CN100487785C - 电光装置、电光装置的驱动方法和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明在对数据线进行预充电并且以低位侧和高位侧切换公共电极的电压的结构中，能够使对于像素的开关元件等所要求的特性有所缓和。公共电极，在每一水平扫描期间(1H)，交替地切换高位侧的电压ComH和低位侧的电压ComL。此外，以规定的顺序选择扫描线，并对所选择的扫描线施加选择电压。在作为对扫描线施加选择电压的期间的、公共电极的电压处于固定的期间b和期间d，对数据线(d1a)提供与像素的灰度等级对应的电压的数据信号，并且以包含公共电极从电压ComH或电压ComL中的一方变化到另一方的期间的定时，将各数据线预充电至规定的电位。

Description

电光装置、电光装置的驱动方法和电子设备

技术领域

本发明涉及实现液晶显示装置那样的电光装置的结构的简化等的技术。

背景技术

在液晶显示装置那样的利用电光变化进行显示的电光装置中，一般地，像素与扫描线(栅线)和数据线(源线)的交叉相对应地设置，各像素包括由像素电极和定电位的公共电极夹持液晶之类的电光物质的电容和当扫描线被选择时、在数据线和像素电极之间成为导通状态的开关元件，并且各像素成为与由电容所保持的电压有效值对应的灰度等级(明亮度)。在此，在使用液晶作为电光物质的结构中，由于以像素的交流驱动为原则，所以数据信号，在相对基准电位的高位(正极性)端达到从最高灰度等级到最低灰度等级的范围，在相对上述基准电位的低位(负极性)端达到从最高灰度等级到最低灰度等级的范围。

为此，提出有通过在例如每1水平扫描期间用高位电压和低位电压交替地切换公共电极来窄化数据信号的电压范围、从而实现驱动数据线的电路的简化的技术(例如，参见专利文献1)。

[专利文献1]特开昭62-49399号公报

但是，在该技术中，虽然实现了驱动数据线的电路的简化，但是也产生了存在像素的开关元件、驱动扫描线的扫描线电路反而需要较宽的电压范围的情况这样的问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而实现的，目的在于提供一种在用高位电压和低位电压交替地切换公共电极的技术中窄化像素的开关元件、驱动扫描线的电路等所需要的电压范围的电光装置、其驱动方法以及电子设备。

为了达到上述目的，本发明的电光装置，是具有包括与多条扫描线和多条数据线的交叉对应地设置并且对于每个像素单独的像素电极、与上述像素电极相对的公共电极、以及在上述数据线和上述像素电极之间且在对上述扫描线施加选择电压时成为导通状态的开关元件的像素，且对于上述公共电极、以预定的周期切换并施加规定电压的高位电压和与上述高位电压相比相对较低的低位电压的电光装置，其特征在于，具备：扫描线驱动电路，其以规定的顺序选择上述多条扫描线，并对所选择的扫描线施加上述选择电压；以及数据线驱动电路，其在作为上述扫描线被选择的期间的、对上述公共电极施加的电压被保持为上述高位电压或上述低位电压的期间，对上述数据线提供与像素的灰度等级对应的数据信号，并且在包含上述公共电极从上述高位电压和上述低位电压中的一方变化到另一方的期间的期间内，将上述多条数据线预充电至规定的电位。如果采用本发明，则能够使对于像素的开关元件、驱动扫描线的电路等所要求的特性有所缓和。

在本发明中，也可以形成为这样的结构：上述预充电的从开始时到结束时的期间，包含在上述公共电极从上述高位电压或上述低位电压中的一方变化到另一方的期间内；也可以形成为这样的结构：上述预充电的开始时，包含在上述公共电极从上述高位电压或上述低位电压中的一方变化到另一方的期间内，上述预充电的结束时，包含在上述公共电极固定在上述高位电压或上述低位电压中的另一方的期间内；也可以形成为这样的结构：上述预充电的开始时，包含在上述公共电极固定在上述高位电压或上述低位电压中的一方的期间内，上述预充电的结束时，包含在上述公共电极从上述高位电压或上述低位电压中的一方变化到另一方的期间内。

此外，在本发明中，也可以形成为这样的结构：上述预充电的从开始时到结束时的期间，包含在对上述扫描线施加上述选择电压的期间内。

此外，本发明不仅可以形成为电光装置，而且还可以形成为电光装置的驱动方法、进而包括上述电光装置的电子设备。

附图说明

图1是示出本发明实施例的电光装置的结构的框图；

图2是示出该电光装置中的像素的结构的图；

图3是示出该电光装置中的数据信号供给电路的结构的图；

图4是示出该电光装置中的扫描信号等的图；

图5是示出该电光装置中的各部分的电压波形的图；

图6是示出该电光装置中的各部分的电压波形的图；

图7是示出比较例中各部分的电压波形的图；

图8是示出变形例中扫描信号、数据信号等的图；

图9是示出变形例中扫描信号、数据信号等的图；

图10是示出应用实施例的电光装置的移动电话的结构的图；以及

图11是示出应用实施例的电光装置的投影机的结构的图。

标号说明

10：电光装置；20：控制电路；100：显示区域；105：液晶；108：公共电极；110：像素；112：扫描线；114：数据线；116：TFT；118：像素电极；120：液晶电容；130：扫描线驱动电路；140：数据线驱动电路；1200：移动电话；2100：投影机。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。图1是示出本发明实施例的电光装置的结构的框图。

