JP2006064853A - Display device - Google Patents

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light
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Hiroyuki Fukui
啓之 福井
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Rohm Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device capable of displaying an image having high image quality using a simple optical system. <P>SOLUTION: A light emitting part 2 has a plurality of light emitting elements 32, 34 and 36 embedded in recessed parts corresponding to pixel elements. The recessed parts are formed by using a light shielding film 20. The plurality of light emitting elements 32, 34 and 36 correspond to three primary colors of R, G and B and are cyclically lit at a speed exceeding resolution of human visual time. A liquid crystal panel 10 changes alignment of liquid crystal molecules to control transmittance of light from the light emitting part 2 for each pixel. Transmittance of light of the plurality of colors emitted sequentially from each recessed part is controlled for each color in accordance with luminance to be realized in each pixel to form an image. Light putting out periods can be provided between cyclical lighting of the light emitting elements 32, 34 and 36. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶パネルを用いた液晶プロジェクタ等の表示装置に関する。   The present invention relates to a display device such as a liquid crystal projector using a liquid crystal panel.

近年、液晶プロジェクタが普及してきている。液晶プロジェクタは、CRT(Cathode Ray Tube)プロジェクタより小型化、軽量化することができ、持ち運び可能なタイプも実用化されている。特許文献1の図1には、赤、緑、青(以下、R、G、Bと表記する。)ごとに光学系、液晶パネルを備えた液晶プロジェクタが開示されている。   In recent years, liquid crystal projectors have become widespread. Liquid crystal projectors can be made smaller and lighter than CRT (Cathode Ray Tube) projectors, and portable types have also been put into practical use. FIG. 1 of Patent Document 1 discloses a liquid crystal projector including an optical system and a liquid crystal panel for each of red, green, and blue (hereinafter referred to as R, G, and B).

また、特許文献1の図55には、3つの半導体レーザが時分割に順次点灯し、液晶パネルがこれら時分割された点灯に同期して発生された光を変調する表示装置を開示する。
国際公開第99/49358号
FIG. 55 of Patent Document 1 discloses a display device in which three semiconductor lasers are sequentially turned on in a time division manner, and a liquid crystal panel modulates light generated in synchronization with the time division lighting.
International Publication No. 99/49358

しかしながら、上記特許文献1の図55に開示された表示装置は、平行光線に変換するためのアレイレンズ、輝度分布を均一化するための変形曲面レンズが必要であり、部品点数が多くなり、複雑な光学系が必要となる。また、光源となる半導体レーザが1画素ごとに3つ、表示面と平行に並べて配置されているため、高解像度化することが難しかった。   However, the display device disclosed in FIG. 55 of Patent Document 1 requires an array lens for converting into parallel rays and a deformed curved lens for uniformizing the luminance distribution, which increases the number of components and makes it complicated. An optical system is required. In addition, since three semiconductor lasers serving as light sources are arranged in parallel with the display surface for each pixel, it is difficult to increase the resolution.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡素な光学系で高画質な画像を表示することが可能な表示装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a display device capable of displaying a high-quality image with a simple optical system.

本発明のある態様の表示装置は、画素ごとに複数の発光素子が設けられる発光部と、複数の発光素子を循環点灯させる発光制御部と、を備え、発光制御部は、各画素で実現すべき明るさに応じて、複数の発光素子から順に発光される複数色の光の輝度を、色ごとに制御する。「発光素子」に有機EL素子を用いてもよい。「複数の発光素子」はR、G、Bの発光素子であってもよい。   A display device according to an aspect of the present invention includes a light emitting unit in which a plurality of light emitting elements are provided for each pixel, and a light emission control unit that circulates and lights the plurality of light emitting elements, and the light emission control unit is realized by each pixel. The brightness of light of a plurality of colors emitted sequentially from the plurality of light emitting elements is controlled for each color according to the brightness to be increased. An organic EL element may be used as the “light emitting element”. The “plurality of light emitting elements” may be R, G, B light emitting elements.

この態様によると、高速に、例えば人間の視覚時間分解能を超える速度で、異なる色の発光素子を画像データに応じて循環点灯させて、画像を得ることができることから、高色純度の画像を得ることができる。   According to this aspect, an image can be obtained by rotating the light emitting elements of different colors according to the image data at high speed, for example, at a speed exceeding the human visual time resolution, thereby obtaining an image with high color purity. be able to.

発光部からの光の透過率を、液晶分子の配向を変化させて制御する液晶パネルと、画素ごとに、透過率を制御するパネル制御部と、をさらに備えてもよい。「液晶」に強誘電性液晶を用いてもよい。「透過率」には、0%即ち遮光状態も含む。   You may further provide the liquid crystal panel which controls the transmittance | permeability of the light from a light emission part by changing the orientation of a liquid crystal molecule, and the panel control part which controls the transmittance | permeability for every pixel. A ferroelectric liquid crystal may be used as the “liquid crystal”. The “transmittance” includes 0%, that is, a light shielding state.

この態様によると、異なる色の発光素子を循環点灯させ、それらを高速に、例えば人間の視覚時間分解能を超える速度で、単色光を画素ごとに異なる透過率で透過させ、画像を得ることができることから、高色純度の画像を得ることができる。また、配線を発光部と液晶パネルとに分配できることから、発光部および液晶パネルの構造を簡素化することができる。   According to this aspect, the light emitting elements of different colors can be circulated and light-transmitted at a high speed, for example, at a speed exceeding human visual time resolution, and monochromatic light can be transmitted with different transmittances for each pixel to obtain an image. Therefore, an image with high color purity can be obtained. Further, since the wiring can be distributed between the light emitting unit and the liquid crystal panel, the structure of the light emitting unit and the liquid crystal panel can be simplified.

