JP2010026201A - 電気光学装置の駆動装置及び方法、並びに電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】サブフィールド駆動を行う電気光学装置の駆動装置において、温度変化等に起因する各画素部における応答特性の変化を低減する。
【解決手段】駆動装置（１）は、サブフィールド駆動し、１フレームが分割されたサブフィールドのうち２つ以上のサブフィールドで、２値電圧を画素部に印加する。画素部の応答特性変化を検知し、サブフィールドのうち時間軸上で相隣接する２つ以上の変化補償用サブフィールドについて、応答特性変化を補償するように印加期間を変化させつつ２値電圧を印加する補償手段を備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、サブフィールド駆動することにより階調制御を行う、例えば液晶装置等の電気光学装置の駆動装置及び方法、並びに該駆動装置を備える電気光学装置及び例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。

この種の駆動装置では、１フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、各サブフィールドにおいて、各画素部に対し、階調に応じてオン電圧又はオフ電圧を印加する。即ち、サブフィールド駆動する。ここで、液晶装置における液晶の応答特性など、電気光学装置における各画素部の応答特性は、動作時における温度等の使用環境などに応じて変化する。すると、各画素部における透過率などの特性が、オン電圧又はオフ電圧が同じであっても変化してしまう。このため、従来から、特定のサブフィールドを可変的に制御することで、応答特性の変化を補正する技術がある（特許文献１参照）。

特開２００４−３１７６８１号公報

上記背景技術によれば、１フレーム中にアドレス期間が表示期間と独立に設けられている面順次方式でサブフィールド駆動する装置の場合には、応答特性の変化をある程度修正できる。

しかしながら、１フレーム全体に渡ってアドレス期間と表示期間とが一体的に設けられている線順次方式でサブフィールド駆動する装置の場合には、次の問題点がある。即ち、特定のサブフィールドを変化させると、他のサブフィールドがその変化の影響を受け、フレーム全体のサブフィールド構成が乱れる。従って、上記背景技術では対応困難或いは不可能であり、結局、温度変化等に起因する液晶の応答特性の変化などによって、階調異常、輝度異常、色彩異常等が引き起こされるという技術的問題点がある。このように、背景技術では走査方法によって応答特性の変化を修正することが困難になる。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、サブフィールド駆動を行う電気光学装置の駆動装置において、温度変化等に起因する各画素部における応答特性の変化を低減することが可能な電気光学装置の駆動装置及び方法、並びに、該駆動装置を備えた電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた電子機器を提供することを課題とする。

本発明の電気光学装置の駆動装置は上記課題を解決するために、画像表示領域に配列された複数の画素部を有する電気光学装置をサブフィールド駆動する電気光学装置の駆動装置であって、前記画像表示領域で表示される一枚の画像をなす画像信号に係る１フレームが時間軸上で分割されてなる複数のサブフィールドの各々について、前記複数の画素部毎に表示すべき階調に応じたオン電圧又はオフ電圧を、前記複数の画素部に対して印加する駆動手段と、前記複数の画素部の応答特性変化を検知する検知手段と、前記複数のサブフィールドのうち予め設定された前記時間軸上で相隣接する２つ以上の変化補償用サブフィールドの各々について、前記検出された応答特性変化を補償するように印加期間を変化させつつ前記オン電圧又はオフ電圧を印加する補償手段とを備える。

本発明の駆動装置によれば、その動作時には、電気光学装置が、次のようにサブフィールド駆動される。ここに本発明に係る「電気光学装置」は、基板上に、例えば画素スイッチング用ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）によってその駆動が制御される複数の画素部が配列されており、各画素部は、一対の基板間に液晶等の電気光学物質を挟持する構造を有する。また、各基板上には、相対向するように画素電極及び対向電極が設けられており、両電極間に電圧を印加することによって、基板間に挟持された電気光学物質を配向制御する。このようにして、表示装置は入力された画像信号に基づいて表示画像を表示する。

即ち先ず、例えば、走査線駆動回路及びデータ線駆動回路等を備えてなる駆動手段によって、サブフィールドの各々について、複数の画素部毎に表示すべき階調に応じたオン電圧又はオフ電圧が、複数の画素部に対して印加される。ここに「オン電圧又はオフ電圧」は、サブフィールド駆動で用いられるデジタルのデータ信号或いは画像信号であり、これが各画素に印加されると、デジタル駆動、即ちサブフィールド駆動が行われる。

このようにオン電圧又はオフ電圧が印加されている最中に、検知手段によって、画像表示領域の複数の画素部の応答特性変化が検知される。ここに「応答特性変化」とは、各画素部にオン電圧及びオフ電圧が印加された際に、光学特性等の特性が、温度変化等の外的要因或いは内的要因によって、変化することを意味する。即ち「応答特性」とは、電気光学物質の微小部分を含んでなる各画素部における光学特性等の特性を意味する。例えば、液晶等の電気光学物質であれば、温度変化に起因して、応答特性変化が大なり小なり現れる。

こうして応答特性変化が検知されると、例えばプロセッサ或いはコントローラ、メモリ等を備えてなる補償手段によって、変化補償用サブフィールドの各々について、検知手段によって検知された応答特性変化を補償するように、オン電圧又はオフ電圧が印加され、更に、その印加期間も変化させられる。即ち、応答特性変化を補償するように、変化補償用サブフィールドの時間軸上の時間幅が変化する。

