KR20040053786A - 표시 장치 및 표시 방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20040053786A
KR20040053786A KR1020030085406A KR20030085406A KR20040053786A KR 20040053786 A KR20040053786 A KR 20040053786A KR 1020030085406 A KR1020030085406 A KR 1020030085406A KR 20030085406 A KR20030085406 A KR 20030085406A KR 20040053786 A KR20040053786 A KR 20040053786A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
switching element
display
color
optical switching
Prior art date
Application number
KR1020030085406A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100922118B1 (ko
Inventor
요시하라도시아키
마키노데츠야
베츠이게이이치
Original Assignee
후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지쯔 가부시끼가이샤 filed Critical 후지쯔 가부시끼가이샤
Publication of KR20040053786A publication Critical patent/KR20040053786A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100922118B1 publication Critical patent/KR100922118B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/3413—Details of control of colour illumination sources
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133621—Illuminating devices providing coloured light
    • G02F1/133622—Colour sequential illumination
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0235—Field-sequential colour display
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/06—Details of flat display driving waveforms
    • G09G2310/061—Details of flat display driving waveforms for resetting or blanking
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00—Aspects of display data processing
    • G09G2340/06—Colour space transformation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

본 발명은 표시 화질의 열화(劣化), 특히 휘도의 저하를 초래하지 않고, 광 이용 효율의 향상을 도모할 수 있는 표시 장치 및 표시 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
1프레임을 적색, 녹색, 청색 각색용의 3개의 서브프레임으로 분할하고, 각 서브프레임에 있어서, 기록 주사에 필요한 시간(TA), 소거 주사에 필요한 시간(TC), 기록 주사의 종료 타이밍으로부터 소거 주사의 개시 타이밍까지의 시간(TB) 및 소거 주사의 종료 타이밍으로부터 다음 색(다음 서브프레임)에서의 기록 주사의 개시 타이밍까지의 시간(TD)이 서브프레임의 25%이다. TB+TC=TA+TD및 TB=TD의 관계를 충족시킨다. 백라이트는 기록 주사의 개시 타이밍으로부터 소거 주사의 종료 타이밍까지의 사이에 점등시키고, 소거 주사의 종료 타이밍으로부터 다음 색에서의 기록 주사의 개시 타이밍까지의 사이에는 소등한다. 백라이트의 점등 시간은 서브프레임의 75%이다.

Description

표시 장치 및 표시 방법{DISPLAY DEVICE AND DISPLAY METHOD}
본 발명은 광 스위칭 소자로 입사하는 각색(各色) 광의 전환과 표시 화상에 따른 각색 표시 데이터의 광 스위칭 소자로의 입력을 동기(同期)시켜 표시를 행하는 필드 순차(field-sequential) 방식의 표시 장치 및 표시 방법, 컬러 필터를 설치한 광 스위칭 소자로의 백색광 입사와 표시 화상에 따른 각색 표시 데이터의 광 스위칭 소자로의 입력을 동기시켜 컬러 표시를 행하는 컬러 필터 방식의 표시 장치 및 표시 방법에 관한 것이다.
최근의 소위 정보화 사회의 진전에 따라, 퍼스널 컴퓨터 및 PDA(Personal Digital Assistants) 등으로 대표되는 전자 기기가 널리 사용되게 되었다. 이러한 전자 기기의 보급에 의해, 사무실이나 옥외(屋外)에서 사용 가능한 휴대형의 수요가 발생하고 있어, 그들의 소형 및 경량화가 요망되고 있다. 그러한 목적을 달성하기 위한 수단의 하나로서 액정 표시 장치가 널리 사용되고 있다. 액정 표시 장치는 단순히 소형 및 경량화뿐만 아니라, 배터리 구동되는 휴대형 전자 기기의 저(低)소비전력화를 위해서는 필요 불가결한 기술이다.
액정 표시 장치는 대별(大別)하면 반사형과 투과형으로 분류된다. 반사형은 액정 패널의 앞면으로부터 입사한 광선을 액정 패널의 뒷면에서 반사시켜 그 반사광에 의해 화상을 눈으로 확인시키는 구성이고, 투과형은 액정 패널의 뒷면에 구비된 광원(백라이트)으로부터의 투과광에 의해 화상을 눈으로 확인시키는 구성이다. 반사형은 환경 조건에 따라 반사광 양이 일정하지 않아서 시인성(視認性)이 뒤떨어지기 때문에, 풀(full) 컬러 표시를 행하는 퍼스널 컴퓨터 등의 표시 장치로서는, 일반적으로 컬러 필터를 사용한 투과형의 컬러 액정 표시 장치가 사용되고 있다.
컬러 액정 표시 장치는 현재 TFT(Thin Film Transistor) 등의 스위칭 소자를 사용한 TN(Twisted Nematic)형의 것이 널리 사용되고 있다. 이 TFT 구동의 TN형 액정 표시 장치는 STN(Super Twisted Nematic)형에 비하여 표시 품질은 높지만, 액정 패널의 광투과율이 현상(現狀)에서는 4% 정도뿐이기 때문에, 높은 화면 휘도를 얻기 위해서는 고(高)휘도의 백라이트가 필요하게 된다. 이 때문에, 백라이트에 의한 소비전력이 커지게 된다. 또한, 컬러 필터를 사용한 컬러 표시이기 때문에, 1화소를 3개의 부(副)화소로 구성해야만 하여, 고정밀화가 곤란하고, 그 표시색 순도(純度)도 충분하지 않다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명자들은 필드 순차 방식의 액정 표시 장치를 개발하고 있다(예를 들어, AM-LCD'99 Digest of Technical Papers(T.Yoshihara, et. al., 185페이지, 1999년 발행) 및 SID'00 Digest of Technical Papers(T.Yoshihara, et. al., 1176페이지, 2000년 발행) 참조). 이 필드 순차 방식의 액정 표시 장치는, 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치와 비교하여 부화소를 필요로 하지 않기 때문에, 보다 정밀도가 높은 표시를 용이하게 실현할 수 있으며, 또한, 컬러 필터를 사용하지 않고 광원의 발광색을 그대로 표시에 이용할 수 있기 때문에, 표시색 순도도 우수하다. 또한, 광 이용 효율도 높기 때문에, 소비전력이 적어도 된다는 이점(利點)도 갖고 있다. 그러나, 필드 순차 방식의 액정 표시 장치를 실현하기 위해서는, 액정의 고속 응답성(2㎳ 이하)이 필수이다.
그래서, 본 발명자들은 상술한 바와 같은 우수한 이점을 갖는 필드 순차 방식의 액정 표시 장치 또는 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치의 고속 응답화를 도모하기 위해, 종래에 비하여 100∼1000배의 고속 응답을 기대할 수 있는 자발 분극을 갖는 강유전성 액정 등의 액정의 TFT 등의 스위칭 소자에 의한 구동을 연구 개발하고 있다. 강유전성 액정은, 도 15에 나타낸 바와 같이, 전압 인가에 의해 그 액정 분자의 장축(長軸) 방향이 틸트한다. 강유전성 액정을 삽입한 액정 패널을 편광축이 직교한 2개의 편광판에 의해 사이에 끼우고, 액정 분자의 장축 방향의 변화에 의한 복굴절을 이용하여, 투과광 강도를 변화시킨다.
도 16은 종래의 필드 순차 방식의 액정 표시 장치에서의 표시 제어를 나타내는 타임차트의 일례로서, 도 16의 (a)는 액정 패널의 각 라인의 주사 타이밍을 나타내고, 도 16의 (b)는 백라이트의 적색, 녹색, 청색 각색의 점등 타이밍을 나타낸다. 1프레임을 3개의 서브프레임으로 분할하여, 예를 들어, 도 16의 (b)에 나타낸 바와 같이 첫 번째 서브프레임에서 적색을 발광시키고, 두 번째 서브프레임에서 녹색을 발광시키며, 세 번째 서브프레임에서 청색을 발광시킨다.
한편, 도 16의 (a)에 나타낸 바와 같이, 액정 패널에 대해서는 적색, 녹색, 청색의 각색 서브프레임 중에 화상 데이터의 기록 주사와 소거 주사를 행한다. 다만, 기록 주사의 개시 타이밍이 각 서브프레임의 개시 타이밍과 일치하도록, 또한,소거 주사의 종료 타이밍이 각 서브프레임의 종료 타이밍과 일치하도록 타이밍을 조정하고, 기록 주사 및 소거 주사에 필요한 시간은 각각 각 서브프레임의 반분(半分)으로 설정한다. 기록 주사 및 소거 주사에서는, 동일한 화상 데이터에 의거한 크기가 동일하고 극성이 다른 전압이 액정 패널에 인가된다. 또한, 각색의 발광 시간은 서브프레임의 시간과 동일하다(예를 들어, 일본국 특개평11-119189호 공보 참조).
따라서, 실제로 표시에 이용되는 광의 양은 발광량의 약 반분이다. 이것은 광 스위칭 소자인 액정 패널로부터 광이 투과되는 시간이 서브프레임의 약 반분의 시간뿐인 것에 기인한다. 엄밀하게 말하면, 소거 주사 후에도, 기록 주사 후와 동일한 화상이 기록 주사 후의 화상에 비하여 매우 낮은 휘도로 표시되고는 있지만, 실질적으로는 "흑색 표시"라고 간주할 수 있기 때문에, 광이 액정 패널을 투과하는 시간은 서브프레임의 약 반분의 시간이다.
또한, 본 명세서에서는, 휘도가 큰 표시 화상이 얻어지는 주사를 "기록 주사"라고 부르고, 휘도가 작은 화상 또는 흑색 화상이 얻어지는 주사를 "소거 주사"라고 부른다.
필드 순차 방식의 액정 표시 장치는, 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치에 비하여 광 이용 효율이 높아서, 소비전력의 저감화가 가능하다는 이점을 갖고는 있지만, 상술한 바와 같이 광원으로부터의 광의 약 반분만을 표시에 이용하고 있어, 보다 한층 더 광 이용 효율의 향상이 요망되고 있다. 또한, 마찬가지로, 강유전성액정 재료를 사용한 컬러 필터 방식의 액정 표시 장치에서도, 기록 주사와 소거 주사가 각 프레임에서 반분씩의 시간을 이용하여 실행되기 때문에, 광원의 발광량의 약 반분만이 표시에 이용되고 있다는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안한여 안출된 것으로서, 표시 화질의 열화(劣化), 특히 휘도의 저하를 초래하지 않고, 광 이용 효율의 향상을 도모할 수 있는 표시 장치 및 표시 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 액정 표시 장치(제 1, 제 2, 제 3 실시예)의 회로 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 액정 패널 및 백라이트의 모식적 단면도.
