(57)【要約】【課題】、黒挿入による黒浮きを低減する。【解決手段】第１期間Ｔ１において階調電位を画素電極に書き込み、第２期間Ｔ２において階調電位を保持し、第３期間Ｔ３において一時電位Ｖｘを画素電極に書き込み、第４期間が開始した後に容量線の電位を第１電位から第２電位に変化させる。このとき、選択トランジスタはオフ状態である。これにより、画素電極の電位は、保持容量の容量結合によって、一時電位Ｖｘから黒電位に変化する。【選択図】図１０
2011033956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査線と、
データ線と、
容量線と、
画素電極、対向電極、及びこれらの間に挟持された液晶からなる液晶素子と、前記画素電極と前記容量線との間に設けられた保持容量と、前記画素電極と前記データ線との間に設けられ、前記走査線を介して供給される走査信号によってオン状態とオフ状態の一方に制御されるスイッチング素子とを備えた画素と、
第１期間において前記スイッチング素子をオン状態とし、前記第１期間に続く第２期間に前記スイッチング素子をオフ状態とし、前記第２期間に続く第３期間に前記スイッチング素子をオン状態とし、前記第３期間に続く第４期間で前記スイッチング素子をオフ状態とする走査信号を生成して前記走査線に供給する走査線駆動回路と、
前記第１期間において階調電位を前記データ線に供給し、前記第３期間において所定電位を前記データ線に供給するデータ線駆動回路と、
前記第４期間の開始後に、前記画素電極の電位が前記所定電位から黒を表示する黒電位に変化するように、前記容量線の電位を変化させる容量線駆動回路とを備え、
極性を前記対向電極の電位を基準として高電位を正極性とし低電位を負極性とし、前記第１期間から前記第４期間を１フレームとしたとき、前記データ線駆動回路は、前記フレームの整数倍の周期で前記階調電位の前記極性を反転させることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記所定電位の極性を前記画素に保持されている前記階調電位の極性と同じにすることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
前記階調電位のうち、最も高い正極性の黒電位と最も低い負極性の黒電位の平均電位を中間電位としたとき、
前記所定電位は、正極性の一時電位と、負極性の一時電位とからなり、
前記正極性の一時電位は、前記中間電位から前記正極性の黒電位との間の電位であり、
前記負極性の一時電位は、前記中間電位から前記負極性の黒電位との間の電位である、
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶装置。
【請求項４】
前記中間電位と前記正極性の黒電位との平均電位を第１の平均電位、前記中間電位と前記負極性の黒電位との平均電位を第２の平均電位としたとき、
前記正極性の一時電位は、前記第１の平均電位から前記正極性の黒電位との間の電位であり、
前記負極性の一時電位は、前記第２の平均電位から前記負極性の黒電位との間の電位である、
ことを特徴とする請求項３に記載の液晶装置。
【請求項５】
前記階調電位のうち、最も高い正極性の黒電位と最も低い負極性の黒電位の平均電位を中間電位としたとき、前記所定電位は前記中間電位であることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項６】
前記容量線駆動回路は、前記第４期間が開始してから１水平走査期間が経過するまでに前記容量線の電位を変化させることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の液晶装置。
【請求項７】
前記液晶は印加電圧と透過率との関係において、前記印加電圧が大きくなると前記透過率が小さくなり、前記印加電圧が所定電圧になると前記透過率が最小となり、前記印加電圧が前記所定電圧を超えると前記透過率が大きくなることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の液晶装置。
【請求項８】
前記液晶はＯＣＢモードで動作することを特徴とする請求項７に記載の液晶装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
画素電極、対向電極、及びこれらの間に挟持された液晶からなる液晶素子と、前記画素電極と容量線との間に設けられた保持容量とを備えた画素を駆動する画素の駆動回路であって、
第１期間において、データ線と前記画素電極とを電気的に接続して、前記データ線を介して表示すべき階調に応じた階調電位を前記画素電極に書き込む第１手段と、
前記第１期間に続く第２期間において、前記データ線と前記画素電極とを電気的に分離して、前記画素電極に書き込まれた前記階調電位を保持する第２手段と、
前記第２期間に続く第３期間において、データ線と前記画素電極とを電気的に接続して、前記データ線を介して所定電位を前記画素電極に書き込む第３手段と、
前記第３期間に続く第４期間において、前記データ線と前記画素電極とを電気的に分離し、前記第４期間の開始後に前記容量線の電位を変化させることによって、前記画素電極の電位を前記所定電位から黒を表示する電位に変化させる第４手段とを備える、
ことを特徴とする画素の駆動回路。
【請求項１１】
画素電極、対向電極、及びこれらの間に挟持された液晶からなる液晶素子と、前記画素電極と容量線との間に設けられた保持容量とを備えた画素を駆動する画素の駆動方法であって、
第１期間において、データ線と前記画素電極とを電気的に接続して、前記データ線を介して表示すべき階調に応じた階調電位を前記画素電極に書き込み、
前記第１期間に続く第２期間において、前記データ線と前記画素電極とを電気的に分離して、前記画素電極に書き込まれた前記階調電位を保持し、