如该图所示，电光装置10包含控制电路20、显示区域100、扫描线驱动电路130和数据线驱动电路140。其中，在显示区域100，分别以在行(X)方向延伸的方式设置有10行扫描线112，另一方面，以在列(Y)方向延伸的方式设置有15列数据线114。

像素110分别与10行扫描线112和15列数据线114的交叉相对应地排列。但是，在本实施例中，虽然像素110以纵向10行×横向15列矩阵状地排列，但是本发明并不限于此排列。

在此，对像素110的结构进行说明。图2是示出像素110的电学结构的图。该图示出了2×2共四个像素的结构，这四个像素与i行、上一行与之相邻的(i-1)行和j列、左一列与之相邻的(j-1)列的交叉相对应。

此外，(i-1)、i，是一般性地表示像素110所排列成的行的情况下的符号，是大于等于1小于等于10的整数，(j-1)、j是一般性地表示像素110所排列成的列的情况下的符号，是小于等于1大于等于15的整数。

如图2所示，各像素110具有作为开关元件发挥作用并且n沟道型的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，以下简称为“TFT”)116和液晶电容120。

在此，对于各像素110来说，由于是相互相同的结构，所以如果以位于i行j列的像素为代表进行说明，则该i行j列像素110的TFT116的栅连接至第i行扫描线112，另一方面，其源连接至第j列数据线114，其漏连结至液晶电容120一端即像素电极118。

此外，液晶电容120的另一端，是公共电极108。该公共电极108，对于所有像素110是公共的，且其被供给后述的信号LCcom。

显示区域100，虽然未特别图示，但成为元件基板和对置基板的一对基板保持一定的间隙而贴合并且在该间隙中夹持有液晶层的结构。其中，在元件基板上，形成扫描线112、数据线114、TFT116和像素电极118，在对置基板上形成公共电极108，这些电极形成面以相互相对的方式贴合。

因而，在本实施例中，液晶电容120，通过像素电极118隔着液晶105与公共电极108相对而构成。

此外，由于不仅像素电极118，而且对于各列的数据线114来说，也隔着液晶105与公共电极108相对，因此，如图2的虚线所示，产生了一种寄生电容器C。

此外，在两基板的各相对面分别设置取向膜，该取向膜以液晶分子的长轴方向在两基板间例如约90度连续地被扭转的方式被进行研磨处理，另一方面，在两基板的各背面侧分别设置与取向方向对应的偏振光镜。

如果由液晶电容120所保持的电压有效值为零，则通过像素电极118和公共电极108之间的光沿着液晶分子的扭转而进行约90度光学旋转，另一方面，随着该电压有效值变大，液晶分子向电场方向倾斜，结果，该光学旋转性消失。为此，在例如透过型的情况下，在入射侧和背面侧，在分别以使偏振轴与取向方向一致的方式配置偏振光镜时，如果该电压有效值接近于零，则光的透过率成为最大，从而成为白色显示，另一方面，随着电压有效值变大，透过的光量减少，最终透过率成为最小，从而成为黑色显示(常白模式)。

因此，通过对扫描线施加选择电压而使TFT116导通，并且对像素电极118、通过数据线114和导通状态的TFT116施加这样的电压，即该电压是相对于公共电极108的电压、高或低一个与作为目标的灰度等级(明亮度)对应的电压量的高位(正极性)或者低位(负极性)的电压，使得能够在该液晶电容120中保持与灰度等级对应的电压有效值。

此外，当扫描线112成为非选择电压时，TFT116成为关断(非导通)状态，但是，由于此时的关断电阻并非理想地成为无限大，所以电荷从液晶电容120泄漏很多。为了减小该关断泄漏的影响，在每个像素中形成有存储电容125。该存储电容125的一端与像素电极118(TFT116的漏)相连，另一端对于所有像素是公共的，与公共电极108电连接。

返回到图1进行说明，控制电路20具有对于扫描线驱动电路130使其垂直扫描显示区域100并且对于数据线驱动电路140使其水平扫描显示区域100的第一功能、在该水平扫描时控制后述的块的选择的第二功能、对公共电极108提供交替地切换低位侧电压和高位侧电压的信号LCcom的第三功能。

其中，关于第一功能，控制电路20，与从省略图示的外部上位装置提供的图像数据Ds同步地生成并输出用于垂直扫描显示区域100的控制信号CtrY和用于水平扫描显示区域100的控制信号CtrX。在此，图像数据Ds是指定像素110的明亮度(灰度等级)的数字数据，其由外部上位装置按照在一垂直扫描期间(1F)垂直和水平扫描纵10行×横15列的排列的顺序来提供。