도 3은 액정 표시 장치의 전체의 구성 예를 나타내는 모식도.
도 4는 LED 어레이의 구성 예를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 액정 표시 장치(제 1 실시예)에서의 표시 제어를 나타내는 타임차트.
도 6은 본 발명의 액정 표시 장치(제 2 실시예)에서의 표시 제어를 나타내는 타임차트.
도 7은 본 발명의 액정 표시 장치(제 3 실시예)에서의 표시 제어를 나타내는 타임차트.
도 8은 본 발명의 액정 표시 장치(제 4 실시예)의 회로 구성을 나타내는 블록도.
도 9는 본 발명의 액정 표시 장치(제 4 실시예)에서의 표시 제어를 나타내는 타임차트.
도 10은 본 발명의 액정 표시 장치(제 5 실시예)에서의 화소 데이터의 변환예를 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 액정 표시 장치(제 5 실시예)에서의 백라이트의 분할 예를 나타내는 도면.
도 12는 본 발명의 액정 표시 장치(제 5 실시예)의 회로 구성을 나타내는 블록도.
도 13은 본 발명의 액정 표시 장치(제 5 실시예)에서의 표시 제어를 나타내는 타임차트.
도 14는 액정 패널 및 백라이트의 모식적 단면도.
도 15는 강유전성 액정 패널에서의 액정 분자의 배열 상태를 나타내는 도면.
도 16은 종래의 액정 표시 장치에서의 표시 제어를 나타내는 타임차트.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
3 : 공통 전극
7 : LED 어레이
21 : 액정 패널
22 : 백라이트
23 : 계조수(階調數) 검출 회로
24 : 점등/비(非)점등 제어부
25 : 화소 데이터 변환 회로
31 : 제어 신호 발생 회로
35 : 백라이트 제어 회로
60 : 컬러 필터
70 : 백색 광원(光源)
제 1 발명에 따른 표시 장치는, 광원으로부터 광 스위칭 소자로 입사되는 복수 색의 광의 순차적인 전환과 표시 화상에 따른 각색의 표시 데이터의 상기 광 스위칭 소자로의 입력을 동기시켜 표시를 행하는 필드 순차 방식의 표시 장치에 있어서, 각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 개시 타이밍에 동기하여 상기 광원으로부터의 대응하는 색의 광을 상기 광 스위칭 소자로 입사하는 수단과, 각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 종료 타이밍에 동기하여 상기 광원으로부터의 대응하는 색의 광의 상기 광 스위칭 소자로의 입사를 차단하는 수단을 구비하고 있으며, 1개 색의 광의 상기 광 스위칭 소자로의 입사 차단 타이밍으로부터 다음 색의 상기 광 스위칭 소자로의 입사 개시 타이밍까지의 사이에 소정 시간을 설정하도록 한 것을 특징으로 한다.
제 10 발명에 따른 표시 방법은, 광원으로부터 광 스위칭 소자로 입사되는 복수 색의 광의 순차적인 전환과 표시 화상에 따른 각색의 표시 데이터의 상기 광 스위칭 소자로의 입력을 동기시켜 필드 순차 방식의 표시를 행하는 표시 방법에 있어서, 각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 개시 타이밍에 동기하여 상기 광원으로부터의 대응하는 색의 광을 상기 광 스위칭 소자로 입사하고, 각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 종료 타이밍에 동기하여 상기 광원으로부터의 대응하는 색의 광의 상기 광 스위칭 소자로의 입사를 차단하며, 1개 색의 광의 상기 광 스위칭 소자로의 입사 차단 타이밍으로부터 다음 색의 상기 광 스위칭 소자로의 입사 개시 타이밍까지의 사이에 소정 시간을 설정하는 것을 특징으로 한다.
제 1 및 제 10 발명에서는, 각색에서의 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 개시 타이밍에 동기하여 대응하는 색의 광이 광 스위칭 소자로 입사되고, 각색에서의 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 종료 타이밍에 동기하여 대응하는 색의 광의 광 스위칭 소자로의 입사가 차단되도록 되어 있으며, 1개 색의 광의 광 스위칭 소자로의 입사가 차단되고 나서 다음 색의 광이 광 스위칭 소자로 입사될 때까지의 사이에 소정 시간을 설정하고 있다. 광원으로부터의 광이 광 스위칭 소자를 투과하는 시간을 종래와 동등 이상으로 유지한 상태에서, 즉, 표시 화질을 열화시키지 않고, 광원의 발광 시간을 단축시킬 수 있다. 그 결과, 광 이용 효율의 향상이 가능해진다.
제 2 발명에 따른 표시 장치는, 제 1 발명에 있어서, 상기 소정 시간은 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 종료 타이밍으로부터 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 개시 타이밍까지의 시간과 같은 것을 특징으로 한다.
제 2 발명에서는, 1개 색의 광의 광 스위칭 소자로의 입사가 차단되고 나서 다음 색의 광이 광 스위칭 소자로 입사될 때까지의 사이의 소정 시간을 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 종료 타이밍으로부터 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 개시 타이밍까지의 시간과 같게 한다. 따라서, 표시 소자로서 액정 표시 소자를 사용한 경우에, 액정 재료에 인가되는 +극성과 -극성의 전압 편중을 억제하는 것이 용이해져, 표시의 번인(burn-in)을 방지할 수 있다.
제 3 발명에 따른 표시 장치는, 광원으로부터 광 스위칭 소자로 입사되는 복수 색의 광의 순차적인 전환과 표시 화상에 따른 각색의 표시 데이터의 상기 광 스위칭 소자로의 입력을 동기시켜 표시를 행하는 필드 순차 방식의 표시 장치에 있어서, 각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 종료 타이밍과 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 개시 타이밍이 불일치하고, 기록 주사에 필요한 시간을 TA, 기록 주사의 종료 타이밍으로부터 소거 주사의 개시 타이밍까지의 시간을 TB, 소거 주사에 필요한 시간을 TC, 소거 주사의 종료 타이밍으로부터 다음 색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 개시 타이밍까지의 시간을 TD라고 했을 경우에, TB+TC=TA+TD의 관계를 충족시키도록 한 것을 특징으로 한다.
제 3 발명에서는, 각색에서의 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 종료 타이밍과 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 개시 타이밍이 일치하고 있지 않으며, 기록 주사의 종료 타이밍으로부터 소거 주사의 개시 타이밍까지의 시간(TB)과 소거 주사에 필요한 시간(TC)의 합을 기록 주사에 필요한 시간(TA)과 소거 주사의 종료 타이밍으로부터 다음 색에서의 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 개시 타이밍까지의 시간(TD)의 합과 동일하게 한다. 따라서, 표시 소자로서 액정 표시 소자를 사용한 경우에, 액정 재료에 +극성의 전압이 인가되는 시간과 -극성의 전압이 인가되는 시간이 동일해져, 표시의 번인을 억제할 수 있다.
제 4 발명에 따른 표시 장치는, 광원으로부터 광 스위칭 소자로 입사되는 복수 색의 광의 순차적인 전환과 표시 화상에 따른 각색의 표시 데이터의 상기 광 스위칭 소자로의 입력을 동기시켜 표시를 행하는 필드 순차 방식의 표시 장치에 있어서, 각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 개시 타이밍보다 전에 상기 광원으로부터의 대응하는 색의 광을 상기 광 스위칭 소자로 입사하는 수단과, 각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 종료 타이밍보다 후에 상기 광원으로부터의 대응하는 색의 광의 상기 광 스위칭 소자로의 입사를 차단하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 4 발명에서는, 각색에서의 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 개시 타이밍보다 전에 대응하는 색의 광이 광 스위칭 소자로 입사되고, 각색에서의 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 종료 타이밍보다 후에 대응하는 색의 광의 광 스위칭 소자로의 입사가 차단된다. 이렇게 함으로써, 각색의 표시 데이터의 기록 주사를 개시할 때에 대응하는 색의 광이 광 스위칭 소자로 확실하게 입사되고, 또한, 각색의 표시 데이터의 소거 주사가 종료된 후에 대응하는 색의 광의 입사가 확실하게 차단된다. 따라서, 광원의 응답성을 고려한 발광 순서(sequence), 또는 광 스위칭 소자와 광원의 발광에서의 구동상 동기에서의 마진(margin)을 크게 할 수 있다.
제 5 발명에 따른 표시 장치는, 제 1 내지 제 4 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 광 스위칭 소자로 입사되는 복수 색의 광은 적색광, 녹색광 및 청색광인 것을 특징으로 한다.
제 5 발명에서는, 광 스위칭 소자로 입사되는 복수 색의 광이 적색광, 녹색광 및 청색광이기 때문에, 풀 컬러 표시가 가능하다. 또한, 적색, 녹색, 청색의 단색(單色) 표시의 경우에는, 광원을 비점등으로 하여 두는 시간이 길어져, 소비전력의 대폭적인 저감을 도모할 수 있다.
제 6 발명에 따른 표시 장치는, 제 1 내지 제 4 발명 중 어느 하나에 있어서,상기 광 스위칭 소자로 입사되는 복수 색의 광은 적색광, 녹색광, 청색광 및 백색광인 것을 특징으로 한다.
제 6 발명에서는, 광 스위칭 소자로 입사되는 복수 색의 광이 적색광, 녹색광, 청색광 및 백색광이기 때문에, 풀 컬러 표시가 가능하다. 또한, 적색, 녹색, 청색의 표시 데이터의 계조수 r, g, b를, 3색의 공통 부분인 백색의 표시 데이터의 계조수 w에 의해, r'=r-w, g'=g-w, b'=b-w, w의 4색의 표시 데이터의 계조수로 변환할 경우, 백색의 계조수 w는 적색, 녹색, 청색의 계조수 r, g, b 중의 최저 계조수로 되는 것이 일반적이고, 변환 후의 계조수 r', g', b'의 적어도 하나는 0으로된다. 따라서, 광원을 비점등으로 할 수 있는 확률이 증가한다. 특히, 흑백 표시의 경우에는, 백색의 서브프레임만으로 점등되고, 적색, 녹색, 청색의 서브프레임에서는 비점등으로 되기 때문에, 대폭적인 소비전력의 저감이 가능해진다. 또한, 적색, 녹색, 청색의 단색 표시의 경우에 소비전력의 대폭적인 저감을 도모할 수 있는 점은 제 5 발명과 동일하다.
