(57)【要約】【課題】イオン性不純物による表示の不都合を抑える。【解決手段】第１基板と第２基板と、第１基板に設けられた第１画素電極および第１画素電極に隣り合う位置に設けられた第２画素電極と、第２基板に設けられた対向電極と、第１画素電極および第２画素電極と、対向電極とにより挟持された液晶とを備える電気光学装置は、第１画素電極に対応する第１画素の階調に基づいた第１信号に、第１掃引信号を加算した第１データ信号を出力するとともに、第２画素電極に対応する第２画素の階調に基づいた第２信号に、第２掃引信号を加算した第２データ信号を出力する加算器と、第１データ信号を第１画素電極に供給するとともに、第２データ信号を前記第２画素電極に供給する駆動回路とを備え、第１掃引信号および第２掃引信号は、互いに位相が異なる３相以上の交流信号のうち、いずれかであって、互いに同相ではない。【選択図】図８
2020060673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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基板に設けられた第１画素電極、および、前記第１基板において前記第１画素電極に隣り合う位置に設けられた第２画素電極と、
前記第２基板に設けられた対向電極と、
前記第１画素電極および前記第２画素電極と、前記対向電極とにより挟持された液晶と、
を備える電気光学装置であって、
前記第１画素電極に対応する第１画素の階調に基づいた第１信号に、第１掃引信号を加算した第１データ信号を出力するとともに、前記第２画素電極に対応する第２画素の階調に基づいた第２信号に、第２掃引信号を加算した第２データ信号を出力する加算器と、
前記第１データ信号を前記第１画素電極に供給するとともに、前記第２データ信号を前記第２画素電極に供給する駆動回路と、
を備え、
前記第１掃引信号および前記第２掃引信号は、互いに位相が異なる３相以上の交流信号のうち、いずれかであって、互いに同相ではない
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記第１掃引信号の電圧を、前記第１画素のＸ座標、Ｙ座標および所定のタイミングからの経過時間に基づいて決定し、
前記第２掃引信号の電圧を、前記第２画素のＸ座標、Ｙ座標および前記経過時間に基づいて決定する掃引信号生成回路を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記第２基板に、前記対向電極を覆うように設けられた絶縁性保護膜と、
前記第１データ信号および前記第２データ信号の電圧を、前記対向電極に印加される電圧に対して所定の電圧だけシフトさせるシフト回路と、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記シフト回路は、
前記対向電極に印加される電圧に対する前記第１データ信号および前記第２データ信号の電圧シフト量を、電圧ゼロから前記所定の電圧まで徐々に変化させる
ことを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
【請求項５】
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基板に設けられた第１画素電極、および、前記第１基板において前記第１画素電極に隣り合う位置に設けられた第２画素電極と、
前記第２基板に設けられた対向電極と、
前記第１画素電極および前記第２画素電極と、前記対向電極とにより挟持された液晶と、
を備える電気光学装置の駆動方法であって、
前記第１画素電極に対応する第１画素の階調に基づいた第１信号に、第１掃引信号を加算した第１データ信号を出力するとともに、前記第２画素電極に対応する第２画素の階調に基づいた第２信号に、第２掃引信号を加算した第２データ信号を出力し、
前記第１データ信号を前記第１画素電極に供給するとともに、前記第２データ信号を前記第２画素電極に供給する
ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかの電気光学装置を備える電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置、電気光学装置の駆動方法および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を表示する液晶パネルでは、光の入射により、液晶や配向膜などが光化学反応を起こし、反応生成物としてイオン性不純物が発生することが知られている。また、液晶パネルを構成するシール材や封止材などから液晶にイオン性不純物が拡散することも知られている。特に、スクリーンに大画面を表示する液晶プロジェクターに適用される液晶パネルでは、入射光の光束密度が直視型と比較して高い一方で、画素が相対的に小さいので、イオン性不純物が表示に及ぼす影響が大きくなる。
