專利名稱：電光學(xué)裝置的驅(qū)動方法、驅(qū)動電路和電光學(xué)裝置及其電子儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可進(jìn)行色調(diào)顯示的電光學(xué)裝置及其驅(qū)動電路和驅(qū)動方法和電子儀器。
背景技術(shù)：
電光學(xué)裝置，例如，使用了作為電光學(xué)材料的液晶的液晶顯示裝置作為代替陰極射線管(CRT)的顯示器件被廣泛地用于各種信息處理裝置的顯示部或壁掛式電視機(jī)等。
先有的電光學(xué)裝置，例如構(gòu)成如下。即，先有的電光學(xué)裝置由排列成矩陣狀的象素電極、與該象素電極連接的設(shè)有象TFT(薄膜晶體管)那樣的的開關(guān)元件等的元件襯底、形成了與象素電極相向的對置電極的對置襯底和由充填在兩襯底間的作為電光學(xué)材料的液晶構(gòu)成。而且，在這樣的結(jié)構(gòu)中，若經(jīng)掃描線對開關(guān)元件施加掃描信號，上述開關(guān)元件變成導(dǎo)通狀態(tài)。在該導(dǎo)通狀態(tài)下，若經(jīng)數(shù)據(jù)線對象素電極施加與色調(diào)對應(yīng)的電壓的圖像信號，在上述象素電極和對置電極間的液晶層積蓄與圖像信號的電壓對應(yīng)的電荷。即使在電荷積蓄后上述開關(guān)元件為截止?fàn)顟B(tài)，上述液晶中的電荷的積蓄由液晶層自身的電容或積蓄電容等來維持。這樣，若驅(qū)動各開關(guān)元件并與色調(diào)對應(yīng)控制積蓄的電荷量，因液晶的取向狀態(tài)隨每一個象素變化，故每一個象素的濃度發(fā)生變化。因此，可以實(shí)現(xiàn)色調(diào)顯示。
這時，因使各象素的液晶層積蓄電荷只在一部分期間即可，所以，第1，利用掃描驅(qū)動電路順次選擇各掃描線，同時，第2，在掃描線的選擇期間利用數(shù)據(jù)驅(qū)動電路來順次選擇數(shù)據(jù)線，第3，利用在已選擇的數(shù)據(jù)線上對與色調(diào)對應(yīng)的電壓的圖像信號進(jìn)行采樣的結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對多個象素使掃描線和數(shù)據(jù)線共通的時分多路驅(qū)動。
但是，施加在數(shù)據(jù)線上的圖像信號是與色調(diào)對應(yīng)的電壓、即模擬信號。因此，電光學(xué)裝置的外圍電路必需要D/A轉(zhuǎn)換器和運(yùn)算放大器等，所以，整個裝置的成本高。進(jìn)而，由于這些D/A轉(zhuǎn)換電路、運(yùn)算放大器等的特性和各種布線阻抗的不均勻而出現(xiàn)不均勻顯示。所以，存在很難實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量顯示的問題。特別在進(jìn)行高清晰度顯示時問題更突出。
進(jìn)而，在上述先有的電光學(xué)裝置中，必須每隔一定時間間隔對所有的象素施加上述圖像信號。即，每隔一定時間間隔，利用掃描線驅(qū)動電路順次選擇所有的掃描線，同時，必須在所有各選擇期間對所有的數(shù)據(jù)線供給與色調(diào)對應(yīng)的電壓的圖象信號。因此，還存在功耗大的問題。此外，當(dāng)要謀求高清晰度且作為圖象信號供給對象的象素的個數(shù)增加時，上述問題特別突出。另一方面，雖然以往提供了各種各樣的技術(shù)用來降低功耗，但是，在必須每隔一定時間間隔對所有的象素施加圖像信號這一點(diǎn)上一直沒變，現(xiàn)實(shí)狀況是低功耗不能突破某個界限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的，其目的在于提供一種電光學(xué)裝置及其驅(qū)動方法以及使用了該電光學(xué)裝置的電子儀器，該電光學(xué)裝置可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高清晰度的色調(diào)顯示，而且，可以低功耗驅(qū)動。
為了解決上述課題，本發(fā)明的第1方面是一種電光學(xué)裝置的驅(qū)動方法，該電光學(xué)裝置包括分別具有K(K＝1、2、3、…的自然數(shù))比特的存儲器的多個象素，與K比特的色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)進(jìn)行K比特的色調(diào)顯示，其特征在于向上述象素存儲器寫入所述色調(diào)數(shù)據(jù)，根據(jù)已寫入上述存儲器的色調(diào)數(shù)據(jù)和K比特的色調(diào)信號，生成具有與上述色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的時間密度的脈沖信號，與上述脈沖信號對應(yīng)，對上述象素施加使象素導(dǎo)通的電壓或使象素截止的電壓。
若按照本發(fā)明的第1方面，以與色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的時間密度設(shè)定象素的導(dǎo)通狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)，結(jié)果，變成利用有效值控制來進(jìn)行色調(diào)顯示。即，只有通過使各象素為導(dǎo)通狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)才能實(shí)現(xiàn)色調(diào)顯示，所以，能夠抑制由于元件特性和布線阻抗等的不均勻而出現(xiàn)的不均勻顯示。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量和高清晰度的顯示。
進(jìn)而，若按照本發(fā)明的第1方面，各象素具有存儲器，以與存儲在上述存儲器中的色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的時間密度設(shè)定象素的導(dǎo)通狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)，所以，不必每隔一定時間間隔(例如每一場)對所有的象素加色調(diào)數(shù)據(jù)。即，通過只對色調(diào)數(shù)據(jù)的內(nèi)容有變更的象素寫入色調(diào)數(shù)據(jù)就可以實(shí)現(xiàn)色調(diào)顯示。因此，與每隔一定時間間隔對所有的象素加色調(diào)數(shù)據(jù)的電光學(xué)裝置相比，具有可以大大降低功耗的優(yōu)點(diǎn)。
再有，在本發(fā)明中，所謂1場過去是指通過與水平掃描信號和垂直掃描信號同步進(jìn)行水平掃描和垂直掃描來形成1幅光柵圖像所需要的時間。因此請注意，在非隔行掃描等方式中，1幀就相當(dāng)于本發(fā)明中所說的1場。
這里，在上述本發(fā)明的第1方面中，上述K比特的色調(diào)信號，其各比特的選擇期間也可以分別設(shè)定為可進(jìn)行20、21、22、…2k-1的色調(diào)顯示的時間密度。進(jìn)而，也可以根據(jù)上述色調(diào)數(shù)據(jù)選擇與上述色調(diào)信號對應(yīng)的比特的色調(diào)信號，通過合成已選擇的各色調(diào)信號的選擇期間來生成上述脈沖信號，根據(jù)上述脈沖信號，對上述象素電極施加使象素導(dǎo)通的電壓或使象素截止的電壓。由此，通過具有包括20、21、22、…2k-1的時間密度的脈沖信號和與色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)合成色調(diào)信號的選擇期間，可以生成包括K比特的任意時間密度的脈沖信號，與該脈沖信號的時間密度對應(yīng)設(shè)定象素的導(dǎo)通狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)，從而，實(shí)現(xiàn)有效值控制的色調(diào)顯示。
此外，在上述本發(fā)明的第1方面中，上述K比特的色調(diào)信號是K比特的計(jì)數(shù)器的輸出信號，維持上述輸出信號表示的各計(jì)數(shù)值的期間也可以設(shè)定為可進(jìn)行K比特的色調(diào)顯示的時間密度。進(jìn)而，也可以構(gòu)成為將上述K比特的色調(diào)數(shù)據(jù)與上述色調(diào)信號的K比特的計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果生成上述脈沖信號，根據(jù)上述脈沖信號，對上述象素電極施加使象素導(dǎo)通的電壓或使象素截止的電壓。由此，通過與電光學(xué)材料的色調(diào)特性對應(yīng)任意設(shè)定各K比特計(jì)數(shù)值的時間密度并將該計(jì)數(shù)值與色調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，可以生成具有K比特的任意時間密度的脈沖信號，與該脈沖信號的時間密度對應(yīng)使象素為導(dǎo)通狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)，實(shí)現(xiàn)有效值控制的色調(diào)顯示。
再有，在上述本發(fā)明的第1方面中，上述象素也可以在上述色調(diào)信號為規(guī)定值的期間截止，而與上述色調(diào)數(shù)據(jù)的值無關(guān)。因此，具有下面的優(yōu)點(diǎn)，例如，即使使用了因施加的有效值電壓超過某一定值而使透射率降低的電光學(xué)材料，通過適當(dāng)選擇取上述規(guī)定值的期間的時間密度，也可以可靠地得到所要的透射率。
這里，在上述本發(fā)明的第1方面中，上述象素最好包括象素電極和與上述象素電極相向并以規(guī)定的周期施加了電平重復(fù)反相的基準(zhǔn)電壓的對置電極，當(dāng)與上述脈沖信號對應(yīng)使象素導(dǎo)通時，對上述象素電極施加電平變化與上述基準(zhǔn)電壓的電平變化相反的電壓，另一方面，當(dāng)使象素截止時，對上述象素電極施加電平變化與上述基準(zhǔn)電壓的電平變化對應(yīng)的電壓。由此，可以以規(guī)定的周期使施加在象素上的電壓的極性反相。即，因可以防止對電光學(xué)材料施加直流成分，故具有能夠防止電光學(xué)材料性能變差的優(yōu)點(diǎn)。
此外，在上述本發(fā)明的第1方面中，上述象素也可以包括象素電極和面對上述象素電極并施加了一定的基準(zhǔn)電壓的對置電極，當(dāng)與上述脈沖信號對應(yīng)使象素導(dǎo)通時，對上述象素電極施加和上述基準(zhǔn)電壓相同的電壓，當(dāng)使象素截止時，對上述象素電極以規(guī)定的周期切換施加比上述基準(zhǔn)電壓高的第1電壓或比上述基準(zhǔn)電壓低的第2電壓。因即使在這種情況下也能夠防止對電光學(xué)材料施加直流成分，故能夠防止電光學(xué)材料性能變差。
進(jìn)而，當(dāng)進(jìn)行交流驅(qū)動時，上述規(guī)定周期也可以與各場的周期不同。這樣一來，可以將使施加在象素上的電壓的極性反相的周期任意設(shè)定為最能抑制閃爍的發(fā)生的周期上。
進(jìn)而，在上述本發(fā)明的第1方面中，在上述多個象素中，最好只對應(yīng)該變更已存儲在上述存儲器中的色調(diào)數(shù)據(jù)的象素的存儲器寫入上述色調(diào)數(shù)據(jù)。這樣一來，因不必對色調(diào)數(shù)據(jù)沒有變更的象素進(jìn)行色調(diào)數(shù)據(jù)的寫入處理，故與采用每隔一定時間間隔對所有的象素施加色調(diào)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的先有的電光學(xué)裝置相比，可以大幅度降低驅(qū)動時的功率。
此外，為解決上述課題，本發(fā)明的第2方面是一種電光學(xué)裝置的驅(qū)動電路，具有由K(K＝1、2、3、…的自然數(shù))根列選擇線形成的多個列選擇線群、多個行選擇線和與上述列選擇線群及上述行選擇線的交差點(diǎn)對應(yīng)設(shè)置且具有存儲K比特色調(diào)數(shù)據(jù)的K比特存儲器的象素，根據(jù)寫入所述存儲器的色調(diào)數(shù)據(jù)和K比特的色調(diào)信號生成具有與上述色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的時間密度的脈沖信號，根據(jù)該脈沖信號，對上述象素施加使象素導(dǎo)通的電壓或使象素截止的電壓，其特征在于，包括向與作為上述色調(diào)數(shù)據(jù)的寫入對象的象素對應(yīng)的行選擇線供給選擇信號的行選擇線驅(qū)動電路；在向上述行選擇線供給選擇信號的期間，向構(gòu)成與作為上述色調(diào)數(shù)據(jù)的寫入對象的象素對應(yīng)的列選擇線群的各列選擇線供給與上述色調(diào)數(shù)據(jù)的各比特對應(yīng)的信號的列選擇線驅(qū)動電路。
若按照上述結(jié)構(gòu)，因通過將色調(diào)數(shù)據(jù)作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理可以實(shí)現(xiàn)色調(diào)顯示，故能夠抑制因元件特性和布線阻抗等不均勻性而出現(xiàn)的不均勻顯示，結(jié)果，可以使作為驅(qū)動對象的電光學(xué)裝置進(jìn)行高質(zhì)量和高清晰度的色調(diào)顯示。
再有，上述驅(qū)動電路也可以具有生成上述色調(diào)信號的色調(diào)信號生成電路。由此，可以實(shí)現(xiàn)外圍電路的簡單化并降低成本。
這里，在上述本發(fā)明的第2方面中，上述K比特色調(diào)信號其各比特的選擇期間分別設(shè)定為可進(jìn)行20、21、22、…2k-1的色調(diào)顯示的時間密度。由此，通過具有包括20、21、22、…2k-1的時間密度的脈沖信號和與色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)合成色調(diào)信號的選擇期間，可以生成包括K比特的任意時間密度的脈沖信號，與該脈沖信號的時間密度對應(yīng)設(shè)定象素的導(dǎo)通狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)，從而，實(shí)現(xiàn)有效值控制的色調(diào)顯示。
