JP2002062857A

JP2002062857A - 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

Info

Publication number: JP2002062857A
Application number: JP2001172464A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Ito; 昭彦伊藤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 2001-06-07
Publication date: 2002-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】高品質、高精細な階調表示が可能な電気光学
装置を提供する。【解決手段】データ線に２値化信号を印加して階調表
示を行う場合に、汎用性の高い装置を提供する。８階調
表示を行う場合、１フレーム（１ｆ）を、階調データに
応じて２値化された信号を液晶層に印加する第１の期間
Ｔ１と、液晶のしきい値電圧に応じてＨレベルの電圧を
液晶層に印加する第２の期間Ｔ２に分割する。第１の期
間Ｔ１については、さらに、電気光学装置の階調特性に
応じて７つのサブフィールド（Ｓｆ１〜Ｓｆ７）に分割
し、各サブフィールドにおいて画素の階調に応じてＨま
たはＬレベルを書き込んで、１フレームにおいて、当該
画素のオン期間またはオフ期間に占める割合を制御す
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】

【背景技術】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、従来の電気光学装置は、例えば、
次のように構成されている。すなわち、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、階調表示することが可能
となるのである。

【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ともに、第２に、
走査線の選択期間において、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】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、データ
線に印加される画像信号は、階調に対応する電圧、すな
わち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が必要と
なるので、装置全体のコスト高を招致してしまう。くわ
えて、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
ラが発生するので、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】さらに、液晶等の電気光学物質において、
印加電圧と透過率との関係は、電気光学物質の種類に応
じて相違する。このため、電気光学装置を駆動する駆動
回路としては、各種の電気光学装置に対応できる汎用の
ものが望まれる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】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・高精細な階調表示が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。

【０００８】上記目的を達成するために、本件第１の発
明は、マトリクス状に配設された複数の画素を階調表示
させる電気光学装置の駆動方法であって、１フレームの
一部を占める第１の期間において、当該期間を複数のサ
ブフィールドに分割する一方、各サブフィールドにおい
て、各画素の階調に応じて当該画素のオンまたはオフを
制御し、１フレームの他の期間である第２の期間におい
ては、当該電気光学装置に用いられる電気光学材料の印
加電圧に対する透過率特性のしきい値電圧に応じて画素
をオンまたはオフとすることを特徴とする。

【０００９】この第１の発明によれば、１フレームの第
１の期間において、画素のオン（またはオフ）の期間
が、当該画素の階調に応じてパルス幅変調される結果、
実効値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。

【００１０】したがって、第１の発明では、画素への印
加信号がディジタル信号となるので、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。くわえ
て、第２の期間においては電気光学材料のしきい値電圧
に応じて画素のオン・オフが制御されるので、液晶の組
成、セルギャップ、あるいは温度特性が異なる場合で
も、第２の期間中に適切な電圧を電気光学材料に印加す
ることができる。この結果、材料特性の相違を第２の期
間で吸収することができる。なお、第２の期間は連続し
ている必要はなく１フレーム期間中に分散されていても
よい。

【００１１】なお、本発明において、１フレームとは、
従来において、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。

【００１２】ここで、第１の発明の一態様においては、
前記画素は、複数の走査線と複数のデータ線との各交差
に対応して設けられ、当該走査線に走査信号が供給され
ると、当該データ線に印加されている電圧にしたがって
オンオフするものであり、前記第１の期間においては、
前記サブフィールド毎に、前記走査信号を前記走査線の
各々に順次供給し、各画素の階調に応じてオンまたはオ
フを指示する信号を、各画素に対応する各データ線に各
々供給し、前記第２の期間においては、前記走査信号を
前記走査線の各々に順次供給し、前記電気光学物質の印
加電圧に対する透過率特性のしきい値に応じて画素のオ
ンまたはオフを指示する信号を、各データ線に供給する
ことを特徴とする。そして、この態様では、この動作が
すべての画素に対して行われることになる。

【００１３】ここで、前記第２の期間は、全ての画素を
オンするオン期間と全ての画素をオフするオフ期間とか
ら構成されており、前記オン期間の長さは前記電気光学
物質の印加電圧に対する透過率特性のしきい値に応じて
決められることが望ましい。さらに、温度を検出し、検
出された温度に応じて、前記第２の期間における前記オ
ン期間の長さを決めるようにしてもよい。この場合に
は、環境温度の変化に伴って、透過率特性のしきい値が
変化してもこれに追随してオン期間を可変することが可
能となる。ここで、温度を検出するとは、電気光学装置
自体の温度を直接検出してもよいし、電気光学装置周辺
の温度を検出してもよい。つまり、電気光学物質の特性
に影響を与える温度変化を検出することを指す。

【００１４】また、上記目的を達成するために、本件第
２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画素電極と、前記画素電極毎に設
けられ、当該走査線に走査信号が供給されると、当該デ
ータ線と当該画素電極との間を導通させるスイッチング
素子とからなる画素を駆動する電気光学装置の駆動回路
であって、１フレームの一部を構成する第１の期間にお
いては、当該期間を分割したサブフィールド毎に前記走
査信号を前記走査線の各々に順次供給し、１フレーム中
の第１の期間以外の第２の期間においては、前記スイッ
チング素子を導通させ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、前記第１の期間におい
ては、各画素の階調に応じて各サブフィールド毎に各画
素のオンまたはオフを指示する信号を、それぞれ当該画
素に対応する走査線に前記走査信号が供給される期間
に、当該画素に対応するデータ線に供給し、前記第２の
期間においては、当該電気光学装置に用いられる電気光
学物質の印加電圧に対する透過率特性の閾値に応じて画
素をオンまたはオフを指示する信号を、当該画素に対応
するデータ線に供給するデータ線駆動回路とを具備する
ことを特徴とする。

【００１５】この第２の発明によれば、上記第１の発明
と同様な理由により、画素への印加信号がディジタル信
号となるので、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。くわえて、第２の期間において
は電気光学材料のしきい値電圧に応じて画素のオン・オ
フが制御されるので、液晶の組成、セルギャップ、ある
いは温度特性が異なる場合でも、第２の期間中に適切な
電圧を電気光学材料に印加することができる。この結
果、当該駆動回路の汎用性を高めることができる。

【００１６】次に、上記目的を達成するために、本件第
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画素電極と、前記画素電極毎に設
けられ、当該走査線を介して供給される走査信号によっ
て、当該データ線と当該画素電極との導通を制御するス
イッチング素子とを備えた素子基板と、前記画素電極に
対して対向配置された対向電極を備える対向基板と、前
記素子基板と前記対向基板との間に挟持された電気光学
材料と、１フレームの一部を構成する第１の期間におい
ては、当該期間を分割したサブフィールド毎に前記走査
信号を前記走査線の各々に順次供給し、１フレーム中の
第１の期間以外の第２の期間においては、前記スイッチ
ング素子を導通させ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、前記第１の期間において
は、各画素の階調に応じて各サブフィールド毎に各画素
のオンまたはオフを指示する２値信号を、それぞれ当該
画素に対応する走査線に前記走査信号が供給される期間
に、当該画素に対応するデータ線に供給し、前記第２の
期間においては、当該電気光学装置に用いられる電気光
学物質の印加電圧に対する透過率特性の閾値に応じて画
素をオンまたはオフを指示する２値信号を、当該画素に
対応するデータ線に供給するデータ線駆動回路とを具備
することを特徴とする。

【００１７】この第３の発明によれば、上記第１および
第２の発明と同様な理由により、画素への印加信号がデ
ィジタル信号となるので、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。