ここで、本発明に係る駆動装置として例えば線順次方式を用いた場合、１フレーム全体に渡ってアドレス期間と表示期間とが一体的に設けられている。つまり、線順次方式では、特定のサブフィールドの期間を変更した場合、他のサブフィールドの期間も適度に変更させることによって、１フレーム全体の期間が一定になるように調整する必要がある。そのため、本発明では応答特性変化に伴って、変化補償用サブフィールドの期間が変更されると、１フレーム全体の期間が一定になるように他のサブフィールド期間も必要に応じて変化させる。これにより、線順次方式を用いた場合であっても、変化補償用サブフィールドの期間を変化させることによって、応答特性変化を補償することが可能となる。

この際特に、サブフィールド構成が変更することによって、１フレーム期間中におけるオン又はオフ駆動される期間が増減するので、階調表現に少なからず変化が生じる。しかし、実際には、要求される階調数、装置仕様、画像信号仕様等に応じて１フレーム中のサブフィールド数は十分多く設定されているので、上記サブフィールド構成の変更による階調の変化は微小である。従って、変化補償用サブフィールドを二つ或いはそれ以上設定しても、十分な数のサブフィールドがあるため、依然として適切な階調表現が可能となっている。

このように、変化補償用サブフィールドを設けることで、特定のサブフィールドにおける印加電圧及び印加期間の少なくとも一方を変化させることによって、画素部の応答特性変化を補償することが可能となり、応答特性変化によって生じる階調異常、輝度異常、色彩異常等の不具合を予防可能となる。よって、最終的には高品位な画像表示が可能となる。

以上の結果、サブフィールド駆動する電気光学装置の駆動装置においても、画素部の応答特性変化に基づく透過率シフト等を軽減することができ、安定した高品質な画像表示が可能となる。

本発明に係る駆動装置の一の態様では、前記補償手段は、前記２つ以上の変化補償用サブフィールドの二対に対して夫々、前記２つ以上の変化補償用サブフィールドの各々について、前記印加期間を変化させつつ前記オン電圧又はオフ電圧を印加する。

この態様によれば、２つ以上の変化補償用サブフィールドは二対存在している。つまり、時間軸上において相隣接する２つ以上の変化補償用サブフィールドが、二対、時間軸上において離れて設けられている。

本願発明者の研究によると、１フレーム中における変化補償用サブフィールドが占める期間が大きくなるほど、より大きな応答特性変化を補償できることが判明している。このように変化補償用サブフィールドを二対設けることで、１フレーム中における変化補償用サブフィールドの占める期間を増大させることにより、より大きな応答特性変化が補償可能になる高品位な駆動装置を実現することができる。尚、この態様では４つ以上の変化補償用サブフィールドの期間がへんこうされるが、一般的に、１フレーム中におけるサブフィールド数は十分多く設けられているため、階調表現の変化は微小であり、依然として適切な階調表現が可能である。

本発明に係る駆動装置の他の態様では、前記補償手段は、前記２つ以上の変化補償用サブフィールドとして、前記時間軸上で連続する３つ以上の変化補償用サブフィールドのうち第１サブフィールドに対して前記オン電圧及びオフ電圧の一方を印加し、前記３つ以上の変化補償用サブフィールドのうち前記第１サブフィールドに隣接する第２サブフィールドに対して、前記オン電圧及びオフ電圧の他方を印加し、前記３つ以上の変化補償用サブフィールドのうち前記第２サブフィールドに隣接する第３サブフィールドに対して、前記オン電圧及びオフ電圧の他方を印加する。

この態様によれば、複数存在するサブフィールドのうち、時間軸上で連続して３つ以上並んでいるサブフィールドを変化補償用サブフィールドとする。このように、変化補償用サブフィールドを設けることにより、前述の態様のように、夫々の変化補償用サブフィールドを対で形成していた場合に比べて、少ない数のサブフィールドを変化補償用サブフィールドとしてもより大きな応答特性変化を補償することが可能になる。つまり、３つの連続するサブフィールドのいずれの時刻にオン電圧とオフ電圧との切り換え時刻を設定することも可能となり、この切り換え位置が採り得る位置が非常に広がるので、その分だけ大きな応答特性変化を補償できるのである。その結果、より高画質な画像表示が可能となる。

本発明に係る駆動装置の他の態様では、前記変化補償用サブフィールドは、前記複数のサブフィールドのうち合計時間が最大になるように予め設定されている。

この態様によれば、１フレーム中における変化補償用サブフィールドの占める期間が大きくなるほど、より大きな応答特性変化に対して表示部の透過率特性の変化を抑制できるので、同数の変化補償用サブフィールドを設けた場合において、より大きな応答特性変化を効率的に補償することが可能となる。

本発明に係る駆動装置の他の態様では、前記変化補償用サブフィールドのうち少なくとも一つは、前記画像表示領域の一面を走査する垂直走査時間よりも短い。

この態様によれば、前記画像表示領域の一面を走査する垂直走査時間よりも短い変化補償用サブフィールドを使用するので、変化補償用サブフィールドの長さの最小単位が垂直走査時間である場合に比較して、応答特性変化をきめ細かく補償可能となる。

尚、変化補償用サブフィールドのうち少なくとも一つは、画像表示領域の一面を連続的に順次走査する（即ち、垂直走査する）時間よりも長くてもよい。例えば、変化補償用サブフィールドが、複数のサブフィールドのうち合計時間が最大になるように予め設定されている場合には、このように長くなる。合計時間が大きければ、より広範囲の応答特性変化を補償可能となる。

この態様では、前記電気光学装置は、前記画像表示領域に各交点で相交差する複数の走査線及び複数のデータ線を備え、前記複数の画素部は、前記各交点に対応して配列されており、前記駆動手段は、前記画像表示領域が前記走査線に沿った分割線で分割されてなる複数の領域別に交互に、走査信号を前記走査線に対して供給し、前記画像信号を前記データ線に対して前記走査信号に同期して供給し、前記走査信号として前記複数の領域別に交互に供給される二つの走査信号が供給される時刻間における相互差が前記垂直走査時間より短いように構成されてもよい。

このように構成すれば、走査線が複数の領域別に交互に走査される時刻間における相互差が、画像表示領域の一面を走査する時間（即ち、垂直走査時間）よりも短いので、変化補償用サブフィールドを、垂直走査時間より短くできる。

本発明に係る駆動装置の他の態様では、前記検知手段は、前記複数の画素部の温度を検出し、該検出された温度の変化を、前記応答特性変化として検知する。

この態様によれば、検知手段によって、複数の画素部の温度が先ず検出され、更に、この検出された温度の変化が、応答特性変化として検知される。ここに本発明における「検知手段」は、画素部の応答特性変化を直接検知するのではなく、画素部の温度を測定することにより間接的に、画素部の応答特性変化を検知してもよい。例えば、画素部からなる画像表示領域に温度センサを接触するように配置することで、画素部の温度変化を測定し、これに基づいて、画素部の応答特性変化を検知するように構成することができる。

また、複数の画素部の一部に設けられた温度計により温度を検出してもよい。即ち、複数の画素部の温度を直接検出してもよい。或いは、検知手段は、電気光学装置のケース、フレーム、実装された部位等に設けられた温度計により温度を検出してもよい。即ち、複数の画素部の温度を間接的に検出してもよい。

更に、検知手段は、温度以外の温度に依存する若しくは特定関係を有するパラメータ、又は、応答特性変化に依存する若しくは特定関係を有するパラメータを検知することで、画素部における応答特性変化を間接的に検知してもよい。更に、透過率や輝度など、画素部における応答特性変化を直接検知してもよい。

本発明の電気光学装置の駆動方法は上記課題を解決するために、画像表示領域に配列された複数の画素部を有する電気光学装置をサブフィールド駆動する電気光学装置の駆動方法であって、前記画像表示領域で表示される一枚の画像をなす画像信号に係る１フレームが時間軸上で分割されてなる複数のサブフィールドの各々について、前記複数の画素部毎に表示すべき階調に応じたオン電圧又はオフ電圧を、前記複数の画素部に対して印加する駆動工程と、前記複数の画素部の応答特性変化を検知する検知工程と、前記複数のサブフィールドのうち予め設定された前記時間軸上で相隣接する２つ以上の変化補償用サブフィールドの各々について、前記検出された応答特性変化を補償するように印加期間を変化させつつ前記オン電圧又はオフ電圧を印加する補償工程とを備える。

本発明の駆動方法によれば、上述した本発明の駆動装置の場合と同様に、応答特性変化に対して安定した電気光学装置の駆動が実現できる。

尚、本発明の駆動方法においても、上述した本発明の駆動装置と同様の各種態様を採ることが可能である。

本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置の駆動装置（但し、その各種態様を含む）を具備してなる。

本発明の電気光学装置によれば、上述した本発明の駆動装置を具備しているので、各画素部における応答特性変化によらずに、高品位の画像表示が可能となる。

本発明に係る電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を具備してなる。

本発明に係る電子機器によれば、上述した本発明に係る液晶装置を具備してなるので、高品位の表示が可能な、投射型表示装置、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明に係る電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置等も実現することが可能である。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。

＜液晶装置＞
先ず、図１及び図２を参照しながら、本発明に係る駆動装置を具備する電気光学装置の一例として液晶装置の構成を説明する。図１は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た液晶装置の概略的な平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ´断面図である。

図１及び図２において、液晶装置は、ＴＦＴアレイ基板１０と、ＴＦＴアレイ基板１０に対向配置された対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間には液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０は、本発明の「画像表示領域」の典型例である画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２を介して相互に接着されている。

シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。

画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。また、走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺のいずれかに沿い、且つ、前記額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。

対向基板２０の４つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。これら上下導通端子及び上下導通材１０６により、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間で電気的な導通をとることができる。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９上に、配向膜が形成されている。他方、対向基板２０上には、対向電極２１の他、格子状又はストライプ状の遮光膜２３、更には最上層部分に配向膜が形成されている。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。

＜液晶装置の電気的構成＞
次に、図３乃至図７を参照しながら、本実施形態における液晶装置の駆動装置１について、その電気的な構成及びその駆動方法を説明する。図３は、駆動装置１の電気的構成を示したブロック図である。図４は、表示部１００の電気的構成を示した回路図である。

図３において、駆動装置１は、本発明の「駆動手段」の一例である駆動回路５００、本発明の「検知手段」の一例である温度センサ５１０、画像表示領域１０ａを含む表示部１００、並びに表示部１００に含まれる対向基板２０上に形成された対向電極にＬＣＣＯＭ電圧を印加するための電源回路７００を備えて構成されている。

ここで、駆動回路５００は、メモリ５２０、判定回路５３０、画像信号供給回路３００、タイミング制御回路４００、選択回路５５０、メモリ５６０、変換回路５７０、制御信号処理回路６３０、データ線駆動回路１０１、及び走査線駆動回路１０４を備えて構成されている。

温度センサ５１０は、駆動装置の動作時に、画像表示領域１０ａの画素部の温度を検知し、その温度の変化を電気信号として判定回路５３０に入力する。温度センサ５１０は、例えば液晶装置の実装ケースや液晶装置の備える防塵ガラス等に取り付けられる。温度センサ５１０は、液晶層の温度をモニタするためには、表示動作の妨げとならない範囲で、画素部のなるべく近くに取り付けられるのが好ましい。温度センサ５１０によって定量化される温度は、例えば、ケルビン、セルシウス度（摂氏）、ファーレンハイト度（華氏）、熱力学温度（絶対温度）などでもよい。尚、後述するように、このように画素部の温度を温度センサ５１０で測定することにより、画素部の応答特性変化を間接的に検知している。

メモリ５２０には、所定の基準となる温度値が記憶されており、この基準となる温度値と温度センサ５１０によって検知された温度との差分を、判定回路５３０によって評価する。

タイミング制御回路４００は、各部で使用される各種タイミング信号を出力するように構成されている。より具体的には、タイミング制御回路４００の一部であるタイミング信号出力手段により、最小単位のクロックであり各画素を走査するためのドットクロックが作成され、このドットクロックに基づいて、Ｙクロック信号ＣＬＹ、反転Ｙクロック信号ＣＬＹｉｎｖ、Ｘクロック信号ＣＬＸ、反転Ｘクロック信号ＸＣＬｉｎｖ、ＹスタートパルスＤＹ及びＸスタートパルスＤＸが生成される。特に、後に詳述するように、ＹスタートパルスＤＹを走査線駆動回路１０４に出力するタイミングを制御することによって、１フレーム中におけるサブフィールドの時間幅を変更することが可能となる。

制御信号処理回路６３０は、タイミング制御回路４００から供給されたＸスタートパルス信号ＤＸ等の各種信号をデータ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４に振り分ける。より具体的には、制御信号処理回路６３０は、Ｙクロック信号ＣＬＹ、反転Ｙクロック信号ＣＬＹｉｎｖ、及びＹスタートパルスＤＹを走査線駆動回路１０４に供給し、Ｘクロック信号ＣＬＸ、反転Ｘクロック信号ＸＣＬｉｎｖ、及びＸスタートパルスＤＸをデータ線駆動回路１０１に供給する。

画像信号供給回路３００は、画像信号ＶＩＤを生成し、当該画像信号ＶＩＤを選択回路５５０に供給する。電源回路７００は、所定の共通電位ＬＣＣＯＭの共通電源を、図２に示す対向電極２１に供給する。本実施形態において、対向電極２１は、図２に示す対向基板２０の下側に、複数の画素電極９と対向するように形成されている。

次に、表示部１００の電気的構成を詳細に説明する。

図４に示す如く、表示部１００は画像表示領域１０ａを構成する複数の画素部７２を備えている。複数の画素部７２は、画像表示領域１０ａにおいてＸ方向及びＹ方向に沿ってマトリクス状に形成されている。画素部７２は、画素電極９、トランジスタ素子Ｔｒ、及び、液晶素子５０ａを備えている。トランジスタ素子Ｔｒは、デジタル信号化された画像信号が供給されるデータ線６と、画素電極９とに電気的に接続されており、液晶装置１の動作時に画素電極９をスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴである。

トランジスタ素子Ｔｒのゲートに走査線３が電気的に接続されており、液晶装置１は、所定のタイミングで、走査線３にパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９は、トランジスタ素子Ｔｒのドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるトランジスタ素子Ｔｒを一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎが所定のタイミングで書き込まれる。画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。

液晶素子５０ａに含まれる液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。本実施形態では、表示部１００に供給される画像信号は、Ｈｉｇｈ又はＬｏｗの２値の電位をとるデジタル信号であるため、ノーマリーホワイトモードであれば、Ｈｉｇｈの電位を有する画像信号が供給されると画素部７２における入射光の透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、Ｈｉｇｈの電位を有する画像信号が供給されると、画素部７２における入射光の透過率が増大する。これにより、画像信号に応じたコントラストを持つ光を出射することが可能となる。

特に、駆動装置１の動作時に、デジタル信号化された画像信号ＶＩＤのコードパターンを構成する２値データによって規定されたＨｉｇｈ又はＬｏｗの夫々の電位が画素電極９に供給される。画像表示領域１０ａでは、各画素部７２における画素電極９の電位及び対向電極２１の固定電位ＬＣＣＯＭの電位差に応じて液晶に印加された電圧と、複数の階調制御期間において画素部７２に印加された電圧の組み合わせとに応じて、各画素の階調が制御可能である。蓄積容量７０は、固定電位線３００に電気的に接続されており、画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極９と対向電極との間に形成される液晶素子５０ａと並列に付加されている。

再び、図３において、選択回路５５０は、表示部１００に表示される画像の階調に対応したコードパターンを記憶したメモリ５６０から読み出す。選択回路５５０は、画像信号ＶＩＤに基づいて表示部１００に表示されるべき画像に対応したコードパターンを選択し、当該コードパターンに関するデータを変換回路５７０に供給する。このようなコードパターンは、１フィールドの一部を構成する、複数の階調制御期間の夫々において画素部７２に表示されるべき白表示又は黒表示を規定するＨｉｇｈ又はＬｏｗの２値信号から構成されている。

変換回路５７０は、判定回路５３０から供給された判定結果を含むデータに基づいて、画素部７２が表示可能な黒表示及び白表示の夫々を規定する２値からなるデータ信号Ｄｓに変換し、データ線駆動回路１０１に供給する。データ線駆動回路１０１は、走査線駆動回路１０４による走査タイミングに応じて画像信号を各画素部７２に供給する。即ち、本発明に係る「サブフィールド駆動用のオン電圧又はオフ電圧」がデジタル信号として、変換回路５７０からデータ線駆動回路１０１を介して、表示部１００へ供給される。

次に、図５を参照しながら、変換回路５７０及びデータ線駆動回路１０１を介して表示部１００に供給されるデータ信号Ｄｓにおけるサブフィールド構成を説明する。表示部１００に表示されるべき画像を表示するためのデジタル信号化されたデータ信号Ｄｓは、１フィールドＦを時間軸に沿って分割してなる複数のサブフィールド期間ＳＦｉ（ｉ＝１，・・・，ｎ：ｎは２以上の自然数）から構成されている。

図５は、データ信号Ｄｓの１フレーム中における時間軸上のサブフィールド構成と、夫々のサブフィールド期間において走査線駆動回路１０４によって駆動されている走査線の時間的な対応関係を示す図である。

各サブフィールド期間は、走査線の駆動を開始するスタートパルスＤＹの入力タイミングによって規定される。例えば図５に示す第１サブフィールドＳＦ１は、対応するスタートパルスＤＹ１が入力されると同時に表示部にある走査線の駆動が開始されてから、表示部にある画面上に存在する全ての走査線を一回駆動し終えるまでの時間となっている。また、ＳＦ３やＳＦ４のように、１つ前のサブフィールド期間が終わってから次のスタートパルスＤＹを入力するまでの間に、待ち時間を作ることにより、サブフィールドの期間を変化させることも可能である。

尚、本実施形態のような線順次方式の駆動装置においては、同時に駆動される走査線が一本しかない場合、１つのサブフィールドにおいて走査線が表示部を１回走査し終えるまで、次のサブフィールドを開始することはできない。さもなければ、同一データ線を介して各行の画素部に、異なる画像信号を供給できないからである。そのため、１つのサブフィールドの期間は少なくとも画像表示領域１０ａを１本の走査線が走査する時間（垂直走査時間）より長く確保する必要がある。

続いて、本発明の補償手段の動作と機能について、図６を参照して、具体的に説明する。

図６（ａ）は、図５において１フレーム内に８つのサブフィールドを設けた場合（つまり、ｎ＝８とした場合）の、サブフィールド構成を示す模式図である。図６（ａ）はサブフィールドＳＦｉのうち、ＳＦ６とＳＦ７を変化補償用サブフィールドＶＳＦｉとしている。変化補償用サブフィールドＶＳＦiは本発明における補償手段によりその期間が変更される。図６では、ＶＳＦ６とＶＳＦ７の期間が変化されている。このように、補償手段は、タイミング制御回路４００からのＹスタートパルスＤＹの出力タイミングを制御することによって、変化補償用サブフィールドの期間を変化させる。

図６（ｂ）及び図６（ｃ）は、変化補償用サブフィールドの期間を変更した例を具体的に示す模式図である。ここでは、変化補償用サブフィールドであるＶＳＦ６及びＶＳＦ７に対し、ＹスタートパルスＤＹ６の供給タイミングをずらすことで、それらの期間を変更している。例えば、図６（ｂ）では、図６（ａ）に比べてＹスタートパルスＤＹ６の入力タイミングを早めることで、ＶＳＦ６の期間を短くする一方、ＶＳＦ７の期間を長く変更している。そして、図６（ｃ）では、図６（ａ）に比べてＹスタートパルスＤＹ６の入力タイミングを遅らせることで、ＶＳＦ６の期間を長くする一方、ＶＳＦ７の期間を短く変更している。

このように、本実施形態のような線順次方式の駆動装置においては、各サブフィールドはスタートパルスＤＹの入力タイミングによってその期間が変更される。特に、１つのサブフィールドを変化補償用サブフィールドとして期間を変更した場合には、その変更した期間だけ他のサブフィールドの期間も変更することが必要となる。そのため、変化補償用サブフィールドは必ず２つ以上設ける必要がある。逆に言えば、２つの連続した変化補償用サブフィールドを利用することで、これらの中間に位置する境目のみを時間軸上で前後させることで、変化補償を行うことが可能となり、この際、他のサブフィールドの位置を変化させる必要は無い。

ここで、図７を参照して、変化補償用サブフィールドを設けることによって得られる本発明の効果について具体的に説明する。

図７は、２つの異なる温度において表示部１００における光の透過率の時間的変化を図示的に示したグラフ図である。ここで、光の透過率の変化は、本発明における「応答特性変化」の一例である。実線ラインは温度Ａ℃における透過率の変化を示しており、点線ラインは温度Ｂ℃（Ａ℃＜Ｂ℃）における透過率の変化を示している。

図７（ａ）は、一般的な駆動装置（つまり、本発明のような変化補償用サブフィールドを設けていない駆動装置）における透過率の変化を示している。図７（ａ）に示すように、Ａ℃からＢ℃へ温度が高くなると、透過率を示すラインは全体的に上方に変化していることがわかる。これは、温度変化に伴い、表示部１００における液晶素子５０ａの特性が変化していることを表している。一方、図７（ｂ）は、本発明における変化補償用サブフィールドを用いた場合について、透過率の変化を示している。図７（ｂ）は、図７（ａ）に比べて、２つのグラフのずれが小さくなっている。このことから、変化補償用サブフィールドを設け、それらの期間を変更することによって、温度変化に対する透過率の変化、即ち、応答特性変化に伴う、階調異常や色彩異常等を防止する効果を得ることが可能となる。

このように、時間軸上において連続する２ＳＦを変化補償用サブフィールドとし、それらの期間を変化させることで、応答特性変化による画像表示部における階調異常や色彩異常等を防止できる。その結果、線順次方式においてもサブフィールド駆動される電気光学装置においても、サブフィールドの期間を変化させることにより、応答特性変化を補償するように駆動させることが可能になる。

この際特に、サブフィールド構成が変更することによって（図６においては、ＶＳＦ６及びＶＳＦ７）、１フレーム期間中におけるオン又はオフ駆動される期間が増減するので、階調表現に少なからず変化が生じる。本実施形態では便宜上、１フレーム中に８つのサブフィールドしか設けられていないが、実際には、要求される階調数、装置仕様、画像信号仕様等に応じて１フレーム中のサブフィールド数は十分多く設定されているので、上記サブフィールド構成の変更による階調の変化は微小である。従って、変化補償用サブフィールドの期間が温度毎に変更されても、最終的に適切な階調表示がなされる。

変化補償用サブフィールドは、好ましくは、複数のサブフィールドのうち合計時間が最大になるように予め設定される。本願発明者の研究によれば、１フレーム中における変化補償用サブフィールドの占める期間が大きくなるほど、より大きな応答特性変化に対して表示部の透過率特性の変化を抑制できる。そのため、変化補償用サブフィールドをこのように構成すれば、同数の変化補償用サブフィールドを設けた場合において、より大きな応答特性変化を効率的に補償することが可能となる。

具体的には、図８（ａ）に示すように変化補償用サブフィールドを設けることが好ましい。図８（ａ）では可変期間サブフィールとして、ＶＳＦ６及びＶＳＦ７を選択している。一方、図８（ｂ）ではＶＳＦ２及びＶＳＦ３を変化補償用サブフィールドとして選択している。図８（ａ）は図８（ｂ）に比べて変化補償用サブフィールドの湿る割合が大きいため、より大きな温度変化に対して透過率を補償することが可能となる。このように、サブフィールド選択手段によって変化補償用サブフィールドを選択すれば、温度変化に対する透過率特性変化を抑制できるという本発明の効果を最も効果的に得ることができる。

次に、本発明に係る駆動装置の変形例について説明する。

＜第１変形例＞
上述した実施形態においては、変化補償用サブフィールドは連続した２つのサブフィールドを選択することで設けていた。この変化補償用サブフィールドは、図９に示すように、同様の連続した２つのサブフィールドを１フレーム中において、時間的に離れて複数設けてもよい。図９では、ＹスタートパルスＤＹ３及びＤＹ６の入力タイミングをずらすことによって、ＶＳＦ３及びＶＳＦ４、並びにＶＳＦ６及びＶＳＦ７を変化補償用サブフィールドとしている。

上述した通り、１フレーム中における変化補償用サブフィールドが占める期間が大きくなるほど、より大きな応答特性変化を補償できることが判明している。そのため、このようにサブフィールドを形成すれば、１フレーム中に占める変化補償用サブフィールドの割合をより多くすることができるため、より広い温度範囲における透過率特性変化を補償可能となる。

本変形例においても、１フレーム中における変化補償用サブフィールドの合計期間が最大になるように変化補償用サブフィールドを設けるのが最も好ましい。
＜第２変形例＞
次に、図１０に示す如く、変化補償用サブフィールド期間が３つ以上のサブフィールド期に連続するように渡って設けられていてもよい。図１０では、ＹスタートパルスＤＹ５及びＤＹ６の入力タイミングを変化させることによって、変化補償用サブフィールドＶＳＦ５、ＶＳＦ６及びＶＳＦ７の期間を変化させている。このように、変化補償用サブフィールドを設けることにより、前述の態様のように、夫々の変化補償用サブフィールドを対で形成していた場合に比べて、より少ない数のサブフィールドを変化補償用サブフィールドとしただけで、大きな応答特性変化を補償することが可能になる。
＜第３変形例＞
図１１は、第３変形例に係る電気光学装置の駆動装置の電気的構成を示したブロック図である。

コントローラ４０は、クロック信号ｃｌｋ、垂直走査信号ＶＳ、水平走査信号ＨＳ、画像信号Ｄを外部から取得し、スタートパルスＤＹと、走査側転送クロックＣＬＹと、イネーブル信号ＥＮＢＹ１、ＥＮＢＹ２、ＥＮＢＸと、データ転送クロックＣＬＸと、データ信号Ｄｓと、を生成する。イネーブル信号ＥＮＢＹ１、ＥＮＢＹ２は、ハイレベル又はローレベルを示すデータであり、走査線駆動回路１０４から表示パネル１００に対して出力すべきデータを選択するために用いられる。イネーブル信号ＥＮＢＸは、データ線駆動回路１０１へデータ転送を開始する、及び走査線毎にデータを画素１４ｃへ出力するタイミングを決めるパルス信号であって、走査側転送クロックＣＬＹのレベル遷移（即ち、立ち上がり及び立ち下がり）に同期して出力される。データ転送クロックＣＬＸは、データ線駆動回路１０１へデータを転送するタイミングを規定する信号である。データ信号Ｄｓは、コントローラ４０に入力された画像信号に対応するデータであり、サブフィールド期間毎に画素１４ｃをオン状態又はオフ状態にするためのハイレベル又はローレベルを示すデータである。

走査線駆動回路１０４は、コントローラ４０から、スタートパルスＤＹと、走査側転送クロックＣＬＹと、イネーブル信号ＥＮＢＹ１、ＥＮＢＹ２とを取得し、表示パネル１００の走査線１４ａに対して走査信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｎを出力する。

データ線駆動回路１０１は、コントローラ４０から、イネーブル信号ＥＮＢＸと、データ転送クロックＣＬＸと、データ信号Ｄｓとを取得し、表示パネル１００のデータ線１４ｂに対してデータ信号ｄ１、ｄ２、ｄ３、…、ｄｍを出力する。

ここで、図１２を参照して、走査線駆動回路１０４の構成と動作について具体的に説明する。図１２は、走査線駆動回路１０４の概略構成を示す図である。走査線駆動回路１０４は、２つのシフトレジスタ１１ａａ及び１１ａｂと、アンド回路１１ｂ１〜１１ｂｎととから構成されている。

走査信号Ｇ１〜Ｇｎ／２は、走査側転送クロックＣＬＹ及びスタートパルスＤＹが入力され、イネーブル信号ＥＮＢＹ１がハイレベルに設定されることにより、シフトレジスタ１１ａａが順次、アンド回路１１ｂ１〜１１ｂｎ／２を駆動して出力される。走査信号Ｇｎ／２＋１〜Ｇｎは、走査側転送クロックＣＬＹ及びスタートパルスＤＹが入力され、イネーブル信号ＥＮＢＹ２がハイレベルに設定されることにより、シフトレジスタ１１ａｂが順次、アンド回路１１ｂｎ／２＋１〜１１ｂｎを駆動して出力される。このようにして、シフトレジスタ１１ａａにより走査信号Ｇ１からＧｎ／２が出力されることにより、画像表示領域１０ａの上半分にある走査線が駆動され、シフトレジスタ１１ａｂにより走査信号Ｇｎ／２＋１からＧｎが出力されることにより、画像表示領域１０ａの下半分にある走査線が駆動される。また、２つのシフトレジスタ１１ａａ及び１１ａｂは、走査側転送クロックＣＬＹ及びスタートパルスＤＹに従い、走査線Ｇ１〜Ｇｎ／２と走査線Ｇｎ／２＋１〜Ｇｎとが交互に選択されるように駆動される。従って、本変形例においては、走査信号Ｇ１〜Ｇｎは走査側転送クロックＣＬＹ及びスタートパルスＤＹに従って、Ｇ１、Ｇｎ／２＋１、Ｇ２、Ｇｎ／２＋２、Ｇ３、Ｇｎ／２＋３、・・・・、Ｇｎ／２、Ｇｎの順で、順次駆動される（図１３参照）。

このように、画像表示領域１０ａを大きく２つの領域に分け、夫々の領域における走査線を交互に線順次駆動することにより一方の走査線が表示している間に、他の走査線はアドレス期間に割り当てることができる。つまり、２本の走査線を交互に走査することによって、変化補償用サブフィールドの期間を１垂直走査時間よりも短くすることが可能になる。

図１４は本変形例における、１フレーム中におけるサブフィールド構成を示した模式図である。走査線駆動回路１０４に供給されるＹスタートパルスＤＹ毎に、２本の走査線が交互に画面を走査している。図１４において、画像表示領域１０ａの上方に該当するシフトレジスタ（即ち、図１２においてシフトレジスタ１１ａａ）に入力されるスタートパルスによる走査線と、画像表示領域１０ａの下方に該当するシフトレジスタ（即ち、図１２においてシフトレジスタ１１ａｂ）に入力されるスタートパルスによる走査線を夫々、実線と一点鎖線で示している。ここでは、ＹスタートパルスＤＹ６の供給タイミングを時間軸上で前後に変化させることによって、変化補償用サブフィールドＶＳＦ６及びＶＳＦ７の期間を変更している。このような走査方法を用いることにより、変化補償用サブフィールドＶＳＦ６は、１垂直走査時間よりも短く構成されている。これにより、他の実施形態に比べて、変化補償用サブフィールドの期間をより小さくすることができる。その結果、変化補償用サブフィールドの期間の可変幅を大幅に増やすことができ、よりきめ細かく応答特性変化補償することが可能になる。

＜電子機器＞
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。ここに図１５は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。以下では、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。

図１５に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。

液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。従って、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。

ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。

尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。

尚、図１５を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビや、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、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装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。

また、本発明は上述の各実施形態で説明した液晶装置以外にも反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、電気泳動装置等にも適用可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本実施形態に係る電気光学パネルの全体構成を示す平面図である。 図１のＨ−Ｈ´線断面図である。 本実施形態に係る液晶装置の電気的構成を示したブロック図である。 本実施形態に係る液晶装置における表示部の電気的構成を示した回路図である。 一般的なデジタル画像信号の構成を図式的に示した模式図である。 本実施形態に係る液晶装置に供給される画像信号の構成を図式的に示した模式図である。 デジタル化された画像信号の階調に対する液晶装置１の光の透過率の関係を図示的に示したグラフ図である。 本実施形態に係る液晶装置に供給される画像信号の構成を図式的に示した模式図である。 第１変形例に係る液晶装置に供給される画像信号の構成を図式的に示した模式図である。 第２変形例に係る液晶装置に供給される画像信号の構成を図式的に示した模式図である。 第３変形例に係る液晶装置の電気的構成を示したブロック図である。 第３変形例に係る液晶装置の走査線駆動回路の概略構成を示す図である。 第３変形例に係る液晶装置の走査線駆動回路の制御信号のタイミングチャート図である。 第３変形例に係る液晶装置に供給される画像信号の構成を図式的に示した模式図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例である。

符号の説明

１ 駆動装置、 ４０ コントローラ、 １０１ データ線駆動回路、 １０４ 走査線駆動回路、 １１ａ シフトレジスタ、 １１ｂ アンド回路、 １００ 表示部、 ４００ タイミング制御回路、 ５１０ 温度センサ、 ５２０ メモリ、 ５３０ 判定回路、 ５５０ 選択回路、 ５６０ メモリ、 ５７０ 変換回路、 ７００ 電源回路

Claims (10)

1. 画像表示領域に配列された複数の画素部を有する電気光学装置をサブフィールド駆動する電気光学装置の駆動装置であって、
   前記画像表示領域で表示される一枚の画像をなす画像信号に係る１フレームが時間軸上で分割されてなる複数のサブフィールドの各々について、前記複数の画素部毎に表示すべき階調に応じたオン電圧又はオフ電圧を、前記複数の画素部に対して印加する駆動手段と、
   前記複数の画素部の応答特性変化を検知する検知手段と、
   前記複数のサブフィールドのうち予め設定された前記時間軸上で相隣接する２つ以上の変化補償用サブフィールドの各々について、前記検出された応答特性変化を補償するように印加期間を変化させつつ前記オン電圧又はオフ電圧を印加する補償手段と
   を備えることを特徴とする電気光学装置の駆動装置。
2. 前記補償手段は、前記２つ以上の変化補償用サブフィールドの二対に対して夫々、前記２つ以上の変化補償用サブフィールドの各々について、前記印加期間を変化させつつ前記オン電圧又はオフ電圧を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駆動装置。
3. 前記補償手段は、
   前記２つ以上の変化補償用サブフィールドとして、前記時間軸上で連続する３つ以上の変化補償用サブフィールドのうち第１サブフィールドに対して前記オン電圧及びオフ電圧の一方を印加し、
   前記３つ以上の変化補償用サブフィールドのうち前記第１サブフィールドに隣接する第２サブフィールドに対して、前記オン電圧及びオフ電圧の他方を印加し、
   前記３つ以上の変化補償用サブフィールドのうち前記第２サブフィールドに隣接する第３サブフィールドに対して、前記オン電圧及びオフ電圧の他方を印加する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の駆動装置。
4. 前記変化補償用サブフィールドは、前記複数のサブフィールドのうち合計時間が最大になるように予め設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置の駆動装置。
5. 前記変化補償用サブフィールドのうち少なくとも一つは、前記画像表示領域の一面を走査する垂直走査時間よりも短い
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電気光学装置の駆動装置。
6. 前記電気光学装置は、前記画像表示領域に各交点で相交差する複数の走査線及び複数のデータ線を備え、
   前記複数の画素部は、前記各交点に対応して配列されており、
   前記駆動手段は、前記画像表示領域が前記走査線に沿った分割線で分割されてなる複数の領域別に交互に、走査信号を前記走査線に対して供給し、前記画像信号を前記データ線に対して前記走査信号に同期して供給し、
   前記走査信号として前記複数の領域別に交互に供給される二つの走査信号が供給される時刻間における相互差が前記垂直走査時間より短い
   ことを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置の駆動装置。
7. 前記検知手段は、前記複数の画素部の温度を検出し、該検出された温度の変化を、前記応答特性変化として検知することを特徴とする
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電気光学装置の駆動装置。
8. 画像表示領域に配列された複数の画素部を有する電気光学装置をサブフィールド駆動する電気光学装置の駆動方法であって、
   前記画像表示領域で表示される一枚の画像をなす画像信号に係る１フレームが時間軸上で分割されてなる複数のサブフィールドの各々について、前記複数の画素部毎に表示すべき階調に応じたオン電圧又はオフ電圧を、前記複数の画素部に対して印加する駆動工程と、
   前記複数の画素部の応答特性変化を検知する検知工程と、
   前記複数のサブフィールドのうち予め設定された前記時間軸上で相隣接する２つ以上の変化補償用サブフィールドの各々について、前記検出された応答特性変化を補償するように印加期間を変化させつつ前記オン電圧又はオフ電圧を印加する補償工程と
   を備えることを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
9. 請求項１から７のいずれか一項に記載の駆動装置を具備してなる電気光学装置。
10. 請求項９に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。

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