JP2003058116A - 電気光学装置の駆動回路、電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サブフィールド駆動型の液晶表示装置におい
て、フリッカーを目立たなくする。 【解決手段】 画素に印加する画素印加電圧波形を、階
調データ（０００〜１１１）に応じて図示のように設定
した。サブフィールドＳＦ０，ＳＦ２およびＳＦ３の各
開始時点において画素印加電圧波形を極性反転すること
により、同一極性が継続する時間を短くし、フリッカー
を目立ちにくくした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種情報の表示に
用いて好適な電気光学装置の駆動回路、電気光学装置お
よび電子機器に関する。

【０００２】

【背景技術】(１)サブフィールド駆動方式について 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。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
との問に充填された電気光学材料たる液晶とから構成さ
れる。

【０００３】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、画素電極およ
び対向電極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、画素毎に光が
変調され表示される濃度が変化することになる。このた
め、階調を表示することが可能となるのである。

【０００４】この際、各画素の電極に電荷を蓄積させる
のは１画面を表示するための期間に対して、その一部の
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、その走査線の選択期間
において、第２に、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】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。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。

【０００６】上述した事情により、本出願人は、１フレ
ームを複数のサブフィールドに分割し、サブフィールド
毎に各画素をオン／オフする技術を開発している。この
技術によれば、各サブフィールド内で画素がオン／オフ
される際の印加電圧は階調に拘らず一定であり、１フレ
ーム内で画素がオン状態になるデューティ比（または電
圧実効値）によって画素の階調が決定される。

【０００７】ここで、デューティ比を０〜１００％の間
で変化させながら電気光学装置の階調特性を観察する
と、デューティ比０％付近において、デューティ比が変
化しているにもかかわらず階調が変化しない領域が存在
する。ここで、階調特性が立ち上がるポイントにおける
電圧実効値を閾値電圧Ｖthと呼ぶ。閾値電圧Ｖthの値は
液晶の組成に応じて異なるが、階調データの値に拘らず
この閾値電圧Ｖthを与えるために、常にオン状態に設定
されるサブフィールドを設ける必要がある。

【０００８】ここで、必要とされる画像の階調数を２^K
（Ｋは１以上の整数）とした時、１フレーム内に２^K＋
１個のサブフィールドを設ける方式と、Ｋ＋１個のサブ
フィールドを設ける方式とが考えられる。前者の方式に
おいては、各サブフィールド期間はほぼ等しい長さを有
するが、電気光学装置の非線形特性を補償するために、
必要に応じてサブフィールド期間は若干づつ増減され
る。これにより、前者の方式は電気光学装置の非線形特
性を精密に補償できる点で有利である。

【０００９】一方、後者の方式においては、Ｋ＋１個の
サブフィールド期間のうちＫ個は、階調データの各ビッ
トに対応付けられる。ここで各サブフィールド期間は、
対応するビットの桁数に応じて、１フレーム内を２⁰，
２¹，２², …,２^K-1の比に分割した長さを有する。後者
の方式は前者の方式と比較して、１フレーム内における
画素のオン／オフ回数を少なくすることができ、消費電
力を低く抑えられる点で有利である。

【００１０】(２)反転方式について 液晶に印加される電圧に直流成分が含まれていると、液
晶を劣化させるため、従来のＴＦＴ液晶表示装置におい
ては、各ドット毎に印加される電圧の極性は１フレーム
毎に反転される。ここで、画面を構成する全ドットに着
目すると、１フレーム内で全ドットに対して同一極性の
電圧が印加される方式をフレーム反転方式という。ま
た、各走査線毎に極性を切り換える方式をライン反転方
式と呼び、各データ線毎に極性を切り換える方式をソー
ス反転方式と呼ぶ。さらに、各ドット毎に極性を切り換
える方式をドット反転方式と呼ぶ。

