JP3535445B2 - Display device - Google Patents
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- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置、特に液
晶を用いた表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device using liquid crystal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】液晶表示装置（ＬＣＤ）は直視型、投射
型を問わず、画素毎に設けられた薄膜トランジスタなど
を介して画素毎に画像に対応する電圧を液晶に印加する
ことにより、所望の画像を表示する２次元透過型ライト
バルブであり、周囲光を照明に用いた反射型ＬＣＤ及び
反射型液晶ライトバルブを用いた一部の投射型ＬＣＤを
除いて、その背後にバックライトを有した構造となって
いる。2. Description of the Related Art A liquid crystal display device (LCD) of either a direct-view type or a projection type is applied with a desired voltage by applying a voltage corresponding to an image to each liquid crystal through a thin film transistor provided for each pixel. It is a two-dimensional transmissive light valve that displays an image, and has a backlight behind it, except for a reflective LCD that uses ambient light for illumination and a part of a projection LCD that uses a reflective liquid crystal light valve. It has a structure.
【０００３】画像表示の切り換えは、各フレーム毎に各
画素に印加する電圧値を更新することによって行われ
る。液晶へのＤＣ印加による焼き付きを防止するため
に、通常同じ画像データであっても印加電圧極性を反転
して、画素に保持される電圧値を更新する。保持電圧の
更新は通常ライン毎もしくは画素ドット毎に行われ、更
新が行われている以外の画素は前フレームにおいて書き
込まれた（更新された）電圧値を保持している。液晶ラ
イトバルブの背面に設けられたバックライトは、直視平
面型の場合は蛍光管、投射型の場合はメタルハライドラ
ンプ、高圧水銀ランプもしくはハロゲンランプが光源に
用いられ、定常的に点灯され液晶ライトバルブを照射す
る。Switching of image display is performed by updating the voltage value applied to each pixel for each frame. In order to prevent image sticking due to DC application to the liquid crystal, the polarity of the applied voltage is normally inverted even for the same image data, and the voltage value held in the pixel is updated. The holding voltage is normally updated for each line or for each pixel dot, and the pixels other than those for which the updating is performed hold the voltage value written (updated) in the previous frame. The backlight provided on the back of the liquid crystal light valve uses a fluorescent tube in the case of the direct-view flat type, a metal halide lamp in the case of the projection type, a high-pressure mercury lamp or a halogen lamp as the light source, and is constantly turned on. Irradiate.
【０００４】近年、液晶の応答速度が改善され、従来よ
りも短時間で画面が切り換わるようになり、動画像表示
に適した特性が得られてきている。しかしながら、先に
述べたＬＣＤの画面更新方法では、ＣＲＴ表示に比べて
本質的に動画像表示品位が劣っていることが指摘されて
いる。すなわち、動画像表示品位の劣化原因として、電
子線走査時にのみ発光し、それ以外の期間に黒表示とな
っているＣＲＴの表示方法に比べ、常に画面が表示され
て画像データが順次切り換わっていくＬＣＤの表示方法
に原因があるとされている（石黒ら、電子情報通信学会
技報ＥＩＤ９６−４（１９９６）ｐ１９．）。In recent years, the response speed of liquid crystals has been improved, and the screens have been switched in a shorter time than in the past, and characteristics suitable for displaying moving images have been obtained. However, it has been pointed out that the above-described LCD screen updating method is essentially inferior in moving image display quality to the CRT display. That is, as a cause of the deterioration of the moving image display quality, the screen is always displayed and the image data is sequentially switched as compared with the display method of the CRT which emits light only during the electron beam scanning and displays black in the other period. It is said that there is a cause in the LCD display method (Ishiguro et al., IEICE Technical Report EID96-4 (1996) p19.).
【０００５】上記問題を解決する案として、これまでに
ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ
Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）などの高速ＬＣＤに高
速点灯可能なＬＥＤバックライトを組み合わせ、ＬＥＤ
バックライトをパルス発光させる方法（Ｔａｉｒａら、
ＡＭ−ＬＣＤ‘９８（１９９８）ｐ１１３．）、ＯＣＢ
セルにおいて１／２フィールドを黒表示期間とする駆動
方法（中村ら、液晶学会誌 Ｖｏｌ．３−２（１９９
９）ｐ９９．）などが提案されている。As a solution to the above problem, OCB (Optically Compensated) has been proposed so far.
LED backlight that can be turned on at high speed is combined with high-speed LCD such as Birefringence.
A method of emitting a pulsed light from the backlight (Taira et al.,
AM-LCD'98 (1998) p113. ), OCB
Driving method in which 1/2 field is a black display period in a cell (Nakamura et al., Liquid Crystal Society, Vol. 3-2 (199
9) p99. ) Etc. have been proposed.
【０００６】しかしながら、前者の方法は、通常用いら
れている冷陰極蛍光管などの光源では、発光及び残光の
問題からパルス発光させるのが難しいという問題があ
る。また、後者の方法では、１フレーム期間に２度画面
更新を行わなくてはならず、ＳＸＧＡ、ＵＸＧＡなど画
素数が増大した場合、更新しなくてはならないライン数
が増加するため、相対的に１ラインあたりの書込み（更
新）期間が短くなり、駆動が困難になるという問題が生
じる。いずれも、動画における画面のにじみの問題を解
決することはできない。However, the former method has a problem that it is difficult to cause pulsed light emission in a light source such as a cold cathode fluorescent tube which is usually used due to problems of light emission and afterglow. In the latter method, the screen needs to be updated twice in one frame period, and when the number of pixels such as SXGA and UXGA increases, the number of lines that need to be updated increases. The writing (updating) period per line becomes short, which causes a problem that driving becomes difficult. Neither can solve the problem of screen bleeding in videos.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】このように、通常のＬ
ＣＤでは常に画面が表示されていることから、動画像に
おけるにじみの問題が生じ、ＣＲＴに比べて表示品位が
劣っているという問題があった。As described above, the normal L
Since the screen is always displayed on the CD, the problem of blurring in the moving image occurs, and the display quality is inferior to that of the CRT.
【０００８】本発明は、上記従来の課題に対してなされ
たものであり、ＬＣＤ等のライトバルブをバックライト
によって照明する方式の表示装置において、動画像にお
けるにじみの問題を解消し、表示品位等のより一層の向
上をはかることを目的としている。The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and solves the problem of blurring in a moving image in a display device of a system in which a light valve such as an LCD is illuminated by a backlight, and the display quality and the like. The purpose is to further improve.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明に係る表示装置
は、２次元マトリクス状に配列された複数の画素によっ
て空間加法混色に基づきカラー画像を表示するライトバ
ルブと、前記ライトバルブを照明するライトと、前記ラ
イトバルブと前記ライトとの間に設けられ、前記ライト
からの照明光の透過及び遮断を時間的に切り換えられる
よう構成された複数の独立駆動可能な領域からなるシャ
ッタと、を備えたことを特徴とする。A display device according to the present invention includes a light valve for displaying a color image based on spatial additive color mixture by a plurality of pixels arranged in a two-dimensional matrix, and a light for illuminating the light valve. And a shutter provided between the light valve and the light, the shutter including a plurality of independently drivable regions configured to temporally switch transmission and blocking of illumination light from the light. It is characterized by
【００１０】前記発明において、前記ライトバルブは液
晶ライトバルブによって構成され、前記シャッタは液晶
シャッタによって構成されていることが好ましい。In the above invention, preferably, the light valve is a liquid crystal light valve, and the shutter is a liquid crystal shutter.
