JP2009157306A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示装置等の電気光学装置において、効果的に輝度ムラを低減する。
【解決手段】電気光学装置は、複数の走査線（３ａ）及び複数のデータ線（６ａ）の交差に対応して設けられた複数の画素部（９ａ）が配列されてなる画素領域（１０ａ）を有する電気光学パネル（１００）と、複数の画素部に供給される画像信号の極性を所定期間毎に反転させる極性反転手段（２１０）と、画素領域に入射される光の光量を検出する光量検出手段（２２０）と、画素領域におけるデータ線に沿った方向の輝度差を小さくするように画像信号を補正するための補正量を、検出された光量に基づいて決定する補正量決定手段（２３０）と、画像信号を決定された補正量に基づいて補正する補正手段（２４０）と、補正された画像信号を複数の画素部に順次供給する供給手段（２５０）とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば液晶表示装置等の電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。

この種の電気光学装置として、例えば画像信号の極性をフレーム毎に反転させつつ駆動するものがあるが、極性を反転させながらの駆動を行う際には、画面の上下方向で輝度ムラが生じてしまうことがある。

上述したような輝度ムラの発生を防止するために、例えば、走査線のＹ座標（即ち、データ線方向に沿った方向の座標）に応じた補正量を作成し、画像信号に加算して補正を行うという技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００５−１４８３８６号公報

しかしながら、本願発明者が研究したところによれば、上述した極性反転駆動に起因する輝度ムラは、電気光学装置に入射される光（即ち、画像表示のために入射される光）の光量に依存しており、例えば光量が大きい程発生し易くなる。よって、光量に応じた補正量が作成されないとすると、適切な輝度ムラ補正が行えないおそれがある。即ち、上述した技術では、上下方向の輝度ムラを適切に低減することができないという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、効果的に輝度ムラを低減可能である電気光学装置及び該電気光学装置を備えた電子機器を提供することを課題とする。

本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、複数の走査線及び複数のデータ線の交差に対応して設けられた複数の画素部が配列されてなる画素領域を有する電気光学パネルと、前記複数の画素部に供給される画像信号の極性を所定期間毎に反転させる極性反転手段と、前記画素領域に入射される光の光量を検出する光量検出手段と、前記画素領域における前記データ線に沿った方向の輝度差を小さくするように前記画像信号を補正するための補正量を、前記検出された光量に基づいて決定する補正量決定手段と、前記画像信号を、前記決定された補正量に基づいて補正する補正手段と、前記補正された画像信号を前記複数の画素部に順次供給する供給手段とを備える。

本発明の電気光学装置によれば、その動作時に、複数の走査線及び複数のデータ線の交差に対応して設けられた複数の画素部に画像信号が供給され、複数の画素部が配列されてなる画素領域を有する電気光学パネルが駆動される。より具体的には、例えばデータ線から複数の画素部への画像信号の供給が制御されつつ走査線から走査信号が供給され、所謂アクティブマトリクス方式による画像表示が行われる。尚、画素部は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料からなる透明電極を含んでおり、データ線及び走査線の交差に対応して、マトリクス状に複数設けられている。

電気光学パネルに供給される画像信号の極性は、極性反転手段によって所定期間毎に反転される。即ち、画像信号は、極性が正である状態と負である状態とが、所定期間毎に交互に切り替えられる。ここでの「所定期間」は、典型的には、１フレームの画像が表示される１垂直走査期間が設定される。或いは１フレームを構成する複数のフィールドの画像（例えば、Ｒフィールドの画像、Ｇフィールドの画像、Ｂフィールドの画像など）が表示される１垂直走査期間が設定される。即ち、垂直走査期間毎に極性を反転させる、１Ｖ反転駆動が行われる。ここで、画像信号の極性が反転されつつ駆動される際には、画素領域において、データ線に沿った方向の輝度差（所謂、上下輝度ムラ）が発生する。より具体的には、画素領域のデータ線に沿った方向での位置の違いによって、画像信号が供給されるタイミングが互いに異なるため、画像信号の電位がリークしてしまい輝度差が発生する。例えば、１フレーム期間又は１フィールド期間内における、画像信号の供給されるタイミングが画素部によって異なる場合、画像信号の電位は、タイミングが遅い程、低下してしまう。

