JP2011128370A - 画素回路、画素回路の駆動方法および駆動回路並びに電気光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】超低消費電力の電気光学装置の駆動方法を提供する。
【解決手段】画素内に保持した画像データに基づいて画像データを更新する電気光学装置において、画素回路内の画像データ更新手段を制御するための複数の信号のうち１本の信号をアクティブ前にプリセットすることにより、複数の信号のインアクティブ電圧を一定にし、かつ必要とされる電圧レベルを削減することが可能となる。さらに複数の信号のアクティブタイミングを定期的であるとともにアクティブ期間幅を一定とすることによって、電源回路、信号生成回路等の周辺回路構成を簡素化が実現でき、さらには電気光学素子への長期的な直流印加を防止し、電気光学素子の寿命を延ばすことができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、画素回路の駆動方法に関する。具体的には、超低消費電力のアクティブマトリクス型電気光学装置の駆動方法に関する。

超低消費電力の電気光学装置（例えばＬＣＤなど）を実現する技術として、各画素にＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）ベースのメモリ回路を内蔵したＭＩＰ（Ｍｅｍｏｒｙ Ｉｎ Ｐｉｘｅｌ)技術が知られている。しかし、従来のＳＲＡＭベースのＭＩＰでは、画素に少なくとも６素子以上のトランジスタが必要となり、例えばスマートフォン等で求められる表示画像の更なる高精細化要求に対応することが出来ない。また、ＣＭＯＳ構成ではプロセスマスク枚数削減も困難であり、低コスト要求に応えることも難しい。

そのような中で特表２００６−５２３３２３号公報には、画素内部トランジスタ３個という簡便な画素回路構成で超低消費電力アクティブマトリクスアレイ装置を実現可能であるとする発明が開示されている。

特表２００６−５２３３２３号公報

しかし、特許文献１（特表２００６−５２３３２３号公報）に記載された先行技術のＡＣタイミングでは正常に動作させることが出来ず、発明の実施は困難である。また、オフ画素に対するリフレッシュ動作が行われないためにオフ画素に書き込まれた画像データを保持し続けることが出来ない。さらに、ＬＣＤのように極性反転駆動を行う場合、電気光学素子への印加電圧の正極方向への反転（以下、正極性リフレッシュと称する）、印加電圧の負極方向への反転（以下、負極性リフレッシュと称する）毎に各制御信号のアクティブタイミングが異なっている。そのため、周辺回路、特に走査線駆動回路の構成が複雑となり、走査線駆動回路を制御するための制御回路の回路規模も増大することから、小型化が難しくなるとともに無駄な電力が消費されてしまう。また、正極性リフレッシュから負極性リフレッシュの期間と、負極性リフレッシュから正極性リフレッシュの期間、すなわち電気光学素子の端子間電圧が正極性である期間と、負極性である期間が異なるため、長期的には液晶層への直流電圧が印加されることとなり液晶寿命に悪影響を与えることになる。さらに、前記先行技術においては、電気光学素子の一端をコモン電極に接続し、保持容量の一端を固定電圧としていることから、液晶層への直流印加が発生し、液晶寿命に悪影響を及ぼすことになる。

本発明は、これらの問題点を鑑みてなされたものである。

本発明では、ＡＣタイミングを改善することにより、周辺回路の簡素化を図るとともに、低消費電力制御をすることにより、無駄な消費電力を削減する。さらに、各制御信号に必要な電圧レベルを削減することで、周辺回路のさらなる簡略化を実現し、さらなる低消費電力化を図る。そして、電気光学素子への直流印加がより少なく電気光学素子の長寿命化が実現できる駆動方法を提供し、もって超低消費電力の電気光学装置を実現することを目的とする。

本発明における複数の制御信号により制御される画素回路は、一端が対向電極に接続された電気光学素子と、前記電気光学素子に保持された電圧レベルをサンプリングするために第１制御信号線上のサンプリング制御信号により制御される第１スイッチ素子と、第２制御信号線上の画像データリフレッシュ制御信号により制御される第２スイッチ素子と、画像データを取り込むために第３制御信号線上の画像データ取り込み制御信号により制御される第３スイッチ素子と、前記サンプリング制御信号によりサンプリングされる電圧レベルを保持する第１容量素子と、を具備し、前記第２スイッチ素子は、前記第３スイッチ素子を介して取り込まれた画像データの電気光学素子への書き込みを制御し、前記第２制御信号線上の画像データリフレッシュ制御信号は、該画像データリフレッシュ制御信号がアクティブになる前に、所定の電圧レベルでプリセットされることを特徴とする。

本発明における複数の制御信号により制御される画素回路の駆動方法は、前記画素回路内の電気光学素子に画像データを書き込む第１の駆動ステップと、前記書き込まれた画像データをリフレッシュする第２の駆動ステップと、を具備し、前記第２の駆動ステップは、サンプリング制御信号により制御される第１スイッチ素子を介して、前記画素回路内に保持された画像データに対応する電圧レベルをサンプリングするステップと、前記サンプリングされた画像データに対応する電圧レベルと画像データリフレッシュ制御信号の電圧レベルとにより制御される第２スイッチ素子を介して供給される電圧を前記電気光学素子に印加することにより、画素回路内に保持された画像データのリフレッシュを行なうステップと、を具備し、前記画像データリフレッシュ制御信号は、該画像データリフレッシュ制御信号がアクティブになる前に、所定の電圧レベルでプリセットされることを特徴とする。

本発明における複数の制御信号により制御される画素回路の駆動回路は、前記画素回路内の電気光学素子に画像データを書き込む第１の駆動手段と、前記書き込まれた画像データをリフレッシュする第２の駆動手段と、を具備し、前記第２の駆動手段は、サンプリング制御信号により制御される第１スイッチ素子を介して、前記画素回路内に保持された画像データに対応する電圧レベルをサンプリングする手段と、前記サンプリングされた画像データに対応する電圧レベルと画像データリフレッシュ制御信号の電圧レベルとにより制御される第２スイッチ素子を介して供給される電圧を前記電気光学素子に印加することにより、画素回路内に保持された画像データのリフレッシュを行なう手段と、を具備し、前記画像データリフレッシュ制御信号は、該画像データリフレッシュ制御信号がアクティブになる前に、所定の電圧レベルでプリセットされることを特徴とする。

本発明における電気光学装置は、前記画素回路がマトリクス状に配置されたアクティブマトリクスアレイ回路と、前記画素回路を駆動する前記画素回路の駆動回路と、を具備することを特徴とする。

本発明では、画像データリフレッシュ制御信号を、該画像データリフレッシュ制御信号がアクティブになる前に、所定の電圧レベルでプリセットすることにより、各制御信号に必要な電圧レベルを削減する効果を奏する。

また、前記プリセットにより、スイッチ素子の特性および電気光学素子の特性に応じた制御をすることが可能となる効果を奏する。

さらに低消費電力期間においては、通常表示期間である通常駆動期間中に各電気光学素子に書き込まれた画像データの保持が、制御信号のアクティブ回数が通常表示時より少ない定期的なリフレッシュ動作により可能となることから、大幅に消費電力を削減できるという効果を奏する。

また、通常表示では常に周辺回路を動作し続けなければならないが、本発明の低消費電力期間においては、前記書き込まれた画像データを定期的にリフレッシュする期間のみ駆動させればよいため、それ以外の期間においては周辺回路の動作を停止することが可能となる。これにより、周辺回路の消費電流も静止電流レベルとなるため、さらに大幅な消費電力削減が可能となるという効果を奏する。

そして、前記画素回路がマトリクス状に配置されたアクティブマトリクスアレイ回路では、低消費電力駆動期間において、それぞれの画素回路のデータ線へ入力されるデータ信号を、全画素において共通信号とできる。この点においても消費電力削減が可能となるという効果を奏する。

