(57)【要約】【課題】低温時のコントラスト低下を抑制する。【解決手段】  複数の走査線と複数のデータ線との各交差に対応して画素が設けられるとともに、当該画素と前記データ線との接続を行うスイッチング素子を有する表示部と、前記画素に書込みを行う選択期間を設定するための走査信号を前記走査線に供給する走査線駆動回路と、前記走査線に走査信号が供給された際に、階調に応じてパルス幅が変化するデータ信号を前記データ線に供給するデータ線駆動回路と、前記表示部の周辺温度を検出する温度センサと、前記温度センサによる周辺温度の検出結果に基づいて、所定の温度範囲において前記選択期間を制御すると共に前記データ信号のパルス幅を制御する制御手段と、を具備することを特徴とする。【選択図】      図１
2008076961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査線と複数のデータ線との各交差に対応して画素が設けられるとともに、当該画素と前記データ線との接続を行うスイッチング素子を有する表示部と、
前記画素に書込みを行う選択期間を設定するための走査信号を前記走査線に供給する走査線駆動回路と、
前記走査線に走査信号が供給された際に、階調に応じてパルス幅が変化するデータ信号を前記データ線に供給するデータ線駆動回路と、
前記表示部の周辺温度を検出する温度センサと、
前記温度センサによる周辺温度の検出結果に基づいて、所定の温度範囲において前記選択期間を制御すると共に前記データ信号のパルス幅を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記周辺温度が所定の閾値よりも高い場合には、第１の選択期間を設定し、
前記周辺温度が所定の閾値以下である場合には、前記第１の選択期間よりも長い期間を有する第２の選択期間を設定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】
前記制御手段は、
前記周辺温度が所定の閾値よりも高い場合には、第１の選択期間を設定し、
前記周辺温度が所定の閾値以下である場合には、前記第１の選択期間よりも長い期間を有する選択期間であって前記周辺温度が低いほど選択期間を長く設定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４】
前記第１の選択期間は、１／２水平走査期間に設定され、前記第２の選択期間は１／２水平走査期間と１水平走査期間との間の期間に設定されることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項５】
前記スイッチング素子は二端子型スイッチング素子であり、前記表示部は、一対の基板間に電気光学材料が挟持されて構成され、 前記画素は、前記一対の基板のうち、一方の基板に設けられた複数の走査線と他方の基板に設けられた複数のデータ線との間に、前記二端子型スイッチング素子と前記電気光学材料とが直列接続されて構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の液晶装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つに記載の液晶装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度変化に拘わらず、安定した画質を得るようにした液晶装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に電気光学装置、例えば、電気光学物質に液晶を用いて所定の表示を行う液晶装置は、一対の基板間に液晶が挟持された構成となっている。このうち、ＴＦＴ駆動、ＴＦＤ駆動等によるアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置等の電気光学装置においては、縦横に夫々配列された多数の走査線及びデータ線の各交点に対応して、画素電極及びスイッチング素子を基板（アクティブマトリクス基板）上に設けて構成される。
【０００３】
ＴＦＤ素子等のスイッチング素子は、走査線とデータ線との印加電圧に応じてオンとなり、データ線を介して供給される画像信号を画素電極（透明電極（ＩＴＯ））に書込む。これにより、画素電極とコモン電極との間の液晶に画像信号に基づく電圧を印加して、液晶分子の配列を変化させる。こうして、画素の透過率を変化させ、画素電極及び液晶を通過する光を画像信号に応じて変化させて画像表示を行う。
【０００４】
