JPH09325317A - Color liquid crystal display device - Google Patents

Color liquid crystal display device

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Publication number
JPH09325317A
JPH09325317A JP16102696A JP16102696A JPH09325317A JP H09325317 A JPH09325317 A JP H09325317A JP 16102696 A JP16102696 A JP 16102696A JP 16102696 A JP16102696 A JP 16102696A JP H09325317 A JPH09325317 A JP H09325317A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal panel
color
light
red
Prior art date
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Pending
Application number
JP16102696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masumi Hirano
真澄 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP16102696A priority Critical patent/JPH09325317A/en
Publication of JPH09325317A publication Critical patent/JPH09325317A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain high-resolution video on the color liquid-crystal display device which uses a liquid crystal panel and increase the utilization efficiency of light source light. SOLUTION: The liquid crystal panel 1 displays the video by varying the transmissivity of illumination light which is made incident from behind, pixel by pixel, according to a video signal. A back light 2 is composed of a surface light source which can be switched in light emission color electrically among red, green, and blue to make tri-colored illumination light incident on the liquid crystal panel 1 in order. A control system consisting of a signal processing circuit 3, an image memory 4, a liquid crystal panel driving circuit 5, a timing generator 6, a back light control circuit 7, etc., controls the operation of the back light 2 and liquid crystal panel 1. Namely, the illumination light is changed among the three colors in order by controlling the back light 2 within a period of one field or frame constituting one video picture, and the liquid crystal panel 1 is controlled to write a video signal of a corresponding color to a pixel in timing with the emission of color illumination light.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はアクティブマトリク
ス型等の液晶パネルをディスプレイとして用いたカラー
液晶表示装置に関する。より詳しくは、赤緑青の三色映
像を1フィールドもしくは1フレームの期間内に高速で
切り替え表示し所謂面順次でフルカラー映像を映し出す
カラー液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color liquid crystal display device using an active matrix type liquid crystal panel as a display. More specifically, the present invention relates to a color liquid crystal display device that displays three color images of red, green, and blue at a high speed within a period of one field or one frame and displays a full-color image in a so-called frame sequential manner.

【0002】[0002]

【従来の技術】アクティブマトリクス型の液晶パネルで
カラー映像表示を行なう場合、各画素にカラーフィルタ
を設ける方法が一般的である。図6を参照してこの方式
を簡潔に説明する。液晶パネルは一対のガラス基板7
1,72を互いに対向配置させ、その間隙に液晶層73
を封入した構成となっている。下側のガラス基板71の
上にはマトリクス状に配置された信号線74と走査線7
5及びこれらの交点に配置された薄膜トランジスタ76
と画素電極77が形成されている。薄膜トランジスタ7
6は走査線75により順次選択されると共に、信号線7
4から供給される映像信号を対応する画素電極77に書
き込む。一方、上側のガラス基板72の内表面には対向
電極78及びカラーフィルタ79が形成されている。カ
ラーフィルタ79は各画素電極77に対応したR
(赤)、G(緑)、B(青)のセグメントに分割されて
いる。この様な構成を有するアクティブマトリクス型の
液晶パネルを2枚の偏光板80,81で挟み、バックラ
イト(図示せず)から白色光を入射させると所望のフル
カラー映像表示が得られる。
2. Description of the Related Art In the case of displaying a color image on an active matrix type liquid crystal panel, it is common to provide a color filter for each pixel. This method will be briefly described with reference to FIG. The liquid crystal panel is a pair of glass substrates 7
1, 72 are arranged to face each other, and a liquid crystal layer 73 is provided in the gap.
It is configured to enclose. On the lower glass substrate 71, the signal lines 74 and the scanning lines 7 arranged in a matrix are formed.
5 and the thin film transistor 76 arranged at the intersection thereof
And a pixel electrode 77 are formed. Thin film transistor 7
6 are sequentially selected by the scanning line 75 and the signal line 7
The video signal supplied from No. 4 is written in the corresponding pixel electrode 77. On the other hand, a counter electrode 78 and a color filter 79 are formed on the inner surface of the upper glass substrate 72. The color filter 79 is an R corresponding to each pixel electrode 77.
It is divided into (red), G (green), and B (blue) segments. A desired full-color image display can be obtained by sandwiching an active matrix type liquid crystal panel having such a configuration between two polarizing plates 80 and 81 and allowing white light to enter from a backlight (not shown).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の液晶パ
ネルの様にカラーフィルタを用いるとその光吸収によ
り、バックライトから入射する白色光の利用効率が1/
3以下に落ちるという問題がある。又、個々の画素電極
を赤、緑、青の各色に割り当てなければならないので、
3個1組の画素電極がRGBトリオとして表示の最小単
位となる為、解像度が低下するという欠点がある。
When a color filter is used as in the above-mentioned conventional liquid crystal panel, the light absorption thereof reduces the utilization efficiency of white light incident from the backlight to 1 /.
There is a problem of falling below 3. Also, because each pixel electrode must be assigned to each color of red, green and blue,
Since one set of three pixel electrodes is the minimum unit of display as an RGB trio, there is a drawback that the resolution is lowered.

