(57)【要約】【課題】動画表示品質の向上を図ることの可能な表示装置を提供する。【解決手段】表示装置の構成として、画像データを制御する表示制御手段を有し、前記画像データは、フレーム単位の画像であり、前記表示制御手段は、前記画像データを表示する画像表示期間の前後に黒表示期間を設ける制御を行う、という構成を採用する。【選択図】図１
2010122288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを制御する表示制御手段、
を有し、
前記画像データは、フレーム単位の画像であり、
前記表示制御手段は、前記画像データを表示する画像表示期間の前後に黒表示期間を設ける制御を行うことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記表示制御手段は、
表示コードを生成するデータ変換回路と、
前記表示コードに対応した表示信号を駆動する駆動回路と、
を含み、
前記表示コードは、前記画像データから生成する複数の階調表現データと、黒専用コードと、を含み、
前記駆動回路は、前記画像表示期間には前記複数の階調表現データに対応した前記表示信号を駆動し、前記黒表示期間には前記黒専用コードに対応した前記表示信号を駆動する請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
装置内温度または装置周辺温度を検出する温度検出手段を備え、
前記表示制御手段は、前記温度検出手段によって検出された前記装置内温度または前記装置周辺温度に応じて前記黒表示期間の長さを補正することを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項４】
前記画像を表示する１フレームの期間は、
前記画像表示期間と、
前記黒表示期間と、
を含み、
前記１フレームの期間は、所定の単位時間によって複数に分割し制御され、
前記黒表示期間は、前記単位時間の整数倍の時間を有し、
前記補正は、前記黒表示期間を前記単位時間の整数倍の時間分増減させることで行うことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
表示領域と前記表示領域に照明光を照射する照明手段とを備え、
前記表示制御手段は、前記黒表示期間において前記表示領域に前記照明光が照射しないように制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記黒表示期間は、前記画像表示期間の前の第1黒表示期間と、前記表示期間の後の第２黒表示期間と、からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項８】
フレーム単位の画像を表示する表示方法であって、
画像を表示する１フレームの期間を所定の単位時間によって複数に分割し、
前記１フレームの期間の内に
前記画像を表示する画像表示期間と、
黒を表示する黒表示期間と、
を設け、
前記黒表示期間は、前記単位時間の整数倍の時間を有し、
連続して前記画像を表示する場合に、前記画像表示期間の前後に前記黒表示期間がくるように表示データを制御することを特徴とする表示方法。
【請求項９】
装置内温度または装置周辺温度を検出し、
検出された前記装置内温度または前記装置周辺温度に応じて、前記黒表示期間の長さを、前記単位時間の整数倍の時間分増減させることで前記黒表示期間の補正を行うことを特徴とする請求項８に記載の表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明に係るいくつかの態様は、表示装置及び表示方法並びに電子機器等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶装置などの表示装置において、動画、例えばテロップ表示などの文字がスクロールする動画を表示する場合、文字がぼやけたり、潰れたりする現象が発生することが知られている。このような現象は、今回のフレーム期間において走査線を順次選択しながら各画素にデータを書き込む際に、データの書き込みが完了していない画素領域では前回のフレームにおけるデータが保持されている状態にあるため、実質的に今回のフレームの開始時点の瞬間的な時間に今回と前回のフレームの画像が同時に表示されてしまうことが原因と考えられる。
【０００３】
このような現象は、その表示装置の動画応答性を改善することで、ある程度抑制可能であることが知られている。例えば、液晶装置の動画応答性を改善するための方法として、応答速度の速い液晶材料の使用や、画素の電極構造の最適化、素子基板と対向基板との間の狭ギャップ化、フレーム期間の短縮化などの方法が採用されることが一般的である。
なお、動画表示品質の向上に関する従来技術に関しては、下記特許文献１〜３に開示されている。
【特許文献１】特開平９−３２５７１５号公報
【特許文献２】特開２０００−２０００６３号公報
【特許文献３】特開２００８０−７０８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、動画表示品質を向上するためには、応答速度の速い液晶材料の使用や、画素の電極構造の最適化、素子基板と対向基板との間の狭ギャップ化、フレーム期間の短縮化などの方法が挙げられるが、どの方法も近年の市場から要求される高い動画表示品質を満足させるには限界が近づいており、完全に文字のぼやけや潰れを防止することは困難であった。
【０００５】
本発明に係るいくつかの態様は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、動画表示品質の向上を図ることの可能な表示装置及び表示方法並びに電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、画像データを制御する表示制御手段、を有し、前記画像データは、フレーム単位の画像であり、前記表示制御手段は、前記画像データを表示する画像表示期間の前後に黒表示期間を設ける制御を行うことを特徴とする。