接着，关于第二功能，控制电路20，在根据控制信号CtrX进行水平扫描时，输出用于依次选择块和用于对15列数据线114进行预充电的信号S1、S2、S3。

此外，在控制信号CtrX中，包括指定对于液晶电容120的写入极性的信号Pol。详细地，该信号Pol，例如如果是H电平，则指示像素电极118相对于公共电极108成为高位的正极性写入，如果是L电平，则指示像素电极118相对于公共电极108成为低位的负极性写入，如图4所示，其在某一垂直扫描期间(1F)内，对于每一水平扫描期间(1H)成为电平反相。因此，在本实施例中，对于液晶电容120的写入极性对于每一扫描线成为反相，称之为行反相。此外，该信号Pol，在相互相邻的两个垂直扫描期间之间，在针对同一水平扫描期间(1H)时，相互成为电平反相的关系。因此，在本实施例中，在针对同一液晶电容120时，写入极性对于每一垂直扫描期间(1F)成为反相。此外，使液晶电容120的写入极性成为反相的目的，是为了防止由于直流成分的施加而导致的液晶105的劣化。

接着，对第三功能进行详细说明。如图5所示，控制电路20以下述的方式进行控制，即，在将信号Pol设定为H电平而指定正极性写入的一水平扫描期间(1H)，使公共电极108在以其开始时为起点的期间a内从电压ComH降低至电压ComL，在期间b内固定在电压ComL，另一方面，在将信号Pol设定为L电平而指定负极性写入的一水平扫描期间(1H)，使公共电极108在以其开始时为起点的期间c内从电压ComL上升至电压ComH，在期间d内固定在电压ComH。此外，在本实施例中，电压ComL和ComH具有以相当于电源电压Vdd的一半的电压Vc为基准相互对称的位置关系，其中，电压ComL相当于电压Vc的一半，电压ComH相当于电源电压Vdd和电压Vc的中间值。

在此，在本实施例中，包括两种情况，即由于公共电极108具有电阻且形成了寄生电容C，所以在施加理想的矩形波(参照图4)时，结果，如图5所示，公共电极108的电压发生钝化的情况；以及作为理想的状态，以信号Lccom的波形在期间a、c内成为斜坡波形的方式，公共电极108主动地发生钝化的情况。总之，在本实施例中，公共电极108，不是以从电压ComL、ComH的一方向另一方瞬时地切换的方式、而是以在期间a、c中逐渐地变化的方式构成。

在本实施例中，控制电路20成为在该期间a、c中将信号S1、S2、S3同时地设为H电平并如后所述对所有的数据线114进行预充电的结构。

此外，在图4和图5中，为了方便起见，对于能够作为逻辑信号处理的扫描信号G1、G2...G10、信号S1等、以及此外的电压波形，使纵向的电压比例(スケ—ル)不同(在后述的图6至图9中也同样)。

扫描线驱动电路130，根据控制信号CtrY，垂直扫描第1、2、3...10行扫描线112，并提供与该垂直扫描对应的扫描信号G1、G2、G3...G10。详细地，如图4所示，扫描线驱动电路130，在一垂直扫描期间(1F)，在每个一水平扫描期间(1H)分别依次选择第1、2、3...10行扫描线112，并在比该水平扫描期间(1H)窄一些的期间内，将对应于所选择的扫描线112的扫描信号设置为相当于H电平的选择电压Vdd，将除此以外的扫描线112的扫描信号设置为相当于L电平的非选择电压Vss。此外，该非选择电压Vss实际上是电压基准的接地电位Gnd(零电压)。

此外，在本实施例中，如图5所示，扫描信号G1、G2、G3...G10成为H电平的定时，在期间a、c，设定在扫描信号S1、S2、S3同时地成为H电平之前。

数据线驱动电路140包括数据信号供给电路142和设置在各数据线114的一端的开关144。在此，参照图3说明数据信号供给电路142的结构。如该图所示，数据信号供给电路142包括分配器180、锁存电路182、184、选择器186、D/A转换器188和缓冲电路189。

其中，分配器180将像素一行的图像数据Ds分配给与各列对应的锁存电路182。与各列对应的锁存电路182，对各自分配的图像数据Ds进行锁存，在本实施例中，将每5列分为一个块。详细地，在本实施例中，由于数据线114的列数为15，所以锁存电路182被分类为3个块Ba、Bb、Bc。其中，块Ba由与图1中从左开始数第1、4、7、10、13列数据线114对应的锁存电路182构成，块Bb由与第2、5、8、11、14列数据线114对应的锁存电路182构成，块Bc由与第3、6、9、12、15列数据线114对应的锁存电路182构成。

