(57)【要約】【課題】  クロストークを抑制し画面内の表示品位の均一性を確保しながら、動画の視認性を高める。【解決手段】  １フレームを複数のフィールドに分け、これらのフィールドの書き込み開始時期を１垂直期間内でずらしながら各フィールドのデータを１水平期間毎に交番的に書き込む。このとき、連続した２つのフィールドデータの内、一方を画像データとし、もう一方を黒表示用データとする。そして、これらのフィールドの書き込み開始時期を１垂直期間内でずらしながら連続したフィールドの間でデータの極性を反転させる。これにより、画面内には画像表示領域と黒表示領域とが同時に形成され、擬似的にインパルス表示が行なわれる。また、領域毎には擬似的に面反転駆動が行なわれるため、ディスクリネーションの発生が防止される。一方、データ線についてはライン反転駆動が行なわれるため、クロストークも防止できる。【選択図】  図１１
2005049819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示領域内に配列して設けられた複数の画素と、これらの画素を駆動する駆動回路部とを備え、
前記駆動回路部は１フレームを連続した複数のフィールドに分け、連続した２つのフィールドデータは、一方が画像データであり、もう一方が黒表示用データで、前記各フィールドの書き込み開始時期を１垂直期間内でずらしながら前記２つのフィールドのデータを１水平期間毎に交互に書き込むとともに、連続した前記フィールド同士で前記データの信号の所定電位を基準にした極性を反転させることを特徴とする、電気光学装置。
【請求項２】
前記駆動回路部は、前記各フィールドのデータの極性を１垂直期間毎に反転させることを特徴とする、請求項１記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記各フィールドの書き込み開始時期が可変に制御されたことを特徴とする、請求項１記載の電気光学装置。
【請求項４】
互いに交差する複数のデータ線及び複数の走査線と、前記データ線と前記走査線との交差部に対応して、画像表示領域内に配列して設けられた複数の画素と、これらの画素を駆動する駆動回路部とを備え、
前記駆動回路部は、
１垂直期間内にｎ個のゲート出力パルスを異なるタイミングで出力し、前記ゲート出力パルスをクロック信号に同期して１水平期間毎に所定の間隔で離れて位置する前記走査線にシフトさせる走査ドライバと、
１フレームのデータを連続したｎ個のフィールドのデータに分け、前記各データ線に対して、前記連続したｎ個のフィールドのデータを１水平期間毎に交互に供給するとともに、連続した前記フィールドの間で前記データの信号の所定電位を基準にした極性を反転させるデータドライバとを有し、
前記各走査線には１水平期間毎に交番的に立ち上がるｎ個のイネーブル信号のいずれかが割り当てられ、前記ゲート出力パルスと前記イネーブル信号とにより選択された走査線に対して走査信号が出力され、
連続した前記フィールドのいずれか１つのフィールドデータが黒表示用のデータとされることを特徴とする、電気光学装置。
【請求項５】
前記データドライバは、各フィールドのデータの極性を１垂直期間毎に反転させることを特徴とする、請求項４記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記複数のゲート出力パルスの出力タイミングが可変に制御されたことを特徴とする、請求項４又は５記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記データドライバは１フレームを連続した２つのフィールドに分け、画像データを一方のフィールドのデータとし、黒表示用のデータを他方のフィールドのデータとして書き込むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれかの項に記載の電気光学装置。
【請求項８】
画像表示領域内に複数の画素が配列して設けられた電気光学装置の駆動方法であって、
１フレームを連続した複数のフィールドに分け、連続した2つのフィールドデータは、一方が画像データであり、もう一方が黒表示用データで、前記各フィールドの書き込み開始時期を１垂直期間内でずらしながら前記２つのフィールドのデータを１水平期間毎に交互に書き込むとともに、連続した前記フィールドの間で前記データの信号の所定電位を基準にした極性を反転させることを特徴とする、電気光学装置の駆動方法。
【請求項９】
照明装置と、前記照明装置から射出される光を変調する請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電気光学装置と、前記電気光学装置により変調された光を投射する投射装置とを備えたことを特徴とする、投射型表示装置。
