(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、複数のデータ線と複数の走査線との交差に対応して設けられ電気光学材料を含んでなる複数の画素を、階調データに従ってオン電圧またはオフ電圧で駆動すると共に前記複数のサブフィールドにおいて前記階調データに従って各画素にオン電圧またはオフ電圧を印加して階調表示させる電気光学装置の駆動方法において、
当該電気光学装置は、前記電気光学材料に印加される実効値と輝度との関係における階調特性において、前記電気光学装置の周囲温度が室温付近または２５℃且つ前記フレームのフレーム周波数が６０Ｈｚでは線形に変化し、周囲温度が５０℃且つフレーム周波数が６０Ｈｚでは線形に変化しない特性を有するものであって、
前記フレームのフレーム周波数を、前記電気光学材料自体または電気光学材料の周囲の温度が室温以下または２５℃以下の場合は一定とし、前記温度が室温または２５℃より上昇するに従って前記フレーム周波数を前記電気光学材料の応答速度に合わせて上昇させてなる
ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
【請求項２】
各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、複数のデータ線と複数の走査線との交差に対応して設けられ電気光学材料を含んでなる複数の画素を、階調データに従ってオン電圧またはオフ電圧で駆動すると共に前記複数のサブフィールドにおいて前記階調データに従って各画素にオン電圧またはオフ電圧を印加して階調表示させる電気光学装置の駆動方法において、
当該電気光学装置は、前記電気光学材料に印加される実効値と輝度との関係における階調特性において、前記電気光学装置の周囲温度が室温付近または２５℃且つ前記フレームのフレーム周波数が６０Ｈｚでは線形に変化し、周囲温度が５０℃且つフレーム周波数が６０Ｈｚでは線形に変化しない特性を有するものであって、
前記フレームのフレーム周波数を、前記電気光学材料自体または電気光学材料の周囲の温度が室温以下または２５℃以下の場合は一定とし、前記温度が室温または２５℃より上昇するに従って前記フレーム周波数を前記電気光学材料の応答速度に合わせてステップ状に上昇させてなる
ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
【請求項３】
前記フレーム周波数を温度の変化に対してヒステリシスを持たせるように変化させてなることを特徴とする請求項２記載の電気光学装置の駆動方法。
【請求項４】
各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、複数のデータ線と複数の走査線との交差に対応して設けられ電気光学材料を含んでなる複数の画素を、階調データに従ってオン電圧またはオフ電圧で駆動することにより階調表示させる電気光学装置の駆動方法であって、
前記複数のサブフィールドのうちの所定サブフィールドでは、前記電気光学材料の閾値電圧に相当する実効電圧を供給するために各画素をオン状態にする電圧を印加し、他のサブフィールドでは、前記階調データに従って各画素にオン電圧またはオフ電圧を印加し、
前記フレームのフレーム周波数を、前記電気光学材料自体または電気光学材料の周囲の温度が室温以下または２５℃以下の場合は一定とし、前記温度が室温または２５℃より上昇するに従って前記フレーム周波数を前記電気光学材料の応答速度に合わせて上昇させてなると共に、
前記電気光学材料自体または電気光学材料の周囲の温度に応じ、前記電気光学材料の温度特性に合わせて、前記所定のサブフィールドの長さを可変してなる
ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
【請求項５】
各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、複数のデータ線と複数の走査線との交差に対応して設けられ電気光学材料を含んでなる複数の画素に、前記複数のサブフィールドにおいて前記階調データに従ってオン電圧またはオフ電圧を印加し、階調表示してなる電気光学装置の駆動回路において、
当該電気光学装置は、前記電気光学材料に印加される実効値と輝度との関係における階調特性において、前記電気光学装置の周囲温度が室温付近または２５℃且つ前記フレームのフレーム周波数が６０Ｈｚでは線形に変化し、周囲温度が５０℃且つフレーム周波数が６０Ｈｚでは線形に変化しない特性を有するものであって、
前記フレームのフレーム周波数を、前記電気光学材料自体または電気光学材料の周囲の温度が室温以下または２５℃以下の場合は一定とし、前記温度が室温または２５℃より上昇するに従って前記フレーム周波数を前記電気光学材料の応答速度に合わせて上昇させてなる制御手段を有する
ことを特徴とする電気光学装置の駆動回路。
【請求項６】
各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、複数のデータ線と複数の走査線との交差に対応して設けられ電気光学材料を含んでなる複数の画素に、前記複数のサブフィールドにおいて前記階調データに従ってオン電圧またはオフ電圧を印加し、階調表示してなる電気光学装置の駆動回路において、
当該電気光学装置は、前記電気光学材料に印加される実効値と輝度との関係における階調特性において、前記電気光学装置の周囲温度が室温付近または２５℃且つ前記フレームのフレーム周波数が６０Ｈｚでは線形に変化し、周囲温度が５０℃且つフレーム周波数が６０Ｈｚでは線形に変化しない特性を有するものであって、
前記フレームのフレーム周波数を、前記電気光学材料自体または電気光学材料の周囲の温度が室温以下または２５℃以下の場合は一定とし、前記温度が室温または２５℃より上昇するに従って前記フレーム周波数を前記電気光学材料の応答速度に合わせてステップ状に上昇させてなる制御手段を有する
ことを特徴とする電気光学装置の駆動回路。
【請求項７】
前記制御手段は、前記フレーム周波数を温度の変化に対してヒステリシスを持たせるように変化させてなることを特徴とする請求項６記載の電気光学装置の駆動回路。
【請求項８】
各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、複数のデータ線と複数の走査線との交差に対応して設けられ電気光学材料を含んでなる複数の画素に、前記複数のサブフィールドにおいて前記階調データに従ってオン電圧またはオフ電圧を印加し、階調表示してなる電気光学装置の駆動回路であって、
前記複数のサブフィールドのうちの所定サブフィールドでは、前記電気光学材料の閾値電圧に相当する実効電圧を供給するために各画素をオン状態にする電圧を印加してなり、
前記フレームのフレーム周波数を、前記電気光学材料自体または電気光学材料の周囲の温度が室温以下または２５℃以下の場合は一定とし、前記温度が室温または２５℃より上昇するに従って前記フレーム周波数を前記電気光学材料の応答速度に合わせて上昇させてなると共に、
前記電気光学材料自体または電気光学材料の周囲の温度に応じ、前記電気光学材料の温度特性に合わせて、前記所定のサブフィールドの長さを可変してなる制御手段を有する
ことを特徴とする電気光学装置の駆動回路。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれかに記載の電気光学装置の駆動回路を有することを特徴とする電気光学装置。
【請求項１０】
請求項９記載の電気光学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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルス幅変調により階調表示制御を行う電気光学装置の駆動方法、駆動回路および電気光学装置並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気光学装置、例えば、電気光学材料として液晶を用いた液晶表示装置は、陰極線管（ＣＲＴ）に代わるディスプレイデバイスとして、各種情報処理機器の表示部や液晶テレビなどに広く用いられている。
ここで、従来の電気光学装置は、例えば、次のように構成されている。すなわち、従来の電気光学装置は、マトリクス状に配列した画素電極と、この画素電極に接続されたＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）のようなスイッチング素子などが設けられた素子基板と、画素電極に対向する対向電極が形成された対向基板と、これら両基板との間に充填された電気光学材料たる液晶とから構成される。
