JP4941446B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置などの電気光学装置及び電子機器に関する。

従来より、電気光学装置として、アクティブマトリクス型の液晶表示装置が知られてい
る。このアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、複数の走査線及びコモン線、これら
走査線及びコモン線に略直交する複数のデータ線、ならびに、走査線及びデータ線の交差
に対応して設けられた複数の画素回路を有する第１の基板と、この第１の基板に対向して
設けられた第２の基板と、前記第１の基板及び前記第２の基板の間に設けられた電気光学
物質である液晶と、を備えている。

また、液晶表示装置には、走査線を駆動する走査線駆動回路と、データ線を駆動するデ
ータ線駆動回路と、が設けられている。

また、液晶の駆動方式には、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＶＡ（Ｖ
ｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式及びＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｃｅ−Ｓｗｉｔｃ
ｈｉｎｇ）方式等がある。

ここで、ＶＡ方式について説明する。ＶＡ方式では、図８に示すように、印加される電
圧がオフ状態のときには液晶分子が水平方向に対してほぼ垂直に直立し、背面から照射さ
れるバックライトの光が遮断され、黒表示となり（図８（Ａ））、また、印加される電圧
が所定値（中間値）のときには液晶分子が水平方向に対して所定の角度に維持され、背面
から照射されるバックライトの光の一部を透過し（図８（Ｂ））、さらに、印加される電
圧が最大値のときには液晶分子が水平方向に対してほぼ水平に均され、背面から照射され
るバックライトの光を全て透過し、白表示となる（図８（Ｃ））。

また、ＶＡ方式は、印加される電圧がオフ状態のときにはバックライトの光が液晶分子
の影響を受けず偏光板でほぼ完全に遮断されるので、ＴＮ方式等に比べて、純粋な黒を表
現でき、また、コントラスト比を高くしやすい特徴を有している。

また、ＶＡ方式では、立ち上がり（黒表示から白表示への変化）の応答速度と、立ち下
がり（白表示から黒表示への変化）の応答速度に比べ、中間の階調を表示する際の応答速
度が遅いという傾向がある。この中間階調の応答速度を改善するために、一般的に、オー
バードライブ処理が行われている（例えば、特許文献１参照。）。

ここで、オーバードライブ処理について説明をする。液晶表示装置は、入力された画像
信号から階調データを検出し、検出した階調データを補正回路とメモリに供給する。メモ
リは、階調データを１フレーム期間記憶した後、補正回路に出力する。

補正回路は、１フレーム前の階調データと、１フレーム後の階調データとを比較し、当
該比較結果に応じて１フレーム後の階調データを補正し、当該補正に応じた印加電圧を液
晶パネルに印加する。したがって、中間階調を表示する際には、液晶パネルに印加される
電圧を大きくすることにより、中間階調の応答速度を改善している。

特開２００３−１４３５５６号公報

しかしながら、このようなオーバードライブ処理を行うためには、１フレーム前の階調
データを一時的に記憶保持するためのメモリが必要となる。したがって、液晶表示装置の
駆動処理部にＲＡＭ等のメモリが搭載されていないタイプの場合には、オーバードライブ
処理のために専用のメモリを設ける必要があり、当該メモリを実装するために基板面積が
広くなり、コストアップにつながってしまう。

