JP2000200063A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
の劣化を低減する。 【解決手段】 液晶パネルに所定の画像を表示すると共
に赤色の光を照射して赤色の画像を表示し(図示R参
照)、続いて、緑色の画像の表示(図示G参照)や青色
の画像の表示(図示B参照)を行う。これらの画像の表
示を短時間で行うことにより、人間の眼に残像として残
ることによりフルカラー画像として認識せしめる。そし
て、フルカラー画像を表示する期間F11,F21の間に、
フルカラー画像を表示しない期間F12を設ける。これに
より、先に表示されていたフルカラー画像が人間の眼に
残像として残ることによる影響が少なくなり、動画を表
示する場合においても画像品質の劣化が低減される。
Description
の画像を短時間で順番に表示して1つのフルカラー画像
として認識せしめる表示装置に関する。
る液晶装置は、パーソナルコンピュータ等の種々の機器
において使用されているが、近年は、そのカラー表示化
が望まれている。
すように、1つのフレーム期間F1,F2 ,…をそれぞ
れ均等に3分割して赤・緑・青の色画像(符号RGB参
照)を短時間で順番に表示し、これらの色画像を残像と
して人間の眼に記憶させることにより各フレーム期間毎
にフルカラー画像を認識させる方式(三原色順次表示方
式)がある。なお、この方式には、見かけ上の解像度を
3倍程度に向上でき、カラーフィルターを必要としない
ためにコストを低減でき、さらに開口率を3倍程度にア
ップして消費電力を低減できるという利点がある。
うな方式の液晶装置においては、常にいずれかの色画像
RGBが表示されているため、あるフレーム期間F2 に
て認識せしめたフルカラー画像が、先のフレーム期間F
1 の影響(すなわち、先のフレーム期間F1 の色画像R
GBが残像として残ることによる影響)を受け、動画を
表示する場合には画像品質が悪くなってしまうという問
題があった。例えば、 * 先のフレーム期間F1 の最後の色画像(図4のB)
が次のフレーム期間F2の最初の色画像(同図のR)と
重なり、該フレーム期間F2 において所望の色相が得ら
れなかったり(いわゆる色割れ)、 * 先のフレーム期間F1 の3つの色画像(図4のRG
B)で所定の明度の色(例えば、白)を表示すると共
に、次のフレーム期間F2 の3つの色画像(図4のRG
B)で異なる明度の色(例えば、黒)を表示しようとし
た場合に、該フレーム期間F2 で、所望の明度が得られ
ず、先のフレーム期間F1 における白画像の影響を受け
て灰色の表示がなされたり(いわゆるボケの発生)、す
ることがあった。
場合における画質の劣化を防止する液晶装置を提供する
ことを目的とするものである。
してなされたものであり、一対の電極に電圧が印加され
ることにより前記駆動が行われる光学変調素子と、異な
る色の単色光を前記光学変調素子に対して順番に出射す
る照明装置と、を備え、かつ、前記単色光の出射並びに
該単色光の色に対応した前記光学変調の駆動を短時間で
行うことにより各色の画像を短時間で順番に表示して1
つのフルカラー画像として認識せしめる表示装置におい
て、複数のフルカラー画像を順次認識させる場合であっ
て先に表示した画像の影響が少なくなるように、各色の
画像を順番に表示する期間と次に各色の画像を順番に表
示する期間との間に、画像を認識させない期間を設け
た、ことを特徴とする。
本発明の実施の形態について説明する。
示すように、液晶素子Pと照明装置Aとを備えている。
a,1bの間に液晶2を配置して構成されており、前記
一対の電極1a,1bに電圧が印加されることにより前
記液晶2の駆動が行われるように構成されている。
前記液晶素子Pに対して順番に出射するようになってい
る。
出射並びに該単色光の色に対応した前記液晶2の駆動を
短時間で行うことにより、各色の画像(図3(a) のRG
B参照)を短時間で順番に表示し、これらの各色画像R
GBが人間の眼に残像として残ることを利用してフルカ
ラー画像として認識させるようにしている(いわゆる三
原色順次表示方式)。
像を順次認識させる場合であって、各色の画像を順番に
表示する期間(例えば、図3(b) に符号F11で示す期
間)と次に各色の画像を順番に表示する期間(例えば、
図3(b) に符号F21で示す期間)との間に、画像を認識
させない期間(例えば、図3(b) に符号F12で示す期間
であって、以下“非認識期間”とする)を設けている。
なお、この非認識期間F12,…は、1フレーム期間F