此外，在上述本發(fā)明的第2方面中，上述K比特的色調(diào)信號也可以是K比特的計(jì)數(shù)器的輸出信號，維持上述輸出信號表示的各計(jì)數(shù)值的期間設(shè)定為可進(jìn)行K比特的色調(diào)顯示的時間密度。由此，通過與電光學(xué)材料的色調(diào)特性對應(yīng)任意設(shè)定各K比特計(jì)數(shù)值的時間密度并將該計(jì)數(shù)值與色調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，可以生成具有K比特的任意時間密度的脈沖信號，與該脈沖信號的時間密度對應(yīng)使象素為導(dǎo)通狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)，實(shí)現(xiàn)有效值控制的色調(diào)顯示。
再有，在上述本發(fā)明的第2方面中，上述象素也可以在上述色調(diào)信號為規(guī)定值的期間截止而與上述色調(diào)數(shù)據(jù)的值無關(guān)。因此，具有下面的優(yōu)點(diǎn)，例如，即使使用了因施加的有效值電壓超過某一定值而使透射率降低的電光學(xué)材料，通過適當(dāng)選擇取上述規(guī)定值的期間的時間密度，也可以可靠地得到所要的透射率。
進(jìn)而，在上述本發(fā)明的第2方面中，上述行選擇線驅(qū)動電路和上述列選擇線驅(qū)動電路也可以在形成上述象素的規(guī)定的襯底上形成。由此，可以實(shí)現(xiàn)外圍電路的簡單化并降低成本。
這里，在上述本發(fā)明的第2方面中，最好設(shè)有在上述多個象素中只對應(yīng)該變更已存儲在上述存儲器中的色調(diào)數(shù)據(jù)的象素的存儲器寫入上述色調(diào)數(shù)據(jù)的寫入電路。這一來，因不必每隔一定時間間隔對所有的象素施加色調(diào)數(shù)據(jù)，故與每隔一定時間間隔對所有的象素施加色調(diào)數(shù)據(jù)的先有的電光學(xué)裝置相比，可以大幅度降低驅(qū)動時的功率。
進(jìn)而，在上述本發(fā)明的第2方面中，最好設(shè)有讀出上述象素存儲器存儲的色調(diào)數(shù)據(jù)的讀出電路。這一來，不必在作為色調(diào)數(shù)據(jù)等的供給源的控制器(上位裝置)上設(shè)置用來存儲加給各象素的色調(diào)數(shù)據(jù)的存儲器。
此外，為解決上述課題，本發(fā)明的第3方面是一種電光學(xué)裝置，具有多個象素，與K(K＝1、2、3、…的自然數(shù))比特的色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)進(jìn)行K比特的色調(diào)顯示，其特征在于，包括由K根列選擇線構(gòu)成的多個列選擇線群；多個行選擇線；與上述列選擇線群和上述行選擇線的各交叉點(diǎn)對應(yīng)設(shè)置的多個象素，該象素包括象素電極、存儲上述K比特色調(diào)數(shù)據(jù)的K比特存儲器和象素驅(qū)動電路，象素驅(qū)動電路根據(jù)寫入上述存儲器的色調(diào)數(shù)據(jù)和K比特的色調(diào)信號生成具有與上述色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的時間密度的脈沖信號，與該脈沖信號對應(yīng)，對上述象素施加使象素導(dǎo)通的電壓或使象素截止的電壓；向與作為上述色調(diào)數(shù)據(jù)的寫入對象的象素對應(yīng)的行選擇線供給選擇信號的行選擇線驅(qū)動電路；在向上述行選擇線供給選擇信號的期間，向構(gòu)成與作為上述色調(diào)數(shù)據(jù)的寫入對象的象素對應(yīng)的列選擇線群的各列選擇線供給上述色調(diào)數(shù)據(jù)的列選擇線驅(qū)動電路。
若按照本發(fā)明的第3方面，以與色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的時間密度設(shè)定象素的導(dǎo)通狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)，結(jié)果，變成利用有效值控制來進(jìn)行色調(diào)顯示。即，只有通過使各象素為導(dǎo)通狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)才能實(shí)現(xiàn)色調(diào)顯示，所以，能夠抑制由于元件特性和布線阻抗等的不均勻而出現(xiàn)的不均勻顯示。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量和高清晰度的顯示。
進(jìn)而，若按照本發(fā)明的第3方面，各象素具有存儲器，以與存儲在上述存儲器中的色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的時間密度設(shè)定象素的導(dǎo)通狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)，所以，不必每隔一定時間間隔(例如每一場)對所有的象素加色調(diào)數(shù)據(jù)。即，通過只對色調(diào)數(shù)據(jù)的內(nèi)容有變更的象素寫入色調(diào)數(shù)據(jù)就可以實(shí)現(xiàn)色調(diào)顯示。因此，與每隔一定時間間隔對所有的象素加色調(diào)數(shù)據(jù)的電光學(xué)裝置相比，具有可以大大降低功耗的優(yōu)點(diǎn)。
通過使上述存儲器包括因上述選擇信號而變成導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)元件；2個反相器，1個反相器的輸出是另一個反相器的輸入，當(dāng)上述開關(guān)元件處于導(dǎo)通狀態(tài)時，寫入由對應(yīng)的列選擇線供給的上述色調(diào)數(shù)據(jù)，當(dāng)上述開關(guān)元件處于非導(dǎo)通狀態(tài)時，保持寫入的色調(diào)數(shù)據(jù)，可以使上述效果特別明顯。
進(jìn)而，也可以使上述電光學(xué)裝置具有生成上述色調(diào)信號的色調(diào)信號生成電路。由此，可以實(shí)現(xiàn)外圍電路的簡單化并降低功耗。
這里，在本發(fā)明的第3方面中，上述K比特色調(diào)信號其各比特的選擇期間也可以分別設(shè)定為可進(jìn)行20、21、22、…2k-1的色調(diào)顯示的時間密度。進(jìn)而，上述象素驅(qū)動電路的構(gòu)成也可以包括根據(jù)上述色調(diào)數(shù)據(jù)選擇與上述色調(diào)信號對應(yīng)的比特的色調(diào)信號，通過合成已選擇的各色調(diào)信號的選擇期間來生成上述脈沖信號的脈沖寬度控制電路；根據(jù)由上述脈沖寬度控制電路生成的脈沖信號，對上述象素電極施加使象素導(dǎo)通的電壓或使象素截止的電壓的開關(guān)電路。由此，通過具有包括20、21、22、…2k-1的時間密度的脈沖信號和與色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)合成色調(diào)信號的選擇期間，可以生成包括K比特的任意時間密度的脈沖信號，與該脈沖信號的時間密度對應(yīng)設(shè)定象素的導(dǎo)通狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)，從而，實(shí)現(xiàn)有效值控制的色調(diào)顯示。
此外，在本發(fā)明的第3方面中，上述K比特的色調(diào)信號也可以是K比特的計(jì)數(shù)器的輸出信號，維持上述輸出信號表示的各計(jì)數(shù)值的期間設(shè)定為可進(jìn)行K比特的色調(diào)顯示的時間密度。進(jìn)而，上述象素驅(qū)動電路的構(gòu)成也可以包括將上述K比特的色調(diào)數(shù)據(jù)與上述色調(diào)信號的K比特的計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果生成上述脈沖信號的脈沖寬度控制電路；根據(jù)由上述脈沖寬度控制電路生成的脈沖信號，對上述象素電極施加使象素導(dǎo)通的電壓或使象素截止的電壓的開關(guān)電路。由此，通過與電光學(xué)材料的色調(diào)特性對應(yīng)任意設(shè)定各K比特計(jì)數(shù)值的時間密度并將該計(jì)數(shù)值與色調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，可以生成具有K比特的任意時間密度的脈沖信號，與該脈沖信號的時間密度對應(yīng)使象素為導(dǎo)通狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)，實(shí)現(xiàn)有效值控制的色調(diào)顯示。
再有，在本發(fā)明的第3方面中，上述象素也可以在上述色調(diào)信號為規(guī)定值的期間截止而與上述色調(diào)數(shù)據(jù)的值無關(guān)。因此，具有下面的優(yōu)點(diǎn)，例如，即使使用了因施加的有效值電壓超過某一定值而使透射率降低的電光學(xué)材料，通過適當(dāng)選擇取上述規(guī)定值的期間的時間密度，也可以可靠地得到所要的透射率。
進(jìn)而，在本發(fā)明的第3方面中，上述行選擇線驅(qū)動電路和列選擇線驅(qū)動電路也可以在形成上述象素的規(guī)定的襯底上形成。由此，可以實(shí)現(xiàn)外圍電路的簡單化并降低功耗。
這里，在本發(fā)明的第3方面中，最好設(shè)有在上述多個象素中只對應(yīng)該變更已存儲在上述存儲器中的色調(diào)數(shù)據(jù)的象素的存儲器寫入上述色調(diào)數(shù)據(jù)的寫入電路。這一來，因不必每隔一定時間間隔對所有的象素施加色調(diào)數(shù)據(jù)，故與每隔一定時間間隔對所有的象素施加色調(diào)數(shù)據(jù)的先有的電光學(xué)裝置相比，可以大幅度降低驅(qū)動時的功率。
進(jìn)而，在上述本發(fā)明的第3方面中，最好設(shè)有讀出上述象素存儲器存儲的色調(diào)數(shù)據(jù)的讀出電路。這一來，不必在作為色調(diào)數(shù)據(jù)等的供給源的控制器(上位裝置)上設(shè)置用來存儲加給各象素的色調(diào)數(shù)據(jù)的存儲器。
這里，上述存儲器和象素驅(qū)動電路也可以具有開關(guān)元件，上述存儲器和象素驅(qū)動電路中的至少一方具有的上述開關(guān)元件由在絕緣襯底上形成的薄膜晶體管構(gòu)成。若使用石英玻璃等作為絕緣襯底，則可以得到透射型電光學(xué)裝置。
此外，上述存儲器和象素驅(qū)動電路也可以具有開關(guān)元件，上述存儲器和象素驅(qū)動電路中的至少一方具有的上述開關(guān)元件在半導(dǎo)體襯底上形成。因半導(dǎo)體襯底的電子移動度高，故對在半導(dǎo)體襯底上形成的存儲器和象素驅(qū)動電路的開關(guān)元件來說，具有快速相應(yīng)的特性，同時還可以謀求小尺寸化。
此外，若使上述象素電極具有反射性，進(jìn)行所謂反射型顯示，因電光學(xué)裝置不必設(shè)置光源，故具有能夠降低功耗的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)而，這時，最好將上述存儲器和象素驅(qū)動電路中的至少一方設(shè)在與上述象素電極的觀察側(cè)相反的一側(cè)。由此，因在各象素電極之間不必設(shè)置存儲器或象素驅(qū)動電路，故在各象素電極之間，不會阻擋光。結(jié)果，具有能提高各象素的孔徑比的優(yōu)點(diǎn)。
此外，為解決上述課題，本發(fā)明的第4方面是一種電子儀器，除了可以將上述電光學(xué)裝置本身作為單獨(dú)的儀器進(jìn)行制造和販賣之外，還可以將上述電光學(xué)裝置作為電子儀器的顯示裝置進(jìn)行制造和販賣。若按照這樣的電子儀器，因和上述同樣的理由，可以進(jìn)行低功耗驅(qū)動，而且，可以進(jìn)行高質(zhì)量和高清晰度的色調(diào)顯示。


圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的電光學(xué)裝置的整體結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2是表示同電光學(xué)裝置的象素的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖3是表示同電光學(xué)裝置的存儲器單元的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖4是表示液晶的一例電壓/透射率特性的圖。
圖5是同電光學(xué)裝置的象素的工作真值表。
圖6(a)是表示同電光學(xué)裝置的色調(diào)信號的波形的動態(tài)波形圖，(b)是表示同電光學(xué)裝置中的象素內(nèi)的脈沖信號的PW波形的動態(tài)波形圖。
圖7是表示同電光學(xué)裝置的施加在各象素的象素電極上的電壓的動態(tài)波形圖。
圖8是表示本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的電光學(xué)裝置的象素的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖9是同電光學(xué)裝置的象素的工作真值表。
圖10(a)是表示同電光學(xué)裝置的色調(diào)信號的波形的動態(tài)波形圖，(b)是是表示同電光學(xué)裝置中的象素內(nèi)的脈沖信號的PW波形的動態(tài)波形圖。
圖11是表示同電光學(xué)裝置的施加在各象素的象素電極上的電壓的動態(tài)波形圖。
圖12是表示本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)的電光學(xué)裝置的象素的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖13是同電光學(xué)裝置的象素的工作真值表。
圖14(a)是表示同電光學(xué)裝置的色調(diào)信號的波形的動態(tài)波形圖，(b)是是表示同電光學(xué)裝置中的象素內(nèi)的脈沖信號的PW波形的動態(tài)波形圖。
