JP2004279567A - 電気光学装置の駆動方法及び駆動回路、電気光学装置並びに電子機器 - Google Patents
電気光学装置の駆動方法及び駆動回路、電気光学装置並びに電子機器 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】階調レベルの不連続を防止する。
【解決手段】１フレームは、第１サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３に分割されており、それらの各々で画素電極に電位が書き込まれる。対向電極電位ＬＣＣＯＭの極性はフレーム毎に反転する。ｎフレームでは画素電極に選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａのうち選択された電位が印加され、ｎ＋１フレームでは、画素電極に選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂのうち選択された電位が印加される。この結果、液晶には電圧Ｖ０”〜Ｖ３”が印加される。液晶の透過率は等間隔を刻むように電圧Ｖ０”〜Ｖ３”が設定されている。
【選択図】 図１
【解決手段】１フレームは、第１サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３に分割されており、それらの各々で画素電極に電位が書き込まれる。対向電極電位ＬＣＣＯＭの極性はフレーム毎に反転する。ｎフレームでは画素電極に選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａのうち選択された電位が印加され、ｎ＋１フレームでは、画素電極に選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂのうち選択された電位が印加される。この結果、液晶には電圧Ｖ０”〜Ｖ３”が印加される。液晶の透過率は等間隔を刻むように電圧Ｖ０”〜Ｖ３”が設定されている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置の駆動方法及び駆動回路、これらを用いた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】
液晶の透過率は、印加電圧の平均実効値によって定まる。そこで、階調を液晶への印加電圧及び印加時間によって制御する技術が知られている（例えば、特許文献１及び２）。この技術によれば、１フレームを複数のサブフィールドに分割し、表示すべき階調に応じて、サブフィールド単位で予め定められた複数の電圧の中から選択した電圧を液晶に印加する。但し、複数の電圧は等間隔の値をとるものであった。
【０００５】
【特許文献１】
特許２６３９７６３号公報
【０００６】
【特許文献２】
特許２６３９７６４号公報
【０００７】
【発明が解決しようする課題】
しかしながら、従来の駆動方法では、表示諧調が不連続になることがあるといった問題があった。この点について具体的に説明する。ここでは、１フレームを第１サブフィールドＳＦ１、第２サブフィールドＳＦ２、及び第３サブフィールドＳＦ３に分割し、各サブフィールドにおいて４つの選択電位Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２、及びＶ３の中から選択した一つの電位を画素電極に印加する一方、対向電極電位ＬＣＣＯＭを１フレーム毎に反転する場合を想定する。なお、第１サブフィールドＳＦ１、第２サブフィールドＳＦ２、及び第３サブフィールドＳＦ３の各時間は、１：４：１６となっているものとする。
【０００８】
図１８に、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３、各選択電位Ｖ０〜Ｖ３、及び対向電極電位ＬＣＣＯＭの関係を示す。この図において、Ｖ１−Ｖ０＝Ｖ２−Ｖ１＝Ｖ３−Ｖ２の関係がある。ここで、第１サブフィールドＳＦ１における被選択電位をＶｓｆ１、第２サブフィールドＳＦ２における被選択電位をＶｓｆ２、第３サブフィールドＳＦ３における被選択電位をＶｓｆ３とし、６４階調を表示するものとしたとき、図１９に階調レベルと被選択電位Ｖｓｆ１〜Ｖｓｆ３との関係を示す。
【０００９】
図２０は、図１８及び図１９の設定において階調の測定結果を示すグラフである。この図に示すように階調レベルが１５から１６へ遷移するとき、階調レベルが３１から３２へ遷移するとき、及び階調レベルが４７から４８へ遷移するときに透過率又は反射率が不連続となる。不連続は、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３のうち、時間が最も長い第３サブフィールドＳＦ３における被選択電位Ｖｓｆ３の遷移タイミングと対応している。
【００１０】
このように、輝度の不連続が発生するのは、電位Ｖ０〜Ｖ３を等間隔に刻んでもパネルの輝度が等間隔に刻まれないからである。図２１は電気光学材料たる液晶のＶ−Ｔ特性を示すグラフである。Ｖ−Ｔ特性は、液晶の透過、反射率と印加電圧との関係を示すものである。
【００１１】
図２１においてＶ０’〜Ｖ３’は、画素電極に印加する電位として電位Ｖ０〜Ｖ３を選択した場合に、液晶に各々印加される電圧値であり、Ｔ０’〜Ｔ３’は印加電圧値Ｖ０’〜Ｖ３’に対応する液晶の透過、反射率の値である。図２１から、電位Ｖ０〜Ｖ３を等間隔に刻んでも、透過、反射率は等間隔にならないことが分かる。
【００１２】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、電圧変調とサブフィールドとを組み合わせた駆動において、階調レベルの不連続が発生しないような電気光学装置の駆動方法等を提供することを解決課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電気光学装置の駆動方法は、電気光学材料を含む画素がマトリックス状に配設される電気光学装置に用いられ、前記電気光学材料への印加電圧及び印加時間を制御することによって前記各画素に階調を表示させるものであって、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、前記各画素の階調を指示する階調データに基づいて、複数の電圧の中から選択した電圧を前記電気光学材料に印加し、前記電気光学材料の電気光学特性を考慮して前記階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるように前記複数の電圧を設定することにより、上述した課題を解決する。
【００１４】
電気光学材料とは、電気的に透過率や発光量といった光学特性を制御可能な材料を意味し、例えば、液晶が該当する。また、電気光学特性とは、電気的な量と光学的な量の関係を意味し、例えば、液晶における印加電圧と透過率との関係であるＶ−Ｔ特性が該当する。電気光学特性は、電気光学材料の種類にもよるが一般に非線形であることが多い。このため、印加電圧を等間隔で刻んでも輝度は等間隔とならない。この発明によれば、各サブフィールドにおいて、階調データに基づいて選択された電圧が電気光学材料に印加されるが、選択の対象となる複数の電圧は、電気光学材料の電気光学特性を考慮して階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるように設定されている。従って、階調データのデータ値を変化させたとき、輝度が不連続になるといったことがなくなり、自然なグラディエーションを表現でき、表示画像の品質を大幅に向上させることが可能となる。なお、この発明は電気光学材料へ所定の選択電圧を印加するには、電気光学材料に２つの電極を設け、一方の電極と他方の電極の間に電位差が生じるように両電極に電位を供給すればよい。この場合、両方の電極の電位を調整してもよいし、あるいは、いずれか一方の電極の電位を調整してもよい。
【００１５】
また、前記画素が、対向電極電位が供給される対向電極と、画素電極と、前記対向電極と前記画素電極との間に挟持される前記電気光学材料とを備えるのであれば、前記階調データに応じて各サブフィールド毎に複数の選択電位の中から選択した電位を前記画素電極に供給し、前記複数の電圧は、前記対向電極電位と前記画素電極の電位との電位差として与えられ、前記複数の選択電位は、前記電気光学材料の電気光学特性を考慮して前記電気光学材料の電気光学特性を考慮して前記階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるように設定されることが好ましい。
【００１６】
電気光学材料への印加電圧は、対向電極電位と画素電極の電位との電位差で定まる。この発明によれば、画素電極に供給する電位を複数の選択電位の中から選択することによって、階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるようにしている。
【００１７】
ここで、１フレームに含まれるサブフィールド数をＭ、前記諧調データのビット数をＫ、１フレームの期間において選択の対象となる前記選択電位の数をＪとしたとき、Ｊ＝２Ｎ 但し、Ｎは自然数、Ｋ＝Ｎ＊Ｍ、となるように設定してもよい。さらに、前記各サブフィールドの時間を短い順に並べたとき、あるサブフィールドの時間と次のサブフィールドの時間との比率を１：２Ｎとすることが好ましい。この場合には、各サブフィールドの時間の重み付けと選択電位の重み付けを関係付けることができるので、あるサブフィールドの選択電位の組と他のサブフィールドにおける選択電位の組とを共通化して、選択電位数を削減することが可能となる。
【００１８】
さらに、Ｋビットの前記諧調データを最下位ビットから最上位ビットへ向けてＮビットごとに分割すると共に時間の短い前記サブフィールドから時間の長いサブフィールドに対応付けて、Ｍ個の選択データを生成し、前記各サブフィールドにおいて、対応する前記選択データに基づいて前記複数の選択電位の中から一つの電位を選択し、選択した選択電位を前記画素電極の電位として供給することが好ましい。
【００１９】
階調データに基づいて各画素に階調を表示させるためには、複数の選択電位の中から一つの選択電位を選択する必要がある。このためには、階調データに何等かの処理を施して、どの選択電位を選択するかを指示する選択データを生成する必要がある。この発明によれば、単に、階調データを分割すれば、選択データを生成することができるので、演算処理等が不要となり、選択データを簡易且つ高速に生成できる。
【００２０】
また、前記対向電極電位として、所定周期で基準電位を中心として極性を反転した電位を前記対向電極に供給してもよい。この場合には、電気光学材料を容易に交流駆動することができる。
【００２１】
さらに、前記対向電極電位の極性が一方の極性である場合と他方の極性である場合とで、選択の対象とする前記複数の選択電位を共通化することが好ましい。これにより、選択電位数を削減することができる。
【００２２】
また、前記対向電極電位として、固定電位を供給した場合には、前記複数の選択電位は、前記固定電位を中心として極性が反転された第１の組と第２の組とからなり、前記所定周期で前記第１及び第２の組のうち一方を選択し、選択された組を構成する選択電位の中から、前記階調データに応じて各サブフィールド毎に選択した選択電位を前記画素電極に供給することが好ましい。これによって、電気光学材料を交流駆動することができる。
【００２３】
次に、本発明に係る電気光学装置の駆動回路は、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電気光学材料を含む各画素を駆動するものであって、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、各画素の電気光学材料への印加電圧を選択するための選択データ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、前記データ線から前記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、前記選択データに基づいて複数の電圧の中から選択した電圧をデータ信号として前記データ線に供給するデータ線駆動回路と、前記電気光学材料の電気光学特性を考慮して前記階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるように設定した前記複数の電圧を発生する電源とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、各サブフィールドにおいて、階調データに基づいて選択された電圧が電気光学材料に印加されるが、選択の対象となる複数の電圧は、電気光学材料の電気光学特性を考慮して階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるように設定されている。従って、階調データのデータ値を変化させたとき、輝度が不連続になるといったことがなくなり、自然なグラディエーションを表現でき、表示画像の品質を大幅に向上させることが可能となる。
【００２５】
また、前記画素は、対向電極電位が供給される対向電極と、前記対向電極に対向した画素電極と、前記画素電極および前記対向電極の間に挟持された前記電気光学材料と、前記走査線を介して前記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前記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備え、前記複数の電圧は、前記対向電極電位と前記画素電極の電位との電位差として与えられ、前記電源は、前記複数の電圧として、前記電気光学材料の電気光学特性を考慮して前記階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるように設定した複数の選択電位を発生し、前記データ線駆動回路は、前記選択データに基づいて前記複数の選択電位の中から一つ選択電位を選択し、前記データ信号として前記データ線に供給することが好ましい。
【００２６】
この発明によれば、画素電極に供給する電位を複数の選択電位の中から選択することによって、階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるようにしている。
【００２７】
また、１フレームに含まれるサブフィールド数をＭ、前記諧調データのビット数をＫ、１フレームの期間において選択の対象となる前記選択電位の数をＪとしたとき、Ｊ＝２Ｎ 但し、Ｎは自然数、Ｋ＝Ｎ＊Ｍ となるように設定し、前記各サブフィールドの時間を短い順に並べたとき、あるサブフィールドの時間と次のサブフィールドの時間との比率を１：２Ｎとすることが好ましい。
【００２８】
この場合には、各サブフィールドの時間の重み付けと選択電位の重み付けを関係付けることができるので、あるサブフィールドの選択電位の組と他のサブフィールドにおける選択電位の組とを共通化して、選択電位数を削減することが可能となる。
【００２９】
また、前記データ変換回路は、Ｋビットの前記諧調データを最下位ビットから最上位ビットへ向けてＮビットごとに分割すると共に時間の短い前記サブフィールドから時間の長いサブフィールドに対応付けて、Ｍ個の前記選択データを生成するデコーダと、前記選択データを前記各サブフィールドと対応付けて記憶する記憶手段と、前記各サブフィールドにおいて前記記憶手段から前記選択データを点順次に読み出して前記データ線駆動回路へ出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。この発明によれば、単に、階調データを分割すれば、選択データを生成することができるので、演算処理等が不要となり、選択データを簡易且つ高速に生成できる。
【００３０】
