专利名称：电光学装置的驱动方法、驱动电路、电光学装置及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过子场驱动方式来进行色调显示控制的电光学装置的驱动方法、驱动电路、电光学装置及电子设备。
背景技术：
电光学装置，例如使用液晶作为电光材料的液晶显示装置作为代替阴极射线管(CRT)的显示装置，正广泛用于各种信息处理设备的显示部或液晶电视等中。
这里，现有的电光学装置例如如下构成。即，现有的电光学装置由矩阵状排列的像素电极、设置了连接到该像素电极的TFT(Thin FilmTransistor；薄膜晶体管)这样的开关元件等的元件基板、形成了与像素电极对置的对置电极的对置基板、以及在这两个基板之间填充的作为电光材料的液晶来构成。
在这样构成的电光学装置的显示模式中，在不加电压的状态(导通状态)下为是进行白色显示模式的普通白色、以及进行黑色显示模式的普通黑色。以下，在电光学装置的显示模式为普通黑色的情况下，说明进行色调显示的工作。
在上述结构中，通过扫描线将扫描信号施加在开关元件上时，该开关元件成为导通状态。在该导通状态时，通过数据线对像素电极施加与色调对应的电压的图像信号时，在该像素电极和对置电极上存储与图像信号电压对应的电荷。存储电荷后，即使该开关元件成为截止状态，该电极中积蓄的电荷也可通过液晶本身的电容性或存储容量来维持。于是，驱动各开关元件，根据色调来控制存储的电荷量时，由于在每个像素上改变液晶的取向状态，所以在每个像素中改变浓度。因此，能够进行色调显示。
在电光学装置的显示模式为普通白色模式情况下，在上述工作中，如果在电压的状态为截止状态时变成导通状态，那么可获得同样的效果。
在上述工作时，由于在各像素的液晶层上存储电荷在一部分期间内良好，所以可以进行如下的控制。
①通过扫描线驱动电路来依次选择各扫描线②在该扫描线的选择期间，通过数据线驱动电路向数据线供给图像信号③通过数据线对图像信号进行采样根据上述①、②、③的控制，可以进行对于多个像素共用扫描线和数据线的实时多路转换驱动。
但是，在数据线上施加的图像信号是与色调对应的电压、即模拟信号。因此，在电光学装置的周边电路中，需要D/A变换电路或运算放大器等，所以会导致装置整体的成本高。此外，因这些D/A变换电路、运算放大器等的特性或各种布线电阻等的不均匀性的原因，产生显示不匀，所以存在难以进行高质量的显示的问题，在进行高清晰的显示情况下尤为显著。
因此，为了解决上述问题，在电光学装置、例如液晶装置的液晶驱动上作为数字的驱动方式，提出将1场在时间轴上分割成多个子场，在各子场中根据色调对各像素施加导通电压或截止电压的子场驱动方式。
该子场驱动方式使液晶上施加的电压不是电压电平，而是通过电压脉冲的施加时间来改变对液晶提供的电压(有效电压)，从而控制液晶板的透过率，使液晶驱动上需要的电压电平仅是导通电平和截止电平这两个值。
但是，在作为电光学装置的液晶显示装置中，在显示活动图像的情况下，为了提高其再现性，改善液晶的响应特性是必不可少的。液晶的响应特性在一定温度时，对于来自定常状态(取向状态)的转移来说，依据液晶层上施加的电场的大小，响应速度变快。
在液晶层上从施加电场的状态向取向状态的转移需要一定的响应时间。该响应时间一般是在液晶层上施加电场时间的几倍长度。
而且，在通过子场驱动来使作为电光学装置的液晶装置进行色调显示的情况下，由于液晶本身或液晶周围的温度变化而改变响应特性，所以通过成为导通状态的脉冲、成为截止状态的脉冲的时间配置方法来改变液晶的色调特性，存在画质降低的问题。
此外，在简单的子场驱动方式中，存在可显示的色调受限制于分割的子场数目的问题。例如，在将场分割成M个子场的情况下，可显示的色调为(M+1)。为了增加色调数，必须增加子场的数目，但在该情况下，需要高速地进行画面的扫描。但是，实际上根据驱动元件的工作速度来限制。
发明内容
本发明是鉴于上述情况的发明，目的在于提供电光学装置的驱动方法、其驱动电路、电光学装置以及使用该电光学装置的电子设备，可以改善作为电光材料的液晶的响应特性，并且提高画质，同时即使在不进行加权、通过简单的场分割来决定子场的情况下，也可以进行比子场数目多得多的色调显示。
本发明的电光学装置的驱动电路用于对于由施加电压可改变光透过率的电光材料组成的矩阵状地构成各像素的显示部，通过供给可使透过率饱和的导通电压或可成为非透过状态的截止电压，可进行根据所述电光材料的单位时间中的光透过状态和非透过状态之间的状态及时间比来进行色调显示的子场驱动，其中，包括驱动部件，以将场期间在时间轴上分割成多个的各子场为控制单位，在施加所述导通电压的情况下，将所述子场的时间设定得比所述电光材料的透过率达到饱和的饱和响应时间短，根据显示数据来决定施加所述导通电压的子场和施加所述截止电压的子场，进行色调显示。
根据这样的结构，构成各像素的电光材料通过施加电压可改变光的透过率。驱动部件以将场期间在时间轴上分割成多个的各子场为控制单位，通过将能够使透过率饱和的导通电压或使能够变成非透过状态的截止电压施加电光材料上，对各像素进行子场驱动。驱动部件在施加了导通电压的情况下将子场的时间设定得比电光材料的透过率达到饱和的饱和响应时间短，根据显示数据来决定施加导通电压的子场和施加截止电压的子场，进行色调显示。由于电光材料的饱和响应时间比1子场的时间长，所以电光材料的透过率可以比1场内的子场数更细致地变化。由此，与1场内的子场数相比，可以显著增大可表现的色调数。
本发明的电光学装置的驱动电路用于对于由施加电压可改变光透过率的电光材料组成的矩阵状地构成各像素的显示部，通过供给可使透过率饱和的导通电压或可成为非透过状态的截止电压，可进行根据所述电光材料的单位时间中的光透过状态和非透过状态之间的状态及时间比来进行色调显示的子场驱动，其特征在于，包括驱动部件，以将场期间在时间轴上分割成多个的各子场为控制单位，在施加所述截止电压的情况下，将所述子场的时间设定得比所述电光材料的透过率从饱和状态转换到非透过状态的非透过响应时间短，根据显示数据来决定施加所述导通电压的子场和施加所述截止电压的子场，进行色调显示。
根据这样的结构，驱动部件在施加了导通电压的情况下将子场的时间设定得比电光材料的透过率从饱和状态转移到非透过状态的非透过响应时间短，根据显示数据来决定施加导通电压的子场和施加截止电压的子场，进行色调显示。由于电光材料的非透过响应时间比1子场的时间长，所以电光材料的透过率可以比1场内的子场数更细致地变化。由此，与1场内的子场数相比，可以显著增大可表现的色调数。
所述驱动部件在连续或非连续的子场中将所述导通电压施加在所述电光材料上，使得所述场期间的所述电光材料的透过状态的积分值与显示数据相对应。
根据这样的结构，导通电压在连续或非连续的子场中施加在电光材料上，使得场期间中的电光材料的透过状态的积分值与显示数据相对应。由此，能够进行多色调的显示。
此外，所述各场内的多个子场被设定为大致相同的时间宽度。
根据这样的结构，可以简化驱动电路，并且可以应用于使用液晶等具有一定的响应时间的电光材料的显示装置的子场驱动中。
所述饱和响应时间是三个子场期间以上的时间。
根据这样的结构，由于平均1子场期间的电光材料的透过率的变化比较小，所以能够进行更多色调的显示。
所述导通电压在所述场期间的开头侧的子场期间集中地施加在所述电光材料上。
根据这样的结构，在场期间的终端可以容易地使电光材料成为非透过状态，所以可以提高显示的响应特性。
所述截止电压在所述场期间的终端侧的子场期间集中地施加在所述电光材料上。
根据这样的结构，在所述场期间的终端可以容易地使电光材料成为非透过状态，所以可以提高显示的响应特性。
本发明的电光学装置的驱动方法用于对于由施加电压可改变光透过率的电光材料组成的矩阵状地构成各像素的显示部，通过供给可使透过率饱和的导通电压或可成为非透过状态的截止电压，可进行根据所述电光材料的单位时间中的光透过状态和非透过状态之间的状态及时间比来进行色调显示的子场驱动，其特征在于，以将场期间在时间轴上分割成多个的各子场为控制单位，在施加所述导通电压的情况下，将所述子场的时间设定得比所述电光材料的透过率达到饱和的饱和响应时间短，根据显示数据来决定施加所述导通电压的子场和施加所述截止电压的子场，进行色调显示。
根据这样的结构，构成各像素的电光材料通过施加电压可改变光的透过率。在子场驱动中，以将场期间在时间轴上分割成多个的各子场为控制单位，通过将能够使透过率饱和的导通电压或使能够变成非透过状态的截止电压施加电光材料上，对各像素进行子场驱动。在施加了导通电压的情况下将子场的时间设定得比电光材料的透过率达到饱和的饱和响应时间短，根据显示数据来决定施加导通电压的子场和施加截止电压的子场，进行色调显示。由于电光材料的饱和响应时间比1子场的时间长，所以电光材料的透过率可以比1场内的子场数更细致地变化。由此，与1场内的子场数相比，可以显著增大可表现的色调数。
本发明的电光学装置的驱动方法用于对于由施加电压可改变光透过率的电光材料组成的矩阵状地构成各像素的显示部，通过供给可使透过率饱和的导通电压或可成为非透过状态的截止电压，可进行根据所述电光材料的单位时间中的光透过状态和非透过状态之间的状态及时间比来进行色调显示的子场驱动，其特征在于，以将场期间在时间轴上分割成多个的各子场为控制单位，在施加所述截止电压的情况下，将所述子场的时间设定得比所述电光材料的透过率从饱和状态转换到非透过状态的非透过响应时间短，根据显示数据来决定施加所述导通电压的子场和施加所述截止电压的子场，进行色调显示。
根据这样的结构，在施加了导通电压的情况下将子场的时间设定得比电光材料的透过率从饱和状态转移到非透过状态的非透过响应时间短，根据显示数据来决定施加导通电压的子场和施加截止电压的子场，进行色调显示。由于电光材料的非透过响应时间比1子场的时间长，所以电光材料的透过率可以比1场内的子场数更细致地变化。由此，与1场内的子场数相比，可以显著增大可表现的色调数。
所述色调表现通过在连续或非连续的子场中将所述导通电压施加在所述电光材料上来进行，使得所述场期间的所述电光材料的透过状态的积分值与显示数据相对应。
根据这样的结构，导通电压在连续或非连续的子场中施加在电光材料上，使得场期间中的电光材料的透过状态的积分值与显示数据对应。由此，可进行多色调的显示。
本发明的电光学装置的驱动方法用于将各场在时间轴上分割成多个子场，根据显示数据，在每个子场中通过导通电压或截止电压来控制在多个数据线和多个扫描线的交叉区域中夹置的包括电光材料的像素，通过进行驱动在场内所述多个像素的各个像素上进行色调显示，其特征在于，在施加所述导通电压的情况下，将所述子场的时间设定得比所述电光材料的透过率达到饱和的饱和响应时间短，根据显示数据来决定施加所述导通电压的子场和施加所述截止电压的子场，进行色调显示。
根据这样的结构，将子场的时间在施加了导通电压情况下设定得比电光材料的透过率达到饱和的饱和响应时间短。由此，1子场期间中的电光材料的透过率的变化小，可进行多色调的显示。
本发明的电光学装置的特征在于包括上述电光学装置的驱动电路。
根据这样的结构，在子场驱动中可以细致地控制透过率，可以进行多色调显示。