前記第２期間に続く第３期間において、データ線と前記画素電極とを電気的に接続して、前記データ線を介して所定電位を前記画素電極に書き込み、
前記第３期間に続く第４期間において、前記データ線と前記画素電極とを電気的に分離し、前記第４期間の開始後に前記容量線の電位を第１電位から第２電位に変化させることによって、前記画素電極の電位を前記所定電位から黒を表示する電位に変化させる、
ことを特徴とする画素の駆動方法。
【請求項１２】
前記第４期間の開始後に、前記画素電極の電位が前記所定電位から前記液晶の透過率が最小になる電位に変化するように、前記容量線の電位を前記第１電位から前記第２電位に変化させることを特徴とする請求項１１に記載の画素の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、黒挿入の行う液晶装置、画素の駆動回路及び駆動方法、並びに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス型の液晶装置などの電気光学装置は、フレームの期間にわたって映像が保持されるホールド型である。このため、次のフレーム期間に移行したとき、前のフレーム期間の映像を視覚したときの記憶が残存するために、表示される映像に動きがあれば、その動き領域において、輪郭がぼやけたりして知覚される。一方、ＣＲＴのように画像が瞬間的に表示されるインパルス型の表示装置では、前フレーム期間で表示させた画像の記憶が、次フレーム期間に移行したときには、もはや残存していないので、動画ぼやけ感は発生しない。
【０００３】
そこで、ホールド型の電気光学装置において、インパルス型の表示態様に似せるべく、表示画像を書き込んだ後 、黒画像（黒挿入）を書き込む技術が提案されている（特許文献1参照）。
特許文献１には、黒挿入の具体的な方法として、画素電極と補助容量線との間に補助容量を形成し、映像信号が書き込まれた画素電位を、補助容量で結合された補助容量線を振幅させることで画素電位を黒電位までシフトさせて黒挿入を行っている。
ここで、Cscを補助容量の値、Clcを画素電極と対向電極との間の液晶容量の値、ΔVscを補助容量線の振幅とすれば、補助容量の結合によってシフトする画素電位変化量ΔVshiftは、以下に示す式１で与えられる。
ΔVshift=(Csc／(Csc + Clc ))×ΔVsc  ……（１）
この方法は、データ線に黒信号を書き込むことなく画素電位を黒電位にすることが出来るので、消費電力低減や１水平走査期間における映像書き込み期間を充分に確保することができるといった利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２４１７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、液晶の種類によっては、透過率が最小となる液晶印加電圧が極小点を持つものがある。このような液晶では、ノーマリーホワイトモードの場合、液晶印加電圧が大きくなると透過率が次第に低下する。そして、ある電圧で透過率が最小となるが、この電圧を超えると再び透過率が上昇してしまう。
しかしながら、従来の方法では、上述した式１から明らかなように画素電位変化量ΔVshiftは補助容量線の振幅に比例して定まる。一方、各画素の画素電位は表示すべき階調によってまちまちである。そして、1ライン全ての画素が補助容量線でΔVshiftだけ電位シフトされるので、保持されている画素電位に応じて電位シフト量を画素ごとに変えることはできない。
このため、映像信号として黒電圧(透過率が最小となる液晶印加電圧)を画素に書き込んだ後、補助容量でのカップリングによって画素電位をシフトさせると、透過率が最小となる液晶印加電圧以上の電圧が液晶に印加され、透過率が上昇してしまう。つまり、黒で表示すべき画素が黒挿入によって輝度が上昇してしまう黒浮きが生じ、コントラスト悪化の原因になっていた。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、黒挿入による黒浮きを低減した液晶装置を提供することなどを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するために、本発明に係る液晶装置は、走査線と、データ線と、容量線と、画素電極、対向電極、及びこれらの間に挟持された液晶からなる液晶素子と、前記画素電極と前記容量線との間に設けられた保持容量と、前記画素電極と前記データ線との間に設けられ、前記走査線を介して供給される走査信号によってオン状態とオフ状態の一方に制御されるスイッチング素子とを備えた画素と、第１期間において前記スイッチング素子をオン状態とし、前記第１期間に続く第２期間に前記スイッチング素子をオフ状態とし、前記第２期間に続く第３期間に前記スイッチング素子をオン状態とし、前記第３期間に続く第４期間で前記スイッチング素子をオフ状態とする走査信号を生成して前記走査線に供給する走査線駆動回路と、前記第１期間において階調電位を前記データ線に供給し、前記第３期間において所定電位を前記データ線に供給するデータ線駆動回路と、前記第４期間の開始後に、前記画素電極の電位が前記所定電位から黒を表示する黒電位に変化するように、前記容量線の電位を変化させる容量線駆動回路とを備え、極性を前記対向電極の電位を基準として高電位を正極性とし低電位を負極性とし、前記第１期間から前記第４期間を１フレームとしたとき、前記データ線駆動回路は、前記フレームの整数倍の周期で前記階調電位の前記極性を反転させる。
【０００７】
この発明によれば、第３期間において所定電位を書き込み、第４期間が開始した後に、容量線の電位を変化させて画素電極の電位を黒電位にしている。したがって、第１期間でどのような階調に対応した階調電位を画素電極に書き込んでいても、第３期間では画素電極の電位が必ず所定電位になる。このため、容量線の電位を一定量だけ変化させることによって画素電極の電位を黒電位とすることが可能となる。
