JP2008107378A - 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法、及び電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】パーシャル表示モードでの駆動時に、消費電力を低減することができる電気光学
装置、電気光学装置の駆動方法、及び電気機器を提供する。
【解決手段】隣接する２本の走査線Ｇと隣接する２本のデータ線Ｓとの交差に対応して設
けられた４色のサブ画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ）から一つの画素群５を形成している田の字配
列の液晶パネル１と、走査線駆動回路３０と、データ線駆動回路４０とを備え、走査線駆
動回路３０は、全面表示モードにおいて、走査線Ｇに対して順次選択電圧を供給し、部分
表示モードの白黒表示において、画素群毎に複数本の走査線Ｇに対して同時に選択電圧を
供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、液晶などの電気光学物質を用いた電気光学装置、この電気光学装置
の駆動方法、及び電気光学装置を有する電気機器に関する。

従来、画像を表示する液晶表示装置などの電気光学装置が知られている。
このような電気光学装置は、例えば、液晶パネルと、液晶パネルを駆動する液晶駆動回
路と、液晶駆動回路を制御するコントロール回路と、これらに駆動電圧を供給する液晶駆
動用電源回路とを備えている。また、液晶駆動回路は、走査線駆動回路と、データ線駆動
回路とを備えている。

液晶パネルは、後述するスイッチング素子としての薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと
称す）がマトリクス状に配置された素子基板と、この素子基板に対向配置された対向基板
と、素子基板及び対向基板の間に設けられた電気光学物質としての液晶とから構成されて
いる。
素子基板は、所定間隔おきに設けられた複数の走査線と、これら走査線に略直交し所定
間隔おきに設けられた複数のデータ線と、複数の走査線と略平行且つ交互に設けられた容
量線とを備えている。

各走査線と各データ線との交差部分には、画素を形成するためのサブ画素が設けられて
いる。このサブ画素は、上述のＴＦＴのほか、画素電極、及びこの画素電極に一端が接続
され他端が容量線に接続された蓄積容量で構成されている。
ここで、ＴＦＴのゲートには走査線が接続され、ＴＦＴのソースにはデータ線が接続さ
れ、ＴＦＴのドレインには画素電極及び蓄積容量が接続されている。

対向基板には、画素電極に対向して共通電極が形成されており、これら共通電極は、コ
モン線に接続されている。
以上の電気光学装置は、以下のように動作する。
まず、選択電圧を線順次で供給することで、所定の走査線に係るサブ画素を全て選択す
る。そして、このサブ画素の選択に同期して、データ線にサブ画素の階調に応じて画像信
号を供給する。これにより、選択電圧で選択した全てのサブ画素に画像信号が供給されて
、画像データが画素電極に書き込まれる。

この電気光学装置では、共通電極の電圧を基準電圧として、この基準電圧よりも高い電
圧でデータ線に画像信号を供給する正極性書込と、基準電圧よりも低い電圧でデータ線に
画像信号を供給する負極性書込とを交互に行う。
サブ画素の画素電極に画像信号が書き込まれると、この画素電極と共通電極との電位差
により、液晶に駆動電圧が印加される。したがって、画像信号の電圧レベルを変化させる
ことで、液晶の配向や秩序を変化させて、各画素の光変調による階調表示を行うことがで
きる。

なお、液晶に印加される駆動電圧は、蓄積容量により、画像信号が書き込まれる期間よ
りも３桁も長い期間に亘って保持される。
このような電気光学装置の画素配列として、隣接する二行の画素行において、緑色、赤
色、青色及び白色画素が互いに隣接して配列され、前記４個の画素が画像を表示するため
の一つのドットを形成しているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−１０２２９２号公報

ところで、上記のような電気光学装置は、例えば、携帯機器に用いられる。そして、こ
の携帯機器では、近年、消費電力の一層の低減が要請されている。そこで、上述のように
表示画面の全面に表示する全面表示モードと、表示画面の一部にのみ表示する部分（パー
シャル）表示モードとを選択可能に構成することが考えられている。
このパーシャル表示モードは、表示画面を表示領域と非表示領域とに分割し、表示領域
には電池残量や時刻などを表示し、非表示領域には何も表示しない、即ちノーマリーホワ
イトの場合は白、ノーマリーブラックの場合は黒を表示するというものである。

しかしながら、上記特許文献１に記載の電気光学装置にあっては、画素配列が、隣接す
る二行の画素行に４色画素が互いに隣接して配列された所謂田の字配列であるため、例え
ば、一行の画素行に４色画素が配列された場合と比較してゲートライン数が２倍となり、
特に超低消費電力が要求されるパーシャル表示モードでの駆動において、従来通り１ライ
ンずつ走査線を選択していると消費電力の低減を効果的に行うことができない。

そこで、本発明は、パーシャル表示モードでの駆動時に、消費電力を低減することがで
きる電気光学装置、電気光学装置の駆動方法、及び電気機器を提供することを課題として
いる。

上記課題を解決するために、第１の発明に係る電気光学装置は、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
数のサブ画素と、を備え、全画面を表示領域とする全面表示モードと、前記全画面におけ
る一部の領域を表示領域とし、他の領域を非表示領域とする部分表示モードとを選択可能
な電気光学装置において、
前記データ線の延在する方向に隣接した複数のサブ画素によって一つの画素群が構成さ
れ、
前記走査線に対して所定の順番で選択電圧を供給する走査線駆動回路と、
選択された走査線に対応するサブ画素に対し、当該サブ画素の階調に応じた画像信号を
、前記データ線を介して供給するデータ線駆動回路と、
を備え、
前記走査線駆動回路は、前記全面表示モードにおいて、前記複数の走査線に対して順次
選択電圧を供給し、前記部分表示モードにおいて、前記画素群毎に複数本の走査線に対し
て選択電圧を同時に供給することを特徴としている。

