WO2015040880A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

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塩見 誠
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    • G09G2310/024Scrolling of light from the illumination source over the display in combination with the scanning of the display screen

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device.
  • G subpixels are arranged in a checkered pattern in the display area
  • R subpixels and B subpixels are arranged in a checkered pattern in other areas of the display area.
  • Patent Document 1 has first and second pixels arranged in a checkered pattern, and performs display corresponding to green (G) in the first pixel.
  • a display device that alternately performs display corresponding to red (R) and display corresponding to blue (B) in the second pixel is described. Since the display device of Patent Document 1 includes pixels with a Bayer array, high definition can be realized.
  • JP 2007-114491 A (published on May 10, 2007)
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal capable of displaying an input video signal without reducing the resolution and reducing the number of scanning signal lines. It is to provide a display device.
  • a liquid crystal display device for direct viewing in which the first and third pixels of green, the second pixel of blue, and the fourth pixel of red are arranged in a Bayer array.
  • a first pixel connected to the first scanning signal line and the first data signal line via the first transistor; and a second pixel connected to the first scanning signal line and the first data via the second transistor.
  • a liquid crystal display connected to the signal line.
  • liquid crystal display device that can display an input video signal without reducing the resolution and reduce the number of scanning signal lines.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display device of Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a plan view illustrating a pixel arrangement of the liquid crystal panel of Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a pixel configuration of the liquid crystal panel of Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating data processing in an input data processing circuit according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating another example of data processing in the input data processing circuit according to the first embodiment. 6 is a timing chart showing a potential of a scanning signal line, a polarity of a data signal, and a potential of an auxiliary capacitance line in an nth vertical scanning period.
  • FIG. 6 is a timing chart showing a potential of a scanning signal line, a polarity of a data signal, and a potential of an auxiliary capacitance line in an (n + 1) th vertical scanning period. It is a timing chart for explaining a driving method paying attention to one pixel unit, and a diagram showing the brightness of each pixel. It is the schematic which shows the light and dark of each pixel of a liquid crystal panel. It is a figure which shows the pixel arrangement
  • FIG. 4 is a graph showing the luminance of a bright pixel and a dark pixel; (a) shows the luminance of a bright pixel and a dark pixel of the liquid crystal display device of Embodiment 1, and (b) is a bright pixel and a dark pixel of a conventional liquid crystal display device. Indicates the brightness.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating data processing in an input data processing circuit according to a second embodiment. It is a conceptual diagram which shows the display system by the liquid crystal display device of Embodiment 2, and the display system of the conventional liquid crystal display device when the input video data which consists of pixel data arranged in stripes is supplied.
  • FIG. 10 is a timing chart showing the relationship between the transmittance of the liquid crystal layer and the lighting timing of the backlight of the third embodiment.
  • 6 is a plan view showing a liquid crystal panel and a backlight of Embodiment 4.
  • FIG. 10 is a timing chart showing the relationship between the response speed of liquid crystal and the lighting timing of the backlight according to the fifth embodiment.
  • Embodiment 1 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the liquid crystal display device of this embodiment.
  • a liquid crystal display device 1 includes a liquid crystal panel 2 for direct viewing, a backlight 3 opposed to the liquid crystal panel 2, an input data processing circuit DPC, a display control circuit DCC, and a source driver SD.
  • the input data processing circuit DPC is supplied with input video data SID, which is luminance information of each pixel of the liquid crystal panel 2, from the outside, and supplies video data extracted from the input video data SID to the display control circuit DCC.
  • the display control circuit DCC generates a control signal based on the video data and supplies it to the source driver SD, the gate driver GD, and the CS driver CSD.
  • the source driver SD drives a plurality of data signal lines of the liquid crystal panel 2
  • the gate driver GD drives a plurality of scanning signal lines of the liquid crystal panel 2
  • the CS driver CSD Two auxiliary capacitance lines are driven.
  • the backlight 3 emits light toward the liquid crystal panel 2.
  • FIG. 2 is a plan view showing a pixel arrangement of the liquid crystal panel of the present embodiment.
  • the liquid crystal panel 2 includes a plurality of pixels arranged in a Bayer array in n rows ⁇ m columns. Specifically, a pixel Gx (first pixel) and a pixel Gy (third pixel) for displaying G (green), and a pixel B (second pixel) for displaying blue (B) And the pixel R (fourth pixel) for displaying red (R) as one pixel unit 4, the pixel units 4 are arranged in a matrix on the liquid crystal panel 2.
  • the pixels Gx and pixels Gy are arranged in a zigzag pattern (checkered pattern), and the pixels B and the pixels R are arranged in a zigzag pattern (checkered pattern) at a position where the pixel Gx and the pixel Gy are not arranged. ). That is, the pixels Gx and B are alternately arranged in the odd columns, the pixels R and Gy are alternately arranged in the even columns, and the pixels Gx and R are alternately arranged in the odd rows. The pixels B and the pixels Gy are alternately arranged in even-numbered rows.
  • each pixel in one pixel unit is not limited as long as the above pixel arrangement condition is satisfied.
  • the pixel Gx, the pixel B, the pixel Gy, and the pixel R are included in one pixel unit 4. The description will be made assuming that they are arranged counterclockwise in this order.
  • the liquid crystal panel 2 has a color filter (not shown) for color display. Specifically, a color filter G that transmits green light is provided corresponding to the pixel Gx and the pixel Gy, and a color filter B that transmits blue light is provided corresponding to the pixel B. Corresponding to the pixel R, a color filter R that transmits red light is provided.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing a pixel configuration of the liquid crystal panel of the present embodiment.
  • the liquid crystal panel 2 includes a plurality of data signal lines Sm, Sm + 1, Sm + 2... Extending in the vertical direction, a plurality of scanning signal lines Gn, Gn + 1. Wirings CSn, CSn + 1... Are provided. The scanning signal lines and the auxiliary capacitance lines are provided alternately.
  • a region surrounded by two adjacent data signal lines, adjacent scanning signal lines, and auxiliary capacitance lines corresponds to one pixel.
  • a region surrounded by the data signal line Sm, the data signal line Sm + 1, the scanning signal line Gn, and the auxiliary capacitance line CSn corresponds to the pixel Gx1.
  • a region surrounded by the data signal line Sm, the data signal line Sm + 1, the scanning signal line Gn, and the storage capacitor line CSn + 1 corresponds to the pixel B1.
  • a region surrounded by the data signal line Sm + 1, the data signal line Sm + 2, the scanning signal line Gn, and the storage capacitor line CSn corresponds to the pixel R1.
  • a region surrounded by the data signal line Sm + 1, the data signal line Sm + 2, the scanning signal line Gn, and the storage capacitor line CSn + 1 corresponds to the pixel Gy1.
  • the pixel Gx1 (first pixel) is provided with a pixel electrode 6a and a transistor 5a (first transistor).
  • the pixel Gx1 is connected to the scanning signal line Gn (first scanning signal line) via the transistor 5a.
  • the data signal line Sm (first data signal line).
  • the pixel B1 (second pixel) is provided with a pixel electrode 6b and a transistor 5b (second transistor).
  • the pixel B1 is connected to the scanning signal line Gn (first scanning signal line) and the data signal via the transistor 5b. It is connected to the line Sm (first data signal line).
  • Pixel Gy1 (third The pixel) is provided with a pixel electrode 6c and a transistor 5c (third transistor).
  • the pixel Gy1 has a scanning signal line Gn (first scanning signal line) and a data signal line Sm + 1 (second transistor) via the transistor 5c. Data signal line).
  • the pixel R1 (fourth pixel) is provided with a pixel electrode 6d and a transistor 5d (fourth transistor), and the pixel R1 receives a scanning signal line Gn (first scanning signal line) and a data signal via the transistor 5d. It is connected to the line Sm + 1 (second data signal line).
  • the gate terminal of the transistor 5a is connected to the scanning signal line Gn, the source terminal is connected to the data signal line Sm, and the drain terminal is connected to the pixel electrode 6a.
  • the gate terminal of the transistor 5b is connected to the scanning signal line Gn, the source terminal is connected to the data signal line Sm, and the drain terminal is connected to the pixel electrode 6b.
  • the gate terminal of the transistor 5c is connected to the scanning signal line Gn, the source terminal is connected to the data signal line Sm + 1, and the drain terminal is connected to the pixel electrode 6c.
  • the gate terminal of the transistor 5d is connected to the scanning signal line Gn, the source terminal is connected to the data signal line Sm + 1, and the drain terminal is connected to the pixel electrode 6d.
  • the pixel Gx1 includes a liquid crystal capacitor LCa including a pixel electrode 6a, a common electrode 7, and a liquid crystal layer sandwiched between them
  • the pixel B1 includes a pixel electrode 6b, a common electrode 7, and a liquid crystal sandwiched between them
  • the pixel Gy1 includes a liquid crystal capacitor LCc including a pixel electrode 6c, a common electrode 7, and a liquid crystal layer sandwiched between them
  • the pixel R1 includes a pixel electrode 6d. It includes a liquid crystal capacitor LCd composed of a common electrode 7 and a liquid crystal layer sandwiched between them.
  • the liquid crystal panel 2 performs display by controlling the light transmittance of the liquid crystal layer of each pixel by supplying a data signal to the pixel electrode of each pixel via the data signal line.
  • an auxiliary capacitor CSa is formed between the pixel electrode 6a and the auxiliary capacitor line CSn (first auxiliary capacitor line), and an auxiliary capacitor CSa is added between the pixel electrode 6b and the auxiliary capacitor line CSn + 1 (second auxiliary capacitor line).
  • a capacitor CSb is formed, an auxiliary capacitor CSc is formed between the pixel electrode 6c and the auxiliary capacitor line CSn + 1, and an auxiliary capacitor CSd is formed between the pixel electrode 6d and the auxiliary capacitor line CSn.
  • ⁇ Driving method> (Image data extraction)
  • a driving method of the liquid crystal display device 1 when input video data SID composed of pixel data arranged in a Bayer array is supplied to the input data processing circuit DPC will be described.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing data processing in the input data processing circuit of this embodiment.
  • the input video data SID includes a plurality of pixel data units 4 ′ arranged in a matrix, and the pixel data unit 4 ′ includes pixel data DGxn, DGyn, DBn, and DRn. .
  • Each pixel data unit 4 ′ corresponds to the pixel unit 4 of the liquid crystal panel 2, and each pixel data of one pixel data unit 4 ′ corresponds to luminance information of each pixel of one pixel unit 4.
  • the input data processing circuit DPC divides the input video data SID for one frame into two video data, and supplies the divided video data to the display control circuit DCC as video data of each field.
  • the input data processing circuit DPC receives pixel data DGxn (DGx1, DGx2, DGx3, %) And DGyn (DGy1, DGy2, DGy3,...) Are extracted, and these pixel data are supplied to the display control circuit DCC as video data of the first field.
  • DBn DB1, DB2, DB3,
  • DRn DR1, DR2, DR3,
  • the liquid crystal display device 1 displays an image corresponding to the input video data SID for one frame by controlling the luminance of each pixel in each field period.
  • DBn and DRn may be the first field video data
  • DGxn and DGyn may be the second field video data
  • a configuration may be employed in which the video data of the first field and the video data of the second field are extracted from the pixel data of the odd frames, and the video data is not extracted from the pixel data of the even frames.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing data processing in the input data processing circuit of this embodiment.
