JP5790256B2 - 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法、電子機器、プロジェクター - Google Patents
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Description
また、複数の画素を有する画素領域を備えた第1基板と、前記第1基板と対向するように配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に挟持された電気光学物質層と、前記第1基板の前記電気光学物質側の面の前記画素領域よりも外側に配置された電極と、を有し、前記電極に対して印加されるトラップ電圧が、基準となる画素において前記電気光学物質に印加される駆動電圧に応じて異なり、前記駆動電圧が第1の電圧領域に属するときには、前記トラップ電圧が第1の電圧とされ、前記駆動電圧が前記第1の電圧領域より低い第2の電圧領域に属するときには、前記トラップ電圧が前記第1の電圧よりも低い第2の電圧とされ、前記基準となる画素は、前記画素領域の少なくとも最外周に配置されることを特徴とする。
あるいは、複数の画素を有する画素領域を備えた第1基板と、前記第1基板と対向するように配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に挟持された電気光学物質層と、前記第1基板の前記電気光学物質側の面の前記画素領域よりも外側に配置された電極と、を有し、前記電極に対して印加されるトラップ電圧が、基準となる画素において前記電気光学物質に印加される駆動電圧に応じて異なり、前記駆動電圧が第1の電圧領域に属するときには、前記トラップ電圧が第1の電圧とされ、前記駆動電圧が前記第1の電圧領域より相対的に低い第2の電圧領域に属するときには、前記トラップ電圧は前記第1の電圧よりも低い第2の電圧とされ、前記基準となる画素は、前記画素領域の外周端から2画素ないし5画素分の幅の領域に配置されることを特徴とする。
この構成によれば、画素領域の全体的な明るさに基づいてトラップ電圧が設定されるので、イオントラップ部におけるトラップ効率と、表示コントラストをバランスさせた設定となる。
この構成によれば、基準となる画素に暗く表示された画素が含まれていればトラップ電圧が低くなるので、表示コントラストを優先させる場合に好適な設定となる。
この構成によれば、コントラスト低下の影響を受けやすい最外周の画素の明るさに基づいてトラップ電圧が設定されるため、より確実にコントラスト低下を抑制することができる。
この構成によれば、コントラスト低下の影響を受けやすい外周部の複数の画素の明るさに基づいてトラップ電圧が設定されるため、より確実にコントラスト低下を抑制することができる。
この構成によれば、画素領域に暗い画素が含まれていればトラップ電圧が低くなるので、イオントラップ部からの漏れ光による表示コントラストを最も抑制することができる。
また、複数の画素を有する画素領域を備えた第1基板と、前記第1基板と対向するように配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に挟持された電気光学物質層と、前記第1基板の前記電気光学物質側の面の前記画素領域よりも外側に配置された電極と、を備えた電気光学装置の駆動方法であって、前記電極に対して印加されるトラップ電圧を、前記画素領域の少なくとも最外周に配置された画素において前記電気光学物質に印加される駆動電圧に基づき設定し、前記駆動電圧が第1の電圧領域に属するときには、前記トラップ電圧を第1の電圧に設定し、前記駆動電圧が前記第1の電圧領域より低い第2の電圧領域に属するときには、前記トラップ電圧を前記第1の電圧よりも低い第2の電圧に設定することを特徴とする。
あるいは、複数の画素を有する画素領域を備えた第1基板と、前記第1基板と対向するように配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に挟持された電気光学物質層と、前記第1基板の前記電気光学物質側の面の前記画素領域よりも外側に配置された電極と、を備えた電気光学装置の駆動方法であって、前記電極に対して印加されるトラップ電圧を、前記画素領域の外周端から2画素ないし5画素分の幅の領域に配置された画素において前記電気光学物質に印加される駆動電圧に基づき設定し、前記駆動電圧が第1の電圧領域に属するときには、前記トラップ電圧を第1が電圧に設定し、前記駆動電圧が前記第1の電圧領域より相対的に低い第2の電圧領域に属するときには、前記トラップ電圧を前記第1の電圧よりも低い第2の電圧に設定することを特徴とする。