なお、走査線駆動回路は、階調電位を書き込むために第１期間で有効となる走査信号を生成する第１の走査線駆動部と所定電位を書き込むために第３期間で有効となる走査信号を生成する第２の走査線駆動部といったように２つの回路から構成してもよいし、あるいは、これらを一つの回路で生成してもよい。また、所定電位は対向電極の電位であってもよい。
【０００８】
上述した液晶装置において、前記所定電位の極性を前記画素に保持されている前記階調電位の極性と同じにすることが好ましい。この場合には、画素電極の電位の変化が小さくてすむので、消費電力を削減できる。また、第３期間を短くすることができる。画素は所定電位に応じた輝度となるので、第３期間を短くすることでコントラストを向上させることができる。
【０００９】
より具体的には、前記階調電位のうち、最も高い正極性の黒電位と最も低い負極性の黒電位の平均電位を中間電位としたとき、前記所定電位は、正極性の一時電位と、負極性の一時電位とからなり、前記正極性の一時電位は、前記中間電位から前記正極性の黒電位との間の電位であり、前記負極性の一時電位は、前記中間電位から前記負極性の黒電位との間の電位であることが好ましい。
【００１０】
さらに、前記中間電位と前記正極性の黒電位との平均電位を第１の平均電位、前記中間電位と前記負極性の黒電位との平均電位を第２の平均電位としたとき、前記正極性の一時電位は、前記第１の平均電位から前記正極性の黒電位との間の電位であり、前記負極性の一時電位は、前記第２の平均電位から前記負極性の黒電位との間の電位である、ことが好ましい。第３期間においては、一時電位に応じた階調の輝度が表示されることになる。このため、なるべく黒い方がコントラストを向上させることができる。この発明によれば、一時電位を第１又は第２の平均電位から黒電位までの電位に設定するので、コントラストを向上させることが可能となる。なお、正極性の一時電位を第１の平均電位とし、負極性の一時電位を第２の平均電位としてもよい。
また、上述した液晶装置において、前記階調電位のうち、最も高い正極性の黒電位と最も低い負極性の黒電位の平均電位を中間電位としたとき、前記所定電位は前記中間電位であることが好ましい。この場合には、所定電位が一種類で足りるから電源を簡素化でき、しかも所定電位の切り替えを制御する必要もなくなる。
【００１１】
上述した液晶装置において、前記容量線駆動回路は、前記第４期間が開始してから１水平走査期間が経過するまでに前記容量線の電位を変化させることが好ましい。第４期間が開始してから容量線の電位を変化させるまでの時間は短いほど、コントラストが向上するところ、本発明によれば、１水平走査期間が経過するまでに容量線の電位を変化させるのでコントラストを向上させることができる。
【００１２】
上述した液晶装置は、前記液晶は印加電圧と透過率との関係において、前記印加電圧が大きくなると前記透過率が小さくなり、前記印加電圧が所定電圧になると前記透過率が最小となり、前記印加電圧が前記所定電圧を超えると前記透過率が大きくなることが好ましい。この場合には、透過率が最小となる電位が一点で定まるところ、本発明によれば、表示すべき階調がどのような階調であっても透過率が最小となる電位になるように黒挿入を行うことが可能となる。さらに、前記液晶はＯＣＢモードで動作することを特徴とする。この場合には、黒挿入とベント配向を維持する書き込みを兼用することができる。
【００１３】
次に、本発明に係る電子機器は、上述した液晶装置を備えたことを特徴とする。そのような電子機器としては、モニタ、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、携帯情報端末、あるいは電子カメラなどが該当する。
【００１４】
次に、本発明は画素の駆動回路としても捉えることもできる。そのような駆動回路は、画素電極、対向電極、及びこれらの間に挟持された液晶からなる液晶素子と、前記画素電極と容量線との間に設けられた保持容量とを備えた画素を駆動するものであって、第１期間において、データ線と前記画素電極とを電気的に接続して、前記データ線を介して表示すべき階調に応じた階調電位を前記画素電極に書き込む第１手段と、前記第１期間に続く第２期間において、前記データ線と前記画素電極とを電気的に分離して、前記画素電極に書き込まれた前記階調電位を保持する第２手段と、前記第２期間に続く第３期間において、データ線と前記画素電極とを電気的に接続して、前記データ線を介して所定電位を前記画素電極に書き込む第３手段と、前記第３期間に続く第４期間において、前記データ線と前記画素電極とを電気的に分離し、前記第４期間の開始後に前記容量線の電位を変化させることによって、前記画素電極の電位を前記所定電位から黒を表示する電位に変化させる第４手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
次に、本発明は画素の駆動方法としても捉えることもできる。そのような駆動方法は、画素電極、対向電極、及びこれらの間に挟持された液晶からなる液晶素子と、前記画素電極と容量線との間に設けられた保持容量とを備えた画素を駆動する方法であって、第１期間において、データ線と前記画素電極とを電気的に接続して、前記データ線を介して表示すべき階調に応じた階調電位を前記画素電極に書き込み、前記第１期間に続く第２期間において、前記データ線と前記画素電極とを電気的に分離して、前記画素電極に書き込まれた前記階調電位を保持し、前記第２期間に続く第３期間において、データ線と前記画素電極とを電気的に接続して、前記データ線を介して所定電位を前記画素電極に書き込み、前記第３期間に続く第４期間において、前記データ線と前記画素電極とを電気的に分離し、前記第４期間の開始後に前記容量線の電位を第１電位から第２電位に変化させることによって、前記画素電極の電位を前記所定電位から黒を表示する電位に変化させる、ことを特徴とする。