このため、画像を表示する表示期間とは別に画像を表示しない非表示期間を設けて、当該非表示期間において、イオン性不純物を表示領域の外側に、すなわち、表示に寄与しない領域に移動（掃引）させる駆動を実行して、イオン性不純物が表示に及ぼす影響を低減させる技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１１１２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記技術では、画像を表示する表示期間とは別に、画像を表示しない非表示期間を別途設けてイオン性不純物を掃引するので、表示装置としての基本機能が制限されてしまう。また、上記技術では、非表示期間においてイオン性不純物が表示領域より外側の非表示領域に掃引されたとしても、表示期間になると、イオン性不純物が再び表示領域に戻ってしまう、という不都合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題の一つを解決するために、本発明の一態様に係る電気光学装置は、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基板に設けられた第１画素電極、および、前記第１基板において前記第１画素電極に隣り合う位置に設けられた第２画素電極と、前記第２基板に設けられた対向電極と、前記第１画素電極および前記第２画素電極と、前記対向電極とにより挟持された液晶と、を備える電気光学装置であって、前記第１画素電極に対応する第１画素の階調に基づいた第１信号に、第１掃引信号を加算した第１データ信号を出力するとともに、前記第２画素電極に対応する第２画素の階調に基づいた第２信号に、第２掃引信号を加算した第２データ信号を出力する加算器と、前記第１データ信号を前記第１画素電極に供給するとともに、前記第２データ信号を前記第２画素電極に供給する駆動回路と、を備え、前記第１掃引信号および前記第２掃引信号は、互いに位相が異なる３相以上の交流信号のうち、いずれかであって、互いに同相ではないことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態に係る電気光学装置の構成を示す斜視図である。
【図２】電気光学装置のうち、液晶パネルの全体構成を示す断面図である。
【図３】液晶パネルの構成を示す断面図である。
【図４】液晶パネルにおける領域を示す図である。
【図５】電気光学装置の電気的は構成を示すブロック図である。
【図６】液晶パネルにおける画素の等価回路を示す図である。
【図７】液晶パネルの動作を説明するための図である。
【図８】電気光学装置における処理回路の構成を示す図である。
【図９】処理回路における掃引信号の波形例を示す図である。
【図１０】液晶パネルの画素に割り当てられる掃引信号の関係を示す図である。
【図１１】液晶パネルにおけるイオン性不純物の掃引を説明するための図である。
【図１２】第２実施形態に係る電気光学装置の液晶パネルの構成を示す断面図である。
【図１３】液晶パネルにおける画素の簡易的な等価回路を示す図である。
【図１４】画素における電圧印加状態を説明するための図である。
【図１５】実施形態等に係る電気光学装置を適用した液晶プロジェクターの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【０００８】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る電気光学装置１の構成を示す斜視図である。この電気光学装置１は、例えば液晶プロジェクターのライトバルブとして用いられる透過型の液晶パネル１０を含む。電気光学装置１では、液晶パネル１０が矩形状の表示領域で開口する枠状のケース７２に収納される、液晶パネル１０にＦＰＣ基板７４の一端が接続されている。なお、ＦＰＣは、Flexible Printed Circuitsの略語である。ＦＰＣ基板７４の他端には、複数の端子７６が設けられて、図示省略された上位回路に接続される。ＦＰＣ基板７４には、半導体チップの制御回路３が実装されるとともに、当該上位回路から複数の端子７６を介して映像データが同期信号に同期して供給される。
なお、映像データとは、表示すべき画像の画素の階調レベルをＲＧＢ毎に例えば８ビットで規定する。また、同期信号には、表示領域における画面の走査開始を指示する垂直同期信号や、上記画面のうち１行（ライン）の水平走査の開始を指示する水平同期信号、および、映像データの１画素分のタイミングを示すドットクロック信号が含まれる。
【０００９】
制御回路３の詳細については後述するが、映像データを液晶の駆動に適したアナログの信号に変換する際に、イオン性不純物を掃引するための掃引信号を加算したデータ信号を生成し、同期信号に基づいて上記駆動回路を制御する制御信号を生成して、データ信号とともに、液晶パネル１０に供給する。
なお、図１において表示領域の長手方向をＸ方向とし、短手方向をＹ方向とし、液晶パネル１０における光の入射方向をＺ方向としている。
【００１０】
図２は、液晶パネル１０を、図１におけるＹＺ平面に沿って破断した場合の構造を示す断面図である。図２に示されるように、液晶パネル１０は、石英からなる基材１０１に各種素子や画素電極１１８等が形成された素子基板１００と、石英からなる基材２０１に対向電極２０８等が形成された対向基板２００とが、スペーサー７を含むシール材９によって、一定の間隙を保って、かつ、互いに電極形成面が対向するように貼り合わせられるとともに、この間隙に例えば液晶５が封入された構成となっている。
なお、素子基板１００が第１基板の一例であり、対向基板２００が第２基板の一例である。
素子基板１００において、対向基板２００との対向面であって、シール材９の外側一辺に位置する領域には、複数の端子１０７が形成されて、ＦＰＣ基板７４（図２では省略）が接続される。
【００１１】
なお、対向基板２００に設けられる対向電極２０８は、銀ペースト等などの導通材（図示省略）によって、素子基板１００に形成された複数の端子１０７のいずれかに電気的に接続されて、時間的に一定の電圧Ｖcomが印加される。