本発明の別の態様もまた、表示装置である。この装置は、画素に対応した凹部に複数の発光素子が埋設されている発光部と、各凹部の複数の発光素子を循環点灯させる発光制御部と、液晶分子の配向を変化させて、発光部からの光の透過率を制御する液晶パネルと、画素ごとに、透過率を制御するパネル制御部と、を備える。パネル制御部は、各画素で実現すべき明るさに応じて、複数の発光素子から順に発光される複数色の光の透過率を、色ごとに制御する。「発光素子」にLEDまたは有機EL素子を用いてもよい。「複数の発光素子」はR、G、Bの発光素子であってもよい。「液晶」に強誘電性液晶を用いてもよい。「透過率」には、0%即ち遮光状態も含む。   Another embodiment of the present invention is also a display device. This device includes a light emitting unit in which a plurality of light emitting elements are embedded in a recess corresponding to a pixel, a light emission control unit that circulates and lights the plurality of light emitting elements in each recess, and a light emitting unit that changes the orientation of liquid crystal molecules. A liquid crystal panel that controls the transmittance of light from the light source, and a panel control unit that controls the transmittance for each pixel. The panel control unit controls the transmittance of light of a plurality of colors emitted sequentially from the plurality of light emitting elements for each color according to the brightness to be realized in each pixel. An LED or an organic EL element may be used as the “light emitting element”. The “plurality of light emitting elements” may be R, G, B light emitting elements. A ferroelectric liquid crystal may be used as the “liquid crystal”. The “transmittance” includes 0%, that is, a light shielding state.

この態様によると、異なる色の発光素子を循環点灯させ、それらを高速に、例えば人間の視覚時間分解能を超える速度で、単色光を画素ごとに異なる透過率で透過させ、画像を得ることができることから、高色純度の画像を得ることができる。また、画素ごとに凹部に埋設された発光素子から発光されるため、光の混合が起きず簡素な構成でムラのない光を得ることができる。さらに、凹部内の複数の発光素子を立体的に配置すれば、凹部の面積を小さくすることができ、高解像度化することができる。   According to this aspect, the light emitting elements of different colors can be circulated and light-transmitted at a high speed, for example, at a speed exceeding human visual time resolution, and monochromatic light can be transmitted with different transmittances for each pixel to obtain an image. Therefore, an image with high color purity can be obtained. Further, since light is emitted from the light emitting element embedded in the concave portion for each pixel, light is not mixed and light with no unevenness can be obtained with a simple configuration. Furthermore, if a plurality of light emitting elements in the recess are three-dimensionally arranged, the area of the recess can be reduced, and the resolution can be increased.

凹部は、導電性の遮光膜により形成されてもよい。遮光膜にタングステンや銅など導電性の部材を使用することにより、複数の発光素子の電極にすることができ、配線を簡素化することができる。また、凹部内での発光素子の配置の自由度を高めることもできる。   The recess may be formed by a conductive light shielding film. By using a conductive member such as tungsten or copper for the light-shielding film, it can be used as electrodes of a plurality of light-emitting elements, and wiring can be simplified. Moreover, the freedom degree of arrangement | positioning of the light emitting element in a recessed part can also be raised.

発光制御部は、発光素子の循環点灯の間に消灯期間を設けてもよい。黒表示が挿入されると同様の効果があり、コントラスト比を向上させることができる。   The light emission control unit may provide an extinguishing period between the cyclic lighting of the light emitting elements. When black display is inserted, the same effect is obtained and the contrast ratio can be improved.

パネル制御部は、発光部からの光を遮光する期間を設けてもよい。黒表示が挿入されると同様の効果があり、コントラスト比を向上させることができる。   The panel control unit may provide a period for shielding light from the light emitting unit. When black display is inserted, the same effect is obtained and the contrast ratio can be improved.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a representation of the present invention converted between a method, an apparatus, a system, etc. are also effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、簡素な光学系で高画質の画像を表示することができる。   According to the present invention, a high-quality image can be displayed with a simple optical system.

図1は、本発明に係る画像表示装置1の側面の断面図である。発光部2は、主に、遮光膜20、第1発光素子32、第2発光素子34、第3発光素子36、および絶縁膜40から生成される。遮光膜20は、タングステンW、シリコンタングステンWSi、銅Cu、アルミAlまたはチタンTiなどで形成され、第1発光素子32、第2発光素子34、および第3発光素子36のGND側の共通電極として利用される。   FIG. 1 is a side sectional view of an image display device 1 according to the present invention. The light emitting unit 2 is mainly generated from the light shielding film 20, the first light emitting element 32, the second light emitting element 34, the third light emitting element 36, and the insulating film 40. The light shielding film 20 is formed of tungsten W, silicon tungsten WSi, copper Cu, aluminum Al, titanium Ti, or the like, and serves as a common electrode on the GND side of the first light emitting element 32, the second light emitting element 34, and the third light emitting element 36. Used.