另一方面，锁存电路184持续锁存规定由省略图示的控制电路在电源接通之后提供的预充电电压的数据，直至电源切断为止。在本实施例中，该数据相当于例如在常白模式下指定最暗的灰度等级的图像数据。

选择器186根据信号S1、S2、S3选择锁存电路182、184。详细地，在仅信号S1处于H电平的情况下，选择器186选择属于块Ba的锁存电路182，在仅信号S2处于H电平的情况下，选择属于块Bb的锁存电路182，在仅信号S3处于H电平的情况下，选择属于块Bc的锁存电路182，并分别输出由所选择的锁存电路182锁存的5列图像数据Ds。

但是，在信号S1、S2、S3全部处于H电平的情况下，选择器186选择锁存电路184，并5列共同地分配输出由该锁存电路184锁存的数据。

D/A转换器188与选择器186的输出对应地设置5列，且如果信号Pol指定正极性，则各D/A转换器188将从该选择器186输出的图像数据Ds转换为这样的模拟电压，即该模拟电压是比电压ComL高一个与由该图像数据Ds指定的灰度等级对应的电压量的高位的模拟电压，如果信号Pol指定负极性，则转换为这样的模拟电压，即该模拟电压是比电压ComH低一个与由该图像数据Ds指定的灰度等级对应的电压量的低位的模拟电压。

缓冲电路189与D/A转换器188的输出对应地设置5列，且各缓冲电路189减小由D/A转换器188转换的模拟电压信号的输出阻抗，并作为由数据信号提供电路142提供的数据信号进行输出。在此，将基于由第1、2或者3列的锁存电路182锁存的图像数据Ds的数据信号表示为d1。同样地，将基于由第4、5或者6列的锁存电路182锁存的图像数据Ds的数据信号表示为d2，将基于由第7、8或者9列的锁存电路182锁存的图像数据Ds的数据信号表示为d3，将基于由第10、11或者12列的锁存电路182锁存的图像数据Ds的数据信号表示为d4，将基于由第13、14或者15列的锁存电路182锁存的图像数据Ds的数据信号表示为d5。

另一方面，如图1所示，与各列数据线114分别连接有开关144的一端。开关144的另一端，从左开始数每3列公共连接。在本实施例中，由于列数是15，所以开关144的另一端的公共连接点为5。此外，对于这些连接点，从左开始分别提供由数据信号供给电路142供给的数据信号d1、d2、d3、d4、d5。此外，开关144中，当信号S1成为H电平时，与第1、4、7、10、13列对应的开关导通，同样地，当信号S2成为H电平时，与第2、5、8、11、14列对应的开关导通，当信号S3成为H电平时，与第3、6、9、12、15列对应的开关导通。

开关144处于关断的数据线114，由于成为电压不确定的高阻抗状态，所以存在数据信号的电压与数据线的电压不一致的情况。因此，将提供数据信号d1的第1、2、3列数据线114的电压表示为d1a、d1b、d1c。对于其他数据线的电压，如图1所示进行表示。

下面对本实施例的电光装置10的操作进行说明。

如图3所示，在每一水平扫描期间，扫描线驱动电路130依次排他地将扫描信号G1、G2、G3、...G10设为H电平。因此，首先对扫描信号G1成为H电平的一水平扫描期间进行说明。

在扫描信号G1成为H电平之前，对应于1行1列到1行15列的像素110的像素数据Ds的一行被存储在各自对应的列的锁存电路182中。此外，对于该一水平扫描期间，如果设信号Pol成为H电平从而指定正极性写入，则如图5所示，在期间a中，公共电极108从电压ComH降至电压ComL。

另一方面，在期间a中，当信号S1、S2、S3全部成为H电平时，选择器186选择在锁存电路184中锁存的数据，并且5列共同地分配输出。如上所述，由锁存电路184锁存的数据，相当于指定最暗的灰度等级的图像数据，此外，在此，由于指定了正极性写入，所以从5列D/A转换器188输出的电压成为相当于最暗的灰度等级的正极性的电压VdH。

此外，在期间a中，当信号S1、S2、S3同时地成为H电平时，所有的开关144均成为导通。因此，所有的数据线114均被预充电至该电压VdH。

在期间a中，当信号S1、S2、S3成为L电平时，所有的数据线114均成为高阻抗状态。另一方面，在期间a中，由于公共电极108从电压ComH降低到电压ComL，所以通过电容C与该公共电极108电连接并且高阻抗状态的数据线114受到该公共电极108的电压变化的影响，电压从电压VdH开始降低。但是，由于所有数据线114均以同样的方式电压降低，所以预充电的效果并未受损。

此外，在图5中，分别示出了数据信号d1～d5中代表性的数据信号d1的电压变化、以及对于被分配了该数据信号d1的第1、2、3列数据线114中第1列的电压d1a的变化。

到期间b，当公共电极108固定为电压ComL时，高阻抗状态的数据线114的电压变化也停止。

另一方面，在期间b中，控制电路20首先仅将信号S1设为H电平。当仅信号S1成为H电平时，选择器186选择属于块Ba的锁存电路182，并输出被这些锁存电路182锁存的第1行、第1、4、7、10、13列的图像数据Ds。