【０００３】
そして、このような構成において、走査線を介してスイッチング素子に走査信号を印加すると、当該スイッチング素子が導通状態となる。この導通状態の際に、データ線を介して画素電極に、階調に応じた電圧の画像信号を印加すると、当該画素電極と対向電極に画像信号の電圧に応じた電荷が蓄積される。電荷蓄積後、当該スイッチング素子をオフ状態としても、当該電極における電荷の蓄積は、液晶層自身の容量性や蓄積容量などによって維持される。このように、各スイッチング素子を駆動させ、蓄積させる電荷量を階調に応じて制御すると、画素毎に液晶の配向状態が変化するので、画素毎に濃度が変化することになる。このため、階調表示することが可能となるのである。
【０００４】
この際、各画素の液晶層に電荷を蓄積させるのは一部の期間で良いため、第１に、走査線駆動回路によって、各走査線を順次選択するとともに、第２に、走査線の選択期間において、データ線駆動回路によって、データ線を順次選択し、第３に、選択されたデータ線に、階調に応じた電圧の画像信号をサンプリングする構成により、走査線およびデータ線を複数の画素について共通化した時分割マルチプレックス駆動が可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、データ線に印加される画像信号は、階調に対応する電圧、すなわちアナログ信号である。このため、電気光学装置の周辺回路には、Ｄ／Ａ変換回路やオペアンプなどが必要となるので、装置全体のコスト高を招致してしまう。加えて、これらのＤ／Ａ変換回路、オベアンプなどの特性や、各種の配線抵抗などの不均一性に起因して、表示ムラが発生するので、高品質な表示が極めて困難である、という問題があり、特に、高精細な表示を行う場含に顕著となる。
【０００６】
そこで上記問題を解決すべく、電気光学装置、例えば、液晶装置における液晶の駆動にディジタル的な駆動方式として、１フレームを複数のサブフィールドに分割して各サブフィールドにおいて各画素を階調に応じてオン電圧またはオフ電圧を印加するサブフィールド駆動方式が提案されている。このサブフィールド駆動方式は、液晶に印加する電圧を、電圧のレベルではなく、電圧パルスの印加時間を変化させることにより、平均的に液晶に与える電圧（実効電圧）によって、液晶パネルの透過率を制御するものであり、液晶に印加する電圧レベルはオンレベルとオフレベルのみである。
【０００７】
ところで、電気光学装置としての液晶装置における液晶をサブフィールド駆動により階調表示させる場合に、液晶また液晶の周囲における温度の変化によって液晶の階調特性が変化し、画質が低下するという問題がある。図１２に、液晶装置における液晶に実効値として印加されるパルス電圧のパルス幅と液晶の輝度との関係をノーマリホワイトモードで動作する液晶を例に取り示す。同図において、曲線Ｑ１は、液晶装置の周囲温度が２５℃で、フレーム周波数が６０Ｈzのときの階調特性を示し、曲線Ｑ２は、液晶装置の周囲温度が５０℃で、フレーム周波数が６０Ｈzのときの階調特性を示している。同図に示したように液晶装置の周囲温度が室温付近では、液晶に印加されるパルス電圧のパルス幅に対して輝度が線形に変化する階調特性を示すが、液晶装置の周囲温度が室温以上の高温になると、階調特性が線形にならず、画質が劣化することが判る。
【０００８】
この現象は、液晶の応答速度と関係が有り、液晶の応答速度が速くなる高温側の温度領域において液晶の階調特性の劣化が著しくなることが判明した。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、周囲温度の変化に対応して階調特性を改善して画質の向上を図ることができる電気光学装置、その駆動方法、その駆動回路、さらには、この電気光学装置を用いた電子機器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電気光学装置の駆動方法は、各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、複数のデータ線と複数の走査線との交差に対応して設けられ電気光学材料を含んでなる複数の画素を、階調データに従ってオン電圧またはオフ電圧で駆動すると共に前記複数のサブフィールドにおいて前記階調データに従って各画素にオン電圧またはオフ電圧を印加して階調表示させる電気光学装置の駆動方法において、当該電気光学装置は、前記電気光学材料に印加される実効値と輝度との関係における階調特性において、前記電気光学装置の周囲温度が室温付近または２５℃且つ前記フレームのフレーム周波数が６０Ｈｚでは線形に変化し、周囲温度が５０℃且つフレーム周波数が６０Ｈｚでは線形に変化しない特性を有するものであって、前記フレームのフレーム周波数を、前記電気光学材料自体または電気光学材料の周囲の温度が室温以下または２５℃以下の場合は一定とし、前記温度が室温または２５℃より上昇するに従って前記フレーム周波数を前記電気光学材料の応答速度に合わせて上昇させてなることを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置の駆動方法は、各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、複数のデータ線と複数の走査線との交差に対応して設けられ電気光学材料を含んでなる複数の画素を、階調データに従ってオン電圧またはオフ電圧で駆動すると共に前記複数のサブフィールドにおいて前記階調データに従って各画素にオン電圧またはオフ電圧を印加して階調表示させる電気光学装置の駆動方法において、当該電気光学装置は、前記電気光学材料に印加される実効値と輝度との関係における階調特性において、前記電気光学装置の周囲温度が室温付近または２５℃且つ前記フレームのフレーム周波数が６０Ｈｚでは線形に変化し、周囲温度が５０℃且つフレーム周波数が６０Ｈｚでは線形に変化しない特性を有するものであって、前記フレームのフレーム周波数を、前記電気光学材料自体または電気光学材料の周囲の温度が室温以下または２５℃以下の場合は一定とし、前記温度が室温または２５℃より上昇するに従って前記フレーム周波数を前記電気光学材料の応答速度に合わせてステップ状に上昇させてなることを特徴とする。
さらに、前記フレーム周波数を温度の変化に対してヒステリシスを持たせるように変化させてなることを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置の駆動方法は、各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、複数のデータ線と複数の走査線との交差に対応して設けられ電気光学材料を含んでなる複数の画素を、階調データに従ってオン電圧またはオフ電圧で駆動することにより階調表示させる電気光学装置の駆動方法であって、前記複数のサブフィールドのうちの所定サブフィールドでは、前記電気光学材料の閾値電圧に相当する実効電圧を供給するために各画素をオン状態にする電圧を印加し、他のサブフィールドでは、前記階調データに従って各画素にオン電圧またはオフ電圧を印加し、前記フレームのフレーム周波数を、前記電気光学材料自体または電気光学材料の周囲の温度が室温以下または２５℃以下の場合は一定とし、前記温度が室温または２５℃より上昇するに従って前記フレーム周波数を前記電気光学材料の応答速度に合わせて上昇させてなると共に、前記電気光学材料自体または電気光学材料の周囲の温度に応じ、前記電気光学材料の温度特性に合わせて、前記所定のサブフィールドの長さを可変してなることを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置の駆動回路は、各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、複数のデータ線と複数の走査線との交差に対応して設けられ電気光学材料を含んでなる複数の画素に、前記複数のサブフィールドにおいて前記階調データに従ってオン電圧またはオフ電圧を印加し、階調表示してなる電気光学装置の駆動回路において、当該電気光学装置は、前記電気光学材料に印加される実効値と輝度との関係における階調特性において、前記電気光学装置の周囲温度が室温付近または２５℃且つ前記フレームのフレーム周波数が６０Ｈｚでは線形に変化し、周囲温度が５０℃且つフレーム周波数が６０Ｈｚでは線形に変化しない特性を有するものであって、前記フレームのフレーム周波数を、前記電気光学材料自体または電気光学材料の周囲の温度が室温以下または２５℃以下の場合は一定とし、前記温度が室温または２５℃より上昇するに従って前記フレーム周波数を前記電気光学材料の応答速度に合わせて上昇させてなる制御手段を有することを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置の駆動回路は、各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、複数のデータ線と複数の走査線との交差に対応して設けられ電気光学材料を含んでなる複数の画素に、前記複数のサブフィールドにおいて前記階調データに従ってオン電圧またはオフ電圧を印加し、階調表示してなる電気光学装置の駆動回路において、当該電気光学装置は、前記電気光学材料に印加される実効値と輝度との関係における階調特性において、前記電気光学装置の周囲温度が室温付近または２５℃且つ前記フレームのフレーム周波数が６０Ｈｚでは線形に変化し、周囲温度が５０℃且つフレーム周波数が６０Ｈｚでは線形に変化しない特性を有するものであって、前記フレームのフレーム周波数を、前記電気光学材料自体または電気光学材料の周囲の温度が室温以下または２５℃以下の場合は一定とし、前記温度が室温または２５℃より上昇するに従って前記フレーム周波数を前記電気光学材料の応答速度に合わせてステップ状に上昇させてなる制御手段を有することを特徴とする。
