JP4020158B2 - 電気光学装置、駆動回路及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、サブフィールド駆動方式により階調表示制御を行う電気光学装置の駆動方法、駆動回路及び電気光学装置並びに電子機器に関する。

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。即ち、従来の電気光学装置は、マトリクス状に配列した画素電極と、この画素電極に接続されたＴＦＴ（Thin Filｍ Transistor : 薄膜トランジスタ）のようなスイッチング素子などが設けられた素子基板と、画素電極に対向する対向電極が形成された対向基板と、これら両基板との間に充填された電気光学材料たる液晶とから構成される。

このような構成における電気光学装置の表示モードには、電圧が加わらない状態（オフ状態）で白表示するモードであるノーマリーホワイトと、黒表示するモードであるノーマリーブラックとがある。以下、電気光学装置の表示モードがノーマリーブラックの場合において、階調表示する動作を説明する。

上述の構成において、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、当該画素電極と対向電極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、当該電極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。

なお、電気光学装置の表示モードがノーマリーホワイトモードである場合、上述の動作において、電圧の状態をオフ状態としたところをオン状態にすると、同様の効果が得られる。

上述の動作の際、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、次のような制御が可能である。

（１）走査線駆動回路によって、各走査線を順次選択する。
（２）その走査線の選択期間において、データ線駆動回路によって、データ線に画像信号を供給する。
（３）データ線より、画像信号をサンプリングする。
上記（１）、（２）、（３）の制御により、走査線及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。

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、即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いてしまう。加えて、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、という間題があり、特に、高精細な表示を行う場合に顕著となる。

そこで上記間題を解決すべく、電気光学装置、例えば、液晶装置における液晶の駆動にディジタル的な駆動方式として、１フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割して各サブフィールドにおいて各画素を階調に応じてオン電圧又はオフ電圧を印加するサブフィールド駆動方式が提案されている。

このサブフィールド駆動方式は、液晶に印加する電圧を、電圧のレベルではなく、電圧パルスの印加時間によって液晶に与える電圧（実効電圧）を変化させ、液晶パネルの透過率を制御するものであり、液晶の駆動に必要な電圧レベルはオンレベルとオフレベルの２値のみである。

ところで、電気光学装置としての液晶表示装置において動画像を表示する場合にその再現性を向上するためには液晶における応答特性を改善することは必要不可欠である。液晶の応答特性は、一定温度においては、定常状態（配向状態）からの遷移については、液晶層に印加される電界の大きさに応じて応答速度が速くなる。

また、液晶層に電界が印加された状態から配向状態への遷移は、一定の応答時間が必要である。この応答時間は、一般的に液晶層に電界を印加した時間の数倍の長さである。

更に、電気光学装置としての液晶装置における液晶をサブフィールド駆動により階調表示させる場合に、液晶自体また液晶の周囲における温度の変化によって応答特性が変化するために、オン状態となるパルス、オフ状態となるパルスの時間的な配置の仕方によって液晶の階調特性が変化し、画質が低下するという間題がある。

また、単純なサブフィールド駆動方式では、表示可能な階調が、分割したサブフィールドの数に制限されてしまうという問題があった。例えば、フィールドをＭ個のサブフィールドに分割した場合、表示可能な階調は（Ｍ＋１）となる。階調数を増やすためにはサブフィールドの数を増やさなくてはならないが、その場合、画面の走査を高速にする必要がある。しかし現実には駆動素子の動作速度により限界がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電気光学材料としての液晶の応答特性を改善して画質の向上を図ることができると共に、重み付けしない、単純なフィールド分割によりサブフィールドを決めた場合でも、サブフィールドの数よりはるかに多く階調表示できる電気光学装置の駆動方法、その駆動回路、電気光学装置さらには、この電気光学装置を用いた電子機器を提供することを目的とする。

本発明に係る電気光学装置は、電気光学材料を備える画素と、温度を検出する温度検出手段と、を有し、１フィールドにおいて階調に応じて予め定められたオン電圧を前記電気光学材料に供給する期間であるパルス幅を前記温度検出手段の検出出力に基づいて変更することを特徴とする。
上記の電気光学装置において、前記オン電圧は、前記１フィールドに含まれる複数のサブフィールドのうちの第１のサブフィールドにおいて前記電気光学材料に供給され、前記電気光学材料の光の透過率である光透過率を非透過状態にさせることが可能なオフ電圧は、前記複数のサブフィールドのうちの第２のサブフィールドにおいて前記電気光学材料に供給されるようにしてもよい。
上記の電気光学装置において、前記１フィールドから新たな１フィールドに切り替わる際に変化した明るさに応じて前記新たな１フィールドにおける前記階調に応じて予め定められた前記パルス幅を変更するようにしてもよい。
上記の電気光学装置において、前記１フィールドは、前記電気光学装置が動画像の表示を行っている期間に含まれていてもよい。
上記の電気光学装置において、前記オン電圧は、前記１フィールドに含まれる複数のサブフィールドのうちの複数の第１のサブフィールドにおいて前記電気光学材料に供給され、前記電気光学材料の光の透過率である光透過率を非透過状態にさせることが可能なオフ電圧は、前記複数のサブフィールドのうちの第２のサブフィールドにおいて前記電気光学材料に供給されるようにしてもよい。
上記の電気光学装置において、前記１フィールドにおける前記複数の第１のサブフィールドは全て連続して設けられていてもよい。
上記の電気光学装置において、前記複数の第１のサブフィールドのうち一つの第１のサブフィールドは、前記１フィールドにおける最初のサブフィールドであってもよい。
上記の電気光学装置において、前記第２のサブフィールドの期間内において、前記光透過率は変化するようにしてもよい。
上記の電気光学装置において、前記複数の第１のサブフィールドのうち２つの第１のサブフィールドの間に前記第２のサブフィールドが設けられ、前記第２のサブフィールドにより前記光透過率が前記非透過状態になる前に、前記２つの第１のサブフィールドのうち一方の第１のサブフィールドが開始するようにしてもよい。
本発明に係る駆動回路は、上記の電気光学装置を駆動する。
本発明に係る他の駆動回路は、電気光学材料を備える画素と、温度を検出する温度検出手段と、を有する電気光学装置を駆動するための駆動回路であって、１フィールドにおいて階調に応じて予め定められたオン電圧を前記電気光学材料に供給する期間であるパルス幅を前記温度検出手段の検出出力に基づいて変更することを特徴とする。
上記の駆動回路において、前記オン電圧を前記電気光学材料に供給することにより前記電気光学材料の光の透過率は増加するようにしてもよい。
本発明に係る電子機器は、上記の電気光学装置を備えている。
本発明に係る電気光学装置の駆動回路は、電圧の印加によって光の透過率が可変の電気光学材料によってマトリクス状に各画素が構成された表示部に対して、透過率を飽和させることが可能なオン電圧又は非透過状態にさせることが可能なオフ電圧を供給することにより、前記電気光学材料の単位時間における光の透過状態と非透過状態との状態及び時間比に応じて階調表現を行うサブフィールド駆動を行うものであって、フィールド期間を時間軸上で複数に分割した各サブフィールドを制御単位とし、前記オン電圧を印加した場合に前記電気光学材料の透過率が飽和するまでの飽和応答時間よりも前記サブフィールドの時間を短く設定し、表示データに基づいて前記オン電圧を印加するサブフィールドと前記オフ電圧を印加するサブフィールドとを決定して階調表現を行う駆動手段を具備したことを特徴とする。

このような構成によれば、各画素を構成する電気光学材料は、電圧の印加によって光の透過率が可変である。駆動手段は、フィールド期間を時間軸上で複数に分割した各サブフィールドを制御単位とし、透過率を飽和させることが可能なオン電圧又は非透過状態にさせることが可能なオフ電圧を電気光学材料に印加することによって、各画素をサブフィールド駆動する。駆動手段は、オン電圧を印加した場合に電気光学材料の透過率が飽和するまでの飽和応答時間よりもサブフィールドの時間を短く設定し、表示データに基づいてオン電圧を印加するサブフィールドとオフ電圧を印加するサブフィールドとを決定して階調表現を行う。電気光学材料の飽和応答時間が１サブフィールドの時間よりも長いので、電気光学材料の透過率は１フィールド内のサブフィールド数よりも細かく変化させることができる。これにより、１フィールド内のサブフィールド数に比べて表現可能な階調数を著しく増大させることが可能となる。

また、本発明に係る電気光学装置の駆動回路は、電圧の印加によって光の透過率が可変の電気光学材料によってマトリクス状に各画素が構成された表示部に対して、透過率を飽和させることが可能なオン電圧又は非透過状態にさせることが可能なオフ電圧を供給することにより、前記電気光学材料の単位時間における光の透過状態と非透過状態との状態及び時間比に応じて階調表現を行うサブフィールド駆動を行うものであって、フィールド期間を時間軸上で複数に分割した各サブフィールドを制御単位とし、前記オフ電圧を印加した場合に前記電気光学材料の透過率が飽和状態から非透過状態に移行するまでの非透過応答時間よりも前記サブフィールドの時間を短く設定し、表示データに基づいて前記オン電圧を印加するサブフィールドと前記オフ電圧を印加するサブフィールドとを決定して階調表現を行う駆動手段を具備したことを特徴とする。

このような構成によれば、駆動手段は、オフ電圧を印加した場合に電気光学材料の透過率が飽和状態から非透過状態に移行するまでの非透過応答時間よりもサブフィールドの時間を短く設定し、表示データに基づいてオン電圧を印加するサブフィールドとオフ電圧を印加するサブフィールドとを決定して階調表現を行う。電気光学材料の非透過応答時間が１サブフィールドの時間よりも長いので、電気光学材料の透過率は１フィールド内のサブフィールド数よりも細かく変化させることができる。これにより、１フィールド内のサブフィールド数に比べて表現可能な階調数を著しく増大させることが可能となる。

前記駆動手段は、前記フィールド期間における前記電気光学材料の透過状態の積分値が表示データに対応するように、連続又は非連続のサブフィールドにおいて前記オン電圧を前記電気光学材料に印加することを特徴とする。

このような構成によれば、オン電圧は、フィールド期間における電気光学材料の透過状態の積分値が表示データに対応するように、連続又は非連続のサブフィールドにおいて電気光学材料に印加される。これにより、多階調での表示が可能となる。

また、前記各フィールド内の複数のサブフィールドは、略同一の時間幅に設定されることを特徴とする。

このような構成によれば、駆動回路を簡略化することができるとともに、液晶などの一定の応答時間を有する電気光学材料を用いた表示装置のサブフィールド駆動に適用することができる。

前記飽和応答時間は、３サブフィールド期間以上の時間であることを特徴とする。

このような構成によれば、１サブフィールド期間あたりにおける電気光学材料の透過率の変化が比較的小さいので、より多階調での表示が可能となる。

前記非透過応答時間は、３サブフィールド期間以上の時間であることを特徴とする。

このような構成によれば、１サブフィールド期間あたりにおける電気光学材料の透過率の変化が比較的小さいので、より多階調での表示が可能となる。

前記オン電圧は、前記フィールド期間の先頭側のサブフィールド期間において集中的に前記電気光学材料に印加することを特徴とする。
このような構成によれば、フィールド期間の終端では電気光学材料を非透過状態にし易いことから、表示の応答特性を向上させることができる。

前記オフ電圧は、前記フィールド期間の終端側のサブフィールド期間において集中的に前記電気光学材料に印加することを特徴とする。

このような構成によれば、フィールド期間の終端では電気光学材料を非透過状態にし易いことから、表示の応答特性を向上させることができる。

本発明に係る電気光学装置の駆動方法は、電圧の印加によって光の透過率が可変の電気光学材料によってマトリクス状に各画素が構成された表示部に対して、透過率を飽和させることが可能なオン電圧又は非透過状態にさせることが可能なオフ電圧を供給することにより、前記電気光学材料の単位時間における光の透過状態と非透過状態との状態及び時間比に応じて階調表現を行うサブフィールド駆動を行う電気光学装置の駆動方法であって、フィールド期間を時間軸上で複数に分割した各サブフィールドを制御単位とし、前記オン電圧を印加した場合に前記電気光学材料の透過率が飽和するまでの飽和応答時間よりも前記サブフィールドの時間を短く設定し、表示データに基づいて前記オン電圧を印加するサブフィールドと前記オフ電圧を印加するサブフィールドとを決定して階調表現を行うことを特徴とする。

