JP5175977B2 - 立体表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、表示装置に関し、特に、画像を立体的に表示する機能を備えた立体表示装置に関する。
従来から、画像を立体的に表示する機能を備えた立体表示装置が知られている。立体表示装置は、左目用画素と右目用画素を備え、２種類の画素に異なる画像を表示する。人間の目には視差があるので、左目用と右目用に好適な画像を表示することにより、人間に画像を立体的に認識させることができる。
立体表示を行う方法として、レンチキュラーレンズを用いる方法と、視差バリアを用いる方法とが広く知られている。前者の方法では立体表示だけを行えるのに対して、後者の方法では、視差バリアの出現と消滅を制御することにより、立体表示と通常の平面表示を切り替えて行うことができる。レンチキュラーレンズを用いた立体表示装置については、例えば特許文献１に記載されている。視差バリアを用いた立体表示装置については、例えば特許文献２に記載されている。
立体表示装置は、例えば液晶表示装置を用いて構成される。液晶表示装置では、同じ極性の電圧を印加し続けることによる液晶の劣化を防止するために、液晶印加電圧の極性を一定の時間ごとに切り替える極性反転駆動が行われる。極性反転駆動には、液晶印加電圧の極性をフレーム単位で切り替えるフレーム反転駆動、ライン単位で切り替えるライン反転駆動、および、画素あるいはサブ画素ごとに切り替えるドット反転駆動などの種類がある。このうちフレーム反転駆動は、最も容易に実現できるが、表示画像にフリッカ（ちらつき）が発生するという問題がある。このため、実際の液晶表示装置では、画質向上のために、ライン反転駆動またはドット反転駆動が行われる。
液晶表示装置に含まれる液晶パネルには、表示画面の解像度に応じた本数の映像信号線が設けられる。近年、表示画面の高精細化に伴い映像信号線の本数が増加し、これに伴い、駆動回路と液晶パネル上の映像信号線を接続する信号線を狭いピッチで配置する必要が生じている。そこで、映像信号線を配置順に従いａ本（ａは２以上の整数）ずつグループ化し、各グループに映像信号線駆動回路の出力端子を１個ずつ割り当て、１水平期間内にグループ内の映像信号線を時分割駆動する方法（以下、映像信号線時分割駆動という）が、従来から知られている。映像信号線時分割駆動を行う表示装置では、映像信号線駆動回路と映像信号線の間に、映像信号線駆動回路から出力された信号電圧をいずれの映像信号線に印加するかを切り替えるアナログスイッチが設けられる。これにより、映像信号線駆動回路と映像信号線を接続する信号線の本数をａ分の１に削減することができる。映像信号線時分割駆動を行う液晶表示装置については、例えば特許文献３に記載されている。
日本国特開平７−７５１３５号公報 日本国特開２００５−２５８０１３号公報 日本国特開２００３−５８１１９号公報
立体表示装置では、左目用画素と右目用画素は、画面の水平方向に並べて配置される。図１１に示す画素配置では、左目用画素回路９１を画面の垂直方向に並べた列と、右目用画素回路９２を画面の垂直方向に並べた列とが、画面の水平方向に交互に並べて配置されている。立体表示を行う液晶表示装置でも、平面表示を行う液晶表示装置と同様に、極性反転駆動や映像信号線時分割駆動が行われる。
しかしながら、立体表示を行う液晶表示装置に対して、平面表示を行う液晶表示装置の駆動方法をそのまま適用すると、画質が低下するという問題がある。例えば、図１１において、左目用画素回路９１と右目用画素回路９２は、それぞれ、走査信号線の伸延方向に並べて配置されているとする。この液晶表示装置において平面表示を行う液晶表示装置で広く採用されている１ライン反転駆動を行う場合、液晶印加電圧の極性は図１２に示すように切り替えられる。ここで左目用画素回路９１に着目すると、奇数番目フレームではすべての左目用画素回路９１に正極性電圧が印加され、偶数番目フレームではすべての左目用画素回路９１に負極性電圧が印加されている。このように左目用画素については、フレーム反転駆動を行っているに過ぎない。右目用画素についても、これと同様である。