遮光膜20には、画素ごとに凹部が設けられる。エッチングなどにより、この凹部は形成される。この各凹部には、第1発光素子32、第2発光素子34、および第3発光素子36が埋設される。第1発光素子32、第2発光素子34、および第3発光素子36は、R、G、Bの3原色に対応している。これら発光素子32、24、36には、LED(Light Emitting Diode)を用いることができる。LEDを使用することにより、低消費電力化を図ることができる。さらに、発熱を抑えることができ、ファンなどの冷却機構の削減につながり、小型化、低騒音化することができる。寿命も半永久的である。   The light shielding film 20 is provided with a recess for each pixel. This recess is formed by etching or the like. The first light emitting element 32, the second light emitting element 34, and the third light emitting element 36 are embedded in each recess. The first light emitting element 32, the second light emitting element 34, and the third light emitting element 36 correspond to the three primary colors of R, G, and B. For these light emitting elements 32, 24 and 36, LEDs (Light Emitting Diodes) can be used. By using the LED, low power consumption can be achieved. Furthermore, heat generation can be suppressed, leading to a reduction in the cooling mechanism such as a fan, and miniaturization and noise reduction can be achieved. The lifetime is also semi-permanent.

3原色の発光素子32、34、36は、上記凹部内にそれぞれ任意の位置に配置することができる。仕様の適合しない発光素子同士でも、表示面に対する各発光素子の距離を調整することにより、輝度を調整することができる。図1では、凹部内での3原色の発光素子32、34、36を表示面に対して、垂直の方向に並べて配置している。表示面に対して垂直方向に、直線的に並べるほど、1つの画素を小さくすることができ、高解像度化することができる。   The three primary color light emitting elements 32, 34, and 36 can be arranged in arbitrary positions in the recess. Even among the light emitting elements that do not conform to the specification, the luminance can be adjusted by adjusting the distance of each light emitting element with respect to the display surface. In FIG. 1, the light emitting elements 32, 34, and 36 of the three primary colors in the recess are arranged side by side in a direction perpendicular to the display surface. One pixel can be made smaller and the resolution can be increased as it is linearly arranged in the direction perpendicular to the display surface.

上記凹部にそれぞれに埋設された3原色の発光素子32、34、36に図示しない電極が設けられる。表示面に対して後方の発光素子34、36からの出射光を遮る位置に電極を設ける場合、透明の電極とするとよい。上記3原色の発光素子32、34、36に電極が設けられた後、上記凹部を埋めるために、絶縁膜40を各凹部に生成する。絶縁膜40は、透明のシリコン酸化SiO膜を用いるとよい。シリコン酸化SiO膜は、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法で成膜することができる。 Electrodes (not shown) are provided on the light emitting elements 32, 34, and 36 of the three primary colors embedded in the recesses, respectively. In the case where an electrode is provided at a position where light emitted from the light emitting elements 34 and 36 behind the display surface is blocked, a transparent electrode may be used. After the three primary color light emitting elements 32, 34, and 36 are provided with electrodes, an insulating film 40 is formed in each recess to fill the recess. The insulating film 40 may be a transparent silicon oxide SiO 2 film. The silicon oxide SiO 2 film can be formed by a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method.

液晶パネル10は、発光部2からの光を所定の透過率で透過して、画像を表示する。液晶パネル10は、一般的なTN(Twisted Nematic)液晶を用いてもよいが、強誘電性液晶を用いるとよい。一般的な強誘電性液晶の応答時間は、十〜数百[us]であるが、中には数百[ns]のものも開発されている。なお、表示装置1の詳細な動作は後述するが、本発明は、R、G、B単色表示を高速で切り替えて、人間の脳の中で3色合成させるものであるため、高速応答の液晶を用いたほうが精度のよい画像を生成することができる。ただ、5[ms]程度の応答時間があれば、人間の視覚時間分解能を超えるので、3色が合成された画像に見える。   The liquid crystal panel 10 transmits the light from the light emitting unit 2 with a predetermined transmittance and displays an image. The liquid crystal panel 10 may use a general TN (Twisted Nematic) liquid crystal, but may use a ferroelectric liquid crystal. The response time of a general ferroelectric liquid crystal is 10 to several hundreds [us], and some of them have been developed with several hundreds [ns]. Although the detailed operation of the display device 1 will be described later, the present invention switches the R, G, B single color display at a high speed and synthesizes the three colors in the human brain. A more accurate image can be generated by using. However, if the response time is about 5 [ms], it exceeds the human visual time resolution, so that it appears as an image in which three colors are combined.

液晶パネル10は、データ線と走査線とがマトリクス上に配され、それらに囲まれた領域が画素に対応する。この画素は、発光部2の画素に対応する。液晶パネル10は、パッシプマトリクス駆動またはアクティブマトリクス駆動により上記データ線と走査線が制御され、画素ごとに液晶の分子配向が制御される。この分子配向により、発光部2からの光を画素ごとに透過率を変えて透過し、画像を生成する。アクティブマトリクス駆動の場合、各画素のスイッチング素子として、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)を用いてもよい。   In the liquid crystal panel 10, data lines and scanning lines are arranged on a matrix, and a region surrounded by the lines corresponds to a pixel. This pixel corresponds to the pixel of the light emitting unit 2. In the liquid crystal panel 10, the data lines and the scanning lines are controlled by passive matrix driving or active matrix driving, and the molecular orientation of the liquid crystal is controlled for each pixel. With this molecular orientation, the light from the light emitting section 2 is transmitted with changing the transmittance for each pixel to generate an image. In the case of active matrix driving, a thin film transistor (TFT) may be used as a switching element of each pixel.

