JP2010102217A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】表示品位の向上を実現することができる電気光学装置及び電子機器を提供する。
【解決手段】所定本数（ＲＧＢ）毎にブロック化されたデータ線１１４を順番に選択すると共に、選択したデータ線１１４に対して映像信号Ｖｉｄｅｏを供給するスイッチング回路４１を有するデータ線選択回路４０を備える。そして、有効表示期間にＲＧＢの順でサブ画素への書き込みを行う前の非有効表示期間に、ブロック化されたデータ線１１４毎に個別に設定されたプリチャージ電圧（Ｂのサブ画素の階調電圧に相当する電圧）を供給する。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば液晶表示装置等の電気光学装置、及び電気光学装置を備えた電子機器に関する。

従来、画像を表示する表示装置として、液晶表示装置などの電気光学装置が広く用いられている。液晶表示装置は、素子基板と、この素子基板に対向配置された対向基板と、素子基板と対向基板との間に設けられた液晶とを備える。
このような液晶表示装置として、電圧ＶＣＯＭＬおよび電圧ＶＣＯＭＨを交互に共通（ＣＯＭ）電位として共通電極に供給する制御回路と、選択電圧を複数の走査線に順次供給する走査線駆動回路と、走査線が選択された際に、電圧ＶＣＯＭＬよりも電位の高い正極性の画像信号と、電圧ＶＣＯＭＨよりも電位の低い負極性の画像信号と、を交互に複数のデータ線に供給するデータ線駆動回路とを備えるというものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ここでは、共通電極を一水平ライン毎に分割し、共通電極毎に制御回路から電圧ＶＣＯＭＬ又は電圧ＶＣＯＭＨを供給する、所謂共通電極分割駆動（ＣＯＭ分割駆動）を行っており、各行の画素書き込みを行う直前のタイミングで共通電極の極性を行毎に順次反転させている。この共通電極分割駆動（ＣＯＭ分割駆動）を採用することにより、表示品位の低下を抑制することができる。
特開２００８−３３２４７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の液晶表示装置のようにＣＯＭ分割駆動方式を採用する場合、共通電極はＩＴＯ（Indium Tin Oxide）といった透明導電材料からなり、細長い線状の電極によって形成されるため、共通電位供給源（ＣＯＭ電位供給源）から遠い画素領域では配線抵抗が大きくなり、画素及びドレインラインの電位変化の際に生じる共通電位波形歪み（ＣＯＭ波形歪み）が所定の時間内に戻りきらなくなることに起因して、クロストーク等の表示品位への影響を及ぼすことがある。
このＣＯＭ波形歪み残りを低減する方法として、１水平走査期間の先頭或いは水平帰線期間において全信号線に同一の特定電位を一斉に書き込むことで、その後実際に画素に書き込むための電位を信号線に与えた際の信号線の電位変化が極力小さくなるようにする、所謂プリチャージの採用が一般的である。しかしながら、この方法ではあらゆる表示画像に対してプリチャージ電位と実際に画素に書き込むための電位を同一にすることができないため、各信号線が選択された際の信号線の電位変化が必ず生じてしまう。

特に、１つの入力端子及びｎ個の複数の出力端子を有し、スイッチング素子によりこれら複数の出力端子を順に選択して入力端子と接続する複数のデマルチプレクサを含んで構成されるデータ線駆動回路を備える電気光学装置において、１水平走査期間内でｎ個の期間に分けてｎ組の信号線群の書き込みを行う場合、最終のｎ番目に選択される信号線群及びそれらに接続された画素の電位変化の際に生じるＣＯＭ波形歪みが緩和するために使うことのできる時間が、ｎ番目の信号線群選択スイッチをオン状態とした時点からゲートオフ時点までの期間分しかない。そのため、このような電気光学装置においてはＣＯＭ波形歪みが十分に緩和せず、表示品位が低下するという問題を生じる。
そこで、本発明は、表示品位の向上を実現することができる電気光学装置及び電子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、本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、を備える電気光学装置であって、前記複数のデータ線は、所定本数毎にブロック化されており、前記複数のサブ画素は、液晶層を挟んで対向する一対の基板と、液晶層の液晶分子を駆動する共通電極及び画素電極とで構成され、前記共通電極は複数に分割されており、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、１水平走査期間における有効表示期間に、ブロック化された前記所定本数のデータ線を順番に選択すると共に、選択したデータ線に対して映像信号を供給するデータ線選択回路と、第１電圧及び当該第１電圧よりも電位の高い第２電圧の何れか一方を、前記共通電極に供給する制御回路と、を備え、１水平走査期間における非有効表示期間に、前記複数のデータ線に対して、ブロック化されたデータ線毎に個別にプリチャージ電圧が供給され、前記プリチャージ電圧は、ブロック化されたデータ線のうち、有効表示期間の最後に選択されるデータ線に対応するサブ画素の階調電圧に等しく設定されていることを特徴としている。

これにより、非有効表示期間におけるプリチャージによって、同一ブロックに属するデータ線に対して、有効表示期間に最後に選択されるデータ線に対応する画素の階調電圧と等しい電圧を供給することができるので、ゲートオン時に各画素へ予め上記階調電圧を書き込むことができる。そのため、有効表示期間において最後に選択されるデータ線に対応する画素への書き込みを行う際、当該画素の電位変化を極小化することができ、最後にＣＯＭ電位が大きく変動するタイミングを有効表示期間における前半部分に近づけることができる。したがって、画素電極の電位変化に起因してＣＯＭ電位が本来の電位からずれてしまう所謂ＣＯＭ波形歪みが生じた場合であっても、ＣＯＭ電位が本来の電位に戻りきるまでの時間（緩和時間）を確保することができ、１水平走査期間の終了時におけるＣＯＭ波形の歪み残りを低減して、表示品位の低下を抑制することができる。