【００１８】さて、第３の発明において、前記対向電極
に２値信号を印加し、前記２値信号のレベルに応じて、
画素のオンまたはオフを指示する信号の極性を反転する
ことが望ましい。対向電極に一方のレベルが印加される
場合と、他方のレベルが印加される場合とにおいて、両
者レベルの中間値を基準として考えると、画素に印加さ
れる電圧は、互いに極性が反転し、かつ、絶対値が等し
くなる。このため、画素電極と対向電極とに挟持される
電気光学材料に直流成分が印加されるのを防止すること
が可能となる。

【００１９】また、第３の発明において、前記対向電極
の電位を一定の基準電位に固定し、画素のオンまたはオ
フを指示する信号の極性を一定周期で反転するようにし
てもよい。さらに、前記画素のオンまたはオフを指示す
る信号は、前記基準電位を中心に極性を反転した３値信
号であってもよい。このような構成では、基準電位を中
心として考えると、画素に印加される電圧は、互いに極
性が反転し、かつ、絶対値が等しくなる。このため、画
素電極と対向電極とに挟持される電気光学材料に直流成
分が印加されるのを防止することが可能となる。

【００２０】また、第３の発明の一の態様によれば、前
記素子基板は、半導体基板からなり、前記走査線駆動回
路および前記データ線駆動回路は、前記素子基板に形成
される一方、前記画素電極は反射性を有していることが
望ましい。半導体基板の電子移動度は高いので、当該基
板に形成されるスイッチング素子や、駆動回路の構成素
子などについて、高速応答性とともに小サイズ化を図る
こと可能となる。なお、半導体基板は不透明であるの
で、電気光学装置は反射型として用いられることとな
る。

【００２１】さらに、上記目的を達成するために、本件
第４の発明に係る電子機器にあっては、上記電気光学装
置を備えているので、Ｄ／Ａ変換回路やオペアンプなど
が不要となる上に、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
性の影響を受けない。したがって、この電気機器によれ
ば、コストが抑えられるとともに、高品質かつ高精細な
階調表示が可能となる。

【００２２】

【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。

【００２３】＜理論的前提＞まず、本実施形態について
説明する前に、本実施形態に係る電気光学装置の前提と
なるサブフィールドなる概念について説明する。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実効値（電圧を一定とし
て、オン電圧のパルス幅を変化させた場合）と相対透過
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１（ａ）に示されるような関係にある。すなわ
ち、液晶層に印加される電圧実効値が増すにつれて、透
過率が非線形に増加して飽和する。なお、ここでいう相
対透過率とは、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。

【００２４】ここで、本実施形態に係る電気光学装置が
８階調表示を行うものとし、３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、透過率０％と透過率１００
％とを除いた中間透過率において液晶層に印加される電
圧実効値を、それぞれ、Ｖ１、Ｖ２、…、Ｖ６とする
と、従来では、これらの電圧が、データ線を介して液晶
層に印加される構成となっていた。このため、従来の技
術で説明したように、中間階調に対応する電圧Ｖ１、Ｖ
２、…、Ｖ６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
らつきによる影響を受けやすく、さらに、画素同士でみ
て不均一となり易いので、高品質かつ高精細な階調表示
が困難であった。

【００２５】そこで、本実施形態に係る電気光学装置で
は、第１に、液晶層に瞬間的に印加する電圧を、例え
ば、Ｌレベルに相当する電圧ＶＬ（＝０）と、Ｈレベル
に相当する電圧ＶＨのいずれかとする構成を採用する。

【００２６】一方、この構成において、１フレーム（１
ｆ）の全期間にわたって液晶層に電圧ＶＬを印加すれ
ば、当該全期間においてオフ表示となるから、透過率は
０％となる。さらに、１フィールド期間のうち、液晶層
に電圧ＶＬを印加する期間と、電圧ＶＨ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電圧実効値が
Ｖ１、Ｖ２、…、Ｖ６となるように構成すれば、当該電
圧に対応する階調表示が可能となるはずである。また、
液晶層に印加される電圧実効値がＶ７を越えても、飽和
性であるがゆえに透過率は１００％となる。

【００２７】ここで、透過率が０％から立ち上がり始め
る電圧値をＶaとすれば、Ｖ１、Ｖ２、…、Ｖ６は、Ｖa
＋(Ｖ１−Ｖa)、Ｖa＋(Ｖ２−Ｖa)、…、Ｖa＋(Ｖ６−
Ｖa)、と表すことができる。換言すれば、必要な透過率
に対応する実効電圧値をＶdとすれば、Ｖdは、透過率０
％から立ち上がり始める電圧値ＶaとＶd−Ｖaの合計と
して与えられる。また、上述したように、本実施形態に
おいては、１フレーム期間のうち、液晶層に電圧ＶＬを
印加する期間と、電圧ＶＨ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電圧実効値がＶdとなるよ
うにする。

【００２８】そこで、本実施形態に係る電気光学装置で
は、第２に、１フレーム（１ｆ）期間の一部の期間（第
１の期間）を階調データに応じた実効電圧値Ｖd−Ｖaを
発生させるために必要な期間として確保し、当該期間を
複数の期間に分割し、階調データに基づいて、各期間毎
に液晶層に電圧ＶＬを印加するか、電圧ＶＨを印加する
かを決定し、これにより液晶層にＶd−Ｖaなる値の実効
電圧を印加する。以下の説明では、分割された複数の期
間をサブフィールドと称することにする。また、本実施
形態に係る電気光学装置では、第３に、１フレーム（１
ｆ）期間の他の期間（第２の期間：サブフィールド以外
の期間）において、透過率０％から立ち上がり始める電
圧値Ｖaが実効電圧値として液晶層に印加されるよう
に、液晶層に電圧ＶＬを印加するか、電圧ＶＨを印加す
るかを決定する。なお、以下の説明では、液晶層に電圧
ＶＨを印加する期間をＶon期間、液晶層に電圧ＶＬを印
加する期間をＶoff期間と称する。

【００２９】ところで、液晶の印加電圧に対する透過率
特性において、そのしきい値電圧Ｖthは、液晶の組成や
液晶層の厚さ（セルギャップ）あるいは環境温度によっ
て変化する。ここで、しきい値電圧とは、透過率１０％
を得るのに必要な液晶に印加する電圧である。図１
（ｂ）に示す例では、透過率特性Ｘ、Ｙ、Ｚの順にしき
い値電圧Ｖthが大きくなる。ここで、階調表示に必要な
実効電圧は、透過率特性Ｘの場合にはＶaxからＶbxまで
の範囲にあり、一方、透過率特性Ｚの場合にはＶazから
Ｖbzまでの範囲にある。したがって、液晶の種類によっ
て、階調表示に必要な実効電圧の範囲が異なる。電圧Ｖ
aは、液晶の種類のよって相違し、しきい値電圧Ｖthに
応じて定まる値である。換言すれば、電気光学装置に用
いられる液晶のしきい値電圧Ｖthに応じて、電圧Ｖaは
変化する。一方、電気光学装置の駆動回路においては、
各種の電気光学装置に対応できる汎用のものが望まれ
る。

【００３０】そこで、本実施形態に係る電気光学装置で
は、第４に、電気光学装置に用いられる液晶のしきい値
電圧Ｖthに応じて、上述した他の期間（第２の期間Ｔ
２）中に液晶層に電圧ＶＨを印加するＶon期間を可変す
るようにしている。

【００３１】図２に、１フレームの分割の態様を示す。
図２（ａ）は、１フレームの開始直後から第２の期間Ｔ
２が開始し、これが終了した後、サブフィールドに分割
された第１の期間が開始する態様である。また、図２
（ｂ）は第２の期間Ｔ２のＶon期間とＶoff期間とが分
離されており、これらの期間の間に第１の期間Ｔ１が介
挿されている態様である。さらに、図２（ｃ）は、第１
の期間Ｔ１の中に、第２の期間Ｔ２が分散されている態
様である。液晶の階調表示はそこに印加される電圧の実
効値で定まるため、１フレームの中で各サブフィールド
やＶon期間、Ｖoff期間をどのように配置してもよい。