圖15是表示同電光學(xué)裝置的施加在各象素的象素電極上的電壓的動態(tài)波形圖。
圖16是表示液晶的另一例電壓/透射率特性的圖。
圖17是表示本發(fā)明的變形例的電光學(xué)裝置的施加在各象素的象素電極上的電壓的動態(tài)波形圖。
圖18是本發(fā)明的電光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖19是表示同電光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖20是表示使用了同電光學(xué)裝置的電子儀器的一例投影儀的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖21是表示使用了同電光學(xué)裝置的電子儀器的一例便攜式計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖22是使用了同電光學(xué)裝置的電子儀器的一例便攜式電話機(jī)的結(jié)構(gòu)的透視圖。
發(fā)明的
具體實(shí)施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。該實(shí)施形態(tài)示出本發(fā)明的一種形態(tài)，但并不限于該發(fā)明，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以任意變更。
A本發(fā)明的電光學(xué)裝置的工作原理首先，為了容易理解本實(shí)施形態(tài)的裝置，說明本實(shí)施形態(tài)的電光學(xué)裝置的驅(qū)動方法。
一般，作為電光學(xué)裝置，在使用了液晶的液晶裝置中，加在液晶上的有效電壓值和相對透射率(反射型液晶裝置時的反射率)的關(guān)系，若以不加電壓狀態(tài)時進(jìn)行黑顯示的常黑方式為例，有圖4所示那樣的關(guān)系。再有，相對透射(反射)率是把透射(或反射)光量的最小值和最大值分別用0％和100％歸一化后的值。如圖4所示，液晶的透射率當(dāng)對液晶層施加的電壓小于閾值VTH1時為0％，當(dāng)施加電壓大于閾值VTH1且小于飽和電壓VTH2時，相對施加電壓非線性增加，而且，當(dāng)施加電壓大于飽和電壓VTH2時，液晶的透射率與施加電壓無關(guān)，而維持一定值。
為了使液晶的透射率是在0％和100％之間的中間值，有必要對液晶層施加與圖4所示的透射率中的處于電壓VTH1和電壓VTH2之間的上述透射率對應(yīng)的有效電壓。
在先有的技術(shù)中，用來得到這樣的中間色調(diào)的電壓利用D/A轉(zhuǎn)換電路和運(yùn)算放大器戧模擬電路生成，再加在象素電極上。但是，利用這樣的驅(qū)動方法施加在象素電極上的電壓容易受模擬電路特性和各種布線阻抗等的離散的影響，進(jìn)而，因容易使象素之間不均勻，故很難得到高質(zhì)量和高清晰度的顯示。
因此，在本實(shí)施形態(tài)的電光學(xué)裝置中，利用下面的方法進(jìn)行象素驅(qū)動。
首先，將1場(1f)分割成多個子域，以子域?yàn)閱挝粚σ壕┘与妷?。而且，在各子域中，對液晶層只施加電壓VH或VL(＝0V)。這里，通過在1場中對液晶層施加上述電壓VH，可以選定電壓VH，使在上述1場中加給液晶層的有效電壓值大于圖4所示的電壓V7。
進(jìn)而，在1場內(nèi)，與色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)決定加電壓VH的子域和加電壓VL的子域，使加電壓VH的時間和加電壓VL(＝0V)的時間的比率是與與色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的比率。由此，對液晶層施加與色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)有效電壓，可以實(shí)現(xiàn)透射率在0％和100％之間的中間色調(diào)的顯示。再有，關(guān)于各子域的具體周期將在后面敘述。
此外，在下面所示的各實(shí)施形態(tài)中，以根據(jù)3比特的色調(diào)數(shù)據(jù)D0、D1、D2進(jìn)行8色調(diào)顯示的情況為例進(jìn)行說明，但是，本發(fā)明的使用當(dāng)然不限于這一情況。
B第1實(shí)施形態(tài)B-1第1實(shí)施形態(tài)的構(gòu)成圖1是表示本實(shí)施形態(tài)的電光學(xué)裝置的電結(jié)構(gòu)的方框圖。該電光學(xué)裝置是使用液晶作為電光學(xué)材料的液晶裝置，元件襯底和對置襯底貼在一起，相互保持一定的間隙，作為電光學(xué)材料的液晶被夾持在該間隙中。此外，在該電光學(xué)裝置中，使用半導(dǎo)體襯底作為元件襯底，利用在該元件襯底上形成的MOS型晶體管，形成控制各象素的顯示的象素電路和控制象素電路的外圍驅(qū)動電路等。圖1示出在該元件襯底上形成的電路的結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，在元件襯底的顯示區(qū)域10a上，沿X(行)方向延伸形成多根行選擇線，沿Y(列)方向延伸形成多根列選擇線。而且，象素13與行選擇線11和列選擇線12的各交叉點(diǎn)對應(yīng)設(shè)置，排列成矩陣狀。在本實(shí)施形態(tài)中，為說明方便起見，設(shè)行選擇線11的總根數(shù)為m，列選擇線12的總根數(shù)為n(m、n分別是2以上的整數(shù))，以m行×n列的矩陣型顯示裝置為例進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不限于此。
再有，在圖1中，為了防止圖面的繁雜，使1列的m個象素13與1根列選擇線12連接，實(shí)際上，圖1的列選擇線12由多根列選擇線構(gòu)成(詳情后述)。
此外，該電光學(xué)裝置具有動作控制電路20、Y地址緩沖器210、Y地址譯碼器211、X地址緩沖器220、X地址譯碼器221、采樣保持電路222、色調(diào)信號生成電路23、輸入電路240和輸出電路241。
動作控制電路20根據(jù)從未圖示的上位裝置供給的片選信號/CE、允許寫入信號/WE和允許輸出信號/OE生成與工作方式對應(yīng)的內(nèi)部控制信號。
動作控制電路20的具體構(gòu)成如圖1所示。在該構(gòu)成下，當(dāng)片選信號/CE和允許寫入信號/WE為L電平時，對Y地址緩沖器210和X地址緩沖器220及輸入電路240供給H電平的使能信號。結(jié)果，轉(zhuǎn)移到寫入方式，向各象素13寫入經(jīng)數(shù)據(jù)輸入輸出端子I/O0～I(xiàn)/O2從上位裝置供給的色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2。這里，轉(zhuǎn)移到寫入方式時的整個工作電路相當(dāng)于專利權(quán)利要求范圍內(nèi)的‘寫入電路’。
另一方面，當(dāng)片選信號/CE和允許輸出信號/OE為L電平，允許寫入信號/WE為H電平時，對Y地址緩沖器210和X地址緩沖器220及輸出電路241供給H電平的使能信號。結(jié)果，轉(zhuǎn)移到讀出方式，讀出已寫入各象素13的數(shù)據(jù)，讀出的數(shù)據(jù)經(jīng)輸入輸出端子I/O0～I(xiàn)/O2向外部輸出。轉(zhuǎn)移到讀出方式時的整個工作電路相當(dāng)于專利范圍內(nèi)的‘讀出電路’。
輸入電路240和輸出電路241與輸入輸出端子I/O0～I(xiàn)/O2連接。輸入電路240因從動作控制電路20加給H電平的使能信號而處于工作狀態(tài)，將經(jīng)數(shù)據(jù)輸入輸出端子I/O0～I(xiàn)/O2輸入的色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2輸出給采樣保持電路222。各色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2是H電平或L電平的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。此外，輸出電路241因從動作控制電路20加給H電平的使能信號而處于工作狀態(tài)，將利用采樣保持電路222從象素13讀出的色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2輸出給輸入輸出端子I/O0～I(xiàn)/O2。
從未圖示的上位裝置向Y地址緩沖器210供給Y地址信號Ay0～Ayi。該Y地址緩沖器210因從動作控制電路20加給H電平的使能信號而處于工作狀態(tài)，將這一時刻供給的Y地址信號Ay0～Ayi輸出給Y地址譯碼器211。
Y地址譯碼器211使輸入端子與Y地址緩沖器210的各輸出端子連接，輸出端子與各行選擇線11的一端(在圖1中為左側(cè)的一端)連接。該Y地址譯碼器211對從Y地址緩沖器210輸出的Y地址信號Ay0～Ayi進(jìn)行譯碼，對連接的多個行選擇線11中的一根行選擇線擇一地輸出H電平的Y選擇信號。由此，擇一地選擇出與Y地址信號Ay0～Ayi對應(yīng)的行選擇線11。
另一方面，從未圖示的上位裝置向X地址緩沖器220供給X地址信號Ax0～Axj。該X地址緩沖器220因從動作控制電路20加給H電平的使能信號而處于工作狀態(tài)，將這一時刻供給的X地址信號Ax0～Axj輸出給X地址譯碼器221。X地址譯碼器221使輸入端子與X地址緩沖器220的各輸出端子連接，輸出端子與采樣保持電路222的各輸入端子連接。該X地址譯碼器221對從X地址緩沖器220輸出的X地址信號Ax0～Axj進(jìn)行譯碼，再生成X選擇信號。該X選擇信號是用來從多個列選擇線12中擇一地選擇出與X地址信號Ax0～Axj對應(yīng)的列選擇線12的信號。
采樣保持電路222對由X地址譯碼器221輸出的X選擇信號特定的列選擇線12輸出從輸入電路240供給的色調(diào)數(shù)據(jù)D0、D1和D2。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，在寫入方式下，對象素13加給從輸入電路240輸出的色調(diào)數(shù)據(jù)D0、D1和D2，該象素13與輸出由上述Y地址譯碼器211生成的Y選擇信號的行選擇線11和利用由上述X地址譯碼器221生成的X選擇信號特定的列選擇線12的交點(diǎn)對應(yīng)。
在本實(shí)施形態(tài)中，以與該色調(diào)數(shù)據(jù)D0、D1和D2和色調(diào)信號P0～P2對應(yīng)的時間密度對上述象素13施加使象素12導(dǎo)通的電壓或使象素13截止的電壓(詳情后述)。色調(diào)信號生成電路23是用來生成該色調(diào)信號P0～P2并輸出的電路。各色調(diào)信號P0～P2在每一場中只在規(guī)定的周期內(nèi)為H電平。詳細(xì)情況的敘述如下。
在本實(shí)施形態(tài)中，將1場(1F)分割成3個子域Sf1～Sf3，通過以各子域?yàn)閱挝皇瓜笏?3處于導(dǎo)通狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)來進(jìn)行8色調(diào)的顯示。這里，說明各子域的具體周期(參照圖6(a))。
首先，子域Sf1通過在1場(1f)內(nèi)的子域Sf1中對液晶層施加電壓VH來設(shè)定周期，使在上述1場(1f)中加給液晶層的有效電壓值變成與相當(dāng)于22(＝4)的色調(diào)的透射率57.1％對應(yīng)的電壓V4(參照圖4)。具體地說，有效電壓值可以對瞬時電壓值的平方在1周期(1場(1f))內(nèi)平均后再開方求得，所以，子域Sf1相對1場(1f)的周期可設(shè)定為(V4/VH)2。
此外，子域Sf2通過在1場(1f)內(nèi)的子域Sf2中對液晶層施加電壓VH來設(shè)定周期，使在上述1場(1f)中加給液晶層的有效電壓值變成與相當(dāng)于20(＝1)的色調(diào)的透射率14.3％對應(yīng)的電壓V1(參照圖4)。同樣，子域Sf3通過在1場(1f)內(nèi)的子域Sf3中對液晶層施加電壓VH來設(shè)定周期，使在上述1場(1f)中加給液晶層的有效電壓值變成與相當(dāng)于21(＝2)的色調(diào)的透射率28.6％對應(yīng)的電壓V2(參照圖4)。
以上是各子域的具體的周期。這樣，在本實(shí)施形態(tài)中，各子域的具體周期設(shè)定成只將用來進(jìn)行20、21、22的色調(diào)顯示的有效電壓加給象素的液晶層的周期。
這里，在本實(shí)施形態(tài)中，以按3比特的色調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行8個色調(diào)的顯示的情況為例進(jìn)行了說明，但使用本發(fā)明并不限于這樣的的情況，例如，當(dāng)然也可以在按K(K＝1、2、3、…的自然數(shù))比特的色調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行2k色調(diào)的顯示時，設(shè)置K個子域，各子域的周期設(shè)定為只將用來進(jìn)行20、21、22、…2k-1的色調(diào)顯示的有效電壓加給象素的液晶層的周期。
利用色調(diào)信號生成電路23生成的色調(diào)信號P0～P2在分割1場(1f)后得到的上述多個子域中的某一個子域中變成H電平。具體地說，如圖6(a)所示，色調(diào)信號P0是只再子域Sf2中變成H電平的信號。色調(diào)信號P1是只再子域Sf3中變成H電平的信號。色調(diào)信號P2是只再子域Sf1中變成H電平的信號。
其次，圖2是表示本實(shí)施形態(tài)的電光學(xué)裝置的象素13的具體結(jié)構(gòu)的電路圖。如該圖所示，象素13的象素電路由存儲器單元130a、130b和130c、色調(diào)控制電路138、反相器133、傳輸門134a和134B、象素電極135、對置電極136及液晶137構(gòu)成。再有，以下在存儲器單元130a、130b和130c中，當(dāng)沒有必要特定某一個時，只記作130。此外，其它各部分的符號也一樣。
這里，在圖1中，為了防止圖面繁雜，1列的m個象素13與1根列選擇線12連接，更詳細(xì)地說，如圖2所示，各列選擇線12由列選擇線120、121、122構(gòu)成。而且，對這些列選擇線120、121和122分別供給各色調(diào)數(shù)據(jù)D0、D1和D2。
