JP2014063013A - 電気光学装置、その駆動方法及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】駆動回路40は、第1期間W1において偶数番目と奇数番目の走査線の組みを順次選択しオフ電位Voffを書き込み、第2期間W2において偶数番目と奇数番目の走査線の組みを順次選択し、奇数行と偶数行の画素に奇数行の画像に応じた階調電位を書き込み、第3期間W3において偶数番目の走査線を順次選択し、偶数行の画像に応じた階調電位を書き込む。共通電位供給回路60は、第1期間W1と第2期間W2との間の極性反転期間において、共通電位Vcomの極性を反転する。
【選択図】図1
Description
駆動回路の耐圧を下げるために、基準電位を中心として共通電位Vcomの極性を反転させる方式が知られている(例えば、特許文献1)。この方式によれば、駆動回路の耐圧は図17(B)に示すように|Vmax−Vcom|で足りる。
ここで、交流駆動の周期を維持するためには、第1に、走査速度を2倍以上とする必要がある。第2に、それぞれの走査ライン上のデータに着目すると、共通電位Vcomの書き込みに伴うオフデータを表示している期間が1垂直走査期間必要となる。この結果、ノーマリブラックの液晶では明るさが損なわれ、ノーマリホワイトの液晶では、コントラストが損なわれる。これらの影響を少なくするためには、さらに1垂直走査期間を短縮する必要がある。このため、各画素への書き込みに必要な時間を短縮する必要がある。
しかしながら、書き込み時間の短縮には、パネル内の各配線時定数の縮小、駆動回路の駆動能力の拡大、セトリングタイムの短縮等の技術課題も多く、実現が困難であった。
図1は、本発明の第1実施形態に係る電気光学装置100のブロック図である。電気光学装置100は、液晶表示装置10と、共通電極に共通電位Vcomを供給する共通電位供給回路60と、液晶表示装置10のバックライトとして機能する光源70とを備える。液晶表示装置10は、電気光学パネル12、及び制御回路14を具備する。電気光学パネル12は、複数の画素(画素回路)PIXが配列された画素部30と、各画素PIXを駆動する駆動回路40とを含む。画素部30には、x方向に延在するM本の走査線32と、x方向に交差するy方向に延在するN本のデータ線34とが形成される(M及びNは自然数)。画素部30内の複数の画素PIXは、走査線32とデータ線34との各交差に対応して縦M行×横N列の行列状に配列される。
例えば、選択期間H[1]では、第1行の各画素の指定階調G[1]に応じたデータ電位X[n]が第1行および第2行の各画素回路PIXに供給され、選択期間H[2]では、第3行の各画素の指定階調G[3]に応じたデータ電位X[n]が第3行および第4行の各画素回路PIXに供給される。以上の通り、Y方向に相互に隣合う各画素回路PIXには相等しいデータ電位X[n]が供給されるから、第1期間W1が終了する時点では、Y方向の解像度を半分に低下させた画像が画素部30に表示される。
図5は、本発明の第2実施形態に係る電気光学装置100Bのブロック図である。電気光学装置100Bは、光源70の輝度を制御回路14で制御する点を除いて図1に示す第1実施形態の電気光学装置100Aと同様に構成されている。
ところで、一般的に光源の定格は、平均消費電力最大定格と瞬間消費電力最大定格の論理積で定義される。このため、第1制御期間T1では、消灯、あるいは、減灯する代わりに、第2制御期間T2では電力を多く投入して光源70の輝度を高くした。
これにより、第2実施形態の電気光学装置100Bによれば、第1実施形態の電気光学装置100Aと比較して、明るさ、あるいは、コントラストを向上することができる。
第3実施形態は、フレーム期間Fにおいて、第4期間W4を設け、当該第4期間W4において、走査線32を順次選択して、1行ずつデータ電位X[n]を書き込む点を除いて、第1実施形態と同様である。
図7は、液晶表示装置10の動作の説明図である。フレーム期間Fは、2行の走査線32を同時に選択してオフ電位Voffを書き込む第1期間W1、極性反転期間Tx、2行の走査線32を同時に選択して奇数行の階調電位を奇数行の画素と偶数行の画素とに同時に書き込む第2期間W2、偶数行の走査線32を順次選択し偶数行の階調電位を偶数行の画素に書き込む第3期間W3の他に、第4期間W4を備える。
図8に走査線駆動回路42の動作を示す。各フレーム期間Fの第1乃至第3期間W1〜W3の動作は、図4を参照して第1実施形態で説明したものと同様である。走査線駆動回路42は、各フレーム期間Fの第4期間W4において、1本の走査線32を選択単位として選択期間H[1]〜H[M]にて順次に選択する。すなわち、各第4期間W4の第k番目(k=1〜M)の選択期間H[k]では、走査信号Y[2k]が選択電位に設定されることで、第2k行の走査線32が選択される。例えば選択期間H[1]では第1行の走査線32が選択され、選択期間H[2]では第2行の走査線32が選択される。したがって、第4期間W4内の選択期間H[k]の総数Mは、走査線32の総数Mと一致する。