本発明の一実施形態によるアクティブマトリクス型電気光学装置のブロック図である。 本発明の一実施形態による画素回路構成図である。 図２の画素回路における基本動作原理を説明する図である。 従来発明によるアクティブマトリクス型電気光学装置の制御において不具合の可能性を示すタイミングチャートである。 本発明の第１実施形態における第１ＡＣタイミングチャートである。 本発明の第２実施形態における第２ＡＣタイミングチャートである。 本発明の第３実施形態における第３ＡＣタイミングチャートである。

（１）第１実施形態
図１は、本願発明の第１実施形態による画素回路を用いたアクティブマトリクス型電気光学装置のブロック図を示している。

前記アクティブマトリクス型電気光学装置は、画素回路がアレイ状に配置されているアクティブマトリクスアレイ回路１００と、走査線駆動回路１０１と、データ線駆動回路１０２と、駆動電圧生成回路１０３と、画像処理回路１０４と、制御回路１０５と、を具備する。

前記制御回路１０５は、前記走査線駆動回路１０１と、前記データ線駆動回路１０２と、前記駆動電圧生成回路１０３と、前記画像処理回路１０４と、を制御することで、前記アクティブマトリクスアレイ回路１００を駆動する。

前記駆動電圧生成回路１０３は、前記画素回路を制御する制御信号の電圧レベルＶ_１，Ｖ_３，Ｖ_４，Ｖ_５を生成し、前記走査線駆動回路１０１に供給する。また、データ信号の高電圧レベルＶ_ＤＨおよび低電圧レベルＶ_ＤＬを生成し、前記データ線駆動回路１０２に供給する。さらに対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭを生成し、図示しない対向電極および前記アクティブマトリクスアレイ回路１００に供給するとともにその電圧レベルを制御する。

前記画像処理回路１０４は、前記電気光学装置の外部から入力される画像データＤ_ＩＮを処理し、前記電気光学装置に適した画像データＤ_ＯＵＴを生成するとともに前記データ線駆動回路１０２に供給する。

前記走査線駆動回路１０１は、前記駆動電圧生成回路１０３において生成された複数の電圧レベルを有する電圧が入力されるとともに前記制御回路１０５により制御され前記アクティブマトリクスアレイ回路１００を駆動する制御信号を生成する。

前記データ線駆動回路１０２は、前記画像処理回路１０４により処理された画像データが入力されるとともに前記制御回路１０５により制御される。

ここで、前記アクティブマトリクス型電気光学装置における１画素は、ＲＧＢのサブ画素からなり、それぞれのサブ画素は同一の前記画素回路を備えている。

図２は、本発明の第１実施形態による前記アクティブマトリクスアレイ回路１００の１サブ画素である画素回路の構成図を示している。

図２において、回路２０１は前記アクティブマトリクスアレイ回路１００の奇数行における画素回路の１つであり、回路２０２は偶数行における画素回路の１つである。本実施形態においてそれぞれの画素回路は同一であってよい。

前記画素回路２０１，２０２は、スイッチ素子ＳＷ_１，ＳＷ_２，ＳＷ_３と、静電容量がＣ_ＳＭＰであるサンプリングキャパシタＣ_２と、静電容量がＣ_ＳＴである保持キャパシタＣ_１と、静電容量Ｃ_ＬＣを備えた電気光学素子ＬＣと、を具備する。前記電気光学素子ＬＣと保持キャパシタＣ_１とは、並列に接続されており、一端には、前記スイッチ素子ＳＷ_３、ＳＷ_２を介してデータ信号ＤＡＴＡが供給され、前記保持キャパシタＣ_１の他端には、共通信号供給線から対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭが供給され、前記電気光学素子ＬＣの他端には、対向電極から対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭが供給される。図２における実施形態では、前記スイッチ素子ＳＷ_１，ＳＷ_２，ＳＷ_３は、ｎ型チャネルトランジスタで構成されているが、これに限定されるものではなく他のスイッチ素子で構成してもよい。例えば、p型チャネルトランジスタで構成する場合には、入力信号の極性等を見直すことにより適用可能である。また、前記電気光学素子ＬＣは液晶として構成されているが、これに限定されるものではなく有機ＥＬなどであってもよい。

なお、特許文献１（特表２００６−５２３３２３号公報）に記載の先行技術においては、電気光学素子と保持キャパシタである第１容量性サブ素子とは、一端は本発明と同様に共通に接続され、該一端にデータ信号が供給され、電気光学素子の他端は、対向電極（コモン電極）に接続されている。しかし、第１容量性サブ素子の他端は、本発明とは異なり、例えば次列のアドレス指定導体に接続されることが述べられている。

前記画素回路２０１，２０２には、データ信号ＤＡＴＡと、電気光学素子ＬＣの対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭと、データ信号ＤＡＴＡの前記画素回路内への供給を制御する画像データ取り込み制御信号Ｇ_１、Ｇ_２と、ノードＮ_１の電圧レベルに対応する電圧レベルをサンプリングキャパシタＣ_２にサンプリングするタイミングを制御するサンプリング制御信号ＥＮＡ_１、ＥＮＡ_２と、前記画素回路２０１，２０２内の電気光学素子ＬＣおよび保持キャパシタＣ_１をリフレッシュするタイミングを制御する画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴ_１、ＳＥＴ_２と、が入力され、前記画素回路２０１，２０２を制御する。ここで、各制御信号の符号最後の１，２は奇数行に対する制御信号（１）か、偶数行に対する制御信号（２）か、を示している。

詳細な制御、動作は、後述するが、前記スイッチ素子ＳＷ_１は、サンプリング制御信号ＥＮＡにより制御され、ノードＮ_１の電圧レベルに対応する電圧レベルをサンプリングキャパシタＣ_２にサンプリングする。前記スイッチ素子ＳＷ_２は、前記画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴと前記サンプリングキャパシタＣ_２の電圧レベルにより制御される。前記スイッチ素子ＳＷ_３は、画像データ取り込み制御信号Ｇにより制御され、データ信号ＤＡＴＡを前記画素回路２０１，２０２内に供給する。

なお、サンプリングキャパシタＣ_２の静電容量Ｃ_ＳＭＰは、保持キャパシタＣ_１の静電容量Ｃ_ＳＴと電気光学素子ＬＣの静電容量Ｃ_ＬＣの合計の容量に対して、１／１０以下にすることが望ましい。これは、サンプリング時に保持キャパシタＣ_１と電気光学素子ＬＣの静電容量Ｃ_ＬＣとに保持された電荷の変動が表示に影響を与えないようにするためには、可能な限り小さい容量であることが望ましいが、一方でスイッチ素子を駆動するための十分な電圧レベルを確保するためには一定以上の容量が必要となるからである。

次に、本発明の第１実施形態による前記画素回路の制御動作原理を、図２、図３を参照しながら説明する。前記画素回路２０１，２０２は同一回路であるので、ここでは、奇数行における１サブ画素の画素回路２０１における動作を基に説明する。

図３の（ａ）から（ｃ）は、前記画素回路の制御動作原理を示すものである。ただし、図３はあくまでも原理的なものであり、実際の制御については図５以降のＡＣタイミングにおいてさらに詳しく説明する。

図３の（ａ）に示されている通常表示においては、画像データ取り込み制御信号であるＧ_１信号および画像データ書き換え制御信号（リフレッシュ動作中は画像データリフレッシュ制御信号）であるＳＥＴ_１信号をアクティブにすることにより、スイッチ素子ＳＷ_３、ＳＷ_２をオンにする。したがって、スイッチ素子ＳＷ_３，ＳＷ_２を介して、データ信号ＤＡＴＡの電圧レベルを保持キャパシタＣ_１と電気光学素子ＬＣへ印加することが可能となる。前記保持キャパシタＣ_１と電気光学素子ＬＣの静電容量Ｃ_ＬＣが前記データ信号レベルに対応する電圧レベルまでチャージされた後、画像データ取り込み制御信号Ｇ_１および画像データ書き換え制御信号ＳＥＴ_１をインアクティブにして、スイッチ素子ＳＷ_３、ＳＷ_２をオフにする。なお、スイッチ素子ＳＷ_２を確実に制御するために、画像データ取り込み制御信号Ｇ_１および画像データ書き換え制御信号ＳＥＴ_１をアクティブにする前に、予めサンプリング制御信号ＥＮＡ_１をアクティブにしておくことが望ましい。