【００１１】各ドットに印加される電圧の極性をフレー
ム毎に切り換えると、正負の電圧の絶対値の誤差等に応
じて透過率に若干の相違が生じ、フリッカーが生ずる場
合がある。このフリッカーによる影響を低減させるため
にはドット反転方式を採用することが最適であり、次に
好ましいものがライン反転方式もしくはソース反転方式
である。フレーム反転方式は、全ドットの極性がフレー
ム毎に切り替わるため、フリッカーが目立ちやすいとい
う点で不利な方式である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、液晶表示装置
に課せられる様々な要請により、フレーム反転方式を採
用せざるを得ない場合も多かった。例えば、主として小
型電子機器においては、データ線駆動回路の電源電圧を
低電圧化するために、対向電極の極性を１フレーム毎に
切り換えるものもあり、この場合には全ドットの印加電
圧の極性をフレーム毎に共通にせざるを得なかった。こ
の発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、全
ドットの印加電圧の極性を共通にしつつ、フリッカーの
影響を低減できる電気光学装置の駆動回路、電気光学装
置および電子機器を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明にあっては、下記構成を具備することを特徴とす
る。なお、括弧内は例示である。本発明の一の見地にお
ける電気光学装置の駆動回路においては、１フレームを
複数のサブフィールドに分割し、マトリクス状に配設さ
れた複数の画素を、該サブフィールド毎にオンまたはオ
フすることによって階調表示を行う電気光学装置の駆動
回路であって、階調データに基づいて、前記各画素に対
して前記各サブフィールド毎にオン電位またはオフ電位
になるデータ信号（ｄk）を印加するデータ線駆動回路
（１４０）と、前記データ信号（ｄk）の極性を、前記
１フレーム内において複数回反転させる極性反転回路
（タイミング信号生成回路２００）とを具備することを
特徴とする。ここで、上記電気光学装置の駆動回路にお
いて、前記極性反転回路（２００）は、前記データ信号
（ｄk）の極性を、前記１フレーム内において３以上の
奇数回反転させてもよい。さらに、上記電気光学装置の
駆動回路において、前記極性反転回路（２００）は、連
続する第１および第２のフレームにおいて、前記第１の
フレームにおける前記データ信号（ｄk）の極性を、前
記第２のフレームにおいて反転させてもよい。さらに、
上記電気光学装置の駆動回路において、前記極性反転回
路（２００）は、一部のサブフィールドにおいては、前
記データ信号（ｄk）の極性を複数回反転させ、前記デ
ータ線駆動回路（１４０）は、前記一部のサブフィール
ドにおいて、該データ信号（ｄk）が極性を反転する毎
に、前記画素に該データ信号（ｄk）を書き込む（変形
例のＰＬ０４，ＰＬ０５等）ようにしてもよい。

【００１４】また、上記電気光学装置の駆動回路におい
て、前記一部のサブフィールドは、少なくとも最も長い
サブフィールド（ＳＦ３）を含むようにするとよい。さ
らに、上記何れかに記載の電気光学装置の駆動回路にお
いて、前記極性反転回路（２００）は、一部の連続する
２つのサブフィールドにおいては、前記データ信号（ｄ
k）の極性を一定に保持し、前記データ線駆動回路（１
４０）は、前記一部の連続する２つのサブフィールドの
各サブフィールド毎に、前記画素に該データ信号（ｄ
k）を書き込む（実施形態のＰＬ０３，変形例のＰＬ０
５等）ようにしてもよい。さらに、上記電気光学装置の
駆動回路において、前記一部の連続する２つのサブフィ
ールドは、少なくとも最も短いサブフィールド（ＳＦ
１）を含むようにしてもよい。

【００１５】また、本発明の他の見地における電気光学
装置は、複数の走査線（１１２）と、複数のデータ線
（１１４）と、これら走査線およびデータ線の各交差に
対応して配設され画素を構成する画素電極（１１８）
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（１０１）と、前記画素電極に対して対向配置され
た対向電極（１０８）を備える対向基板（１０２）と、
前記素子基板と前記対向基板との問に挟持された電気光
学材料（液晶１０５）と、１フレームを分割したサブフ
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
給する走査線駆動回路（１３０）と、階調データに基づ
いて、前記各画素に対して前記各サブフィールド毎にオ
ン電位またはオフ電位になるデータ信号（ｄk）を印加
する上記駆動回路とを具備することを特徴とする。さら
に、該電気光学装置において、前記極性反転回路（２０
０）は、前記対向電極（１０８）に印加する電位を、前
記データ信号（ｄk）の極性とは逆位相の極性となるよ
うに反転させるようにしてもよい。また、本発明の他の
見地における電子機器は、上記何れかの電気光学装置を
備えることを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】1．実施形態の構成 1．1．全体構成 次に、本発明の一実施形態の電気光学装置の構成を図１
を参照し説明する。図において、タイミング信号生成回
路２００には、図示せぬ上位装置から垂直同期信号Ｖ
ｓ、水平同期信号Ｈｓおよび入力階調データＤ０〜Ｄ２
のドットクロック信号ＤＣＬＫが供給される。また、発
振回路１５０は、読み出しタイミングの基本クロックＲ
ＣＬＫをタイミング信号生成回路２００に供給する。タ
イミング信号生成回路２００は、これらの信号にしたが
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。

