KR101418752B1 - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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KR101418752B1
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야스노리 요시히다
하지메 기무라
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명은 암화상(暗劃像)을 삽입하여 의사적(擬似的)으로 임펄스 구동에 가깝게 하는 방법에 있어서, 소비전력의 증대나, 발광시의 부하의 증대 등의 문제가 저감된 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
1 프레임 기간을 복수의 서브 프레임 기간으로 분할하여 계조를 표현하는 표시 장치로, 1 프레임 기간은, 적어도 제 1 서브 프레임 기간과, 제 2 서브 프레임 기간으로 분할되고, 최대의 계조를 표시할 때의 제 1 서브 프레임 기간에 있어서의 휘도를 Lmax1로 하고, 최대의 계조를 표시할 때의 제 2 서브 프레임 기간에 있어서의 휘도를 Lmax2로 하였을 때, 1 프레임 기간에 있어서, (1/2)Lmax2<Lmax1<(9/10)Lmax2를 만족시키도록 형성한다.
Figure 112007036693592-pat00001
반도체, 표시 장치, 동화상, 화질, 휘도, 계조

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{Display device and driving method thereof}
도 1은 본 발명의 일 형태를 설명하는 도면.
도 2는 본 발명의 설명에 사용하는 어구를 설명하는 도면.
도 3은 본 발명의 일 형태를 설명하는 도면.
도 4는 본 발명의 일 형태를 설명하는 도면.
도 5은 본 발명의 일 형태를 설명하는 도면.
도 6은 본 발명의 일 형태를 설명하는 도면.
도 7은 본 발명의 일 형태를 설명하는 도면.
도 8은 본 발명의 일 형태를 설명하는 도면.
도 9는 본 발명의 일 형태를 설명하는 도면.
도 10은 본 발명의 일 형태를 설명하는 도면.
도 11은 본 발명의 일 형태를 설명하는 도면.
도 12는 본 발명의 일 형태를 설명하는 도면.
도 13은 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치의 구동 방법의 하나를 설명하는 도면.
도 14는 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치의 구동 방법의 하나를 설명하는 도면.
도 15는 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치의 구동 방법의 하나를 설명하는 도면.
도 16은 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치의 구동 방법의 하나를 설명하는 도면.
도 17은 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치의 회로 실장 방법의 하나를 설명하는 도면.
도 18은 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치의 구동 방법의 하나를 설명하는 도면.
도 19는 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치의 표시부의 구조의 하나를 설명하는 도면.
도 20은 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치의 표시부의 구조의 하나를 설명하는 도면.
도 21은 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치의 표시부의 구조의 하나를 설명하는 도면.
도 22는 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치의 표시부의 구조의 하나를 설명하는 도면.
도 23은 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치의 표시부의 구조의 하나를 설명하는 도면.
도 24는 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치의 구조의 하나를 설명하는 도면.
도 25는 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치의 구조의 하나를 설명하는 도면.
도 26은 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치의 구조의 하나를 설명하는 도면.
도 27은 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치의 주변 구동회로의 구성의 하나를 설명하는 도면.
도 28은 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치의 구조의 하나를 설명하는 도면.
도 29는 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치의 주변 구동회로의 구성의 하나를 설명하는 도면.
도 30은 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치를 사용한 전자기기를 설명하는 도면.
도 31은 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치를 사용한 전자기기의 실장방법을 설명하는 도면.
*도 32는 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치를 사용한 건조물의 응용형태의 하나를 설명하는 도면.
도 33은 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치를 사용한 건조물의 응용형태의 하나를 설명하는 도면.
도 34는 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치를 사용한 주상체의 하나를 설명하는 도면.
도 35는 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치를 사용한 이동체의 하나를 설명하는 도면.
도 36은 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치를 사용한 이동체의 하나를 설명하는 도면.
도 37은 본 발명에 적용할 수 있는 표시 장치를 사용한 이동체의 하나를 설명하는 도면.
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*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
251 : 계조 255 : 계조
1301 : 부호화 회로 1302 : 프레임 메모리
1303 : 보정 회로 1304 : DA 변환 회로
1312 : 프레임 메모리 1313 : 보정 회로
1401 : 트랜지스터 1402 : 보조 용량
1403 : 표시 소자 1404 : 영상 신호선
1405 : 주사선 1406 : 공통선
1411 : 트랜지스터 1412 : 보조 용량
1413 : 표시 소자 1414 : 영상 신호선
1415 : 주사선 1416 : 공통선
1417 : 공통선 1501 : 확산판
1502 : 냉음극관 1511 : 확산판
1512 : 광원 1601 : 트랜지스터
1602 : 스위치 소자 1603 : 스위치 소자
1604 : 스위치 소자 1605 : 용량 소자
1606 : 표시 소자 1607 : 전류원
1608 : 영상 신호선 1609 : 배선
1610 : 배선 1701 : 기판
1702 : 표시부 1703 : 주변 구동 회로
1704 : 오버 드라이브 회로 1705 : 타원
1711 : 주변 구동 회로 1712 : 오버 드라이브 회로
1721 : 전용 IC 1731 : 회로
1901 : 기판 1902 : 절연막
1903 : 도전층 1904 : 절연막
1905 : 반도체층 1906 : 반도체층
1907 : 도전층 1908 : 절연막
1909 : 도전층 1910 : 배향막
1912 : 배향막 1913 : 도전층
1914 : 차광막 1915 : 컬러 필터
본 발명은, 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다. 구체적으로는, 반도체 장 치 및 그 구동 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 표시 장치 및 그 구동 방법, 특히 호울드 구동에 의한 동화상의 화질을 향상시키는 방법에 관한 것이다.
최근, 박형의 표시 장치에 대한 관심이 높아지고 있다. CRT 디스플레이 대신에, 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 프로젝션 디스플레이 등이 개발되고, 보급되어 왔다. 또한, 필드 이미션 디스플레이, 무기 일렉트로루미네선스 디스플레이, 유기 일렉트로루미네선스 디스플레이, 전자 페이퍼 등이, 차세대의 표시 장치로서 개발이 진행되고 있다.
상술한 바와 같은 표시 장치에 구비된 표시부에는, 화상을 구성하는 최소 단위인 화소가 병치된다. 그리고, 각각의 화소가, 화상 데이터에 따른 휘도로 발광함으로써, 표시부에 화상이 형성된다.
이러한 표시 장치를 사용하여 동화상을 표시시킬 때는, 다른 화상을, 1초간에 수십회, 재빨리 표시시킴으로서 행한다. 이 화상을 표시하는 주기를, 1 프레임 기간이라고 부른다.
여기에서, 표시 장치의 구동 방법은, 화소의 휘도가, 1 프레임 기간 내에, 어떠한 시간적 분포를 가지고 있는가라는 관점에서도 분류할 수 있다. 액티브 매트릭스형의 표시 장치로 대표되는 호울드 구동은, 1 프레임 기간 내에서, 화소의 휘도는 일정하다. 한편, CRT로 대표되는 임펄스 구동은, 1 프레임 기간 내에 한번 강하게 발광한 후, 화소의 휘도는 즉시 감쇠하여 발광하지 않게 된다. 임펄스 구동시, 1 프레임 기간의 대부분은 비발광 상태이다.
최근의 연구에 의해, 호울드 구동에는, 동화상 표시 시에 윤곽이 희미해지거 나, 움직임이 부자연스럽게 보인다는, 본질적 문제가 존재하는 것이 분명하게 되고 있다. 이 문제는, 임펄스 구동의 표시 장치에는 존재하지 않는다. 또한, 이러한 호울드 구동 특유의 문제를 해결하기 위해서, 1 프레임 기간 내에 일정한 기간, 아무것도 표시하지 않은 흑화상을 표시함으로써, 의사적으로 임펄스 구동에 근접하는 방법이 공개되어 있다.(예를 들면, 특허문헌 1, 특허문헌 2) 또한, 의사적으로 임펄스 구동을 실현하는 다른 방법으로서, 비특허문헌 1이 공개되어 있다. 이것은, 1 프레임 기간을 2개의 서브 프레임 기간으로 나누고, 저계조 영역에서는 1 프레임 중의 후측에 위치하는 서브 프레임만을 발광시키고, 고 계조 영역에서는 1 프레임 중의 후측에 위치하는 서브 프레임을 발광시키면서, 1 프레임 중의 전측(前側)에 위치하는 서브 프레임을 발광시킴으로써, 의사적으로 임펄스 구동을 실현하는 방법이다.
[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 제(평)9-325715
[특허문헌 2] 일본 공개특허공보 2000-200063
[비특허문헌 1] SID'05 DIGEST, 60. 2, pp1734,(2005)
특허문헌 1, 특허문헌 2에 있어서의, 흑화상을 삽입하여 의사적으로 임펄스 구동에 근접하는 방법은, 동화상의 화질 향상에 효과적이지만, 흑(黑) 삽입에 의해서 평균 휘도가 저하되는 문제가 있다. 또한, 저하된 평균 휘도를, 흑화상을 삽입하기 전의 휘도로 되돌리기 위해서는, 화소의 순간의 휘도를 크게 할 필요가 있으며, 그렇게 하면, 소비 전력의 증대나, 발광시의 부하의 증대를 초래한다는 문제가 있다.
또한, 비특허문헌 1에 의해서 공개되어 있는 방법에 있어서는, 밝은 계조를 표시한 후에, 또 밝은 계조를 표시하는 경우에 있어서, 동화상의 화질 향상의 효과가 작다. 특히, 최고 휘도 근방의 휘도로 표시되는 동화상의 화질 향상의 효과는, 거의 기대할 수 없다. 왜냐하면, 이 경우는, 밝은 휘도로 계속 빛나기 때문에, 호울드 구동과 동일한 구동이 되어 버리기 때문이다.
따라서, 필자들은 이러한 문제에 비추어 보아, 흑화상을 삽입하여 의사적으로 임펄스 구동에 근접하는 방법에 있어서, 소비 전력의 증대나, 발광시의 부하의 증대 등의 문제가 저감된 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 과제로 하였다. 또한, 밝은 계조를 표시하는 경우에 있어서도, 동화상의 화질 향상의 효과가 큰 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 과제로 하였다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 과제를 해결하는 표시 장치는, 1 프레임 기간을 복수의 서브 프레임 기간으로 분할하여 계조를 표현하는 표시 장치로서, 1 프레임 기간은, 적어도 제 1 서브 프레임 기간과, 제 2 서브 프레임 기간으로 분할되고, 최대의 계조를 표시할 때의 제 1 서브 프레임 기간에 있어서의 휘도를 Lmax1로 하고, 최대의 계조를 표시할 때의 제 2 서브 프레임 기간에 있어서의 휘도를 Lmax2로 하였을 때, 1 프레임 기간에 있어서, (1/2) Lmax2<Lmax1<(9/10)Lmax2를 만족시키는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 과제를 해결하는 표시 장치의 구동 방법은, 복수의 표시소자를 병치하여 화상을 표시하는 표시 장치의 구동 방법으로서, 1 프레임 기간은, 제 1 서브 프레임 기간과, 제 2 서브 프레임 기간으로 분할되고, 최대의 계조를 표시할 때에 있어서의, 제 1 서브 프레임 기간에 있어서의 휘도를 Lmax1로 하고, 최대의 계조를 표시할 때에 있어서의, 제 2 서브 프레임 기간에 있어서의 휘도를 Lmax2로 하였을 때, (1/2)Lmax2<Lmax1<(9/10)Lmax2가 성립하는 것을 특징으로 한다. 이러한 특징을 가짐으로써, 호울드 시간을 단축함과 동시에, 발광시의 부하가 적은 액정 표시 장치 또는 반도체 장치의 구동 방법을 얻을 수 있기 때문에, 상술한 과제를 해결할 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하는 표시 장치의 구동 방법은, 복수의 표시소자를 병치하여 화상을 표시하는 표시 장치의 구동 방법으로서, 1 프레임 기간은, 제 1 서브 프레임 기간과, 제 2 서브 프레임 기간으로 분할되고, 최대의 계조를 표시할 때에 있어서의, 제 1 서브 프레임 기간에 있어서의 휘도를 Lmax1로 하여, 최대의 계조를 표시할 때에 있어서의, 제 2 서브 프레임 기간에 있어서의 휘도를 Lmax2로 하였을 때, (1/2)Lmax1<Lmax2<(9/10)Lmax1이 성립하는 것을 특징으로 한다. 이러한 특징을 가짐으로써, 호울드 시간을 단축함과 동시에, 발광시의 부하가 적은 액정 표시 장치 또는 반도체 장치의 구동 방법을 얻을 수 있기 때문에, 상술한 과제를 해결할 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하는 표시 장치의 구동 방법은, 복수의 표시소자를 병치하여 화상을 표시하는 표시 장치의 구동 방법으로서, 1 프레임 기간은, 제 1 서브 프레임 기간과, 제 2 서브 프레임 기간으로 분할되고, 표시할 수 있는 계조는, n개(n은 2 이상의 정수)로 분할된 계조 영역으로 구성되고, n개로 분할된 계조 영역의 각각이, 제 1 서브 프레임 기간과, 제 2 서브 프레임 기간의 어느 한쪽에 있어서, 계조 변화에 대한 휘도 변화가 일정한 계조 영역과, 제 1 서브 프레임 기간에 있어서의 휘도와, 제 2 서브 프레임 기간에 있어서의 휘도의 비가, 계조에 대하여 일정한 계조 영역과의 어느 하나의 성질을 갖는 것을 특징으로 한다. 이러한 특징을 가짐으로써, 호울드 시간을 단축함과 동시에, 발광시의 부하가 적은 액정 표시 장치 또는 반도체 장치의 구동 방법을 얻을 수 있기 때문에, 상술한 과제를 해결할 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하는 표시 장치의 구동 방법은, 상기한 표시 장치의 구동 방법에 있어서, 1 프레임 기간은, 제 1 서브 프레임 기간과, 제 2 서브 프레임 기간과, 제 3 서브 프레임 기간으로 분할되고, 제 3 서브 프레임 기간에 있어서의 최대의 휘도를 Lmax3으로 하였을 때, Lmax3은, 제 1 서브 프레임 기간의 최대 휘도 및 제 2 서브 프레임 기간의 최대 휘도의 10분의 1 이하인 것을 특징으로 한다. 이러한 특징을 가짐으로써, 호울드 시간을 단축함과 동시에, 발광시의 부하가 적은 액정 표시 장치 또는 반도체 장치의 구동 방법을 얻을 수 있기 때문에, 상술한 과제를 해결할 수 있다.
또, 스위치는, 여러 가지 형태인 것을 사용할 수 있고, 일례로서, 전기적 스위치나 기계적인 스위치 등이 있다. 즉, 전류의 흐름을 제어할 수 있는 것이면 좋고, 특정한 것에 한정되지 않으며, 여러 가지의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 트랜지스터라도 좋고, 다이오드(PN 다이오드, PIN 다이오드, 쇼트키 다이오드, 다이오드 접속의 트랜지스터 등)라도 좋고, 그것들을 조합한 논리회로라도 좋다. 따라서, 스위치로서 트랜지스터를 사용하는 경우, 그 트랜지스터는, 단순한 스위치로서 동작하기 때문에, 트랜지스터의 극성(도전형)은 특히 한정되지 않는다. 단, 오프 전류가 적은 쪽이 바람직한 경우, 오프 전류가 적은 쪽의 극성의 트랜지스터를 사용하는 것이 바람직하다. 오프 전류가 적은 트랜지스터로서는, LDD 영역을 형성하고 있는 것이나 멀티게이트 구조로 하고 있는 것 등이 있다. 또한, 스위치로서 동작시키는 트랜지스터의 소스 단자의 전위가, 저전위측 전원(Vss, GND, 0V 등)에 가까운 상태에서 동작하는 경우는 N 채널형을, 반대로, 소스 단자의 전위가, 고전위측 전원(Vdd 등)에 가까운 상태에서 동작하는 경우는 P 채널형을 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 게이트 소스간 전압의 절대치를 크게 할 수 있기 때문에, 스위치로서, 동작시키기 쉽기 때문이다. 또, N 채널형과 P 채널형의 양쪽을 사용하여, CMOS형의 스위치로 하여도 좋다. CMOS형의 스위치로 하면, 스위치를 통하여 출력하는 전압(즉 스위치로의 입력전압)이, 출력전압에 대하여, 높거나, 낮아, 상황이 변화하는 경우에 있어서도, 적절하게 동작시킬 수 있다.
또, 접속되어 있다는 것은, 전기적으로 접속되어 있는 경우와 기능적으로 접속되어 있는 경우와 직접 접속되어 있는 경우를 포함하는 것으로 한다. 따라서, 소정의 접속 관계 이외의 것도 포함하는 것으로 한다. 예를 들면, 어떤 부분과 어떤 부분의 사이에, 전기적인 접속을 가능하게 하는 소자(예를 들면, 스위치나 트랜지스터나 용량소자나 인덕터나 저항소자나 다이오드 등)가 1개 이상 배치되어 있어 도 좋다. 또한, 기능적인 접속을 가능하게 하는 회로(예를 들면, 논리회로(인버터나 NAND 회로나 NOR 회로 등)나 신호 변환회로(DA 변환회로나 AD 변환회로나 감마 보정회로 등)나 전위 레벨 변환회로(승압회로나 강압회로 등의 전원회로나 H 신호나 L 신호의 전위레벨을 바꾸는 레벨 시프터회로 등)나 전압원이나 전류원이나 바꾸고 회로나 증폭회로(오퍼레이션 앰프나 차동 증폭회로나 소스팔로워회로나 버퍼회로 등, 신호진폭이나 전류량 등을 크게 할 수 있는 회로 등)나 신호 생성회로나 기억회로나 제어회로 등)이 사이에 1개 이상 배치되어 있어도 좋다. 또는, 사이에 다른 소자나 다른 회로를 끼우지 않고서, 직접 접속되어, 배치되어 있어도 좋다.
또, 소자나 회로를 사이에 끼우지 않고서 접속되어 있는 경우만을 포함하는 경우는, 직접 접속되어 있다고 기재하는 것으로 한다. 또한, 전기적으로 접속되어 있다고 기재하는 경우는, 전기적으로 접속되어 있는 경우(즉, 사이에 별도의 소자를 끼워 접속되어 있는 경우)와 기능적으로 접속되어 있는 경우(즉, 사이에 별도의 회로를 끼워 접속되어 있는 경우)와 직접 접속되어 있는 경우(즉, 사이에 별도의 소자나 별도의 회로를 끼우지 않고서 접속되어 있는 경우)를 포함하는 것으로 한다.
또, 표시소자나 표시 장치나 발광소자나 발광장치는, 여러 가지 형태를 사용하거나, 여러 가지 소자를 가질 수 있다. 예를 들면, 표시소자나 표시 장치나 발광소자나 발광장치로서는, EL 소자(유기 EL소자, 무기 EL 소자 또는 유기물 및 무기물을 포함하는 EL 소자), 전자방출소자, 액정소자, 전자잉크, 그레이팅라이트밸브(GLV), 플라즈마디스플레이(PDP), 디지털마이크로미러디바이스(DMD), 압전 세라 믹 디스플레이, 카본나노튜브, 등, 전기자기적 작용에 의해 콘트래스트가 변화하는 표시매체를 적용할 수 있다. 또, EL 소자를 사용한 표시 장치로서는 EL 디스플레이, 전자방출소자를 사용한 표시 장치로서는 필드 이미션 디스플레이(FED)나 SED 방식 평면형 디스플레이(SED: Surface-conduction Electron-emitter Disply) 등, 액정소자를 사용한 표시 장치로서는 액정 디스플레이, 투과형 액정 디스플레이, 반투과형 액정 디스플레이, 반사형 액정 디스플레이, 전자잉크를 사용한 표시 장치로서는 전자 페이퍼가 있다.
또, 트랜지스터는, 여러 가지 형태의 트랜지스터를 적용시킬 수 있다. 따라서, 적용 가능한 트랜지스터의 종류에 한정은 없다. 따라서, 예를 들면, 비정질 실리콘이나 다결정 실리콘으로 대표되는 비단결정 반도체막을 갖는 박막 트랜지스터(TFT) 등을 적용할 수 있다. 이들에 의해, 제조 온도가 높지 않더라도 제조할 수 있거나, 저비용으로 제조할 수 있거나, 대형 기판 상에 제조할 수 있거나, 투광성을 갖는 기판 상에 제조할 수 있거나, 트랜지스터로 빛을 투과시킬 수 있다. 또한, 반도체기판이나 SOI 기판을 사용하여 형성되는 트랜지스터, MOS형 트랜지스터, 접합형 트랜지스터, 바이폴러 트랜지스터 등을 적용할 수 있다. 이들에 의해, 불균일함이 적은 트랜지스터를 제조할 수 있거나, 전류 공급 능력이 높은 트랜지스터를 제조할 수 있거나, 사이즈가 작은 트랜지스터를 제조할 수 있거나, 소비 전력이 적은 회로를 구성할 수 있다. 또한, ZnO, a-InGaZnO, SiGe, GaAs 등의 화합물 반도체를 갖는 트랜지스터나, 또한, 그것들을 박막화한 박막 트랜지스터 등을 적용할 수 있다. 이들에 의해, 제조 온도가 높지 않더라도 제조할 수 있거나, 실온에서 제조할 수 있거나, 내열성이 낮은 기판, 예를 들면 플라스틱기판이나 필름기판에 직접 트랜지스터를 형성할 수 있다. 또한, 잉크젯이나 인쇄법을 사용하여 작성한 트랜지스터 등을 적용할 수 있다. 이들에 의해, 실온에서의 제조, 진공도가 낮은 상태에서의 제조, 대형기판에서의 제조가 가능해진다. 또한, 마스크(레티클)를 사용하지 않더라도 제조하는 것이 가능해지기 때문에, 트랜지스터의 레이아웃을 용이하게 변경할 수 있다. 또한, 유기반도체나 카본나노튜브를 갖는 트랜지스터, 그 밖의 트랜지스터를 적용할 수 있다. 이들에 의해, 굴곡 가능한 기판 상에 트랜지스터를 형성할 수 있다. 또, 비단결정 반도체막에는 수소 또는 할로겐이 포함되어 있어도 좋다. 또한, 트랜지스터가 배치되어 있는 기판의 종류는, 여러 가지의 것을 사용할 수 있으며, 특정한 것에 한정되지 않는다. 따라서 예를 들면, 단결정기판, SOI기판, 유리기판, 석영기판, 플라스틱기판, 종이기판, 셀로판기판, 석재기판, 스테인리스·스틸기판, 스테인리스·스틸·호일을 갖는 기판 등에 배치할 수 있다. 또한, 어떤 기판으로 트랜지스터를 형성하고, 그 후, 별도의 기판에 트랜지스터를 이동시켜, 별도의 기판 상에 배치하도록 하여도 좋다. 이들의 기판을 사용함으로써, 특성이 좋은 트랜지스터의 형성이나, 소비 전력이 작은 트랜지스터의 형성이나, 부서지기 어려운 장치로 하거나, 내열성을 갖게 할 수 있다.
또, 트랜지스터의 구성은, 여러 가지의 형태를 취할 수 있다. 특정한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 게이트 전극이 2개 이상으로 되어 있는 멀티게이트 구조를 사용하여도 좋다. 멀티 게이트 구조로 하면, 채널 영역이 직렬로 접속되는 구성이 되기 때문에, 복수의 트랜지스터가 직렬로 접속된 구성이 된다. 멀티 게이트 구조로 함으로써, 오프 전류를 저감시키거나, 트랜지스터의 내압을 향상시켜 신뢰성을 좋게 하거나, 포화영역에서 동작할 때에, 드레인·소스간 전압이 변화하더라도, 드레인·소스간 전류가 그다지 변화하지 않고, 플랫한 특성 등으로 할 수 있다. 또한, 채널의 상하에 게이트 전극이 배치되어 있는 구조라도 좋다. 채널의 상하에 게이트 전극이 배치되어 있는 구조로 함으로써, 채널 영역이 늘어나기 때문에, 전류값을 크게 하거나, 공핍층이 생기기 쉽게 되어 S치를 작게 할 수 있다. 채널의 상하에 게이트 전극이 배치되면, 복수의 트랜지스터가 병렬로 접속된 구성이 된다.
또한, 채널의 위에 게이트 전극이 배치되어 있는 구조라도 좋고, 채널의 아래에 게이트 전극이 배치되어 있는 구조라도 좋고, 정스태거 구조이어도 좋고, 역스태거 구조라도 좋으며, 채널 영역이 복수의 영역으로 분리되어 있어도 좋고, 병렬로 접속되어 있어도 좋고, 직렬로 접속되어 있어도 좋다. 또한, 채널(또는 그 일부)에 소스 전극이나 드레인 전극이 겹쳐 있어도 좋다. 채널(또는 그 일부)에 소스 전극이나 드레인 전극이 겹쳐 있는 구조로 함으로써, 채널의 일부에 전하가 쌓여 동작이 불안정하게 되는 것을 막을 수 있다. 또한, LDD 영역이 있어도 좋다. LDD 영역을 형성함으로써, 오프 전류를 저감시키거나, 트랜지스터의 내압을 향상시켜 신뢰성을 좋게 하거나, 포화영역에서 동작할 때에, 드레인·소스간 전압이 변화하더라도, 드레인·소스간 전류가 그다지 변화하지 않고, 플랫한 특성으로 할 수 있다.
또, 트랜지스터는, 여러 가지 타입을 사용할 수 있으며, 여러 가지 기판 상 에 형성시킬 수 있다. 따라서, 회로의 모두가, 유리기판 상에 형성되어 있어도 좋고, 플라스틱기판에 형성되어 있어도 좋고, 단결정기판에 형성되어 있어도 좋고, SOI 기판 상에 형성되어 있어도 좋고, 어떠한 기판 상에 형성되어 있어도 좋다. 회로의 전부가 동일한 기판 상에 형성되어 있는 것에 의해, 부품 점수를 감소시켜 비용의 저감이나, 회로부품과의 접속 점수를 감소시켜 신뢰성의 향상을 달성할 수 있다. 또는, 회로의 일부가, 어떤 기판에 형성되어 있고, 회로의 다른 일부가, 다른 기판에 형성되어 있어도 좋다. 즉, 회로의 모두가 같은 기판 상에 형성되어 있지 않아도 좋다. 예를 들면, 회로의 일부는, 유리기판 상에 트랜지스터를 사용하여 형성하고, 회로의 다른 일부는, 단결정기판 상에 형성하고, 그 IC 칩을 COG(Chip On Glass)로 접속하여 유리기판 상에 배치하여도 좋다. 또는, 그 IC 칩을 TAB(Tape Automated Bonding)나 프린트기판을 사용하여 유리기판과 접속하여도 좋다. 이와 같이, 회로의 일부가 동일한 기판에 형성되어 있는 것에 의해, 부품 점수를 감소시켜 비용의 저감이나, 회로 부품과의 접속 점수를 감소시켜 신뢰성의 향상을 달성할 수 있다. 또한, 구동전압이 높은 부분이나 구동 주파수가 높은 부분은, 소비 전력이 커져 버리기 때문에, 그러한 부분은 동일한 기판에 형성하지 않도록 하면, 소비 전력의 향상을 막을 수 있다.
또, 1 화소란, 밝기를 제어할 수 있는 요소 하나 분을 나타내는 것으로 한다. 따라서, 일례로서는, 1 화소란, 1개의 색 요소를 나타내는 것으로 하고, 그 색 요소 하나로 밝기를 표현한다. 따라서, 그 때는, R(빨강) G(초록) B(파랑)의 색 요소로 이루어지는 컬러 표시 장치의 경우에는, 화상의 최소 단위는, R의 화소 와 G의 화소와 B의 화소의 3화소로 구성되는 것으로 한다. 또, 색 요소는, 삼색에 한정되지 않고, 그 이상의 수를 사용하여도 좋고, RGB 이외의 색을 사용하여도 좋다. 예를 들면, 백색을 더하여, RGBW(W는 백색)으로 하여도 좋다. 또한, RGB에, 예를 들면, 노랑, 청록색, 진홍색, 에메랄드그린, 주황색 등을 일색 이상 추가한 것이어도 좋다. 또한, 예를 들면 RGB 중의 적어도 일색에 관해서, 유사한 색을 추가하여도 좋다. 예를 들면, R, G, B1, B2로 하여도 좋다. B1과 B2는, 모두 청색이지만, 주파수가 약간 다르다. 이러한 색 요소를 사용함으로써, 보다 실물에 가까운 표시를 하거나, 소비 전력을 저감시킬 수 있다. 또한, 다른 예로서는, 1개의 색 요소에 대하여, 복수의 영역을 사용하여 밝기를 제어하는 경우는, 그 영역 하나분을 1 화소로 한다. 따라서, 일례로서는, 면적 계조를 행하는 경우, 하나의 색 요소에 대하여, 밝기를 제어하는 영역이 복수 있고, 그 전체로 계조를 표현하는 것이지만, 밝기를 제어하는 영역의 하나 분을 1 화소로 한다. 따라서, 그 경우는, 하나의 색 요소는, 복수의 화소로 구성되게 된다. 또한, 그 경우, 화소에 의해서, 표시에 기여하는 영역의 크기가 다른 경우가 있다. 또한, 하나의 색 요소에 대하여 복수 있는, 밝기를 제어하는 영역에 있어서, 즉, 하나의 색 요소를 구성하는 복수의 화소에 있어서, 각각에 공급하는 신호를 약간 다르게 하도록 하고, 시야각을 확대하도록 하여도 좋다.
또, 1 화소(삼색분)로 기재하는 경우는, R과 G와 B의 3화소분을 1 화소라고 생각하는 경우로 한다. 1 화소(일색분)로 기재하는 경우는, 하나의 색 요소에 대하여, 복수의 화소가 있는 경우, 그것들을 아울러 1 화소라고 생각하는 경우로 한 다.
또, 화소는, 매트릭스형으로 배치(배열)되어 있는 경우를 포함하고 있다. 여기에서, 화소가 매트릭스에 배치(배열)되어 있다는 것은, 세로방향 또는 가로방향에 있어서, 직선 상에 나란히 배치되어 있는 경우나, 들쭉날쭉한 선 상에 나란히 배열되어 있는 경우를 포함하고 있다. 따라서, 예를 들면 삼색의 색 요소(예를 들면 RGB)로 풀컬러 표시를 하는 경우에, 스트라이프 배치되어 있는 경우나, 3개의 색 요소의 도트가 소위 델타 배치되어 있는 경우도 포함하는 것으로 한다. 또한 베이어(Bayer) 배치되어 있는 경우도 포함하고 있다. 또, 색 요소는, 삼색에 한정되지 않고, 그 이상이라도 좋고, 예를 들면, RGBW(W는 백색)이나, RGB에, 노랑색, 청록색, 진홍색 등을 일색 이상 추가한 것 등이 있다. 또한, 색 요소의 도트마다 그 표시영역의 크기가 달라도 좋다. 이로써, 소비 전력을 저하시키거나, 표시소자의 수명을 연장시킬 수 있다.
또, 트랜지스터란, 각각, 게이트와, 드레인과, 소스를 포함하는 적어도 3개의 단자를 갖는 소자이고, 드레인 영역과 소스 영역의 사이에 채널 영역을 갖고 있고, 드레인 영역과 채널 영역과 소스 영역을 통하여 전류를 흘릴 수 있다. 여기에서, 소스와 드레인이란, 트랜지스터의 구조나 동작 조건 등에 따라서 변하기 때문에, 어느 것이 소스 또는 드레인인지를 한정하는 것이 곤란하다. 그래서, 소스 및 드레인으로서 기능하는 영역을, 소스 또는 드레인이라고 부르지 않는 경우가 있다. 그 경우, 일례로서는, 각각을 제 1 단자, 제 2 단자로 표기하는 경우가 있다.
또, 트랜지스터는, 베이스와 이미터(emitter)와 콜렉터(collector)를 포함하 는 적어도 3개의 단자를 갖는 소자이어도 좋다. 이 경우도 마찬가지로, 이미터와 콜렉터를, 제 1 단자, 제 2 단자로 표기하는 경우가 있다.
또, 게이트란, 게이트 전극과 게이트 배선(게이트선 또는 게이트 신호선 등이라고도 한다)을 포함한 전체, 또는, 그것들의 일부를 말한다. 게이트 전극이란, 채널 영역이나 LDD(Lightly Doped Drain) 영역 등을 형성하는 반도체와, 게이트 절연막을 개재하여 오버랩하고 있는 부분의 도전막을 말한다. 게이트 배선이란, 각 화소의 게이트 전극 사이의 접속이나, 게이트 전극과 별도의 배선을 접속하기 위한 배선을 말한다.
단, 게이트 전극으로서도 기능하고, 게이트 배선으로서도 기능하는 부분도 존재한다. 그러한 영역은, 게이트 전극이라고 불러도 좋고, 게이트 배선이라고 불러도 좋다. 즉, 게이트 전극과 게이트 배선을, 명확하게 구별할 수 없는 영역도 존재한다. 예를 들면, 연신하여 배치되어 있는 게이트 배선과 오버랩하여 채널 영역이 있는 경우, 그 영역은 게이트 배선으로서 기능하고 있지만, 게이트 전극으로서도 기능하고 있게 된다. 따라서, 그러한 영역은, 게이트 전극이라고 불러도 좋고, 게이트 배선이라고 불러도 좋다.
