JP5938850B2 - 反射型液晶表示装置の駆動方法、反射型液晶表示装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気光学装置における表示品位の低下を抑制する技術に関する。

液晶表示装置において、液晶セル内のイオン性不純物により表示品位が低下する現象が知られている。特許文献１は、イオン性不純物による表示品位の低下を抑制するため、画素領域の周辺の周辺領域において、隣り合う電極間で異なる電圧を印加することを開示している。特許文献２は、イオン性不純物による表示品位の低下を抑制するため、周辺電極の駆動周波数を最適化することを開示している。特許文献３は、イオン性不純物による表示品位の低下を抑制するため、表示領域に画像を表示しない動作モードにおいて、電子見切り領域に不純物イオンを掃き寄せることを開示している。

特開２００８−５８４９７号公報 特開２００８−２６８２５３号公報 特開２００７−３１６１１９号公報

特許文献１に記載の技術においては、周辺領域の画素に印加する電圧が均一にならないので反射型の装置に適用することは難しかった。特許文献２および３に記載の技術においては、表示領域と周辺領域（電子見切り領域）との電位差が大きくなり、イオン性不純物の移動による表示品位の低下が起こるという問題があった。
本発明は、反射型の装置にも適用可能であり、イオン性不純物の移動に起因する表示品位の低下を抑制する技術を提供する。

第１基板と、前記第１基板と対向する第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層と、前記第１基板上において前記電気光学層側の面に設けられ、画像が表示される領域である第１領域に属する第１電極群と、前記第１基板上において前記面に設けられ、前記第１領域の外周に沿って、前記第１領域の外側に設けられた第２領域に属する第２電極群と、前記第１基板上において前記面に設けられ、前記第２領域に対して前記第１領域と反対側に設けられた第３領域に属する第３電極群とを有する電気光学装置の駆動方法であって、前記第１電極群に第１階調に相当する信号が供給され、前記第３電極群に前記第１階調よりも低い第２階調に相当する信号が供給されるとき、前記第２電極群に前記第１階調よりも低く前記第２階調よりも高い第３階調に相当する信号が供給されることを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
この駆動方法によれば、第２電極群に第３電極群と同じ階調に相当する信号が供給される場合と比較して、イオン性不純物の移動に起因する表示品位の低下を抑制することができる。

好ましい態様において、前記第１領域に表示される画像が動画であり、前記第２階調は、相対階調で０％であり、前記第３階調は、相対階調で０％以上７％以下であってもよい。
この駆動方法によれば、動画を表示するときに、第２電極群に第３電極群と同じ階調に相当する信号が供給される場合と比較して、イオン性不純物の移動に起因する表示品位の低下を抑制することができる。

別の好ましい態様において、前記第１階調は、相対階調で１００％であり、前記第２階調は、相対階調で０％であり、前記第３階調は、相対階調で７％以上７０％以下であってもよい。
この駆動方法によれば、相対階調で１００％の画像を表示するときに、第２電極群に第３電極群と同じ階調に相当する信号が供給される場合と比較して、イオン性不純物の移動に起因する表示品位の低下を抑制することができる。

さらに別の好ましい態様において、前記第１電極群および前記第３電極群に第１階調に相当する信号が供給されるとき、前記第２電極群に前記第１階調に相当する信号が供給されてもよい。
この駆動方法によれば、第１領域と第３領域とを同じ階調にするときに、第２電極群と第３電極群に異なる階調に相当する信号が供給される場合と比較して、イオン性不純物の移動に起因する表示品位の低下を抑制することができる。

また、本発明は、第１基板と、前記第１基板と対向する第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層と、前記第１基板上において前記電気光学層側の面に設けられ、画像が表示される領域である第１領域に属する第１電極群と、前記第１基板上において前記面に設けられ、前記第１領域の外周に沿って、前記第１領域の外側に設けられた第２領域に属する第２電極群と、前記第１基板上において前記面に設けられ、前記第２領域に対して前記第１領域と反対側に設けられた第３領域に属する第３電極群と、前記第１電極群に第１階調に相当する信号を供給し、前記第３電極群に前記第１階調よりも低い第２階調に相当する信号を供給するとき、前記第２電極群に前記第１階調よりも低く前記第２階調よりも高い第３階調に相当する信号を供給する電極駆動回路とを有する電気光学装置を提供する。
この電気光学装置によれば、第２電極群に第３電極群と同じ階調に相当する信号が供給される場合と比較して、イオン性不純物の移動に起因する表示品位の低下を抑制することができる。

さらに、本発明は、上記の電気光学装置を有する電子機器を提供する。
この電子機器によれば、第２電極群に第３電極群と同じ階調に相当する信号が供給される場合と比較して、イオン性不純物の移動に起因する表示品位の低下を抑制することができる。

一実施形態に係る電気光学装置１の構成を示す図。 液晶パネル１００の構造を示す図。 画素１１０の等価回路を示す図。 電気光学装置１における電極の配置を例示する図。 液晶パネル１００の各領域における駆動条件を例示する図。 液晶素子１２０における電圧−反射率特性を例示する図。 走査信号Ｇｉの波形を例示する図。 サンプリング信号Ｓの波形を例示する図。 液晶パネル１００の各領域における階調値を示す模式図。 比較例に係る液晶パネルの問題点を説明する図。 プロジェクター２１００の構成を示す図。