また、オーバードライブ処理においては、１フレーム前の階調データと、１フレーム後
の階調データとの比較演算を行うので、その分の電力が必要となる。

本発明の電気光学装置は、複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して画素と、低階調表示及び高階調表示への変化に要する応答と比較して、中間階調表示への応答速度が遅い電気光学物質と、を備える電気光学装置であって、各画素は、第１の画素電極と、当該第１の画素電極に対向して設けられた共通電極と、走査線から供給される選択電圧に応じて、データ線と第１の画素電極とを電気的に接続する第１のスイッチング素子と、を備える第１のサブ画素と、第２の画素電極と、当該第２の画素電極に対向して設けられた共通電極と、第１の画素電極と第２の画素電極とに接続される第２のスイッチング素子と、共通電極と第２の画素電極に接続される第３のスイッチング素子と、を備える第２のサブ画素と、を一組としてそれぞれ構成され、外部から供給された画像データの階調値を検出する階調値検出部と、階調値検出部により検出された階調値が中間階調とみなし得る所定の範囲内に入っているかどうかを判断する判断部と、複数の走査線を所定の順番で選択するための選択電圧を生成し、走査線に供給する走査線駆動回路と、判断部による判断結果に基づいて、画像データから所定の画像信号を生成し、生成した画像信号をデータ線に供給するデータ線駆動回路と、判断部において、階調値が中間階調とみなし得る所定の範囲内に入っていると判断された場合には、１水平走査期間内で、第２のスイッチング素子をオフ状態とし、第３のスイッチング素子をオン状態とし、判断部において、階調値が中間階調とみなし得る所定の範囲内に入っていないと判断された場合には、１水平走査期間内で、第２のスイッチング素子をオン状態とし、第３のスイッチング素子をオフ状態とする信号を第２のスイッチング素子と第３のスイッチング素子とに共通して接続される制御線に供給する切換部と、を有する。

本発明では、１フレーム前の階調値が中間階調とみなし得る所定の範囲内に入っていると判断された場合には、一組のサブ画素により構成される画素全体で、中間階調表示が行われるように、データ線に供給される画像信号を変調し、データ線に供給する。そして、切換部が、制御線を介して、１水平走査期間内で、第２のスイッチング素子をオフ状態とし、第３のスイッチング素子をオン状態する。また、１フレーム前の階調値が中間階調とみなし得る所定の範囲内に入っていないと判断された場合には、切換部が、制御線を介して、１水平走査期間内で、第２のスイッチング素子をオン状態とし、第３のスイッチング素子をオフ状態とする。したがって、本発明では、オーバードライブ処理を行わずに、面積階調により応答速度の改善を図ることができるので、オーバードライブ処理を行うために必要であったメモリを不要とし、装置全体を縮小化でき、コストを低廉にすることができる。また、本発明によれば、オーバードライブ処理に必要であった電力を省くことができる。

また、上述の電気光学装置では切換部により第２のスイッチング素子がオフ状態で、かつ、第３のスイッチング素子がオン状態である場合、第１のサブ画素及び第２のサブ画素により構成される画素全体で、中間階調表示が行われるように、第１の画素電極は、データ線を介して、データ線駆動回路から画像信号に応じた電圧が供給され、第２の画素電極は、共通電極と同電位とされ、切換部により第２のスイッチング素子がオン状態で、かつ、第３のスイッチング素子がオフ状態である場合、第１の画素電極および第２の画素電極は、データ線を介して、データ線駆動回路から画像信号に応じた同じ電圧が供給されることが好ましい。

本発明では、切換部により第２のスイッチング素子がオフ状態で、かつ、第３のスイッチング素子がオン状態である場合、第１のサブ画素及び第２のサブ画素により構成される画素全体で、中間階調表示が行われるように、第１の画素電極に、データ線を介して、データ線駆動回路から画像信号に応じた電圧を供給し、第２の画素電極は、共通電極と同電位とする。また、切換部により第２のスイッチング素子がオン状態で、かつ、第３のスイッチング素子がオフ状態である場合、第１の画素電極及び第２の画素電極に、データ線を介して、データ線駆動回路から画像信号に応じた同じ電圧を供給する。したがって、第１のサブ画素と第２のサブ画素とにより１画素全体の階調を表現する構成であるため、オーバードライブ処理を行うことなく中間階調の表現を行うことができ、オーバードライブ処理が不要となり、オーバードライブ処理を行うために必要であったメモリを不要とするので、装置全体を縮小化でき、コストを低廉にすることができ、液晶の応答速度を改善することもできる。また、本発明によれば、オーバードライブ処理に必要であった電力を省くことができる。

また、上述の電気光学装置では、第２のスイッチング素子および第３のスイッチング素子のいずれか一方は、Ｎチャネルトランジスタで構成され、他方は、Ｐチャネルトランジスタで構成されることが好ましい。