또한, 게이트 전극과 동일한 재료로 형성되고, 게이트 전극과 연결되어 있는 영역도, 게이트 전극이라고 불러도 좋다. 마찬가지로, 게이트 배선과 동일한 재료로 형성되고, 게이트 배선과 연결되는 영역도, 게이트 배선이라고 불러도 좋다. 이러한 영역은, 엄밀한 의미에서는, 채널영역과 오버랩하고 있지 않거나, 별도의 게이트 전극과 접속시키는 기능을 갖지 않는 경우가 있다. 그러나, 제조 프로세스 의 조건 등의 관계로, 게이트 전극이나 게이트 배선과 동일한 재료로 형성되어, 게이트 전극이나 게이트 배선과 연결되는 영역이 있다. 따라서, 그러한 영역도 게이트 전극이나 게이트 배선이라고 불러도 좋다.
또한, 예를 들면, 멀티게이트의 트랜지스터에 있어서, 1개의 트랜지스터의 게이트 전극과, 별도의 트랜지스터의 게이트 전극은, 게이트 전극과 동일한 재료로 형성된 도전막으로 접속되는 경우가 많다. 그러한 영역은, 게이트 전극과 게이트 전극을 접속시키기 위한 영역이기 때문에, 게이트 배선이라고 불러도 좋지만, 멀티게이트의 트랜지스터를 1개의 트랜지스터라고 간주할 수도 있기 때문에, 게이트 전극이라고 불러도 좋다. 즉, 게이트 전극이나 게이트 배선과 동일한 재료로 형성되고, 그것들과 연결되어 배치되어 있는 것은, 게이트 전극이나 게이트 배선이라고 불러도 좋다.
또한, 예를 들면, 게이트 전극과 게이트 배선을 접속시키고 있는 부분의 도전막도, 게이트 전극이라고 불러도 좋고, 게이트 배선이라고 불러도 좋다.
또, 게이트 단자란, 게이트 전극의 영역이나, 게이트 전극과 전기적으로 접속되어 있는 영역에 대하여, 그 일부분을 말한다.
또, 소스란, 소스 영역과 소스 전극과 소스 배선(소스선 또는 소스 신호선 등이라고도 한다)을 포함한 전체, 또는, 그것들의 일부를 말한다. 소스 영역이란, P형 불순물(붕소나 갈륨 등)이나 N형 불순물(인이나 비소 등)이 많이 포함되는 반도체 영역을 말한다. 따라서, 약간만 P형 불순물이나 N형 불순물이 포함되는 영역, 소위, LDD(Lightly Doped Drain) 영역은, 소스 영역에는 포함되지 않는다. 소 스 전극이란, 소스 영역이라는 별도의 재료로 형성되어, 소스 영역과 전기적으로 접속되어 배치되어 있는 부분의 도전층을 말한다. 단, 소스 전극은, 소스 영역도 포함하여 소스 전극이라고 부르는 경우도 있다. 소스 배선이란, 각 화소의 소스 전극의 사이의 접속이나, 소스 전극과 별도의 배선을 접속하기 위한 배선을 말한다.
그렇지만, 소스 전극으로서도 기능하고, 소스 배선으로서도 기능하는 부분도 존재한다. 그러한 영역은, 소스 전극이라고 불러도 좋고, 소스 배선이라고 불러도 좋다. 즉, 소스 전극과 소스 배선이, 명확하게 구별할 수 없는 영역도 존재한다. 예를 들면, 연신하여 배치되어 있는 소스 배선과 오버랩하여 소스 영역이 있는 경우, 그 영역은 소스 배선으로서 기능하고 있지만, 소스 전극으로서도 기능하게 된다. 따라서, 그러한 영역은, 소스 전극이라고 불러도 좋고, 소스 배선이라고 불러도 좋다.
또한, 소스 전극과 동일한 재료로 형성되고, 소스 전극과 연결되는 영역이나, 소스 전극과 소스 전극을 접속하는 부분도, 소스 전극이라고 불러도 좋다. 또한, 소스 영역과 오버랩하고 있는 부분도, 소스 전극이라고 불러도 좋다. 마찬가지로, 소스 배선과 동일한 재료로 형성되고, 소스 배선과 연결되는 영역도, 소스 배선이라고 불러도 좋다. 이러한 영역은, 엄밀한 의미에서는, 별도의 소스 전극과 접속시키는 기능을 갖지 않는 경우도 있다. 그러나, 제조 프로세스의 조건 등의 관계로, 소스 전극이나 소스 배선과 동일한 재료로 형성되고, 소스 전극이나 소스 배선과 연결되는 영역이 있다. 따라서, 그러한 영역도 소스 전극이나 소스 배선이 라고 불러도 좋다.
또한, 예를 들면, 소스 전극과 소스 배선을 접속시키고 있는 부분의 도전막도, 소스 전극이라고 불러도 좋고, 소스 배선이라고 불러도 좋다.
또, 소스 단자란, 소스 영역의 영역이나, 소스 전극이나, 소스 전극과 전기적으로 접속되어 있는 영역에 대하여, 그 일부분을 말한다.
또, 드레인에 대해서는, 소스와 동일하다.
또, 반도체 장치란 반도체 소자(트랜지스터나 다이오드 등)를 포함하는 회로를 갖는 장치를 말한다. 또한, 반도체 특성을 이용함으로써 기능할 수 있는 장치 전반이라도 좋다. 또한, 표시 장치란, 표시소자(액정소자나 발광소자 등)를 갖는 장치를 말한다. 또, 액정소자나 EL 소자 등의 표시소자를 포함하는 복수의 화소나 그것들의 화소를 구동시키는 주변 구동회로가 동일기판 상에 형성된 표시 패널 본체라도 좋다. 또한, 와이어 본딩이나 범프 등에 의해서 기판 상에 배치된 주변 구동회로, 소위 칩온글래스(COG)를 포함하고 있어도 좋다. 또한, 플렉시블 프린트 회로(FPC)나 프린트 배선기반(PWB)이 장착된 것(IC나 저항소자나 용량소자나 인덕터나 트랜지스터 등)도 포함하여도 좋다. 또한, 편광판이나 위상차판 등의 광학시트를 포함하고 있어도 좋다. 또한, 백라이트 유닛(도광판이나 프리즘 시트나 확산시트나 반사시트나 광원(LED나 냉음극관 등)을 포함하고 있어도 좋다)을 포함하고 있어도 좋다. 또한, 발광장치란, 특히 EL 소자나 FED에서 사용하는 소자 등의 자발광형의 표시소자를 갖고 있는 표시 장치를 말한다. 액정 표시 장치란, 액정소자를 갖고 있는 표시 장치를 말한다.
또, 어떤 물건의 위에 형성되어 있거나, 또는, ~상에 형성되어 있다는 것처럼, ~의 위에, 또는, ~상에, 라는 기재에 관해서는, 어떤 물건의 위에 직접 접하고 있는 것에 한정되지 않는다. 직접 접하고는 있지 않은 경우, 즉, 사이에 별도의 것이 끼워져 있는 경우도 포함하는 것으로 한다. 따라서 예를 들면, 층 A의 위에(또는 층 A 상에), 층 B가 형성되어 있다는 경우는, 층 A의 위에 직접 접하여 층 B가 형성되어 있는 경우와, 층 A의 위에 직접 접하여 별도의 층(예를 들면 층 C나 층 D 등)이 형성되어 있고, 그 위에 직접 접하여 층 B가 형성되어 있는 경우를 포함하는 것으로 한다. 또한, ~의 상방에 라는 기재에 관해서도 마찬가지이며, 어떤 물건의 위에 직접 접하고 있는 것에 한정되지 않고, 사이에 별도의 것이 끼워져 있는 경우도 포함하는 것으로 한다. 따라서 예를 들면, 층 A의 상방에, 층 B가 형성되어 있다는 경우는, 층 A의 위에 직접 접하여 층 B가 형성되어 있는 경우와, 층 A의 위에 직접 접하여 별도의 층(예를 들면 층 C이나 층 D 등)이 형성되어 있고, 그 위에 직접 접하여 층 B가 형성되어 있는 경우를 포함하는 것으로 한다. 또, ~의 아래에, 또는, ~의 하방에의 경우에 관해서도, 마찬가지이고, 직접 접하고 있는 경우와, 접하고 있지 않은 경우를 포함하는 것으로 한다.
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
이하에, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 단, 본 발명은 많은 다른 형태로 실시하는 것이 가능하고, 본 발명의 취지 및 그 범위로부터 일탈하지 않고 그 형태 및 상세를 여러가지로 변경할 수 있는 것은 당업자라면 용이하 게 이해된다. 따라서, 본 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되지 않는다.
(실시형태 1)
본 실시형태에 있어서는, 1 프레임을 2개 이상의 복수의 서브 프레임으로 분할하여, 이들의 복수의 서브 프레임을, 주로 화상표시에 사용하는 것(명화상)과, 주로 동화상의 잔상 저감을 위해 사용하는 것(암화상)과 구별지어 사용함으로써, 동화상의 화질을 향상시키는 방법에 관해서 설명한다.
여기에서, 흑화상과 암화상의 차이를 설명한다. 흑화상은, 화상을 형성하는 모든 화소가, 비발광 상태 또는 비투과 상태로 되어 있는 화상이고, 완전히 까만 화상이라고 한다. 한편, 암화상은, 화상을 형성하는 화소 중, 비교적 작은 휘도로 발광하고 있는 화소가, 주일 때에 형성되는 화상이라고 한다. 즉, 암화상이란, 화상을 형성하는 모든 화소의 총발광량이, 대응하는 명화상과 비교하여 작은 화상이라고 한다. 이 정의에 따르면, 암화상으로서 흑화상이 사용되는 경우도 있을 수 있다.
다음에, 적분 휘도에 관해서 설명한다. 일반적으로, 표시 장치에 병치된 화소의 집합으로서 형성된 화상은, 그대로의 화상으로서 사람에게 지각된다고는 한정하지 않는다.
첫 번째로, 화소의 사이즈가 충분히 작은 경우에는, 분산하여 배치되어 있는 화소라도, 사람의 눈은 공간적으로 근접한 화소와 판별할 수 없게 된다. 예를 들면, 근접한 화소의 발광색이 다를 때는, 발광색의 차이는 지각되지 않고, 근접한 화소끼리 서로 혼합된 색으로서 지각된다. 이 성질은 병치 혼색이라고 불리고, 이 것에 의해 컬러 화상을 표시시킬 수 있다. 또한, 근접한 화소로 휘도가 다르면, 지각되는 것은 근접한 화소의 휘도의 중간치가 된다. 이 성질을 이용하여 중간휘도를 표현하는 기술로서는, 디저 확산, 오차 확산 등의 계조 보간 기술이 있다. 또한, 발광 영역의 면적에 따라서 계조를 표현하는 면적 계조법도 이것에 포함된다.
두 번째로, 화소가 발광하고 있는 시간이 충분히 작고, 또한, 시간적으로 분산시켜 복수회 발광시킨 경우에는, 사람의 눈은 시간적으로 근접한 휘도의 차이를 판별할 수 없게 된다. 예를 들면, 휘도가 큰 발광과 작은 발광을 연속하여 행한 경우, 그 화소는, 양자의 중간의 휘도로 발광하였다고 지각된다. 이 성질을 이용하여 중간휘도를 표현하는 기술은, 시간 계조법이라고 불린다. 또한, 시간적으로 근접하여 발광색이 다르면, 그 화소의 발광색은, 근접한 시간끼리 서로 혼합된 색로서 지각된다. 이 성질을 이용하여 컬러 화상을 표시시키는 기술로서는, 필드 시퀀셜법이 있다.
여기에서, 시간적으로 분산시켜 복수회 발광시킨 경우에, 사람의 눈이 시간적으로 근접한 휘도의 차이를 판별할 수 없게 되는 것은, 사람의 눈의 시간주파수 특성에 관계한다. 사람의 눈은, 어떤 경계치보다 큰 주파수로 변동하는 휘도는, 변동하고 있다고는 지각되지 않고, 일정한 휘도로 계속 빛나고 있는 것처럼 보인다. 이 때, 사람의 눈이 느끼는 휘도는, 휘도를 시간으로 적분한 값(적분 휘도)에 의존한다.
한편, 어떤 경계치 이하의 주파수에서는, 사람의 눈에는, 휘도의 변화가 플 리커(flicker; 어른거림)로서 그대로 지각된다. 이 경계치는, 휘도에 의존하지만, 대체로 수십 Hz(주기는 10 내지 수십 msec)이다. 즉, 적분 휘도란, 사람의 눈에는 휘도 변화가 지각되지 않은 수십 msec까지의 시간범위에서, 휘도를 시간적분한 값이라고 한다.
다음에, 도 2를 참조하여, 1 프레임을 복수의 서브 프레임으로 분할한 경우에, 적분 휘도를 정식화하여 나타내는 것을 설명한다. 도 2a의 실선은, 일례로서, 1 프레임을 2개의 서브 프레임으로 분할하였을 때의, 1 프레임 중의 화소의 휘도의 시간 변화의 일례를 도시한 것이다.
도 2a에 있어서, 1 프레임 기간의 길이를 T,
제 1 서브 프레임의 기간의 길이를 T1,
제 2 서브 프레임의 기간의 길이를 T2,
제 1 서브 프레임 기간에 있어서의 화소의 평균 휘도를 X1,
제 2 서브 프레임 기간에 있어서의 화소의 평균 휘도를 X2로 하면,
제 1 서브 프레임 기간에 있어서의 적분 휘도는, T1과 X1의 곱이 된다. 마찬가지로, 제 2 서브 프레임 기간에 있어서의 적분 휘도는, T2와 X2의 곱이 된다.
또, 실제로 표시 장치로서 사용하는 디바이스의 특성상, 휘도의 시간 변화가, 도 2a의 실선과 같이 되기 어려운 경우도 있다. 예를 들면, 액정을 사용한 표시 장치의 경우, 휘도 변화가, 도 2a의 파선으로 나타내는 것처럼, 완만하게 변화한다. 이러한 경우, 엄밀하게는 휘도의 시간 적분을 취함으로써 적분 휘도를 정의하지만, 본 실시형태에서는, 간단하게 하기 위해, 평균 휘도와 서브 프레임 기간의 곱으로 적분 휘도를 정의하기로 한다. 이와 같이, 각 서브 프레임 기간에 있어서의 휘도는 일정하지 않아도 좋다.
도 2b에, 표시하는 계조에 대한, 1 프레임 기간에 있어서의 적분 휘도의 배분의 일례를 도시한다. 횡축은 계조이고, 종축은 1 프레임 기간에 있어서의 적분 휘도이다. 도 2b에서는, 계조 0으로부터 계조 255까지를 표시하는 경우를 나타내고 있다. 또, 계조 5로부터 계조 251까지는, 표시를 생략하고 있다. 각 계조에 있어서, 그물모양으로 표시한 부분은, 제 1 서브 프레임 기간에 있어서의 적분 휘도를 나타내고, 희게 표시한 부분은, 제 2 서브 프레임 기간에 있어서의 적분 휘도를 나타낸다.
이와 같이, 1 프레임 기간에 있어서의 적분 휘도는, 제 1 서브 프레임 기간에 있어서의 적분 휘도와, 제 2 서브 프레임 기간에 있어서의 적분 휘도의 합으로서 표현할 수 있다. 그리고, 이들의 적분 휘도의 배분은, 표시하는 계조에 의해서 개별로 설정할 수 있다.
여기에서, 1 프레임 기간을 분할하는 서브 프레임 기간의 수는, 2 이상의 정수이면 좋다. 이것을 정식화하면, 아래와 같이 표현할 수 있다. 즉, 1 프레임 기간은, n개(n은 2 이상의 정수)의 서브 프레임 기간으로 분할되고,
제 i(i는 1 이상 n 이하의 정수)의 서브 프레임 기간에 있어서의 상기 표시소자의 평균 휘도를 Xi,
제 i 서브 프레임 기간의 길이를 Ti로 하였을 때,
휘도의 시간에 관한 함수 X(t)를, 상기 1 프레임 기간으로 시간 적분한 적분 휘도 Y는, 수식 1과 같이 나타낼 수 있다.
[수식 1]
또, 제 i 서브 프레임 기간의 길이 Ti는, 모든 서브 프레임 기간에서 대략 같은 것이 바람직하다. 그것은, 화소에 화상 데이터를 기록하는 기간(어드레스 기간)은, 모든 서브 프레임 기간의 길이가 같을 때에, 가장 길게 할 수 있기 때문이다. 어드레스 기간이 길어지면, 표시 장치의 주변 구동회로의 동작 주파수를 느리게 할 수 있기 때문에, 소비 전력을 저감시킬 수 있다. 또한, 표시 장치의 수율(收率)도 향상한다. 단, 이것에 한정되지 않고, Ti가 서브 프레임 기간에 따라서 달라도 좋다. 예를 들면, 명화상을 표시하는 서브 프레임 기간의 길이 쪽이 긴 경우는, 소비 전력을 크게 하지 않고, 백라이트 유닛의 평균 휘도를 올릴 수 있다. 또한, 백라이트 유닛의 평균 휘도를 바꾸지 않고, 소비 전력을 작게 할 수 있다. 즉, 발광의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 암화상을 표시하는 서브 프레임 기간의 길이 쪽이 긴 경우는, 동화상의 화질의 향상이 현저하다는 이점을 갖는다.
본 실시형태에 있어서는, 서브 프레임의 분할수 n은 2이고, 또한, 각각의 서브 프레임 기간의 길이는 같은 경우에 관해서 설명한다. 또한, 1 프레임 기간의 전반에 위치하는 서브 프레임 기간을 1SF, 후반에 위치하는 서브 프레임 기간을 2SF라고 표기한다.
도 1은, 본 실시형태에 있어서의, 표시하는 계조에 대한 2개의 서브 프레임 기간에의 휘도의 배분방법을 도시하는 도면이다. 도 1a는, 2SF에서의 휘도가 1SF에서의 휘도보다 큰 경우를 나타내고 있고, 도 1b는, 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다 큰 경우를 나타내고 있다.
우선, 도 1a를 참조하여 설명한다. 도 1a의 횡축은 시간이고, 세로의 실선은 프레임의 경계를 나타내고 있다. 또한, 세로의 파선은, 서브 프레임의 경계를 나타내고 있다. 종축은 휘도이다. 즉, 도 1a는, 시간과 동시에 휘도가 상승해 가는 경우에 있어서, 어떤 화소의 휘도의 시간에 대한 변화를, 5 프레임에 걸쳐서 표시하고 있는 것이다.
횡축의 하방에 표시되어 있는 것은, 그 프레임에 있어서, 어느 정도의 계조가 나타나는지 나타낸 것이다. 즉, 도 1a에 있어서는, 최초에 최저 계조를 표시하고, 그리고, 저계조측의 중간조, 중정도의 중간조, 고계조측의 중간조, 최고 계조의 순으로 계조를 표시해 갔을 때의, 어떤 화소의 휘도의 시간에 대한 변화를 나타내고 있다.
흑화상을 삽입함으로써 동화상의 화질은 향상하지만, 본 실시형태에 있어서 설명하는 표시 장치의 구동 방법의 특징은, 흑화상이 아니고, 흑에 가까운, 어두운 화상(암화상)을 삽입함으로써, 동화상의 화질을 향상시키는 점이다. 즉, 1 프레임 기간을 2개의 서브 프레임 기간 1SF와 2SF로 분할하여, 최고 계조를 표시할 때에 있어서의 1SF에서의 휘도를, 2SF에서의 휘도보다도 작은 휘도로 발광시킴으로써, 동화상의 화질의 향상을 실현하고, 1 프레임 기간에 있어서의 휘도를 일정하게 유지한다.
계조의 표현방법으로서는, 우선, 최저 계조로부터 중정도의 중간조에 도달하기까지의 범위에서는, 2SF에서의 휘도의 대소에 의해서 표현한다. 그리고, 2SF에 서의 휘도가 최대치 Lmax2가 되고 나서는, 2SF에서의 휘도는 Lmax2에 고정한 후에, 1SF에서의 휘도의 대소에 의해서, 계조를 표현한다. 그리고, 최고 계조를 표현할 때, 1SF에서의 휘도 Lmax1이, Lmax2보다도 작으면, 동화상의 화질을 향상함에 있어서, 적합하다.
즉, 최고 계조 근방에 있어서도, 휘도를 유지하는 시간(호울드 시간)을 짧게 함으로써, 모든 계조 범위에 있어서 잔상이 저감하기 때문에, 동화상의 화질을 양호한 것으로 할 수 있다. 또한, 최고 계조일 때에, 1SF에서, 흑화상이 아니고 암화상을 표시시킴으로써, Lmax1의 휘도를 작게 할 수 있다. 따라서, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
또, 동화상의 화질을 향상시키기 위해서는, Lmax1을 Lmax2의 90% 이하, 보다 바람직하게는 60% 이하로 하는 것이 적합하다. 또한, Lmax1을 크게 하여 1 프레임 내의 최고 휘도를 억제하고, 소비 전력을 억제하기 위해서는, Lmax1을 Lmax2의 50% 이상으로 하는 것이 적합하다. 즉, 1SF에서 암화상을 삽입하는 경우, Lmax1은, (1/2)Lmax2<Lmax1<(9/10)Lmax2이라는 범위 내인 것이 적합하고, 보다 바람직하게는, (1/2)Lmax2<Lmax1<(3/5)Lmax2 범위 내인 것이 바람직하다.
또, 1 프레임 기간의 길이는, 플리커가 일어나기 어려운 1/60초 이하인 것이 바람직하다. 단, 1 프레임 기간의 길이를 짧게 하면 할수록, 주변 구동회로의 동작 주파수가 커지고, 소비 전력이 증대하여 버리기 때문에, 1 프레임 기간의 길이는, 1/120초로부터 1/60까지의 사이인 것이 적합하다.
다음에, 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다 큰 경우에 관해서, 도 1b를 참조하여 설명한다. 도 1b의 횡축은 시간이고, 세로의 실선은 프레임의 경계를 나타내고 있다. 또한, 세로의 파선은, 서브 프레임의 경계를 나타내고 있다. 종축은 휘도이다. 즉, 도 1b는, 어떤 화소의 휘도의 시간에 대한 변화를, 5프레임에 걸쳐서 표시하고 있는 것이다. 도 1a에서는, 1SF 쪽이 2SF보다도 휘도가 작지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 도 1b에 도시한 바와 같이, 1 프레임 기간을 2개의 서브 프레임 기간 1SF와 2SF로 분할하여, 최고 계조를 표시할 때에 있어서의 2SF에서의 휘도를, 1SF에서의 휘도보다도 작은 휘도로 발광시킴으로써, 동화상의 화질의 향상을 실현할 수 있다. 이와 같이, 1SF와 2SF의 순서를 반대로 하는 것은 가능하다.
또, 도 1a, 도 1b에 도시하는 표시 장치의 구동 방법은, 오버 드라이브 구동과 조합하여 실시하여도 좋다. 이렇게 함으로써, 액정소자와 같이, 전압변화에 대한 응답 속도가 느린 표시소자를 사용하는 경우에 있어서도, 동화상의 화질이 향상되는 효과를 충분히 얻을 수 있다.
오버 드라이브 구동에 관해서, 도 13을 참조하여 설명한다. 도 13a는, 표시소자의, 입력전압에 대한 출력 휘도의 시간 변화를 나타낸 것이다. 파선으로 나타낸 입력전압 1에 대한 표시소자의 출력 휘도의 시간 변화는, 동일하게 파선으로 나타낸 출력 휘도 1과 같아진다. 즉, 목적의 출력 휘도 L0을 얻기 위한 전압은 Vi 이지만, 입력전압으로서 Vi를 그대로 입력한 경우는, 목적의 출력 휘도 L0에 도달할 때까지, 소자의 응답 속도에 대응한 시간을 요하게 된다.
오버 드라이브 구동은, 이 응답 속도를 빠르게 하기 위한 기술이다. 구체적으로는, 우선, Vi보다도 큰 전압인 V0을 소자에 일정 시간 줌으로써 출력 휘도의 응답 속도를 높여, 목적의 출력 휘도 L0에 가깝게 한 후에, 입력전압을 Vi로 되돌리는 방법이다. 이 때의 입력전압은 입력전압 2, 출력 휘도는 출력 휘도 2에 나타낸 것으로 된다. 출력 휘도 2의 그래프는, 목적의 휘도 L0에 도달하기까지의 시간이, 출력 휘도 1의 그래프보다도 짧게 되어 있다.
또, 도 13a에 있어서는, 입력전압에 대하여 출력 휘도가 양의 변화를 하는 경우에 관해서 설명하였지만, 입력전압에 대하여 출력 휘도가 음의 변화를 하는 경우도 마찬가지로 행할 수 있다.
이러한 구동을 실현하기 위한 회로에 관해서, 도 13b 및 도 13c를 참조하여 설명한다. 우선, 도 13b를 참조하여, 입력 영상 신호 Gi가 아날로그치(이산치라도 좋다)를 취하는 신호이고, 출력 영상 신호 G0도 아날로그치를 취하는 신호인 경우에 관해서 설명한다. 도 13b에 도시하는 오버 드라이브 회로는, 부호화회로(1301), 프레임 메모리(1302), 보정회로(1303), DA 변환회로(1304)를 구비한다.
입력 영상 신호 Gi는, 우선, 부호화회로(1301)에 입력되고, 부호화된다. 즉, 아날로그 신호로부터, 적절한 비트수의 디지털 신호로 변환된다. 그 후, 변환된 디지털 신호는, 프레임 메모리(1302)와, 보정회로(1303)에 각각 입력된다. 보정회로(1303)에는, 프레임 메모리(1302)에 유지되어 있던 전프레임의 영상 신호도, 동시에 입력된다. 그리고, 보정회로(1303)에 있어서, 상기 프레임의 영상 신호와, 전프레임의 영상 신호로부터, 미리 준비된 수치 테이블에 따라서, 보정된 영상 신호를 출력한다. 이 때, 보정회로(1303)에 출력 전환 신호를 입력하여, 보정된 영상 신호와, 상기 프레임의 영상 신호를 바꿔 출력할 수 있도록 하여도 좋다. 다음에, 보정된 영상 신호 또는 상기 프레임의 영상 신호는, DA 변환회로(1304)에 입력된다. 그리고, 보정된 영상 신호 또는 상기 프레임의 영상 신호에 따른 값의 아날로그 신호인 출력 영상 신호 G0이 출력된다. 이렇게 하여, 오버 드라이브 구동을 실현할 수 있다.
다음에, 도 13c를 참조하여, 입력 영상 신호 Gi가 디지탈치를 취하는 신호이고, 출력 영상 신호 G0도 디지탈치를 취하는 신호인 경우에 관해서 설명한다. 도 13c에 도시하는 오버 드라이브 회로는, 프레임 메모리(1312), 보정회로(1313)를 구비한다.
입력 영상 신호 Gi는, 디지털 신호이고, 우선, 프레임 메모리(1312)와, 보정회로(1313)에 각각 입력된다. 보정회로(1313)에는, 프레임 메모리(1312)에 유지되어 있던 전프레임의 영상 신호도, 동시에 입력된다. 그리고, 보정회로(1313)에 있어서, 상기 프레임의 영상 신호와, 전프레임의 영상 신호로부터, 미리 준비된 수치 테이블에 따라서, 보정된 영상 신호를 출력한다. 이 때, 보정회로(1313)에 출력 전환 신호를 입력하여, 보정된 영상 신호와, 상기 프레임의 영상 신호를 바꿔 출력할 수 있도록 하여도 좋다. 이렇게 하여, 오버 드라이브 구동을 실현할 수 있다.
또, 보정된 영상 신호를 얻기 위한 수치 테이블의 조합은, 1SF에서 취할 수 있는 계조의 수와, 2SF에서 취할 수 있는 계조의 수의 곱이 된다. 이 조합의 수는, 작을수록, 보정회로(1313)내에 격납하는 데이터량이 작아지기 때문에, 바람직하다. 본 실시형태에 있어서는, 명화상을 표시하는 서브 프레임이 최고 휘도가 되기까지의 중간조에 있어서는, 암화상의 휘도는 0이고, 명화상을 표시하는 서브 프레임이 최고 휘도가 되고 나서 최고 계조가 될 때까지는, 명화상의 휘도는 일정하기 때문에, 이 조합의 수를 대폭 작게 할 수 있다. 따라서, 도 1a, 도 1b에 도시하는 표시 장치의 구동 방법은, 오버 드라이브 구동과 조합하여 실시함으로써, 큰 효과를 나타낸다.
또, 오버 드라이브 회로는, 입력 영상 신호 Gi가 아날로그 신호이고, 출력 영상 신호 G0이 디지털 신호인 경우도 포함한다. 이 때는, 도 13b에 도시한 회로에서, DA 변환회로(1304)를 생략하면 좋다. 또한, 오버 드라이브 회로는, 입력 영상 신호 Gi가 디지털 신호이고, 출력 영상 신호 G0이 아날로그 신호인 경우도 포함한다. 이 때는, 도 13b에 도시한 회로로부터, 부호화회로(1301)를 생략하면 좋다. 또, 오버 드라이브 회로는, 상술한 수치 테이블에 의한 것뿐만 아니라, 여러 가지의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 프레임간의 휘도의 차분 데이터를 사용하여 영상 신호를 보정하는 것이어도 좋다.
다음에, 도 17을 참조하여, 오버 드라이브 회로를 표시패널에 실장하는 방법에 관해서 설명한다. 도 17a는, 표시패널의 전체도이다. 표시 패널은, 기판(1701), 표시부(1702), 주변 구동회로(1703), 오버 드라이브 회로(1704)를 구비 하고 있다. 또, 복수의 주변 구동회로(1703) 및 오버 드라이브 회로(1704)를, 표시부(1702)의 주변에 형성하여도 좋다. 여기에서, 타원(1705)으로 둘러싼 영역에 관해서, 도 17b, 도 17c, 및 도 17d를 참조하여 설명한다.
도 17b는, 오버 드라이브 회로를 만들어 넣은 IC를 사용한 경우를 설명하는 도면이다. 표시패널은, 기판(1701), 표시부(1702), 주변 구동회로(1711), 오버 드라이브 회로(1712)를 구비하고 있다. 이와 같이, 오버 드라이브 회로를 만들어 넣은 IC를 사용한 경우는, 주변 구동회로(1711)는, 범용의 드라이버 IC를 사용할 수 있기 때문에, 제조 비용을 저감시킬 수 있다. 또, 이 때는, 오버 드라이브 회로(1712)의 입력 영상 신호는 아날로그치, 출력 영상 신호도 아날로그치인 것이 바람직하다.
도 17c는, 주변 구동회로와 오버 드라이브 회로를 만들어 넣은 IC를 사용한 경우를 설명하는 도면이다. 표시패널은, 기판(1701), 표시부(1702), IC(1721)를 구비하고 있다. 이와 같이, 주변 구동회로와 오버 드라이브 회로를 만들어 넣은 IC를 사용한 경우는, 접속 점수를 삭감할 수 있기 때문에, 표시 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제조 공정을 간략화할 수 있기 때문에, 제조 비용을 저감시킬 수 있다. 또, 이 때는, IC(1721)내의 오버 드라이브 회로의 출력 영상 신호는, 아날로그치인 것이 바람직하다.
도 17d는, 주변 구동회로와 오버 드라이브 회로를, 박막 트랜지스터(TFT)를 사용하여 만들어 넣은, 회로를 사용한 경우를 설명하는 도면이다. 표시패널은, 기판(1701), 표시부(1702), 회로(1731)를 구비하고 있다. 이와 같이, 주변 구동회로 와 오버 드라이브 회로를 만들어 넣은 회로를 사용한 경우는, 접속 점수를 대폭 삭감할 수 있기 때문에, 표시 장치의 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있다. 또한, 제조 공정을 간략화할 수 있기 때문에, 제조 비용을 저감시킬 수 있다. 또, 이 때는, 회로(1731)내의 오버 드라이브 회로의 출력 영상 신호는, 아날로그치이어도 좋고, 디지탈치이어도 좋다.
또, 도 1a, 도 1b에 도시하는 표시 장치의 구동 방법은, 주사형 백라이트와 조합한 액정 표시 장치로서 실시하여도 좋다. 이렇게 함으로써, 백라이트의 평균 휘도를 저감시킬 수 있기 때문에, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
주사형 백라이트에 관해서, 도 15를 참조하여 설명한다. 도 15a는, 냉음극관을 병치한 주사형 백라이트를 도시하는 도면이다. 도 15a에 도시하는 주사형 백라이트는, 확산판(1501)과, n개의 냉음극관(1502-1으로부터 1502-N)을 구비한다. n개의 냉음극관(1502-1로부터 1502-N)을, 확산판(1501)의 뒤에 병치함으로써, n개의 냉음극관(1502-1로부터 1502-N)은, 그 휘도를 변화시켜 주사할 수 있다.