【００３２】ここで、図１（ａ）に示すように階調デー
タが３ビットであるとすれば、図２に示すように上述し
た第１の期間Ｔ１を７つの期間に分割する。この分割し
た７つの期間を便宜的にサブフィールドＳｆ１、Ｓｆ
２、…、Ｓｆ６、Ｓｆ７と称することにする。そして例
えば、この電気光学装置に用いられる液晶の透過率特性
が図１（ｂ）に示すＸであるとする。この場合には、ま
ず、第２の期間Ｔ２において、電圧Ｖaxに相当する実効
電圧を液晶に印加する必要がある。ここで、電圧実効値
は、電圧瞬時値の２乗を１周期（１フレーム）にわたっ
て平均化した平方根で与えられる。このため、電圧ＶＨ
を印加するＶon期間を、１フレーム（１ｆ）に対して
（Ｖax／ＶＨ）２の期間に設定する。これにより、すべ
の画素に対して、階調データとは関係無く、少なくとも
液晶層にＶaxといった電圧値を実効電圧として印加する
ことができる。

【００３３】また、ある画素の階調データが（００１）
である場合（すなわち、当該画素の透過率を１４．３％
とする階調表示を行う場合）、１フレーム（１ｆ）期間
のうち、サブフィールドＳｆ１において、当該画素の液
晶層に電圧ＶＨを印加する一方、他の期間において電圧
ＶＬ（＝０）を印加する構成とする。この場合、サブフ
ィールドＳｆ１の期間は、Ｖ１−Ｖaxといった電圧値を
実効電圧として印加することができる期間として設定す
る。したがって、第１の期間においてサブフィールドＳ
ｆ１のみに電圧ＶＨを印加することにより、液晶に電圧
値Ｖ１を実効電圧値として印加することになるので、当
該画素の透過率を１４．３％とする中間階調表示が可能
となる。

【００３４】また例えば、階調データが（０１０）であ
る場合（すなわち、当該画素の透過率を２８．６％とす
る階調表示を行う場合）、１フレーム（１ｆ）期間のう
ち、サブフィールドＳｆ１とサブフィールドＳｆ２とに
おいて、当該画素の液晶層に電圧ＶＨを印加する一方、
他の期間において電圧ＶＬを印加する構成とする。ここ
で、サブフィールドＳｆ１とサブフィールドＳｆ２との
累積期間を、Ｖ２−Ｖaxといった電圧値を実効電圧とし
て印加することができる期間として設定する。これによ
り、１フレーム（１ｆ）期間において液晶層に印加され
る電圧実効値が電圧Ｖ２となるので、当該画素の透過率
を２８．６％とする中間階調表示が可能となる。

【００３５】同様に例えば、階調データが（０１１）で
ある場合（すなわち、当該画素の透過率を４２．９％と
する階調表示を行う場合）、１フレーム（１ｆ）期間の
うち、サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ３とにおいて、当該
画素の液晶層に電圧ＶＨを印加する一方、他の期間にお
いて電圧ＶＬを印加する構成とする。ここで、サブフィ
ールドＳｆ１〜Ｓｆ３の累積期間を、Ｖ３−Ｖaxといっ
た電圧値を実効電圧として印加することができる期間と
して設定する。これにより、１フレーム（１ｆ）期間に
おいて液晶層に印加される電圧実効値が電圧Ｖ３となる
ので、当該画素の透過率を４２．９％とする中間階調表
示が可能となる。以下、同様にして、サブフィールドＳ
ｆ４〜Ｓｆ７の期間が各々設定される。

【００３６】このように、第１の期間を７つのサブフィ
ールドＳｆ１、Ｓｆ２、…、Ｓｆ７に分割するとともに
階調データに応じて、各サブフィールドに電圧ＶＨまた
は電圧ＶＬを液晶層に印加するか否かを決定し、第２の
期間において、透過率０％から立ち上がり始める電圧値
Ｖaが実効電圧値として液晶層に印加されるように、液
晶層に電圧ＶＬを印加するか、電圧ＶＨを印加するかを
決定したので、当該液晶層に印加される電圧はＶＬおよ
びＶＨの２値であるにもかかわらず、各透過率に対応す
る階調表示が可能となる。そこで、以下、このための構
成について図面を参照して説明する。

【００３７】＜全体構成＞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
とともに、周辺駆動回路などが形成されたものである。
なお、この例の電気光学装置は図２（ｂ）に示すように
１フレームを、Ｖon期間、サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ
７、Ｖoff期間の順に分割するものとする。

【００３８】図３は、この電気光学装置の電気的な構成
を示すブロック図である。図において、タイミング信号
生成回路２００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ＤＣＬＫにしたがって、次に説明する各種のタイ
ミング信号やクロック信号などを生成するものである。
まず、第１に交流化信号ＦＲは、１フレーム毎にレベル
反転する信号である。第２に、交流化駆動信号ＬＣＯＭ
は、１フレーム毎にレベル反転して、対向基板の対向電
極に印加される信号である。なお、交流化駆動信号ＬＣ
ＯＭは交流化信号ＦＲに対してラッチパルスＬＰの１ク
ロック分位相が遅れている。第３に、スタートパルスＤ
Ｙは、Ｖon期間、Ｖoff期間の開始および各サブフィー
ルドにおいて最初に出力されるパルス信号である。第４
に、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。第５に、ラッチパルス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（すなわち、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。
第６に、クロック信号ＣＬＸは、いわゆるドットクロッ
クを規定する信号である。

【００３９】一方、素子基板上における表示領域１０１
ａには、複数本の走査線１１２が、図においてＸ（行）
方向に延在して形成され、また、複数本のデータ線１１
４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。ここで、説明の便宜上、本実施形態では、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。

【００４０】＜画素の構成＞画素１１０の具体的な構成
としては、例えば、図４（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１
１４に、ドレインが画素電極１１８に、それぞれ接続さ
れるとともに、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、対向電極１０８は、後述するよ
うに、実際には画素電極１１８と対向するように対向基
板に一面に形成される透明電極である。なお、対向電極
１０８の電位は、通常の電気光学装置おいては、一定値
に保たれるが、本実施形態に係る電気光学装置において
は、前述した交流化駆動信号ＬＣＯＭが印加されて、１
フレーム毎にレベル反転する構成となっている。また、
画素電極１１８と対向電極１０８との間においては蓄積
容量１１９が形成されて、液晶層に蓄積される電荷のリ
ークを防止している。なお、この実施例では、蓄積容量
１１９を画素電極１１９と対向電極１０８の間に形成し
たが、画素電極１１９と接地電位ＧＮＤ間や画素電極１
１９とゲート線間等に形成しても良い。

【００４１】ここで、図４（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
られているために、オフセット電圧が必要となるが、図
４（ｂ）に示されるように、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、オフセット電圧の影響をキャンセルする
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。

