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JP5177999B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

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JP5177999B2
JP5177999B2 JP2006328670A JP2006328670A JP5177999B2 JP 5177999 B2 JP5177999 B2 JP 5177999B2 JP 2006328670 A JP2006328670 A JP 2006328670A JP 2006328670 A JP2006328670 A JP 2006328670A JP 5177999 B2 JP5177999 B2 JP 5177999B2
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Japan
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泰則 吉田
肇 木村
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Description

本発明は表示装置およびその駆動方法、特にホールド型を用いた表示装置の動画像の画質を向上する方法に関する。
近年、薄型の表示装置に対する関心が高まっている。ＣＲＴディスプレイに代わり、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、プロジェクションディスプレイなどが開発され、普及してきた。また、フィールドエミッションディスプレイ、無機エレクトロルミネセンスディスプレイ、有機エレクトロルミネセンスディスプレイ、電子ペーパーなどが、次世代の表示装置として開発が進められている。
上述したような表示装置に備えられた表示部には、画像を構成する最小単位である画素が並置される。そして、それぞれの画素は、画像データによって生成された信号を与えられることで、所望の輝度で発光する。その結果、表示部に画像が形成される。
さらに、画素に与えられる信号は、一定の周期で更新（リフレッシュ）される。この、更新される周波数をフレームレートと呼ぶ。また、一度信号が更新されてから、次に更新されるまでの時間のことを、１フレーム期間と呼ぶ。表示部に動画を表示させるときは、信号が更新されるときに、前に与えられた信号とは異なる信号を画素に与えることで実現する。一方、表示部に静止画を表示させるときは、信号が更新されるときに、前に与えられた信号と同じ信号を画素に与える。
また、表示装置の駆動方法は、画素の輝度が、１フレーム期間内に、どのような時間的分布を持っているかという観点で分類できる。アクティブマトリクス型の表示装置で用いられるホールド型では、画素は１フレーム期間内で継続して発光する。一方、ＣＲＴに代表されるインパルス型では、画素は１フレーム期間内に一度強く発光した後、直ちに減衰して発光しなくなる。インパルス型では、１フレーム期間の大半は非発光状態である。
ホールド型の表示装置は、動画を表示したとき、画像の一部分が動いている場合では動いているものが尾を引いたように見えたり、画像全体で動いている場合では全体がぼやけて見えたりする問題（動画ボケ：Ｍｏｔｉｏｎ Ｂｌｕｒ）を持つことが明らかになってきている。これは、ホールド型の表示装置の特性であり、インパルス型の表示装置では、動画ボケの問題は起こらない。
ホールド型の表示装置における動画ボケの問題を解決する方法としては、主に、次の２つの方法が提案されている（特許文献１）。１つ目は、１フレーム期間内において、本来の画像を表示する期間と、黒画像を表示する期間とを設けることである。こうすることで、表示をインパルス型に近づけることができるので、動画の画質を向上することができる（特許文献２、３）。
２つ目は、１フレーム期間の長さを短く（フレームレートを大きく）し、同時に、増えたフレームに関しては、時間的に補間された画像を生成し、表示を行なうことである。こうすることで、動画の画質を向上することができる（特許文献４）。さらに、１つ目の方法の改良技術として、黒画像の代わりに、元の画像より暗い画像を表示することでも動画の画質を向上することができることが公開されている（特許文献５、６、非特許文献１、２、３）。さらに、条件に応じて駆動方法を変える方法も公開されている（特許文献７、８）。
特開平４−３０２２８９号公報 特開平９−３２５７１５号公報 特開２０００−２０００６３号公報 特開２００５−２６８９１２号公報 特開２００２−２３７０７号公報 特開２００４−２４０３１７号公報 特開２００２−９１４００号公報 特開２００４−１７７５７５号公報 Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ’０５ ＤＩＧＥＳＴ，６０．２，ｐｐ１７３４，（２００５） Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ’０６ ＤＩＧＥＳＴ，６９．４，ｐｐ１９５０，（２００６） Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ’０６ ＤＩＧＥＳＴ，６９．５，ｐｐ１９５４，（２００６）
このように、ホールド型の表示装置における動画ボケの問題を解決する方法としては、様々なものが検討されているが、その効果が不十分である場合がある。また、その方法によって他の障害が増大してしまう場合もある。たとえば、黒画像を表示してインパルス型に近づける方法では、ちらつき（フリッカ）が増大する。さらに、黒画像の表示することによって、黒画像を挿入しない場合と比較すると画像の輝度が小さくなってしまう。その場合、黒画像を挿入しない場合と同等の輝度を得るためには、瞬間的に輝度を大きくする必要がある。その結果、表示装置にかかる負荷が増加することで信頼性を損なうことや消費電力が増大することが問題となる。
フレームレートを大きくする方法では、データ処理が複雑になるため、高速に処理できる駆動回路が必要となり、製造コストの増加や、データ処理に伴う発熱や消費電力の増大が問題となる。さらに、画像データを補間して新しい画像を生成する方法では、質の高い補間画像を得ることは困難であり、補間したデータを挿入して表示することで、かえって動画の画質が低下してしまうこともある。
さらに、液晶を用いた表示装置に、前述の動画ボケの問題を解決する方法を適用する場合、液晶の透過率が変化する速度が遅く、信号の変化に対して十分に追従できないという問題がある。さらに、見る角度によって画素の発光の度合いが変わってしまう問題もある。
本発明は、このような問題を鑑みてなされたものであり、動画ボケの問題がないホールド型の表示装置およびその駆動方法を提供することを課題とする。さらに、消費電力が低減された表示装置およびその駆動方法を提供すること、静止画および動画の画質がそれぞれ向上された表示装置およびその駆動方法を提供すること、視野角が向上された表示装置およびその駆動方法を提供すること、並びに液晶の応答速度が向上された表示装置およびその駆動方法を提供することを課題とする。
本発明の一は、表示画面を有する液晶表示装置の駆動方法であって、前記表示画面において、１フレーム期間に複数の画像が表示され、前記複数の画像の少なくとも一は、物体が表示される画像であり、前記液晶表示装置が有する液晶素子は、前記物体が表示される画像を表示するための透過率を与える本来の電圧よりも大きな過大電圧で駆動され、前記物体が表示される画像の表示される期間が短くなるほど、前記過大電圧が大きくすることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法である。
上記に加え、前記物体が表示される画像が表示される期間の長さは、前記液晶素子の透過率によって制御しても良い。また、上記液晶表示装置は、バックライトを有し、前記物体が表示される画像が表示される期間の長さは、前記バックライトの輝度によって制御しても良い。また、前記物体が表示される画像が表示される期間の長さは、前記液晶素子の透過率および前記バックライトの輝度によって制御しても良い。
また、複数のエリアに分割されたバックライトを有し、前記物体が表示される画像が表示される期間の長さは、前記複数のエリアに分割されたのバックライトの輝度によって制御しても良いし、複数のバックライトを有し、前記物体が表示される画像が表示される期間の長さは、前記液晶素子の透過率および前記複数のエリアに分割されたバックライトの輝度によって制御しても良い。
また、本発明の一は、表示画面および制御回路を有する液晶表示装置であって、前記表示画面において、１フレーム期間に複数の画像が表示され、前記複数の画像の少なくとも一は、物体が表示される画像であり、前記液晶表示装置が有する液晶素子は、前記物体が表示される画像を表示するための透過率を与える本来の電圧よりも大きな過大電圧で駆動され、前記制御回路は、前記物体が表示される画像の表示される期間が短くなるほど、前記過大電圧が大きくする機能を有することを特徴とする液晶表示装置である。
上記液晶表示装置の制御回路は、さらに、前記物体が表示される画像が表示される期間の長さを、前記液晶素子の透過率によって制御する機能を有していても良い。また、上記液晶表示装置は、バックライトを有し、前記制御回路は、さらに、前記物体が表示される画像が表示される期間の長さを、前記バックライトの輝度によって制御する機能を有していても良い。また、複数のエリアに分割されたバックライトを有し、前記制御回路は、さらに、前記物体が表示される画像が表示される期間の長さを、前記複数のエリアに分割されたバックライトの輝度によって制御する機能を有していても良い。
また、上記液晶表示装置は、バックライトを有し、前記制御回路は、さらに、前記物体が表示される画像が表示される期間の長さを、前記液晶素子の透過率および前記バックライトの輝度によって制御しても良い。
また、上記液晶表示装置は、複数のエリアに分割されたバックライトを有し、前記制御回路は、さらに、前記物体が表示される画像が表示される期間の長さを、前記液晶素子の透過率および前記複数のエリアに分割されたバックライトの輝度によって制御しても良い。
なお、１フレーム期間は複数のサブフレーム期間に分割されており、それぞれのサブフレーム期間は画像表示期間、ブランク期間等のいずれか一に属する。例え、サブフレーム期間がブランク期間であっても一画像を表示していると認識することも可能であるため、上記においては一サブフレーム期間につき一画像が表示されているものとする。
なお、本明細書において、輝度が０であると表現するときは、全く光っていない状態に加えて、実質的に黒を表示している場合も含む。つまり、微量に光を発していても、表示できる階調のうち一番暗い階調を表示している場合は、輝度が０であると表現することがある。
なお、本書類（明細書、特許請求の範囲又は図面など）に示すスイッチは、様々な形態のものを用いることができる。例としては、電気的スイッチや機械的なスイッチなどがある。つまり、電流の流れを制御できるものであればよく、特定のものに限定されない。例えば、スイッチとして、トランジスタ（例えば、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳトランジスタなど）、ダイオード（例えば、ＰＮダイオード、ＰＩＮダイオード、ショットキーダイオード、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）ダイオード、ＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）ダイオード、ダイオード接続のトランジスタなど）、サイリスタなどを用いることが出来る。または、これらを組み合わせた論理回路をスイッチとして用いることが出来る。
スイッチとしてトランジスタを用いる場合、そのトランジスタは、単なるスイッチとして動作するため、トランジスタの極性（導電型）は特に限定されない。ただし、オフ電流を抑えたい場合、オフ電流が少ない方の極性のトランジスタを用いることが望ましい。オフ電流が少ないトランジスタとしては、ＬＤＤ領域を有するトランジスタやマルチゲート構造を有するトランジスタ等がある。または、スイッチとして動作させるトランジスタのソース端子の電位が、低電位側電源（Ｖｓｓ、ＧＮＤ、０Ｖなど）の電位に近い状態で動作する場合はＮチャネル型トランジスタを用いることが望ましい。反対に、ソース端子の電位が、高電位側電源（Ｖｄｄなど）の電位に近い状態で動作する場合はＰチャネル型トランジスタを用いることが望ましい。なぜなら、Ｎチャネル型トランジスタではソース端子が低電位側電源の電位に近い状態で動作するとき、Ｐチャネル型トランジスタではソース端子が高電位側電源の電位に近い状態で動作するとき、ゲートソース間電圧の絶対値を大きくできるため、スイッチとして、動作しやすいからである。また、ソースフォロワ動作をしてしまうことが少ないため、出力電圧の大きさが小さくなってしまうことが少ないからである。
なお、Ｎチャネル型トランジスタとＰチャネル型トランジスタの両方を用いて、ＣＭＯＳ型のスイッチをスイッチとして用いてもよい。ＣＭＯＳ型のスイッチにすると、Ｐチャネル型トランジスタまたはＮチャネル型トランジスタのどちらか一方のトランジスタが導通すれば電流が流れるため、スイッチとして機能しやすくなる。例えば、スイッチへの入力信号の電圧が高い場合でも、低い場合でも、適切に電圧を出力させることが出来る。さらに、スイッチをオン・オフさせるための信号の電圧振幅値を小さくすることが出来るので、消費電力を小さくすることも出来る。
なお、スイッチとしてトランジスタを用いる場合、スイッチは、入力端子（ソース端子またはドレイン端子の一方）と、出力端子（ソース端子またはドレイン端子の他方）と、導通を制御する端子（ゲート端子）とを有している。一方、スイッチとしてダイオードを用いる場合、スイッチは、導通を制御する端子を有していない場合がある。そのため、トランジスタよりもダイオードをスイッチとして用いた方が、端子を制御するための配線を少なくすることが出来る。
なお、本書類（明細書、特許請求の範囲又は図面など）において、ＡとＢとが接続されている、と明示的に記載する場合は、ＡとＢとが電気的に接続されている場合と、ＡとＢとが機能的に接続されている場合と、ＡとＢとが直接接続されている場合とを含むものとする。ここで、Ａ、Ｂは、対象物（例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など）であるとする。したがって、本書類（明細書、特許請求の範囲又は図面など）が開示する構成において、所定の接続関係、例えば、図または文章に示された接続関係に限定されず、図または文章に示された接続関係以外のものも含むものとする。
例えば、ＡとＢとが電気的に接続されている場合として、ＡとＢとの電気的な接続を可能とする素子（例えば、スイッチ、トランジスタ、容量素子、インダクタ、抵抗素子、ダイオードなど）が、ＡとＢとの間に１個以上配置されていてもよい。あるいは、ＡとＢとが機能的に接続されている場合として、ＡとＢとの機能的な接続を可能とする回路（例えば、論理回路（インバータ、ＮＡＮＤ回路、ＮＯＲ回路など）、信号変換回路（ＤＡ変換回路、ＡＤ変換回路、ガンマ補正回路など）、電位レベル変換回路（電源回路（昇圧回路、降圧回路など）、信号の電位レベルを変えるレベルシフタ回路など）、電圧源、電流源、切り替え回路、増幅回路（信号振幅または電流量などを大きく出来る回路、オペアンプ、差動増幅回路、ソースフォロワ回路、バッファ回路など）、信号生成回路、記憶回路、制御回路など）が、ＡとＢとの間に１個以上配置されていてもよい。あるいは、ＡとＢとが直接接続されている場合として、ＡとＢとの間に他の素子や他の回路を挟まずに、ＡとＢとが直接接続されていてもよい。
なお、ＡとＢとが直接接続されている、と明示的に記載する場合は、ＡとＢとが直接接続されている場合（つまり、ＡとＢとの間に他の素子や他の回路を間に介さずに接続されている場合）と、ＡとＢとが電気的に接続されている場合（つまり、ＡとＢとの間に別の素子や別の回路を挟んで接続されている場合）とを含むものとする。
なお、ＡとＢとが電気的に接続されている、と明示的に記載する場合は、ＡとＢとが電気的に接続されている場合（つまり、ＡとＢとの間に別の素子や別の回路を挟んで接続されている場合）と、ＡとＢとが機能的に接続されている場合（つまり、ＡとＢとの間に別の回路を挟んで機能的に接続されている場合）と、ＡとＢとが直接接続されている場合（つまり、ＡとＢとの間に別の素子や別の回路を挟まずに接続されている場合）とを含むものとする。つまり、電気的に接続されている、と明示的に記載する場合は、単に、接続されている、とのみ明示的に記載されている場合と同じであるとする。
なお、表示素子、表示素子を有する装置である表示装置、発光素子、発光素子を有する装置である発光装置は、様々な形態を用いたり、様々な素子を有したりすることが出来る。例えば、表示素子、表示装置、発光素子または発光装置としては、ＥＬ素子（有機物及び無機物を含むＥＬ素子、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子）、電子放出素子、液晶素子、電子インク、電気泳動素子、グレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、圧電セラミックディスプレイ、カーボンナノチューブ、など、電気磁気的作用により、コントラスト、輝度、反射率、透過率などが変化する表示媒体を用いることができる。なお、ＥＬ素子を用いた表示装置としてはＥＬディスプレイ、電子放出素子を用いた表示装置としてはフィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）やＳＥＤ方式平面型ディスプレイ（ＳＥＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ Ｄｉｓｐｌｙ）など、液晶素子を用いた表示装置としては液晶ディスプレイ（透過型液晶ディスプレイ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、直視型液晶ディスプレイ、投射型液晶ディスプレイ）、電子インクや電気泳動素子を用いた表示装置としては電子ペーパーがある。
なお、微結晶シリコンを製造するときに、触媒（ニッケルなど）を用いることにより、結晶性をさらに向上させ、電気特性のよいトランジスタを製造することが可能となる。このとき、レーザーを用いず、熱処理を加えるだけで、結晶性を向上させることができる。その結果、ゲートドライバ回路（走査線駆動回路）やソースドライバ回路の一部（アナログスイッチなど）を基板上に一体形成することが出来る。さらに、結晶化のためにレーザーを用いない場合は、シリコンの結晶性のムラを抑えることができる。そのため、綺麗な画像を表示することが出来る。
ただし、触媒（ニッケルなど）を用いずに、多結晶シリコンや微結晶シリコンを製造することは可能である。
または、半導体基板やＳＯＩ基板などを用いてトランジスタを形成することが出来る。これらにより、特性やサイズや形状などのバラツキが少なく、電流供給能力が高く、サイズの小さいトランジスタを製造することができる。これらのトランジスタを用いると、回路の低消費電力化、又は回路の高集積化を図ることができる。
または、ＺｎＯ、ａ−ＩｎＧａＺｎＯ、ＳｉＧｅ、ＧａＡｓ、ＩＺＯ、ＩＴＯ、ＳｎＯなどの化合物半導体または酸化物半導体を有するトランジスタや、さらに、これらの化合物半導体または酸化物半導体を薄膜化した薄膜トランジスタなどを用いることが出来る。これらにより、製造温度を低くでき、例えば、室温でトランジスタを製造することが可能となる。その結果、耐熱性の低い基板、例えばプラスチック基板やフィルム基板に直接トランジスタを形成することが出来る。なお、これらの化合物半導体または酸化物半導体を、トランジスタのチャネル部分に用いるだけでなく、それ以外の用途で用いることも出来る。例えば、これらの化合物半導体または酸化物半導体を抵抗素子、画素電極、透明電極として用いることができる。さらに、それらをトランジスタと同時に成膜又は形成できるため、コストを低減できる。
または、インクジェットや印刷法を用いて形成したトランジスタなどを用いることが出来る。これらにより、室温で製造、低真空度で製造、又は大型基板上に製造することができる。また、マスク（レチクル）を用いなくても製造することが可能となるため、トランジスタのレイアウトを容易に変更することが出来る。さらに、レジストを用いる必要がないので、材料費が安くなり、工程数を削減できる。さらに、必要な部分にのみ膜を付けるため、全面に成膜した後でエッチングする、という製法よりも、材料が無駄にならず、低コストにできる。
または、有機半導体やカーボンナノチューブを有するトランジスタ等を用いることができる。これらにより、曲げることが可能な基板上にトランジスタを形成することが出来る。そのため、衝撃に強くできる。
さらに、様々な構造のトランジスタを用いることができる。例えば、ＭＯＳ型トランジスタ、接合型トランジスタ、バイポーラトランジスタなどを本書類（明細書、特許請求の範囲又は図面など）に記載されたトランジスタとして用いることが出来る。ＭＯＳ型トランジスタを用いることにより、トランジスタのサイズを小さくすることが出来る。よって、多数のトランジスタを搭載することができる。バイポーラトランジスタを用いることにより、大きな電流を流すことが出来る。よって、高速に回路を動作させることができる。
なお、ＭＯＳ型トランジスタ、バイポーラトランジスタなどを１つの基板に混在させて形成してもよい。これにより、低消費電力、小型化、高速動作などを実現することが出来る。
その他、様々なトランジスタを用いることができる。
なお、トランジスタが形成されている基板の種類は、様々なものを用いることができ、特定のものに限定されることはない。トランジスタが形成される基板としては、例えば、単結晶基板、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、紙基板、セロファン基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、ゴム基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板などを用いることが出来る。あるいは、人などの動物の皮膚（皮表、真皮）又は皮下組織を基板として用いてもよい。または、ある基板でトランジスタを形成し、その後、別の基板にトランジスタを転置し、別の基板上にトランジスタを配置してもよい。トランジスタが転置される基板としては、単結晶基板、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、紙基板、セロファン基板、石材基板、、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、ゴム基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板などを用いることができる。あるいは、人などの動物の皮膚（皮表、真皮）又は皮下組織を基板として用いてもよい。または、ある基板でトランジスタを形成し、その基板を研磨して薄くしてもよい。研磨される基板としては、単結晶基板、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、紙基板、セロファン基板、石材基板、、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、ゴム基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板などを用いることができる。あるいは、人などの動物の皮膚（皮表、真皮）又は皮下組織を基板として用いてもよい。これらの基板を用いることにより、特性のよいトランジスタの形成、消費電力の小さいトランジスタの形成、壊れにくい装置の製造、耐熱性の付与、軽量化、又は薄型化を図ることができる。
なお、トランジスタの構成は、様々な形態をとることができる。特定の構成に限定されない。例えば、ゲート電極が２個以上のマルチゲート構造を用いてもよい。マルチゲート構造にすると、チャネル領域が直列に接続されるため、複数のトランジスタが直列に接続された構成となる。マルチゲート構造により、オフ電流の低減、トランジスタの耐圧向上による信頼性の向上を図ることができる。あるいは、マルチゲート構造により、飽和領域で動作する時に、ドレイン・ソース間電圧が変化しても、ドレイン・ソース間電流があまり変化せず、電圧・電流特性の傾きがフラットな特性にすることができる。電圧・電流特性の傾きがフラットである特性を利用すると、理想的な電流源回路や、非常に高い抵抗値をもつ能動負荷を実現することが出来る。その結果、特性のよい差動回路やカレントミラー回路を実現することが出来る。また、チャネルの上下にゲート電極が配置されている構造でもよい。チャネルの上下にゲート電極が配置されている構造にすることにより、チャネル領域が増えるため、電流値の増加、又は空乏層ができやすくなることによるＳ値の低減を図ることができる。を小さくしたりすることができる。チャネルの上下にゲート電極が配置されると、複数のトランジスタが並列に接続されたような構成となる。
あるいは、チャネル領域の上にゲート電極が配置されている構造でもよいし、チャネル領域の下にゲート電極が配置されている構造でもよい。あるいは、正スタガ構造または逆スタガ構造でもよいし、チャネル領域が複数の領域に分かれていてもよいし、チャネル領域が並列に接続されていてもよいし、チャネル領域が直列に接続されていてもよい。また、チャネル領域（もしくはその一部）にソース電極やドレイン電極が重なっていてもよい。チャネル領域（もしくはその一部）にソース電極やドレイン電極が重なる構造にすることにより、チャネル領域の一部に電荷がたまって、動作が不安定になることを防ぐことができる。また、ＬＤＤ領域を設けても良い。ＬＤＤ領域を設けることにより、オフ電流の低減、又はトランジスタの耐圧向上による信頼性の向上を図ることができる。あるいは、ＬＤＤ領域を設けることにより、飽和領域で動作する時に、ドレイン・ソース間電圧が変化しても、ドレイン・ソース間電流があまり変化せず、電圧・電流特性の傾きがフラットな特性にすることができる。
なお、本書類（明細書、特許請求の範囲又は図面など）におけるトランジスタは、様々なタイプを用いることができ、様々な基板上に形成させることができる。したがって、所定の機能を実現させるために必要な回路の全てが、同一の基板に形成されていてもよい。例えば、所定の機能を実現させるために必要な回路の全てが、ガラス基板、プラスチック基板、単結晶基板、またはＳＯＩ基板上に形成されていてもよく、さまざまな基板上に形成されていてもよい。所定の機能を実現させるために必要な回路の全てが同じ基板上に形成されていることにより、部品点数の削減によるコストの低減、又は回路部品との接続点数の低減による信頼性の向上を図ることができる。あるいは、所定の機能を実現させるために必要な回路の一部が、ある基板に形成されており、所定の機能を実現させるために必要な回路の別の一部が、別の基板に形成されていてもよい。つまり、所定の機能を実現させるために必要な回路の全てが同じ基板上に形成されていなくてもよい。例えば、所定の機能を実現させるために必要な回路の一部は、ガラス基板上にトランジスタを用いて形成され、所定の機能を実現させるために必要な回路の別の一部は、単結晶基板上に形成され、単結晶基板上のトランジスタで構成されたＩＣチップをＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）でガラス基板に接続して、ガラス基板上にそのＩＣチップを配置してもよい。あるいは、そのＩＣチップをＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）やプリント基板を用いてガラス基板と接続してもよい。このように、回路の一部が同じ基板に形成されていることにより、部品点数の削減によるコストの低減、又は回路部品との接続点数の低減による信頼性の向上を図ることができる。また、駆動電圧が高い部分や駆動周波数が高い部分の回路は、消費電力が大きくなってしまうので、そのような部分の回路は同じ基板に形成せず、そのかわりに、例えば、単結晶基板上にその部分の回路を形成して、その回路で構成されたＩＣチップを用いるようにすれば、消費電力の増加を防ぐことができる。
なお、本書類（明細書、特許請求の範囲又は図面など）においては、一画素とは、明るさを制御できる要素一つ分を示すものとする。よって、一例としては、一画素とは、一つの色要素を示すものとし、その色要素一つで明るさを表現する。従って、そのときは、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の色要素からなるカラー表示装置の場合には、画像の最小単位は、Ｒの画素とＧの画素とＢの画素との三画素から構成されるものとする。なお、色要素は、三色に限定されず、三色以上を用いても良いし、ＲＧＢ以外の色を用いても良い。例えば、白色を加えて、ＲＧＢＷ（Ｗは白）としてもよい。また、ＲＧＢに、例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、エメラルドグリーン、朱色などを一色以上追加してもよい。また、例えば、ＲＧＢの中の少なくとも一色に類似した色を、ＲＧＢに追加してもよい。例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ１、Ｂ２としてもよい。Ｂ１とＢ２とは、どちらも青色であるが、少し周波数が異なっている。同様に、Ｒ１、Ｒ２、Ｇ、Ｂとしてもよい。このような色要素を用いることにより、より実物に近い表示を行うことができる。あるいは、このような色要素を用いることにより、消費電力を低減することが出来る。また、別の例としては、１つの色要素について、複数の領域を用いて明るさを制御する場合は、その領域一つ分を一画素としてもよい。よって、一例として、面積階調を行う場合または副画素（サブ画素）を有している場合、一つの色要素につき、明るさを制御する領域が複数あり、その全体で階調を表現するわけであるが、明るさを制御する領域の一つ分を一画素としてもよい。よって、その場合は、一つの色要素は、複数の画素で構成されることとなる。あるいは、明るさを制御する領域が１つの色要素の中に複数あっても、それらをまとめて、１つの色要素を１画素としてもよい。よって、その場合は、一つの色要素は、一つの画素で構成されることとなる。また、１つの色要素について、複数の領域を用いて明るさを制御する場合、画素によって、表示に寄与する領域の大きさが異なっている場合がある。また、一つの色要素につき複数ある、明るさを制御する領域において、各々に供給する信号を僅かに異ならせるようにして、視野角を広げるようにしてもよい。つまり、１つの色要素について、複数個ある領域が各々有する画素電極の電位が、各々異なっていてもよい。その結果、液晶分子に加わる電圧が各画素電極によって各々異なる。よって、視野角を広くすることが出来る。
なお、一画素（三色分）と明示的に記載する場合は、ＲとＧとＢの三画素分を一画素と考える場合であるとする。一画素（一色分）と明示的に記載する場合は、一つの色要素につき、複数の領域がある場合、それらをまとめて一画素と考える場合であるとする。
なお、本書類（明細書、特許請求の範囲又は図面など）において、画素は、マトリクス状に配置（配列）されている場合がある。ここで、画素がマトリクスに配置（配列）されているとは、縦方向もしくは横方向において、画素が直線上に並んで配置されている場合や、ギザギザな線上に配置されている場合を含む。よって、例えば三色の色要素（例えばＲＧＢ）でフルカラー表示を行う場合に、ストライプ配置されている場合や、三つの色要素のドットがデルタ配置されている場合も含む。さらに、ベイヤー配置されている場合も含む。なお、色要素は、三色に限定されず、それ以上でもよく、例えば、ＲＧＢＷ（Ｗは白）や、ＲＧＢに、イエロー、シアン、マゼンタなどを一色以上追加したものなどがある。また、色要素のドット毎にその表示領域の大きさが異なっていてもよい。これにより、低消費電力化、又は表示素子の長寿命化を図ることができる。
なお、本書類（明細書、特許請求の範囲又は図面など）において、画素に能動素子を有するアクティブマトリクス方式、または、画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式を用いることが出来る。
アクティブマトリクス方式では、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）として、トランジスタだけでなく、さまざまな能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いることが出来る。例えば、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）やＴＦＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｉｏｄｅ）などを用いることも可能である。これらの素子は、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる。さらに、素子のサイズが小さいため、開口率を向上させることができ、低消費電力化や高輝度化をはかることが出来る。
なお、アクティブマトリクス方式以外のものとして、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いないパッシブマトリクス型を用いることも可能である。能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いないため、製造工程が少なく、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる。また、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いないため、開口率を向上させることができ、低消費電力化や高輝度化をはかることが出来る。
なお、トランジスタとは、ゲートと、ドレインと、ソースとを含む少なくとも三つの端子を有する素子であり、ドレイン領域とソース領域の間にチャネル領域を有しており、ドレイン領域とチャネル領域とソース領域とを介して電流を流すことが出来る。ここで、ソースとドレインとは、トランジスタの構造や動作条件等によって変わるため、いずれがソースまたはドレインであるかを限定することが困難である。そこで、本書類（明細書、特許請求の範囲又は図面など）においては、ソース及びドレインとして機能する領域を、ソースもしくはドレインと呼ばない場合がある。その場合、一例としては、それぞれを第１端子、第２端子と表記する場合がある。あるいは、それぞれを第１の電極、第２の電極と表記する場合がある。あるいは、ソース領域、ドレイン領域と表記する場合がある。
なお、トランジスタは、ベースとエミッタとコレクタとを含む少なくとも三つの端子を有する素子であってもよい。この場合も同様に、エミッタとコレクタとを、第１端子、第２端子と表記する場合がある。
なお、ゲートとは、ゲート電極とゲート配線（ゲート線、ゲート信号線、走査線、走査信号線等とも言う）とを含んだ全体、もしくは、それらの一部のことを言う。ゲート電極とは、チャネル領域を形成する半導体と、ゲート絶縁膜を介してオーバーラップしている部分の導電膜のことを言う。なお、ゲート電極の一部は、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉｎ）領域またはソース領域・ドレイン領域と、ゲート絶縁膜を介してオーバーラップしている場合もある。ゲート配線とは、各トランジスタのゲート電極の間を接続するための配線、各画素の有するゲート電極の間を接続するための配線、又はゲート電極と別の配線とを接続するための配線のことを言う。
ただし、ゲート電極としても機能し、ゲート配線としても機能するような部分（領域、導電膜、配線など）も存在する。そのような部分（領域、導電膜、配線など）は、ゲート電極と呼んでも良いし、ゲート配線と呼んでも良い。つまり、ゲート電極とゲート配線とが、明確に区別できないような領域も存在する。例えば、延伸して配置されているゲート配線の一部とチャネル領域がオーバーラップしている場合、その部分（領域、導電膜、配線など）はゲート配線として機能しているが、ゲート電極としても機能していることになる。よって、そのような部分（領域、導電膜、配線など）は、ゲート電極と呼んでも良いし、ゲート配線と呼んでも良い。
なお、ゲート電極と同じ材料で形成され、ゲート電極と同じ島（アイランド）を形成してつながっている部分（領域、導電膜、配線など）も、ゲート電極と呼んでも良い。同様に、ゲート配線と同じ材料で形成され、ゲート配線と同じ島（アイランド）を形成してつながっている部分（領域、導電膜、配線など）も、ゲート配線と呼んでも良い。このような部分（領域、導電膜、配線など）は、厳密な意味では、チャネル領域とオーバーラップしていない場合、又は別のゲート電極と接続させる機能を有していない場合がある。しかし、製造マージンなどの関係で、ゲート電極またはゲート配線と同じ材料で形成され、ゲート電極またはゲート配線と同じ島（アイランド）を形成してつながっている部分（領域、導電膜、配線など）がある。よって、そのような部分（領域、導電膜、配線など）もゲート電極またはゲート配線と呼んでも良い。
なお、例えば、マルチゲートのトランジスタにおいて、１つのゲート電極と、別のゲート電極とは、ゲート電極と同じ材料で形成された導電膜で接続される場合が多い。そのような部分（領域、導電膜、配線など）は、ゲート電極とゲート電極とを接続させるための部分（領域、導電膜、配線など）であるため、ゲート配線と呼んでも良いが、マルチゲートのトランジスタを１つのトランジスタと見なすことも出来るため、ゲート電極と呼んでも良い。つまり、ゲート電極またはゲート配線と同じ材料で形成され、ゲート電極またはゲート配線と同じ島（アイランド）を形成してつながっている部分（領域、導電膜、配線など）は、ゲート電極やゲート配線と呼んでも良い。さらに、例えば、ゲート電極とゲート配線とを接続させている部分の導電膜であって、ゲート電極またはゲート配線とは異なる材料で形成された導電膜も、ゲート電極と呼んでも良いし、ゲート配線と呼んでも良い。
なお、ゲート端子とは、ゲート電極の部分（領域、導電膜、配線など）または、ゲート電極と電気的に接続されている部分（領域、導電膜、配線など）について、その一部分のことを言う。
なお、ゲート配線、ゲート線、ゲート信号線、走査線、走査信号線などと呼ぶ場合、配線にトランジスタのゲートが接続されていない場合もある。この場合、ゲート配線、ゲート線、ゲート信号線、走査線、走査信号線は、トランジスタのゲートと同じ層で形成された配線、トランジスタのゲートと同じ材料で形成された配線またはトランジスタのゲートと同時に成膜された配線を意味している場合がある。例としては、保持容量用配線、電源線、基準電位供給配線などがある。
なお、ソースとは、ソース領域とソース電極とソース配線（ソース線、ソース信号線、データ線、データ信号線等とも言う）とを含んだ全体、もしくは、それらの一部のことを言う。ソース領域とは、Ｐ型不純物（ボロンやガリウムなど）やＮ型不純物（リンやヒ素など）が多く含まれる半導体領域のことを言う。従って、少しだけＰ型不純物やＮ型不純物が含まれる領域、いわゆる、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉｎ）領域は、ソース領域には含まれない。ソース電極とは、ソース領域とは別の材料で形成され、ソース領域と電気的に接続されて配置されれいる部分の導電層のことを言う。ただし、ソース電極は、ソース領域も含んでソース電極と呼ぶこともある。ソース配線とは、各トランジスタのソース電極の間を接続するための配線、各画素の有するソース電極の間を接続するための配線、又はソース電極と別の配線とを接続するための配線のことを言う。
しかしながら、ソース電極としても機能し、ソース配線としても機能するような部分（領域、導電膜、配線など）も存在する。そのような部分（領域、導電膜、配線など）は、ソース電極と呼んでも良いし、ソース配線と呼んでも良い。つまり、ソース電極とソース配線とが、明確に区別できないような領域も存在する。例えば、延伸して配置されているソース配線の一部とソース領域とがオーバーラップしている場合、その部分（領域、導電膜、配線など）はソース配線として機能しているが、ソース電極としても機能していることになる。よって、そのような部分（領域、導電膜、配線など）は、ソース電極と呼んでも良いし、ソース配線と呼んでも良い。
なお、ソース電極と同じ材料で形成され、ソース電極と同じ島（アイランド）を形成してつながっている部分（領域、導電膜、配線など）や、ソース電極とソース電極とを接続する部分（領域、導電膜、配線など）も、ソース電極と呼んでも良い。さらに、ソース領域とオーバーラップしている部分も、ソース電極と呼んでも良い。同様に、ソース配線と同じ材料で形成され、ソース配線と同じ島（アイランド）を形成してつながっている領域も、ソース配線と呼んでも良い。このような部分（領域、導電膜、配線など）は、厳密な意味では、別のソース電極と接続させる機能を有していない場合がある。しかし、製造マージンなどの関係で、ソース電極またはソース配線と同じ材料で形成され、ソース電極またはソース配線とつながっている部分（領域、導電膜、配線など）がある。よって、そのような部分（領域、導電膜、配線など）もソース電極またはソース配線と呼んでも良い。
なお、例えば、ソース電極とソース配線とを接続させている部分の導電膜であって、ソース電極またはソース配線とは異なる材料で形成された導電膜も、ソース電極と呼んでも良いし、ソース配線と呼んでも良い。
なお、ソース端子とは、ソース領域の領域や、ソース電極や、ソース電極と電気的に接続されている部分（領域、導電膜、配線など）について、その一部分のことを言う。
なお、ソース配線、ソース線、ソース信号線、データ線、データ信号線などと呼ぶ場合、配線にトランジスタのソース（ドレイン）が接続されていない場合もある。この場合、ソース配線、ソース線、ソース信号線、データ線、データ信号線は、トランジスタのソース（ドレイン）と同じ層で形成された配線、トランジスタのソース（ドレイン）と同じ材料で形成された配線またはトランジスタのソース（ドレイン）と同時に成膜された配線を意味している場合がある。例としては、保持容量用配線、電源線、基準電位供給配線などがある。
なお、ドレインについては、ソースと同様である。
なお、半導体装置とは半導体素子（トランジスタ、ダイオード、サイリスタなど）を含む回路を有する装置のことをいう。さらに、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を半導体装置と呼んでもよい。
なお、表示素子とは、光学変調素子、液晶素子、発光素子、ＥＬ素子（有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子又は有機物及び無機物を含むＥＬ素子）、電子放出素子、電気泳動素子、放電素子、光反射素子、光回折素子、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、などのことを言う。ただし、これに限定されない。
なお、表示装置とは、表示素子を有する装置のことを言う。なお、表示装置とは、表示素子を含む複数の画素またはそれらの画素を駆動させる周辺駆動回路が同一基板上に形成された表示パネル本体のことでもよい。なお、表示装置は、ワイヤボンディングやバンプなどによって基板上に配置された周辺駆動回路、いわゆる、チップオングラス（ＣＯＧ）で接続されたＩＣチップ、または、ＴＡＢなどで接続されたＩＣチップを含んでいても良い。なお、表示装置は、ＩＣチップ、抵抗素子、容量素子、インダクタ、トランジスタなどが取り付けられたフレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）を含んでもよい。なお、表示装置は、フレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）などを介して接続され、ＩＣチップ、抵抗素子、容量素子、インダクタ、トランジスタなどが取り付けられたプリント配線基盤（ＰＷＢ）を含んでいても良い。なお、表示装置は、偏光板または位相差板などの光学シートを含んでいても良い。なお、表示装置は、照明装置、筐体、音声入出力装置、光センサなどを含んでいても良い。ここで、バックライトユニットのような照明装置は、導光板、プリズムシート、拡散シート、反射シート、光源（ＬＥＤ、冷陰極管など）、冷却装置（水冷式、空冷式）などを含んでいても良い。
なお、照明装置は、バックライトユニット、導光板、プリズムシート、拡散シート、反射シート、光源（ＬＥＤ、冷陰極管、熱陰極管など）、冷却装置などを有している装置のことをいう。
なお、発光装置とは、発光素子などを有している装置のことをいう。表示素子として発光素子を有している場合は、発光装置は、表示装置の具体例の一つである。
なお、反射装置とは、光反射素子、光回折素子、光反射電極などを有している装置のことをいう。
なお、液晶表示装置とは、液晶素子を有している表示装置をいう。液晶表示装置には、直視型、投写型、透過型、反射型、半透過型などがある。
なお、駆動装置とは、半導体素子、電気回路、電子回路を有する装置のことを言う。例えば、ソース信号線から画素内への信号の入力を制御するトランジスタ（選択用トランジスタ、スイッチング用トランジスタなどと呼ぶことがある）、画素電極に電圧または電流を供給するトランジスタ、発光素子に電圧または電流を供給するトランジスタなどは、駆動装置の一例である。さらに、ゲート信号線に信号を供給する回路（ゲートドライバ、ゲート線駆動回路などと呼ぶことがある）、ソース信号線に信号を供給する回路（ソースドライバ、ソース線駆動回路などと呼ぶことがある）などは、駆動装置の一例である。
なお、表示装置、半導体装置、照明装置、冷却装置、発光装置、反射装置、駆動装置などは、互いに重複して有している場合がある。例えば、表示装置が、半導体装置および発光装置を有している場合がある。あるいは、半導体装置が、表示装置および駆動装置を有している場合がある。
なお、本書類（明細書、特許請求の範囲又は図面など）において、Ａの上にＢが形成されている、あるいは、Ａ上にＢが形成されている、と明示的に記載する場合は、Ａの上にＢが直接接して形成されていることに限定されない。直接接してはいない場合、つまり、ＡとＢと間に別の対象物が介在する場合も含むものとする。ここで、Ａ、Ｂは、対象物（例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層、など）であるとする。
従って例えば、層Ａの上に（もしくは層Ａ上に）、層Ｂが形成されている、と明示的に記載されている場合は、層Ａの上に直接接して層Ｂが形成されている場合と、層Ａの上に直接接して別の層（例えば層Ｃや層Ｄなど）が形成されていて、その上に直接接して層Ｂが形成されている場合とを含むものとする。なお、別の層（例えば層Ｃや層Ｄなど）は、単層でもよいし、複層でもよい。
さらに、Ａの上方にＢが形成されている、と明示的に記載されている場合についても同様であり、Ａの上にＢが直接接していることに限定されず、ＡとＢとの間に別の対象物が介在する場合も含むものとする。従って例えば、層Ａの上方に、層Ｂが形成されている、という場合は、層Ａの上に直接接して層Ｂが形成されている場合と、層Ａの上に直接接して別の層（例えば層Ｃや層Ｄなど）が形成されていて、その上に直接接して層Ｂが形成されている場合とを含むものとする。なお、別の層（例えば層Ｃや層Ｄなど）は、単層でもよいし、複層でもよい。
なお、Ａの上にＢが直接接して形成されている、と明示的に記載する場合は、Ａの上に直接接してＢが形成されている場合を含み、ＡとＢと間に別の対象物が介在する場合は含まないものとする。
なお、Ａの下にＢが、あるいは、Ａの下方にＢが、の場合についても、同様である。
本発明によれば、動画ボケの問題がないホールド型の表示装置およびその駆動方法を提供することができる。さらに、本発明によれば、消費電力が低減された表示装置およびその駆動方法を提供することができる。さらに、本発明によれば、静止画および動画の画質がそれぞれ向上された表示装置およびその駆動方法を提供することができる。また、本発明によれば、視野角が向上された表示装置およびその駆動方法を提供することができる。さらに、本発明によれば、液晶の応答速度が向上された表示装置およびその駆動方法を提供することができる。
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
（実施の形態１）
本実施形態においては、本書類（明細書、特許請求の範囲又は図面など）において使用する、瞬間輝度、積分輝度、点灯比率、平均輝度などの、表示装置の駆動方法にかかる語句と、これらの制御形態について説明する。
まず、本書類で使用する語句と記号の意味について説明する。はじめに、時間に関する語句と、その記号ｔ、Ｆ、τａ、τｂ、Ｒについて説明する。記号ｔは時間を表す。記号Ｆは１フレーム期間およびその長さを表す。１フレーム期間Ｆは、複数のサブフレーム期間に分割され、それぞれのサブフレーム期間は、画像表示期間またはブランク期間に分類されるとする。ここで、画像表示期間とは、主として画像本来の輝度を表示する期間である。ブランク期間とは、画像表示期間において表示される画像を、人間の視覚上でリセットする効果を持つ期間である。なお、サブフレーム期間は、画像表示期間およびブランク期間以外であってもよい。記号τａは、画像表示期間およびその長さを表す。記号τｂは、ブランク期間をおよびその長さを表す。なお、ここでは１フレーム期間Ｆにおける画像表示期間τａ以外の期間は、ブランク期間τｂであるとする。記号Ｒは、点灯比率を表す。ここで、点灯比率とは、画像表示期間τａを、１フレーム期間Ｆで除算した値である。すなわち、点灯比率Ｒは、１フレーム期間Ｆにおける画像表示期間τａの割合である。
次に、輝度に関する語句と、その記号Ｉ（ｔ）、Ｌ、Ｂについて説明する。記号Ｉ（ｔ）は、瞬間輝度を表す。ここで、瞬間輝度とは、画素の瞬間的な発光強度である。瞬間輝度Ｉ（ｔ）は、瞬間輝度が時間ｔの関数であることを表している。記号Ｌは、積分輝度を表す。ここで、積分輝度とは、瞬間輝度Ｉ（ｔ）を１フレーム期間Ｆの範囲で時間積分した値である。記号Ｂは、平均輝度を表す。ここで、平均輝度とは、積分輝度Ｌを、画像表示期間τａによって除算した値である。すなわち、平均輝度Ｂは、画素の輝度が画像表示期間τａにおいて一定であると仮定したときの、画素の輝度を表す。
以上の関係を数式に表すと、（数１）から（数４）のように表すことができる。
Figure 0005177999
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以下、本書類において上記記号を断り無く使用する場合は、その意味は上記の定義に従っているとみなしてよい。
なお、本書類において定義された語句が、実際に表示装置の表示状態に与える影響について述べる。点灯比率Ｒについては、Ｒが大きくなると、よりホールド型の駆動に近づき、Ｒが小さくなると、よりインパルス型の駆動に近づくといえる。積分輝度Ｌについては、Ｌが大きくなると、人間の目が感じる輝度が大きくなり、Ｌが小さくなると、人間の目が感じる輝度が大きくなる。瞬間輝度Ｉ（ｔ）については、Ｉ（ｔ）が増減しても、それは人間の目が感じる輝度が大きくなるか、小さくなるかということには直接的には関係しない。なぜならば、人間の目は、大きな周波数で明るさが変動する光についてはその変化を知覚できず、一定の明るさの光として知覚されるからである。このとき、人間の目が知覚する明るさは、明るさの変動そのものではなく、明るさをある範囲で時間積分した値になる。さらに、人間の目が明るさの変動を感じるようになる限界の周波数は、約５０Ｈｚ〜６０Ｈｚであるといわれている。この周波数は、一般的な表示装置のフレームレートとほぼ同じ値である。また、平均輝度Ｂについては、本書類における制御形態を説明するための便宜的な量であるが、Ｂが大きくなると人間の目が感じる輝度が大きくなり、Ｂが小さくなると人間の目が感じる輝度が大きくなるという点では、積分輝度Ｌと同様である。
次に、図１を参照して、本書類における語句の詳細な説明を行なう。図１は、表示装置が有する画素のうちの１つに注目し、当該画素の瞬間輝度Ｉ（ｔ）を模式的に表した図である。横軸は時間ｔであり、縦軸は輝度である。
図１（Ａ）は、１フレーム期間を２つのサブフレーム期間に分割し、第１のサブフレーム期間を画像表示期間τａとし、第２のサブフレーム期間をブランク期間τｂとした場合の例である。図１（Ａ）では、画像表示期間τａおよびブランク期間τｂは１フレーム期間Ｆの半分（τａ＝τｂ＝Ｆ／２）であるとする。また、画像表示期間τａにおける瞬間輝度Ｉ（ｔ）は一定であり、その値はａであるとする。画像表示期間τｂにおける瞬間輝度Ｉ（ｔ）は一定であり、その値は０であるとする。このとき、点灯比率Ｒは、Ｒ＝（τａ／Ｆ）＝１／２である。積分輝度Ｌは、Ｌ＝ａ×（Ｆ／２）＝（ａＦ／２）となる。従って、平均輝度Ｂは、Ｂ＝（Ｌ／τａ）＝ａとなる。
図１（Ｂ）は、画像表示期間τａおよびブランク期間τｂがそれぞれ複数存在する場合を表した図である。このように、画像表示期間τａおよびブランク期間τｂは、複数のサブ画像表示期間およびサブブランク期間に分割が可能であるとする。つまり、１フレーム期間内にｎ個（ｎは正の整数）のサブ画像表示期間がある場合は、それぞれのサブ画像表示期間をτａ１、τａ２、τａ３、・・・、τａｎとして、画像表示期間τａはそれらの和とする。同様に、１フレーム期間内にｍ個（ｍは正の整数）のサブブランク期間がある場合は、それぞれのサブブランク期間をτｂ１、τｂ２、τｂ３、・・・、τｂｎとして、ブランク期間τｂはそれらの和とする。すなわち、１フレーム期間内にｎ個のサブ画像表示期間およびサブブランク期間がある場合、画像表示期間τａおよびブランク期間τｂは、ｊ、ｋを正の整数として、（数５）および（数６）で表される。
Figure 0005177999
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図１（Ｂ）では、サブ画像表示期間およびサブブランク期間は、τａ１＝τａ２＝Ｆ／４、τｂ１＝τｂ２＝Ｆ／４、であるとする。したがって、画像表示期間τａおよびブランク期間τｂは、τａ＝τｂ＝Ｆ／２である。画像表示期間τａにおいて、瞬間輝度Ｉ（ｔ）は一定であり、その値はａであるとする。ブランク期間τｂにおいて、瞬間輝度Ｉ（ｔ）は一定であり、その値は０であるとする。このとき、点灯比率Ｒは、Ｒ＝（τａ／Ｆ）＝１／２である。積分輝度Ｌは、Ｌ＝ａ（Ｆ／４）＋ａ（Ｆ／４）＝（ａＦ／２）となる。従って、平均輝度Ｂは、Ｂ＝（Ｌ／τａ）＝ａとなる。
図１（Ｃ）は、画像表示期間τａおよびブランク期間τｂがそれぞれ複数存在し、かつ、それぞれのサブ画像表示期間で瞬間輝度が異なる場合を表している。図１（Ｃ）では、サブ画像表示期間およびサブブランク期間は、τａ１＝τａ２＝Ｆ／４、τｂ１＝τｂ２＝Ｆ／４、であるとする。したがって、画像表示期間τａおよびブランク期間τｂは、τａ＝τｂ＝Ｆ／２である。サブ画像表示期間τａ１において、瞬間輝度Ｉ（ｔ）は一定であり、その値はａ／２であるとする。サブ画像表示期間τａ２において、瞬間輝度Ｉ（ｔ）は一定であり、その値は３ａ／２であるとする。ブランク期間τｂにおいて、瞬間輝度Ｉ（ｔ）は一定であり、その値は０であるとする。このとき、点灯比率Ｒは、Ｒ＝（τａ／Ｆ）＝１／２である。積分輝度Ｌは、Ｌ＝（ａ／２）（Ｆ／４）＋（３ａ／２）（Ｆ／４）＝（ａＦ／２）となる。従って、平均輝度Ｂは、Ｂ＝（Ｌ／τａ）＝ａとなる。
図１（Ａ）乃至（Ｃ）に示した例では、それぞれ瞬間輝度Ｉ（ｔ）が異なる様態であるにも関わらず、本書類で用いる値である、点灯比率Ｒ、積分輝度Ｌ、平均輝度Ｂが同じ値となっている。すなわち、本実施形態では主として点灯比率Ｒ、積分輝度Ｌ、平均輝度Ｂをどのように制御するかを論じるが、同一の点灯比率Ｒ、積分輝度Ｌ、平均輝度Ｂを持っていたとしても、それに対する瞬間輝度Ｉ（ｔ）の様態は様々なものをとり得る、ということを、ここで強調しておく。
図２（Ａ）乃至（Ｃ）は、信号に対する特性変化の遅い素子（液晶素子など）を用いた表示装置である場合の瞬間輝度Ｉ（ｔ）を模式的にあらわしたものである。素子を制御する信号は、それぞれ図１（Ａ）乃至（Ｃ）と同様に入力したとしても、信号に対する特性変化の遅い素子を用いた表示装置である場合の瞬間輝度Ｉ（ｔ）は、信号に対し遅延した変化をする。
しかし、本書類の定義に従えば、このような場合であっても問題なく点灯比率Ｒ、積分輝度Ｌ、平均輝度Ｂを計算し、求めることができる。
画像表示期間τａおよびブランク期間τｂは、輝度を制御する信号を加える期間から定められてもよいし、瞬間輝度Ｉ（ｔ）から定められてもよい。輝度を制御する信号を加える期間から定められる場合は、信号が更新されるときを、期間の境界とする。瞬間輝度Ｉ（ｔ）の変化から画像表示期間τａおよびブランク期間τｂが定められる場合は、瞬間輝度Ｉ（ｔ）の変化が急激なときを、期間の境界とする。より詳細には、瞬間輝度Ｉ（ｔ）の１次微分関数が不連続であるときの時間ｔを、期間の境界とする。たとえば、図２（Ａ）の場合は、瞬間輝度Ｉ（ｔ）が増加から減少に転じる時間ｔ１を期間の境界とすることで、画像表示期間τａおよびブランク期間τｂが定められる。図２（Ｂ）の場合は、瞬間輝度Ｉ（ｔ）が増加から減少に転じる時間ｔ１を第１の期間の境界とし、瞬間輝度Ｉ（ｔ）が減少から増加に転じる時間ｔ２を第２の期間の境界とし、瞬間輝度Ｉ（ｔ）が増加から減少に転じる時間ｔ３を第３の期間の境界とすることで、画像表示期間τａおよびブランク期間τｂが定められる。図２（Ｃ）の場合は、図２（Ｂ）の場合と同様である。
画像表示期間τａおよびブランク期間τｂが定められれば、点灯比率Ｒは、（数１）により計算して求めることができる。
積分輝度Ｌは、瞬間輝度Ｉ（ｔ）の様態から、（数３）によって求めることができる。このように、瞬間輝度Ｉ（ｔ）が任意の関数であっても、（数３）によって積分輝度Ｌを求めることができる。
平均輝度Ｂは、上記の方法によって求めた瞬間輝度Ｌ、画像表示期間τａから、（数４）によって求めることができる。
なお、ブランク期間τｂは、表示装置が表示する動画の画質を向上させるために、１フレーム期間内に設けられるものである。したがって、表示装置が表示する動画の画質を向上させる効果を持った期間であれば、その期間における画素の輝度に関わらず、当該期間はブランク期間τｂとみなすことができる。
なお、ブランク期間τｂにおける画素の輝度は、画像表示期間τａにおける画素の輝度を、人間の視覚上でリセットできる輝度であることが好ましい。したがって、画像表示期間τａにおける画素の輝度よりも小さな輝度であるのが好ましい。より好ましくは、表示装置の表示能力上で最も小さい輝度であるのが好ましい。
次に、本書類で用いる値の制御形態について説明する。本実施形態では、特に積分輝度Ｌ、点灯比率Ｒ、平均輝度Ｂの、制御パラメータＰによる変化について説明する。
制御パラメータＰとしては様々なものが挙げられるが、本実施形態では制御パラメータＰの詳細については言及しない。制御パラメータＰの詳細の説明はは他の実施形態で行なうこととし、本実施形態では、単に制御パラメータＰの増減に従って、積分輝度Ｌ、点灯比率Ｒ、平均輝度Ｂのそれぞれが、どのような変化をするかについて述べることにする。
なお、制御パラメータＰの変化に対する積分輝度Ｌ、点灯比率Ｒ、平均輝度Ｂの変化を説明するときは、人間の目が感じる画素の輝度は全て同じであると仮定する。
まず、図３を参照して、積分輝度Ｌの制御パラメータＰに対する変化について述べる。積分輝度Ｌの制御パラメータＰに対する変化は、図３（Ａ）乃至（Ｂ）のように、横軸を制御パラメータＰ、縦軸を積分輝度Ｌとしたグラフによって、詳細に説明できる。
積分輝度Ｌは、制御パラメータＰの増加にに対し、ほぼ一定であるのが好ましい。なぜならば、積分輝度Ｌの変化は人間の目が感じる輝度の変化を意味しており、人間の目が感じる画素の輝度は全て同じであるという仮定の下では、積分輝度Ｌの大幅な変化は許容できないからである。この様態については、図３（Ａ）を参照することで理解できる。図３（Ａ）に示すグラフは、Ｐ＝０のときのＬをＬ０とし、Ｐが０から大きくなっても、常にＬ＝Ｌ０である。
ここで、積分輝度Ｌを、特に制御パラメータＰに対する関数であるとして見たときは、積分輝度Ｌ（Ｐ）と表記することとする。すなわち、図３（Ａ）に示すグラフを式で表すと、Ｌ（Ｐ）＝Ｌ（０）＝Ｌ０となる。
なお、実際には、厳密にＬ（Ｐ）＝Ｌ０となっておらず、ある程度の幅を持っていてもよい。この様態についても、図３（Ａ）を参照することで理解できる。図３（Ａ）に示すグラフでは、許容できる積分輝度Ｌの変動範囲について、２本の破線で示している。破線の式は、Ｌ（Ｐ）＝Ｌ０±（Ｌ０／２０）となっている。すなわち、積分輝度Ｌは、制御パラメータＰの変化に対し、中心値Ｌ０、幅Ｌ０／１０の帯の中に収まっていればよい。この範囲内であるならば、積分輝度Ｌの変動は許容される。なぜならば、積分輝度Ｌの変動範囲が小さければ、それは輝度の変動として知覚されず、もし知覚されたとしても、その大きさは非常に小さいものであるからである。
さらに、積分輝度Ｌは、制御パラメータＰの増加にに対し、緩やかに増加していてもよい。なぜならば、積分輝度Ｌの変化が微小であるならば、この変化は許容されるとした上で、制御パラメータＰの増加によって積分輝度Ｌが緩やかに増加していれば、Ｐの増加に従って表示の強調ができるからである。この様態については、図３（Ｂ）を参照することで理解できる。図３（Ｂ）に示すグラフは、Ｐ＝０のときのＬをＬ０とし、Ｐが０から大きくなるにつれて、Ｌは徐々に増加していっている。
ここで、図３（Ｂ）に示すグラフを式で表すと、Ｌ（Ｐ）＝αＰ＋Ｌ０となる。αは比例定数であり、０より大きい正の数である。さらに、比例定数αは１より小さい値であるのが好ましい。なぜならば、比例定数αが小さければ、積分輝度Ｌの変化は微小であり、積分輝度Ｌの変化は許容されるからである。
なお、実際には、厳密にＬ（Ｐ）＝αＰ＋Ｌ０となっておらず、ある程度の幅を持っていてもよい。この様態についても、図３（Ｂ）を参照することで理解できる。図３（Ｂ）に示すグラフでは、許容できる積分輝度Ｌの変動範囲について、２本の破線で示している。破線の式は、Ｌ（Ｐ）＝αＰ＋Ｌ０±（Ｌ０／２０）となっている。すなわち、積分輝度Ｌは、制御パラメータＰの変化に対し、中心値αＰ＋Ｌ０、幅Ｌ０／１０の帯の中に収まっていればよい。この範囲内であるならば、積分輝度Ｌの変動は許容される。なぜならば、積分輝度Ｌの変動範囲が小さければ、それは輝度の変動として知覚されず、もし知覚されたとしても、その大きさは非常に小さいものであるからである。
次に、図４を参照して、点灯比率Ｒおよび平均輝度Ｂの制御パラメータＰに対する変化について述べる。点灯比率Ｒおよび平均輝度Ｂの制御パラメータＰに対する変化は、横軸を制御パラメータＰ、縦軸を点灯比率Ｒおよび平均輝度Ｂとしたグラフによって、詳細に説明できる。図４（Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）、（Ｇ）が、点灯比率Ｒの制御パラメータＰに対する変化を表すグラフである。図４（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｆ）、（Ｈ）が、平均輝度Ｂの制御パラメータＰに対する変化を表すグラフである。
点灯比率Ｒは、制御パラメータＰの増加にに対し、ほぼ一定である場合をとり得る。なぜならば、点灯比率Ｒの変化は、１フレーム期間Ｆ内に画像表示期間τａが占める割合がどの程度変化するかということを意味しており、積分輝度Ｌが制御パラメータＰに対して一定であることを条件とすると、平均輝度Ｂが制御パラメータＰに対してほぼ一定であるならば、点灯比率Ｒは制御パラメータＰに対しほぼ一定であるからである。この様態については、以下の説明および図４（Ａ）、（Ｂ）を参照することで理解できる。
制御パラメータＰに対する積分輝度Ｌの変動の許容範囲は、ごく小さいものであることは既に述べた。今後の議論は、積分輝度Ｌは制御パラメータＰに対してほぼ一定であることが条件であることとして進める。
（数１）および（数４）を変形して整理すると、（数７）を得る。
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ここで、積分輝度Ｌは制御パラメータＰに対してほぼ一定であるとする。また、１フレーム期間Ｆも、制御パラメータＰに対してほぼ一定であるとすると、（数７）の右辺は制御パラメータＰに対してほぼ一定であるといえる。したがって、点灯比率Ｒと、平均輝度Ｂの積は、制御パラメータＰに対してほぼ一定である。
よって、点灯比率Ｒと、平均輝度Ｂの積は、制御パラメータＰに対してほぼ一定であるということから、点灯比率Ｒは、平均輝度Ｂが制御パラメータＰに対してほぼ一定であるならば、制御パラメータＰの増加にに対しほぼ一定である、という結論を得ることができる。
図４（Ａ）を参照して説明する。点灯比率Ｒを、特に制御パラメータＰに対する関数であるとして見たときは、点灯比率Ｒ（Ｐ）と表記することとする。また、Ｐ＝０のときのＲをＲ０とする。すなわち、図４（Ａ）に示すグラフを式で表すと、Ｒ（Ｐ）＝Ｒ（０）＝Ｒ０となる。
なお、実際には、厳密にＲ（Ｐ）＝Ｒ０となっていなくても、Ｒ（Ｐ）はＲ０を中心値としてＲ０／１０程度の範囲内であればよい。
図４（Ｂ）を参照して説明する。平均輝度Ｂを、特に制御パラメータＰに対する関数であるとして見たときは、平均輝度Ｂ（Ｐ）と表記することとする。また、Ｐ＝０のときのＢをＢ０とする。すなわち、図４（Ｂ）に示すグラフを式で表すと、Ｂ（Ｐ）＝Ｂ（０）＝Ｂ０となる。
なお、実際には、厳密にＢ（Ｐ）＝Ｂ０となっていなくても、Ｂ（Ｐ）はＢ０を中心値としてＢ０／１０程度の範囲内であればよい。
次に、点灯比率Ｒは、制御パラメータＰの増加にに対し、単調に減少する場合をとり得る。なぜならば、点灯比率Ｒと平均輝度Ｂの積が制御パラメータＰに対してほぼ一定であることが条件であるとすると、平均輝度Ｂが制御パラメータＰに対して単調に増加するならば、点灯比率Ｒは制御パラメータＰに対し単調に減少するからである。この様態については、図４（Ｃ）乃至（Ｈ）を参照することで理解できる。
図４（Ｃ）、（Ｅ）、（Ｇ）に示すグラフは、点灯比率Ｒが制御パラメータＰに対して単調に減少している。図４（Ｃ）に示すグラフのように、点灯比率Ｒは制御パラメータＰに対して直線的に減少してもよい。また、図４（Ｅ）に示すグラフのように、点灯比率Ｒは制御パラメータＰに対して上に凸の曲線状で減少してもよい。また、図４（Ｇ）に示すグラフのように、点灯比率Ｒは制御パラメータＰに対して下に凸の曲線状で減少してもよい。
点灯比率Ｒが制御パラメータＰに対して直線的に減少する場合、平均輝度Ｂは、図４（Ｄ）に示すグラフのように、制御パラメータＰに対して直線的に増加する。
点灯比率Ｒが制御パラメータＰに対して上に凸の曲線状で減少する場合、平均輝度Ｂは、図４（Ｆ）に示すグラフのように、制御パラメータＰに対して下に凸の曲線状で増加する。
点灯比率Ｒが制御パラメータＰに対して下に凸の曲線状で減少する場合、平均輝度Ｂは、図４（Ｈ）に示すグラフのように、制御パラメータＰに対して上に凸の曲線状で増加する。
点灯比率Ｒの値が一定である場合には、制御パラメータＰの変化に対して、細かく制御形態を変更しなくてもよくなる。その結果、表示方法を決めるアルゴリズムおよび多くの制御形態を選択可能とする周辺回路が不要になるため、表示装置の製造コストを低減することができる。さらに、回路の規模や動作する頻度を低減できるため、消費電力を低減することができる。
さらに、点灯比率Ｒの値が直線的に減少する場合には、制御パラメータＰの変化に対して、細かく制御形態を変更できるようになる。その結果、表示方法を決めるアルゴリズムおよび多くの制御形態を選択可能とする周辺回路によって、制御パラメータＰにしたがった最適な制御形態を実現することができる。その結果、動画ボケが少なく、フリッカが少ない高品位な表示を得ることができる。
さらに、点灯比率Ｒの値が上に凸の曲線状に減少する場合には、制御パラメータＰの変化に対して、細かく制御形態を変更できるようになる。さらに、制御パラメータＰが大きくなるにつれて、点灯比率Ｒの変化量を大きくしていくことができる。その結果、表示方法を決めるアルゴリズムおよび多くの制御形態を選択可能とする周辺回路によって、制御パラメータＰにしたがった、さらに最適な制御形態を実現することができる。その結果、動画ボケが少なく、フリッカが少ないさらに高品位な表示を得ることができる。
さらに、点灯比率Ｒの値が下に凸の曲線状に減少する場合には、制御パラメータＰの変化に対して、細かく制御形態を変更できるようになる。さらに、制御パラメータＰが大きくなるにつれて、点灯比率Ｒの変化量を小さくしていくことができる。その結果、表示方法を決めるアルゴリズムおよび多くの制御形態を選択可能とする周辺回路によって、制御パラメータＰにしたがった、さらに最適な制御形態を実現することができる。その結果、動画ボケが少なく、フリッカが少ないさらに高品位な表示を得ることができる。
ここで、点灯比率Ｒおよび平均輝度Ｂの制御パラメータＰに対する変化についてまとめる。点灯比率Ｒと平均輝度Ｂの積が一定であるという条件を満たすとき、点灯比率Ｒおよび平均輝度Ｂはどのような関係であるかということを、図５（Ａ）乃至（Ｄ）に示すグラフを用いて説明する。
図５（Ａ）乃至（Ｃ）は、横軸に制御パラメータＰ、縦軸に点灯比率Ｒまたは平均輝度ＢのＲ０またはＢ０に対する比率を対数でとったグラフである。ここで、Ｒ０およびＢ０は、Ｒ（Ｐ）およびＢ（Ｐ）の、Ｐ＝０における値である。このような軸をとったグラフでＲ（Ｐ）／Ｒ０およびＢ（Ｐ）／Ｂ０を表すと、Ｒ（Ｐ）／Ｒ０およびＢ（Ｐ）／Ｂ０は、縦軸で１に相当する直線を軸として対称な形状となる。すなわち、制御パラメータＰがどんな値であっても、Ｒ（Ｐ）／Ｒ０とＢ（Ｐ）／Ｂ０の積は１となる。これは、Ｐ＝０のとき、Ｒ（Ｐ）とＢ（Ｐ）の積がＲ０Ｂ０であって、Ｒ（Ｐ）とＢ（Ｐ）の積はＰによらずに一定であることから導くことができる。
上記の性質について以下に簡単に説明する。たとえば、Ｒ（ＰＸ）／Ｒ０の値が１０Ｘである場合を考える。（Ｘは実数）このとき、Ｂ（ＰＸ）／Ｂ０の値は、１／１０Ｘ＝１０―Ｘとなる。ここで、Ｒ（ＰＸ）／Ｒ０およびＢ（ＰＸ）／Ｂ０を対数軸のグラフにプロットする。このとき、対数軸上の位置は指数の値そのままであることに注意すると、１０Ｘがプロットされる位置と、１０―Ｘがプロットされる位置は、１００＝１からの距離がどちらもＸの絶対値となる。すなわち、Ｒ（ＰＸ）／Ｒ０とＢ（ＰＸ）／Ｂ０を結んだ線分の中点は、１となる。この性質は、全てのＰについて成り立つので、Ｒ（Ｐ）／Ｒ０およびＢ（Ｐ）／Ｂ０は、縦軸で１に相当する直線を軸として対称な形状となる、といえる。
図５（Ａ）は、点灯比率Ｒが制御パラメータＰに対して直線的に減少する場合を示すグラフである。このとき、平均輝度Ｂは、制御パラメータＰに対して直線的に増加する。また、Ｒ（Ｐ）／Ｒ０＝Ｂ（Ｐ）／Ｂ０＝１の直線を軸として、Ｒ（Ｐ）／Ｒ０とＢ（Ｐ）／Ｂ０は対称な形状となる。
図５（Ｂ）は、点灯比率Ｒが制御パラメータＰに対して上に凸の曲線状に減少する場合を示すグラフである。このとき、平均輝度Ｂは、制御パラメータＰに対して下に凸の曲線状に増加する。また、Ｒ（Ｐ）／Ｒ０＝Ｂ（Ｐ）／Ｂ０＝１の直線を軸として、Ｒ（Ｐ）／Ｒ０とＢ（Ｐ）／Ｂ０は対称な形状となる。
図５（Ｃ）は、点灯比率Ｒが制御パラメータＰに対して下に凸の曲線状に減少する場合を示すグラフである。このとき、平均輝度Ｂは、制御パラメータＰに対して上に凸の曲線状に増加する。また、Ｒ（Ｐ）／Ｒ０＝Ｂ（Ｐ）／Ｂ０＝１の直線を軸として、Ｒ（Ｐ）／Ｒ０とＢ（Ｐ）／Ｂ０は対称な形状となる。
このように、本実施形態における点灯比率Ｒおよび平均輝度Ｂは、両者の積が常に一定であるという条件から、両者の制御パラメータＰに対する変化をプロットしたグラフは、対数軸において１を軸とした対称な形状であることを特徴とする。これによって、積分輝度Ｌの変動範囲を小さくすることができ、その結果、制御パラメータＰを大きく変化させても人間の目には輝度の変動として知覚されないため、フリッカの少ない表示装置を得ることができる。
次に、図６を参照して、点灯比率Ｒおよび平均輝度Ｂの別の制御形態について説明する。ここで、平均輝度Ｂの制御形態については、点灯比率Ｒの制御形態によってほぼ一義的に決められるため、以降、平均輝度Ｂの制御形態については省略し、点灯比率Ｒの制御形態のみを説明することとする。ただし、説明は省略するが、平均輝度Ｂについても、既に述べた方法によって制御されることが好ましい。
図６（Ａ）乃至（Ｐ）は、制御パラメータＰを２つの領域（領域１、領域２）に分割し、それぞれの領域について、既に述べた形態で点灯比率Ｒを制御する方法を示したものである。ここで、Ｐが小さい方の領域を領域１、Ｐが大きい方の領域を領域２として説明する。
まず、点灯比率Ｒの値が、領域１において一定である場合について説明する。この場合、領域１においてはＲ（Ｐ）＝Ｒ０となる。これは、領域１はＰ＝０を含み、かつ、Ｒ（０）＝Ｒ０であるからである。さらに、この場合、領域２では少なくとも４通りの制御形態が考えられる。すなわち、領域２におけるＲ（Ｐ）は、一定である場合（図６（Ａ））と、直線的に減少する場合（図６（Ｂ））と、上に凸の曲線状に減少する場合（図６（Ｃ））と、下に凸の曲線状に減少する場合（図６（Ｄ））である。
次に、点灯比率Ｒの値が、領域１において直線的に減少する場合について説明する。この場合、領域１においてはＲ（０）＝Ｒ０を始点として直線的に減少する。さらに、この場合、領域２では少なくとも４通りの制御形態が考えられる。すなわち、領域２におけるＲ（Ｐ）は、一定である場合（図６（Ｅ））と、直線的に減少する場合（図６（Ｆ））と、上に凸の曲線状に減少する場合（図６（Ｇ））と、下に凸の曲線状に減少する場合（図６（Ｈ））である。
次に、点灯比率Ｒの値が、領域１において上に凸の曲線状に減少する場合について説明する。この場合、領域１においてはＲ（０）＝Ｒ０を始点として上に凸の曲線状に減少する。さらに、この場合、領域２では少なくとも４通りの制御形態が考えられる。すなわち、領域２におけるＲ（Ｐ）は、一定である場合（図６（Ｉ））と、直線的に減少する場合（図６（Ｊ））と、上に凸の曲線状に減少する場合（図６（Ｋ））と、下に凸の曲線状に減少する場合（図６（Ｌ））である。
次に、点灯比率Ｒの値が、領域１において下に凸の曲線状に減少する場合について説明する。この場合、領域１においてはＲ（０）＝Ｒ０を始点として下に凸の曲線状に減少する。さらに、この場合、領域２では少なくとも４通りの制御形態が考えられる。すなわち、領域２におけるＲ（Ｐ）は、一定である場合（図６（Ｍ））と、直線的に減少する場合（図６（Ｎ））と、上に凸の曲線状に減少する場合（図６（Ｏ））と、下に凸の曲線状に減少する場合（図６（Ｐ））である。
点灯比率Ｒの値が各領域において一定である場合には、制御パラメータＰの変化に対して、細かく制御形態を変更しなくてもよくなる。その結果、表示方法を決めるアルゴリズムおよび多くの制御形態を選択可能とする周辺回路が不要になるため、表示装置の製造コストを低減することができる。さらに、回路の規模や動作する頻度を低減できるため、消費電力を低減することができる。
さらに、点灯比率Ｒの値が各領域において直線的に減少する場合には、制御パラメータＰの変化に対して、細かく制御形態を変更できるようになる。その結果、表示方法を決めるアルゴリズムおよび多くの制御形態を選択可能とする周辺回路によって、制御パラメータＰにしたがった最適な制御形態を実現することができる。その結果、動画ボケが少なく、フリッカが少ない高品位な表示を得ることができる。
さらに、点灯比率Ｒの値が各領域において上に凸の曲線状に減少する場合には、制御パラメータＰの変化に対して、細かく制御形態を変更できるようになる。さらに、制御パラメータＰが大きくなるにつれて、点灯比率Ｒの変化量を大きくしていくことができる。その結果、表示方法を決めるアルゴリズムおよび多くの制御形態を選択可能とする周辺回路によって、制御パラメータＰにしたがった、さらに最適な制御形態を実現することができる。その結果、動画ボケが少なく、フリッカが少ないさらに高品位な表示を得ることができる。
さらに、点灯比率Ｒの値が各領域において下に凸の曲線状に減少する場合には、制御パラメータＰの変化に対して、細かく制御形態を変更できるようになる。さらに、制御パラメータＰが大きくなるにつれて、点灯比率Ｒの変化量を小さくしていくことができる。その結果、表示方法を決めるアルゴリズムおよび多くの制御形態を選択可能とする周辺回路によって、制御パラメータＰにしたがった、さらに最適な制御形態を実現することができる。その結果、動画ボケが少なく、フリッカが少ないさらに高品位な表示を得ることができる。
制御パラメータＰを２つの領域（領域１、領域２）に分割する制御形態は、異なる領域の境界においてＲ（Ｐ）が不連続な値を取ることができる点が重要である。異なる領域の境界における値の差が小さいときは、境界近傍におけるＰの変化に対するＲ（Ｐ）の変化が小さくなるので、急に制御形態が変化することによる表示の不具合（不自然な輪郭、フリッカなど）が起きにくくなるという利点を有する。
また、異なる領域の境界における値の差が大きいときは、境界近傍におけるＰの変化に対するＲ（Ｐ）の変化が大きくなるので、急に制御形態が変化することによる表示の強調効果が大きく、メリハリのある表示を行なうことができるという利点を有する。
ここで、制御パラメータＰを分割して得られる領域の数は、２つより多くてもよい。たとえば、３つの領域に分割してもよいし、それ以上でもよい。制御パラメータＰを３つ以上の領域に分割することで、さらに多様な制御形態を実現できる。特に、Ｒ（Ｐ）が不連続な値を取ることができる、異なる領域の境界が増えることが重要である。すなわち、各領域において、Ｒ（Ｐ）が制御パラメータＰに対し直線的に減少する場合と、上に凸の曲線状に減少する場合と、下に凸の曲線状に減少する場合では、さらに多様な制御形態を実現できる。これに加えて、各領域において、Ｒ（Ｐ）が制御パラメータＰに対し一定である場合であっても、ある程度の数の制御形態を取ることができることが、特に有益である。すなわち、回路が簡単であることによる利点（製造コストの低減、消費電力の低減）と、多様な制御形態が実現できることによる利点が両立できる。
この様態については、図７（Ａ）乃至（Ｅ）を参照することで理解できる。図７（Ａ）は、制御パラメータＰを３つの領域（領域１、領域２、領域３）に分割し、それぞれの領域においてＲ（Ｐ）を一定とした場合を示している。
図７（Ｂ）は、制御パラメータＰを３つの領域（領域１、領域２、領域３）に分割し、それぞれの領域において、Ｒ（Ｐ）が直線的に減少する場合を示している。
図７（Ｃ）は、制御パラメータＰを３つの領域（領域１、領域２、領域３）に分割し、それぞれの領域において、Ｒ（Ｐ）が上に凸の曲線状に減少する場合を示している。
図７（Ｄ）は、制御パラメータＰを３つの領域（領域１、領域２、領域３）に分割し、それぞれの領域において、Ｒ（Ｐ）が下に凸の曲線状に減少する場合を示している。
ここで、各領域におけるＲ（Ｐ）の形態の組み合わせは、図７に示したものだけではないことは明らかである。本実施形態における制御形態は、これらの組み合わせももちろん含まれるが、ここでは省略し、全ての領域におけるＲ（Ｐ）の形態が同じである場合を代表して挙げている。
図７（Ｅ）は、制御パラメータＰをｎ個（ｎは正の整数）の領域（領域１、領域２、領域３、・・・、領域ｎ）に分割し、それぞれの領域においてＲ（Ｐ）を一定とした場合を示している。ｎがある程度の数（５から１５程度）であれば、上述した、回路が簡単であることによる利点（製造コストの低減、消費電力の低減）と、多様な制御形態が実現できることによる利点が両立できる。
なお、制御パラメータＰに対して点灯比率Ｒおよび平均輝度Ｂが変化する様態は、複数の種類から選択できるものであってもよい。すなわち、複数の異なるＲ（Ｐ）およびＢ（Ｐ）をあらかじめ用意しておき、どの様態のＲ（Ｐ）およびＢ（Ｐ）を用いるかということを、制御パラメータＰとは別に用意された第２の制御パラメータＱによって決定してもよい。このとき、点灯比率Ｒおよび平均輝度Ｂを、ＲＱ（Ｐ）およびＢＱ（Ｐ）と表記することとし、制御パラメータＰは便宜的に第１の制御パラメータＰと呼ぶこととする。たとえば、第２の制御パラメータＱのとり得る値が１からｎまでの整数だった場合、点灯比率Ｒおよび平均輝度Ｂは、Ｒ１（Ｐ）、Ｒ２（Ｐ）、・・・、Ｒｎ（Ｐ）およびＢ１（Ｐ）、Ｂ２（Ｐ）、・・・、Ｂｎ（Ｐ）と表記することとする。
この様態については、図８（Ａ）乃至（Ｇ）を参照することで理解できる。図８（Ａ）乃至（Ｇ）では、第２の制御パラメータＱは１から３までの整数をとるものとして説明する。図８（Ａ）では、Ｒ１（Ｐ）、Ｒ２（Ｐ）、Ｒ３（Ｐ）がそれぞれ第１の制御パラメータＰに対して一定である場合を示している。第１の制御パラメータＰが０のときの値は、それぞれＲ１（０）＝Ｒ１０、Ｒ２（０）＝Ｒ２０、Ｒ３（０）＝Ｒ３０、であるとする。このように、点灯比率Ｒの第２の制御パラメータＱに対する各様態において、第１の制御パラメータＰが０のときの値は、互いに異なっているものをとり得る。こうすることで、回路が簡単であることによる利点（製造コストの低減、消費電力の低減）と、多様な制御形態が実現できることによる利点が両立できる。
なお、本実施形態における他の説明と同様に、平均輝度Ｂの様態については点灯比率Ｒの様態によってある程度決めることができるため、ここでは説明を省略する。
点灯比率Ｒと平均輝度Ｂの様態を第１の制御パラメータＰおよび第２の制御パラメータＱによって制御する他の例は、Ｒ１（Ｐ）は第１の制御パラメータＰに対して一定であり、Ｒ２（Ｐ）は第１の制御パラメータＰに対して直線的に減少し、Ｒ３（Ｐ）は第１の制御パラメータＰに対して直線的に減少するものである。ここで、直線的に減少する勾配を、第２のパラメータＱに従って変えることが好ましい。さらに、点灯比率Ｒの第２の制御パラメータＱに対する各様態において、第１の制御パラメータＰが０のときの値は、互いに異なっていてもよい。
この様態については、図８（Ｂ）を参照することで理解できる。このように制御することで、制御パラメータが１つであるときと比べて、さらに多様な制御形態が実現できる。
点灯比率Ｒと平均輝度Ｂの様態を第１の制御パラメータＰおよび第２の制御パラメータＱによって制御する他の例は、Ｒ１（Ｐ）は第１の制御パラメータＰに対して一定であり、Ｒ２（Ｐ）は第１の制御パラメータＰに対して直線的に減少し、Ｒ３（Ｐ）は第１の制御パラメータＰに対して上に凸の曲線状に減少するものである。ここで、減少する割合を、第２のパラメータＱに従って変えることが好ましい。さらに、点灯比率Ｒの第２の制御パラメータＱに対する各様態において、第１の制御パラメータＰが０のときの値は、互いに異なっていてもよい。
この様態については、図８（Ｃ）を参照することで理解できる。このように制御することで、制御パラメータが１つであるときと比べて、さらに多様な制御形態が実現できる。
点灯比率Ｒと平均輝度Ｂの様態を第１の制御パラメータＰおよび第２の制御パラメータＱによって制御する他の例は、Ｒ１（Ｐ）は第１の制御パラメータＰに対して直線的に減少し、Ｒ２（Ｐ）は第１の制御パラメータＰに対して直線的に減少し、Ｒ３（Ｐ）は第１の制御パラメータＰに対して直線的に減少するものである。ここで、直線的に減少する勾配を、第２のパラメータＱに従って変えることが好ましい。さらに、点灯比率Ｒの第２の制御パラメータＱに対する各様態において、第１の制御パラメータＰが０のときの値は、互いに異なっていてもよい。
この様態については、図８（Ｄ）を参照することで理解できる。このように制御することで、制御パラメータが１つであるときと比べて、さらに多様な制御形態が実現できる。
点灯比率Ｒと平均輝度Ｂの様態を第１の制御パラメータＰおよび第２の制御パラメータＱによって制御する他の例は、Ｒ１（Ｐ）は第１の制御パラメータＰに対して上に凸の曲線状に減少し、Ｒ２（Ｐ）は第１の制御パラメータＰに対して上に凸の曲線状に減少し、Ｒ３（Ｐ）は第１の制御パラメータＰに対して上に凸の曲線状に減少するものである。ここで、減少する割合を、第２のパラメータＱに従って変えることが好ましい。さらに、点灯比率Ｒの第２の制御パラメータＱに対する各様態において、第１の制御パラメータＰが０のときの値は、互いに異なっていてもよい。
この様態については、図８（Ｅ）を参照することで理解できる。このように制御することで、制御パラメータが１つであるときと比べて、さらに多様な制御形態が実現できる。
点灯比率Ｒと平均輝度Ｂの様態を第１の制御パラメータＰおよび第２の制御パラメータＱによって制御する他の例は、Ｒ１（Ｐ）は第１の制御パラメータＰに対して上に凸の曲線状に減少し、Ｒ２（Ｐ）は第１の制御パラメータＰに対して上に凸の曲線状に減少し、Ｒ３（Ｐ）は第１の制御パラメータＰに対して直線的に減少するものである。ここで、減少する割合を、第２のパラメータＱに従って変えることが好ましい。さらに、点灯比率Ｒの第２の制御パラメータＱに対する各様態において、第１の制御パラメータＰが０のときの値は、互いに異なっていてもよい。
この様態については、図８（Ｆ）を参照することで理解できる。このように制御することで、制御パラメータが１つであるときと比べて、さらに多様な制御形態が実現できる。
なお、第１の制御パラメータＰおよび第２の制御パラメータＱを用いる方法の説明では、代表的な組み合わせのみを挙げた。しかし、点灯比率Ｒと平均輝度Ｂは、本実施形態で述べた様々な様態を用いることが可能である。
たとえば、図８（Ｇ）のように、第１の制御パラメータＰをｎ個（ｎは正の整数）の領域（領域１、領域２、領域３、・・・、領域ｎ）に分割し、それぞれの領域においてＲ（Ｐ）を一定とする方法と組み合わせることができる。Ｒ（Ｐ）の各領域における値は、第２の制御パラメータＱが大きいものほど小さくすることが好ましい。こうすることによって、回路が簡単であることによる利点（製造コストの低減、消費電力の低減）と、多様な制御形態が実現できることによる利点が両立できる。
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
（実施の形態２）
本実施形態においては、人間の目が感じる輝度が一定であるという条件のもとで点灯比率Ｒを変化させる方法、および人間の目が感じる輝度を変化させる方法のうち、代表的ないくつかの例について説明する。
まず、点灯比率Ｒの制御方法例について説明する。点灯比率Ｒの制御方法は、（１）ブランクデータを各画素に直接書き込む方法と、（２）バックライト全体を点滅させる方法と、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法と、が主に挙げられる。
（１）の方法は、表示装置が備える表示素子がＥＬ、ＰＤＰ、ＦＥＤなどに代表される自発光素子であっても、液晶に代表される非発光素子であっても適用することができる。（２）および（３）の方法は、表示装置が備える表示素子が非発光素子である場合に適用することができる。
点灯比率Ｒの制御方法について説明する前に、まず、アクティブマトリクス型の表示装置が有する画素の構成について説明する。アクティブマトリクス型の表示装置が有する画素の構成例を、図９（Ｇ）に示す。
アクティブマトリクス型の表示装置が有する画素は、画素領域と、スイッチ手段と、表示素子と、信号保持手段と、信号伝達手段と、スイッチ制御手段を有する。図９（Ｇ）に示す画素の構成例においては、画素領域９００と、スイッチ手段９０１と、表示素子９０２と、信号保持手段９０４と、信号伝達手段９０６と、スイッチ制御手段９０７と、を有している。ただし、これに限定されず、様々な構成をとることができる。たとえば、パッシブマトリクス、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）、ＴＦＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｉｏｄｅ）などであってもよい。
図９（Ｇ）においては、より具体的には、スイッチ手段９０１はトランジスタである。表示素子９０２は液晶素子である。信号保持手段９０４は容量素子である（以下、容量素子９０４とも記す）。信号伝達手段９０６はデータ線（ソース線とも記す）である（以下、データ線９０６とも記す）。スイッチ制御手段９０７は走査線（ゲート線とも記す）である（以下、走査線９０７とも記す）。なお、必要に応じて、液晶素子９０２を制御するための対向電極９０３と、容量素子９０４の一方の電極の電位を固定するコモン線９０５と、を備えていてもよい。なお、コモン線は別の画素の走査線と共用してもよい。
表示装置の表示部においては、上記の画素領域９００がマトリクス状に並置されて構成される。このとき、横１列に並んだ画素領域９００に注目すると、これらの走査線９０７は共通のものとなる。同様に、縦１列に並んだ画素領域９００に注目すると、これらのデータ線９０６は共通のものとなる。
すなわち、データ線９０６を共通のものとすることで配線の数を減らすことができる。一方で、縦１列に並んだ画素領域９００には同時に異なる信号を書き込むことができなくなる。ここで、横１列で共通のものとした走査線９０７を順次走査して、データ線９０６を時間的に分割して使用することで、各画素に異なるデータ信号を書き込むことができるようになる。
この順次走査の様態は、図９（Ａ）を参照することで理解できる。図９（Ａ）に示すグラフは、横軸に時間、縦軸に画素の走査位置をとって、表示装置の順次走査の様態を表したものである。グラフ中の実線は、表示装置が有する複数の走査線を選択する位置を示す。すなわち、図９（Ａ）に示すグラフにおいては、１フレーム期間が開始されたら、縦軸において上方に位置する走査線から下方へ順次走査し、１フレーム期間が終了するタイミングで全ての走査線の走査が完了する。なお、走査する順番は、これに限定されず、縦軸において下方に位置する走査線から上方へ順次走査する場合なども含まれるが、本実施の形態では、上方から下方へ順次走査する場合を代表して挙げている。
図９（Ａ）に示す順次走査の様態は、１フレーム期間に１回、各画素にデータ信号を書き込む場合である。このとき、全ての画素は、１フレーム期間中はずっと、書き込まれたデータ信号にしたがった輝度で発光を続けている。すなわち、画像表示期間τａ＝Ｆ（Ｆは１フレーム期間の長さ）である。したがって、（数１）より、このときの点灯比率Ｒは１である。
次に、点灯比率Ｒが１より小さい場合の順次走査の様態について説明する。ブランクデータを各画素に直接書き込む方法においては、各画素に固有のデータ信号を書き込んだ後、然るべきタイミングで、画素に書き込まれている信号をブランクデータにしたがった信号に書き換えなければならない。
このときの順次走査の様態は、図９（Ｂ）乃至（Ｆ）を参照することで理解できる。図９（Ｂ）に示すグラフは、点灯比率Ｒ＝１／２のときの、表示装置の順次走査の様態を表したものである。図中の実線は各画素に固有のデータ信号を書き込むためのデータ書き込み走査のタイミングを表している。また、図中の破線は、点灯比率Ｒを制御するためのブランク書き込み走査のタイミングを表している。このように、点灯比率Ｒ＝１／２を実現するときは、データ書き込み走査が開始されたタイミングからＦ／２だけ時間が経過したときに、ブランク書き込み走査を開始すればよい。そして、ブランク書き込み走査が行なわれた後、次のフレームのデータ書き込み走査が行なわれるまでが、ブランク表示期間となる。
同様に、点灯比率Ｒ＝１／３を実現するときは、データ書き込み走査が開始されたタイミングからＦ／３だけ時間が経過したときに、ブランク書き込み走査を開始すればよい。このとき、画像表示期間τａ＝Ｆ／３となるので、（数１）より、このときの点灯比率Ｒは１／３である。このときの順次走査の様態は、図９（Ｃ）を参照することで理解できる。
同様に、点灯比率Ｒ＝１／４を実現するときは、データ書き込み走査が開始されたタイミングからＦ／４だけ時間が経過したときに、ブランク書き込み走査を開始すればよい。このとき、画像表示期間τａ＝Ｆ／４となるので、（数１）より、このときの点灯比率Ｒは１／４である。このときの順次走査の様態は、図９（Ｄ）を参照することで理解できる。
同様に、点灯比率Ｒ＝２／３を実現するときは、データ書き込み走査が開始されたタイミングから２Ｆ／３だけ時間が経過したときに、ブランク書き込み走査を開始すればよい。このとき、画像表示期間τａ＝２Ｆ／３となるので、（数１）より、このときの点灯比率Ｒは２／３である。このときの順次走査の様態は、図９（Ｅ）を参照することで理解できる。
同様に、点灯比率Ｒ＝３／４を実現するときは、データ書き込み走査が開始されたタイミングから３Ｆ／４だけ時間が経過したときに、ブランク書き込み走査を開始すればよい。このとき、画像表示期間τａ＝３Ｆ／４となるので、（数１）より、このときの点灯比率Ｒは３／４である。このときの順次走査の様態は、図９（Ｆ）を参照することで理解できる。
このように、ブランクデータを書き込むタイミングによって、点灯比率Ｒの値を様々に設定することができる。
ここで、データ書き込み走査が行なわれた後に、然るべきタイミングでブランク書き込みを行なうことで点灯比率Ｒを制御するとき、データ書き込み走査とブランク書込み走査が同時に行なわれる期間が存在することに注意を要する。つまり、図９（Ｂ）乃至（Ｆ）に示すグラフの、ある時刻に注目すると、異なる走査位置において、データ書込み走査とブランク書き込み走査が重複している。
このように、異なる走査位置において、データ書込み走査とブランク書き込み走査が重複している場合でも、それぞれの走査で正しく信号を書き込むための方法は、複数存在する。たとえば、１つの走査線を選択している期間（１ゲート選択期間）をさらに複数の期間に分割し、それぞれの期間について、データ書き込み走査とブランク書込み走査を割り当てる方法がある。このときの表示装置が有する画素領域の構成は、図９（Ｇ）に示したものが使用できる。したがって、画素構成が変更されること無く、点灯比率Ｒを様々に制御することができる。
他の方法としては、画素領域にブランク書き込み走査専用の信号線とスイッチ素子を追加する方法である。この方法によれば、１ゲート選択期間をさらに分割することなく、それぞれの走査で正しく信号を書き込むことができる。このようなアクティブマトリクス型の表示装置が有する画素の構成例を、図９（Ｈ）に示す。
ブランク書き込み走査専用の信号線とスイッチ素子が追加されたアクティブマトリクス型の表示装置が有する画素は、画素領域と、第１のスイッチ手段と、第２のスイッチ手段と、表示素子と、信号保持手段と、第１の信号伝達手段と、第２の信号選択手段と、第１のスイッチ制御手段と、第２のスイッチ制御手段と、を有する。図９（Ｈ）に示す画素の構成例においては、画素領域９１０と、第１のスイッチ手段９１１と、第２のスイッチ手段９１８と、表示素子９１２と、信号保持手段９１４と、第１の信号伝達手段９１６と、第２の信号伝達手段９２０と、第１のスイッチ制御手段９１７と、第２のスイッチ制御手段９１９と、を有している。
図９（Ｈ）においては、より具体的には、第１のスイッチ手段９１１および第２のスイッチ手段９１８はトランジスタである。表示素子９１２は液晶素子である（以下、液晶素子９１２とも記す）。信号保持手段９１４は容量素子である（以下、容量素子９１４とも記す）。第１の信号伝達手段９１６はデータ線（ソース線とも記す）である。第２の信号伝達手段９２０はブランク信号線である（以下、ブランク信号線９２０とも記す）。第１のスイッチ制御手段９１７は書き込み走査線である。第２のスイッチ制御手段９１９はブランク走査線である。なお、必要に応じて、液晶素子９１２を制御するための対向電極９１３と、容量素子９１４の一方の電極の電位を固定するコモン線９１５と、を備えていてもよい。なお、コモン線は別の画素の書込み走査線およびブランク走査線と共用してもよい。また、ブランク信号線はコモン線および別の画素の書込み走査線およびブランク走査線と共用してもよい。
さらに、本書類にかかる表示装置の駆動方法は、液晶素子がノーマリーブラックでも、ノーマリーホワイトでも用いることができる。ここで、ノーマリーブラックとは、液晶素子に電圧を印加しない状態で黒を表示するモードで、ノーマリーホワイトとは、液晶素子に電圧を印加しない状態で白を表示するモードである。なお、本書類にかかる方法は、たとえば、信号電圧がノーマリーブラックの場合として示されているときでも、信号電圧の極性を反転することで、ノーマリーホワイトの液晶素子にも適用することができる。
このように、ブランク書き込み走査専用の信号線とスイッチ素子が追加された画素構成を用いれば、１ゲート選択期間をさらに分割することなく、それぞれの走査で正しく信号を書き込むことができる。したがって、周辺回路の動作周波数を低く抑えることができるので、消費電力を低減することができる。
次に、１ゲート選択期間をさらに複数の期間に分割し、それぞれの期間について、データ書き込み走査とブランク書込み走査を割り当てる方法と、ブランク書き込み走査専用の信号線とスイッチ素子を追加する方法について、詳細な動作方法を説明する。
まず、１ゲート選択期間をさらに複数の期間に分割し、それぞれの期間について、データ書き込み走査とブランク書込み走査を割り当てる方法について、図１０（Ａ）を参照して説明する。
図１０（Ａ）は、データ線および走査線の駆動状態を、表示装置の表示部の表示状態と関連付けて説明を行なうための図である。表示部１０００は、マトリクス状に並置された画素領域を有し、様々な表示を行なう。図１０（Ａ）における画素領域は、図９（Ｇ）で示した構成と同様のものであるとする。走査線１００１は、図１０（Ａ）において示されているタイミングにおいて、ブランク書き込みを行なっている走査線である。走査線１００２は、図１０（Ａ）において示されているタイミングにおいて、データ書き込みを行なっている走査線である。データ線ドライバ１００３は、データ信号にしたがって、各画素に書き込む信号を生成する回路である。図１０（Ａ）においては、各画素に書き込む信号は電圧信号であるとし、その信号電圧の具体例を、データ線ドライバ１００３の上方に示している。走査線ドライバ１００４は、複数の走査線を駆動するための回路である。走査線ドライバ１００４が走査線１００１および走査線１００２に入力する電圧波形を、走査線ドライバ１００４の左方に示している。
図１０（Ａ）における走査線ドライバ１００４が、走査線１００２を駆動するタイミングは、時刻ｔ１からｔ２の間である。このとき、データ線は電圧Ｖｄａｔａ１を出力している。電圧Ｖｄａｔａ１は、走査線１００２によって選択される画素が、図１０（Ａ）において示されているタイミングにおいて書き込まれるべき信号である。
時刻ｔ２からｔ３の間では、走査線ドライバ１００４は、走査線１００１を駆動する。このとき、データ線は電圧Ｖｂｌａｎｋを出力している。電圧Ｖｂｌａｎｋは、ブランク期間において表示されるべき輝度を与える信号である。
ここまでの説明における、時刻ｔ１からｔ３の間が、ブランク期間を設けない、点灯比率Ｒ＝１のときの駆動状態における１ゲート選択期間に相当する。すなわち、１ゲート選択期間（時刻ｔ１からｔ３）を、２つの期間（時刻ｔ１からｔ２および時刻ｔ２からｔ３）に分割し、それぞれの期間について、データ書き込み走査とブランク書込み走査を割り当てている。
時刻ｔ３からｔ４の間では、走査線ドライバ１００４は、走査線１００２の隣の走査線を駆動する。このとき、データ線は電圧Ｖｄａｔａ２を出力している。電圧Ｖｄａｔａ２は、走査線１００２の隣の走査線によって選択される画素が、図１０（Ａ）において示されているタイミングにおいて書き込まれるべき信号である。
時刻ｔ４からｔ５の間では、走査線ドライバ１００４は、走査線１００１の隣の走査線を駆動する。このとき、データ線は電圧Ｖｂｌａｎｋを出力している。電圧Ｖｂｌａｎｋは、ブランク期間において表示されるべき輝度を与える信号である。
上記の駆動を繰り返すことで、異なる走査位置において、データ書込み走査とブランク書き込み走査が重複している場合でも、それぞれの走査で正しく信号を書き込むことができる。
なお、データ線の電圧は駆動方法を説明するための一例であり、ＶｂｌａｎｋとＶｄａｔａ１およびＶｄａｔａ２の電圧は、図１０（Ａ）に示したものに限定されず、様々な値をとることができる。
次に、画素領域にブランク書き込み走査専用の信号線とスイッチ素子を追加する方法について、図１０（Ｂ）を参照して説明する。
図１０（Ｂ）は、データ線および走査線の駆動状態を、表示装置の表示部の表示状態と関連付けて説明を行なうための図である。表示部１０１０は、マトリクス状に並置された画素領域を有し、様々な表示を行なう。図１０（Ｂ）における画素領域は、図９（Ｈ）で示した構成と同様のものであるとする。ブランク走査線１０１１は、図１０（Ａ）において示されているタイミングにおいて、ブランク書き込みを行なっているブランク走査線である。書き込み走査線１０１２は、図１０（Ｂ）において示されているタイミングにおいて、データ書き込みを行なっている書き込み走査線である。データ線ドライバ１０１３は、データ信号にしたがって、各画素に書き込む信号を生成する回路である。図１０（Ｂ）においては、各画素に書き込む信号は電圧信号であるとし、その信号電圧の具体例を、データ線ドライバ１０１３の上方に示している。書き込み走査線ドライバ１０１４は、複数の書き込み走査線を駆動するための回路である。書き込み走査線ドライバ１０１４が書き込み走査線１０１２に入力する電圧波形を、走査線ドライバ１０１４の左方に示している。ブランク走査線ドライバ１０１５は、複数のブランク走査線を駆動するための回路である。ブランク走査線ドライバ１０１５がブランク走査線１０１１に入力する電圧波形を、ブランク走査線ドライバ１０１５の右方に示している。
図１０（Ｂ）における書き込み走査線ドライバ１０１４が、書き込み走査線１０１２を駆動するタイミングは、時刻ｔ１からｔ３の間である。このとき、データ線は電圧Ｖｄａｔａ１を出力している。電圧Ｖｄａｔａ１は、書き込み走査線１０１２によって選択される画素が、図１０（Ｂ）において示されているタイミングにおいて書き込まれるべき信号である。
時刻ｔ１からｔ３の間では、ブランク走査線ドライバ１０１４も同時に動作し、ブランク走査線１０１１を駆動する。このとき、ブランク走査線１０１１によって選択される画素が、図１０（Ｂ）において示されているタイミングにおいて書き込まれる信号は、図９（Ｈ）で示した画素構成における、ブランク信号線９２０に与えられる電圧Ｖｂｌａｎｋに従う。
時刻ｔ３からｔ５の間では、書き込み走査線ドライバ１０１４は、書き込み走査線１０１２の隣の書き込み走査線を駆動する。このとき、データ線は電圧Ｖｄａｔａ２を出力している。電圧Ｖｄａｔａ２は、書き込み走査線１０１２の隣の走査線によって選択される画素が、図１０（Ｂ）において示されているタイミングにおいて書き込まれるべき信号である。
時刻ｔ３からｔ５の間では、ブランク走査線ドライバ１０１４も同時に動作し、ブランク走査線１０１１の隣のブランク走査線を駆動する。このとき、ブランク走査線１０１１の隣のブランク走査線によって選択される画素が、図１０（Ｂ）において示されているタイミングにおいて書き込まれる信号は、図９（Ｈ）で示した画素構成における、ブランク信号線９２０に与えられる電圧Ｖｂｌａｎｋに従う。
ここまでの説明における、時刻ｔ１からｔ３の間が、ブランク期間を設けない、点灯比率Ｒ＝１のときの駆動状態における１ゲート選択期間に相当する。すなわち、１ゲート選択期間を、２つの期間に分割することなく、同時にデータ書き込み走査とブランク書込み走査を行なうことができる。
上記の駆動を繰り返すことで、異なる走査位置において、データ書込み走査とブランク書き込み走査が重複している場合でも、それぞれの走査で正しく信号を書き込むことができる。
なお、データ線の電圧は駆動方法を説明するための一例であり、Ｖｄａｔａ１およびＶｄａｔａ２の電圧は、図１０（Ｂ）に示したものに限定されず、様々な値をとることができる。
次に、点灯比率Ｒが１より小さい場合の、別の順次走査の様態について説明する。ブランクデータを各画素に直接書き込む方法においては、各画素に固有のデータ信号を書き込んだ後、然るべきタイミングで、画素に書き込まれている信号をブランクデータにしたがった信号に書き換えなければならない。そのため、図９および図１０に示した方法においては、画素領域に信号線とスイッチ素子を追加することで書き込み走査とブランク走査を同時に行なうか、１ゲート選択期間を複数の期間に分割して、それぞれの期間においてデータ書き込みとブランク書き込みを割り当てる必要がある。
次に示す方法は、書き込み走査およびブランク走査を、１フレーム期間Ｆよりも短い時間で完了させる方法である。この方法によれば、１ゲート選択期間を分割することも、画素領域に信号線とスイッチ素子を追加することもせずに、データ書き込み走査とブランク書込み走査を行なうことができる。
書き込み走査およびブランク走査を、１フレーム期間Ｆよりも短い時間で完了させる方法においても、複数の様態が存在する。１つは、点灯比率Ｒの値にしたがって、書き込み走査およびブランク走査を完了させる期間を変化させる様態である。ここで、書き込み走査およびブランク走査を完了させる期間を、τｗと表記する。
点灯比率Ｒの値にしたがって、τｗを変化させる様態においては、点灯比率Ｒを与える画像表示期間τａおよびブランク期間τｂのうち、より小さい値の期間のほうに、τｗを一致させる。この方法をとるときの順次走査の様態は、図１１（Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）、（Ｉ）、（Ｊ）を参照することで理解できる。ここで、図１１に示すグラフは、横軸に時間、縦軸に画素の走査位置をとって、表示装置の順次走査の様態を表したものである。グラフの表示方法は、図９に示したものと同様である。
ブランク期間τｂが０であるときは、ブランク走査は行なわれない。このときの順次走査の様態は、図１１（Ａ）を参照することで理解できる。すなわち、τｗをＦとして順次走査を行う。このとき、点灯比率Ｒは１である。
τａ＝τｂ＝Ｆ／２であるときは、τｗをＦ／２として順次走査を行う。このときの順次走査の様態は、図１１（Ｃ）を参照することで理解できる。すなわち、書き込み走査をＦ／２の期間で完了させた後に、直ちにブランク走査を開始し、１フレーム期間が終了するときにブランク走査を完了させる。このとき、点灯比率Ｒは１／２である。
τａ＝Ｆ／３、τｂ＝２Ｆ／３であるときは、τｗをＦ／３として順次走査を行う。このときの順次走査の様態は、図１１（Ｅ）を参照することで理解できる。すなわち、書き込み走査をＦ／３の期間で完了させた後に、直ちにブランク走査を開始し、時刻２Ｆ／３にブランク走査を完了させる。このとき、点灯比率Ｒは１／３である。
τａ＝２Ｆ／３、τｂ＝Ｆ／３であるときは、τｗをＦ／３として順次走査を行う。このときの順次走査の様態は、図１１（Ｇ）を参照することで理解できる。すなわち、書き込み走査をＦ／３の期間で完了させた後に、Ｆ／３の期間をおいて、時刻２Ｆ／３にブランク走査を開始する。そして、１フレーム期間が終了するときにブランク走査を完了させる。このとき、点灯比率Ｒは２／３である。
τａ＝Ｆ／４、τｂ＝３Ｆ／４であるときは、τｗをＦ／４として順次走査を行う。このときの順次走査の様態は、図１１（Ｉ）を参照することで理解できる。すなわち、書き込み走査をＦ／４の期間で完了させた後に、直ちにブランク走査を開始し、時刻Ｆ／２にブランク走査を完了させる。このとき、点灯比率Ｒは１／４である。
τａ＝３Ｆ／４、τｂ＝Ｆ／４であるときは、τｗをＦ／４として順次走査を行う。このときの順次走査の様態は、図１１（Ｊ）を参照することで理解できる。すなわち、書き込み走査をＦ／４の期間で完了させた後に、Ｆ／２の期間をおいて、時刻３Ｆ／４にブランク走査を開始する。そして、１フレーム期間が終了するときにブランク走査を完了させる。このとき、点灯比率Ｒは３／４である。
このように、点灯比率Ｒを与える画像表示期間τａおよびブランク期間τｂのうち、より小さい値の期間のほうに、τｗを一致させることで、点灯比率Ｒの値にしたがって、τｗを変化させる様態を実現することができる。このように、τｗを点灯比率Ｒの値に合わせた最適な期間に設定することができるので、走査線ドライバ、データ線ドライバ等の周辺回路の動作周波数も、点灯比率Ｒの値に合わせた最適な値に設定することができる。その結果、消費電力を低減することができる。
書き込み走査およびブランク走査を、１フレーム期間Ｆよりも短い時間で完了させる方法における複数の様態のうち、上記とは別の様態は、書き込み走査およびブランク走査を完了させる期間τｗを、点灯比率Ｒの値によらずに速く完了させる様態である。
書き込み走査およびブランク走査を完了させる期間τｗを、点灯比率Ｒの値によらずに速く完了させる様態においては、τｗを、できるだけ短くする。たとえば、τｗを、１フレーム期間Ｆの１／４であるＦ／４とする。このときの順次走査の様態は、図１１（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｆ）、（Ｈ）、（Ｉ）、（Ｊ）を参照することで理解できる。
ブランク期間τｂが０であるときは、ブランク走査は行なわれない。このときの順次走査の様態は、図１１（Ｂ）を参照することで理解できる。すなわち、τｗをＦ／４として順次走査を行う。このとき、点灯比率Ｒは１である。
τａ＝τｂ＝Ｆ／２であるときも、τｗをＦ／４として順次走査を行う。このときの順次走査の様態は、図１１（Ｄ）を参照することで理解できる。すなわち、書き込み走査をＦ／４の期間で完了させた後に、Ｆ／４の期間をおいて、時刻Ｆ／２にブランク走査を開始する。そして、時刻３Ｆ／４のときにブランク走査を完了させる。このとき、点灯比率Ｒは１／２である。
τａ＝Ｆ／３、τｂ＝２Ｆ／３であるときも、τｗをＦ／４として順次走査を行う。このときの順次走査の様態は、図１１（Ｆ）を参照することで理解できる。すなわち、書き込み走査をＦ／４の期間で完了させた後に、Ｆ／１２の期間をおいて、時刻Ｆ／３にブランク走査を開始する。そして、時刻７Ｆ／１２にブランク走査を完了させる。このとき、点灯比率Ｒは１／３である。
τａ＝２Ｆ／３、τｂ＝Ｆ／３であるときも、τｗをＦ／４として順次走査を行う。このときの順次走査の様態は、図１１（Ｈ）を参照することで理解できる。すなわち、書き込み走査をＦ／４の期間で完了させた後に、５Ｆ／１２の期間をおいて、時刻２Ｆ／３にブランク走査を開始する。そして、時刻１１Ｆ／１２ににブランク走査を完了させる。このとき、点灯比率Ｒは２／３である。
τａ＝Ｆ／４、τｂ＝３Ｆ／４であるときも、τｗをＦ／４として順次走査を行う。このときの順次走査の様態は、図１１（Ｉ）を参照することで理解できる。すなわち、書き込み走査をＦ／４の期間で完了させた後に、直ちにブランク走査を開始し、時刻Ｆ／２にブランク走査を完了させる。このとき、点灯比率Ｒは１／４である。
τａ＝３Ｆ／４、τｂ＝Ｆ／４であるときも、τｗをＦ／４として順次走査を行う。このときの順次走査の様態は、図１１（Ｊ）を参照することで理解できる。すなわち、書き込み走査をＦ／４の期間で完了させた後に、Ｆ／２の期間をおいて、時刻３Ｆ／４にブランク走査を開始する。そして、１フレーム期間が終了するときにブランク走査を完了させる。このとき、点灯比率Ｒは３／４である。
ここで、τｗを、点灯比率Ｒの値によらずに速く完了させる様態においては、図１１（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｆ）、（Ｈ）、（Ｉ）、（Ｊ）に示したもの以外の点灯比率を持つ様態も簡単に実現できる。すなわち、ブランク走査を開始する時刻を自由に設定することができるので、それに対応した点灯比率を持つ様態が実現できる。また、設定できる画像表示期間τａの範囲は、τｗ以上、１−τｗ以下である。たとえば、τｗをＦ／４と設定した例においては、点灯比率Ｒは、１／４以上３／４以下の範囲内で、自由に選択することができる。
なお、点灯比率Ｒの値にしたがって、書き込み走査およびブランク走査を完了させる期間τｗを変化させる様態と、τｗを点灯比率Ｒの値によらずに速く完了させる様態は、組み合わせて実施することができる。たとえば、点灯比率Ｒを１／３以上２／３以下の範囲内で自由に選択できるようにする場合には、τｗをＦ／３と設定する。そして、それよりも大きい範囲で点灯比率Ｒを選択する必要が出た場合には、τｗをＦ／３よりも小さくする。たとえば、τｗをＦ／４と設定すれば、τｗがＦ／３と設定されていたときには選択できなかった、１／４以上１／３以下および２／３以上３／４以下の点灯比率Ｒが選択できるようになる。このように、点灯比率Ｒの値をある範囲内で選択でき、かつ、走査線ドライバ、データ線ドライバ等の周辺回路の動作周波数を点灯比率Ｒの値の範囲に合わせた最適な値に設定することができるため、消費電力を低減することができ、非常に有効である。
本実施形態の冒頭において、点灯比率Ｒの制御方法は、（１）ブランクデータを各画素に直接書き込む方法と、（２）バックライト全体を点滅させる方法と、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法と、が主に挙げられると述べた。ここまでで説明した駆動方法は、上記（１）の方法で用いることのできるものである。
上記（１）の方法は、表示装置が備える表示素子がＥＬ、ＰＤＰ、ＦＥＤなどに代表される自発光素子であっても、液晶に代表される非発光素子であっても適用することができるものである。では、次に、上記（２）および（３）の方法における駆動方法について説明する。
（２）バックライト全体を点滅させる方法は、表示装置がバックライトと呼ばれる部材を備えている場合に用いることができる。バックライトとは、表示装置の表示部の裏面に配置された光源のことである。特に、表示装置の表示部が、非発光の表示素子を備えている場合に、バックライトは有効である。このような表示素子には、たとえば、透過型の液晶素子、半透過型の液晶素子が挙げられる。なお、バックライトに限らず、フロントライト型、リア型およびフロント型のプロジェクタ、並びにプロジェクタ用の光源でもよい。
非発光の表示素子の場合、表示素子は自ら発光することはないので、表示素子以外に光源が必要となる。このときに、バックライトが用いられる場合がある。バックライトは、通常、表示装置の表示部を一様に照らす面光源である。このとき、表示素子は、この光源の光を、どの程度透過するかを決める役割を持つ。したがって、バックライトの輝度を増減させることは、画像全体の明るさを増減させることになる。
つまり、バックライトを備えた表示装置においては、表示素子にブランク信号を書き込まなくても、バックライトの輝度を変化させることで、ブランク期間を設けることができる。さらに、バックライトの輝度を変化させる期間の長さを制御することで、点灯比率Ｒを制御することができる。
図１２は、バックライトの輝度を制御することで点灯比率Ｒを制御する方法の様態を示した図である。図１２に示すグラフは、横軸に時間、縦軸に画素の走査位置をとって、表示装置の順次走査の様態と、バックライトを制御するタイミングを同時に表したものである。グラフ中の実線は、表示装置が有する複数の走査線を選択する位置を示す。
バックライトの輝度を制御することで点灯期間Ｒを制御する方法では、バックライト輝度の切り替わりと書き込み走査は、時間的に異なるタイミングで制御されるのが好ましい。なぜならば、バックライト輝度の切り替わりと書き込み走査が時間的に異なるタイミングで制御されることによって、全ての画素が、データを書き込まれる前から発光せず、データを書き込まれても直ちに発光しない画素と、データを書き込まれる前から発光し、データを書き込まれても発光し続ける画素との、どちらかに統一されるためである。したがって、表示部内で状態の異なる画素を同時に表示することがないため、表示ムラ等の問題を低減できるからである。この様態については、図１２（Ａ）に示すグラフを参照することで理解することができる。図１２（Ａ）においては、１フレーム期間内で、書き込み走査を終了した直後にバックライトの輝度を変化させる期間を設けている。当該期間は、図１２（Ａ）においては、斜線で示す領域となる。当該期間においてバックライトを点灯して画像を表示するなら、当該期間は画像表示期間となる。また、当該期間においてバックライトを消灯または減光してブランクを表示するなら、当該期間はブランク期間となる。
さらに、バックライトの輝度を変化させる期間の長さを、変化させてもよい。その一例を、図１２（Ｂ）に示している。図１２（Ｂ）においては、バックライトの輝度を変化させる期間は、図１２（Ａ）における同様の期間よりも、短いものとなっている。このように、バックライトの輝度を変化させる期間の長さによって、点灯比率Ｒを制御することができる。
バックライト全体を点滅させる方法によって点灯比率Ｒを制御する場合は、ブランク期間はバックライトを消灯または減光させるため、その分の消費電力が低減できるという利点を有する。また、回路の構成が簡単であるため、製造コストを低減できる。
次に、点灯比率Ｒの制御方法のうち、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法について述べる。ここでは、バックライトが、走査線に平行な方向でエリア分割された例について説明する。
図１３は、エリアで分割されたバックライトの輝度を制御することで点灯比率Ｒを制御する方法の様態を示した図である。図１３に示すグラフは、横軸に時間、縦軸に画素の走査位置をとって、表示装置の順次走査の様態と、バックライトを制御するタイミングを同時に表したものである。グラフ中の実線は、表示装置が有する複数の走査線を選択する位置を示す。
エリアで分割されたバックライトの輝度を制御することで点灯期間Ｒを制御する方法では、バックライト輝度の切り替わりと書き込み走査は、時間的に異なるタイミングで制御されるのが好ましい。なぜならば、バックライト輝度の切り替わりと書き込み走査が時間的に異なるタイミングで制御されることによって、全ての画素が、データを書き込まれる前から発光せず、データを書き込まれても直ちに発光しない画素と、データを書き込まれる前から発光し、データを書き込まれても発光し続ける画素との、どちらかに統一されるためである。したがって、表示部内で状態の異なる画素を同時に表示することがないため、表示ムラ等の問題を低減できるからである。この様態については、図１３（Ａ）乃至（Ｃ）に示すグラフを参照することで理解することができる。
図１３（Ａ）においては、１フレーム期間に対するバックライトの輝度を変化させる期間の割合を、およそ２／３とした場合を示している。当該期間は、斜線で示す領域とである。当該期間においてバックライトを点灯して画像を表示するなら、当該期間は画像表示期間となる。また、当該期間においてバックライトを消灯または減光してブランクを表示するなら、当該期間はブランク期間となる。
エリアで分割されたバックライトを用いることで、各エリアのバックライトの輝度を変化させる期間をずらすことができる。図１３（Ａ）においては、バックライトを５つのエリアに分割し、各エリアの輝度を順次制御している。
さらに、エリアで分割されたバックライトの輝度を変化させる期間の長さを、変化させてもよい。その一例を、図１３（Ｂ）に示している。図１３（Ｂ）においては、バックライトの輝度を変化させる期間は、図１３（Ａ）における同様の期間よりも、短いものとなっている。このように、バックライトの輝度を変化させる期間の長さによって、点灯比率Ｒを制御することができる。
さらに、エリアで分割されたバックライトを用いる場合は、書き込み走査の走査速度を速くしなくても、バックライト輝度の切り替わりと書き込み走査が時間的に重ならないように制御することができる。たとえば、図１３（Ａ）または（Ｂ）においては、書込み走査は１フレーム期間いっぱい使っても、バックライトの輝度を変化させる期間を設けることができている。こうすることで、走査線ドライバ、データ線ドライバ等の周辺回路の動作周波数を、どのような点灯比率Ｒの値であっても、小さく設定することができる。その結果、消費電力を低減することができる。
ただし、エリアで分割されたバックライトを用いる場合であっても、書き込み走査の走査速度を速くしてもよい。こうすることで、エリア間の発光時間がずれることによる表示上の障害を低減することができる。この点については、図１３（Ｃ）に示すグラフを参照することで理解することができる。図１３（Ｃ）に示すグラフでは、書込み走査の走査速度を早くした場合の一例を示している。図１３（Ｃ）に示すグラフによると、書込み走査の走査速度を早くした場合は、書込み走査の走査速度が速くない場合（図１３（Ａ）または（Ｂ））と比較して、隣のエリアとの発光時間のずれが小さくなっているのが確認できる。隣のエリアとの発光時間のずれを小さくすることで、エリア間の発光時間がずれることによる表示上の障害を低減することができる。
なお、エリア間の発光時間がずれることによる表示上の障害とは、たとえば、エリアからの光漏れに起因する偽発光が多くなってしまうこと、エリアの境界が視認されやすくなってしまうこと、などが挙げられる。
なお、エリアで分割されたバックライトの輝度を変化させる方法によって点灯比率Ｒを制御する場合は、ブランク期間はバックライトを消灯または減光させるため、その分の消費電力が低減できるという利点を有する。
ここまでは、人間の目が感じる輝度（Ｌ／Ｆ）が一定であるという条件の下で、点灯比率Ｒを制御する方法について述べた。ここからは、人間の目が感じる輝度を変化させるための方法について述べる。
人間の目が感じる輝度を変化させるためには、積分輝度Ｌを変化させるか、点灯比率Ｒを変化させることが考えられる。ここで、点灯比率Ｒは一定であると仮定した場合、人間の目が感じる輝度を変化させるためには、積分輝度Ｌを変化させるしかなくなる。
積分輝度Ｌは、（数３）で示したように、瞬間輝度Ｉ（ｔ）の時間積分である。すなわち、積分輝度Ｌを変化させるためには、瞬間輝度Ｉ（ｔ）を変化させる必要がある。
ここで、表示装置が有する表示素子が、ＥＬ、ＰＤＰ、ＦＥＤなどなどの自発光素子である場合は、瞬間輝度Ｉ（ｔ）を変化させるのは、表示素子の輝度そのものである。すなわち、それぞれの表示素子において、所定の信号を書き込むことによって、瞬間輝度Ｉ（ｔ）を変えることができる。
一方、表示装置が有する表示素子が、液晶素子などの非発光素子である場合も、瞬間輝度Ｉ（ｔ）を変化させるのは、表示素子の輝度そのものであるが、非発光素子である場合は、表示素子の輝度自体が、複数の要素に分割できる。すなわち、バックライト輝度ＢＬと、表示素子の透過率Ｔである。表示素子の輝度は、バックライト輝度ＢＬと、透過率Ｔの積となる。表示素子の輝度とは、瞬間輝度Ｉ（ｔ）でもある。以上をまとめると、（数８）のように表すことができる。
Figure 0005177999
ここで、積分輝度Ｌを与える式（数３）に、（数８）を代入する。なお、簡単のため、バックライト輝度ＢＬと、透過率Ｔは、いずれも時間ｔによらないとすると、（数９）を得る。
Figure 0005177999
（数９）の左辺は、人間の目が感じる輝度（Ｌ／Ｆ）を表している。したがって、バックライト輝度ＢＬおよび透過率Ｔが１フレーム期間で一定だとすると、ＢＬとＴの積は、人間の目が感じる輝度を表している。
液晶素子を用いた表示装置においては、通常、画素に書き込む電圧によって透過率Ｔを制御し、人間の目が感じる輝度を制御している。この、人間の目が感じる輝度の度合いを正の整数で表した数値のことを、階調と呼ぶこととする。また、階調を表す記号としてＧを用いる。たとえば、一番暗い明るさと、一番明るい明るさの間を２５６段階に分けるとすると、階調０が一番暗い明るさのことを表し、階調２５５が一番明るい明るさのことを表す。中間の階調は、両者の中間の明るさとなる。
階調を扱うときに注意を要するのは、その階調が表す明るさは、物理的な輝度と必ずしも線形の関係でないことである。すなわち、階調と輝度の関係をグラフで表すと、両者は様々な形状の曲線で関係付けられる。この、階調と輝度の関係を表す曲線のことを、ガンマ曲線と呼ぶこととする。
代表的なガンマ曲線について、図１４（Ａ）を参照して説明する。図１４（Ａ）は、階調と輝度の関係、つまりガンマ曲線を表したグラフである。横軸は階調であり、縦軸は輝度である。ここで、輝度とは、人間の目が感じる輝度（Ｌ／Ｆ）のことである。すなわち、縦軸は、（数９）により、ＢＬとＴの積で表される量である。図１４（Ａ）に示している曲線１４００は、人間の目に感じる明るさとして、ほぼ線形に明るさが変化していると感じるときのガンマ曲線である。このように、理想的なガンマ曲線は、下に凸の曲線となる。
なお、階調Ｇを変えることで輝度ＢＬＴを変えるときは、通常、透過率Ｔを変える。なぜならば、透過率Ｔはそれぞれの画素に書き込む電圧を変えることで個別に制御できるが、バックライト輝度ＢＬは複数の画素で共有されるため、それぞれの画素で個別に制御することが容易ではないからである。
次に、透過率Ｔおよびバックライト輝度ＢＬを制御することで、バックライト輝度ＢＬを小さくしても正常に表示する方法について説明する。輝度ＢＬＴは透過率Ｔとバックライト輝度ＢＬの積であるので、両者を変化させることで、様々なガンマ曲線を実現することができる。
図１４（Ａ）に示す曲線１４０１は、曲線１４００の透過率Ｔをそれぞれの階調Ｇにおいて増加させて、関数Ｔ１（Ｇ）として表される曲線としたものである。図１４（Ａ）では、バックライト輝度ＢＬは変化させないものとしているので、輝度ＢＬＴとしては、曲線１４００の輝度よりも大きくなる。また、透過率Ｔは最大値をもち、それ以上は大きくできないので、曲線１４０１はある階調で飽和する形となる。
透過率Ｔを図１４（Ａ）に示す曲線１４０１のように増加させたとして、その上でバックライト輝度ＢＬを減少させたときのガンマ曲線が、図１４（Ｂ）に示す曲線１４０２である。このとき、透過率Ｔが飽和している階調の領域Ｇ１４０２内では、輝度の差は出ず、飽和する。このときの輝度をａ１とする。この階調領域Ｇ１４０２以外の階調領域では、曲線１４０２の形状を、曲線１４００と一致させるのが好ましい。こうすることで、バックライト輝度ＢＬを小さくすることで消費電力を低減しても、階調領域Ｇ１４０２以外の階調領域では、バックライト輝度ＢＬを小さくしないときと同様の表示を得ることができるからである。
なお、本書類における方法として有利な点は、バックライト輝度ＢＬを小さくすることを、点灯比率Ｒを制御することで実現できる点である。こうすることで、バックライトの消費電力を低減し、かつ、ブランク期間を設けることができるので、動画ボケを低減することができる。
ここで、図１４（Ｂ）に示す曲線１４０２のように、輝度が飽和してしまうガンマ曲線にしたがって表示を行なうときの、画像表示に対する影響について述べる。画像表示を、曲線１４０２のように輝度が飽和してしまうガンマ曲線に従わせる場合、当然、階調領域Ｇ１４０２に含まれる階調は全て同じ輝度となってしまう。このとき、画像表示上で見られる影響としては、明るい部分の階調がなくなってしまう。すなわち、白とびと呼ばれる状態となることが挙げられる。
しかしながら、全ての画像が白とびを起こすわけではない。図１４（Ｃ）に示すグラフは、横軸に階調Ｇ、縦軸に画像に含まれるデータ数をとったものである。このようなグラフを、ヒストグラムと呼ぶこととする。図１４（Ｃ）に示すヒストグラム１４０３は、階調領域Ｇ１４０２において、ほとんどデータ数を持っていない。すなわち、もともと階調領域Ｇ１４０２のデータを持っていない画像のときは、図１４（Ｂ）に示す曲線１４０２をガンマ曲線として用いても、白とびを起こすことはない。
一方、図１４（Ｄ）に示すヒストグラム１４０４は、階調領域Ｇ１４０２に、ある程度の数のデータ持っている画像の場合を表している。このときは、図１４（Ｂ）に示す曲線１４０２をガンマ曲線として用いた場合に、ある程度の白とびを起こす。しかし、階調領域Ｇ１４０２に含まれるデータ数が、全体のデータ数の１／１０以下ならば、白とびはほとんど知覚されない。
このように、本書類における方法は、画像のヒストグラムを解析し、輝度が飽和している階調領域に含まれる画像のデータ数が、全体の１／１０以下かどうかを判断する。輝度が飽和している階調領域に含まれる画像のデータ数が全体の１／１０以下ならば、関数Ｔ１（Ｇ）にしたがったガンマ曲線となるように透過率Ｔを増加させ、かつ、バックライト輝度ＢＬを小さくする。さらに、バックライト輝度ＢＬを小さくすることを、点灯比率Ｒを制御することで実現することが好ましい。こうすることで、バックライトの消費電力を低減し、かつ、ブランク期間を設けることができるので、動画ボケを低減することができる。
次に、画像のヒストグラムを解析し、輝度が飽和している階調領域に含まれる画像のデータ数が、全体の１／１０より多い場合について説明する。
画像のヒストグラムを解析し、輝度が飽和している階調領域に含まれる画像のデータ数が、全体の１／１０より多い場合は、曲線１４００の透過率Ｔをそれぞれの階調Ｇにおいて増加させるときに、関数Ｔ１（Ｇ）として表される曲線ではなく、別の関数で表される曲線となるようにする。
図１４（Ｅ）に示す曲線１４０５は、曲線１４００の透過率Ｔをそれぞれの階調Ｇにおいて増加させて、関数Ｔ２（Ｇ）として表される曲線としたものである。図１４（Ｅ）では、バックライト輝度ＢＬは変化させないものとしているので、輝度ＢＬＴとしては、曲線１４００の輝度よりも大きくなる。また、透過率Ｔは最大値をもち、それ以上は大きくできないので、曲線１４０５はある階調で飽和する形となる。ここで、関数Ｔ１（Ｇ）と関数Ｔ２（Ｇ）の関係は、透過率Ｔが飽和していない階調領域においてはＴ１（Ｇ）＞Ｔ２（Ｇ）、透過率Ｔが飽和している階調領域においてはＴ１（Ｇ）＝Ｔ２（Ｇ）であるとする。
透過率Ｔを図１４（Ｅ）に示す曲線１４０５のように増加させたとして、その上でバックライト輝度ＢＬを減少させたときのガンマ曲線が、図１４（Ｆ）に示す曲線１４０６である。このとき、透過率Ｔが飽和している階調の領域Ｇ１４０６内では、輝度の差は出ず、飽和する。このときの輝度をａ２とする。階調領域Ｇ１４０６以外の階調領域では、曲線１４０６の形状を、曲線１４００と一致させるのが好ましい。こうすることで、バックライト輝度ＢＬを小さくすることで消費電力を低減しても、階調領域Ｇ１４０６以外の階調領域では、バックライト輝度ＢＬを小さくしないときと同様の表示を得ることができるからである。
透過率Ｔを関数Ｔ１（Ｇ）ではなく、関数Ｔ２（Ｇ）に従うように変化させ、かつ、バックライト輝度ＢＬを減少させて輝度をａ２としたガンマ曲線１４０６は、ガンマ曲線１４０２と同じくある階調領域において輝度が飽和する。しかし、ガンマ曲線１４０６において輝度が飽和している階調領域Ｇ１４０６と、ガンマ曲線１４０２において輝度が飽和している階調領域Ｇ１４０２とでは、輝度が飽和している階調領域の大きさが異なる。また、輝度が飽和している階調領域における輝度が異なる。すなわち、Ｇ１４０２＞Ｇ１４０６、ａ１＜ａ２である。
この階調領域の大きさの違いが、表示される画像に及ぼす影響について述べる。図１４（Ｇ）に示すヒストグラム１４０４は、図１４（Ｄ）に示すヒストグラム１４０４と同様のものであるが、表示されている階調領域がＧ１４０２ではなく、Ｇ１４０６となっている。図１４（Ｄ）と図１４（Ｇ）を比較すれば明らかであるが、ヒストグラム１４０４は、階調領域Ｇ１４０２においてはある程度のデータ数を持っているが、階調領域Ｇ１４０６においてはほとんどデータ数を持っていない。したがって、ヒストグラム１４０４で表されるデータ分布を持つ画像は、ガンマ曲線１４０２にしたがって表示された場合よりも、ガンマ曲線１４０６にしたがって表示された場合のほうが、より白とびの程度が小さいといえる。
したがって、仮に、ヒストグラム１４０４で表される画像において、階調領域Ｇ１４０２に含まれるデータ数が、全体のデータ数の１／１０以上だった場合は、表示に用いるガンマ曲線を、曲線１４０２で表されるものから曲線１４０６で表されるものに変更することで、画像表示時の白とびの程度を知覚されない状態とすることができる。
このように、本書類における方法は、画像のヒストグラムを解析し、輝度が飽和している階調領域に含まれる画像のデータ数が、全体の１／１０以下かどうかを判断する。輝度が飽和している階調領域に含まれる画像のデータ数が全体の１／１０以上ならば、関数Ｔ１（Ｇ）より小さな輝度を与える関数Ｔ２（Ｇ）にしたがったガンマ曲線となるように透過率Ｔを増加させ、かつ、バックライト輝度ＢＬを小さくする。さらに、バックライト輝度ＢＬを小さくすることを、点灯比率Ｒを制御することで実現することが好ましい。こうすることで、バックライトの消費電力を低減し、かつ、ブランク期間を設けることができるので、動画ボケを低減することができる。
なお、関数Ｔ１（Ｇ）より小さな輝度を与える関数Ｔ２（Ｇ）にしたがったガンマ曲線としても、輝度が飽和する階調領域Ｇ１４０６に含まれるデータ数が全体の１／１０以上となるヒストグラム（たとえば、図１４（Ｈ）に示すヒストグラム１４０７）を持った画像の場合は、関数Ｔ２（Ｇ）ではなく、関数Ｔ２（Ｇ）より小さな輝度を与える関数を別に用意することで、より白とびの程度が小さい表示を行なうことができる。
次に、透過率Ｔおよびバックライト輝度ＢＬを制御することで、ピーク輝度を向上させることができる方法について説明する。ピーク輝度とは、表示装置が表示することのできる一番大きな輝度のことであり、ピーク輝度が大きいと、画像の表現力が向上する。たとえば、夜空に星がきらめいている画像、自動車のボディで光が反射する画像、などの表現が、より現実に近いものとして表示できる。
単に最高輝度を大きくするだけならば、バックライト輝度を大きくするだけで実現できる。しかし、バックライト輝度を大きくするだけだと、同時に低階調側の輝度も大きくなってしまい、黒を表示する部分の輝度が大きくなる状態（黒浮き）となってしまう。これでは、画像の表現力は向上しない。画像の表現力を向上させるためには、如何に黒浮きを起こさせずに、最大輝度を大きくできるかが重要である。本書類において、ピーク輝度を向上すると表現する場合は、黒浮きを起こさせずに、最高輝度を大きくするという意味を含む。
図１５（Ａ）に示す曲線１５０１は、曲線１４００の透過率Ｔをそれぞれの階調Ｇにおいて減少させて、関数Ｔ３（Ｇ）として表される曲線としたものである。図１５（Ａ）では、バックライト輝度ＢＬは変化させないものとしているので、輝度ＢＬＴとしては、曲線１４００の輝度よりも小さくなる。また、最高階調における透過率Ｔは、表示素子がとりうる最大の値であるとする。
透過率Ｔを図１５（Ａ）に示す曲線１５０１のように減少させたとして、その上でバックライト輝度ＢＬを増加させたときのガンマ曲線が、図１５（Ｂ）に示す曲線１５０２である。このとき、曲線１５０２の輝度が曲線１４００の輝度よりも大きい階調の領域が、階調領域Ｇ１５０２である。また、最大輝度をａ３とする。この階調領域Ｇ１５０２以外の階調領域では、曲線１５０２の形状を、曲線１４００と一致させるのが好ましい。こうすることで、バックライト輝度ＢＬを大きくしても、階調領域Ｇ１５０２以外の階調領域では、バックライト輝度ＢＬを小さくしないときと同様の表示を得ることができ、黒浮きを抑制できるからである。
曲線１５０２をガンマ曲線として用いて画像表示を行なった場合、低階調領域での黒浮きを起こさせず、かつ、最高輝度を大きくすることができる。すなわち、ピーク輝度を向上できる。こうすることで、表示する画像の表現力が向上できる。
なお、本書類における方法として有利な点は、バックライト輝度ＢＬを大きくすることを、点灯比率Ｒを制御することで実現できる点である。こうすることで、ブランク期間を最適なものに設定することができるので、フリッカを低減し、かつ、動画ボケの低減効果を最適化することができる。
ここで、図１５（Ｂ）に示す曲線１５０２で表される曲線をガンマ曲線として用いた場合に、ピーク輝度が向上する効果がより大きいのは、図１５（Ｃ）に示すヒストグラム１５０３のように、階調領域Ｇ１５０２内に多くのデータ数を持つ画像である。具体的には、階調領域Ｇ１５０２内のデータ数が、全体の１／３以上である場合に、より効果的である。ただし、階調領域Ｇ１５０２内に含まれるデータ数が少なくても、低階調領域におけるデータ数がある程度大きいヒストグラム（たとえば、図１５（Ｄ）に示すヒストグラム１５０４）を持つ画像（たとえば、夜空に星がきらめいている画像）であれば、階調領域Ｇ１５０２内に含まれるデータによって表示される部分が、より引き立てられるため、図１５（Ｂ）に示す曲線１５０２で表される曲線をガンマ曲線として用いることは効果的である。具体的には、全階調領域を低階調領域、中階調領域、高階調領域の３等分したとき、低階調領域に全体の１／２以上のデータ数が含まれるときに、特に効果的である。
次に、透過率Ｔおよびバックライト輝度ＢＬを制御することで、バックライト輝度ＢＬを小さくしても正常に表示する別の方法について説明する。輝度ＢＬＴは透過率Ｔとバックライト輝度ＢＬの積であるので、両者を変化させることで、様々なガンマ曲線を実現することができる。
図１６（Ａ）に示す曲線１６０１は、曲線１４００の透過率Ｔをそれぞれの階調Ｇにおいて増加させて、関数Ｔ４（Ｇ）として表される曲線としたものである。図１６（Ａ）では、バックライト輝度ＢＬは変化させないものとしているので、輝度ＢＬＴとしては、曲線１４００の輝度よりも大きくなる。また、図１４（Ａ）および（Ｅ）に示した曲線１４０１および曲線１４０５は、ある階調で飽和する形状であったが、図１６（Ａ）に示す曲線１６０１は、曲線１４０１および曲線１４０５において輝度が飽和していた階調領域において輝度を飽和させず、勾配を持たせていることを特徴とする。
透過率Ｔを図１６（Ａ）に示す曲線１６０１のように増加させたとして、その上でバックライト輝度ＢＬを減少させたときのガンマ曲線が、図１６（Ｂ）に示す曲線１６０２である。ここで、高階調領域における一部の領域以外では、曲線１６０２の形状を、曲線１４００と一致させるのが好ましい。このとき、曲線１６０２と曲線１４００が一致していない階調領域を、階調領域Ｇ１６０２とする。また、曲線１６０２の最高輝度をａ４とする。こうすることで、バックライト輝度ＢＬを小さくすることで消費電力を低減しても、階調領域Ｇ１６０２以外の階調領域では、バックライト輝度ＢＬを小さくしないときと同様の表示を得ることができる。さらに、階調領域Ｇ１６０２に含まれる階調の表示においても、ある程度の輝度差を得ることができるので、表示される画像が白とびしてしまうことを抑制することができる。
図１６（Ｃ）に示す曲線１６０３は、曲線１４００の透過率Ｔをそれぞれの階調Ｇにおいて増加させて、関数Ｔ５（Ｇ）として表される曲線としたものである。図１６（Ｃ）では、バックライト輝度ＢＬは変化させないものとしているので、輝度ＢＬＴとしては、曲線１４００の輝度よりも大きくなる。また、図１６（Ａ）に示した曲線１６０１は、高階調領域の一部で勾配を持つ形状であったため、形状が異なる領域の境界において関数Ｔ４（Ｇ）の１次微分関数が不連続となっていたが、図１６（Ｃ）に示す曲線１６０３は、形状が異なる領域の境界において関数Ｔ５（Ｇ）の１次微分関数を連続とし、なめらかになっていることを特徴とする。
透過率Ｔを図１６（Ｃ）に示す曲線１６０３のように増加させたとして、その上でバックライト輝度ＢＬを減少させたときのガンマ曲線が、図１６（Ｄ）に示す曲線１６０４である。ここで、高階調領域における一部の領域以外では、曲線１６０４の形状を、曲線１４００と一致させるのが好ましい。このとき、曲線１６０４と曲線１４００が一致していない階調領域を、階調領域Ｇ１６０４とする。また、曲線１６０４の最高輝度をａ５とする。こうすることで、バックライト輝度ＢＬを小さくすることで消費電力を低減しても、階調領域Ｇ１６０４以外の階調領域では、バックライト輝度ＢＬを小さくしないときと同様の表示を得ることができる。さらに、階調領域Ｇ１６０４に含まれる階調の表示においても、ある程度の輝度差を得ることができるので、表示される画像が白とびしてしまうことを抑制することができる。さらに、曲線１６０４は、曲線１６０４と曲線１４００が一致している階調領域と一致していない階調領域との境界において、なめらかな形状であるため、マッハバンド画像における視覚的な境界線（人間が生理的、心理的に作り出すことで知覚される偽の輪郭線）が見えることがないという利点も有する。
なお、本書類における方法として有利な点は、バックライト輝度ＢＬを小さくすることを、点灯比率Ｒを制御することで実現できる点である。こうすることで、バックライトの消費電力を低減し、かつ、ブランク期間を設けることができるので、動画ボケを低減することができる。
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
（実施の形態３）
本実施形態においては、実施形態１で述べた制御パラメータＰまたはＱについて、具体的な例を挙げて説明する。また、本実施形態においては、制御パラメータを表す記号をＰとして説明する。
ここで、本書類において、制御パラメータを表す記号がＰであっても、Ｑであっても、またはそれ以外であっても、特に区別はない。制御パラメータを表す記号は、便宜的に決めたものに過ぎない。したがって、以下に述べる制御パラメータの複数の具体例のうち、どれを制御パラメータＰとして用いてもよいし、どれを制御パラメータＱとして用いてもよい。さらに、制御パラメータの数についても、特に限定はない。
まず、表示装置に表示される画像データを数値的に解析することで、制御パラメータＰを決める場合について説明する。
まず、表示装置に入力される画像データを解析することで、表示される画像を対象物体と背景に分ける。ここで、対象物体とは、画像上で制御パラメータＰを決める対象となる部分のことである。また、背景とは、対象物体以外の部分である。
図１７（Ａ）は、対象物体が画面上を移動する場合に、対象物体の移動量によって制御パラメータＰを決めるときの、制御パラメータＰの算出方法を表した図である。図１７（Ａ）において、記号１７０１で示している領域は、現フレームにおける対象物体を表している。また、記号１７０２で示している領域は、前フレームにおける対象物体を表している。すなわち、前フレームから現フレームへ表示される画像が変化したとき、対象物体が移動した距離によって、制御パラメータＰを決めている。ここで、図１７（Ａ）におけるΔＸは、対象物体が移動した距離の水平方向成分、図１７（Ａ）におけるΔＹは、対象物体が移動した距離の垂直方向成分である。そして、ΔＸとΔＹの２乗和の平方根を対象物体が移動した距離とし、その大きさから制御パラメータＰを決めている。ここで、対象物体の移動量が大きく、より速く動いている場合ほど、動画ボケの程度は大きくなる。そのため、より速く動いている場合ほど、制御パラメータＰを大きくするのが好ましい。なぜならば、実施形態１において、制御パラメータＰを大きくするほど動画ボケの改善効果が大きくなるように、点灯比率Ｒを制御しているからである。
図１７（Ｂ）乃至（Ｄ）は、対象物体の形状を制御パラメータＰとして用いる場合を表した図である。図１７（Ｂ）における物体１７１１は、円形または楕円形などの、角がない形状を持った対象物体である。図１７（Ｃ）における物体１７１２は、四角形または三角形などの、数個の角を持つが比較的単純な形状を持った対象物体である。図１７（Ｄ）における物体１７１３は、ひらがな、カタカナ、アルファベット、漢字などの、複雑な形状を持った対象物体である。ここで、対象物体の形状がより複雑である場合ほど、動画ボケの程度は大きくなる。そのため、対象物体の形状がより複雑である場合ほど、制御パラメータＰを大きくするのが好ましい。なぜならば、実施形態１において、制御パラメータＰを大きくするほど動画ボケの改善効果が大きくなるように、点灯比率Ｒを制御しているからである。
図１７（Ｅ）乃至（Ｇ）は、対象物体の大きさを制御パラメータＰとして用いる場合を表した図である。図１７（Ｅ）における物体１７２１は、表示装置の表示部の面積と比較して、１／１００程度までの大きさを持つ対象物体である。図１７（Ｆ）における物体１７２２は、表示装置の表示部の面積と比較して、１／１００程度から１／１０程度の大きさを持つ対象物体である。図１７（Ｇ）における物体１７２３は、表示装置の表示部の面積と比較して、１／１０程度以上の大きさを持つ対象物体である。ここで、対象物体の大きさがより大きい場合ほど、動画ボケの程度は大きくなる。そのため、対象物体の形状がより大きい場合ほど、制御パラメータＰを大きくするのが好ましい。なぜならば、実施形態１において、制御パラメータＰを大きくするほど動画ボケの改善効果が大きくなるように、点灯比率Ｒを制御しているからである。
図１７（Ｈ）乃至（Ｉ）は、対象物体の表示部上の位置を制御パラメータＰとして用いる場合を表した図である。図１７（Ｈ）における物体１７３１は、表示装置の表示部の中心からある程度の距離を持つ対象物体である。図１７（Ｉ）における物体１７３２は、表示装置の表示部のほぼ中央部に位置する対象物体である。ここで、対象物体の位置がより中央部に近い場合ほど、使用者にとっては目立ちやすいので、動画ボケの程度は大きくなる。そのため、対象物体の位置がより中央部に近い場合ほど、制御パラメータＰを大きくするのが好ましい。なぜならば、実施形態１において、制御パラメータＰを大きくするほど動画ボケの改善効果が大きくなるように、点灯比率Ｒを制御しているからである。
図１７（Ｊ）乃至（Ｌ）は、対象物体の密度を制御パラメータＰとして用いる場合を表した図である。図１７（Ｊ）における領域１７４１は、表示装置の表示部のある範囲内における対象物体の集まりであり、図１７（Ｊ）は領域１７４１における対象物体の密度が小さい場合を表している。図１７（Ｋ）における領域１７４２は、表示装置の表示部のある範囲内における対象物体の集まりであり、図１７（Ｋ）は領域１７４２における対象物体の密度が中程度である場合を表している。図１７（Ｌ）における領域１７４３は、表示装置の表示部のある範囲内における対象物体の集まりであり、図１７（Ｌ）は領域１７４３における対象物体の密度が大きい場合を表している。ここで、対象物体の密度がより大きい場合ほど、動画ボケの程度は大きくなる。そのため、対象物体の密度がより大きい場合ほど、制御パラメータＰを大きくするのが好ましい。なぜならば、実施形態１において、制御パラメータＰを大きくするほど動画ボケの改善効果が大きくなるように、点灯比率Ｒを制御しているからである。
図１８（Ａ）乃至（Ｉ）は、対象物体と背景の輝度差を制御パラメータＰとして用いる場合を表した図である。また、図１８（Ｊ）乃至（Ｌ）は、図１８（Ａ）乃至（Ｉ）で表した画像のヒストグラムを互いに比較した図である。
図１８（Ａ）乃至（Ｃ）は、背景１８０２、１８０４、１８０６の輝度を低階調領域における輝度としたときの画像を表した図である。図１８（Ａ）は、対象物体１８０１の輝度を低階調領域における輝度とした場合であり、図１８（Ｂ）は、対象物体１８０３の輝度を中階調領域における輝度とした場合であり、図１８（Ｃ）は、対象物体１８０５の輝度を高階調領域における輝度とした場合である。また、それぞれの画像のヒストグラムは、図１８（Ｊ）における曲線１８３１、曲線１８３２、曲線１８３３で表されている。
図１８（Ａ）乃至（Ｃ）において、対象物体と背景の輝度差が大きいほど、対象物体と背景の違いが際立って見えるため、動画ボケの程度は大きくなる。すなわち、図１８（Ｃ）で示す画像が最も動画ボケの程度が大きく、図１８（Ａ）で示す画像が最も動画ボケの程度が小さい。図１８（Ｂ）で示す画像の動画ボケの程度は、両者の中間である。このことを図１８（Ｊ）を参照して説明すると、背景の輝度分布を表す部分と、対象物体の輝度分布を表す部分の階調差が大きい画像ほど、動画ボケの程度が大きくなる。そのため、背景の輝度分布を表す部分と、対象物体の輝度分布を表す部分の階調差が大きい画像ほど、制御パラメータＰを大きくするのが好ましい。なぜならば、実施形態１において、制御パラメータＰを大きくするほど動画ボケの改善効果が大きくなるように、点灯比率Ｒを制御しているからである。
図１８（Ｄ）乃至（Ｆ）は、背景１８１２、１８１４、１８１６の輝度を中階調領域における輝度としたときの画像を表した図である。図１８（Ｄ）は、対象物体１８１１の輝度を低階調領域における輝度とした場合であり、図１８（Ｅ）は、対象物体１８１３の輝度を中階調領域における輝度とした場合であり、図１８（Ｆ）は、対象物体１８１５の輝度を高階調領域における輝度とした場合である。また、それぞれの画像のヒストグラムは、図１８（Ｋ）における曲線１８３４、曲線１８３５、曲線１８３６で表されている。
図１８（Ｄ）乃至（Ｆ）において、対象物体と背景の輝度差が大きいほど、対象物体と背景の違いが際立って見えるため、動画ボケの程度は大きくなる。すなわち、図１８（Ｄ）および（Ｆ）で示す画像が最も動画ボケの程度が大きく、図１８（Ｅ）で示す画像が最も動画ボケの程度が小さい。ただし、図１８（Ｄ）および（Ｆ）で示す画像の動画ボケの程度は、図１８（Ｂ）で示す画像の動画ボケの程度と同程度である。なぜなら、図１８（Ｄ）および（Ｆ）で示す画像の対象物体と背景の輝度差は、図１８（Ｂ）で示す画像の対象物体と背景の輝度差と同程度だからである。このことを図１８（Ｋ）を参照して説明すると、背景の輝度分布を表す部分と、対象物体の輝度分布を表す部分の階調差が大きい画像ほど、動画ボケの程度が大きくなる。そのため、背景の輝度分布を表す部分と、対象物体の輝度分布を表す部分の階調差が大きい画像ほど、制御パラメータＰを大きくするのが好ましい。なぜならば、実施形態１において、制御パラメータＰを大きくするほど動画ボケの改善効果が大きくなるように、点灯比率Ｒを制御しているからである。
図１８（Ｇ）乃至（Ｉ）は、背景１８２２、１８２４、１８２６の輝度を高階調領域における輝度としたときの画像を表した図である。図１８（Ｇ）は、対象物体１８２１の輝度を低階調領域における輝度とした場合であり、図１８（Ｈ）は、対象物体１８２３の輝度を中階調領域における輝度とした場合であり、図１８（Ｉ）は、対象物体１８２５の輝度を高階調領域における輝度とした場合である。また、それぞれの画像のヒストグラムは、図１８（Ｌ）における曲線１８３７、曲線１８３８、曲線１８３９で表されている。
図１８（Ｇ）乃至（Ｉ）において、対象物体と背景の輝度差が大きいほど、対象物体と背景の違いが際立って見えるため、動画ボケの程度は大きくなる。すなわち、図１８（Ｇ）で示す画像が最も動画ボケの程度が大きく、図１８（Ｉ）で示す画像が最も動画ボケの程度が小さい。図１８（Ｈ）で示す画像の動画ボケの程度は、両者の中間である。このことを図１８（Ｌ）を参照して説明すると、背景の輝度分布を表す部分と、対象物体の輝度分布を表す部分の階調差が大きい画像ほど、動画ボケの程度が大きくなる。そのため、背景の輝度分布を表す部分と、対象物体の輝度分布を表す部分の階調差が大きい画像ほど、制御パラメータＰを大きくするのが好ましい。なぜならば、実施形態１において、制御パラメータＰを大きくするほど動画ボケの改善効果が大きくなるように、点灯比率Ｒを制御しているからである。
このように、対象物体と背景の輝度差をヒストグラムによって解析し、対象物体の輝度分布と背景の輝度分布の差が大きいものほど、制御パラメータＰを大きく（点灯比率Ｒを小さく）することによって、動画ボケを低減することができる。
なお、制御パラメータＰは、対象物体と背景の輝度差だけでなく、対象物体と背景の境界における輝度変化の急峻さによっても決めることができる。つまり、表示装置の表示部内における位置に対する輝度を関数とし、該関数を対象物体と背景の境界を含む線上で２次微分した値によって、制御パラメータＰを決めてもよい。ここで、対象物体と背景の境界における２次微分の値が大きいほど、対象物体と背景の境界が際立った画像であるため、動画ボケの程度は大きくなる。そのため、対象物体と背景の境界における２次微分の値が大きいほど、制御パラメータＰを大きくするのが好ましい。なぜならば、実施形態１において、制御パラメータＰを大きくするほど動画ボケの改善効果が大きくなるように、点灯比率Ｒを制御しているからである。
次に、表示装置に表示される画像データを数値的に解析すること以外の手段によって、制御パラメータＰを決める場合について説明する。
制御パラメータＰを決める手段で、表示装置に表示される画像データを数値的に解析すること以外の手段としては、表示装置の置かれている環境に関するデータを収集することが挙げられる。
たとえば、図１９（Ａ）に示すような部屋に、本書類で説明する表示装置１９００が置かれているとする。表示装置１９００は、台１９０１の上に置かれている。表示装置１９００の上方の壁面には、温度湿度調節装置１９０２が設置されている。表示装置１９００から見て左方の壁面には、窓１９０３が設置されている。表示装置１９００から見て前方の上方には、照明装置１９０４が設置されている。表示装置１９００から見て前方の壁面には、出入り口１９０５が設置されている。表示装置１９００が置かれている環境に関するデータとして特に重要な項目は、熱および光である。
表示装置１９００が置かれている環境においては、常に、様々な要因による何らかの温度変化が起こっている。たとえば、台１９０１の内部に何らかの電子電気機器が収納されている場合、または台１９０１自体が何らかの電子電気機器だった場合には、表示装置１９００は、下方からの熱によって、温度変化を起こすことは避けられない。また、温度湿度調節装置１９０２から送出される空気が、表示装置１９００に直接または間接的に当たる場合には、上方からの熱または冷気によって、表示装置１９００が温度変化を起こすことは避けられない。これは、窓１９０３および出入り口１９０５に関しても、同様のことが考えられる。
表示装置１９００が置かれている環境の温度が変化すると、表示素子の特性が変化する。たとえば、液晶素子の場合は、温度が高いと応答速度が速くなり、温度が低いと応答速度が遅くなる。そのため、環境の温度が低いほど、制御パラメータＰを大きくすることが好ましい。
このように、表示装置１９００の制御状態を決める制御パラメータＰは、表示装置１９００が置かれている環境の温度変化にしたがって決められてもよい。そのために、表示装置１９００には、温度センサが備えられていてもよい。
また、表示装置１９００の表示部に当たる光も、表示装置１９００の表示状態に大きな影響を及ぼす。表示装置１９００の表示部に当たる光としては、図１９（Ａ）に示す環境においては、照明装置１９０４からの光、または窓１９０３からの外光の差し込みが考えられる。
表示装置１９００の表示部に光が当たると、その光の反射光によって、画像のコントラストが低下する。すなわち、反射光が大きくなることで画像のコントラストが小さくなると、動画ボケの程度は小さくなる。そのため、表示装置１９００の表示部に当たる光による反射光が小さいほど、制御パラメータＰを大きくすることが好ましい。
このように、表示装置１９００の制御状態を決める制御パラメータＰは、表示装置１９００が置かれている環境の明るさの変化にしたがって決められてもよい。そのために、表示装置１９００には、光センサが備えられていてもよい。
次に、制御パラメータＰを決める手段で、表示装置に表示される画像データを数値的に解析すること以外の別の手段として、表示装置が表示している内容（コンテンツ）によって決めることが挙げられる。
図１９（Ｂ）に示す図は、表示装置１９００が野球の試合を表示している場合を表している。また、図１９（Ｃ）に示す図は、表示装置１９００がサッカーの試合を表示している場合を表している。
野球の試合を表示する場合は、制御パラメータＰを決めるのに用いる対象物体としては、野球のボール１９１０や、打者のバット１９１１などである。また、サッカーの試合を表示している場合は、対象物体はサッカーボール１９２０か、撮像装置側のパン動作による画像全体の動きなどである。いずれの場合でも、対象物体の種類は非常に限定される。
さらに、対象物体が表示されるときの動きの速さ、形状、大きさ、位置、密度、背景の輝度差、背景との境界における輝度変化の急峻さ、などの状態は、そのコンテンツが表示されている間は、ほとんど変化することがない。すなわち、設定されるべき制御パラメータＰの値が、コンテンツの種類によってあらかじめ決められていれば、表示装置に表示される画像のデータをフレーム毎に解析しなくても、最適な制御パラメータＰを決めることができる。
コンテンツの種類としては、図１９に示したもの以外では、野球、サッカー以外のスポーツ、映画、料理番組、ニュース、バラエティ番組、歌番組、アニメなど、様々な種類のコンテンツに対して制御パラメータＰをあらかじめ設定しておくことができる。
このように、コンテンツの種類によって最適な制御パラメータＰをあらかじめ設定しておくことによって、表示装置に表示される画像のデータをフレーム毎に解析しなくても、最適な制御パラメータＰを決めることができる。
なお、コンテンツの種類を判断するための手段としては、表示装置に表示される画像のデータを解析することのほかに、電子番組ガイド（ＥＰＧ）からの情報を利用してもよい。
次に、制御パラメータＰを決める手段で、表示装置に表示される画像データを数値的に解析すること以外の別の手段として、表示装置の使用者の年齢によって決めることが挙げられる。
表示装置の使用者の年齢によって決める場合は、表示する頻度の高いコンテンツの種類の傾向を年齢ごとにあらかじめ設定しておくことで、制御パラメータＰを決めることができる。
さらに、表示装置の使用者の年齢によって決める場合は、使用者の目にかかる負担を軽減するため、バックライトの輝度を表示装置の使用者の年齢によって最適に設定することができる。このとき、点灯比率Ｒを制御することで、バックライトの輝度を制御してもよい。こうすることで、目の負担の軽減と、動画ボケの低減を両立できる。
さらに、本実施形態において述べた、制御パラメータＰを決めるための全ての手段は、表示装置の使用者が設定できるものであってもよい。
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
（実施の形態４）
本実施形態においては、表示装置が備える表示素子として、液晶素子、電気泳動素子など、入力される信号に対する反応（応答速度）が遅い表示素子を用いるとき、表示素子の応答速度を速める方法について述べる。特に、点灯比率Ｒを変化させる場合において有効な方法について述べる。
液晶素子を用いた表示素子には様々な種類の方式が存在するが、現在最も広く用いられている方式は、ＴＮ方式、ＶＡ方式、ＩＰＳ方式など、液晶素子をアナログの電圧で制御する方式である。これらの方式において、液晶素子の応答時間（応答速度とも記す）は、数ｍｓから数十ｍｓである。ＮＴＳＣ方式における１フレーム期間は１６．７ｍｓであるが、これらの液晶素子の方式における応答時間は、１フレーム期間より長いものも多い。表示素子の応答時間が１フレーム期間より長いことは、動画ボケの原因の１つとなるため、表示素子の応答時間は、少なくとも１フレーム期間より短いことが好ましい。そのため、液晶素子を用いた表示素子においては、液晶素子に与える電圧を、本来の電圧ＶＳ（十分な時間が経過した後に所望の透過率を与える電圧）とは異なった電圧ＶＯＤ（所定の時間が経過した時点もしくはその近辺において所望の透過率を与える電圧）とすることで、液晶素子の応答時間を短くする方法が用いられる。この方法を、本書類ではオーバードライブと呼ぶこととする。なお、本書類においては、電圧ＶＯＤのことを、オーバードライブ電圧と呼ぶこととする。
ここで、本書類にかかる表示装置の駆動方法のうちの少なくとも一つは、１フレーム期間内にブランク期間を設けることを特徴としている。そのため、表示素子の応答時間は、画像表示期間τａおよびブランク期間τｂよりも短いことが好ましい。しかし、表示素子として液晶素子などを用いた場合は、応答時間は、画像表示期間τａおよびブランク期間τｂよりも短いとは限らない。本実施形態においては、オーバードライブを用いることによって、画像表示期間τａおよびブランク期間τｂの長さに応じた液晶素子などの応答時間を得る方法について述べる。
本書類において、ブランク期間τｂを設けるための方法（点灯比率Ｒを制御する方法）については、いくつかの種類が挙げられることを述べた。すなわち、（１）ブランクデータを各画素に直接書き込む方法と、（２）バックライト全体を点滅させる方法と、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法、である。まず、（１）ブランクデータを各画素に直接書き込む方法において、画像表示期間τａおよびブランク期間τｂの長さに応じた液晶素子の応答時間を得る方法について、図２０（Ａ）乃至（Ｃ）を参照して説明する。
なお、ブランクデータを各画素に直接書き込むため、実施形態１および２のように、ブランク期間τｂの長さを任意に変更することができる。また、実施形態３で説明した制御パラメータＰおよびＱにしたがって、ブランク期間τｂの長さを変更することで、画像の状態や周囲の環境に応じた駆動を実現できる。たとえば、画像に表示される物体の動きの大きい場合、画像に表示される物体と背景の輝度差が大きい場合などは、動画ボケが知覚されやすい画像であるため、ブランク期間τｂの長さを長くすることで動画ボケを低減できる。また、画像に表示される物体の動きの小さい場合、画像に表示される物体と背景の輝度差が小さい場合などは、動画ボケが知覚されにくい画像であるため、ブランク期間τｂの長さを短くすることで、フリッカを低減できる。
図２０（Ａ）乃至（Ｃ）に示すグラフにおいて、横軸は時間であり、縦軸は電圧および液晶素子の透過率である。電圧は実線で示し、透過率は破線で示す。なお、本実施形態において、電圧は対向電極の電圧を０Ｖとしたときの正極信号の場合の電圧を示す。負極信号の場合は、電圧値の正負を逆にすればよい。したがって、このグラフでの電圧は、液晶素子に加わる電圧の絶対値であると考えてもよい。説明に用いる時間の範囲は、第１のフレーム期間および第２のフレーム期間である。つまり、図２０（Ａ）乃至（Ｃ）に示すグラフは、２フレーム期間の範囲における電圧と透過率の時間変化について表したグラフである。
液晶素子に印加される電圧の値について説明する。電圧ＶＳ１およびＶＳ２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間において印加されるべき本来の電圧である。なお、電圧ＶＳ１およびＶＳ２、は、図２０（Ａ）乃至（Ｃ）に示す全てのグラフにおいて、同じ値であるとする。電圧ＶＯＤ２００１およびＶＯＤ２００２、電圧ＶＯＤ２０１１およびＶＯＤ２０１２、電圧ＶＯＤ２０２１およびＶＯＤ２０２２は、それぞれ第１のフレーム期間、第２のフレーム期間におけるオーバードライブ電圧である。オーバードライブ電圧は、図２０（Ａ）乃至（Ｃ）に示すグラフにおいて、互いに異なった値とすることが望ましい。なお、第１のフレーム期間以前のフレーム期間においては、画像表示期間において表示素子に印加される電圧と、ブランク期間に印加される電圧は任意であるが、一例として、両者は等しいものであるとする。
さらに、オーバードライブ電圧と、本来の電圧との差（絶対値）を、オーバードライブ強度と呼ぶこととする。また、第１のフレーム期間におけるオーバードライブ強度を、第１のオーバードライブ強度、第２のフレーム期間におけるオーバードライブ強度を、第２のオーバードライブ強度と呼ぶこととする。
図２０（Ａ）を参照して、まず、画像表示期間τａおよびブランク期間τｂの値が概等しいとき、つまりτａ＝τｂ＝Ｆ／２のときについて、それぞれのフレーム期間において液晶素子に印加される電圧と透過率の関係について説明する。
第１のフレーム期間の画像表示期間においては、第１のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点もしくはその近辺において、液晶素子の透過率が本来の電圧ＶＳ１に対応する透過率Ｔａ２００１となるように、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２００１が印加される。その結果、液晶素子の透過率は、第１のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点もしくはその近辺において、透過率Ｔａ２００１となる。このとき、第１のオーバードライブ強度は、Ｖ２００１であり、Ｖ２００１＝ＶＯＤ２００１―ＶＳ１である。
第１のフレーム期間のブランク期間においては、遅くとも第１のフレーム期間のブランク期間が終了する時点もしくはその近辺において、液晶素子の透過率がブランク期間における輝度を与える透過率となっていることが好ましい。しかし、液晶素子の特性上、印加する電圧が０近傍のときに対応する透過率に、より速く到達するためのオーバードライブ電圧を印加することは難しい。そのため、ブランク期間が終了する時点もしくはその近辺においては、液晶素子の透過率はブランク期間における輝度を与える透過率となっていなくてもよい。その代わり、第１のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点の透過率Ｔａ２００１と、ブランク期間τｂの長さから、第１のフレーム期間のブランク期間が終了する時点の透過率Ｔｂ２００１を推定できるようにしておくことが好ましい。これは、事前に多数の実験を行なうことにより推定できるようになる。そのデータをルックアップテーブルなどのメモリに保存することで、活用することができる。
第２のフレーム期間の画像表示期間においては、第２のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点もしくはその近辺において、液晶素子の透過率が本来の電圧ＶＳ２に対応する透過率Ｔａ２００２となるように、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２００２が印加される。その結果、液晶素子の透過率は、第２のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点もしくはその近辺において、透過率Ｔａ２００２となる。このとき、第１のオーバードライブ強度は、Ｖ２００２であり、Ｖ２００２＝ＶＯＤ２００２―ＶＳ２である。
ここで、第１のフレーム期間の画像表示期間と第２のフレーム期間の画像表示期間で異なる点は、第１のフレーム期間の画像表示期間が開始される時点もしくはその近辺において、液晶素子の透過率はブランク期間における輝度を与える透過率であったのに対して、第２のフレーム期間の画像表示期間が開始される時点もしくはその近辺においては、液晶素子の透過率はブランク期間における輝度を与える透過率ではない場合があることである。その場合、第２のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点の透過率Ｔａ２００２は、第２のフレーム期間の画像表示期間において印加する電圧ＶＯＤ２００２だけではなく、第１のフレーム期間のブランク期間が終了する時点の透過率Ｔｂ２００１にも依存してしまい、正しい透過率が得られなくなってしまう。
この場合に、第１のフレーム期間において、第１のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点の透過率Ｔａ２００１と、ブランク期間τｂの長さから、第１のフレーム期間のブランク期間が終了する時点の透過率Ｔｂ２００１を推定できるようにしておくことが非常に有益なこととなる。なぜならば、第２のフレーム期間の画像表示期間が開始される時点もしくはその近辺において、液晶素子の透過率がブランク期間における輝度を与える透過率ではなかったとしても、その時点における透過率Ｔｂ２００１が推定されているため、透過率Ｔｂ２００１の大きさにしたがって、第２のフレーム期間の画像表示期間において印加する電圧ＶＯＤ２００２を調節できるからである。
第２のフレーム期間のブランク期間においても、第１のフレーム期間のブランク期間の場合と同様であり、第２のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点の透過率Ｔａ２００２と、ブランク期間τｂの長さから、第２のフレーム期間のブランク期間が終了する時点の透過率Ｔｂ２００２を推定できるようにしておくことが好ましい。こうすることで、第２のフレーム期間の次のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点においても、所望の透過率を正しく得ることができる。
ここで、ブランク期間τｂの長さは、実施形態３で説明した制御パラメータＰおよびＱによって任意に変更が可能である。よって、図２０（Ｂ）を参照して、画像表示期間τａがブランク期間τｂよりも長いとき、つまり、τａ＞τｂであるときについて、それぞれのフレーム期間において液晶素子に印加される電圧と透過率の関係について説明する。
第１のフレーム期間の画像表示期間においては、第１のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点もしくはその近辺において、液晶素子の透過率が本来の電圧ＶＳ１に対応する透過率Ｔａ２０１１となるように、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２０１１が印加される。その結果、液晶素子の透過率は、第１のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点もしくはその近辺において、透過率Ｔａ２０１１となる。このとき、第１のオーバードライブ強度は、Ｖ２０１１であり、Ｖ２０１１＝ＶＯＤ２０１１―ＶＳ１である。
ここで、本書類にかかる表示装置の駆動方法において、図２０（Ａ）に示したτａ＝τｂ＝Ｆ／２の場合における第１のオーバードライブ強度Ｖ２００１と、図２０（Ｂ）に示したτａ＞τｂの場合における第１のオーバードライブ強度Ｖ２０１１は異なる値とし、Ｖ２００１＞Ｖ２０１１とすることが非常に有益である。なぜならば、τａ＞τｂの場合は画像表示期間τａが長いため、より長い時間で所望の透過率に到達させればよいからである。このように、本来の電圧ＶＳ１の値が同じであっても、点灯比率Ｒの違いによって異なるオーバードライブ電圧を印加することによって、所望の透過率を正しく得ることができる。なお、画像表示期間τａの長さを長く、またはブランク期間τｂの長さを短くすることは、実施形態３で説明した制御パラメータＰおよびＱにしたがって決められるのが好ましい。なぜならば、制御パラメータＰおよびＱによって、画像の状態（画像に表示される物体の動きの小さい場合、画像に表示される物体と背景の輝度差が小さい場合など）および周囲の環境から、動画ボケが知覚されにくいと推定されれば、ブランク期間τｂの長さを短くすることで、フリッカなどをより低減できる駆動とすることができるからである。
第１のフレーム期間のブランク期間においては、遅くとも第１のフレーム期間のブランク期間が終了する時点もしくはその近辺において、液晶素子の透過率がブランク期間における輝度を与える透過率となっていることが好ましい。しかし、液晶素子の特性上、印加する電圧が０近傍のときに対応する透過率に、より速く到達するためのオーバードライブ電圧を印加することは難しい。そのため、ブランク期間が終了する時点もしくはその近辺においては、液晶素子の透過率はブランク期間における輝度を与える透過率となっていなくてもよい。その代わり、第１のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点の透過率Ｔａ２０１１と、ブランク期間τｂの長さから、第１のフレーム期間のブランク期間が終了する時点の透過率Ｔｂ２０１１を推定できるようにしておくことが好ましい。これは、事前に多数の実験を行なうことにより推定できるようになる。そのデータをルックアップテーブルなどのメモリに保存することで、活用することができる。
なお、図２０（Ｂ）に示すように、τａ＞τｂである場合においては、ブランク期間がより短くなるため、第１のフレーム期間のブランク期間が終了する時点の透過率Ｔｂ２０１１と、ブランク期間における輝度を与える透過率との差が、より大きくなってしまう。そのため、第１のフレーム期間のブランク期間が終了する時点の透過率Ｔｂ２０１１を推定できるようにしておくことが、より重要となる。
第２のフレーム期間の画像表示期間においては、第２のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点もしくはその近辺において、液晶素子の透過率が本来の電圧ＶＳ２に対応する透過率Ｔａ２０１２となるように、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２０１２が印加される。その結果、液晶素子の透過率は、第２のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点もしくはその近辺において、透過率Ｔａ２０１２となる。このとき、第１のオーバードライブ強度は、Ｖ２０１２であり、Ｖ２０１２＝ＶＯＤ２０１２―ＶＳ２である。
ここで、第１のフレーム期間の画像表示期間と第２のフレーム期間の画像表示期間で異なる点は、第１のフレーム期間の画像表示期間が開始される時点もしくはその近辺において、液晶素子の透過率はブランク期間における輝度を与える透過率であったのに対して、第２のフレーム期間の画像表示期間が開始される時点もしくはその近辺においては、液晶素子の透過率はブランク期間における輝度を与える透過率ではない場合があることである。その場合、第２のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点の透過率Ｔａ２０１２は、第２のフレーム期間の画像表示期間において印加する電圧ＶＯＤ２０１２だけではなく、第１のフレーム期間のブランク期間が終了する時点の透過率Ｔｂ２０１１にも依存してしまい、正しい透過率が得られなくなってしまう。
この場合に、第１のフレーム期間において、第１のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点の透過率Ｔａ２０１１と、ブランク期間τｂの長さから、第１のフレーム期間のブランク期間が終了する時点の透過率Ｔｂ２０１１を推定できるようにしておくことが非常に有益なこととなる。なぜならば、第２のフレーム期間の画像表示期間が開始される時点もしくはその近辺において、液晶素子の透過率がブランク期間における輝度を与える透過率ではなかったとしても、その時点における透過率Ｔｂ２０１１が推定されているため、透過率Ｔｂ２０１１の大きさにしたがって、第２のフレーム期間の画像表示期間において印加する電圧ＶＯＤ２０１２を調節できるからである。
ここで、本書類にかかる表示装置の駆動方法において、図２０（Ａ）に示したτａ＝τｂ＝Ｆ／２の場合における第２のオーバードライブ強度Ｖ２００２と、図２０（Ｂ）に示したτａ＞τｂの場合における第２のオーバードライブ強度Ｖ２０１２は異なる値とし、Ｖ２００２＞Ｖ２０１２とすることが非常に有益である。なぜならば、τａ＞τｂの場合は画像表示期間τａが長いため、より長い時間で所望の透過率に到達させればよいからである。このように、本来の電圧ＶＳ２の値が同じであっても、点灯比率Ｒの違いによって異なるオーバードライブ電圧を印加することによって、所望の透過率を正しく得ることができる。なお、画像表示期間τａの長さを長く、またはブランク期間τｂの長さを短くすることは、実施形態３で説明した制御パラメータＰおよびＱにしたがって決められるのが好ましい。なぜならば、制御パラメータＰおよびＱによって、画像の状態（画像に表示される物体の動きの小さい場合、画像に表示される物体と背景の輝度差が小さい場合など）および周囲の環境から、動画ボケが知覚されにくいと推定されれば、ブランク期間τｂの長さを短くすることで、フリッカなどをより低減できる駆動とすることができるからである。
さらに、τａ＞τｂである場合は、第２のフレーム期間が開始するときの透過率Ｔｂ２０１１が、τａ＝τｂである場合における第２のフレーム期間が開始するときの透過率Ｔｂ２００１よりも大きくなるため、第２のオーバードライブ強度Ｖ２０１２は、より小さくするのが好ましい。すなわち、τａ＞τｂである場合における第２のオーバードライブ強度Ｖ２０１２は、画像表示期間τａが大きくなるという理由だけでなく、第２のフレーム期間が開始するときの透過率Ｔｂ２０１１が大きくなるという理由からも、τａ＝τｂである場合における第２のオーバードライブ強度Ｖ２００２よりも、より小さい値とすることが好ましい。
第２のフレーム期間のブランク期間においても、第１のフレーム期間のブランク期間の場合と同様であり、第２のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点の透過率Ｔａ２０１２と、ブランク期間τｂの長さから、第２のフレーム期間のブランク期間が終了する時点の透過率Ｔｂ２０１２を推定できるようにしておくことが好ましい。こうすることで、第２のフレーム期間の次のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点においても、所望の透過率を正しく得ることができる。
次に、図２０（Ｃ）を参照して、画像表示期間τａがブランク期間τｂよりも短いとき、つまり、τａ＜τｂであるときについて、それぞれのフレーム期間において液晶素子に印加される電圧と透過率の関係について説明する。
第１のフレーム期間の画像表示期間においては、第１のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点もしくはその近辺において、液晶素子の透過率が本来の電圧ＶＳ１に対応する透過率Ｔａ２０２１となるように、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２０２１が印加される。その結果、液晶素子の透過率は、第１のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点もしくはその近辺において、透過率Ｔａ２０２１となる。このとき、第１のオーバードライブ強度は、Ｖ２０２１であり、Ｖ２０２１＝ＶＯＤ２０２１―ＶＳ１である。
ここで、本書類にかかる表示装置の駆動方法において、図２０（Ａ）に示したτａ＝τｂ＝Ｆ／２の場合における第１のオーバードライブ強度Ｖ２００１と、図２０（Ｃ）に示したτａ＜τｂの場合における第１のオーバードライブ強度Ｖ２０２１は異なる値とし、Ｖ２００１＜Ｖ２０２１とすることが非常に有益である。なぜならば、τａ＜τｂの場合は画像表示期間τａが短いため、より短い時間で所望の透過率に到達する必要があるからである。このように、本来の電圧ＶＳ１の値が同じであっても、点灯比率Ｒの違いによって異なるオーバードライブ電圧を印加することによって、所望の透過率を正しく得ることができる。なお、画像表示期間τａの長さを短く、またはブランク期間τｂの長さを長くすることは、実施形態３で説明した制御パラメータＰおよびＱにしたがって決められるのが好ましい。なぜならば、制御パラメータＰおよびＱによって、画像の状態（画像に表示される物体の動きの大きい場合、画像に表示される物体と背景の輝度差が大きい場合など）および周囲の環境から、動画ボケが知覚されやすいと推定されれば、ブランク期間τｂの長さを長くすることで、動画ボケをより低減できる駆動とすることができるからである。
第１のフレーム期間のブランク期間においては、遅くとも第１のフレーム期間のブランク期間が終了する時点もしくはその近辺において、液晶素子の透過率がブランク期間における輝度を与える透過率となっていることが好ましい。しかし、液晶素子の特性上、印加する電圧が０近傍のときに対応する透過率に、より速く到達するためのオーバードライブ電圧を印加することは難しい。そのため、ブランク期間が終了する時点もしくはその近辺においては、液晶素子の透過率はブランク期間における輝度を与える透過率となっていなくてもよい。その代わり、第１のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点の透過率Ｔａ２０２１と、ブランク期間τｂの長さから、第１のフレーム期間のブランク期間が終了する時点の透過率Ｔｂ２０２１を推定できるようにしておくことが好ましい。
なお、図２０（Ｃ）に示すように、τａ＜τｂである場合においては、ブランク期間がより長くなるため、第１のフレーム期間のブランク期間が終了する時点の透過率Ｔｂ２０２１と、ブランク期間における輝度を与える透過率との差が小さくなる。そのため、第１のフレーム期間のブランク期間が終了する時点の透過率Ｔｂ２０２１を推定できるようにしておいてもよいし、推定することを省略してもよい。
第２のフレーム期間の画像表示期間においては、第２のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点もしくはその近辺において、液晶素子の透過率が本来の電圧ＶＳ２に対応する透過率Ｔａ２０２２となるように、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２０２２が印加される。その結果、液晶素子の透過率は、第２のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点もしくはその近辺において、透過率Ｔａ２０２２となる。このとき、第１のオーバードライブ強度は、Ｖ２０２２である。
ここで、第１のフレーム期間の画像表示期間と第２のフレーム期間の画像表示期間で異なる点は、第１のフレーム期間の画像表示期間が開始される時点もしくはその近辺において、液晶素子の透過率はブランク期間における輝度を与える透過率であったのに対して、第２のフレーム期間の画像表示期間が開始される時点もしくはその近辺においては、液晶素子の透過率はブランク期間における輝度を与える透過率ではない場合があることである。その場合、第２のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点の透過率Ｔａ２０２２は、第２のフレーム期間の画像表示期間において印加する電圧ＶＯＤ２だけではなく、第１のフレーム期間のブランク期間が終了する時点の透過率Ｔｂ２０２１にも依存してしまい、正しい透過率が得られなくなってしまう。
この場合に、第１のフレーム期間において、第１のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点の透過率Ｔａ２０２１と、ブランク期間τｂの長さから、第１のフレーム期間のブランク期間が終了する時点の透過率Ｔｂ２０２１を推定できるようにしておいてもよい。なぜならば、第２のフレーム期間の画像表示期間が開始される時点もしくはその近辺において、液晶素子の透過率がブランク期間における輝度を与える透過率ではなかったとしても、その時点における透過率Ｔｂ２０２１が推定されているため、透過率Ｔｂ２０２１の大きさにしたがって、第２のフレーム期間の画像表示期間において印加する電圧ＶＯＤ２０２２を調節できるからである。
ここで、本書類にかかる表示装置の駆動方法において、図２０（Ａ）に示したτａ＝τｂ＝Ｆ／２の場合における第２のオーバードライブ強度Ｖ２００２と、図２０（Ｃ）に示したτａ＜τｂの場合における第２のオーバードライブ強度Ｖ２０２２は異なる値とし、Ｖ２００２＜Ｖ２０２２とすることが非常に有益である。なぜならば、τａ＜τｂの場合は画像表示期間τａが短いため、より短い時間で所望の透過率に到達する必要があるからである。このように、本来の電圧ＶＳ２の値が同じであっても、点灯比率Ｒの違いによって異なるオーバードライブ電圧を印加することによって、所望の透過率を正しく得ることができる。なお、画像表示期間τａの長さを短く、またはブランク期間τｂの長さを長くすることは、実施形態３で説明した制御パラメータＰおよびＱにしたがって決められるのが好ましい。なぜならば、制御パラメータＰおよびＱによって、画像の状態（画像に表示される物体の動きの大きい場合、画像に表示される物体と背景の輝度差が大きい場合など）および周囲の環境から、動画ボケが知覚されやすいと推定されれば、ブランク期間τｂの長さを長くすることで、動画ボケをより低減できる駆動とすることができるからである。
さらに、τａ＜τｂである場合は、第２のフレーム期間が開始するときの透過率Ｔｂ２０２１が、τａ＝τｂである場合における第２のフレーム期間が開始するときの透過率Ｔｂ２００１よりも小さくなるため、第２のオーバードライブ強度Ｖ２０２２は、より大きくするのが好ましい。すなわち、τａ＜τｂである場合における第２のオーバードライブ強度Ｖ２０２２は、画像表示期間τａが小さくなるという理由だけでなく、第２のフレーム期間が開始するときの透過率Ｔｂ２０２１が小さくなるという理由からも、τａ＝τｂである場合における第２のオーバードライブ強度Ｖ２００２よりも、より大きい値とすることが好ましい。
第２のフレーム期間のブランク期間においても、第１のフレーム期間のブランク期間の場合と同様であり、第２のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点の透過率Ｔａ２０１２と、ブランク期間τｂの長さから、第２のフレーム期間のブランク期間が終了する時点の透過率Ｔｂ２０１２を推定できるようにしておくことが好ましい。こうすることで、第２のフレーム期間の次のフレーム期間の画像表示期間が終了する時点においても、所望の透過率を正しく得ることができる。
なお、τａ＜τｂである場合においては、第２のフレーム期間のブランク期間が終了する時点の透過率Ｔｂ２０２２と、ブランク期間における輝度を与える透過率との差が小さくなるため、第２のフレーム期間のブランク期間が終了する時点の透過率Ｔｂ２０２２を推定できるようにしておいてもよいし、推定することを省略してもよい。
なお、ブランクデータを各画素に直接書き込む方法において、バックライトの輝度を変化させてもよい。たとえば、画素に書き込むデータ信号の大きさが同じとき、画像表示期間τａの長さが短く、ブランク期間τｂの長さが長くなると、人間の目に見える輝度は小さくなる。そのため、画像表示期間τａの長さおよびブランク期間τｂの長さ（点灯比率Ｒ）にしたがって、点灯比率Ｒが大きいときはバックライト輝度を小さくし、点灯比率Ｒが小さいときはバックライト輝度を大きくすることで、人間の目に見える輝度を一定にすることができる。また、点灯比率Ｒの大きさは、実施形態３で説明した制御パラメータＰおよびＱに従うことが好ましい。なぜならば、表示される画像の動画ボケの知覚されやすさによって、適切に点灯比率Ｒを制御できるためである。
次に、点灯比率Ｒを制御する方法のうち、（２）バックライト全体を点滅させる方法における、液晶素子の応答速度を速める方法について説明する。
（２）バックライト全体を点滅させる方法においては、画素に書き込まれるデータを更新する期間は、１フレーム期間とする。このとき、液晶素子の応答速度を速めるためにオーバードライブを用いる場合は、液晶素子に電圧が印加されてから１フレーム期間分経過した時点もしくはその近辺において、液晶素子が所望の透過率を持っているように、オーバードライブ電圧ＶＯＤを液晶素子に印加する。
しかしながら、（２）バックライト全体を点滅させる方法の場合、バックライト点灯期間に対する液晶素子に電圧を印加するタイミングは、走査位置によって異なってしまう。したがって、同じオーバードライブ電圧ＶＯＤを液晶素子に印加したとしても、その液晶素子が属している走査線の位置によって、輝度が異なってしまう。よって、（２）バックライト全体を点滅させる方法の場合、この点を考慮して、オーバードライブ電圧ＶＯＤを決定するのが有効である。また、オーバードライブ電圧ＶＯＤを制御する方法以外に、走査線の位置にしたがって表示する階調を補正することによっても、輝度を補正することができる。
このことを、図２１を参照して説明する。図２１（Ａ）は、走査線の位置に対するデータの書き込みタイミングと、バックライト全体を点滅させるタイミングを、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。
図２１（Ａ）に示す方法の場合、１フレーム期間が開始された時点もしくはその近辺において、一番上の走査線に属する画素から順番にデータ書き込みを開始する。そして、１フレーム期間の半分の時間が経過した時点もしくはその近辺において、全ての走査線に属する画素の書き込みが終了する。そして、全ての走査線に属する画素の書き込みが終了した時点もしくはその近辺においてバックライトを点灯し、１フレーム期間が終わった時点もしくはその近辺においてバックライトを消灯する。
ここで、一番上の走査線（図２１（Ａ）中の（Ｂ）と記した位置）に属する画素における、液晶素子に印加される電圧と透過率の変化を表したのが、図２１（Ｂ）に示すグラフである。なお、図２１（Ｂ）に示すグラフの時間軸は、図２１（Ａ）に示すグラフと一致するように示している。印加される電圧は、第１のフレーム期間においてはＶＯＤ２１０１（本来の電圧ＶＳ２１０１）、第２のフレーム期間においては電圧ＶＳ２１０１である。
第１のフレーム期間においては、図２１（Ｂ）に示すグラフにおける透過率は、データが書き込まれた時点から徐々に変化し、１フレーム期間分経過した時点もしくはその近辺において、所望の透過率となる。このとき、バックライト点灯期間は、透過率が変化し終わる前に開始され、透過率が変化し終わるときに終了している。ここで、第１のフレーム期間において人間の目が知覚する輝度は、第１のフレーム期間内の斜線の部分Ｌ２１０１の面積にしたがう。
第２のフレーム期間においては、図２１（Ｂ）に示すグラフにおける透過率は、データが書き込まれる前から既に所望の透過率となっている。このとき、バックライト点灯期間中は、透過率が変化しない。第２のフレーム期間において人間の目が知覚する輝度は、第２のフレーム期間内の斜線の部分Ｌ２１０２の面積にしたがう。
ところで、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間とでは、表示させたい輝度は同じであった。しかしながら、斜線部分Ｌ２１０１の面積と、斜線部分Ｌ２１０２の面積は異なるため、人間の目が知覚する輝度としては、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間で異なってしまう。
（２）バックライト全体を点滅させる方法においては、フレーム間の輝度差を補正するために、第１のフレーム期間における本来の電圧ＶＳ２１０１を変化させてもよい。すなわち、画素に書き込むべき階調のデータ自体を補正することによって、フレーム間の輝度の違いを補正することができる。フレーム間の輝度の違いは、動画表示時の色ムラや動画ボケの原因となるが、本書類にかかる方法によって、これを低減することができる。
データの補正方法としては、たとえば、図２３（Ａ）に示す方法を用いることができる。図２３（Ａ）に示す方法は、第１のフレーム期間および第２のフレーム期間における輝度を表す、斜線の領域の面積Ｌ２３０１およびＬ２３０２を同じ面積とすることを目的として、第１のフレーム期間における本来の電圧をＶＳ２３０２からＶＳ２３０１へ補正している。このとき、画素に書き込むオーバードライブ電圧ＶＯＤ２３０１は、補正後の本来の電圧ＶＳ２３０１から通常の方法で計算された電圧を用いることができる。補正後の本来の電圧ＶＳ２３０１は、斜線の領域の面積Ｌ２３０１およびＬ２３０２が同じ面積となるように補正される。すなわち、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２３０１によって変動する実際の透過率曲線と、本来の電圧ＶＳ２３０２を与えられたときの飽和時の透過率を表す直線に囲まれた２つの領域Ｌ２３０１ａおよびＬ２３０１ｂの面積が概同じとなるように、本来の電圧ＶＳ２３０１を決める。なお、書き込みのタイミングが遅い走査線に属する画素ほど輝度が大きくなるように、階調データを補正するのが好ましい。すなわち、最終行の走査線に属する画素の輝度が最大となるように、順次走査にしたがって徐々に階調データの補正量を大きくしていくことが好ましい。
再び図２１（Ｂ）に示すグラフを参照して説明する。（２）バックライト全体を点滅させる方法においては、フレーム間の輝度差を補正するために、第１のフレーム期間におけるオーバードライブ電圧ＶＯＤ２１０１を変化させてもよい。すなわち、通常、オーバードライブ電圧は、ある画素において次の書き込みが開始される時点における透過率を、所望の透過率に近づけるためだけのものであるが、本書類にかかる方法においては、これを、フレーム間の輝度の違いを補正するために用いることができる。フレーム間の輝度の違いは、動画表示時の色ムラや動画ボケの原因となるが、本書類にかかる方法によって、これを低減することができる。
オーバードライブ電圧の補正方法としては、たとえば、図２３（Ｃ）に示す方法を用いることができる。図２３（Ｃ）に示す方法は、第１のフレーム期間および第２のフレーム期間における輝度を表す、斜線の領域の面積Ｌ２３２１およびＬ２３２２を同じ面積とすることを目的として、オーバードライブ電圧をＶＯＤ２３２１へ補正している。このとき、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２３２１は、補正を考慮した特別なルックアップテーブルで求められた電圧を用いることができる。補正後のオーバードライブ電圧ＶＯＤ２３２１は、斜線の領域の面積Ｌ２３２１およびＬ２３２２が同じ面積となるように補正される。すなわち、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２３２１によって変動する実際の透過率曲線と、本来の電圧ＶＳ２３２１を与えられたときの飽和時の透過率を表す直線に囲まれた２つの領域Ｌ２３２１ａおよびＬ２３２１ｂの面積が概同じとなるように、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２３２１を決める。なお、書き込みのタイミングが遅い走査線に属する画素ほど輝度が大きくなるように、オーバードライブ電圧を補正するのが好ましい。すなわち、最終行の走査線に属する画素の輝度が最大となるように、順次走査にしたがって徐々にオーバードライブ電圧の補正量を大きくしていくことが好ましい。
次に、図２１（Ｃ）に示すグラフを参照して、中央付近の走査線（図２１（Ａ）中の（Ｃ）と記した位置）に属する画素における、液晶素子に印加される電圧と透過率の変化について説明する。なお、図２１（Ｃ）に示すグラフの時間軸は、図２１（Ａ）に示すグラフと一致するように示している。印加される電圧は、第１のフレーム期間においてはＶＯＤ２１１１（本来の電圧ＶＳ２１１１）、第２のフレーム期間においては電圧ＶＳ２１１１である。
第１のフレーム期間においては、図２１（Ｃ）に示すグラフにおける透過率は、データが書き込まれた時点から徐々に変化し、１フレーム期間分経過した時点もしくはその近辺において、所望の透過率となる。このとき、バックライト点灯期間は、透過率が変化し終わる前に開始され、透過率が変化し終わる前に終了している。また、第１のフレーム期間において人間の目が知覚する輝度は、第１のフレーム期間内の斜線の部分Ｌ２１１１の面積にしたがう。
ここでは、走査線の位置によって書き込みが開始されるタイミングが異なるため、第１のフレーム期間における斜線部分Ｌ２１１１の面積は、他の走査線における第１のフレーム期間の斜線部分の面積とは異なることに注意を要する。これが、同じオーバードライブ電圧ＶＯＤを液晶素子に印加したとしても、その液晶素子が属している走査線の位置によって、輝度が異なってしまう理由である。
走査位置の違いによる輝度の違いは、そのまま表示部の輝度のムラとして知覚されるため、映像障害としては非常に程度の高いものであり、優先的に改善すべきものである。そのため、（２）バックライト全体を点滅させる方法においては、走査位置の違いによる輝度差を補正するために、第１のフレーム期間における本来の電圧ＶＳ２１１１を変化させてもよい。すなわち、画素に書き込むべき階調のデータ自体を補正することによって、走査位置の違いによる輝度の違いを補正することができる。
データの補正方法としては、たとえば、図２３（Ｂ）に示す方法を用いることができる。図２３（Ｂ）に示す方法は、第１のフレーム期間および第２のフレーム期間における輝度を表す、斜線の領域の面積Ｌ２３１１およびＬ２３１２を同じ面積とすること、および同じフレーム期間における他の走査線に属する画素の積分輝度を同じ面積とすることを目的として、第１のフレーム期間における本来の電圧をＶＳ２３０２からＶＳ２３１１へ補正している。このとき、画素に書き込むオーバードライブ電圧ＶＯＤ２３１１は、補正後の本来の電圧ＶＳ２３１１から通常の方法で計算された電圧を用いることができる。補正後の本来の電圧ＶＳ２３１１は、斜線の領域の面積Ｌ２３１１およびＬ２３１２が同じ面積となるように補正される。すなわち、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２３１１によって変動する実際の透過率曲線と、本来の電圧ＶＳ２３０２を与えられたときの飽和時の透過率を表す直線に囲まれた２つの領域Ｌ２３１１ａおよびＬ２３１１ｂの面積が概同じとなるように、本来の電圧ＶＳ２３１１を決める。さらに、第１のフレーム期間におけるオーバードライブ電圧ＶＯＤ２３１１が大きくなることで、第２のフレーム期間における斜線の領域の面積が大きくなってしまうことを防ぐために、第２のフレーム期間における本来の電圧も同様に補正してもよい。このとき、補正された本来の電圧はＶＳ２３１２、補正された本来の電圧ＶＳ２３１２から求められるオーバードライブ電圧はＶＯＤ２３１２である。第２のフレーム期間においても、第１のフレーム期間と同様に、２つの領域Ｌ２３１２ａおよびＬ２３１２ｂの面積が概同じとなるように、本来の電圧ＶＳ２３１２を決める。なお、書き込みのタイミングが遅い走査線に属する画素ほど輝度が大きくなるように、階調データを補正するのが好ましい。すなわち、最終行の走査線に属する画素の輝度が最大となるように、順次走査にしたがって徐々に階調データの補正量を大きくしていくことが好ましい。
再び図２１（Ｃ）に示すグラフを参照して説明する。（２）バックライト全体を点滅させる方法においては、走査位置の違いによる輝度差を補正するために、第１のフレーム期間におけるオーバードライブ電圧ＶＯＤ２１１１を変化させてもよい。すなわち、通常、オーバードライブ電圧は、ある画素において次の書き込みが開始される時点における透過率を、所望の透過率に近づけるためだけのものであるが、本書類にかかる方法においては、これを、走査位置の違いによる輝度の違いを補正するために用いることができる。このように、画素に書き込むべき階調のオーバードライブ電圧を補正することによって、走査位置の違いによる輝度の違いを補正することができる。
オーバードライブ電圧の補正方法としては、たとえば、図２３（Ｄ）に示す方法を用いることができる。図２３（Ｄ）に示す方法は、第１のフレーム期間および第２のフレーム期間における輝度を表す、斜線の領域の面積Ｌ２３３１およびＬ２３３２を同じ面積とすること、および同じフレーム期間における他の走査線に属する画素の積分輝度を同じ面積とすることを目的として、第１のフレーム期間におけるオーバードライブ電圧をＶＯＤ２３３１へ補正している。このとき、画素に書き込むオーバードライブ電圧ＶＯＤ２３３１は、補正を考慮した特別なルックアップテーブルで求められた電圧を用いることができる。補正後のオーバードライブ電圧ＶＯＤ２３３１は、斜線の領域の面積Ｌ２３３１およびＬ２３３２が同じ面積となるように補正される。すなわち、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２３３１によって変動する実際の透過率曲線と、本来の電圧ＶＳ２３３１を与えられたときの飽和時の透過率を表す直線に囲まれた２つの領域Ｌ２３３１ａおよびＬ２３３１ｂの面積が概同じとなるように、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２３３１を決める。さらに、第１のフレーム期間におけるオーバードライブ電圧ＶＯＤ２３３１が大きくなることで、第２のフレーム期間における斜線の領域の面積が大きくなってしまうことを防ぐために、第２のフレーム期間における本来の電圧も同様に補正してもよい。このとき、補正されたオーバードライブ電圧はＶＯＤ２３３２である。第２のフレーム期間においても、第１のフレーム期間と同様に、２つの領域Ｌ２３３２ａおよびＬ２３３２ｂの面積が概同じとなるように、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２３３２を決める。なお、書き込みのタイミングが遅い走査線に属する画素ほど輝度が大きくなるように、階調データを補正するのが好ましい。すなわち、最終行の走査線に属する画素の輝度が最大となるように、順次走査にしたがって徐々に階調データの補正量を大きくしていくことが好ましい。
再び図２１（Ｃ）に示すグラフを参照して説明する。第２のフレーム期間においては、図２１（Ｃ）に示すグラフにおける透過率は、データが書き込まれる前から既に所望の透過率となっている。このとき、バックライト点灯期間中は、透過率が変化しない。第２のフレーム期間において人間の目が知覚する輝度は、第２のフレーム期間内の斜線の部分Ｌ２１１２の面積にしたがう。
ところで、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間とでは、表示させたい輝度は同じであった。しかしながら、斜線部分Ｌ２１１１の面積と、斜線部分Ｌ２１１２の面積は異なるため、人間の目が知覚する輝度としては、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間で異なってしまう。
（２）バックライト全体を点滅させる方法においては、フレーム間の輝度差を補正するために、第１のフレーム期間における本来の電圧ＶＳ２１１０を変化させてもよい。すなわち、画素に書き込むべき階調のデータ自体を補正することによって、フレーム間の輝度の違いを補正することができる。フレーム間の輝度の違いは、動画表示時の色ムラや動画ボケの原因となるが、本書類にかかる方法によって、これを低減することができる。データの補正方法としては、図２３（Ｂ）に示す方法を用いることができる。
また、（２）バックライト全体を点滅させる方法においては、フレーム間の輝度差を補正するために、第１のフレーム期間におけるオーバードライブ電圧ＶＯＤ２１１０を変化させてもよい。すなわち、通常、オーバードライブ電圧は、ある画素において次の書き込みが開始される時点における透過率を、所望の透過率に近づけるためだけのものであるが、本書類にかかる方法においては、これを、フレーム間の輝度の違いを補正するために用いることができる。フレーム間の輝度の違いは、動画表示時の色ムラや動画ボケの原因となるが、本書類にかかる方法によって、これを低減することができる。オーバードライブ電圧の補正方法としては、図２３（Ｄ）に示す方法を用いることができる。
次に、図２１（Ｄ）に示すグラフを参照して、一番下の走査線（図２１（Ａ）中の（Ｄ）と記した位置）に属する画素における、液晶素子に印加される電圧と透過率の変化について説明する。なお、図２１（Ｄ）に示すグラフの時間軸は、図２１（Ａ）に示すグラフと一致するように示している。印加される電圧は、第１のフレーム期間においてはＶＯＤ２１２１（本来の電圧ＶＳ２１２１）、第２のフレーム期間においては電圧ＶＳ２１２１である。
第１のフレーム期間においては、図２１（Ｄ）に示すグラフにおける透過率は、データが書き込まれた時点から徐々に変化し、１フレーム期間分経過した時点もしくはその近辺において、所望の透過率となる。このとき、バックライト点灯期間は、透過率が変化し始めるときに開始され、透過率が変化し終わるときより、かなり前に終了する。また、第１のフレーム期間において人間の目が知覚する輝度は、第１のフレーム期間内の斜線の部分Ｌ２１２１の面積にしたがう。
ここでは、走査線の位置によって書き込みが開始されるタイミングが異なるため、第１のフレーム期間における斜線部分Ｌ２１２１の面積は、他の走査線における斜線部分の面積とは異なることに注意を要する。これが、同じオーバードライブ電圧ＶＯＤを液晶素子に印加したとしても、その液晶素子が属している走査線の位置によって、輝度が異なってしまう理由である。
走査位置の違いによる輝度の違いは、そのまま表示部の輝度のムラとして知覚されるため、映像障害としては非常に程度の高いものであり、優先的に改善すべきものである。そのため、（２）バックライト全体を点滅させる方法においては、走査位置の違いによる輝度差を補正するために、第１のフレーム期間における本来の電圧ＶＳ２１２１を変化させてもよい。すなわち、画素に書き込むべき階調のデータ自体を補正することによって、走査位置の違いによる輝度の違いを補正することができる。データの補正方法としては、図２３（Ｂ）に示す方法を用いることができる。
また、（２）バックライト全体を点滅させる方法においては、走査位置の違いによる輝度差を補正するために、第１のフレーム期間におけるオーバードライブ電圧ＶＯＤ２１２１を変化させてもよい。すなわち、通常、オーバードライブ電圧は、ある画素において次の書き込みが開始される時点における透過率を、所望の透過率に近づけるためだけのものであるが、本書類にかかる方法においては、これを、走査位置の違いによる輝度の違いを補正するために用いることができる。このように、画素に書き込むべき階調のオーバードライブ電圧を補正することによって、走査位置の違いによる輝度の違いを補正することができる。オーバードライブ電圧の補正方法としては、図２３（Ｄ）に示す方法を用いることができる。
さらに、走査位置の違いによる輝度の違いは、走査線の位置が離れているほど大きくなる。したがって、本来の電圧ＶＳを変化させる方法においても、オーバードライブ電圧ＶＯＤを変化させる方法においても、走査線の位置が大きく離れるにつれて、電圧の変化量を大きくしていくことが有効である。
第２のフレーム期間においては、図２１（Ｄ）に示すグラフにおける透過率は、データが書き込まれる前から既に所望の透過率となっている。このとき、バックライト点灯期間中は、透過率が変化しない。第２のフレーム期間において人間の目が知覚する輝度は、第２のフレーム期間内の斜線の部分Ｌ２１２２の面積にしたがう。
ところで、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間とでは、表示させたい輝度は同じであった。しかしながら、斜線部分Ｌ２１２１の面積と、斜線部分Ｌ２１２２の面積は異なるため、人間の目が知覚する輝度としては、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間で異なってしまう。
（２）バックライト全体を点滅させる方法においては、フレーム間の輝度差を補正するために、第１のフレーム期間における本来の電圧ＶＳ２１２１を変化させてもよい。すなわち、画素に書き込むべき階調のデータ自体を補正することによって、フレーム間の輝度の違いを補正することができる。フレーム間の輝度の違いは、動画表示時の色ムラや動画ボケの原因となるが、本書類にかかる方法によって、これを低減することができる。データの補正方法としては、図２３（Ｂ）に示す方法を用いることができる。
また、（２）バックライト全体を点滅させる方法においては、フレーム間の輝度差を補正するために、第１のフレーム期間におけるオーバードライブ電圧ＶＯＤ２１２１を変化させてもよい。すなわち、通常、オーバードライブ電圧は、ある画素において次の書き込みが開始される時点における透過率を、所望の透過率に近づけるためだけのものであるが、本書類にかかる方法においては、これを、フレーム間の輝度の違いを補正するために用いることができる。フレーム間の輝度の違いは、動画表示時の色ムラや動画ボケの原因となるが、本書類にかかる方法によって、これを低減することができる。オーバードライブ電圧の補正方法としては、図２３（Ｄ）に示す方法を用いることができる。
さらに、走査位置の違いによるフレーム間の輝度の違いは、走査線の位置が離れているほど大きくなる。したがって、本来の電圧ＶＳを変化させる方法においても、オーバードライブ電圧ＶＯＤを変化させる方法においても、走査線の位置が大きく離れるにつれて、電圧の変化量を大きくしていくことが有効である。
なお、本来の電圧ＶＳを変化させる方法は、図２１（Ｅ）に示すデータ処理の流れで実現できる。つまり、入力されるデータは、まず、走査位置にしたがった階調の補正を行なう階調補正部によって、階調が補正される。その後、補正されたデータは、通常のオーバードライブを行なうルックアップテーブル（ＯＤＬＵＴ）によって、オーバードライブ電圧ＶＯＤとして、画素に出力される。
なお、オーバードライブ電圧ＶＯＤを変化させる方法は、図２１（Ｆ）に示すデータ処理の流れで実現できる。つまり、入力されるデータは、走査位置にしたがった階調の補正も同時に行なうことのできる、特別なルックアップテーブル（ＯＤＬＵＴ）によって処理され、その後、オーバードライブ電圧ＶＯＤとして、画素に出力される。
次に、点灯比率Ｒを制御する方法のうち、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法における、液晶素子などの応答速度を速める方法について説明する。なお、本実施形態におけるバックライトのエリアは、１次元的に分割されていてもよいし、２次元的に分割されていてもよい。バックライトが１次元的に分割される場合は、冷陰極管（ＣＣＦＬ）および熱陰極管（ＨＣＦＬ）などの線状の光源で構成でき、走査線に平行または垂直な方向で配置することができる。また、バックライトが２次元的に分割される場合は、ＬＥＤなどの点状の光源またはＥＬなどの面状の光源で構成でき、マトリックス配置、ハニカム配置、ベイヤー配置などで光源を配置することができる。また、光源をＲＧＢなどの色ごとに独立させ、色ごとにバックライトを制御できる構成であってもよい。
（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法においては、画素に書き込まれるデータを更新する期間は、１フレーム期間とする。このとき、液晶素子の応答速度を速めるためにオーバードライブを用いる場合は、液晶素子に電圧が印加されてから１フレーム期間分経過した時点もしくはその近辺において、液晶素子が所望の透過率を持っているように、オーバードライブ電圧ＶＯＤを液晶素子に印加する。
しかしながら、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法の場合、エリア内のバックライト点灯期間に対する液晶素子に電圧を印加するタイミングは、走査位置によって異なってしまう。したがって、同じオーバードライブ電圧ＶＯＤを液晶素子に印加したとしても、その液晶素子が属している走査線の位置によって、輝度が異なってしまう。よって、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法の場合、この点を考慮して、オーバードライブ電圧ＶＯＤを決定するのが有効である。また、オーバードライブ電圧ＶＯＤを制御する方法以外に、走査線の位置にしたがって表示する階調を補正することによっても、輝度を補正することができる。
さらに、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法と、（２）バックライト全体を点滅させる方法の大きな相違点は、輝度が異なる範囲が表示部内で複数存在するかどうか、ということである。つまり、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法の場合、あるエリアと、それに隣接するエリアとの境界においては、輝度の違う画素が隣接することとなる。これによって、表示部内における輝度差が非常に知覚されやすくなってしまう。すなわち、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法における走査位置の違いによる輝度差は、（２）バックライト全体を点滅させる方法における走査位置の違いによる輝度差よりも、より深刻な画質低下をもたらす。よって、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法における本書類にかかる方法は、画質向上に非常に有効である。
このことを、図２２を参照して説明する。図２２（Ａ）は、走査線の位置に対するデータの書き込みタイミングと、エリアで分割されたバックライトを順次点滅させるタイミングを、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。
図２２（Ａ）に示す方法の場合、１フレーム期間が開始された時点もしくはその近辺において、一番上の走査線に属する画素から順番にデータ書き込みを開始する。そして、１フレーム期間の半分の時間が経過した時点もしくはその近辺において、一番上のエリアのバックライトを点灯する。その後、残りの画素を順に走査をして画素にデータを書き込みながら、エリアごとに順番にバックライトの点灯を開始していく。そして、１フレーム期間が終了した時点もしくはその近辺において、一番上のエリアのバックライトを消灯し、その後、次のフレームの書込み走査を開始して一番上から画素にデータを書き込みながら、エリアごとに順番にバックライトを消灯していく。
ここで、一番上の走査線（図２２（Ａ）中の（Ｂ）と記した位置）に属する画素における、液晶素子に印加される電圧と透過率の変化を表したのが、図２２（Ｂ）に示すグラフである。なお、図２２（Ｂ）に示すグラフの時間軸は、図２２（Ａ）に示すグラフと一致するように示している。印加される電圧は、第１のフレーム期間においてはＶＯＤ２２０１（本来の電圧ＶＳ２２０１）、第２のフレーム期間においては電圧ＶＳ２２０１である。
第１のフレーム期間においては、図２２（Ｂ）に示すグラフにおける透過率は、データが書き込まれた時点から徐々に変化し、１フレーム期間分経過した時点もしくはその近辺において、所望の透過率となる。このとき、バックライト点灯期間は、透過率が変化し終わる前に開始され、透過率が変化し終わるときに終了している。ここで、第１のフレーム期間において人間の目が知覚する輝度は、第１のフレーム期間内の斜線の部分Ｌ２２０１の面積にしたがう。
第２のフレーム期間においては、図２２（Ｂ）に示すグラフにおける透過率は、データが書き込まれる前から既に所望の透過率となっている。このとき、バックライト点灯期間中は、透過率が変化しない。第２のフレーム期間において人間の目が知覚する輝度は、第２のフレーム期間内の斜線の部分Ｌ２２０２の面積にしたがう。
ところで、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間とでは、表示させたい輝度は同じであった。しかしながら、斜線部分Ｌ２２０１の面積と、斜線部分Ｌ２２０２の面積は異なるため、人間の目が知覚する輝度としては、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間で異なってしまう。
（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法においては、フレーム間の輝度差を補正するために、第１のフレーム期間における本来の電圧ＶＳ２２０１を変化させてもよい。すなわち、画素に書き込むべき階調のデータ自体を補正することによって、フレーム間の輝度の違いを補正することができる。フレーム間の輝度の違いは、動画表示時の色ムラや動画ボケの原因となるが、本書類にかかる方法によって、これを低減することができる。データの補正方法としては、図２３（Ａ）に示す方法を用いることができる。
また、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法においては、フレーム間の輝度差を補正するために、第１のフレーム期間におけるオーバードライブ電圧ＶＯＤ２２０１を変化させてもよい。すなわち、通常、オーバードライブ電圧は、ある画素において次の書き込みが開始される時点における透過率を、所望の透過率に近づけるためだけのものであるが、本書類にかかる方法においては、これを、フレーム間の輝度の違いを補正するために用いることができる。フレーム間の輝度の違いは、動画表示時の色ムラや動画ボケの原因となるが、本書類にかかる方法によって、これを低減することができる。オーバードライブ電圧の補正方法としては、図２３（Ｃ）に示す方法を用いることができる。
次に、図２２（Ｃ）に示すグラフを参照して、一番上のエリアのバックライトに属する画素のうちの最後の走査線（図２２（Ａ）中の（Ｃ）と記した位置）に属する画素における、液晶素子に印加される電圧と透過率の変化について説明する。なお、図２２（Ｃ）に示すグラフの時間軸は、図２２（Ａ）に示すグラフと一致するように示している。印加される電圧は、第１のフレーム期間においてはＶＯＤ２２１１（本来の電圧ＶＳ２２１１）、第２のフレーム期間においては電圧ＶＳ２２１１である。
第１のフレーム期間においては、図２２（Ｃ）に示すグラフにおける透過率は、データが書き込まれた時点から徐々に変化し、１フレーム期間分経過した時点もしくはその近辺において、所望の透過率となる。このとき、バックライト点灯期間は、透過率が変化し終わる前に開始され、透過率が変化し終わる前に終了している。また、第１のフレーム期間において人間の目が知覚する輝度は、第１のフレーム期間内の斜線の部分Ｌ２２１１の面積にしたがう。
ここでは、走査線の位置によって書き込みが開始されるタイミングが異なるため、第１のフレーム期間における斜線部分Ｌ２２１１の面積は、同じエリアに属する他の走査線における斜線部分の面積とは異なることに注意を要する。これが、同じオーバードライブ電圧ＶＯＤを液晶素子に印加したとしても、その液晶素子が属している走査線の位置によって、輝度が異なってしまう理由である。
走査位置の違いによる輝度の違いは、そのまま表示部の輝度のムラとして知覚されるため、映像障害としては非常に程度の高いものであり、優先的に改善すべきものである。そのため、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法においては、走査位置の違いによる輝度差を補正するために、第１のフレーム期間における本来の電圧ＶＳ２２１１を変化させてもよい。すなわち、画素に書き込むべき階調のデータ自体を補正することによって、走査位置の違いによる輝度の違いを補正することができる。データの補正方法としては、図２３（Ｂ）に示す方法を用いることができる。
また、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法においては、走査位置の違いによる輝度差を補正するために、第１のフレーム期間におけるオーバードライブ電圧ＶＯＤ２２１１を変化させてもよい。すなわち、通常、オーバードライブ電圧は、ある画素において次の書き込みが開始される時点における透過率を、所望の透過率に近づけるためだけのものであるが、本書類にかかる方法においては、これを、走査位置の違いによる輝度の違いを補正するために用いることができる。このように、画素に書き込むべき階調のデータ自体を補正することによって、走査位置の違いによる輝度の違いを補正することができる。オーバードライブ電圧の補正方法としては、図２３（Ｄ）に示す方法を用いることができる。
第２のフレーム期間においては、図２２（Ｃ）に示すグラフにおける透過率は、データが書き込まれる前から既に所望の透過率となっている。このとき、バックライト点灯期間中は、透過率が変化しない。第２のフレーム期間において人間の目が知覚する輝度は、第２のフレーム期間内の斜線の部分Ｌ２２１２の面積にしたがう。
ところで、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間とでは、表示させたい輝度は同じであった。しかしながら、斜線部分Ｌ２２１１の面積と、斜線部分Ｌ２２１２の面積は異なるため、人間の目が知覚する輝度としては、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間で異なってしまう。
（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法においては、フレーム間の輝度差を補正するために、第１のフレーム期間における本来の電圧ＶＳ２２１１を変化させてもよい。すなわち、画素に書き込むべき階調のデータ自体を補正することによって、フレーム間の輝度の違いを補正することができる。フレーム間の輝度の違いは、動画表示時の色ムラや動画ボケの原因となるが、本書類にかかる方法によって、これを低減することができる。データの補正方法としては、図２３（Ｂ）に示す方法を用いることができる。
また、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法においては、フレーム間の輝度差を補正するために、第１のフレーム期間におけるオーバードライブ電圧ＶＯＤ２２１１を変化させてもよい。すなわち、通常、オーバードライブ電圧は、ある画素において次の書き込みが開始される時点における透過率を、所望の透過率に近づけるためだけのものであるが、本書類にかかる方法においては、これを、フレーム間の輝度の違いを補正するために用いることができる。フレーム間の輝度の違いは、動画表示時の色ムラや動画ボケの原因となるが、本書類にかかる方法によって、これを低減することができる。オーバードライブ電圧の補正方法としては、図２３（Ｄ）に示す方法を用いることができる。
次に、図２２（Ｄ）に示すグラフを参照して、上から２番目のエリアのバックライトに属する画素のうちの一番上の走査線（図２２（Ａ）中の（Ｄ）と記した位置）に属する画素における、液晶素子に印加される電圧と透過率の変化について説明する。なお、図２２（Ｄ）に示すグラフの時間軸は、図２２（Ａ）に示すグラフと一致するように示している。印加される電圧は、第１のフレーム期間においてはＶＯＤ２２２１（本来の電圧ＶＳ２２２１）、第２のフレーム期間においては電圧ＶＳ２２２１である。
第１のフレーム期間においては、図２２（Ｄ）に示すグラフにおける透過率は、データが書き込まれた時点から徐々に変化し、１フレーム期間分経過した時点もしくはその近辺において、所望の透過率となる。このとき、バックライト点灯期間は、透過率が変化し終わる前に開始され、透過率が変化し終わるときに終了している。ここで、第１のフレーム期間において人間の目が知覚する輝度は、第１のフレーム期間内の斜線の部分Ｌ２２１１の面積にしたがう。
第２のフレーム期間においては、図２２（Ｄ）に示すグラフにおける透過率は、データが書き込まれる前から既に所望の透過率となっている。このとき、バックライト点灯期間中は、透過率が変化しない。第２のフレーム期間において人間の目が知覚する輝度は、第２のフレーム期間内の斜線の部分Ｌ２２２２の面積にしたがう。
ところで、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間とでは、表示させたい輝度は同じであった。しかしながら、斜線部分Ｌ２２２１の面積と、斜線部分Ｌ２２２２の面積は異なるため、人間の目が知覚する輝度としては、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間で異なってしまう。
（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法においては、フレーム間の輝度差を補正するために、第１のフレーム期間における本来の電圧ＶＳ２２２１を変化させてもよい。すなわち、画素に書き込むべき階調のデータ自体を補正することによって、フレーム間の輝度の違いを補正することができる。フレーム間の輝度の違いは、動画表示時の色ムラや動画ボケの原因となるが、本書類にかかる方法によって、これを低減することができる。データの補正方法としては、図２３（Ａ）に示す方法を用いることができる。
また、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法においては、フレーム間の輝度差を補正するために、第１のフレーム期間におけるオーバードライブ電圧ＶＯＤ２２２１を変化させてもよい。すなわち、通常、オーバードライブ電圧は、ある画素において次の書き込みが開始される時点における透過率を、所望の透過率に近づけるためだけのものであるが、本書類にかかる方法においては、これを、フレーム間の輝度の違いを補正するために用いることができる。フレーム間の輝度の違いは、動画表示時の色ムラや動画ボケの原因となるが、本書類にかかる方法によって、これを低減することができる。オーバードライブ電圧の補正方法としては、図２３（Ｃ）に示す方法を用いることができる。
このように、図２２（Ｂ）に示した、一番上のエリアにおける一番上の走査線（図２２（Ａ）中の（Ｂ）と記した位置）に属する画素と、図２２（Ｄ）に示した、上から２番目のエリアにおける一番上の走査線（図２２（Ａ）中の（Ｄ）と記した位置）に属する画素では、電圧が書き込まれるタイミングが異なるが、電圧が書き込まれてからバックライト点灯期間が開始されるまでの時間が等しい。したがって、積分輝度となる両者の斜線部分（Ｌ２２０１およびＬ２２２１）の面積は等しくなるため、人間の目にみえる輝度としては、両者は等しい。
つまり、人間の目に見える輝度は、電圧が書き込まれてからバックライト点灯期間が開始されるまでの時間によって決まるといえる。電圧が書き込まれてからバックライト点灯期間が開始されるまでの時間が長いほど、人間の目に見える輝度は大きくなり、逆に、電圧が書き込まれてからバックライト点灯期間が開始されるまでの時間が短いほど、人間の目に見える輝度は小さくなる。
ここで、（２）バックライト全体を点滅させる方法を説明した図２１の例においては、一番上の走査線における、電圧が書き込まれてからバックライト点灯期間が開始されるまでの時間は、１フレーム期間の半分だったのに対し、一番下の走査線における、電圧が書き込まれてからバックライト点灯期間が開始されるまでの時間は、ほぼ０であった。すなわち、（２）バックライト全体を点滅させる方法を説明した図２１の例において、電圧が書き込まれてからバックライト点灯期間が開始されるまでの時間の差の最大値は、１フレーム期間の半分であった。
一方、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法を説明した図２２の例においては、電圧が書き込まれてからバックライト点灯期間が開始されるまでの時間が一番長くなる場合は、（２）バックライト全体を点滅させる方法を説明した図２１の例と同じく、１フレーム期間の半分である。しかし、電圧が書き込まれてからバックライト点灯期間が開始されるまでの時間が一番短くなる場合（各エリアの一番下の走査線）でも、０になることはない。したがって、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法を説明した図２２の例における、電圧が書き込まれてからバックライト点灯期間が開始されるまでの時間の差の最大値は、１フレーム期間の半分よりも小さい。
したがって、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法と、（２）バックライト全体を点滅させる方法において、点灯比率Ｒが両者で等しい場合に、走査位置の違いによる輝度の違いの最大値を比較すると、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法のほうが小さくなる。
しかしながら、表示装置の画質を決める要因としては、走査位置の違いによる輝度の違いの最大値だけでなく、輝度の違いの分布も重要である。（２）バックライト全体を点滅させる方法を説明した図２１の例においては、走査位置の違いによる輝度の違いの最大値は大きいが、違いの分布はなだらかである。そのため、輝度の違いは画像全体になだらかに現れる。たとえば、全画素で均一な輝度を表示させ、その後に、全画素で一斉に同じだけ輝度を変化させた場合、その過渡状態時において、表示部の上側から下側までのグラデーション状の輝度の違いが観察される。
一方、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法を説明した図２２の例においては、走査位置の違いによる輝度の違いの最大値は小さいが、違いの分布は異なるエリアの境界で急峻となる。また、各エリア内では輝度の違いの分布はなだらかとなる。たとえば、全画素で均一な輝度を表示させ、その後に、全画素で一斉に同じだけ輝度を変化させた場合、その過渡状態時において、各エリアの上側から下側までのグラデーション状の輝度の違いが現れる。また、各エリアにおいて、このグラデーション状の輝度の違いは等しい。よって、各エリアの境界において、急峻な輝度の違いが現れる。この急峻な輝度差は、全体的にグラデーション状の輝度の違いが現れるときと比較しても、非常に知覚されやすく、顕著な画質の低下を招く。
ここで、本書類にかかる方法によって、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法における画質低下の問題を低減することができる。すなわち、走査位置の違いによる輝度差を補正するために、本来の電圧ＶＳを変化させてもよい。すなわち、画素に書き込むべき階調のデータ自体を補正することによって、走査位置の違いによる輝度の違い補正することができる。特に、各エリアで最後にデータが書き込まれる画素における本来の電圧の補正量を、当該画素が属するエリアで一番大きくすることによって、エリアの境界における急峻な輝度差を補正することができる。
また、走査位置の違いによる輝度差を補正するために、オーバードライブ電圧ＶＯＤを変化させてもよい。すなわち、通常、オーバードライブ電圧は、ある画素において次の書き込みが開始される時点における透過率を、所望の透過率に近づけるためだけのものであるが、本書類にかかる方法においては、これを、走査位置の違いによる輝度の違いを補正するために用いることができる。このように、画素に書き込むべき階調のデータ自体を補正することによって、走査位置の違いによる輝度の違いを補正することができる。特に、各エリアで最後にデータが書き込まれる画素におけるオーバードライブ電圧の補正量を、当該画素が属するエリアで一番大きくすることによって、エリアの境界における急峻な輝度差を補正することができる。
次に、本書類にかかる表示装置の制御方法の一つである、点灯比率Ｒを変化させる方法において、点灯比率Ｒを変化させる前後のフレーム期間における示装置の制御方法の詳細について述べる。ここで、点灯比率Ｒを変化させることは、実施形態１および２のように、ブランク期間τｂの長さを任意に変更することである。また、実施形態３で説明した制御パラメータＰおよびＱにしたがって、ブランク期間τｂの長さを変更することで、画像の状態や周囲の環境に応じた駆動を実現できる。たとえば、画像に表示される物体の動きの大きい場合、画像に表示される物体と背景の輝度差が大きい場合などは、動画ボケが知覚されやすい画像であるため、ブランク期間τｂの長さを長くすることで動画ボケを低減できる。また、画像に表示される物体の動きの小さい場合、画像に表示される物体と背景の輝度差が小さい場合などは、動画ボケが知覚されにくい画像であるため、ブランク期間τｂの長さを短くすることで、フリッカを低減できる。なお、ここでは、点灯比率Ｒが変化しても、その前後のフレーム期間で人間の目に見える輝度を変化させないことを目的として説明を行なう。
さらに、点灯比率Ｒが変化しても、その前後のフレーム期間で人間の目に見える輝度を変化させないための方法としては、点灯時の点灯時のバックライト輝度が一定という条件の下で、画素に書き込む電圧を制御する方法と、バックライト輝度を変化させる方法に大きく分けられる。
さらに、それぞれの方法において、ブランク期間τｂを設けるための方法（点灯比率Ｒを制御する方法）が異なれば、その制御方法は異なる。よって、本書類においては、それぞれの方法において、点灯比率Ｒを制御する方法が異なる場合についても、個別に詳細に説明する。
なお、ブランク期間τｂを設けるための方法（点灯比率Ｒを制御する方法）は、（１）ブランクデータを各画素に直接書き込む方法と、（２）バックライト全体を点滅させる方法と、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法、およびそれらの組み合わせを用いることができる。
まずは、点灯時の点灯時のバックライト輝度が一定という条件の下で、画素に書き込む電圧を制御する方法のうち、（１）ブランクデータを各画素に直接書き込む方法を用いる場合について、図２４を参照して説明する。
図２４（Ａ）は、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間において、点灯比率Ｒが切り替わる場合について、走査線の位置に対するデータの書き込みタイミングと、ブランク書き込みを行なうタイミングを、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間における画像表示期間およびブランク期間をτａ２４０１およびτｂ２４０１、第２のフレーム期間における画像表示期間およびブランク期間をτａ２４０２およびτｂ２４０２として説明する。
図２４（Ｂ）は、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で点灯比率Ｒが切り替わる場合において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ２４０１およびＶＳ２４０２、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２４０１およびＶＯＤ２４０２と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間における画像表示期間およびブランク期間、第２のフレーム期間における画像表示期間およびブランク期間は、図２４（Ａ）と同様であるとする。また、斜線の領域Ｌ２４０１およびＬ２４０２の面積は、人間の目に見える輝度の大きさ（積分輝度）を表す。また、電圧Ｖ２４０１およびＶ２４０２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間の画像表示期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ２４０１＝ＶＯＤ２４０１―ＶＳ２４０１、Ｖ２４０２＝ＶＯＤ２４０２―ＶＳ２４０２である。
点灯比率Ｒが切り替わる前後において、点灯時の点灯時のバックライト輝度が一定という条件の下で、画素に書き込む電圧を制御する方法のうち、（１）ブランクデータを各画素に直接書き込む方法を用いる場合は、図２４（Ａ）に示すように、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において、ブランク書き込みのタイミングを変えることで実現することができる。また、このときに画素に書き込まれる電圧と透過率の関係は、図２４（Ｂ）を参照することで理解できる。
第１のフレーム期間の画像表示期間が開始される時点もしくはその近辺において、画素にオーバードライブ電圧ＶＯＤ２４０１が書き込まれると、表示素子の透過率は、第１のフレーム期間における画像表示期間が終了する時点もしくはその近辺において、本来の電圧ＶＳ２４０１に対応した透過率となる。その後、ブランク書き込みが行なわれる。その結果、第１のフレーム期間における積分輝度は、斜線の領域Ｌ２４０１の面積となる。
そして、第２のフレーム期間の画像表示期間が開始される時点もしくはその近辺において、画素にオーバードライブ電圧ＶＯＤ２４０２が書き込まれると、表示素子の透過率は、第２のフレーム期間における画像表示期間が終了する時点もしくはその近辺において、本来の電圧ＶＳ２４０２に対応した透過率となる。その後、ブランク書き込みが行なわれる。その結果、第２のフレーム期間における積分輝度は、斜線の領域Ｌ２４０２の面積となる。
このとき、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間においては、画素に書き込まれる電圧の値を異ならせることが重要である。つまり、点灯時の点灯時のバックライト輝度が一定という条件の下で、点灯比率Ｒを変化させた場合においても、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させたくない場合は、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で同じ電圧を書き込まずに、違う電圧を書き込むことが好ましい。
そのため、本書類にかかる方法の一つにおいては、第１のフレーム期間における斜線の領域Ｌ２４０１の面積と、第２のフレーム期間における斜線の領域Ｌ２４０２の面積を、概一致させるために、本来の電圧およびオーバードライブ電圧を、点灯比率Ｒに合わせて変化させることを特徴とする。具体的には、点灯比率Ｒが大きくなるほど、本来の電圧およびオーバードライブ電圧を小さくすることが好ましい。その上で、本書類にかかる方法の一つにおいては、第１のフレーム期間におけるオーバードライブ強度Ｖ２４０１と、第２のフレーム期間におけるオーバードライブ強度Ｖ２４０２を、点灯比率Ｒに合わせて変化させてもよい。具体的には、点灯比率Ｒが大きくなるほど、オーバードライブ強度を小さくすることが好ましい。なぜならば、点灯比率Ｒが大きくなることは、画像表示期間τａの長さを長くすることであり、画像表示期間τａの長さが長くなれば、目標となる液晶素子の透過率に到達させるまでの時間をより長くとることができるためである。また、画像表示期間τａの長さが長くなれば、目標となる液晶素子の透過率自体も小さくできるため、本来の電圧ＶＳも小さくなり、さらにオーバードライブ強度を小さくできる。
このように表示装置を駆動することによって、点灯比率Ｒを変化させたときに、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させたくない場合においても、バックライト輝度を一定とすることができる。したがって、バックライトを駆動する回路の構成が簡単となるため、製造コストを低減することができる。さらに、画像表示時における輝度のムラを低減することができる。さらに、画像表示時のフリッカを低減することができる。さらに、ブランク期間τｂを設けることによって、動画ボケを低減することができ、動画の画質を向上させることができる。
次に、点灯時の点灯時のバックライト輝度が一定という条件の下で、画素に書き込む電圧を制御する方法のうち、（２）バックライト全体を点滅させる方法を用いる場合について、図２５を参照して説明する。
図２５（Ａ）は、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間において、点灯比率Ｒが切り替わる場合について、走査線の位置に対するデータの書き込みタイミングと、バックライトの点滅を行なうタイミングを、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間をτａ２５０１、および第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間をτａ２５０２として説明する。
図２５（Ｂ）は、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で点灯比率Ｒが切り替わる場合において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ２５０１およびＶＳ２５０２、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２５０１およびＶＯＤ２５０２と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間、第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間は、図２５（Ａ）と同様であるとする。また、斜線の領域Ｌ２５０１およびＬ２５０２の面積は、人間の目に見える輝度の大きさ（積分輝度）を表す。また、電圧Ｖ２５０１およびＶ２５０２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ２５０１＝ＶＯＤ２５０１―ＶＳ２５０１、Ｖ２５０２＝ＶＯＤ２５０２―ＶＳ２５０２である。
点灯比率Ｒが切り替わる前後において、点灯時の点灯時のバックライト輝度が一定という条件の下で、画素に書き込む電圧を制御する方法のうち、（２）バックライト全体を点滅させる方法を用いる場合は、図２５（Ａ）に示すように、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において、バックライト点灯期間の長さとタイミングを変えることで実現することができる。また、このときに画素に書き込まれる電圧と透過率の関係は、図２５（Ｂ）を参照することで理解できる。
第１のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって画素にオーバードライブ電圧ＶＯＤ２５０１が書き込まれると、表示素子の透過率は、第２のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって次のデータが書き込まれる時点もしくはその近辺において、本来の電圧ＶＳ２５０１に対応した透過率となる。その期間内で、全画素で一斉にバックライト点灯期間が設けられる。その結果、第１のフレーム期間における積分輝度は、バックライト点灯期間と透過率で囲まれた、斜線の領域Ｌ２５０１の面積となる。
そして、第２のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって画素にオーバードライブ電圧ＶＯＤ２５０２が書き込まれると、表示素子の透過率は、その次のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって次のデータが書き込まれる時点もしくはその近辺において、本来の電圧ＶＳ２５０２に対応した透過率となる。その期間内で、全画素で一斉にバックライト点灯期間が設けられる。その結果、第２のフレーム期間における積分輝度は、バックライト点灯期間と透過率で囲まれた、斜線の領域Ｌ２５０２の面積となる。
このとき、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間においては、画素に書き込まれる電圧の値を異ならせることが重要である。つまり、点灯時の点灯時のバックライト輝度が一定という条件の下で、点灯比率Ｒを変化させた場合においても、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させたくない場合は、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で同じ電圧を書き込まずに、違う電圧を書き込むことが好ましい。
そのため、本書類にかかる方法の一つにおいては、第１のフレーム期間における斜線の領域Ｌ２５０１の面積と、第２のフレーム期間における斜線の領域Ｌ２５０２の面積を、概一致させるために、本来の電圧およびオーバードライブ電圧を、点灯比率Ｒに合わせて変化させることを特徴とする。具体的には、点灯比率Ｒが大きくなるほど、本来の電圧およびオーバードライブ電圧を小さくすることが好ましい。その上で、本書類にかかる方法の一つにおいては、第１のフレーム期間におけるオーバードライブ強度Ｖ２５０１と、第２のフレーム期間におけるオーバードライブ強度Ｖ２５０２を、点灯比率Ｒに合わせて変化させてもよい。具体的には、点灯比率Ｒが大きくなるほど、オーバードライブ強度を小さくすることが好ましい。なぜならば、点灯比率Ｒが大きくなることは、画像表示期間τａの長さを長くすることであり、画像表示期間τａの長さが長くなれば、目標となる液晶素子の透過率に到達させるまでの時間をより長くとることができるためである。また、画像表示期間τａの長さが長くなれば、目標となる液晶素子の透過率自体も小さくできるため、本来の電圧ＶＳも小さくなり、さらにオーバードライブ強度を小さくできる。
このように表示装置を駆動することによって、点灯比率Ｒを変化させたときに、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させたくない場合においても、バックライト輝度を一定とすることができる。したがって、バックライトを駆動する回路の構成が簡単となるため、製造コストを低減することができる。さらに、画像表示時における輝度のムラを低減することができる。さらに、画像表示時のフリッカを低減することができる。さらに、ブランク期間τｂを設けることによって、動画ボケを低減することができ、動画の画質を向上させることができる。
図２５（Ｃ）は、図２５（Ｂ）で示したものとは別の走査線に属する画素における、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で点灯比率Ｒが切り替わる場合において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ２５１１およびＶＳ２５１２、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２５１１およびＶＯＤ２５１２と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間、第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間は、図２５（Ａ）と同様であるとする。また、斜線の領域Ｌ２５１１およびＬ２５１２の面積は、人間の目に見える輝度の大きさ（積分輝度）を表す。また、電圧Ｖ２５１１およびＶ２５１２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ２５１１＝ＶＯＤ２５１１―ＶＳ２５１１、Ｖ２５１２＝ＶＯＤ２５１２―ＶＳ２５１２である。
図２５（Ｃ）で示す制御方法の詳細は図２５（Ｂ）で示したものと同様であるが、データの書き込みからバックライト点灯期間が開始されるまでの長さが異なっている。したがって、積分輝度を表す斜線の領域Ｌ２５１１およびＬ２５１２の面積が、図２５（Ｂ）における斜線の領域Ｌ２５０１およびＬ２５０２の面積と、それぞれ異なってしまう。そのため、走査位置の違いによる輝度差を補正するために、本来の電圧およびオーバードライブ電圧Ｖを変化させてもよい。本来の電圧の補正方法としては、図２３（Ｂ）に示す方法を用いることができる。また、オーバードライブ電圧の補正方法としては、図２３（Ｄ）に示す方法を用いることができる。こうすることによって、動画表示時の色ムラや動画ボケを低減することができる。
次に、点灯時の点灯時のバックライト輝度が一定という条件の下で、画素に書き込む電圧を制御する方法のうち、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法を用いる場合について、図２６を参照して説明する。
図２６（Ａ）は、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間において、点灯比率Ｒが切り替わる場合について、走査線の位置に対するデータの書き込みタイミングと、バックライトの順次点滅を行なうタイミングを、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間をτａ２６０１、および第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間をτａ２６０２として説明する。
図２６（Ｂ）は、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で点灯比率Ｒが切り替わる場合において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ２６０１およびＶＳ２６０２、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２６０１およびＶＯＤ２６０２と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間、第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間は、図２６（Ａ）と同様であるとする。また、斜線の領域Ｌ２６０１およびＬ２６０２の面積は、人間の目に見える輝度の大きさ（積分輝度）を表す。また、電圧Ｖ２６０１およびＶ２６０２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ２６０１＝ＶＯＤ２６０１―ＶＳ２６０１、Ｖ２６０２＝ＶＯＤ２６０２―ＶＳ２６０２である。
点灯比率Ｒが切り替わる前後において、点灯時の点灯時のバックライト輝度が一定という条件の下で、画素に書き込む電圧を制御する方法のうち、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法を用いる場合は、図２６（Ａ）に示すように、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において、バックライト点灯期間の長さとタイミングを変えることで実現することができる。また、このときに画素に書き込まれる電圧と透過率の関係は、図２６（Ｂ）を参照することで理解できる。
第１のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって画素にオーバードライブ電圧ＶＯＤ２６０１が書き込まれると、表示素子の透過率は、第２のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって次のデータが書き込まれる時点もしくはその近辺において、本来の電圧ＶＳ２６０１に対応した透過率となる。その期間内で、エリアごとに順次、バックライト点灯期間が設けられる。その結果、第１のフレーム期間の一番上のエリアにおける積分輝度は、バックライト点灯期間と透過率で囲まれた、斜線の領域Ｌ２６０１の面積となる。
そして、第２のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって画素にオーバードライブ電圧ＶＯＤ２６０２が書き込まれると、表示素子の透過率は、その次のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって次のデータが書き込まれる時点もしくはその近辺において、本来の電圧ＶＳ２６０２に対応した透過率となる。その期間内で、エリアごとに順次、バックライト点灯期間が設けられる。その結果、第２のフレーム期間の一番上のエリアにおける積分輝度は、バックライト点灯期間と透過率で囲まれた、斜線の領域Ｌ２６０２の面積となる。
このとき、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間においては、画素に書き込まれる電圧の値を異ならせることが重要である。つまり、点灯時の点灯時のバックライト輝度が一定という条件の下で、点灯比率Ｒを変化させた場合においても、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させたくない場合は、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で同じ電圧を書き込まずに、違う電圧を書き込むことが好ましい。
そのため、本書類にかかる方法の一つにおいては、第１のフレーム期間における斜線の領域Ｌ２６０１の面積と、第２のフレーム期間における斜線の領域Ｌ２６０２の面積を、概一致させるために、本来の電圧およびオーバードライブ電圧を、点灯比率Ｒに合わせて変化させることを特徴とする。具体的には、点灯比率Ｒが大きくなるほど、本来の電圧およびオーバードライブ電圧を小さくすることが好ましい。その上で、本書類にかかる方法の一つにおいては、第１のフレーム期間におけるオーバードライブ強度Ｖ２６０１と、第２のフレーム期間におけるオーバードライブ強度Ｖ２６０２を、点灯比率Ｒに合わせて変化させてもよい。具体的には、点灯比率Ｒが大きくなるほど、オーバードライブ強度を小さくすることが好ましい。なぜならば、点灯比率Ｒが大きくなることは、画像表示期間τａの長さを長くすることであり、画像表示期間τａの長さが長くなれば、目標となる液晶素子の透過率に到達させるまでの時間をより長くとることができるためである。また、画像表示期間τａの長さが長くなれば、目標となる液晶素子の透過率自体も小さくできるため、本来の電圧ＶＳも小さくなり、さらにオーバードライブ強度を小さくできる。
このように表示装置を駆動することによって、点灯比率Ｒを変化させたときに、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させたくない場合においても、バックライト輝度を一定とすることができる。したがって、バックライトを駆動する回路の構成が簡単となるため、製造コストを低減することができる。さらに、画像表示時における輝度のムラを低減することができる。さらに、画像表示時のフリッカを低減することができる。さらに、ブランク期間τｂを設けることによって、動画ボケを低減することができ、動画の画質を向上させることができる。
図２６（Ｃ）は、図２６（Ｂ）で示したものとは別の走査線に属する画素における、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で点灯比率Ｒが切り替わる場合において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ２６１１およびＶＳ２６１２、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２６１１およびＶＯＤ２６１２と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間、第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間は、図２６（Ａ）と同様であるとする。また、斜線の領域Ｌ２６１１およびＬ２６１２の面積は、人間の目に見える輝度の大きさ（積分輝度）を表す。また、電圧Ｖ２６１１およびＶ２６１２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ２６１１＝ＶＯＤ２６１１―ＶＳ２６１１、Ｖ２６１２＝ＶＯＤ２６１２―ＶＳ２６１２である。
図２６（Ｃ）で示す制御方法の詳細は図２６（Ｂ）で示したものと同様であるが、データの書き込みからバックライト点灯期間が開始されるまでの長さが異なっている。したがって、積分輝度を表す斜線の領域Ｌ２６１１およびＬ２６１２の面積が、図２６（Ｂ）における斜線の領域Ｌ２６０１およびＬ２６０２の面積と、それぞれ異なってしまう。そのため、走査位置の違いによる輝度差を補正するために、本来の電圧およびオーバードライブ電圧Ｖを変化させてもよい。本来の電圧の補正方法としては、図２３（Ｂ）に示す方法を用いることができる。また、オーバードライブ電圧の補正方法としては、図２３（Ｄ）に示す方法を用いることができる。こうすることによって、動画表示時の色ムラや動画ボケを低減することができる。
なお、上記の図２６（Ｂ）および（Ｃ）で示した駆動方法は、他のエリアにおいても同様である。このとき、各エリアで最後にデータが書き込まれる画素における本来の電圧およびオーバードライブ電圧の補正量を、当該画素が属するエリアで一番大きくすることによって、エリアの境界における急峻な輝度差を補正することができる。
次に、点灯時の点灯時のバックライト輝度が一定という条件の下で、画素に書き込む電圧を制御する方法のうち、（２）バックライト全体を点滅させる方法と、（１）ブランクデータを各画素に直接書き込む方法を組み合わせた場合について、図２７を参照して説明する。
図２７（Ａ）は、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間において、点灯比率Ｒが切り替わる場合について、走査線の位置に対するデータの書き込みタイミングと、ブランク書き込みタイミングと、バックライトの点滅を行なうタイミングを、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間をτａ２７０１、および第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間をτａ２７０２として説明する。
図２７（Ｂ）は、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で点灯比率Ｒが切り替わる場合において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ２７０１およびＶＳ２７０２、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２７０１およびＶＯＤ２７０２と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間、第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間は、図２７（Ａ）と同様であるとする。また、斜線の領域Ｌ２７０１およびＬ２７０２の面積は、人間の目に見える輝度の大きさ（積分輝度）を表す。また、電圧Ｖ２７０１およびＶ２７０２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間の画像表示期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ２７０１＝ＶＯＤ２７０１―ＶＳ２７０１、Ｖ２７０２＝ＶＯＤ２７０２―ＶＳ２７０２である。
点灯比率Ｒが切り替わる前後において、点灯時の点灯時のバックライト輝度が一定という条件の下で、画素に書き込む電圧を制御する方法のうち、（２）バックライト全体を点滅させる方法と、（１）ブランクデータを各画素に直接書き込む方法を組み合わせた場合は、図２７（Ａ）に示すように、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において、バックライト点灯期間の長さとタイミングを変え、かつ、データ書き込み走査に加えてブランク書き込み走査を行なうことで実現することができる。ここで、それぞれのフレーム期間において、データ書込み走査およびブランク書き込み走査を同じタイミングで行なう場合を示しているが、本書類にかかる駆動方法はこれに限定されず、様々な書き込みタイミングを用いることができる。たとえば、データ書き込み走査を、点灯比率Ｒに応じて変えてもよい。データ書き込み走査を点灯比率Ｒに応じて変える方法としては、点灯比率Ｒが小さいほど、同一のフレーム期間内におけるブランク書き込み走査からデータ書き込み走査までの長さを長くしてもよい。このときに画素に書き込まれる電圧と透過率の関係は、図２７（Ｂ）を参照することで理解できる。
第１のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって画素にオーバードライブ電圧ＶＯＤ２７０１が書き込まれると、表示素子の透過率は、第２のフレーム期間におけるブランク書き込み走査によって次のデータが書き込まれる時点もしくはその近辺において、本来の電圧ＶＳ２７０１に対応した透過率となる。その期間内で、全画素で一斉にバックライト点灯期間が設けられる。その結果、第１のフレーム期間における積分輝度は、バックライト点灯期間と透過率で囲まれた、斜線の領域Ｌ２７０１の面積となる。
そして、第２のフレーム期間におけるブランク書き込み走査の後に、第２のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって画素にオーバードライブ電圧ＶＯＤ２７０２が書き込まれると、表示素子の透過率は、その次のフレーム期間におけるブランク書き込み走査によって次のデータが書き込まれる時点もしくはその近辺において、本来の電圧ＶＳ２７０２に対応した透過率となる。その期間内で、全画素で一斉にバックライト点灯期間が設けられる。その結果、第２のフレーム期間における積分輝度は、バックライト点灯期間と透過率で囲まれた、斜線の領域Ｌ２７０２の面積となる。
このとき、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間においては、画素に書き込まれる電圧の値を異ならせることが重要である。つまり、点灯時の点灯時のバックライト輝度が一定という条件の下で、点灯比率Ｒを変化させた場合においても、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させたくない場合は、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で同じ電圧を書き込まずに、違う電圧を書き込むことが好ましい。
そのため、本書類にかかる方法の一つにおいては、第１のフレーム期間における斜線の領域Ｌ２７０１の面積と、第２のフレーム期間における斜線の領域Ｌ２７０２の面積を、概一致させるために、本来の電圧およびオーバードライブ電圧を、点灯比率Ｒに合わせて変化させることを特徴とする。具体的には、点灯比率Ｒが大きくなるほど、本来の電圧およびオーバードライブ電圧を小さくすることが好ましい。その上で、本書類にかかる方法の一つにおいては、第１のフレーム期間におけるオーバードライブ強度Ｖ２７０１と、第２のフレーム期間におけるオーバードライブ強度Ｖ２７０２を、点灯比率Ｒに合わせて変化させてもよい。具体的には、点灯比率Ｒが大きくなるほど、オーバードライブ強度を小さくすることが好ましい。なぜならば、点灯比率Ｒが大きくなることは、画像表示期間τａの長さを長くすることであり、画像表示期間τａの長さが長くなれば、目標となる液晶素子の透過率に到達させるまでの時間をより長くとることができるためである。また、画像表示期間τａの長さが長くなれば、目標となる液晶素子の透過率自体も小さくできるため、本来の電圧ＶＳも小さくなり、さらにオーバードライブ強度を小さくできる。
このように表示装置を駆動することによって、点灯比率Ｒを変化させたときに、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させたくない場合においても、バックライト輝度を一定とすることができる。したがって、バックライトを駆動する回路の構成が簡単となるため、製造コストを低減することができる。さらに、画像表示時における輝度のムラを低減することができる。さらに、画像表示時のフリッカを低減することができる。さらに、ブランク期間τｂを設けることによって、動画ボケを低減することができ、動画の画質を向上させることができる。さらに、バックライト点灯期間以外の期間においてブランク書き込みを行なうため、バックライトの消灯期間における光漏れを低減することができる。そのため、画像表示時の黒浮きを低減することができるので、表示装置のコントラスト比を向上することができる。
図２７（Ｃ）は、図２７（Ｂ）で示したものとは別の走査線に属する画素における、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で点灯比率Ｒが切り替わる場合において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ２７１１およびＶＳ２７１２、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２７１１およびＶＯＤ２７１２と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間、第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間は、図２７（Ａ）と同様であるとする。また、斜線の領域Ｌ２７１１およびＬ２７１２の面積は、人間の目に見える輝度の大きさ（積分輝度）を表す。また、電圧Ｖ２７１１およびＶ２７１２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ２７１１＝ＶＯＤ２７１１―ＶＳ２７１１、Ｖ２７１２＝ＶＯＤ２７１２―ＶＳ２７１２である。
図２７（Ｃ）で示す制御方法の詳細は図２７（Ｂ）で示したものと同様であるが、データの書き込みからバックライト点灯期間が開始されるまでの長さが異なっている。したがって、積分輝度を表す斜線の領域Ｌ２７１１およびＬ２７１２の面積が、図２７（Ｂ）における斜線の領域Ｌ２７０１およびＬ２７０２の面積と、それぞれ異なってしまう。そのため、走査位置の違いによる輝度差を補正するために、本来の電圧およびオーバードライブ電圧Ｖを変化させてもよい。本来の電圧の補正方法としては、図２３（Ｂ）に示す方法を用いることができる。また、オーバードライブ電圧の補正方法としては、図２３（Ｄ）に示す方法を用いることができる。こうすることによって、動画表示時の色ムラや動画ボケを低減することができる。
次に、点灯時の点灯時のバックライト輝度が一定という条件の下で、画素に書き込む電圧を制御する方法のうち、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法と、（１）ブランクデータを各画素に直接書き込む方法を組み合わせた場合について、図２８を参照して説明する。
図２８（Ａ）は、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間において、点灯比率Ｒが切り替わる場合について、走査線の位置に対するデータの書き込みタイミングと、ブランク書き込みタイミングと、バックライトの順次点滅を行なうタイミングを、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間をτａ２８０１、および第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間をτａ２８０２として説明する。
図２８（Ｂ）は、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で点灯比率Ｒが切り替わる場合において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ２８０１およびＶＳ２８０２、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２８０１およびＶＯＤ２８０２と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間、第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間は、図２８（Ａ）と同様であるとする。また、斜線の領域Ｌ２８０１およびＬ２８０２の面積は、人間の目に見える輝度の大きさ（積分輝度）を表す。また、電圧Ｖ２８０１およびＶ２８０２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間の画像表示期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ２８０１＝ＶＯＤ２８０１―ＶＳ２８０１、Ｖ２８０２＝ＶＯＤ２８０２―ＶＳ２８０２である。
点灯比率Ｒが切り替わる前後において、点灯時のバックライト輝度が一定という条件の下で、画素に書き込む電圧を制御する方法のうち、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法と、（１）ブランクデータを各画素に直接書き込む方法を組み合わせた場合は、図２８（Ａ）に示すように、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において、バックライト点灯期間の長さとタイミングを変え、かつ、データ書き込み走査に加えてブランク書き込み走査を行なうことで実現することができる。ここで、それぞれのフレーム期間において、データ書込み走査およびブランク書き込み走査を同じタイミングで行なう場合を示しているが、本書類にかかる駆動方法はこれに限定されず、様々な書き込みタイミングを用いることができる。たとえば、データ書き込み走査を、点灯比率Ｒに応じて変えてもよい。データ書き込み走査を点灯比率Ｒに応じて変える方法としては、点灯比率Ｒが小さいほど、同一のフレーム期間内におけるブランク書き込み走査からデータ書き込み走査までの長さを長くしてもよい。このときに画素に書き込まれる電圧と透過率の関係は、図２８（Ｂ）を参照することで理解できる。
第１のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって画素にオーバードライブ電圧ＶＯＤ２８０１が書き込まれると、表示素子の透過率は、第２のフレーム期間におけるブランク書き込み走査によって次のデータが書き込まれる時点もしくはその近辺において、本来の電圧ＶＳ２８０１に対応した透過率となる。その期間内で、エリアごとに順次、バックライト点灯期間が設けられる。その結果、第１のフレーム期間の一番上のエリアにおける積分輝度は、バックライト点灯期間と透過率で囲まれた、斜線の領域Ｌ２８０１の面積となる。
そして、第２のフレーム期間におけるブランク書き込み走査の後に、第２のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって画素にオーバードライブ電圧ＶＯＤ２８０２が書き込まれると、表示素子の透過率は、その次のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって次のデータが書き込まれる時点もしくはその近辺において、本来の電圧ＶＳ２８０２に対応した透過率となる。その期間内で、エリアごとに順次、バックライト点灯期間が設けられる。その結果、第２のフレーム期間の一番上のエリアにおける積分輝度は、バックライト点灯期間と透過率で囲まれた、斜線の領域Ｌ２８０２の面積となる。
このとき、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間においては、画素に書き込まれる電圧の値を異ならせることが重要である。つまり、点灯時のバックライト輝度が一定という条件の下で、点灯比率Ｒを変化させた場合においても、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させたくない場合は、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で同じ電圧を書き込まずに、違う電圧を書き込むことが好ましい。
そのため、本書類にかかる方法の一つにおいては、第１のフレーム期間における斜線の領域Ｌ２８０１の面積と、第２のフレーム期間における斜線の領域Ｌ２８０２の面積を、概一致させるために、本来の電圧およびオーバードライブ電圧を、点灯比率Ｒに合わせて変化させることを特徴とする。具体的には、点灯比率Ｒが大きくなるほど、本来の電圧およびオーバードライブ電圧を小さくすることが好ましい。その上で、本書類にかかる方法の一つにおいては、第１のフレーム期間におけるオーバードライブ強度Ｖ２８０１と、第２のフレーム期間におけるオーバードライブ強度Ｖ２８０２を、点灯比率Ｒに合わせて変化させてもよい。具体的には、点灯比率Ｒが大きくなるほど、オーバードライブ強度を小さくすることが好ましい。なぜならば、点灯比率Ｒが大きくなることは、画像表示期間τａの長さを長くすることであり、画像表示期間τａの長さが長くなれば、目標となる液晶素子の透過率に到達させるまでの時間をより長くとることができるためである。また、画像表示期間τａの長さが長くなれば、目標となる液晶素子の透過率自体も小さくできるため、本来の電圧ＶＳも小さくなり、さらにオーバードライブ強度を小さくできる。
このように表示装置を駆動することによって、点灯比率Ｒを変化させたときに、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させたくない場合においても、バックライト輝度を一定とすることができる。したがって、バックライトを駆動する回路の構成が簡単となるため、製造コストを低減することができる。さらに、画像表示時における輝度のムラを低減することができる。さらに、画像表示時のフリッカを低減することができる。さらに、ブランク期間τｂを設けることによって、動画ボケを低減することができ、動画の画質を向上させることができる。さらに、バックライト点灯期間以外の期間においてブランク書き込みを行なうため、バックライトの消灯期間における光漏れを低減することができる。そのため、画像表示時の黒浮きを低減することができるので、表示装置のコントラスト比を向上することができる。
図２８（Ｃ）は、図２８（Ｂ）で示したものとは別の走査線に属する画素における、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で点灯比率Ｒが切り替わる場合において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ２８１１およびＶＳ２８１２、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２８１１およびＶＯＤ２８１２と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間、第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間は、図２８（Ａ）と同様であるとする。また、斜線の領域Ｌ２８１１およびＬ２８１２の面積は、人間の目に見える輝度の大きさ（積分輝度）を表す。また、電圧Ｖ２８１１およびＶ２８１２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間のオーバードライブ強度であり、Ｖ２８１１＝ＶＯＤ２８１１―ＶＳ２８１１、Ｖ２８１２＝ＶＯＤ２８１２―ＶＳ２８１２である。
図２８（Ｃ）で示す制御方法の詳細は図２８（Ｂ）で示したものと同様であるが、データの書き込みからバックライト点灯期間が開始されるまでの長さが異なっている。したがって、積分輝度を表す斜線の領域Ｌ２８１１およびＬ２８１２の面積が、図２８（Ｂ）における斜線の領域Ｌ２８０１およびＬ２８０２の面積と、それぞれ異なってしまう。そのため、走査位置の違いによる輝度差を補正するために、本来の電圧およびオーバードライブ電圧Ｖを変化させてもよい。本来の電圧の補正方法としては、図２３（Ｂ）に示す方法を用いることができる。また、オーバードライブ電圧の補正方法としては、図２３（Ｄ）に示す方法を用いることができる。こうすることによって、動画表示時の色ムラや動画ボケを低減することができる。
なお、上記の図２８（Ｂ）および（Ｃ）で示した駆動方法は、他のエリアにおいても同様である。このとき、各エリアで最後にデータが書き込まれる画素における本来の電圧およびオーバードライブ電圧の補正量を、当該画素が属するエリアで一番大きくすることによって、エリアの境界における急峻な輝度差を補正することができる。
次に、バックライト輝度を変化させる方法であって、ブランク期間τｂを設けるための方法（点灯比率Ｒを制御する方法）が異なる場合について、個別に詳細に説明する。なお、バックライト輝度を変化させる方法では、点灯期間Ｒを変化させても、その前後のフレーム期間で人間の目に見える輝度を変化させないようにするためのバックライト輝度の値としては、表示素子の透過率を制御することで、非常に様々な値をとることができる。しかし、ここでは、点灯期間Ｒを変化させたときに、画素に書き込む電圧を変化させない場合について説明する。なぜならば、こうすることで、表示装置を駆動する上で有益な効果を得ることができるためである。
まずは、バックライト輝度を変化させる方法のうち、（２）バックライト全体を点滅させる方法を用いる場合について、図２９を参照して説明する。
図２９（Ａ）は、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間において、点灯比率Ｒが切り替わる場合について、走査線の位置に対するデータの書き込みタイミングと、バックライトの点滅を行なうタイミングを、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間をτａ２９０１、および第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間をτａ２９０２として説明する。
図２９（Ｂ）は、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で点灯比率Ｒが切り替わる場合において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ２９０１、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２９０１と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間、第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間は、図２９（Ａ）と同様であるとする。また、斜線の領域Ｌ２９０１およびＬ２９０２の面積は、人間の目に見える輝度の大きさ（積分輝度）を表す。また、電圧Ｖ２９０１は、第１のフレーム期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ２９０１＝ＶＯＤ２９０１―ＶＳ２９０１、Ｖ２９０２＝ＶＯＤ２９０２―ＶＳ２９０２である。
点灯比率Ｒが切り替わる前後において、バックライト輝度を変化させる方法のうち、（２）バックライト全体を点滅させる方法を用いる場合は、図２９（Ａ）に示すように、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において、バックライト点灯期間の長さとタイミング、およびバックライト輝度を変えることで実現することができる。また、このときに画素に書き込まれる電圧と透過率の関係は、図２９（Ｂ）を参照することで理解できる。
第１のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって画素にオーバードライブ電圧ＶＯＤ２９０１が書き込まれると、表示素子の透過率は、第２のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって次のデータが書き込まれる時点もしくはその近辺において、本来の電圧ＶＳ２９０１に対応した透過率となる。その期間内で、全画素で一斉にバックライト点灯期間が設けられる。その結果、第１のフレーム期間における積分輝度は、バックライト点灯期間と透過率で囲まれた、斜線の領域Ｌ２９０１の面積となる。
そして、第２のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって画素にオーバードライブ電圧ＶＯＤ２９０２が書き込まれると、表示素子の透過率は、その次のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって次のデータが書き込まれる時点もしくはその近辺において、本来の電圧ＶＳ２９０２に対応した透過率となる。その期間内で、全画素で一斉にバックライト点灯期間が設けられる。その結果、第２のフレーム期間における積分輝度は、バックライト点灯期間と透過率で囲まれた、斜線の領域Ｌ２９０２の面積となる。
このとき、第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間の輝度を異ならせることが重要である。つまり、点灯比率Ｒを変化させた場合において、バックライトの輝度を変化させることで、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させたくない場合にも、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させずに表示を行なうことができる。
そのため、本書類にかかる方法の一つにおいては、第１のフレーム期間における斜線の領域Ｌ２９０１の面積と、第２のフレーム期間における斜線の領域Ｌ２９０２の面積の違いから、バックライト点灯期間におけるバックライト輝度を決めることを特徴とする。具体的には、点灯比率Ｒが変化し、バックライト点灯期間が変化前の１／Ｘ（Ｘは正の数）になったとしたとき、バックライト輝度を、点灯比率Ｒの変化前のＸ倍にすることが好ましい。その上で、本書類にかかる方法の一つにおいては、第１のフレーム期間における本来の電圧ＶＳ２９０１を、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において概同じとすることが好ましい。
このように表示装置を駆動することによって、点灯比率Ｒを変化させたときに、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させたくない場合においても、本来の電圧ＶＳ２９０１を、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において概同じとすることができる。そのため、表示装置が有する画像データ処理を行なう回路を、単純なものにすることができるので、表示装置の製造コストを低減することができ、かつ、消費電力を低減できる。さらに、点灯比率Ｒを変化させるときに同じ輝度を表示させたい場合において、画素に書き込む電圧を前フレームから変えなくてもよいため、データ書き込みにかかる消費電力を低減することができる。
なお、オーバードライブ電圧およびオーバードライブ強度については、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において概同じでなくてもよい。なぜならば、オーバードライブ電圧およびオーバードライブ強度は、当該フレームと前フレームの本来の電圧および透過率から求められるものであるため、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間においてそれぞれの前フレームの本来の電圧および透過率が異なれば、おのずから異なる値として求められるからである。
図２９（Ｃ）は、図２９（Ｂ）で示したものとは別の走査線に属する画素における、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で点灯比率Ｒが切り替わる場合において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ２９１１、オーバードライブ電圧ＶＯＤ２９１１と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間、第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間は、図２９（Ａ）と同様であるとする。また、斜線の領域Ｌ２９１１およびＬ２９１２の面積は、人間の目に見える輝度の大きさ（積分輝度）を表す。また、電圧Ｖ２９１１およびＶ２９１２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ２９１１＝ＶＯＤ２９１１―ＶＳ２９１１である。
図２９（Ｃ）で示す制御方法の詳細は図２９（Ｂ）で示したものと同様であるが、データの書き込みからバックライト点灯期間が開始されるまでの長さが異なっている。したがって、積分輝度を表す斜線の領域Ｌ２９１１およびＬ２９１２の面積が、図２９（Ｂ）における斜線の領域Ｌ２９０１およびＬ２９０２の面積と、それぞれ異なってしまう。そのため、走査位置の違いによる輝度差を補正するために、本来の電圧およびオーバードライブ電圧Ｖを変化させてもよい。本来の電圧の補正方法としては、図２３（Ｂ）に示す方法を用いることができる。また、オーバードライブ電圧の補正方法としては、図２３（Ｄ）に示す方法を用いることができる。こうすることによって、動画表示時の色ムラや動画ボケを低減することができる。
次に、バックライト輝度を変化させる方法のうち、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法を用いる場合について、図３０を参照して説明する。
図３０（Ａ）は、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間において、点灯比率Ｒが切り替わる場合について、走査線の位置に対するデータの書き込みタイミングと、バックライトの順次点滅を行なうタイミングを、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間をτａ３００１、および第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間をτａ３００２として説明する。
図３０（Ｂ）は、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で点灯比率Ｒが切り替わる場合において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ３００１、オーバードライブ電圧ＶＯＤ３００１と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間、第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間は、図３０（Ａ）と同様であるとする。また、斜線の領域Ｌ３００１およびＬ３００２の面積は、人間の目に見える輝度の大きさ（積分輝度）を表す。また、電圧Ｖ３００１は、第１のフレーム期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ３００１＝ＶＯＤ３００１―ＶＳ３００１である。
点灯比率Ｒが切り替わる前後において、バックライト輝度を変化させる方法のうち、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法を用いる場合は、図３０（Ａ）に示すように、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において、バックライト点灯期間の長さとタイミング、およびバックライト輝度を変えることで実現することができる。また、このときに画素に書き込まれる電圧と透過率の関係は、図３０（Ｂ）を参照することで理解できる。
第１のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって画素にオーバードライブ電圧ＶＯＤ３００１が書き込まれると、表示素子の透過率は、第２のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって次のデータが書き込まれる時点もしくはその近辺において、本来の電圧ＶＳ３００１に対応した透過率となる。その期間内で、エリアごとに順次、バックライト点灯期間が設けられる。その結果、第１のフレーム期間の一番上のエリアにおける積分輝度は、バックライト点灯期間と透過率で囲まれた、斜線の領域Ｌ３００１の面積となる。
そして、第２のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって画素にオーバードライブ電圧ＶＯＤ３００２が書き込まれると、表示素子の透過率は、その次のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって次のデータが書き込まれる時点もしくはその近辺において、本来の電圧ＶＳ３００２に対応した透過率となる。その期間内で、エリアごとに順次、バックライト点灯期間が設けられる。その結果、第２のフレーム期間の一番上のエリアにおける積分輝度は、バックライト点灯期間と透過率で囲まれた、斜線の領域Ｌ３００２の面積となる。
このとき、第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間の輝度を異ならせることが重要である。つまり、点灯比率Ｒを変化させた場合において、バックライトの輝度を変化させることで、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させたくない場合にも、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させずに表示を行なうことができる。
そのため、本書類にかかる方法の一つにおいては、第１のフレーム期間における斜線の領域Ｌ３００１の面積と、第２のフレーム期間における斜線の領域Ｌ３００２の面積の違いから、バックライト点灯期間におけるバックライト輝度を決めることを特徴とする。具体的には、点灯比率Ｒが変化し、バックライト点灯期間が変化前の１／Ｘ（Ｘは正の数）になったとしたとき、バックライト輝度を、点灯比率Ｒの変化前のＸ倍にすることが好ましい。その上で、本書類にかかる方法の一つにおいては、第１のフレーム期間における本来の電圧ＶＳ３００１、オーバードライブ電圧ＶＯＤ３００１およびオーバードライブ強度Ｖ３００１を、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において概同じとすることが好ましい。
このように表示装置を駆動することによって、点灯比率Ｒを変化させたときに、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させたくない場合においても、本来の電圧ＶＳ３００１を、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において概同じとすることができる。そのため、表示装置が有する画像データ処理を行なう回路を、単純なものにすることができるので、表示装置の製造コストを低減することができ、かつ、消費電力を低減できる。さらに、点灯比率Ｒを変化させるときに同じ輝度を表示させたい場合において、画素に書き込む電圧を前フレームから変えなくてもよいため、データ書き込みにかかる消費電力を低減することができる。
なお、オーバードライブ電圧およびオーバードライブ強度については、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において概同じでなくてもよい。なぜならば、オーバードライブ電圧およびオーバードライブ強度は、当該フレームと前フレームの本来の電圧および透過率から求められるものであるため、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間においてそれぞれの前フレームの本来の電圧および透過率が異なれば、おのずから異なる値として求められるからである。
図３０（Ｃ）は、図３０（Ｂ）で示したものとは別の走査線に属する画素における、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で点灯比率Ｒが切り替わる場合において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ３０１１、オーバードライブ電圧ＶＯＤ３０１１と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間、第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間は、図３０（Ａ）と同様であるとする。また、斜線の領域Ｌ３０１１およびＬ３０１２の面積は、人間の目に見える輝度の大きさ（積分輝度）を表す。また、電圧Ｖ３０１１およびＶ３０１２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ３０１１＝ＶＯＤ３０１１―ＶＳ３０１１である。
図３０（Ｃ）で示す制御方法の詳細は図３０（Ｂ）で示したものと同様であるが、データの書き込みからバックライト点灯期間が開始されるまでの長さが異なっている。したがって、積分輝度を表す斜線の領域Ｌ３０１１およびＬ３０１２の面積が、図３０（Ｂ）における斜線の領域Ｌ３００１およびＬ３００２の面積と、それぞれ異なってしまう。そのため、走査位置の違いによる輝度差を補正するために、本来の電圧およびオーバードライブ電圧Ｖを変化させてもよい。本来の電圧の補正方法としては、図２３（Ｂ）に示す方法を用いることができる。また、オーバードライブ電圧の補正方法としては、図２３（Ｄ）に示す方法を用いることができる。こうすることによって、動画表示時の色ムラや動画ボケを低減することができる。
なお、上記の図３０（Ｂ）および（Ｃ）で示した駆動方法は、他のエリアにおいても同様である。このとき、各エリアで最後にデータが書き込まれる画素における本来の電圧およびオーバードライブ電圧の補正量を、当該画素が属するエリアで一番大きくすることによって、エリアの境界における急峻な輝度差を補正することができる。
次に、バックライト輝度を変化させる方法のうち、（２）バックライト全体を点滅させる方法と、（１）ブランクデータを各画素に直接書き込む方法を組み合わせた場合について、図３１を参照して説明する。
図３１（Ａ）は、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間において、点灯比率Ｒが切り替わる場合について、走査線の位置に対するデータの書き込みタイミングと、ブランク書き込みタイミングと、バックライトの点滅を行なうタイミングを、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間をτａ３１０１、および第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間をτａ３１０２として説明する。
図３１（Ｂ）は、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で点灯比率Ｒが切り替わる場合において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ３１０１、オーバードライブ電圧ＶＯＤ３１０１およびＶＯＤ３１０２と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間、第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間は、図３１（Ａ）と同様であるとする。また、斜線の領域Ｌ３１０１およびＬ３１０２の面積は、人間の目に見える輝度の大きさ（積分輝度）を表す。また、電圧Ｖ３１０１およびＶ３１０２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間の画像表示期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ３１０１＝ＶＯＤ３１０１―ＶＳ３１０１、Ｖ３１０２＝ＶＯＤ３１０２―ＶＳ３１０１である。
点灯比率Ｒが切り替わる前後において、バックライト輝度を変化させる方法のうち、（２）バックライト全体を点滅させる方法と、（１）ブランクデータを各画素に直接書き込む方法を組み合わせた場合は、図３１（Ａ）に示すように、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において、バックライト点灯期間の長さとタイミングおよびバックライト輝度を変え、かつ、データ書き込み走査に加えてブランク書き込み走査を行なうことで実現することができる。ここで、それぞれのフレーム期間において、データ書込み走査およびブランク書き込み走査を同じタイミングで行なう場合を示しているが、本書類にかかる駆動方法はこれに限定されず、様々な書き込みタイミングを用いることができる。たとえば、データ書き込み走査を、点灯比率Ｒに応じて変えてもよい。データ書き込み走査を点灯比率Ｒに応じて変える方法としては、点灯比率Ｒが小さいほど、同一のフレーム期間内におけるブランク書き込み走査からデータ書き込み走査までの長さを長くしてもよい。このときに画素に書き込まれる電圧と透過率の関係は、図３１（Ｂ）を参照することで理解できる。
第１のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって画素にオーバードライブ電圧ＶＯＤ３１０１が書き込まれると、表示素子の透過率は、第２のフレーム期間におけるブランク書き込み走査によって次のデータが書き込まれる時点もしくはその近辺において、本来の電圧ＶＳ３１０１に対応した透過率となる。その期間内で、全画素で一斉にバックライト点灯期間が設けられる。その結果、第１のフレーム期間における積分輝度は、バックライト点灯期間と透過率で囲まれた、斜線の領域Ｌ３１０１の面積となる。
そして、第２のフレーム期間におけるブランク書き込み走査の後に、第２のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって画素にオーバードライブ電圧ＶＯＤ３１０２が書き込まれると、表示素子の透過率は、その次のフレーム期間におけるブランク書き込み走査によって次のデータが書き込まれる時点もしくはその近辺において、本来の電圧ＶＳ３１０２に対応した透過率となる。その期間内で、全画素で一斉にバックライト点灯期間が設けられる。その結果、第２のフレーム期間における積分輝度は、バックライト点灯期間と透過率で囲まれた、斜線の領域Ｌ３１０２の面積となる。
このとき、第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間の輝度を異ならせることが重要である。つまり、点灯比率Ｒを変化させた場合において、バックライトの輝度を変化させることで、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させたくない場合にも、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させずに表示を行なうことができる。
そのため、本書類にかかる方法の一つにおいては、第１のフレーム期間における斜線の領域Ｌ３１０１の面積と、第２のフレーム期間における斜線の領域Ｌ３１０２の面積の違いから、バックライト点灯期間におけるバックライト輝度を決めることを特徴とする。具体的には、点灯比率Ｒが変化し、バックライト点灯期間が変化前の１／Ｘ（Ｘは正の数）になったとしたとき、バックライト輝度を、点灯比率Ｒの変化前のＸ倍にすることが好ましい。その上で、本書類にかかる方法の一つにおいては、第１のフレーム期間における本来の電圧ＶＳ３１０１を、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において概同じとすることが好ましい。
このように表示装置を駆動することによって、点灯比率Ｒを変化させたときに、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させたくない場合においても、本来の電圧ＶＳ３１０１を、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において概同じとすることができる。そのため、表示装置が有する画像データ処理を行なう回路を、単純なものにすることができるので、表示装置の製造コストを低減することができ、かつ、消費電力を低減できる。さらに、バックライト点灯期間以外の期間においてブランク書き込みを行なうため、バックライトの消灯期間における光漏れを低減することができる。そのため、画像表示時の黒浮きを低減することができるので、表示装置のコントラスト比を向上することができる。
なお、オーバードライブ電圧およびオーバードライブ強度については、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において概同じでなくてもよい。なぜならば、オーバードライブ電圧およびオーバードライブ強度は、当該フレームと前フレームの本来の電圧および透過率から求められるものであるため、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間においてそれぞれの前フレームの本来の電圧および透過率が異なれば、おのずから異なる値として求められるからである。
図３１（Ｃ）は、図３１（Ｂ）で示したものとは別の走査線に属する画素における、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で点灯比率Ｒが切り替わる場合において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ３１１１、オーバードライブ電圧ＶＯＤ３１１１およびＶＯＤ３１１２と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間、第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間は、図３１（Ａ）と同様であるとする。また、斜線の領域Ｌ３１１１およびＬ３１１２の面積は、人間の目に見える輝度の大きさ（積分輝度）を表す。また、電圧Ｖ３１１１およびＶ３１１２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ３１１１＝ＶＯＤ３１１１―ＶＳ３１１１、Ｖ３１１２＝ＶＯＤ３１１２―ＶＳ３１１１である。
図３１（Ｃ）で示す制御方法の詳細は図３１（Ｂ）で示したものと同様であるが、データの書き込みからバックライト点灯期間が開始されるまでの長さが異なっている。したがって、積分輝度を表す斜線の領域Ｌ３１１１およびＬ３１１２の面積が、図３１（Ｂ）における斜線の領域Ｌ３１０１およびＬ３１０２の面積と、それぞれ異なってしまう。そのため、走査位置の違いによる輝度差を補正するために、本来の電圧およびオーバードライブ電圧Ｖを変化させてもよい。本来の電圧の補正方法としては、図２３（Ｂ）に示す方法を用いることができる。また、オーバードライブ電圧の補正方法としては、図２３（Ｄ）に示す方法を用いることができる。こうすることによって、動画表示時の色ムラや動画ボケを低減することができる。
次に、バックライト輝度を変化させる方法のうち、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法と、（１）ブランクデータを各画素に直接書き込む方法を組み合わせた場合について、図３２を参照して説明する。
図３２（Ａ）は、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間において、点灯比率Ｒが切り替わる場合について、走査線の位置に対するデータの書き込みタイミングと、ブランク書き込みタイミングと、バックライトの順次点滅を行なうタイミングを、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間をτａ３２０１、および第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間をτａ３２０２として説明する。
図３２（Ｂ）は、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で点灯比率Ｒが切り替わる場合において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ３２０１、オーバードライブ電圧ＶＯＤ３２０１およびＶＯＤ３２０２と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間、第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間は、図３２（Ａ）と同様であるとする。また、斜線の領域Ｌ３２０１およびＬ３２０２の面積は、人間の目に見える輝度の大きさ（積分輝度）を表す。また、電圧Ｖ３２０１およびＶ３２０２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間の画像表示期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ３２０１＝ＶＯＤ３２０１―ＶＳ３２０１、Ｖ３２０２＝ＶＯＤ３２０２―ＶＳ３２０１である。
点灯比率Ｒが切り替わる前後において、バックライト輝度を変化させる方法のうち、（３）エリアで分割されたバックライトを順次点滅させる方法と、（１）ブランクデータを各画素に直接書き込む方法を組み合わせた場合は、図３２（Ａ）に示すように、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において、バックライト点灯期間の長さとタイミングおよびバックライト輝度を変え、かつ、データ書き込み走査に加えてブランク書き込み走査を行なうことで実現することができる。ここで、それぞれのフレーム期間において、データ書込み走査およびブランク書き込み走査を同じタイミングで行なう場合を示しているが、本書類にかかる駆動方法はこれに限定されず、様々な書き込みタイミングを用いることができる。たとえば、データ書き込み走査を、点灯比率Ｒに応じて変えてもよい。データ書き込み走査を点灯比率Ｒに応じて変える方法としては、点灯比率Ｒが小さいほど、同一のフレーム期間内におけるブランク書き込み走査からデータ書き込み走査までの長さを長くしてもよい。このときに画素に書き込まれる電圧と透過率の関係は、図３２（Ｂ）を参照することで理解できる。また、図３２（Ａ）に示すグラフでは、データ書き込み走査およびブランク書き込み走査のタイミングがバックライト点灯期間にかからないようになっているが、本書類にかかる方法はこれに限定されず、バックライト点灯期間と重なってもよい。たとえば、書き込み走査もブランク走査も、全ての走査位置においてバックライト点灯期間内に重なった状態でもよい。この場合は、データを書き込んだ時点もしくはその近辺においてバックライトが既に点灯され、ブランクデータを書き込んだ時点もしくはその近辺においては、バックライトが点灯していてもブランク期間となる。そのため、書き込みが行なわれてからバックライト点灯期間が開始されるまでの時間が、全ての走査位置において一定となるため、走査位置の違いによる画素の輝度の違いがなくなり、画像表示時の輝度ムラを低減できるという利点がある。さらに、走査位置によるオーバードライブ強度の補正をせずとも、走査位置の違いによる画素の輝度の違いがなくなり、画像表示時の輝度ムラを低減できる。さらに、ブランク期間においてバックライトが点灯しない期間があるため、ブランク期間における光漏れを低減することができる。そのため、画像表示時の黒浮きを低減することができるので、表示装置のコントラスト比を向上することができる。さらに、バックライトの順次走査の状態を変えてバックライト点灯期間の長さを変える代わりに、ブランク書き込みのタイミングを変えることでも、ブランク期間τｂの長さを制御できる。このとき、ブランク書き込みのタイミングは１ゲート選択期間単位で変更できるため、ブランク期間τｂの長さの微調整が可能となり、動画ボケを低減する程度を細かく変更することができる。こうすることで、制御パラメータＰおよびＱにしたがった点灯比率Ｒの制御を、さらに最適化することが可能となる。
第１のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって画素にオーバードライブ電圧ＶＯＤ３２０１が書き込まれると、表示素子の透過率は、第２のフレーム期間におけるブランク書き込み走査によって次のデータが書き込まれる時点もしくはその近辺において、本来の電圧ＶＳ３２０１に対応した透過率となる。その期間内で、エリアごとに順次、バックライト点灯期間が設けられる。その結果、第１のフレーム期間の一番上のエリアにおける積分輝度は、バックライト点灯期間と透過率で囲まれた、斜線の領域Ｌ３２０１の面積となる。
そして、第２のフレーム期間におけるブランク書き込み走査の後に、第２のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって画素にオーバードライブ電圧ＶＯＤ３２０２が書き込まれると、表示素子の透過率は、その次のフレーム期間におけるデータ書き込み走査によって次のデータが書き込まれる時点もしくはその近辺において、本来の電圧ＶＳ３２０２に対応した透過率となる。その期間内で、エリアごとに順次、バックライト点灯期間が設けられる。その結果、第２のフレーム期間の一番上のエリアにおける積分輝度は、バックライト点灯期間と透過率で囲まれた、斜線の領域Ｌ３２０２の面積となる。
このとき、第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間の輝度を異ならせることが重要である。つまり、点灯比率Ｒを変化させた場合において、バックライトの輝度を変化させることで、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させたくない場合にも、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させずに表示を行なうことができる。
そのため、本書類にかかる方法の一つにおいては、第１のフレーム期間における斜線の領域Ｌ３２０１の面積と、第２のフレーム期間における斜線の領域Ｌ３２０２の面積の違いから、バックライト点灯期間におけるバックライト輝度を決めることを特徴とする。具体的には、点灯比率Ｒが変化し、バックライト点灯期間が変化前の１／Ｘ（Ｘは正の数）になったとしたとき、バックライト輝度を、点灯比率Ｒの変化前のＸ倍にすることが好ましい。その上で、本書類にかかる方法の一つにおいては、第１のフレーム期間における本来の電圧ＶＳ３２０１を、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において概同じとすることが好ましい。
このように表示装置を駆動することによって、点灯比率Ｒを変化させたときに、当該画素の人間の目に見える輝度を変化させたくない場合においても、本来の電圧ＶＳ３２０１を、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において概同じとすることができる。そのため、表示装置が有する画像データ処理を行なう回路を、単純なものにすることができるので、表示装置の製造コストを低減することができ、かつ、消費電力を低減できる。さらに、バックライト点灯期間以外の期間においてブランク書き込みを行なうため、バックライトの消灯期間における光漏れを低減することができる。そのため、画像表示時の黒浮きを低減することができるので、表示装置のコントラスト比を向上することができる。
なお、オーバードライブ電圧およびオーバードライブ強度については、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において概同じでなくてもよい。なぜならば、オーバードライブ電圧およびオーバードライブ強度は、当該フレームと前フレームの本来の電圧および透過率から求められるものであるため、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間においてそれぞれの前フレームの本来の電圧および透過率が異なれば、おのずから異なる値として求められるからである。
図３２（Ｃ）は、図３２（Ｂ）で示したものとは別の走査線に属する画素における、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で点灯比率Ｒが切り替わる場合において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ３２１１、オーバードライブ電圧ＶＯＤ３２１１およびＶＯＤ３２１２と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間におけるバックライト点灯期間、第２のフレーム期間におけるバックライト点灯期間は、図３２（Ａ）と同様であるとする。また、斜線の領域Ｌ３２１１およびＬ３２１２の面積は、人間の目に見える輝度の大きさ（積分輝度）を表す。また、電圧Ｖ３２１１およびＶ３２１２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間のオーバードライブ強度であり、Ｖ３２１１＝ＶＯＤ３２１１―ＶＳ３２１１、Ｖ３２１２＝ＶＯＤ３２１２―ＶＳ３２１１である。
図３２（Ｃ）で示す制御方法の詳細は図３２（Ｂ）で示したものと同様であるが、データの書き込みからバックライト点灯期間が開始されるまでの長さが異なっている。したがって、積分輝度を表す斜線の領域Ｌ３２１１およびＬ３２１２の面積が、図３２（Ｂ）における斜線の領域Ｌ３２０１およびＬ３２０２の面積と、それぞれ異なってしまう。そのため、走査位置の違いによる輝度差を補正するために、本来の電圧およびオーバードライブ電圧Ｖを変化させてもよい。本来の電圧の補正方法としては、図２３（Ｂ）に示す方法を用いることができる。また、オーバードライブ電圧の補正方法としては、図２３（Ｄ）に示す方法を用いることができる。こうすることによって、動画表示時の色ムラや動画ボケを低減することができる。
なお、上記の図３２（Ｂ）および（Ｃ）で示した駆動方法は、他のエリアにおいても同様である。このとき、各エリアで最後にデータが書き込まれる画素における本来の電圧およびオーバードライブ電圧の補正量を、当該画素が属するエリアで一番大きくすることによって、エリアの境界における急峻な輝度差を補正することができる。
本書類にかかる表示装置の駆動方法の少なくとも１つは、表示装置が備える画素が複数のサブ画素で構成される場合においても用いることができる。このとき、サブ画素ごとに異なる点灯比率Ｒで駆動することによって、動画ボケなどの表示品質の低下を、さらに低減することができる。
画素が複数のサブ画素で構成される場合は、画素が持つ機能を拡張することができ、表示装置の特性を向上させることができる。たとえば、それぞれのサブ画素で輝度を変えて、それらの輝度の組み合わせによって、画素が表示できる階調の数を増やすことができる（面積階調）。また、表示素子が液晶素子である場合、表示装置の表示部を見る角度によって表示のコントラストが低下したり、色ずれを起こしたり、輝度が反転したりといった問題（視野角が狭い）があるが、画素が複数のサブ画素で構成され、それぞれのサブ画素に少しずつ異なる電圧が印加されることによって、表示装置の視野角が拡大するという効果を得ることができる。このように、表示装置が備える画素が複数のサブ画素で構成されることによって、様々な有益な効果を得ることができるが、本実施形態で説明する方法を用いることで、表示装置の特性をさらに向上させることができる。
複数のサブ画素で構成される画素の例について、図３３（Ａ）を参照して説明する。図３３（Ａ）に示す画素３３５０は、第１のサブ画素３３５１、第２のサブ画素３３５２を有する。ここで、第１のサブ画素３３５１および第２のサブ画素３３５２を、サブ画素Ｉおよびサブ画素と表示することもある。
第１のサブ画素３３５１および第２のサブ画素３３５２には複数の配線が接続されるが、その接続方法は様々なものを用いることができる。複数のサブ画素に接続される配線の構成例は、たとえば図３３（Ａ）に示す構成を用いることができる。図３３（Ａ）に示す構成は、データ信号を伝達する信号線であるデータ線ＤＡＴＡが、複数のサブ画素で共通に接続される。また、サブ画素Ｉおよびサブ画素ＩＩを選択するための信号線である走査線ＧＡＴＥＩｎおよびＧＡＴＥＩＩｎが、それぞれのサブ画素で独立して接続される。ここで、ｎは走査線の番号を表す正の整数である。
画素の構成は図３３（Ａ）に示す構成以外にも様々なものを用いることができる。たとえば、データ線ＤＡＴＡを複数のサブ画素で独立に接続され、走査線ＧＡＴＥは複数のサブ画素で共通に接続される構成でもよいし、データ線ＤＡＴＡおよび走査線ＧＡＴＥの双方が複数のサブ画素で独立に接続されてもよい。しかし、ここでは図３３（Ａ）に示す構成以外の構成に関する説明は省略する。
なお、第１のサブ画素３３５１および第２のサブ画素３３５２の内部については、たとえば、図９（Ｇ）および（Ｈ）に示す構成を用いることができる。
それぞれのサブ画素にデータ信号を書き込む方法は、通常は順次走査となる。つまり、ＧＡＴＥＩ１、ＧＡＴＥＩＩ１、ＧＡＴＥＩ２、ＧＡＴＥＩＩ２、と順番に選択して、ＧＡＴＥＩＸ、ＧＡＴＥＩＩＸを選択して走査を終了する。ここで、Ｘは垂直方向の画素数とする。この順次走査を、書き込み走査およびブランク走査時に行なってもよい。
しかし、図３３（Ｂ）に示す走査方法によって書き込み走査およびブランク走査を行なうことで、サブ画素ごとに異なる点灯比率Ｒを持たせるように駆動することができる。
図３３（Ｂ）は、横軸は時間であり、縦軸は各信号線に対する電圧であるとしたタイミングチャートである。データ線ＤＡＲＡにおいては、画素に書き込む電圧を表している。走査線ＧＡＴＥＩｎおよびＧＡＴＥＩＩｎについては、ローレベル時は非選択状態であり、ハイレベル時は選択状態であることを表している。
図３３（Ｂ）に示す走査方法は、１ゲート選択期間を２つに分割し、１ゲート選択期間の前半は画素にデータ信号を書き込む電圧（ＶＤＡＴＡから−ＶＤＡＴＡまでの範囲）となり、後半はブランクデータを書き込む電圧であるとする。そして、１ゲート選択期間の前半において走査線を順次走査することによって画素にデータ信号を書き込む。しかし、１ゲート選択期間の後半においては、走査線を順次走査せずに、それぞれのサブ画素の点灯比率Ｒにしたがったタイミングで走査線を走査してもよい。
具体的には、ＧＡＴＥＩ１にデータ信号を書き込んだ後、次のゲート選択期間の前半において、ＧＡＴＥＩＩ１にデータ信号を書き込む。その次にＧＡＴＥＩ２、ＧＡＴＥＩＩ２を順次選択し、走査する。そして、ＧＡＴＥＩ１における画像表示期間が終了するタイミングで、今度はゲート選択期間の後半においてＧＡＴＥＩ１にブランクデータを書き込む。さらに、ＧＡＴＥＩＩ１における画像表示期間が終了するタイミングで、ゲート選択期間の後半においてＧＡＴＥＩＩ１にブランクデータを書き込む。このように、書き込み走査時は順次走査を行い、ブランク走査はサブ画素ごとに時間的に離散的（とびとび）に走査することで、サブ画素ごとに異なる点灯比率Ｒを持たせて駆動することができる。また、このときの走査線ＧＡＴＥＩｎの画像表示期間τａ３３０１は、書き込み走査時からブランク走査時までの期間となり、ブランク期間τｂ３３０１は、ブランク走査時から次のフレームの書き込み走査時までの期間となる。同様に、走査線ＧＡＴＥＩＩｎの画像表示期間τａ３３１１は、書き込み走査時からブランク走査時までの期間となり、ブランク期間τｂ３３１１は、ブランク走査時から次のフレームの書き込み走査時までの期間となる。
なお、ここでは１ゲート選択期間の前半は画素にデータ信号を書き込み、後半は画素にブランクデータを書き込むとしたが、これとは逆に、前半は画素にブランクデータを書き込み、後半は画素にデータ信号を書き込むとしてもよい。
なお、サブ画素Ｉにブランクデータを書き込む期間と、サブ画素ＩＩにブランクデータを書き込む期間で、ブランクデータの電圧Ｖｂｌａｎｋを異ならせてもよい。こうすることで、ブランク期間における画素の輝度を、サブ画素ごとに自由に異ならせることができる。
特に、一方のサブ画素を明るく、他方のサブ画素を暗く表示させることで視野角を拡大する表示装置において、点灯比率Ｒをサブ画素ごとに自由に異ならせることができる方法は有益である。なぜならば、明るく表示させるサブ画素において点灯比率Ｒを小さくし、暗く表示させるサブ画素において点灯比率Ｒを大きくすることで、動画ボケが知覚されやすい明るい画素における動画ボケの低減効果を大きくしつつ、低階調側の階調がつぶれやすい暗い画素において低階調側の階調を十分に表示できるからである。
点灯比率Ｒをサブ画素ごとに自由に異ならせることができる方法の例としては、図３４に示すように、サブ画素Ｉの画像表示期間τａ３４０１およびτａ３４０２と、サブ画素ＩＩの画像表示期間τａ３４１１およびτａ３４１２とで、長さを異ならせることができる。こうすることで、動画ボケが知覚されやすい明るい画素における動画ボケの低減効果を大きくしつつ、低階調側の階調がつぶれやすい暗い画素において低階調側の階調を十分に表示できる。
ここで、図３４（Ａ）は、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間において、走査線の位置に対するデータの書き込みタイミングと、ブランク書き込みタイミングを、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるサブ画素Ｉの画像表示期間をτａ３４０１およびτａ３４０２とし、第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるサブ画素Ｉのブランク期間をτｂ３４０１およびτｂ３４０２とし、第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるサブ画素ＩＩの画像表示期間をτａ３４１１およびτａ３４１２とし、第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるサブ画素ＩＩのブランク期間をτｂ３４１１およびτｂ３４１２とする。
図３４（Ｂ）のＩは、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ３４０１、オーバードライブ電圧ＶＯＤ３４０１およびＶＯＤ３４０２と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間における画像表示期間およびブランク期間、第２のフレーム期間における画像表示期間およびブランク期間は、図３４（Ａ）と同様であるとする。また、電圧Ｖ３４０１およびＶ３４０２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間の画像表示期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ３４０１＝ＶＯＤ３４０１―ＶＳ３４０１、Ｖ３４０２＝ＶＯＤ３４０２―ＶＳ３４０１である。
図３４（Ｂ）のＩＩは、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ３４１１、オーバードライブ電圧ＶＯＤ３４１１およびＶＯＤ３４１２と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間における画像表示期間およびブランク期間、第２のフレーム期間における画像表示期間およびブランク期間は、図３４（Ａ）と同様であるとする。また、電圧Ｖ３４１１およびＶ３４１２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間の画像表示期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ３４１１＝ＶＯＤ３４１１―ＶＳ３４１１、Ｖ３４１２＝ＶＯＤ３４１２―ＶＳ３４１１である。
図３４（Ｂ）に示すように、サブ画素Ｉおよびサブ画素ＩＩの点灯比率Ｒを異ならせたときは、それぞれのフレームにおけるオーバードライブ強度は、点灯比率Ｒが大きいほど小さくするのが好ましい。なぜならば、点灯比率Ｒが大きくなることは、画像表示期間τａの長さを長くすることであり、画像表示期間τａの長さが長くなれば、目標となる液晶素子の透過率に到達させるまでの時間をより長くとることができるためである。また、画像表示期間τａの長さが長くなれば、目標となる液晶素子の透過率自体も小さくできるため、本来の電圧ＶＳも小さくなり、さらにオーバードライブ強度を小さくできる。
なお、ブランク期間の長さによって、フレームが終了する時点もしくはその近辺における透過率が変わる。具体的には、ブランク期間が短いと、フレームが終了する時点もしくはその近辺における透過率が大きくなる。そのため、前フレームのブランク期間が短くなるにつれて、現フレームのオーバードライブ強度をさらに小さくするのが好ましい。
さらに、制御パラメータＰにしたがって、サブ画素Ｉおよびサブ画素ＩＩの点灯比率Ｒの違いを決めるのが好ましい。具体的には、制御パラメータＰが大きくなるほど、サブ画素Ｉおよびサブ画素ＩＩの点灯比率Ｒの違いを大きくするのがよい。なぜならば、こうすることによって、動画ボケの知覚されやすい画像の明るい画素ほど、動画ボケの低減効果をより大きくすることができる一方で、低階調側の階調がつぶれやすい暗い画素において低階調側の階調を十分に表示できるからである。
点灯比率Ｒをサブ画素ごとに自由に異ならせることができる方法の別の例としては、制御パラメータＰおよびＱの大きさにしたがって、一方のサブ画素だけ点灯比率Ｒを変え、他方のサブ画素の点灯比率Ｒは変えない方法（図３５参照）、または、制御パラメータＰおよびＱの大きさにしたがって、一方のサブ画素の点灯比率Ｒを変え、他方のサブ画素の点灯比率Ｒも変える方法（図３６参照）などを挙げることができる。こうすることによって、画像の状態にしたがって最適な駆動方法を設定することができる。具体的には、明るいサブ画素は輝度全体の輝度を大きくすることができる一方で、動画ボケが知覚されやすくなるという性質を持つため、制御パラメータＰが大きくなるほど、点灯比率Ｒを小さくすることが好ましい。暗いサブ画素は、低階調側の階調を十分に表示できる一方で、動画ボケが知覚されにくいという性質を持つため、制御パラメータＰが大きくなっても、動画ボケはほとんど知覚されない。そのため、制御パラメータＰが大きくなったときに、逆に点灯比率Ｒを大きくできる。点灯比率Ｒを大きくすることで、低階調側の階調がつぶれやすい暗い画素において低階調側の階調を十分に表示できるようになる。このように、それぞれのサブ画素の特性によって、制御パラメータＰに対する点灯比率Ｒを最適に制御できることは、非常に有益である。
なお、このときにバックライト輝度を変更することでも、最適な駆動を実現できる。たとえば、画素に書き込むデータ信号の大きさが同じとき、画像表示期間τａの長さが短く、ブランク期間τｂの長さが長くなると、人間の目に見える輝度は小さくなる。そのため、画像表示期間τａの長さおよびブランク期間τｂの長さ（点灯比率Ｒ）にしたがって、点灯比率Ｒが大きいときはバックライト輝度を小さくし、点灯比率Ｒが小さいときはバックライト輝度を大きくすることで、人間の目に見える輝度を一定にすることができる。また、点灯比率Ｒの大きさは、実施形態３で説明した制御パラメータＰおよびＱに従うことが好ましい。なぜならば、表示される画像の動画ボケの知覚されやすさによって、適切に点灯比率Ｒを制御できるためである。
ここで、図３５（Ａ）は、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間において、走査線の位置に対するデータの書き込みタイミングと、ブランク書き込みタイミングを、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるサブ画素Ｉの画像表示期間をτａ３５０１およびτａ３５０２とし、第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるサブ画素Ｉのブランク期間をτｂ３５０１およびτｂ３５０２とし、第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるサブ画素ＩＩの画像表示期間をτａ３５１１およびτａ３５１２とし、第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるサブ画素ＩＩのブランク期間をτｂ３５１１およびτｂ３５１２とする。
図３５（Ｂ）のＩは、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で点灯比率Ｒが切り替わる場合において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ３５０１、オーバードライブ電圧ＶＯＤ３５０１およびＶＯＤ３５０２と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間における画像表示期間およびブランク期間、第２のフレーム期間における画像表示期間およびブランク期間は、図３５（Ａ）と同様であるとする。また、斜線の領域Ｌ３５０１およびＬ３５０２の面積は、人間の目に見える輝度の大きさ（積分輝度）を表す。また、電圧Ｖ３５０１およびＶ３５０２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間の画像表示期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ３５０１＝ＶＯＤ３５０１―ＶＳ３５０１、Ｖ３５０２＝ＶＯＤ３５０２―ＶＳ３５０１である。
図３５（Ｂ）のＩＩは、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ３５１１、オーバードライブ電圧ＶＯＤ３５１１およびＶＯＤ３５１２と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間における画像表示期間およびブランク期間、第２のフレーム期間における画像表示期間およびブランク期間は、図３５（Ａ）と同様であるとする。また、電圧Ｖ３５１１およびＶ３５１２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間の画像表示期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ３５１１＝ＶＯＤ３５１１―ＶＳ３５１１、Ｖ３５１２＝ＶＯＤ３５１２―ＶＳ３５１１である。
図３５（Ｂ）のＩにおいて、本来の電圧およびオーバードライブ電圧を適切に制御することによって斜線の領域Ｌ３５０１およびＬ３５０２の面積を概同一とすることで、点灯比率Ｒが切り替わる場合においても、人間の目に知覚される輝度を概同一とすることができる。
ここで、図３６（Ａ）は、第１のフレーム期間と、第２のフレーム期間において、走査線の位置に対するデータの書き込みタイミングと、ブランク書き込みタイミングを、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるサブ画素Ｉの画像表示期間をτａ３６０１およびτａ３６０２とし、第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるサブ画素Ｉのブランク期間をτｂ３６０１およびτｂ３６０２とし、第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるサブ画素ＩＩの画像表示期間をτａ３６１１およびτａ３６１２とし、第１のフレーム期間および第２のフレーム期間におけるサブ画素ＩＩのブランク期間をτｂ３６１１およびτｂ３６１２とする。
図３６（Ｂ）のＩは、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で点灯比率Ｒが切り替わる場合において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ３６０１、オーバードライブ電圧ＶＯＤ３６０１およびＶＯＤ３６０２と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間における画像表示期間およびブランク期間、第２のフレーム期間における画像表示期間およびブランク期間は、図３６（Ａ）と同様であるとする。また、斜線の領域Ｌ３６０１およびＬ３６０２の面積は、人間の目に見える輝度の大きさ（積分輝度）を表す。また、電圧Ｖ３６０１およびＶ３６０２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間の画像表示期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ３６０１＝ＶＯＤ３６０１―ＶＳ３６０１、Ｖ３６０２＝ＶＯＤ３６０２―ＶＳ３６０１である。
図３６（Ｂ）のＩＩは、第１のフレーム期間と第２のフレーム期間で点灯比率Ｒが切り替わる場合において、画素に書き込まれる本来の電圧ＶＳ３６１１、オーバードライブ電圧ＶＯＤ３６１１およびＶＯＤ３６１２と、これらの電圧に対する透過率を、同じ時間軸上にのせて表示したグラフである。ここで、第１のフレーム期間における画像表示期間およびブランク期間、第２のフレーム期間における画像表示期間およびブランク期間は、図３６（Ａ）と同様であるとする。また、斜線の領域Ｌ３６１１およびＬ３６１２の面積は、人間の目に見える輝度の大きさ（積分輝度）を表す。また、電圧Ｖ３６１１およびＶ３６１２は、それぞれ第１のフレーム期間および第２のフレーム期間の画像表示期間におけるオーバードライブ強度であり、Ｖ３６１１＝ＶＯＤ３６１１―ＶＳ３６１１、Ｖ３６１２＝ＶＯＤ３６１２―ＶＳ３６１１である。
図３６（Ｂ）のＩにおいて、本来の電圧およびオーバードライブ電圧を適切に制御することによって斜線の領域Ｌ３６０１およびＬ３６０２の面積を概同一とすることで、点灯比率Ｒが切り替わる場合においても、人間の目に知覚される輝度を概同一とすることができる。
図３６（Ｂ）の２においても、本来の電圧およびオーバードライブ電圧を適切に制御することによって斜線の領域Ｌ３６１１およびＬ３６１２の面積を概同一とすることで、点灯比率Ｒが切り替わる場合においても、人間の目に知覚される輝度を概同一とすることができる。
なお、図３５および図３６に示す方法においても、点灯比率Ｒをサブ画素ごとに自由に異ならせる方法は、他の実施形態で説明した制御パラメータＰと組み合わせると効果的である。たとえば、制御パラメータＰが大きくなるほど、それぞれのサブ画素の点灯比率Ｒの違いを大きくすることで、動画ボケが知覚されやすい明るい画素における動画ボケの低減効果を大きくしつつ、低階調側の階調がつぶれやすい暗い画素において低階調側の階調を十分に表示できる。
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
（実施の形態５）
本実施の形態においては、表示装置の画素構造について説明する。特に、液晶表示装置の画素構造について説明する。
各液晶モードとトランジスタとを組み合わせた場合の画素構造について、画素の断面図を参照して説明する。
なお、トランジスタとしては、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶（マイクロクリスタル、セミアモルファスとも言う）シリコンなどに代表される非単結晶半導体層を有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などを用いることが出来る。
なお、トランジスタの構造としては、トップゲート型又はボトムゲート型などを用いることができる。なお、ボトムゲート型のトランジスタとしては、チャネルエッチ型又はチャネル保護型などを用いることができる。
図３７は、ＴＮ方式とトランジスタとを組み合わせた場合の画素の断面図の一例である。図３７に示す画素構造を液晶表示装置に適用することによって、安価に液晶表示装置を製造することができる。
図３７に示す画素構造の特徴について説明する。図３７に示した液晶分子１０１１８は、長軸と短軸を持った細長い分子である。液晶分子１０１１８の向きを示すため、図３７においては、その長さによって表現している。すなわち、長く表現された液晶分子１０１１８は、その長軸の向きが紙面に平行であり、短く表現された液晶分子１０１１８ほど、その長軸の向きが紙面の法線方向に近くなっているとする。つまり、図３７に示した液晶分子１０１１８は、第１の基板１０１０１に近いものと、第２の基板１０１１６に近いものとでは、その長軸の向きが９０度異なっており、これらの中間に位置する液晶分子１０１１８の長軸の向きは、これらを滑らかにつなぐような向きとなる。すなわち、図３７に示した液晶分子１０１１８は、第１の基板１０１０１と第２の基板１０１１６の間で、９０度ねじれているような配向状態となっている。
なお、トランジスタとして、非晶質半導体を用いたボトムゲート型のトランジスタを用いた場合について説明する。非晶質半導体を用いたトランジスタを用いた場合、大面積の基板を用いて、安価に液晶表示装置を製造することができる。
液晶表示装置は、液晶パネルと呼ばれる、画像を表示する基幹部分を有する。液晶パネルは、加工を施した２枚の基板を、数マイクロメートルのギャップを持たせて貼り合わせ、２枚の基板間に液晶材料を注入することで作製される。図３７において、２枚の基板は、第１の基板１０１０１及び第２の基板１０１１６である。第１の基板には、トランジスタ及び画素電極が形成される。第２の基板には、遮光膜１０１１４、カラーフィルタ１０１１５、第４の導電層１０１１３、スペーサ１０１１７、及び第２の配向膜１０１１２が形成される。
なお、第２の基板１０１１６に遮光膜１０１１４が形成されていなくてもよい。遮光膜１０１１４を形成しない場合は、工程数が減少するため、製造コストを低減することができる。構造が簡単であるので、歩留まりの向上を図ることができる。一方、遮光膜１０１１４を形成する場合は、黒表示時に光漏れの少ない表示装置を得ることができる。
なお、第２の基板１０１１６にカラーフィルタ１０１１５が形成されていなくてもよい。カラーフィルタ１０１１５を形成しない場合は、工程数が減少するため、製造コストを低減することができる。構造が簡単であるので、歩留まりの向上を図ることができる。ただし、カラーフィルタ１０１１５を形成しない場合でも、フィールドシーケンシャル駆動によってカラー表示ができる表示装置を得ることができる。一方、カラーフィルタ１０１１５を形成する場合は、カラー表示ができる表示装置を得ることができる。
なお、スペーサ１０１１７の代わりに、球状のスペーサーを散布してもよい。球状のスペーサを散布する場合は、工程数が減少するため、製造コストを低減することができる。構造が簡単であるので、歩留まりの向上を図ることができる。一方、スペーサ１０１１７を形成する場合は、スペーサの位置がばらつかないため、２枚の基板間の距離を一様にすることができ、表示ムラの少ない表示装置を得ることができる。
第１の基板１０１０１に施す加工について説明する。
まず、第１の基板１０１０１上に、第１の絶縁膜１０１０２がスパッタ法、印刷法又は塗布法などによって成膜される。ただし、第１の絶縁膜１０１０２は成膜されていなくてもよい。第１の絶縁膜１０１０２は、基板からの不純物が半導体層に影響を及ぼし、トランジスタの性質が変化してしまうのを防ぐ機能を有する。
次に、第１の絶縁膜１０１０２上に、第１の導電層１０１０３がフォトリソグラフィ法、レーザー直描法又はインクジェット法などによって形成される。
次に、第２の絶縁膜１０１０４がスパッタ法、印刷法又は塗布法などによって全面に成膜されている。第２の絶縁膜１０１０４は、基板からの不純物が半導体層に影響を及ぼし、トランジスタの性質が変化してしまうのを防ぐ機能を有する。
次に、第１の半導体層１０１０５及び第２の半導体層１０１０６が形成される。なお、第１の半導体層１０１０５及び第２の半導体層１０１０６は連続して成膜され、同時にその形状が加工される。
次に、第２の導電層１０１０７がフォトリソグラフィ法、レーザー直描法又はインクジェット法などによって形成される。なお、第２の導電層１０１０７の形状が加工されるときに行われるエッチング方法としては、ドライエッチングで行なうのが好適である。なお、第２の導電層１０１０７としては、透明性を有する材料を用いてもよいし、反射性を有する材料を用いてもよい。
次に、トランジスタのチャネル領域を形成する。その工程の一例を説明する。第２の半導体層１０１０６は、第２の導電層１０１０７をマスクとして用いてエッチングされる。あるいは、第２の導電層１０１０７の形状を加工するためのマスクを用いてエッチングされる。そして、第２の半導体層１０１０６が除去された部分の第１の導電層１０１０３がトランジスタとチャネル領域となる。こうすることで、マスク枚数を減らすことができるので、製造コストを低減することができる。
次に、第３の絶縁膜１０１０８が形成され、第３の絶縁膜１０１０８には選択的にコンタクトホールが形成されている。なお、第３の絶縁膜１０１０８にコンタクトホールを形成すると同時に、第２の絶縁膜１０１０４にもコンタクトホールを形成してもよい。なお、第３の絶縁膜１０１０８の表面は、できるだけ平坦であることが好適である。なぜならば、液晶が接する面の凹凸により、液晶分子の配向が影響を受けてしまうからである。
次に、第３の導電層１０１０９がフォトリソグラフィ法、レーザー直描法又はインクジェット法などによって形成される。
次に、第１の配向膜１０１１０が形成される。なお、第１の配向膜１０１１０を形成後、液晶分子の配向を制御するために、ラビングを行なってもよい。ラビングは、布で配向膜をこすることによって、配向膜にスジをつける工程である。ラビングを行なうことによって、配向膜に配向性を持たせることができる。
以上のように作製した第１の基板１０１０１と、遮光膜１０１１４、カラーフィルタ１０１１５、第４の導電層１０１１３、スペーサ１０１１７及び第２の配向膜１０１１２が形成された第２の基板１０１１６とがシール材によって数マイクロメートルのギャップを持たせて貼り合わせられる。そして、２枚の基板間に液晶材料が注入される。なお、ＴＮ方式では、第４の導電層１０１１３は、第２の基板１０１１６の全面に形成される。
図３８（Ａ）は、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式とトランジスタとを組み合わせた場合の画素の断面図の一例である。図３８（Ａ）に示す画素構造を液晶表示装置に適用することによって、視野角が大きく、応答速度が速く、コントラストの大きい液晶表示装置を得ることができる。
図３８（Ａ）に示す画素構造の特徴について説明する。ＭＶＡ方式の液晶パネルの画素構造の特徴について説明する。図３８（Ａ）に示した液晶分子１０２１８は、長軸と短軸を持った細長い分子である。液晶分子１０２１８の向きを示すため、図３８（Ａ）においては、その長さによって表現している。すなわち、長く表現された液晶分子１０２１８は、その長軸の向きが紙面に平行であり、短く表現された液晶分子１０２１８ほど、その長軸の向きが紙面の法線方向に近くなっているとする。つまり、図３８（Ａ）に示した液晶分子１０２１８は、その長軸の向きが配向膜の法線方向を向くように配向している。よって、配向制御用突起１０２１９のある部分の液晶分子１０２１８は、配向制御用突起１０２１９を中心として放射状に配向する。この状態となることによって、視野角の大きい液晶表示装置を得ることができる。
なお、トランジスタとして、非晶質半導体を用いたボトムゲート型のトランジスタを用いた場合について説明する。非晶質半導体を用いたトランジスタを用いた場合、大面積の基板を用いて、安価に液晶表示装置を製造することができる。
液晶表示装置は、液晶パネルと呼ばれる、画像を表示する基幹部分を有する。液晶パネルは、加工を施した２枚の基板を、数マイクロメートルのギャップを持たせて貼り合わせ、２枚の基板間に液晶材料を注入することで作製される。図３８（Ａ）において、２枚の基板は、第１の基板１０２０１及び第２の基板１０２１６である。第１の基板には、トランジスタ及び画素電極が形成されている。第２の基板には、光膜１０２１４、カラーフィルタ１０２１５、第４の導電層１０２１３、スペーサ１０２１７、第２の配向膜１０２１２、及び配向制御用突起１０２１９が形成されている。
なお、第２の基板１０２１６に遮光膜１０２１４が形成されていなくてもよい。遮光膜１０２１４を形成しない場合は、工程数が減少するため、製造コストを低減することができる。構造が簡単であるので、歩留まりの向上を図ることができる。一方、遮光膜１０２１４を形成する場合は、黒表示時に光漏れの少ない表示装置を得ることができる。
なお、第２の基板１０２１６にカラーフィルタ１０２１５が形成されていなくてもよい。カラーフィルタ１０２１５を形成しない場合は、工程数が減少するため、製造コストを低減することができる。構造が簡単であるので、歩留まりの向上を図ることができる。ただし、カラーフィルタ１０２１５を作製しない場合でも、フィールドシーケンシャル駆動によってカラー表示ができる表示装置を得ることができる。一方、カラーフィルタ１０２１５を形成する場合は、カラー表示ができる表示装置を得ることができる。
なお、第２の基板１０２１６にスペーサ１０２１７の代わりに、球状のスペーサーを散布してもよい。球状のスペーサを散布する場合は、工程数が減少するため、製造コストを低減することができる。構造が簡単であるので、歩留まりを向上させることができる。一方、スペーサ１０２１７を形成する場合は、スペーサの位置がばらつかないため、２枚の基板間の距離を一様にすることができ、表示ムラの少ない表示装置を得ることができる。
第１の基板１０２０１に施す加工について説明する。
まず、第１の基板１０２０１上に、第１の絶縁膜１０２０２がスパッタ法、印刷法又は塗布法などによって成膜される。ただし、第１の絶縁膜１０２０２は成膜されていなくてもよい。第１の絶縁膜１０２０２は、基板からの不純物が半導体層に影響を及ぼし、トランジスタの性質が変化してしまうのを防ぐ機能を有する。
次に、第１の絶縁膜１０２０２上に、第１の導電層１０２０３がフォトリソグラフィ法、レーザー直描法又はインクジェット法などによって形成される。
次に、第２の絶縁膜１０２０４がスパッタ法、印刷法又は塗布法などによって全面に成膜されている。第２の絶縁膜１０２０４は、基板からの不純物が半導体層に影響を及ぼし、トランジスタの性質が変化してしまうのを防ぐ機能を有する。
次に、第１の半導体層１０２０５及び第２の半導体層１０２０６が形成される。なお、第１の半導体層１０２０５及び第２の半導体層１０２０６は連続して成膜され、同時にその形状が加工される。
次に、第２の導電層１０２０７がフォトリソグラフィ法、レーザー直描法又はインクジェット法などによって形成される。なお、第２の導電層１０２０７の形状が加工されるときに行われるエッチング方法としては、ドライエッチングで行なうのが好適である。なお、第２の導電層１０２０７としては、透明性を有する材料を用いてもよいし、反射性を有する材料を用いてもよい。
次に、トランジスタのチャネル領域を形成する。その工程の一例を説明する。第２の半導体層１０２０６は、第２の導電層１０２０７をマスクとして用いてエッチングされる。あるいは、第２の導電層１０２０７の形状を加工するためのマスクを用いてエッチングされる。そして、第２の半導体層１０２０６が除去された部分の第１の導電層１０２０３がトランジスタとチャネル領域となる。こうすることで、マスク枚数を減らすことができるので、製造コストを低減することができる。
次に、第３の絶縁膜１０２０８が形成され、第３の絶縁膜１０２０８には選択的にコンタクトホールが形成されている。なお、第３の絶縁膜１０２０８にコンタクトホールを形成すると同時に、第２の絶縁膜１０２０４にもコンタクトホールを形成してもよい。
次に、第３の導電層１０２０９がフォトリソグラフィ法、レーザー直描法又はインクジェット法などによって形成される。
次に、第１の配向膜１０２１０が形成される。なお、第１の配向膜１０２１０を形成後、液晶分子の配向を制御するために、ラビングを行なってもよい。ラビングは、布で配向膜をこすることによって、配向膜にスジをつける工程である。ラビングを行なうことによって、配向膜に配向性を持たせることができる。
以上のように作製した第１の基板１０２０１と、遮光膜１０２１４、カラーフィルタ１０２１５、第４の導電層１０２１３、スペーサ１０２１７、及び第２の配向膜１０２１２を作製した第２の基板１０２１６とがシール材によって数マイクロメートルのギャップを持たせて貼り合わせられる。そして、２枚の基板間に液晶材料が注入される。なお、ＭＶＡ方式では、第４の導電層１０２１３は、第２の基板１０２１６の全面に形成されている。なお、第４の導電層１０２１３に接して、配向制御用突起１０２１９が形成されている。配向制御用突起１０２１９の形状は、滑らかな曲面を持った形状であることが好ましい。こうすることで、近接する液晶分子１０２１８の配向が極近いものとなるため、配向不良を低減することができる。配向膜の段切れによって起こる配向膜の不良を低減することができる。
図３８（Ｂ）は、ＰＶＡ（Ｐａｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式とトランジスタとを組み合わせた場合の画素の断面図の一例である。図３８（Ｂ）に示す画素構造を液晶表示装置に適用することによって、視野角が大きく、応答速度が速く、コントラストの大きい液晶表示装置を得ることができる。
図３８（Ｂ）に示す画素構造の特徴について説明する。図３８（Ｂ）に示した液晶分子１０２４８は、長軸と短軸を持った細長い分子である。液晶分子１０２４８の向きを示すため、図３８（Ｂ）においては、その長さによって表現している。すなわち、長く表現された液晶分子１０２４８は、その長軸の向きが紙面に平行であり、短く表現された液晶分子１０２４８ほど、その長軸の向きが紙面の法線方向に近くなっているとする。つまり、図３８（Ｂ）に示した液晶分子１０２４８は、その長軸の向きが配向膜の法線方向を向くように配向している。よって、電極切り欠き部１０２４９のある部分の液晶分子１０２４８は、電極切り欠き部１０２４９と第４の導電層１０２４３の境界を中心として放射状に配向する。この状態となることによって、視野角の大きい液晶表示装置を得ることができる。
なお、トランジスタとして、非晶質半導体を用いたボトムゲート型のトランジスタを用いた場合について説明する。非晶質半導体を用いたトランジスタを用いた場合、大面積の基板を用いて、安価に液晶表示装置を製造することができる。
液晶表示装置は、液晶パネルと呼ばれる、画像を表示する基幹部分を有する。液晶パネルは、加工を施した２枚の基板を、数マイクロメートルのギャップを持たせて貼り合わせ、２枚の基板間に液晶材料を注入することで作製される。図３８（Ｂ）において、２枚の基板は、第１の基板１０２３１、及び第２の基板１０２４６である。第１の基板には、トランジスタ及び画素電極が形成されている。第２の基板には、遮光膜１０２４４、カラーフィルタ１０２４５、第４の導電層１０２４３、スペーサ１０２４７、及び第２の配向膜１０２４２が形成されている。
なお、第２の基板１０２４６に遮光膜１０２４４が形成されていなくてもよい。遮光膜１０２４４を形成しない場合は、工程数が減少するため、製造コストを低減することができる。構造が簡単であるので、歩留まりの向上を図ることができる。一方、遮光膜１０２４４を形成する場合は、黒表示時に光漏れの少ない表示装置を得ることができる。
なお、第２の基板１０２４６にカラーフィルタ１０２４５が形成されていなくてもよい。カラーフィルタ１０２４５を形成しない場合は、工程数が減少するため、製造コストを低減することができる。構造が簡単であるので、歩留まりの向上を図ることができる。ただし、カラーフィルタ１０２４５を作製しない場合でも、フィールドシーケンシャル駆動によってカラー表示ができる表示装置を得ることができる。一方、カラーフィルタ１０２４５を形成する場合は、カラー表示ができる表示装置を得ることができる。
なお、第２の基板１０２４６にスペーサ１０２４７の代わりに、球状のスペーサーを散布してもよい。球状のスペーサを散布する場合は、工程数が減少するため、製造コストを低減することができる。構造が簡単であるので、歩留まりを向上させることができる。一方、スペーサ１０２４７を形成する場合は、スペーサの位置がばらつかないため、２枚の基板間の距離を一様にすることができ、表示ムラの少ない表示装置を得ることができる。
第１の基板１０２３１に施す加工について説明する。
まず、第１の基板１０２３１上に、第１の絶縁膜１０２３２がスパッタ法、印刷法又は塗布法などによって成膜される。ただし、第１の絶縁膜１０２３２は成膜されていなくてもよい。第１の絶縁膜１０２３２は、基板からの不純物が半導体層に影響を及ぼし、トランジスタの性質が変化してしまうのを防ぐ機能を有する。
次に、第１の絶縁膜１０２３２上に、第１の導電層１０２３３がフォトリソグラフィ法、レーザー直描法又はインクジェット法などによって形成される。
次に、第２の絶縁膜１０２３４がスパッタ法、印刷法又は塗布法などによって全面に成膜されている。第２の絶縁膜１０２３４は、基板からの不純物が半導体層に影響を及ぼし、トランジスタの性質が変化してしまうのを防ぐ機能を有する。
次に、第１の半導体層１０２３５及び第２の半導体層１０２３６が形成される。なお、第１の半導体層１０２３５及び第２の半導体層１０２３６は連続して成膜され、同時にその形状が加工される。
次に、第２の導電層１０２３７がフォトリソグラフィ法、レーザー直描法又はインクジェット法などによって形成される。なお、第２の導電層１０２３７の形状が加工されるときに行われるエッチング方法としては、ドライエッチングで行なうのが好適である。なお、第２の導電層１０２３７としては、透明性を有する材料を用いてもよいし、反射性を有する材料を用いてもよい。
次に、トランジスタのチャネル領域を形成する。その工程の一例を説明する。第２の半導体層１０２３６は、第２の導電層１０２３７をマスクとして用いてエッチングされる。あるいは、第２の導電層１０２３７の形状を加工するためのマスクを用いてエッチングされる。そして、第２の半導体層１０２３６が除去された部分の第１の導電層１０２３３がトランジスタとチャネル領域となる。こうすることで、マスク枚数を減らすことができるので、製造コストを低減することができる。
次に、第３の絶縁膜１０２３８が形成され、第３の絶縁膜１０２３８には選択的にコンタクトホールが形成されている。なお、第３の絶縁膜１０２３８にコンタクトホールを形成すると同時に、第２の絶縁膜１０２３４にもコンタクトホールを形成してもよい。なお、第３の絶縁膜１０２３８の表面は、できるだけ平坦であることが好適である。なぜならば、液晶が接する面の凹凸により、液晶分子の配向が影響を受けてしまうからである。
次に、第３の導電層１０２３９がフォトリソグラフィ法、レーザー直描法又はインクジェット法などによって形成される。
次に、第１の配向膜１０２４０が形成される。なお、第１の配向膜１０２４０を形成後、液晶分子の配向を制御するために、ラビングを行なってもよい。ラビングは、布で配向膜をこすることによって、配向膜にスジをつける工程である。ラビングを行なうことによって、配向膜に配向性を持たせることができる。
以上のように作製した第１の基板１０２３１と、遮光膜１０２４４、カラーフィルタ１０２４５、第４の導電層１０２４３、スペーサ１０２４７、及び第２の配向膜１０２４２を作製した第２の基板１０２４６とがシール材によって数マイクロメートルのギャップを持たせて貼り合わせられる。そして、２枚の基板間に液晶材料が注入される。なお、ＰＶＡ方式では、第４の導電層１０２４３にパターン加工が施され、電極切り欠き部１０２４９が形成される。なお、電極切り欠き部１０２４９の形状に限定はないが、異なる向きを持った複数の矩形を組み合わせた形状であるのが好適である。こうすることで、配向の異なる複数の領域が形成できるので、視野角の大きな液晶表示装置を得ることができる。なお、電極切り欠き部１０２４９と第４の導電層１０２４３の境界における第４の導電層１０２４３の形状は、滑らかな曲線であることが好適である。こうすることで、近接する液晶分子１０２４８の配向が極近いものとなるため、配向不良が低減する。第２の配向膜１０２４２が、電極切り欠き部１０２４９によって段切れを起こしてしまうことによる、配向膜の不良も低減することができる。
図３９（Ａ）は、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式とトランジスタとを組み合わせた場合の画素の断面図の一例である。図３９（Ａ）に示す画素構造を液晶表示装置に適用することによって、原理的に視野角が大きく、応答速度の階調依存性の小さい液晶表示装置を得ることができる。
図３９（Ａ）に示す画素構造の特徴について説明する。図３９（Ａ）に示した液晶分子１０３１８は、長軸と短軸を持った細長い分子である。液晶分子１０３１８の向きを示すため、図３９（Ａ）においては、その長さによって表現している。すなわち、長く表現された液晶分子１０３１８は、その長軸の向きが紙面に平行であり、短く表現された液晶分子１０３１８ほど、その長軸の向きが紙面の法線方向に近くなっているとする。つまり、図３９（Ａ）に示した液晶分子１０３１８は、その長軸の向きが常に基板と水平の方向を向くように配向している。図３９（Ａ）においては、電界のない状態における配向を表しているが、液晶分子１０３１８に電界がかかったときは、その長軸の向きが常に基板と水平の方向を保ったまま、水平面内で回転する。この状態となることによって、視野角の大きい液晶表示装置を得ることができる。
なお、トランジスタとして、非晶質半導体を用いたボトムゲート型のトランジスタを用いた場合について説明する。非晶質半導体を用いたトランジスタを用いた場合、大面積の基板を用いて、安価に液晶表示装置を製造することができる。
液晶表示装置は、液晶パネルと呼ばれる、画像を表示する基幹部分を有する。液晶パネルは、加工を施した２枚の基板を、数マイクロメートルのギャップを持たせて貼り合わせ、２枚の基板間に液晶材料を注入することで作製される。図３９（Ａ）において、２枚の基板は、第１の基板１０３０１、及び第２の基板１０３１６である。第１の基板には、トランジスタ及び画素電極が形成されている。第２の基板には、遮光膜１０３１４、カラーフィルタ１０３１５、スペーサ１０３１７、及び第２の配向膜１０３１２が形成されている。
なお、第２の基板１０３１６に遮光膜１０３１４が形成されていなくてもよい。遮光膜１０３１４を形成しない場合は、工程数が減少するため、製造コストを低減することができる。構造が簡単であるので、歩留まりの向上を図ることができる。一方、遮光膜１０３１４を形成する場合は、黒表示時に光漏れの少ない表示装置を得ることができる。
なお、第２の基板１０３１６にカラーフィルタ１０３１５が形成されていなくてもよい。カラーフィルタ１０３１５を形成しない場合は、工程数が減少するため、製造コストを低減することができる。ただし、カラーフィルタ１０３１５を形成しない場合でも、フィールドシーケンシャル駆動によってカラー表示ができる表示装置を得ることができる。構造が簡単であるので、歩留まりの向上を図ることができる。一方、カラーフィルタ１０３１５を形成する場合は、カラー表示ができる表示装置を得ることができる。
なお、第２の基板１０３１６にスペーサ１０３１７の代わりに、球状のスペーサーを散布してもよい。球状のスペーサを散布する場合は、工程数が減少するため、製造コストを低減することができる。構造が簡単であるので、歩留まりを向上させることができる。一方、スペーサ１０３１７を形成する場合は、スペーサの位置がばらつかないため、２枚の基板間の距離を一様にすることができ、表示ムラの少ない表示装置を得ることができる。
第１の基板１０３０１に施す加工について説明する。
まず、第１の基板１０３０１上に、第１の絶縁膜１０３０２がスパッタ法、印刷法又は塗布法などによって成膜される。ただし、第１の絶縁膜１０３０２は成膜されていなくてもよい。第１の絶縁膜１０３０２は、基板からの不純物が半導体層に影響を及ぼし、トランジスタの性質が変化してしまうのを防ぐ機能を有する。
次に、第１の絶縁膜１０３０２上に、第１の導電層１０３０３がフォトリソグラフィ法、レーザー直描法又はインクジェット法などによって形成される。
次に、第２の絶縁膜１０３０４がスパッタ法、印刷法又は塗布法などによって全面に成膜されている。第２の絶縁膜１０３０４は、基板からの不純物が半導体層に影響を及ぼし、トランジスタの性質が変化してしまうのを防ぐ機能を有する。
次に、第１の半導体層１０３０５及び第２の半導体層１０３０６が形成される。なお、第１の半導体層１０３０５及び第２の半導体層１０３０６は連続して成膜され、同時にその形状が加工される。
次に、第２の導電層１０３０７がフォトリソグラフィ法、レーザー直描法又はインクジェット法などによって形成される。なお、第２の導電層１０３０７の形状が加工されるときに行われるエッチング方法としては、ドライエッチングで行なうのが好適である。なお、第２の導電層１０３０７としては、透明性を有する材料を用いてもよいし、反射性を有する材料を用いてもよい。
次に、トランジスタのチャネル領域を形成する。その工程の一例を説明する。第２の半導体層１０３０６は、第２の導電層１０３０７をマスクとして用いてエッチングされる。あるいは、第２の導電層１０３０７の形状を加工するためのマスクを用いてエッチングされる。そして、第２の半導体層１０３０６が除去された部分の第１の導電層１０３０３がトランジスタとチャネル領域となる。こうすることで、マスク枚数を減らすことができるので、製造コストを低減することができる。
次に、第３の絶縁膜１０３０８が形成され、第３の絶縁膜１０３０８には選択的にコンタクトホールが形成されている。なお、第３の絶縁膜１０３０８にコンタクトホールを形成すると同時に、第２の絶縁膜１０３０４にもコンタクトホールを形成してもよい。
次に、第３の導電層１０３０９がフォトリソグラフィ法、レーザー直描法又はインクジェット法などによって形成される。ここで、第３の導電層１０３０９の形状は、互いにかみ合った２つの櫛歯状とする。一方の櫛歯状の電極がトランジスタのソース電極及びドレイン電極の一方と電気的に接続され、他方の櫛歯状の電極が共通電極と電気的に接続される。こうすることで、液晶分子１０３１８に効果的に横方向の電界をかけることができる。
次に、第１の配向膜１０３１０が形成される。なお、第１の配向膜１０３１０を形成後、液晶分子の配向を制御するために、ラビングを行なってもよい。ラビングは、布で配向膜をこすることによって、配向膜にスジをつける工程である。ラビングを行なうことによって、配向膜に配向性を持たせることができる。
以上のように作製した第１の基板１０３０１と、遮光膜１０３１４、カラーフィルタ１０３１５、スペーサ１０３１７、及び第２の配向膜１０３１２とがシール材によって数マイクロメートルのギャップを持たせて貼り合わせられる。そして、２枚の基板間に液晶材料が注入される。
図３９（Ｂ）は、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式ととトランジスタとを組み合わせた場合の画素の断面図の一例である。図３９（Ｂ）に示す画素構造を液晶表示装置に適用することによって、原理的に視野角が大きく、応答速度の階調依存性の小さい液晶表示装置を得ることができる。
図４１（Ｂ）に示す画素構造の特徴について説明する。図４１（Ｂ）に示した液晶分子１０３４８は、長軸と短軸を持った細長い分子である。液晶分子１０３４８の向きを示すため、図４１（Ｂ）においては、その長さによって表現している。すなわち、長く表現された液晶分子１０３４８は、その長軸の向きが紙面に平行であり、短く表現された液晶分子１０３４８ほど、その長軸の向きが紙面の法線方向に近くなっているとする。つまり、図４１（Ｂ）に示した液晶分子１０３４８は、その長軸の向きが常に基板と水平の方向を向くように配向している。図４１（Ｂ）においては、電界のない状態における配向を表しているが、液晶分子１０３４８に電界がかかったときは、その長軸の向きが常に基板と水平の方向を保ったまま、水平面内で回転する。この状態となることによって、視野角の大きい液晶表示装置を得ることができる。
なお、トランジスタとして、非晶質半導体を用いたボトムゲート型のトランジスタを用いた場合について説明する。非晶質半導体を用いたトランジスタを用いた場合、大面積の基板を用いて、安価に液晶表示装置を製造することができる。
液晶表示装置は、液晶パネルと呼ばれる、画像を表示する基幹部分を有する。液晶パネルは、加工を施した２枚の基板を、数マイクロメートルのギャップを持たせて貼り合わせ、２枚の基板間に液晶材料を注入することで作製される。図４１（Ｂ）において、２枚の基板は、第１の基板１０３３１及び第２の基板１０３４６である。第１の基板には、トランジスタ及び画素電極が形成され、第２の基板には、遮光膜１０３４４、カラーフィルタ１０３４５、スペーサ１０３４７、及び第２の配向膜１０３４２が形成されている。
なお、第２の基板１０３４６に遮光膜１０３４４が形成されていなくてもよい。遮光膜１０３４４を形成しない場合は、工程数が減少するため、製造コストを低減することができる。構造が簡単であるので、歩留まりの向上を図ることができる。一方、遮光膜１０３４４を形成する場合は、黒表示時に光漏れの少ない表示装置を得ることができる。
なお、第２の基板１０３４６にカラーフィルタ１０３４５を形成されていなくてもよい。カラーフィルタ１０３４５を形成しない場合は、工程数が減少するため、製造コストを低減することができる。構造が簡単であるので、歩留まりの向上を図ることができる。ただし、カラーフィルタ１０３４５を形成しない場合でも、フィールドシーケンシャル駆動によってカラー表示ができる表示装置を得ることができる。一方、カラーフィルタ１０３４５を形成する場合は、カラー表示ができる表示装置を得ることができる。
なお、第２の基板１０３４６にスペーサ１０３４７の代わりに、球状のスペーサーを散布してもよい。球状のスペーサを散布する場合は、工程数が減少するため、製造コストを低減することができる。構造が簡単であるので、歩留まりを向上させることができる。一方、スペーサ１０３４７を形成する場合は、スペーサの位置がばらつかないため、２枚の基板間の距離を一様にすることができ、表示ムラの少ない表示装置を得ることができる。
第１の基板１０３３１に施す加工について説明する。
まず、第１の基板１０３３１上に、第１の絶縁膜１０３３２がスパッタ法、印刷法又は塗布法などによって成膜される。ただし、第１の絶縁膜１０３３２は成膜されていなくてもよい。第１の絶縁膜１０３３２は、基板からの不純物が半導体層に影響を及ぼし、トランジスタの性質が変化してしまうのを防ぐ機能を有する。
次に、第１の絶縁膜１０３３２上に、第１の導電層１０３３３がフォトリソグラフィ法、レーザー直描法又はインクジェット法などによって形成される。
次に、第２の絶縁膜１０３３４がスパッタ法、印刷法又は塗布法などによって全面に成膜されている。第２の絶縁膜１０３３４は、基板からの不純物が半導体層に影響を及ぼし、トランジスタの性質が変化してしまうのを防ぐ機能を有する。
次に、第１の半導体層１０３３５及び第２の半導体層１０３３６が形成される。なお、第１の半導体層１０３３５及び第２の半導体層１０３３６は連続して成膜され、同時にその形状が加工される。
次に、第２の導電層１０３３７がフォトリソグラフィ法、レーザー直描法又はインクジェット法などによって形成される。なお、第２の導電層１０３３７の形状が加工されるときに行われるエッチング方法としては、ドライエッチングで行なうのが好適である。なお、第２の導電層１０３３７としては、透明性を有する材料を用いてもよいし、反射性を有する材料を用いてもよい。
次に、トランジスタのチャネル領域を形成する。その工程の一例を説明する。第２の半導体層１０３３６は、第２の導電層１０３３７をマスクとして用いてエッチングされる。あるいは、第２の導電層１０３３７の形状を加工するためのマスクを用いてエッチングされる。そして、第２の半導体層１０３３６が除去された部分の第１の導電層１０３３３がトランジスタとチャネル領域となる。こうすることで、マスク枚数を減らすことができるので、製造コストを低減することができる。
次に、第３の絶縁膜１０３３８が形成され、第３の絶縁膜１０３３８には選択的にコンタクトホールが形成されている。
次に、第４の導電層１０３４３がフォトリソグラフィ法、レーザー直描法又はインクジェット法などによって形成されている。
次に、第４の絶縁膜１０３４９が形成され、第４の絶縁膜１０３４９には選択的にコンタクトホールが形成されている。なお、第４の絶縁膜１０３４９の表面は、できるだけ平坦であることが好適である。なぜならば、液晶が接する面の凹凸により、液晶分子の配向が影響を受けてしまうからである。
次に、第３の導電層１０３３９がフォトリソグラフィ法、レーザー直描法又はインクジェット法などによって形成される。ここで、第３の導電層１０３３９の形状は、櫛歯状とする。
次に、第１の配向膜１０３４０が形成される。なお、第１の配向膜１０３４０を形成後、液晶分子の配向を制御するために、ラビングを行なってもよい。ラビングは、布で配向膜をこすることによって、配向膜にスジをつける工程である。ラビングを行なうことによって、配向膜に配向性を持たせることができる。
以上のように作製した第１の基板１０３３１と、遮光膜１０３４４、カラーフィルタ１０３４５、スペーサ１０３４７、及び第２の配向膜１０３４２を、シール材によって数マイクロメートルのギャップを持たせて貼り合わせ、２枚の基板間に液晶材料を注入することで、液晶パネルが作製できる。
ここで、各導電層又は各絶縁膜に用いることができる材料について説明する。
図３７の第１の絶縁膜１０１０２、図３８（Ａ）の第１の絶縁膜１０２０２、図３８（Ｂ）の第１の絶縁膜１０２３２、図３９（Ａ）の第１の絶縁膜１０３０２、図３９（Ｂ）の第１の絶縁膜１０３３２としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化窒化シリコン膜（ＳｉＯｘＮｙ）等の絶縁膜を用いることができる。あるいは、第１の絶縁膜１０１０２は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化窒化シリコン膜（ＳｉＯｘＮｙ）等のうちの２つ以上の膜を組み合わせた積層構造の絶縁膜を用いることができる。
図３７の第１の導電層１０１０３、図３８（Ａ）の第１の導電層１０２０３、図３８（Ｂ）の第１の導電層１０２３３、図３９（Ａ）の第１の導電層１０３０３、図３９（Ａ）の第１の導電層１０３０３、図３９（Ｂ）の第１の導電層１０３３３としては、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｄ、Ｃｒなどを用いることができる。あるいは、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｄ、Ｃｒなどのうちの２つ以上を組み合わせた積層構造を用いることもできる。
図３７の第２の絶縁膜１０１０４、図３８（Ａ）の第２の絶縁膜１０２０４、図３８（Ｂ）の第２の絶縁膜１０２３４、図３９（Ａ）の第２の絶縁膜１０３０４、図３９（Ｂ）の第２の絶縁膜１０３３４としては、熱酸化膜、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化窒化シリコン膜などを用いることができる。あるいは、熱酸化膜、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化窒化シリコン膜などのうち２以上を組み合わせた積層構造などを用いることができる。なお、半導体層と接する部分では、酸化シリコン膜であることが好ましい。なぜなら、酸化シリコン膜にすると半導体層との界面におけるトラップ準位が少なくなるからである。なお、Ｍｏと接する部分では、窒化シリコン膜であることが好ましい。なぜなら、窒化シリコン膜はＭｏを酸化させないからである。
図３７の第１の半導体層１０１０５、図３８（Ａ）の第１の半導体層１０２０５、図３８（Ｂ）の第１の半導体層１０２３５、図３９（Ａ）の第１の半導体層１０３０５、図３９（Ｂ）の第１の半導体層１０３３５としては、シリコン又はシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）などを用いることができる。
図３７の第２の半導体層１０１０６、図３８（Ａ）の第２の半導体層１０２０６、図３８（Ｂ）の第２の半導体層１０２３６、図３９（Ａ）の第２の半導体層１０３０６、図３９（Ｂ）の第２の半導体層１０３３６としては、リン等を含んだシリコン等を用いることができる。
図３７の第２の導電層１０１０７及び第３の導電層１０１０９、図３８（Ａ）の第２の導電層１０２０７及び第３の導電層１０２０９、図３８（Ｂ）の第２の導電層１０２３７及び第２の導電層１０２３９、図３９（Ａ）の第２の導電層１０３０７及び第２の導電層１０３０９、もしくは図３９（Ｂ）の第２の導電層１０３３７、第２の導電層１０３３９及び第４の導電層１０３４３の透明性を有する材料としては、酸化インジウムに酸化スズを混ぜたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）膜、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）に酸化珪素を混ぜたインジウムスズ珪素酸化物（ＩＴＳＯ）膜、酸化インジウムに酸化亜鉛を混ぜたインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）膜、酸化亜鉛膜又は酸化スズ膜などを用いることができる。なお、ＩＺＯとは、ＩＴＯに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合させたターゲットを用いてスパッタリングにより形成される透明導電材料である。
図３７の第２の導電層１０１０７及び第３の導電層１０１０９、図３８（Ａ）の第２の導電層１０２０７及び第３の導電層１０２０９、図３８（Ｂ）の第２の導電層１０２３７及び第２の導電層１０２３９、図３９（Ａ）の第２の導電層１０３０７及び第２の導電層１０３０９、もしくは図３９（Ｂ）の第２の導電層１０３３７、第２の導電層１０３３９及び第４の導電層１０３４３の反射性を有する材料としては、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ、Ａｌなどを用いることができる。あるいは、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、ＷとＡｌを積層させた２層構造、ＡｌをＴｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗなどの金属で挟んだ３層積層構造としてもよい。
図３７の第３の絶縁膜１０１０８、図３８（Ａ）の第３の絶縁膜１０２０８、図３８（Ｂ）の第３の絶縁膜１０２３８、図３８（Ｂ）の第３の導電層１０２３９、図３９（Ａ）の第３の絶縁膜１０３０８、図３９（Ｂ）の第３の絶縁膜１０３３８及び第４の絶縁膜１０３４９としては、無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）あるいは、低誘電率の有機化合物材料（感光性又は非感光性の有機樹脂材料）などを用いることができる。あるいは、シロキサンを含む材料を用いることもできる。なお、シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される材料である。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。あるいは、置換基としてフルオロ基を用いてもよい。あるいは、置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
図３７の第１の配向膜１０１１０、図３８（Ａ）の第１の配向膜１０２１０、図３８（Ｂ）の第１の配向膜１０２４０、図３８（Ｂ）の第１の配向膜１０３１０、図３９（Ｂ）の第１の配向膜１０３４０としては、ポリイミドなどの高分子膜を用いることができる。
次に、各液晶モードとトランジスタとを組み合わせた場合の画素構造について、画素の上面図（レイアウト図）を参照して説明する。
なお、液晶モードとしては、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）などを用いることができる。
なお、トランジスタとしては、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶（マイクロクリスタル、セミアモルファスとも言う）シリコンなどに代表される非単結晶半導体層を有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などを用いることが出来る。
なお、トランジスタの構造としては、トップゲート型又はボトムゲート型などを用いることができる。ボトムゲート型のトランジスタとしては、チャネルエッチ型又はチャネル保護型などを用いることができる。
図４０は、ＴＮ方式とトランジスタとを組み合わせた場合の画素の上面図の一例である。図４０に示す画素構造を液晶表示装置に適用することによって、安価に液晶表示装置を製造することができる。
図４０に示す画素は、走査線１０４０１と、映像信号線１０４０２と、容量線１０４０３と、トランジスタ１０４０４と、画素電極１０４０５と、画素容量１０４０６と、を有している。
走査線１０４０１は、信号（走査信号）を画素に伝達する機能を有する。映像信号線１０４０２は、信号（映像信号）を画素に伝達するための機能を有する。なお、走査線１０４０１と映像信号線１０４０２とは、マトリックス状に配置されるため、異なる層の導電層で形成されている。なお、走査線１０４０１と。映像信号線１０４０２との交差部に、半導体層が配置されていてもよい。こうすることで、走査線１０４０１と。映像信号線１０４０２と交差容量を低減することができる。
容量線１０４０３は、画素電極１０４０５と平行に配置されている。容量線１０４０３と画素電極１０４０５とが重なって配置されている部分が画素容量１０４０６となる。なお、容量線１０４０３の一部は、映像信号線１０４０２に沿って、映像信号線１０４０２を囲むように延設されている。こうすることで、クロストークを低減することができる。クロストークとは、映像信号線１０４０２の電位変化に伴って、電位を保持するべき電極の電位が変化してしまう現象のことである。なお、容量線１０４０３と映像信号線１０４０２との間に半導体層を配置することによって、交差容量を低減することができる。なお、容量線１０４０３は、走査線１０４０１と同様な材料で構成されている。
トランジスタ１０４０４は、映像信号線１０４０２と画素電極１０４０５を導通させるスイッチとしての機能を有する。なお、トランジスタ１０４０４のソース領域及びドレイン領域の一方は、トランジスタ１０４０４のソース領域及びドレイン領域の他方に囲まれるように配置されている。こうすることで、トランジスタ１０４０４のチャネル幅が大きくなるため、スイッチング能力の向上を図ることができる。なお、トランジスタ１０４０４のゲート電極は、半導体層を囲むように配置されている。
画素電極１０４０５は、トランジスタ１０４０４のソース電極及びドレイン電極の一方に電気的に接続される。画素電極１０４０５は、映像信号線１０４０２によって伝達された信号電圧を液晶素子に与えるための電極である。なお、画素電極１０４０５は、矩形である。こうすることで、画素の開口率を大きくすることができる。なお、画素電極１０４０５としては、透明性を有する材料又は反射性を有する材料を用いることができる。あるいは、透明性を有する材料と反射性を有する材料とを組み合わせて、画素電極１０４０５に用いてもよい。
図４１（Ａ）は、ＭＶＡ方式とトランジスタとを組み合わせた場合の画素の上面図の一例である。図４１（Ａ）に示す画素構造を液晶表示装置に適用することによって、視野角が大きく、応答速度が速く、コントラストの大きい液晶表示装置を得ることができる。
図４１（Ａ）に示す画素は、走査線１０５０１と、映像信号線１０５０２と、容量線１０５０３と、トランジスタ１０５０４と、画素電極１０５０５と、画素容量１０５０６と、配向制御用突起１０５０７と、を有する。
走査線１０５０１は、信号（走査信号）を画素に伝達する機能を有する。映像信号線１０５０２は、信号（映像信号）を画素に伝達するための機能を有する。なお、走査線１０５０１と映像信号線１０５０２とは、マトリックス状に配置されるため、異なる層の導電層で形成されている。なお、走査線１０５０１と。映像信号線１０５０２との交差部に、半導体層が配置されていてもよい。こうすることで、走査線１０５０１と。映像信号線１０５０２と交差容量を低減することができる。
容量線１０５０３は、画素電極１０５０５と平行に配置されている。容量線１０５０３と画素電極１０５０５とが重なって配置されている部分が画素容量１０５０６となる。なお、容量線１０５０３の一部は、映像信号線１０５０２に沿って、映像信号線１０５０２を囲むように延設されている。こうすることで、クロストークを低減することができる。クロストークとは、映像信号線１０５０２の電位変化に伴って、電位を保持するべき電極の電位が変化してしまう現象のことである。なお、容量線１０５０３と映像信号線１０５０２との間に半導体層を配置することによって、交差容量を低減することができる。なお、容量線１０５０３は、走査線１０５０１と同様な材料で構成されている。
トランジスタ１０５０４は、映像信号線１０５０２と画素電極１０５０５を導通させるスイッチとしての機能を有する。なお、トランジスタ１０５０４のソース領域及びドレイン領域の一方は、トランジスタ１０５０４のソース領域及びドレイン領域の他方に囲まれるように配置されている。こうすることで、トランジスタ１０５０４のチャネル幅が大きくなるため、スイッチング能力の向上を図ることができる。なお、トランジスタ１０５０４のゲート電極は、半導体層を囲むように配置されている。
画素電極１０５０５は、トランジスタ１０５０４のソース電極及びドレイン電極の一方に電気的に接続される。画素電極１０５０５は、映像信号線１０５０２によって伝達された信号電圧を液晶素子に与えるための電極である。なお、画素電極１０５０５は、矩形である。こうすることで、画素の開口率を大きくすることができる。なお、画素電極１０５０５としては、透明性を有する材料又は反射性を有する材料を用いることができる。あるいは、透明性を有する材料と反射性を有する材料とを組み合わせて、画素電極１０５０５に用いてもよい。
配向制御用突起１０５０７は、対向基板に形成されている。配向制御用突起１０５０７は、液晶分子を放射状に配向させる機能を有する。なお、配向制御用突起１０５０７の形状に限定はない。例えば、配向制御用突起１０５０７の形状は、くの字型となっていてもよい。こうすることで、液晶分子の配向が異なる複数の領域を形成することができる。視野角の向上を図ることができる。
図４１（Ｂ）は、ＰＶＡ方式とトランジスタとを組み合わせた場合の画素の上面図の一例である。図４１（Ｂ）に示す画素構造を液晶表示装置に適用することによって、視野角が大きく、応答速度が速く、コントラストの大きい液晶表示装置を得ることができる。
図４１（Ｂ）に示す画素は、走査線１０５１１と、映像信号線１０５１２と、容量線１０５１３と、トランジスタ１０５１４と、画素電極１０５１５と、画素容量１０５１６と、電極切り欠き部１０５１７、を有する。
走査線１０５１１は、信号（走査信号）を画素に伝達する機能を有する。映像信号線１０５１２は、信号（映像信号）を画素に伝達するための機能を有する。なお、走査線１０５１１と映像信号線１０５１２とは、マトリックス状に配置されるため、異なる層の導電層で形成されている。なお、走査線１０５１１と。映像信号線１０５１２との交差部に、半導体層が配置されていてもよい。こうすることで、走査線１０５１１と。映像信号線１０５１２と交差容量を低減することができる。
容量線１０５１３は、画素電極１０５１５と平行に配置されている。容量線１０５１３と画素電極１０５１５とが重なって配置されている部分が画素容量１０５１６となる。なお、容量線１０５１３の一部は、映像信号線１０５１２に沿って、映像信号線１０５１２を囲むように延設されている。こうすることで、クロストークを低減することができる。クロストークとは、映像信号線１０５１２の電位変化に伴って、電位を保持するべき電極の電位が変化してしまう現象のことである。なお、容量線１０５１３と映像信号線１０５１２との間に半導体層を配置することによって、交差容量を低減することができる。なお、容量線１０５１３は、走査線１０５１１と同様な材料で構成されている。
トランジスタ１０５１４は、映像信号線１０５１２と画素電極１０５１５を導通させるスイッチとしての機能を有する。なお、トランジスタ１０５１４のソース領域及びドレイン領域の一方は、トランジスタ１０５１４のソース領域及びドレイン領域の他方に囲まれるように配置されている。こうすることで、トランジスタ１０５１４のチャネル幅が大きくなるため、スイッチング能力の向上を図ることができる。なお、トランジスタ１０５１４のゲート電極は、半導体層を囲むように配置されている。
画素電極１０５１５は、トランジスタ１０５１４のソース電極及びドレイン電極の一方に電気的に接続される。画素電極１０５１５は、映像信号線１０５１２によって伝達された信号電圧を液晶素子に与えるための電極である。なお、画素電極１０５１５は、電極切り欠き部１０５１７の形状に合わせた形状である。具体的には、電極切り欠き部１０５１７のない部分に、画素電極１０５１５を切り欠いた部分を形成したような形状である。こうすることで、液晶分子の配向が異なる複数の領域を形成することができる。視野角の向上を図ることができる。なお、画素電極１０５１５としては、透明性を有する材料又は反射性を有する材料を用いることができる。あるいは、透明性を有する材料と反射性を有する材料とを組み合わせて、画素電極１０５１５に用いてもよい。
図４２（Ａ）は、ＩＰＳ方式とトランジスタとを組み合わせた場合の画素の上面図の一例である。図４２（Ａ）に示す画素構造を液晶表示装置に適用することによって、原理的に視野角が大きく、応答速度の階調依存性の小さい液晶表示装置を得ることができる。
図４２（Ａ）に示す画素は、走査線１０６０１と、映像信号線１０６０２と、共通電極１０６０３と、トランジスタ１０６０４と、画素電極１０６０５と、を有する。
走査線１０６０１は、信号（走査信号）を画素に伝達する機能を有する。映像信号線１０６０２は、信号（映像信号）を画素に伝達するための機能を有する。なお、走査線１０６０１と映像信号線１０６０２とは、マトリックス状に配置されるため、異なる層の導電層で形成されている。なお、走査線１０６０１と映像信号線１０６０２との交差部に、半導体層が配置されていてもよい。こうすることで、走査線１０６０１と。映像信号線１０６０２と交差容量を低減することができる。なお、映像信号線１０６０２は、画素電極１０６０５の形状に合わせて形成されている。
共通電極１０６０３は、画素電極１０６０５と平行に配置されている。共通電極１０６０３は、横方向の電界を発生させるための電極である。なお、共通電極１０６０３の形状は、屈曲した櫛歯状である。なお、共通電極１０６０３の一部は、映像信号線１０６０２に沿って、映像信号線１０６０２を囲むように延設されている。こうすることで、クロストークを低減することができる。クロストークとは、映像信号線１０６０２の電位変化に伴って、電位を保持するべき電極の電位が変化してしまう現象のことである。なお、共通電極１０６０３と映像信号線１０６０２との間に半導体層を配置することによって、交差容量を低減することができる。なお、共通電極１０６０３の走査線１０６０１と平行に配置されている部分では、走査線１０６０１と同様な材料で構成されている。共通電極１０６０３の画素電極１０６０５と平行に配置されている部分では、画素電極１０６０３と同様な材料で構成されている。
トランジスタ１０６０４は、映像信号線１０６０２と画素電極１０６０５を導通させるスイッチとしての機能を有する。なお、トランジスタ１０６０４のソース領域及びドレイン領域の一方は、トランジスタ１０６０４のソース領域及びドレイン領域の他方に囲まれるように配置されている。こうすることで、トランジスタ１０６０４のチャネル幅が大きくなるため、スイッチング能力の向上を図ることができる。なお、トランジスタ１０６０４のゲート電極は、半導体層を囲むように配置されている。
画素電極１０６０５は、トランジスタ１０６０４のソース電極及びドレイン電極の一方に電気的に接続される。画素電極１０５０５は、映像信号線１０６０２によって伝達された信号電圧を液晶素子に与えるための電極である。なお、画素電極１０６０５の形状は、屈曲した櫛歯状の形状である。こうすることで、液晶分子に横電界をかけることができる。液晶分子の配向が異なる複数の領域を形成することができる。視野角の向上を図ることができる。なお、画素電極１０６０５としては、透明性を有する材料又は反射性を有する材料を用いることができる。あるいは、透明性を有する材料と反射性を有する材料とを組み合わせて、画素電極１０６０５に用いてもよい。
なお、共通電極１０６０３のうち櫛歯状の部分と画素電極１０６０５とは、別々の導電層で形成されていてもよい。例えば、共通電極１０６０３のうち櫛歯状の部分は、走査線１０６０１又は映像信号線１０６０２と同じ導電層で形成されていてもよい。同様に、画素電極１０６０５は、走査線１０６０１又は映像信号線１０６０２と同じ導電層で形成されていてもよい。
図４２（Ｂ）は、ＦＦＳ方式とトランジスタとを組み合わせた場合の画素の上面図である。図４２（Ｂ）に示す画素構造を液晶表示装置に適用することによって、原理的に視野角が大きく、応答速度の階調依存性の小さい液晶表示装置を得ることができる。
図４２（Ｂ）に示す画素は、走査線１０６１１と、映像信号線１０６１２と、共通電極１０６１３と、トランジスタ１０６１４と、画素電極１０６１５と、を備えていてもよい。
走査線１０６１１は、信号（走査信号）を画素に伝達する機能を有する。映像信号線１０６１２は、信号（映像信号）を画素に伝達するための機能を有する。なお、走査線１０６１１と映像信号線１０６１２とは、マトリックス状に配置されるため、異なる層の導電層で形成されている。なお、走査線１０６１１と。映像信号線１０６１２との交差部に、半導体層が配置されていてもよい。こうすることで、走査線１０６１１と。映像信号線１０６１２と交差容量を低減することができる。なお、映像信号線１０６１２は、画素電極１０６１５の形状に合わせて形成されている。
共通電極１０６０１３は、画素電極１０６１５の下部、及び画素電極１０６１５と画素電極１０６１５との間の下部に一様に形成されている。なお、共通電極１０６０１３としては、透明性を有する材料又は反射性を有する材料を用いることができる。あるいは、透明性を有する材料と反射性を有する材料とを組み合わせて、共通電極１０６０１３に用いてもよい。
トランジスタ１０６１４は、映像信号線１０６１２と画素電極１０６１５を導通させるスイッチとしての機能を有する。なお、トランジスタ１０６０４のソース領域及びドレイン領域の一方は、トランジスタ１０６１４のソース領域及びドレイン領域の他方に囲まれるように配置されている。こうすることで、トランジスタ１０６１４のチャネル幅が大きくなるため、スイッチング能力の向上を図ることができる。なお、トランジスタ１０６１４のゲート電極は、半導体層を囲むように配置されている。
画素電極１０６１５は、トランジスタ１０６１４のソース電極及びドレイン電極の一方に電気的に接続される。画素電極１０５１５は、映像信号線１０６１２によって伝達された信号電圧を液晶素子に与えるための電極である。なお、画素電極１０６１５の形状は、屈曲した櫛歯状の形状である。こうすることで、液晶分子に横電界をかけることができる。なお、櫛歯状の画素電極１０６１５は、共通電極１０６１３の一様な部分よりも液晶層に近いところに配置される。液晶分子の配向が異なる複数の領域を形成することができる。視野角の向上を図ることができる。なお、画素電極１０６１５としては、透明性を有する材料又は反射性を有する材料を用いることができる。あるいは、透明性を有する材料と反射性を有する材料とを組み合わせて、画素電極１０６１５に用いてもよい。
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
（実施の形態４）
本実施の形態においては、液晶パネルの周辺部について説明する。
図４３は、エッジライト式と呼ばれるバックライトユニット２０１０１と、液晶パネル２０１０７とを有している液晶表示装置の一例を示す。エッジライト式とは、バックライトユニットの端部に光源を配置し、その光源の蛍光を発光面全体から放射する方式である。エッジライト式のバックライトユニットは、薄型で省電力化を図ることができる。
バックライトユニット２０１０１は、拡散板２０１０２、導光板２０１０３、反射板２０１０４、ランプリフレクタ２０１０５及び光ｚｚｚｚｚ源２０１０６によって構成される。
光源２０１０６は必要に応じて発光する機能を有している。例えば、光源２０１０６としては冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード、無機ＥＬ又は有機ＥＬなどが用いられる。ランプリフレクタ２０１０５は、光源２０１０６からの蛍光を効率よく導光板２０１０３に導く機能を有する。導光板２０１０３は、蛍光を全反射させて、全面に光を導く機能を有する。拡散板２０１０２は、明度のムラを低減する機能を有する。反射板２０１０４は、導光板２０１０３から下方向（液晶パネル２０１０７と反対方向）に漏れた光を反射して再利用する機能を有する。
なお、バックライトユニット２０１０１には、光源２０１０６の輝度を調整するための制御回路が接続されている。この制御回路によって、光源２０１０６の輝度を調整することができる。
図４４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）は、エッジライト式のバックライトユニットの詳細な構成を示す図である。なお、拡散板、導光板及び反射板などはその説明を省略する。
図４４（Ａ）に示すバックライトユニット２０２０１は、光源として冷陰極管２０２０３を用いた構成である。そして、冷陰極管２０２０３からの光を効率よく反射させるため、ランプリフレクタ２０２０２が設けられている。このような構成は、冷陰極管からの輝度の強度のため、大型表示装置に用いることが多い。
図４４（Ｂ）に示すバックライトユニット２０２１１は、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）２０２１３を用いた構成である。例えば、白色に発する発光ダイオード（Ｗ）２０２１３は所定の間隔に配置される。そして、発光ダイオード２０２１３からの光を効率よく反射させるため、ランプリフレクタ２０２１２が設けられている。
発光ダイオードの輝度は高いので、発光ダイオードを用いた構成は大型表示装置に適する。発光ダイオードの色再現性は優れているので、配置面積を小さくすることができる。したがって、表示装置の狭額縁化を図ることができる。
なお、発光ダイオードが大型の表示装置に搭載される場合、発光ダイオードを該基板の背面に配置することができる。発光ダイオードは、所定の間隔を維持し、各色の発光ダイオードが順に配置される。発光ダイオードの配置によって、色再現性を高めることができる。
図４４（Ｃ）に示すバックライトユニット２０２２１は、光源として各色ＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）２０２２３、発光ダイオード２０２２４（ＬＥＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）２０２２５を用いた構成である。各色ＲＧＢの発光ダイオード２０２２３（ＬＥＤ）、発光ダイオード２０２２４（ＬＥＤ）、発光ダイオード２０２２５（ＬＥＤ）は、それぞれ所定の間隔に配置される。各色ＲＧＢの発光ダイオード２０２３（ＬＥＤ）、発光ダイオード２０２２４（ＬＥＤ）、発光ダイオード２０２２５（ＬＥＤ）を用いることによって、色再現性を高くすることができる。そして、発光ダイオードからの光を効率よく反射させるため、ランプリフレクタ２０２２２が設けられている。
発光ダイオードの輝度は高いので、光源として各色ＲＧＢの発光ダイオードを用いた構成は大型表示装置に適する。色再現性が優れているので、配置面積を小さくすることができる。したがって、表示装置の狭額縁化を図ることができる。
なお、時間に応じてＲＧＢの発光ダイオードを順次点灯させることによって、カラー表示を行うことができる。いわいるフィールドシーケンシャルモードである。
なお、白色を発する発光ダイオードと、各色ＲＧＢの発光ダイオード２０２２３（ＬＥＤ）、発光ダイオード２０２２４（ＬＥＤ）、発光ダイオード２０２２５（ＬＥＤ）とを組み合わせることができる。
なお、発光ダイオードが大型の表示装置に搭載される場合、発光ダイオードを該基板の背面に配置することができる。発光ダイオードは、所定の間隔を維持し、各色の発光ダイオードが順に配置される。発光ダイオードの配置によって、色再現性を高めることができる。
図４５（Ｄ）に示すバックライトユニット２０２３１は、光源として各色ＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）２０２３３、発光ダイオード（ＬＥＤ）２０２３４、発光ダイオード（ＬＥＤ）２０２３５を用いた構成である。例えば、各色ＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）２０２３３、発光ダイオード２０２３４（ＬＥＤ）、発光ダイオード２０２３５（ＬＥＤ）のうち発光強度の低い色（例えば緑）は複数配置されている。各色ＲＧＢの発光ダイオード２０２３３（ＬＥＤ）、発光ダイオード２０２３４（ＬＥＤ）、発光ダイオード２０２３５（ＬＥＤ）を用いることによって、色再現性を高くすることができる。そして、発光ダイオードからの光を効率よく反射させるため、ランプリフレクタ２０２３２が設けられている。
発光ダイオードの輝度は高いので、光源として各色ＲＧＢの発光ダイオードを用いた構成は大型表示装置に適する。発光ダイオードの色再現性は優れているので、配置面積を小さくすることができる。したがって、表示装置の狭額縁化を図ることができる。
なお、時間に応じてＲＧＢの発光ダイオードを順次点灯させることによって、カラー表示を行うことができる。いわいるフィールドシーケンシャルモードである。
なお、白色を発する発光ダイオードと、各色ＲＧＢの発光ダイオード２０２３３（ＬＥＤ）、発光ダイオード２０２３４（ＬＥＤ）、発光ダイオード２０２３５（ＬＥＤ）とを組み合わせることができる。
なお、発光ダイオードが大型の表示装置に搭載される場合、発光ダイオードを該基板の背面に配置することができる。発光ダイオードは、所定の間隔を維持し、各色の発光ダイオードが順に配置される。発光ダイオードの配置によって、色再現性を高めることができる。
図４７（Ａ）は、直下型と呼ばれるバックライトユニットと、液晶パネルとを有する液晶表示装置の一例を示す。直下式とは、発光面の直下に光源を配置することで、その光源の蛍光を発光面全体から放射する方式である。直下式のバックライトユニットは、発光光量を効率よく利用することができる。
バックライトユニット２０５００は、拡散板２０５０１、遮光板２０５０２、ランプリフレクタ２０５０３及び光源２０５０４によって構成される。
光源２０５０４は、必要に応じて発光する機能を有している。例えば、光源２０５０５としては、冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード、無機ＥＬ又は有機ＥＬなどが用いられる。ランプリフレクタ２０５０３は、光源２０５０４の蛍光を効率よく拡散板２０５０１及び遮光板２０５０２に導く機能を有する。遮光板２０５０２は、光源２０５０４の配置に合わせて光が強いところほど遮光を多くすることで、明度のムラを低減する機能を有する。拡散板２０５０１は、さらに明度のムラを低減する機能を有する。
なお、バックライトユニット２０５０１には、光源２０５０４の輝度を調整するための制御回路が接続されている。この制御回路によって、光源２０５０４の輝度を調整することができる。
図４７（Ｂ）は、直下型と呼ばれるバックライトユニットと、液晶パネルとを有する液晶表示装置の一例を示す。直下式とは、発光面の直下に光源を配置することで、、その光源の蛍光を発光面全体から放射する方式である。直下式のバックライトユニットは、発光光量を効率よく利用することができる。
バックライトユニット２０５１０は、拡散板２０５１１、遮光板２０５１２、ランプリフレクタ２０５１３、各色ＲＧＢの光源（Ｒ）２０５１４ａ、光源（Ｇ）２０５１４ｂ及び光源（Ｂ）２０５１４ｃによって構成される。
各色ＲＧＢの光源２０５１４ａ（Ｒ）、光源２０５１４ｂ（Ｇ）及び光源２０５１４ｃ（Ｂ）は、必要に応じて発光する機能を有する。例えば、光源２０５１４ａ（Ｒ）、光源２０５１４ｂ（Ｇ）及び光源２０５１４ｃ（Ｂ）としては、冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード、無機ＥＬ又は有機ＥＬなどが用いられる。ランプリフレクタ２０５１３は、光源２０５１４の蛍光を効率よく拡散板２０５１１及び遮光板２０５１２に導く機能を有する。遮光板２０５１２は、光源２０５１４の配置に合わせて光が強いところほど遮光を多くすることで、明度のムラを低減する機能を有する。拡散板２０５１１は、さらに明度のムラを低減する機能を有する。
なお、バックライトユニット２０５１１には、各色ＲＧＢの光源２０５１４ａ（Ｒ）、光源２０５１４ｂ（Ｇ）及び光源２０５１４ｃ（Ｂ）の輝度を調整するための制御回路が接続されている。この制御回路によって、各色ＲＧＢの光源２０５１４ａ（Ｒ）、光源２０５１４ｂ（Ｇ）及び光源２０５１４ｃ（Ｂ）の輝度を調整することができる。
図４５は、偏光板（偏光フィルムともいう）の構成の一例を示す図である。
偏光フィルム２０３００は、保護フィルム２０３０１、基板フィルム２０３０２、ＰＶＡ偏光フィルム２０３０３、基板フィルム２０３０４、粘着剤層２０３０５及び離型フィルム２０３０６を有する。
ＰＶＡ偏光フィルム２０３０３は、ある振動方向だけの光（直線偏光）を作り出す機能を有する。具体的には、ＰＶＡ偏光フィルム２０３０３は、電子の密度が縦と横で大きく異なる分子（偏光子）を含んでいる。ＰＶＡ偏光フィルム２０３０３は、この電子の密度が縦と横で大きく異なる分子の方向を揃えることで、直線偏光を作り出すことができる。
一例として、ＰＶＡ偏光フィルム２０３０３は、ポリビニールアルコール（Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌ Ａｌｃｏｈｏｌ）の高分子フィルムに、ヨウ素化合物をドープし、ＰＶＡフィルムをある方向に引っ張ることで、一定方向にヨウ素分子の並んだフィルムを得ることができる。そして、ヨウ素分子の長軸と平行な光は、ヨウ素分子に吸収される。なお、高耐久用途及び高耐熱用途として、ヨウ素の代わりに２色性の染料が用いてもよい。なお、染料は、車載用ＬＣＤ又はプロジェクタ用ＬＣＤなどの耐久性、耐熱性が求められる液晶表示装置に用いられることが望ましい。
ＰＶＡ偏光フィルム２０３０３は、両側を基材となるフィルム（基板フィルム２０３０２及び基板フィルム２０３０４）で挟むことで、信頼性を増すことができる。なお、ＰＶＡ偏光フィルム２０３０３は、高透明性、高耐久性のトリアセチルロース（ＴＡＣ）フィルムによって挟まれていてもよい。なお、基板フィルム及びＴＡＣフィルムは、ＰＶＡ偏光フィルム２０３０３が有する偏光子の保護層として機能する。
一方の基板フィルム（基板フィルム２０３０４）には、液晶パネルのガラス基板に貼るための粘着剤層２０３０５が貼られている。なお、粘着剤層２０３０５は、粘着剤を片側の基板フィルム（基板フィルム２０３０４）に塗布することで形成される。粘着剤層２０３０５には、離形フィルム２０３０５（セパレートフィルム）が備えられている。
他方の基板フィルム（基板フィルム２０３０２）には、保護フィルム２０３０１が備えられている。
なお、偏光フィルム２０３００表面に、ハードコート散乱層（アンチグレア層）が備えられていてもよい。ハードコート散乱層は、ＡＧ処理によって表面に微細な凹凸が形成されており、外光を散乱させる防眩機能を有するため、液晶パネルへの外光の映り込みを防ぐことができる。表面反射を防ぐことができる。
なお、偏光フィルム２０３００表面に、複数の屈折率の異なる光学薄膜層を多層化（アンチリフレクション処理、若しくはＡＲ処理ともいう）してもよい。多層化された複数の屈折率のことなる光学薄膜層は、光の干渉効果によって表面の反射率を低減することができる。
図４６は、液晶表示装置のシステムブロックの一例を示す図である。
画素部２０４０５には、信号線２０４１２が信号線駆動回路２０４０３から延伸して配置されている。画素部２０４０５には、走査線２０４１０が走査線駆動回路２０４０４から延伸して配置されている。そして、信号線２０４１２と走査線２０４１０との交差領域に、複数の画素がマトリクス状に配置されている。なお、複数の画素それぞれはスイッチング素子を有している。したがって、複数の画素それぞれに液晶分子の傾きを制御するための電圧を独立して入力することができる。このように各交差領域にスイッチング素子が設けられた構造をアクティブ型と呼ぶ。ただし、このようなアクティブ型に限定されず、パッシブ型の構成でもよい。パッシブ型は、各画素にスイッチング素子がないため、工程が簡便である。
駆動回路部２０４０８は、制御回路２０４０２、信号線駆動回路２０４０３及び走査線駆動回路２０４０４を有する。制御回路２０４０２には映像信号２０４０１が入力されている。制御回路２０４０２は、この映像信号２０４０１に応じて、信号線駆動回路２０４０３及び走査線駆動回路２０４０４を制御する。そのため、映像信号２０４０１は、信号線駆動回路２０４０３及び走査線駆動回路２０４０４に、それぞれ制御信号を入力する。そして、この制御信号に応じて、信号線駆動回路２０４０３はビデオ信号を信号線２０４１２に入力し、走査線駆動回路２０４０４は走査信号を走査線２０４１０に入力する。そして、画素が有するスイッチング素子が走査信号に応じて選択され、画素の画素電極にビデオ信号が入力される。
なお、制御回路２０４０２は、映像信号２０４０１に応じて電源２０４０７も制御している。電源２０４０７は、照明手段２０４０６へ電力を供給する手段を有している。照明手段２０４０６としては、エッジライト式のバックライトユニット、又は直下型のバックライトユニットを用いることができる。ただし、照明手段２０４０６としては、フロントライトを用いてもよい。フロントライトとは、画素部の前面側に取りつけ、全体を照らす発光体及び導光体で構成された板状のライトユニットである。このような照明手段により、低消費電力で、均等に画素部を照らすことができる。
図４６（Ｂ）に示すように走査線駆動回路２０４０４は、シフトレジスタ２０４４１、レベルシフタ２０４４２、バッファ２０４４３として機能する回路を有する。シフトレジスタ２０４４１にはゲートスタートパルス（ＧＳＰ）、ゲートクロック信号（ＧＣＫ）等の信号が入力される。
図４６（Ｃ）に示すように信号線駆動回路２０４０３は、シフトレジスタ２０４３１、第１のラッチ２０４３２、第２のラッチ２０４３３、レベルシフタ２０４３４、バッファ２０４３５として機能する回路を有する。バッファ２０４３５として機能する回路とは、弱い信号を増幅させる機能を有する回路であり、オペアンプ等を有する。レベルシフタ２０４３４には、スタートパルス（ＳＳＰ）等の信号が、第１のラッチ２０４３２にはビデオ信号等のデータ（ＤＡＴＡ）が入力される。第２のラッチ２０４３３にはラッチ（ＬＡＴ）信号を一時保持することができ、一斉に画素部２０４０５へ入力させる。これを線順次駆動と呼ぶ。そのため、線順次駆動ではなく、点順次駆動を行う画素であれば、第２のラッチは不要とすることができる。
なお、本実施の形態において、液晶パネルは、公知のものを用いることができる。例えば、液晶パネルとして、２つの基板の間に液晶層が封止された構成を用いることができる。一方の基板上には、トランジスタ、容量素子、画素電極又は配向膜などが形成されている。なお、一方の基板の上面と反対側には、偏光板、位相差板又はプリズムシートが配置されていてもよい。他方の基板上には、カラーフィルタ、ブラックマトリクス、対向電極又は配向膜などが形成されている。なお、他方の基板の上面と反対側には、偏光板又は位相差板が配置されていてもよい。なお、カラーフィルター及びブラックマトリクスは、一方の基板の上面に形成されてもよい。なお、一一方の基板の上面側又はその反対側にスリット（格子）を配置することで、３次元表示を行うことができる。
なお、偏光板、位相差板及びプリズムシートをそれぞれ、２つの基板の間に配置することが可能である。あるいは、２つの基板のうちのいずれかと一体とすることが可能である。
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
（実施の形態４）
本実施形態においては、表示装置の駆動方法について説明する。特に、液晶表示装置の駆動方法について説明する。
まず、オーバードライブ駆動について、図４８を参照して説明する。図４８の（Ａ）は、表示素子の、入力電圧に対する出力輝度の時間変化を表したものである。破線で表した入力電圧３０１２１に対する表示素子の出力輝度の時間変化は、同じく破線で表した出力輝度３０１２３のようになる。すなわち、目的の出力輝度Ｌｏｗを得るための電圧はＶｉであるが、入力電圧としてＶｉをそのまま入力した場合は、目的の出力輝度Ｌｏｗに達するまでに、素子の応答速度に対応した時間を要してしまう。
オーバードライブ駆動は、この応答速度を速めるための技術である。具体的には、まず、Ｖｉよりも大きい電圧であるＶｏを素子に一定時間与えることで出力輝度の応答速度を高めて、目的の出力輝度Ｌｏｗに近づけた後に、入力電圧をＶｉに戻す、という方法である。このときの入力電圧は入力電圧３０１２２、出力輝度は出力輝度３０１２４に表したようになる。出力輝度３０１２４のグラフは、目的の輝度Ｌｏｗに至るまでの時間が、出力輝度３０１２３のグラフよりも短くなっている。
なお、図４８の（Ａ）においては、入力電圧に対し出力輝度が正の変化をする場合について述べたが、入力電圧に対し出力輝度が負の変化をする場合も、本実施の形態は含んでいる。
このような駆動を実現するための回路について、図４８の（Ｂ）及び図４８の（Ｃ）を参照して説明する。まず、図４８の（Ｂ）を参照して、入力映像信号３０１３１がアナログ値（離散値でもよい）をとる信号であり、出力映像信号３０１３２もアナログ値をとる信号である場合について説明する。図４８の（Ｂ）に示すオーバードライブ回路は、符号化回路３０１０１、フレームメモリ３０１０２、補正回路３０１０３、ＤＡ変換回路３０１０４、を備える。
入力映像信号３０１３１は、まず、符号化回路３０１０１に入力され、符号化される。つまり、アナログ信号から、適切なビット数のデジタル信号に変換される。その後、変換されたデジタル信号は、フレームメモリ３０１０２と、補正回路３０１０３と、にそれぞれ入力される。補正回路３０１０３には、フレームメモリ３０１０２に保持されていた前フレームの映像信号も、同時に入力される。そして、補正回路３０１０３において、当該フレームの映像信号と、前フレームの映像信号から、あらかじめ用意された数値テーブルにしたがって、補正された映像信号を出力する。このとき、補正回路３０１０３に出力切替信号３０１３３を入力し、補正された映像信号と、当該フレームの映像信号を切替えて出力できるようにしてもよい。次に、補正された映像信号又は当該フレームの映像信号は、ＤＡ変換回路３０１０４に入力される。そして、補正された映像信号又は当該フレームの映像信号にしたがった値のアナログ信号である出力映像信号３０１３２が出力される。このようにして、オーバードライブ駆動が実現できる。
次に、図４８の（Ｃ）を参照して、入力映像信号３０１３１がデジタル値をとる信号であり、出力映像信号３０１３２もデジタル値をとる信号である場合について説明する。図４８の（Ｃ）に示すオーバードライブ回路は、フレームメモリ３０１１２、補正回路３０１１３、を備える。
入力映像信号３０１３１は、デジタル信号であり、まず、フレームメモリ３０１１２と、補正回路３０１１３と、にそれぞれ入力される。補正回路３０１１３には、フレームメモリ３０１１２に保持されていた前フレームの映像信号も、同時に入力される。そして、補正回路３０１１３において、当該フレームの映像信号と、前フレームの映像信号から、あらかじめ用意された数値テーブルにしたがって、補正された映像信号を出力する。このとき、補正回路３０１１３に出力切替信号３０１３３を入力し、補正された映像信号と、当該フレームの映像信号を切替えて出力できるようにしてもよい。このようにして、オーバードライブ駆動が実現できる。
なお、本実施の形態におけるオーバードライブ回路は、入力映像信号３０１３１がアナログ信号であり、出力映像信号３０１３２がデジタル信号である場合も含む。このときは、図４８の（Ｂ）に示した回路から、ＤＡ変換回路３０１０４を省略すればよい。また、本実施の形態におけるオーバードライブ回路は、入力映像信号３０１３１がデジタル信号であり、出力映像信号３０１３２がアナログ信号である場合も含む。このときは、図４８の（Ｂ）に示した回路から、符号化回路３０１０１を省略すればよい。
次に、コモン線の電位を操作する駆動について、図４９を参照して説明する。図４９の（Ａ）は、液晶素子のような容量的な性質を持つ表示素子を用いた表示装置において、走査線一本に対し、コモン線が一本配置されているときの、複数の画素回路を表した図である。図４９の（Ａ）に示す画素回路は、トランジスタ３０２０１、補助容量３０２０２、表示素子３０２０３、映像信号線３０２０４、走査線３０２０５、コモン線３０２０６、を備えている。
トランジスタ３０２０１のゲート電極は、走査線３０２０５に電気的に接続され、トランジスタ３０２０１のソース電極及びドレイン電極の一方は、映像信号線３０２０４に電気的に接続され、トランジスタ３０２０１のソース電極及びドレイン電極の他方は、補助容量３０２０２の一方の電極、及び表示素子３０２０３の一方の電極に電気的に接続されている。
また、補助容量３０２０２の他方の電極は、コモン線３０２０６に電気的に接続されている。
まず、走査線３０２０５によって選択された画素は、トランジスタ３０２０１がオンとなるため、それぞれ、映像信号線３０２０４を介して、表示素子３０２０３及び補助容量３０２０２に映像信号に対応した電圧がかかる。このとき、その映像信号が、コモン線３０２０６に接続された全ての画素に対して最低階調を表示させるものだった場合、あるいは、コモン線３０２０６に接続された全ての画素に対して最高階調を表示させるものだった場合は、画素にそれぞれ映像信号線３０２０４を介して映像信号を書き込む必要はない。映像信号線３０２０４を介して映像信号を書き込む代わりに、コモン線３０２０６の電位を動かすことで、表示素子３０２０３にかかる電圧を変えることができる。
次に、図４９の（Ｂ）は、液晶素子のような容量的な性質を持つ表示素子を用いた表示装置において、走査線一本に対し、コモン線が２本配置されているときの、複数の画素回路を表した図である。図４９の（Ｂ）に示す画素回路は、トランジスタ３０２１１、補助容量３０２１２、表示素子３０２１３、映像信号線３０２１４、走査線３０２１５、第１のコモン線３０２１６、第２のコモン線３０２１７、を備えている。
トランジスタ３０２１１のゲート電極は、走査線３０２１５に電気的に接続され、トランジスタ３０２１１のソース電極及びドレイン電極の一方は、映像信号線３０２１４に電気的に接続され、トランジスタ３０２１１のソース電極及びドレイン電極の他方は、補助容量３０２１２の一方の電極、及び表示素子３０２１３の一方の電極に電気的に接続されている。
また、補助容量３０２１２の他方の電極は、第１のコモン線３０２１６に電気的に接続されている。
また、当該画素と隣接する画素においては、補助容量３０２１２の他方の電極は、第２のコモン線３０２１７に電気的に接続されている。
図４９の（Ｂ）に示す画素回路は、コモン線一本に対し電気的に接続されている画素が少ないため、映像信号線３０２１４を介して映像信号を書き込む代わりに、第１のコモン線３０２１６又は第２のコモン線３０２１７の電位を動かすことで、表示素子３０２１３にかかる電圧を変えることができる頻度が、顕著に大きくなる。また、ソース反転駆動又はドット反転駆動が可能になる。ソース反転駆動又はドット反転駆動により、素子の信頼性を向上させつつ、フリッカを抑えることができる。
次に、走査型バックライトについて、図５０を参照して説明する。図５０の（Ａ）は、冷陰極管を並置した走査型バックライトを示す図である。図５０の（Ａ）に示す走査型バックライトは、拡散板３０３０１と、Ｎ個の冷陰極管３０３０２―１から３０３０２―Ｎと、を備える。Ｎ個の冷陰極管３０３０２―１から３０３０２―Ｎを、拡散板３０３０１の後ろに並置することで、Ｎ個の冷陰極管３０３０２―１から３０３０２―Ｎは、その輝度を変化させて走査することができる。
走査するときの各冷陰極管の輝度の変化を、図５０の（Ｃ）を用いて説明する。まず、冷陰極管３０３０２―１の輝度を、一定時間変化させる。そして、その後に、冷陰極管３０３０２―１の隣に配置された冷陰極管３０３０２―２の輝度を、同じ時間だけ変化させる。このように、冷陰極管３０３０２―１から３０３０２―Ｎまで、輝度を順に変化させる。なお、図５０の（Ｃ）においては、一定時間変化させる輝度は、元の輝度より小さいものとしたが、元の輝度より大きくてもよい。また、冷陰極管３０３０２―１から３０３０２―Ｎまで走査するとしたが、逆方向に冷陰極管３０３０２―Ｎから３０３０２―１まで走査してもよい。
図５０のように駆動することで、バックライトの平均輝度を小さくすることができる。したがって、液晶表示装置の消費電力の大部分を占める、バックライトの消費電力を低減することができる。
なお、走査型バックライトの光源として、ＬＥＤを用いてもよい。その場合の走査型バックライトは、図５０の（Ｂ）のようになる。図５０の（Ｂ）に示す走査型バックライトは、拡散板３０３１１と、ＬＥＤを並置した光源３０３１２―１から３０３１２―Ｎと、を備える。走査型バックライトの光源として、ＬＥＤを用いた場合、バックライトを薄く、軽くできる利点がある。また、色再現範囲を広げることができるという利点がある。さらに、ＬＥＤを並置した光源３０３１２―１から３０３１２―Ｎのそれぞれに並置したＬＥＤも、同様に走査することができるので、点走査型のバックライトとすることもできる。点走査型とすれば、動画像の画質をさらに向上させることができる。
なお、バックライトの光源としてＬＥＤを用いた場合も、図５０の（Ｃ）に示すように輝度を変化させて駆動することができる。
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
（実施の形態４）
本実施の形態においては、液晶表示装置に適用できる画素の構成及び画素の動作について説明する。
なお、本実施の形態において、液晶の動作モードとして、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）などを用いることができる。
図５１（Ａ）は、液晶表示装置に適用できる画素構成の一例を示す図である。
画素４０１００は、トランジスタ４０１０１、液晶素子４０１０２及び容量素子４０１０３を有している。トランジスタ４０１０１のゲートは配線４０１０５に接続されている。トランジスタ４０１０１の第１端子は配線４０１０４に接続されている。トランジスタ４０１０１の第２端子は液晶素子４０１０２の第１電極及び容量素子４０１０３の第１電極に接続される。液晶素子４０１０２の第２電極は対向電極４０１０７に相当する。容量素子４０１０３の第２の電極が配線４０１０６に接続されている。
配線４０１０４は、信号線として機能する。配線４０１０５は走査線として機能する。配線４０１０６は容量線として機能する。トランジスタ４０１０１は、スイッチとして機能する。容量素子４０１０３は、保持容量として機能する。
トランジスタ４０１０１はスイッチとして機能すればよく、トランジスタ４０１０１の極性はＰチャネル型でもよいし、Ｎチャネル型でもよい。
なお、配線４０１０４にはビデオ信号が入力されている。配線４０１０５には走査信号が入力されている。配線４０１０６はある一定の電位が供給されている。なお、走査信号はＨレベル又はＬレベルのデジタル電圧信号である。トランジスタ４０１０１がＮチャネル型の場合、走査信号のＨレベルはトランジスタ４０１０１をオンできる電位、走査信号のＬレベルはトランジスタ４０１０１をオフできる電位である。あるいは、トランジスタ４０１０１がＰチャネル型の場合、走査信号のＨレベルはトランジスタ４０１０１をオフできる電位、走査信号のＬレベルはトランジスタ４０１０１をオンできる電位である。なお、ビデオ信号はアナログ電圧である。ビデオ信号は、走査信号のＨレベルよりも低く、走査信号のＬレベルよりも高い電位である。なお、配線４０１０６に供給されている一定の電位は対向電極４０１０７の電位と等しいことが好ましい。
画素４０１００の動作について、トランジスタ４０１０１がオンしている場合とトランジスタ４０１０１がオフしている場合に分けて説明する。
トランジスタ４０１０１がオンしている場合は、配線４０１０４と、液晶素子４０１０２の第１電極（画素電極）及び容量素子４０１０３の第１電極とが電気的に接続される。したがって、ビデオ信号は、配線４０１０４からトランジスタ４０１０１を介して、液晶素子４０１０２の第１電極（画素電極）及び容量素子４０１０３の第１電極に入力される。そして、容量素子４０１０３はビデオ信号と配線４０１０６に供給されている電位との電位差を保持する。
トランジスタ４０１０１がオフしている場合は、配線４０１０４と、液晶素子４０１０２の第１電極（画素電極）及び容量素子４０１０３の第１電極とが電気的に遮断される。したがって、液晶素子４０１０２の第１電極及び容量素子４０１０３の第１電極は浮遊状態となる。容量素子４０１０３はビデオ信号と配線４０１０６に供給されている電位との電位差を保持しているため、液晶素子４０１０２の第１電極及び容量素子４０１０３の第１電極は、ビデオ信号と同じ（対応した）電位を維持する。なお、液晶素子４０１０２は、ビデオ信号に応じた透過率となる。
図５１（Ｂ）は、液晶表示装置に適用できる画素構成の一例を示す図である。特に、図５１（Ｂ）は、横電界モード（ＩＰＳモード、ＦＦＳモードを含む）に適した液晶表示装置に適用できる画素構成の一例を示す図である。
画素４０１１０は、トランジスタ４０１１１、液晶素子４０１１２及び容量素子４０１１３を有している。トランジスタ４０１１１のゲートは配線４０１１５に接続されている。トランジスタ４０１１１の第１端子は配線４０１１４に接続されている。トランジスタ４０１１１の第２端子は液晶素子４０１１２の第１電極及び容量素子４０１１３の第１電極に接続される。液晶素子４０１１２の第２電極は配線４０１１６と接続されている。容量素子４０１１３の第２の電極が配線４０１１６に接続されている。
配線４０１１４は、信号線として機能する。配線４０１１５は走査線として機能する。配線４０１１６は容量線として機能する。トランジスタ４０１１１は、スイッチとして機能する。容量素子４０１１３は、保持容量として機能する。
トランジスタ４０１１１はスイッチとして機能すればよく、トランジスタ４０１１１の極性はＰチャネル型でもよいし、Ｎチャネル型でもよい。
なお、配線４０１１４にはビデオ信号が入力されている。配線４０１１５には走査信号が入力されている。配線４０１１６はある一定の電位が供給されている。なお、走査信号はＨレベル又はＬレベルのデジタル電圧信号である。トランジスタ４０１１１がＮチャネル型の場合、走査信号のＨレベルはトランジスタ４０１１１をオンできる電位、走査信号のＬレベルはトランジスタ４０１１１をオフできる電位である。あるいは、トランジスタ４０１１１がＰチャネル型の場合、走査信号のＨレベルはトランジスタ４０１１１をオフできる電位、走査信号のＬレベルはトランジスタ４０１１１をオンできる電位である。なお、ビデオ信号はアナログ電圧である。ビデオ信号は、走査信号のＨレベルよりも低く、走査信号のＬレベルよりも高い電位である。
画素４０１１０の動作について、トランジスタ４０１１１がオンしている場合とトランジスタ４０１１１がオフしている場合に分けて説明する。
トランジスタ４０１１１がオンしている場合は、配線４０１１４と、液晶素子４０１１２の第１電極（画素電極）及び容量素子４０１１３の第１電極とが電気的に接続される。したがって、ビデオ信号は、配線４０１１４からトランジスタ４０１１１を介して、液晶素子４０１１２の第１電極（画素電極）及び容量素子４０１１３の第１電極に入力される。そして、容量素子４０１１３はビデオ信号と配線４０１１６に供給されている電位との電位差を保持する。
トランジスタ４０１１１がオフしている場合は、配線４０１１４と、液晶素子４０１１２の第１電極（画素電極）及び容量素子４０１１３の第１電極とが電気的に遮断される。したがって、液晶素子４０１１２の第１電極及び容量素子４０１１３の第１電極は浮遊状態となる。容量素子４０１１３はビデオ信号と配線４０１１６に供給されている電位との電位差を保持しているため、液晶素子４０１１２の第１電極及び容量素子４０１１３の第１電極は、ビデオ信号と同じ（対応した）電位を維持する。なお、液晶素子４０１１２は、ビデオ信号に応じた透過率となる。
図５２は、液晶表示装置に適用できる画素構成の一例を示す図である。特に、図５２は、配線数を減らして画素の開口率を大きくできる画素構成の一例である。
図５２は、同じ列方向に配置された二つの画素（画素４０２００及び画素４０２１０）を示す。例えば、画素４０２００がＮ行目に配置されている場合、画素４０２１０はＮ＋１行目に配置されている。
画素４０２００は、トランジスタ４０２０１、液晶素子４０２０２及び容量素子４０２０３を有している。トランジスタ４０２０１のゲートは配線４０２０５に接続されている。トランジスタ４０２０１の第１端子は配線４０２０４に接続されている。トランジスタ４０２０１の第２端子は液晶素子４０２０２の第１電極及び容量素子４０２０３の第１電極に接続される。液晶素子４０２０２の第２電極は対向電極４０２０７に相当する。容量素子４０２０３の第２電極は、前行のトランジスタのゲートと同じ配線に接続されている。
画素４０２１０は、トランジスタ４０２１１、液晶素子４０２１２及び容量素子４０２１３を有している。トランジスタ４０２１１のゲートは配線４０２１５に接続されている。トランジスタ４０２１１の第１端子は配線４０２０４に接続されている。トランジスタ４０２１１の第２端子は液晶素子４０２１２の第１電極及び容量素子４０２１３の第１電極に接続される。液晶素子４０２１２の第２電極は対向電極４０２１７に相当する。容量素子４０２１３の第２電極は、前行のトランジスタのゲートと同じ配線（配線４０２０５）に接続されている。
配線４０２０４は、信号線として機能する。配線４０２０５はＮ行目の走査線として機能する。配線４０２０６はＮ行目の容量線として機能する。トランジスタ４０２０１は、スイッチとして機能する。容量素子４０２０３は、保持容量として機能する。
配線４０２１４は、信号線として機能する。配線４０２１５はＮ＋１行目の走査線として機能する。配線４０２１６はＮ＋１行目の容量線として機能する。トランジスタ４０２１１は、スイッチとして機能する。容量素子４０２１３は、保持容量として機能する。
トランジスタ４０２０１及びトランジスタ４０２１１はスイッチとして機能すればよく、トランジスタ４０２０１の極性及びトランジスタ４０２１１の極性はＰチャネル型でもよいし、Ｎチャネル型でもよい。
なお、配線４０２０４にはビデオ信号が入力されている。配線４０２０５には走査信号（Ｎ行目）が入力されている。配線４０２１５には走査信号（Ｎ＋１行目）が入力されている。
走査信号はＨレベル又はＬレベルのデジタル電圧信号である。トランジスタ４０２０１（又はトランジスタ４０２１１）がＮチャネル型の場合、走査信号のＨレベルはトランジスタ４０２０１（又はトランジスタ４０２１１）をオンできる電位、走査信号のＬレベルはトランジスタ４０２０１（又はトランジスタ４０２１１）をオフできる電位である。あるいは、トランジスタ４０２０１（又はトランジスタ４０２１１）がＰチャネル型の場合、走査信号のＨレベルはトランジスタ４０２０１（又はトランジスタ４０２１１）をオフできる電位、走査信号のＬレベルはトランジスタ４０２０１（又はトランジスタ４０２１１）をオンできる電位である。なお、ビデオ信号はアナログ電圧である。ビデオ信号は、走査信号のＨレベルよりも低く、走査信号のＬレベルよりも高い電位である。
画素４０２００の動作について、トランジスタ４０２０１がオンしている場合とトランジスタ４０２０１がオフしている場合に分けて説明する。
トランジスタ４０２０１がオンしている場合は、配線４０２０４と、液晶素子４０２０２の第１電極（画素電極）及び容量素子４０２０３の第１電極とが電気的に接続される。したがって、ビデオ信号は、配線４０２０４からトランジスタ４０２０１を介して、液晶素子４０２０２の第１電極（画素電極）及び容量素子４０２０３の第１電極に入力される。そして、容量素子４０２０３はビデオ信号と前行のトランジスタのゲートと同じ配線に供給されている電位との電位差を保持する。
トランジスタ４０２０１がオフしている場合は、配線４０２０４と、液晶素子４０２０２の第１電極（画素電極）及び容量素子４０２０３の第１電極とが電気的に遮断される。したがって、液晶素子４０２０２の第１電極及び容量素子４０２０３の第１電極は浮遊状態となる。容量素子４０２０３はビデオ信号と前行のトランジスタのゲートと同じ配線に供給されている電位との電位差を保持しているため、液晶素子４０２０２の第１電極及び容量素子４０２０３の第１電極は、ビデオ信号と同じ（対応した）電位を維持する。なお、液晶素子４０２０２は、ビデオ信号に応じた透過率となる。
画素４０２１０の動作について、トランジスタ４０２１１がオンしている場合とトランジスタ４０２１１がオフしている場合に分けて説明する。
トランジスタ４０２１１がオンしている場合は、配線４０２０４と、液晶素子４０２１２の第１電極（画素電極）及び容量素子４０２１３の第１電極とが電気的に接続される。したがって、ビデオ信号は、配線４０２０４からトランジスタ４０２１１を介して、液晶素子４０２１２の第１電極（画素電極）及び容量素子４０２１３の第１電極に入力される。そして、容量素子４０２１３はビデオ信号と前行のトランジスタのゲートと同じ配線（配線４０２０５）に供給されている電位との電位差を保持する。
トランジスタ４０２１１がオフしている場合は、配線４０２０４と、液晶素子４０２１２の第１電極（画素電極）及び容量素子４０２１３の第１電極とが電気的に遮断される。したがって、液晶素子４０２１２の第１電極及び容量素子４０２１３の第１電極は浮遊状態となる。容量素子４０２１３はビデオ信号と前行のトランジスタのゲートと同じ配線（配線４０５１５）に供給されている電位との電位差を保持しているため、液晶素子４０２１２の第１電極及び容量素子４０２１３の第１電極は、ビデオ信号と同じ（対応した）電位を維持する。なお、液晶素子４０２１２は、ビデオ信号に応じた透過率となる。
図５３は、液晶表示装置に適用できる画素構成の一例を示す図である。特に、図５３は、サブ画素を用いることで視野角を向上できる画素構成の一例である。
画素４０３２０は、サブ画素４０３００とサブ画素４０３１０を有している。画素４０３２０が２つのサブ画素を有している場合について説明するが、画素４０３２０は３つ以上のサブ画素を有していてもよい。
サブ画素４０３００は、トランジスタ４０３０１、液晶素子４０３０２及び容量素子４０３０３を有している。トランジスタ４０３０１のゲートは配線４０３０５に接続されている。トランジスタ４０３０１の第１端子は配線４０３０４に接続されている。トランジスタ４０３０１の第２端子は液晶素子４０３０２の第１電極及び容量素子４０３０３の第１電極に接続される。液晶素子４０３０２の第２電極は対向電極４０３０７に相当する。容量素子４０３０３の第２の電極が配線４０３０６に接続されている。
サブ画素４０３１０は、トランジスタ４０３１１、液晶素子４０３１２及び容量素子４０３１３を有している。トランジスタ４０３１１のゲートは配線４０３１５に接続されている。トランジスタ４０３０１の第１端子は配線４０３０４に接続されている。トランジスタ４０３１１の第２端子は液晶素子４０３１２の第１電極及び容量素子４０３１３の第１電極に接続される。液晶素子４０３１２の第２電極は対向電極４０３１７に相当する。容量素子４０３１３の第２の電極が配線４０３０６に接続されている。
配線４０３０４は、信号線として機能する。配線４０３０５は走査線として機能する。配線４０３１５は信号線として機能する。配線４０３０６は容量線として機能する。トランジスタ４０３０１は、スイッチとして機能する。トランジスタ４０３１１は、スイッチとして機能する。容量素子４０３０３は、保持容量として機能する。容量素子４０３１３は、保持容量として機能する。
トランジスタ４０３０１はスイッチとして機能すればよく、トランジスタ４０３０１の極性はＰチャネル型でもよいし、Ｎチャネル型でもよい。トランジスタ４０３１１はスイッチとして機能すればよく、トランジスタ４０３１１の極性はＰチャネル型でもよいし、Ｎチャネル型でもよい。
なお、配線４０３０４にはビデオ信号が入力されている。配線４０３０５には走査信号が入力されている。配線４０３１５には走査信号が入力されている。配線４０３０６はある一定の電位が供給されている。
なお、走査信号はＨレベル又はＬレベルのデジタル電圧信号である。トランジスタ４０３０１（又はトランジスタ４０３１１）がＮチャネル型の場合、走査信号のＨレベルはトランジスタ４０３０１（又はトランジスタ４０３１１）をオンできる電位、走査信号のＬレベルはトランジスタ４０３０１（又はトランジスタ４０３１１）をオフできる電位である。あるいは、トランジスタ４０３０１（又はトランジスタ４０３１１）がＰチャネル型の場合、走査信号のＨレベルはトランジスタ４０３０１（又はトランジスタ４０３１１）をオフできる電位、走査信号のＬレベルはトランジスタ４０３０１（又はトランジスタ４０３１１）をオンできる電位である。なお、ビデオ信号はアナログ電圧である。ビデオ信号は、走査信号のＨレベルよりも低く、走査信号のＬレベルよりも高い電位である。なお、配線４０３０６に供給されている一定の電位は対向電極４０３０７の電位又は対向電極４０３１７の電位と等しいことが好ましい。
画素４０３２０の動作について、トランジスタ４０３０１がオンしトランジスタ４０３１１がオフしている場合と、トランジスタ４０３０１がオフしトランジスタ４０３１１がオンしている場合と、トランジスタ４０３０１及びトランジスタ４０３１１がオフしている場合とに分けて説明する。
トランジスタ４０３０１がオンしトランジスタ４０３１１がオフしている場合は、サブ画素４０３００において、配線４０３０４と、液晶素子４０３０２の第１電極（画素電極）及び容量素子４０３０３の第１電極とが電気的に接続される。したがって、ビデオ信号は、配線４０３０４からトランジスタ４０３０１を介して、液晶素子４０３０２の第１電極（画素電極）及び容量素子４０３０３の第１電極に入力される。そして、容量素子４０３０３はビデオ信号と配線４０３０６に供給されている電位との電位差を保持する。このとき、サブ画素４０３１０において、配線４０３０４と、液晶素子４０３１２の第１電極（画素電極）及び容量素子４０３１３の第１電極とが電気的に遮断される。したがって、ビデオ信号は、サブ画素４０３１０には入力されない。
トランジスタ４０３０１がオフトランジスタ４０３１１がオンしている場合は、サブ画素４０３００において、配線４０３０４と、液晶素子４０３０２の第１電極（画素電極）及び容量素子４０３０３の第１電極とが電気的に遮断される。したがって、液晶素子４０３０２の第１電極及び容量素子４０３０３の第１電極は浮遊状態となる。容量素子４０３０３はビデオ信号と配線４０３０６に供給されている電位との電位差を保持しているため、液晶素子４０３０２の第１電極及び容量素子４０３０３の第１電極は、ビデオ信号と同じ（対応した）電位を維持する。このとき、サブ画素４０３１０において、配線４０３０４と、液晶素子４０３１２の第１電極（画素電極）及び容量素子４０３１３の第１電極とが電気的に接続される。したがって、ビデオ信号は、配線４０３０４からトランジスタ４０３１１を介して、液晶素子４０３１２の第１電極（画素電極）及び容量素子４０３１３の第１電極に入力される。そして、容量素子４０３１３はビデオ信号と配線４０３１６に供給されている電位との電位差を保持する。
トランジスタ４０３０１及びトランジスタ４０３１１がオフしている場合は、サブ画素４０３００において、配線４０３０４と、液晶素子４０３０２の第１電極（画素電極）及び容量素子４０３０３の第１電極とが電気的に遮断される。したがって、液晶素子４０３０２の第１電極及び容量素子４０３０３の第１電極は浮遊状態となる。容量素子４０３０３はビデオ信号と配線４０３０６に供給されている電位との電位差を保持しているため、液晶素子４０３０２の第１電極及び容量素子４０３０３の第１電極は、ビデオ信号と同じ（対応した）電位を維持する。なお、液晶素子４０３０２は、ビデオ信号に応じた透過率となる。このとき、このとき、サブ画素４０３１０において、配線４０３０４と、液晶素子４０３１２の第１電極（画素電極）及び容量素子４０３１３の第１電極とが電気的に遮断される。したがって、液晶素子４０３１２の第１電極及び容量素子４０３１３の第１電極は浮遊状態となる。容量素子４０３１３はビデオ信号と配線４０３０６に供給されている電位との電位差を保持しているため、液晶素子４０３１２の第１電極及び容量素子４０３１３の第１電極は、ビデオ信号と同じ（対応した）電位を維持する。なお、液晶素子４０３１２は、ビデオ信号に応じた透過率となる。
サブ画素４０３００に入力するビデオ信号は、サブ画素４０３１０に入力するビデオ信号と異なる値としてもよい。この場合、液晶素子４０３０２の液晶分子の配向を液晶素子４０３１２の液晶分子の配向と異ならせることができるため、視野角を広くすることができる。
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
（実施の形態４）
本実施の形態においては、各種液晶モードについて説明する。
まず、断面図を用いて各種液晶モードについて説明する。
図５４（Ａ）、（Ｂ）は、ＴＮモードの断面の模式図を示す。
互いに対向するように配置された第１の基板５０１０１及び第２の基板５０１０２に、液晶層５０１００が挟持されている。第１の基板５０１０１の上面には、第１の電極５０１０５が形成されている。第２の基板５０１０２の上面には、第２の電極５０１０６が形成されている。第１の基板５０１０１の液晶層と反対側には、第１の偏光板５０１０３が配置されている。第２の基板５０１０２の液晶層と反対側には、第２の偏光板５０１０４が配置されている。なお、第１の偏光板５０１０３と第２の偏光板５０１０４とは、クロスニコルになるように配置されている。
第１の偏光板５０１０３は、第１の基板５０１０１の上面に配置されてもよい。第２の偏光板５０１０４は、第２の基板５０１０２の上面に配置されてもよい。
第１の電極５０１０５及び第２の電極５０１０６のうち、少なくとも一方（又は両方）の電極が透光性を有していればよい（透過型又は反射型）。あるいは、両方の電極が透光性を有し、かつ一方の電極の一部が反射性を有していてもよい（半透過型）。
図５４（Ａ）は、第１の電極５０１０５及び第２の電極５０１０６に電圧が印加（縦電界方式と呼ぶ）された場合の断面の模式図である。液晶分子が縦に並んだ状態となるため、バックライトからの光は液晶分子の複屈折の影響を受けない。そして、第１の偏光板５０１０３と第２の偏光板５０１０４とがクロスニコルになるように配置されているため、バックライトからの光は基板を通過できない。したがって、黒色表示が行われる。
なお、第１の電極５０１０５及び第２の電極５０１０６に印加する電圧を制御することで、液晶分子の状態を制御することが可能である。したがって、バックライトからの光が基板を通過する量を制御できるため、所定の映像表示を行うことが可能である。
図５４（Ｂ）は、第１の電極５０１０５及び第２の電極５０１０６に電圧が印加されていない場合の断面の模式図である。液晶分子が横に並び、平面内で回転している状態となるため、バックライトからの光は液晶分子の複屈折の影響を受ける。そして、第１の偏光板５０１０３と第２の偏光板５０１０４とがクロスニコルになるように配置されているため、バックライトからの光は基板を通過する。したがって、白色表示が行われる。いわゆるノーマリーホワイトモードである。
図５４（Ａ）、（Ｂ）に示した構成を有する液晶表示装置は、カラーフィルタを設けることで、フルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタは、第１の基板５０１０１側又は第２の基板５０１０２側に設けることができる。
ＴＮモードに使用される液晶材料は、公知のものを使用すればよい。
図５５（Ａ）、（Ｂ）は、ＶＡモードの断面の模式図を示す。ＶＡモードは、無電界の時に液晶分子が基板に垂直となるように配向されているモードである。
互いに対向するように配置された第１の基板５０２０１及び第２の基板５０２０２に、液晶層５０２００が挟持されている。第１の基板５０２０１の上面には、第１の電極５０２０５が形成されている。第２の基板５０２０２の上面には、第２の電極５０２０６が形成されている。第１の基板５０２０１の液晶層と反対側には、第１の偏光板５０２０３が配置されている。第２の基板５０２０２の液晶層と反対側には、第２の偏光板５０２０４が配置されている。なお、第１の偏光板５０２０３と第２の偏光板５０２０４とは、クロスニコルになるように配置されている。
第１の偏光板５０２０３は、第１の基板５０２０１の上面に配置されてもよい。第２の偏光板５０２０４は、第２の基板５０２０２の上面に配置されてもよい。
第１の電極５０２０５及び第２の電極５０２０６のうち、少なくとも一方（又は両方）の電極が透光性を有していればよい（透過型又は反射型）。あるいは、両方の電極が透光性を有し、かつ一方の電極の一部が反射性を有していてもよい（半透過型）。
図５５（Ａ）は、第１の電極５０２０５及び第２の電極５０２０６に電圧が印加（縦電界方式と呼ぶ）された場合の断面の模式図である。液晶分子が横に並んだ状態となるため、バックライトからの光は液晶分子の複屈折の影響を受ける。そして、第１の偏光板５０２０３と第２の偏光板５０２０４とがクロスニコルになるように配置されているため、バックライトからの光は基板を通過する。したがって、白色表示が行われる。
なお、第１の電極５０２０５及び第２の電極５０２０６に印加する電圧を制御することで、液晶分子の状態を制御することが可能である。したがって、バックライトからの光が基板を通過する量を制御できるため、所定の映像表示を行うことが可能である。
図５５（Ｂ）は、第１の電極５０２０５及び第２の電極５０２０６に電圧が印加されていない場合の断面の模式図である。液晶分子が縦に並んだ状態となるため、バックライトからの光は液晶分子の複屈折の影響を受けない。そして、第１の偏光板５０２０３と第２の偏光板５０２０４とがクロスニコルになるように配置されているため、バックライトからの光は基板を通過しない。したがって、黒色表示が行われる。いわゆるノーマリーブラックモードである。
図５５（Ａ）、（Ｂ）に示した構成を有する液晶表示装置は、カラーフィルタを設けることで、フルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタは、第１の基板５０２０１側又は第２の基板５０２０２側に設けることができる。
ＶＡモードに使用される液晶材料は、公知のものを使用すればよい。
図５５（Ｃ）、（Ｄ）は、ＭＶＡモードの断面の模式図を示す。ＭＶＡモードは、それぞれの部分の視野角依存性を互いに補償する方法である。
互いに対向するように配置された第１の基板５０２１１及び第２の基板５０２１２に、液晶層５０２１０が挟持されている。第１の基板５０２１１の上面には、第１の電極５０２１５が形成されている。第２の基板５０２１２の上面には、第２の電極５０２１６が形成されている。第１の電極５０２１５上には、配向制御用に第１の突起物５０２１１７が形成されている。第２の電極５０２１６上には、配向制御用に第２の突起物５０２１１８が形成されている。第１の基板５０２１１の液晶層と反対側には、第１の偏光板５０２１３が配置されている。第２の基板５０２１２の液晶層と反対側には、第２の偏光板５０２１４が配置されている。なお、第１の偏光板５０２１３と第２の偏光板５０２１４とは、クロスニコルになるように配置されている。
第１の偏光板５０２１３は、第１の基板５０２１１の上面に配置されてもよい。第２の偏光板５０２１４は、第２の基板５０２１２の上面に配置されてもよい。
第１の電極５０２１５及び第２の電極５０２１６のうち、少なくとも一方（又は両方）の電極が透光性を有していればよい（透過型又は反射型）。あるいは、両方の電極が透光性を有し、かつ一方の電極の一部が反射性を有していてもよい（半透過型）。
図５５（Ｃ）は、第１の電極５０２１５及び第２の電極５０２１６に電圧が印加（縦電界方式と呼ぶ）された場合の断面の模式図である。液晶分子が第１の突起物５０２１１７及び第２の突起物５０２１１８に対して倒れて並んだ状態となるため、バックライトからの光は液晶分子の複屈折の影響を受ける。そして、第１の偏光板５０２１３と第２の偏光板５０２１４とがクロスニコルになるように配置されているため、バックライトからの光は基板を通過する。したがって、白色表示が行われる。
なお、第１の電極５０２１５及び第２の電極５０２１６に印加する電圧を制御することで、液晶分子の状態を制御することが可能である。したがって、バックライトからの光が基板を通過する量を制御できるため、所定の映像表示を行うことが可能である。
図５５（Ｄ）は、第１の電極５０２１５及び第２の電極５０２１６に電圧が印加されていない場合の断面の模式図である。液晶分子が縦に並んだ状態となるため、バックライトからの光は液晶分子の複屈折の影響を受けない。そして、第１の偏光板５０２１３と第２の偏光板５０２１４とがクロスニコルになるように配置されているため、バックライトからの光は基板を通過しない。したがって、黒色表示が行われる。いわゆるノーマリーブラックモードである。
図５５（Ｃ）、（Ｄ）に示した構成を有する液晶表示装置は、カラーフィルタを設けることで、フルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタは、第１の基板５０２１１側又は第２の基板５０２１２側に設けることができる。
ＭＶＡモードに使用される液晶材料は、公知のものを使用すればよい。
図５６（Ａ）、（Ｂ）は、ＯＣＢモードの断面の模式図を示す。ＯＣＢモードは、液晶層内で液晶分子の配列が光学的に補償状態を形成しているため、視野角依存が少ない。この液晶分子の状態は、ベンド配向と呼ばれる。
互いに対向するように配置された第１の基板５０３０１及び第２の基板５０３０２に、液晶層５０３００が挟持されている。第１の基板５０３０１の上面には、第１の電極５０３０５が形成されている。第２の基板５０３０２の上面には、第２の電極５０３０６が形成されている。第１の基板５０３０１の液晶層と反対側には、第１の偏光板５０３０３が配置されている。第２の基板５０３０２の液晶層と反対側には、第２の偏光板５０３０４が配置されている。なお、第１の偏光板５０３０３と第２の偏光板５０３０４とは、クロスニコルになるように配置されている。
第１の偏光板５０３０３は、第１の基板５０３０１の上面に配置されてもよい。第２の偏光板５０３０４は、第２の基板５０３０２の上面に配置されてもよい。
第１の電極５０３０５及び第２の電極５０３０６のうち、少なくとも一方（又は両方）の電極が透光性を有していればよい（透過型又は反射型）。あるいは、両方の電極が透光性を有し、かつ一方の電極の一部が反射性を有していてもよい（半透過型）。
図５６（Ａ）は、第１の電極５０３０５及び第２の電極５０３０６に電圧が印加（縦電界方式と呼ぶ）された場合の断面の模式図である。液晶分子が縦に並んだ状態となるため、バックライトからの光は液晶分子の複屈折の影響を受けない。そして、第１の偏光板５０３０３と第２の偏光板５０３０４とがクロスニコルになるように配置されているため、バックライトからの光は基板を通過しない。したがって、黒色表示が行われる。
なお、第１の電極５０３０５及び第２の電極５０３０６に印加する電圧を制御することで、液晶分子の状態を制御することが可能である。したがって、バックライトからの光が基板を通過する量を制御できるため、所定の映像表示を行うことが可能である。
図５６（Ｂ）は、第１の電極５０３０５及び第２の電極５０３０６に電圧が印加されていない場合の断面の模式図である。液晶分子がベンド配向の状態となるため、バックライトからの光は液晶分子の複屈折の影響を受ける。そして、第１の偏光板５０３０３と第２の偏光板５０３０４とがクロスニコルになるように配置されているため、バックライトからの光は基板を通過する。したがって、白色表示が行われる。いわゆるノーマリーホワイトモードである。
図５６（Ａ）、（Ｂ）に示した構成を有する液晶表示装置は、カラーフィルタを設けることで、フルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタは、第１の基板５０３０１側又は第２の基板５０３０２側に設けることができる。
ＯＣＢモードに使用される液晶材料は、公知のものを使用すればよい。
図５６（Ｃ）、（Ｄ）は、ＦＬＣモード又はＡＦＬＣモードの断面の模式図を示す。
互いに対向するように配置された第１の基板５０３１１及び第２の基板５０３１２に、液晶層５０３１０が挟持されている。第１の基板５０３１１の上面には、第１の電極５０３１５が形成されている。第２の基板５０３１２の上面には、第２の電極５０３１６が形成されている。第１の基板５０３１１の液晶層と反対側には、第１の偏光板５０３１３が配置されている。第２の基板５０３１２の液晶層と反対側には、第２の偏光板５０３１４が配置されている。なお、第１の偏光板５０３１３と第２の偏光板５０３１４とは、クロスニコルになるように配置されている。
第１の偏光板５０３１３は、第１の基板５０３１１の上面に配置されてもよい。第２の偏光板５０３１４は、第２の基板５０３１２の上面に配置されてもよい。
第１の電極５０３１５及び第２の電極５０３１６のうち、少なくとも一方（又は両方）の電極が透光性を有していればよい（透過型又は反射型）。あるいは、両方の電極が透光性を有し、かつ一方の電極の一部が反射性を有していてもよい（半透過型）。
図５６（Ｃ）は、第１の電極５０３１５及び第２の電極５０３１６に電圧が印加（縦電界方式と呼ぶ）された場合の断面の模式図である。液晶分子がラビング方向からずれた方向で横に並んでいる状態となるため、バックライトからの光は液晶分子の複屈折の影響を受ける。そして、第１の偏光板５０３１３と第２の偏光板５０３１４とがクロスニコルになるように配置されているため、バックライトからの光は基板を通過する。したがって、白色表示が行われる。
なお、第１の電極５０３１５及び第２の電極５０３１６に印加する電圧を制御することで、液晶分子の状態を制御することが可能である。したがって、バックライトからの光が基板を通過する量を制御できるため、所定の映像表示を行うことが可能である。
図５６（Ｄ）は、第１の電極５０３１５及び第２の電極５０３１６に電圧が印加されていない場合の断面の模式図である。液晶分子がラビング方向に沿って横に並んだ状態となるため、バックライトからの光は液晶分子の複屈折の影響を受けない。そして、第１の偏光板５０３１３と第２の偏光板５０３１４とがクロスニコルになるように配置されているため、バックライトからの光は基板を通過しない。したがって、黒色表示が行われる。いわゆるノーマリーブラックモードである。
図５６（Ｃ）、（Ｄ）に示した構成を有する液晶表示装置は、カラーフィルタを設けることで、フルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタは、第１の基板５０３１１側又は第２の基板５０３１２側に設けることができる。
ＦＬＣモード又はＡＦＬＣモードに使用される液晶材料は、公知のものを使用すればよい。
図５７（Ａ）、（Ｂ）は、ＩＰＳモードの断面の模式図を示す。ＩＰＳモードは、液晶層内で液晶分子の配列が光学的に補償状態を形成しているため、液晶分子を基板に対して常に平面内で回転させるモードであり、電極は一方の基板側のみに設けた横電界方式をとる。
互いに対向するように配置された第１の基板５０４０１及び第２の基板５０４０２に、液晶層５０４００が挟持されている。第１の基板５０４０１の上面には、第１の電極５０４０５及び第２の電極５０４０６が形成されている。第１の基板５０４０１の液晶層と反対側には、第１の偏光板５０４０３が配置されている。第２の基板５０４０２の液晶層と反対側には、第２の偏光板５０４０４が配置されている。なお、第１の偏光板５０４０３と第２の偏光板５０４０４とは、クロスニコルになるように配置されている。
第１の偏光板５０４０３は、第１の基板５０４０１の上面に配置されてもよい。第２の偏光板５０４０４は、第２の基板５０４０２の上面に配置されてもよい。
第１の電極５０４０５及び第２の電極５０４０６のうち、少なくとも一方（又は両方）の電極が透光性を有していればよい（透過型又は反射型）。あるいは、両方の電極が透光性を有し、かつ一方の電極の一部が反射性を有していてもよい（半透過型）。
図５７（Ａ）は、第１の電極５０４０５及び第２の電極５０４０６に電圧が印加（縦電界方式と呼ぶ）された場合の断面の模式図である。液晶分子がラビング方向からずれた電気力線に沿って配向した状態となるため、バックライトからの光は液晶分子の複屈折の影響を受ける。そして、第１の偏光板５０４０３と第２の偏光板５０４０４とがクロスニコルになるように配置されているため、バックライトからの光は基板を通過する。したがって、白色表示が行われる。
なお、第１の電極５０４０５及び第２の電極５０４０６に印加する電圧を制御することで、液晶分子の状態を制御することが可能である。したがって、バックライトからの光が基板を通過する量を制御できるため、所定の映像表示を行うことが可能である。
図５７（Ｂ）は、第１の電極５０４０５及び第２の電極５０４０６に電圧が印加されていない場合の断面の模式図である。液晶分子がラビング方向に沿って横に並んだ状態となるため、バックライトからの光は液晶分子の複屈折の影響を受けない。そして、第１の偏光板５０４０３と第２の偏光板５０４０４とがクロスニコルになるように配置されているため、バックライトからの光は基板を通過しない。したがって、黒色表示が行われる。いわゆるノーマリーブラックモードである。
図５７（Ａ）、（Ｂ）に示した構成を有する液晶表示装置は、カラーフィルタを設けることで、フルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタは、第１の基板５０４０１側又は第２の基板５０４０２側に設けることができる。
ＩＰＳモードに使用される液晶材料は、公知のものを使用すればよい。
図５７（Ｃ）、（Ｄ）は、ＦＦＳモードの断面の模式図を示す。ＦＦＳモードは、液晶層内で液晶分子の配列が光学的に補償状態を形成しているため、液晶分子を基板に対して常に平面内で回転させるモードであり、電極は一方の基板側のみに設けた横電界方式をとる。
互いに対向するように配置された第１の基板５０４１１及び第２の基板５０４１２に、液晶層５０４１０が挟持されている。第１の基板５０４１１の上面には、第２の電極５０４１６が形成されている。第２の電極５０４１６の上面には、絶縁膜５０４１７が形成されている。絶縁膜５０４１７上には、第２の電極５０４１６が形成されている。第１の基板５０４１１の液晶層と反対側には、第１の偏光板５０４１３が配置されている。第２の基板５０４１２の液晶層と反対側には、第２の偏光板５０４１４が配置されている。なお、第１の偏光板５０４１３と第２の偏光板５０４１４とは、クロスニコルになるように配置されている。
第１の偏光板５０４１３は、第１の基板５０４１１の上面に配置されてもよい。第２の偏光板５０４１４は、第２の基板５０４１２の上面に配置されてもよい。
第１の電極５０４１５及び第２の電極５０４１６のうち、少なくとも一方（又は両方）の電極が透光性を有していればよい（透過型又は反射型）。あるいは、両方の電極が透光性を有し、かつ一方の電極の一部が反射性を有していてもよい（半透過型）。
図５７（Ｃ）は、第１の電極５０４１５及び第２の電極５０４１６に電圧が印加（縦電界方式と呼ぶ）された場合の断面の模式図である。液晶分子がラビング方向からずれた電気力線に沿って配向した状態となるため、バックライトからの光は液晶分子の複屈折の影響を受ける。そして、第１の偏光板５０４１３と第２の偏光板５０４１４とがクロスニコルになるように配置されているため、バックライトからの光は基板を通過する。したがって、白色表示が行われる。
なお、第１の電極５０４１５及び第２の電極５０４１６に印加する電圧を制御することで、液晶分子の状態を制御することが可能である。したがって、バックライトからの光が基板を通過する量を制御できるため、所定の映像表示を行うことが可能である。
図５７（Ｄ）は、第１の電極５０４１５及び第２の電極５０４１６に電圧が印加されていない場合の断面の模式図である。液晶分子がラビング方向に沿って横に並んだ状態となるため、バックライトからの光は液晶分子の複屈折の影響を受けない。そして、第１の偏光板５０４１３と第２の偏光板５０４１４とがクロスニコルになるように配置されているため、バックライトからの光は基板を通過しない。したがって、黒色表示が行われる。いわゆるノーマリーブラックモードである。
図５７（Ｃ）、（Ｄ）に示した構成を有する液晶表示装置は、カラーフィルタを設けることで、フルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタは、第１の基板５０４１１側又は第２の基板５０４１２側に設けることができる。
ＦＦＳモードに使用される液晶材料は、公知のものを使用すればよい。
次に、上面図を用いて各種液晶モードを説明する。
図５８は、ＭＶＡモードを適用した画素部の上面図を示す。ＭＶＡモードは、それぞれの部分の視野角依存性を互いに補償する方法である。
図５８は、第１の画素電極５０５０１、第２の画素電極（５０５０２ａ、５０５０２ｂ、５０５０２ｃ）、及び突起物５０５０３を示している。第１の画素電極５０５０１は、対向基板の全面に形成されている。形状がくの字型となるように、第２の画素電極（５０５０２ａ、５０５０２ｂ、５０５０２ｃ）が形成されている。形状が第２の画素電極（５０５０２ａ、５０５０２ｂ、５０５０２ｃ）と対応するように、第１の画素電極５０５０１上に第２の画素電極（５０５０２ａ、５０５０２ｂ、５０５０２ｃ）が形成されている。
第２の画素電極（５０５０２ａ、５０５０２ｂ、５０５０２ｃ）の開口部は、突起物のように機能する。
第１の画素電極５０５０１及び第２の画素電極（５０５０２ａ、５０５０２ｂ、５０５０２ｃ）に電圧が印加（縦電界方式と呼ぶ）された場合、液晶分子が第２の画素電極（５０５０２ａ、５０５０２ｂ、５０５０２ｃ）の開口部及び突起物５０５０３に対して倒れて並んだ状態となる。一対の偏光板がクロスニコルとなるように配置されているときには、バックライトからの光が基板を通過するため、白色表示が行われる。
なお、第１の画素電極５０５０１及び第２の画素電極（５０５０２ａ、５０５０２ｂ、５０５０２ｃ）に印加する電圧を制御することで、液晶分子の状態を制御することが可能である。したがって、バックライトからの光が基板を通過する量を制御できるため、所定の映像表示を行うことが可能である。
第１の画素電極５０５０１及び第２の画素電極（５０５０２ａ、５０５０２ｂ、５０５０２ｃ）に電圧が印加されていない場合、液晶分子が縦に並んだ状態となる。一対の偏光板がクロスニコルとなるように配置されているときには、バックライトからの光がパネルを通過しないため、黒色表示が行われる。いわゆる、ノーマリーブラックモードである。
ＭＶＡモードに使用される液晶材料は、公知のものを使用すればよい。
図５９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、ＩＰＳモードを適用した画素部の上面図を示す。ＩＰＳモードは、液晶層内で液晶分子の配列が光学的に補償状態を形成しているため、液晶分子を基板に対して常に平面内で回転させるモードであり、電極は一方の基板側のみに設けた横電界方式をとる。
ＩＰＳモードでは、一対の電極が異なる形状となるように形成される。
図５９（Ａ）は、第１の画素電極５０６０１及び第２の画素電極５０６０２を示している。第１の画素電極５０６０１及び第２の画素電極５０６０２は、波状形状である。
図５９（Ｂ）は、第１の画素電極５０６１１及び第２の画素電極５０６１２を示している。第１の画素電極５０６１１及び第２の画素電極５０６１２は、同心円状の開口部を有する形状である。
図５９（Ｃ）は、第１の画素電極５０６３１及び第２の画素電極５０６３２を示している。第１の画素電極５０６３１及び第２の画素電極５０６３２は、櫛場状であり、一部重なっている。
図５９（Ｄ）は、第１の画素電極５０６４１及び第２の画素電極５０６４２を示している。第１の画素電極５０６４１及び第２の画素電極５０６４２は、櫛場状であり電極同士がかみ合うような形状である。
第１の電極（５０６０１、５０６１１、５０６２１、５０６３１）及び第２の電極（５０６０２、５０６１２、５０６２２、５０６３２）に電圧が印加（縦電界方式と呼ぶ）された場合、液晶分子がラビング方向からずれた電気力線に沿って配向した状態となる。一対の偏光板がクロスニコルとなるように配置されているときには、バックライトからの光が基板を通過するため、白色表示が行われる。
なお、第１の電極（５０６０１、５０６１１、５０６２１、５０６３１）及び第２の電極（５０６０２、５０６１２、５０６２２、５０６３２）に印加する電圧を制御することで、液晶分子の状態を制御することが可能である。したがって、バックライトからの光が基板を通過する量を制御できるため、所定の映像表示を行うことが可能である。
第１の電極（５０６０１、５０６１１、５０６２１、５０６３１）及び第２の電極（５０６０２、５０６１２、５０６２２、５０６３２）に電圧が印加されていない場合、液晶分子がラビング方向に沿って横に並んだ状態となる。一対の偏光板がクロスニコルとなるように配置されているときには、バックライトからの光が基板を通過しないため、黒色表示が行われる。いわいるノーマリーブラックモードである。
ＩＰＳモードに使用される液晶材料は、公知のものを使用すればよい。
図６０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、ＦＦＳモードを適用した画素部の上面図を示す。ＦＦＳモードは、液晶層内で液晶分子の配列が光学的に補償状態を形成しているため、液晶分子を基板に対して常に平面内で回転させるモードであり、電極は一方の基板側のみに設けた横電界方式をとる。
ＦＦＳモードでは、第２の電極の上面に、第１の電極が様々な形状となるように形成される。
図６０（Ａ）は、第１の画素電極５０７０１及び第２の画素電極５０７０２を示している。第１の画素電極５０７０１は、屈曲したくの字形状である。第２の画素電極５０７０２は、パターン形成されていなくてもよい。
図６０（Ｂ）は、第１の画素電極５０７１１及び第２の画素電極５０７１２を示している。第１の画素電極５０７１１は、同心円状の形状である。第２の画素電極５０７１２は、パターン形成されていなくてもよい。
図６０（Ｃ）は、第１の画素電極５０７３１及び第２の画素電極５０７３２を示している。第１の画素電極５０７３１は、櫛場状で電極同士がかみ合うような形状である。第２の画素電極５０７３２は、パターン形成されていなくてもよい。
図６０（Ｄ）は、第１の画素電極５０７４１及び第２の画素電極５０７４２を示している。第１の画素電極５０７４１は、櫛場状の形状である。第２の画素電極５０７４２は、パターン形成されていなくてもよい。
第１の電極（５０７０１、５０７１１、５０７２１、５０７３１）及び第２の電極（５０７０２、５０７１２、５０７２２、５０７３２）に電圧が印加（縦電界方式と呼ぶ）された場合、液晶分子がラビング方向からずれた電気力線に沿って配向した状態となる。一対の偏光板がクロスニコルとなるように配置されているときには、バックライトからの光が基板を通過するため、白色表示が行われる。
なお、第１の電極（５０７０１、５０７１１、５０７２１、５０７３１）及び第２の電極（５０７０２、５０７１２、５０７２２、５０７３２）に印加する電圧を制御することで、液晶分子の状態を制御することが可能である。したがって、バックライトからの光が基板を通過する量を制御できるため、所定の映像表示を行うことが可能である。
第１の電極（５０７０１、５０７１１、５０７２１、５０７３１）及び第２の電極（５０７０２、５０７１２、５０７２２、５０７３２）に電圧が印加されていない場合、液晶分子がラビング方向に沿って横に並んだ状態となる。一対の偏光板がクロスニコルとなるように配置されているときには、バックライトからの光が基板を通過しないため、黒色表示が行われる。いわいるノーマリーブラックモードである。
ＩＰＳモードに使用される液晶材料は、公知のものを使用すればよい。
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
（実施の形態４）
本実施形態においては、表示装置の画素構造について説明する。特に、有機ＥＬ素子を用いた表示装置の画素構造について説明する。
図６１（Ａ）は、１つの画素に２つのトランジスタを有する画素の上面図（レイアウト図）の一例である。図６１（Ｂ）は、図６１（Ａ）に示すＸ−Ｘ’の部分の断面図の一例である。
図６１（Ａ）は、第１のトランジスタ６０１０５、第１の配線６０１０６、第２の配線６０１０７、第２のトランジスタ６０１０８、第３の配線６０１１１、対向電極６０１１２、コンデンサ６０１１３、画素電極６０１１５、隔壁６０１１６、有機導電体膜６０１１７、有機薄膜６０１１８及び基板６０１１９を示している。なお、第１のトランジスタ６０１０５はスイッチング用トランジスタとして、第１の配線６０１０６はゲート信号線として、第２の配線６０１０７はソース信号線として、第２のトランジスタ６０１０８は駆動用トランジスタとして、第３の配線６０１１１は電流供給線として、それぞれ用いられるのが好適である。
第１のトランジスタ６０１０５のゲート電極は、第１の配線６０１０６と電気的に接続され、第１のトランジスタ６０１０５のソース電極及びドレイン電極の一方は、第２の配線６０１０７と電気的に接続され、第１のトランジスタ６０１０５のソース電極及びドレイン電極の他方は、第２のトランジスタ６０１０８のゲート電極及びコンデンサ６０１１３の一方の電極と電気的に接続されている。なお、第１のトランジスタ６０１０５のゲート電極は、複数のゲート電極によって構成されている。こうすることで、第１のトランジスタ６０１０５のオフ状態におけるリーク電流を低減することができる。
第２のトランジスタ６０１０８のソース電極及びドレイン電極の一方は、第３の配線６０１１１と電気的に接続され、第２のトランジスタ６０１０８のソース電極及びドレイン電極の他方は、画素電極６０１１５と電気的に接続されている。こうすることで、画素電極６０１１５に流れる電流を、第２のトランジスタ６０１０８によって制御することができる。
画素電極６０１１５上には、有機導電体膜６０１１７が設けられ、さらに有機薄膜６０１１８（有機化合物層）が設けられている。有機薄膜６０１１８（有機化合物層）上には、対向電極６０１１２が設けられている。なお、対向電極６０１１２は、全ての画素で共通に接続されるように、ベタ付けの形で形成されていてもよく、シャドーマスクなどを用いてパターン形成されていてもよい。
有機薄膜６０１１８（有機化合物層）から発せられた光は、画素電極６０１１５又は対向電極６０１１２のうちいずれかを透過して発せられる。
図６１（Ｂ）において、画素電極側、すなわちトランジスタ等が形成されている側に光が発せられる場合を下面放射、対向電極側に光が発せられる場合を上面放射と呼ぶ。
下面放射の場合、画素電極６０１１５は透明導電膜によって形成されるのが好適である。逆に、上面放射の場合、対向電極６０１１２は透明導電膜によって形成されるのが好適である。
カラー表示の発光装置においては、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの発光色を持つＥＬ素子を塗り分けても良いし、単色のＥＬ素子をベタ付けの形で塗り、カラーフィルタによってＲ，Ｇ，Ｂの発光を得るようにしても良い。
なお、図６１に示した構成はあくまで一例であり、画素レイアウト、断面構成、ＥＬ素子の電極の積層順等に関して、図６１に示した構成以外にも、様々な構成をとることができる。また、発光層は、図示した有機薄膜で構成される素子の他に、ＬＥＤのような結晶性の素子、無機薄膜で構成される素子など、様々な素子を用いることができる。
図６２（Ａ）は、１つの画素に３つのトランジスタを有する画素の上面図（レイアウト図）の一例である。図６２（Ｂ）は、図６２（Ａ） に示すＸ−Ｘ’の部分の断面図の一例である。
図６２（Ａ）は、基板６０２００、第１の配線６０２０１、第２の配線６０２０２、第３の配線６０２０３、第４の配線６０２０４、第１のトランジスタ６０２０５、第２のトランジスタ６０２０６、第３のトランジスタ６０２０７、画素電極６０２０８、隔壁６０２１１、有機導電体膜６０２１２、有機薄膜６０２１３及び対向電極６０２１４を示す。なお、第１の配線６０２０１はソース信号線として、第２の配線６０２０２は書込用ゲート信号線として、第３の配線６０２０３は消去用ゲート信号線として、第４の配線６０２０４は電流供給線として、第１のトランジスタ６０２０５はスイッチング用トランジスタとして、第２のトランジスタ６０２０６は消去用トランジスタとして、第３のトランジスタ６０２０７は駆動用トランジスタとして、それぞれ用いられるのが好適である。
第１のトランジスタ６０２０５のゲート電極は、第２の配線６０２０２と電気的に接続され、第１のトランジスタ６０２０５のソース電極及びドレイン電極の一方は、第１の配線６０２０１と電気的に接続され、第１のトランジスタ６０２０５のソース電極及びドレイン電極の他方は、第３のトランジスタ６０２０７のゲート電極と電気的に接続されている。なお、第１のトランジスタ６０２０５のゲート電極は、複数のゲート電極によって構成されている。こうすることで、第１のトランジスタ６０２０５のオフ状態におけるリーク電流を低減することができる。
第２のトランジスタ６０２０６のゲート電極は、第３の配線６０２０３と電気的に接続され、第２のトランジスタ６０２０６のソース電極及びドレイン電極の一方は、第４の配線６０２０４と電気的に接続され、第２のトランジスタ６０２０６のソース電極及びドレイン電極の他方は、第３のトランジスタ６０２０７のゲート電極と電気的に接続されている。なお、第２のトランジスタ６０２０６のゲート電極は、複数のゲート電極によって構成されている。こうすることで、第２のトランジスタ６０２０６のオフ状態におけるリーク電流を低減することができる。
第３のトランジスタ６０２０７のソース電極及びドレイン電極の一方は、第４の配線６０２０４と電気的に接続され、第３のトランジスタ６０２０７のソース電極及びドレイン電極の他方は、画素電極６０２０８と電気的に接続されている。こうすることで、画素電極６０２０８に流れる電流を、第３のトランジスタ６０２０７によって制御することができる。
画素電極６０２０８上には、有機導電体膜６０２１２が設けられ、さらに有機薄膜６０２１３（有機化合物層）が設けられている。有機薄膜６０２１３（有機化合物層）上には、対向電極６０２１４が設けられている。なお、対向電極６０２１４は、全ての画素で共通に接続されるように、ベタ付けの形で形成されていてもよく、シャドーマスクなどを用いてパターン形成されていてもよい。
有機薄膜６０２１３（有機化合物層）から発せられた光は、画素電極６０２０８もしくは対向電極６０２１４のうちいずれかを透過して発せられる。
図６２（Ｂ）において、画素電極側、すなわちトランジスタ等が形成されている側に光が発せられる場合を下面放射、対向電極側に光が発せられる場合を上面放射と呼ぶ。
下面放射の場合、画素電極６０２０８は透明導電膜によって形成されるのが好適である。逆に、上面放射の場合、対向電極６０２１４は透明導電膜によって形成されるのが好適である。
カラー表示の発光装置においては、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの発光色を持つＥＬ素子を塗り分けても良いし、単色のＥＬ素子をベタ付けの形で塗り、カラーフィルタによってＲ，Ｇ，Ｂの発光を得るようにしても良い。
なお、図６２に示した構成はあくまで一例であり、画素レイアウト、断面構成、ＥＬ素子の電極の積層順等に関して、図６２に示した構成以外にも、様々な構成をとることができる。また、発光層は、図示した有機薄膜で構成される素子の他に、ＬＥＤのような結晶性の素子、無機薄膜で構成される素子など、様々な素子を用いることができる。
図６３（Ａ）は、１つの画素に４つのトランジスタを有する画素の上面図（レイアウト図）の一例である。図６３（Ｂ）は、図６３（Ａ） に示すＸ−Ｘ’の部分の断面図の一例である。
図６３（Ａ）は、基板６０３００、第１の配線６０３０１、第２の配線６０３０２、第３の配線６０３０３、第４の配線６０３０４、第１のトランジスタ６０３０５、第２のトランジスタ６０３０６、第３のトランジスタ６０３０７、第４のトランジスタ６０３０８、画素電極６０３０９、第５の配線６０３１１、第６の配線６０３１２、隔壁６０３２１、有機導電体膜６０３２２、有機薄膜６０３２３及び対向電極６０３２４を示している。なお、第１の配線６０３０１はソース信号線として、第２の配線６０３０２は書込用ゲート信号線として、第３の配線６０３０３は消去用ゲート信号線として、第４の配線６０３０４は逆方向バイアス用信号線として、第１のトランジスタ６０３０５はスイッチング用トランジスタとして、第２のトランジスタ６０３０６は消去用トランジスタとして、第３のトランジスタ６０３０７は駆動用トランジスタとして、第４のトランジスタ６０３０８は逆方向バイアス用トランジスタとして、第５の配線６０３１１は電流供給線として、第６の配線６０３１２は逆方向バイアス用電源線として、それぞれ用いられるのが好適である。
第１のトランジスタ６０３０５のゲート電極は、第２の配線６０３０２と電気的に接続され、第１のトランジスタ６０３０５のソース電極及びドレイン電極の一方は、第１の配線６０３０１と電気的に接続され、第１のトランジスタ６０３０５のソース電極及びドレイン電極の他方は、第３のトランジスタ６０３０７のゲート電極と電気的に接続されている。なお、第１のトランジスタ６０３０５のゲート電極は、複数のゲート電極によって構成されている。こうすることで、第１のトランジスタ６０３０５のオフ状態におけるリーク電流を低減することができる。
第２のトランジスタ６０３０６のゲート電極は、第３の配線６０３０３と電気的に接続され、第２のトランジスタ６０３０６のソース電極及びドレイン電極の一方は、第５の配線６０３１１と電気的に接続され、第２のトランジスタ６０３０６のソース電極及びドレイン電極の他方は、第３のトランジスタ６０３０７のゲート電極と電気的に接続されている。なお、第２のトランジスタ６０３０６のゲート電極は、複数のゲート電極によって構成されている。こうすることで、第２のトランジスタ６０３０６のオフ状態におけるリーク電流を低減することができる。
第３のトランジスタ６０３０７のソース電極及びドレイン電極の一方は、第５の配線６０３１１と電気的に接続され、第３のトランジスタ６０３０７のソース電極及びドレイン電極の他方は、画素電極６０３０９と電気的に接続されている。こうすることで、画素電極６０３０９に流れる電流を、第３のトランジスタ６０３０７によって制御することができる。
第４のトランジスタ６０３０８のゲート電極は、第４の配線６０３０４と電気的に接続され、第４のトランジスタ６０３０８のソース電極及びドレイン電極の一方は、第６の配線６０３１２と電気的に接続され、第４のトランジスタ６０３０８のソース電極及びドレイン電極の他方は、画素電極６０３０９と電気的に接続されている。こうすることで、画素電極６０３０９の電位を、第４のトランジスタ６０３０８によって制御することができるので、有機導電体膜６０３２２及び有機薄膜６０３２３に、逆方向のバイアスを印加することができる。有機導電体膜６０３２２及び有機薄膜６０３２３などで構成される発光素子に逆方向のバイアスを印加することによって、発光素子の信頼性を大きく向上させることができる。
画素電極６０３０９上には、有機導電体膜６０３２２が設けられ、さらに有機薄膜６０３２３（有機化合物層）が設けられている。有機薄膜６０３２３（有機化合物層）上には、対向電極６０３２４が設けられている。なお、対向電極６０３２４は、全ての画素で共通に接続されるように、ベタ付けの形で形成されていてもよく、シャドーマスクなどを用いてパターン形成されていてもよい。
有機薄膜６０３２３（有機化合物層）から発せられた光は、画素電極６０３０９もしくは対向電極６０３２４のうちいずれかを透過して発せられる。
図６３（Ｂ）において、画素電極側、すなわちトランジスタ等が形成されている側に光が発せられる場合を下面放射、対向電極側に光が発せられる場合を上面放射と呼ぶ。
下面放射の場合、画素電極６０３０９は透明導電膜によって形成されるのが好適である。逆に、上面放射の場合、対向電極６０３２４は透明導電膜によって形成されるのが好適である。
カラー表示の発光装置においては、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの発光色を持つＥＬ素子を塗り分けても良いし、単色のＥＬ素子をベタ付けの形で塗り、カラーフィルタによってＲ，Ｇ，Ｂの発光を得るようにしても良い。
なお、図６３に示した構成はあくまで一例であり、画素レイアウト、断面構成、ＥＬ素子の電極の積層順等に関して、図６３に示した構成以外にも、様々な構成をとることができる。また、発光層は、図示した有機薄膜で構成される素子の他に、ＬＥＤのような結晶性の素子、無機薄膜で構成される素子など、様々な素子を用いることができる。
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
（実施の形態４）
本実施の形態においては、表示装置の画素の構成及び画素の動作について説明する。
図６４（Ａ）、（Ｂ）は、デジタル時間階調駆動の一例を示すタイミングチャートである。図６４（Ａ）のタイミングチャートは、画素への信号書き込み期間（アドレス期間）と発光期間（サステイン期間）とが分離されている場合の駆動方法を示す。
なお、１表示領域分の画像を完全に表示するための期間を１フレーム期間という。１フレーム期間は複数のサブフレーム期間を有し、１サブフレーム期間はアドレス期間とサステイン期間とを有する。アドレス期間Ｔａ１〜Ｔａ４は、全行分の画素への信号書き込みにかかかる時間を示し、期間Ｔｂ１〜Ｔｂ４は一行分の画素（又は一画素分）への信号書き込みにかかる時間を示している。サスティン期間Ｔｓ１〜Ｔｓ４は、画素へ書き込まれたビデオ信号にしたがって点灯又は非点灯状態を維持する時間を示し、その長さの比をＴｓ１：Ｔｓ２：Ｔｓ３：Ｔｓ４＝２３：２２：２１：２０＝８：４：２：１としている。どのサスティン期間で発光するかによって階調を表現している。
動作について説明する。まず、アドレス期間Ｔａ１において、１行目から順に走査線に画素選択信号が入力され、画素が選択される。そして、画素が選択されているときに、信号線から画素へビデオ信号が入力される。そして、画素にビデオ信号が書き込まれると、画素は再び信号が入力されるまでその信号を保持する。この書き込まれたビデオ信号によってサスティン期間Ｔｓ１における各画素の点灯、非点灯が制御される。同様に、アドレス期間Ｔａ２、Ｔａ３、Ｔａ４において画素へビデオ信号が入力され、そのビデオ信号によってサスティン期間Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４における各画素の点灯、非点灯が制御される。そして、それぞれのサブフレーム期間において、アドレス期間中は点灯せず、アドレス期間が終了した後、サスティン期間が始まり、点灯させるための信号が書き込まれている画素が点灯する。
ここで、図６４（Ｂ）を参照して、ｉ行目の画素行に着目して説明する。まず、アドレス期間Ｔａ１において、１行目から順に走査線に画素選択信号が入力され、アドレス期間Ｔａ１のうち期間Ｔｂ１（ｉ）においてｉ行目の画素が選択される。そして、ｉ行目の画素が選択されているときに、信号線からｉ行目の画素へビデオ信号が入力される。そして、ｉ行目の画素にビデオ信号が書き込まれると、ｉ行目の画素は再び信号が入力されるまでその信号を保持する。この書き込まれたビデオ信号によってサステイン期間Ｔｓ１におけるｉ行目の画素の点灯、非点灯が制御される。同様に、アドレス期間Ｔａ２、Ｔａ３、Ｔａ４においてｉ行目の画素へビデオ信号が入力され、そのビデオ信号によってサスティン期間Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４におけるｉ行目の画素の点灯、非点灯が制御される。そして、それぞれのサブフレーム期間において、アドレス期間中は点灯せず、アドレス期間が終了した後、サスティン期間が始まり、点灯させるための信号が書き込まれている画素が点灯する。
なお、ここでは４ビット階調を表現する場合について説明したが、ビット数及び階調数はこれに限定されない。なお、点灯の順番はＴｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４である必要はなく、ランダムでもよいし、複数に分割して発光をさせてもよい。なお、Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４の点灯時間は、２のべき乗にする必要はなく、同じ長さの点灯時間にしてもよいし、２のべき乗からすこしだけずらしてもよい。
続いて、画素への信号書き込み期間（アドレス期間）と発光期間（サスティン期間）とが分離されていない場合の駆動方法について説明する。つまり、ビデオ信号の書き込み動作が完了した行の画素は、次に画素へ信号の書き込み（又は消去）が行われるまで、信号を保持する。書き込み動作から次にこの画素へ信号の書き込みが行われるまでの期間をデータ保持時間という。そして、このデータ保持時間中は画素に書き込まれたビデオ信号に従って、画素が点灯又は非点灯となる。同じ動作が、最終行まで行われ、アドレス期間が終了する。そして、データ保持時間が終了した行から順に次のサブフレーム期間の信号書き込み動作へ移る。
このように、信号書き込み動作が完了しデータ保持時間となると、直ちに画素へ書き込まれたビデオ信号に従って画素が点灯又は非点灯となる駆動方法の場合には、データ保持時間をアドレス期間より短くしようとしても、同時に２行に信号を入力できないため、アドレス期間を重ならないようにしなければならないので、データ保持時間を短くすることができない。よって、その結果、高階調表示を行うことが困難になる。
よって、消去期間を設けることによって、アドレス期間より短いデータ保持時間を設定する。消去期間を設けアドレス期間より短いデータ保持時間を設定する場合の駆動方法について図６５（Ａ）を用いて説明する。
まず、アドレス期間Ｔａ１において、１行目から順に走査線に画素走査信号が入力され、画素が選択される。そして、画素が選択されているときに、信号線から画素へビデオ信号が入力される。そして、画素にビデオ信号が書き込まれると、画素は再び信号が入力されるまでその信号を保持する。この書き込まれたビデオ信号によってサスティン期間Ｔｓ１における各画素の点灯、非点灯が制御される。ビデオ信号の書き込み動作が完了した行においては、直ちに書き込まれたビデオ信号にしたがって、画素が点灯又は非点灯の状態となる。同じ動作が、最終行まで行われ、アドレス期間Ｔａ１が終了する。そして、データ保持時間が終了した行から順に次のサブフレーム期間の信号書き込み動作へ移る。同様に、アドレス期間Ｔａ２、Ｔａ３、Ｔａ４において画素へビデオ信号が入力され、そのビデオ信号によってサスティン期間Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４における各画素の点灯、非点灯が制御される。そして、サスティン期間ＴＳ４はその終期を消去動作の開始によって設定される。なぜなら、各行の消去時間Ｔｅに画素に書き込まれた信号の消去が行われると、次の画素への信号の書き込みが行われるまでは、アドレス期間に画素に書き込まれたビデオ信号に関わらず、強制的に非点灯となるからである。つまり、消去時間Ｔｅが始まった行の画素からデータ保持時間が終了する。
ここで、図６５（Ｂ）を参照して、ｉ行目の画素行に着目して説明する。ｉ行目の画素行において、アドレス期間Ｔａ１において、１行目から順に走査線に画素走査信号が入力され、画素が選択される。そして、期間Ｔｂ１（ｉ）においてｉ行目の画素が選択されているときに、ｉ行目の画素にビデオ信号が入力される。そして、ｉ行目の画素にビデオ信号が書き込まれると、ｉ行目の画素は再び信号が入力されるまでその信号を保持する。この書き込まれたビデオ信号によって、サスティン期間Ｔｓ１（ｉ）におけるｉ行目の画素の点灯、非点灯が制御される。つまり、ｉ行目にビデオ信号の書き込み動作が完了したら、直ちに書き込まれたビデオ信号にしたがって、ｉ行目の画素が点灯又は非点灯の状態となる。同様に、アドレス期間Ｔａ２、Ｔａ３、Ｔａ４においてｉ行目の画素へビデオ信号が入力され、そのビデオ信号によってサスティン期間Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４におけるｉ行目の画素の点灯、非点灯が制御される。そして、サスティン期間Ｔｓ４（ｉ）はその終期を消去動作の開始によって設定される。なぜなら、ｉ行目の消去時間Ｔｓ（ｉ）にｉ行目の画素に書き込まれたビデオ信号に関わらず、強制的に非点灯となるからである。つまり、消去時間Ｔｅ（ｉ）が始まるとｉ行目の画素のデータ保持時間が終了する。
よって、アドレス期間とサスティン期間とを分離せずに、アドレス期間より短い高階調且つデューティー比（１フレーム期間中の点灯期間の割合）の高い表示装置を提供することができる。瞬間輝度を低くすることが可能であるため表示素子の信頼性の向上を図ることが可能である。
なお、ここでは４ビット階調を表現する場合について説明したが、ビット数及び階調数はこれに限定されない。また、点灯の順番はＴｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４である必要はなく、ランダムでもよいし、複数に分割して発光をしてもよい。また、Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４の点灯時間は、２のべき乗にする必要はなく、同じ長さの点灯時間にしてもよいし、２のべき乗からすこしだけずらしてもよい。
デジタル時間階調駆動を適用可能な画素の構成及び画素の動作について説明する。
図６６は、デジタル時間階調駆動を適用可能な画素構成の一例を示す図である。
画素８０３００は、スイッチング用トランジスタ８０３０１、駆動用トランジスタ８０３０２、発光素子８０３０４及び容量素子８０３０３を有している。スイッチング用トランジスタ８０３０１はゲートが走査線８０３０６に接続され、第１電極（ソース電極及びドレイン電極の一方）が信号線８０３０５に接続され、第２電極（ソース電極及びドレイン電極の他方）が駆動用トランジスタ８０３０２のゲートに接続されている。駆動用トランジスタ８０３０２は、ゲートが容量素子８０３０３を介して電源線８０３０７に接続され、第１電極が電源線８０３０７に接続され、第２電極が発光素子８０３０４の第１電極（画素電極）に接続されている。発光素子８０３０４の第２電極は共通電極８０３０８に相当する。
なお、発光素子８０３０４の第２電極（共通電極８０３０８）には低電源電位が設定されている。なお、低電源電位とは、電源線８０３０７に設定される高電源電位を基準にして低電源電位＜高電源電位を満たす電位であり、低電源電位としては例えばＧＮＤ、０Ｖなどが設定されていても良い。この高電源電位と低電源電位との電位差を発光素子８０３０４に印加して、発光素子８０３０４に電流を流して発光素子８０３０４を発光させるため、高電源電位と低電源電位との電位差が発光素子８０３０４の順方向しきい値電圧以上となるようにそれぞれの電位を設定する。
なお、容量素子８０３０３は駆動用トランジスタ８０３０２のゲート容量を代用して省略することも可能である。駆動用トランジスタ８０３０２のゲート容量については、ソース領域、ドレイン領域又はＬＤＤ領域などとゲート電極とが重なってオーバーラップしているような領域で容量が形成されていてもよいし、チャネル領域とゲート電極との間で容量が形成されていてもよい。
走査線８０３０６で画素が選択されているとき、つまりスイッチング用トランジスタ８０３０１がオンになっているときに信号線８０３０５から画素にビデオ信号が入力される。そして、ビデオ信号に相当する電圧分の電荷が容量素子８０３０３に蓄積され、容量素子８０３０３はその電圧を保持する。この電圧は駆動用トランジスタ８０３０２のゲートと第１電極間の電圧であり、駆動用トランジスタ８０３０２のゲートソース間電圧Ｖｇｓに相当する。
一般に、トランジスタの動作領域は、線形領域と飽和領域とに分けることが出来る。その境目は、ドレインソース間電圧をＶｄｓ、ゲートソース間電圧をＶｇｓ、しきい値電圧をＶｔｈとすると、（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）＝Ｖｄｓの時になる。（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）＞Ｖｄｓの場合は、線形領域であり、Ｖｄｓ、Ｖｇｓの大きさによって電流値が決まる。一方、（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）＜Ｖｄｓの場合は飽和領域になり、理想的には、Ｖｄｓが変化しても、電流値はほとんど変わらない。つまり、Ｖｇｓの大きさだけによって電流値が決まる。
ここで、電圧入力電圧駆動方式の場合には、駆動用トランジスタ８０３０２のゲートには、駆動用トランジスタ８０３０２が十分にオンするか、オフするかの二つの状態となるようなビデオ信号を入力する。つまり、駆動用トランジスタ８０３０２は線形領域で動作させる。
よって、駆動用トランジスタ８０３０２がオンするビデオ信号であるときには、理想的には電源線８０３０２に設定されている電源電位ＶＤＤをそのまま表示素子８０３０２の第１の電極に設定する。
つまり、理想的には表示素子８０３０２に印加する電圧を一定にし、表示素子８０３０２から得られる輝度を一定にする。そして、１フレーム期間内に複数のサブフレーム期間を設け、サブフレーム期間毎に画素へのビデオ信号の書き込みを行い、サブフレーム期間毎に画素の点灯又は非点灯を制御し、その点灯しているサブフレーム期間の合計によって、階調を表現する。
なお、駆動用トランジスタ８０３０２が飽和領域で動作するようなビデオ信号を入力することで、発光素子８０３０４に電流を流すことができる。発光素子８０３０４が電流に応じて輝度を決定するような素子であれば、発光素子８０３０４の劣化による輝度の低下を抑制することができる。さらに、ビデオ信号をアナログとすることで、発光素子８０３０４にビデオ信号に応じた電流を流すことができる。この場合、アナログ階調駆動を行うことができる。
図６７は、デジタル時間階調駆動を適用可能な画素構成の一例を示す図である。
画素８０４００は、スイッチング用トランジスタ８０４０１、駆動用トランジスタ８０４０２、容量素子８０４０３、発光素子８０４０４及び整流素子８０４０９を有している。スイッチング用トランジスタ８０４０１はゲートが第２の走査線８０４０６に接続され、第１電極（ソース電極及びドレイン電極の一方）が信号線８０４０５に接続され、第２電極（ソース電極及びドレイン電極の他方）が駆動用トランジスタ８０４０２のゲートに接続されている。駆動用トランジスタ８０４０２は、ゲートが容量素子８０４０３を介して電源線８０４０７に接続され、ゲートが整流素子８０３０９を介して第２の走査線８０４１０に接続され、第１電極が電源線８０４０７に接続され、第２電極が発光素子８０４０４の第１電極（画素電極）に接続されている。発光素子８０４０４の第２電極は共通電極８０４０８に相当する。
なお、発光素子８０４０４の第２電極（共通電極８０４０８）には低電源電位が設定されている。なお、低電源電位とは、電源線８０４０７に設定される高電源電位を基準にして低電源電位＜高電源電位を満たす電位であり、低電源電位としては例えばＧＮＤ、０Ｖなどが設定されていても良い。この高電源電位と低電源電位との電位差を発光素子８０４０４に印加して、発光素子８０４０４に電流を流して発光素子８０４０４を発光させるため、高電源電位と低電源電位との電位差が発光素子８０４０４の順方向しきい値電圧以上となるようにそれぞれの電位を設定する。
なお、容量素子８０４０３は駆動用トランジスタ８０４０２のゲート容量を代用して省略することも可能である。駆動用トランジスタ８０４０２のゲート容量については、ソース領域、ドレイン領域又はＬＤＤ領域などとゲート電極とが重なってオーバーラップしているような領域で容量が形成されていてもよいし、チャネル領域とゲート電極との間で容量が形成されていてもよい。
なお、整流素子８０４０９として、ダイオード接続したトランジスタを用いることが可能である。ダイオード接続したトランジスタの他にも、ＰＮ接合のダイオード、ＰＩＮ接合のダイオード、ショットキー型のダイオード又はカーボンナノチューブで形成されたダイオードなどを用いてもよい。ダイオード接続されたトランジスタの極性は、Ｎチャネル型でもよいし、Ｐチャネル型でもよい。
画素８０４００は、図６６に示した画素に、整流素子８０４０９と第２の走査線８０４１０を追加したものである。よって、図６７に示すスイッチング用トランジスタ８０４０１、駆動用トランジスタ８０４０２、容量素子８０４０３、発光素子８０４０４、信号線８０４０５、第１の走査線８０４０６、電源線８０４０７及び共通電極８０４０８は、それぞれ図６６に示したスイッチング用トランジスタ８０３０１、駆動用トランジスタ８０３０２、容量素子８０３０３、発光素子８０３０４、信号線８０３０５、走査線８０３０６、電源線８０３０７及び共通電極８０３０８に相当する。したがって、図６７の書き込みの動作及び発光動作は、図６６で説明した書き込みの動作及び発光動作と同様であるため、その説明を省略する。
消去動作について説明する。消去動作時には、第２の走査線８０４１０にＨレベルの信号を入力する。すると、整流素子８０４０９に電流が流れ、容量素子８０４０３によって保持されていた駆動用トランジスタ８０４０２のゲート電位をある電位に設定することができる。つまり、駆動用トランジスタ８０４０２のゲートの電位を、ある電位に設定し、画素へ書き込まれたビデオ信号に関わらず、駆動用トランジスタ８０４０２を強制的にオフすることができる。
なお、第２の走査線８０４１０に入力するＬレベルの信号は、画素に非点灯となるビデオ信号が書き込まれているときに整流素子８０４０９に電流が流れないような電位とする。第２の走査線８０４１０に入力するＨレベルの信号は、画素に書き込まれたビデオ信号に関わらず、駆動用トランジスタ８０４０９がオフするような電位をゲートに設定することができるような電位とする。
図６８は、デジタル時間階調駆動を適用可能な画素構成の一例を示す図である。
画素８０５００は、スイッチング用トランジスタ８０５０１、駆動用トランジスタ８０５０２、容量素子８０５０３、発光素子８０５０４及び消去用トランジスタ８０５０９を有している。スイッチング用トランジスタ８０５０１はゲートが第２の走査線８０５０６に接続され、第１電極（ソース電極及びドレイン電極の一方）が信号線８０５０５に接続され、第２電極（ソース電極及びドレイン電極の他方）が駆動用トランジスタ８０５０２のゲートに接続されている。駆動用トランジスタ８０５０２は、ゲートが容量素子８０５０３を介して電源線８０５０７に接続され、ゲートが消去用トランジスタ８０５０９の第１電極に接続され、第１電極が電源線８０５０７に接続され、第２電極が発光素子８０５０４の第１電極（画素電極）に接続されている。消去用トランジスタは、ゲートが第２の走査線８０５１０に接続され、第２電極が電源線８０５０７に接続されている。発光素子８０５０４の第２電極は共通電極８０５０８に相当する。
なお、発光素子８０５０４の第２電極（共通電極８０５０８）には低電源電位が設定されている。なお、低電源電位とは、電源線８０５０７に設定される高電源電位を基準にして低電源電位＜高電源電位を満たす電位であり、低電源電位としては例えばＧＮＤ、０Ｖなどが設定されていても良い。この高電源電位と低電源電位との電位差を発光素子８０５０４に印加して、発光素子８０５０４に電流を流して発光素子８０５０４を発光させるため、高電源電位と低電源電位との電位差が発光素子８０５０４の順方向しきい値電圧以上となるようにそれぞれの電位を設定する。
なお、容量素子８０５０３は駆動用トランジスタ８０５０２のゲート容量を代用して省略することも可能である。駆動用トランジスタ８０５０２のゲート容量については、ソース領域、ドレイン領域又はＬＤＤ領域などとゲート電極とが重なってオーバーラップしているような領域で容量が形成されていてもよいし、チャネル領域とゲート電極との間で容量が形成されていてもよい。
なお、整流素子８０５０９として、ダイオード接続したトランジスタを用いることが可能である。さらに、ダイオード接続したトランジスタの他にも、ＰＮ接合のダイオード、ＰＩＮ接合のダイオード、ショットキー型のダイオード又はカーボンナノチューブで形成されたダイオードなどを用いてもよい。ダイオード接続されたトランジスタの極性は、Ｎチャネル型でもよいし、Ｐチャネル型でもよい。
画素８０５００は、図６６に示した画素に、消去用トランジスタ８０５０９と第２の走査線８０５１０を追加したものである。よって、図６８に示すスイッチング用トランジスタ８０５０１、駆動用トランジスタ８０５０２、容量素子８０５０３、発光素子８０５０４、信号線８０５０５、第１の走査線８０５０６、電源線８０５０７及び共通電極８０５０８は、それぞれ図６６に示したスイッチング用トランジスタ８０３０１、駆動用トランジスタ８０３０２、容量素子８０３０３、発光素子８０３０４、信号線８０３０５、走査線８０３０６、電源線８０３０７及び共通電極８０３０８に相当する。したがって、図６８の書き込みの動作及び発光動作は、図６６で説明した書き込みの動作及び発光動作と同様であるため、その説明を省略する。
消去動作について説明する。消去動作時には、第２の走査線８０５１０にＨレベルの信号を入力する。すると、消去用トランジスタ８０５０９がオンして、駆動用トランジスタのゲートと第１電極を同電位にすることができる。つまり、駆動用トランジスタ８０５０２のＶｇｓを０Ｖにすることができる。こうして、駆動用トランジスタ８０５０２を強制的にオフすることができる。
しきい値電圧補正型と呼ばれる画素の構成及び動作について説明する。しきい値電圧補正型の画素は、デジタル時間階調駆動及びアナログ階調駆動に適用することができる。
図６９は、しきい値電圧補正型と呼ばれる画素の構成の一例を示す図である。
図６９に示す画素は、駆動用トランジスタ８０６００、第１のスイッチ８０６０１、第２のスイッチ８０６０２、第３のスイッチ８０６０３、第１の容量素子８０６０４、第２の容量素子８０６０５及び発光素子８０６２０を有している。駆動用トランジスタ８０６００のゲートは、第１の容量素子８０６０４と第１のスイッチ８０６０１とを順に介して信号線８０６１１と接続されている。駆動用トランジスタ８０６００のゲートは、第２の容量素子８０６０５を介して電源線８０６１２と接続されている。駆動用トランジスタ８０６００の第１電極は、電源線８０６１２と接続されている。駆動用トランジスタ８０６００の第２電極は、第３のスイッチ８０６０３を介して発光素子８０６２０の第１の電極と接続されている。駆動用トランジスタ８０６００の第２電極は、第２のスイッチ８０６０２を介して駆動用トランジスタ８０６００のゲートと接続されている。発光素子８０６２０の第２の電極は、共通電極８０６２１に相当する。
発光素子８０６２０の第２の電極には低電源電位が設定されている。なお、低電源電位とは、電源線８０６１２に設定される高電源電位を基準にして低電源電位＜高電源電位を満たす電位であり、低電源電位としては例えばＧＮＤ、０Ｖなどが設定されていても良い。この高電源電位と低電源電位との電位差を発光素子８０６２０に印加して、発光素子８０６２０に電流を流して発光素子８０６２０を発光させるため、高電源電位と低電源電位との電位差が発光素子８０６２０の順方向しきい値電圧以上となるようにそれぞれの電位を設定する。なお、第２の容量素子８０６０５は駆動用トランジスタ８０６００のゲート容量を代用して省略することも可能である。駆動用トランジスタ８０６００のゲート容量については、ソース領域、ドレイン領域又はＬＤＤ領域などとゲート電極とが重なってオーバーラップしているような領域で容量が形成されていてもよいし、チャネル領域とゲート電極との間で容量が形成されていてもよい。なお、第１のスイッチ８０６０１、第２のスイッチ８０６０２、第３のスイッチ８０６０３は、それぞれ第１の走査線８０６１３、第２の走査線８０６１４、第３の走査線８０６１４によってオンとオフが制御される。
図６９に示す画素の駆動方法について、動作期間を初期化期間、データ書き込み期間、しきい値取得期間、発光期間に分割して説明する。
初期化期間では、第２のスイッチ８０６０２及び第３のスイッチ８０６０３がオンする。そして、駆動用トランジスタ８０６００のゲートの電位が少なくとも電源線８０６１２の電位よりも低くなる。このとき、第１のスイッチ８０６０１は、オンしていても、オフしていてもよい。なお、初期化期間は必ずしも必要ではない。
しきい値取得期間では、第１の走査線８０６１３によって画素が選択される。つまり、第１のスイッチ８０６０１がオンし、信号線８０６１１からある一定電圧が入力される。このとき、第２のスイッチ８０６０２がオンし、第３のスイッチ８０６０３がオフしている。したがって、駆動用トランジスタ８０６００はダイオード接続され、駆動用トランジスタ８０６００の第２電極及びゲートが浮遊状態（フローティング状態）となる。そして、駆動用トランジスタ８０６００のゲートの電位は、電源線８０６１２の電位から駆動用トランジスタ８０６００のしきい値電圧を引いた値となる。よって、第１の容量素子８０６０４には駆動用トランジスタ８０６００のしきい値電圧が保持される。第２の容量素子８０６０５には、駆動用トランジスタ８０６００のゲートの電位と信号線８０６１１から入力されている一定電圧との電位差が保持される。
データ書き込み期間では、信号線８０６１１からビデオ信号（電圧）が入力される。このとき、第１のスイッチ８０６０１はオンのままであり、第２のスイッチ８０６０２はオフし、第３のスイッチ８０６０３がオフのままである。そして、駆動用トランジスタ８０６００のゲートは浮遊状態（フローティング状態）となっているので、駆動用トランジスタ８０６００のゲートの電位は、しきい値取得期間において信号線８０６１１入力される一定電圧と、データ書き込み期間において信号線８０６１１入力されるビデオ信号との電位差に応じて変化する。例えば、第１の容量素子８０６０４の容量値＜＜第２の容量素子８０６０５の容量値であれば、データ書き込み期間における駆動用トランジスタ８０６００のゲートの電位は、しきい値取得期間における信号線８０６１１の電位とデータ書込み期間における信号線８０６１１の電位と電位差（変化量）と、電源線８０６１２の電位から駆動用トランジスタ８０６００のしきい値電圧を引いた値との和とおおむね等しくなる。つまり、駆動用トランジスタ８０６００のゲートの電位は、駆動用トランジスタ８０６００のしきい値電圧を補正した電位となる。
発光期間では、駆動用トランジスタ８０６００のゲートと電源線８０６１２との電位差（Ｖｇｓ）に応じた電流が発光素子８０６２０に流れる。このとき、第１のスイッチ８０６０１がオフし、第２のスイッチ８０６０２がオフのままであり、第３のスイッチ８０６０３がオンする。なお、発光素子８０６２０に流れる電流は、駆動用トランジスタ８０６００のしきい値電圧によらず一定である。
なお、図６９に示す画素構成は、これに限定されない。例えば、図６９に示す画素に新たにスイッチ、抵抗素子、容量素子、トランジスタ又は論理回路などを追加してもよい。例えば、第２のスイッチ８０６０２をＰチャネル型トランジスタ又はＮチャネル型のトランジスタで構成し、第３のスイッチ８０６０３を第２のスイッチ８０６０２とは別の極性のトランジスタで構成し、第２のスイッチ８０６０２及び第３のスイッチ８０６０３を同じ走査線で制御してもよい。
電流入力型と呼ばれる画素の構成及び動作について説明する。電流入力正型の画素は、デジタル階調駆動及びアナログ階調駆動に適用することができる。
図７０は、電流入力型と呼ばれる画素の構成の一例を示す図である。
図７０に示す画素は、駆動用トランジスタ８０７００、第１のスイッチ８０７０１、第２のスイッチ８０７０２、第３のスイッチ８０７０３、容量素子８０７０４及び発光素子８０７３０を有している。駆動用トランジスタ８０７００のゲートは、第２のスイッチ８０７０２と第１のスイッチ８０７０１とを順に介して信号線８０７１１に接続されている。駆動用トランジスタ８０７００のゲートは、容量素子８０７０４を介して電源線８０７１２に接続されている。駆動用トランジスタ８０７００の第１電極は、電源線８０７１２に接続されている。駆動用トランジスタ８０７００の第２電極は、第１のスイッチ８０７０１を介して電源線８０７１２に接続されている。駆動用トランジスタ８０７００の第２電極は、第３のスイッチ８０７０３を介して発光素子８０７３０の第１の電極に接続されている。発光素子８０７３０の第２の電極は、共通電極８０７３１に相当する。
発光素子８０７３０の第２の電極には低電源電位が設定されている。なお、低電源電位とは、電源線８０７１２に設定される高電源電位を基準にして低電源電位＜高電源電位を満たす電位であり、低電源電位としては例えばＧＮＤ、０Ｖなどが設定されていても良い。この高電源電位と低電源電位との電位差を発光素子８０７３０に印加して、発光素子８０７３０に電流を流して発光素子８０７３０を発光させるため、高電源電位と低電源電位との電位差が発光素子８０７３０の順方向しきい値電圧以上となるようにそれぞれの電位を設定する。なお、容量素子８０７０４は駆動用トランジスタ８０７００のゲート容量を代用して省略することも可能である。駆動用トランジスタ８０７００のゲート容量については、ソース領域、ドレイン領域又はＬＤＤ領域などとゲート電極とが重なってオーバーラップしているような領域で容量が形成されていてもよいし、チャネル領域とゲート電極との間で容量が形成されていてもよい。なお、第１のスイッチ８０７０１、第２のスイッチ８０７０２、第３のスイッチ８０７０３は、それぞれ第１の走査線８０７１３、第２の走査線８０７１４、第３の走査線８０７３４によってオンとオフが制御される。
図７０に示す画素の駆動方法について、動作期間をデータ書き込み期間、発光期間に分割して説明する。
データ書き込み期間では、第１の走査線８０７１３によって画素が選択される。つまり、第１のスイッチ８０７０１がオンし、信号線８０７０１からビデオ信号として電流が入力される。このとき、第２のスイッチ８０７０２がオンし、第３のスイッチ８０７０３がオフする。したがって、駆動用トランジスタ８０７００のゲートの電位は、ビデオ信号に応じた電位となる。つまり、容量素子８０７０４には、駆動用トランジスタ８０７００がビデオ信号と同じ電流を流すような駆動用トランジスタ８０７００のゲート電極とソース電極との間の電圧が保持される。
次に、発光期間では、第１のスイッチ８０７０１及び第２のスイッチ８０７０２がオフし、第３のスイッチ８０７０３がオンする。したがって、発光素子８０７３０にはビデオ信号と同じ値の電流が流れる。
なお、図７０に示す画素構成は、これに限定されない。例えば、図７０に示す画素に新たにスイッチ、抵抗素子、容量素子、トランジスタ又は論理回路などを追加してもよい。例えば、第１のスイッチ８０７０１をＰチャネル型トランジスタ又はＮチャネル型トランジスタで構成し、第２のスイッチ８０７０２を第１のスイッチ８０７０１と同じ極性のトランジスタで構成し、第１のスイッチ８０７０１及び第２のスイッチ８０７０２を同じ走査線で制御してもよい。第２のスイッチ８０７０２は駆動用トランジスタ８０７００のゲートと信号線８０７０１との間に配置されていてもよい。
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
（実施の形態４）
本実施の形態においては、トランジスタの構造及び作製方法について説明する。
図７１は、本発明を適用できる半導体装置が有することのできるトランジスタの構造及び作製方法の例を示す図である。図７１（Ａ）は、本発明を適用できる半導体装置が有することのできるトランジスタの構造の例を示す図である。また、図７１（Ｂ）乃至（Ｇ）は、本発明を適用できる半導体装置が有することのできるトランジスタの作製方法の例を示す図である。
なお、本発明を適用できる半導体装置が有することのできるトランジスタの構造及び作製方法は、図７１に示すものに限定されず、様々な構造及び作製方法を用いることができる。
まず、図７１（Ａ）を参照し、本発明を適用できる半導体装置が有することのできるトランジスタの構造の例について説明する。図７１（Ａ）は複数の異なる構造を有するトランジスタの断面図である。ここで、図７１（Ａ）においては、複数の異なる構造を有するトランジスタを並置して示しているが、これは、発明を適用できる半導体装置が有することのできるトランジスタの構造を説明するための表現であり、発明を適用できる半導体装置が有することのできるトランジスタが、実際に図７１（Ａ）のように並置されている必要はなく、必要に応じてつくり分けることができる。
次に、本発明を適用できる半導体装置が有することのできるトランジスタを構成する各層の特徴について説明する。
基板１１０１１１は、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板、セラミック基板又はステンレスを含む金属基板等を用いることができる。他にも、ポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレ−ト（ＰＥＮ）、ポリエ−テルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチック又はアクリル等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板を用いることも可能である。可撓性を有する基板を用いることによって、折り曲げが可能である半導体装置を作製することが可能となる。また、可撓性を有す基板であれば、基板の面積及び基板の形状に大きな制限はないため、基板１１０１１１として、例えば、１辺が１メ−トル以上であって、矩形状のものを用いれば、生産性を格段に向上させることができる。このような利点は、円形のシリコン基板を用いる場合と比較すると、大きな優位点である。
絶縁膜１１０１１２は、下地膜として機能する。基板１１０１１１からＮａなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属が、半導体素子の特性に悪影響を及ぼすのを防ぐために設ける。絶縁膜１１０１１２としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素又は窒素を有する絶縁膜の単層構造若しくはこれらの積層構造で設けることができる。例えば、絶縁膜１１０１１２を２層構造で設ける場合、１層目の絶縁膜として窒化酸化珪素膜を設け、２層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を設けるとよい。また、絶縁膜１１０１１２を３層構造で設ける場合、１層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を設け、２層目の絶縁膜として窒化酸化珪素膜を設け、３層目の絶縁膜として酸化窒化珪素膜を設けるとよい。
半導体層１１０１１３、１１０１１４、１１０１１５は、非晶質（アモルファス）半導体又はセミアモルファス半導体（ＳＡＳ）で形成することができる。あるいは、多結晶半導体層を用いても良い。ＳＡＳは、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギ−的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいる。少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０ｎｍの結晶領域を観測することができ、珪素を主成分とする場合にはラマンスペクトルが５２０ｃｍ−１よりも低波数側にシフトしている。Ｘ線回折では珪素結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピ−クが観測される。未結合手（ダングリングボンド）の補償するものとして水素又はハロゲンを少なくとも１原子％又はそれ以上含ませている。ＳＡＳは、材料ガスをグロ−放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。材料ガスとしては、ＳｉＨ４、その他にもＳｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４などを用いることが可能である。あるいは、ＧｅＦ４を混合させても良い。この材料ガスをＨ２、あるいは、Ｈ２とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅから選ばれた一種又は複数種の希ガス元素で希釈してもよい。希釈率は２〜１０００倍の範囲。圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚ。基板加熱温度は３００℃以下でよい。膜中の不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０２０ｃｍ−１以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０１９／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１９／ｃｍ３以下とする。ここでは、公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等）を用いてシリコン（Ｓｉ）を主成分とする材料（例えばＳｉｘＧｅ１−ｘ等）で非晶質半導体層を形成し、当該非晶質半導体層をレ−ザ結晶化法、ＲＴＡ又はファ−ネスアニ−ル炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法などの公知の結晶化法により結晶化させる。
絶縁膜１１０１１６は、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素又は窒素を有する絶縁膜の単層構造、若しくはこれらの積層構造で設けることができる。
ゲ−ト電極１１０１１７は、単層の導電膜、又は二層、三層の導電膜の積層構造とすることができる。ゲ−ト電極１１０１１７の材料としては、公知の導電膜を用いることができる。たとえば、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）などの元素の単体膜、あるいは、前記元素の窒化膜（代表的には窒化タンタル膜、窒化タングステン膜、窒化チタン膜）、あるいは、前記元素を組み合わせた合金膜（代表的にはＭｏ−Ｗ合金、Ｍｏ−Ｔａ合金）、あるいは、前記元素のシリサイド膜（代表的にはタングステンシリサイド膜、チタンシリサイド膜）などを用いることができる。なお、上述した単体膜、窒化膜、合金膜、シリサイド膜などは、単層で用いてもよいし、積層して用いてもよい。
絶縁膜１１０１１８は、公知の手段（スパッタ法又はプラズマＣＶＤ法等）によって、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素又は窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカ−ボン）等の炭素を含む膜の単層構造、若しくはこれらの積層構造で設けることができる。
絶縁膜１１０１１９は、シロキサン樹脂、あるいは、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素又は窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカ−ボン）等の炭素を含む膜、あるいは、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノ−ル、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料、からなる単層若しくは積層構造で設けることができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いることもできる。あるいは、置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。なお、本発明に適応できる半導体装置において、絶縁膜１１０１１８を設けずにゲ−ト電極１１０１１７を覆うように直接絶縁膜１１０１１９を設けることも可能である。
導電膜１１０１２３は、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｔａ、Ａｕ、Ｍｎなどの元素の単体膜、あるいは、前記元素の窒化膜、あるいは、前記元素を組み合わせた合金膜、あるいは、前記元素のシリサイド膜などを用いることができる。例えば、前記元素を複数含む合金として、Ｃ及びＴｉを含有したＡｌ合金、Ｎｉを含有したＡｌ合金、Ｃ及びＮｉを含有したＡｌ合金、Ｃ及びＭｎを含有したＡｌ合金等を用いることができる。また、積層構造で設ける場合、ＡｌをＭｏ又はＴｉなどで挟み込んだ構造とすることができる。こうすることで、Ａｌの熱や化学反応に対する耐性を向上することができる。
次に、図７１（Ａ）に示した、複数の異なる構造を有するトランジスタの断面図を参照して、各々の構造の特徴について説明する。
１１０１０１は、シングルドレイントランジスタであり、簡便な方法で製造できるため、製造コストが低く、歩留まりを高く製造できる利点がある。ここで、半導体層１１０１１３、１１０１１５は、それぞれ不純物の濃度が異なり、半導体層１１０１１３はチャネル領域、半導体層１１０１１５はソース領域及びドレイン領域として用いる。このように、不純物の量を制御することで、半導体層の抵抗率を制御できる。また、半導体層と導電膜１１０１２３との電気的な接続状態を、オ−ミック接続に近づけることができる。なお、不純物の量の異なる半導体層を作り分ける方法としては、ゲ−ト電極１１０１１７をマスクとして半導体層に不純物をド−ピングする方法を用いることができる。
１１０１０２は、ゲ−ト電極１１０１１７に一定以上のテ−パ−角を有するトランジスタであり、簡便な方法で製造できるため、製造コストが低く、歩留まりを高く製造できる利点がある。ここで、半導体層１１０１１３、１１０１１４、１１０１１５は、それぞれ不純物濃度が異なり、半導体層１１０１１３はチャネル領域、半導体層１１０１１４は低濃度ドレイン（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉｎ：ＬＤＤ）領域、半導体層１１０１１５はソース領域及びドレイン領域として用いる。このように、不純物の量を制御することで、半導体層の抵抗率を制御できる。また、半導体層と導電膜１１０１２３との電気的な接続状態を、オ−ミック接続に近づけることができる。また、ＬＤＤ領域を有するため、トランジスタ内部に高電界がかかりにくく、ホットキャリアによる素子の劣化を抑制することができる。なお、不純物の量の異なる半導体層を作り分ける方法としては、ゲ−ト電極１１０１１７をマスクとして半導体層に不純物をド−ピングする方法を用いることができる。１１０１０２においては、ゲ−ト電極１１０１１７が一定以上のテ−パ−角を有しているため、ゲ−ト電極１１０１１７を通過して半導体層にド−ピングされる不純物の濃度に勾配を持たせることができ、簡便にＬＤＤ領域を形成することができる。
１１０１０３は、ゲ−ト電極１１０１１７が少なくとも２層で構成され、下層のゲ−ト電極が上層のゲ−ト電極よりも長い形状を有するトランジスタである。本明細書中においては、上層のゲ−ト電極及び下層のゲ−ト電極の形状を、帽子型と呼ぶ。ゲ−ト電極１１０１１７の形状が帽子型であることによって、フォトマスクを追加することなく、ＬＤＤ領域を形成することができる。なお、１１０１０３のように、ＬＤＤ領域がゲ−ト電極１１０１１７と重なっている構造を、特にＧＯＬＤ構造（Ｇａｔｅ Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ ＬＤＤ）と呼ぶ。なお、ゲ−ト電極１１０１１７の形状を帽子型とする方法としては、次のような方法を用いてもよい。
まず、ゲ−ト電極１１０１１７をパタ−ニングする際に、ドライエッチングにより、下層のゲ−ト電極及び上層のゲ−ト電極をエッチングして側面に傾斜（テ−パ−）のある形状にする。続いて、異方性エッチングにより上層のゲ−ト電極の傾斜を垂直に近くなるように加工する。これにより、断面形状が帽子型のゲ−ト電極が形成される。その後、２回、不純物元素をド−ピングすることによって、チャネル領域として用いる半導体層１１０１１３、ＬＤＤ領域として用いる半導体層１１０１１４、ソ−ス電極及びドレイン電極として用いる半導体層１１０１１５が形成される。
なお、ゲ−ト電極１１０１１７と重なっているＬＤＤ領域をＬｏｖ領域、ゲ−ト電極１１０１１７と重なっていないＬＤＤ領域をＬｏｆｆ領域と呼ぶことにする。ここで、Ｌｏｆｆ領域はオフ電流値を抑える効果は高いが、ドレイン近傍の電界を緩和してホットキャリアによるオン電流値の劣化を防ぐ効果は低い。一方、Ｌｏｖ領域はドレイン近傍の電界を緩和し、オン電流値の劣化の防止には有効であるが、オフ電流値を抑える効果は低い。よって、種々の回路毎に、求められる特性に応じた構造のトランジスタを作製することが好ましい。たとえば、本発明に適応できる半導体装置を表示装置として用いる場合、画素トランジスタは、オフ電流値を抑えるために、Ｌｏｆｆ領域を有するトランジスタを用いることが好適である。一方、周辺回路におけるトランジスタは、ドレイン近傍の電界を緩和し、オン電流値の劣化を防止するために、Ｌｏｖ領域を有するトランジスタを用いることが好適である。
１１０１０４は、ゲ−ト電極１１０１１７の側面に接して、サイドウォ−ル１１０１２１を有するトランジスタである。サイドウォ−ル１１０１２１を有することによって、サイドウォ−ル１１０１２１と重なる領域をＬＤＤ領域とすることができる。
１１０１０５は、半導体層にマスクを用いてド−ピングすることにより、ＬＤＤ（Ｌｏｆｆ）領域を形成したトランジスタである。こうすることにより、確実にＬＤＤ領域を形成することができ、トランジスタのオフ電流値を低減することができる。
１１０１０６は、半導体層にマスクを用いてド−ピングすることにより、ＬＤＤ（Ｌｏｖ）領域を形成したトランジスタである。こうすることにより、確実にＬＤＤ領域を形成することができ、トランジスタのドレイン近傍の電界を緩和し、オン電流値の劣化を低減することができる。
次に、図７１（Ｂ）乃至（Ｇ）を参照して、本発明を適用できる半導体装置が有することのできるトランジスタの作製方法の例を説明する。
なお、本発明を適用できる半導体装置が有することのできるトランジスタの構造及び作製方法は、図７１に示すものに限定されず、様々な構造及び作製方法を用いることができる。
本実施の形態においては、基板１１０１１１の表面に、絶縁膜１１０１１２の表面に、半導体層１１０１１３の表面に、１１０１１４の表面に、１１０１１５の表面に、絶縁膜１１０１１６の表面に、絶縁膜１１０１１８の表面に、又は絶縁膜１１０１１９の表面に、プラズマ処理を用いて酸化又は窒化を行うことにより、半導体層又は絶縁膜を酸化又は窒化することができる。このように、プラズマ処理を用いて半導体層又は絶縁膜を酸化又は窒化することによって、当該半導体層又は当該絶縁膜の表面を改質し、ＣＶＤ法やスパッタ法により形成した絶縁膜と比較してより緻密な絶縁膜を形成することができるため、ピンホ−ル等の欠陥を抑制し半導体装置の特性等を向上させることが可能となる。
まず、基板１１０１１１の表面をフッ酸（ＨＦ）、アルカリ又は純水を用いて洗浄する。基板１１０１１１は、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板、セラミック基板又はステンレスを含む金属基板等を用いることができる。他にも、ポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレ−ト（ＰＥＮ）、ポリエ−テルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチックや、アクリル等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板を用いることも可能である。なお、ここでは基板１１０１１１としてガラス基板を用いる場合を示す。
ここで、基板１１０１１１の表面にプラズマ処理を行うことで、基板１１０１１１の表面を酸化又は窒化することによって、基板１１０１１１の表面に酸化膜又は窒化膜を形成してもよい（図７１（Ｂ））。表面にプラズマ処理を行うことで形成された酸化膜又は窒化膜などの絶縁膜を、以下では、プラズマ処理絶縁膜とも記す。図７１（Ｂ）においては、絶縁膜１３１がプラズマ処理絶縁膜である。一般的に、ガラス又はプラスチック等の基板上に薄膜トランジスタ等の半導体素子を設ける場合、ガラス又はプラスチック等に含まれるＮａなどの、アルカリ金属又はアルカリ土類金属等の不純物元素が半導体素子に混入して汚染することによって、半導体素子の特性に影響を及ぼす恐れがある。しかし、ガラス又はプラスチック等からなる基板の表面を窒化することにより、基板に含まれるＮａなどの、アルカリ金属又はアルカリ土類金属等の不純物元素が半導体素子に混入するのを防止することができる。
なお、プラズマ処理により表面を酸化する場合には、酸素雰囲気下（例えば、酸素（Ｏ２）と希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）雰囲気下、あるいは、酸素と水素（Ｈ２）と希ガス雰囲気下、あるいは、一酸化二窒素と希ガス雰囲気下）でプラズマ処理を行う。一方、プラズマ処理により半導体層を窒化する場合には、窒素雰囲気下（例えば、窒素（Ｎ２）と希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）雰囲気下、あるいは、窒素と水素と希ガス雰囲気下、あるいは、ＮＨ３と希ガス雰囲気下）でプラズマ処理を行う。希ガスとしては、例えばＡｒを用いることができる。あるいは、ＡｒとＫｒを混合したガスを用いてもよい。そのため、プラズマ処理絶縁膜は、プラズマ処理に用いた希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）を含んでいる。たとえば、Ａｒを用いた場合にはプラズマ処理絶縁膜にＡｒが含まれている。
また、プラズマ処理は、上記ガスの雰囲気中において、電子密度が１×１０１１ｃｍ−３以上１×１０１３ｃｍ−３以下であり、プラズマの電子温度が０．５ｅｖ以上１．５ｅＶ以下で行うことが好適である。プラズマの電子密度が高密度であり、被処理物付近での電子温度が低いため、被処理物に対するプラズマによる損傷を防止することができる。また、プラズマの電子密度が１×１０１１ｃｍ−３以上と高密度であるため、プラズマ処理を用いて、被照射物を酸化又は窒化することよって形成される酸化物又は窒化膜は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により形成された膜と比較して膜厚等が均一性に優れ、且つ緻密な膜を形成することができる。あるいは、プラズマの電子温度が１ｅＶ以下と低いため、従来のプラズマ処理や熱酸化法と比較して低温度で酸化又は窒化処理を行うことができる。たとえば、ガラス基板の歪点温度よりも１００度以上低い温度でプラズマ処理を行っても十分に酸化又は窒化処理を行うことができる。なお、プラズマを形成するための周波数としては、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ）等の高周波を用いることができる。なお、以下に特に断らない場合は、プラズマ処理として上記条件を用いて行うものとする。
なお、図７１（Ｂ）においては、基板１１０１１１の表面をプラズマ処理することによってプラズマ処理絶縁膜を形成する場合を示しているが、本実施の形態は、基板１１０１１１の表面にプラズマ処理絶縁膜を形成しない場合も含む。
なお、図７１（Ｃ）乃至（Ｇ）においては、被処理物の表面をプラズマ処理することによって形成されるプラズマ処理絶縁膜を図示しないが、本実施の形態においては、基板１１０１１１、絶縁膜１１０１１２、半導体層１１０１１３、１１０１１４、１１０１１５、絶縁膜１１０１１６、絶縁膜１１０１１８、又は絶縁膜１１０１１９の表面に、プラズマ処理を行なうことによって形成されるプラズマ処理絶縁膜が存在する場合も含む。
次に、基板１１０１１１上に公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等）を用いて絶縁膜１１０１１２を形成する（図７１（Ｃ））。絶縁膜１１０１１２としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）又は酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）を用いることができる。
ここで、絶縁膜１１０１１２の表面にプラズマ処理を行い、絶縁膜１１０１１２を酸化又は窒化することによって、絶縁膜１１０１１２の表面にプラズマ処理絶縁膜を形成してもよい。絶縁膜１１０１１２の表面を酸化することによって、絶縁膜１１０１１２の表面を改質しピンホ−ル等の欠陥の少ない緻密な膜を得ることができる。また、絶縁膜１１０１１２の表面を酸化することによって、Ｎ原子の含有率が低いプラズマ処理絶縁膜を形成することができるため、プラズマ処理絶縁膜に半導体層を設けた場合にプラズマ処理絶縁膜と半導体層界面特性が向上する。また、プラズマ処理絶縁膜は、プラズマ処理に用いた希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）を含んでいる。なお、プラズマ処理は上述した条件下で同様に行うことができる。
次に、絶縁膜１１０１１２上に島状の半導体層１１０１１３、１１０１１４を形成する（図７１（Ｄ））。島状の半導体層１１０１１３、１１０１１４は、絶縁膜１１０１１２上に公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等）を用いてシリコン（Ｓｉ）を主成分とする材料（例えばＳｉｘＧｅ１−ｘ等）等を用いて非晶質半導体層を形成し、当該非晶質半導体層を結晶化させ、半導体層を選択的にエッチングすることにより設けることができる。なお、非晶質半導体層の結晶化は、レ−ザ結晶化法、ＲＴＡ又はファ−ネスアニ−ル炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法又はこれら方法を組み合わせた方法等の公知の結晶化法により行うことができる。なお、ここでは、島状の半導体層の端部を直角に近い形状（θ＝８５〜１００°）で設ける。あるいは、低濃度ドレイン領域となる半導体層１１０１１４は、マスクを用いて不純物をド−ピングすることによって形成されてもよい。
ここで、半導体層１１０１１３、１１０１１４の表面にプラズマ処理を行い、半導体層１１０１１３、１１０１１４の表面を酸化又は窒化することによって、半導体層１１０１１３、１１０１１４の表面にプラズマ処理絶縁膜を形成してもよい。例えば、半導体層１１０１１３、１１０１１４としてＳｉを用いた場合、プラズマ処理絶縁膜として、酸化珪素（ＳｉＯｘ）又は窒化珪素（ＳｉＮｘ）が形成される。あるいは、プラズマ処理により半導体層１１０１１３、１１０１１４を酸化させた後に、再度プラズマ処理を行うことによって窒化させてもよい。この場合、半導体層１１０１１３、１１０１１４に接して酸化珪素（ＳｉＯｘ）が形成され、当該酸化珪素の表面に窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）が形成される。なお、プラズマ処理により半導体層を酸化する場合には、酸素雰囲気下（例えば、酸素（Ｏ２）と希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）雰囲気下、あるいは、酸素と水素（Ｈ２）と希ガス雰囲気下又は一酸化二窒素と希ガス雰囲気下）、でプラズマ処理を行う。一方、プラズマ処理により半導体層を窒化する場合には、窒素雰囲気下（例えば、窒素（Ｎ２）と希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）雰囲気下、あるいは、窒素と水素と希ガス雰囲気下又はＮＨ３と希ガス雰囲気下）、でプラズマ処理を行う。希ガスとしては、例えばＡｒを用いることができる。また、ＡｒとＫｒを混合したガスを用いてもよい。そのため、プラズマ処理絶縁膜は、プラズマ処理に用いた希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）を含んでいる。たとえば、Ａｒを用いた場合にはプラズマ処理絶縁膜にＡｒが含まれている。
次に、絶縁膜１１０１１６を形成する（図７１（Ｅ））。絶縁膜１１０１１６は、公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等）を用いて、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素又は窒素を有する絶縁膜の単層構造、又はこれらの積層構造で設けることができる。なお、半導体層１１０１１３、１１０１１４の表面をプラズマ処理することにより、半導体層１１０１１３、１１０１１４の表面にプラズマ処理絶縁膜を形成した場合には、プラズマ処理絶縁膜を絶縁膜１１０１１６として用いることも可能である。
ここで、絶縁膜１１０１１６の表面にプラズマ処理を行い、絶縁膜１１０１１６の表面を酸化又は窒化することによって、絶縁膜１１０１１６の表面にプラズマ処理絶縁膜を形成してもよい。なお、プラズマ処理絶縁膜は、プラズマ処理に用いた希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）を含んでいる。また、プラズマ処理は上述した条件下で同様に行うことができる。
あるいは、一旦酸素雰囲気下でプラズマ処理を行うことにより絶縁膜１１０１１６を酸化させた後に、再度窒素雰囲気下でプラズマ処理を行うことにより窒化させてもよい。このように、絶縁膜１１０１１６にプラズマ処理を行い、絶縁膜１１０１１６の表面を酸化又は窒化することによって、絶縁膜１１０１１６の表面を改質し緻密な膜を形成することができる。プラズマ処理を行うことによって得られた絶縁膜は、ＣＶＤ法やスパッタ法で形成された絶縁膜と比較して緻密でピンホ−ル等の欠陥も少ないため、薄膜トランジスタの特性を向上させることができる。
次に、ゲ−ト電極１１０１１７を形成する（図７１（Ｆ））。ゲ−ト電極１１０１１７は、公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等）を用いて形成することができる。
１１０１０１においては、ゲ−ト電極１１０１１７を形成した後に不純物ド−ピングを行なうことで、ソース領域及びドレイン領域として用いる半導体層１１０１１５を形成することができる。
１１０１０２においては、ゲ−ト電極１１０１１７を形成した後に不純物ド−ピングを行なうことで、ＬＤＤ領域として用いる１１０１１４と、半導体層ソース領域及びドレイン領域として用いる半導体層１１０１１５を形成することができる。
１１０１０３においては、ゲ−ト電極１１０１１７を形成した後に不純物ド−ピングを行なうことで、ＬＤＤ領域として用いる１１０１１４と、半導体層ソース領域及びドレイン領域として用いる半導体層１１０１１５を形成することができる。
１１０１０４においては、ゲ−ト電極１１０１１７の側面にサイドウォ−ル１１０１２１を形成した後、不純物ド−ピングを行なうことで、ＬＤＤ領域として用いる１１０１１４と、半導体層ソース領域及びドレイン領域として用いる半導体層１１０１１５を形成することができる。
なお、サイドウォ−ル１１０１２１は、酸化珪素（ＳｉＯｘ）又は窒化珪素（ＳｉＮｘ）を用いることができる。サイドウォ−ル１１０１２１をゲ−ト電極１１０１１７の側面に形成する方法としては、たとえば、ゲ−ト電極１１０１１７を形成した後に、酸化珪素（ＳｉＯｘ）又は窒化珪素（ＳｉＮｘ）を公知の方法で成膜した後に、異方性エッチングによって酸化珪素（ＳｉＯｘ）又は窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜をエッチングする方法を用いることができる。こうすることで、ゲ−ト電極１１０１１７の側面にのみ酸化珪素（ＳｉＯｘ）又は窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜を残すことができるので、ゲ−ト電極１１０１１７の側面にサイドウォ−ル１１０１２１を形成することができる。
１１０１０５においては、ゲ−ト電極１１０１１７を覆うようにマスク１１０１２２を形成した後、不純物ド−ピングを行なうことで、ＬＤＤ（Ｌｏｆｆ）領域として用いる１１０１１４と、半導体層ソース領域及びドレイン領域として用いる半導体層１１０１１５を形成することができる。
１１０１０６においては、ゲ−ト電極１１０１１７を形成した後に不純物ド−ピングを行なうことで、ＬＤＤ（Ｌｏｖ）領域として用いる１１０１１４と、半導体層ソース領域及びドレイン領域として用いる半導体層１１０１１５を形成することができる。
次に、絶縁膜１１０１１８を形成する（図７１（Ｇ））。絶縁膜１１０１１８は、公知の手段（スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等）により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素又は窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカ−ボン）等の炭素を含む膜の単層構造、又はこれらの積層構造で設けることができる。
ここで、絶縁膜１１０１１８の表面にプラズマ処理を行い、絶縁膜１１０１１８の表面を酸化又は窒化することによって、絶縁膜１１０１１８の表面にプラズマ処理絶縁膜を形成してもよい。なお、プラズマ処理絶縁膜は、プラズマ処理に用いた希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）を含んでいる。また、プラズマ処理は上述した条件下で同様に行うことができる。
次に、絶縁膜１１０１１９を形成する。絶縁膜１１０１１９は、公知の手段（スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等）により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素又は窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカ−ボン）等の炭素を含む膜を用いることができる他に、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノ−ル、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料やシロキサン樹脂の単層構造、又はこれらの積層構造で設けることができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いることもできる。あるいは、置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。また、プラズマ処理絶縁膜には、プラズマ処理に用いた希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも一つを含む）が含まれており、例えばＡｒを用いた場合にはプラズマ処理絶縁膜中にＡｒが含まれている。
絶縁膜１１０１１９としてポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノ−ル、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料やシロキサン樹脂等を用いた場合、絶縁膜１１０１１９の表面をプラズマ処理により酸化又は窒化することにより、当該絶縁膜の表面を改質することができる。表面を改質することによって、絶縁膜１１０１１９の強度が向上し開口部形成時等におけるクラックの発生やエッチング時の膜減り等の物理的ダメ−ジを低減することが可能となる。また、絶縁膜１１０１１９の表面が改質されることによって、絶縁膜１１０１１９上に導電膜１１０１２３を形成する場合に導電膜との密着性が向上する。例えば、絶縁膜１１０１１９としてシロキサン樹脂を用いてプラズマ処理を用いて窒化を行った場合、シロキサン樹脂の表面が窒化されることにより窒素又は希ガスを含むプラズマ処理絶縁膜が形成され、物理的強度が向上する。
次に、半導体層１１０１１５と電気的に接続された導電膜１１０１２３を形成するため、絶縁膜１１０１１９、絶縁膜１１０１１８、絶縁膜１１０１１６にコンタクトホ−ルを形成する。なお、コンタクトホ−ルの形状はテ−パ−状であってもよい。こうすることで、導電膜１１０１２３のカバレッジを向上させることができる。
図７５は、ボトムゲート型のトランジスタの断面構造及び容量素子の断面構造を示す。
基板１１０５０１上に第１の絶縁膜（絶縁膜１１０５０２）が全面に形成されている。第１の絶縁膜は、基板側からの不純物が半導体層に影響を及ぼし、トランジスタの性質が変化してしまうことを防ぐ機能を有する。つまり、第１の絶縁膜は下地膜としての機能を有する。したがって、信頼性の高いトランジスタを作製することができる。なお、第１の絶縁膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化窒化シリコン膜（ＳｉＯｘＮｙ）などの単層、又はこれらの積層を用いることができる。
第１の絶縁膜上に、第１の導電層（導電層１１０５０３及び導電層１１０５０４）が形成されている。導電層１１０５０３は、トランジスタ１１０５２０のゲート電極として機能する部分を含む。導電層１１０５０４は、容量素子１１０５２１の第１の電極として機能する部分を含む。なお、第１の導電層としては、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ、Ａｌ、Ｎｄ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、ＮＡ−Ｓｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｂａ、Ｇｅなど、又はこれらの合金を用いることができる。あるいは、これらの元素（合金も含む）の積層を用いることができる。
少なくとも第１の導電層を覆うように、第２の絶縁膜（絶縁膜１１０５０４）が形成されている。第２の絶縁膜は、ゲート絶縁膜としての機能を有する。なお、第２の絶縁膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化窒化シリコン膜（ＳｉＯｘＮｙ）などの単層、又はこれらの積層を用いることができる。
なお、半導体層に接する部分の第２の絶縁膜としては、酸化シリコン膜を用いることが望ましい。なぜなら、半導体層と第２の絶縁膜とが接する界面におけるトラップ準位が少なくなるからである。
なお、第２の絶縁膜がＭｏと接する場合、Ｍｏと接する部分の第２の絶縁膜としては酸化シリコン膜を用いることが望ましい。なぜなら、酸化シリコン膜はＭｏを酸化させないからである。
第２の絶縁膜上のうち第１の導電層と重なって形成されている部分の一部に、フォトリソグラフィ法、インクジェット法又は印刷法などによって、半導体層が形成されている。そして、半導体層の一部は、第２の絶縁膜上のうち第１の導電層と重なって形成されていない部分まで延長されている。半導体層は、チャネル形成領域（チャネル形成領域１１０５１０）、ＬＤＤ領域（ＬＤＤ領域１１０５０８、ＬＤＤ領域１１０５０９）、不純物領域（不純物領域１１０５０５、不純物領域１１０５０６、不純物領域１１０５０７）を有している。チャネル形成領域１１０５１０は、トランジスタ１１０５２０のチャネル形成領域として機能する。ＬＤＤ領域１１０５０８及びＬＤＤ領域１１０５０９は、トランジスタ１１０５２０のＬＤＤ領域とし機能する。なお、ＬＤＤ領域１１０５０８及びＬＤＤ領域１１０５０９は必ずしも必要ではない。不純物領域１１０５０５は、トランジスタ１１０５２０のソース電極及びドレイン電極の一方として機能する部分を含む。不純物領域１００５０６は、トランジスタ１１０５２０のソース電極及びドレイン電極の他方として機能する部分を含む。不純物領域１１０５０７は、容量素子１１０５２１の第２の電極として機能する部分を含む。
全面に、第３の絶縁膜（絶縁膜１１０５１１）が形成されている。第３の絶縁膜の一部には、選択的にコンタクトホールが形成されている。絶縁膜１１０５１１は、層間膜としての機能を有する。第３の絶縁膜としては、無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）あるいは、低誘電率の有機化合物材料（感光性又は非感光性の有機樹脂材料）などを用いることができる。あるいは、シロキサンを含む材料を用いることもできる。なお、シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される材料である。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。あるいは、置換基としてフルオロ基を用いてもよい。あるいは、置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
第３の絶縁膜上に、第２の導電層（導電層１１０５１２及び導電層１１０５１３）が形成されている。導電層１１０５１２は、第３の絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介してトランジスタ１１０５２０のソース電極及びドレイン電極の他方と接続されている。したがって、導電層１１０５１２は、トランジスタ１１０５２０のソース電極及びドレイン電極の他方として機能する部分を含む。導電層１１０５１３は、容量素子１１０５２１の第１の電極として機能する部分を含む。なお、第２の導電層としては、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ、Ａｌ、Ｎｄ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、ＮＡ−Ｓｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｂａ、Ｇｅなど、又はこれらの合金を用いることができる。あるいは、これらの元素（合金も含む）の積層を用いることができる。
なお、第２の導電層が形成された後の工程として、様々な絶縁膜、又は様々な導電膜が形成されていてもよい。
トランジスタの半導体層にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）膜を用いた場合のトランジスタ及び容量素子の構造について説明する。
図７２は、トップゲ−ト型のトランジスタの断面構造及び容量素子の断面構造を示す。
基板１１０２０１上に第１の絶縁膜（絶縁膜１１０２０２）が全面に形成されている。第１の絶縁膜は、基板側からの不純物が半導体層に影響を及ぼし、トランジスタの性質が変化してしまうことを防ぐ機能を有する。つまり、第１の絶縁膜は下地膜としての機能を有する。したがって、信頼性の高いトランジスタを作製することができる。なお、第１の絶縁膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化窒化シリコン膜（ＳｉＯｘＮｙ）などの単層、又はこれらの積層を用いることができる。
なお、第１の絶縁膜を必ずしも形成する必要はない。この場合は、工程数の削減を図ることができる。製造コストの削減を図ることができる。構造を簡単にできるので、歩留まりの向上を図ることができる。
第１の絶縁膜上に、第１の導電層（導電層１１０２０３、導電層１１０２０４及び導電層１１０２０５）が形成されている。導電層１１０２０３は、トランジスタ１１０２２０のソ−ス電極及びドレイン電極の一方の電極として機能する部分を含む。導電層１１０２０４は、トランジスタ１１０２２０のソ−ス電極及びドレイン電極の他方の電極として機能する部分を含む。導電層１１０２０５は、容量素子１１０２２１の第１の電極として機能する部分を含む。なお、第１の導電層としては、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ、Ａｌ、Ｎｄ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、ＮＡ−Ｓｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｂａ、Ｇｅなど、又はこれらの合金を用いることができる。あるいは、これらの元素（合金も含む）の積層を用いることができる。
導電層１１０２０３及び導電層１１０２０４の上部に、第１の半導体層（半導体層１１０２０６及び半導体層１１０２０７）が形成されている。半導体層１１０２０６は、ソ−ス電極とドレイン電極の一方の電極として機能する部分を含む。半導体層１１０２０７は、ソ−ス電極とドレイン電極の他方の電極として機能する部分を含む。なお、第１の半導体層としては、リン等を含んだシリコン等を用いることができる。
導電層１１０２０３と導電層１１０２０４との間であって、かつ第１の絶縁膜上に、第２の半導体層（半導体層１１０２０８）が形成されている。そして、半導体層１１０２０８の一部は、導電層１１０２０３上及び導電層１１０２０４上まで延長されている。半導体層１１０２０８は、トランジスタ１１０２２０のチャネル領域として機能する部分を含む。なお、第２の半導体層としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）等の非結晶性を有する半導体層、又は微結晶半導体（μ−Ｓｉ：Ｈ）等の半導体層などを用いることができる。
少なくとも半導体層１１０２０８及び導電層１１０２０５を覆うように、第２の絶縁膜（絶縁膜１１０２０９及び絶縁膜１１０２１０）が形成されている。第２の絶縁膜は、ゲ−ト絶縁膜としての機能を有する。なお、第２の絶縁膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化窒化シリコン膜（ＳｉＯｘＮｙ）などの単層、又はこれらの積層を用いることができる。
なお、第２の半導体層に接する部分の第２の絶縁膜としては、酸化シリコン膜を用いることが望ましい。なぜなら、第２の半導体層と第２の絶縁膜とが接する界面におけるトラップ準位が少なくなるからである。
なお、第２の絶縁膜がＭｏと接する場合、Ｍｏと接する部分の第２の絶縁膜としては酸化シリコン膜を用いることが望ましい。なぜなら、酸化シリコン膜はＭｏを酸化させないからである。
第２の絶縁膜上に、第２の導電層（導電層１１０２１１及び導電層１１０２１２）が形成されている。導電層１１０２１１は、トランジスタ１１０２２０のゲ−ト電極として機能する部分を含む。導電層１１０２１２は、容量素子１１０２２１の第２の電極、又は配線としての機能を有する。なお、第２の導電層としては、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ、Ａｌ、Ｎｄ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、ＮＡ−Ｓｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｂａ、Ｇｅなど、又はこれらの合金を用いることができる。あるいは、これらの元素（合金も含む）の積層を用いることができる。
なお、第２の導電層が形成された後の工程として、様々な絶縁膜、又は様々な導電膜が形成されていてもよい。
図７３は、逆スタガ型（ボトムゲ−ト型）のトランジスタの断面構造及び容量素子の断面構造を示す。特に、図７３に示すトランジスタは、チャネルエッチ型と呼ばれる構造である。
基板１１０３０１上に第１の絶縁膜（絶縁膜１１０３０２）が全面に形成されている。第１の絶縁膜は、基板側からの不純物が半導体層に影響を及ぼし、トランジスタの性質が変化してしまうことを防ぐ機能を有する。つまり、第１の絶縁膜は下地膜としての機能を有する。したがって、信頼性の高いトランジスタを作製することができる。なお、第１の絶縁膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化窒化シリコン膜（ＳｉＯｘＮｙ）などの単層、又はこれらの積層を用いることができる。
なお、第１の絶縁膜を必ずしも形成する必要はない。この場合は、工程数の削減を図ることができる。製造コストの削減を図ることができる。構造を簡単にできるので、歩留まりの向上を図ることができる。
第１の絶縁膜上に、第１の導電層（導電層１１０３０３及び導電層１１０３０４）が形成されている。導電層１１０３０３は、トランジスタ１１０３２０のゲ−ト電極として機能する部分を含む。導電層１１０３０４は、容量素子１１０３２１の第１の電極として機能する部分を含む。なお、第１の導電層としては、Ｔｉ、Ｍｏ、ＴＢ、Ｃｒ、Ｗ、Ｂｌ、Ｎｄ、Ｃｕ、Ｂｇ、Ｂｕ、Ｐｔ、ＮＡ−Ｓｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、ＢＢ、Ｇｅなど、又はこれらの合金を用いることができる。あるいは、これらの元素（合金も含む）の積層を用いることができる。
少なくとも第１の導電層を覆うように、第２の絶縁膜（絶縁膜１１０３０２）が形成されている。第２の絶縁膜は、ゲ−ト絶縁膜としての機能を有する。なお、第２の絶縁膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化窒化シリコン膜（ＳｉＯｘＮｙ）などの単層、又はこれらの積層を用いることができる。
なお、半導体層に接する部分の第２の絶縁膜としては、酸化シリコン膜を用いることが望ましい。なぜなら、半導体層と第２の絶縁膜とが接する界面におけるトラップ準位が少なくなるからである。
なお、第２の絶縁膜がＭｏと接する場合、Ｍｏと接する部分の第２の絶縁膜としては酸化シリコン膜を用いることが望ましい。なぜなら、酸化シリコン膜はＭｏを酸化させないからである。
第２の絶縁膜上のうち第１の導電層と重なって形成されている部分の一部に、フォトリソグラフィ法、インクジェット法又は印刷法などによって、第１の半導体層（半導体層１１０３０６）が形成されている。そして、半導体層１１０３０８の一部は、第２の絶縁膜上のうち第１の導電層と重なって形成されていない部分まで延長されている。半導体層１１０３０６は、トランジスタ１１０３２０のチャネル領域として機能する部分を含む。なお、半導体層１１０３０６としては、アモルファスシリコン（Ａ−Ｓｉ：Ｈ）等の非結晶性を有する半導体層、又は微結晶半導体（μ−Ｓｉ：Ｈ）等の半導体層などを用いることができる。
第１の半導体層上の一部に、第２の半導体層（半導体層１１０３０７及び半導体層１１０３０７）が形成されている。半導体層１１０３０７は、ソ−ス電極とドレイン電極の一方の電極として機能する部分を含む。半導体層１１０３０８は、ソ−ス電極とドレイン電極の他方の電極として機能する部分を含む。なお、第２の導体層としては、リン等を含んだシリコン等を用いることができる。
第２の半導体層上及び第２の絶縁膜上に、第２の導電層（導電層１１０３０９、導電層１１０３１０及び導電層１１０３１１）が形成されている。導電層１１０３０９は、トランジスタ１１０３２０のソ−ス電極とドレイン電極の一方として機能する部分を含む。導電層１１０３１０は、トランジスタ１１０３２０のソ−スとドレイン電極の他方として機能する部分を含む。導電層１１０３１２は、容量素子１１０３２１の第２の電極として機能する部分を含む。なお、第２の導電層としては、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ、Ａｌ、Ｎｄ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、ＮＡ−Ｓｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｂａ、Ｇｅなど、又はこれらの合金を用いることができる。あるいは、これらの元素（合金も含む）の積層を用いることができる。
なお、第２の導電層が形成された後の工程として、様々な絶縁膜、又は様々な導電膜が形成されていてもよい。
ここで、チャネルエッチ型のトランジスタが特徴とする工程の一例を説明する。同じマスクを用いて、第１の半導体層及び第２の半導体層を形成することができる。具体的には、第１の半導体層と第２の半導体層とは連続して成膜される。そして、第１の半導体層及び第２の半導体層は、同じマスクを用いて形成される。
チャネルエッチ型のトランジスタが特徴とする工程の別の一例を説明する。新たなマスクを用いることなく、トランジスタのチャネル領域を形成することができる。具体的には、第２の導電層が形成された後で、第２の導電層をマスクとして用いて第２の半導体層の一部を除去する。あるいは、第２の導電層と同じマスクを用いて第２の半導体層の一部を除去する。そして、除去された第２の半導体層の下部に形成されている第１の半導体層がトランジスタのチャネル領域となる。
図７４は、逆スタガ型（ボトムゲ−ト型）のトランジスタの断面構造及び容量素子の断面構造を示す。特に、図７４に示すトランジスタは、チャネル保護型（チャネルストップ型）と呼ばれる構造である。
基板１１０４０１上に第１の絶縁膜（絶縁膜１１０４０２）が全面に形成されている。第１の絶縁膜は、基板側からの不純物が半導体層に影響を及ぼし、トランジスタの性質が変化してしまうことを防ぐ機能を有する。つまり、第１の絶縁膜は下地膜としての機能を有する。したがって、信頼性の高いトランジスタを作製することができる。なお、第１の絶縁膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化窒化シリコン膜（ＳｉＯｘＮｙ）などの単層、又はこれらの積層を用いることができる。
なお、第１の絶縁膜を必ずしも形成する必要はない。この場合は、工程数の削減を図ることができる。製造コストの削減を図ることができる。構造を簡単にできるので、歩留まりの向上を図ることができる。
第１の絶縁膜上に、第１の導電層（導電層１１０４０３及び導電層１１０４０４）が形成されている。導電層１１０４０３は、トランジスタ１１０４２０のゲ−ト電極として機能する部分を含む。導電層１１０４０４は、容量素子１１０４２１の第１の電極として機能する部分を含む。なお、第１の導電層としては、Ｔｉ、Ｍｏ、ＴＣ、Ｃｒ、Ｗ、Ｃｌ、Ｎｄ、Ｃｕ、Ｃｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、ＮＣ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、ＣＣ、Ｇｅなど、又はこれらの合金を用いることができる。あるいは、これらの元素（合金も含む）の積層を用いることができる。
少なくとも第１の導電層を覆うように、第２の絶縁膜（絶縁膜１１０４０２）が形成されている。第２の絶縁膜は、ゲ−ト絶縁膜としての機能を有する。なお、第２の絶縁膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化窒化シリコン膜（ＳｉＯｘＮｙ）などの単層、又はこれらの積層を用いることができる。
なお、半導体層に接する部分の第２の絶縁膜としては、酸化シリコン膜を用いることが望ましい。なぜなら、半導体層と第２の絶縁膜とが接する界面におけるトラップ準位が少なくなるからである。
なお、第２の絶縁膜がＭｏと接する場合、Ｍｏと接する部分の第２の絶縁膜としては酸化シリコン膜を用いることが望ましい。なぜなら、酸化シリコン膜はＭｏを酸化させないからである。
第２の絶縁膜上のうち第１の導電層と重なって形成されている部分の一部に、フォトリソグラフィ法、インクジェット法又は印刷法などによって、第１の半導体層（半導体層１１０４０６）が形成されている。そして、半導体層１１０４０８の一部は、第２の絶縁膜上のうち第１の導電層と重なって形成されていない部分まで延長されている。半導体層１１０４０６は、トランジスタ１１０４２０のチャネル領域として機能する部分を含む。なお、半導体層１１０４０６としては、アモルファスシリコン（Ｃ−Ｓｉ：Ｈ）等の非結晶性を有する半導体層、又は微結晶半導体（μ−Ｓｉ：Ｈ）等の半導体層などを用いることができる。
第１の半導体層上の一部に、第３の絶縁膜（絶縁膜１１０４１２）が形成されている。絶縁膜１１０４１２は、トランジスタ１１０４２０のチャネル領域がエッチングによって除去されることを防止する機能を有する。つまり、絶縁膜１１０４１２は、チャネル保護膜（チャネルストップ膜）として機能する。なお、第３の絶縁膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化窒化シリコン膜（ＳｉＯｘＮｙ）などの単層、又はこれらの積層を用いることができる。
第１の半導体層上の一部及び第３の絶縁膜上の一部に、第２の半導体層（半導体層１１０４０７及び半導体層１１０４０８）が形成されている。半導体層１１０４０７は、ソ−ス電極とドレイン電極の一方の電極として機能する部分を含む。半導体層１１０４０８は、ソ−ス電極とドレイン電極の他方の電極として機能する部分を含む。なお、第２の導体層としては、リン等を含んだシリコン等を用いることができる。
第２の半導体層上に、第２の導電層（導電層１１０４０９、導電層１１０４１０及び導電層１１０４１１）が形成されている。導電層１１０４０９は、トランジスタ１１０４２０のソ−ス電極とドレイン電極の一方として機能する部分を含む。導電層１１０４１０は、トランジスタ１１０４２０のソ−スとドレイン電極の他方として機能する部分を含む。導電層１１０４１２は、容量素子１１０４２１の第２の電極として機能する部分を含む。なお、第２の導電層としては、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗ、Ａｌ、Ｎｄ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、ＮＣ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｇｅなど、又はこれらの合金を用いることができる。あるいは、これらの元素（合金も含む）の積層を用いることができる。
なお、第２の導電層が形成された後の工程として、様々な絶縁膜、又は様々な導電膜が形成されていてもよい。
ここで、チャネル保護型のトランジスタが特徴とする工程の一例を説明する。同じマスクを用いて、第１の半導体層、第２の半導体層及び第２の導電層を形成することができる。同時に、チャネル領域を形成することができる。具体的には、第１の半導体層を成膜し、次に第３の絶縁膜（チャネル保護膜、チャネルストップ膜）をマスクを用いて形成し、次に第２の半導体層と第２の導電層とを連続して成膜する。そして、第２の導電層が成膜された後で、第１の半導体層、第２の半導体層及び第２の導電層が同じマスクを用いて形成される。ただし、第３の絶縁膜の下部の第１の半導体層は、第３の絶縁膜によって保護されるのでエッチングによって除去されない。この部分（第１の半導体層のうち上部に第３の絶縁膜が形成された部分）がチャネル領域となる。
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
（実施の形態４）
本実施の形態においては、ＥＬ素子の構造について説明する。特に、無機ＥＬ素子の構造について説明する。
無機ＥＬ素子は、その素子構成により、分散型無機ＥＬ素子と薄膜型無機ＥＬ素子とに分類される。前者は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた電界発光層を有し、後者は、発光材料の薄膜からなる電界発光層を有している点に違いはあるが、高電界で加速された電子を必要とする点では共通である。なお、得られる発光のメカニズムとしては、ドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプター再結合型発光と、金属イオンの内殻電子遷移を利用する局在型発光とがある。一般的に、分散型無機ＥＬではドナー−アクセプター再結合型発光、薄膜型無機ＥＬ素子では局在型発光である場合が多い。
発光材料は、母体材料と発光中心となる不純物元素とで構成される。含有させる不純物元素を変化させることで、様々な色の発光を得ることができる。発光材料の作製方法としては、固相法又は液相法（共沈法）などの様々な方法を用いることができる。あるいは、噴霧熱分解法、複分解法、プレカーサーの熱分解反応による方法、逆ミセル法又はこれらの方法と高温焼成を組み合わせた方法、凍結乾燥法などの液相法なども用いることができる。
固相法は、母体材料と、不純物元素又は不純物元素を含む化合物を秤量し、乳鉢で混合、電気炉で加熱、焼成を行い反応させ、母体材料に不純物元素を含有させる方法である。焼成温度は、７００〜１５００℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、温度が高すぎる場合は母体材料が分解してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行ってもよいが、ペレット状態で焼成を行うことが好ましい。比較的高温での焼成を必要とするが、簡単な方法であるため、生産性がよく大量生産に適している。
液相法（共沈法）は、母体材料又は母体材料を含む化合物と、不純物元素又は不純物元素を含む化合物を溶液中で反応させ、乾燥させた後、焼成を行う方法である。発光材料の粒子が均一に分布し、粒径が小さく低い焼成温度でも反応が進むことができる。
発光材料に用いる母体材料としては、硫化物、酸化物、窒化物を用いることができる。硫化物としては、例えば、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化イットリウム（Ｙ２Ｓ３）、硫化ガリウム（Ｇａ２Ｓ３）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、硫化バリウム（ＢａＳ）等を用いることができる。酸化物としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）等を用いることができる。窒化物としては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）等を用いることができる。さらに、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）等も用いることができ、硫化カルシウム−ガリウム（ＣａＧａ２Ｓ４）、硫化ストロンチウム−ガリウム（ＳｒＧａ２Ｓ４）、硫化バリウム−ガリウム（ＢａＧａ２Ｓ４）、等の３元系の混晶であってもよい。
局在型発光の発光中心として、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、サマリウム（Ｓｍ）、テルビウム（Ｔｂ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）などを用いることができる。なお、電荷補償として、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）などのハロゲン元素が添加されていてもよい。
一方、ドナー−アクセプター再結合型発光の発光中心として、ドナー準位を形成する第１の不純物元素及びアクセプター準位を形成する第２の不純物元素を含む発光材料を用いることができる。第１の不純物元素は、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、アルミニウム（Ａｌ）等を用いることができる。第２の不純物元素としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等を用いることができる。
ドナー−アクセプター再結合型発光の発光材料を固相法を用いて合成する場合、母体材料と、第１の不純物元素又は第１の不純物元素を含む化合物と、第２の不純物元素又は第２の不純物元素を含む化合物をそれぞれ秤量し、乳鉢で混合した後、電気炉で加熱、焼成を行う。母体材料としては、上述した母体材料を用いることができ、第１の不純物元素又は第１の不純物元素を含む化合物としては、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、硫化アルミニウム（Ａｌ２Ｓ３）等を用いることができ、第２の不純物元素又は第２の不純物元素を含む化合物としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、硫化銅（Ｃｕ２Ｓ）、硫化銀（Ａｇ２Ｓ）等を用いることができる。焼成温度は、７００〜１５００℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、温度が高すぎる場合は母体材料が分解してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行ってもよいが、ペレット状態で焼成を行うことが好ましい。
固相反応を利用する場合の不純物元素として、第１の不純物元素と第２の不純物元素で構成される化合物を組み合わせて用いてもよい。この場合、不純物元素が拡散されやすく、固相反応が進みやすくなるため、均一な発光材料を得ることができる。さらに、余分な不純物元素が入らないため、純度の高い発光材料が得ることができる。第１の不純物元素と第２の不純物元素で構成される化合物としては、例えば、塩化銅（ＣｕＣｌ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）等を用いることができる。
なお、これらの不純物元素の濃度は、母体材料に対して０．０１〜１０ａｔｏｍ％であればよく、好ましくは０．０５〜５ａｔｏｍ％の範囲である。
薄膜型無機ＥＬの場合、電界発光層は、上記発光材料を含む層であり、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着（ＥＢ蒸着）法等の真空蒸着法、スパッタリング法等の物理気相成長法（ＰＶＤ）、有機金属ＣＶＤ法、ハイドライド輸送減圧ＣＶＤ法等の化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子エピタキシ法（ＡＬＥ）等を用いて形成することができる。
図７６（Ａ）乃至（Ｃ）に発光素子として用いることのできる薄膜型無機ＥＬ素子の一例を示す。図７６（Ａ）乃至（Ｃ）において、発光素子は、第１の電極層１２０１００、電界発光層１２０１０２、第２の電極層１２０１０３を含む。
図７６（Ｂ）及び図７６（Ｃ）に示す発光素子は、図７６（Ａ）の発光素子において、電極層と電界発光層間に絶縁膜を設ける構造である。図７６（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極層１２０１００と電界発光層１２０１０２との間に絶縁膜１２０１０４を有し、図７６（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極層１２０１００と電界発光層１２０１０２との間に絶縁膜１２０１０５、第２の電極層１２０１０３と電界発光層１２０１０２との間に絶縁膜１２０１０６とを有している。このように絶縁膜は電界発光層を挟持する一対の電極層のうち一方の間にのみ設けてもよいし、両方の間に設けてもよい。絶縁膜は単層でもよいし複数層を有する積層でもよい。
なお、図７６（Ｂ）では第１の電極層１２０１００に接するように絶縁膜１２０１０４が設けられているが、絶縁膜と電界発光層の順番を逆にして、第２の電極層１２０１０３に接するように絶縁膜１２０１０４を設けてもよい。
分散型無機ＥＬの場合、粒子状の発光材料をバインダ中に分散させ膜状の電界発光層を形成する。粒子状に加工する。発光材料の作製方法によって、十分に所望の大きさの粒子が得られない場合は、乳鉢等で粉砕などによって粒子状に加工すればよい。バインダとは、粒状の発光材料を分散した状態で固定し、電界発光層としての形状に保持するための物質である。発光材料は、バインダによって電界発光層中に均一に分散し固定される。
分散型無機ＥＬの場合、電界発光層の形成方法は、選択的に電界発光層を形成できる液滴吐出法、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷など）、又はスピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法などを用いることもできる。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは、１０〜１０００ｎｍの範囲である。発光材料及びバインダを含む電界発光層において、発光材料の割合は５０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下とするよい。
図７７（Ａ）乃至（Ｃ）に発光素子として用いることのできる分散型無機ＥＬ素子の一例を示す。図７７（Ａ）における発光素子は、第１の電極層１２０２００、電界発光層１２０２０２、第２の電極層１２０２０３の積層構造を有し、電界発光層１２０２０２中にバインダによって保持された発光材料１２０２０１を含む。
バインダは、絶縁材料を用いることができる。絶縁材料としては、有機材料及び無機材料を用いることができる。あるいは、有機材料及び無機材料の混合材料を用いてもよい。有機絶縁材料としては、シアノエチルセルロース系樹脂のように、比較的誘電率の高いポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、又はフッ化ビニリデンなどの樹脂を用いることができる。あるいは、芳香族ポリアミド、又はポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。又は置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。あるいは、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、オキサゾール樹脂（ポリベンゾオキサゾール）等の樹脂材料を用いてもよい。これらの樹脂に、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、又はチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）などの高誘電率の微粒子を適度に混合して誘電率を調整することもできる。
バインダに含まれる無機絶縁材料としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸素及び窒素を含む珪素、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸素及び窒素を含むアルミニウム、酸素及び窒素を含む酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、ニオブ酸鉛（ＰｂＮｂＯ３）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、タンタル酸バリウム（ＢａＴａ２Ｏ６）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、ＺｎＳその他の無機絶縁性材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。有機材料に、誘電率の高い無機材料を含ませる（添加等によって）ことによって、発光材料及びバインダよりなる電界発光層の誘電率をより制御することができ、より誘電率を大きくすることができる。
作製工程において、発光材料はバインダを含む溶液中に分散される。バインダを含む溶液の溶媒としては、バインダ材料が溶解し、電界発光層を形成する方法（各種ウエットプロセス）及び所望の膜厚に適した粘度の溶液を作製できるような溶媒を適宜選択すればよい。たとえば、溶媒として有機溶媒等を用いることができる。バインダとしてシロキサン樹脂を用いる場合は、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡともいう）、３−メトシキ−３メチル−１−ブタノール（ＭＭＢともいう）などを溶媒として用いることができる。
図７７（Ｂ）及び図７７（Ｃ）に示す発光素子は、図７７（Ａ）の発光素子において、電極層と電界発光層間に絶縁膜を設ける構造である。図７７（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極層１２０２００と電界発光層１２０２０２との間に絶縁膜１２０２０４を有し、図７７（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極層１２０２００と電界発光層１２０２０２との間に絶縁膜１２０２０５、第２の電極層１２０２０３と電界発光層１２０２０２との間に絶縁膜１２０２０６とを有している。このように絶縁膜は電界発光層を挟持する一対の電極層のうち一方の間にのみ設けてもよいし、両方の間に設けてもよい。絶縁膜は、単層でもよいし複数層を有する積層でもよい。
図７７（Ｂ）では第１の電極層１２０２００に接するように絶縁膜１２０２０４が設けられているが、絶縁膜と電界発光層の順番を逆にして、第２の電極層１２０２０３に接するように絶縁膜１２０２０４を設けてもよい。
図７６における絶縁膜１２０１０４、図７７における絶縁膜１２０２０４のような絶縁膜に用いることのできる材料は、絶縁耐性が高く、緻密な膜質であることが好ましい。さらには、誘電率が高いことが好ましい。例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）又は酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等、若しくはこれらの混合膜又は２種以上の積層膜を用いることができる。これらの絶縁膜は、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤ等により成膜することができる。絶縁膜はこれら絶縁材料の粒子をバインダ中に分散して成膜してもよい。バインダ材料は、電界発光層に含まれるバインダと同様な材料、方法を用いて形成すればよい。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは１０〜１０００ｎｍの範囲である。
なお、発光素子は、電界発光層を挟持する一対の電極層間に電圧を印加することで発光が得られるが、直流駆動又は交流駆動のいずれにおいても動作することができる。
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
（実施の形態４）
本実施の形態においては、表示装置の一例、特に光学的な取り扱いを行なう場合について説明する。
図７８（Ａ）及び（Ｂ）に示す背面投影型表示装置１３０１００は、プロジェクタユニット１３０１１１、ミラー１３０１１２、スクリーンパネル１３０１０１を備えている。その他に、スピーカ１３０１０２、操作スイッチ類１３０１０４を備えていてもよい。このプロジェクタユニット１３０１１１は、背面投影型表示装置１３０１００の筐体１３０１１０の下部に配設され、映像信号に基づいて映像を映し出す投射光をミラー１３０１１２に向けて投射する。背面投影型表示装置１３０１００はスクリーンパネル１３０１０１の背面から投影される映像を表示する構成となっている。
一方、図７９は、前面投影型表示装置１３０２００を示している。前面投影表示装置１３０２００は、プロジェクタユニット１３０１１１と投射光学系１３０２０１を備えている。この投射光学系１３０２０１は前面に配設するスクリーン等に映像を投影する構成となっている。
図７８に示す背面投影型表示装置１３０１００、図７９に示す前面投影型表示装置１３０２００に適用されるプロジェクタユニット１３０１１１の構成を以下に説明する。
図８０は、プロジェクタユニット１３０１１１の一構成例を示している。このプロジェクタユニット１３０１１１は、光源ユニット１３０３０１及び変調ユニット１３０３０４を備えている。光源ユニット１３０３０１は、レンズ類を含んで構成される光源光学系１３０３０３と、光源ランプ１３０３０２を備えている。光源ランプ１３０３０２は迷光が拡散しないように筐体内に収納されている。光源ランプ１３０３０２としては、大光量の光を放射可能な、例えば、高圧水銀ランプ又はキセノンランプなどが用いられる。光源光学系１３０３０３は、光学レンズ、偏光機能を有するフィルム、位相差を調節するためのフィルム、ＩＲフィルム等を適宜設けて構成される。そして、光源ユニット１３０３０１は、放射光が変調ユニット１３０３０４に入射するように配設されている。変調ユニット１３０３０４は、複数の表示パネル１３０３０８、カラーフィルター、ダイクロイックミラー１３０３０５、全反射ミラー１３０３０６、プリズム１３０３０９、投射光学系１３０３１０を備えている。光源ユニット１３０３０１から放射された光は、ダイクロイックミラー１３０３０５で複数の光路に分離される。
各光路には、所定の波長若しくは波長帯の光を透過するカラーフィルターと、表示パネル１３０３０８が備えられている。透過型である表示パネル１３０３０８は映像信号に基づいて透過光を変調する。表示パネル１３０３０８を透過した各色の光は、プリズム１３０３０９に入射し投射光学系１３０３１０を通して、スクリーン上に映像を表示する。なお、フレネルレンズがミラー及びスクリーンの間に配設されていてもよい。そして、プロジェクタユニット１３０１１１によって投射されミラーで反射される投影光は、フレネルレンズによって概略平行光に変換され、スクリーンに投影される。
図８１で示すプロジェクタユニット１３０１１１は、反射型の表示パネル１３０４０７、１３０４０８、１３０４０９を備えた構成を示している。
図８１で示すプロジェクタユニット１３０１１１は、光源ユニット１３０３０１と変調ユニット１３０４００を備えている。光源ユニット１３０３０１は、図８０と同様の構成であってもよい。光源ユニット１３０３０１からの光は、ダイクロイックミラー１３０４０１、１３０４０２、全反射ミラー１３０４０３により、複数の光路に分けられて、偏光ビームスプリッタ１３０４０４、１３０４０５、１３０４０６に入射する。偏光ビームスプリッタ１３０４０４、１３０４０５、１３０４０６は、各色に対応する反射型表示パネル１３０４０７、１３０４０８、１３０４０９に対応して設けられている。反射型表示パネル１３０４０７、１３０４０８、１３０４０９は、映像信号に基づいて反射光を変調する。反射型表示パネル１３０４０７、１３０４０８、１３０４０９で反射された各色の光は、プリズム１３０３０９に入射することで合成されて、投射光学系１３０４１１を通して投射される。
光源ユニット１３０３０１から放射された光は、ダイクロイックミラー１３０４０１で赤の波長領域の光のみを透過し、緑及び青の波長領域の光を反射する。さらに、ダイクロイックミラー１３０４０２では、緑の波長領域の光のみが反射される。ダイクロイックミラー１３０４０１を透過した赤の波長領域の光は、全反射ミラー１３０４０３で反射され、偏光ビームスプリッタ１３０４０４へ入射し、青の波長領域の光は偏光ビームスプリッタ１３０４０５へ入射し、緑の波長領域の光は偏光ビームスプリッタ１３０４０６に入射する。偏光ビームスプリッタ１３０４０４、１３０４０５、１３０４０６は、入射光をＰ偏光とＳ偏光とに分離する機能を有し、且つＰ偏光のみを透過させる機能を有している。反射型表示パネル１３０４０７、１３０４０８、１３０４０９は、映像信号に基づいて、入射した光を偏光する。
各色に対応する反射型表示パネル１３０４０７、１３０４０８、１３０４０９には各色に対応するＳ偏光のみが入射する。なお、反射型表示パネル１３０４０７、１３０４０８、１３０４０９は液晶パネルであってもよい。このとき、液晶パネルは電界制御複屈折モード（ＥＣＢ）で動作する。そして、液晶分子は基板に対してある角度をもって垂直配向している。よって、反射型表示パネル１３０４０７、１３０４０８、１３０４０９は画素がオフ状態にある時は入射光の偏光状態を変化させないで反射させるように表示分子が配向している。そして、画素がオン状態にある時は表示分子の配向状態が変化し、入射光の偏光状態が変化する。
図８１に示すプロジェクタユニット１３０１１１は、図７８に示す背面投影型表示装置１３０１００及び、図７９に示す前面投影型表示装置１３０２００に適用することができる。
図８２で示すプロジェクタユニットは単板式の構成を示している。図８２（Ａ）に示したプロジェクタユニット１３０１１１は、光源ユニット１３０３０１、表示パネル１３０５０７、投射光学系１３０５１１、位相差板１３０５０４を備えている。投射光学系１３０５１１は一つ又は複数のレンズにより構成されている。表示パネル１３０５０７にはカラーフィルターが備えられていてもよい。
図８２（Ｂ）は、フィールドシーケンシャル方式で動作するプロジェクタユニット１３０１１１の構成を示している。フィールドシーケンシャル方式は、赤、緑、青などの各色の光を時間的にずらせて順次表示パネルに入射させて、カラーフィルター無しでカラー表示を行う方式である。特に、入力信号変化に対する応答速度の大きい表示パネルと組み合わせると、高精細な映像を表示することができる。図８２（Ｂ）では、光源ユニット１３０３０１と表示パネル１３０５０８の間に、赤、緑、青などの複数のカラーフィルターが備えられた回動式のカラーフィルター板１３０５０５を備えている。
図８２（Ｃ）で示すプロジェクタユニット１３０１１１は、カラー表示の方式として、マクロレンズを使った色分離方式の構成を示している。この方式は、マイクロレンズアレイ１３０５０６を表示パネル１３０５０９の光入射側に備え、各色の光をそれぞれの方向から照明することでカラー表示を実現する方式である。この方式を採用するプロジェクタユニット１３０１１１は、カラーフィルターによる光の損失が少ないので、光源ユニット１３０３０１からの光を有効に利用することができるという特徴を有している。図８２（Ｃ）に示すプロジェクタユニット１３０１１１は、表示パネル１３０５０９に対して各色の光をそれぞれの方向から照明するように、ダイクロイックミラー１３０５０１、ダイクロイックミラー１３０５０２、赤色光用ダイクロイックミラー１３０５０３を備えている。
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
（実施の形態４）
本実施の形態においては、表示装置の動作について説明する。
図８３は、表示装置の構成例を示す図である。
表示装置１８０１００は、画素部１８０１０１、信号線駆動回路１８０１０３及び走査線駆動回路１８０１０４を有する。画素部１８０１０１には、複数の信号線Ｓ１乃至Ｓｍが信号線駆動回路１８０１０３から列方向に延伸して配置されている。画素部１８０１０１には、複数の走査線Ｇ１乃至Ｇｎが走査線駆動回路１８０１０４から行方向に延伸して配置されている。そして、複数の信号線Ｓ１乃至Ｓｍと複数の走査線Ｇ１乃至Ｇｎとがそれぞれ交差するところで、画素１８０１０２がマトリクス状に配置されている。
なお、信号線駆動回路１８０１０３は、信号線Ｓ１乃至Ｓｎそれぞれに信号を出力する機能を有する。この信号をビデオ信号と呼んでもよい。なお、走査線駆動回路１８０１０４は、走査線Ｇ１乃至Ｇｍそれぞれに信号を出力する機能を有する。この信号を走査信号と呼んでもよい。
なお、画素１８０１０２は、少なくとも信号線と接続されたスイッチング素子を有している。このスイッチング素子は、走査線の電位（走査信）によってオン、オフが制御される。そして、スイッチング素子がオンしている場合に画素１８０１０２は選択され、オフしている場合に画素１８０１０２は選択されない。
画素１８０１０２が選択されている場合（選択状態）は、信号線から画素１８０１０２にビデオ信号が入力される。そして、画素１８０１０２の状態（例えば、輝度、透過率、保持容量の電圧など）は、この入力されたビデオ信号に応じて変化する。
画素１８０１０２が選択されていない場合（非選択状態）は、ビデオ信号が画素１８０１０２に入力されない。ただし、画素１８０１０２は選択時に入力されたビデオ信号に応じた電位を保持しているため、画素１８０１０２はビデオ信号に応じた（例えば、輝度、透過率、保持容量の電圧など）を維持する。
なお、表示装置の構成は、図８３に限定されない。例えば、画素１８０１０２の構成に応じて、新たに配線（走査線、信号線、電源線、容量線又はコモン線など）を追加してもよい。別の例として、様々な機能を有する回路を追加してもよい。
図８４は、表示装置の動作を説明するためのタイミングチャートの一例を示す。
図８４のタイミングチャートは、１画面分の画像を表示する期間に相当する１フレーム期間を示す。１フレーム期間は特に限定はしないが、画像を見る人がちらつき（フリッカー）を感じないように少なくとも１／６０秒以下とすることが好ましい。
図８４のタイミングチャートは、１行目の走査線Ｇ１、ｉ行目の走査線Ｇｉ（走査線Ｇ１乃至Ｇｍのうちいずれか一）、ｉ＋１行目の走査線Ｇｉ＋１及びｍ行目の走査線Ｇｍがそれぞれ選択されるタイミングを示している。
なお、走査線が選択されると同時に、当該走査線に接続されている画素１８０１０２も選択される。例えば、ｉ行目の走査線Ｇｉが選択されていると、ｉ行目の走査線Ｇｉに接続されている画素１８０１０２も選択される。
走査線Ｇ１乃至Ｇｍの走査線それぞれは、１行目の走査線Ｇ１からｍ行目の走査線Ｇｍまで順に選択される（以下、走査するともいう）。例えば、ｉ行目の走査線Ｇｉが選択されている期間は、ｉ行目の走査線Ｇｉ以外の走査線（Ｇ１乃至Ｇｉ−１、Ｇｉ＋１乃至Ｇｍ）は選択されない。そして、次の期間に、ｉ＋１行目の走査線Ｇｉ＋１が選択される。なお、１つの走査線が選択されている期間を１ゲート選択期間と呼ぶ。
したがって、ある行の走査線が選択されると、当該走査線に接続された複数の画素１８０１０２に、信号線Ｇ１乃至信号線Ｇｍそれぞれからビデオ信号が入力される。例えば、ｉ行目の走査線Ｇｉが選択されている間、ｉ行目の走査線Ｇｉに接続されている複数の画素１８０１０２は、各々の信号線Ｓ１乃至Ｓｎから任意のビデオ信号をそれぞれ入力する。こうして、個々の複数の画素１８０１０２を走査信号及びビデオ信号によって、独立して制御することができる。
次に、１ゲート選択期間を複数のサブゲート選択期間に分割した場合について説明する。
図８５は、１ゲート選択期間を２つのサブゲート選択期間（第１のサブゲート選択期間及び第２のサブゲート選択期間）に分割した場合のタイミングチャートを示す。
なお、１ゲート選択期間を３つ以上のサブゲート選択期間に分割することもできる。
図８５のタイミングチャートは、１画面分の画像を表示する期間に相当する１フレーム期間を示す。１フレーム期間は特に限定はしないが、画像を見る人がちらつき（フリッカー）を感じないように少なくとも１／６０秒以下とすることが好ましい。
なお、１フレームは２つのサブフレーム（第１のサブフレーム及び第２のサブフレーム）に分割されている。
図８５のタイミングチャートは、ｉ行目の走査線Ｇｉ、ｉ＋１行目の走査線Ｇｉ＋１、ｊ行目の走査線Ｇｊ（走査線Ｇｉ＋１乃至Ｇｍのうちいずれか一）、ｊ＋１行目の走査線及びＧｊ＋１行目の走査線Ｇｊ＋１がそれぞれ選択されるタイミングを示している。
なお、走査線が選択されると同時に、当該走査線に接続されている画素１８０１０２も選択される。例えば、ｉ行目の走査線Ｇｉが選択されていると、ｉ行目の走査線Ｇｉに接続されている画素１８０１０２も選択される。
なお、走査線Ｇ１乃至Ｇｍの走査線それぞれは、各サブゲート選択期間内で順に走査される。例えば、ある１ゲート選択期間において、第１のサブゲート選択期間ではｉ行目の走査線Ｇｉが選択され、第２のサブゲート選択期間ではｊ行目の走査線Ｇｊが選択される。すると、１ゲート選択期間において、あたかも同時に２行分の走査信号を選択したかのように動作させることが可能となる。このとき、第１のサブゲート選択期間と第２のサブゲート選択期間とで、別々のビデオ信号が信号線Ｓ１乃至Ｓｎに入力される。したがって、ｉ行目に接続されている複数の画素１８０１０２とｊ行目に接続されている複数の画素１８０１０２とには、別々のビデオ信号を入力することができる。
次に、表示を高画質とするための駆動方法について説明する。
図８６（Ａ）及び（Ｂ）は、高周波駆動を説明する図を示している。
図８６（Ａ）は、１フレーム期間１８０４００に１つの画像及び１つの中間画像を表示するときの図である。１８０４０１は当該フレームの画像、１８０４０２は当該フレームの中間画像、１８０４０３は次フレームの画像、１８０４０４は次フレームの中間画像である。
なお、当該フレームの中間画像１８０４０２は、当該フレーム及び次フレームの映像信号を元に作成された画像であってもよい。また、当該フレームの中間画像１８０４０２は、当該フレームの画像１８０４０１から作成された画像であってもよい。また、当該フレームの中間画像１８０４０２は、黒画像であってもよい。こうすることで、ホールド型表示装置の動画像の画質を向上できる。また、１フレーム期間１８０４００に１つの画像及び１つの中間画像を表示する場合は、映像信号のフレームレートと整合性が取り易く、画像処理回路が複雑にならないという利点がある。
図８６（Ｂ）は、１フレーム期間１８０４００が２つ連続する期間（２フレーム期間）に１つの画像及び２つの中間画像を表示するときの図である。１８０４１１は当該フレームの画像、１８０４１２は当該フレームの中間画像、１８０４１３は次フレームの中間画像、１８０４１４は次々フレームの画像である。
なお、当該フレームの中間画像１８０４１２及び次フレームの中間画像１８０４１３は、当該フレーム、次フレーム、次々フレームの映像信号を元に作成された画像であってもよい。また、当該フレームの中間画像１８０４１２及び次フレームの中間画像１８０４１３は、黒画像であってもよい。２フレーム期間に１つの画像及び２つの中間画像を表示する場合は、周辺駆動回路の動作周波数をそれほど高速化することなく、効果的に動画像の画質を向上できるという利点がある。
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
（実施の形態４）
本実施の形態においては、ＥＬ素子の構造について説明する。特に、有機ＥＬ素子の構造について説明する。
混合接合型のＥＬ素子の構成について説明する。その一例として、正孔注入材料からなる正孔注入層、正孔輸送材料からなる正孔輸送層、発光材料からなる発光層、電子輸送材料からなる電子輸送層、電子注入材料からなる電子注入層等が、明確に区別されるような積層構造ではなく、正孔注入材料、正孔輸送材料、発光材料、電子輸送材料、電子注入材料等の材料のうち、複数の材料が混合された層（混合層）を有する構成（以下、混合接合型のＥＬ素子と表記する）について説明する。
図８７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）は、混合接合型のＥＬ素子の構造を示す模式図である。なお、陽極１９０１０１と陰極１９０１０２の間に挟まれた層が、ＥＬ層に相当する。
図８７（Ａ）に、ＥＬ層が正孔輸送材料からなる正孔輸送領域１９０１０３と、電子輸送材料からなる電子輸送領域１９０１０４とを含み、正孔輸送領域１９０１０３は電子輸送領域１９０１０４よりも陽極側に位置し、且つ、正孔輸送領域１９０１０３と、電子輸送領域１９０１０４の間に、正孔輸送材料及び電子輸送材料の両方を含む混合領域１９０１０５が設けられた構成を示す。
なお、陽極１９０１０１から陰極１９０１０２の方向に、混合領域１９０１０５内の正孔輸送材料の濃度が減少し、混合領域１９０１０５内の電子輸送材料の濃度が増加することを特徴とする。
なお、濃度勾配の設定の仕方は、自由に設定することが可能である。例えば、正孔輸送材料のみからなる正孔輸送領域１９０１０３が存在せず、正孔輸送材料及び電子輸送材料の両方を含む混合領域１９０１０５内部で各機能材料の濃度の割合が変化する（濃度勾配を有する）構成であってもよい。あるいは、正孔輸送材料のみからなる正孔輸送領域１９０１０３及び電子輸送材料のみからなる電子輸送領域１９０１０４が存在せず、正孔輸送材料及び電子輸送材料の両方を含む混合領域１９０１０５内部で各機能材料の濃度の割合が変化する（濃度勾配を有する）構成であってもよい。あるいは、濃度の割合は、陽極又は陰極からの距離に依存して変化する構成であってもよい。なお、濃度の割合の変化は連続的であってもよい。
混合領域１９０１０５内に、発光材料が添加された領域１９０１０６を有する。発光材料によって、ＥＬ素子の発光色を制御することができる。発光材料によって、キャリアをトラップすることができる。発光材料としては、キノリン骨格を含む金属錯体、ベンゾオキサドール骨格を含む金属錯体、ベンゾチアゾ−ル骨格を含む金属錯体等の他、各種蛍光色素を用いることができる。これらの発光材料を添加することによって、ＥＬ素子の発光色を制御することができる。
陽極１９０１０１としては、効率よく正孔を注入するため、仕事関数の大きな電極材料を用いることが好ましい。例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）、ＺｎＯ、ＳｎＯ２又はＩｎ２Ｏ３等の透明電極を用いることができる。あるいは、透光性を有する必要が無いならば、陽極１９０１０１は、不透明の金属材料でもよい。
正孔輸送材料としては、芳香族アミン系の化合物等を用いることができる。
電子輸送材料としては、キノリン誘導体、８−キノリノール又はその誘導体を配位子とする金属錯体（特に、トリス（８−キノリノライト）アルミニウム（Ａｌｑ３））等を用いることができる。
陰極１９０１０２としては、効率よく電子を注入するため、仕事関数の小さな電極材料を用いることが好ましい。アルミニウム、インジウム、マグネシウム、銀、カルシウム、バリウム、リチウム等の金属を単体で用いることができる。あるいは、これらの金属の合金であっても良いし、これらの金属と他の金属との合金であっても良い。
図８７（Ａ）とは異なる構成のＥＬ素子の模式図を図８７（Ｂ）に示す。なお、図８７（Ａ）と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。
図８７（Ｂ）では、発光材料が添加された領域を有さない。しかし、電子輸送領域１９０１０４に添加する材料として、電子輸送性及び発光性の両方を有する材料（電子輸送発光材料）、例えば、トリス（８−キノリノライト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を用いる構成とし、発光を行うことができる。
あるいは、正孔輸送領域１９０１０３に添加する材料として、正孔輸送性及び発光性の両方を有する材料（正孔輸送発光材料）を用いてもよい。
図８７（Ａ）及び図８７（Ｂ）とは異なる構成のＥＬ素子の模式図を図８７（Ｃ）に示す。なお、図８７（Ａ）及び図８７（Ｂ）と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。
図８７（Ｃ）において、正孔輸送材料に比べて最高被占分子軌道と最低被占分子軌道とのエネルギー差が大きい正孔ブロッキング性材料が、混合領域１９０１０５内に添加された領域１９０１０７を有する。正孔ブロッキング性材料が添加された領域１９０１０７を、混合領域１９０１０５内の発光材料が添加された領域１９０１０６より陰極１９０１０２側に配置することによって、キャリアの再結合率を上げ、発光効率を上げることができる。上記、正孔ブロッキング性材料が添加された領域１９０１０７を設ける構成は、特に、三重光励起子のよる発光（燐光）を利用するＥＬ素子において有効である。
図８７（Ａ）、図８７（Ｂ）及び図８７（Ｃ）とは異なる構成のＥＬ素子の模式図を図８７（Ｄ）に示す。なお、図８７（Ａ）、図８７（Ｂ）及び図８７（Ｃ）と同じ部分は同じ符号を用いて示し、説明は省略する。
図８７（Ｄ）において、電子輸送材料に比べて最高被占分子軌道と最低被占分子軌道とのエネルギー差が大きい電子ブロッキング性材料が、混合領域１９０１０５内に添加された領域１９０１０８を有する。電子ブロッキング性材料が添加された領域１９０１０８を、混合領域１９０１０５内の発光材料が添加された領域１９０１０６より陽極１９０１０１側に配置することによって、キャリアの再結合率を上げ、発光効率を上げることができる。上記、電子ブロッキング性材料が添加された領域１９０１０８を設ける構成は、特に、三重光励起子のよる発光（燐光）を利用するＥＬ素子において有効である。
図８７（Ｅ）は、図８７（Ａ）、図８７（Ｂ）、図８７（Ｃ）及び図８７（Ｄ）とは異なる混合接合型のＥＬ素子の構成を示す模式図である。図８７（Ｅ）では、ＥＬ素子の電極に接するＥＬ層の部分に、金属材料を添加した領域１９０１０９を有する構成の例を示す。図８７（Ｅ）において、図８７（Ａ）〜図８７（Ｄ）と同じ部分は同じ符号を用いて示し説明は省略する。図８７（Ｅ）に示す構成は、たとえば、陰極１９０１０１としてＭｇＡｇ（Ｍｇ―Ａｇ合金）を用い、電子輸送材料が添加された電子輸送領域１９０１０４の、陰極１９０１０２に接する領域にＡｌ（アルミニウム）合金を添加した領域１９０１０９を有する構成であってもよい。上記構成によって、陰極の酸化を防止し、且つ、陰極からの電子の注入効率を高めることができる。こうして、混合接合型のＥＬ素子では、その寿命を長くすることができる。駆動電圧も低くすることができる。
上記混合接合型のＥＬ素子を作製する手法としては、共蒸着法等を用いることができる。
図８７（Ａ）〜図８７（Ｅ）に示したような混合接合型のＥＬ素子では、明確な層の界面が存在せず、電荷の蓄積を低減することができる。こうして、その寿命を長くすることができる。駆動電圧も低くすることができる。
なお、図８７（Ａ）〜図８７（Ｅ）に示した構成は、自由に組み合わせて実施することが可能である。
なお、混合接合型のＥＬ素子の構成は、これに限定されない。公知の構成を自由に用いることができる。
なお、ＥＬ素子のＥＬ層を構成する有機材料としては、低分子材料でも高分子材料でもよい。あるいは、これらの材料を両方用いてもよい。有機化合物材料として低分子材料を用いる場合は、蒸着法によって成膜することができる。一方、ＥＬ層として高分子材料を用いる場合では、高分子材料を溶媒に溶かし、スピン塗布法又はインクジェット方式で成膜することができる。
ＥＬ層は、中分子材料によって構成されていても良い。本明細書中において、中分子系有機発光材料とは、昇華性を有さず、かつ、重合度が２０程度以下の有機発光材料を示すものとする。ＥＬ層として中分子材料を用いる場合では、インクジェット方式等で成膜することができる。
なお、低分子材料と、高分子材料と、中分子材料とを組み合わせて用いても良い。
ＥＬ素子は、一重項励起子からの発光（蛍光）を利用するものでも、三重項励起子からの発光（燐光）を利用するものでも、どちらでも良い。
次に、本発明に適用できる表示装置を製造するための蒸着装置について、図面を参照して説明する。
本発明に適用できる表示装置は、ＥＬ層を形成して製造されてもよい。ＥＬ層は、エレクトロルミネセンスを発現する材料を少なくとも一部に含んで形成される。ＥＬ層は機能の異なる複数の層で構成されても良い。その場合、ＥＬ層は、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層などとも呼ばれる機能の異なる層が組み合わさって構成されていてもよい。
トランジスタが形成された素子基板に、ＥＬ層を形成するための蒸着装置の構成を図８８に示す。この蒸着装置は、搬送室１９０２６０、１９０２６１に複数の処理室を連結している。処理室には、基板を供給するロード室１９０２６２、基板を回収するアンロード室１９０２６３、その他、加熱処理室１９０２６８、プラズマ処理室１９０２７２、ＥＬ材料を蒸着する成膜処理室１９０２６９〜１９０２７５、ＥＬ素子の一方の電極として、アルミニウム若しくはアルミニウムを主成分とする導電膜を形成する成膜処理室１９０２７６を含んでいる。搬送室と各処理室の間にはゲートバルブ１９０２７７ａ〜１９０２７７ｍが設けられていて、各処理室の圧力は独立して制御可能とされており、処理室間の相互汚染を防いでいる。
ロード室１９０２６２から搬送室１９０２６０に導入された基板は、回転自在に設けられたアーム方式の搬送手段１９０２６６により、所定の処理室へ搬入される。基板は搬送手段１９０２６６により、ある処理室から他の処理室へ搬送される。搬送室１９０２６０と搬送室１９０２６１とは成膜処理室１９０２７０で連結され、ここで搬送手段１９０２６６と搬送手段１９０２６７により基板の受け渡しが行う。
搬送室１９０２６０及び搬送室１９０２６１に連結する各処理室は減圧状態に保持されている。従って、この蒸着装置では、基板は大気に触れることなく連続してＥＬ層の成膜処理が行われる。ＥＬ層の成膜処理が終わった表示パネルは、水蒸気などにより劣化する場合があるので、この蒸着装置では、品質を保持するために大気に触れさせる前に封止処理を行うための封止処理室１９０２６５が搬送室１９０２６１に連結されている。封止処理室１９０２６５は大気圧若しくはそれに近い減圧下におかれているので、搬送室１９０２６１と封止処理室１９０２６５の間にも中間処理室１９０２６４が備えられている。中間処理室１９０２６４は基板の受け渡しと、室間の圧力を緩衝するために設けられている。
ロード室、アンロード室、搬送室及び成膜処理室には室内を減圧に保持するための排気手段が備えられている。排気手段としては、ドライポンプ、ターボ分子ポンプ、拡散ポンプなど各種の真空ポンプを用いることができる。
図８８の蒸着装置において、搬送室１９０２６０及び搬送室１９０２６１に連結される処理室の数及びその構成は、ＥＬ素子の積層構造に応じて適宜組み合わせることができる。以下に、その組み合わせの一例を示す。
加熱処理室１９０２６８は、最初に下部電極又は絶縁隔壁等が形成された基板を加熱して脱ガス処理を行う。プラズマ処理室１９０２７２は、下地電極表面を希ガス又は酸素プラズマ処理を行う。このプラズマ処理は、表面を清浄化、表面状態の安定化、表面の物理的若しくは化学的状態（例えば、仕事関数など）を安定化させるために行う。
成膜処理室１９０２６９は、ＥＬ素子の一方の電極と接触する電極バッファ層を形成する処理室である。電極バッファ層はキャリア注入性（正孔注入若しくは電子注入）があり、ＥＬ素子の短絡又は暗点欠陥の発生を抑制する層である。代表的には、電極バッファ層は、有機無機混合材料であって、抵抗率が５×１０４〜１×１０６Ωｃｍであり、３０〜３００ｎｍの厚さに形成される。なお、成膜室１９０２７１は正孔輸送層を成膜する処理室である。
ＥＬ素子における発光層は、単色発光をする場合と白色発光をする場合とで、その構成が異なる。蒸着装置において成膜処理室もそれに応じて配置することが好ましい。例えば、表示パネルに発光色が異なる三種類のＥＬ素子を形成する場合には、各発光色に対応した発光層を成膜する必要がある。この場合、成膜処理室１９０２７０を第１の発光層の成膜用として、成膜処理室１９０２７３を第２の発光層の成膜用として、成膜処理室１９０２７４を第３の発光層の成膜用として用いることができる。発光層ごとに成膜処理室を分けることで、異なる発光材料による相互汚染を防止することが出来、成膜処理のスループットを向上させることが出来る。
なお、成膜処理室１９０２７０、成膜処理室１９０２７３、成膜処理室１９０２７４のそれそれで、発光色が異なる三種類のＥＬ材料を順次蒸着しても良い。この場合、シャドーマスクを使い、蒸着する領域に応じて当該マスクをずらして蒸着を行うことになる。
白色発光するＥＬ素子を形成する場合には、異なる発光色の発光層を縦積みにして形成する。その場合にも、素子基板が成膜処理室を順次移動して、発光層ごとに成膜することができる。あるいは、同じ成膜処理室で異なる発光層を連続して成膜することもできる。
成膜処理室１９０２７６では、ＥＬ層の上に電極を成膜する。電極の形成は、電子ビーム蒸着法又はスパッタリング法を適用することもできるが、好ましくは抵抗加熱蒸着法を用いることが好ましい。
電極の形成まで終了した素子基板は、中間処理室１９０２６４を経て封止処理室１９０２６５に搬入される。封止処理室１９０２６５は、ヘリウム、アルゴン、ネオン、若しくは窒素などの不活性な気体が充填されており、その雰囲気下で素子基板のＥＬ層が形成された側に封止板を貼り付けて封止する。封止された状態において、素子基板と封止板との間には、不活性気体が充填されていても良いし、樹脂材料を充填しておいても良い。封止処理室１９０２６５には、シール材を描画するディスペンサー、又は素子基板に対向して封止板を固定する固定ステージ又はアームなどの機械的要素、樹脂材料を充填するディスペンサー若しくはスピンコーターなどが備えられている。
図８９は、成膜処理室の内部構成を示す。成膜処理室は減圧下に保たれていて、図８９では天板１９０３９１と底板１９０３９２で挟まれる内側が室内であり、減圧状態に保たれる室内を示している。
処理室内には、一つ又は複数個の蒸発源が備えられている。組成の異なる複数の層を成膜する場合、又は異なる材料を共蒸着する場合は、複数個の蒸発源を設けることが好ましいからである。図８９では、蒸発源１９０３８１ａ、１９０３８１ｂ、１９０３８１ｃが蒸発源ホルダ１９０３８０に装着されている。蒸発源ホルダ１９０３８０は多関節アーム１９０３８３によって保持されている。多関節アーム１９０３８３は関節の伸縮によって、蒸発源ホルダ１９０３８０の位置をその可動範囲内で自在に移動可能としている。あるいは、蒸発源ホルダ１９０３８０に距離センサー１９０３８２を設け、蒸発源１９０３８１ａ〜１９０３８１ｃと基板１９０３８９との間隔をモニターして、蒸着時における最適な間隔を制御しても良い。その場合には、多関節アームに上下方向（Ｚ方向）にも変位する多関節アームとしても良い。
基板ステージ１９０３８６と基板チャック１９０３８７は一対となって基板１９０３８９を固定する。基板ステージ１９０３８６はヒータを内蔵させて基板１９０３８９を加熱できるように構成しても良い。基板１９０３８９は、基板チャック１９０３８７の禁緩により、基板ステージ１９０３８６に固定されまた搬出入される。蒸着に際しては、必要に応じて蒸着するパターンに対応して開口部を備えたシャドーマスク１９０３９０を用いることもできる。その場合、シャドーマスク１９０３９０は、基板１９０３８９と蒸発源１９０３８１ａ〜１９０３８１ｃの間に配置されるようにする。シャドーマスク１９０３９０はマスクチャック１９０３８８により、基板１９０３８９と密着若しくは一定の間隔を持って固定される。シャドーマスク１９０３９０のアライメントが必要な場合には、処理室内にカメラを配置し、マスクチャック１９０３８８にＸ−Ｙ−θ方向に微動する位置決め手段を備えることで、その位置合わせを行う。
蒸発源１９０３８１には、蒸着材料を蒸発源に連続して供給する蒸着材料供給手段が付加されている。蒸着材料供給手段は、蒸発源１９０３８１と離れた位置に配置される蒸着材料供給源１９０３８５ａ、１９０３８５ｂ、１９０３８５ｃと、その両者の間を繋ぐ材料供給管１９０３８４を有している。典型的には、材料供給源１９０３８５ａ、１９０３８５ｂ、１９０３８５ｃは蒸発源１９０３８１に対応して設けられている。図８９の場合は、材料供給源１９０３８５ａと１９０３蒸発源８１ａが対応している。材料供給源１９０３８５ｂと蒸発源１９０３８１ｂ、材料供給源１９０３８５ｃと蒸発源１９０３８１ｃについても同様である。
蒸着材料の供給方式には、気流搬送方式、エアロゾル方式などが適用できる。気流搬送方式は、蒸着材料の微粉末を気流に乗せて搬送するもので、不活性ガスなどを用いて蒸発源１９０３８１に搬送する。エアロゾル方式は、蒸着材料を溶剤中に溶解又は分散させた原料液を搬送し、噴霧器によりエアロゾル化し、エアロゾル中の溶媒を気化させながら行う蒸着である。いずれの場合にも、蒸発源１９０３８１には加熱手段が設けられ、搬送された蒸着材料を蒸発させて基板１９０３８９に成膜する。図８９の場合、材料供給管１９０３８４は柔軟に曲げることができ、減圧状態下においても変形しない程度の剛性を持った細管で構成されている。
気流搬送方式又はエアロゾル方式を適用する場合には、成膜処理室内を大気圧若しくはそれ以下であって、好ましくは１３３Ｐａ〜１３３００Ｐａの減圧下で成膜を行えば良い。成膜処理室内にはヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトン、キセノン、若しくは窒素などの不活性気体を充填し、又は当該気体を供給しながら（同時に排気しながら）、圧力の調節を行うことができる。なお、酸化膜を形成する成膜処理室では、酸素、亜酸化窒素などの気体を導入して酸化雰囲気としておいても良い。あるいは、有機材料を蒸着する成膜処理室内には水素などの気体を導入して還元雰囲気にしておいても良い。
その他の蒸着材料の供給方法として、材料供給管１９０３８４の中にスクリューを設け蒸着材料を蒸発源に向けて連続的に押し出す構成としても良い。
この蒸着装置によれば、大画面の表示パネルであっても、均一性良く、連続して成膜することができる。蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットを向上することができる。
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
（実施の形態４）
本実施形態においては、本発明に係る電子機器の例について説明する。
図９０は表示パネル９００１０１と、回路基板９００１１１を組み合わせた表示パネルモジュールを示している。表示パネル９００１０１は画素部９００１０２、走査線駆動回路９００１０３及び信号線駆動回路９００１０４を有している。回路基板９００１１１には、例えば、コントロール回路９００１１２及び信号分割回路９００１１３などが形成されている。表示パネル９００１０１と回路基板９００１１１とは接続配線９００１１４によって接続されている。接続配線にはＦＰＣ等を用いることができる。
表示パネル９００１０１は、画素部９００１０２と一部の周辺駆動回路（複数の駆動回路のうち動作周波数の低い駆動回路）を基板上にトランジスタを用いて一体形成し、一部の周辺駆動回路（複数の駆動回路のうち動作周波数の高い駆動回路）をＩＣチップ上に形成し、そのＩＣチップをＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）などで表示パネル９００１０１に実装してもよい。こうすることで、回路基板９００１１１の面積を削減でき、小型の表示装置を得ることができる。あるいは、そのＩＣチップをＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏ Ｂｏｎｄｉｎｇ）又はプリント基板を用いて表示パネル９００１０１に実装してもよい。こうすることで、表示パネル９００１０１の面積を小さくできるので、額縁サイズの小さい表示装置を得ることができる。
例えば、消費電力の低減を図るため、ガラス基板上にトランジスタを用いて画素部を形成し、全ての周辺駆動回路をＩＣチップ上に形成し、そのＩＣチップをＣＯＧ又はＴＡＢで表示パネルに実装してもよい。
図９０に示した表示パネルモジュールによって、テレビ受像機を完成させることができる。図９１は、テレビ受像機の主要な構成を示すブロック図である。チューナ９００２０１は映像信号と音声信号を受信する。映像信号は、映像信号増幅回路９００２０２と、映像信号増幅回路９００２０２から出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路９００２０３と、その映像信号を駆動回路の入力仕様に変換するためのコントロール回路９００２１２により処理される。コントロール回路９００２１２は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号を出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路９００２１３を設け、入力デジタル信号をｍ個（ｍは正の整数）に分割して供給する構成としても良い。
チューナ９００２０１で受信した信号のうち、音声信号は音声信号増幅回路９００２０５に送られ、その出力は音声信号処理回路９００２０６を経てスピーカー９００２０７に供給される。制御回路９００２０８は受信局（受信周波数）及び音量の制御情報を入力部９００２０９から受け、チューナ９００２０１又は音声信号処理回路９００２０６に信号を送出する。
図９１とは別の形態の表示パネルモジュールを組み込んだテレビ受像器について図９２（Ａ）に示す。図９２（Ａ）において、筐体９００３０１内に収められた表示画面９００３０２は、表示パネルモジュールで形成される。なお、スピーカー９００３０３、操作スイッチ９００３０４などが適宜備えられていてもよい。
図９２（Ｂ）に、ワイヤレスでディスプレイのみを持ち運び可能なテレビ受像器を示す。筐体９００３１２にはバッテリー及び信号受信器が内蔵されており、そのバッテリーで表示部９００３１３又はスピーカー部９００３１７を駆動させる。バッテリーは充電器９００３１０で繰り返し充電が可能となっている。充電器９００３１０は映像信号を送受信することが可能で、その映像信号をディスプレイの信号受信器に送信することができる。筐体９００３１２は操作キー９００３１６によって制御する。あるいは、図９２（Ｂ）に示す装置は、操作キー９００３１６を操作することによって、筐体９００３１２から充電器９００３１０に信号を送ることが可能である、映像音声双方向通信装置であってもよい。あるいは、操作キー９００３１６を操作することによって、筐体９００３１２から充電器９００３１０に信号を送り、さらに充電器９００３１０が送信できる信号を他の電子機器に受信させることによって、他の電子機器の通信制御も可能である、汎用遠隔制御装置であってもよい。本発明を表示部９００３１３に適用することができる。
図９３（Ａ）は、表示パネル９００４０１とプリント配線基板９００４０２を組み合わせたモジュールを示している。表示パネル９００４０１は、複数の画素が設けられた画素部９００４０３と、第１の走査線駆動回路９００４０４、第２の走査線駆動回路９００４０５と、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路９００４０６を備えていてもよい。
プリント配線基板９００４０２には、コントローラ９００４０７、中央処理装置（ＣＰＵ）９００４０８、メモリ９００４０９、電源回路９００４１０、音声処理回路９００４１１及び送受信回路９００４１２などが備えられている。プリント配線基板９００４０２と表示パネル９００４０１は、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）９００４１３により接続されている。フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）９００４１３には、保持容量、バッファ回路などを設け、電源電圧又は信号にノイズの発生、及び信号の立ち上がり時間の増大を防ぐ構成としても良い。なお、コントローラ９００４０７、音声処理回路９００４１１、メモリ９００４０９、中央処理装置（ＣＰＵ）９００４０８、電源回路９００４１０などは、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式を用いて表示パネル９００４０１に実装することもできる。ＣＯＧ方式により、プリント配線基板９００４０２の規模を縮小することができる。
プリント配線基板９００４０２に備えられたインターフェース（Ｉ／Ｆ）部９００４１４を介して、各種制御信号の入出力が行われる。そして、アンテナとの間の信号の送受信を行うためのアンテナ用ポート９００４１５が、プリント配線基板９００４０２に設けられている。
図９３（Ｂ）は、図９３（Ａ）に示したモジュールのブロック図を示す。このモジュールは、メモリ９００４０９としてＶＲＡＭ９００４１６、ＤＲＡＭ９００４１７、フラッシュメモリ９００４１８などが含まれている。ＶＲＡＭ９００４１６にはパネルに表示する画像のデータが、ＤＲＡＭ９００４１７には画像データ又は音声データが、フラッシュメモリには各種プログラムが記憶されている。
電源回路９００４１０は、表示パネル９００４０１、コントローラ９００４０７、中央処理装置（ＣＰＵ）９００４０８、音声処理回路９００４１１、メモリ９００４０９、送受信回路９００４１２を動作させる電力を供給する。ただし、パネルの仕様によっては、電源回路９００４１０に電流源が備えられている場合もある。
中央処理装置（ＣＰＵ）９００４０８は、制御信号生成回路９００４２０、デコーダ９００４２１、レジスタ９００４２２、演算回路９００４２３、ＲＡＭ９００４２４、中央処理装置（ＣＰＵ）９００４０８用のインターフェース（Ｉ／Ｆ）部９００４１９などを有している。インターフェース（Ｉ／Ｆ）部９００４１９を介して中央処理装置（ＣＰＵ）９００４０８に入力された各種信号は、一旦レジスタ９００４２２に保持された後、演算回路９００４２３、デコーダ９００４２１などに入力される。演算回路９００４２３では、入力された信号に基づき演算を行い、各種命令を送る場所を指定する。一方デコーダ９００４２１に入力された信号はデコードされ、制御信号生成回路９００４２０に入力される。制御信号生成回路９００４２０は入力された信号に基づき、各種命令を含む信号を生成し、演算回路９００４２３において指定された場所、具体的にはメモリ９００４０９、送受信回路９００４１２、音声処理回路９００４１１、コントローラ９００４０７などに送る。
メモリ９００４０９、送受信回路９００４１２、音声処理回路９００４１１、コントローラ９００４０７は、それぞれ受けた命令に従って動作する。以下その動作について簡単に説明する。
入力手段９００４２５から入力された信号は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部９００４１４を介してプリント配線基板９００４０２に実装された中央処理装置（ＣＰＵ）９００４０８に送られる。制御信号生成回路９００４２０は、ポインティングデバイス又はキーボードなどの入力手段９００４２５から送られてきた信号に従い、ＶＲＡＭ９００４１６に格納してある画像データを所定のフォーマットに変換し、コントローラ９００４０７に送付する。
コントローラ９００４０７は、パネルの仕様に合わせて中央処理装置（ＣＰＵ）９００４０８から送られてきた画像データを含む信号にデータ処理を施し、表示パネル９００４０１に供給する。コントローラ９００４０７は、電源回路９００４１０から入力された電源電圧、又は中央処理装置（ＣＰＵ）９００４０８から入力された各種信号をもとに、Ｈｓｙｎｃ信号、Ｖｓｙｎｃ信号、クロック信号ＣＬＫ、交流電圧（ＡＣ Ｃｏｎｔ）、切り替え信号Ｌ／Ｒを生成し、表示パネル９００４０１に供給する。
送受信回路９００４１２では、アンテナ９００４２８において電波として送受信される信号が処理されており、具体的にはアイソレータ、バンドパスフィルタ、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）、カプラ、バランなどの高周波回路を含んでいてもよい。送受信回路９００４１２において送受信される信号のうち音声情報を含む信号が、中央処理装置（ＣＰＵ）９００４０８からの命令に従って、音声処理回路９００４１１に送られる。
中央処理装置（ＣＰＵ）９００４０８の命令に従って送られてきた音声情報を含む信号は、音声処理回路９００４１１において音声信号に復調され、スピーカー９００４２７に送られる。マイク９００４２６から送られてきた音声信号は、音声処理回路９００４１１において変調され、中央処理装置（ＣＰＵ）９００４０８からの命令に従って、送受信回路９００４１２に送られる。
コントローラ９００４０７、中央処理装置（ＣＰＵ）９００４０８、電源回路９００４１０、音声処理回路９００４１１、メモリ９００４０９を、本実施形態のパッケージとして実装することができる。
勿論、本実施の形態はテレビ受像機に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅又は空港などにおける情報表示盤、街頭における広告表示盤など特に大面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。
次に、図９４を参照して、本発明に係る携帯電話の構成例について説明する。
表示パネル９００５０１はハウジング９００５３０に脱着自在に組み込まれる。ハウジング９００５３０は表示パネル９００５０１のサイズに合わせて、形状又は寸法を適宜変更することができる。表示パネル９００５０１を固定したハウジング９００５３０はプリント基板９００５３１に嵌入されモジュールとして組み立てられる。
表示パネル９００５０１はＦＰＣ９００５１３を介してプリント基板９００５３１に接続される。プリント基板９００５３１には、スピーカー９００５３２、マイクロフォン９００５３３、送受信回路９００５３４、ＣＰＵ及びコントローラなどを含む信号処理回路９００５３５が形成されている。このようなモジュールと、入力手段９００５３６、バッテリー９００５３７を組み合わせ、筐体９００５３９に収納する。表示パネル９００５０１の画素部は筐体９００５３９に形成された開口窓から視認できように配置する。
表示パネル９００５０１は、画素部と一部の周辺駆動回路（複数の駆動回路のうち動作周波数の低い駆動回路）を基板上にトランジスタを用いて一体形成し、一部の周辺駆動回路（複数の駆動回路のうち動作周波数の高い駆動回路）をＩＣチップ上に形成し、そのＩＣチップをＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）で表示パネル９００５０１に実装しても良い。あるいは、そのＩＣチップをＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏ Ｂｏｎｄｉｎｇ）又はプリント基板を用いてガラス基板と接続してもよい。このような構成とすることで、表示装置の低消費電力化を図り、携帯電話機の一回の充電による使用時間を長くすることができる。携帯電話機の低コスト化を図ることができる。
図９５で示す携帯電話機は、操作スイッチ類９００６０４、マイクロフォン９００６０５などが備えられた本体（Ａ）９００６０１と、表示パネル（Ａ）９００６０８、表示パネル（Ｂ）９００６０９、スピーカー９００６０６などが備えられた本体（Ｂ）９００６０２とが、蝶番９００６１０で開閉可能に連結されている。表示パネル（Ａ）９００６０８と表示パネル（Ｂ）９００６０９は、回路基板９００６０７と共に本体（Ｂ）９００６０２の筐体９００６０３の中に収納される。表示パネル（Ａ）９００６０８及び表示パネル（Ｂ）９００６０９の画素部は筐体９００６０３に形成された開口窓から視認できるように配置される。
表示パネル（Ａ）９００６０８と表示パネル（Ｂ）９００６０９は、その携帯電話機９００６００の機能に応じて画素数などの仕様を適宜設定することができる。例えば、表示パネル（Ａ）９００６０８を主画面とし、表示パネル（Ｂ）９００６０９を副画面として組み合わせることができる。
本実施形態に係る携帯電話機は、その機能又は用途に応じてさまざまな態様に変容し得る。例えば、蝶番９００６１０の部位に撮像素子を組み込んで、カメラ付きの携帯電話機としても良い。操作スイッチ類９００６０４、表示パネル（Ａ）９００６０８、表示パネル（Ｂ）９００６０９を一つの筐体内に納めた構成としても、上記した作用効果を奏することができる。表示部を複数個そなえた情報表示端末に本実施形態の構成を適用しても、同様な効果を得ることができる。
本発明を様々な電子機器に適用することができる。具体的には、電子機器の表示部に適用することができる。そのような電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。
図９６（Ａ）はディスプレイであり、筐体９００７１１、支持台９００７１２、表示部９００７１３等を含む。
図９６（Ｂ）はカメラであり、本体９００７２１、表示部９００７２２、受像部９００７２３、操作キー９００７２４、外部接続ポート９００７２５、シャッター９００７２６等を含む。
図９６（Ｃ）はコンピュータであり、本体９００７３１、筐体９００７３２、表示部９００７３３、キーボード９００７３４、外部接続ポート９００７３５、ポインティングデバイス９００７３６等を含む。
図９６（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、本体９００７４１、表示部９００７４２、スイッチ９００７４３、操作キー９００７４４、赤外線ポート９００７４５等を含む。
図９６（Ｅ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（たとえば、ＤＶＤ再生装置）であり、本体９００７５１、筐体９００７５２、表示部Ａ９００７５３、表示部Ｂ９００７５４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部９００７５５、操作キー９００７５６、スピーカー部９００７５７等を含む。表示部Ａ９００７５３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ９００７５４は主として文字情報を表示することができる。
図９６（Ｆ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体９００７６１、表示部９００７６２、イヤホン９００７６３、支持部９００７６４を含む。
図９６（Ｇ）は携帯型遊技機であり、筐体９００７７１、表示部９００７７２、スピーカー部９００７７３、操作キー９００７７４、記憶媒体挿入部９００７７５等を含む。本発明の表示装置を表示部９００７７２に用いた携帯型遊技機は、鮮やかな色彩を表現することができる。
図９６（Ｈ）はテレビ受像機能付きデジタルカメラであり、本体９００７８１、表示部９００７８２、操作キー９００７８３、スピーカー９００７８４、シャッター９００７８５、受像部９００７８６、アンテナ９００７８７等を含む。
図９６（Ａ）乃至（Ｅ）に示したように、本発明に係る電子機器は、何らかの情報を表示するための表示部を有することを特徴とする。本発明に係る電子機器は、消費電力が小さく、長時間の電池駆動が可能である。さらに、動画ボケのない動画像を表示することができる。さらに、作製方法が簡便であり、製造コストを低く抑えることができる。
次に、本発明に係る半導体装置の応用例を説明する。
図９７に、本発明に係る半導体装置を、建造物と一体にして設けた例について示す。図９７は、筐体９００８１０、表示部９００８１１、操作部であるリモコン装置９００８１２、スピーカー部９００８１３等を含む。本発明に係る半導体装置は、壁かけ型として建物と一体となっており、設置するスペースを広く必要とすることなく設置可能である。
図９８に、建造物内に本発明に係る半導体装置を、建造物と一体にして設けた別の例について示す。表示パネル９００９０１は、ユニットバス９００９０２と一体に取り付けられており、入浴者は表示パネル９００９０１の視聴が可能になる。表示パネル９００９０１は入浴者が操作することで情報を表示する機能を有する。広告又は娯楽手段として利用できる機能を有する。
なお、本発明に係る半導体装置は、図９８で示したユニットバス９００９０２の側壁だけではなく、様々な場所に設置することができる。たとえば、鏡面の一部又は浴槽自体と一体にするなどとしてもよい。このとき、表示パネル９００９０１の形状は、鏡面又は浴槽の形状に合わせたものとなっていてもよい。
図９９に、本発明に係る半導体装置を、建造物と一体にして設けた別の例について示す。表示パネル９０１００２は、柱状体９０１００１の曲面に合わせて湾曲させて取り付けられている。なお、ここでは柱状体９０１００１を電柱として説明する。
図９９に示す表示パネル９０１００２は、人間の視点より高い位置に設けられている。電柱のように屋外で繰り返し林立している建造物に表示パネル９０１００２を設置することで、不特定多数の視認者に広告を行なうことができる。ここで、表示パネル９０１００２は、外部からの制御により、同じ画像を表示させること、及び瞬時に画像を切替えることが容易であるため、極めて効率的な情報表示、及び広告効果が期待できる。表示パネル９０１００２に自発光型の表示素子を設けることで、夜間であっても、視認性の高い表示媒体として有用であるといえる。電柱に設置することで、表示パネル９０１００２の電力供給手段の確保が容易である。災害発生時などの非常事態の際には、被災者に素早く正確な情報を伝達する手段ともなり得る。
なお、表示パネル９０１００２としては、たとえば、フィルム状の基板に有機トランジスタなどのスイッチング素子を設けて表示素子を駆動することにより画像の表示を行なう表示パネルを用いることができる。
なお、本実施形態において、建造物として壁、柱状体、ユニットバスを例としたが、本実施形態はこれに限定されず、様々な建造物に本発明に係る半導体装置を設置することができる。
次に、本発明に係る半導体装置を、移動体と一体にして設けた例について示す。
図１００は、本発明に係る半導体装置を、自動車と一体にして設けた例について示した図である。表示パネル９０１１０２は、自動車の車体９０１１０１と一体に取り付けられており、車体の動作又は車体内外から入力される情報をオンデマンドに表示することができる。なお、ナビゲーション機能を有していてもよい。
なお、本発明に係る半導体装置は、図１００で示した車体９０１１０１だけではなく、様々な場所に設置することができる。たとえば、ガラス窓、ドア、ハンドル、シフトレバー、座席シート、ルームミラー等と一体にしてもよい。このとき、表示パネル９０１１０２の形状は、設置するもの形状に合わせたものとなっていてもよい。
図１０１は、本発明に係る半導体装置を、列車車両と一体にして設けた例について示した図である。
図１０１（ａ）は、列車車両のドア９０１２０１のガラスに表示パネル９０１２０２を設けた例について示した図である。従来の紙による広告に比べて、広告切替えの際に必要となる人件費がかからないという利点がある。表示パネル９０１２０２は、外部からの信号により表示部で表示される画像の切り替えを瞬時に行なうことが可能であるため、たとえば、電車の乗降客の客層が入れ替わる時間帯ごとに表示パネルの画像を切り替えることができ、より効果的な広告効果が期待できる。
図１０１（ｂ）は、列車車両のドア９０１２０１のガラスの他に、ガラス窓９０１２０３、及び天井９０１２０４に表示パネル９０１２０２を設けた例について示した図である。このように、本発明に係る半導体装置は、従来では設置が困難であった場所に容易に設置することが可能であるため、効果的な広告効果を得ることができる。本発明に係る半導体装置は、外部からの信号により表示部で表示される画像の切り替えを瞬時に行なうことが可能であるため、広告切替え時のコスト及び時間が削減でき、より柔軟な広告の運用及び情報伝達が可能となる。
なお、本発明に係る半導体装置は、図１０１で示したドア９０１２０１、ガラス窓９０１２０３、及び天井９０１２０４だけではなく、様々な場所に設置することができる。たとえば、つり革、座席シート、てすり、床等と一体にしてもよい。このとき、表示パネル９０１２０２の形状は、設置するもの形状に合わせたものとなっていてもよい。
図１０２は、本発明に係る半導体装置を、旅客用飛行機と一体にして設けた例について示した図である。
図１０２（ａ）は、旅客用飛行機の座席上部の天井９０１３０１に表示パネル９０１３０２を設けたときの、使用時の形状について示した図である。表示パネル９０１３０２は、天井９０１３０１とヒンジ部９０１３０３を介して一体に取り付けられており、ヒンジ部９０１３０３の伸縮により乗客は表示パネル９０１３０２の視聴が可能になる。表示パネル９０１３０２は乗客が操作することで情報を表示する機能を有する。広告又は娯楽手段として利用できる機能を有する。図１０２（ｂ）に示すように、ヒンジ部を折り曲げて天井９０１３０１に格納することにより、離着陸時の安全に配慮することができる。なお、緊急時に表示パネルの表示素子を点灯させることで、情報伝達手段及び誘導灯としても利用可能である。
なお、本発明に係る半導体装置は、図１０２で示した天井９０１３０１だけではなく、様々な場所に設置することができる。たとえば、座席シート、座席テーブル、肘掛、窓等と一体にしてもよい。多数の人が同時に視聴できる大型の表示パネルを、機体の壁に設置してもよい。このとき、表示パネル９０１３０２の形状は、設置するもの形状に合わせたものとなっていてもよい。
なお、本実施形態において、移動体としては電車車両本体、自動車車体、飛行機車体について例示したがこれに限定されず、自動二輪車、自動四輪車（自動車、バス等を含む）、電車（モノレール、鉄道等を含む）、船舶等、様々なものに設置することができる。本発明に係る半導体装置は、外部からの信号により、移動体内における表示パネルの表示を瞬時に切り替えることが可能であるため、移動体に本発明に係る半導体装置を設置することにより、移動体を不特定多数の顧客を対象とした広告表示板、災害発生時の情報表示板、等の用途に用いることが可能となる。
なお、本実施の形態において、様々な図を用いて述べてきたが、各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の図で述べた内容（一部でもよい）に対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、これまでに述べた図において、各々の部分に関して、別の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
同様に、本実施の形態の各々の図で述べた内容（一部でもよい）は、別の実施の形態の図で述べた内容（一部でもよい）対して、適用、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことが出来る。さらに、本実施の形態の図において、各々の部分に関して、別の実施の形態の部分を組み合わせることにより、さらに多くの図を構成させることが出来る。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態で述べた内容（一部でもよい）を、具現化した場合の一例、少し変形した場合の一例、一部を変更した場合の一例、改良した場合の一例、詳細に述べた場合の一例、応用した場合の一例、関連がある部分についての一例などを示している。したがって、他の実施の形態で述べた内容は、本実施の形態への適用、組み合わせ、又は置き換えを自由に行うことができる。
本発明に係る語句、記号の定義を説明する図。 本発明に係る語句、記号の定義を説明する図。 本発明に係る制御パラメータに対する積分輝度の状態の一例を説明する図。 本発明に係る制御パラメータに対する点灯比率および平均輝度の状態の一例を説明する図。 本発明に係る制御パラメータに対する点灯比率および平均輝度の状態の一例を説明する図。 本発明に係る制御パラメータに対する点灯比率の状態の一例を説明する図。 本発明に係る制御パラメータに対する点灯比率の状態の一例を説明する図。 本発明に係る制御パラメータに対する点灯比率の状態の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートおよび画素回路の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートおよび表示状態の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の階調に対する輝度およびデータ数の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の階調に対する輝度およびデータ数の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の階調に対する輝度の一例を説明する図。 本発明に係る制御パラメータの一例を説明する図。 本発明に係る制御パラメータの一例を説明する図。 本発明に係る制御パラメータの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートおよび駆動回路の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の回路構成およびタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の断面図の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の断面図の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の断面図の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の画素レイアウトの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の画素レイアウトの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の画素レイアウトの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の断面図の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の周辺構成部材の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の周辺構成部材の一例を説明する図図。 本発明に係る半導体装置のパネル回路構成の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の断面図の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の駆動方法の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の回路構成の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の周辺構成部材の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の回路構成の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の回路構成の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の回路構成の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の断面図の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の断面図の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の断面図の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の断面図の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の上面図の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の上面図の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の上面図の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の画素レイアウトと断面図の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の画素レイアウトと断面図の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の画素レイアウトと断面図の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の回路構成の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の回路構成の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の回路構成の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の回路構成の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の回路構成の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置を製造するプロセスを説明する図。 本発明に係る半導体装置の断面図の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の断面図の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の断面図の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の断面図の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の表示素子の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の表示素子の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の回路構成の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置のタイミングチャートの一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の駆動方法の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の表示素子の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の製造装置の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の製造装置の一例を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造を説明する図。 本発明に係る半導体装置の構造を説明する図。 本発明に係る半導体装置を用いた電子機器を説明する図。 本発明に係る半導体装置を用いた電子機器を説明する図。 本発明に係る半導体装置を用いた電子機器を説明する図。 本発明に係る半導体装置を用いた電子機器を説明する図。 本発明に係る半導体装置を用いた電子機器を説明する図。 本発明に係る半導体装置を用いた電子機器を説明する図。 本発明に係る半導体装置を用いた電子機器を説明する図。
符号の説明
９００ 画素領域
９０１ スイッチ手段
９０２ 表示素子
９０２ 液晶素子
９０３ 対向電極
９０４ 信号保持手段
９０５ コモン線
９０６ 信号伝達手段
９０７ スイッチ制御手段
９１０ 画素領域
９１１ スイッチ手段
９１２ 表示素子
９１３ 対向電極
９１４ 信号保持手段
９１５ コモン線
９１６ 信号伝達手段
９１７ スイッチ制御手段
９１８ スイッチ手段
９１９ スイッチ制御手段
９２０ 信号伝達手段
９２０ ブランク信号線
１０００ 表示部
１００１ 走査線
１００２ 走査線
１００３ データ線ドライバ
１００４ 走査線ドライバ
１０１０ 表示部
１０１１ ブランク走査線
１０１２ 走査線
１０１３ データ線ドライバ
１０１４ 走査線ドライバ
１０１５ ブランク走査線ドライバ

Claims (7)

  1. 第１及び第２の画素を有する液晶表示装置であって、
    前記第１の画素は、第１の薄膜トランジスタと、第１の液晶素子とを有し、
    前記第２の画素は、第２の薄膜トランジスタと、第２の液晶素子とを有し、
    第１及び第２の薄膜トランジスタは、それぞれ、インジウムと、ガリウムと、亜鉛と、酸素と、を有し、
    第１のフレーム期間は、第１及び第２の画像表示期間と、第１及び第２の画像非表示期間とを有し、
    第２のフレーム期間は、第３及び第４の画像表示期間と、第３及び第４の画像非表示期間とを有し、
    前記第１の画素は、前記第１のフレーム期間において、第１の階調を表示することができる機能を有し、
    前記第１の画素は、前記第２のフレーム期間において、前記第１の階調を表示することができる機能を有し、
    前記第２の画素は、前記第１のフレーム期間において、第２の階調を表示することができる機能を有し、
    前記第２の画素は、前記第２のフレーム期間において、第３の階調を表示することができる機能を有し、
    前記第２の階調は、前記第３の階調とは異なる階調数を有し、
    前記第１の画像非表示期間は、前記第１の画像表示期間の後に設けられ、
    前記第２の画像非表示期間は、前記第２の画像表示期間の後に設けられ、
    前記第３の画像非表示期間は、前記第３の画像表示期間の後に設けられ、
    前記第４の画像非表示期間は、前記第４の画像表示期間の後に設けられ、
    前記第１の画素は、前記第１の画像表示期間において、第１の瞬間輝度を有し、
    前記第１の画素は、前記第２の画像表示期間において、第２の瞬間輝度を有し、
    前記第２の瞬間輝度は、前記第１の瞬間輝度よりも、高い輝度を有し、
    前記第１の画素は、前記第３の画像表示期間において、第３の瞬間輝度を有し、
    前記第１の画素は、前記第４の画像表示期間において、第４の瞬間輝度を有し、
    前記第４の瞬間輝度は、前記第３の瞬間輝度よりも、高い輝度を有し、
    前記第１の瞬間輝度は、前記第３の瞬間輝度よりも、高い輝度を有し、
    前記第２の瞬間輝度は、前記第４の瞬間輝度よりも、高い輝度を有し、
    前記第１の画像表示期間は、前記第３の画像表示期間よりも、短い期間を有し、
    前記第２の画像表示期間は、前記第４の画像表示期間よりも、短い期間を有し、
    前記第１の画像非表示期間は、前記第３の画像非表示期間よりも、長い期間を有し、
    前記第２の画像非表示期間は、前記第４の画像非表示期間よりも、長い期間を有し、
    前記第１のフレーム期間において、前記第１の階調を表示するための前記第１の画素の輝度は、前記第２のフレーム期間において、前記第１の階調を表示するための前記第１の画素の輝度とは、異なる大きさを有することを特徴とする液晶表示装置。
  2. 第１及び第２の画素と、第１及び第２のバックライトと、を有する液晶表示装置であって、
    前記第１の画素は、第１の薄膜トランジスタと、第１の液晶素子とを有し、
    前記第２の画素は、第２の薄膜トランジスタと、第２の液晶素子とを有し、
    第１及び第２の薄膜トランジスタは、それぞれ、インジウムと、ガリウムと、亜鉛と、酸素と、を有し、
    前記第１のバックライトは、前記第１の画素に光を供給することができる機能を有し、
    前記第２のバックライトは、前記第２の画素に光を供給することができる機能を有し、
    第１のフレーム期間は、第１及び第２の画像表示期間と、第１及び第２の画像非表示期間とを有し、
    第２のフレーム期間は、第３及び第４の画像表示期間と、第３及び第４の画像非表示期間とを有し、
    前記第１の画素は、前記第１のフレーム期間において、第１の階調を表示することができる機能を有し、
    前記第１の画素は、前記第２のフレーム期間において、前記第１の階調を表示することができる機能を有し、
    前記第２の画素は、前記第１のフレーム期間において、第２の階調を表示することができる機能を有し、
    前記第２の画素は、前記第２のフレーム期間において、第３の階調を表示することができる機能を有し、
    前記第２の階調は、前記第３の階調とは異なる階調数を有し、
    前記第１の画像非表示期間は、前記第１の画像表示期間の後に設けられ、
    前記第２の画像非表示期間は、前記第２の画像表示期間の後に設けられ、
    前記第３の画像非表示期間は、前記第３の画像表示期間の後に設けられ、
    前記第４の画像非表示期間は、前記第４の画像表示期間の後に設けられ、
    前記第１の画素は、前記第１の画像表示期間において、第１の瞬間輝度を有し、
    前記第１の画素は、前記第２の画像表示期間において、第２の瞬間輝度を有し、
    前記第２の瞬間輝度は、前記第１の瞬間輝度よりも、高い輝度を有し、
    前記第１の画素は、前記第３の画像表示期間において、第３の瞬間輝度を有し、
    前記第１の画素は、前記第４の画像表示期間において、第４の瞬間輝度を有し、
    前記第４の瞬間輝度は、前記第３の瞬間輝度よりも、高い輝度を有し、
    前記第１の瞬間輝度は、前記第３の瞬間輝度よりも、高い輝度を有し、
    前記第２の瞬間輝度は、前記第４の瞬間輝度よりも、高い輝度を有し、
    前記第１の画像表示期間は、前記第３の画像表示期間よりも、短い期間を有し、
    前記第２の画像表示期間は、前記第４の画像表示期間よりも、短い期間を有し、
    前記第１の画像非表示期間は、前記第３の画像非表示期間よりも、長い期間を有し、
    前記第２の画像非表示期間は、前記第４の画像非表示期間よりも、長い期間を有し、
    前記第１のフレーム期間において、前記第１の階調を表示するための前記第１の画素の輝度は、前記第２のフレーム期間において、前記第１の階調を表示するための前記第１の画素の輝度とは、異なる大きさを有することを特徴とする液晶表示装置。
  3. 請求項２において、
    前記第１のバックライトは、前記第２のバックライトとは異なる輝度の光を供給することができる機能を有することを特徴とする液晶表示装置。
  4. ＦＰＣ、ハウジング、または、回路基板と、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の液晶表示装置と、を有することを特徴とする表示モジュール。
  5. アンテナ、スピーカー、または、操作キーと、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の液晶表示装置、または、請求項４に記載の表示モジュールと、を有することを特徴とする電子機器。
  6. 鏡、または、浴槽と、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の液晶表示装置、請求項４に記載の表示モジュール、または、請求項５に記載の電子機器と、を有することを特徴とするバスルーム。
  7. 窓ガラス、または、椅子と、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の液晶表示装置、請求項４に記載の表示モジュール、または、請求項５に記載の電子機器と、を有することを特徴とする輸送機器。
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