１．構成
図１は、一実施形態に係る電気光学装置１の構成を示す図である。電気光学装置１は、例えば、プロジェクターのライトバルブとして用いられる、反射型の電気光学装置である。電気光学装置１は、制御回路２と、メモリー３と、Ｄ／Ａ変換回路４と、液晶パネル１００とを有する。電気光学装置１には、図示省略した上位装置から、映像データＤａ、垂直走査信号Ｖｓ、水平走査信号Ｈｓおよびドットクロック信号Ｃｌｋが供給される。電気光学装置１は、垂直走査信号Ｖｓ、水平走査信号Ｈｓおよびドットクロック信号Ｃｌｋに応じたタイミングで、映像データＤａに応じた画像を表示する。映像データＤａは、例えば８ビットのデジタルデータであり、表示画素の濃淡（階調値）を２５６階調で示す。最も暗い階調値は「０」であり、最も明るい階調値は「２５５」である。

液晶パネル１００は、ｍ×ｎ個の画素１１０と、ｍ本の走査線１１２と、ｎ本のデータ線１１４と、周辺電極５１と、走査線駆動回路１３０と、データ線駆動回路１４０と、周辺電極駆動回路１５０とを有する。走査線１１２は行方向（ｘ方向）に沿って設けられている。データ線１１４は、列方向（ｙ方向）に沿って設けられている。走査線１１２とデータ線１１４とは、電気的に絶縁されている。画素１１０は、走査線１１２とデータ線１１４との交差に対応して設けられている。

図１の例では、画素１１０は、４８６行６４６列に配置されている（ｍ＝４８６、ｎ＝６４６）。このうち、外側の３行および３列の画素１１０は、表示に寄与しない画素（以下「非有効画素」という）である。非有効画素は、表示に寄与する画素（以下「表示画素」または「有効画素」という）と比較して、電気的な構成に相違はない。表示画素と非有効画素とを区別する必要がないときは、単に画素１１０という。両者を区別するときは、表示画素を画素１１０ａといい、非有効画素を画素１１０ｂという。画素１１０に含まれる要素についても同様である。走査線１１２および画素１１０の行を区別するときは、図１において上から順に、ａ行、ｂ行、ｃ行、１行、２行、…、４８０行、ｄ行、ｅ行、ｆ行という。同様に、データ線１１４および画素１１０の列を区別するときは、図１において左から順に、ａ列、ｂ列、ｃ列、１列、２列、…、６４０列、ｄ列、ｅ列、ｆ列という。周辺電極５１は、画素１１０が配置されている領域の周辺を囲む位置に設けられている。周辺電極５１は、走査線１１２およびデータ線１１４に接続されていない。

走査線駆動回路１３０は、ｍ本の走査線１１２の中から一の走査線１１２を選択するための走査信号を出力する回路である。走査線駆動回路１３０は、制御回路２から供給される制御信号に従って、走査信号Ｇａ、Ｇｂ、Ｇｃ、Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇ４８０、Ｇｄ、Ｇｅ、およびＧｆを、走査線１１２に出力する。走査信号は、ｍ本の走査線１１２の中から一の走査線１１２を順次排他的に選択するための信号である。走査信号は、選択される走査線１１２に対しては選択電圧（例えば、Ｈ（High）レベルの電圧ＶＨ）となり、選択されない走査線１１２に対しては非選択電圧（例えば、Ｌ（Low）レベルの電圧ＶＬ）となる信号である。なお、一の走査線１１２を順次排他的に選択される駆動に代わり、複数の走査線１１２が同時に選択される、いわゆるＭＬＳ（Multiple Line Selection）駆動が用いられてもよい。

データ線駆動回路１４０は、データ信号Ｖｉｄに応じた信号を出力する回路である。データ線駆動回路１４０は、サンプリング信号出力回路１４２と、スイッチング素子としてｎ個のＴＦＴ１４４とを有する。第ｊ列のＴＦＴ１４４のゲートは、第ｊ列のサンプリング信号線に接続されている。第ｊ列のＴＦＴ１４４のソースおよびドレインは、信号線１４６および第ｊ列のデータ線１１４に接続されている。サンプリング信号出力回路１４２は、制御回路２から供給される制御信号に応じて、サンプリング信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ６４０、Ｓｄ、Ｓｅ、およびＳｆを出力する。サンプリング信号は、ｎ本のデータ線１１４の中から、一のデータ線１１４を順次排他的に選択するための信号である。サンプリング信号は、選択されるデータ線１１４に対しては選択電圧（例えばＨレベル）となり、選択されないデータ線１１４に対しては非選択電圧（例えばＬレベル）となる信号である。

周辺電極駆動回路１５０は、制御回路２から供給される制御信号に従って、周辺電極５１の電位を制御する回路である。なお後述するように周辺電極５１の各電極は電気的に短絡されているが、電極間の配線は図示を省略している。