【００１２】
図３は、液晶パネル１０における断面構造をより詳細に示す図である。図３に示されるように、基材１０１には、半導体層や配線層などを覆うように絶縁層１２１が設けられる。絶縁層１２１には、薄膜トランジスターのドレイン領域に通じるコンタクトホール１３１が設けられるとともに、該コンタクトホール１３１を充填するように中継電極１３２が形成されている。なお、半導体や配線層、薄膜トランジスターについては、図３の複雑化を避けるために省略されている。
中継電極１３２および絶縁層１２１を覆うように絶縁層１２２が設けられる。絶縁層１２２には、中継電極１３２に通じるコンタクトホールＣｈが設けられるとともに、該コンタクトホールＣｈを充填し、かつ、平面視で矩形状にパターニングされた画素電極１１８が設けられる。画素電極１１８は、例えば酸化インジウムスズなどの透明導電性金属から構成される。
【００１３】
一方、基材２０１には、上記透明導電性金属からなる対向電極２０８が設けられる。
素子基板１００および対向基板２００の各対向面には、それぞれ液晶５における分子方向が所定方向に配向させる配向膜が設けられる一方、その各背面側には、吸収軸が配向方向に応じた方向になるように、偏光子がそれぞれ設けられている。このため、液晶パネル１０は、液晶容量（画素電極１１８と対向電極２０８との間において液晶５を挟持してなる容量）に印加される電圧実効値がゼロであれば、透過率が最小となる一方、電圧実効値が大きくなるにつれて、透過率が徐々に増加し、ついには透過率が最大となるノーマリーブラックモードとなっている。
配向膜や偏光子などについては、本件とは直接関係しないので、その図示について省略されている。
【００１４】
図４は、Ｚ方向からＸＹ平面を平面視した場合に、液晶パネル１０における各種領域を説明するための図である。図４において、画素電極１１８がＸ方向およびＹ方向にマトリクス状に配列する領域が表示領域Ｍであり、表示領域Ｍを囲むように枠状の領域が非表示領域Ｄｍである。
なお、非表示領域Ｄｍは、遮光材２２１で遮光される。また、シール材９は、図４では省略されているが、非表示領域Ｄｍに重なる位置に、または、外縁に設けられる。非表示領域Ｄｍにおいて、画素電極１１８を含むダミー画素を設けて、当該表示に寄与しない信号を書き込む構成として用いてもよい。
【００１５】
図５は、電気光学装置１の電気的な構成を示すブロック図であり、図６は、電気光学装置１のうち、液晶パネル１０における画素Ｐの等価回路を示す図であり、図７は、液晶パネル１０における書込動作を説明するための図である。
上述したように、電気光学装置１は、制御回路３と液晶パネル１０とを含む。このうち、制御回路３は、図５に示されるように、処理回路３２と走査制御回路３６とを含む。また、液晶パネル１０は、Ｘ方向に延在して形成されたｍ本の走査線１１２と、Ｙ方向に延在して形成されたｎ本のデータ線１１４と、ｍ本の走査線１１２およびｎ本のデータ線１１４との各交差に対応して形成された画素Ｐと、走査線駆動回路１３０と、データ線駆動回路１４０と、を含む。
なお、ｍ、ｎはいずれも２以上の整数である。
【００１６】
制御回路３には、上位回路から映像データＶid-inおよび同期信号Ｓyncが供給される。処理回路３２は、映像データＶid-inの階調レベルに応じた信号に、掃引信号を加算したデータ信号Ｖxを生成して、データ線駆動回路１４０に供給する。走査制御回路３６は、同期信号Ｓyncに基づいて、制御信号ＹctrおよびＸctrをそれぞれ生成するとともに、制御信号Ｙctrを走査線駆動回路１３０に、制御信号Ｘctrをデータ線駆動回路１４０に、それぞれ供給する。
【００１７】
説明の便宜上、液晶パネル１０における画素Ｐについて説明する。走査線１１２とデータ線１１４との交差に対応して設けられる画素Ｐでは、図６に示されるように、例えばＮチャネル型の薄膜トランジスター１１６のゲート領域が走査線１１２に接続され、そのソース領域がデータ線１１４に接続され、さらに、そのドレイン領域が画素電極１１８に接続されている。
本実施形態では、上述したように画素電極１１８は、対向電極２０８に対向し、さらに、両電極間に液晶５が位置するので、液晶容量は、一端を画素電極１１８とし、他端を対向電極２０８として、液晶５を挟持した構成となっている。
この構成において、走査線１１２に供給される走査信号がＨレベルになると、薄膜トランジスター１１６がオンして、データ線１１４に供給されたデータ信号の電圧に応じた電荷が液晶容量に書き込まれる。
【００１８】
説明を図５に戻すと、走査線駆動回路１３０は、制御信号Ｙctrに基づいて走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍを、順に１行目、２行目、３行目、…、ｍ行目の走査線１１２に供給する。詳細には、走査線駆動回路１３０は、図７に示されるように、１垂直走査期間にわたって１行目からｍ行目までの走査線１１２を順次排他的に選択して、選択した走査線１１２にアクティブレベル（Ｈレベル）の走査信号を供給し、選択していない走査線１１２にノンアクティブレベル（Ｌレベル）の走査信号を供給する。このため、走査信号Ｙ１〜Ｙｍは、１垂直走査期間にわたって順次排他的にアクティブレベルとなる。
【００１９】
データ線駆動回路１４０は、走査線駆動回路１３０によって、ｉ行目の走査線１１２が選択されている期間において、制御信号Ｘctrに基づいて処理回路３２から供給されるデータ信号Ｖxを、データ信号Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…、Ｘｎとして、順に１列目、２列目、３列目、…、ｎ列目のデータ線１１４に供給する。