これにより、全面表示モードでは、走査線駆動回路で、選択電圧を線順次に供給するこ
とで１ラインずつ走査線に係るサブ画素を選択し、この選択に同期して、データ線駆動回
路で、選択されたサブ画素の階調に応じて画像信号を供給する。このようにして、選択電
圧で選択した全てのサブ画素の画素電極に画像データを書き込む。一方、部分表示モード
の白黒表示では、走査線駆動回路で、選択電圧を画素群毎に供給することで、１画素群中
の全ての走査線に係るサブ画素を同時選択し、この選択に同期して、データ線駆動回路で
、選択されたサブ画素に画像信号を供給し、選択電圧で選択した全てのサブ画素の画素電
極に画像データを書き込む。

したがって、部分表示モードの白黒表示では、１ラインずつ走査線に係るサブ画素を選
択する場合と比較して、画像データの書込み周波数を低減することができるので、消費電
力を低減させることができる。
また、第２の発明は、第１の発明において、前記走査線駆動回路は、前記部分表示モー
ドにおいて、表示領域の前記走査線に対する選択時間を、前記全面表示モードでの前記走
査線に対する選択時間より長く設定することを特徴としている。

これにより、画素電極に画像データを書き込む時間を十分に確保することができ、表示
画像の色むら等を軽減して画質を向上させることができる。
さらに、第３の発明は、第２の発明において、前記走査線駆動回路は、前記部分表示モ
ードでの表示領域の前記走査線に対して供給する第１の選択電圧を、前記全面表示モード
での前記走査線に対して供給する第２の選択電圧より低く設定することを特徴としている
。

これにより、超低消費電力が要求される部分表示モードにおいて、確実に消費電力を低
減させることができる。
また、第４の発明は、第３の発明において、前記第１の選択電圧及び前記第２の選択電
圧を生成する電源回路を備え、該電源回路は、入力される電圧を昇圧して、前記第１の選
択電圧及び前記第２の選択電圧を生成するチャージポンプ回路により構成されていること
を特徴としている。

これにより、第１の選択電圧と第２の選択とをそれぞれ生成する２つの電源回路を設け
る必要がなくなり、回路規模や消費電力を削減することができる。
さらにまた、第５の発明は、第４の発明において、前記チャージポンプ回路は、直列に
接続された複数段の昇圧回路を備え、前記第１の選択電圧は前記複数段のうち中間の昇圧
回路で生成され、前記第２の選択電圧は前記複数段のうち最終段の昇圧回路で生成される
ことを特徴としている。

これにより、第１の選択電圧を出力するパーシャル表示モードでは、最終段の昇圧回路
を駆動する必要がなく当該最終段の昇圧回路を停止させておくことができるので、消費電
力をさらに低減させることができる。
また、第６の発明は、第１〜第５の何れか１つの発明において、前記画素群は、隣接す
る２本の走査線と隣接する２本のデータ線との交差に対応して設けられた４つのサブ画素
から形成されていることを特徴としている。

これにより、部分表示モードでは、走査線を線順次で選択する場合と比較して画像デー
タの書込み周波数を半分にすることができ、消費電力を低減することができると共に、部
分表示モードでの表示領域の走査線に対する選択時間を、全面表示モードでの走査線に対
する選択時間の２倍以上に設定することができ、画質向上を実現することができる。
さらに、第７の発明の電気機器は、第１〜第６の発明の何れか１つの電気光学装置を備
えることを特徴としている。

これにより、部分表示モードでの駆動を行う際の低消費電力化を実現した電気機器とす
ることができる。
また、第８の発明の電気光学装置の駆動方法は、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サブ画素と
、を備え、全画面を表示領域とする全面表示モードと、前記全画面における一部の領域を
表示領域とし、他の領域を非表示領域とする部分表示モードとを選択可能な電気光学装置
の駆動方法において、
前記データ線の延在する方向に隣接した複数のサブ画素によって一つの画素群が構成さ
れ、
前記走査線に対して所定の順番で選択電圧を供給し、
選択された走査線に対応するサブ画素に対し、当該サブ画素の階調に応じた画像信号を
、前記データ線を介して供給し、
前記全面表示モードにおいて、前記複数の走査線に順次に選択電圧を供給し、前記部分
表示モードにおいて、前記画素群毎に複数本の走査線に対して同時に選択電圧を供給する
ことを特徴としている。

これにより、部分表示モードの白黒表示では、１ラインずつ走査線に係るサブ画素を選
択する場合と比較して、画像データの書込み周波数を低減して低消費電力化を実現するこ
とができる電気光学装置の駆動方法とすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態の電気光学装置１００の構成を示すブロック図である。
図中符号１は液晶パネル、符号１０は液晶パネル１を駆動する液晶駆動回路、符号２０
は液晶駆動回路１０を制御するコントロール回路、符号５０は液晶パネル１及び液晶駆動
回路１０に電圧を供給する液晶駆動用電源回路である。

