JP6210126B2 - 電気光学装置の駆動方法、電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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特許文献3および4は、サブフィールド毎に印加電圧の極性を反転させる技術を開示している。特許文献5は、1フレームにおいて正極性電圧が印加されるサブフィールドの時間と負極性電圧が印加されるサブフィールドの時間とを等しくする技術が開示されている。
これに対し本発明は、液晶パネルの光劣化の影響を抑制する技術を提供する。
この駆動方法によれば、サブフィールド期間の時間長が2.78ミリ秒を超える場合と比較して、電気光学層の光劣化による表示特性の変化を抑制することができる。
この駆動方法によれば、時間長tiのサブフィールド期間において、時間長ti+1のサブフィールド期間とは逆の極性の電圧が前記電気光学層に印加される場合と比較して、電気光学層の光劣化による表示特性の変化を抑制することができる。
この駆動方法によれば、時間長の和(ti+ti+2)が2.78ミリ秒を超える場合と比較して、電気光学層の光劣化による表示特性の変化を抑制することができる。
この駆動方法によれば、電気光学層に正極性の電圧が印加されるサブフィールド期間の時間長の総和と、電気光学層に負極性の電圧が印加されるサブフィールド期間の時間長の総和との差が2.78ミリ秒を超える場合と比較して、電気光学層の光劣化による表示特性の変化を抑制することができる。
この電気光学装置によれば、サブフィールド期間の時間長が2.78ミリ秒を超える場合と比較して、電気光学層の光劣化による表示特性の変化を抑制することができる。
この電子機器によれば、サブフィールド期間の時間長が2.78ミリ秒を超える場合と比較して、電気光学層の光劣化による表示特性の変化を抑制することができる。
図1は、一実施形態に係る電子機器1の構成を示すブロック図である。この例で、電子機器1はいわゆるリア型プロジェクターである。電子機器1は、液晶パネル100と、光源11と、光学系12と、反射鏡13と、反射鏡14と、スクリーン15とを有する。液晶パネル100は、ライトバルブとして機能する。光源11は、光を出力する。光源11から出射された光は、液晶パネル100を透過することにより画像情報が与えられる。光学系12は、液晶パネル100を透過した光束を制御し、反射鏡13に向けて光束を出射する。反射鏡13および反射鏡14は、光束をスクリーン15に導く。スクリーン15には、液晶パネル100によって制御された画像が表示される。
図5は、液晶パネル100の駆動方法を示すタイミングチャートである。画像は1フレームごとに書き替えられる。例えば、フレーム速度は60フレーム/秒、すなわち垂直同期信号(図示略)の周波数は60Hzであり、1フレーム期間(以下、単に「1フレーム」という)は16.7ミリ秒である。液晶パネル100はサブフィールド駆動により駆動される。サブフィールド駆動において、1フレームは複数のサブフィールド期間(以下、単に「サブフィールド」という)に分割される。スタート信号DYは、サブフィールドの始期を示す信号である。スタート信号DYとしてH(High)レベルのパルスが供給されると、走査線駆動回路130は、走査線103の走査を開始、すなわち、m本の走査線103に走査信号Gi(1≦i≦m)を出力する。1つのサブフィールドにおいて、走査信号Gは、順次排他的にHレベルの電圧になる信号である。Hレベルの走査信号を選択信号といい、L(Low)レベルの走査信号を非選択信号という。また、第i行の走査線103に選択信号が供給されることを、「第i行の走査線103が選択される」という。トランジスター111は、非選択信号が入力されているときは絶縁状態(オフ状態)であり、選択信号が入力されているときは導通状態(オン状態)である。第j列のデータ線104に供給される出データ信号Sjは、走査信号と同期している。例えば、第i行の走査線103が選択されているときは、第i行第j列の画素110の階調値に対応する電圧を示す信号がデータ信号Sjとして供給される。
図5の例では、劣化後において、V−T曲線が全体的に初期よりも高電圧側にシフトしている。例えば液晶層105に3Vの電圧を印加する場合を考えると、劣化後は初期よりも透過率が低下している。すなわち、劣化後は初期よりも画像が暗くなる。