1 ,…の後側に設けても良く、前側に設けても良く、前
後両側に設けても良い。また、1つのフレームの期間
(例えば、F1 )内において一の色(例えば、R)の画
像を表示してから次の色(例えば、G)の画像を表示す
るまでに“画像が表示されない期間”がある場合、上述
した非認識期間F12,…はこの“画像が表示されない期
間”よりも長くすると良い。
は、いずれの画像も認識されなければ良く、そのための
具体的方法としては、 * 前記液晶素子Pで黒表示を行うことによる方法(こ
の場合、照明装置Aの消灯/点灯は問わない)や、 * 照明装置Aからの光の出射を停止することによる方
法(この場合、液晶素子Pが画像を表示するか否かは問
わず、仮に液晶素子Pに画像が表示されていたとしても
該画像が人間の眼に認識されなければ良い)、を挙げる
ことができる。
先の期間F11で表示した画像の影響が、次に画像を表示
する期間F21に残らないような長さであれば良く、図3
(a)及び(b) に示すように、1フレーム期間F1 ,…の
ほぼ半分であっても、3分の1程度であっても良いが、
1フレーム期間F1 ,…の半分以上であることが好まし
い。
合には、該緑色の画像は、図3(b)の符号Gに示すよう
に、前記1つのフレームの期間内に順番に表示する各色
の画像のR,G,Bうち最後(すなわち、前記非認識期
間F12の直前)に表示するようにすると良い。
を3原色の光(すなわち、赤色の光、青色の光、及び緑
色の光)にし、表示する画像を、赤色、青色及び緑色の
画像としてもよい。
なる色の単色光を順番に出射するものであればどのよう
な形式であっても良く、 * 図1に示すように、各単色光を出射する複数の光源
21R,21G,21B(例えば冷陰極管)を順番に点
灯させるような形式であっても、 * 白色光を出射する光源と、該白色光を各色光に順番
に色分解するダイクロイクミラーや各原色カラーフィル
ターと、によって構成されたもの、であっても良い。
マトリクス型の液晶素子のみならず、単純マトリクス型
の液晶素子にも適用できる。
る。
画像を順次認識させる場合に、各色の画像を順番に表示
する期間F11と次に各色の画像を順番に表示する期間F
21との間に、画像を認識させない非認識期間F12を設け
ているため、先に表示した画像の影響が少なくなり(例
えば、あるフレーム期間F1 の最後の色画像が次のフレ
ーム期間F2 にも残像として残らず)、動画を表示する
場合においても画像品質を良好にでき、上述した色割れ
やボケの発生を抑制できる。
用いて緑色の光を出射するようにした場合、赤色光や青
色光を出射するようにした場合に比べて、残光という問
題が顕著に生じ、冷陰極管21R,…に印加する電圧を
オフにしても緑色の光が完全に減衰するまでに有る程度
の時間を要する。従って、緑色用の冷陰極管21Gの電
圧をオフにして直に他の色の単色光を出射すると、混色
の問題が生ずる。しかし、上述のように、照明装置Aか
ら出射される光に緑色の光を含む場合には、緑色の画像
を前記非認識期間の直前に表示させることにより、上述
のような混色の問題は回避できる。
Pによって黒表示を行った場合には、照明装置Aに残光
があってもその影響は回避できる。
置Aを消灯した場合には、消費電力を節約できる。
明する。
子として、図1及び図2に示すようなアクティブマトリ
クス型の液晶パネルを用いた。
明する。
XGA(17型)とした。
態にほぼ平行に配置された一対のガラス基板3a,3b
(以下、必要に応じて、図示上側のガラス基板3aを
“上基板3a”とし、図示下側のガラス基板3bを“下
基板3b”とする)にて構成し、下基板3bの表面に
は、図2に示すように、順次蓄積用TFT5と一括転送
用TFT6とサンプルホールド用のキャパシタ7と透明
な画素電極1bとを各画素毎にマトリクス状に配置し
た。各画素の間には、ゲートライン8と一括書き込みラ
イン9とアースライン10とを図示X方向に配線し、デ
ータライン11を図示Y方向に配線した。そして、順次
蓄積用TFT5のゲートはゲートライン8に接続し、ソ
ースはデータライン11に接続し、ドレインはキャパシ
タ7の一端と一括転送用TFT6のソースとに接続し、
キャパシタ7の他端はアースライン10に接続した。ま
た、一括転送用TFT6のゲートは一括書き込みライン
9に接続し、ドレインは画素電極1bに接続した。
bを覆うように配向膜(不図示)を形成した。
ように透明な対向電極1aを形成し、対向電極1aを覆
うように配向膜(不図示)を形成した。
配置し、基板間隙に液晶2を封止することとした。