本発明では、第２のスイッチング素子および第３のスイッチング素子のいずれか一方は、Ｎチャネルトランジスタで構成され、他方は、Ｐチャネルトランジスタで構成される。従って、第２のスイッチング素子をオフ状態でかつ第３のスイッチング素子をオン状態と、第２のスイッチング素子をオン状態でかつ第３のスイッチング素子をオフ状態とを容易に切り換えることができるので、第１の画素電極に画像信号に応じた電圧が供給でき、第２の画素電極は共通電極と同電位とすることができ、１フレーム前の階調値が中間階調とみなし得る所定の範囲内に入っていないと判断された場合には、第１の画素電極と第２の画素電極に画像信号に応じた同じ電圧を供給することができる。したがって、本発明では、オーバードライブ処理を行わずに、面積階調により応答速度の改善を図ることができるので、オーバードライブ処理を行うために必要であったメモリを不要とし、装置全体を縮小化でき、コストを低廉にすることができる。また、本発明によれば、オーバードライブ処理に必要であった電力を省くことができる。

本発明では、１フレーム前の階調値が中間階調とみなし得る所定の範囲内に入っている
と判断された場合には、画素全体で中間階調表示が行われるように、第２のスイッチング
素子をオフ状態に切り換え、第３のスイッチング素子をオン状態に切り換えて、第１のサ
ブ画素及び第２のサブ画素の一方に低階調の画像信号を供給し、他方に高階調の画像信号
を供給する。したがって、本発明では、オーバードライブ処理を行わずに、面積階調によ
り応答速度の改善を図ることができるので、オーバードライブ処理を行うために必要であ
ったメモリを不要とし、装置全体を縮小化でき、コストを低廉にすることができる。また
、本発明によれば、オーバードライブ処理に必要であった電力を省くことができる。

また、本発明の電子機器は、上述の電気光学装置を備えたことを特徴とする。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施の形態及び変
形例の説明にあたって、同一の構成要件については同一符号を付し、その説明を省略若し
くは簡略化する。

ここで、図１を参照して、階調値と、液晶の応答時間との関係について説明する。いま
、１フレーム前の画像信号の階調値が「０」であって、１フレーム後の階調値が「６４」
になる場合には、液晶の応答時間は、８１ｍｓｅｃとなる。同様に、１フレーム前の画像
信号の階調値が「０」であって、１フレーム後の階調値がそれぞれ「１２８」、「１９２
」、及び「２５５」になる場合には、液晶の応答時間は、それぞれ５９ｍｓｅｃ、４４ｍ
ｓｅｃ、及び２４ｍｓｅｃとなる。同様に、１フレーム前の画像信号の階調値がそれぞれ
「６４」、「１２８」、「１９２」、及び「２５５」である場合には、図１に示すように
、１フレーム後の階調値によってその応答時間が決まる。

また、図１から理解できるように、低い階調値から高い階調値に変化する場合や、高い
階調値から低い階調値に変化する場合の応答時間に比べて、低い階調値から中間の階調値
に変化する場合の応答時間や、高い階調値から中間の階調値に変化する場合の応答時間が
遅いことが分かる。

本発明では、中間の階調値に変化する場合において、オーバードライブ処理を行わず、
分割画素による面積階調を行うことにより、液晶の応答速度の改善を図ることを目的とす
る。

＜第１の実施の形態＞
ここで、図２は、電気光学装置１の断面図を示している。電気光学装置１は、例えば、
ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ Ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式を採
用しており、図２に示すように、複数の走査線Ｙと複数のデータ線Ｘとの交差に対応して
画素電極が設けられた第１の基板１０と、画素電極に対向して共通電極が設けられた第２
の基板１１と、第１の基板１０と第２の基板１１との間に挟持された電気光学物質１２と
を備える。

また、電気光学装置１は、図３に示すように、複数の画素を有する表示領域から構成さ
れる画素部Ａ１と、複数の走査線Ｙを所定の順番で選択する走査線駆動回路４０と、共通
電極２２，３２に印加する電圧を供給する共通電極駆動回路４１と、一の走査線Ｙが選択
されたときにデータ線Ｘに画像信号を供給するデータ線駆動回路４２と、画像信号の階調
値を検出する階調値検出手段としての階調値検出部４３と、階調値検出部４３により検出
された階調値が中間階調とみなし得る所定の範囲内に入っているかどうかを判断する判断
手段としての判断部４４とを備えている。また、電気光学装置１は、図示しないが、画素
部Ａ１を背面から照射するバックライトユニットを備えている。なお、図３においては、
画素部Ａ１は、一部（４画素）のみを示している。また、判断部４４は、タイミング・コ
ントローラも兼ねているものとする。