なお、ｉは、ｍ本の走査線１１２のうち、ある１本の走査線１１２について一般化して説明するために用いられる符号であり、１以上ｍ以下の任意の整数である。
【００２０】
ここで、ｉ行目の走査線１１２が選択されている期間において、データ信号Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…、Ｘｎは、ｉ行１列、ｉ行２列、ｉ行３列、…、ｉ行ｎ列の画素Ｐで表示すべき階調に応じた電圧に、後述する掃引信号の電圧を加算した電圧を有する。
なお、階調に応じた電圧とは、正極性書込であれば、透過率を高くして明るくさせるほど、対向電極２０８に印加される電圧Ｖcomに対して高位となり、負極性書込であれば、明るくするほど、電圧Ｖcomに対して低位となる。
【００２１】
なお、走査線駆動回路１３０およびデータ線駆動回路１４０を合わせたものが駆動回路の一例となる。
【００２２】
図７における（ｉ，ｊ）は、ｉ行目の走査線１１２とｊ列目のデータ線１１４との交差に対応する画素Ｐの画素電極１１８に印加される電圧を示す図である。
なお、ｊは、ｎ本のデータ線１１４のうち、ある１本のデータ線１１４について一般化して説明するために用いられる符号であり、１以上ｎ以下の任意の整数である。
【００２３】
ｉ行目の走査線１１２が選択されて、当該走査線１１２に供給される走査信号Ｙｉがアクティブレベルになると、ｉ行目における画素Ｐの薄膜トランジスター１１６がオンして、データ線１１４と画素電極１１８との間が電気的に導通状態となる。このため、ｉ行ｊ列でいえば、画素Ｐにおける画素電極１１８は、ｊ列目のデータ線１１４に供給されたデータ信号Ｘｊの電圧となる。なお、対向電極２０８は電圧Ｖcomであるので、当該画素Ｐの液晶容量には、正極性書込であれば電圧Ｖcomを基準にして、画素電極１１８を高位側にした電圧Ｖ（ｉ，ｊ）が書き込まれる。
ｉ行目の走査線１１２の選択が終了して、走査信号Ｙｉがノンアクティブレベルになると、ｉ行目における画素Ｐの薄膜トランジスター１１６がオフして、データ線１１４と画素電極１１８との間が電気的に非導通状態となる。ただし、画素電極１１８の電圧は、薄膜トランジスター１１６がオフしても、オンしたときの電圧に、液晶容量によって保持される。
１垂直走査期間経過すると、再びｉ行目の走査線１１２が選択されて、当該走査線１１２に供給される走査信号Ｙｉがアクティブレベルになる。このため、ｉ行目における画素Ｐの薄膜トランジスター１１６が再びオンするので、ｉ行ｊ列でいえば、画素Ｐにおける画素電極１１８は、データ信号Ｘｊの電圧となる。
なお、書込極性が反転して負極性書込となるので、当該画素Ｐの液晶容量には、電圧Ｖcomを基準にして、画素電極１１８を低位側にした電圧Ｖ（ｉ，ｊ）が書き込まれる。
【００２４】
なお、例えば電圧Ｖcomを７ボルトとした場合、データ信号Ｘ１〜Ｘｎの電圧は、正極性書込であって画素の階調を最も明るくする状態を指定する場合に最高で１２ボルト近辺となり、逆に、負極性書込であって、画素の階調を最も明るくする状態を指定する場合に最低の２ボルト近辺となる。
データ信号Ｘ１〜Ｘｎの電圧は、階調に応じた電圧と掃引信号の電圧とを加算した値であるが、掃引信号の電圧は、階調に応じた電圧と比較して、後述するように十分に低い。
また、データ信号Ｘ１〜Ｘｎの電圧は、正極性書込であって画素の階調を最も暗くする状態を指定する場合、電圧Ｖcomよりもやや高位となり、負極性書込であって画素の階調を最も暗くする状態を指定する場合、電圧Ｖcomよりもやや低位となる。
【００２５】
図８は、処理回路３２の一例を示すブロック図である。この図に示されるように処理回路３２は、極性カウンタ３２２、Ｘラインカウンタ３２４、Ｙラインカウンタ３２６、時間カウンタ３２８、掃引値変換テーブル３３０、極性変換テーブル３３２、加算器３３４、および、ＤＡＣ３３６を含む。
処理回路３２には、上位回路から映像データＶid-inが同期信号Ｓyncに同期して供給される。極性カウンタ３２２は、同期信号Ｓyncに基づいて、画素Ｐへの書込を正極性書込とするか、負極性書込とするかを決定する。本実施形態では、１垂直走査期間毎に書込極性を反転させる面反転方式とするので、極性カウンタ３２２は、同期信号Ｓyncのうち、垂直同期信号が供給される毎に、書込極性を反転して指示する。
【００２６】
Ｘラインカウンタ３２４は、同期信号Ｓyncのうち、ドットクロック信号をアップカウントするとともに、当該カウント結果を水平同期信号によってリセットする。このため、Ｘラインカウンタ３２４によるカウント結果は、映像データＶid-inで階調レベルが指定される画素におけるＸ方向の座標値を示すことになる。
Ｙラインカウンタ３２６は、同期信号Ｓyncのうち、水平同期信号をアップカウントするとともに、当該カウント結果を垂直走査信号によってリセットする。このため、Ｙラインカウンタ３２６によるカウント結果は、映像データＶid-inで階調レベルが指定される画素の座標値におけるＹ方向の座標値を示すことになる。
時間カウンタ３２８は、例えば表示の開始や電源投入時点などの所定のタイミングを起点とした経過時間をカウントする。
【００２７】
掃引値変換テーブル３３０は、映像データＶid-inで階調レベルが指定される画素に対する掃引データＳｄを、当該画素のＸ、Ｙ座標値、および、経過時間を引数として予め記憶するテーブルである。ここで、掃引データＳｄとは、表示領域Ｍでのイオン性不純物を、非表示領域Ｄｍに掃引させるための掃引信号の電圧値を規定するデータである。