【００４２】さらに、画素１１０の構成としては、図４
（ｃ）に示されるものであってもよい。この例では、デ
ータ線１１４が２本のデータ線１１４ａ及び１１４ｂか
ら構成されている。データ線１１４ａにはデータ信号が
供給される一方、データ線１１４ｂにはデータ信号の極
性を反転させた反転データ信号が供給されるようになっ
ている。また、トランジスタ（ＭＯＳ型ＦＥＴ）１２０
及び１２１のゲートは走査線１１２に接続され、トラン
ジスタ１２０のソースはデータ線１１４ａに、トランジ
スタ１２１のソースはデータ線１１４ｂに各々接続され
ている。そして、トランジスタ１２０及び１２１のドレ
イン間には、インバータ１２２及び１２３がラッチ回路
として設けられている。くわえて、オン電圧Ｖonとオフ
電圧Ｖoffを各々供給する電圧供給線１２６及び１２７
が設けられており、トランスファーゲート１２４及び１
２５を介して、これらの電圧が選択的に画素電極１１８
へ印加されるようになっている。なお、トランスファー
ゲート１２４及び１２５は、制御入力端子のレベルがＨ
レベルの時、オン状態となる一方、当該レベルがＬレベ
ルの時、オフ状態となるように構成されている。

【００４３】この例では、走査線１１２の電圧がＨレベ
ルの場合、トランジスタ１２０および１２１がオン状態
となるから、データ信号および反転データ信号がトラン
スファーゲート１２４及び１２５の制御入力端子に各々
供給される。したがって、データ信号のレベルがＨレベ
ルであればオン電圧Ｖonが画素電極１１８に印加される
一方、当該レベルがＬレベルであればオン電圧Ｖoffが
画素電極１１８に印加される。逆に、走査線１１２の電
圧がＬレベルの場合には、トランジスタ１２０および１
２１がオン状態となるから、ラッチ回路（インバータ１
２２及び１２３）によって、直前の状態が維持されるこ
とになる。

【００４４】＜スタートパルス生成回路＞上述したよう
に本実施形態においては、１フレームを、階調データに
応じて各サブフィールド毎に２値電圧を液晶層に印加す
る第１の期間Ｔ１と、液晶のしきい値電圧に応じて２値
電圧を液晶層に印加する第２の期間Ｔ２に分割してい
る。

【００４５】Ｖon期間、Ｖoff期間、およびサブフィー
ルドの切り替わりはスタートパルスＤＹによって制御さ
れる。このスタートパルスＤＹはタイミング信号生成回
路２００の内部で生成される。ここで、タイミング信号
生成回路２００において、スタートパルスＤＹを生成す
るスタートパルス生成回路の構成を説明する。

【００４６】図５は、スタートパルス生成回路の構成例
を示すブロック図である。図５に示すように、スタート
パルス生成回路２１０は、カウンタ２１１、コンパレー
タ２１２、マルチプレクサ２１３、リングカウンタ２１
４、Ｄフリップフロップ２１５、およびオア回路２１６
から構成されている。

【００４７】カウンタ２１１はドットクロックＤＣＬＫ
をカウントするが、オア回路２１６の出力信号によって
カウント値がリセットされるようになっている。また、
オア回路２１６の一方の入力端子には、フィールドの開
始において、ドットクロックＤＣＬＫの１周期の期間だ
けＨレベルとなるリセット信号ＲＳＥＴが供給されるよ
うになっている。したがって、カウンタ２１１は、少な
くともフレームの開始時点において、カウント値がリセ
ットされるようになっている。

【００４８】コンパレータ２１２は、カウンタ２１１の
カウント値とマルチプレクサ２１３の出力データ値を比
較し、両者が一致する時、Ｈレベルとなる一致信号を出
力する。マルチプレクサ２１３は、スタートパルスＤＹ
の数をカウントするリングカウンタ２１４のカウント結
果に基づいて、データＤon、Ｄs1、Ｄs2、…、Ｄs7、Ｄ
offを選択出力する。ここで、データＤon、Ｄs1、Ｄs
2、…、Ｄs7、Ｄoffは、図２（ｂ）に示す各期間Ｖon、
Ｓｆ１、Ｓｆ２、…、Ｓｆ７、Ｖoffに各々対応するも
のである。また、データＤonは、液晶のしきい値電圧Ｖ
thに応じて定められたものであり、可変することが可能
である。例えば、電気光学装置の製品機種毎に予め設定
してもよいし、あるいは、各製品のバラツキを補償する
ために、出荷時に調整するようにしてもよい。さらに、
調整を使用者に委ねるように調整ツマミを設け、これを
使用者が操作することによって、データＤonの値を可変
できるようにしてもよい。くわえて、液晶表示装置の温
度、或いは液晶表示装置周辺の温度を温度センサで検出
し、検出温度に基づいて、液晶の温度特性に合わせて、
データＤonの値を可変するようにしてもよい。なお、デ
ータＤonの値とデータＤoffの値の合計は一定であるか
ら、データＤonの値を増加、減少させる場合には、これ
に応じてデータＤoffの値を変更する。このように、Ｖo
n期間の長さを液晶の温度特性に合わせて可変すると、
環境温度が変化に追随して液晶に印加する電圧の実効値
を可変することができるので、温度が変化しても、表示
される階調やコントラスト比を一定に保つことができ
る。

【００４９】また、コンパレータ２１２は、カウンタの
カウント値が、サブフィールドの区切りに達すると一致
信号を出力することになる。この一致信号は、オア回路
２１６を介してカウンタ２１１のリセット端子にフィー
ドバックされるから、カウンタ２１１はサブフィールド
の区切りから再びカウントを開始することになる。ま
た、Ｄフリップフロップ２１５は、オア回路２１６の出
力信号を、Ｙクロック信号ＹＣＬＫによってラッチし
て、スタートパルスＤＹを生成する。

【００５０】＜走査線駆動回路＞説明を再び図３に戻
す。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にした
がって転送し、走査線１１２の各々に走査信号Ｇ１、Ｇ
２、Ｇ３、…、Ｇｍとして順次排他的に供給するもので
ある。

【００５１】＜データ線駆動回路＞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、ｄ３、…、ｄｎとして一斉に供給する
ものである。ここで、データ線駆動回路１４０の具体的
な構成は、図６に示される通りである。すなわち、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１４３
０とから構成されている。このうち、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パ
ルスＬＰをクロック信号ＣＬＸにしたがって転送し、ラ
ッチ信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…、Ｓｎとして順次排他的
に供給するものである。次に、第１のラッチ回路１４２
０は、２値信号Ｄｓ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。そして、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
をラッチパルスＬＰの立ち下がりにおいて一斉にラッチ
するとともに、データ線１１４の各々にデータ信号ｄ
１、ｄ２、ｄ３、…、ｄｎとして供給するものである。

【００５２】＜データ変換回路＞次に、データ変換回路
３００について説明する。サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ
７毎に、階調に応じてＨレベルまたはＬレベルを書き込
むためには、画素に対応する階調データを何らかの形で
変換する必要がある。また、２値の電圧を書き込むこと
によって、液晶の透過率特性が０％から立ち上がり始め
る電圧Ｖaを実効電圧として液晶層に印加するために
は、Ｖon期間中、液晶層にＨレベルの電圧を印加する必
要がある図３におけるデータ変換回路３００はこのため
に設けられたものである。すなわち、データ変換回路３
００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ＤＣＬＫに同期して供給され、かつ、
画素毎に対応する３ビットの階調データＤ０〜Ｄ２を、
サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ７毎に２値信号Ｄｓに変換
するとともに、Ｖon期間にＨレベルの２値信号Ｄｓを、
Ｖoff期間にＬレベルの２値信号Ｄｓを各画素に供給す
る構成となっている。

【００５３】ここで、データ変換回路３００では、１フ
レームにおいて、どのサブフィールドであるか、また、
Ｖon期間、Ｖoff期間であるかを認識する構成が必要と
なる。この構成については、例えば、次のような手法で
認識することができる。すなわち、本実施形態では、交
流化駆動のために、対向電極１０８の電位を交流化駆動
信号ＬＣＯＭによって１フレーム毎に反転しているの
で、データ変換回路３００内部に、スタートパルスＤＹ
を計数するとともに、当該カウンタ結果を交流化信号Ｆ
Ｒ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等を認識することがで
きる。