12と列ドライバ13とを配置し、行ドライバ12に
は、上述したゲートライン8と一括書き込みライン9と
アースライン10とを接続し、アースライン10は行ド
ライバ12内で接地することとした。なお、その接地電
圧は、データライン11に印加される映像信号の基準電
圧であり、対向電極1aに印加されている電圧に等し
い。また、列ドライバ13には、上述したデータライン
11を接続した。対向電極1aには所定の電圧(データ
ライン11に印加される基準電圧)が印加されている。
光板14,15を配置した。これら一対の偏光板14,
15は、それらの透過軸が互いにほぼ直交になるように
し、かつ、一方の偏光板14又は15の透過軸と、液晶
分子の2つの配向方向の一方とがほぼ平行となるように
した。これにより、液晶分子を第1の配向方向に配向さ
せたときには表示が最も明るくなり、液晶分子を第2の
配向方向に配向させたときには表示が最も暗くなり、液
晶2による光のスイッチングが可能となる。
Aは、液晶パネルPの裏面側に配置した。このバックラ
イト装置Aは、液晶パネルPに沿うように配置した透明
な導光体20を備え、導光体20の側端側には、RGB
3色の光をそれぞれ出射する3本の冷陰極管21R,2
1G,21Bを配置した。なお、これらの冷陰極管21
R,21G,21Bの点灯はバックライト駆動部22に
よって制御するようにした。
有機高分子化合物にて形成し、ラビング処理を施した。
液晶2には強誘電性液晶を用いた。
る。
が液晶駆動部23に送られ、R用の映像信号(R画像用
の階調信号)と、G用の映像信号(G画像用の階調信
号)と、B用の映像信号(B画像用の階調信号)と、同
期信号とに分離される。そして、これらの各映像信号
は、同期信号に従って列ドライバ13に送信され、同期
信号は列ドライバ13及び行ドライバ12等に送信され
る。
み 図5は、図2に記載の液晶パネルの画素回路を示す回路
図、図6は本発明の第一の実施例で用いる液晶の電圧と
透過率の関係、いわゆるV−Tカーブを示す図、図7は
本発明の第一の実施例の駆動シーケンスを示すタイミン
グ図である。横軸を時間とし、縦軸は、ゲートライン8
と一括書き込みパルス9とソース電位11と画素電極電
位1bにおいて、電圧値を示し、バックライトにおい
て、照射光量を示し、optical outputに
おいて、光透過量を示す。図9、10、13についても
同様である。
ライン8にゲートパルスを印加して第1行の全ての順次
蓄積用TFT5をオンし、列ドライバ13は所定の電圧
信号を各データライン11に印加する。これにより、該
電圧信号は、上述のようにオンされている第1行の各順
次蓄積用TFT5を介してキャパシタ7に印加され、該
キャパシタ7に蓄えられる。
にゲートパルスの印加を停止して順次蓄積用TFT5を
オフするが、その後も、キャパシタ7は充電電圧を保持
する。
ライバ13は、第2行以降のキャパシタ7にも順次映像
信号を書きこんで行く。つまり、画像の書き込みは行単
位に行われる。
ースライン11の本数)×1024(ゲートライン8の
本数)の解像度を持つパネルを図7に示すシーケンスで
駆動した場合、ゲートパルスの印加時間は 1/60/6/1024=2.7μsec となる。但し、フレーム周波数を60Hzとする。ま
た、上記式の1/60を6フィールド期間で割っている
意味は、RGBの各原色表示期間を1フィールド期間、
非認識期間を3フィールド期間として、6フィールド期
間を1フレーム期間としたためである。
き込み 全ての行のキャパシタ7への映像信号の書き込みが終了
すると、行ドライバ12は、一括書き込みライン9に書
き換えパルスを印加し、全ての行の一括転送用TFT6
をオンさせる。これにより、各キャパシタ7に保持され
ていた映像信号が一括転送用TFT6を介して画素電極
1bに印加され、液晶分子の配向状態が変化し、液晶パ
ネルPには所定の画像が表示される。なお、行ドライバ
12は、画素電極1bの電圧が安定する時点で書き換え
パルスの印加を停止して一括転送用TFT6をオンする
が、映像信号が印加されている画素電極1bは、液晶2
を挟んだ状態で対向電極1aと共にキャパシタを構成す
るため、一括転送用TFT6がオフされた後も、映像信
号はそのままの大きさで画素電極1bに保持され、上述
した画像表示は維持される。
させるタイミングを指示するためのタイミング信号とし
てバックライト駆動部22にも送出され、バックライト
駆動部22は、書き換えパルスを受け取ったと同時(又
は所定時関経過後) にバックライト装置Aを駆動して