ここで、前記第４期間の開始後に、前記画素電極の電位が前記所定電位から前記液晶の透過率が最小になる電位に変化するように、前記容量線の電位を前記第１電位から前記第２電位に変化させることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である
【図２】同装置における水平走査期間のデータ信号の波形を示すタイミングチャートである。
【図３】同装置における画素の構成を示す回路図である。
【図４】同装置の構造を示す斜視図である。
【図５】同装置に用いる液晶の液晶印加電圧と透過率の関係を示すグラフである。
【図６】同装置に用いる容量線駆動回路の構成を示すブロック図である。
【図７】同回路に用いる単位回路の構成を示す回路図である。
【図８】容量線駆動回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】同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。
【図１０】ｉ行ｊ列目の画素５０の動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】第１期間における画素の動作を示す説明図である。
【図１２】第２期間における画素の動作を示す説明図である。
【図１３】第３期間における画素の動作を示す説明図である。
【図１４】第４期間における画素の動作を示す説明図である。
【図１５】正極性及び負極性の一時電位の範囲を説明するための説明図である。
【図１６】Ｙクロック信号ＹＣＫ１とＳクロック信号ＳＣＫ１との関係を示すタイミングチャートである。
【図１７】電気光学装置を用いた電子機器の一例であるパーソナルコンピュータの斜視図である。
【図１８】電気光学装置を用いた電子機器の一例である携帯電話機の斜視図である。
【図１９】電気光学装置を用いた電子機器の一例である携帯情報端末の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜１．実施形態＞
本発明の実施形態に係る電気光学装置は、電気光学材料として液晶を用いる。電気光学装置１は、主要部として液晶パネル（電気光学パネルの一例）を備える。液晶パネルは、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：以下、「ＴＦＴ」と称する）を形成した素子基板と対向基板とを互いに電極形成面を対向させて、かつ、一定の間隙を保って貼付し、この間隙に液晶が挟持されている。
【００１８】
図１は実施形態に係る電気光学装置１の全体構成を示すブロック図である。この電気光学装置１は、走査線駆動回路１００、データ線駆動回路２００、容量線駆動回路３００、制御回路４００、電源回路５００、及び画像表示領域Ａを備える。これらの構成のうち、液晶パネルは少なくとも画像表示領域Ａを備え、電源回路５００は液晶パネルの外付け回路となる。走査線駆動回路１００、データ線駆動回路２００、容量線駆動回路３００及び制御回路４００は、液晶パネルに取り込んでもよいし、あるいは、外付け回路としてもよい。この例では、液晶パネルの素子基板上に、画像表示領域Ａ、走査線駆動回路１００、データ線駆動回路２００、及び容量線駆動回路３００が形成されているものとする。
【００１９】
画像表示領域Ａには、ｎ（ｎは２以上の自然数）本の走査線１０と、ｍ（ｍは２以上の自然数）本のデータ線２０と、走査線１０及びデータ線２０の交差に対応してｎ×ｍ個の画素５０が設けられている。さらに、走査線１０と平行にｎ本の容量線３０が設けられている。画素５０には、図示せぬバックライトからの光が入射され、透過率が調整される。これによって、光変調による階調表示が可能となる。
【００２０】
制御回路４００は、Ｘ転送開始パルスＤＸ、Ｘクロック信号ＸＣＫ１,ＸＣＫ２、及び画像データＤを生成してデータ線駆動回路２００に供給し、Ｙ転送開始パルスＤＹ、Ｙクロック信号ＹＣＫ１,ＹＣＫ２を生成して走査線駆動回路１００に供給し、Ｓ転送開始パルスＤＳ、Ｓクロック信号ＳＣＫ１,ＳＣＫ２を生成して容量線駆動回路３００に供給する。これらのクロック信号は、デューティ比が５０％である。そして、Ｘクロック信号ＸＣＫ１とＸクロック信号ＸＣＫ２、Ｙクロック信号ＹＣＫ１とＹクロック信号ＹＣＫ２、Ｓクロック信号ＳＣＫ１とＳクロック信号ＳＣＫ２とは、論理レベルを反転した関係にある。また、Ｓクロック信号ＳＣＫ１はＹクロック信号ＹＣＫ１に対して一定時間だけ遅延した信号である。
また、電源回路５００は、対向電極に供給する共通電位ＶＣＯＭの他に、第１電位ＶＳＨ及び第２電位ＶＳＬを生成する。
【００２１】
走査線駆動回路１００は、シフトレジスタなどを備えており、Ｙ転送開始パルスＤＹをＹクロック信号ＹＣＫ１,ＹＣＫ２に従って転送し、ｎ本の走査線１０を順次選択する走査信号ＳＥＬ１〜ＳＥＬｎを生成する。この例の走査線駆動回路１００は、フレーム期間において各走査線１０を２回選択するように構成されている。
【００２２】
また、データ線駆動回路２００は、ｍ本のデータ線２０にデータ信号Ｘ１〜Ｘｍを各々供給する。データ信号Ｘ１〜Ｘｍの各々は、水平走査周期の信号であって、図２に示すように、データ信号の水平走査期間Ｈは、一時電位Ｖｘとなる第１期間Ｔ１と表示すべき階調に応じた階調電位Ｖdataとなる第２期間Ｔ２からなる。すなわち、データ信号は一時電位Ｖｘと階調電位Ｖdataとを時分割多重した信号となっている。なお、同図（Ａ）の波形はデータ信号の電位が共通電位ＶＣＯＭを基準として高電位となる正極性の一例であり、同図（Ｂ）の波形はデータ信号の電位が共通電位ＶＣＯＭを基準として負電位となる負極性の一例である。
【００２３】