在此，由于指定了正极性写入，所以从5列D/A转换器188分别输出这样的电压，即该电压是比电压ComL高一个与由图像数据Ds指定的灰度等级值对应的电压量的高位侧的电压。因此，在仅信号S1成为H电平的期间，例如数据信号d1，如图中↑所示，成为这样的电压，即该电压是比电压ComL高一个与由1行1列的图像数据Ds指定的灰度等级值对应的电压量的高位侧电压。其他数据信号d2、d3、d4、d5也分别成为比电压ComL高一个与由1行4列、1行7列、1行10列、1行13列的图像数据Ds指定的灰度等级值对应的电压量的高位侧电压。

此外，在期间b中，当仅信号S1成为H电平时，第1、4、7、10、13列的开关144导通。因此，数据信号d1被提供给第1列的数据线114，同样地，数据信号d2、d3、d4、d5分别被提供给第4、7、10、13列的数据线114。

在期间b中，由于扫描信号G1成为H电平，所以位于第1行像素110的TFT116处于导通状态。因此，被提供给第1列数据线114的数据信号d1被施加到1行1列的像素电极118。由此，在1行1列的液晶电容120中，写入公共电极108的电压ComL与数据信号d1的电压之差，即与由1行1列的图像数据Ds指定的灰度等级值对应的电压。同样地，被提供给第4、7、10、13列数据线114的数据信号d2、d3、d4、d5，也被施加到1行4列、1行7列、1行10列、1行13列的像素电极118。由此，在1行4列、1行7列、1行10列、1行13列的液晶电容120中，分别写入与由1行4列、1行7列、1行10列、1行13列的图像数据Ds指定的灰度等级值对应的电压。

接着，在期间b中，在将信号S1设为L电平之后，控制电路20仅将信号S2设为H电平。此外，当信号S1成为L电平时，由于第1、4、7、10、13列数据线114因开关144的关断而成为高阻抗状态，所以关断前的数据信号d1、d2、d3、d4、d5得以保持。另一方面，当仅信号S2成为H电平时，选择器186选择属于块Bb的锁存电路182，并输出第1行、第2、5、8、11、14列的图像数据Ds。因此，数据信号d1、d2、d3、d4、d5分别成为比电压ComL高一个与由1行2列、1行5列、1行8列、1行11列、1行14列的图像数据Ds指定的灰度等级值对应的电压量的高位侧电压。

在期间b中，当仅信号S2成为H电平时，由于第2、5、8、11、14列开关144成为导通，所以数据信号d1、d2、d3、d4、d5分别被提供给第2、5、8、11、14列数据线114。由此，被施加到1行2列、1行5列、1行8列、1行11列、1行14列的像素电极118，从而在1行2列、1行5列、1行8列、1行11列、1行14列的液晶电容120中，分别写入与由1行2列、1行5列、1行8列、1行11列、1行14列的图像数据Ds指定的灰度等级值对应的电压。

此外，在期间b中，控制电路20，在将信号S2设为L电平之后，仅将信号S3设为H电平。此外，当信号S2成为L电平时，由于第2、5、8、11、14列数据线114因开关144的关断而成为高阻抗状态，所以关断前的数据信号d1、d2、d3、d4、d5得以保持。另一方面，当仅信号S3成为H电平时，选择器186选择属于块Bc的锁存电路182，并输出第1行、第3、6、9、12、15列的图像数据Ds。因此，数据信号d1、d2、d3、d4、d5分别成为比电压ComL高一个与由1行3列、1行6列、1行9列、1行12列、1行15列的图像数据Ds指定的灰度等级值对应的电压量的高位侧电压。

在期间b中，当仅信号S3成为H电平时，由于第3、6、9、12、15列开关144成为导通，所以数据信号d1、d2、d3、d4、d5分别被提供给第3、6、9、12、15列数据线114。由此，被施加到1行3列、1行6列、1行9列、1行12列、1行15列的像素电极118，从而在1行3列、1行6列、1行9列、1行12列、1行15列的液晶电容120中，分别写入与由1行3列、1行6列、1行9列、1行12列、1行15列的图像数据Ds指定的灰度等级值对应的电压。

根据以上，对从1行1列到1行15列的像素电极118，完成与由图像数据Ds指定的灰度等级对应的正极性电压的写入。此外，与该写入并行地，对于分配器180，从上述供给装置提供与2行1列到2行15列的像素110对应的像素数据Ds的一行，并分配给输出1行的图像数据Ds之后的锁存电路182。由此，当完成对一行的像素110的写入时，分别将与接着的2行1列到2行15列的像素110对应的像素数据Ds的一行存储到锁存电路182。

此外，控制电路20将信号S3设为L电平。当信号S3成为L电平时，由于第3、6、9、12、15列数据线114因开关144的关断而成为高阻抗状态，所以关断之前的数据信号d1、d2、d3、d4、d5得以保持。