R色光を液晶パネルPに対して出射する。これにより、
液晶パネルPに表示されている画像は、R色の画像とし
て人間の目に認識されることとなる。
おいて、画素電極電位1bの極性が反転しているので、
液晶に印加されるDC成分がキャンセルされ、スイッチ
ング特性の劣化を防いでいる。
1) と同様の方法で、各キャパシタ7へG用の映像信号
が書き込まれる。
込み R色の場合と同様の方法により、一括転送用TFT6が
オンされると、液晶パネルPにはG用の画像が表示され
ることとなる。
ら液晶パネルPに対してG色光が出射される。これによ
り、液晶パネルPに表示されている画像は、G色の画像
として人間の眼に認識されることとなる。
れる。
表示されるため、人間の眼にはこれらのRGB画像が残
像として残り、その結果、これらのRGB画像が合成さ
れてフルカラー画像として認識されることとなる。
おいて液晶パネルPに黒表示させても良く、そのために
は黒の階調信号(例えば液晶モードが図6に示すV−T
特性を持つ場合はグランド電位)を液晶パネルPに印加
すれば良い。ここで、黒の階調情報を印加する方法とし
ては、図8の画素回路を用い、図9のシーケンスで示す
ように、グランド電位に一括でリセットできる一括リセ
ットTFTを各画素に設け、表示期間F11,F21,
…の最後又はその近傍で黒の階調信号を一括して画素電
極に印加する方法、あるいは、図5の画素回路を用い、
図10のシーケンスに示すように全てのソースラインを
グランド電位にする方法とが挙げられる。
FT、102は、一括リセットTFT制御線であり、1
02は、全画素分束ねて行ドライバ、列ドライバとは別
の制御回路(図示せず)に接続され、別の制御回路で制
御される。103は、リセット電源線であり、任意の電
圧を設定可能なリセット電源へ一括に接続されている。
ゲートライン8及び一括書き込みパルスライン9に同時
タイミングで選択パルスを印加し、TFT5,6をスイ
ッチオンし、それに同期してソース電位11に液晶を黒
表示(非認識表示)にする基準電位信号を印加して、非
認識期間(例えば、F12、F22)を実現している。
段が異なる。例えば図11に示すV−T特性を持つ液晶
モードの場合は、非表示期間F12,F22,…におい
て液晶パネルに印加する電圧はVsat(図11参照)
である。図12に示すV−T特性を持つ液晶モードの場
合は、図13のシーケンスで示すように非表示期間F1
2,F22,…において液晶パネルに負極性電圧を印加
することで黒表示を行うものである。
液晶の応答によって画素電極の電位が降下しないよう
に,図14に示すアンプ構造を画素回路に持たせる方法
も考えられるが、この場合も駆動シーケンスとしては図
7、図9、図10、図13にしめすものと同じである。
等価回路と同様であある。両者の違いは、サンプルホー
ルド用キャパシタンス7から画素電圧制御用キャパシタ
ンス104にデータを転送する際、および画素電圧制御
用キャパシタンス104から液晶容量にデータを転送す
る際に、電圧レベルの降下を防ぐ為に転送電圧レベル補
償用バッファ105、自発分極反転電流補償用バッファ
106を用いて電荷を注入する点である。
レームを分離するため各原色表示期間の長さ以上とする
ことが好ましい。
図9、図10、図13において、等しくしたが、画像表
示に悪影響を及ぼさない程度であれば、異なっていても
良い。
て、上記記載のように液晶表示装置の例のみを述べてき
たが、本発明は液晶表示装置に限定されるものではな
い。光学変調素子として、有機EL素子、等のEL素
子、等も挙げられる。また、DMD(Digital
Micromirror Device)も挙げられ
る。DMDとは、半導体基板上に機械的稼動部を設けて
光のON/OFFを制御する表示デバイスである。用途
として、プロジェクタに採用されている。
最も顕著に効果を発揮するものであり、液晶表示装置に
適用することが最も好ましい。
間F12を設けているため、先に表示した画像の影響が少
なくなり(例えば、あるフレーム期間F1 の最後の色画
像が次のフレーム期間F2 にも残像として残らず)、動
画を表示する場合においても画像品質を良好にでき、上
述した色割れやボケの発生を抑制できる。
への映像信号(例えば、G色用の映像信号)の書き込み
は、他色の画像(例えば、R色の画像)を表示している
間に行い、かつ、映像信号の画素電極1bへの印加を一
括して行うようになっている。したがって、各色画像の
表示期間を長くでき、その分、液晶パネルの輝度が向上
される。