【００１７】まず、駆動信号ＬＣＯＭは、対向基板の対
向電極に印加される信号であり、本実施形態においては
一定電位（零電位）になる。また、本実施形態において
は、１フレームが複数のサブフィールドＳＦ０〜ＳＦ３
に分割され、画素がサブフィールド毎にオンオフされる
ことによって階調表示が行われる。スタートパルスＤＹ
は、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。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。

【００１８】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。クロック信号ＣＬＸ
は、表示用のドットクロック信号である。次に、交流化
信号ＰＬは、各フレーム内のサブフィールドＳＦ０，Ｓ
Ｆ２，ＳＦ３の開始時に極性反転する信号である。但
し、サブフィールドＳＦ１の開始時には極性は反転され
ない。

【００１９】ここで、サブフィールド駆動の概要を、図
６のスタートパルスＤＹの波形を参照しつつ説明してお
く。まず、フレームの最初にサブフィールドＳＦ０が設
けられる。このサブフィールドの長さは、液晶の透過率
が０％（ノーマリーブラックの場合）から立ち上がる境
界となる長さ、すなわち閾値電圧Ｖthを与える長さに設
定される。

【００２０】また、サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３は、
入力階調データＤ０〜Ｄ２の各ビットに対応した重み付
けを有する長さに設定されている。すなわち、サブフィ
ールドＳＦ１は、最下位ビットである階調データＤ０に
対応し、そのオンオフによって、階調データＤ０のオン
オフに対応する透過率の変化を起こす長さに設定されて
いる。サブフィールドＳＦ２，ＳＦ３も、それぞれのオ
ンオフによって階調データＤ１，Ｄ２のオンオフに対応
する透過率の変化を起こす長さに設定されている。

【００２１】本実施形態においては、サブフィールドＳ
Ｆ２，ＳＦ３は、各々サブフィールドＳＦ１の２倍，４
倍程度の長さを有している。但し、実際には液晶の非直
線性を補償するために、各サブフィールドの長さは適宜
増減される。

【００２２】図１に戻り、素子基板１０１上における表
示領域１０１ａには、図においてＸ（行）方向に延在し
て複数本の走査線１１２が形成されている。また、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
トリクス状に配列されている。ここで、走査線１１２の
総本数をｍ本とし、データ線１１４の総本数をｎ本とす
る（ｍ、ｎはそれぞれ２以上の整数）。

【００２３】1．2．画素の構成 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、薄
膜トランジスタ（ＴＦＴ）１１６のゲートが走査線１１
２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ともに、画素電極１１
８と対向電極１０８との間に電気光学材料たる液晶１０
５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、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。また、画素電極
１１８と対向電極１０８とに並列して蓄積容量１１９が
形成され、画素電極１１８から電荷がリークすることに
よる表示への影響を小さくしている。なお、この実施形
態では、蓄積容量１１９の一方の電位を対向電極１０８
と同電位としたが、接地電位ＧＮＤやゲート線の電位と
同電位としても良い。

【００２４】ここで、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
られているために、オフセット電圧が必要となるが、図
２（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本の走査線が必要となる。

【００２５】1．3．走査線駆動回路１３０ 説明を再び図１に戻す。走査線駆動回路１３０は、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, Ｇ2, Ｇ3, … ,Ｇmとして順次排他
的に供給するものである。

【００２６】1．4．データ変換回路３００ データ変換回路３００は、ドットクロック信号ＤＣＬＫ
に同期して入力される入力階調データＤ０〜Ｄ２を、ク
ロック信号ＣＬＸに同期するデータ信号Ｄｓに変換し出
力するものである。