本发明的电光学装置包括像素，包括与多个扫描线和多个数据线的各交叉对应配置的像素电极，控制对每个所述像素电极施加电压的开关元件，在所述多个数据线和多个扫描线的交叉区域中夹置的电光材料，以及与所述像素电极对置配置的对置电极；以及驱动部件，通过供给可使透过率饱和的饱和电压以上的导通电压或可变为非透过状态的截止电压，根据所述电光材料的单位时间的光透过状态和非透过状态之间的状态及时间比来进行色调表现的子场驱动；其特征在于，所述驱动部件以将场期间在时间轴上分割成多个的各子场为控制单位，在施加所述导通电压的情况下，将所述子场的时间设定得比所述电光材料的透过率达到饱和的饱和响应时间短，根据显示数据来决定施加所述导通电压的子场和施加所述截止电压的子场，进行色调显示．根据这样的结构，像素包括像素电极、开关元件、电光材料和对置电极，例如应用于液晶装置，可进行多色调显示。
本发明的电子设备的特征在于包括上述电光学装置。
根据这样的结构，可以进行多色调显示。
本发明的驱动方法将各场在时间轴上分割成多个子场，根据色调数据，在各子场中通过以导通电压或截止电压来驱动，通过在场内以子场驱动方式使所述多个像素的各个像素成为透过状态或非透过状态，来使在多个数据线和多个扫描线的交叉区域中夹置的包括电光材料的多个像素进行色调显示，其特征在于，以使得所述多个像素的各个像素成为透过状态的脉冲信号集中在所述场的前半部分来进行控制。
根据这样的结构，多个数据线和多个扫描线交叉对应配置，通过将包括像素电极、以及在所述多个数据线和多个扫描线的交叉区域中夹置的电光材料的多个像素根据色调数据以导通电压或截止电压来驱动，从而使各个像素成为透过状态或非透过状态，使多个像素进行色调显示。在这种情况下，将各场在时间轴上分割成多个子场，多个像素在各子场中根据色调数据由导通电压或截止电压来驱动，以使得多个像素的各个像素成为透过状态的脉冲信号集中在场的前半部分来进行控制。
由此，可以缩短达到作为构成像素的电光材料的液晶中的目标透过率的时间，实现高速响应，其结果，可提高画质。
本发明的电光学装置的驱动方法将各场在时闻轴上分割成多个子场，根据色调数据，在各子场中通过以导通电压或截止电压来驱动，通过在场内以子场驱动方式使所述多个像素的各个像素成为透过状态或非透过状态，来使在多个数据线和多个扫描线的交叉区域中夹置的包括电光材料的多个像素进行色调显示，其特征在于，在显示活动图像的情况下，在场的切换中，在显示内容变化的情况下，根据画面亮度变化的方向来变更所述切换场中的变为所述透过状态的脉冲信号的脉冲宽度。
根据本发明，根据色调数据在各子场中用导通电压或截止电压来驱动像素，通过使所述各个像素成为透过状态或非透过状态，来使所述像素进行色调显示，其中，像素包括与多个扫描线和多个数据线的各交叉对应配置的像素电极；控制对每个所述像素电极施加的电压的开关元件；在所述多个数据线和多个扫描线的交叉区域中夹置的液晶；以及相对于所述像素电极对置配置的对置电极。在这种情况下，将各场在时间轴上分割成多个子场，多个像素的各像素在各子场中根据色调数据由导通电压或截止电压来驱动，在显示活动图像的情况下，在场的切换中，在显示内容变化的情况下，根据画面亮度的变化方向来变更所述切换的场中的成为所述透过状态的脉冲信号的脉冲宽度。
由此，在显示活动图像的情况下，在场的切换中，在显示内容变化的情况下，可以改善作为构成像素的电光材料的液晶的响应特性，提高画质，使得在画面亮度变化的方向上迅速达到期望的色调。
本发明的电光学装置的驱动方法将各场在时间轴上分割成多个子场，根据色调数据，在各子场中通过以导通电压或截止电压来驱动，通过在场内以子场驱动方式使所述多个像素的各个像素成为透过状态或非透过状态，来使在多个数据线和多个扫描线的交叉区域中夹置的包括电光材料的多个像素进行色调显示，其特征在于，在所述场的至少最后的子场中输出变成非透过状态的脉冲信号。
根据本发明，根据色调数据用导通电压或截止电压来驱动像素，通过使所述各个像素成为透过状态或非透过状态，来使所述像素进行色调显示，其中，像素包括与多个扫描线和多个数据线的各交叉对应配置的像素电极；控制对每个所述像素电极施加的电压的开关元件；在所述多个数据线和多个扫描线的交叉区域中夹置的液晶；以及相对于所述像素电极对置配置的对置电极。在这种情况下，将各场在时间轴上分割成多个子场，多个像素的各像素在各子场中根据色调数据由导通电压或截止电压来驱动，在显示活动图像的情况下，在场的切换中，在所述场的至少最后的子场中输出变成非透过状态的脉冲信号。
由此，在显示下个场前，可以插入短时间的黑色显示，各个场不连续，可间断地进行显示，所以提高活动图像的识别性。
本发明的电光学装置的驱动方法将各场在时间轴上分割成多个子场，根据色调数据，在各子场中通过以导通电压或截止电压来驱动，通过在场内以子场驱动方式使所述多个像素的各个像素成为透过状态或非透过状态，来使在多个数据线和多个扫描线的交叉区域中夹置的包括电光材料的多个像素进行色调显示，其特征在于，根据所述电光材料本身或该电光材料的周围温度，来变更各场中变成所述透过状态的脉冲信号的脉冲宽度。
根据本发明，根据色调数据用导通电压或截止电压来驱动像素，通过使所述各个像素成为透过状态或非透过状态，来使所述像素进行色调显示，其中，像素包括与多个扫描线和多个数据线的各交叉对应配置的像素电极；控制对每个所述像素电极施加的电压的开关元件；在所述多个数据线和多个扫描线的交叉区域中夹置的液晶；以及相对于所述像素电极对置配置的对置电极。在这种情况下，将各场在时间轴上分割成多个子场，多个像素的各像素在各子场中根据色调数据由导通电压或截止电压来驱动，根据所述电光材料本身或该电光材料的周围温度，进行变更各场中变成所述透过状态的脉冲信号的脉冲宽度的控制。由此，作为电光材料的液晶即使根据液晶本身或液晶周围的温度来改变响应速度，也可以使色调特性稳定，可以改善温度变化造成的色调特性恶化，提高画质。
本发明的电光学装置的驱动电路具有由与多个扫描线和多个数据线的各交叉对应配置的像素电极、控制对每个所述像素电极施加电压的开关元件、在所述多个数据线和多个扫描线的交叉区域中夹置的电光材料、以及与所述像素电极对置配置的对置电极组成的像素，将各场在时间轴上分割成多个子场，根据色调数据，在各子场中通过以导通电压或截止电压来驱动，通过在场内以子场驱动方式使所述多个像素的各个像素成为透过状态或非透过状态，来使在多个数据线和多个扫描线的交叉区域中夹置的包括电光材料的多个像素进行色调显示，其特征在于，包括控制部件，以使得所述多个像素的各个像素成为透过状态的脉冲信号集中在所述场的前半部分来进行控制。
在本发明的一形态中，所述控制部件的特征在于，在显示活动图像情况下，在场的切换中，在显示内容变化的情况下，根据画面亮度变化的方向来变更所述切换场的变成所述透过状态的脉冲信号的脉冲宽度。
根据本发明，根据色调数据用导通电压或截止电压来驱动像素，通过使所述各个像素成为透过状态或非透过状态，来使所述像素进行色调显示，其中，像素包括与多个扫描线和多个数据线的各交叉对应配置的像素电极；控制对每个所述像素电极施加的电压的开关元件；在所述多个数据线和多个扫描线的交叉区域中夹置的液晶；以及相对于所述像素电极对置配置的对置电极。在这种情况下，将各场在时间轴上分割成多个子场，多个像素的各像素在各子场中根据色调数据由导通电压或截止电压来驱动，由控制部件进行控制，使得多个像素的各个像素成为透过状态的脉冲信号集中在场的前半部分。
由此，可以缩短达到作为构成像素的电光材料的液晶中的目标透过率的时间，实现高速响应，其结果，可提高画质。
此外，所述控制部件在显示活动图像的情况下，在场的切换中，在显示内容变化的情况下，根据画面亮度变化的方向进行控制，使得变更所述切换的场中的成为所述透过状态的脉冲信号的脉冲宽度。
由此，在显示活动图像的情况下，在场的切换中，在显示内容变化的情况下，可以改善作为构成像素的电光材料的液晶的响应性，提高画质，以便在画面亮度变化的方向上迅速达到期望的色调。
在本发明的另一形态中，所述控制部件的特征在于，在所述场的至少最后的子场中输出变成非透过状态的脉冲信号。
由此，在显示下个场前，可以插入短时间的黑色显示，各个场不连续，可间断地进行显示，所以提高活动图像的识别性。
本发明的电光学装置的驱动电路具有由与多个扫描线和多个数据线的各交叉对应配置的像素电极、控制对每个所述像素电极施加电压的开关元件、在所述多个数据线和多个扫描线的交叉区域中夹置的电光材料、以及与所述像素电极对置配置的对置电极组成的像素，将各场在时间轴上分割成多个子场，根据色调数据，在各子场中通过以导通电压或截止电压来驱动，通过在场内以子场驱动方式使所述多个像素的各个像素成为透过状态或非透过状态，来使在多个数据线和多个扫描线的交叉区域中夹置的包括电光材料的多个像素进行色调显示，其特征在于，还包括温度检测部件，检测所述电光材料自身或该电光材料周围的温度；以及脉冲宽度校正部件，根据所述温度检测部件的检测输出来变更各场中按照色调预先决定的变成所述透过状态的脉冲信号的脉冲宽度。
根据本发明，根据色调数据在各子场中用导通电压或截止电压来驱动像素，通过使所述各个像素成为透过状态或非透过状态，来使所述像素进行色调显示，其中，像素包括与多个扫描线和多个数据线的各交叉对应配置的像素电极；控制对每个所述像素电极施加的电压的开关元件；在所述多个数据线和多个扫描线的交叉区域中夹置的液晶；以及相对于所述像素电极对置配置的对置电极。在这种情况下，将各场在时间轴上分割成多个子场，多个像素的各像素在各子场中根据色调数据由导通电压或截止电压来驱动。由温度检测部件来检测所述电光材料本身或该电光材料的周围温度，根据该温度检测部件的检测输出，控制部件在各子场中根据色调来变更预先决定的成为所述透过状态的脉冲信号的脉冲宽度。
由此，作为电光材料的液晶即使根据液晶本身或液晶周围的温度来改变响应速度，也可以使色调特性稳定，可以改善温度变化造成的色调特性恶化，提高画质。
本发明的电光学装置的特征在于，包括像素，包括与多个扫描线和多个数据线的各交叉对应配置的像素电极、控制对每个所述像素电极施加的电压的开关元件、在所述多个数据线和多个扫描线之间的交叉区域中夹置的电光材料和与所述像素电极对置配置的对置电极；扫描线驱动电路，将各场在时间轴上分割成多个子场，在该多个子场的各个子场中将使所述开关元件导通的扫描信号供给所述各扫描线；数据线驱动电路，根据色调数据，在各子场中根据指示各像素的导通电压或截止电压，在对各个该像素所对应的扫描线上供给所述扫描信号的期间，将使各像素成为透过状态或非透过状态的二进制信号供给到与该像素对应的数据线；以及控制部件，对数据线驱动电路进行控制，使得将所述多个像素的各个像素变成透过状态的脉冲信号集中在所述场的前半部分。
在本发明的一形态中，所述控制部件在显示活动图像情况下，在场的切换中，在显示内容变化的情况下，根据画面亮度变化的方向来变更所述切换过的场的变成所述透过状态的脉冲信号的脉冲宽度。
根据本发明，将各场在时间轴上分割成多个子场，在该多个子场的各个子场中，将通过扫描线驱动电路使所述开关元件导通的扫描信号供给到所述各扫描线，根据色调数据，在各子场中根据指示导通电压或截止电压，使各像素成为透过状态或非透过状态的二进制信号在将所述扫描信号供给到与各个像素对应的扫描线期间，由数据线驱动电路供给到对应的数据线上，使所述各像素进行色调显示。在这种情况下，由控制部件控制数据线驱动电路，使得所述多个像素的各个像素中成为透过状态的脉冲信号集中在所述场的前半部分。
由此，可以缩短达到作为构成像素的电光材料的液晶中的目标透过率的时间，实现高速响应，其结果，可提高画质。
此外，所述控制部件在显示活动图像的情况下，在场的切换中，在显示内容变化的情况下，根据画面亮度变化的方向来进行控制，使得变更所述切换的场中的成为所述透过状态的脉冲信号的脉冲宽度。