次に、容量線駆動回路３００は、ｍ本の容量線３０に２フレーム周期のシフト信号ＳＣＬ１〜ＳＣＬｎを供給する。シフト信号ＳＣＬ１〜ＳＣＬｎは２値の信号であって、２値の電位は、第１電位ＶＳＨ及び第２電位ＶＳＬとなっている。そして、隣接するラインで極性が反転するタイミングが１水平走査周期でずれる。容量線駆動回路３００の詳細な構成については後述する。
【００２４】
図３に画素５０の電気的な構成を示し、図４に画像表示領域Ａの一部の構造を模式的に示す。図２示す画素５０は、ｉ行ｊ列目に配置される。但し、ｉは１≦ｉ≦ｎを満たす自然数、ｊは１≦ｊ≦ｍを満たす自然数である。
画素５０は、液晶素子６０、データ線２０と液晶素子６０との間に設けられた選択トランジスタ５１、及び保持容量５２を備える。素子基板８０には、選択トランジスタ５１が形成されており、その上に画素電極５３が形成されている。一方、対向基板７０の下面には対向電極５４が全面に形成されている。そして、所定のギャップを介して画素電極５３と対向電極５４が向かい合うように配置されており、これらの間に液晶ＬＣが充填されている。
【００２５】
本実施形態において、液晶ＬＣは、ＯＣＢ（OpticalCompensated Birefringence）モードで動作する。このため、液晶分子は、初期状態で２枚の基板間でスプレイ状に開いた状態（スプレイ配向）であり、表示動作時では弓なりに曲がった状態（ベンド配向）になって、ベンド配向の曲がりの度合いに応じて透過率（または反射率）が変化する。本実施形態では、液晶素子５０の容量において保持される電圧実効値がゼロに近ければ、光の透過率が最大となる一方、電圧実効値が大きくなるにつれて透過する光量が減少するノーマリーホワイトモードとしている。また、透過光を着色するカラーフィルタ（図示省略）が画素５０毎に設けられる。このため、バックライトユニット（図示省略）よって照射された光は、画素５０毎に、液晶素子６０に保持された電圧の実効値に応じた比率でカラーフィルタにより着色して出射する。 
【００２６】
周知のように、ＯＣＢモードでは、液晶素子６０において保持される電圧実効値が臨界値を下回るとスプレイ配向に戻って、実効値に応じて透過率を制御することができなくなるので、表示すべき画像の階調に応じた電圧を書き込む前に、臨界値以上の電圧を印加 して、ベンド配向に転移させておく必要がある。 
本実施形態では、あるフレーム期間において液晶素子６０に対し表示画像の階調に応じた電圧を書き込んだ後に、次のフレーム期間において透過率に応じた電圧を書き込む事前準備として、臨界値以上の電圧を書き込むことによって、スプレイ配向に戻ってしまうことを防いでいる。 
このときにスプレイ配向に戻らないように書き込む臨界値以上の電圧として、画素５０の透過率を最小とさせる電圧としている。すなわち、本実施形態では、スプレイ配向に戻らないようにベンド配向を維持するための臨界値以上の電圧印加は、同時に、動画ぼやけ感を低減するための黒挿入を意味しているのである。なお、フレーム期間とは、画像の１コマ分を表示させるために要する期間である。
図５に、液晶ＬＣの透過率Ｔと液晶印加電圧Ｖの関係を示す。この図に示すようにＯＣＢモードで動作する本実施形態の液晶ＬＣは、液晶印加電圧Ｖが大きくなると透過率Ｔが次第に低下するが、所定電圧を超えて液晶印加電圧Ｖが増加すると、却って透過率Ｔがする。すなわち、透過率Ｔが極小となる液晶印加電圧Ｖが存在する。
【００２７】
説明を図３に戻す。画素５０において、走査線１０を介して供給される走査信号ＳＥＬｉがアクティブになると、選択トランジスタ５１がオン状態となり、データ信号Ｘｊが液晶素子６０に書き込まれる。そして、走査信号ＳＥＬｉが非アクティブになると、選択トランジスタ５１がオフ状態となり、書き込まれたデータ信号Ｘｊが保持されることになる。保持容量５２は画素電極５３と容量線３０との間に設けられている。実際の選択トランジスタ５１は、完全なオフ状態にならず一定のリーク電流が発生するが、保持容量５２を設けることによって、リーク電流の影響を低減して階調電位Ｖdataが保持特性を向上させることができる。容量線３０には、容量線駆動回路３００からシフト信号ＳＣＬｉが供給される。
【００２８】
画素５０の駆動の詳細は後述するが、その概要は以下の通りである。本実施形態では、フレーム期間において、２回、走査信号ＳＥＬｉをアクティブにする。最初の書き込みではデータ信号Ｘｊは表示すべき階調に応じた階調電位Ｖdataを示し、次の書き込みではデータ信号Ｘｊは一時電位Ｖｘを示す。したがって、画素電極５３には、階調電位Ｖdataと一時電位Ｖｘが書き込まれる。そして、２回目の書き込みが終了した後、すなわち、画素電極５３に一時電位Ｖｘが書き込まれた後、シフト信号ＳＣＬｉの電位が変動する。このとき、選択トランジスタ５１はオフ状態となっているので、画素電極５３の電位は保持容量５２の容量結合によって変化する。これにより、画素電極５３の電位を黒電位に遷移させることができる。
【００２９】
図６は、容量線駆動回路３００の詳細な構成を示す回路図である。この図に示すように容量線駆動回路３００は、シフトレジスタ３１０と出力回路３２０から構成される。シフトレジスタ３１０はｎ個の単位回路Ｕ１〜Ｕｎを直列に接続して構成される。
初段である１段目の単位回路Ｕ１には、入力信号として転送開始パルスＤＳが供給される。シフトレジスタ３１０のうち、奇数段目の単位回路Ｕ１、Ｕ３、…Ｕｎ-１には、Ｓクロック信号ＳＣＫ１がハイレベル（Ｓクロック信号ＳＣＫ２がローレベル）であるときに入力信号を取り込んで出力し、Ｓクロック信号ＳＣＫ１がローレベル（Ｓクロック信号ＳＣＫ２がハイレベル）に変化したときには、変化直前状態（Ｓクロック信号ＳＣＫ１がハイレベルであったとき）に取り込んだ入力信号を保持・出力するものである。 
一方、偶数段目の単位回路Ｕ２、Ｕ４、…Ｕｎは、Ｓクロック信号ＳＣＫ１がローレベルであるときに入力信号を取り込んで出力し、Ｓクロック信ＳＣＫ２がハイレベルに変化したときには、変化直前状態に取り込んだ入力信号を保持・出力するものである。 
【００３０】