通常表示が終了後、図３の（ｂ）に示されているサンプリング動作を行なう。前記サンプリング動作では、サンプリング制御信号ＥＮＡ_１をアクティブにすることによりスイッチ素子ＳＷ_１をオンにする。これにより、保持キャパシタＣ_１および電気光学素子ＬＣの静電容量Ｃ_ＬＣに保持しているデータに対応する電圧レベルが、サンプリングキャパシタＣ_２にサンプリングされる。サンプリング後、サンプリング制御信号ＥＮＡ_１をインアクティブにすることで、スイッチ素子ＳＷ_１をオフにする。

前記サンプリング動作の後、図３の（ｃ）に示されているリフレッシュ動作を行なう。リフレッシュ動作では、画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴ_１を所定のアクティブレベルにし、その電圧レベルとサンプリングキャパシタＣ_２に保持された電圧レベルとに基づき、スイッチ素子ＳＷ_２のオン/オフ制御を行なう。スイッチ素子ＳＷ_２のオン/オフ状態に応じて、データ信号ＤＡＴＡの電圧レベルを保持キャパシタＣ_１と電気光学素子ＬＣへ印加する。

そして、前記サンプリング動作とリフレッシュ動作を定期的に適宜繰り返す期間（以下、低消費電力期間と称する）においては、各画素の自己保存データに基づいた画像データのリフレッシュが行われるため、全画素同時のリフレッシュが可能である。このため、サンプリング動作とリフレッシュ動作以外の前記低消費電力期間においては、周辺回路動作を停止することができ、かつデータ書き換えに伴うＤＡＴＡ線の充放電電流も生じないため、消費電力が削減可能となる。

以上の動作原理に基づき、特許文献１（特表２００６−５２３３２３号公報）の先行技術における回路および各種制御信号による制御を検討すると、後述する（５）、（６）式を満たさないため、オフ画素のリフレッシュ動作中に、本来オフとならなければならないスイッチ素子ＳＷ_２がオフとならない場合が生じ、その結果、オフ画素がリフレッシュ動作後にオン画素となってしまう誤動作が生じる可能性があることが判明した（図４）。

また、前記特許文献１においては、保持キャパシタである第１容量性サブ素子の一端が各走査線上で共通化または隣接する走査線に接続されている。しかし、そのような構成では、電気光学素子のコモン電極に供給されるＶ_ＣＯＭ電圧と前記第１容量性サブ素子の前記一端から供給される信号電圧との差分電圧と、前記第１容量性サブ素子の静電容量と電気光学素子である第２容量性サブ素子の静電容量との容量比に応じて生じる電圧とが、電気光学素子の両端電圧に直流電圧として重畳されてしまい、電気光学素子の表示に不具合を生じることになる。さらに、特に電気光学素子が液晶である場合には、直流電圧の重畳が、液晶寿命に悪影響を及ぼすことは言うまでもない。

そこで本発明の実施形態においては、前記画素回路２０１の制御信号の１つである画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴ_１に、該制御信号のアクティブ前に所定の電圧をプリセットすることで、オフ画素における誤動作を回避するとともに制御に必要な電圧レベル数を削減する。

また、保持キャパシタＣ_１の一端を全画素で共通化して対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭを供給することにより、電気光学素子ＬＣの一端に供給される対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭとの差分電圧と、前記保持キャパシタＣ_１の静電容量と電気光学素子ＬＣの静電容量との容量比に応じて生じる電圧とを解消する。これにより、電気光学素子の端子間電圧Ｖ_ＬＣに不要な直流電圧が重畳されることはなくなり、フリッカを防止することができ、さらに、電気光学素子の長寿命化が実現できる。

以下に、本発明の第１実施形態による第１ＡＣタイミングについて、図２、図５を参照しながら詳細に説明する。

図５は、図２に示されている本発明の一実施形態による画素回路２０１，２０２を制御する制御信号の第１ＡＣタイミングチャートを示している。本発明の第１実施形態における動作に必要な制御信号のタイミングおよび必要な電圧を明確にするために、この図５を参照して以下に詳述する。

ここで、図５では、結果としてライン反転駆動となるように、制御信号ＥＮＡ_１、Ｇ_１，ＳＥＴ_１による奇数行毎の駆動と、制御信号ＥＮＡ_２、Ｇ_２，ＳＥＴ_２による偶数行毎の駆動とに、グループに分けて駆動を行う例を示している。フレーム反転駆動を行う場合には、図５に示す奇数行への制御信号を偶数行にも入力することにより実現できることは言うまでもない。

今、スイッチ素子ＳＷ_１，ＳＷ_２，ＳＷ_３は、それぞれスレッショルド電圧Ｖ_ｔｈが１[Ｖ]であるトランジスタであると仮定する。そして、電気光学素子ＬＣにオン電圧が４[Ｖ]の垂直配向液晶を用い、対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭおよびデータ信号ＤＡＴＡの高電圧レベルＶ_ＤＨおよび低電圧レベルＶ_ＤＬをそれぞれＶ_ＤＨ＝４[Ｖ]、Ｖ_ＤＬ＝０[Ｖ]と仮定する。さらに各制御信号が取り得る電圧レベルは、Ｖ_１＝１２[Ｖ]、Ｖ_３＝４[Ｖ]、Ｖ_４＝０[Ｖ]、Ｖ_５＝−４[Ｖ]に設定されるが、これらの電圧設定に限定されるものではない。

例えば、電圧レベルＶ_５はデータ信号ＤＡＴＡの低電圧レベルＶ_ＤＬ（＝０[Ｖ]）−対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭの振幅電圧（＝４[Ｖ]）＋スレッショルド電圧Ｖ_ｔｈ（＝１[Ｖ]）以下となればよく、Ｖ_１はデータ信号ＤＡＴＡの高電圧レベルＶ_ＤＨ（＝４[Ｖ]）＋対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭの振幅電圧（＝４[Ｖ]）＋スレッショルド電圧Ｖ_ｔｈ（＝１[Ｖ]）以上となればよい。

さらに、トランジスタのスレッショルド電圧Ｖ_ｔｈに応じて、データ信号ＤＡＴＡの電圧レベルＶ_ＤＬ，Ｖ_ＤＨをオフセットさせ、それに応じて電圧レベルＶ_１，Ｖ_３，Ｖ_４，Ｖ_５の設定を適宜変更してもよい。また、トランジスタＳＷ_３やトランジスタＳＷ_２がオフする際のキックバック電圧等により、液晶層に直流電圧が重畳されると、フリッカ等が生じることがある。この場合には、対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭおよびデータ信号ＤＡＴＡの電圧レベルを各々独立に制御してオフセット電圧を加えてもよい。

なお、図５に示す電圧レベルＶ_２は、上記の各電圧レベルＶ_ＤＨ，Ｖ_ＤＬ，Ｖ_１，Ｖ_３，Ｖ_４，Ｖ_５の電圧設定に応じて必然的に定まるものであり、この場合Ｖ_２＝８[Ｖ]となる。

図２に示す本発明の一実施形態である画素回路２０１を制御するための各制御信号の設定に必要な条件を以下に列挙する。図５に示す第１ＡＣタイミングは、この設定条件に基づいて、各制御信号のタイミングおよび電圧を設定したものである。

・Ｖ_ＣＯＭ信号（対向電極電圧信号）
サンプリング＆リフレッシュ期間中、対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭは、Ｌレベルの期間とＨレベルの期間を有すること。