また、前記データ線駆動回路は、前記データ変換回路から供給される点順次の選択データを、前記データ線に各々対応した線順次の選択データへ変換する変換回路と、前記変換回路から出力される前記選択データに基づいて、前記複数の選択電位の中から選択した電位を前記データ信号として、前記データ線の各々に出力する電位選択回路とを備えることが好ましい。この場合には、データ信号が線順次で生成されることになる。
【００３１】
また、前記対向電極電位は、１フレームの自然数倍の周期で基準電位を中心として極性が反転され、前記対向電極電位の極性が一方の極性である場合と他方の極性である場合とで、選択の対象とする前記複数の選択電位を共通化することが好ましい。この共通化によって選択電位数を削減することができる。
【００３２】
次に、本発明に係る電気光学装置は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記複数のデータ線と前記複数の走査線との各交差に対応して配設され電気光学材料を含む各画素とを備えた電気光学装置と、上述した電気光学装置の駆動回路とを備える。さらに、本発明に係る電子機器はこの電気光学装置を備えたことを特徴とし、このような電子機器としては、例えば、ビデオカメラに用いられるビューファインダ、携帯電話機、ノート型コンピュータ等が該当する。
【００３３】
【発明の実施の形態】
＜１．駆動方法＞
本実施形態においては、電気光学材料として液晶を用いる場合を一例として説明する。この例では、６ビットの階調データを用いて６４階調を表示するものとする。また、１フレームを第１サブフィールドＳＦ１、第２サブフィールドＳＦ２、及び第３サブフィールドＳＦ３に分割し、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３において４つの選択電位の中から選択した一つの選択電位を画素電極に印加する一方、対向電極電位を１フレーム毎に反転する場合を想定する。以下の説明では、第１〜第３サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３で選択された電位を被選択電位Ｖｓｆ１〜Ｖｓｆ３と称する。なお、第１サブフィールドＳＦ１、第２サブフィールドＳＦ２、及び第３サブフィールドＳＦ３の各時間は、１：４：１６となっているものとする。
【００３４】
図１に、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３、各選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ、ｖ０ｂ〜ｖ３ｂ、及び対向電極電位ＬＣＣＯＭの関係を示す。この図において、選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａは対向電極電位ＬＣＣＯＭが電位ＶＬとなるｎフレームにおいて選択され、選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂは対向電極電位ＬＣＣＯＭが電位ＶＨとなるｎ＋１フレームにおいて選択される。
【００３５】
ｎフレームにおいて選択電位ｖ０ａが画素電極に印加されると、液晶には電圧Ｖ０”が印加され、選択電位ｖ１ａが画素電極に印加されると液晶には電圧Ｖ１”が印加され、選択電位ｖ２ａが画素電極に印加されると液晶には電圧Ｖ２”が印加され、選択電位ｖ３ａが画素電極に印加されると液晶には電圧Ｖ３”が印加される。また、ｎ＋１フレームにおいて選択電位ｖ０ｂが画素電極に印加されると、液晶には電圧Ｖ０”が印加され、選択電位ｖ１ｂが画素電極に印加されると液晶には電圧Ｖ１”が印加され、選択電位ｖ２ｂが画素電極に印加されると液晶には電圧Ｖ２”が印加され、選択電位ｖ３ｂが画素電極に印加されると液晶には電圧Ｖ３”が印加される。
【００３６】
図２に、液晶への印加電圧と透過、反射率との関係（Ｖ−Ｔ特性）を示す。この図に示すように電圧Ｖ０”、Ｖ１”、Ｖ２”、及びＶ３”は透過、反射率Ｔ０’、Ｔ１’、Ｔ２’、及びＴ３’に各々対応する。この場合、Ｔ０’−Ｔ１’＝Ｔ１’−Ｔ２’＝Ｔ２’−Ｔ３’の関係がある。液晶の透過、反射率の刻みは、パネルの輝度の刻みと等しい。即ち、液晶の電気光学特性を考慮して階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるように電圧Ｖ０”、Ｖ１”、Ｖ２”、及びＶ３”が設定されている。また、電圧Ｖ０”、Ｖ１”、Ｖ２”、及びＶ３”は、選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ、ｖ０ｂ〜ｖ３ｂ、電位ＶＨ、及び電位ＶＬによって定まる。従って、透過、反射率の刻みが等しくなるように選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ、ｖ０ｂ〜ｖ３ｂ、電位ＶＨ、及び電位ＶＬが設定されている。
【００３７】
一般的に説明すれば、１フレームに含まれるサブフィールド数をＭ、諧調データのビット数をＫ、１フレームの期間において選択の対象となる選択電位の数をＪとしたとき、これらに以下の式が成り立つように設定する。
Ｊ＝２Ｎ 但し、Ｎは自然数
Ｋ＝Ｎ＊Ｍ
また、各サブフィールドの時間を短い順に並べたとき、あるサブフィールドの時間と次のサブフィールドの時間との比率を、１：２Ｎに設定する。上述した例では、Ｊ＝４、Ｎ＝２、Ｍ＝３、Ｋ＝６となる。
【００３８】
液晶の透過率、即ち、輝度は、液晶への印加電圧の平均実効値によって定まり、印加電圧を一定とすれば輝度は印加時間に比例する。本実施形態において画素電極１１８に印加される電位は、透過率が等間隔になるように設定されているから、輝度を正確に表現する指標に用いることができる。そして、選択電位数Ｊを２Ｎとするので、選択電位によってＮビットの輝度を表現できる。また、サブフィールド時間の比率を１：２Ｎに設定しているので、あるサブフィールドの重み付けを１とすると、次に長いサブフィールドの重み付けは２Ｎとなる。
【００３９】
このように、サブフィールド数Ｍ、諧調データビット数Ｋ、選択電位数Ｊを関係付けたので、階調データをＮビットごとに分割することによって、選択電位を指定する選択データを容易に生成できる。上述した例において、階調データをＤ０〜Ｄ５で表すこととすれば、階調データを２ビットごとに分割すれば、各サブフィールドで選択電位を特定する選択データを得ることが可能となる。
【００４０】
また、この例のＶ−Ｔ特性は、電圧（Ｖ１”＋Ｖ２”）／２及び透過率（Ｔ１’＋Ｔ２’）／２の点を中心にほぼ点対象となっているので、電圧Ｖ０”及び電圧Ｖ１”の差分と、電圧Ｖ２”及び電圧Ｖ１”の差分とが等しい。この場合には、図１に示す、選択電位ｖ３ａと選択電位ｖ０ｂ、選択電位ｖ２ａと選択電位ｖ１ｂ、選択電位ｖ１ａと選択電位ｖ２ｂ、選択電位ｖ０ａと選択電位ｖ３ｂとが各々等しくなる。但し、点対象とならない場合には、選択電位ｖ２ａと選択電位ｖ１ｂ、及び選択電位ｖ１ａと選択電位ｖ２ｂは異なる値となる。
【００４１】
ｎフレームにおける各諧調と被選択電位との関係は、図１９に示す電位Ｖ０を選択電位ｖ０ａに、電位Ｖ１を選択電位ｖ１ａに、電位Ｖ２を選択電位ｖ２ａに、電位Ｖ３を選択電位ｖ３ａに置き換えたものとなる。本実施形態においては、上述したように、透過、反射率の刻みが等しくなるように選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ、ｖ０ｂ〜ｖ３ｂ、電位ＶＨ、及び電位ＶＬが設定されているから、階調レベルと透過、反射率との関係は、図３に示すものとなる。
【００４２】
また、階調レベルと駆動波形とを図４に示す。従来の駆動方法で階調レベルの不連続が発生したのは、図２０に示すように階調レベルが１５から１６へ移行する場合、階調レベルが３１から３２へ移行する場合、及び階調レベルが４７から４８へ移行する場合である。即ち、各サブフィールドの中で最も時間が長い第３サブフィールドＳＦ３の電位が変化するときである。図４に示す例では、第３サブフィールドＳＦ３における被選択電位Ｖｓｆ３の刻みが等間隔とならず、透過、反射率が等間隔となるように選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ及び選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂが刻まれているから、表示輝度の不連続を解消することができる。
【００４３】
ところで、液晶の印加電圧は、液晶容量によって保持される電荷によって定まるが、保持期間が長いとリーク電流によって印加電圧が下がることがある。このため、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３の長さに応じて、選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ及び選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂを設定するようにしてもよい。また、印加電圧の低下の影響は、期間が最も長い第３サブフィールドＳＦ３で大きくなるので、第３サブフィールドＳＦ３における選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ及び選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂの値を他のサブフィールドと異なるように設定してもよい。これによって、選択電位数を大幅に増やすことなく、正確な階調を刻むことが可能となる。
【００４４】
また、上述した例では、第１〜第３サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３の各時間は、１：４：１６の比率になるように設定されたが、液晶の印加電圧の低下を考慮して、各時間を調整してもよい。この場合には、選択電位数を増やすことなく、正確な階調を刻むことが可能となる。
【００４５】
また、上述した例は、所定の基準電位を中心として対向電極電位ＬＣＣＯＭの極性を１フレーム毎に反転させるものであったが、対向電極電位ＬＣＣＯＭの電位を一定としてもよい。図５に、対向電極電位ＬＣＣＯＭの電位を一定とした場合の選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ及びｖ０ｂ〜ｖ３ｂを示す。この場合には、ｎフレームにおいて選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａから選択されたものが画素電極に印加され、ｎ＋１フレームにおいて選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂから選択されたものが画素電極に印加される。なお、図５に示す駆動波形は、階調レベル５４に対応している。
【００４６】
＜２．電気光学装置の全体構成＞
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、素子基板には、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１に示すように１フレームを、第１〜第３サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３に分割して液晶を駆動する。
【００４７】
図６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。この電気光学装置は、電気光学パネルＡＡ、タイミング信号生成回路２００、データ変換回路３００、及び電源回路４００を備える。このうち電源回路４００は、各構成部分へ電源を供給すものであり、上述した選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ及びｖ０ｂ〜ｖ３ａを生成して液晶パネルＡＡに供給する。
【００４８】
また、電気光学装置には、６ビットの階調データＤ０〜Ｄ５が供給される。階調データＤ０〜Ｄ５は、各画素に表示すべき階調レベルを表している。なお、最下位ビットはＤ０、最上位ビットはＤ５で表すものとする。
【００４９】
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同期信号Ｖｓ、水平同期信号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。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、対向電極電位ＬＣＣＯＭ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。なお、対向電極電位ＬＣＣＯＭ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。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。
【００５０】
一方、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、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。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。
【００５１】
＜３．画素の構成＞
画素１１０の具体的な構成としては、例えば、図７（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、前述した対向電極電位ＬＣＣＯＭ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１１８と対向電極１０８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とゲート線間等に形成しても良い。
【００５２】
ここで、図７（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７（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、１１２ｂの２本が必要となる。なお、これらのトランジスタはＴＦＴによって構成される。
【００５３】
＜４．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、第１〜第３サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３に分割している。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。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。
【００５４】
図８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８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２１４、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。
【００５５】
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。
【００５６】
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Ｄｃ１、Ｄｃ２、及びＤｃ３を選択出力する。ここで、データＤｃ１、Ｄｃ２、及びＤｃ３は、図１に示す各期間ＳＦ１、ＳＦ２、及びＳＦ３に各々対応するものである。
【００５７】
コンパレータ２１２は、カウンタ２１１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。
【００５８】
＜５．データ変換回路＞
第１〜第３サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３毎に、階調に応じた電位を画素電極１１８に書き込むためには、画素に対応する階調データＤ０〜Ｄ５を何らかの形で変換する必要がある。