  • the input data processing circuit DPC may perform data processing as shown in FIG. That is, pixel data D1Gxn and D1Gyn located in a checkered pattern are extracted from each pixel data included in the input video data SID of the nth frame, and these pixel data are supplied to the display control circuit DCC as video data of the first field. To do. In addition, pixel data D2Bn and D2Rn located in a checkered pattern are extracted from each pixel data included in the input video data SID of the (n + 1) th frame, and these pixel data are supplied to the display control circuit DCC as video data of the second field. To do.
  • the above data processing can reduce the burden on each circuit such as the input data processing circuit DPC and the display control circuit DCC.
  • FIG. 6 is a timing chart showing the potential of the scanning signal line, the polarity of the data signal, and the potential of the auxiliary capacitance line in the nth vertical scanning period.
  • FIG. 7 is a timing chart showing the potential of the scanning signal line, the polarity of the data signal, and the potential of the auxiliary capacitance line in the (n + 1) th vertical scanning period.
  • the potential of the scanning signal line Gn is Vgn
  • the potential of the data signal supplied via the data signal line Sm is Vsm
  • the potential of the auxiliary capacitance line CSn is Vcsn.
  • the polarity of the data signal and the potential of the auxiliary capacitance line CSn are inverted every vertical scanning period.
  • the polarity of the data signal supplied to the adjacent data signal line is inverted by 1H (horizontal scanning period).
  • the potentials of the auxiliary capacitance lines CSn + 2, CSn + 4... are equal to the potential of the auxiliary capacitance line CSn, and the potentials of the auxiliary capacitance lines CSn + 1, CSn + 3, CSn + 5. .
  • the inversion period of the potential of the auxiliary capacitance wiring can be set as appropriate, such as 12H or 24H.
  • FIG. 8 is a timing chart for explaining the driving method by paying attention to one pixel unit and a diagram showing the brightness of each pixel.
  • the polarity of the data signal supplied via the data signal line Sm is POLsm
  • the polarity of the data signal supplied via the data signal line Sm + 1 is POLsm + 1.
  • the potential of the pixel electrode 6a is Va
  • the potential of the pixel electrode 6b is Vb
  • the potential of the pixel electrode 6c is Vc
  • the potential of the pixel electrode 6d is Vd.
  • the polarity of the data signal of each of the data signal lines Sm, Sm + 1, and Sm + 2 is inverted by 1H (horizontal scanning period), and in the same horizontal scanning period, the data signal lines Sm, Sm + 2, and the data signal line Sm + 1
  • the polarity of the data signal is changed, and the inversion period of the polarity of the data signal of the data signal line Sm and the inversion period of the potential of the auxiliary capacitance line CSn are shifted by 0.5 V (vertical scanning period).
  • the brightness of the pixels can be controlled as follows.
  • the scanning signal line Gn is selected at t1
  • the same positive polarity data signal is written to the pixel electrodes 6a and 6b via the data signal line Sm
  • the data signal line Sm + 1 is Then, the same negative polarity data signal is written to the pixel electrodes 6c and 6d, and the selection is terminated at t2 (potential is drawn into the pixel electrode).
  • the data signal written to the pixel electrodes 6a and 6b is a data signal generated by the source driver SD based on the pixel data DGxn extracted by the input data processing circuit DPC, and the data signal written to the pixel electrodes 6c and 6d.
  • the scanning signal line Gn is selected at t4, the same positive polarity data signal is written to the pixel electrodes 6a and 6b via the data signal line Sm, and the data signal line Sm + 1 is Then, the same negative polarity data signal is written to the pixel electrodes 6c and 6d, and the selection is terminated at t5 (potential is drawn into the pixel electrode).
  • the data signal written to the pixel electrodes 6a and 6b is a data signal generated by the source driver SD based on the pixel data Bn extracted by the input data processing circuit DPC, and the data signal written to the pixel electrodes 6c and 6d.
  • the scanning signal line Gn is selected at t7, the same negative polarity data signal is written to the pixel electrodes 6a and 6b via the data signal line Sm, and the data signal line Sm + 1 is Then, the same positive polarity data signal is written to the pixel electrodes 6c and 6d, and the selection is terminated at t8 (potential is drawn into the pixel electrode).
  • the data signal written to the pixel electrodes 6a and 6b is a data signal generated by the source driver SD based on the pixel data DGxn + 1 extracted by the input data processing circuit DPC, and the data signal written to the pixel electrodes 6c and 6d.
  • the storage capacitor line Csn is pushed down and the storage capacitor line CSn + 1 is pushed up, thereby pushing down the potentials of the pixel electrodes 6a and 6d and pushing up the potentials of the pixel electrodes 6b and 6c.
  • the scanning signal line Gn is selected at t10, the same negative polarity data signal is written to the pixel electrodes 6a and 6b via the data signal line Sm, and the data signal line Sm + 1 is Thus, the same positive polarity data signal is written to the pixel electrodes 6c and 6d, and the selection is terminated at t11 (potential is drawn into the pixel electrode).
  • the data signal written to the pixel electrodes 6a and 6b is a data signal generated by the source driver SD based on the pixel data Bn + 1 extracted by the input data processing circuit DPC, and the data signal written to the pixel electrodes 6c and 6d.
  • the pixels Gx and Gy in the first field period are bright pixels
  • the pixels B and R in the first field period are dark pixels
  • the pixels Gx and Gy in the second field period are dark pixels
  • Pixels B and R are bright pixels.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the brightness of each pixel of the liquid crystal panel.
  • the brightness of the pixel has been described by focusing on one pixel unit.
  • the bright pixel (pixel Gx) is displayed in the first field period (green display field).
  • Gy and dark pixels (pixels B and R) are displayed in a checkered pattern, and a checkered display inverted from the first field is obtained in the second field period (magenta display field).
  • the liquid crystal display device 1 displays an image corresponding to the input video data SID for one frame by controlling the luminance of each pixel in the first and second field periods.
  • the pixel data DGxn when the pixel data DGxn is input as the input video data of the pixel Gx in the frame n, the luminance of the pixel Gx in the first field period of the frame n and the pixel Gx in the second field period of the frame n. Display according to the gradation of the pixel data DGxn is performed in the pixel Gx depending on the luminance.
  • the pixel data DBn is input as input video data of the pixel Bx of the frame n, the luminance of the pixel Bx in the first field period of the frame n and the luminance of the pixel Bx in the second field period of the frame n In the pixel Bx, display is performed according to the gradation of the pixel data DBn.
  • the pixel data DGyn is input as input video data of the pixel Gy in the frame n
  • the luminance of the pixel Gy in the first field period of the frame n and the luminance of the pixel Gy in the second field period of the frame n are performed in the pixel Gy.
  • the pixel data DRn is input as the input video data of the pixel Rx of the frame n
  • the luminance of the pixel Rx in the second field period of the frame n are displayed according to the gradation of the pixel data DRn in the pixel Rx.
  • FIG. 10 is a diagram showing a pixel arrangement of the liquid crystal panel, where (a) shows the pixel arrangement of the liquid crystal display device of the present embodiment, and (b) shows the pixel arrangement of the conventional liquid crystal display device.
  • green pixels are included in one column of picture elements (consisting of pixels R, G, and B).
  • K G are arranged, and L / 3 green pixels G are arranged in one row of picture elements.
  • liquid crystal panel 2 of the present embodiment when K rows ⁇ L / 3 columns of pixels are arranged in a Bayer array, as shown in FIG. There are K green pixels G arranged in a row, and L / 3 green pixels G are arranged in one row of pixel units.
  • the liquid crystal panel 2 of the present embodiment having the pixels arranged in the Bayer array of K rows ⁇ L / 3 columns has K rows ⁇ L columns when attention is paid to the pixel units of each row / column.
  • the same number of green pixels as a conventional liquid crystal panel having a pixel arrangement is arranged in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the liquid crystal display device 1 allows the viewer to visually recognize an image having a resolution higher than the resolution realized by the actual number of pixels.
  • the liquid crystal display device 1 of the present embodiment can substantially reduce the number of necessary pixels when displaying an image with the same resolution as the conventional liquid crystal display device.
  • each pixel unit 4 the pixel Gx and the pixel B are connected to the same scanning signal line and the same data signal line, and the pixel R and the pixel Gy are connected to the same scanning signal line and the same data signal line. It is connected. For this reason, one pixel unit 4 needs to use only wiring corresponding to two pixels, and substantially needs 1/6 pixels as compared with the conventional liquid crystal display device.
  • FIG. 11 is a graph showing the luminance of the bright pixel and the dark pixel.
  • FIG. 11A shows the luminance of the bright pixel and the dark pixel of the liquid crystal display device of this embodiment
  • FIG. 11B shows the brightness of the conventional liquid crystal display device. The luminance of a pixel and a dark pixel is shown.
  • the horizontal axis represents the gradation value of the pixel data
  • the vertical axis represents the normalized luminance.
  • one sub-pixel (bright pixel and dark pixel) in which one pixel is connected to the same scanning signal line and the same data signal line
  • a technique is used in which the luminance of the bright pixel and the dark pixel is made different using the auxiliary capacitance wiring.
  • the potential of the auxiliary capacitor wiring is set so that the luminance of the dark pixel matches the luminance of the bright pixel when displaying the maximum gradation (256). Is set.
  • the luminance of dark pixels cannot be ignored in a considerable range of gradations. For example, in the example shown in FIG. 11B, when displaying 192 or more gradations, the luminance of the dark pixel is 20% or more of the luminance of the bright pixel.
  • dark pixels and bright pixels are pixels that display different colors. Therefore, when the luminance of the dark pixels is set high, color mixing (color crosstalk) is performed between the bright pixels and the dark pixels. ) Is generated.
  • the liquid crystal display device 1 displays a white gradation, in particular, regardless of the gradation of the pixel data, as shown in FIG.
  • the maximum value of the data signal potential and the potential of the auxiliary capacitor wiring are adjusted so that the luminance of the dark pixel is 1/10 or less of the luminance of the bright pixel, and the voltage applied to the liquid crystal layer is set. ing. Thereby, it is possible to prevent the color mixture from being recognized by the viewer of the liquid crystal display device 1.
  • the maximum value of the data signal potential and the auxiliary capacitance are set so that the luminance of the dark pixel is 1/100 or less of the luminance of the bright pixel (and the luminance substantially equal to the black luminance of the liquid crystal panel).
  • the potential of the wiring may be set.
  • the luminance of the dark pixel when displaying the maximum gradation (256) is bright.
  • the maximum value of the data signal potential and the potential of the auxiliary capacitance line may be set so as to be about 20% of the luminance of the pixel. As described above, it is preferable to set the maximum value of the data signal potential and the potential of the auxiliary capacitance line in accordance with the application of the liquid crystal display device 1.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing data processing in the input data processing circuit of this embodiment.
  • the input video data SID includes a plurality of pixel data DEn arranged in a matrix, and the pixel data DEn includes pixel data rn, gn, and dn.
  • the input data processing circuit DPC divides the input video data SID for one frame into two video data, and supplies each video data to the display control circuit DCC as video data of each field. At this time, the input data processing circuit DPC extracts pixel data gn included in the pixel data DEn located in a checkered pattern as the luminance information of the pixels Gxn and Gyn in the first field for the input video data SID for one frame. Then, the pixel data bn and rn included in the other picture element data DEn are extracted as the luminance information of the pixels Bn and Rn in the second field, respectively.
  • the pixel data DE1 is arranged in the first row and the first column
  • the pixel data DE2 is arranged in the second row and the first column
  • the pixel data DE3 is arranged in the third row and the first column
  • the fourth row and the first column is arranged in the first row and the first column.
