JP5273391B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は液晶表示装置に関し、より詳しくはフィールドシーケンシャル方式により表示する液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device that displays images by a field sequential method.
液晶表示パネルなどを用いて、画像表示を行う表示装置においてカラー表示を行う方法として、カラーフィルタ方式とフィールドシーケンシャル方式が知られている。カラーフィルタ方式は、表示装置の画素毎に、特定の色(例えば赤、緑、青の3色)を選択的に透過するカラーフィルタを設けてカラー表示を実現する方式である。 As a method for performing color display in a display device that displays an image using a liquid crystal display panel or the like, a color filter method and a field sequential method are known. The color filter method is a method for realizing color display by providing a color filter that selectively transmits a specific color (for example, three colors of red, green, and blue) for each pixel of the display device.
一方、フィールドシーケンシャル方式では、カラーフィルタを用いる替わりに、複数色(例えば赤、緑、青の3色)の画像を時間的に順次切替えて表示することで、カラー表示を行う。画像の切替えを充分高速に行うと、人間の目にはそれらの画像の色が合成されたフルカラー画像として知覚される。更に、特許文献1や特許文献2には、フィールドシーケンシャル方式において、カラーフィルタを併用する方式が提案されている。
On the other hand, in the field sequential method, color display is performed by sequentially switching and displaying images of a plurality of colors (for example, three colors of red, green, and blue) instead of using a color filter. If the images are switched at a sufficiently high speed, the human eye perceives them as a full color image in which the colors of these images are synthesized. Further,
また、液晶表示パネルなどでは、画素に印加する電圧の偏りによる焼きつきの発生を回避するために、交流駆動が用いられている。交流駆動の方式のひとつとして、データ信号線に対して、奇数列画素と偶数列画素とを走査信号線毎に交互に接続した千鳥状の構成とすることで、良好な画質を保ちつつ、消費電力を低減する方法が提案されている(特許文献3)。 Further, in a liquid crystal display panel or the like, AC driving is used in order to avoid the occurrence of image sticking due to the bias of the voltage applied to the pixels. One of the AC drive methods is a staggered configuration in which odd-numbered and even-numbered columns of pixels are alternately connected to the data signal lines for each scanning signal line. A method for reducing electric power has been proposed (Patent Document 3).
フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置において、表示パネルとして、従来のカラーフィルタ方式用の液晶表示パネルを用いると、表示画像によっては、反転駆動の際に液晶表示パネルの画素に保持される電圧に偏りが生じ、横スジなどの画質劣化となり、更に、焼きつきなどの原因となる。 In a field sequential type liquid crystal display device, when a conventional color filter type liquid crystal display panel is used as a display panel, the voltage held in the pixels of the liquid crystal display panel during inversion driving may be biased depending on the display image. This causes image quality degradation such as horizontal stripes, and causes burn-in.
また、フィールドシーケンシャル方式では、各色の画像を時分割で表示するため、3種類の画素(例えば赤、緑、青の3色)を用いた場合には、3倍のリフレッシュレートによる駆動が必要となる。しかし、液晶表示パネルのリフレッシュレートを上げると、液晶表示パネルの1画素あたりに映像信号を供給する時間(以下、「書込み時間」という。)が短くなり、書込み時間が短くなると、画素に保持される映像信号が、本来の映像信号に対して充分に追従するための時間を確保できなくなるため、画素電極に十分な電位が保持されず(以下、「書込み不足」という。)、表示パネルの表示が本来の映像信号とは異なったものとなる。その結果、輝度低下などの画質劣化が生じることとなる。 In the field sequential method, since each color image is displayed in a time-sharing manner, when three types of pixels (for example, three colors of red, green, and blue) are used, driving at a refresh rate of three times is required. Become. However, when the refresh rate of the liquid crystal display panel is increased, the time for supplying a video signal per pixel of the liquid crystal display panel (hereinafter referred to as “writing time”) is shortened. As a result, it becomes impossible to secure a sufficient time for the video signal to follow the original video signal, so that a sufficient potential is not held in the pixel electrode (hereinafter referred to as “writing shortage”), and the display on the display panel Is different from the original video signal. As a result, image quality degradation such as luminance reduction occurs.
本発明は、上述の事情を鑑みてしたものであり、カラーフィルタを併用したフィールドシーケンシャル方式の表示装置において、十分な画質で反転駆動を行うことを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to perform inversion driving with sufficient image quality in a field sequential display device using a color filter.
本発明の液晶表示装置は、液晶組成物の配向を制御する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに、色の異なる光である第1バックライト光と第2バックライト光と交互に照射するバックライトと、を備え、前記液晶表示パネルは、異なるカラーフィルタをそれぞれ有する隣接する2つの副画素からなる第1画素と、前記第1画素に隣接し、前記異なるカラーフィルタをそれぞれ有する隣接する2つの副画素からなる第2画素と、を有し、前記第1画素の前記2つの副画素には、基準電位に対して高電位側の階調電圧の電位差と低電位側の階調電圧の電位差とが交互に書込まれる反転駆動において、同位相の電位差が書込まれ、前記第2画素の前記2つの副画素には、前記反転駆動において、前記第1画素の位相とは逆位相であって、同位相の電位差が書込まれる、ことを特徴とする液晶表示装置である。 The liquid crystal display device of the present invention includes a liquid crystal display panel that controls the orientation of a liquid crystal composition, and a backlight that alternately irradiates the liquid crystal display panel with first backlight light and second backlight light that are different colors of light. The liquid crystal display panel includes a first pixel composed of two adjacent sub-pixels each having a different color filter, and two adjacent ones adjacent to the first pixel and each having the different color filter. A potential difference between a high-potential-side grayscale voltage and a low-potential-side grayscale voltage with respect to a reference potential in the two subpixels of the first pixel. In the inversion drive in which are alternately written, a potential difference of the same phase is written, and the two sub-pixels of the second pixel have phases opposite to the phase of the first pixel in the inversion drive. In phase Potential difference is written, is a liquid crystal display device according to claim.
また、本発明の液晶表示装置は、前記第1画素の前記2つの副画素と、前記第2画素の前記2つの副画素は、前記液晶表示パネルの画素トランジスタのソース又はドレインに接続されるデータ信号線に平行な同一の直線上に並んでいる、とすることができる。 In the liquid crystal display device of the present invention, the two subpixels of the first pixel and the two subpixels of the second pixel are connected to the source or drain of the pixel transistor of the liquid crystal display panel. They can be arranged on the same straight line parallel to the signal line.
また、本発明の液晶表示装置は、前記第1画素の前記2つの副画素と、前記第2画素の前記2つの副画素は、前記液晶表示パネルの画素トランジスタのゲートに接続される走査信号線に平行な同一の直線上に並んでいる、とすることができる。 In the liquid crystal display device of the present invention, the two sub-pixels of the first pixel and the two sub-pixels of the second pixel are connected to a gate of a pixel transistor of the liquid crystal display panel. Are aligned on the same straight line parallel to
また、本発明の液晶表示装置は、前記2つの副画素のうち、ひとつの副画素は、第1バックライト光に対応する階調データをライン毎に順に書込む走査期間である第1フィールドと、第2バックライト光に対応する階調データをライン毎に順に書込む走査期間である第2フィールドとのうち、いずれか一方の走査期間でのみで階調データが書込まれる、とすることができる。 In the liquid crystal display device of the present invention, of the two subpixels, one subpixel includes a first field that is a scanning period in which gradation data corresponding to the first backlight is sequentially written for each line. The gradation data is written only in one of the scanning periods of the second field, which is the scanning period in which the gradation data corresponding to the second backlight is sequentially written for each line. Can do.
また、本発明の液晶表示装置は、前記2つの副画素のカラーフィルタの面積は、前記副画素から発光される色が、前記カラーフィルタを介して発光される期間に基づいて定められる、とすることができる。 In the liquid crystal display device of the present invention, the area of the color filter of the two subpixels is determined based on a period during which the color emitted from the subpixel is emitted through the color filter. be able to.
また、本発明の液晶表示装置は、前記液晶表示パネルにおいて、前記第1バックライト光に対応する階調データをライン毎に順に書込む走査期間である第1フィールドと、前記第2バックライト光に対応する階調データをライン毎に順に書込む走査期間である第2フィールドとは、重なりあっている、とすることができる。 In the liquid crystal display device of the present invention, in the liquid crystal display panel, the first field which is a scanning period in which gradation data corresponding to the first backlight light is sequentially written for each line, and the second backlight light. It can be assumed that the second field, which is a scanning period in which the gradation data corresponding to is sequentially written for each line, overlaps.
また、本発明の液晶表示装置は、前記バックライトは、照射領域を複数に分け、前記第1バックライト光に対応する階調データが書き込まれた領域に、前記第1バックライト光を照射し、前記第2バックライト光に対応する階調データが書き込まれた領域に前記第2バックライト光が照射されるように、前記照射領域を走査するように制御する、とすることができる。 In the liquid crystal display device of the present invention, the backlight divides an irradiation area into a plurality of areas, and irradiates the first backlight light to an area where gradation data corresponding to the first backlight light is written. The irradiation area may be controlled to be scanned so that the area where the gradation data corresponding to the second backlight light is written is irradiated with the second backlight light.
また、本発明の液晶表示装置は、前記バックライトは、第1バックライト光の照射期間と前記第2バックライト光の照射期間との間に、いずれのバックライト光も照射しない消灯期間を設けるように制御する、とすることができる。 In the liquid crystal display device of the present invention, the backlight is provided with an extinguishing period in which no backlight is irradiated between the irradiation period of the first backlight light and the irradiation period of the second backlight light. And so on.
本発明によれば、カラーフィルタを併用したフィールドシーケンシャル方式の表示装置において、反転駆動を行って十分な画質で良好な画像表示を得ることができる。 According to the present invention, in a field sequential display device using a color filter together, inversion driving can be performed to obtain a good image display with sufficient image quality.
本発明の実施形態を説明する前に、液晶表示パネルの交流駆動について説明する。図39及び図40は、液晶表示装置に用いる液晶表示パネルの画素構成を示す図である。図39は、従来のR(赤)、G(緑)及びB(青)の3色カラーフィルタ方式の液晶表示装置における画素構成の例を示す図である。図39では、それぞれR、G及びBの副画素を備える画素が、縦4×横3に並ぶパネルを例にしている。以下の説明において、液晶表示パネル上の副画素を指定する際、走査信号線に沿って左端からx番目、データ信号線に沿って上端からy番目の副画素をP(x,y)として表すこととする。データ信号線と走査信号線との交点には、各副画素に接続されたTFTが配置されている。図のD1〜D10はデータ信号線、G1〜G4は走査信号線である。 Before describing the embodiment of the present invention, AC driving of a liquid crystal display panel will be described. 39 and 40 are diagrams illustrating a pixel configuration of a liquid crystal display panel used in the liquid crystal display device. FIG. 39 is a diagram illustrating an example of a pixel configuration in a conventional liquid crystal display device of a three-color filter system of R (red), G (green), and B (blue). FIG. 39 shows an example of a panel in which pixels each having R, G, and B subpixels are arranged in 4 × 3. In the following description, when a subpixel on the liquid crystal display panel is designated, the xth subpixel from the left end along the scanning signal line and the yth subpixel from the upper end along the data signal line are represented as P (x, y). I will do it. At the intersection of the data signal line and the scanning signal line, a TFT connected to each sub-pixel is disposed. In the drawing, D1 to D10 are data signal lines, and G1 to G4 are scanning signal lines.
図39では、nは1〜4として、P(1,n)がR画素、P(2,n)がG画素、P(3,n)がB画素というように、R、G及びBの3色の副画素をストライプ状に配置している。表示パネルは、印加電圧の偏りに起因する焼きつきを防止するために、正極性と負極性のデータ電圧を交互に副画素に書き込む必要がある。更にこのとき、走査信号線やデータ信号線のクロストークに起因する画質劣化の発生も回避するために、空間的にも正極性と負極性の副画素を交互に並べることが一般的である。図39では、ある時点における各副画素の極性を+及び−の符号で示しており、P(1,1)やP(3,1)は正極性、P(2,1)やP(1,2)は負極性となるように、各副画素の極性は、データ信号線方向、走査信号線方向共に、1副画素毎に正極性と負極性が交互に、所謂市松模様状に並べられている。これは、データ信号線の左右一方にのみTFTを配置するのではなく、走査信号線毎に、データ信号線の左右に交互にTFTを配置することにより実現されている。このようにすることにより、画質を維持しつつ、消費電力を低減させることができる。更にこの極性は、例えば1フレーム毎に反転される。つまり、あるフレームで正極性とした副画素は、次のフレームで負極性となる。 In FIG. 39, n is 1 to 4, P (1, n) is an R pixel, P (2, n) is a G pixel, and P (3, n) is a B pixel. Three color sub-pixels are arranged in stripes. The display panel needs to alternately write positive and negative data voltages to sub-pixels in order to prevent burn-in due to bias of applied voltage. Further, at this time, in order to avoid the occurrence of image quality deterioration due to crosstalk of scanning signal lines and data signal lines, it is common to alternately arrange positive and negative sub-pixels spatially. In FIG. 39, the polarities of the sub-pixels at a certain point in time are indicated by + and-signs, P (1,1) and P (3,1) are positive, P (2,1) and P (1 , 2) are arranged in a so-called checkered pattern so that the polarity of each sub-pixel is alternately positive and negative for each sub-pixel in both the data signal line direction and the scanning signal line direction so as to be negative. ing. This is realized not by arranging TFTs only on the left and right sides of the data signal lines but by alternately arranging TFTs on the left and right sides of the data signal lines for each scanning signal line. In this way, power consumption can be reduced while maintaining image quality. Further, this polarity is inverted, for example, every frame. That is, a subpixel having a positive polarity in a certain frame has a negative polarity in the next frame.