제 7 발명에 따른 표시 장치는, 제 1 내지 제 6 발명 중 어느 하나에 있어서, 표시 데이터에 의거하여, 표시 데이터에 대응하는 색의 광을 출사(出射)하는 상기 광원의 점등/소등을 제어하는 제어 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 7 발명에서는, 각색에서의 표시 데이터의 계조수에 따라 광원의 점등/비점등을 제어한다. 따라서, 불필요한 경우에 광원을 비점등으로 하여, 소비전력의 저감화를 도모할 수 있다.
제 8 발명에 따른 표시 장치는, 제 1 내지 제 6 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 광 스위칭 소자로 입사되는 광의 조사 영역이 분할되어 있고, 분할된 영역의 표시 데이터에 의거하여, 표시 데이터에 대응하는 색의 광을 출사하는 상기 광원의 점등/소등을 제어하는 제어 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 8 발명에서는, 광 스위칭 소자로 입사되는 광의 분할된 각 조사 영역마다 각색에서의 표시 데이터의 계조수에 따라 광원의 점등/비점등을 제어한다. 따라서, 보다 정밀한 제어를 행할 수 있기 때문에, 광원을 비점등으로 하는 비율이 증가하여, 한층 더 소비전력의 저감화를 도모할 수 있다.
제 9 발명에 따른 표시 장치는, 제 1 내지 제 8 발명 중 어느 하나에 있어서, 표시 데이터에 대응하는 색의 광을 출사하는 상기 광원을 비점등으로 하고 있을 경우에, 상기 광 스위칭 소자로의 주사 처리를 정지시키는 정지 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 9 발명에서는, 광원을 비점등으로 하고 있을 경우에, 광 스위칭 소자의 구동 제어를 정지시킨다. 광원을 비점등으로 하고 있을 때의 표시 화면은 그 색에 있어서 "흑색" 표시로 되기 때문에, "흑색" 표시를 행하기 위해서는 불필요한 광 스위칭 소자의 구동 제어를 억제할 수 있어, 소비전력의 저감화를 도모할 수 있다.
제 11 발명에 따른 표시 방법은, 복수 색의 컬러 필터를 설치한 광 스위칭 소자로의 광원으로부터의 백색광의 입사와 표시 화상에 따른 각색의 표시 데이터의 상기 광 스위칭 소자로의 입력을 동기시켜 컬러 표시를 행하는 표시 방법에 있어서, 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 개시 타이밍에 동기하여 상기 광원으로부터의 광을 상기 광 스위칭 소자로 입사하고, 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 종료 타이밍에 동기하여 상기 광원으로부터의 광의 상기 광 스위칭 소자로의 입사를 차단하며, 1개의 프레임에서의 상기 광 스위칭 소자로의 입사 차단 타이밍으로부터 다음 프레임에서의 상기 광 스위칭 소자로의 입사 개시 타이밍까지의 사이에 소정 시간을 설정하는 것을 특징으로 한다.
상술한 제 1 내지 제 4 발명 및 제 7 내지 제 10 발명에서의 특징은, 필드 순차 방식의 표시 장치 및 표시 방법에 한정되는 것이 아니라, 광 스위칭 소자(액정 패널)에 복수색(적색, 녹색, 청색)의 컬러 필터를 설치하고, 광 스위칭 소자(액정 패널)로 광원으로부터 백색광을 입사하여, 컬러 표시를 행하는 컬러 필터 방식의 표시 장치 및 표시 방법(제 11 발명)에도 적용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 광 스위칭 소자가 액정 패널로서, 액정 표시 장치에서의 광원에서의 전력 소비를 억제한다. 액정 표시 장치의 경우에, 전체 소비전력에서 차지하는 광원의 소비전력은 8, 9할 정도이기 때문에, 광원의 전력 소비를 억제할 수 있는 본 발명의 효과는 액정 표시 장치에서의 소비전력의 저감화에 크게 기여한다. 또한, 액정 재료로서 강유전성 액정 재료를 사용함으로써, 필드 순차 방식의 액정 표시 장치에 필요한 2㎳ 이하의 고속 응답을 실현하여, 안정된 표시를 행한다. 또한, 소거 주사에서의 액정 패널로의 인가 전압이 기록 주사에서의 액정 패널로의 인가 전압과 크기가 동일하고, 극성이 반전(反轉)하고 있다. 따라서, 액정 패널로의 전압 인가에 의한 전압 편중이 억제되어, 표시의 번인을 방지할 수 있다.
본 발명을 그 실시예를 나타내는 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에서는, 광 스위칭 소자가 액정 패널인 액정 표시 장치를 예로 들어 설명하지만, 본 발명이 이하의 실시예에 한정되지는 않는다.
(제 1 실시예)
도 1은 제 1 실시예에 의한 액정 표시 장치의 회로 구성을 나타내는 블록도, 도 2는 액정 패널 및 백라이트의 모식적 단면도, 도 3은 액정 표시 장치의 전체의 구성 예를 나타내는 모식도, 및 도 4는 백라이트의 광원인 LED 어레이의 구성 예를 나타내는 도면이다.
도 1에 있어서, 참조부호 21 및 22는 도 2에 단면 구조가 도시되어 있는 액정 패널 및 백라이트를 나타내고 있다. 백라이트(22)는, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 적색, 녹색, 청색의 각색을 발광하는 LED 어레이(7)와 도광(導光) 및 광확산판(光擴散板)(6)으로 구성되어 있다.
도 2 및 도 3에서 도시되어 있는 바와 같이, 액정 패널(21)은 상층(표면) 측으로부터 하층(뒷면) 측에 편광 필름(1), 유리 기판(2), 공통 전극(3), 유리 기판(4), 편광 필름(5)을 이 순서로 적층하여 구성되어 있고, 유리 기판(4)의 공통 전극(3) 측의 면에는 매트릭스 형상으로 배열된 화소 전극(픽셀 전극)(40, 40…)이 형성되어 있다.
이들 공통 전극(3) 및 화소 전극(40, 40…) 사이에는 데이터 드라이버(32) 및 스캔 드라이버(33) 등으로 이루어지는 구동부(50)가 접속되어 있다. 데이터 드라이버(32)는 신호선(42)을 통하여 TFT(Thin Film Transistor)(41)와 접속되어 있고, 스캔 드라이버(33)는 주사선(43)을 통하여 TFT(41)와 접속되어 있다. TFT(41)는 스캔 드라이버(33)에 의해 온/오프 제어된다. 또한, 각각의 화소 전극(40, 40…)은 TFT(41)에 접속되어 있다. 그 때문에, 신호선(42) 및 TFT(41)를 통하여 공급되는 데이터 드라이버(32)로부터의 신호에 의해, 각각의 화소의 투과광 강도가 제어된다.
유리 기판(4) 위의 화소 전극(40, 40…)의 상면에는 배향막(12)이, 공통 전극(3)의 하면에는 배향막(11)이 각각 배치되고, 이들 배향막(11, 12) 사이에 액정 물질이 충전되어 액정층(13)이 형성된다. 또한, 참조부호 14는 액정층(13)의 층 두께를 유지하기 위한 스페이서이다.
백라이트(22)는 액정 패널(21)의 하층(뒷면) 측에 위치하고, 발광 영역을 구성하는 도광 및 광확산판(6)의 단면(端面)에 면하게 한 상태에서 LED 어레이(7)가 구비되어 있다. 이 LED 어레이(7)는, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 도광 및 광확산판(6)과 대향하는 면에 3원색, 즉, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각색을 발광하는 LED가 순차적으로, 또한, 반복하여 배열되어 있다. 그리고, 적색, 녹색, 청색의 각 서브프레임에서는 적색, 녹색, 청색의 LED를 각각 점등시키고, 백색의 서브프레임에서는 적색, 녹색, 청색의 LED를 동시에 점등시킨다. 도광 및 광확산판(6)은 이 LED 어레이(7)의 각 LED로부터 발광되는 광을 자체의 표면 전체에 도광하는 동시에 상면으로 확산시킴으로써, 발광 영역으로서 기능한다.
이 액정 패널(21)과 적색, 녹색, 청색의 시분할 발광이 가능한 백라이트(22)를 중첩시킨다. 이 백라이트(22)의 점등 타이밍 및 발광색은, 액정 패널(21)의 화상 데이터의 기록 주사/소거 주사에 동기하여 제어된다.
도 1에 있어서, 참조부호 31은 퍼스널 컴퓨터로부터 동기 신호(SYN)가 입력되어, 표시에 필요한 각종 제어 신호(CS)를 생성하는 제어 신호 발생 회로이다. 화상 메모리부(30)로부터는 화소 데이터(PD)가 데이터 드라이버(32)로 출력된다. 화소 데이터(PD) 및 인가 전압의 극성을 바꾸기 위한 제어 신호(CS)에 의거하여, 데이터 드라이버(32)를 통하여 액정 패널(21)에는, 극성이 다르고 크기가 대략 동일한 전압이 데이터 기록 주사 시와 데이터 소거 주사 시에 각각 인가된다.
또한, 제어 신호 발생 회로(31)로부터는 제어 신호(CS)가 기준 전압 발생 회로(34), 데이터 드라이버(32), 스캔 드라이버(33) 및 백라이트 제어 회로(35)로 각각 출력된다. 기준 전압 발생 회로(34)는 기준 전압 VR1 및 VR2를 생성하고, 생성한 기준 전압 VR1을 데이터 드라이버(32)로, 기준 전압 VR2를 스캔 드라이버(33)로 각각 출력한다. 데이터 드라이버(32)는 화상 메모리부(30)로부터의 화소 데이터(PD)와 제어 신호 발생 회로(31)로부터의 제어 신호(CS)에 의거하여, 화소 전극(40)의 신호선(42)에 대하여 신호를 출력한다. 이 신호의 출력에 동기하여, 스캔 드라이버(33)는 화소 전극(40)의 주사선(43)을 라인마다 순차적으로 주사한다. 또한, 백라이트 제어 회로(35)는 구동 전압을 백라이트(22)에 공급하여 백라이트(22)의 LED 어레이(7)가 갖고 있는 적색, 녹색, 청색의 각색 LED를 시분할하여 각각 발광시킨다.