ところで、ＴＦＤ素子を用いた液晶装置においては、クロストークが発生しやすいという欠点がある。そこで、特許文献１等においては、走査線の選択期間を０．５Ｈ（Ｈは水平期間）にする０．５Ｈ駆動を採用する技術が開示されている。０．５Ｈ駆動によって、クロストークの発生を抑制することができる。
【特許文献１】特開２０００−１１１９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般的に、ＴＦＤ素子を用いた液晶表示装置は、周囲温度に合わせて、パネル電圧に直線的な温度補正を行われているが、その際に、低温環境では素子の特性が急激に悪化してしまう。例えば、液晶表示装置は、−１０℃以下の温度になると、直線的な温度補正だけでは書き込み不足が生じやすくなり、−２０℃以下で書き込み不足が増大して、コントラストの劣化が顕著になるという問題点があった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、温度の変化に拘わらず、安定した書き込みを可能にして、均一な画質を得ることができる液晶装置及び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】
【０００７】
本発明に係る液晶装置は、複数の走査線と複数のデータ線との各交差に対応して画素が設けられるとともに、当該画素と前記データ線との接続を行うスイッチング素子を有する表示部と、前記画素に書込みを行う選択期間を設定するための走査信号を前記走査線に供給する走査線駆動回路と、前記走査線に走査信号が供給された際に、階調に応じてパルス幅が変化するデータ信号を前記データ線に供給するデータ線駆動回路と、前記表示部の周辺温度を検出する温度センサと、前記温度センサによる周辺温度の検出結果に基づいて、所定の温度範囲において前記選択期間を制御すると共に前記データ信号のパルス幅を制御する制御手段と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、表示部は、複数の走査線と複数のデータ線との各交差に対応して画素を構成するスイッチング素子が設けられて構成される。走査線駆動回路は、画素に書込みを行う選択期間を設定するための走査信号を走査線に供給する。データ線駆動回路は、階調に応じてパルス幅が変化するデータ信号をデータ線に供給する。温度センサは、表示部の周辺温度を検出する。温度センサによる周辺温度の検出結果は制御手段に供給され、制御手段は、温度検出結果に基づいて、選択期間を制御する。また、制御手段は、データ信号のパルス幅も制御する。選択期間及びデータ信号のパルス幅は、画素への書込み電荷量に影響を与える。周囲温度が比較的低い場合でも、例えば、選択期間を長くし、これに応じてパルス幅も長く設定することによって、画素への十分な書込み電荷量を得ることができる。周囲温度に応じて選択期間及びパルス幅を制御することで、温度に拘わらず、安定した書込みが可能となり、均一なコントラストを得て、画質を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の一態様によれば、前記制御手段は、前記周辺温度が所定の閾値よりも高い場合には、第１の選択期間を設定し、前記周辺温度が所定の閾値以下である場合には、前記第１の選択期間よりも長い期間を有する第２の選択期間を設定することを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、周辺温度が所定の閾値以下の場合には、第２の選択期間が設定される。第２の選択期間は第１の選択期間よりも長い期間に設定されるので、周辺温度が所定の閾値以下の場合でも、十分な書込み電荷量を得ることができる。
【００１１】
また、本発明の一態様によれば、前記制御手段は、前記周辺温度が所定の閾値よりも高い場合には、第１の選択期間を設定し、前記周辺温度が所定の閾値以下である場合には、前記第１の選択期間よりも長い期間を有する選択期間であって前記周辺温度が低いほど選択期間を長く設定することを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、周辺温度が所定の閾値以下の場合には、周辺温度が低いほど長くなる選択期間が設定される。周辺温度が低いほど選択期間が長くなるので、周辺温度が所定の閾値以下の場合でも、周辺温度に拘わらず安定した書込み電荷量を得ることができる。
【００１３】
また、本発明の一態様によれば、前記第１の選択期間は、１／２水平走査期間に設定され、前記第２の選択期間は１／２水平走査期間と１水平走査期間との間の期間に設定されることを特徴とする。
【００１４】