【００１１】前記発明において、前記ライトは前記シャ
ッタの独立駆動可能な複数の領域に対応した複数の光源
で構成され、各光源は前記シャッタの対応する領域にお
ける透過及び遮断動作に対応して点灯及び消灯動作する
ものであることが好ましい。In the above invention, the light is composed of a plurality of light sources corresponding to a plurality of independently drivable areas of the shutter, and each light source is turned on and off in response to a transmission and blocking operation in a corresponding area of the shutter. It is preferable that it is turned off.
【００１２】前記発明において、前記シャッタの独立駆
動可能な各領域における透過及び遮断動作は、前記ライ
トバルブの対応する領域における画面更新動作に対応す
るものであることが好ましい。In the above invention, it is preferable that the transmission and blocking operations in each independently drivable area of the shutter correspond to a screen updating operation in a corresponding area of the light valve.
【００１３】本発明によれば、ライトバルブとバックラ
イト等のライトとの間にシャッタを設け、このシャッタ
を複数の独立駆動可能な領域で構成し、各領域において
ライトからの照明光の透過及び遮断を時間的に切り換え
られるようにしたので、各領域における透過及び遮断の
切り換え動作と、ライトの各光源の点灯及び消灯動作或
いはライトバルブの対応する領域の画面更新動作とを対
応させる（同期させる）ことができる。したがって、透
過及び遮断の切り換え動作とライトの点灯及び消灯動作
とを対応させることにより、表示品質の向上とともに消
費電力の低減をはかることができる。また、透過及び遮
断の切り換え動作とライトバルブの画面更新動作とを対
応させることで、ライトバルブに用いる液晶等の過渡応
答期間ではシャッタの対応する領域を遮断状態にしてお
くことができ、動画像の表示品質の向上を図ることがで
きる。According to the present invention, a shutter is provided between a light valve and a light such as a back light, and the shutter is composed of a plurality of independently drivable areas, and the illumination light from the light is transmitted and transmitted in each area. Since the cutoff can be switched in time, the transmission and cutoff switching operation in each area is associated with the turning on / off operation of each light source of the light or the screen updating operation of the corresponding area of the light valve (synchronized). )be able to. Therefore, it is possible to improve the display quality and reduce the power consumption by associating the switching operation of transmission and blocking and the lighting and extinguishing operation of the light. By correlating the transmission / blocking switching operation with the light valve screen updating operation, the corresponding area of the shutter can be kept in the blocking state during the transient response period of the liquid crystal used for the light valve. The display quality of can be improved.
【００１４】また、本発明に係る表示装置は、偏光板を
備えた対向基板間に液晶層を挟んで構成され、２次元マ
トリクス状に配列された複数の画素によって空間加法混
色に基づきカラー画像を表示する液晶ライトバルブと、
前記液晶ライトバルブを照明するライトと、偏光板を備
えた対向基板間に液晶層を挟んで構成され、前記液晶ラ
イトバルブと前記ライトとの間に設けられ、前記ライト
からの照明光の透過及び遮断を時間的に切り換えるよう
構成された液晶シャッタと、を備え、前記液晶ライトバ
ルブの前記液晶シャッタ側の偏光板と、前記液晶シャッ
タの前記液晶ライトバルブ側の偏光板とを共用したこと
を特徴とする。In the display device according to the present invention, a liquid crystal layer is sandwiched between opposed substrates provided with a polarizing plate, and a color image is formed by a plurality of pixels arranged in a two-dimensional matrix on the basis of spatial additive color mixture. LCD light valve to display,
A light for illuminating the liquid crystal light valve and a liquid crystal layer sandwiched between opposing substrates provided with a polarizing plate are provided between the liquid crystal light valve and the light, and transmit and transmit illumination light from the light. A liquid crystal shutter configured to switch the cutoff in time, wherein the liquid crystal shutter-side polarizing plate of the liquid crystal light valve and the liquid crystal light valve-side polarizing plate of the liquid crystal shutter are shared. And
【００１５】本発明によれば、液晶ライトバルブとライ
トとの間に液晶シャッタを設け、液晶ライトバルブと液
晶シャッタの偏光板とを共用することにより、構造の簡
単化や部品点数の削減をはかることができる。According to the present invention, the liquid crystal shutter is provided between the liquid crystal light valve and the light, and the liquid crystal light valve and the polarizing plate of the liquid crystal shutter are shared, so that the structure is simplified and the number of parts is reduced. be able to.
【００１６】なお、ここで述べたライトバルブは、カラ
ー画像を表示するために空間加法混色が行われるもので
ある。すなわち、１絵素を３画素に分割し、各々の画素
にＲＧＢカラーフィルタを設けることにより、所望のカ
ラー画像を表示するものである。The light valve described here is one in which spatial additive color mixing is performed in order to display a color image. That is, one picture element is divided into three pixels, and an RGB color filter is provided in each pixel to display a desired color image.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】具体的な実施形態について説明す
る前に、本発明の好ましい態様について以下説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing specific embodiments, preferred aspects of the present invention will be described below.
【００１８】本発明のライトバルブは、画像情報を入射
光の透過率制御によって２次元的に実空間上に表示可能
な透過率変調素子であれば良い。薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）を備えたアクティブマトリックス駆動の透過型液
晶表示素子はそのようなライトバルブとして最も望まし
い。The light valve of the present invention may be any transmittance modulation element capable of displaying image information two-dimensionally in the real space by controlling the transmittance of incident light. Thin film transistor (T
An active matrix driven transmissive liquid crystal display device having an FT) is most desirable as such a light valve.
【００１９】また、本発明に用いられる液晶ライトバル
ブは、動画像表示を目的としているため、高速応答かつ
中間調を表示できる液晶モードを使用することが望まし
い。例えば、無閾型反強誘電性液晶、高分子強誘電性液
晶、強誘電性もしくは反強誘電性を有する高分子液晶、
光硬化型ポリマ安定化モード、狭ギャップＴＮ、ＯＣ
Ｂ、垂直配向（ＶＡ）セル、πツイストセル、ホモジニ
アス配向セル、透過散乱型液晶（ＰＤＬＣ）、ＢＴＮ、
２周波駆動のＧＨなど、各種モードが使用可能である。
これらの液晶動作モードに求められる応答時間は、１フ
レーム期間内に応答できる程度の値（１／６０ｓ＝１
６．７ｍｓ）であることが望ましい。Further, since the liquid crystal light valve used in the present invention is intended for displaying a moving image, it is desirable to use a liquid crystal mode capable of high-speed response and displaying a halftone. For example, thresholdless antiferroelectric liquid crystal, polymer ferroelectric liquid crystal, polymer liquid crystal having ferroelectricity or antiferroelectricity,
Photo-curable polymer stabilization mode, narrow gap TN, OC
B, vertical alignment (VA) cell, π twist cell, homogeneous alignment cell, transmission scattering liquid crystal (PDLC), BTN,
Various modes such as GH of dual frequency drive can be used.
The response time required for these liquid crystal operation modes is a value (1 / 60s = 1) that can respond within one frame period.
6.7 ms) is desirable.