주사할 때의 각 냉음극관의 휘도의 변화를, 도 15c를 사용하여 설명한다. 우선, 냉음극관(1502-1)의 휘도를, 일정시간 변화시킨다. 도 15c에서는, 일정기간, 휘도를 작게 하고 있다. 그리고, 그 후에, 냉음극관(1502-1)의 근처에 배치된 냉음극관(1502-2)의 휘도를, 같은 시간만큼 변화시킨다. 이와 같이, 냉음극관(1502-1)으로부터 냉음극관(1502-N)까지, 휘도를 차례로 변화시킨다. 또, 도 15c에 있어서는, 일정시간 변화시키는 휘도는, 원래의 휘도보다 작은 것으로 하였지만, 원래의 휘도보다 커도 좋다. 또한, 냉음극관(1502-1)으로부터 냉음극 과(1502-N)까지 주사한다고 하였지만, 역방향에 냉음극관(1502-N으로부터 1502-1)까지 주사하여도 좋다.
도 1a, 도 1b에 도시하는 표시 장치의 구동 방법과, 주사형 백라이트를 조합하여 실시함으로써, 특별한 효과를 나타낸다. 즉, 도 1a, 도 1b에 도시하는 표시 장치의 구동 방법에 있어서의, 암화상을 삽입하는 서브 프레임 기간과, 도 15c에 도시한, 각 냉음극관의 휘도를 작게 하는 기간을 동기함으로써, 주사형 백라이트를 사용하지 않은 경우와 동일한 표시를 얻을 수 있으면서, 백라이트의 평균 휘도와 작게 할 수 있다. 따라서, 액정 표시 장치의 소비 전력의 대부분을 차지하는, 백라이트의 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
또, 휘도가 작은 기간의 백라이트 휘도는, 암화상을 삽입하는 서브 프레임의 최고 휘도와 같은 정도로 하는 것이 적합하다. 구체적으로는, 암화상을 1SF에 삽입하는 경우는, 1SF의 최고 휘도 Lmax1, 암화상을 2SF에 삽입하는 경우는, 2SF의 최고 휘도 Lmax2로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 액정소자로 차단되는 광량이 줄고, 또한, 백라이트의 발광 휘도를 작게 할 수 있기 때문에, 소비 전력을 작게 할 수 있다. 또한, 백라이트의 휘도를 작게 함으로써, 광 누설을 작게 할 수 있다. 또한, 액정소자로서는 완전히 빛을 차단할 수 없기 때문에, 광 누설이 생겨, 콘트래스트를 저하시키지만, 백라이트의 휘도를 작게 함으로써, 광 누설을 작게 하여, 콘트래스트를 향상시킬 수 있다.
또, 주사형 백라이트의 광원으로서, LED를 사용하여도 좋다. 그 경우의 주사형 백라이트는, 도 15b와 같게 된다. 도 15b에 도시하는 주사형 백라이트는, 확 산판(1511)과, LED를 병치한 광원(1512-1)으로부터 광원(1512-N)을 구비한다. 주사형 백라이트의 광원으로서, LED를 사용한 경우, 백라이트를 얇고, 가볍게 할 수 있는 이점이 있다. 또한, 색 재현 범위를 확대할 수 있다는 이점이 있다. 또한, LED를 병치한 광원(1512-1로부터 1512-N)의 각각 병치한 LED도, 마찬가지로 주사할 수 있기 때문에, 점 주사형의 백라이트로 할 수도 있다. 점 주사형으로 하면, 동화상의 화질을 더욱 향상시킬 수 있다. 특히, LED는 점등과 비점등 등의 휘도 변화를 고속으로 제어할 수 있기 때문에, 동화질의 향상에 적합하다.
또, 도 1a, 도 1b에 도시하는 표시 장치의 구동 방법은, 고주파 구동과 조합하여 실시하여도 좋다. 이렇게 함으로써, 동화상의 화질을 더욱 향상시킬 수 있다.
고주파 구동에 관해서, 도 18을 참조하여 설명한다. 도 18a는, 프레임 주파수가 60Hz일 때에 암화상을 삽입하여 구동할 때의 도면이다. 1801은 상기 프레임의 명화상, 1802는 상기 프레임의 암화상, 1803은 다음 프레임의 명화상, 1804는 다음 프레임의 암화상이다. 60Hz로 구동하는 경우는, 영상 신호의 프레임 레이트와 정합성을 취하기 쉽고, 화상처리회로가 복잡하게 되지 않는다는 이점이 있다.
도 18b는, 프레임 주파수가 90Hz일 때에 암화상을 삽입하여 구동할 때의 도면이다. 1811은 상기 프레임의 명화상, 1812는 상기 프레임의 암화상, 1813은 상기 프레임과 다음 프레임과 차례차례 프레임으로부터 작성한 제 1 화상의 명화상, 1814는 상기 프레임과 다음 프레임과 차례차례 프레임으로부터 작성한 제 1 화상의 암화상, 1815는 상기 프레임과 다음 프레임과 차례차례 프레임으로부터 작성한 제 2 화상의 명화상, 1816은 상기 프레임과 다음 프레임과 차례차례 프레임으로부터 작성한 제 2 화상의 암화상이다. 90Hz로 구동하는 경우는, 주변 구동회로의 동작 주파수를 그다지 고속화하지 않고, 효과적으로 동화상의 화질을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.
도 18c는, 프레임 주파수가 120Hz일 때에 암화상을 삽입하여 구동할 때의 도면이다. 1821은 상기 프레임의 명화상, 1822는 상기 프레임의 암화상, 1823은 상기 프레임과 다음 프레임으로부터 작성한 화상의 명화상, 1824는 상기 프레임과 다음 프레임으로부터 작성한 화상의 암화상, 1825는 다음 프레임의 명화상, 1826은 다음 프레임의 암화상, 1827은 다음 프레임과 차례차례 프레임으로부터 작성한 화상의 명화상, 1828은 다음 프레임과 차례차례 프레임으로부터 작성한 화상의 암화상이다. 120Hz로 구동하는 경우는, 동화상의 화질 개선 효과가 현저하고, 거의 잔상을 느끼는 경우가 없다는 이점이 있다.
또, 도 1a, 도 1b에 도시하는 표시 장치의 구동 방법은, 공통선의 전위를 조작하여, 표시소자에 목적의 전압을 인가하는 구동 방법과 조합하여 실시하여도 좋다. 이렇게 함으로써, 영상 신호를 화소에 기록하는 빈도가 적기 때문에 화소에 영상 신호를 기록할 때의 소비 전력을 저감시킬 수 있다. 여기에서, 공통선이란, 화소 용량을 크게 하기 위한 보조 용량 소자가 접속되어 있는 배선을 말한다. 또한, 1 화소를 복수의 서브 화소로 분할하여, 각각의 공통선의 전위를 개별로 제어하고 표시시켜도 좋다. 이렇게 함으로써, 각각의 서브 화소의 휘도를 다르게 할 수 있기 때문에, 시야각을 향상시킬 수 있다.
공통선의 전위를 조작하는 구동에 관해서, 도 14를 참조하여 설명한다. 도 14a는, 액정소자와 같은 용량적인 성질을 가지는 표시소자를 사용한 표시 장치에 있어서, 주사선 1개에 대하여, 공통선이 1개 배치되어 있을 때의, 복수의 화소회로를 도시한 도면이다. 도 14a에 도시하는 화소회로는, 트랜지스터(1401), 보조용량(1402), 표시소자(1403), 영상 신호선(1404), 주사선(1405), 공통선(1406)을 구비하고 있다.
트랜지스터(1401)의 게이트 전극은, 주사선(1405)에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터(1401)의 소스 전극 또는 드레인 전극의 한쪽은, 영상 신호선(1404)에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터(1401)의 소스 전극 또는 드레인 전극의 다른 쪽은, 보조용량(1402)의 한쪽의 전극, 및 표시소자(1403)의 한쪽의 전극에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 보조용량(1402)의 다른 쪽의 전극은, 공통선(1406)에 전기적으로 접속되어 있다.
우선, 주사선(1405)에 의해서 선택된 화소는, 트랜지스터(1401)가 온이 되기 때문에, 각각, 영상 신호선(1404)을 통하여, 표시소자(1403) 및 보조용량(1402)에 영상 신호에 대응한 전압이 걸린다. 이 때, 그 영상 신호가, 공통선(1406)에 접속된 모든 화소에 대하여 최저 계조를 표시시키는 것인 경우, 또는, 공통선(1406)에 접속된 모든 화소에 대하여 최고 계조를 표시시키는 것인 경우는, 화소에 각각 영상 신호선(1404)을 통하여 영상 신호를 기록할 필요는 없다. 영상 신호선(1404)을 통하여 영상 신호를 기록하는 대신에, 공통선(1406)의 전위를 움직임으로써, 표시소자(1403)에 걸리는 전압을 바꿀 수 있다.
공통선(1406)의 전위를 움직임으로써, 표시소자(1403)에 걸리는 전압을 바꾸는 방법은, 도 1a, 도 1b에 도시하는 표시 장치의 구동 방법과 조합함으로써, 특히 큰 효과를 나타낸다. 즉, 화상 전체가 어두운 계조를 갖는 경우는, 공통선(1406)에 접속된 모든 화소에 있어서의 계조도, 전체적으로 어두워진다. 이 때, 암화상을 삽입하는 서브 프레임에 있어서는, 전혀 발광시키지 않은 화소의 비율이 대단히 커진다. 즉, 영상 신호선(1404)을 통하여 영상 신호를 기록하는 대신에, 공통선(1406)의 전위를 움직임으로써, 표시소자(1403)에 걸리는 전압을 바꿀 수 있는 빈도가, 대단히 커지기 때문이다. 마찬가지로, 화상 전체가 밝은 계조를 갖는 경우도, 영상 신호선(1404)을 통하여 영상 신호를 기록하는 대신에, 공통선(1406)의 전위를 움직임으로써, 표시소자(1403)에 걸리는 전압을 바꿀 수 있는 빈도가, 대단히 커진다. 그것은, 화상 전체가 밝은 계조를 갖는 경우는, 공통선(1406)에 접속된 모든 화소에 있어서의 계조도, 전체적으로 밝아진다. 이 때, 명화상을 삽입하는 서브 프레임에 있어서는, 서브 프레임에 있어서의 최고 휘도로 발광시키는 화소의 비율이 대단히 커지기 때문이다.
다음에, 도 14b는, 액정소자와 같은 용량적인 성질을 가지는 표시소자를 사용한 표시 장치에 있어서, 주사선 1개에 대하여, 공통선이 2개 배치되어 있을 때의, 복수의 화소회로를 도시한 도면이다. 도 14b에 도시하는 화소회로는, 트랜지스터(1411), 보조용량(1412), 표시소자(1413), 영상 신호선(1414), 주사선(1415), 제 1 공통선(1416), 제 2 공통선(1417)을 구비하고 있다.
트랜지스터(1411)의 게이트 전극은, 주사선(1415)에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터(1411)의 소스 전극 또는 드레인 전극의 한쪽은, 영상 신호선(1414)에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터(1411)의 소스 전극 또는 드레인 전극의 다른 쪽은, 보조용량(1412)의 한쪽의 전극, 및 표시소자(1413)의 한쪽의 전극에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 보조용량(1412)의 다른 쪽의 전극은, 제 1 공통선(1416)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 상기 화소와 인접하는 화소에 있어서는, 보조용량(1412)의 다른 쪽의 전극은, 제 2 공통선(1417)에 전기적으로 접속되어 있다.
도 14b에 도시하는 화소회로는, 공통선 1개에 대하여 전기적으로 접속되어 있는 화소가 적기 때문에, 영상 신호선(1414)을 통하여 영상 신호를 기록하는 대신에, 제 1 공통선(1416) 또는 제 2 공통선(1417)의 전위를 움직임으로써, 표시소자(1413)에 걸리는 전압을 바꿀 수 있는 빈도가, 현저히 커진다. 또한, 소스 반전구동 또는 도트 반전구동이 가능하게 된다. 소스 반전구동 또는 도트 반전구동에 의해, 소자의 신뢰성을 향상시키면서, 플리커를 억제할 수 있다.
이와 같이, 도 1a, 도 1b에 도시하는 표시 장치의 구동 방법은, 공통선의 전위를 조작하는 구동과 조합함으로서, 특히 큰 효과를 나타낸다.
또, 도 1a, 도 1b에 도시하는 표시 장치의 구동 방법은, 유기 EL 소자등의 전류로 구동하는 표시소자와 조합하여 실시하여도 좋다. 이렇게 함으로써, 영상 신호전류를 크게 할 수 있기 때문에, 기록 시간을 작게 할 수 있다.
전류로 구동하는 표시소자의 구동 방법에 관해서, 도 16을 참조하여 설명한다. 도 16은, 유기 EL 소자 등의 전류로 구동하는 표시소자를 사용한 표시 장치에 있어서, 영상 신호로서 전류를 사용한 경우의, 화소회로를 도시한 도면이다. 도 16에 도시하는 화소회로는, 트랜지스터(1601), 스위치 소자(1602, 1603, 1604), 용량소자(1605), 표시소자(1606), 영상 신호선(1608), 제 1 배선(1609), 제 2 배선(1610)을 구비하고, 화소영역 외에 전류원(1607)을 구비하고 있어도 좋다.
트랜지스터(1601)의 게이트 전극은, 용량소자(1605)의 한쪽의 전극에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터(1601)의 소스 전극 또는 드레인 전극의 한쪽은, 제 1 배선(1609)에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터(1601)의 소스 전극 또는 드레인 전극의 다른 쪽은, 표시소자(1606)의 한쪽의 전극에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 용량소자(1605)의 다른 쪽의 전극은, 제 1 배선(1609)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 표시소자(1606)의 다른 쪽의 전극은, 제 2 배선(1610)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 스위치 소자(1602)는, 트랜지스터(1601)의 게이트 전극과 트랜지스터(1601)의 소스 전극 또는 드레인 전극의 다른 쪽의 사이에 배치되어 있어도 좋다. 또한, 스위치 소자(1603)는, 트랜지스터(1601)의 소스 전극 또는 드레인 전극의 다른 쪽과 표시소자(1606)의 한쪽의 전극을 전기적으로 접속하는 전극과, 영상 신호선(1608)의 사이에 배치되어 있어도 좋다. 또한, 스위치 소자(1604)는, 트랜지스터(1601)의 소스 전극 또는 드레인 전극의 다른 쪽과 표시소자(1606)의 한쪽의 전극의 사이에 배치되고 있어도 좋다.
도 16에 도시하는 화소회로는, 영상 신호를 기록할 때는, 스위치 소자(1602 및 1603)를 온으로 하고, 1604를 오프로 하여도 좋다. 이 때, 트랜지스터(1601)의 소스 드레인에 흐르는 전류는, 전류원(1607)에 흐르는 전류와 같게 된다. 또한, 발광시는, 스위치 소자(1602 및 1603)를 오프로 하고, 1604를 온으로 하여도 좋다. 이 때, 전류원(1607)에 의해 기록하는 전류와 동등한 전류가 트랜지스터(1601) 및 표시소자(1606)를 흐른다.
이러한 방법으로 영상 신호를 기록할 때, 특히 저계조측의 계조를 기록할 때에 있어서, 기록하는 전류값이 작으면, 영상 신호선에 부수하는 기생용량 때문에, 기록 시간이 느려져 버린다. 따라서, 기록하는 전류값은 가능한 한 큰 쪽이 좋다. 그래서, 도 1a, 도 1b에 도시하는 표시 장치의 구동 방법을 사용함으로써, 기록 시간을 짧게 할 수 있다.
즉, 도 1a, 도 1b에 도시하는 표시 장치의 구동 방법은, 저계조측에서, 한쪽의 서브 프레임 기간이 비발광 상태로 되기 때문에, 발광 상태로 하는 서브 프레임에 있어서는, 휘도를 크게 한다. 휘도를 크게 하기 위해서는, 기록하는 전류는 크게 한다. 따라서, 저계조측의 계조를 기록할 때의 기록 시간을 짧게 할 수 있다.
이와 같이, 도 1a, 도 1b에 도시하는 표시 장치의 구동 방법은, 유기 EL 소자 등의 전류로 구동하는 표시소자와 조합함으로써, 특히 큰 효과를 나타낸다.
또, 도 1a, 도 1b에 도시하는 표시 장치의 구동 방법은, 인터레이싱 주사와 조합하여 실시하여도 좋다. 이렇게 함으로써, 주변 구동회로의 동작 주파수를 저감시킬 수 있기 때문에, 소비 전력을 저감시킬 수 있다. 특히, 암화상에 있어서 비발광이 되는 화소가 많은 화상일 때, 또는, 명화상에 있어서 최고 휘도로 발광하는 화소가 많은 화상일 때에, 효과적이다. 즉, 계조의 변화가 적은 화상에 대해서는, 인터레이싱 주사에 의한 해상도의 저하가 적기 때문이다.
또, 도 1a, 도 1b에 도시하는 표시 장치의 구동 방법은, 기준전위를 변경할 수 있는 DA 컨버터회로와 조합하여 실시하여도 좋다. 이렇게 함으로써, DA 컨버터회로의 효율을 향상시킬 수 있다. 특히, 명화상을 표시하는 서브 프레임과, 암화상을 표시하는 서브 프레임으로, 기준전위를 변경할 수 있도록 하는 것이 효과적이다. 즉, 명화상을 표시할 때와, 암화상을 표시할 때에는, 필요로 되는 영상 신호의 전위의 평균치가 다르기 때문이다.
(실시형태 2)
본 실시형태에 있어서는, 실시형태 1에서 설명한, 1 프레임을 복수의 서브 프레임으로 분할하고, 이들의 복수의 서브 프레임을, 주로 화상표시에 사용하는 것(명화상)과, 주로 동화상의 잔상 저감을 위해 사용하는 것(암화상)과 구별지어 사용하는 방법에 있어서의, 다른 실시형태에 관해서 설명한다.
표시하는 화상을 명화상과 암화상으로 나눌 때에는, 표시하는 화상의 계조를 표현할 때에 필요하게 되는 휘도를, 복수의 서브 프레임으로 어떻게 배분하는가라는 점에서, 몇 개의 방법이 존재한다. 이 사실을 설명하기 위해서, 본 실시형태에 있어서는, 횡축에 계조, 종축에 적분 휘도를 잡고, 1SF에서의 적분 휘도와 계조의 관계, 2SF에서의 적분 휘도와 계조의 관계, 1SF와 2SF에서 합계한 적분 휘도와 계조의 관계를 나타낸 그래프를 참조한다.
우선, 도 3a를 참조하여, 본 실시형태의 일 형태를 설명한다. 도 3a는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타 낸 것이다. 표에 기울기 일정이라고 기재되어 있는 서브 프레임은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것을 나타내고 있다. 즉, 도 3a에 도시하는 형태에 있어서는, 2SF의 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정하다. 또, 도 3a에서는, 기울기의 값이 양인 경우를 나타내고 있지만, 기울기의 값은, 0이어도 좋고, 음이어도 좋다. 또한, 표에 (합계-xSF)라고 기재되어 있는 경우는, 상기 서브 프레임과는 별도의 서브 프레임의 적분 휘도에 의해서, 상기 서브 프레임의 적분 휘도가 결정되는 경우를 나타내고 있다. 여기에서, xSF에는, 1SF, 2SF 등, 여러 가지의 서브 프레임이 적합하다. 즉, 도 3a에 도시하는 형태에 있어서는, 1SF의 적분 휘도는, 합계 휘도로부터 2SF의 적분 휘도를 뺀 값인 것을 나타내고 있다. 여기에서, 합계 휘도는 별도로 정해져 있는 것으로 하고, 본 실시형태에 있어서는, 아래로 볼록한 곡선인 것으로 한다. 이것은, 사람 눈의 특성을 고려하여, 감마보정을 실시하고 있는 경우이다. 또, 합계 휘도는, 계조에 대하여 선형이어도 좋고, 위로 볼록한 곡선이어도 좋고, 선분과 곡선의 조합이어도 좋다. 또한, 합계 휘도나 감마 특성이, 표시화상에 의해서 바뀌는 기구를 가지고 있어도 좋고, 사용자에 의해서 조절할 수 있는 기구를 가지고 있어도 좋다.
도 3a에 도시하는 형태에 있어서는, 2SF의 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정하기 때문에, 화상처리나 인가전압이 단순하게 되고, 주변 구동회로의 부하가 경감된다는 이점이 있다. 또, 도 3a에 도시하는 형태에 있어서, 도 1a와 도 1b에서 도시한 대로, 1SF와 2SF는 교환 가능하고, 1SF와 2SF의 특징이 바뀐 경우에 있어서도, 동일한 효과를 갖는다. 또, 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 크지 만, 이것에 한정되지 않는다. 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 작아도 좋다. 단, 합계 휘도가 비선형인 경우는, 2SF에서의 휘도가 작은 쪽이, 계조를 제어하기 쉽기 때문에, 바람직하다.
도 3b는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF으로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 도 3b와 같이, 그래프의 하방에 나타낸 표에 비(比) 일정으로 기재한 서브 프레임은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같은 경우를 나타내고 있다. 즉, 도 3b에 도시하는 형태에 있어서는, 1SF의 적분 휘도와 2SF의 적분 휘도의 비가, 계조에 의하지 않고 같은 경우를 나타내고 있다. 또, 이 경우의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 1 보다도 작고, 0.5보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다. 또, 비 일정의 특징을 갖는 경우는, 쌍방의 서브 프레임에 있어서 비 일정의 특징을 갖고 있다고 해도 좋다. 즉, 한쪽이 비 일정이고, 다른 쪽은 비 일정이 아닌 경우는 없다고 해도 좋다. 또, 도 3b에 도시하는 형태에 있어서, 1SF와 2SF는 교환 가능하고, 1SF와 2SF의 특징이 바뀐 경우에 있어서도, 동일한 효과를 갖는다. 또, 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 크지만, 이것에 한정되지 않는다. 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 작아도 좋다. 단, 합계 휘도가 비선형인 경우는, 2SF에서의 휘도가 작은 쪽이, 계조를 제어하기 쉽기 때문에, 바람직하다.
다음에, 도 4를 참조하여, 본 실시형태의 일 형태를 설명한다. 도 4는, 표시할 수 있는 계조를 복수의 영역, 예를 들면, 2개의 영역으로 분할하고, 각각의 영역에서 각 서브 프레임이 다른 특징을 가질 수 있는 경우에 있어서, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 예를 도시한 것이다. 본 실시형태에서는, 저계조측의 영역에서, 영역 1, 영역 2,…로서 이름붙여 설명한다.
또, 이하의 설명에 있어서, 영역의 경계에서 적분 휘도의 값이 연속인 것은, 다음과 같이 정의되는 것으로 한다. 즉, 영역의 경계에 의해서 사이를 둔 2개의 인접하는 계조 중, 저계조측의 영역에 속하는 계조를 경계계조(저), 고 계조측의 영역에 속하는 계조를 경계계조(고)로 하고, 경계계조(고)에 있어서의 휘도와 경계계조(저)에 있어서의 휘도의 차의 절대치를 경계 휘도차로 하였을 때, 영역의 경계에서 적분 휘도의 값이 연속이라는 것은, 경계 휘도차가 어떤 값 Δx 이하인 것을 말한다.
여기에서, Δx의 값은, 경계계조(고)에 있어서의 휘도 및 경계계조(저)에 있어서의 휘도 등에 따라서 여러 가지의 값을 취할 수 있지만, 주목하고 있는 계조-휘도 특성을 사람의 눈으로 보았을 때에 있어서의 연속성(즉, 주목하고 있는 계조-휘도 특성에 대응하는 화상이 표시되었을 때, 상기 화상이 영역의 경계에서 매끄럽게 표시되고 있는지의 여부)의 관점으로부터 정할 수 있다. 구체적으로는, 경계계조(저)에 있어서의 휘도와, 경계계조(저)보다도 1개 작은 계조에 있어서의 휘도의 차의 절대치를 제 1 근방 경계 휘도차(저)로 하였을 때, Δx는, 제 1 근방 경계 휘도차(저)의 2배 정도인 것이 바람직하다.
본 실시형태 및 다른 실시형태에 있어서는, 일례로서, Δx는 제 1 근방 경계 휘도차(저)의 2배인 것으로서 설명을 한다.
도 4a는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 표의 영역 2의 난에 기울기 일정(연속)(기울기 양)으로 기재되어 있는 서브 프레임은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정하고, 또한, 근접하는 저계조측의 영역(영역 1)과의 경계에서 적분 휘도의 값이 연속하고, 또한, 상기 영역에서의 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 양의 부호를 갖는 것을 나타내고 있다. 이러한 특징을 가짐으로써, 최대 계조에 있어서의 1SF와 2SF의 휘도차가 작아지기 때문에, 화상 표시시 어른거림이 저감한다는 이점이 있다.
도 4b는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 표의 영역 2의 난에 기울기 일정(연속)(기울기 0)으로 기재되어 있는 서브 프레임은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정하고, 또한, 근접하는 저계조측의 영역(영역 1)과의 경계에서 적분 휘도의 값이 연속하고, 또한, 상기 영역에서의 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 O인 것을 나타내고 있다. 이러한 특징을 가짐으로써, 화상처리나 인가전압이 단순하게 되어, 주변 구동회로의 부하가 경감된다는 이점이 있다.
도 4c는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 표의 영역 2의 난에 기울기 일정(연속)(기울기 음)으로 기재되어 있는 서브 프레임은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정하고, 또 한, 근접하는 저계조측의 영역(영역 1)과의 경계에서 적분 휘도의 값이 연속하고, 또한, 상기 영역에서의 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 음의 부호를 갖는 것을 나타내고 있다. 이러한 특징을 가짐으로써, 최대 계조에 있어서의 1SF와 2SF의 휘도차가 커지기 때문에, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다.
또, 도 4a, 도 4b, 및 도 4c에 도시하는 형태에 있어서, 1SF와 2SF는 교환 가능하고, 1SF와 2SF의 특징이 바뀐 경우에 있어서도, 동일한 효과를 갖는다. 또, 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 크지만, 이것에 한정되지 않는다. 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 작아도 좋다. 단, 합계 휘도가 비선형인 경우는, 2SF에서의 휘도가 작은 쪽이, 계조를 제어하기 쉽기 때문에, 바람직하다. 또한, 1SF와 2SF에서, 휘도의 대소관계가 바뀌는 것은, 영역마다 개별이어도 좋다. 휘도의 대소관계가 바뀌는 영역은, 예를 들면, 영역 1뿐이어도 좋고, 영역 2뿐이어도 좋고, 영역 1과 영역 2이어도 좋다.
이와 같이, 표시할 수 있는 계조가 복수의 영역으로 나누어지는 경우, 각각의 영역에서의, 계조에 대한 적분 휘도의 변화(기울기의 값)는, 여러 가지의 값을 취할 수 있다. 단, 도 4d에 도시하는 바와 같이, 기울기의 값은, 상기 영역의 경계에서의 적분 휘도의 합계치의 접선의 기울기보다도 작은 것이 적합하다. 즉, 영역의 경계에서의 적분 휘도의 합계치의 접선의 기울기를 θmax로 하였을 때, 상기 영역에서의 기울기의 값 θ는, -θmax<θ<θmax라는 범위 내인 것이 적합하다.(도 4d 중의 빗금 영역) 이 범위 내인 것에 의해서, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 급격한 것에 의해서, 영역의 경계에서 상기 계조가 강조되어, 부자연스러운 윤곽이 발생하는 현상을 저감시킬 수 있다.
또, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 급격한 것에 의해서, 영역의 경계에서 상기 계조가 강조되어, 부자연스러운 윤곽이 발생하는 현상을 저감시키는 방법으로서는, 도 4d에 도시하는 방법과는 별도로, 도 4e 및 도 4f에 도시하는 방법을 사용할 수도 있다. 도 4e 및 도 4f는, 각 영역의 특징은 도 4b에 도시하는 형태와 같고, 그 영역의 경계가 되는 계조가 다르다. 이러한, 영역의 경계가 되는 계조가 다른 복수의 휘도 배분 형태를 준비하여, 이들을 필요에 따라서 바꾸는 것에 의해서도, 영역의 경계에서 상기 계조가 강조되어, 부자연스러운 윤곽이 발생하는 현상을 저감시킬 수 있다. 또, 이러한 방법은, 도 4b에 도시하는 형태뿐만 아니라, 여러 가지 휘도 배분 형태에 적용할 수 있다.
또, 복수의 휘도 배분 형태를 바꾸는 방법으로서는, 예를 들면, 프레임마다 바꾸어도 좋다. 이렇게 함으로써, 효율 좋고 부자연스러운 윤곽이 발생하는 현상을 저감시킬 수 있다. 또한, 표시하는 화상에 따라서, 휘도 배분 형태를 바꾸어도 좋다. 이때, 화상의 계조 분포에 임계치가 존재하는 경우는, 영역의 경계를, 그 임계치 근방에 설정하는 것이 적합하다. 예를 들면, 계조 100 이하의 계조의 분포가 거의 없는 밝은 화상의 경우는, 영역의 경계를 계조 100 근방에 설정하는 것이 적합하다. 마찬가지로, 계조 100 이상의 계조의 분포가 거의 없는 어두운 화상의 경우에 있어서도, 영역의 경계를 계조 100 근방에 설정하는 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 표시되는 화상에 있어서, 임계치 근방을 넘는 계조가 적어지기 때문에, 영역의 경계에서 상기 계조가 강조되어, 부자연스러운 윤곽이 발생하는 현상을 저감시킬 수 있다.
또, 화상의 명암에 따라서, 임계치를 설정하여도 좋다. 예를 들면, 전체적으로 어두운 화상의 경우는, 영역의 경계를 고계조측에 설정하고, 전체적으로 밝은 화상의 경우는, 영역의 경계를 저계조측에 설정하여도 좋다. 이렇게 함으로써, 나타내어지는 화상에 있어서, 임계치 근방을 넘는 계조가 적어지기 때문에, 영역의 경계에서 상기 계조가 강조되어, 부자연스러운 윤곽이 발생하는 현상을 저감시킬 수 있다.
또, 표시하는 화상에 따라서, 휘도 배분 형태를 바꾸는 방법은, 영역의 경계가 다른 형태끼리뿐만 아니라, 여러 가지 휘도 배분 형태에 대하여 적용할 수 있다.
다음에, 도 5를 참조하여, 본 실시형태의 일 형태를 설명한다. 도 5는, 표시할 수 있는 계조를 복수의 영역, 예를 들면, 2개의 영역으로 분할하고, 각각의 영역에서 각 서브 프레임이 다른 특징을 가질 수 있는 경우에 있어서, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 예를 나타낸 것이다. 특히, 쌍방의 영역에 관해서, 어느 한쪽의 서브 프레임의 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 경우에 관해서 설명한다.
도 5a는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음 의 값이어도 좋다. 1SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 2SF의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 1SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정하고, 또한, 근접하는 저계조측의 영역(영역 1)과의 경계에서 적분 휘도의 값이 연속하고 있는 것이다. 또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음의 값이어도 좋다. 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 1SF의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 이러한 특징을 가짐으로써, 화상처리나 인가전압이 단순하게 되어, 주변 구동회로의 부하가 경감된다는 이점이 있다. 또한, 부자연스러운 윤곽이 발생하는 현상을 저감시킬 수 있다. 또한, 1SF와 2SF에서 최고 휘도를 작게 할 수 있기 때문에, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
도 5b는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음의 값이어도 좋다. 1SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 2SF의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정하고, 또한, 근접하는 저계조측의 영역(영역 1)과의 경계에서 적분 휘도의 값이 큰 방향으로 불연속으로 변화하고 있는 것이다. 또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음의 값이어도 좋다. 1SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 2SF의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 이러한 특징을 가짐으로써, 최대 계조에 있어서의 1SF와 2SF의 휘도차가 작아지기 때문에, 화상 표 시시 어른거림이 저감한다는 이점이 있다. 또한, 2SF가 취하는 휘도 변화가 단순하게 되기 때문에, 화상처리나 인가전압이 단순하게 되어, 주변 구동회로의 부하가 경감된다는 이점이 있다. 특히, 오버 드라이브 구동을 하는 경우에, 메모리소자의 용량을 저감시킬 수 있다는 이점이 있다.
도 5c는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음의 값이어도 좋다. 1SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 2SF의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 1SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정하고, 또한, 근접하는 저계조측의 영역(영역 1)과의 경계에서 적분 휘도의 값이 작은 방향으로 불연속으로 변화하고 있는 것이다. 또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음의 값이어도 좋다. 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 1SF의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 이러한 특징을 가짐으로써, 최대 계조에 있어서의 1SF와 2SF의 휘도차가 작아지기 때문에, 화상 표시시 어른거림이 저감한다는 이점이 있다.
도 5d는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음 의 값이어도 좋다. 1SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 2SF의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정하고, 또한, 근접하는 저계조측의 영역(영역 1)과의 경계에서 적분 휘도의 값이 연속하고 있는 것이다. 또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음의 값이어도 좋다. 1SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 2SF의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 이러한 특징을 가짐으로써, 화상처리나 인가전압이 단순하게 되어, 주변 구동회로의 부하가 경감된다는 이점이 있다. 또한, 부자연스러운 윤곽이 발생하는 현상을 저감시킬 수 있다. 또한, 1SF와 2SF에서 최고 휘도를 작게 할 수 있기 때문에, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
도 5e는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음의 값이어도 좋다. 1SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 2SF의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 1SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정하고, 또한, 근접하는 저계조측의 영역(영역 1)과의 경계에서 적분 휘도의 값이 큰 방향으로 불연속으로 변화하고 있는 것이다. 또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음의 값이어도 좋다. 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 1SF의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 이러한 특징을 가짐으로써, 최대 계조에 있어서의 1SF와 2SF의 휘도차가 커지기 때문에, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다.