此时，第1～第15列数据线114，成为各列的写入电压，即与灰度等级对应的电压。

接着，对扫描信号G2成为H电平的一水平扫描期间进行说明。

由于在扫描信号G1成为H电平时指定正极性写入，所以在扫描信号G2成为H电平的期间，写入极性反相，从而指定负极性写入。为此，如图5所示，在期间c，公共电极108从电压ComL上升至电压ComH。

在期间c中，到信号S1、S2、S3同时地成为H电平时，由于各列数据线114均处于高阻抗状态，所以公共电极108的电压上升受到变化的影响，从与第1行像素的灰度等级对应的电压状态开始同样地上升。就第1列数据线114的电压d1a来说，从与1行1列的像素的灰度等级对应的电压开始上升。

此外，在期间c中，在信号S1、S2、S3全部成为H电平时，选择器186选择被锁存电路184锁存的数据，并且5列共同地分配输出。在此期间，由于负极性写入被指定，所以从5列D/A转换器188输出的电压成为相当于最暗的灰度等级的负极性的电压VdL。因此，在所有的数据线114中，从与像素的灰度等级对应的电压状态同样地上升的状态被清除，并且被预充电至电压VdL。

此外，在期间c中，当信号S1、S2、S3再次成为L电平时，由于所有的数据线114均成为高阻抗状态，所以受到公共电极108的电压变化的影响，从电压VdL开始同样地上升，但是，由于所有的数据线114的电压以相同的方式上升，所以预充电的效果不会受损。

至期间d，当公共电极108固定在电压ComH时，高阻抗状态的数据线114的电压变化也停止。另一方面，在期间d中，与期间b同样，信号S1、S2、S3依次排他地成为H电平，从而对于2行1列到2行15列的像素电极118，完成与由图像数据Ds指定的灰度等级对应的负极性电压的写入。

以后同样地，对位于奇数第3、5、7、9行的像素110进行正极性写入，对位于偶数第4、6、8、10行的像素110进行负极性写入。

此外，在接着的一垂直扫描期间，各行的写入极性被反相，详细地，对位于奇数行的像素110进行负极性写入，对位于偶数行的像素110进行正极性写入。这样，由于在每一垂直扫描期间对于像素110的写入极性被转换，所以防止了因直流成分的施加所引起的液晶105的劣化。

在本实施例中，形成为这样的结构，即在期间a、c，即公共电极108从电压ComL、ComH中的一个向另一个变化的期间，对数据线114进行预充电。在此，对于这样的结构所产生的优点，参照图7针对不是在期间a、c，而是在期间b、d的开头，即在公共电极108固定在电压ComL、ComH的期间的开头对数据线114进行预充电的情况下的问题进行说明。

图7示出了在期间b、d的开头期间、在信号S1、S2、S3同时地成为H电平而对数据线114进行预充电的结构中，在着眼于i行1列的像素110并且该像素对于多个帧被指定了例如接近于黑色的灰度等级的情况下，第1列数据线114的电压d1a、i行1列的像素电极118和公共电极108的电压变化。

在该假设中，在之前的一垂直扫描期间正极性写入被指定而对i行1列的像素电极118写入比电压ComL高一个与该灰度等级对应的电压量的高位的电压时，到扫描信号Gi成为H电平且信号S1成为H电平时，该像素电极以保持相对于公共电极108、写入的电压与电压ComL之差，即在液晶电容120中保持的电压的方式进行变化(为了说明的简单，忽略TFT116的关断泄漏)。

在正极性写入之后，由于负极性写入被指定，所以公共电极108从电压ComL上升到电压ComH。随着该电压上升，i行1列的像素电极118的电压也上升。因此，在由i行j列的液晶电容120保持的电压的绝对值较大的情况下，即在常白模式下与较暗的灰度等级对应的电压被保持的情况下，i行1列的像素电极118的电位会超过电源电压Vdd。

因此，由于即使扫描信号Gi成为H电平从而TFT116导通，该TFT116的漏(像素电极118)也会超过电源电压，所以与灰度等级值对应的电压的写入将会不充分。

此外，在此，虽然是对公共电极108从电压ComL上升到电压ComH的情况进行的说明，但是，在正极性写入被指定而公共电极108从电压ComH下降到电压ComL的情况下，i行1列的像素电极118的电压会下降到接地电位Gnd之下。因此，由于即使扫描信号Gi成为H电平从而TFT116导通，TFT116的漏也会低于电源电压，所以，同样地，与灰度等级值对应的电压的写入将会不充分。

为了解决此问题，单纯地：

(1)提高相当于扫描信号的H电平的电压。

但是，对于(1)来说，不仅需要使未图示的电源电路的结构复杂化，而且还需要提高TFT116的耐压性，进而，会因高电压化而成为阻碍低消耗电力化的主要原因。

因此，在本实例中，采用在公共电极108从电压ComL、ComH中的一个向另一个变化的期间对数据线114进行预充电的结构。由此，如图6所示，由于防止了高阻抗状态的数据线114因公共电极108的电压变化而超出从接地电位Gnd到电压Vdd的电源电压的范围，所以能够充分地进行与灰度等级值对应的电压的写入。