【００２０】本発明のシャッタは、照明光の透過／非透
過状態を時間的に切り換える目的で設けられる。その形
態としては、高速スイッチング可能な液晶シャッタが望
ましく、その液晶動作モードとして、強誘電性液晶、反
強誘電性液晶、強誘電性もしくは反強誘電性を有する高
分子液晶、光硬化型ポリマ安定化モード、狭ギャップＴ
Ｎ、ＯＣＢ、πツイストセル、ホモジニアス配向セル、
ＢＴＮ、２周波駆動ＧＨ、透過散乱型液晶が使用でき
る。これらの液晶モードは２値制御で良く、ヒステリシ
ス特性を有していても構わない。The shutter of the present invention is provided for the purpose of temporally switching the transmission / non-transmission state of illumination light. A liquid crystal shutter capable of high-speed switching is desirable as its mode, and its liquid crystal operation mode is ferroelectric liquid crystal, antiferroelectric liquid crystal, polymer liquid crystal having ferroelectricity or antiferroelectricity, and photocurable polymer stable. Mode, narrow gap T
N, OCB, π twist cell, homogeneous alignment cell,
BTN, dual frequency drive GH, and transmission / scattering type liquid crystal can be used. These liquid crystal modes may be binary control and may have a hysteresis characteristic.
【００２１】また、液晶ライトバルブ、液晶シャッタ共
に偏光板を使用する液晶モードの場合は、液晶シャッタ
の検光子を液晶ライトバルブの入射側偏光板と共通化す
ることが可能である。In the case of the liquid crystal mode in which polarizing plates are used for both the liquid crystal light valve and the liquid crystal shutter, the analyzer of the liquid crystal shutter can be shared with the incident side polarizing plate of the liquid crystal light valve.
【００２２】また、ＯＣＢやπツイストセルなどのネマ
チック系の液晶によく見られるように、透過から非透過
と非透過から透過への応答時間が異なる場合は、非透過
から透過状態への応答時間が短くなるような動作モード
とすることがより望ましい。例えば、ｐ型液晶によりＯ
ＣＢを構成する場合は、ノーマリホワイトよりもノーマ
リブラックの動作モードの方が望ましいモードとなる。Further, as is often seen in nematic liquid crystals such as OCB and π twist cell, when the response time from transmission to non-transmission and from non-transmission to transmission is different, the response time from non-transmission to transmission is different. It is more desirable to set the operation mode so that For example, with p-type liquid crystal
When configuring a CB, the normally black operation mode is a more desirable mode than the normally white operation mode.
【００２３】また、液晶シャッタの色付きや視覚特性を
改善するために、位相差フィルムを設けて液晶シャッタ
のリタデーションを補償することで、透過波長特性を均
一化し、斜め視認時のコントラストを増加させることが
より望ましい。Further, in order to improve the coloring and visual characteristics of the liquid crystal shutter, a retardation film is provided to compensate for the retardation of the liquid crystal shutter to make the transmission wavelength characteristics uniform and increase the contrast when obliquely viewed. Is more desirable.
【００２４】さらに、表示装置の軽量化を図るためにフ
ィルム基板を用いることがより望ましく、基板材料とし
てＰＥＳ、ＰＣ、ＴＡＣ等が使用できる。Further, it is more preferable to use a film substrate in order to reduce the weight of the display device, and PES, PC, TAC or the like can be used as the substrate material.
【００２５】液晶シャッタはセグメント駆動によりスイ
ッチングが行われるが、透過／非透過の切り換えは、液
晶ライトバルブの画像更新に同期して行われる。すなわ
ち、液晶ライトバルブへの画像書込みがライン毎に画面
上部から下部に向けて行われ、その期間は液晶シャッタ
は非透過状態とする。表示が前フレームの表示から新し
い表示に応答した後に液晶シャッタは透過状態となり、
画像が観測者に視認される。これらの動作は画面全体に
一括して行っても構わないが、液晶シャッタを複数領域
に分割して複数本のライン毎に切り換え操作を行う、い
わゆるスクロール動作を行う方が、書込み時間、応答時
間のマージン確保の点で望ましい。The liquid crystal shutter is switched by the segment drive, and the switching between transmission and non-transmission is performed in synchronization with the image update of the liquid crystal light valve. That is, image writing to the liquid crystal light valve is performed line by line from the upper part of the screen to the lower part, and the liquid crystal shutter is in a non-transmissive state during that period. After the display responds to the new display from the display of the previous frame, the liquid crystal shutter becomes transmissive,
The image is visible to the observer. Although these operations may be performed collectively on the entire screen, it is better to divide the liquid crystal shutter into a plurality of areas and perform a switching operation for each of a plurality of lines, that is, a so-called scroll operation, which is a writing time and a response time. Is desirable in terms of securing a margin.
【００２６】また、静止画表示の場合は、液晶シャッタ
を常に透過状態にしておけば光源からの照明効率が向上
するため、バックライトの消費電力を低減することが可
能となる。静止画表示と動画表示の切り換えは、液晶ラ
イトバルブに入力される画像信号もしくは制御信号によ
って区別可能であるので、表示画像による動作の自動切
り換えは容易である。同様な切り換え動作は、消費電力
低減の要求が大きいモバイル用表示装置などにおいて、
外部電源動作時とバッテリ動作時の切り換えに対して行
っても効果的である。Further, in the case of displaying a still image, if the liquid crystal shutter is always in the transmissive state, the illumination efficiency from the light source is improved, so that the power consumption of the backlight can be reduced. Since switching between still image display and moving image display can be distinguished by an image signal or a control signal input to the liquid crystal light valve, automatic switching of the operation according to the displayed image is easy. Similar switching operation is performed in mobile display devices, etc., where there is a great demand for reducing power consumption.
It is also effective to switch between external power supply operation and battery operation.
【００２７】バックライトは基本的に時間的に定常照明
であるため、従来の冷陰極管を利用した平面型バックラ
イト、メタルハライドランプさらには高圧水銀ランプな
どが使用可能である。ただし、上記のように静止画表示
と動画表示に応じて液晶シャッタの動作を切り換える場
合は、静止画の表示がデューティ１００％であるのに対
し、動画の表示はデューティ１００％以下（１０〜７０
％程度）となるため、デューティに応じて動画表示時に
おける発光輝度を増加させる必要がある。Since the backlight is basically a constant illumination in terms of time, it is possible to use a conventional flat backlight using a cold cathode tube, a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, or the like. However, when the operation of the liquid crystal shutter is switched according to the still image display and the moving image display as described above, the still image display has a duty of 100%, while the moving image display has a duty of 100% or less (10 to 70%).
%), It is necessary to increase the light emission luminance at the time of displaying a moving image according to the duty.
【００２８】また、ＬＥＤや冷陰極蛍光管など、再点灯
容易な光源の場合で、照明に光源を複数個（本）設ける
場合は、光源を液晶シャッタの領域分割方向に対応して
配置し、液晶シャッタの動作に同期して点灯／消灯させ
ることで、より一層の低消費電力化が可能となる。この
場合、液晶シャッタを用いずに光源のみで点灯／消灯動
作を行う場合に比べ、光源の発光時間及び残光時間が長
くても、液晶シャッタによって光が遮断されるため妨害
が発生しにくいというメリットがある。Further, in the case of a light source such as an LED or a cold cathode fluorescent tube which can be easily turned on again, when a plurality of (light) light sources are provided for illumination, the light sources are arranged corresponding to the area dividing direction of the liquid crystal shutter, By turning on / off the light in synchronization with the operation of the liquid crystal shutter, it is possible to further reduce the power consumption. In this case, compared to the case where the light source is turned on / off only without using the liquid crystal shutter, even if the light emission time and the afterglow time of the light source are long, the light is blocked by the liquid crystal shutter, which is less likely to cause interference. There are merits.