由此，在显示活动图像的情况下，在场的切换中，在显示内容变化的情况下，可以改善作为构成像素的电光材料的液晶的响应性，提高画质，以便在画面亮度变化的方向上迅速达到期望的色调。
此外，所述控制部件在所述场的至少最后的子场中输出变成非透过状态的脉冲信号。
由此，在显示下个场前，可以插入短时间的黑色显示，由于各个场不连续，可间断地进行显示，所以提高活动图像的识别性。
本发明的电光学装置包括像素，包括与多个扫描线和多个数据线的各交叉对应配置的像素电极、控制对每个所述像素电极施加的电压的开关元件、在所述多个数据线和多个扫描线之间的交叉区域中夹置的电光材料和与所述像素电极对置配置的对置电极；扫描线驱动电路，将各场在时间轴上分割成多个子场，在该多个子场的各个子场中将使所述开关元件导通的扫描信号供给所述各扫描线；数据线驱动电路，根据色调数据，在各子场中根据指示各像素的导通电压或截止电压，在对各个该像素所对应的扫描线上供给所述扫描信号的期间，将使各像素成为透过状态或非透过状态的二进制信号供给到与该像素对应的数据线；以及控制部件，对数据线驱动电路进行控制，使得将所述多个像素的各个像素变成透过状态的脉冲信号集中在所述场的前半部分，其特征在于，还包括温度检测部件，检测所述电光材料自身或该电光材料周围的温度；以及脉冲宽度校正部件，根据所述温度检测部件的检测输出来变更各场中按照色调预先决定的变成所述透过状态的脉冲信号的脉冲宽度。
根据本发明，将各场在时间轴上分割成多个子场，在该多个子场的各个子场中，将通过扫描线驱动电路使所述开关元件导通的扫描信号供给到所述各扫描线，根据色调数据，在各子场中根据指示导通电压或截止电压，使各像素成为透过状态或非透过状态的二进制信号在将所述扫描信号供给到与各个像素对应的扫描线期间，由数据线驱动电路供给到对应的数据线上，使所述各像素进行色调显示。在这种情况下，由控制部件控制数据线驱动电路，使得所述多个像素的各个像素中成为透过状态的脉冲信号集中在所述场的前半部分。
此外，由温度检测部件来检测所述电光材料自身、或该电光材料周围的温度，根据该温度检测部件的检测输出，由脉冲宽度校正部件在各场中根据色调来变更预先决定的成为所述透过状态的脉冲信号的脉冲宽度。
由此，作为电光材料的液晶即使根据液晶本身或液晶周围的温度来改变响应速度，也可以使色调特性稳定，可以改善温度变化造成的色调特性恶化，提高画质。
作为本发明的电子设备，由于具有上述电光学装置，所以可以缩短达到作为构成像素的电光材料的液晶中的目标透过率的时间，实现高速响应，其结果，可提高画质。
此外，作为本发明的电子设备，由于具有上述电光学装置，所以在显示活动图像的情况下，在场的切换中，在显示内容变化的情况下，可以改善作为构成像素的电光材料的液晶的响应性，提高画质，以便在画面亮度变化的方向上迅速达到期望的色调。
此外，作为本发明的电子设备，由于具有上述电光学装置，所以在显示下个场前，可以插入短时间的黑色显示，由于各个场不连续，可间断地进行显示，所以提高活动图像的识别性。
而且，作为本发明的电子设备，由于具有上述电光学装置，所以作为电光材料的液晶即使根据液晶本身或液晶周围的温度来改变响应速度，也可以使色调特性稳定，可以改善温度变化造成的色调特性恶化，提高画质。
此外，本发明是用于实现上述目的的发明，所述驱动方法将各场在时间轴上分割成多个子场，根据显示数据，通过导通电压或截止电压来控制使像素成为透过状态的子场，驱动在多个数据线和多个扫描线的交叉区域中夹置的包括电光材料的多个像素，从而在场内以子场驱动方式使所述多个像素的各个像素进行色调显示，其特征在于，根据显示数据，在场的前半部分连续配置的成为透过状态的子场中，根据由显示数据决定的规则来使一部分子场不成为透过状态的状态。
本发明的特征在于，根据显示数据，在场的前半部分连续配置的透过状态的子场中，除了透过状态开始的子场以外，根据由所述显示数据决定的规则来使透过状态开始附近的子场成为非透过状态。
本发明的特征在于，根据显示数据，在场的前半部分连续配置的透过状态的子场中，除了透过状态结束的子场以外，根据由所述显示数据决定的规则来使透过状态结束附近的子场成为非透过状态。
本发明的电光学装置的驱动电路具有由与多个扫描线和多个数据线的各交叉对应配置的像素电极、控制对每个所述像素电极施加电压的开关元件、在所述多个数据线和多个扫描线的交叉区域中夹置的电光材料、以及与所述像素电极对置配置的对置电极组成的像素，通过导通电压或截止电压来控制在各子场中使像素成为透过状态的子场，由此在场内以子场驱动方式在所述多个像素的各个像素上进行色调显示，其特征在于，包括控制部件，在连续配置的成为透过状态的子场中，以使得一部分子场成为非透过状态来进行控制。
本发明的特征在于包括像素，包括多个扫描线和多个数据线的各交叉对应配置的像素电极、控制对每个所述像素电极施加电压的开关元件、在所述多个数据线和多个扫描线的交叉区域中夹置的电光材料、以及与所述像素电极对置配置的对置电极；扫描线驱动电路，将各场在时间轴上分割成多个子场，在该多个子场的各个子场中将使所述开关元件导通的扫描信号供给所述各扫描线；以及控制部件，使所述多个像素的各个像素成为透过状态的脉冲信号集中在所述场的前半部分，在连续配置的成为透过状态的脉冲信号中，根据显示数据来控制数据线驱动电路，使得一部分脉冲信号成为非透过状态。
此外，本发明是一种电子设备，其特征在于，具有上述电光学装置。
图1表示本发明第1实施例的电光学装置的方框图。
图2表示图1中的像素的具体结构的说明图。
图3表示内置于定时信号生成部200中生成启动脉冲DY的启动脉冲生成电路的具体结构的电路图。
图4表示图1中的数据线驱动电路140的具体结构的方框图。
图5是说明电光学装置的工作的定时图。
图6表示子场驱动中的各子场期间的定时图。
图7以帧单位来表示第1实施例的电光学装置中的交流信号和像素电极上施加的电压的定时图。
图8表示子场驱动造成的像素数据的写入时的各场中的液晶驱动电压波形和各场中的液晶透过率的变化状态之间关系的说明图。
图9表示在显示活动图像的情况下，场切换中显示内容变化时的子场产生的像素数据的写入控制状态的说明图。
图10表示现有的模拟驱动产生的像素数据的写入时的各场中的液晶驱动电压波形和各场中的液晶透过率的变化状态之间关系的说明图。
图11表示本发明的第2实施例的电光学装置的方框图。
图12是说明第2实施例中升压电路540的工作图。
图13表示第2实施例中如图16所示的控制子场情况下的液晶透过率的图。
图15是说明第2实施例的电光学装置的工作的定时图。
图16表示第2实施例中显示子场的白显示期间的定时图。
图17表示第2实施例中如图16所示的控制子场情况下的像素亮度曲线图。
图18表示电光学装置100的结构平面图。
图19是图18中的A-A’线的剖面图。
图20表示应用本发明实施例的电光学装置的电子设备一例的投影器结构的剖面图。
图21表示应用本发明实施例的电光学装置的电子设备一例个人计算机结构的剖面图。
图22是表示应用本发明实施例的电光学装置的电子设备一例的携带电话结构的斜视图。
图23表示第3实施例中采用的驱动电路的方框图。
图24是说明第3实施例的说明图。
图25是说明第3实施例的说明图。
具体实施例方式
以下，参照附图来说明本发明的实施例。图1表示本发明第1实施例的电光学装置的方框图。图2是表示图1中像素的具体结构的说明图。
本实施例的电光学装置例如是使用液晶作为电光材料的液晶装置，如下所述，由元件基板和对置基板相互保持一定的间隙来粘结，在该间隙中夹置作为电光材料的液晶来构成。这里，说明电光学装置的显示模式是黑白模式，在像素上施加电压的状态下进行白色显示(导通状态)，在不施加电压的状态下进行黑色显示(截止状态)的情况。
在本实施例的电光学装置中，作为元件基板，采用玻璃基板等透明基板，在其上，形成驱动像素的晶体管，并且形成周边驱动电路。另一方面，在元件基板上的显示区域101a中，多条扫描线112在图中沿X(行)方向延伸形成，而多条数据线114沿Y(列)方向延伸形成。而且，像素110与扫描线112和数据线114的各交叉对应设置，排列成矩阵状。
这里，为了便于说明，在本实施例中，以扫描线112的总条数为m条，数据线114的总条数为n条(m、n分别为2以上的整数)，m行×n列的矩阵型显示装置来说明，但本发明并不限于此。
<像素的结构>
作为像素110的具体结构，例如可列举图2(a)所示的结构。在该结构中，作为开关部件的晶体管(TFT薄膜晶体管)116的栅极连接到扫描线112，源极连接到数据线114，漏极连接到像素电极118，在像素电极118和对置电极108之间夹置作为电光材料的液晶105来形成液晶层。这里，如后所述，对置电极108实际上是在对置基板的整个表面上形成的透明电极，以便与像素电极118对置。
在对置电极108上施加对置电极电压VLCCOM。在像素电极118和对置电极108之间形成存储电容119，与夹置液晶层的电极一起存储电荷。在图2(a)的例中，在像素电极118和对置电极108之间形成存储电容119，但也可以在像素电极118和接地电极GND之间或像素电极118和栅极线等之间形成。
在图2(a)所示的结构中，作为晶体管116，由于仅用一个沟道型，所以为了不失去晶体管特性等造成的正负电压的极性差需要形成偏置，但如图2(b)所示，如果形成P沟道型晶体管和N沟道型晶体管互补组合的结构，那么即使不用偏置电压，也可以减小极性差的影响。但是，在这种互补型结构中，由于作为扫描信号需要产生供给相互排斥性电平的信号，所以对于一行像素110来说，需要两条扫描线112a、112b。
由后述的扫描线驱动电路130对各扫描线112分别供给扫描信号G1、G2、…、Gm。根据各扫描线，构成各扫描线的晶体管116变为导通状态，由此，从后述的数据线驱动电路140供给各数据线114的图像信号被供给到像素电极118。根据写入的像素电极9a和对置电极21之间的电位差来改变液晶105的分子集合的取向状态，进行光的调制，能够进行色调显示。
在本实施例中，作为液晶105的驱动方法，采用子场驱动。在模拟驱动中显示中间色调时，以使液晶的透过率饱和的驱动电压(以下称为液晶饱和电压)以下的电压来驱动液晶105。因此，液晶105的透过率与驱动电压大致成正比，可获得与驱动电压成正比的亮度画面。
对此，子场驱动仅使用使液晶成为透过状态的驱动电压和成为非透过状态的驱动电压这两个驱动电压，通过每个子场的驱动电压的组合来控制液晶的透过率。如后述图8所示，实际上画面的亮度与透过率的积分值成正比，但为了简化说明，在本实施例中，以画面的亮度与驱动电压的施加时间成正比来说明。
在本实施例中，将1场在时间轴上分割成多个子场。例如，如图6(a)所示，将1场期间(1f)大致均等地分割成多个子场期间Sf1～Sf255，在每个子场期间，来控制液晶的驱动。在图6中，示出分割数为255的示例，但也可以将1场期间(1f)分割成多个子场期间Sf1～Sfn。
图6的示例例如是以8比特来显示各像素上要显示的所有色调的色调数据，显示的色调数为256色调的情况，是将1场期间分割成255个子场期间Sf1～Sf255的示例。
在进行色调显示的情况下，根据指定的色调数据，在每个子场期间Sf1～Sf255，进行驱动控制来使得各像素成为导通状态或截止状态。
在本实施例中，如图6所示，在各子场中，从子场期间的开始起，使与色调对应数的子场期间成为导通状态。