・ＤＡＴＡ信号（データ信号）
（ａ）サンプリング＆リフレッシュ期間中、データ信号ＤＡＴＡは、対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭがＬレベルの期間に少なくとも１回ＨレベルからＬレベルへ遷移すること。
（ｂ）サンプリング＆リフレッシュ期間中、データ信号ＤＡＴＡは、対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭがＨレベルの期間に少なくとも１回ＨレベルからＬレベルへ遷移すること。

・ＥＮＡ信号（サンプリング制御信号）
（ａ）サンプリング制御信号ＥＮＡは、画像データ取り込み制御信号Ｇがアクティブ前、かつ、対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭがＨレベルの期間中にアクティブとなることが望ましい。対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭがＬレベルの期間では、ノードＮ_１での電圧レベルと、制御信号のインアクティブ電圧レベルが同レベルの場合があり、このときにサンプリング制御信号ＥＮＡをアクティブにすると、サンプリング容量Ｃ_２に電荷をチャージできなくなる場合が生じるためである。
（ｂ）サンプリング制御信号ＥＮＡのアクティブ電圧は、電圧Ｖ_１とすることが望ましい。これは、ノードＮ_１の電圧レベルが最大で、データ信号ＤＡＴＡの高電圧レベルＶ_ＤＨ(＝４［Ｖ］)＋対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭの振幅電圧（＝４[Ｖ]）の電圧レベルＶ_２（＝８［Ｖ］）となるため、アクティブ電圧としてはそれよりもスレッショルド電圧Ｖ_ｔｈ分以上高い電圧レベルが必要だからである。またアクティブ電圧を他の制御信号と一律で電圧Ｖ_１とすることにより、周辺回路を簡素化することが可能となるためである。
（ｃ）サンプリング制御信号ＥＮＡのインアクティブ電圧は、電圧Ｖ_５とすることが望ましい。これは、他の制御信号のインアクティブ電圧と同一にすることにより、周辺回路を簡素化することが可能となるためである。

・Ｇ信号（画像データ取り込み制御信号）
（ａ）サンプリング＆リフレッシュ期間中、画像データ取り込み制御信号Ｇは、データ信号ＤＡＴＡのＨレベル、Ｌレベル両方を包含する期間でアクティブとなること。
（ｂ）正極性リフレッシュ期間では、データ信号ＤＡＴＡの極性と対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭの極性が逆極性である期間においてアクティブとなり、データ信号ＤＡＴＡの極性と対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭの極性が同極性である期間においてインアクティブとなること（図５におけるリフレッシュ期間Ｒ_Ｐ１，Ｒ_Ｐ２）。
（ｃ）負極性リフレッシュ期間では、データ信号ＤＡＴＡの極性と対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭの極性が同極性である期間においてアクティブとなり、データ信号ＤＡＴＡの極性と対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭの極性が逆極性である期間においてインアクティブとなること（図５におけるリフレッシュ期間Ｒ_Ｎ１，Ｒ_Ｎ２）。
（ｄ）画像データ取り込み制御信号Ｇのアクティブ電圧は、電圧Ｖ_１とすることが望ましい。これは、サンプリング制御信号ＥＮＡのアクティブ電圧と同一とすることにより、周辺回路の簡素化が可能となるためである。
（ｅ）画像データ取り込み制御信号Ｇのインアクティブ電圧は、電圧Ｖ_５とすることが望ましい。これは、他の制御信号のインアクティブ電圧と同一にすることで周辺回路を簡素化することが可能となるためである。

・ＳＥＴ信号（画像データ書き換え制御信号／画像データリフレッシュ制御信号）
（ａ）サンプリング＆リフレッシュ期間中、画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴは、データ信号ＤＡＴＡがＨレベルであり、かつ画像データ取り込み制御信号Ｇがアクティブの期間において、アクティブとなること。

（ｂ）画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴは、リフレッシュ期間前に、該制御信号のインアクティブ電圧とサンプリング期間におけるノードＮ_１の電圧の中間レベルにプリセットすることが望ましい。

より詳しくは、正極性リフレッシュ期間前にオンの画像データを保持している場合（ノードＮ_１の電圧がＶ_Ｎ１＝０［Ｖ］）、プリセット電圧Ｖ_ＰＳＴは、該制御信号の立ち下がり時にスイッチ素子ＳＷ_２をオフさせるために、
Ｖ_ＰＳＴ＞−（Ｖ_ｔｈ＋Ｖ_ＤＬ）＋Ｖ_Ｎ１＋Ｖ_５ ・・・・（１）
となり、正極性リフレッシュ期間前にオフの画像データを保持している場合（ノードＮ_１の電圧がＶ_Ｎ１＝４［Ｖ］）、プリセット電圧Ｖ_ＰＳＴは、該制御信号の立ち下がり時にスイッチ素子ＳＷ_２をオンさせるために、
Ｖ_ＰＳＴ≦−（Ｖ_ｔｈ＋Ｖ_ＤＬ）＋Ｖ_Ｎ１＋Ｖ_５ ・・・・（２）
となる。よって、（１）、（２）式と上述の電圧設定条件より、正極性リフレッシュ期間におけるＶ_ＰＳＴの設定可能な電圧範囲は、
−１［Ｖ］≧Ｖ_ＰＳＴ＞−５［Ｖ］ ・・・・（３）
となる。図５のサンプリング期間Ｓａｍp_１，Ｓａｍｐ_３では、（３）式の電圧範囲に基づいて、プリセット電圧Ｖ_ＰＳＴを適宜設定すればよいが、電圧Ｖ_５＝−４［Ｖ］に設定することが、より望ましい。これは、他の制御信号の電圧レベルと同一にすることで周辺回路を簡素化することが可能となるためである。

一方、負極性リフレッシュ期間前にオンの画像データを保持している場合（ノードＮ_１の電圧がＶ_Ｎ１＝８［Ｖ］）、プリセット電圧Ｖ_ＰＳＴは、該制御信号の立ち下がり時にスイッチ素子ＳＷ_２をオンさせるために、
Ｖ_ＰＳＴ≦−（Ｖ_ｔｈ＋Ｖ_ＤＬ）＋Ｖ_Ｎ１＋Ｖ_５ ・・・・（４）
となり、負極性リフレッシュ期間前にオフの画像データを保持している場合（ノードＮ_１の電圧がＶ_Ｎ１＝４［Ｖ］）、プリセット電圧Ｖ_ＰＳＴは、該制御信号の立ち下がり時にスイッチ素子ＳＷ_２をオフさせるために、
Ｖ_ＰＳＴ＞−（Ｖ_ｔｈ＋Ｖ_ＤＬ）＋Ｖ_Ｎ１＋Ｖ_５ ・・・・（５）
となる。よって、（４）、（５）式と上述の電圧設定条件より、負極性リフレッシュ期間におけるＶ_ＰＳＴの設定可能な電圧範囲は、
３［Ｖ］≧Ｖ_ＰＳＴ＞−１［Ｖ］ ・・・・（６）
となる。図５のサンプリング期間Ｓａｍp_２，Ｓａｍｐ_４では、（６）式の設定可能な電圧範囲に基づいて、プリセット電圧Ｖ_ＰＳＴを適宜設定すればよいが、電圧Ｖ_４＝０［Ｖ］に設定することが、より望ましい。これは、他の制御信号の電圧レベルと同一にすることで周辺回路を簡素化することが可能となるためである。

このプリセット動作を行わない場合には、負極性リフレッシュ時における画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴのアクティブ後のインアクティブ電圧を電圧Ｖ_５より低い電圧レベルに下げる必要が生じる。しかし、予め上述の条件に基づいてプリセットすることにより、画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴのインアクティブ電圧は電圧Ｖ_５に統一され、制御信号の電圧レベル数を削減することが可能になるとともに周辺回路を簡素化できる。