本発明の電気光学装置では、上述した輝度差を小さくするため、画像信号の補正が行われる。補正の際には、先ず補正量決定手段によって補正量が決定され、補正手段が決定された補正量に基づいて、画像信号を補正する。尚、補正手段は、典型的には、補正量を画像信号に対して加算又は減算することによって補正する。

ここで本発明では特に、補正量決定手段は、画素領域に入射される光の光量に基づいて補正量を決定する。尚、「画素領域に入射される光」とは、投影画像や直視画像等の画像を表示するために電気光学パネルに対して入射される、例えば投射光やバックライトからの光である。また、「光量」とは、光の強さを示す値であり、典型的には、光の明るさを示す値であるが、光の持つエネルギー等を示す値であってもよい。画素領域に入射される光の光量は、光量検出手段によって検出される。尚、光量検出手段は、光量を直接検出するような光量センサであってもよいし、光量を調節するための制御信号等に基づいて、間接的に光量を検出するようなものであってもよい。

本願発明者が研究したところによれば、上述した極性反転駆動に起因する輝度差は、画素領域に入射される光の光量に依存しており、例えば光量が大きい程発生し易くなる。よって、仮に、例えば、画素領域に入射される光の光量に基づかずに、単にデータ線に沿った方向での位置に応じて決定された補正量に基づいた補正を行ったとしても、輝度差を適切に補正することができないおそれがある。

しかるに本発明では特に、上述したように、補正量が光量検出手段によって検出された光量に基づいて決定される。即ち、検出された光量の値に基づいて、輝度差をより適切に補正できるような補正量が決定される。よって、補正手段における補正は適切に行われる。従って、極性反転駆動に起因する輝度差は、より小さくなる。尚、光量に基づいて、どのような補正量が決定されるかは、設計の際に適宜設定することができる。即ち、光量と輝度差との関係を考慮した上で、より適切な補正量が決定されるようにすることが可能である。

以上説明したように、本発明の電気光学装置によれば、光量に基づいて補正量が決定されるため、画像信号がより適切に補正される。よって、データ線に沿った方向の輝度ムラを効果的に低減できる。従って、より高品質な画像を表示することが可能となる。

本発明の電気光学装置の一態様では、前記所定期間は、１フレーム期間又は１フィールド期間である。

この態様によれば、極性反転手段によって、画像信号の極性が１フレーム期間又は１フィールド期間毎に反転される。即ち、本態様に係る電気光学装置では、所謂、１Ｖ反転駆動が行われる。

上述したように、１フレーム期間又は１フィールド期間毎に画像信号の極性が反転される場合には、データ線に沿った方向の輝度ムラが発生し易くなる。よって、本態様に係る電気光学装置では、光量に基づいて補正量を決定することによる、補正をより適切なものとする効果が、極めて顕著に発揮される。よって、データ線に沿った方向の輝度ムラを効果的に低減できる。従って、より高品質な画像を表示することが可能となる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記補正量決定手段は、前記補正量を、予め選択可能とされる複数の補正量の中から選択することで決定する。

この態様によれば、複数の補正量が、例えばシミュレーション等を予め行うことによって、光量に応じた適切な値として設定されている。例えば、画素領域に入射される光の光量を、互いに異なる複数の光量に変化させた場合における、輝度ムラがシミュレーションによって予測され、その予測された輝度ムラを補正するような補正量が光量毎に設定されている。そして、補正量決定手段によって、選択可能とされた複数の補正量の中から、検出された光量に応じた補正量が選択される。尚、複数の補正量は、典型的には、光量と補正量との対応関係を示すテーブル等によって管理される。