【００２７】1．5．データ線駆動回路１４０ 次に、データ線駆動回路１４０は、ある水平走査期間に
おいてデータ信号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個のデータ信号
Ｄｓを、次の水平走査期間において、電位選択回路１４
４０を介して、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３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１４３０
と、電位選択回路１４４０とから構成されている。

【００２８】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１４２０は、データ信号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。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
ッチされたデータ信号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し、電位選択回路１４
４０に転送する。

【００２９】電位選択回路１４４０は、交流化信号ＰＬ
に基づいてこれらのラッチした二値信号を電位に変換
し、データ信号ｄ1, ｄ2, ｄ3, …,ｄnとしてデータ線
１１４に印加するものである。すなわち、交流化信号Ｐ
ＬがＬレベルであれば、データ信号ｄ1, ｄ2, ｄ3, …
ｄnのＨレベルは電位Ｖ1に、Ｌレベルは零電位に変換さ
れる。一方、交流化信号ＰＬがＨレベルであれば、デー
タ信号ｄ1, ｄ2, ｄ3,…ｄnのＨレベルは電位−Ｖ1に、
Ｌレベルは零電位に変換される。

【００３０】1．6．液晶装置の構成 上述した電気光学装置の構造について、図５(a)，(b)を
参照して説明する。ここで、同図(a)は、電気光学装置
１００の構成を示す平面図であり、同図(b)は、同図(a)
におけるＡ−Ａ´線の断面図である。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１０２とが、互いにシール材１０
４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１
０４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。ここで、素子基板１０１お
よび対向基板１０２はガラスや石英などの非晶質基板で
ある。そして、画素電極１１８等は、素子基板１０１に
半導体簿膜を堆積して成るＴＦＴによって形成されてい
る。すなわち、電気光学装置１００は、透過型として用
いられることになる。

【００３１】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
とともに、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ほゼロとなるので、画素電極１
１８の電圧無印加状態と同じ表示状態となる。

【００３２】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、外側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。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、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。

【００３３】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、もしくは素子基
板１０１側から光を照射するバック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１０２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、素子基板１０１と対向基板１０２には、配向方向に
応じた偏光板（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効である。

【００３４】2．実施形態の動作 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６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。まず、上述した
ように、交流化信号ＰＬは各フレーム内のサブフィール
ドＳＦ０，ＳＦ２，ＳＦ３の開始時に極性反転する信号
であり、その波形は同図に示すように１フレーム（１
Ｆ）内で３回極性反転することになる。一方、スタート
パルスＤＹは、各サブフィールドの開始時に供給され
る。

【００３５】ここで、交流化信号ＰＬがＬレベルとなる
サブフィールドにおいて、スタートパルスＤＹが供給さ
れると、走査線駆動回路１３０（図１参照）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ＳＦ１と同等、もしくはさらに短い期間に設定されて
いる。

【００３６】さて走査信号Ｇ1, Ｇ2, Ｇ3, … ,Ｇm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１１２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。

【００３７】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３参照）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, …,Ｓ
n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。

【００３８】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へのデ
ータ信号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へのデータ信号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１１０へのデータ信号Ｄｓをラッチする。

【００３９】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行分のデ
ータ信号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
３００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
データ信号Ｄｓに変換して出力することはいうまでもな
い。

【００４０】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デ
ータ信号Ｄｓを、電位選択回路１４４０を介して、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, ｄ
2, ｄ3, …,ｄnの書込が同時に行われることとなる。

【００４１】この書込と並行して、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
データ信号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。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。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１１０の１行分に対するデータ信号ｄ1, ｄ2,
ｄ3, …,ｄnの書込と、（ｉ＋１）本目の走査線１１２
に対応する画素１１０の１行分に対するデータ信号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
ブフィールドにおける書込まで保持される。

【００４２】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。但し、サブフィールドＳＦ０においては、デー
タ信号Ｄｓのレベルは常にＨレベルである。また、交流
化信号ＰＬの極性が反転すれば、データ信号ｄ1, ｄ2,
ｄ3, …,ｄnの極性が反転することは上述した通りであ
る。ここで、ある画素の階調データＤ２，Ｄ１，Ｄ０の
様々な値に対する、画素印加電圧波形を図４に示す。