図２は、液晶パネル１００の構造を示す図である。図２（ａ）は、液晶パネル１００の構造を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＨ−ｈ線で破断した断面図である。液晶パネル１００は、素子基板１０１と、対向基板１０２と、液晶１０５とを有する。

素子基板１０１は、液晶１０５に電圧を印加するための画素電極１１８および画素電極１１８に印加される電圧を制御するためのスイッチング素子を有する基板である。画素電極１１８およびスイッチング素子は、ガラスまたは石英などの光透過性を有する基板上に形成されている。画素電極１１８は、光反射性を有する金属（例えばＡｌ（アルミニウム））により形成される。画素電極１１８は、画素１１０と一対一に対応してパターニングされている。素子基板１０１において、対向基板１０２と対向する面には、液晶１０５の液晶分子の配向を制御するための配向膜が形成されている（図示略）。素子基板１０１にあっては、図２（ａ）においてＹ方向のサイズが対向基板１０２よりも長い。素子基板１０１と対向基板１０２とは、奥側（ｈ側）が揃えられている。したがって、素子基板１０１の手前側（Ｈ側）の一辺が対向基板１０２から張り出している。この張り出した領域においてＸ方向に沿って複数の端子１０７が設けられている。複数の端子１０７は、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）基板に接続されている。端子１０７を介して液晶パネル１００に各種の信号が供給される。なお、走査線駆動回路１３０およびデータ線駆動回路１４０は、図１においては、それぞれ周辺電極５１の外側に図示されている、これは、電気的な構成を説明するための模式的な図である。実際には、走査線駆動回路１３０およびデータ線駆動回路１４０は、素子基板１０１を断面視したときに、周辺電極５１の下層側（対向基板１０２とは反対側）に形成されている。

対向基板１０２は、液晶１０５に電圧を印加するためのコモン電極１０８（対向電極）を有する基板である。コモン電極１０８は、ガラスまたは石英などの光透過性を有する基板上に形成されている。コモン電極１０８は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide、酸化インジウムスズ）などの透明性を有する導電性材料により形成されている。コモン電極１０８は、すべての画素１１０について共通の、いわゆるベタ状に形成された電極である。対向基板１０２において、素子基板１０１と対向する面には、液晶１０５の液晶分子の配向を制御するための配向膜が形成されている（図示略）。

液晶１０５は、印加される電圧に応じて光学状態が変化する、電気光学層の一例である。素子基板１０１および対向基板１０２は、スペーサー（図示省略）を含むシール材９０によって一定の間隙を保ちつつ互いに電極形成面が対向するように貼り合わせられている。液晶１０５は、この間隙に挟持されている。液晶１０５は、例えばＶＡ（Vertical Alignment）型の液晶である。

図３は、画素１１０の等価回路を示す図である。画素１１０は、ＴＦＴ１１６と、液晶素子１２０と、補助容量１２５とを有する。ＴＦＴ１１６は、画素電極１１８に印加される電圧を制御するためのスイッチング素子の一例であり、この例ではｎチャネル型のＴＦＴである。第ｉ行第ｊ列の画素１１０において、ＴＦＴ１１６のゲートは第ｉ行の走査線１１２に接続されている。ＴＦＴ１１６のソースは第ｊ列のデータ線１１４に接続され、ドレインは画素電極１１８に接続されている。液晶素子１２０は、画素電極１１８と、コモン電極１０８と、液晶１０５とを有する。液晶素子１２０は、印加される電圧に応じて光学状態が変化する、電気光学素子の一例である。コモン電極１０８には、電圧ＬＣｃｏｍが印加される。画素電極１１８には、各画素のデータに応じたデータ電圧が印加される。液晶１０５には、データ電圧と電圧ＬＣｃｏｍとの差に応じた電圧が印加される。この例で液晶１０５はＶＡ型液晶であるので、液晶素子１２０は、電圧を印加しない状態では黒色となるノーマリーブラックモードで動作する。補助容量１２５は、データ電圧を保持するための容量素子であり、液晶素子１２０に並列に接続されている。補助容量１２５の一端はＴＦＴ１１６に、他端は共通電位線７２に、それぞれ接続されている。共通電位線７２はすべての画素１１０に共通であり、共通電位Ｖｃｏｍが与えられる。この例では、Ｖｃｏｍ＝ＬＣｃｏｍである。

再び図１を参照する。制御回路２は、Ｄ／Ａ変換回路４、走査線駆動回路１３０、データ線駆動回路１４０、および周辺電極駆動回路１５０を制御するための制御信号を出力する回路である。

メモリー３は、画素１１０の階調値を示すデータを記憶する装置である。メモリー３は、格納および読出が並列的に実行可能なデュアルポート型のＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）である。メモリー３は、ｍ行ｎ列（この例では、４８６行６４６列）の画素１１０の各々に対応した記憶領域を有する。これらの記憶領域のうち、表示画素に対応する記憶領域には、表示画素に対応した映像データＤａが格納される。非有効画素に対応する記憶領域には、表示画素の階調値に応じた階調値のデータが格納される。これらの記憶領域に記憶されているデータは、映像データＤａが格納されてから、所定の期間（１フレーム以内の期間）経過した後、液晶パネル１００における書込走査に応じて映像データＤｂとして読み出される。