上述したように、補正量を選択可能とされた複数の補正量から選択すれば、補正量決定手段は、複雑な演算処理等を行わずに、補正量を決定することができる。即ち、より容易且つ適切に補正量を決定することが可能となる。従って、装置の回路構成の複雑化等を効果的に防止することが可能である。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記補正量決定手段は、前記複数の画素部のうち、前記複数の走査線の各々に対応する画素部からなる画素群毎に前記補正量を決定する。

この態様によれば、補正量は複数の走査線の各々に対応する画素部からなる画素群毎に決定される。即ち、同一の走査線に電気的に接続された画素部からなる画素群毎、典型的には、複数の画素部がマトリクス状に配列された場合における走査線に沿った１行をなす画素部からなる画素群毎に決定される。

上述したように、極性反転駆動に起因する輝度差は、データ線に沿った方向に発生する。即ち、走査線の各々に対応する画素部からなる画素群に対して供給される画像信号に、互いにリーク等による電位差が生じてしまうことにより発生する。よって、画素群毎に補正量が決定されることで、上述したデータ線に沿った方向の輝度差をより適切に補正することが可能となる。従って、より高品質な画像を表示することが可能である。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記補正量決定手段は、前記検出された光量に加えて、前記光の波長に基づいて、前記補正量を決定する。

この態様によれば、画像信号を補正するための補正量が、画素領域に入射される光の波長（即ち、色）によっても決定される。例えば、ＲＧＢの三原色の光による画像を合成して、フルカラーの画像を表示させる表示装置における三原色の光に対応する３つのライトバルブとして電気光学装置が用いられる場合には、ＲＧＢの光が入射される電気光学装置の各々について、別々に補正量が決定される。

本願発明者の研究したところによれば、上述したデータ線に沿った方向に発生する輝度差は、画素領域に入射される光の光量に加えて、光の波長にも依存していることが判明している。よって、光の波長に基づいて補正量を決定するようにすれば、より適切な補正量を決定することができる。従って、本態様によれば、データ線に沿った方向の輝度差をより適切に補正し、より高品質な画像を表示することが可能である。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様も含む）と、前記電気光学装置における前記画素領域に光を照射するための光源と、前記光源から出射される光の光量を、前記画素領域に照射すべき光量となるように調節する調光手段とを具備してなる。

本発明の電子機器によれば、その動作時に、光源から電気光学装置における画素領域に対して光が照射される。光源から照射された光は、調光手段によって、画素領域に照射すべき光量とされる。即ち、画像を表示するのに適した光量になるよう調節される。尚、ここでの「画素領域に照射すべき光量」が、上述した電気光学装置における「画素領域に入射する光の光量」となる。

ここで本発明の電子機器は特に、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、光量に基づいて補正量が決定され、画像信号がより適切に補正される。従って、高品質な表示を行うことが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置等も実現することも可能である。

本発明の電子機器の一態様では、前記画素領域に照射すべき光量を決定すると共に、前記決定した光量の情報を含む第１信号を前記調光手段に出力する光量決定手段を備え、前記調光手段は、前記第１信号に基づいて前記光源から出射される光の光量を調節する。

この態様によれば、画素領域に照射すべき光量を決定する光量決定手段が備えられている。そして、光量決定手段からは、調光手段に対して、決定した光量の情報を含む第１信号が出力される。調光手段に第１信号が入力されると、第１信号に基づいて、光源から出射される光の光量が調節される。即ち、調光手段は第１信号により制御される。

光量決定手段を備えることにより、調光手段はより適切に制御されることとなる。よって、画素領域に入射する光は、より適切な光量に調節される。従って、本態様に係る電子機器によれば、データ線に沿った方向の輝度差をより適切に補正し、より高品質な画像を表示することが可能である。

上述した光量決定手段を備える態様では、前記光量決定手段は、前記調光手段に第１信号を出力すると共に、前記電気光学装置における前記光量検出手段に、前記第１信号に基づく第２信号を出力し、前記光量検出手段は、前記第２信号に基づいて、前記画素領域に入射される光の光量を検出するように構成してもよい。

