JP4701589B2 - 液晶装置と投射型表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置とその駆動方法ならびに投射型表示装置に関し、特に投射型表示装置に搭載される液晶ライトバルブに用いて好適な液晶装置とその駆動方法の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶プロジェクタ等の投射型表示装置に搭載される光変調手段として、液晶ライトバルブが知られている。液晶ライトバルブは、液晶層を挟持して対向配置され、液晶層に電圧を印加するための電極を具備する一対の基板を主体として構成されている。通常、液晶ライトバルブにはアクティブマトリクス型の液晶セルが用いられており、画像の高精細化が進められている。
【０００３】
液晶ライトバルブの駆動方式には、液晶の焼付きや劣化を防ぐため、ドット反転、ライン反転、面反転等の反転駆動方式が従来から採用されている。上記の各反転駆動方式には一長一短があるが、ドット反転やライン反転の場合、クロストークが抑制できる利点がある反面、隣接する画素電極に逆極性の電位が書き込まれるため、隣接画素間で横電界が発生し、この横電界によるディスクリネーションに起因して光抜けが生じる恐れがある。上述したように、液晶ライトバルブでは高精細化が求められる事情から、この光抜けは、コントラスト低下や開口率低下を引き起こし、表示品位を低下させる大きな要因となる。そこで、この観点から、横電界の発生のない面反転駆動方式の採用が求められている。
【０００４】
ところが、面反転駆動方式には別の問題点があった。
すなわち、面反転駆動においては、１本のデータ線に着目した場合、当該データ線から信号が供給される全ての画素に対して、反転周期を１フィールドとすると、所定の１フィールドで同極性の画像信号（電位）が書き込まれる。そして、次のフィールドに移った瞬間、当該データ線に供給される画像信号の極性が反転する。このとき、表示領域の上側から下側へ走査線を走査する場合、表示領域の上側の画素では、画像信号が書き込まれた後、保持期間のほとんどの時間で、当該データ線に印加される画像信号の極性が画素の電位と同極性であるのに対し、下側の画素では、画像信号が書き込まれた後、保持期間のほとんどの時間で、データ線には画素とは逆極性の画像信号が印加される状態となる。このように、表示領域の上側と下側で、データ線の電位が画素電極に与える影響に違いが生じ、そのため画面上の場所によって表示が不均一になるという問題があった。
【０００５】
そこで、クロストークを抑制でき、画面の均一性を確保する手段として、１水平期間内を第１期間と第２期間とに分割し、第１期間において走査線に駆動パルスを供給するとともにデータ線に画像信号を供給することによって各画素電極に画像信号を印加する一方、第２期間においては走査線に駆動パルスを供給せずにデータ線に前とは逆極性の画像信号を供給する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−３１３６０８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献１に記載された技術では、画素の書き込みに用いることのできる時間が通常の半分になり、書き込みが不充分になる等の問題が生じる。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、クロストークを抑制できるとともに画面内の表示品位の均一性を確保でき、さらに書き込み不足等の問題が生じることのない液晶装置とその駆動方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の液晶装置は、互いに交差する複数のデータ線および複数の走査線と、前記データ線および前記走査線の交差に対応して設けられた画素と、所定期間毎に所定電位に対する電位の極性が反転する画像信号を前記複数のデータ線の各々に供給するとともに、各々が異なるタイミングで立ち上がる複数のパルス信号に基づいて、１水平期間毎に前記複数の走査線のうち所定本数の走査線を飛び越しつつ、前記複数の走査線の各々を選択する駆動回路部とを有し、任意の１水平期間において、前記画像信号のうちの正極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号が供給される複数の走査線が互いに隣接するとともに、負極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号が供給される複数の走査線が互いに隣接するように、前記駆動回路部により駆動が行われることを特徴とする。
【０００９】
本発明の液晶装置における駆動回路部は、データ線側については、単位期間毎に極性が反転する画像信号を出力するものであり、例えば前記単位期間を１水平期間とすると、極性反転については従来のライン反転駆動と同様の動作を行うものである。一方、走査線側については、画面の上側から下側へ向けて線順次走査を行うのではなく、一部（複数本）の走査線を飛び越しつつ、行ったり来たりしながら全ての走査線にわたって走査を行うものである。このような駆動回路部の動作に基づいて、画像信号のうちの正極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号、あるいは負極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号のいずれかが各走査線毎に供給される。
【００１０】
このとき、任意の１垂直期間に着目すると、正極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号が供給される複数の走査線が互いに隣接し、負極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号が供給される複数の走査線が互いに隣接しているので、これら隣接した複数の走査線に対応する領域内には、正極性電位が書き込まれた画素、負極性電位が書き込まれた画素のいずれか一方しか存在しないことになる。よって、画面内のある程度の広さを持った正電位印加領域と負電位印加領域とが形成され、これらが所定の周期で反転することになり、特定の領域については面反転駆動を行った場合と同じく、隣接画素間で同極性にすることができる。
【００１１】
しかしながら、本発明の場合、結果的に特定の領域について面反転駆動が行われながらも、データ線側についてはあくまでも従来のライン反転駆動と同様の動作を行っているので、データ線側を面反転方式で駆動したときのように画面の上側の画素と下側の画素で画素電極−データ線間の時間的な電位の関係に大きな差異が生じることがなく、クロストークを抑制しつつ、画面の場所による表示の不均一を回避することができる。また、［発明が解決しようとする課題］の項で記載した「１水平期間を第１期間と第２期間とに分割し、第２期間においては走査線に駆動パルスを供給せずにデータ線に前とは逆極性の画像信号を供給する」従来の技術と異なり、１水平期間の大部分を画素への書き込みに費やすので、書き込みが不充分になる等の問題が生じることもない。
【００１２】
また、本発明の液晶装置は、互いに交差する複数のデータ線および複数の走査線と、前記データ線および前記走査線の交差に対応して設けられた画素と、所定期間毎に所定電位に対する電位の極性が反転する画像信号を前記複数のデータ線の各々に供給するとともに、各々が異なるタイミングで立ち上がる複数のパルス信号に基づいて、１水平期間毎に前記複数の走査線のうち所定本数の走査線を飛び越しつつ、前記複数の走査線の各々を選択する駆動回路部とを有し、１垂直期間において、前記所定電位に対して正極性の電位の画像信号が各前記データ線に印加される時間と、前記所定電位に対して負極性の電位の画像信号が各前記データ線に印加される時間とが略等しいことを特徴とする。
この構成によれば、データ線をほぼ完全に交流化することが可能となり、またデータ線に接続されている、正極性に書き込まれた画素と、負極性に書き込まれた画素の数をほぼ同数にすることができるので、画面内におけるデータ線と画素電極の関係をより均一化することができる、という効果が得られる。
【００１３】
また、１垂直期間において、隣接する２本の走査線に対応する２つの画素群が、１垂直期間の５０％以上の時間、同極性の電位が書き込まれた状態にあることが望ましい。