如圖2所示，存儲器單元130只設(shè)置與色調(diào)數(shù)據(jù)的比特?cái)?shù)對應(yīng)的個數(shù)(在本實(shí)施形態(tài)中為3個)。而且，存儲器單元130a與列選擇線120連接并供給色調(diào)數(shù)據(jù)D0，存儲器單元130b與列選擇線121連接并供給色調(diào)數(shù)據(jù)D1，存儲器單元130c與列選擇線122連接并供給色調(diào)數(shù)據(jù)D3。另一方面，各存儲器單元130a、130b和130c還與供給Y選擇信號的行選擇線11連接。
圖3是舉例示出各存儲器單元130的具體結(jié)構(gòu)的圖。如該圖所示，該存儲器單元130是由反相器1301、1302及晶體管1303和1304構(gòu)成的靜態(tài)存儲器(SRAM)結(jié)構(gòu)。
如圖3所示，反相器1301、1302是一方的輸出端與另一方的輸入端連接的觸發(fā)器結(jié)構(gòu)，構(gòu)成1比特的存儲器。另一方面，晶體管1303和1304是在對該1比特的存儲器進(jìn)行寫入或讀出時處于狀態(tài)的N溝道晶體管。各晶體管1303和1304的漏極與反相器1302和1301的各各輸入端子連接，各柵極與供給Y選擇信息的行選擇線11連接。
在圖2中，為了防止圖面繁雜，1個存儲器單元130與1根列選擇線120、121或122連接，但實(shí)際上，如圖3所示，各列選擇線120、121或122由2根線12a、12b構(gòu)成。即，1個存儲器單元130與2根列選擇線12a、12b連接。
而且，列選擇線12a與晶體管1303的源極連接，列選擇線12B與晶體管1304的源極連接。這里，向列選擇線12a供給色調(diào)數(shù)據(jù)D0、D1和D2中的某一個(在圖3中記作‘D’)，向列選擇線12b供給將供給列選擇線12a的色調(diào)數(shù)據(jù)的電平反相后的數(shù)據(jù)(在圖3中記作‘/D’)。
各存儲器單元130是這樣的結(jié)構(gòu)，通過向行選擇線11輸出H電平的Y選擇信號使晶體管1303和1304處于導(dǎo)通狀態(tài)。在該狀態(tài)下，若向列選擇線12a和12b供給了各色調(diào)數(shù)據(jù)和將其電平反相后的數(shù)據(jù)，上述色調(diào)數(shù)據(jù)便存儲在由反相器1301和1302構(gòu)成的存儲器中。已存儲的數(shù)據(jù)即使當(dāng)Y選擇信號變成L電平，晶體管1303和1304處于截止?fàn)顟B(tài)也能保持。再有，在以下的說明中，設(shè)反相器1301的輸出為Q輸出，反相器1302的輸出為/Q輸出。
在圖2中，各象素的各存儲器單元130的Q輸出和從色調(diào)信號生成電路23輸出的色調(diào)信號P0、P1、P2輸入色調(diào)控制電路138中。色調(diào)控制電路138通過對這些輸入信號進(jìn)行運(yùn)算處理，在1場(1f)內(nèi)，生成并輸出具有與寫入各存儲器單元的色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2對應(yīng)的時間密度的脈沖信號PW。具體地說，色調(diào)控制電路138具有與各存儲器單元130對應(yīng)個數(shù)的與門131a、131b和131c。上述存儲器單元130的Q輸出輸入各與門的2個輸入端中的一個輸入端。此外，各與門的另一個輸入端與供給由色調(diào)信號生成電路23生成的色調(diào)信號P0、P1、P2的線路連接，算出兩個輸入信號的邏輯積。各與門131a～131c的輸出信號輸入到或門132，算出輸入信號的邏輯和。詳細(xì)情況后述，利用上述結(jié)構(gòu)，從色調(diào)控制電路138輸出具有與色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2對應(yīng)的時間密度的脈沖信號PW。再有，在本說明書中，所謂時間密度是指使象素處于導(dǎo)通狀態(tài)(或截止?fàn)顟B(tài))的周期相對1場的周期的比例(密度)。
另一方面，傳輸門134a和134b的輸出端與象素電極135連接。而且，在該象素電極135和對置電極136之間充填液晶137形成液晶層。這里，對置電極136是在對置襯底的一個面上形成的透明電極，與在元件襯底上形成的象素電極135相向。向該對置電極136供給由未圖示的電壓生成電路產(chǎn)生的交流驅(qū)動信號FR。該交流驅(qū)動信號FR是在從VH到VL、VL到VH的情況下對每一場反復(fù)使電平反相的信號(參照圖7)。再有，為說明方便起見，對該交流驅(qū)動信號FR的電平，有時將VH只稱作H電平，將VL只稱作L電平。
從上述色調(diào)控制電路138輸出的脈沖信號PW供給傳輸門134a的P溝道晶體管和傳輸門134b的N溝道晶體管的柵極，進(jìn)而，脈沖信號PW利用反相器133電平反相后，供給傳輸門134a的N溝道晶體管和傳輸門134b的P溝道晶體管的柵極。各傳輸門134a和134b是通過對P溝道晶體管加L電平的柵極信號、對N溝道晶體管加H電平的柵極信號而變成導(dǎo)通狀態(tài)的門電路。因此，傳輸門134a和134b與脈沖信號PW的電平對應(yīng)，一方為導(dǎo)通狀態(tài)，另一方為截止?fàn)顟B(tài)。此外，傳輸門134a的輸入端與供給上述交流驅(qū)動信號FR的線路連接，另一方面，傳輸門134b的輸入端與供給上述交流驅(qū)動信號FR的線路連接。這里，信號/FR是將交流驅(qū)動信號FR的電平反相后的信號。即，當(dāng)交流驅(qū)動信號FR為H電平(＝VH)時，信號/FR變成L電平(＝VL)，當(dāng)交流驅(qū)動信號FR為L電平(＝VL)時，信號/FR變成H電平(＝VH)。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)從色調(diào)控制電路138供給H電平的脈沖信號PW時，傳輸門134a截止，傳輸門134b導(dǎo)通。因此，經(jīng)傳輸門134b對象素電極135加信號/FR。結(jié)果，對象素電極135施加的電壓和對對置電極136施加的電壓的電壓差VH加給上述象素13的液晶層，所以該象素13導(dǎo)通。與此相反，當(dāng)從色調(diào)控制電路138供給L電平的脈沖信號PW時，傳輸門134a導(dǎo)通，傳輸門134b截止。因此，對象素電極135加交流驅(qū)動信號FR，結(jié)果，對上述象素13的液晶層施加的電壓變成VL(＝0V)。其結(jié)果，上述象素13截止。
再有，在圖2中，舉例示出由3個與門和1個或門構(gòu)成色調(diào)控制電路138的情況，當(dāng)然，該色調(diào)控制電路138的構(gòu)成并不限于此。只要是能夠根據(jù)色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2和周期地重復(fù)電平變化的多個色調(diào)信號生成具有與上述色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的時間密度的脈沖信號PW的電路即可。
B-2第1實(shí)施形態(tài)的動作其次，說明本實(shí)施形態(tài)的電光學(xué)裝置的動作。
首先，說明在寫入方式下向象素13內(nèi)的存儲器寫入色調(diào)數(shù)據(jù)并進(jìn)行色調(diào)顯示時的動作。再有，這里，為說明方便起見，說明對1個象素加色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2時的動作。
首先，當(dāng)從未圖示的上位裝置加L電平的片選信號/CE和允許寫入信號/WE時，就變成寫入方式，電光學(xué)裝置內(nèi)的各部分進(jìn)行用來對象素13寫入色調(diào)數(shù)據(jù)的動作。
Y地址譯碼器211對經(jīng)Y地址緩沖器210接受的Y地址信號Ay0～Ayi進(jìn)行譯碼，對由上述Y地址信號Ay0～Ayi特定的行選擇線輸出H電平的Y選擇信號。
另一方面，X地址譯碼器221對經(jīng)X地址緩沖器220接受的X地址信號Ax0～AXi進(jìn)行譯碼，生成并輸出X選擇信號。
輸入電路240因從動作控制電路20加給H電平的使能信號而處于動作狀態(tài)，將從上位裝置經(jīng)輸入輸出端子I/O0～I(xiàn)/O2供給的色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2輸出給采樣保持電路222。采樣保持電路222對由X地址譯碼器221來的X選擇信號指定的列選擇線12輸出從輸入電路240供給的色調(diào)數(shù)據(jù)D0、D1和D2。
這里，設(shè)在作為數(shù)據(jù)寫入對象的象素13內(nèi)的存儲器單元130內(nèi)的晶體管1303和1304(參照圖3)因H電平的Y選擇信號而處于導(dǎo)通狀態(tài)，從采樣保持電路222輸出的各色調(diào)數(shù)據(jù)D0、D1和D2寫入上述象素13內(nèi)的各存儲器單元130a、130b和130c中。
這樣，當(dāng)各存儲器單元130寫入了色調(diào)數(shù)據(jù)D0、D1和D2時，色調(diào)控制電路138與上述色調(diào)數(shù)據(jù)D0、D1和D2和色調(diào)信號P0～P2對應(yīng)生成并輸出H電平或L電平的脈沖信號PW。而且，在該脈沖信號為H電平的期間，使象素導(dǎo)通的電壓加在上述象素的液晶層上，另一方面，在該脈沖信號為L電平的期間，使象素截止的電壓加在上述象素的液晶層上。
詳細(xì)敘述如下。
圖5是表示色調(diào)數(shù)據(jù)D0、D1和D2和從象素13內(nèi)的色調(diào)控制電路138輸出的脈沖信號PW的關(guān)系的真值表，圖6(b)是表示與色調(diào)數(shù)據(jù)D0、D1和D2對應(yīng)，從象素13內(nèi)的色調(diào)控制電路138輸出的脈沖信號PW的波形的動態(tài)波形圖。
首先，當(dāng)色調(diào)數(shù)據(jù)D0、D1和D2全是L電平時，如圖5和圖6(b)所示，脈沖信號PW在所有子域中都為L電平。
其次，當(dāng)色調(diào)數(shù)據(jù)為(LLH)時(即，指色調(diào)數(shù)據(jù)D2和D1為L電平，色調(diào)數(shù)據(jù)D0為H電平的情況，以下用同樣的形式來表示)，如圖5的真值表所示，只當(dāng)色調(diào)信號P0為H電平時脈沖信號PW才為H電平，除此之外的情況PW都是L電平。這里，因色調(diào)信號P0在子域Sf2中為H電平(參照圖6(a))，故如圖6(b)所示，脈沖信號PW只在子域Sf2中為H電平。
其次，當(dāng)色調(diào)數(shù)據(jù)為(LHL)時，如圖5的真值表所示，只當(dāng)色調(diào)信號P1為H電平時脈沖信號PW才為H電平，除此之外的情況PW都是L電平。這里，因色調(diào)信號P1在子域Sf3中為H電平(參照圖6(a))，故如圖6(b)所示，脈沖信號PW只在子域Sf3中為H電平。進(jìn)而，當(dāng)色調(diào)數(shù)據(jù)為(LHH)時，如圖5的真值表所示，當(dāng)色調(diào)信號P0和P1中的任何一個為H電平時脈沖信號PW為H電平。這里，因色調(diào)信號P0如圖6(a)那樣，在子域Sf2中為H電平，色調(diào)信號P1在子域Sf3中為H電平。即，當(dāng)色調(diào)數(shù)據(jù)為(LHH)時，如圖6(b)所示，脈沖信號PW在子域Sf2和Sf3中為H電平。
加給其它的色調(diào)數(shù)據(jù)的情況也一樣。即，與寫入到象素13內(nèi)的各存儲器單元130的色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)決定脈沖信號PW變成H電平(或L電平)的子域。這樣，色調(diào)控制電路138通過進(jìn)行存儲在各存儲器單元130中的色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2和色調(diào)信號P0～P1的運(yùn)算處理，擔(dān)負(fù)生成具有在1場中與上述色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2對應(yīng)的時間密度的脈沖信號PW的作用。
其次，在已施加色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2的情況下，討論加在象素13的象素電極135上的電壓。圖7是表示已寫入象素13內(nèi)的各存儲器單元130中的色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2和與上述色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2對應(yīng)對該象素13的象素電極135施加的電壓的關(guān)系的動態(tài)波形圖。再有，圖7在與各色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)對象素電極135施加的電壓V的上側(cè)，與圖6(b)所示的脈沖信號PW的波形合在一起，進(jìn)行圖示。
首先，當(dāng)色調(diào)數(shù)據(jù)為(LLL)時，脈沖信號PW在所有子域中都為L電平。這時，因在所有子域中圖2所示的傳輸門134a處于導(dǎo)通狀態(tài)，故對上述象素13的象素電極135施加交流驅(qū)動信號FR。另一方面，因?qū)A著液晶137與上述象素電極135對置的對置電極136施加交流驅(qū)動信號FR，故施加在上述象素的液晶層上的電壓在所有子域都變成VL(＝0V)。結(jié)果，上述象素13在所有子域都處于截止?fàn)顟B(tài)，所以，這時，液晶的透射率與色調(diào)數(shù)據(jù)(LLL)對應(yīng)而變成0％。
其次，當(dāng)色調(diào)數(shù)據(jù)為(LLH)時，脈沖信號PW在子域Sf2中為H電平，在其它子域中為L電平。這時，因在子域Sf2中傳輸門134b導(dǎo)通，故對象素電極135施加將交流驅(qū)動信號FR電平反相后的信號/FR。另一方面，在子域Sf1和Sf3中，因傳輸門134a導(dǎo)通，故對象素電極135施加交流驅(qū)動信號FR。因此，在子域Sf2中對象素13的液晶層施加電壓VH，象素13處于導(dǎo)通狀態(tài)，在子域Sf2和Sf3中對上述液晶層施加電壓VL(＝0V)而使象素13處于截止?fàn)顟B(tài)。結(jié)果，在1場內(nèi)施加給象素13的液晶層的有效電壓值變成圖4所示的V1，所以，上述象素13的透射率與色調(diào)數(shù)據(jù)(LLH)對應(yīng)而變成14.3％。
