JP2007121690A - 電気光学装置、その駆動方法および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】温度低下によるコントラスト比の低下を簡易な構成によって実現する。
【解決手段】ｉ行ｊ列の画素１２０は、ｉ行目の走査線３１１に供給された走査信号Ｙｉ
がＨレベルとなったときにオン状態となるＴＦＴを有するとともに、ｊ列目のデータ線２
１１に供給されたデータ信号Ｘｊの電圧に応じた階調となる。温度センサー５０は、検出
した周辺温度を示す温度信号Ｔmpを出力する。走査線駆動回路３５０は、走査線３１１を
定の順番で選択するとともに、選択した走査線に所定の期間だけＨレベルの選択電圧を印
加する。このとき、走査線駆動回路３５０は、温度信号Ｔmpによって示される周辺温度が
低くなるにつれて、選択電圧を印加する期間を長くする。データ線駆動回路２５０は、走
査線３１１に選択電圧が印加された期間において、当該選択電圧が印加された走査線３１
１に対応する画素の階調に応じた電圧のデータ信号を、データ線を介して供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気光学物質の電気光学的な変化を用いて表示を行う場合に、低温時におけ
るコントラスト比の低下を防止する技術に関する。

液晶などの電気光学物質の電気光学的な変化により表示を行う電気光学装置は、画素毎
に薄膜トランジスタのようなスイッチング素子を有し、当該スイッチング素子に走査線を
介して、選択電圧を印加することによって導通（オン）状態とさせるとともに、階調に応
じた電圧を、データ線を介して画素電極に印加することによって画素に印加される電圧実
効値を制御し、これにより、階調表示を行う構成となっている。ここで、薄膜トランジス
タ、特にアモルファスシリコンを半導体層に用いたタイプでは、周辺温度が低下すると、
キャリアの移動度が低下してオン特性が悪化する、という特性を有する。オン特性が悪化
すると、目的とする電圧を十分に書き込むことができないので、表示画面のコントラスト
比が低下する。
そこで、周辺温度の低下に応じて、選択電圧（ゲート電圧）高めたり、ゲート電圧に対
して、階調に応じた電圧の振幅中心を変位させたりすることによって、薄膜トランジスタ
におけるオン特性の悪化を補償する技術が提案されている（特許文献１参照）。
特開平６−１３８８４３号公報（図３及び図５参照）

しかしながら、ゲート電圧を高めたり、ゲート電圧に対して階調に応じた電圧の振幅中
心を変位させたりするためには、電圧の設定を変更する手段、例えば、Ｄ／Ａ変換回路や
可変抵抗等が必要となり、回路構成の複雑化や消費電力の増大等を招く、という問題を生
じさせる。
さらに、温度低下が進行したときに高いゲート電圧を供給するためには、回路の高耐圧
化が必要となるので、小型化・低コスト化についても困難となってしまう。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、回路構
成の複雑化や消費電力の増大等を図った上で、周辺温度が変化しても表示画面におけるコ
ントラスト比の低下を防止した電気光学装置、その駆動方法および電子機器を提供するこ
とにある。

本発明者の実験・研究によれば、薄膜トランジスタにおけるキャリアの移動度をμ、ゲ
ート電圧をＶg、ゲート電圧の印加期間をｔ、当該薄膜トランジスタで定まる定数をＣ、
とした場合に、μｔ（Ｖg−Ｃ）が一定であれば、当該薄膜トランジスタのオン時におけ
る書き込み能力が一定であることが判った。すなわち、温度が低下したとき、移動度μが
低下するが、ゲート電圧Ｖgを変更しなくても、ゲート電圧Ｖgの印加期間ｔを長くすれば
良いことになる。

このため、本発明にあっては、複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して設け
られた複数の画素であって、前記走査線に選択電圧が印加されたときに導通状態となるス
イッチング素子を含み、前記スイッチング素子が導通状態となったときに前記データ線に
供給されたデータ信号の電圧に応じた階調となる画素と、前記複数の走査線を所定の順番
で選択するとともに、選択した走査線に前記選択電圧を印加し、温度信号によって示され
る周辺温度が低くなるにつれて、選択走査線に対する前記選択電圧の印加期間を長くする
走査線駆動回路と、前記走査線に選択電圧が印加された期間において、当該選択電圧が印
加された走査線に対応する画素の階調に応じたデータ信号を、前記データ線を介して供給
するデータ線駆動回路と、を具備することを特徴としている。
本発明によれば、電圧の変更を伴わないので、回路構成の複雑化や消費電力の増大等が
防止されるとともに、オン特性の低下が、選択電圧を印加する期間が長くなることによっ
て補償される。

なお、温度低下による書き込み能力の悪化は、アモルファス型の薄膜トランジスタで顕
著に発生する。このため、本発明は、上記スイッチング素子としてアモルファス型の薄膜
トランジスタを用いる場合に好適である。
また、本発明では、周辺温度の低下につれて、スイッチング素子を導通状態とさせる選
択電圧の印加期間を長くするが、選択電圧の印加期間を長くすると、フレーム周波数が低
下する。このため、画素として、低温となるにつれて応答特性が低下する液晶を用いると
、フレーム周波数が低下してもフリッカーの発生を抑えることができる。