このように図１１に示す画素配置を有する液晶表示装置において１ライン反転駆動を行っても、左目用画素と右目用画素についてそれぞれフレーム反転駆動を行うことになるので、表示画像にフリッカが発生する。このフリッカは、例えば左目用画像が黒画像で、右目用画像が黒以外の単色中間調画像であるときに顕著になる。したがって、立体表示を行う液晶表示装置では、駆動方法に特有の工夫が必要となる。
それ故に、本発明は、立体表示に適した駆動を行う高画質の立体表示装置を提供することを目的とする。
本発明の第１の局面は、画像を立体的に表示する機能を有する立体表示装置であって、
画面の垂直方向に伸延する複数の走査信号線と、
画面の水平方向に伸延し、配置順に従い所定本数ずつグループ化される複数の映像信号線と、
前記走査信号線と前記映像信号線の交点に対応して配置された複数の画素回路を含む画素アレイと、
前記走査信号線を選択する走査信号線駆動回路と、
前記映像信号線の各グループに対して、グループ内の映像信号線に印加すべき電圧を１水平期間内に時分割で出力する映像信号線駆動回路と、
各グループから１本の映像信号線を選択し、選択した映像信号線に前記映像信号線駆動回路から出力された電圧を与える映像信号線選択回路とを備え、
前記画素アレイは、画面の垂直方向に左目用画素回路を並べて配置した列と、画面の垂直方向に右目用画素回路を並べて配置した列とを、画面の水平方向に並べた構成を有し、
１水平期間内での前記画素回路に対する書き込み順序が、２の倍数本の走査信号線ごとに切り替わることを特徴とする。
本発明の第２の局面は、本発明の第１の局面において、
前記画素アレイは、前記左目用画素回路の列と前記右目用画素回路の列とを画面の水平方向に交互に並べた構成を有し、
前記書き込み順序が２本の走査信号線ごとに切り替わることを特徴とする。
本発明の第３の局面は、本発明の第２の局面において、
画像を平面的に表示するときには、前記書き込み順序が１本の走査信号線ごとに切り替わることを特徴とする。
本発明の第４の局面は、本発明の第２の局面において、
前記画素回路に書き込まれる電圧の極性が、２本の走査信号線ごとに切り替わることを特徴とする。
本発明の第５の局面は、本発明の第４の局面において、
前記電圧の極性が、並べて配置された４本の走査信号線について、フレームごとに４とおりに切り替わることを特徴とする。
本発明の第６の局面は、本発明の第４の局面において、
画像を平面的に表示するときには、前記電圧の極性が１本の走査信号線ごとに切り替わることを特徴とする。
本発明の第７の局面は、画面の垂直方向に伸延する複数の走査信号線と、画面の水平方向に伸延し、配置順に従い所定本数ずつグループ化される複数の映像信号線と、前記走査信号線と前記映像信号線の交点に対応して配置された複数の画素回路を含む画素アレイとを有する立体表示装置の駆動方法であって、
前記走査信号線を選択するステップと、
前記映像信号線の各グループに対して、グループ内の映像信号線に印加すべき電圧を１水平期間内に時分割で出力するステップと、
各グループから１本の映像信号線を選択し、選択した映像信号線に時分割で出力された電圧を与えるステップとを備え、
前記画素アレイは、画面の垂直方向に左目用画素回路を並べて配置した列と、画面の垂直方向に右目用画素回路を並べて配置した列とを、画面の水平方向に並べた構成を有し、
１水平期間内での前記画素回路に対する書き込み順序を２の倍数本の走査信号線ごとに切り替えることを特徴とする。
本発明の第１または第７の局面によれば、１水平期間内での画素回路に対する書き込み順序を２の倍数本の走査信号線ごとに切り替えることにより、左目用画像と右目用画像の画質をそれぞれ高め、立体表示のときの画質を高めることができる。
本発明の第２の局面によれば、１水平期間内での画素回路に対する書き込み順序を２本の走査信号線ごとに切り替えることにより、左目用画像と右目用画像の画質をそれぞれ高め、立体表示のときの画質を高めることができる。
本発明の第３の局面によれば、１水平期間内での画素回路に対する書き込み順序を立体表示のときには２本の走査信号線ごとに切り替え、平面表示のときには１本の走査信号線ごとに切り替えることにより、いずれの表示でも画質を高めることができる。