다음으로, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 동작에 대해서 설명한다. 퍼스널 컴퓨터로부터 화상 메모리부(30)로 표시용 화소 데이터(PD)가 입력되고, 화상 메모리부(30)는, 이 화소 데이터(PD)를 일단 기억한 후, 제어 신호 발생 회로(31)로부터 출력되는 제어 신호(CS)를 받아들였을 때에, 이 화소 데이터(PD)를 출력한다. 제어 신호 발생 회로(31)에서 발생된 제어 신호(CS)는 데이터 드라이버(32)와, 스캔 드라이버(33)와, 기준 전압 발생 회로(34)와, 백라이트 제어 회로(35)에 공급된다. 기준 전압 발생 회로(34)는 제어 신호(CS)를 받은 경우에 기준 전압 VR1 및 VR2를 생성하고, 생성한 기준 전압 VR1을 데이터 드라이버(32)로, 기준 전압 VR2를 스캔 드라이버(33)로 각각 출력한다.
데이터 드라이버(32)는, 제어 신호(CS)를 받은 경우에, 화상 메모리부(30)로부터 출력된 화소 데이터(PD)에 의거하여, 화소 전극(40)의 신호선(42)에 대하여 신호를 출력한다. 스캔 드라이버(33)는, 제어 신호(CS)를 받은 경우에, 화소전극(40)의 주사선(43)을 라인마다 순차적으로 주사한다. 데이터 드라이버(32)로부터의 신호의 출력 및 스캔 드라이버(33)의 주사에 따라 TFT(41)가 구동하고, 화소 전극(40)에 전압이 인가되어, 화소의 투과광 강도가 제어된다.
백라이트 제어 회로(35)는, 제어 신호(CS)를 받은 경우에 구동 전압을 백라이트(22)에 공급하여 백라이트(22)의 LED 어레이(7)가 갖고 있는 적색, 녹색, 청색의 각색 LED를 시분할하여 발광시켜, 경시적(經時的)으로 적색광, 녹색광, 청색광을 차례로 발광시킨다.
이하, 구체적인 예에 대해서 설명한다. 화소 전극(40, 40…)(화소 수 640×480, 대각(對角) 3.2인치)을 갖는 TFT 기판과 공통 전극(3)을 갖는 유리 기판(2)을 세정한 후, 폴리이미드를 도포하여 200℃에서 1시간 소성(燒成)함으로써, 약 200Å의 폴리이미드막을 배향막(11, 12)으로서 성막했다. 또한, 이들 배향막(11, 12)을 레이온(rayon)제 직물로 러빙하고, 러빙 방향이 평행하게 되도록 이들 2개의 기판을 중첩시키며, 양자 사이에 평균 입경(粒徑) 1.6㎛의 실리카제 스페이서(14)로 갭을 유지한 상태에서 중첩시켜 빈(empty) 패널을 제작했다. 이 빈 패널의 배향막(11, 12) 사이에 나프탈렌계 액정을 주성분으로 하여, 쌍안정형의 전기 광학 응답을 나타내는 강유전성 액정 재료를 봉입(封入)하여 액정층(13)으로 했다. 봉입한 액정 재료의 자발 분극의 크기는 8nC/㎠였다. 제작한 패널을 크로스 니콜(cross-nicole) 상태의 2개의 편광 필름(1, 5)에 의해 사이에 끼워 액정 패널(21)로 하고, 한쪽 극성의 전압을 인가했을 때의 액정 분자 다이렉터의 평균 분자축과 한쪽 편광 필름의 편광축을 대략 일치시켜 암(暗)상태로 되도록 했다.
이렇게 하여 제작한 액정 패널(21)과 적색, 녹색, 청색의 단색 면발광 스위칭이 가능한 LED 어레이(7)를 광원으로 한 백라이트(22)를 중첩시키고, 후술하는 바와 같은 구동 순서에 따라, 필드 순차 방식에 의한 컬러 표시를 행하였다.
도 5는 제 1 실시예에서의 표시 제어를 나타내는 타임차트이며, 도 5의 (a)는 액정 패널(21)의 각 라인의 주사 타이밍, 도 5의 (b)는 백라이트(22)(LED)의 적색, 녹색, 청색 각색의 점등/비점등 타이밍을 나타낸다. 1프레임을 3개의 서브프레임으로 분할하여, 예를 들어, 1프레임 내의 첫 번째 서브프레임에서 적색 LED를 점등시켜 적색의 화상 데이터의 기록/소거 주사를 행하고, 다음 두 번째 서브프레임에서 녹색 LED를 점등시켜 녹색의 화상 데이터의 기록/소거 주사를 행하며, 최후의 세 번째 서브프레임에서 청색 LED를 점등시켜 청색의 화상 데이터의 기록/소거 주사를 행한다.
각 서브프레임에 있어서, 기록 주사에 필요한 시간(TA) 및 소거 주사에 필요한 시간(TC)이 모두 서브프레임의 25%이고, 기록 주사의 종료 타이밍으로부터 소거 주사의 개시 타이밍까지의 시간(TB)이 서브프레임의 25%이며, 소거 주사의 종료 타이밍으로부터 다음 색(다음 서브프레임)에서의 기록 주사의 개시 타이밍까지의 시간(TD)이 서브프레임의 25%이다. 따라서, TB+TC=TA+TD및 TB=TD의 관계를 충족시킨다.
그리고, 백라이트(22)(LED)는 기록 주사의 개시 타이밍으로부터 소거 주사의 종료 타이밍까지의 사이에 점등시키고, 소거 주사의 종료 타이밍으로부터 다음 색(다음 서브프레임)에서의 기록 주사의 개시 타이밍까지의 사이에는 소등한다. 그 결과, 백라이트(22)의 점등 시간(=TA+TB+TC)은 서브프레임의 75%이다.
또한, 기록 주사와 소거 주사에서 각 화소의 액정에 인가되는 전압은, 극성이 반대로서 크기가 실질적으로 동일한 전압으로 하고, 기록 주사에서 보다 높은 광투과율이 얻어지도록 인가 전압의 극성을 조정했다. 또한, 프레임 주파수는 60㎐로 했다.
이렇게 하여 표시를 행한 결과, 백라이트 단체(單體)의 휘도 1850cd/㎡에 대하여 176cd/㎡의 화면 휘도를 실현할 수 있었다. 따라서, 광 이용 효율은 9.5%로 높았다. 또한, 이 때의 백라이트의 소비전력은 1.1W였다.
제 1 실시예와 동일한 액정 패널 및 백라이트를 사용하여, 도 16에 나타낸 바와 같은 종래의 구동 순서(각 서브프레임에 있어서, 기록 주사에 필요한 시간(TA) 및 소거 주사에 필요한 시간(TC)이 모두 서브프레임의 50%이고, 기록 주사의 종료 타이밍으로부터 소거 주사의 개시 타이밍까지의 시간(TB) 및 소거 주사의 종료 타이밍으로부터 다음 색(다음 서브프레임)에서의 기록 주사의 개시 타이밍까지의 시간(TD)이 모두 0%)에 따라, 컬러 표시를 행하였다. 백라이트 단체의 휘도 2465cd/㎡에 대하여 174cd/㎡의 화면 휘도이고, 광 이용 효율은 7.1%로 낮았다. 또한, 이 때의 백라이트의 소비전력은 1.5W로 컸다.
이러한 도 5에 의거한 제 1 실시예와 도 16에 의거한 종래예의 표시에서의화질을 비교한 결과, 양자에 차이는 느낄 수 없었다. 반대로, 백라이트가 소등하고 있는 시간을 갖는 제 1 실시예에서는, 종래예에 비하여 흑색 휘도가 낮아져, 콘트라스트비가 약 1.3배 향상되었다. 또한, 콘트라스트비의 향상에 의해 혼색(混色)이 억제되어, 표시색 순도도 향상되었다.
(제 2 실시예)
제 1 실시예와는 사용하는 액정 재료 및 상기 TA, TB, TC, TD를 다르게 한 제 2 실시예에 대해서 설명한다. 또한, 액정 표시 장치의 회로 구성 및 그 동작은 제 1 실시예와 동일하므로, 그들의 설명을 생략한다.
우선, 제 1 실시예와 완전히 동일하게, 빈 패널을 제작했다. 이 빈 패널의 배향막(11, 12) 사이에 고온 측으로부터 등방상(等方相)-콜레스테릭상-카이랄스멕틱 C상의 상전이(相轉移) 계열을 나타내며, 단안정형의 전기 광학 응답을 나타내는 강유전성 액정 재료를 봉입하여 액정층(13)으로 하고, 콜레스테릭상으로부터 카이랄스멕틱 C상으로의 전이 온도 ±3℃(100∼94℃)에서, 액정층(13)에 직류 10V를 인가함으로써 배향 처리를 행하였다. 배향 처리는 액정을 등방상(120℃)까지 일단 승온(昇溫)시키고, 그 후의 냉각 속도를 -1℃/분으로 고정시켜, 실온(25℃)까지 냉각시키는 것으로 했다. 이러한 배향 처리에 의해, 균일한 액정 배향을 얻을 수 있었다. 봉입한 액정 재료의 자발 분극의 크기는 11nC/㎠였다. 제작한 패널을 크로스 니콜 상태의 2개의 편광 필름(1, 5)에 의해 사이에 끼워 액정 패널(21)로 하고, 전압을 인가하지 않을 때의 액정 분자 다이렉터의 평균 분자축과 한쪽 편광 필름의편광축을 대략 일치시켜 암상태로 되도록 했다.
이렇게 하여 제작한 액정 패널(21)과 적색, 녹색, 청색의 단색 면발광 스위칭이 가능한 LED 어레이(7)를 광원으로 한 백라이트(22)를 중첩시키고, 후술하는 바와 같은 구동 순서에 따라, 필드 순차 방식에 의한 컬러 표시를 행하였다.
도 6은 제 2 실시예에서의 표시 제어를 나타내는 타임차트이며, 도 6의 (a)는 액정 패널(21)의 각 라인의 주사 타이밍, 도 6의 (b)는 백라이트(22)(LED)의 적색, 녹색, 청색 각색의 점등/비점등 타이밍을 나타낸다.
1프레임이 3분할된 각 서브프레임에 있어서, 기록 주사에 필요한 시간(TA) 및 소거 주사에 필요한 시간(TC)이 모두 서브프레임의 20%이고, 기록 주사의 종료 타이밍으로부터 소거 주사의 개시 타이밍까지의 시간(TB)이 서브프레임의 30%이며, 소거 주사의 종료 타이밍으로부터 다음 색(다음 서브프레임)에서의 기록 주사의 개시 타이밍까지의 시간(TD)이 서브프레임의 30%이다. 따라서, TB+TC=TA+TD및 TB=TD의 관계를 충족시킨다.