本発明において、前記温度信号によって示される周辺温度が、温度が低くなる方向に予
め区分された第１、第２、…、第ｍ（ｍは自然数）の範囲のいずれかに属するかを判別す
る判別回路を、さらに備え、前記走査線駆動回路は、前記判別回路によって周辺温度が前
記第１の範囲に属すると判別されたとき、前記選択電圧を予め定められた基準期間にわた
って印加するとともに、１フレーム期間ですべての走査線を選択し、前記判別回路によっ
て周辺温度が前記第ｎ（ｎは１以上ｍ以下の整数）の範囲に属すると判別されたとき、選
択電圧を予め定められた基準期間に対し、前記選択電圧を前記基準期間のｎ倍の期間にわ
たって印加するとともに、ｎフレーム期間ですべての走査線を選択する構成としても良い
。
この構成において、前記判別回路は、前記周辺温度が下降する方向に変化する場合と、
前記周辺温度が上昇する方向に変化する場合とで、温度範囲を区分する閾値を異ならせて
、ヒステリシス特性を持たせても良い。
また、本発明において、周辺温度を検出して、検出した周辺温度を示す温度信号を出力
する温度センサーを、さらに有する構成としても良いし、外部上位装置から、周辺温度を
示す温度信号の供給を受ける構成としても良い。
なお、本発明は、電気光学装置のみならず、当該電気光学装置の駆動方法、さらには、
当該電気光学装置を有する電子機器としても概念することが可能である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係る電気光学装置について説明する。図１は、この電気
光学装置１０の構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、電気光学装置１０は、温度センサー５０、表示領域１００、
データ線駆動回路２５０、走査線駆動回路３５０および走査制御回路４００を含む。この
うち、表示領域１００では、３２０行の走査線３１１が行（Ｘ）方向に延在する一方、２
４０列のデータ線２１１が列（Ｙ）方向に延在するように、それぞれ設けられている。そ
して、画素１２０が３２０行の走査線３１１と２４０列のデータ線２１１との交差に対応
して、それぞれ配列している。したがって、本実施形態では、画素１２０が縦３２０行×
横２４０列でマトリクス状に配列することなる。ただし、この配列に本発明を限定する趣
旨ではない。

ここで、画素１２０の詳細な構成について説明する。図２は、画素１２０の構成を示す
図であり、ｉ行及びこれに隣接する（ｉ＋１）行と、ｊ列及びこれに隣接する（ｊ＋１）
列との交差に対応する２×２の計４画素分の構成が示されている。なお、ｉ、（ｉ＋１）
は、画素１２０が配列する行を一般的に示すときの記号であって、１以上３２０以下の整
数であり、ｊ、（ｊ＋１）は、画素１２０が配列する列を一般的に示すときの記号であっ
て、１以上２４０以下の整数である。

図２に示されるように、各画素１２０は、画素容量１３０と、スイッチング素子として
機能するｎチャネル型の薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：以下単に「ＴＦＴ」
と略称する）２４１とを有する。各画素１２０については互いに同一構成なので、ｉ行ｊ
列に位置するもので代表して説明すると、当該ｉ行ｊ列の画素１２０において、ＴＦＴ２
４１のゲートはｉ行目の走査線３１１に接続される一方、そのソースはｊ列目のデータ線
２１１に接続され、そのドレインは画素容量１３０の一端たる画素電極２３１に接続され
ている。
また、画素容量１３０の他端はコモン電極１１０に接続されている。このコモン電極１
１０は、図１に示されるように全ての画素１２０にわたって共通であって、時間的に一定
の電圧ＬＣcomが印加される。

画素容量１３０では、画素電極２３１とコモン電極１１０との差電圧が保持されるとと
もに、画素容量１３０の透過（または反射）光量が、当該保持電圧の実効値に応じて変化
する構成となっている。
このような構成としては、特に詳述する必要もないと考えられるが、画素電極とコモン
電極とで液晶を挟持して、液晶にかかる電界方向を基板面垂直方向とした方式や、画素電
極、絶縁層およびコモン電極とを積層して、液晶にかかる電界方向を基板面水平方向とし
た方式などが挙げられる。
なお、本実施形態では説明の便宜上、画素容量１３０において保持される電圧実効値が
ゼロに近ければ、光の透過率が最大となって白色表示になる一方、電圧実効値が大きくな
るにつれて透過する光量が減少して、ついには透過率が最小の黒色表示になるノーマリー
ホワイトモードとする。