Ｄ／Ａ変換回路４は、読み出された映像データＤｂを、極性指示信号Ｐｏｌによって指定された極性のデータ信号Ｖｉｄに変換する回路である。極性指示信号Ｐｏｌが正極性を示している場合、Ｄ／Ａ変換回路４は、映像データＤｂを、電圧Ｖcを基準として高電位の電圧に変換する。極性指示信号Ｐｏｌが負極性を示している場合、Ｄ／Ａ変換回路４は、映像データＤｂを、電圧Ｖcを基準として低電位の電圧に変換する。Ｄ／Ａ変換回路４は、変換された電圧を示す信号を、データ信号Ｖｉｄとして信号線１４６に出力する。なお、電圧Ｖｃは、データ信号の振幅中心電位である。極性指示信号Ｐｏｌによりデータ信号の極性を反転させている理由は、画素を交流駆動するためである。本実施形態にあっては、フレーム毎にすべての画素を極性反転させる面反転方式が用いられる。

図４は、電気光学装置１における電極の配置を例示する図である。図４において四角枠で簡易的に示されているものが画素電極１１８である。画素電極１１８は、４８６行６８６列のマトリクス状に配置されている。このうち、ａ〜ｆ行を除いた１〜４８０行と、ａ〜ｆ列を除いた１〜６４０列との交差に対応するものが、画素電極１１８aであり、ａ〜ｆ行と、ａ〜ｆ列との交差に対応するものが、画素電極１１８ｂである。この例で、周辺電極５１は、画素電極１１８と同じ形状およびサイズの電極と、これらの電極間を電気的に短絡させるための電極間配線（図示略）とを有する。画素電極１１８と同じ形状およびサイズを有していることから、周辺電極５１を「ダミー画素」という。画素電極１１８と似た形状を有しているが、周辺電極５１においてこれらの電極は短絡されていて個別に制御されることはなく、共通の電位が与えられる。以下の説明において、表示画素（画素１１０ａ）が占める領域を「表示領域」または「有効領域」といい、非表示画素（画素１１０ｂ）が占める領域を「非表示領域」といい、ダミー画素（周辺電極５１）が占める領域を「ダミー領域」という。

２．動作
図５は、駆動時の液晶パネル１００の各領域における駆動条件を例示する図である。この例では、「全黒表示」、「全白表示」、および「映像表示」の３つの場合のぞれぞれについて、ダミー領域、非有効領域、および表示領域における反射率を用いて、駆動条件が示されている。「全黒表示」とは、駆動が停止されるまでの間、すべての表示画素が黒に相当する反射率（例えば、相対反射率で０％）となるように駆動されていることをいう。同様に、「全白表示」とは、駆動が停止されるまでの間、すべての表示画素が白に相当する反射率（例えば、相対反射率で１００％）となるように駆動されていることをいう。また、「映像表示」とは、動画や静止画等、任意の画像を表示するように駆動されていることをいう。図５の例では、全黒表示において、表示画素、非有効画素、およびダミー画素の反射率は、すべて０％である。全白表示において、表示画素の反射率は１００％であり、非有効画素の反射率は７％以上７０％以下であり、ダミー画素の反射率は０％である。映像表示において、表示画素の反射率は約７０％であり、非有効画素の反射率は０％以上７％以下であり、ダミー画素の反射率は０％である。

図６は、液晶素子１２０における電圧−反射率特性（Ｖ−Ｒ特性）を例示する図である。横軸は液晶素子１２０に印加される電圧を、縦軸は液晶素子１２０の相対反射率を示している。相対反射率とは、基準となる反射率（例えば、ある温度、電圧条件における最大反射率）に対する割合をいう。この例で、液晶素子１２０は、印加電圧が０Ｖから約２Ｖの範囲では相対反射率は約０％であり、印加電圧が約２Ｖを超えると反射率が上昇し、印加電圧が約５Ｖのときに相対反射率が約１００％となる特性を示す。この電圧−反射率特性を有する液晶素子１２０を用いた場合、図５で例示した駆動条件は、以下のように読み替えられる。全黒表示において、表示画素、非有効画素、およびダミー画素に印加される実効電圧は０Ｖである。すなわち、これらの画素の画素電極の電位はＶｃである。電位Ｖｃは、交流駆動の振幅中心の電位であり、ＴＦＴ１１６のプッシュダウンおよび光リークを考慮して、共通電位ＬＣｃｏｍより若干高位となるように設定されている。以下、電位Ｖｃを基準として電圧＋Ｖｄまたは電圧−Ｖｄが画素に印加されることを、「画素の電圧がＶｃ±Ｖｄである」という。特に、Ｖｄ＝０Ｖの場合、単にＶｃと表す。全白表示において、表示画素の電圧はＶｃ±５Ｖであり、非有効画素の電圧はＶｃ±２．５〜３．６Ｖであり、ダミー画素の電圧はＶｃである。映像表示において、表示画素の電圧は平均値でＶｃ±３．６Ｖであり、非有効画素の電圧はＶｃ±１．５〜２．５Ｖであり、ダミー画素の電圧はＶｃである。なお、液晶素子１２０における電圧−反射率特性は、用いられる液晶材料、用いられるカラーフィルタ、セルギャップ等の条件に応じて変化するので、図５の条件の反射率から印加電圧への読み替えは、液晶素子１２０の構造に依存する。