転送用TFT6やキャパシタ7は、従来のTFTの製造
する工程と同一の工程を用いて製造でき、あまり複雑に
ならない。
複数のフルカラー画像を順次認識させる場合に、各色の
画像を順番に表示する期間と次に各色の画像を順番に表
示する期間との間に、画像を認識させない非認識期間を
設けているため、先に表示した画像の影響が少なくな
り、動画を表示する場合においても画像品質を良好にで
き、上述した色割れやボケの発生を抑制できる。
光を出射するようにした場合、残光という問題を生じ、
冷陰極管に印加する電圧をオフにしても緑色の光が完全
に減衰するまでに有る程度の時間を要する。従って、緑
色用の冷陰極管の電圧をオフにして直に他の色の単色光
を出射すると、混色の問題が生ずる。しかし、上述のよ
うに、照明装置から出射される光に緑色の光を含む場合
には、緑色の画像を前記非認識期間の直前に表示させる
ことにより、上述のような混色の問題は回避できる。
図。
図。
するための図。
めの図。
図。
過率の関係、いわゆるV−Tカーブを示す図。
タイミング図。
タイミング図。
すタイミング図。
すタイミング図。
Claims (7)
- 【請求項1】 一対の電極に電圧が印加されることによ
り駆動が行われる光学変調素子と、異なる色の単色光を
前記光学変調素子に対して順番に出射する照明装置と、
を備え、かつ、前記単色光の出射並びに該単色光の色に
対応した前記光学変調素子の駆動を短時間で行うことに
より各色の画像を短時間で順番に表示して1つのフルカ
ラー画像として認識せしめる表示装置において、 複数のフルカラー画像を順次認識させる場合であって先
に表示した画像の影響が少なくなるように、各色の画像
を順番に表示する期間と次に各色の画像を順番に表示す
る期間との間に、画像を認識させない期間を設けた、 ことを特徴とする表示装置。 - 【請求項2】 前記画像を認識させない期間が、1つの
フレームの期間内における一の色の画像を表示してから
次の色の画像を表示するまでの期間よりも長い、 ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 【請求項3】 前記表示素子で黒表示を行うことによ
り、画像を認識させないようにする、 ことを特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置。 - 【請求項4】 前記照明装置からの光の出射を停止する
ことに基づき、画像を認識させないようにする、 ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載
の表示装置。 - 【請求項5】 表示する画像に緑色の画像を含み、か
つ、 該緑色の画像は、前記順番に表示する各色の画像のうち
最後に表示する、 ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載
の表示装置。 - 【請求項6】 表示する画像が、赤色、青色及び緑色の
画像である、 ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載
の表示装置。 - 【請求項7】 1つのフレームの期間内における画像を
認識させない期間が、そのほぼ半分以上である、 ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載
の表示装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP31083899A JP3667175B2 (ja) | 1998-11-06 | 1999-11-01 | 表示装置 |
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JP10-316582 | 1998-11-06 | ||
JP31083899A JP3667175B2 (ja) | 1998-11-06 | 1999-11-01 | 表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000200063A true JP2000200063A (ja) | 2000-07-18 |
JP3667175B2 JP3667175B2 (ja) | 2005-07-06 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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