【0004】解像度を上げる為所謂面順次駆動方式が考
案されている。この方式では白色光のバックライトに
赤、緑、青のフィルタを1フィールド内又は1フレーム
内で順次切り替えてかけ、赤色照明光、緑色照明光及び
青色照明光を得ている。このフィルタの切り替えに同期
して、液晶パネル側には赤色映像信号、緑色映像信号及
び青色映像信号を順次供給する。この様な面順次駆動方
式では、液晶パネルは白黒表示タイプで良く、1個の画
素が時分割的に赤色画素、緑色画素及び青色画素として
機能する。従って、面順次駆動方式では高解像度を確保
できる。しかしながら、白色光源のバックライトに対面
したフィルタを用いている為、図6に示したマイクロカ
ラーフィルタ方式と同様に光源光の利用効率が落ちてし
まう。又、フィルタを高速で切り替える駆動機構が必要
となり、装置が大がかりになるという欠点がある。
A so-called frame-sequential drive system has been devised to increase the resolution. In this system, red, green, and blue filters are sequentially switched in a field or in a frame on a white light backlight to obtain red illumination light, green illumination light, and blue illumination light. In synchronization with the switching of the filters, a red video signal, a green video signal and a blue video signal are sequentially supplied to the liquid crystal panel side. In such a field sequential driving method, the liquid crystal panel may be a black and white display type, and one pixel functions as a red pixel, a green pixel and a blue pixel in a time division manner. Therefore, a high resolution can be secured in the frame sequential driving method. However, since the filter facing the backlight of the white light source is used, the utilization efficiency of the light from the light source is reduced as in the case of the micro color filter method shown in FIG. Further, there is a drawback that a drive mechanism for switching the filters at high speed is required, which makes the device large in size.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題を解決する為以下の手段を講じた。即ち、本発明にか
かるカラー液晶表示装置は基本的な構成として液晶パネ
ルとバックライトと制御回路とを備えている。液晶パネ
ルは背面から入射する照明光の透過率を映像信号に応じ
て画素毎に変化させ映像を表示する。バックライトは発
光色を赤緑青の三色間で電気的に切り替え可能な面光源
からなり、三色の照明光を順次液晶パネルの背面に入射
する。制御回路は1枚の映像を構成する1フィールド又
は1フレームの期間内にバックライトを制御して照明光
を順次三色間で変化させると共に、液晶パネルを制御し
て各色照明光の発光タイミングに同期しながら対応する
色の映像信号を画素に書き込ませる。好ましくは、前記
面光源は、赤色ダイオード素子、緑色ダイオード素子及
び青色ダイオード素子を二次元的に配列したダイオード
素子アレイである。あるいは、前記面光源は赤色エレク
トロルミネッセンス素子、緑色エレクトロルミネッセン
ス素子及び青色エレクトロルミネッセンス素子を二次元
的に配列したエレクトロルミネッセンス素子アレイを用
いても良い。
The following means have been taken in order to solve the above-mentioned problems of the prior art. That is, the color liquid crystal display device according to the present invention has a liquid crystal panel, a backlight, and a control circuit as a basic configuration. The liquid crystal panel displays the image by changing the transmittance of the illumination light incident from the back surface for each pixel according to the image signal. The backlight is a surface light source whose emission color can be electrically switched between three colors of red, green, and blue, and three colors of illumination light are sequentially incident on the back surface of the liquid crystal panel. The control circuit controls the backlight to sequentially change the illumination light among the three colors within a period of one field or one frame which constitutes one image, and controls the liquid crystal panel to control the emission timing of each color illumination light. The video signal of the corresponding color is written in the pixel while synchronizing. Preferably, the surface light source is a diode element array in which a red diode element, a green diode element and a blue diode element are two-dimensionally arranged. Alternatively, the surface light source may use an electroluminescence element array in which a red electroluminescence element, a green electroluminescence element and a blue electroluminescence element are two-dimensionally arranged.