このように構成すれば、光量決定手段からは、上述した第１信号に加えて、第１信号に基づく信号である第２信号が、電気光学装置における光量検出手段に出力される。そして、光量検出手段では、第２信号に基づいて、画素領域に入射する光量が検出される。即ち第２信号は、光量検出手段に、調光手段によって調節されている光量、言い換えれば、画素領域に照射される光量を伝達するための信号である。尚、第２信号は、第１信号と同一の信号であってもよい。

上述したように第２信号を用いれば、光量検出手段は、より容易且つ的確に光量を検出することができる。このため、補正量決定手段では、より適切な補正量が決定される。従って、本態様に係る電子機器によれば、データ線に沿った方向の輝度差をより適切に補正し、より高品質な画像を表示することが可能である。

或いは、上述した光量決定手段を備える態様では、前記光量決定手段は、前記電気光学装置に供給される前記画像信号に基づいて、前記画素領域に照射すべき光量を決定するように構成してもよい。

このように構成すれば、画像信号に基づいて（即ち、どのような画像を表示させるかによって）画素領域に照射すべき光量が決定されるため、より高品質な画像を表示することが可能である。

尚、光量決定手段は、画像信号に加えて、画像信号以外の所定パラメータに基づいて、光量を決定するようにしてもよい。具体的には、所定パラメータとして例えば電子機器が設置される場所の明るさに基づいて光量を決定すれば、より画質を向上させることができる。このように画像信号以外の所定パラメータに基づいて光量を決定する場合には、画像信号から直接的に光量を導出することができない。このような場合であっても、本発明では特に、光量検出手段によって検出された光量に基づいて補正量を決定するので、確実に、画像信号を適切に補正できる。言い換えれば、このような場合にも、画像信号を適切に補正でき、データ線に沿った方向の輝度ムラを効果的に低減できるという本発明特有の効果は、確実に発揮される。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。

＜電気光学装置＞
本実施形態に係る電気光学装置について、図１から図９を参照して説明する。尚、以下の実施形態では、本発明の電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。

先ず、本実施形態に係る電気光学装置における電気光学パネルの構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る電気光学パネルの構成を示す平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。

図１及び図２において、本実施形態に係る電気光学パネル１００は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板等の透明基板である。対向基板２０も、ＴＦＴアレイ基板１０と同様に、透明基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、複数の画素電極が設けられた画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。

シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（即ち、基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。

シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。

周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。

ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜が形成されている。画素電極９ａは、ＩＴＯ膜などの透明導電膜からなり、配向膜は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。他方、対向基板２０上には、格子状又はストライプ状の遮光膜２３が形成された後に、その全面に亘って対向電極２１が設けられており、更には最上層部分に配向膜が形成されている。対向電極２１は、ＩＴＯ膜などの透明導電膜からなり、配向膜は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。このように構成され、画素電極９ａと対向電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が形成されている。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で所定の配向状態をとる。

尚、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等の駆動回路に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学パネル１００の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。

続いて、上述した電気光学パネルにおける画素部の電気的な構成について、図３を参照して説明する。ここに図３は、電気光学パネル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おける各種素子、配線等の等価回路図である。

図３において、画像表示領域１０ａ（図１参照）を構成するマトリクス状に形成された複数の画素の各々には、画素電極９ａ及びＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は、画素電極９ａに電気的に接続されており、本実施形態に係る電気光学装置の動作時に画素電極９ａをスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線６ａは、ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。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よい。

ＴＦＴ３０のゲートには、走査線３ａが電気的に接続されており、電気光学パネルは、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａ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を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎが所定のタイミングで書き込まれる。画素電極９ａを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。

液晶層５０（図２参照）を構成する液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学パネルからは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射される。

ここで保持された画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１（図２参照）との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。蓄積容量７０は、画像信号の供給に応じて各画素電極９ａの電位を一時的に保持する保持容量として機能する容量素子である。蓄積容量７０の一方の電極は、画素電極９ａと並列してＴＦＴ３０のドレインに接続され、他方の電極は、定電位となるように、電位固定の容量線３００に接続されている。蓄積容量７０によれば、画素電極９ａにおける電位保持特性が向上し、コントラスト向上やフリッカの低減といった表示特性の向上が可能となる。