このような特徴を有する表示装置によれば、画像表示期間の前後に黒色が挿入されることになる。このように黒色挿入によって画像表示期間を区切った場合、今回の画像表示期間の開始時点の瞬間的な時間に、今回の画像表示期間で表示すべき画像と黒色画像とが同時に表示される。すなわち、実質的に瞬間的に表示される画像は今回の画像表示期間で表示すべき画像のみとなる。
例えば、１ドットが右方向へスクロールするような動画を表示した場合、前回の画像表示期間の画像が残った状態では横に並んで２ドットを表示しているように観察される。しかしながら、本発明に係る表示装置では、画像表示期間を黒色で完全にリセットするため、今回の画像表示期間に移っても前回の画像表示期間の画像に関しては黒色によって目がリセット（残光が残らない状態）され、結果的にどの方向に動いている画像であっても文字等の輪郭をはっきりと捉えることができる。
従って、本発明に係る表示装置によれば、画像表示期間の前後に黒表示期間を設けることにより、隣接する画像表示期間を完全に分離することができ、その結果、動画表示中における文字のぼやけや潰れ等の発生を防止して動画表示品質の向上を図ることができる。
【０００７】
また、上述した表示装置において、前記表示制御手段は、表示コードを生成するデータ変換回路と、前記表示コードに対応した表示信号を駆動する駆動回路と、を含み、前記表示コードは、前記画像データから生成する複数の階調表現データと、黒専用コードと、を含み、前記駆動回路は、前記画像表示期間には前記複数の階調表現データに対応した前記表示信号を駆動し、前記黒表示期間には前記黒専用コードに対応した前記表示信号を駆動することが好ましい。
このような構成とすることにより、画像データの処理のみで画像表示期間の前後に黒表示期間を設けることができるようになるため、黒表示期間を設けるための遮光手段等のハードウェアが不要となり、装置コストを削減することができる。
【０００８】
また、上述した表示装置において、装置内温度または装置周辺温度を検出する温度検出手段を備え、前記表示制御手段は、前記温度検出手段によって検出された前記装置内温度または前記装置周辺温度に応じて前記黒表示期間の長さを補正することが好ましい。
これにより、温度変化による表示装置の応答特性の変化に影響を受けることなく、隣接する画像表示期間を完全に分離することができ、その結果、動画表示中における文字のぼやけや潰れ等の発生を防止して動画表示品質の向上を図ることができる。
【０００９】
また、上述した表示装置において、前記画像を表示する１フレームの期間は、前記画像表示期間と、前記黒表示期間と、を含み、前記１フレームの期間は、所定の単位時間によって複数に分割し制御され、前記黒表示期間は、前記単位時間の整数倍の時間を有し、前記補正は、前記黒表示期間を前記単位時間の整数倍の時間分増減させることで行うことを特徴とすることが好ましい。
これにより、簡単且つ確実に画像表示期間の前後に黒表示期間を設けることができると共に、前記温度検出手段によって検出された前記装置内温度または前記周辺温度に応じて黒表示期間の長さを補正することができる。
【００１０】
また、上述した表示装置において、表示領域と前記表示領域に照明光を照射する照明手段とを備え、前記表示制御手段は、前記黒表示期間において前記表示領域に前記照明光が照射しないように制御することが好ましい。
これにより、先に述べた時分割駆動方式を用いることなく、隣接する画像表示期間を完全に分離することができ、その結果、動画表示中における文字のぼやけや潰れ等の発生を防止して動画表示品質の向上を図ることができる。
【００１１】
また、上述した表示装置において、前記黒表示期間は、前記画像表示期間の前の第1黒表示期間と、前記表示期間の後の第２黒表示期間と、からなることが好ましい。
これにより、隣接する画像表示期間を完全に分離することができ、その結果、動画表示中における文字のぼやけや潰れ等の発生を防止して動画表示品質の向上を図ることができる。
【００１２】
一方、本発明に係る電子機器は、上述した表示装置を備えることを特徴とする。
このような特徴を有する電子機器によれば、動作表示品質の高い表示装置を備えているため高性能化を実現できる。
【００１３】
さらに、本発明に係る表示方法は、フレーム単位の画像を表示する表示方法であって、画像を表示する１フレームの期間を所定の単位時間によって複数に分割し、前記１フレームの期間の内に前記画像を表示する画像表示期間と、黒を表示する黒表示期間と、を設け、前記黒表示期間は、前記単位時間の整数倍の時間を有し、連続して前記画像を表示する場合に、前記画像表示期間の前後に前記黒表示期間がくるように表示データを制御することを特徴とする。
このような特徴を有する表示方法によれば、画像表示期間の前後に黒色を挿入することにより、隣接する画像表示期間を完全に分離することができ、その結果、動画表示中における文字のぼやけや潰れ等の発生を防止して動画表示品質の向上を図ることができる。
【００１４】
また、上述した表示方法において、装置内温度または装置周辺温度を検出し、
検出された前記装置内温度または前記装置周辺温度に応じて、前記黒表示期間の長さを、前記単位時間の整数倍の時間分増減させることで前記黒表示期間の補正を行うことが好ましい。
これにより、温度変化による表示装置の応答特性の変化に影響を受けることなく、隣接する画像表示期間を完全に分離することができ、その結果、動画表示中における文字のぼやけや潰れ等の発生を防止して動画表示品質の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る表示装置を示すブロック図である。なお、本実施形態に係る表示装置としては、後述するように素子基板と対向基板とが互いに一定の間隙を保って貼付され、この間隙に電気光学材料たる液晶が挟持された構成となっている液晶装置を例示して説明する。また、ここでは、本実施形態に係る液晶装置の表示モードはノーマリーブラックであり、画素に電圧が加わった状態で白表示（オン状態）、電圧が加わらない状態で黒表示（オフ状態）を行なうものとして説明する。