【請求項１０】
請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の電気光学装置を用いた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、電気光学装置とその駆動方法ならびに投射型表示装置、電子機器に関し、特に投射型表示装置に搭載される液晶ライトバルブに用いて好適な電気光学装置とその駆動方法の構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイに代表される電気光学装置では、動画表示時に、画像の輪郭がにじんだように見えるボケ現象が生じることが知られている。このボケ現象は、これまで液晶の応答性の悪さが原因と考えられてきたが、近年、これが画像を常時表示させるホールド型の駆動方式そのものに起因することが明らかになってきた。つまり、ホールド型の表示装置では画像が切り替わる直前まで常に前画像が表示され続けるが、人間の眼の追随運動には連続性があるため、この前フレームの画像上を移動しながら観察してしまう。この結果、画像の動きと人間の眼の動きにミスマッチが生じ、これがボケとして観察される。
【０００３】
この問題を解決するために、特許文献１では、一方の極性で光の透過をアナログ的に制御し、他方の極性では光を透過させない単安定化液晶材料の動作特性を利用し、１フレームを２つのフィールドに分割して、第１のフィールドを透過，第２のフィールドを非透過としたフィールド反転駆動（面反転駆動）が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−１００７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、面反転駆動では、保持期間中の電圧変動が大きく異なるため、クロストークが発生しやすい。また、液晶表示パネルの上下方向で輝度ムラが発生するという問題がある。つまり、面反転駆動では、１本のデータ線に着目した場合、当該データ線から信号が供給される全ての画素に対して、所定の１フィールドで同極性の画像信号が書き込まれる。そして、次のフィールドに移った瞬間、当該データ線に供給される画像信号の極性が反転する。このとき、画像表示領域の上側から下側へ走査線を走査する場合、表示領域の上側の画素では画像信号が書き込まれた後、保持期間の殆どの時間で、当該データ線印加される画像信号の極性が画素の電位と同極性であるのに対し、下側の画素では、画像信号が書き込まれた後、保持期間の殆どの時間でデータ線には画素と逆極性の画像信号が印加される状態となる。このため、スイッチング素子のオフ抵抗を通じてリークする電圧値は、画面下側の画素ほど大きくなり、画面の上下で表示の明るさが不均一になってしまう。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、クロストークを抑制し画面内の表示品位の均一性を確保しながら、動画の視認性を高めることのできる、電気光学装置とその駆動方法ならびにこれを備えた投射型表示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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の電気光学装置は、画像表示領域内に配列して設けられた複数の画素と、これらの画素をマトリクス駆動する駆動回路部とを備え、前記駆動回路部は１フレームを連続した複数のフィールドに分け、連続した２つのフィールドデータは、一方が画像データであり、もう一方が黒表示用データで、これらのフィールドの書き込み開始時期を１垂直期間内でずらしながら各フィールドのデータを１水平期間毎に交互に書き込むとともに、連続したフィールドの間でデータの信号の所定電位を基準にした極性を反転させることを特徴とする。
【０００７】
本発明は、１フレーム中に黒表示用のフィールドを設ける（即ち、画像の中に黒画像を挿入する）ことで、インパルス型の表示を行うようにしたものである。
このとき、本発明では、通常の面反転駆動のように前フィールドの画像を全て書き込んだ後、次フィールドの画像の書き込みを開始するのではなく、前フィールドの画像を途中まで書き込んだ段階で次フィールドの画像の書き込みを開始する。また、本発明では１フィールド内のデータの極性を正電位又は負電位のいずれか一方にそろえつつ、連続したフィールドの間でこのデータの極性を反転させているため、任意の１垂直期間で見たときに、画面内には各フィールドに対応して、ある程度の広さを持った正電位の印加領域と負電位の印加領域とが形成される。この結果、それぞれの領域内では面反転駆動を行なった場合と同じく、隣接画素間で同極性となり、ディスクリネーションの発生が防止される。