説明を再び図１に戻すと、温度センサー５０は、表示領域１００の近傍に設けられ、周
辺温度を検出し、検出した周辺温度を示す温度信号Ｔmpを出力するものである。なお、温
度センサー５０は、電気光学装置または電子機器のいずれに組み込まれてもよい。
走査制御回路４００は、温度信号Ｔmpで示される周辺温度に応じて、転送開始パルスＤ
yおよびクロック信号Ｃyを出力することによって、走査線駆動回路３５０による表示領域
１００の垂直走査を制御するとともに、制御信号ＣntXを出力することによって、データ
線駆動回路２５０による表示領域１００の水平走査を制御するものである。詳細には、走
査制御回路４００は、温度信号Ｔmpで示される周辺温度が低くなるにつれてクロック信号
Ｃyの周波数を低下させるとともに、このクロック信号Ｃyで規定される水平走査期間内で
、データ線駆動回路２５０による水平走査を制御する。
また、走査制御回路４００は、画素容量１３０の書込極性を指定する極性指示信号Ｐol
をデータ線駆動回路２５０に供給する。ここで、極性指示信号Ｐolは、Ｈレベルであれば
、画素容量１３０に対し画素電極２３１を高位側とする正極性書込を指定し、Ｌレベルで
あれば、画素電極２３１を低位側とする負極性書込を指定する信号であり、図３に示され
るように、同一のフレーム期間（１Ｆ）内では、期間（１Ｈ）毎に極性反転するとともに
、隣接する１フレーム期間（１Ｆ）同士において同一の水平走査期間に着目しても極性反
転の関係にある。このため、本実施形態では、走査線毎に書込極性が反転する走査線反転
（行反転）となるが、本発明をこれに限定する趣旨ではない。なお、このように極性反転
する理由は、液晶に直流成分が印加されることによる劣化を防止するためである。

走査線駆動回路３５０は、内部にシフトレジスタを有し、１フレーム期間（１Ｆ）の最
初に供給される転送開始パルスＤyをクロック信号Ｃyにしたがって順次転送して、１、２
、３、…、３２０行目の走査線３１１に、走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙ３２０とし
て供給するものである。このため、走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙ３２０は、それぞ
れこの順番でＨレベルとなる。
ここで便宜上、走査信号について特に行を特定しないで一般的に説明するときにはＹｉ
と表記する。なお、走査信号のＨレベルは選択電圧Ｖddに相当し、Ｌレベルは電圧基準の
接地電位Ｇndに相当する。なお、コモン電極１１０の電圧ＬＣcomは、選択電圧Ｖddと接
地電位Ｇndとの中間値となるように、図示省略した電源回路によって生成される。

次に、データ線駆動回路２５０は、本実施形態では、縦３２０行×横２４０列のマトリ
クス配列に対応した記憶領域（図示省略）を有し、各記憶領域は、それぞれ対応する画素
１２０の階調データＤaを記憶する。なお、階調データＤaは、画素１２０の階調値（明る
さ）を指定するデータであり、図示しない外部上位装置から供給され、表示内容に変更が
生じた場合には、書込アドレスＡdで指定された記憶領域に記憶された階調データＤaが書
き換えられる構成となっている。
さらに、データ線駆動回路２５０は、走査線駆動回路３５０によって、ある１行の走査
線３１１が選択されるとき、制御信号ＣntXにしたがって、当該走査線に位置する画素の
階調データＤaの１行分を事前に読み出し、この階調データＤaの１行分を極性指示信号Ｐ
olで指定された極性の電圧に変換して、データ信号Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…、Ｘ２４０とし
て、１、２、３、…、２４０列のデータ線２１１にそれぞれ対応して一斉に出力する。
ここで、データ信号Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…、Ｘ２４０について、特に列を特定しないで
一般的に説明するときにはＸｊと表記すると、このｊ列目のデータ線２１１に供給される
データ信号Ｘｊは、ｉ行目の走査線３１１が選択されるとき、極性指示信号ＰolがＨレベ
ルとなって正極性書込が指定されていれば、コモン電極１１０に印加される電圧ＬＣcom
よりも、ｉ行ｊ列の階調データに応じた電圧だけ高位側の電圧となる一方、極性指示信号
ＰolがＬレベルとなって負性書込が指定されていれば、電圧ＬＣcomよりも、ｉ行ｊ列の
階調データに応じた電圧だけ低位側の電圧となるように、データ線駆動回路２５０によっ
て生成される。

次に、第１実施形態に係る電気光学装置１０の動作のうち、動作の基準となる常温時の
場合について説明する。
まず、温度センサー５０によって検出された周辺温度が常温（約２５℃）である場合、
走査制御回路４００は、図４（ａ）に示されるように、転送開始パルスＤy、クロック信
号Ｃyを出力する。なお、図４（ａ）に示される転送開始パルスＤy、クロック信号Ｃyは
、図３と同一である。

図３または図４（ａ）に示されるよう走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙ３２０が、こ
の順番にＨレベルとなる。ここで、常温時において走査信号ＹｉがＨレベルとなる期間を
基準期間（１Ｈ）とする。
一方、走査信号Ｙ１がＨレベルとなる前に、データ線駆動回路２５０では、１行１列、
１行２列、１行３列、…、１行２４０列の階調データＤaが各記憶領域から読み出される
。そして、走査信号Ｙ１がＨレベルとなる期間（１Ｈ）において、それぞれ上述したよう
にアナログ電圧に変化されて、対応する列のデータ線２１１に印加される。
このため、ｊ列目のデータ線２１１に供給されるデータ信号Ｘｊで説明すると、１行ｊ
列の画素に対応する階調データＤaで指定された電圧Ｖaだけ、コモン電極１１０の電圧Ｌ
Ｃcomに対して高位側の電圧となる（図４参照）。
ここで、走査信号Ｙ１がＨレベルであれば、１行目に位置する画素１２０のすべてにお
いて、ＴＦＴ２４１がオン状態となるので、例えば１列目のデータ線２１１であれば、１
行１列の画素の階調値に応じた電圧が当該水平走査期間の終了時まで印加され、これによ
り画素容量１３０に対して目的とする階調値の電圧が書き込まれることになる。他の２列
から２４０列目までの画素についても同様である。