図2は、発光部2の正面の断面図である。正面から見ると、遮光膜20は、格子状の凹部が1画素に対応して形成されていることがよく分かる。上述したように、凹部内に3原色の発光素子32、34、36を任意に配置することができる。図2の1番左上の画素は、図1に示したように表示面に対して垂直方向に、第1発光素子32、第2発光素子34、第3発光素子36の順で配置した例である。ただし、遮光膜20の同一面上に配置しながらも、同一直線上に配置したのではなく、同一直線上に重ならないように配置している。第1発光素子32、第2発光素子34の大きさや種類によっては、表示面から離れている第2発光素子34、第3発光素子36の出射光を遮ってしまい、無視できない程度の光損失が発生してしまう場合がある。その場合、このような配置にすれば、光損失を低減することができる。   FIG. 2 is a front sectional view of the light emitting unit 2. When viewed from the front, it is well understood that the light-shielding film 20 has a lattice-shaped recess corresponding to one pixel. As described above, the light emitting elements 32, 34, and 36 of the three primary colors can be arbitrarily arranged in the recess. The upper left pixel in FIG. 2 is an example in which the first light emitting element 32, the second light emitting element 34, and the third light emitting element 36 are arranged in this order in the direction perpendicular to the display surface as shown in FIG. is there. However, although it arrange | positions on the same surface of the light shielding film 20, it does not arrange | position on the same straight line, but arrange | positions so that it may not overlap on the same straight line. Depending on the size and type of the first light-emitting element 32 and the second light-emitting element 34, the light emitted from the second light-emitting element 34 and the third light-emitting element 36 that are distant from the display surface is blocked, and a light loss that cannot be ignored. May occur. In that case, the optical loss can be reduced by such an arrangement.

上記画素の一つ右の画素は、図1に示したように表示面に対して垂直方向の同一直線上に第1発光素子32、第2発光素子34、第3発光素子36の順で配置した例である。第1発光素子32、第2発光素子34の大きさが十分小さい、または発光部が透明である場合、上記同一直線上に配置するとよい。その場合、画素の大きさを最も小さくすることができ、高解像度化することができる。   As shown in FIG. 1, the pixel on the right of the pixel is arranged in the order of the first light emitting element 32, the second light emitting element 34, and the third light emitting element 36 on the same straight line in the direction perpendicular to the display surface. This is an example. When the size of the first light emitting element 32 and the second light emitting element 34 is sufficiently small or the light emitting part is transparent, it is preferable to arrange them on the same straight line. In that case, the size of the pixel can be minimized and the resolution can be increased.

さらに、上記画素の一つ右の画素は、その凹部の底面に3原色の発光素子32、34、36を配置した例である。このように表示面に対向した同一面上にそれらを配置した場合でも、遮光膜20により画素ごとに仕切られているため、画素間における光の混合などを防止することができる。   Further, the pixel on the right of the above pixel is an example in which the light emitting elements 32, 34, and 36 of the three primary colors are arranged on the bottom surface of the recess. Thus, even when they are arranged on the same surface facing the display surface, since the pixels are partitioned by the light shielding film 20, mixing of light between the pixels can be prevented.

図3は、本発明に係る有機EL(ElectroLuminescent)を用いた画像表示装置1の側面の断面図である。図1の画像表示装置1では、発光素子32、34、36としてLEDを用いる例を説明した。この点、図3の画像表示装置1では、発光素子32、34、36として有機EL素子を用いる例を説明する。有機EL素子は、有機層をアノードとカソードとで挟んだ構成である。図3にて、共通のアノードとして遮光膜20を使用した場合、有機層を挟んで対向する位置にカソード38を設ける。カソード38は、ITO(Indium Tin Oxide)で形成される透明電極である。有機層は、ホール輸送層、発光層、電子輸送層がこの順番で下から積層形成された構造を持つ。その他の構成は、図1、図2でLEDを例に説明した構成と同様である。   FIG. 3 is a side sectional view of an image display device 1 using an organic EL (ElectroLuminescent) according to the present invention. In the image display device 1 of FIG. 1, the example in which LEDs are used as the light emitting elements 32, 34, and 36 has been described. In this regard, in the image display device 1 in FIG. 3, an example in which organic EL elements are used as the light emitting elements 32, 34, and 36 will be described. The organic EL element has a configuration in which an organic layer is sandwiched between an anode and a cathode. In FIG. 3, when the light shielding film 20 is used as a common anode, the cathode 38 is provided at a position facing the organic layer. The cathode 38 is a transparent electrode formed of ITO (Indium Tin Oxide). The organic layer has a structure in which a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer are laminated in this order from the bottom. Other configurations are the same as those described with reference to the LED in FIGS. 1 and 2.

発光素子32、34、36に有機ELを使用した場合、LEDを用いた場合より薄型にすることができる。また、後述するように輝度制御を発光部2側で行う制御も可能となる。   When organic EL is used for the light emitting elements 32, 34, and 36, the thickness can be reduced as compared with the case where an LED is used. Further, as will be described later, it is possible to perform control for performing luminance control on the light emitting unit 2 side.

図4は、本発明の第1実施形態における表示装置1のブロック図を示す。液晶パネル10は、列方向に所定間隔で設けられた複数本のデータ線と、行方向に所定間隔で設けられた複数本の走査線とに囲まれた領域を画素とする。この画素は、遮光膜20によって仕切られた発光部2の画素と対応している。   FIG. 4 is a block diagram of the display device 1 according to the first embodiment of the present invention. The liquid crystal panel 10 uses a region surrounded by a plurality of data lines provided at a predetermined interval in the column direction and a plurality of scanning lines provided at a predetermined interval in the row direction as pixels. This pixel corresponds to the pixel of the light emitting unit 2 partitioned by the light shielding film 20.