【００５９】
図９に示すデータ変換回路３００はこのために設けられたものである。データ変換回路３００は、書き込みアドレス制御部３１０、デコーダ３２０、複数のメモリブロック３２１〜３２３、表示アドレス制御部３３０、及びバッファ３４１を備える。
【００６０】
デコーダ３２０は、階調データＤ０〜Ｄ５をサブフィールドデータＳＤ１〜ＳＤ３に変換する。サブフィールドデータＳＤ１は第１サブフィールドＳＦ１における選択すべき電位を指示し、サブフィールドデータＳＤ２は第２サフィールドＳＦ２における選択すべき電位を指示し、サブフィールドデータＳＤ３は第３サブフィールドＳＦ３における選択すべき電位を指示する。サブフィールドデータＳＤ１〜ＳＤ３は、２ビットのデータである。この例では、第１〜第３サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３の各期間が、１：４：１６に重み付けされている。このため、サブフィールドデータＳＤ１は階調データＤ０及びＤ１からなり、サブフィールドデータＳＤ２は階調データＤ２及びＤ３からなり、サブフィールドデータＳＤ３は階調データＤ４及びＤ５からなる。デコーダ３２０は、階調データＤ０〜Ｄ５を下位２ビット、中位２ビット、及び上位２ビットに分離するだけ良いので構成を簡易にできる。
【００６１】
メモリブロック３２１〜３２３は、第１〜第３サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３に各々対応して設けられている。また、メモリブロック３２１〜３２３は、素子基板の表示領域１０１ａに形成される各画素（ｍ行×ｎ列）に対応したｍ×ｎ×２ビットのメモリ空間を有する。メモリブロック３２１〜３２３は、書き込み及び読み出しを非同期、且つ独立に実行する。
【００６２】
書き込みアドレス制御部３１０は、垂直同期信号Ｖｓ、水平同期信号Ｈｓ及びドットクロック信号ＤＣＬＫに同期して、ライトイネーブル信号ＷＥ及び書き込みアドレスＷＡＤを各メモリブロック３２１〜３２３に供給する。すなわち、書き込みアドレス制御部３１０は、ドットクロック信号ＤＣＬＫをカウントアップし、このカウント結果を書き込みアドレス信号ＷＡＤとして出力するとともに、書き込みアドレス信号ＷＡＤの値が確定する毎にライトイネーブル信号ＷＥをアクティブにする。また、書き込みアドレス制御部３１０のカウント結果は、垂直同期信号Ｖｓがアクティブとなる毎にリセットされる。これにより、各メモリブロック３２１〜３２３には、ｍ×ｎ個のメモリ領域を順次アクセスする書き込みアドレスＷＡＤが供給され、サブフィールドデータＳＤ１〜ＳＤ３は対応するメモリブロック３２１〜３２３内の表示位置に応じたメモリ領域に順次格納される。
【００６３】
表示アドレス制御部３３０は、第１〜第３サブフィールド期間が開始されると、対応する表示行のメモリ領域をアクセスするアドレス信号ＲＡＤを出力する。アドレス信号ＲＡＤは、クロック信号ＣＬＸに同期し表示列数に応じて「ｎ−１」回インクリメントされる。これにより、対応する表示行に対して第１列〜第ｎ列のメモリ領域を順次指定するアドレス信号ＲＡＤが生成される。
【００６４】
リードイネーブル信号ＲＥ１は第１サブフィールドＳＦ１でのみアクティブとなり、リードイネーブル信号ＲＥ２は第２サブフィールドＳＦ２でのみアクティブとなり、リードイネーブル信号ＲＥ３は第３サブフィールドＳＦ３でのみアクティブとなる。各メモリブロック３２１〜３２３は、それらに供給されるリードイネーブル信号ＲＥ１〜ＲＥ３が非アクティブの期間、各データ出力端子をハイインピーダンス状態にする。各データ出力端子は、バッファ３４１の入力端子に接続されている。バッファ３４１は、２ビットの選択データＤｓを出力する。
【００６５】
＜６．走査線駆動回路＞
図６に示す走査線駆動回路１３０は、いわゆるＹシフトレジスタと呼ばれるものであり、各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。
【００６６】
＜７．データ線駆動回路＞
図１０は、データ線駆動回路１４０の構成を示すブロック図である。データ線駆動回路１４０は、Ｘシフトレジスタ１４１０、第１のラッチ回路１４２０、第２のラッチ回路１４３０、及び電位選択回路１４４０を備える。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１４２０は、２ビットのラッチをｎ個備え、選択データ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選択データ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て、選択信号ｄｓ１、ｄｓ２、ｄｓ３、…、ｄｓｎを生成する。
【００６７】
これにより、点順次の選択データＤｓが線順次の選択信号ｄｓ１〜ｄｓｎに変換される。電位選択回路１４４０は、交流化信号ＦＲに基づいて、選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａの組と選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂの組のうち一方を選択し、さらに、選択信号ｄｓ１〜ｄｓｎに基づいて組を構成する選択電位の中から一つを選択して、データ線１１４の各々にデータ信号ｄ１、ｄ２、ｄ３、…、ｄｎとして供給するものである。
【００６８】
図１１に電位選択回路１４４０の詳細な構成を示す。電位選択回路１４４０は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４、選択回路Ｕ１〜Ｕｎ、及び電位供給線Ｌ１〜Ｌ４を備える。スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の一方の入力端子には、選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａの組が各々供給され、それらの他方の入力端子には選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂの組が各々供給される。スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、交流化信号ＦＲがローレベルのとき選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａの組を選択して電位供給線Ｌ１〜Ｌ４に各々出力する一方、交流化信号ＦＲがハイレベルのとき選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂの組を選択して電位供給線Ｌ１〜Ｌ４に各々出力する。
【００６９】
各選択回路Ｕ１〜Ｕｎは４個の入力端子を備え、各入力端子は電位供給線Ｌ１〜Ｌ４に接続される。そして、各選択回路Ｕ１〜Ｕｎは、選択信号ｄｓ１〜ｄｓｎに基づいて、電位供給線Ｌ１〜Ｌ４を介して供給される電位を選択し、選択した電位（被選択電位）をデータ信号ｄ１〜ｄｎとして各データ線１１４に供給する。
【００７０】
このようにスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を設けて、選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂの組と選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａの組を選択することによって、電位供給線の本数を減らすことができる。この場合、素子基板上に、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を形成する必要があるが、電位供給線は、走査線１１２と平行に延設され占有面積が大きいので、電位供給線の本数を低減することによって、電位選択回路１４４０の占有面積を縮小することができ、ひいてはデータ線駆動回路１４０の占有面積を縮小することができる。
【００７１】
また、第２のラッチ回路１４３０の各出力端子と選択回路Ｕ１〜Ｕｎの各制御入力端子とは配線を介して各々接続されるが、これらの配線は複数の電位供給線を跨ぐ。配線と電位供給線との交差部分には寄生容量が発生する。そして、電位供給線の本数が多いほど、寄生容量の容量値は増大し、第２のラッチ回路１４３０から見た負荷が重くなる。本実施形態においては、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を設けることにより、電位供給線の本数を半分に削減したので、寄生容量値を約半分にして負荷が大幅に軽減される。これにより、電位選択回路１４４０、ひいてはデータ線駆動回路１４０の消費電流を削減することが可能となる。なお、選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａと、選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂとが各々等しい場合には、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を適宜省略してもよい。
【００７２】
＜８．電気光学装置の動作＞
図１２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、交流化信号ＦＲは、１フレーム（１ｆ）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、各サブフィールドの開始時に供給される。
【００７３】
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６参照）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、最も短い第１サブフィールドＳＦ１よりもさらに短い期間に設定されている。
【００７４】
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。
【００７５】
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１０参照）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。
【００７６】
この際、図１０における第１のラッチ回路１４２０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への選択データ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への選択データ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への選択データＤｓをラッチする。
【００７７】
これにより、まず、図６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行分の選択データ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〜Ｄ５を選択データＤｓに変換して出力することはいうまでもない。ここでは、第１フィールドＳＦ１に相当する選択データＤｓが、階調データＤ０〜Ｄ５に応じて出力されることになる。
【００７８】
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６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選択データＤｓを線順次の選択信号ｄｓ１〜ｄｓｎに変換して、電位選択回路１４４０に供給する。この例では、交流化信号ＦＲがローレベルであるので、図１１に示す電位供給線Ｌ１〜Ｌ４には選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａが供給され、各選択回路Ｕ１〜Ｕｎは、選択信号ｄｓ１〜ｄｓｎの基づいて選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａの中から一つを選択し、選択した電位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の書き込みが同時に行われることとなる。
【００７９】
この書き込みと並行して、図６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行分の選択データ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。
【００８０】
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１１０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行分に対する選択データ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、次の第２サブフィールドＳＦ２における書き込みまで保持される。
【００８１】
以下同様な動作が、各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。さらに、１フレーム経過後、交流化信号ＦＲ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。
【００８２】
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、第１サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３に分割し、各サブフィールド毎に、画素に選択された電位が各画素に書き込まれ、１フレームにおける電圧実効値が制御される。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、予め定められた離散的な電位を取るため、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。
【００８３】
さらに、選択の対象となる選択電位は、液晶の透過率が等間隔となるように設定されているから、階調の輝度が不連続に変化することはなく、階調の再現性を大幅に向上させることができる。
【００８４】
なお、上述した電気光学装置は、対向電極電位ＬＣＣＯＭ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。また、対向電極電位ＬＣＣＯＭを一定の電位に固定してもよい。この場合には、選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａの組と選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂの組と図５に示すように設定し、交流化信号ＦＲに基づいて選択電位の組を切替えて電位供給線Ｌ１〜Ｌ４に供給すればよい。
【００８５】
＜９．液晶パネルの構成例＞
次に、上述した電気的構成に係る液晶パネルの全体構成について図１３及び図１４を参照して説明する。ここで、図１３は、液晶パネルＡＡの構成を示す斜視図であり、図１４は、図１３におけるＺ−Ｚ’線断面図である。
【００８６】
これらの図に示されるように、液晶パネルＡＡは、画素電極１１８等が形成されたガラスや半導体等の素子基板１５１と、対向電極１５８等が形成されたガラス等の透明な対向基板１５２とを、スペーサ１５３が混入されたシール材１５４によって一定の間隙を保って、互いに電極形成面が対向するように貼り合わせるとともに、この間隙に電気光学材料としての液晶１０５を封入した構造となっている。なお、シール材１５４は、対向基板１５２の基板周辺に沿って形成されるが、液晶１０５を封入するために一部が開口している。このため、液晶１０５の封入後に、その開口部分が封止材１５６によって封止されている。