（ｃ）画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴのアクティブ電圧Ｖ_ＳＥＴは、該制御信号の立ち上がり時にスイッチ素子ＳＷ_２をオンさせるために、
Ｖ_ＳＥＴ≧Ｖ_ｔｈ＋Ｖ_ＤＨ−Ｖ_Ｎ１＋Ｖ_ＰＳＴ ・・・・（７）
となる。

正極性リフレッシュ期間前にオンの画像データを保持している場合（ノードＮ_１の電圧がＶ_Ｎ１＝０［Ｖ］）、上述のとおりプリセット電圧Ｖ_ＰＳＴを電圧Ｖ_５＝−４［Ｖ］に設定すれば、
Ｖ_ＳＥＴ≧１［Ｖ］ ・・・・（８）
となり、正極性リフレッシュ期間前にオフの画像データを保持している場合（ノードＮ_１の電圧がＶ_Ｎ１＝４［Ｖ］）、上述のとおりプリセット電圧Ｖ_ＰＳＴを電圧Ｖ_５＝−４［Ｖ］に設定すれば、
Ｖ_ＳＥＴ≧−３［Ｖ］ ・・・・（９）
となる。よって、（８）、（９）式より、画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴのアクティブ電圧Ｖ_ＳＥＴは、
Ｖ_ＳＥＴ≧１［Ｖ］ ・・・・（１０）
となる。図５の正極性リフレッシュ期間Ｒ_Ｐ１，Ｒ_Ｐ２では、（１０）式の設定可能な電圧範囲に基づいて、画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴのアクティブ電圧Ｖ_ＳＥＴを適宜設定すればよいが、電圧Ｖ_３＝４［Ｖ］に設定することが、より望ましい。これは、該制御信号のアクティブ電圧レベルを同一にすることで周辺回路を簡素化することが可能となるためである。

一方、負極性リフレッシュ期間前にオンの画像データを保持している場合（ノードＮ_１の電圧がＶ_Ｎ１＝８［Ｖ］）、上述のとおりプリセット電圧Ｖ_ＰＳＴを電圧Ｖ_４＝０［Ｖ］に設定すれば、
Ｖ_ＳＥＴ≧−３［Ｖ］ ・・・・（１１）
となり、負極性リフレッシュ期間前にオフの画像データを保持している場合（ノードＮ_１の電圧がＶ_Ｎ１＝４［Ｖ］）、上述のとおりプリセット電圧Ｖ_ＰＳＴを電圧Ｖ_４＝０［Ｖ］に設定すれば、
Ｖ_ＳＥＴ≧１［Ｖ］ ・・・・（１２）
となる。よって、（１１）、（１２）式より、画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴのアクティブ電圧Ｖ_ＳＥＴは、
Ｖ_ＳＥＴ≧１［Ｖ］ ・・・・（１３）
となる。図５の負極性リフレッシュ期間Ｒ_Ｎ１，Ｒ_Ｎ２では、（１３）式の設定可能な電圧範囲に基づいて、画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴのアクティブ電圧Ｖ_ＳＥＴを適宜設定すればよいが、電圧Ｖ_３＝４［Ｖ］に設定することが、より望ましい。これは、該制御信号のアクティブ電圧レベルを同一にすることで周辺回路を簡素化することが可能となるためである。

（ｄ）画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴのインアクティブ電圧は、電圧Ｖ_５とすることが望ましい。これは、他の制御信号のインアクティブ電圧と同一にすることで周辺回路を簡素化することが可能となるためである。

以上を基に、図２、図５を参照しながら、各制御信号のタイミングおよび電圧レベルについて説明する。

まず通常表示期間ＮＤでは、通常のライン反転駆動による動画階調表示または静止画低消費電力表示のデータ書き込みが行われる。ここで、制御信号であるＥＮＡ信号、Ｇ信号、ＳＥＴ信号のアクティブ電圧は、サンプリング期間およびリフレッシュ期間における制御信号のアクティブ電圧Ｖ_１であり、同様にインアクティブ電圧もサンプリング期間およびリフレッシュ期間における制御信号のインアクティブ電圧Ｖ_５とする。はじめにＥＮＡ信号をアクティブにすることでスイッチ素子ＳＷ_１をオンにし、ノードＮ_１とノードＮ_２の電圧レベルを等しくする。その後Ｇ信号とＳＥＴ信号を同時にアクティブにすることで、スイッチ素子ＳＷ_３とＳＷ_２をオンにする。このような電圧設定および制御タイミングにより、前記データ書き込み前におけるノードＮ_１、ノードＮ_２の保持電圧に係わらず、所望の電圧をスイッチ素子ＳＷ_３、ＳＷ_２を介して保持キャパシタＣ_１と電気光学素子ＬＣの静電容量Ｃ_ＬＣに保持させることができる。

なお、制御信号であるＥＮＡ信号、Ｇ信号、ＳＥＴ信号の電圧レベルについてはアクティブ電圧を電圧Ｖ_１、インアクティブ電圧を電圧Ｖ_５としたが、これに限られるものではない。しかし、電圧Ｖ_１、Ｖ_５を用いることにより周辺回路の簡素化が図れるという点において優位である。

前記通常表示期間ＮＤによるデータの書き込み後、サンプリング動作および正極性／負極性リフレッシュ動作が行なわれる。そして、正極性／負極性リフレッシュ動作においては、画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴ_１，ＳＥＴ_２のアクティブ電圧は、電圧Ｖ_３とする。

まず、サンプリング期間Ｓａｍｐ_１では、対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭがＨレベル（電圧Ｖ_ＤＨ）の期間において、サンプリング制御信号ＥＮＡ_１をアクティブにし、スイッチ素子ＳＷ_１をオンにする。これにより、ノードＮ_１の電圧（オン画素の場合は電圧Ｖ_４、オフ画素の場合には電圧Ｖ_３)が、サンプリングキャパシタＣ_２にサンプリングされる。サンプリングキャパシタＣ_２に、ノードＮ_１の電圧に対応する電荷がチャージされた後、サンプリング制御信号ＥＮＡ_１はインアクティブとなり、スイッチ素子ＳＷ_１はオフとなる。

その後、正極性リフレッシュ動作または負極性リフレッシュ動作を行なうリフレッシュ期間に入る。図５では、サンプリング期間Ｓａｍｐ_１の次には、奇数行において正極性リフレッシュ動作を行なうリフレッシュ期間Ｒ_Ｐ１が示されている。

正極性リフレッシュ期間Ｒ_Ｐ１では、対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭがＬレベル（電圧Ｖ_ＤＬ）かつデータ信号ＤＡＴＡがＨレベル（電圧Ｖ_ＤＨ）からＬレベル（電圧Ｖ_ＤＬ）に遷移する期間において、画像データ取り込み制御信号Ｇ_１をアクティブにし、スイッチ素子ＳＷ_３をオンにする。これにより、ノードＮ_３には、スイッチ素子ＳＷ_３を介してデータ信号ＤＡＴＡが到達する。

そして、データ信号ＤＡＴＡがＨレベルの期間において、画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴ_１を該制御信号のインアクティブ電圧である電圧Ｖ_５から該制御信号のアクティブ電圧である電圧Ｖ_３にすることで、ノードＮ_２の電圧を画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴ_１の電圧変動(＝８[Ｖ])＋サンプリングキャパシタＣ_２の充電電圧だけ変化させる。

このとき、オン画素であれば、ノードＮ_２の電圧は電圧Ｖ_２となる。これは、ノードＮ_３における電圧、すなわち、スイッチ素子ＳＷ_３を通過してきたデータ信号ＤＡＴＡの電圧Ｖ_ＤＨ(＝電圧Ｖ_３)よりも十分に高い電圧である。したがって、スイッチ素子ＳＷ_２がオンとなる。これにより、データ信号ＤＡＴＡの電圧Ｖ_ＤＨ(＝電圧Ｖ_３)が、スイッチ素子ＳＷ_３、ＳＷ_２を介して保持キャパシタＣ_１と電気光学素子ＬＣの静電容量Ｃ_ＬＣに印加される。