【００５４】また、データ変換回路３００は、交流化信
号ＦＲのレベルに応じて、階調データＤ０〜Ｄ２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〜Ｄ２に対応する２値
信号Ｄｓを、交流化信号ＦＲがＬレベルである場合に
は、図７（ａ）に示される内容にしたがって出力する一
方、交流化信号ＦＲがＨレベルである場合には、図７
（ｂ）に示される内容にしたがって出力する構成となっ
ている。くわえて、Ｖon期間においてはＨレベルの電圧
を、Ｖoff期間においてはＬレベルの電圧を実効的に液
晶層に印加する必要がある。このため、これらの期間に
おいては、交流化信号ＦＲのレベルに応じて、図７に示
される２値信号Ｄｓを出力する構成となっている。

【００５５】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
定するラッチパルスＬＰと、ドットクロック信号に相当
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、ｄ
２、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１４
０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。

【００５６】＜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。

【００５７】まず、交流化信号ＦＲは、１フレーム（１
ｆ）毎にレベル反転する信号である。一方、スタートパ
ルスＤＹは、Ｖon期間、Ｖoff期間、および各サブフィ
ールドの開始時に供給される。

【００５８】ここで、交流化信号ＦＲがＬレベルとなる
１フレーム（１ｆ）において、スタートパルスＤＹが供
給されると、走査線駆動回路１３０（図３参照）におけ
るクロック信号ＣＬＹにしたがった転送によって、走査
信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍが期間（ｔ）に順次排
他的に出力される。なお、期間（ｔ）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。

【００５９】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。したがって、スタ
ートパルスＤＹが供給されてから、走査信号Ｇ１が出力
されるまでに、ラッチパルス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。

【００６０】そこで、このラッチパルス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、このラッチパルス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
１４０（図６参照）におけるクロック信号ＣＬＸにした
がった転送によって、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。

【００６１】この際、図６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。

【００６２】これにより、まず、図３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〜Ｄ２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、交流化信号ＦＲがＬレベルの場合を想
定しているので、図７（ａ）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〜Ｄ２に応じて出力されるこ
とになる。

【００６３】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３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パルスＬＰが出力さ
れる。そして、このラッチパルス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の書込が
同時に行われることとなる。

【００６４】この書込と並行して、図３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。

【００６５】そして、以降同様な動作が、ｍ本目の走査
線１１２対応する走査信号Ｇｍが出力されるまで繰り返
される。すなわち、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１１
０の１行分に対するデータ信号ｄ１〜ｄｎの書込と、
（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に書き込
まれたデータ信号は、次のサブフィールドＳｆ２におけ
る書込まで保持される。

【００６６】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（図１参照）
は、階調データＤ０〜Ｄ２から２値信号Ｄｓへの変換に
ついては、サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ７のうち、対応
するサブフィールドの項目が参照される。

【００６７】また、Ｖon期間およびＶoff期間において
も、同様の書き込みが行われる。但し、Ｖon期間におい
ては、２値信号Ｄｓのレベルは常にＨレベルである一
方、Ｖoff期間においては、２値信号Ｄｓのレベルは常
にＬレベルである。

【００６８】さらに、１フレーム経過後、交流化信号Ｆ
Ｒ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〜Ｄ２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。また、Ｖon期間およびＶoff期間においても図７
（ｂ）に示されるテーブルが参照される。

【００６９】次に、このような動作が行われることによ
って、画素１１０における液晶層への印加電圧について
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。

【００７０】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〜Ｄ２が
（０００）であるとき、図７（ａ）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、Ｖon期間はＨレベル、他の期間はＬレベ
ルが書き込まれる。ここで、上述したようにＶon期間に
Ｈレベルを書き込んだ場合、当該液晶層に印加される電
圧実効値はＶａとなる。したがって、当該画素の透過率
は、階調データ（０００）に対応して０％となる。

【００７１】また、ある画素の階調データＤ０〜Ｄ２が
（１００）であるとき、図７（ａ）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、Ｖon期間およびサブフィールドＳｆ１〜
Ｓｆ４においてはＨレベルが、以降のサブフィールドＳ
ｆ５〜Ｓｆ７およびＶoff期間においてはＬレベルが、
それぞれ書き込まれる。ここで、サブフィールドＳｆ１
〜Ｓｆ４の期間が１フレーム（１ｆ）において占める割
合は（Ｖ４−Ｖa）に対応しており、また、Ｖon期間の
割合は（Ｖa）に対応しているので、１フレームにおい
て当該画素の画素電極１１８に印加される電圧実効値は
Ｖ４となる。したがって、当該画素の透過率は、階調デ
ータ（１００）に対応して５７．１％となる。なお、他
の階調データについては、別段説明を要しないであろ
う。

【００７２】さらに、ある画素の階調データＤ０〜Ｄ２
が（１１１）であるとき、図７（ａ）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、Ｖoff期間を除いて、１フレーム（１
ｆ）にわたってＨレベルが書き込まれる。したがって、
当該画素の透過率は、階調データ（１１１）に対応して
１００％となる。

【００７３】一方、交流化駆動信号ＬＣＯＭがＨレベル
である場合に、Ｈ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、ＨレベルとＬレベ
ルとの中間値を電圧の基準としてみた場合、交流化駆動
信号ＬＣＯＭ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。したがって、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。

【００７４】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、階調特性の電圧比率に
応じてサブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ７に分割し、各サブ
フィールド毎に、画素にＨレベルまたはＬレベルを書き
込んで、１フレームにおける電圧実効値が制御される。
このため、データ線１１４に供給されるデータ信号ｄ１
〜ｄｎは、本実施形態では、ＨレベルまたはＬレベルの
みであって、２値的であるため、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。
さらに、データ線１１４に供給されるデータ信号ｄ１〜
ｄｎは２値的であるため、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。

【００７５】くわえて、サブフィールドとは別に、Ｖon
期間とＶoff期間とを１フレーム内に割り当て、Ｖon期
間の長さを液晶の透過率特性が立ち上がり始める電圧Ｖ
aによって調整できるようにしたので、各種の液晶を用
いた電気光学装置に適用することができ、装置の汎用性
を拡張することが可能である。

【００７６】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をカウントするととも
に、当該カウント結果を交流化信号ＦＲ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、交流化信号ＦＲ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の何
らの信号を与える必要が生じる。

【００７７】尚、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ＬＣＯＭを電圧のシ
フト量に応じてずらす場合もある。

【００７８】＜応用形態＞上述した実施形態において
は、各サブフィールドの書込を、最も短いサブフィール
ドよりもさらに短い期間（ｔ）で完了する必要がある。
一方、上述した実施形態では、８階調表示としたが、例
えば、１６階調表示、６４階調表示、……のように階調
表示度数を高めるためには、サブフィールドの期間をさ
らに短くして、各サブフィールドの書込を、より短期間
で完了させる必要が生じる。

【００７９】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。

【００８０】図１０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、
ラッチパルスＬＰをクロック信号ＣＬＸにしたがって転
送する点においては、図６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。すなわち、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。

【００８１】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Ｄ
ｓ１と、偶数本目のデータ線１１４への２値信号Ｄｓ２
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Ｄｓ２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。

【００８２】したがって、このようなデータ線駆動回路
１４０によれば、図１１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６参照）と比較して簡略化すること
も可能となる。

【００８３】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。

【００８４】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
いのはもちろんである。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。

【００８５】＜応用形態＞また、上述した実施形態に
おいては、Ｖon期間、Ｖoff期間および各サブフィール
ドにおける書込が期間（ｔ）で完了する。このため、あ
るサブフィールドにおいて、書込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等では、各画素の
液晶層において書き込まれた電圧の保持動作が行われる
のみである。