【０００８】
一方、本発明では各フィールドのデータを交番的に出力するので、データ線側については通常のライン反転駆動と略同様の動作が行なわれる。このため、データ線側を面反転方式で駆動したときのように画面の上側の画素と下側の画素とで画素電極−データ線間の時間的な電位の関係に大きな差異が生じることがなく、クロストークの発生や画面の場所による表示の不均一等の問題を回避することができる。
【０００９】
ところで、上記構成では、各フィールドのデータの極性を１垂直期間毎に反転させることが好ましい。このようにフィールド毎に反転駆動を行なうことで、面反転の効果をよりよく発揮することができる。
【００１０】
また、各フィールドの書き込み開始時期は可変に制御されることが好ましい。
上述のように本発明ではインパルス型の表示が行なわれるため、画像のボケは抑制されるものの、画像中に黒画像が挿入されることで画像は全体として暗くなる。通常の面反転駆動では、表示の明るさは画像のデータ量と黒画像のデータ量との比によって決まり、例えば画像表示と黒表示とを１垂直期間毎に交互に行なった場合（即ち、画像のデータ量と黒画像のデータ量とが等しい場合）には、表示の明るさは黒表示を行なわない場合に比べて半減する。
【００１１】
これに対して、本発明では１垂直期間内において画像表示用のデータと黒表示用のデータとを交互に書き込むため、画面内には常に画像表示領域と黒表示領域とが存在し、先に書き込まれたフィールド（前フィールド）の画像は、これよりも後に書き込みを開始されたフィールド（次フィールド）の画像によって順次書き換えられていく。このため、前フィールドと次フィールドとの間で書き込み開始時期の間隔が短くなる程、前フィールドの画像が画面内に保持される期間は短くなり、逆にこの間隔が長くなる程、保持期間は長くなる。
【００１２】
例えば、１フレームのデータを第１，第２の連続した２つのフィールドのデータに分け、第１フィールドのデータを黒表示用、第２フィールドのデータを画像表示用とした場合、各フィールドのデータ量は等しいにも関わらず、第２フィールドの書き込み開始時期を早めることで黒画像の保持期間が短くなり、明るい表示となる。逆に、第２フィールドの書き込み開始時期を遅くした場合には黒画像の保持期間が長くなるため、表示は暗くなる。勿論、黒画像の保持期間が短くなる程、画像ボケの抑制効果は小さくなるため、これらはトレードオフの関係となる。このため、各フィールドの書き込み開始時期を外部からの情報（例えば画像信号に基づく情報、投射拡大率に基づく情報、使用環境下における明るさの状況に基づく情報、使用者の好みに基づく情報など）に基づいて可変に調節することで、使用環境や使用者の好み等に応じた最適な表示を行なうことができる。
【００１３】
また、本発明の電気光学装置は、互いに交差する複数のデータ線及び複数の走査線と、各データ線及び走査線の交差部に対応して、画像表示領域内に配列して設けられた複数の画素と、これらの画素をマトリクス駆動する駆動回路部とを備え、前記駆動回路部は、１垂直期間内にｎ個のゲート出力パルスを異なるタイミングで出力し、これらのゲート出力パルスをクロック信号に同期して１水平期間毎に所定の間隔で離れて位置する走査線にシフトさせる走査ドライバと、１フレームのデータを連続したｎ個のフィールドのデータに分け、各データ線に対して、これらのフィールドのデータを１水平期間毎に交互に供給するとともに、連続したフィールドの間でデータの信号の極性を基準電位を中心に反転させるデータドライバとを有し、各走査線には１水平期間毎に交番的に立ち上がるｎ個のイネーブル信号のいずれかが割り当てられ、前記ゲート出力パルスとイネーブル信号とにより選択された走査線に対して走査信号が出力され、少なくともいずれか１つのフィールドデータが黒表示用のデータとされたことを特徴とする。なお、ｎは２以上の整数を表わしている。
【００１４】
この構成では、データ線側については通常のライン反転駆動と略同様の動作が行なわれる。一方、走査線側については、１垂直期間内に１つのゲート出力パルスが画面の上側から下側に向けて順次シフトするのではなく、１垂直期間内においてｎ個のゲート出力パルスが画面内の別々の走査線位置に立ち上がり、それぞれがクロック信号に同期して画面の上側から下側に向けてシフトしていく。そして、走査信号は、これらのゲート出力パルスの立ち上がる走査線の内、イネーブル信号により選択されたものに対して出力される。このため、走査は画面の上側から下側に向けて線順次に行なわれず、一部（複数本）の走査線を飛び越しつつ、行ったり来たりしながら全ての走査線にわたって走査が行なわれる。このため、任意の１垂直期間で見たときに、画面内には各フィールドに対応して、ある程度の広さを持った正電位の印加領域と負電位の印加領域とが形成される。