本発明の第４の局面によれば、画素回路に書き込む電圧の極性を２本の走査信号線ごとに切り替えることにより、左目用画像と右目用画像の画質をそれぞれ高め、立体表示のときの画質を高めることができる。
本発明の第５の局面によれば、画素回路に書き込む電圧の極性を、並べて配置された４本の信号線について、フレームごとに４とおりに切り替えることにより、すべての映像信号線について、次に同じ極性の信号電圧が書き込まれる確率と、次に異なる極性の信号電圧が書き込まれる確率を同じにすることができる。これにより、左目用画像と右目用画像の輝度差を抑制することができる。
本発明の第６の局面によれば、画素回路に書き込む電圧の極性を立体表示のときには２本の走査信号線ごとに切り替え、平面表示のときには１本の走査信号線ごとに切り替えることにより、いずれの表示でも画質を高めることができる。
本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す液晶表示装置に含まれる視差バリア用液晶パネルの構成を示す図である。 図１に示す液晶表示装置に含まれる表示用液晶パネルの画素回路と視差バリア用液晶パネルのシャッター領域を重ねて示す図である。 図１に示す液晶表示装置における平面表示の原理を示す図である。 図１に示す液晶表示装置における立体表示の原理を示す図である。 図１に示す液晶表示装置における平面表示のときの書き込み順序と電圧極性を示す図である。 同じく、立体表示のときの書き込み順序と電圧極性を示す図である。 同じく、立体表示のときの書き込み順序と電圧極性を示すテーブルである。 図１に示す液晶表示装置の平面表示、奇数番目フレームのタイミングチャートである。 同じく、平面表示、偶数番目フレームのタイミングチャートである。 同じく、立体表示、奇数番目フレームのタイミングチャートである。 同じく、立体表示、偶数番目フレームのタイミングチャートである。 比較例に係る駆動方法の書き込み順序と電圧極性を示すテーブルである。 本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置における立体表示のときの書き込み順序と電圧極性を示す図である。 立体表示装置の画素配置を示す図である。 図１１に示す画素配置について１ライン反転駆動を行った場合の電圧極性を示す図である。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示す液晶表示装置１０は、表示用液晶パネル１１、視差バリア用液晶パネル１２、表示制御回路１３、走査信号線駆動回路１４、映像信号線駆動回路１５、および、バックライト（図示せず）を備えている。表示用液晶パネル１１は、複数のアナログスイッチ１６と画素アレイ１７を含んでいる。走査信号線駆動回路１４は、表示用液晶パネル１１と一体に形成されている。液晶表示装置１０は、平面表示と視差バリアを用いた立体表示とを選択的に行う。また、液晶表示装置１０は、極性反転駆動と映像信号線時分割駆動を行う。
表示用液晶パネル１１は、アクティブマトリクス型のＴＦＴ（Thin Film Transistor）液晶パネルである。表示用液晶パネル１１は、ｎ本の走査信号線Ｇ１〜Ｇｎ、３ｍ本の映像信号線ＳＲ１〜ＳＲｍ、ＳＧ１〜ＳＧｍ、ＳＢ１〜ＳＢｍ、および、（３ｍ×ｎ）個の画素回路１８を含んでいる（ただし、ｍとｎは２以上の整数）。ｎ本の走査信号線は、互いに平行に配置される。３ｍ本の映像信号線は、走査信号線と直交するように互いに平行に配置される。走査信号線は画面の垂直方向に伸延し、映像信号線は画面の水平方向に伸延する。画素回路１８は、走査信号線と映像信号線の交点のそれぞれに対応して配置され、対応する走査信号線と映像信号線に接続される。
画素回路１８は、赤色を表示するためのＲ画素回路、緑色を表示するためのＧ画素回路、および、青色を表示するためのＢ画素回路に分類される。３種類の画素回路１８は、種類ごとに各映像信号線に接続される。例えば、映像信号線ＳＲ１には、ｎ個のＲ画素回路が接続される。走査信号線の伸延方向に並べて配置された３個の画素回路１８が、１個の画素を形成する。表示用液晶パネル１１は、（ｍ×ｎ）個の画素を有する。