ここで、画素部Ａ１の構成について詳細に説明する。本発明に係る各画素は、隣接され
る２以上のサブ画素を一組としてそれぞれ構成されている。以下では、各画素は、第１の
サブ画素２０と第２のサブ画素３０の２つのサブ画素により構成されるものとして説明を
行う。

第１のサブ画素２０は、図３に示すように、画素電極２１と、画素電極２１に対向して
設けられた共通電極２２と、蓄積容量２３と、走査線Ｙから供給される選択電圧に応じて
、データ線Ｘと画素電極２１とを電気的に接続するスイッチング素子（例えば、ＴＦＴ（
Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ））２４と、から構成されている。なお、本
実施の形態では、スイッチング素子をＴＦＴとして説明するが、これに限られず、ＴＦＤ
（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｉｏｄｅ）により構成されても良い。また、画素電極２１と共
通電極２２とにより画素容量を構成している。

また、スイッチング素子２４は、第１の端子（ソース端子又はドレイン端子）を介して
画素電極２１に接続され、第２の端子（ゲート端子）を介して走査線Ｙ１ａに接続され、
第３の端子（ドレイン端子又はソース端子）を介してデータ線Ｘ１に接続されている。

また、第２のサブ画素３０は、図３に示すように、画素電極３１と、画素電極３１に対
向して設けられた共通電極３２と、蓄積容量３３と、走査線Ｙから供給される選択電圧に
応じて、データ線Ｘと画素電極３１とを電気的に接続するスイッチング素子３４と、から
構成されている。また、画素電極３１と共通電極３２とにより画素容量を構成している。
なお、共通電極２２と共通電極３２とは、一体的に構成されている。

また、スイッチング素子３４は、第１の端子（ソース端子又はドレイン端子）を介して
画素電極３１に接続され、第２の端子（ゲート端子）を介して走査線Ｙ１ｂに接続され、
第３の端子（ドレイン端子又はソース端子）を介して、スイッチング素子２４の第３の端
子と同様に、データ線Ｘ１に接続されている。

したがって、例えば、１水平走査期間内において、第１のサブ画素２０に低階調による
表示をさせ、第２のサブ画素３０に高階調による表示をさせるように走査線Ｙを切り換え
ることにより、面積階調が行われ、中間の階調を表現することができる。

また、本発明に係る電気光学装置１では、２以上のサブ画素を一組とし、１水平走査期
間内で順次切り換えられる各サブ画素に対応する走査線Ｙ１ａ、Ｙ１ｂを一組の走査線と
し、１水平期間ごとに各一組の走査線Ｙ１、Ｙ２を切り換える。

また、走査線駆動回路４０は、スイッチング素子２４又はスイッチング素子３４を導通
状態にする選択電圧を走査線に線順次で供給する。

共通電極駆動回路４１は、第１電圧と、この第１電圧よりも電位の高い第２電圧とを１
水平期間ごとに交互に共通電極２２，３２に供給する。

データ線駆動回路４２は、画像信号をデータ線Ｘに供給し、オン状態のスイッチング素
子２４又はスイッチング素子３４を介して、この画像信号に基づく画像電圧を画素電極２
１又は画素電極３１に書き込む。

ここで、データ線駆動回路４２は、共通電極２２，３２の電圧よりも電位の高い正極性
の画像信号をデータ線に供給して、この正極性の画像信号に基づく画像電圧を画素電極２
１，３１に書き込む正極性書き込みと、共通電極２２，３２の電圧よりも電位の低い負極
性の画像信号をデータ線に供給して、この負極性の画像信号に基づく画像電圧を画素電極
２１，３１に書き込む負極性書き込みと、を１水平走査線ごとに交互に行う。

階調値検出部４３は、入力される画像信号の階調値を検出し、検出結果を判断部４４に
供給する。なお、本実施の形態においては、階調値検出部４３は、２５６階調で画像信号
の階調値を検出するが、特にこれに限られない。