次に、本実施形態に係る電気光学装置の構成について、図４を参照して説明する。ここに図４は、本実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示すブロック図である。

図４において、本実施形態に係る電気光学装置は、上述した電気光学パネル１００と、本発明の「極性反転手段」の一例である極性反転部２１０と、本発明の「光量検出手段」の一例である光量検出部２２０と、本発明の「補正量決定手段」の一例である補正量決定部２３０と、本発明の「補正手段」の一例である補正部２４０と、本発明の「供給手段」の一例である供給部２５０とを備えて構成されている。

極性反転部２１０は、例えば演算回路やメモリ等を備えており、入力された画像信号の極性を所定期間毎に反転させて出力する。尚、ここでの極性反転部２１０は、補正部２４０の後段に設けられているが、補正部２４０の前段に設けられてもよい。即ち、画像信号の極性は、補正前に反転されてもよいし、補正後に反転されてもよい。

光量検出部２２０は、例えば光センサ等を備えており、電気光学パネル１００に入射される光源光の光量を検出し、検出した光量を示す信号を補正量決定部２３０に出力する。

補正量決定部２３０は、例えば演算回路やメモリ等を備えており、光量検出部２２０において検出された光量に基づいて、補正量を決定する。尚、補正量は、例えば数式等を用いて算出されることで決定されてもよいし、予め設定された複数の補正量から適切なものを選択することによって検出されてもよい。

補正部２４０は、例えば演算回路やメモリ等を備えており、補正量決定部２３０において決定された補正量に基づいて、画像信号を補正する。

供給部２５０は、電気光学パネル１００に電気的に接続された配線等を備えており、電気光学パネル１００に対して、補正された画像信号を供給する。

また、上述した極性反転部２１０、光量検出部２２０、補正量決定部２３０、補正部２４０及び供給部２５０は、電気光学パネル１００の外部に設けられる外部回路として形成されてもよいし、電気光学パネル１００におけるＴＦＴアレイ基板１０上に形成されてもよい。

続いて、本実施形態に係る電気光学装置の動作及び補正による効果について、図４に加えて、図５から図９を参照して説明する。ここに図５及び図６は夫々、電気光学パネルの上部及び下部における、データ線の電位と画素電極の電位との関係を示すグラフであり、図７は、本実施形態に係る電気光学装置の動作を示すフローチャートである。また図８は、補正量決定の際に用いられるテーブルの一例を示すマトリクス図であり、図９は、上下輝度比の透過率に対する変化を波長別に示すグラフである。

図４において、本実施形態に係る電気光学装置の動作時には、電気光学パネル１００に対して画像信号が供給されると共に、電気光学パネル１００における画像表示領域１０ａ（図１参照）に対して光源光が照射されることで、投影画像や直視画像として画像が表示される。

ここで本実施形態に係る電気光学装置では、画像信号の極性が、極性反転部２１０によって所定期間毎に反転されつつ駆動される。極性反転部２１０は、典型的には、１フレームの画像が表示される１垂直走査期間毎、又は１フレームを構成する複数のフィールドの画像が表示される１垂直走査期間毎に、画像信号の極性を反転する。即ち、１Ｖ反転駆動が行われるように画像信号の極性を反転する。

１Ｖ反転駆動は、画像信号の振幅を小さくすることができるため、省電力化を実現できるという利点があるが、その反面、画像表示領域１０ａにおいて、データ線に沿った方向（即ち、図３のＹ方向）の輝度ムラが発生し易くなる。以下に、この輝度ムラの発生要因について説明する。

図５に示すように、画像表示領域１０ａの上部においては、後述する下部と比べて、画像信号が早い時間に書き込まれる。即ち、図中のｔ１、ｔ２及びｔ３のように、データ線６ａの電位が反転された直後に書き込まれる。このような場合、画素電極９ａの電位は、書き込み終了時おいて、プッシュダウンにより若干下がるものの、データ線６ａの電位との差が殆ど無いため、リークせずに維持される。尚、書き込み後に再び極性が反転した際には、リークにより電位が大きく下がるが、次の書き込みまでの時間が短いため、全体的なリーク量は少ない。