  • Picture element data DE4 is arranged, picture element data DE5 is arranged in the first row and second column, picture element data DE6 is arranged in the second row and second column, and picture element data DE7 is arranged in the third row and second column,
  • the pixel element data DE8 is arranged in the fourth row and the second column, the picture element data DE9 is arranged in the first row and the third column, the picture element data DE10 is arranged in the second row and the third column, and the picture element is arranged in the third row and the third column.
  • Data DE11 is arranged, and the pixel data DE in the fourth row and the third column 12 is arranged, picture element data DE13 is arranged in the first row and fourth column, picture element data DE14 is arranged in the second row and fourth column, and picture element data DE15 is arranged in the third row and fourth column.
  • an input video data SID for one frame including 16 picture element data of 4 rows ⁇ 4 columns in which picture element data DE16 is arranged in the column.
  • the input data processing circuit DPC has pixel data g1, g3, g6, g8, g9, g11, g14, g16 of the pixel data DE1, DE3, DE6, DE8, DE9, DE11, DE14, DE16.
  • the pixel data g1 is the video data of the pixel Gx of the pixel unit in the first row and the first column of the first field
  • the pixel data g3 is the video data of the pixel Gx of the pixel unit of the second row and the first column of the first field.
  • the pixel data g6 is the video data of the pixel Gy of the pixel unit in the first row and the first column of the first field
  • the pixel data g8 is the video data of the pixel unit of the pixel unit in the second row and the first column of the first field
  • the pixel data g9 is the video data of the pixel Gx of the pixel unit in the first row and the second column of the first field
  • the pixel data g11 is the second row and the second column of the first field.
  • the video data of the pixel Gx of the pixel unit is used, the pixel data g14 is the video data of the pixel Gy of the pixel unit in the first row and the second column of the first field, and the pixel data g16 is the pixel unit of the second row and the second column of the first field. Is supplied to the display control circuit DCC as video data of the pixel Gy.
  • the input data processing circuit DPC extracts the pixel data b2, b4, r5, r7, b10, b12, r13, r15 of the pixel data DE2, DE4, DE5, DE7, DE10, DE12, DE13, DE15, and outputs the pixels.
  • the data b2 is the video data of the pixel B of the pixel unit in the first row and the first column of the second field
  • the pixel data b4 is the video data of the pixel B of the pixel unit in the second row and the first column of the second field
  • the pixel data r5 Is the video data of the pixel R of the pixel unit in the first row and first column of the second field
  • the pixel data r7 is the video data of the pixel R of the pixel unit of the second row and first column of the second field
  • the pixel data b10 is the first
  • the image data of the pixel B of the pixel unit in the first row and the second column of 2 fields is used
  • the pixel data b12 is used for the pixel unit in the second row and the second column of the second field
  • the pixel data r13 is the pixel data R of the pixel unit in the first row and second column of the second field
  • the pixel data r15 is the pixel R of the pixel unit in
  • the liquid crystal display device 1 displays an image corresponding to the input video data SID for one frame by controlling the luminance of each pixel in each field period.
  • the pixel data g1 and g6 of the pixel data DE1 and DE6 are used as they are, but the pixel data b2 and r2 of the pixel data DE2 and DE5 are used.
  • B6, and r6 are converted into pixel data b2 ′, r2 ′, b6 ′, and r6 ′ by performing averaging processing using data of neighboring 4 to 8 pixels, and then used as video data of each field. Also good.
  • b10 ′, b10, b6, b9, b11, and b14 indicate the luminance of each pixel data.
  • green since green is in charge of resolution, it is not preferable to lose a sense of fineness by incorporating processing similar to averaging, and it is recommended to use it as it is.
  • the liquid crystal display device of the present embodiment can display an image based on video data used in general television broadcasting.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram showing a display method by the liquid crystal display device of the present embodiment and a display method of a conventional liquid crystal display device when input video data consisting of pixel data arranged in a stripe arrangement is supplied.
  • a luminance signal Y1 (picture element data), a luminance signal Y2 (picture element data), a luminance signal Y3 (picture element data), and a luminance signal Y4
  • pixel data is supplied in 2 rows ⁇ 2 columns
  • each of the 12 pixel data (r1 to 4, g1 to 4, b1 to b1) included in the luminance signals Y1 to Y4 Based on 4) display is performed with 12 pixels. In this case, two scanning signal lines and six data signal lines are required.
  • the pixel data g1 is extracted from the luminance signal Y1 and the luminance signal of the pixel Gx is obtained.
  • the pixel data b2 is extracted from the luminance signal Y2 as the luminance signal y2 of the pixel B
  • the pixel data g3 is extracted from the luminance signal Y3 as the luminance signal y3 of the pixel Gy
  • the pixel data r4 is extracted from the luminance signal Y4.
  • the luminance signal y4 of the pixel R is displayed, and one frame period is divided into a first field period and a second field period for display.
  • one scanning signal line and two data signal lines are required. Therefore, compared with the conventional liquid crystal display device, the number of scanning signal lines can be halved and the number of data signal lines can be 1 /.
  • the liquid crystal display device of this embodiment is different from the liquid crystal display device of Embodiment 1 in that the lighting timing of the backlight is controlled.
  • FIG. 14 is a timing chart showing the relationship between the transmittance of the liquid crystal layer and the lighting timing of the backlight of the present embodiment.
  • the horizontal axis represents time
  • the vertical axis represents the transmittance of the liquid crystal layer.
  • the brightness of the bright pixels and the brightness of the dark pixels can be adjusted by appropriately setting the maximum value of the data signal potential and the potential of the auxiliary capacitance wiring.
  • the transmittance of the dark pixel can be set to 1/100 or less of the transmittance of the bright pixel.
  • the backlight lighting time in each field period is shorter than 1 ⁇ 2 of the field period, and after the scanning by the scanning signal lines is finished, the liquid crystal of the entire liquid crystal panel
  • the backlight is turned on at the timing when the response is almost completed (the transmittance of the bright pixel is 20 times the transmittance of the dark pixel).
  • the backlight is turned off at the timing of starting scanning by the scanning signal line.
  • FIG. 15 is a plan view showing the liquid crystal panel and the backlight of this embodiment.
  • the liquid crystal display device of this embodiment divides the backlight 3 into a plurality of regions arranged in the vertical direction, and sequentially scans the lighting position of the backlight for each region in each field period.
  • the backlight 3 is divided into an illumination area AR1, an illumination area AR2, an illumination area AR3, and an illumination area AR4.
  • the liquid crystal display device of this embodiment can control lighting of the backlight 3 for each of the illumination areas AR1 to AR4 by supplying a control signal to the backlight 3 from the display control circuit DCC.
  • a backlight in which direct type LEDs are arranged in a matrix may be used, and the LEDs arranged in each illumination area may be individually controlled to be lit.
  • a backlight including a plurality of light guide plates arranged in the row direction may be used, and light may be individually incident on each light guide plate.
  • the illumination area AR1 is arranged to face the panel area ar1 of the liquid crystal panel 2, and the illumination area AR2 is disposed opposite to the panel area ar2, the illumination area AR3 is disposed opposite to the panel area ar3, and the illumination area AR4 is disposed opposite to the panel area ar4.
  • the backlight 3 is disposed to face the panel area ar1 at a timing when the transmittance of the bright pixels in the panel area ar1 is 20 times or more the transmittance of the dark pixels. Control is performed to turn on the illumination area AR1. Then, in the next field period, the illumination area AR1 is turned off at the timing of the start of scanning by the scanning signal line. Next, at the timing when the transmittance of the bright pixel in the panel area ar2 is 20 times or more the transmittance of the dark pixel, the illumination area AR2 arranged to face the panel area ar2 is controlled to be turned on. By repeating this sequentially for each illumination area, color crosstalk can be prevented.
  • the lighting of the backlight 3 can be controlled for each illumination area, there is no need to wait for the liquid crystal response in all the pixels of the liquid crystal panel 2, and the liquid crystal of the third embodiment.
  • the lighting period of the backlight 3 can be lengthened compared to the display device. As a result, it is sufficient to reduce the load on the system without excessively increasing the luminance of the backlight 3 or driving the scanning signal line at a high speed in order to ensure the writing time of the data signal to the pixel electrode. Light with high brightness can be emitted toward the liquid crystal panel 2.
  • FIG. 16 is a timing chart showing the relationship between the response speed of the liquid crystal and the lighting timing of the backlight of this embodiment.
  • the backlight 3 includes a green light source and a magenta light source, and emits light from the green light source in the first field period in which the pixels Gx and Gy are bright pixels. In the second field period in which the pixels B and R are bright pixels, control is performed so that light is emitted from the magenta light source.
  • the green light source is turned on at the timing when the response of the liquid crystal is completed to some extent (for example, the timing at which the transmittance of the pixels Gx and Gy is at least twice the transmittance of the pixels B and R). Light.
  • the green light source is turned off at a timing when the transmittance of the pixels Gx and Gy is less than or equal to twice the transmittance of the pixels B and R.
  • the magenta light source is turned on at the timing when the response of the liquid crystal is completed to some extent (for example, the timing at which the transmittance of the pixels B and R is twice or more the transmittance of the pixels Gx and Gy). . Further, in the next first field period, the magenta light source is turned off at a timing when the transmittance of the pixels B and R becomes twice or less than the transmittance of the pixels Gx and Gy. The backlight repeats the above operation.
  • the green light hardly transmits the blue or red color filter provided in the pixel B or the pixel R (dark pixel in the first field period), and the magenta (red, blue) light is the pixel Gx, It hardly transmits the green color filter provided in Gy (dark pixel in the second field period). Therefore, according to the liquid crystal display device of the present embodiment, color crosstalk can be almost prevented.
  • the maximum value of the data signal potential and the potential of the auxiliary capacitance line are set so that the brightness of the bright pixel is 20 times or more of the brightness of the dark pixel when the liquid crystal response is completed, The brightness will be kept low.
  • the cell thickness becomes large or the viscosity of the liquid crystal becomes high. Response speed will decrease.
  • the maximum value of the data signal potential and the auxiliary capacitance wiring are set so that the brightness of the bright pixel is 20 times or more of the brightness of the dark pixel. Therefore, the transmittance of the liquid crystal can be improved.
  • the liquid crystal display device of the present embodiment can perform color display even when the liquid crystal panel is not provided with a color filter.
  • the backlight includes a green light source and a magenta light source, and the green light source is turned on in the first field period. In the second field period, control is performed to turn on the magenta light source. Further, similarly to the liquid crystal display device of the fourth embodiment, the lighting position is sequentially scanned for each illumination area of the backlight in each field period.
  • the green first and third pixels (pixel Gx and pixel Gy), the blue second pixel (pixel B), and the red fourth pixel (pixel R) are arranged in a Bayer array.
  • the first pixel is connected to the first scanning signal line (Gn) and the first data signal line (Sm) via the first transistor (5a),
  • a pixel is connected to the first scanning signal line and the first data signal line via a second transistor (5b).
  • pixels are arranged in a Bayer array, display can be performed with a smaller number of pixels and without lowering the resolution as compared with a liquid crystal display device in a stripe arrangement. Further, since the first pixel and the second pixel are connected to the same scanning signal line, the number of scanning signal lines can be reduced in the entire liquid crystal panel.
  • the liquid crystal display device is the liquid crystal display device according to aspect 1, in which the third pixel is connected to the first scanning signal line and the second data signal line (Sm + 1) via the third transistor (5c).