即，作为用于驱动液晶的驱动信号，使用具有与1子场期间Ts相当的脉冲宽度的脉冲信号(像素数据)。而且，假设要显示的亮度为256色调的N亮度，以使得将脉冲信号仅输出N子场的时间、即(Ts×N)来进行控制。换句话说，对具有与子场Ts相当的脉冲宽度的脉冲信号(驱动信号)进行控制，使得从子场的开始时刻起仅连续输出N个脉冲信号就可以。在255个的每个子场中，对于所有像素进行脉冲信号(像素数据)的写入。脉冲信号是H(导通信号)或L(截止信号)的二进制信号。
下面说明电光学装置的电气结构。在图1中，本实施例的电光学装置包括扫描线驱动电路130、数据线驱动电路140、时钟产生电路150、定时信号生成电路200、数据变换电路300、以及驱动电压生成电路400。
时钟产生电路150产生作为各部分控制工作基准的时钟信号CLK，输出到定时信号生成电路200。定时信号生成电路200是根据从未图示的高位装置供给的垂直扫描信号Vs、水平扫描信号Hs、点时钟信号DCLK和时钟信号CLK，来生成以下说明的各种定时信号或时钟信号等的电路。
定时信号生成电路200生成交流信号FR、启动脉冲DY、扫描侧传送时钟CLY、数据有效信号ENBX及输出传送时钟CLX。交流信号FR是在每1场中用于将数据写入极性反转的信号。启动信号DY是以各子场的开始定时输出的脉冲信号。扫描侧传送时钟CLY是规定扫描侧(Y侧)的水平扫描的信号。数据有效信号ENBX是开始向数据线驱动电路进行数据传送、以及决定将每个数据线数据输出到像素的定时的脉冲信号，与扫描侧传送时钟CLY的电平转移(即，上升及下降)同步输出。数据传送时钟CLX是规定向数据线驱动电路传送数据的定时的信号。
驱动电压生成电路400生成产生扫描信号的电压V2，提供给扫描线驱动电路130，生成产生数据线驱动信号的电压V1、-V1、V0，提供给数据线驱动电路104，生成对置电极电压VLCCOM，施加在对置电极108上。
电压V1是交流驱动信号FR为低电平(以下称为L电平)时以液晶层上电压V0作为基准来输出正极性的高电平信号的数据线驱动信号的电压，电压-V1是交流驱动信号FR为高电平时(以下称为H电平)以液晶层上电压V0为基准来输出负极性的高电平信号的数据线驱动信号的电压。
<启动脉冲生成电路>
如上所述，在本实施例中，将1场在时间轴上分割成多个子场Sf1～Sf255，根据色调数据在每个子场Sf1～Sf255中将二进制电压施加在液晶层上。各子场的切换通过启动脉冲DY来控制。该启动脉冲DY在定时信号生成电路200的内部生成。
图3是表示内置于定时信号生成电路200中生成启动脉冲DY的启动脉冲生成电路的具体结构的电路图。
如图3所示，启动脉冲生成电路210由计数器211、比较器212、多路转换器213、环形计数器214、D触发器215、及“或”电路216构成。
计数器211对时钟CLK进行计数，根据“或”电路216的输出信号来使计数值复位。在场开始中，将使得时钟CLK的1周期期间变为H电平的复位信号RSET供给到“或”电路216的一个输入端子上。因此，计数器211至少在场的开始时刻使计数值被复位。
比较器212比较计数器211的计数值和多路转换器213的输出数据值，在两者一致时，输出成为H电平的一致信号。多路转换器213根据对启动脉冲DY的数目进行计数的环形计数器214的计数结果，选择输出数据Ds1、Ds2、…、Ds255。这里，数据Ds1、Ds2、…、Ds255是与图6所示的各子场期间Sf0、Sf2、…、Sf255分别对应的数据。
用温度传感器来检测液晶显示装置的温度或液晶显示装置周边的温度，根据检测温度，同时依据液晶的温度特性，来改变数据Ds1、Ds2、…，Ds255的值也可以。于是，如果根据液晶的温度特性来改变子场Sf1(1＝1～255)的长度，那么可以跟随环境温度的变化来改变对液晶施加的电压的有效值，所以即使温度变化，也可以保证显示的色调或对比度稳定。
比较器212输出计数器的计数值与表示子场划分的来自从多路转换器的输出信号一致的一致信号。该一致信号通过“或”电路216反馈到计数器211的复位端子，所以计数器211根据子场的划分再次开始计数。D触发器215使“或”电路216的输出信号与扫描侧传送时钟CLY同步，生成启动脉冲DY。
<扫描线驱动电路>
扫描线驱动电路130根据时钟信号CLY来传送最初供给子场的启动脉冲DY，对各个扫描线112依次排他性地供给扫描信号G1、G2、G3、 …、Gm。
<数据线驱动电路>
数据线驱动电路140在某个水平扫描期间对二进制信号Ds进行与数据线114的条数相当的n个依次锁存后，锁存的n个二进制信号Ds在下个水平扫描期间一齐供给分别对应的数据线114来作为数据信号d1、d2、d3、…dn。
图4是表示图1中的数据线驱动电路140的具体结构的方框图。如图4所示，数据线驱动电路140由X移位寄存器1410、第1锁存电路1420、第2锁存电路1430、以及电压选择电路1440构成。
X移位寄存器1410根据时钟信号CLK来传送水平扫描期间最初供给的数据有效信号ENBX，作为锁存信号S1、S2、S3、…、Sn来依次排他性地供给。接着，第1锁存电路1420在锁存信号S1、S2、S3、…、Sn下降中依次进行锁存。然后，第2锁存电路1430根据数据有效信号ENBX来一齐锁存由第1锁存电路1420锁存的各个二进制信号Ds，并且通过电压选择电路1440对各个数据线114供给数据信号d1、d2、d3、…、dn。
电压选择电路1440根据交流信号FR的电平来选择与数据信号d1、d2、d3、…、dn对应的电压。例如，在交流信号FR为H电平的情况下，在输出使某个像素为导通状态的数据信号的情况下，选择电压-V1，而在输出截止状态的数据信号情况下，选择电压V0。在交流信号FR为L电平的情况下，输出使某个像素为导通状态的数据信号情况下，选择电压V1，而在输出截止状态的数据信号情况下，选择电压V0。
<数据变换电路>
如上所述，在子场驱动中，根据各像素应该显示的亮度，在每个子场期间Sf1～Sf255中使各像素成为导通状态或截止状态。需要将各像素应该显示的亮度的数据(以下称为色调数据)转换成用于在每个子场期间使像素成为导通状态或截止状态的H电平或L电平的二进制信号Ds。
图1的数据变换电路300是为此而设置的电路，与控制部件相当。数据变换电路300与垂直扫描信号Vs、水平扫描信号Hs及点时钟信号DCLK同步工作，将每个像素对应的8比特的色调数据D0～D7写入场存储器，与启动脉冲DY同步，从场存储器读出数据，将读出的8比特的色调数据D0～D7在子场Sf1～Sf255的每个子场中变换成二进制信号Ds，将该二进制信号Ds供给各像素。
数据变换电路300需要在1场中识别是否进行当前的子场中写入的结构。有关该结构，例如，可以用如下的方式来识别。即，在本实施例中，由于交流驱动，在每1个场中生成反转的交流信号FR，所以在数据变换电路300内部，设置对启动脉冲DY进行计数，同时按交流信号FR的电平转移(上升或下降)来对该计数结果进行复位的计数器，通过参照该计数的结果，可以识别进行当前写入的子场。
在本实施例中，数据变换电路300具有对于各像素为了实现以8比特的色调数据D0～D7指定的色调(亮度)而在场期间的前半部分输出与各子场期间相当的脉冲宽度的导通电压的脉冲信号，使得色调数集中的结构。
而且，数据变换电路300中的场存储器被设置两个场，第1场存储器是写入输入的色调数据(图像数据)的存储器，第2存储器是存储在1场前要写入到第1场存储器的各像素的色调数据的存储器，在第1场存储器中写入色调数据的期间，从第2场存储器读出有关各像素的色调数据。
将检测液晶本身、或液晶周边温度的温度传感器的检测输出输入到数据变换电路300。未图示的温度传感器相当于温度检测部件，数据变换电路300相同于脉冲校正部件。
数据变换电路300根据温度传感器的检测输出来产生用于校正的控制信号SC，使得变更输入到启动生成电路210内的多路转换器213的数据Ds1、Ds2、…、Ds255的值，并输出到定时信号生成电路200。定时信号生成电路200根据控制信号SC可以变更启动脉冲DY的输出定时，可以根据液晶的响应速度变化来变更各子场Sf1～Sf255的期间。
有关上述二进制信号Ds，需要使扫描线驱动电路130和数据线驱动电路140的工作同步输出，所以对数据变换电路300供给启动脉冲DY、进行水平扫描同步的扫描侧传送时钟CLY、规定对数据线驱动电路开始进行数据传送的定时的数据有效信号ENBX、以及数据传送时钟CLX。
如上所述，在数据线驱动电路140中，在某个水平扫描期间，第1锁存电路1420点顺序地锁存二进制信号后，在下个水平扫描期间中，从第2锁存电路1430中将数据d1、d2、d3、…、dn一齐供给各数据线114，所以数据变换电路300比较扫描线驱动电路130和数据线驱动电路140的工作，以前面1个水平扫描期间的定时来输出二进制信号Ds。
<工作>
下面说明上述实施例的电光学装置的工作。图5是说明该电光学装置工作的定时图。
交流信号FR是在每个场期间(1f)中进行电平反转的信号。启动脉冲DY产生于各子场Sf1～Sf255的开始时。在交流信号FR成为L电平的期间(1f)中，如果供给启动脉冲DY，那么通过扫描线驱动电路130(参照图1)中的时钟信号CLY来传送，从而将扫描信号G1、G2、G3、…、Gm在期间(t)中依次排他性输出。在本实施例中，基本上将1场等分成2255，各子场成为相等的时间宽度，但也有根据液晶本身或液晶周围的温度变化来变更各子场期间的情况。因此，可以将期间(t)设定得比最短的子场期间更短的期间。
扫描信号G1、G2、G3、…、Gm分别具有与时钟信号CLY的半周期相当的脉冲宽度，从上数的第1个扫描线112对应的扫描信号G1在供给了启动脉冲DY后，从时钟信号CLY最初上升起，至少被延迟时钟信号CLY的半周期来输出。因此，从供给启动脉冲DY起，至输出扫描信号G1，数据有效信号ENBX的1时钟(G0)被供给到数据线驱动电路140。
现在，假设供给一个时钟(G0)的该数据有效信号ENBX。一个时钟(G0)的该数据有效信号ENBX供给到数据线驱动电路140时，通过根据数据线驱动电路140(参照图4)的时钟信号CLX的传送，锁存信号S1、S2、S3、…、Sn在水平扫描期间(1H)被依次排他性地输出。锁存信号S1、S2、S3、…、Sn分别具有与时钟信号CLX的半周期相当的脉冲宽度。
此时，图4的第1锁存电路1420在锁存信号S1下降中，对从上数的第1个扫描线112和从左数的第1个数据线114的交叉对应的像L电平的电压V0。
于是，在本实施例的电光学装置中，在对多个像素的各个像素进行色调显示时，通过数据变换电路300来进行控制，使得多个像素的各个像素上施加的导通电压(V1)的脉冲信号集中在场期间的前半部分。
然后，以后重复进行同样的工作，直至输出与第m个扫描线112对应的扫描信号Gm。即，在输出某个扫描信号Gi(i是满足1≤i≤m的整数)的1水平扫描期间(1H)，写入与第1扫描线112对应的1行像素110写入数据信号d1～dn时，同时进行对与第(i+1)的扫描线112对应的1行像素110的二进制信号Ds的依次锁存。像素110中写入的数据信号被保持，直至进行下个子场Sf2中的写入。
以下重复进行同样的工作，每次供给规定各子场期间开始的启动脉冲DY。
而且，在经过1场后，即使在交流信号FR反转到H电平的情况下，在各子场中也重复进行同样的工作。
下面，说明将上述结构的子场产生的各像素中的每1场的像素数据写入时的工作状态与现有例的比较。图10表示现有的模拟驱动产生的像素数据写入时的各场中的液晶驱动电压波形(图10A)和各场中的液晶透过率的变化状态(图10(B))之间的关系。