【００８７】
ここで、素子基板１５１の対向面であって、シール材１５４の外側一辺においては、上述したデータ線駆動回路１４０が形成されて、Ｙ方向に延在するデータ線１１４を駆動する構成となっている。さらに、この一辺には複数の接続電極１５７が形成されて、タイミング信号発生回路２００からの各種信号や選択データＤｓを入力する構成となっている。また、この一辺に隣接する一辺には、走査線駆動回路１３０が形成されて、Ｘ方向に延在する走査線１１２をそれぞれ両側から駆動する構成となっている。
【００８８】
一方、対向基板１５２の対向電極１５８は、素子基板１５１との貼合部分における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によって、素子基板１５１との電気的導通が図られている。ほかに、対向基板１５２には、液晶パネルＡＡの用途に応じて、例えば、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、クロムやニッケルなどの金属材料や、カーボンやチタンなどをフォトレジストに分散した樹脂ブラックなどのブラックマトリクスが設けられ、第３に、液晶パネルＡＡに光を照射するバックライトが設けられる。特に色光変調の用途の場合には、カラーフィルタは形成されずにブラックマトリクスが対向基板１５２に設けられる。
【００８９】
くわえて、素子基板１５１および対向基板１５２の対向面には、それぞれ所定の方向にラビング処理された配向膜などが設けられる一方、その各背面側には配向方向に応じた偏光板（図示省略）がそれぞれ設けられる。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、偏光板等が不要となる結果、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。
【００９０】
なお、データ線駆動回路１４０、走査線駆動回路１３０等の周辺回路の一部または全部を、素子基板１５１に形成する替わりに、例えば、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）技術を用いてフィルムに実装された駆動用ＩＣチップを、素子基板１５１の所定位置に設けられる異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に接続する構成としても良いし、駆動用ＩＣチップ自体を、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｒａｓｓ）技術を用いて、素子基板１５１の所定位置に異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に接続する構成としても良い。さらに、タイミング信号発生回路２００及びデータ変換回路３００を素子基板１５１上に形成してもよい。
【００９１】
＜１０．応用例＞
＜１０−１：サブフィールド＞
上述した実施形態においては、１フレームを３つに分割した第１〜第３サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３毎に電位を選択したが、サブフィールドの数は任意である。また、選択電位の数も適宜定めてよい。さらに、サブフィールド毎に異なる選択電位を用いてもよい。くわえて、上述した例では、期間の短いものから順にサブフィールドを並べたが、１フレーム内の順序は任意である。例えば、サブフィールド数を３とし、第１〜第３サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３の時間の比を１：２：４に設定し、選択電位数を１０レベルとしてもよい。また、サブフィールド数をＮ（Ｎは２以上の自然数）とし、選択電位数をＭ（Ｎは２以上の自然数）レベルとし、各サブフィールド期間が等しくなるように設定してもよい。このよな場合にも各選択電位は、電気光学材料の電気光学特性を考慮して階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるように設定される。これにより、階調データのデータ値を変化させたとき、輝度が不連続になるといったことがなくなり、自然なグラディエーションを表現でき、表示画像の品質を大幅に向上させることが可能となる。
【００９２】
＜１０−２：素子基板の構成＞
上述した実施形態においては、液晶パネルＡＡの素子基板１５１をガラス等の透明な絶縁性基板により構成して、当該基板上にシリコン薄膜を形成するとともに、当該薄膜上にソース、ドレイン、チャネルが形成されたＴＦＴによって、画素のスイッチング素子やデータ線駆動回路１４０、および走査線駆動回路１３０の素子を構成するものとして説明したが、本発明はこれに限られるものではない。
【００９３】
例えば、素子基板１５１を半導体基板により構成して、当該半導体基板の表面にソース、ドレイン、チャネルが形成された絶縁ゲート型電界効果トランジスタによって、画素のスイッチング素子や各種の回路の素子を構成しても良い。このように素子基板１５１を半導体基板により構成する場合には、透過型の表示パネルとして用いることができないため、画素電極１１８をアルミニウムなどで形成して、反射型として用いられることとなる。また、単に、素子基板１５１を透明基板として、画素電極１１８を反射型にしても良い。
【００９４】
さらに、上述した実施の形態にあっては、画素のスイッチング素子を、ＴＦＴで代表される３端子素子として説明したが、ダイオード等の２端子素子で構成しても良い。ただし、画素のスイッチング素子として２端子素子を用いる場合には、走査線１１２を一方の基板に形成し、データ線１１４を他方の基板に形成するとともに、２端子素子を、走査線１１２またはデータ線１１４のいずれか一方と、画素電極との間に形成する必要がある。この場合、画素は、走査線１１２とデータ線１１４との間に直列接続された二端子素子と、液晶とから構成されることとなる。
【００９５】
また、本発明は、アクティブマトリクス型液晶表示装置として説明したが、これに限られず、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶などを用いたパッシィブ型にも適用可能である。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表示装置にも適用可能である。すなわち、本発明は、上述した液晶装置と類似の構成を有するすべての電気光学装置に適用可能である。
【００９６】
＜１０−３：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。
＜１０−２−１：プロジェクタ＞
まず、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図１５は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。
【００９７】
この図に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇに入射される。
【００９８】
液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇの構成は、上述した液晶パネルＡＡと同等であり、画像信号処理回路（図示省略）から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、ＲおよびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
【００９９】
ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
【０１００】
なお、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
【０１０１】
＜１０−３−２：モバイル型コンピュータ＞
次に、この液晶パネルを、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１６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１２０２を備えた本体部１２０４と、液晶表示ユニット１２０６とから構成されている。この液晶表示ユニット１２０６は、先に述べた液晶パネル１００５の背面にバックライトを付加することにより構成されている。
【０１０２】
＜１０−３−３：携帯電話＞
さらに、この液晶パネルを、携帯電話に適用した例について説明する。図１７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１３０２とともに、反射型の液晶パネル１００５を備えるものである。この反射型の液晶パネル１００５にあっては、必要に応じてその前面にフロントライトが設けられる。
【０１０３】
なお、図１５〜図１７を参照して説明した電子機器の他にも、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装置等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３、各選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ、ｖ０ｂ〜ｖ３ｂ、及び対向電極電位ＬＣＣＯＭの関係を示す説明図である。
【図２】液晶への印加電圧と透過、反射率との関係を示すグラフである。
【図３】階調レベルと透過、反射率との関係を示すグラフである。
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】階調レベル応じた駆動波形を示す波形図である。
【図５】対向電極電位ＬＣＣＯＭの電位を一定とした場合の選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ及びｖ０ｂ〜ｖ３ｂを示す説明図である。
【図６】電気光学装置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の画素の一態様を示すブロック図である。
【図８】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９】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１０】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１１】同データ線駆動回路に用いられる電位選択回路の構成を示すブロック図である。
【図１２】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１３】同電気光学装置に用いられる液晶パネルの機械的な構成を示す斜視図である。
【図１４】図１３の電気光学装置をＺ−Ｚ’で切断した断面図である。
【図１５】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１６】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１７】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。
【図１８】従来の駆動方法における各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３、各選択電位Ｖ０〜Ｖ３、及び対向電極電位ＬＣＣＯＭの関係を示す説明図である。
【図１９】階調レベルと被選択電位Ｖｓｆ１〜Ｖｓｆ３との関係を示す説明図である。
【図２０】図１８及び図１９の設定において階調の測定結果を示すグラフである。
【図２１】電気光学材料たる液晶のＶ−Ｔ特性を示すグラフである。
【符号の説明】
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（スイッチング素子）、１１８…画素電極、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…電位選択回路、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、Ｄｓ…選択データ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置の駆動方法及び駆動回路、これらを用いた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】
液晶の透過率は、印加電圧の平均実効値によって定まる。そこで、階調を液晶への印加電圧及び印加時間によって制御する技術が知られている（例えば、特許文献１及び２）。この技術によれば、１フレームを複数のサブフィールドに分割し、表示すべき階調に応じて、サブフィールド単位で予め定められた複数の電圧の中から選択した電圧を液晶に印加する。但し、複数の電圧は等間隔の値をとるものであった。
【０００５】
【特許文献１】
特許２６３９７６３号公報
【０００６】
【特許文献２】
特許２６３９７６４号公報
【０００７】
【発明が解決しようする課題】
しかしながら、従来の駆動方法では、表示諧調が不連続になることがあるといった問題があった。この点について具体的に説明する。ここでは、１フレームを第１サブフィールドＳＦ１、第２サブフィールドＳＦ２、及び第３サブフィールドＳＦ３に分割し、各サブフィールドにおいて４つの選択電位Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２、及びＶ３の中から選択した一つの電位を画素電極に印加する一方、対向電極電位ＬＣＣＯＭを１フレーム毎に反転する場合を想定する。なお、第１サブフィールドＳＦ１、第２サブフィールドＳＦ２、及び第３サブフィールドＳＦ３の各時間は、１：４：１６となっているものとする。
【０００８】
図１８に、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３、各選択電位Ｖ０〜Ｖ３、及び対向電極電位ＬＣＣＯＭの関係を示す。この図において、Ｖ１−Ｖ０＝Ｖ２−Ｖ１＝Ｖ３−Ｖ２の関係がある。ここで、第１サブフィールドＳＦ１における被選択電位をＶｓｆ１、第２サブフィールドＳＦ２における被選択電位をＶｓｆ２、第３サブフィールドＳＦ３における被選択電位をＶｓｆ３とし、６４階調を表示するものとしたとき、図１９に階調レベルと被選択電位Ｖｓｆ１〜Ｖｓｆ３との関係を示す。
【０００９】
図２０は、図１８及び図１９の設定において階調の測定結果を示すグラフである。この図に示すように階調レベルが１５から１６へ遷移するとき、階調レベルが３１から３２へ遷移するとき、及び階調レベルが４７から４８へ遷移するときに透過率又は反射率が不連続となる。不連続は、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３のうち、時間が最も長い第３サブフィールドＳＦ３における被選択電位Ｖｓｆ３の遷移タイミングと対応している。
【００１０】
このように、輝度の不連続が発生するのは、電位Ｖ０〜Ｖ３を等間隔に刻んでもパネルの輝度が等間隔に刻まれないからである。図２１は電気光学材料たる液晶のＶ−Ｔ特性を示すグラフである。Ｖ−Ｔ特性は、液晶の透過、反射率と印加電圧との関係を示すものである。
【００１１】
図２１においてＶ０’〜Ｖ３’は、画素電極に印加する電位として電位Ｖ０〜Ｖ３を選択した場合に、液晶に各々印加される電圧値であり、Ｔ０’〜Ｔ３’は印加電圧値Ｖ０’〜Ｖ３’に対応する液晶の透過、反射率の値である。図２１から、電位Ｖ０〜Ｖ３を等間隔に刻んでも、透過、反射率は等間隔にならないことが分かる。
【００１２】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、電圧変調とサブフィールドとを組み合わせた駆動において、階調レベルの不連続が発生しないような電気光学装置の駆動方法等を提供することを解決課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電気光学装置の駆動方法は、電気光学材料を含む画素がマトリックス状に配設される電気光学装置に用いられ、前記電気光学材料への印加電圧及び印加時間を制御することによって前記各画素に階調を表示させるものであって、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、前記各画素の階調を指示する階調データに基づいて、複数の電圧の中から選択した電圧を前記電気光学材料に印加し、前記電気光学材料の電気光学特性を考慮して前記階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるように前記複数の電圧を設定することにより、上述した課題を解決する。
【００１４】
電気光学材料とは、電気的に透過率や発光量といった光学特性を制御可能な材料を意味し、例えば、液晶が該当する。また、電気光学特性とは、電気的な量と光学的な量の関係を意味し、例えば、液晶における印加電圧と透過率との関係であるＶ−Ｔ特性が該当する。電気光学特性は、電気光学材料の種類にもよるが一般に非線形であることが多い。このため、印加電圧を等間隔で刻んでも輝度は等間隔とならない。この発明によれば、各サブフィールドにおいて、階調データに基づいて選択された電圧が電気光学材料に印加されるが、選択の対象となる複数の電圧は、電気光学材料の電気光学特性を考慮して階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるように設定されている。従って、階調データのデータ値を変化させたとき、輝度が不連続になるといったことがなくなり、自然なグラディエーションを表現でき、表示画像の品質を大幅に向上させることが可能となる。なお、この発明は電気光学材料へ所定の選択電圧を印加するには、電気光学材料に２つの電極を設け、一方の電極と他方の電極の間に電位差が生じるように両電極に電位を供給すればよい。この場合、両方の電極の電位を調整してもよいし、あるいは、いずれか一方の電極の電位を調整してもよい。
【００１５】
また、前記画素が、対向電極電位が供給される対向電極と、画素電極と、前記対向電極と前記画素電極との間に挟持される前記電気光学材料とを備えるのであれば、前記階調データに応じて各サブフィールド毎に複数の選択電位の中から選択した電位を前記画素電極に供給し、前記複数の電圧は、前記対向電極電位と前記画素電極の電位との電位差として与えられ、前記複数の選択電位は、前記電気光学材料の電気光学特性を考慮して前記電気光学材料の電気光学特性を考慮して前記階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるように設定されることが好ましい。
【００１６】
電気光学材料への印加電圧は、対向電極電位と画素電極の電位との電位差で定まる。この発明によれば、画素電極に供給する電位を複数の選択電位の中から選択することによって、階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるようにしている。
【００１７】
ここで、１フレームに含まれるサブフィールド数をＭ、前記諧調データのビット数をＫ、１フレームの期間において選択の対象となる前記選択電位の数をＪとしたとき、Ｊ＝２Ｎ 但し、Ｎは自然数、Ｋ＝Ｎ＊Ｍ、となるように設定してもよい。さらに、前記各サブフィールドの時間を短い順に並べたとき、あるサブフィールドの時間と次のサブフィールドの時間との比率を１：２Ｎとすることが好ましい。この場合には、各サブフィールドの時間の重み付けと選択電位の重み付けを関係付けることができるので、あるサブフィールドの選択電位の組と他のサブフィールドにおける選択電位の組とを共通化して、選択電位数を削減することが可能となる。
【００１８】
さらに、Ｋビットの前記諧調データを最下位ビットから最上位ビットへ向けてＮビットごとに分割すると共に時間の短い前記サブフィールドから時間の長いサブフィールドに対応付けて、Ｍ個の選択データを生成し、前記各サブフィールドにおいて、対応する前記選択データに基づいて前記複数の選択電位の中から一つの電位を選択し、選択した選択電位を前記画素電極の電位として供給することが好ましい。
【００１９】
階調データに基づいて各画素に階調を表示させるためには、複数の選択電位の中から一つの選択電位を選択する必要がある。このためには、階調データに何等かの処理を施して、どの選択電位を選択するかを指示する選択データを生成する必要がある。この発明によれば、単に、階調データを分割すれば、選択データを生成することができるので、演算処理等が不要となり、選択データを簡易且つ高速に生成できる。
【００２０】
また、前記対向電極電位として、所定周期で基準電位を中心として極性を反転した電位を前記対向電極に供給してもよい。この場合には、電気光学材料を容易に交流駆動することができる。
【００２１】
さらに、前記対向電極電位の極性が一方の極性である場合と他方の極性である場合とで、選択の対象とする前記複数の選択電位を共通化することが好ましい。これにより、選択電位数を削減することができる。
【００２２】
また、前記対向電極電位として、固定電位を供給した場合には、前記複数の選択電位は、前記固定電位を中心として極性が反転された第１の組と第２の組とからなり、前記所定周期で前記第１及び第２の組のうち一方を選択し、選択された組を構成する選択電位の中から、前記階調データに応じて各サブフィールド毎に選択した選択電位を前記画素電極に供給することが好ましい。これによって、電気光学材料を交流駆動することができる。
【００２３】
次に、本発明に係る電気光学装置の駆動回路は、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電気光学材料を含む各画素を駆動するものであって、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、各画素の電気光学材料への印加電圧を選択するための選択データ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、前記データ線から前記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、前記選択データに基づいて複数の電圧の中から選択した電圧をデータ信号として前記データ線に供給するデータ線駆動回路と、前記電気光学材料の電気光学特性を考慮して前記階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるように設定した前記複数の電圧を発生する電源とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、各サブフィールドにおいて、階調データに基づいて選択された電圧が電気光学材料に印加されるが、選択の対象となる複数の電圧は、電気光学材料の電気光学特性を考慮して階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるように設定されている。従って、階調データのデータ値を変化させたとき、輝度が不連続になるといったことがなくなり、自然なグラディエーションを表現でき、表示画像の品質を大幅に向上させることが可能となる。
【００２５】
また、前記画素は、対向電極電位が供給される対向電極と、前記対向電極に対向した画素電極と、前記画素電極および前記対向電極の間に挟持された前記電気光学材料と、前記走査線を介して前記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前記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備え、前記複数の電圧は、前記対向電極電位と前記画素電極の電位との電位差として与えられ、前記電源は、前記複数の電圧として、前記電気光学材料の電気光学特性を考慮して前記階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるように設定した複数の選択電位を発生し、前記データ線駆動回路は、前記選択データに基づいて前記複数の選択電位の中から一つ選択電位を選択し、前記データ信号として前記データ線に供給することが好ましい。
【００２６】
この発明によれば、画素電極に供給する電位を複数の選択電位の中から選択することによって、階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるようにしている。
【００２７】
また、１フレームに含まれるサブフィールド数をＭ、前記諧調データのビット数をＫ、１フレームの期間において選択の対象となる前記選択電位の数をＪとしたとき、Ｊ＝２Ｎ 但し、Ｎは自然数、Ｋ＝Ｎ＊Ｍ となるように設定し、前記各サブフィールドの時間を短い順に並べたとき、あるサブフィールドの時間と次のサブフィールドの時間との比率を１：２Ｎとすることが好ましい。
【００２８】
この場合には、各サブフィールドの時間の重み付けと選択電位の重み付けを関係付けることができるので、あるサブフィールドの選択電位の組と他のサブフィールドにおける選択電位の組とを共通化して、選択電位数を削減することが可能となる。
【００２９】
また、前記データ変換回路は、Ｋビットの前記諧調データを最下位ビットから最上位ビットへ向けてＮビットごとに分割すると共に時間の短い前記サブフィールドから時間の長いサブフィールドに対応付けて、Ｍ個の前記選択データを生成するデコーダと、前記選択データを前記各サブフィールドと対応付けて記憶する記憶手段と、前記各サブフィールドにおいて前記記憶手段から前記選択データを点順次に読み出して前記データ線駆動回路へ出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。この発明によれば、単に、階調データを分割すれば、選択データを生成することができるので、演算処理等が不要となり、選択データを簡易且つ高速に生成できる。
【００３０】
また、前記データ線駆動回路は、前記データ変換回路から供給される点順次の選択データを、前記データ線に各々対応した線順次の選択データへ変換する変換回路と、前記変換回路から出力される前記選択データに基づいて、前記複数の選択電位の中から選択した電位を前記データ信号として、前記データ線の各々に出力する電位選択回路とを備えることが好ましい。この場合には、データ信号が線順次で生成されることになる。
【００３１】
また、前記対向電極電位は、１フレームの自然数倍の周期で基準電位を中心として極性が反転され、前記対向電極電位の極性が一方の極性である場合と他方の極性である場合とで、選択の対象とする前記複数の選択電位を共通化することが好ましい。この共通化によって選択電位数を削減することができる。
【００３２】
次に、本発明に係る電気光学装置は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記複数のデータ線と前記複数の走査線との各交差に対応して配設され電気光学材料を含む各画素とを備えた電気光学装置と、上述した電気光学装置の駆動回路とを備える。さらに、本発明に係る電子機器はこの電気光学装置を備えたことを特徴とし、このような電子機器としては、例えば、ビデオカメラに用いられるビューファインダ、携帯電話機、ノート型コンピュータ等が該当する。
【００３３】
【発明の実施の形態】
＜１．駆動方法＞
本実施形態においては、電気光学材料として液晶を用いる場合を一例として説明する。この例では、６ビットの階調データを用いて６４階調を表示するものとする。また、１フレームを第１サブフィールドＳＦ１、第２サブフィールドＳＦ２、及び第３サブフィールドＳＦ３に分割し、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３において４つの選択電位の中から選択した一つの選択電位を画素電極に印加する一方、対向電極電位を１フレーム毎に反転する場合を想定する。以下の説明では、第１〜第３サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３で選択された電位を被選択電位Ｖｓｆ１〜Ｖｓｆ３と称する。なお、第１サブフィールドＳＦ１、第２サブフィールドＳＦ２、及び第３サブフィールドＳＦ３の各時間は、１：４：１６となっているものとする。
【００３４】
図１に、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３、各選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ、ｖ０ｂ〜ｖ３ｂ、及び対向電極電位ＬＣＣＯＭの関係を示す。この図において、選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａは対向電極電位ＬＣＣＯＭが電位ＶＬとなるｎフレームにおいて選択され、選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂは対向電極電位ＬＣＣＯＭが電位ＶＨとなるｎ＋１フレームにおいて選択される。
【００３５】
ｎフレームにおいて選択電位ｖ０ａが画素電極に印加されると、液晶には電圧Ｖ０”が印加され、選択電位ｖ１ａが画素電極に印加されると液晶には電圧Ｖ１”が印加され、選択電位ｖ２ａが画素電極に印加されると液晶には電圧Ｖ２”が印加され、選択電位ｖ３ａが画素電極に印加されると液晶には電圧Ｖ３”が印加される。また、ｎ＋１フレームにおいて選択電位ｖ０ｂが画素電極に印加されると、液晶には電圧Ｖ０”が印加され、選択電位ｖ１ｂが画素電極に印加されると液晶には電圧Ｖ１”が印加され、選択電位ｖ２ｂが画素電極に印加されると液晶には電圧Ｖ２”が印加され、選択電位ｖ３ｂが画素電極に印加されると液晶には電圧Ｖ３”が印加される。
【００３６】
図２に、液晶への印加電圧と透過、反射率との関係（Ｖ−Ｔ特性）を示す。この図に示すように電圧Ｖ０”、Ｖ１”、Ｖ２”、及びＶ３”は透過、反射率Ｔ０’、Ｔ１’、Ｔ２’、及びＴ３’に各々対応する。この場合、Ｔ０’−Ｔ１’＝Ｔ１’−Ｔ２’＝Ｔ２’−Ｔ３’の関係がある。液晶の透過、反射率の刻みは、パネルの輝度の刻みと等しい。即ち、液晶の電気光学特性を考慮して階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるように電圧Ｖ０”、Ｖ１”、Ｖ２”、及びＶ３”が設定されている。また、電圧Ｖ０”、Ｖ１”、Ｖ２”、及びＶ３”は、選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ、ｖ０ｂ〜ｖ３ｂ、電位ＶＨ、及び電位ＶＬによって定まる。従って、透過、反射率の刻みが等しくなるように選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ、ｖ０ｂ〜ｖ３ｂ、電位ＶＨ、及び電位ＶＬが設定されている。
【００３７】
一般的に説明すれば、１フレームに含まれるサブフィールド数をＭ、諧調データのビット数をＫ、１フレームの期間において選択の対象となる選択電位の数をＪとしたとき、これらに以下の式が成り立つように設定する。
Ｊ＝２Ｎ 但し、Ｎは自然数
Ｋ＝Ｎ＊Ｍ
また、各サブフィールドの時間を短い順に並べたとき、あるサブフィールドの時間と次のサブフィールドの時間との比率を、１：２Ｎに設定する。上述した例では、Ｊ＝４、Ｎ＝２、Ｍ＝３、Ｋ＝６となる。
【００３８】
液晶の透過率、即ち、輝度は、液晶への印加電圧の平均実効値によって定まり、印加電圧を一定とすれば輝度は印加時間に比例する。本実施形態において画素電極１１８に印加される電位は、透過率が等間隔になるように設定されているから、輝度を正確に表現する指標に用いることができる。そして、選択電位数Ｊを２Ｎとするので、選択電位によってＮビットの輝度を表現できる。また、サブフィールド時間の比率を１：２Ｎに設定しているので、あるサブフィールドの重み付けを１とすると、次に長いサブフィールドの重み付けは２Ｎとなる。
【００３９】
このように、サブフィールド数Ｍ、諧調データビット数Ｋ、選択電位数Ｊを関係付けたので、階調データをＮビットごとに分割することによって、選択電位を指定する選択データを容易に生成できる。上述した例において、階調データをＤ０〜Ｄ５で表すこととすれば、階調データを２ビットごとに分割すれば、各サブフィールドで選択電位を特定する選択データを得ることが可能となる。
【００４０】
また、この例のＶ−Ｔ特性は、電圧（Ｖ１”＋Ｖ２”）／２及び透過率（Ｔ１’＋Ｔ２’）／２の点を中心にほぼ点対象となっているので、電圧Ｖ０”及び電圧Ｖ１”の差分と、電圧Ｖ２”及び電圧Ｖ１”の差分とが等しい。この場合には、図１に示す、選択電位ｖ３ａと選択電位ｖ０ｂ、選択電位ｖ２ａと選択電位ｖ１ｂ、選択電位ｖ１ａと選択電位ｖ２ｂ、選択電位ｖ０ａと選択電位ｖ３ｂとが各々等しくなる。但し、点対象とならない場合には、選択電位ｖ２ａと選択電位ｖ１ｂ、及び選択電位ｖ１ａと選択電位ｖ２ｂは異なる値となる。
【００４１】
ｎフレームにおける各諧調と被選択電位との関係は、図１９に示す電位Ｖ０を選択電位ｖ０ａに、電位Ｖ１を選択電位ｖ１ａに、電位Ｖ２を選択電位ｖ２ａに、電位Ｖ３を選択電位ｖ３ａに置き換えたものとなる。本実施形態においては、上述したように、透過、反射率の刻みが等しくなるように選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ、ｖ０ｂ〜ｖ３ｂ、電位ＶＨ、及び電位ＶＬが設定されているから、階調レベルと透過、反射率との関係は、図３に示すものとなる。
【００４２】
また、階調レベルと駆動波形とを図４に示す。従来の駆動方法で階調レベルの不連続が発生したのは、図２０に示すように階調レベルが１５から１６へ移行する場合、階調レベルが３１から３２へ移行する場合、及び階調レベルが４７から４８へ移行する場合である。即ち、各サブフィールドの中で最も時間が長い第３サブフィールドＳＦ３の電位が変化するときである。図４に示す例では、第３サブフィールドＳＦ３における被選択電位Ｖｓｆ３の刻みが等間隔とならず、透過、反射率が等間隔となるように選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ及び選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂが刻まれているから、表示輝度の不連続を解消することができる。
【００４３】
ところで、液晶の印加電圧は、液晶容量によって保持される電荷によって定まるが、保持期間が長いとリーク電流によって印加電圧が下がることがある。このため、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３の長さに応じて、選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ及び選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂを設定するようにしてもよい。また、印加電圧の低下の影響は、期間が最も長い第３サブフィールドＳＦ３で大きくなるので、第３サブフィールドＳＦ３における選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ及び選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂの値を他のサブフィールドと異なるように設定してもよい。これによって、選択電位数を大幅に増やすことなく、正確な階調を刻むことが可能となる。
【００４４】
また、上述した例では、第１〜第３サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３の各時間は、１：４：１６の比率になるように設定されたが、液晶の印加電圧の低下を考慮して、各時間を調整してもよい。この場合には、選択電位数を増やすことなく、正確な階調を刻むことが可能となる。
【００４５】
また、上述した例は、所定の基準電位を中心として対向電極電位ＬＣＣＯＭの極性を１フレーム毎に反転させるものであったが、対向電極電位ＬＣＣＯＭの電位を一定としてもよい。図５に、対向電極電位ＬＣＣＯＭの電位を一定とした場合の選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ及びｖ０ｂ〜ｖ３ｂを示す。この場合には、ｎフレームにおいて選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａから選択されたものが画素電極に印加され、ｎ＋１フレームにおいて選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂから選択されたものが画素電極に印加される。なお、図５に示す駆動波形は、階調レベル５４に対応している。
【００４６】
＜２．電気光学装置の全体構成＞
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、素子基板には、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１に示すように１フレームを、第１〜第３サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３に分割して液晶を駆動する。
【００４７】
図６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。この電気光学装置は、電気光学パネルＡＡ、タイミング信号生成回路２００、データ変換回路３００、及び電源回路４００を備える。このうち電源回路４００は、各構成部分へ電源を供給すものであり、上述した選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ及びｖ０ｂ〜ｖ３ａを生成して液晶パネルＡＡに供給する。
【００４８】
また、電気光学装置には、６ビットの階調データＤ０〜Ｄ５が供給される。階調データＤ０〜Ｄ５は、各画素に表示すべき階調レベルを表している。なお、最下位ビットはＤ０、最上位ビットはＤ５で表すものとする。
【００４９】
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同期信号Ｖｓ、水平同期信号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。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、対向電極電位ＬＣＣＯＭ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。なお、対向電極電位ＬＣＣＯＭ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。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。
【００５０】
一方、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、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。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。
【００５１】
＜３．画素の構成＞
画素１１０の具体的な構成としては、例えば、図７（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、前述した対向電極電位ＬＣＣＯＭ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１１８と対向電極１０８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とゲート線間等に形成しても良い。
【００５２】
ここで、図７（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７（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、１１２ｂの２本が必要となる。なお、これらのトランジスタはＴＦＴによって構成される。
【００５３】
＜４．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、第１〜第３サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３に分割している。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。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。
【００５４】
図８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８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２１４、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。
【００５５】
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。
【００５６】
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Ｄｃ１、Ｄｃ２、及びＤｃ３を選択出力する。ここで、データＤｃ１、Ｄｃ２、及びＤｃ３は、図１に示す各期間ＳＦ１、ＳＦ２、及びＳＦ３に各々対応するものである。
【００５７】
コンパレータ２１２は、カウンタ２１１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。
【００５８】
＜５．データ変換回路＞
第１〜第３サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３毎に、階調に応じた電位を画素電極１１８に書き込むためには、画素に対応する階調データＤ０〜Ｄ５を何らかの形で変換する必要がある。
【００５９】
図９に示すデータ変換回路３００はこのために設けられたものである。データ変換回路３００は、書き込みアドレス制御部３１０、デコーダ３２０、複数のメモリブロック３２１〜３２３、表示アドレス制御部３３０、及びバッファ３４１を備える。
【００６０】
デコーダ３２０は、階調データＤ０〜Ｄ５をサブフィールドデータＳＤ１〜ＳＤ３に変換する。サブフィールドデータＳＤ１は第１サブフィールドＳＦ１における選択すべき電位を指示し、サブフィールドデータＳＤ２は第２サフィールドＳＦ２における選択すべき電位を指示し、サブフィールドデータＳＤ３は第３サブフィールドＳＦ３における選択すべき電位を指示する。サブフィールドデータＳＤ１〜ＳＤ３は、２ビットのデータである。この例では、第１〜第３サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３の各期間が、１：４：１６に重み付けされている。このため、サブフィールドデータＳＤ１は階調データＤ０及びＤ１からなり、サブフィールドデータＳＤ２は階調データＤ２及びＤ３からなり、サブフィールドデータＳＤ３は階調データＤ４及びＤ５からなる。デコーダ３２０は、階調データＤ０〜Ｄ５を下位２ビット、中位２ビット、及び上位２ビットに分離するだけ良いので構成を簡易にできる。
【００６１】
メモリブロック３２１〜３２３は、第１〜第３サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３に各々対応して設けられている。また、メモリブロック３２１〜３２３は、素子基板の表示領域１０１ａに形成される各画素（ｍ行×ｎ列）に対応したｍ×ｎ×２ビットのメモリ空間を有する。メモリブロック３２１〜３２３は、書き込み及び読み出しを非同期、且つ独立に実行する。
【００６２】
書き込みアドレス制御部３１０は、垂直同期信号Ｖｓ、水平同期信号Ｈｓ及びドットクロック信号ＤＣＬＫに同期して、ライトイネーブル信号ＷＥ及び書き込みアドレスＷＡＤを各メモリブロック３２１〜３２３に供給する。すなわち、書き込みアドレス制御部３１０は、ドットクロック信号ＤＣＬＫをカウントアップし、このカウント結果を書き込みアドレス信号ＷＡＤとして出力するとともに、書き込みアドレス信号ＷＡＤの値が確定する毎にライトイネーブル信号ＷＥをアクティブにする。また、書き込みアドレス制御部３１０のカウント結果は、垂直同期信号Ｖｓがアクティブとなる毎にリセットされる。これにより、各メモリブロック３２１〜３２３には、ｍ×ｎ個のメモリ領域を順次アクセスする書き込みアドレスＷＡＤが供給され、サブフィールドデータＳＤ１〜ＳＤ３は対応するメモリブロック３２１〜３２３内の表示位置に応じたメモリ領域に順次格納される。
【００６３】
表示アドレス制御部３３０は、第１〜第３サブフィールド期間が開始されると、対応する表示行のメモリ領域をアクセスするアドレス信号ＲＡＤを出力する。アドレス信号ＲＡＤは、クロック信号ＣＬＸに同期し表示列数に応じて「ｎ−１」回インクリメントされる。これにより、対応する表示行に対して第１列〜第ｎ列のメモリ領域を順次指定するアドレス信号ＲＡＤが生成される。
【００６４】
リードイネーブル信号ＲＥ１は第１サブフィールドＳＦ１でのみアクティブとなり、リードイネーブル信号ＲＥ２は第２サブフィールドＳＦ２でのみアクティブとなり、リードイネーブル信号ＲＥ３は第３サブフィールドＳＦ３でのみアクティブとなる。各メモリブロック３２１〜３２３は、それらに供給されるリードイネーブル信号ＲＥ１〜ＲＥ３が非アクティブの期間、各データ出力端子をハイインピーダンス状態にする。各データ出力端子は、バッファ３４１の入力端子に接続されている。バッファ３４１は、２ビットの選択データＤｓを出力する。
【００６５】
＜６．走査線駆動回路＞
図６に示す走査線駆動回路１３０は、いわゆるＹシフトレジスタと呼ばれるものであり、各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。
【００６６】
＜７．データ線駆動回路＞
図１０は、データ線駆動回路１４０の構成を示すブロック図である。データ線駆動回路１４０は、Ｘシフトレジスタ１４１０、第１のラッチ回路１４２０、第２のラッチ回路１４３０、及び電位選択回路１４４０を備える。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１４２０は、２ビットのラッチをｎ個備え、選択データ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選択データ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て、選択信号ｄｓ１、ｄｓ２、ｄｓ３、…、ｄｓｎを生成する。
【００６７】
これにより、点順次の選択データＤｓが線順次の選択信号ｄｓ１〜ｄｓｎに変換される。電位選択回路１４４０は、交流化信号ＦＲに基づいて、選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａの組と選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂの組のうち一方を選択し、さらに、選択信号ｄｓ１〜ｄｓｎに基づいて組を構成する選択電位の中から一つを選択して、データ線１１４の各々にデータ信号ｄ１、ｄ２、ｄ３、…、ｄｎとして供給するものである。
【００６８】