【0006】本発明によれば、透過光により映像を表示
する透過型で且つ白黒表示タイプの液晶パネルを用いて
いる。そのバックライトとして、白色光を赤、緑、青の
三色に自在に切り替え可能な面光源を使用する。1枚の
映像を構成する1フィールドもしくは1フレームの期間
内に、バックライトの発光色を高速で赤、緑、青に変化
させる。液晶パネルには各色に対応した映像信号を各色
の発光時間内に書き込む。これにより、人間の目の残像
現象を利用してフルカラー映像を得る事ができる。
According to the present invention, a transmissive and monochrome display type liquid crystal panel for displaying an image by transmitted light is used. As the backlight, a surface light source that can freely switch white light among three colors of red, green, and blue is used. The emission color of the backlight is changed at high speed to red, green, and blue within a period of one field or one frame forming one image. A video signal corresponding to each color is written on the liquid crystal panel within the emission time of each color. As a result, a full-color image can be obtained by utilizing the afterimage phenomenon of human eyes.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の最良
な実施形態を詳細に説明する。図1は本発明にかかるカ
ラー液晶表示装置の基本的な構成を示すブロック図であ
る。図示する様に、本カラー液晶表示装置は液晶パネル
1とバックライト2と種々の制御回路を含んでいる。液
晶パネル1は白黒タイプのアクティブマトリクス型であ
り、背面から入射する照明光の透過率を映像信号に応じ
て画素毎に変化させ映像を表示する。バックライト2は
発光を赤緑青の三色間で電気的に切り替え可能な面光源
からなり、三色の照明光を順次液晶パネル1の背面に入
射する。さらに、種々の制御回路として、信号処理回路
3、画像メモリ4、液晶パネル駆動回路5、タイミング
ジェネレータ6、バックライト制御回路7等を備えてい
る。これらの回路は全体として一体の制御回路を構成し
液晶パネル1及びバックライト2の動作を制御する。即
ち、1枚の映像を構成する1フィールド又は1フレーム
の期間内にバックライト2を制御して照明光を順次三色
間で変化させると共に、液晶パネル1を制御して各色照
明光の発光タイミングに同期しながら対応する色の映像
信号を画素に書き込ませる。具体的には、信号処理回路
3は外部から入力されたカラー映像信号を赤、緑、青の
各色別に分解する。画像メモリ4は1フィールドもしく
は1フレーム分の各色映像信号を記録する。又、コンポ
ジットビデオ信号等の入力映像信号に含まれる同期信号
はタイミングジェネレータ6で分離される。タイミング
ジェネレータ6はこの分離された同期信号に基づいて、
画像メモリ4への書き込み及び読み出しを制御するタイ
ミング信号、液晶パネル駆動回路5を制御するタイミン
グ信号、バックライト制御回路7を介してバックライト
2の発光色を切り替えるタイミング信号、液晶パネル駆
動回路5の制御用タイミング信号を夫々出力する。タイ
ミングコントローラ6から出力されたタイミング信号に
より、バックライト制御回路7はバックライト2を動作
制御し、入力映像信号の1フィールドもしくは1フレー
ムの期間内に発光色を赤、緑、青の順に高速で切り替え
る。この時、バックライト2の発光色に応じた映像信号
が各色の発光時間内に画像メモリ4から高速で読み出さ
れ、液晶パネル駆動回路5を介して液晶パネル1に書き
込まれる。以上の様な手順で、液晶パネル1には1フィ
ールドもしくは1フレームの期間内に赤、緑、青の映像
が順次表示され、観察者の目にはフルカラー映像として
認識される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of a color liquid crystal display device according to the present invention. As shown in the figure, this color liquid crystal display device includes a liquid crystal panel 1, a backlight 2, and various control circuits. The liquid crystal panel 1 is a monochrome type active matrix type, and changes the transmittance of illumination light incident from the back side for each pixel according to a video signal to display a video. The backlight 2 is a surface light source whose emission can be electrically switched between the three colors of red, green, and blue, and three colors of illumination light are sequentially incident on the back surface of the liquid crystal panel 1. Further, as various control circuits, a signal processing circuit 3, an image memory 4, a liquid crystal panel drive circuit 5, a timing generator 6, a backlight control circuit 7 and the like are provided. These circuits form an integrated control circuit as a whole and control the operations of the liquid crystal panel 1 and the backlight 2. That is, the backlight 2 is controlled within a period of one field or one frame forming one image to sequentially change the illumination light among the three colors, and the liquid crystal panel 1 is controlled to emit light of each color. The video signal of the corresponding color is written in the pixel in synchronism with. Specifically, the signal processing circuit 3 separates a color video signal input from the outside for each color of red, green, and blue. The image memory 4 records the video signal of each color for one field or one frame. Further, the synchronization signal included in the input video signal such as the composite video signal is separated by the timing generator 6. The timing generator 6 is based on this separated sync signal,
Timing signals for controlling writing and reading to and from the image memory 4, timing signals for controlling the liquid crystal panel drive circuit 5, timing signals for switching the emission color of the backlight 2 via the backlight control circuit 7, and liquid crystal panel drive circuit 5 Control timing signals are output respectively. The backlight control circuit 7 controls the operation of the backlight 2 according to the timing signal output from the timing controller 6, and the emission colors are red, green, and blue at high speed in the order of one field or one frame of the input video signal. Switch. At this time, a video signal corresponding to the emission color of the backlight 2 is read out at high speed from the image memory 4 within the emission time of each color and written in the liquid crystal panel 1 via the liquid crystal panel drive circuit 5. With the above procedure, red, green, and blue images are sequentially displayed on the liquid crystal panel 1 within a period of one field or one frame, and are recognized as full-color images by the observer's eyes.