  • the pixel may be connected to the first scanning signal line and the second data signal line via a fourth transistor (5d).
  • the liquid crystal display device is the liquid crystal display device according to aspect 1 or 2, wherein the first pixel forms an auxiliary capacitor with the first auxiliary capacitor line (CSn), and the second pixel has the second auxiliary capacitor line (CSn + 1).
  • a configuration may be employed in which display is performed by alternately repeating the period.
  • the luminance of the first and second pixels connected to the same scanning signal line and the same data signal line can be individually controlled. Therefore, the resolution can be improved with respect to the number of scanning signal lines.
  • the liquid crystal display device is the liquid crystal display device according to aspect 3, in which the third pixel forms the second auxiliary capacitance line and the auxiliary capacitance, the fourth pixel forms the first auxiliary capacitance line and the auxiliary capacitance,
  • the luminance of the third pixel may be higher than the luminance of the fourth pixel in the first field period, and the luminance of the fourth pixel may be higher than the luminance of the third pixel in the second field period.
  • the brightness of the third and fourth pixels connected to the same scanning signal line and the same data signal line can be individually controlled. Therefore, the resolution can be improved with respect to the number of scanning signal lines.
  • the liquid crystal display device is the liquid crystal display device according to aspect 4 described above, wherein one frame is divided into first and second fields, the luminance of the first pixel in the first field period, and the first pixel in the second field period.
  • the image data of the first pixel of the frame is displayed according to the luminance of the second pixel.
  • the luminance of the second pixel in the first field period and the luminance of the second pixel in the second field period are displayed.
  • the video data is displayed, and the video data of the third pixel of the frame is displayed according to the luminance of the third pixel in the first field period and the luminance of the third pixel in the second field period.
  • the video data of the fourth pixel of the frame is displayed based on the luminance of the four pixels and the luminance of the fourth pixel in the second field period. And it may be formed.
  • the luminance of the second pixel is 1/10 or less of the luminance of the first pixel in the first field period.
  • the luminance of the first pixel may be 1/10 or less of the luminance of the second pixel.
  • the luminance of the second pixel is sufficiently lower than the luminance of the first pixel in the first field period, and the luminance of the first pixel is higher than the luminance of the second pixel in the second field period. Low enough. Therefore, color mixing (color stroke) can be suppressed.
  • a liquid crystal display device further includes a backlight (3) disposed opposite to the liquid crystal panel in any of the above aspects 3 to 6, wherein the backlight includes the first and The backlight is repeatedly lit and extinguished in correspondence with a cycle in which the second field period is alternately repeated.
  • the transmittance of the liquid crystal layer of the first pixel is the liquid crystal layer of the second pixel in the first field period.
  • the transmittance of the liquid crystal layer of the second pixel is 20 times or more of the transmittance of the liquid crystal layer of the first pixel in the second field period. The structure which lights up may be sufficient.
  • the amount of light emitted to the second pixel in the first field period can be reduced, and the amount of light emitted to the first pixel in the second field period can be reduced. Therefore, color mixing (color stroke) can be suppressed.
  • the backlight includes a plurality of illumination areas (AR1 to AR4) that can be individually turned on and off, and the backlight includes: In the first field period, light is emitted from the illumination area facing the first pixel during a period in which the transmittance of the liquid crystal layer of the first pixel is 20 times or more of the transmittance of the liquid crystal layer of the second pixel. In the second field period, light is emitted from the illumination area facing the second pixel during a period in which the transmittance of the liquid crystal layer of the second pixel is 20 times or more of the transmittance of the liquid crystal layer of the first pixel.
  • emits may be sufficient.
  • the liquid crystal display device further includes a backlight disposed opposite to the liquid crystal panel in any of the above aspects 3 to 6, wherein the backlight repeats the first field period.
  • a configuration may be adopted in which green light is emitted corresponding to the period of m, and magenta light is emitted corresponding to the repetition period of the second field period.
  • color mixing can be suppressed without strictly setting the transmittance of the liquid crystal layer of the first pixel and the transmittance of the liquid crystal layer of the second pixel.
  • the liquid crystal display device is the liquid crystal display device according to aspect 9, wherein the backlight is configured such that the transmittance of the liquid crystal layer of the first pixel is the transmittance of the liquid crystal layer of the second pixel in the first field period.
  • it may be configured to emit magenta light.
  • color mixing can be further suppressed without strictly setting the transmittance of the liquid crystal layer of the first pixel and the transmittance of the liquid crystal layer of the second pixel.
  • the liquid crystal display device is the liquid crystal display device according to aspect 9 or 10 described above, wherein the backlight includes a plurality of illumination areas that can be individually turned on and off.
  • the backlight includes a plurality of illumination areas that can be individually turned on and off.