도 5f는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음의 값이어도 좋다. 1SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 2SF의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정하고, 또한, 근접하는 저계조측의 영역(영역 1)과의 경계에서 적분 휘도의 값이 작은 방향으로 불연속으로 변화하고 있는 것이다. 또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음의 값이어도 좋다. 1SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 2SF의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 이러한 특징을 가짐으로써, 최대 계조에 있어서의 1SF와 2SF의 휘도차가 커지기 때문에, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다.
또, 도 5a, 도 5b, 도 5c, 도 5d, 도 5e 및 도 5f에 도시하는 형태에 있어서, 1SF와 2SF는 교환 가능하고, 1SF와 2SF의 특징이 바뀐 경우에 있어서도, 같은 효과를 갖는다. 또, 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 크지만, 이것에 한정되지 않는다. 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 작아도 좋다. 단, 합계 휘도가 비선형인 경우는, 2SF에서의 휘도가 작은 쪽이, 계조를 제어하기 쉽기 때문에, 바람직하다. 또한, 1SF와 2SF에서, 휘도의 대소관계가 바뀌어도 좋다. 또한, 1SF와 2SF에서, 휘도의 대소관계가 바뀌는 것은, 영역마다 개별이어도 좋다. 휘도 의 대소관계가 바뀌는 영역은, 예를 들면, 영역 1뿐이어도 좋고, 영역 2뿐이어도 좋고, 영역 1과 영역 2이어도 좋다.
다음에, 도 6을 참조하여, 본 실시형태의 일 형태를 설명한다. 도 6은, 표시할 수 있는 계조를 복수의 영역, 예를 들면, 2개의 영역으로 분할하여, 각각의 영역에서 각 서브 프레임이 다른 특징을 가질 수 있는 경우에 있어서, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 예를 나타낸 것이다. 특히, 한쪽의 영역에 있어서, 어느 한쪽의 서브 프레임의 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정하고, 다른 쪽의 영역에서, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같은 경우에 관해서 설명한다.
도 6a는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 1SF 및 2SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같은 것이다. 또, 이 경우의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 0.5보다도 작고, 0.1보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 저계조측에서의 1SF와 2SF의 휘도차를 크게 할 수 있기 때문에, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다. 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정하고, 또한, 근접하는 저계조측의 영역(영역 1)과의 경계에서 적분 휘도의 값이 연속하고 있는 것이다. 또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음의 값이어도 좋다. 1SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 2SF의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 이러한 특징 을 가짐으로써, 화상처리나 인가전압이 단순하게 되어, 주변 구동회로의 부하가 경감된다는 이점이 있다. 또한, 부자연스러운 윤곽이 발생하는 현상을 저감시킬 수 있다. 또한, 1SF와 2SF에서 최고 휘도를 작게 할 수 있기 때문에, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
도 6b는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 1SF 및 2SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같은 것이다. 또, 이 경우의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 0.5보다도 작고, 0.1보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 저계조측에서의 1SF와 2SF의 휘도차를 크게 할 수 있기 때문에, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다. 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정하고, 또한, 근접하는 저계조측의 영역(영역 1)과의 경계에서 적분 휘도의 값이 큰 방향으로 불연속으로 변화하고 있는 것이다. 또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음의 값이어도 좋다. 1SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 2SF의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 이러한 특징을 가짐으로써, 최대 계조에 있어서의 1SF와 2SF의 휘도차가 작아지기 때문에, 화상 표시시 어른거림이 저감한다는 이점이 있다.
도 6c는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 1SF 및 2SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같은 것이다. 또, 이 경우의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 0.5보다도 작고, 0.1보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 저계조측에서의 1SF와 2SF의 휘도차를 크게 할 수 있기 때문에, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다. 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정하고, 또한, 근접하는 저계조측의 영역(영역 1)과의 경계에서 적분 휘도의 값이 작은 방향으로 불연속으로 변화하고 있는 것이다. 또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음의 값이어도 좋다. 1SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 2SF의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 이러한 특징을 가짐으로써, 최대 계조에 있어서의 1SF와 2SF의 휘도차가 커지기 때문에, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다.
도 6d는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 1에서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음의 값이어도 좋다. 1SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 2SF의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 1SF 및 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같고, 또한, 근접하는 저계조측의 영역(영역 1)과의 경계에서 적분 휘도의 값이, 1SF는 작은 방향으로, 2SF는 큰 방향으로, 각각 불연속으로 변화하고 있는 것이다. 이러한 특징을 가짐으로써, 최대 계조에 있어서의 1SF와 2SF의 휘도차가 작아지기 때문에, 화상 표시시 어른거림이 저감한다는 이 점이 있다. 또, 이 경우의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 1보다도 작고, 0.5보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다.
도 6e는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음의 값이어도 좋다. 1SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 2SF의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 1SF 및 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같고, 또한, 근접하는 저계조측의 영역(영역 1)과의 경계에서 적분 휘도의 값이, 1SF, 2SF 모두, 연속하고 있는 것이다. 이러한 특징을 가짐으로써, 화상처리나 인가전압이 단순하게 되어, 주변 구동회로의 부하가 경감된다는 이점이 있다. 또한, 부자연스러운 윤곽이 발생하는 현상을 저감시킬 수 있다. 또, 이 경우의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 1보다도 작고, 0.5보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다.
도 6f는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음 의 값이어도 좋다. 1SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 2SF의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 1SF 및 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같고, 또한, 근접하는 저계조측의 영역(영역 1)과의 경계에서 적분 휘도의 값이, 1SF는 큰 방향으로, 2SF는 작은 방향으로, 각각 불연속으로 변화하고 있는 것이다. 이러한 특징을 가짐으로써, 최대 계조에 있어서의 1SF와 2SF의 휘도차가 커지기 때문에, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다. 또, 이 경우의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 1보다도 작고, 0.5보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다.
또, 도 6a, 도 6b, 도 6c, 도 6d, 도 6e 및 도 6f에 도시하는 형태에 있어서, 1SF와 2SF는 교환 가능하고, 1SF와 2SF의 특징이 바뀐 경우에 있어서도, 같은 효과를 갖는다. 또, 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 크지만, 이것에 한정되지 않는다. 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 작아도 좋다. 단, 합계 휘도가 비선형인 경우는, 2SF에서의 휘도가 작은 쪽이, 계조를 제어하기 쉽기 때문에, 바람직하다. 또한, 1SF와 2SF에서, 휘도의 대소 관계가 바뀌는 것은, 영역마다 개별이어도 좋다. 휘도의 대소관계가 바뀌는 영역은, 예를 들면, 영역 1뿐이어도 좋고, 영역 2뿐이어도 좋고, 영역 1과 영역 2이어도 좋다.
다음에, 도 7을 참조하여, 본 실시형태의 일 형태를 설명한다. 도 7은, 표시할 수 있는 계조를 복수의 영역, 예를 들면, 2개의 영역으로 분할하여, 각각의 영역에서 각 서브 프레임이 다른 특징을 가질 수 있는 경우에 있어서, 1 프레임에 서 합계한 적분 휘도를 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 예를 나타낸 것이다. 특히, 쌍방의 영역에 관해서, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같은 경우에 관해서 설명한다.
도 7a는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 1SF 및 2SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같은 것이다. 또, 이 경우의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 0.5보다도 작고, 0.1보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 저계조측에서의 1SF와 2SF의 휘도차를 크게 할 수 있기 때문에, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다. 1SF 및 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같고, 또한, 근접하는 저계조측의 영역(영역 1)과의 경계에서 적분 휘도의 값이, 1SF는 작은 방향으로, 2SF는 큰 방향으로, 각각 불연속으로 변화하고 있는 것이다. 이러한 특징을 가짐으로써, 최대 계조에 있어서의 1SF와 2SF의 휘도차가 작아지기 때문에, 화상 표시시 어른거림이 저감한다는 이점이 있다. 또, 이 경우의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 1보다도 작고, 0.5보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다.
도 7b는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 1SF 및 2SF의 영역 1에서의 특징은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같은 것이다. 또, 이 경우의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 0.5보다도 작고, 0.1보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 저계조측에서의 1SF와 2SF의 휘도차를 크게 할 수 있기 때문에, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다. 1SF 및 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같고, 또한, 근접하는 저계조측의 영역(영역 1)과의 경계에서 적분 휘도의 값이, 1SF는 큰 방향으로, 2SF는 작은 방향으로, 각각 불연속으로 변화하고 있는 것이다. 이러한 특징을 가짐으로써, 최대 계조에 있어서의 1SF와 2SF의 휘도차가 커지기 때문에, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다. 또, 이 경우의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 1보다도 작고, 0.5보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다.
또, 도 7a 및 도 7b에 도시하는 형태에 있어서, 1SF와 2SF는 교환 가능하고, 1SF와 2SF의 특징이 바뀐 경우에 있어서도, 같은 효과를 갖는다. 또, 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 크지만, 이것에 한정되지 않는다. 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 작아도 좋다. 단, 합계 휘도가 비선형인 경우는, 2SF에서의 휘도가 작은 쪽이, 계조를 제어하기 쉽기 때문에, 바람직하다. 또한, 1SF와 2SF에서, 휘도의 대소관계가 바뀌는 것은, 영역마다 개별이어도 좋다. 휘도의 대소관계가 바뀌는 영역은, 예를 들면, 영역 1뿐이어도 좋고, 영역 2뿐이어도 좋고, 영역 1과 영역 2이어도 좋다.
다음에, 도 8을 참조하여, 본 실시형태의 일 형태를 설명한다. 도 8은, 표 시할 수 있는 계조를 복수의 영역, 예를 들면, 3개의 영역으로 분할하여, 각각의 영역에서 각 서브 프레임이 다른 특징을 가질 수 있는 경우에 있어서, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 예를 나타낸 것이다. 특히, 모든 영역에 관해서, 어느 한쪽의 서브 프레임의 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 경우에 관해서 설명한다.
도 8a는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 1 및 영역 2 및 영역 3에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 1SF의 영역 1 및 영역 2 및 영역 3에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 다른 쪽의 서브 프레임의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다.
도 8b는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일 예를 나타낸 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 1, 영역 2 및 1SF의 영역 3에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 1SF의 영역 1, 영역 2 및 2SF의 영역 3에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 다른 쪽의 서브 프레임의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다.
도 8c는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 1, 영역 3 및 1SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 1SF의 영역 1, 영역 3 및 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 다른 쪽의 서브 프레임의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다.
도 8d는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 1SF의 영역 1 및 2SF의 영역 2, 영역 3에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 2SF의 영역 1 및 1SF의 영역 2, 영역 3에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 다른 쪽의 서브 프레임의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다.
또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음의 값이어도 좋다. 도 8에 있어서는, 이 차이에 관해서는 상세하게 설명하지 않지만, 모든 영역에 관해서, 이들의 조합을 적용할 수 있다. 기울기가 양 또는 음의 값을 취하기 때문에, 1SF 및 2SF의 휘도차가 커지는 경우는, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다. 또한, 기울기가 양 또는 음의 값을 취하기 때문에, 1SF 및 2SF의 휘도차가 작아지는 경우는, 화상 표시시 어른거림이 저감한다는 이점이 있다. 또한, 기울기가 O인 경우는, 화상처리나 인가전압이 단순하게 되어, 주변 구동회로의 부하가 경감된다는 이점이 있다. 또한, 부자연스러운 윤곽이 발생하는 현상을 저감시킬 수 있다. 또한, 1SF와 2SF에서 최고 휘도를 작게 할 수 있기 때문에, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
또, 이미 언급한 바와 같이, 영역의 경계에서의 휘도의 상태는, 근접하는 저 계조측의 영역과 비교하여, 큰 방향으로 불연속으로 변화할지, 연속하고 있는지, 작은 방향으로 불연속으로 변화할지의, 어느 하나의 상태를 취할 수 있다. 도 8에 있어서는, 이 차이에 관해서는 상세하게 설명하지 않지만, 모든 영역의 경계에 관해서, 이들의 조합을 적용할 수 있다. 영역의 경계에서 휘도가 불연속으로 변화한 결과, 1SF 및 2SF의 휘도차가 커지는 경우는, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다. 또한, 영역의 경계에 있어서 휘도가 불연속으로 변화한 결과, 1SF 및 2SF의 휘도차가 작아지는 경우는, 화상 표시시 어른거림이 저감한다는 이점이 있다. 또한, 영역의 경계에서 휘도가 연속인 경우는, 화상 처리나 인가전압이 단순하게 되어, 주변 구동회로의 부하가 경감된다는 이점이 있다. 또한, 부자연스러운 윤곽이 발생하는 현상을 저감시킬 수 있다. 또한, 1SF와 2SF에서 최고 휘도를 작게 할 수 있기 때문에, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
또, 도 8a, 도 8b, 도 8c 및 도 8d에 도시하는 형태에 있어서, 1SF와 2SF는 교환 가능하고, 1SF와 2SF의 특징이 바뀐 경우에 있어서도, 같은 효과를 갖는다. 또, 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 크지만, 이것에 한정되지 않는다. 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 작아도 좋다. 단, 합계 휘도가 비선형인 경우는, 2SF에서의 휘도가 작은 쪽이, 계조를 제어하기 쉽기 때문에, 바람직하다. 또한, 1SF와 2SF에서, 휘도의 대소관계가 바뀌어도 좋다. 또한, 1SF와 2SF에서, 휘도의 대소관계가 바뀌는 것은, 영역마다 개별이어도 좋다. 휘도의 대소관계가 바뀌는 영역은, 예를 들면, 영역 1뿐이어도 좋고, 영역 2뿐이어도 좋고, 영역 3뿐이어도 좋고, 영역 1과 영역 2이어도 좋고, 영역 2와 영역 3이어도 좋고, 영역 3과 영역 1이어도 좋고, 영역 1과 영역 2와 영역 3이어도 좋다.
다음에, 도 9를 참조하여, 본 실시형태의 일 형태를 설명한다. 도 9는, 표시할 수 있는 계조를 복수의 영역, 예를 들면, 3개의 영역으로 분할하여, 각각의 영역에서 각 서브 프레임이 다른 특징을 가질 수 있는 경우에 있어서, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 예를 나타낸 것이다. 특히, 3개의 영역 중의 2개의 영역에서, 어느 한쪽의 서브 프레임의 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정하고, 나머지 1개의 영역에서, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같은 경우에 관해서 설명한다.
도 9a는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 1 및 영역 2에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 1SF의 영역 1 및 영역 2에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 다른 쪽의 서브 프레임의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 1SF의 영역 3 및 2SF의 영역 3에 있어서의 특징은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같은 것이다. 또, 이 경우의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 1보다도 작고, 0.5보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다.
도 9b는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일 예를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 1 및 1SF의 영역 2에 있어서의 특징 은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 1SF의 영역 1 및 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 다른 쪽의 서브 프레임의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 1SF의 영역 3 및 2SF의 영역 3에 있어서의 특징은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같은 것이다. 또, 이 경우의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 1보다도 작고, 0.5보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다.
도 9c는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 1 및 영역 3에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 1SF의 영역 1 및 영역 3에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 다른 쪽의 서브 프레임의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 1SF의 영역 2 및 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같은 것이다. 또, 이 경우의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 0.5보다도 작고, 0.1보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 저계조측에서의 1SF와 2SF의 휘도차를 크게 할 수 있기 때문에, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다.
도 9d는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 1 및 1SF의 영역 3에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 1SF의 영역 1 및 2SF의 영역 3에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 다른 쪽의 서브 프레임의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 1SF의 영역 2 및 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같은 것이다. 또, 이 경우의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 0.5보다도 작고, 0.1보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 저계조측에서의 1SF와 2SF의 휘도차를 크게 할 수 있기 때문에, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다.
도 9e는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 2 및 영역 3에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 1SF의 영역 2 및 영역 3에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 다른 쪽의 서브 프레임의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 1SF의 영역 1 및 2SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같은 것이다. 또, 이 경우의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 0.5보다도 작고, 0.1보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 저계조측에서의 1SF와 2SF의 휘도차를 크게 할 수 있기 때문에, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다.
도 9f는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 2 및 1SF의 영역 3에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 1SF의 영역 2 및 2SF의 영역 3에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 다른 쪽의 서브 프레임의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 1SF의 영역 1 및 2SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같은 것이다. 또, 이 경우의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 0.5보다도 작고, 0.1보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 저계조측에서의 1SF와 2SF의 휘도차를 크게 할 수 있기 때문에, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다.
또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음의 값이어도 좋다. 도 9에 있어서는, 이 차이에 관해서는 상세하게 설명하지 않지만, 모든 영역에 관해서, 이들의 조합을 적용할 수 있다. 기울기가 양 또는 음의 값을 취하기 때문에, 1SF 및 2SF의 휘도차가 커지는 경우는, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다. 또한, 기울기가 양 또는 음의 값을 취하기 때문에, 1SF 및 2SF의 휘도차가 작아지는 경우는, 화상 표시시 어른거림이 저감한다는 이점이 있다. 또한, 기울기가 0인 경우는, 화상처리나 인가전압이 단순하게 되어, 주변 구동회로의 부하가 경감된다는 이점이 있다. 또한, 부자연스러운 윤곽이 발생하는 현상을 저감시킬 수 있다. 또한, 1SF와 2SF에서 최고 휘도를 작게 할 수 있기 때문에, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
또, 이미 언급한 바와 같이, 영역의 경계에서의 휘도의 상태는, 근접하는 저계조측의 영역과 비교하여, 큰 방향으로 불연속으로 변화할지, 연속하고 있을지 작은 방향으로 불연속으로 변화할지의, 어느 하나의 상태를 취할 수 있다. 도 9에 있어서는, 이 차이에 관해서는 상세하게 설명하지 않지만, 모든 영역의 경계에 관 해서, 이들의 조합을 적용할 수 있다. 영역의 경계에서 휘도가 불연속으로 변화한 결과, 1SF 및 2SF의 휘도차가 커지는 경우는, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다. 또한, 영역의 경계에서 휘도가 불연속으로 변화한 결과, 1SF 및 2SF의 휘도차가 작아지는 경우는, 화상 표시시 어른거림이 저감된다는 이점이 있다. 또한, 영역의 경계에서 휘도가 연속인 경우는, 화상처리나 인가전압이 단순하게 되어, 주변 구동회로의 부하가 경감된다는 이점이 있다. 또한, 부자연스러운 윤곽이 발생하는 현상을 저감시킬 수 있다. 또한, 1SF와 2SF에서 최고 휘도를 작게 할 수 있기 때문에, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
또, 도 9a, 도 9b, 도 9c, 도 9d, 도 9e 및 도 9f에 도시하는 형태에 있어서, 1SF와 2SF는 교환 가능하고, 1SF와 2SF의 특징이 바뀐 경우에 있어서도, 같은 효과를 갖는다. 또, 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 크지만, 이것에 한정되지 않는다. 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 작아도 좋다. 단, 합계 휘도가 비선형인 경우는, 2SF에서의 휘도가 작은 쪽이, 계조를 제어하기 쉽기 때문에, 바람직하다. 또한, 1SF와 2SF에서, 휘도의 대소관계가 바뀌는 것은, 영역마다 개별이어도 좋다. 휘도의 대소관계가 바뀌는 영역은, 예를 들면, 영역 1뿐이어도 좋고, 영역 2뿐이어도 좋고, 영역 3뿐이어도 좋고, 영역 1과 영역 2이어도 좋고, 영역 2와 영역 3이어도 좋고, 영역 3과 영역 1이어도 좋고, 영역 1과 영역 2와 영역 3이어도 좋다.
다음에, 도 10을 참조하여, 본 실시형태의 일 형태를 설명한다. 도 10은, 표시할 수 있는 계조를 복수의 영역, 예를 들면, 3개의 영역으로 분할하여, 각각의 영역에서 각 서브 프레임이 다른 특징을 가질 수 있는 경우에 있어서, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 예를 나타낸 것이다. 특히, 3개의 영역 중의 2개의 영역에서, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같고, 나머지 1개의 영역에서, 어느 한쪽의 서브 프레임의 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 경우에 관해서 설명한다. 또한, 모든 영역에서, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같은 경우에 관해서도 설명한다.
도 10a는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 1SF의 영역 1에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 다른 쪽의 서브 프레임의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 1SF의 영역 2, 영역 3 및 2SF의 영역 2, 영역 3에 있어서의 특징은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같은 것이다. 또, 영역 2에 있어서의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 0.5보다도 작고, 0.1보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 저계조측에서의 1SF와 2SF의 휘도차를 크게 할 수 있기 때문에, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다. 또, 영역 3에 있어서의 비의 값은, 1보다도 작고, 0.5보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다.
도 10b는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특 징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 1SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 다른 쪽의 서브 프레임의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 1SF의 영역 1, 영역 3 및 2SF의 영역 1, 영역 3에 있어서의 특징은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같은 것이다. 또, 영역 1에 있어서의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 0.5보다도 작고, 0.1보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 저계조측에서의 1SF와 2SF의 휘도차를 크게 할 수 있기 때문에, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다. 또, 영역 3에 있어서의 비의 값은, 1보다도 작고, 0.5보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다.
도 10c는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 3에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 1SF의 영역 3에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 다른 쪽의 서브 프레임의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 1SF의 영역 1, 영역 2 및 2SF의 영역 1, 영역 2에 있어서의 특징은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같은 것이다. 또, 영역 1 및 영역 2에 있어서의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 0.5보다도 작고, 0.1보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 저계조측에서의 1SF와 2SF의 휘도차를 크게 할 수 있기 때문에, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다.
도 10d는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 1SF의 영역 1, 영역 2, 영역 3 및 2SF의 영역 1, 영역 2, 영역 3에 있어서의 특징은, 1SF와 2SF의 적분 휘도비가, 각 계조에 있어서 같은 것이다. 또, 영역 1 및 영역 2에 있어서의 비의 값(큰 쪽의 휘도에 대한 작은 쪽의 휘도의 크기)은, 0.5보다도 작고, 0.1보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 저계조측에서의 1SF와 2SF의 휘도차를 크게 할 수 있기 때문에, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다. 또, 영역 3에 있어서의 비의 값은, 1보다도 작고, 0.5보다도 큰 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다.
또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음의 값이어도 좋다. 도 10에 있어서는, 이 차이에 관해서는 상세하게 설명하지 않지만, 모든 영역에 관해서, 이들의 조합을 적용할 수 있다. 기울기가 양 또는 음의 값을 취하기 때문에, 1SF 및 2SF4의 휘도차가 커지는 경우는, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다. 또한, 기울기가 양 또는 음의 값을 취하기 때문에, 1SF 및 2SF의 휘도차가 작아지는 경우는, 화상 표시시 어른거림이 저감한다는 이점이 있다. 또한, 기울기가 0인 경우는, 화상처리나 인가전압이 단순하게 되어, 주변 구동회로의 부하가 경감된다는 이점이 있다. 또한, 부자연스러운 윤곽이 발생하는 현상을 저감시킬 수 있다. 또한, 1SF와 2SF에서 최고 휘도를 작게 할 수 있기 때문에, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
또, 이미 언급한 바와 같이, 영역의 경계에서의 휘도의 상태는, 근접하는 저계조측의 영역과 비교하여, 큰 방향으로 불연속으로 변화할지, 연속하고 있을지, 작은 방향으로 불연속으로 변화할지의, 어느 하나의 상태를 취할 수 있다. 도 10에 있어서는, 이 차이에 관해서는 상세하게 설명하지 않지만, 모든 영역의 경계에 관해서, 이들의 조합을 적용할 수 있다. 영역의 경계에서 휘도가 불연속으로 변화한 결과, 1SF 및 2SF의 휘도차가 커지는 경우는, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다. 또한, 영역의 경계에서 휘도가 불연속으로 변화한 결과, 1SF 및 2SF의 휘도차가 작아지는 경우는, 화상 표시시 어른거림이 저감한다는 이점이 있다. 또한, 영역의 경계에서 휘도가 연속인 경우는, 화상처리나 인가전압이 단순하게 되어, 주변 구동회로의 부하가 경감된다는 이점이 있다. 또한, 부자연스러운 윤곽이 발생하는 현상을 저감시킬 수 있다. 또한, 1SF와 2SF에서 최고 휘도를 작게 할 수 있기 때문에, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
또, 도 10a, 도 10b, 도 10c 및 도 10d에 도시하는 형태에 있어서, 1SF와 2SF는 교환 가능하고, 1SF와 2SF의 특징이 바뀐 경우에 있어서도, 같은 효과를 갖는다. 또, 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 크지만, 이것에 한정되지 않는다. 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 작아도 좋다. 단, 합계 휘도가 비선형인 경우는, 2SF에서의 휘도가 작은 쪽이, 계조를 제어하기 쉽기 때문에, 바람직하다. 또한, 1SF와 2SF에서, 휘도의 대소관계가 바뀌는 것은, 영역마다 개별이어도 좋다. 휘도의 대소관계가 바뀌는 영역은, 예를 들면, 영역 1뿐이어도 좋고, 영역 2뿐이어도 좋고, 영역 3뿐이어도 좋고, 영역 1과 영역 2이어도 좋고, 영역 2와 영역 3이어도 좋고, 영역 3과 영역 1이어도 좋고, 영역 1과 영역 2와 영역 3이어도 좋다.
다음에, 도 11을 참조하여, 본 실시형태의 일 형태를 설명한다. 도 11은, 표시할 수 있는 계조를 분할하는 수를 4개 이상으로 한 경우의 예에 관해서 설명한 것이다. 영역의 분할 수는, 각각의 영역에 포함되는 계조의 종류가 복수 존재하는 한에 있어서, 몇 개라도 좋다. 도 11에서는, 그 중에서도 특징이 있는 예에 관해서 취급한다.
도 11a는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 도 11a에 도시하는 방법의 특징은, 2SF에 표시하는 화상을 암화상으로서 사용하는 것에 더하여, 2SF에 표시하는 화상의 휘도의 종류를 수 종류로 한정하여, 계조가 커짐에 따라 단계적으로 휘도를 크게 해가는 것이다. 더욱이, 각각의 영역에 관해서, 명화상을 사용하여 계조를 보완하는 것이다. 이렇게 함으로써, 2SF에 표시하는 화상을 표시하기 위한 영상 데이터를 작성하는 것이 용이하게 되기 때문에, 주변 구동회로의 부하가 경감된다는 이점이 있다. 또한, 오버 드라이브 구동과 조합한 경우에, 2SF에 표시하는 휘도의 종류가 적어지기 때문에, 오버 드라이브 회로를 간략화할 수 있는 이점이 있다. 또, 2SF에 표시하는 휘도의 종류는, 4종류로부터 16종류 정도인 것이 적합하다. 또한, 표시할 수 있는 계조를 분할하는 수는, SF에 표시하는 휘도의 종류의 수와 같은 것이 적합하다.
도 11b는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 도 11b에 도시하는 방법의 특징은, 1SF에 표시하는 화상을 명화상으로서 사용하는 것에 더하여, 1SF에 표시하는 화상의 휘도의 종류를 수 종류에 한정하여, 계조가 커짐에 따라서 단계적으로 휘도를 크게 해가는 것이다. 또한, 각각의 영역에 관해서, 암화상을 사용하여 계조를 보완하는 것이다. 또한, 영역의 경계에서, 암화상의 휘도는 0에 근접하는 것이다. 이렇게 함으로써, 1SF에 표시하는 화상을 표시하기 위한 영상 데이터를 작성하는 것이 용이하게 되기 때문에, 주변 구동회로의 부하가 경감된다는 이점이 있다. 또한, 오버 드라이브 구동과 조합한 경우에, 1SF에 표시하는 휘도의 종류가 적어지기 때문에, 오버 드라이브 회로를 간략화 할 수 있는 이점이 있다. 또한, 암화상의 평균 휘도를 대폭 작게 할 수 있기 때문에, 동화상의 흐려짐을 저감시키는 효과가 현저하다. 또, 1SF에 표시하는 휘도의 종류는, 16종류로부터 64 종류정도인 것이 적합하다. 또한, 표시할 수 있는 계조를 분할하는 수는, SF에 표시하는 휘도의 종류의 수와 같은 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 예를 들면, DA 컨버터의 구성을 간이로 할 수 있다. 즉, 한쪽의 서브 프레임 기간에 있어서는 디지털 신호대로 취급하여, 다른 쪽의 서브 프레임 기간에 관해서는, 아날로그 신호의 진폭이 작아지기(이산치의 종류가 적어지기) 때문에, 소비 전력을 저감시킬 수 있고, 회로 규모를 축소할 수 있다. 또, 양쪽의 서브 프레임 기간에서 아날로그 신호인 경우에 있어서도, 양쪽의 아날로그 신호의 진폭이 작아지기 때문에, 소비 전력을 저감시킬 수 있고, 회로규모를 축소할 수 있다.
또, 도 11a 및 도 11b에 도시하는 형태에 있어서, 1SF와 2SF는 교환 가능하고, 1SF와 2SF의 특징이 바뀐 경우에 있어서도, 같은 효과를 갖는다. 또, 1SF에서 의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 크지만, 이것에 한정되지 않는다. 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 작아도 좋다. 단, 합계 휘도가 비선형인 경우는, 2SF에서의 휘도가 작은 쪽이, 계조를 제어하기 쉽기 때문에, 바람직하다. 또한, 1SF와 2SF에서, 휘도의 대소관계가 바뀌는 것은, 영역마다 개별이어도 좋다. 휘도의 대소관계가 바뀌는 영역은, 예를 들면, 영역 1뿐이어도 좋고, 영역 2뿐이어도 좋고, 영역 3뿐이어도 좋고, 영역 1과 영역 2이어도 좋고, 영역 2와 영역 3이어도 좋고, 영역 3과 영역 1이어도 좋고, 영역 1과 영역 2와 영역 3이어도 좋다. 영역 4 이후에 관해서도, 같다.
다음에, 도 12를 참조하여, 본 실시형태의 일 형태를 설명한다. 도 12는, 1 프레임을 분할하는 서브 프레임의 수를, 3개로 한 경우의 예에 관해서 설명한 것이다. 서브 프레임의 수에 관해서 한정은 없지만, 3개로 한 경우에는, 특히 유익한 효과를 나타낸다. 여기에서, 1 프레임 기간의 1번 처음에 위치하는 서브 프레임 기간을 1SF, 2번째로 위치하는 서브 프레임 기간을 2SF, 3번째로 위치하는 서브 프레임 기간을 3SF라고 표기한다.
도 12a 및 도 12b에 도시한 그래프의 횡축은 시간이고, 세로의 실선은 프레임의 경계를 나타내고 있다. 또한, 세로의 파선은, 서브 프레임의 경계를 나타내고 있다. 종축은 휘도이다. 즉, 도 12a 및 도 12b는, 어떤 화소의 휘도의 시간에 대한 변화를, 5프레임에 걸쳐서 표시하고 있는 것이다.
횡축의 하방에 표시되어 있는 것은, 그 프레임에 있어서, 어느 정도의 계조가 표시되는지를 나타낸 것이다. 즉, 도 12a 및 도 12b에 있어서는, 최초에 최저 계조를 표시하고, 그리고나서, 저계조측의 중간조, 중정도의 중간조, 고계조측의 중간조, 최고 계조의 순으로 계조를 표시해 갔을 때의, 어떤 화소의 휘도의 시간에 대한 변화를 나타내고 있다.
도 12a 및 도 12b에 도시하는 방법은, 1SF와 2SF에서의 휘도를 변화시킴으로써 계조를 표현하고, 또한, 3SF에서는, 휘도를 0 또는 대단히 작게 함으로써, 의사적으로 임펄스 구동을 하는 것을 가능하게 하고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 도 12a는, 2SF에 명화상, 1SF에 암화상을 표시하는 경우를 도시하고 있다. 또한, 도 12b는, 1SF에 명화상, 2SF에 암화상을 표시하는 경우를 도시하고 있다.
또, 3SF에서, 휘도를 0 또는 대단히 작게 함으로써, 동화상의 흐려짐을 개선하는 효과가 얻어지기 때문에, 1SF의 최대 휘도 Lmax1과, 2SF의 최대 휘도 Lmax2에 특히 한정은 없지만, 실시형태 1에서 설명하였을 때와 마찬가지로, 1SF에서 암화상을 삽입하는 경우, Lmax1은, (1/2)Lmax2<Lmax1<(9/10)Lmax2이라는 범위 내인 것이 바람직하다. 또한, 2SF에서 암화상을 삽입하는 경우, Lmax2는, (1/2)Lmax1<Lmax2<(9/10)Lmax1이라는 범위 내인 것이 바람직하다.