また、共通電極を複数に分割し、共通電極毎に第１電圧又は第２電圧を供給するＣＯＭ分割駆動を採用するので、例えば、第１電圧と第２電圧とを１水平ライン毎に交互に共通電極に供給すると共に、これら共通電極の電圧に対して、正極性の画像信号と負極性の画像信号とを１水平ライン毎に交互に供給することができる。これにより、画素間のフリッカを相殺し、表示品位の低下を抑制することができる。
さらに、共通電極をＩＴＯといった細長い線状の電極で構成し、ＣＯＭ電位供給源から遠い画素領域で時定数が大きい場合であっても、ＣＯＭ波形歪みの緩和時間を十分に確保した構成とすることで、ＣＯＭ波形歪みに起因したクロストークの発生を抑制して表示品位の低下を抑制することができる。

さらに、本発明に係る電気光学装置は、上記において、前記データ線選択回路は、複数のスイッチング素子からなるスイッチング素子群であるスイッチング回路を備え、前記映像信号を、選択した１本のデータ線に分配するデマルチプレクサとして機能することを特徴としている。
このように、データ線選択回路をデマルチプレクサとして機能させることができるので、表示画像の高精細化に対応させることができる。
また、本発明に係る電気光学装置は、上記において、前記プリチャージ電圧は、前記スイッチング回路のスイッチング素子を制御することで、前記複数のデータ線に対して供給されるように構成されていることを特徴としている。
これにより、データ線選択回路にプリチャージ回路の機能を持たせることができるので、別途プリチャージ用のスイッチを設ける必要がなくなり、回路面積の削減を図ることができる。

さらに、本発明に係る電気光学装置は、上記において、前記データ線を介して前記スイッチング素子群の反対側もしくは前記スイッチング素子群と並列に配置され、前記プリチャージ電圧の供給源と前記各データ線とを接続するスイッチを備えたプリチャージ回路を有することを特徴としている。
このように、プリチャージ用のスイッチと画素書き込み用のスイッチとを別々に設けるので、ドライバＩＣによる複雑な制御を必要とすることなくプリチャージ及び画素書き込みを行うことができる。

またさらに、本発明に係る電気光学装置は、上記において、前記走査線の延在する方向に隣接した複数のサブ画素によって、一つの画素を構成し、前記所定本数は、１画素分に相当するデータ線の本数であることを特徴としている。
これにより、フリッカの発生を防止しつつＣＯＭ波形歪みを低減することができ、より表示品位を向上させることができる。
また、本発明に係る電気光学装置は、上記において、前記共通電極及び前記画素電極は、前記一対の基板の一方の基板に形成されていることを特徴としている。
これにより、ＩＰＳやＦＦＳ等の横電界駆動方式を採用することができる。
また、本発明に係る電子機器は、上記の何れか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、表示品位の向上を実現した電子機器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は本実施形態における電気光学装置１の全体構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、電気光学装置１は、表示領域１００を有しており、この表示領域１００の周囲に、Ｙドライバ（走査線駆動回路）２０と、ドライバＩＣ３０と、データ線選択回路４０と、ＣＯＭドライバ（制御回路）５０とが配置されている。表示パネルは、特に図示しないが、素子基板と対向基板とが互いに電極形成面が対向するように、一定の間隙を保って貼り合わせられるとともに、この間隙に液晶を封入した構成となっている。

表示パネルが有する表示領域１００には、複数の走査線１１２が行（Ｘ）方向に延在するように設けられ、また、複数のデータ線１１４が列（Ｙ）方向に延在するように、且つ各走査線１１２と互いに電気的な絶縁を保つように設けられている。そして、走査線１１２とデータ線１１４との交差部に対応して、それぞれサブ画素１１０が配置されている。そして、複数のサブ画素１１０により、１つの画素が構成される。
表示パネルの対向基板にはカラーフィルタ等が形成されており、これにより、カラー表示が可能となっている。ここで、カラーフィルタは、各画素に対応して原色の着色が施された着色領域を有する。本実施形態におけるカラーフィルタは、Ｒ（赤系）、Ｇ（緑系）、Ｂ（青系）の３色の着色領域を有し、行方向に３色のサブ画素がＲＧＢの順に配置されると共に、列方向に同じ色のサブ画素が配置されるストライプ型の画素配置となっているものとする。この場合、ＲＧＢの３色に対応する３つのサブ画素で、１つの画素が構成される。

なお、本実施形態では、サブ画素１１０が表示領域１００において、縦４８０行×横２４００列（ＲＧＢの３色分を含め、３×８００＝２４００）でマトリクス状に配列している、所謂フルカラーＷＶＧＡを採用する場合について説明するが、本発明をこの配列に限定する趣旨ではない。
２４００本のデータ線１１４は、所定本数毎（本実施形態では３本毎）にブロック化されている。すなわち、２４００本のデータ線１１４は、Ｍ個（本実施形態では２４００／３＝８００個）のブロックに分けられた構成となっている。