【００８６】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。

【００８７】したがって、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。

【００８８】この応用形態においては、クロック信号Ｃ
ＬＸ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１２
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、ＡＮＤ回
路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ＤＹを
入力するとともに、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、ＡＮＤ回路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１４１０
（１４１２）へのクロック信号ＣＬＸとして供給するも
のである。

【００８９】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、ＡＮＤ回路４０４が開
くので、図１３に示されるように、Ｘシフトレジスタ１
４１０（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パルス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。

【００９０】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、ＡＮＤ
回路４０４が閉じるので、図１３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１４
２０（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ＣＬ
Ｘが遮断されても問題がない。なお、図１３において、
クロック信号ＣＬＸの周波数は、クロック信号ＣＬＹの
周波数よりも圧倒的に高いので、クロックＣＬＸのエン
ベロープのみを示している。

【００９１】したがって、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
ＣＬＹ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。

【００９２】＜応用形態＞上述した実施形態、応用形
態およびでは、２値信号である交流化駆動信号ＬＣ
ＯＭを対向電極１０８に印加した。これは、液晶１０５
に直流成分が印加されるのを防止するためであった。こ
れに対して、応用形態は、対向電極１０８の電位を予
め定められた基準電位Ｖrefに固定して、液晶１０５を
交流化駆動するものである。

【００９３】応用形態の電気光学装置は、タイミング
信号発生回路２００において生成される交流化駆動信号
ＬＣＯＭが基準電位Ｖrefに固定されている点、データ
変換回路３００の出力信号である２値信号Ｄｓは、常に
図７の（ａ）の真理値表（ＦＲ＝Ｌのとき）に示される
論理レベルを出力する点（即ち、ＦＲ＝Ｈの場合であっ
ても、図７（ａ）に示される２値信号Ｄｓを出力す
る）、３値信号を生成する３値信号生成回路１４４０を
データ線駆動回路１４０に内蔵する点、を除いて、上述
した実施形態の電気光学装置と同様に構成されている。

【００９４】図１４は、３値信号生成回路１４４０の回
路図である。この３値信号生成回路１４４０は、図６ま
たは図１０に示す第２ラッチ回路１４３０の後段に設け
られており、ＨレベルとＬレベルとの間を２値的に遷移
する第２ラッチ回路１４３０の各出力信号ｄ１、ｄ２、
ｄ３、…、ｄｎを、３値信号に変換し、これらをデータ
信号ｄ１'、ｄ２'、ｄ３'、…、ｄｎ'として、各データ
線１１４に供給するものである。

【００９５】図１４に示すように、この３値信号生成回
路１４４０はスイッチＳＷ１及びｎ個のスイッチＳＷ２
１、ＳＷ２２、ＳＷ２３、…、ＳＷ２ｎから構成されて
いる。また、３値信号生成回路３０１には、図示せぬ電
圧源から、基準電位Ｖrefと、これを中心として正極性
側の正電圧＋Ｖ、負極性側の負電圧−Ｖとが供給され
る。スイッチＳＷ１は交流化信号ＦＲによって制御さ
れ、その論理レベルがＨレベルのとき負電圧−Ｖを選択
する一方、その論理レベルがＬレベルのとき正電圧＋Ｖ
を選択する。

【００９６】次に、スイッチＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ
２３、…、ＳＷ２ｎの各制御端子には、信号ｄ１、ｄ
２、ｄ３、…、ｄｎが供給される。各スイッチＳＷ２１
〜ＳＷ２ｎは、それらの制御端子のレベルがＨレベルの
場合にスイッチＳＷ１の出力信号を選択する一方、制御
端子のレベルがＬレベルの場合に基準電位Ｖrefを選択
するように構成されている。このように３値のデータ信
号ｄ１'、ｄ２'、ｄ３'、…、ｄｎ'は、アンプ等のアナ
ログ回路を用いることなくディジタル的に生成すること
ができる。

【００９７】以上の構成において、交流化信号ＦＲがＨ
レベルであるならば、負電圧−ＶがスイッチＳＷ２１〜
ＳＷ２ｎの一方の入力端子に供給される。この場合に
は、第２ラッチ回路１４３０の各出力信号ｄ１〜ｄｎが
Ｈレベルの時、各スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２ｎが負電圧
−Ｖを選択する一方、出力信号ｄ１〜ｄｎがＬレベルの
時、各スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２ｎが基準電位Ｖrefを
選択する。したがって、データ信号ｄ１'〜ｄｎ'は、各
出力信号ｄ１〜ｄｎがＨレベルの時にアクティブとな
り、当該期間において画素をオンさせる制御が行われ
る。

【００９８】また、逆に、交流化信号ＦＲがＬレベルで
ある場合には、正電圧＋ＶがスイッチＳＷ２１〜ＳＷ２
ｎの一方の入力端子に供給される。この場合には、第２
ラッチ回路１４３０の各出力信号ｄ１〜ｄｎがＨレベル
の時、各スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２ｎが正電圧＋Ｖを選
択する一方、出力信号ｄ１〜ｄｎがＬレベルの時、各ス
イッチＳＷ２１〜ＳＷ２ｎが基準電位Ｖrefを選択す
る。したがって、データ信号ｄ１'〜ｄｎ'は、各出力信
号ｄ１〜ｄｎがＨレベルの時にアクティブとなり、当該
期間において画素をオンさせる制御が行われる。

【００９９】図１５は、応用形態の電気光学装置にお
ける階調データと画素１１０における画素電極１１８へ
の印加波形とを示すタイミングチャートであり、図９に
対応するものである。この図に示すように、画素電極１
１８への印加波形（この例ではデータ信号ｄ１'）は、
基準電位Ｖrefを中心として、第１フレーム１ｆでは、
負極性側に振れる一方、第２フレーム２ｆでは正極性側
に振れる。また、負極性側に振れたときの電圧の絶対値
と正極性側に振れたときの電圧の絶対値とは同一値Ｖと
なるように調整されている。したがって、第１フレーム
１ｆと第２フレーム２ｆとを併せて考えれば、液晶１０
８には直流電圧が印加されないことになる。

【０１００】ここで、Ｖon期間の長さは透過率特性のし
きい値に応じて定められるから、画素電極１１８への印
加波形が周期的に反転したとしても、液晶１０５には、
透過率特性のしきい値に応じた電圧が実効的に印加され
ることになる。また、階調データに応じて、基準電圧Ｖ
refを基準として正電圧＋Ｖと負電圧−Ｖとが印加され
る期間が調整されるので、階調データに応じた電圧が液
晶１０５に実効的に印加されることになる。すなわち、
印加波形は３値となるが、液晶１０５に印加される電圧
を実効的に捉えれば、画素をオンまたはオフする信号を
２値的に液晶１０５に印加しているといえる。この意味
において、応用形態の電気光学装置は上述した実施形
態の電気光学装置と同様である。

【０１０１】したがって、応用形態の電気光学装置に
よれば、上述した実施形態と同様に、画素をオンまたは
オフする信号が２値的であるため、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。くわえて、サブフィールドとは別に、Ｖon期
間とＶoff期間とを１フレーム内に割り当て、Ｖon期間
の長さを液晶の透過率特性が立ち上がり始める電圧Ｖa
によって調整できるようにしたので、各種の液晶を用い
た電気光学装置に適用することができ、装置の汎用性を
拡張することが可能である。

【０１０２】尚、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１０５の容量
等によって、シフトする場合がある。このような場合に
は、対向電極１１０に交流化駆動信号ＬＣＯＭとして印
加する基準電圧Ｖrefを、データ信号ｄ１'〜ｄｎ'の中
心電圧（ｄ１〜ｄｎがＬレベルの時の電圧）から、シフ
ト量に応じてずらすことが好ましい。