本発明の場合、従来の一般的な面反転駆動とは異なり、任意の１垂直期間で見たときに、１つの画面内に正電位印加領域と負電位印加領域とからなる複数の領域が存在することになる。よって、各領域内では隣接する画素に同極性の電位が印加されているが、各領域間の境界では隣接する画素に逆極性の電位が印加されることになる。ここで、各領域は単位期間毎に１走査線ずつ画面上を移動していくので、１つの画素に着目すると、１垂直期間内において隣接する画素に同極性の電位が書き込まれている時間と逆極性の電位が書き込まれている時間が存在する。ここで、同極性の電位が書き込まれている時間が１垂直期間の５０％以上であれば、隣接画素が逆極性であるときに発生する横電界による光漏れを軽減することができる、という効果が得られる。
【００１４】
なお、本明細書で言う「正電位印加領域」、「負電位印加領域」等の「領域」とは、画面上での絶対的な場所を示す意味で用いているのではなく、ある微小時間内において印加電位の極性が同一の状態にある範囲を示す意味で用いている語句である。したがって、この「領域」は、時間を経ることにより画面上を移動する。
【００１５】
また、前記画像信号の前記所定電位に対する極性が反転する単位期間が、１水平期間であることが望ましい。
本発明において、「前記画像信号の極性が反転する単位期間」は、１水平期間に限らず、例えば２水平期間、４水平期間など、複数の水平期間単位であっても本発明の作用、効果を得ることができる。しかしながら、１水平期間とした場合、全ての走査線を同じ状態にすることができる、という効果が得られる。逆に、１水平期間以外の場合は、その期間の最初に選択される走査線と最後に選択される走査線では、データ線と画素電極の関係に多少の差異が生じてしまう。
【００１６】
本発明の液晶装置における具体的な走査の順序としては、例えば前記複数の走査線の数を２ｍ本としたときに、駆動回路部が、所定の走査線に対して正極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号を供給した後、所定の走査線からｍ本分離れた走査線に対して負極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号を供給し、以降上記の動作を繰り返し、２水平期間毎に隣接する走査線に対応する画素群に同極性の電位を書き込むように動作すればよい。
【００１７】
もしくは、前記複数の走査線の数を４ｍ本としたときに、駆動回路部が、所定の走査線に対して正極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号を供給し、所定の走査線からｍ本分離れた走査線に対して負極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号を供給し、所定の走査線から２ｍ本分離れた走査線に対して正極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号を供給し、所定の走査線から３ｍ本分離れた走査線に対して負極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号を供給し、以降上記の動作を繰り返し、４水平期間毎に隣接する走査線に対応する画素群に同極性の電位を書き込むように動作すればよい。
【００１８】
前者の方法は、１画面内を１つの正電位印加領域と１つの負電位印加領域の２つの領域に分割する例であり、後者の方法は、１画面内を２つの正電位印加領域と２つの負電位印加領域の４つの領域に分割する例である。
分割数を少なくした場合（２分割の場合）には、１垂直期間で隣接画素が同極性となっている時間を最大とすることができる。一方、分割数を多くした場合（４分割の場合）には、表示画像によるデータ線電位の偏りをより均一にすることが可能となり、クロストークをさらに目立たなくすることができるようになる。
【００１９】
また、画像信号を一旦蓄えた後、前記走査線の走査順序に従って画素へ書き込む画像信号が読み出されるフレームメモリが備えられていることが望ましい。
この構成によれば、フレームメモリによって画像データが一旦蓄えられた後、走査線の走査順序に従って画素へ書き込む画像データが読み出され、データ線に供給される。
【００２０】
また、本発明の液晶装置は、マトリクス状に配列して設けられた複数の画素と、前記複数の画素に画像信号を供給する駆動回路部とを備え、上記駆動回路部は、画像信号と当該画像信号を遅延させた画像信号とを、１水平期間毎に交互に供給し、１垂直走査期間毎に前記画像信号の所定電位に対する極性を反転させることを特徴とする。
【００２１】
例えば１つのフィールドデータを偶数（２ｍ）個のフィールドデータとして書き込む場合について考える。この場合、駆動回路部では、あるフィールドの書き込みが始まると、これから例えば映像信号における１／２ｍ垂直期間だけずれたタイミングで次フィールドの書き込みが開始される。そして、これらのフィールドでは、あるフィールドの１ラインが書き込まれた後、このラインから一部（複数本）の走査線を飛び越した位置に存在する次フィールドのラインにデータが書き込まれるようにして描画が行なわれる。この際、データ線に出力されるデータの極性を１水平期間毎に反転させることで１フィールド内のデータの極性を等しくし且つ連続するフィールドの間でデータの極性を異ならせることができる。
【００２２】
このように本液晶装置では、走査線側については、複数本の走査線を飛び越しつつ、行ったり来たりしながら全ての走査線にわたって走査が行なわれる。そして、任意の１垂直期間で見たときに、画面内には各フィールドに対応して正電位印加領域と負電位印加領域とからなる複数の領域が存在することとなる。すなわち、本構成は前述の液晶装置の構成を巨視的な観点から表現したものであり、よって、前述したのと同様の効果がえられる。つまり、各領域内では擬似的に面反転駆動が行なわれながらも、データ線側についてはあくまでも従来のライン反転駆動と略同様の動作が行なわれるため、データ線側を面反転駆動したときのように画面の上側の画素と下側の画素とで画素電極−データ線間の時間的な電位の関係に大きな差異が生じることがなく、クロストークを抑制しつつ、画面の場所による表示の不均一を回避することができる。
【００２３】
また、［発明が解決しようとする課題］の項で記載した「１水平期間を第１期間と第２期間とに分割し、第２期間においては走査線に駆動パルスを供給せずにデータ線に前とは逆極性の画像信号を供給する」従来の技術と異なり、１水平期間の大部分を画素への書き込みに費やすので、書き込みが不充分になる等の問題が生じることもない。
またこのように駆動する事により、走査線を映像信号に同期したタイミングで移動させながら、２つの走査線を、入力される映像信号に対して半分の時間に設定される書き込みに水平期間のそれぞれに交互に割り当てることによって、書き込み走査の周波数を、映像信号の倍にすることができる。
【００２４】
また、本発明の液晶装置は、マトリクス状に配列して設けられた複数の画素と、上記画素に画像信号を供給する駆動回路部と、前記画像信号を記憶するメモリが備えられ、上記駆動回路部は、１垂直走査期間分の画像信号をもとに、第１，第２の２つの１垂直走査期間分の画像信号を生成する際に、外部から入力された画像信号を第１の１垂直走査期間分の画像信号とし、前記外部から入力された画像信号を上記メモリに記憶させて上記外部から入力された画像信号に対して遅延させて第２の１垂直走査期間分の画像信号とし、前記第１，第２の１垂直走査期間分の画像信号を１水平期間毎に交互に出力するとともに、前記第２の１垂直走査期間分の画像信号の所定電位に対する電位の極性と前記第１の１垂直走査期間分の画像信号の電位の所定電位に対する極性とが逆極性になるようにすることを特徴とする。このような構成とすることで、メモリ容量を少なくし、部材コストを低減することができる。
【００２５】
例えば第２のフィールドデータの書き込み開始時期を第１のフィールドデータに対して映像信号における１／２垂直期間だけ遅延させる場合について考える。この例では、外部から入力された画像信号により画面の上半分の画像がデータ線に出力される間、この上半分の画像データはメモリにも出力され、ここで記憶される。そして、画像信号により画面の下半分の画像がデータ線に出力される間、メモリからは映像信号における１／２垂直期間前の画像データ（即ち、画面の上半分の画像データ）がデータ線に出力される。この外部及びメモリからのデータはデータ線に対して１水平期間毎に交互に出力される。
【００２６】
一方、走査線側では、画面の上段側と下段側の走査線が１水平期間毎に交互に選択されるため、画面には上段側と下段側との間で画像が交互に書き込まれる。つまり、この構成では、外部からの画像信号によって１ライン毎に画像が書き込まれる間に、メモリから読み出された画像データによっても画像が書き込まれるため、画像は実質的に倍速で（外部から入力される画像信号の２倍の周波数で）書き込まれることとなる。通常、倍速駆動を行なう場合には２フィールド分のメモリが必要になるが、本構成では、外部からの画像信号をそのままデータ線に出力することで画面の半分が書き込まれるため、メモリ容量は表示画面全体の半分の容量だけあればよい。このため、通常のものに比べてメモリ容量が１／４で済み、部材コストを大幅に低減することができる。また、本構成では画素に対して倍速書き込みが行なわれるので、フリッカが抑制される。