【００４３】3．電子機器の具体例 3．1．プロジェクタ 次に、上述した電気光学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。まず、上記実施形態
に係る電気光学装置をライトバルブとして用いた投射型
表示装置であるプロジェクタ５４００について説明す
る。図７(a)は、投射型表示装置の要部を示す概略構成
図である。図中、５４３１は光源、５４４２，５４４４
はダイクロイックミラー、５４４３，５４４８，５４４
９は反射ミラー、５４４５は入射レンズ、５４４６はリ
レーレンズ、５４４７は出射レンズ、１００Ｒ，１００
Ｇ，１００Ｂは上記電気光学装置による液晶光変調装
置、５４５１はクロスダイクロイックプリズム、５４３
７は投射レンズを示す。光源５４３１はメタルハライド
等のランプ５４４０とランプの光を反射するリフレクタ
５４４１とからなる。青色光・緑色光反射のダイクロイ
ックミラー５４４２は、光源５４３１からの光束のうち
の赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反
射する。透過した赤色光は反射ミラー５４４３で反射さ
れて、赤色光用液晶光変調装置１００Ｒに入射される。
一方、ダイクロイックミラー５４４２で反射された色光
のうち緑色光は緑色光反射のダイクロイックミラー５４
４４によって反射され、緑色光用液晶光変調装置１００
Ｇに入射される。

【００４４】一方、青色光は第２のダイクロイックミラ
ー５４４４も透過する。青色光に対しては、長い光路に
よる光損失を防ぐため、入射レンズ５４４５、リレーレ
ンズ５４４６、出射レンズ５４４７を含むリレーレンズ
系からなる導光手段が設けられ、これを介して青色光が
青色光用液晶光変調装置１００Ｂに入射される。各光変
調装置により変調された３つの色光はクロスダイクロイ
ックプリズム５４５１に入射する。このプリズムは４つ
の直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤光を反射
する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とが十
字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって
３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成さ
れる。合成された光は、投射光学系である投射レンズ５
４３７によってスクリーン５４５２上に投射され、画像
が拡大されて表示される。

【００４５】3．2．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７(b)
は、このパーソナルコンピュータの構成を示す正面図で
ある。図において、モバイル型コンピュータ５２００
は、キーボード５２０２を備えた本体部５２０４と、表
示ユニット５２０６とから構成されている。この表示ユ
ニット５２０６は、先に述べた電気光学装置１００の後
方にバックライトを付加することにより構成されてい
る。

【００４６】3．3．携帯電話器 さらに、上記電気光学装置を、携帯電話器に適用した例
について説明する。図７(c)は、この携帯電話器の構成
を示す正面図である。図において、携帯電話器５３００
は、複数の操作ボタン５３０２のほか、受話口５３０
４、送話口５３０６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
応じてその後方にバックライトが設けられる。

【００４７】3．4．その他 電子機器としては、以上説明した他にも、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、ＰＯＳ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、上述した電気光学装置が適用可能なのは言うまでも
ない。

【００４８】4．変形例 本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、
例えば以下のように種々の変形が可能である。 (1)上述した実施形態にあっては、図６の最上段に示す
ように交流化信号ＰＬを反転させたが、交流化信号ＰＬ
を反転させる態様はこれに限定されるものではない。す
なわち、１フレーム内で「３」以上の奇数回極性が反転
し、階調データＤ０〜Ｄ２にかかわらず画素印加電圧波
形の直流成分が「０」になる信号であれば、種々の信号
を交流化信号ＰＬとして採用することができる。

【００４９】ここで、具体的に交流化信号ＰＬとして採
用し得る種々の波形を図８のＰＬ０２〜ＰＬ０５に示
す。なお、交流化信号ＰＬ０１は、フレーム周期毎に極
性反転される従来技術の信号を参考までに示したもので
ある。まず、交流化信号ＰＬ０３は、上記実施形態にお
いて採用された交流化信号ＰＬに等しい。次に、交流化
信号ＰＬ０２は、サブフィールドＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ
３の開始タイミングにおいて極性反転させた例である。
この信号を採用すると、あるフレームのサブフィールド
ＳＦ３における極性と次のフレームのサブフィールドＳ
Ｆ０における極性とが等しくなる。このため、比較的長
い期間（サブフィールドＳＦ３，ＳＦ０の合計に相当す
る期間）に渡って画素印加電圧波形の極性が反転しない
ため、上記実施形態よりはややフリッカーが目立ちやす
くなる。