次に、サブ画素１１０の詳細な構成について説明する。
図２は、サブ画素１１０の構成を示す図である。ここでは、ｎ行と、（３ｍ−２）〜３ｍ列との交差に対応する計３サブ画素分の構成を示している。なお、ｍは１以上Ｍ以下の整数である。
この図２に示されるように、各サブ画素１１０は、画素スイッチング素子として機能するｎチャネル型の薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称す）１１６と、画素電極１１８と、この画素電極１１８に対向して設けられた共通電極１０８と、蓄積容量１３０とを有する。

各サブ画素１１０については互いに同一構成なので、ｎ行（３ｍ−２）列に位置するもので代表して説明すると、当該ｎ行（３ｍ−２）列のサブ画素１１０において、ＴＦＴ１１６のゲート電極はｎ行目の走査線１１２に接続される一方、そのソース電極は（３ｍ−２）列目のデータ線１１４に接続され、そのドレイン電極は画素電極１１８に接続されている。
また、共通電極１０８は、走査線１１２に対応して１水平ライン毎に分割されており、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）といった透明導電材料からなり、走査線１１２に沿って設けられている。そして、これら共通電極１０８には、ＣＯＭドライバ５０から電圧ＶＣＯＭＬ（第１電圧）と、この電圧ＶＣＯＭＬよりも電位の高い電圧ＶＣＯＭＨ（第２電圧）とが、コモン信号Ｚとして交互に供給されるようになっている。

なお、共通電極１０８は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料からなるため、抵抗を低減するために走査線１１２と同じ材料からなる共通電極配線を分割された複数の共通電極１０８毎に設け接続してもよい。
画素容量１２０は、画素電極１１８と共通電極１０８とで誘電体の一種である液晶を挟持しており、画素電極１１８とコモン電極１０８との差電圧を保持する構成となっている。この構成において、画素容量１２０では、その透過光量が当該保持電圧の実効値に応じて変化する。
なお、本実施形態では説明の便宜上、画素容量１２０において保持される電圧実効値がゼロに近ければ黒色表示になる一方、電圧実効値が大きくなるにつれて白色表示になるノーマリーブラックモードに設定されているものとする。

また、本実施形態では、画素電極１１８と共通電極１０８とは同一基板（素子基板）上に形成されており、電気光学装置１の液晶は横電界駆動方式のＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードで動作するものとする。
図１において、Ｙドライバ２０は、図示しない制御回路による制御にしたがって、１垂直走査期間（１フレーム期間）にわたって選択電圧に相当する走査信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇ４８０を、それぞれ１、２、３、…、４８０行目の走査線１１２に供給するものである。すなわち、Ｙドライバ２０は、走査線１１２を１、２、３、…、４８０行目という順番で選択するとともに、選択した走査線１１２への走査信号を選択電圧に相当するＨレベルとし、それ以外の走査線１１２への走査信号を非選択電圧（接地電位Ｇｎｄ）に相当するＬレベルとするものである。このとき、選択された走査線１１２に接続されたＴＦＴ１１６はすべてオン状態（導通状態）となる。

詳細には、Ｙドライバ２０は、制御回路から供給されるスタートパルスＶＳＰをクロック信号ＶＣＫにしたがって順次シフトすること等によって、走査信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇ４８０を出力する。
また、ドライバＩＣ３０は、選択された走査線１１２と、各データ線１１４との交差に対応するサブ画素１１０の階調に応じた電圧のデータ信号Ｄ１〜ＤＭをデータ線選択回路４０に出力するものである。各データ信号Ｄ１〜ＤＭにはブロック毎の映像信号であり、ブロック内の３本のデータ線１１４に供給すべき信号が時分割多重されている。なお、各ブロックに対応したデータ信号について、ブロックの番目を特定しないで一般的に説明する場合には、上述したｍを用いてＤｍと表記する。

データ線選択回路４０は、３個のスイッチング素子、スイッチ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂをそれぞれ有する複数のスイッチング回路４１を備え、一つのブロックに属する３本のデータ線１１４の一端に、各スイッチの出力端がそれぞれ接続されている。
詳細には、データ線選択回路４０の１番目（図１の一番左）のスイッチング回路４１におけるスイッチ４２Ｒの出力端が１列目のデータ線１１４の一端に接続され、当該１番目のスイッチング回路４１におけるスイッチ４２Ｇの出力端が２列目のデータ線１１４の一端に接続され、当該１番目のスイッチング回路４１におけるスイッチ４２Ｂの出力端が３列目のデータ線１１４の一端に接続されている。また、これらスイッチ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂの入力端には、１番目のブロックの属する３本のデータ線に対応したデータ信号Ｄ１が共通に供給されるようになっている。

データ線選択回路４０には、複数本（ここでは３本）の信号供給線ＬｉｎｅＲ，ＬｉｎｅＧ，ＬｉｎｅＢが、スイッチング回路４１の配置方向（データ線１１４と直交する方向）に、スイッチング回路４１に沿って隣接するように延在しており、その一端は、それぞれ選択信号ＳＥＬ＿Ｒ，ＳＥＬ＿Ｇ，ＳＥＬ＿Ｂの信号供給源であるドライバＩＣ３０の出力端に接続されている。
各スイッチ４２Ｒにはそれぞれ信号供給線ＬｉｎｅＲを介して選択信号ＳＥＬ＿Ｒが共通して供給され、各スイッチ４２Ｇにはそれぞれ信号供給線ＬｉｎｅＧを介して選択信号ＳＥＬ＿Ｇが共通して供給され、各スイッチ４２Ｂにはそれぞれ信号供給線ＬｉｎｅＢを介して選択信号ＳＥＬ＿Ｂが共通して供給される。ここで、選択信号ＳＥＬ＿Ｒ，ＳＥＬ＿Ｇ，ＳＥＬ＿Ｂは、１水平走査期間において所定の順番でＨレベルとなる信号である。