【００２９】以下、本発明の具体的な実施例について図
面を参照して説明する。Specific embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００３０】（実施例１）図１は、第１の実施例に係る
表示装置の構造を横方向から見た状態を示した図であ
る。(Embodiment 1) FIG. 1 is a view showing a structure of a display device according to a first embodiment as viewed from the lateral direction.
【００３１】本実施形態の表示装置は、直視型平面表示
装置であって、バックライト１０１、液晶シャッタ１０
２、液晶ライトバルブであるＴＦＴ−ＬＣＤ１０３の３
部分からなる。The display device of this embodiment is a direct-view type flat display device, and includes a backlight 101 and a liquid crystal shutter 10.
2、3 of TFT-LCD 103 which is a liquid crystal light valve
Consists of parts.
【００３２】バックライト１０１は、通常の平面型サイ
ドライト方式バックライトであって、光源として冷陰極
蛍光管１０４が導光板１０６に隣接して配置され、リフ
レクタ１０５、反射板１０７、集光／拡散シート１０８
を備えている。The backlight 101 is an ordinary flat sidelight type backlight, in which a cold cathode fluorescent tube 104 as a light source is arranged adjacent to a light guide plate 106, and a reflector 105, a reflection plate 107, and a condenser / diffuser are provided. Sheet 108
Is equipped with.
【００３３】液晶シャッタ１０２は、偏光板１０９を有
しており、対向する一対のＰＥＳフィルム基板１１１間
に保持された液晶層１１０にＩＴＯ透明電極（図示省
略）を介して電圧を印加することで液晶配向状態を制御
し、偏光変調により透過状態を切り換える。The liquid crystal shutter 102 has a polarizing plate 109, and by applying a voltage to the liquid crystal layer 110 held between a pair of opposing PES film substrates 111 via an ITO transparent electrode (not shown). It controls the liquid crystal alignment state and switches the transmission state by polarization modulation.
【００３４】ＴＦＴ−ＬＣＤ１０３は、ＴＮモードなど
と同様な駆動表示に基づく、通常のアクティブマトリク
ス型液晶表示パネルであるが、対向する一対の透明基板
１１４間に保持された液晶層１１３は、ＴＮモードより
も高速応答可能な、例えばＯＣＢモードを用いている。
また、対向する一対の偏光板１１２及び１１５のうち、
ＴＦＴ−ＬＣＤ１０３の入射側偏光板１１２は液晶シャ
ッタ１０２の検光子も兼ねている。The TFT-LCD 103 is a normal active matrix type liquid crystal display panel based on the driving display similar to the TN mode, but the liquid crystal layer 113 held between the pair of transparent substrates 114 facing each other has the TN mode. For example, the OCB mode, which can respond faster than the above, is used.
In addition, of the pair of polarizing plates 112 and 115 facing each other,
The incident side polarization plate 112 of the TFT-LCD 103 also serves as an analyzer of the liquid crystal shutter 102.
【００３５】図２は、本実施例における液晶シャッタ１
０２の光学配置を説明する図である。液晶シャッタに用
いる液晶は強誘電性高分子液晶であり、正の電圧＋
Ｖ0 、負の電圧−Ｖ0 を印加した場合に、進相軸Ｆが互
いに４５度の角度となるようにスイッチングが行われ
る。偏光板１０９及び１１２の偏光軸（透過軸或いは吸
収軸）Ｐは直交配置（クロスニコル）となっており、一
方の偏光軸が−Ｖ0 電圧印加時における液晶層１１０の
進相軸Ｆに一致している。FIG. 2 shows a liquid crystal shutter 1 according to this embodiment.
It is a figure explaining the optical arrangement of 02. The liquid crystal used for the liquid crystal shutter is a ferroelectric polymer liquid crystal, and a positive voltage +
When V 0 and a negative voltage −V 0 are applied, switching is performed so that the fast axes F form an angle of 45 degrees with each other. The polarization axes (transmission axis or absorption axis) P of the polarizing plates 109 and 112 are orthogonally arranged (crossed Nicols), and one polarization axis is aligned with the fast axis F of the liquid crystal layer 110 when the -V 0 voltage is applied. I am doing it.
【００３６】図３は、本実施例の液晶シャッタにおける
電圧−透過率特性と透過率波長特性を示したものであ
る。FIG. 3 shows the voltage-transmittance characteristic and the transmittance wavelength characteristic of the liquid crystal shutter of this embodiment.
【００３７】図３（ａ）は、液晶シャッタの電圧（Ｖ）
−透過率（Ｔ）特性を示している。本液晶動作モードで
は、０Ｖ付近でヒステリシス特性を有しているが、動作
点である±Ｖ0 においてはヒステリシス特性は見られ
ず、透過特性はほぼ飽和している。図３（ｂ）は、透過
率の波長特性である。先に述べた光学配置を取ることに
よって、白（透過）表示状態では偏光面が９０度回転
し、黒（非透過）表示状態では偏光面は直進する。ここ
で、液晶のリタデーションはその２倍が視感度の最も高
い５５０ｎｍ付近に設定されている。そのため、波長分
散の少ない高コントラストなシャッタ動作が可能であ
る。また、特に図示していないが、本液晶動作モードで
は、Ｖ0 ＝２０Ｖ程度の電圧とすることで、応答時間約
１ｍｓと十分に高速なスイッチングが得られる。FIG. 3A shows the voltage (V) of the liquid crystal shutter.
-It shows the transmittance (T) characteristics. In this liquid crystal operation mode, there is a hysteresis characteristic near 0 V, but no hysteresis characteristic is seen at the operating point ± V 0 , and the transmission characteristic is almost saturated. FIG. 3B shows wavelength characteristics of transmittance. By adopting the optical arrangement described above, the polarization plane rotates 90 degrees in the white (transmission) display state, and the polarization plane goes straight in the black (non-transmission) display state. Here, twice the retardation of the liquid crystal is set near 550 nm, which has the highest luminosity. Therefore, a high-contrast shutter operation with less wavelength dispersion is possible. Further, although not particularly shown, in the present liquid crystal operation mode, by setting the voltage of V 0 = about 20 V, a sufficiently fast switching with a response time of about 1 ms can be obtained.
【００３８】図４は、本実施例における駆動シーケンス
を示した図である。横軸を時間とし、ＴＦＴ−ＬＣＤ１
０３の駆動シーケンスと液晶の応答波形、液晶シャッタ
１０２の駆動シーケンスと応答波形を表わしている。FIG. 4 is a diagram showing a drive sequence in this embodiment. The horizontal axis is time, and TFT-LCD1
No. 03 drive sequence and liquid crystal response waveform, and liquid crystal shutter 102 drive sequence and response waveform are shown.
【００３９】図４において、ＴＦＴ−ＬＣＤには１フィ
ールド期間内に書込み期間４０１と保持期間４０２が設
けられており、液晶シャッタには正極性と負極性の等し
い電圧値Ｖ0 が、等期間印加される。In FIG. 4, the TFT-LCD is provided with a writing period 401 and a holding period 402 within one field period, and a voltage value V 0 having the same positive and negative polarities is applied to the liquid crystal shutter for an equal period. To be done.