【００５０】また、交流化信号の反転タイミングはサブ
フィールドの開始時に限られず、サブフィールドの途中
であってもよい。その例として、サブフィールドＳＦ３
の１／２のタイミングで極性反転を行う例を交流化信号
ＰＬ０４，ＰＬ０５に示す。交流化信号ＰＬ０４におい
ては、その他に各サブフィールドＳＦ０〜ＳＦ３の開始
タイミングにおいて極性反転するから、１フレーム内で
５回極性反転することになる。また、交流化信号ＰＬ０
５においては、その他にサブフィールドＳＦ０，ＳＦ３
の開始タイミングで極性反転するから、１フレーム内で
３回極性反転することになる。このように、交流化信号
を１フレーム内で奇数回反転することにより、あるフレ
ーム（Ｊフレーム）と次のフレーム（Ｊ＋１フレーム）
では、交流化信号の波形はちょうど反転した波形にする
ことができる。

【００５１】交流化信号ＰＬ０４，ＰＬ０５において
は、サブフィールドＳＦ３の途中で交流化信号の極性反
転が発生するため、このタイミングでデータ信号ｄ1,
ｄ2, ｄ3, …,ｄnを再度書込む必要がある。すなわち、
サブフィールドＳＦ３の１／２のタイミングにおいて、
新たなサブフィールドの開始時と同様に、走査線駆動回
路１３０に対してスタートパルスＤＹを供給するととも
に、サブフィールドＳＦ３の開始時に供給されたデータ
信号Ｄｓと同一のデータ信号Ｄｓをデータ線駆動回路１
４０に再度供給する必要がある。一方、交流化信号ＰＬ
０４においては、同一極性の持続時間を最も長いサブフ
ィールドＳＦ３の１／２程度にまで縮めることができる
から、フリッカーを防止する点では図８に示す波形のう
ちで最も有利である。

【００５２】(2)また、上述した実施形態にあっては、
サブフィールド数は「４」（ＳＦ０〜ＳＦ３）であった
が、本発明においてサブフィールド数は任意であること
は言うまでもない。一例として、サブフィールド数が
「５」（ＳＦ０〜ＳＦ４）である場合に採用し得る種々
の波形を図９のＰＬ１２〜ＰＬ１６に示す。なお、交流
化信号ＰＬ１１は、フレーム周期毎に極性反転される従
来技術の信号を参考までに示したものである。まず、交
流化信号ＰＬ１２においては、各サブフィールドＳＦ０
〜ＳＦ４の開始タイミングで反転している。このよう
に、サブフィールド数が奇数であれば、各サブフィール
ド毎に極性反転することにより、１フレーム内における
反転回数を奇数（この場合は「５」）にすることができ
る。

【００５３】また、交流化信号ＰＬ１３においては、サ
ブフィールドＳＦ０，ＳＦ２，ＳＦ４の各開始タイミン
グにおいて反転することにより、反転回数を「３」に設
定している。また、交流化信号ＰＬ１４においては、サ
ブフィールドＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４の各開始
タイミングおよびサブフィールドＳＦ４の１／２のタイ
ミングで極性反転することにより、反転回数を「５」に
設定している。このように、サブフィールドＳＦ４の途
中で極性反転することにより、図８において説明した交
流化信号ＰＬ０４と同様に、同一極性の持続時間を最も
長いサブフィールドＳＦ４の１／２程度にまで縮めるこ
とができるから、フリッカーを防止する点で有利であ
る。

【００５４】また、交流化信号ＰＬ１５においては、各
サブフィールドＳＦ０〜ＳＦ４の開始タイミングと、サ
ブフィールドＳＦ３およびＳＦ４の各１／２のタイミン
グとにおいて極性反転される。すなわち、１フレーム内
で「７」回の極性反転が行われることになる。また、交
流化信号ＰＬ１６においては、サブフィールドＳＦ０お
よびＳＦ４の各開始タイミングと、サブフィールドＳＦ
４の１／２のタイミングとにおいて極性反転される。す
なわち、１フレーム内で「３」回の極性反転が行われる
ことになる。