次に走査信号Ｙ２がＨレベルとなるが、このときの動作は、走査信号Ｙ２がＨレベルと
なるときと同様であり、２行１列、２行２列、２行３列、…、２行２４０列の階調データ
Ｄaで規定された階調値の電圧が、対応する画素の画素容量１３０に書き込まれる。以下
同様に、走査信号Ｙ３、Ｙ４、…、Ｙ３２０が順番にＨレベルとなって、画素容量１３０
には、対応する階調データＤaで規定された階調値に応じた電圧が書き込まれることにな
る。
これにより、各画素は、次の書き込みまで、書き込まれた電圧に応じた階調を維持する
ことになる。

次のフレームでも、走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙ３２０が、この順番にＨレベル
となって、各画素容量１３０に対して同様に階調データＤaで指定された階調値に応じた
電圧が書き込まれる。ただし、前フレームと書込極性が反転するので、これにより、各画
素容量１３０が交流駆動される。
例えば、上述した１行ｊ列の画素についてみれば、走査信号Ｙ１がＨレベルとなるとき
のデータ信号Ｘｊは、前のフレームでは、対応する階調データＤaで指定された電圧Ｖaだ
け、電圧ＬＣcomに対して高位側の電圧であったが、次のフレームでは、階調値に変化が
なければ、電圧Ｖaだけ、電圧ＬＣcomに対して低位側の電圧となって、画素電極２３１に
印加されることになる。

次に、周辺温度が常温から低下した場合の動作について説明する。温度センサー５０に
よって周辺温度の低下が検出された場合、走査制御回路４００は、常温時から低下した分
だけ、クロック信号Ｃyの周波数を長くする。上述したようにμｔ（Ｖg−Ｃ）が一定であ
れば、当該薄膜トランジスタにおける書き込み能力が一定となる。このため、温度信号Ｔ
mpで示される周辺温度がＴd（℃）である場合、走査制御回路４００は、選択電圧を印加
する期間ｔに相当するクロック信号Ｃyの１周期を、常温時における１Ｈの期間よりもμ(
２５℃)/μ(Ｔmp)倍だけ長くする。ここで、μ(２５℃)とμ(Ｔmp)とは、それぞれ２５℃
と温度Ｔmpにおける移動度であり、予め、周辺温度を振りながらトランジスタ単体の電気
特性を測定することで、移動度の温度依存性を知ることが出来る。これはトランジスタの
製造条件で変動するが、例えば筆者らが測定したあるトランジスタでは、２５℃の移動度
が０．２ｃｍ＾２/（Volt Sec）で、温度係数が０．００３５[ｃｍ＾２/（Volt Sec）]/d
egであった。従って、例えば、周辺温度が−５℃である場合、走査制御回路４００は、ク
ロック信号Ｃyの１周期を、常温時における１Ｈの期間の２．１（＝０．２／(０．２−３
０deg×０．００３５)）倍とする。
走査制御回路４００は、クロック信号Ｃyの周期変更に伴って、転送開始パルスＤy、極
性信号Ｐolの周期および出力タイミングを変更する。これによって、図４（ｂ）に示され
るように、走査線３１１の選択期間、すなわち走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙ３２０
においてＨレベルとなる期間も延長される。また、走査制御回路４００は、走査信号がＨ
レベルとなる期間の延長に伴って、データ線駆動回路２５０への制御信号ＣntXも変更す
る。これにより、選択された走査線３１１に対応する画素へのデータ信号の供給タイミン
グが、選択期間の延長に伴ってズレることはない。

このように本実施形態では、周辺温度Ｔdが低下しても、ＴＦＴ２４１がオンする期間
である選択期間が、常温である２５℃から低下した分だけ延長されるので、書き込み能力
に悪化に起因する電圧の書き込み不足が発生することはない。このため、本実施形態に係
る電気光学装置１０によれば、電圧の書き込み不足によるコントラスト比の低下、詳細に
は、本実施形態はノーマリーホワイトモードであるから、高い電圧を保持させることがで
きないことによって画素が十分に黒くならないという現象を防止することが可能となる。
なお、選択期間が延長されると、すべての走査線を選択するのに要するフレーム期間（
１Ｆ）も長くなるので、常温時であればフリッカーとして視認されてしまうが、本実施形
態では、液晶の応答時間が低下する低温時に選択期間を延長するので、フリッカーとして
視認されることもない。

＜第２実施形態＞
上述した第１実施形態では、データ線駆動回路２５０において、画素配列に対応した記
憶領域を有し、各記憶領域では、それぞれ対応する画素１２０の階調データＤaを記憶す
る構成となっていたが、構成の簡易化のために、記憶領域を有しない構成も存在する。記
憶領域を有しない構成では、階調データＤaは、外部上位装置から垂直走査信号や水平走
査信号に同期して供給される。
ここで、周辺温度に応じて選択期間の長さを変更すると、上述したようにフレーム期間
が変更される。このため、外部上位装置では、変更されたフレーム期間に応じて階調デー
タを供給する必要があるので、回路構成の複雑化を招いてしまう。
そこで次に、周辺温度が低下して、フレーム期間が変更されても、外部上位装置の側で
は、階調データＤaを常温時と変更することなく供給しないで済ませた第２実施形態に係
る電気光学装置について説明する。

図５は、第２実施形態に係る電気光学装置１０の構成を示すブロック図である。図５に
示される構成が、図１に示した構成と相違する部分は、主に、第１に、画素の階調を規定
する階調データＤaが、垂直走査信号や水平走査信号、ドットクロック信号（これらを総
称してＳyncと表記している）に同期して図６に示されるように供給される点と、第２に
、温度信号Ｔmpを入力する判別回路６０を備え、この判別回路６０が、温度信号Ｔmpで示
される周辺温度Ｔdと当該周辺温度の変化方向とにより、温度範囲（ａ）、（ｂ）、（ｃ
）のいずれかを決定する点と、第３に、決定された温度範囲にしたがって走査線駆動回路
３５０およびデータ線駆動回路２５０が動作する点とである。
なお、第２実施形態の表示領域１００においては、説明のために、画素１２０の配列を
、縦９行×横１２列に簡略化してある。

第１実施形態との相違部分のうち、第１の点について説明すると、階調データＤaは、
図６に示されるように、最初に１行１列〜１行１２列の画素に対応する分が１Ｈの期間で
供給され、続いて２行１列〜２行１２列、３行１列〜３行１２列、…、９行１列〜９行１
２列の画素の分が、各行において１Ｈの期間で供給される。続く２Ｈのブランク期間を経
て、再び１、２、３、…、９行の画素の分が供給される。
なお、図６における数字は、当該数字で示される行の画素１行分の階調データＤaが供
給されている期間を示している。例えば「２」は、２行１列〜２行１２列の画素１行分が
供給されている期間を示す。

続いて、第２の点について説明すると、判別回路６０は、図８に示されるように、周辺
温度Ｔdを、常温域の温度範囲（ａ）、それよりも低い温度範囲（ｂ）、さらに低い温度
範囲（ｃ）のいずれかに属しているのかを判別する。この判別の際、判別回路６０は、周
辺温度Ｔdが上昇方向に変化している場合に、当該周辺温度Ｔdが閾値Ｔc-b以上となった
とき、当該周辺温度Ｔdが温度範囲（ｃ）から温度範囲（ｂ）に移行した判別し、当該周
辺温度が閾値Ｔb-a以上となったとき、当該周辺温度Ｔdが温度範囲（ｂ）から温度範囲（
ａ）に移行したと判別する一方、周辺温度Ｔdが下降方向に変化している場合に、当該周
辺温度Ｔdが閾値Ｔa-bを下回ったとき、当該周辺温度Ｔdが温度範囲（ａ）から温度範囲
（ｂ）に移行した判別し、当該周辺温度Ｔdが閾値Ｔb-cを下回ったとき、当該周辺温度Ｔ
d温度範囲（ｂ）から温度範囲（ｃ）に移行したと判別する。なお、本実施形態において
各閾値は、Ｔb-c＜Ｔc-b、Ｔa-b＜Ｔb-aという関係になっている。

さらに、第３の点について説明すると、走査制御回路４００は、判別回路６０によって
判別された温度範囲に応じた制御信号ＣntYa、ＣntXaによって走査線駆動回路３５０、デ
ータ線駆動回路２５０をそれぞれ次のように制御する。
まず、走査線駆動回路３５０は、判別回路６０によって周辺温度Ｔdが温度範囲（ａ）
にあると判別された場合、図７（ａ）に示されるように、１、２、３、…、９行目の走査
線３１１を順番に選択するとともに、選択した走査線３１１に対応する走査信号を１Ｈの
期間だけＨレベルとする。この点は、第１実施形態における常温時の動作と同様である。
ただし、最終９行目の走査信号Ｙ９がＨレベルからＬレベルに戻った後、２Ｈの期間を経
て、次の走査信号Ｙ１はＨレベルとなる。

次に、走査線駆動回路３５０は、周辺温度Ｔdが温度範囲（ｂ）にあると判別された場
合、図７（ｂ）に示されるように、奇数フレームでは、走査線３１１を、奇数１、３、５
、７、９行目の順番で選択し、偶数フレームでは、走査線３１１を、偶数２、４、６、８
行目の順番で選択して、いずれも選択した走査線３１１に対応する走査信号を２Ｈの期間
だけＨレベルとする。
ここで、ある奇数をｎとしたとき、（ｎ＋２）、（ｎ＋４）、…は、奇数となり、（ｎ
＋１）、（ｎ＋３）、（ｎ＋５）、…は、偶数となる。
奇数フレームにおいて、奇数行の走査信号Ｙ１、Ｙ３、Ｙ５、Ｙ７、Ｙ９がＬレベルか
らＨレベルになるタイミング、及び、偶数フレームにおいて、偶数行の走査信号Ｙ２、Ｙ
４、Ｙ６、Ｙ８がＬレベルからＨレベルになるタイミングは、それぞれ温度範囲（ａ）に
あると判別された場合において、同一フレームと同一行目の走査信号がＬレベルからＨレ
ベルになるタイミングと同一である。このため、奇数フレームにおいて走査信号Ｙ９がＨ
レベルからＬレベルに戻ってから、次の偶数フレームにおいて走査信号Ｙ２がＨレベルと
なるまで、２Ｈの期間を経る。同様に、偶数フレームにおいて走査信号Ｙ８がＨレベルか
らＬレベルに戻ってから、次の奇数フレームにおいて走査信号Ｙ１がＨレベルとなるまで
、２Ｈの期間を経る（図示省略）。

さらに、走査線駆動回路３５０は、周辺温度が温度範囲（ｃ）にあると判別された場合
、図７（ｃ）に示されるように、ｎフレームでは、１〜９行目の走査線３１１のうち、３
で割ったときに余りが「１」となる１、４、７行目の順番で選択し、（ｎ＋１）フレーム
では、走査線３１１を、３で割ったときに余りが「２」となる２、５、８行目の順番で選
択し、（ｎ＋２）フレームでは、３で割ったときに余りが「２」となる走査線３１１を、
３、６、９行目の順番で選択して、いずれも選択した走査線３１１に対応する走査信号を
３Ｈの期間だけＨレベルとする。
なお、（ｎ＋３）フレームは、ｎフレームと同様に選択に戻る。
ｎフレームにおいて走査信号Ｙ１、Ｙ４、Ｙ７がＬレベルからＨレベルになるタイミン
グ、（ｎ＋１）フレームにおいて走査信号Ｙ２、Ｙ５、Ｙ８がＬレベルからＨレベルにな
るタイミング、及び、（ｎ＋２）フレームにおいて走査信号Ｙ３、Ｙ６、Ｙ９がＬレベル
からＨレベルになるタイミングは、それぞれ温度範囲（ａ）に判別された場合において、
同一フレームと同一行目の走査信号がＬレベルからＨレベルになるタイミングと同一であ
る。
このため、ｎフレームにおいて走査信号Ｙ７がＨレベルからＬレベルに戻ってから、次
の（ｎ＋１）フレームにおいて走査信号Ｙ２がＨレベルとなるまで、３Ｈの期間を経る。
（ｎ＋１）フレームにおいて走査信号Ｙ８がＨレベルからＬレベルに戻ってから、次の（
ｎ＋２）フレームにおいて走査信号Ｙ３がＨレベルとなるまで、３Ｈの期間を経る。（ｎ
＋２）フレームにおいて走査信号Ｙ９がＨレベルからＬレベルに戻った後、直ちに次の（
ｎ＋３）フレームにおいて走査信号Ｙ１がＨレベルとなる。

一方、データ線駆動回路２５０は、判別回路６０によって周辺温度が温度範囲（ａ）に
ある場合、図６（ａ）に示されるように、外部上位装置から供給される階調データＤaを
１行分蓄積した後、蓄積した１行分の階調データをデータ信号Ｘ１〜Ｘ１２に変換して、
次の１行分が供給される期間１Ｈにわたって対応するデータ線２１１に供給する。
このため、温度範囲（ａ）である場合、１フレーム期間にわたって、１、２、３、…、
９行目が順番に選択されるとともに、各画素では、ＴＦＴ２４１が１Ｈの期間にわたって
オン状態となるので、第１実施形態における常温時と同様なデータ信号の電圧を書き込む
動作が実行される。
なお、データ線駆動回路２５０では、上述したように、外部上位装置から供給される階
調データＤaを１行分蓄積するので、当該階調データＤaを変換したデータ信号の供給期間
は、階調データＤaの供給期間に対して遅延した関係となる。なお、第２実施形態におい
て、フレーム期間は、温度範囲（ａ）にある場合に、表示領域１００に対して、走査信号
Ｙ１がＨレベルとなってから、再びの走査信号Ｙ１がＨレベルとなるまでの期間としてい
る。

データ線駆動回路２５０は、周辺温度が温度範囲（ｂ）にあると判別された場合、図６
（ｂ）に示されるように、奇数フレームでは、階調データＤaのうち、奇数行だけを１行
分蓄積した後、蓄積した奇数行の階調データをデータ信号Ｘ１〜Ｘ１２に変換し、偶数フ
レームでは、階調データＤaのうち、偶数行だけを１行分蓄積した後、蓄積した偶数行の
階調データをデータ信号Ｘ１〜Ｘ１２に変換し、それぞれ変換したデータ信号を２Ｈの期
間にわたって対応するデータ線２１１に供給する、という動作を繰り返す。
このため、温度範囲（ｂ）である場合、奇数フレームでは奇数行目の各画素においてＴ
ＦＴ２４１が２Ｈの期間にわたってオン状態となって、データ信号の電圧を書き込む動作
が実行されるが、偶数行の各画素では、書き込み動作が実行されない。一方、偶数フレー
ムでは偶数行目の各画素においてＴＦＴ２４１が２Ｈの期間にわたってオン状態となって
、データ信号の電圧を書き込む動作が実行されるが、奇数行の各画素では、書き込み動作
が実行されない。このように第２実施形態では、温度範囲（ｂ）である場合、すべての走
査線３１１は２フレーム期間にわたって選択されるとともに、各画素では、ＴＦＴ２４１
が２Ｈの期間にわたってオン状態となる。

データ線駆動回路２５０は、周辺温度が温度範囲（ｃ）にあると判別された場合、図６
（ｃ）に示されるように、ｎフレームでは、各行の階調データＤaのうち、３で割ったと
きの余りが「１」となる１、４、７行だけを１行分蓄積した後、蓄積した行の階調データ
をデータ信号Ｘ１〜Ｘ１２に変換し、（ｎ＋１）フレームでは、各行の階調データＤaの
うち、３で割ったときの余りが「２」となる２、５、８行だけを１行分蓄積した後、蓄積
した行の階調データをデータ信号Ｘ１〜Ｘ１２に変換し、（ｎ＋２）フレームでは、各行
の階調データＤaのうち、３で割ったときの余りが「０」となる３、６、９行だけを１行
分蓄積した後、蓄積した行の階調データをデータ信号Ｘ１〜Ｘ１２に変換し、それぞれ変
換したデータ信号を３Ｈの期間にわたって対応するデータ線２１１に供給する、という動
作を繰り返す。
このため、温度範囲（ｃ）である場合、ｎフレームでは１、４、７行目の各画素におい
てＴＦＴ２４１が３Ｈの期間にわたってオン状態となって、データ信号の電圧を書き込む
動作が実行されるが、他の行の各画素では、書き込み動作が実行されない。同様に、（ｎ
＋１）フレームでは２、５、８行目の各画素において、（ｎ＋２）フレームでは３、６、
９行目の各画素において、それぞれＴＦＴ２４１が３Ｈの期間にわたってオン状態となっ
て、データ信号の電圧を書き込む動作が実行されるが、他の行の各画素では、書き込み動
作が実行されない。このように第３実施形態では、温度範囲（ｃ）である場合、すべての
走査線３１１は３フレーム期間にわたって選択されるとともに、各画素では、ＴＦＴ２４
１が３Ｈの期間にわたってオン状態となる。

このように、第２実施形態によれば、周辺温度の低下に応じて、ＴＦＴ２４１を導通状
態とさせる選択電圧が印加される期間が段階的に延長されるので、第１実施形態と同様に
、書き込み能力に悪化に起因する電圧の書き込み不足が発生することはない。このため、
第２実施形態においても、コントラスト比の低下を防止することが可能となる。
さらに、第２実施形態では、外部上位装置は、周辺温度に関係なく、同一の供給タイミ
ングで階調データＤaを供給すれば良いので、外部上位装置の構成複雑化が回避される。

ところで、第２実施形態では、温度範囲（ａ）、（ｂ）、（ｃ）では、すべての画素１
２０を書き換えるのに要する期間は、周辺温度が温度範囲（ａ）にあるときを１Ｆとすれ
ば、温度範囲（ｂ）にあるときが２Ｆであり、温度範囲（ｃ）にあるときが３Ｆとなるの
で、表示品質に差が生じる。このため、温度範囲への移行が頻繁に発生すると、表示品質
も変化することなって、その差が視認されやすくなる。本実施形態では、温度範囲を判別
する閾値が、上昇方向と下降方向とで異なっているので、ヒステリシス特性を有すること
になる。このため、周辺温度が閾値近傍で微小変化しても、温度範囲の頻繁な移行が防止
されるので、当該移行に伴う表示品質の変化を抑えることができる。

なお、第２実施形態では、温度範囲を３個に区分したが、２個に区分しても良いし、４
個以上に区分しても良いのはもちろんである。例えば、ｍ（ｍは自然数）個に区分する場
合に、周辺温度が上からｎ（ｎは１≦ｎ≦ｍ満たす整数）の温度範囲であると判別された
ときに、選択電圧を基準の期間（１Ｈ）のｎ倍の期間にわたって印加するとともに、ｎフ
レーム期間ですべての走査線を選択するような構成とすれば良い。

第１および第２実施形態では、コモン電極１１０に印加される電圧ＬＣcomを、極性反
転の基準としていたが、ＴＦＴ２４１のゲート・ドレイン間の寄生容量に起因して、オン
からオフ時にドレイン（画素電極２３１）の電位が低下する現象（プッシュダウン、突き
抜け、フィールドスルーなどと呼ばれる）が発生する。液晶の劣化を防止するため、画素
容量１３０に対しては交流駆動が原則であるが、電圧ＬＣcomを極性反転の基準として、
交互書き込みをすると、プッシュダウンのために、画素容量１３０の電圧実効値は、負極
性書込の方が正極性書込よりも若干大きくなってしまう。そこで、極性反転の基準電圧と
コモン電極１１０の電圧ＬＣcomとを異ならせるとともに、同一階調で正極性・負極性書
込をしても画素容量１３０の電圧実効値が互いに等しくなるように、極性反転の基準電圧
よりも、電圧ＬＣcomを若干高めに設定する場合がある。