此外，通过：

(2)在公共电极的电压ComL、ComH处于固定的期间b、d的结束之前，对数据线114进行预充电，

也能够获得同样的效果。

但是，对于(2)来说，在公共电极的电压ComL、ComH固定的期间对数据线114进行预充电的结构中，并不能应对像素增加而显示高精细图像的情况。也就是说，在像素数增加时，扫描线数和数据线数也增加，但是，在一垂直扫描期间(1F)固定的条件下，在扫描线数增加时，一水平扫描期间(1H)将会缩短，并且伴随着数据线数的增加，块数也必然地增加，所以如果在公共电极的电压ComL、ComH固定这样有限的时间内执行预充电，这样，则用于选择各块的期间被侵蚀，从而不能够确保用于选择各块的期间。

如上所述，在本实施例中，由于在公共电极108从电压ComL、ComH中的一个向另一个变化的期间对数据线114进行预充电，所以能够防止数据线114、像素电极118的电位超过电源电压范围。由此，在本实施例中，由于对作为像素110的开关元件的TFT116不要求较高的耐压特性，此外，扫描线驱动电路130的扫描信号的电压范围也较窄，所以通过公共电极108的电压ComL、ComH的切换，能够得到D/A转换器188的输出电压范围得到窄化的效果，从而能够进一步实现结构的简化。

此外，在本实施例中，信号S1、S2、S3同时地成为H电平期间，即数据线114的预充电期间的从开始到结束的期间，完全包含在公共电极108从电压ComL、ComH中的一个向另一个变化的过渡的期间中，但是，也可以是：该预充电期间的开始端或结束端中的至少一个包含在公共电极108的电压ComL、ComH中的一个向另一个的变化期间中。也就是说，如图8所示，也可以是：将信号S1、S2、S3同时地成为H电平的预充电开始定时设定为公共电极108固定在电压ComL的期间b(固定在电压ComH的期间d)的结束时，而使信号S1、S2、S3同时地成为L电平的预充电结束定时包含在公共电极108从电压ComH变化到电压ComL的期间c(从电压ComL变化到电压ComH的期间a)中，如图9所示，也可以是：使预充电开始定时包含在公共电极108从电压ComH变化到电压ComL的期间a(从电压ComL变化到电压ComH的期间c)的结束时，使预充电结束定时成为公共电极108固定在电压ComL的期间b(固定在电压ComH的期间d)。

此外，在本实施例中，扫描信号在期间a或c中成为H电平，但是，也可以是至少在信号S1、S1、S3顺序并且排他地成为H电平的期间，成为H电平。

在实施例中，虽然形成为这样的结构：在预充电期间，将任意一个扫描信号设为H电平，且不仅对数据线114、而且对与选择行对应的像素电极118也施加预充电电压，但是，也可以形成为这样的结构：在预充电期间，将任意一个扫描信号设为L电平，对与选择行对应的像素电极118不施加预充电电压(例如参照图8)。

在上述的实施例中，将对于同一像素的写入极性的变化周期设为一垂直扫描期间(一帧)，但是，由于其原因是为了防止对液晶电容120施加直流成分，所以，对于其反相，也可以设为两个或两个以上的帧周期。

进而，在实施例中，虽然设置为在无电压施加状态下显示白色的常白模式，但是，也可以设置为在无电压施加状态下显示黑色的常黑模式。

此外，也可以用R(红)、G(绿)和B(蓝)3像素构成一点，而进行彩色显示。

显示区域100并不限于透过型，也可以是反射型、两者中间的半透过半反射型。

进而，也可以不是顺序地选择各块，不进行分块化，而是顺序地选择各数据线114，也可以在预充电之后一并地选择所有的数据线114。

此外，在上述的实施例中，分为了3个块Ba、Bb、Bc，但是，也可以根据数据线114的列数分为4个或4个以上的块。

此外，在本实施例中，将预充电电压设置为相当于最暗的灰度等级的电压，但是，也可以是相当于其他灰度等级的电压，也可以设置为公共电极108的电压ComH、ComL。

此外，对于正极性和负极性，也可以设置为相当于相同的灰度等级的电压，也可以使其不同。进而，对于正极性、负极性，也可以设置为相同、例如振幅中心的电压Vc。

下面，对于具有上述实施例的电光装置10作为显示装置的某些电子设备进行说明。

图10是示出使用了实施例的电光装置10的移动电话1200的结构的透视图。

如该图所示，移动电话1200，除了多个操作按钮1202之外，还包括受话口1204、送话口1206以及上述的电光装置10。此外，在电光装置10中，对于显示区域100以外的构成要素来说，由于内置于电话器内，所以作为外观未显示出。