【００１５】
すなわち、本構成は前述の電気光学装置をドライバの構成の面から規定したものであり、よって、前述したのと同様の効果が得られる。つまり、各領域内では擬似的に面反転駆動が行なわれながらも、データ線側についてはあくまで従来のライン反転駆動と略同様の動作が行なわれるため、データ線側を面反転駆動したときのように画面の上側と下側の画素で画素電極−データ線間の時間的な電位の関係に大きな差異が生じることがなく、クロストークを抑制しつつ、画面の場所による表示の不均一を回避することができる。また、本構成では、少なくとも１つのフィールドを黒画像としてインパルス型の表示を行なうため、動画の視認性も向上する。
【００１６】
なお、上記構成では、各フィールドのデータの極性を１垂直期間毎に反転させることが好ましい。このようにフィールド毎に反転駆動を行なうことで、面反転の効果をよりよく発揮することができる。
【００１７】
また、前記複数のゲート出力パルスの出力タイミングは可変に制御されることが好ましい。上記構成では、ゲート出力パルスの出力に合わせて、対応するフィールドの書き込みが開始されるが、前述したように、表示の明るさは黒表示用のフィールドとこれに続く画像表示用のフィールドとの書き込み開始時期の間隔によって決まるため、ゲート出力パルスの出力間隔を外部からの情報（例えば画像信号に基づく情報、投射拡大率に基づく情報、使用環境下における明るさの状況に基づく情報、使用者の好みに基づく情報など）に基づいて可変に調節することで、使用環境や使用者の好み等に応じた最適な表示を行なうことができる。
【００１８】
また、本発明では、駆動回路部において１フレームのデータを３つ以上の連続したフィールドのデータに分割してもよいが、回路構成を簡素化するためには、１フレームのデータを第１，第２の連続した２つのフィールドに分け、画像データを一方のフィールドのデータとし、黒表示用のデータを他方のフィールドのデータとして書き込むことが望ましい。この構成では、外部からの画像データによって１ライン毎に画像が書き込まれる間に、黒表示用のデータによっても画像が書き込まれるため、画像は実質的に倍速で（外部からの画像データの２倍の周波数で）書き込まれることとなる。通常、倍速駆動を行なう場合には２画面分のフレームメモリが必要になるが、本構成では外部からの画像データをそのままデータ線に出力することで画像が形成されるため、このようなフレームメモリは不要となる。
【００１９】
本発明の電気光学装置の駆動方法は、画像表示領域内に複数の画素が配列して設けられた電気光学装置の駆動方法であって、１フレームを連続した複数のフィールドに分け、連続した２つのフィールドデータは、一方が画像データであり、もう一方が黒表示用データで、これらのフィールドの書き込み開始時期を１垂直期間内でずらしながら各フィールドのデータを１水平期間毎に交番的に書き込むとともに、連続したフィールドの間でデータの信号の所定電位を基準にした極性を反転させることを特徴とする。
【００２０】
この駆動方法によれば、上記本発明の電気光学装置と同様の作用，効果が得られる。すなわち、画像表示用のフィールドと黒表示用のフィールドとを時間的にシフトさせて交互に書き込むことで、画面内にある程度の広さを持った正電位印加領域と負電位印加領域とを形成することができ、ディスクリネーションの発生や画面の場所による表示の不均一性の問題を回避することができる。一方、データ線側については従来と略同様のライン反転駆動が行なわれるため、クロストークを抑制することができる。勿論、画像中に黒画像を挿入してインパルス型の表示を行なうため、動画の視認性も高い。
【００２１】
本発明の投射型表示装置は、照明装置と、前記照明装置から射出される光を変調する上述の電気光学装置と、前記電気光学装置により変調された光を投射する投射装置とを備えたことを特徴とする。
この構成によれば、上記本発明の電気光学装置を備えたことで表示品位に優れた投射型表示装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
＜実施例１＞
以下、本発明の第１の実施の形態を図１〜図１０を参照して説明する。
本実施の形態では、電気光学装置のうち投射型表示装置の光変調装置として用いる液晶ライトバルブ（液晶装置）の例を挙げて説明する。