判断部４４は、階調値検出部４３から供給された階調値に基づいて、当該階調値が中間
階調とみなし得る所定の範囲内（例えば、６４乃至１２８）かどうかの判断を行う。判断
部４４は、当該階調値が中間階調とみなし得る所定の範囲内にあると判断した場合には、
面積階調による表示を行うように、走査線駆動回路４０とデータ線駆動回路４２に対して
適宜制御を行う。また、判断部４４は、当該階調値が中間階調とみなし得る所定の範囲内
にないと判断した場合には、面積階調を行う必要がないので、通常の階調表示を行うよう
に、走査線駆動回路４０とデータ線駆動回路４２に対して適宜制御を行う。

ここで、判断部４４によって階調値検出部４３により検出された階調値が中間階調とみ
なし得る所定の範囲内に入っていると判断された場合の走査線駆動回路４０及びデータ線
駆動回路４２の動作について図４を参照しながら説明する。なお、図４は、１水平走査期
間内において、走査線Ｙ１ａと、走査線Ｙ１ｂを選択するタイミングと、データ線に供給
されるデータの出力タイミングと、共通電極２２，３２に供給される電圧の切り換えタイ
ミングをそれぞれ示している。

走査線駆動回路４０は、図４に示すように、判断部４４の判断結果に基づいて、１水平
走査期間内で、１画素を構成する一組の第１のサブ画素２０と第２のサブ画素３０に接続
されている走査線Ｙ１ａと走査線Ｙ１ｂとを所定のタイミングで順次選択する。

また、データ線駆動回路４２は、一組の画素電極により構成される画素全体で、低階調
表示と高階調表示とにより面積階調が行われるように、データ線に供給される画像信号を
変調し（図４（Ｄ））、変調後の画像信号をデータ線に供給する。

例えば、検出された階調値が「６４」の場合には、第１のサブ画素２０を「０」階調で
表現し、第２のサブ画素３０を「１９２」階調で表現するように画像信号を変調する。こ
のようにして、面積階調を行うことにより、画素全体で「６４」階調を表現しつつ、応答
速度の改善を図ることができる。なお、上述例では、応答速度は、４４ｍｓｅｃとなる。

また、判断部４４によって階調値検出部４３により検出された階調値が中間階調とみな
し得る所定の範囲内に入っていないと判断された場合、つまり、検出された階調値が低階
調値又は高階調値の場合には、例えば、第１のサブ画素２０と第２のサブ画素３０を同じ
階調で表現するように画像信号を変調しても良いし、いずれか一方の画素電極を駆動しな
いように制御するような構成であっても良い。

このようにして、本発明に係る電気光学装置１は、一組のサブ画素により１画素全体の
階調を表現する構成であるため、オーバードライブ処理を行うことなく中間階調の表現を
行うことができ、オーバードライブ処理を不要とする。したがって、本発明によれば、オ
ーバードライブ処理を行うために必要であったメモリを不要とするので、装置全体を縮小
化でき、コストを低廉にすることができ、液晶の応答速度を改善することもできる。また
、本発明によれば、オーバードライブ処理に必要であった電力を省くことができる。

なお、第１のサブ画素２０と第２のサブ画素３０とは、異なる面積比で構成されても良
い。

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明に係る第２の実施の形態について説明する。電気光学装置２は、図５に示
すように、複数の画素を有する表示領域から構成される画素部Ａ２と、複数の走査線Ｙを
所定の順番で選択する走査線駆動回路４０と、共通電極に印加する電圧を供給する共通電
極駆動回路４１と、走査線Ｙが選択されたときにデータ線Ｘに画像信号を供給するデータ
線駆動回路４２と、画像信号の階調値を検出する階調値検出手段としての階調値検出部８
０と、階調値検出部８０により検出された階調値が中間階調とみなし得る所定の範囲内に
入っているかどうかを判断する判断手段としての判断部８１と、スイッチング素子を切り
換える切換手段としての切換部８２を備える。また、判断部８１は、タイミング・コント
ローラも兼ねているものとする。また、電気光学装置２は、図示しないが、画素部Ａ２を
背面から照射するバックライトユニットを備えている。なお、図５においては、画素部Ａ
２は、一部（４画素）のみを示している。

ここで、画素部Ａ２の構成について詳細に説明する。本発明に係る各画素は、隣接され
る２つのサブ画素を一組としてそれぞれ構成されている。以下では、各画素は、第１のサ
ブ画素６０と第２のサブ画素６１とにより構成されるものとして説明を行う。

第１のサブ画素６０は、図５に示すように、画素電極６２と、画素電極６２に対向して
設けられた共通電極６３と、蓄積容量６４と、走査線Ｙから供給される選択電圧に応じて
、データ線Ｘと画素電極６２とを電気的に接続する第１のスイッチング素子（例えば、Ｔ
ＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ））６５と、から構成されている。な
お、本実施の形態では、スイッチング素子をＴＦＴとして説明するが、これに限られず、
ＴＦＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｉｏｄｅ）により構成されても良い。

また、第１のスイッチング素子６５は、第１の端子（ソース端子又はドレイン端子）を
介して画素電極６２に接続され、第２の端子（ゲート端子）を介して走査線Ｙ１に接続さ
れ、第３の端子（ドレイン端子又はソース端子）を介してデータ線Ｘ１に接続されている
。

第２のサブ画素６１は、図５に示すように、画素電極６６と、画素電極６６に対向して
設けられた共通電極６７と、蓄積容量６８と、走査線Ｙから供給される選択電圧に応じて
、画素電極６６と第１のスイッチング素子６５とを電気的に接続する第２のスイッチング
素子６９と、画素電極６６と共通電極６７とを電気的に接続する第３のスイッチング素子
７０と、から構成される。なお、共通電極６３と共通電極６７とは、一体的に構成されて
いる。

また、第２のスイッチング素子６９は、第１の端子（ソース端子又はドレイン端子）を
介して画素電極６６に接続され、第２の端子（ゲート端子）を介してコントロール線Ｗに
接続され、第３の端子（ドレイン端子又はソース端子）を介して第１のスイッチング素子
６５の第１の端子に接続されている。

また、第３のスイッチング素子７０は、第１の端子（ソース端子又はドレイン端子）を
介して画素電極６６に接続され、第２の端子（ゲート端子）を介してコントロール線Ｗに
接続され、第３の端子（ドレイン端子又はソース端子）を介して共通電極６７に接続され
ている。

したがって、例えば、第１のサブ画素６０に低階調による表示をさせ、第２のサブ画素
６１に高階調による表示をさせるように第２のスイッチング素子６９と第３のスイッチン
グ素子７０を切り換えることにより、面積階調が行われ、中間の階調を表現することがで
きる。

階調値検出部８０は、入力される画像信号の階調値を検出し、検出結果を判断部８１に
供給する。なお、本実施例においては、階調値検出部８０は、２５６階調で画像信号の階
調値を検出するが、特にこれに限られない。

判断部８１は、階調値検出部８０から供給された階調値に基づいて、当該階調値が中間
階調とみなし得る所定の範囲内（例えば、６４乃至１２８）かどうかの判断を行う。

切換部８２は、判断部８１により判断された結果に基づいて、第２のスイッチング素子
６９と第３のスイッチング素子７０のオン状態／オフ状態の切り換えを行う。

具体的には、切換部８２は、判断部８１によって階調値検出部８０により検出された階
調値が中間階調とみなし得る所定の範囲内に入っていると判断された場合には、１水平走
査期間内で、第２のスイッチング素子６９をオフ状態とし、第３のスイッチング素子７０
をオン状態とするようにコントロール線Ｗに第１の切換信号を供給し、一方で、判断部８
１によって階調値検出部８０により検出された階調値が中間階調とみなし得る所定の範囲
内に入っていないと判断された場合には、１水平走査期間内で、第２のスイッチング素子
６９をオン状態とし、第３のスイッチング素子７０をオフ状態とするようにコントロール
線Ｗに第２の切換信号を供給する。

また、第２のスイッチング素子６９は、Ｎチャネルトランジスタで構成され、第３のス
イッチング素子７０は、Ｐチャネルトランジスタで構成されている。したがって、コント
ロール線Ｗに第１の切換信号としてＬｏｗレベルの信号が入力された場合には、第２のス
イッチング素子６９は、オフ状態となり、第３のスイッチング素子７０は、オン状態とな
る。また、コントロール線Ｗに第１の切換信号としてＨｉｇｈレベルの信号が入力された
場合には、第２のスイッチング素子６９は、オン状態となり、第３のスイッチング素子７
０は、オフ状態となる。なお、第２のスイッチング素子６９がＰチャネルトランジスタで
構成され、第３のスイッチング素子７０がＮチャネルトランジスタで構成されても良い。

ここで、判断部８１によって階調値検出部８０により検出された階調値が中間階調とみ
なし得る所定の範囲内に入っていると判断された場合と、所定の範囲内に入っていないと
判断された場合の切換部８２の切り換え動作について図６を参照しながら説明する。なお
、図６は、１水平走査期間内において、走査線Ｙをオン状態／オフ状態にするタイミング
と、コントロール線Ｗに切換信号を供給するタイミングと、データ線に印加されるデータ
の出力タイミングと、共通電極６３，６７に印加される電圧の切り換えタイミングをそれ
ぞれ示している。また、共通電極６３，６７に印加される電圧（Ｖｃｏｍ）は、１水平同
期信号ごとに反転される。

判断部８１によって階調値検出部８０により検出された階調値が中間階調とみなし得る
所定の範囲内に入っていると判断された場合、つまり中間の階調値であると判断された場
合には、面積階調を行うために、切換部８２は、第２のスイッチング素子６９をオフ状態
とし、第３のスイッチング素子７０をオン状態とするようにコントロール線Ｗに第１の切
換信号を供給する。第２のサブ画素６１は、両端の電位が共通電極６３，６７に印加され
る電圧と同電位となり、結果として、電圧が印加されていない状態になる。一方、第１の
サブ画素６０は、第１のスイッチング素子６５を介してデータ線から供給される電圧に応
じて所定の電位が液晶に印加される。このようにして、第１のサブ画素６０と第２のサブ
画素６１との面積階調により中間の階調値を表現することができる。

また、判断部８１によって階調値検出部８０により検出された階調値が中間階調とみな
し得る所定の範囲内に入っていないと判断された場合、つまり低階調値及び高階調値であ
ると判断された場合には、面積階調を行う必要がないため、切換部８２は、第２のスイッ
チング素子６９をオン状態とし、第３のスイッチング素子７０をオフ状態とするようにコ
ントロール線Ｗに第２の切換信号を供給する。したがって、第１のサブ画素６０と第２の
サブ画素６１は、両端に同じ電位がかかることになるので、通常の階調表示が行われる。

このようにして、本発明に係る電気光学装置２は、第１のサブ画素６０と第２のサブ画
素６１とにより１画素全体の階調を表現する構成であるため、オーバードライブ処理を行
うことなく中間階調の表現を行うことができ、オーバードライブ処理を不要とする。した
がって、本発明によれば、オーバードライブ処理を行うために必要であったメモリを不要
とするので、装置全体を縮小化でき、コストを低廉にすることができ、液晶の応答速度を
改善することもできる。また、本発明によれば、オーバードライブ処理に必要であった電
力を省くことができる。

また、第１のサブ画素６０と第２のサブ画素６１とは、異なる面積比で構成されても良
い。

また、上述した第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、１画素は、２つのサブ画
素から構成されるものとして説明を行ったが、これに限られず、３つ以上のサブ画素によ
り構成されても良い。また、それぞれのサブ画素に画像信号を供給する時間は、同一であ
っても良く、また、異なっていても良い。また、本実施の形態では、液晶の駆動方式をＭ
ＶＡ方式としたが、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒ
ｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）方式としても良い。なお、ＥＣＢ方式とは、電界制御複屈折方式
と呼ばれており、液晶層に印加する電圧を変化させることによって、液晶分子の傾きを変
え、その結果生じる液晶層の複屈折性の変化を一対の偏光板で検出し、カラー表示に応用
する方式のことである。

＜応用例＞
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置１、２を適用した電子機器について説明す
る。図７は、電気光学装置１、２を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。携帯
電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１及びスクロールボタン３００２、ならびに
電気光学装置１、２を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、電気
光学装置１、２に表示される画面がスクロールされる。