【００１６】
本実施形態に係る液晶装置では、素子基板としてガラス基板などの透明基板が用いられ、
ここに、画素を駆動するトランジスタと共に、周辺駆動回路などを形成したものである。−方、素子基坂上における表示領域１０１ａには、複数本の走査線１１２が、図においてＸ（行）方向に延在して形成され、また、複数本のデータ線１１４が、Ｙ（列）方向に沿って延在して形成されている。そして、画素１１０は、走査線１１２とデータ線１１４との各交差に対応して設けられて、マトリクス状に配列されている。ここで、本実施形態では、説明の便宜上、走査線１１２の総本数をｍ本とし、データ線１１４の総本数をｎ本として（ｍ、ｎはそれぞれ２以上の整数）、ｍ行×ｎ列のマトリクス型液晶装置として説明するが、本発明をこれに限定する趣旨ではない。
【００１７】
画素１１０の具体的な構成としては、例えば、図２（a）に示すものが挙げられる。こ
の構成では、スイッチング手段としてのトランジスタ（ＭＯＳ型ＦＥＴ）１１６のゲートが走査線１１２に、ソースがデータ線１１４に、ドレインが画素電極１１８にそれぞれ接続されると共に、画素電極１１８と対向電極１０８との間に電気光学材料たる液晶１０５が挟持されて液晶層が形成されている。ここで、対向電極１０８は、後述するように、実際には画素電極１１８と対向するように対向基板の全面に形成される透明電極である。
【００１８】
なお、対向電極１０８には対向電極電圧ＶＬＣＣＯＭが印加されるようなっている。また、画素電極１１８と対向電極１０８との間においては蓄積容量１１９が形成されており、液晶層を挟む電極と共に電荷を蓄積する。なお、図２（a）の例では、蓄積容量１１９を画素電極１１８と対向電極１０８との間に形成したが、画素電極１１８と接地電位ＧＮＤ間や画素電極１１８とゲート線間等に形成しても良い。
【００１９】
各走査線１１２には後述する走査線駆動回路５００から夫々走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが供給される。各走査信号によって、各ラインの画素を構成するトランジスタ１１６が導通状態となり、これにより、後述するデータ線駆動回路６００から各データ線１１４に供給された画像信号が画素電極１１８に供給される。書き込まれた画素電極１１８と対向電極１０８との電位差に応じて液晶１０５の分子集合の配向状態が変化して、光の変調が行われ、階調表示が可能となる。
【００２０】
図２（b）は、上記のように構成された画素１１０の応答特性を表したものである。この図に示すように、画素１１０は、１フレーム期間内においてオン状態（透過率１００％）とオフ状態（透過率０％）に切り替わりが可能な応答特性を有している（つまり、立上がり時間ｔｒ＋立下り時間ｔｆ≦１フレーム期間）。
【００２１】
ここで、本実施形態に係る液晶装置の駆動方法として等時分割駆動方式を採用している。ここで、等時分割駆動方式とは、１枚の画像を表示する期間である１フレームを時間軸上で複数（本実施形態では例として２０個）のサブフィールド（ＳＦ１〜ＳＦ２０）に均等分割して、各サブフィールド毎に各画素への電圧の印加を行う（後述する図４参照）。印加電圧は、液晶１０５を透過状態にさせるオン電圧と液晶を非透過状態にさせるオフ電圧による、２値の電圧信号である。この電圧パルスの印加をサブフィールド毎に制御することによって、１フレーム内に占めるオン電圧が印加されている時間が変化することになり、印加時間に応じて画素の明るさが変化する。このように、どのサブフィールドにオン電圧を印加させるかを制御することにより、階調表現が可能となる。
【００２２】
なお、このような等時分割駆動方式では、各フレームにおいて、階調に応じて、フレームの前半からまずオン状態としたサブフィールドを集中させ、そのうちの一部のサブフィールドをオフ状態となるように制御することによりサブフィールドの数よりも十分に多くの階調を表示することが可能である（詳細については、特開２００３―１１４６６１号公報参照）。
【００２３】
以下、図１に戻って、本実施形態に係る液晶装置の電気的構成について説明する。図１において、本実施形態に係る液晶装置は、タイミング信号生成回路２００と、駆動電圧生成回路３００と、温度センサ３５０と、データ変換回路４００と、走査線駆動回路５００と、データ線駆動回路６００とを備えている。なお、タイミング信号生成回路２００、駆動電圧生成回路３００、データ変換回路４００、走査線駆動回路５００及びデータ線駆動回路６００は、本発明における表示制御手段に相当し、温度センサ３５０は、本発明における温度検出手段に相当する。
【００２４】
タイミング信号生成回路２００は、上位装置（図示略）から供給される垂直同期信号Ｖｓ、水平同期信号Ｈｓ、ドットクロックＤＣＬＫ等のタイミング信号に従って、極性反転信号ＦＲ、走査スタートパルスＤＹ、走査側転送クロックＣＬＹ、データイネーブル信号ＥＮＢＸ、データ転送クロックＣＬＸ、データ転送スタートパルスＤＤＳ、サブフィールド識別信号ＳＦを生成する。
【００２５】
極性反転信号ＦＲは、１フレーム毎に極性が反転する信号である。走査スタートパルスＤＹは、各サブフィールドの開始時に出力されるパルス信号であり、これが走査線駆動回路５００に入力されることにより、走査線駆動回路５００はゲートパルス（Ｇ１〜Ｇｍ）を出力する。走査側転送クロックＣＬＹは、走査側（Ｙ側）の走査速度を規定する信号で、上記のゲートパルスはこの転送クロックに同期して走査線毎に順次出力される。データイネーブル信号ＥＮＢＸは、データ線駆動回路６００内にあるＸシフトレジスタ６１０に蓄えられたデータを水平画素数分並列に出力させるタイミングを決定するものである。データ転送クロックＣＬＸは、データ線駆動回路６００ヘデータを転送するためのクロック信号である。データ転送スタートパルスＤＤＳは、データ変換回路４００からデータ線駆動回路６００ヘデータ転送を開始するタイミングを規定するものである。サブフィールド識別信号ＳＦは、そのサブフィールドが何番目のサブフィールドであるかを、データ変換回路４００へ知らせるためのものである。
【００２６】
駆動電圧生成回路３００は、走査信号を生成する電圧Ｖ２を生成して走査線駆動回路５００に出力し、データ線駆動信号を生成する電圧Ｖ１、−Ｖ１、Ｖ０を生成してデータ線駆動回路６００に出力し、また、対向電極電圧ＶＬＣＣＯＭを生成して対向電極１０８に出力する。ここで、電圧Ｖ１は、極性反転信号ＦＲがローレベル（以下、Ｌレベルという）のとき液晶層に電圧Ｖ０を基準にして正極性のハイレベル信号として出力されるデータ線駆動信号の電圧であり、電圧−Ｖ１は、極性反転信号ＦＲがハイレベル（以下、Ｈレベルという）のとき液晶層に電圧Ｖ０を基準にして負極性のハイレベル信号として出力されるデータ線駆動信号の電圧である。
【００２７】
温度センサ３５０は、液晶装置の内部温度（あるいは周辺温度でも良い）を検出し、その検出結果に応じたアナログ電圧信号をデータ変換回路４００に出力する。
【００２８】
本実施形態における液晶装置は、サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ２０毎に、階調に応じて画素をオン状態又はオフ状態にするために、Ｈレベル又はＬレベルのデータを画素１１０に書き込む。表示すべき画像を示す画像データは、外部装置（図示略）からデータ変換回路４００に、例えば８ビットのデジタルデータとして入力される。データ変換回路４００では、それらをサブフィールド毎に、所定の規則に則って２値化したデータとして、データ線駆動回路６００へ転送できるように変換する。
【００２９】
図３に、データ変換回路４００の詳細構成図を示す。この図３に示すように、データ変換回路４００は、書込アドレス生成部４１０、読出アドレス生成部４２０、メモリコントローラ４３０、フレームメモリ４４０、４５０、データエンコーダ４６０、Ａ／Ｄコンバータ４７０及び温度補正コード生成部４８０から構成されている。
【００３０】
書込アドレス生成部４１０は、水平同期信号Ｈs、垂直同期信号Ｖｓ、ドットクロックＤＣＬＫにより、そのときに送られている画像データの画面上での位置（つまり画素の位置）を特定し、特定した結果に基づいて、画像データをフレームメモリ４４０、４５０に格納するための書込アドレスを生成して、メモリコントローラ４３０に出力する。読出アドレス生成部４２０は、タイミング信号生成回路２００によって生成されたデータ転送クロックＣＬＸ等のタイミング信号から、そのときに表示する画面上での位置を決定し、決定した結果に基づいて、書き込み時と同一のルールに則って、フレームメモリ４４０、４５０からデータを読み出すための読出アドレスを生成して、メモリコントローラ４３０に出力する。
【００３１】
メモリコントローラ４３０は、外部装置から入力される画像データをフレームメモリ４４０、４５０に書き込み、また表示するデータをフレームメモリ４４０、４５０から読み出すための制御を行う。つまり、メモリコントローラ４３０は、ドットクロックＤＣＬＫに同期して、書込アドレス生成部４１０で生成された書込アドレスに画像データの書き込みを行う一方、タイミング信号生成回路２００によって生成されたデータ転送クロックＣＬＸに同期して、読出アドレス生成部４２０で生成された読出アドレスから画像データを読み出してデータエンコーダ４６０に出力する。
【００３２】
フレームメモリ４４０、４５０は、フレーム毎に書き込み用又は読み出し用として交互に切り替えて使用される画像データ記憶用のメモリであり、それぞれ少なくとも１フレーム分の画像データを記憶可能な記憶容量を有している。
【００３３】
データエンコーダ４６０は、タイミング信号生成回路２００にて生成されるサブフィールド識別信号ＳＦに基づいて現在のサブフィールドを識別し、メモリコントローラ４３０から入力される画像データを、現在のサブフィールド期間に画素をオン状態又はオフ状態にするためのＨレベル又はＬレベルの２値データ（以下、表示コードと称する）Ｄｓに変換し、データ転送スタートパルスＤＤＳに同期してデータ線駆動回路６００ヘ出力する。また、このデータエンコーダ４６０は、後述する温度補正コード生成部４８０から入力される温度補正コードを表示コードＤsに合成する機能を有する。
【００３４】
Ａ／Ｄコンバータ４７０は、温度センサ３５０から入力される温度を示すアナログ電圧信号をデジタルデータ（温度データ）に変換して温度補正コード生成部４８０に出力する。温度補正コード生成部４８０は、Ａ／Ｄコンバータ４７０から入力される温度データに応じた温度補正コードを生成してデータエンコーダ４６０に出力する。
【００３５】
ここで、データエンコーダ４６０から出力される表示コードＤsについて、図４を参照して説明する。図４は、本実施形態における１フレーム期間内のサブフィールド構成と、表示コードＤsとの対応関係を示すものである。この図４に示すように、１フレーム期間は２０個のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ２０に等分割されており、表示コードＤsは各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ２０に対応してオン状態（「１」）又はオフ状態（「０」）を規定するための２０ビットのデータから構成されている。つまり、表示コードＤsの１ビット目はサブフィールドＳＦ１のオン状態又はオフ状態を規定し、２ビット目はサブフィールドＳＦ２のオン状態又はオフ状態を規定し、以下同様に、２０ビット目はサブフィールドＳＦ２０のオン状態又はオフ状態を規定する。
【００３６】