図１は本実施の形態の液晶ライトバルブの概略構成図、図２は図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図、図３は液晶ライトバルブを構成するマトリクス状に形成された複数の画素の等価回路図、図４は駆動回路部を含むブロック図、図５は駆動回路部内の走査ドライバの構成を示す回路図、図６は図５中の要部の詳細回路図、図７は液晶ライトバルブの動作を説明するためのタイミングチャート、図８は図７中の要部を取りだして示すタイミングチャート、図９は画面のイメージを示す図、図１０は画面の動きを説明するための図である。なお、各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００２３】
（液晶ライトバルブの全体構成）
本実施の形態の液晶ライトバルブ１の構成は、図１および図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上に、シール材５２が対向基板２０の縁に沿うように設けられており、その内側に並行して額縁としての遮光膜５３（周辺見切り）が設けられている。シール材５２の外側の領域には、データドライバ（データ線駆動回路）２０１および外部回路接続端子２０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられており、走査ドライバ（走査線駆動回路）１０４がこの一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。
【００２４】
さらに、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査ドライバ１０４間を接続するための複数の配線１０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための上下導通材１０６が設けられている。そして、図２に示すように、図１に示したシール材５２とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板２０がシール材５２によりＴＦＴアレイ基板１０に固着されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間にＴＮ液晶等からなる液晶層５０が封入されている。また、図１に示すシール材５２に設けられた開口部５２ａは液晶注入口であり、封止材２５によって封止されている。
【００２５】
図３において、本実施の形態における液晶ライトバルブ１の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素には夫々、画素電極９と当該画素電極９をスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａがＴＦＴ３０のソース領域に電気的に接続されている。
本実施の形態の液晶ライトバルブ１は、ｎ本のデータ線６ａと２ｍ本の走査線３ａとを有している（ｎ，ｍはともに自然数）。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしても良い。
【００２６】
また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで各走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇ２ｍを後述するように飛び越しつつ印加するように構成されている。画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板２０に形成された共通電極との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９と共通電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が設けられている。
【００２７】
本実施の形態の液晶ライトバルブ１の駆動回路部６０は、上述のデータドライバ２０１、走査ドライバ１０４の他、図４に示すように、コントローラ６１、ＤＡコンバータ６４などから構成されている。コントローラ６１は、垂直同期信号Ｖsync、水平同期信号Ｈsync、ドットクロック信号dotclk、および画像データDATAが入力され、この画像データを画像信号としてデータドライバ側に出力する。
また、コントローラ６１は、画像中に黒画像を挿入するために、データドライバ側に黒表示用のデータ（電圧値は±Vb）を出力し、これら画像表示用のフィールドデータ（画像信号DATA）と黒表示用のフィールドデータとによって１フレームの画像信号が構成される。なお、各フィールドのデータの信号は互いに所定の基準電位を中心とした極性が異なり、これらのデータの極性は１垂直期間毎に反転される。この際基準電位は一定値とは限らない。
【００２８】