上述したように、図39では、走査信号線方向、データ信号線方向については1副画素単位、時間方向についてはフレーム単位で交流化を実施しており、フリッカやクロストークといった画質劣化のない、良好な表示を得ることができる。 As described above, in FIG. 39, AC is performed in units of one subpixel in the scanning signal line direction and data signal line direction, and in the frame unit in the time direction, and there is no deterioration in image quality such as flicker and crosstalk. Good display can be obtained.
交流駆動においては、画素電圧の極性を切り替える方式として、フレーム単位で切替るフレーム反転駆動、隣接データ信号線単位で切替るデータ信号線反転駆動、隣接走査信号線単位で切替る走査信号線反転駆動、副画素単位で切替るドット反転駆動、など、各種の交流化駆動方式が提案されている。これらの駆動方式を比較した場合、一般に、画質はドット反転駆動が最良であり、データ信号線反転駆動や走査信号線反転駆動はクロストークの発生、フレーム反転駆動はフリッカの発生などの課題がある。 In AC driving, the polarity of the pixel voltage is switched as follows: frame inversion driving that switches in units of frames, data signal line inversion driving that switches in units of adjacent data signal lines, and scanning signal line inversion driving that switches in units of adjacent scanning signal lines Various AC driving methods such as dot inversion driving that switches in units of sub-pixels have been proposed. When these drive methods are compared, in general, dot inversion drive is the best image quality, data signal line inversion drive and scanning signal line inversion drive have problems such as crosstalk, and frame inversion drive has flicker. .
一方で、消費電力はフレーム反転駆動が逆に最も小さく、続いてデータ信号線反転駆動であり、走査信号線反転駆動やドット反転駆動の消費電力はこれら2つよりも大きい。しかし、上記消費電力は、データ信号線の左右1方のみにTFTを配置した場合であって、図39のようにデータ信号線の左右に交互にTFTを配置すると、データ信号線反転交流によって、ドット反転駆動を実現できる。 On the other hand, the power consumption of the frame inversion driving is the smallest, followed by the data signal line inversion driving, and the power consumption of the scanning signal line inversion driving and the dot inversion driving is larger than these two. However, the above power consumption is the case where TFTs are arranged only on the left and right sides of the data signal lines. If the TFTs are alternately arranged on the left and right sides of the data signal lines as shown in FIG. Dot inversion drive can be realized.
図39のデータ信号線D1、D2及びD3を例にとって説明すると、走査信号線G1の選択時は、データ信号線D2はTFTを介して副画素P(2,1)に接続される。以降同様に、走査信号線G2の選択時は副画素P(1,2)に、走査信号線G3の選択時は副画素P(2,3)に、走査信号線G4の選択時は副画素P(1,4)に接続される。これらの副画素の極性は全て負極性である。更に、データ信号線D2に隣接するデータ信号線D1及びD3に接続される副画素は全て正極性である。すなわち、各データ信号線の極性は、1フレーム期間の間、同一極性のみとなる。これは、データ信号線駆動回路にとっては、データ信号線反転駆動に相当する。しかし、これらの副画素は走査信号線毎にデータ信号線の左右に交互に配置されているため、結果として、表示パネル上には、ドット反転駆動が実現されることとなる。以上説明したように、データ信号線の左右に交互にTFTを配置することで、消費電力をデータ信号線反転駆動相当に維持したまま、ドット反転駆動の画質を実現することができる。 The data signal lines D1, D2, and D3 in FIG. 39 will be described as an example. When the scanning signal line G1 is selected, the data signal line D2 is connected to the sub-pixel P (2, 1) via the TFT. Similarly, when the scanning signal line G2 is selected, the subpixel P (1,2) is selected, when the scanning signal line G3 is selected, the subpixel P (2,3) is selected, and when the scanning signal line G4 is selected, the subpixel is selected. Connected to P (1,4). The polarities of these subpixels are all negative. Further, all the subpixels connected to the data signal lines D1 and D3 adjacent to the data signal line D2 are positive. That is, the polarity of each data signal line is only the same polarity during one frame period. This corresponds to data signal line inversion driving for the data signal line driving circuit. However, these sub-pixels are alternately arranged on the left and right of the data signal line for each scanning signal line, and as a result, dot inversion driving is realized on the display panel. As described above, by disposing the TFTs alternately on the left and right sides of the data signal line, it is possible to realize the image quality of the dot inversion drive while maintaining the power consumption equivalent to the data signal line inversion drive.
図41は、表示パネルの交流化駆動のための、階調データとデータ電圧の関係の例を示すグラフである。データ信号線には、入力された階調データに基づいて、正負の極性に対応したデータ電圧が印加される。具体的には、表示パネルにおいて表示可能な階調データの最小値をDmin、最大値をDmaxとすると、正極性では階調データDminに対してデータ電圧Vminを対応づけ、階調データDmaxに対してデータ電圧+Vmaxを対応づける。一方、負極性では、DminとVminを、Dmaxと−Vmaxを対応づける。つまり、Dmin≦Dx≦Dmaxを満たす階調データDxに対しては、正極性ではデータ電圧+Vxが、負極性ではデータ電圧−Vxを対応づけられる。このとき、図41のグラフに示されるように、−Vmax≦−Vx≦Vmin≦+Vx≦+Vmaxの関係が成り立つ。なお、図41に示す特性カーブは、表示パネルの特性に基づき、階調データに対応した所望の表示輝度が得られるように、予め適切に設定されている。 FIG. 41 is a graph showing an example of the relationship between gradation data and data voltage for AC driving of the display panel. A data voltage corresponding to positive and negative polarities is applied to the data signal line based on the input gradation data. Specifically, when the minimum value of the gradation data that can be displayed on the display panel is Dmin and the maximum value is Dmax, the positive polarity associates the data voltage Vmin with the gradation data Dmin, and the gradation data Dmax. Data voltage + Vmax. On the other hand, in the negative polarity, Dmin and Vmin are associated with Dmax and -Vmax. In other words, the grayscale data Dx satisfying Dmin ≦ Dx ≦ Dmax is associated with the data voltage + Vx in the positive polarity and the data voltage −Vx in the negative polarity. At this time, as shown in the graph of FIG. 41, a relationship of −Vmax ≦ −Vx ≦ Vmin ≦ + Vx ≦ + Vmax is established. The characteristic curve shown in FIG. 41 is appropriately set in advance so that desired display luminance corresponding to the gradation data can be obtained based on the characteristics of the display panel.
図40は、図39の3色のカラーフィルタを備えた表示装置に適用した1副画素反転交流を、そのままB(青)及びY(黄)の2色のカラーフィルタを備えた表示装置に適用した場合について示している。なお、2色のカラーフィルタを用いたカラー表示については、第1実施形態において説明する。図40では、副画素P(1,1)はY画素、副画素P(2,1)はB画素、副画素P(3,1)はまたY画素となるように、2色カラーフィルタの副画素をストライプ状に配置している。また、図39と同様に、正極性と負極性の副画素が1副画素毎に市松模様状に並んでいる。 40, the one-subpixel inversion alternating current applied to the display device having the three color filters of FIG. 39 is applied to the display device having the two color filters of B (blue) and Y (yellow) as it is. The case is shown. Note that color display using two color filters will be described in the first embodiment. In FIG. 40, the sub-pixel P (1,1) is a Y pixel, the sub-pixel P (2,1) is a B pixel, and the sub-pixel P (3,1) is also a Y pixel. Sub-pixels are arranged in a stripe pattern. Similarly to FIG. 39, positive and negative subpixels are arranged in a checkered pattern for each subpixel.
しかし、画面全体に青単色のベタ表示をするケースを考えると、副画素P(2,1)や副画素P(4,1)などのB画素は、青の表示データに対応した、正負の極性の電圧が交互に書き込まれる。例えば、図41のグラフに示したように、階調データがDmaxであれば、データ電圧は+Vmax及び−Vmaxとなる。 However, considering the case of solid blue display on the entire screen, the B pixels such as the sub-pixel P (2,1) and the sub-pixel P (4,1) are positive and negative corresponding to the blue display data. Polarity voltages are written alternately. For example, as shown in the graph of FIG. 41, if the gradation data is Dmax, the data voltages are + Vmax and -Vmax.
この青単色表示においては、副画素P(1,1)や副画素P(3,1)のY画素は、階調データが最小値Dminである。このとき、データ電圧は正極性、負極性問わずに共通でVminであるため、走査信号線G1及びG2に着目すると、走査信号線G1では、データ電圧+Vmax、Vminの副画素のみが交互に並ぶのに対し、走査信号線G2では、データ電圧−Vmax、Vminの副画素のみが交互に並ぶ。走査信号線G1及びG2は、共に同じデータを表示しているのにも関わらず、走査信号線G1は正極性に偏り、走査信号線G2は負極性に偏ることとなる。すなわち、走査信号線方向に交流化が正常に実現されず、横スジ状の画質劣化となって知覚されることとなる。したがって、従来の1画素反転交流は、表示品質の点において、2色カラーフィルタ方式には適用することは難しい。 In this blue monochromatic display, the gradation data of the Y pixel of the sub-pixel P (1, 1) and sub-pixel P (3, 1) is the minimum value Dmin. At this time, since the data voltage is Vmin regardless of whether it is positive or negative, focusing on the scanning signal lines G1 and G2, only the subpixels of the data voltages + Vmax and Vmin are alternately arranged on the scanning signal line G1. On the other hand, in the scanning signal line G2, only the sub-pixels having the data voltages -Vmax and Vmin are alternately arranged. Although the scanning signal lines G1 and G2 both display the same data, the scanning signal line G1 is biased to be positive and the scanning signal line G2 is biased to be negative. That is, alternating current is not normally realized in the scanning signal line direction, and it is perceived as horizontal streak-like image quality degradation. Therefore, it is difficult to apply the conventional one-pixel inversion AC to the two-color filter method in terms of display quality.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[第1実施形態]
図1には、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置100が概略的に示されている。この図に示されるように、液晶表示装置100は、上フレーム110及び下フレーム120に挟まれるように固定された液晶表示パネル200及びバックライト360等から構成されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 schematically shows a liquid
図2には、図1の液晶表示パネル200の構成が示されている。液晶表示パネル200は、TFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)基板230とカラーフィルタ基板220の2枚の基板を有し、これらの基板の間には液晶組成物が封止されている。TFT基板230には、走査信号線駆動回路330により制御される走査信号線、及びデータ信号線駆動回路320により制御されるデータ信号線が張り巡らされ、これらの信号線は副画素311を形成している。なお、液晶表示パネル200は、その表示の解像度に対応する数の画素を有するが、図が煩雑になるのを避けるため、簡略化して示している。
FIG. 2 shows the configuration of the liquid
図3及び図4は、液晶表示装置100のカラー表示を説明するための図である。液晶表示装置100はフィールドシーケンシャル方式によるカラー表示を行う装置であり、カラーフィルタ基板220の一画素312は、青(B)の第1カラーフィルタ222と黄(Y)の第2カラーフィルタ224の2色を備える。バックライト360は、色の異なる第1バックライト光131と第2バックライト光132の2色を切替えて発光する構成であり、第1バックライト光131と第2バックライト光132は、互いの発光スペクトルの一部がオーバーラップし、更に第1カラーフィルタ222が透過する光のスペクトルともオーバーラップするように選択する。本実施形態では、第1バックライト光131をシアン(C)とし、第2バックライト光132をマゼンダ(M)としている。
3 and 4 are diagrams for explaining the color display of the liquid
図3は、青(B)と緑(G)を表示する状態を示す図である。この状態では、バックライト360は、第1バックライト光131のシアンで発光させ、シアンのバックライト光は、青のカラーフィルタ222を透過すると青の透過光となり、黄のカラーフィルタ224を透過すると緑の透過光となる。
FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which blue (B) and green (G) are displayed. In this state, the
図4は、青(B)と赤(R)を表示する状態を示す図である。この状態では、バックライト360は、第1バックライト光131のマゼンダで発光させ、マゼンダのバックライト光は、青のカラーフィルタ222を透過すると青の透過光となり、黄のカラーフィルタ224を透過すると赤の透過光となる。
FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which blue (B) and red (R) are displayed. In this state, the
上述したような原理により、液晶表示装置100は、2種のカラーフィルタと2種のバックライト光を組み合わせることで、3原色の表示を行い、フルカラー表示を行っている。
Based on the above-described principle, the liquid
なお、上述したカラーフィルタの色とバックライトの光の色の組合せは一例であり、本発明の液晶表示装置はこれに限るものではない。例えば、第1カラーフィルタ222を赤、第2カラーフィルタ224をシアン、第1バックライト光131をマゼンダ、第2バックライト光132を黄としても良い。あるいは例えば、第1カラーフィルタ222を緑、第2カラーフィルタ224をマゼンダ、第1バックライト光131を黄とし、第2バックライト光132をシアンとしても良い。
The above-described combination of the color of the color filter and the color of the light of the backlight is an example, and the liquid crystal display device of the present invention is not limited to this. For example, the
図5は、液晶表示装置100におけるカラーフィルタとバックライトの組み合わせについて示す表である。第1カラーフィルタ222は、青のスペクトル成分を含むように構成されているため、第1カラーフィルタ222の色は青となる。一方、第2カラーフィルタ224は、緑及び赤のスペクトル成分を含むように構成されるため、第2カラーフィルタ224の色は黄となる。
FIG. 5 is a table showing combinations of color filters and backlights in the liquid
第1バックライト光131は、青のスペクトル成分及び緑のスペクトル成分を主に含むように構成されるため、第1バックライト光131の発光色はシアンとなる。また、第2バックライト光132は、青のスペクトル成分及び赤のスペクトル成分を主に含むように構成されるため、第2バックライト光132の発光色はマゼンダとなる。
Since the
第1バックライト光131と第1カラーフィルタ222とを組合せると、主に青のスペクトル成分のみが透過される。同様に、第1バックライト光131と第2カラーフィルタ224とを組合せると、主に緑のスペクトル成分のみが透過される。同様に、第2バックライト光132と第1カラーフィルタ222とを組合せると、主に青のスペクトル成分のみが透過される。同様に、第2バックライト光132と第2カラーフィルタ224とを組合せると、主に赤のスペクトル成分のみが透過される。
When the
ここでバックライト光の光源としては、例えば発光ダイオード(LED)を用いることができる。例えば3色のLEDを光源として用いてバックライトを構成することができる。この場合、例えば赤、緑、青の3色のLEDを用いてバックライトを構成する。緑と青のLEDを同時に発光させて第1バックライト光131のシアンとし、また、赤と青のLEDを同時に発光させて第2バックライト光132のマゼンダとするのが好ましい。この場合、赤、緑、青のLEDの発光強度を個別に制御することが可能であり、色合いの調整の自由度が高い、という特長がある。
Here, as the light source of the backlight light, for example, a light emitting diode (LED) can be used. For example, a backlight can be configured using three color LEDs as light sources. In this case, for example, the backlight is configured using LEDs of three colors of red, green, and blue. It is preferable that the green and blue LEDs emit light at the same time to make cyan of the
あるいは、2色のLEDを光源として用いてバックライトを構成することができる。この場合、例えば、第1バックライト光131の光を発光するシアンのLEDと、第2バックライト光132の光を発光するマゼンダのLEDとを用いるのが好ましい。ここでシアン、マゼンダのLEDの構成例としては、LEDチップの材料を選択して所望の発光色を得るように構成しても良い。あるいは、例えば青色LEDチップと蛍光体とを組み合わせて所望の発光色を得るように構成しても良い。例えば、青色LEDチップと緑色蛍光体を組み合せれば、シアンの発光となる。また、青色LEDチップと赤色蛍光体を組合せれば、マゼンダの発光となる。
Or a backlight can be comprised using LED of two colors as a light source. In this case, for example, it is preferable to use a cyan LED that emits the light of the
一般的に、LEDチップは、発光色毎にその構成材料が異なるため、温度−輝度特性や寿命が異なる。複数色のLEDチップを組合わせて発光させる場合、例えば、温度上昇に伴って得られる色が変化(色シフト)することとなる。表示装置としては、色シフトの発生は好ましくないため、特性を補償するように、個別のLEDの発光強度を調節して、発光色を一定に保つ制御を取り入れる必要があるが、この制御は、LED数が増えるほど難易度は増すため、3色のLEDを使用する方式に比べ、2色のLEDを使用する方式の方が、より容易にバックライトを構成できると共に、部品の種類を減らすことができ、管理コストなどが削減できる。更に、青色LEDと緑色ないし赤色の蛍光体を組合わせる方式の場合、両者に用いる青色LEDチップを同一種とすることで、両者の温度特性などを均一にすることができ、更に制御が容易となる。 In general, an LED chip has a different temperature-luminance characteristic and life because its constituent material is different for each emission color. In the case of emitting light by combining LED chips of a plurality of colors, for example, the color obtained as the temperature rises changes (color shift). As a display device, since the occurrence of color shift is not preferable, it is necessary to adjust the emission intensity of individual LEDs so as to compensate for the characteristics, and to take control to keep the emission color constant. As the number of LEDs increases, the difficulty level increases. Compared to the method using three-color LEDs, the method using two-color LEDs can more easily configure the backlight and reduce the number of parts. Management costs can be reduced. Furthermore, in the case of a combination of a blue LED and a green or red phosphor, by making the blue LED chip used for both the same type, the temperature characteristics of both can be made uniform, and control is easier. Become.
なお、青色LEDを用いるほかに、近紫外発光のLEDチップと蛍光体を組合わせるLEDを用いることもできる。 In addition to using a blue LED, an LED that combines a near-ultraviolet LED chip and a phosphor can also be used.
図6には液晶表示装置100の制御構成が概略的に示されている。液晶表示装置100は、データ変換回路350と、タイミング制御回路340と、データ信号線駆動回路320と、走査信号線駆動回路330と、液晶表示パネル200と、バックライト駆動回路370と、バックライト360とを備えている。液晶表示装置100は、入力表示データ382と、入力制御信号群381の入力を受け付け、液晶表示パネル200並びにバックライト360を駆動する機能を備える。入力制御信号群381は、例えば1フレーム期間(1画面分を表示する期間)を規定する垂直同期信号、1水平走査期間(1ライン分を表示する期間)を規定する水平同期信号、表示データの有効期間を規定するデータ有効期間信号、及び表示データと同期した基準クロック信号等で構成される。入力表示データ382及び入力制御信号群381は、外部の信号発生回路(不図示)から液晶表示装置100へ入力される。
FIG. 6 schematically shows a control configuration of the liquid
データ変換回路350は、入力表示データ382を液晶表示パネル200用の変換表示データ352に変換する。入力表示データ382は、R、G及びBの3原色のデータで構成されることが一般的である。一方、液晶表示パネル200は、前述のとおり、2色のカラーフィルタから構成されるため、そのままでは入力表示データ382を表示することができない。そこで、データ変換回路350は、入力表示データ382を液晶表示パネル200に適した変換表示データ352に変換して出力する機能を備える。
The
また、液晶表示装置100は、フィールドシーケンシャル方式を用いているため、1つのフレームにおいて、複数の書込走査期間であるフィールドを構成して表示する。例えばフィールド数が2であれば、表示パネルのリフレッシュレートは入力表示データのフレーム周波数の2倍となる。このとき、入力表示データのフレーム周波数が60Hzであれば、表示パネルは120Hz以上で駆動することとなる。そのため、データ変換回路350は、入力表示データ382のフレーム周波数を変換する機能も併せて備える。更にデータ変換回路350は、変換表示データ352に同期した変換制御信号群351を生成する。
Further, since the liquid
変換制御信号群351は、変換表示データ352の1フレーム期間を規定する垂直同期信号、1水平走査期間を規定する水平同期信号、変換表示データ352の有効期間を規定する表示データ有効期間信号、変換表示データ352と同期したクロック信号、及びフィールドの順番を識別するフィールド識別信号等で構成される。
The conversion
タイミング制御回路340は、データ変換回路350から出力された変換制御信号群351と変換表示データ352とを入力として受け付ける。そして、変換制御信号群351と変換表示データ352とから、データ信号線駆動回路320を制御するためのデータ信号線駆動回路制御信号群341と、出力表示データ342と、走査信号線駆動回路330を制御するための走査信号線駆動回路制御信号群343と、バックライト駆動回路370を制御するためのバックライト制御信号群344を生成する回路である。
The
走査信号線駆動回路制御信号群343は、例えば1ラインの走査信号線選択期間を規定するシフト信号、先頭ラインの走査開始を規定する垂直スタート信号等で構成される。
The scanning signal line drive circuit
データ信号線駆動回路320は、表示階調の数に対応した電位を生成すると共に、出力表示データ342に対応した1レベルの電位を選択し、データ電圧321をデータ信号線Dに印加する。
The data signal
走査信号線駆動回路330は走査信号線駆動回路制御信号群343に基づき走査信号線選択信号331を生成し、液晶表示パネル200の走査信号線Gへ出力する。
The scanning signal
液晶表示パネル200の副画素311は、ソース電極、ゲート電極、ドレイン電極からなるTFT(Thin Film Transistor)と、液晶層、対向電極から構成される。走査信号をゲート電極に印加することでにTFTのスイッチング動作を行い、TFTが開状態ではデータ電圧がソース電極を介して液晶層の一方と接続したドレイン電極に書き込まれ、閉状態ではドレイン電極に書き込まれた電圧が保持される。このドレイン電極の電圧をVdとし、対向電極電圧をVcomとする。液晶層は、ドレイン電極電圧Vdと対向電極電圧Vcomの電位差に基づき偏光方向を変えると共に、液晶層の上下に配置された偏光板を介することで、裏面に配置されたバックライト360からの透過光量が変化し階調表示を行う。
The sub-pixel 311 of the liquid
バックライト360は、液晶表示パネル200を照明する機能を備える。また、バックライト360は、色の異なる2種のバックライト光を切替えて照明可能な構成である。バックライト360は、光源として例えばLED(発光ダイオード)、CCFL(冷陰極管や、HCFL(熱陰極管)、を用いることができる。またバックライト360は、拡散シート、プリズムシート、輝度上昇シートといった各種光学シートを組み合わせて構成することができる。バックライト駆動回路370は、バックライト制御信号群344に基づいてバックライト360を駆動する機能を備えた回路であり、バックライト駆動信号群371を出力する。
The
図7は液晶表示パネル200の画素構成を示す図である。なお、図7では説明の簡略化のために、縦に4画素、横に4画素(副画素は8)の解像度を持つ表示パネルを示しているが、本発明を適用する表示装置の解像度は、これに限定するものではない。より大きな解像度、例えば所謂フルHD(High Definition)である、縦1080画素、横1920画素(副画素は3840)の解像度を持つ表示パネルとすることもできる。あるいは他の解像度でも良い。
FIG. 7 is a diagram illustrating a pixel configuration of the liquid
図40の例では、走査信号線方向、データ信号線方向共に1副画素単位(周期は2副画素)で交流化していたが、液晶表示装置100では、図7に示すように、走査信号線に沿った方向には2副画素単位(周期は4副画素)、データ信号線に沿った方向には1副画素単位(周期は2副画素)で交流化している。このような交流化を実現することにより、図40の画素構成において課題であった、単色表示時の横スジの発生を抑制することができる。
In the example shown in FIG. 40, the scanning signal line direction and the data signal line direction are ACed in units of one subpixel (the period is two subpixels). However, in the liquid
例えば、画面全体に青単色のベタ表示をするケースでは、B画素P(1,1)では正極性となり、B画素P(3,1)では負極性のデータ電圧となる。このように、走査信号線G1及びG2共に、接続されたB画素の極性は交互に正負両方の極性となり、一方の極性に偏ることなく、バランスがとれた交流駆動を実施することができ、横スジなどの画質劣化を生じることなく良好な表示品質を得ることができる。 For example, in the case of displaying a solid blue color on the entire screen, the B pixel P (1,1) has a positive polarity and the B pixel P (3,1) has a negative polarity data voltage. In this manner, the polarity of the connected B pixel in both the scanning signal lines G1 and G2 is alternately positive and negative, and balanced AC driving can be performed without being biased to one of the polarities. Good display quality can be obtained without causing image quality degradation such as streaks.
さらに、液晶表示装置100では、低消費電力化とコストアップの抑制を目的に、液晶表示パネル200の画素構成を、図40の画素構成とは異なったものとしている。
Further, in the liquid
TFTをデータ信号線の左右に走査信号線毎に交互に配置することでデータ信号線反転交流駆動を適用して消費電力を低減する点は共通である。つまり、例えばデータ信号線D2には、副画素P(1,2)、P(2,2)、P(1,4)、P(2,4)に接続するトランジスタを設置している。その一方で、走査信号線に接続するTFTの配置が異なっている。 A common point is that data signal line inversion AC driving is applied by alternately disposing TFTs on the left and right of the data signal line for each scanning signal line, thereby reducing power consumption. That is, for example, in the data signal line D2, transistors connected to the subpixels P (1,2), P (2,2), P (1,4), and P (2,4) are provided. On the other hand, the arrangement of TFTs connected to the scanning signal lines is different.
図40の画素配置では、各走査信号線の下側にTFTを配置している。これに対し、図7の画素配置では、各走査信号線の上下にTFTを配置し、更に2副画素毎に上下の位置を入替えている。例えば走査信号線G2には、副画素P(1,2)、P(2,1)、P(3,1)、P(4,2)、P(5,2)に接続されるトランジスタを設置している。 In the pixel arrangement of FIG. 40, a TFT is arranged below each scanning signal line. On the other hand, in the pixel arrangement of FIG. 7, TFTs are arranged above and below each scanning signal line, and the upper and lower positions are switched every two sub-pixels. For example, the scanning signal line G2 includes transistors connected to the subpixels P (1,2), P (2,1), P (3,1), P (4,2), P (5,2). It is installed.
図40の画素配置のように、走査信号線の下側にTFTを並べて配置した場合、そのままでは2副画素単位での交流化はできない。これは次の理由による。 As in the pixel arrangement of FIG. 40, when TFTs are arranged side by side below the scanning signal line, it is not possible to make an alternating current in units of two subpixels. This is due to the following reason.
データ信号線を駆動するためのデータ信号線駆動回路320は、回路規模の削減を目的として、正極性のデータ電圧を生成する第1の電圧生成回路と、負極性のデータ電圧を生成する第2の電圧生成回路がデータ信号線1本毎に交互に配置され、極性信号に基づいて両者を相互に入替えるスイッチを介してデータ信号線に接続する構成とする手法が広く採られている。このようなデータ信号線駆動回路では、データ信号線の極性は、正、負、正、負、・・・のように1データ信号線単位(周期は2データ信号線)で反転している。これに対し、図7に示す2副画素単位での交流化では、副画素の極性は走査信号線に沿う方向で、正、正、負、負・・・のように2副画素単位で反転させる必要がある。上記のデータ信号線駆動回路320のデータ信号線の反転単位と異なるため、そのままでは接続することができず、2副画素交流用のデータ信号線駆動回路を新たに設計する必要が生じ、コストアップ要因となる。
The data signal
しかし、図7に示すように、走査信号線の上下にTFTを設け、2副画素単位で上下の位置を入替える構成とすれば、2副画素単位での交流化を実現するにあたって、図40の画素配置で使用したデータ信号線駆動回路を適用することができ、コストアップを抑えることができる。 However, as shown in FIG. 7, if TFTs are provided above and below the scanning signal line and the upper and lower positions are switched in units of two sub-pixels, in order to realize alternating current in units of two sub-pixels, FIG. The data signal line driving circuit used in the pixel arrangement can be applied, and the cost increase can be suppressed.
上記のような構成とすることで、2副画素単位での交流化による高画質化、データ信号線反転駆動による低消費電力化、及び従来のデータ信号線駆動回路を流用することによるコストアップの抑制の効果を得ることができる。 With the configuration as described above, high image quality by alternating current in units of two subpixels, low power consumption by data signal line inversion driving, and cost increase by diverting a conventional data signal line driving circuit. The suppression effect can be obtained.
図8は、図7の画素構成における走査信号線及びデータ信号線の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。垂直同期信号、極性信号、データ信号線D1〜D5、走査信号線G1〜G5の動作が示されている。垂直同期信号は、前述のとおり、入力表示データの1フレーム期間を規定する信号である。極性信号は、データ信号線駆動回路制御信号群341のうちのひとつであり、表示パネルの極性を規定する信号である。本極性信号に基づき、データ信号線駆動回路320は、データ信号線毎に、極性を決定する。
FIG. 8 is a timing chart showing operation timings of the scanning signal line and the data signal line in the pixel configuration of FIG. The operations of the vertical synchronization signal, the polarity signal, the data signal lines D1 to D5, and the scanning signal lines G1 to G5 are shown. As described above, the vertical synchronization signal is a signal that defines one frame period of the input display data. The polarity signal is one of the data signal line drive circuit
図8では、極性信号がHighであるときは、奇数番号のデータ信号線(D1、D3等)が正極性となり、偶数番号のデータ信号線(D2、D4等)が負極性となる。極性信号がLowであるときは、反対に奇数番号のデータ信号線が負極性となり、偶数番号のデータ信号線が正極性となる。このように、極性信号を制御することにより、時間方向の交流化を行うことができる。なお、フレーム反転駆動では、極性信号は1フレーム毎に反転する。同様に、データ信号線反転駆動では、極性信号は1フレーム毎に、走査信号線反転駆動並びにドット反転駆動では、極性信号は走査信号線の選択期間毎に反転する。この極性信号の反転頻度が小さいほど、画素の充放電が減るため、消費電力は小さくなる。このとき、フリッカ防止並びに消費電力低減の観点から、第1フィールドと第2フィールドで、極性を同じとすることが好ましい。 In FIG. 8, when the polarity signal is High, odd-numbered data signal lines (D1, D3, etc.) are positive, and even-numbered data signal lines (D2, D4, etc.) are negative. On the contrary, when the polarity signal is Low, the odd-numbered data signal lines have a negative polarity, and the even-numbered data signal lines have a positive polarity. As described above, by controlling the polarity signal, alternating current in the time direction can be performed. In frame inversion driving, the polarity signal is inverted every frame. Similarly, in the data signal line inversion driving, the polarity signal is inverted every frame, and in the scanning signal line inversion driving and the dot inversion driving, the polarity signal is inverted every scanning signal line selection period. The smaller the inversion frequency of the polarity signal is, the less charge / discharge of the pixel is, so the power consumption becomes smaller. At this time, from the viewpoint of preventing flicker and reducing power consumption, it is preferable that the first field and the second field have the same polarity.
垂直同期信号によって規定される1フレーム期間(時刻t1〜t11)において、第1バックライト光131に対応する階調データを書込む走査期間である第1フィールド(時刻t1〜t6)と、第2バックライト光132に対応する階調データを書込む走査期間である第2フィールド(時刻t6〜t11)がある。図8のタイミングチャートでは、第1フィールド期間においては、B画素にデータBを、Y画素にデータYGを書込み、バックライトをC(シアン)で点灯させ、青と緑を表示する。また、第2フィールド期間においては、B画素にデータBを、Y画素にデータYRを書込み、バックライトをM(マゼンタ)で点灯させ、青と赤を表示する。
In one frame period (time t1 to t11) defined by the vertical synchronization signal, a first field (time t1 to t6) that is a scanning period in which gradation data corresponding to the
データの書込みは、第1フィールド期間、第2フィールド期間のそれぞれにおいて、表示パネルの表示を少なくとも1回、更新(リフレッシュ)される。具体的には、各フィールド期間内に、走査信号線G1〜G5の各々を少なくとも1回ずつ、順次選択し、各走査信号線に接続した各副画素について、走査信号線の選択期間に、データ信号線D1〜D9からデータ電圧を供給する(書き込む)。例えば、時刻t1〜t2には走査信号線G1を選択し、時刻t2〜t3には走査信号線G2を選択し、以降、各走査信号線に対して同様の操作を繰り返す。同時に、各時刻において、各データ信号線に、対応する副画素のデータ電圧を供給する。図8では、データ信号線から供給されるデータ電圧の種別を、網掛け並びに斜線で区別している。 In the data writing, the display on the display panel is updated (refreshed) at least once in each of the first field period and the second field period. Specifically, in each field period, each of the scanning signal lines G1 to G5 is sequentially selected at least once, and data for each sub-pixel connected to each scanning signal line is displayed in the scanning signal line selection period. Data voltages are supplied (written) from the signal lines D1 to D9. For example, the scanning signal line G1 is selected at times t1 to t2, the scanning signal line G2 is selected at times t2 to t3, and thereafter, the same operation is repeated for each scanning signal line. At the same time, the data voltage of the corresponding subpixel is supplied to each data signal line at each time. In FIG. 8, the types of data voltages supplied from the data signal lines are distinguished by hatching and hatching.
図7のデータ信号線には、表示パネルの上下左右4辺に、走査信号線との交点にTFTを配置しないデータ信号線が存在する。走査信号線の選択時において、TFTが配置されていないデータ信号線には表示に使用しないダミーのデータ電圧を供給する。あるいは、上下左右4辺の更に外周に、表示に利用しないダミーの副画素を用意し、TFTを配置しないデータ信号線には、ダミーの副画素を接続し、更にダミーのデータ電圧を供給する構成とすることができる。例えば、時刻t1〜t2には、走査信号線G1を選択し、同時にデータ信号線D1には副画素P(1,1)、データ信号線D4には副画素P(4,1)、データ信号線D5には副画素P(5,1)、データ信号線D8には副画素P(8,1)のデータ電圧を供給する。一方、データ信号線D2、D3、D6及びD7には、ダミーのデータ電圧を供給する。 In the data signal lines of FIG. 7, there are data signal lines in which TFTs are not arranged at intersections with the scanning signal lines on the four sides of the display panel. When the scanning signal line is selected, a dummy data voltage not used for display is supplied to the data signal line in which the TFT is not arranged. Alternatively, dummy subpixels that are not used for display are prepared on the outer periphery of the upper, lower, left, and right sides, and dummy subpixels are connected to data signal lines not provided with TFTs, and a dummy data voltage is supplied. It can be. For example, at time t1 to t2, the scanning signal line G1 is selected, and at the same time, the sub-pixel P (1,1) is selected for the data signal line D1, the sub-pixel P (4,1) is the data signal for the data signal line D4. The data voltage of the sub-pixel P (5, 1) is supplied to the line D5, and the data voltage of the sub-pixel P (8, 1) is supplied to the data signal line D8. On the other hand, dummy data voltages are supplied to the data signal lines D2, D3, D6 and D7.
このように、液晶表示装置100では、図7を用いて説明した画素構成を採ることで、図40の構成での課題のひとつであった、単色ベタ表示時の横スジといった画質低下を発生させることなく、データ信号線反転駆動を実現し、低消費電力化と高画質化を両立することができる。
As described above, in the liquid
図9は、データ変換回路350の構成を示す図である。データ変換回路350は、入力表示データ382を液晶表示パネル200用の変換表示データ352に変換する。データ変換回路350は、n倍速変換回路710、フレームメモリ720、フィールドカウンタ730、ラインカウンタ740、ドットカウンタ750、ラインメモリ760、セレクタ770及び演算回路780から構成される。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of the
n倍速変換回路710は、フィールドデータを生成するために、入力表示データ382のフレーム周波数をn(nは2以上の自然数)倍化したn倍速表示データ712を生成して出力する。ここで、例えばn=2である。データのn倍速化は、例えば、フレームメモリ720に1回書き込んだ入力表示データ382を、1フレーム期間にn回読み出すことで実現できる。また、n倍速変換回路710は、変換制御信号群351を生成する。
The n-times
フィールドカウンタ730は、変換制御信号群351から、n倍速表示データ712のフィールドを識別するためのフィールドカウンタ値731を生成するカウンタ回路である。ラインカウンタ740は、変換制御信号群351から、n倍速表示データ712の垂直位置、すなわちラインの位置を識別するためのラインカウンタ値741を生成するカウンタ回路である。ドットカウンタ750は、変換制御信号群351から、n倍速表示データ712の水平位置、すなわちドット(画素)の位置を識別するためのドットカウンタ値751を生成するカウンタ回路である。
The
ラインメモリ760は、少なくとも1ライン分のn倍速表示データを格納可能なラインメモリであり、n倍速表示データをライン単位で遅延させたライン遅延n倍速表示データ761を保持する。ライン遅延n倍速表示データ761、例えば1ライン前のn倍速表示データ712の値を参照するために用いる。
The
セレクタ770は、フィールドカウンタ値731、ラインカウンタ値741、ドットカウンタ値751を用いて、n倍速表示データ712とライン遅延n倍速表示データ761の中から、表示すべき画素のデータを選択し、並替表示データ771として出力する。ここで、画素データの選択は、画素データの並び替えに相当する。ここで、データの選択、すなわちデータの並び替えにあたっては、表示パネルの画素構成に基づいて、適切な画素データが出力されるように、セレクタのデコーダ回路を構成する。
The
演算回路780は、並替表示データ771に対して色変換処理を行って変換表示データ352を生成して出力する。
The
色変換処理は、例えば、並替表示データ771のRGBデータを各々の輝度値に変換するγ変換、RGBの各輝度値を表示パネルに合わせて重み付け計算して、各画素が出力すべき輝度値を再計算するマトリクス変換、マトリクス変換した輝度値を、表示パネルのγ特性に沿って変換表示データ352に戻す逆γ変換、などの変換処理によって構成することができる。
The color conversion processing includes, for example, γ conversion for converting the RGB data of the rearranged
図10は、液晶表示装置100における1画素の構成を示す図である。液晶表示装置100において、1つの画素は2つの副画素から構成される。一方の副画素は第1カラーフィルタを備えた第1副画素810である。他方の副画素は第2カラーフィルタを備えた第2副画素820である。このとき、第1副画素810と第2副画素820の面積をp:qとすると、p:q≠1:1となるように構成することができる。より具体的には、液晶表示装置100ではp:q=1:2となるように構成することが好ましい。
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of one pixel in the liquid
図10に示される通り、第1副画素810をB、第2副画素820をYとして説明する。第2副画素820は、第1フィールドと第2フィールドで異なる色を発色する。第1バックライト光131がC(シアン)であるため、第1フィールドではGを発色し、第2バックライト光132がM(マゼンタ)であるため、第2フィールドではRを発色する。一方、第1副画素810は、第1フィールド、第2フィールド共にBを発色する。これは、RGB各色で発光期間が異なることを示す。
As shown in FIG. 10, the
第1フィールドと第2フィールドの期間をそれぞれu、vとすると、発光期間の比率は、R:G:B=u:v:u+vとなる。ここで、例えばu:v=1:1とすれば、R:G:B=1:1:2となり、R及びGの発光期間はBの発光期間の1/2となる。これは、単純にはR及びGの発光強度がBの発光強度の1/2となることを示す。しかし、このことは表示装置の発光色のバランスをとって色温度を調整する上で好ましくない。 If the periods of the first field and the second field are u and v, respectively, the ratio of the light emission period is R: G: B = u: v: u + v. For example, if u: v = 1: 1, then R: G: B = 1: 1: 2, and the R and G emission periods are ½ of the B emission period. This simply indicates that the emission intensity of R and G is ½ of the emission intensity of B. However, this is not preferable for adjusting the color temperature by balancing the emission colors of the display device.
これに対し、第1副画素810と第2副画素820の面積を変更すると、この問題を解決できる。各画素の発光強度は、副画素の面積と発光時間の積となる。具体的には、R:G:B=u×q:v×q:(u+v)×pである。このとき、上記のように、u:v=1:1、p:q=1:2とすると、R:G:B=1×2:1×2:(1+1)×1=2:2:2となり、R,G,B各色の発光強度を均等とし、バランスをとることができる。
On the other hand, this problem can be solved by changing the areas of the
なお、本発明の副画素の面積比は、この面積比に限定するものではない。2種のカラーフィルタのスペクトル分布や、2種のバックライト光のスペクトル分布によっては、この面積比以外とした方が色温度の調整の容易となったり、透過輝度の強度が高くなるケースもある。そのようなケースでは所望の特性が得られるよう、u、v、p及びqを上述の値以外に積極的に変更することが好ましい。 Note that the area ratio of the sub-pixels of the present invention is not limited to this area ratio. Depending on the spectral distribution of the two types of color filters and the spectral distribution of the two types of backlight light, it may be easier to adjust the color temperature or the intensity of transmitted luminance may be higher than this area ratio. . In such a case, it is preferable to positively change u, v, p, and q other than the above values so that desired characteristics can be obtained.
例えば概ねp:q=1:1となるように構成しても良いし、他の比率で構成しても良い。また、第1フィールドと第2フィールドの長さの比u:vは、必ずしも1:1に限定するものではない。また、例えば表示パネルの全面にわたって白やグレーなどの無彩色のモノクローム画像を表示する場合など、特定パタンの入力表示データを表示する場合は、1フレーム期間を2つのフィールドに分割することをせず、2種のバックライト光を同時に発光するように構成することもできる。この場合、第1バックライト光131及び第2バックライト光132双方の発光時間が2倍となるため、発光強度が強まる。これにより、例えば全面白表示時の最大輝度を向上させることができる。
For example, it may be configured to be approximately p: q = 1: 1, or may be configured with other ratios. Further, the ratio u: v of the lengths of the first field and the second field is not necessarily limited to 1: 1. Further, when displaying input display data of a specific pattern, for example, when displaying an achromatic monochrome image such as white or gray over the entire surface of the display panel, one frame period is not divided into two fields. Two types of backlight light may be emitted at the same time. In this case, since the light emission time of both the
あるいは、例えば赤か緑のいずれか一方の表示を一切含まない入力表示データを表示する際は、1フレーム期間全てを第1もしくは第2フィールドとして取り扱い、他方のフィールドを設けないように構成することもできる。例えば全面緑ベタ画像の表示時などは、赤を表示する必要がないため、第2フィールドは不要となる。そのため、1フレーム期間全てを第1フィールドとして取扱うことができる。この場合、第1フィールドの期間が延びるため、第1バックライト光131の強度が強まる。その結果、画像の輝度が向上したり、発色が鮮やかになる、という効果が得られる。
Alternatively, for example, when displaying input display data that does not include any display of red or green, the entire frame period is handled as the first or second field, and the other field is not provided. You can also. For example, when displaying a full-surface green solid image, it is not necessary to display red, so the second field is unnecessary. Therefore, the entire one frame period can be handled as the first field. In this case, since the period of the first field is extended, the intensity of the
図11は、バックライト360の構成を示す図である。バックライト360は、光源を表示パネルの直下に並べる所謂直下型のバックライトであり、更に光源として、LED(発光ダイオード)を用いている。バックライト360は、フレーム2100上に、LEDを格子状に並べて構成している。
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of the
このとき、第1バックライト光131を出力するLED2101と、第2バックライト光132を出力するLED2102の2種のLEDを混合して配置する。その際、輝度や色のムラの発生をなくすため、2種のLEDを千鳥状に並べるのが好ましい。あるいは、1つのパッケージで第1バックライト光131及び第2バックライト光132の2つのバックライト光を発光できるLEDを用いることもできる。この場合、2種のパッケージを混合して並べる必要はないため、単純に格子状に並べることができる。
At this time, two types of LEDs, that is, the
なお、図11は、左右方向に隣接するLEDの間隔xaと上下方向に隣接するLEDの間隔yaが略等しい場合の例であるが、図12に示されるように、左右方向に隣接するLEDの間隔xbと上下方向に隣接するLEDの間隔ybが異なっていてもよい。このとき、同色のLEDが正三角形の頂点に配置されるように、xb,ybを調整することが好ましい。 FIG. 11 shows an example in which the interval xa between the LEDs adjacent in the left-right direction and the interval ya between the LEDs adjacent in the up-down direction are substantially equal. However, as shown in FIG. The interval xb may be different from the interval yb between the vertically adjacent LEDs. At this time, it is preferable to adjust xb and yb so that LEDs of the same color are arranged at the vertices of a regular triangle.
また、バックライト360は、縦方向に複数の領域に分割して点灯/消灯制御をできるように構成することが好ましい。図11では、バックライトを4つの領域2110、2120、2130及び2140に分割した場合について示している。更に、液晶表示パネル200の走査に同期して、複数の領域を順次点灯する、所謂走査が可能なように構成することが好ましい。この理由について、図13を用いて説明する。
Further, it is preferable that the
図13及び図14は、液晶表示パネル200の走査とバックライト360の走査の比較例を示す図である。ここで、図13は、バックライトを分割せず、バックライトの走査を行わない場合の比較例である。横軸は時間であり、縦軸は、表示パネルの走査位置とバックライトの点灯タイミングが示されている。また、垂直同期信号を併記している。
FIG. 13 and FIG. 14 are diagrams showing a comparative example of scanning of the liquid
時刻t1〜t5を第1フィールドとして表示パネルに第1フィールドデータを書き込み、第1バックライト光131で照明する。また、時刻t5〜t9を第2フィールドとして表示パネルに第2フィールドを書き込み、第2バックライト光132で照明する。図中、第1バックライト光131の点灯期間と第2バックライト光132の点灯期間は網掛けの有無で示されている。
The first field data is written on the display panel with the time t1 to t5 as the first field, and the
このとき、画面最上段では、液晶表示パネル200とバックライト光は、適切に対応するため、正常にカラー表示が行える。しかし、表示パネルの走査には時間を要するため、例えば画面最上段では、表示パネルとバックライト光の対応がとれなくなる。例えば、時刻t5〜t9においては、表示パネルは第1フィールドデータを表示している一方で、バックライトは第2バックライト光132で照明している。このため、正常なカラー表示が行えない。これは、バックライトを一括して同時に発光を切り替えていることが原因である。
At this time, in the uppermost stage of the screen, the liquid
図14は、液晶表示パネルの走査に同期して、バックライト360を走査した場合の比較例である。ここでは、図11及び図12を用いて説明したように、バックライトは縦方向に4分割されている。この場合には、バックライトの最上段の領域では、時刻t1〜t5に第1バックライト光131で照明し、時刻t5〜t9には第2バックライト光132で照明する。一方、上から2番目の領域では、時刻t2〜t6に第1バックライト光131で発光し、時刻t6〜t10に第2バックライト光132で照明する。以降、同様に、領域ごとに発光タイミングをずらす。このように構成することで、画面の下段でも液晶表示パネルの走査とバックライト光の対応がとれるようになるため、比較的正常なカラー表示を行うことができる。
FIG. 14 is a comparative example when the
しかし、図14のようにバックライトの走査を行ったとしても、バックライト領域の境界部での色ムラが生じる。バックライト領域の分割数は、表示パネルの縦方向の副画素数よりも少ない。例えば、表示パネルの解像度がフルHDであった場合、縦方向の副画素数(行数)は1080となるが、バックライトを1080領域に分割することは現実的でない。そのため、1つのバックライト領域は、複数行の副画素を照明することとなる。例えばフルHD解像度の液晶表示装置において、バックライト領域を4つに分割した際は、1つのバックライト領域には270行が含まれることとなる。このとき、バックライト領域の最上段と最下段では、やはり液晶表示パネルの走査の時刻が異なる。これが、バックライト領域境界部での色ムラの原因となる。 However, even if the backlight is scanned as shown in FIG. 14, color unevenness occurs at the boundary of the backlight region. The number of divisions of the backlight area is smaller than the number of sub-pixels in the vertical direction of the display panel. For example, when the resolution of the display panel is full HD, the number of subpixels (number of rows) in the vertical direction is 1080, but it is not realistic to divide the backlight into 1080 areas. Therefore, one backlight region illuminates a plurality of rows of subpixels. For example, in a full HD resolution liquid crystal display device, when the backlight region is divided into four, one backlight region includes 270 rows. At this time, the scanning time of the liquid crystal display panel is also different between the uppermost stage and the lowermost stage of the backlight region. This causes color unevenness at the backlight region boundary.
例えばバックライト最上段のバックライト領域の時刻t1の状況について説明する。このとき、バックライト領域の上部では、液晶表示パネルに第1フィールドのデータが表示され、第1バックライト光131で照明されるため、正常なカラー表示が行える。一方で、バックライト領域の下部では、液晶表示パネルはまだ走査されていないため、ひとつ前のフレームの第2フィールドのデータが表示されたままである。しかし、当該エリアは第1バックライト光131で照明されるため、やはり誤ったカラー表示が行われることとなる。この現象は、時刻t2には解消されることとなるが、短時間でも誤ったカラー表示が行われることとなるため、画面上に色ムラとなって現れる。
For example, the situation at the time t1 of the backlight area in the uppermost stage of the backlight will be described. At this time, in the upper part of the backlight region, the first field data is displayed on the liquid crystal display panel and illuminated with the
図15は、本発明の第1実施形態の液晶表示装置100のバックライト360に適用されるバックライトの走査について説明するための図である。バックライト360の各領域で第1バックライト光131と第2バックライト光132を切り替える際に、1回双方のバックライトを消灯させる。更に消灯動作は、液晶表示パネル200の走査と連携させる。具体的には、バックライトの領域が照明する液晶表示パネル200の表示領域の走査が開始する前に、第1バックライト光131と第2バックライト光132の双方を消灯させ、表示領域の走査が終了した後に、どちらか一方の再度バックライト光を点灯させる。図15に示すようなバックライトの走査を行うことで、領域境界での色ムラの発生を回避することができる。更に、バックライトを消灯させるため、表示装置の所謂動画ぼやけを低減することもできる。
FIG. 15 is a diagram for explaining backlight scanning applied to the
なお、図15では、後述するトレース駆動を実施しない液晶表示装置の例を示したが、トレース駆動を実施した液晶表示装置でも同様に本バックライトを適用することができる。 Note that FIG. 15 shows an example of a liquid crystal display device that does not perform trace driving, which will be described later, but the present backlight can be similarly applied to a liquid crystal display device that performs trace driving.
[第2実施形態]
図16は、本発明の第2実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネル411の画素構成を示す図である。図17は、図16の画素構成における走査信号線及びデータ信号線の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。なお、第1実施形態とは、液晶表示パネルの構成と動作のタイミングチャートが異なるのみであり、その他の構成は同様であるため、その他の構成の説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 16 is a diagram showing a pixel configuration of the liquid
第1実施形態では、1つの走査信号線に、BとYの2種の副画素を交互に接続していたが、本実施形態では、1つの走査信号線には、B、Yいずれか一種の副画素のみを接続している。更に、B画素のみを接続した走査信号線と、Y画素のみを接続した走査信号線とを、交互に配置している。具体的には、走査信号線G2には、副画素P(2,1)、P(2,2)、P(4,1)、P(4,2)などを接続する。一方、走査信号線G3には、副画素P(1,2)、P(1,3)、P(3,2)、P(3,3)などを接続する。これにより、B画素、Y画素のいずれか一方を選択的に更新することができる。 In the first embodiment, two types of sub-pixels B and Y are alternately connected to one scanning signal line. In this embodiment, one type of B or Y is used for one scanning signal line. Only the sub-pixels are connected. Further, the scanning signal lines connected only to the B pixels and the scanning signal lines connected only to the Y pixels are alternately arranged. Specifically, the sub-pixels P (2,1), P (2,2), P (4,1), P (4,2), etc. are connected to the scanning signal line G2. On the other hand, sub-pixels P (1,2), P (1,3), P (3,2), P (3,3), etc. are connected to the scanning signal line G3. As a result, either the B pixel or the Y pixel can be selectively updated.
[第3実施形態]
図18は、本発明の第3実施形態に係る液晶表示装置の走査信号線及びデータ信号線の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。本実施形態においては、第2実施形態とおなじ液晶表示パネル411を使用している。なお、第2実施形態とは、動作のタイミングチャートが異なるのみであり、その他の構成は同様であるため、その他の構成の説明は省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 18 is a timing chart showing operation timings of the scanning signal lines and the data signal lines of the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention. In the present embodiment, the same liquid
Y画素は、第1フィールドと第2フィールドで、表示するべき色が異なるため、フィールドごとにデータを更新する必要がある。これに対し、B画素は、第1フィールド及び第2フィールド共に、青を表示するため、フィールド毎にデータを更新する必要がない。言い換えれば、第1フィールド及び第2フィールドのいずれか一方でデータを更新すればよい。 Since the Y pixel has different colors to be displayed in the first field and the second field, it is necessary to update data for each field. On the other hand, since the B pixel displays blue in both the first field and the second field, it is not necessary to update data for each field. In other words, data may be updated in one of the first field and the second field.
例えば、図18に示すように、第1フィールドでは、全ての走査信号線を選択して、B画素及びY画素の両者のデータを更新する。しかし、第2フィールドでは、Y画素を接続した走査信号線G1、G3及びG5のみを選択することで、Y画素のみを更新する。B画素を接続した走査信号線G2及びG4は選択しない。更に、第2実施形態の図17で、走査信号線G2及びG4を選択していた期間は、各データ信号線にはデータ電圧を供給しない、あるいはダミーの電圧を供給することとする。 For example, as shown in FIG. 18, in the first field, all scanning signal lines are selected, and the data of both the B pixel and the Y pixel are updated. However, in the second field, only the Y pixel is updated by selecting only the scanning signal lines G1, G3, and G5 to which the Y pixel is connected. The scanning signal lines G2 and G4 to which the B pixel is connected are not selected. Further, in FIG. 17 of the second embodiment, during the period when the scanning signal lines G2 and G4 are selected, the data voltage is not supplied to each data signal line, or a dummy voltage is supplied.
このような構成とすると、第2フィールドにおけるデータ信号線のデータ電圧供給回数ないし、データ電圧変化の頻度が削減される。これにより、データ信号線駆動回路の消費電力を削減することができる。 With such a configuration, the number of times of data voltage supply of the data signal line in the second field or the frequency of data voltage change is reduced. Thereby, the power consumption of the data signal line driving circuit can be reduced.
[第4実施形態]
第3実施形態では、第2フィールドにおいて、B画素の走査信号線を選択しない、非選択期間を設けた。しかし、この非選択期間を設けることは、無駄と考えることもできる。非選択期間に充てていた時間を、他の走査信号線の選択期間(書込み時間)を延長することに用いることができれば、データ電圧の書込み不足が発生しにくくなり、高リフレッシュレート駆動化に有利である。しかし、単純に無駄時間を削減することはできない。
[Fourth Embodiment]
In the third embodiment, in the second field, a non-selection period in which the scanning signal line of the B pixel is not selected is provided. However, providing this non-selection period can be considered useless. If the time devoted to the non-selection period can be used to extend the selection period (writing time) of other scanning signal lines, insufficient writing of the data voltage is less likely to occur, which is advantageous for driving a high refresh rate. It is. However, it is not possible to simply reduce the dead time.
図19〜21は、上述の課題の解決方法について説明するための図である。図19は、図8等のタイミングチャートを画面全体を示すものに書き直した図である。横軸は時間であり、縦軸は液晶表示パネルの走査位置が示されている。また、垂直同期信号を併記している。図19に示されるように、1フレーム期間は時刻t1〜t9であるとすると、第1フィールドを時刻t1〜t5であり、画面の最上段から最下段にかけて各走査信号線を選択してデータ電圧が書き込まれる(走査する)。この走査を1101に示す。また、第2フィールドは時刻t5〜t9とし、同様に走査する。この走査を1102に示す。 19-21 is a figure for demonstrating the solution method of the above-mentioned subject. FIG. 19 is a diagram in which the timing chart of FIG. 8 and the like is rewritten to show the entire screen. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the scanning position of the liquid crystal display panel. A vertical synchronization signal is also shown. As shown in FIG. 19, if one frame period is time t1 to t9, the first field is time t1 to t5, and each scanning signal line is selected from the uppermost stage to the lowermost stage of the screen to select the data voltage. Is written (scanned). This scan is shown at 1101. The second field is scanned from time t5 to t9 in the same manner. This scan is shown at 1102.
一方、図20は、図18を用いて説明した、第2フィールドの非選択期間をなくした場合の走査の一例である。図18の非選択期間は、走査信号線2本に対し1本の割合で発生していた。この非選択期間をなくすと、1画面の走査は2倍の速度で実行できることとなる。例えば図20のように、時刻t5に第2フィールドの走査を開始すると、時刻t7には1画面の走査が完了する。この走査を1104に示す。第1フィールドの走査は、図19の例と同じである。この走査を1103に示す。この場合、表示画面の上下で、輝度や色の傾斜が発生してしまう。例えば、第1フィールドのデータが保持される期間は、画面の最上段では、時刻t1〜t5の長さを持つが、画面の最下段では、時刻t5〜t7の長さしかない。同様に、第2フィールドのデータが保持される期間は、画面最上段ではt5〜t9、最下段ではt7〜t13となり、両者の長さが異なっている。すなわち、画面の上部と下部で、データが保持される期間が均等でなくなってしまい、輝度や色の傾斜の発生を招く。 On the other hand, FIG. 20 shows an example of scanning when the non-selection period of the second field described with reference to FIG. 18 is eliminated. The non-selection period in FIG. 18 occurs at a rate of one for two scanning signal lines. If this non-selection period is eliminated, scanning of one screen can be executed at twice the speed. For example, as shown in FIG. 20, when scanning of the second field is started at time t5, scanning of one screen is completed at time t7. This scan is shown at 1104. The first field scan is the same as in the example of FIG. This scan is shown at 1103. In this case, brightness and color gradients occur at the top and bottom of the display screen. For example, the period in which the data of the first field is held has the length of time t1 to t5 at the top of the screen, but only the length of time t5 to t7 at the bottom of the screen. Similarly, the period in which the data of the second field is held is t5 to t9 at the top of the screen, and t7 to t13 at the bottom. In other words, the period in which data is held is not uniform between the upper and lower portions of the screen, which causes the occurrence of luminance and color gradients.
図21には、この課題を解決する方法が示されている。上述のように、非選択期間をなくした際の輝度傾斜、色傾斜の課題は、第1フィールドと第2フィールドを別個に実施する限り、不可避である。しかし、第1フィールドと第2フィールドの走査を交互に実施することで、この課題を解決することができる。 FIG. 21 shows a method for solving this problem. As described above, the problem of luminance gradient and color gradient when the non-selection period is eliminated is unavoidable as long as the first field and the second field are implemented separately. However, this problem can be solved by alternately scanning the first field and the second field.
第1フィールドは、時刻t1〜時刻t9までかけて実施する。この走査を1105に示す。一方、第2フィールドは、時刻t5〜時刻t13までかけて実施する。この走査を1106に示す。ここで、時刻t5〜t9にかけて、第1フィールドと第2フィールドがオーバーラップする。このとき、両者の走査を同時に実施するのではなく、両者を交互に実施する。 The first field is implemented from time t1 to time t9. This scan is shown at 1105. On the other hand, the second field is implemented from time t5 to time t13. This scan is shown at 1106. Here, the first field and the second field overlap from time t5 to t9. At this time, both scanning is not performed at the same time, but both are performed alternately.
ここで、第1フィールド及び第2フィールドにおいて、走査信号線選択期間の長さを適切に設定することで、画面の上部と下部で、データ保持期間を均等にすることができる。ここで、第1フィールドを、第2フィールドが追いかけるように駆動することから、本手法をトレース駆動と呼ぶ。以下、図22及び23を用いてトレース駆動についてより詳細に説明する。 Here, in the first field and the second field, by appropriately setting the length of the scanning signal line selection period, the data holding period can be made uniform between the upper part and the lower part of the screen. Here, since the first field is driven so that the second field follows, this method is called trace driving. Hereinafter, the trace driving will be described in more detail with reference to FIGS.
図22は、本発明の第4実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネル412の画素構成を示す図である。図23は、図22の画素構成における走査信号線及びデータ信号線の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。なお、第1実施形態とは、液晶表示パネルの構成と動作のタイミングチャートが異なるのみであり、その他の構成は同様であるため、その他の構成の説明は省略する。
FIG. 22 is a diagram showing a pixel configuration of the liquid
第3実施形態では、第1フィールドにおける1画面分の走査が完了した後に、第2フィールドの1画面分の走査を実施していた。すなわち、第1フィールドと第2フィールドは独立していた。これに対し、第4実施形態では、図23に示すように、第1フィールドと第2フィールドをオーバーラップさせる点が異なっている。 In the third embodiment, after the scanning for one screen in the first field is completed, the scanning for one screen in the second field is performed. That is, the first field and the second field are independent. On the other hand, the fourth embodiment is different in that the first field and the second field overlap as shown in FIG.
時刻t1〜t3の期間に、走査信号線G1及びG2を選択し、第1フィールドのデータを書き込む。続いて時刻t3〜t4に走査信号線G5を選択し、第2フィールドのデータを書き込む。以降同様に、時刻t4〜t6,t7〜t8には第1フィールド、時刻t6〜t7、t9〜t10、t12〜t13には第2フィールドのデータを書き込む。 During the period from time t1 to time t3, the scanning signal lines G1 and G2 are selected, and the first field data is written. Subsequently, the scanning signal line G5 is selected at time t3 to t4, and the data of the second field is written. Similarly, the data of the first field is written at times t4 to t6 and t7 to t8, and the data of the second field is written at times t6 to t7, t9 to t10, and t12 to t13.
上述のように、第1フィールドと第2フィールドのデータ電圧を交互に書き込み、更に書き込み時間を適切に調整することで、第1フィールドの走査速度と、第2フィールドの走査速度が同等になるように制御することができる。これにより、画面の上下で輝度や色の傾斜を抑制することができる。 As described above, by alternately writing the data voltages of the first field and the second field and further appropriately adjusting the writing time, the scanning speed of the first field is equal to the scanning speed of the second field. Can be controlled. Thereby, the inclination of a brightness | luminance and a color can be suppressed at the upper and lower sides of a screen.
第2実施形態及び第3実施形態の構成では、1フレーム期間Tに、全ての走査信号線を2回ずつ選択するように、選択期間の長さを設定していた。これらの実施形態では走査信号線が5本であったため、走査信号線1本あたりの選択期間は、1/10×Tであった。これに対し、本実施形態では、5本の走査信号線のうち、B画素を接続した2本の走査信号線は選択しなくてもよく、1フレーム期間に走査信号線を8本(=5×2−2)選択すればよい。そのため、走査信号線1本あたりの選択期間は、1/8×Tまで延長してもよいこととなる。 In the configurations of the second and third embodiments, the length of the selection period is set so that all the scanning signal lines are selected twice in one frame period T. In these embodiments, since there are five scanning signal lines, the selection period per scanning signal line is 1/10 × T. On the other hand, in this embodiment, it is not necessary to select two scanning signal lines to which the B pixel is connected among the five scanning signal lines, and eight scanning signal lines (= 5) in one frame period. × 2-2) What should be selected? Therefore, the selection period per scanning signal line may be extended to 1/8 × T.
なお、本実施形態では、最下段の走査信号線G5を選択した後、時刻t8〜t9の間に、非選択期間を設けた。これは第2フィールドにおける走査信号線の走査間隔を一定に保つための処置である。第1フィールドでは最下段の走査信号線以外は、2本ペアで選択している。しかし走査信号線数は奇数であるため、最下段だけ、1走査期間分の間隔を空け、他の走査信号線とバランスをとったものである。 In the present embodiment, a non-selection period is provided between times t8 and t9 after the lowermost scanning signal line G5 is selected. This is a measure for keeping the scanning signal line scanning interval in the second field constant. In the first field, two pairs other than the lowest scanning signal line are selected. However, since the number of scanning signal lines is an odd number, only the lowest stage is spaced by one scanning period and is balanced with other scanning signal lines.
第2実施形態及び第3実施形態の構成では、縦方向の解像度(=副画素の数)がN(Nは自然数)である表示装置の場合、走査信号線の総数はN+1となり、走査信号線1本あたりの選択期間は、1/(2×N+2)×Tとなる。これに対し、第4実施形態では、Y画素を接続する走査信号線の数はN/2+1、B画素を接続する走査信号線の数はN/2であるため、1フレーム期間に走査すべき走査信号線の数は、3/2×N+2(=(N/2+1+N/2)×2−N/2)本となり、走査信号線1本あたりの選択期間は、1/(3/2×N+2)×Tまで延長できる。いわゆるフルHD解像度ではN=1080であるため、第4の実施例では、第2実施形態及び第3実施形態に比べ、走査信号線1本あたりの選択期間をおおよそ1.3倍まで延長とすることができる。すなわち、データの書込み時間に余裕ができるため、高リフレッシュレート化に有利となる。このように、トレース駆動に対応した表示装置は、そうでない表示装置に比べ、書き込み時間を長くすることが可能であり、高リフレッシュレート化し易いという利点がある。 In the configurations of the second and third embodiments, in the case of a display device in which the vertical resolution (= the number of subpixels) is N (N is a natural number), the total number of scanning signal lines is N + 1, and the scanning signal lines The selection period per one is 1 / (2 × N + 2) × T. On the other hand, in the fourth embodiment, the number of scanning signal lines connecting Y pixels is N / 2 + 1, and the number of scanning signal lines connecting B pixels is N / 2, so scanning should be performed in one frame period. The number of scanning signal lines is 3/2 × N + 2 (= (N / 2 + 1 + N / 2) × 2-N / 2), and the selection period per scanning signal line is 1 / (3/2 × N + 2). ) Can be extended to xT. Since N = 1080 in the so-called full HD resolution, in the fourth example, the selection period per scanning signal line is extended to approximately 1.3 times compared to the second and third embodiments. be able to. In other words, the data writing time can be afforded, which is advantageous for increasing the refresh rate. As described above, a display device that supports trace driving has an advantage that a writing time can be increased and a high refresh rate can be easily achieved as compared with a display device that does not.
なお、同じフレームに開始される第1フィールドと第2フィールドでは各画素の極性を変化させないようにすることが必要である。本実施形態においては、図23に示されるように、時刻t1〜t3、t4〜t10、t12〜t13は、同一フレームに開始されるフィールドであるため、極性信号を同じくする。一方、時刻t3〜t4は、ひとつ前のフレームに開始されるフィールドであり、時刻t10〜t12はひとつ後のフレームであるため、極性を異ならしめる。 It is necessary to prevent the polarity of each pixel from changing in the first field and the second field that are started in the same frame. In the present embodiment, as shown in FIG. 23, the times t1 to t3, t4 to t10, and t12 to t13 are fields that start in the same frame, so the polarity signals are the same. On the other hand, the time t3 to t4 is a field that starts in the previous frame, and the time t10 to t12 is the next frame, so the polarities are different.
[第5実施形態]
図24は、本発明の第5実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネル413の画素構成を示す図である。なお、第1実施形態とは、液晶表示パネルの構成と動作のタイミングチャートが異なるのみであり、その他の構成は同様であるため、その他の構成の説明は省略する。
[Fifth Embodiment]
FIG. 24 is a diagram showing a pixel configuration of the liquid
本実施形態では、2行の副画素を1単位とし、1単位あたり、走査信号線を3本配線している。この2行の副画素の上、中央、下に走査信号線を配置する。上の走査信号線には、2行の副画素の上段のY画素を接続し、中央の走査信号線には、2行の副画素のB画素を接続し、下の走査信号線には、2行の副画素の下段のY画素を接続する。具体的には、走査信号線G1には、1行目のY画素を接続する。走査信号線G2には、1行目と2行目のB画素を接続する。走査信号線G3には、2行面のY画素を接続する。 In this embodiment, two rows of subpixels are defined as one unit, and three scanning signal lines are wired per unit. Scanning signal lines are arranged above, in the center, and below the subpixels in the two rows. The upper scanning signal line is connected to the upper Y pixel of the two rows of subpixels, the central scanning signal line is connected to the B pixel of the two rows of subpixels, and the lower scanning signal line is The lower Y pixels in the two rows of sub-pixels are connected. Specifically, the Y pixel in the first row is connected to the scanning signal line G1. The B pixels in the first and second rows are connected to the scanning signal line G2. The Y pixels on the two rows are connected to the scanning signal line G3.
また、1単位内の上下に隣接する2つの副画素は、それぞれ副画素を挟む左右のデータ信号線にそれぞれ接続する。このとき、一方を左のデータ信号線に接続した際は、他方を右のデータ信号線に接続する。さらに、他の色の副画素1行を挟んで隣接する同色の副画素同士では、一方を左のデータ信号線に接続した場合、他方を右のデータ信号線に接続する。具体的には、副画素P(1,1)は走査信号線G1とデータ信号線D1に、副画素P(1,2)は走査信号線G3とデータ信号線D2に、副画素P(3,1)は走査信号線G1とデータ信号線D4に、副画素P(3,2)は走査信号線G3とデータ信号線D3に接続する。同様に、副画素P(2,1)は走査信号線G2とデータ信号線D2に、副画素P(2,2)は走査信号線G2とデータ信号線D3に、副画素P(4,1)は走査信号線G2とデータ信号線D4に、副画素P(4,2)は走査信号線G2とデータ信号線D5に接続する。上述のような構成とすることで、データ信号線駆動回路320を適用することができる。
In addition, two subpixels adjacent to each other in the upper and lower portions in one unit are respectively connected to left and right data signal lines sandwiching the subpixel. At this time, when one is connected to the left data signal line, the other is connected to the right data signal line. Further, when one of the sub-pixels of the same color adjacent to each other with one row of sub-pixels of another color is connected to the left data signal line, the other is connected to the right data signal line. Specifically, the subpixel P (1,1) is on the scanning signal line G1 and the data signal line D1, the subpixel P (1,2) is on the scanning signal line G3 and the data signal line D2, and the subpixel P (3 , 1) is connected to the scanning signal line G1 and the data signal line D4, and the sub-pixel P (3, 2) is connected to the scanning signal line G3 and the data signal line D3. Similarly, the sub-pixel P (2,1) is on the scanning signal line G2 and the data signal line D2, and the sub-pixel P (2,2) is on the scanning signal line G2 and the data signal line D3, and the sub-pixel P (4,1 ) Is connected to the scanning signal line G2 and the data signal line D4, and the sub-pixel P (4, 2) is connected to the scanning signal line G2 and the data signal line D5. With the above configuration, the data signal
図25は、図24の画素構成における走査信号線及びデータ信号線の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。Y画素を書き込む際は、上下2本の走査信号線を同時に選択する点がこれまで説明した他の実施形態と異なる。例えば走査信号線G1とG3、G4とG6を同時に選択する。 FIG. 25 is a timing chart showing operation timings of the scanning signal lines and the data signal lines in the pixel configuration of FIG. When writing Y pixels, it differs from the other embodiments described so far in that the upper and lower scanning signal lines are selected simultaneously. For example, the scanning signal lines G1 and G3, and G4 and G6 are selected simultaneously.
なお、トレース駆動によって、Y画素をフィールド毎に更新する一方、B画素を2フィールドに1回更新する駆動を実現できる構成であることは、第4実施形態と同様である。更に、本実施形態の場合、縦方向の解像度Nが偶数であれば、Y画素を駆動する走査信号線の数も偶数となるため、第4実施形態の場合に発生していた、最下段の走査信号線を選択した後の非走査期間が不要となる、という利点がある。本構成においても、Nが充分大きい場合、例えばフルHD解像度の表示装置においては、走査信号線の選択期間の長さをトレース駆動のない場合に比べ約1.3倍とすることができる。 As in the fourth embodiment, it is possible to implement a drive that updates the Y pixel for each field and updates the B pixel once in two fields by trace driving. Furthermore, in the case of the present embodiment, if the vertical resolution N is an even number, the number of scanning signal lines for driving the Y pixels is also an even number. There is an advantage that a non-scanning period after the scanning signal line is selected becomes unnecessary. Also in this configuration, when N is sufficiently large, for example, in a display device with full HD resolution, the length of the scanning signal line selection period can be about 1.3 times that in the case of no trace driving.
図26は、第5実施形態において、トレース駆動を適用しなかった場合の動作の変形例を示すタイミングチャートである。Y画素及びB画素共に、1フレームに2回ずつ更新する。このように、第5実施形態の表示装置は、トレース駆動の適用/非適用を切替て使用することができる。 FIG. 26 is a timing chart showing a modified example of the operation when the trace driving is not applied in the fifth embodiment. Both Y and B pixels are updated twice per frame. As described above, the display device according to the fifth embodiment can be used by switching between application / non-application of trace driving.
[第6実施形態]
図27は、本発明の第6実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネル414の画素構成を示す図である。図28は、図27の画素構成における走査信号線及びデータ信号線の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。なお、第1実施形態とは、液晶表示パネルの構成と動作のタイミングチャートが異なるのみであり、その他の構成は同様であるため、その他の構成の説明は省略する。
[Sixth Embodiment]
FIG. 27 is a diagram showing a pixel configuration of the liquid
これまで説明した実施形態では、左右に隣接する副画素間には、データ信号線を1本ずつ配線していたが、第6実施形態では、図27に示されるように、隣接する副画素間に、データ信号線を2本ずつ配線している。また、TFTは走査線毎に異なる位置に配置されている。具体的には、奇数番の走査信号線には、4副画素を1単位として、TFTを左、左、右、右の順に配置し、偶数番の走査信号線では、同様に4副画素を1単位とし、TFTを右、右、左、左の順に配置している。 In the embodiments described so far, one data signal line is provided between the left and right adjacent subpixels. In the sixth embodiment, as shown in FIG. In addition, two data signal lines are provided. The TFTs are arranged at different positions for each scanning line. Specifically, the odd-numbered scanning signal lines have 4 subpixels as a unit, and the TFTs are arranged in the order of left, left, right, and right, and the even-numbered scanning signal lines have 4 subpixels in the same manner. One unit is set, and the TFTs are arranged in the order of right, right, left, and left.
上述のような構成とすることで、データ信号線駆動回路320を適用することができる。本実施形態では、上下に隣接する2行の副画素に対し、同時にデータを書き込むことができる。これにより、第1実施形態に比べ、書込み回数を約1/2とすることができる。言い換えると、データ書込み時間を約2倍とすることができ、高リフレッシュレート駆動を行うことができる。
With the above configuration, the data signal
[第7実施形態]
図29は、本発明の第7実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネル415の画素構成を示す図である。なお、第1実施形態とは、液晶表示パネルの構成と動作のタイミングチャートが異なるのみであり、その他の構成は同様であるため、その他の構成の説明は省略する。
[Seventh Embodiment]
FIG. 29 is a diagram showing a pixel configuration of the liquid
本実施形態では、各行の上下に、走査信号線を1本ずつ配置した点が他の実施形態と異なっている。各走査信号線には、Y画素とB画素の一方のみが接続され、他の副画素を挟んで左右に隣接する同色の副画素同士では、TFTが左右に交互で配置されている。上下に隣接する同色の副画素同士でも、TFTは左右に異なる位置に配置されている。具体的には、例えば、副画素P(1,1)は走査信号線G1とデータ信号線D1に、副画素P(1,2)は走査信号線G3とデータ信号線D2に、副画素P(3,1)は走査信号線G1とデータ信号線D4に、副画素P(3,2)は走査信号線G3とデータ信号線D3に接続されている。同様に、副画素P(2,1)は走査信号線G2とデータ信号線D3に、副画素P(2,2)は走査信号線G4とデータ信号線D2に、副画素P(4,1)は走査信号線G2とデータ信号線D4に、副画素P(4,2)は走査信号線G3とデータ信号線D5に接続されている。 This embodiment is different from the other embodiments in that one scanning signal line is arranged above and below each row. Only one of the Y pixel and the B pixel is connected to each scanning signal line, and TFTs are alternately arranged on the left and right in the subpixels of the same color that are adjacent to the left and right across the other subpixel. The TFTs are arranged at different positions on the left and right even in the subpixels of the same color that are adjacent vertically. Specifically, for example, the subpixel P (1,1) is on the scanning signal line G1 and the data signal line D1, and the subpixel P (1,2) is on the scanning signal line G3 and the data signal line D2, and the subpixel P is on. (3, 1) is connected to the scanning signal line G1 and the data signal line D4, and the sub-pixel P (3, 2) is connected to the scanning signal line G3 and the data signal line D3. Similarly, the sub-pixel P (2,1) is on the scanning signal line G2 and the data signal line D3, and the sub-pixel P (2,2) is on the scanning signal line G4 and the data signal line D2, and the sub-pixel P (4,1 ) Is connected to the scanning signal line G2 and the data signal line D4, and the sub-pixel P (4, 2) is connected to the scanning signal line G3 and the data signal line D5.
図30は、図29の画素構成における走査信号線及びデータ信号線の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。本実施形態では、Y画素にデータを書き込む場合は奇数番の走査信号線を2本ずつ選択する。また、B画素にデータを書き込む場合は、偶数番の走査信号線を2本ずつ選択する。具体的には、時刻t1〜t2には、走査信号線G1及びG3を選択して第1フィールドのYGデータを書き込む。時刻t2〜t3には、走査信号線G2及びG4を選択して第1フィールドのBデータを書き込む。以降、同様に画面下部まで繰り返す。 FIG. 30 is a timing chart showing operation timings of the scanning signal lines and the data signal lines in the pixel configuration of FIG. In this embodiment, when writing data to the Y pixel, two odd-numbered scanning signal lines are selected. When writing data to the B pixel, two even-numbered scanning signal lines are selected. Specifically, at time t1 to t2, the scanning signal lines G1 and G3 are selected and YG data of the first field is written. At time t2 to t3, scanning signal lines G2 and G4 are selected and B data in the first field is written. Thereafter, repeat until the bottom of the screen.
また、時刻t4〜t5には、走査信号線G1及びG3を選択して第2フィールドのYRデータを書き込む。以降、同様に画面下部まで繰り返す。このような駆動を行うことにより、トレース駆動を実現できる。 In addition, from time t4 to t5, the scanning signal lines G1 and G3 are selected and YR data of the second field is written. Thereafter, repeat until the bottom of the screen. By performing such driving, trace driving can be realized.
図31は、第7実施形態において、トレース駆動を実施しない場合の変形例を示すタイミングチャートである。この変形例では、トレース駆動を実施せず、第1、第2フィールドの双方で、Y画素とB画素の両方を更新する。 FIG. 31 is a timing chart showing a modification in the case where the trace driving is not performed in the seventh embodiment. In this modification, the trace driving is not performed, and both the Y pixel and the B pixel are updated in both the first and second fields.