其次，當(dāng)色調(diào)數(shù)據(jù)為(LHH)時，脈沖信號PW在子域Sf2和Sf3中為H電平，另一方面，在子域Sf1中為L電平。因此，在子域Sf2和Sf3中對上述象素13的液晶層施加電壓VH使其導(dǎo)通。另一方面，在子域Sf1中，因?qū)ι鲜鱿笏?3的液晶層施加電壓VL(＝0V)故使上述象素13處于截止?fàn)顟B(tài)。結(jié)果，在1場內(nèi)施加給象素13的液晶層的有效電壓值變成圖4所示的V3，所以，上述象素13的透射率與色調(diào)數(shù)據(jù)(LHH)對應(yīng)而變成42.9％。
加給其它色調(diào)數(shù)據(jù)的情況也一樣。即，在脈沖信號PW為H電平的子域中，將與交流驅(qū)動信號FR的電平反相的信號/FR加給象素電極135的結(jié)果，象素13導(dǎo)通。
與此相反，在脈沖信號PW為L電平的子域中，將交流驅(qū)動信號FR加給象素電極135的結(jié)果，象素13截止。結(jié)果，在1場內(nèi)對上述象素13的液晶層施加與色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的有效電壓，從而得到與上述色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的透射率。即，以與存儲在上述存儲器中的色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的時間密度，對上述象素的液晶層施加使象素導(dǎo)通的電壓或使象素截止的電壓。這樣，在本實(shí)施形態(tài)中，圖2所示的色調(diào)控制電路38與專利權(quán)利要求范圍中的‘脈沖寬度控制電路’相當(dāng)，利用作為該輸出信號的脈沖信號進(jìn)行通斷控制的傳輸門134a和134b與專利權(quán)利要求范圍中的‘開關(guān)電路’相當(dāng)，此外，將它們合并后的電路與專利權(quán)利要求范圍中的‘象素驅(qū)動電路’相當(dāng)。但是，象素驅(qū)動電路只要是不僅在生成具有與色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的時間密度的脈沖信號的同時能夠與該脈沖信號對應(yīng)對各象素施加使象素導(dǎo)通的電壓或使象素截止的電壓的電路即可，當(dāng)然不限于本實(shí)施形態(tài)所示的結(jié)構(gòu)。
如上所述，交流驅(qū)動電壓FR是在每一場使電平反復(fù)反相的信號。因此，如圖7所示，在某一場對象素13的液晶層施加的電壓和在上述場的前后場對象素13的液晶層施加的電壓的極性相反。即，對液晶層施加的電壓的極性周期性地反相，所以，能夠避免對液晶施加直流成分。結(jié)果，具有能抑制液晶性能變差的優(yōu)點(diǎn)。
若按照本實(shí)施形態(tài)，把1場分割成多個子域，以各子域?yàn)閱挝粚Ω飨笏?3的液晶層施加使象素導(dǎo)通的電壓VH或使象素截止的電壓VL(＝0V)，控制1場中的有效電壓值。即，因可以利用處理數(shù)字值的電路構(gòu)成驅(qū)動電路，故在驅(qū)動電路等外圍電路中，不需要象高精度的D/A轉(zhuǎn)換器或運(yùn)算放大器等那樣的用來處理模擬信號的電路。因此，因大大地簡化了電路結(jié)構(gòu)，故具有能降低整個裝置的成本的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)而，因施加在液晶層上的電壓是2值電壓，故從原理上不會發(fā)生因元件特性和布線阻抗等的不均勻而引起的不均勻顯示。因此，若按照本實(shí)施形態(tài)的電光學(xué)裝置裝置，可以進(jìn)行高質(zhì)量和高清晰度的色調(diào)顯示。
進(jìn)而，若按照本實(shí)施形態(tài)，因以與存儲在各存儲器單元中的色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2對應(yīng)的時間密度使象素13處于導(dǎo)通狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)，故對色調(diào)數(shù)據(jù)不變的象素13不必改寫色調(diào)數(shù)據(jù)。即，可以通過色調(diào)數(shù)據(jù)的改寫，只對色調(diào)數(shù)據(jù)有變更的象素13進(jìn)行色調(diào)顯示。因此，例如，與采用對每一場的所有象素進(jìn)行色調(diào)數(shù)據(jù)的寫入的方法的情況相比，具有能明顯降低功耗的優(yōu)點(diǎn)。特別，當(dāng)顯示靜止圖像或變化少的活動圖像時，因?qū)ο笏剡M(jìn)行色調(diào)數(shù)據(jù)的寫入的次數(shù)明顯減少，故上述效果很明顯。
再有，在上述實(shí)施形態(tài)中，說明了寫入方式時的動作，但若按照圖1所示的結(jié)構(gòu)，在讀出方式下，也可以讀出已寫入象素13內(nèi)的存儲器中的色調(diào)數(shù)據(jù)。即，若從未圖示的上位裝置加給L電平的片選信號/CE和允許輸出信號/OE及H電平的允許寫入信號/WE，則對Y地址緩沖器210和X地址緩沖器220及輸出電路241供給H電平的使能信號。而且，從由Y地址信號Ay0～Ayi和X地址信號Ax0～Axj特定的象素存儲器中讀出色調(diào)數(shù)據(jù)，經(jīng)輸入輸出端子I/O0～I(xiàn)/O2向上位裝置輸出。若采用上述結(jié)構(gòu)，可以得到在上位裝置側(cè)不必具備用來存儲各象素的色調(diào)數(shù)據(jù)的存儲器的效果。
C第2實(shí)施形態(tài)其次，說明本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的電光學(xué)裝置。再有，本實(shí)施形態(tài)的電光學(xué)裝置除色調(diào)信號的形態(tài)和象素的結(jié)構(gòu)之外，與圖1所示的第1實(shí)施形態(tài)的電光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)相同。因此，以下，只說明與上述實(shí)施形態(tài)1不同的部分。
在本實(shí)施形態(tài)中，把1場分割成7個子域，通過以各子域?yàn)閱挝皇瓜笏貙?dǎo)通或截止，實(shí)現(xiàn)與3比特的色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2對應(yīng)的8色調(diào)顯示。具體對象素施加電壓的形式和子域Sf1～Sf7的周期如下。
例如，當(dāng)對某象素加色調(diào)數(shù)據(jù)(LLH)時，即，進(jìn)行上述象素的透射率為14.3％的色調(diào)顯示時，在1場(1f)中，在子域Sf1中，對上述象素的液晶層施加電壓VH，另一方面，在其它子域Sf2～Sf7中，對上述液晶層施加電壓VL(＝0V)。這里，有效電壓值可以對瞬時電壓值的平方在1周期(1場(1f))內(nèi)平均后再開方求得，所以，若將子域Sf1設(shè)定為相對1場(1f)為(V1/VH)2的期間，則通過上述施加電壓，在1場(1f)中對液晶層施加的有效電壓值變成V1。
此外，例如，當(dāng)對某象素加色調(diào)數(shù)據(jù)(LHL)時，即，進(jìn)行上述象素的透射率為28.6％的色調(diào)顯示時，在1場(1f)中，在子域Sf1～Sf2中，對上述象素的液晶層施加電壓VH，另一方面，在其它子域Sf3～Sf7中，對上述液晶層施加電壓VL。這里，若將子域Sf1～Sf2設(shè)定為相對1場(1f)為(V2/VH)2的期間，則通過上述施加電壓，在1場(1f)中對液晶層施加的有效電壓值變成V2。如上所述，因子域Sf1設(shè)定為(V1/VH)2的期間，故對子域Sf2，可以設(shè)定為(V2/VH)2-(V1/VH)2的期間。
同樣，例如，當(dāng)對某象素加色調(diào)數(shù)據(jù)(LHH)時，即，進(jìn)行上述象素的透射率為42.9％的色調(diào)顯示時，在1場(1f)中，在子域Sf1～Sf3中，對上述象素的液晶層施加電壓VH，另一方面，在其它子域Sf4～Sf7中，對上述液晶層施加電壓VL。因此，若將子域Sf1～Sf3設(shè)定為相對1場(1f)為(V3/VH)2的期間，則通過上述施加電壓對上述液晶層施加的有效電壓值變成V3。這里，如上所述，因子域Sf1～Sf2設(shè)定為(V1/VH)2的期間，故對子域Sf3，可以設(shè)定為(V3/VH)2-(V2/VH)2的期間。
以下同樣，可以分別決定其它子域Sf4～Sf6的期間。此外，最后，可以將子域Sf7的期間設(shè)定為從1場減去子域Sf1～Sf6的期間。只是，如上所述，作為各子域Sf1～Sf7的合計(jì)期間，有必要確保相對1場大于(V7/VH)2的周期。但是，即使子域Sf1～Sf7的合計(jì)周期比相對1場為(V7/VH)2的周期還要長，即，即使對液晶層施加的有效電壓值超過圖4中的V7，因已達(dá)到飽和故透射率為100％。
這樣，在本實(shí)施形態(tài)中，因在1場中對液晶層施加的電壓的形式不同于上述實(shí)施形態(tài)1，故由色調(diào)信號生成電路23輸出的色調(diào)信號P0、P1和P2也與上述實(shí)施形態(tài)1的色調(diào)信號不同。
圖10(a)是表示本實(shí)施形態(tài)的色調(diào)信號P0～P2的波形的動態(tài)波形圖。如該圖所示，各色調(diào)信號以1場的各子域?yàn)閱挝?，設(shè)定成H電平或L電平。在本實(shí)施形態(tài)中，如圖10(a)所示，作為色調(diào)信號P0～P2，使用進(jìn)行‘1’～‘7’的計(jì)數(shù)的3比特計(jì)數(shù)器的輸出信號。即，色調(diào)信號P0、P1和P2在子域Sf1中，分別變成H電平、L電平、L電平，表示計(jì)數(shù)值為‘1’，在子域Sf2中，分別變成L電平、H電平、L電平，表示計(jì)數(shù)值為‘2’，在子域Sf3中，分別變成H電平、H電平、L電平，表示計(jì)數(shù)值為‘3’。
其次，圖8是表示本實(shí)施形態(tài)的電光學(xué)裝置的象素13a的具體結(jié)構(gòu)的圖。這里，圖8所示的存儲器單元130與圖3所示的上述實(shí)施形態(tài)1的存儲器一樣。只是，在該存儲器單元130內(nèi)的反相器1302的輸出(/Q輸出)供給后級的色調(diào)控制電路138這一點(diǎn)上與上述實(shí)施形態(tài)1不同。
如圖8所示，色調(diào)控制電路138a是由輸入存儲器130b的/Q輸出和色調(diào)信號P1的或門、輸入存儲器130c的/Q輸出和色調(diào)信號P2的或門、3個與門和最后輸出的或門構(gòu)成的比較電路。進(jìn)而，具有將色調(diào)控制電路138a的輸出信號作為輸入信號的反相器133。以下，將圖8所示的反相器133的輸出信號稱作脈沖信號PW。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，將從色調(diào)信號生成電路23供給的色調(diào)信號P0～P2與寫入各存儲器單元130的色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2進(jìn)行比較，當(dāng)色調(diào)信號P0～P2的計(jì)數(shù)值小于色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2時，輸出H電平的脈沖信號PW，當(dāng)色調(diào)信號P0～P2的計(jì)數(shù)值大于色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2時，輸出L電平的脈沖信號PW。結(jié)果，得到具有與色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2對應(yīng)的時間密度的脈沖信號PW。再有，色調(diào)控制電路138a和反相器133只要能輸出具有與色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2對應(yīng)的時間密度的脈沖信號PW即可，當(dāng)然不限于圖8所示的結(jié)構(gòu)。
其次，參照圖9所示的真值表和圖10(b)所示的動態(tài)波形圖，說明色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2和色調(diào)信號P0～P2與脈沖信號PW的關(guān)系。
如圖9和圖10(b)所示，當(dāng)向象素13a內(nèi)的各存儲器130寫入色調(diào)數(shù)據(jù)(LLL)時，在所有子域中，脈沖信號PW都是L電平。即，這時，與上述色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的值是‘0’。另一方面，如圖10(a)所示，作為比較對象的色調(diào)信號的計(jì)數(shù)值在‘0’以下的情況沒有。結(jié)果，如圖9和圖10(b)所示，脈沖信號PW在所有子域中都為L電平。
其次，當(dāng)向象素13a內(nèi)的各存儲器130寫入色調(diào)數(shù)據(jù)(LLH)時，當(dāng)色調(diào)信號的計(jì)數(shù)值在‘1’以下時，脈沖信號PW為H電平，另一方面，當(dāng)計(jì)數(shù)值比‘1’大時，脈沖信號PW為L電平。這里，如圖10(a)所示，只有在子域Sf1中色調(diào)信號的計(jì)數(shù)值才在‘1’以下。因此，脈沖信號PW如圖9和圖10(b)所示，只在子域Sf1中為H電平，在其它子域Sf2～Sf7(即色調(diào)信號的計(jì)數(shù)值比‘1’大的子域)中，為L電平。