このような構成によれば、各画素を構成する電気光学材料は、電圧の印加によって光の透過率が可変である。サブフィールド駆動においては、フィールド期間を時間軸上で複数に分割した各サブフィールドを制御単位とし、透過率を飽和させることが可能なオン電圧又は非透過状態にさせることが可能なオフ電圧を電気光学材料に印加することによって、各画素を駆動する。サブフィールドの時間は、オン電圧を印加した場合に電気光学材料の透過率が飽和するまでの飽和応答時間よりも短く設定され、階調表現は、オン電圧を印加するサブフィールドとオフ電圧を印加するサブフィールドとを、表示データに基づいて決定することによって行われる。電気光学材料の飽和応答時間が１サブフィールドの時間よりも長いので、電気光学材料の透過率は１フィールド内のサブフィールド数よりも細かく変化させることができる。これにより、１フィールド内のサブフィールド数に比べて表現可能な階調数を著しく増大させることが可能となる。

また、本発明に係る電気光学装置の駆動方法は、電圧の印加によって光の透過率が可変の電気光学材料によってマトリクス状に各画素が構成された表示部に対して、透過率を飽和させることが可能なオン電圧又は非透過状態にさせることが可能なオフ電圧を供給することにより、前記電気光学材料の単位時間における光の透過状態と非透過状態との状態及び時間比に応じて階調表現を行うサブフィールド駆動を行う電気光学装置の駆動方法であって、フィールド期間を時間軸上で複数に分割した各サブフィールドを制御単位とし、前記オフ電圧を印加した場合に前記電気光学材料の透過率が飽和状態から非透過状態に移行するまでの非透過応答時間よりも前記サブフィールドの時間を短く設定し、表示データに基づいて前記オン電圧を印加するサブフィールドと前記オフ電圧を印加するサブフィールドとを決定して階調表現を行うことを特徴とする。

このような構成によれば、サブフィールドの時間は、オフ電圧を印加した場合に電気光学材料の透過率が飽和状態から非透過状態に移行するまでの非透過応答時間よりも短く設定され、階調表現は、オン電圧を印加するサブフィールドとオフ電圧を印加するサブフィールドとを、表示データに基づいて決定することによって行われる。電気光学材料の非透過応答時間が１サブフィールドの時間よりも長いので、電気光学材料の透過率は１フィールド内のサブフィールド数よりも細かく変化させることができる。これにより、１フィールド内のサブフィールド数に比べて表現可能な階調数を著しく増大させることが可能となる。

前記階調表現は、前記フィールド期間における前記電気光学材料の透過状態の積分値が表示データに対応するように、連続又は非連続のサブフィールドにおいて前記オン電圧を前記電気光学材料に印加することにより行われることを特徴とする。

このような構成によれば、オン電圧は、フィールド期間における電気光学材料の透過状態の積分値が表示データに対応するように、連続又は非連続のサブフィールドにおいて電気光学材料に印加される。これにより、多階調での表示が可能となる。

また、本発明に係る電気光学装置の駆動方法は、各フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料とを備える複数の画素を、表示データに従って、サブフィールド毎、オン電圧又はオフ電圧により制御し、駆動することによりフィールド内で前記複数の画素の各々に階調表示させる電気光学装置の駆動方法であって、前記オン電圧を印加した場合に前記電気光学材料の透過率が飽和するまでの飽和応答時間よりも前記サブフィールドの時間を短く設定し、表示データに基づいてオン電圧を印加するサブフィールドとオフ電圧を印加するサブフィールドとを決定することを特徴とする。

このような構成によれば、サブフィールドの時間は、オン電圧を印加した場合に電気光学材料の透過率が飽和するまでの飽和応答時間よりも短く設定される。これにより、１サブフィールド期間における電気光学材料の透過率の変化は小さく、多階調での表示が可能となる。

本発明に係る電気光学装置は、上記電気光学装置の駆動回路を具備したことを特徴とする。

このような構成によれば、サブフィールド駆動において透過率を細かく制御することができく、多階調表示が可能である。

また、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、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子と、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料と、前記画素電極に対して対向配置された対向電極とからなる画素を有し、透過率を飽和させることが可能なオン電圧又は非透過状態にさせることが可能なオフ電圧を供給することにより、前記電気光学材料の単位時間における光の透過状態と非透過状態との状態及び時間比に応じて階調表現を行うサブフィールド駆動を行うものであって、フィールド期間を時間軸上で複数に分割した各サブフィールドを制御単位とし、前記オン電圧を印加した場合に前記電気光学材料の透過率が飽和するまでの飽和応答時間よりも前記サブフィールドの時間を短く設定し、表示データに基づいて前記オン電圧を印加するサブフィールドと前記オフ電圧を印加するサブフィールドとを決定して階調表現を行う駆動手段を具備したことを特徴とする。

このような構成によれば、画素は、画素電極、スイッチング素子、電気光学材料及び対向電極を有しており、例えば液晶装置に適用して、多階調表示が可能である。

本発明に係る電子機器は、上記電気光学装置を具備したことを特徴とする電子機器。

このような構成によれば、多階調表示が可能である。

また、本発明は、各フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料とを構える複数の画素を、階調データに従って各サブフィールドにおいてオン電圧又はオフ電圧で駆動することによりフィールド内でサブフィールド駆動方式を用いて前記複数の画素の各々を透過状態又は非透過状態にさせることにより階調表示させる電気光学装置の駆動方法であって、前記複数の画素の各々に透過状態にするパルス信号を前記フィールドにおける前半に集中させるように制御することを特徴とする。

このような構成によれば、複数のデータ線と複数の走査線との交差に対応して配設される、画素電極と、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料とを備える複数の画素を階調データに従ってオン電圧又はオフ電圧で駆動することにより画素の各々を透過状態又は非透過状態にさせ、複数の画素が階調表示される。この場合において、各フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、複数の各画素が各サブフィールドにおいて階調データに従ってオン電圧又はオフ電圧で駆動され、複数の画素の各々に透過状態にするパルス信号がフィールドにおける前半に集中させるように制御される。

これにより、画素を構成する電気光学材料としての液晶における目標透過率に到達するまでの時間が短縮でき、高速応答化が図れ、その結果、画質の向上が図れる。

また、本発明は、各フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料とを備える複数の画素を、階調データに従って各サブフィールドにおいてオン電圧又はオフ電圧で駆動することによりフィールド内でサブフィールド駆動方式で前記複数の画素の各々を透過状態又は非透過状態にさせることにより階調表示させる電気光学装置の駆動方法であって、動画像を表示する場合にフィールドの切り替わりにおいて、表示内容が変化する場合には、画面の明るさが変化する方向に応じて前記切り替わったフィールドにおける前記透過状態にさせるパルス信号のパルス幅を変更することを特徴とする。

本発明によれば、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、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子と、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される液晶と、前記画素電極に対して対向配置された対向電極とからなる画素が、階調データに従って各サブフィールドにおいてオン電圧又はオフ電圧で駆動させ前記画素の各々を透過状態又は非透過状態にさせることにより前記画素が階調表示される。この場合において、各フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、複数の各画素が各サブフィールドにおいて階調データに従ってオン電圧又はオフ電圧で駆動され、動画像を表示する場合にフィールドの切り替わりにおいて、表示内容が変化する場合には、画面の明るさが変化する方向に応じて前記切り替わったフィールドにおける前記透過状態にさせるパルス信号のパルス幅が変更される。

これにより、動画像を表示する場合にフィールドの切り替わりにおいて、表示内容が変化する場合には、画面の明るさが変化する方向に速やかに所望の階調となるように、画素を構成する電気光学材料としての液晶における応答性を改善することができ、画質の向上が図れる。

また、本発明は、各フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料とを備える複数の画素を、階調データに従って各サブフィールドにおいてオン電圧又はオフ電圧で駆動することによりフィールド内でサブフィールド駆動方式で前記複数の画素の各々を透過状態又は非透過状態にさせることにより階調表示させる電気光学装置の駆動方法であって、前記フィールドの少なくとも最後のサブフィールドには非透過状態にさせるパルス信号を出力させることを特徴とする。

本発明によれば、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、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子と、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される液晶と、前記画素電極に対して対向配置された対向電極とからなる画素が、階調データに従ってオン電圧又はオフ電圧で駆動させ前記画素の各々を透過状態又は非透過状態にさせることにより前記画素が階調表示される。この場合において、各フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、複数の各画素が各サブフィールドにおいて階調データに従ってオン電圧又はオフ電圧で駆動され、動画像を表示する場合にフィールドの切り替わりにおいて、前記フィールドの少なくとも最後のサブフィールドには非透過状態にさせるパルス信号を出力させる。

これにより、次のフィールドを表示する前に、短い時間の黒表示を挿入することができ、それぞれのフィールドが連続的ではなく、間欠的に表示されるようになるので動画認識性が向上する。

また、本発明は、各フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料とを備える複数の画素を、階調データに従って各サブフィールドにおいてオン電圧又はオフ電圧で駆動することによりフィールド内でサブフィールド駆動方式を用いて前記複数の画素の各々を透過状態又は非透過状態にさせることにより階調表示させる電気光学装置の駆動方法であって、前記電気光学材料自体、又は該電気光学材料の周囲の温度に応じて各フィールドにおいて前記透過状態にさせるパルス信号のパルス幅を変更することを特徴とする。

本発明によれば、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、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子と、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される液晶と、前記画素電極に対して対向配置された対向電極とからなる画素が、階調データに従って各サブフィールドにおいてオン電圧又はオフ電圧で駆動され前記画素の各々を透過状態又は非透過状態にさせることにより前記画素が階調表示される。この場合において、各フィールドを、時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、複数の各画素が各サブフィールドにおいて階調データに従ってオン電圧又はオフ電圧で駆動され、前記電気光学材料自体、又は該電気光学材料の周囲の温度に応じて各フィールドにおいて前記透過状態にさせるパルス信号のパルス幅を変更するように制御される。これにより、電気光学材料としての液晶が、液晶自体又は液晶の周囲の温度により応答速度が変化しても、階調特性が一定になるようにすることができ、温度変化に起因する階調特性の劣化を改善でき、画質の向上が図れる。

また、本発明は、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、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子と、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料と、前記画素電極に対して対向配置された対向電極とからなる画素を有し、各フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、前記画素を階調データに従って各サブフィールドにおいてオン電圧又はオフ電圧で駆動することによりフィールド内でサブフィールド駆動方式を用いて前記複数の画素の各々を透過状態又は非透過状態にさせることにより階調表示させる電気光学装置の駆動回路であって、前記複数の画素の各々に透過状態にさせるパルス信号を前記フィールドにおける前半に集中させるように制御する制御手段を有することを特徴とする。

また、本発明の一態様においては、前記制御手段は、動画像を表示する場合にフィールドの切り替わりにおいて、表示内容が変化する場合には、画面の明るさが変化する方向に応じて前記切り替わったフィールドにおける前記透過状態にさせるパルス信号のパルス幅を変更することを特徴とする。

本発明によれば、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、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子と、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される液晶と、前記画素電極に対して対向配置された対向電極とからなる画素が、階調データに従って前記画素を透過状態又は非透過状態にさせるオン電圧又はオフ電圧で駆動され階調表示される。この場合において、各フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、複数の各画素が各サブフィールドにおいて階調データに従ってオン電圧又はオフ電圧で駆動され、制御手段により複数の画素の各々を透過状態にさせるパルス信号がフィールドにおける前半に集中させるように制御される。

これにより、画素を構成する電気光学材料としての液晶における目標透過率に到達するまでの時間が短縮でき、高速応答化が図れ、その結果、画質の向上が図れる。

また、前記制御手段は、動画像を表示する場合にフィールドの切り替わりにおいて、表示内容が変化する場合には、画面の明るさが変化する方向に応じて前記切り替わったフィールドにおける前記透過状態にさせるパルス信号のパルス幅を変更するように制御する。

これにより、動画像を表示する場合にフィールドの切り替わりにおいて、表示内容が変化する場合には、画面の明るさが変化する方向に速やかに所望の階調となるように、画素を構成する電気光学材料としての液晶における応答性を改善することができ、画質の向上が図れる。

また、本発明の他の一態様においては、前記制御手段は、前記フィールドの少なくとも最後のサブフィールドには非透過状態にさせるパルス信号を出力させることを特徴とする。

これにより、次のフィールドを表示する前に短い時間の黒表示を挿入することができ、それぞれのフィールドが連続的ではなく、間欠的に表示されるようになるので動画認識性が向上する。