例えば、選択期間H[1]では、第1行の各画素の指定階調G[1]に応じたデータ電位X[n]が第1行の各画素回路PIXに供給され、選択期間H[2]では、第2行の各画素の指定階調G[2]に応じたデータ電位X[n]が第2行の各画素回路PIXに供給される。以上の通り、1行ごとにデータ電位X[n]が供給されるから、第4期間W4が終了する時点では、走査線32の総数Mに応じた解像度の画像が画素部30に表示される。
第4実施形態に係る電気光学装置は、上述した第2実施形態の電気光学装置100B(図5参照)と同様に構成されている。但し、第4実施形態に係る電気光学装置は、第3実施形態と同様に第4期間W4を設ける点で、第2実施形態の電気光学装置100Bと相違する。
図10は、本発明の第5実施形態に係る電気光学装置100Cのブロック図である。電気光学装置100Cは、観察者に立体感を知覚させる立体視画像をアクティブシャッター方式で表示する電子機器であり、液晶表示装置10、立体視用眼鏡20、及び光源70を具備する。電気光学装置10は、右眼用画像GRと左眼用画像GLとを時分割で交互に表示し、第1実施形態で図1及び図2を参照して説明した液晶表示装置10と同様である。但し、制御回路14の詳細な構成が第1実施形態と相違する。
右眼用期間PRは、あるフレーム期間Fの第4期間W4の開始時点t1から次のフレーム期間Fの第4期間W4の開示時点t2までであり、左眼用期間PLは次のフレーム期間Fの第4期間W4の開始時点t2からその次のフレーム期間Fの第4期間W4の開示時点t3までである。
また、第1実施形態と同様に、各画素への書き込みに必要な時間を短縮することなく、明るさ、あるいは、コントラストを確保しながら、トランジスターTrの耐圧を下げることができる。この結果、トランジスタサイズを縮小して、高精細な画像を表示することが可能となる。
以上の各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲内で適宜に併合され得る。
上述した第1乃至第4実施形態の第3期間W3、第5実施形態の第3期間W3及び第5期間W5では、偶数番目の走査線を順次選択し、偶数番目の走査線に対応する画素に偶数行の画像を書き込んだが、本発明はこれに限定されるものではなく、第2期間W2あるいは第4期間W4において、隣り合う奇数番目の走査線と偶数番目の走査線との組みを順次選択して、偶数番目の走査線に対応する画素で表示すべき階調に応じた階調電位をデータ電位X[n]として、両方の走査線に対応する画素に同時に書き込み、第3期間W3あるいは第5期間W5において、奇数番目の走査線を順次選択して、奇数番目の走査線に対応する画素に、当該画素で表示すべき階調に応じた階調電位をデータ電位X[n]として書き込んでもよい。
すなわち、第2期間W2あるいは第4期間W4において、隣り合う奇数番目の走査線と偶数番目の走査線との組みを順次選択して、奇数番目の走査線及び偶数番目の走査線のうち一方の走査線に対応する画素で表示すべき階調に応じた階調電位をデータ電位X[n]として、両方の走査線に対応する画素に同時に書き込み、第3期間W3あるいは第5期間W5において、奇数番目の走査線及び偶数番目の走査線のうち他方の走査線を順次選択して、他方の走査線に対応する画素に、当該画素で表示すべき階調に応じた階調電位をデータ電位X[n]として書き込んでもよい。
上述した第2実施形態では、第1期間W1の開始から第2期間W2の終了までの期間を第1制御期間T1とし、フレーム期間Fのうち第1制御期間T1以外の期間を第2制御期間T2としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第1制御期間T1は、第1期間W1の開始から第2期間W2の終了までの期間の一部又は全部であり、第2制御期間T2はフレーム期間Fのうち第1制御期間T1以外の期間としてもよい。
上述した第4実施形態では、第1期間W1の開始から第3期間W3の終了までの期間を第1制御期間T1、フレーム期間Fのうち第1制御期間T1以外の期間を第2制御期間T2としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第1制御期間T1は、第1期間W1の開始から第3期間W3の終了までの期間の一部又は全部であり、第2制御期間T2はフレーム期間Fのうち第1制御期間T1以外の期間としてもよい。