そして、スイッチ４２Ｒは、選択信号ＳＥＬ＿ＲがＨレベルになったときに限り導通（オン）状態となり、同様に、スイッチ４２Ｇ、４２Ｂは、選択信号ＳＥＬ＿Ｇ、ＳＥＬ＿ＢがＨレベルになったときに限りそれぞれ導通状態となる。
このような構成により、例えば１番目のブロックでは、１水平走査期間においてデータ信号Ｄ１をＲＧＢの各色に対応する信号に分離し、１列目から３列目までのデータ線１１４に各々供給することができる。
なお、ここではスイッチング回路４１のスイッチ４２Ｒ，４２Ｇ，４２ＢをＴＦＴで構成する場合について説明したが、トランスミッションゲートなどの電子的な素子で構成することもできる。

また、本実施形態では、共通電極１０８の電圧よりも電位の高い正極性のデータ信号をデータ線１１４に供給して、この正極性のデータ信号に基づく画像電圧を画素電極１１８に書き込む正極性書込と、共通電極１０８の電圧よりも電位の低い負極性のデータ信号をデータ線１１４に供給して、この負極性のデータ信号に基づく画像電圧を画素電極１１８に書き込む負極性書込とを、１水平ライン毎に交互に行う。
ＣＯＭドライバ５０は、各共通電極１０８にコモン信号Ｚ１〜Ｚ４８０として、電圧ＶＣＯＭＬ又は電圧ＶＣＯＭＨをそれぞれ供給する。ここでは、ｎ行目の走査線１１２に走査信号Ｇｎが供給される前に、ｎ行目の共通電極１０８にコモン信号Ｚｎを供給するものとする。

また、各共通電極１０８には、１フレーム期間毎に、電圧ＶＣＯＭＬと電圧ＶＣＯＭＨとが交互に供給される。例えば、ある１フレーム期間において、ｎ行目の共通電極１０８に電圧ＶＣＯＭＬを供給した場合、次の１フレーム期間では、電圧ＶＣＯＭＨを供給する。
また、隣接する共通電極１０８には、互いに異なる電圧を供給する。例えば、ある１フレーム期間において、ｎ行目の共通電極１０８に電圧ＶＣＯＭＬを供給した場合、同一の１フレーム期間において、（ｎ−１）行目の共通電極１０８と（ｎ＋１）行目の共通電極１０８とには、電圧ＶＣＯＭＨを供給する。

次に、以上のように構成された電気光学装置１の動作について説明する。
図３は、電気光学装置１の動作を示すタイミングチャートである。ここでは、ｎ行目の走査線１１２に対応するサブ画素１１０への書き込み動作（白表示の場合）について説明する。白表示の場合、ＲＧＢの映像信号ＶｉｄｅｏはすべてＨｉｇｈとなる。
先ず、Ｙドライバ２０からｎ行目の走査線１１２に走査信号Ｇｎが供給される前の水平ブランキング期間内（非有効表示期間内）において、時刻ｔ１からの所定期間、ドライバＩＣ３０はＨレベルとなる選択信号ＳＥＬ＿Ｒ，ＳＥＬ＿Ｇ，ＳＥＬ＿Ｂを同時にデータ線選択回路４０に供給する。これにより、各スイッチング回路４１のスイッチ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂがすべてオン状態となり、所定のプリチャージ電圧に設定されたデータ信号Ｄｍが各データ線１１４に供給される。

ここで、ドライバＩＣ３０は、ＲＧＢ３組のデータ線群のうち有効表示期間において最後に選択される組（本実施形態ではＢ）の画素データを予め取得しておき、これに相当する電位（実際に書き込む電位）を、ブロック化されたデータ線毎に個別に供給するプリチャージ電圧として設定する。
次に、時刻ｔ２で、Ｙドライバ２０は、ｎ行目の走査線１１２に走査信号Ｇｎを供給する。これにより、ｎ行目の走査線１１２に接続された全てのＴＦＴ１１６をオン状態にして、ｎ行目の走査線１１２に係る全てのサブ画素１１０を選択する。このとき、ｎ行目の走査線１１２に係る全てのサブ画素１１０の画素電極１１８に上記プリチャージ電圧が書き込まれ、各画素電位（Ｒｐｉｘｅｌ，Ｇｐｉｘｅｌ，Ｂｐｉｘｅｌ）は上記プリチャージ電圧に向けて推移する。なお、ここでは白表示を行うため、ＲＧＢはすべて所望の電位（実際に書き込む電位）に近づくことになる。

この時刻ｔ２では、ｎ行目におけるすべての画素電極１１８の電位が変化する。画素電極１１８の電位が大きく変化すると、当該画素電極１１８と共通電極１０８との容量結合により、ＣＯＭ電位が本来の電位から大きくずれる。ＣＯＭ電位はＣＯＭ電位供給源から常時電源供給されているため、電位のずれが生じても所定の時定数で本来の電位に戻ろうとする。
ここで、本実施形態のように共通電極１０８をＩＴＯにより形成している場合、ＣＯＭ電位供給源から離れた画素領域では時定数が大きい。したがって、ＣＯＭ電位は比較的緩やかに本来の電位へ戻ろうとするため、ＣＯＭ電位が本来の電位に戻るまでには時間を要する。