また、本発明は、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、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子と、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料と、前記画素電極に対して対向配置された対向電極とからなる画素を有し、各フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、前記画素を階調データに従って各サブフィールドにおいてオン電圧又はオフ電圧で駆動することによりフィールド内でサブフィールド駆動方式を用いて前記複数の画素の各々を透過状態又は非透過状態にさせることにより階調表示させる電気光学装置の駆動回路であって、更に、前記電気光学材料自体、又は該電気光学材料の周囲の温度を検出する温度検出手段と、各フィールドにおいて階調に応じてあらかじめ定められた前記透過状態にさせるパルス信号のパルス幅を前記温度検出手段の検出出力に基づいて変更するように補正するパルス幅補正手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、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、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子と、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される液晶と、前記画素電極に対して対向配置された対向電極とからなる画素が、階調データに従って各サブフィールドにおいてオン電圧又はオフ電圧で駆動され前記画素の各々を透過状態又は非透過状態にさせることにより前記画素が階調表示される。この場合において、各フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、複数の各画素が各サブフィールドにおいて階調データに従ってオン電圧又はオフ電圧で駆動される。また、温度検出手段により前記電気光学材料自体、又は該電気光学材料の周囲の温度が検出され、該温度検出手段の検出出力に基づいて制御手段により各フィ−ルドにおいて階調に応じてあらかじめ定められた前記透過状態にさせるパルス信号のパルス幅が変更される。

これにより、電気光学材料としての液晶が、液晶自体又は液晶の周囲の温度により応答速度が変化しても、階調特性が一定になるようにすることができ、温度変化に起因する階調特性の劣化を改善でき、画質の向上が図れる。

また、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の各交差に対応して配設された画素電極、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料及び前記画素電極に対して対向配置された対向電極を有する画素と、各フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、該複数のサブフィールドの各々において前記スイッチング素子を導通させる走査信号を前記各走査線に供給する走査線駆動回路と、階調データに基づいてオン電圧又はオフ電圧を指示することにより各画素を透過状態又は非透過状態にさせる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するデータ線駆動回路と、前記複数の画素の各々に透過状態にさせるパルス信号を前記フィールドにおける前半に集中させるようにデータ線駆動回路を制御する制御手段とを有することを特徴とする。

また、本発明の一態様においては、前記制御手段は、動画像を表示する場合にフィールドの切り替わりにおいて、表示内容が変化する場合には、画面の明るさが変化する方向に応じて前記切り替わったフィールドにおける前記透過状態にさせるパルス信号のパルス幅を変更することを特徴とする。

本発明によれば、各フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、該複数のサブフィールドの各々において走査線駆動回路により前記スイッチング素子を導通させる走査信号が、前記各走査線に供給され、階調データに基づいて各サブフィールドにおいてオン電圧又はオフ電圧を指示することにより各画素を透過状態又は非透過状態にさせる２値信号が、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、データ線駆動回路により当該画素に対応するデータ線に供給され、前記各画素が階調表示される。この場合において、制御手段により前記複数の画素の各々に透過状態にさせるパルス信号を前記フィールドにおける前半に集中させるようにデータ線駆動回路が制御される。

これにより、画素を構成する電気光学材料としての液晶における目標透過率に到達するまでの時間が短縮でき、高速応答化が図れ、その結果、画質の向上が図れる。

また、前記制御手段は、動画像を表示する場合にフィールドの切り替わりにおいて、表示内容が変化する場合には、画面の明るさが変化する方向に応じて前記切り替わったフィールドにおける前記透過状態にさせるパルス信号のパルス幅を変更するように制御する。

これにより、動画像を表示する場合にフィールドの切り替わりにおいて、表示内容が変化する場合には、画面の明るさが変化する方向に速やかに所望の階調となるように、画素を構成する電気光学材料としての液晶における応答性を改善することができ、画質の向上が図れる。

また、前記制御手段は、前記フィールドの少なくとも最後のサブフィールドには非透過状態にさせるパルス信号を出力させることを特徴とする。

これにより、次のフィールドを表示する前に、短い時間の黒い表示を挿入することができ、それぞれのフィールドが連続的ではなく、間欠的に表示されるようになるので動画認識性が向上する。

また、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の各交差に対応して配設された画素電極、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料及び前記画素電極に対して対向配置された対向電極を有する画素と、各フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、該複数のサブフィールドの各々において前記スイッチング素子を導通させる走査信号を前記各走査線に供給する走査線駆動回路と、階調データに基づいてオン電圧又はオフ電圧を指示することにより各画素を透過状態又は非透過状態にさせる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するデータ線駆動回路と、前記複数の画素の各々に透過状態にさせるパルス信号を前記フィールドにおける前半に集中させるようにデータ線駆動回路を制御する制御手段とを有することを特徴とする電気光学装置であって更に、前記電気光学材料自体、又は該電気光学材料の周囲の温度を検出する温度検出手段と、各フィールドにおいて階調に応じてあらかじめ定められた前記透過状態にさせるパルス信号のパルス幅を前記温度検出手段の検出出力に基づいて変更するように補正するパルス幅補正手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、各フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、該複数のサブフィールドの各々において走査線駆動回路により前記スイッチング素子を導通させる走査信号が、前記各走査線に供給され、階調データに基づいて各サブフィールドにおいて各画素のオン電圧又はオフ電圧を指示することにより各画素を透過状態又は非透過状態にさせる２値信号が、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、データ線駆動回路により当該画素に対応するデータ線に供給され、前記各画素が階調表示される。この場合において、制御手段により前記複数の画素の各々に透過状態にさせるパルス信号を前記フィールドにおける前半に集中させるようにデータ線駆動回路が制御される。

また、温度検出手段により前記電気光学材料自体、又は該電気光学材料の周囲の温度が検出され、該温度検出手段の検出出力に基づいてパルス幅補正手段により各フィールドにおいて階調に応じてあらかじめ定められた前記透過状態にさせるパルス信号のパルス幅が変更される。

これにより、電気光学材料としての液晶が、液晶自体又は液晶の周囲の温度により応答速度が変化しても、階調特性が一定になるようにすることができ、温度変化に起因する階調特性の劣化を改善でき、画質の向上が図れる。

本発明に係る電子機器にあっては、上記電気光学装置を有するので、画素を構成する電気光学材料としての液晶における目標透過率に到達するまでの時間が短縮でき、高速応答化が図れ、その結果、画質の向上が図れる。

また、本発明に係る電子機器にあっては、上記電気光学装置を有するので、動画像を表示する場合にフィールドの切り替わりにおいて、表示内容が変化する場合には、画面の明るさが変化する方向に速やかに所望の階調となるように、画素を構成する電気光学材料としての液晶における応答性を改善することができ、画質の向上が図れる。

また、本発明に係る電子機器にあっては、上記電気光学装置を有するので、次のフィールドを表示する前に、短い時間の黒い表示を挿入することができ、それぞれのフィールドが連続的ではなく、間欠的に表示されるようになるので動画認識性が向上する。

更に、本発明に係る電子機器にあっては、上記電気光学装置を有するので、電気光学材料としての液晶が、液晶自体又は液晶の周囲の温度により応答速度が変化しても、階調特性が一定になるようにすることができ、温度変化に起因する階調特性の劣化を改善でき、画質の向上が図れる。

また、本発明は上記の目的を達成するためになされたもので、各フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料とを備える複数の画素を、表示データに従って、画素を透過状態にするサブフィールドをオン電圧又はオフ電圧により制御し、それによりフィールド内でサブフィールド駆動方式で前記複数の画素の各々に階調表示させる電気光学装置の駆動方法において、表示データに基づいてフィールドの前半に連続的に配置されている透過状態にするサブフィールドのうち、表示データによって定まる規則に従って一部のサブフィールドを非透過状態にすることを特徴とする。

また、本発明は、表示データに基づいてフィールドの前半に連続的に配置されている透過状態にするサブフィールドのうち、透過状態開始のサブフィールドを除く透過状態開始近傍のサブフィールドを、前記表示データによって定まる規則に従って非透過状態にすることを特徴とする。

また、本発明は、表示データに基づいてフィールドの前半に連続的に配置されている透過状態にするサブフィールドのうち、透過状態終了のサブフィールドを除く透過状態終了近傍のサブフィールドを、前記表示データによって定まる規則に従って非透過状態にすることを特徴とする。

また、本発明は、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、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子と、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料と、前記画素電極に対して対向配置された対向電極とからなる画素を有し、各サブフィールドのうち前記透過状態にするためのサブフィールドをオン電圧又はオフ電圧により制御し、それによりフィールド内でサブフィールド駆動方式で前記複数の画素の各々に階調表示させる電気光学装置の駆動回路であって、表示データに従って連続的に配置されている透過状態にするサブフィールドのうち、表示データに基づいて一部のサブフィールドを非透過状態にするように制御する制御手段を有することを特徴とする。

また、本発明は、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、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料及び前記画素電極に対して対向配置された対向電極を有する画素と、各フィールドを、時間軸上で複数のサブフィールドに分割し、該複数のサブフィールドの各々において前記スイッチング素子を導通させる走査信号を前記各走査線に供給する走査線駆動回路と、前記複数の画素の各々に透過状態にするパルス信号を前記フィールドにおける前半に集中させ、連続的に配置されている透過状態にするパルス信号のうち、表示データに従って一部のパルス信号を非透過状態にするようにデータ線駆動回路を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、上記電気光学装置を有することを特徴とする電子機器である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る電気光学装置を示すブロック図である。図２は図１中の画素の具体的な構成を示す説明図である。

本実施形態に係る電気光学装置は、例えば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。なお、ここでは、電気光学装置の表示モードはノーマリーブラックであり、画素に電圧が加わった状態で白表示（オン状態）、電圧が加わらない状態で黒表示（オフ状態）を行なうものとして説明する。

本実施形態に係る電気光学装置では、素子基板としてガラス基板などの透明基板が用いられ、ここに、画素を駆動するトランジスタと共に、周辺駆動回路などを形成したものである。−方、素子基坂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されている。

ここで、説明の便宜上、本実施の形態では、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ｘｎ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。

＜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）に示すものが挙げられる。この構成では、スイッチング手段としてのトランジスタ（ＭＯＳ型ＦＥＴ）１１６のゲートが走査線１１２に、ソースがデータ線１１４に、ドレインが画素電極１１８に、それぞれ接続されると共に、画素電極１１８と対向電極１０８との間に電気光学材料たる液晶１０５が挟持されて液晶層が形成されている。ここで、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の全面に形成される透明電極である。

なお、対向電極１０８には対向電極電圧ＶＬＣＣＯＭが印加されるようなっている。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、液晶層を挟む電極と共に電荷を蓄積する。なお、図２（ａ）の例では、蓄積容量１１９を画素電極１１８と対向電極１０８との間に形成したが、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。

図２（ａ）に示す構成では、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ので、トランジスタ特性などに起因する正負電圧の極性差をなくすためにオフセット電圧を必要とするが、図２（ｂ）に示すように、Ｐチャネル型トランジスタとＮチャネル型トランジスタとを相補的に組み合わせた構成とすれば、オフセット電圧を用いなくても極性差の影響を小さくすることができる。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の信号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。

各走査線１１２には後述する走査線駆動回路１３０から夫々走査信号Ｇ１，Ｇ２，…Ｇｍが供給される。各走査信号によって、各ラインの画素を構成するトランジスタ１１６が導通状態となり、これにより、後述するデータ線駆動回路１４０から各データ線１１４に供給された画像信号が画素電極１１８に供給される。書き込まれた画素電極９ａと対向電極２１との電位差に応じて液晶１０５の分子集合の配向状態が変化して、光の変調が行われ、階調表示が可能となる。

本実施の形態においては、液晶１０５の駆動方法としてサブフィールド駆動を採用する。アナログ駆動において中間調を表示する際には、液晶の透過率を飽和させる駆動電圧（以下、液晶飽和電圧という）以下の電圧で液晶を１０５を駆動する。従って、液晶１０５の透過率は、駆動電圧に略比例し、駆動電圧に比例した明るさの画面が得られる。

これに対し、サブフィールド駆動は、液晶が透過状態になる駆動電圧と、非透過状態になる駆動電圧の２つの駆動電圧のみを使い、サブフィールド毎の駆動電圧の組み合わせ方により液晶の透過率を制御する。なお、後述する図８に示すように、実際には、画面の明るさは、透過率の積分値に比例するが、説明を簡略化するために、本実施の形態においては、画面の明るさは駆動電圧の印加時間に比例するものとして説明する。