【００４０】まず、ＴＦＴ−ＬＣＤでは、１フィールド
期間の５０％以下の期間内に書き込み動作がライン毎に
順次行われ、画面上部の画素では、波形４０３及び４０
４で示すように、書込み期間の前半部分に応答する。一
方、画面下部の画素における応答波形は波形４０５及び
４０６で示す通りであり、書き込み期間４０１終了後
に、液晶は過渡応答期間を経て保持状態となる。First, in the TFT-LCD, the writing operation is sequentially performed for each line within a period of 50% or less of one field period, and the waveforms 403 and 40 are generated in the pixel at the upper part of the screen.
Respond to the first half of the writing period, as shown at 4. On the other hand, the response waveforms in the pixels at the bottom of the screen are as shown by waveforms 405 and 406, and after the writing period 401 ends, the liquid crystal enters the holding state after the transient response period.
【００４１】液晶シャッタは、書き込み期間４０１と画
面最下部の過渡応答期間を含む１フィールド期間の５０
％の期間では、負極性電圧印加４０７により非表示状態
４０９となり、ＴＦＴ−ＬＣＤにおいて全ての画素が保
持期間に至った後半部において、正極性電圧印加４０８
により表示状態となる。ここで、液晶シャッタの応答時
間は中間調を含む応答を行うＴＦＴ−ＬＣＤよりも短い
ため、速やかに表示状態となる。このような動作モード
を取ることで、ＴＦＴ−ＬＣＤの過渡応答状態を表示せ
ず、擬似的なパルス発光表示が行えることとなり、動画
像表示時における表示品位が向上する。The liquid crystal shutter has a writing period 401 and 50 in one field period including a transient response period at the bottom of the screen.
In the period of%, the non-display state 409 is set by the negative voltage application 407, and the positive voltage application 408 is performed in the latter half of the period when all the pixels in the TFT-LCD have reached the holding period.
Is displayed. Here, since the response time of the liquid crystal shutter is shorter than that of the TFT-LCD which makes a response including a halftone, the display state is quickly achieved. By adopting such an operation mode, pseudo pulse emission display can be performed without displaying the transient response state of the TFT-LCD, and the display quality at the time of displaying a moving image is improved.
【００４２】ここで、液晶シャッタの焼き付きを防止す
るため、電圧印加期間４０７と４０８は等分でなくては
ならない。また、前半の１／２フィールド期間内にＴＦ
Ｔ−ＬＣＤの書き込み及び応答が完了していることが必
要であるが、この関係は液晶シャッタへの電圧印加時間
に比較して厳密なものではなく、４０〜５０％程度の過
渡応答状態において非表示から表示状態への切り換えを
行っても十分な表示品位が得られる。また、本実施例で
は表示期間がデューティ５０％となるため、液晶バック
ライトの輝度を従来の２倍に高める必要がある。Here, in order to prevent burn-in of the liquid crystal shutter, the voltage application periods 407 and 408 must be equally divided. Also, within the first half field period, TF
It is necessary that the writing and response of the T-LCD have been completed, but this relationship is not strict as compared with the voltage application time to the liquid crystal shutter, and it does not occur in the transient response state of about 40 to 50%. Even if the display is switched to the display state, sufficient display quality can be obtained. Further, in the present embodiment, the display period has a duty of 50%, so that it is necessary to increase the brightness of the liquid crystal backlight to twice the conventional one.
【００４３】図５は、本実施例において動画像を表示し
た場合の表示状態を模式的に示した図である。図５
（ａ）において液晶シャッタは透過状態であり、ＴＦＴ
−ＬＣＤに書き込まれた画像が表示されている。その
後、次のフィールド期間の前半部において、図５（ｂ）
に示すように液晶シャッタは非透過状態、すなわち画面
全体が黒表示状態となる。その後、図５（ｃ）におい
て、図５（ｂ）の期間内に書き込まれた画像が表示され
る。このような表示形態にすることで、動画像のにじみ
の発生がなくなり、表示品位を向上させることが可能と
なる。FIG. 5 is a diagram schematically showing a display state when a moving image is displayed in this embodiment. Figure 5
In (a), the liquid crystal shutter is in the transmissive state, and the TFT
-The image written on the LCD is displayed. Then, in the first half of the next field period, FIG.
As shown in, the liquid crystal shutter is in a non-transmissive state, that is, the entire screen is in a black display state. After that, in FIG. 5C, the image written within the period of FIG. 5B is displayed. With such a display mode, the blurring of the moving image is eliminated, and the display quality can be improved.
【００４４】（実施例２）図６は、第２の実施例に係る
表示装置の構造を示した図である。本実施例の特徴は、
液晶シャッタ１０２が複数の画面領域６０１〜６０５に
分割され、各々独立に駆動可能となっていることであ
る。他の基本的な構造は、実施例１と同等である。(Embodiment 2) FIG. 6 is a diagram showing the structure of a display device according to a second embodiment. The feature of this embodiment is that
This means that the liquid crystal shutter 102 is divided into a plurality of screen areas 601 to 605 and can be driven independently. The other basic structure is the same as that of the first embodiment.
【００４５】図７は、本実施例の駆動シーケンスを示し
た図である。ＴＦＴ−ＬＣＤ１０３の駆動シーケンス７
０１〜７０５はそれぞれ、観測者からみて液晶シャッタ
１０２の分割領域６０１〜６０５の各領域にそれぞれ対
応している。ＴＦＴ−ＬＣＤ１０３の駆動シーケンス７
０１〜７０５において、書き込み期間を７０１ａ〜７０
５ａで、過渡応答期間を７０１ｂ〜７０５ｂで、保持期
間を７０１ｃ〜７０５ｃで、それぞれ示している。ま
た、シャッタ１０２の各分割領域６０１〜６０５におけ
る非表示状態を６０１ａ〜６０５ａで、表示状態を６０
１ｂ〜６０５ｂで、それぞれ示している。FIG. 7 is a diagram showing the drive sequence of this embodiment. Driving sequence 7 of the TFT-LCD 103
01 to 705 respectively correspond to respective areas of the divided areas 601 to 605 of the liquid crystal shutter 102 as viewed by the observer. Driving sequence 7 of the TFT-LCD 103
01-705, write periods 701a-70
5a, the transient response period is indicated by 701b to 705b, and the holding period is indicated by 701c to 705c. Further, the non-display state in each of the divided regions 601 to 605 of the shutter 102 is 601a to 605a, and the display state is 60.
1b to 605b, respectively.
【００４６】本実施例では、液晶シャッタが複数の領域
に分割されているため、ＴＦＴ−ＬＣＤの書込みシーケ
ンスは７０１から７０５まで、１フィールド期間内全体
にわたっている。各領域において、ＴＦＴ−ＬＣＤにお
ける書き込み期間（例えば７０１ａ）と過渡応答期間
（例えば７０１ｂ）との合計が、液晶シャッタにおける
対応する領域の非表示期間（例えば６０１ａ）に相当し
ていることになる。In this embodiment, since the liquid crystal shutter is divided into a plurality of areas, the writing sequence of the TFT-LCD extends from 701 to 705 over the entire one field period. In each region, the sum of the writing period (for example, 701a) and the transient response period (for example, 701b) in the TFT-LCD corresponds to the non-display period (for example, 601a) in the corresponding region of the liquid crystal shutter.