オフ画素の場合には、ノードＮ_２の電圧は電圧Ｖ_１となる。これは、ノードＮ_３における電圧、すなわち、スイッチ素子ＳＷ_３を通過してきたデータ信号ＤＡＴＡの電圧Ｖ_ＤＨ(＝電圧Ｖ_３)よりも十分に高い電圧である。したがって、スイッチ素子ＳＷ_２がオンとなる。これにより、データ信号ＤＡＴＡの電圧Ｖ_ＤＨ(＝電圧Ｖ_３)が、スイッチ素子ＳＷ_３、ＳＷ_２を介して保持キャパシタＣ_１と電気光学素子ＬＣの静電容量Ｃ_ＬＣに印加される。

その後、データ信号ＤＡＴＡがＬレベルの期間において、画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴ_１を該制御信号のアクティブ電圧である電圧Ｖ_３からインアクティブ電圧である電圧Ｖ_５にすることで、ノードＮ_２の電圧を、画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴ_１の電圧変動(＝-８[Ｖ])＋サンプリングキャパシタＣ_２の充電電圧だけ変化させる。

このとき、オン画素であれば、ノードＮ_２の電圧は電圧Ｖ_４となる。これは、ノードＮ_３における電圧、すなわち、スイッチ素子ＳＷ_３を通過してきたデータ信号ＤＡＴＡの電圧Ｖ_ＤＬ(＝電圧Ｖ_４)と同電圧である。したがって、スイッチ素子ＳＷ_２がオフとなり、ノードＮ_１がデータ信号ＤＡＴＡと切断されるため、保持キャパシタＣ_１と電気光学素子ＬＣの静電容量Ｃ_ＬＣにより、ノードＮ_１の電圧は、保持された電圧である電圧Ｖ_３に維持される。

ここで、電気光学素子ＬＣの端子間電圧Ｖ_ＬＣは、ノードＮ_１の電圧−対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭの電圧である。対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭはＬレベルの区間であるため、電気光学素子ＬＣの端子間電圧Ｖ_ＬＣは、ノードＮ_１の電圧である電圧Ｖ_３（４[Ｖ]）−対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭの電圧Ｖ_ＤＬ（０[Ｖ]）、すなわち＋４[Ｖ]となり、オン画素の正極性リフレッシュ動作が終了する。

オフ画素の場合には、ノードＮ_２の電圧は電圧Ｖ_３となり、ノードＮ_３における電圧、すなわち、スイッチ素子ＳＷ_３を通過してきたデータ信号ＤＡＴＡの電圧Ｖ_ＤＬ(＝電圧Ｖ_４)よりも十分に高い電圧である。したがって、スイッチ素子ＳＷ_２がオンとなる。これにより、データ信号ＤＡＴＡの電圧Ｖ_ＤＬ(＝電圧Ｖ_４)が、スイッチ素子ＳＷ_３、ＳＷ_２を介して保持キャパシタＣ_１と電気光学素子ＬＣの静電容量Ｃ_ＬＣに印加される。その後、画像データ取り込み制御信号Ｇ_１がインアクティブとなり、スイッチ素子ＳＷ_３をオフにする。これにより、ノードＮ_１がデータ信号ＤＡＴＡと切断されるため、保持キャパシタＣ_１と電気光学素子ＬＣの静電容量Ｃ_ＬＣにより、ノードＮ_１の電圧は、保持した電圧Ｖ_４に維持される。

ここで、対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭはＬレベルの区間であるため、電気光学素子ＬＣの端子間電圧Ｖ_ＬＣは、ノードＮ_１の電圧である電圧Ｖ_４（０[Ｖ]）−対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭの電圧Ｖ_ＤＬ（０[Ｖ]）、すなわち０[Ｖ]となり、オフ画素の正極性リフレッシュ動作が終了する。

次に、偶数行の負極性リフレッシュ動作のためのサンプリングを行うサンプリング期間Ｓａｍp_２となる。

サンプリング期間Ｓａｍp_２では、対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭがＨレベル（電圧Ｖ_ＤＨ）の期間において、画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴ_２を電圧Ｖ_４にプリセットするとともに、サンプリング制御信号ＥＮＡ_２をアクティブにし、スイッチ素子ＳＷ_１をオンにする。これにより、ノードＮ_１の電圧(オン画素の場合は電圧Ｖ_２、オフ画素の場合には電圧Ｖ_３)が、サンプリングキャパシタＣ_２にサンプリングされる。サンプリングキャパシタＣ_２に、ノードＮ_１の電圧に対応する電荷がチャージされた後、サンプリング制御信号ＥＮＡ_２はインアクティブとなり、スイッチ素子ＳＷ_１はオフとなる。

サンプリング期間Ｓａｍp_２の終了後、偶数行において負極性リフレッシュ動作をおこなう負極性リフレッシュ期間Ｒ_Ｎ２に入る。

負極性リフレッシュ期間Ｒ_Ｎ２では、対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭがＨレベル（電圧Ｖ_ＤＨ）かつデータ信号ＤＡＴＡがＨレベル（電圧Ｖ_ＤＨ）からＬレベル（電圧Ｖ_ＤＬ）に遷移する期間において、画像データ取り込み制御信号Ｇ_２をアクティブにし、スイッチ素子ＳＷ_３をオンにする。これにより、ノードＮ_３には、スイッチ素子ＳＷ_３を介してデータ信号ＤＡＴＡが到達する。

そして、データ信号ＤＡＴＡがＨレベルの期間において、画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴ_２を該制御信号のプリセット電圧である電圧Ｖ_４から該制御信号のアクティブ電圧である電圧Ｖ_３にすることで、ノードＮ_２の電圧を画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴ_２の電圧変動(＝４[Ｖ])＋サンプリングキャパシタＣ_２の充電電圧だけ変化させる。

このとき、オフ画素であれば、ノードＮ_２の電圧は電圧Ｖ_２となる。これは、ノードＮ_３における電圧、すなわち、スイッチ素子ＳＷ_３を通過してきたデータ信号ＤＡＴＡの電圧Ｖ_ＤＨ(＝電圧Ｖ_３)よりも十分に高い電圧である。したがって、スイッチ素子ＳＷ_２がオンとなる。これにより、データ信号ＤＡＴＡの電圧Ｖ_ＤＨ(＝電圧Ｖ_３)が、スイッチ素子ＳＷ_３、ＳＷ_２を介して保持キャパシタＣ_１と電気光学素子ＬＣの静電容量Ｃ_ＬＣに印加される。

オン画素の場合には、ノードＮ_２の電圧は電圧Ｖ_１となる。これは、ノードＮ_３における電圧、すなわち、スイッチ素子ＳＷ_３を通過してきたデータ信号ＤＡＴＡの電圧Ｖ_ＤＨ(＝電圧Ｖ_３)よりも十分に高い電圧である。したがって、スイッチ素子ＳＷ_２がオンとなる。これにより、データ信号ＤＡＴＡの電圧Ｖ_ＤＨ(＝電圧Ｖ_３)が、スイッチ素子ＳＷ_３、ＳＷ_２を介して保持キャパシタＣ_１と電気光学素子ＬＣの静電容量Ｃ_ＬＣに印加される。

その後、データ信号ＤＡＴＡがＬレベルの期間において、画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴ_２を該制御信号のアクティブ電圧である電圧Ｖ_３からインアクティブ電圧である電圧Ｖ_５にすることで、ノードＮ_２の電圧を、画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴ_２の電圧変動(＝-８[Ｖ])＋サンプリングキャパシタＣ_２の充電電圧だけ変化させる。