これらの場合でも、不完全な画像を表示する第1制御期間T1では、光源70の輝度を第2制御期間T2の光源70の輝度と比較して、低下させるので、表示品質を向上させることができる。変形例2においても、第1制御期間T1で減灯させた光量を第2制御期間T2において補うように光源70の輝度を調整することが好ましい。この場合には、明るさの低下を抑制しながら、解像感を通常の駆動と同等とすることができる。
上述した第2実施形態及び第4実施形態では、第1制御期間T1を光源70の輝度を下げ(消灯を含む)、第2制御期間T2では光源70の輝度を上げたが、このような調光モードと、光源70の輝度を一定に維持する通常モードとを備え、これらのモードを手動又は自動で切り替えるようにしてもよい。通常モードでは明るさが優先され、調光モードでは解像度が優先されるところ、画像の種類を制御回路14で検知して、画像の種類に応じてモードを切り替えてもよい。例えば、静止画では通常モードとし、動画では調光モードとしてもよい。
上述した第2実施形態及び第4実施形態では、第1制御期間T1を光源70の輝度を下げ(消灯を含む)、第2制御期間T2では光源70の輝度を上げたが、このような調光モードと、光源70の輝度を一定に維持する通常モードとを備え、これらのモードを手動又は自動で切り替えるようにしてもよい。通常モードでは明るさが優先され、調光モードでは解像度が優先されるところ、画像の種類を制御回路14で検知して、画像の種類に応じてモードを切り替えてもよい。例えば、静止画では通常モードとし、動画では調光モードとしてもよい。
上述した各実施形態では、第1期間W1において、奇数番目の走査線と偶数番目の走査線との組みを順次選択してオフ電位Voffを各画素に書き込んだが、本発明はこれに限定されるものではなく、3本以上の走査線の組み順次選択してオフ電位Voffを各画素に書き込んでもよい。例えば、全ての走査線を選択してオフ電位Voffを各画素に書き込んでもよい。さらに、画素PIXにおいて、画素電極62にドレイン又はソースの一方を接続し、ドレイン又はソースの他方に共通電位Vcomを供給するトランジスターを設け、全ての画素PIXの当該トランジスターをオンさせることにより、オフ電位Voffを各画素に書き込んでもよい。
以上の各形態に例示した電気光学装置100A(100B、100C)は、各種の電子機器に利用され得る。図14から図18には、液晶表示装置10を採用した電子機器の具体的な形態が例示されている。
Claims (8)
- 第1期間、前記第1期間より後の第2期間、及び前記第2期間より後の第3期間を含むフレーム期間ごとに画像を表示する電気光学装置であって、
複数の走査線と、
複数のデータ線と、
前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素と、
前記複数の走査線の一の走査線の選択に同期して、前記複数の画素のうち前記データ線を介してデータ電位を前記一の走査線に対応する画素に供給する駆動回路と、
基準電位を基準として共通電極に供給する共通電位の極性を反転させる共通電位供給回路と、を備え、
前記複数の画素の各々は、画素電極と、前記共通電位が供給される共通電極と、前記画素電極と前記共通電極とで駆動される液晶と、前記一の走査線の選択に応じて前記画素電極と前記複数のデータ線のうち一のデータ線とを電気的に接続するトランジスターと、を有し、
前記駆動回路は、
前記第1期間において、前記複数の走査線のうち、隣り合う奇数番目の走査線と偶数番目の走査線との組みを順次選択して、前記隣り合う奇数番目の走査線と偶数番目の走査線の両方の走査線に対応する画素にオフ電位を前記データ電位として、前記両方の走査線に対応する画素に同時に書き込み、
前記第2期間において、前記複数の走査線のうち、隣り合う奇数番目の走査線と偶数番目の走査線との組みを順次選択して、前記奇数番目の走査線及び前記偶数番目の走査線のうち一方の走査線に対応する画素で表示すべき階調に応じた階調電位を前記データ電位として、前記奇数番目の走査線及び前記偶数番目の走査線の両方の走査線に対応する画素に同時に書き込み、
前記第3期間において、前記奇数番目の走査線及び前記偶数番目の走査線のうち他方の走査線を順次選択して、前記他方の走査線に対応する画素に、当該画素で表示すべき階調に応じた階調電位を前記データ電位として書き込み、
前記共通電位供給回路は、前記第1期間が終了してから前記第2期間が開始するまでの間に前記共通電位の極性を反転させる、
ことを特徴とする電気光学装置。 - 前記複数の画素に光を照射する光源と、
前記光源の輝度を制御する制御回路と、を備え、
前記第1期間の開始から前記第2期間の終了までの期間の一部又は全部を第1制御期間、前記フレーム期間のうち前記第1制御期間以外の期間を第2制御期間としたとき、
前記制御回路は、前記第1制御期間における前記画素に照射される光の輝度が前記第2制御期間と比較して低くなるように前記光源を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記フレーム期間は第4期間を含み、