また、画素回路１８は、左目用画像を表示するための左目用画素回路２１と、右目用画像を表示するための右目用画素回路２２に分類される。図１に示すように、画素アレイ１７は、画面の垂直方向に左目用画素回路２１を並べて配置した列と、画面の垂直方向に右目用画素回路２２を並べて配置した列とを、画面の水平方向に交互に並べた構成を有する。奇数番目の列には左目用画素回路２１が並べて配置され、偶数番目の列には右目用画素回路２２が並べて配置される。走査信号線の伸延方向に並べて配置された３個の左目用画素回路２１が、１個の左目用画素を形成する。同様に、走査信号線の伸延方向に並べて配置された３個の右目用画素回路２２が、１個の右目用画素を形成する。
映像信号線駆動回路１５は、ｍ個の出力端子Ｓ１〜Ｓｍを有する。３ｍ本の映像信号線は、配置順に従い３本ずつｍ個のグループに分けられ、グループごとに映像信号線駆動回路１５の出力端子に対応づけられる。３ｍ本の映像信号線に対応して、表示用液晶パネル１１には、３ｍ個のアナログスイッチ１６が設けられる。アナログスイッチ１６の一端はいずれかの映像信号線に接続され、他端は当該映像信号線が属するグループに対応した映像信号線駆動回路１５の出力端子に接続される。
表示制御回路１３には、液晶表示装置１０の外部から、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ、水平同期信号ＨＳＹＮＣなどの制御信号と映像信号ＶＳとが与えられる。これに加えて表示制御回路１３には、平面表示と立体表示を切り替えるためのモード選択信号ＭＤが与えられる。表示制御回路１３は、これらの信号に基づき、走査信号線駆動回路１４に対して制御信号Ｃ１を出力し、映像信号線駆動回路１５に対して制御信号Ｃ２と映像信号ＶＳを出力し、アナログスイッチ１６に対してスイッチ制御信号ＣＲ、ＣＧ、ＣＢを出力する。スイッチ制御信号ＣＲは映像信号線ＳＲ１〜ＳＲｍに接続されたアナログスイッチ１６に与えられ、スイッチ制御信号ＣＧは映像信号線ＳＧ１〜ＳＧｍに接続されたアナログスイッチ１６に与えられ、スイッチ制御信号ＣＢは映像信号線ＳＢ１〜ＳＢｍに接続されたアナログスイッチ１６に与えられる。
走査信号線駆動回路１４は、制御信号Ｃ１に基づき、ｎ本の走査信号線を駆動する。より詳細には、走査信号線駆動回路１４は、制御信号Ｃ１に基づき、ｎ本の走査信号線の中から配置順に従い１本の走査信号線を選択し、選択した走査信号線に選択電圧（例えば、ハイレベル電圧）を印加する。これにより、選択した走査信号線に接続された３ｍ個の画素回路１８が、一括して選択される。
映像信号線駆動回路１５は、制御信号Ｃ２と映像信号ＶＳに基づき、３ｍ本の映像信号線を駆動する。より詳細には、映像信号線駆動回路１５は、１水平期間を３つの期間（以下、第１〜第３期間という）に分割し、各期間においてｍ個の出力端子Ｓ１〜Ｓｍから映像信号ＶＳに応じたｍ個の信号電圧を出力する。アナログスイッチ１６は、与えられたスイッチ制御信号がハイレベルのときにはオン状態になり、当該スイッチ制御信号がローレベルのときにはオフ状態になる。例えばスイッチ制御信号ＣＲがハイレベルのときには、映像信号線ＳＲ１〜ＳＲｍに接続されたｍ個のアナログスイッチ１６がオン状態になり、映像信号線駆動回路１５から出力されたｍ個の信号電圧は映像信号線ＳＲ１〜ＳＲｍに印加される。このようにアナログスイッチ１６は、各グループから１本の映像信号線を選択し、選択した映像信号線に映像信号線駆動回路１５から出力された電圧を与える映像信号線選択回路として機能する。
スイッチ制御信号ＣＲ、ＣＧ、ＣＢは、後述する順序に従い、１水平期間内の第１〜第３期間のいずれかでハイレベルになる。これにより、３ｍ本の映像信号線には１水平期間内に１回ずつ信号電圧が印加され、映像信号線に印加された信号電圧は、走査信号線を用いて選択された３ｍ個の画素回路１８に書き込まれる。１垂直期間（１フレーム期間）に上記の動作をｎ回行うことにより、表示用液晶パネル１１には映像信号ＶＳに応じた画像が表示される。