なお、電気光学装置１、２が適用される電子機器としては、図７に示すものの他、パー
ソナルコンピュータ、情報携帯端末、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、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などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として
、前述した電気光学装置が適用可能である。

階調値と、液晶の応答時間との関係を示す図である。 本発明に係る電気光学装置の断面図である。 本発明に係る電気光学装置の第１の構成例を示すブロック図である。 １水平走査期間内において、走査線を選択するタイミングと、データ線に印加されるデータの出力タイミングと、共通電極に印加される電圧の切り換えタイミングを示す波形図である。 本発明に係る電気光学装置の第２の構成例を示すブロック図である。 １水平走査期間内において、走査線をオン状態／オフ状態にするタイミングと、コントロール線に切換信号を供給するタイミングと、データ線に印加されるデータの出力タイミングと、共通電極に印加される電圧の切り換えタイミングを示す波形図である。 上述した電気光学装置を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。 ＶＡ方式の液晶分子配列の模式図である。

符号の説明

２１，３１，６２，６５…画素電極、２２，３２，６３，６７…共通電極、２３，３３
，６４，６８…蓄積容量、２４，３４…スイッチング素子、６５…第１のスイッチング素
子、６９…第２のスイッチング素子、７０…第３のスイッチング素子、３０００…携帯電
話機。

Claims (4)

1. 複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して画素と、低階調表示及び高階調表示への変化に要する応答と比較して、中間階調表示への応答が遅い電気光学物質と、を備える電気光学装置であって、
   各画素は、第１の画素電極と、当該第１の画素電極に対向して設けられた共通電極と、前記走査線から供給される選択電圧に応じて、前記データ線と前記第１の画素電極とを電気的に接続する第１のスイッチング素子と、を備える第１のサブ画素と、第２の画素電極と、当該第２の画素電極に対向して設けられた前記共通電極と、前記第１の画素電極と前記第２の画素電極とに接続される第２のスイッチング素子と、前記共通電極と前記第２の画素電極に接続される第３のスイッチング素子と、を備える第２のサブ画素と、を一組としてそれぞれ構成され、
   外部から供給された画像データの階調値を検出する階調値検出部と、
   前記階調値検出部により検出された階調値が中間階調とみなし得る所定の範囲内に入っているかどうかを判断する判断部と、
   前記複数の走査線を所定の順番で選択するための前記選択電圧を生成し、前記走査線に供給する走査線駆動回路と、
   前記判断部による判断結果に基づいて、前記画像データから所定の画像信号を生成し、生成した前記画像信号を前記データ線に供給するデータ線駆動回路と、
   前記判断部において、階調値が中間階調とみなし得る所定の範囲内に入っていると判断された場合には、１水平走査期間内で、前記第２のスイッチング素子をオフ状態とし、前記第３のスイッチング素子をオン状態とし、前記判断部において、階調値が中間階調とみなし得る所定の範囲内に入っていないと判断された場合には、１水平走査期間内で、前記第２のスイッチング素子をオン状態とし、前記第３のスイッチング素子をオフ状態とする信号を前記第２のスイッチング素子と前記第３のスイッチング素子とに共通して接続される制御線に供給する切換部と、
   を有する電気光学装置。
2. 請求項１に記載の電気光学装置において、
   前記切換部により前記第２のスイッチング素子がオフ状態で、かつ、前記第３のスイッチング素子がオン状態である場合、前記第１のサブ画素及び前記第２のサブ画素により構成される画素全体で、中間階調表示が行われるように、前記第１の画素電極は、前記データ線を介して、前記データ線駆動回路から前記画像信号に応じた電圧が供給され、前記第２の画素電極は、前記共通電極と同電位とされ、
   前記切換部により前記第２のスイッチング素子がオン状態で、かつ、前記第３のスイッチング素子がオフ状態である場合、前記第１の画素電極および前記第２の画素電極は、前記データ線を介して、前記データ線駆動回路から前記画像信号に応じた同じ電圧が供給される電気光学装置。
3. 請求項１または２のいずれか１項に記載の電気光学装置において、
   前記第２のスイッチング素子および前記第３のスイッチング素子のいずれか一方は、Ｎチャネルトランジスタで構成され、他方は、Ｐチャネルトランジスタで構成される電気光学装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電気光学装置を備えた電子機器。

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