本実施の形態においては、１フィールドを時間軸上で複数のサブフィールドに分割する。例えば、図６の（ａ）に示すように、１フィールド期間（１ｆ）を、略均等に複数のサブフィールド期間Ｓｆ１〜Ｓｆ２５５に分割し、各サブフィールド期間毎に、液晶の駆動を制御するようになっている。図６では分割数が２５５の例を示しているが、１フィールド期間（１ｆ）を、複数のサブフィールド期間Ｓｆ１〜Ｓｆｎに分割すればよい。

なお、図６の例は、例えば、各画素について表示すべき階調を示す階調データを８ビットで表現し、表示し得る階調数を２５６階調とした場合に適用したものであり、１フィールド期間を２５５個のサブフィールド期間Ｓｆ１〜Ｓｆ２５５に分割した例である。

階調表示を行う場合には、指定された階調データに基づいて各サブフィールド期間Ｓｆ１〜Ｓｆ２５５毎に、各画素をオン状態又はオフ状態になるように駆動制御する。

本実施の形態においては、図６に示すように、各フィールドにおいて、フィールド期間の始まりから階調に対応した数だけサブフィールド期間をオン状態にするようになっている。

即ち、液晶を駆動するための駆動信号として、１サブフィールド期間Ｔｓに相当するパルス幅を有するパルス信号（画素データ）を用いる。そして、表示すべき明るさが２５６階調分のＮの明るさであるものとすると、パルス信号をＮサブフィールド分の時間、即ち、（Ｔｓ×Ｎ）だけ出力するように制御する。換言すれば、サブフィールド期間Ｔｓに相当するパルス幅を有するパルス信号（駆動信号）がフィールドの開始時点からＮ個だけ、連続的に出力されるように制御すればよい。２５５個の各サブフィールド毎に、全画素についてパルス信号（画素データ）の書込みが行われる。なお、パルス信号はＨ（オン信号）又はＬ（オフ信号）の２値信号である。

次に、電気光学装置の電気的構成について説明する。図１において、本実施の形態に係る電気光学装置は、走査線駆動回路１３０と、データ線駆動回路１４０と、クロック発生回路１５０と、タイミング信号生成回路２００と、データ変換回路３００と、駆動電圧生成回路４００とを有している。

クロック発生回路１５０は、各部の制御動作の基準となるクロック信号ＣＬＫを発生してタイミング信号生成回路２００に出力する。タイミング信号生成回路２００は、図示しない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、ドットクロック信号ＤＣＬＫ及びクロックＣＬＫに従って、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回路である。

タイミング信号生成回路２００は、交流化信号ＦＲ、スタートパルスＤＹ、走査側転送クロックＣＬＹ、データイネーブル信号ＥＮＢＸ及びデータ転送クロックＣＬＸを生成する。交流化信号ＦＲは、１フィールド毎にデータ書き込み極性を反転させるための信号である。スタートパルスＤＹは、各サブフィールドの開始タイミングで出力されるパルス信号である。走査側転送クロックＣＬＹは、走査側（Ｙ側）の水平走査を規定する信号である。データイネーブル信号ＥＮＢＸは、データ線駆動回路へデータ転送を開始する、及び走査線毎データを画素へ出力するタイミングを決めるパルス信号であって、走査側転送クロックＣＬＹのレベル遷移（即ち、立ち上がり及び立ち下がり）に同期して出力される。データ転送クロックＣＬＸは、データ線駆動回路へデータを転送するタイミングを規定する信号である。

駆動電圧生成回路４００は、走査信号を生成する電圧Ｖ２を生成して走査線駆動回路１３０に与え、データ線駆動信号を生成する電圧Ｖ１，−Ｖ１，Ｖ０を生成してデータ線駆動回路１４０に与え、対向電極電圧ＶＬＣＣＯＭを生成して対向電極１０８に印加する。

電圧Ｖ１は、交流化駆動信号ＦＲがローレベル（以下、Ｌレベルという）のとき液晶層に電圧Ｖ０を基準にして正極性のハイレベル信号として出力されるデータ線駆動信号の電圧であり、電圧−Ｖ１は、交流化駆動信号ＦＲがハイレベル（以下、Ｈレベルという）のとき液晶層に電圧Ｖ０を基準にして負極性のハイレベル信号として出力されるデータ線駆動信号の電圧である。

＜スタートパルス生成回路＞
既述したように本実施形態においては、１フィールドを、時間軸上で複数のサブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ２５５に分割し、階調データに応じて各サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ２５５毎に２値電圧を液晶層に印加するようにしている。各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。

図３はタイミング信号生成回路２００に内蔵されてスタートパルスＤＹを生成するスタートパルス生成回路の具体的な構成を示す回路図である。

図３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、及びオア回路２１６によって構成されている。

カウンタ２１１はクロックＣＬＫ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、クロックＣＬＫ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。従って、カウンタ２１１は、少なくともフィールド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。

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力ウンタ２１４のカウント結果に基づいて、データＤｓ１，Ｄｓ２，…，Ｄｓ２５５を選択出力する。ここで、データＤｓ１，Ｄｓ２，…，Ｄｓ２５５は、図６に示す各サブフィールド期間Ｓｆ０，Ｓｆ２，Ｓｆ２，…，Ｓｆ２５５に各々対応するものである。

また、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Ｄｓ１，Ｄｓ２，…，Ｄｓ２５５の値を可変するようにしてもよい。なお、このように、サブフィールドＳｆ１（１＝１〜２５５）の長さを液晶の温度特性に合わせて可変すると、環境温度の変化に追随して液晶に印加する電圧の実効値を変化させることができるので、温度が変化しても、表示の階調やコントラスト比を一定に保つことができる。

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を示すマルチプレクサからの出力信号と一致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トバックされるから、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、走査側転送クロックＣＬＹに同期させて、スタートパルスＤＹを生成する。

＜走査線駆動回路＞
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に従って転送し、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。

＜データ線駆動回路＞
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。

図４は図１中のデータ線駆動回路１４０の具体的な構成を示すブロック図である。図４に示すように、データ線駆動回路１４０は、Ｘシフトレジスタ１４１０と、第１のラッチ回路１４２０と、第２のラッチ回路１４３０と、電圧選択回路１４４０とから構成されている。

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データイネーブル信号ＥＮＢＸをクロック信号ＣＬＸに従って転送し、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の各々をデータイネーブル信号ＥＮＢＸにより一斉にラッチすると共に、電圧選択回路１４４０を介して、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。

電圧選択回路１４４０は、交流化信号ＦＲのレベルに応じてデータ信号ｄ１，ｄ２，ｄ３，…，ｄｎに対応する電圧を選択する。例えば、交流化信号ＦＲがＨレベルである場合においてある画素をオン状態にするデータ信号が出力される場合には電圧−Ｖ１が選択され、オフ状態にするデータ信号が出力される場合には電圧Ｖ０が選択される。また、交流化信号ＦＲがＬレベルである場合においてある画素をオン状態にするデータ信号が出力される場合には電圧Ｖ１が選択され、オフ状態にするデータ信号が出力される場合には電圧Ｖ０が選択される。
＜データ変換回路＞
上述したように、サブフィールド駆動では、各画素の表示すべき明るさに応じて、サブフィールド期間Ｓｆ１〜Ｓｆ２５５毎に各画素をオン状態又はオフ状態にする。各画素の表示すべき明るさのデータ（以下、階調データという）を、各サブフィールド期間毎に画素をオン状態又はオフ状態にするためのＨレベル又はＬレベルの２値信号Ｄｓに変換する必要がある。

図１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り、制御手段に相当する。データ変換回路３００は、垂直走査信号Ｖｓ、水平走査信号Ｈｓ及びドットクロック信号ＤＣＬＫに同期して動作し、画素毎に対応する８ビットの階調データＤ０〜Ｄ７を、フィールドメモリに書き込み、スタートパルスＤＹに同期してフィールドメモリからデータを読み出し、読み出した８ビットの階調データＤ０〜Ｄ７を、サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ２５５の各サブフィールド毎に２値信号Ｄｓに変換し、この２値信号Ｄｓを各画素に供給する構成となっている。
データ変換回路３００では、１フィールドにおいて、現在どのサブフィールドでの書き込みを行ってい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。即ち、本実施形態では、交流化駆動のために、１フィールド毎に反転する交流化信号ＦＲを生成しているので、データ変換回路３００内部に、スタートパルスＤＹを計数すると共に、当該カウント結果を交流化信号ＦＲのレベル遷移（立ち上がり及び立ち下がり）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、現在書き込みを行っているサブフィールドを認識することができる。

本実施の形態においては、データ変換回路３００は、各画素について８ビットの階調データＤ０〜Ｄ７で指定された階調（明るさ）を実現するのにフィールド期間の前半に各サブフィールド期間に相当するパルス幅のオン電圧となるパルス信号を階調数だけ集中させるように出力する構成となっている。

更に、データ変換回路３００におけるフィールドメモリは、２フィールド分設けられており、第１のフィールドメモリは、入力される階調データ（画像データ）が書き込まれるメモリであり、第２のメモリは１フィールド前に第１のフィールドメモリに書き込まれていた各画素の階調データが格納されるメモリであり、第１のフィールドメモリに階調データが書き込まれている間に第２のフィールドメモリから各画素について階調データが読み出されるようになっている。

また、データ変換回路３００には液晶自体、又は液晶の周辺の温度を検出する温度センサの検出出力が入力されるようになっている。図示しない温度センサは温度検出手段に相当し、データ変換回路３００はパルス幅補正手段に相当する。

データ変換回路３００は、温度センサの検出出力に基づいてスタートパルス生成回路２１０内のマルチプレクサ２１３に入力されるデータＤｓ１，Ｄｓ２，…，Ｄｓ２５５の値を変更するように補正するための制御信号ＳＣを発生してタイミング信号生成回路２００に出力するようになっている。タイミング信号生成回路２００は、制御信号ＳＣによってスタートパルスＤＹの出力タイミングを変更し、各サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ２５５の期間を液晶の応答速度の変化に対応して変更することができるようになっている。

なお、上記２値信号Ｄｓについては、走査線駆動回路１３０及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走査側転送クロックＣＬＹと、データ線駆動回路にデータの転送を開始するタイミングを規定するデータイネーブル信号ＥＮＢＸと、データ転送クロック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から、データ信号ｄ１，ｄ２，ｄ３，…，ｄｎとして一斉に各データ線１１４に供給され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及びデータ線駆動回路１４０における動作と比較して、１水平走査期間だけ先行するタイミングで２値信号Ｄｓを出力する構成となっている。

＜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５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。

交流化信号ＦＲは、１フィールド期間（１ｆ）毎にレベル反転する信号である。スタートパルスＤＹは、各サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ２５５の開始時に発生する。交流化信号ＦＲがＬレベルとなるフィールド期間（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１参照）におけるクロック信号ＣＬＹに従った転送によって、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、本実施の形態では基本的には１フィールドを２５５等分し、各サブフィールドは等しい時間幅となっているが、液晶自体、又は液晶の周囲の温度変化に応じて各サブフィールド期間を変更する場合もある。そこで、期間（ｔ）は、最も短いサブフィールド期間よりもさらに短い期間に設定する。

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。従って、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、データイネーブル信号ＥＮＢＸの１クロック（Ｇ０）がデータ線駆動回路１４０に供給されることになる。

いま、このデータイネーブル信号ＥＮＢＸの１クロック（Ｇ０）が供給されたものとする。このデータイネーブル信号ＥＮＢＸの１クロック（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４参照）におけるクロック信号ＣＬＸに従った転送によって、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。

この際、図４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１１０への２値信号Ｄｓをラッチする。

これにより、まず、図１において上から１本目の走査線１１２との交差に対応する画素１行分の２値信号Ｄｓが、第１のラッチ回路１４２０により点順次的にラッチされることになる。なお、データ変換回路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〜Ｄ７から順次、各サブフィールドに対応する２値信号Ｄｓを生成して出力することはいうまでもない。

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が全て導通状態となる。

一方、当該クロック信号ＣＬＹの立ち下がりによってデータイネーブル信号ＥＮＢＸが出力される。そして、このデータイネーブル信号ＥＮＢＸ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の各々に電圧選択回路１４４０を介してデータ信号ｄ１，ｄ２，ｄ３，…，ｄｎとして一斉に供給する。これにより、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。この書き込みと並行して、図１において上から２本目の走査線１１２との交差に対応する画素１行分の２値信号Ｄｓが、第１のラッチ回路１４２０において点順次的にラッチされる。