図６に示すように、画像表示領域１０ａの下部においては、画像信号が、図中のｔ４、ｔ５及びｔ６のように、データ線６ａの電位が反転される直前に書き込まれる。即ち、データ線６ａの電位は、画像信号が書き込まれた直後に、画素電極９ａの電位と逆極性となる。よって、画素電極９ａの電位は、リークによって低下してしまう。また、次の書き込みまでの時間が長いため、全体的なリーク量は、極めて多くなってしまう。

上述したように、画像表示領域１０ａの上部と下部とでは、画素電極９ａの電位に大きな差が生じる。よって、結果的に、表示される画像にはデータ線６ａに沿った方向の輝度ムラが生じてしまう。このようなリークに起因する輝度ムラは、上述した蓄積容量７０によっても改善されるが、完全に輝度ムラをなくすことは困難である。本実施形態に係る電気光学装置では、このような輝度ムラを、画像信号を補正することによって改善する。

図７において、本実施形態に係る電気光学装置の動作が開始されると、先ず光量検出部２２０が、電気光学パネル１００に照射される光源光の光量を検出する（ステップＳ１１）。即ち、電気光学パネル１００に対して、どの程度の強さの光が照射されているかを検出する。光量検出部２２０は、光量を検出すると、検出結果を補正量決定部２３０に出力する。

補正量決定部２３０は、検出された光量に基づいて補正量を決定する（ステップＳ１２）。尚、補正量は、複数の走査線３ａの各々に対応する画素電極９ａからなる画素群毎に決定される。ここで、本願発明者の研究したところによれば、上述した極性反転駆動に起因する輝度差は、画像表示領域１０ａに入射される光源光の光量に依存しており、例えば光量が大きい程発生し易くなる。よって、検出された光量に基づいて補正量を決定することで、より適切な補正が可能となる。

図８に示すように、補正量決定部２３０には、例えば予め設定された複数の補正量が、テーブルとして保管されている。尚、ここでは検出される光量がｎ（但し、ｎは自然数）段階に分けて管理されており、各走査線３ａに対応する画素群はｍ（但し、ｎは自然数）個あるものとされている。補正量決定部２３０は、図８に示すテーブルの中から、検出された光量に対応する補正量を選択することで、補正量を決定する。テーブルにおいては、より適切な補正を可能とする補正量が、光量と対応付けて保管されているため、補正量決定部２３０は、より容易且つ適切に補正量を決定することが可能である。

図９に示すように、本願発明者の研究したところによれば、極性反転駆動に起因する輝度差は、光の波長（即ち、色）にも依存していることが判明している。尚、図における上下輝度比とは、輝度が均一である画像を表示させた場合の、画像表示領域１０ａの上部と下部との輝度比を示す値である。

例えば、ＲＧＢの三原色の光を、同じ１００Ｗの光源を用いて互いに比較してみると、図９に示すように、Ｒ（赤色）及びＧ（緑色）間では大きな差はないものの、Ｂ（青色）の場合は、他の２色と比べて大きな差が生じる。また、電気光学パネル１００の透過率によって、互いの差の大きさは変化するものの、全体的な傾向は変化しない。

以上の結果から、検出された光量に加えて、光の波長に基づいて補正量を決定することで、より適切な補正が可能となる。より具体的には、複数の波長の光を用いて表示を行う際には、図８に示すようなテーブルが、光の波長別に複数用意されていればよい。

図７に戻り、補正量が決定されると、補正部２４０は、決定された補正量に基づいて画像信号を補正する（ステップＳ１３）。即ち、補正量に基づいて、画像信号の電圧を変化させる。これによって、上述した極性反転駆動に起因する輝度ムラは効果的に改善される。

極性反転部２１０は、補正された画像信号の極性を、所定期間毎に反転させて出力する（ステップＳ１４）。そして、供給部２５０は、画像信号を電気光学パネル１００に供給する（ステップＳ１５）。以上のような工程（ステップＳ１１からＳ１５）が繰り返し行われることによって、本実施形態に係る電気光学装置は駆動される。

以上説明したように、本実施形態に係る電気光学装置によれば、光量に基づいて補正量が決定されるため、画像信号がより適切に補正される。よって、データ線に沿った方向の輝度ムラを効果的に低減できる。従って、より高品質な画像を表示することが可能となる。

＜電子機器＞
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を、各種の電子機器に適用する場合について説明する。尚、以下の図面では、上述した電気光学装置における構成要素と同様の構成要素に同一の参照符号を付し、重複する部分については、適宜説明を省略するものとする。

先ず、本実施形態に係る電子機器の全体構成について、図１０を参照して説明する。ここに図１０は、本実施形態に係る電子機器の構成を示すブロック図である。

図１０において、本実施形態に係る電子機器は、上述した電気光学装置と、光源４１０と、本発明の「調光手段」の一例である調光部４２０と、本発明の「光量決定手段」の一例である光量決定部４３０とを備えて構成されている。

光源４１０は、例えばハロゲンランプ等であり、比較的強い光を、電気光学装置における電気光学パネル１００に対して照射する。

調光部４２０は、例えばしぼり又は調光シャッターであり、光源４１０から電気光学パネル１００に照射される光の光量を調節する。尚、調光部４２０は、上述したような機械的に光量を調節するものでなく、光源４１０の出力自体を制御するようなものであってもよい。

光量決定部４３０は、例えば演算回路やメモリ等を備えており、入力される画像信号に基づいて、電気光学パネル１００に照射すべき光量を決定する。また、上述した調光部４２０及び電気光学装置における光量検出部２２０と電気的に接続されており、電気信号を出力することで夫々を制御することが可能である。

尚、光量決定部４３０が備えられているため、本実施形態に係る電子機器での光量検出部２２０の構成は、上述した電気光学装置における構成とは異なる。具体的には、光量を直接的に検出するものではなく、光量決定部４３０からの信号によって間接的に検出するものとされている。

尚、光量決定部４３０は、入力される画像信号に加えて、例えば電子機器が設置される場所の明るさ等の所定パラメータに基づいて、電気光学パネル１００に照射すべき光量を決定するようにしてもよい。

続いて、本実施形態に係る電子機器の動作及び効果について、図１０に加えて、図１１を参照して説明する。ここに図１１は、本実施形態に係る電子機器の動作を示すフローチャートである。

図１１において、本実施形態に係る電子機器の動作が開始されると、先ず光源４１０が光源光を出射する（ステップＳ２１）。即ち、電気光学装置における電気光学パネル１００に対して、光源光が照射される。また、光量決定部４３０は、入力される画像信号に基づいて、電気光学パネル１００に照射すべき光量を決定する（ステップＳ２２）。即ち、入力される画像信号によって表示される画像が、より高品質に表示されるような光量を決定する。

光量決定部４３０は、光量を決定すると、決定した光量の情報を含む第１信号を、調光部４２０に出力する（ステップＳ２３）。調光部４２０は、第１信号に基づいて光源４１０から照射される光源光の光量を調節する（ステップＳ２４）。即ち、光量決定部４３０は、第１信号によって調光部４２０を制御する。

また、光量決定部４３０は、上述した第１信号の出力と並行して、第１信号に基づく第２信号を、光量検出部２２０に出力する（ステップＳ２５）。光量検出部２２０は、第２信号に基づいて、電気光学パネル１００に照射されている光源光の光量を検出する（ステップＳ２６）。即ち、調光部４２０が、どのように制御されているかを知ることによって、照射されている光量を間接的に検出する。

光源光が調節され、光量が検出されると、上述した電気光学装置におけるステップＳ１２からステップＳ１５の工程が行われる。よって、画像信号は適切に補正される。従って、本実施形態に係る電子機器によれば、より高品質な画像を表示することが可能となる。