【０１０３】＜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１６および図１７を参照して説明する。ここで、図１
６は、電気光学装置１００の構成を示す平面図であり、
図１７は、図１６におけるＡ−Ａ’線の断面図である。

【０１０４】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ともに、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、これらの図においては省略されて
いる。

【０１０５】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。

【０１０６】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。すなわち、遮光膜１０
６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１０
８とともに、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。

【０１０７】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。

【０１０８】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。すなわち、交流化駆動信号
ＬＣＯＭ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。

【０１０９】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１０１の側には、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。

【０１１０】＜応用形態＞上記実施形態では、Ｖｏｎ
期間とＶｏｆｆ期間の両方を１フレーム内に設けたが、
Ｖｏｎ期間のみを設けるようにしてもよい。以下にその
実施形態を示す。なお、上記実施形態と共通の箇所は説
明を省くものであり、Ｖｏｎ期間のみを設けた点以外は
上記実施形態と同様の構成をとる。

【０１１１】例えば階調データが０００である場合に
は、全てのサブフィールドにおいて画素をオフにするレ
ベルの２値信号Ｄｓが出力される。また、階調データが
００１である場合にはサブフィールドＳｆ０において画
素をオンにするレベルの２値信号Ｄｓが出力される。そ
して、それ以上の階調データの場合には、階調データの
値が１増加する毎に画素をオンにするレベルの２値信号
Ｄｓが出力されるサブフィールドの個数が１個ずつ増加
してゆく。

【０１１２】ここで、サブフィールドＳｆ０では、階調
データが００１以上である場合に、階調データとは無関
係に画素をオンにするレベルの２値信号Ｄｓが出力され
る。これは前掲図１（ａ）における閾値Ｖａ相当の実効
電圧を当該画素に印加するために、データ変換回路３０
０からデータ線駆動回路１４０に出力されるものであ
る。そして、サブフィールドＳｆ０の時間長は、このサ
ブフィールドＳｆ０の間だけ所定の電圧ＶＨの印加を持
続した場合に、閾値Ｖａ相当の実効電圧が画素に印加さ
れるように定められている。サブフィールドＳｆ０以外
の他のサブフィールドについては、液晶の電圧／透過率
特性の非線形性を補償するように非均一な時間長とする
ことも考えられるが、本実施形態では制御系の回路構成
を簡単にするため、サブフィールドＳｆ０以外の各サブ
フィールドＳｆ１〜Ｓｆ７は均等な時間長となってい
る。

【０１１３】なお、上記応用形態では、階調データが
０００の場合にサブフィールドＳｆ０の期間に画素にオ
フにする電圧を与えたが、他の階調と同じようにＳｆ０
の期間に画素がオンになる電圧を与えるようにしてもよ
い。Ｓｆ０の期間に液晶に印加される実効電圧がＶａな
ので、どちらも場合でも透過率に差はでないからであ
る。図１８にＳｆ０の期間に画素がオンになる電圧を与
える場合のタイミングチャートを示す。

【０１１４】なお、階調データ０００の場合にＳｆ０の
期間に画素をオフにする電圧を与える場合は低消費電力
化及び高コントラスト化を図ることができ、画素をオン
にする電圧を与える場合は回路構成を簡単にすることが
できる。

【０１１５】＜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。

【０１１６】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。有機ＥＬの場合は、液晶のような交流駆動をする必
要が無く、極性反転をしなくて良い。

【０１１７】すなわち、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。

【０１１８】＜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。

【０１１９】＜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１９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。

【０１２０】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。

【０１２１】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。

【０１２２】＜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２０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。

【０１２３】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。

【０１２４】＜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
２１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とともに、
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１
００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。

【０１２５】なお、電子機器としては、図１９〜図２１
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のは言うま
でもない。

【０１２６】以上説明したように本発明によれば、デー
タ線に印加される信号が２値化されて、高品位な階調表
示が可能となる。また、簡易な構成で各種の液晶に対応
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の実施形態に係る電気光学装
置における電圧−透過率特性を示す図であり、（ｂ）
は、液晶の種類による電圧−透過率特性の変化を示す図
である。

【図２】（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）は、同電気光学
装置におけるＶon期間、Ｖoff期間およびサブフィール
ドの概念を説明するための図である。

【図３】同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４】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）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５】同電気光学装置におけるスタートパルス生成回
路の構成を示すブロック図である。

【図６】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７】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ同電気光学装
置におけるデータ変換回路の階調データの変換内容と、
Ｖon期間及びＶoff期間の２値信号の内容を示すテーブ
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、フレーム
単位で示すタイミングチャートである。

【図１０】同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１１】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１２】同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１３】同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１４】同電気光学装置の応用形態に係る３値信号生
成回路の回路図である。

【図１５】同電気光学装置における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、フレー
ム単位で示すタイミングチャートである。