図１１に電位選択回路１４４０の詳細な構成を示す。電位選択回路１４４０は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４、選択回路Ｕ１〜Ｕｎ、及び電位供給線Ｌ１〜Ｌ４を備える。スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の一方の入力端子には、選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａの組が各々供給され、それらの他方の入力端子には選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂの組が各々供給される。スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、交流化信号ＦＲがローレベルのとき選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａの組を選択して電位供給線Ｌ１〜Ｌ４に各々出力する一方、交流化信号ＦＲがハイレベルのとき選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂの組を選択して電位供給線Ｌ１〜Ｌ４に各々出力する。
【００６９】
各選択回路Ｕ１〜Ｕｎは４個の入力端子を備え、各入力端子は電位供給線Ｌ１〜Ｌ４に接続される。そして、各選択回路Ｕ１〜Ｕｎは、選択信号ｄｓ１〜ｄｓｎに基づいて、電位供給線Ｌ１〜Ｌ４を介して供給される電位を選択し、選択した電位（被選択電位）をデータ信号ｄ１〜ｄｎとして各データ線１１４に供給する。
【００７０】
このようにスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を設けて、選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂの組と選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａの組を選択することによって、電位供給線の本数を減らすことができる。この場合、素子基板上に、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を形成する必要があるが、電位供給線は、走査線１１２と平行に延設され占有面積が大きいので、電位供給線の本数を低減することによって、電位選択回路１４４０の占有面積を縮小することができ、ひいてはデータ線駆動回路１４０の占有面積を縮小することができる。
【００７１】
また、第２のラッチ回路１４３０の各出力端子と選択回路Ｕ１〜Ｕｎの各制御入力端子とは配線を介して各々接続されるが、これらの配線は複数の電位供給線を跨ぐ。配線と電位供給線との交差部分には寄生容量が発生する。そして、電位供給線の本数が多いほど、寄生容量の容量値は増大し、第２のラッチ回路１４３０から見た負荷が重くなる。本実施形態においては、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を設けることにより、電位供給線の本数を半分に削減したので、寄生容量値を約半分にして負荷が大幅に軽減される。これにより、電位選択回路１４４０、ひいてはデータ線駆動回路１４０の消費電流を削減することが可能となる。なお、選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａと、選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂとが各々等しい場合には、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を適宜省略してもよい。
【００７２】
＜８．電気光学装置の動作＞
図１２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、交流化信号ＦＲは、１フレーム（１ｆ）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、各サブフィールドの開始時に供給される。
【００７３】
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６参照）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、最も短い第１サブフィールドＳＦ１よりもさらに短い期間に設定されている。
【００７４】
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。
【００７５】
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１０参照）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。
【００７６】
この際、図１０における第１のラッチ回路１４２０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への選択データ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への選択データ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への選択データＤｓをラッチする。
【００７７】
これにより、まず、図６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行分の選択データ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〜Ｄ５を選択データＤｓに変換して出力することはいうまでもない。ここでは、第１フィールドＳＦ１に相当する選択データＤｓが、階調データＤ０〜Ｄ５に応じて出力されることになる。
【００７８】
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６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選択データＤｓを線順次の選択信号ｄｓ１〜ｄｓｎに変換して、電位選択回路１４４０に供給する。この例では、交流化信号ＦＲがローレベルであるので、図１１に示す電位供給線Ｌ１〜Ｌ４には選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａが供給され、各選択回路Ｕ１〜Ｕｎは、選択信号ｄｓ１〜ｄｓｎの基づいて選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａの中から一つを選択し、選択した電位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の書き込みが同時に行われることとなる。
【００７９】
この書き込みと並行して、図６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行分の選択データ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。
【００８０】
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１１０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行分に対する選択データ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、次の第２サブフィールドＳＦ２における書き込みまで保持される。
【００８１】
以下同様な動作が、各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。さらに、１フレーム経過後、交流化信号ＦＲ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。
【００８２】
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、第１サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３に分割し、各サブフィールド毎に、画素に選択された電位が各画素に書き込まれ、１フレームにおける電圧実効値が制御される。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、予め定められた離散的な電位を取るため、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。
【００８３】
さらに、選択の対象となる選択電位は、液晶の透過率が等間隔となるように設定されているから、階調の輝度が不連続に変化することはなく、階調の再現性を大幅に向上させることができる。
【００８４】
なお、上述した電気光学装置は、対向電極電位ＬＣＣＯＭ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。また、対向電極電位ＬＣＣＯＭを一定の電位に固定してもよい。この場合には、選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａの組と選択電位ｖ０ｂ〜ｖ３ｂの組と図５に示すように設定し、交流化信号ＦＲに基づいて選択電位の組を切替えて電位供給線Ｌ１〜Ｌ４に供給すればよい。
【００８５】
＜９．液晶パネルの構成例＞
次に、上述した電気的構成に係る液晶パネルの全体構成について図１３及び図１４を参照して説明する。ここで、図１３は、液晶パネルＡＡの構成を示す斜視図であり、図１４は、図１３におけるＺ−Ｚ’線断面図である。
【００８６】
これらの図に示されるように、液晶パネルＡＡは、画素電極１１８等が形成されたガラスや半導体等の素子基板１５１と、対向電極１５８等が形成されたガラス等の透明な対向基板１５２とを、スペーサ１５３が混入されたシール材１５４によって一定の間隙を保って、互いに電極形成面が対向するように貼り合わせるとともに、この間隙に電気光学材料としての液晶１０５を封入した構造となっている。なお、シール材１５４は、対向基板１５２の基板周辺に沿って形成されるが、液晶１０５を封入するために一部が開口している。このため、液晶１０５の封入後に、その開口部分が封止材１５６によって封止されている。
【００８７】
ここで、素子基板１５１の対向面であって、シール材１５４の外側一辺においては、上述したデータ線駆動回路１４０が形成されて、Ｙ方向に延在するデータ線１１４を駆動する構成となっている。さらに、この一辺には複数の接続電極１５７が形成されて、タイミング信号発生回路２００からの各種信号や選択データＤｓを入力する構成となっている。また、この一辺に隣接する一辺には、走査線駆動回路１３０が形成されて、Ｘ方向に延在する走査線１１２をそれぞれ両側から駆動する構成となっている。
【００８８】
一方、対向基板１５２の対向電極１５８は、素子基板１５１との貼合部分における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によって、素子基板１５１との電気的導通が図られている。ほかに、対向基板１５２には、液晶パネルＡＡの用途に応じて、例えば、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、クロムやニッケルなどの金属材料や、カーボンやチタンなどをフォトレジストに分散した樹脂ブラックなどのブラックマトリクスが設けられ、第３に、液晶パネルＡＡに光を照射するバックライトが設けられる。特に色光変調の用途の場合には、カラーフィルタは形成されずにブラックマトリクスが対向基板１５２に設けられる。
【００８９】
くわえて、素子基板１５１および対向基板１５２の対向面には、それぞれ所定の方向にラビング処理された配向膜などが設けられる一方、その各背面側には配向方向に応じた偏光板（図示省略）がそれぞれ設けられる。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、偏光板等が不要となる結果、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。
【００９０】
なお、データ線駆動回路１４０、走査線駆動回路１３０等の周辺回路の一部または全部を、素子基板１５１に形成する替わりに、例えば、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）技術を用いてフィルムに実装された駆動用ＩＣチップを、素子基板１５１の所定位置に設けられる異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に接続する構成としても良いし、駆動用ＩＣチップ自体を、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｒａｓｓ）技術を用いて、素子基板１５１の所定位置に異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に接続する構成としても良い。さらに、タイミング信号発生回路２００及びデータ変換回路３００を素子基板１５１上に形成してもよい。
【００９１】
＜１０．応用例＞
＜１０−１：サブフィールド＞
上述した実施形態においては、１フレームを３つに分割した第１〜第３サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３毎に電位を選択したが、サブフィールドの数は任意である。また、選択電位の数も適宜定めてよい。さらに、サブフィールド毎に異なる選択電位を用いてもよい。くわえて、上述した例では、期間の短いものから順にサブフィールドを並べたが、１フレーム内の順序は任意である。例えば、サブフィールド数を３とし、第１〜第３サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３の時間の比を１：２：４に設定し、選択電位数を１０レベルとしてもよい。また、サブフィールド数をＮ（Ｎは２以上の自然数）とし、選択電位数をＭ（Ｎは２以上の自然数）レベルとし、各サブフィールド期間が等しくなるように設定してもよい。このよな場合にも各選択電位は、電気光学材料の電気光学特性を考慮して階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるように設定される。これにより、階調データのデータ値を変化させたとき、輝度が不連続になるといったことがなくなり、自然なグラディエーションを表現でき、表示画像の品質を大幅に向上させることが可能となる。
【００９２】
＜１０−２：素子基板の構成＞
上述した実施形態においては、液晶パネルＡＡの素子基板１５１をガラス等の透明な絶縁性基板により構成して、当該基板上にシリコン薄膜を形成するとともに、当該薄膜上にソース、ドレイン、チャネルが形成されたＴＦＴによって、画素のスイッチング素子やデータ線駆動回路１４０、および走査線駆動回路１３０の素子を構成するものとして説明したが、本発明はこれに限られるものではない。
【００９３】
例えば、素子基板１５１を半導体基板により構成して、当該半導体基板の表面にソース、ドレイン、チャネルが形成された絶縁ゲート型電界効果トランジスタによって、画素のスイッチング素子や各種の回路の素子を構成しても良い。このように素子基板１５１を半導体基板により構成する場合には、透過型の表示パネルとして用いることができないため、画素電極１１８をアルミニウムなどで形成して、反射型として用いられることとなる。また、単に、素子基板１５１を透明基板として、画素電極１１８を反射型にしても良い。
【００９４】
さらに、上述した実施の形態にあっては、画素のスイッチング素子を、ＴＦＴで代表される３端子素子として説明したが、ダイオード等の２端子素子で構成しても良い。ただし、画素のスイッチング素子として２端子素子を用いる場合には、走査線１１２を一方の基板に形成し、データ線１１４を他方の基板に形成するとともに、２端子素子を、走査線１１２またはデータ線１１４のいずれか一方と、画素電極との間に形成する必要がある。この場合、画素は、走査線１１２とデータ線１１４との間に直列接続された二端子素子と、液晶とから構成されることとなる。