【００２７】
また、前述の液晶装置を構成面から見た場合には、本液晶装置は以下のように特徴付けられる。すなわち、本発明の液晶装置は、互いに交差する複数のデータ線及び複数（ｍ本）の走査線と、前記データ線及び走査線の交差に対応して設けられた画素と、これらの画素からなる画像表示領域を備えた液晶装置において、前記画像表示領域は、複数の走査線からなり所定電位に対して正極性の画像信号が供給される表示領域と、複数の走査線からなり前記所定電位に対して負極性の画像信号が供給される表示領域とを、それぞれ１乃至複数を含むｎ個の表示領域からなり、前記ｎ個の表示領域の走査線に走査信号を供給する走査ドライバと、前記ｎ個の表示領域のデータ線に画像信号を供給するデータドライバとを備え、前記走査ドライバには、画像信号における１垂直期間内にｎ個のゲート出力パルスがそれぞれ異なるタイミングで入力され、前記ｎ個のゲート出力パルスがそれぞれクロック信号に同期して前記走査ドライバにおいてシフトされるとともに、各走査線には、順次にパルスが立ち上がるｎ個のイネーブル信号のいずれかが割り当てられ、前記走査ドライバは、各走査線に、前記ｎ個のゲート出力パルスのそれぞれと、前記走査線ごとに割り当てられたイネーブル信号とに基づき前記走査信号を論理合成して出力する論理合成回路を備え、前記走査ドライバは、前記ｎ個のゲート出力パルスとｎ個のイネーブル信号に基づくｍ個の走査信号を、ｍ本の走査線にそれぞれ出力し、前記データドライバは、前記ｍ本の走査線がそれぞれ属する表示領域に対応した極性の画像信号を、前記走査信号が出力される順番で前記データ線に出力することを特徴とする。なお、ｎは２以上の整数を表わしている。
【００２８】
この構成では、映像信号における１垂直期間内においてｎ個のゲート出力パルスが画像表示領域内の別々の走査線位置に立ち上がり、それぞれがクロック信号に同期して画像表示領域の上段側から下段側に向けてシフトしていく。そして、走査信号は、これらのゲート出力パルスの立ち上がる走査線の内、イネーブル信号により選択されたものに対して出力される。これにより、走査線を一部（複数本）飛び越した形で走査を行なうことが可能となる。
【００２９】
また、前記ｎ個のゲート出力パルスは、互いに前記画像信号の１／２垂直期間だけずれたタイミングで上記走査ドライバに入力される２つのパルスであり、前記ｎ個のイネーブル信号は、交互にパルスが立ち上がる第１，第２のイネーブル信号であり、上記走査ドライバでは同時にパルスが立ち上がる前記２つのゲート出力パルスのそれぞれと、交互にパルスが立ち上がる第１，第２のイネーブル信号のそれぞれと、に基づいて、２つの走査信号が順次出力され、前記２つの走査信号はそれぞれ、画像信号における１／２垂直期間に対応する分だけずれた位置にある各走査線に出力され、前記複数の走査線を配列方向において第１及び第２の２つの領域に分けたときに、前記第１のイネーブル信号は前記第１の領域に配置された複数の走査線に割り当てられ、前記第２のイネーブル信号は前記第２の領域に配置された複数の走査線に割り当てられることが望ましい。
【００３０】
この構成では、同時に２つのゲート出力パルスが映像信号における１／２画面分ずれた位置に立ち上がり、それぞれがクロック信号に同期して画像表示領域の上段側から下段側に向けてシフトしていく。そして、走査信号は、これらのゲート出力パルスの立ち上がる走査線の内、イネーブル信号により選択されたものに対して出力される。この際、第１のイネーブル信号は第１の表示領域、第２のイネーブル信号は第２の表示領域にそれぞれ割り当てられているため、走査線は画像表示領域の上段側のものと下段側のものとが交番的に選択されることとなる。これにより、１／２画面分の走査線を飛び越しつつ、画像表示領域の上段側と下段側とを行ったり来たりしながら全ての走査線にわたって走査を行なうことができる。
【００３１】
また、前記ｎ個のゲート出力パルスは、前記画像信号の１／４垂直期間だけずれたタイミングで前記走査ドライバに入力される４つのパルスであり、前記ｎ個のイネーブル信号は、順次パルスが立ち上がる第１〜第４の４つのイネーブル信号であり、上記走査線ドライバでは同時にパルスが立ち上がる４つのゲート出力パルスと、順次パルスが立ち上がる第１〜第４の４つのイネーブル信号のいずれかとに基づいて４つの走査信号が順次出力され、前記４つの走査信号はそれぞれ、画像信号における１／４垂直期間に対応する分ずつ、ずれた位置にある各走査線に出力され、前記複数の走査線を配列方向に沿って第１から第４の４つの領域に分けたときに、前記第１から第４のイネーブル信号はそれぞれ前記第１から第４の領域のいずれかに配置された複数の走査線に割り当てられることが望ましい。
【００３２】
この構成では、同時に４つのゲート出力パルスが映像信号における１／４画面分ずれた位置に立ち上がり、それぞれがクロック信号に同期して画像表示領域の上段側から下段側に向けてシフトしていく。そして、走査信号は、これらのゲート出力パルスの立ち上がる走査線の内、イネーブル信号により選択されたものに対して出力される。この際、第１のイネーブル信号は第１の表示領域、第２のイネーブル信号は第２の表示領域、第３のイネーブル信号は第３の表示領域、第４のイネーブル信号は第４の表示領域にそれぞれ割り当てられているため、走査線は第１，第２，第３，第４の表示領域内のものが交番的に選択されることとなる。これにより、１／４画面分の走査線を飛び越しつつ、各表示領域を行ったり来たりしながら全ての走査線にわたって走査を行なうことができる。
【００３３】
また、前記ｎ個のゲート出力パルスは、前記画像信号の１／２垂直期間だけずれたタイミングで前記走査ドライバに入力される２つのパルスであり、前記ｎ個のイネーブル信号は、交互にパルスが立ち上がる第１，第２のイネーブル信号であり、上記走査ドライバでは同時にパルスが立ち上がる前記２つのゲート出力パルスのそれぞれと、交互にパルスが立ち上がる第１，第２のイネーブル信号のそれぞれとに基づいて、２つの走査信号が順次出力され、前記２つの走査信号はそれぞれ、画像信号における１／２垂直期間に対応する分だけずれた位置にある各走査線に出力され、前記第１のイネーブル信号は前記複数の走査線のうち奇数番目の走査線に割り当てられ、前記第２のイネーブル信号は前記複数の走査線のうち偶数番目の走査線に割り当てられることが望ましい。
この構成では、映像信号における１垂直期間内において２つのゲート出力パルスが１／２画面分ずれた位置に立ち上がり、それぞれがクロック信号に同期して画像表示領域の上段側から下段側に向けてシフトしていく。
【００３４】
例えば、２つのゲート出力パルスは最上部側からｋ本目と、ｓ＋ｋ本目（ｓは奇数）の走査線位置に立ち上がることができる。このとき、走査信号は、これらのゲート出力パルスの立ち上がる走査線の内、イネーブル信号により選択されたものに対して出力される。この際、第１のイネーブル信号は画像表示領域の最上部側から奇数本目、第２のイネーブル信号は偶数本目の走査線に割り当てられているため、第１，第２のイネーブル信号を、走査線ドライバのシフトクロックと位相をずらしながら、例えば第１，第１，第２，第２，第１，第１，・・・の順序で立ち上げることで、画像表示領域の最上部側から１本目，ｓ＋１本目，２本目，ｓ＋２本目，３本目，ｓ＋３本目，・・・の順序で、画面の上段側，下段側の走査線が交互に選択されることとなる。
【００３５】
また、これらの構成では、前記画像信号を記憶するメモリが備えられ、外部から入力された画像信号は上記データドライバに供給される一方、上記メモリに記憶され、上記データドライバは、外部から入力された画像信号と、上記メモリから読み出された画像信号とを１水平期間毎に交互に前記データ線に供給し、上記メモリから読み出された画像信号の所定電位に対する極性と、上記外部から供給された画像信号の所定電位に対する極性とは互いに逆の極性であることが好ましい。このような構成とすることで、メモリ容量を少なくし、部材コストを低減することができる。
【００３６】
つまり、この構成では、外部からの画像信号によって１ライン毎に画像が書き込まれる間に、メモリから読み出された画像データによっても画像が書き込まれるため、画像は実質的に倍速で（外部から入力される画像信号の２倍の周波数で）書き込まれることとなる。通常、倍速駆動を行なう場合には２画面分（２フィールド分）のメモリが必要となるが、本構成では、外部から入力された画像信号をそのままデータ線に出力することで画面の半分が書き込まれるため、メモリ容量は表示画面全体の半分の容量だけあればよい。このため、通常のものに比べてメモリ容量が１／４で済み、部材コストを大幅に低減することができる。また、本構成では画素に対して倍速書き込みが行なわれるので、フリッカが抑制される。