本実施形態における表示コードＤsでは、１ビット目、つまり１フレームの開始側のサブフィールドＳＦ１に対応するビットと、２０ビット目、つまり１フレームの終了側のサブフィールドＳＦ２０に対応するビットとを黒（つまりオフ状態「０」）専用コードとして割り当てている。また、表示コードＤsの２ビット目（サブフィールドＳＦ２に対応）から１５ビット目（サブフィールドＳＦ１５に対応）を、実際に１フレーム期間内での階調を制御するための階調表現コードとして割り当てている。さらに、表示コードＤsの１６ビット目（サブフィールドＳＦ１６に対応）から１９ビット目（サブフィールドＳＦ１９に対応）を、温度補正コードとして割り当てている。
【００３７】
ここで、温度補正コードとは、温度センサ３５０によって検出した温度に応じて、黒表示とするサブフィールド数を増やすためのコードである。つまり、この温度補正コードによって、最大、サブフィールドＳＦ１６〜ＳＦ２０までを黒表示とすることができる。このように、サブフィールドＳＦ１及びサブフィールドＳＦ２０は黒表示期間に割り当てられ、サブフィールドＳＦ２〜ＳＦ１５は階調表現期間に割り当てられ、サブフィールドＳＦ１６〜ＳＦ１９は温度補正期間に割り当てられる。
【００３８】
また、上述したように、等時分割駆動方式では、フレームの前半からまずオン状態としたサブフィールドを集中させ、そのうちの一部のサブフィールドをオフ状態となるように制御することによりサブフィールドの数よりも十分に多くの階調を表示することが可能であるため、上記の階調表現コードにおいてそのような制御を行うことにより、階調表現コード自体は１４ビットしかないにも関わらず、多階調表示を行うことができる。
【００３９】
図１に戻って説明を続けると、走査線駆動回路５００は、サブフィールドの最初に供給される走査スタートパルスＤＹを走査側転送クロックＣＬＹに従って転送し、走査線１１２の各々に走査信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍとして順次排他的に供給するものである。
【００４０】
データ線駆動回路６００は、ある水平走査期間において表示コードＤｓをデータ線１１４の本数に相当するｎ個順次ラッチした後、ラッチしたｎ 個の表示コードＤｓを、次の水平走査期間において、それぞれ対応するデータ線１１４にデータ信号ｄ１、ｄ２、ｄ３、…、ｄｎとして一斉に供給するものである。ここで、データ線駆動回路６００の具体的な構成は、図５に示される通りである。すなわち、データ線駆動回路６００は、Ｘシフトレジスタ６１０と、第１のラッチ回路６２０と、第２のラッチ回路６３０と、電圧選択回路６４０とから構成されている。
【００４１】
このうち、Ｘシフトレジスタ６１０は、水平走査期間の最初に供給されるデータイネーブル信号ＥＮＢＸをデータ転送クロックＣＬＸにしたがって転送し、ラッチ信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…、Ｓｎとして順次排他的に供給するものである。次に、第１のラッチ回路６２０は、表示コードＤｓをラッチ信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…、Ｓｎの立ち下がりにおいて順次ラッチするものである。そして、第２のラッチ回路６３０は、第１のラッチ回路６２０によりラッチされた表示コードＤｓの各々をデータイネーブル信号ＥＮＢＸの立ち下がりにおいて一斉にラッチするとともに、電圧選択回路６４０を介して、データ線１１４の各々にデータ信号ｄ１、ｄ２、ｄ３、…、ｄｎとして供給するものである。
【００４２】
電圧選択回路６４０は、交流化信号ＦＲのレベルに応じてデータ信号ｄ１、ｄ２、ｄ３、…、ｄｎに対応する電圧を選択する。すなわち、交流化信号ＦＲがハイレベルである場合においてある画素をオン状態にするデータ信号が出力される場合には電圧Ｖ１が選択され、オフ状態にするデータ信号が出力される場合には電圧Ｖ０が選択される。また、交流化信号ＦＲがローレベルである場合においてある画素をオン状態にするデータ信号が出力される場合には電圧−Ｖ１が選択され、オフ状態にするデータ信号が出力される場合には電圧Ｖ０が選択される。
【００４３】
次に、本実施形態に係る液晶装置の動作について説明する。図６は、この液晶装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
まず、極性反転信号ＦＲは、１フレーム（１ｆ）毎にレベル反転する信号である。一方、走査スタートパルスＤＹは、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ２０の開始時に供給される。ここで、極性反転信号ＦＲがＬレベルとなる１フィールド（１ｆ）において、走査スタートパルスＤＹが供給されると、走査線駆動回路５００における走査側転送クロックＣＬＹにしたがった転送によって、走査信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍが垂直走査期間（１Ｖ）に順次排他的に出力される。なお、本実施形態では、上述のように１フレームを２０等分し、各サブフィールドは等しい時間幅となっている。
【００４４】
これら走査信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍは、それぞれ走査側転送クロックＣＬＹの半周期に相当するパルス幅を有し、また、上から数えて１本目（１行目）の走査線１１２に対応する走査信号Ｇ１は、走査スタートパルスＤＹが供給された後、走査側転送クロックＣＬＹが最初に立ち上がってから、少なくとも走査側転送クロックＣＬＹの半周期だけ遅延して出力される構成となっている。従って、走査スタートパルスＤＹが供給されてから、走査信号Ｇ１が出力されるまでに、データイネーブル信号ＥＮＢＸの最初の１クロック（Ｇ０）がデータ線駆動回路６００に供給されることになる。
【００４５】