さらに、前記制御手段は、前記フレーム周波数を温度の変化に対してヒステリシスを持たせるように変化させてなることを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置の駆動回路は、各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、複数のデータ線と複数の走査線との交差に対応して設けられ電気光学材料を含んでなる複数の画素に、前記複数のサブフィールドにおいて前記階調データに従ってオン電圧またはオフ電圧を印加し、階調表示してなる電気光学装置の駆動回路であって、前記複数のサブフィールドのうちの所定サブフィールドでは、前記電気光学材料の閾値電圧に相当する実効電圧を供給するために各画素をオン状態にする電圧を印加してなり、前記フレームのフレーム周波数を、前記電気光学材料自体または電気光学材料の周囲の温度が室温以下または２５℃以下の場合は一定とし、前記温度が室温または２５℃より上昇するに従って前記フレーム周波数を前記電気光学材料の応答速度に合わせて上昇させてなると共に、前記電気光学材料自体または電気光学材料の周囲の温度に応じ、前記電気光学材料の温度特性に合わせて、前記所定のサブフィールドの長さを可変してなる制御手段を有することを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置は、上記電気光学装置の駆動回路を有することを特徴とする。
また、本発明の電子機器は、上記電気光学装置を備えることを特徴とする。
以下、本発明の実施形態において、以下の構成を特徴とする。
すなわち、第１の発明は、各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、複数のデータ線と複数の走査線との交差に対応して配設される、画素電極と、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料とを備える複数の画素を、階調データに従って各サブフィールドにおいてオン電圧またはオフ電圧で駆動することにより階調表示させる電気光学装置の駆動方法であって、前記電気光学材料自体またはその周囲の温度に応じてフレーム周波数を変更するように制御することを特徴とする。
【００１１】
第１の発明によれば、複数のデータ線と複数の走査線との交差に対応して配設される、画素電極と、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料とを備える複数の画素を階調データに従ってオン電圧またはオフ電圧で駆動することにより複数の画素が階調表示される。この場合において、各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、複数の各画素が各サブフィールドにおいて階調データに従ってオン電圧またはオフ電圧で駆動され、前記電気光学材料自体またはその周囲の温度に応じてフレーム周波数を変更するように制御される。したがって、電気光学材料、例えば、液晶の応答速度に応じてフレーム周波数を変更することができるので、電気光学材料の温度上昇に起因する階調特性の劣化を改善することができ、画質の向上が図れる。
【００１２】
なお、本発明において、１フレームとは、従来において、水平走査信号及び垂直走査信号に同期して水平走査及び垂直走査を行うことにより、１枚のラスタ画像を形成するのに要する時間を意味している。
【００１３】
また、第２の発明は、複数の走査線と複数のデータ線との各交差に対応して配設された画素電極と、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子と、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される液晶と、前記画素電極に対して対向配置された対向電極とからなる画素を有し、各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、前記画素を階調データに従って各サブフィールドにおいてオン電圧またはオフ電圧で駆動することにより階調表示させる電気光学装置の駆動方法であって、前記液晶自体、または液晶の周囲の温度に応じてフレーム周波数を変更するように制御することを特徴とする。
【００１４】
第２の発明によれば、複数の走査線と複数のデータ線との各交差に対応して配設された画素電極と、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子と、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される液晶と、前記画素電極に対して対向配置された対向電極とからなる画素が、階調データに従ってオン電圧またはオフ電圧で駆動される。この場合において、各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、前記画素を階調データに従って各サブフィールドにおいてオン電圧またはオフ電圧で駆動することにより前記画素が階調表示され、前記液晶自体、または液晶の周囲の温度に応じてフレーム周波数を変更するように制御される。したがって、液晶の応答速度に応じてフレーム周波数を変更することができるので、液晶の温度上昇に起因する階調特性の劣化を改善することができ、画質の向上が図れる。
【００１５】
また、第３の発明は、複数の走査線と複数のデータ線との各交差に対応して配設された画素電極と、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子と、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料と、前記画素電極に対して対向配置された対向電極とからなる画素を有し、各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、前記画素を階調データに従って各サブフィールドにおいてオン電圧またはオフ電圧で駆動することにより階調表示させる電気光学装置の駆動回路であって、前記電気光学材料自体、または該電気光学材料の周囲の温度に応じてフレーム周波数を変更する回路を有することを特徴とする。
【００１６】
第３の発明によれば、複数の走査線と複数のデータ線との各交差に対応して配設された画素電極と、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子と、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料と、前記画素電極に対して対向配置された対向電極とからなる画素が、階調データに従ってオン電圧またはオフ電圧で駆動される。この場合において、各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、前記画素を階調データに従って各サブフィールドにおいてオン電圧またはオフ電圧で駆動することにより前記画素が階調表示され、回路手段、例えば、周囲温度に応じてクロック周波数が変化するクロック発生回路により出力されるクロック信号に基づいて前記電気光学材料自体、または該電気光学材料の周囲の温度に応じてフレーム周波数が変更される。したがって、比較的、簡単な回路構成で電気光学材料の応答速度に応じてフレーム周波数を変更することができ、電気光学材料の温度上昇に起因する階調特性の劣化を改善し、画質の向上が図れる。
【００１７】