【0008】図2は、図1に示したカラー液晶表示装置
の動作を模式的に表わしたものである。図示する様に、
バックライト2は1フィールド又は1フレーム内で赤色
発光、緑色発光、青色発光を順次行なう。例えばインタ
レース駆動を採用した場合フィールド周波数は60Hzと
なる。従って、バックライト2における発光周波数は3
倍の180Hzである。又、ノンインタレース駆動の場合
フレーム周波数は例えば30Hzである。この場合には三
原色発光周波数は3倍の90Hzとなる。何れにしても、
本発明ではバックライトとして発光色を赤緑青の三色間
で電気的に切り替え可能な面光源を用いている為、十分
対応する事が可能である。一方、液晶パネル1は上述し
た赤色発光、緑色発光、青色発光のタイミングに同期し
て、順次赤色映像、緑色映像、青色映像を表示する。こ
れらの三色映像は高速で切り替えられる為、人間の目に
は残像現象により三原色映像が重なったフルカラー映像
として認識される。この様な面順次で各色映像を書き替
えるカラー表示方式では、液晶パネル1は白黒表示タイ
プで良い。1個の画素を時分割的に三色で利用する為、
解像度は高くなる。但し、通常のフィールド周波数又は
フレーム周波数よりも3倍の高速度で画面を書き替えな
ければならない為、高速応答性を有する液晶パネルが必
要になる。例えば、液晶材料として強誘電性液晶を用い
る事により、面順次駆動に適した高速応答性を有する液
晶パネルが得られる。又、本発明にかかるカラー液晶表
示方式ではフィルタを全く用いない為、光源光の利用効
率を損なう事がない。この為、明るく且つ高解像度の映
像を得る事ができる。さらに、機械的な切り替え構造を
用いる事なく、電気的な制御で面光源の発光色を切り替
える為、カラー液晶表示装置が大型化する事なく、静か
で信頼性が高い。
FIG. 2 schematically shows the operation of the color liquid crystal display device shown in FIG. As shown
The backlight 2 sequentially emits red light, green light, and blue light within one field or one frame. For example, when interlaced drive is adopted, the field frequency is 60 Hz. Therefore, the emission frequency of the backlight 2 is 3
It is double 180Hz. In the case of non-interlaced driving, the frame frequency is 30 Hz, for example. In this case, the emission frequencies of the three primary colors are tripled to 90 Hz. Whatever it is,
In the present invention, since a surface light source capable of electrically switching the emission colors among the three colors of red, green, and blue is used as the backlight, it is possible to sufficiently cope with it. On the other hand, the liquid crystal panel 1 sequentially displays a red image, a green image, and a blue image in synchronization with the above-described timings of red light emission, green light emission, and blue light emission. Since these three-color images are switched at high speed, they are perceived by the human eye as full-color images in which the three primary-color images are overlapped due to the afterimage phenomenon. In such a color display system in which each color image is rewritten in the frame sequential manner, the liquid crystal panel 1 may be a monochrome display type. Since one pixel is used in three colors in a time division manner,
The resolution will be higher. However, since the screen must be rewritten at a speed three times higher than the normal field frequency or frame frequency, a liquid crystal panel having a high-speed response is required. For example, by using a ferroelectric liquid crystal as the liquid crystal material, a liquid crystal panel having a high-speed response suitable for frame sequential driving can be obtained. Further, in the color liquid crystal display system according to the present invention, since no filter is used at all, the utilization efficiency of light from the light source is not impaired. Therefore, a bright and high-resolution image can be obtained. Furthermore, since the emission color of the surface light source is switched by electrical control without using a mechanical switching structure, the color liquid crystal display device is quiet and highly reliable without increasing in size.