このとき、オフ画素であれば、ノードＮ_２の電圧は電圧Ｖ_４となる。これは、ノードＮ_３における電圧、すなわち、スイッチ素子ＳＷ_３を通過してきたデータ信号ＤＡＴＡの電圧Ｖ_ＤＬ(＝電圧Ｖ_４)と同電圧である。したがって、スイッチ素子ＳＷ_２がオフとなり、ノードＮ_１がデータ信号ＤＡＴＡと切断されるため、保持キャパシタＣ_１と電気光学素子ＬＣの静電容量Ｃ_ＬＣにより、ノードＮ_１の電圧は、保持された電圧である電圧Ｖ_３に維持される。

ここで、対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭはＨレベルの区間であるため、電気光学素子ＬＣの端子間電圧Ｖ_ＬＣは、ノードＮ_１の電圧である電圧Ｖ_３（４[Ｖ]）−対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭの電圧Ｖ_ＤＨ（４[Ｖ]）、すなわち０[Ｖ]となり、オフ画素の負極性リフレッシュ動作が終了する。

オン画素の場合には、ノードＮ_２の電圧は電圧Ｖ_３となり、ノードＮ_３における電圧、すなわち、スイッチ素子ＳＷ_３を通過してきたデータ信号ＤＡＴＡの電圧Ｖ_ＤＬ(＝電圧Ｖ_４)よりも十分に高い電圧である。したがって、スイッチ素子ＳＷ_２がオンとなる。これにより、データ信号ＤＡＴＡの電圧Ｖ_ＤＬ(＝電圧Ｖ_４)が、スイッチ素子ＳＷ_３、ＳＷ_２を介して保持キャパシタＣ_１と電気光学素子ＬＣの静電容量Ｃ_ＬＣに印加される。その後、画像データ取り込み制御信号Ｇ_２がインアクティブとなり、スイッチ素子ＳＷ_３をオフにする。これにより、ノードＮ_１がデータ信号ＤＡＴＡと切断されるため、保持キャパシタＣ_１と電気光学素子ＬＣの静電容量Ｃ_ＬＣにより、ノードＮ_１の電圧は、保持した電圧Ｖ_４に維持される。

ここで、対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭはＨレベルの区間であるため、電気光学素子ＬＣの端子間電圧Ｖ_ＬＣは、ノードＮ_１の電圧である電圧Ｖ_４（０[Ｖ]）−対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭの電圧Ｖ_ＤＨ（４[Ｖ]）、すなわち−４[Ｖ]となり、オン画素の負極性リフレッシュ動作が終了する。

正極性／負極性リフレッシュ動作終了後から、次のサンプリング動作、リフレッシュ動作までの一定期間は、周辺駆動回路を停止させる。

その後、偶数行のサンプリング期間Ｓａｍｐ_３、偶数行の正極性リフレッシュ期間Ｒ_Ｐ２、奇数行のサンプリング期間Ｓａｍｐ_４、奇数行の負極性リフレッシュ期間Ｒ_Ｎ１において、それぞれ上述と同様の制御をする。そして、以降は、同様の制御を繰り返すことになる。

なお、負極性リフレッシュ動作において、画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴのプリセットは、サンプリング制御信号ＥＮＡのアクティブと同時としたが、これに限定されるものではない。正極性リフレッシュ動作終了後から、次の負極性リフレッシュ動作における画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴがアクティブになる前までの期間であって、かつサンプリング制御信号ＥＮＡがインアクティブである期間ならば、適宜プリセット可能である。しかし、画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴのプリセットは、サンプリング制御信号ＥＮＡに同期させる方が周辺回路の簡素化の観点から望ましい。

以上説明した各制御信号のタイミング設定および電圧設定によれば、オン画素だけでなく、オフ画素へもオフ電圧を書き込み、それを維持する制御が行なわれる。これにより、特許文献１で懸念されるオフ画素電圧が不定になる問題点が解消できる。

また、奇数行が、あるリフレッシュ期間において正極性リフレッシュを行った場合には、偶数行は負極性リフレッシュを行い、次のリフレッシュ期間では奇数行が負極性リフレッシュを行い、偶数行が正極性リフレッシュを行うことにより、液晶印加電圧波形の交流化およびライン反転駆動が実現されている。

上記の制御信号による駆動方法によれば、定期的なリフレッシュ動作を行うことにより通常表示期間ＮＤに各画素に書き込まれたデータを保持することが可能となるため、消費電力を削減することができる。例えばＶＧＡ(６４０×４８０)の電気光学装置をライン反転駆動する場合を考える。ここで、消費電力Ｐは一般にＰ＝ＣＦＶ^２で表せる。通常表示においては、各走査線に接続された各画素へのデータ書き込みのためにデータ線に入力されるデータ信号は、１フレームの間に２４０回振幅する。一方、本発明の駆動方法では、１フレーム(＝奇数行／偶数行のサンプリングおよびリフレッシュ動作から次のサンプリングおよびリフレッシュ動作までの間)に入力されるデータ信号の振幅は２回のみとなる。したがって、本発明においては周波数Ｆが、通常表示よりも１/１２０となるため、他のＣ、Ｖを同じとすれば消費電力Ｐも１／１２０となり、大幅に消費電力を削減できる。

さらに、通常表示では周辺回路を常に動作させておかなければならないが、本発明では、サンプリング動作、リフレッシュ動作の期間のみ駆動させればよく、それ以外の期間においては周辺回路の動作を停止させることが出来る。このため、周辺回路の消費電流も静止電流レベルとなるため、同様に大幅な消費電力削減ができる。

また、各データ線へ入力されるデータ信号も、サンプリング動作、リフレッシュ動作においてはアクティブマトリクスアレイ回路上の全画素において共通信号でよく、この点においても消費電力が削減可能となる。

（２）第２実施形態
第２実施形態において回路構成は第１実施形態と同一であるので説明を省略する。
図６は、本発明の第２実施形態による制御信号の第２ＡＣタイミングチャートを示している。

図５の第１ＡＣタイミングでは、正極性リフレッシュのための制御信号ＥＮＡ，Ｇ，ＳＥＴがアクティブとなってから、次の負極性リフレッシュのための制御信号ＥＮＡ，Ｇ，ＳＥＴがアクティブとなるまでのそれぞれの間隔と、負極性リフレッシュのための制御信号ＥＮＡ，Ｇ，ＳＥＴがアクティブとなってから、次の正極性リフレッシュのための制御信号ＥＮＡ，Ｇ，ＳＥＴがアクティブとなるまでのそれぞれの間隔が異なっている。

そのため、電気光学素子の端子間電圧が正極性である区間Ｐ１、Ｐ２と、負極性である区間Ｎ１，Ｎ２の間隔が異なってしまう。したがって、この間隔の差が長期的には電気光学素子への直流印加となり、液晶寿命に影響する。またこのようなタイミングの制御信号で制御するには、走査線駆動回路の構成が複雑となってしまうため好ましくない。

そこで、図６に示す第２ＡＣタイミングでは対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭ、データ信号ＤＡＴＡの極性反転タイミングを調整することにより、サンプリング制御信号ＥＮＡ、画像データ取り込み制御信号Ｇ、画像データリフレッシュ制御信号ＳＥＴのアクティブタイミングの間隔を一定に保つようにした。

これにより、第１ＡＣタイミングでのアクティブタイミングの間隔のズレに伴い生じていた液晶印加電圧への直流印加を防止でき、液晶の寿命をさらに延ばす効果がある。また、走査線駆動回路の構成を簡便化することも可能となる。

具体的な動作は、第１実施形態で説明したものと同様であるため、ここでは、説明は省く。

（３）第３実施形態
第３実施形態において回路構成は第１実施形態と同一であるので説明を省略する。
図７は、本発明の第３実施形態による制御信号の第３ＡＣタイミングチャートを示している。