また、第４の発明は、複数の走査線と複数のデータ線との各交差に対応して配設された画素電極と、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子と、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料と、前記画素電極に対して対向配置された対向電極とからなる画素を有し、各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、前記画素を階調データに従って各サブフィールドにおいてオン電圧またはオフ電圧で駆動することにより階調表示させる電気光学装置の駆動回路であって、前記電気光学材料自体、または該電気光学材料の周囲の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段の検出出力に基づいてフレーム周波数を変更する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１８】
また、第４の発明の一態様においては、前記制御手段は、フレーム周波数を、前記電気光学材料自体、または該電気光学材料の周囲の温度が第１の温度領域で第１のフレーム周波数とし、前記第１の温度以上の温度領域で温度変化に応じて上昇させるように変更することを特徴とする。
【００１９】
第４の発明によれば、複数の走査線と複数のデータ線との各交差に対応して配設された画素電極と、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子と、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料と、前記画素電極に対して対向配置された対向電極とからなる画素が、階調データに従ってオン電圧またはオフ電圧で駆動される。この場合において、各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、前記画素を階調データに従って各サブフィールドにおいてオン電圧またはオフ電圧で駆動することにより前記画素が階調表示される。そして温度検出手段により前記電気光学材料自体、または該電気光学材料の周囲の温度が検出され、該温度検出手段の検出出力に基づいて制御手段により、フレーム周波数が変更される。したがって、電気光学材料の応答速度に応じてフレーム周波数を変更することができるので、電気光学材料の温度上昇に起因する階調特性の劣化を改善することができ、画質の向上が図れる。
【００２０】
また、前記制御手段は、例えば、フレーム周波数を、前記電気光学材料自体、または該電気光学材料の周囲の温度が室温付近までの温度領域で６０Ｈzとし、室温以上の温度領域で温度変化に応じて上昇させるように変更する。したがって、電気光学材料の特性に合わせて自由度のあるフレーム周波数の変更を行うことができ、階調特性の劣化を改善することができ、画質の向上が図れる。
【００２１】
また、第５の発明に係る電気光学装置は、複数の走査線と複数のデータ線との各交差に対応して配設された画素電極、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料及び前記画素電極に対して対向配置された対向電極を有する画素と、各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、該複数のサブフィールドの各々において前記スイッチング素子を導通させる走査信号を、前記各走査線に供給する走査線駆動回路と、階調データに基づいて各サブフィールドにおいて各画素のオン電圧またはオフ電圧を指示する２値信号を、それぞれ当該画素に対応する走査線に前記走査信号が供給される期間に、当該画素に対応するデータ線に供給するデータ線駆動回路と、前記電気光学材料自体、または該電気光学材料の周囲の温度に応じてフレーム周波数を変更する回路とを有することを特徴とする。
【００２２】
第５の発明によれば、各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、該複数のサブフィールドの各々において走査線駆動回路により前記スイッチング素子を導通させる走査信号が、前記各走査線に供給され、階調データに基づいて各サブフィールドにおいて各画素のオン電圧またはオフ電圧を指示する２値信号が、それぞれ当該画素に対応する走査線に前記走査信号が供給される期間に、データ線駆動回路により当該画素に対応するデータ線に供給され、前記各画素が階調表示される。また、回路手段、例えば、周囲温度に応じてクロック周波数が変化するクロック発生回路により出力されるクロック信号に基づいて前記電気光学材料自体、または該電気光学材料の周囲の温度に応じてフレーム周波数が変更される。したがって、比較的、簡単な回路構成で電気光学材料の応答速度に応じてフレーム周波数を変更することができ、電気光学材料の温度上昇に起因する階調特性の劣化を改善し、画質の向上が図れる。
【００２３】
また、第６の発明に係る電気光学装置は、複数の走査線と複数のデータ線との各交差に対応して配設された画素電極、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料及び前記画素電極に対して対向配置された対向電極を有する画素と、各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、該複数のサブフィールドの各々において前記スイッチング素子を導通させる走査信号を、前記各走査線に供給する走査線駆動回路と、階調データに基づいて各サブフィールドにおいて各画素のオン電圧またはオフ電圧を指示する２値信号を、それぞれ当該画素に対応する走査線に前記走査信号が供給される期間に、当該画素に対応するデータ線に供給するデータ線駆動回路と、前記電気光学材料自体、または該電気光学材料の周囲の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段の検出出力に基づいてフレーム周波数を変更する制御手段とを有することを特徴とする。
【００２４】
また第６の発明の一態様においては、前記制御手段は、フレーム周波数を、前記電気光学材料自体、または該電気光学材料の周囲の温度が第１の温度領域で第１のフレーム周波数とし、前記第１の温度以上の温度領域で温度変化に応じて上昇させるように変更することを特徴とする。
【００２５】
第６の発明によれば、各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、該複数のサブフィールドの各々において走査線駆動回路により前記スイッチング素子を導通させる走査信号が、前記各走査線に供給され、階調データに基づいて各サブフィールドにおいて各画素のオン電圧またはオフ電圧を指示する２値信号が、それぞれ当該画素に対応する走査線に前記走査信号が供給される期間に、データ線駆動回路により当該画素に対応するデータ線に供給され、前記各画素が階調表示される。
【００２６】
そして温度検出手段により前記電気光学材料自体、または該電気光学材料の周囲の温度が検出され、該温度検出手段の検出出力に基づいて制御手段により、フレーム周波数が変更される。したがって、電気光学材料の応答速度に応じてフレーム周波数を変更することができので、電気光学材料の温度上昇に起因する階調特性の劣化を改善することができ、画質の向上が図れる。
【００２７】
また、前記制御手段は、例えば、フレーム周波数を、前記電気光学材料自体、または該電気光学材料の周囲の温度が室温付近までの温度領域で６０Ｈzとし、室温以上の温度領域で温度変化に応じて上昇させるように変更する。したがって、電気光学材料の特性に合わせて自由度のあるフレーム周波数の変更を行うことができ、階調特性の劣化を改善することができ、画質の向上が図れる。
また、第７の発明は、複数の走査線と複数のデータ線との各交差に対応して配設された画素電極、前記画素電極毎に印加する電圧を制御するスイッチング素子、前記複数のデータ線と複数の走査線の交差領域に挟持される電気光学材料及び前記画素電極に対して対向配置された対向電極を有する画素と、各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、該複数のサブフィールドの各々において前記スイッチング素子を導通させる走査信号を、前記各走査線に供給する走査線駆動回路と、階調データに基づいて各サブフィールドにおいて各画素のオン電圧またはオフ電圧を指示する２値信号を、それぞれ当該画素に対応する走査線に前記走査信号が供給される期間に、当該画素に対応するデータ線に供給するデータ線駆動回路とを有する電気光学装置の制御回路において、前記電気光学材料自体、または該電気光学材料の周囲の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段の検出出力に基づいてフレーム周波数を変更する制御手段とを有することを特徴とする。
