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KR100899500B1 - 전기 광학 장치 및 전자 기기 - Google Patents

전기 광학 장치 및 전자 기기 Download PDF

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KR100899500B1
KR100899500B1 KR1020070079374A KR20070079374A KR100899500B1 KR 100899500 B1 KR100899500 B1 KR 100899500B1 KR 1020070079374 A KR1020070079374 A KR 1020070079374A KR 20070079374 A KR20070079374 A KR 20070079374A KR 100899500 B1 KR100899500 B1 KR 100899500B1
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엡슨 이미징 디바이스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 오버 드라이브 처리를 행하지 않고, 액정의 응답 속도를 개선할 수 있는 전기 광학 장치 및 전자 기기를 제공하기 위한 것으로, 각 화소는, 인접하는 2 이상의 서브 화소를 1세트로 하여 구성되고, 각 서브 화소는, 화소 전극(21)과, 화소 전극(21)에 대향하여 마련된 공통 전극(22)과, 주사선 Y로부터 공급되는 선택 전압에 따라, 데이터선 X와 화소 전극(21)을 전기적으로 접속하는 스위칭 소자(24)를 구비하며, 스위칭 소자(24)는 각각 다른 주사선 Y에 접속되어 있다.

Description

전기 광학 장치 및 전자 기기{ELECTRIC OPTICAL APPARATUS AND ELECTRONIC EQUIPMENT}
본 발명은 액정 표시 장치 등의 전기 광학 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.
종래부터, 전기 광학 장치로서, 액티브 매트릭스형의 액정 표시 장치가 알려져 있다. 이 액티브 매트릭스형의 액정 표시 장치는, 복수의 주사선 및 커먼선, 이들 주사선 및 커먼선에 대략 직교하는 복수의 데이터선, 및, 주사선 및 데이터선의 교차에 대응하여 마련된 복수의 화소 회로를 갖는 제 1 기판과, 이 제 1 기판에 대향하여 마련된 제 2 기판과, 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 마련된 전기 광학 물질인 액정을 구비하고 있다.
또한, 액정 표시 장치에는, 주사선을 구동하는 주사선 구동 회로와, 데이터선을 구동하는 데이터선 구동 회로가 마련되어 있다.
또한, 액정의 구동 방식에는, TN(Twisted Nematic) 방식, VA(Vertical Alignment) 방식 및 IPS(In-Place-Switching) 방식 등이 있다.
여기서, VA 방식에 대하여 설명한다. VA 방식에서는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 인가되는 전압이 오프 상태일 때에는 액정 분자가 수평 방향에 대하여 거의 수직으로 직립하고, 배면으로부터 조사되는 백라이트의 빛이 차단되어, 흑 표시로 되며(도 8(a)), 또한, 인가되는 전압이 소정값(중간값)일 때에는 액정 분자가 수평 방향에 대하여 소정의 각도로 유지되고, 배면으로부터 조사되는 백라이트의 빛의 일부를 투과하며(도 8(b)), 또한, 인가되는 전압이 최대값일 때에는 액정 분자가 수평 방향에 대하여 거의 수평으로 고르게 되고, 배면으로부터 조사되는 백라이트의 빛을 모두 투과하여, 백 표시로 된다(도 8(c)).
또한, VA 방식은, 인가되는 전압이 오프 상태일 때에는 백라이트의 빛이 액정 분자의 영향을 받지 않고 편광판에서 거의 완전히 차단되기 때문에, TN 방식 등에 비하여, 순수한 흑색을 표현할 수 있으며, 또한, 콘트라스트비를 높게 하기 쉽다는 특징을 갖고 있다.
또한, VA 방식에서는, 상승(흑 표시로부터 백 표시로의 변화)의 응답 속도와, 하강(백 표시로부터 흑 표시로의 변화)의 응답 속도에 비하여, 중간의 계조를 표시할 때의 응답 속도가 늦다고 하는 경향이 있다. 이 중간 계조의 응답 속도를 개선하기 위해서, 일반적으로, 오버 드라이브 처리가 행해지고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
여기서, 오버 드라이브 처리에 대하여 설명한다. 액정 표시 장치는, 입력된 화상 신호로부터 계조 데이터를 검출하고, 검출한 계조 데이터를 보정 회로와 메모리에 공급한다. 메모리는, 계조 데이터를 1 프레임 기간 기억한 후, 보정 회로에 출력한다.
보정 회로는, 1 프레임 전의 계조 데이터와 1 프레임 후의 계조 데이터를 비교하여, 당해 비교 결과에 따라 1 프레임 후의 계조 데이터를 보정하며, 당해 보정에 따른 인가 전압을 액정 패널에 인가한다. 따라서, 중간 계조를 표시할 때에는, 액정 패널에 인가되는 전압을 크게 함으로써, 중간 계조의 응답 속도를 개선하고 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제 2003-143556 호 공보
그러나, 이러한 오버 드라이브 처리를 행하기 위해서는, 1 프레임 전의 계조 데이터를 일시적으로 기억 유지하기 위한 메모리가 필요하게 된다. 따라서, 액정 표시 장치의 구동 처리부에 RAM 등의 메모리가 탑재되어 있지 않은 타입의 경우에는, 오버 드라이브 처리를 위해 전용의 메모리를 마련해야 하여, 당해 메모리를 실장하기 위해 기판 면적이 넓어져, 비용 상승으로 이어지게 된다.
또한, 오버 드라이브 처리에서는, 1 프레임 전의 계조 데이터와 1 프레임 후의 계조 데이터의 비교 연산을 행하기 때문에, 그만큼의 전력이 필요하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 오버 드라이브 처리를 실행하는 일없이 액정의 응답 속도를 개선할 수 있는 전기 광학 장치 및 전자 기기를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 전기 광학 장치는, 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차에 대응하여 마련된 화소와, 저계조 표시 및 고계조 표시로의 응답에 비해서, 중간 계조 표시로의 응답 속도가 늦는 전기 광학 물질을 구비한 전기 광학 장치로서, 상기 화소는 인접하는 2 이상의 서브 화소를 1세트로 하여 구성되고, 상기 각 서브 화소는, 화소 전극과, 해당 화소 전극에 대향하여 마련된 공통 전극과, 상기 주사선으로부터 공급되는 선택 전압에 따라, 상기 데이터선과 상기 화소 전극을 전기적으로 접속하는 스위칭 소자를 구비하며, 상기 스위칭 소자는 각각 다른 주사선에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 1세트의 서브 화소에 의해 1 화소 전체의 계조를 표현하는 구성이기 때문에, 오버 드라이브 처리를 행하는 일없이 중간 계조의 표현을 행할 수 있어, 오버 드라이브 처리를 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 발명에 의하면, 오버 드라이브 처리를 행하기 위해 필요하였던 메모리를 필요로 하지 않기 때문에, 장치 전체를 축소화할 수 있어, 비용을 저렴하게 할 수 있으며, 액정의 응답 속도를 개선할 수도 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 오버 드라이브 처리에 필요하였던 전력을 없앨 수 있다.
또한, 상술한 전기 광학 장치에서는, 외부로부터 공급된 화상 데이터의 계조값을 검출하는 계조값 검출 수단과, 상기 계조값 검출 수단에 의해 검출된 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 소정의 범위 내에 들어가 있는지 여부를 판단하는 판단 수단과, 상기 판단 수단에 의한 판단 결과에 근거하여, 상기 복수의 주사선을 소정의 순서로 선택하기 위한 상기 선택 전압을 생성해서, 상기 주사선에 공급하는 주사선 구동 회로와, 상기 판단 수단에 의한 판단 결과에 근거하여, 상기 화상 데이터로부터 소정의 화상 신호를 생성하고, 생성한 상기 화상 신호를 상기 데이터선에 공급하는 데이터선 구동 회로를 구비하되, 상기 판단 수단에서, 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 소정의 범위 내에 들어가 있다고 판단된 경우에는, 상기 주사선 구동 회로는, 1 수평 주사 기간 내에서, 상기 스위칭 소자에 접속되어 있는 상기 주사선을 순차적으로 선택하기 위한 선택 전압을 생성하고, 생성한 상기 선택 전압을 상기 주사선에 공급하며, 상기 데이터선 구동 회로는, 각 화소 전체에서 중간 계조가 행해지도록, 저계조 표시에 대응한 화상 신호와, 고계조 표시에 대응한 화상 신호를 생성하고, 생성한 각 화상 신호를 소정의 타이밍에서 상기 데이터선에 공급하는 구성이 바람직하다.
본 발명에서는, 1 프레임 전의 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 소정의 범위 내에 들어가 있다고 판단된 경우에는, 1세트의 서브 화소에 의해 구성되는 화소 전체에서, 중간 계조 표시가 행해지도록, 주사선에 공급되는 화상 신호를 변조하고, 변조 후의 화상 신호를 주사선에 공급한다. 따라서, 본 발명에서는, 오버 드라이브 처리를 행하지 않고, 면적 계조에 의해 응답 속도의 개선을 도모할 수 있기 때문에, 오버 드라이브 처리를 행하기 위해 필요하였던 메모리를 필요로 하지 않아, 장치 전체를 축소화할 수 있어, 비용을 저렴하게 할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 오버 드라이브 처리에 필요하였던 전력을 없앨 수 있다.
또한, 본 발명의 전기 광학 장치는, 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차에 대응하여 마련된 화소와, 저계조 표시 및 고계조 표시로의 변화에 요하는 응답에 비해서, 중간 계조 표시로의 응답이 늦는 전기 광학 물질을 구비하는 전기 광학 장치로서, 각 화소는, 좌우에 인접하는 제 1 서브 화소와 제 2 서브 화소를 1세트로 하여 각각 구성되며, 상기 제 1 서브 화소는, 제 1 화소 전극과, 그 제 1 화소 전극에 대향하여 마련된 공통 전극과, 상기 주사선으로부터 공급되는 선택 전압에 따라, 상기 데이터선과 상기 제 1 화소 전극을 전기적으로 접속하는 제 1 스위칭 소자를 구비하고, 상기 제 2 서브 화소는, 제 2 화소 전극과, 그 제 2 화소 전 극에 대향하여 마련된 상기 공통 전극과, 상기 제 1 화소 전극과 상기 제 2 화소 전극에 접속되는 제 2 스위칭 소자와, 상기 공통 전극과 상기 제 2 화소 전극에 접속되는 제 3 스위칭 소자를 구비하며, 상기 제 2 스위칭 소자와 상기 제 3 스위칭 소자에는 각각, 온 상태와 오프 상태로 전환 가능한 제어선이 공통으로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 제 1 서브 화소와 제 2 서브 화소에 의해 1 화소 전체의 계조를 표현하는 구성이기 때문에, 오버 드라이브 처리를 행하는 일없이 중간 계조의 표현을 행할 수 있어, 오버 드라이브 처리를 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 발명에 의하면, 오버 드라이브 처리를 행하기 위해 필요하였던 메모리를 필요로 하지 않기 때문에, 장치 전체를 축소화할 수 있어, 비용을 저렴하게 할 수 있고, 액정의 응답 속도를 개선할 수도 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 오버 드라이브 처리에 필요하였던 전력을 없앨 수 있다.
또한, 상술한 전기 광학 장치에서는, 외부로부터 공급된 화상 데이터의 계조값을 검출하는 계조값 검출 수단과, 상기 계조값 검출 수단에 의해 검출된 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 소정의 범위 내에 들어가 있는지 여부를 판단하는 판단 수단과, 상기 복수의 주사선을 소정의 순서로 선택하기 위한 상기 선택 전압을 생성하여, 상기 주사선에 공급하는 주사선 구동 회로와, 상기 판단 수단에 의한 판단 결과에 근거하여, 상기 화상 데이터로부터 소정의 화상 신호를 생성하고, 생성한 상기 화상 신호를 상기 데이터선에 공급하는 데이터선 구동 회로와, 상기 판단 수단에서, 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 소정의 범위 내에 들어가 있다 고 판단된 경우에는, 1 수평 주사 기간 내에서, 상기 제 2 스위칭 소자를 오프 상태로 하고, 상기 제 3 스위칭 소자를 온 상태로 하며, 상기 판단 수단에서, 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 소정의 범위 내에 들어가 있지 않다고 판단된 경우에는, 1 수평 주사 기간 내에서, 상기 제 2 스위칭 소자를 온 상태로 하고, 상기 제 3 스위칭 소자를 오프 상태로 하는 신호를 공급하는 전환 수단을 구비하되, 상기 데이터선 구동 회로는, 상기 전환 수단에 의해 상기 제 2 스위칭 소자가 오프 상태이고, 또한, 상기 제 3 스위칭 소자가 온 상태인 경우, 상기 제 1 서브 화소 및 상기 제 2 서브 화소에 의해 구성되는 화소 전체에서, 중간 계조 표시가 행해지도록, 상기 데이터선을 거쳐서 상기 제 1 서브 화소와 상기 제 2 서브 화소 중 어느 한쪽에 저계조에 대응한 화상 신호를 공급함과 아울러, 다른쪽에 고계조에 대응한 화상 신호를 공급하는 구성이 바람직하다.
본 발명에서는, 1 프레임 전의 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 소정의 범위 내에 들어가 있다고 판단된 경우에는, 화소 전체에서 중간 계조 표시가 행해지도록, 제 2 스위칭 소자를 오프 상태로 전환하고, 제 3 스위칭 소자를 온 상태로 전환하여, 제 1 서브 화소 및 제 2 서브 화소의 한쪽에 저계조의 화상 신호를 공급하고, 다른쪽에 고계조의 화상 신호를 공급한다. 따라서, 본 발명에서는, 오버 드라이브 처리를 행하지 않고, 면적 계조에 의해 응답 속도의 개선을 도모할 수 있기 때문에, 오버 드라이브 처리를 행하기 위해 필요하였던 메모리를 필요로 하지 않아, 장치 전체를 축소화할 수 있어, 비용을 저렴하게 할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 오버 드라이브 처리에 필요하였던 전력을 없앨 수 있다.
또한, 본 발명의 전자 기기는 상술한 전기 광학 장치를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 오버 드라이브 처리를 실행하는 일없이 액정의 응답 속도를 개선할 수 있는 전기 광학 장치 및 전자 기기를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 근거하여 설명한다. 또, 이하의 실시예 및 변형예의 설명에 대응하여, 동일한 구성 요건에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 그 설명을 생략 혹은 간략화한다.
여기서, 도 1을 참조하여, 계조값과, 액정의 응답 시간의 관계에 대하여 설명한다. 지금, 1 프레임 전의 화상 신호의 계조값이 「0」이고, 1 프레임 후의 계조값이 「64」로 되는 경우에는, 액정의 응답 시간은 81msec로 된다. 마찬가지로, 1 프레임 전의 화상 신호의 계조값이 「0」이고, 1 프레임 후의 계조값이 각각 「128」, 「192」 및 「255」로 되는 경우에는, 액정의 응답 시간은 각각 59msec, 44msec 및 24msec로 된다. 마찬가지로, 1 프레임 전의 화상 신호의 계조값이 각각 「64」, 「128」, 「192」 및 「255」인 경우에는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 1 프레임 후의 계조값에 의해서 그 응답 시간이 결정된다.
또한, 도 1로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 낮은 계조값으로부터 높은 계 조값으로 변화되는 경우나, 높은 계조값으로부터 낮은 계조값으로 변화되는 경우의 응답 시간에 비해서, 낮은 계조값으로부터 중간의 계조값으로 변화되는 경우의 응답 시간이나, 높은 계조값으로부터 중간의 계조값으로 변화되는 경우의 응답 시간이 늦는 것을 알 수 있다.
본 발명에서는, 중간의 계조값으로 변화되는 경우에서, 오버 드라이브 처리를 행하지 않고, 분할 화소에 의한 면적 계조를 행함으로써, 액정의 응답 속도의 개선을 도모하는 것을 목적으로 한다.
<제 1 실시예>
여기서, 도 2는 전기 광학 장치(1)의 단면도를 도시하고 있다. 전기 광학 장치(1)는, 예를 들면, MVA(Multi Domain Vertical Alignment) 방식을 채용하고 있고, 도 2에 도시하는 바와 같이, 복수의 주사선 Y와 복수의 데이터선 X의 교차에 대응하여 화소 전극이 마련된 제 1 기판(10)과, 화소 전극에 대향하여 공통 전극이 마련된 제 2 기판(11)과, 제 1 기판(10)과 제 2 기판(11) 사이에 마련된 전기 광학 물질(12)을 구비한다.
또한, 전기 광학 장치(1)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 복수의 화소를 갖는 표시 영역으로 구성되는 화소부 A1과, 복수의 주사선 Y를 소정의 순서로 선택하는 주사선 구동 회로(40)와, 공통 전극(22, 32)에 인가되는 전압을 공급하는 공통 전극 구동 회로(41)와, 하나의 주사선 Y가 선택되었을 때에 데이터선 X에 화상 신호를 공급하는 데이터선 구동 회로(42)와, 화상 신호의 계조값을 검출하는 계조값 검출 수단으로서의 계조값 검출부(43)와, 계조값 검출부(43)에 의해 검출된 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 소정의 범위 내에 들어가 있는지 여부를 판단하는 판단 수단으로서의 판단부(44)를 구비하고 있다. 또한, 전기 광학 장치(1)는, 도시하지 않지만, 화소부 A1를 배면으로부터 조사하는 백라이트 유닛을 구비하고 있다. 또, 도 3에서는, 화소부 A1는 일부(4화소)만을 도시하고 있다. 또한, 판단부(44)는 타이밍·콘트롤러도 겸하고 있는 것으로 한다.
여기서, 화소부 A1의 구성에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 각 화소는 인접되는 2 이상의 서브 화소를 1세트로 하여 각각 구성되어 있다. 이하에서는, 각 화소는 제 1 서브 화소(20)와 제 2 서브 화소(30)의 2개의 서브 화소에 의해 구성되는 것으로 하여 설명한다.
제 1 서브 화소(20)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 화소 전극(21)과, 화소 전극(21)에 대향하여 마련된 공통 전극(22)과, 축적 용량(23)과, 주사선 Y로부터 공급되는 선택 전압에 따라, 데이터선 X와 화소 전극(21)을 전기적으로 접속하는 스위칭 소자(예를 들면, TFT(Thin Film transistor))(24)로 구성되어 있다. 또한, 본 실시예에서는 스위칭 소자를 TFT로서 설명하지만, 이것에 한정되지 않고, TFD(Thin Film Diode)에 의해 구성되어도 된다. 또한, 화소 전극(21)과 공통 전극(22)에 의해 화소 용량을 구성하고 있다.
또한, 스위칭 소자(24)는, 제 1 단자(소스 단자 또는 드레인 단자)를 거쳐서 화소 전극(21)에 접속되고, 제 2 단자(게이트 단자)를 거쳐서 주사선 Y1a에 접속되며, 제 3 단자(드레인 단자 또는 소스 단자)를 거쳐서 데이터선 X1에 접속되어 있 다.
또한, 제 2 서브 화소(30)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 화소 전극(31)과, 화소 전극(31)에 대향하여 마련된 공통 전극(32)과, 축적 용량(33)과, 주사선 Y로부터 공급되는 선택 전압에 따라, 데이터선 X와 화소 전극(31)을 전기적으로 접속하는 스위칭 소자(34)로 구성되어 있다. 또한, 화소 전극(31)과 공통 전극(32)에 의해 화소 용량을 구성하고 있다. 또한, 공통 전극(22)과 공통 전극(32)은 일체적으로 구성되어 있다.
또한, 스위칭 소자(34)는, 제 1 단자(소스 단자 또는 드레인 단자)를 거쳐서 화소 전극(31)에 접속되고, 제 2 단자(게이트 단자)를 거쳐서 주사선 Y1b에 접속되며, 제 3 단자(드레인 단자 또는 소스 단자)를 거쳐서, 스위칭 소자(24)의 제 3 단자와 마찬가지로, 데이터선 X1에 접속되어 있다.
따라서, 예를 들면, 1 수평 주사 기간 내에서, 제 1 서브 화소(20)에 저계조에 의한 표시를 실행시키고, 제 2 서브 화소(30)에 고계조에 의한 표시를 실행시키도록 주사선 Y를 전환함으로써, 면적 계조가 행해져, 중간의 계조를 표현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기 광학 장치(1)에서는, 2 이상의 서브 화소를 1세트로 하고, 1 수평 주사 기간 내에서 순차적으로 전환되는 각 서브 화소에 대응하는 주사선 Y1a, Y1b를 1세트의 주사선으로 하며, 1 수평 기간마다 각 1세트의 주사선 Y1, Y2를 전환한다.
또한, 주사선 구동 회로(40)는 스위칭 소자(24) 또는 스위칭 소자(34)를 도 통 상태로 하는 선택 전압을 주사선에 선 순차적으로 공급한다.
공통 전극 구동 회로(41)는, 제 1 전압과, 이 제 1 전압보다도 전위가 높은 제 2 전압을 1 수평 기간마다 교대로 공통 전극(22, 32)에 공급한다.
데이터선 구동 회로(42)는, 화상 신호를 데이터선 X에 공급하고, 온 상태의 스위칭 소자(24) 또는 스위칭 소자(34)를 거쳐서 이 화상 신호에 근거하는 화상 전압을 화소 전극(21) 또는 화소 전극(31)에 기입한다.
여기서, 데이터선 구동 회로(42)는, 공통 전극(22, 32)의 전압보다도 전위가 높은 정(正)극성의 화상 신호를 데이터선에 공급하여, 이 정극성의 화상 신호에 근거하는 화상 전압을 화소 전극(21, 31)에 기입하는 정극성 기입과, 공통 전극(22, 32)의 전압보다도 전위가 낮은 부(負)극성의 화상 신호를 데이터선에 공급하여, 이 부극성의 화상 신호에 근거하는 화상 전압을 화소 전극(21, 31)에 기입하는 부극성 기입을 1 수평 주사선마다 교대로 행한다.
계조값 검출부(43)는, 입력되는 화상 신호의 계조값을 검출하고, 검출 결과를 판단부(44)에 공급한다. 또, 본 실시예에서는, 계조값 검출부(43)는 256계조로 화상 신호의 계조값을 검출하지만, 특별히 이것에 한정되지 않는다.
판단부(44)는, 계조값 검출부(43)로부터 공급된 계조값에 근거하여, 당해 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 소정의 범위 내(예를 들면, 64 내지 128)인지 여부의 판단을 행한다. 판단부(44)는, 당해 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 소정의 범위 내에 있다고 판단한 경우에는, 면적 계조에 의한 표시를 행하도록, 주사선 구동 회로(40)와 데이터선 구동 회로(42)에 대하여 적절히 제어를 행한다. 또한, 판단부(44)는, 당해 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 소정의 범위 내에 없다고 판단한 경우에는, 면적 계조를 행할 필요가 없기 때문에, 통상의 계조 표시를 행하도록, 주사선 구동 회로(40)와 데이터선 구동 회로(42)에 대하여 적절히 제어를 행한다.
여기서, 판단부(44)에 의해서 계조값 검출부(43)에 의해 검출된 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 소정의 범위 내에 들어가 있다고 판단된 경우의 주사선 구동 회로(40) 및 데이터선 구동 회로(42)의 동작에 대하여 도 4를 참조하면서 설명한다. 또, 도 4는, 1 수평 주사 기간 내에서, 주사선 Y1a와 주사선 Y1b를 선택하는 타이밍과, 데이터선에 공급되는 데이터의 출력 타이밍과 공통 전극(22, 32)에 공급되는 전압의 전환 타이밍을 각각 도시하고 있다.
주사선 구동 회로(40)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 판단부(44)의 판단 결과에 근거하여, 1 수평 주사 기간 내에서, 1 화소를 구성하는 1세트의 제 1 서브 화소(20)와 제 2 서브 화소(30)에 접속되어 있는 주사선 Y1a와 주사선 Y1b를 소정의 타이밍에서 순차적으로 선택한다.
또한, 데이터선 구동 회로(42)는, 1세트의 화소 전극에 의해 구성되는 화소 전체에서, 저계조 표시와 고계조 표시에 의해 면적 계조가 행해지도록, 데이터선에 공급되는 화상 신호를 변조하고(도 4(D)), 변조 후의 화상 신호를 데이터선에 공급한다.
예를 들면, 검출된 계조값이 「64」인 경우에는, 제 1 서브 화소(20)를 「0」 계조로 표현하고, 제 2 서브 화소(30)를 「192」 계조로 표현하도록 화상 신호 를 변조한다. 이와 같이 하여, 면적 계조를 행함으로써, 화소 전체에서 「64」 계조를 표현하면서, 응답 속도의 개선을 도모할 수 있다. 또, 상술한 예에서는, 응답 속도는 44msec로 된다.
또한, 판단부(44)에 의해서 계조값 검출부(43)에 의해 검출된 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 소정의 범위 내에 들어가 있지 않다고 판단된 경우, 즉, 검출된 계조값이 저계조값 또는 고계조값인 경우에는, 예를 들면, 제 1 서브 화소(20)와 제 2 서브 화소(30)를 동일한 계조로 표현하도록 화상 신호를 변조해도 되고, 어느 한쪽의 화소 전극을 구동하지 않도록 제어하는 구성이어도 된다.
이와 같이 하여, 본 발명에 따른 전기 광학 장치(1)는, 1세트의 서브 화소에 의해 1 화소 전체의 계조를 표현하는 구성이기 때문에, 오버 드라이브 처리를 행하는 일없이 중간 계조의 표현을 행할 수 있어, 오버 드라이브 처리를 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 발명에 의하면, 오버 드라이브 처리를 행하기 위해 필요하였던 메모리를 필요로 하지 않기 때문에, 장치 전체를 축소화할 수 있어, 비용을 저렴하게 할 수 있고, 액정의 응답 속도를 개선할 수도 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 오버 드라이브 처리에 필요하였던 전력을 없앨 수 있다.
또, 제 1 서브 화소(20)와 제 2 서브 화소(30)는 서로 다른 면적비로 구성되어도 된다.
<제 2 실시예>
다음에, 본 발명에 따른 제 2 실시예에 대하여 설명한다. 전기 광학 장 치(2)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 복수의 화소를 갖는 표시 영역으로 구성되는 화소부 A2와, 복수의 주사선 Y를 소정의 순서로 선택하는 주사선 구동 회로(40)와, 공통 전극에 인가되는 전압을 공급하는 공통 전극 구동 회로(41)와, 주사선 Y가 선택되었을 때에 데이터선 X에 화상 신호를 공급하는 데이터선 구동 회로(42)와, 화상 신호의 계조값을 검출하는 계조값 검출 수단으로서의 계조값 검출부(80)와, 계조값 검출부(80)에 의해 검출된 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 소정의 범위 내에 들어가 있는지 여부를 판단하는 판단 수단으로서의 판단부(81)와, 스위칭 소자를 전환하는 전환 수단으로서의 전환부(82)를 구비한다. 또한, 판단부(81)는 타이밍·콘트롤러도 겸하고 있는 것으로 한다. 또한, 전기 광학 장치(2)는, 도시하지 않지만, 화소부 A2를 배면으로부터 조사하는 백라이트 유닛을 구비하고 있다. 또, 도 5에서는, 화소부 A2는 일부(4화소)만을 도시하고 있다.
여기서, 화소부 A2의 구성에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 각 화소는 인접되는 2개의 서브 화소를 1세트로 하여 각각 구성되어 있다. 이하에서는, 각 화소는 제 1 서브 화소(60)와 제 2 서브 화소(61)에 의해 구성되는 것으로 하여 설명한다.
제 1 서브 화소(60)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 화소 전극(62)과, 화소 전극(62)에 대향하여 마련된 공통 전극(63)과, 축적 용량(64)과, 주사선 Y로부터 공급되는 선택 전압에 따라, 데이터선 X와 화소 전극(62)을 전기적으로 접속하는 제 1 스위칭 소자(예를 들면, TFT(Thin Film transistor))(65)로 구성되어 있다. 또, 본 실시예에서는 스위칭 소자를 TFT로서 설명하지만, 이것에 한정되지 않고, TFD(Thin Film Diode)에 의해 구성되어도 된다.
또한, 제 1 스위칭 소자(65)는, 제 1 단자(소스 단자 또는 드레인 단자)를 거쳐서 화소 전극(62)에 접속되고, 제 2 단자(게이트 단자)를 거쳐서 주사선 Y1에 접속되며, 제 3 단자(드레인 단자 또는 소스 단자)를 거쳐서 데이터선 X1에 접속되어 있다.
제 2 서브 화소(61)는, 도 5에 도시하는 바와 같이,, 화소 전극(66)과, 화소 전극(66)에 대향하여 마련된 공통 전극(67)과, 축적 용량(68)과, 주사선 Y로부터 공급되는 선택 전압에 따라서, 화소 전극(66)과 제 1 스위칭 소자(65)를 전기적으로 접속하는 제 2 스위칭 소자(69)와, 화소 전극(66)과 공통 전극(67)을 전기적으로 접속하는 제 3 스위칭 소자(70)로 구성된다. 또, 공통 전극(63)과 공통 전극(67)은 일체적으로 구성되어 있다.
또한, 제 2 스위칭 소자(69)는, 제 1 단자(소스 단자 또는 드레인 단자)를 거쳐서 화소 전극(66)에 접속되고, 제 2 단자(게이트 단자)를 거쳐서 제어선 W에 접속되며, 제 3 단자(드레인 단자 또는 소스 단자)를 거쳐서 제 1 스위칭 소자(65)의 제 1 단자에 접속되어 있다.
또한, 제 3 스위칭 소자(70)는, 제 1 단자(소스 단자 또는 드레인 단자)를 거쳐서 화소 전극(66)에 접속되고, 제 2 단자(게이트 단자)를 거쳐서 제어선 W에 접속되며, 제 3 단자(드레인 단자 또는 소스 단자)를 거쳐서 공통 전극(67)에 접속되어 있다.
따라서, 예를 들면, 제 1 서브 화소(60)에 저계조에 의한 표시를 실행시키 고, 제 2 서브 화소(61)에 고계조에 의한 표시를 실행시키도록 제 2 스위칭 소자(69)와 제 3 스위칭 소자(70)를 전환함으로써, 면적 계조가 행해져, 중간의 계조를 표현할 수 있다.
계조값 검출부(80)는, 입력되는 화상 신호의 계조값을 검출하고, 검출 결과를 판단부(81)에 공급한다. 또, 본 실시예에서는, 계조값 검출부(80)는 256계조로 화상 신호의 계조값을 검출하지만, 특별히 이것에 한정되지 않는다.
판단부(81)는, 계조값 검출부(80)로부터 공급된 계조값에 근거하여, 당해 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 소정의 범위 내(예를 들면, 64 내지 128)인지 여부의 판단을 행한다.
전환부(82)는, 판단부(81)에 의해 판단된 결과에 근거하여, 제 2 스위칭 소자(69)와 제 3 스위칭 소자(70)의 온 상태/오프 상태의 전환을 행한다.
구체적으로는, 전환부(82)는, 판단부(81)에 의해서 계조값 검출부(80)에서 검출된 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 소정의 범위 내에 들어가 있다고 판단된 경우에는, 1 수평 주사 기간 내에서, 제 2 스위칭 소자(69)를 오프 상태로 하고, 제 3 스위칭 소자(70)를 온 상태로 하도록 제어선 W에 제 1 전환 신호를 공급하는 한편, 판단부(81)에 의해서 계조값 검출부(80)에서 검출된 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 소정의 범위 내에 들어가 있지 않다고 판단된 경우에는, 1 수평 주사 기간 내에서, 제 2 스위칭 소자(69)를 온 상태로 하고, 제 3 스위칭 소자(70)를 오프 상태로 하도록 제어선 W에 제 2 전환 신호를 공급한다.
또한, 제 2 스위칭 소자(69)는 N 채널 트랜지스터로 구성되고, 제 3 스위칭 소자(70)는 P 채널 트랜지스터로 구성되어 있다. 따라서, 제어선 W에 제 1 전환 신호로서 Low 레벨의 신호가 입력된 경우에는, 제 2 스위칭 소자(69)는 오프 상태로 되고, 제 3 스위칭 소자(70)는 온 상태로 된다. 또한, 제어선 W에 제 1 전환 신호로서 High 레벨의 신호가 입력된 경우에는, 제 2 스위칭 소자(69)는 온 상태로 되고, 제 3 스위칭 소자(70)는 오프 상태로 된다. 또, 제 2 스위칭 소자(69)가 P 채널 트랜지스터로 구성되고, 제 3 스위칭 소자(70)가 N 채널 트랜지스터로 구성되어도 된다.
여기서, 판단부(81)에 의해서 계조값 검출부(80)에서 검출된 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 소정의 범위 내에 들어가 있다고 판단된 경우와, 소정의 범위 내에 들어가 있지 않다고 판단된 경우의 전환부(82)의 전환 동작에 대하여 도 6을 참조하면서 설명한다. 또, 도 6은, 1 수평 주사 기간 내에서, 주사선 Y를 온 상태/오프 상태로 하는 타이밍과, 제어선 W에 전환 신호를 공급하는 타이밍과, 데이터선에 인가되는 데이터의 출력 타이밍과, 공통 전극(63, 67)에 인가되는 전압의 전환 타이밍을 각각 도시하고 있다. 또한, 공통 전극(63, 67)에 인가되는 전압(Vcom)은 1 수평 동기 신호마다 반전된다.
판단부(81)에 의해서 계조값 검출부(80)에서 검출된 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 소정의 범위 내에 들어가 있다고 판단된 경우, 즉 중간의 계조값이라고 판단된 경우에는, 면적 계조를 행하기 위해, 전환부(82)는, 제 2 스위칭 소자(69)를 오프 상태로 하고, 제 3 스위칭 소자(70)를 온 상태로 하도록 제어선 W에 제 1 전환 신호를 공급한다. 제 2 서브 화소(61)는, 양단의 전위가 공통 전극(63, 67)에 인가되는 전압과 동일 전위로 되고, 결과적으로, 전압이 인가되고 있지 않는은 상태로 된다. 한편, 제 1 서브 화소(60)는 제 1 스위칭 소자(65)를 거쳐서 데이터선으로부터 공급되는 전압에 따라 소정의 전위가 액정에 인가된다. 이와 같이 하여, 제 1 서브 화소(60)와 제 2 서브 화소(61)의 면적 계조에 의해 중간의 계조값을 표현할 수 있다.
또한, 판단부(81)에 의해서 계조값 검출부(80)에서 검출된 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 소정의 범위 내에 들어가 있지 않다고 판단된 경우, 즉 저계조값 및 고계조값이라고 판단된 경우에는, 면적 계조를 행할 필요가 없기 때문에, 전환부(82)는, 제 2 스위칭 소자(69)를 온 상태로 하고, 제 3 스위칭 소자(70)를 오프 상태로 하도록 제어선 W에 제 2 전환 신호를 공급한다. 따라서, 제 1 서브 화소(60)와 제 2 서브 화소(61)는, 양단에 동일 전위가 걸리게 되기 때문에, 통상의 계조 표시가 행해진다.
이와 같이 하여, 본 발명에 따른 전기 광학 장치(2)는, 제 1 서브 화소(60)와 제 2 서브 화소(61)에 의해 1 화소 전체의 계조를 표현하는 구성이기 때문에, 오버 드라이브 처리를 행하는 일없이 중간 계조의 표현을 행할 수 있어, 오버 드라이브 처리를 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 발명에 의하면, 오버 드라이브 처리를 행하기 위해 필요하였던 메모리를 필요로 하지 않기 때문에, 장치 전체를 축소화할 수 있어, 비용을 저렴하게 할 수 있고, 액정의 응답 속도를 개선할 수도 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 오버 드라이브 처리에 필요하였던 전력을 없앨 수 있다.
또한, 제 1 서브 화소(60)와 제 2 서브 화소(61)는 서로 다른 면적비로 구성되어도 된다.
또한, 상술한 제 1 실시예 및 제 2 실시예에서는, 1 화소는 2개의 서브 화소로 구성되는 것으로 하여 설명을 행했지만, 이것에 한정되지 않고, 3개 이상의 서브 화소에 의해 구성되어도 된다. 또한, 각각의 서브 화소에 화상 신호를 공급하는 시간은, 동일해도 되며, 또, 서로 달라도 된다. 또한, 본 실시예에서는 액정의 구동 방식을 MVA 방식으로 했지만, ECB(Electrically Controlled Birefringence) 방식으로 해도 된다. 또, ECB 방식이란, 전계 제어 복굴절 방식으로 불리고 있으며, 액정층에 인가하는 전압을 변화시키는 것에 의해서, 액정 분자의 기울기를 변화시키고, 그 결과 발생하는 액정층의 복굴절성의 변화를 한 쌍의 편광판으로 검출하여, 컬러 표시에 응용하는 방식을 말한다.
<응용예>
다음에, 상술한 실시예에 따른 전기 광학 장치(1, 2)를 적용한 전자 기기에 대하여 설명한다. 도 7은 전기 광학 장치(1, 2)를 적용한 휴대 전화기의 구성을 도시하는 사시도이다. 휴대 전화기(3000)는 복수의 조작 버튼(3001) 및 스크롤 버튼(3002), 및 전기 광학 장치(1, 2)를 구비한다. 스크롤 버튼(3002)을 조작함으로써, 전기 광학 장치(1, 2)에 표시되는 화면이 스크롤된다.
또, 전기 광학 장치(1, 2)가 적용되는 전자 기기로서는, 도 7에 도시하는 것 이외에, 퍼스널 컴퓨터, 정보 휴대 단말, 디지털 스틸 카메라, 액정 텔레비전, 뷰 파인더형, 모니터 직시형의 비디오 테이프 리코더, 카 내비게이션 장치, 페이저, 전자 수첩, 전자 계산기, 워드 프로세서, 워크스테이션, 화상 전화, POS 단말, 터치 패널을 구비한 기기 등을 들 수 있다. 그리고, 이들 각종 전자 기기의 표시부로서, 전술한 전기 광학 장치가 적용 가능하다.
도 1은 계조값과, 액정의 응답 시간의 관계를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 전기 광학 장치의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 전기 광학 장치의 제 1 구성예를 도시하는 블럭도,
도 4는, 1 수평 주사 기간 내에서, 주사선을 선택하는 타이밍과, 데이터선에 인가되는 데이터의 출력 타이밍과, 공통 전극에 인가되는 전압의 전환 타이밍을 도시하는 파형도,
도 5는 본 발명에 따른 전기 광학 장치의 제 2 구성예를 도시하는 블럭도,
도 6은, 1 수평 주사 기간 내에서, 주사선을 온 상태/오프 상태로 하는 타이밍과, 제어선에 전환 신호를 공급하는 타이밍과, 데이터선에 인가되는 데이터의 출력 타이밍과, 공통 전극에 인가되는 전압의 전환 타이밍을 도시하는 파형도,
도 7은 상술한 전기 광학 장치를 적용한 휴대 전화기의 구성을 도시하는 사시도,
도 8은 VA 방식의 액정 분자 배열의 모식도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21, 31, 62, 66 : 화소 전극 22, 32, 63, 67 : 공통 전극
23, 33, 64, 68 : 축적 용량 24, 34 : 스위칭 소자
65 : 제 1 스위칭 소자 69 : 제 2 스위칭 소자
70 : 제 3 스위칭 소자 3000 : 휴대 전화기

Claims (5)

  1. 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차에 대응하여 마련된 화소와, 저계조 표시 및 고계조 표시로의 응답과 비교해서 중간 계조 표시로의 응답 속도가 늦는 전기 광학 물질을 구비한 전기 광학 장치로서,
    상기 화소는 인접하는 2 이상의 서브 화소를 1세트로 하여 구성되고,
    상기 각 서브 화소는, 화소 전극과, 그 화소 전극에 대향하여 마련된 공통 전극과, 상기 주사선으로부터 공급되는 선택 전압에 따라, 상기 데이터선과 상기 화소 전극을 전기적으로 접속하는 스위칭 소자를 구비하며,
    상기 스위칭 소자는 각각 다른 주사선에 접속되고,
    외부로부터 공급된 화상 데이터의 계조값을 검출하는 계조값 검출 수단과,
    상기 계조값 검출 수단에 의해 검출된 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 범위 내에 들어가 있는지 여부를 판단하는 판단 수단과,
    상기 판단 수단에 의한 판단 결과에 근거하여, 상기 복수의 주사선을 사전 결정된 순서로 선택하기 위한 상기 선택 전압을 생성해서, 상기 주사선에 공급하는 주사선 구동 회로와,
    상기 판단 수단에 의한 판단 결과에 근거하여, 상기 화상 데이터로부터 화상 신호를 생성하고, 생성한 상기 화상 신호를 상기 데이터선에 공급하는 데이터선 구동 회로
    를 구비하되,
    상기 판단 수단에서, 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 범위 내에 들어가 있다고 판단된 경우에는,
    상기 주사선 구동 회로는, 1 수평 주사 기간 내에서, 상기 스위칭 소자에 접속되어 있는 상기 주사선을 순차적으로 선택하기 위한 선택 전압을 생성하고, 생성한 상기 선택 전압을 상기 주사선에 공급하며,
    상기 데이터선 구동 회로는, 각 화소 전체에서 중간 계조 표시가 행해지도록, 저계조 표시에 대응한 화상 신호와, 고계조 표시에 대응한 화상 신호를 생성하고, 생성한 각 화상 신호를 사전 결정된 타이밍에서 상기 데이터선에 공급하는 것
    을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  2. 삭제
  3. 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차에 대응하여 마련된 화소와, 저계조 표시 및 고계조 표시로의 변화에 요하는 응답에 비해서, 중간 계조 표시로의 응답이 늦는 전기 광학 물질을 구비하는 전기 광학 장치로서,
    각 화소는 좌우에 인접하는 제 1 서브 화소와 제 2 서브 화소를 1세트로 하여 각각 구성되며,
    상기 제 1 서브 화소는, 제 1 화소 전극과, 그 제 1 화소 전극에 대향하여 마련된 공통 전극과, 상기 주사선으로부터 공급되는 선택 전압에 따라, 상기 데이터선과 상기 제 1 화소 전극을 전기적으로 접속하는 제 1 스위칭 소자를 구비하고,
    상기 제 2 서브 화소는, 제 2 화소 전극과, 그 제 2 화소 전극에 대향하여 마련된 상기 공통 전극과, 상기 제 1 화소 전극과 상기 제 2 화소 전극에 접속되는 제 2 스위칭 소자와, 상기 공통 전극과 상기 제 2 화소 전극에 접속되는 제 3 스위칭 소자를 구비하며,
    상기 제 2 스위칭 소자와 상기 제 3 스위칭 소자에는 각각, 온 상태와 오프 상태로 전환 가능한 제어선이 공통적으로 접속되어 있는 것
    을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    외부로부터 공급된 화상 데이터의 계조값을 검출하는 계조값 검출 수단과,
    상기 계조값 검출 수단에 의해 검출된 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 범위 내에 들어가 있는지 여부를 판단하는 판단 수단과,
    상기 복수의 주사선을 사전 결정된 순서로 선택하기 위한 상기 선택 전압을 생성하여, 상기 주사선에 공급하는 주사선 구동 회로와,
    상기 판단 수단에 의한 판단 결과에 근거하여, 상기 화상 데이터로부터 화상 신호를 생성하고, 생성한 상기 화상 신호를 상기 데이터선에 공급하는 데이터선 구동 회로와,
    상기 판단 수단에서, 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 범위 내에 들어가 있다고 판단된 경우에는, 1 수평 주사 기간 내에서, 상기 제 2 스위칭 소자를 오프 상태로 하고, 상기 제 3 스위칭 소자를 온 상태로 하며, 상기 판단 수단에서, 계조값이 중간 계조로 간주할 수 있는 범위 내에 들어가 있지 않다고 판단된 경우에는, 1 수평 주사 기간 내에서, 상기 제 2 스위칭 소자를 온 상태로 하고, 상기 제 3 스위칭 소자를 오프 상태로 하는 신호를 공급하는 전환 수단
    을 구비하되,
    상기 데이터선 구동 회로는, 상기 전환 수단에 의해 상기 제 2 스위칭 소자가 오프 상태이고, 또한, 상기 제 3 스위칭 소자가 온 상태인 경우, 상기 제 1 서브 화소 및 상기 제 2 서브 화소에 의해 구성되는 화소 전체에서, 중간 계조 표시가 행해지도록, 상기 데이터선을 거쳐서 상기 제 1 서브 화소와 상기 제 2 서브 화소 중 어느 한쪽에 저계조에 대응한 화상 신호를 공급함과 아울러, 다른쪽에 고계조에 대응한 화상 신호를 공급하는 것
    을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  5. 청구항 1, 3, 4 중 어느 한 항에 기재된 전기 광학 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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