【００３７】
本発明の液晶装置の駆動方法は、互いに交差する複数のデータ線および複数の走査線と、前記データ線および前記走査線の交差に対応して設けられた画素とを有する液晶装置の駆動方法であって、所定期間毎に所定電位に対する極性が反転する画像信号を前記複数のデータ線の各々に供給するとともに、各々が異なるタイミングで立ち上がる複数のパルス信号に基づいて、１水平期間毎に、前記複数の走査線のうち所定本数の走査線を飛び越しつつ前記複数の走査線の各々を選択し、任意の１水平期間において、前記画像信号の前記所定電位に対する正極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号が供給される複数の走査線が互いに隣接し、前記所定電位に対する負極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号が供給される複数の走査線が互いに隣接するように駆動を行うことを特徴とする。
【００３８】
本発明の液晶装置の駆動方法によれば、上記本発明の液晶装置と同様の作用、効果が得られる。
すなわち、任意の１水平期間毎に、正極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号が供給される複数の走査線が互いに隣接し、負極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号が供給される複数の走査線が互いに隣接しているので、画面内のある程度の広さを持った正電位印加領域と負電位印加領域とが所定の周期で反転し、それぞれの領域としては面反転駆動が行われる。本発明の場合、結果的に領域毎には面反転駆動が行われながらも、データ線側については従来のライン反転駆動と同様の動作を行っているので、クロストークを抑制しつつ、画面の場所による表示の不均一を回避することができる。また、１水平期間の大部分を画素への書き込みに費やすので、書き込みが不充分になる等の問題が生じることもない。
【００３９】
また、１垂直期間において、前記所定電位に対して正極性の電位の画像信号が各前記データ線に印加される時間と、前記所定電位に対して負極性の電位の画像信号が各前記データ線に印加される時間とが等しいことが望ましい。また、１垂直期間において、隣接する２本の走査線に対応する２つの画素群に対して、１垂直期間の５０％以上の時間、同極性の電位を書き込むことが望ましい。また、画像信号の所定電位に対する極性が反転する単位期間を１水平期間とすることが望ましい。
【００４０】
具体的な走査の順序として、例えば前記複数の走査線の数を２ｍ本としたときに、所定の走査線に対して正極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号を供給した後、所定の走査線からｍ本分離れた走査線に対して負極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号を供給し、以降上記の動作を繰り返し、２水平期間毎に隣接する走査線に対応する画素群に同極性の電位を書き込むことができる。
【００４１】
あるいは、前記複数の走査線の数を４ｍ本としたときに、所定の走査線に対して正極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号を供給し、所定の走査線からｍ本分離れた走査線に対して負極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号を供給し、所定の走査線から２ｍ本分離れた走査線に対して正極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号を供給し、所定の走査線から３ｍ本分離れた走査線に対して負極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号を供給し、以降上記の動作を繰り返し、４水平期間毎に隣接する走査線に対応する画素群に同極性の電位を書き込むことができる。
【００４２】
また、書き込み走査周波数を１００Ｈｚ以上の周波数にすることが望ましい。
これにより、画素への書き込み極性差に起因するフリッカを目立たなくすることが可能となる。
【００４３】
また、本発明の液晶装置の駆動方法は、画像信号が供給される複数の画素がマトリクス状に配列された液晶装置の駆動方法であって、画像信号と画像信号を遅延させた画像信号とを、１水平期間毎に交互に供給するとともに、１垂直走査期間毎に前記画像信号の所定電位に対する極性を反転させることを特徴とする。
【００４４】
このような駆動方法では、データ線については従来と略同様のライン反転駆動を行なうことでクロストークを抑制しつつ、一方では、画面内にある程度の広さを持った正電位印加領域と負電位印加領域とを形成することで、画面の場所による表示の不均一を回避することができる。また、１水平期間の大部分を画素の書き込みに費やすので、書き込みが不十分になる等の問題が生じることもない。
【００４５】
また、このような液晶装置に、メモリを設け、外部から入力された画像信号とメモリから読み出された画像データとを用いて駆動を行なうようにしてもよい。
すなわち、本発明の液晶装置の駆動方法は、画像表示領域にマトリクス状に配列され、画像信号が供給される複数の画素と、メモリとを備えた液晶装置の駆動方法であって、１垂直走査期間分の画像信号をもとに第１，第２の１垂直走査期間分の画像信号を生成する際に、外部から入力された画像信号を第１の１垂直走査期間分の画像信号とし、前記外部から供給された画像信号を上記メモリに記憶させて上記外部から供給された画像信号に対して遅延させて第２の１垂直走査期間分の画像信号とし、前記第１，第２の１垂直走査期間分の画像信号を１水平期間毎に交互に出力して前記画素に供給し、前記第２の１垂直走査期間分の画像信号の所定電位に対する極性と前記第１の１垂直走査期間分の画像信号の所定電位に対する極性とを逆極性にすることを特徴とする。
【００４６】
この駆動方法によってもクロストークを抑制しつつ、画面の場所による表示の不均一を回避できる。また、本駆動方法では、１つのフレームデータを複数のフィールドデータに分けたことで、実質的に倍速以上で駆動されることとなるため、フリッカを抑制することができる。通常、倍速等の駆動を行なう場合には、２フィールド分のメモリ容量が必要となるが、本方法では、外部からの画像信号をそのままデータ線に出力することで画面の一部が書き込まれるため、必要となるメモリ容量は１フィールド分よりも少なくて済む。例えば、１つのフレームデータを２つのフィールドデータに分けた場合には、駆動は倍速で行なわれ、メモリは１／２フィールド分あればよい。このため、部材コストが大幅に低減され、コスト的に有利となる。
【００４７】
本発明の投射型表示装置は、照明装置と、前記照明装置から射出される光を変調する光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投射する投射装置とを有する投射型表示装置であって、前記光変調装置として、上記本発明の液晶装置を備えたことを特徴とする。また、画像信号を一旦蓄えた後、前記走査線の走査順序に従って画素へ書き込む画像信号が読み出されるフレームメモリが備えられることが好ましい。
この構成によれば、上記本発明の液晶装置を備えたことで表示品位に優れた投射型表示装置を実現することができる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態を図１〜図１０を参照して説明する。
本実施の形態では、投射型表示装置の光変調装置として用いる液晶ライトバルブ（液晶装置）の例を挙げて説明する。
図１は本実施の形態の液晶ライトバルブの概略構成図、図２は図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図、図３は液晶ライトバルブを構成するマトリクス状に形成された複数の画素の等価回路図、図４は駆動回路部を含むブロック図、図５は駆動回路部内の走査ドライバの構成を示す回路図、図６は図５中の要部の詳細回路図、図７は液晶ライトバルブの動作を説明するためのタイミングチャート、図８は図７中の要部を取りだして示すタイミングチャート、図９は画面のイメージを示す図、図１０は画面の動きを説明するための図である。なお、各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００４９】