説明の便宜上、掃引信号について説明する。
【００２８】
図９は、掃引データＳｄによって生成される掃引信号を示す図である。図９に示されるように、本実施形態において掃引信号は、３種類あり、そのうち、１つは、デューティー比が５０％であり、周期が２０秒であり、かつ、所定の電圧幅を有する矩形波である。この矩形波をＲ相と表記したときに、他の２つは、Ｒ相の矩形波に対して位相が１２０度遅れたＳ相、および、位相が２４０度遅れたＴ相である。
【００２９】
Ｒ相、Ｓ相およびＴ相の掃引信号の極性について、相対的に高位側となる場合を正極性とし、低位側となる場合を負極性としたときに、正極性（＋）および負極性（−）の組み合わせは、次の時刻ｔ１〜ｔ６の６状態にわけることができる。すなわち、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相の掃引信号の極性は、時刻ｔ１で（＋、−、＋）となり、時刻ｔ２で（＋、−、−）となり、時刻ｔ３で（＋、＋、−）となり、時刻ｔ４で（−、＋、−）となり、時刻ｔ５で（−、＋、＋）となり、時刻ｔ６で（−、−、＋）となる。
【００３０】
なお、掃引信号の電圧幅は、階調に応じた値の電圧に加算されたとしても、表示すべき階調に対応した透過率に影響が及ばない程度、具体的には、正極性または負極性において階調に応じた電圧範囲に対して１／１００程度であることが好ましい。本実施形態では、正極性または負極性において階調に応じた値の電圧範囲が図７に示したように（１２−７）ボルト、または、（７−２）ボルトとしているので、当該電圧範囲の５ボルトに対して１／１００の５０ミリボルトとしている。
また、掃引信号の周期については、上記２０秒よりも長いと、すなわち周波数が低いと、直流成分が液晶５に印加される状態と近くなり、液晶５の劣化等の原因となる一方で、周期が短過ぎると、すなわち周波数が高いと、イオン性不純物を掃引することができなくなってしまう。
【００３１】
図１０は、３相の掃引信号が表示領域Ｍの画素に対して、どのように割り当てられるのかを示す図である。
この図に示されるように、表示領域Ｍでマトリクス状に配列する画素Ｐのうち、対角のほぼ中心に位置する画素ＰｃにＲ相の掃引信号が割り当てられる。次に、画素Ｐｃの周縁に位置する８個の画素ＰにＳ相の掃引信号が割り当てられる。さらに、８個の画素の周縁に位置する１６個の画素ＰにＴ相の掃引信号が割り当てられる。以下同様にして周縁に位置する画素Ｐに対して順番にＲ相、Ｓ相、Ｔ相の掃引信号が順番に割り当てられる。
【００３２】
説明を再び図８に戻す。掃引値変換テーブル３３０では、画素のＸ、Ｙ座標値、および、経過時間が引数として当該画素に対する掃引データＳｄに変換される。この変換内容についてを詳述すると、掃引値変換テーブル３３０では、第１に、Ｒ相、Ｓ相またはＴ相のうち、いずれかが、変換対象となる画素のＸ、Ｙ座標値に応じて決定され、第２に、決定された相の掃引信号の電圧値を規定する掃引データＳｄが、経過時間に応じて決定されて、出力されることになる。
なお、掃引データＳｄに基づいて掃引信号が生成されることになるので、掃引値変換テーブル３３０は掃引信号生成回路の一例である。
【００３３】
極性変換テーブル３３２は、映像データＶid-inで指定される階調レベルを、極性カウンタ３２２で指定された書込極性の電圧値を規定するデータＤｖに変換する。
加算器３３４は、極性変換テーブル３３２により変換されたデータＤｖと、掃引値変換テーブルにより変換された掃引データＳｄとを加算する。
ＤＡＣ３３６は、加算器３３４の加算結果をアナログのデータ信号Ｖxに変換して、液晶パネル１０に供給する。なお、ＤＡＣは、Digital Analog Converterの略語である。
【００３４】
次に、イオン性不純物の掃引について説明する。
【００３５】
図１１は、イオン性不純物の掃引を示す図である。詳細には、図１１は、図１０に示した画素Ｐの配列のうち、Ｘ方向で隣り合う６つの画素Ｐからなる領域Ｑにおいて、図９における時刻ｔ１〜ｔ６で、どのようにイオン性不純物が掃引されるのかを説明するための図である。
なお、６つの画素Ｐ１〜Ｐ６には、左から順に、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相の掃引信号が割り当てられる。
【００３６】
データ信号Ｘ１〜Ｘｎは、画素で表示すべき階調に応じた電圧の成分と、掃引信号の電圧の成分とを加算したものであるが、前者の画素で表示すべき階調に応じた電圧の成分は、例えば周波数でいえば６０Ｈｚであり、周期でいえば１６．７ミリ秒である。このため、イオン性不純物の移動度を考慮すると、十分に高周波数であるので、階調に応じた電圧の成分は、イオン性不純物の掃引に寄与しない。
このため、掃引信号の電圧の成分のみがイオン性不純物の掃引に寄与することになる。
【００３７】
イオン性不純物は、正極性を帯びたものと、負極性を帯びたものとが存在する。
図１１（１）で示されるように時刻ｔ１において、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相の掃引信号の極性は（＋、−、＋）となる。このため、６つの画素Ｐ１〜Ｐ６のうち、Ｒ相の掃引信号が供給される左端の画素Ｐ１は、当該掃引信号によって相対的に正極性となるので、負極性のイオン性不純物が引き寄せられる。また、６つの画素Ｐ１〜Ｐ６のうち、Ｓ相の掃引信号が供給される左端から２番目の画素Ｐ２は、当該掃引信号によって相対的に負極性となるので、正極性のイオン性不純物が引き寄せられる。