走査ドライバ１０４の構成は、図５に示すように、コントローラ６１からゲート出力パルスＤＹ、クロック信号ＣＬＹ、反転クロック信号ＣＬＹ’がそれぞれ入力されるシフトレジスタ６６と、シフトレジスタ６６からの出力が入力される２ｍ個のＡＮＤ回路６７を有している。２ｍ本の走査線３ａは画像表示領域の最上部から奇数本目に配置されたものと偶数本目に配置されたものとの２つのブロックに分かれており、シフトレジスタ６６からの各出力に２つのイネーブル信号のいずれかが接続されている。すなわち、偶数本目の走査線Ｇ2，Ｇ4，…，Ｇm，Ｇm+2，…，Ｇ2mに対応するＡＮＤ回路６７にはシフトレジスタ６６からの出力とイネーブル信号ＥＮＢ１が入力され、奇数本目の走査線Ｇ1，Ｇ3，…，Ｇm+1，Ｇm+3，…，Ｇ2m-1に対応するＡＮＤ回路６７にはシフトレジスタ６６からの出力とイネーブル信号ＥＮＢ２が入力される構成となっている。画面中央部において、シフトレジスタ６６の内部構成を含めて示したのが図６である。
【００２９】
（液晶ライトバルブの動作）
上記構成の駆動回路部６０の動作を図７、図８を用いて説明する。
駆動回路部６０では、画像表示用のフィールド及び黒表示用のフィールドの書き込み開始に合わせて、ゲート出力パルスＤＹが１／２垂直期間毎に１回ずつ（即ち、１垂直期間中に計２回）出力される。ゲート出力パルスＤＹは、１水平期間毎に１パルスが立ち上がるクロック信号ＣＬＹによって走査ドライバ１０８のシフトレジスタ６６中をシフトしていく。一方、イネーブル信号ＥＮＢ１，ＥＮＢ２は、ＥＮＢ１，ＥＮＢ１，ＥＮＢ２，ＥＮＢ２，ＥＮＢ１，ＥＮＢ１，ＥＮＢ２，ＥＮＢ２，…の順で、２水平期間毎に交番的に立ち上がり、これらのイネーブル信号の立ち上がり位置に対応する走査線に対して走査信号が出力される。以上の動作によって、ゲートパルスは走査線ｍ本分離れた画面上の２個所に交互に出力される。すなわち、所定の走査線からｍ本離れた走査線に飛び越しては前記所定の走査線の次段の走査線に戻り、その走査線からｍ本離れた走査線に飛び越してはまたその次段の走査線に戻るというように（つまり、走査線Ｇ1、走査線Ｇm+1、走査線Ｇ2、走査線Ｇm+2、Ｇ3、…という順序で）順次出力される。
【００３０】
一方、データドライバ２０１では、図９に示すように、互いに極性の異なる信号の画像表示用のフィールドデータ（画像データDATA）と黒表示用のフィールドデータ（電圧値は±Vb）とが交互に出力され、これらのフィールドデータの信号は、基準電位（液晶装置では例えばコモン電位ＬＣＣＯＭが適用される。また、基準電位は１垂直期間ごとに変位する場合もある）を基準として１垂直期間毎に正極性電位と負極性電位とに極性が反転される。したがって、データドライバ２０１側では１水平期間毎に極性の反転したデータが出力され、走査ドライバ１０４側ではゲートパルスが上記の順番で走査線ｍ本分離れた画面の２個所に交互に出力されることになる。
【００３１】
その結果、画面上は、例えば図１０に示すように、ある１水平期間に着目すると、例えば走査線Ｇ3〜Ｇm+2に対応するドットは正極性電位のデータが書き込まれる領域（例えば黒画像が表示される領域）となり、走査線Ｇ1〜Ｇ2及びＧm+3〜Ｇ2mに対応するドットは負極性電位のデータが書き込まれる領域（例えば画像が表示される領域）となるというように、画面内があたかも異なる極性のデータが書き込まれた正極性領域と負極性領域の２つの領域に分割されたような状態となる。そして、各領域は、図１１に示すように、画面の上側から下側に向けて２水平期間毎に１ラインずつスクロールし、１垂直期間で画面全体を移動する。そして、１フレームの画像が表示されると画像表示用のフィールドデータ及び黒表示用のフィールドデータはそれぞれ極性を反転され、同様の手順で書き込みが行なわれる。
【００３２】
すなわち、本実施形態では、１フレームを連続した複数（本例では２つ）のフィールドに分け、連続した２つのフィールドデータの内、一方を画像データとし、他方を黒表示用のデータとすることで、インパルス型の表示を行なうようにしたものであり、これらのフィールドの画像を書き込む際に、通常の面反転駆動のように、前フィールドの画像を全て書き込んだ後、次フィールドの画像の書き込みを開始するのではなく、前フィールドの画像を途中まで書き込んだ段階で次フィールドの画像の書き込みを開始している。このため、画面内には各フィールドに対応して、ある程度の広さを持った正電位の印加領域と負電位の印加領域とが形成される。
【００３３】