パネル制御部50は、データ線駆動回路52、走査線駆動回路54を含み、画像データ、同期信号が入力される。パネル制御部50は、入力された画像データを処理して、データ線駆動回路52からR、G、Bの画像データを所定の順番で液晶パネル10の図示しないデータ線に与える。所定の順番は、発光制御部60による発光部2の循環点灯制御に対応させる。R、G、Bの各画像データは、256階調を表現するために8ビットのデジタルデータとし、データ線駆動回路52は、これらデジタルデータをPWM(Pulse Width Modulation)制御して、上記データ線に与える。なお、各画像データを6ビットなど他のビット数で構成してもよい。   The panel control unit 50 includes a data line driving circuit 52 and a scanning line driving circuit 54, and receives image data and a synchronization signal. The panel control unit 50 processes the input image data, and applies the R, G, B image data from the data line driving circuit 52 to the data lines (not shown) of the liquid crystal panel 10 in a predetermined order. The predetermined order corresponds to the cyclic lighting control of the light emitting unit 2 by the light emission control unit 60. Each of the R, G, and B image data is 8-bit digital data to express 256 gradations, and the data line driving circuit 52 performs PWM (Pulse Width Modulation) control on the digital data, and the data line To give. Each image data may be composed of other bits such as 6 bits.

走査線駆動回路54は、上記同期信号にしたがい、データ線駆動回路52により液晶パネル10に与えられた画像データを特定の走査線の画素から出力するよう制御する。例えば、発光制御部60が1/60[s]以内で発光装置2の循環点灯制御を行う場合、走査線駆動回路54は、それと同じタイミングで走査線を切り替えていく。データ線駆動回路52は、これに対応して、その走査線の画素から出力すべきR、G、Bの各画像データを上記データ線に与える。液晶パネル10のそれらの画素は、発光部2からの光を各画像データにしたがった透過率で透過する。これにより、特定の走査線から1/60[s]以内でR、G、Bの3色画像データが表示されることになるが、人間の視覚時間分解能を超えるため、人間の脳には3色合成された画像に見える。なお、応答時間の遅い液晶パネル10を用いた場合、主観画質が落ちることになる。   The scanning line driving circuit 54 controls to output the image data given to the liquid crystal panel 10 by the data line driving circuit 52 from the pixels of the specific scanning line in accordance with the synchronization signal. For example, when the light emission control unit 60 performs the cyclic lighting control of the light emitting device 2 within 1/60 [s], the scanning line driving circuit 54 switches the scanning line at the same timing. Corresponding to this, the data line driving circuit 52 gives the R, G, B image data to be output from the pixels of the scanning line to the data line. Those pixels of the liquid crystal panel 10 transmit the light from the light emitting unit 2 with the transmittance according to each image data. As a result, the R, G, B three-color image data is displayed within 1/60 [s] from the specific scanning line, but the human visual time resolution is exceeded. It looks like a color-synthesized image. Note that when the liquid crystal panel 10 having a slow response time is used, the subjective image quality deteriorates.

発光部2は、図1〜図3に説明したように、遮光膜20で仕切られたそれぞれの凹部に、複数の発光素子32、34、36の集合体で構成される画素が形成される。発光制御部60は、発光部2の各画素の複数の発光素子32、34、36を循環点灯させる。発光制御部60には、同期生成回路70から、液晶パネル10の制御と同期をとるための同期信号が与えられる。発光制御部60は、当該同期信号にしたがい、例えば1/60[s]以内に、R、G、Bの順番で、発光素子32、34、36を循環点灯させる。瞬間的には、R、G、Bいずれかの単色点灯となる。   As described with reference to FIGS. 1 to 3, in the light emitting unit 2, pixels configured by an assembly of a plurality of light emitting elements 32, 34, and 36 are formed in the respective concave portions partitioned by the light shielding film 20. The light emission control unit 60 circulates and lights the plurality of light emitting elements 32, 34, and 36 of each pixel of the light emitting unit 2. A synchronization signal for synchronizing with the control of the liquid crystal panel 10 is given from the synchronization generation circuit 70 to the light emission controller 60. The light emission control unit 60 turns on the light emitting elements 32, 34, and 36 in the order of R, G, and B within 1/60 [s], for example, in accordance with the synchronization signal. Instantaneously, one of R, G, and B is turned on.

点灯させる画素は、発光素子32、34、36の配線による。色ごとに発光部2のすべての発光素子32、34、36が同じ電源線で接続されている場合、色ごとに全面発光させる制御となる。この場合、電源制御系を簡素化することができる。また、色ごとに、液晶パネル10の走査線に対応して行方向に同じ電源線で接続され、行単位で電源制御が可能な場合、当該走査線の走査に対応する行、またはその前後数行を点灯させてもよい。この場合、低消費電力化することができる。   The pixel to be lit is based on the wiring of the light emitting elements 32, 34 and 36. When all the light emitting elements 32, 34, and 36 of the light emitting unit 2 are connected by the same power line for each color, the entire surface is controlled to emit light for each color. In this case, the power supply control system can be simplified. In addition, when each color is connected by the same power supply line in the row direction corresponding to the scanning line of the liquid crystal panel 10 and power control is possible in units of rows, the row corresponding to the scanning of the scanning line, or the number before and after the row A row may be lit. In this case, power consumption can be reduced.