【００２８】
また、第７の発明の一態様においては、前記制御手段は、フレーム周波数を、前記電気光学材料自体、または該電気光学材料の周囲の温度が第１の温度領域で第１のフレーム周波数とし、前記第１の温度以上の温度領域で温度変化に応じて上昇させるように変更することを特徴とする。
【００２９】
第７の発明によれば、各フレームを、１フレームについて複数のサブフィールドに分割し、該複数のサブフィールドの各々において走査線駆動回路により前記スイッチング素子を導通させる走査信号が、前記各走査線に供給され、階調データに基づいて各サブフィールドにおいて各画素のオン電圧またはオフ電圧を指示する２値信号が、それぞれ当該画素に対応する走査線に前記走査信号が供給される期間に、データ線駆動回路により当該画素に対応するデータ線に供給され、前記各画素が階調表示される。そして温度検出手段により前記電気光学材料自体、または該電気光学材料の周囲の温度が検出され、該温度検出手段の検出出力に基づいて制御手段により、フレーム周波数が変更される。したがって、電気光学材料の応答速度に応じてフレーム周波数を変更することができので、電気光学材料の温度上昇に起因する階調特性の劣化を改善することができ、画質の向上が図れる。
【００３０】
また、前記制御手段は、例えば、フレーム周波数を、前記電気光学材料自体、または該電気光学材料の周囲の温度が室温付近までの温度領域で６０Ｈzとし、室温以上の温度領域で温度変化に応じて上昇させるように変更する。したがって、電気光学材料の特性に合わせて自由度のあるフレーム周波数の変更を行うことができ、階調特性の劣化を改善することができ、画質の向上が図れる。
【００３１】
また、第８の発明に係る電子機器にあっては、上記電気光学装置を有するので、電気光学材料の応答速度に応じてフレーム周波数を変更することができるので、電気光学材料の温度上昇に起因する階調特性の劣化を改善することができ、画質の向上が図れる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
＜全体構成＞
まず、本実施形態に係る電気光学装置は、たとえば電気光学材料として液晶を用いた液晶装置であり、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る構成となっている。
【００３４】
また、本実施形態に係る電気光学装置では、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ともに、周辺駆動回路などを形成したものである。なお、この例の電気光学装置は図６に示すように１フレーム（１Ｆ）を、サブフィールドＳｆ０、サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ６の順に分割するものとする。ここで、本実施の形態に係る電気光学装置では、６４階調表示するために、サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ６の時間的重み付けをＳｆ１：Ｓｆ２：Ｓｆ３：Ｓｆ４：Ｓｆ５：Ｓｆ６＝１：２：４：８：１６：３２としている。サブフィールドＳｆ０は、電気光学材料の閾値電圧に相当する実効値電圧を供給するために全画素をオン状態にする期間である。各画素について指定された階調データに基づいてサブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ６の各サブフィールドにおいて、各画素がオン状態またはオフ状態になるように駆動される。
【００３５】
本実施の形態に係る電気光学装置の電気的構成を図１に示す。同図において、本実施の形態に係る電気光学装置は、走査線駆動回路１３０と、データ線駆動回路１４０と、クロック発生回路１５０と、タイミング信号生成回路２００と、データ変換回路３００と、駆動電圧生成回路４００とを有している。
【００３６】
タイミング信号生成回路２００は、図示してない上位装置から供給される垂直走査信号Ｖｓ、水平走査信号Ｈｓ、ドットクロック信号ＤＣＬＫ及びクロックＣＬＫに従って、次に説明する各種のタイミング信号やクロック信号などを生成する回路である。
【００３７】
まず、第１に交流化信号ＦＲは、１フレーム毎にレベル反転する信号である。第２に、スタートパルスＤＹは、各サブフィールドにおいて最初に出力されるパルス信号である。第３に、クロック信号ＣＬＹは、走査側（Ｙ側）の水平走査期間を規定する信号である。第４に、ラッチパルスＬＰは、水平走査期間の最初に出力されるパルス信号であって、クロック信号ＣＬＹのレベル遷移（すなわち、立ち上がりおよび立ち下がり）時に出力されるものである。第５に、クロック信号ＣＬＸは、いわゆるドットクロックを規定する信号である。
【００３８】
また、駆動電圧生成回路４００は、走査信号を生成する電圧Ｖ２、データ線駆動信号を生成する電圧Ｖ１、−Ｖ１、Ｖ０、対向電極に印加される対向電極電圧ＶＬＣＣＯＭを出力する。
【００３９】
電圧Ｖ１は、交流化駆動信号ＦＲがローレベル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であり、電圧−Ｖ１は、交流化駆動信号ＦＲがハイレベル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である。
【００４０】
また、クロック発生回路１５０は、各部の制御動作の基準となるクロック信号ＣＬＫを出力する回路であり、フレーム周波数、すなわち交流化駆動信号ＦＲの反転周期は、クロック信号ＣＬＫの周波数により定まる。したがって、フレーム周波数を液晶装置の周囲温度に応じて変更させるには、液晶装置の周囲温度に応じてクロック信号ＣＬＫの周波数を変更すればよい。
【００４１】
クロック発生回路１５０の具体的構成の一例を図３に示す。同図において、クロック発生回路１５０は、接続されたＣＭＯＳインバータ１５０１、１５０２と、ＣＭＯＳインバータ１５０１の入力端とＣＭＯＳインバータ１５０２の出力端との間に接続されたコンデンサ１５０３と、ＣＭＯＳインバータ１５０１の入力端と出力端との間に接続された抵抗１５０４とサーミスタ１５０５との並列回路とから構成されている。
【００４２】
上記構成からなるクロック発生回路１５０では、クロック周波数ｆは抵抗１５０４及びサーミスタ１５０５の合成抵抗の抵抗値Ｒａとコンデンサ１５０３の容量Ｃにより決まり、クロックＣＬＫの周期Ｔは約２.２Ｃ・Ｒａとなる。サーミスタは負の温度係数を有するために、抵抗１５０４及びサーミスタ１５０５の組み合せにより、液晶装置における電気光学材料としての液晶の特性に合わせて、すなわち、液晶の温度、または液晶の周囲温度の上昇に応じてクロック周波数ｆ、延いてはフレーム周波数を上昇させることができる。クロック発生回路１５０は本発明のフレーム周波数を変更する手段に相当する。
【００４３】
図１０は、液晶自体または液晶の周囲の温度とフレーム周波数との関係を示す特性図である。上述したクロック発生回路１５０では、図１０における液晶または液晶の周囲の温度変化に対してフレーム周波数が直線的に変化する特性ａにしたがって、温度の変化に対してクロック周波数が変化するように構成されている。例えば、液晶の応答速度を０℃で５５ｍsec，２５℃で２０ｍsec，５０℃で１０ｍsecとした場合に、この液晶の応答速度に合わせてフレーム周波数を０℃で２２Ｈz、２５℃で６０Ｈz、５０℃で１２０Ｈzとする。
【００４４】
図１０における特性ｂは、後述する他の手段により、液晶自体または液晶の周囲の温度変化に対して、クロック周波数（フレーム周波数）を変更する場合に利用される。この特性ｂは室温ｔ０付近まではフレーム周波数を一定にしておき、液晶自体または液晶の周囲の温度が室温ｔ０以上に上昇した場合にその変化に応じてフレーム周波数が変化するものである。
【００４５】
上記構成のクロック発生回路１５０を有する電気光学装置によれば、液晶自体、または液晶の周囲の温度上昇に応じてクロック周波数ｆ、延いてはフレーム周波数を上昇させることができるので、比較的、簡単な回路構成で電気光学材料の応答速度に応じてフレーム周波数を変更することができ、電気光学材料の温度上昇に起因する階調特性の劣化を改善し、画質の向上が図れる。
【００４６】
一方、素子基板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している。ここで、説明の便宜上、本実施形態では、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列のマトリクス型表示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。