【図１６】同電気光学装置の構造を示す平面図である。

【図１７】同電気光学装置の構造を示す断面図である。

【図１８】応用形態における動作を示すタイミングチャ
ートである。

【図１９】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２０】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２１】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……３値信号生成回路２００……タイミング信号生成回路２１０……スタートパルス発生回路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 (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４１Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４１Ａ６４１Ｅ６４１Ｋ６４２６４２ＡＦターム(参考） 2H088 EA03 EA12 EA15 EA16 EA18 EA23 EA27 2H093 NA31 NA55 NA56 NC33 NC34 NC57 NC63 ND02 ND06 ND52 ND54 NG02 NG03 5C006 AA14 AA15 AA17 AF62 BB16 EC11 FA19 FA22 FA37 5C080 AA10 BB05 DD05 EE29 FF11 JJ02 JJ04 JJ05 JJ06 KK07 KK43 KK47 5C094 AA02 AA05 BA03 BA16 BA43 CA19 CA24 EA04 EA06 EA07 EB02 ED01 ED11 ED14 HA08 HA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マトリクス状に配設された複数の画素を
階調表示させる電気光学装置の駆動方法であって、１フレームの一部を占める第１の期間において、当該期
間を複数のサブフィールドに分割する一方、各サブフィ
ールドにおいて、各画素の階調に応じて当該画素のオン
またはオフを制御し、１フレームの他の期間である第２の期間においては、当
該電気光学装置に用いられる電気光学材料の印加電圧に
対する透過率特性のしきい値電圧に応じて画素をオンま
たはオフとすることを特徴とする電気光学装置の駆動方
法。
【請求項２】前記第２の期間は、前記透過率特性のし
きい値電圧に応じた期間、画素をオンのみにすることを
特徴とする請求項１記載の電気光学装置の駆動方法。
【請求項３】前記第２の期間は、前記１フレーム期間
中に分散されてい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方法。
【請求項４】前記画素は、複数の走査線と複数のデー
タ線との各交差に対応して設けられ、当該走査線に走査
信号が供給されると、当該データ線に印加されている電
圧にしたがってオンオフするものであり、前記第１の期間においては、前記サブフィールド毎に、
前記走査信号を走査線の各々に順次供給し、各画素の階
調に応じてオンまたはオフを指示する信号を、各画素に
対応する各データ線に各々供給し、前記第２の期間においては、前記走査信号を前記走査線
の各々に順次供給し、前記電気光学物質の印加電圧に対する透過率特性のしき
い値に応じて画素のオンまたはオフを指示する信号を、
各データ線に供給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方法。
【請求項５】前記第２の期間は、全ての画素をオンす
るオン期間と全ての画素をオフするオフ期間とから構成
されており、前記オン期間の長さは前記電気光学物質の
印加電圧に対する透過率特性のしきい値に応じて決めら
れることを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置の
駆動方法。
【請求項６】温度を検出し、検出された前記温度に応
じて、前記第２の期間における前記オン期間の長さを決
めることを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置の
駆動方法。
【請求項７】マトリクス状に配設された複数の画素を
階調表示させる電気光学装置の駆動方法であって、１フレームの一部を占める第１の期間において、当該期
間を複数のサブフィールドに分割する一方、各サブフィ
ールドにおいて、各画素の階調に応じて当該画素のオン
またはオフを制御し、１フレームの他の期間である第２の期間においては、当
該電気光学装置に用いられる電気光学材料の印加電圧に
対する透過率特性のしきい値電圧に応じて画素をオンと
することを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
【請求項８】前記第２の期間は、前記１フレーム期間
中に分散されてい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方法。
【請求項９】前記画素は、複数の走査線と複数のデー
タ線との各交差に対応して設けられ、当該走査線に走査
信号が供給されると、当該データ線に印加されている電
圧にしたがってオンオフするものであり、前記第１の期間においては、前記サブフィールド毎に、
前記走査信号を走査線の各々に順次供給し、各画素の階
調に応じてオンまたはオフを指示する信号を、各画素に
対応する各データ線に各々供給し、前記第２の期間においては、前記走査信号を前記走査線
の各々に順次供給し、前記電気光学物質の印加電圧に対する透過率特性のしき
い値に応じた期間、画素のオンを指示する信号を、各デ
ータ線に供給することを特徴とする請求項１に記載の電
気光学装置の駆動方法。
【請求項１０】温度を検出し、検出された前記温度に
応じて、前記第２の期間の長さを決めることを特徴とす
る請求項９に記載の電気光学装置の駆動方法。
【請求項１１】前記第２の期間は、最も低い階調を表
示する場合に限り、画素をオフにすることを特徴とする
請求項７乃至１０に記載の電気光学装置の駆動方法。
【請求項１２】前記第２の期間は、階調データに関わ
らず、画素をオンにすることを特徴とする請求項７乃至
１０に記載の電気光学装置の駆動方法。
【請求項１３】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画素電極と、前記画素電極毎
に設けられ、当該走査線に走査信号が供給されると、当
該データ線と当該画素電極との間を導通させるスイッチ
ング素子とからなる画素を駆動する電気光学装置の駆動
回路であって、１フレームの一部を構成する第１の期間においては、当
該期間を分割したサブフィールド毎に前記走査信号を前
記走査線の各々に順次供給し、１フレーム中の第１の期
間以外の第２の期間においては、前記スイッチング素子
を導通させ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、前記第１の期間においては、各画素の階調に応じて各サ
ブフィールド毎に各画素のオンまたはオフを指示する信
号を、それぞれ当該画素に対応する走査線に前記走査信
号が供給される期間に、当該画素に対応するデータ線に
供給し、前記第２の期間においては、当該電気光学装置
に用いられる電気光学物質の印加電圧に対する透過率特
性の閾値に応じて画素をオンまたはオフを指示する信号
を、当該画素に対応するデータ線に供給するデータ線駆
動回路とを具備することを特徴とする電気光学装置の駆
動回路。
【請求項１４】前記第２の期間は、画素をオフに支持
する信号のみが供給されることを特徴とする請求項１３
記載の電気光学装置の駆動回路。
【請求項１５】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画素電極と、前記画素電極毎
に設けられ、当該走査線に走査信号が供給されると、当
該データ線と当該画素電極との間を導通させるスイッチ
ング素子とからなる画素を駆動する電気光学装置の駆動
回路であって、１フレームの一部を構成する第１の期間においては、当
該期間を分割したサブフィールド毎に前記走査信号を前
記走査線の各々に順次供給し、１フレーム中の第１の期
間以外の第２の期間においては、前記スイッチング素子
を導通させ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、前記第１の期間においては、各画素の階調に応じて各サ
ブフィールド毎に各画素のオンまたはオフを指示する信
号を、それぞれ当該画素に対応する走査線に前記走査信
号が供給される期間に、当該画素に対応するデータ線に
供給し、前記第２の期間においては、当該電気光学装置
に用いられる電気光学物質の印加電圧に対する透過率特
性の閾値に応じて画素をオンする信号を、当該画素に対
応するデータ線に供給するデータ線駆動回路とを具備す
ることを特徴とする電気光学装置の駆動回路。
【請求項１６】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画素電極と、前記画素電極毎に設けられ、当該走査線を介して供給さ
れる走査信号によって、当該データ線と当該画素電極と
の導通を制御するスイッチング素子とを備えた素子基板
と、前記画素電極に対して対向配置された対向電極を備える
対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に挟持された電気光
学材料と、１フレームの一部を構成する第１の期間にお
いては、当該期間を分割したサブフィールド毎に前記走
査信号を前記走査線の各々に順次供給し、１フレーム中
の第１の期間以外の第２の期間においては、前記スイッ
チング素子を導通させ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、前記第１の期間においては、各画素の階調に応じて各サ
ブフィールド毎に各画素のオンまたはオフを指示する信
号を、それぞれ当該画素に対応する走査線に前記走査信
号が供給される期間に、当該画素に対応するデータ線に
供給し、前記第２の期間においては、当該電気光学装置
に用いられる電気光学物質の印加電圧に対する透過率特
性の閾値に応じて画素をオンまたはオフを指示する信号
を、当該画素に対応するデータ線に供給するデータ線駆
動回路とを具備することを特徴とする電気光学装置。
【請求項１７】前記第２の期間は前記画素をオンに指
示する信号のみが供給されることを特徴とする請求項１
６記載の電気光学装置。
【請求項１８】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画素電極と、前記画素電極毎に設けられ、当該走査線を介して供給さ
れる走査信号によって、当該データ線と当該画素電極と
の導通を制御するスイッチング素子とを備えた素子基板
と、前記画素電極に対して対向配置された対向電極を備える
対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に挟持された電気光
学材料と、１フレームの一部を構成する第１の期間においては、当
該期間を分割したサブフィールド毎に前記走査信号を前
記走査線の各々に順次供給し、１フレーム中の第１の期
間以外の第２の期間においては、前記スイッチング素子
を導通させ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、前記第１の期間においては、各画素の階調に応じて各サ
ブフィールド毎に各画素のオンまたはオフを指示する信
号を、それぞれ当該画素に対応する走査線に前記走査信
号が供給される期間に、当該画素に対応するデータ線に
供給し、前記第２の期間においては、当該電気光学装置
に用いられる電気光学物質の印加電圧に対する透過率特
性の閾値に応じて画素をオンさせる信号を、当該画素に
対応するデータ線に供給するデータ線駆動回路とを具備
することを特徴とする電気光学装置。
【請求項１９】前記対向電極に２値信号を印加し、前記２値信号のレベルに応じて、画素のオンまたはオフ
を指示する信号の極性を反転することを特徴とする請求
項１６または１８に記載の電気光学装置。
【請求項２０】前記対向電極の電位を一定の基準電位
に固定し、画素のオンまたはオフを指示する信号の極性を一定周期
で反転することを特徴とする請求項１６または１８に記
載の電気光学装置。
【請求項２１】前記画素のオンまたはオフを指示する
信号は、前記基準電位を中心に極性を反転した３値信号
であることを特徴とする請求項２０に記載の電気光学装
置。
【請求項２２】前記素子基板は、半導体基板からな
り、前記走査線駆動回路および前記データ線駆動回路は、前
記素子基板に形成される一方、前記画素電極は反射性を有することを特徴とする請求項
１６または１８に記載の電気光学装置。
【請求項２３】請求項１６または２２に記載の電気光
学装置を備えることを特徴とする電子機器。