【００９５】
また、本発明は、アクティブマトリクス型液晶表示装置として説明したが、これに限られず、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶などを用いたパッシィブ型にも適用可能である。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表示装置にも適用可能である。すなわち、本発明は、上述した液晶装置と類似の構成を有するすべての電気光学装置に適用可能である。
【００９６】
＜１０−３：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。
＜１０−２−１：プロジェクタ＞
まず、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図１５は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。
【００９７】
この図に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇに入射される。
【００９８】
液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇの構成は、上述した液晶パネルＡＡと同等であり、画像信号処理回路（図示省略）から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、ＲおよびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
【００９９】
ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
【０１００】
なお、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
【０１０１】
＜１０−３−２：モバイル型コンピュータ＞
次に、この液晶パネルを、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１６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１２０２を備えた本体部１２０４と、液晶表示ユニット１２０６とから構成されている。この液晶表示ユニット１２０６は、先に述べた液晶パネル１００５の背面にバックライトを付加することにより構成されている。
【０１０２】
＜１０−３−３：携帯電話＞
さらに、この液晶パネルを、携帯電話に適用した例について説明する。図１７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１３０２とともに、反射型の液晶パネル１００５を備えるものである。この反射型の液晶パネル１００５にあっては、必要に応じてその前面にフロントライトが設けられる。
【０１０３】
なお、図１５〜図１７を参照して説明した電子機器の他にも、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装置等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３、各選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ、ｖ０ｂ〜ｖ３ｂ、及び対向電極電位ＬＣＣＯＭの関係を示す説明図である。
【図２】液晶への印加電圧と透過、反射率との関係を示すグラフである。
【図３】階調レベルと透過、反射率との関係を示すグラフである。
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】階調レベル応じた駆動波形を示す波形図である。
【図５】対向電極電位ＬＣＣＯＭの電位を一定とした場合の選択電位ｖ０ａ〜ｖ３ａ及びｖ０ｂ〜ｖ３ｂを示す説明図である。
【図６】電気光学装置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の画素の一態様を示すブロック図である。
【図８】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９】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１０】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１１】同データ線駆動回路に用いられる電位選択回路の構成を示すブロック図である。
【図１２】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１３】同電気光学装置に用いられる液晶パネルの機械的な構成を示す斜視図である。
【図１４】図１３の電気光学装置をＺ−Ｚ’で切断した断面図である。
【図１５】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１６】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１７】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。
【図１８】従来の駆動方法における各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３、各選択電位Ｖ０〜Ｖ３、及び対向電極電位ＬＣＣＯＭの関係を示す説明図である。
【図１９】階調レベルと被選択電位Ｖｓｆ１〜Ｖｓｆ３との関係を示す説明図である。
【図２０】図１８及び図１９の設定において階調の測定結果を示すグラフである。
【図２１】電気光学材料たる液晶のＶ−Ｔ特性を示すグラフである。
【符号の説明】
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（スイッチング素子）、１１８…画素電極、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…電位選択回路、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、Ｄｓ…選択データ。
Claims (16)
- 電気光学材料を含む画素がマトリックス状に配設される電気光学装置に用いられ、前記電気光学材料への印加電圧及び印加時間を制御することによって前記各画素に階調を表示させる電気光学装置の駆動方法であって、 １フレームを分割した複数のサブフィールドの各々において、前記各画素の階調を指示する階調データに基づいて、複数の電圧の中から選択した電圧を前記電気光学材料に印加し、
前記電気光学材料の電気光学特性を考慮して前記階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるように前記複数の電圧を設定する
ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。 - 前記画素は、対向電極電位が供給される対向電極と、画素電極と、前記対向電極と前記画素電極との間に挟持される前記電気光学材料とを備え、
前記階調データに応じて各サブフィールド毎に複数の選択電位の中から選択した電位を前記画素電極に供給し、
前記複数の電圧は、前記対向電極電位と前記画素電極の電位との電位差として与えられ、前記複数の選択電位は、前記電気光学材料の電気光学特性を考慮して前記電気光学材料の電気光学特性を考慮して前記階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるように設定される
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。 - １フレームに含まれるサブフィールド数をＭ、前記諧調データのビット数をＫ、１フレームの期間において選択の対象となる前記選択電位の数をＪとしたとき、
Ｊ＝２Ｎ 但し、Ｎは自然数
Ｋ＝Ｎ＊Ｍ
となるように設定したことを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置の駆動方法。 - 前記各サブフィールドの時間を短い順に並べたとき、あるサブフィールドの時間と次のサブフィールドの時間との比率を１：２Ｎとすることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置の駆動方法。
- Ｋビットの前記諧調データを最下位ビットから最上位ビットへ向けてＮビットごとに分割すると共に時間の短い前記サブフィールドから時間の長いサブフィールドに対応付けて、Ｍ個の選択データを生成し、
前記各サブフィールドにおいて、対応する前記選択データに基づいて前記複数の選択電位の中から一つの電位を選択し、
選択した選択電位を前記画素電極の電位として供給する
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。 - 前記対向電極電位として、所定周期で基準電位を中心として極性を反転した電位を前記対向電極に供給することを特徴とする請求項２乃至５のうちいずれか１項に記載の電気光学装置の駆動方法。
- 前記対向電極電位の極性が一方の極性である場合と他方の極性である場合とで、選択の対象とする前記複数の選択電位を共通化することを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置の駆動方法。
- 前記対向電極電位として、固定電位を供給し、
前記複数の選択電位は、前記固定電位を中心として極性が反転された第１の組と第２の組とからなり、
前記所定周期で前記第１及び第２の組のうち一方を選択し、
選択された組を構成する選択電位の中から、前記階調データに応じて各サブフィールド毎に選択した選択電位を前記画素電極に供給する
ことを特徴とする請求項２乃至５のうちいずれか１項に記載の電気光学装置の駆動方法。 - 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電気光学材料を含む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、各画素の電気光学材料への印加電圧を選択するための選択データ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、前記データ線から前記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、前記選択データに基づいて複数の電圧の中から選択した電圧をデータ信号として前記データ線に供給するデータ線駆動回路と、
前記電気光学材料の電気光学特性を考慮して前記階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるように設定した前記複数の電圧を発生する電源と
を備えたことを特徴とする電気光学装置の駆動回路。 - 前記画素は、対向電極電位が供給される対向電極と、前記対向電極に対向した画素電極と、前記画素電極および前記対向電極の間に挟持された前記電気光学材料と、前記走査線を介して前記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前記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備え、
前記複数の電圧は、前記対向電極電位と前記画素電極の電位との電位差として与えられ、
前記電源は、前記複数の電圧として、前記電気光学材料の電気光学特性を考慮して前記階調データの各データ値に対応する各輝度が等間隔で刻めるように設定した複数の選択電位を発生し、
前記データ線駆動回路は、前記選択データに基づいて前記複数の選択電位の中から一つ選択電位を選択し、前記データ信号として前記データ線に供給する
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回路。 - １フレームに含まれるサブフィールド数をＭ、前記諧調データのビット数をＫ、１フレームの期間において選択の対象となる前記選択電位の数をＪとしたとき、
Ｊ＝２Ｎ 但し、Ｎは自然数
Ｋ＝Ｎ＊Ｍ
となるように設定し、
前記各サブフィールドの時間を短い順に並べたとき、あるサブフィールドの時間と次のサブフィールドの時間との比率を１：２Ｎとする
ことを特徴とする請求項１０に記載の電気光学装置の駆動回路。 - 前記データ変換回路は、
Ｋビットの前記諧調データを最下位ビットから最上位ビットへ向けてＮビットごとに分割すると共に時間の短い前記サブフィールドから時間の長いサブフィールドに対応付けて、Ｍ個の前記選択データを生成するデコーダと、
前記選択データを前記各サブフィールドと対応付けて記憶する記憶手段と、
前記各サブフィールドにおいて前記記憶手段から前記選択データを点順次に読み出して前記データ線駆動回路へ出力する出力手段と
を備えたことを特徴とする請求項１１に記載の電気光学装置の駆動回路。 - 前記データ線駆動回路は、
前記データ変換回路から供給される点順次の選択データを、前記データ線に各々対応した線順次の選択データへ変換する変換回路と、
前記変換回路から出力される前記選択データに基づいて、前記複数の選択電位の中から選択した電位を前記データ信号として、前記データ線の各々に出力する電位選択回路と
を備えたことを特徴とする請求項１２に記載の電気光学装置の駆動回路。 - 前記対向電極電位は、１フレームの自然数倍の周期で基準電位を中心として極性が反転され、前記対向電極電位の極性が一方の極性である場合と他方の極性である場合とで、選択の対象とする前記複数の選択電位を共通化したことを特徴とする請求項９乃至１３のうちいずれか１項に記載の電気光学装置の駆動回路。
- 複数の走査線と、複数のデータ線と、前記複数のデータ線と前記複数の走査線との各交差に対応して配設され電気光学材料を含む各画素と、
請求項９乃至１３のうちいずれか１項に記載の電気光学装置の駆動回路と
を備えたことを特徴とする電気光学装置。 - 請求項１５に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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| JP2003068341A JP2004279567A (ja) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | 電気光学装置の駆動方法及び駆動回路、電気光学装置並びに電子機器 |
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| JP2003068341A Withdrawn JP2004279567A (ja) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | 電気光学装置の駆動方法及び駆動回路、電気光学装置並びに電子機器 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2008281827A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置、その駆動方法および電子機器 |
| JP2009128826A (ja) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Funai Electric Co Ltd | 液晶表示装置、及び液晶装置の駆動方法 |
-
2003
- 2003-03-13 JP JP2003068341A patent/JP2004279567A/ja not_active Withdrawn
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