그리고, 백라이트(22)(LED)는, 제 1 실시예와 동일하게, 기록 주사의 개시 타이밍으로부터 소거 주사의 종료 타이밍까지의 사이에 점등시키고, 소거 주사의 종료 타이밍으로부터 다음 색(다음 서브프레임)에서의 기록 주사의 개시 타이밍까지의 사이에는 소등한다. 그 결과, 백라이트(22)의 점등 시간(=TA+TB+TC)은 서브프레임의 70%이다.
또한, 기록 주사와 소거 주사에서 각 화소의 액정에 인가되는 전압은, 극성이 반대로서 크기가 실질적으로 동일한 전압으로 하고, 기록 주사에서 보다 높은 광투과율이 얻어지도록 인가 전압의 극성을 조정했다. 또한, 프레임 주파수는 60㎐로 했다.
이렇게 하여 표시를 행한 결과, 백라이트 단체의 휘도 1725cd/㎡에 대하여 183cd/㎡의 화면 휘도를 실현할 수 있었다. 따라서, 광 이용 효율은 10.6%로 높았다. 또한, 이 때의 백라이트의 소비전력은 1.0W로 작았다.
제 2 실시예와 동일한 액정 패널 및 백라이트를 사용하여, 도 16에 나타낸 바와 같은 구동 순서에 따라, 컬러 표시를 행하였다. 백라이트 단체의 휘도 2465cd/㎡에 대하여 179cd/㎡의 화면 휘도이고, 광 이용 효율은 7.3%로 낮았다. 또한, 이 때의 백라이트의 소비전력은 1.5W로 컸다.
이러한 도 6에 의거한 제 2 실시예와 도 16에 의거한 종래예의 표시에서의 화질을 비교한 결과, 양자에 차이는 느낄 수 없었다. 반대로, 백라이트가 소등하고 있는 시간을 갖는 제 2 실시예에서는, 종래예에 비하여 흑색 휘도가 낮아져, 콘트라스트비가 약 1.4배 향상되었다. 또한, 콘트라스트비의 향상에 의해 혼색이 억제되어, 표시색 순도도 향상되었다.
(제 3 실시예)
제 1 실시예와는 상기 TA, TB, TC, TD의 값이 동일하지만, 백라이트의 점등 시간을 다르게 한 제 3 실시예에 대해서 설명한다. 또한, 액정 표시 장치의 회로구성 및 그 동작은 제 1 실시예와 동일하므로, 그들의 설명을 생략한다. 또한, 사용하는 액정 재료도 포함하여 액정 패널의 구성은 제 1 실시예의 것과 동일하다.
도 7은 제 3 실시예에서의 표시 제어를 나타내는 타임차트이며, 도 7의 (a)는 액정 패널(21)의 각 라인의 주사 타이밍, 도 7의 (b)는 백라이트(22)(LED)의 적색, 녹색, 청색 각색의 점등/비점등 타이밍을 나타낸다.
1프레임이 3분할된 각 서브프레임에 있어서, 기록 주사에 필요한 시간(TA), 소거 주사에 필요한 시간(TC), 기록 주사의 종료 타이밍으로부터 소거 주사의 개시 타이밍까지의 시간(TB), 및 소거 주사의 종료 타이밍으로부터 다음 색(다음 서브프레임)에서의 기록 주사의 개시 타이밍까지의 시간(TD)은, 제 1 실시예와 동일하게, 모두 서브프레임의 25%이다.
그러나, 백라이트(22)(LED)의 점등/소등의 타이밍이 제 1 실시예와는 다르다. 제 1 실시예에서는 백라이트(22)의 점등의 개시 타이밍과 기록 주사의 개시 타이밍을 일치시키고, 백라이트(22)의 소등의 개시 타이밍과 소거 주사의 종료 타이밍을 일치시켰지만, 제 3 실시예에서는 백라이트(22)의 점등의 개시 타이밍을 기록 주사의 개시 타이밍보다 소정 시간(TE)만큼 빠르게 하는 동시에, 백라이트(22)의 소등의 개시 타이밍을 소거 주사의 종료 타이밍보다 소정 시간(TF)만큼 느리게 하고 있다.
도 7에 나타낸 예에서는, 이들 소정 시간(TE, TF)을 모두 서브프레임의 5%로 하고있다. 따라서, 백라이트(22)의 점등 시간(=TE+TA+TB+TC+TF)은 서브프레임의 85%이다.
또한, 기록 주사와 소거 주사에서 각 화소의 액정에 인가되는 전압은, 극성이 반대로서 크기가 실질적으로 동일한 전압으로 하고, 기록 주사에서 보다 높은 광투과율이 얻어지도록 인가 전압의 극성을 조정했다. 또한, 프레임 주파수는 60㎐로 했다.
이렇게 하여 표시를 행한 결과, 백라이트 단체의 휘도 2096cd/㎡에 대하여 177cd/㎡의 화면 휘도를 실현할 수 있었다. 따라서, 광 이용 효율은 8.4%로 높았다. 또한, 이 때의 백라이트의 소비전력은 1.2W였다.
이러한 도 7에 의거한 제 3 실시예와 도 16에 의거한 종래예의 표시에서의 화질을 비교한 결과, 양자에 차이는 느낄 수 없었다. 반대로, 백라이트가 소등하고 있는 시간을 갖는 제 3 실시예에서는, 종래예에 비하여 흑색 휘도가 낮아져, 콘트라스트비가 약 1.2배 향상되었다. 또한, 콘트라스트비의 향상에 의해 혼색이 억제되어, 표시색 순도도 향상되었다.
(제 4 실시예)
적색, 녹색, 청색의 표시 데이터를 검출하여, 각각의 색에서의 표시 데이터 전체가 흑색인(표시 데이터 전체의 계조수가 대략 0인) 서브프레임에 대해서는, 대응하는 색의 광원(LED)을 비점등으로 하는 동시에, 액정 패널에 대한 데이터 주사를 행하지 않도록 한 제 4 실시예에 대해서 설명한다. 또한, 본 발명 예에서는,화소 데이터의 계조수가 커짐에 따라 표시가 밝아진다고 하고 있으며, 그 계조수가 대략 0일 경우, 그 표시는 "흑색" 표시로 된다.
도 8은 제 4 실시예에서의 액정 표시 장치의 회로 구성을 나타내는 블록도이다. 도 8에 있어서, 도 1과 동일한 부재에는 동일한 번호를 첨부하고 있다. 또한, 제 4 실시예에서의 액정 패널은 사용하는 액정 재료도 포함하여 제 2 실시예의 것과 동일하다.
도 8에 있어서, 참조부호 23은 외부, 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터로부터 표시용 화소 데이터(PD)를 입력하여, 각색(적색, 녹색, 청색)마다 그 계조수를 검출하는 계조수 검출 회로이고, 참조부호 24는 검출된 계조수에 의거하여 각색(적색, 녹색, 청색)에 대응하는 LED의 점등/비점등을 제어하는 점등/비점등 제어부이다.
점등/비점등 제어부(24)는, 계조수 검출 회로(23)에서 검출된 각 서브프레임에 대응하는 각각의 색(적색, 녹색, 청색)의 모든 화소 데이터(PD)의 계조수가 대략 0일 경우에, 비점등 신호를 백라이트 제어 회로(35) 및 제어 신호 발생 회로(31)로 출력한다. 백라이트 제어 회로(35)는, 이 비점등 신호를 입력한 경우에, 그 색에 대응하는 서브프레임에서 LED를 비점등으로 한다. 또한, 제어 신호 발생 회로(31)는, 이 비점등 신호를 입력한 경우에, 제어 신호(CS)를 송출(送出)하지 않고, 액정 패널(21)의 구동을 정지시킨다.
도 9는 제 4 실시예에서의 표시 제어를 나타내는 타임차트로서, 도 9의 (a)는 액정 패널(21)의 각 라인의 주사 타이밍을 나타내고, 도 9의 (b)는 백라이트(22)(LED)의 적색, 녹색, 청색 각색의 점등/비점등 타이밍을 나타낸다.
제 4 실시예에서의 액정 패널에 대한 구동 순서는, 제 2 실시예에서의 구동 순서(도 6)와 기본적으로는 동일하다. 다만, 계조수 검출 회로(23)에서 표시 데이터에서의 각색(적색, 녹색, 청색)의 계조수를 검출하고, 서브프레임 내에서의 모든 화소 데이터의 검출된 계조수가 대략 0일 경우에, 점등/비점등 제어부(24)로부터 백라이트 제어 회로(35)로 비점등 신호를 보내어, 각색에서 모든 화소 데이터의 계조수가 대략 0인 서브프레임, 환언하면 각색에서 모든 화소 데이터가 "흑색"으로 되는 서브프레임에서는, 그 색에 대응하는 LED를 점등시키지 않는 동시에, 점등/비점등 제어부(24)로부터 제어 신호 발생 회로(31)로 비점등 신호를 보내어, 액정 패널(21)의 구동을 정지시킨다.
제 4 실시예에서의 표시에서는, 백라이트 단체의 휘도 1725cd/㎡에 대하여 183cd/㎡의 화면 휘도를 실현할 수 있었다. 따라서, 광 이용 효율은 10.6%로 높았다. 또한, 이 때의 백라이트의 소비전력은 1.0W로 작았다.
또한, 자연화 등의 풀 컬러 표시 및 흑백 표시에서는 백라이트의 소비전력이 1.0W였지만, 단색 컬러 표시(적흑(赤黑), 녹흑(綠黑), 청흑(靑黑) 표시 등)에서는, 표시 데이터의 검출 결과에 의거하여 백라이트를 점등시키지 않도록 함으로써, 한층 더 저소비전력화가 도모되어, 녹흑 표시에서는 소비전력이 0.28W로 적었다.
제 4 실시예와 같이 적색, 녹색, 청색 표시 데이터의 계조수를 검출하지 않고, 적색, 녹색, 청색의 각 서브프레임에서 항상 LED를 점등시키는 종래예의 구동 순서에 따라 표시한 경우, 자연화 등의 풀 컬러 표시 및 흑백 표시뿐만 아니라, 단색 컬러 표시(적흑, 녹흑, 청흑 표시)에서도 1.0W의 소비전력을 필요로 했다. 또한, 제 4 실시예와 종래예의 표시에서의 화질을 비교한 결과, 양자에 차이는 느낄 수 없었다.