本実施形態では、このように画面の半分の広さを持った正極性領域と負極性領域とが１垂直期間で反転することになり、領域毎には面反転駆動が行われる。１垂直期間において、任意の１ドットと隣接する１ドットとの間は２／２ｍの時間だけは逆極性電位となるが、残りの大部分の時間（２ｍ−２）／２ｍは同極性電位となっているので、ディスクリネーションはほとんど発生しない。一方、データ線６ａ側は図８，図９に信号波形を示したように、信号極性については従来のライン反転駆動と略同様の動作を行っているので、従来の面反転方式で駆動したときのように画面の上側の画素と下側の画素で画素電極−データ線間の時間的な電位の関係に大きな差異が生じることがなく、クロストークを抑制しつつ、画面の場所による表示の不均一を回避することができる。
なお、本発明では、画像表示領域と黒表示領域との境界は２水平期間毎に走査されていくため、人間の眼で確認することはできず、これが阻害要因となることはない。
【００３４】
また、本実施形態では、１フレームのデータを２つのフィールドのデータに分け、一方のフィールドのデータに外部から入力される画像データをそのまま用いているため、画像は実質的に倍速（即ち、外部から入力される画像データの２倍の周波数）で書き込まれることとなる。通常、倍速駆動を行なう場合には、２画面分のフレームメモリ容量が必要となるが、本構成では、外部からの画像データをそのままデータ線に出力することで画像が形成されるため、このようなフレームメモリを省略することができる。
【００３５】
＜実施例２＞
以下、本発明の第２の実施の形態を図１２〜図１４を参照して説明する。
本実施の形態の液晶ライトバルブ（液晶装置）の基本構成は第１の実施の形態とほぼ同様であり、ゲート出力パルスの出力間隔を可変に制御できるようにした点のみ異なっている。
【００３６】
前述のように、本発明では１垂直期間内において画像表示用のデータと黒表示用のデータとが交互に書き込まれるため、画面内には常に画像表示領域と黒表示領域とが存在し、先に書き込まれたフィールド（例えば黒表示用のフィールド）の画像は、これよりも後に書き込みを開始されたフィールド（例えば画像表示用のフィールド）の画像によって順次書き換えられていく。例えば、黒フィールドの書き込みを開始した後、ｋライン目まで走査された段階（即ち、２ｋ水平期間経過後）で画像フィールドの書き込みを開始すると、先に書き込まれた１ライン目〜ｋライン目の黒画像は、その後の２ｋ水平期間の間に画像によって書き換えられる。換言すると、先に書き込まれたフィールドデータはｋライン分しか画面内に保持されないこととなる。
【００３７】
このため、例えば図１２に示すように、２つのゲート出力パルスの出力間隔を短くすると、図１３に示すように、黒表示領域の面積を画像表示領域に対して相対的に小さくなり、明るい表示となる。逆に、図１４に示すように、ゲート出力パルスの出力間隔を長くした場合には、黒表示領域の面積は大きくなるため、暗い表示となる。この黒フィールドの保持期間と表示の明るさとはトレードオフの関係にあるため、このゲート出力パルスの出力間隔（即ち、各フィールドの書き込み開始時期の間隔）を外部からの情報（例えば画像信号に基づく情報、投射拡大率に基づく情報、使用環境下における明るさの状況に基づく情報、使用者の好みに基づく情報など）に基づいて可変に調節することで、使用環境や使用者の好み等に応じた最適な表示を行なうことができる。
【００３８】
［投射型液晶装置］
図１５は上記実施の形態の液晶ライトバルブを３個用いた、いわゆる３板式の投射型液晶表示装置（液晶プロジェクタ）の一例を示す概略構成図である。図中、符号１１００は光源、１１０８はダイクロイックミラー、１１０６は反射ミラー、１１２２，１１２３，１１２４はリレーレンズ、１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂは液晶ライトバルブ、１１１２はクロスダイクロイックプリズム、１１１４は投射レンズ系を示す。
【００３９】
光源１１００は、メタルハライド等のランプ１１０２とランプ１１０２の光を反射するリフレクタ１１０１とから構成されている。青色光・緑色光反射のダイクロイックミラー１１０８は、光源１１００からの白色光のうちの赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー１１０６で反射され、赤色光用液晶ライトバルブ１００Ｒに入射される。
【００４０】
一方、ダイクロイックミラー１１０８で反射された色光のうち、緑色光は、緑色光反射のダイクロイックミラー１１０８によって反射され、緑色用液晶ライトバルブ１００Ｇに入射される。一方、青色光は、第２のダイクロイックミラー１１０８も透過する。青色光に対しては、光路長が緑色光、赤色光と異なるのを補償するために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３、出射レンズ１１２４を含むリレーレンズ系からなる導光手段１１２１が設けられ、これを介して青色光が青色光用液晶ライトバルブ１００Ｂに入射される。