まず、制御回路２は、電気光学装置１が、全黒表示、全白表示、および映像表示のうち、どの表示を行っているか判断する。例えば、上位装置は、全黒表示、全白表示、および映像表示のうちどの表示を行っているかを示す信号を出力する。制御回路２は、上位装置から出力される出力される信号に基づいて、どの表示を行っているか判断する。全黒表示を行っていると判断された場合、制御回路２は、メモリー３のうち、非有効画素に対応する記憶領域に、階調値「０」（反射率約０％相当）を示すデータを書き込む。全白表示を行っていると判断された場合、制御回路２は、メモリー３のうち、非有効画素に対応する記憶領域に、階調値「１０２」（反射率約４０％相当）を示すデータを書き込む。映像表示を行っていると判断された場合、制御回路２は、メモリー３のうち、非有効画素に対応する記憶領域に、階調値「８」（反射率約３％相当）を示すデータを書き込む。メモリー３のうち、表示画素に対応する記憶領域には、上位装置により画像データＤａが書き込まれる。なお、これらの階調値はあくまで例示であり、図５に示した条件に適合するのであれば、これら以外の階調値が用いられてもよい。

図７は、走査信号Ｇｉの波形を例示する図である。図中縦軸は電圧を、横軸は時間を示している。走査信号Ｇｉは、水平走査期間（Ｈ）ずつ順次遅延して排他的にＨレベルになる信号である。Ｈレベルは電圧ＶＨであり、Ｌレベルは電圧ＶＬである。本実施形態において、電圧ＶＬは接地電位Ｇｎｄすなわち電圧０Ｖである。面反転方式が用いられているので、極性指示信号Ｐｏｌの論理レベルは１フレーム毎に反転している。図７において、第ｎフレームは、極性指示信号ＰｏｌがＨレベルの期間（すなわち、正極性書込が指定されている期間）であり、第（ｎ＋１）フレームは、極性指示信号ＰｏｌがＬレベルである期間（すなわち、負極性書込が指定されている期間）である。

図７には、ダミー画素に供給される信号も示されている。ダミー画素には、中心電位Ｖｃと同じ電位にするための電圧が印加される。対向基板１０２においてダミー画素と対向する領域にもコモン電極１０８が形成されているから、ダミー画素の領域において、液晶素子１２０は、実効値０Ｖの電圧で駆動される。

図８は、サンプリング信号Ｓの波形を例示する図である。サンプリング信号Ｓｊは、ある走査信号ＧｉがＨレベルとなる水平走査期間（Ｈ）にわたって、順次遅延して排他的にＨレベルになる信号である。フレームの始期において、メモリー３から、第ａ行の映像データＤｂが、第ａ、ｂ、ｃ、１、２、…、６４０、ｄ、ｅ、ｆ列の順番で読み出される。この例で、第ａ行の画素１１０は、すべて非有効画素である。例えば、映像表示時において、メモリー３に記憶されている映像データＤｂは、全ての列について、階調値「８」を示す。極性指定信号Ｐｏｌが正極性を示していた場合、Ｄ／Ａ変換回路４は、正極性のデータ電圧Ｖｉｄを信号線１４６に出力する。

以下、第ｉ行第ｊ列の画素１１０の映像データＤｂを、映像データＤｂ（ｉ，ｊ）と表す。データ信号Ｖｉｄについても同様である。Ｄ／Ａ変換回路４は、映像データＤｂ（ａ，ａ）をメモリー３から読み出し、データ信号Ｖｉｄ（ａ，ａ）に変換する。Ｄ／Ａ変換回路４は、データ信号Ｖｉｄ（ａ，ａ）を信号線１４６に出力する。このとき、サンプリング信号出力回路１４２は、Ｈレベルのサンプリング信号Ｓａを出力し、第ａ列のＴＦＴ１４４をオンさせる。これにより、信号線１４６に供給されたデータ信号Ｖｉｄ（ａ，ａ）は、第ａ列のデータ線１１４にサンプリングされる。次に、同様にして、Ｄ／Ａ変換回路４は、映像データＤｂ（ａ，ｂ）をメモリー３から読み出し、データ信号Ｖｉｄ（ａ，ｂ）に変換する。Ｄ／Ａ変換回路４は、データ信号Ｖｉｄ（ａ，ｂ）を信号線１４６に出力する。このとき、サンプリング信号出力回路１４２は、Ｈレベルのサンプリング信号Ｓｂを出力し、第ｂ列のＴＦＴ１４４をオンさせる（他の列のサンプリング信号ＳはＬレベルとし、ＴＦＴ１４４をオフさせる）。以降同様にして、最終的には、データ信号Ｖｉｄ（ａ，ａ）〜Ｖｉｄ（ａ，ｆ）が、第ａ列〜第ｆ列のデータ線１１４に、それぞれサンプリングされる。