そして、液晶駆動回路１０は、走査線駆動回路３０とデータ線駆動回路４０とを備えて
おり、コントロール回路２０は、表示制御部２１と画像データ変換部２２とを備えている
。
図２は、液晶パネル１の等価回路である。
この図２に示すように、液晶パネル１は、所定間隔おきに設けられた複数の走査線Ｇと
、これら走査線Ｇに略直交し所定間隔おきに設けられた複数のデータ線Ｓとがマトリクス
状に形成され、走査線Ｇとデータ線Ｓとの交差に対応して複数のサブ画素が設けられてい
る。

なお、走査線Ｇのうち図中上から順に走査線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４とし、データ線Ｓ
のうち図中左から順にデータ線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４とする。
各サブ画素には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２からなるスイッチング素子が形成され
ると共に、このスイッチング素子に接続された画素電極３が形成されている。この素子基
板と所定の間隔で対向配置される図示しない対向基板には、画素電極３に対向する共通電
極が配置されている。そして、画素電極３と共通電極に挟まれた部分が各サブ画素の液晶
層としてサブ画素毎に駆動されるようになっている。

各サブ画素に配置されるＴＦＴ２のゲートは走査線Ｇに、ＴＦＴ２のソースはデータ線
Ｓに、ＴＦＴ２のドレインは蓄積容量４及び画素電極３に接続されている。このＴＦＴ２
は、走査線駆動回路３０から走査線Ｇを介して選択電圧が印加されることにより、データ
線Ｓと画素電極３及び蓄積容量４を導通状態とする。
本実施形態では、隣接する二行二列の画素行及び画素列において、４つの色相をもつ画
素（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ）を互いに隣接して配列することで、画像を表示するためのドットに
相当する一つの画素群５を構成している。例えば、図２に示すように、行方向には赤色（
Ｒ）及び緑色（Ｇ）の画素、又は青色（Ｂ）及び白色（Ｗ）の画素が順に配列されており
、列方向には赤色（Ｒ）及び青色（Ｂ）の画素、又は緑色（Ｇ）及び白色（Ｗ）の画素が
順に配列されているものとする。

そして、このように、隣接する２本の走査線Ｇと隣接する２本のデータ線Ｓとの交差に
対応して設けられた４色のサブ画素から１画素が形成され、走査線Ｇに沿った方向に各画
素が直線的に配列された画素配列を、ここでは田の字配列と称す。
走査線駆動回路３０は、走査線Ｇに対して所定の順番で選択電圧を供給する。例えば、
ある走査線Ｇ１に選択電圧が供給されると、その走査線Ｇ１に接続されたＴＦＴ２が全て
オン状態となり、この走査線Ｇに係るサブ画素が全て選択される。

データ線駆動回路４０は、走査線駆動回路３０により走査線Ｇが選択された際に、各デ
ータ線Ｓにサブ画素の階調に応じて画像信号を供給し、オン状態のＴＦＴ２を介して、画
素電極３に画像データを順次書き込む。ここで、データ線駆動回路４０は、共通電極の電
圧を基準電圧として、この基準電圧よりも高い電圧でデータ線Ｓに画像信号を供給する正
極性書込と、基準電圧よりも低い電圧でデータ線Ｓに画像信号を供給する負極性書込とを
交互に行うものとする。

このデータ線駆動回路４０は、液晶の焼付きを防止するため、例えば、交流電圧を用い
て１水平ラインごとに交互に正極性書込または負極性書込を行うＨライン反転駆動方式で
駆動される。
表示制御部２１は、入力された表示切替信号に基づいて、全画面を表示領域とする全面
表示モード、又は前記全画面における一部の領域を表示領域とし、他の領域を非表示領域
とする部分（パーシャル）表示モードを選択し、この選択した表示モードをモード選択信
号として、これを走査線駆動回路３０と液晶駆動用電源回路５０とに出力する。

画像データ変換部２２は、入力された画像信号を、正極性書込または負極性書込に応じ
て変換して、これをデータ線駆動回路４０に出力する。
図３は、液晶駆動用電源回路５０のブロック図である。
この液晶駆動用電源回路５０は、走査線駆動回路３０と、データ線駆動回路４０と、液
晶パネル１とにそれぞれ電圧を供給する。

液晶駆動用電源回路５０が走査線駆動回路３０に供給する電圧としては、全面表示モー
ド（通常表示モード）でＴＦＴ２をオン状態にするための電圧である通常表示モード時Ｔ
ＦＴオン電圧と、パーシャル表示モードでＴＦＴ２をオン状態にするための電圧であるパ
ーシャル表示モード時ＴＦＴオン電圧と、通常表示モード及びパーシャル表示モードでＴ
ＦＴ２をオフ状態にするＴＦＴオフ電圧と、走査線駆動回路３０のアナログ部を駆動する
アナログ電圧及びアナログＧＮＤと、走査駆動回路３０のデジタル部を駆動するデジタル
電圧及びデジタルＧＮＤとがある。

また、液晶駆動用電源回路５０がデータ線駆動回路４０に供給する電圧としては、正極
性書込時に用いる正極性書込電圧と、負極性書込時に用いる負極性書込電圧と、データ線
駆動回路４０のアナログ部を駆動するアナログ電圧及びアナログＧＮＤと、データ線駆動
回路のデジタル部を駆動するデジタル電圧及びデジタルＧＮＤとがある。
また、液晶駆動用電源回路５０が液晶パネル１に供給する電圧としては、共通電極の電
圧を設定する対向電極電圧と、液晶パネル１を駆動するデジタル電圧及びデジタルＧＮＤ
とがある。

