JP2003177716A - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JP2003177716A JP2001374796A JP2001374796A JP2003177716A JP 2003177716 A JP2003177716 A JP 2003177716A JP 2001374796 A JP2001374796 A JP 2001374796A JP 2001374796 A JP2001374796 A JP 2001374796A JP 2003177716 A JP2003177716 A JP 2003177716A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 市販のデータドライバICをそのまま使用し
ても、出力端子の無駄がなく、時分割駆動の良好な表示
状態が得られる駆動シーケンスを有する表示装置を提供
する。 【解決手段】 1フレームを各発色光毎の4つのサブフ
レームに等分割し、各サブフレームを更に4つの期間に
等分割して、各期間にて入力データに基づくライン走査
を実行する。第1期間にあっては、データドライバの極
性モードを”L”に設定して奇数画素で画素データを表
示する。第2期間にあっては、極性モードを”H”に設
定し、奇数画素での画素データを消去して偶数画素で画
素データを表示する。第3期間にあっては、極性モード
を”L”に設定して0階調のデータの入力により、偶数
画素での画素データを消去する。第4期間にあっては、
極性モードを”H”に設定して0階調のデータを入力す
る。表示に関与しない第4期間ではバックライトを消灯
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各発光色の発光タ
イミングと表示のための光強度の制御タイミングとを同
期させてカラー表示を行うフィールド・シーケンシャル
方式の表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年のいわゆる情報化社会の進展に伴っ
て、ワードプロセッサ,パーソナルコンピュータ,PD
A(Personal Digital Assistants)等に代表される電子
機器が広く使用されるようになっている。更にこのよう
な電子機器の普及によって、オフィスでも屋外でも使用
可能な携帯型の需要が発生しており、それらの小型・軽
量化が要望されている。そのような目的を達成するため
の手段の一つとして液晶表示装置が広く使用されるよう
になっている。液晶表示装置は、単に小型・軽量化のみ
ならず、バッテリ駆動される携帯型の電子機器の低消費
電力化のためには必要不可欠な技術である。
【0003】液晶表示装置は大別すると、TFT−TN
(Thin Film Transistor-Twisted Nematic)型液晶表示
装置と、STN(Super Twisted Nematic)型液晶表示装
置とに分類される。前者のTFT−TN型液晶表示装置
は、冷陰極管を用いたバックライトを液晶パネルの背面
に設置し、パネル内に設置したカラーフィルタにてカラ
ー表示を行う構成であり、消費電力が問題とならないパ
ーソナルコンピュータのモニタとして良く使用されてい
る。一方、後者のSTN型液晶表示装置は、液晶パネル
の背面に反射板を設置し、外光を光源として利用する構
成であり、消費電力の低さが重要であるPDA、携帯電
話等の機器に使用されている。
【0004】液晶表示装置をマルチメディアにおける表
示媒体として使用した場合、要求される特性は動画表示
特性である。しかしながら、上述した従来の液晶表示装
置の場合には、液晶材料の中間調間も含めた応答速度が
数十ミリ秒と遅いため、また1フレーム内での透過光量
がほぼ一定であるホールド型の特性から、動画像がぼや
けるという問題がある。
【0005】そこで、本発明者等は、上述したような問
題点を解決するために、カラーフィルタを内装していな
いTFTパネルに、自発分極を有し、印加電圧に対する
高速応答が可能な強誘電性液晶または反強誘電性液晶を
封入して、同一画素を3原色で時分割発光させることに
よってカラー表示を行うフィールド・シーケンシャル方
式(時分割方式)の表示装置を開発している。このよう
な表示装置は、応答速度が1ミリ秒以下であって高速で
ある強誘電性液晶素子または反強誘電性液晶素子を用い
た液晶パネルと、赤,緑,青色光が時分割で発光可能な
バックライトとを組み合わせ、液晶素子のスイッチング
とバックライトの発光とを同期させることによって、具
体的には、1フレームを3つのサブフレームに分割し、
第1番目のサブフレームにおいて赤色光を、第2番目の
サブフレームにおいて緑色光を、第3番目のサブフレー
ムにおいて青色光を夫々発光させることによって、カラ
ー表示を実現する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述したようなフィー
ルド・シーケンシャル方式の表示装置は、カラーフィル
タを使用せずにバックライトの光源色をそのまま表示に
利用するため、高い輝度が得られる、表示色純度に優れ
る、光利用効率が高くて低消費電力であるなどの利点を
有している。
【0007】図24は、このフィールド・シーケンシャ
ル方式の表示装置における駆動シーケンスを示すタイム
チャートであり、バックライトの発光タイミング、液晶
パネルの各ラインの走査動作、液晶パネルの表示状態を
示している。
【0008】1フレームの期間を等期間ずつ3つのサブ
フレームに分割する。第1番目から第3番目までの夫々
のサブフレームにおいて、赤色光,緑色光,青色光を夫
々順次発光させる。このような各色の順次発光に同期し
て液晶パネルの各画素をライン単位でスイッチングする
ことによりカラー表示を行う。液晶パネルに対しては
赤,緑,青の各色のサブフレーム中にデータ走査を2度
行う。但し、1回目の走査(データ書込み走査)の開始
タイミング(第1ラインへのタイミング)が各サブフレ
ームの開始タイミングと一致するように、また2回目の
走査(データ消去走査)の終了タイミング(最終ライン
へのタイミング)が各サブフレームの終了タイミングと
一致するようにタイミングを調整する。
【0009】データ書込み走査にあっては、液晶パネル
の各画素には画素データに応じた電圧が供給され、光透
過率の調整が行われる。これによって、フルカラー表示
が可能となる。またデータ消去走査にあっては、データ
書込み走査時と同電圧で逆極性の電圧が液晶パネルの各
画素に供給され、液晶パネルの各画素の表示が消去さ
れ、液晶への直流成分の印加が防止される。
【0010】図25は、このフィールド・シーケンシャ
ル方式の表示装置に使用される液晶材料の印加電圧−透
過光強度の特性を示すグラフである。この液晶材料で
は、負極性の電圧を印加した場合に透過光強度は常に0
であり、正極性の電圧を印加した場合にのみ透過光量を
制御できる。
【0011】図25に示す特性を有する液晶材料では、
印加電圧が7.5Vである場合に透過光強度が最大とな
るので、この液晶材料をパネルに封入した表示装置で
は、最大液晶駆動電圧が約±8Vである市販のデータド
ライバICで駆動制御を行うことが考えられる。この市
販のデータドライバICの特徴は、TFTに対向する共
通電極電圧をデータ電位の振幅中心に固定することがで
き、また隣接するドライバ出力端子から出力される電圧
の極性が反転している駆動に対応した機能(ドット反転
駆動)を有することである。市販のデータドライバIC
の具体例としては、日立:HD66350T,HD66353、三星:S6
C068X,S6C0688 、松下:MN838853A 、日本TI:TMS5753
2、シャープ:LH168GF1など(何れも商品名)がある。
【0012】前述したように、フィールド・シーケンシ
ャルの駆動方式では、サブフレーム内の前半期間及び後
半期間にて同一極性によるデータ書込み走査及びデータ
消去走査を行わなければならない(図24参照)。従っ
て、ドット反転駆動の機能を有する市販のデータドライ
バICをそのまま使用した場合には、図24に示す駆動
の実行は不可能である。
【0013】このような問題への対処には、次のような
2つの手法が考えられる。第1の手法は、データドライ
バICの奇数出力端子または偶数出力端子のみを液晶パ
ネルに接続させて使用する手法である。第2の手法は、
ドット反転駆動の機能を除去したデータドライバICを
設計する手法である。
【0014】第1の手法では、市販のデータドライバI
Cをそのまま使用することが可能であるが、半分の出力
端子しか利用しないので、使用するデータドライバIC
は2倍となって装置の大型化及びコストの上昇が避けら
れない。また、1クロックでデータドライバICへ入力
できるデータ量が半分となるので、動作クロック周波数
を2倍にしてライン走査を行わなければならず、周辺回
路にも高速対応が必要である。一方、第2の手法では、
使用部品数及び動作クロック周波数を変更する必要はな
いが、新規に製作するために開発費が嵩んでコストの上
昇が避けられない。
【0015】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、出力端子の無駄がなく市販のデータドライバI
Cをそのまま使用できて低コストでの駆動が可能である
表示装置を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】第1発明に係る表示装置
は、1フレーム内で光源の複数の発光色を経時的に切り
換え、各発光色の発光タイミングとその各発光色に関す
るデータの入力とを同期させてカラー表示を行うフィー
ルド・シーケンシャル方式の表示装置において、前記各
発光色において前記データの入力処理を少なくとも3回
行うようにしたことを特徴とする。
【0017】第1発明にあっては、1フレーム内の各発
光色の期間内で、3回以上のデータの入力処理を行う。
例えば、1回目の入力処理にて奇数画素の表示データを
表示し、次の2回目の入力処理にて奇数画素の表示デー
タを消去して偶数画素の表示データを表示し、次の3回
目の入力処理にて偶数画像の表示データを消去する。こ
のようにすることにより、例えばドット反転駆動の機能
を有する市販のデータドライバICを用いても、その設
計仕様を変えることなく、表示制御を行える。
【0018】第2発明に係る表示装置は、第1発明にお
いて、前記少なくとも3回のデータの入力処理のうちの
少なくとも2回は、各発光色の画素データを入力するよ
うにしたことを特徴とする。
【0019】第2発明にあっては、少なくとも2回は各
発光色の画素データを入力する。例えば、その2回のう
ちの1方の入力処理にて奇数画素の表示データを表示
し、他の入力処理にて偶数画素の表示データを表示す
る。よって、市販のデータドライバICを用いても、そ
の設計仕様を変えることなく、全ての画素の表示を行え
る。
【0020】第3発明に係る表示装置は、第1または第
2発明において、前記少なくとも3回のデータの入力処
理のうちの少なくとも1回は、0階調のデータを入力す
るようにしたことを特徴とする。
【0021】第3発明にあっては、少なくとも1回は0
階調のデータを入力する。この0階調のデータの入力処
理によって、奇数画素または偶数画素の表示データを消
去する。よって、各画素の表示データの消去を確実に行
える。
【0022】第4発明に係る表示装置は、第3発明にお
いて、前記0階調のデータの入力に同期させて前記光源
を消灯するようにしたことを特徴とする。
【0023】第4発明にあっては、0階調のデータの入
力時には光源を消灯する。0階調のデータの入力時に発
光は不要であるため、その際には光源を消灯して消費電
力の低減を図る。
【0024】第5発明に係る表示装置は、第1発明にお
いて、前記各発光色において画素データの入力処理を4
回行い、その4回の入力処理における第1及び第4回目
の入力処理に同期させて前記光源を消灯するようにした
ことを特徴とする。
【0025】第5発明にあっては、各発光色において画
素データの入力処理を4回行い、第1及び第4回目のデ
ータ入力時には光源を消灯し、第2及び第3回目のデー
タ入力時にのみ光源を点灯する。例えば、1回目では光
源を消灯して奇数画素の表示データを入力し、次の2回
目では光源を点灯して偶数画素の表示データを入力して
この間で画素データを表示し、次の3回目では光源を点
灯して奇数画素の表示データを入力してこの間で画素デ
ータを表示し、最後の4回目では光源を消灯して偶数画
素の表示データを入力する。よって、光源の点灯時間を
少なくして消費電力の低減を図る。
【0026】第6発明に係る表示装置は、第1〜第5発
明の何れかにおいて、隣合う出力端子から出力される電
圧の極性が反転しているデータドライバを用いて、前記
各発光色に関するデータの入力処理を行うようにしたこ
とを特徴とする。
【0027】第6発明にあっては、データ入力用のドラ
イバICとしてドット反転駆動の機能を有する市販のデ
ータドライバICを使用しても、その設計仕様を変える
ことなく、表示制御を行える。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面を参照して具体的に説明する。なお、本発明は
以下の実施の形態に限定されるものではない。
【0029】図1は本発明による液晶表示装置の回路構
成を示すブロック図、図2はその液晶パネル及びバック
ライトの模式的断面図、図3は液晶表示装置の全体の構
成例を示す模式図、並びに、図4はバックライトの光源
の構成例を示す図である。
【0030】図2及び図3に示されているように、液晶
パネル21は上層(表面)側から下層(背面)側に、偏
光フィルム1,ガラス基板2,共通電極3,ガラス基板
4,偏光フィルム5をこの順に積層して構成されてお
り、ガラス基板4の共通電極3側の面にはマトリクス状
に配列された画素電極(ピクセル電極)40,40…が
形成されている。
【0031】これら共通電極3及び画素電極40,40
…間には後述するデータドライバ32及びスキャンドラ
イバ33等よりなる駆動部50が接続されている。デー
タドライバ32は、信号線42を介してTFT(Thin F
ilm Transistor)41と接続されており、スキャンドラ
イバ33は、走査線43を介してTFT41と接続され
ている。TFT41はデータドライバ32及びスキャン
ドライバ33によりオン/オフ制御される。また個々の
画素電極40,40…は、TFT41によりオン/オフ
制御される。そのため、信号線42及びTFT41を介
して与えられるデータドライバ32からの信号により、
個々の画素の透過光強度が制御される。
【0032】本発明のデータドライバ32は、ドット反
転駆動の機能を有する市販のデータドライバICから構
成されており、液晶パネル21に実装されている。ここ
で、特定の出力端子のみを液晶パネル21に接続するよ
うな特別な実装方法は採用されずに、液晶パネル21と
は一般的な接続がなされている。なお、このデータドラ
イバ32の極性モードと出力電圧の極性との関係は、下
記表1に示すとおりであり、極性モードが”L”である
場合に奇数端子側の出力極性,偶数端子側の出力極性が
夫々正極性,負極性となり、極性モードが”H”である
場合にはこれが逆になる。
【0033】
【表1】
【0034】ガラス基板4上の画素電極40,40…の
上面には配向膜12が、共通電極3の下面には配向膜1
1が夫々配置され、これらの配向膜11,12間に液晶
物質が充填されて液晶層13が形成される。なお、14
は液晶層13の層厚を保持するためのスペーサである。
【0035】バックライト22は、液晶パネル21の下
層(背面)側に位置し、発光領域を構成する導光及び光
拡散板6の端面に臨ませた状態で光源7が備えられてい
る。この光源7は図4に示されているように、導光及び
光拡散板6と対向する面に赤色光源7a,緑色光源7
b,青色光源7c,白色光源7dがこの順に配列されて
いる。そして、フィールド・シーケンシャル方式におけ
る赤,緑,青,白の各サブフレームにおいて、これらの
赤色光源7a,緑色光源7b,青色光源7c,白色光源
7dを夫々発光させる。導光及び光拡散板6はこの光源
7からの発色光を自身の表面全体に導光すると共に上面
へ拡散することにより、発光領域として機能する。
【0036】ここで、液晶パネル21の具体例について
説明する。まず、図2及び図3に示されている液晶パネ
ル21を以下のようにして作製した。画素電極40,4
0…(ピッチ:0.24×0.24mm2 ,画素数:1
024×768,対角:12.1インチ)を有するTF
T基板と共通電極3を有するガラス基板2とを洗浄した
後、ポリイミドを塗布して200℃で1時間焼成するこ
とにより、約200Åのポリイミド膜を配向膜11,1
2として成膜した。
【0037】更に、これらの配向膜11,12をレーヨ
ン製の布でラビングし、両者間に平均粒径1.6μmの
シリカ製のスペーサ14でギャップを保持した状態で重
ね合わせて空パネルを作製した。この空パネルの配向膜
11,12間にナフタレン系液晶を主成分とする自発分
極を有する強誘電性液晶物質を封入して液晶層13とし
た。作製したパネルをクロスニコル状態の2枚の偏光フ
ィルム1,5で、液晶層13の強誘電性液晶分子が一方
に傾いた場合に暗状態になるようにして挟んで液晶パネ
ル21とした。
【0038】図1において、30は、外部の例えばパー
ソナルコンピュータから表示データDDが入力され、入
力された表示データDDを記憶する画像メモリ部であ
り、31は、同じくパーソナルコンピュータから同期信
号SYNが入力され、制御信号CSを生成する制御信号
発生回路である。制御信号発生回路31からの制御信号
CSは、画像メモリ部30,データドライバ32,スキ
ャンドライバ33,基準電圧発生回路34,バックライ
ト制御回路35及びデータドライバ制御部36へ夫々出
力される。
【0039】基準電圧発生回路34は、基準電圧VR1
及びVR2を生成し、生成した基準電圧VR1をデータ
ドライバ32へ、基準電圧VR2をスキャンドライバ3
3へ夫々出力する。データドライバ制御部36は、デー
タドライバ32の極性モードを”L”または”H”に設
定する極性モード設定器36aと0階調のデータを格納
するデータ格納器36bとを有し、画像メモリ部30か
らの画素データPDまたは0階調のデータをデータドラ
イバ32へ出力する。データドライバ32は、データド
ライバ制御部36からの画素データPDまたは0階調の
データに基づいて、画素電極40の信号線42に対して
信号を出力する。この信号の出力に同期して、スキャン
ドライバ33は、画素電極40の走査線43をライン毎
に順次的に走査する。またバックライト制御回路35
は、駆動電圧をバックライト22に与えバックライト2
2が有している赤,緑,青,白の各色の光源を時分割し
て夫々発光させる。
【0040】次に、本発明の液晶表示装置の動作につい
て説明する。画像メモリ部30には液晶パネル21によ
り表示されるべき赤,緑,青,白の各色毎の表示データ
DDが、パーソナルコンピュータから与えられる。画像
メモリ部30は、この表示データDDを一旦記憶した
後、制御信号発生回路31から出力される制御信号CS
を受け付けた際に、各画素単位のデータである画素デー
タPDをデータドライバ制御部36へ出力する。制御信
号発生回路31に同期信号SYNが与えられ、制御信号
発生回路31は同期信号SYNが入力された場合に制御
信号CSを生成し出力する。
【0041】制御信号発生回路31で発生された制御信
号CSは、画像メモリ部30と、データドライバ32
と、スキャンドライバ33と、基準電圧発生回路34
と、バックライト制御回路35と、データドライバ制御
部36とに与えられる。基準電圧発生回路34は、制御
信号CSを受けた場合に基準電圧VR1及びVR2を生
成し、生成した基準電圧VR1をデータドライバ32
へ、基準電圧VR2をスキャンドライバ33へ夫々出力
する。
【0042】データドライバ制御部36は、後述する何
れかの駆動シーケンスに従って各発光色における画素デ
ータPDまたは0階調のデータをデータドライバ32へ
出力する。また、データドライバ制御部36は、後述す
る何れかの駆動シーケンスに従ってデータドライバ32
の極性モードを”L”または”H”の何れかに設定す
る。データドライバ32は、データドライバ制御部36
からの画素データPDまたは0階調のデータに基づい
て、画素電極40の信号線42に対して信号を出力す
る。スキャンドライバ33は、画素電極40の走査線4
3をライン毎に順次的に走査する。データドライバ32
からの信号の出力及びスキャンドライバ33の走査に従
ってTFT41が駆動し、画素電極40が電圧印加さ
れ、画素の透過光強度が制御される。
【0043】バックライト制御回路35は、後述する何
れかの駆動シーケンスに従って駆動電圧をバックライト
22に与えてバックライト22の光源7が有している
赤,緑,青,白の各色の光源7a〜7dを時分割して夫
々発光させる。
【0044】次に、本発明のフィールド・シーケンシャ
ル方式の液晶表示装置における駆動シーケンスの具体例
について説明する。
【0045】(第1実施の形態)図5は、第1実施の形
態における駆動シーケンス(バックライト22の点灯,
液晶パネル21に対する走査動作,データドライバ32
への入力データ,データドライバ32の極性モード,液
晶パネル21の奇数画素での表示形態,液晶パネル21
の偶数画素での表示形態)を示すタイムチャートであ
る。
【0046】1フレームを各発色光毎の4つのサブフレ
ームに等分割し、更に、各サブフレームを4つの期間
(第1期間,第2期間,第3期間及び第4期間)に等分
割する。そして、各期間にて入力データに基づくライン
走査を実行する。
【0047】赤色の第1期間にあっては、データドライ
バ32の極性モードを”L”に設定して赤色の画素デー
タをデータドライバ32に入力する。極性モードが”
L”であるので、前述した図25及び表1の関係から、
その画素データは奇数画素で表示されて偶数画素では表
示されない。赤色の第2期間にあっては、データドライ
バ32の極性モードを”H”に設定して第1期間と同じ
赤色の画素データをデータドライバ32に入力する。極
性モードが”H”であるので、前述した図25及び表1
の関係から、第1期間で奇数画素に書き込まれた画素デ
ータが消去され、偶数画素ではその画素データが表示さ
れる。
【0048】赤色の第3期間にあっては、データドライ
バ32の極性モードを”L”に設定して0階調のデータ
をデータドライバ32に入力する。極性モードが”L”
であるので、前述した図25及び表1の関係から、第2
期間で偶数画素に書き込まれた画素データが消去され、
奇数画素ではその0階調のデータが表示される。赤色の
第4期間にあっては、データドライバ32の極性モード
を”H”に設定して第3期間と同じく0階調のデータを
データドライバ32に入力する。なお、バックライト2
2の光源7(赤色光源7a)は、サブフレームの全期間
(第1〜第4期間)を通して常時点灯させる。
【0049】上述した赤色のサブフレームにおける第1
〜第4期間での同様の処理を、緑色,青色,白色の各発
光色のサブフレームについて、発光色と同じ色の光源7
(緑色光源7b,青色光源7c,白色光源7dの何れ
か)を点灯させて実行する。
【0050】以上のような動作によって、図25の特性
を有する強誘電性液晶を封入した液晶表示装置を、ドッ
ト反転駆動の機能を有する市販のデータドライバICで
駆動することができ、その設計仕様を変更することなく
低コストでの表示が可能である。
【0051】(第2実施の形態)図6は、第2実施の形
態における駆動シーケンスを示すタイムチャートであ
る。第1実施の形態において、各発光色のサブフレーム
における第4期間は全く表示に寄与していない。よっ
て、この第4期間にバックライト22を消灯しても表示
には影響を及ぼさない。そこで、第2実施の形態では、
各発光色のサブフレームにおける第4期間ではバックラ
イト22を消灯し、第1〜第3期間でのみバックライト
22を点灯する。他の処理は第1実施の形態と同様であ
るので、その説明は省略する。
【0052】第2実施の形態では、第1実施の形態と同
様の効果を奏すると共に、第1実施の形態と比べてバッ
クライト22の消費電力の低減化を図ることができる。
【0053】(第3実施の形態)図7は、第3実施の形
態における駆動シーケンスを示すタイムチャートであ
る。第1実施の形態では、各発光色のサブフレームにお
けるデータドライバ32の極性モードを”L”から開始
して”H”,”L”,”H”の順に設定したが、この第
3実施の形態では、各発光色のサブフレームにおけるデ
ータドライバ32の極性モードを”H”から開始して”
L”,”H”,”L”の順に設定している。なお、第3
実施の形態における動作処理は第1実施の形態の場合と
同様であるので、その説明は省略する。この第3実施の
形態でも、第1実施の形態と同様の効果を奏する。
【0054】(第4実施の形態)図8は、第4実施の形
態における駆動シーケンスを示すタイムチャートであ
る。第4実施の形態では、第3実施の形態において、各
発光色のサブフレームにおける第4期間ではバックライ
ト22を消灯している。第4実施の形態では、第1実施
の形態と同様の効果を奏すると共に、第3実施の形態と
比べて消費電力の低減化を図れる。
【0055】(第5実施の形態)図9は、第5実施の形
態における駆動シーケンスを示すタイムチャートであ
る。第5実施の形態では、各発光色のサブフレームにお
けるデータドライバ32への入力データは第1実施の形
態と同じであるが、その極性モードを”L”,”
H”,”H”,”L”の順に設定している。サブフレー
ムでの第1期間及び第2期間での動作は第1実施の形態
と同じである。
【0056】赤色の第3期間にあっては、データドライ
バ32の極性モードを”H”に設定して0階調のデータ
をデータドライバ32に入力する。よって、奇数画素で
は何も起こらず、偶数画素では第2期間で書き込まれた
画素データにその0階調のデータが上書きされる。赤色
の第4期間にあっては、データドライバ32の極性モー
ドを”L”に設定して第3期間と同じく0階調のデータ
をデータドライバ32に入力する。
【0057】第5実施の形態では、第1実施の形態と同
様の効果を奏すると共に、第1実施の形態と比べてデー
タドライバ32の極性モードの切換え周期が2倍になる
ので、高周波成分が重畳されることを防止できる。
【0058】(第6実施の形態)図10は、第6実施の
形態における駆動シーケンスを示すタイムチャートであ
る。第6実施の形態では、第5実施の形態において、各
発光色のサブフレームにおける第4期間ではバックライ
ト22を消灯している。第6実施の形態では、第5実施
の形態と同様の効果を奏すると共に、第5実施の形態と
比べて消費電力の低減化を図れる。
【0059】なお、第5,第6実施の形態での各発光色
のサブフレームにおけるデータドライバ32の極性モー
ドの設定順序を反転させて”H”,”L”,”L”,”
H”の順にした駆動シーケンス(図示せず)でも、同様
の効果を奏することは勿論である。
【0060】(第7実施の形態)図11は、第7実施の
形態における駆動シーケンスを示すタイムチャートであ
る。1フレームを各発色毎の4つのサブフレームに等分
割し、更に、各サブフレームを3つの期間(第1期間,
第2期間及び第3期間)に等分割する。そして、各期間
にて入力データに基づくライン走査を実行する。
【0061】赤色の第1期間にあっては、データドライ
バ32の極性モードを”L”に設定して赤色の画素デー
タをデータドライバ32に入力する。極性モードが”
L”であるので、その画素データは奇数画素で表示され
て偶数画素では表示されない。赤色の第2期間にあって
は、データドライバ32の極性モードを”H”に設定し
て第1期間と同じ赤色の画素データをデータドライバ3
2に入力する。極性モードが”H”であるので、第1期
間で奇数画素に書き込まれた画素データが消去され、偶
数画素ではその画素データが表示される。
【0062】赤色の第3期間にあっては、データドライ
バ32の極性モードを”L”または”H”に設定して0
階調のデータをデータドライバ32に入力する。よっ
て、偶数画素では、第2期間で書き込まれた画素データ
が消去されるか、または、その0階調のデータが書き込
まれる。なお、バックライト22の光源7(赤色光源7
a)は、サブフレームの全期間(第1〜第3期間)を通
して常時点灯させる。
【0063】上述した赤色のサブフレームにおける第1
〜第3期間での同様の処理を、緑色,青色,白色の各発
光色のサブフレームについて、発光色と同じ色の光源7
(緑色光源7b,青色光源7c,白色光源7dの何れ
か)を点灯させて実行する。
【0064】以上のような動作によって、上述した第1
〜第6実施の形態と同様に、図25の特性を有する強誘
電性液晶を封入した液晶表示装置を、ドット反転駆動の
機能を有する市販のデータドライバICで駆動すること
ができ、その設計仕様を変更することなく低コストでの
表示が可能である。また、各発光色のサブフレームを3
分割するため、4分割した第1〜第6実施の形態に比べ
て分割期間を長く設定できる。
【0065】(第8実施の形態)図12は、第8実施の
形態における駆動シーケンスを示すタイムチャートであ
る。第7実施の形態では、各発光色のサブフレームにお
けるデータドライバ32の極性モードを”L”から開始
して”H”,”L”または”H”の順に設定したが、こ
の第8実施の形態では、”H”から開始して”L”,”
L”または”H”の順に設定している。この第8実施の
形態でも、第7実施の形態と同様の効果を奏する。
【0066】(第9実施の形態)図13は、第9実施の
形態における駆動シーケンスを示すタイムチャートであ
る。第9実施の形態では、各発光色のサブフレームにお
けるデータドライバ32への入力データ及びその極性モ
ードの設定順序は第7実施の形態と同じであるが、隣合
うサブフレーム間でデータの書き込み方向を反転させ
る。具体的には、赤色のサブフレームにあっては1ライ
ン目からnライン目(最終ライン目)に向けて順次走査
を実施し、次の緑色のサブフレームにあってはこれと逆
にnライン目から1ライン目に向けて順次走査を実施す
る。
【0067】以上のような動作によって、上述した第1
〜第8実施の形態と同様に、図25の特性を有する強誘
電性液晶を封入した液晶表示装置を、ドット反転駆動の
機能を有する市販のデータドライバICで駆動すること
ができ、その設計仕様を変更することなく低コストでの
表示が可能である。また、データ書き込み時の走査方向
をサブフレーム毎に反転させるようにしたため、動画表
示時のカラーブレークの防止を図れる。
【0068】(第10実施の形態)図14は、第10実
施の形態における駆動シーケンスを示すタイムチャート
である。第9実施の形態では、各発光色のサブフレーム
におけるデータドライバ32の極性モードを”L”から
開始して”H”,”L”または”H”の順に設定した
が、この第10実施の形態では、”H”から開始して”
L”,”L”または”H”の順に設定している。この第
10実施の形態でも、第9実施の形態と同様の効果を奏
する。
【0069】(第11実施の形態)図15は、第11実
施の形態における駆動シーケンスを示すタイムチャート
である。第11実施の形態では、各発光色のサブフレー
ムにおけるデータドライバ32への入力データ及びその
極性モードの設定順序は第7実施の形態と同じである
が、隣合うフレーム間でデータの書き込み方向を反転さ
せる。具体的には、奇数フレームの各サブフレームにあ
っては1ライン目からnライン目(最終ライン目)に向
けて順次走査を実施し、次の偶数フレームの各サブフレ
ームにあってはこれと逆にnライン目から1ライン目に
向けて順次走査を実施する。
【0070】なお、図15に示す例では、各サブフレー
ムにおけるデータドライバ32の極性モードを”L”か
ら開始して”H”,”L”または”H”の順に設定した
が、これとは逆に”H”から開始して”L”,”L”ま
たは”H”の順に設定しても良い。以上のような動作に
よって、第11実施の形態では、上述した第9実施の形
態と同様の効果を奏する。
【0071】(第12実施の形態)図16は、第12実
施の形態における駆動シーケンスを示すタイムチャート
である。第11実施の形態では、全フレームの発光色の
サブフレームにおけるデータドライバ32の極性モード
の設定順序を同じにしたが、この第12実施の形態で
は、隣合うフレーム間でその極性モードの設定順序を反
転させている。具体的には奇数フレームの各サブフレー
ムでは、”L”から開始して”H”,”L”または”
H”の順に設定し、次の偶数フレームの各サブフレーム
では、これとは逆に”H”から開始して”L”,”H”
または”L”の順に設定する。この第12実施の形態で
も、第9実施の形態と同様の効果を奏する。
【0072】(第13実施の形態)図17は、第13実
施の形態における駆動シーケンスを示すタイムチャート
である。第13実施の形態では、各発光色のサブフレー
ムにおけるデータドライバ32への入力データは、第7
実施の形態と同じであるが、隣合うサブフレーム間でデ
ータドライバ32の極性モードの設定順序を反転させ
る。具体的には、赤色のサブフレームにあっては極性モ
ードを”L”から開始して”H”,”L”または”H”
の順に設定し、次の緑色のサブフレームにあってはこれ
とは逆に”H”から開始して”L”,”L”または”
H”の順に設定する。以上のような動作によって、第7
実施の形態と同様の効果を奏する。
【0073】(第14実施の形態)図18は、第14実
施の形態における駆動シーケンスを示すタイムチャート
である。第14実施の形態では、各発光色のサブフレー
ムにおけるデータドライバ32への入力データ及びその
極性モードの設定順序は第13実施の形態と同じである
が、隣合うサブフレーム間でデータの書き込み方向を反
転させる。具体的には、赤色のサブフレームにあっては
1ライン目からnライン目(最終ライン目)に向けて順
次走査を実施し、次の緑色のサブフレームにあってはこ
れとは逆にnライン目から1ライン目に向けて順次走査
を実施する。この第14実施の形態は第9実施の形態と
同様の効果を奏する。
【0074】(第15実施の形態)図19は、第15実
施の形態における駆動シーケンスを示すタイムチャート
である。第7実施の形態では、全フレームの発光色のサ
ブフレームにおけるデータドライバ32の極性モードの
設定順序を同じにしたが、この第15実施の形態では、
隣合うフレーム間でその極性モードの設定順序を反転さ
せている。具体的には奇数フレームの各サブフレームで
は、”L”から開始して”H”,”L”または”H”の
順に設定し、次の偶数フレームの各サブフレームでは、
これとは逆に”H”から開始して”L”,”H”また
は”L”の順に設定する。この第15実施の形態でも、
第9実施の形態と同様の効果を奏する。
【0075】(第16実施の形態)図20は、第16実
施の形態における駆動シーケンスを示すタイムチャート
である。第1実施の形態と同様に、1フレームを各発色
光毎に4つのサブフレームに等分割し、更に、各サブフ
レームを4つの期間に等分割する。そして、各期間にて
入力データに基づくライン走査を実行する。なお、バッ
クライト22の光源7は、各発色光のサブフレームの第
2期間及び第3期間にのみ点灯し、第1期間及び第4期
間では消灯する。
【0076】具体的には、赤色の第1期間及び第3期間
にあっては、データドライバ32の極性モードを”L”
に設定して赤色の画素データをデータドライバ32に入
力し、奇数画素に対して書き込みを実施する。また、赤
色の第2期間及び第4期間にあっては、データドライバ
32の極性モードを”H”に設定して赤色の画素データ
をデータドライバ32に入力し、偶数画素に対して書き
込みを実施する。この書き込み処理に同期して第2期間
と第3期間とでのみバックライト22を点灯する。この
ようにすることにより、奇数画素と偶数画素とで透過光
量が等しくなり、正常な表示を実現できる。
【0077】上述した赤色のサブフレームにおける第1
〜第4期間での同様の処理を、緑色,青色,白色の各発
光色のサブフレームについて、発光色と同じ色の光源7
(緑色光源7b,青色光源7c,白色光源7dの何れ
か)を第2期間及び第3期間だけ点灯させて実行する。
【0078】以上のような動作によって、図25の特性
を有する強誘電性液晶を封入した液晶表示装置を、ドッ
ト反転駆動の機能を有する市販のデータドライバICで
駆動することができ、その設計仕様を変更することなく
低コストでの表示が可能である。また、バックライト2
2の点灯時間が1フレーム内の半分で済むので、消費電
力の大幅な低減化を図ることができる。
【0079】(第17実施の形態)図21は、第17実
施の形態における駆動シーケンスを示すタイムチャート
である。第17実施の形態では、各発光色のサブフレー
ムにおけるデータドライバ32への入力データ及びその
極性モードの設定順序は第16実施の形態と同じである
が、隣合うサブフレーム間でデータの書き込み方向を反
転させる。具体的には、赤色のサブフレームにあっては
1ライン目からnライン目(最終ライン目)に向けて順
次走査を実施し、次の緑色のサブフレームにあってはこ
れとは逆にnライン目から1ライン目に向けて順次走査
を実施する。
【0080】以上のような動作によって、上述した第1
6実施の形態と同様の効果を奏する。また、データ書き
込み時の走査方向をサブフレーム毎に反転させるように
したため、動画表示時のカラーブレークの防止を図れ
る。
【0081】(第18実施の形態)図22は、第18実
施の形態における駆動シーケンスを示すタイムチャート
である。第18実施の形態では、各発光色のサブフレー
ムにおけるデータドライバ32への入力データは第16
実施の形態と同じであるが、隣合うサブフレーム間でデ
ータドライバ32の極性モードの設定順序を反転させ
る。具体的には、赤色のサブフレームにあっては極性モ
ードを”L”から開始して”H”,”L”,”H”の順
に設定し、次の緑色のサブフレームにあってはこれとは
逆に”H”から開始して”L”,”H”,”L”の順に
設定する。以上のような動作によって、第16実施の形
態と同様の効果を奏する。
【0082】(第19実施の形態)図23は、第19実
施の形態における駆動シーケンスを示すタイムチャート
である。第19実施の形態は、上記第17実施の形態及
び第18実施の形態を組み合わせたものであり、隣合う
サブフレーム間で、データの書き込み方向及びデータド
ライバ32の極性モードの設定順序を反転させる。この
第19実施の形態でも、第17実施の形態と同様の効果
を奏する。
【0083】なお、各サブフレーム中の第1〜第4期間
または第1〜第3期間の走査動作を高速に実施して、最
終期間終了後に次のサブフレーム開始までの間、スキャ
ンドライバ33を停止させるようにしても良い。また、
各フレームでの全ての表示動作を終了した後に次のフレ
ーム開始までの間、液晶表示装置の処理動作を完全に停
止させるようにしても良い。このような停止期間を設け
ることは、入力される同期信号における不規則な周期を
是正するために有効である。
【0084】なお、上述した例では、赤,緑,青,白の
4色の発光色を用いるようにしたが、4色目を白色に代
えて黄色または紫色などにしても良い。また、従来例と
同様に、赤,緑,青の3色の発光色を用いるようにして
も良い。
【0085】なお、上述した例では、全画素を奇数画素
と偶数画素とに2分割してデータドライバ32の正極
性,負極性を割り当てるようにしたが、全画素の2分割
の仕方は、これに限らず、例えば奇数ラインの画素と偶
数ラインの画素とのような他の仕方でも良い。
【0086】また、液晶材料として、強誘電性液晶物質
を用いたが、同じく自発分極を有する反強誘電性液晶物
質、またはネマチック液晶を用いた液晶表示装置におい
ても、フィールド・シーケンシャル方式にてカラー表示
を行う場合にあっては、本発明を同様に適用できること
は勿論である。
【0087】また、液晶表示装置を例として説明した
が、フィールド・シーケンシャル方式にてカラー表示を
行うようにした表示装置であれば、光スイッチング素子
としてディジタルマイクロミラーデバイス(DMD)な
どを用いた他の表示装置であっても、本発明を同様に適
用できることは勿論である。
【0088】
【発明の効果】以上のように、本発明では、1フレーム
内の各発光色の期間(サブフレーム)内で3回以上のデ
ータの入力処理を行うようにしたので、ドット反転駆動
の機能を有する市販のデータドライバICを用いても、
その設計仕様を変えることなく表示駆御を行えて、使用
できるデータドライバICの範囲を広げることができ
る。
【0089】また、少なくとも2回は各発光色の画素デ
ータを入力するようにしたので、全ての画素の表示を正
確に行うことができる。
【0090】また、少なくとも1回は0階調のデータを
入力するようにしたので、2分割一方の画素または2分
割他方の画素の表示データを消去して、各画素の表示デ
ータの消去を確実に行うことができる。
【0091】また、0階調のデータの入力時には光源を
消灯するようにしたので、消費電力の低減化を図ること
ができる。
【0092】更に、各発光色において画素データの入力
処理を4回行い、第1及び第4回目の画素データ入力時
には光源を消灯し、第2及び第3回目の画素データ入力
時にのみ光源を点灯するようにしたので、光源の点灯時
間を極めて少なくでき、消費電力の大幅な低減化を図る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】液晶表示装置の回路構成を示すブロック図であ
る。
【図2】液晶パネル及びバックライトの模式的断面図で
ある。
【図3】液晶表示装置の全体の構成例を示す模式図であ
る。
【図4】バックライトの光源の構成例を示す図である。
【図5】第1実施の形態における駆動シーケンスを示す
タイムチャートである。
【図6】第2実施の形態における駆動シーケンスを示す
タイムチャートである。
【図7】第3実施の形態における駆動シーケンスを示す
タイムチャートである。
【図8】第4実施の形態における駆動シーケンスを示す
タイムチャートである。
【図9】第5実施の形態における駆動シーケンスを示す
タイムチャートである。
【図10】第6実施の形態における駆動シーケンスを示
すタイムチャートである。
【図11】第7実施の形態における駆動シーケンスを示
すタイムチャートである。
【図12】第8実施の形態における駆動シーケンスを示
すタイムチャートである。
【図13】第9実施の形態における駆動シーケンスを示
すタイムチャートである。
【図14】第10実施の形態における駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。
【図15】第11実施の形態における駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。
【図16】第12実施の形態における駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。
【図17】第13実施の形態における駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。
【図18】第14実施の形態における駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。
【図19】第15実施の形態における駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。
【図20】第16実施の形態における駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。
【図21】第17実施の形態における駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。
【図22】第18実施の形態における駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。
【図23】第19実施の形態における駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。
【図24】フィールド・シーケンシャル方式の表示装置
における従来の駆動シーケンスを示すタイムチャートで
ある。
【図25】液晶材料の印加電圧−透過光強度の特性を示
すグラフである。
【符号の説明】 7 光源 7a 赤色光源 7b 緑色光源 7c 青色光源 7d 白色光源 13 液晶層 22 バックライト 21 液晶パネル 32 データドライバ 33 スキャンドライバ 36 データドライバ制御部 36a 極性モード設定器 36b データ格納器 41 TFT
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09G 3/20 641 G09G 3/20 641E 3/34 3/34 J (72)発明者 只木 進二 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 白戸 博紀 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 清田 芳則 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 Fターム(参考) 2H093 NA16 NA31 NA34 NA43 NA65 NC16 NC43 NC49 ND17 ND32 ND39 ND49 ND54 ND60 5C006 AA14 AA22 AC26 AF44 BB16 BB29 EA01 FA42 FA47 FA52 5C080 AA10 BB05 CC03 DD26 DD27 EE28 FF11 JJ02 JJ04 JJ05 JJ06

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1フレーム内で光源の複数の発光色を経
    時的に切り換え、各発光色の発光タイミングとその各発
    光色に関するデータの入力とを同期させてカラー表示を
    行うフィールド・シーケンシャル方式の表示装置におい
    て、前記各発光色において前記データの入力処理を少な
    くとも3回行うようにしたことを特徴とする表示装置。
  2. 【請求項2】 前記少なくとも3回のデータの入力処理
    のうちの少なくとも2回は、各発光色の画素データを入
    力するようにした請求項1記載の表示装置。
  3. 【請求項3】 前記少なくとも3回のデータの入力処理
    のうちの少なくとも1回は、0階調のデータを入力する
    ようにした請求項1または2記載の表示装置。
  4. 【請求項4】 前記0階調のデータの入力に同期させて
    前記光源を消灯するようにした請求項3記載の表示装
    置。
  5. 【請求項5】 前記各発光色において画素データの入力
    処理を4回行い、その4回の入力処理における第1及び
    第4回目の入力処理に同期させて前記光源を消灯するよ
    うにした請求項1記載の表示装置。
  6. 【請求項6】 隣合う出力端子から出力される電圧の極
    性が反転しているデータドライバを用いて、前記各発光
    色に関するデータの入力処理を行うようにした請求項1
    〜5の何れかに記載の表示装置。
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