ここで、ある画素の階調データＤ０〜Ｄ７が、第０乃至第２５５の２５６階調のうちの暗い方から３番目の階調（明るさ）（以下、第２階調という）を示す「００００００１０」であるものとする。指定された第２階調の明るさを得るためには、２５５個のサブフィールドのうちの２つのサブフィールドの画素をオンにすればよい。そして、本実施の形態においては、この場合には、図７に示すように、フィールド期間の先頭からの２つのサブフィールド、即ち、サブフィールドＳｆ１，Ｓｆ２の各区間において、画素に供給する２値信号としてＨレベルを示す電圧Ｖ１を出力し、他のサブフィールドＳｆ３〜Ｓｆ２５５については、Ｌレベルを示す電圧Ｖ０をデータ信号として電圧選択回路１４４０から出力させる。

また、例えば、ある画素の階調データＤ０〜Ｄ７が第３階調である「００００００１１」であるものとする。この場合には、指定された第３階調の明るさを得るために、サブフィールドＳｆ１，Ｓｆ２，Ｓｆ３の各区間において２値信号としてＨレベルを示す電圧Ｖ１を出力し、他の各サブフィールドＳｆ４〜Ｓｆ２５５については、Ｌレベルを示す電圧Ｖ０を電圧選択回路１４４０から出力させる。

このように、本実施の形態に係る電気光学装置では、複数の画素の各々に階調表示させる際に、複数の画素の各々に印加するオン電圧（Ｖ１）となるパルス信号をフィールド期間の前半に集中させるようにデータ変換回路３００によって制御する。

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。即ち、ある走査信号Ｇｉ（ｉは、１≦ｉ≦ｍを満たす整数）が出力される１水平走査期間（１Ｈ）においては、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ｄ１〜ｄｎの書き込みと、（ｉ＋１）本目の走査線１１２に対応する画素１１０の１行分に対する２値信号Ｄｓの点順次的なラッチとが並行して行われることになる。なお、画素１１０に書き込まれたデータ信号は、次のサブフィールドＳｆ２における書き込みまで保持される。

以下同様な動作が、各サブフィールド期間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フィールド経過後、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。

次に、上記構成におけるサブフィールド駆動による各画素における１フィールド毎の画素データの書き込み時における動作状態を従来例との比較において説明する。図１０は、従来のアナログ駆動による画素データの書き込み時の各フィールドにおける液晶の駆動電圧波形（図１０（Ａ））と、各フィールドにおける液晶の透過率の変化状態（図１０（Ｂ））との関係を示している。

図１０において、フィールドｆ１，ｆ２では、表示すべき階調（明るさ）Ｄ１を得るように階調Ｄ１に応じた正負のアナログ電圧Ｖ０１、−Ｖ０１が交互に２フィールドにわたって印加されている。ここで、フィールドｆ２において、階調を階調Ｄ１から階調Ｄ１より高い階調Ｄ２に変更する際に、その画素には階調Ｄ２に応じたレベルの駆動電圧Ｖ０２、−Ｖ０２がフィールドｆ３，ｆ４の２フィールドにわたって印加されるが、液晶が有限の応答時間を持つことにより、すぐに目標とする階調Ｄ２に達せず、階調の切り替え時から３フィールド目であるフィールドｆ５において、階調Ｄ２となる。

これに対して、本発明の実施の形態では、サブフィールド駆動により１フィールドにおけるオン電圧となる区間と、オフ電圧となる区間の時間比、即ちデューティで階調表示を行うが、その場合において、オン電圧となる区間を各フィールド期間の前半に集中させるように制御することにより液晶の光学的な応答特性の改善を図っている。

図８にサブフィールド駆動による画素データの書き込み時の各フィールドにおける液晶の駆動電圧波形（図８（Ａ））と、各フィールドにおける液晶の透過率の変化状態（図８（Ｂ））との関係を示す。なお、図８においては、オン電圧を印加する連続した複数のサブフィールド期間を１パルスによって表しており、パルス幅はオンとなるサブフィールド数に対応する。図８（Ａ）において、各フィールドにおいて画素に印加されるパルス状の電圧のレベルＶ１、−Ｖ１は液晶の飽和電圧Ｖsat の１〜１．５倍程度が選択される。これは液晶の応答特性における立ち上がりが画素に印加される電圧レベルと概ね比例関係にあるから液晶の応答特性を改善するために好ましいからである。またパルス状の信号は、フィールドの前半部分に集中するように制御されているので、フィールドの切り替わりに対して、すばやく応答することができるようになっている。

一方で立ち上がりと逆の方向に階調が変化する場合、オン信号の印加は表示階調に応じ、フィールド途中で終わることからフィールドの終わり、即ち次のフィールドの始まりにおいては液晶に電界が印加されていない状態になるため、この場合にも従来の駆動方式に比べて良好な応答特性を得ることができる。

図８においてフィールドｆ１，ｆ２では、表示すべき階調Ｄ１を得るように階調Ｄ１に応じたパルス幅ＰＡの電圧Ｖ１、−Ｖ１が２フィールドにわたって各フィールドの前半に集中した状態で印加され、目標とする階調Ｄ１が得られている。ここで、フィールドｆ２において、階調Ｄ１から階調Ｄ１より高い階調Ｄ２に変更する際に、フィールドｆ３，ｆ４，ｆ５において、階調Ｄ２に応じたパルス幅ＰＢの電圧Ｖ１、−Ｖ１が各フィールドの前半に集中した状態で印加される。この場合に階調Ｄ１から階調Ｄ２に変更する過程においてフィールドｆ２から２フィールド経過したフィールドｆ４において目標とする透過率、即ち階調Ｄ２に到達している。

また、フィールドｆ５において、階調Ｄ２から階調Ｄ１に変更する際にも、同様に、フィールドｆ５から２フィールド目のフィールドｆ７で目標とする階調Ｄ１に滑らかに変化する。ここで、階調Ｄ１、Ｄ２が得られる透過率は実効的に図１０（Ｂ）に示す従来例と同一となっている。

このように本実施の形態に係る電気光学装置によれば、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、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料及び前記画素電極に対して対向配置された対向電極を有する画素と、各フィールドを、１フィールドについて複数のサブフィールドに分割し、該複数のサブフィールドの各々において前記スイッチング素子を導通させる走査信号を前記各走査線に供給する走査線駆動回路と、階調データに基づいて各サブフィールドにおいて各画素のオン電圧又はオフ電圧を指示することにより各画素を白表示又は黒表示させる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するデータ線駆動回路と、前記複数の画素の各々に印加するオン電圧となるパルス信号を前記フィールドにおける前半に集中させるようにデータ線駆動回路を制御する制御手段とを有するので、画素を構成する電気光学材料としての液晶における目標透過率に到達するまでの応答時間が短縮でき、高速応答化が図れ、その結果、画質の向上が図れる。

また、本実施の形態に係る電気光学装置において、動画像を表示する場合にフィールドの切り替わりにおいて、表示内容が変化する場合には、画面の明るさが変化する方向に応じて切り替わったフィールドにおけるオン電圧となるパルス信号のパルス幅を表示階調に応じて変更することにより、液晶の応答特性を改善することができる。

図９を参照して動画像を表示する場合にフィールドの切り替わりにおいて、表示内容が変化する場合におけるサブフィールド駆動による画素データの書き込み制御について説明する。図９（Ａ）は、サブフィールド駆動による画素データの書き込み時の各フィールドにおける液晶の駆動電圧波形を示し、図９（Ｂ）は、各フィールドにおける液晶の透過率の変化状態を示している。

これらの図において、フィールドｆ１，ｆ２ではパルス幅ＰＡの電圧Ｖ１、−Ｖ１が出力され、目標とする階調Ｄ１が得られている。フィールドｆ２からフィールドｆ３にかけて表示内容が変化し、画面の明るさ、即ち階調が階調Ｄ１から階調Ｄ２に変化するとする。このように画面の階調が高い方向に変化する場合には、階調に応じた基準となるパルス幅よりパルス幅が大きくなるようにパルス幅を補正する。例えば、階調Ｄ１，Ｄ２に応じた基準となるパルス幅をそれぞれ、ＰＡ，ＰＢとする。フィールドｆ２からフィールドｆ３にかけて階調Ｄ１から階調Ｄ２に変化する場合には、フィールドｆ３において、画素に印加する電圧Ｖ１のパルス幅を、ＰＢ×１．３（＝ＰＢ'）とする。

また、フィールドｆ５からフィールドｆ６にかけて表示内容が変化し、階調が階調Ｄ２から階調Ｄ１に変化する場合、即ち、画面の階調が低い方向に変化する場合には、階調に応じた基準となるパルス幅よりパルス幅が小さくなるようにパルス幅を補正する。例えば、フィールドｆ５からフィールドｆ６にかけて階調Ｄ２から階調Ｄ１に変化する場合には、フィールドｆ６において、画素に印加する電圧−Ｖ１のパルス幅を、ＰＡ×０．７（＝ＰＡ'）とする。

このようにすることで表示内容が変化し、画面の階調が変化する場合にも全てのフィールドで目標とする階調、即ち目標とする透過率を得ることができる。

この場合には図１におけるデータ変換回路３００内で、各画素毎に現在、読み出し中のフィールドメモリから読み出した階調データと、１フィールド前の階調データが格納されているフィールドメモリから読み出した階調データとの２フィールド間の階調データの差分を算出し、その結果により階調の変化する方向に各画素の階調データ、即ち、各画素についてフィールド内で印加するパルス電圧のパルス幅を補正する。この結果、画面上で階調が変化した部分の時間幅が補正され、全体として１フィールドにおいて前半に集中して印加される電圧のパルス幅が目標とする階調（透過率）となるように補正される。

本実施の形態に係る電気光学装置によれば、データ変換回路３００（制御手段）は、動画像を表示する場合にフィールドの切り替わりにおいて、表示内容が変化する場合には、画面の明るさが変化する方向に応じて前記切り替わったフィールドにおける前記オン電圧となるパルス信号のパルス幅を変更するので、画面の明るさが変化する方向に速やかに所望の階調となるように、画素を構成する電気光学材料としての液晶における応答性を改善することができ、画質の向上が図れる。

更に、本実施の形態に係る電気光学装置において、電気光学材料としての液晶自体、又は液晶の周囲の温度に応じて各フィールドにおいて前記オン電圧となるパルス信号のパルス幅を変更することにより液晶の温度変化に起因する階調特性の劣化を改善するようにしてもよい。

これは、既述したように本実施の形態に加えて、温度検出手段としての温度センサにより液晶自体、又は液晶の周囲の温度が検出され、該温度センサの検出出力に基づいてパルス幅補正手段としてのデータ変換回路により各フィールドにおいて階調に応じてあらかじめ定められた前記オン電圧となるパルス信号のパルス幅が変更されることにより実現される。

即ち、液晶の温度が高くなると、液晶の光学的な応答速度が速くなり、逆に液晶の温度が低くなると、上記応答速度が遅くなる。そこで、本実施の形態では、液晶の温度が基準温度より高くなった場合にはオン電圧となるパルス信号のパルス幅を広く、即ち、オン電圧となるサブフィールド期間の幅を広くするようにし、また液晶の温度が基準温度より低くなった場合にはオン電圧となるパルス幅を狭く、即ちオン電圧となるサブフィールド期間の幅を狭くするようにサブフィールド期間を規定するスタートパルスＤＹの出力タイミングを変更する。

データ変換回路３００は、スタートパルス生成回路２１０内のマルチプレクサ２１３に入力されるサブフィールドＳｆ１，Ｓｆ２，…，Ｓｆ２５５に対応したデータＤｓ１，Ｄｓ２，…，Ｄｓ２５５の値を液晶自体、又は液晶の周囲の温度を検出する温度センサの検出出力に基づいて変更するように補正するための制御信号ＳＣをタイミング信号生成回路２００に出力する。

この結果、フィールドにおいて各サブフィールドＳｆ１，Ｓｆ２，…，Ｓｆ２５５の時間幅が液晶の温度変化、即ち液晶の応答速度に応じて変更される。
このように本実施の形態に係る電気光学装置によれば、前記電気光学材料としての液晶自体、又は該液晶の周囲の温度に応じて各フィールドにおいて前記オン電圧となるパルス信号のパルス幅を変更するようにしたので、電気光学材料としての液晶が、液晶自体又は液晶の周囲の温度により応答速度が変化しても、階調特性が一定になるようにすることができ、温度変化に起因する階調特性の劣化を改善でき、画質の向上が図れる。