【００４７】
＜画素の構成＞
画素１１０の具体的な構成としては、例えば、図２（ａ）に示されるものが挙げられる。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ともに、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に一面に形成される透明電極である。
【００４８】
なお、対向電極１０８には前述した対向電極電圧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、液晶層を挟む電極と共に電荷を蓄積している。なお、この実施例では、蓄積容量１１９を画素電極１１９と対向電極１０８の間に形成したが、画素電極１１９と接地電位ＧＮＤ間や画素電極１１９とゲート線間等に形成しても良い。
【００４９】
ここで、図２（ａ）に示される構成では、トランジスタ１１６として一方のチャネル型のみが用いられているために、オフセット電圧が必要となるが、図２（ｂ）に示されるように、Ｐチャネル型トランジスタとＮチャネル型トランジスタとを相補的に組み合わせた構成とすれば、オフセット電圧の影響をキャンセルすることができる。ただし、この相補型構成では、走査信号として互いに排他的レベルを供給する必要が生じるため、１行の画素１１０に対して走査線１１２ａ、１１２ｂの２本が必要となる。
【００５０】
＜スタートパルス生成回路＞
上述したように本実施形態においては、１フレームを、複数のサブフィールドＳｆ０〜Ｓｆ６に分割し、階調データに応じて各サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ６毎に２値電圧を液晶層に印加するようにしている。
【００５１】
各サブフィールドの切り替わりはスタートパルスＤＹによって制御される。このスタートパルスＤＹはタイミング信号生成回路２００の内部で生成される。ここで、タイミング信号生成回路２００において、スタートパルスＤＹを生成するスタートパルス生成回路の構成について説明する。
【００５２】
スタートパルス生成回路を図４に示す。同図に示すように、スタートパルス生成回路２１０は、カウンタ２１１、コンパレータ２１２、マルチプレクサ２１３、リングカウンタ２１４、Ｄフリップフロップ２１５、およびオア回路２１６から構成されている。
【００５３】
カウンタ２１１はドットクロックＤＣＬＫをカウントするが、オア回路２１６の出力信号によってカウント値がリセットされるようになっている。また、オア回路２１６の一方の入力端子には、フレームの開始において、ドットクロックＤＣＬＫの１周期の期間だけＨレベルとなるリセット信号ＲＳＥＴが供給されるようになっている。したがって、カウンタ２１１は、少なくともフレームの開始時点において、カウント値がリセットされるようになっている。
【００５４】
コンパレータ２１２は、カウンタ２１１のカウント値とマルチプレクサ２１３の出力データ値を比較し、両者が一致する時、Ｈレベルとなる一致信号を出力する。マルチプレクサ２１３は、スタートパルスＤＹの数をカウントするリングカウンタ２１４のカウント結果に基づいて、データＤｓ０、Ｄｓ１、Ｄｓ２、…、Ｄｓ７を選択出力する。ここで、データＤｓ０、Ｄｓ１、Ｄｓ２、…、Ｄｓ７は、図６に示す各期間Ｓｆ０、Ｓｆ１、Ｓｆ２、…、Ｓｆ７に各々対応するものである。また、データＤｓ０は、液晶のしきい値電圧Ｖｔｈに応じて定められたものであり、可変することが可能である。
【００５５】
例えば、電気光学装置の製品機種毎に予め設定してもよいし、あるいは、各製品のバラツキを補償するために、出荷時に調整するようにしてもよい。さらに、調整を使用者に委ねるように調整ツマミを設け、これを使用者が操作することによって、データＤｓ０の値を可変できるようにしてもよい。くわえて、液晶表示装置の温度、或いは液晶表示装置周辺の温度を温度センサで検出し、検出温度に基づいて、液晶の温度特性に合わせて、データＤｓ０の値を可変するようにしてもよい。なお、このように、サブフィールドＳｆ０の長さを液晶の温度特性に合わせて可変すると、環境温度が変化に追随して液晶に印加する電圧の実効値を可変することができるので、温度が変化しても、表示される階調やコントラスト比を一定に保つことができる。
【００５６】
また、コンパレータ２１２は、カウンタのカウント値か、サブフィールドの区切りに達すると一致信号を出力することになる。この一致信号は、オア回路２１６を介してカウンタ２１１のリセット端子にフィードバックされるから、カウンタ２１１はサブフィールドの区切りから再びカウントを開始することになる。また、Ｄフリップフロップ２１５は、オア回路２１６の出力信号を、Ｙクロック信号ＹＣＬＫによってラッチして、スタートパルスＤＹを生成する。
【００５７】
＜走査線駆動回路＞
説明を再び図１に戻す。走査線駆動回路１３０は、いわゆるＹシフトレジスタと呼ばれるものであり、サブフィールドの最初に供給されるスタートパルスＤＹをクロック信号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。
【００５８】
＜データ線駆動回路＞
また、データ線駆動回路１４０は、ある水平走査期間において２値信号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２値信号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１４０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１４０は、Ｘシフトレジスタ１４１０と、第１のラッチ回路１４２０と、第２のラッチ回路１４３０と、電圧選択回路１４４０とから構成されている。
【００５９】
このうち、Ｘシフトレジスタ１４１０は、水平走査期間の最初に供給されるラッチパルスＬＰをクロック信号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、ｍ１のラッチ回路１４２０は、２値信号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１４３０は、第１のラッチ回路１４２０によりラッチされた２値信号Ｄｓの各々をラッチパルスＬＰ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１４４０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。
【００６０】
電圧選択回路１４４０では、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。また、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。
【００６１】
＜データ変換回路＞
次に、データ変換回路３００について説明する。サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ６毎に、階調に応じて画素をオン状態またはオフ状態にするために、ハイレベルまたはローレベルのデータを書き込むためには、画素に対応する階調データを何らかの形で変換する必要がある。また、２値の電圧を書き込むことによって、液晶パネルの透過率特性が１００％から立ち下がり始める電圧Ｖａを実効電圧として液晶層に印加するためには、サブフィールドＳｆ０の期間中、液晶層にハイレベルの電圧を印加する必要がある。
【００６２】
図１におけるデータ変換回路３００はこのために設けられたものである。すなわち、データ変換回路３００は、垂直走査信号Ｖｓ、水平走査信号Ｈｓおよびドットクロック信号ＤＣＬＫに同期して供給され、かつ、画素毎に対応する６ビットの階調データＤ０〜Ｄ５を、フレームメモリに書き込み、ＤＹに同期してフレームメモリからデータを読み出し、読み出した６ビットの階調データＤ０〜Ｄ５を、サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ６の各サブフィールド毎に２値信号Ｄｓに変換するとともに、サブフィールドＳｆ０の期間にハイレベルの２値信号Ｄｓを各画素に供給する構成となっている。
【００６３】