以上の電気光学装置１００は、全面表示モードでは以下のように動作する。
まず、走査線駆動回路３０は、液晶駆動用電源回路５０から供給された通常表示モード
時ＴＦＴオン電圧を、選択電圧として走査線Ｇに線順次で供給することで、所定の走査線
Ｇに係るサブ画素を全て選択する。
また、このサブ画素の選択に同期して、データ線駆動回路４０は、各データ線Ｓに画像
信号を供給する。これにより、走査線駆動回路３０で選択した全てのサブ画素に画像信号
が供給されて、画像データが画素電極３に書き込まれる。

画素電極３に画像データが書き込まれると、画素電極３と共通電極との電位差により、
液晶に駆動電圧が印加される。したがって、画像信号の電圧レベルを変化させることで、
液晶の配向や秩序を変化させて、各画素の光変調による階調表示を行うことができる。
なお、液晶に印加される駆動電圧は、蓄積容量４により、画像信号が書き込まれる期間
よりも３桁も長い期間に亘って保持される。

また、以上の電気光学装置１００は、パーシャル表示モードでは、以下のように動作す
る。
図４は、パーシャル表示モードにおける液晶パネル１の表示画面を示す図である。
パーシャル表示モードでは、表示画面７０は、表示領域７１とこの表示領域７１を挟ん
で設けられた非表示領域７２とに分割される。表示領域７１には電池残量や時刻などが表
示され、非表示領域７２には何も表示されない。すなわち、非表示領域７２は、ノーマル
ーホワイトの場合は白が表示され、ノーマリーブラックの場合は黒が表示される。

このようなパーシャル表示モードにおいては、走査線駆動回路３０は、液晶駆動用電源
回路５０から供給されたパーシャル表示モード時ＴＦＴオン電圧を、選択電圧として走査
線Ｇに供給する。ここで、本実施形態では、白黒表示の場合には、走査線Ｇを２ラインご
と（１画素ごと）に同時選択し、選択した２ラインに同時に選択電圧を供給することで、
この２ラインの走査線Ｇに係るサブ画素を全て選択するものとする。このようにして、画
像データを選択した全てのサブ画素の画素電極３に書き込む。

パーシャル表示モードでは、全面表示モードよりも表示領域が狭くなるが、１フレーム
期間は変化しない。そのため、パーシャル表示モードの表示領域７１においては、走査線
Ｇの１本あたりの選択期間を、全面表示モードにおける走査線Ｇの１本あたりの選択期間
より長く、具体的には２倍の期間に設定する。
なお、ここでは、パーシャル表示モードにおける走査線１本あたりの選択期間を、全面
表示モードにおける走査線１本あたりの選択期間の２倍の長さに設定する場合について説
明したが、２倍以上の長さに設定することもできる。

また、非表示領域７２は、何も表示しないため、表示領域７１に比べて低い頻度で（例
えば、５フレームに１度）フレームを更新する。なお、非表示領域においても、表示領域
と同様に、走査線Ｇを２ラインごと（１画素ごと）に同時選択し、選択したサブ画素の画
像データを更新するようにしてもよい。
このように、本実施形態では、全面表示モードとパーシャル表示モードとで、走査線Ｇ
の選択方式及び走査線１本あたりの選択期間を異ならせるものとする。このような２系統
の駆動方式を実現するために、例えば、走査線駆動回路３０を、図示しない全面表示モー
ド用駆動回路３０Ａとパーシャル表示モード用駆動回路３０Ｂとで構成し、表示制御部２
１から入力されるモード選択信号に基づいて、駆動回路３０Ａ及び３０Ｂを切り替えて駆
動するようにする。

次に、電気光学装置１００の全面表示モード及びパーシャル表示モードにおける動作に
ついて説明する。
図５は、全面表示モードにおけるタイミングチャート、図６は、パーシャル表示モード
におけるタイミングチャートである。
この図５及び図６において、Ｇａｔｅ＿ｎは走査線Ｇｎの電圧、Ｄａｔａ＿ＲＧＢ及び
Ｄａｔａ＿Ｐａｒｔｉａｌはデータ線の電圧である。また、Ｖｃは正極性書込における画
像信号および負極性書込における画像信号の中心電圧である。

まず、全面表示モードにおける動作について説明する。
この全面表示モードでは、図５の時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、正極性書込を行う。
すなわち、走査線駆動回路３０により走査線Ｇ１に選択電圧を供給して、走査線Ｇ１の電
圧Ｇａｔｅ＿１をＴｒとし、この走査線Ｇ１に係る１水平ラインのＴＦＴ２を全てオン状
態にする。

同時に、データ線駆動回路４０により、共通電極の電圧ＶＣＯＭより高い電圧でデータ
線Ｓ１に画像信号を供給し、ＴＦＴ２を介して画素電極３に画像データを書き込む。
次に、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間、負極性書込を行う。すなわち、走査線駆動回路
３０により走査線Ｇ２に選択電圧を供給して、走査線Ｇ２の電圧Ｇａｔｅ＿２をＴｒとし
、この走査線Ｇ２に係る１水平ラインのＴＦＴ２を全てオン状態とする。