在图10中，在场f1、f2中，在两个场中交替施加与色调D1对应的正负模拟电压V01、-V01，以便获得应该显示的色调(亮度)D1。这里，在场f2中，在将色调从色调D1变更成比色调D1高的色调D2时，在整个场f3、f4这两个场中对该像素施加与色调D2对应的电平的驱动电压V02、-V02，但由于液晶具有有限的响应时间，所以不能立即达到作为目标的色调D2，从色调的切换起在第三场的场f5中变为色调D2。
相反，在本发明的实施例中，以通过子场驱动产生的1场中的导通电压区间和截止电压区间的时间比、即占空率来进行色调显示，但在这种情况下，通过控制而使得将导通电压的区间集中在各场期间的前半部分，所以可改善液晶的光学响应特性。
图8表示通过子场驱动写入像素数据时的各场中的液晶驱动电压波形(图8(A))和各场中的液晶透过率的变化状态(图8(B))之间素110的二进制信号Ds进行锁存，接着，在锁存信号S2的下降中，对从上数的第1个扫描线112和从左数的第1个数据线114的交叉对应的像素110的二进制信号Ds进行锁存，以下，同样对从上数的第1个扫描线112和从左数的第n个数据线114的交叉对应的像素110的二进制信号Ds进行锁存。
由此，首先，根据图1，与第1扫描线112交叉对应的1行像素的二进制信号Ds被第1锁存电路1420依次锁存。不用说，数据变换电路300对照第1锁存电路1420产生的锁存定时，根据各像素的色调数据D0～D7来依次生成输出与各子场对应的二进制信号Ds。
接着，时钟信号CLY下降，输出扫描信号G1时，选择图1中从上数的第1扫描线112的结果，使该扫描线112所对应的像素110的晶体管116成为完全导通状态。
另一方面，通过该时钟信号CLY的下降来输出数据有效信号ENBX。然后，在该数据有效信号ENBX的下降定时中，第2锁存电路1430通过各个对应的数据线114的电压选择电路1440将由第1锁存电路1420依次锁存的二进制信号Ds作为数据信号d1、d2、d3、…、dn一齐供给。由此，在从上数的第1行像素110中，同时进行数据信号d1、d2、d3、…、dn的写入。在进行该写入的同时，在第1锁存电路1420中依次锁存图1中与从上数的第2个扫描线112交叉对应的1行像素的二进制信号Ds。
这里，假设某个像素的色调数据D0～D7是从第0至第255的256色调中的暗的一方起显示第3色调(亮度)(以下称为第2色调)的‘00000010’的色调数据。为了获得指定的第2色调的亮度，使255个子场中的两个子场的像素导通就可以。而且，在本实施例中，这种情况下，如图7所示，在从场期间的开头的两个子场、即子场Sf1、Sf2的各区间中，作为供给像素的二进制信号，输出表示H电平的电压V1，对于其他的子场Sf3～Sf255，从电压选择电路1440输出表示L电平的电压V0来作为数据信号。
例如，假设某个像素的色调数据D0～D7是第3色调的‘00000010’的色调数据。在这种情况下，为了获得指定的第3色调的亮度，在子场Sf1、Sf2、Sf3的各区间中，作为二进制信号输出表示H电平的电压V1，在其他各子场Sf4～Sf255中，从电压选择电路1440输出表示的关系。在图8中，连续施加导通电压的多个子场期间由1脉冲来表示，脉冲宽度与成为导通的子场数目相对应。在图8(A)中，各子场中像素上施加的脉冲状电压的电平V1、-V1选择为液晶饱和电压Vsat的1～1.5倍左右。这是因为液晶响应特性中的上升大致与像素上施加的电压电平成正比关系，以便改善液晶的响应特性。此外，由于控制脉冲状的信号而使得集中在场的前半部分，所以对于场的切换来说，可以迅速地响应。
另一方面，在与上升相反的方向改变色调的情况下，导通信号的施加根据显示色调，由于在场中途结束而使场结束，即在下个场的开始时，由于成为在液晶上未施加电场的状态，所以在这种情况下，与现有的驱动方式相比，也可以获得良好的响应特性。
在图8中，在场f1、f2中，为了获得应该显示的色调D1，以集中在整个两个场内各场的前半部分的状态来施加与色调D1对应的脉冲宽度PA的电压V1、-V1，可获得作为目标的色调D1。这里，在场f2中，在从色调D1变更为比色调D1高的色调D2时，在场f3、f4、f5中，以集中在各场的前半部分的状态来施加与色调D2对应的脉冲宽度PB的电压V1、-V1。这种情况下，在从色调D1变更为色调D2的过程中，在从场f2经过了两个场的场f4中，可达到目标的透过率、即色调D2。
在场f5中，在从色调D2变更为色调D1时，同样在从场f5至第2场的场7中平滑地变化为目标的色调D1。这里，获得色调D1、D2的透过率实际上与图10(B)所示的以往例相同。
于是，根据本实施例的电光学装置，由于包括像素、扫描线驱动电路、数据线驱动电路和控制部件，所以可以缩短达到作为构成像素的电光材料的液晶中的目标透过率的响应时间，实现高速响应，其结果，可提高画质，其中，像素包括与多个扫描线和多个数据线的各交叉对应配置的像素电极、控制在每个所述像素电极上施加电压的开关元件、以及在所述多个数据线和多个扫描线的交叉区域中夹置的电光材料和与所述像素电极对置配置的对置电极；扫描线驱动电路将各场在1场中分割成多个子场，在给多个子场的每个子场中将使所述开关元件导通的扫描信号供给所述各扫描线；数据线驱动电路在将所述扫描信号供给到各个对应像素所对应的扫描线上的期间，将根据色调数据在各子场中通过指示各像素的导通电压或截止电压来使各像素进行白色显示或黑色显示的二进制信号供给到与该像素对应的数据线；而控制部件对数据线驱动电路进行控制，使得所述多个像素的各个像素上施加的作为导通电压的脉冲信号集中在所述场的前半部分。
在本实施例的电光学装置中，在显示活动图像的情况下，在进行场的切换时，在改变显示内容的情况下，通过根据显示色调来改变按照改变画面亮度的方向切换的场的作为导通电压的脉冲信号的脉冲宽度，可以改善液晶的响应特性。
参照图9来说明在显示活动图像情况下进行场切换中，改变显示内容情况下的通过子场驱动进行像素数据写入控制。图9(A)表示通过子场驱动进行像素数据写入时的各场中的液晶驱动电压波形，图9(B)表示各场中的液晶透过率的变化状态。
在这些图中，在场f1、f2中输出脉冲宽度PA的电压V1、-V1，获得作为目标的色调D1。在从场f2到场f3中改变显示内容，假设画面的亮度、即色调从色调D1改变为色调D2。于是，在画面的色调向高的方向变化的情况下，对脉冲宽度进行校正，以便与作为色调对应基准的脉冲宽度相比，增大脉冲宽度。例如，假设与色调D1、D2对应的作为基准的脉冲宽度分别为PA、PB。假设在从场f2到场f3中从色调D1变化到色调D2的情况下，在场f3中，像素上施加的电压V1的脉冲宽度为PB×1.3(＝PB’)。
在从场f5到场f6中改变显示内容，色调从色调D2变化到色调D1的情况下，即在画面的色调向低的方向变化的情况下，对脉冲宽度进行校正，使得与色调对应的作为基准的脉冲宽度变小。例如，在从场f5到场f6中从色调D2变化到色调D1的情况下，假设在场f6中，像素上施加的电压-V1的脉冲宽度为PA×0.7(＝PA’)。
这样，即使在改变显示内容，改变画面的色调情况下，也可以获得在所有场中获得作为目标的色调、即作为目标的透过率。
这种情况下，在图1的数据变换电路300内，对每个像素计算当前正从读出中的场存储器中读出的色调数据、和从存储前1场的色调数据的场存储器中读出的色调数据的两场间的色调数据的差分，根据该结果来校正在色调变化的方向上各像素的色调数据、即各像素中场内施加的脉冲电压的脉冲宽度。其结果，校正画面上色调变化部分的时间宽度，在作为整体的1场中进行校正，以便成为以集中并施加在前半部分的电压的脉冲宽度为目标的色调(透过率)。
根据本实施例的电光学装置，数据变换电路300(控制部件)在显示活动图像的情况下进行场切换中，在改变显示内容的情况下，根据画面亮度变化的方向来变更所述切换场中的成为所述导通电压的脉冲信号的脉冲宽度，所以可以使画面的亮度在变化的方向迅速达到期望的色调，可以改善作为构成像素的电光材料的液晶中的响应特性，可以提高画质。
而且，在本实施例的电光学装置中，通过变更作为电光材料的液晶本身、或根据液晶周围的温度在各场中变更作为所述导通电压的脉冲信号的脉冲宽度，也可以改善液晶的温度变化引起的色调特性的恶化。
如上所述，除了本实施例以外，通过作为温度检测部件的温度传感器来检测液晶本身或液晶周围的温度，根据该温度传感器的检测输出，由作为脉冲宽度校正部件的数据变换电路在各场中根据色调来变更预先设定的作为所述导通电压的脉冲信号的脉冲宽度。
即，液晶的温度升高时，液晶的光学响应速度加快，相反地，液晶的温度变低时，上述响应速度变慢。因此，在本实施例中，在液晶的温度比基准温度高的情况下，扩宽作为导通电压的脉冲信号的脉冲宽度，即扩宽作为导通电压的子场期间的宽度，而在液晶的温度比基准温度低的情况下，使作为导通电压的脉冲宽度变窄，即变更规定子场期间的启动脉冲DY的输出定时，以便使作为导通电压的子场期间的宽度变窄。
数据变换电路300将用于校正的控制信号SC输出到定时信号生成电路200，以便根据检测液晶本身或液晶周围温度的温度传感器的检测输出来变更输入到启动脉冲生成电路210内的多路转换器213的与子场Sf1、Sf2、…、Sf255对应的数据Ds1、Ds2、…、Ds255的值。
其结果，根据液晶的温度变化、即液晶的响应速度来变更场中各子场Sf1、Sf2、…、Sf255的时间宽度。
于是，根据本实施例的电光学装置，根据作为所述电光材料的液晶本身或该液晶周围的温度来变更各场中作为所述导通电压的脉冲信号的脉冲宽度，所以作为电光材料的液晶，即使因液晶本身或液晶周围的温度而改变响应速度，也可以使色调特性稳定，可以改善温度变化造成的色调特性恶化，可以提高画质。
而且，在上述的本实施例的电光学装置中，也可以不必使场中的最后子场成为黑色显示。这样说的原因在于，在上述本实施例的电光学装置中，根据色调数据，有所有场中的各子场Sf1、Sf2、…、Sf255都成为导通电压的情况。这样的情况下，为了提高活动图像的再现性，除了从液晶层以尽量快的定时取得电场以外，本实施例的目的效果会减半。以下说明避免该问题的实施例。
在上述实施例中，将场分割成255个子场，成为子场Sf1、Sf2、…、Sf255。这里，例如，将1场分割成300个子场，成为子场Sf1、Sf2、…、Sf300。控制部件的数据变换电路300在分割的子场内，在子场Sf1、Sf2、…、Sf255中，如上述实施例那样来显示色调。另一方面，子场Sf256～Sf300不提供给实际的色调显示，以必须进行黑色显示来控制。或者，数据变换电路300将子场Sf256～Sf300作为具有46个子场长度的一个子场，具有该46个子场长度的子场以必须进行黑色显示来控制。
通过这样的控制，可以使场中的最后子场进行黑色显示。于是，通过将显示黑色的子场插入到每个场中，即使明亮侧的色调不持续地显示，也可以容易地提高活动图像的目视性。
作为普通黑色显示说明了上述实施例的电光学装置的显示模式。在电光学装置的显示模式是普通白色显示的情况下，如果是与上述结构相同的结构，那么就可以适用。但是，在这种情况下，需要转换控制上述的‘导通电压(导通状态)’和‘截止电压(截止状态)’的信号状态。
图11表示本发明第2实施例的电光学装置的方框图。在图11中，对与图1相同的构成部件附以相同标号并省略说明。
在第1实施例中，可显示的色调被限制于分割的子场的数目。对此，本实施例与分割的子场数目相比，可以充分增大可显示的色调数。