ここで、データ変換回路３００では、１フレームにおいて、どのサブフィールドであるかを認識する構成が必要となる。この構成については、例えば、次のような手法で認識することができる。すなわち、本実施形態では、交流化駆動のために、１フレーム毎に反転する交流化信号ＦＲを生成しているので、データ変換回路３００内部に、スタートパルスＤＹを計数するとともに、当該カウンタ結果を交流化信号ＦＲのレベル遷移（立ち上がりおよび立ち下がり）でリセットするカウンタを設けて、当該カウント結果を参照することで、現状のサブフィールド等を認識することができる。
【００６４】
また、データ変換回路３００は、６ビットの階調データＤ０〜Ｄ５のＬＳＢはサブフィールドＳｆ１に、ＭＳＢはサブフィールドＳｆ６にそれぞれ、相当する信号を出力し、加えて、サブフィールドＳｆ０の期間においてはオン信号を出力する構成となっている。
なお、この２値信号Ｄｓについては、走査線駆動回路１３０およびデータ線駆動回路１４０における動作に同期して出力する必要があるので、データ変換回路３００には、スタートパルスＤＹと、水平走査に同期するクロック信号ＣＬＹと、水平走査期間の最初を規定するラッチパルスＬＰと、ドットクロック信号に相当するクロック信号ＣＬＸとが供給されている。
【００６５】
また、上述したように、データ線駆動回路１４０では、ある水平走査期間において、第１のラッチ回路１４２０が点順次的に２値信号をラッチした後、次の水平走査期間において、第２のラッチ回路１４３０が、データ信号ｄ１、ｄ２、ｄ３、…、ｄｎとして一斉に各データ線１１４に供給する構成となっているので、データ変換回路３００は、走査線駆動回路１３０およびデータ線駆動回路１４０における動作と比較して、１水平走査期間だけ先行するタイミングで２値信号Ｄｓを出力する構成となっている。
【００６６】
＜動作＞
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置の動作について説明する。図８は、この電気光学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。
【００６７】
まず、交流化信号ＦＲは、１フレーム（１ｆ）毎にレベル反転する信号である。一方、スタートパルスＤＹは、各サブフィールドＳｆ０〜Ｓｆ６の開始時に供給される。
【００６８】
ここで、交流化信号ＦＲがローレベルとなる１フレーム（１ｆ）において、スタートパルスＤＹが供給されると、走査線駆動回路１３０（図１参照）におけるクロック信号ＣＬＹにしたがった転送によって、走査信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍが期間（ｔ）に順次排他的に出力される。なお、期間（ｔ）は、最も短いサブフィールドよりもさらに短い期間に設定されている。
【００６９】
さて、走査信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍは、それぞれクロック信号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本目の走査線１１２に対応する走査信号Ｇ１は、スタートパルスＤＹが供給された後、クロック信号ＣＬＹが最初に立ち上がってから、少なくともクロック信号ＣＬＹの半周期だけ遅延して出力される構成となっている。したがって、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、ラッチパルスＬＰの１ショット（Ｇ０）がデータ線駆動回路１４０に供給されることになる。
【００７０】
そこで、このラッチパルスＬＰの１ショット（Ｇ０）が供給された場合について検討してみる。まず、このラッチパルスＬＰの１ショット（Ｇ０）がデータ線駆動回路１４０に供給されると、データ線駆動回路１４０（図５参照）におけるクロック信号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、それぞれクロック信号ＣＬＸの半周期に相当するパルス幅を有している。
【００７１】
この際、図５における第１のラッチ回路１４２０は、ラッチ信号Ｓ１の立ち下がりにおいて、上から数えて１本目の走査線１１２と、左から数えて１本目のデータ線１１４との交差に対応する画素１１０への２値信号Ｄｓをラッチし、次に、ラッチ信号Ｓ２の立ち下がりにおいて、上から数えて１本目の走査線１１２と、左から数えて２本目のデータ線１１４との交差に対応する画素１１０への２値信号Ｄｓをラッチし、以下、同様に、上から数えて１本目の走査線１１２と、左から数えてｎ本目のデータ線１１４との交差に対応する画素１１０への２値信号Ｄｓをラッチする。
【００７２】
これにより、まず、図１において上から１本目の走査線１１２との交差に対応する画素１行分の２値信号Ｄｓが、第１のラッチ回路１４２０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３００は、第１のラッチ回路１４２０によるラッチのタイミングに合わせて、各画素の階調データＤ０〜Ｄ５を２値信号Ｄｓに変換して出力することはいうまでもない。また、ここでは、交流化信号ＦＲがローレベルの場合を想定しているので、図７の期間Ｔ１に示される内容に従って、サブフィールドＳｆ１に相当する２値信号Ｄｓが、階調データＤ０〜５に応じて出力されることになる。
【００７３】
次に、クロック信号ＣＬＹが立ち下がって、走査信号Ｇ１が出力されると、図１において上から数えて１本目の走査線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がすべてオンとなる。
【００７４】
一方、当該クロック信号ＣＬＹの立ち下がりによってラッチパルスＬＰが出力される。そして、このラッチパルスＬＰの立ち下がりタイミンクにおいて、第２のラッチ回路１４３０は、第１のラッチ回路１４２０によって点順次的にラッチされた２値信号Ｄｓを、対応するデータ線１１４の各々に電圧選択回路１４４０を介してデータ信号ｄ１、ｄ２、ｄ３、…、ｄｎとして一斉に供給する。このため、上から数えて１行目の画素１１０においては、データ信号ｄ１、ｄ２、ｄ３、…、ｄｎの書込が同時に行われることとなる。
【００７５】
この書込と並行して、図１において上から２本目の走査線１１２との交差に対応する画素１行分の２値信号Ｄｓが、第１のラッチ回路１４２０により点順次的にラッチされる。
【００７６】
そして、以降同様な動作が、ｍ本目の走査線１１２対応する走査信号Ｇｍが出力されるまで繰り返される。すなわち、ある走査信号Ｇｉ（ｉは、１≦ｉ≦ｍを満たす整数）が出力される１水平走査期間（１Ｈ）においては、ｉ本目の走査線１１２に対応する画素１１０の１行分に対するデータ信号ｄ１〜ｄｎの書込と、（ｉ＋１）本目の走査線１１２に対応する画素１１０の１行分に対する２値信号Ｄｓの点順次的なラッチとが並行して行われることになる。なお、画素１１０に書き込まれたデータ信号は、次のサブフィールドＳｆ２における書込まで保持される。
【００７７】
以下同様な動作が、サブフィールドの開始を規定するスタートパルスＤＹが供給される毎に繰り返される。ただし、データ変換回路３００（図１参照）は、階調データＤ０〜Ｄ５から２値信号Ｄｓへの変換については、サブフィールドＳｆ１〜Ｓｆ６のうち、対応するサブフィールドのビットのデータが参照される。
【００７８】
また、サブフィールドＳｆ０の期間においても、同様の書き込みが行われる。但し、サブフィールドＳｆ０の期間においては、２値信号Ｄｓのレベルは常にハイレベルである。
【００７９】
さらに、１フレーム経過後、交流化信号ＦＲがハイレベルに反転した場合においても、各サブフィールドにおいて同様な動作が繰り返される。
【００８０】
次にフレーム周波数を電気光学装置としての液晶装置における液晶またはその周囲の温度に応じて変更する手段の他の構成例を図９に示す。フレーム周波数変更手段５００は、クロック発生回路１５０Ａのクロック信号ＣＬＫ０を分周する分周器５００１と、液晶自体またはその周囲の温度を検出する温度センサ５００２と、温度センサ５００２により検出された温度に応じた分周比を分周器５００１に設定する制御回路５００３とを有している。温度センサ５００２は本発明の温度検出手段に、分周器５００１及び制御回路５００３は本発明の制御手段に、それぞれ相当する。
【００８１】
上記構成におけるフレーム周波数変更手段５００では、制御回路５００３が図１０における特性ｂに基づいてクロックＣＬＫ、延いてはフレーム周波数を変更するように制御する。室温ｔ０付近まではフレーム周波数を一定にしておき、液晶自体または液晶の周囲の温度が室温ｔ０以上に上昇した場合にその変化に応じてフレーム周波数を変更する。具体的には、制御回路５００３は、温度センサ５００２により検出された液晶自体または液晶の周囲の温度が２５℃以下では分周器５００１から出力されるクロックＣＬＫの周波数が６０Ｈzになるように分周器５００１に設定する分周比を固定し、液晶自体または液晶の周囲の温度が２５℃以上の温度領域では、フレーム周波数を液晶の応答速度に合わせて上昇させるように分周器５００１に設定する分周比を変更する。この場合において、図１１に示すように液晶自体または液晶の周囲温度の変化に応じて、フレーム周波数をステップ状に変化させ、かつ温度の変化に対してフレーム周波数をヒステリシスを持たせるように変更するようにしてもよい。この場合に急激に温度変化が生じた場合にも画質の劣化を防止することができる。