下面对于使用上述电光装置上述实施例的电光装置10作为光阀的三板式投影机进行说明。图11是示出其结构的平面图。

在该投影机2100中，用于入射到光阀的光被配置在内部的3块反射镜2106和两块分色镜2108分离为R(红)、G(绿)、B(蓝)三原色，并分别被引导到与各原色对应的光阀100R、100G和100B。此外，B色光，与其他R色光、G色光等比较，由于光路较长，所以为了防止其损失，通过由入射透镜2122、中继透镜2123和出射透镜2124构成的中继透镜系统2121进行引导。

在此，光阀100R、100G和100B的结构与上述实施例的电光装置10的显示区域100是相同的，且分别由与从外部上位装置(图示省略)提供的R、G、B各色对应的图像数据所驱动。

经光阀100R、100G、100B分别调制后的光，从三个方向入射到分色棱镜2112。此外，在该分色棱镜2112中，R色光和B色光以90度折射，而G色光则直进。因此，各色的图像被合成后，由于由透镜单元2114进行正相放大投影，所以彩色图像被显示于屏幕2120上。

此外，相对于光阀100R、100B的透过像在由分色棱镜2112反射后被投影，由于光阀100G的透过像则直接被投影，所以光阀100R、100B的水平扫描方向与光阀100G的水平扫描方向反向，从而成为显示左右反相像的结构。

作为应用电光装置10的电子设备，除了图10所示的移动电话、图11所示的投影机之外，还可以列举出数码照相机、膝上型计算机、液晶电视、取景器型(或监视器直视型)的录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事簿、电子计算器、文字处理机、工作站、电视电话、POS终端、具备触摸面板的设备等。此外，作为这各种电子设备的显示装置，显然可以应用上述的电光装置10。此外，在任意一种电子设备中，均能够实现结构的简化。

Claims (7)

1.一种电光装置，具有像素，该像素包括与多条扫描线和多条数据线的交叉对应地设置并且对于每个像素单独的像素电极、与上述像素电极相对的公共电极、以及在上述数据线和上述像素电极之间且在对上述扫描线施加选择电压时成为导通状态的开关元件，其中，对于上述公共电极，以预定的周期切换并施加规定电压的高位电压和与上述高位电压相比相对较低的低位电压，其特征在于，具备：

扫描线驱动电路，其以规定的顺序选择上述多条扫描线，并对所选择的扫描线施加上述选择电压；以及

数据线驱动电路，其在上述扫描线被选择的期间，即对上述公共电极施加的电压被保持为上述高位电压或上述低位电压的期间，对上述数据线提供与像素的灰度等级对应的数据信号，并且在包含上述公共电极从上述高位电压和上述低位电压中的一方变化到另一方的期间的期间内，将上述多条数据线预充电至规定的电位。

2.根据权利要求1所述的电光装置，其特征在于：上述预充电的从开始时到结束时的期间，包含在上述公共电极从上述高位电压或上述低位电压中的一方变化到另一方的期间内。

3.根据权利要求1所述的电光装置，其特征在于：

上述预充电的开始时，包含在上述公共电极从上述高位电压变化到上述低位电压的期间内，并且

上述预充电的结束时，包含在上述公共电极固定在上述低位电压的期间内；或者

上述预充电的开始时，包含在上述公共电极从上述低位电压变化到上述高位电压的期间内，并且

上述预充电的结束时，包含在上述公共电极固定在上述高位电压的期间内。

4.根据权利要求1所述的电光装置，其特征在于：

上述预充电的开始时，包含在上述公共电极固定在上述高位电压或上述低位电压中的一方的期间内；

上述预充电的结束时，包含在上述公共电极从上述高位电压或上述低位电压中的一方变化到另一方的期间内。

5.根据权利要求1所述的电光装置，其特征在于：上述预充电的从开始时到结束时的期间，包含在对上述扫描线施加上述选择电压的期间内。

6.一种电光装置的驱动方法，该电光装置具有像素，该像素包括与多条扫描线和多条数据线的交叉对应地设置并且对于每个像素单独的像素电极、与上述像素电极相对的公共电极、以及在上述数据线和上述像素电极之间且在对上述扫描线施加选择电压时成为导通状态的开关元件，其中，对于上述公共电极，以预定的周期切换并施加规定电压的高位电压和与上述高位电压相比相对较低的低位电压，其特征在于，该方法包括：

以规定的顺序选择上述多条扫描线，并对所选择的扫描线施加上述选择电压；以及

在上述扫描线被选择的期间，即对上述公共电极施加的电压被保持为上述高位电压或上述低位电压的期间，对上述数据线提供与像素的灰度等级对应的数据信号，并且在包含上述公共电极从上述高位电压和上述低位电压中的一方变化到另一方的期间的期间内，将上述多条数据线预充电至规定的电位。

7.一种电子设备，其特征在于：包括根据权利要求1至5中任意一项所述的电光装置。

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