更に、上述した本実施の形態に係る電気光学装置において、フィールドにおける最後のサブフィールドは必ず黒表示となるようにすることもできる。というのも、上述した本実施の形態に係る電気光学装置では、階調データに応じて、フィールドにおける各サブフィールドＳｆ１，Ｓｆ２，…，Ｓｆ２５５全てがオン電圧となる場合もあり得る。このような場合、動画像の再現性を向上させるために液晶層からできるだけ早いタイミングで電界を取り除くという本実施形態の目的の効果が半減してしまう。この問題を避けるための実施例を以下に説明する。

上述の実施例では、１フィールドを２５５個のサブフィールドに分割し、サブフィールドＳｆ１，Ｓｆ２，…，Ｓｆ２５５とした。ここでは、例えば、１フィールドを３００個のサブフィールドに分割し、サブフィールドＳｆ１，Ｓｆ２，…，Ｓｆ３００とする。制御手段たるデータ変換回路３００は、分割したサブフィールドのうち、サブフィールドＳｆ１，Ｓｆ２，…，Ｓｆ２５５には、上述の実施形態のように、階調を表示させる。一方、サブフィールドＳｆ２５６〜Ｓｆ３００は、実際の階調表示には寄与させず、必ず黒表示となるように制御する。あるいは、データ変換回路３００は、サブフィールドＳＦ２５６〜Ｓｆ３００を、４６個分の長さを持つひとつのサブフィールドとし、この４６個分の長さを持つサブフィールドは、必ず黒表示となるように制御する。

このように制御することで、フィールドにおける最後のサブフィールドを黒表示させることができる。このように黒を表示するサブフィールドを、フィールド毎に挿入することにより、明るい側の階調でも表示が持続的にならず、容易に動画の視認性を向上させることができる。

また、上述した実施形態の電気光学装置の表示モードは、ノーマリーブラックであるとして説明した。電気光学装置の表示モードがノーマリーホワイトである場合も、上述した構成と同様の構成であれば適応可能である。ただし、その場合、上述で「オン電圧（オン状態）」と「オフ電圧（オフ状態）」の信号状態を入れ替えて制御する必要がある。

図１１は本発明の第２の実施の形態に係る電気光学装置を示すブロック図である。図１１において図１と同一の構成要素に同一符号を付して説明を省略する。

第１の実施の形態においては、表示可能な階調が、分割したサブフィールドの数に制限されてしまう。これに対し、本実施の形態は、分割したサブフィールド数に比べて、表示可能な階調数を十分に大きくすることを可能にしたものである。

本実施の形態においてもサブフィールド駆動を採用する。本実施形態では、図１６の（ａ）に示すように、１フィールド期間（１ｆ）を、ほぼ均等に分割した複数のサブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ３２を用いるものとする。

本実施形態では、各フィールドにおいて、階調に応じて、フィールドの前半からまずオン状態としたサブフィールドを集中させ、そのうちの一部のサブフィールドをオフ状態となるように制御することによりサブフィールドの数よりも十分に多くの階調を表示する。つまり、表示する階調が、フィールドの開始からＮ個のサブフィールドを利用することで表示できる場合、サブフィールドの時間Ｔｓに相当するパルス幅を有するパルス信号が、フィールドの開始時点からＮ個のパルス信号を出力する期間内（Ｔｓ×Ｎ）に断続的に出力されるように制御される。

本実施の形態においては、電気光学装置の駆動デバイスとして、例えばｐＳｉＴＦＴ（ポリシリコンＴＦＴ）を用いるものとする。また、サブフィールドの数は上述のように３２個とする。これは、従来の駆動方式における走査周波数は６０Ｈｚであるが、本実施の形態では、その３２倍（６０×３２Ｈｚ）で画面走査が行われることを意味している。

本実施の形態における電気光学装置１００の電気的構成を図１１に示す。画素１１０の具体的な構成は図２（ａ）と同様である。なお、図２（ａ）のスイッチング手段としてのトランジスタ１１６としてｐＳｉＴＦＴが用いられる。

なお、本実施の形態においても、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。また素子基板側に対向電極電圧ＶＬＣＣＯＭと同じ電位を持つ配線を配し、その間に形成することもできる。

タイミング信号生成回路２０１は、上位装置（図示略）から供給される垂直同期信号Ｖｓ、水平同期信号Ｈｓ、ドットクロック信号ＤＣＬＫ等のタイミング信号に従って、極性反転信号ＦＲ、走査スタートパルスＤＹ、走査側転送クロックＣＬＹ、データイネーブル信号ＥＮＢＸ、データ転送クロックＣＬＸ、データ転送スタートパルスＤＤＳ、サブフィールド識別信号ＳＦを生成する。各信号の機能を以下に説明する。

極性反転信号ＦＲは、１フィールド毎に極性が反転する信号である。走査スタートパルスＤＹは、各サブフィールドの最初に出力されるパルス信号であり、これが走査線駆動回路４０１に入力されることにより、走査線駆動回路４０１はゲートパルス（Ｇ１〜Ｇｍ）を出力する。走査側転送クロックＣＬＹは、走査側（Ｙ側）の走査速度を規定する信号で、上記のゲートパルスはこの転送クロックに同期して走査線毎送られる。データイネーブル信号ＥＮＢＸは、データ線駆動回路５００中にあるＸシフトレジスタ５１０に蓄えられたデータを水平画素数分並列に出力させるタイミングを決定するものである。データ転送クロックＣＬＸは、データ線駆動回路５００ヘデータを転送するためのクロック信号である。データ転送スタートパルスＤＤＳは、データコーディング回路３０１からデータ線駆動回路５００ヘデータ転送を開始するタイミングを規定するものであり、タイミング信号生成回路２０１からデータコーディング回路３０１へ送られる。サブフィールド識別信号ＳＦは、そのパルス（サブフィールド）が何番目のパルスであるかを、データコーディング回路３０１へ知らせるためのものである。

本実施の形態の電気光学装置は、サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ３２毎に、階調に応じて画素をオン状態又はオフ状態にするために、Ｈレベル又はＬレベルのデータを書き込む。表示するデータは、外部（図示略）からデータコーディング回路３０１に、８ビットのデジタルデータとして入力される。データコーディング回路３０１では、それらをサブフィールド毎に、所定の規則に則って２値化したデータとして、データ線駆動回路５００へ転送できるように変換する。そのために、送られてきたデータを一旦フィールドメモリ３１０に貯め、随時変換処理ができるように構成されている。２値化された表示データは、データ転送スタートパルスＤＤＳが入力されると、データ転送クロックＣＬＸに同期して、データ線駆動回路５００へと転送される。

ここで、データコーディング回路３０１では、表示データを２値化する際に、１フィールドのうちのどのサブフィールドであるかを認識する必要がある。本実施の形態では、タイミング信号生成回路２０１で、走査スタートパルスＤＹを計数し、その結果をサブフィールド識別信号ＳＦとしてデータコーディング回路３０１に向けて出力するようになっている。走査スタートパルスＤＹの計測は０〜３１の間で行われ、外部から入力される垂直同期信号によりリセットされるようになっている。データコーディング回路３０１は、このサブフィールド識別信号ＳＦによりサブフィールドを認識する。

データコーディング回路３０１は、各画素について指定された階調を実現するのに、表示する階調に応じて基本的には前述のようにフィールドの前半にオン電圧となるパルス信号を集中させるように出力させ、前半に集中させたオン電圧のうち一部をオフ電圧にするような構成となっている。

更に、データコーディング回路３０１におけるフィールドメモリ３１０は２フィールド分の表示データを蓄えられる分の容量が設けられている。ここで、第１のフィールドメモリは、外部より入力される表示データが書き込まれるメモリであり、第２のフィールドメモリは１フィールド前に入力された表示データが格納されているメモリである。フィールドメモリ３１０は、第１のフィールドメモリに外部から人力されている表示データが書き込まれている間に、データコーディング回路３０１が第２のフィールドメモリにアクセスし、各画素の表示データが読み出されるようになっている。第１のフィールドメモリと第２のフィールドメモリの役割は、フィールド毎に交換される。

データコーディング回路３０１におけるサブフィールドの制御の一例を、図１６の（ｂ）に示す。この図において、黒部は、白表示させるオン電圧のサブフィールドを示している。第１の実施例に示した、白表示するためのサブフィールドをフィールドの前半に集中させる制御では、本実施形態のように１フィールドを３２のサブフィールドに分割した場合、表示できる階調は０〜３２までの３３階調のみである。ここでは、第１の実施形態に示した方法で表示できる階調（明るさ）を、例えば「基本１２階調」といい、本実施形態の制御で表示できる階調（明るさ）を、例えば「基本１２階調＋１階調」という。

例えば、「基本１２階調＋２階調」の階調を表示する場合には、図１６の（ｂ）に示すように、サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ９及びＳｆ１３の各区間では、オン状態を示すデータ信号が出力され、サブフィールドＳｆ１０〜Ｓｆ１２及びＳｆ１４〜Ｓｆ３２の各サブフィールドでは、オフ状態を示すデータ信号が出力される。また、「基本１２階調＋５階調」の階調を表示する場合には、図１６の（ｂ）に示すように、サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ３及びＳｆ５〜Ｓｆ１３の各区間では、オン状態を示すデータ信号が出力され、サブフィールドＳｆ４及びＳｆ１４〜Ｓｆ３２のサブフィールドでは、オフ状態を示すデータ信号が出力される。

本実施の形態において、図１６の（ｂ）の「基本１２階調＋３階調」に示すように制御した場合の液晶の透過率を図１３に示す。この図に示すように、白表示するサブフィールドの一部をオフ電圧にすることにより透過率が低下し、その結果、明るさを示す透過率の積分値が、白表示するサブフィールドの一部をオフ電圧にしなかった場合より小さくなる。このような原理により、階調数を増やすことができる。

図１１において、走査線駆動回路４０１は、サブフィールドの最初に供給される走査スタートパルスＤＹを走査側転送クロックＣＬＹに従って転送し、各々の走査線１１２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。

データ線駆動回路５００は、ある水平走査期間において、２値データをデータ線の本数に相当するｎ個順次ラッチした後、ラッチしたｎ個の２値データを、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、図１４を参照して、データ線駆動回路５００の具体的な構成について説明する。データ線駆動回路５００は、Ｘシフトレジスタ５１０、水平画素分の第１のラッチ回路５２０、第２のラッチ回路５３０、水平画素分の昇圧回路５４０から構成されている。

このうち、Ｘシフトレジスタ５１０は、水平走査期間の開始タイミングで供給されるデータイネーブル信号ＥＮＢＸをクロック信号ＣＬＸに従って転送し、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５２０は、２値データをラッチ信号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５３０は、第１のラッチ回路５２０によりラッチされた２値データの各々をデータイネーブル信号ＥＮＢＸの立ち下がりにおいて一斉にラッチすると共に、昇圧回路５４０を介して、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。

昇圧回路５４０は、極性反転機能と昇圧機能とを備える。昇圧回路５４０は、極性反転信号ＦＲに基づいて昇圧する。昇圧回路５４０の動作を説明する図を図１２に示す。例えば、極性反転信号ＦＲがＬレベルである場合において、ある画素をオン状態にするデータ信号が昇圧回路５４０に入力された場合にはプラスの液晶駆動電圧を出力する。また、極性反転信号ＦＲがＨレベルである場合において、ある画素をオン状態にするデータ信号が人力された場合には、マイナスの液晶駆動電圧を出力する。画素をオフ状態にするデータの場合には、極性反転信号ＦＲの状態に関わらず、ＶＬＣＣＯＭ電位を出力する。

次に、第２の実施の形態に係る電気光学装置の動作について説明する。図１５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、極性反転信号ＦＲは、１フィールド（１ｆ）毎にレベル反転する信号である。一方、走査スタートパルスＤＹは、各サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ３２の開始時に供給される。

ここで、極性反転信号ＦＲがＬレベルとなる１フィールド（１ｆ）において、走査スタートパルスＤＹが供給されると、走査線駆動回路４０１における走査側転送クロック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、本実施の形態では、上述のように１フィールドを３２等分し、各サブフィールドは等しい時間幅となっている。

この走査信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍは、それぞれ走査側転送クロック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、走査スタートパルスＤＹが供給された後、走査側転送クロックＣＬＹが最初に立ち上がってから、少なくとも走査側転送クロックＣＬＹの半周期だけ遅延して出力される構成となっている。従って、走査スタートパルスＤＹが供給されてから、走査信号Ｇ１が出力されるまでに、データイネーブル信号ＥＮＢＸの最初の１クロック（Ｇ０）がデータ線駆動回路５００に供給されることになる。