同時に、データ線駆動回路４０により、共通電極の電圧ＶＣＯＭより低い電圧でデータ
線Ｓ１に画像信号を供給し、ＴＦＴ２を介して画素電極３に画像データを書き込む。
次に、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間、正極性書込を行う。すなわち、走査線駆動回路
３０により走査線Ｇ３に選択電圧を供給して、走査線Ｇ３の電圧Ｇａｔｅ＿３をＴｒとし
、この走査線Ｇ３に係る１水平ラインのＴＦＴ２を全てオン状態とする。

同時に、データ線駆動回路４０により、共通電極の電圧ＶＣＯＭより高い電圧でデータ
線Ｓ１に画像信号を供給し、ＴＦＴ２を介して画素電極３に画像データを書き込む。
以上のように、Ｈライン反転駆動方式により、１水平ラインごとに交互に正極性書込お
よび負極性書込を繰り返して、１つのフレームを生成する。ここで、１フレーム周波数は
、例えば６０Ｈｚとする。

次に、パーシャル表示モード（白黒表示の場合）における動作について説明する。
このパーシャル表示モードでは、図６の時刻ｔ５から時刻ｔ６までの間、正極性書込を
行う。すなわち、走査線駆動回路３０により走査線Ｇ１及びＧ２に選択電圧を供給して、
走査線Ｇ１及びＧ２の電圧Ｇａｔｅ＿１及びＧａｔｅ＿２をＴｒとし、これら走査線Ｇ１
及びＧ２に係る２水平ラインのＴＦＴ２を全てオン状態にする。

同時に、データ線駆動回路４０により、共通電極の電圧ＶＣＯＭより高い電圧でデータ
線Ｓ１に画像信号を供給し、ＴＦＴ２を介して画素電極３に画層データを書き込む。
ここで、パーシャル表示モードにおける１水平ラインの選択期間は、全面表示モードに
おける１水平ラインの選択期間の２倍となっている。つまり、時刻ｔ５から時刻ｔ６まで
の期間は、図５の時刻ｔ１から時刻ｔ３までの期間と等しくなっている。

次に、時刻ｔ６から時刻ｔ７までの間、走査線駆動回路３０により走査線Ｇ３及びＧ４
に選択電圧を供給して、走査線Ｇ３及びＧ４の電圧Ｇａｔｅ＿３及びＧａｔｅ＿４をＴｒ
とし、これら走査線Ｇ３及びＧ４に係る２水平ラインのＴＦＴ２を全てオン状態とする。
同時に、データ線駆動回路４０により、共通電極の電圧ＶＣＯＭより高い電圧でデータ
線Ｓ１に画像信号を供給し、ＴＦＴ２を介して画素電極３に画像データを書き込む。

このように、パーシャル表示モードにおける白黒表示では、１水平ラインの選択期間を
全面表示モード時の２倍とする。また、走査線Ｇを２ラインずつ選択するため、画像デー
タの書込み周波数が全面表示モード時の半分となる。
ところで、電気光学装置の駆動方法としては、表示モードにかかわらず、選択電圧を線
順次で供給することで、所定の走査線に係る画素を全て選択し、この画素の選択に同期し
て、データ線に画素の階調に応じて画像信号を供給することにより、選択電圧で選択した
全ての画素に画像信号が供給して、画像データを画素電極に書き込むというものが一般的
である。

そして、液晶パネル１の画素配列としては、図７に示すように、４色（Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗ
）のサブ画素が画素列単位で配置されているストライプ構造が一般的である。このような
画素配列構造の場合、一行の画素行に４色画素が配列されて一つの画素群αを形成してい
るため、１つの画素群αに対して走査線Ｇは１本しか存在しない。
これに対して、本実施形態のような田の字配列の場合、１つの画素に対して走査線Ｇは
２本存在する。つまり、このような田の字配列の場合には、ストライプ構造の場合と比較
して走査線Ｇの数は２倍となる。

したがって、上記のように１ラインずつ走査線Ｇを選択する駆動方法を田の字配列の電
気光学装置に適用した場合、ストライプ構造の電気光学装置と比較して消費電力が大きく
なってしまう。
そこで、本実施形態では、超低消費電力が要求されるパーシャル表示モードでの駆動に
おいて、白黒表示の場合には画素毎に２ラインずつ走査線Ｇを選択することにより、画像
データの書込み周波数を半分にする。これにより、周辺回路のスイッチングを減らすこと
ができ、消費電力を下げることができる。

このように、第１の実施形態では、全面表示モードにおいて、走査線駆動回路で走査線
に対して順次選択電圧を供給し、部分表示モードの白黒表示において、走査線駆動回路で
画素群毎に走査線に対して同時に選択電圧を供給するので、画素群中の走査線が複数本存
在する場合に、画像データの書込み周波数を低減して低消費電力化を実現することができ
る。

また、部分表示モードでは、表示領域の走査線に対する選択時間を、全面表示モードで
の走査線に対する選択時間より長くするので、画素電極に画像データを書き込む時間を十
分に確保することができ、表示画像の色むら等を軽減して画質を向上させることができる
。
さらに、画素配列を、隣接する２本の走査線と隣接する２本のデータ線との交差に対応
して設けられた４色のサブ画素から画素が形成された田の字配列とするので、部分表示モ
ードでは、走査線を線順次で選択する場合と比較して画像データの書込み周波数を半分に
することができ、消費電力を低減することができると共に、部分表示モードでの表示領域
の走査線に対する選択時間を、全面表示モードでの走査線に対する選択時間の２倍以上に
設定することができ、画質向上を実現することができる。

また、各画素を、走査線に沿った方向に直線的に配列するので、走査線に沿った方向に
隣接した画素は互いに共通の走査線に接続される構成となり、部分表示モードの白黒表示
では、走査線に沿った方向に隣接した各画素の走査線を同時に選択することが可能となっ
て、低消費電力化を実現することができる。
また、走査線に対して所定の順番で選択電圧を供給し、選択された走査線に対応するサ
ブ画素に対して、当該サブ画素の階調に応じた画像信号を、前記データ線を介して供給し
、全面表示モードにおいて、走査線に対して順次選択電圧を供給し、部分表示モードの白
黒表示において、画素群毎に走査線に対して同時に選択電圧を供給するので、画素群中の
走査線が複数本存在する場合に、画像データの書込み周波数を低減して低消費電力化を実
現することができる電気光学装置の駆動方法とすることができる。

次に、本発明における第２の実施形態について説明する。
この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態において、パーシャル表示モードにお
いて表示領域の走査線に対して供給する選択電圧を、全面表示モードにおいて走査線に対
して供給する選択電圧に比して低くするようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態では、液晶駆動用電源回路５０がチャージポンプ回路を備え
ており、このチャージポンプ回路で通常表示モード時ＴＦＴオン電圧とこれより低いパー
シャル表示モード時ＴＦＴオン電圧とを夫々生成し、これらを走査線駆動回路３０に出力
するようになっている。

図８は、液晶駆動用電源回路５０に備えられたチャージポンプ回路の構成を示す図であ
る。
この図８に示すように、チャージポンプ回路５１は、第１のチャージポンプ単位回路５
２と、第２のチャージポンプ単位回路５３とを備えている。
第１のチャージポンプ単位回路５２は、入力端子Ａ及びＢと、出力端子Ｃとを備えてい
る。この第１のチャージポンプ単位回路５２は、入力端子Ａの電圧に入力端子Ａ、Ｂ間の
電位差を加えて、出力端子Ｃから出力する。つまり、第１のチャージポンプ単位回路５２
は、入力端子Ａの電圧を略２倍にして出力端子Ｃから出力するように構成されている。

具体的には、第１のチャージポンプ単位回路５２は、コンデンサ５２Ａと、このコンデ
ンサ５２Ａの一端側を入力端子Ａ又は出力端子Ｃに接続するスイッチング素子５２Ｂと、
コンデンサ５２Ａの他端側を入力端子Ａ又は入力端子Ｂに接続するスイッチング素子５２
Ｃと、一端側が入力端子Ａに接続され他端側が出力端子Ｃに接続されたコンデンサ５２Ｄ
とを備えている。

スイッチング素子５２Ｂ及び５２Ｃは、互いに連動して切り替わるようになっている。
すなわち、図８に示すように、スイッチング素子５２Ｂがコンデンサ５２Ａの一端側を出
力端子Ｃに接続した場合には、スイッチング素子５２Ｃは、コンデンサ５２Ａの他端側を
入力端子Ａに接続する。一方、スイッチング素子５２Ｂがコンデンサ５２Ａの一端側を入
力端子Ａに接続した場合には、スイッチング素子５２Ｃは、コンデンサ５２Ａの他端側を
入力端子Ｂに接続する。

まず、スイッチング素子５２Ｂがコンデンサ５２Ａの一端側を入力端子Ａに接続すると
共に、スイッチング素子５２Ｃがコンデンサ５２Ａの他端側を入力端子Ｂに接続する。こ
の状態で、入力端子Ａにデジタル入力電圧ＶＤＤを供給すると共に、入力端子Ｂにデジタ
ルＧＮＤを供給する。これにより、コンデンサ５２Ａには、デジタル電圧ＶＤＤが充電さ
れる。

次に、スイッチング素子５２Ｂ及び５２Ｃを夫々切り替えて、スイッチング素子５２Ｂ
がコンデンサ５２Ａの一端側を出力端子Ｃに接続すると共に、スイッチング素子５２Ｃが
コンデンサ５２Ａの他端側を入力端子Ａに接続する。すると、コンデンサ５２Ｄには、コ
ンデンサ５２Ａに充電されたデジタル電圧ＶＤＤ及び入力端子Ａに供給されたデジタル入
力電圧ＶＤＤの和であるデジタル電圧２ＶＤＤが充電される。

このように、第１のチャージポンプ単位回路５２は、デジタル入力電圧ＶＤＤを略２倍
のデジタル電圧２ＶＤＤに昇圧し、これを出力端子Ｃから出力する。このデジタル電圧２
ＶＤＤは、第２のチャージポンプ単位回路５３に供給される。
第２のチャージポンプ単位回路５３は、第１のチャージポンプ単位回路５２と同様の構
成である。すなわち、入力端子Ｂ及びＣと、出力端子Ｄとを備えている。この第２のチャ
ージポンプ単位回路５３は、入力端子Ｃの電圧に入力端子Ｂ、Ｃ間の電位差を加えて、出
力端子Ｄから出力する。

入力端子Ｃには、第１のチャージポンプ単位回路５２から出力されたデジタル電圧２Ｖ
ＤＤが供給され、第２のチャージポンプ単位回路５３は、このデジタル電圧２ＶＤＤを略
２倍、つまりデジタル入力電圧ＶＤＤの略４倍のデジタル電圧４ＶＤＤに昇圧して、出力
端子Ｄから出力する。
本実施形態では、例えば、入力端子Ａ及びＢから、夫々４Ｖのデジタル入力電圧及び０
ＶのデジタルＧＮＤを供給し、出力端子Ｃ及びＤから、夫々８Ｖ及び１６Ｖのデジタル電
圧を出力するものとする。

そして、全面表示モードでの選択電圧である通常表示モード時ＴＦＴオン電圧を、出力
端子Ｄから出力される１６Ｖとし、パーシャル表示モードでの選択電圧であるパーシャル
表示モード時ＴＦＴオン電圧を、出力端子Ｃから出力される８Ｖとする。
このように、チャージポンプ回路５１は、直列に接続された２段の昇圧回路（第１及び
第２のチャージポンプ単位回路）を備え、パーシャル表示モード時ＴＦＴオン電圧を最終
段の昇圧回路より手前の昇圧回路で生成し、通常表示モード時ＴＦＴオン電圧を最終段の
昇圧回路で生成する。また、パーシャル表示モードでは、最終段の昇圧回路は完全に停止
させた状態とする。

図９は、第２の実施形態におけるパーシャル表示モードでのタイミングチャートである
。
まず、時刻ｔ８から時刻ｔ９までの間、走査線駆動回路３０により走査線Ｇ１及びＧ２
に、チャージポンプ回路５１の出力端子Ｃから出力される電圧を選択電圧として供給して
、走査線Ｇ１及びＧ２の電圧Ｇａｔｅ＿１及びＧａｔｅ＿２をＴｒ’とし、これら走査線
Ｇ１及びＧ２に係る２水平ラインのＴＦＴ２を全てオン状態にする。

同時に、データ線駆動回路４０により、共通電極の電圧ＶＣＯＭより高い電圧でデータ
線Ｓ１に画像信号を供給し、ＴＦＴ２を介して画素電極３に画層データを書き込む。
次に、時刻ｔ９から時刻ｔ１０までの間、走査線駆動回路３０により走査線Ｇ３及びＧ
４に、チャージポンプ回路５１の出力端子Ｃから出力される電圧を選択電圧として供給し
て、走査線Ｇ３及びＧ４の電圧Ｇａｔｅ＿３及びＧａｔｅ＿４をＴｒ’とし、これら走査
線Ｇ３及びＧ４に係る２水平ラインのＴＦＴ２を全てオン状態とする。

同時に、データ線駆動回路４０により、共通電極の電圧ＶＣＯＭより高い電圧でデータ
線Ｓ１に画像信号を供給し、ＴＦＴ２を介して画素電極３に画像データを書き込む。
このように、パーシャル表示モードにおける白黒表示では、１水平ラインの選択期間を
全面表示モード時の２倍とする。また、走査線Ｇを２ラインずつ選択するため、画像デー
タの書込み周波数が全面表示モード時の半分となる。

さらに、パーシャル表示モードでは、１水平ラインの選択期間が全面表示モード時の２
倍であるため、走査線Ｇに供給する選択電圧を下げることが可能となって、１水平ライン
の選択電圧を全面表示モード時の半分とする。
なお、液晶駆動用電源回路５０が電源回路に対応し、パーシャル表示モード時ＴＦＴオ
ン電圧が第１の選択電圧に対応し、通常表示モード時ＴＦＴオン電圧が第２の選択電圧に
対応している。

このように、第２の実施形態では、部分表示モードでは、表示領域の走査線に対して供
給する第１の選択電圧を、全面表示モードでの走査線に対して供給する第２の選択電圧よ
り低く設定するので、確実に消費電力を低減させることができる。
また、電源回路を、入力される電圧を昇圧して、第１の選択電圧及び第２の選択電圧を
生成するチャージポンプ回路で構成するので、第１の選択電圧と第２の選択とをそれぞれ
生成する２つの電源回路を設ける必要がなく、回路規模や消費電力を削減することができ
る。

さらに、チャージポンプ回路を直列に接続された２段の昇圧回路で構成し、第１の選択
電圧を中間の昇圧回路で生成し、第２の選択電圧を最終段の昇圧回路で生成するので、第
１の選択電圧を出力するパーシャル表示モードでは、最終段の昇圧回路を駆動する必要が
なく消費電力をさらに低減させることができる。
なお、上記各実施形態においては、チャージポンプ回路５１を２段の昇圧回路で構成す
る場合について説明したが、２段以上の昇圧回路で構成することもできる。また、第１の
選択電圧は第１の選択電圧の１／２の電圧とする場合について説明したが、１／３や１／
４とすることもできる。

なお、上記各実施形態においては、４色画素として、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗを適用する場合に
ついて説明したが、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｃ（シアン）等を適用することもできる。また、４つの
サブ画素から１画素を構成するものとし、画素配列として田の字配列を適用する場合につ
いて説明したが、複数行に亘って複数の色相をもつ画素が互いに隣接されており、データ
線に沿った方向に隣接したサブ画素を含む複数の隣接したサブ画素によって一つの画素を
形成しているような画素配列であれは、本発明を適用することができる。

また、上記各実施形態においては、本発明を、液晶を用いた電気光学装置に適用する場
合について説明したが、液晶以外の電気光学物質を用いた電気光学装置に適用することも
できる。例えば、有機ＥＬや発光ポリマーなどのＯＬＥＤ素子を電気光学物質として用い
た表示パネルや、着色された液体とこの液体に分散された白色の粒子とを含むマイクロカ
プセルを電気光学物質として用いた電気泳動表示パネル、極性が相違する領域ごとに異な
る色に塗り分けられたツイストボールを電気光学物質として用いたツイストボールディス
プレイパネル、黒色トナーを電気光学物質として用いたトナーディスプレイパネル、ヘリ
ウムやネオン等の高圧ガスを電気光学物質として用いたプラズマディスプレイパネルなど
、各種の電気光学装置に対して本発明を適用することができる。

次に、上述した電気光学装置１００を適用した電子機器について説明する。
図１０は、電気光学装置１００を適用した携帯電話１２０の構成を示す斜視図である。
この図１０に示すように、携帯電話１２０は、複数の操作ボタン１２１のほか、受話口
１２２、送話口１２３とともに、上述した液晶パネル１を備えるものである。なお、電気
光学装置１００のうち、液晶パネル１以外の構成要素については電話器に内蔵されるので
、外観としては現れない。

また、電気光学装置１００が適用される電子機器としては、図１０に示される携帯電話
の他にも、デジタルスチルカメラや、ノートパソコン、液晶テレビ、ビューファインダ型
（またはモニタ直視型）のビデオレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手
帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパ
ネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示装置として
、上述した電気光学装置１００が適用可能であることは言うまでもない。

本発明における実施形態の電気光学装置１００の構成を示すブロック図である。 液晶パネル１の等価回路である。 液晶駆動用電源回路５０のブロック図である。 パーシャル表示モードにおける液晶パネル１の表示画面を示す図である。 全面表示モードにおけるタイミングチャートである。 パーシャル表示モードにおけるタイミングチャートである。 液晶パネルの画素配列の他の例を説明する図である。 第２の実施形態における液晶駆動用電源回路５０に備えられたチャージポンプ回路の構成を示す図である。 第２の実施形態におけるパーシャル表示モードのタイミングチャートである。 電気光学装置１００を適用した携帯電話１２０の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１…液晶パネル、２…薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、３…画素電極、４…蓄積容量、５
…画素、１０…液晶駆動回路、２０…コントロール回路、３０…走査線駆動回路、４０…
データ線駆動回路、５０…液晶駆動用電源回路、１００…電気光学装置、１２０…携帯電
話

Claims (8)

1. 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サブ画素と、を備え、全画面を表示領域とする全面表示モー
   ドと、前記全画面における一部の領域を表示領域とし、他の領域を非表示領域とする部分
   表示モードとを選択可能な電気光学装置において、
   前記データ線の延在する方向に隣接した複数のサブ画素によって一つの画素群が構成さ
   れ、
   前記走査線に対して所定の順番で選択電圧を供給する走査線駆動回路と、
   選択された走査線に対応するサブ画素に対し、当該サブ画素の階調に応じた画像信号を
   、前記データ線を介して供給するデータ線駆動回路と、
   を備え、
   前記走査線駆動回路は、前記全面表示モードにおいて、前記複数の走査線に対して順次
   選択電圧を供給し、前記部分表示モードにおいて、前記画素群毎に複数本の走査線に対し
   て選択電圧を同時に供給することを特徴とする電気光学装置。
2. 前記走査線駆動回路は、前記部分表示モードにおいて、表示領域の前記走査線に対する
   選択時間を、前記全面表示モードでの前記走査線に対する選択時間より長く設定すること
   を特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記走査線駆動回路は、前記部分表示モードでの表示領域の前記走査線に対して供給す
   る第１の選択電圧を、前記全面表示モードでの前記走査線に対して供給する第２の選択電
   圧より低く設定することを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記第１の選択電圧及び前記第２の選択電圧を生成する電源回路を備え、該電源回路は
   、入力される電圧を昇圧して、前記第１の選択電圧及び前記第２の選択電圧を生成するチ
   ャージポンプ回路により構成されていることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置
   。
5. 前記チャージポンプ回路は、直列に接続された複数段の昇圧回路を備え、前記第１の選
   択電圧は前記複数段のうち中間の昇圧回路で生成され、前記第２の選択電圧は前記複数段
   のうち最終段の昇圧回路で生成されることを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
6. 前記画素群は、隣接する２本の走査線と隣接する２本のデータ線との交差に対応して設
   けられた４つのサブ画素から形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１
   項に記載の電気光学装置。
7. 前記請求項１乃至６の何れか１項に記載の電気光学装置を備える電気機器。
8. 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サブ画素と、を備え、全画面を表示領域とする全面表示モー
   ドと、前記全画面における一部の領域を表示領域とし、他の領域を非表示領域とする部分
   表示モードとを選択可能な電気光学装置の駆動方法において、
   前記データ線の延在する方向に隣接した複数のサブ画素によって一つの画素群が構成さ
   れ、
   前記走査線に対して所定の順番で選択電圧を供給し、
   選択された走査線に対応するサブ画素に対し、当該サブ画素の階調に応じた画像信号を
   、前記データ線を介して供給し、
   前記全面表示モードにおいて、前記複数の走査線に順次に選択電圧を供給し、前記部分
   表示モードにおいて、前記画素群毎に複数本の走査線に対して同時に選択電圧を供給する
   ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。

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