在本实施例中也采用子场驱动。在本实施例中，如图16(a)所示，假设将1场大致均等地分割成多个子场Sf1～Sf32来使用。
在本实施例中，在各子场中，根据色调，从场的前半部分起首先使导通状态的子场集中，通过使得其中一部分子场成为导通状态来控制，来显示比子场数目多得多的色调。即，显示的色调在从场开始起通过利用N个子场来显示的情况下，进行控制，使得从场的开始时刻起在输出N个脉冲信号的期间内(Ts×N)可断续地输出具有与子场的时间Ts相对应的脉冲宽度的脉冲信号。
在本实施例中，作为电光学装置的驱动装置，例如假设使用pSiTFT(多晶硅TFT)。子场的数目如上所述假设为32个。现有的驱动方式的扫描频率为60Hz，但在本实施例中，这意味着以其32倍(60×32Hz)来进行画面扫描。
本实施例的电光学装置100的电气结构示于图11。像素110的具体结构与图2(a)相同。作为图2(a)的开关元件的晶体管116采用pSiTFT。
在本实施例中，也将存储电容119形成在像素电极118和对置电极108之间，但也可以形成在像素电极118和接地电极GND间或像素电极118和栅极线间等。在元件基板侧配置与对置电极电压VLCCOM具有相同电位的布线，也可以在其间形成。
定时信号生成电路201根据从高位装置(未图示)供给的垂直同步信号Vs、水平同步信号Hs、点时钟信号DCLK等定时信号来生成极性反转信号FR、扫描启动脉冲DY、扫描侧传送时钟CLY、数据有效信号ENBX、数据传送时钟CLX、数据传送启动脉冲DDS、子场识别信号SF。以下说明各信号的功能。
极性反转信号FR是在每1场中使极性反转的信号。扫描启动脉冲DY是各子场最初输出的脉冲信号，通过将该信号输入到扫描线驱动电路401，扫描线驱动电路401输出栅极脉冲(G1～Gm)。扫描侧传送时钟CLY是规定扫描侧(Y侧)的扫描速度的信号，上述的栅极脉冲与该传送时钟同步送至每个扫描线。数据有效信号ENBX是决定将数据线驱动电路500中的存储在X移位寄存器510中的数据并行输出水平像素数目的定时信号。数据传送时钟CLX是用于向数据线驱动电路500传送数据的时钟信号。数据传送启动脉冲DDS是规定从数据编码电301开始向数据线驱动电路500进行数据传送的定时脉冲，从定时信号生成电路201送至数据编码电路301。子场识别信号SF是将该脉冲(子场)是第几号脉冲通知数据编码电路301的信号。
本实施例的电光学装置在每个子场Sf1～Sf32中写入H电平或L电平的数据，以便根据色调使像素处于导通状态或截止状态。显示的数据从外部(未图示)输入到数据编码电路301，作为8比特的数字数据。数据编码电路301在每个子场中根据规定的规则将这些数据变换为二进制的数据，以便可传送到数据线驱动电路500。因此，将可传送的数据暂时存储到场存储器310中，可以随时变换处理。输入数据传送启动脉冲DDS后，二进制化的显示数据与数据传送时钟CLX同步，被传送到数据线驱动电路500。
这里，数据编码电路301在对显示数据进行二进制化时，需要识别是1场中的哪个子场。在本实施例中，定时信号生成电路201对扫描启动脉冲DY进行计数，将其结果作为子场识别信号SF向数据编码电路301输出。扫描启动脉冲DY的计测在0～31之间进行，可通过从外部输入的垂直同步信号被复位。数据编码电路301根据该子场识别信号SF来识别子场。
数据编码电路301为了实现各像素中指定的色调，根据显示的色调，基本上如上所述，以将作为导通电压的脉冲信号集中在场的前半部分来输出，在集中在前半部分的电压中使一部分电压为截止电压。
而且，数据编码电路301中的场存储器310设置存储两场量的显示数据的容量。这里，第1场存储器是写入从外部输入的显示数据的存储器，第2场存储器是存储在前一场输入的显示数据的存储器。场存储器310在写入从外部输入到第1场存储器的显示数据期间，数据编码电路301访问第2场存储器，读出各像素的显示数据。第1场存储器和第2场存储器的作用在每场中进行交换。
数据编码电路301中的子场的控制一例示于图16(b)。在该图中，黑部表示白色显示的导通电压的子场。在第1实施例所示的将用于进行白色显示的子场集中在场的前半部分的控制中，如本实施例所示，在将1场分割成32子场的情况下，可显示的色调仅是0～32这33个色调。这里，将用第1实施例所示的方法可显示的色调(亮度)例如称为‘基本12色调’，而将在本实施例的控制下可显示的色调(亮度)例如称为‘基本12色调+1色调’。
例如，在显示‘基本色调+2色调’的色调情况下，如图16(b)所示，在子场Sf1～Sf9及Sf13的各区间中，输出表示导通状态的数据信号，在子场Sf10～Sf12及Sf14～Sf32的各区间中，输出表示截止状态的数据信号。在显示‘基本12色调+5色调’的色调情况下，如图16(b)所示，在子场Sf1～Sf3及Sf5～Sf13的各区间中，输出表示导通状态的数据信号，在子场Sf4和Sf14～Sf32的子场中，输出表示截止状态的数据信号。
在本实施例中，如图16(b)的‘基本12色调+3色调’所示的控制情况下的液晶透过率示于图13。如该图所示，通过使白色显示的子场的一部分形成截止电压来降低透过率，其结果，表示亮度的透过率的积分值比使显示白色的子场的一部分形成截止电压情况小。根据这样的原理，可以增加色调数。
在图11中，扫描线驱动电路401根据扫描侧传送时钟CLY来传送最初供给子场的扫描启动脉冲DY，依次排他性地供给各个扫描线112，作为扫描信号G1、G2、G3、…、Gm。
数据线驱动电路500在某个水平扫描期间中将二进制数据依次锁存与数据线的条数对应的n个后，将锁存的n个二进制数据一齐供给各个对应的数据线114来作为数据信号d1、d2、d3、…、dn。
这里，参照图14来说明数据线驱动电路500的具体结构。数据线驱动电路500由X移位寄存器510、水平像素的第1锁存电路520、第2锁存电路530、水平像素的升压电路540构成。
其中，X移位寄存器510根据时钟信号CLX来传送以水平扫描期间的开始定时供给的数据有效信号ENBX，作为锁存信号S1、S2、S3、…、Sn依次排他性地供给。接着，第1锁存电路520将二进制数据在锁存信号S1、S2、S3、…、Sn的下降中依次进行锁存。然后，第2锁存电路530将第1锁存电路520锁存的各个二进制数据在数据有效信号ENBX的下降中一齐锁存，同时通过升压电路540供给各个数据线作为数据信号d1、d2、d3、…、dn。
升压电路540具有极性反转功能和升压功能。升压电路540根据极性反转信号FR进行升压。说明升压电路540的工作的图示于图12。例如，在极性反转信号FR为L电平的情况中，在使某个像素成为导通状态的数据信号输入到升压电路540的情况下，输出正的液晶驱动电压。在极性反转信号FR为H电平的情况下，在输入使某个像素成为导通状态的情况下，输出负的液晶驱动电压。在使像素成为截止状态的数据情况下，输出VLCCOM电位，而与极性反转信号FR的状态无关。
下面说明第2实施例的电光学装置的工作。图15是说明该电光学装置工作的定时图。
首先，极性反转信号FR是在每1场(1f)中进行电平反转的信号。另一方面，扫描启动脉冲DY在各子场Sf1～Sf32的开始时被同时供给。
这里，在极性反转信号FR为L电平的1场(1f)中，供给扫描启动脉冲DY后，通过扫描线驱动电路410中的扫描侧传送时钟CLY的传送，扫描信号G1、G2、G3、…、Gm在期间(t)依次排他性地输出。在本实施例中，如上所述，将1场进行32等分，各子场成为相等的时间宽度。
该扫描信号G1、G2、G3、…、Gm分别具有与扫描侧传送时钟CLY的半周期相当的脉冲宽度，从上数的第1扫描线112所对应的扫描信号G1在供给扫描启动脉冲DY后，在扫描侧传送的时钟CLY最初上升后，至少延迟扫描侧传送时钟CLY的半周期并输出。因此，在供给扫描启动脉冲DY后，在输出扫描信号G1前，数据有效信号ENBX的最初1时钟(G0)被供给到数据线驱动电路500。
首先，说明供给该数据有效信号ENBX的最初1时钟(G0)的情况。将该数据有效信号ENBX的1时钟(G0)供给到数据线驱动电路500后，通过数据传送时钟CLX的传送，锁存信号S1、S2、S3、…、Sn在水平扫描期间(1H)中被依次排他性地输出。锁存信号S1、S2、S3、…、Sn分别具有与数据传送时钟CLX的半周期相当的脉冲宽度。
此时，图14的第1锁存电路520在锁存信号S1下降中，将对从上数的第1扫描线112和从左数的第1数据线114的交叉对应的像素110的二进制数据进行锁存，接着，在锁存信号S2的下降中，将对从上数的第1扫描线112和从左数的第2数据线114的交叉对应的像素110的二进制数据进行锁存，以下，同样地，将对从上数的第1扫描线112和从左数的第n数据线114的交叉对应的像素110的二进制数据进行锁存。
由此，首先，在图11中从与上面第1扫描线112交叉对应的1行像素的二进制数据由第1锁存电路520依次锁存。不用说，数据编码电路301根据第1锁存电路520的锁存定时，从各像素的显示数据中依次生成并输出与各子场对应的二进制数据。
接着，在时钟信号CLY下降中，扫描信号G1输出时，在图11中选择从上数的第1扫描线112的结果，使与该扫描线112交叉对应的像素110的晶体管116完全导通。
另一方面，在该时钟信号CLY的下降定时中再次输出数据有效信号ENBX(G1)。然后，在该信号的上升定时中，第2锁存电路530将第1锁存电路520依次锁存的二进制数据通过升压电路540一齐供给各个对应的数据线114来作为数据信号d1、d2、d3、…、dn。由此，在从上数的第1行像素110中，同时进行数据信号d1、d2、d3、…、dn的读取。
与该写入同时进行，在图11中与从上面第2扫描线112交叉对应的1行像素的二进制数据由第1锁存电路520依次锁存。
于是，在本实施例的电光学装置中，在多个像素的各个像素中进行色调显示时，使多个像素的各个像素上施加的作为导通电压的脉冲信号集中在场的前半部分，而且，根据显示的色调，由数据编码电路301进行控制，使得将作为导通电压的脉冲信号的一部分作为截止电压来输出。
然后，以后重复同时的工作，直至输出与第m扫描线112对应的扫描信号Gm。写入到像素110中的数据信号直至保持到下个子场Sf2中的写入前。
以下，在每次供给规定子场开始的扫描启动脉冲DY中重复进行同样的工作。
在上述结构中，如图16(b)所示的一例那样，在子场进行白色显示情况下的使用pSiTFT的电光学装置的亮度实验数据示于图17。在图17中，例如所谓横轴的‘12-0’的情况表示图16(b)中的‘基本12色调’的情况，所谓的‘12-5’的情况表示图16(b)中的‘基本12色调+5色调’的情况。从图17的实验结果可知，通过图16(b)所示一例那样的驱动，在基本12色调(亮度)和基本13色调(亮度)之间可以显示7个色调。
这里，仅示出获得在对子场Sf1～Sf12进行白色显示的色调和对子场Sf1～Sf13进行白色显示的色调之间进行内插所得的色调的图形例，但即使在其他色调和色调之间进行内插的情况下，通过进行与图16(b)同样的控制，可以显示子场M和M+1之间的色调。
这里，在显示子场M和M+1之间的色调情况下，在连续配置的进行白色显示的导通脉冲(子场)中，除了白色显示开始脉冲以外，通过使白色显示开始附近的脉冲(子场)截止，可以获得更接近M色调的色调。这里，所谓的白色显示开始附近是进行场切换，从白色显示信号的施加开始，在比显示元件(在本实施例中为液晶)的光学响应时间更短的时间内、即响应的转移过程中的时间内。