前記駆動回路は、前記第4期間において、前記複数の走査線を順次選択して、選択した走査線に対応する画素に、当該画素で表示すべき階調に応じた階調電位を前記データ電位として書き込む、
ことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記複数の画素に光を照射する光源と、
前記光源の輝度を制御する制御回路とを備え、
前記第1期間の開始から前記第3期間の終了までの期間の一部又は全部を第1制御期間、前記フレーム期間のうち前記第1制御期間以外の期間を第2制御期間としたとき、
前記制御回路は、前記第1制御期間における前記画素に照射される光の輝度が前記第2制御期間と比較して低くなるように前記光源を制御する、
ことを特徴とする請求項3に記載の電気光学装置。 - 前記制御回路は、前記光源の輝度を一定とする通常モードと、前記光源の輝度を前記第1制御期間及び前記第2制御期間で調整する調光モードとを切り替え可能であることを特徴とする請求項2又は4に記載の電気光学装置。
- 前記フレーム期間は第4期間及び第5期間を含み、右眼用シャッターと左眼用シャッターとを含む立体視用眼鏡で立体視される右眼用画像および左眼用画像を表示し、
前記右眼用シャッター及び前記左眼用シャッターを制御する眼鏡制御回路を備え、
前記駆動回路は、
前記第4期間において、隣り合う奇数番目の走査線と偶数番目の走査線との組みを順次選択して、奇数番目の走査線及び偶数番目の走査線のうち一方の走査線に対応する画素で表示すべき階調に応じた階調電位を前記データ電位として、両方の走査線に対応する画素に同時に書き込み、
前記第5期間において、奇数番目の走査線及び偶数番目の走査線のうち他方の走査線を順次選択して、前記他方の走査線に対応する画素に、当該画素で表示すべき階調に応じた階調電位を前記データ電位として書き込み、
前記第2期間及び前記第3期間において前記画素に書き込む階調電位は、前記右眼用画像及び前記左眼用画像の一方であり、
前記第4期間及び前記第5期間において前記画素に書き込む階調電位は、前記右眼用画像及び前記左眼用画像の他方であり、
前記眼鏡制御回路は、
前記右眼用シャッター及び前記左眼用シャッターのうち一方のシャッターを、あるフレーム期間の前記第5期間の開始において閉状態から開状態に遷移させ、次のフレーム期間の前記第4期間の開始において開状態から閉状態に遷移させ、
前記右眼用シャッター及び前記左眼用シャッターのうち他方のシャッターを、前記あるフレーム期間の前記第4期間の開始において開状態から閉状態に遷移させ、前記次のフレーム期間の前記第5期間の開始において閉状態から開状態に遷移させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 請求項1乃至5うち、いずれか1項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
- 第1期間、前記第1期間より後の第2期間、及び前記第2期間より後の第3期間を含むフレーム期間ごとに画像を表示し、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた複数の画素とを備え、前記複数の画素の各々は、画素電極と、前記共通電位が供給される共通電極と、前記画素電極と前記共通電極とで駆動される液晶と、前記一の走査線の選択に応じて前記画素電極と前記複数のデータ線のうち一のデータ線とを電気的に接続するトランジスターとを有する電気光学装置の駆動方法であって、
前記第1期間において、前記複数の走査線のうち、隣り合う奇数番目の走査線と偶数番目の走査線との組みを順次選択して、前記隣り合う奇数番目の走査線と偶数番目の走査線の両方の走査線に対応する画素にオフ電位を前記データ電位として、前記両方の走査線に対応する画素に同時に書き込み、
前記第1期間が終了してから前記第2期間が開始するまでの間に前記共通電位の極性を反転させ、
前記第2期間において、前記複数の走査線のうち、隣り合う奇数番目の走査線と偶数番目の走査線との組みを順次選択して、前記奇数番目の走査線及び前記偶数番目の走査線のうち一方の走査線に対応する画素で表示すべき階調に応じた階調電位を前記データ電位として、前記奇数番目の走査線及び前記偶数番目の走査線の両方の走査線に対応する画素に同時に書き込み、
前記第3期間において、前記奇数番目の走査線及び前記偶数番目の走査線のうち他方の走査線を順次選択して、前記他方の走査線に対応する画素に、当該画素で表示すべき階調に応じた階調電位を前記データ電位として書き込む、
ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
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