続いて、本実施形態に係る電子機器のより具体的な構成について、図１２を参照して説明する。以下では、本実施形態に係る電子機器の一例として、上述した電気光学装置である液晶装置を、ライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。ここに図１２は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。尚、以下では、上述した構成要素の図示を適宜省略している。

図１２に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、先ず、しぼり１１０５によって、適切な光量とされる。そして、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。

液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。従って、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。

ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。

尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。

尚、図１２を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、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装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

実施形態に係る電気光学装置における電気光学パネルの構成を示す平面図である。 図１のＨ−Ｈ´線断面図である。 電気光学パネルの画像表示領域を構成する各種素子、配線等の等価回路図である。 実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示すブロック図である。 電気光学パネルの上部における、データ線の電位と画素電極の電位との関係を示すグラフである。 電気光学パネルの下部における、データ線の電位と画素電極の電位との関係を示すグラフである。 実施形態に係る電気光学装置の動作を示すフローチャートである。 補正量決定の際に用いられるテーブルの一例を示すマトリクス図である。 輝度比の透過率に対する変化を波長別に示すグラフである。 実施形態に係る電子機器の全体構成を示すブロック図である。 実施形態に係る電子機器の動作を示すフローチャートである。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの具体的構成を示す平面図である。

符号の説明

３ａ…走査線、６ａ…データ線、９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、２０…対向基板、３０…ＴＦＴ、５０…液晶層、７０…蓄積容量、１００…電気光学パネル、１０１…データ線駆動回路、１０２…外部回路接続端子、１０４…走査線駆動回路、２１０…極性反転部、２２０…光量検出部、２３０…補正量決定部、２４０…補正部、２５０…供給部、４１０…光源、４２０…調光部、４３０…光量決定部、１１００…プロジェクタ

Claims (9)

1. 複数の走査線及び複数のデータ線の交差に対応して設けられた複数の画素部が配列されてなる画素領域を有する電気光学パネルと、
   前記複数の画素部に供給される画像信号の極性を所定期間毎に反転させる極性反転手段と、
   前記画素領域に入射される光の光量を検出する光量検出手段と、
   前記画素領域における前記データ線に沿った方向の輝度差を小さくするように前記画像信号を補正するための補正量を、前記検出された光量に基づいて決定する補正量決定手段と、
   前記画像信号を、前記決定された補正量に基づいて補正する補正手段と、
   前記補正された画像信号を前記複数の画素部に順次供給する供給手段と
   を備えることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記所定期間は、１フレーム期間又は１フィールド期間であることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記補正量決定手段は、前記補正量を、予め選択可能とされる複数の補正量の中から選択することで決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
4. 前記補正量決定手段は、前記複数の画素部のうち、前記複数の走査線の各々に対応する画素部からなる画素群毎に前記補正量を決定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
5. 前記補正量決定手段は、前記検出された光量に加えて、前記光の波長に基づいて、前記補正量を決定することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
6. 請求項１から５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おける前記画素領域に光を照射するための光源と、
   前記光源から出射される光の光量を、前記画素領域に照射すべき光量となるように調節する調光手段と
   を具備してなることを特徴とする電子機器。
7. 前記画素領域に照射すべき光量を決定すると共に、前記決定した光量の情報を含む第１信号を前記調光手段に出力する光量決定手段を備え、
   前記調光手段は、前記第１信号に基づいて前記光源から出射される光の光量を調節する
   ことを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
8. 前記光量決定手段は、前記調光手段に第１信号を出力すると共に、前記電気光学装置における前記光量検出手段に、前記第１信号に基づく第２信号を出力し、
   前記光量検出手段は、前記第２信号に基づいて、前記画素領域に入射される光の光量を検出する
   ことを特徴とする請求項７に記載の電子機器。
9. 前記光量決定手段は、前記電気光学装置に供給される前記画像信号に基づいて、前記画素領域に照射すべき光量を決定することを特徴とする請求項７又は８に記載の電子機器。

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