其次，假定當(dāng)向存儲器單元130寫入與值‘2’對應(yīng)的色調(diào)數(shù)據(jù)(LHL)的情況。如圖10(a)所示，只有在子域Sf1和Sf2中色調(diào)信號的計(jì)數(shù)值才在‘2’以下。因此，這時，如圖9和圖10(b)所示，在子域Sf1和Sf2中脈沖信號PW為H電平，另一方面，在其它子域Sf3～Sf7(即色調(diào)信號的計(jì)數(shù)值比‘2’大的子域)中，為L電平。與加其它色調(diào)數(shù)據(jù)的情況一樣。這樣，在本實(shí)施形態(tài)中，將所加色調(diào)數(shù)據(jù)的值與色調(diào)信號的計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，脈沖信號PW的電平是與該比較結(jié)果對應(yīng)的值。換言之，根據(jù)上述比較結(jié)果決定脈沖信號PW為H電平的子域和為L電平的子域。
其次，參照圖11說明通過輸出具有上述那樣的波形的脈沖信號PW對各象素13a的象素電極135施加的電壓V。再有，在圖11中，和圖7一樣，在與各色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)對象素電極135施加的電壓V的上側(cè)，與和上述色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的脈沖信號PW(圖10(b)所示的脈沖)合在一起。
首先，當(dāng)色調(diào)數(shù)據(jù)為(LLL)時，脈沖信號PW在所有子域中都為L電平。因此，在所有子域中，對上述象素13a的象素電極135施加交流驅(qū)動信號FR。
結(jié)果，上述象素13a在所有子域中都處于截止?fàn)顟B(tài)，透射率與色調(diào)數(shù)據(jù)(LLL)對應(yīng)變成0％。
其次，當(dāng)色調(diào)數(shù)據(jù)為(LLH)時，脈沖信號PW在子域Sf1中為H電平，在其它子域Sf2～Sf7中為L電平。因此，在子域Sf1中，對上述象素13a的象素電極135施加將交流驅(qū)動信號FR的電平反相后的信號/FR，使上述象素13a處于導(dǎo)通狀態(tài)，另一方面，在子域Sf2～Sf7中，對上述象素13a的象素電極135施加交流驅(qū)動信號FR，使其處于截止?fàn)顟B(tài)。這里，子域Sf1設(shè)定成相對1場(1f)為(V1/VH)2的周期，所以，在上述1場中對象素13a的液晶層施加的有效電壓值變成圖4所示的V1。因此，上述象素13a的透射率與色調(diào)數(shù)(LLH)對應(yīng)變成14.3％。
進(jìn)而，當(dāng)色調(diào)數(shù)據(jù)為(LHL)時，脈沖信號PW在子域Sf1和Sf2中為H電平，在其它子域Sf3～Sf7中為L電平。因此，在子域Sf1～Sf2中，對上述象素13a的液晶層施加電壓VH，使其處于導(dǎo)通狀態(tài)，另一方面，在子域Sf3～Sf7中，對上述象素13a的液晶層施加電壓VL(＝0V)，使其處于截止?fàn)顟B(tài)。這里，子域Sf1～Sf2設(shè)定成相對1場(1f)為(V2/VH)2的周期，所以，在上述1場(1f)中對象素13a的液晶層施加的有效電壓值變成圖4所示的V2。因此，上述象素13a的透射率與色調(diào)數(shù)(LHL)對應(yīng)變成28.6％。
加給其它的色調(diào)數(shù)據(jù)也一樣。即，在脈沖信號PW為H電平的子域中，對象素電極135施加信號/FR，使上述象素13a導(dǎo)通，另一方面，在脈沖信號PW為L電平的子域中，對象素電極135施加交流驅(qū)動信號FR，使上述象素13a截止。結(jié)果，將與色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的有效電壓加給上述象素13a的液晶層，得到與色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的透射率。
若按照本實(shí)施形態(tài)，除了和實(shí)施形態(tài)1同樣的效果之外，還可以得到以下效果。
在上述實(shí)施形態(tài)1中，雖然具有結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)，但因?qū)Ω髯佑虻闹芷谶M(jìn)行了規(guī)定的加權(quán)，該加權(quán)方法決定了能夠施加給液晶層的有效電壓(或這時的幅度)。這里，因存在具有各式各樣的電壓/透射率特性的液晶，故由于所使用的液晶的原因，有時對液晶層不能施加與所要的透射率對應(yīng)的有效電壓。即，當(dāng)使用上述實(shí)施形態(tài)1的方法時，存在難以靈活地適應(yīng)具有各式各樣的電壓/透射率特性的液晶的問題。
與此相對，若按照本實(shí)施形態(tài)，可以與所使用的液晶的電壓/透射率特性對應(yīng)，任意設(shè)定各子域的周期。即，可以與所使用的液晶的電壓/透射率特性對應(yīng)任意設(shè)定各子域的周期，從而對液晶層得以施加與所要的透射率對應(yīng)的有效電壓。這樣，若按照本實(shí)施形態(tài)，與上述實(shí)施形態(tài)1的方法比較，具有能靈活地適應(yīng)具有各式各樣的電壓/透射率特性的液晶的優(yōu)點(diǎn)。
這里，在本實(shí)施形態(tài)中，通過改變色調(diào)生成電路23生成的各色調(diào)信號的電平反相的周期，可以改變各子域的周期。結(jié)果，具有很容易調(diào)整各子域的周期使其與所使用的液晶的電壓/透射率特性和所要的透射率對應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。
D實(shí)施形態(tài)3其次，說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3的電光學(xué)裝置。
本實(shí)施形態(tài)的電光學(xué)裝置除色調(diào)信號的形態(tài)和象素的結(jié)構(gòu)之外，與上述各實(shí)施形態(tài)的電光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)相同。因此，對和上述各實(shí)施形態(tài)的電光學(xué)裝置共同的部分省略其說明。
在本實(shí)施形態(tài)中，把1場分割成8個子域Sf0～Sf7，通過以各子域?yàn)閱挝皇瓜笏?3b導(dǎo)通或截止來實(shí)現(xiàn)8個色調(diào)的顯示。只是，在把1場分割成的8個子域Sf0～Sf7中，在最初的子域Sf0中，使象素13b截止而與色調(diào)數(shù)據(jù)無關(guān)。
再有，有必要將子域Sf0設(shè)定成相對1場(1f)為1-(V7/VH)2的周期，因此，子域Sf7便設(shè)定成相對1場(1f)為(V7/VH)2-(V6/VH)2的周期(詳情后述)。
在其它子域Sf1～Sf6中，以和上述實(shí)施形態(tài)2同樣的方式使象素13b導(dǎo)通或截止。
此外，本實(shí)施形態(tài)所使用的色調(diào)信號P0～P2在子域Sf1～Sf7中，和上述實(shí)施形態(tài)2中的色調(diào)信號P0～P2的形態(tài)相同。但在子域Sf0中，則如圖14(a)所示，所有的色調(diào)信號P0、P1和P2都為L電平。
其次，圖12是表示本實(shí)施形態(tài)的電光學(xué)裝置的象素13b的具體結(jié)構(gòu)的電路圖。如該圖所示，本實(shí)施形態(tài)中的象素13b除部分外，與圖8所示的上述實(shí)施形態(tài)2中的象素13a有相同的象素電路結(jié)構(gòu)。具體地說，本實(shí)施形態(tài)中的象素13b除上述實(shí)施形態(tài)2中的象素13a內(nèi)的各部分外，還具有將色調(diào)信號P0、P1和P2作為輸入信號的或非門139a和將該或非門139a的輸出信號及色調(diào)控制電路38a的輸出信號作為輸入信號的或非門139b。再有，下面，將圖12所示的或非門139b的輸出信號稱作脈沖信號PW。
圖13是表示色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2及色調(diào)信號P0～P2與從象素13b內(nèi)的或非門139b輸出的脈沖信號PW的關(guān)系的真值表，圖14(b)是表示與各色調(diào)數(shù)據(jù)D0～D2對應(yīng)的脈沖信號PW的波形的動態(tài)波形圖。如上所述，色調(diào)信號P0～P2在子域Sf0中為L電平。這時，從圖12所示的象素13b內(nèi)的或非門139a輸出H電平的信號，該信號輸入到或非門139b中。結(jié)果，如圖13和圖14(b)所示，脈沖信號PW變成L電平而與色調(diào)數(shù)據(jù)無關(guān)。再有，如圖13和圖14(b)所示，在子域Sf0以外的子域Sf1～Sf7中，脈沖信號PW的電平與前面圖10(b)所示的脈沖信號PW的電平一樣。
其次，參照圖15說明通過從或非門139b輸出具有上述那樣的的波形的脈沖信號PW對各象素13b的象素電極135施加的電壓。
例如，當(dāng)色調(diào)數(shù)據(jù)為(LLH)時，脈沖信號PW在子域Sf1中為H電平，在其它子域Sf2～Sf7中為L電平。因此，這時，只在子域Sf1中象素13b才處于導(dǎo)通狀態(tài)，所以，上述象素13b的透射率與色調(diào)數(shù)據(jù)(LLH)對應(yīng)變成14.3％。
其次，當(dāng)色調(diào)數(shù)據(jù)為(HHH)時，脈沖信號PW在子域Sf0中為L電平，在其它子域Sf1～Sf7中為H電平。因此，在子域Sf0中象素13b處于截止?fàn)顟B(tài)，在其它子域Sf1～Sf7中象素13b處于導(dǎo)通狀態(tài)。結(jié)果，可以得到與色調(diào)數(shù)據(jù)(HHH)對應(yīng)的透射率。
若按照本實(shí)施形態(tài)，除可以得到和上述各實(shí)施形態(tài)同樣的效果之外，通過設(shè)置使象素13b與色調(diào)數(shù)據(jù)無關(guān)而處于截止?fàn)顟B(tài)的子域，還可以得到以下效果。
圖4示出一例電壓—透射率特性，但并不是所有的液晶都具有這樣的特性。即，因液晶的不同，例如，可以具有圖16所示那樣的電壓—透射率特性。即，當(dāng)該液晶加上閾值VTH2以上的電壓時，與施加電壓對應(yīng)透射率減小。
在上述實(shí)施形態(tài)2的電光學(xué)裝置中，若給出色調(diào)數(shù)據(jù)(HHH)，對上述象素13a施加使象素13a在所有的子域中都導(dǎo)通的電壓，則要考慮在1場中加給液晶層的有效電壓值在上述電壓VTH2以上。這里，當(dāng)使用具有上述圖4所示的電壓—透射率特性的液晶時，即使加給VTH2以上的有效電壓也可以得到與色調(diào)數(shù)據(jù)(HHH)對應(yīng)的100％的透射率，所以，不會有問題。但是，當(dāng)使用具有圖16所示那樣的電壓—透射率特性的液晶時，若加給VTH2以上的有效電壓，盡管透射率應(yīng)該與色調(diào)數(shù)據(jù)(HHH)對應(yīng)為100％，但實(shí)際上透射率比它低。結(jié)果，存在顯示圖像對比度低的問題。
與此相對，在本實(shí)施形態(tài)中，設(shè)置使象素13b與色調(diào)數(shù)據(jù)無關(guān)而處于截止?fàn)顟B(tài)的子域Sf0。因此，若選定子域f0的周期，當(dāng)在除子域Sf0以外的子域Sf1～Sf7中使象素13b導(dǎo)通時，對上述象素13b的液晶層施加有效電壓VTH2，則不會出現(xiàn)上述問題，可以得到與色調(diào)數(shù)據(jù)(HHH)對應(yīng)的100％的透射率。結(jié)果，具有能夠提高顯示圖像的對比度的優(yōu)點(diǎn)。這里，通過調(diào)整色調(diào)信號生成電路23生成的各色調(diào)信號的周期，可以容易變更各子Sf0～Sf7的周期。
再有，在本實(shí)施形態(tài)中，在各場的最初的子域Sf0中使象素13b處于截止?fàn)顟B(tài)，但所述的子域Sf0不一定必須在各場的最初期間。此外，所述的子域不限于在1場內(nèi)只有1個期間，例如，也可以在1場內(nèi)的多個區(qū)間(即，各子域Sf1～Sf7之間的區(qū)間)使象素與色調(diào)數(shù)據(jù)無關(guān)而處于截止?fàn)顟B(tài)。
E變形例以上說明了本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)，上述實(shí)施形態(tài)充其量只不過是一些例子，只要不脫離本發(fā)明的宗旨，可以對上述實(shí)施形態(tài)進(jìn)行各種各樣的變形。作為變形例，例如考慮有以下一些。
<變形例1>
在上述實(shí)施形態(tài)中，交流驅(qū)動信號FR的電平反相時間與場的切換時間同步，但不一定必須如此。即，交流驅(qū)動信號FR的切換時間可以與場的切換時間毫無關(guān)系。因此，可以將交流驅(qū)動信號FR的電平反相的周期設(shè)定成使閃爍發(fā)生最少的周期。例如，可以對每一個子域使交流驅(qū)動信號FR的電平反相，或在1場內(nèi)每隔幾個子域使交流驅(qū)動信號FR的電平反相，或者，以與場和子域完全不同的周期使交流驅(qū)動信號FR的電平反相。這樣，通過使FR的電平反相，可以縮短對液晶層施加的電壓的極性反相周期，所以能抑制閃爍的發(fā)生。再有，即使以比1場短的周期使FR的電平反相，也只是使對液晶137施加的電壓極性反相，在1場內(nèi)加給液晶的有效電壓與前面的各實(shí)施形態(tài)實(shí)際上是一樣的。
<變形例2>
在上述實(shí)施形態(tài)中，對對置電極136施加每一場的電平重復(fù)反相的交流驅(qū)動信號FR，同時，為使象素13導(dǎo)通對象素電極135施加交流驅(qū)動信號FR的反相電平的信號，為使象素13截止對象素電極135施加交流驅(qū)動信號FR，因此，對液晶層施加電壓VH或VL。但是，用來對液晶層施加電壓VH或VL的方法不限于此，例如也可以采用以下的方法。
在本變形例中，對對置電極136施加一定的電壓Vc，另一方面，對象素電極135施加V1、Vc或V2中的任何一種電壓，使象素13導(dǎo)通或截止。這里，電壓V1是只比電壓Vc高出電壓VH的電壓，電壓V2是只比電壓Vc低出電壓VH的電壓。
在本變形例中，對圖2(或圖8、圖12)所示的傳輸門134a的輸入端供給電壓Vc，另一方面，與交流驅(qū)動信號FR的電平對應(yīng)，對傳輸門134b的輸入端供給電壓V1或V2。具體地說，當(dāng)交流驅(qū)動信號FR為H電平時，對傳輸門134b的輸入端供給電壓V1，L電平時，供給電壓V2。
以下，參照圖17說明本變形例對象素電極施加的電壓。再有，圖17示出當(dāng)將本變形例用于上述實(shí)施形態(tài)1的電光學(xué)裝置時對象素電極135施加的電壓的例子。