  • green light is emitted from the illumination area facing the first pixel in a period in which the transmittance of the liquid crystal layer of the first pixel is 20 times or more of the transmittance of the liquid crystal layer of the second pixel.
  • the magenta color from the illumination area facing the second pixel is a period in which the transmittance of the liquid crystal layer of the second pixel is 20 times or more the transmittance of the liquid crystal layer of the first pixel.
  • emits this light may be sufficient.
  • the present invention can be used for a liquid crystal display device.

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Abstract

 入力された映像信号に対して解像度を低下させることなく表示をすることができ、走査信号線数を低減させた液晶表示装置を提供する。緑の第1および第3画素(Gx1、Gy1)並びに青の第2画素(B1)および赤の第4画素(R1)がベイヤー配列とされ、第1画素が第1走査信号線(Gn)および第1データ信号線(Sm)に接続され、第2画素が第1走査信号線(Gn)および第1データ信号線(Sm)に接続されている。

Description

液晶表示装置
 本発明は、液晶表示装置に関する。
 Rサブ画素、Gサブ画素、Bサブ画素を用いてカラー表示をする表示装置において、RGB各画素の配列方法について様々な提案がなされている。
 一例として、表示領域にGサブ画素を市松状に配列し、表示領域の他の領域にRサブ画素およびBサブ画素を市松状に配列した、いわゆるベイヤー配列が知られている。
 ベイヤー配列の表示装置の例として、特許文献1には、市松状に配された第1および第2の画素を有しており、第1の画素において緑(G)に対応する表示を行い、第2の画素において赤(R)に対応する表示と青(B)に対応する表示を交互に行う表示装置が記載されている。特許文献1の表示装置は、ベイヤー配列の画素を有しているため、高精細化を実現することができる。
日本国公開特許公報「特開2007-114491号公報(2007年5月10日公開)」
 近年、映像の高精細化と高周波数化が急速に進み、映像を表示する液晶表示装置側でも垂直方向の画素数が増大し、これに伴い走査信号線数が増大している。
 従来の液晶表示装置、および特許文献1の表示装置では、走査信号線数の増大によって走査信号線駆動回路の実装が困難になったり、各画素行(水平方向に延びるライン)の充電が不十分になったりするという問題がある。
 本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであって、その目的は、入力された映像信号に対して解像度を低下させることなく表示をすることができ、走査信号線数を低減させた液晶表示装置を提供することにある。
 上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る液晶表示装置は、緑の第1および第3画素並びに青の第2画素および赤の第4画素がベイヤー配列とされた直視用の液晶パネルを備え、第1画素が第1トランジスタを介して第1走査信号線および第1データ信号線に接続され、第2画素が第2トランジスタを介して上記第1走査信号線および第1データ信号線に接続されている液晶表示装置。
 本発明の一態様によれば、入力された映像信号に対して解像度を低下させることなく表示をすることができ、走査信号線数を低減させた液晶表示装置を提供することができる。
実施形態1の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 実施形態1の液晶パネルの画素配列を示す平面図である。 実施形態1の液晶パネルの画素構成を示す回路図である。 実施形態1の入力データ処理回路におけるデータ処理を示す模式図である。 実施形態1の入力データ処理回路におけるデータ処理の他の例を示す模式図である。 第n垂直走査期間における走査信号線の電位、データ信号の極性、および補助容量配線の電位を示すタイミングチャートである。 第n+1垂直走査期間における走査信号線の電位、データ信号の極性、および補助容量配線の電位を示すタイミングチャートである。 1つの画素ユニットに着目して駆動方法を説明するためのタイミングチャートおよび各画素の明暗を示す図である。 液晶パネルの各画素の明暗を示す概略図である。 液晶パネルの画素配列を示す図であり、(a)は実施形態1の液晶表示装置の画素配列を示し(b)は従来の液晶表示装置の画素配列を示す。 明画素および暗画素の輝度を示すグラフであり、(a)は実施形態1の液晶表示装置の明画素および暗画素の輝度を示し、(b)は従来の液晶表示装置の明画素および暗画素の輝度を示す。 実施形態2の入力データ処理回路におけるデータ処理を示す模式図である。 ストライプ配列された画素データからなる入力映像データが供給された場合の、実施形態2の液晶表示装置による表示方式と、従来の液晶表示装置の表示方式を示す概念図である。 液晶層の透過率と実施形態3のバックライトの点灯タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。 実施形態4の液晶パネルおよびバックライトを示す平面図である。 液晶の応答速度と実施形態5のバックライトの点灯タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。
 〔実施形態1〕
 以下、本発明の実施の形態について、図1~図11に基づいて詳細に説明する。
 図1は本実施形態の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
 図1に示すように、液晶表示装置1は、直視用の液晶パネル2と、液晶パネル2に対向配置されたバックライト3と、入力データ処理回路DPCと、表示制御回路DCCと、ソースドライバSDと、ゲートドライバGDと、CSドライバCSDとを備えている。
 入力データ処理回路DPCは、液晶パネル2の各画素の輝度情報である入力映像データSIDを外部から供給され、入力映像データSIDから抽出した映像データを表示制御回路DCCに供給する。
 表示制御回路DCCは、当該映像データに基づいて制御信号を生成し、ソースドライバSD、ゲートドライバGDおよびCSドライバCSDに供給する。
 上記制御信号に基づいて、ソースドライバSDは、液晶パネル2の複数のデータ信号線を駆動し、ゲートドライバGDは、液晶パネル2の複数の走査信号線を駆動し、CSドライバCSDは、液晶パネル2の複数の補助容量配線を駆動する。バックライト3は液晶パネル2に向けて光を出射する。
 <画素配列>
 図2は、本実施形態の液晶パネルの画素配列を示す平面図である。
 液晶パネル2は、n行×m列にベイヤー配列された複数の画素を備えている。具体的には、G(緑)を表示するための画素Gx(第1の画素)および画素Gy(第3の画素)と、青(B)を表示するための画素B(第2の画素)と、赤(R)を表示するための画素R(第4の画素)とを1つの画素ユニット4として、液晶パネル2には当該画素ユニット4がマトリクス状に配列されている。
 液晶パネル2全体では、画素Gxおよび画素Gyが千鳥状(市松状)に配置されており、画素Gxおよび画素Gyが配置されていない箇所には、画素Bおよび画素Rが、千鳥状(市松状)に配置されている。すなわち、奇数列目に画素Gxと画素Bとが交互に配置されており、偶数列目に画素Rと画素Gyとが交互に配置されており、奇数行目に画素Gxと画素Rとが交互に配置されており、偶数行目に画素Bと画素Gyとが交互に配置されている。
 上述の画素配列の条件を満たしていれば1つの画素ユニット内での各画素の配列は限定されないが、以下では、1つの画素ユニット4内に、画素Gx、画素B、画素Gy、画素Rがこの順に反時計回りに配列されているものとして説明する。
 液晶パネル2は、カラー表示をするために、図示しないカラーフィルターを備えている。具体的には、画素Gxおよび画素Gyに対応して、緑色の光を透過するカラーフィルターGが設けられており、画素Bに対応して、青色の光を透過するカラーフィルターBが設けられており、画素Rに対応して、赤色の光を透過するカラーフィルターRが設けられている。
 <画素構成>
 図3は、本実施形態の液晶パネルの画素構成を示す回路図である。
 液晶パネル2には、縦方向に延びる複数のデータ信号線Sm,Sm+1,Sm+2・・・と、横方向に延びる複数の走査信号線Gn,Gn+1・・・と、横方向に延びる複数の補助容量配線CSn,CSn+1・・・とを備えている。走査信号線と補助容量配線とは、交互に設けられている。
 隣り合う2本のデータ信号線と、隣り合う走査信号線および補助容量配線とによって囲まれた領域が、1つの画素に対応する。
 具体的には、図3において、データ信号線Smと、データ信号線Sm+1と、走査信号線Gnと、補助容量配線CSnとによって囲まれた領域が画素Gx1に対応する。データ信号線Smと、データ信号線Sm+1と、走査信号線Gnと、補助容量配線CSn+1とによって囲まれた領域が画素B1に対応する。データ信号線Sm+1と、データ信号線Sm+2と、走査信号線Gnと、補助容量配線CSnとによって囲まれた領域が画素R1に対応する。データ信号線Sm+1と、データ信号線Sm+2と、走査信号線Gnと、補助容量配線CSn+1とによって囲まれた領域が画素Gy1に対応する。
 図3において、画素Gx1(第1画素)には、画素電極6aとトランジスタ5a(第1トランジスタ)とが設けられており、画素Gx1はトランジスタ5aを介して走査信号線Gn(第1走査信号線)およびデータ信号線Sm(第1データ信号線)に接続されている。画素B1(第2画素)には、画素電極6bとトランジスタ5b(第2トランジスタ)とが設けられており、画素B1はトランジスタ5bを介して走査信号線Gn(第1走査信号線)およびデータ信号線Sm(第1データ信号線)に接続されている。画素Gy1(第3
画素)には、画素電極6cとトランジスタ5c(第3トランジスタ)とが設けられており、画素Gy1はトランジスタ5cを介して走査信号線Gn(第1走査信号線)およびデータ信号線Sm+1(第2データ信号線)に接続されている。画素R1(第4画素)には、画素電極6dとトランジスタ5d(第4トランジスタ)とが設けられており、画素R1はトランジスタ5dを介して走査信号線Gn(第1走査信号線)およびデータ信号線Sm+1(第2データ信号線)に接続されている。
 また、図3において、トランジスタ5aのゲート端子は走査信号線Gnに接続されており、ソース端子はデータ信号線Smに接続されており、ドレイン端子は画素電極6aに接続されている。トランジスタ5bのゲート端子は走査信号線Gnに接続されており、ソース端子はデータ信号線Smに接続されており、ドレイン端子は画素電極6bに接続されている。トランジスタ5cのゲート端子は走査信号線Gnに接続されており、ソース端子はデータ信号線Sm+1に接続されており、ドレイン端子は画素電極6cに接続されている。トランジスタ5dのゲート端子は走査信号線Gnに接続されており、ソース端子はデータ信号線Sm+1に接続されており、ドレイン端子は画素電極6dに接続されている。
 さらに、画素Gx1は、画素電極6aと共通電極7とこれらに挟まれた液晶層とからなる液晶容量LCaを含んでおり、画素B1は、画素電極6bと共通電極7とこれらに挟まれた液晶層とからなる液晶容量LCbを含んでおり、画素Gy1は、画素電極6cと共通電極7とこれらに挟まれた液晶層とからなる液晶容量LCcを含んでおり、画素R1は、画素電極6dと共通電極7とこれらに挟まれた液晶層とからなる液晶容量LCdを含んでいる。
 液晶パネル2は、データ信号線を介して各画素の画素電極にデータ信号を供給することによって、各画素の液晶層の光透過率を制御し、表示を行うものである。
 また、画素電極6aと補助容量配線CSn(第1補助容量配線)との間に補助容量CSaが形成されており、画素電極6bと補助容量配線CSn+1(第2補助容量配線)との間に補助容量CSbが形成されており、画素電極6cと補助容量配線CSn+1との間に補助容量CScが形成されており、画素電極6dと補助容量配線CSnとの間に補助容量CSdが形成されている。
 <駆動方法>
 (画像データの抽出)
 本実施形態では、入力データ処理回路DPCに、ベイヤー配列された各画素データからなる入力映像データSIDが供給された場合の、液晶表示装置1の駆動方法について説明する。
 図4は、本実施形態の入力データ処理回路におけるデータ処理を示す模式図である。
 図4に示すように、入力映像データSIDは、マトリクス状に配列された複数の画素データユニット4’を含んでおり、画素データユニット4’は画素データDGxn、DGyn、DBn、DRnを含んでいる。各画素データユニット4’は、液晶パネル2の画素ユニット4に対応しており、1つの画素データユニット4’の各画素データは、1つの画素ユニット4の各画素の輝度情報に対応する。
 入力データ処理回路DPCは、1フレーム分の入力映像データSIDを2つの映像データに分割し、分割した各映像データを、各フィールドの映像データとして表示制御回路DCCに供給する。
 具体的には、入力データ処理回路DPCは、図4に示すように、入力映像データSIDに含まれる1フレーム分の各画素データから、市松状に位置する画素データDGxn(DGx1、DGx2、DGx3、・・・)およびDGyn(DGy1、DGy2、DGy3、・・・)を抽出し、これらの画素データを第1フィールドの映像データとして表示制御回路DCCに供給する。また、1フレーム分の各画素データのうち、第1フィールドの映像データとして抽出されなかった残りの画素データであるDBn(DB1、DB2、DB3、・・・)およびDRn(DR1、DR2、DR3、・・・)を、第2フィールドの映像データとして表示制御回路DCCに供給する。