(제 5 실시예)
제 5 실시예에서는 입력되는 적색, 녹색, 청색의 3색 화소 데이터를 적색, 녹색, 청색, 백색의 4색 화소 데이터로 변환하고, 변환한 4색의 화소 데이터를 사용하여 풀 컬러 표시를 행한다. 우선, 이 변환의 수법에 대해서 설명한다.
도 10의 (a)는 각 프레임에서의 원래의 적색(r), 녹색(g), 청색(b)의 계조수를 나타내고 있으며, 도 10의 (b)는 각 프레임에서의 변환 후의 적색(r'), 녹색(g'), 청색(b'), 백색(w)의 계조수를 나타내고 있다. 각 프레임에서 적색, 녹색, 청색의 화소 데이터의 계조수를 비교하여 최저(最低) 계조수를 검출한다. 예를 들면, 도 10의 (a)에 나타낸 최초의 프레임에서는, 녹색 표시 데이터의 계조수가 가장 낮다. 이 경우, 적색 표시 및 청색 표시의 서브프레임에서는, 비교 전의 적색 및 청색의 계조수(r, b)로부터 녹색의 계조수(g)를 뺀 계조수(r'=r-g, b'=b-g)에 따른 적색 표시 및 청색 표시를 행한다.
적색, 녹색, 청색의 혼합색인 백색 표시의 서브프레임에서는, 녹색의 계조수(g)에 따른 백색 표시(w=g)를 행한다. 또한, 녹색 표시의 서브프레임에서도, 비교 전의 녹색의 계조수(g)로부터 녹색의 계조수(g)를 뺀 계조수(g'-=g-g)에 따른 녹색 표시를 행하게 되지만, 그 뺀 계조수(g')는 0으로 되기 때문에, 이것은 일반적으로 "흑색" 표시로 된다.
그리고, 제 5 실시예에서는, 이 "흑색" 표시로 되는 녹색의 서브프레임에서녹색의 LED를 비점등으로 한다. 이러한 변환 처리에서는, 적어도 1색의 변환 후의 계조수가 0으로 되기 때문에, 광원을 비점등으로 할 수 있는 확률이 제 4 실시예보다도 커져, 소비전력의 저감화를 한층 더 도모할 수 있다.
또한, 제 5 실시예에서는 액정 패널로 입사되는 광의 조사 영역을 복수의 영역으로 분할하고, 분할한 각 영역마다 각색의 화소 데이터의 계조수에 따라 각색에 대응하는 광원(LED)의 점등/비점등을 제어한다.
백라이트(22)의 영역을, 도 11에 나타낸 바와 같이, 5개의 소(小)영역(22a∼22e)으로 분할함으로써, 액정 패널(21)로의 광조사 영역을 5개의 소(小)조사 영역으로 분할한다. 그리고, 액정 패널(21)의 주사와 동기시켜 각색 LED의 점등/비점등을 제어하는 것에 더하여, 각 소조사 영역마다 적색, 녹색, 청색, 백색의 화소 데이터의 계조수를 검출하고, 각각의 색에서 소조사 영역 내에서의 모든 화소 데이터의 계조수가 대략 0일 경우에, 그 소조사 영역에서 그 색에 대응하는 LED를 비점등으로 한다.
도 12는 제 5 실시예에서의 액정 표시 장치의 회로 구성을 나타내는 블록도이다. 도 12에 있어서, 도 1 및 도 8과 동일한 부재에는 동일한 번호를 첨부하고 있다. 또한, 액정 패널 및 백라이트의 구성은 제 1 실시예와 동일하다. 백색의 서브프레임에서는 LED 어레이(7)에서의 적색, 녹색, 청색의 LED를 동시에 점등시킨다.
도 12에 있어서, 참조부호 25는 외부, 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터로부터 입력되는 표시용의 3색 화소 데이터(PD)를 상술한 수법에 따라 표시용의 4색 화소 데이터(PD')로 변환하는 화소 데이터 변환 회로이고, 화소 데이터 변환 회로(25)는 변환한 화소 데이터(PD')를 계조수 검출 회로(23) 및 화상 메모리부(30)로 출력한다. 계조수 검출 회로(23)는 액정 패널(21)의 5개의 소조사 영역마다 각색(적색, 녹색, 청색, 백색)의 계조수를 검출하고, 검출 결과를 점등/비점등 제어부(24)로 보낸다. 점등/비점등 제어부(24)는, 계조수 검출 회로(23)에서 검출된 각 서브프레임에 대응하는 각각의 색(적색, 녹색, 청색, 백색)의 모든 변환 화소 데이터(PD')의 계조수가 대략 0일 경우에, 비점등 신호를 백라이트 제어 회로(35) 및 제어 신호 발생 회로(31)로 출력한다. 백라이트 제어 회로(35)는 각 소조사 영역에서 적색, 녹색, 청색, 백색의 각 발색광을 백라이트(22)로부터 출사시키지만, 이 비점등 신호를 입력한 경우에, 그 색에 대응하는 각 소조사 영역에서 LED를 비점등으로 한다. 또한, 제어 신호 발생 회로(31)는, 이 비점등 신호를 입력한 경우에, 제어 신호(CS)를 송출하지 않고, 액정 패널(21)의 구동을 정지시킨다.
또한, 제어 신호 발생 회로(31), 데이터 드라이버(32), 스캔 드라이버(33), 기준 전압 발생 회로(34) 등의 다른 부재의 구성 및 동작은, 화소 데이터(PD)가 변환 화소 데이터(PD')로 변할 뿐, 제 1 및 제 4 실시예와 기본적으로 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
도 13은 제 5 실시예에서의 표시 제어를 나타내는 타임차트로서, 도 13의 (a)는 액정 패널(21)의 각 라인의 주사 타이밍을 나타내고, 도 13의 (b)는 백라이트(22)(LED)의 적색, 녹색, 청색, 백색 각색의 점등/비점등 타이밍을 나타낸다. 주파수 60㎐인 1프레임이 4분할된 각 서브프레임에서, 액정 패널(21)에 대한 데이터의 기록 주사/소거 주사의 타이밍은 제 3 실시예와 동일하다. 다만, 도 13의 (b)에 나타낸 바와 같이, 1개의 서브프레임 내에서 5개의 소조사 영역마다 백라이트(22)의 점등/비점등을 제어하고 있으며, 점등/비점등 제어부(24)로부터 일정 색의 일정 소조사 영역에 대해서 비점등 신호가 입력된 경우에는, 그 색의 그 소조사 영역에서 LED를 비점등으로 하여, 그 색을 발광시키지 않는다. 각 소조사 영역에서의 백라이트(22)의 점등 시간은 서브프레임의 70%보다 짧아진다.
상술한 제 2 실시예와 완전히 동일하게, 액정 패널(21)을 제작하여, 그 제작한 액정 패널(21)과 적색, 녹색, 청색의 단색 면발광 스위칭이 가능한 LED 어레이(7)를 광원으로 한 백라이트(22)를 중첩시키고, 도 13에 나타낸 구동 순서에 따라, 필드 순차 방식에 의한 컬러 표시를 행하였다. 또한, 백색의 서브프레임에서는 적색, 녹색, 청색의 LED를 동시 점등시켰다.
계조수 검출 회로(23)에서 변환 후의 표시 데이터에서의 각색(적색, 녹색, 청색, 백색)의 계조수를 각 소조사 영역마다 검출하고, 각 소조사 영역 내에서 검출한 모든 변환 화소 데이터의 계조수가 대략 0일 경우에, 점등/비점등 제어부(24)로부터 백라이트 제어 회로(35)로 비점등 신호를 보내어, 각색에서 모든 변환 화소 데이터의 계조수가 대략 0인 소조사 영역, 환언하면 각색에서 모든 변환 화소 데이터가 "흑색"으로 되는 소조사 영역에서는, 그 색에 대응하는 LED를 점등시키지 않는다. 또한, 각 소조사 영역 내에서 검출한 모든 변환 화소 데이터의 계조수가 대략 0일 경우에, 점등/비점등 제어부(24)로부터 제어 신호 발생 회로(31)로 비점등 신호를 보내어, 액정 패널(21)의 구동을 정지시킨다.
이러한 표시의 결과, 자연화 등의 풀 컬러 표시에서의 백라이트의 소비전력은 1.7W였지만, 흑백 표시에서는 소비전력이 0.9W, 단색 컬러 표시(적흑, 녹흑, 청흑 표시)에서는 소비전력이 보다 낮아지고, 녹흑 표시에서는 0.26W로 상당히 낮았다. 흑백 표시에서의 백라이트 단체의 휘도 1190cd/㎡에 대하여 180cd/㎡의 화면 휘도를 실현할 수 있고, 광 이용 효율은 15.1%로 높았다.
제 5 실시예와 동일하게 백라이트를 5개의 소영역으로 분할하기는 하지만, 적색, 녹색, 청색, 백색의 표시 데이터의 계조수를 검출하지 않고, 적색, 녹색, 청색, 백색의 각 서브프레임에서 항상 LED를 점등시키는 종래예의 구동 순서에 따라 표시한 경우, 자연화 등의 풀 컬러 표시 및 흑백 표시뿐만 아니라, 단색 컬러 표시(적흑, 녹흑, 청흑 표시)에서도 1.7W의 소비전력을 필요로 했다.
이러한 제 5 실시예와 종래예의 표시에서의 화질을 비교한 결과, 양자에 차이는 느낄 수 없었고, 제 5 실시예에서의 표시 화질이 종래예에 비하여 열화되지도 않았다.
또한, 상술한 각 실시예에서는, 광 스위칭 소자로서 액정 패널을 사용하는 필드 순차 방식의 액정 표시 장치를 예로 들어 설명했지만, 다른 광 스위칭 소자, 예를 들어, 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD) 등을 사용한 다른 표시 장치일지라도, 본 발명을 동일하게 적용할 수 있다. 또한, 사용하는 광원은 LED 광원으로 했지만, EL 등의 스위칭 가능한 광원이면 특별히 LED 광원에 한정되지는 않는다.
또한, 컬러 필터를 사용한 컬러 표시 장치, 특히 강유전성 액정 재료를 사용한 컬러 액정 표시 장치에서도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 왜냐하면, 컬러 필터방식에서는, 상술한 각 실시예에서의 적색, 녹색, 청색의 발광색을 백색으로 하여, 액정 패널에 컬러 필터를 설치하면, 본 발명을 동일하게 적용할 수 있기 때문이다.