【００５５】(3) 上述した実施形態にあっては、液晶
に印加される電圧の直流成分を「０」にするために交流
化信号ＰＬの波形を１フレームの周期毎に反転すること
としたが、本発明は、これに限られず、例えば、２フレ
ーム以上の周期毎に波形を反転する構成としても良い。

【００５６】(4) 上記実施形態においては、画素が常
時オンになるオン区間はサブフィールドＳＦ０として１
フレーム期間内に１回設けているが、複数回に分割して
設けてもよい。また、オン区間だけでなく、画素が常に
オフになるオフ区間を併せて設けても良い。このように
オン区間とオフ区間を両方設けることにより、１フレー
ム期間の長さを固定したままでオン区間の長さを調整す
ることができるようになる。

【００５７】(5) 上記実施形態において対向電極１０
８に印加する駆動信号ＬＣＯＭは零電位であったが、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１０８に印
加する駆動信号ＬＣＯＭのレベルを電圧のシフト量に応
じてずらしてもよい。

【００５８】(6) また、上記実施形態においては、対
向電極１０８に印加される駆動信号ＬＣＯＭを一定電位
（零電位）とし、データ信号ｄ1, ｄ2, ｄ3, …,ｄnの
極性を反転することによって各画素に印加される電圧を
反転した。このため、図４に示すように、画素印加電圧
波形の振幅は「２・Ｖ１」になり、この電圧を発生させ
る電源回路が必要になる。しかし、駆動信号ＬＣＯＭの
極性をデータ信号ｄ1,ｄ2, ｄ3, …,ｄnの逆位相の極性
とすることによって各画素に印加される電圧の振幅を
「Ｖ１」にすることができる。

【００５９】図４の例においては、第ｎフレームのサブ
フィールドＳＦ０，ＳＦ１，ＳＦ３および第ｎ＋１フレ
ームのサブフィールドＳＦ２において駆動信号ＬＣＯＭ
を零電位とし、第ｎフレームのサブフィールドＳＦ２お
よび第ｎ＋１フレームのサブフィールドＳＦ０，ＳＦ
１，ＳＦ３において駆動信号ＬＣＯＭを電位Ｖ１にする
とよい。そして、図４において零電位の箇所を駆動信号
ＬＣＯＭと同一電位とし、「−Ｖ１」電位の箇所を零電
位とするとよい。かかる構成によれば、画素印加電圧波
形の振幅は上記実施形態の１／２である「Ｖ１」にする
ことができ、データ線駆動回路１４０の電源電圧を低電
圧化することが可能になる。

【００６０】(7) また、上記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をガラスや石英な
どの非晶質基板とし、ここに半導体簿膜を堆積してＴＦ
Ｔを形成して透過型としたが、本発明は、これに限られ
ない。例えば、素子基板１０１あるいは対向基板１０２
に反射層を設けて反射型としたり、素子基板１０１を不
透明な半導体基板によって構成し、ドット電極１１８を
アルミニウムなどの反射性金属から形成し、対向基板１
０２をガラスなどから構成すると、電気光学装置１００
を反射型として用いることができる。

【００６１】(8) 上記実施形態においては、走査信号
Ｇ1, Ｇ2, Ｇ3, … ,Ｇmを順次排他的に出力することに
よって走査線１１２を上から順に選択する例を挙げた
が、走査線１１２の選択順序はこれに限定されるもので
はなく、例えば走査信号を「Ｇ1,Ｇ11, Ｇ21, … ,Ｇ
2, Ｇ12, Ｇ22, … ,Ｇ3, Ｇ13, Ｇ23, … 」の如く、
複数ライン毎に飛ばしながら出力し、１サブフィールド
内で全ラインの走査線１１２を選択するようにしてもよ
い。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、１
フレーム内で画素印加電圧波形の極性を複数回反転させ
るから、全ドットの印加電圧の極性を共通する場合であ
っても、フリッカーによる画像劣化を有効に防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態の電気光学装置の電気的
構成を示すブロック図である。