(1)象素13截止的情況在應(yīng)使象素13截止的子域、即上述脈沖信號PW為L電平的子域中，傳輸門134a導(dǎo)通的結(jié)果，對象素電極135施加電壓Vc。
這里，因?qū)χ秒姌O136施加電壓Vc，故加給上述象素13的液晶層的電壓為VL(＝0V)，象素13截止。
(2)象素13導(dǎo)通的情況在應(yīng)使象素13導(dǎo)通的子域、即上述脈沖信號PW為H電平的子域中，傳輸門134b導(dǎo)通的結(jié)果，與交流驅(qū)動信號FR的電平對應(yīng)，對象素電極135施加電壓V1或V2。再有，在圖17中，假定交流驅(qū)動信號FR在每一場電平重復(fù)反相的情況。
具體地說，當(dāng)象素13導(dǎo)通時，若交流驅(qū)動信號FR為H電平，對象素電極135施加上述電壓V1，結(jié)果，因?qū)ι鲜鱿笏?3的液晶層施加作為電壓V1和電壓Vc的電壓差的電壓VH，故象素13導(dǎo)通。另一方面，當(dāng)象素13導(dǎo)通時，若交流驅(qū)動信號FR為L電平，對象素電極135施加上述電壓V2，結(jié)果，因?qū)ι鲜鱿笏?3的液晶層施加作為電壓V2和電壓Vc的電壓差的電壓VH，故象素13導(dǎo)通。這里，在交流驅(qū)動信號FR為H電平的場中對液晶層施加的電壓和在交流驅(qū)動信號FR為L電平的場中對液晶層施加的電壓絕對值相等而極性相反。
這樣，當(dāng)采用本變形例的方法時，和上述各實(shí)施形態(tài)一樣，可以避免對液晶施加直流成分，結(jié)果，可以防止液晶的質(zhì)量變差。再有，本變形例和上述變形例1一樣，當(dāng)然交流驅(qū)動信號FR的電平反相時間可以不和場或子域的切換時間同步。
F液晶裝置的整體結(jié)構(gòu)其次，參照圖18和圖19說明上述實(shí)施形態(tài)或應(yīng)用形態(tài)的電光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)。這里，圖18是表示電光學(xué)裝置100的結(jié)構(gòu)的平面圖，圖19是圖18的A-A’線剖面圖。
如這些圖所示，電光學(xué)裝置100的結(jié)構(gòu)是，使形成象素13等的元件襯底10和形成對置電極136等的對置襯底14相互保持一定的間隙，并用密封材料15將它們貼合在一起，同時，在該間隙中夾著有作為電光學(xué)材料的液晶137。再有，實(shí)際上，密封部件15有缺口，在通過該缺口封入液晶137后，利用密封材料進(jìn)行密封，圖中將這些都省略了。
這里，如上所述，使元件襯底10為半導(dǎo)體襯底時，襯底不透明。因此，象素13內(nèi)的象素電極135由鋁等反射性金屬形成，電光學(xué)裝置100作為反射型電光學(xué)裝置使用。與此相對，對置電極14因由玻璃等構(gòu)成，所以透明。當(dāng)然，元件襯底10也可以由玻璃等透明的絕緣襯底構(gòu)成。當(dāng)使用這樣的絕緣襯底時，若由反射性金屬形成象素電極135，則可以進(jìn)行反射型顯示，若用其它的材料形成，則進(jìn)行透射型顯示。此外，當(dāng)由反射性金屬形成象素電極135時，最好將構(gòu)成上述象素13的各電路、即存儲器單元130、色調(diào)控制電路138及傳輸門134a、134b等設(shè)在與上述象素電極135的觀測側(cè)相反的一側(cè)。若這樣，因在各象素電極間不需要設(shè)置用來形成這些電路的區(qū)域，故具有能提高各象素的孔徑比的效果。
在元件襯底10上，在密封材料15的內(nèi)側(cè)且在顯示區(qū)域的外側(cè)區(qū)域設(shè)置遮光膜16。在形成該遮光膜16的區(qū)域內(nèi)，例如，在區(qū)域20a形成Y地址緩沖器210和Y地址譯碼器211等，此外，在區(qū)域21a形成X地址緩沖器220、X地址澤碼器221和采樣保持電路222等。
即，遮光膜16防止光入射到在該區(qū)域形成的驅(qū)動電路上。該遮光膜16和對置電極136同時施加交流驅(qū)動信號FR。因此，在形成遮光膜16的區(qū)域，因施加給液晶層的電壓近似為0，故和對象素電極135不加電壓的情況處于相同的顯示狀態(tài)。
此外，在元件襯低10中，在位于區(qū)域21a的外側(cè)隔著密封材料15的區(qū)域22中，形成多個連接端子，輸入外來的控制信號(例如，供給上述動作控制電路20的各信號)或色調(diào)數(shù)據(jù)和電源等。
另一方面，對置襯底14的對置電極136利用設(shè)在襯底貼合部分的4個角中的一個角上的導(dǎo)電材料(省略圖示)，使元件襯底10中的遮光膜16和連接端子導(dǎo)電。即，經(jīng)設(shè)在元件襯底10上的連接端子對遮光膜16，進(jìn)而經(jīng)導(dǎo)電材料對對置電極136分別施加交流驅(qū)動信號FR。
此外，在對置電極14上，根據(jù)電光學(xué)裝置100的用途，例如，若是直視型裝置，第1，設(shè)置呈條狀、瑪賽克狀、三角形狀等排列的濾色器，第2，例如，設(shè)置由金屬材料或樹脂等形成的遮光膜(黑色矩陣)。再有，當(dāng)用于色光調(diào)制時，例如，當(dāng)作為后述的投影儀的光閥使用時，不形成濾色器。此外，若是直視型，則必要時設(shè)置前燈，使光從對置電極照射到電光學(xué)裝置100上。進(jìn)而，在元件襯底10和對置電極14的電極形成面上，設(shè)置分別在規(guī)定方向進(jìn)行了磨擦處理的定向膜(未圖示)等，在不加電壓的狀態(tài)下規(guī)定液晶分子的排列方向，另一方面，在對置電極14一側(cè)，設(shè)置與定向方向?qū)?yīng)的偏振片(未圖示)。只是，作為液晶137，若使用作為微粒子分散在高分子中的高分子分散型液晶，則不需要上述定向膜和偏振片等，結(jié)果，因光的利用率高，故在高輝度和低功耗等方面是有利的。
此外，在實(shí)施形態(tài)中，因使用半導(dǎo)體襯底作為構(gòu)成電光學(xué)裝置的元件襯底10，所以，在這里，最好用MOS型EFT形成各象素13內(nèi)的存儲器單元或各門電路等外圍電路的構(gòu)成元件，但本發(fā)明不限于此。例如，也可以使用玻璃或石英等非晶質(zhì)襯底作為元件襯底10，并在此堆積半導(dǎo)體薄膜后形成薄膜晶體管(TFT)。若使用TFT，則可以使用透明襯底作為元件襯底10。
再有，作為，液晶，除TN型之外，還可以使用具有180度以上的扭角定向的STN(超扭轉(zhuǎn)向列)型、BTN(雙穩(wěn)扭轉(zhuǎn)向列)型·強(qiáng)感應(yīng)型等具有存儲性能的雙穩(wěn)型、高分子分散型的液晶，進(jìn)而可以使用將在分子的長軸方向和短軸方向具有可見光吸收各向異性的染料(客)溶解在具有一定的分子排列的液晶(主)中使染料分子和液晶分子平行排列的主客型液晶等。
此外，也可以是在不加電壓時液晶分子相對兩襯底在垂直方向排列，而加電壓時液晶分子相對兩襯底在水平方向排列，即所謂垂直定向(homeotropic)的結(jié)構(gòu)，也可以是在不加電壓時液晶分子相對兩襯底在水平方向排列，而加電壓時液晶分子相對兩襯底在垂直方向排列，即所謂平行(水平)定向(均勻定向)的結(jié)構(gòu)。進(jìn)而，還可以是不在對置襯底14上配置對置電極136而在元件襯底10上相互隔開呈梳齒狀配置象素電極135和對置電極136的結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，液晶分子水平定向，液晶分子的定向方向隨電極間的橫向電場而變化。這樣，若采用本發(fā)明的驅(qū)動方法，作為液晶的定向方式，可以使用各種各樣的定向方式。
進(jìn)而，除了液晶裝置之外，電光學(xué)裝置還適用于使用電發(fā)光(EL)、數(shù)字微型鏡器件(DMD)、等離子體發(fā)光和因發(fā)射電子而產(chǎn)生的熒光等并利用該電光學(xué)效應(yīng)進(jìn)行顯示等各種電光學(xué)裝置。這時，作為電光學(xué)裝置材料，可以是EL、鏡器件、氣體和熒光體等。再有，當(dāng)使用EL作為電光學(xué)材料時，因在元件襯底10上，EL插在象素電極135和透明導(dǎo)電膜的對置電極136之間，故不需要圖18和圖19所示的對置電極14。這樣，本發(fā)明可適用于具有和上述結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)的電光學(xué)裝置，特別是，能夠適用于使用進(jìn)行導(dǎo)通或截止2值顯示的象素，進(jìn)行色調(diào)顯示的所有的電光學(xué)裝置。
G電子儀器其次，說明將上述液晶裝置用于具體的電子儀器的幾個例子。
(1)投影儀首先，說明將實(shí)施形態(tài)的電光學(xué)裝置作為光閥使用的投影儀。圖20是表示該投影儀的結(jié)構(gòu)的平面圖。如該圖所示，在投影儀1100的內(nèi)部，沿系統(tǒng)光軸PL配置偏振光照明裝置1110。在該偏振光照明裝置1110中，從燈1112發(fā)出的光經(jīng)反射鏡1114反射后變成大致平行的光束，入射到第1集成透鏡1120。由此，從燈1112射出的光被分割成多個中間光束。該分割的中間光束利用在光入射側(cè)具有第2集成透鏡的偏振光變換元件，變換成偏振光方向大致一致的單一的偏振光束(S偏振光束)，從偏振光照明裝置1110射出。
從偏振光照明裝置1110射出的S偏振光束由偏振光束分裂器1140的S偏振光束反射面1141反射。在該反射光束中，藍(lán)色光束(B)由二色鏡1151的藍(lán)色反射層反射，并由反射型電光學(xué)裝置100B調(diào)制。此外，在透過二色鏡1151的藍(lán)色反射層的光束中，紅色光束(R)由二色鏡1152的紅色反射層反射，并由反射型電光學(xué)裝置100R調(diào)制。另一方面，在透過二色鏡1151的藍(lán)色反射層的光束中，綠色光束(G)透過二色鏡1152的紅色反射層反射層，并由反射型電光學(xué)裝置100G調(diào)制。
這樣一來，分別由電光學(xué)裝置100R、100G、100B進(jìn)行了色光調(diào)制了紅、綠、藍(lán)色光利用偏振光束分裂器1140依次合成后，再利用投影光學(xué)系統(tǒng)1160投影到屏幕1170上。再有，在電光學(xué)裝置100R、100G和100B中，因由二色鏡1151、1152入射與R、G、B各原色對應(yīng)的光束，故不需要濾色器。
再有，在本實(shí)施形態(tài)中，使用了反射型電光學(xué)裝置，但也可以使用透過型顯示的電光學(xué)裝置來作為投影儀。
(2)便攜式計(jì)算機(jī)其次，說明上述電光學(xué)裝置應(yīng)用于便攜式個人計(jì)算機(jī)的例子。圖21是表示該個人計(jì)算機(jī)的構(gòu)成的透視圖。圖中，計(jì)算機(jī)1200由包括鍵盤1202的主機(jī)1204和顯示器1206構(gòu)成。該顯示器1206通過在剛才所述的電光學(xué)裝置100的前面附加前燈而構(gòu)成。
再有，在該構(gòu)成中，因?qū)㈦姽鈱W(xué)裝置100作為反射直視型電光學(xué)裝置使用，故最好在象素電板135上形成凹凸，使反射光向各個方向散射。
(3)便攜式電話機(jī)進(jìn)而，說明上述電光學(xué)裝置應(yīng)用于便攜式電話機(jī)的例子。圖22是表示該便攜式電話機(jī)的構(gòu)成的透視圖。圖中，便攜式電話機(jī)1400除了多個操作鍵1402之外、還包括受話器耳承1404、送話口1406和電光學(xué)裝置100。必要時，在該電光學(xué)裝置100的前面還設(shè)有前燈。此外，在該構(gòu)成中，因?qū)㈦姽鈱W(xué)裝置100作為反射直視型電光學(xué)裝置使用，故最好在象素電極135上形成凹凸。
再有，作為電子儀器，除參照圖20～圖22已說明的之外，還可以舉出液晶電視，尋象器型或監(jiān)視器直視型的錄象機(jī)、車輛導(dǎo)航裝置、尋呼機(jī)、電子筆記本、電子計(jì)算器、文字處理機(jī)、工作站、電視電話、POS終端、和包括觸摸面板的儀器等。當(dāng)然，對各種電子儀器，上述實(shí)施形態(tài)及其變形例的電光學(xué)裝置都可以適用。
如上所述，若按照本發(fā)明，通過使象素導(dǎo)通或截止，可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的色調(diào)顯示。此外，若按照本發(fā)明，各象素具有存儲器，對存儲在上述存儲器中的色調(diào)數(shù)據(jù)和由色調(diào)信號生成電路生成的色調(diào)信號進(jìn)行運(yùn)算處理，并與其結(jié)果對應(yīng)使各象素導(dǎo)通或截止，所以，只對色調(diào)數(shù)據(jù)的內(nèi)容有變更的象素進(jìn)行色調(diào)數(shù)據(jù)的寫入即可。因此，可以降低功耗。
權(quán)利要求
1.一種電光學(xué)裝置的驅(qū)動方法，該電光學(xué)裝置包括分別具有K(K＝1、2、3、…的自然數(shù))比特的存儲器的多個象素，與K比特的色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)進(jìn)行K比特的色調(diào)顯示，其特征在于向上述象素存儲器寫入所述色調(diào)數(shù)據(jù)，根據(jù)已寫入上述存儲器的色調(diào)數(shù)據(jù)和K比特的色調(diào)信號，生成具有與上述色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的時間密度的脈沖信號，與上述脈沖信號對應(yīng)，對上述象素施加使象素導(dǎo)通的電壓或使象素截止的電壓。
2.權(quán)利要求1記載的電光學(xué)裝置的驅(qū)動方法，其特征在于上述K比特的色調(diào)信號，其各比特的選擇期間分別設(shè)定為可進(jìn)行20、21、22、…2k-1的色調(diào)顯示的時間密度。
3.權(quán)利要求1至2任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置的驅(qū)動方法，其特征在于根據(jù)上述色調(diào)數(shù)據(jù)選擇與上述色調(diào)信號對應(yīng)的比特的色調(diào)信號，通過合成已選擇的各色調(diào)信號的選擇期間來生成上述脈沖信號，根據(jù)上述脈沖信號，對上述象素電極施加使象素導(dǎo)通的電壓或使象素截止的電壓。