【００４７】このようにすることで、１ラインあたりの
書込み時間を増大することが可能となり、高精度の多画
素表示に適している。また、液晶シャッタの分割数を増
やすことにより、１領域あたりの書き込み期間は短くな
るので、過渡応答期間の割合を増大させることができ、
ＴＦＴ−ＬＣＤに用いられる液晶モードの応答特性への
要求特性を緩和できる。By doing so, the writing time per line can be increased, which is suitable for high precision multi-pixel display. Further, by increasing the number of divisions of the liquid crystal shutter, the writing period per region becomes shorter, so that the ratio of the transient response period can be increased,
The characteristics required for the response characteristics of the liquid crystal mode used for the TFT-LCD can be relaxed.
【００４８】なお、第１及び第２の実施例では、例えば
図８に示したような電圧−透過率特性を示す液晶シャッ
タの動作モード、例えば光重合による高分子安定化強誘
電性液晶を用いた場合にも、同様な効果が得られること
は明らかである。すなわち、動作点±Ｖ0 における応答
特性と透過波長特性が重要であり、光学応答の履歴や液
晶の動作モードは特に問わない。In the first and second embodiments, an operation mode of a liquid crystal shutter exhibiting a voltage-transmittance characteristic as shown in FIG. 8, for example, a polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal by photopolymerization is used. It is clear that the same effect can be obtained even in the case of the presence. That is, the response characteristic and the transmission wavelength characteristic at the operating point ± V 0 are important, and the history of the optical response and the operation mode of the liquid crystal are not particularly limited.
【００４９】（実施例３）図９は、第３の実施例におけ
る駆動シーケンスを模式的に示した図である。ＴＦＴ−
ＬＣＤ１０３の駆動シーケンスを９０１、９０２（書き
込み期間９０１ａ及び９０２ａ、過渡応答期間９０１ｂ
及び９０２ｂ、保持期間９０１ｃ及び９０２ｃ）で、液
晶シャッタ１０２の駆動波形を９０３、９０４（非表示
状態９０３ａ及び９０４ａ、表示状態９０３ｂ及び９０
４ｂ）で示した。(Embodiment 3) FIG. 9 is a diagram schematically showing a drive sequence in the third embodiment. TFT-
The driving sequence of the LCD 103 is 901, 902 (writing periods 901a and 902a, transient response period 901b).
And 902b and holding periods 901c and 902c), the drive waveforms of the liquid crystal shutter 102 are changed to 903 and 904 (non-display states 903a and 904a, display states 903b and 90).
4b).
【００５０】本実施例の構成は図６とほぼ同様であり、
液晶シャッタにネマチック系液晶の動作モードを採用し
たことを特徴とする。ただし、特に図示はしないが、Ｇ
Ｈモードや透過散乱モードなど、ネマチック液晶材料を
使用しながら偏光板を要しない動作モードの場合は、液
晶シャッタの入射側偏光板を必要としない。The structure of this embodiment is almost the same as that of FIG.
The liquid crystal shutter is characterized by adopting a nematic liquid crystal operation mode. However, although not particularly shown, G
In the case of an operation mode such as H mode or transmission / scattering mode which does not require a polarizing plate while using a nematic liquid crystal material, the incident side polarizing plate of the liquid crystal shutter is not required.
【００５１】本駆動シーケンスの基本的な動作は第２の
実施例と同様であるが、ネマチック系液晶モードを使用
しているため、液晶シャッタに印加する具体的な電圧波
形が異なっている。すなわち、液晶シャッタの動作は図
１０（ａ）に示すようにノーマリブラックモードを使用
し、図１０（ｂ）のように電圧無印加（０Ｖ）とＡＣ電
圧印加（±Ｖ0 ）により非透過／透過状態が選択され
る。そのため、これらネマチック系液晶動作モードで
は、非表示／表示状態のデューティ比を自由に設定する
ことが可能となる。The basic operation of this drive sequence is the same as that of the second embodiment, but since the nematic liquid crystal mode is used, the specific voltage waveform applied to the liquid crystal shutter is different. That is, the operation of the liquid crystal shutter uses a normally black mode as shown in FIG. 10A, and non-transmission is performed by no voltage application (0 V) and AC voltage application (± V 0 ) as shown in FIG. 10B. / Transparent state is selected. Therefore, in these nematic liquid crystal operation modes, it becomes possible to freely set the duty ratio in the non-display / display state.
【００５２】なお、本実施例では画像の更新が完了した
時点で速やかに表示状態に切り換わるノーマリブラック
モードが好ましいが、例えば静止画／動画表示時、外部
電源動作／バッテリ動作時にこれらのシャッタ動作を切
り換える場合は、静止画表示において透過状態とするの
に電力を特に消費しないノーマリホワイトモードが適し
ている。In this embodiment, the normally black mode is preferable in which the display state is quickly switched to when the image update is completed. However, for example, at the time of displaying a still image / moving image, operating the external power source / operating the battery, these shutters are used. When switching the operation, the normally white mode which does not particularly consume electric power is suitable for setting the transparent state in the still image display.
【００５３】また、本実施例はネマチック系液晶に適し
た駆動であるが、例えば図１１に示すような電圧−透過
率特性を有する無閾型反強誘電性液晶モードなど一部の
スメクチック系液晶においても、極性反転時の配向状態
のフリッピング特性により同様の駆動シーケンスが使用
できる場合がある。Further, although the present embodiment is a drive suitable for a nematic liquid crystal, for example, some smectic liquid crystals such as a thresholdless antiferroelectric liquid crystal mode having a voltage-transmittance characteristic as shown in FIG. Also in the above, the same driving sequence may be used depending on the flipping characteristic of the alignment state at the time of polarity reversal.
【００５４】（実施例４）図１２は、本発明の第４の実
施例における駆動シーケンスを模式的に示した図であ
る。本実施例では、図１１に示したような電圧−透過率
特性を有する反強誘電性液晶モードなどに適した駆動シ
ーケンスを示している。(Embodiment 4) FIG. 12 is a diagram schematically showing a drive sequence in a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, a driving sequence suitable for an antiferroelectric liquid crystal mode having the voltage-transmittance characteristic as shown in FIG. 11 is shown.
【００５５】図１１に示したような電圧−透過率特性を
有する液晶動作モードでは、±Ｖ0印加において透過状
態、電圧無印加（０Ｖ）において非透過状態を取る。そ
こで、焼き付きを防止するために、シャッタ１０２に
は、２フィールドにおける電圧時間平均が０Ｖとなるよ
う、第１フィールド１２００ａ（書き込み期間１２０１
ａ、過渡応答期間１２０１ｂ、保持期間１２０１ｃ）に
おける透過状態を正極性電圧印加１２０２ｂとし、第２
フィールド１２００ｂ（書き込み期間１２０１ｄ、過渡
応答期間１２０１ｅ、保持期間１２０１ｆ）における透
過状態を負極性電圧印加１２０２ｄとする。In the liquid crystal operation mode having the voltage-transmittance characteristic as shown in FIG. 11, it is in a transmissive state when ± V 0 is applied and in a non-transmissive state when no voltage is applied (0 V). Therefore, in order to prevent image sticking, the shutter 102 is configured so that the voltage-time average of the two fields becomes 0 V, that is, the first field 1200a (writing period 1201).
a, the transient response period 1201b, the holding period 1201c), the transmission state is defined as the positive voltage application 1202b, and the second
The transmission state in the field 1200b (writing period 1201d, transient response period 1201e, holding period 1201f) is defined as a negative voltage application 1202d.