この構成によれば、表示品質と信頼性の双方に優れた光変調手段を備えた電子機器を提供することができる。
この構成によれば、表示品質と信頼性の双方に優れた光変調手段を備えたプロジェクターを提供することができる。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。
図1は、第1実施形態に係る液晶装置の概略構成を示すブロック図である。図2は表示データ処理回路の構成を示すブロック図である。図3は液晶パネルの概略構成を示す平面図である。図4は液晶パネルの回路構成を示す図である。
画素領域2Aには、互いに交差しつつ縦横に延びる複数の走査線22と、複数のデータ線23とが形成されている。走査線22とデータ線23との交差部に対応して画素PXが形成されている。各々の画素PXには、走査線22及びデータ線23に接続されたTFT(薄膜トランジスタ)を有するスイッチング素子34と、スイッチング素子34に接続された画素電極35とが設けられている。これらスイッチング素子34及び画素電極35は、素子基板20上に形成されている。
走査線駆動回路31には、タイミング信号発生回路17により生成されたトリガー信号Dy及びクロック信号Clyが入力される。トリガー信号Dyは各フレームの開始タイミングを規定する信号である。クロック信号Clyは、各フレームの期間のうちで各走査線に走査信号を供給するタイミングを規定する信号である。走査線駆動回路31は、トリガー信号Dy及びクロック信号Clyに基づいて、複数の走査線22に線順次で走査信号G1〜G1080を供給する。走査線22に走査信号が供給されると、この走査線22に接続されたスイッチング素子34がオン状態となる。
液晶パネル2は、対向配置された素子基板20と対向基板21との間に、液晶層28が挟持された構成を備えている。液晶層28は、例えば誘電異方性が負の液晶材料からなるVAモードの液晶層である。本実施形態の液晶パネル2は、光源等から射出された光が対向基板21を通って液晶層28に入射し、素子基板20の表層で反射して液晶パネル2に対する光入射側と同じ側から射出される反射型の液晶パネルである。
基板本体21Aは、ガラス基板や石英基板等の透明基板からなる。共通電極44は、ITO等の透明導電材料からなる。本実施形態の場合、共通電極44は基板本体21Aの一方の面のほぼ全体に形成されており、画素領域2Aにおいて複数の画素電極35と対向するとともに、周辺領域2Bにおいてトラップ電極61と対向している。また共通電極44は、基板本体21Aの角部において基板間導通端子部26と接続されている。配向膜45は、例えば酸化シリコンからなる無機配向膜である。
トラップ電極61を延在方向に分割する場合、例えば、画素領域2Aの四隅に対応する部位に、平面視でL形を成すトラップ電極をそれぞれ配置してもよい。あるいは、画素領域2Aの外形辺に沿って延びる直線状のトラップ電極を1つ又は2つ以上配置してもよい。
一方、トラップ電極61を幅方向分割する場合には、2つ又は3つ以上の矩形枠状のトラップ電極を周辺領域2Bに設けた構成とすることができる。この場合には、二重枠状や三重枠状のトラップ電極を備えたイオントラップ部60となる。
図6は、液晶装置1の動作説明図である。図6(a)は液晶パネル2の画像表示動作において、画素PXの画素電極35に入力される駆動電圧の平均値の時間変化を模式的に示したグラフである。図6(b)は、イオントラップ部60のトラップ電極61に入力されるトラップ電圧の時間変化を模式的に示したグラフである。図6に示すグラフの縦軸は電圧(V)、横軸は時間(msec)を示す。
以上により、本実施形態の液晶装置1では、イオントラップ部60におけるイオン性不純物のトラップ効率の低下を抑えつつ、暗い画像を表示したときの表示品質の低下も効果的に抑制することができる。
次に、図7を参照しつつ、第2の実施形態について説明する。
本実施形態は、第1実施形態の液晶装置1の表示データ処理回路13における動作を変更した例である。
図7は、第2実施形態に係る液晶装置の動作説明図である。図7(a)は液晶パネル2の画像表示動作において、画素PXの画素電極35に入力される駆動電圧の平均値の時間変化を模式的に示したグラフである。図7(b)は、イオントラップ部60のトラップ電極61に入力されるトラップ電圧の時間変化を模式的に示したグラフである。図7に示すグラフの縦軸は電圧(V)、横軸は時間(msec)を示す。
次に、図8を参照しつつ、第3の実施形態について説明する。
本実施形態は、第1実施形態の液晶装置1の表示データ処理回路13における動作を変更した例である。
図8は、第3実施形態に係る液晶装置の動作説明図である。図8(a)は液晶パネル2の画像表示動作において、画素PXの画素電極35に入力される駆動電圧の平均値の時間変化を模式的に示したグラフである。図8(b)は、イオントラップ部60のトラップ電極61に入力されるトラップ電圧の時間変化を模式的に示したグラフである。図8に示すグラフの縦軸は電圧(V)、横軸は時間(msec)を示す。
一方、画素PXの駆動電圧の平均値が正極性の低電圧VH3又は負極性の低電圧VL3であるときには、トラップ電圧として基準電圧Voがトラップ電極61に印加される。
次に、図9を参照しつつ、第4実施形態について説明する。
本実施形態は、第1実施形態の液晶装置1の表示データ処理回路13において用いられる画素PXの駆動電圧に関する情報を変更した例である。以下、第4実施形態の第1〜第3の例として説明する。
図9は、第4実施形態に係る液晶装置の動作説明図である。図9(a)は、第1の例に関する説明図、図9(b)は、第2の例に関する説明図である。
先の第1から第3実施形態では、記憶回路54に保持されたLUTを参照するための駆動電圧情報として、1フレーム分の階調データの平均値Avgを用いていた。これに対して第4実施形態の第1の例では、図9(a)に示すように、画素領域2Aの最外周に位置する画素PXの駆動電圧情報のみをLUT参照に用いる。
なお、トラップ電圧の設定方法としては、先に説明した第1から第3の実施形態のいずれも問題なく用いることができる。
例えば、液晶パネル2がノーマリーブラックの液晶パネルである場合に、画素領域2Aの最外周に位置する画素PXの駆動電圧の最小値に基づいてトラップ電圧を設定してもよい。また液晶パネル2がノーマリーホワイトの液晶パネルである場合には、画素領域2Aの最外周に位置する画素PXの駆動電圧の最大値に基づいてトラップ電圧を設定してもよい。すなわち、画素領域2Aの最外周において、最も暗く表示されている画素PXの輝度に基づいてトラップ電圧を設定してもよい。このようにすれば、漏れ光の影響を受けやすい暗表示の画素PXがある場合に確実に漏れ光を少なくすることができるので、漏れ光によるコントラスト低下をより確実に防止することができる。
次に第4実施形態の第2の例は、図9(b)に示すように、画素領域2Aの最外周における数画素分の幅の領域の駆動電圧情報を用いた例である。図9(b)では、最外周から内側に3画素分の幅の領域の画素PXに斜線を付しているが、これに限定されず、例えば2画素分の幅の領域の駆動電圧情報を用いてもよく、4画素分あるいは5画素分の幅の領域の駆動電圧情報を用いてもよい。上記の幅の設定は、イオントラップ部60の漏れ光の影響が及ぶ範囲に応じて設定すればよい。
このようにすれば、漏れ光の影響を受けやすい暗表示の画素PXがある場合に確実に漏れ光を少なくすることができるので、漏れ光によるコントラスト低下をより確実に防止することができる。
次に第4実施形態の第3の例は、駆動電圧情報として駆動電圧の平均値ではなく駆動電圧の最小値又は最大値を用いて、イオントラップ部60のトラップ電圧を設定する例である。
そして、抽出した最小値minを用いて、記憶回路54に保持されているLUTを参照し、トラップ電圧の設定階調値Trpを取得し、これをガード信号GuardとしてDAコンバーター16に出力する。その後の動作は第1実施形態と同様である。なお、トラップ電圧の設定方法としては、先に説明した第1から第3の実施形態のいずれも問題なく用いることができる。
次に、図10を参照しつつ、本発明の液晶装置を適用した電子機器の一例を説明する。
図10は、電子機器の一例であるプロジェクターの概略構成を示す模式図である。
画像形成系93は、液晶装置1R、入射側偏光板931、偏光分離素子932、光学補償板933、及び射出側偏光板934を有する。入射側偏光板931は、偏光分離素子932に対する例えばP偏光の赤色光を透過させる。偏光分離素子932を透過した赤色光は、光学補償板933を通って液晶装置1Rに入射して変調され、画像を示す偏光成分(偏光分離素子932に対するS偏光)を含んだ光になる。
例えば、青画像用の液晶装置1Bでは、入射する光源光のエネルギーが高いため、液晶パネル2において配向膜42、44の劣化によるイオン性不純物が発生しやすい。その一方で、視感度の低い青色光は、漏れ光が生じてもユーザーに感知されにくい。そこで、青画像用の液晶装置1Bでは、イオン性不純物のトラップ効率を優先してトラップ電圧を設定するとよい。例えば第1実施形態の設定方法の場合には、画素PXの駆動電圧の平均値が低電圧VH3であるときのトラップ電圧を、他の液晶装置1R、1Gに対して高めの電圧に設定する。