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。
図10は、変形例1に係るサブフィールドの構成を例示する図である。複数のサブフィールドの時間長は均一でなくてもよい。変形例1においては、サブフィールドの時間長は、t1、t2、t3、およびt4の4種類(t1<t2<t3<t4)のいずれかである。1フレームは、複数(この例では5つ)のブロックに分割されている。1ブロックは、複数(この例では4つ)のサブフィールドに分割されている。1ブロック内の4つのサブフィールドの時間長は、t1、t2、t3、およびt4である。この例で、サブフィールドの時間長は、20.0マイクロ秒≦t1<t2<t3<t4≦2.78ミリ秒である。時間長t4の一番長いサブフィールドにおいても、不純物イオンによる透過率への影響が低減された駆動を行うことができる。
図10の例において、時間長tiのサブフィールドにおいて印加されるデータ電圧の極性と、時間長ti-1のサブフィールドおよび時間長ti+1のサブフィールドにおいて印加されるデータ電圧の極性とは逆である。このような構成により、時間長tiのサブフィールドにおいて印加されるデータ電圧の極性と、時間長ti-1のサブフィールドおよび時間長ti+1のサブフィールドにおいて印加されるデータ電圧の極性とが同じである構成と比較して、データ電圧の極性差(正極性の電圧が印加された時間と負極性の電圧が印加された時間との差)を小さくすることができる。例えば図10において、SF1〜SF5をオンにする例を考える。このとき、極性差Δtは、Δt=t1−t2+t3−t4+t1である。
仮に、時間長ti-1のサブフィールドおよび時間長ti+1のサブフィールドにおいて印加されるデータ電圧の極性とが同じである例を考えると、極性差Δtcは、Δtc=t1+t2+t3+t4−t1となる。図10の構成により、極性差を低減できていることがわかる。
しかし、時間長ti-1のサブフィールドおよび時間長ti+1のサブフィールドにおいて印加されるデータ電圧の極性とが同じであってもよい。
図10の例において、1ブロックは、時間長が異なるk個(k=4)のサブフィールドにより構成される。1フレーム中のサブフィールドの総数をSFtotalと表すと(SFtotal=20)、変形例3において、サブフィールドの総数SFtotalとサブフィールドの種類の数kは、次式(1)の関係を満たす。
変形例4において、時間長tiとti+2との和、すなわち、隣接する2つの同極性のサブフィールドの時間長の和は、2.78ミリ秒以下である。中間階調を表現するために、あるサブフィールドと隣接するサブフィールドだけでなく、2つ隣のサブフィールドをオンにする場合がある。例えば、図10の例で、SF1〜SF5、およびSF7をオンにする場合を考える。第2番目のブロックにおいてSF5およびSF7は同極性であり、逆極性のSF6がオフであるので、極性差はt1とt3との和に依存している。したがって、ti+ti+2≦2.78ミリ秒という条件を採用することにより、不純物イオンの影響を低減することができる。なお、液晶分子の応答速度を考慮すると、ti+ti+2の下限値は40.0マイクロ秒(1サブフィールドにつき20.0マイクロ秒)である。すなわち、40.0マイクロ秒≦ti+ti+2≦2.78ミリ秒である。
図11は、変形例5を説明する図である。変形例5において、液晶パネル100は、ある階調を表現するSFコードが複数存在する場合には、極性差が2.78ミリ秒以下になるSFコードが用いられる。「SFコード」とは、オンにするサブフィールドの組み合わせをいう。例えば、ある階調を表現するのに、図11(A)〜(C)の3つのSFコードが存在する場合、データ線駆動回路140は、これらのうち、極性差が2.78ミリ秒以下になるSFコードに従ったデータ電圧をデータ線104に出力する。別の例で、データ線駆動回路140は、これらのうち、極性差が最小になるSFコードに従ったデータ電圧をデータ線104に出力してもよい。