このような構成によれば、周辺温度が所定の閾値よりも高い場合には、選択期間を１／２水平期間に設定することで、クロストークを抑制した画質を得ることができ、周辺温度が所定の閾値以下の場合には、選択期間を１／２水平期間と１水平期間との間の期間に設定することで、低温でも良好なコントラストの画質を得ることができる。
【００１５】
また、本発明の一態様によれば、前記スイッチング素子は二端子型スイッチング素子であり、前記表示部は、一対の基板間に電気光学材料が挟持されて構成され、 前記画素は、前記一対の基板のうち、一方の基板に設けられた複数の走査線と他方の基板に設けられた複数のデータ線との間に、前記二端子型スイッチング素子と前記電気光学材料とが直列接続されて構成されることを特徴とする。
【００１６】
このような構成によれば、二端子型スイッチング素子の選択期間を周辺温度に応じて制御することができ、電気光学材料が温度特性を有する場合でも、周辺温度に拘わらず、安定した画質を得ることができる。
【００１７】
また、本発明は、上記液晶装置を備えることを特徴とする。
【００１８】
このような構成によれば、周辺温度に拘わらず、安定したコントラストの高画質の画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
＜電気的構成＞
図１は本発明の実施の形態に係る液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。
【００２１】
図１に示すように、表示部としての液晶パネル１００には、複数本のデータ線（セグメント電極）２１２が列（Ｙ）方向に延在して形成される一方、複数本の走査線（コモン電極）３１２が行（Ｘ）方向に延在して形成される。これらのデータ線２１２と走査線３１２との各交点に対応して画素１１６が形成されている。各画素１１６は、電気光学材料（液晶層）１１８と、スイッチング素子の一例であるＴＦＤ（Thin Film Diode）等の二端子型スイッチング素子（以下、ＴＦＤという）２２０との直列接続によって構成される。
【００２２】
本実施の形態においては、説明の便宜上、走査線３１２の総数を２００本とし、データ線２１２の総数を１６０本として、２００行×１６０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。また、データ線駆動回路２５０は、各データ線２１２に、データ信号Ｘ１〜Ｘ１６０をそれぞれ供給するものであり、走査線駆動回路３５０は、各走査線３１２に、走査信号Ｙ１〜Ｙ２００をそれぞれ供給するものである。
【００２３】
なお、図１において、ＴＦＤ２２０はデータ線２１２の側に接続され、液晶層１１８が走査線３１２の側に接続されているが、これとは逆に、ＴＦＤ２２０が走査線３１２の側に、液晶層１１８がデータ線２１２の側にそれぞれ接続される構成でもよい。
【００２４】
制御手段としての制御回路４００は、データ線駆動回路２５０及び走査線駆動回路３５０に対して、後述する各種制御信号やクロック信号などを供給するものである。データ線駆動回路２５０、走査線駆動回路３５０及び制御回路４００の詳細については後述する。
【００２５】
駆動電圧形成回路５００は、データ信号として用いられる電圧レベルＶＤＰ、ＶＤＮ、及び、走査信号として用いられる電圧レベルＶＳＰ、ＶＨＰ、ＶＨＮ、ＶＳＮをそれぞれ生成するものである。なお、電圧レベルＶＤＰ、ＶＨＰは同一レベルとして共用され、同様に、電圧レベルＶＤＮ、ＶＨＮは同一レベルで共用されるが、本実施の形態においては説明の便宜上、これら電圧レベルを別個の表記として説明する。電源回路６００は、制御回路４００や駆動電圧形成回路５００に電源を供給するものである。
【００２６】
＜パネル構成＞
次に、図２を参照して液晶パネル１００の詳細構成について説明する。図２は液晶パネル１００の構造を示す部分破断斜視図である。
【００２７】
図２に示すように、液晶パネル１００は、素子基板２００と、これに対向配置される対向基板３００とを備えている。素子基板２００の対向面には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電体からなる画素電極２３４がＸ方向及びＹ方向にマトリクス状に配列されており、同一列に配列する２００個の画素電極２３４が、Ｙ方向に延在するデータ線２１２の１本に、それぞれＴＦＤ２２０を介して接続されている。
【００２８】
ＴＦＤ２２０は、基板側からみると、タンタル単体やタンタル合金等によって形成され、データ線２１２とは枝分かれした第１の導電体２２２と、この第１の導電体２２２を陽極酸化してなる絶縁体２２４と、クロム等などの第２の導電体２２６とによって構成されて、導電体／絶縁体／導電体のサンドイッチ構造を採る。こうして、ＴＦＤ２２０は、電流−電圧特性が正負双方向にわたって非線形となるダイオードスイッチング特性を有する。