なお、他の画素Ｐ３〜Ｐ４については、イオン性不純物が引き寄せられていないものとする。
【００３８】
図１１（２）で示されるように時刻ｔ２においては、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相の掃引信号の極性は（＋、−、−）となる。このため、画素Ｐ１およびＰ２の極性は、時刻ｔ１から変化しないので、正極性および負極性のイオン性不純物は掃引されない。
【００３９】
図１１（３）で示されるように時刻ｔ３においては、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相の掃引信号の極性は（＋、＋、−）となる。このため、画素Ｐ１は、反転して正極性となり、画素Ｐ３は負極性であるので、正極性のイオン性不純物が、画素Ｐ２における反発および画素Ｐ３における吸引により、当該画素Ｐ３に掃引されることになる。
なお、画素Ｐ１は、時刻ｔ１および時刻ｔ２から変化せずに正極性が維持されているので、負極性のイオン性不純物は掃引されない。
【００４０】
図１１（４）で示されるように時刻ｔ４においては、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相の掃引信号の極性は（−、＋、−）となる。このため、画素Ｐ１は、反転して負極性となり、画素Ｐ２は正極性であるので、負極性のイオン性不純物が、画素Ｐ１における反発および画素Ｐ２における吸引により、当該画素Ｐ２に掃引されることになる。
なお、画素Ｐ３の極性は、時刻ｔ３から変化せずに負極性が維持されているので、正極性のイオン性不純物は掃引されない。
【００４１】
図１１（５）で示されるように時刻ｔ５においては、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相の掃引信号の極性は（−、＋、＋）となる。このため、画素Ｐ３は、反転して正極性となり、画素Ｐ４は負極性であるので、正極性のイオン性不純物は、画素Ｐ３における反発および画素Ｐ４における吸引により、画素Ｐ４に掃引されることになる。
なお、画素Ｐ２は、時刻ｔ４から変化せずに正極性が維持されているので、負極性のイオン性不純物は掃引されない。
【００４２】
図１１（６）で示されるように時刻ｔ６においては、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相の掃引信号の極性は（−、−、＋）となる。このため、画素Ｐ２は、反転して負極性となり、画素Ｐ３は正極性であるので、負極性のイオン性不純物は、画素Ｐ２における反発および画素Ｐ３における吸引により、当該画素Ｐ３に掃引されることになる。
なお、画素Ｐ４の極性は、時刻ｔ５から変化せずに負極性が維持されているので、正極性のイオン性不純物は掃引されない。
【００４３】
以降については図示を省略するが、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相の掃引信号の極性変化によって、時刻ｔ１〜ｔ６による掃引が繰り返し実行されるので、正極性および負極性のイオン性不純物は、図１１において右側、すなわち非表示領域Ｄｍの側に順次掃引されることになる。
また、図１１（ａ）〜（ｆ）では、イオン性不純物の掃引について、表示領域Ｍの右側に位置する領域Ｑを例にとって説明したが、表示領域Ｍの左側に位置し、Ｘ方向で隣り合う画素同士では、イオン性不純物が左側に掃引されることになる。同様に、表示領域Ｍの下側に位置し、Ｙ方向で隣り合う画素同士では、イオン性不純物が下側に掃引され、表示領域Ｍの上側に位置し、Ｙ方向で隣り合う画素同士では、イオン性不純物が上側に掃引される。
このようにして、本実施形態では、イオン性不純物が表示領域Ｍの中心から周縁の非表示領域Ｄｍに向かって掃引される。
【００４４】
掃引信号は、階調に応じた信号に加算されて液晶パネル１０に供給されるので、本実施形態では、イオン性不純物の掃引と映像データに基づく表示とを両立することができる。
また、本実施形態では、映像データに基づく表示の期間中では、イオン性不純物が非表示領域Ｄｍに押しとどめられるので、イオン性不純物が表示領域Ｍに戻って、表示に悪影響を及ぼすという不都合を抑えることができる。
【００４５】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る電気光学装置について説明する。
第２実施形態に係る電気光学装置については、第１実施形態とは液晶パネル１０の構造、および、処理回路３が出力するデータ信号Ｖxが異なる。そこで、第２実施形態については、第１実施形態との相違点を中心に説明することにする。
【００４６】
図１２は、第２実施形態に係る液晶パネル１０における断面構造を示す図である。図１２に示される液晶パネル１０が図３に示した第１実施形態と相違する点は、対向電極２０８を覆うように絶縁性保護膜２１０が設けられている点である。なお、絶縁性保護膜２１０における２つの界面のうち、界面２１０ａが対向電極２０８側に位置し、界面２１０ｂが液晶５側に位置する。
【００４７】
図１３は、第２実施形態に係る液晶パネル１０において、ある画素電極１１８から対向電極２０８に至るまでの等価回路を示す図である。