Claims (7)
- 複数の画素を有する画素領域を備えた第1基板と、
前記第1基板と対向するように配置された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に挟持された電気光学物質層と、
前記第1基板の前記電気光学物質側の面の前記画素領域よりも外側に配置された電極と、を有し、
前記電極に対して印加されるトラップ電圧が、基準となる画素において前記電気光学物質に印加される駆動電圧に応じて異なり、
前記駆動電圧が第1の電圧領域に属するときには、前記トラップ電圧が第1の電圧とされ、
前記駆動電圧が前記第1の電圧領域より低い第2の電圧領域に属するときには、前記トラップ電圧が前記第1の電圧よりも低い第2の電圧とされ、
前記基準となる画素は、前記画素領域の少なくとも最外周に配置されることを特徴とする電気光学装置。 - 複数の画素を有する画素領域を備えた第1基板と、
前記第1基板と対向するように配置された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に挟持された電気光学物質層と、
前記第1基板の前記電気光学物質側の面の前記画素領域よりも外側に配置された電極と、を有し、
前記電極に対して印加されるトラップ電圧が、基準となる画素において前記電気光学物質に印加される駆動電圧に応じて異なり、
前記駆動電圧が第1の電圧領域に属するときには、前記トラップ電圧が第1の電圧とされ、
前記駆動電圧が前記第1の電圧領域より相対的に低い第2の電圧領域に属するときには、前記トラップ電圧は前記第1の電圧よりも低い第2の電圧とされ、
前記基準となる画素は、前記画素領域の外周端から2画素ないし5画素分の幅の領域に配置されることを特徴とする電気光学装置。 - 前記トラップ電圧が直流電圧である、請求項1または2に記載の電気光学装置。
- 複数の画素を有する画素領域を備えた第1基板と、
前記第1基板と対向するように配置された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に挟持された電気光学物質層と、
前記第1基板の前記電気光学物質側の面の前記画素領域よりも外側に配置された電極と、を備えた電気光学装置の駆動方法であって、
前記電極に対して印加されるトラップ電圧を、前記画素領域の少なくとも最外周に配置された画素において前記電気光学物質に印加される駆動電圧に基づき設定し、
前記駆動電圧が第1の電圧領域に属するときには、前記トラップ電圧を第1の電圧に設定し、
前記駆動電圧が前記第1の電圧領域より低い第2の電圧領域に属するときには、前記トラップ電圧を前記第1の電圧よりも低い第2の電圧に設定することを特徴とする電気光学装置の駆動方法。 - 複数の画素を有する画素領域を備えた第1基板と、
前記第1基板と対向するように配置された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に挟持された電気光学物質層と、
前記第1基板の前記電気光学物質側の面の前記画素領域よりも外側に配置された電極と、を備えた電気光学装置の駆動方法であって、
前記電極に対して印加されるトラップ電圧を、前記画素領域の外周端から2画素ないし5画素分の幅の領域に配置された画素において前記電気光学物質に印加される駆動電圧に基づき設定し、
前記駆動電圧が第1の電圧領域に属するときには、前記トラップ電圧を第1が電圧に設定し、
前記駆動電圧が前記第1の電圧領域より相対的に低い第2の電圧領域に属するときには、前記トラップ電圧を前記第1の電圧よりも低い第2の電圧に設定することを特徴とする電気光学装置の駆動方法。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
- 請求項1から3のいずれか1項に記載の電気光学装置を複数備えたプロジェクターであって、
複数の前記電気光学装置に対して青色光、赤色光、及び緑色光を供給する照明光学系と、前記電気光学装置で変調された前記青色光、赤色光、及び緑色光を投射する投射光学系と、を有し、
前記電気光学装置における前記算出電圧値と前記トラップ電圧との対応関係が、対応する色光の種類毎に異なることを特徴とするプロジェクター。
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