 これにより、液晶表示装置1は、各フィールド期間における各画素の輝度を制御することによって、1フレーム分の入力映像データSIDに対応する画像を表示する。
 なお、DBnおよびDRnを第1フィールドの映像データとし、DGxnおよびDGynを第2フィールドの映像データとしてもよい。
 また、図示はしないが、奇数フレームの画素データから、第1フィールドの映像データおよび第2フィールドの映像データを抽出し、偶数フレームの画素データからは映像データを抽出しない構成であってもよい。上記のデータ処理により、入力データ処理回路DPCおよび表示制御回路DCCなどの各回路における負担を軽減することができる。
 図5は、本実施形態の入力データ処理回路におけるデータ処理を示す模式図である。
 入力データ処理回路DPCは、図5に示すようなデータ処理を行ってもよい。すなわち、第nフレームの入力映像データSIDに含まれる各画素データから、市松状に位置する画素データD1GxnおよびD1Gynを抽出し、これらの画素データを第1フィールドの映像データとして表示制御回路DCCに供給する。また、第n+1フレームの入力映像データSIDに含まれる各画素データから、市松状に位置する画素データD2BnおよびD2Rnを抽出し、これらの画素データを第2フィールドの映像データとして表示制御回路DCCに供給する。
 上記のデータ処理により、入力データ処理回路DPCおよび表示制御回路DCCなどの各回路における負担を軽減することができる。
 (タイミングチャート)
 図6は、第n垂直走査期間における走査信号線の電位、データ信号の極性、および補助容量配線の電位を示すタイミングチャートである。図7は、第n+1垂直走査期間における走査信号線の電位、データ信号の極性、および補助容量配線の電位を示すタイミングチャートである。
 図6および図7において、走査信号線Gnの電位をVgnとし、データ信号線Smを介して供給されるデータ信号の電位をVsmとし、補助容量配線CSnの電位をVcsnとする。
 図6および図7に示すように、データ信号の極性および補助容量配線CSnの電位は、垂直走査期間毎に反転されている。また、隣り合うデータ信号線に供給されるデータ信号の極性は1H(水平走査期間)反転されている。
 なお、補助容量配線CSn+2、CSn+4・・・の電位は、補助容量配線CSnの電位と等しく、補助容量配線CSn+1、CSn+3、CSn+5・・・の電位は、補助容量配線CSnの電位の逆位相である。補助容量配線の電位の反転周期は12H、24Hな
ど、適宜設定することができる。
 図8は、1つの画素ユニットに着目して駆動方法を説明するためのタイミングチャートおよび各画素の明暗を示す図である。
 図8において、データ信号線Smを介して供給されるデータ信号の極性をPOLsmとし、データ信号線Sm+1を介して供給されるデータ信号の極性をPOLsm+1とする。また、画素電極6aの電位をVaとし、画素電極6bの電位をVbとし、画素電極6cの電位をVcとし、画素電極6dの電位をVdとする。
 各フィールド期間において、データ信号線Sm・Sm+1・Sm+2それぞれのデータ信号の極性を1H(水平走査期間)反転させるとともに、同一の水平走査期間では、データ信号線Sm・Sm+2とデータ信号線Sm+1とでデータ信号の極性を異ならせ、データ信号線Smのデータ信号の極性の反転周期と、補助容量配線CSnの電位の反転周期を0.5V(垂直走査期間)ずらす。
 その結果、1フレーム期間の半分の期間であるフィールド期間において、画素の明暗を、以下のとおり制御することができる。
 フレーム1の第1フィールド期間では、t1で走査信号線Gnを選択して、データ信号線Smを介して画素電極6a・6bに同一のプラス極性のデータ信号を書き込み、かつ、データ信号線Sm+1を介して画素電極6c・6dに同一のマイナス極性のデータ信号を書き込み、t2で選択を終了する(画素電極に電位の引き込みが生じる)。画素電極6a・6bに書き込まれるデータ信号は、入力データ処理回路DPCで抽出された画素データDGxnに基づいて、ソースドライバSDで生成されたデータ信号であり、画素電極6c・6dに書き込まれるデータ信号は、入力データ処理回路DPCで抽出された画素データDGynに基づいて、ソースドライバSDで生成されたデータ信号である。その後t3で、補助容量配線Csnを突き上げるとともに補助容量配線CSn+1を突き下げることによって、画素電極6a・6dの電位を突き上げ、画素電極6b・6cの電位を突き下げる。
 フレーム1の第2フィールド期間では、t4で走査信号線Gnを選択して、データ信号線Smを介して画素電極6a・6bに同一のプラス極性のデータ信号を書き込み、かつ、データ信号線Sm+1を介して画素電極6c・6dに同一のマイナス極性のデータ信号を書き込み、t5で選択を終了する(画素電極に電位の引き込みが生じる)。画素電極6a・6bに書き込まれるデータ信号は、入力データ処理回路DPCで抽出された画素データBnに基づいて、ソースドライバSDで生成されたデータ信号であり、画素電極6c・6dに書き込まれるデータ信号は、入力データ処理回路DPCで抽出された画素データRnに基づいて、ソースドライバSDで生成されたデータ信号である。その後t6で、補助容量配線Csnを突き下げるとともに補助容量配線CSn+1を突き上げることによって、画素電極6a・6dの電位を突き下げ、画素電極6b・6cの電位を突き上げる。
 フレーム2の第1フィールド期間では、t7で走査信号線Gnを選択して、データ信号線Smを介して画素電極6a・6bに同一のマイナス極性のデータ信号を書き込み、かつ、データ信号線Sm+1を介して画素電極6c・6dに同一のプラス極性のデータ信号を書き込み、t8で選択を終了する(画素電極に電位の引き込みが生じる)。画素電極6a・6bに書き込まれるデータ信号は、入力データ処理回路DPCで抽出された画素データDGxn+1に基づいて、ソースドライバSDで生成されたデータ信号であり、画素電極6c・6dに書き込まれるデータ信号は、入力データ処理回路DPCで抽出された画素データDGyn+1に基づいて、ソースドライバSDで生成されたデータ信号である。その
後t9で、補助容量配線Csnを突き下げるとともに補助容量配線CSn+1を突き上げることによって、画素電極6a・6dの電位を突き下げ、画素電極6b・6cの電位を突き上げる。
 フレーム2の第2フィールド期間では、t10で走査信号線Gnを選択して、データ信号線Smを介して画素電極6a・6bに同一のマイナス極性のデータ信号を書き込み、かつ、データ信号線Sm+1を介して画素電極6c・6dに同一のプラス極性のデータ信号を書き込み、t11で選択を終了する(画素電極に電位の引き込みが生じる)。画素電極6a・6bに書き込まれるデータ信号は、入力データ処理回路DPCで抽出された画素データBn+1に基づいて、ソースドライバSDで生成されたデータ信号であり、画素電極6c・6dに書き込まれるデータ信号は、入力データ処理回路DPCで抽出された画素データRn+1に基づいて、ソースドライバSDで生成されたデータ信号である。その後t12で、補助容量配線Csnを突き上げるとともに補助容量配線CSn+1を突き下げることによって、画素電極6a・6dの電位を突き上げ、画素電極6b・6cの電位を突き下げる。
 上記の駆動方法により、画素Gxの輝度が画素Bの輝度よりも高く、画素Gyの輝度が画素Rの輝度よりも高い期間である第1フィールド期間と、画素Bの輝度が画素Gxの輝度よりも高く、画素Rの輝度が画素Gyの輝度よりも高い期間である第2フィールド期間と、が交互に繰り返される。
 以下では、第1フィールド期間における画素Gx、Gyを明画素とし、第1フィールド期間における画素B、Rを暗画素とし、第2フィールド期間における画素Gx、Gyを暗画素とし、第2フィールド期間における画素B、Rを明画素とする。
 図9は、液晶パネルの各画素の明暗を示す概略図である。
 上記の説明では、1つの画素ユニットに着目して画素の明暗を説明したが、液晶パネル2全体では、図9に示すように、第1フィールド期間(緑表示フィールド)において、明画素(画素Gx、Gy)と暗画素(画素B、R)が市松状に配された表示が得られ、第2フィールド期間(マゼンタ表示フィールド)において、第1フィールドから反転した市松状の表示が得られる。
 上述のとおり、液晶表示装置1は、第1および第2フィールド期間における各画素の輝度を制御することによって、1フレーム分の入力映像データSIDに対応する画像を表示する。
 具体的には、フレームnの画素Gxの入力映像データとして画素データDGxnが入力された場合に、フレームnの第1フィールド期間における画素Gxの輝度と、フレームnの第2フィールド期間における画素Gxの輝度とによって、画素Gxにおいて画素データDGxnの階調に応じた表示をする。また、フレームnの画素Bxの入力映像データとして画素データDBnが入力された場合に、フレームnの第1フィールド期間における画素Bxの輝度と、フレームnの第2フィールド期間における画素Bxの輝度とによって、画素Bxにおいて画素データDBnの階調に応じた表示をする。
 同様に、フレームnの画素Gyの入力映像データとして画素データDGynが入力された場合に、フレームnの第1フィールド期間における画素Gyの輝度と、フレームnの第2フィールド期間における画素Gyの輝度とによって、画素Gyにおいて画素データDGynの階調に応じた表示をする。また、フレームnの画素Rxの入力映像データとして画素データDRnが入力された場合に、フレームnの第1フィールド期間における画素Rx
の輝度と、フレームnの第2フィールド期間における画素Rxの輝度とによって、画素Rxにおいて画素データDRnの階調に応じた表示をする。
 図10は、液晶パネルの画素配列を示す図であり、(a)は本実施形態の液晶表示装置の画素配列を示し、(b)は従来の液晶表示装置の画素配列を示す。
 K行×L列の画素が配列されている従来の液晶パネルでは、図10の(b)に示すように、1列分の絵素(画素R、G、Bからなる)の中に緑画素GがK個配列されており、1行分の絵素の中に緑画素GがL/3個配列されている。
 これに対して、本実施形態の液晶パネル2は、K行×L/3列の画素がベイヤー配列されている場合に、図10の(a)に示すように、1列分の画素ユニット4の中に緑画素GがK個配列されており、1行分の画素ユニットの中に緑画素GがL/3個配列されている。
 このように、K行×L/3列のベイヤー配列された画素を有している本実施形態の液晶パネル2は、各行・各列の画素ユニットに着目した場合に、K行×L列の画素配列の従来の液晶パネルと同等の数の緑画素が、縦方向および横方向に並んでいる。
 そのため、K行×L/3列のベイヤー配列された画素を備える液晶パネル2によれば、K行×L列のストライプ配列された画素を備える従来の液晶パネルと同等の解像度の画像を表示することができる。すなわち、本実施形態の液晶表示装置1は、観者に対して、実際の画素数により実現される解像度よりも高い解像度の画像を視認させることができる。
 言い換えれば、本実施形態の液晶表示装置1は、従来の液晶表示装置と同等の解像度で画像を表示する場合に、必要な画素数を実質的に低減することができる。
 また、各画素ユニット4おいて、画素Gxおよび画素Bは同一の走査信号線および同一のデータ信号線に接続されており、画素Rおよび画素Gyは同一の走査信号線および同一のデータ信号線に接続されている。そのため、1つの画素ユニット4は実質的に2画素分の配線しか用いる必要がなく、従来の液晶表示装置に比べて実質的に1/6個の画素を必要とするのみである。
 そのため、容易に液晶パネルに配線等を実装することができ、また1走査期間でも画素充電期間を十分に確保することができる。
 <データ信号および補助容量配線の電位>
 図11は、明画素および暗画素の輝度を示すグラフであり、(a)は本実施形態の液晶表示装置の明画素および暗画素の輝度を示し、(b)は従来の液晶表示装置の明画素および暗画素の輝度を示す。図11において、横軸は画素データの階調値であり縦軸は規格化輝度である。
 従来の液晶表示装置では、広視野角の表示をすることを目的として、1つの画素を、同一の走査信号線および同一のデータ信号線に接続された2つのサブ画素(明画素および暗画素)に分割し、補助容量配線を用いて明画素および暗画素の輝度を異ならせる技術が用いられている。
 このような液晶表示装置においては、高輝度の表示を行うために、最大階調(256)を表示する際に暗画素の輝度が明画素の輝度に一致するように、補助容量配線の電位が設定される。その結果、かなりの範囲の階調において暗画素の輝度が無視できなくなる。例
えば、図11の(b)に示す例では、192階調以上の階調を表示する場合には、暗画素の輝度は明画素の輝度の20%以上となる。
 本実施形態の液晶表示装置1では、暗画素と明画素とは異なる色の表示を行う画素であるため、暗画素の輝度を高く設定した場合、明画素と暗画素とにおいて混色(カラークロストーク)を生じる。
 そこで、明画素と暗画素とにおける混色を抑制するために、液晶表示装置1では、図11の(a)に示すように、画素データの階調にかかわらず(特に、白階調を表示する場合あっても)、暗画素の輝度が明画素の輝度の1/10以下となるように、データ信号電位の最大値および補助容量配線の電位を調整し、液晶層への印加電圧を設定している。これにより、液晶表示装置1の観者に混色を認識されないようにすることができる。
 なお、図示はしないが、暗画素の輝度が明画素の輝度の1/100以下(さらには、液晶パネルの黒輝度とほぼ同等の輝度)となるように、データ信号電位の最大値および補助容量配線の電位を設定してもよい。また、屋外の撮影用に用いる場合など、高輝度の表示が望まれる一方正確な色表現は元々不可能となる場合には、最大階調(256)を表示する際の暗画素の輝度が明画素の輝度の20%程度となるように、データ信号電位の最大値および補助容量配線の電位を設定してもよい。このように、液晶表示装置1の用途に応じてデータ信号電位の最大値および補助容量配線の電位を設定することが好ましい。