まず、このデータイネーブル信号ＥＮＢＸの最初の１クロック（Ｇ０）が供給された場合について説明する。このデータイネーブル信号ＥＮＢＸの１クロック（Ｇ０）がデータ線駆動回路６００に供給されると、データ転送クロックＣＬＸにしたがった転送によって、ラッチ信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…、Ｓｎが水平走査期間（１Ｈ）に順次排他的に出力される。なお、ラッチ信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…、Ｓｎは、それぞれデータ転送クロックＣＬＸの半周期に相当するパルス幅を有している。
【００４６】
この際、第１のラッチ回路６２０は、ラッチ信号Ｓ１の立ち下がりにおいて、上から数えて１本目（１行目）の走査線１１２と、左から数えて１本目（１列目）のデータ線１１４との交差に対応する画素１１０への表示コードＤsをラッチし、次に、ラッチ信号Ｓ２の立ち下がりにおいて、１行目の走査線１１２と２列目のデータ線１１４との交差に対応する画素１１０への表示コードＤsをラッチし、以下、同様に、１行目の走査線１１２とｎ列目のデータ線１１４との交差に対応する画素１１０への表示コードＤsをラッチする。
【００４７】
これにより、まず、１行目の走査線１１２との交差に対応する画素１行分の表示コードＤsが、第１のラッチ回路６２０により点順次的にラッチされることになる。なお、データ変換回路４００は、第１のラッチ回路６２０によるラッチのタイミングに合わせて、各画素の画像データから順次、各サブフィールドに対応する表示コードＤsに変換して出力することはいうまでもない。
【００４８】
次に、走査側転送クロックＣＬＹが立ち下がって、走査信号Ｇ１が出力されると、１行目の走査線１１２が選択される結果、当該走査線１１２との交差に対応する画素１１０のトランジスタ１１６が全てオンとなる。
【００４９】
一方、走査側転送クロックＣＬＹの立ち下がりタイミングで再びデータイネーブル信号ＥＮＢＸ（Ｇ１）が出力される。そして、この信号の立ち上がりタイミングにおいて、第２のラッチ回路６３０は、第１のラッチ回路６２０によって点順次的にラッチされた表示コードＤsを、対応するデータ線１１４の各々に電圧選択回路６４０を介してデータ信号ｄ１、ｄ２、ｄ３、…、ｄｎとして一斉に供給する。これにより、１行目の画素１１０においては、データ信号ｄ１、ｄ２、ｄ３、…、ｄｎの書き込みが同時に行われることになる。
【００５０】
この書き込みと並行して、上から２本目（２行目）の走査線１１２との交差に対応する画素１行分の表示コードＤsが、第１のラッチ回路６２０により点順次的にラッチされる。そして、以降同様な動作が、ｍ行目の走査線１１２対応する走査信号Ｇｍが出力されるまで繰り返される。
【００５１】
以上が１つのサブフィールド（ここではサブフィールドＳＦ１）について行われる動作であり、これにより、表示領域１０１ａの全画素１１０がオン電圧またはオフ電圧に応じ駆動される。そして、このサブフィールド毎の駆動が１フィールド分（すなわち、ここではサブフィールドＳＦ１からサブフィールドＳＦ２０まで）繰り返されることで、１フィールドの階調が表現されることになる。
【００５２】
図７は、上記のような動作によって画像が表示される様子を示したものである。一方、図８は、従来の表示方法によって画像が表示される様子を示したものである。なお、図８（a）は、１フレームにつき１回の走査で画像を表示した場合を示し、図８（b）は、１フレームを２つのサブフィールドに分割して２回の走査で（２倍速駆動）画像を表示する場合を示している。
【００５３】
図８からわかるように、従来の表示方法では、今回のフレーム期間において走査線を順次選択しながら各画素にデータを書き込む際に、データの書き込みが完了していない画素領域では前回のフレームにおけるデータが保持されている状態にあるため、実質的に今回のフレームの開始時点の瞬間的な時間に今回と前回のフレームの画像が同時に表示されてしまう。これが、動画、例えばテロップ表示などの文字がスクロールする動画を表示する場合に、文字がぼやけたり、潰れたりする現象が発生する原因である。
【００５４】
一方、図７に示すように、本実施形態に係る液晶装置では、図４で説明した表示コードＤsを用いることによって、１フレームの先頭位置のサブフィールドＳＦ１と、１フレームの終了位置のサブフィールドＳＦ２０とが黒表示となり、前回のフレームと今回のフレームとの間に黒色が挿入されることになる。このように黒色挿入によってフレーム間を区切った場合、今回のフレームの開始時点の瞬間的な時間に、今回のフレームで表示すべき画像と黒色画像とが同時に表示される。すなわち、実質的に瞬間的に表示される画像は今回のフレームで表示すべき画像のみとなる。
【００５５】
例えば、１ドットが右方向へスクロールするような動画を表示した場合、前回のフレームの画像が残った状態では横に並んで２ドットを表示しているように観察される。しかしながら、本実施形態に係る液晶装置では、フレーム間を黒色で完全にリセットするため、今回のフレームに移っても前回のフレームの画像に関しては黒色によって目がリセット（残光が残らない状態）され、結果的にどの方向に動いている画像であっても文字等の輪郭をはっきりと捉えることができる。また、従来では、目を動かした場合に観察されていた擬似輪郭も、本実施形態では見えなくすることができる。
【００５６】
以上のように、本実施形態に係る液晶装置によれば、フレーム間に黒色を挿入することにより、隣接するフレームを完全に分離することができ、その結果、動画表示中における文字のぼやけや潰れ等の発生を防止して動画表示品質の向上を図ることができる。さらに、温度変化による液晶特性の変化に対応して、温度補正コードによって黒表示とするサブフィールド数を増減することにより、動画応答性に影響なく温度変化に対応することができる。
【００５７】
なお、上記実施形態では、等時分割駆動方式を採用し、１フレームの先頭位置のサブフィールドＳＦ１と、１フレームの終了位置のサブフィールドＳＦ２０とが黒表示となるような表示コードＤsを用いることによってフレーム間に黒色を挿入した場合を例示したが、例えば、フレームの切り替え時に照明手段たるバックライトを消灯したり、またはバックライトの照明光を遮光する遮光手段を設けるような構成としても良い。