同期生成回路70は、パネル制御部50および発光制御部60に同期信号を供給する。発光部2によるR、G、Bの循環点灯制御、液晶パネル10のデータ線への画像データ供給、および走査線制御は、同期がとられていなければならない。同期生成回路70は、この同期をとるための信号を生成して、両方に供給している。   The synchronization generation circuit 70 supplies a synchronization signal to the panel control unit 50 and the light emission control unit 60. The circulation lighting control of R, G, and B by the light emitting unit 2, the supply of image data to the data line of the liquid crystal panel 10, and the scanning line control must be synchronized. The synchronization generation circuit 70 generates a signal for achieving this synchronization and supplies it to both.

このように、第1実施形態によれば、R、G、Bの単色表示を人間が認識できない程度に高速で切替えることにより、高色純度の画像を得ることができる。さらに、コントラスト比を向上させるために、R、G、Bの単色表示ごとに消灯時間を設けてもよい。具体的には、発光制御部60は、3原色の発光素子32、34、36を循環点灯させる際の発光素子32、34、36切替時に、消灯期間を挿入すればよい。また他の方法として、走査線駆動回路54が1本の走査線を選択している際に、R、G、Bの各色を表示するたびに遮光期間を挿入してもよい。これらによれば、黒表示を挿入するのと同等の効果があり、コントラスト比が向上する。   As described above, according to the first embodiment, it is possible to obtain an image with high color purity by switching the monochromatic display of R, G, and B at a high speed that cannot be recognized by humans. Further, in order to improve the contrast ratio, a turn-off time may be provided for each of the R, G, and B monochrome displays. Specifically, the light emission control unit 60 may insert an extinguishing period when the light emitting elements 32, 34, and 36 are switched when the three primary color light emitting elements 32, 34, and 36 are turned on. As another method, when the scanning line driving circuit 54 selects one scanning line, a light shielding period may be inserted each time R, G, and B colors are displayed. According to these, there is an effect equivalent to inserting a black display, and the contrast ratio is improved.

図5は、本発明の第2実施形態における表示装置1のブロック図を示す。第2実施形態における表示装置1は、第1実施形態における表示装置1と異なり、画像データの書込を液晶パネル10ではなく、発光部2で行う例である。第2実施形態では、発光部2側で画像データの書込を行うために、発光素子32、34、36として有機EL素子を用いるとよい。発光部2に形成された画素内の発光素子32、34、36は、色ごとに、データ線で列方向に接続されている。   FIG. 5 shows a block diagram of the display device 1 in the second embodiment of the present invention. Unlike the display device 1 in the first embodiment, the display device 1 in the second embodiment is an example in which the image data is written by the light emitting unit 2 instead of the liquid crystal panel 10. In the second embodiment, an organic EL element may be used as the light emitting elements 32, 34, and 36 in order to write image data on the light emitting unit 2 side. The light emitting elements 32, 34, and 36 in the pixels formed in the light emitting unit 2 are connected in the column direction by data lines for each color.

第2実施形態の発光制御部60は、データ線駆動回路62を備え、画像データ、同期信号が入力される。発光制御部60は、入力された画像データを処理して、R、G、Bの各画像データを、データ線駆動回路62から対応する色のデータ線に供給する。データ線駆動回路62は、発光部2を循環点灯させるため、上記同期信号にしたがい、ある色のデータ線から他の色のデータ線に順次切り替える。その際、画像データがデジタル値の場合、PWM制御して、各色の輝度を調整する。   The light emission control unit 60 of the second embodiment includes a data line driving circuit 62 and receives image data and a synchronization signal. The light emission control unit 60 processes the input image data, and supplies the R, G, and B image data from the data line driving circuit 62 to the corresponding color data lines. The data line driving circuit 62 sequentially switches from one color data line to another color data line in accordance with the synchronization signal in order to turn on the light emitting unit 2 in a circulating manner. At this time, if the image data is a digital value, the luminance of each color is adjusted by PWM control.

第2実施形態の液晶パネル10は、データ線がなく、行方向に所定間隔で複数本の走査線が設けられる。第2実施形態のパネル制御部50は、第1実施形態のそれと異なり、データ線駆動回路52が除去された構成である。パネル制御部50には、同期信号が入力される。走査線駆動回路54は、上記同期信号にしたがい、発光部2からの光を、特定の走査線の画素から透過させるよう制御する。例えば、データ線駆動回路62が1/60[s]以内で画像データを供給するデータ線を切り替えている場合、それと同じタイミングで走査線を切り替えて、発光装置2からの光を透過させていく。その他の構成は、第1構成例と同様である。   The liquid crystal panel 10 of the second embodiment has no data lines and is provided with a plurality of scanning lines at predetermined intervals in the row direction. Unlike the first embodiment, the panel control unit 50 of the second embodiment has a configuration in which the data line driving circuit 52 is removed. A synchronization signal is input to the panel control unit 50. The scanning line driving circuit 54 controls the light from the light emitting unit 2 to be transmitted from the pixels of the specific scanning line in accordance with the synchronization signal. For example, when the data line driving circuit 62 switches the data line that supplies the image data within 1/60 [s], the scanning line is switched at the same timing to transmit the light from the light emitting device 2. . Other configurations are the same as those of the first configuration example.