 〔実施形態2〕
 以下、本発明の実施の形態について、図12に基づいて詳細に説明する。
 上述の実施形態1では、入力データ処理回路DPCに、ベイヤー配列された各画素データからなる入力映像データSIDが供給された場合の駆動方法について説明した。
 以下の説明では、ストライプ配列された各画素データからなる入力映像データSIDが供給された場合の駆動方法について説明する。
 図12は、本実施形態の入力データ処理回路におけるデータ処理を示す模式図である。
 図12に示すように、入力映像データSIDは、マトリクス状に配列された複数の絵素データDEnを含んでおり、絵素データDEnは画素データrn、gn、dnを含んでいる。
 入力データ処理回路DPCは、1フレーム分の入力映像データSIDを2つの映像データに分割し、各映像データを、各フィールドの映像データとして表示制御回路DCCに供給する。このとき、入力データ処理回路DPCは、1フレーム分の入力映像データSIDについて、市松状に位置する絵素データDEnに含まれる画素データgnを、第1フィールドの画素Gxn、Gynの輝度情報として抽出し、他の絵素データDEnに含まれる画素データbn、rnを、それぞれ第2フィールドの画素Bn、Rnの輝度情報として抽出する。
 例えば、1行1列目に絵素データDE1が配置され、2行1列目に絵素データDE2が配置され、3行1列目に絵素データDE3が配置され、4行1列目に絵素データDE4が配置され、1行2列目に絵素データDE5が配置され、2行2列目に絵素データDE6が配置され、3行2列目に絵素データDE7が配置され、4行2列目に絵素データDE8が配置され、1行3列目に絵素データDE9が配置され、2行3列目に絵素データDE10が配置され、3行3列目に絵素データDE11が配置され、4行3列目に絵素データDE
12が配置され、1行4列目に絵素データDE13が配置され、2行4列目に絵素データDE14が配置され、3行4列目に絵素データDE15が配置され、4行4列目に絵素データDE16が配置された4行×4列の16個の絵素データを含む1フレーム分の入力映像データSIDを考える。
 図12に示すように、入力データ処理回路DPCは、絵素データDE1、DE3、DE6、DE8、DE9、DE11、DE14、DE16の画素データg1、g3、g6、g8、g9、g11、g14、g16を抽出し、画素データg1を第1フィールドの1行1列目の画素ユニットの画素Gxの映像データとし、画素データg3を第1フィールドの2行1列目の画素ユニットの画素Gxの映像データとし、画素データg6を第1フィールドの1行1列目の画素ユニットの画素Gyの映像データとし、画素データg8を第1フィールドの2行1列目の画素ユニットの画素Gyの映像データとし、画素データg9を第1フィールドの1行2列目の画素ユニットの画素Gxの映像データとし、画素データg11を第1フィールドの2行2列目の画素ユニットの画素Gxの映像データとし、画素データg14を第1フィールドの1行2列目の画素ユニットの画素Gyの映像データとし、画素データg16を第1フィールドの2行2列目の画素ユニットの画素Gyの映像データとして表示制御回路DCCに供給する。
 さらに、入力データ処理回路DPCは、絵素データDE2、DE4、DE5、DE7、DE10、DE12、DE13、DE15の画素データb2、b4、r5、r7、b10、b12、r13、r15を抽出し、画素データb2を第2フィールドの1行1列目の画素ユニットの画素Bの映像データとし、画素データb4を第2フィールドの2行1列目の画素ユニットの画素Bの映像データとし、画素データr5を第2フィールドの1行1列目の画素ユニットの画素Rの映像データとし、画素データr7を第2フィールドの2行1列目の画素ユニットの画素Rの映像データとし、画素データb10を第2フィールドの1行2列目の画素ユニットの画素Bの映像データとし、画素データb12を第2フィールドの2行2列目の画素ユニットの画素Bの映像データとし、画素データr13を第2フィールドの1行2列目の画素ユニットの画素Rの映像データとし、画素データr15を第2フィールドの2行2列目の画素ユニットの画素Rの映像データとして表示制御回路DCCに供給する。
 これにより、実施形態1と同様に、液晶表示装置1は、各フィールド期間における各画素の輝度を制御することによって、1フレーム分の入力映像データSIDに対応する画像を表示する。
 また、緑(分解能担当)、赤青(色バランス担当)を考慮して、絵素データDE1,DE6の画素データg1,g6はそのまま使用するが、絵素データDE2,DE5の画素データb2,r2,b6,r6は、近傍の4乃至8画素のデータを用いて平均化処理を施すことによって画素データb2’,r2’,b6’,r6’とした後、各フィールドの映像データとして使用してもよい。
 たとえば、絵素データDE10’の画素データb10’を、
 b10’=(4×b10+b6+b9+b11+b14)/8
 として算出してもよい。もちろん計算方法はこれに限らない。なお、上記の式において、b10’,b10、b6、b9、b11、b14は、各画素データの輝度を指すものとする。
 また、緑は分解能を強く担当しているため、平均化に類する処理を組み込むことで精細感を失うことは好ましくなく、そのまま用いることが推奨される。
 上記の構成によれば、本実施形態の液晶表示装置は、一般的なテレビジョン放送で用いられる映像データに基づき、画像を表示することができる。
 図13は、ストライプ配列された画素データからなる入力映像データが供給された場合の、本実施形態の液晶表示装置による表示方式と、従来の液晶表示装置の表示方式を示す概念図である。
 図13に示すように、外部から1フレーム分の映像データとして、輝度信号Y1(絵素データ)と、輝度信号Y2(絵素データ)と、輝度信号Y3(絵素データ)と、輝度信号Y4(絵素データ)とが2行×2列で供給された場合、従来の液晶表示装置では、輝度信号Y1~Y4に含まれる12個の各画素データ(r1~4、g1~4、b1~4)に基づいて、12個の画素で表示を行う。この場合、走査信号線2本と、データ信号線6本とが必要となる。
 これに対して、本実施形態の液晶表示装置は、外部から、輝度信号Y1~4が2行×2列で供給された場合、輝度信号Y1から画素データg1を抽出して画素Gxの輝度信号y1とし、輝度信号Y2から画素データb2を抽出して画素Bの輝度信号y2とし、輝度信号Y3から画素データg3を抽出して画素Gyの輝度信号y3とし、輝度信号Y4から画素データr4を抽出して画素Rの輝度信号y4とし、さらに、1フレーム期間を第フィールド期間と第2フィールド期間とに分けて表示する。この場合、走査信号線1本と、データ信号線2本とが必要となる。そのため、従来の液晶表示装置に比べて、走査信号線の数を1/2とし、データ信号線の数を1/3とすることができる。
 〔実施形態3〕
 本発明の他の実施形態について、図14に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
 本実施形態の液晶表示装置は、バックライトの点灯タイミングを制御する点で、実施形態1の液晶表示装置は異なっている。
 図14は、液晶層の透過率と本実施形態のバックライトの点灯タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。図14において、横軸は時間であり、縦軸は液晶層の透過率である。
 実施形態1で説明したように、データ信号電位の最大値および補助容量配線の電位を適切に設定することによって、明画素の輝度と暗画素の輝度とを調整することができる。これにより、各フィールド期間での液晶応答完了時点において、暗画素の透過率を明画素の透過率の1/100以下とすることも可能である。
 図14に示すように、本実施形態の液晶表示装置は、各フィールド期間でのバックライトの点灯時間をフィールド期間の1/2より短くし、走査信号線による走査終了後、液晶パネル全体の液晶応答がほぼ完了する(明画素の透過率が暗画素の透過率の20倍以上となる)タイミングでバックライトを点灯する。そして、次のフィールド期間に入り、走査信号線による走査開始のタイミングでバックライトを消灯する。これを繰り返すことによってカラークロストークを防止することができる。
 〔実施形態4〕
 本発明の他の実施形態について、図15に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
 図15は、本実施形態の液晶パネルおよびバックライトを示す平面図である。
 本実施形態の液晶表示装置は、バックライト3を縦方向に並ぶ複数の領域に分割し、各フィールド期間において上記領域ごとにバックライトの点灯位置を順次走査する。
 図15に示す例では、バックライト3は、照明エリアAR1と、照明エリアAR2と、照明エリアAR3と、照明エリアAR4とに分割されている。本実施形態の液晶表示装置は、表示制御回路DCCからバックライト3に制御信号を供給することによって、バックライト3の点灯を各照明エリアAR1~4ごとに個別に制御することができる。
 このような制御を行うために、直下型のLEDがマトリクス状に配置されたバックライトを用い、各照明エリアに配置されたLEDを個別に点灯制御してもよい。また、行方向に並ぶ複数の導光板を備えるバックライトを用い、各導光板に個別に光を入射させてもよい。
 バックライト3の照明エリアAR1~AR4に合わせて液晶パネル2を複数の領域(パネルエリア)に分割したときに、照明エリアAR1は、液晶パネル2のパネルエリアar1に対向配置されており、照明エリアAR2は、パネルエリアar2に対向配置されており、照明エリアAR3は、パネルエリアar3に対向配置されており、照明エリアAR4は、パネルエリアar4に対向配置されている。
 そして、本実施形態の液晶表示装置において、バックライト3は、パネルエリアar1内における明画素の透過率が暗画素の透過率の20倍以上となるタイミングで、当該パネルエリアar1に対向配置された照明エリアAR1を点灯するよう制御される。そして、次のフィールド期間に入り、走査信号線による走査開始のタイミングで照明エリアAR1を消灯する。次に、パネルエリアar2内における明画素の透過率が暗画素の透過率の20倍以上となるタイミングで、当該パネルエリアar2に対向配置された照明エリアAR2を点灯するよう制御される。これを照明エリアごとに順次繰り返すことによって、カラークロストークを防止することができる。
 本実施形態の液晶表示装置によれば、バックライト3の点灯を照明エリアごとに制御することができるため、液晶パネル2の全ての画素における液晶の応答を待つ必要がなく、実施形態3の液晶表示装置に比べてバックライト3の点灯期間を長くすることができる。その結果、バックライト3の輝度を過度に高めたり、画素電極へのデータ信号の書き込み時間を確保するために走査信号線を高速で駆動したりすることなく、システム上の負荷を軽減しつつ十分な輝度の光を液晶パネル2に向けて出射することができる。
 〔実施形態5〕
 本発明の他の実施形態について、図16に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
 図16は、液晶の応答速度と本実施形態のバックライトの点灯タイミングとの関係を示すタイミングチャートである。
 本実施形態の液晶表示装置において、バックライト3は、緑色の光源とマゼンタ色の光源とを備えており、画素Gx、Gyが明画素となる第1フィールド期間では、緑色の光源から光を出射し、画素B、Rが明画素となる第2フィールド期間ではマゼンタ色の光源から光を出射するよう制御される。
 具体的には、第1フィールド期間において、液晶の応答がある程度完了したタイミング(例えば、画素Gx、Gyの透過率が画素B、Rの透過率の2倍以上となるタイミング)で緑色の光源を点灯する。また、次の第2フィールド期間において、画素Gx、Gyの透過率が画素B、Rの透過率の2倍以下となるタイミングで緑色の光源を消灯する。
 また、第2フィールド期間において、液晶の応答がある程度完了したタイミング(例えば、画素B、Rの透過率が画素Gx、Gyの透過率の2倍以上となるタイミング)でマゼンタ色の光源を点灯する。また、次の第1フィールド期間において、画素B、Rの透過率が画素Gx、Gyの透過率の2倍以下となるタイミングでマゼンタ色の光源を消灯する。バックライトは、上記の動作を繰り返す。
 ここで、緑の光は、画素Bまたは画素R(第1フィールド期間における暗画素)に設けられた青または赤のカラーフィルターをほとんど透過せず、マゼンタ(赤、青)の光は画素Gx、Gy(第2フィールド期間における暗画素)に設けられた緑のカラーフィルターをほとんど透過しない。従って、本実施形態の液晶表示装置によれば、カラークロストークをほとんど防止することができる。
 実施形態3のように、液晶応答完了時点において明画素の輝度が暗画素の輝度の20倍以上となるようにデータ信号電位の最大値および補助容量配線の電位を設定した場合、液晶パネル全体の輝度を低く抑えることとなる。この問題を解消するために、低電圧で高透過率を実現可能な液晶層を設計する方法もあるが、この場合、セル厚が大きくなったり、液晶の粘度が高くなったりするため、液晶の応答速度が低下してしまう。
 これに対して、本実施形態の液晶表示装置では、カラークロストークを防止するために、明画素の輝度が暗画素の輝度の20倍以上となるようにデータ信号電位の最大値および補助容量配線の電位を設定する必要がないため、液晶の透過率を向上させることができる。
 なお、本実施形態の液晶表示装置は、液晶パネルがカラーフィルターを備えていない構成であっても、カラー表示をすることができる。
 〔実施形態6〕
 本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。
 本実施形態の液晶表示装置は、実施形態5の液晶表示装置と同様に、バックライトは、緑色の光源とマゼンタ色の光源とを備えており、第1フィールド期間では緑色の光源を点灯し、第2フィールド期間ではマゼンタ色の光源を点灯するよう制御される。さらに、実施形態4の液晶表示装置と同様に、各フィールド期間においてバックライトの照明エリアごとに点灯位置を順次走査する。