メモリー３から映像データＤｂ（ａ，ｊ）が読み出されている期間において、走査線駆動回路１３０は、Ｈレベルの走査信号Ｓａを出力し、第ａ行のＴＦＴ１１６をオンさせる。ＴＦＴ１１６がオンすると、データ線１１４にサンプリングされたデータ信号Ｖｉｄは、第ａ行の画素電極１１８に供給される。第ａ行の画素１１０（非有効画素）は、メモリー３に記憶されている階調値に応じた反射率になる。第ｂ行以降も同様である。第１行から第４８０行までは、表示画素を含んでいる。表示画素については、映像データＤａにより示される階調値に応じた反射率になる。

以上まとめると、電気光学装置１は、第１基板（素子基板１０１）と、第１基板と対向する第２基板（対向基板１０２）と、第１基板と第２基板との間に挟持された電気光学層（液晶１０５）と、第１基板上において電気光学層側の面に設けられ、画像が表示される領域である第１領域（表示領域）に属する第１電極群（画素電極１１８ａ）と、第１基板上において上述の面に設けられ、第１領域の外周に沿って、第１領域の外側に設けられた第２領域（非有効領域）に属する第２電極群（画素電極１１８ｂ）と、第１基板上において上述の面に設けられ、第２領域に対して第１領域と反対側に設けられた第３領域（ダミー領域）に属する第３電極群（周辺電極５１）とを有する。ここで、第１電極群に第１階調に相当する信号が供給され、第３電極群に第１階調よりも低い第２階調に相当する信号が供給されるとき、第２電極群に第１階調よりも低く第２階調よりも高い第３階調に相当する信号が供給される。ここで、「電極群」とは、電気的に分離された複数の電極だけでなく、電気的に接続された複数の電極および単一の電極も含む概念である。

映像表示において、第１領域に表示される画像が動画（平均反射率で７０％）であり、第２階調は、相対階調（相対反射率）で０％であり、第３階調は、相対階調で０％以上７％以下である。全白表示において、第１階調は、相対階調で１００％であり、第２階調は、相対階調で０％であり、第３階調は、相対階調で７％以上７０％以下である。全黒表示において、第１電極群および第３電極群に第１階調（反射率０％）に相当する信号が供給されるとき、第２電極群に第１階調に相当する信号が供給される。

図９は、液晶パネル１００の各領域における階調値を示す模式図である。図９（Ａ）は全黒表示を、図９（Ｂ）は全白表示を、図９（Ｃ）は映像表示を、それぞれ示している。液晶パネル１００においては、ダミー領域と表示領域との間に、非有効領域が設けられている。非有効領域は、表示領域の階調値に応じた階調値を有する。

図１０は、比較例に係る液晶パネルの問題点を説明する図である。この例の液晶パネルも、ダミー領域と、非有効領域と、表示領域とを有する。比較例の液晶パネルは、非有効領域は、いわゆる電子見切りである。すなわち、非有効領域のすべての画素は、表示画素の階調値によらず、常に反射率０％（すなわち黒または階調値ゼロ）である。液晶中のイオン性不純物は、基板上の配向膜に形成された配向の方向に移動しやすい性質を持つことが知られている。例えば、表示領域の辺に対して４５°の方向に配向が形成されていると、イオン性不純物は４５°方向に移動しやすい性質を持つ。例えば、表示領域の左下隅周辺部分（図１０の部分Ａ）を考える。表示領域の階調値は反射率１００％（すなわち白または階調値２５５）である。図６の電圧−反射率特性によれば、表示領域の画素に印加される電圧は５Ｖである。一方で、非有効領域の画素に印加される電圧は０Ｖである。液晶中の不純物イオンは、この電位差に起因する電界による力を受け、４５°方向に移動する。移動したイオン性不純物は、電位障壁すなわち電位差の大きい境界部分に溜まる傾向がある。すなわち、イオン性不純物は、表示領域の左下隅周辺部分（および右上隅周辺部分）に溜まりやすい傾向にあるイオン性不純物の濃度に偏りがあると、例えばイオン性不純物濃度の高い部分の反射率が、イオン性不純物の濃度が低い部分よりも低下する、いわゆる角シミによる表示品位の低下を招く。

これに対して、本実施形態に係る液晶パネル１００によれば、表示画素の階調値とダミー画素の階調値とが異なる場合には、非有効領域は、表示画素の階調値とダミー画素の階調値との間の階調値を有している。例えば、前白表示の場合において、表示画素の反射率を１００％、非有効画素の反射率を４０％に設定したときは、表示画素の電圧は５．０Ｖであり、非有効画素の電圧は３．１Ｖである（図６の電圧−反射率特性による）。別の例で、映像表示の場合において、表示画素の反射率を（平均値で）７０％、非有効画素の反射率を３％に設定したときは、表示画素の電圧は平均で３．６Ｖであり、非有効画素の電圧は２．１Ｖである。これにより、表示領域の左下隅部分（右上隅部分）における電位障壁が低くなり（電位差が小さくなり）、図１０の構成と比較してイオン性不純物が溜まりにくくなる。すなわち、図１０の構成と比較すると角シミが発生しにくくなり、表示品位が向上する。特に、反射型の液晶パネルにおいては、反射率がほぼゼロの材料を用いることが困難であり、透過型の液晶パネルで用いられるような遮光膜（ブラックマトリクス）を形成することができない。そのため、液晶の光学状態の変化を用いて、ダミー領域における遮光が行われる。したがって、ダミー領域と表示領域とで電位差が生じやすいという問題がある。電気光学装置１によれば、反射型の電気光学装置においても、表示品位の低下を抑制することができる。