【0009】図3は、本発明に採用される面光源の具体
的な構成例を示す模式的な断面図である。本実施例で
は、面光源は赤色ダイオード素子11、緑色ダイオード
素子12、青色ダイオード素子13をアルミナ基板14
の表面に沿って二次元的に配列したダイオード素子アレ
イである。個々のダイオード素子はpn接合を含む微細
なチップであり、アルミナ基板14の上にハイブリッド
構造として集積されている。ダイオード素子は反射膜1
5で囲まれた凹部に収納されている。その上部は拡散板
16で覆われており、照明光の面分布を均一にしてい
る。反射膜15の下面には黒色樹脂17を配している。
ダイオード素子のn層は負側電極18に接続し、p層の
上には正側電極19がパタニングされている。これらの
電極18,19を介して、赤色ダイオード素子11、緑
色ダイオード素子12、青色ダイオード素子13が順次
点灯/消灯制御される。赤色ダイオード素子11は、例
えばGaAs0.60.4 ,GaP,Al0.35Ga0.65
sを半導体材料として用いたものが知られている。特
に、3番目のアルミ・ガリウム・砒素(AlGaAs)
を用いた赤色ダイオード素子は、基板は勿論の事光を取
り出し用にエネルギーバンド幅の広いアルミ・ガリウム
・砒素を用いる事ができ、余分な吸収をなくせる。又発
光層の両側に広いバンド幅を用いて、電子や正孔を閉じ
こめて狭い領域で集中的に再結合を行なわせる事ができ
る。アルミ・ガリウム・砒素による赤色ダイオード素子
は発光効率が高く約4%であると共に、高輝度の発光を
得る事ができる。緑色ダイオード素子12には半導体材
料としてガリウム・リン(GaP)が用いられる。リン
と同じV族の窒素を添加する。窒素はリンに比べて電気
陰性度が強く電子を捕獲する。同じ族による電子捕獲で
ある為これをアイソエレクトロニクス・トラップと呼
ぶ。捕獲された電子はその位置が固定され位置のぼけが
小さくなると、不確定性原理に基づき運動量のぼけが増
し、間接遷移型の半導体においても直接遷移型に近い発
光効率が得られる。人間の視感度は緑色近くにあり、赤
色に比べて同じ発光量でも、緑色では明るく見える事に
なる。青色ダイオード素子13に関しては、II−IV族半
導体材料である硫化亜鉛(ZnS)やセレン化亜鉛(Z
nSe)等があり、これらは直接遷移型である。近年、
アクセプタとしてI族のリチウムを添加したものや、イ
オン注入法により酸素を添加しp型を得た成果が出さ
れ、pn接合による青色発光が得られている。さらに、
IV−IV族化合物の炭化珪素(SiC)及びIII −V族の
窒化ガリウム(GaN)を用いた青色ダイオード素子が
開発されている。何れもpn接合が可能である利点があ
る。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing a specific example of the structure of the surface light source adopted in the present invention. In this embodiment, the surface light source includes a red diode element 11, a green diode element 12, a blue diode element 13, and an alumina substrate 14.
It is a diode element array arranged two-dimensionally along the surface of the. Each diode element is a fine chip including a pn junction and is integrated as a hybrid structure on the alumina substrate 14. Reflective film 1 for diode element
It is stored in the recess surrounded by 5. The upper part thereof is covered with the diffusion plate 16 to make the surface distribution of the illumination light uniform. A black resin 17 is provided on the lower surface of the reflective film 15.
The n layer of the diode element is connected to the negative electrode 18, and the positive electrode 19 is patterned on the p layer. The red diode element 11, the green diode element 12, and the blue diode element 13 are sequentially turned on / off via these electrodes 18 and 19. The red diode element 11 is, for example, GaAs 0.6 P 0.4 , GaP, Al 0.35 Ga 0.65 A
It is known that s is used as a semiconductor material. Especially, the third aluminum gallium arsenide (AlGaAs)
In the red diode element using, it is possible to use aluminum, gallium, and arsenic having a wide energy band not only for the substrate but also for extracting light, and it is possible to eliminate extra absorption. Also, by using a wide band width on both sides of the light emitting layer, electrons and holes can be confined and intensive recombination can be performed in a narrow region. The red diode element made of aluminum, gallium, and arsenic has a high luminous efficiency of about 4% and is capable of emitting light of high brightness. Gallium phosphorus (GaP) is used as a semiconductor material for the green diode element 12. The same Group V nitrogen as phosphorus is added. Nitrogen has a higher electronegativity than phosphorus and captures electrons. This is called an isoelectronic trap because it is an electron capture by the same family. When the trapped electrons have their positions fixed and the position blur becomes small, the momentum blur increases based on the uncertainty principle, and even in the indirect transition type semiconductor, the emission efficiency close to that of the direct transition type is obtained. Human visibility is near green, and even if the amount of light emitted is the same as red, it looks brighter in green. Regarding the blue diode element 13, zinc sulfide (ZnS) or zinc selenide (Z) which is a II-IV group semiconductor material is used.
nSe), etc., which are direct transition types. recent years,
A group I lithium is added as an acceptor, and a result of obtaining oxygen p-type by adding oxygen by an ion implantation method is obtained, and blue light emission by a pn junction is obtained. further,
A blue diode device using silicon carbide (SiC), which is a group IV-IV compound, and gallium nitride (GaN), which is a group III-V compound, has been developed. Both have the advantage that pn junction is possible.