【００５６】本実施例においても、各フィールドの非表
示状態（１２０３ａ、１２０３ｃ）と表示状態（１２０
３ｂ、１２０３ｄ）のデューティ比を自由に設定できる
という利点がある。Also in the present embodiment, the non-display state (1203a, 1203c) and the display state (120) of each field.
3b, 1203d) has the advantage that the duty ratio can be set freely.
【００５７】（実施例５）図１３は、第５の実施例に係
る表示装置の構造を示した図である。本実施例はバック
ライト１０１として複数のＬＥＤ光源１３０１をアレイ
状に配置し、独立に消灯／点灯可能としたことを特徴と
している。(Fifth Embodiment) FIG. 13 is a diagram showing the structure of a display device according to a fifth embodiment. This embodiment is characterized in that a plurality of LED light sources 1301 are arranged in an array as the backlight 101 and can be turned off / on independently.
【００５８】ＬＥＤ光源１３０１は、図１３ではサイド
ライト状に配列しているが、液晶シャッタの下部に直下
型的に２次元的に配列しても構わない（図示省略）。こ
の場合、消灯／点灯動作はライン毎に制御できればよ
い。Although the LED light sources 1301 are arranged in a sidelight shape in FIG. 13, they may be arranged two-dimensionally directly below the liquid crystal shutter (not shown). In this case, the turning off / lighting operation may be controlled for each line.
【００５９】また、図１４に示すように、直下型バック
ライトとして冷陰極蛍光管１４０１を液晶シャッタの分
割領域方向に複数本配列し、同様に独立に消灯／点灯動
作させても構わない。Further, as shown in FIG. 14, a plurality of cold cathode fluorescent tubes 1401 may be arranged as a direct type backlight in the direction of the divided region of the liquid crystal shutter and similarly turned off / on independently.
【００６０】上述したような構造をとることにより、図
１５に示すように、液晶シャッタ１０２のシャッタ動作
（１５０１ａ、１５０２ｂ）に同期させて消灯／点灯動
作（１５０２ａ、１５０２ｂ）を行うことで、消費電力
の低減を図ることができる。この場合、消灯する光源と
して透過表示に関係の無い光源、時間を選択することは
言うまでもない。また、従来の蛍光管のように発光、消
灯の応答時間が長い場合でも、より応答時間の短い液晶
シャッタのシャッタ動作が支配的となるので問題無く使
用できる。By adopting the above-described structure, as shown in FIG. 15, by performing the extinguishing / lighting operation (1502a, 1502b) in synchronization with the shutter operation (1501a, 1502b) of the liquid crystal shutter 102, the consumption It is possible to reduce power consumption. In this case, it goes without saying that a light source that is not related to the transmissive display and a time are selected as the light source to be turned off. Further, even when the response time of light emission and extinguishing is long as in the conventional fluorescent tube, the shutter operation of the liquid crystal shutter having a shorter response time becomes dominant, so that it can be used without problems.
【００６１】以上、本発明の実施形態を説明したが、本
発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変
形して実施することが可能である。Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be carried out.
【００６２】例えば、上述した実施形態では、平面型表
示装置を例にあげて説明しているが、液晶プロジェクタ
ーなど投射型表示装置においても、光源とＴＦＴ−ＬＣ
Ｄとの間に液晶シャッタを配置することで、同様な効果
を得ることができる。また、ＴＦＴ−ＬＣＤの形態は透
過型液晶ライトバルブでも、反射型液晶ライトバルブで
も構わない。また、３板式でも単板式でも、パネル毎に
液晶シャッタを設けて上述した実施形態と同様の形態を
とることで、目的とする効果が得られることは言うまで
もない。For example, in the above-described embodiment, the flat type display device has been described as an example, but also in the projection type display device such as a liquid crystal projector, the light source and the TFT-LC are used.
A similar effect can be obtained by disposing a liquid crystal shutter between D and D. The form of the TFT-LCD may be a transmissive liquid crystal light valve or a reflective liquid crystal light valve. Needless to say, the desired effect can be obtained by providing a liquid crystal shutter for each panel and adopting the same form as that of the above-described embodiment, regardless of whether it is a three-plate type or a single-plate type.
【００６３】その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範
囲内において種々変形して実施することが可能である。Besides, the present invention can be variously modified and carried out within the scope not departing from the gist thereof.
【００６４】[0064]
【発明の効果】本発明によれば、ライトバルブとバック
ライトとの間にシャッタを配置した基本構造を有する表
示装置において、動画像のにじみの問題が解消され、表
示品質の向上を図ることが可能となる。また、本発明に
よれば、表示装置の部品点数の削減等をはかることも可
能となる。According to the present invention, in a display device having a basic structure in which a shutter is arranged between a light valve and a backlight, the problem of blurring of moving images can be solved and the display quality can be improved. It will be possible. Further, according to the present invention, it is possible to reduce the number of parts of the display device.
【図１】本発明の実施形態の第１の実施例に係る表示装
置の構造を示した図。FIG. 1 is a diagram showing a structure of a display device according to a first example of an embodiment of the present invention.
【図２】第１の実施例における液晶シャッタの光学配置
について示した図。FIG. 2 is a diagram showing an optical arrangement of a liquid crystal shutter in the first embodiment.
【図３】第１の実施例における液晶シャッタの電圧−透
過率特性及び透過率波長特性について示した図。FIG. 3 is a diagram showing the voltage-transmittance characteristic and the transmittance wavelength characteristic of the liquid crystal shutter in the first embodiment.
【図４】第１の実施例における駆動シーケンスを示した
図。FIG. 4 is a diagram showing a drive sequence in the first embodiment.
【図５】第１の実施例において動画像を表示した場合の
表示状態の遷移を模式的に示した図。FIG. 5 is a diagram schematically showing a transition of a display state when a moving image is displayed in the first embodiment.
【図６】本発明の実施形態の第２の実施例に係る表示装
置の構造を示した図。FIG. 6 is a diagram showing a structure of a display device according to a second example of the exemplary embodiment of the present invention.
【図７】第２の実施例における駆動シーケンスを示した
図。FIG. 7 is a diagram showing a drive sequence in the second embodiment.
【図８】第２の実施例における液晶シャッタの電圧−透
過率特性について示した図。FIG. 8 is a diagram showing voltage-transmittance characteristics of a liquid crystal shutter in the second embodiment.
【図９】本発明の実施形態の第３の実施例における駆動
シーケンスを示した図。FIG. 9 is a diagram showing a drive sequence in a third example of the embodiment of the present invention.
【図１０】第３の実施例における液晶シャッタの電圧−
透過率特性及び応答特性について示した図。FIG. 10 shows the voltage of the liquid crystal shutter in the third embodiment-
The figure showing the transmittance characteristic and the response characteristic.
【図１１】本発明の実施形態の第３の実施例及び第４の
実施例において適用可能な液晶シャッタの電圧−透過率
特性及び応答特性について示した図。FIG. 11 is a diagram showing a voltage-transmittance characteristic and a response characteristic of a liquid crystal shutter applicable in a third example and a fourth example of the embodiment of the present invention.
【図１２】第４の実施例における駆動シーケンスを示し
た図。FIG. 12 is a diagram showing a drive sequence in a fourth embodiment.