第２実施形態では、画素電極１１８と対向電極２０８との間に、液晶５および絶縁性保護膜２０８の２つが誘電体として存在するので、次の２つの容量成分を直列に接続した構成と等価となる。すなわち、画素電極１１８と対向電極２０８との間については、画素電極１１８から液晶５を介して当該絶縁性保護膜２１０の界面２１０ｂに至るまでの容量成分Ｃ_Lcdと、界面２１０ｂから絶縁性保護膜２１０を介して対向電極２０８に至るまでの容量成分Ｃ_Psvとの直列接続となる。
【００４８】
なお、抵抗成分Ｒ_Lcdは、画素電極１１８から液晶５を介して当該絶縁性保護膜２１０の界面２１０ｂに至るまでの抵抗分を表し、抵抗成分Ｒ_Psvは、界面２１０ｂから絶縁性保護膜２１０を介して対向電極２０８に至るまでの抵抗成分を表している。
また、容量成分Ｃ_Psvは、容量成分Ｃ_Lcdと比較して十分に大きく、抵抗成分Ｒ_Psvは、抵抗成分Ｒ_Lcdと比較して十分に大きくなるように、絶縁性保護膜２１０の材質および膜厚が選定される。
【００４９】
図１４は、第２実施形態において、液晶パネル１０の画素電極１１８から対向電極２０８に至るまでの動作を説明するための図である。
図１４において左欄の初期状態、すなわち、ある画素Ｐの画素電極１１８に、対向電極２０８に印加された電圧Ｖcomを基準にして、データ信号として電圧Ｖが正極性と負極性とで交互に印加される状態では、正極性および負極性書込にわたった１周期において、容量成分Ｃ_Psvで充放電される電荷はゼロであり、当該容量成分Ｃ_Psvで保持される電圧もゼロである。
このため、界面２１０ｂは電圧Ｖcomであり、液晶５に印加される電圧、詳細には、画素電極１１８と界面２１０ｂとによって印加される電圧は、電圧Ｖの絶対値である｜Ｖ｜と表すことができる。
【００５０】
図１４において中欄の状態、すなわち、データ信号として、正極性および負極性書込の各々において電圧Ｖから例えば電圧αだけシフトして供給する状態を想定する。
この状態において、容量成分Ｃ_Psvに充放電される電荷は、正極性書込では｛（Ｖ＋α）／Ｒ_Lcd｝×ｔとなり、負極性書込では｛−（Ｖ−α）／Ｒ_Lcd｝×ｔとなるので、正極性および負極性書込にわたった１周期では、２×｛（Ｖ＋α）／Ｒ_Lcd｝×ｔとなる。
仮にαが正であれば、容量成分Ｃ_Psvの保持電圧は、電圧Ｖcomを基準にして界面２１０ｂが高位側となって増加する。
【００５１】
なお、データ信号の電圧を、正極性および負極性書込の各々において電圧αだけシフトさせるには、例えば、処理回路３における極性変換テーブル３３２の変換内容を、アナログに変換されたときにαだけシフトされるように書き換える構成が考えられる。この構成では、極性変換テーブル３３２が、掃引信号生成回路の一例になるとともに、シフト回路の一例にもある。
また、データ信号を電圧αだけシフトさせる別の構成としては、ＤＡＣ３３６によりアナログに変換された信号に、電圧αを加算する構成などが考えられる。
【００５２】
図１４の右欄の平衡状態、詳細には、容量成分Ｃ_Psvに保持される電圧の変化が収束した状態では、上記充放電される電荷がゼロとなるので、容量成分Ｃ_Psvで保持される電圧はαとなる。
このため、界面２１０ｂが電圧（Ｖcom＋α）となるので、画素電極１１８と界面２１０ｂとによって液晶５に印加される電圧は、データ信号を電圧αだけシフトしても、電圧｜Ｖ｜となって変化しないことになる。すなわち、平衡状態では、正極性書込においても負極性書込においても液晶５に印加される電圧は、実効値でみれば等しくなり、直流成分の印加が防止されているので、フリッカ等のような表示上の不具合が発生しない。
【００５３】
第２実施形態では、第１実施形態と同様に、データ信号には、階調に応じた電圧と掃引信号とが含まれるので、イオン性不純物が非表示領域Ｄｍに押しとどめられる。このため、第２実施形態においても、イオン性不純物による表示の悪影響の発生を抑えることができる。
【００５４】
第２実施形態では、画素毎にシフト分の電圧αを異ならせてもよい。画素毎に電圧αを異ならせても、同じ階調同士の画素であれば、液晶に印加される電圧実効値が同じとなるので、表示に悪影響を及ぼさない。また、上述したように、イオン性不純物は、掃引信号の極性同士の異なる画素境界が移動することによって掃引されるが、画素毎に電圧αを異ならせた場合に、掃引信号の極性同士の異なる画素電極同士の電位差が、第１実施形態と比較して大きくなる。このため、第２実施形態において、画素毎に電圧αを異ならせると、第１実施形態と比較して、イオン性不純物を効率良く、すみやかに掃引することができる。
【００５５】
なお、図１４において、電圧αを高位側にシフトした場合を想定して説明したが、シフト方向は低位側であってもよい。
また、絶縁性保護膜については、素子基板１００の側においても、画素電極１１８を覆うように設けてもよい。
【００５６】
＜第２実施形態の応用例＞
上述した第２実施形態では、初期状態からデータ信号を電圧αだけシフトしても、平衡状態となるまでに、すなわち、容量成分Ｃ_Psvに電圧αが保持されるまでに時間を要する場合が考えられる。容量成分Ｃ_Psvに電圧αが保持されていない状態では、液晶５に直流成分が印加された状態となるので、フリッカ等の原因になりやすい。そこで、データ信号の電圧シフトについては、０からαまで、容量成分Ｃ_Psvに保持される電圧が追従するように、徐々に変化させる構成が好ましい。
具体的には、処理回路３における極性変換テーブル３３２の変換内容を、アナログに変換されたときにαに段階的にシフトされるように、書き換えを繰り返す構成や、ＤＡＣ３３６によりアナログに変換された信号に、加算する信号の電圧をゼロからαまで徐々に変化させる構成などが考えられる。
【００５７】