なお、上述した実施形態では、書込極性を走査線毎に反転する行反転としたが、その理
由は、画素容量１３０において直流成分の印加を防止するために過ぎないので、その反転
方式は、面反転や列反転、ドット反転など任意である。
さらに、実施形態では、電圧無印加状態において白色を表示するノーマリーホワイトモ
ードとしたが、電圧無印加状態において黒色を表示するノーマリーブラックモードとして
も良い。
例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３画素で１ドットを構成して、カラー表示を行
うとしても良い。

次に、上述した実施形態に係る電気光学装置１０を表示装置として有する電子機器につ
いて説明する。図９は、第１または第２実施形態に係る電気光学装置１０を用いた携帯電
話１２００の構成を示す斜視部である。
この図に示されるように、携帯電話１２００は、複数の操作ボタン１２０２のほか、受
話口１２０４、送話口１２０６とともに、上述した電気光学装置１０を備えるものである
ただし、電気光学装置１０のうち、表示領域１００以外の構成要素については電話器に内
蔵されるので、外観としては現れない。

なお、電気光学装置１０が適用される電子機器としては、図９に示される携帯電話の他
にも、デジタルスチルカメラや、ノートパソコン、液晶テレビ、ビューファインダ型（ま
たはモニタ直視型）のビデオレコーダ、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の表示装置として、上
述した電気光学装置１０が適用可能であることは言うまでもない。そして、いずれの電子
機器においても、温度低下によるコントラスト比の低下を抑えた表示が簡易な構成によっ
て実現されることになる。

本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の構成を示す図である。 同電気光学装置の画素の構成を示す図である。 同電気光学装置の動作を示す図である。 同電気光学装置の動作を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る電気光学装置の構成を示す図である。 同電気光学装置の動作を示す図である。 同電気光学装置の動作を示す図である。 同電気光学装置の動作を示す図である。 実施形態に係る電気光学装置を適用した電子機器の構成を示す図である。

符号の説明

１０…電気光学装置、５０…温度センサー、６０…判別回路、１１０…コモン電極、１２
０…画素、２１１…データ線、２３１…画素電極、２４１…ＴＦＴ、２５０…データ線駆
動回路、３１１…走査線、３５０…走査線駆動回路、４００…走査制御回路

Claims (6)

1. 複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素であって、前
   記走査線に選択電圧が印加されたときに導通状態となるスイッチング素子を含み、前記ス
   イッチング素子が導通状態となったときに前記データ線に供給されたデータ信号の電圧に
   応じた階調となる画素と、
   前記複数の走査線を所定の順番で選択するとともに、選択した走査線に前記選択電圧を
   印加し、温度信号によって示される周辺温度が低くなるにつれて、選択走査線に対する前
   記選択電圧の印加期間を長くする走査線駆動回路と、
   前記走査線に選択電圧が印加された期間において、当該選択電圧が印加された走査線に
   対応する画素の階調に応じたデータ信号を、前記データ線を介して供給するデータ線駆動
   回路と、
   を具備することを特徴とする電気光学装置。
2. 前記温度信号によって示される周辺温度が、温度が低くなる方向に予め区分された第１
   、第２、…、第ｍ（ｍは自然数）の範囲のいずれかに属するかを判別する判別回路を、さ
   らに備え、
   前記走査線駆動回路は、
   前記判別回路によって周辺温度が前記第１の範囲に属すると判別されたとき、前記選択
   電圧を予め定められた基準期間にわたって印加するとともに、１フレーム期間ですべての
   走査線を選択し、
   前記判別回路によって周辺温度が前記第ｎ（ｎは１以上ｍ以下の整数）の範囲に属する
   と判別されたとき、選択電圧を予め定められた基準期間に対し、前記選択電圧を前記基準
   期間のｎ倍の期間にわたって印加するとともに、ｎフレーム期間ですべての走査線を選択
   する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記判別回路は、前記周辺温度が下降する方向に変化する場合と、前記周辺温度が上昇
   する方向に変化する場合とで、温度範囲を区分する閾値を異ならせる
   ことを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
4. 周辺温度を検出して、当該周辺温度を示す温度信号として出力する温度センサーを、
   さらに有することを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
5. 複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素であって、前
   記走査線に選択電圧が印加されたときに導通状態となるスイッチング素子を含み、前記ス
   イッチング素子が導通状態となったときに前記データ線に供給されたデータ信号の電圧に
   応じた階調となる画素を有する電気光学装置の駆動方法であって、
   前記複数の走査線を所定の順番で選択するとともに、選択した走査線に前記選択電圧を
   印加するとともに、温度信号によって示される周辺温度が低くなるにつれて、選択走査線
   に対する前記選択電圧の印加期間を長くし、
   前記走査線に選択電圧が印加された期間において、当該選択電圧が印加された走査線に
   対応する画素の階調に応じたデータ信号を、前記データ線を介して供給する
   ことを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
6. 請求項１乃至４のいずれかに記載の電気光学装置を有することを特徴とする電子機器。

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