まず、このデータイネーブル信号ＥＮＢＸの最初の１クロック（Ｇ０）が供給された場合について説明する。このデータイネーブル信号ＥＮＢＸの１クロック（Ｇ０）がデータ線駆動回路５００に供給されると、データ転送クロック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、ラッチ信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…，Ｓｎは、それそれデータ転送クロックＣＬＸの半周期に相当するパルス幅を有している。

この際、図１４における第１のラッチ回路５２０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値データをラッチし、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値データをラッチし、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２値データをラッチする。

これにより、まず、図１１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値データが、第１のラッチ回路５２０により点順次的にラッチされることになる。なお、データコーディング回路３０１は、第１のラッチ回路５２０によるラッチのタイミングに合わせて、各画素の表示データから順次、各サブフィールドに対応する２値データを生成して出力することはいうまでもない。

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１１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が全てオンとなる。

一方、当該クロック信号ＣＬＹの立ち下がりタイミングで再びデータイネーブル信号ＥＮＢＸ（Ｇ１）が出力される。そして、この信号の立ち上がりタイミングにおいて、第２のラッチ回路５３０は、第１のラッチ回路５２０によって点順次的にラッチされた２値データを、対応するデータ線１１４の各々に昇圧回路５４０を介してデータ信号ｄ１，ｄ２，ｄ３，…，ｄｎとして一斉に供給する。これにより、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。

この書き込みと並行して、図１１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値データが、第１のラッチ回路５２０により点順次的にラッチされる。

このように、本実施の形態に係る電気光学装置では、複数の画素の各々に階調表示させる際に、複数の画素の各々に印加するオン電圧なるパルス信号をフィールドの前半に集中させ、さらに、表示する階調に応じて、オン電圧となるパルス信号の一部をオフ電圧として出力させるようにデータコーディング回路３０１によって制御する。

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。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。

以下同様な動作が、サブフィールドの開始を規定する走査スタートパルスＤＹが供給される毎に繰り返される。

上記構成において、図１６の（ｂ）に一例を示すようにサブフィールドを白表示した場合におけるｐＳｉＴＦＴを用いた電気光学装置の明るさの実験データを図１７に示す。なお、図１７において、例えば横軸の「１２＿０」というのは、図１６の（ｂ）における「基本１２階調」のことを示し、「１２＿５」というのは、図１６の（ｂ）における「基本１２階調＋５階調」のことを示す。図１７の実験結果から、図１６の（ｂ）に一例を示すように駆動することにより、基本１２階調（明るさ）と基本１３階調（明るさ）との間に７つの階調を表示できることがわかる。

なお、ここでは、サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ１２を白表示する階調と、サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ１３を白表示する階調との間を補間する階調を得るパターンの例のみを示したが、他の階調と階調の間を補間する場合でも、図１６の（ｂ）と同様に制御することにより、サブフィールドＭとＭ＋１との間の階調を表示することができる。

ここで、サブフィールドＭとＭ＋１との間の階調を表示する場合で、連続的に配置された白表示するオンパルス（サブフィールド）のうち、白表示開始パルスを除く白表示開始近傍のパルス（サブフィールド）をオフにすることにより、よりＭ階調に近い階調を得ることができる。なお、ここでいう白表示開始近傍とは、フィールドが切り替わり、白表示信号の印加開始から表示素子（本実施の形態では液晶）の光学応答時間より短い時間内、つまり応答の遷移過程にある時間内のことである。

また、連続的に配置された白表示するオンパルス（サブフィールド）のうち、白表示終了パルスを除く白表示終了近傍のパルス（サブフィールド）をオフにすることによっても、よりＭ階調に近い階調を得ることができる。なお、ここでいう白表示終了近傍とは、Ｍ＋１階調を表示する場合に白表示を終了する時点から、表示素子（本実施の形態では液晶）の光学応答時間遡った時間内のことである。

それ以外のパルスをオフすることによっては、よりＭ＋１階調に近い階調を得ることができる。

必要な階調は、上記の中から適当な組み合わせを選ぶことにより得ることができる。

また、上述の本実施の形態では、駆動デバイスはｐＳｉＴＦＴであるものとしたが、これに限られるわけではない。本発明は、上述した構成と類似の構成を有する、電気光学装置の表示素子（本実施の形態では液晶）で、表示素子の光学応答時間がサブフィールドの時間より長いか、それに近い光学応答特性を有する場合に適用可能である。そのような電気工学装置として、例えば、駆動デバイスとしてｐＳｉＴＦＴを利用した液晶ライトバルブにより構成されたプロジェクターや、駆動デバイスとしてαＴＦＴやＴＦＤを用いた直視型液晶表示装置（直視型ＬＣＤ）などがある。これらの構成については後述する。

ここで、本実施形態において適用した電気光学装置の表示素子は、上述した光学応答特性を備えているか検証する。

上述した本実施の形態では、６０Ｈｚのフレーム周波数において、３２個の駆動パルス（サブフィールド）に分割した。この場合の単位パルスの長さと、液晶の応答速度を比較する。

単位パルス＝１÷６０÷３２＝約０．５（ｍｓｅｃ）
液晶の応答速度（ＴＮ液晶代表値）＝約５（ｍｓｅｃ）
このように、本実施の形態の単位パルス時間は、液晶の応答速度に対し十分短いパルスなので、本実施の形態の電気光学装置は有効である。

また、上述した実施の形態の電気光学装置の表示モードは、ノーマリーブラックであるとして説明した。電気光学装置の表示モードがノーマリーホワイトである場合も、上述した構成と同様の構成であれば適応可能である。ただし、その場合、上述での「オン電圧（オン状態）」と「オフ電圧（オフ状態）」の信号を入れ替えて制御する必要がある。

＜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１８及び図１９を参照して説明する。ここで、図１８は、電気光学装置１００の構成を示す平面図であり、図１９は、図１８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１０４によって一定の間隙を保って貼り合わせられると共に、この間隙に電気光学材料としての液晶１０５が挟持された構造となっている。なお、実際には、シール材１０４には切欠部分があって、ここを介して液晶１０５が封入された後、封止材により封止されるが、これらの図においては省略されている。

本実施の形態のような、ノーマリーブラックの表示モードの液晶表示装置は、例えば垂直配向膜と誘電率異方性が負の液晶材料を組み合わせて液晶パネルを構成し、それらを、透過軸を夫々９０度ずらして配置した２枚の偏光板で挟み込むことにより得ることができる。

もちろんノーマリーホワイトの表示モードであるＴＮモード液晶を用いることもできるが、その場合は、白表示したいサブフィールドで電圧をオフ状態にし、黒表示を得たいサブフィールドにおいて電圧をオン状態とするように駆動すればよい。

対向基板１０２は、ガラス等から構成される透明な基板である。また、上述した説明では、素子基板１０１は透明基板からなると記載したが、反射型の電気光学装置の場合は、半導体基板とすることもできる。この場合、半導体基板は不透明なので、画素電極１１８はアルミニウムなどの反射性金属で形成される。

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か形成され、また、領域１４０ａにはデータ線駆動回路１４０が形成されている。

即ち、遮光膜１０６は、この領域に形成される駆動回路に光が入射するのを防止している。この遮光膜１０６には、対向電極１０８と共に、対向電極電圧ＶＬＣＣＯＭが印加される構成となっている。

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。

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及び接続端子と電気的な導通が図られている。即ち、対向電極電圧ＶＬＣＣＯＭ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。

また、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側もしくは素子基板側から照射するライトか必要に応じて設けられる。くわえて、素子基板１０１及び対向基板１０２の電極形成間には、それぞれ所定の方向にラビング処理された配向膜（図示省略）などが設けられて、電圧無印加状態における液晶分子の配向方向を規定する一方、対向基板１０２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、光利用効率か高まるので、高輝度化や低消費電力化などの点において有利である。

＜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。

＜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２０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、偏光方向が略々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。

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１１５２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１１５２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。

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１１５２、１１５１、偏光ビームスプリッタ１１４０によって順次合成された後、投射光学系１１６０によって、スクリーン１１７０に投射されることとなる。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。

なお、本実施形態においては、反射型の電気光学装置を用いたが、透過型表示の電気光学装置を用いたプロジェクタとしても構わない。

＜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２１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。同図において、コンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、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。

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１１８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。

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２２はこの携帯電話の構成を示す斜視図である。同図において、携帯電話１３００は、複数の操作ボタン１３０２のほか、受話口１３０４、送話口１３０６と共に、電気光学装置１００を備えるものである。

この電気光学装置１００にも、必要に応じてその前面にフロントライトが設けられる。また、この構成でも、電気光学装置１００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。

なお、電子機器としては、図２１、図２２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、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、上記各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。

図２３乃至図２５は本発明の第３の実施の形態に係り、図２３は第３の実施の形態において採用される駆動回路を示すブロック図であり、図２４及び図２５は第３の実施の形態を説明するための説明図である。

本実施の形態におけるハードウェア構成は第１及び第２の実施の形態で用いた電気光学装置と略同様であり、図１におけるデータ変換回路３００又は図１１におけるデータコーディング回路３０１のコーディング方法が異なる。

上述した第１の実施の形態では、オン電圧を印加するサブフィールドを前半に集中させ液晶の応答視認性を改善し、また第２の実施の形態ではその一部をオフ電圧とすることにより、サブフィールドの数を増やすことなく表示可能な階調数を増やすことができた。しかし、静止画のように液晶の応答視認性が問題にならない場合には、オン電圧を印加するサブフィールドの位置とオフ電圧を印加するサブフィールドの位置とを適宜設定することによって、表現可能な階調数を、第２の実施の形態よりも更に増大させることができる。

ところで、プラズマディスプレイ等においても、サブフィールド駆動が採用されている。プラズマディスプレイ等においては、１フィールド内のサブフィールド期間の長さ（時間幅）を変えて、各サブフィールドに重みを付した重み付けサブフィールド駆動が行われる。これは、プラズマディスプレイ等においては、各サブフィールド期間毎に画素への書込み時間（走査時間）が必要であり、１フィールド内のサブフィールド数を増大させると、１フィールド期間内で画素に書き込み走査を行う回数が増え、この書き込みのために発光時間が短くなって画面が暗くなってしまうからである。

これに対し、液晶装置は、１フィールド内のサブフィールド数が増大しても画面が暗くなることはない。上述したように、１フィールド内のサブフィールド数が多いほど、表現可能な階調数も多くなる。従って、液晶装置では階調表現を考慮すると、１フィールド内のサブフィールド数を多くした方が好ましい。しかし、高速化についてのデバイス制約によって、１フィールド内のサブフィールド数も制限を受ける。

そこで、本実施の形態においては、液晶の飽和応答時間（液晶オン電圧の印加から透過率１００％が得られるまでの時間）が、例えばプロジェクタ用途では５ｍ秒程度であることを利用して、１フィールド内のサブフィールド数を多くすることなく、表現可能な階調数を増大させるようになっている。

図２３の駆動回路は、例えば図１１の走査線駆動回路４０１、データ線駆動回路５００及び表示領域１０１ａを除く部分に相当する。サブフィールドタイミングジェネレータ１０には外部から水平同期信号Ｈｓ、垂直同期信号Ｖｓ及びドットクロックＤＣＬＫが入力される。サブフィールドタイミングジェネレータ１０は、入力された水平同期信号Ｈｓ、垂直同期信号Ｖｓ、ドットクロックＤＣＬＫを基に、サブフィールド系で用いるタイミング信号を生成する。

即ち、サブフィールドタイミングジェネレータ１０は、ディスプレイ駆動用の信号である、データ転送クロックＣＬＸ、データイネーブル信号ＥＮＢＸ、極性反転信号ＦＲを生成してデータ線駆動回路５００（図１１参照）に出力する。また、サブフィールドタイミングジェネレータ１０は、走査スタートパルスＤＹ、走査側転送クロックＣＬＹを生成して走査線駆動回路４０１に出力する。また、サブフィールドタイミングジェネレータ１０は、コントローラ内部で用いるデータ転送スタートパルスＤＤＳ及びサブフィールド識別信号ＳＦを生成して、データ・エンコーダ３０に出力する。

一方、表示データはメモリ・コントローラ２０に供給される。書き込みアドレスジェネレータ１１は、外部から入力される水平同期信号Ｈｓ、垂直同期信号Ｖｓ、ドットクロックＤＣＬＫにより、そのときに送られているデータの画面上での位置を特定し、特定した結果に基づいて、表示データをメモリ２３，２４に格納するためのメモリアドレスを生成して、メモリ・コントローラ２０に出力する。