도 12c는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF와 3SF으로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 1 및 1SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 1SF의 영역 1 및 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 다른 서브 프레임의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 여기에서, 3SF의 영역 1, 영역 2에 있어서의 휘도는, 0으로 일정 하여도 좋다. 이렇게 함으로써, 전영역에서, 동화상의 흐려짐을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
도 12d는, 1 프레임에서 합계한 적분 휘도를, 1SF와 2SF와 3SF로 배분하는 방법의 일례를 도시한 것이다. 또한, 그래프의 하방에 나타낸 표는, 각 서브 프레임의 특징을 간단하게 나타낸 것이다. 2SF의 영역 1 및 1SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 계조에 대한 적분 휘도의 변화가 일정한 것이다. 1SF의 영역 1 및 2SF의 영역 2에 있어서의 특징은, 합계 휘도와, 다른 서브 프레임의 휘도에 따른 휘도를 취하는 것이다. 또한, 3SF의 영역 1, 영역 2에 있어서의 휘도의 기울기는, 작은 값으로 일정하여도 좋다. 또, 3SF 최대 휘도를 Lmax3으로 하였을 때, Lmax3은, 1SF의 최대 휘도 및 2SF의 최대 휘도의 10분의 1 이하인 것이 적합하다. 이렇게 함으로써, 전계조 영역에서, 동화상의 흐려짐을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
또, 기울기의 값은 양의 값이거나, 0이거나, 음의 값이어도 좋다. 도 12에 있어서는, 이 차이에 관해서는 상세하게 설명하지 않지만, 모든 영역에 관해서, 이들의 조합을 적용할 수 있다. 기울기가 양 또는 음의 값을 취하기 때문에, 1SF 및 2SF의 휘도차가 커지는 경우는, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다. 또한, 기울기가 양 또는 음의 값을 취하기 위해서, 1SF 및 2SF의 휘도차가 작아지는 경우는, 화상 표시시 어른거림이 저감한다는 이점이 있다. 또한, 기울기가 0인 경우는, 화상처리나 인가전압이 단순하게 되어, 주변 구동회로의 부하가 경감된다는 이점이 있다. 또한, 부자연스러운 윤곽이 발생하는 현상을 저감시킬 수 있다. 또한, 1SF와 2SF에서 최고 휘도를 작게 할 수 있기 때문에, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
또, 이미 언급한 바와 같이, 영역의 경계에서의 휘도의 상태는, 근접하는 저계조측의 영역과 비교하여, 큰 방향으로 불연속으로 변화할지, 연속하고 있는지, 작은 방향으로 불연속으로 변화할지의, 어느 하나의 상태를 취할 수 있다. 도 12에 있어서는, 이 차이에 관해서는 상세하게 설명하지 않지만, 모든 영역의 경계에 관해서, 이들의 조합을 적용할 수 있다. 영역의 경계에서 휘도가 불연속으로 변화한 결과, 1SF 및 2SF의 휘도차가 커지는 경우는, 동화상의 흐려짐을 효율 좋게 저감시킬 수 있다. 또한, 영역의 경계에서 휘도가 불연속으로 변화한 결과, 1SF 및 2SF의 휘도차가 작아지는 경우는, 화상 표시시 어른거림이 저감한다는 이점이 있다. 또한, 영역의 경계에서 휘도가 연속인 경우는, 화상처리나 인가전압이 단순하게 되어, 주변 구동회로의 부하가 경감된다는 이점이 있다. 또한, 부자연스러운 윤곽이 발생하는 현상을 저감시킬 수 있다. 또한, 1SF와 2SF에서 최고 휘도를 작게 할 수 있기 때문에, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
또, 도 12a, 도 12b, 도 12c 및 도 12d에 도시하는 형태에 있어서, 1SF, 2SF, 3SF는 교환 가능하고, 1SF, 2SF, 3SF의 특징이 바뀐 경우에 있어서도, 같은 효과를 갖는다. 또, 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 크지만, 이것에 한정되지 않는다. 1SF에서의 휘도가 2SF에서의 휘도보다도 작아도 좋다. 단, 합계 휘도가 비선형인 경우는, 2SF에서의 휘도가 작은 쪽이, 계조를 제어하기 쉽기 때문에, 바람직하다. 또한, 1SF와 2SF에서, 휘도의 대소관계가 바뀌어도 좋다. 또한, 영역 1만 1SF와 2SF의 휘도의 대소관계가 바뀌어도 좋고, 영역 2만 1SF와 2SF의 휘 도의 대소관계가 바뀌어도 좋고, 영역 1과 영역 2으로 1SF와 2SF의 휘도의 대소관계가 바뀌어도 좋다.
또, 본 실시형태에서 설명한 모든 형태는, 오버 드라이브 구동과 조합하여 실시하여도 좋다. 이렇게 함으로써, 액정 표시 소자의 응답 속도를 빠르게 하여, 동화상의 화질을 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시형태에서 설명한 모든 형태는, 주사형 백라이트와 조합한 액정 표시 장치로서 실시하여도 좋다. 이렇게 함으로써, 백라이트의 평균 휘도를 저감시킬 수 있기 때문에, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
또, 본 실시형태에서 설명한 모든 형태는, 고주파 구동과 조합하여 실시하여도 좋다. 이렇게 함으로써, 동화상의 화질을 더욱 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시형태에서 설명한 모든 형태는, 공통선의 전위를 조작하여, 표시소자에 목적의 전압을 인가하는 구동 방법과 조합하여 실시하여도 좋다. 이렇게 함으로써, 영상 신호를 화소에 기록하는 빈도가 작아지기 때문에, 화소에 영상 신호를 기록할 때의 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
또, 본 실시형태에서 설명한 모든 형태는, 유기 EL 소자 등의 전류로 구동하는 표시소자와 조합하여 실시하여도 좋다. 이렇게 함으로써, 영상 신호전류를 크게할 수 있기 때문에, 기록 시간을 작게 할 수 있다.
또, 본 실시형태에서 설명한 모든 형태는, 인터레이싱 주사와 조합하여 실시하여도 좋다. 이렇게 함으로써, 주변 구동회로의 동작 주파수를 저감시킬 수 있기 때문에, 소비 전력을 저감시킬 수 있다. 특히, 암화상에 있어서 비발광이 되는 화 소가 많은 화상일 때, 또는, 명화상에 있어서 최고 휘도로 발광하는 화소가 많은 화상일 때, 효과적이다. 즉, 계조의 변화가 적은 화상에 대해서는, 인터레이싱 주사에 의한 해상도의 저하가 적기 때문이다.
또, 본 실시형태에서 설명한 모든 형태는, 기준전위를 변경할 수 있는 DA 컨버터회로와 조합하여 실시하여도 좋다. 이렇게 함으로써, DA 컨버터회로의 효율을 향상시킬 수 있다. 특히, 명화상을 표시하는 서브 프레임과, 암화상을 표시하는 서브 프레임에서, 기준전위를 변경할 수 있도록 하는 것이 효과적이다. 즉, 명화상을 표시할 때와, 암화상을 표시할 때에는, 필요로 되는 영상 신호의 전위의 평균치가 다르기 때문이다.
또, 본 실시형태는, 다른 실시형태와, 자유롭게 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에 있어서는, 표시 장치의 화소 구조에 관해서 설명한다. 특히, 액정 표시 장치의 화소 구조에 관해서 설명한다.
도 19는, 액정 표시 장치의 화소 구조 중, TN(Twisted Nematic) 방식이라고 불리는 것에, 박막 트랜지스터(TFT)를 조합한 경우의 화소의 단면도와 상면도이다. 도 19a는, 화소의 단면도이고, 도 19b는, 화소의 상면도이다. 또한, 도 19a에 도시하는 화소의 단면도는, 도 19b에 도시하는 화소의 상면도에 있어서의 선분 a-a'에 대응하고 있다. 도 19에 도시하는 화소 구조의 액정 표시 장치를 사용함으로써, 저가로 액정 표시 장치를 제조할 수 있다. 또한, 도 19에 도시하는 화소 구조의 액정 표시 장치를, 실시형태 1 및 실시형태 2 등 다른 실시형태와 조합하여 실 시함으로써, 동화상의 화질이 향상된 액정 표시 장치를 저가로 실현할 수 있다.
도 19a를 참조하여, TN 방식의 액정 표시 장치의 화소 구조에 관해서 설명한다. 액정 표시 장치는, 액정패널이라고 불리는, 화상을 표시하는 기간부분을 갖는다. 액정패널은, 가공을 실시한 2장의 기판을, 수 ㎛의 갭을 갖게 하여 접합하고, 2장의 기판간에 액정재료를 주입함으로써 제작된다. 도 19a에 있어서, 2장의 기판은, 제 1 기판(1901), 및 제 2 기판(1916)이다. 제 1 기판에는, TFT 및 화소전극을 제작하고, 또한, 제 2 기판에는, 차광막(1914), 컬러 필터(1915), 제 4 도전층(1913), 스페이서(1917), 및 제 2 배향막(1912)을 제작하여도 좋다.
또, 제 1 기판(1901)에 TFT를 제작하지 않아도 실시 가능하다. TFT를 제작하지 않고 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다. 한편, TFT를 제작하여 실시하는 경우는, 보다 대형의 표시 장치를 얻을 수 있다.
또, 도 19에 도시하는 TFT는, 비정질 반도체를 사용한 보텀 게이트형의 TFT이고, 대면적의 기판을 사용하여, 저가로 제작할 수 있다는 이점이 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않는다. 사용할 수 있는 TFT의 구조는, 보텀 게이트형의 TFT에서는 채널 H형, 채널보호형 등이 있다. 또한, 톱 게이트형이어도 좋다. 또한, 비정질 반도체뿐만 아니라, 다결정 반도체도 사용할 수 있다.
또, 제 2 기판(1916)에 차광막(1914)을 제작하지 않더라도 실시 가능하다. 차광막(1914)을 제작하지 않고 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있 다. 한편, 차광막(1914)을 제작하여 실시하는 경우는, 흑표시 시에 광 누설이 적은 표시 장치를 얻을 수 있다.
또, 제 2 기판(1916)에 컬러 필터(1915)를 제작하지 않더라도 실시 가능하다. 컬러 필터(1915)를 제작하지 않고 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다. 한편, 컬러 필터(1915)를 제작하여 실시하는 경우는, 컬러 표시를 할 수 있는 표시 장치를 얻을 수 있다.
또, 제 2 기판(1916)에 스페이서(1917)를 제작하지 않고, 구형(球狀)의 스페이서를 산포(散布)시킴으로써도 실시 가능하다. 구형(球狀)의 스페이서를 산포시킴으로써 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다. 한편, 스페이서(1917)를 제작하여 실시하는 경우는, 스페이서의 위치가 흩어지지 않기 때문에, 2장의 기판간의 거리를 똑같게 할 수 있고, 표시 불균일함이 적은 표시 장치를 얻을 수 있다.
다음에, 제 1 기판(1901)에 실시하는 가공에 관해서 설명한다. 제 1 기판(1901)은 투광성을 갖는 기판이 적합하고, 예를 들면 석영기판, 유리기판 또는 플라스틱기판이라도 좋다. 또, 제 1 기판(1901)은 차광성의 기판이어도 좋고, 반도체기판, SOI(Silicon on Insulator) 기판이어도 좋다.
우선, 제 1 기판(1901)에 제 1 절연막(1902)을 성막하여도 좋다. 제 1 절연막(1902)은, 산화실리콘막, 질화실리콘막 또는 산화질화실리콘막(SiOxNy)등의 절연 막이어도 좋다. 또는, 이들의 막의 적어도 2개의 막을 조합한 적층 구조의 절연막을 사용하여도 좋다. 제 1 절연막(1902)을 성막하여 실시하는 경우는, 기판으로부터의 불순물이 반도체층에 영향을 미치고, TFT의 성질이 변화하여 버리는 것을 막을 수 있기 때문에, 신뢰성이 높은 표시 장치를 얻을 수 있다. 또, 제 1 절연막(1902)을 성막하지 않고 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다.
다음에, 제 1 기판(1901) 또는 제 1 절연막(1902) 상에, 제 1 도전층(1903)을 형성한다. 또, 제 1 도전층(1903)은, 형상을 가공하여 형성하여도 좋다. 형상을 가공하는 공정은, 다음과 같은 것이 적합하다. 우선, 제 1 도전층을 전면(全面)에 성막한다. 이 때, 스퍼터 장치, 또는 CVD 장치 등의 성막 장치를 사용하여도 좋다. 다음에, 전면에 성막한 제 1 도전층상에, 감광성의 레지스트 재료를 전면에 형성한다. 다음에, 포토리소그래피법이나 레이저 직묘법(直描法) 등에 의해서, 형성하고자 하는 형상에 따라서 레지스트 재료를 감광시킨다. 다음에, 감광시킨 레지스트 재료, 또는 감광시키지 않은 레지스트 재료 중, 어느 한쪽을, 에칭에 의해서 제거함으로써, 제 1 도전층(1903)을 형상 가공하기 위한 마스크를 얻을 수 있다. 그 후, 형성한 마스크 패턴에 따라서, 제 1 도전층(1903)을 에칭에 의해 제거함으로써, 원하는 패턴으로 제 1 도전층(1903)을 형상 가공할 수 있다. 또, 제 1 도전층(1903)을 에칭하는 방법으로는, 화학적인 방법(웨트 에칭)과, 물리적인 방법(드라이 에칭)이 있지만, 제 1 도전층(1903)의 재료나, 제 1 도전층(1903)의 하층에 있는 재료의 성질 등을 감안하여, 적절하게 선택한다. 또, 제 1 도전 층(1903)에 사용하는 재료는, Mo, Ti, Al, Nd, Cr 등이 적합하다. 또는, 이들의 적층 구조이어도 좋다. 또, 이들의 합금을 단층 또는 적층 구조로 하고, 제 1 도전층(1903)으로서 형성하여도 좋다.
다음에, 제 2 절연막(1904)을 형성한다. 이 때, 스퍼터 장치, 또는 CVD 장치 등의 성막 장치를 사용하여도 좋다. 또, 제 2 절연막(1904)에 사용하는 재료는, 열산화막, 산화실리콘막, 질화실리콘막 또는 산화질화실리콘막 등이 적합하다. 또는, 이들의 적층 구조이어도 좋다. 또, 제 1 반도체층(1905)에 접하는 부분의 제 2 절연막(1904)은, 산화실리콘막인 것이 특히 적합하다. 그것은, 산화실리콘막으로 하면 반도체층(1905)과의 계면에서의 트랩 준위가 적어지기 때문이다. 또, 제 1 도전층(1903)을 Mo로 형성할 때는, 제 1 도전층(1903)과 접하는 부분의 제 2 절연막(1904)은 질화실리콘막이 바람직하다. 그것은, 질화실리콘막은 Mo를 산화시키지 않기 때문이다.
다음에, 제 1 반도체층(1905)을 형성한다. 그 후, 제 2 반도체층(1906)을 연속하여 형성하는 것이 적합하다. 또, 제 1 반도체층(1905) 및 제 2 반도체층(1906)은, 형상을 가공하여 형성하여도 좋다. 형상을 가공하는 공정은, 상술한 포토리소그래피법 등의 방법인 것이 적합하다. 또, 제 1 반도체층(1905)에 사용하는 재료는, 실리콘 또는 실리콘게르마늄 등이 적합하다. 또한, 제 2 반도체층(1906)에 사용하는 재료는, 인 등을 포함한 실리콘 등이 적합하다.
다음에, 제 2 도전층(1907)을 형성한다. 이 때, 스퍼터법 또는 인쇄법을 사용하는 것이 적합하다. 또, 제 2 도전층(1907)에 사용하는 재료는, 투명성을 갖고 있어도 좋고, 반사성을 갖고 있어도 좋다. 투명성을 갖는 경우는, 예를 들면, 산화인듐에 산화주석을 섞은 인듐주석산화물(ITO)막, 인듐주석산화물(ITO)에 산화규소를 섞은 인듐주석규소산화물막, 산화인듐에 산화아연을 섞은 인듐아연산화물(IZO)막, 산화아연막, 또는 산화주석막을 사용할 수 있다. 또, IZO는, ITO에 2 내지 20중량%의 산화아연을 혼합시킨 타깃을 사용하여 스퍼터링에 의해 형성되는 투명 도전 재료이다. 한편, 반사성을 갖는 경우는, Ti, Mo, Ta, Cr, W, Al 등을 사용할 수 있다. 또한, Ti, Mo, Ta, Cr, W와 Al을 적층시킨 2층 구조, Al을 Ti, Mo, Ta, Cr, W 등의 금속의 사이에 둔 3층 적층 구조로 하여도 좋다. 또, 제 2 도전층(1907)은, 형상을 가공하여 형성하여도 좋다. 형상을 가공하는 방법은, 상술한 포토리소그래피법 등의 방법인 것이 적합하다. 또, 에칭방법은, 드라이 에칭으로 하는 것이 적합하다. 드라이 에칭은 ECR(Electron Cycrotron Resonance)이나 ICP(Inductive Coupled Plazma) 등의 고밀도 플라즈마원을 사용한 드라이 에칭 장치에 의해서 행하여져도 좋다.
또, 배선이나 전극은, 알루미늄(A1), 탄탈(Ta), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 네오듐(Nd), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag), 동(Cu), 마그네슘(Mg), 스칸듐(Sc), 코발트(Co), 아연(Zn), 니오브(Nb), 실리콘(Si), 인(P), 붕소(B), 비소(As), 갈륨(Ga), 인듐(In), 주석(Sn), 산소(O)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 또는 복수의 원소, 또는, 상기 군으로부터 선택된 하나 또는 복수의 원소를 성분으로 하는 화합물이나 합금 재료(예를 들면, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 산화규소를 첨가한 인듐주석산화물, 산화아연, 알 루미늄 네오듐(Al-Nd), 마그네슘은(Mg-Ag) 등), 또는, 이들의 화합물을 조합한 물질 등을 갖고 형성된다. 또는, 이들과 실리콘의 화합물(실리사이드; 예를 들면, 알루미늄실리콘, 몰리브덴실리콘, 니켈실리사이드 등)이나, 이들과 질소의 화합물(예를 들면, 질화티타늄, 질화탄탈, 질화몰리브덴 등)을 갖고 형성된다. 또, 실리콘(Si)에는, n형 불순물(인 등)이나 p형 불순물(붕소 등)을 많이 포함하고 있어도 좋다. 이들의 불순물을 포함함으로써, 도전율의 향상이나, 통상의 도체와 같은 양식을 취하기 때문에, 배선이나 전극으로서 이용하기 쉬워지거나 한다. 또, 실리콘은, 단결정이어도 좋고, 다결정(폴리실리콘)이어도 좋고, 비정질(어몰퍼스 실리콘)이어도 좋다. 단결정실리콘이나 다결정실리콘을 사용함으로써, 저항을 작게 할 수 있다. 비정질실리콘을 사용함으로써, 간단한 제조 공정으로 만들 수 있다. 또, 알루미늄이나 은은, 도전율이 높기 때문에, 신호 지연을 저감할 수 있고, 에칭하기 쉽기 때문에, 미세 가공을 할 수 있다. 또, 동은, 도전율이 높기 때문에, 신호 지연을 저감할 수 있다. 또, 몰리브덴은, ITO나 IZ0 등의 산화물 반도체나, 실리콘과 접촉하여도, 재료가 불량을 일으키는 등의 문제가 생기지 않고 제조할 수 있거나, 에칭을 하기 쉽거나, 내열성이 높기 때문에 바람직하다. 또, 티타늄은, ITO나 IZO 등의 산화물 반도체나, 실리콘과 접촉하여도, 재료가 불량을 일으키는 등의 문제가 생기지 않고 제조할 수 있거나, 내열성이 높기 때문에 바람직하다. 또, 텅스텐은, 내열성이 높기 때문에 바람직하다. 또, 네오듐은, 내열성이 높기 때문에 바람직하다. 특히, 네오듐과 알루미늄과의 합금으로 하면, 내열성이 향상되어, 알루미늄이 돌기를 발생시키기 어려워지기 때문에 바람직하다. 또, 실리콘은, 트랜지 스터가 갖는 반도체층과 동시에 형성되거나, 내열성이 높기 때문에 바람직하다. 또, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 산화규소를 첨가한 인듐주석산화물, 산화아연, 실리콘(Si)은, 투광성을 갖고 있기 때문에, 광을 투과시키는 부분에 사용할 수 있기 때문에 바람직하다. 예를 들면, 화소 전극이나 공통 전극으로서 사용할 수 있다.
또, 이들이 단층으로 배선이나 전극을 형성하고 있어도 좋고, 다층 구조로 되어 있어도 좋다. 단층 구조로 형성함으로써, 제조 공정을 간략화할 수 있어, 공정 일수를 적게 할 수 있고, 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 다층 구조로 함으로써, 각각의 재료의 메리트를 살리고, 디메리트를 저감시켜, 성능이 좋은 배선이나 전극을 형성할 수 있다. 예를 들면, 저항이 낮은 재료(알루미늄 등)를 다층 구조 중에 포함하도록 함으로써, 배선의 저저항화를 도모할 수 있다. 또한, 내열성이 높은 재료를 포함하도록 하면, 예를 들면, 내열성이 약하지만, 다른 메리트를 갖는 재료를, 내열성이 높은 재료로 사이에 두도록 적층 구조로 함으로써, 배선이나 전극 전체적으로, 내열성을 높게 할 수 있다. 예를 들면, 알루미늄을 포함하는 층을, 몰리브덴이나 티타늄을 포함하는 층으로 사이에 두는 형태로 한 적층 구조로 하면 바람직하다. 또한, 다른 재료의 배선이나 전극 등과 직접 접하는 부분이 있는 경우, 서로 악영향을 미치는 경우가 있다. 예를 들면, 한쪽의 재료가 다른 쪽의 재료 중에 들어가, 성질을 바꾸어 버려, 본래의 목적을 다할 수 없게 되거나, 제조할 때에, 문제가 생겨, 정상으로 제조할 수 없게 되는 경우가 있다. 그러한 경우, 어떤 층을 다른 층에서 사이에 두거나, 덮거나 함으로써, 문제를 해결할 수 있다. 예를 들면, 인듐주석산화물(ITO)과, 알루미늄을 접촉시키고자 하는 경우는, 사이에, 티타늄이나 몰리브덴을 사이에 두는 것이 바람직하다. 또한, 실리콘과 알루미늄을 접촉시키고자 하는 경우는, 사이에, 티타늄이나 몰리브덴을 사이에 두는 것이 바람직하다.
다음에, TFT의 채널 영역을 형성한다. 이 때, 제 2 도전층(1907)을 마스크로 하여, 제 2 반도체층(1906)의 에칭을 하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 마스크 매수를 줄일 수 있기 때문에, 제조비용을 저감시킬 수 있다. 도전성을 갖는 제 2 반도체층(1906)의 에칭을 함으로써 선택적으로 제 2 반도체층(1906)을 제거한다. 그 결과 상기 제거된 제 2 반도체(1906)와 중첩하는 제 1 반도체층(1905)이 채널 영역이 된다. 또, 제 2 반도체층(1906)의 에칭시에 제 1 반도체층(1905)의 일부가 에칭되는 경우도 있다. 또, 제 1 반도체층(1905)과 제 2 반도체층(1906)을 연속으로 형성하지 않고, 제 1 반도체층(1905)의 형성의 후, TFT의 채널 영역이 되는 부분에 스토퍼가 되는 막을 성막 및 패턴 가공하고, 그 후, 제 2 반도체층(1906)을 형성하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 제 2 도전층(1907)을 마스크로서 사용하지 않고, TFT의 채널 영역을 형성할 수 있기 때문에, 레이아웃 패턴의 자유도가 커지는 이점이 있다. 또한, 제 2 반도체층(1906)의 에칭시에 제 1 반도체층(1905)까지 에칭하여 버리지 않기 때문에, 에칭 불량을 일으키지 않고, 확실하게 TFT의 채널 영역을 형성할 수 있는 이점이 있다.
다음에, 제 3 절연막(1908)을 형성한다. 제 3 절연막은, 투명성을 갖고 있는 것이 적합하다. 또, 제 3 절연막(1908)에 사용하는 재료는, 무기 재료(산화실 리콘, 질화실리콘, 산화질화실리콘 등) 또는, 저유전율의 유기 화합물 재료(감광성 또는 비감광성의 유기수지 재료) 등이 적합하다. 또한, 실록산을 포함하는 재료를 사용하여도 좋다. 실록산은, 실리콘(Si)과 산소(0)의 결합으로 골격 구조가 구성되는 재료이다. 치환기로서, 적어도 수소를 포함하는 유기기(예를 들면 알킬기, 방향족 탄화수소)가 사용된다. 치환기로서 플루오로기를 사용하여도 좋다. 또는 치환기로서, 적어도 수소를 포함하는 유기기와, 플루오로기를 사용하여도 좋다. 제 3 절연막(1908)은 적층 구조이어도 좋다. 또, 제 3 절연막(1908)은, 형상을 가공하여 형성하여도 좋다. 형상을 가공하는 방법은, 상술한 포토리소그래피법 등의 방법인 것이 적합하다. 이 때, 동시에 제 2 절연막(1904)도 에칭하는 것으로, 제 2 도전층(1907)에 도달하는 콘택트 홀뿐만 아니라, 제 1 도전층(1903)에 도달하는 콘택트 홀을 형성할 수 있다. 또, 제 3 절연막(1908)의 표면은, 가능한 한 평탄한 것이 적합하다. 이것은, 액정이 접하는 면의 요철에 의해, 액정 분자의 배향이 영향을 받아 버리기 때문이다.
다음에, 제 3 도전층(1909)을 형성한다. 이 때, 스퍼터법 또는 인쇄법을 사용하는 것이 적합하다. 또, 제 3 도전층(1909)에 사용하는 재료는, 제 2 도전층(1907)과 마찬가지로, 투명성을 갖고 있어도 좋고, 반사성을 갖고 있어도 좋다. 또, 제 3 도전층(1909)으로서 사용할 수 있는 재료는, 제 2 도전층(1907)과 동일하여도 좋다. 또한, 제 3 도전층(1909)은, 형상을 가공하여 형성하여도 좋다. 형상을 가공하는 방법은, 제 2 도전층(1907)과 동일하여도 좋다.
다음에, 제 1 배향막(1910)을 형성한다. 배향막(1910)에는, 폴리이미드 등 의 고분자막을 사용할 수 있다. 또, 제 1 배향막(1910)을 형성 후, 액정 분자의 배향을 제어하기 위해서, 러빙을 하여도 좋다. 러빙은, 천으로 배향막을 문지름으로써, 배향막에 줄(stripe)을 만드는 공정이다. 러빙을 함으로써, 배향막에 배향성을 갖게 할 수 있다.
이상과 같이 제작한 제 1 기판(1901)과, 차광막(1914), 컬러 필터(1915), 제 4 도전층(1913), 스페이서(1917), 및 제 2 배향막(1912)을 제작한 제 2 기판(1916)을, 시일(seal)재에 의해서 수㎛의 갭을 갖게 하여 접합하고, 2장의 기판간에 액정 재료(1911)를 주입함으로써, 액정 패널을 제작할 수 있다. 또, 도 19에 도시하는 TN 방식의 액정 패널에 있어서는, 제 4 도전층(1913)은, 제 2 기판(1916)의 전면에 제작되어 있어도 좋다.
다음에, 도 19에 도시하는 TN 방식의 액정 패널의 화소 구조의 특징에 관해서 설명한다. 도 19a에 도시한 액정 분자(1918)는, 장축과 단축을 가진 가늘고 긴 분자이다. 액정 분자(1918)의 방향을 나타내기 위해서, 도 19a에 있어서는, 그 길이에 의해서 표현하고 있다. 즉, 길게 표현된 액정 분자(1918)는, 그 장축의 방향이 지면에 평행하고, 짧게 표현된 액정 분자(1918)일수록, 그 장축의 방향이 지면의 법선방향에 가깝게 되어 있다고 한다. 요컨대, 도 19a에 도시한 액정 분자(1918)는, 제 1 기판(1901)에 가까운 것과, 제 2 기판(1916)에 가까운 것에서는, 그 장축의 방향이 90도 다르고, 이들의 중간에 위치하는 액정 분자(1918)의 장축의 방향은, 이들을 매끄럽게 연결되는 방향이 된다. 즉, 도 19a에 도시한 액정 분자(1918)는, 제 1 기판(1901)과 제 2 기판(1916)의 사이에서, 90도 비틀려 있는 배 향상태로 되어 있다.
다음에, 도 19b를 참조하여, TN 방식의 액정 표시 장치의 화소의 레이아웃의 일례에 관해서 설명한다. TN 방식의 액정 표시 장치의 화소는, 주사선(1921)과, 영상 신호선(1922)과, 용량선(1923)과, TFT(1924)와, 화소 전극(1925)과, 화소 용량(1926)을 구비하고 있어도 좋다.
주사선(1921)은, TFT(1924)의 게이트 전극과 전기적으로 접속되기 때문에, 제 1 도전층(1903)으로 구성되어 있는 것이 적합하다.
영상 신호선(1922)은, TFT(1924)의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 접속되기 때문에, 제 2 도전층(1907)으로 구성되어 있는 것이 적합하다. 또한, 주사선(1921)과 영상 신호선(1922)은 매트릭스형으로 배치되기 때문에, 적어도, 다른 층의 도전층으로 형성되는 것이 적합하다.
용량선(1923)은, 화소 전극(1925)과 평행하게 배치되는 것으로, 화소 용량(1926)을 형성하기 위한 배선이며, 제 1 도전층(1903)으로 구성되어 있는 것이 적합하다. 또, 도 19b에 도시하는 바와 같이, 용량선(1923)은, 영상 신호선(1922)을 따라, 영상 신호선(1922)을 둘러싸도록 연설되어 있어도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 영상 신호선(1922)의 전위 변화에 따라, 전위를 유지해야 하는 전극의 전위가 변화하여 버리는 현상, 소위 크로스토크를 저감시킬 수 있다. 또, 영상 신호선(1922)과의 교차 용량을 저감시키기 위해서, 도 19b에 도시하는 바와 같이, 제 1 반도체층(1905)을 용량선(1923)과 영상 신호선(1922)의 교차 영역에 형성하여도 좋다.
TFT(1924)는, 영상 신호선(1922)과 화소 전극(1925)을 도통시키는 스위치로서 동작한다. 또, 도 19b에 도시하는 바와 같이, TFT(1924)의 소스 영역 또는 드레인 영역의 어느 한쪽을, 소스 영역 또는 드레인 영역의 다른 쪽을 둘러싸도록 배치하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 작은 면적에서 큰 채널폭을 얻을 수 있고, 스위칭 능력을 크게 할 수 있다. 또, 도 19b에 도시하는 바와 같이, TFT(1924)의 게이트 전극은, 제 1 반도체층(1905)을 둘러싸도록 배치하여도 좋다.
화소 전극(1925)은, TFT(1924)의 소스 전극 또는 드레인 전극의 한쪽에 전기적으로 접속된다. 화소 전극(1925)은, 영상 신호선(1922)에 의해서 전달된 신호 전압을 액정 소자에 부여하기 위한 전극이다. 또한, 용량선(1923)과 화소 용량(1926)을 형성하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 영상 신호선(1922)에 의해서 전달된 신호 전압을 유지하는 역할도 가질 수 있다. 또, 화소 전극(1925)은, 도 19b에 도시하는 바와 같이, 직사각형이어도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 화소의 개구율을 크게 할 수 있기 때문에, 액정 표시 장치의 효율이 향상된다. 또한, 화소 전극(1925)을, 투명성을 갖는 재료로 제작한 경우는, 투과형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 투과형의 액정 표시 장치는, 색의 재현성이 높고, 높은 화질을 가진 영상을 표시할 수 있다. 또한, 화소 전극(1925)을, 반사성을 갖는 재료로 제작한 경우는, 반사형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 반사형의 액정 표시 장치는, 옥외 등의 밝은 환경 하에서의 시인성이 높고, 또한, 백라이트가 불필요하기 때문에, 소비전력을 대단히 작게 할 수 있다. 또, 화소 전극(1925)을, 투명성을 갖는 재료 및 반사성을 갖는 재료의 양쪽을 사용하여 작성한 경우는, 양자의 이점 을 함께 가진, 반투과형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 또, 화소 전극(1925)을, 반사성을 갖는 재료로 제작한 경우는, 화소 전극(1925)의 표면에 요철을 갖게 하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 반사광이 난반사하기 때문에, 반사광의 강도 분포의 각도 의존성이 작아지는 이점이 있다. 요컨대, 어떤 각도에서 보아도, 일정한 밝기를 가진 반사형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
다음에, 도 20을 참조하여, VA(Vertical Alignment) 모드의 액정 표시 장치를 설명한다. 도 20은, VA 모드의 액정 표시 장치의 화소 구조 중, 배향 제어용 돌기를 사용하는 것으로, 액정 분자가 여러 가지의 방향을 가지도록 제어하고, 시야각을 크게 한, 소위 MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 방식의, 화소의 단면도와 상면도이다. 도 20a는, 화소의 단면도이고, 도 20b는, 화소의 상면도이다. 또한, 도 20a에 도시하는 화소의 단면도는, 도 20b에 도시하는 화소의 상면도에 있어서의 선분 a-a′에 대응하고 있다. 도 20에 도시하는 화소 구조의 액정 표시 장치를 사용함으로써, 시야각이 크고, 응답속도가 빠르고, 콘트래스트가 큰 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 또, 도 20에 도시하는 화소 구조의 액정 표시 장치를, 실시형태 1 및 실시형태 2 등 다른 실시형태와 조합하여 실시하는 것으로, 동화상의 화질이 향상된, 시야각이 크고, 응답 속도가 빠르고, 콘트래스트가 큰 액정 표시 장치를 실현할 수 있다.
도 20a를 참조하여, MVA 방식의 액정 표시 장치의 화소 구조에 관해서 설명한다. 액정 표시 장치는, 액정 패널이라고 불리는, 화상을 표시하는 기간부분을 갖는다. 액정 패널은 가공을 실시한 2장의 기판을, 수㎛의 갭을 갖게 하여 접합하 고, 2장의 기판간에 액정 재료를 주입하는 것으로 제작된다. 도 20a에 있어서, 2장의 기판은, 제 1 기판(2001), 및 제 2 기판(2016)이다. 제 1 기판에는, TFT 및 화소 전극을 제작하고, 또한, 제 2 기판에는, 차광막(2014), 컬러 필터(2015), 제 4 도전층(2013), 스페이서(2017), 제 2 배향막(2012), 및 배향 제어용 돌기(2019)를 제작하여도 좋다.
또, 제 1 기판(2001)에 TFT를 제작하지 않아도 실시 가능하다. TFT를 제작하지 않고 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다. 한편, TFT를 제작하여 실시하는 경우는, 더욱 대형의 표시 장치를 얻을 수 있다.
또, 도 20에 도시하는 TFT는, 비정질 반도체를 사용한 보텀 게이트형의 TFT이고, 대면적의 기판을 사용하여, 저가로 제작할 수 있다고 하는 이점이 있다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 사용할 수 있는 TFT의 구조는, 보텀 게이트형의 TFT로는 채널 에이치형, 채널 보호형 등이 있다. 또한, 톱 게이트형이어도 좋다. 또, 비정질 반도체뿐만 아니라, 다결정 반도체도 사용할 수 있다.
또, 제 2 기판(2016)에 차광막(2014)을 제작하지 않아도 실시 가능하다. 차광막(2014)을 제작하지 않고 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다. 한편, 차광막(2014)을 제작하여 실시하는 경우는, 흑 표시 시에 광 누설이 적은 표시 장치를 얻을 수 있다.
또, 제 2 기판(2016)에 컬러 필터(2015)를 제작하지 않아도 실시 가능하다. 컬러 필터(2015)를 제작하지 않고 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다. 한편, 컬러 필터(2015)를 제작하여 실시하는 경우는, 컬러 표시를 할 수 있는 표시 장치를 얻을 수 있다.
또, 제 2 기판(2016)에 스페이서(2017)를 제작하지 않고, 구형의 스페이서를 산포(散布)하는 것이어도 실시 가능하다. 구형의 스페이서를 산포함으로써 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다. 한편, 스페이서(2017)를 제작하여 실시하는 경우는, 스페이서의 위치가 흩어지지 않기 때문에, 2장의 기판간의 거리를 일정하게 할 수 있고, 표시 불균일함이 적은 표시 장치를 얻을 수 있다.
다음에, 제 1 기판(2001)에 실시하는 가공에 관해서는, 도 19에서 설명한 방법을 사용하여도 좋기 때문에 생략한다. 여기에서, 제 1 기판(2001), 제 1 절연막(2002), 제 1 도전층(2003), 제 2 절연막(2004), 제 1 반도체층(2005), 제 2 반도체층(2006), 제 2 도전층(2007), 제 3 절연막(2008), 제 3 도전층(2009), 제 1 배향막(2010)이, 각각, 도 19에 있어서의 제 1 기판(1901), 제 1 절연막(1902), 제 1 도전층(1903), 제 2 절연막(1904), 제 1 반도체층(1905), 제 2 반도체층(1906), 제 2 도전층(1907), 제 3 절연막(1908), 제 3 도전층(1909), 제 1 배향막(1910)과 대응한다. 또, 도시는 하지 않지만, 제 1 기판측에도, 배향 제어용 돌기를 형성하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 더욱 확실하게 액정 분자의 배향을 제어할 수 있다. 또한, 제 1 배향막(2010) 및 제 2 배향막(2012)은, 수직 배향막이어도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 액정 분자(2018)를 수직으로 배향할 수 있다.
이상과 같이 제작한 제 1 기판(2001)과, 차광막(2014), 컬러 필터(2015), 제 4 도전층(2013), 스페이서(2017), 및 제 2 배향막(2012)을 제작한 제 2 기판(2016)을, 시일재에 의해서 수㎛의 갭을 갖게 하여 접합하고, 2장의 기판간에 액정 재료(2011)를 주입함으로써, 액정 패널을 제작할 수 있다. 또, 도 20에 도시하는 MVA 방식의 액정 패널에 있어서는, 제 4 도전층(2013)은, 제 2 기판(2016)의 전면에 제작되어 있어도 좋다. 또한, 제 4 도전층(2013)에 접하여, 배향 제어용 돌기(2019)를 제작하여도 좋다. 또, 배향 제어용 돌기(2019)의 형상에 한정은 없지만, 매끄러운 곡면을 가진 형상인 것이 적합하다. 이렇게 하는 것으로, 근접하는 액정 분자(2018)의 배향이 극히 가까운 것이 되기 때문에, 배향 불량이 저감된다. 또한, 제 2 배향막(2012)이, 배향 제어용 돌기(2019)에 의해서 단(段) 끊어짐을 일으켜 버리는 것에 의한, 배향막의 불량도 저감할 수 있다.
다음에, 도 20에 도시하는 MVA 방식의 액정 패널의 화소 구조의 특징에 관해서 설명한다. 도 20a에 도시한 액정 분자(2018)는, 장축과 단축을 가진 가늘고 긴 분자이다. 액정 분자(2018)의 방향을 나타내기 위해서, 도 20a에 있어서는, 그 길이에 의해서 표현하고 있다. 즉, 길게 표현된 액정 분자(2018)는, 그 장축의 방향이 지면에 평행하고, 짧게 표현된 액정 분자(2018)일수록, 그 장축의 방향이 지면의 법선방향에 가깝게 되어 있다고 한다. 요컨대, 도 20a에 도시한 액정 분자(2018)는, 그 장축의 방향이 배향막의 법선방향을 향하도록 배향하고 있다. 따라서, 배향 제어용 돌기(2019)가 있는 부분의 액정 분자(2018)는, 배향 제어용 돌 기(2019)를 중심으로 하여 방사형으로 배향한다. 이 상태가 됨으로써, 시야각이 큰 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
다음에, 도 20b를 참조하여, MVA 방식의 액정 표시 장치의 화소의 레이아웃의 일례에 관해서 설명한다. MVA 방식의 액정 표시 장치의 화소는, 주사선(2021)과, 영상 신호선(2022)과, 용량선(2023)과, TFT(2024)와, 화소 전극(2025)과, 화소 용량(2026)과, 배향 제어용 돌기(2019)를 구비하고 있어도 좋다.
주사선(2021)은, TFT(2024)의 게이트 전극과 전기적으로 접속되기 때문에, 제 1 도전층(2003)으로 구성되어 있는 것이 적합하다.
영상 신호선(2022)은, TFT(2024)의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 접속되기 때문에, 제 2 도전층(2007)으로 구성되어 있는 것이 적합하다. 또한, 주사선(2021)과 영상 신호선(2022)은 매트릭스형으로 배치되기 때문에, 적어도, 다른 층의 도전층으로 형성되는 것이 적합하다.
용량선(2023)은, 화소 전극(2025)과 평행하게 배치되는 것으로, 화소 용량(2026)을 형성하기 위한 배선이며, 제 1 도전층(2003)으로 구성되어 있는 것이 적합하다. 또, 도 20b에 도시하는 바와 같이, 용량선(2023)은, 영상 신호선(2022)을 따라, 영상 신호선(2022)을 둘러싸도록 연설되어 있어도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 영상 신호선(2022)의 전위 변화에 따라, 전위를 유지해야 하는 전극의 전위가 변화하여 버리는 현상, 소위 크로스토크를 저감할 수 있다. 또, 영상 신호선(2022)과의 교차 용량을 저감시키기 위해서, 도 20b에 도시하는 바와 같이, 제 1 반도체층(2005)을 용량선(2023)과 영상 신호선(2022)의 교차 영역에 형성하여도 좋 다.
TFT(2024)는, 영상 신호선(2022)과 화소 전극(2025)을 도통시키는 스위치로서 동작한다. 또, 도 20b에 도시하는 바와 같이, TFT(2024)의 소스 영역 또는 드레인 영역의 어느 한쪽을, 소스 영역 또는 드레인 영역의 다른 쪽을 둘러싸도록 배치하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 작은 면적에서 큰 채널폭을 얻을 수 있고, 스위칭 능력을 크게 할 수 있다. 또, 도 20b에 도시하는 바와 같이, TFT(2024)의 게이트 전극은, 제 1 반도체층(2005)을 둘러싸도록 배치하여도 좋다.
화소 전극(2025)은, TFT(2024)의 소스 전극 또는 드레인 전극의 한쪽에 전기적으로 접속된다. 화소 전극(2025)은, 영상 신호선(2022)에 의해서 전달된 신호 전압을 액정 소자에 부여하기 위한 전극이다. 또한, 용량선(2023)과 화소 용량(2026)을 형성하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 영상 신호선(2022)에 의해서 전달된 신호 전압을 유지하는 역할도 가질 수 있다. 또, 화소 전극(2025)은 도 20b에 도시하는 바와 같이, 직사각형이어도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 화소의 개구율을 크게 할 수 있기 때문에, 액정 표시 장치의 효율이 향상된다. 또한, 화소 전극(2025)을, 투명성을 갖는 재료로 제작한 경우는, 투과형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 투과형의 액정 표시 장치는, 색의 재현성이 높고, 높은 화질을 가진 영상을 표시할 수 있다. 또한, 화소 전극(2025)을, 반사성을 갖는 재료로 제작한 경우는, 반사형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 반사형의 액정 표시 장치는, 옥외 등의 밝은 환경 하에서의 시인성이 높고, 또한, 백라이트가 불필요하기 때문에, 소비전력을 대단히 작게 할 수 있다. 또, 화소 전극(2025)을, 투명성을 갖는 재료 및 반사성을 갖는 재료의 양쪽을 사용하여 작성한 경우는, 양자의 이점을 함께 가진, 반투과형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 또, 화소 전극(2025)을, 반사성을 갖는 재료로 제작한 경우는, 화소 전극(2025)의 표면에 요철을 갖게 하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 반사광이 난반사(亂反射)하기 때문에, 반사광의 강도 분포의 각도 의존성이 작아지는 이점이 있다. 요컨대, 어떤 각도에서 보아도, 일정한 밝기를 가진 반사형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
다음에, 도 21을 참조하여, VA(Vertical Alignment) 모드의 액정 표시 장치의, 다른 예를 설명한다. 도 21은, VA 모드의 액정 표시 장치의 화소 구조 중, 제 4 도전층(2113)에 패턴 가공을 실시하는 것으로, 액정 분자가 여러 가지의 방향을 가지도록 제어하여, 시야각을 크게 한, 소위 PVA(Paterned Vertical Alignment) 방식의, 화소의 단면도와 상면도이다. 도 21a는, 화소의 단면도이고, 도 21b는, 화소의 상면도이다. 또한, 도 21a에 도시하는 화소의 단면도는, 도 21b에 도시하는 화소의 상면도에 있어서의 선분 a-a′에 대응하고 있다. 도 21에 도시하는 화소 구조의 액정 표시 장치를 사용함으로써, 시야각이 크고, 응답속도가 빠르고, 콘트래스트가 큰 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 또, 도 21에 도시하는 화소 구조의 액정 표시 장치를, 실시형태 1 및 실시형태 2 등 다른 실시형태와 조합하여 실시하는 것으로, 동화상의 화질이 향상된, 시야각이 크고, 응답속도가 빠르고, 콘트래스트가 큰 액정 표시 장치를 실현할 수 있다.
도 21a를 참조하여, PVA 방식의 액정 표시 장치의 화소 구조에 관해서 설명한다. 액정 표시 장치는, 액정 패널이라고 불리는, 화상을 표시하는 기간(基幹)부 분을 갖는다. 액정 패널은, 가공을 실시한 2장의 기판을, 수㎛의 갭을 갖게 하여 접합하고, 2장의 기판간에 액정 재료를 주입하는 것으로 제작된다. 도 21a에 있어서, 2장의 기판은, 제 1 기판(2101), 및 제 2 기판(2116)이다. 제 1 기판에는, TFT 및 화소 전극을 제작하고, 또한, 제 2 기판에는, 차광막(2114), 컬러 필터(2115), 제 4 도전층(2113), 스페이서(2117), 및 제 2 배향막(2112)을 제작하여도 좋다.
또, 제 1 기판(2101)에 TFT를 제작하지 않아도 실시 가능하다. TFT를 제작하지 않고 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다. 한편, TFT를 제작하여 실시하는 경우는, 더욱 대형의 표시 장치를 얻을 수 있다.
또, 도 21에 도시하는 TFT는, 비정질 반도체를 사용한 보텀 게이트형의 TFT이고, 대면적의 기판을 사용하여, 저가로 제작할 수 있다고 하는 이점이 있다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 사용할 수 있는 TFT의 구조는, 보텀 게이트형의 TFT에서는 채널 에이치형, 채널 보호형 등이 있다. 또한, 톱 게이트형이어도 좋다. 또, 비정질 반도체뿐만 아니라, 다결정 반도체도 사용할 수 있다.
또, 제 2 기판(2116)에 차광막(2114)을 제작하지 않아도 실시 가능하다. 차광막(2114)을 제작하지 않고 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다. 한편, 차광막(2114)을 제작하여 실시하는 경우는, 흑 표시 시에 광 누설이 적은 표시 장치를 얻을 수 있다.
또, 제 2 기판(2116)에 컬러 필터(2115)를 제작하지 않아도 실시 가능하다. 컬러 필터(2115)를 제작하지 않고 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다. 한편, 컬러 필터(2115)를 제작하여 실시하는 경우는, 컬러 표시를 할 수 있는 표시 장치를 얻을 수 있다.
또, 제 2 기판(2116)에 스페이서(2117)를 제작하지 않고, 구형의 스페이서를 산포하는 것이어도 실시 가능하다. 구형의 스페이서를 산포하는 것으로 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다. 한편, 스페이서(2117)를 제작하여 실시하는 경우는, 스페이서의 위치가 흩어지지 않기 때문에, 2장의 기판간의 거리를 일정하게 할 수 있고, 표시 불균일함이 적은 표시 장치를 얻을 수 있다.
다음에, 제 1 기판(2101)에 실시하는 가공에 관해서는, 도 19에서 설명한 방법을 사용하여도 좋기 때문에, 생략한다. 여기에서, 제 1 기판(2101), 제 1 절연막(2102), 제 1 도전층(2103), 제 2 절연막(2104), 제 1 반도체층(2105), 제 2 반도체층(2106), 제 2 도전층(2107), 제 3 절연막(2108), 제 3 도전층(2109), 제 1 배향막(2110)이, 각각, 도 19에 있어서의 제 1 기판(1901), 제 1 절연막(1902), 제 1 도전층(1903), 제 2 절연막(1904), 제 1 반도체층(1905), 제 2 반도체층(1906), 제 2 도전층(1907), 제 3 절연막(1908), 제 3 도전층(1909), 제 1 배향막(1910)과 대응한다. 또, 제 1 기판(2101)측의 제 3 도전층(2109)에, 전극 노치부를 형성하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 더욱 확실하게 액정 분자의 배향을 제어할 수 있 다. 또한, 제 1 배향막(2110) 및 제 2 배향막(2112)은, 수직 배향막이어도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 액정 분자(2118)를 수직으로 배향할 수 있다.
이상과 같이 제작한 제 1 기판(2101)과, 차광막(2114), 컬러 필터(2115), 제 4 도전층(2113), 스페이서(2117), 및 제 2 배향막(2112)을 제작한 제 2 기판(2116)을, 시일재에 의해서 수㎛의 갭을 갖게 하여 접합하고, 2장의 기판간에 액정 재료(2111)를 주입함으로써, 액정 패널을 제작할 수 있다. 또, 도 21에 도시하는 PVA 방식의 액정 패널에 있어서는, 제 4 도전층(2113)은, 패턴 가공을 실시하여, 전극 노치부(2119)를 제작하여도 좋다. 또, 전극 노치부(2119)의 형상에 한정은 없지만, 다른 방향을 가진 복수의 직사각형을 조합한 형상인 것이 적합하다. 이렇게 하는 것으로, 배향이 다른 복수의 영역을 형성할 수 있기 때문에, 시야각이 큰 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 또한, 전극 노치부(2119)와 제 4 도전층(2113)의 경계에서의 제 4 도전층(2113)의 형상은, 매끄러운 곡선인 것이 적합하다. 이렇게 하는 것으로, 근접하는 액정 분자(2118)의 배향이 극히 가까운 것이 되기 때문에, 배향 불량이 저감된다. 또한, 제 2 배향막(2112)이, 전극 노치부(2119)에 의해서 단 끊어짐을 일으켜 버리는 것에 의한, 배향막의 불량도 저감할 수 있다.
다음에, 도 21에 도시하는 PVA 방식의 액정 패널의 화소 구조의 특징에 관해서 설명한다. 도 21a에 도시한 액정 분자(2118)는, 장축과 단축을 가진 가늘고 긴 분자이다. 액정 분자(2118)의 방향을 나타내기 위해서, 도 21a에 있어서는, 그 길이에 의해서 표현하고 있다. 즉, 길게 표현된 액정 분자(2118)는, 그 장축의 방향이 지면에 평행하고, 짧게 표현된 액정 분자(2118)일수록, 그 장축의 방향이 지면 의 법선방향에 가깝게 되어 있다고 한다. 요컨대, 도 21a에 도시한 액정 분자(2118)는, 그 장축의 방향이 배향막의 법선방향을 향하도록 배향하고 있다. 따라서, 전극 노치부(2119)가 있는 부분의 액정 분자(2118)는, 전극 노치부(2119)와 제 4 도전층(2113)의 경계를 중심으로 하여 방사형으로 배향한다. 이 상태가 됨으로써, 시야각이 큰 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
다음에, 도 21b를 참조하여, PVA 방식의 액정 표시 장치의 화소의 레이아웃의 일례에 관해서 설명한다. PVA 방식의 액정 표시 장치의 화소는, 주사선(2121)과, 영상 신호선(2122)과, 용량선(2123)과, TFT(2124)와, 화소 전극(2125)과, 화소 용량(2126)과, 전극 노치부(2119)를 구비하고 있어도 좋다.
주사선(2121)은, TFT(2124)의 게이트 전극과 전기적으로 접속되기 때문에, 제 1 도전층(2103)으로 구성되어 있는 것이 적합하다.
영상 신호선(2122)은, TFT(2124)의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 접속되기 때문에, 제 2 도전층(2107)으로 구성되어 있는 것이 적합하다. 또한, 주사선(2121)과 영상 신호선(2122)은 매트릭스형으로 배치되기 때문에, 적어도, 다른 층의 도전층으로 형성되는 것이 적합하다.
용량선(2123)은, 화소 전극(2125)과 평행하게 배치되는 것으로, 화소 용량(2126)을 형성하기 위한 배선이며, 제 1 도전층(2103)으로 구성되어 있는 것이 적합하다. 또, 도 21b에 도시하는 바와 같이, 용량선(2123)은, 영상 신호선(2122)을 따라, 영상 신호선(2122)을 둘러싸도록 연설되어 있어도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 영상 신호선(2122)의 전위 변화에 따라, 전위를 유지해야 하는 전극의 전위 가 변화하여 버리는 현상, 소위 크로스토크를 저감할 수 있다. 또, 영상 신호선(2122)과의 교차 용량을 저감시키기 위해서, 도 21b에 도시하는 바와 같이, 제 1 반도체층(2105)을 용량선(2123)과 영상 신호선(2122)의 교차 영역에 형성하여도 좋다.
TFT(2124)는, 영상 신호선(2122)과 화소 전극(2125)을 도통시키는 스위치로서 동작한다. 또, 도 21b에 도시하는 바와 같이, TFT(2124)의 소스 영역 또는 드레인 영역의 어느 한쪽을, 소스 영역 또는 드레인 영역의 다른 쪽을 둘러싸도록 배치하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 작은 면적에서 큰 채널폭을 얻을 수 있고, 스위칭 능력을 크게 할 수 있다. 또, 도 21b에 도시하는 바와 같이, TFT(2124)의 게이트 전극은, 제 1 반도체층(2105)을 둘러싸도록 배치하여도 좋다.
화소 전극(2125)은, TFT(2124)의 소스 전극 또는 드레인 전극의 한쪽에 전기적으로 접속된다. 화소 전극(2125)은, 영상 신호선(2122)에 의해서 전달된 신호 전압을 액정 소자에 부여하기 위한 전극이다. 또한, 용량선(2123)과 화소 용량(2126)을 형성하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 영상 신호선(2122)에 의해서 전달된 신호 전압을 유지하는 역할도 가질 수 있다. 또, 화소 전극(2125)은, 도 21b에 도시하는 바와 같이, 제 4 도전층(2113)에 형성한 전극 노치부(2119)의 형상에 맞추어, 전극 노치부(2119)가 없는 부분에, 화소 전극(2125)을 노치한 부분을 형성하는 것이 적합하다. 이렇게 하는 것으로, 액정 분자(2118)의 배향이 다른 복수의 영역을 형성할 수 있기 때문에, 시야각이 큰 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 또한, 화소 전극(2125)을, 투명성을 갖는 재료로 제작한 경우는, 투과형의 액정 표 시 장치를 얻을 수 있다. 투과형의 액정 표시 장치는, 색의 재현성이 높고, 높은 화질을 가진 영상을 표시할 수 있다. 또한, 화소 전극(2125)을, 반사성을 갖는 재료로 제작한 경우는, 반사형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 반사형의 액정 표시 장치는, 옥외 등의 밝은 환경 하에서의 시인성이 높고, 또한, 백라이트가 불필요하기 때문에, 소비전력을 대단히 작게 할 수 있다. 또, 화소 전극(2125)을, 투명성을 갖는 재료 및 반사성을 갖는 재료의 양쪽을 사용하여 작성한 경우는, 양자의 이점을 함께 가진, 반투과형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 또, 화소 전극(2125)을, 반사성을 갖는 재료로 제작한 경우는, 화소 전극(2125)의 표면에 요철을 갖게 하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 반사광이 난반사하기 때문에, 반사광의 강도 분포의 각도 의존성이 작아지는 이점이 있다. 요컨대, 어떤 각도에서 보아도, 일정한 밝기를 가진 반사형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
다음에, 도 22를 참조하여, 횡전계 방식의 액정 표시 장치를 설명한다. 도 22는, 액정 분자의 배향이 기판에 대하여 항상 수평이도록 스위칭을 하기 위해서, 가로방향으로 전계를 가하는 방식의 액정 표시 장치의 화소 구조 중, 화소 전극(2225)과 공통 전극(2223)에 빗살 모양의 패턴 가공을 실시하는 것으로, 가로방향으로 전계를 가하는 방식, 소위 IPS(In-Plane-Switching) 방식의, 화소의 단면도와 상면도이다. 도 22a는, 화소의 단면도이고, 도 22b는, 화소의 상면도이다. 또한, 도 22a에 도시하는 화소의 단면도는, 도 22b에 도시하는 화소의 상면도에 있어서의 선분 a-a′에 대응하고 있다. 도 22에 도시하는 화소 구조의 액정 표시 장치를 사용함으로써, 원리적으로 시야각이 크고, 응답속도의 계조 의존성이 작은 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 또, 도 22에 도시하는 화소 구조의 액정 표시 장치를, 실시형태 1 및 실시형태 2 등 다른 실시형태와 조합하여 실시하는 것으로, 동화상의 화질이 향상된, 원리적으로 시야각이 크고, 응답속도의 계조 의존성이 작은 액정 표시 장치를 실현할 수 있다.
도 22a를 참조하여, IPS 방식의 액정 표시 장치의 화소 구조에 관해서 설명한다. 액정 표시 장치는, 액정 패널이라고 불리는, 화상을 표시하는 기간부분을 갖는다. 액정 패널은, 가공을 실시한 2장의 기판을, 수㎛의 갭을 갖게 하여 접합하고, 2장의 기판간에 액정 재료를 주입하는 것으로 제작된다. 도 22a에 있어서, 2장의 기판은, 제 1 기판(2201), 및 제 2 기판(2216)이다. 제 1 기판에는, TFT 및 화소 전극을 제작하고, 또한, 제 2 기판에는, 차광막(2214), 컬러 필터(2215), 스페이서(2217), 및 제 2 배향막(2212)을 제작하여도 좋다.
또, 제 1 기판(2201)에 TFT를 제작하지 않아도 실시 가능하다. TFT를 제작하지 않고 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다. 한편, TFT를 제작하여 실시하는 경우는, 더욱 대형의 표시 장치를 얻을 수 있다.
또, 도 22에 도시하는 TFT는, 비정질 반도체를 사용한 보텀 게이트형의 TFT이고, 대면적의 기판을 사용하여, 저가로 제작할 수 있다고 하는 이점이 있다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 사용할 수 있는 TFT의 구조는, 보텀 게이트형의 TFT로는 채널 에이치형, 채널 보호형 등이 있다. 또한, 톱 게이트형이어도 좋다. 또, 비정질 반도체뿐만 아니라, 다결정 반도체도 사용할 수 있다.
또, 제 2 기판(2216)에 차광막(2214)을 제작하지 않아도 실시 가능하다. 차광막(2214)을 제작하지 않고 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다. 한편, 차광막(2214)을 제작하여 실시하는 경우는, 흑 표시 시에 광 누설이 적은 표시 장치를 얻을 수 있다.
또, 제 2 기판(2216)에 컬러 필터(2215)를 제작하지 않아도 실시 가능하다. 컬러 필터(2215)를 제작하지 않고 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다. 한편, 컬러 필터(2215)를 제작하여 실시하는 경우는, 컬러 표시를 할 수 있는 표시 장치를 얻을 수 있다.
또, 제 2 기판(2216)에 스페이서(2217)를 제작하지 않고, 구형의 스페이서를 산포하는 것이어도 실시 가능하다. 구형의 스페이서를 산포하는 것으로 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다. 한편, 스페이서(2217)를 제작하여 실시하는 경우는, 스페이서의 위치가 흩어지지 않기 때문에, 2장의 기판간의 거리를 일정하게 할 수 있고, 표시 불균일함이 적은 표시 장치를 얻을 수 있다.
다음에, 제 1 기판(2201)에 실시하는 가공에 관해서는, 도 19에서 설명한 방법을 사용하여도 되기 때문에, 생략한다. 여기에서, 제 1 기판(2201), 제 1 절연막(2202), 제 1 도전층(2203), 제 2 절연막(2204), 제 1 반도체층(2205), 제 2 반도체층(2206), 제 2 도전층(2207), 제 3 절연막(2208), 제 3 도전층(2209), 제 1 배향막(2210)이, 각각, 도 19에 있어서의 제 1 기판(1901), 제 1 절연막(1902), 제 1 도전층(1903), 제 2 절연막(1904), 제 1 반도체층(1905), 제 2 반도체층(1906), 제 2 도전층(1907), 제 3 절연막(1908), 제 3 도전층(1909), 제 1 배향막(1910)과 대응한다. 또, 제 1 기판(2201)측의 제 3 도전층(2209)에 패턴 가공을 실시하여, 서로 맞물린 2개의 빗살 모양의 형상으로 형성하여도 좋다. 또한, 한쪽의 빗살 모양의 전극은, TFT(2224)의 소스 전극 또는 드레인 전극의 한쪽과 전기적으로 접속되고, 다른 쪽의 빗살 모양의 전극은, 공통 전극(2223)과 전기적으로 접속되어 있어도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 액정 분자(2218)에 효과적으로 가로방향의 전계를 가할 수 있다.
이상과 같이 제작한 제 1 기판(2201)과, 차광막(2214), 컬러 필터(2215), 스페이서(2217), 및 제 2 배향막(2212)을 제작한 제 2 기판(2216)을, 시일재에 의해서 수㎛의 갭을 갖게 하여 접합하고, 2장의 기판간에 액정 재료(2211)를 주입함으로써, 액정 패널을 제작할 수 있다. 또, 도시하지 않지만, 제 2 기판(2216)측에, 도전층을 형성하여도 좋다. 제 2 기판(2216)측에 도전층을 형성하는 것으로, 외부로부터의 전자파 노이즈의 영향을 받기 어렵게 할 수 있다.
다음에, 도 22에 도시하는 IPS 방식의 액정 패널의 화소 구조의 특징에 관해서 설명한다. 도 22a에 도시한 액정 분자(2218)는, 장축과 단축을 가진 가늘고 긴 분자이다. 액정 분자(2218)의 방향を 나타내기 위해서, 도 22a에 있어서는, 그 길이에 의해서 표현하고 있다. 즉, 길게 표현된 액정 분자(2218)는, 그 장축의 방향이 지면에 평행하고, 짧게 표현된 액정 분자(2218)일수록, 그 장축의 방향이 지면 의 법선방향에 가깝게 되어 있다고 한다. 요컨대, 도 22a에 도시한 액정 분자(2218)는, 그 장축의 방향이 항상 기판과 수평의 방향을 향하도록 배향하고 있다. 도 22a에 있어서는, 전계가 없는 상태에 있어서의 배향을 나타내고 있지만, 액정 분자(2218)에 전계가 가해졌을 때는, 그 장축의 방향이 항상 기판과 수평의 방향을 유지한 채로, 수평면내에서 회전한다. 이 상태가 됨으로써, 시야각이 큰 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
다음에, 도 22b를 참조하여, IPS 방식의 액정 표시 장치의 화소의 레이아웃의 일례에 관해서 설명한다. IPS 방식의 액정 표시 장치의 화소는, 주사선(2221)과, 영상 신호선(2222)과, 공통 전극(2223)과, TFT(2224)와, 화소 전극(2225)과, 공통선(2226)을 구비하고 있어도 좋다.
주사선(2221)은, TFT(2224)의 게이트 전극과 전기적으로 접속되기 때문에, 제 1 도전층(2203)으로 구성되어 있는 것이 적합하다.
영상 신호선(2222)은, TFT(2224)의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 접속되기 때문에, 제 2 도전층(2207)으로 구성되어 있는 것이 적합하다. 또한, 주사선(2221)과 영상 신호선(2222)은 매트릭스형으로 배치되기 때문에, 적어도, 다른 층의 도전층으로 형성되는 것이 적합하다. 또, 도 22b에 도시하는 바와 같이, 영상 신호선(2222)은, 화소 전극(2225) 및 공통 전극(2223)의 형상에 맞도록, 화소 내에서 굴곡하여 형성되어 있어도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 화소의 개구율을 크게 할 수 있기 때문에, 액정 표시 장치의 효율을 향상시킬 수 있다.
공통 전극(2223)은, 화소 전극(2225)과 평행하게 배치되는 것으로, 가로방향 의 전계를 발생시키기 위한 전극이고, 제 3 도전층(2209)으로 구성되어 있는 것이 적합하다. 또, 도 22b에 도시하는 바와 같이, 공통 전극(2223)은, 영상 신호선(2222)을 따라, 영상 신호선(2222)을 둘러싸도록 연설되어 있어도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 영상 신호선(2222)의 전위 변화에 따라, 전위를 유지해야 하는 전극의 전위가 변화하여 버리는 현상, 소위 크로스토크를 저감할 수 있다. 또한, 공통 전극(2223)은, 공통선(2226)과 전기적으로 접속된다. 또, 영상 신호선(2222)의 교차 용량을 저감시키기 위해서, 도 22b에 도시하는 바와 같이, 제 1 반도체층(2205)을 공통선(2226)과 영상 신호선(2222)의 교차 영역에 형성하여도 좋다.
TFT(2224)는, 영상 신호선(2222)과 화소 전극(2225)을 도통시키는 스위치로서 동작한다. 또, 도 22b에 도시하는 바와 같이, TFT(2224)의 소스 영역 또는 드레인 영역의 어느 한쪽을, 소스 영역 또는 드레인 영역의 다른 쪽을 둘러싸도록 배치하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 작은 면적에서 큰 채널폭을 얻을 수 있고, 스위칭 능력을 크게 할 수 있다. 또, 도 22b에 도시하는 바와 같이, TFT(2224)의 게이트 전극은, 제 1 반도체층(2205)을 둘러싸도록 배치하여도 좋다.
화소 전극(2225)은, TFT(2224)의 소스 전극 또는 드레인 전극의 한쪽에 전기적으로 접속된다. 화소 전극(2225) 및 공통 전극(2223)은, 영상 신호선(2222)에 의해서 전달된 신호 전압을 액정 소자에 부여하기 위한 전극이다. 또한, 화소 전극(2225)은, 공통 전극(2223)과 화소 용량을 형성하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 영상 신호선(2222)에 의해서 전달된 신호 전압을 유지하는 역할도 가질 수 있다. 또, 화소 전극(2225) 및 공통 전극(2223)은, 도 22b에 도시하는 바와 같이, 굴곡한 빗살 모양의 형상으로서 형성하는 것이 적합하다. 이렇게 하는 것으로, 액정 분자(2218)의 배향이 다른 복수의 영역을 형성할 수 있기 때문에, 시야각이 큰 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 또한, 화소 전극(2225) 및 공통 전극(2223)을, 투명성을 갖는 재료로 제작한 경우는, 투과형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 투과형의 액정 표시 장치는, 색의 재현성이 높고, 높은 화질을 가진 영상을 표시할 수 있다. 또한, 화소 전극(2225) 및 공통 전극(2223)을, 반사성을 갖는 재료로 제작한 경우는, 반사형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 반사형의 액정 표시 장치는, 옥외 등의 밝은 환경 하에서의 시인성이 높고, 또한, 백라이트가 불필요하기 때문에, 소비전력을 대단히 작게 할 수 있다. 또, 화소 전극(2225) 및 공통 전극(2223)을, 투명성을 갖는 재료 및 반사성을 갖는 재료의 양쪽을 사용하여 작성한 경우는, 양자의 이점을 함께 가진, 반투과형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 또, 화소 전극(2225) 및 공통 전극(2223)을, 반사성을 갖는 재료로 제작한 경우는, 화소 전극(2225) 및 공통 전극(2223)의 표면에 요철을 갖게 하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 반사광이 난반사하기 때문에, 반사광의 강도 분포의 각도 의존성이 작아지는 이점이 있다. 요컨대, 어떤 각도에서 보아도, 일정한 밝기를 가진 반사형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
또, 화소 전극(2225)과, 공통 전극(2223)은, 모두 제 3 도전층(2209)으로 형성되는 것으로 하였지만, 적용할 수 있는 화소 구성은, 이것에 한정되지 않고, 적절하게 선택할 수 있다. 예를 들면, 화소 전극(2225)과 공통 전극(2223)을, 모두 제 2 도전층(2207)으로 형성하여도 좋고, 모두 제 1 도전층(2203)으로 형성하여도 좋고, 어느 한쪽을 제 3 도전층(2209)으로 형성하고, 다른 쪽을 제 2 도전층(2207)으로 형성하여도 좋고, 어느 한쪽을 제 3 도전층(2209)으로 형성하고, 다른 쪽을 제 1 도전층(2203)으로 형성하여도 좋고, 어느 한쪽을 제 2 도전층(2207)으로 형성하고, 다른 쪽을 제 1 도전층(2203)으로 형성하여도 좋다.
다음에, 도 23을 참조하여, 다른 횡전계 방식의 액정 표시 장치를 설명한다. 도 23은, 액정 분자의 배향이 기판에 대하여 항상 수평이도록 스위칭을 하기 위해서, 가로방향으로 전계를 가하는 방식의 액정 표시 장치의 다른 화소 구조를 도시하는 도면이다. 더욱 상세하게는, 화소 전극(2325)과 공통 전극(2323) 중, 어느 한쪽에 빗살 모양의 패턴 가공을 실시하고, 다른 쪽은 빗살 모양의 형상에 겹치는 영역에 면 형상의 전극을 형성하는 것으로, 가로방향으로 전계를 가하는 방식, 소위 FFS(Fringe Field Switching) 방식의, 화소의 단면도와 상면도이다. 도 23a는, 화소의 단면도이고, 도 23b는, 화소의 상면도이다. 또한, 도 23a에 도시하는 화소의 단면도는, 도 23b에 도시하는 화소의 상면도에 있어서의 선분 a-a′에 대응하고 있다. 도 23에 도시하는 화소 구조의 액정 표시 장치를 사용함으로써, 원리적으로 시야각이 크고, 응답속도의 계조 의존성이 작은 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 또, 도 23에 도시하는 화소 구조의 액정 표시 장치를, 실시형태 1 및 실시형태 2 등 다른 실시형태와 조합하여 실시하는 것으로, 동화상의 화질이 향상된, 원리적으로 시야각이 크고, 응답속도의 계조 의존성이 작은 액정 표시 장치를 실현할 수 있다.
도 23a를 참조하여, FFS 방식의 액정 표시 장치의 화소 구조에 관해서 설명 한다. 액정 표시 장치는, 액정 패널이라고 불리는, 화상을 표시하는 기간부분을 갖는다. 액정 패널은, 가공을 실시한 2장의 기판을, 수㎛의 갭을 갖게 하여 접합하고, 2장의 기판간에 액정 재료를 주입하는 것으로 제작된다. 도 23a에 있어서, 2장의 기판은, 제 1 기판(2301), 및 제 2 기판(2316)이다. 제 1 기판에는, TFT 및 화소 전극을 제작하고, 또한, 제 2 기판에는, 차광막(2314), 컬러 필터(2315), 스페이서(2317), 및 제 2 배향막(2312)을 제작하여도 좋다.
또, 제 1 기판(2301)에 TFT를 제작하지 않아도 실시 가능하다. TFT를 제작하지 않고 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다. 한편, TFT를 제작하여 실시하는 경우는, 더욱 대형의 표시 장치를 얻을 수 있다.
또, 도 23에 도시하는 TFT는, 비정질 반도체를 사용한 보텀 게이트형의 TFT이고, 대면적의 기판을 사용하여, 저가로 제작할 수 있다고 하는 이점이 있다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 사용할 수 있는 TFT의 구조는, 보텀 게이트형의 TFT에서는 채널 에이치형, 채널 보호형 등이 있다. 또한, 톱 게이트형이어도 좋다. 또, 비정질 반도체뿐만 아니라, 다결정 반도체도 사용할 수 있다.
또, 제 2 기판(2316)에 차광막(2314)을 제작하지 않아도 실시 가능하다. 차광막(2314)을 제작하지 않고 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다. 한편, 차광막(2314)을 제작하여 실시하는 경우는, 흑 표시 시에 광 누설이 적은 표시 장치를 얻을 수 있다.
또, 제 2 기판(2316)에 컬러 필터(2315)를 제작하지 않아도 실시 가능하다. 컬러 필터(2315)를 제작하지 않고 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다. 한편, 컬러 필터(2315)를 제작하여 실시하는 경우는, 컬러 표시를 할 수 있는 표시 장치를 얻을 수 있다.
또, 제 2 기판(2316)에 스페이서(2317)를 제작하지 않고, 구형의 스페이서를 산포하는 것이어도 실시 가능하다. 구형의 스페이서를 산포하는 것으로 실시하는 경우는, 공정수가 감소하기 때문에, 제조비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다. 한편, 스페이서(2317)를 제작하여 실시하는 경우는, 스페이서의 위치가 흩어지지 않기 때문에, 2장의 기판간의 거리를 일정하게 할 수 있고, 표시 불균일함이 적은 표시 장치를 얻을 수 있다.
다음에, 제 1 기판(2301)에 실시하는 가공에 관해서는, 도 19에서 설명한 방법을 사용하여도 좋기 때문에, 생략한다. 여기에서, 제 1 기판(2301), 제 1 절연막(2302), 제 1 도전층(2303), 제 2 절연막(2304), 제 1 반도체층(2305), 제 2 반도체층(2306), 제 2 도전층(2307), 제 3 절연막(2308), 제 3 도전층(2309), 제 1 배향막(2310)이, 각각, 도 19에 있어서의 제 1 기판(1901), 제 1 절연막(1902), 제 1 도전층(1903), 제 2 절연막(1904), 제 1 반도체층(1905), 제 2 반도체층(1906), 제 2 도전층(1907), 제 3 절연막(1908), 제 3 도전층(1909), 제 1 배향막(1910)과 대응한다.
단, 도 19와 다른 점은, 제 1 기판(2301)측에, 제 4 절연막(2319) 및 제 4 도전층(2313)을 형성하여도 좋다고 하는 점이다. 더욱 상세하게는, 제 3 도전층(2309)에 패턴 가공을 실시한 후, 제 4 절연막(2319)을 성막하여, 패턴 가공을 실시하여 콘택트 홀을 형성한 후, 제 4 도전층(2313)을 성막하여, 마찬가지로 패턴 가공을 실시한 후, 제 1 배향막(2310)을 형성하여도 좋다. 또, 제 4 절연막(2319) 및 제 4 도전층(2313)에 사용할 수 있는 재료 및 가공방법은, 제 3 절연막(2308) 및 제 3 도전층(2309)에 사용하는 것과 같은 것을 사용할 수 있다. 또한, 한쪽의 빗살 모양의 전극은, TFT(2324)의 소스 전극 또는 드레인 전극의 한쪽과 전기적으로 접속되고, 다른 쪽의 면 형상의 전극은, 공통선(2326)과 전기적으로 접속되어 있어도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 액정 분자(2318)에 효과적으로 가로방향의 전계를 가할 수 있다.
이상과 같이 제작한 제 1 기판(2301)과, 차광막(2314), 컬러 필터(2315), 스페이서(2317), 및 제 2 배향막(2312)을 제작한 제 2 기판(2316)을, 시일재에 의해서 수㎛의 갭을 갖게 하여 접합하고, 2장의 기판간에 액정 재료(2311)를 주입함으로써, 액정 패널을 제작할 수 있다. 또, 도시하지 않지만, 제 2 기판(2316)측에, 도전층을 형성하여도 좋다. 제 2 기판(2316)측에 도전층을 형성하는 것으로, 외부로부터의 전자파 노이즈의 영향을 받기 어렵게 할 수 있다.
다음에, 도 23에 도시하는 FFS 방식의 액정 패널의 화소 구조의 특징에 관해서 설명한다. 도 23a에 도시한 액정 분자(2318)는, 장축과 단축을 가진 가늘고 긴 분자이다. 액정 분자(2318)의 방향을 나타내기 위해서, 도 23a에 있어서는, 그 길이에 의해서 표현하고 있다. 즉, 길게 표현된 액정 분자(2318)는, 그 장축의 방향 이 지면에 평행하고, 짧게 표현된 액정 분자(2318)일수록, 그 장축의 방향이 지면의 법선방향에 가깝게 되어 있다고 한다. 요컨대, 도 23a에 도시한 액정 분자(2318)는, 그 장축의 방향이 항상 기판과 수평의 방향을 향하도록 배향하고 있다. 도 23a에 있어서는, 전계가 없는 상태에 있어서의 배향을 나타내고 있지만, 액정 분자(2318)에 전계가 가해졌을 때는, 그 장축의 방향이 항상 기판과 수평의 방향을 유지한 채로, 수평면내에서 회전한다. 이 상태가 됨으로써, 시야각이 큰 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
다음에, 도 23b를 참조하여, FFS 방식의 액정 표시 장치의 화소의 레이아웃의 일례에 관해서 설명한다. FFS 방식의 액정 표시 장치의 화소는, 주사선(2321)과, 영상 신호선(2322)과, 공통 전극(2323)과, TFT(2324)와, 화소 전극(2325)과, 공통선(2326)을 구비하고 있어도 좋다.
주사선(2321)은, TFT(2324)의 게이트 전극과 전기적으로 접속되기 때문에, 제 1 도전층(2303)으로 구성되어 있는 것이 적합하다.
영상 신호선(2322)은, TFT(2324)의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 접속되기 때문에, 제 2 도전층(2307)으로 구성되어 있는 것이 적합하다. 또한, 주사선(2321)과 영상 신호선(2322)은 매트릭스형으로 배치되기 때문에, 적어도, 다른 층의 도전층으로 형성되는 것이 적합하다. 또, 도 23b에 도시하는 바와 같이, 영상 신호선(2322)은, 화소 전극(2325)의 형상에 맞도록, 화소 내에서 굴곡하여 형성되어 있어도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 화소의 개구율을 크게 할 수 있기 때문에, 액정 표시 장치의 효율을 향상시킬 수 있다.
공통 전극(2323)은, 화소 전극(2325)과 평행하게 배치되는 것으로, 가로방향의 전계를 발생시키기 위한 전극이고, 제 3 도전층(2309)으로 구성되어 있는 것이 적합하다. 또, 도 23b에 도시하는 바와 같이, 공통 전극(2323)은, 영상 신호선(2322)에 따른 형상으로 형성되어 있어도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 영상 신호선(2322)의 전위 변화에 따라, 전위를 유지해야 하는 전극의 전위가 변화하여 버리는 현상, 소위 크로스토크를 저감할 수 있다. 또한, 공통 전극(2323)은, 공통선(2326)과 전기적으로 접속된다. 또, 영상 신호선(2322)의 교차 용량을 저감시키기 위해서, 도 23b에 도시하는 바와 같이, 제 1 반도체층(2305)을 공통선(2326)과 영상 신호선(2322)의 교차 영역에 형성하여도 좋다.
TFT(2324)는, 영상 신호선(2322)과 화소 전극(2325)을 도통시키는 스위치로서 동작한다. 또, 도 23b에 도시하는 바와 같이, TFT(2324)의 소스 영역 또는 드레인 영역의 어느 한쪽을, 소스 영역 또는 드레인 영역의 다른 쪽을 둘러싸도록 배치하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 작은 면적에서 큰 채널폭을 얻을 수 있고, 스위칭 능력을 크게 할 수 있다. 또, 도 23b에 도시하는 바와 같이, TFT(2324)의 게이트 전극은, 제 1 반도체층(2305)을 둘러싸도록 배치하여도 좋다.
화소 전극(2325)은, TFT(2324)의 소스 전극 또는 드레인 전극의 한쪽에 전기적으로 접속된다. 화소 전극(2325) 및 공통 전극(2323)은, 영상 신호선(2322)에 의해서 전달된 신호 전압을 액정 소자에 부여하기 위한 전극이다. 또한, 화소 전극(2325)은, 공통 전극(2323)과 화소 용량을 형성하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 영상 신호선(2322)에 의해서 전달된 신호 전압을 유지하는 역할도 가질 수 있 다. 또, 화소 전극(2325)은, 도 23b에 도시하는 바와 같이, 굴곡한 빗살 모양의 형상으로서 형성하는 것이 적합하다. 이렇게 하는 것으로, 액정 분자(2318)의 배향이 다른 복수의 영역을 형성할 수 있기 때문에, 시야각이 큰 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 또한, 화소 전극(2325) 및 공통 전극(2323)을, 투명성을 갖는 재료로 제작한 경우는, 투과형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 투과형의 액정 표시 장치는, 색의 재현성이 높고, 높은 화질을 가진 영상을 표시할 수 있다. 또한, 화소 전극(2325) 및 공통 전극(2323)을, 반사성을 갖는 재료로 제작한 경우는, 반사형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 반사형의 액정 표시 장치는, 옥외 등의 밝은 환경 하에서의 시인성이 높고, 또한, 백라이트가 불필요하기 때문에, 소비전력을 대단히 작게 할 수 있다. 또, 화소 전극(2325) 및 공통 전극(2323)을, 투명성을 갖는 재료 및 반사성을 갖는 재료의 양쪽을 사용하여 작성한 경우는, 양자의 이점을 함께 가진, 반투과형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 또, 화소 전극(2325) 및 공통 전극(2323)을, 반사성을 갖는 재료로 제작한 경우는, 화소 전극(2325) 및 공통 전극(2323)의 표면에 요철을 갖게 하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 반사광이 난반사하기 때문에, 반사광의 강도 분포의 각도 의존성이 작아지는 이점이 있다. 요컨대, 어떤 각도에서 보아도, 일정한 밝기를 가진 반사형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
또, 화소 전극(2325)은, 제 4 도전층(2313)으로 형성되고, 공통 전극(2323)은, 제 3 도전층(2309)으로 형성되는 것으로 하였지만, 적용할 수 있는 화소 구성은, 이것에 한정되지 않고, 어떤 조건을 만족시키고 있으면, 적절하게 선택할 수 있다. 더욱 상세하게는, 제 1 기판(2301)에서 보아, 빗살 모양의 전극이, 면 형상의 전극보다 액정에 가까운 쪽에 위치하고 있으면 좋다. 왜냐하면, 가로방향의 전계는, 빗살 모양의 전극으로부터 본 경우, 항상, 면 형상의 전극과는 역방향으로 발생하기 때문이다. 요컨대, 액정에 횡전계를 가하기 위해서는, 빗살 모양의 전극은, 면 형상의 전극보다도 액정 옆에 위치해야만 하기 때문이다.
이 조건을 만족시키기 위해서는, 예를 들면, 빗살 모양의 전극을 제 4 도전층(2313)으로 형성하고, 면 형상의 전극을 제 3 도전층(2309)으로 형성하여도 좋고, 빗살 모양의 전극을 제 4 도전층(2313)으로 형성하고, 면 형상의 전극을 제 2 도전층(2307)으로 형성하여도 좋고, 빗살 모양의 전극을 제 4 도전층(2313)으로 형성하고, 면 형상의 전극을 제 1 도전층(2303)으로 형성하여도 좋고, 빗살 모양의 전극을 제 3 도전층(2309)으로 형성하고, 면 형상의 전극을 제 2 도전층(2307)으로 형성하여도 좋고, 빗살 모양의 전극을 제 3 도전층(2309)으로 형성하고, 면 형상의 전극을 제 1 도전층(2303)으로 형성하여도 좋고, 빗살 모양의 전극을 제 2 도전층(2307)으로 형성하고, 면 형상의 전극을 제 1 도전층(2303)으로 형성하여도 좋다. 또, 빗살 모양의 전극은, TFT(2324)의 소스 영역 또는 드레인 영역의 한쪽과 전기적으로 접속되고, 면 형상의 전극은, 공통 전극(2323)과 전기적으로 접속되는 것으로 하였지만, 이 접속은, 반대이어도 좋다. 그 경우는, 면 형상의 전극이 화소마다 독립되어 형성되어 있어도 좋다.
또, 본 실시형태는, 다른 실시형태와 자유롭게 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에 있어서는, 액정 표시 장치에 사용되는 편광판 및 백라이트에 관해서 설명한다.
우선, 도 24를 참조하여, 편광판 및 백라이트의 배치방법에 관해서 설명한다. 2407은, 액정 패널이고, 다른 실시형태에서 설명한 것을 사용할 수 있다. 도 24에 도시하는 바와 같이, 액정 패널(2407)에 인접하여, 제 1 편광판(2408) 및 제 2 편광판(2409)이 형성되어 있어도 좋다. 또, 제 1 편광판(2408) 또는 제 2 편광판(2409)에 인접하여, 백라이트 유닛(2401)이 형성되어 있어도 좋다. 여기에서, 편광판은, 편광자를 포함하는 층이고, 편광 필름, 또는 편광 필터라고도 한다.
또, 백라이트 유닛(2401)과 액정 패널(2407)의 사이에, 프리즘 시트를 배치하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 액정 표시 장치의 화면의 밝기를 향상시킬 수 있다.
다음으로, 백라이트 유닛(2401)의 구조에 관해서 설명한다. 백라이트 유닛(2401)은, 사이드 조광형의 백라이트 유닛이어도 좋다. 사이드 조광형의 백라이트 유닛은, 확산판(2402), 도광판(2403), 반사판(2404), 광원 유닛(2411)을 갖고 있어도 좋다. 또한, 광원 유닛(2411)은, 램프 리플렉터(2405), 광원(2406)을 갖고 있어도 좋다. 또, 백라이트 유닛(2401)은, 도광판(2403)의 바로 아래에 광원 유닛(2411)을 배치한, 직하 조광형의 백라이트 유닛이어도 좋다.
광원(2406)으로서는, 냉음극관, 열음극관, 발광 다이오드, 무기 EL, 또는 유기 EL 등을 사용할 수 있다. 또, 광원(2406)은, 점등 및 비점등으로 할 뿐만 아니라, 필요에 따라서 발광량을 조절하는 기능을 갖고 있어도 좋다.
램프 리플렉터(2405)는, 광원(2406)으로부터 발생한 광을 도광판(2403)으로 유도하는 기능을 갖고 있어도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 광원(2406)으로부터 발생한 광을 효율 좋게 이용할 수 있다.
도광판(2403)은, 광을 산란시키는 기능을 갖고 있어도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 액정 패널(2407)의 전면으로 광을 유도할 수 있다. 또, 확산판(2402)을 사용하는 것으로, 휘도의 격차를 저감할 수 있다.
반사판(2404)은, 광을 반사하는 기능을 갖고 있어도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 도광판(2403)으로부터, 액정 패널(2407)과 반대방향으로 누설된 광을 반사하여 재이용할 수 있다.
또, 백라이트 유닛(2401)에는, 광원(2406)의 휘도를 조정하기 위한 제어 회로가 접속되어 있어도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 제어 회로로부터의 신호에 의해, 광원(2406)의 휘도를 조정할 수 있다.
또, 액정 패널(2407)의 액정이 TN 방식인 경우, 제 1 편광판(2408)과 제 2 편광판(2409)은, 크로스니콜이 되도록 배치되는 것이 적합하다. 이렇게 하는 것으로, 노멀리 화이트 모드로 할 수 있다. 노멀리 화이트 모드는, 충분한 전압을 인가하는 것으로 양호한 흑레벨이 만들어지기 때문에, 콘트래스트가 향상된다고 하는 이점이 있다. 또한, 액정 패널(2407)의 액정이 VA 방식인 경우, 제 1 편광판(2408)과 제 2 편광판(2409)은, 크로스니콜이 되도록 배치되는 것이 적합하다. 또한, 액정 패널(2407)의 액정이 IPS 방식 또는 FFS 방식인 경우, 제 1 편광판(2408)과 제 2 편광판(2409)은, 크로스니콜이 되도록 배치되어 있어도 좋고, 패 럴렐니콜이 되도록 배치되어 있어도 좋다.
또, 제 1 편광판(2408) 및 제 2 편광판(2409)은, 액정 패널(2407)과의 사이에, λ/4 위상차판을 갖고 있어도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 외광의 반사를 저감하여, 콘트래스트가 높은 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
또, 제 2 편광판(2409)과 백라이트 유닛(2401)의 사이에, 슬릿을 배치하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 3차원 표시를 할 수 있다. 슬릿은, 광원으로부터 입사된 광을 스트라이프형으로 하여 투과하여, 액정 패널(2407)에 입사된다. 이 슬릿에 의해서, 관찰자의 양 눈에 시차를 만들 수 있다. 요컨대, 관찰자는 오른쪽 눈으로는 오른쪽 눈용의 화소만을, 왼쪽 눈으로는 왼쪽 눈용 화소만을, 동시에 보게 된다. 따라서, 관찰자는, 표시가 3차원이라고 인식하게 된다. 즉, 슬릿에 의해서 특정한 시야각이 주어진 광이 오른쪽 눈용 화상 및 왼쪽 눈용 화상의 각각에 대응하는 화소를 통과하는 것으로, 오른쪽 눈용 화상과 왼쪽 눈용 화상이 다른 시야각으로 분리되어, 3차원 표시를 할 수 있다.
다음에, 도 25를 참조하여, 백라이트 유닛에 사용할 수 있는, 광원 유닛의 상세한 구성에 관해서 설명한다. 도 25a에 도시하는 광원 유닛(2501)은, 냉음극관(2502)을 광원으로서 사용한 경우의 광원 유닛(2501)을 도시하는 도면이다. 냉음극관(2502)을 광원으로서 사용하는 것으로, 대형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 그것은, 냉음극관은 강도가 큰 광을 발할 수 있기 때문이디. 또, 광원 유닛(2501)은, 램프 리플렉터(2503)를 갖고 있어도 좋다. 램프 리플렉터(2503)를 사용하는 것으로, 광원으로부터의 광을 효율 좋게 반사시킬 수 있다.
도 25b에 도시하는 광원 유닛(2511)은, 발광 다이오드(2512; LED)를 광원으로서 사용한 경우의 광원 유닛을 도시하는 도면이다. 발광 다이오드(2512)를 광원으로서 사용하는 것으로, 소형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 그것은, 발광 다이오드는, 작은 부피로 제작할 수 있기 때문이다. 또, 발광 다이오드(2512)는, 백색으로 발광하는 발광 다이오드이어도 좋다. 백색으로 발광하는 발광 다이오드를 사용하는 것으로, 부피가 작은 광원 유닛(2511)을 얻을 수 있다. 또한, 발광 다이오드(2512)는, 도 25b에 도시하는 바와 같이, 소정의 간격으로 배치하여도 좋다. 또, 광원 유닛(2511)은, 램프 리플렉터(2513)를 갖고 있어도 좋다. 램프 리플렉터(2513)를 사용하는 것으로, 광원으로부터의 광을 효율 좋게 반사시킬 수 있다.
도 25c에 도시하는 광원 유닛(2521)은, 발광 다이오드(2522, 2523 및 2524)를 광원으로서 사용한 경우의 광원 유닛을 도시하는 도면이다. 발광 다이오드(2522, 2523 및 2524)를 광원으로서 사용하는 것으로, 소형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 이것은, 발광 다이오드는, 작은 부피로 제작할 수 있기 때문이다. 또, 발광 다이오드(2522, 2523 및 2524)는, RGB 각 색으로 발광하는 발광 다이오드이어도 좋다. RGB 각 색으로 발광하는 발광 다이오드를 사용하는 것으로, 색 재현성이 높은 광원 유닛(2521)을 얻을 수 있다. 또한, 발광 다이오드(2522, 2523 및 2524)는, 도 25c에 도시하는 바와 같이, 소정의 간격으로 배치하여도 좋다. 또, 광원 유닛(2521)은, 램프 리플렉터(2525)를 갖고 있어도 좋다. 램프 리플렉터(2525)를 사용하는 것으로, 광원으로부터의 광을 효율 좋게 반사시킬 수 있다.
도 25d에 도시하는 광원 유닛(2531)은, 발광 다이오드(2532, 2533 및 2534)를 광원으로서 사용한 경우의 광원 유닛을 도시하는 도면이다. 발광 다이오드(2532, 2533 및 2534)를 광원으로서 사용하는 것으로, 소형의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다. 그것은, 발광 다이오드는, 작은 부피로 제작할 수 있기 때문이다. 또, 발광 다이오드(2532, 2533 및 2534)는, RGB 각 색으로 발광하는 발광 다이오드이어도 좋다. RGB 각 색으로 발광하는 발광 다이오드를 사용하는 것으로, 색 재현성이 높은 광원 유닛(2531)을 얻을 수 있다. 또한, 발광 다이오드(2532, 2533 및 2534)는, 도 25d에 도시하는 바와 같이, 간격을 RGB 각 색에서 다르게 배치하여도 좋다. 예를 들면, 발광 강도가 낮은 색(예를 들면 초록)일수록, 간격을 작게 하여 배치하여도 좋다. 이렇게 하는 것으로, 발광 강도가 낮은 색이어도, 전체적으로 충분한 발광 강도를 얻을 수 있기 때문에, 화이트 밸런스를 향상시킬 수 있다. 또, 광원 유닛(2531)은, 램프 리플렉터(2535)를 갖고 있어도 좋다. 램프 리플렉터(2535)를 사용하는 것으로, 광원으로부터의 광을 효율 좋게 반사시킬 수 있다.
또, 도 25c 및 도 25d에 도시한 광원 유닛에 있어서, 백색으로 발광하는 발광 다이오드와, RGB 각 색으로 발광하는 발광 다이오드를 조합하여 사용하여도 좋다. 예를 들면, RGB 각 색으로 발광하는 발광 다이오드와 백색으로 발광하는 발광 다이오드의 4종류를 사용한 광원 유닛은, 휘도를 백색으로 발광하는 발광 다이오드로 보충할 수 있기 때문에, 소비전력을 저감할 수 있다.
또, RGB 각 색으로 발광하는 발광 다이오드를 사용하는 경우, 시간에 따라서 RGB의 발광 다이오드를 순차 점등시킴으로써 컬러 표시를 하는, 필드 시퀀셜 모드 를 적용할 수 있다.
또, 도 25에 도시하는 광원 유닛은, 사이드 조광형의 백라이트에 사용할 수 있다. 또한, 도 25에 도시하는 광원 유닛을, 기판의 배면에 배치하는 것으로, 직하형의 백라이트를 얻을 수 있다. 이 때, RGB 각 색으로 발광하는 발광 다이오드를 사용할 수 있다. RGB 각 색으로 발광하는 발광 다이오드를 순차로 배치시키는 것으로, 색 재현성을 높일 수 있다.
다음에, 편광판의 구조를, 도 26을 참조하여 설명한다.
도 26에 도시하는 바와 같이, 편광판(2600)은, 보호 필름(2601), 제 1 기판 필름(2602), PVA 편광 필름(2603), 제 2 기판 필름(2604), 점착제층(2605), 및 이형 필름(2606)을 갖고 있어도 좋다.
PVA 편광 필름(2603)은, 어떤 진동방향뿐인 광(직선편광)을 만들어내는 기능을 갖는다. 구체적으로는, PVA 편광 필름(2603)은, 전자의 밀도가 세로와 가로에서 크게 다른 분자(편광자)를 포함하고 있다. PVA 편광 필름(2603)은, 이 전자의 밀도가 세로와 옆에서 크게 다른 분자의 방향을 일정하게 하는 것으로, 직선편광을 만들어낼 수 있다.
일례로서, PVA 편광 필름(2603)은, 폴리비닐알콜(Poly Vinyl Alcohol)의 고분자 필름에, 요오드화합물을 도프하여, PVA 필름을 어떤 방향으로 당기는 것으로, 일정 방향에 요오드 분자가 나열된 필름을 얻을 수 있다. 그리고, 요오드 분자의 장축과 평행한 광은, 요오드 분자에 흡수된다. 또한, 고내구 용도, 및 고내열 용도로서, 요오드 대신에 2색성의 염료를 사용하여도 좋다. 또, 염료는, 차재용(車 載用) LCD나 프로젝터용 LCD 등의 내구성, 내열성이 요구되는 액정 표시 장치에 사용되는 것이 바람직하다.
PVA 편광 필름(2603)은, 양측을 기재가 되는 필름(제 1 기판 필름(2602), 및 제 2 기판 필름(2604))의 사이에 두는 것으로, 신뢰성을 증가시킬 수 있다. 또한, PVA 편광 필름(2603)은, 고투명, 고내구성의 트리아세틸셀루로스(TAC) 필름에 의해서 사이에 두어져 있어도 좋다. 또, 기판 필름, 및 TAC 필름은, PVA 편광 필름(2603)이 갖는 편광자의 보호층으로서 기능한다.
제 2 기판 필름(2604)에는, 액정 패널의 유리기판에 붙이기 위한 점착제층(2605)이 접착되어 있어도 좋다. 또, 점착제층(2605)은, 점착제를 제 2 기판 필름(2602)에 도포하는 것으로 형성되어도 좋다. 또한, 점착제층(2605)에는, 이형 필름(2606; 세퍼레이트 필름)이 구비되어 있어도 좋다.
또한, 제 1 기판 필름(2602)에 인접하여, 보호 필름(2601)이 배치되어 있어도 좋다.
또, 편광판(2600) 표면에, 하드코트 산란층(안티글레어(Anti-Glare)층)이 구비되어 있어도 좋다. 하드코트 산란층은, AG 처리에 의해서 표면에 미세한 요철이 형성되어 있고, 외광을 산란시키는 방현(防眩) 기능을 갖기 때문에, 액정 패널에 대한 외광의 비춤이나 표면 반사를 막을 수 있다.
또한, 편광판(2600) 표면에, 복수의 굴절율이 다른 광학 박막층을 다층화(안티리플렉션 처리, 또는 AR 처리라고도 함)하여도 좋다. 다층화된 복수의 굴절율이 되는 광학 박막층은, 광의 간섭 효과에 의해서 표면의 반사율을 저감할 수 있다.
또, 본 실시형태는, 다른 실시형태와, 자유롭게 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에 있어서는, 표시 장치의 구동 회로의 실장방법에 관해서, 도 27을 참조하여 설명한다.
도 27a의 경우에는, 화소부(2701)의 주변에 소스 신호선 구동 회로(2702), 및 게이트 신호선 구동 회로(2703a, 2703b)를 실장한다. 즉, 공지의 이방성 도전 접착제, 및 이방성 도전 필름을 사용한 실장방법, COG 방식, 와이어 본딩방법, 및 땜납 범프를 사용한 리플로 처리 등에 의해 기판(2700)상에 IC 칩(2705)을 실장하는 것으로, 소스 신호선 구동 회로(2702), 및 게이트 신호선 구동 회로(2703a, 2703b) 등이 실장된다. 또, IC 칩(2705)은, FPC(2706; 플렉시블 프린트 서킷)을 통해서, 외부 회로와 접속된다.
또, 소스 신호선 구동 회로(2702)의 일부, 예를 들면 아날로그 스위치를 기판상에 일체로 형성하고, 또한 그 밖의 부분을 별도 IC 칩으로 실장하여도 좋다.
또한, 도 27b의 경우에는, 화소부(2701)와 게이트 신호선 구동 회로(2703a, 2703b) 등이 기판상에 일체로 형성되고, 소스 신호선 구동 회로(2702) 등이 별도 IC 칩으로 실장된다. 즉, COG 방식 등의 실장방법에 의해, 화소부(2701)와 게이트 신호선 구동 회로(2703a, 2703b) 등이 일체로 형성된 기판(2700)상에 IC 칩(2705)을 실장하는 것으로, 소스 신호선 구동 회로(2702) 등이 실장된다. 또, IC 칩(2705)은, FPC(2706)를 통해서, 외부 회로와 접속된다.
또, 소스 신호선 구동 회로(2702)의 일부, 예를 들면 아날로그 스위치를 기 판상에 일체로 형성하고, 또한 그 밖의 부분을 별도 IC 칩으로 실장하여도 좋다.
또, 도 27c의 경우에는, TAB 방식에 의해 소스 신호선 구동 회로(2702) 등이 실장된다. 또, IC 칩(2705)은, FPC(2706)를 통해서, 외부 회로와 접속된다. 도 27c의 경우에는, 소스 신호선 구동 회로(2702) 등을 TAB 방식에 의해 실장하고 있지만, 게이트 신호선 구동 회로 등을 TAB 방식에 의해 실장하여도 좋다.
IC 칩(2705)을 TAB 방식에 의해 실장하면, 기판에 대하여 화소부를 크게 형성하는 수 있고, 협프레임화를 달성할 수 있다.
또한, IC 칩(2705) 대신에 유리기판상에 IC를 형성한 IC(이하, 드라이버 IC라고 표기함)를 형성하여도 좋다. IC 칩(2705)은, 원형의 실리콘 웨이퍼로부터 IC 칩을 추출하기 위해서, 모체(母體) 기판 형상에 제약이 있다. 한편 드라이버 IC는, 모체 기판이 유리이고, 형상에 제약이 없기 때문에, 생산성을 높일 수 있다. 그 때문에, 드라이버 IC의 형상 치수는 자유롭게 설정할 수 있다. 예를 들면, 드라이버 IC의 장변의 길이를 15 내지 80mm로 하여 형성하면, IC 칩을 실장하는 경우와 비교하여, 필요한 수를 줄일 수 있다. 그 결과, 접속 단자수를 저감할 수 있고, 제조상의 수율을 향상시킬 수 있다.
드라이버 IC는, 기판 상에 형성된 결정질 반도체를 사용하여 형성할 수 있고, 결정질 반도체는 연속발진형의 레이저광을 조사하는 것으로 형성하면 좋다. 연속발진형의 레이저광을 조사하여 얻어지는 반도체막은, 결정 결함이 적고, 대입자 직경의 결정 입자를 갖는다. 그 결과, 이러한 반도체막을 갖는 트랜지스터는, 이동도나 응답속도가 양호해지고, 고속 구동이 가능해져, 드라이버 IC에 적합하다.
또, 본 실시형태는, 다른 실시형태와, 자유롭게 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 6)
본 실시형태에 있어서는, 액정 표시 장치에 내장되는 액정 모듈로, IPS(In-Plane-Switching) 모드, 프린지 필드 스위치(FFS:Fringe Field Switching) 모드 등의 구동 모드의 백색 라이트를 사용하여 컬러 표시를 하는 액정 모듈에 관해서, 도 28의 단면도를 사용하여 설명한다.
도 28에 도시하는 바와 같이, 기판(2801)과 대향기판(2802)은, 시일재(2803)에 의해 고착되고, 이들의 사이에는 액정층(2805)이 형성되고, 액정 표시 패널이 형성되어 있다.
또한, 기판(2801)상에 형성된 착색막(2806)은, 컬러 표시를 하는 경우에 필요하고, RGB 방식의 경우는, 빨강, 초록, 파랑의 각 색에 대응한 착색막이 각 화소에 대응하여 형성되어 있다. 기판(2801)과 대향기판(2802)의 내측에는, 배향막(2818, 2819)이 형성되어 있다. 또한, 기판(2801)과 대향기판(2802)의 외측에는, 편광판(2807, 2808)이 배치되어 있다. 또한, 편광판(2807)의 표면에는, 보호막(2809)이 형성되어 있고, 외부로부터의 충격을 완화하고 있다.
2801에 형성된 접속 단자(2810)에는, FPC(2811)를 통해서 배선기판(2812)이 접속되어 있다. 배선기판(2812)에는, 화소 구동 회로(IC칩, 드라이버 IC 등), 컨트롤 회로나 전원 회로 등의 외부 회로(2813)가 내장되어 있다.
냉음극관(2814), 반사판(2815), 및 광학 필름(2816), 인버터(도시하지 않음) 는, 백라이트 유닛이고, 이들이 광원이 되어 액정 표시 패널에 광을 투사한다. 액정 표시 패널, 광원, 배선기판(2812), FPC(2811) 등은, 베젤(2817)로 유지 및 보호되어 있다.
또, 본 실시형태는, 다른 실시형태와, 자유롭게 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 7)
다음에, 도 29를 참조하여, 표시 장치의 구성예를 도시한다. 도 29에 도시하는 표시 장치(2920)는, 표시 패널(2900)과, 외부 구동 회로(2921)와, 배선 접속 기판(2904)과, 백라이트 유닛(2914)을 구비하고 있어도 좋다. 또, 배선 접속 기판(2904)은, FPC(플렉시블 프린트 서킷)로 구성되어 있어도 좋다.
표시 패널(2900)은, 표시부(2901)와, 데이터선 드라이버(2902)와, 주사선 드라이버(2903)를 포함한다. 또, 데이터선 드라이버(2902) 및 주사선 드라이버(2903)의 실장방법은 여러 가지의 것을 적용 가능하다.
외부 구동 회로(2921)는, 제어 회로(2910)와, 영상 데이터 변환 회로(2911)와, 전원 회로(2912)를 포함하고 있어도 좋다. 또한, 전원 회로(2912)는, 제어·영상 데이터 변환 회로용 전원(2915), 드라이버용 전원(2916), 화소 회로용 전원(2917), 백라이트용 전원(2918)을 구비하고 있어도 좋다.
배선 접속 기판(2904)은, 표시 패널(2900)은 접속부(2905)에 의해서 전기적으로 접속되고, 외부 구동 회로(2921)는 커넥터(2913)에 의해서 전기적으로 접속되어 있어도 좋다.
또한, 표시부(2901)가 큰 표시 패널에 대응하기 위해서, 하나의 표시 패 널(2900) 및 표시부(2901)에 대하여, 복수의 데이터선 드라이버, 복수의 주사선 드라이버, 복수의 접속 배선 기판을 사용하여도 좋다. 데이터선 드라이버(2902) 및 주사선 드라이버(2903)의 수가 적으면, IC의 수 및 접속 점수가 감소하기 때문에, 신뢰성이 향상되고, 제조비용도 저감할 수 있다. 또한, 데이터선 드라이버(2902) 및 주사선 드라이버(2903)의 수가 크면, 각각의 드라이버에 요구되는 성능이 낮아지기 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다. 또, 배선 접속 기판(2904)의 수는, 데이터선 드라이버(2902) 및 주사선 드라이버(2903)의 수 이하인 것이 적합하다. 드라이버의 수보다 배선 접속 기판(2904)의 수를 크게 하면, 접점수의 증가에 의해, 접점의 박리에 의한 불량을 야기하는 원인이 된다.
도 29에 있어서, 제어 회로(2910)는, 영상 데이터 변환 회로(2911), 전원 회로(2912)와 접속된다. 또한, 제어 회로(2910)는, 커넥터(2913), 배선 접속 기판(2904), 접속부(2905)를 통해서 데이터선 드라이버(2902) 및 주사선 드라이버(2903)와 접속된다.
또한, 영상 데이터 변환 회로(2911)는, 영상 데이터를 입력하는 입력 단자와 접속된다. 또한, 영상 데이터 변환 회로(2911)는, 커넥터(2913), 배선 접속 기판(2904), 접속부(2905)를 통해서 데이터선 드라이버(2902)와 접속된다.
또한, 전원 회로(2912)는, 각 회로의 전원을 공급하고, 전원 회로(2912) 내의 제어·영상 데이터 변환 회로용 전원(2915)은, 제어 회로(2910) 및 영상 데이터 변환 회로(2911)와 접속되고, 드라이버용 전원(2916)은, 커넥터(2913), 배선 접속 기판(2904), 접속부(2905)를 통해서 데이터선 드라이버(2902) 및 주사선 드라이 버(2903)와 접속되고, 화소 회로용 전원(2917)은, 커넥터(2913), 배선 접속 기판(2904), 접속부(2905)를 통해서 표시부(2901)와 접속된다. 또, 백라이트용 전원(2918)은, 배선 접속 기판(2904)과는 다른 배선에 의해, 백라이트 유닛(2914)과 접속되어 있어도 좋다.
제어 회로(2910) 및 영상 데이터 변환 회로(2911)는, 주로 논리동작을 하기 때문에, 제어·영상 데이터 변환 회로용 전원(2915)이 공급하는 전압은 가능한 한 낮게 하는 것이 적절하고, 3V 정도가 바람직하다.
또한, 소비전력의 저감을 위해서, 드라이버용 전원(2916)이 공급하는 전압은 가능한 한 낮게 하는 것이 적절하고, 데이터선 드라이버(2902) 및 주사선 드라이버(2903)에 단결정기판의 IC를 사용하는 경우는, 3V 정도가 바람직하다. 또한, 데이터선 드라이버(2902) 및 주사선 드라이버(2903)를 표시 패널(2900)과 일체로 형성하는 경우는, 트랜지스터의 임계치 전압의 2 내지 3배 정도의 진폭의 전압을 공급하는 것이 바람직하다. 이렇게 하는 것으로, 소비전력의 증가를 억제하면서, 확실하게 회로를 동작시킬 수 있다.
제어 회로(2910)는, 데이터선 드라이버(2902), 주사선 드라이버(2903)에 대해서는, 클록을 생성하여 공급하는 동작, 타이밍 펄스를 생성하여 공급하는 동작, 등을 하는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 영상 데이터 변환 회로(2911)에 대해서는, 클록을 생성하여 공급하는 동작, 변환된 영상 데이터를 데이터선 드라이버(2902)에 출력하는 타이밍 펄스를 생성하여 공급하는 동작 등을 하는 구성으로 하여도 좋다. 전원 회로(2912)에 대해서는, 예를 들면, 영상 데이터 변환 회 로(2911), 데이터선 드라이버(2902) 및 주사선 드라이버(2903)가 동작할 필요가 없을 때에, 각각의 회로에 전압을 공급하는 것을 정지하는 것으로, 소비전력의 저감을 하는 동작을 하는 구성으로 하여도 좋다.
영상 데이터가 영상 데이터 변환 회로(2911)에 입력되면, 영상 데이터 변환 회로(2911)는 제어 회로(2910)로부터 공급되는 타이밍에 따라서 영상 데이터를 데이터선 드라이버(2902)에 입력할 수 있는 데이터로 변환하여, 데이터선 드라이버(2902)에 출력한다. 구체적으로는, 아날로그 신호로 입력된 영상 데이터를 영상 데이터 변환 회로(2911)에서 A/D 변환하여, 디지털 신호의 영상 데이터를 데이터선 드라이버(2902)에 출력하는 구성이어도 좋다.
데이터선 드라이버(2902)에는, 제어 회로(2910)로부터 공급되는 클록 신호 및 타이밍 펄스에 따라서, 데이터선 드라이버(2902)에 입력되는 영상 데이터를 시분할하여 넣고, 넣어진 데이터에 따라서, 아날로그치의 데이터 전압 또는 데이터 전류를 복수의 데이터선에 출력하는 구성이어도 좋다. 데이터선에 출력되는 데이터 전압 또는 데이터 전류의 갱신은, 제어 회로(2910)로부터 공급되는 래치 펄스에 의해서 행하여져도 좋다. 데이터선 출력되는 데이터 전압 또는 데이터 전류의 갱신에 맞추어, 주사선 드라이버(2903)는, 제어 회로(2910)로부터 공급된 클록 신호 및 타이밍 펄스에 따라서 시프트 레지스터 회로를 동작시켜, 주사선을 순차로 주사한다. 또, 도 29에 있어서는, 주사선 드라이버(2903)를 한쪽에 배치한 예를 도시하고 있지만, 주사선 드라이버(2903)는 한쪽이 아니라 양측에 배치하여도 좋다. 양측에 배치하면, 표시 장치를 전자기기에 실장할 때, 좌우의 균형이 잘 되어, 배 치의 자유도가 높아지는 이점이 있다.
본, 본 실시형태는, 다른 실시형태와, 자유롭게 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 8)
반도체 장치로서, 비디오카메라, 디지털카메라, 고글형 디스플레이(헤드마운트 디스플레이), 네비게이션 시스템, 음향재생장치(카오디오, 오디오컴포넌트 등), 노트형 퍼스널 컴퓨터, 게임기기, 휴대정보 단말(모바일컴퓨터, 휴대전화, 휴대형 게임기 또는 전자서적 등), 기록매체를 구비한 화상재생장치(구체적으로는 Digital Versatile Disc(DVD) 등의 기록매체를 재생하고, 그 화상을 표시할 수 있는 디스플레이를 구비한 장치) 등을 들 수 있다. 이들 반도체 장치의 구체적인 예를 도 30 및 도 31에 도시한다.
도 30a는 디지털카메라로, 본체(3001), 표시부(3002), 촬상부, 조작키(3004), 셔터 버튼(3006) 등을 포함한다. 또, 도 30a는 표시부(3002)측으로부터의 도면이고, 촬상부는 도시되어 있지 않다. 본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 적용하는 것으로, 동화상의 흐려짐이 적고, 소비전력이 작은 디지털카메라를 실현할 수 있다.
도 30b는 노트형 퍼스널 컴퓨터이고, 본체(3011), 케이스(3012), 표시부(3013), 키보드(3014), 외부 접속 포트(3015), 포인팅 디바이스(3016) 등을 포함한다. 본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 적용하는 것으로, 동화상의 흐려짐이 적고, 소비전력이 작은 노트형 퍼스널 컴퓨터를 실현할 수 있다.
도 30c는 기록매체를 구비한 휴대형 화상재생장치(구체적으로는 DVD 재생장치)이고, 본체(3021), 케이스(3022), 표시부 A(3023), 표시부 B(3024), 기록매체(DVD 등) 판독부(3025), 조작키(3026), 스피커부(3027) 등을 포함한다. 표시부 A (3023)는 주로 화상정보를 표시하고, 표시부 B(3024)는 주로 문자정보를 표시한다. 또, 기록매체를 구비한 화상재생장치에는 가정용 게임기기 등도 포함된다. 본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 적용하는 것으로, 동화상의 흐려짐이 적고, 소비전력이 작은 화상재생장치를 실현할 수 있다.
또한, 도 30d는 표시 장치로, 케이스(3031), 지지대(3032), 표시부(3033), 스피커(3034), 비디오 입력 단자(3035) 등을 포함한다. 이 표시 장치는, 상술한 실시형태에서 개시한 제작방법에 의해 형성한 박막 트랜지스터를 그 표시부(3033) 및 구동 회로에 사용함으로써 제작된다. 또, 표시 장치에는 액정 표시 장치, 발광 장치 등이 있고, 구체적으로는 컴퓨터용, 텔레비전 수신용, 광고표시용 등의 모든 정보표시용 표시 장치가 포함된다. 본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 적용하는 것으로, 동화상의 흐려짐이 적고, 소비전력이 작고, 특히 22인치 내지 50인치의 대화면을 갖는 대형의 표시 장치를 실현할 수 있다.
또한, 도 31에서 도시하는 휴대전화기는, 조작 스위치류(3104), 마이크로폰(3105) 등이 구비된 본체(A(3101))와, 표시 패널(A(3108)), 표시 패널(B(3109)), 스피커(3106) 등이 구비된 본체(B(3102))가, 경첩(3110)으로 개폐 가능하게 연결되어 있다. 표시 패널(A(3108))과 표시 패널(B(3109))은, 회로기판(3107)과 같이 본 체(B(3102))의 케이스(3103) 중에 수납된다. 표시 패널(A(3108)) 및 표시 패널(B(3109))의 화소부는 케이스(3103)에 형성된 개구창으로부터 시인할 수 있도록 배치된다.
표시 패널(A(3108))과 표시 패널(B(3109))은, 그 휴대전화기(3100)의 기능에 따라서 화소수 등의 사양을 적절하게 설정할 수 있다. 예를 들면, 표시 패널(A(3108))을 주화면으로 하고, 표시 패널(B(3109))을 부화면으로 하여 조합할 수 있다.
본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 적용하는 것으로, 동화상의 흐려짐이 적고, 소비전력이 작은 휴대정보 단말을 실현할 수 있다.
본 실시형태에 관계되는 휴대전화기는, 그 기능이나 용도에 따라서 여러가지 형태로 변용할 수 있다. 예를 들면, 경첩(3110)의 부위에 촬상 소자를 내장하고, 카메라가 있는 휴대전화기로 하여도 좋다. 또한, 조작 스위치류(3104), 표시 패널(A(3108)), 표시 패널(B(3109))을 하나의 케이스 내에 담은 구성으로 하여도, 상기한 작용 효과를 가질 수 있다. 또한, 표시부를 복수개 갖춘 정보표시 단말에 본 실시형태의 구성을 적용하여도, 같은 효과를 얻을 수 있다.
또, 본 실시형태는, 다른 실시형태와, 자유롭게 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 9)
본 실시형태에 있어서는, 본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 사용한 장치(구체적으로는 표시 장치 및 표시 패널)의 응용예에 관해서, 응용형태를 도시하고 설명한다. 본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 사용한 장치는, 이동체나 건조물 등과 일체로 형성된 구성을 취할 수 있다.
본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 사용한 장치의 예에 관해서, 표시 장치 일체형 이동체를 그 일례로 하여, 도 36에 도시한다. 도 36a는, 표시 장치 일체형 이동체의 예로서 전차 차량 본체(3601)에 있어서의 도어의 유리문의 유리에 표시 패널(3602)을 사용한 예에 관해서 도시한다. 도 36a에 도시하는 화소 구성을 사용한 표시 장치를 표시부에 갖는 표시 패널(3602)은, 외부로부터의 신호에 의해 표시부에서 표시되는 화상의 변환이 용이하다. 그 때문에, 전차의 승강객의 층이 바뀌는 시간대마다 표시 패널의 화상을 바꾸어, 더욱 효과적인 광고 효과를 얻을 수 있다.
또, 본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 사용한 장치는, 도 36a에서 도시한 전차 차량 본체에 있어서의 도어의 유리에만 적용 가능한 것에 한정되지 않고, 그 형상을 다르게 함으로써, 모든 장소에 적용 가능하다. 도 36b에 그 일례에 관해서 설명한다.
도 36b는, 전차 차량 본체에 있어서의 차내의 모양에 관해서 도시한 것이다. 도 36b에 있어서, 도 36a에서 도시한 도어의 유리문의 표시 패널(3602) 외에, 유리창에 형성된 표시 패널(3603), 및 천정으로부터 매달린 표시 패널(3604)을 도시한다. 표시 패널(3603)은, 자발광형의 표시 소자를 구비하기 때문에, 혼잡시에는 광고용 화상을 표시하고, 혼잡시 이외에는 표시를 하지 않는 것으로, 전차로부터의 외관을 볼 수도 있다. 또한, 표시 패널(3604)은 필름형의 기판에 유기 트랜지스터 등의 스위칭 소자를 형성하고, 자발광형의 표시 소자를 구동하는 것으로, 표시 패널 자체를 만곡시켜 표시를 하는 것도 가능하다.
또한, 본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 사용한 장치를 사용한 표시 장치 일체형 이동체의 응용예에 관해서, 다른 응용형태를 도 35에서 설명한다.
본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 사용한 장치의 예에 관해서, 표시 장치 일체형 이동체를 그 일례로 하여, 도 35에 도시한다. 도 35는, 표시 장치 일체형 이동체의 예로서 자동차의 차체(3501)에 일체로 장착된 표시 패널(3502)의 예에 관해서 도시한다. 도 35에 도시하는 표시 패널(3502)은, 자동차의 차체와 일체로 장착되어 있고, 차체의 동작이나 차체 내외로부터 입력되는 정보를 온디맨드에 표시하여, 자동차의 목적지까지의 네비게이션 기능도 갖는다.
또, 본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 사용한 장치는, 도 35에서 도시한 차체의 프론트부에만 적용 가능한 것에 한정되지 않고, 그 형상을 다르게 함으로써, 유리창, 도어 등 모든 장소에 적용 가능하다.
또한, 본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 사용한 장치를 사용한 표시 장치 일체형 이동체의 응용예에 관해서, 다른 응용형태를 도 37에서 설명한다.
본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 사용한 장치의 예에 관해서, 표시 장치 일체형 이동체를 그 일례로 하여, 도 37에 도시한다. 도 37a는, 표시 장치 일체형 이동체의 예로서 비행기 차체(3701)내의 객석 천정부에 일체로 장착된 표시 패널(3702)의 예에 관해서 도시한다. 도 37a에 도시하는 표시 패널(3702)은, 비행기 차체(3701)와 힌지부(3703)를 통해서 일체로 장착되어 있고, 힌지부(3703)의 신축에 의해 승객은 표시 패널(3702)의 시청이 가능하게 된다. 표시 패널(3702)은 승객이 조작하는 것으로 정보를 표시하고, 광고나 오락수단으로서 이용할 수 있는 기능을 갖는다. 또한, 도 37b에 도시하는 바와 같이, 힌지부를 구부려 비행기 차체(3701)에 격납함으로써, 이착륙시를 안전하게 배려할 수 있다. 또, 긴급시에 표시 패널의 표시 소자를 점등시키는 것으로, 비행기 차체(3701)의 유도등으로서도 이용 가능하다.
또, 본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 사용한 장치는, 도 37에서 도시한 비행기 차체(3701)의 천정부에만 적용 가능한 것에 한정되지 않고, 그 형상을 다르게 함으로써, 좌석이나 도어 등 모든 장소에 적용 가능하다. 예를 들면 좌석 앞의 좌석 후방에 표시 패널을 형성하고, 조작·시청을 하는 구성이어도 좋다.
또, 본 실시형태에 있어서, 이동체로서는 전차 차량 본체, 자동차 차체, 비행기 차체에 관해서 예시하였지만 이것에 한정되지 않고, 자동이륜차, 자동사륜차(자동차, 버스 등을 포함함), 전차(모노레일, 철도 등을 포함함), 선박 등, 다방면에 걸친다. 본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 사용한 장치를 적용함으로써, 표시 패널의 소형화, 저소비 전력화를 달성하고, 또 한 동작이 양호한 표시매체를 구비하는 이동체를 제공할 수 있다. 또한 특히, 외부로부터의 신호에 의해, 이동체 내에 있어서의 표시 패널의 표시를 일제히 바꾸는 것이 용이하기 때문에, 불특정 다수의 고객을 대상으로 하고 있는 광고표시반, 또한 긴급 재해 시의 정보 표시판으로서도 극히 유용하다고 할 수 있다.
또한, 본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 사용한 장치를 사용한 응용예에 관해서, 건조물에 사용한 응용형태를 도 34에서 사용하여 설명한다.
도 34는 본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 사용한 장치로서, 필름형의 기판에 유기 트랜지스터 등의 스위칭 소자를 형성하고, 자발광형의 표시 소자를 구동함으로써 표시 패널 자체를 만곡시켜 표시 가능한 표시 패널로 하고, 그 응용예에 관해서 설명한다. 도 34에 있어서는, 건조물로서 전주 등의 옥외에 형성된 주상체가 갖는 곡면에 표시 패널을 구비하고, 여기에서는 주상체로서 전주(3401)에 표시 패널(3402)을 구비하는 구성에 관해서 도시한다.
도 34에 도시하는 표시 패널(3402)은, 전주의 높이의 한가운데 근처에 위치시켜, 사람의 시점(視點)보다 높은 위치에 형성한다. 그리고 이동체(3403)로부터 표시 패널을 시인함으로써, 표시 패널(3402)에 있어서의 화상을 인식할 수 있다. 전주와 같이 옥외에서 반복하여 임립(林立)하고, 임립한 전주에 형성한 표시 패널(3402)에 있어서 같은 영상을 표시시킴으로써, 시인자는 정보표시, 광고표시를 시인할 수 있다. 도 34에 있어서 전주(3401)에 형성된 표시 패널(3402)은, 외부로부터 같은 화상을 표시시키는 것이 용이하기 때문에, 극히 효율적인 정보표시, 및 광고 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 사용한 장치에는, 표시 소자로서 자발광형의 표시 소자를 형성하는 것으로, 야간이어도, 시인성이 높은 표시매체로서 유용하다고 할 수 있다.
또한, 본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 사용한 장치를 사용한 응용예에 관해서, 도 34는 다른 건조물의 응용형태를 도 33에서 설명한다.
본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 사용한 장치의 응용예로 하여, 도 33에 도시한다. 도 33은, 표시 장치 일체형의 예로서 유닛 버스(3302)내의 측벽에 일체로 장착된 표시 패널(3301)의 예에 관해서 도시한다. 도 33에 도시하는 표시 패널(3301)은, 유닛 버스(3302)와 일체로 장착되어 있고, 입욕자는 표시 패널(3301)의 시청이 가능하게 된다. 표시 패널(3301)은 입욕자가 조작하는 것으로 정보를 표시하여, 광고나 오락수단으로서 이용할 수 있는 기능을 갖는다.
또, 본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 사용한 장치는, 도 33에서 도시한 유닛 버스(3302)의 측벽에만 적용 가능한 것에 한정되지 않고, 그 형상을 다르게 함으로써, 경면(鏡面)의 일부나 욕조 자체와 일체로 하는 등 모든 장소에 적용 가능하다.
또한 도 32에 건조물 내에 대형의 표시부를 갖는 텔레비전 장치를 형성한 예에 관해서 도시한다. 도 32는, 케이스(3210), 표시부(3211), 조작부인 리모콘 장 치(3212), 스피커부(3213) 등을 포함한다. 본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 사용한 장치는, 표시부(3211)의 제작에 적용된다. 도 32의 텔레비전 장치는, 벽걸이형으로서 건물과 일체로 되어 있어, 설치하는 스페이스를 넓게 필요로 하지 않고 설치 가능하다.
또, 본 실시형태에 있어서, 건조물로서, 기둥형으로서 전주, 유닛 버스 등을 예로 하였지만, 본 실시형태는 이것에 한정되지 않고, 표시 패널을 구비할 수 있는 건조물이면 한정되지 않고 여러 가지 구조물로 할 수 있다.
본 실시형태 및 다른 실시형태에서 설명한 내용(일부이어도 좋다)을 사용한 장치를 적용함으로써, 표시 장치의 소형화, 저소비 전력화를 달성하고, 또한 동작이 양호한 표시매체를 구비하는 이동체를 제공할 수 있다.
동화상의 화질을 향상시키기 위해서 행하는 흑 삽입에 의해서, 평균 휘도가 저하되는 문제를 해결할 수 있기 때문에, 소비 전력을 저감시키고, 발광시의 부하를 저감시킬 수 있다.
또한, 밝은 계조를 표시한 후에, 또한 밝은 계조를 표시하는 경우에 있어서, 동화상의 화질 향상의 효과를 크게 할 수 있다. 특히, 최고 휘도 근방의 휘도로 표시되는 동화상의 화질을 향상시킬 수 있다.

Claims (42)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 표시 장치에 있어서,
    프레임 기간은 적어도 제 1 서브프레임 기간, 제 2 서브프레임 기간 및 제 3 서브프레임 기간으로 분할되고,
    표시될 수 있는 계조들은 분할된 n(n은 1보다 큰 정수)개의 계조 영역들을 포함하고,
    상기 계조 영역들의 각각에서, 휘도가 상기 제 1 서브프레임 기간 또는 상기 제 2 서브프레임 기간 중 어느 하나에서 계조에 비례하여 변화하거나, 또는 상기 제 1 서브프레임 기간에서의 제 1 휘도 및 상기 제 2 서브프레임 기간에서의 제 2 휘도 사이의 비가 계조에 대해 일정하고,
    상기 프레임 기간이 최대 계조를 표시할 때, 상기 제 3 서브프레임 기간에서의 최대 휘도 Lmax3은 상기 제 1 서브프레임 기간에서의 최대 휘도 및 상기 제 2 서브프레임 기간에서의 최대 휘도의 각각의 10분의 1 이하인, 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 오버 드라이브 회로를 포함하는, 표시 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 상기 휘도가 변화하는 동안 스캐닝되는 백라이트 유닛을 포함하는, 표시 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 상기 제 1 휘도 또는 상기 제 2 휘도 중 하나 또는 둘 모두를 제어하는 공통선을 포함하는, 표시 장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 전류에 의해 구동되는 표시 소자를 포함하는, 표시 장치.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 비틀림 네마틱(Twisted Nematic) 모드의 액정 모듈을 포함하는, 표시 장치.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 다중 도메인 수직 배향(Multi-domain Vertical Alignment) 모드의 액정 모듈을 포함하는, 표시 장치.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 모방형 수직 정렬(Patterned Vertical Alignment) 모드의 액정 모듈을 포함하는, 표시 장치.
  12. 제 3 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 인플레인 스위칭(In-Plane-Switching) 모드의 액정 모듈을 포함하는, 표시 장치.
  13. 제 3 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 플린지 필드 스위칭(Fringe Field Switching) 모드의 액정 모듈을 포함하는, 표시 장치.
  14. 제 3 항에 따른 표시 장치를 이용한 전자 장치.
  15. 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    프레임 기간은 제 1 서브프레임 기간 및 제 2 서브프레임 기간으로 분할되고,
    상기 제 1 서브프레임 기간 및 상기 제 2 서브프레임 기간의 각각은 하나의 서브프레임 기간으로 구성되고,
    상기 프레임 기간이 최대 계조를 표시할 때, 상기 제 1 서브프레임 기간에서의 제 1 휘도 Lmax1과 상기 제 2 서브프레임 기간에서의 제 2 휘도 Lmax2는 (1/2)Lmax2<Lmax1<(9/10)Lmax2를 만족하고,
    휘도는 상기 제 1 서브프레임 기간 또는 상기 제 2 서브프레임 기간 중 어느 하나에서 계조에 비례하여 변화하는, 표시 장치의 구동 방법.
  16. 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    프레임 기간은 제 1 서브프레임 기간 및 제 2 서브프레임 기간으로 분할되고,
    상기 제 1 서브프레임 기간 및 상기 제 2 서브프레임 기간의 각각은 하나의 서브프레임 기간으로 구성되고,
    상기 프레임 기간이 최대 계조를 표시할 때, 상기 제 1 서브프레임 기간에서의 제 1 휘도 Lmax1과 상기 제 2 서브프레임 기간에서의 제 2 휘도 Lmax2는 (1/2)Lmax1<Lmax2<(9/10)Lmax1를 만족하고,
    휘도는 상기 제 1 서브프레임 기간 또는 상기 제 2 서브프레임 기간 중 어느 하나에서 계조에 비례하여 변화하는, 표시 장치의 구동 방법.
  17. 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    프레임 기간은 적어도 제 1 서브프레임 기간, 제 2 서브프레임 기간 및 제 3 서브프레임 기간으로 분할되고,
    상기 제 1 서브프레임 기간, 상기 제 2 서브프레임 기간 및 상기 제 3 서브프레임 기간의 각각은 하나의 서브프레임 기간으로 구성되고,
    표시될 수 있는 계조는 분할된 n(n은 1보다 큰 정수)개의 계조 영역들을 포함하고,
    상기 계조 영역들의 각각에서, 휘도가 상기 제 1 서브프레임 기간 또는 상기 제 2 서브프레임 기간 중 어느 하나에서 계조에 비례하여 변화하거나, 또는 상기 제 1 서브프레임 기간에서의 제 1 휘도 및 상기 제 2 서브프레임 기간에서의 제 2 휘도 사이의 비가 계조에 대해 일정하고,
    상기 제 3 서브프레임 기간에서의 최대 휘도가 Lmax3일 때, Lmax3은 상기 제 1 서브프레임 기간에서의 최대 휘도 및 상기 제 2 서브프레임 기간에서의 최대 휘도의 각각의 10분의 1 이하인, 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 프레임 기간은 적어도 상기 제 1 서브프레임 기간, 상기 제 2 서브프레임 기간, 및 제 3 서브프레임 기간으로 분할되고,
    상기 제 3 서브프레임 기간에서의 최대 휘도가 Lmax3일 때, Lmax3은 상기 제 1 서브프레임 기간에서의 최대 휘도 및 상기 제 2 서브프레임 기간에서의 최대 휘도의 각각의 10분의 1 이하인, 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제 3 항에 있어서,
    오버 드라이브 회로;
    상기 오버 드라이브 회로에 전기적으로 접속된 화소 회로; 및
    발광 다이오드를 포함하는 백라이트를 포함하고,
    상기 화소 회로는 트랜지스터 및 표시 소자를 포함하고,
    상기 트랜지스터는 산화물 반도체를 포함하는, 표시 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 오버 드라이브 회로는 영상 신호를 출력하고,
    상기 화소 회로는 상기 영상 신호에 따라 표시부에서 화상을 제어하고,
    상기 표시부 및 상기 발광 다이오드는 서로 오버랩하는, 표시 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 오버 드라이브 회로는 프레임 메모리를 포함하는, 표시 장치.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 표시 소자는 액정 소자를 포함하는, 표시 장치.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 산화물 반도체는 인듐, 갈륨 및 아연(zinc)을 포함하는, 표시 장치.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 고주파 구동에 의해 구동되는, 표시 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 고주파 구동은 120Hz의 프레임 주파수로 행해지는, 표시 장치.
  26. 제 24 항에 있어서,
    적어도 하나의 암화상이 하나의 프레임 기간에 삽입되는, 표시 장치.
  27. 삭제
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