[第8実施形態]
図32は、本発明の第8実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネル416の画素構成を示す図である。図33は、図32の画素構成における走査信号線及びデータ信号線の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。なお、第1実施形態とは、液晶表示パネルの構成と動作のタイミングチャートが異なるのみであり、その他の構成は同様であるため、その他の構成の説明は省略する。
[Eighth Embodiment]
FIG. 32 is a diagram showing a pixel configuration of the liquid
図32に示されるように、2行の副画素を1単位とし、2行の中央に、走査信号線を1本配線している点がこれまでの実施形態と異なっている。走査信号線には、上下の副画素が接続されている。一方で、左右に隣接する副画素間に、データ信号線を2本ずつ配線している点は図27に示した第6実施形態と同様である。走査信号線に接続された副画素は、4副画素を1単位として、TFTが左、右、左、右の順に配置され、続く4画素は位置を反転して右、左、右、左の順に配置し、以降同様に4副画素単位で繰り返す。 As shown in FIG. 32, it differs from the previous embodiments in that two rows of subpixels are used as one unit and one scanning signal line is wired in the center of the two rows. Upper and lower subpixels are connected to the scanning signal line. On the other hand, it is the same as the sixth embodiment shown in FIG. 27 in that two data signal lines are provided between the left and right adjacent subpixels. The sub-pixels connected to the scanning signal line are arranged in the order of left, right, left, and right with 4 sub-pixels as one unit, and the subsequent 4 pixels are inverted in position to the right, left, right, left Arrange in order, and thereafter repeat in units of 4 sub-pixels.
上述のような構成とすることで、データ信号線駆動回路320を適用することができる。本実施形態では、上下に隣接する2行の副画素に対し、同時にデータを書き込むことができる。例えば第1実施形態に比べ、書込み回数を約1/2とすることができる。言い換えると、データ書込み時間を約2倍とすることができ、高リフレッシュレート駆動を行うことができる。
With the above configuration, the data signal
[第9実施形態]
図34は、本発明の第9実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネル417の画素構成を示す図である。なお、第1実施形態とは、液晶表示パネルの構成と動作のタイミングチャートが異なるのみであり、その他の構成は同様であるため、その他の構成の説明は省略する。
[Ninth Embodiment]
FIG. 34 is a diagram showing a pixel configuration of the liquid
上述した第1実施形態から第8実施形態においては、2色の副画素を縦方向にストライプ状に配置していた。これに対し、第9実施形態では、2色の副画素を横方向にストライプ状に配置している。この配置変更に伴い、2副画素単位で交流化も変更されている。 In the first to eighth embodiments described above, the sub-pixels of two colors are arranged in a stripe shape in the vertical direction. On the other hand, in the ninth embodiment, the sub-pixels of two colors are arranged in a stripe shape in the horizontal direction. Accompanying this change in arrangement, the alternating current is also changed in units of two subpixels.
本実施形態では、2副画素単位で交流化されることは共通であるが、上述した実施形態と比較して90度回転した配置となっているパタンとしている。具体的には、第1実施形態から第8実施形態においては、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置では、走査信号線方向に沿った方向には2副画素単位(周期は4副画素)、データ信号線に沿った方向には1副画素単位(周期は2副画素)で交流化していた。これに対し、第9実施形態では、走査信号線方向に沿った方向には1副画素単位(周期は2副画素)、データ信号線に沿った方向には2副画素単位(周期は4副画素)で交流化している。 In the present embodiment, it is common that AC is converted in units of 2 sub-pixels, but the pattern is rotated 90 degrees as compared with the above-described embodiment. Specifically, in the first to eighth embodiments, in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention, the sub-pixel unit (period is 4 sub-pixels) in the direction along the scanning signal line direction. Pixel) and in the direction along the data signal line, alternating current is made in units of one subpixel (cycle is two subpixels). On the other hand, in the ninth embodiment, one subpixel unit (period is two subpixels) in the direction along the scanning signal line direction, and two subpixel units (period is four subpixels) in the direction along the data signal line. Pixel).
しかし、液晶表示パネルのTFTをデータ信号線の左右に配置することで、データ信号線反転駆動によって2副画素単位で交流化を実現している点は共通である。 However, it is common that the TFTs of the liquid crystal display panel are arranged on the left and right sides of the data signal lines to realize alternating current in units of two subpixels by data signal line inversion driving.
図35及び図36は、図34の画素構成における走査信号線及びデータ信号線の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。図35のタイミングチャートは、トレース駆動を実施しない場合のタイミングチャートであり、図36のタイミングチャートは、トレース駆動を実施した場合のタイミングチャートである。 35 and 36 are timing charts showing timings of operations of the scanning signal lines and the data signal lines in the pixel configuration of FIG. The timing chart of FIG. 35 is a timing chart when the trace driving is not performed, and the timing chart of FIG. 36 is a timing chart when the trace driving is performed.
[第10実施形態]
図37は、本発明の第10実施形態に係る液晶表示装置のバックライト510の構成を示す図である。なお、第1実施形態とは、バックライトの構成が異なるのみであり、その他の構成は同様であるため、その他の構成の説明は省略する。
[Tenth embodiment]
FIG. 37 is a diagram showing a configuration of the
バックライト510は、光源を液晶表示パネル200の側面に配置し、光源から出射した光を導光板2410で導いて液晶表示パネル200全体を照明する、所謂サイドライト型あるいはエッジライト型のバックライトである。光源として、基板2420に直線状に配置したLED(発光ダイオード)を用いている。
The
なお、本実施形態では、基板2420を導光板2410の1辺に配置する場合を示したが、2辺、3辺、4辺に配置する構成としても良い。
In the present embodiment, the case where the
第1実施形態のバックライト360と同様に、第1バックライト光131を出力するLED2421と、第2バックライト光132を出力するLED2422の2種のLEDを混合して配置する。その際、輝度や色のムラの発生をなくすため、2種のLEDを千鳥状に並べるのが好ましい。
Similar to the
あるいは、1つのパッケージで第1バックライト光131と第2バックライト光132の2つのバックライト光を発光できるLEDを用いることもできる。この場合、2種のパッケージを混合して並べる必要がないという利点がある。
Or LED which can light-emit two backlight light of the
ここで、図37に示したようなエッジライト型のバックライトでは、第1実施形態に示した直下型のバックライト360と異なり、バックライトを複数の領域に分割して個別に照明することは困難である。基板2420上の光源を個別に発光させても、導光板によって広範囲に照明されるため、一部の領域のみを選択的に照明することができないからである。つまり、エッジライト型のバックライトでは、第1実施形態で適用したような、バックライトの走査が行えないため、第1実施形態の欄において説明したようなカラー表示に関する不具合が発生してしまう。
Here, in the edge light type backlight as shown in FIG. 37, unlike the
図38は、本実施形態のバックライト510における、バックライト点灯方法を示す図である。上述の不具合は、図13及び図14を用いて説明したように、表示パネルに表示するフィールドデータが切替る最中にバックライトを点灯することが原因であるため、本実施形態では、図38に示されるように、表示パネルを走査する期間はバックライトを消灯するように構成する。
FIG. 38 is a diagram illustrating a backlight lighting method in the
このとき、図13で説明したように、第1フィールド、第2フィールド全ての時間を走査に充ててしまうと、バックライトを点灯することができなくなる。そこで、バックライトを点灯する期間を確保するために、液晶表示パネルの走査をより短期間で実施する必要がある。例えば時刻t1〜t3はバックライトを消灯し、表示パネルの第1フィールドに充てる。続いて表示パネルの走査が終了した時刻t3以降に、第1バックライト光131でバックライトを点灯する。同様に、時刻t5〜t7はバックライトを消灯し、液晶表示パネルの第2フィールドに充てる。続いて表示パネルの走査が終了した時刻t5以降に、第2バックライト光132でバックライトを点灯する。
At this time, as described with reference to FIG. 13, if all the time of the first field and the second field is used for scanning, the backlight cannot be turned on. Therefore, in order to secure a period for turning on the backlight, it is necessary to scan the liquid crystal display panel in a shorter period. For example, at times t1 to t3, the backlight is turned off and used for the first field of the display panel. Subsequently, the backlight is turned on with the
この制御を行うことで、画面全体にわたって液晶表示パネルの表示とバックライトの発光を正常に対応付けることができ、誤った色が表示されることを防ぐことができる。 By performing this control, the display of the liquid crystal display panel and the light emission of the backlight can be normally associated over the entire screen, and an erroneous color can be prevented from being displayed.
なお、図37では、画面の長辺に光源を配置するサイドライト型のバックライトとしたが、画面の短辺に光源を配置することとしてもよい。この場合には、第1実施形態の図15と同様にバックライトの走査を行うことができる。 In FIG. 37, a sidelight type backlight in which a light source is arranged on the long side of the screen is used, but a light source may be arranged on the short side of the screen. In this case, the backlight can be scanned as in FIG. 15 of the first embodiment.
上述の実施形態によれば、カラーフィルタを併用したフィールドシーケンシャル方式の表示装置において、表示パネルの交流駆動を適切に実施し、横スジなどの画質劣化がない良好な画像表示を得ることができる。 According to the above-described embodiment, in a field sequential display device using a color filter together, it is possible to appropriately perform AC driving of the display panel and obtain a good image display without image quality degradation such as horizontal stripes.
更に上述の実施形態によれば、表示装置において、表示パネルの画素の書込み時間を確保することができる。その結果、高リフレッシュレート駆動時における書込み不足の発生を抑制して、良好な画像表示を得ることができる。 Furthermore, according to the above-described embodiment, it is possible to ensure the writing time of the pixels of the display panel in the display device. As a result, it is possible to suppress the occurrence of insufficient writing during high refresh rate driving and obtain a good image display.
100 液晶表示装置、110 カラーフィルタ、110 上フレーム、120 下フレーム、131 第1バックライト光、132 第2バックライト光、200 液晶表示パネル、220 カラーフィルタ基板、222 第1カラーフィルタ、224 第2カラーフィルタ、230 TFT基板、310 バックライト、311 副画素、312 画素、320 データ信号線駆動回路、321 データ電圧、330 走査信号線駆動回路、331 走査信号線選択信号、340 タイミング制御回路、341 データ信号線駆動回路制御信号群、342 出力表示データ、343 走査信号線駆動回路制御信号群、344 バックライト制御信号群、350 データ変換回路、351 変換制御信号群、352 変換表示データ、360 バックライト、370 バックライト駆動回路、371 バックライト駆動信号群、381 入力制御信号群、382 入力表示データ、411〜417 液晶表示パネル、510 バックライト、710 n倍速変換回路、712 n倍速表示データ、720 フレームメモリ、730 フィールドカウンタ、731 フィールドカウンタ値、740 ラインカウンタ、741 ラインカウンタ値、750 ドットカウンタ、751 ドットカウンタ値、760 ラインメモリ、761 ライン遅延n倍速表示データ、770 セレクタ、771 並替表示データ、780 演算回路、810 副画素、820 副画素、2100 フレーム、2110 領域、2410 導光板、2420 基板。 100 liquid crystal display device, 110 color filter, 110 upper frame, 120 lower frame, 131 first backlight, 132 second backlight, 200 liquid crystal display panel, 220 color filter substrate, 222 first color filter, 224 second Color filter, 230 TFT substrate, 310 backlight, 311 sub-pixel, 312 pixel, 320 data signal line driving circuit, 321 data voltage, 330 scanning signal line driving circuit, 331 scanning signal line selection signal, 340 timing control circuit, 341 data Signal line drive circuit control signal group, 342 output display data, 343 scanning signal line drive circuit control signal group, 344 backlight control signal group, 350 data conversion circuit, 351 conversion control signal group, 352 conversion display data, 360 backlight, 70 backlight drive circuit, 371 backlight drive signal group, 381 input control signal group, 382 input display data, 411 to 417 liquid crystal display panel, 510 backlight, 710 n double speed conversion circuit, 712 n double speed display data, 720 frame memory 730 field counter, 731 field counter value, 740 line counter, 741 line counter value, 750 dot counter, 751 dot counter value, 760 line memory, 761 line delay n double speed display data, 770 selector, 771 rearrangement display data, 780 Arithmetic circuit, 810 subpixel, 820 subpixel, 2100 frame, 2110 region, 2410 light guide plate, 2420 substrate.
Claims (8)
前記液晶表示パネルに、色の異なる光である第1バックライト光と第2バックライト光と交互に照射するバックライトと、を備え、
前記液晶表示パネルは、
異なるカラーフィルタをそれぞれ有する隣接する2つの副画素からなる第1画素と、
前記第1画素に隣接し、前記異なるカラーフィルタをそれぞれ有する隣接する2つの副画素からなる第2画素と、を有し、
前記第1画素の前記2つの副画素には、基準電位に対して高電位側の階調電圧の電位差と低電位側の階調電圧の電位差とが交互に書込まれる反転駆動において、同位相の電位差が書込まれ、
前記第2画素の前記2つの副画素には、前記反転駆動において、前記第1画素の位相とは逆位相であって、同位相の電位差が書込まれる、ことを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display panel for controlling the orientation of the liquid crystal composition;
The liquid crystal display panel includes a backlight that alternately irradiates light of different colors with first backlight light and second backlight light,
The liquid crystal display panel is
A first pixel comprising two adjacent subpixels each having a different color filter;
A second pixel composed of two adjacent sub-pixels adjacent to the first pixel and having the different color filters, respectively.
In the inversion driving, in which the two sub-pixels of the first pixel are alternately written with the potential difference between the high-potential-side gradation voltage and the low-potential-side gradation voltage with respect to the reference potential, Is written,
The liquid crystal display device, wherein the two sub-pixels of the second pixel are written with a potential difference in phase opposite to that of the first pixel in the inversion driving.
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