読み込みアドレスジェネレータ１２は、サブフィールドタイミングジェネレータ１０によって生成されたサブフィールド系のタイミング信号から、そのときに表示する画面上での位置を決定し、決定した結果に基づいて、書き込み時と同一のルールに則って、メモリ２３，２４からデータを読み込むためのメモリアドレスを生成して、メモリ・コントローラ２０に出力する。

メモリ・コントローラ２０は、入力された表示データをメモリ２３，２４に書き込み、またディスプレイに表示するデータをメモリ２３，２４から読み込むための制御を行う。即ち、メモリ・コントローラ２０は、外部から入力されたデータのメモリ２３，２４への書き込みは、タイミング信号ＤＣＬＫに同期させて、書き込みアドレスジェネレータ１１で生成されたアドレスに対して行う。また読み込みは、読み込みアドレスジェネレータ１２で生成されたアドレスから、サブフィールドタイミングジェネレータ１０で生成されたタイミング信号ＣＬＸに同期させて行う。メモリ・コントローラ２０は、読み込んだデータをデータ・エンコーダ３０に出力する。

メモリ２３，２４は、フィールド毎に書き込み用又は読み込み用として交互に切り替えて使用される。この切り替え制御は、メモリ・コントローラ２０によってタイミング信号に合わせて行われる。

コード格納用ＲＯＭ３１は、各画素の表示すべき明るさのデータ（階調データ）に対して、各サブフィールド期間毎に画素をオン状態又はオフ状態にするためのＨレベル又はＬレベルの２値信号Ｄｓを格納している。コード格納用ＲＯＭ３１は、各画素に書き込むべきデータ（階調データ）と、書き込みを行うサブフィールドとをアドレスとして入力すると、そのサブフィールドに対応した１ビットのデータ（２値信号（データ）Ｄｓ）を出力するように構成されている。

データ・エンコーダ３０は、メモリ・コントローラ２０から送られてきたデータと、サブフィールドタイミングジェネレータ１０から送られてくるサブフィールド識別信号ＳＦにより、コード格納用ＲＯＭ３１から必要なデータを読み出すためのアドレスを生成し、そのアドレスを用いてコード格納用ＲＯＭ３１からデータを読み出し、データ転送クロックＣＬＸに同期してデータ線駆動回路５００に出力する。

本実施の形態においては、コード格納用ＲＯＭ３１に格納されている２値信号Ｄｓは、液晶の応答特性を考慮したものとなっており、階調データに基づいて、全サブフィールド中の任意のサブフィールドを白表示又は黒表示させる値となっている。図２４はコード格納用ＲＯＭ３１に格納される２値信号Ｄｓを説明するためのものである。

図２４は１フィールドを時間軸上で６つのサブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ６に分割した例を示している。即ち、図２４では、１フィールド期間を６等分して各分割期間であるサブフィールド期間毎に、画素をサブフィールド駆動する例についてのものである。図２４の斜線部はオン電圧を印加するサブフィールド期間を示し、無地部はオフ電圧を印加するサブフィールド期間を示している。

本実施の形態においても、各画素について、指定された階調データに基づいて各サブフィールド期間Ｓｆ１〜Ｓｆ６毎に、各画素をオン状態（白表示）又はオフ状態（黒表示）にすることによって、階調表示を行う。

図８に示すように、画素電極に対する印加電圧（駆動電圧）は瞬時に飽和するのに対し、画素の透過率の応答は遅く、図８及び図１３等に示すように、所定の遅延時間後に液晶の透過率は飽和する。図２４は液晶にオン電圧を印加した場合に液晶が光学的に飽和するまでに約３〜４サブフィールド期間の時間を要する液晶材料を用いた例を示している。また、オフ電圧を印加した場合に透過率が飽和状態から非透過状態に移行するまでの非透過応答時間についても、１サブフィールド期間よりも長い液晶材料が用いられる。

即ち、図２４の例では、オン電圧印加後の最初のサブフィールド期間では、液晶は飽和透過率の４／１０の透過率に変化し、次のサブフィールド期間までに、即ちオン電圧印加後の２サブフィールド期間で７／１０の透過率に変化し、オン電圧印加後の３サブフィールド期間で８／１０の透過率に変化し、オン電圧印加後の４サブフィールド期間で１０／１０の透過率に変化する例を示している。

また、図２４の例は、オフ電圧印加後の最初のサブフィールド期間では、液晶は透過率が３／１０だけ低下し、オフ電圧印加後の２サブフィールド期間で透過率が５／１０だけ低下し、オフ電圧印加後の３サブフィールド期間で透過率が７／１０だけ低下し、オフ電圧印加後の４サブフィールド期間で透過率が１０／１０だけ低下する例を示している。

図２４（ａ）はフィールド期間の前半の３サブフィールド期間にオン電圧を印加し、後半の３サブフィールド期間にオフ電圧を印加した例を示している。液晶の透過率は、１つ目のサブフィールド期間で飽和透過率の４／１０まで上昇し、２つ目のサブフィールド期間で飽和透過率の７／１０まで上昇し、３つ目のサブフィールド期間で飽和透過率の８／１０まで上昇する。更に、４つ目のサブフィールド期間で透過率は飽和透過率の５／１０に低下し、５つ目のサブフィールド期間で３／１０の透過率に低下し、６つ目のサブフィールド期間で１／１０の透過率に低下する。

上述したように、サブフィールド駆動の周期（図２４の例では１フィールド期間）が十分に短い場合には、透過率の積分値に比例して明るさが変化する。全てのサブフィールド期間において１００％の透過率で表示を行った場合に完全な白表示が得られるものとすると、図２４（ａ）のフィールド期間における明るさは完全な白表示の｛（４＋７＋８＋５＋３＋１）／１０｝×１／６＝２８／６０の明るさとなる。

同様に、図２４（ｂ）の例では、完全な白表示の｛（４＋３＋１）／１０｝×１／６＝８／６０の明るさとなる。また、図２４（ｃ）の例では、完全な白表示の｛（４＋３＋１＋４＋３＋１）／１０｝×１／６＝１６／６０の明るさとなる。また、図２４（ｄ）の例では、完全な白表示の｛（４＋７＋４＋３＋２＋１）／１０｝×１／６＝２１／６０の明るさとなる。

第１の実施の形態のように、単純にオン電圧を印加するサブフィールド期間を連続させた場合には、６分割したサブフィールド期間によって、６＋１＝７階調の表示しか得られない。これに対し、本実施の形態においては、オン電圧を印加するサブフィールド期間の位置とオフ電圧を印加するサブフィールド期間の位置を適宜設定することによって、７階調よりも著しく多い多数の階調数での表示が可能である。

図２５は第３の実施の形態において、１フィールドを時間軸上で１６サブフィールドに分割した例を示している。図２５の斜線部はオン電圧を印加するサブフィールド期間を示し、無地部はオフ電圧を印加するサブフィールド期間を示している。全てのサブフィールド期間において白表示になるようにした場合に完全な白表示が得られるものとすると、図２５（ａ）乃至（ｃ）の各フィールド期間における明るさは、夫々、完全な白表示の約６０％、５０％又は５５％である。

図２５の例は図２５（ａ）乃至図２５（ｃ）のいずれもオン電圧を印加するサブフィールド数は同数であるが、オン、オフパルスの配列、即ち、オン電圧の印加するサブフィールド期間の位置とオフ電圧を印加するサブフィールド期間の位置とに応じて、明るさが変化することを示している。

なお、単純にオンお電圧を印加するサブフィールド期間を連続させた場合には、１６サブフィールドによって１７階調の表示しか得られないが、図２５の例では、１６０階調以上の階調表現が可能である。同様に、１フィールドを時間軸上で３２サブフィールドに分割した場合には、２５６階調以上の階調表現が可能である。

なお、１フィールドの分割数は任意の数でよいことは他の実施の形態と同様である。また、本実施の形態は応答速度が遅い電気泳動を利用した表示装置等の表示装置にも適用可能である。

以上説明したように本発明によれば、電気光学材料としての液晶の応答特性を改善して画質の向上を図ることができると共に、重み付けしない、単純なフィールド分割によりサブフィールドを決めた場合でも、サブフィールドの数よりはるかに多く階調表示できるという効果を有する。

本発明の第１の実施の形態に係る電気光学装置を示すブロック図。 図１中の画素の具体的な構成を示す説明図。 タイミング信号生成回路２００に内蔵されてスタートパルスＤＹを生成するスタートパルス生成回路の具体的な構成を示す回路図。 図１中のデータ線駆動回路１４０の具体的な構成を示すブロック図。 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。 サブフィールド駆動における各サブフィールド期間を示すタイミングチャート。 第１の実施の形態に係る電気光学装置において交流化信号及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。 サブフィールド駆動による画素データの書込み時の各フィールドにおける液晶の駆動電圧波形と各フィールドにおける液晶の透過率の変化状態との関係を示す説明図。 動画像を表示する場合において、フィールドの切り替わりにおいて表示内容が変化する際の、サブフィールド駆動による画素データの書込み制御状態を示す説明図。 従来のアナログ駆動による画素データの書き込み時の各フィールドにおける液晶の駆動電圧波形と、各フィールドにおける液晶の透過率の変化状態との関係を示す説明図。 本発明の第２の実施の形態に係る電気光学装置を示すブロック図。 第２の実施形態において、昇圧回路５４０の動作を説明する図。 第２の実施形態において、図１６に示すようにサブフィールドを制御した場合の液晶の透過率を示した図。 第２の実施形態において、データ線駆動回路５００の構成を説明する図。 第２の実施の形態に係る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。 第２の実施形態において、サブフィールドの白表示期間を示すタイミングチャート。 第２の実施形態において、図１６に示すようにサブフィールドを制御した場合の画素の明るさを示すグラフ。 電気光学装置１００の構成を示す平面図。 図１８におけるＡ−Ａ'線の断面図。 本発明の実施の形態に係る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。 本発明の実施の形態に係る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。 本発明の実施の形態に係る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。 第３の実施の形態において採用される駆動回路を示すブロック図。 第３の実施の形態を説明するための説明図。 第３の実施の形態を説明するための説明図。

符号の説明

１０１ａ…表示領域、１３０…走査線駆動回路、１４０…データ線駆動回路、１５０…クロック発生回路、２００…タイミング信号生成回路、３００…データ変換回路、４００…駆動電圧生成回路。

Claims (9)

1. 電気光学材料を備える画素を有し、
   １フィールドに含まれる複数のサブフィールドのうちの複数の第１のサブフィールドにおいてオン電圧を前記電気光学材料に供給することで、階調に応じたパルス幅に相当するオン電圧が前記電気光学材料に与えられて階調表現を行い、
   前記１フィールドから新たな１フィールドに切り替わる際に変化した明るさに応じて、前記新たな１フィールドにおける前記階調に応じて予め定められた前記パルス幅を変更すること、
   を特徴とする電気光学装置。
2. 請求項１に記載の電気光学装置において、
   温度を検出する温度検出手段と、を有し、
   前記階調に応じた前記パルス幅を前記温度検出手段の検出出力に基づいて変更すること、
   を特徴とする電気光学装置。
3. 請求項１又は２に記載の電気光学装置において、
   前記電気光学材料の光の透過率である光透過率を非透過状態にさせることが可能なオフ電圧が、前記複数のサブフィールドのうちの第２のサブフィールドにおいて前記電気光学材料に供給されること、
   を特徴とする電気光学装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の電気光学装置において、
   前記１フィールドは、前記電気光学装置が動画像の表示を行っている期間に含まれていること、
   を特徴とする電気光学装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の電気光学装置において、
   前記１フィールドにおける前記複数の第１のサブフィールドは全て連続して設けられていること、
   を特徴とする電気光学装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の電気光学装置において、
   前記複数の第１のサブフィールドのうち一つの第１のサブフィールドは、前記１フィールドにおける最初のサブフィールドであること、
   を特徴とする電気光学装置。
7. 請求項３に記載の電気光学装置において、
   前記複数の第１のサブフィールドのうち２つの第１のサブフィールドの間に前記第２のサブフィールドが設けられ、
   前記第２のサブフィールドにより前記光透過率が前記非透過状態になる前に、前記２つの第１のサブフィールドのうち一方の第１のサブフィールドが開始すること、
   を特徴とする電気光学装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の電気光学装置を駆動するための駆動回路。
9. 請求項１乃至９のいずれかに記載の電気光学装置を備えた電子機器。

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