（液晶ライトバルブの全体構成）
本実施の形態の液晶ライトバルブ１の構成は、図１および図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上に、シール材５２が対向基板２０の縁に沿うように設けられており、その内側に並行して額縁としての遮光膜５３（周辺見切り）が設けられている。シール材５２の外側の領域には、データドライバ（データ線駆動回路）２０１および外部回路接続端子２０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられており、走査ドライバ（走査線駆動回路）１０４がこの一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。
【００５０】
さらに、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査ドライバ１０４間を接続するための複数の配線１０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための上下導通材１０６が設けられている。そして、図２に示すように、図１に示したシール材５２とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板２０がシール材５２によりＴＦＴアレイ基板１０に固着されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間にＴＮ液晶等からなる液晶層５０が封入されている。また、図１に示すシール材５２に設けられた開口部５２ａは液晶注入口であり、封止材２５によって封止されている。
【００５１】
図３において、本実施の形態における液晶ライトバルブ１の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素には夫々、画素電極９と当該画素電極９をスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａがＴＦＴ３０のソース領域に電気的に接続されている。本実施の形態の液晶ライトバルブ１は、ｎ本のデータ線６ａと２ｍ本の走査線３ａとを有している（ｎ，ｍはともに自然数）。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしても良い。
【００５２】
また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで各走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇ２ｍを後述するように飛び越しつつ印加するように構成されている。画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板２０に形成された共通電極との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９と共通電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が設けられている。
【００５３】
本実施の形態の液晶ライトバルブ１の駆動回路部６０は、上述のデータドライバ２０１、走査ドライバ１０４の他、図４に示すように、コントローラ６１、第１フレームメモリ６２、第２フレームメモリ６３の２画面分のフレームメモリ、ＤＡコンバータ６４などから構成されている。第１フレームメモリ６２、第２フレームメモリ６３のうちの一方は外部から入力された１フレーム分の映像を一時的に蓄えるためのもの、また他方は表示用に用いられ、１フレーム毎に役割が入れ替わるものである。コントローラ６１は、垂直同期信号Ｖsync、水平同期信号Ｈsync、ドットクロック信号dotclk、および画像信号DATAが入力され、第１フレームメモリ６２、第２フレームメモリ６３の制御、および書き込む走査線３ａに対応したデータのフレームメモリからの読み出しを行う。ＤＡコンバータ６４は、フレームメモリから読み出されたデータをＤＡ変換してデータドライバ２０１に供給するものである。
【００５４】
走査ドライバ１０４の構成は、図５に示すように、コントローラ６１からゲート出力パルスＤＹ、クロック信号ＣＬＹ、反転クロック信号ＣＬＹ’がそれぞれ入力されるシフトレジスタ６６と、シフトレジスタ６６からの出力が入力される２ｍ個のＡＮＤ回路６７を有している。２ｍ本の走査線３ａが画面中央部のｍ本目とｍ＋１本目を境として２つのブロックに分かれており、シフトレジスタ６６からの各出力に２つのイネーブル信号のいずれかが接続されている。すなわち、走査線Ｇ１〜Ｇｍに対応するＡＮＤ回路６７にはシフトレジスタ６６からの出力とイネーブル信号ＥＮＢ１が入力され、走査線Ｇｍ＋１〜Ｇ２ｍに対応するＡＮＤ回路６７にはシフトレジスタ６６からの出力とイネーブル信号ＥＮＢ２が入力される構成となっている。画面中央部において、シフトレジスタ６６の内部構成を含めて示したのが図６である。
【００５５】
（液晶ライトバルブの動作）
上記構成の駆動回路部６０の動作を図７、図８を用いて説明する。
駆動回路部６０においては、図７に示すように、入力される映像信号の１垂直期間中にゲート出力パルスＤＹが２回出力される。ゲート出力パルスＤＹは、１水平期間毎に１パルスが立ち上がるクロック信号ＣＬＹによって走査ドライバ１０４のシフトレジスタ６６中をシフトしていく。ここで、図８（図７の符号Ａの個所を拡大したもの）に示すように、ゲート出力パルスＤＹが画面中央部の異なるイネーブル信号によって制御される領域（具体的にはＧｍ＋１本目の走査線）に差し掛かったとき、イネーブル信号ＥＮＢ１とイネーブル信号ＥＮＢ２の位相が逆転する。以上の動作によって、ゲートパルスは走査線ｍ本分離れた画面上の２個所に交互に出力される。すなわち、所定の走査線からｍ本離れた走査線に飛び越しては前記所定の走査線の次段の走査線に戻り、その走査線からｍ本離れた走査線に飛び越してはまたその次段の走査線に戻るというように（つまり、走査線Ｇ_１、走査線Ｇ_ｍ＋１、走査線Ｇ_２、走査線Ｇ_ｍ＋２、Ｇ_３、…という順序で）順次出力される。ここでイネーブル信号ＥＮＢ１、ＥＮＢ２はそのパルス幅が入力される映像信号の１水平期間の約１／２となっている。このようにゲート出力パルスＤＹ、イネーブル信号ＥＮＢ１、ＥＮＢ２を出力する事により、ライトバルブにとっての１水平期間は、入力される映像信号の１／２となる。
【００５６】
一方、データドライバ２０１からの出力であるデータ信号Ｓｘは、コモン電位ＬＣＣＯＭを中心として１水平期間毎に正極性電位と負極性電位とに極性が反転する。したがって、データ信号Ｓｘ側が１水平期間毎に極性反転しつつ、ゲートパルス側は上記の順番で走査線ｍ本分離れた画面の２個所に交互に出力されることになる。その結果、画面上は、図９に示すように、ある１水平期間に着目すると、例えば走査線Ｇ_３〜Ｇ_ｍ＋２に対応するドットは正極性電位のデータが書き込まれる領域（以下、単に正極性領域という）となり、走査線Ｇ_１〜Ｇ_２及びＧ_ｍ＋３〜Ｇ_２ｍに対応するドットは負極性電位のデータが書き込まれる領域（以下、単に負極性領域という）となるというように、画面内があたかも異なる極性のデータが書き込まれた正極性領域と負極性領域の３つの領域に分割されたような状態となる。
【００５７】
図９は任意の１水平期間の瞬間を見た画面のイメージを示しており、図１０は時間の流れを追って画面上の極性の変化の状態を示すものである。図１０の横軸を時間（単位：１水平期間）とすると、例えば第１水平期間では走査線Ｇ_２ｍに対応するドットに負電位が書き込まれ、次の第２水平期間では第１水平期間で負電位が書き込まれていた走査線Ｇ_ｍ＋１に対応するドットに正電位が書き込まれ、次の第３水平期間では第１、第２水平期間で正電位が書き込まれていた走査線Ｇ_１に対応するドットに負電位が書き込まれ、この書き込み動作が以降繰り返される。したがって、正極性領域と負極性領域はそれぞれ２水平期間毎に１ラインずつ移動していき、走査線が画面の半分を移動したときに正極性領域と負極性領域とが完全に反転する。つまり１画面の書き換えが行われたことになる。この方法によると、走査線が全画面を移動することにより、書き換えは２度行われる事になり、結果的に入力映像信号に対し、１垂直期間が１／２になることになる。
【００５８】
換言すると、本実施形態では、１つのフィールドデータを連続した複数のフィールドデータとして、書き込み開始時期を１垂直期間内でずらしながら１水平期間毎に交番的に書き込むとともに、連続したフィールドの間でデータの書き込み極性を反転させている。具体的には、１つのフィールドデータを互いに極性の異なる第１，第２の２つのフィールドデータに分け、これらのフィールドデータを１／２垂直期間だけシフトさせて重ね書きしている。このため、走査線側については、一部（複数本）の走査線を飛び越しつつ、行ったり来たりしながら全ての走査線にわたって走査が行なわれる。このため、任意の１垂直期間で見たときに、画面内には各フィールドに対応して正電位印加領域と負電位印加領域とからなる複数の領域が存在することとなる。
【００５９】
本実施の形態の液晶ライトバルブにおいては、このように画面の半分の広さを持った正極性領域と負極性領域とが１垂直期間で反転することになり、領域毎には面反転駆動が行われる。１垂直期間において、任意の１ドットと隣接する１ドットとの間は２／２ｍの時間だけは逆極性電位となるが、残りの大部分の時間（２ｍ−２）／２ｍは同極性電位となっているので、ディスクリネーションはほとんど発生しない。一方、データ線６ａ側は図８に信号波形を示したように、信号極性については従来のライン反転駆動と同様の動作を行っているので、従来の面反転方式で駆動したときのように画面の上側の画素と下側の画素で画素電極−データ線間の時間的な電位の関係に大きな差異が生じることがなく、クロストークを抑制しつつ、画面の場所による表示の不均一を回避することができる。また、従来の技術と異なり、１水平期間の大部分を画素への書き込みに費やすので、書き込みが不充分になる等の問題が生じることもない。
また本実施の形態の場合、走査周波数は入力映像信号周波数の倍の周波数である１００Ｈｚ以上の周波数となるので、フリッカを確実に抑制することができる。
【００６０】
［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態を図１１、図１２を参照して説明する。
本実施の形態の液晶ライトバルブ（液晶装置）の基本構成は第１の実施の形態とほぼ同様であり、画面内を４分割して面反転を行う点のみが異なっている。すなわち、本実施形態は、１つのフィールドデータを第１，第２，第３，第４の連続した４つのフィールドデータとして、書き込み開始時期を１／４垂直期間だけシフトさせて重ね書きした駆動例である。なお、１フィールド内ではデータの書き込み極性は等しく、隣接するフィールド同士（即ち、第１と第２，第２と第３，第３と第４，第４と第１のフィールド同士）ではそのデータの書き込み極性が互いに異なるようにしている。
図１１は本実施の形態の液晶ライトバルブにおける任意の１水平期間の瞬間を見た画面のイメージを示す図、図１２は液晶ライトバルブの動作を説明するためのタイミングチャートである。本実施の形態では液晶ライトバルブの基本構成に関する説明は省略し、動作についてのみ説明する。
【００６１】
第１の実施の形態では走査線３ａの数を２ｍ本としたが、本実施の形態においては便宜上４ｍ本とする。そして、走査ドライバ１０４内を、走査線Ｇ_１〜Ｇ_ｍ、走査線Ｇ_ｍ＋１〜Ｇ_２ｍ、走査線Ｇ_２ｍ＋１〜Ｇ_３ｍ、走査線Ｇ_３ｍ＋１〜Ｇ_４ｍの４つのブロックに分割し、４つのイネーブル信号を用いる。またこのとき、入力される映像信号の１垂直期間中にゲート出力パルスＤＹは４回出力される。
【００６２】
本実施の形態の場合、図１２に示すように、ゲートパルスは走査線ｍ本分離れた画面上の４個所に順番に出力される。すなわち、所定の走査線からｍ本離れた走査線に飛び越し、さらにその走査線からｍ本離れた走査線（最初の走査線からは２ｍ本離れた走査線）に飛び越し、さらにその走査線からｍ本離れた走査線（最初の走査線からは３ｍ本離れた走査線）に飛び越した後、前記所定の走査線の次段の走査線に戻るというように（つまり、走査線Ｇ_１、走査線Ｇ_ｍ＋１、走査線Ｇ_２ｍ＋１、走査線Ｇ_３ｍ＋１、走査線Ｇ_２、走査線Ｇ_ｍ＋２、走査線Ｇ_２ｍ＋２、走査線Ｇ_３ｍ＋２、…という順序で）順次出力される。
【００６３】
一方、データドライバ２０１からの出力であるデータ信号Ｓｘは、コモン電位ＬＣＣＯＭを中心として１水平期間毎に正極性電位と負極性電位とに極性が反転する。したがって、データ信号Ｓｘ側が１水平期間毎に極性反転しつつ、ゲートパルス側は上記の順番で走査線ｍ本分ずつ離れた画面の４個所に順番に出力されることになる。その結果、画面上は、図１１に示すように、ある１水平期間に着目すると、例えば走査線Ｇ_１〜Ｇ_２，に対応するドットは負極性領域となり、Ｇ_３〜Ｇ_ｍ＋２に対応するドットは正極性領域となり、走査線Ｇ_ｍ＋３〜Ｇ_２ｍ＋２に対応するドットは負極性領域となり、走査線Ｇ_２ｍ＋３〜Ｇ_３ｍ＋２に対応するドットは正極性領域となり、走査線Ｇ_３ｍ＋３〜Ｇ_４ｍに対応するドットは負極性領域となるというように、画面内があたかも異なる極性のデータが書き込まれた正極性領域と負極性領域の５つの領域に分割されたような状態となる。
【００６４】
この書き込み動作が以降繰り返され、正極性領域と負極性領域はそれぞれ４水平期間毎に１ドットずつ移動していき、１垂直期間で画面の１／４を移動する。つまり、１垂直期間で正極性領域と負極性領域とが完全に反転する。
【００６５】
本実施の形態においても、クロストークを抑制しつつ、画面の場所による表示の不均一を回避することができる、書き込みが不充分になる等の問題が生じることがない、といった第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
［第３の実施の形態］
以下、本発明の第３の実施の形態を図１３を参照して説明する。
本実施の形態の液晶ライトバルブ（液晶装置）の基本構成は第１、第２の実施の形態とほぼ同様であり、走査線の走査順序のみが異なっている。
図１３は本実施の形態の液晶ライトバルブの動作を説明するためのタイミングチャートである。本実施の形態では液晶ライトバルブの基本構成に関する説明は省略し、動作についてのみ説明する。
【００６７】
本実施の形態では走査線３ａの数を２ｍ本とする。第１、第２の実施の形態では、データドライバ２０１からの出力であるデータ信号Ｓｘがコモン電位ＬＣＣＯＭを中心として１水平期間毎に正極性電位と負極性電位とに極性反転していた。これに対して、本実施の形態では、図１３に示すように、データ信号Ｓｘがコモン電位ＬＣＣＯＭを中心として２水平期間毎に正極性電位と負極性電位とに極性反転している。
【００６８】
そして、本実施の形態の場合、ゲートパルスは隣接する２本の走査線に連続して出力された後、走査線ｍ本分を飛び越し、隣接する２本の走査線に連続して出力される。すなわち、所定の走査線に出力され、その走査線に隣接する走査線に出力され、前記所定の走査線からｍ本離れた走査線に飛び越して出力され、その走査線に隣接する走査線に出力され、前記所定の走査線に隣接する走査線に隣接する走査線に再度戻って出力され、以降この順番が繰り返される（つまり、走査線Ｇ_１、走査線Ｇ_２、走査線Ｇ_ｍ＋１、走査線Ｇ_ｍ＋２、走査線Ｇ_３、走査線Ｇ_４、走査線Ｇ_ｍ＋３、走査線Ｇ_ｍ＋４、…という順序）。
【００６９】
本実施の形態の場合、ある１水平期間に着目すると、画面上は図９に示す第１の実施の形態と同様、例えば走査線Ｇ_３〜Ｇ_ｍ＋２に対応するドットは正極性領域となり、走査線Ｇ_１〜Ｇ_２及びＧ_ｍ＋３〜Ｇ_２ｍに対応するドットは負極性領域となるというように、画面内があたかも異なる極性のデータが書き込まれた正極性領域と負極性領域の３つの領域に分割されたような状態となる。そして、この書き込み動作が以降の水平期間でも繰り返され、正極性領域と負極性領域はそれぞれ２水平期間毎に１ドットずつ移動していき、１垂直期間で画面の半分を移動する。つまり、１垂直期間で正極性領域と負極性領域とが完全に反転する。
【００７０】
本実施の形態においても、クロストークを抑制しつつ、画面の場所による表示の不均一を回避することができる、書き込みが不充分になる等の問題が生じることがない、といった第１、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７１】
［第４の実施の形態］
以下、本発明の第４の実施の形態を図１５〜図１８を参照して説明する。
本実施の形態の液晶ライトバルブ（液晶装置）の基本構成は第１の実施の形態とほぼ同様であり、駆動回路に備えられるメモリ及び走査ドライバの形態のみ異なっている。
【００７２】
本実施の形態の液晶ライトバルブ１の駆動回路部８０は、図１５に示すように、データドライバ２０１、走査ドライバ１０８、コントローラ８１、メモリ８２、ＤＡコンバータ６４などから構成されている。メモリ８２は外部から入力された半画面分（１／２フィールド分）の映像を一時的に蓄えるとともに、この記憶されたデータにより１／２垂直期間だけ遅延した画像信号を作り出すためのものである。コントローラ８１は、垂直同期信号Ｖsync、水平同期信号Ｈsync、ドットクロック信号dotclk、および画像信号DATAが入力され、メモリ８２の制御、および書き込む走査線３ａに対応したデータのメモリからの読み出しを行う。ＤＡコンバータ６４は、外部から入力された画像信号DATA及びこれと並行してメモリ８２から読み出される画像データをＤＡ変換してデータドライバ２０１に供給するものである。なお、外部からの画像信号DATAとメモリ８２から読み出された画像データとは、ＤＡコンバータ６４に対して書き込みに対する１水平期間毎に交番的に出力される。
【００７３】
走査ドライバ１０８の構成は、図１６に示すように、コントローラ８１からゲート出力パルスＤＹ、クロック信号ＣＬＹ、反転クロック信号ＣＬＹ’がそれぞれ入力されるシフトレジスタ６６と、シフトレジスタ６６からの出力が入力される２ｍ個のＡＮＤ回路６７を有している。２ｍ本の走査線３ａは画像表示領域の最上部から奇数本目に配置されたものと偶数本目に配置されたものとの２つのブロックに分かれており、シフトレジスタ６６からの各出力に２つのイネーブル信号のいずれかが接続されている。すなわち、偶数本目の走査線Ｇ_２，Ｇ_４，・・・，Ｇ_ｍ，Ｇ_ｍ＋２，・・・，Ｇ_２ｍに対応するＡＮＤ回路６７にはシフトレジスタ６６からの出力とイネーブル信号ＥＮＢ１が入力され、奇数本目の走査線Ｇ_１，Ｇ_３，・・・，Ｇ_ｍ＋１，Ｇ_ｍ＋３，・・・，Ｇ_２ｍ−１に対応するＡＮＤ回路６７にはシフトレジスタ６６からの出力とイネーブル信号ＥＮＢ２が入力される構成となっている。画面中央部において、シフトレジスタ６６の内部構成を含めて示したのが図１７である。
【００７４】
上記構成の駆動回路部８０の動作を図１８を用いて説明する。
駆動回路部８０においては、映像信号の１垂直期間中にゲート出力パルスＤＹが２回出力される。ここでそれぞれのＤＹは走査線の数で奇数本離れるタイミングで出力される。ゲート出力パルスＤＹは、映像信号の１水平期間毎に１パルスが立ち上がるクロック信号ＣＬＹによって走査ドライバ１０８のシフトレジスタ６６中をシフトしていく。一方、イネーブル信号ＥＮＢ１，ＥＮＢ２は、ＥＮＢ１，ＥＮＢ１，ＥＮＢ２，ＥＮＢ２，ＥＮＢ１，ＥＮＢ１，ＥＮＢ２，ＥＮＢ２，・・・の順で、書き込みの２水平期間毎に交番的に立ち上がり、これらのイネーブル信号の立ち上がり位置に対応する走査線に対して走査信号が出力される。ここで２つの走査線は、ＤＹの出力タイミングに従い、奇数本離れた場所にあるのでそれぞれは異なるイネーブル信号により出力が制御される。以上の動作によって、ゲートパルスは走査線ｍ本分離れた画面上の２個所に交互に出力される。すなわち、所定の走査線からｍ本離れた走査線に飛び越しては前記所定の走査線の次段の走査線に戻り、その走査線からｍ本離れた走査線に飛び越してはまたその次段の走査線に戻るというように（つまり、走査線Ｇ_１、走査線Ｇ_ｍ＋１、走査線Ｇ_２、走査線Ｇ_ｍ＋２、Ｇ_３、…という順序で）順次出力される。
【００７５】
一方、データドライバ２０１からの出力であるデータ信号Ｓｘは、コモン電位ＬＣＣＯＭを中心として書き込みの１水平期間毎に正極性電位と負極性電位とに極性が反転する。したがって、データ信号Ｓｘ側が書き込みの１水平期間毎に極性反転しつつ、ゲートパルス側は上記の順番で走査線ｍ本分離れた画面の２個所に交互に出力されることになる。その結果、画面上は、例えば図９に示すように、ある１水平期間に着目すると、例えば走査線Ｇ_３〜Ｇ_ｍ＋２に対応するドットは正極性電位のデータが書き込まれる領域（以下、単に正極性領域という）となり、走査線Ｇ_１〜Ｇ_２及びＧ_ｍ＋３〜Ｇ_２ｍに対応するドットは負極性電位のデータが書き込まれる領域（以下、単に負極性領域という）となるというように、画面内があたかも異なる極性のデータが書き込まれた正極性領域と負極性領域の３つの領域に分割されたような状態となる。すなわち、本実施形態では、イネーブル信号の立て方は異なるものの、上記第１実施形態と同様の走査が行なわれる。
【００７６】
換言すると、本実施形態では、１つのフィールドデータを連続した第１，第２のフィールドデータとして、外部から入力された画像信号を第１のフィールドデータとしてそのまま書き込みつつ、この画像信号を上記メモリに記憶させて上記画像信号に対して遅延した第２のフィールドデータを作り出し、これらのフィールドデータを交番的に書き込むとともに、第２のフィールドデータの極性を第１のフィールドデータに対して反転させている。
【００７７】
このため、本実施形態でも、クロストークを抑制しつつ、画面の場所による表示の不均一を回避できる。また、本実施形態では、１つのフレームデータを２つのフィールドデータとして、一方のフィールドデータに外部から入力される画像信号をそのまま用いているため、画像は実質的に倍速（即ち、外部から入力される画像信号の２倍の周波数）で書き込まれることとなる。通常、倍速駆動を行なう場合には、２画面分（２フィールド分）のメモリ容量が必要となるが、本構成では、外部からの画像信号をそのままデータ線に出力することで画面の半分が書き込まれるため、メモリ容量は表示画面全体の半分の容量（即ち、１／２フィールド分）だけあればよい。このため、通常のものに比べてメモリ容量が１／４で済み、部材コストを大幅に低減することができる。また、本実施形態では、画素に対して倍速書き込みが行なわれるので、フリッカが抑制される。
【００７８】
［投射型液晶装置］
図１４は上記実施の形態の液晶ライトバルブを３個用いた、いわゆる３板式の投射型液晶表示装置（液晶プロジェクタ）の一例を示す概略構成図である。図中、符号１１００は光源、１１０８はダイクロイックミラー、１１０６は反射ミラー、１１２２，１１２３，１１２４はリレーレンズ、１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂは液晶ライトバルブ、１１１２はクロスダイクロイックプリズム、１１１４は投射レンズ系を示す。
【００７９】
光源１１００は、メタルハライド等のランプ１１０２とランプ１１０２の光を反射するリフレクタ１１０１とから構成されている。青色光・緑色光反射のダイクロイックミラー１１０８は、光源１１００からの白色光のうちの赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー１１０６で反射され、赤色光用液晶ライトバルブ１００Ｒに入射される。
【００８０】
一方、ダイクロイックミラー１１０８で反射された色光のうち、緑色光は、緑色光反射のダイクロイックミラー１１０８によって反射され、緑色用液晶ライトバルブ１００Ｇに入射される。一方、青色光は、第２のダイクロイックミラー１１０８も透過する。青色光に対しては、光路長が緑色光、赤色光と異なるのを補償するために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３、出射レンズ１１２４を含むリレーレンズ系からなる導光手段１１２１が設けられ、これを介して青色光が青色光用液晶ライトバルブ１００Ｂに入射される。
【００８１】
各ライトバルブ１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂにより変調された３つの色光はクロスダイクロイックプリズム１１１２に入射する。このプリズムは、４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されたものである。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ系１１１４によってスクリーン１１２０上に投射され、画像が拡大されて表示される。
【００８２】
上記構成の投射型液晶表示装置においては、上記実施の形態の液晶ライトバルブを用いたことにより、表示の均一性に優れた投射型液晶表示装置を実現することができる。
【００８３】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記の実施の形態では画面上を異なる極性電位を書き込む２つの領域あるいは４つの領域に分割した例を示したが、分割数はこれに限るものではなく、さらに分割数を多くしても良い。ただし、分割数を多くすればする程、隣接する走査線に逆極性電位が印加された状態となる時間が長くなる。その場合でも、時間にして少なくとも１垂直期間の５０％以上の割合で同極性電位が印加された状態とすることが望ましい。また、各領域内での走査の順序については上記実施の形態に限らず、適宜変更が可能である。
【００８４】
また、上記第４実施形態では、１つのフィールドデータを２つのフィールドデータに分けたが、この代わりに、１つのフィールドデータを３つ以上のフィールドデータに分けることも可能である。この場合、いずれかのフィールドデータに外部からの画像信号を用い、それ以外のフィールドデータには、それぞれ別々のメモリに記憶されたデータを用いる。
【００８５】
また、上記実施形態ではＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型の液晶装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば画素スイッチング素子にＴＦＤ（Thin Film Diode）を用いたものや、パッシブマトリクス型のもの等、複数の画素をマトリクス駆動する種々の表示装置に対しても本発明を適用することができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、クロストークを抑制しつつ、画面の場所による表示の不均一を回避できるとともに、書き込みが不充分になる等の問題が生じることがない液晶装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態の液晶ライトバルブの概略構成を示す平面図である。
【図２】 図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。
【図３】 同、液晶ライトバルブを構成するマトリクス状に形成された複数の画素の等価回路図である。
【図４】 同、液晶ライトバルブの駆動回路部を含むブロック図である。
【図５】 同、駆動回路部内の走査ドライバの構成を示す回路図である。
【図６】 図５中の要部の詳細回路図である。
【図７】 同、液晶ライトバルブの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】 図７中の要部を取りだして示すタイミングチャートである。
【図９】 同、液晶ライトバルブの画面のイメージを示す図である。
【図１０】 同、画面の動きを説明するための図である。
【図１１】 本発明の第２の実施の形態の液晶ライトバルブの画面のイメージを示す図である。
【図１２】 同、液晶ライトバルブの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１３】 本発明の第３の実施の形態の液晶ライトバルブの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１４】 本発明の液晶装置を用いた投射型表示装置の一例を示す概略構成図である。
【図１５】 本発明の第４の実施の形態の液晶ライトバルブの駆動回路部を含むブロック図である。
【図１６】 同、駆動回路部内の走査ドライバの構成を示す回路図である。
【図１７】 図１６中の要部の詳細回路図である。
【図１８】 同、液晶ライトバルブの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ 液晶ライトバルブ
３ａ 走査線
６ａ データ線
９ 画素電極
３０ ＴＦＴ（スイッチング素子）
６０，８０ 駆動回路部
６１，８１ コントローラ
６２ 第１フレームメモリ
６３ 第２フレームメモリ
８２ メモリ（ＦＩＦＯ）
１０４，１０８ 走査ドライバ
２０１ データドライバ

Claims (7)

1. 互いに交差する複数のデータ線及び複数（ｍ本）の走査線と、前記データ線及び走査線の交差に対応して設けられた画素と、これらの画素からなる画像表示領域を備えた液晶装置において、
   前記画像表示領域は、複数の走査線からなり所定電位に対して正極性の画像信号が供給される表示領域と、複数の走査線からなり前記所定電位に対して負極性の画像信号が供給される表示領域とを、それぞれ１乃至複数を含むｎ個の表示領域からなり、
   前記ｎ個の表示領域の走査線に走査信号を供給する走査ドライバと、前記ｎ個の表示領域のデータ線に画像信号を供給するデータドライバとを備え、
   前記走査ドライバには、画像信号における１垂直期間内にｎ個のゲート出力パルスがそれぞれ異なるタイミングで入力され、前記ｎ個のゲート出力パルスがそれぞれクロック信号に同期して前記走査ドライバにおいてシフトされるとともに、各走査線には、順次にパルスが立ち上がるｎ個のイネーブル信号のいずれかが割り当てられ、
   前記走査ドライバは、各走査線に、前記ｎ個のゲート出力パルスのそれぞれと、前記走査線ごとに割り当てられたイネーブル信号とに基づき前記走査信号を論理合成して出力する論理合成回路を備え、
   前記走査ドライバは、前記ｎ個のゲート出力パルスとｎ個のイネーブル信号に基づくｍ個の走査信号を、ｍ本の走査線にそれぞれ出力し、
   前記データドライバは、前記ｍ本の走査線がそれぞれ属する表示領域に対応した極性の画像信号を、前記走査信号が出力される順番で前記データ線に出力することを特徴とする液晶装置。
2. 前記ｎ個のゲート出力パルスは、互いに前記画像信号の１／２垂直期間だけずれたタイミングで上記走査ドライバに入力される２つのパルスであり、
   前記ｎ個のイネーブル信号は、交互にパルスが立ち上がる第１，第２のイネーブル信号であり、
   上記走査ドライバでは同時にパルスが立ち上がる前記２つのゲート出力パルスのそれぞれと、交互にパルスが立ち上がる第１，第２のイネーブル信号のそれぞれと、に基づいて、２つの走査信号が順次出力され、
   前記２つの走査信号はそれぞれ、画像信号における１／２垂直期間に対応する分だけずれた位置にある各走査線に出力され、
   前記複数の走査線を配列方向において第１及び第２の２つの領域に分けたときに、前記第１のイネーブル信号は前記第１の領域に配置された複数の走査線に割り当てられ、前記第２のイネーブル信号は前記第２の領域に配置された複数の走査線に割り当てられることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
3. 前記ｎ個のゲート出力パルスは、前記画像信号の１／４垂直期間だけずれたタイミングで前記走査ドライバに入力される４つのパルスであり、
   前記ｎ個のイネーブル信号は、順次パルスが立ち上がる第１〜第４の４つのイネーブル信号であり、
   上記走査線ドライバでは同時にパルスが立ち上がる４つのゲート出力パルスと、順次パルスが立ち上がる第１〜第４の４つのイネーブル信号のいずれかとに基づいて４つの走査信号が順次出力され、
   前記４つの走査信号はそれぞれ、画像信号における１／４垂直期間に対応する分ずつ、ずれた位置にある各走査線に出力され、
   前記複数の走査線を配列方向に沿って第１から第４の４つの領域に分けたときに、前記第１から第４のイネーブル信号はそれぞれ前記第１から第４の領域のいずれかに配置された複数の走査線に割り当てられることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
4. 前記ｎ個のゲート出力パルスは、前記画像信号の１／２垂直期間だけずれたタイミングで前記走査ドライバに入力される２つのパルスであり、
   前記ｎ個のイネーブル信号は、交互にパルスが立ち上がる第１，第２のイネーブル信号であり、
   上記走査ドライバでは同時にパルスが立ち上がる前記２つのゲート出力パルスのそれぞれと、交互にパルスが立ち上がる第１，第２のイネーブル信号のそれぞれとに基づいて、２つの走査信号が順次出力され、
   前記２つの走査信号はそれぞれ、画像信号における１／２垂直期間に対応する分だけずれた位置にある各走査線に出力され、
   前記第１のイネーブル信号は前記複数の走査線のうち奇数番目の走査線に割り当てられ、前記第２のイネーブル信号は前記複数の走査線のうち偶数番目の走査線に割り当てられることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
5. 前記画像信号を記憶するメモリが備えられ、
   外部から入力された画像信号は上記データドライバに供給される一方、上記メモリに記憶され、
   上記データドライバは、外部から入力された画像信号と、上記メモリから読み出された画像信号とを１水平期間毎に交互に前記データ線に供給し、上記メモリから読み出された画像信号の所定電位に対する極性と、上記外部から供給された画像信号の所定電位に対する極性とは互いに逆の極性であることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
6. 照明装置と、前記照明装置から射出される光を変調する光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投射する投射装置とを有する投射型表示装置であって、
   前記光変調装置として、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする投射型表示装置。
7. 画像信号を一旦蓄えた後、前記走査線の走査順序に従って画素へ書き込む画像信号が読み出されるフレームメモリが備えられたことを特徴とする請求項６に記載の投射型表示装置。

Images