【００５８】
上記のようなバックライトの照明光を遮光する遮光手段としては、例えば、液晶パネルとバックライトとの間に設置され、液晶層を挟持する第１電極と第２電極とを備えた光散乱体であって、第１電極と第２電極に印加される電界の有無により、バックライトの照明光に対して、液晶パネルの表示領域１０１ａに対応した領域を散乱状態または非散乱状態に状態を変化させる複数の液晶シャッターを使用することができる。
【００５９】
この構成によれば、液晶シャッターの光散乱機能により、バックライトの照明光を散乱させ、表示領域１０１ａに照射される光量を減らすことができる。従って、光散乱体を液晶パネルによる表示と同期して駆動させることで、フレームの切り替え時に黒表示を行うときには散乱状態とすることバックライトの照明光を遮光する一方、それ以外の時には非散乱状態とすることでバックライトの照明光を透過させることにより、フレーム間に黒色を挿入することが可能となる。
【００６０】
＜液晶装置の全体構成＞
次に、上述した実施形態や応用形態に係る液晶装置の構造について、図９を参照して説明する。ここで、図９（ａ）は、液晶装置１００の構成を示す平面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）におけるＡ−Ａ’矢視断面図である。これらの図に示されるように、液晶装置１００は、画素電極１１８などが形成された素子基板１０１と、対向電極１０８などが形成された対向基板１０２とが、互いにシール材１０４によって一定の間隙を保って貼り合わせられるとともに、この間隙に電気光学材料としての液晶１０５が挟持された構造となっている。なお、実際には、シール材１０４には切欠部分があって、ここを介して液晶１０５が封入された後、封止材により封止されるが、これらの図においては省略されている。
【００６１】
対向電極１０２は、ガラス等から構成される透明な基板である。また、上述した説明では、素子基板１０１は透明基板からなると記載したが、反射型の液晶装置の場合は、半導体基板とすることもできる。この場合、半導体基板は不透明なので、画素電極１１８はアルミニウムなどの反射性金属で形成される。また、素子基板１０１において、シール材１０４の内側かつ表示領域１０１ａの外側領域には、遮光膜１０６が設けられている。この遮光膜１０６が形成される領域内のうち、領域１３０ａには走査線駆動回路５００が形成され、また、領域１４０ａにはデータ線駆動回路６００が形成されている。
【００６２】
すなわち、遮光膜１０６は、この領域に形成される駆動回路に光が入射するのを防止している。この遮光膜１０６には、対向電極１０８とともに、対向電極電圧ＶＬＣＣＯＭが印加される構成となっている。また、素子基板１０１において、データ線駆動回路６００が形成される領域１４０ａ外側で、あって、シール材１０４を隔てた領域１０７には、複数の接続端子が形成されて、外部からの制御信号や電源などを入力する構成となっている。
【００６３】
一方、対向基板１０２の対向電極１０８は、基板貼合部分における４隅のうち、少なくとも１箇所において設けられた導通材（図示省略）によって、素子基板１０１における遮光膜１０６および接続端子と電気的な導通が図られている。すなわち、対向電極電圧ＶＬＣＣＯＭは、素子基板１０１に設けられた接続端子を介して、遮光膜１０６に、さらに、導通材を介して対向電極１０８に、それぞれ印加される構成となっている。
【００６４】
ほかに、対向基板１０２には、液晶装置１００の用途に応じて、例えば、直視型であれば、第１に、ストライプ状や、モザイク状、トライアングル状等に配列したカラーフィルタが設けられ、第２に、例えば、金属材料や樹脂などからなる遮光膜（ブラックマトリクス）が設けられる。なお、色光変調の用途の場合には、例えば、後述するプロジェクタのライトバルブとして用いる場合には、カラーフィルタは形成されない。また、直視型の場合、液晶装置１００に光を対向基板１０２側もしくは素子基板側から照射するライトが必要に応じて設けられる。くわえて、素子基板１０１および対向基板１０２の電極形成面には、それぞれ所定の方向にラビング処理された配向膜（図示省略）などが設けられて、電圧無印加状態における液晶分子の配向方向を規定する一方、対向基板１０１の側には、配向方向に応じた偏光子（図示省略）が設けられる。ただし、液晶１０５として、高分子中に微小粒として分散させた高分子分散型液晶を用いれば、前述の配向膜や偏光子などが不要となる結果、光利用効率が高まるので、高輝度化や低消費電力化などの点において有利である。
【００６５】
＜その他の表示装置＞
本発明は、電気光学材料として液晶のほかに、エレクトロルミネッセンス素子などを用いて、その電気光学効果により表示を行う表示装置に適用可能である。有機ＥＬ装置の場合は、液晶のような交流駆動をする必要が無く、極性反転をしなくて良い。すなわち、本発明は、上述した構成と類似の構成を有する表示装置、特に、オンまたはオフの２値的な表示を行う画素を用いて、階調表示を行う表示装置のすべてに適用可能である。
【００６６】
＜電子機器＞
次に、上述した液晶装置（表示装置）を備えた電子機器の例について説明する。
（１）プロジェクタ
まず、本実施形態に係る液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図１０は、このプロジェクタの構成を示す平面図である。この図に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、偏光照明装置１１１０がシステム光軸ＰＬに沿って配置している。この偏光照明装置１１１０において、ランプ１１１２からの出射光は、リフレクタ１１１４による反射で略平行な光束となって、第１のインテグレータレンズ１１２０に入射する。これにより、ランプ１１１２からの出射光は、複数の中間光束に分割される。この分割された中間光束は、第２のインテグレータレンズを光入射側に有する偏光変換素子１１３０によって、偏光方向がほほ揃った一種類の偏光光束（ｓ偏光光束）に変換されて、偏光照明装置１１１０から出射されることとなる。
【００６７】
偏光照明装置１１１０から出射されたｓ偏光光束は、偏光ビームスプリッタ１１４０のｓ偏光光束反射面１１４１によって反射される。この反射光束のうち、青色光（Ｂ）の光束がダイクロイックミラー１１５１の青色光反射層にて反射され、反射型の液晶装置１００Ｂによって変調される。また、ダイクロイックミラー１１５１の青色光反射層を透過した光束のうち、赤色光（Ｒ）の光束は、ダイクロイックミラー１１５２の赤色光反射層にて反射され、反射型の液晶装置１００Ｒによって変調される。一方、ダイクロイックミラ一１１５１の青色光反射層を透過した光束のうち、緑色光（Ｇ）の光束は、ダイクロイックミラー１１５２の赤色光反射層を透過して、反射型の液晶装置１００Ｇによって変調される。
【００６８】
このようにして、液晶装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂによってそれぞれ色光変調された赤色、緑色、青色の光は、ダイクロイックミラー１１５２、１１５１、偏光ビームスプリッタ１１４０によって順次合成された後、投写光学系１１６０によって、スクリーン１１７０に投写されることとなる。なお、液晶装置１００Ｒ、１００Ｂおよび１００Ｇには、ダイクロイックミラー１１５１、１１５２によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光束が入射するので、カラーフィルタは必要ない。
なお、本実施形態においては、反射型の液晶装置を用いたが、透過型表示の液晶装置を用いたプロジェクタとしても構わない。
【００６９】
（２）モバイル型コンピュータ
次に、上記液晶装置を、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用した例について説明する。図１１は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図において、コンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、表示ユニット１２０６とから構成されている。この表示ユニット１２０６は、先に述べた液晶装置１００の前面にフロントライトを付加することにより構成されている。
なお、この構成では、液晶装置１００を反射直視型として用いることになるので、画素電極１１８において、反射光が様々な方向に散乱するように、凹凸が形成される構成が望ましい。
【００７０】
（３）携帯電話
さらに、上記液晶装置を、携帯電話に適用した例について説明する。図１２は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。同図において、携帯電話１３００は、複数の操作ボタン１３０２のほか、受話口１３０４、送話口１３０６とともに、液晶装置１００を備えるものである。この液晶装置１００にも、必要に応じてその前面にフロントライトが設けられる。また、この構成でも、液晶装置１００が反射直視型として用いられることになるので、画素電極１１８に凹凸が形成される構成が望ましい。
【００７１】
なお、電子機器としては、図１０〜図１２を参照して説明した他にも、液晶テレビや、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等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器に対して、実施形態や応用形態に係る液晶装置（表示装置）が適用可能なのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態に係る表示装置（液晶装置）のブロック図である。
【図２】本実施形態に係る液晶装置における画素１１０に関する詳細説明図である。
【図３】本実施形態に係る液晶装置におけるデータ変換回路４００の詳細説明図である。
【図４】本実施形態に係る液晶装置におけるサブフィールド構成と表示コードＤsとの対応関係に関する説明図である。
【図５】本実施形態に係る液晶装置におけるデータ線駆動回路６００の詳細説明図である。
【図６】本実施形態に係る液晶装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】本実施形態に係る液晶装置の動作に応じて画像が表示される様子を示す図である。
【図８】従来の表示方法により画像が表示される様子を示す図である。
【図９】本実施形態に係る液晶装置の構造説明図である。
【図１０】本実施形態に係る液晶装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成図である。
【図１１】本実施形態に係る液晶装置を適用した電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成図である。
【図１２】本実施形態に係る液晶装置を適用した電子機器の一例たる携帯電話の構成図である。
【符号の説明】
【００７３】
１００…液晶装置（表示装置）、１０１…素子基板、１０１ａ…表示領域、１０２…対向基板、１０５…液晶（電気光学材料）、１０８…対向電極、１１２…走査線、１１４…データ線、１１６…トランジスタ、１１８…画素電極、１１９…蓄積容量、２００…タイミング信号生成回路、３００…駆動電圧生成回路、３５０…温度センサ、４００…データ変換回路、５００…走査線駆動回路、６００…データ線駆動回路
【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】
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