【図１３】本発明の実施形態の第５の実施例に係る表示
装置の構造の一例を示した図。FIG. 13 is a diagram showing an example of a structure of a display device according to a fifth example of the embodiment of the present invention.
【図１４】第５の実施例に係る表示装置の構造の他の例
を示した図。FIG. 14 is a diagram showing another example of the structure of the display device according to the fifth example.
【図１５】第５の実施例における駆動シーケンスを示し
た図。FIG. 15 is a diagram showing a drive sequence in a fifth embodiment.
１０１…バックライト
１０２…液晶シャッタ
１０３…ＴＦＴ−ＬＣＤ
１０４…光源
１０５…リフレクタ
１０６…導光板
１０７…反射板
１０８…集光／拡散シート
１０９、１１２、１１５…偏光板
１１０、１１３…液晶層
１１１、１１４…基板
４０１、７０１ａ〜７０５ａ、９０１ａ、９０２ａ、１
２０１ａ、１２０１ｄ…書き込み期間
４０２、７０１ｃ〜７０５ｃ、９０１ｃ、９０２ｃ、１
２０１ｃ、１２０１ｆ…保持期間
４０３〜４０６…ＴＦＴ−ＬＣＤ応答波形
４０７、４０８、９０３ａ、９０３ｂ、９０４ａ、９０
４ｂ、１２０２ａ〜１２０２ｄ…液晶シャッタ印加電圧
波形
４０９、４１０、６０１ａ〜６０５ａ、６０１ｂ〜６０
５ｂ、１２０３ａ〜１２０３ｄ、１５０１ａ、１５０１
ｂ……液晶シャッタ透過／非透過状態
６０１〜６０５…分割領域
７０１〜７０５、９０１、９０２…ＴＦＴ−ＬＣＤ駆動
シーケンス
７０１ｂ〜７０５ｂ、９０１ｂ、９０２ｂ、１２０１
ｂ、１２０１ｅ…過渡応答期間
９０３、９０４…液晶シャッタ駆動シーケンス
１２００ａ、１２００ｂ…フィールド期間
１３０１…ＬＥＤ光源
１４０１…直下型蛍光管方式バックライト
１５０２ａ、１５０２ｂ…光源点灯／非点灯状態101 ... Backlight 102 ... Liquid crystal shutter 103 ... TFT-LCD 104 ... Light source 105 ... Reflector 106 ... Light guide plate 107 ... Reflector plate 108 ... Condensing / diffusing sheets 109, 112, 115 ... Polarizing plates 110, 113 ... Liquid crystal layer 111, 114 ... Substrate 401, 701a to 705a, 901a, 902a, 1
201a, 1201d ... Writing periods 402, 701c to 705c, 901c, 902c, 1
201c, 1201f ... Holding periods 403 to 406 ... TFT-LCD response waveforms 407, 408, 903a, 903b, 904a, 90
4b, 1202a to 1202d ... Liquid crystal shutter applied voltage waveforms 409, 410, 601a to 605a, 601b to 60
5b, 1203a to 1203d, 1501a, 1501
b ... Liquid crystal shutter transmission / non-transmission state 601 to 605 ... Divided areas 701 to 705, 901, 902 ... TFT-LCD drive sequence 701b to 705b, 901b, 902b, 1201
b, 1201e ... Transient response period 903, 904 ... Liquid crystal shutter drive sequence 1200a, 1200b ... Field period 1301 ... LED light source 1401 ... Directly below fluorescent tube type backlight 1502a, 1502b ... Light source lighting / non-lighting state
フロントページの続き (72)発明者 奥村 治彦 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (56)参考文献 特開 平２−205825（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−244057（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−170888（ＪＰ，Ａ) 特開2001−125067（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/133 535 G02F 1/13357 G09F 9/00 Front page continuation (72) Inventor Haruhiko Okumura 1 Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Toshiba Research & Development Center (56) Reference JP-A-2-205825 (JP, A) JP-A-9 -244057 (JP, A) JP-A-59-170888 (JP, A) JP-A-2001-125067 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/133 535 G02F 1/13357 G09F 9/00
Claims (2)
次元マトリクス状に配列された複数の画素によって空間
加法混色に基づきカラー画像を表示する液晶ライトバル
ブと、 前記液晶ライトバルブを照明するライトと、対向基板間に強誘電性又は反強誘電性を有する液晶層を
挟んで構成され、 前記液晶ライトバルブと前記ライトと
の間に設けられ、前記ライトからの照明光の透過及び遮
断を時間的に切り換えられるよう構成された複数の独立
駆動可能な領域からなる液晶シャッタと、 を備え、 前記液晶ライトバルブは前記液晶シャッタの独立駆動可
能な複数の領域に対応した複数の領域を有し、前記液晶
シャッタの各領域は前記液晶ライトバルブの対応する領
域における書き込み・過渡応答期間及び保持期間に対応
して遮断動作及び透過動作を行うものであり、 前記ライトは前記液晶シャッタの独立駆動可能な複数の
領域に対応した複数の光源で構成され、各光源は前記液
晶シャッタの対応する領域における透過動作及び遮断動
作に対応して点灯動作及び消灯動作を行うものであり、 前記液晶シャッタの独立駆動可能な各領域における遮断
動作及び透過動作は、遮断動作期間と透過動作期間とを
等しくし、遮断動作期間と透過動作期間とで極性が互い
に異なる絶対値の等しい電圧を前記液晶シャッタの液晶
層に印加することによって行われることを特徴とする表
示装置。 1. A liquid crystal layer is sandwiched between opposed substrates,
A liquid crystal light valve that displays a color image based on spatial additive color mixing by a plurality of pixels arranged in a three-dimensional matrix, a light that illuminates the liquid crystal light valve, and a counter substrate or a ferroelectric substance or an antiferroelectric substance. Liquid crystal layer
A liquid crystal shutter which is sandwiched and is provided between the liquid crystal light valve and the light, and which is composed of a plurality of independently drivable regions configured to be able to temporally switch transmission and blocking of illumination light from the light. If, Bei example, said liquid crystal light valve is driven independently friendly of the liquid crystal shutter
The liquid crystal having a plurality of regions corresponding to the plurality of effective regions.
Each area of the shutter corresponds to the corresponding area of the liquid crystal light valve.
Supports write / transient response period and retention period in the area
To perform a blocking operation and a transmission operation, and the light includes a plurality of independently drivable liquid crystal shutters.
It is composed of multiple light sources corresponding to the area, and each light source is
Transmission and blocking movements in the corresponding areas of the crystal shutter
Light-off operation and light-off operation are performed according to the operation, and the liquid crystal shutter is cut off in each independently drivable area.
The operation and the transmission operation are divided into the cutoff operation period and the transmission operation period.
And the polarities are the same in the cutoff operation period and the transmission operation period.
The same absolute value of different voltage is applied to the liquid crystal of the liquid crystal shutter.
A table characterized by being applied to a layer
Indicating device.
側の基板と前記液晶シャッタの前記液晶ライトバルブ側
の基板との間に、前記液晶ライトバルブと前記液晶シャ
ッタとで共用する偏光板が設けられていることを特徴と
する請求項１に記載の表示装置。 2. The liquid crystal shutter of the liquid crystal light valve.
Side substrate and the liquid crystal light valve side of the liquid crystal shutter
Between the substrate and the liquid crystal light valve and the liquid crystal shutter.
Is equipped with a polarizing plate that is shared with
The display device according to claim 1.
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