【００４１】
各ライトバルブ１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂにより変調された３つの色光はクロスダイクロイックプリズム１１１２に入射する。このプリズムは、４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されたものである。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ系１１１４によってスクリーン１１２０上に投射され、画像が拡大されて表示される。
【００４２】
上記構成の投射型液晶表示装置においては、上記実施の形態の液晶ライトバルブを用いたことにより、表示の均一性に優れた投射型液晶表示装置を実現することができる。
【００４３】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記の実施の形態では１フレームのデータを画像表示用及び黒表示用の２つのフィールドのデータに分けたが、本発明はこれに限定されず、１フレームのデータを連続した３つ以上のフィールドのデータに分け、これらのフィールドの書き込み開始時期を１垂直期間内でずらしながら各フィールドのデータを１水平期間毎に交番的に書き込むようにしてもよい。この場合、少なくともいずれか１つのフィールドデータを黒表示用のデータとし、連続したフィールドの間でデータの極性を反転させるようにする。
【００４４】
具体的には、走査ドライバにおいて、フィールドの数（例えばｎ個）に応じて１垂直期間内にｎ個のゲート出力パルスを異なるタイミングで出力し、これらをクロック信号に同期して１水平期間毎に交番的にシフトさせる。この際、各走査線には１水平期間毎に交番的に立ち上がるｎ個のイネーブル信号のいずれかを割り当て、上記ゲート出力パルスとイネーブル信号とにより選択された走査線に対して走査信号を出力する。そして、データドライバにおいて、これらのフィールドのデータを各データ線に対して１水平期間毎に交番的に供給する。
【００４５】
また、上記実施形態ではＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型の液晶装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば画素スイッチング素子にＴＦＤ（Thin Film Diode）を用いたものや、パッシブマトリクス型のもの等、複数の画素をマトリクス駆動する種々の表示装置に対して本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施の形態の液晶ライトバルブの概略構成を示す平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。
【図３】同、液晶ライトバルブを構成するマトリクス状に形成された複数の画素の等価回路図である。
【図４】同、液晶ライトバルブの駆動回路部を含むブロック図である。
【図５】同、駆動回路部内の走査ドライバの構成を示す回路図である。
【図６】図５中の要部の詳細回路図である。
【図７】同、液晶ライトバルブの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】図７中の要部を取りだして示すタイミングチャートである。
【図９】図８中の要部を取りだして示すタイミングチャートである。
【図１０】同、液晶ライトバルブの画面のイメージを示す図である。
【図１１】同、画面の動きを説明するための図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態の液晶ライトバルブの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１３】同、画面の動きを説明するための図である。
【図１４】同、液晶ライトバルブの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１５】本発明の液晶装置を用いた投射型表示装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…液晶ライトバルブ（液晶装置）、３ａ…走査線、６ａ…データ線、６０…駆動回路部、１０４…走査ドライバ、２０１…ゲートドライバ、ＣＬＹ…クロック信号、ＤＹ…ゲート出力パルス、ＥＮＢ１，ＥＮＢ２…イネーブル信号、Ｇ１〜Ｇ２ｍ…走査信号。
【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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