JP2001100700A - 電気光学装置の駆動方法、駆動回路及び電気光学装置並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データ線に印加される信号を２値化して、高
品位な階調表示を行う。 【解決手段】 データ変換回路３００は、１フレームを
分割した複数個のサブフィールドの各々において、各画
素１００をオンにする信号またはオフにする信号の印加
を指示する２値信号Ｄｓを発生する。データ線駆動回路
１４０では、この２値信号Ｄｓを受けて、１フィールド
を分割したサブフィールド毎に画素をオンにする電圧ま
たはオフにする電圧を印加すると共に、オンにする電圧
の電圧を２種類以上備えて、この電圧によりサブフィー
ルド毎の重み付けを図る。これにより、最小のサブフィ
ールドの期間を、長く確保でき、画素に印加される２値
信号を確実に書込むことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パルス幅変調によ
り階調表示制御を行う電気光学装置の駆動方法、駆動回
路および電気光学装置並びに電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気光学装置、例えば、電気光学材料と
して液晶を用いた液晶表示装置は、陰極線管（ＣＲＴ）
に代わるディスプレイデバイスとして、各種情報処理機
器の表示部や液晶テレビなどに広く用いられている。

【０００３】ここで、従来技術による電気光学装置は、
例えば、次のように構成されている。即ち、従来の電気
光学装置は、マトリクス状に配列した画素電極と、この
画素電極に接続されたＴＦＴ（Thin Film Transistor：
薄膜トランジスタ）のようなスイッチング素子などが設
けられた素子基板と、画素電極に対向する対向電極が形
成された対向基板と、これら両基板との間に充填された
電気光学材料たる液晶とから構成される。そして、この
ような構成において、走査線を介してスイッチング素子
に走査信号を印加すると、当該スイッチング素子が導通
状態となる。この導通状態の際に、データ線を介して画
素電極に、階調レベルに応じた電圧の画像信号を印加す
ると、当該画素電極および対向電極の間の液晶層に画像
信号の電圧に応じた電荷が蓄積される。電荷蓄積後、当
該スイッチング素子をオフ状態としても、当該液晶層に
おける電荷の蓄積は、液晶層自身の容量性や蓄積容量な
どによって維持される。このように、各スイッチング素
子を駆動させ、蓄積させる電荷量を階調レベルに応じて
制御すると、画素毎に液晶の配向状態が変化するので、
画素毎に濃度が変化することになる。このため、液晶表
示装置は、階調表示が可能となる。

【０００４】この際、各画素の液晶層に電荷を蓄積させ
るのは一部の期間で良いため、第１に、走査線駆動回路
によって、各走査線を順次選択すると共に、第２に、走
査線の選択期間では、データ線駆動回路によってデータ
線を順次選択し、第３に、選択されたデータ線に、階調
レベルに応じた電圧の画像信号をサンプリングする構成
により、走査線およびデータ線を複数の画素について共
通化した時分割マルチプレックス駆動が可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようする課題】しかしながら、従来技術
による液晶表示装置では、階調レベルに対応してデータ
線に印加される画像信号は、アナログ信号である。この
ため、電気光学装置の周辺回路には、Ｄ／Ａ変換回路や
オペアンプなどの電気回路が必要となり、装置全体のコ
スト高や消費電力の増加を招致してしまう。さらに、こ
れらのＤ／Ａ変換回路、オペアンプなどの特性や、各種
の配線抵抗などの不均一性に起因して、表示ムラが発生
するため、高品質な表示が極めて困難である、という問
題があり、特に、高精細な表示を行う場合に顕著とな
る。

【０００６】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、高品質・高精細
な階調表示可能な電気光学装置、その駆動方法、その駆
動回路、さらには、この電気光学装置を用いた電子機器
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、フレーム毎に１画面分の各画素の階
調データを受け取り、これらの階調データに基づいて各
画素をオンオフ駆動する電気光学装置の駆動方法であっ
て、１フレームを分割した複数のサブフィールド毎に画
素をオンにする電圧またはオフにする電圧を印加するも
のであり、前記オンにする電圧の電圧を２種類以上備え
ることを特徴としている。

【０００８】この第１の発明によれば、１フレームにお
いて、画素をオン（オフ）する信号の印加期間が、当該
画素の階調データに応じてパルス幅変調される結果、実
効電圧値の制御による階調表示が行われることになる。
この際、各サブフィールドにおいては、画素のオンまた
はオフを指示するだけで済むので、画素への指示信号と
して２値信号を用いることができる。従って、この発明
では、画素への印加信号がディジタル信号となるため、
素子特性や配線抵抗などの不均一性に起因する表示ムラ
が抑えられる結果、高品質かつ高精細な階調表示が可能
となる。

【０００９】また、この発明では、サブフィールドにお
いて画素をオンにする電圧の電圧を２種類以上備えてい
るから、サブフィールドの電圧を１値で設定する場合に
比べてサブフィールドの個数を少なくすることができ、
最小期間にあるサブフィールドであってもその期間を比
較的長く確保することができる。この結果、階調レベル
に対応したデータ信号を各画素に確実に書込むことがで
き、当該電気光学装置による階調表示制御を正確に行う
ことができる。

【００１０】なお、本発明では、１フレームとは、水平
走査信号および垂直走査信号に同期して水平走査および
垂直走査することにより、１枚のラスタ画像を形成する
のに要する期間という意味合いで用いている。

【００１１】また、第２の発明は、フレーム毎に１画面
分の各画素の階調データを受け取り、これらの階調デー
タに基づいて、複数のデータ線と複数の走査線との各交
差に対応して配設された各画素を駆動する電気光学装置
の駆動回路であって、１フレームを分割した複数のサブ
フィールドの各々において、各画素をオンにする電圧ま
たはオフにする電圧の印加を指示する２値信号を階調デ
ータに基づいて生成するデータ変換回路と、前記各サブ
フィールド毎に、データ線から画素への電圧印加を可能
にする走査信号を、前記走査線の各々に順次供給する走
査線駆動回路と、前記走査信号が前記走査線に供給され
る間、前記データ変換回路で生成される２値信号に基づ
いて前記画素をオンにする電圧またはオフにする電圧を
印加するためのデータ信号を前記データ線に供給するデ
ータ線駆動回路と、前記画素をオンにする電圧を切換え
る電圧切換手段と、を具備したことを特徴とする電気光
学装置の駆動回路を提供するものである。

【００１２】この第２の発明は、上記第１の発明を電気
光学装置の駆動回路として具現化したものであり、上記
第１の発明と同様な効果を奏する。

【００１３】また、隣接する前記画素で、電圧を印加す
る前記サブフィールドの時間軸上での配置を反転させ、
周期的にも前記サブフィールドの時間軸上での配置を反
転させることが好ましい。

【００１４】次に、第３の発明は、複数の走査線と複数
のデータ線との各交差に対応して配設された複数の画素
を有する電気光学装置であって、１フレームを分割した
複数のサブフィールドの各々において、各画素をオンに
する電圧またはオフにする電圧による印加を指示する２
値信号を階調データに基づいて生成するデータ変換回路
と、前記各サブフィールド毎に、データ線から画素への
電圧印加を可能にする走査信号を、前記走査線の各々に
順次供給する走査線駆動回路と、前記走査信号が前記走
査線に供給される間、前記データ変換回路で生成される
２値信号に基づいて前記画素をオンにする電圧またはオ
フにする電圧を印加するためのデータ信号を前記データ
線に供給するデータ線駆動回路と、前記画素をオンにす
る電圧を切換える電圧切換手段と、を具備したことを特
徴とする電気光学装置を提供するものである。

【００１５】この第３の発明は、上記第１の発明を電気
光学装置として具現化したものであり、上記第１の発明
と同様な効果を奏する。

【００１６】また、隣接する前記画素で、電圧を印加す
る前記サブフィールドの時間軸上での配置を反転させ、
周期的にも前記サブフィールドの時間軸上での配置を反
転させることが好ましい。

【００１７】この第３の発明の一の態様において、前記
画素は、画素電極と、前記画素電極に対向した対向電極
と、前記画素電極および対向電極間に挟持された電気光
学材料と、前記走査線を介して走査信号が与えられるこ
とにより前記データ線を介して供給されるデータ信号を
前記画素電極に印加するスイッチング素子と、を具備す
るものである。

【００１８】また、この発明の他の態様において、前記
画素は、画素電極と、前記画素電極に対向した対向電極
と、前記画素電極および対向電極間に挟持された電気光
学材料と、前記走査線を介して走査信号が与えられるこ
とにより前記データ線を介して供給されるデータ信号を
記憶するメモリと、前記メモリに記憶されたデータ信号
に従って、前記画素をオンする電圧またはオフする電圧
の一方を選択して前記画素電極に印加する選択回路と、
を具備するものである。

【００１９】この発明に係る電気光学装置においては、
前記対向電極に印加されるレベルに応じて、前記２値信
号をレベル反転することが好ましい。

【００２０】また、前記対向電極に印加されるレベルを
一定に維持し、あるいは周期的にレベル反転させ、この
対向電極に印加されるレベルを基準とし、前記画素をオ
ンにする電圧のレベルを一定周期毎に反転することが好
ましい。

【００２１】さらに、前記電圧切換手段は、前記複数の
走査線の各々に対応した複数の電圧切換回路を有し、各
電圧切換回路は、当該走査線に走査信号が供給されるの
と同期したタイミングにおいて、前記画素をオンにする
電圧の切換えを行うことが好ましい。

【００２２】このような構成とすることにより、画素に
印加される電圧を交流化することができ、画質の劣化を
防止することができる。

【００２３】この発明は、上記電気光学装置自体を単体
で製造または販売する他、この電気光学装置を表示装置
として備えた電子機器として製造または販売するという
態様で実施することも可能である。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。まず、本実施形態に係る電気
光学装置は、電気光学材料として液晶を用いた液晶装置
であり、後述するように素子基板と対向基板とが、互い
に一定の間隙を保って貼付され、この間隙に電気光学材
料たる液晶が挟持される構成となっている。また、本実
施形態に係る電気光学装置では、素子基板として半導体
基板が用いられ、ここに、画素を駆動するトランジスタ
と共に、周辺駆動回路などが形成されたものである。

【００２５】＜本実施形態における電気光学装置の駆動
方法＞まず、本実施形態に係る装置の理解を容易にする
ため、本実施形態による電気光学装置の駆動方法につい
て説明する。

【００２６】一般に、電気光学材料として液晶を用いた
液晶装置において、液晶層に印加される電圧と透過率
（または反射率）との関係は、電圧無印加状態において
黒表示を行うノーマリーブラックモードを例にとれば、
図５に示されるような関係にある。即ち、液晶層への電
圧実効値（電圧を一定として、オン電圧のパルス幅を変
える）が増すにつれて、透過率が非線形に増加して飽和
する。なお、ここでいう透過率とは、透過光量の最低値
および最高値を、それぞれ０％および１００％として正
規化したものである。

【００２７】ここで、本実施形態に係る電気光学装置が
６４階調表示を行うものとし、６ビットで示される階調
（濃淡）データが、それぞれ同図に示される透過率を指
示するものとする。この際、各透過率において液晶層に
印加される電圧を、それぞれＶ０〜Ｖ６３とすると、従
来ではこれらの電圧Ｖ０〜Ｖ６３自体を、液晶層に印加
する構成となっていた。このため、特に、中間階調に対
応する電圧Ｖ１〜Ｖ６２については、Ｄ／Ａ変換回路や
オペアンプなどのアナログ回路の特性や、各種の配線抵
抗などのばらつきによる影響によって、画素間に亘って
不均一となり易い。従って、従来の構成では、高品質か
つ高精細な階調表示が困難であった。

【００２８】そこで、本実施形態では、次のようにして
液晶層に対する電圧の印加を行う。

【００２９】（１）１フレームを複数のサブフィールド
に分割し、各サブフィールド単位で液晶層に対する電圧
印加を行う。

【００３０】各サブフィールドにおいて液晶層に印加す
る電圧は、Ｖｏｎ、Ｖｏｆｆの２種類のいずれかであ
る。ここで、電圧Ｖｏｎは、画素をオンにする電圧、即
ち、液晶層の透過率を高めることに寄与し得る電圧であ
る。また、電圧Ｖｏｆｆは画素をオフにする電圧、即
ち、液晶層の透過率を高めることに全く寄与しない電圧
である。

【００３１】（２）いずれのサブフィールドにおいて電
圧印加を行うかは、画素に対応した階調データにより決
定する。

【００３２】電圧Ｖｏｎが液晶層の透過率の上昇にどの
程度寄与するかは、その印加時間に依存することとな
る。従って、電圧Ｖｏｎの印加を行うサブフィールドを
階調データに応じて選択し、階調データが小さい場合に
は電圧Ｖｏｎの印加時間を短くして、液晶層に対する実
効印加電圧を小さくし、階調データが大きい場合には電
圧Ｖｏｎの印加時間を長くして、液晶層に対する実効印
加電圧を大きくするのである。

【００３３】（３）１フレームを複数のサブフィールド
に分割する際、各サブフィールドの長さを不均一にして
もよい。

【００３４】即ち、時間長が長く、電圧Ｖｏｎの印加が
液晶透過率の上昇に寄与する度合いが大きいサブフィー
ルドと、時間長が短く、電圧Ｖｏｎの印加が液晶透過率
の上昇に寄与の度合いが小さいサブフィールドとを設け
てもよい。この場合において、各サブフィールドの長さ
を階調データの各ビットの重みに対応させてもよい。

【００３５】（４）電圧Ｖｏｎは、一部のサブフィール
ドにおいて他のサブフィールドのもよりも低い電圧とす
る。

【００３６】これは多階調表示を行う際に生じるデータ
書込時間の不足の問題を回避するためである。即ち、次
の通りである。

【００３７】本実施形態のように、印加時間の長短によ
り階調の高低を制御する方法を採った場合、階調を細か
な刻み幅で変化させるためには、極めて時間長の短いサ
ブフィールドを設ける必要がある。

【００３８】しかし、液晶パネルのような電気光学装置
は、縦横に並んだ多数の画素に電圧ＶｏｎまたはＶｏｆ
ｆを与えて画像表示を行うものであり、全ての画素への
電圧印加を行うためには、ある程度の時間を要してしま
う。そして、サブフィールドがあまりに短いと、このサ
ブフィールドの期間内に全ての画素への電圧印加が行う
ことができなくなる。このようにサブフィールドを短く
するのに限界があることから、サブフィールドの時間長
を短くするのみでは高階調表示を実現することが困難な
のである。

【００３９】そこで、本実施形態では、液晶の透過率の
上昇に対する寄与度の低いサブフィールドを設けるに当
たり、そのサブフィールドにおける電圧Ｖｏｎを他のサ
ブフィールドのものよりも低い電圧とし、その代わり
に、当該サブフィールドの時間長を本来の時間長（すな
わち、他のサブフィールドと同じ電圧Ｖｏｎを用いた場
合の時間長）よりも長くした。

【００４０】具体的には、本実施形態において、階調デ
ータの上位ビットに対応したサブフィールドでは図４に
おける電圧ＶＨを電圧Ｖｏｎとして印加するが、下位ビ
ットに対応したサブフィールドでは電圧ＶＬを電圧Ｖｏ
ｎとして印加する。電圧Ｖｏｆｆは、いずれのサブフィ
ールドでも、電圧Ｖ０（＝０Ｖ）を用いる。

【００４１】なお、電圧Ｖｏｎは、２種類に限らず、３
種類以上としてもよい。

【００４２】＜電気的な構成＞次に、本実施形態に係る
電気光学装置の電気的な構成について説明する。図１
は、素子基板に形成された回路の構成が示されている。

【００４３】図１に示すように、素子基板上における表
示領域１０１ａには、複数本の走査線１１２がＸ（行）
方向に延在して形成され、複数本のデータ線１１４がＹ
（列）方向に沿って延在して形成されている。そして、
画素１１０は、走査線１１２とデータ線１１４との各交
差に対応して設けられて、マトリクス状に配列してい
る。本実施形態では、説明の便宜上、走査線１１２の総
本数をｍ本とし、データ線１１４の総本数をｎ本として
（ｍ、ｎはそれぞれ２以上の整数）、ｍ行×ｎ列のマト
リクス型表示装置として説明するが、本発明をこれに限
定する趣旨ではない。

【００４４】画素１１０の具体的な構成としては、例え
ば、図２（ａ）に示されるものが挙げられる。この構成
では、トランジスタ（ＭＯＳ型ＦＥＴ）１１６のゲート
が走査線１１２に、ソースがデータ線１１４に、ドレイ
ンが画素電極１１８に、それぞれ接続されると共に、画
素電極１１８と対向電極１０８との間に電気光学材料た
る液晶１０５が挟持されて液晶層が形成されている。こ
こで、画素電極１１８と後述するＬＣＯＭとの間には蓄
積容量１１９が形成されている。この蓄積容量は、トラ
ンジスタ１１６を介して画素電極１１８に電圧が印加さ
れた後、この印加電圧を必要な時間だけほぼ一定に維持
するために設けられた容量である。本実施形態では、蓄
積容量１１９は、画素電極１１８とＬＣＯＭの間に形成
したが、画素電極１１８と接地電位ＧＮＤ間や画素電極
１１８と走査線１１２等に形成しても良い。また、対向
電極１０８は、画素電極１１８と対向するように対向基
板の一面に形成される透明電極である。

【００４５】図２（ａ）に示される構成では、トランジ
スタ１１６として一方のチャネル型のみが用いられてい
る。従って、データ線１１４からトランジスタ１１６を
介して画素電極１１８への充電を行う際、画素電極１１
８に対する印加電圧が、走査線１１２上の電圧よりもト
ランジスタ１１６の閾値電圧だけ低い電圧に達すると、
トランジスタ１１６がオフ状態となり、画素電極１１８
に対する充電が止まってしまう。このため、走査線１１
２に対する印加電圧がデータ線１１４に対する印加電圧
よりもトランジスタ１１６の閾値電圧分だけ高くない場
合には、画素電極１１８に対する印加電圧をデータ線１
１４上の電圧に一致させることができず、両電圧間にオ
フセット電圧が生じることとなる。

【００４６】これに対し、図２（ｂ）に示すように、Ｐ
チャネル型トランジスタとＮチャネル型トランジスタと
を相補的に組み合わせた構成とすれば、このようなオフ
セット電圧を生じさせることなく、データ線１１４上の
電圧を極めて少ない誤差で画素電極１１８に印加させる
ことができる。ただし、この相補型構成では、走査信号
として互いに排他的レベルを供給する必要が生じるた
め、１行の画素１１０に対して走査線１１２ａ、１１２
ｂの２本が必要となる。

【００４７】図１において、タイミング信号生成回路２
００は、図示せぬ上位装置から供給される垂直走査信号
Ｖｓ、水平走査信号Ｈｓおよびドットクロック信号ＤＣ
ＬＫに基づいて、各種のタイミング信号やクロック信号
などを生成する装置である。このタイミング信号生成回
路２００によって生成される信号のうち主要なものを列
挙すると次の通りである。

【００４８】ａ．交流化駆動論理信号ＦＲ この交流化駆動論理信号ＦＲは、後述する交流化駆動信
号ＬＣＯＭのＨレベル、Ｌレベルを指定するものであ
る。

【００４９】ｂ．交流化駆動信号ＬＣＯＭ この交流化駆動信号ＬＣＯＭは、対向基板の対向電極１
０８（図２参照）に印加される。本実施形態において交
流化駆動信号ＬＣＯＭは、ＶＣＣ（Ｈレベル）からＶ０
（Ｌレベル）へ、ＬレベルからＨレベルへ、という具合
に１フレーム毎にレベル反転を繰り返す。そして、交流
化駆動信号ＬＣＯＭは、交流化駆動論理信号ＦＲに対し
てラッチ信号ＬＰの１クロック分位相が遅れたものであ
る。

【００５０】ｃ．スタートパルスＤＹ このスタートパルスＤＹはサブフィールドの最初に出力
されるパルス信号である。本実施形態では、１フレーム
を１５分割してサブフィールドＳｆ０〜Ｓｆ１４を設け
る。従って、こっれらの各サブフィールドの最初におい
て、このスタートパルス信号ＤＹが出力されることにな
る。

【００５１】ｄ．クロック信号ＣＬＹ このクロック信号ＣＬＹは、走査側（Ｙ側）の水平走査
期間を規定する信号である。

【００５２】e．ラッチ信号ＬＰ このラッチ信号ＬＰは、水平走査期間の最初に出力され
るパルス信号であって、クロック信号ＣＬＹのレベル遷
移（即ち、立ち上がりおよび立ち下がり）時に出力され
るものである。

【００５３】f．クロック信号ＣＬＸ このクロック信号ＣＬＸは、いわゆるドットクロックに
より規定される信号である。

【００５４】以上がタイミング信号生成回路２００によ
って生成される主要な信号の概要である。

【００５５】図１において、走査線駆動回路１３０は、
いわゆるＹシフトレジスタと呼ばれるものであり、サブ
フィールドの最初に供給されるスタートパルスＤＹをク
ロック信号ＣＬＹに基づいて転送し、走査線１１２の各
々に走査信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍとして順次排
他的に供給するものである。

【００５６】また、データ線駆動回路１４０は、ある水
平走査期間において２値信号Ｄｓをデータ線１１４の本
数に相当するｎ個順次ラッチした後、ラッチしたｎ個の
２値信号Ｄｓを、次の水平走査期間において、それぞれ
対応するデータ線１１４にデータ信号ｄ１、ｄ２、ｄ
３、…、ｄｎとして一斉に供給するものである。このデ
ータ線駆動回路１４０の具体的な構成は、図３に示され
る通りである。

【００５７】図３に示すように、このデータ線駆動回路
１４０は、Ｘシフトレジスタ１４１０と、第１のラッチ
回路１４２０と、第２のラッチ回路１４３０と、電圧選
択回路１４４０とによって構成されている。

【００５８】ここで、Ｘシフトレジスタ１４１０は、水
平走査期間の最初に供給されるラッチ信号ＬＰをクロッ
ク信号ＣＬＸに基づいて転送し、ラッチ信号Ｓ１、Ｓ
２、Ｓ３、…、Ｓｎとして順次排他的に供給するもので
ある。

【００５９】第１のラッチ回路１４２０は、２値信号Ｄ
ｓをラッチ信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…、Ｓｎの立ち下が
りにおいて順次ラッチするものである。

【００６０】第２のラッチ回路１４３０は、第１のラッ
チ回路１４２０によりラッチされた２値信号Ｄｓの各々
をラッチ信号ＬＰの立ち下がりにおいて一斉にラッチし
て信号を各々出力するものである。

【００６１】電圧選択回路１４４０は、第２のラッチ回
路１４３０から出力される信号を受けて電圧Ｖｏｎまた
はＶｏｆｆを選択して出力するため、２個のスイッチン
グ素子によって構成されている。そして、電圧選択回路
１４４０では、第２のラッチ回路１４３０によりラッチ
された信号に応じて電圧ＶｏｎまたはＶｏｆｆ（ＬＣＯ
Ｍ）のうちいずれか一方を選択し、データ信号ｄ１、ｄ
２、ｄ３、…、ｄｎを各々のデータ線１１４に供給する
ものである。

【００６２】次に、電圧切換回路１４５０は、サブフィ
ールドＳｆ０〜Ｓｆ７においては電圧ＶＬをＶｏｎとし
て出力し、その他のサブフィールドにおいては電圧ＶＨ
をＶｏｎとして出力するものである。これにより、前記
電圧選択回路１４４０から出力されるデータ信号ｄ１〜
ｄｎは、電圧ＶＨ、ＶＬによって重み付けされる。

【００６３】ここで、電圧切換回路１４５０は、具体的
には図４に示すように構成され、交流化駆動信号ＬＣＯ
Ｍを受けて、ＬＣＯＭのＨ／Ｌレベルに応じた電圧Ｖ
Ｈ，ＶＬを発生する基準電圧発生回路１４５１と、サブ
フィールドＳｆ０〜Ｓｆ７の期間セットされ、サブフィ
ールドＳｆ８〜Ｓｆ１４の期間リセットされるフリップ
フロップ回路１４５２と、該フリップフロップ回路１４
５２の出力信号を受けて前記基準電圧発生回路１４５１
から出力される電圧ＶＨ，ＶＬを選択するスイッチング
素子１４５３とによって構成されている。

【００６４】これにより、電圧切換回路１４５０は、サ
ブフィールドＳｆ０〜Ｓｆ７のときには電圧ＶＬを有す
るＶｏｎを出力し、サブフィールドＳｆ８〜Ｓｆ１４の
ときには電圧ＶＨを有するＶｏｎを出力するものであ
る。

【００６５】さて、このようにサブフィールドＳｆ０〜
Ｓｆ１４毎に、階調レベルに応じて電圧Ｖ０、ＶＬおよ
びＶＨを画素に書込むためには、画素に対応する階調デ
ータを何らかの形でこれらの電圧のいずれかを指示する
信号に変換する必要がある。この変換を行うものが、図
１におけるデータ変換回路３００である。

【００６６】このデータ変換回路３００は、垂直走査信
号Ｖｓ、水平走査信号Ｈｓおよびドットクロック信号Ｄ
ＣＬＫに同期して供給され、かつ、画素毎に対応する６
ビットの階調データＤ０〜Ｄ５を、サブフィールドＳｆ
０〜Ｓｆ１４毎に２値信号Ｄｓ（０または１）に変換す
る構成となっている。

【００６７】また、データ変換回路３００は、階調デー
タＤ０〜Ｄ５を２値信号Ｄｓに変換する必要がある。具
体的には、データ変換回路３００は、階調データＤ０〜
Ｄ５に対応する２値信号Ｄｓを、図７に示される内容に
基づいて出力する構成となっている。

【００６８】なお、この２値信号Ｄｓについては、走査
線駆動回路１３０およびデータ線駆動回路１４０におけ
る動作に同期して出力する必要があるので、データ変換
回路３００には、スタートパルスＤＹと、水平走査に同
期するクロック信号ＣＬＹと、水平走査期間の最初を規
定するラッチ信号ＬＰと、ドットクロック信号ＤＣＬＫ
に相当するクロック信号ＣＬＸとが供給されている。ま
た、上述したように、データ線駆動回路１４０では、あ
る水平走査期間において、第１のラッチ回路１４２０が
点順次的に２値信号Ｄｓをラッチした後、次の水平走査
期間において、第２のラッチ回路１４３０が、データ信
号ｄ１、ｄ２、ｄ３、…、ｄｎとして一斉に各データ線
１１４に供給する構成となっているので、データ変換回
路３００は、走査線駆動回路１３０およびデータ線駆動
回路１４０における動作と比較して、１水平走査期間だ
け先行するタイミングで２値信号Ｄｓを出力する構成と
なっている。

【００６９】次に、前述した２値信号Ｄｓを生成するた
めのデータ変換回路３００の具体的な構成について説明
する。ここで、図６はこのデータ変換回路３００の回路
構成を示すブロック図である。また、図７は同データ変
換回路３００の機能を示す真理値表である。

【００７０】図６に示すように、データ変換回路３００
は、駆動パターンメモリ３０１により構成されている。

【００７１】駆動パターンメモリ３０１は、サブフィー
ルド番号と階調データの各組み合わせ毎に画素のオン／
オフを指定する１ビットのオンオフデータ（図７参照）
を記憶している。そして、駆動パターンメモリ３０１に
は、サブフィールド番号と階調データとがアドレスとし
て与えられる。

【００７２】ここで、サブフィールド番号は、１フレー
ム内における各サブフィールドの番号であり、「０」〜
「１４」までのいずれかの値である。このサブフィール
ド番号を生成する方法に関しては各種考えられるが、例
えば、データ変換回路３００の内部に、スタートパルス
ＤＹを計数すると共に、当該カウンタ結果を交流化駆動
論路信号ＦＲのレベル遷移（立ち上がりおよび立ち下が
り）でリセットするカウンタを設けて、当該カウント結
果を参照することで、現状のサブフィールドを認識して
サブフィールド番号を設定することも可能である。

【００７３】また、図７は、階調データに対する２値信
号Ｄｓ（サブフィールド番号に対する電圧Ｖｏｎ，Ｖｏ
ｆｆの選択）との関係を示している。即ち、駆動パター
ンメモリ３０１には、図７に示す真理値表において
“１”と“０”とからなるオンオフデータが記憶されて
いる。

【００７４】そして、駆動パターンメモリ３０１は、こ
のようにして得られるサブフィールド番号と階調データ
との組み合わせに対応した２値信号Ｄｓをデータ線駆動
回路１４０に向けて出力する。

【００７５】そして、２値信号Ｄｓによって電圧Ｖｏｎ
が選択されているとき（即ち、オンオフデータが“１”
であるとき）、電圧切換回路１４５０および電圧選択回
路１４４０により、サブフィールドがＳｆ０からＳｆ７
である場合には電圧ＶＬにより重み付けされ、サブフィ
ールドがＳｆ８からＳｆ１４である場合には電圧ＶＨに
より重み付けされたデータ信号ｄ１〜ｄｎに変換され
る。

【００７６】次に、階調データに対応してサブフィール
ド毎に印加される電圧について具体的に説明する。

【００７７】まず、階調データが（０００００１）であ
る場合、当該画素の透過率を１．５９（＝１／６３）％
とすべきであり、そのためには図示の実効電圧値Ｖ１を
画素に対して印加する必要がある。そこで、本実施形態
では、当該画素の画素電極１１８および対向電極１０８
間に印加される電圧が、サブフィールドＳｆ０およびＳ
ｆ１においてはＶｏｎ＝ＶＬとなり、他のサブフィール
ドにおいてはＶｏｆｆ＝Ｖ０（＝０Ｖ）となるように、
画素電極１１８に対する電圧の印加を行う。ここで、画
素に印加される実効電圧値は、電圧瞬時値の２乗を１周
期（フレーム）に亘って平均化した平方根によって求め
られるから、サブフィールドＳｆ０およびＳｆ１の長さ
を、１フレームに対して（Ｖ１／ＶＬ）２を乗じた時間
とすれば、階調データ（０００００１）に対応した実効
電圧値Ｖ１を画素に印加することができる。

【００７８】また、階調データが（００００１０）であ
る場合、当該画素の透過率を３．１７（＝２／６３）％
とすべきであり、そのためには図示の実効電圧値Ｖ２を
画素に対して印加する必要がある。そこで、本実施形態
では、当該画素の画素電極１１８および対向電極１０８
間に印加される電圧が、サブフィールドＳｆ０，Ｓｆ１
およびＳｆ２においてはＶｏｎ＝ＶＬとなり、他のサブ
フィールドにおいてはＶｏｆｆ＝Ｖ０（０Ｖ）となるよ
うに、画素電極１１８に対する電圧の印加を行う。ここ
で、画素に印加される実効電圧値は、電圧瞬時値の２乗
を１周期（１フレーム）に亘って平均化した平方根によ
って求められるから、サブフィールドＳｆ０〜Ｓｆ２の
長さを、１フレームに対して（Ｖ２／ＶＬ）² を乗じ
た時間とすれば、階調データ（００００１０）に対応し
た実効電圧値Ｖ２を画素に印加することができる。

【００７９】同様に、階調データが（００００１１）で
ある場合、当該画素の透過率を４．７６（＝３／６３）
％とすべきである。そこで、本実施形態では、当該画素
の画素電極１１８と対向電極１０８間に印加される電圧
が、サブフィールドＳｆ０〜Ｓｆ３においてはＶｏｎ＝
ＶＬとなり、他のサブフィールドにおいてはＶｏｆｆ＝
Ｖ０（＝０Ｖ）となるように、画素電極１１８に対する
電圧の印加を行う。ここで、画素に印加される実効電圧
値は、電圧瞬時値の２乗を１周期（１フレーム）に亘っ
て平均化した平方根によって求められるから、サブフィ
ールドＳｆ０〜Ｓｆ３の長さを、１フレームに対して
（Ｖ３／ＶＬ）²を乗じた時間とすれば、階調データ
（００００１１）に対応した実効電圧値Ｖ３を画素に印
加することができる。

【００８０】さらに、階調データが（００１０００）で
ある場合、当該画素の透過率を１２．７（＝８／６３）
％とすべきであり、そのためには図示の実効電圧値Ｖ８
を画素に対して印加する必要がある。そこで、本実施形
態では、当該画素の画素電極１１８および対向電極１０
８間に印加される電圧が、サブフィールドＳｆ０におい
てはＶｏｎ＝ＶＬとし、サブフィールドＳｆ８において
はＶｏｎ＝ＶＨとし、残りのサブフィールドにおいては
Ｖｏｆｆ＝Ｖ０（＝０Ｖ）となるように、画素電極１１
８に対する電圧の印加を行う。この電圧の印加によっ
て、１フレームに対して階調データ（００１０００）に
対応した実効電圧値Ｖ８を画素に印加することができ
る。

【００８１】以下、同様にして、階調データに対するサ
ブフィールドＳｆ４〜Ｓｆ１４の時間と電圧を設定する
ことにより、他の階調データについても同様に、画素へ
の電圧印加を行うこととなる。

【００８２】このようにして、サブフィールドＳｆ０〜
Ｓｆ１４に対して階調データに応じた電圧を画素に印加
する構成とすることにより、各サブフィールド毎に当該
液晶層に印加される電圧がＶＨ，ＶＬおよびＶ０である
にもかかわらず、各透過率に対応して６４階調の表示が
可能となる。なお、図８に図示したサブフィールドＳｆ
１〜Ｓｆ１４の期間を、便宜上等しい幅としているが、
個々にその長さが異なるものであってもよい。

【００８３】＜動作＞次に、上述した実施形態に係る電
気光学装置の動作について説明する。図８は、この電気
光学装置の動作を説明するためのタイミングチャートで
ある。

【００８４】まず、交流化駆動信号ＬＣＯＭは、１フレ
ーム（１ｆ）毎にレベル反転して、対向電極１０８に印
加される。一方、スタートパルスＤＹは、上述したよう
に１フレーム（１ｆ）を分割した各サブフィールドの開
始時に供給される。

【００８５】ここで、交流化駆動信号ＬＣＯＭがＬレベ
ルとなる１フレーム（１ｆ）において、サブフィールド
Ｓｆ０の開始を規定するスタートパルスＤＹが供給され
ると、走査線駆動回路１３０（図１参照）におけるクロ
ック信号ＣＬＹに準じた転送によって、走査信号Ｇ１、
Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍが期間（１Ｖａ）に順次排他的に
出力される。なお、期間（１Ｖａ）は、最も短いサブフ
ィールドよりもさらに短い期間に設定されている。

【００８６】さて、走査信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇ
ｍは、それぞれクロック信号ＣＬＹの半周期に相当する
パルス幅を有し、また、上から数えて１本目の走査線１
１２に対応する走査信号Ｇ１は、スタートパルスＤＹが
供給された後、クロック信号ＣＬＹが最初に立ち上がっ
てから、少なくともクロック信号ＣＬＹの半周期だけ遅
延して出力される構成となっている。従って、サブフィ
ールドの最初にスタートパルスＤＹが供給されてから、
走査信号Ｙ１が出力されるまでに、ラッチ信号ＬＰの１
ショット（Ｇ０）がデータ線駆動回路１４０に供給され
ることになる。

【００８７】そこで、このラッチ信号ＬＰの１ショット
（Ｇ０）が供給された場合について検討してみる。ま
ず、このラッチ信号ＬＰの１ショット（Ｇ０）がデータ
線駆動回路１４０に供給されると、データ線駆動回路１
４０（図３参照）におけるクロック信号ＣＬＸに基づい
て転送され、ラッチ信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…、Ｓｎが
水平走査期間（１Ｈ）に順次排他的に出力される。な
お、ラッチ信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…、Ｓｎは、それぞ
れクロック信号ＣＬＸの半周期に相当するパルス幅を有
している。

【００８８】この際、図３における第１のラッチ回路１
４２０は、ラッチ信号Ｓ１の立ち下がりにおいて、上か
ら数えて１本目の走査線１１２と、左から数えて１本目
のデータ線１１４との交差に対応する画素１１０への２
値信号Ｄｓをラッチし、次に、ラッチ信号Ｓ２の立ち下
がりにおいて、上から数えて１本目の走査線１１２と、
左から数えて２本目のデータ線１１４との交差に対応す
る画素１１０への２値信号Ｄｓをラッチし、以下、同様
に、上から数えて１本目の走査線１１２と、左から数え
てｎ本目のデータ線１１４との交差に対応する画素１１
０への２値信号Ｄｓをラッチする。

【００８９】これにより、まず、図１において上から１
本目の走査線１１２との交差に対応する画素１行分の２
値信号Ｄｓが、第１のラッチ回路１４２０により点順次
的にラッチされることになる。なお、データ変換回路３
００は、第１のラッチ回路１４２０によるラッチのタイ
ミングに合わせて、各画素の階調データＤ０〜Ｄ５を２
値信号Ｄｓに変換して出力することはいうまでもない。
また、ここでは、交流化駆動信号ＬＣＯＭがＬレベルの
場合を想定しているので、図７に示されるテーブルが参
照され、さらに、サブフィールドＳｆ１に相当する２値
信号Ｄｓが、階調データＤ０〜Ｄ５に応じて出力される
ことになる。

【００９０】次に、クロック信号ＣＬＹが立ち下がっ
て、走査信号Ｇ１が出力されると、図１において上から
数えて１本目の走査線１１２が選択される結果、当該走
査線１１２との交差に対応する画素１１０のトランジス
タ１１６がすべてオン状態となる。一方、当該クロック
信号ＣＬＹの立ち下がりによってラッチ信号ＬＰが出力
される。そして、このラッチ信号ＬＰの立ち下がりタイ
ミングにおいて、第２のラッチ回路１４３０は、第１の
ラッチ回路１４２０によって点順次的にラッチされた２
値信号Ｄｓを、対応するデータ線１１４の各々にデータ
信号ｄ１、ｄ２、ｄ３、…、ｄｎとして一斉に供給す
る。このため、上から数えて１行目の画素１１０におい
ては、データ信号ｄ１、ｄ２、ｄ３、…、ｄｎの書込み
が同時に行われることとなる。

【００９１】この書込みと並行して、図１において上か
ら２本目の走査線１１２との交差に対応する画素１行分
の２値信号Ｄｓが、第１のラッチ回路１４２０により点
順次的にラッチされる。

【００９２】そして、以降同様な動作が、ｍ本目の走査
線１１２に対応する走査信号Ｇｍが出力されるまで繰り
返される。即ち、ある走査信号Ｇｉ（ｉは、１≦ｉ≦ｍ
を満たす整数）が出力される１水平走査期間（１Ｈ）に
おいては、ｉ本目の走査線１１２に対応する画素１１０
の１行分に対するデータ信号ｄ１〜ｄｎの書込みと、
（ｉ＋１）本目の走査線１１２に対応する画素１１０の
１行分に対する２値信号Ｄｓの点順次的なラッチとが並
行して行われることになる。なお、画素１１０に書込ま
れたデータ信号は、次のサブフィールドＳｆ２において
書込まれるまで保持される。

【００９３】以下同様な動作が、サブフィールドの開始
を規定するスタートパルスＤＹが供給される毎に繰り返
される。ただし、データ変換回路３００は、階調データ
Ｄ０〜Ｄ５から２値信号Ｄｓへの変換については、サブ
フィールドＳｆ０〜Ｓｆ１４のうち、対応するサブフィ
ールドの項目が参照される。

【００９４】さらに、１フレーム経過後、交流化駆動信
号ＬＣＯＭがＨレベルに反転した場合においても、各サ
ブフィールドにおいて同様な動作が繰り返される。ただ
し、階調データＤ０〜Ｄ５から２値信号Ｄｓへの変換に
ついては、図７（ｂ）に示されるテーブルが参照される
ことになる。

【００９５】次に、データ駆動回路１４０による画素１
１０の液晶層への印加に印加されるデータ信号の電圧に
ついて検討する。図９は、階調データと、画素１１０に
おける画素電極１１８への印加波形を示すタイミングチ
ャートである。

【００９６】例えば、交流化駆動信号ＬＣＯＭがＬレベ
ルである場合に、ある画素の階調データＤ０〜Ｄ５が
（００００００）であるとき、図７に示される変換内容
に従う結果、当該画素の画素電極１１８には、図９に示
されるように、１フレーム（１ｆ）に亘って電圧Ｖ０が
書込まれる。ここで、当該液晶層に印加される実効電圧
値はＶ０となる。従って、当該画素の透過率は、階調デ
ータ（００００００）に対応して０％となる。

【００９７】また、ある画素の階調データＤ０〜Ｄ５が
（００００１１）であるとき、図７に示される変換内容
に従う結果、当該画素の画素電極１１８には、図９に示
されるように、サブフィールドＳｆ０〜Ｓｆ３において
は電圧ＶＬのＶｏｎが、以降のサブフィールドＳｆ４〜
Ｓｆ１４においては電圧Ｖ０のＶｏｆｆが、それぞれ書
込まれる。ここで、サブフィールドＳｆ０〜Ｓｆ３の期
間が１フレーム（１ｆ）において占める割合は（Ｖ３／
ＶＬ）²であり、この期間に電圧ＶＬが書込まれるの
で、１フレームにおいて当該画素の画素電極１１８に印
加される実効電圧値はＶ３となる。従って、当該画素の
透過率は、階調データ（００００１１）に対応して４．
７６％となる。

【００９８】さらに、ある画素の階調データＤ０〜Ｄ５
が（１１１１１１）であるとき、図７に示される変換内
容に従う結果、当該画素の画素電極１１８には、図９に
示されるように、サブフィールドＳｆ０〜Ｓｆ７におい
ては電圧ＶＬのＶｏｎが、以降のサブフィールドＳｆ８
〜Ｓｆ１４においては電圧ＶＨのＶｏｎが、それぞれ書
込まれる。従って、当該画素の透過率は、階調データ
（１１１１１１）に対応して１００％となる。なお、他
の階調データについても同様に、階調データＤ０〜Ｄ５
は透過率に対応している。

【００９９】一方、交流化駆動信号ＬＣＯＭがＨレベル
である場合に、Ｌレベルの場合と反転したレベルが画素
電極１１８に印加される。このため、交流化駆動信号Ｌ
ＣＯＭがＨレベルの場合に各液晶層の印加電圧は、交流
化駆動信号ＬＣＯＭがＬレベルの場合の印加電圧とは極
性を反転したものであって、かつ、その絶対値は等しい
ものとなる。従って、液晶層に直流成分が印加される事
態が回避される結果、液晶１０５の劣化が防止されるこ
とになる。

【０１００】このような実施形態に係る電気光学装置に
よれば、１フレーム（１ｆ）を、１５個のサブフィール
ドＳｆ０〜Ｓｆ１４に分割し、各サブフィールド毎に、
画素をオンするＶｏｎの電圧をＶＬ、ＶＨの２値によっ
て重み付けを行って、１フレームにおける実効電圧値を
設定している。これにより、データ線１１４に供給され
るデータ信号ｄ１〜ｄｎは、ディジタル信号であるた
め、駆動回路などの周辺回路においては、高精度のＤ／
Ａ変換回路やオペアンプなどのような、アナログ信号を
処理するための回路は不要となる。このため、回路構成
が大幅に簡略化されるので、装置全体のコストを低く抑
えることが可能となる。

【０１０１】また、消費電力の低減も可能になる。

【０１０２】また、データ線１１４に各々供給されるデ
ータ信号ｄ１〜ｄｎはディジタル信号であるため、素子
特性や配線抵抗などの不均一性に起因する表示ムラが原
理的に発生しない。このため、本実施形態に係る電気光
学装置によれば、高品位かつ高精細な階調表示が可能と
なる。

【０１０３】さらに、２値信号Ｄｓは、１フレームを１
５個のサブフィールドＳｆ０〜Ｓｆ１４に分割し、６ビ
ットの階調データＤ０〜Ｄ５に基づいてサブフィールド
Ｓｆ０〜Ｓｆ１４の電圧をＶ０、ＶＬ、ＶＨによって重
み付けをするようにしているから、サブフィードＳｆ０
〜Ｓｆ１４のうち、比較的時間の短いサブフィールドに
おいても書込時間を十分に確保することができ、各画素
１１０にデータ信号を確実に書込むことができ、当該電
気光学装置による階調表示を高精度に行うことができ
る。

【０１０４】さらにまた、サブフィールドＳｆ０〜Ｓｆ
１４における画素１１０への書込みは、スタートパルス
ＤＹの１ショットに対して行っているから、図２に示す
トランジスタ１１６をサブフィールドのうち立ち上がり
時のみオン状態としている。これにより、交流化駆動信
号ＬＣＯＭがレベル反転する場合には、トランジスタ１
１６はオフ状態になっている。このため、蓄積容量１１
９に蓄積された電荷は、反転した信号による影響を受け
ることなく、交流化駆動信号ＬＣＯＭのレベル反転に拘
わらず、次の書込みが行われるまでデータを保持するこ
とができる。

【０１０５】なお、上述した実施形態にあっては、交流
化駆動信号ＬＣＯＭを１フレームの周期でレベル反転す
ることとしたが、本発明は、これに限られず、例えば、
２フレーム以上の周期でレベル反転する構成としても良
い。ただし、上述した実施形態において、データ変換回
路３００は、スタートパルスＤＹをカウントすると共
に、当該カウント結果を交流化駆動信号ＬＣＯＭの遷移
によってリセットすることで、現状のサブフィールドを
認識する構成としたので、交流化駆動信号ＬＣＯＭを２
フレームの周期でレベル反転する場合には、フレームを
規定するために何らかの信号を与える必要が生じる。

【０１０６】＜応用形態＞上記実施形態では、図２
（ａ）または（ｂ）に示すように、画素電極１１８に対
する印加電圧を液晶容量および蓄積容量１１９によって
保持する構成の画素を採用していた。これに対し、本応
用形態では、画素自体に１ビットのデジタル信号を記
憶するメモリと、このメモリに記憶されたデジタル信号
に応じて電圧ＶｏｎまたはＶｏｆｆを選択して画素電極
に印加する回路とが設けられている。

【０１０７】ここで、図１０は応用形態による電気光
学装置の構成を示すブロック図、図１１は画素の構成を
示す回路図、図１２はデータ線駆動回路の構成を示すブ
ロック図、図１３は電圧切換回路の一態様を示す回路図
をそれぞれ示している。なお、本応用形態では、前述
した実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、
その説明を省略するものとする。

【０１０８】図１０に示すように、素子基板上における
表示領域１０１ａには、例えばｍ本の走査線１１２がＸ
（行）方向に延在して形成され、ｎ本のデータ線１１４
ａ，１１４ｂがＹ（列）方向に沿って延在して形成さ
れ、さらにｍ本のＶｏｎ線１１３ａとＶｏｆｆ線１１３
ｂがＸ（行）方向に延在して形成されている。そして、
画素１２０は、走査線１１２と一対のデータ線１１４
ａ，１１４ｂとの各交差に対応して設けられて、マトリ
クス状に配列されている。なお、図１１に示す画素２１
０は、ｉ行ｊ列に配置したものです。

【０１０９】また、各データ線１１４ａとデータ線１１
４ｂとの間にはインバータ１５０がそれぞれ接続され、
一方のデータ線１１４ａにはデータ信号ｄｊが他方のデ
ータ線１１４ｂにはレベルを反転したデータ信号／ｄｊ
が入力される。さらに、各Ｖｏｎ線１１３ａには、走査
線駆動回路１３０から出力される走査信号Ｇｉを受けて
電圧Ｖｏｎの電圧値をＶＨ，ＶＬに設定する電圧切換回
路１６０が各々接続されている。

【０１１０】なお、応用形態では、説明の便宜上、走
査線１１２の総本数をｍ本とし、データ線１１４ａ，１
１４ｂの総本数をｎ本として（ｍ、ｎはそれぞれ２以上
の整数）、ｍ行×ｎ列のマトリクス型表示装置として説
明するが、本発明をこれに限定する趣旨ではない。

【０１１１】次に、画素１２０の具体的な構成として
は、図１１に示すように、インバータ１２１および１２
２によって、一方の出力端子が他方の入力端子に接続す
ることにより、全体として１ビットのメモリを構成して
いる。

【０１１２】トランジスタ１１６ａおよび１１６ｂは、
この１ビットのメモリに対して書込みを行うときにオン
状態とされるスイッチングトランジスタであり、各々の
ドレインはインバータ１２１および１２２の各出力端子
に接続され、各々のゲートは走査信号Ｇｉを供給する走
査線１１２に接続されている。

【０１１３】上記実施形態では、各画素には１本のデー
タ線を介してデータ信号が送られてきた。これに対し、
本応用形態では、２本のデータ線１１４ａおよび１１
４ｂが各画素に対して配線されており、データ線１１４
ａにはトランジスタ１１６ａのソースが接続され、デー
タ線１１４ｂにはトランジスタ１１６ｂのソースが接続
されている。そして、データ線１１４ａには、後述する
データ線駆動回路１７０からデータ信号ｄｊ（ｊ＝１〜
ｎ）がそのまま出力され、データ線１１４ｂにはこの信
号ｄｊをレベル反転した信号が出力される。これらの各
データ線上の信号は、トランジスタ１１６ａおよび１１
６ｂを介してインバータ１２１および１２２からなるメ
モリに与えられ、このメモリに書込まれる。トランスミ
ッションゲート１２３は、入力端が電圧Ｖｏｎを供給す
るＶｏｎ線１１３ａに接続されており、出力端が画素電
極１１８に接続されている。また、トランスミッション
ゲート１２４は、入力端が電圧Ｖｏｆｆを供給するＶｏ
ｆｆ線１１３ｂに接続されており、出力端が画素電極１
１８に接続されている。これらのトランスミッションゲ
ート１２３および１２４は、いずれもＨレベルのゲート
信号が与えられることによりオンになるゲートであり、
これらには上記メモリにおけるインバータ１２１および
１２２の各出力信号がゲート信号として供給される。

【０１１４】さらに、データ線駆動回路１７０は、図１
２に示すように、実施形態で述べたデータ線駆動回路１
４０のうち、電圧選択回路１４４０を除いたＸシフトレ
ジスタ１４１０と、第１のラッチ回路１４２０と、第２
のラッチ回路１４３０とによって構成されている。そし
て、第２のラッチ１４３０からはデータ線１１４に各デ
ータ信号ｄ１〜ｄｎを供給する。ここで、データ信号ｄ
ｊは、ｉ列目の信号であり、ＨレベルのときにはＶＣ
Ｃ、Ｌレベルのときには０Ｖとなっている。

【０１１５】一方、電圧切換回路１６０は、図１３に示
すような回路で構成され、交流化駆動信号ＬＣＯＭを受
けて、このＬＣＯＭのＨ／Ｌに応じた電圧ＶＨ，ＶＬを
発生する基準電圧発生回路１６１と、サブフィールドＳ
ｆ０〜Ｓｆ７においてＨレベルとなる走査信号Ｇｉの入
力があるときにセット信号を出力するアンドゲート１６
２と、サブフィールドＳｆ８〜Ｓｆ１４においてＨレベ
ルとなる走査信号Ｇｉの入力があるときにリセット信号
を出力するアンドゲート１６３と、アンドゲート１６２
の出力がＳ端子に接続され、アンドゲート１６３がＲ端
子に接続されたフリップフロップ回路１６４と、該フリ
ップフロップ回路１６４の出力信号を受けて前記基準電
圧発生回路１６１から出力される電圧ＶＨ，ＶＬを選択
するスイッチング素子１６５とによって構成されてい
る。

【０１１６】これにより、電圧切換回路１６０は、サブ
フィールドＳｆ０〜Ｓｆ７のときには電圧ＶＬをＶｏｎ
として出力し、サブフィールドＳｆ８〜Ｓｆ１４のとき
には電圧ＶＨをＶｏｎとして出力するものである。

【０１１７】以下、この画素１２０の動作について説明
するに、本応用形態においても、実施形態の図９に示
したような階調データに対応した信号を画素電極１１８
に書き込むものとする。

【０１１８】走査線１１２にはサブフィールド毎にＨレ
ベルの走査信号Ｇｉが出力され、トランジスタ１１６ａ
および１１６ｂがオン状態となっているときに、電圧の
印加を指示するＨレベルの信号ｄｊおよびそのレベルを
反転したＬレベルの信号がデータ線１１４ａおよび１１
４ｂに出力されたとする。この場合、インバータ１２１
の出力信号がＬレベル、インバータ１２２の出力信号が
Ｈレベルとなるため、トランシミッションゲート１２４
のみがオン状態となり、このトランスミッションゲート
１２４を介して電圧Ｖｏｎが画素電極１１８に印加され
る。

【０１１９】この際、サブフィールドがＳｆ０〜Ｓｆ７
の場合には、前述した電圧切換回路１６０によってＶｏ
ｎ線１１３ａにかかる電圧はＶＬとなっているから、画
素電極１１８には電圧ＶＬが書き込まれる。

【０１２０】一方、サブフィールドがＳｆ８〜Ｓｆ１４
の場合には、Ｖｏｎ線１１３ａにかかる電圧はＶＨとな
るため、画素電極１１８には電圧ＶＨが書き込まれる。

【０１２１】また、走査線１１２に対する走査信号Ｇｉ
がＬレベルになると、トランジスタ１１６ａおよび１１
６ｂはオフ状態となり、インバータ１２１および１２２
はそれ以前の出力信号レベルをそのまま維持する。この
間、インバータ１２２の出力信号のみがＨレベルとなる
ため、トランスミッションゲート１２４を介して電圧Ｖ
Ｈが画素電極１１８に印加され続けることとなる。

【０１２２】その後、走査線１１２に対する走査信号Ｇ
ｉが再びＨレベルとなり、トランジスタ１１６ａおよび
１１６ｂがオン状態となっているときに、電圧の印加を
指示するＬレベルの信号ｄｊおよびそのレベルを反転し
たＨレベルの信号がデータ線１１４ａおよび１１４ｂに
出力されたとする。この場合、インバータ１２１の出力
信号がＨレベル、インバータ１２２の出力信号がＬレベ
ルとなるため、トランシミッションゲート１２３のみが
オン状態となり、このトランスミッションゲート１２３
を介して電圧Ｖｏｆｆ（ＬＣＯＭ）が画素電極１１８に
印加される。

【０１２３】そして、走査線１１２に対する走査信号Ｇ
ｉがＬレベルになると、上述したように、インバータ１
２１および１２２はそれ以前の出力信号レベルをそのま
ま維持し、トランスミッションゲート１２３を介して電
圧Ｖｏｆｆが画素電極１１８に印加され続けることとな
る。

【０１２４】しかも、図１３に示す電圧切換回路１６０
では、交流化駆動信号ＬＣＯＭのレベル反転に応じて電
圧Ｖｏｎも反転した電圧ＶＨ，ＶＬを出力するから、対
向電極１０８が交流化駆動信号ＬＣＯＭによってレベル
反転した場合であっても、ＬＣＯＭを基準として電圧差
ＶＨ，ＶＬとなる信号を出力する。

【０１２５】かくして、応用形態によれば、このよう
なメモリ内蔵型の画素を採用しているため、画素電極に
対する印加電圧がリークによって揮発するといった事態
が生じず、上記実施形態におけるサブフィールド単位で
の各画素の駆動を高精度で実施することができる。

【０１２６】＜応用形態＞前述した実施形態において
は、各サブフィールドのうち、最も短い期間を有するサ
ブフィールドをより長くすることにより、信号の書込み
をより確実に行うことができる。このため、サブフィー
ルドによって設定されるＶｏｎ時の電圧を３値に設定し
たものを図１４および図１５に示す。

【０１２７】ここで、画素１１０における液晶層への印
加電圧について検討する。なお、図１４はデータ変換回
路の階調データの変換内容を示すテーブルであり、図１
５は、階調データと、画素１１０における画素電極１１
８への印加波形を示すタイミングチャートである。

【０１２８】応用形態に係る電気光学装置では、第１
に、液晶層に印加される電圧を、Ｖ０（＝０）、ＶＨ
（＝Ｖ６３）、ＶLH（＝Ｖ５５）、ＶLL（＝Ｖ８）の３
値（Ｖ０を除く）とする構成を採用する。この構成にお
いて、１フレームの全期間に亘って液晶層に実効電圧値
Ｖ０が印加されれば透過率は０％となり、実効電圧値Ｖ
ＣＣが印加されれば透過率は１００％となる。また、１
フレームのうち、液晶層に電圧Ｖ０を印加する期間と、
電圧ＶＨを印加する期間と、電圧ＶLHを印加する期間
と、電圧ＶLLを印加する期間との比率を制御して、液晶
層に印加される実効電圧値がＶ０〜Ｖ６３となるように
構成すれば、当該電圧に対応する６４階調の表示が可能
となる。

【０１２９】そこで、本応用形態に係る電気光学装置
では、第２に、液晶層に電圧Ｖ０、ＶＨ、ＶLH、ＶLLを
印加する期間に区切るために、１フレーム（１ｆ）を例
えば１０個の期間に分割する。この分割した１０個の期
間を便宜的にサブフィールドＳｆ０〜Ｓｆ９と称するこ
とにする。

【０１３０】さらに、本応用形態に係る電気光学装置
では、第３に、実施形態で述べた電圧切換回路１４５０
とほぼ同様の構成による回路によって、サブフィールド
Ｓｆ０〜Ｓｆ３においては電圧ＶLLのＶｏｎを出力し、
サブフィールドＳｆ４〜Ｓｆ６においては電圧ＶLHのＶ
ｏｎを出力し、サブフィールドＳｆ７〜Ｓｆ９において
は電圧ＶＨのＶｏｎを出力する。そして、電圧Ｖｏｎに
は、サブフィールド毎に電圧ＶＨ，ＶLH，ＶLLによる重
み付けがされている。

【０１３１】例えば、階調データが（０００００１）で
ある場合、当該画素の透過率を１．５９（＝１／６３）
％とすべきであり、そのためには実効電圧値Ｖ１を画素
に対して印加する必要がある。そこで、本実施形態で
は、当該画素の画素電極１１８および対向電極１０８間
に印加される電圧が、サブフィールドＳｆ０およびＳｆ
１においてはＶｏｎ＝ＶLLとなり、他のサブフィールド
においてはＶｏｆｆ＝Ｖ０（＝０Ｖ）となるように、画
素電極１１８に対する電圧の印加を行う。ここで、画素
に印加される実効電圧値は、電圧瞬時値の２乗を１周期
（１フレーム）に亘って平均化した平方根によって求め
られるから、サブフィールドＳｆ０およびＳｆ１の長さ
を、１フレームに対して（Ｖ１／ＶLL）²を乗じた時間
とすれば、階調データ（０００００１）に対応した実効
電圧値Ｖ１を画素に印加することができる。

【０１３２】また、階調データが（００００１０）であ
る場合、当該画素の透過率を３．１７（＝２／６３）％
とすべきであり、そのためには実効電圧値Ｖ２を画素に
対して印加する必要がある。そこで、本実施形態では、
当該画素の画素電極１１８および対向電極１０８間に印
加される電圧が、サブフィールドＳｆ０，Ｓｆ１および
Ｓｆ２においてはＶｏｎ＝ＶLLとなり、他のサブフィー
ルドにおいてはＶｏｆｆ＝Ｖ０（０Ｖ）となるように、
画素電極１１８に対する電圧の印加を行う。ここで、画
素に印加される実効電圧値は、電圧瞬時値の２乗を１周
期（１フレーム）に亘って平均化した平方根によって求
められるから、サブフィールドＳｆ０〜Ｓｆ２の長さ
を、１フレームに対して（Ｖ２／ＶLL）² を乗じた時
間とすれば、階調データ（００００１０）に対応した実
効電圧値Ｖ２を画素に印加することができる。

【０１３３】同様に、階調データが（００００１１）で
ある場合、当該画素の透過率を４．７６（＝３／６３）
％とする。この場合、サブフィールドＳｆ０〜Ｓｆ３に
おいてはＶｏｎ＝ＶLLとなり、他のサブフィールドにお
いてはＶｏｆｆ＝Ｖ０（０Ｖ）となるように、画素電極
１１８に対する電圧の印加を行う。ここで、画素に印加
される実効電圧値は、電圧瞬時値の２乗を１周期（１フ
レーム）に亘って平均化した平方根によって求められる
から、サブフィールドＳｆ０〜Ｓｆ３の長さを、１フレ
ームに対して（Ｖ３／ＶLL）² を乗じた時間とすれ
ば、階調データ（００００１１）に対応した実効電圧値
Ｖ３を画素に印加することができる。

【０１３４】さらに、階調データが（０１１０００）で
ある場合、当該画素の透過率を３８．１（＝２４／６
３）％とすべきであり、そのためには実効電圧値Ｖ２４
を画素に対して印加する必要がある。そこで、本実施形
態では、当該画素の画素電極１１８および対向電極１０
８間に印加される電圧が、サブフィールドＳｆ０におい
てＶｏｎ＝ＶLLとなり、サブフィールドＳｆ４〜Ｓｆ５
においてＶｏｎ＝ＶLHとなり、サブフィールドＳｆ７に
おいてＶｏｎ＝ＶＨとなり、残りのサブフィールドにお
いてＶｏｆｆ＝Ｖ０（＝０Ｖ）となるように、画素電極
１１８に対する電圧の印加を行う。このように画素電極
１１８に対して電圧を印加することにより、１フレーム
に対して階調データ（０１１０００）に対応した実効電
圧値Ｖ２４を画素に印加することができる。

【０１３５】以下、同様にして、実効電圧値に対する信
号がそれぞれ設定される。

【０１３６】このようにして、フレーム１ｆを１０個の
サブフィールドＳｆ０〜Ｓｆ９の期間に分割し、階調デ
ータに応じて書込みを行う構成とすると、当該画素の画
素電極１１８に印加される電圧は、Ｖｏｆｆ（Ｖ０）と
Ｖｏｎ（ＶＨおよびＶLL、ＶLHの３値）を用いて各透過
率に対応する６４階調の表示が可能となる。なお、図１
５に図示したサブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ９の期間は、
図面上、ほぼ等しい幅に図示しているが、個々にその長
さが異なるものであってもよい。

【０１３７】このように応用形態では、前記実施形態
によるサブフィールドの期間よりも最小となる期間を長
く確保することができ、２値信号による画素電極１１８
への書込みをより確実に行うことができる。

【０１３８】〈応用形態〉図１６は、本応用形態に
おいて対向基板に対する印加電圧ＬＣＯＭ、画素電極に
対する印加電圧を、サブフィールド単位で示したタイミ
ングチャートである。

【０１３９】上記実施形態および上記各応用形態におい
ては、対向基板に対する印加電圧ＬＣＯＭを一定周期で
レベル反転させ、これに合わせて、画素をオンにする電
圧のレベル反転を行うことで、液晶層に対する印加電圧
の極性を周期的に反転させた。

【０１４０】これに対し、本応用形態では、対向基板
に対しては、一定レベルの直流電圧となるＬＣＯＭを印
加し、このＬＣＯＭを基準として、画素をオンにする電
圧Ｖｏｎのレベルを一定周期毎に反転させる。

【０１４１】即ち、本応用形態では、図１６に例示す
るように、あるフレーム１ｆでは、階調データに応じた
個数のサブフィールドにおいて、直流レベルＬＣＯＭよ
りも低い電圧Ｖｏｎ−を画素をオンにする電圧として画
素電極に印加し、このフレーム１ｆの次のフレーム２ｆ
では、直流レベルＬＣＯＭを基準として電圧Ｖｏｎ−
（ＶＬ−，ＶＨ−）のレベル反転を行った電圧Ｖｏｎ＋
（ＶＬ＋，ＶＨ＋）を画素をオンにする電圧として画素
電極に印加するのである。

【０１４２】このような交流駆動を行うためには、上記
実施形態または各応用形態（特に応用形態）に対し、
次のような変形を加える必要がある。

【０１４３】ａ．上記実施形態のように前掲図２（ａ）
または（ｂ）に示す構成の画素を有する電気光学装置の
場合 この場合、あるフレームにおいては、画素をオンにする
電圧としてＶｏｎ−を、画素をオフにする電圧としてＶ
ｏｆｆを各データ線１１４に出力し、その次のフレーム
では、画素をオンにする電圧としてＶｏｎ＋を、画素を
オフにする電圧としてＶｏｆｆを各データ線１１４に出
力する、という具合に、画素をオンにする電圧のレベル
を１フレーム周期で反転するようデータ線駆動回路１４
０の出力部の構成を変更する。

【０１４４】ｂ．上記応用形態のように前掲図１１に
示す画素を有する電気光学装置の場合 この場合、あるフレームでは電圧ＶｏｎとしてＶｏｎ−
を、次のフレームでは電圧ＶｏｎとしてＶｏｎ＋を、と
いう具合に、画素をオンにする電圧Ｖｏｎをフレーム毎
に切り換えるように構成する。

【０１４５】本応用形態によれば、上記実施形態およ
び各応用形態と同様に、液晶層に対する印加電圧を交流
化することができるので、液晶層に対する印加電圧の直
流成分に起因した画質の劣化を防止することができる。

【０１４６】＜応用形態＞応用形態による電気光学
装置においては、隣接する画素で、サブフィールドの時
間軸上での配置を反転させたもので、フレーム毎にもサ
ブフィールドの時間軸上での配置を反転させている。こ
のとき、階調データと、画素１１０における画素電極１
１８への印加波形を示すタイミングチャートを図１７に
示す。なお、この２値信号は、前述した実施形態による
フレーム１ｆを１５個のサブフィールドＳｆ０〜Ｓｆ１
４に分割し、サブフィールドＳｆ０〜Ｓｆ１４毎に電圧
ＶＨ、ＶＬによる重み付けを行ったものである。

【０１４７】ここで、図１７の上段の４行は、例えば画
素１１０（Ｐij）に印加される波形、下段の３行は、画
素（Ｐij+1）に印加される波形を例示している。

【０１４８】このように、隣接する画素で、サブフィー
ルドの時間軸上での配置を反転し、画素（Ｐij）をＳｆ
１４〜Ｓｆ０の順に配置し、画素（Ｐij+1）をＳｆ０〜
Ｓｆ１４の順に配置し、フレームの切換わり毎に、サブ
フィールドＳｆ０〜Ｓｆ１４の配置を、切換前ではＳｆ
１４〜Ｓｆ０の順に配置し、切換後ではＳｆ０〜Ｓｆ１
４の順に配置する。これによって、画素１１０に対して
印加される２値信号が隣接する画素で大きく変動するの
を低減し、フリッカーを防止することができる。

【０１４９】尚、上記応用形態では、フレーム毎にサ
ブフィールドの配置を入換えているが、２フレーム毎や
３フレーム毎の入換えでも良い。

【０１５０】＜応用形態＞一方、上述した実施形態で
は、６４階調表示としたが、例えば、８階調表示、１６
階調表示、…のように他の階調表示度にも適用すること
ができる。

【０１５１】しかしながら、駆動回路、特に、データ線
駆動回路１４０におけるＸシフトレジスタ１４１０は、
実際には上限付近で動作しているので、このままでは、
階調表示度数を高めることができない。そこで、この点
に改良を施した応用形態について説明する。

【０１５２】図１８は、この応用形態に係る電気光学
装置におけるデータ線駆動回路の構成を示すブロック図
である。この図において、Ｘシフトレジスタ１４１２
は、ラッチ信号ＬＰをクロック信号ＣＬＸに基づいて転
送する点においては、図３に示されるＸシフトレジスタ
１４１０と同様であるが、その段数が半分となっている
点において、Ｘシフトレジスタ１４１０と相違してい
る。即ち、ｎ＝２ｐを満たす整数ｐを想定すると、Ｘシ
フトレジスタ１４１２は、ラッチ信号Ｓ１、Ｓ２、…、
Ｓｐを順次出力する構成となっている。

【０１５３】また、この応用形態において２値信号
は、左から数えて奇数本目のデータ線１１４への２値信
号Ｄｓ１と、偶数本目のデータ線１１４への２値信号Ｄ
ｓ２との２系統に分けられて供給される。さらに、第１
のラッチ回路１４２２では、奇数本目のデータ線１１４
に対応して２値信号Ｄｓ１をラッチするものと、それに
続く偶数本目のデータ線１１４に対応して２値信号Ｄｓ
２をラッチするものとが組となって、それぞれ同一のラ
ッチ信号の立ち下がりで同時にラッチを行う構成となっ
ている。

【０１５４】従って、このようなデータ線駆動回路１４
０によれば、図１９に示されるように、同一のラッチ信
号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…によって同時に画素２個分の２
値信号Ｄｓ１、Ｄｓ２がラッチされるので、クロック信
号ＣＬＸの周波数を上記実施形態と同一に維持したま
ま、必要な水平走査期間を半分に短縮することができ
る。さらに、Ｘシフトレジスタ１４１２を構成する単位
回路の段数は、データ線１１４の総本数に対応する
「ｎ」から、その半分である「ｐ」に削減される。この
ため、Ｘシフトレジスタ１４１２の構成を、Ｘシフトレ
ジスタ１４１０（図３参照）と比較して簡略化すること
も可能となる。

【０１５５】一方、Ｘシフトレジスタ１４１２を構成す
る単位回路の段数が半分で済むということは、必要な水
平走査期間を同じとするのであれば、クロック信号ＣＬ
Ｘを半分に低下させることができることを意味する。こ
のため、水平走査期間を同じとするのであれば、動作周
波数に起因して消費される電力を抑えることもできる。

【０１５６】なお、この応用形態にあっては、ラッチ信
号によって同時されるラッチを行う第１のラッチ回路１
４２２の個数を「２」としたが、「３」以上としても良
いことは勿論である。この場合には、２値信号は、当該
個数に応じた系統に分けれられて供給されることにな
る。

【０１５７】＜応用形態＞また、上述した実施形態に
おいては、各サブフィールドにおける書込期間（１Ｖ
ａ）で完了する。このため、あるサブフィールドにおい
て、書込みが完了した後から次のサブフィールドが開始
するまでの期間では、各画素の液晶層において書込まれ
た電圧の保持動作が行われるのみである。

【０１５８】一方、上記実施形態における駆動回路、特
に、データ線駆動回路１４０には、非常に高周波数のク
ロック信号ＣＬＸが供給される。一般に、シフトレジス
タには、クロック信号をゲートで入力するクロックドイ
ンバータが極めて多数備えられるので、クロック信号Ｃ
ＬＸの供給源であるタイミング信号生成回路２００から
みると、Ｘシフトレジスタ１４１０（１４１２）は容量
負荷となる。

【０１５９】従って、上述した保持動作が行われる期間
において、クロック信号ＣＬＸを供給する構成では、容
量負荷によって無駄に電力が消費される結果、消費電力
の増大を招くことになる。そこで、この点に改良を施し
た応用形態について説明する。

【０１６０】この応用形態においては、クロック信号
ＣＬＸがタイミング信号生成回路２００からＸシフトレ
ジスタ１４１０（１４１２）に至るまでの途中に、図２
０に示されるクロック信号供給制御回路４００が介挿さ
れる構成となっている。ここで、クロック信号供給制御
回路４００は、ＲＳフリップフロップ４０２と、アンド
ゲート４０４とを備えている。このうち、ＲＳフリップ
フロップ４０２は、セット入力端ＳにスタートパルスＤ
Ｙを入力すると共に、リセット入力端Ｒに走査信号Ｇｍ
を入力するものである。また、アンドゲート４０４は、
タイミング信号生成回路２００から供給されるクロック
信号ＣＬＸと、ＲＳフリップフロップ４０２の出力端Ｑ
から出力される信号との論理積信号を求めて、これをデ
ータ線駆動回路１４０におけるＸシフトレジスタ１４１
０（１４１２）へのクロック信号ＣＬＸとして供給する
ものである。

【０１６１】ここで、クロック信号供給制御回路４００
において、あるサブフィールドの最初においてスタート
パルスＤＹが供給されると、ＲＳフリップフロップ４０
２がセットされるので、その出力端Ｑから出力される信
号がＨレベルとなる。このため、アンドゲート４０４が
開くので、図２１に示されるように、Ｘシフトレジスタ
１４１０（１４１２）へのクロック信号ＣＬＸの供給が
開始される。そして、データ線駆動回路１４０において
は、この直後に供給されるラッチ信号ＬＰを契機に、第
１のラッチ回路１４２０（１４２２）による２値信号の
点順次的なラッチが行われることとなる。

【０１６２】一方、スタートパルスＤＹによってクロッ
ク信号ＣＬＸの供給が開始された後、そのサブフィール
ドにおいて最後（上から数えてｍ本目）の走査線１１２
を選択する走査信号Ｇｍが供給されると、ＲＳフリップ
フロップ４０２がリセットされるので、その出力端Ｑか
ら出力される信号がＬレベルとなる。このため、アンド
ゲート４０４が閉じるので、図２０に示されるように、
Ｘシフトレジスタ１４１０（１４１２）へのクロック信
号ＣＬＸの供給が遮断される。ここで、走査信号Ｇｍが
供給される以前には、ｍ本目の走査線１１２との交差に
対応する画素１行分の２値信号が、第１のラッチ回路１
４２０（１４２２）によりラッチされているはずである
から、次のサブフィールドの開始まで、クロック信号Ｃ
ＬＸが遮断されても問題がない。なお、図２０におい
て、クロック信号ＣＬＸの周波数は、クロック信号ＣＬ
Ｙの周波数よりも圧倒的に高いので、クロック信号ＣＬ
Ｘのエンベロープのみを示している。

【０１６３】従って、このようなクロック信号供給制御
回路４００を設けると、クロック信号ＣＬＸが必要なと
きだけＸシフトレジスタ１４１０（１４１２）に供給さ
れるので、容量負荷により消費される電力をそれだけ抑
えることが可能となる。また、Ｙ側のクロック信号ＣＬ
Ｙにおいても同様なクロック信号供給制御回路を設けて
も良いが、クロック信号ＣＬＹは、Ｘ側のクロック信号
ＣＬＸよりも周波数が圧倒的に低い。このため、Ｙ側に
おいて、容量負荷により消費される電力は、Ｘ側と比較
して、あまり問題にはならない。

【０１６４】＜応用形態＞さらに、上述した実施形態
にあっては、データ信号の電圧を、ＶＨ（＝Ｖ６３）、
ＶLH（＝Ｖ５５）として別途生成し、１５個のサブフィ
ールドの期間を設定したものとして述べたが、本発明は
これに限らず、電圧の重み付けを３値、４値…とするこ
ともできる。

【０１６５】このとき、階調データが（００００００）
のときには、データ信号の実効電圧値をＶ０、階調デー
タが（０００００１）のときには、実効電圧値をＶ１、
階調データが（００００１０）のときには、実効電圧値
をＶ２、…、階調データが（１１１１１１）のときに
は、実効電圧値をＶ６３となるように、２値信号の電圧
とサブフィールドの期間とを設定すればよい。

【０１６６】さらに、本発明では、階調数を６４とした
が、本発明はこれに限らず、階調数を１２８、２５６、
５１２、…に対応させることも可能である。

【０１６７】さらに、本発明では、各画素に印加される
電圧は、トランジスタ１１６の特性、蓄積容量１１９や
液晶の容量等によって、電圧がシフトする場合がある。
この様な場合には、対向電極１１０に印加する電圧ＬＣ
ＯＭを電圧のシフト量に応じてずらす場合もある。

【０１６８】＜液晶装置の全体構成＞次に、上述した実
施形態や応用形態に係る電気光学装置の構造について、
図２２および図２３を参照して説明する。ここで、図２
２は、電気光学装置１００の構成を示す平面図であり、
図２３は、図２２におけるＡ−Ａ’線の断面図である。

【０１６９】これらの図に示されるように、電気光学装
置１００は、画素電極１１８などが形成された素子基板
１０１と、対向電極１０８などが形成された対向基板１
０２とが、互いにシール材１０４によって一定の間隙を
保って貼り合わせられると共に、この間隙に電気光学材
料としての液晶１０５が挟持された構造となっている。
なお、実際には、シール材１０４には切欠部分があっ
て、ここを介して液晶１０５が封入された後、封止材に
より封止されるが、各図においては省略されている。

【０１７０】ここで、素子基板１０１は、上述したよう
に半導体基板であるため不透明である。このため、画素
電極１１８は、アルミニウムなどの反射性金属から形成
されて、電気光学装置１００は、反射型として用いられ
ることになる。これに対して、対向基板１０２は、ガラ
スなどから構成されるので透明である。

【０１７１】さて、素子基板１０１において、シール材
１０４の内側かつ表示領域１０１ａの外側領域には、遮
光膜１０６が設けられている。この遮光膜１０６が形成
される領域内のうち、領域１３０ａには走査線駆動回路
１３０が形成され、また、領域１４０ａにはデータ線駆
動回路１４０が形成されている。即ち、遮光膜１０６
は、この領域に形成される駆動回路に光が入射するのを
防止している。この遮光膜１０６には、対向電極１０８
と共に、交流化駆動信号ＬＣＯＭが印加される構成とな
っている。このため、遮光膜１０６が形成された領域で
は、液晶層への印加電圧がほぼゼロとなるので、画素電
極１１８の電圧無印加状態と同じ表示状態となる。

【０１７２】また、素子基板１０１において、データ線
駆動回路１４０が形成される領域１４０ａ外側であっ
て、シール材１０４を隔てた領域１０７には、複数の接
続端子が形成されて、外部からの制御信号や電源などを
入力する構成となっている。

【０１７３】一方、対向基板１０２の対向電極１０８
は、基板貼合部分における４隅のうち、少なくとも１箇
所において設けられた導通材（図示省略）によって、素
子基板１０１における遮光膜１０６および接続端子と電
気的な導通が図られている。即ち、交流化駆動信号ＬＣ
ＯＭは、素子基板１０１に設けられた接続端子を介し
て、遮光膜１０６に、さらに、導通材を介して対向電極
１０８に、それぞれ印加される構成となっている。

【０１７４】ほかに、対向基板１０２には、電気光学装
置１００の用途に応じて、例えば、直視型であれば、第
１に、ストライプ状や、モザイク状、トライアングル状
等に配列したカラーフィルタが設けられ、第２に、例え
ば、金属材料や樹脂などからなる遮光膜（ブラックマト
リクス）が設けられる。なお、色光変調の用途の場合に
は、例えば、後述するプロジェクタのライトバルブとし
て用いる場合には、カラーフィルタは形成されない。ま
た、直視型の場合、電気光学装置１００に光を対向基板
１０２側から照射するフロントライトが必要に応じて設
けられる。くわえて、素子基板１０１および対向基板１
０２の電極形成面には、それぞれ所定の方向にラビング
処理された配向膜（図示省略）などが設けられて、電圧
無印加状態における液晶分子の配向方向を規定する一
方、対向基板１０２側には、配向方向に応じた偏光子
（図示省略）が設けられる。ただし、液晶１０５とし
て、高分子中に微小粒として分散させた高分子分散型液
晶を用いれば、前述の配向膜や偏光子などが不要となる
結果、光利用効率が高まるので、高輝度化や低消費電力
化などの点において有利である。

【０１７５】＜その他＞また、実施形態においては、電
気光学装置を構成する素子基板１０１を半導体基板と
し、ここに、画素電極１１８に接続されるトランジスタ
１１６や、駆動回路の構成素子などを、ＭＯＳ型ＦＥＴ
で形成したが、本発明は、これに限られない。例えば、
素子基板１０１を、ガラスや石英などの非晶質基板と
し、ここに半導体薄膜を堆積してＴＦＴを形成する構成
としても良い。このようにＴＦＴを用いると、素子基板
１０１として透明基板を用いることができる。

【０１７６】さらに、電気光学材料としては、液晶のほ
かに、エレクトロルミネッセンス素子などを用いて、そ
の電気光学効果により表示を行う装置に適用可能であ
る。即ち、本発明は、上述した構成と類似の構成を有す
る電気光学装置、特に、オンまたはオフの２値的な表示
を行う画素を用いて、階調表示を行う電気光学装置のす
べてに適用可能である。

【０１７７】＜電子機器＞次に、上述した液晶装置を具
体的な電子機器に用いた例のいくつかについて説明す
る。

【０１７８】＜その１：プロジェクタ＞まず、実施形態
に係る電気光学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２４は、このプロジェクタ
の構成を示す平面図である。この図に示されるように、
プロジェクタ１１００内部には、偏光照明装置１１１０
がシステム光軸ＰＬに沿って配置している。この偏光照
明装置１１１０において、ランプ１１１２からの出射光
は、リフレクタ１１１４による反射で略平行な光束とな
って、第１のインテグレータレンズ１１２０に入射す
る。これにより、ランプ１１１２からの出射光は、複数
の中間光束に分割される。この分割された中間光束は、
第２のインテグレータレンズを光入射側に有する偏光変
換素子１１３０によって、偏光方向がほぼ揃った一種類
の偏光光束（ｓ偏光光束）に変換されて、偏光照明装置
１１１０から出射されることとなる。

【０１７９】さて、偏光照明装置１１１０から出射され
たｓ偏光光束は、偏光ビームスプリッタ１１４０のｓ偏
光光束反射面１１４１によって反射される。この反射光
束のうち、青色光（Ｂ）の光束がダイクロイックミラー
１１５１の青色光反射層にて反射され、反射型の電気光
学装置１００Ｂによって変調される。また、ダイクロイ
ックミラー１１５１の青色光反射層を透過した光束のう
ち、赤色光（Ｒ）の光束は、ダイクロイックミラー１１
５２の赤色光反射層にて反射され、反射型の液電気光学
装置１００Ｒによって変調される。一方、ダイクロイッ
クミラー１１５１の青色光反射層を透過した光束のう
ち、緑色光（Ｇ）の光束は、ダイクロイックミラー１１
５２の赤色光反射層を透過して、反射型の電気光学装置
１００Ｇによって変調される。

【０１８０】このようにして、電気光学装置１００Ｒ、
１００Ｇ、１００Ｂによってそれぞれ色光変調された赤
色、緑色、青色の光は、ダイクロイックミラー１１５
２、１１５１、偏光ビームスプリッタ１１４０によって
順次合成された後、投写光学系１１６０によって、スク
リーン１１７０に投写されることとなる。なお、電気光
学装置１００Ｒ、１００Ｂおよび１００Ｇには、ダイク
ロイックミラー１１５１、１１５２によって、Ｒ、Ｇ、
Ｂの各原色に対応する光束が入射するので、カラーフィ
ルタは必要ない。

【０１８１】＜その２：モバイル型コンピュータ＞次
に、上記電気光学装置を、モバイル型のパーソナルコン
ピュータに適用した例について説明する。図２５は、こ
のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
図において、コンピュータ１２００は、キーボード１２
０２を備えた本体部１２０４と、表示ユニット１２０６
とから構成されている。この表示ユニット１２０６は、
先に述べた電気光学装置１００の前面にフロントライト
を付加することにより構成されている。

【０１８２】なお、この構成では、電気光学装置１００
を反射直視型として用いることになるので、画素電極１
１８において、反射光が様々な方向に散乱するように、
凹凸が形成される構成が望ましい。

【０１８３】＜その３：携帯電話＞さらに、上記電気光
学装置を、携帯電話に適用した例について説明する。図
２６は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。図に
おいて、携帯電話１３００は、複数の操作ボタン１３０
２のほか、受話口１３０４、送話口１３０６と共に、電
気光学装置１００を備えるものである。この電気光学装
置１００にも、必要に応じてその前面にフロントライト
が設けられる。また、この構成でも、電気光学装置１０
０が反射直視型として用いられることになるので、画素
電極１１８に凹凸が形成される構成が望ましい。

【０１８４】なお、電子機器としては、図２４〜図２６
を参照して説明した他にも、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、ＰＯ
Ｓ端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられ
る。そして、これらの各種電子機器に対して、実施形態
や応用形態に係る電気光学装置が適用可能なことは言う
までもない。

【０１８５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、デ
ータ線に印加されるデータ信号がディジタル化されて、
高品位な階調表示が可能となる。

【０１８６】しかも、画素をオンにする電圧の電圧を２
種類以上備え、画素の階調レベルに応じて、前記サブフ
ィールド毎に電圧による重み付けをしているから、例え
ば階調表示を６４階調にした場合でも、サブフィールド
の期間を比較的長くすることができ、データ信号による
画素への書込みを確実に行うことができる。

【０１８７】また、低消費電力化も実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る電気光学装置の電気
的な構成を示すブロック図である。

【図２】 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ同電気光学
装置の画素の一態様を示すブロック図である。

【図３】 同電気光学装置におけるデータ線駆動回路の
構成を示すブロック図である。

【図４】 同電気光学装置における電圧切換回路の構成
を示すブロック図である。

【図５】 同電気光学装置における電圧−透過率特性を
示す説明図である。

【図６】 同電気光学装置におけるデータ変換回路の構
成を示すブロック図である。

【図７】 同電気光学装置におけるデータ変換回路の階
調データの変換内容を示すテーブルである。

【図８】 同電気光学装置の動作を示すタイミングチャ
ートである。

【図９】 同電気光学装置において対向基板に印加され
る電圧、および画素電極に印加される電圧を、フィール
ド単位で示すタイミングチャートである。

【図１０】 応用形態に係る電気光学装置の電気的な
構成を示すブロック図である。

【図１１】 同応用形態に係る画素の一態様を示すブロ
ック図である。

【図１２】 同応用形態に係るデータ線駆動回路の構成
を示すブロック図である。

【図１３】 同応用形態に係る電圧切換回路の構成を示
すブロック図である。

【図１４】 応用形態に係る電気光学装置におけるデ
ータ変換回路の階調データの変換内容を示すテーブルで
ある。

【図１５】 応用形態に係る電気光学装置において対
向基板に印加される電圧、および画素電極に印加される
電圧を、フィールド単位で示すタイミングチャートであ
る。

【図１６】 応用形態に係る電気光学装置において対
向基板に印加される電圧、および画素電極に印加される
電圧を、フィールド単位で示すタイミングチャートであ
る。

【図１７】 応用形態に係る電気光学装置において対
向基板に印加される電圧、および画素電極に印加される
電圧を、フィールド単位で示すタイミングチャートであ
る。

【図１８】 応用形態に係る電気光学装置におけるデ
ータ線駆動回路の応用形態を示すブロック図である。

【図１９】 同応用形態に係るデータ線駆動回路の動作
を示すタイミングチャートである。

【図２０】 応用形態に係る電気光学装置の応用形態
におけるクロック信号供給制御回路の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２１】 同応用形態に係るクロック信号供給制御回
路の動作を示すタイミングチャートである。

【図２２】 同電気光学装置の構造を示す平面図であ
る。

【図２３】 同電気光学装置の構造を示す断面図であ
る。

【図２４】 同電気光学装置を適用した電子機器の一例
たるプロジェクタの構成を示す断面図である。

【図２５】 同電気光学装置を適用した電子機器の一例
たるパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図であ
る。

【図２６】 同電気光学装置を適用した電子機器の一例
たる携帯電話の構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１００……電気光学装置 １０１……素子基板 １０１ａ……表示領域 １０２……対向基板 １０５……液晶（電気光学材料） １０８……対向電極 １１２……走査線 １１４……データ線 １１６……トランジスタ １１８……画素電極 １１９……蓄積容量 １３０……走査線駆動回路 １４０……データ線駆動回路 １４１０……Ｘシフトレジスタ １４２０……第１のラッチ回路 １４３０……第２のラッチ回路 １４４０……電圧選択回路 １４５０，１６０……電圧切換回路 ２００……タイミング信号生成回路 ３００……データ変換回路 ４００……クロック信号供給制御回路

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H093 NA16 NA33 NA53 NA55 NC09 NC26 NC28 NC34 NC35 NC40 NC49 ND06 ND09 NG02 NH14 5C006 AA01 AA02 AA03 AA22 AB05 AC02 AC24 AC28 AF44 AF51 BB16 BC03 BC06 BC12 BF03 BF04 BF24 BF26 BF27 EC01 EC05 EC11 EC13 FA56 5C080 AA10 BB05 CC01 CC03 DD30 EE29 FF09 GG05 GG08 GG12 JJ01 JJ02 JJ03 JJ04 JJ05 JJ06 KK02 KK07 KK43

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレーム毎に１画面分の各画素の階調デ
   ータを受け取り、これらの階調データに基づいて各画素
   をオンオフ駆動する電気光学装置の駆動方法であって、 １フレームを分割した複数のサブフィールド毎に画素を
   オンにする電圧またはオフにする電圧を印加するもので
   あり、前記オンにする電圧の電圧を２種類以上備えるこ
   とを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
2. 【請求項２】 フレーム毎に１画面分の各画素の階調デ
   ータを受け取り、これらの階調データに基づいて、複数
   のデータ線と複数の走査線との各交差に対応して配設さ
   れた各画素を駆動する電気光学装置の駆動回路であっ
   て、 １フレームを分割した複数のサブフィールドの各々にお
   いて、各画素をオンにする電圧またはオフにする電圧の
   印加を指示する２値信号を階調データに基づいて生成す
   るデータ変換回路と、 前記各サブフィールド毎に、データ線から画素への電圧
   印加を可能にする走査信号を、前記走査線の各々に順次
   供給する走査線駆動回路と、 前記走査信号が前記走査線に供給される間、前記データ
   変換回路で生成される２値信号に基づいて前記画素をオ
   ンにする電圧またはオフにする電圧を印加するためのデ
   ータ信号を前記データ線に供給するデータ線駆動回路
   と、 前記画素をオンにする電圧を切換える電圧切換手段と、 を具備したことを特徴とする電気光学装置の駆動回路。
3. 【請求項３】 隣接する前記画素で、電圧を印加する前
   記サブフィールドの時間軸上での配置を反転させ、周期
   的にも前記サブフィールドの時間軸上での配置を反転さ
   せたことを特徴とする請求項２記載の電気光学装置の駆
   動回路。
4. 【請求項４】 複数の走査線と複数のデータ線との各交
   差に対応して配設された複数の画素を有する電気光学装
   置であって、 １フレームを分割した複数のサブフィールドの各々にお
   いて、各画素をオンにする電圧またはオフにする電圧に
   よる印加を指示する２値信号を階調データに基づいて生
   成するデータ変換回路と、 前記各サブフィールド毎に、データ線から画素への電圧
   印加を可能にする走査信号を、前記走査線の各々に順次
   供給する走査線駆動回路と、 前記走査信号が前記走査線に供給される間、前記データ
   変換回路で生成される２値信号に基づいて前記画素をオ
   ンにする電圧またはオフにする電圧を印加するためのデ
   ータ信号を前記データ線に供給するデータ線駆動回路
   と、 前記画素をオンにする電圧を切換える電圧切換手段と、 を具備したことを特徴とする電気光学装置。
5. 【請求項５】 隣接する前記画素で、電圧を印加する前
   記サブフィールドの時間軸上での配置を反転させ、周期
   的にも前記サブフィールドの時間軸上での配置を反転さ
   せたことを特徴とする請求項４記載の電気光学装置。
6. 【請求項６】 前記画素は、 画素電極と、 前記画素電極に対向した対向電極と、 前記画素電極および対向電極間に挟持された電気光学材
   料と、 前記走査線を介して走査信号が与えられることにより前
   記データ線を介して供給されるデータ信号を前記画素電
   極に印加するスイッチング素子と、 を具備することを特徴とする請求項４記載の電気光学装
   置。
7. 【請求項７】 前記画素は、 画素電極と、 前記画素電極に対向した対向電極と、 前記画素電極および対向電極間に挟持された電気光学材
   料と、 前記走査線を介して走査信号が与えられることにより前
   記データ線を介して供給されるデータ信号を記憶するメ
   モリと、 前記メモリに記憶されたデータ信号に従って、前記画素
   をオンする電圧またはオフする電圧の一方を選択して前
   記画素電極に印加する選択回路と、 を具備することを特徴とする請求項４記載の電気光学装
   置。
8. 【請求項８】 前記対向電極に印加されるレベルに応じ
   て、前記２値信号をレベル反転することを特徴とする請
   求項４乃至７記載の電気光学装置。
9. 【請求項９】 前記対向電極に印加されるレベルを一定
   に維持し、あるいは周期的にレベル反転させ、この対向
   電極に印加されるレベルを基準とし、前記画素をオンに
   する電圧のレベルを一定周期毎に反転することを特徴と
   する請求項４乃至７に記載の電気光学装置。
10. 【請求項１０】 前記電圧切換手段は、前記複数の走査
    線の各々に対応した複数の電圧切換回路を有し、各電圧
    切換回路は、当該走査線に走査信号が供給されるのと同
    期したタイミングにおいて、前記画素をオンにする電圧
    の切換えを行うことを特徴とする請求項７に記載の電気
    光学装置。
11. 【請求項１１】 請求項４乃至１０に記載の電気光学装
    置を表示装置として備えることを特徴とする電子機器。