そして、ＣＯＭ電位が本来の電位に戻りきる前に、時刻ｔ３で、ドライバＩＣ３０によってＨレベルとなる選択信号ＳＥＬ＿Ｒがデータ線選択回路４０に供給されると、各スイッチング回路４１のスイッチ４２Ｒがオン状態となり、赤色（Ｒ）のサブ画素に対応するデータ線１１４に映像信号Ｖｉｄｅｏが供給されて、Ｒの画素電極１１８に画像データが書き込まれる。そのため、Ｒの画素電圧Ｒｐｉｘｅｌは、階調に応じた画素電圧（ここでは、白表示に対応する電圧）に向けて推移する。
このとき、上記プリチャージによって、画素電圧Ｒｐｉｘｅｌは所望の電位に近づいているため、当該画素電位Ｒｐｉｘｅｌの変動は小さく抑えられる。そのため、この時刻ｔ３でのＣＯＭ電位の変動も小さく抑えられる。

次に、時刻ｔ４で、ドライバＩＣ３０は、Ｈレベルとなる選択信号ＳＥＬ＿Ｇをデータ線選択回路４０に供給する。これにより、各スイッチング回路４１のスイッチ４２Ｇがオン状態となり、緑色（Ｇ）のサブ画素に対応するデータ線１１４に映像信号Ｖｉｄｅｏが供給されて、Ｇの画素電極１１８に画像データが書き込まれる。そのため、Ｇの画素電圧Ｇｐｉｘｅｌは、階調に応じた画素電圧（ここでは、白表示に対応する電圧）に向けて推移する。
この場合にも、上記プリチャージによって、画素電圧Ｇｐｉｘｅｌは所望の電位に近づいているため、当該画素電位Ｇｐｉｘｅｌの変動は小さく抑えられる。そのため、この時刻ｔ４でのＣＯＭ電位の変動も小さく抑えられる。

その後、時刻ｔ５で、ドライバＩＣ３０がＨレベルとなる選択信号ＳＥＬ＿Ｂをデータ線選択回路４０に供給すると、各スイッチング回路４１のスイッチ４２Ｂがオン状態となり、青色（Ｂ）のサブ画素に対応するデータ線１１４に映像信号Ｖｉｄｅｏが供給されて、Ｂの画素電極１１８に画像データが書き込まれる。そのため、Ｂの画素電圧Ｂｐｉｘｅｌは、階調に応じた画素電圧（ここでは、白表示に対応する電圧）に向けて推移する。
この場合にも、上記プリチャージによって、画素電圧Ｂｐｉｘｅｌは所望の電位に近づいているため、当該画素電位Ｂｐｉｘｅｌの変動は小さく抑えられる。そのため、この時刻ｔ５でのＣＯＭ電位の変動も小さく抑えられる。
そして、時刻ｔ６で、Ｙドライバ２０は、ｎ行目の走査線１１２に対する走査信号Ｇｎの供給を終了し、これによりｎ行目の走査線１１２に接続された全てのＴＦＴ１１６をオフ状態とする。

このように、１水平走査期間における非有効表示期間において、各データ線に対して、有効表示期間に最後に選択されるＢのサブ画素の階調電圧に相当するプリチャージ電圧を供給するので、特に白表示の場合、有効表示期間では、ＲＧＢ３色のサブ画素に階調に応じた映像信号Ｖｉｄｅｏを順次供給した際のＣＯＭ電位の変動が殆どない。
すなわち、ＣＯＭ電位は、最後に大きな電位変動が生じた時刻ｔ２から所定の時定数をもって緩やかに本来の電位まで戻ることになる。この最後に大きな電位変動が生じた時点からＴＦＴ１１６がオフ状態となるまでの期間を、以下「ＣＯＭ波形歪みの緩和時間」という。
したがって、白表示を行う場合、Ｂのサブ画素の階調電圧をプリチャージ電圧とすることで、Ｂの画素書き込み時はもちろん、Ｒ及びＧの画素書き込み時にもＣＯＭ電位の変動を小さく抑えることができ、緩和時間を十分長く取ることができる。

次に、黄表示の場合について説明する。
図４は、黄表示の場合における電気光学装置１の動作を示すタイミングチャートである。黄表示の場合、Ｒ及びＧの映像信号ＶｉｄｅｏがＨｉｇｈとなり、Ｂの映像信号ＶｉｄｅｏがＬｏｗとなる。
先ず、Ｙドライバ２０からｎ行目の走査線１１２に走査信号Ｇｎが供給される前の水平ブランキング期間内（非有効表示期間内）において、時刻ｔ１１からの所定期間、ドライバＩＣ３０はＨレベルとなる選択信号ＳＥＬ＿Ｒ，ＳＥＬ＿Ｇ，ＳＥＬ＿Ｂを同時にデータ線選択回路４０に供給する。これにより、各スイッチング回路４１のスイッチ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂがすべてオン状態となり、Ｂのサブ画素の階調電圧に相当する電位に設定されたデータ信号Ｄｍが各データ線１１４に供給される。

次に、時刻ｔ１２で、Ｙドライバ２０は、ｎ行目の走査線１１２に走査信号Ｇｎを供給する。これにより、ｎ行目の走査線１１２に接続された全てのＴＦＴ１１６をオン状態にして、ｎ行目の走査線１１２に係る全てのサブ画素１１０を選択する。このとき、ｎ行目の走査線１１２に係る全てのサブ画素１１０の画素電極１１８に上記プリチャージ電圧が書き込まれ、各画素電位（Ｒｐｉｘｅｌ，Ｇｐｉｘｅｌ，Ｂｐｉｘｅｌ）は上記プリチャージ電圧に向けて推移する。
この時刻ｔ１２では、ｎ行目におけるすべての画素電極１１８の電位が変化するが、プリチャージの電圧レベルが低いことから、各画素電位の変動は比較的小さく、ＣＯＭ電位の変動もそれほど大きくはない。

そして、時刻ｔ１３で、ドライバＩＣ３０によってＨレベルとなる選択信号ＳＥＬ＿Ｒがデータ線選択回路４０に供給されると、各スイッチング回路４１のスイッチ４２Ｒがオン状態となり、赤色（Ｒ）のサブ画素に対応するデータ線１１４に映像信号Ｖｉｄｅｏが供給されて、Ｒの画素電極１１８に画像データが書き込まれる。そのため、Ｒの画素電圧Ｒｐｉｘｅｌは、階調に応じた画素電圧（ここでは、黄表示に対応する電圧）に向けて推移する。
このとき、上記プリチャージ電圧とＲのサブ画素の所望電圧とに大きな差があることから、時刻ｔ１３では、画素電圧Ｒｐｉｘｅｌに大きな電位変化が生じ、ＣＯＭ電位も大きく変動する。

次に、時刻ｔ１４で、ドライバＩＣ３０は、Ｈレベルとなる選択信号ＳＥＬ＿Ｇをデータ線選択回路４０に供給する。これにより、各スイッチング回路４１のスイッチ４２Ｇがオン状態となり、緑色（Ｇ）のサブ画素に対応するデータ線１１４に映像信号Ｖｉｄｅｏが供給されて、Ｇの画素電極１１８に画像データが書き込まれる。そのため、Ｇの画素電圧Ｇｐｉｘｅｌは、階調に応じた画素電圧（ここでは、黄表示に対応する電圧）に向けて推移する。
この場合にも、上記プリチャージ電圧とＧのサブ画素の所望電圧とに大きな差があることから、時刻ｔ１４でも、画素電圧Ｇｐｉｘｅｌに大きな電位変化が生じ、ＣＯＭ電位が大きく変動する。

その後、時刻ｔ１５で、ドライバＩＣ３０がＨレベルとなる選択信号ＳＥＬ＿Ｂをデータ線選択回路４０に供給すると、各スイッチング回路４１のスイッチ４２Ｂがオン状態となり、青色（Ｂ）のサブ画素に対応するデータ線１１４に映像信号Ｖｉｄｅｏが供給されて、Ｂの画素電極１１８に画像データが書き込まれる。そのため、Ｂの画素電圧Ｂｐｉｘｅｌは、階調に応じた画素電圧（ここでは、黄表示に対応する電圧）に向けて推移する。
このとき、上記プリチャージによって、画素電圧Ｂｐｉｘｅｌは所望の電位に近づいているため、当該画素電位Ｂｐｉｘｅｌの変動は小さく抑えられる。そのため、この時刻ｔ１５でのＣＯＭ電位の変動は小さく抑えられる。

そして、時刻ｔ１６で、Ｙドライバ２０は、ｎ行目の走査線１１２に対する走査信号Ｇｎの供給を終了し、これによりｎ行目の走査線１１２に接続された全てのＴＦＴ１１６をオフ状態とする。
このように、黄表示を行う場合、Ｂのサブ画素の階調電圧をプリチャージ電圧とすることで、Ｂの画素書き込み時におけるＣＯＭ電位の変動を小さく抑えることができる。すなわち、ＣＯＭ電位は、最後に大きな電位変動が生じた時刻ｔ１４から所定の時定数をもって緩やかに本来の電位まで戻ることになり、この時刻ｔ１４から時刻ｔ１６の期間がＣＯＭ波形歪みの緩和時間となる。

図５は、一般的な電気光学装置の動作を示すタイミングチャートである。なお、この一般的な電気光学装置は、図１に示す本実施形態の電気光学装置１と同様の回路構成を有するものとする。
先ず時刻ｔ２１で、ドライバＩＣ３０はＨレベルとなる選択信号ＳＥＬ＿Ｒ，ＳＥＬ＿Ｇ，ＳＥＬ＿Ｂを同時にデータ線選択回路４０に供給し、所定のプリチャージ電圧に設定されたデータ信号Ｄｍを各データ線１１４に供給する。ここで上記プリチャージ電圧は、ビデオ電圧の振幅の中心電圧に設定されているものとする。

次に時刻ｔ２２で、Ｙドライバ２０は、ｎ行目の走査線１１２に走査信号Ｇｎを供給し、ｎ行目の走査線１１２に係る全てのサブ画素１１０を選択する。このとき、ｎ行目の走査線１１２に係る全てのサブ画素１１０の画素電極１１８に上記プリチャージ電圧が書き込まれ、各画素電位（Ｒｐｉｘｅｌ，Ｇｐｉｘｅｌ，Ｂｐｉｘｅｌ）は中間電圧に向けて推移する。
この時刻ｔ２２では、ｎ行目におけるすべての画素電極１１８の電位が変化し、これによりＣＯＭ電位が本来の電位から大きくずれる。

その後、時刻ｔ２３でＲの画素電極１１８に画像データが書き込まれ、時刻ｔ２４でＧの画素電極１１８に画像データが書き込まれ、時刻ｔ２５でＢの画素電極１１８に画像データが書き込まれる。これら各データ線１１４の選択によりサブ画素への書き込みが行われる際、それぞれ画素電圧の変動に応じてＣＯＭ電位も変動する。
そして、時刻ｔ２６で、Ｙドライバ２０がｎ行目の走査線１１２に対する走査信号Ｇｎの供給を終了すると、ｎ行目の走査線１１２に接続された全てのＴＦＴ１１６がオフ状態となる。

このように、一般的な電気光学装置にあっては、時刻ｔ２５でＢのサブ画素への書き込みが行われてから時刻ｔ２６でＴＦＴ１１６がオフ状態となるまでの比較的短期間がＣＯＭ波形歪みの緩和時間となる。
ここで、プリチャージ電圧はビデオ電圧の振幅の中心電圧に設定しているため、図５の破線で示すように中間調表示を行う場合には、時刻ｔ２１でのプリチャージによって各画素電圧が所望の電位に近づいているため、各サブ画素への書き込みが行われる際のＣＯＭ電位の変動を小さく抑えることができ、緩和時間が比較的短期間であっても時刻ｔ２６でのＣＯＭ波形の歪み残りは生じない。

一方、図５の実線で示すように白表示を行う場合には、各サブ画素への書き込みが行われる際に各画素電位が大きく変動し、それに伴ってＣＯＭ電位も大きく変動する。したがって、この場合には、緩和時間が短いと時刻ｔ２６の時点でＣＯＭ電位が本来の電位に戻り切らず、歪み残りが生じてしまう。
プリチャージ電位としては、中間電位の他に黒電位や白電位に設定することが考えられるが、いずれも一長一短がある。例えば、プリチャージ電位が黒電位の場合、表示画像が黒ラスターであればプリチャージ後の画素書き込み時における電位変化が小さくＣＯＭ波形歪みを抑えることができるが、表示画像が白ラスターとなるとプリチャージ後の画素書き込み時における電位変化が大きく、ＣＯＭ電位が大きく変動することになる。これはプリチャージ電位が白電位の場合にも同様の現象が生じる。

そして、このようにＣＯＭ電位が本来の電位からずれた状態で画素電極電位が確定すると、当該行の液晶印加電圧が意図した大きさとは異なる状態で保持されることになってしまう。画素書き込み時のＣＯＭ電位変化量は、当該行の表示階調に左右されるため、横クロストークの発生要因となり表示品位の低下につながる。
これに対して、本実施形態では、プリチャージ電位を、Ｂのサブ画素の階調電位に相当する電位に設定するので、プリチャージ後のＢの画素書き込み時における電位変化が極小化される。例えば、図４に示すように黄表示を行う場合、１つ前のＧの画素書き込み時における電位変化が最終の大きなＣＯＭ波形歪み要因となるため、ＣＯＭ波形歪みの緩和時間を図５に示す駆動方式と比較して２倍程度まで長くすることができる。

このように、本実施形態では、非有効表示期間におけるプリチャージによって、同一ブロックに属するデータ線に対して、有効表示期間に最後に選択されるデータ線に対応するサブ画素の階調電圧と等しい電圧を供給するので、ゲートオン時に各サブ画素へ上記階調電圧を書き込むことができる。そのため、有効表示期間において最後に選択されるデータ線に対応するサブ画素への書き込みを行う際、当該サブ画素の電位変化を極小化することができ、最後にＣＯＭ電位が大きく変動するタイミングを有効表示期間における前半部分に近づけることができる。

したがって、画素電極の電位変化に起因してＣＯＭ電位が本来の電位からずれてしまう所謂ＣＯＭ波形歪みが生じた場合であっても、ＣＯＭ電位が本来の電位に戻りきるまでの時間（緩和時間）を確保することができ、１水平走査期間の終了時におけるＣＯＭ波形の歪み残りを低減して、表示品位の低下を抑制することができる。
また、データ線選択回路を、ブロック化された複数のデータ線のうち選択した１本のデータ線に映像信号を分配するデマルチプレクサとして機能させるので、表示画像の高精細化に対応させることができる。
さらに、ブロック化するデータ線の本数を、一つのドットを形成する１画素分に相当するデータ線の本数に設定するので、フリッカの発生を防止しつつＣＯＭ波形の歪み残りを低減して、より表示品位を向上させることができる。

さらにまた、画素書き込み用スイッチ（４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ）をプリチャージ用スイッチとして用い、ドライバＩＣ３０及びデータ線選択回路４０にプリチャージ回路としての機能を備えた構成とするので、別途プリチャージ回路を設ける必要がなく、回路面積を削減することができる。
また、ＣＯＭドライバ５０により電圧ＶＣＯＭＬを共通電極１０８に供給した後に、走査線駆動回路２０Ａ又は２０Ｂにより走査信号Ｇｎを走査線１１２に供給し、その後データ線駆動回路３０により正極性の画像信号をデータ線１１４に供給する。また、ＣＯＭドライバ５０により電圧ＶＣＯＭＨを共通電極１０８に供給した後に、走査線駆動回路２０Ａ又は２０Ｂにより走査信号Ｇｎを走査線１１２に供給し、その後データ線駆動回路３０により負極性の画像信号をデータ線１１４に供給する。

上述したように電圧ＶＣＯＭＬと電圧ＶＣＯＭＨとを１水平ライン毎に交互に共通電極１０８に供給すると共に、これら共通電極１０８の電圧に対して、正極性の画像信号と負極性の画像信号とを１水平ライン毎に交互に供給するので、画素間のフリッカを相殺し、表示品位の低下をさらに抑制することができる。
また、共通電極１０８の電圧を電圧ＶＣＯＭＬ又は電圧ＶＣＯＭＨに変動させるので、蓄積容量１３０の一方の電極の電圧を、画素電極１１８や共通電極１０８とは異なる電圧で変動させる必要がない。したがって、蓄積容量と画素容量とを一体に形成することができる。
さらに、共通電極をＩＴＯといった細長い線状の電極で構成し、ＣＯＭ電位供給源から遠い画素領域で時定数が大きい場合であっても、ＣＯＭ波形歪みの緩和時間を十分に確保した構成とすることで、ＣＯＭ波形歪みに起因したクロストークの発生を抑制して表示品位の低下を抑制することができる。

なお、上記実施形態においては、水平ブランキング期間にデータ線選択回路４０のスイッチ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂをオン状態とすることで、各データ線１１４にプリチャージ電圧を供給する場合について説明したが、プリチャージ電圧の供給源とデータ線１１４との間に接続されたプリチャージ用スイッチ（プリチャージ回路）を別途設けることもできる。この場合、プリチャージ用スイッチは、データ線１１４のスイッチ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂが接続された側とは反対側に設けることもできるし、スイッチ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂと並列に設けることもできる。このように、プリチャージ用スイッチを別途設けることで、画素書き込みの機能とプリチャージ機能とを分けることができ、ドライバＩＣ３０による制御を簡略化することができる。

また、上記実施形態においては、ＲＧＢ３色のカラーフィルタを採用する場合について説明したが、ＲＧＢＣ（シアン）やＲＧＢＷ（白）等、４色のカラーフィルタを採用することもできる。
さらに、上記実施形態においては、共通電極を複数に分割し、共通電極毎に第１電圧又は第２電圧を供給する共通電極分割駆動（ＣＯＭ分割駆動）を採用する場合について説明したが、ＣＯＭ分割駆動を行わない（共通電極を分割しない）構成としてもよい。
また、上記各実施形態においては、液晶の駆動方式としてＦＦＳ方式を採用する場合について説明したが、ＴＮ方式やＩＰＳ方式等を採用することもできる。

さらにまた、上記各実施形態においては、本発明を、液晶表示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表示装置、例えば有機ＥＬやプラズマ放電を用いた表示装置に適用することもできる。
また、上記各実施形態の電気光学装置は、電子機器に搭載される表示装置として用いることができる。電子機器とは具体的にはモニター、ＴＶ、ノートパソコン、ＰＤＡ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話機、携帯フォトビューワー、携帯ビデオプレイヤー、携帯ＤＶＤプレイヤー、携帯オーディオプレイヤーなどである。

本実施形態における電気光学装置の全体構成を示すブロック図ある。 サブ画素の構成を示す図である。 本実施形態における電気光学装置の動作を示すタイミングチャートである。 本実施形態における電気光学装置の動作を示すタイミングチャートである。 従来の電気光学装置の動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１…電気光学装置、２０…Ｙドライバ、３０…ドライバＩＣ、４０…データ線選択回路、４１…スイッチング回路、４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ…スイッチ、５０…ＣＯＭドライバ、１００…表示領域、１０８…共通電極、１１０…サブ画素、１１２…走査線、１１４…データ線、１１６…ＴＦＴ、１１８…画素電極、１２０…画素容量、１３０…蓄積容量

Claims (7)

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、を備える電気光学装置であって、
   前記複数のデータ線は、所定本数毎にブロック化されており、
   前記複数のサブ画素は、液晶層を挟んで対向する一対の基板と、液晶層の液晶分子を駆動する共通電極及び画素電極とで構成され、前記共通電極は複数に分割されており、
   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、
   １水平走査期間における有効表示期間に、ブロック化された前記所定本数のデータ線を順番に選択すると共に、選択したデータ線に対して映像信号を供給するデータ線選択回路と、
   第１電圧及び当該第１電圧よりも電位の高い第２電圧の何れか一方を、前記共通電極に供給する制御回路と、を備え、
   １水平走査期間における非有効表示期間に、前記複数のデータ線に対して、ブロック化されたデータ線毎に個別にプリチャージ電圧が供給され、前記プリチャージ電圧は、ブロック化されたデータ線のうち、有効表示期間の最後に選択されるデータ線に対応するサブ画素の階調電圧に等しく設定されていることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記データ線選択回路は、複数のスイッチング素子からなるスイッチング素子群であるスイッチング回路を備え、前記映像信号を、選択した１本のデータ線に分配するデマルチプレクサとして機能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. 前記プリチャージ電圧は、前記スイッチング回路のスイッチング素子を制御することで、前記複数のデータ線に対して供給されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記データ線を介して前記スイッチング素子群の反対側もしくは前記スイッチング素子群と並列に配置され、前記プリチャージ電圧の供給源と前記各データ線とを接続するスイッチを備えたプリチャージ回路を有することを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
5. 前記走査線の延在する方向に隣接した複数のサブ画素によって、一つの画素を構成し、
   前記所定本数は、１画素分に相当するデータ線の本数であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の電気光学装置。
6. 前記共通電極及び前記画素電極は、前記一対の基板の一方の基板に形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の電気光学装置。
7. 前記請求項１〜６の何れか１項に記載の電気光学装置を備える電子機器。

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