視差バリア用液晶パネル１２は、ＴＮ（Twisted Nematic ）方式の液晶パネルである。図２は、視差バリア用液晶パネル１２の構成を示す図である。図２に示すように、視差バリア用液晶パネル１２には、画面の垂直方向に長い複数のシャッター領域１９が設けられる。シャッター領域１９は、表示制御回路１３から出力された制御信号ＣＸに従い、透過状態および非透過状態のいずれかになる。以下、シャッター領域１９は、制御信号ＣＸがローレベルのときには透過状態、制御信号ＣＸがハイレベルのときには非透過状態になるものとする。視差バリア用液晶パネル１２は、表示用液晶パネル１１の背面側に設けられる。バックライトは、視差バリア用液晶パネル１２の背面側に設けられる。
液晶表示装置１０は、モード選択信号ＭＤに従い、画像を平面的に表示する平面表示と、画像を立体的に表示する立体表示とを選択的に行う。立体表示を行うためには、左目用画素回路２１を用いて左目用画像を表示し、右目用画素回路２２を用いて右目用画像を表示する必要がある。左目用画像と右目用画像は、表示制御回路１３の内部または液晶表示装置１０の外部で生成される。
図３は、表示用液晶パネル１１の画素回路１８と視差バリア用液晶パネル１２のシャッター領域１９を重ねて示す図である。図３に示すように、シャッター領域１９の幅は、画素回路１８の映像信号線の伸延方向のサイズとほぼ同じである。シャッター領域１９は、左目用画素回路２１の右半分および右目用画素回路２２の左半分と重なるように配置される。
図４Ａおよび図４Ｂを参照して、液晶表示装置１０における平面表示と立体表示の切り替え方法を説明する。平面表示のときには（図４Ａ）、表示制御回路１３は、視差バリア用液晶パネル１２に対してローレベルの制御信号ＣＸを出力する。このとき、視差バリア用液晶パネル１２のシャッター領域１９は透過状態になる。バックライト光は透過状態のシャッター領域１９を通過するので、人間の左目と右目には同じ光が到達する。このとき、人間は平面的な画像を認識する。
立体表示のときには（図４Ｂ）、表示制御回路１３は、視差バリア用液晶パネル１２に対してハイレベルの制御信号ＣＸを出力する。このとき、視差バリア用液晶パネル１２のシャッター領域１９は、非透過状態になり、視差バリアとして機能する。バックライト光は、非透過状態のシャッター領域１９によって画面の水平方向に２つに分離される。一方の光（図４ＢではＬと記載）は、左目用画素回路２１を通過して人間の左目に到達する。他方の光（図４ＢではＲと記載）は、右目用画素回路２２を通過して人間の右目に到達する。表示用液晶パネル１１に好適な左目用画像と右目用画像を表示し、視差バリア用液晶パネル１２のシャッター領域１９を非透過状態に制御したとき、人間は立体的な画像を認識する。
以下、液晶表示装置１０における極性反転駆動と映像信号線時分割駆動について説明する。液晶表示装置１０は、液晶印加電圧の極性（以下、単に「電圧極性」という）を切り替える極性反転駆動を行うと共に、映像信号線を３本ずつグループ化する映像信号線時分割駆動を行う。この際、液晶表示装置１０は、１水平期間内での画素回路１８に対する信号電圧の書き込み順序（以下、単に「書き込み順序」という）を切り替える。以下、Ｒ、Ｇ、Ｂの順序を「正順序」といい、Ｂ、Ｇ、Ｒの順序を「逆順序」という。
図５Ａは、平面表示のときの書き込み順序と電圧極性を示す図である。液晶表示装置１０は、平面表示のときには、書き込み順序と電圧極性を１本の走査信号線ごとに切り替える。より詳細には、奇数番目フレームでは、奇数番目の列に含まれる各画素には正極性電圧が正順序で書き込まれ、偶数番目の列に含まれる各画素には負極性電圧が逆順序で書き込まれる。偶数番目フレームでは、奇数番目の列に含まれる各画素には負極性電圧が逆順序で書き込まれ、偶数番目の列に含まれる各画素には正極性電圧が正順序で書き込まれる。
図５Ｂは、立体表示のときの書き込み順序と電圧極性を示す図である。液晶表示装置１０は、立体表示のときには、書き込み順序と電圧極性を２本の走査信号線ごとに切り替える。より詳細には、画素アレイ１７に含まれる画素は、第１列、第５列などに配置された左目用画素からなる第１グループと、第２列、第６列などに配置された右目用画素からなる第２グループと、第３列、第７列などに配置された左目用画素からなる第３グループと、第４列、第８列などに配置された右目用画素からなる第４グループとに分類される。奇数番目フレームでは、第１および第２グループ内の各画素には正極性電圧が正順序で書き込まれ、第３および第４グループ内の各画素には負極性電圧が逆順序で書き込まれる。偶数番目フレームでは、第１および第２グループ内の各画素には負極性電圧が逆順序で書き込まれ、第３および第４グループ内の各画素には正極性電圧が正順序で書き込まれる。液晶表示装置１０における立体表示のときの書き込み順序と電圧極性をまとめると、図６に示すようになる。
図７Ａは、平面表示のときの奇数番目フレームのタイミングチャートである。図７Ａに示すように、奇数番目フレームの第１水平期間の第１期間では、スイッチ制御信号ＣＲがハイレベルになり、映像信号線駆動回路１５からはＲ画素回路に書き込むべき正極性の信号電圧が出力される。続く第２期間では、スイッチ制御信号ＣＧがハイレベルになり、映像信号線駆動回路１５からはＧ画素回路に書き込むべき正極性の信号電圧が出力される。続く第３期間では、スイッチ制御信号ＣＢがハイレベルになり、映像信号線駆動回路１５からはＢ画素回路に書き込むべき正極性の信号電圧が出力される。以下、この変化の態様を「第１の態様」という。
第２水平期間の第１期間では、スイッチ制御信号ＣＢがハイレベルになり、映像信号線駆動回路１５からはＢ画素回路に書き込むべき負極性の信号電圧が出力される。続く第２期間では、スイッチ制御信号ＣＧがハイレベルになり、映像信号線駆動回路１５からはＧ画素回路に書き込むべき負極性の信号電圧が出力される。続く第３期間では、スイッチ制御信号ＣＲがハイレベルになり、映像信号線駆動回路１５からはＲ画素回路に書き込むべき負極性の信号電圧が出力される。以下、この変化の態様を「第２の態様」という。第３水平期間以降は、第１および第２水平期間と同様である。
図７Ｂは、平面表示のときの偶数番目フレームのタイミングチャートである。図７Ｂに示すように、スイッチ制御信号ＣＲ、ＣＧ、ＣＢと映像信号線駆動回路１５の出力は、偶数番目フレームの第１水平期間では第２の態様で変化し、偶数番目フレームの第２水平期間では第１の態様で変化する。第３水平期間以降は、第１および第２水平期間と同様である。
図８Ａは、立体表示のときの奇数番目フレームのタイミングチャートである。図８Ａに示すように、スイッチ制御信号ＣＲ、ＣＧ、ＣＢと映像信号線駆動回路１５の出力は、奇数番目フレームの第１および第２水平期間では第１の態様で変化し、奇数番目フレームの第３および第４水平期間では第２の態様で変化する。第５水平期間以降は、第１〜第４水平期間と同様である。
図８Ｂは、立体表示のときの偶数番目フレームのタイミングチャートである。図８Ｂに示すように、スイッチ制御信号ＣＲ、ＣＧ、ＣＢと映像信号線駆動回路１５の出力は、偶数番目フレームの第１および第２水平期間では第２の態様で変化し、偶数番目フレームの第３および第４水平期間では第１の態様で変化する。第５水平期間以降は、第１〜第４水平期間と同様である。
以下、本実施形態に係る液晶表示装置１０の効果を説明する。液晶表示装置では、映像信号線と画素回路の間に寄生容量が存在するために、映像信号線に信号電圧を印加したときに、画素回路に保持されていた電位が変動することがある。映像信号線時分割駆動を行う液晶表示装置では、電位の変動量は書き込み順序に依存する。このため、映像信号線時分割駆動を行う液晶表示装置において書き込み順序を固定すると、画素回路に保持されていた電位に書き込み順序に応じた周期的なノイズが発生し、縞状の表示むらが発生することがある。カラー液晶表示装置で発生した表示むらは、人間には色ずれ（色味のシフト）として認識される。
この色ずれを防止する方法として、書き込み順序をフレームごとに切り替える方法が考えられる。しかし、この方法では、電位の変動量がフレームごとに変化するので、表示画像にフリッカが発生する。そこで、このフリッカを防止する方法として、書き込み順序を１本の走査信号線ごとに切り替える方法が考えられる（図５Ａを参照）。平面表示のときには、この方法で色ずれとフリッカを防止することができる。
しかし、この方法は、立体表示には適していない。立体表示のときの左目用画素に着目すると、この方法では、左目用画素については書き込み順序をフレームごとに切り替えているに過ぎない。右目用画素についても、これと同様である。したがって、立体表示のときに書き込み順序を１本の走査信号線ごとに切り替えても、左目用画像と右目用画像にそれぞれフリッカが発生してしまう。このフリッカは、例えば左目用画像が黒画像で、右目用画像が黒以外の単色中間調画像であるときに顕著になる。
本実施形態に係る液晶表示装置１０は、立体表示のときには書き込み順序を２本の走査信号線ごとに切り替える（図５Ｂを参照）。このため、左目用画素について書き込み順序を１ラインごとに切り替えると共に、右目用画素についても書き込み順序を１ラインごとに切り替えることができる。また、本実施形態に係る液晶表示装置１０は、立体表示のときには電圧極性を２本の走査信号線ごとに切り替える。このため、左目用画素について電圧極性を１ラインごとに切り替えると共に、右目用画素についても電圧極性を１ラインごとに切り替えることができる。したがって、左目用画像と右目用画像の両方について、色ずれとフリッカを防止することがきる。
なお、図９に示すように、書き込み順序を２本の走査信号線ごとに切り替えながら、電圧極性を１本の走査信号線ごとに切り替える方法も考えられる。この方法では、左目用画素と右目用画素についてフレーム反転駆動を行っているに過ぎない。また、第１グループ内の左目用画素については、（正順序、正極性）または（逆順序、負極性）の組合せで信号電圧の書き込みが行われ、第３グループ内の左目用画素については、（逆順序、正極性）または（正順序、負極性）の組合せで信号電圧の書き込みが行われる。このように同じ種類の画素の中に書き込み順序と電圧極性の組合せが異なるものが含まれているので、表示むらが発生しやすい。
これに対して、本実施形態に係る液晶表示装置１０では、左目用画素と右目用画素を含むすべての画素について、（正順序、正極性）または（逆順序、負極性）の組合せで信号電圧の書き込みが行われる。このようにどの画素についても書き込み順序と電圧極性の組合せを揃えることにより、表示むらを防止することができる。
また、本実施形態に係る液晶表示装置１０は、平面表示のときには、書き込み順序と電圧極性を１本の走査信号線ごとに切り替える。したがって、立体表示と平面表示のいずれのときでも、画質を高めることができる。
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置は、第１の実施形態に係る液晶表示装置と同じ構成を有する（図１を参照）。本実施形態に係る液晶表示装置は、第１の実施形態に係る液晶表示装置と、立体表示のときの書き込み順序と電圧極性のみが相異する。以下、第１の実施形態との相違点を説明する。
本実施形態に係る液晶表示装置は、第１の実施形態に係る液晶表示装置と同様に、平面表示のときには書き込み順序と電圧極性を１水平期間ごとに切り替え、立体表示のときには書き込み順序と電圧極性を２水平期間ごとに切り替える。図１０は、本実施形態に係る液晶表示装置における、立体表示のときの書き込み順序と電圧極性を示す図である。以下、ｋは１以上の整数とする。
図１０に示すように、（４ｋ−３）番目フレームでは、第１および第２のグループ内の各画素には正極性電圧が正順序で書き込まれ、第３および第４のグループ内の各画素には負極性電圧が逆順序で書き込まれる。（４ｋ−２）番目フレームでは、第１および第２のグループ内の各画素には負極性電圧が逆順序で書き込まれ、第３および第４のグループ内の各画素には正極性電圧が正順序で書き込まれる。（４ｋ−１）番目フレームでは、第１および第４のグループ内の各画素には正極性電圧が正順序で書き込まれ、第２および第３のグループ内の画素には負極性電圧が逆順序で書き込まれる。４ｋ番目フレームでは、第１および第４のグループ内の各画素には負極性電圧が逆順序で書き込まれ、第２および第３のグループ内の各画素には正極性電圧が正順序で書き込まれる。
このように本実施形態に係る液晶表示装置では、電圧極性は２本の走査信号線ごとに切り替わる。また、電圧極性は、並べて配置された４本の走査信号線について、フレームごとに（正、正、負、負）、（負、負、正、正）、（正、負、負、正）および（負、正、正、負）の４とおりに切り替わる。このため、すべての映像信号線について、次に同じ極性の信号電圧が書き込まれる確率と、次に異なる極性の信号電圧が書き込まれる確率が同じになる。これにより、左目用画像と右目用画像の輝度差を抑制することができる。
なお、以上の説明では、液晶表示装置には外部から平面表示と立体表示を切り替えるためのモード選択信号ＭＤを与えることとしたが、平面表示と立体表示を切り替えるためのデータを既存の信号に（例えば、映像信号ＶＳの帰線期間部に）重畳してもよい。また、本発明の液晶表示装置は、立体表示のときには書き込み順序を２の倍数本の走査信号線ごとに切り替えてもよい。
以上に示すように、本発明の立体表示装置によれば、立体表示に適した書き込み順序や電圧極性を用いて駆動を行うことにより、左目用画像と右目用画像の画質をそれぞれ高め、立体表示のときの画質を高くすることができる。
本発明の立体表示装置は、立体表示に適した駆動を行い高画質の表示を行うという効果を奏するので、立体表示テレビなど、立体表示機能を有する各種の電子機器に利用することができる。
１０…液晶表示装置
１１…表示用液晶パネル
１２…視差バリア用液晶パネル
１３…表示制御回路
１４…走査信号線駆動回路
１５…映像信号線駆動回路
１６…アナログスイッチ
１７…画素アレイ
１８…画素回路
１９…シャッター領域
２１…左目用画素回路
２２…右目用画素回路

Claims (7)

  1. 画像を立体的に表示する機能を有する立体表示装置であって、
    画面の垂直方向に伸延する複数の走査信号線と、
    画面の水平方向に伸延し、配置順に従い所定本数ずつグループ化される複数の映像信号線と、
    前記走査信号線と前記映像信号線の交点に対応して配置された複数の画素回路を含む画素アレイと、
    前記走査信号線を選択する走査信号線駆動回路と、
    前記映像信号線の各グループに対して、グループ内の映像信号線に印加すべき電圧を１水平期間内に時分割で出力する映像信号線駆動回路と、
    各グループから１本の映像信号線を選択し、選択した映像信号線に前記映像信号線駆動回路から出力された電圧を与える映像信号線選択回路とを備え、
    前記画素アレイは、画面の垂直方向に左目用画素回路を並べて配置した列と、画面の垂直方向に右目用画素回路を並べて配置した列とを、画面の水平方向に並べた構成を有し、
    １水平期間内での前記画素回路に対する書き込み順序が、２の倍数本の走査信号線ごとに切り替わることを特徴とする、立体表示装置。
  2. 前記画素アレイは、前記左目用画素回路の列と前記右目用画素回路の列とを画面の水平方向に交互に並べた構成を有し、
    前記書き込み順序が２本の走査信号線ごとに切り替わることを特徴とする、請求項１に記載の立体表示装置。
  3. 画像を平面的に表示するときには、前記書き込み順序が１本の走査信号線ごとに切り替わることを特徴とする、請求項２に記載の立体表示装置。
  4. 前記画素回路に書き込まれる電圧の極性が、２本の走査信号線ごとに切り替わることを特徴とする、請求項２に記載の立体表示装置。
  5. 前記電圧の極性が、並べて配置された４本の走査信号線について、フレームごとに４とおりに切り替わることを特徴とする、請求項４に記載の立体表示装置。
  6. 画像を平面的に表示するときには、前記電圧の極性が１本の走査信号線ごとに切り替わることを特徴とする、請求項４に記載の立体表示装置。
  7. 画面の垂直方向に伸延する複数の走査信号線と、画面の水平方向に伸延し、配置順に従い所定本数ずつグループ化される複数の映像信号線と、前記走査信号線と前記映像信号線の交点に対応して配置された複数の画素回路を含む画素アレイとを有する立体表示装置の駆動方法であって、
    前記走査信号線を選択するステップと、
    前記映像信号線の各グループに対して、グループ内の映像信号線に印加すべき電圧を１水平期間内に時分割で出力するステップと、
    各グループから１本の映像信号線を選択し、選択した映像信号線に時分割で出力された電圧を与えるステップとを備え、
    前記画素アレイは、画面の垂直方向に左目用画素回路を並べて配置した列と、画面の垂直方向に右目用画素回路を並べて配置した列とを、画面の水平方向に並べた構成を有し、
    １水平期間内での前記画素回路に対する書き込み順序を２の倍数本の走査信号線ごとに切り替えることを特徴とする、立体表示装置の駆動方法。
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