【0010】図4は面光源の他の実施例を示す模式的な
断面図である。本例の面光源は赤色エレクトロルミネッ
センス素子、緑色エレクトロルミネッセンス素子及び青
色エレクトロルミネッセンス素子を二次元的に配列した
エレクトロルミネッセンス素子アレイである。図4は1
色分のエレクトロルミネッセンス素子のみを模式的に表
わしている。このエレクトロルミネッセンス素子は、白
熱電球が点光源であり、蛍光灯が線光源であるのに対
し、面光源を実現するものとして代表的である。図示す
る様に、エレクトロルミネッセンス素子はガラス板31
の上に順に透明電極32、蛍光体33及びバインダ34
の混合物を成膜した発光膜、アルミニウム等からなる背
面電極35を重ねたものである。ガラス板31の外表面
は拡散面36となっている。蛍光体33の粉末を合成樹
脂又は低融点ガラス等からなるバインダ34に分散させ
たものを塗布法やスクリーン印刷法によって20〜10
0ミクロン厚の発光膜に成膜する。このエレクトロルミ
ネッセンス素子は104 〜105 V/cmの印加電界で約
1000フートランバートの発光が得られ、1〜15ル
ーメン/ワットの効率が得られる。この様な発光量で液
晶パネルの背面光源としては十分である。蛍光体33を
選択する事により各種の発光色が得られる。例えば硫化
ストロンチウム(SrS)とセリウム(Ce)を用いて
青色発光が得られる。又、硫化カルシウム(CaS)と
セリウム(Ce)、又は硫化カルシウム(CaS)とエ
ルビウム(Er)を用いて緑色発光が得られる。さら
に、硫化カルシウム(CaS)とユーロピウム(Eu)
を用いて赤色発光が可能になる。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing another embodiment of the surface light source. The surface light source of this example is an electroluminescence element array in which a red electroluminescence element, a green electroluminescence element, and a blue electroluminescence element are two-dimensionally arranged. Figure 1
Only the electroluminescent elements for the colors are schematically shown. This electroluminescent element is typical for realizing a surface light source, while an incandescent lamp is a point light source and a fluorescent lamp is a line light source. As shown in the figure, the electroluminescence element is a glass plate 31.
On top of which a transparent electrode 32, a phosphor 33, and a binder 34
The back electrode 35 made of aluminum or the like is stacked on the light emitting film formed by forming the mixture of the above. The outer surface of the glass plate 31 is a diffusion surface 36. A powder obtained by dispersing the powder of the phosphor 33 in a binder 34 made of synthetic resin or low melting point glass is applied for 20 to 10 by a coating method or a screen printing method.
A light emitting film having a thickness of 0 μm is formed. This electroluminescent device can emit light of about 1000 foot-transvers at an applied electric field of 10 4 to 10 5 V / cm, and an efficiency of 1 to 15 lumen / watt. Such an amount of light emission is sufficient as a back light source of a liquid crystal panel. Various emission colors can be obtained by selecting the phosphor 33. For example, blue luminescence can be obtained by using strontium sulfide (SrS) and cerium (Ce). Further, green light emission can be obtained by using calcium sulfide (CaS) and cerium (Ce), or calcium sulfide (CaS) and erbium (Er). In addition, calcium sulfide (CaS) and europium (Eu)
Red emission is possible by using.