【００２９】
また、絶縁体２０１は透明性及び絶縁性を有する。絶縁体２０１によって、第２の導電体２２６の堆積後における熱処理にる第１の導電体２２２の剥離が防止されると共に、第１の導電体２２２への不純物の拡散が防止される。従って、これらが問題とならない場合には、絶縁体２０１は省略可能である。一方、対向基板３００の対向面には、走査線３１２がＸ方向に延在し、かつ、画素電極２３４と対向するように形成されている。
【００３０】
このように構成された素子基板２００と対向基板３００とは、シール材及びスペーサ（ともに図示省略）によって、一定の間隙を保っており、この閉空間に、電気光学材料として例えばＴＮ（Twisted Nematic）型の液晶１０５が封入されて、これにより、図１における液晶層１１８が形成される。即ち、液晶層１１８は、データ線２１２と走査線３１２との交点において、当該走査線３１２と、画素電極２３４と、両者の電極間に挟持される液晶１０５とで構成されることになる。
【００３１】
従って、このような構成において、走査線３１２を介して、走査信号として選択期間の選択電圧を印加すると、当該ＴＦＤが導通状態となる。この導通状態の際に、データ線２１２を介してデータ信号を印加すると、当該ＴＦＤに接続された液晶層に所定の電荷が蓄積される。電荷蓄積後、非選択期間の非選択電圧を印加して、当該ＴＦＤを非導通状態としても、当該ＴＦＤのリーク（オフリーク）が少なく、かつ、液晶層の抵抗が十分に高ければ、当該液晶層における電荷の蓄積が維持される。各ＴＦＤを駆動して蓄積させる電荷の量を制御することによって、画素毎に液晶の配向状態が変化して、所定の情報を表示することが可能となっている。
【００３２】
なお、対向基板３００には、液晶パネル１００の用途に応じて、例えば、ストライプ状や、モザイク状、トライアングル状等に配列されたカラーフィルタが設けられ、さらに、金属材料や樹脂などからなるブラックマトリクスが設けられる。更に、素子基板２００及び対向基板３００の各対向面には、それぞれ所定の方向にラビング処理された配向膜などが設けられる一方、その各背面には配向方向に応じた偏光板がそれぞれ設けられる（いずれも図示省略）。
【００３３】
なお、ＴＦＤ２２０は、二端子型スイッチング素子の一例であり、他に、ＺｎＯ（酸化亜鉛）バリスタや、ＭＳＩ（Metal Semi-Insulator）などの素子を二端子型スイッチング素子として用いてもよい。また、これら素子を２つ逆向きに直列接続又は並列接続してもよい。こうすると、ダイオードスイッチング特性が、正負双方向にわたって対称化されるという利点もある。
【００３４】
本実施の形態の液晶装置には、温度センサ７００が設けられている。温度センサ７００は、液晶パネル１００の温度又は液晶パネル１００の周囲温度を検出して、検出結果を温度検出信号として制御回路４００に出力するようになっている。
【００３５】
＜制御回路＞
次に、図３を参照して制御回路４００の詳細構成について説明する。図３は制御回路４００の構成を示すブロック図である。
【００３６】
図３において、高周波発振回路４００６は、後述する階調タイミングパルスＧＣＰの源振信号として用いる高周波パルス信号を生成するものである。このため、高周波パルス信号の周波数は、１／２水平走査期間を規定する低周波パルス信号よりも遙かに高く、３ＭＨｚ程度である。また、分周回路４００４は、高周波発振回路４００６から出力される高周波パルス信号を分周して、水平走査の基準となる低周波パルス信号を生成するものである。
【００３７】
本実施の形態においては、１水平走査期間を前半期間と後半期間とに分割して駆動を行う構成となっている。低周波パルス信号は、１／２水平走査期間を規定するために用いられる。低周波パルス信号の周波数は、例えば、３０ｋＨｚ程度である。制御信号生成回路４００２は、高周波発振回路４００６からの高周波パルス信号及び分周回路４００４からの低周波パネル信号に基づいて、各種制御信号や後述するクロック信号（ＰＤ、ＹＤ、ＹＣＬＫ、ＭＹ、ＩＮＨ、ＬＰ、ＭＸ、ＲＥＳ等）等を生成するようになっている。
【００３８】
階調制御信号生成回路４００８は、分周回路４００４による低周波パルス信号で規定される１／２水平走査期間又は１水平走査期間において、高周波発振回路４００６による高周波パルス信号を、階調を示す表示データのウェイト（重み付け）に応じて配列させて、図４に示す階調タイミングパルス（階調制御信号）ＧＣＰを生成するものである。
【００３９】
なお、図４における階調タイミングパルスＧＣＰは、選択期間が０．５Ｈの場合を示しているが、本実施の形態においては、後述するように、選択期間制御信号ＰＤに基づいて、パルスＧＣＰの間隔が制御されるようになっている。
【００４０】
制御信号生成回路４００２は、分周回路４００４による低周波パルス信号に従って、次のような各種制御信号やクロック信号などを生成する。
【００４１】
選択期間制御信号ＰＤは、選択期間を示すものである。本実施の形態においては、常温、例えば、温度センサ７００によって検出された周囲温度が−１０℃以上の温度では、選択期間は、各水平期間の前半の１／２の期間又は後半の１／２の期間に設定される。これに対し、周囲温度が−１０℃よりも低い温度の場合には、温度が低くなる程選択期間が長くなるように、温度に応じて、選択期間を０．５Ｈ〜１Ｈの間で変化させるようになっている。
【００４２】
なお、液晶パネル１００の駆動制御を簡単にするために、周囲温度が所定の閾値（例えば、−１５℃）以上の温度の場合には、選択期間を０．５Ｈにし、周囲温度が−１５℃よりも低い温度の場合には、選択期間を１Ｈにするようにしてもよい。
【００４３】
開始パルスＹＤは、図５に示すように、１垂直走査期間の最初に出力されるパルスである。クロック信号ＹＣＬＫは、走査線側の基準信号であり、図５に示すように、１水平走査期間に相当する１Ｈの周期を有する。交流駆動信号ＭＹは、走査線側において液晶画素を交流駆動するために用いる信号であり、図５に示すように、１水平走査期間１Ｈ毎に信号レベルが反転し、かつ、同一の走査線が選択される水平走査期間においては１フレーム毎に信号レベルが反転する。このため、交流駆動信号ＭＹによって、１水平走査期間毎に液晶画素への印加電圧の極性が反転し、かつ、その極性が１垂直走査期間毎に反転する駆動が制御されることとなる。
【００４４】
制御信号ＩＮＨは、選択制御信号ＰＤに基づく選択期間を指定するための信号であり、選択期間に応じて０．５Ｈ〜１Ｈの期間にＨアクティブとなる。図５の例は、水平期間の後半の０．５Ｈ期間が選択期間である例を示している。
【００４５】
ラッチパルスＬＰは、データ線側において、データ信号をラッチするためのものであり、図４に示すように、１水平走査期間の最初に出力される。リセット信号ＲＥＳは、データ線側において１水平走査期間の前半期間と後半期間とを規定するためのパルスであり、図４に示すように、前半期間と後半期間との最初に出力される。交流駆動信号ＭＸは、データ線側において液晶画素を交流駆動するために用いる信号であり、図４に示すように、ある水平走査期間１Ｈの後半期間から次の水平走査期間１Ｈの前半期間まで同レベルを維持し、その後、レベル反転する信号である。なお、１水平走査期間の後半期間における交流駆動信号ＭＸと、同期間における交流駆動信号ＭＹとは、互いに反転レベルとなるように設定される。
【００４６】
また、階調制御信号生成回路４００８は、選択期間制御信号ＰＤによって選択期間の変化が指示されると、選択期間に応じてデータ信号のパルス幅を変化させるように階調タイミングパルスＧＣＰを発生させるようになっている。例えば、選択期間が０．５Ｈから１Ｈに変化すると、各階調に対応するデータ信号のパルス幅も夫々２倍に変化させる。
【００４７】
＜走査線駆動回路＞
次に、図６を参照して走査線駆動回路３５０の詳細について説明する。図６は走査線駆動回路３５０の構成を示すブロック図である。
【００４８】
図６において、シフトレジスタ３５０２は、走査線本数に対応する２００ビットシフトレジスタであり、１フレームの最初に供給される開始パルスＹＤを、１水平走査期間の周期を有するクロック信号ＹＣＬＫに従って順次シフトして、転送信号ＹＳ１、ＹＳ２、……、ＹＳ２００として出力するものである。ここで、転送信号ＹＳ１〜ＹＳ２００は、各走査線にそれぞれ１対１に対応して、どの走査線３１２を選択すべきかを指定するものである。
【００４９】
電圧選択信号形成回路３５０４は、交流駆動信号ＭＹと制御信号ＩＮＨとから、各走査線３１２に対して印加すべき電圧を定める電圧選択信号を出力するものである。本実施の形態において、走査線３１２に印加される走査信号の電圧は、ＶＳＰ（正側選択電圧）、ＶＨＰ（正側非選択電圧）、ＶＨＮ（負側非選択電圧）、ＶＳＮ（負側選択電圧）の４値である。
【００５０】
本実施の形態においては、選択期間制御信号ＰＤによって、常温に対応した選択期間（０．５Ｈ）が指示されている場合には、選択電圧であるＶＳＰ又はＶＳＮが実際に印加される期間は、１水平走査期間の後半期間である。また、常温よりも低い温度に対応した選択期間が指示されている場合には、選択電圧であるＶＳＰ又はＶＳＮは、選択期間に応じた０．５Ｈ〜１Ｈの期間に走査線に印加される。
【００５１】
また、選択電圧が印加された後に印加される非選択電圧は、選択電圧がＶＳＰであればＶＨＰであり、選択電圧がＶＳＮであればＶＨＮであって、当該選択電圧により一義的に定まっている。
【００５２】
このため、電圧選択信号形成回路３５０４は、走査信号の電圧レベルが次のような関係となるように、電圧選択信号を生成する。
【００５３】
即ち、第１に、ある走査線に対応する転送信号がＨレベルになって、当該走査線が選択されると、制御信号ＩＮＨがＨレベルとなる期間（水平期間の後半の０．５Ｈの期間〜水平期間の全体の１Ｈの期間）での交流駆動信号ＭＹに応じた選択電圧とし、第２に、制御信号ＩＮＨがＬレベルに遷移後、当該選択電圧に対応する非選択電圧となるように、電圧選択信号形成回路３５０４は電圧選択信号を生成する。
【００５４】
具体的には、電圧選択信号形成回路３５０４は、制御信号ＩＮＨがＨアクティブとなる期間において、交流駆動信号ＭＹがＨレベルであれば正側選択電圧ＶＳＰを選択させる電圧選択信号を当該期間に出力し、この後、正側非選択電圧ＶＨＰを選択させる電圧選択信号を出力する一方、交流駆動信号ＭＹがＬレベルであれば負側選択電圧ＶＳＮを選択させる電圧選択信号を当該期間に出力し、この後、負側非選択電圧ＶＨＮを選択させる電圧選択信号を出力することとなる。
【００５５】
なお、上述したように、図５では、選択期間が水平期間の後半の０．５Ｈの期間である例を示している。また、走査線やデータ線に印加される電位の正（正極性）と負（負極性）は、データ線に印加される信号の中間電位を基準として高電位側を正、低電位側を負としている。
【００５６】
一方、本実施の形態において、選択されていない走査線３１２に印加される走査信号の電圧は、ＶＨＰ、ＶＨＮの２値のみである。
【００５７】
レベルシフタ３５０６は、電圧選択信号形成回路３５０４によって出力される電圧選択信号の電圧振幅を拡大するものである。そして、セレクタ３５０８は、電圧振幅が拡大された電圧選択信号によって指示される電圧を、実際に選択して、対応する走査線３１２の各々に供給するものである。
【００５８】
＜走査信号の電圧波形＞
次に、上記構成の走査線駆動回路３５０によって供給される走査信号の電圧波形について検討する。先ず、選択期間制御信号ＰＤによって常温の選択期間が指示されている場合を想定する。この場合、走査信号の電圧波形は、図５に示す通りとなる。
【００５９】
即ち、開始パルスＹＤが、クロック信号ＹＣＬＫによりシフトレジスタ３５０２において１水平走査期間１Ｈ毎に順次シフトされて、これが転送信号ＹＳ１〜ＹＳ２００として出力されるとともに、制御信号ＩＮＨにより１水平走査期間（１Ｈ）の後半期間が選択され、さらに、当該後半期間における交流駆動信号ＭＹのレベルに応じて走査信号の選択電圧が定められるので、１本の走査線に供給される走査信号の電圧は、当該走査線が選択される水平走査期間の後半期間において、交流駆動信号ＭＹが例えばＨレベルであれば正側選択電圧ＶＳＰとなり、その後、当該選択電圧に対応する正側非選択電圧ＶＨＰを保持する。
【００６０】
そして、１フレーム経過して、１水平走査期間の後半期間においては、交流駆動信号ＭＹのレベルが反転してＬレベルとなるので、当該走査線に供給される走査信号の電圧は、負側選択電圧ＶＳＮとなり、その後、当該選択電圧に対応する負側非選択電圧ＶＨＮを保持することになる。例えば、図５に示すように、ある第ｎフレームにおいて最初に選択される走査線の走査信号Ｙ１の電圧は、当該水平走査期間の後半期間に正側選択電圧ＶＳＰとなり、その後、非選択電圧ＶＨＰを保持し、次の第（ｎ＋１）フレームにおいて、最初の１水平走査期間の後半期間に負側選択電圧ＶＳＮとなり、その後、負側非選択電圧ＶＨＰを保持する、というサイクルの繰り返しとなる。
【００６１】
一方、交流駆動信号ＭＹは、１水平走査期間１Ｈ毎に信号レベルが反転するので、隣接する走査線に供給される走査信号の電圧も、１水平走査期間１Ｈ毎に交互に極性が反転する関係となる。例えば、図５に示すように、ある第ｎフレームにおいて最初に選択される走査線への走査信号Ｙ１の電圧が、当該水平走査期間の後半期間において正側選択電圧ＶＳＰであれば、２番目に選択される走査線への走査信号Ｙ２の電圧は、当該水平走査期間の後半期間において負側選択電圧ＶＳＮとなる。
【００６２】
＜選択期間と画素電荷量との関係＞
次に、図７及び図８を参照して選択期間と画素電荷量との関係について説明する。図７及び図８は選択期間を夫々０．５Ｈ又は１Ｈに設定したときの画素電荷量を説明するための波形図である。図７（ａ）及び図８（ａ）は実線によって走査線に印加されるコモン波形（選択電圧，比選択電圧）を示し、破線によってデータ線に供給されるセグメント波形を示している。また、図７（ｂ）は周囲温度が常温、例えば、−１５℃よりも高い温度である場合における合成波形及び画素電荷量（斜線）を示している。図７（ｃ）及び図８（ｂ）は周囲温度が比較的低い温度、例えば、−１５℃以下の温度である場合における合成波形及び画素電荷量（斜線）を示している。
【００６３】
本実施の形態においては、選択期間制御信号ＰＤによって周囲温度が常温であることが示された場合には、選択期間は０．５Ｈに設定される。図７（ａ）に示すように、水平期間の後半の０．５Ｈの選択期間に選択電圧ＶＳＰによって画素電極への書込みが行われ、選択期間終了後は非選択電圧ＶＨＰによって書込みが禁止されると共に、書き込まれた電位が保持される。
【００６４】
走査線及びデータ線に、図７（ａ）に示すコモン波形及びセグメント波形が夫々供給された場合には、液晶には図７（ｂ）の太い実線に示す合成波形が印加される。合成波形のレベルが大きい領域において画素電極への書込みが行われ、レベルが低い領域では画素電荷は若干放電する。周囲温度が常温の場合には、図７（ｂ）に示すように、選択期間において十分な書込みが行われるので、画素には十分な電荷量で電荷が保持される。
【００６５】
これに対し、周囲温度が比較的低い場合には、図７（ｃ）に示すように、書込みが十分ではなく、画素電荷の保持量は少ない。従って、この場合には、コントラストの低下等の画質劣化が生じることがある。
【００６６】
本実施の形態においては、このように周囲温度が比較的低い場合には、温度検出信号に基づいて、制御信号生成回路４００２から選択期間を０．５Ｈよりも長くする選択期間制御信号ＰＤが発生する。例えば、選択期間制御信号ＰＤによって、選択期間が１Ｈに設定されるものとする。この場合には、図８（ａ）に示す書込みが行われる。
【００６７】
即ち、図８（ａ）に示すように、１水平期間（１Ｈ）が選択期間となって、選択電圧ＶＳＰが走査線に供給される。これにより、１Ｈ期間に渡って画素電極への書込みが行われる。なお、この場合にも、選択期間終了後は非選択電圧ＶＨＰによって書込みが禁止されると共に、書き込まれた電位が保持される。
【００６８】
図８（ａ）に示すコモン波形及びセグメント波形が夫々走査線及びデータ線に供給された場合には、液晶には図８（ｂ）の太い実線に示す合成波形が印加される。合成波形のレベルが大きい領域において画素電極への書込みが行われ、レベルが低い領域では画素電荷は若干放電する。周囲温度が比較的低い場合でも、選択期間が十分な時間に設定されているので、温度低下により書込みに時間を要する場合でも、図８（ｂ）に示すように、選択期間において十分な書込みが行われる。これにより、画素には十分な電荷量で電荷が保持される。
【００６９】
次に、このように構成された実施の形態の動作について説明する。
【００７０】
本実施の形態においては、センサ７００によって周囲温度が検出される。センサ７００は検出結果を温度検出信号として制御回路４００に供給する。制御回路４００の制御信号生成回路４００２は、温度検出信号に基づく選択期間制御信号ＰＤを生成する。選択期間制御信号ＰＤは、周囲温度が常温、例えば、−１０℃よりも高い場合には、選択期間として０．５Ｈを設定するための信号となり、周囲温度が比較的低い温度、例えば、−１０℃以下の場合には、選択期間を０．５Ｈ〜１Ｈの範囲で温度が低いほど長い時間に設定するための信号となる。
【００７１】
いま、センサ７００によって、周囲温度が常温であることが検出されるものとする。この場合には、選択期間制御信号ＰＤは、選択期間を０．５Ｈに設定するものとなる。また、階調制御信号生成回路４００８は、選択期間の０．５Ｈ期間に、全階調に応じたパルス幅を生成可能にする階調タイミングパルスＧＣＰを出力する。
【００７２】
この場合には、図５の走査信号Ｙ１，Ｙ２，…が出力されて、各画素は、図７（ｂ）と同等の合成波形にて駆動される。上述したように、この場合には、十分な書込みが行われて所望のコントラストを得るのに必要な画素電荷が保持される。
【００７３】
ここで、センサ７００によって、周囲温度が、例えば−３０℃等の低温であることが検出されるものとする。この場合には、選択期間制御信号ＰＤは、選択期間を０．５Ｈ〜１Ｈの範囲で温度に応じた時間に設定するものとなる。例えば、選択期間制御信号ＰＤが選択期間として１Ｈを設定するものであるものとする。この場合には、階調制御信号生成回路４００８は、選択期間の１Ｈ期間に、全階調に応じたパルス幅を生成可能にする階調タイミングパルスＧＣＰを出力する。即ち、各階調におけるデータ信号のパルス幅は、０．５Ｈの場合の略２倍となる。
【００７４】
この場合における走査信号は、図８（ａ）に示すものとなる。各画素は、図８（ｂ）と同等の合成波形にて駆動される。この場合には、十分な書込み時間が設定されることになり、低温であっても、所望のコントラストを得るのに必要な画素電荷を各画素に保持させることができる。これにより、低温時においても、常温時と同様のコントラストを得ることができる。
【００７５】
図９は周囲温度とコントラストとの関係を選択期間を切換えた場合と切換えない場合とで求めた実験結果を示すグラフである。図９の太線は選択期間を０．５Ｈと１Ｈとの間で切換えた例を示し、細線は選択期間を０．５Ｈで固定した場合の例を示している。
【００７６】
図９の太線は、選択期間の切換えの閾値を周囲温度−１５℃に設定した例を示しており、周囲温度が−１５℃以上の場合には選択期間を０．５Ｈに設定し、周囲温度が−１５℃よりも低い場合には選択期間を１Ｈ（固定）に設定した例を示している。また、図９の細線は周囲温度に拘わらず、選択期間は０．５Ｈで固定である。
【００７７】
図９に示すように、周囲温度が−１５℃以上であれば、温度によるコントラストの変化は僅かである。しかし、選択期間０．５Ｈで固定の場合には、図９の細線に示すように、周囲温度が−１５℃よりも低くなると、コントラストの低下が顕著になる。
【００７８】
これに対し、図９の太線に示すように、周囲温度が−１５℃よりも低くなって選択期間が０．５Ｈから１Ｈに切換わった場合には、−１５℃以下の周囲温度であっても、コントラストの低下が抑制される。図９の太線と細線との比較から明らかなように、本実施の形態を採用することで、温度に拘わらず、安定したコントラストを得ることができることが分かる。
【００７９】
このように、本実施の形態においては、周囲温度に応じて選択期間の時間を変化させており、周囲温度に拘わらず、安定したコントラストを得ることができる。
【００８０】
なお、上述したように、選択期間制御信号ＰＤとして、温度が所定の閾値、例えば、−１５℃以上の温度であるか否かによって、選択期間を０．５Ｈと１Ｈとの間で切り替えるようにしてもよい。この場合には、選択期間制御信号ＰＤとしては２値の信号を用いることができる。また選択期間信号ＰＤとして、選択期間を切り替える温度の閾値は任意に設定できるものとしてもよい。
【００８１】
＜電子機器＞
上述した液晶装置を携帯電話に適用した例について説明する。図１０はこの携帯電話の構成を示す斜視図である。図１０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と共に、液晶パネル１００を備えるものである。この液晶パネル１００は、周囲温度に応じて選択期間が制御され、極低温時等においては、１Ｈ期間等の長い選択期間が設定される。これにより、極低温時等においても常温時と同様に十分なコントラストを得ることができる。
【００８２】
なお、本実施の形態に係る液晶装置を適用する電子機器としては、例えば、上述した携帯電話のほか、ページャ、時計、ＰＤＡ（個人向け情報端末）等を採用することができる。この他にも、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、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にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態に係る液晶装置の電気的構成を示すブロック図。
【図２】液晶パネル１００の構造を示す部分破断斜視図。
【図３】制御回路４００の構成を示すブロック図。
【図４】各階調のデータ信号を示すタイミングチャート。
【図５】走査信号を示すタイミングチャート
【図６】走査線駆動回路３５０の構成を示すブロック図。
【図７】選択期間を０．５Ｈに設定したときの画素電荷量を説明するための波形図。
【図８】選択期間を１Ｈに設定したときの画素電荷量を説明するための波形図。
【図９】周囲温度とコントラストとの関係を求めた実験結果を示すグラフ。
【図１０】液晶装置を携帯電話に適用した例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００８４】
１００…液晶パネル、２５０…データ線駆動回路、３５０…走査線駆動回路、４００…制御回路、５００…駆動電圧形成回路、７００…温度センサ。
【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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