このような奇数段目及び偶数段目の単位回路は、例えば図７に示されるように、クロックドインバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２及びインバータＩＮＶ３を含む構成が考えられる。奇数段目のクロックドインバータＩＮＶ１及び偶数段目のクロックドインバータＩＮＶ２は、Ｓクロック信号ＳＣＫ１がハイレベルのときにインバータとして機能し、Ｓクロック信号ＳＣＫ１がローレベルのときに、その出力が不定（ハイ・インピーダンス）となるものであり、奇数段目のクロックドインバータＩＮＶ２及び偶数段目のクロックドインバータＩＮＶ１は、Ｓクロック信号ＳＣＫ２がハイレベルのときにインバータとして機能し、Ｓクロック信号ＳＣＫ２がローレベルのときに、その出力が不定となるものである。 
【００３１】
ここで、１〜ｎ段目の単位回路Ｕ１〜Ｕｎからは、Ｓ転送開始パルスＤＳをＳクロック信号ＳＣＫ１がハイレベルのときに取り込んだ状態から、Ｓクロック信号ＳＣＫ１の半周期だけ順次遅延させた反転信号が出力されることになる。上述したようにＳクロック信号ＳＣＫ１は２水平走査周期の信号であるから、各単位回路Ｕ１〜Ｕｎは１水平走査期間だけ入力信号を遅らせて反転出力信号ＳＲ１〜ＳＲｎを生成する。
【００３２】
次に、出力回路３２０は、ｎ個の選択回路を備える。各選択回路は単位回路Ｕ１〜Ｕｎの各々に対応して設けられており、ｎチャネルのトランジスタＴＲｎとｐチャネルのトランジスタＴＲｐの組から構成される。出力信号ＳＲがハイレベルであれば、トランジスタＴＲｎがオン状態となり、シフト信号ＳＣＬの電位は第２電位ＶＳＬとなる一方、出力信号ＳＲがローレベルであれば、トランジスタＴＲｐがオン状態となり、シフト信号ＳＣＬの電位は第１電位ＶＳＨとなる。
【００３３】
図８に容量線駆動回路のタイミングチャートを示す。なお、この例では走査線１０の本数ｎを「１６」とする。この図に示すように転送開始パルスＤＳは２フレーム周期の信号である。このため、シフト信号ＳＣＬ１〜ＳＣＬｎも２フレーム周期の信号であり、フレームごとに論理レベルが反転することになる。また、シフト信号ＳＣＬ１、ＣＳＬ２、…ＳＣＬｎは、論理レベルの反転するタイミングが１周期ずつずれることになる。
【００３４】
次に、走査線の本数ｎを１６としたときの走査線駆動回路１００の動作を図９を参照して説明する。図９に示す例では、１フレーム期間１Ｆが１９個の水平走査期間から構成され、そのうちの１６個の水平走査期間が映像書込に寄与する。同図において映像書込ライン番号とは、走査線１０の選択を実行して階調電位Ｖdataを画素電極５３に書き込む行の意味であり、黒書込ライン番号とは、一時電位を画素電極５３に書き込んだ直後に、画素電極５３の電位を保持容量の容量結合によって黒電位にシフトさせることによって、黒電位を画素電極５３に書き込むことになる行の意味である。なお、「Ｂ」は書き込みが実行されないことを意味する。
【００３５】
この例では、第１行に映像を書き込む水平走査期間では第１０行に一時電位を書き込み、第２行に映像を書き込む水平走査期間では第１１行に一時電位を書き込む。同様に第３行、第４行、…第７行に映像を書き込む水平走査期間では第１２行、第１３行、…第１６行に一時電位を書き込み、さらに、第１１行、第１２行、…第１６行に映像を書き込む水平走査期間では第１行、第２行、…第６行に一時電位を書き込む。なを、第８行、第９行、及び第１０行に映像を書き込む水平走査期間では一時電位の書き込みを実行しない。
【００３６】
また、この図に示すように、例えば、幅の狭い走査信号ＳＥＬ１５で、第１５行を選択して一時電位Ｖｘを書き込んだ後に、第１５行の容量線３０に供給するシフト信号ＳＣＬ１５の論理レベルが反転するようになっている。このように、ある行の一時電位の書き込みが終了した直後に当該行のシフト信号の論理レベルを反転することができるのは、走査線駆動回路１００のタイミングを制御するＹクロック信号ＹＣＫ１と、容量線駆動回路３００のタイミングを制御するＳクロック信号ＳＣＫ１との間に一定の遅延時間を設けたからである。具体的には、一時電位の書き込みのための時間、すなわち、図２に示す時間Ｔ１より長く１水平走査期間１Ｈよりも短いことが好ましい。
【００３７】
図１０はｉ行ｊ列目の画素５０の動作を示すタイミングチャートであり、同図（Ａ）は黒表示、同図（Ｂ）は白表示に各々対応している。１フレームを第１期間Ｔ１、第２期間Ｔ２、第３期間Ｔ３、及び第４期間Ｔ４に分けて画素５０を駆動する。
【００３８】
まず、第１期間Ｔ１では、走査信号ＳＥＬｉがハイレベルになり、選択トランジスタ５１がオン状態となる。このとき、図１１に示すように画素電極５３には、データ線２０を介して階調電位として正極性の黒電位Ｖｂ(+)が書き込まれる。第１期間Ｔ１は映像書込期間として機能する。
これに続く第２期間Ｔ２では、走査信号ＳＥＬｉがローレベルになり、選択トランジスタ５１がオフ状態となる。このとき、図１２に示すように第１期間で書き込まれた黒電位Ｖｂ(+)が保持容量５２及び液晶素子６０によって保持される。これにより、階調電位に応じた画像が表示される。第２期間Ｔ２は映像表示期間として機能する。
【００３９】
これに続く第３期間では、走査信号ＳＥＬｉがハイレベルになり、選択トランジスタ５１がオン状態となる。このとき、図１３に示すように画素電極５３には、データ線２０を介して正極性の一時電位Ｖｘ(+)が書き込まれる。第３期間Ｔ３は一時書込期間として機能する。第３期間Ｔ３を設けることによって、表示すべき階調がどのような階調であっても画素電極５３の電位を一時電位に揃えることができる。なお、この例では、画素電極５３に書き込まれている階調電位Ｖdataの極性と一時電位Ｖｘの極性を一致させている。これにより、消費電力を低減することができるが、必ずしもこれらの極性が一致しなくてもよい。
【００４０】