３．他の実施形態
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下の変形例のうち、２つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。

全黒表示、全白表示、および映像表示のうちどの表示が行われているか判断する方法および判断を行う主体は、実施形態で説明したものに限定されない。実施形態においては、制御回路２が、上位装置から出力される信号に基づいて判断を行う例を説明した。別の例で、制御回路２が、メモリー３に記憶されている映像データＤａに基づいて判断を行ってもよい。この場合、制御回路２は、メモリー３から映像データＤａを読み出し、映像データＤａが示す階調値の時間平均を算出する。制御回路２は、階調値の時間平均に応じて、全黒表示、全白表示、および映像表示のうちどの表示が行われているか判断する。別の例で、電気光学装置１の上位装置、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）が、この判断を行ってもよい。この場合、ＣＰＵは、判断結果に応じて、非有効領域の階調値のデータをメモリー３に書き込む。

全黒表示、全白表示、および映像表示における各画素群の相対階調は、実施形態で説明したものに限定されない。例えば、全黒表示時の相対階調は９０％、実施形態で例示した階調値と異なっていてもよい。また、このとき、全ての画素の相対階調が等しく９０％である必要はなく、画素全体の平均値として、階調値が９０％であってもよい。

電気光学装置１の構成は、図１に例示したものに限定されない。図１に例示した電気光学装置１の構成要素のうちの一部が省略されてもよい。例えば、液晶パネル１００は、周辺電極駆動回路１５０を有していなくてもよい。この場合、制御回路２が、周辺電極５１に信号を供給してもよい。別の例で、素子基板１０１は、Ｓｉ（シリコン）等の光透過性を有さない材料で形成された基板の上にスイッチング素子や配線層が形成されたものであってもよい。さらに別の例で、周辺電極５１の構造は、図４に例示したものに限定されない。周辺電極５１は、画素電極１１８と同じ形状およびサイズの電極を有していなくてもよい。例えば、周辺電極５１は、画素に区分されていない、ダミー領域の全面に均一なベタ電極であってもよい。また、非有効領域およびダミー領域の大きさは、実施形態で説明したものに限定されない。実施形態では、非有効領域が３画素分の大きさを有している例を説明したが、これより大きくても小さくてもよい。ダミー領域についても同様である。

図１１は、プロジェクター２１００の構成を示す図である。プロジェクター２１００は、電気光学装置１を用いた電子機器の一例である。プロジェクター２１００は、ランプユニット２１０２と、３枚のミラー２１０６と、２枚のダイクロイックミラー２１０８と、ダイクロイックプリズム２１１２と、リレーレンズ系２１２１とを有する。リレーレンズ系２１２１は、入射レンズ２１２２と、リレーレンズ２１２３と、出射レンズ２１２４と、ライトバルブ１００Ｒと、ライトバルブ１００Ｇと、ライトバルブ１００Ｂとを有する。ランプユニット２１０２は、ハロゲンランプ等の白色光源を有する。ランプユニット２１０２から出力された光は、３枚のミラー２１０６と２枚のダイクロイックミラー２１０８によって、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３原色に分離される。分離された光は、それぞれ、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、および１００Ｂに導かれる。青色の光は、他の色と比較すると光路が長いので、その損失を防ぐために、リレーレンズ系を介して導かれる。

プロジェクター２１００において、実施形態で説明した電気光学装置１が、赤色、緑色、青色のそれぞれに対応して、計３組設けられている。これらの電気光学装置１には、赤色、緑色、青色のそれぞれに対応する映像データが、上位回路から供給される。ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、および１００Ｂは、実施形態で説明した液晶パネル１００と同様の構成を有しており、それぞれ、赤色、緑色、および青色に対応するデータ信号によって駆動される。ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、および１００Ｂで変調された光は、ダイクロイックプリズム２１１２に３方向から入射する。そして、ダイクロイックプリズム２１１２において、赤色および青色の光は９０°屈折し、緑色の光は直進する。各色の画像は合成され、スクリーン２１２０には、投射レンズ２１１４によってカラー画像が投射される。なお、ライトバルブ１００Ｒおよび１００Ｂの透過像はダイクロイックプリズム２１１２により反射された後で投射されるのに対し、ライトバルブ１００Ｇの透過像はそのまま投射されるので、ライトバルブ１００Ｒおよび１００Ｂによる水平走査方向は、ライトバルブ１００Ｇによる水平走査方向と逆向きにして、左右を反転させた像を形成する構成となっている。なお、電子機器は、図１１で説明したプロジェクターの他、電子ビューファインダーや、リヤ・プロジェクション型のテレビジョン受像器、ヘッドマウントディスプレイなどであってもよい。