【００８２】
フレーム周波数変更手段５００を有する電気光学装置によれば、電気光学材料の応答速度に応じてフレーム周波数を変更することができるので、電気光学材料の温度上昇に起因する階調特性の劣化を改善することができ、画質の向上が図れる。
【００８３】
また、フレーム周波数変更手段５００における制御回路５００３は、例えば、フレーム周波数を、前記電気光学材料自体、または該電気光学材料の周囲の温度が室温付近までの温度領域で６０Ｈzとし、室温以上の温度領域で温度変化に応じて上昇させるように変更するので、フレーム周波数変更手段５００を有する電気光学装置によれば、電気光学材料の特性に合わせて自由度のあるフレーム周波数の変更を行うことができ、階調特性の劣化を改善することができ、画質の向上が図れる。
【００８４】
＜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電気光学装置の構造について、図１３および図１４を参照して説明する。ここで、図１３は、電気光学装置１００の構成を示す平面図であり、図１４は、図１３におけるＡ−Ａ’線の断面図である。
【００８５】
これらの図に示されるように、電気光学装置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。
【００８６】
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、反射型の電気光学装置の場合は、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。
【００８７】
さて、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１３０が形成され、また、領域１４０ａにはデータ線駆動回路１４０が形成されている。
【００８８】
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。このため、遮光膜１０６が形成された領域では、液晶層への印加電圧がほぼゼロとなるので、画素電極１１８の電圧無印加状態と同じ表示状態となる。
【００８９】
また、素子基板１０１において、データ線駆動回路１４０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。
【００９０】
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。
【００９１】
ほかに、対向基板１０２には、電気光学装置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、電気光学装置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。
【００９２】
＜その他＞
電気光学材料としては、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装置に適用可能である。
有機ＥＬ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電気光学装置、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、階調表示を行う電気光学装置のすべてに適用可能である。
【００９３】
＜電子機器＞
次に、上述した液晶装置を具体的な電子機器に用いた例のいくつかについて説明する。
【００９４】
＜モバイル型コンピュータ＞
次に、上記電気光学装置を、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１５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。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、先に述べた電気光学装置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。
【００９５】
なお、この構成では、電気光学装置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。
【００９６】
＜携帯電話＞
さらに、上記電気光学装置を、携帯電話に適用した例について説明する。図１６は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。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、電気光学装置１００を備えるものである。
【００９７】
この電気光学装置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、電気光学装置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。
【００９８】
なお、電子機器としては、図１５、図１６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電気光学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】
【図１】  本発明の実施の形態に係る電気光学装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図２】  （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ本実施の形態に係る電気光学装置の画素の一態様を示すブロック図。
【図３】  図１に示す本実施の形態に係る電気光学装置におけるクロック発生回路の具体的構成の一例を示す回路図。
【図４】  図１に示す本実施の形態に係る電気光学装置におけるスタートパルス生成回路の構成を示すブロック図。
【図５】  図１に示す本実施の形態に係る電気光学装置におけるデータ線駆動回路の構成を示すブロック図。
【図６】  本発明におけるサブフィールド駆動における各サブフィールド期間を示すタイミングチャート。
【図７】  本実施の形態に係る電気光学装置において交流化信号、及び画素電極に印加される電圧を、フレーム単位で示すタイミングチャート。
【図８】  本実施の形態に係る電気光学装置の動作を示すタイミングチャート。
【図９】  フレーム周波数を変更する手段の構成例を示すブロック図。
【図１０】  液晶の温度に応じてフレーム周波数を変更するように制御する場合における、液晶または液晶の周囲の温度とフレーム周波数との関係の一例を示す特性図。
【図１１】  液晶の温度に応じてフレーム周波数を変更するように制御する場合における、液晶または液晶の周囲の温度とフレーム周波数との関係の他の例を示す特性図。
【図１２】  液晶装置における液晶に実効値として印加されるパルス電圧のパルス幅と液晶の輝度との関係を示す特性図。
【図１３】  本発明の実施の形態に係る電気光学装置の構造を示す平面図。
【図１４】  本発明の実施の形態に係る電気光学装置の構造を示す断面図。
【図１５】  本発明の実施の形態に係る電気光学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を示す斜視図。
【図１６】  本発明の実施の形態に係る電気光学装置を適用した電子機器の一例たる携帯電話の構成を示す斜視図。
【符号の説明】
１００  電気光学装置
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
１３０  走査線駆動回路
１４０  データ線駆動回路
１４１０  Ｘシフトレジスタ
１４２０  第１のラッチ回路
１４３０  第２のラッチ回路
１４４０  電圧選択回路
１５０  クロック発生回路
２００  タイミング信号生成回路
２１０  スタートパルス発生回路
３００  データ変換回路
４００  駆動電圧生成回路
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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