なお、第１実施形態や、第２実施形態および第２実施形態の応用例（以下、単に「実施形態等」という）では、イオン性不純物が、表示領域の中心から周縁の非表示領域Ｄｍに向かうように、各画素Ｐに対し、Ｒ相、Ｓ相またはＴ相の掃引信号が割り当てられたが、表示列領域の右側または左側の一方から他方に向かうように、あるいは、上側または下側の一方から他方に向かうように、割り当ててもよい。
【００５８】
また、掃引信号については、矩形波を例にとって説明したが、矩形波に限られず、三角波や、正弦波、鋸波などの交流信号が適用可能である。
掃引信号については、第１に、Ｒ相、Ｓ相またはＴ相の３相をそれぞれ独立して生成しておき、当該生成した３相のうち、いずれかを、画素のＸ、Ｙ座標値に応じて選択する構成としてもよい。この構成においては、選択された信号を、階調レベルおよび書込極性に応じて変換された信号に加算してデータ信号として出力すればよい。
【００５９】
掃引信号については、３相に限られず、位相が順次遅延した４相以上であっても良い。すなわち、互いに隣り合う２画素の一方を第１画素、他方を第２画素とした場合に、第１画素に割り当てられる掃引信号（第１掃引信号）と、第２画素に割り当てられる掃引信号（第２掃引信号）とは、互いに位相が異なる３相以上の交流信号のうち、いずれかであって、互いに同相でなければよい。
なお、互いに隣り合う画素の一方を第１画素、他方を第２画素とした場合に、第１画素に対応する画素電極１１８が第１画素電極となり、第２画素に対応する画素電極１１８が第２画素電極となる。
【００６０】
＜電子機器＞
次に、実施形態等に係る電気光学装置１を適用した電子機器について説明する。
【００６１】
図１５は、上述した電気光学装置１の液晶パネル１０をライトバルブとして用いた３板式の液晶プロジェクターの構成を示す図である。図１５に示されるように、液晶プロジェクター２１００は、液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇおよび１０Ｂを備える。液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇおよび１０Ｂは、実施形態等における液晶パネル１０と同様であり、上位装置（図示省略）から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの各色に対応する映像データに基づいた透過像をそれぞれ生成するものである。
【００６２】
液晶プロジェクター２１００の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット２１０２が設けられている。このランプユニット２１０２から射出された投射光は、内部に配置された３枚のミラー２１０６および２枚のダイクロイックミラー２１０８によって、赤、緑および青の３原色に分離される。このうち、赤の光は液晶パネル１０Ｒに、緑の光は液晶パネル１０Ｇに、青の光は液晶パネル１０Ｂに、それぞれ入射する。
なお、青の光の光路は、他の赤や緑と比較して長い。このため、青の光は、光路での損失を防ぐために、入射レンズ２１２２、リレーレンズ２１２３および出射レンズ２１２４からなるリレーレンズ系２１２１を介して液晶パネル１０Ｂに導かれる。
【００６３】
液晶パネル１０Ｒは、赤色成分のデータ信号を、走査線駆動回路１３０およびデータ線駆動回路１４０によって画素Ｐ毎に書き込む。液晶パネル１０Ｒにおいて、画素Ｐにデータ信号が書き込まれると、当該データ信号に応じた透過率となる。このため、液晶パネル１０Ｒでは、入射した赤の光が画素毎に透過率が制御されるので、表示すべき画像のうち、赤の成分の透過像が生成されることになる。
同様に、液晶パネル１０Ｇおよび１０Ｂでは、緑色成分のデータ信号および青色成分のデータ信号が、駆動回路によって画素毎に書き込まれて、それぞれ表示すべき画像のうち、緑および青の成分の透過像が生成される。
【００６４】
液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇおよび１０Ｂによってそれぞれ生成された各色の透過像は、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、このダイクロイックプリズム２１１２において、ＲおよびＢの光は９０度に屈折する一方、Ｇの光は直進する。したがって、各色の画像が合成された後、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、液晶パネル１０Ｒ、１０Ｂによる各透過像は、ダイクロイックプリズム２１１２により反射した後に投射されるのに対し、液晶パネル１０Ｇの透過像は直進して投射される。このため、液晶パネル１０Ｒ、１０Ｂによる各透過像は、液晶パネル１０Ｇの透過像に対して左右反転した関係となっている。
【符号の説明】
【００６５】
１…電気光学装置、３…制御回路、５…液晶、１０…液晶パネル、１００…素子基板、１１８…画素電極、１３０…走査線駆動回路、１４０…データ線駆動回路、２００…対向基板、２０８…対向電極、２１０…絶縁性保護膜、３３４…加算器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2020060673.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2020060673.tif 000016
【図１５】
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