図12は、変形例6を説明する図である。実施形態においては、1フレーム内のサブフィールドの極性またはSFコードの構成について説明した。上記の内容に加えて、変形例6では、1フレーム毎にデータ電圧の極性を反転させるいわゆるフレーム反転駆動が用いられる。図12においては、第1フレームと、それに続く第2フレームにおけるサブフィールドの極性が示されている。例えば、複数フレームに渡って同じ画像を表示し続ける場合を考えると、あるフレームで発生した極性差を、その次のフレームでキャンセルすることができる。
サブフィールドの時間長の上限値は2.78ミリ秒に限定されない。要は、不純物イオンが追従できない程度の速さでデータ電圧の極性を切り替えられればよい。すなわちこの上限値は、不純物イオンの移動度、温度、液晶層の粘度等の条件に応じて変更されてもよい。サブフィールドの時間長の上限値は1ミリ秒以下であることがより好ましい。
また、液晶層105は、透過型に限られず、反射型であってもよい。また、液晶層105は、ノーマリーブラックモードに限られず、例えばTN方式として、電圧無印加時において液晶層120が白状態となるノーマリーホワイトモードであってもよい。
また、画素回路は図4に例示したものに限定されない。液晶層105に対し所望の電圧を印加できるものであれば、どのような構成の回路が用いられてもよい。
また、電子機器1は、リア型プロジェクターに限定されない。電子機器1は、プロジェクター、パーソナルコンピューター、PDA(Personal Digital Assistant)、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、または携帯ゲーム機であってもよい。
Claims (4)
- 複数の画素電極と、前記複数の画素電極に対向する対向電極と、前記複数の画素電極と前記対向電極とに挟まれた液晶層とを有し、光源から出射された光を制御して画像を表示する電気光学装置の駆動方法であって、
1フレーム期間を分割した複数のサブフィールド期間の各々について、前記複数の画素電極の各々と前記対向電極との間に第1階調値および第2階調値のいずれかに対応する電圧を印加するステップ
を有し、
前記複数のサブフィールド期間のすべてについて、サブフィールド期間の時間長が2.78ミリ秒以下であり、
前記1フレーム期間は、時間長の異なる複数のサブフィールド期間を含み、
1フレーム期間の前記複数のサブフィールド期間において、印加電圧の極性は交互に反転し、
1フレーム期間においてある階調を表現するための、前記複数のサブフィールド期間に対して割り当てられた前記第1階調値および前記第2階調値の順列が複数存在する場合には、当該複数の順列のうち正極性の電圧が印加されるサブフィールド期間の時間長の総和と負極性の電圧が印加されるサブフィールド期間の時間長の総和との差が2.78ミリ秒以下になる順列が用いられる
ことを特徴とする駆動方法。 - 前記複数のサブフィールド期間の時間長が、異なるk個の時間長tiのいずれかであり(iは、1≦i≦kである整数)、
前記k個の時間長tiは、1≦i≦k−2の範囲において40マイクロ秒≦(ti+ti+2)≦2.78ミリ秒である
ことを特徴とする請求項1に記載の駆動方法。 - 複数の画素電極と、
前記複数の画素電極に対向する対向電極と、
前記複数の画素電極と前記対向電極とに挟まれた液晶層と、
1フレーム期間を分割した複数のサブフィールド期間の各々について、前記複数の画素電極の各々と前記対向電極との間に第1階調値および第2階調値のいずれかに対応する電圧を印加するための信号を出力するデータ線駆動回路と、
前記液晶層に光を出力する光源と
を有し、
前記複数のサブフィールド期間のすべてについて、サブフィールド期間の時間長が2.78ミリ秒以下であり、
前記1フレーム期間は、時間長の異なる複数のサブフィールド期間を含み、
1フレーム期間の前記複数のサブフィールド期間において、印加電圧の極性は交互に反転し、
1フレーム期間においてある階調を表現するための、前記複数のサブフィールド期間に対して割り当てられた前記第1階調値および前記第2階調値の順列が複数存在する場合には、当該複数の順列のうち正極性の電圧が印加されるサブフィールド期間の時間長の総和と負極性の電圧が印加されるサブフィールド期間の時間長の総和との差が2.78ミリ秒以下になる順列が用いられる
ことを特徴とする電気光学装置。 - 請求項3に記載の電気光学装置を有する電子機器。
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