도 14는 컬러 필터를 사용하는 액정 표시 장치에서의 액정 패널 및 백라이트의 모식적 단면도이다. 도 14에 있어서, 도 2와 동일한 부분에는 동일한 번호를 첨부하여 그들의 설명을 생략한다. 각 화소 전극(픽셀 전극)(40, 40…)의 하부에는 3원색(R, G, B)의 컬러 필터(60, 60…)가 설치되어 있다. 또는, 각 화소 전극(픽셀 전극)(40, 40…)에 대향하는 공통 전극(3)과 유리 기판(2) 사이에 컬러 필터가 설치되어 있다. 또한, 백라이트(22)는 백색광을 출사하는 백색 광원(70)과 도광 및 광확산판(6)으로 구성되어 있다.
이러한 컬러 필터 방식의 표시 장치에서는, 각 프레임에서의 데이터의 기록 주사 및 소거 주사에 필요한 시간을 프레임의 50%보다도 작게 하여, 1개의 프레임에서의 액정 패널로의 광의 입사 차단 타이밍으로부터 다음 프레임에서의 액정 패널로의 광의 입사 개시 타이밍까지의 사이에 소정 시간을 설정함으로써, 구체적으로는, 상술한 필드 순차 방식의 각 서브프레임에서의 제어와 동일한 제어를 각 프레임에서 실행함으로써, 표시 화질(휘도)의 열화를 초래하지 않고, 광 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
(부기 1) 광원으로부터 광 스위칭 소자로 입사되는 복수 색의 광의 순차적인 전환과 표시 화상에 따른 각색의 표시 데이터의 상기 광 스위칭 소자로의 입력을 동기시켜 표시를 행하는 필드 순차 방식의 표시 장치에 있어서, 각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 개시 타이밍에 동기하여 상기 광원으로부터의 대응하는 색의 광을 상기 광 스위칭 소자로 입사하는 수단과, 각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 종료 타이밍에 동기하여 상기 광원으로부터의 대응하는 색의 광의 상기 광 스위칭 소자로의 입사를 차단하는 수단을 구비하고 있으며, 1개 색의 광의 상기 광 스위칭 소자로의 입사 차단 타이밍으로부터 다음 색의 상기 광 스위칭 소자로의 입사 개시 타이밍까지의 사이에 소정 시간을 설정하도록 한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
(부기 2) 상기 소정 시간은 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 종료 타이밍으로부터 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 개시 타이밍까지의 시간과 같은 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 표시 장치.
(부기 3) 광원으로부터 광 스위칭 소자로 입사되는 복수 색의 광의 순차적인 전환과 표시 화상에 따른 각색의 표시 데이터의 상기 광 스위칭 소자로의 입력을 동기시켜 표시를 행하는 필드 순차 방식의 표시 장치에 있어서, 각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 종료 타이밍과 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 개시 타이밍이 불일치하고, 기록 주사에 필요한 시간을 TA, 기록 주사의 종료 타이밍으로부터 소거 주사의 개시 타이밍까지의 시간을 TB, 소거 주사에 필요한 시간을 TC, 소거 주사의 종료 타이밍으로부터 다음 색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 개시 타이밍까지의 시간을 TD라고 했을 경우에, TB+TC=TA+TD의 관계를 충족시키도록 한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
(부기 4) 광원으로부터 광 스위칭 소자로 입사되는 복수 색의 광의 순차적인 전환과 표시 화상에 따른 각색의 표시 데이터의 상기 광 스위칭 소자로의 입력을 동기시켜 표시를 행하는 필드 순차 방식의 표시 장치에 있어서, 각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 개시 타이밍보다 전에 상기 광원으로부터의 대응하는 색의 광을 상기 광 스위칭 소자로 입사하는 수단과, 각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 종료 타이밍보다 후에 상기 광원으로부터의 대응하는 색의 광의 상기 광 스위칭 소자로의 입사를 차단하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
(부기 5) 상기 광 스위칭 소자로 입사되는 복수 색의 광은 적색광, 녹색광 및 청색광인 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 표시 장치.
(부기 6) 상기 광 스위칭 소자로 입사되는 복수 색의 광은 적색광, 녹색광, 청색광 및 백색광인 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 표시 장치.
(부기 7) 표시 데이터에 의거하여, 표시 데이터에 대응하는 색의 광을 출사하는 상기 광원의 점등/소등을 제어하는 제어 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 표시 장치.
(부기 8) 상기 광 스위칭 소자로 입사되는 광의 조사 영역이 분할되어 있고, 분할된 영역의 표시 데이터에 의거하여, 표시 데이터에 대응하는 색의 광을 출사하는 상기 광원의 점등/소등을 제어하는 제어 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 표시 장치.
(부기 9) 표시 데이터에 대응하는 색의 광을 출사하는 상기 광원을 비점등으로 하고 있을 경우에, 상기 광 스위칭 소자로의 주사 처리를 정지시키는 정지 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 8 중 어느 하나에 기재된 표시 장치.
(부기 10) 상기 광 스위칭 소자는 액정 패널인 것을 특징으로 하는 부기 1 내지 9 중 어느 하나에 기재된 표시 장치.
(부기 11) 상기 액정 패널에서 사용되는 액정 재료는 강유전성 액정 재료인 것을 특징으로 하는 부기 10에 기재된 표시 장치.
(부기 12) 상기 액정 패널에 대한 표시 데이터의 기록 주사 시의 인가 전압과, 상기 액정 패널에 대한 표시 데이터의 소거 주사 시의 인가 전압은 크기가 동일하고 극성이 반대인 부기 10 또는 11에 기재된 표시 장치.
(부기 13) 광원으로부터 광 스위칭 소자로 입사되는 복수 색의 광의 순차적인 전환과 표시 화상에 따른 각색의 표시 데이터의 상기 광 스위칭 소자로의 입력을 동기시켜 필드 순차 방식의 표시를 행하는 표시 방법에 있어서, 각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 개시 타이밍에 동기하여 상기 광원으로부터의 대응하는 색의 광을 상기 광 스위칭 소자로 입사하고, 각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 종료 타이밍에 동기하여 상기 광원으로부터의 대응하는 색의 광의 상기 광 스위칭 소자로의 입사를 차단하며, 1개 색의 광의 상기 광 스위칭 소자로의 입사 차단 타이밍으로부터 다음 색의 상기 광 스위칭 소자로의 입사 개시 타이밍까지의 사이에 소정 시간을 설정하는 것을 특징으로 하는 표시 방법.
(부기 14) 복수 색의 컬러 필터를 설치한 광 스위칭 소자로의 광원으로부터의 백색광의 입사와 표시 화상에 따른 각색의 표시 데이터의 상기 광 스위칭 소자로의 입력을 동기시켜 컬러 표시를 행하는 표시 방법에 있어서, 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 개시 타이밍에 동기하여 상기 광원으로부터의 광을 상기 광 스위칭 소자로 입사하고, 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 종료 타이밍에 동기하여 상기 광원으로부터의 광의 상기 광 스위칭 소자로의 입사를 차단하며, 1개의 프레임에서의 상기 광 스위칭 소자로의 입사 차단 타이밍으로부터 다음 프레임에서의 상기 광 스위칭 소자로의 입사 개시 타이밍까지의 사이에 소정 시간을 설정하는 것을 특징으로 하는 표시 방법.
이상과 같이, 본 발명에서는 1개 색의 광의 광 스위칭 소자로의 입사가 차단되고 나서 광원으로부터의 다음 색의 광이 광 스위칭 소자로 입사될 때까지의 사이에 소정 시간을 설정하도록 했기 때문에, 광원으로부터 광이 광 스위칭 소자를 투과하는 시간을 종래와 동등 이상으로 유지한 상태에서, 즉, 표시 화질을 열화시키지 않고, 특히 휘도의 저하를 초래하지 않고, 광원의 발광 시간을 단축시킬 수 있어, 필드 순차 방식의 표시 장치에서의 광 이용 효율의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 마찬가지로, 컬러 필터 방식의 표시 장치에서도 광 이용 효율의 향상을 도모할 수 있다.

Claims (11)

  1. 광원(光源)으로부터 광 스위칭 소자로 입사(入射)되는 복수 색의 광의 순차적인 전환과 표시 화상에 따른 각색의 표시 데이터의 상기 광 스위칭 소자로의 입력을 동기(同期)시켜 표시를 행하는 필드 순차(field-sequential) 방식의 표시 장치에 있어서,
    각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사(走査)의 개시 타이밍에 동기하여 상기 광원으로부터의 대응하는 색의 광을 상기 광 스위칭 소자로 입사하는 수단과, 각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 종료 타이밍에 동기하여 상기 광원으로부터의 대응하는 색의 광의 상기 광 스위칭 소자로의 입사를 차단하는 수단을 구비하고 있으며, 1개 색의 광의 상기 광 스위칭 소자로의 입사 차단 타이밍으로부터 다음 색의 상기 광 스위칭 소자로의 입사 개시 타이밍까지의 사이에 소정 시간을 설정하도록 한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정 시간은 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 종료 타이밍으로부터 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 개시 타이밍까지의 시간과 같은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 광원으로부터 광 스위칭 소자로 입사되는 복수 색의 광의 순차적인 전환과 표시 화상에 따른 각색의 표시 데이터의 상기 광 스위칭 소자로의 입력을 동기시켜 표시를 행하는 필드 순차 방식의 표시 장치에 있어서,
    각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 종료 타이밍과 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 개시 타이밍이 불일치하고, 기록 주사에 필요한 시간을 TA, 기록 주사의 종료 타이밍으로부터 소거 주사의 개시 타이밍까지의 시간을 TB, 소거 주사에 필요한 시간을 TC, 소거 주사의 종료 타이밍으로부터 다음 색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 개시 타이밍까지의 시간을 TD라고 했을 경우에, TB+TC=TA+TD의 관계를 충족시키도록 한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 광원으로부터 광 스위칭 소자로 입사되는 복수 색의 광의 순차적인 전환과 표시 화상에 따른 각색의 표시 데이터의 상기 광 스위칭 소자로의 입력을 동기시켜 표시를 행하는 필드 순차 방식의 표시 장치에 있어서,
    각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 개시 타이밍보다 전에 상기 광원으로부터의 대응하는 색의 광을 상기 광 스위칭 소자로 입사하는 수단과, 각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 종료 타이밍보다 후에 상기 광원으로부터의 대응하는 색의 광의 상기 광 스위칭 소자로의 입사를 차단하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 스위칭 소자로 입사되는 복수 색의 광은 적색광, 녹색광 및 청색광인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 스위칭 소자로 입사되는 복수 색의 광은 적색광, 녹색광, 청색광 및 백색광인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    표시 데이터에 의거하여, 표시 데이터에 대응하는 색의 광을 출사(出射)하는 상기 광원의 점등/소등을 제어하는 제어 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 스위칭 소자로 입사되는 광의 조사 영역이 분할되어 있고, 분할된 영역의 표시 데이터에 의거하여, 표시 데이터에 대응하는 색의 광을 출사하는 상기 광원의 점등/소등을 제어하는 제어 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    표시 데이터에 대응하는 색의 광을 출사하는 상기 광원을 비(非)점등으로 하고 있을 경우에, 상기 광 스위칭 소자로의 주사 처리를 정지시키는 정지 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 광원으로부터 광 스위칭 소자로 입사되는 복수 색의 광의 순차적인 전환과 표시 화상에 따른 각색의 표시 데이터의 상기 광 스위칭 소자로의 입력을 동기시켜 필드 순차 방식의 표시를 행하는 표시 방법에 있어서,
    각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 개시 타이밍에 동기하여 상기 광원으로부터의 대응하는 색의 광을 상기 광 스위칭 소자로 입사하고, 각색에서의 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 종료 타이밍에 동기하여 상기 광원으로부터의 대응하는 색의 광의 상기 광 스위칭 소자로의 입사를 차단하며, 1개 색의 광의 상기 광 스위칭 소자로의 입사 차단 타이밍으로부터 다음 색의 상기 광 스위칭 소자로의 입사 개시 타이밍까지의 사이에 소정 시간을 설정하는 것을 특징으로 하는 표시 방법.