図７の第３ＡＣタイミングではさらに、サンプリング制御信号ＥＮＡのアクティブ時間を画像データ取り込み制御信号Ｇのアクティブ時間と同一になるよう、対向電極電圧信号Ｖ_ＣＯＭ、データ信号ＤＡＴＡの極性反転タイミングを調整した。このようにすることにより、走査線駆動回路の構成をさらに簡便化することが可能となり、不要な部品を削減できる。これにより従来よりもさらに消費電力を抑えることができるとともに、製造コストの削減にもつながる。

また、図６の第２ＡＣタイミングにおける制御と同様に、図５の第１ＡＣタイミングでのアクティブタイミングの間隔のズレに伴い生じていた液晶印加電圧への直流印加を防止でき、液晶の寿命をさらに延ばす効果もある。

なお、本発明の電気光学装置を携帯電話といった携帯機器に用いた場合、待ち受け画面表示や時計表示など頻繁な画面書き換えを必要としない表示を行う際に、消費電力を大幅に削減することが可能となる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明の権利範囲はこれらの実施形態に限られるものではない。当業者にとり、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、多くの変形および改良が可能であり、これらもまた本発明の権利範囲に属することは当然である。

１００ アクティブマトリクスアレイ回路
１０１ 走査線駆動回路
１０２ データ線駆動回路
１０３ 駆動電圧生成回路
１０４ 画像処理回路
１０５ 制御回路
２０１，２０２ 画素回路
Ｖ_ＣＯＭ 対向電極電圧信号
ＤＡＴＡ データ信号
ＥＮＡ サンプリング制御信号
Ｇ 画像データ取り込み制御信号
ＳＥＴ 画像データ書き換え制御信号／画像データリフレッシュ制御信号
ＳＷ_１、ＳＷ_２，ＳＷ_３ スイッチ素子
Ｃ_１ 保持キャパシタ
Ｃ_２ サンプリングキャパシタ
ＬＣ 電気光学素子
Ｃ_ＳＭＰ サンプリングキャパシタの静電容量
Ｃ_ＳＴ 保持キャパシタの静電容量
Ｃ_ＬＣ 電気光学素子の静電容量
Ｖ_ＬＣ 電気光学素子の端子間電圧

Claims (15)

1. 複数の制御信号により制御される画素回路において、
   一端が対向電極に接続された電気光学素子と、
   前記電気光学素子に保持された電圧レベルをサンプリングするために第１制御信号線上のサンプリング制御信号により制御される第１スイッチ素子と、
   第２制御信号線上の画像データリフレッシュ制御信号により制御される第２スイッチ素子と、
   画像データを取り込むために第３制御信号線上の画像データ取り込み制御信号により制御される第３スイッチ素子と、
   前記サンプリング制御信号によりサンプリングされる電圧レベルを保持する第１容量素子と、
   を具備し、
   前記第２スイッチ素子は、前記第３スイッチ素子を介して取り込まれた画像データの電気光学素子への書き込みを制御し、
   前記第２制御信号線上の画像データリフレッシュ制御信号は、該画像データリフレッシュ制御信号がアクティブになる前に、所定の電圧レベルでプリセットされることを特徴とする画素回路。
2. 前記画素回路は、一端が前記電気光学素子の他端と接続され、他端が共通信号供給線に接続されている第２容量素子をさらに含み、前記対向電極に供給される信号と前記共通信号供給線に供給される信号が同一であることを特徴とする請求項１に記載の画素回路。
3. 複数の制御信号により制御される画素回路の駆動方法において、
   前記駆動方法は、
   前記画素回路内の電気光学素子に画像データを書き込む第１の駆動ステップと、
   前記書き込まれた画像データをリフレッシュする第２の駆動ステップと、
   を具備し、
   前記第２の駆動ステップは、
   サンプリング制御信号により制御される第１スイッチ素子を介して、前記画素回路内に保持された画像データに対応する電圧レベルをサンプリングするステップと、
   前記サンプリングされた画像データに対応する電圧レベルと画像データリフレッシュ制御信号の電圧レベルとにより制御される第２スイッチ素子を介して供給される電圧を前記電気光学素子に印加することにより、画素回路内に保持された画像データのリフレッシュを行なうステップと、
   を具備し、
   前記画像データリフレッシュ制御信号は、該画像データリフレッシュ制御信号がアクティブになる前に、所定の電圧レベルでプリセットされることを特徴とする画素回路の駆動方法。
4. 前記画素回路内に保持された画像データをリフレッシュするステップは、画像データ取り込み制御信号により制御される第３スイッチ素子を介して前記画素回路へ画像データを供給するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の画素回路の駆動方法。
5. 前記プリセットされる所定の電圧レベルは、前記第２スイッチ素子の特性に応じた電圧レベルであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の画素回路の駆動方法。
6. 前記プリセットされる所定の電圧レベルは、前記画像データリフレッシュ制御信号のインアクティブ電圧と前記画素回路内に保持された画像データに対応する電圧レベルとの中間電圧であることを特徴とする請求項５に記載の画素回路の駆動方法。
7. 前記画像データをリフレッシュするステップは、第１のリフレッシュ動作と第２のリフレッシュ動作の２つの動作を有し、
   前記プリセットされる所定の電圧レベルは、前記第１のリフレッシュ動作と前記第２のリフレッシュ動作とで異なる電圧レベルであることを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の画素回路の駆動方法。
8. 前記第１、第２のリフレッシュ動作の各々が、負極性から正極性への極性反転を行うリフレッシュ動作と、正極性から負極性への極性反転を行うリフレッシュ動作であることを特徴とする請求項７に記載の画素回路の駆動方法。
9. 前記サンプリング制御信号と、前記画像データリフレッシュ制御信号と、前記画像データ取り込み制御信号のインアクティブ電圧が同レベルであることを特徴とする請求項４から請求項８のいずれか１項に記載の画素回路の駆動方法。
10. 前記サンプリング制御信号と前記画像データ取り込み制御信号のアクティブ電圧が同レベルであることを特徴とする請求項４から請求項９のいずれか１項に記載の画素回路の駆動方法。
11. 前記サンプリング制御信号により前記第１スイッチ素子をアクティブにする時間と前記画像データ取り込み制御信号により前記第３スイッチ素子をアクティブにする時間幅が等しいことを特徴とする請求項４から請求項１０のいずれか１項に記載の画素回路の駆動方法。
12. 前記画素回路内に保持された画像データをリフレッシュするステップは、一定期間毎に前記リフレッシュ動作を行うことを特徴とする請求項３から請求項１１のいずれか１項に記載の画素回路の駆動方法。
13. 複数の制御信号により制御される画素回路の駆動回路において、
    前記駆動回路は、
    前記画素回路内の電気光学素子に画像データを書き込む第１の駆動手段と、
    前記書き込まれた画像データをリフレッシュする第２の駆動手段と、
    を具備し、
    前記第２の駆動手段は、
    サンプリング制御信号により制御される第１スイッチ素子を介して、前記画素回路内に保持された画像データに対応する電圧レベルをサンプリングする手段と、
    前記サンプリングされた画像データに対応する電圧レベルと画像データリフレッシュ制御信号の電圧レベルとにより制御される第２スイッチ素子を介して供給される電圧を前記電気光学素子に印加することにより、画素回路内に保持された画像データのリフレッシュを行なう手段と、
    を具備し、
    前記画像データリフレッシュ制御信号は、該画像データリフレッシュ制御信号がアクティブになる前に、所定の電圧レベルでプリセットされることを特徴とする画素回路の駆動回路。
14. 前記画素回路内に保持された画像データのリフレッシュ後に前記画素回路の周辺回路の動作を停止させる手段をさらに具備することを特徴とする請求項１３に記載の画素回路の駆動回路。
15. 請求項１に記載の画素回路がマトリクス状に配置されたアクティブマトリクスアレイ回路と、
    前記画素回路を駆動する請求項１３に記載の画素回路の駆動回路と、
    を具備することを特徴とする電気光学装置。

Images