このように第2実施形態によれば、第1実施形態と同様に、R、G、Bの単色表示を人間が認識できない程度に高速で切替えることにより、高色純度の画像を得ることができる。また、画像データを書込み、表示するためのデータ線と走査線とを、発光部2と液晶パネル10とに分けて配置したことから、配線を単純化することができる。   As described above, according to the second embodiment, similarly to the first embodiment, an image with high color purity can be obtained by switching the monochromatic display of R, G, and B at such a high speed that humans cannot recognize. . In addition, since the data lines for writing and displaying the image data and the scanning lines are arranged separately in the light emitting unit 2 and the liquid crystal panel 10, wiring can be simplified.

なお、発光制御部60は、ある色のデータ線から他の色のデータ線に切り替える際に、消灯期間を挿入してもよい。また、走査線駆動回路54が1本の走査線を選択している際に、R、G、Bの各色を表示するたびに遮光期間を挿入してもよい。これらによれば、黒表示を挿入するのと同等の効果があり、コントラスト比を向上させることができる。   Note that the light emission control unit 60 may insert a turn-off period when switching from one color data line to another color data line. Further, when the scanning line driving circuit 54 selects one scanning line, a light shielding period may be inserted each time R, G, and B colors are displayed. According to these, there is an effect equivalent to inserting a black display, and the contrast ratio can be improved.

なお、本実施形態は、凹部に複数の発光素子32、34、36が埋設された発光部2に限らず、画素に対応して複数の発光素子32、34、36が設けられている構成のものであってもよい。例えば、平面の基板に複数の発光素子32、34、36を、画素ごとに対応させて配置したものでもよい。   Note that the present embodiment is not limited to the light emitting unit 2 in which a plurality of light emitting elements 32, 34, and 36 are embedded in a recess, and a plurality of light emitting elements 32, 34, and 36 are provided corresponding to pixels. It may be a thing. For example, a plurality of light emitting elements 32, 34, and 36 may be arranged corresponding to each pixel on a flat substrate.

図6は、本発明の第3実施形態における表示装置1のブロック図を示す。第3実施形態における表示装置1は、第2実施形態における表示装置1と異なり、画像データの書込だけでなく走査も発光部2で行う例である。第3実施形態の発光制御部60は、データ線駆動回路62、走査線駆動回路64を備える。発光制御部60は、入力された画像データを処理して、R、G、Bの各画像データを、データ線駆動回路62から対応する色のデータ線に供給する。データ線駆動回路62は、発光部2を循環点灯させるため、上記同期信号にしたがい、ある色のデータ線から他の色のデータ線に順次切り替える。   FIG. 6 shows a block diagram of the display device 1 in the third embodiment of the present invention. Unlike the display device 1 in the second embodiment, the display device 1 in the third embodiment is an example in which not only writing of image data but also scanning is performed by the light emitting unit 2. The light emission control unit 60 of the third embodiment includes a data line driving circuit 62 and a scanning line driving circuit 64. The light emission control unit 60 processes the input image data, and supplies the R, G, and B image data from the data line driving circuit 62 to the corresponding color data lines. The data line driving circuit 62 sequentially switches from one color data line to another color data line in accordance with the synchronization signal in order to turn on the light emitting unit 2 in a circulating manner.

走査線駆動回路64は、上記同期信号にしたがい、データ線に与えられた画像データを特定の走査線の画素から出力するよう制御する。例えば、データ線駆動回路62が1/60[s]以内で画像データを供給するデータ線を切り替えている場合、それと同じタイミングで走査線を切り替えていく。第3実施形態は、基本的には、3原色高速切替の有機ELディスプレイであり、液晶パネル10がなくても画像データを再生表示することができる。   The scanning line driving circuit 64 controls the image data given to the data line to be output from the pixels of the specific scanning line in accordance with the synchronization signal. For example, when the data line driving circuit 62 switches the data line that supplies the image data within 1/60 [s], the scanning line is switched at the same timing. The third embodiment is basically an organic EL display that switches between three primary colors and can reproduce and display image data without the liquid crystal panel 10.

パネル制御部50は、コントラスト比を向上させるために、液晶パネル10を制御して、発光部2が表示する画像を所定時間間隔で遮光することができる。例えば、R、G、Bの各色が表示されるたびに遮光期間を挿入してもよい。これによれば、黒表示を挿入するのと同等の効果がある。パネル制御部50は、同期生成部70から同期信号を受けており、R、G、Bの表示タイミングと同期をとることができる。   In order to improve the contrast ratio, the panel control unit 50 can control the liquid crystal panel 10 to shield the image displayed by the light emitting unit 2 at predetermined time intervals. For example, a light shielding period may be inserted each time R, G, and B colors are displayed. This has the same effect as inserting a black display. The panel control unit 50 receives the synchronization signal from the synchronization generation unit 70 and can synchronize with the display timings of R, G, and B.

このように第3実施形態によれば、第1、2実施形態と同様に、R、G、Bの単色表示を人間が認識できない程度に高速で切替えることにより、高色純度の画像を得ることができる。また、遮光膜20で画素ごとに仕切られているため、画素間における光の混合などを防止することができる。   As described above, according to the third embodiment, similarly to the first and second embodiments, an image with high color purity can be obtained by switching the monochromatic display of R, G, and B at such a high speed that humans cannot recognize. Can do. In addition, since each pixel is partitioned by the light shielding film 20, light mixing between pixels can be prevented.