 これにより、カラークロストークを防止しつつ、バックライトの点灯期間を十分に確保することができる。
 〔まとめ〕
 本発明の態様1に係る液晶表示装置は、緑の第1および第3画素(画素Gxおよび画素Gy)並びに青の第2画素(画素B)および赤の第4画素(画素R)がベイヤー配列とされた直視用の液晶パネル(2)を備え、第1画素が第1トランジスタ(5a)を介して第1走査信号線(Gn)および第1データ信号線(Sm)に接続され、第2画素が第2トランジスタ(5b)を介して上記第1走査信号線および第1データ信号線に接続されている。
 上記の構成によれば、画素がベイヤー配列されているため、ストライプ配列の液晶表示装置に比べて、少ない画素数で解像度を低下させることなく表示をすることができる。また、第1画素および第2画素が同一の走査信号線に接続されているため、液晶パネル全体
において走査信号線数を低減させることができる。
 本発明の態様2に係る液晶表示装置は、上記態様1において、第3画素が第3トランジスタ(5c)を介して第1走査信号線および第2データ信号線(Sm+1)に接続され、第4画素が第4トランジスタ(5d)を介して上記第1走査信号線および第2データ信号線に接続されている構成であってもよい。
 本発明の態様3に係る液晶表示装置は、上記態様1または2において、第1画素が第1補助容量配線(CSn)と補助容量を形成し、第2画素が第2補助容量配線(CSn+1)と補助容量を形成し、第1画素の輝度が第2画素の輝度よりも高い期間である第1フィールド期間と、第2画素の輝度が第1画素の輝度よりも高い期間である第2フィールド期間と、を交互に繰り返して表示をする構成であってもよい。
 上記の構成によれば、同一の走査信号線および同一のデータ信号線に接続された第1および第2画素の輝度を個別に制御することができる。そのため、走査信号線の本数に対して解像度を向上させることができる。
 本発明の態様4に係る液晶表示装置は、上記態様3において、第3画素が第2補助容量配線と補助容量を形成し、第4画素が第1補助容量配線と補助容量を形成し、上記第1フィールド期間では、第3画素の輝度が第4画素の輝度よりも高く、上記第2フィールド期間では、第4画素の輝度が第3画素の輝度よりも高い構成であってもよい。
 上記の構成によれば、同一の走査信号線および同一のデータ信号線に接続された第3および第4画素の輝度を個別に制御することができる。そのため、走査信号線の本数に対して解像度を向上させることができる。
 本発明の態様5に係る液晶表示装置は、上記態様4において、1つのフレームを第1および第2フィールドに分け、第1フィールド期間における第1画素の輝度と、第2フィールド期間における第1画素の輝度とによって、上記フレームの第1画素の映像データを表示し、第1フィールド期間における第2画素の輝度と、第2フィールド期間における第2画素の輝度とによって、上記フレームの第2画素の映像データを表示し、第1フィールド期間における第3画素の輝度と、第2フィールド期間における第3画素の輝度とによって、上記フレームの第3画素の映像データを表示し、第1フィールド期間における第4画素の輝度と、第2フィールド期間における第4画素の輝度とによって、上記フレームの第4画素の映像データを表示する構成であってもよい。
 本発明の態様6に係る液晶表示装置は、上記態様3~5の何れかにおいて、上記第1フィールド期間において、第2画素の輝度は第1画素の輝度の1/10以下であり、上記第2フィールド期間において、第1画素の輝度は第2画素の輝度の1/10以下である構成であってもよい。
 上記の構成によれば、第1フィールド期間において、第2画素の輝度は第1画素の輝度に比べて十分低く、第2フィールド期間において、第1画素の輝度は第2画素の輝度に比べて十分低い。そのため、混色(カラーストローク)を抑制することができる。
 本発明の態様7に係る液晶表示装置は、上記態様3~6の何れかにおいて、上記液晶パネルに対向配置されたバックライト(3)をさらに備えており、上記バックライトは、上記第1および第2フィールド期間が交互に繰り返す周期に対応して、点灯および消灯を繰り返し、上記バックライトは、上記第1フィールド期間において、上記第1画素の液晶層の透過率が上記第2画素の液晶層の透過率の20倍以上である期間に点灯し、上記第2フ
ィールド期間において、上記第2画素の液晶層の透過率が上記第1画素の液晶層の透過率の20倍以上である期間に点灯する構成であってもよい。
 上記の構成によれば、第1フィールド期間において第2画素に対して出射される光量を低減し、第2フィールド期間において第1画素に対して出射される光量を低減することができる。そのため、混色(カラーストローク)を抑制することができる。
 本発明の態様8に係る液晶表示装置は、上記態様7において、上記バックライトは、個別に点灯および消灯することができる複数の照明エリア(AR1~AR4)を備えており、上記バックライトは、上記第1フィールド期間において、上記第1画素の液晶層の透過率が上記第2画素の液晶層の透過率の20倍以上である期間に、当該第1画素に対向する照明エリアから光を出射し、上記第2フィールド期間において、上記第2画素の液晶層の透過率が上記第1画素の液晶層の透過率の20倍以上である期間に、当該第2画素に対向する照明エリアから光を出射する構成であってもよい。
 上記の構成によれば、液晶パネルの全ての画素における液晶の応答を待つ必要がなく、バックライトの点灯期間を長くすることができる。その結果、バックライトの輝度を過度に高めたり、画素電極へのデータ信号の書き込み時間を確保するために走査信号による走査を高速で行ったりすることなく、システム上の負荷を軽減しつつ十分な輝度の光を液晶パネルに向けて光を出射することができる。
 本発明の態様9に係る液晶表示装置は、上記態様3~6の何れかにおいて、上記液晶パネルに対向配置されたバックライトをさらに備えており、上記バックライトは、上記第1フィールド期間の繰り返しの周期に対応して、緑色の光を出射し、上記第2フィールド期間の繰り返しの周期に対応して、マゼンタ色の光を出射する構成であってもよい。
 上記の構成によれば、第1画素の液晶層の透過率と第2画素の液晶層の透過率を厳密に設定することなく、混色を抑制することができる。
 本発明の態様10に係る液晶表示装置は、上記態様9において、上記バックライトは、上記第1フィールド期間において、上記第1画素の液晶層の透過率が上記第2画素の液晶層の透過率の2倍以上である期間に緑色の光を出射し、上記第2フィールド期間において、上記第2画素の液晶層の透過率が上記第1画素の液晶層の透過率の2倍以上である期間にマゼンタ色の光を出射する構成であってもよい。
 上記の構成によれば、第1画素の液晶層の透過率と第2画素の液晶層の透過率を厳密に設定することなく、混色をさらに抑制することができる。
 本発明の態様11に係る液晶表示装置は、上記態様9または10において、上記バックライトは、個別に点灯および消灯することができる複数の照明エリアを備えており、上記バックライトは、上記第1フィールド期間において、上記第1画素の液晶層の透過率が上記第2画素の液晶層の透過率の20倍以上である期間に、当該第1画素に対向する照明エリアから緑色の光を出射し、上記第2フィールド期間において、上記第2画素の液晶層の透過率が上記第1画素の液晶層の透過率の20倍以上である期間に、当該第2画素に対向する照明エリアからマゼンタ色の光を出射する構成であってもよい。
 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成すること
ができる。
 本発明は、液晶表示装置に利用することができる。
 1        液晶表示装置
 2        液晶パネル
 3        バックライト
 5a       トランジスタ(第1トランジスタ)
 5b       トランジスタ(第2トランジスタ)
 5c       トランジスタ(第3トランジスタ)
 5d       トランジスタ(第4トランジスタ)
 AR1~AR4  照明エリア
 CSa~d    補助容量
 Gxn      画素(第1画素)
 Bn       画素(第2画素)
 Gyn      画素(第3画素)
 Rn       画素(第4画素)
 Sm       データ信号線(第1データ信号線)
 Sm+1     データ信号線(第2データ信号線)
 Gn       走査信号線(第1走査信号線)
 Gn+1     走査信号線(第2走査信号線)
 Csn      補助容量配線(第1補助容量配線)
 Csn+1    補助容量配線(第2補助容量配線)

Claims (11)

  1.  緑の第1および第3画素並びに青の第2画素および赤の第4画素がベイヤー配列とされた直視用の液晶パネルを備え、第1画素が第1トランジスタを介して第1走査信号線および第1データ信号線に接続され、第2画素が第2トランジスタを介して上記第1走査信号線および第1データ信号線に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
  2.  第3画素が第3トランジスタを介して第1走査信号線および第2データ信号線に接続され、第4画素が第4トランジスタを介して上記第1走査信号線および第2データ信号線に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  3.  第1画素が第1補助容量配線と補助容量を形成し、第2画素が第2補助容量配線と補助容量を形成し、
     第1画素の輝度が第2画素の輝度よりも高い期間である第1フィールド期間と、第2画素の輝度が第1画素の輝度よりも高い期間である第2フィールド期間と、を交互に繰り返して表示をすることを特徴とする請求項1または2に記載の液晶表示装置。
  4.  第3画素が第2補助容量配線と補助容量を形成し、第4画素が第1補助容量配線と補助容量を形成し、
     上記第1フィールド期間では、第3画素の輝度が第4画素の輝度よりも高く、上記第2フィールド期間では、第4画素の輝度が第3画素の輝度よりも高いことを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。
  5.  1つのフレームを第1および第2フィールドに分け、第1フィールド期間における第1画素の輝度と、第2フィールド期間における第1画素の輝度とによって、上記フレームの第1画素の映像データを表示し、
     第1フィールド期間における第2画素の輝度と、第2フィールド期間における第2画素の輝度とによって、上記フレームの第2画素の映像データを表示し、
     第1フィールド期間における第3画素の輝度と、第2フィールド期間における第3画素の輝度とによって、上記フレームの第3画素の映像データを表示し、
     第1フィールド期間における第4画素の輝度と、第2フィールド期間における第4画素の輝度とによって、上記フレームの第4画素の映像データを表示することを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。
  6.  上記第1フィールド期間において、第2画素の輝度は第1画素の輝度の1/10以下であり、上記第2フィールド期間において、第1画素の輝度は第2画素の輝度の1/10以下であることを特徴とする請求項3~5の何れか1項に記載の液晶表示装置。
  7.  上記液晶パネルに対向配置されたバックライトをさらに備えており、
     上記バックライトは、上記第1および第2フィールド期間が交互に繰り返す周期に対応して、点灯および消灯を繰り返し、
     上記バックライトは、上記第1フィールド期間において、上記第1画素の液晶層の透過率が上記第2画素の液晶層の透過率の20倍以上である期間に点灯し、上記第2フィールド期間において、上記第2画素の液晶層の透過率が上記第1画素の液晶層の透過率の20倍以上である期間に点灯することを特徴とする請求項3~6の何れか1項に記載の液晶表示装置。
  8.  上記バックライトは、個別に点灯および消灯することができる複数の照明エリアを備えており、
     上記バックライトは、上記第1フィールド期間において、上記第1画素の液晶層の透過率が上記第2画素の液晶層の透過率の20倍以上である期間に、当該第1画素に対向する照明エリアから光を出射し、上記第2フィールド期間において、上記第2画素の液晶層の透過率が上記第1画素の液晶層の透過率の20倍以上である期間に、当該第2画素に対向する照明エリアから光を出射することを特徴とする請求項7に記載の液晶表示装置。
  9.  上記液晶パネルに対向配置されたバックライトをさらに備えており、
     上記バックライトは、上記第1フィールド期間の繰り返しの周期に対応して、緑色の光を出射し、上記第2フィールド期間の繰り返しの周期に対応して、マゼンタ色の光を出射することを特徴とする請求項3~6の何れか1項に記載の液晶表示装置。
  10.  上記バックライトは、上記第1フィールド期間において、上記第1画素の液晶層の透過率が上記第2画素の液晶層の透過率の2倍以上である期間に緑色の光を出射し、上記第2フィールド期間において、上記第2画素の液晶層の透過率が上記第1画素の液晶層の透過率の2倍以上である期間にマゼンタ色の光を出射することを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置。
  11.  上記バックライトは、個別に点灯および消灯することができる複数の照明エリアを備えており、
     上記バックライトは、上記第1フィールド期間において、上記第1画素の液晶層の透過率が上記第2画素の液晶層の透過率の20倍以上である期間に、当該第1画素に対向する照明エリアから緑色の光を出射し、上記第2フィールド期間において、上記第2画素の液晶層の透過率が上記第1画素の液晶層の透過率の20倍以上である期間に、当該第2画素に対向する照明エリアからマゼンタ色の光を出射することを特徴とする請求項9または10に記載の液晶表示装置。
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