【図２】 上記実施形態における画素の構成例を示す図
である。

【図３】 上記実施形態におけるデータ線駆動回路１４
０のブロック図である。

【図４】 上記実施形態における階調データと画素電極
１１８への印加波形との関係を示す図である。

【図５】 上記実施形態における電気光学装置の構造図
である。

【図６】 上記実施形態の電気光学装置のタイミングチ
ャートである。

【図７】 同電気光学装置を適用した各種電子機器の例
を示す図である。

【図８】 サブフィールド数が「４」である場合におけ
る従来技術、上記実施形態および変形例の交流化信号の
波形図である。

【図９】 サブフィールド数が「５」である場合におけ
る従来技術および変形例の交流化信号の波形図である。

【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 １０４…シール材 １０５…液晶 １０６…遮光膜 １０７…領域 １０８…対向電極 １１０…画素 １１２…走査線 １１４…データ線 １１６…薄膜トランジスタ 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 １５０…発振回路 ２００…タイミング信号生成回路 ３００…データ変換回路 ３１０…書込みアドレス制御部 ３２０，３２１，３２２…メモリブロック ３３０…表示アドレス制御部 ３３２…オア回路 １４１０…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…電位選択回路

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/20 ６１１ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６１１Ｅ ６２１ ６２１Ｂ ６４１ ６４１Ｅ (72)発明者 伊藤 昭彦 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 小澤 裕 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H093 NA16 NA34 NA43 NA55 NC13 NC22 NC26 NC34 NC35 ND10 NG01 NG02 5C006 AA14 AC26 BB16 BC11 FA23 5C080 AA10 BB05 DD06 EE28 FF11 JJ02 JJ03 JJ04 JJ06 KK07 KK43 KK47

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １フレームを複数のサブフィールドに分
   割し、マトリクス状に配設された複数の画素を、該サブ
   フィールド毎にオンまたはオフすることによって階調表
   示を行う電気光学装置の駆動回路であって、 階調データに基づいて、前記各画素に対して前記各サブ
   フィールド毎にオン電位またはオフ電位になるデータ信
   号を印加するデータ線駆動回路と、 前記データ信号の極性を、前記１フレーム内において複
   数回反転させる極性反転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。
2. 【請求項２】 前記極性反転回路は、前記データ信号の
   極性を、前記１フレーム内において３以上の奇数回反転
   させることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置の
   駆動回路。
3. 【請求項３】 前記極性反転回路は、連続する第１およ
   び第２のフレームにおいて、前記第１のフレームにおけ
   る前記データ信号の極性を、前記第２のフレームにおい
   て反転させることを特徴とする請求項１記載の電気光学
   装置の駆動回路。
4. 【請求項４】 前記極性反転回路は、一部のサブフィー
   ルドにおいては、前記データ信号の極性を複数回反転さ
   せ、 前記データ線駆動回路は、前記一部のサブフィールドに
   おいて、該データ信号が極性を反転する毎に、前記画素
   に該データ信号を書き込むことを特徴とする請求項１な
   いし３の何れかに記載の電気光学装置の駆動回路。
5. 【請求項５】 前記一部のサブフィールドは、少なくと
   も最も長いサブフィールドを含むことを特徴とする請求
   項４記載の電気光学装置の駆動回路。
6. 【請求項６】 前記極性反転回路は、一部の連続する２
   つのサブフィールドにおいては、前記データ信号の極性
   を一定に保持し、 前記データ線駆動回路は、前記一部の連続する２つのサ
   ブフィールドの各サブフィールド毎に、前記画素に該デ
   ータ信号を書き込むことを特徴とする請求項１ないし５
   の何れかに記載の電気光学装置の駆動回路。
7. 【請求項７】 前記一部の連続する２つのサブフィール
   ドは、少なくとも最も短いサブフィールドを含むことを
   特徴とする請求項６記載の電気光学装置の駆動回路。
8. 【請求項８】 複数の走査線と、複数のデータ線と、こ
   れら走査線およびデータ線の各交差に対応して配設され
   画素を構成する画素電極と、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問に挟持された電気光
   学材料と、 １フレーム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する走査線駆動回路と、 階調データに基づいて、前記各画素に対して前記各サブ
   フィールド毎にオン電位またはオフ電位になるデータ信
   号を印加する請求項１ないし７の何れかに記載の駆動回
   路と、 を具備することを特徴とする電気光学装置。
9. 【請求項９】 前記極性反転回路は、前記対向電極に印
   加する電位を、前記データ信号の極性とは逆位相の極性
   となるように反転させることを特徴とする請求項８記載
   の電気光学装置。
10. 【請求項１０】 請求項８ないし９の何れかに記載の電
    気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。