図7は、本発明の表示装置1をプロジェクタ100に適用した例を示す図である。発光部2からの光は、液晶パネル10を透過し、投射レンズ80に入射する。投射レンズ80は、入射された光を拡大してスクリーン90に投射する。   FIG. 7 is a diagram showing an example in which the display device 1 of the present invention is applied to a projector 100. The light from the light emitting unit 2 passes through the liquid crystal panel 10 and enters the projection lens 80. The projection lens 80 enlarges the incident light and projects it onto the screen 90.

このように本プロジェクタ100によれば、R、G、Bの単色表示を人間が認識できない程度に高速で切替えることにより、高色純度の画像を得ることができる。従来のプロジェクタのように、R、G、Bそれぞれに対応した液晶パネル、光学系を3つ備える必要がない。また、高圧水銀ランプなどの光源からカラーフィルタを用いて各色の光を生成する必要もないため、光効率が落ちることもない。   Thus, according to the projector 100, an image with high color purity can be obtained by switching the monochromatic display of R, G, and B at such a high speed that humans cannot recognize. Unlike conventional projectors, there is no need to provide three liquid crystal panels and optical systems corresponding to R, G, and B, respectively. Moreover, since it is not necessary to generate light of each color from a light source such as a high-pressure mercury lamp using a color filter, the light efficiency does not decrease.

以上、実施形態をもとに本発明を説明した。なお本発明はこれらの実施形態に限定されることなく、その様々な変形例もまた、本発明の態様として有効である。本発明の表示装置は、携帯電話、ノート型PC、PDA(Personal Digital Assistants)などのディスプレイとして用いることもできる。   The present invention has been described above based on the embodiments. The present invention is not limited to these embodiments, and various modifications thereof are also effective as aspects of the present invention. The display device of the present invention can also be used as a display for a mobile phone, a notebook PC, a PDA (Personal Digital Assistants) or the like.

本発明に係る画像表示装置の側面の断面図である。It is sectional drawing of the side surface of the image display apparatus which concerns on this invention. 発光部の正面の断面図である。It is sectional drawing of the front of a light emission part. 本発明に係る有機ELを用いた画像表示装置の側面の断面図である。It is sectional drawing of the side surface of the image display apparatus using organic EL which concerns on this invention. 本発明の第1実施形態における表示装置のブロック図である。1 is a block diagram of a display device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態における表示装置のブロック図である。It is a block diagram of the display apparatus in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態における表示装置のブロック図である。It is a block diagram of the display apparatus in 3rd Embodiment of this invention. 本発明の表示装置をプロジェクタに適用した例を示す図である。It is a figure which shows the example which applied the display apparatus of this invention to the projector.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像表示装置、 2 発光部、 10 液晶パネル、 20 遮光膜、 32、34、36 発光素子、 40 絶縁膜、 50 パネル制御部、 60 パネル制御部、 60 発光制御部、 70 同期生成回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image display apparatus, 2 Light emission part, 10 Liquid crystal panel, 20 Light shielding film, 32, 34, 36 Light emitting element, 40 Insulating film, 50 Panel control part, 60 Panel control part, 60 Light emission control part, 70 Synchronous generation circuit

Claims (5)

画素ごとに複数の発光素子が設けられる発光部と、
前記複数の発光素子を循環点灯させる発光制御部と、を備え、
前記発光制御部は、各画素で実現すべき明るさに応じて、前記複数の発光素子から順に発光される複数色の光の輝度を、色ごとに制御することを特徴とする表示装置。
A light emitting unit provided with a plurality of light emitting elements for each pixel;
A light emission control unit for circulating and lighting the plurality of light emitting elements,
The display device according to claim 1, wherein the light emission control unit controls, for each color, brightness of light of a plurality of colors emitted sequentially from the plurality of light emitting elements according to brightness to be realized in each pixel.
前記発光部からの光の透過率を、液晶分子の配向を変化させて制御する液晶パネルと、
前記画素ごとに、前記透過率を制御するパネル制御部と、をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
A liquid crystal panel for controlling the light transmittance from the light emitting part by changing the orientation of liquid crystal molecules;
The display device according to claim 1, further comprising a panel control unit that controls the transmittance for each of the pixels.
画素に対応した凹部に複数の発光素子が埋設されている発光部と、
各凹部の複数の発光素子を循環点灯させる発光制御部と、
液晶分子の配向を変化させて、前記発光部からの光の透過率を制御する液晶パネルと、
前記画素ごとに、前記透過率を制御するパネル制御部と、を備え、
前記パネル制御部は、各画素で実現すべき明るさに応じて、各複数の発光素子から順に発光される複数色の光の透過率を、色ごとに制御することを特徴とする表示装置。
A light emitting unit in which a plurality of light emitting elements are embedded in a recess corresponding to a pixel;
A light emission control unit for circulating and lighting a plurality of light emitting elements in each recess;
A liquid crystal panel that changes the orientation of liquid crystal molecules to control the transmittance of light from the light emitting portion;
A panel control unit for controlling the transmittance for each pixel;
The display device according to claim 1, wherein the panel control unit controls, for each color, the transmittance of light of a plurality of colors emitted from each of the plurality of light emitting elements in accordance with the brightness to be realized in each pixel.
前記凹部は、導電性の遮光膜により形成されることを特徴とする請求項3に記載の表示装置。   The display device according to claim 3, wherein the concave portion is formed of a conductive light shielding film. 前記発光制御部は、前記発光素子の循環点灯の間に消灯期間を設けることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the light emission control unit provides a light extinction period between the cyclic lighting of the light emitting elements.
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