  11. 복수 색의 컬러 필터를 설치한 광 스위칭 소자로의 광원으로부터의 백색광의 입사와 표시 화상에 따른 각색의 표시 데이터의 상기 광 스위칭 소자로의 입력을 동기시켜 컬러 표시를 행하는 표시 방법에 있어서,
    상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 기록 주사의 개시 타이밍에 동기하여 상기 광원으로부터의 광을 상기 광 스위칭 소자로 입사하고, 상기 광 스위칭 소자로의 표시 데이터의 소거 주사의 종료 타이밍에 동기하여 상기 광원으로부터의 광의 상기 광 스위칭 소자로의 입사를 차단하며, 1개의 프레임에서의 상기 광 스위칭 소자로의 입사 차단 타이밍으로부터 다음 프레임에서의 상기 광 스위칭 소자로의 입사 개시 타이밍까지의 사이에 소정 시간을 설정하는 것을 특징으로 하는 표시 방법.
KR1020030085406A 2002-12-13 2003-11-28 표시 장치 및 표시 방법 KR100922118B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002362345A JP4169589B2 (ja) 2002-12-13 2002-12-13 表示装置及び表示方法
JPJP-P-2002-00362345 2002-12-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040053786A true KR20040053786A (ko) 2004-06-24
KR100922118B1 KR100922118B1 (ko) 2009-10-16

Family

ID=32760813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030085406A KR100922118B1 (ko) 2002-12-13 2003-11-28 표시 장치 및 표시 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7176879B1 (ko)
JP (1) JP4169589B2 (ko)
KR (1) KR100922118B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100712292B1 (ko) * 2005-04-29 2007-04-27 삼성에스디아이 주식회사 액정표시장치
KR20150047402A (ko) * 2013-10-24 2015-05-04 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그것의 구동 방법
KR20160123440A (ko) * 2015-04-15 2016-10-26 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4674287B2 (ja) * 2003-12-12 2011-04-20 奇美電子股▲ふん▼有限公司 画像表示装置
US7714832B2 (en) * 2004-06-02 2010-05-11 Research In Motion Limited Mixed monochrome and colour display driving technique
KR100716976B1 (ko) * 2004-07-15 2007-05-10 삼성전자주식회사 순차 구동 방식의 화상 표시 장치의 영상 표시 방법
JP4437110B2 (ja) * 2004-11-17 2010-03-24 三星モバイルディスプレイ株式會社 有機発光表示装置，有機発光表示装置の駆動方法及び画素回路の駆動方法
WO2006066380A1 (en) * 2004-12-23 2006-06-29 Dolby Canada Corporation Wide color gamut displays
JP2006293030A (ja) * 2005-04-11 2006-10-26 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法、および画像データの転送方法
US7764266B2 (en) * 2006-01-24 2010-07-27 Au Optronics Corporation Method and system for controlling an active matrix display device
WO2008029536A1 (fr) * 2006-09-06 2008-03-13 Sharp Kabushiki Kaisha Dispositif d'affichage à cristaux liquides et son procédé de commande
TWI336873B (en) * 2007-03-13 2011-02-01 Au Optronics Corp Color sequential display with a delay control of backlight timing and controlling method thereof
US20080224974A1 (en) * 2007-03-16 2008-09-18 Leonard Tsai Liquid crystal display
JP2008268322A (ja) * 2007-04-17 2008-11-06 Seiko Epson Corp 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器
KR20080093875A (ko) 2007-04-17 2008-10-22 세이코 엡슨 가부시키가이샤 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법 및 전자 기기
US20080273006A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-06 Novatek Microelectronics Corp. Color-zone layout of light-emitting module and controlling method of color sequence
US8044899B2 (en) * 2007-06-27 2011-10-25 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Methods and apparatus for backlight calibration
JP5141277B2 (ja) 2008-02-08 2013-02-13 ソニー株式会社 点灯期間設定方法、表示パネルの駆動方法、バックライトの駆動方法、点灯期間設定装置、半導体デバイス、表示パネル及び電子機器
WO2009116637A1 (ja) * 2008-03-19 2009-09-24 旭硝子株式会社 被観察物からの光透過機能を有する画像表示装置
KR101493493B1 (ko) 2008-08-06 2015-03-06 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 장치 및 그것을 포함하는 액정 표시 장치
TWI483616B (zh) * 2010-08-09 2015-05-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd 顯示裝置、顯示控制模組及顯示控制方法
KR20120017648A (ko) * 2010-08-19 2012-02-29 삼성전자주식회사 디스플레이장치와, 디스플레이 패널의 구동방법
US9275585B2 (en) * 2010-12-28 2016-03-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Driving method of field sequential liquid crystal display device
TWI453727B (zh) * 2011-07-27 2014-09-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd 白平衡校正的方法
KR101966393B1 (ko) * 2011-11-18 2019-04-08 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법
JP2014048323A (ja) * 2012-08-29 2014-03-17 Japan Display Inc 液晶表示装置の駆動方法
KR101961145B1 (ko) 2012-10-17 2019-03-26 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US9736443B2 (en) * 2013-03-04 2017-08-15 Intel Corporation Adaptive image management of a projector system
US9230345B2 (en) * 2013-10-02 2016-01-05 Pixtronix, Inc. Display apparatus configured for display of lower resolution composite color subfields
US20150228219A1 (en) * 2014-02-12 2015-08-13 Dolby Laboratories Licensing Corporation Dual Modulator Synchronization in a High Dynamic Range Display System
KR20160035652A (ko) * 2014-09-23 2016-04-01 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치
KR102336183B1 (ko) * 2015-02-23 2021-12-07 삼성전자 주식회사 전자 장치 및 이를 위한 저전력 구동 방법
US10366675B2 (en) 2015-04-10 2019-07-30 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and method for driving same
JP2017173415A (ja) * 2016-03-22 2017-09-28 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置及び表示装置の制御方法
CN113296311A (zh) * 2021-03-19 2021-08-24 维沃移动通信有限公司 显示屏、显示屏驱动方法、装置、电子设备及存储介质
CN114783385A (zh) * 2022-04-19 2022-07-22 惠科股份有限公司 背光模组及显示装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0261896B1 (en) * 1986-09-20 1993-05-12 THORN EMI plc Display device
US5416496A (en) * 1989-08-22 1995-05-16 Wood; Lawson A. Ferroelectric liquid crystal display apparatus and method
JP3215913B2 (ja) * 1997-07-30 2001-10-09 富士通株式会社 液晶表示装置の表示制御方法及び液晶表示装置
JP3371200B2 (ja) 1997-10-14 2003-01-27 富士通株式会社 液晶表示装置の表示制御方法及び液晶表示装置
KR20000044802A (ko) * 1998-12-30 2000-07-15 전주범 단판식 티엠에이 시스템의 매트릭스 패널 구동장치
JP3824459B2 (ja) * 1999-11-08 2006-09-20 富士通株式会社 液晶表示装置
KR20020030447A (ko) * 2000-10-17 2002-04-25 김원대 개선된 액정소자 구조 및 이를 이용한 필드 순차형 구동방법
KR100712471B1 (ko) * 2000-11-09 2007-04-27 엘지.필립스 엘시디 주식회사 시분할 방식 액정표시장치 및 그의 컬러영상표시방법
TW546624B (en) * 2001-03-30 2003-08-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Display device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100712292B1 (ko) * 2005-04-29 2007-04-27 삼성에스디아이 주식회사 액정표시장치
KR20150047402A (ko) * 2013-10-24 2015-05-04 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그것의 구동 방법
KR20160123440A (ko) * 2015-04-15 2016-10-26 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP4169589B2 (ja) 2008-10-22
US7176879B1 (en) 2007-02-13
JP2004191836A (ja) 2004-07-08
KR100922118B1 (ko) 2009-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100922118B1 (ko) 표시 장치 및 표시 방법
JP4493274B2 (ja) 表示装置及び表示方法
JP4530632B2 (ja) 液晶表示装置
JP3912999B2 (ja) 表示装置
US6570554B1 (en) Liquid crystal display
KR100887217B1 (ko) 표시 장치
KR100861521B1 (ko) 액정 표시 장치
JP4772057B2 (ja) 液晶表示装置及び表示方法
US20080018588A1 (en) Liquid crystal display device
JP4628425B2 (ja) 表示方法及び表示装置
JP2004126470A (ja) 表示装置及び表示方法
JP4248268B2 (ja) 液晶表示装置
JP4020928B2 (ja) 液晶表示装置
JP2004333583A (ja) 液晶表示装置
JPWO2006114859A1 (ja) 液晶表示装置
JP4342594B2 (ja) 表示装置
JP5003767B2 (ja) 表示装置及び表示方法
KR100906700B1 (ko) 액정 표시 장치
JPWO2005122127A1 (ja) 液晶表示装置
KR100858454B1 (ko) 액정 표시 장치
JPWO2007029334A1 (ja) 液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120924

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130924

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee