JP2008216834A - 電気光学装置、コモン電極電圧設定回路、方法および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成によってコモン電極の電圧が最適となるように設定する。
【解決手段】走査線１１２とデータ線１１４との交差に対応して画素１０が設けられる。
画素１０の各々は、画素電極４とコモン電極１０８との間で保持される電圧実効値に応じ
た階調となる液晶容量８と、走査線１１２に選択電圧が印加されたときにデータ線１１４
と画素電極４との間にてオン状態となるＴＦＴ２とを有する。ここで、検出線１２０は、
０行目の画素１０における画素電極４同士を接続し、電圧印加回路７０は、検出線１２０
に現れる正極性電圧および負極性電圧の平均電圧を求めて、コモン電極１０８に印加する
。
【選択図】図１

Description

本発明は、いわゆる電気光学装置の焼き付きを防止する技術に関する。

一般に、液晶表示装置のような電気光学装置では、画素電極およびコモン電極で液晶を
挟持した容量素子（液晶容量）に直流成分が印加されるのを防止するために、画素電極に
印加する電圧を、高位側（正極性）電圧と低位側（負極性）電圧とで交互に切り替える交
流駆動が原則である。
また、画素電極を薄膜トランジスタ（thin film transistor：以下「ＴＦＴ」と称する
）のようなスイッチング素子により駆動するアクティブマトリクス型では、いわゆるプッ
シュダウン（フィールドスルー、突き抜けとも呼ばれる）などが発生する。
このため、画素電極に印加する電圧の極性基準とコモン電極に印加する電圧と一致させ
ると、同一階調に相当する正・負極性の電圧であっても、正極性の電圧を保持する場合と
負極性電圧の電圧を保持する場合とで容量素子の電圧実効値が異なって、液晶に直流成分
が印加されてしまう。

なお、液晶に直流成分が印加されると、液晶が劣化して、過去に表示した静止画などが
残像となって現れる場合がある。この残像がＣＲＴの蛍光面で発生する焼き付きに似てい
ることから、液晶への直流成分の印加に起因する残像現象を、ＣＲＴに倣って焼き付きと
呼ぶことがある。
ここで、容量素子の電圧実効値の差は、画素の階調（明るさ）の差、すなわち、フリッ
カーとなって現れる。そこで、同一階調に相当する正・負極性の電圧を交互に印加したと
きに、フリッカーが最小となるように、コモン電極の電圧を調整する技術が提案されてい
る（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２２５１６９号公報

しかしながら、上記技術では、フリッカーが最小となるように調整するためには、容量
素子によって変調された光の明るさを検出するセンサーが必要となる。ここで、工場出荷
時にフリッカーが最小となるように調整すれば、電気光学装置にセンサーは不要となるが
、経年変化等によりスイッチング素子等に特性に変化が生じた場合には、サービスセンタ
ー等において再調整が必要となる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、簡易な構
成によってコモン電極の電圧が最適となるように設定して、容量素子への直流電圧の印加
を回避することを可能とする技術を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明に係る電気光学装置のコモン電極電圧設定回路は、複
数行の走査線と複数列のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素を備え、前記
複数の画素の各々は、画素電極とコモン電極との間で保持される電圧の実効値に応じた階
調となる容量素子と、前記走査線に選択電圧が印加されたときに前記データ線と前記画素
電極との間にてオン状態となる画素スイッチング素子と、を有し、前記複数行の走査線を
所定の順番で選択して、選択した走査線に前記選択電圧を印加し、選択した走査線と一の
データ線とに対応する画素の階調に応じた電圧のデータ信号を、前記一のデータ線に供給
し、前記複数の画素のそれぞれに供給するデータ信号の電圧極性を、所定の電位を基準に
した正極性および負極性とで所定期間毎に交互に切り替える電気光学装置のコモン電極電
圧設定回路であって、前記複数の画素のうち、一部の画素電極に接続された検出線と、
前記検出線に現れる正極性電圧および負極性電圧の平均電圧に基づいて、前記コモン電
極の印加電圧を設定する電圧印加回路と、を具備することを特徴とする。本発明によれば
、検出線により現れる正極性電圧および負極性電圧の平均電圧に基づいてコモン電極に印
加する電圧が設定される。平均電圧の算出は、例えばローパスファイルなどの簡易な構成
で実現でき、また、コモン電圧を常時最適化して設定するので、経年変化や温度変化にも
対応できる。

本発明において、前記検出線は、前記複数行の走査線のうち、ダミー走査線に対応する
画素の画素電極に接続された構成としても良い。１つの容量素子における容量が極めて小
さいと、検出線を介した電圧検出においてノイズ等の影響を受けやすくなるが、上記構成
にすると、ダミー走査線に対応する複数の容量素子が並列状態となるので、検出線を介し
た電圧検出において、ノイズ等の影響を受けにくくすることが可能となる。
また、本発明において、前記ダミー走査線を選択する毎に、前記複数列のデータ線に、
１以上の階調に応じた正極性および負極性電圧を所定の順番で供給しても良い。
ダミー走査線に対応する複数の容量素子が並列状態となる構成において、検出線が複数
列のデータ線と交差するとき、ダミー走査線に対応する画素電極とデータ線との間におけ
る容量が、ダミー走査線以外の走査線に対応する画素電極とデータ線との間における容量
と異なってしまうのを避けるために、前記複数列のデータ線において、前記ダミー走査線
に対応する画素電極の間に挟まれる部分の線幅を、前記ダミー走査線以外の走査線に対応
する画素電極の間に挟まれる部分の線幅よりも狭くしても良い。
本発明において、前記電圧印加回路は、前記平均電圧を前記コモン電極に印加しても良
いし、前記平均電圧に対して、所定電圧だけシフトさせた２つの電圧であって、相対的に
低位側電圧と高位側電圧とを交互に切り替えて前記コモン電極に印加しても良い。
なお、本発明は、電気光学装置のコモン電極設定回路のみならず、設定方法としても、
また、電気光学装置、さらには、当該電気光学装置を有する電子機器としても概念するこ
とが可能である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、第１実施形態に係る電気光学装置１は、制御回路２０と、電
圧印加回路６０と、液晶パネル１００と、走査線駆動回路１３０と、データ線駆動回路１
４０と、を含む。
このうち、液晶パネル１００では、３２１行の走査線１１２が行（Ｘ）方向に延在する
ように設けられ、また、２４０列のデータ線１１４が列（Ｙ）方向に延在するように、か
つ、各走査線１１２と互いに電気的に絶縁を保つように設けられている。さらに、画素１
０が３２１行の走査線１１２と２４０列のデータ線１１４との交差に対応して、それぞれ
配列している。
このため、本実施形態では、画素１０が縦３２１行×横２４０列のマトリクス状に配列
することになるが、図において１番上の行に位置する画素１０は、表示に寄与しないダミ
ー領域である。そこで、本実施形態では、１番上の行をダミーの走査線１１２としている
が、電気的には区別していないので、便宜的に０行目とし、表示に寄与する他の走査線１
１２を１〜３２０行目としている。

各画素１０は、ｎチャネル型のＴＦＴ２と液晶容量（容量素子）８とを含む。ＴＦＴ２
のゲート電極は走査線１１２に接続される一方、そのソース電極はデータ線１１４に接続
され、そのドレイン電極は液晶容量８の一端である画素電極４に接続されている。液晶容
量８の他端は、コモン電極１０８に接続されている。このコモン電極１０８は、本実施形
態では全ての画素１０にわたって共通であって、後述する電圧Ｖcomに保たれている。
なお、０行目に位置するダミー領域の画素１０においては、ＴＦＴ２のドレイン電極同
士、すなわち画素電極４同士が検出線１２０に共通接続されている。

液晶パネル１００は、特に図示しないが、素子基板と対向基板との一対の基板が一定の
間隙を保って貼り合わせられるとともに、この間隙に液晶が封止された構成となっている
。このうち、素子基板には、走査線１１２や、データ線１１４、ＴＦＴ２および画素電極
４が形成される一方、対向基板にコモン電極１０８が形成されて、これらの電極形成面が
互いに対向するように貼り合わせられている。このため、本実施形態において液晶容量８
は、画素電極４とコモン電極１０８とで液晶を挟持することによって構成される。
なお、本実施形態では、液晶容量８において保持される電圧実効値がゼロに近ければ、
液晶容量を通過する光の透過率が最大となって白色表示になる一方、電圧実効値が大きく
なるにつれて透過率が減少して、ついには透過率が最小の黒色表示になるノーマリーホワ
イトモードに設定されている。

この構成において、走査線１１２に選択電圧を印加し、ＴＦＴ２をオン（導通）させる
とともに、画素電極４に、データ線１１４およびオン状態のＴＦＴ２を介して、階調（明
るさ）に応じた電圧のデータ信号を供給すると、選択電圧を印加した走査線１１２とデー
タ信号を供給したデータ線１１４との交差に対応する液晶容量８には、階調に応じた電圧
が書き込まれる。走査線１１２が非選択電圧になると、ＴＦＴ２がオフ（非導通）状態と
なるが、液晶容量８では、ＴＦＴ２がオン状態となったときに書き込まれた電圧が、その
容量性により保持される。

制御回路２０は、制御信号ＣntYの供給によって走査線駆動回路１３０による液晶パネ
ル１００の垂直走査を制御するとともに、制御信号ＣntXの供給によってデータ線駆動回
路１４０を制御する。

走査線駆動回路１３０は、制御信号ＣntYにしたがって次のように走査線１１２を駆動
するものである。すなわち、走査線駆動回路１３０は、図２に示されるように、垂直走査
期間（Ｆ）において、０、１、２、３、…、３２０行目の走査線１１２を、それぞれ水平
走査期間（Ｈ）毎に、この順番で選択するとともに、選択した走査線１１２に対応する走
査信号を、当該水平走査期間（Ｈ）にわたってＨレベルに相当する選択電圧Ｖddとし、そ
れ以外の走査線１１２に対応する走査信号を、Ｌレベルに相当する接地電位Ｇndとする。
ここで、０、１、２、３、…、３２０行目の走査線１１２に供給される走査信号を、そ
れぞれＹ0、Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3、…、Ｙ320と表記し、走査信号について特に行を特定しない
で一般的に説明するときにはＹiと表記する。
なお、本実施形態では、ダミーである０行目の走査線１１２への走査信号Ｙ0がＨレベ
ルとなる期間を垂直帰線期間（Ｆb）としている。

データ線駆動回路１４０は、縦３２０行×横２４０列のマトリクス配列に対応した記憶
領域（図示省略）を有し、各記憶領域は、それぞれ画素１０の表示データＤaを記憶する
。表示データＤaは、画素１０の階調値を指定するデータであり、図示しない上位装置か
ら供給され、表示内容に変更が生じた場合には、対応する記憶領域に記憶された階調デー
タＤaが書き換えられる構成となっている。
さらに、データ線駆動回路１４０は、制御信号ＣntXにしたがって次のようにデータ線
１１４を駆動する。すなわち、データ線駆動回路１４０は、ｉ行目の走査線１１２が選択
されるまえに当該走査線に位置する画素の表示データＤaの１行分を読み出し、走査信号
ＹiがＨレベルとなったときに、読み出した階調データＤaの１行分を正極性または負極性
のいずれかのアナログ電圧に変換して、データ信号としてデータ線１１４に供給する。

ただし、ダミーである０行目の画素に対する階調データＤaは存在しないので、データ
線駆動回路１４０は、ある垂直走査期間の垂直帰線期間で走査信号Ｙ0がＨレベルになっ
たときに、データ信号Ｘ1〜Ｘ240を電圧Ｖg(+)とし、次の垂直走査期間の垂直帰線期間に
おいて走査信号Ｙ0がＨレベルになったときに電圧Ｖg(-)とする。すなわち、データ線駆
動回路１４０は、走査信号Ｙ0がＨレベルになったときのデータ信号Ｘ1〜Ｘ240を、垂直
走査期間（Ｆ）毎に電圧Ｖg(+)、Ｖg(-)で交互に切り替える。
ここで、電圧Ｖg(+)は、正極性書込が指定されたときの白色と黒色との中間階調である
灰色に相当する電圧であり、同様に、電圧Ｖg(-)は、負極性書込が指定されたときの当該
灰色に相当する電圧である。このため、電圧Ｖg(+)または電圧Ｖg(-)が画素電極４に印加
されると、当該画素電極４で構成される液晶容量８が灰色となる。

なお、１、２、３、…、２４０列目のデータ線１１４に供給されるデータ信号を、それ
ぞれＸ1、Ｘ2、Ｘ3、…、Ｘ240と表記し、データ信号について特に列を特定しないで一般
的に説明する場合にはＸiと表記する。この場合に、ｉが「０」である場合を除くと、走
査信号ＹiがＨレベルになるときのデータ信号Ｘjの電圧は、ｉ行ｊ列の画素１０の階調を
指定する表示データＤaを正極性または負極性電圧に変換したものとなる。
ここで、正極性とは、電圧Ｖc（図２）を基準にして高位側の電圧をいい、負極性とは
、電圧Ｖcに対して低位側の電圧をいい、後述するように、コモン電極１０８への電圧Ｖc
omは、この電圧Ｖcよりもやや低めとなるように設定される。なお、データ信号の極性（
書込極性）については、電圧Ｖcを基準とするが、電圧については、特に説明のない限り
、論理レベルのＬレベルに相当する接地電位Ｇndを電圧ゼロの基準としている。
本実施形態では、液晶に直流成分が印加されるのを防止するため、同じ画素の液晶容量
８については、書込極性を垂直走査期間（Ｆ）毎に正極性書込と負極性書込とで交互に切
り替えられる。ここで、マトリクス状に配列する画素１０に対してどのような極性で書き
込むかについては、走査線毎、データ線毎、画素毎、面（フレーム）毎などの様々な態様
があるが、この実施形態にあっては走査線毎の極性反転とする。

電圧印加回路６０は、バッファ回路６２、６６およびローパスフィルタ（ＬＰＦ）６４
から構成される。このうち、バッファ回路６２は、高インピーダンスの検出線１２０に現
れる電圧Ｖmonを電圧増幅率「１」でバッファリングするものである。ＬＰＦ６４は、バ
ッファ回路６２の出力電圧を平滑化する積分回路である。このため、ＬＰＦ６４は、検出
線１２０に現れる電圧の平均値を出力することになる。バッファ回路６６は、ＬＰＦ６４
の出力電圧を電圧増幅率「１」でバッファリングして、コモン電極１０８に印加する。
なお、バッファ回路６６による出力電圧、すなわち、コモン電極１０８の印加電圧が上
述した電圧Ｖcomとなる。

次に、上述した電気光学装置１の動作について説明する。
図２は、電気光学装置１の動作を説明するための図である。上述したように、走査線１
１２は、垂直走査期間（Ｆ）において０、１、２、３、…、３２０行目という順番で選択
される。ここで、０行目の画素に対して正極性書込が指定されるものとすると、走査線駆
動回路１３０が走査信号Ｙ0をＨレベルとしたときに、データ線駆動回路１４０は、１〜
２４０列のデータ線１１４に供給するデータ信号をすべて電圧Ｖg(+)とする。このためｊ
列目のデータ信号Ｘjも電圧Ｖg(+)となる。
走査信号Ｙ0がＨレベルであると、０行目に位置する画素１０のＴＦＴ２がオンするの
で、データ信号の電圧が画素電極４に印加される。このオンにより、０行目の液晶容量８
には、コモン電極１０８との差電圧に応じた電荷が蓄積され、また、０行目のＴＦＴ２に
おけるゲート・ドレイン電極間の寄生容量にも、選択電圧ＶddとＶg(+)との差電圧に応じ
た電荷が蓄積される。
０行目の画素１０においては、ＴＦＴ２のドレイン電極、すなわち、画素電極４同士が
検出線１２０に共通接続されているので、走査信号Ｙ0がＨレベルであるときに、当該検
出線１２０の電圧Ｖmonは、データ信号と同一である電圧Ｖg(+)となる。

なお、図２において、電圧Ｖw(+)は、正極性書込が指定されたときの白色に相当する電
圧である。このため、当該電圧Ｖw(+)が画素電極４に印加されると、当該画素電極４で構
成される液晶容量８が白色となる。同様に、電圧Ｖb(+)は、正極性書込が指定されたとき
の黒色に相当する電圧である。
また、電圧Ｖw(-)、Ｖb(-)は、負極性書込が指定されたときの白色、黒色に相当する電
圧である。電圧Ｖb(+)およびＶb(-)同士、電圧Ｖg(+)およびＶg(-)同士、並びに、電圧Ｖ
w(+)およびＶw(-)同士は、いずれも電圧Ｖcを基準に対称の関係にある。
コモン電極１０８に印加される電圧Ｖcomは、上述したように電圧Ｖcよりもやや低位と
なるが、本実施形態ではノーマリーホワイトモードに設定されているので、暗い階調を指
定するにつれて、データ信号は、電圧Ｖcomとの差が大きくなる。

次に、走査信号Ｙ0がＬレベルになって、走査信号Ｙ1がＨレベルとなる。走査信号Ｙ0
がＬレベルになると、０行目のＴＦＴ２がオフする。すなわち、０行目の走査線１１２が
Ｈレベルの電圧ＶddからＬレベルの電位Ｇnd（電圧ゼロ）電圧変化して、ＴＦＴ２がオフ
する。このため、液晶容量８およびＴＦＴ２のゲート・ドレイン電極間の寄生容量に蓄積
された電荷が当該寄生容量および液晶容量８に再配分されることによって、ＴＦＴ２のド
レイン電極の電圧（画素電極４の電圧）は、電圧Ｖg(+)から電圧ΔＶだけ低下する。この
現象が上述したプッシュダウンである。このため、検出線１２０の電圧Ｖmonについても
、走査信号Ｙ0がＬレベルになったときに、電圧Ｖg(+)から電圧ΔＶだけ低下する。この
電圧低下状態は、０行目の液晶容量８によって保持されることになる。
なお、プッシュダウンによる電圧ΔＶは、液晶容量８、ＴＦＴ２のゲート・ドレイン電
極間の寄生容量を、それぞれＣpix、Ｃgsで表した場合、次の式で示される。
ΔＶ＝Ｖdd・Ｃgs／（Ｃgs＋Ｃpix）

上述したように、本実施形態では、マトリクス配列の画素１０に対して走査線毎に極性
反転して書き込むので、１行目に対しては負極性書込となる。このため、走査信号Ｙ1が
Ｈレベルとなったときに、データ線駆動回路１４０は、１行１列〜１行２４０列の画素の
階調に応じた負極性電圧のデータ信号Ｘ1〜Ｘ240を出力する。
走査信号Ｙ1がＨレベルであると、１行目に位置する画素１０のＴＦＴ２がオンするの
で、データ信号の電圧が画素電極４に印加される。このオンにより、１行目の液晶容量８
には、コモン電極との差電圧に応じた電荷が蓄積され、また、１行目のＴＦＴ２における
ゲート・ドレイン電極間の寄生容量にも、電圧Ｖddとデータ信号の負極性電圧との差電圧
に応じた電荷が蓄積される。

続いて、走査信号Ｙ1がＬレベルになって、走査信号Ｙ2がＨレベルとなる。走査信号Ｙ
1がＬレベルになると、１行目のＴＦＴ２がオフする。このため、１行目のＴＦＴ２のド
レイン電極（画素電極４の電圧）も、０行目と同様なプッシュダウンが発生して電圧が低
下し（図示省略）、この状態に保持されることになる。
また、２行目に対しては正極性書込となるので、走査信号Ｙ2がＨレベルとなったとき
に、データ線駆動回路１４０は、２行１列〜２行２４０列の画素の階調に応じた正極性電
圧のデータ信号Ｘ1〜Ｘ240を出力する。
走査信号Ｙ2がＨレベルであるので、２行目に位置する画素１０のＴＦＴ２がオンする
。このため、２行目の液晶容量８には、コモン電極との差電圧に応じた電荷が蓄積され、
また、１行目のＴＦＴ２におけるゲート・ドレイン電極間の寄生容量にも、電圧Ｖddとデ
ータ信号の正極性電圧との差電圧に応じた電荷が蓄積される。

以下、この垂直走査期間（Ｆ）では、同様な動作が３２０行目の走査線１１２が選択さ
れるまで（走査信号Ｙ320がＨレベルとなるまで）、繰り返される。これにより、１、３
、５、…、３１９行の画素電極４は、階調に応じた負極性電圧からプッシュダウンにより
低下した電圧に保持され、同様に、２、４、６、…、３２０行の画素電極４は、階調に応
じた正極性電圧からプッシュダウンにより低下した電圧に保持されることになる。また、
０行の画素電極４、すなわち、検出線１２０に現れる電圧Ｖmonは、灰色に応じた正極性
電圧Ｖg(+)からプッシュダウンによりΔＶだけ低下した電圧に保持される。
次の垂直走査期間（Ｆ）では、同様な動作が繰り返されるが、書込極性が反転するので
、１、３、５、…、３１９行の画素電極４は、階調に応じた正極性電圧からプッシュダウ
ンにより低下した電圧に保持され、２、４、６、…、３２０行の画素電極４は、階調に応
じた負極性電圧からプッシュダウンにより低下した電圧に保持されることになる。また、
０行目の画素電極４の電圧（検出線１２０の電圧Ｖmon）は、電圧Ｖg(-)からプッシュダ
ウンにより電圧ΔＶだけ低下した状態に保持される。

ここで、検出線１２０の電圧ＶmonがＬＰＦ６４によって平滑化された電圧Ｖcomは、正
極性電圧Ｖg(+)からプッシュダウンにより低下した電圧と、負極性電圧Ｖg(-)からプッシ
ュダウンにより低下した電圧との平均値である（厳密にいえば、走査信号Ｙ0がＨレベル
となったときの電圧Ｖg(+)、Ｖg(-)も含む）。検出線１２０は、０行目の画素電極４に現
れる電圧Ｖmonを検出しているが、１〜３２０行目においても０行目と同様なプッシュダ
ウンが生じているはずである。このため、検出線１２０の電圧Ｖmonを平滑化した電圧Ｖc
omをコモン電極１０８に印加すると、０行目のみならず、１〜３２０行目の液晶容量８に
も直流成分が印加されるのを回避することができる。
本実施形態では、このように液晶容量８に直流成分が印加されるのを回避するための電
圧Ｖcomの設定に、光センサーなどが別途必要としないので、構成の簡易化を図ることが
できる。さらに、本実施形態において電圧Ｖcomは、検出線１２０の電圧Ｖmonを平滑化し
た電圧であり、常に最適化されて出力されるので、上述した背景技術のように、工場出荷
時にフリッカーが最小となるように調整する必要もなければ、工場出荷後に再調整する必
要もない。

なお、液晶容量８の容量は、極めて小さいので、１個の画素電極４だけに検出線１２０
に接続した構成であると、雑音などの影響が極めて大きくなる。本実施形態では、１行分
の２４０個の画素電極４に検出線１２０を共通接続することによって、並列化しているの
で、その影響を受けにくくしているのである。
ここで、０行のすべてを検出線１２０に共通接続するのではなく、０行目を例えば左半
分と右半分とに分けて、それぞれ異なる検出線に接続するとともに、０行目の走査線が選
択されたときに、左半分のデータ線と右半分のデータ線とに、同じ階調であって異なる極
性の電圧を印加して、左半分に接続された検出線に現れる電圧と右半分に接続された検出
線に現れる電圧との平均値をコモン電極１０８に印加する構成とすれば、平均値の算出に
要する期間を短縮化することができる。

＜第１実施形態の応用・変形＞
上述した第１実施形態の応用・変形例のいくつかについて説明する。
検出線１２０は、０行目の液晶容量８を並列接続して雑音等の影響をうけにくくはなっ
ているが、インピーダンスが高い状態にあることには変わりない。このため、バッファ回
路６２の入力端を、図３に示されるようにドリブン・シールドした構成が好ましい。すな
わち、ケーブルの外被側であるシールドをボルテージ・ホロワの出力側に接続して、当該
シールドを低インピーダンス、かつ、心線である検出線１２０と同電位として、シールド
ケーブル容量をキャンセルした構成が好ましい。

表示パネル１００において、検出線１２０は、０行目の画素１０におけるＴＦＴ２のド
レイン電極（画素電極４）に共通接続されるので、走査線１１２と同方向に延在し、１〜
２４０列のデータ線１１４に対して電気的な絶縁を保った状態で交差することになる。こ
のため、０行目の画素電極４とデータ線１１４との間で生じる容量は、１〜３２０行目の
画素電極４とデータ線１１４との間で生じる容量よりも、検出線１２０がデータ線１１４
と交差する分だけ見掛け上、増加することになる。
このため、画素電極４（ＴＦＴ２のドレイン電極）からみた容量が０行目と１〜３２０
行目とで相違し、これにより、０行目で発生するプッシュダウンが、１〜３２０行目で発
生するプッシュダウンと異なってしまうので、検出線１２０では、１〜３２０行目のＴＦ
Ｔ２のドレイン電極でのプッシュダウンを適切にシミュレートした結果を取得できなくな
る。
そこで、例えば図４に示されるように、Ｘ方向に延在するデータ線１１４のうち、ダミ
ーの０行目と交差する部分の線幅を狭くして、検出線１２０との交差による生じる容量を
小さくさせるとともに、０行目の画素電極と隣接するデータ線との間隙を広くとった構成
とすれば良い。この構成により、データ線１１４の線幅を一定とした場合と比較して、０
行目におけるデータ線１１４に対する画素電極４の容量を、１〜３２０行目におけるデー
タ線１１４に対する画素電極４の容量と揃えることが可能となる。
なお、このダミー行はデータ線駆動回路１４０に近い側ではなく遠い側の下辺に設けて
も良く、このようにすることで、ソース線の縊れによる電極抵抗の増加の影響が出にくく
なる。

また、０行目の画素電極４に印加すべき電圧としては、電圧Ｖg(+)、Ｖg(-)に限られず
、他の階調における正極性および負極性であれば良い。
さらに、１つの階調に限られず、２以上の階調について正極性および負極性電圧を印加
して、これらの電圧を印加したときの平均値をコモン電極１０８への印加電圧としても良
い。例えば、白色、灰色、黒色における正極性および負極性電圧の計６種類の電圧を、走
査信号Ｙ0がＨレベルとなったときに、データ信号Ｘ1〜Ｘ240として順番に供給するとと
もに、６垂直走査期を単位としてみたときに、検出線１２０に現れる電圧Ｖmonの平均値
（平滑化電圧）を、電圧Ｖcomとしてコモン電極１０８に印加しても良い。
なお、０行目の画素電極４には、６垂直走査期間かけて、例えばＶb(+)→Ｖb(-)→Ｖw(
+)→Ｖw(-)→Ｖg(+)→Ｖg(-)という電圧の順番で印加するなどが考えられる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図５は、第２実施形態に係る電気光学
装置の構成を示す図である。上述した第１実施形態では、コモン電極１０８の電圧をほぼ
一定に保つようにした構成で説明したが、第２実施形態では、コモン電極１０８を、正極
性で書き込む場合には相対的に低い電圧とし、負極性で書き込む場合には相対的に高い電
圧として、２つの電圧を切り替える。
詳細には、第２実施形態では、演算回路７０は、第１実施形態で得られた電圧Ｖcomに
対して電圧Ｖaだけ低い電圧（Ｖcom−Ｖa）と、電圧Ｖaだけ高い電圧（Ｖcom＋Ｖa）とを
生成し、スイッチ８０は、正極性書込が指定される場合には電圧（Ｖcom＋Ｖa）を選択し
、負極性書込が指定される場合には電圧（Ｖcom−Ｖa）を選択して、コモン電極１０８に
印加する構成となっている。
なお、演算回路７０は、例えば図７に示されるように、電圧Ｖcomから電圧−Ｖcomを生
成する反転回路７２と、電圧−Ｖcomと電圧−Ｖaとを反転加算して電圧（Ｖcom＋Ｖa）を
生成する反転加算回路７４と、電圧−Ｖcomと電圧＋Ｖaとを反転加算して電圧（Ｖcom−
Ｖa）を生成する反転加算回路７６とで構成することができる。

第２実施形態においてデータ線駆動回路１４０は、データ信号Ｘjを、走査信号ＹiがＨ
レベルとなったときに、表示に寄与するｉ行ｊ列の画素の階調に応じて次のような電圧と
する。すなわち、ｉが「０」である場合を除くと、データ線駆動回路１４０は、データ信
号Ｘjを、正極性書込が指定されている場合にｉ行ｊ列の画素を白色とするときには電圧
（Ｖc−Ｖa）とし、当該画素を暗くするにつれて当該電圧（Ｖc−Ｖa）を基準に高位側と
し、また、負極性書込が指定されている場合にｉ行ｊ列の画素を白色とするときには電圧
（Ｖc＋Ｖa）とし、当該画素を暗くするにつれて当該電圧（Ｖc＋Ｖa）を基準に低位側と
する。
ただし、データ線駆動回路１４０は、走査信号Ｙ0がＨレベルとなったときに、データ
信号Ｘ1〜Ｘ240の電圧を、灰色に相当する正極性電圧Ｖg(+)、負極性電圧Ｖg(-)を垂直走
査期間（Ｆ）毎に切り替える点は、第１実施形態と同様である。ここで、第２実施形態に
おいて、電圧Ｖcは、書込極性の基準という概念ではなく、２値電圧に振り分ける際の基
準となる。

なお、図６は、マトリクス状に配列する画素１０に対して、走査線毎に極性反転した電
圧を書き込む場合に、データ信号Ｘjの電圧波形と、検出線１２０に現れる電圧Ｖmonと、
電圧印加回路６０が出力する電圧Ｖcomとを示す図である。

このような第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、液晶パネル１００の外部に
センサーなどを設ける必要がなく、また、液晶容量８に直流成分が印加されないように、
コモン電極１０８の電圧を常時最適化して設定することが可能となる。
さらに、第１実施形態と比較して、データ信号Ｘ1〜Ｘ240の電圧振幅が抑えられるので
、電圧切替があったときに寄生容量によって消費される電力を抑えることができるととも
に、データ線駆動回路１４０を構成する素子の耐圧特性を緩和することが可能となる。

第２実施形態では、電圧Ｖcomを中心に対称の関係にある電圧（Ｖcom＋Ｖa）および電
圧（Ｖcom−Ｖa）を書込極性に応じて切り替えてコモン電極１０８に印加する構成とした
が、電圧Ｖcomを対して非対称の関係にある２つの電圧を、書込極性に応じて切り替えて
コモン電極１０８に印加する構成としても良い。
また、第１および第２実施形態において液晶容量８とは並列に補助容量を設けるととも
に、これらの補助容量を行毎に共通接続する容量線を個別に駆動する方式にも適用できる
。さらに、液晶にかかる電界方向を基板面方向としたＩＰＳ（in plain switching）モー
ドや、その変形であるＦＦＳ（fringe field switching）モードにも適用可能である。こ
れらのモードにおいて、画素電極と対をなすコモン電極が行毎に形成される場合、行毎の
コモン電極に対して、第２実施形態のように生成した２つの電圧を、行の書込極性に応じ
て切り替える構成とすれば良い。

上述した実施形態において、液晶容量８をノーマリーホワイトモードとしたが、保持さ
れる電圧実効値が大きくなるにつれて、暗状態から明状態となるノーマリーブラックモー
ドとしても良い。
また、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３画素で１ドットを構成して、カラー表示を行
うとしても良いし、さらに、別の１色（例えばシアン（Ｃ））を追加し、これらの４色の
画素で１ドットを構成して、色再現性を向上させる構成としても良い。

＜電子機器＞
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置１を表示装置に適用した電子機器について
説明する。図８は、実施形態に係る電気光学装置１を用いた携帯電話１２００の構成を示
す図である。
この図に示されるように、携帯電話１２００は、複数の操作ボタン１２０２のほか、受
話口１２０４、送話口１２０６とともに、上述した電気光学装置１を備えるものである。
なお、電気光学装置１のうち、表示領域１００に相当する部分以外の構成要素については
外観としては現れない。
なお、電気光学装置１が適用される電子機器としては、図８に示される携帯電話の他に
も、デジタルスチルカメラや、フォトストレージ、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１が適用可能であることは言うまでもない。

本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の構成を示す図である。 同電気光学装置の動作を説明するための図である。 同電気光学装置の応用・変形例を示す図である。 同電気光学装置の応用・変形例の別例を示す平面図である。 本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の構成を示す図である。 同電気光学装置の動作を説明するための図である。 同電気光学装置における演算回路の一例を示す図である。 実施形態に係る電気光学装置を適用した携帯電話の構成を示す図である。

符号の説明

１…電気光学装置、２…ＴＦＴ、４…画素電極、８…液晶容量、１０…画素、２０…制御
回路、６０…電圧印加回路、７０…演算回路、８０…スイッチ、１００…液晶パネル、１
０８…コモン電極、１１２…走査線、１１４…データ線、１３０…走査線駆動回路、１４
０…データ線駆動回路、１２００…携帯電話

Claims (9)

1. 複数行の走査線と複数列のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素を備え、
   前記複数の画素の各々は、
   画素電極とコモン電極との間で保持される電圧の実効値に応じた階調となる容量素子と
   、
   前記走査線に選択電圧が印加されたときに前記データ線と前記画素電極との間にてオン
   状態となる画素スイッチング素子と、
   を有し、
   前記複数行の走査線を所定の順番で選択して、選択した走査線に前記選択電圧を印加し
   、
   選択した走査線と一のデータ線とに対応する画素の階調に応じた電圧のデータ信号を、
   前記一のデータ線に供給し、
   前記複数の画素のそれぞれに供給するデータ信号の電圧極性を、所定の電位を基準にし
   た正極性および負極性とで所定期間毎に交互に切り替える電気光学装置のコモン電極電圧
   設定回路であって、
   前記複数の画素のうち、一部の画素電極に接続された検出線と、
   前記検出線に現れる正極性電圧および負極性電圧の平均電圧に基づいて、前記コモン電
   極の印加電圧を設定する電圧印加回路と、
   を具備することを特徴とする電気光学装置のコモン電極電圧設定回路。
2. 前記検出線は、前記複数行の走査線のうち、ダミー走査線に対応する画素の画素電極に
   接続された
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置のコモン電極電圧設定回路。
3. 前記ダミー走査線を選択する毎に、前記複数列のデータ線に、１以上の階調に応じた正
   極性および負極性電圧を所定の順番で供給する
   ことを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置のコモン電極電圧設定回路。
4. 前記検出線は、前記複数列のデータ線と交差し、
   前記複数列のデータ線において、前記ダミー走査線に対応する画素電極の間に挟まれる
   部分の線幅は、前記ダミー走査線以外の走査線に対応する画素電極の間に挟まれる部分の
   線幅よりも狭い
   ことを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置のコモン電極電圧設定回路。
5. 前記電圧印加回路は、前記平均電圧を前記コモン電極に印加する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置のコモン電極電圧設定回路。
6. 前記電圧印加回路は、前記平均電圧に対して、所定電圧だけシフトさせた２つの電圧で
   あって、相対的に低位側電圧と高位側電圧とを交互に切り替えて前記コモン電極に印加す
   る
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置のコモン電極電圧設定回路。
7. 複数行の走査線と複数列のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素を備え、
   前記複数の画素の各々は、
   画素電極とコモン電極との間で保持される電圧の実効値に応じた階調となる容量素子と
   、
   前記走査線に選択電圧が印加されたときに前記データ線と前記画素電極との間にてオン
   状態となる画素スイッチング素子と、
   を有し、
   前記複数行の走査線を所定の順番で選択して、選択した走査線に前記選択電圧を印加し
   、
   選択した走査線と一のデータ線とに対応する画素の階調に応じた電圧のデータ信号を、
   前記一のデータ線に供給し、
   前記複数の画素のそれぞれに供給するデータ信号の電圧極性を、所定の電位を基準にし
   た正極性および負極性とで所定期間毎に交互に切り替える電気光学装置のコモン電極電圧
   設定方法であって、
   前記複数の画素のうち、一部の画素電極に保持された電圧を検出し、
   当該検出した電圧のうち、正極性電圧および負極性電圧の平均電圧に基づいて、前記コ
   モン電極の印加電圧を設定する
   ことを特徴とする電気光学装置のコモン電極電圧設定方法。
8. 複数行の走査線と複数列のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素を備え、
   前記複数の画素の各々は、
   画素電極とコモン電極との間で保持される電圧の実効値に応じた階調となる容量素子と
   、
   前記走査線に選択電圧が印加されたときに前記データ線と前記画素電極との間にてオン
   状態となる画素スイッチング素子と、
   を有し、
   前記複数行の走査線を所定の順番で選択して、選択した走査線に前記選択電圧を印加す
   る走査線駆動回路と、
   選択した走査線と一のデータ線とに対応する画素の階調に応じた電圧のデータ信号を、
   前記一のデータ線に供給し、
   前記複数の画素のそれぞれに供給するデータ信号の電圧極性を、所定の電位を基準にし
   た正極性および負極性とで所定期間毎に交互に切り替えるデータ線駆動回路と、
   前記複数の画素のうち、一部の画素電極に接続された検出線と、
   前記検出線に現れる正極性電圧および負極性電圧の平均電圧に基づいて、前記コモン電
   極の印加電圧を設定する電圧印加回路と、
   を具備することを特徴とする電気光学装置。
9. 請求項８に記載の電気光学装置を有することを特徴とする電子機器。

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