在连续配置的进行白色显示的导通脉冲(子场)中，除了白色显示结束脉冲，通过使白色显示结束附近的脉冲(子场)截止，也可以获得更接近M色调的色调。这里，所谓的白色显示结束附近，在显示M+1色调的情况下，是从结束白色显示起，在上溯到显示元件(在本实施例中为液晶)的光学响应时间的时间内。
通过使除此以外的脉冲截止，可以获得更接近M+1色调的色调。
通过从上述中选择适当的组合，可以获得必要的色调。
在上述的本实施例中，驱动装置为pSiTFT，但不限于此。本发明可以应用于具有与上述结构类似的结构，在电光学装置的显示元件(本实施例中为液晶)中，显示元件的光学响应时间比子场的时间长，或具有与其接近的光学响应特性的情况。作为这样的电光学装置，例如有作为驱动装置利用pSiTFT的液晶光阀构成的投影器，作为驱动装置使用αTFT或TFD的直视型液晶显示装置(直视型LCD)等。有关这些结构将后述。
这里，验证本实施例中采用的电光学装置的显示元件是否具有上述光学响应特性。
在上述的本实施例中，在60Hz的帧频率中，分割成32个驱动脉冲(子场)。比较该情况下的单位脉冲的长度和液晶的响应速度。
单位脉冲＝1÷60÷32＝约0.5(msec)液晶的响应速度(TN液晶代表值)＝约5(msec)于是，本实施例的单位脉冲时间相对于液晶的响应速度来说为十分短的脉冲，所以本实施例的电光学装置是有效的。
上述实施例的电光学装置的显示模式为普通黑色来说明。在电光学装置的显示模式是普通白色的情况下，如果是与上述结构相同的结构，也可以应用。但是，在这种情况下，需要切换控制上述中的‘导通电压(导通状态)’和‘截止电压(截止状态)’的信号。
<液晶装置的整体结构>
下面，参照图18和图19来说明上述实施例或应用例的电光学装置的构造。这里，图18是表示电光学装置100的结构的平面图，图19是图18中的A-A’线的剖面图。
如这些图所示，电光学装置100具有形成了像素电极118等的元件基板101、形成了对置电极108等的对置基板102、彼此通过薄片材料104来保持一定的间隙粘结同时在该间隙中夹置作为电光材料的液晶105的构造。实际上，在薄片材料104上有切口部分，通过该部分在封入液晶105后，通过密封材料进行密封，但这些在图中被省略了。
例如将垂直取向膜和介电常数各向异性为负的液晶材料进行组合来构成液晶板，通过将与透过轴分别偏差90度配置的两片偏振板夹置这些液晶板来获得本实施例那样的普通黑色显示模式的液晶显示装置。
当然，也可以使用普通白色显示模式的TN模式液晶，但这种情况下，如果在要显示白色的子场中使电压成为截止状态，在要获得黑色显示的子场中使电压成为导通状态来进行驱动就可以。
对置基板102是玻璃等构成的透明基板。在上述说明中，元件基板101记述为透明基板构成，但在反射型的电光学装置的情况下，也可以为半导体基板。这种情况下，由于半导体基板不透明，所以像素电极118由铝等反射性金属来形成。
在元件基板101中，在薄片材料104的内侧并且显示区域101a的外侧区域中，设置遮光膜106。在形成该遮光膜106的区域内，在区域130a中形成扫描线驱动电路130，而在区域140a中形成数据线驱动电路140。
即，遮光膜106防止光入射到在该区域中形成的驱动电路上。在该遮光膜106中，具有与对置电极108一起来施加对置电极电压VLCCOM的结构。
在元件基板101中，在形成数据线驱动电路140的区域140a外侧，在薄片材料104隔开的区域107中，形成多个连接端子，成为输入来自外部的控制信号或电源的结构。
另一方面，对置基板102的对置电极108在基板粘结部分的四角中，通过在至少一个地方设置的导通材料(未图示)，来实现元件基板101中的遮光膜106和连接端子的电导通。即，对置电极电压VLCCOM通过在元件基板101中设置的连接端子施加在遮光膜106上，而且通过导通材料施加在对置电极108上。
在对置基板102中，根据电光学装置100的用途，例如如果是直视型，那么第1，设置以条纹状、镶嵌状、三角状等排列的彩色滤色器，第2，例如设置金属材料或树脂等构成遮光膜(黑底)。在色光调制的用途情况下，例如，在用作后述的投影器的光阀情况下，不形成彩色滤色器。在直视型的情况下，根据是否需要从对置基板102侧或元件基板侧将光照射到电光学装置100来进行设置。另外，在元件基板101和对置基板102的电极形成期间，分别在规定的方向上设置抛光处理过的取向膜(未图示)等，规定无电压施加状态中的液晶分子的取向方向，而在对置基板102侧，设置与取向方向对应的偏振子(未图示)。其中，作为液晶105，如果使用在高分子中分散微粒的高分子分散型液晶，那么不需要所述取向膜或偏振子的结果，由于光利用效率提高，所以有利于高亮度或低消耗功率等。
<电子设备>
下面，用具体的电子设备为例来说明上述液晶装置。
<投影器>
首先，说明将实施例的电光学装置用作光阀的投影器。图20是表示该投影器结构的平面图。如该图所示，在投影器1100内部，沿系统光轴PL配置偏振照明装置1110。在该偏振照明装置1110中，来自灯1112的发射光由反射镜1114反射成为大致平行的光束，入射到第1积分透镜1120。由此，来自灯1112的发射光被分割成多个中间光束。该分割的中间光束通过在光入射侧有第2积分透镜的偏振变换元件1130被变换成偏振方向大致一致的一种类的偏振光束(s偏振光束)，从偏振照明装置1110发射。
从偏振照明装置1110发射的s偏振光束由偏振分光镜1140的s偏振光束反射面1141反射。在该反射光束中，蓝色光(B)的光束由分色镜1151的蓝色光反射层反射，通过反射型的电光学装置100B来进行调制。在透过了分色镜1151的蓝色光反射层的光束中，红色光(R)的光束由分色镜1152的红色光反射层反射，通过反射型的电光学装置100R来进行调制。
另一方面，在透过了分色镜1151的蓝色光反射层的光束中，绿色光(G)的光束透过分色镜1152的红色反射层，通过反射型的电光学装置100G来进行调制。
这样，由电光学装置100R、100G、100B分别进行色光调制的红色、绿色、蓝色的光通过分色镜1152、1151、偏振分光镜1140依次合成后，通过投射光学系统1160投射到屏幕1170上。在电光学装置100R、100B和100G中，通过分色镜1151、1152来入射与R、G、B的各基色对应的光束，所以不需要彩色滤色器。
在本实施例中，使用反射型的电光学装置，但也可以用于使用透过型显示的电光学装置的投影器。
<便携式计算机>
下面说明将上述电光学装置应用于便携式个人计算机的示例。图21是表示该个人计算机结构的斜视图。在该图中，计算机1200由配有键盘1202的本体部1204、及显示单元1206构成。该显示单元1206通过在上述的电光学装置100的前面附加前光来构成。
在该结构中，由于将电光学装置100作为反射直视型来使用，所以在像素电极118中，期望形成凹凸的结构，以便将反射光散射到各个方向。
下面说明将上述电光学装置应用于携带电话的示例。图22是表示该携带电话结构的斜视图。在该图中，携带电话1300除了多个工作按键1302以外，还包括受话口1304、送话口1306、以及电光学装置100。
在该电光学装置100上，也根据需要在其前面设置前光。在该结构中，由于也将电光学装置100作为反射直视型来使用，所以期望在像素电极118上形成凹凸的结构。
作为电子设备，除了参照图21、图22进行说明以外，还可列举出液晶电视、取景器型、监视器直视型的录象机、汽车导航装置、寻呼机、电子笔记本、计算器、文字处理机、工作站、电视电话、POS终端、配有触摸屏的设备等。而且，对于这些多种电子设备来说，不言而喻，能够应用上述各实施例或应用例的电光学装置。
图23至图25是表示本发明第3实施例，图23是表示第3实施例中采用的驱动电路的方框图，图24和图25是说明第3实施例的图。
本实施例的硬件结构与第1和第2实施例中使用的电光学装置大致相同，与图1中的数据变换电路300或图11中的数据编码电路301的编码方法有所不同。
在上述第1实施例中，将施加导通电压的子场集中在前半部分来改善液晶的响应目视性，而在第2实施例中通过将其一部分作为截止电压，可以不增加子场的数目而增加可显示的色调数。但是，如静止画面那样，在液晶的响应目视性没有问题的情况下，通过适当设定施加导通电压的子场位置和施加截止电压的子场位置，与第2实施例相比，可以进一步增大可表现的色调数。
但是，在等离子体显示等中，也采用子场驱动。在等离子体显示等中，改变1场内的子场期间的长度(时间宽度)，进行在各子场中附加了加权的加权子场驱动。这是因为在等离子体显示等中，在每个子场期间需要像素的写入时间(扫描时间)，如果使1场内的子场数目增大，那么要增加在1场期间内进行对像素写入扫描的次数，由于该写入使发光时间变短，所以画面会变暗。
对此，即使增大1场内的子场数目，液晶装置也不会使画面变暗。如上所述，1场内的子场数目越多，可表现的色调数目就越多。因此，在液晶装置中考虑色调表现时，期望1场内的子场数目多。但是，由于高速化的装置限制，1场内的子场数目也受到限制。
因此，在本实施例中，利用液晶的饱和响应时间(从施加液晶导通电压起至获得100％透过率的时间)，例如在投影器用途中为5毫秒左右，增大可表现的色调数目而不增多1场内的子场数目。
图23的驱动电路例如相当于除去图11的扫描线驱动电路401、数据线驱动电路500和显示区域101a。在子场定时发生器10中输入来自外部的水平同步信号Hs、垂直同步信号Vs和点时钟DCLK。子场定时发生器10根据输入的水平同步信号Hs、垂直同步信号Vs和点时钟DCLK，来生成子场使用的定时信号。
即，子场定时发生器10生成显示驱动使用的信号，即数据传送始终CLX、数据有效信号ENBX、极性反转信号FR，并输出到数据线驱动电路500(参照图11)。子场定时发生器10生成扫描启动脉冲DY、扫描侧传送时钟CLY，并输出到扫描线驱动电路401。子场定时发生器10生成在控制器内部使用的数据传送启动脉冲DDS和子场识别信号SF，输出到数据编码器30。
另一方面，显示数据被供给到存储器-控制器20。写入地址发生器11根据从外部输入的水平同步信号Hs、垂直同步信号Vs、点时钟DCLK，来指定此时送出的数据在画面上的位置，根据指定的结果，生成用于将显示数据存储在存储器23、24中的存储器地址，输出到存储器-控制器20。
读取地址发生器12从子场定时发生器10生成的子场定时信号中，决定此时在显示画面上的位置，根据决定的结果，依据与写入时相同的规则，生成用于从存储器23、24读取数据的存储器地址，输出到存储器-控制器20。
存储器-控制器20进行将输入的显示数据写入到存储器23、24中，或从存储器23、24中读取显示在显示器上的数据的控制。即，存储器-控制器20使对存储器23、24写入从外部输入的数据与定时信号DCLK同步，用写入地址发生器11生成地址。从读取地址发生器12生成的地址中，使读取与子场定时发生器10生成的定时信号CLX同步进行。存储器-控制器20将读出的数据输出到数据编码器30。
存储器23、24在每场中被交替切换用作读取或写入。该切换控制由存储器-控制器20按照定时信号来进行。
代码存储用ROM31存储相对于各像素应该显示亮度的数据(色调数据)、用于在各子场期间使像素为导通状态或截止状态的H电平或L电平的二进制信号Ds。代码存储用ROM31将在各像素中应该写入的数据(色调数据)和进行写入的子场作为地址输入时，可输出与该子场对应的1比特的数据(二进制信号(数据)Ds)。