【0011】最後に図5を参照して、図1に示した液晶
パネル1の具体的な構成例を説明する。この液晶パネル
は駆動基板51と対向基板52と両者の間に保持された
液晶物質53とを備えたフラット構造を有する。液晶物
質53としては高速応答性に優れた強誘電性液晶が用い
られる。駆動基板51には画素アレイ部54と走査回路
部とが集積形成されている。走査回路部は垂直走査回路
55と水平走査回路56とに別れている。又、駆動基板
51の周辺部上端には外部接続用の端子部57が形成さ
れている。端子部57は配線58を介して垂直走査回路
55及び水平走査回路56に接続している。一方、対向
基板52の内表面には対向電極(図示せず)が全面的に
形成されている。画素アレイ部54には行状の走査線5
9と列状の信号線60が形成されている。走査線59は
垂直走査回路55に接続し、信号線60は水平走査回路
56に接続する。両配線の交差部には画素電極61とこ
れを駆動する薄膜トランジスタ62が集積形成されてい
る。垂直走査回路55は図1に示したタイミングジェネ
レータ6から供給されるタイミング信号に応じて動作
し、各画素電極61を行毎に選択走査する。一方、水平
走査回路56も図1に示したタイミングジェネレータ6
から供給されるタイミング信号に応じて動作し、選択さ
れた画素電極に対して映像信号を順次書き込んでいく。
Finally, with reference to FIG. 5, a concrete example of the configuration of the liquid crystal panel 1 shown in FIG. 1 will be described. This liquid crystal panel has a flat structure including a driving substrate 51, a counter substrate 52, and a liquid crystal substance 53 held between them. As the liquid crystal substance 53, a ferroelectric liquid crystal excellent in high speed response is used. A pixel array section 54 and a scanning circuit section are integrally formed on the drive substrate 51. The scanning circuit section is divided into a vertical scanning circuit 55 and a horizontal scanning circuit 56. A terminal portion 57 for external connection is formed on the upper end of the peripheral portion of the drive substrate 51. The terminal portion 57 is connected to the vertical scanning circuit 55 and the horizontal scanning circuit 56 via the wiring 58. On the other hand, a counter electrode (not shown) is entirely formed on the inner surface of the counter substrate 52. The pixel array section 54 has a row-shaped scanning line 5
9 and a signal line 60 in a row are formed. The scanning line 59 is connected to the vertical scanning circuit 55, and the signal line 60 is connected to the horizontal scanning circuit 56. A pixel electrode 61 and a thin film transistor 62 for driving the pixel electrode 61 are integrally formed at the intersection of both wirings. The vertical scanning circuit 55 operates according to the timing signal supplied from the timing generator 6 shown in FIG. 1, and selectively scans each pixel electrode 61 for each row. On the other hand, the horizontal scanning circuit 56 also includes the timing generator 6 shown in FIG.
It operates according to the timing signal supplied from the device, and sequentially writes the video signal to the selected pixel electrode.

【0012】[0012]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、1
枚の映像を構成する1フィールド又は1フレームの期間
内に照明光を順次三色間で変化させると共に、各色照明
光の発光タイミングに同期しながら対応する色の映像信
号を液晶パネルの画素に書き込んでいる。かかる構成に
より、白黒タイプの液晶パネルを用いてカラー映像を表
示する事が可能になり、解像度を改善できる。この時、
何等カラーフィルタを用いていないので光の利用効率を
全く損なわない為明るい映像が得られる。さらに、バッ
クライトは電気的な切り替え制御で発光色を高速変化さ
せる事ができ、何等機械的な切り替え構造を使わない為
カラー液晶表示装置が大型化する事なく静かで信頼性に
優れた装置構造が得られる。
As described above, according to the present invention, 1
The illumination light is sequentially changed between the three colors within a period of one field or one frame which constitutes one image, and the video signal of the corresponding color is written to the pixels of the liquid crystal panel in synchronization with the emission timing of each color illumination light. I'm out. With such a configuration, it is possible to display a color image by using a monochrome type liquid crystal panel, and it is possible to improve the resolution. This time,
Since no color filter is used, light utilization efficiency is not impaired at all, and a bright image can be obtained. In addition, the backlight can change the emission color at high speed by electrical switching control, and because it does not use any mechanical switching structure, the color liquid crystal display device is quiet and has a highly reliable device structure without increasing in size. Is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明にかかるカラー液晶表示装置の全体構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a color liquid crystal display device according to the present invention.