4.權(quán)利要求1記載的電光學(xué)裝置的驅(qū)動方法，其特征在于上述K比特的色調(diào)信號是K比特的計(jì)數(shù)器的輸出信號，維持上述輸出信號表示的各計(jì)數(shù)值的期間設(shè)定為可進(jìn)行K比特的色調(diào)顯示的時間密度。
5.權(quán)利要求1或4記載的電光學(xué)裝置的驅(qū)動方法，其特征在于將上述K比特的色調(diào)數(shù)據(jù)與上述色調(diào)信號的K比特的計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果生成上述脈沖信號。根據(jù)上述脈沖信號，對上述象素電極施加使象素導(dǎo)通的電壓或使象素截止的電壓。
6.權(quán)利要求1至5任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置的驅(qū)動方法，其特征在于在上述色調(diào)信號為規(guī)定值的期間，上述象素截止，而與上述色調(diào)數(shù)據(jù)的值無關(guān)。
7.權(quán)利要求1至6任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置的驅(qū)動方法，其特征在于上述象素包括象素電極和與上述象素電極相向并以規(guī)定的周期施加了電平重復(fù)反相的基準(zhǔn)電壓的對置電極，當(dāng)與上述脈沖信號對應(yīng)使象素導(dǎo)通時，對上述象素電極施加電平變化與上述基準(zhǔn)電壓的電平變化相反的電壓，另一方面，當(dāng)使象素截止時，對上述象素電極施加電平變化與上述基準(zhǔn)電壓的電平變化對應(yīng)的電壓。
8.權(quán)利要求1至6任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置的驅(qū)動方法，其特征在于上述象素包括象素電極和面對上述象素電極并施加了一定的基準(zhǔn)電壓的對置電極，當(dāng)與上述脈沖信號對應(yīng)使象素導(dǎo)通時，對上述象素電極施加和上述基準(zhǔn)電壓相同的電壓，當(dāng)使象素截止時，對上述象素電極以規(guī)定的周期切換施加比上述基準(zhǔn)電壓高的第1電壓或比上述基準(zhǔn)電壓低的第2電壓。
9.權(quán)利要求7至8任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置的驅(qū)動方法，其特征在于上述規(guī)定周期與各場的周期不同。
10.權(quán)利要求1至9任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置的驅(qū)動方法，其特征在于在上述多個象素中，只對應(yīng)該變更已存儲在上述存儲器中的色調(diào)數(shù)據(jù)的象素的存儲器寫入上述色調(diào)數(shù)據(jù)。
11.一種電光學(xué)裝置的驅(qū)動電路，具有由K(K＝1、2、3、…的自然數(shù))根列選擇線形成的多個列選擇線群、多個行選擇線和與上述列選擇線群及上述行選擇線的各交差點(diǎn)對應(yīng)設(shè)置且具有存儲K比特色調(diào)數(shù)據(jù)的K比特存儲器的象素，根據(jù)寫入所述存儲器的色調(diào)數(shù)據(jù)和K比特的色調(diào)信號生成具有與上述色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的時間密度的脈沖信號，根據(jù)該脈沖信號，對上述象素施加使象素導(dǎo)通的電壓或使象素截止的電壓，其特征在于，包括向與作為上述色調(diào)數(shù)據(jù)的寫入對象的象素對應(yīng)的行選擇線供給選擇信號的行選擇線驅(qū)動電路，在向上述行選擇線供給選擇信號的期間，向構(gòu)成與作為上述色調(diào)數(shù)據(jù)的寫入對象的象素對應(yīng)的列選擇線群的各列選擇線供給與上述色調(diào)數(shù)據(jù)的各比特對應(yīng)的信號的列選擇線驅(qū)動電路。
12.權(quán)利要求11記載的電光學(xué)裝置的驅(qū)動電路，其特征在于具有生成上述色調(diào)信號的色調(diào)信號生成電路。
13.權(quán)利要求11或12記載的電光學(xué)裝置的驅(qū)動電路，其特征在于上述K比特色調(diào)信號其各比特的選擇期間分別設(shè)定為可進(jìn)行20、21、22、…2k-1的色調(diào)顯示的時間密度。
14.權(quán)利要求11至12任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置的驅(qū)動電路，其特征在于上述K比特的色調(diào)信號是K比特的計(jì)數(shù)器的輸出信號，維持上述輸出信號表示的各計(jì)數(shù)值的期間設(shè)定為可進(jìn)行K比特的色調(diào)顯示的時間密度。
15.權(quán)利要求11至14任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置的驅(qū)動電路，其特征在于在上述色調(diào)信號為規(guī)定值的期間，上述象素截止，而與上述色調(diào)數(shù)據(jù)的值無關(guān)。
16.權(quán)利要求11至15任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置的驅(qū)動電路，其特征在于上述行選擇線驅(qū)動電路在形成上述象素的規(guī)定的襯底上形成。
17.權(quán)利要求11至16任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置的驅(qū)動電路，其特征在于上述列選擇線驅(qū)動電路在形成上述象素的規(guī)定的襯底上形成。
18.權(quán)利要求11至17任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置的驅(qū)動電路，其特征在于具有在上述多個象素中只對應(yīng)該變更已存儲在上述存儲器中的色調(diào)數(shù)據(jù)的象素的存儲器寫入上述色調(diào)數(shù)據(jù)的寫入電路。
19.權(quán)利要求11至18任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置的驅(qū)動電路，其特征在于具有讀出上述象素存儲器存儲的色調(diào)數(shù)據(jù)的讀出電路。
20.一種電光學(xué)裝置，具有多個象素，與K(K＝1、2、3、…的自然數(shù))比特的色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)進(jìn)行K比特的色調(diào)顯示，其特征在于，包括由K根列選擇線構(gòu)成的多個列選擇線群；多個行選擇線；與上述列選擇線群和上述行選擇線的各交叉點(diǎn)對應(yīng)設(shè)置的多個象素，該象素包括象素電極、存儲上述K比特色調(diào)數(shù)據(jù)的K比特存儲器和象素驅(qū)動電路，所述象素驅(qū)動電路根據(jù)寫入上述存儲器的色調(diào)數(shù)據(jù)和K比特的色調(diào)信號生成具有與上述色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的時間密度的脈沖信號，與該脈沖信號對應(yīng)，對上述象素施加使象素導(dǎo)通的電壓或使象素截止的電壓；向與作為上述色調(diào)數(shù)據(jù)的寫入對象的象素對應(yīng)的行選擇線供給選擇信號的行選擇線驅(qū)動電路；在向上述行選擇線供給選擇信號的期間，向構(gòu)成與作為上述色調(diào)數(shù)據(jù)的寫入對象的象素對應(yīng)的列選擇線群的各列選擇線供給上述色調(diào)數(shù)據(jù)的列選擇線驅(qū)動電路。
21.權(quán)利要求20記載的電光學(xué)裝置，其特征在于上述存儲器包括因上述選擇信號而變成導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)元件；2個反相器，1個反相器的輸出是另一個反相器的輸入，當(dāng)上述開關(guān)元件處于導(dǎo)通狀態(tài)時，寫入由對應(yīng)的列選擇線供給的上述色調(diào)數(shù)據(jù)，當(dāng)上述開關(guān)元件處于非導(dǎo)通狀態(tài)時，保持寫入的色調(diào)數(shù)據(jù)。
22.權(quán)利要求20至21任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于具有生成上述色調(diào)信號的色調(diào)信號生成電路。
23.權(quán)利要求20至22任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于上述K比特色調(diào)信號其各比特的選擇期間分別設(shè)定為可進(jìn)行20、21、22、…2k-1的色調(diào)顯示的時間密度。
24.權(quán)利要求20至23任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于，所述象素驅(qū)動電路具有根據(jù)上述色調(diào)數(shù)據(jù)選擇與上述色調(diào)信號對應(yīng)的比特的色調(diào)信號，通過合成已選擇的各色調(diào)信號的選擇期間來生成上述脈沖信號的脈沖寬度控制電路；根據(jù)由上述脈沖寬度控制電路生成的脈沖信號，對上述象素電極施加使象素導(dǎo)通的電壓或使象素截止的電壓中的任一者的開關(guān)電路。
25.權(quán)利要求20至22任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于，上述K比特的色調(diào)信號是K比特的計(jì)數(shù)器的輸出信號，維持上述輸出信號表示的各計(jì)數(shù)值的期間設(shè)定為可進(jìn)行K比特的色調(diào)顯示的時間密度。
26.權(quán)利要求20、21、22或25記載的電光學(xué)裝置，其特征在于，所述象素驅(qū)動電路具有將上述K比特的色調(diào)數(shù)據(jù)與上述色調(diào)信號的K比特的計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果生成上述脈沖信號的脈沖寬度控制電路；根據(jù)由上述脈沖寬度控制電路生成的脈沖信號，對上述象素電極施加使象素導(dǎo)通的電壓或使象素截止的電壓中的任一者的開關(guān)電路。
27.權(quán)利要求20至26任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于在上述色調(diào)信號為規(guī)定值的期間，上述象素截止，而與上述色調(diào)數(shù)據(jù)的值無關(guān)。
28.權(quán)利要求20至27任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于上述行選擇線驅(qū)動電路在形成上述象素的規(guī)定的襯底上形成。
29.權(quán)利要求20至28任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于上述列選擇線驅(qū)動電路在形成上述象素的規(guī)定的襯底上形成。
30.權(quán)利要求20至29任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于具有在上述多個象素中只對應(yīng)該變更已存儲在上述存儲器中的色調(diào)數(shù)據(jù)的象素的存儲器寫入上述色調(diào)數(shù)據(jù)的寫入電路。
31.權(quán)利要求20至30任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于具有讀出上述象素存儲器存儲的色調(diào)數(shù)據(jù)的讀出電路。
32.權(quán)利要求20至31任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于上述存儲器和象素驅(qū)動電路具有開關(guān)元件，上述存儲器和象素驅(qū)動電路中的至少一方具有的上述開關(guān)元件由在絕緣襯底上形成的薄膜晶體管構(gòu)成。
33.權(quán)利要求20至31任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于上述存儲器和象素驅(qū)動電路具有開關(guān)元件，上述存儲器和象素驅(qū)動電路中的至少一方具有的上述開關(guān)元件在半導(dǎo)體襯底上形成。
34.權(quán)利要求20至33任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于上述象素電極具有反射性。
35.權(quán)利要求20至34任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置，其特征在于將上述存儲器和象素驅(qū)動電路中的至少一方設(shè)在與上述象素電極的觀察側(cè)相反的一側(cè)。
36.一種電子儀器，其特征在于具有權(quán)利要求20至35任何一項(xiàng)記載的電光學(xué)裝置。
全文摘要
一種低功耗且能夠進(jìn)行高質(zhì)量、高清晰度的色調(diào)顯示的電光學(xué)裝置及其驅(qū)動方法以及使用了該電光學(xué)裝置的電子儀器。本發(fā)明的電光學(xué)裝置具有多個象素,各象素具有象素電極、存儲上述色調(diào)數(shù)據(jù)的存儲器和脈沖寬度控制電路,該脈沖寬度控制電路以與已寫入上述存儲器的色調(diào)數(shù)據(jù)對應(yīng)的時間密度對上述象素電極施加使象素導(dǎo)通的電壓或使象素截止的電壓。若按照所述電光學(xué)裝置,通過使各象素導(dǎo)通或截止,可以實(shí)現(xiàn)有效值控制的色調(diào)顯示。此外,在多個象素中,只對應(yīng)變更已寫入象素內(nèi)的存儲器中的色調(diào)數(shù)據(jù)的象素的存儲器寫入色調(diào)數(shù)據(jù),所以,可以以很低的功耗進(jìn)行顯示。
文檔編號G02F1/133GK1342966SQ0113264
公開日2002年4月3日 申請日期2001年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月6日
發(fā)明者石井良 申請人:精工愛普生株式會社