これに続く第４期間では、走査信号ＳＥＬｉがローレベルになり、選択トランジスタ５１がオフ状態となる。このとき、図１４に示すようにシフト信号ＳＣＬｉの電位が第１電位ＶＳＨから第２電位ＶＳＬにシフトする。すると、画素電極５３の電位は保持容量５２による容量結合によって、変動する。ここで、容量線３０の電位の変化量をΔＶＳ、Chを保持容量５２の値、Clcを画素電極と対向電極との間の液晶容量の値、とすれば、保持容量５２の結合によってシフトする画素電極５３の電位変化量ΔＶは、以下に示す式２で与えられる。
ΔＶ=(Ch／(Ch + Clc ))×ΔＶＳ  ……（２）
また、容量線３０の電位がシフトした後の画素電極５３の電位をＶｚとすれば、Ｖｚは以下に示す式（３）で与えられる。
Ｖｚ＝Ｖｘ(+)−ΔＶ
＝Ｖｘ(+)−(Ch／(Ch + Clc )) ×ΔＶＳ……（３）
さらに、ΔＶＳ＝ＶＳＨ−ＶＳＬであり、これを式３に代入すると、式４が得られる。
Ｖｚ＝Ｖｘ(+)−(Ch／(Ch + Clc )) ×（ＶＳＨ−ＶＳＬ）……（４）
【００４１】
図５を参照して説明したように、本実施形態に用いる液晶はＯＣＢモードで動作し、透過率が最小となる液晶印加電圧が存在する。本実施形態では、Ｖｚ−ＶＣＯＭが、透過率が最小となる液晶印加電圧になるように、一時電位Ｖｘ(+)、第１電位ＶＳＨ、第２電位ＶＳＬ、共通電位ＶＣＯＭ、保持容量値Ch、液晶容量値Clcを設定する。換言すれば、これらの変数のうちいずれかを調整して透過率が最小になるようにすればよい。
このうち、保持容量値Ch、液晶容量値Clcは構造によって定まる。また、共通電位ＶＣＯＭは固定であるとすれば、一時電位Ｖｘ(+)、第１電位ＶＳＨ、及び第２電位ＶＳＬを透過率が最小となるように設定する。
【００４２】
この例では、共通電位ＶＣＯＭを基準として階調電位の極性を１フレームごと及び１ラインごとに反転している。また、一時電位Ｖｘとしては、正極性の一時電位Ｖｘ(+)と負極性の一時電位Ｖｘ(-)とを用意してある。そして、階調電位の極性と同じ極性の一時電位を選択する。これによって、一時電位Ｖｘの画素電極５３への書き込みを短時間で終了させることが可能となる。
また、正極性の黒電位Ｖｂ(+)と負極性の黒電位Ｖｂ(-)との中間の電位を中間電位Ｖｃ（＝（Ｖｂ(+)＋Ｖｂ(-)）／２）としたとき、正極性の一時電位Ｖｘ(+)と負極性の一時電位Ｖｘ(-)は以下の式５、式６を満たすものであればよい。
Ｖｃ≦Ｖｘ(+)≦Ｖｂ(+)…（５）
Ｖｃ≧Ｖｘ(-)≧Ｖｂ(-)…（６）
具体的には、正極性の一時電位Ｖｘ(+)は図１５に示す範囲Ｗ５にあり、負極性の一時電位Ｖｘ(-)は図１５に示す範囲Ｗ６にあることが好ましい。
【００４３】
ここで、Ｖｃ＝Ｖｘ(+)＝Ｖｘ(-)に設定してもよい。この場合、正極性と負極性とで同じ一時電位Ｖｘを用いることになるので、電源を簡素化することができる。なお、Ｖｃは共通電位ＶＣＯＭと一致することもあるが、必ずしも一致するとは限らない。これは、選択トランジスタ５１におけるフィールドスルーなどを考慮して、予め中間電位Ｖｃを共通電位ＶＣＯＭより若干高く設定することもあるからである。
【００４４】
さらに、以下に示す式７、式８を満たすように正極性の一時電位Ｖｘ(+)と負極性の一時電位Ｖｘ(-)とを設定してもよい。
（Ｖｃ＋Ｖｂ(+)）／２≦Ｖｘ(+)≦Ｖｂ(+)…（７）
（Ｖｃ＋Ｖｂ(-)）／２≧Ｖｘ(-)≧Ｖｂ(-)…（８）
具体的には、正極性の一時電位Ｖｘ(+)は図１５に示す範囲Ｗ７にあり、負極性の一時電位Ｖｘ(-)は図１５に示す範囲Ｗ８にあることが好ましい。第３期間Ｔ３においては、一時電位Ｖｘに応じた階調が表示されることになるが、明るい表示を行うと、黒浮きの原因になりかねない範囲Ｗ７及びＷ８は、中間階調から黒までの範囲に相当するので、黒浮きを抑圧することが可能となる。
【００４５】
なお、書き込みの容易さを考慮すると、正極性の一時電位Ｖｘ(+)と負極性の一時電位Ｖｘ(-)とを式９、式１０を満たすように設定することが好ましい。
（Ｖｃ＋Ｖｂ(+)）／２＝Ｖｘ(+)…（９）
（Ｖｃ＋Ｖｂ(-)）／２＝Ｖｘ(-)…（１０）
第２期間Ｔ２における正極性の階調電位は中間電位Ｖｃから黒電位Ｖｂ(+)の範囲にある。このため、一時電位Ｖｘ(+)を（Ｖｃ＋Ｖｂ(+)）／２に設定すれば、階調電位がどのような値であっても、画素電極５３の電位を短時間で一時電位Ｖｘ(+)（＝（Ｖｃ＋Ｖｂ(+)）／２）に収束させることが可能となる。
【００４６】
一時電位Ｖｘの書き込みでは、画素５３の電位が一時電位Ｖｘで一旦保持するため、黒表示した時の平均輝度が「(一時電位保持期間/1垂直期間)×液晶に一時電位を印加した時の輝度」分だけ上昇する。コントラスト低下を低減するには、一時電位保持期間を極力短くし、一時電位はなるべく輝度が小さくなるような液晶印加電圧となるようにするのが良い。
輝度がなるべく小さくなるという観点からは上述した式７及び式８に示されるように一時電位Ｖｘを中間階調から黒表示に対応する範囲に設定することが好ましい。また、一時電位Ｖｘの保持期間は、一時電位Ｖｘの書込期間である第３期間Ｔ３と第３期間Ｔ３が終了してから容量線３０の電位がシフトするまでの期間からなる。よって、一時電位Ｖｘの保持期間を極力短くするとい観点からは、第３期間Ｔ３を短くすることが必要である。このためには、式９及び式１０を充足するように一時電位Ｖｘを設定することが好ましい。
【００４７】
また、第３期間Ｔ３が終了してから容量線３０の電位がシフトするまでの期間は、上述したようにＹクロック信号ＹＣＫ１とＳクロック信号ＳＣＫ１との遅延時間によって定まる。この点を図１６を参照して説明する。この例では、時刻ｔ１において走査信号ＳＥＬｉがローレベルとなり、画素５０の選択トランジスタ５１がオン状態からオフ状態に切り替わる。図に示す例では走査信号ＳＥＬｉがハイレベルの期間が第３期間Ｔ３であり、一時電位Ｖｘの書き込みが実行される。
シフト信号ＳＣＬｉの論理レベルの遷移、すなわち、画素電極５３の電位シフトのタイミングは、第３期間Ｔ３が終了した後でなければならない。この例では、時刻ｔ２においてシフト信号ＳＣＬｉの電位が第１電位ＶＳＨから第２電位ＶＳＬにシフトしている。そして、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間Ｔｍがマージンとなる。上述したように期間Ｔｍが短くなるほど黒浮きを抑制しコントラストを向上させることができる。
ここで、Ｙクロック信号ＹＣＫ１とＳクロック信号ＳＣＫ1との時間差ΔＴｄは、第３期間Ｔ３より長く、１水平走査期間１Ｈより短いことが好ましい。
【００４８】
以上、説明したように本実施形態によれば、画素電極５３の電位を黒電位にするために、所定の一時電位Ｖｘを画素電極５３に書き込んだ後に、容量線３０の電位をシフトさせることにより、保持容量５２の容量結合を用いて画素電極５３の電位を黒電位にシフトさせた。このため、表示階調に拘わらず、一旦、画素電極５３の電位を揃えた後に、画素電極５３の電位をシフトさせることができる。この結果、シフト後の画素電極５３の電位を正確に設定することができる。これによって、液晶印加電圧に対する透過率の特性が最小値を有する場合にも、正確に黒電位を設定することが可能となる。この結果、コントラストを向上させることができる。
【００４９】
＜２．変形例＞
本発明は上述した実施形態の限定されるものではなく、例えば、以下の変形が可能である。
（１）上述した実施形態では、容量線３０を駆動するために容量線駆動回路３００を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、走査線駆動回路１００においてシフト信号ＳＣＬ１〜ＳＣＬｎを生成するようにしてもよい。この場合には、走査信号ＳＥＬｉのうち第３期間Ｔ３に対応するパルスを抽出し、その立下りエッジで論理レベルが反転するような論理回路（例えば、立下りエッジで動作するＴフリップフロップ）を用いればよい。
（２）上述した実施形態では、階調電位の書き込みは、フレーム反転且つ水平走査反転であったが、フレーム反転のみを採用してもよい。
（３）上述した実施形態において、光学的にＲＧＢの色ごとに輝度が最小となる極小点が異なる場合には、ＲＧＢの各色に対応する一時電位Ｖｘｒ，Ｖｘg，Ｖｘｂ，用意し、これらを切り替えてもよい。
（４）上述した実施形態では、階調電位の極性と一時電位の極性とを一致させたが、不一致でもよい。但し、一致させた方が消費電力を低減させることができる。
（５）上述した実施形態では、走査線駆動回路１００は、第１期間Ｔ１において有効となる走査信号と第３期間Ｔ３において有効となる走査信号とを一つの走査線駆動回路１００で生成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、階調電位Ｖdataを書き込むための走査信号を生成するための回路と、一時電位Ｖｘを書き込むための走査信号を生成するための回路とを各々設けてもよい。
（６）上述した実施形態においてデータ線駆動回路２００は、フレーム周期でデータ信号の極性を反転したが、フレームの整数倍の周期でデータ信号の極性（階調電位の極性と一時電位の極性）を反転させてもよい。
【００５０】
＜３．電子機器＞
次に、上述した実施形態及び変形例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。図１７に、電気光学装置１を適用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す。パーソナルコンピュータ２０００は、表示ユニットとしての電気光学装置１と本体部２０１０を備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１及びキーボード２００２が設けられている。
【００５１】
図１８に、電気光学装置１を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１及びスクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての電気光学装置１を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、電気光学装置１に表示される画面がスクロールされる。
図１９に、電気光学装置１を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１及び電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての電気光学装置１を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が電気光学装置１に表示される。
なお、電気光学装置１が適用される電子機器としては、図１７〜図１９に示すものの他、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、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の表示部として、前述した電気光学装置１が適用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１……電気光学装置、１０……走査線、２０……データ線、３０……容量線、５０……画素、５３……画素電極、１００……走査線駆動回路、２００……データ線駆動回路、３００……容量線駆動回路、Ｖｘ(+)，Ｖｘ(-)……一時電位、Ｖdata……階調電位、ＳＥＬ１〜ＳＥＬｎ……走査信号、ＳＣＬ１〜ＳＣＬｎ……シフト信号。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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