【図2】図1に示したカラー液晶表示装置の動作説明に
供する模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the operation of the color liquid crystal display device shown in FIG.

【図3】図1に示したバックライトを構成する面光源の
一例を示す模式的な断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a surface light source that constitutes the backlight shown in FIG.

【図4】同じくバックライトを構成する面光源の他の具
体例を示す模式的な断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another specific example of the surface light source that also constitutes the backlight.

【図5】図1に示した液晶パネルの具体的な構成例を示
す斜視図である。
5 is a perspective view showing a specific configuration example of the liquid crystal panel shown in FIG.

【図6】従来のカラー液晶表示装置の一例を示す模式的
な斜視図である。
FIG. 6 is a schematic perspective view showing an example of a conventional color liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…液晶パネル、2…バックライト、3…信号処理回
路、4…画像メモリ、5…液晶パネル駆動回路、6…タ
イミングジェネレータ、7…バックライト制御回路
1 ... Liquid crystal panel, 2 ... Backlight, 3 ... Signal processing circuit, 4 ... Image memory, 5 ... Liquid crystal panel drive circuit, 6 ... Timing generator, 7 ... Backlight control circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 背面から入射する照明光の透過率を映像
信号に応じて画素毎に変化させ映像を表示する液晶パネ
ルと、 発光色を赤緑青の三色間で電気的に切り替え可能な面光
源からなり三色の照明光を順次液晶パネルの背面に入射
するバックライトと、 1枚の映像を構成する1フィールド又は1フレームの期
間内にバックライトを制御して照明光を順次三色間で変
化させると共に、液晶パネルを制御して各色照明光の発
光タイミングに同期しながら対応する色の映像信号を画
素に書き込ませる制御回路とを備えたカラー液晶表示装
置。
1. A liquid crystal panel for displaying an image by changing the transmittance of illumination light incident from the back for each pixel according to an image signal, and a surface on which an emission color can be electrically switched between three colors of red, green and blue. A backlight that consists of a light source and sequentially enters three colors of illumination light on the back surface of the liquid crystal panel, and the backlight is controlled within a period of one field or one frame that constitutes one image, and the illumination light is sequentially switched between three colors. And a control circuit for controlling the liquid crystal panel and writing the video signal of the corresponding color into the pixel in synchronization with the emission timing of each color illumination light.
【請求項2】 前記面光源は、赤色ダイオード素子、緑
色ダイオード素子及び青色ダイオード素子を二次元的に
配列したダイオード素子アレイである請求項1記載のカ
ラー液晶表示装置。
2. The color liquid crystal display device according to claim 1, wherein the surface light source is a diode element array in which a red diode element, a green diode element and a blue diode element are two-dimensionally arranged.
【請求項3】 前記面光源は、赤色エレクトロルミネッ
センス素子、緑色エレクトロルミネッセンス素子及び青
色エレクトロルミネッセンス素子を二次元的に配列した
エレクトロルミネッセンス素子アレイである請求項1記
載のカラー液晶表示装置。
3. The color liquid crystal display device according to claim 1, wherein the surface light source is an electroluminescence element array in which a red electroluminescence element, a green electroluminescence element and a blue electroluminescence element are two-dimensionally arranged.
JP16102696A 1996-05-31 1996-05-31 Color liquid crystal display device Pending JPH09325317A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108803491A (en) * 2018-07-09 2018-11-13 深圳市欧恩机床信息科技有限公司 It is a kind of to realize that the processing procedure of machine networking digitizes cloud management system based on intelligent tri coloured lantern

Cited By (2)

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CN108803491A (en) * 2018-07-09 2018-11-13 深圳市欧恩机床信息科技有限公司 It is a kind of to realize that the processing procedure of machine networking digitizes cloud management system based on intelligent tri coloured lantern
CN108803491B (en) * 2018-07-09 2021-06-15 深圳市欧恩机床信息科技有限公司 Process digital cloud management system for realizing machine-to-machine networking based on intelligent three-color lamp

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