１…電気光学装置、２…制御回路、３…メモリー、４…Ｄ／Ａ変換回路、５１…周辺電極、７２…共通電位線、９０…シール材、１００…液晶パネル、１０１…素子基板、１０２…対向基板、１０５…液晶、１０７…端子、１０８…コモン電極、１１０…画素、１１２…走査線、１１４…データ線、１１６…ＴＦＴ、１１８…画素電極、１２０…液晶素子、１２５…補助容量、１３０…走査線駆動回路、１４０…データ線駆動回路、１４２…サンプリング信号出力回路、１４４…ＴＦＴ、１４６…信号線、１５０…周辺電極駆動回路、２１００…プロジェクター、２１０２…ランプユニット、２１０６…ミラー、２１０８…ダイクロイックミラー、２１１２…ダイクロイックプリズム、２１１４…投射レンズ、２１２０…スクリーン、２１２１…リレーレンズ系、２１２２…入射レンズ、２１２３…リレーレンズ、２１２４…出射レンズ

Claims (4)

1. 第１基板と、前記第１基板と対向する第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ノーマリーブラック型の液晶層と、を有する反射型液晶表示装置の駆動方法であって、
   前記第１基板は、
   前記第１基板の前記液晶層側の面に設けられ、画像が表示される領域である第１領域に属する第１電極群と、
   前記第１基板の前記液晶層側の面に設けられ、前記第１領域の外周に沿って、前記第１領域の外側に設けられた第２領域に属する第２電極群と、
   前記第１基板の前記液晶層側の面に設けられ、前記第２領域に対して前記第１領域と反対側に設けられた第３領域に属する第３電極群と、を備え、
   前記第１領域に表示すべき入力映像が、全ての画素の階調が黒である全黒画像、全ての画素の階調が白である全白画像、並びに階調値の時間平均が第１階調である動画のいずれであるか判断し、
   前記入力映像が前記動画であると判断された場合、前記第１電極群に前記動画を表示するための交流電圧信号が供給され、前記第３電極群に前記第１階調よりも低い第２階調に相当する定電圧信号が供給され、前記第２電極群に前記第１階調よりも低く前記第２階調よりも高い第３階調に相当し、交流駆動の中心電位が前記第１電極群に供給される信号と共通である交流電圧信号が供給され、
   前記入力映像が前記全白画像であると判断された場合、前記第１電極群に相対階調が１００％に相当する交流電圧信号が供給され、前記第３電極群に相対階調が０％に相当する定電圧信号が供給され、前記第２電極群に相対階調が７％以上７０％以下に相当し、交流駆動の中心電位が前記第１電極群に供給される信号と共通である交流電圧信号が供給され、
   前記入力映像が前記全黒画像であると判断された場合、前記第１電極群に相対階調が０％に相当する交流電圧信号が供給され、前記第３電極群に相対階調が０％に相当する定電圧信号が供給され、前記第２電極群に相対階調が０％に相当し、交流駆動の中心電位が前記第１電極群に供給される信号と共通である交流電圧信号が供給される
   ことを特徴とする反射型液晶表示装置の駆動方法。
2. 前記第２階調は、相対階調で０％であり、
   前記第３階調は、相対階調で０％より大きく７％以下である
   ことを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示装置の駆動方法。
3. 第１基板と、
   前記第１基板と対向する第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ノーマリーブラック型の液晶層と、
   前記第１基板の前記液晶層側の面に設けられ、画像が表示される領域である第１領域に属する第１電極群と、
   前記第１基板の前記液晶層側の面に設けられ、前記第１領域の外周に沿って、前記第１領域の外側に設けられた第２領域に属する第２電極群と、
   前記第１基板の前記液晶層側の面に設けられ、前記第２領域に対して前記第１領域と反対側に設けられた第３領域に属する第３電極群と、
   前記第１領域に表示すべき入力映像が、全ての画素の階調が黒である全黒画像、全ての画素の階調が白である全白画像、並びに階調値の時間平均が第１階調である動画のいずれであるか判断する判断手段と、
   前記入力映像が前記動画であると判断された場合、前記第１電極群に前記動画を表示するための交流電圧信号を供給し、前記第３電極群に前記第１階調よりも低い第２階調に相当するする定電圧信号を供給し、前記第２電極群に前記第１階調よりも低く前記第２階調よりも高い第３階調に相当し、交流駆動の中心電位が前記第１電極群に供給される信号と共通である交流電圧信号を供給し、
   前記入力映像が前記全白画像であると判断された場合、前記第１電極群に相対階調が１００％に相当する交流電圧信号を供給し、前記第３電極群に相対階調が０％に相当する定電圧信号が供給し、前記第２電極群に相対階調が７％以上７０％以下に相当し、交流駆動の中心電位が前記第１電極群に供給する信号と共通である交流電圧信号を供給し、
   前記入力映像が前記全黒画像であると判断された場合、前記第１電極群に相対階調が０％に相当する交流電圧信号を供給し、前記第３電極群に相対階調が０％に相当する定電圧信号を供給し、前記第２電極群に相対階調が０％に相当し、交流駆動の中心電位が前記第１電極群に供給する信号と共通である交流電圧信号を供給する電極駆動回路と、
   を有する反射型液晶表示装置。
4. 請求項３に記載の反射型液晶表示装置を有する電子機器。

Images