数据编码器30根据从存储器-控制器20送来的数据和从子场定时发生器10送来的子场识别信号SF，来生成从代码存储用ROM31读出必要的数据的地址，使用该地址从代码存储用ROM31中读出数据，与数据传送时钟CLX同步并输出到数据线驱动电路500。
在本实施例中，代码存储用ROM31中存储的二进制信号Ds成为考虑了液晶响应特性的信号，根据色调数据，成为使所有子场中的任意子场进行白色显示或黑色显示的值。图24是说明代码存储用ROM31中存储的二进制信号Ds的图。
图24表示将1场在时间轴上分割成6个子场Sf1～Sf6的示例。即，在图24是将1场期间进行6等分，在每个分割期间的子场期间，对像素进行子场驱动的示例图。图24的斜线部分表示施加导通电压的子场期间，而空白部分表示施加截止电压的子场期间。
在本实施例中，对各像素也根据指定的色调数据在每个子场期间Sf1～Sf6中，通过使各像素成为导通状态(白色显示)或截止状态(黑色显示)。来进行色调显示。
如图8所示，对于像素电极上的施加电压(驱动电压)瞬时达到饱和来说，像素的透过率的响应慢，如图8和图13所示，在规定的延迟时间后液晶的透过率达到饱和。图24表示在液晶上施加了导通电压情况下使用液晶达到光学性饱和大约需要3～4子场期间的时间的液晶材料示例。在施加了截止电压情况下，对于透过率从饱和状态转移到非透过状态的非透过响应时间来说，使用比1子场期间长的液晶材料。
即，在图24的例中，示出在导通电压施加后的最初子场期间，液晶改变为饱和透过率的4/10的透过率，在下个子场期间前，即在导通电压施加后的两个子场期间内改变7/10的透过率，在导通电压施加后的三个子场期间内改变8/10的透过率，在导通电压施加后的四个子场内改变10/10的透过率的示例。
图24的例表示在截止电压施加后的最初子场期间，液晶的透过率降低3/10，在截止电压施加后的两个子场内透过率下降5/10，在截止电压施加后的三个子场期间内透过率下降7/10，在截止电压施加后的四个子场期间内透过率下降10/10的示例。
图24(a)表示在场期间的前半部分的3子场期间施加导通电压，在后半部分的3子场期间施加截止电压的示例。液晶的透过率在第1个子场期间内上升至饱和透过率的4/10，在第2个子场期间内上升至饱和透过率的7/10，在第3个子场期间内上升至饱和透过率的8/10。进而，在第4个子场期间内下降到饱和透过率的5/10，在第5个子场期间内下降到饱和透过率的3/10，在第6个子场期间内下降到饱和透过率的1/10。
如上所述，在子场驱动的周期(在图24的例中为1场期间)十分短的情况下，与透过率的积分值成正比来改变亮度。在所有的子场期间中，在以100％的透过率进行显示的情况下，假设可获得完全的白色显示，那么图24(a)的场期间的亮度变为完全白色显示的{(4+7+8+5+3+1)/10}×1/6＝28/60的亮度。
同样，在图24(a)中为{(4+3+1)/10}×1/6＝8/60的亮度；在图24(b)的例中，成为完全的白色显示的{(4+3+1+4+3+1)/10}×1/6＝16/60的亮度。而在图24(d)的例中，成为完全的白色显示的{(4+7+4+3+2+1)/10}×1/6＝21/60的亮度。
如第1实施例那样，在简单地使施加导通电压的子场期间连续的情况下，通过6分割的子场期间，只能获得6+1＝7色调的显示。对此，在本实施例中，通过适当设定施加导通电压的子场期间的位置和施加截止电压的子场期间的位置，能够进行比7色调显著增多的多色调数目的显示。
图25表示在第3实施例中将1场在时间轴上分割成16子场的示例。图25的斜线部分表示施加导通电压的子场期间，空白部分表示施加截止电压的子场期间。在所有子场期间中，在进行白色显示情况下假设获得完全的白色显示，那么在图25(a)至图25(c)的各场期间的亮度分别为完全白色显示的约60％、50％或55％。
图25的例表示施加图25(a)至图25(c)的任何一个导通电压的子场数目为相同数目，但根据导通、截止脉冲的排列，即根据施加导通电压的子场的位置和施加截止电压的子场位置，来改变亮度的情况。
在简单地使施加导通电压的子场期间连续的情况下，通过16子场只能获得17色调的显示，但在图25的例中，能够进行160色调以上的色调显示。同样，在将1场在时间轴上分割成32子场的情况下，能够进行256色调以上的色调显示。
1场的分割数可以是任意的数，与其他实施例相同。本实施例也可以应用于利用响应速度慢的电泳显示装置等。
如以上说明，根据本发明，可以改善作为电光材料的液晶的响应特性，提高画质，并且即使在不进行加权、通过简单的场分割来决定子场的情况下，也具有可进行比子场的数目多得多的色调显示效果。
权利要求
1.一种电光学装置的驱动方法，其特征在于，所述驱动方法用于将各场在时间轴上分割成多个子场，根据色调数据，在各子场中通过以导通电压或截止电压来驱动，通过在场内以子场驱动方式使所述多个像素的各个像素成为透过状态或非透过状态，来使与多个数据线和多个扫描线的交叉对应而设置的多个像素进行色调显示，以使得所述多个像素的各个像素成为透过状态的脉冲信号集中在所述场的前半部分来进行控制。
2.如权利要求1的电光学装置的驱动方法，其特征在于，在显示活动图像的情况下，在场的切换中，在显示内容变化的情况下，根据画面亮度变化的方向来变更所述切换场中的变为所述透过状态的脉冲信号的脉冲宽度。
3.如权利要求1的电光学装置的驱动方法，其特征在于，在所述场的至少最后的子场中输出变成非透过状态的脉冲信号。
4.如权利要求1的电光学装置的驱动方法，其特征在于，上述像素具有电光物质，通过温度检测装置，检测所述电光物质本身或该电光物质周围的温度，并根据上述温度检测装置的检测输出来变更各场中变成所述透过状态的脉冲信号的脉冲宽度。
5.一种电光学装置的驱动电路，包括与多个扫描线和多个数据线的各交叉对应配置的多个像素，在所述各像素设置的开关元件，与所述开关元件对应而设置的像素电极，与所述像素电极对置配置的对置电极，其特征在于，将各场在时间轴上分割成多个子场，根据色调数据，在各子场中通过以导通电压或截止电压来驱动所述象素，通过在场内以子场驱动方式使所述多个像素的各个像素成为透过状态或非透过状态，来进行色调显示，包括控制部件，以使得所述多个像素的各个像素成为透过状态的脉冲信号集中在所述场的前半部分来进行控制。
6.如权利要求5所述的电光学装置的驱动电路，其特征在于，所述控制部件在显示活动图像情况下场的切换中，在显示内容变化的情况下，根据画面亮度变化的方向来变更所述切换场的变成所述透过状态的脉冲信号的脉冲宽度。
7.如权利要求5所述的电光学装置的驱动电路，其特征在于，所述控制部件在所述场的至少最后的子场中输出变成非透过状态的脉冲信号。
8.如权利要求5所述的电光学装置的驱动电路，其特征在于，上述像素包括温度检测部件，所述象素具有电光物质，所述温度检测部件检测所述电光物质自身或该电光物质周围的温度；以及脉冲校正部件，根据所述温度检测部件的检测输出来变更各场中按照色调预先决定的变成所述透过状态的脉冲信号的脉冲宽度。
9.一种电光学装置，其特征在于，包括与多个扫描线和多个数据线的各交叉对应配置的多个像素，在所述各像素设置的开关元件，与所述开关元件对应而设置的像素电极，与所述像素电极对置配置的对置电极，扫描线驱动电路，将各场在时间轴上分割成多个子场，在该多个子场的各个子场中将使所述开关元件导通的扫描信号供给所述各扫描线；数据线驱动电路，根据色调数据，在各子场中根据指示各像素的导通电压或截止电压，在对各个该像素所对应的扫描线上供给所述扫描信号的期间，将使各像素成为透过状态或非透过状态的二进制信号供给与该像素对应的数据线；以及控制部件，对数据线驱动电路进行控制，使得将所述多个像素的各个像素变成透过状态的脉冲信号集中在所述场的前半部分。
10.如权利要求9所述的电光学装置，其特征在于，所述控制部件在显示活动图像情况下进行场的切换中，在显示内容变化的情况下，根据画面亮度变化的方向来变更所述切换过的场的变成所述透过状态的脉冲信号的脉冲宽度。
11.如权利要求9所述的电光学装置，其特征在于，所述控制部件在所述场的至少最后的子场中输出变成非透过状态的脉冲信号。
12.如权利要求9所述的电光学装置，其特征在于，上述像素包括温度检测部件，所述象素具有电光物质，所述温度检测部件检测所述电光物质自身或该电光物质周围的温度；以及脉冲校正部件，根据所述温度检测部件的检测输出来变更各场中按照色调预先决定的变成所述透过状态的脉冲信号的脉冲宽度。
13.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求9至12的任何一项所述的电光学装置。
14.一种电光学装置的驱动方法，所述驱动方法用于将各场在时间轴上分割成多个子场，根据显示数据，通过导通电压或截止电压来控制使像素成为透过状态的子场，驱动多个像素，从而在场内以子场驱动方式使所述多个像素的各个像素进行色调显示，其特征在于，根据显示数据，在场的前半部分连续配置的成为透过状态的子场中，根据由显示数据决定的规则来使一部分子场处于不成为透过状态的状态。
15.如权利要求14所述的电光学装置的驱动方法，其特征在于，根据显示数据，在场的前半部分连续配置的透过状态的子场中，根据由所述显示数据决定的规则来使除了透过状态开始的子场以外的透过状态开始附近的子场成为非透过状态。
16.如权利要求14所述的电光学装置的驱动方法，其特征在于，根据显示数据，在场的前半部分连续配置的透过状态的子场中，根据由所述显示数据决定的规则来使除了透过状态结束的子场以外的透过状态结束附近的子场成为非透过状态。
17.一种电光学装置的驱动电路，具有与多个扫描线和多个数据线的各交叉对应配置的多个像素，在所述各像素设置的开关元件，与所述开关元件对应而设置的像素电极，与所述像素电极对置配置的对置电极，将各子场中通过导通电压或截止电压来控制使上述像素成为透过状态的子场，由此在场内以子场驱动方式在所述多个像素的各个像素上进行色调显示，其特征在于，包括控制部件，在连续配置的成为透过状态的子场中，以使得一部分子场成为非透过状态来进行控制。
18.一种电光学装置，其特征在于，包括与多个扫描线和多个数据线的各交叉对应配置的多个像素，在所述各像素设置的开关元件，与所述开关元件对应而设置的像素电极，与所述像素电极对置配置的对置电极，扫描线驱动电路，将各场在时间轴上分割成多个子场，在该多个子场的各个子场中将使所述开关元件导通的扫描信号供给所述各扫描线；以及控制部件，使所述多个像素的各个像素成为透过状态的脉冲信号集中在所述场的前半部分，在连续配置的成为透过状态的脉冲信号中，根据显示数据来控制数据线驱动电路，使得一部分脉冲信号成为非透过状态。
19.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求18所述的电光学装置。
全文摘要
将1场在时间轴上分割成多个子场，作为驱动像素的控制单位。液晶的响应速度慢，与子场期间相比，饱和响应时间长。由此，例如即使仅将1子场的导通电压施加在液晶上，透过率也为达到100％。即，在液晶的透过率的过渡期中，能够细致地控制1子场中的透过率的变化。由此，与1场内的子场数相比，可以显著地增大色调数，可以进行多色调的显示。
文档编号G02F1/133GK1617196SQ20041009569
公开日2005年5月18日 申请日期2002年2月28日 优先权日2001年7月3日
发明者饭坂英仁 申请人:精工爱普生株式会社