JP4581488B2 - 表示装置およびその駆動方法、並びに投射型表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置とその駆動方法に関するものである。

表示装置の一つである液晶表示装置においては、フリッカーが視認されないような駆動方法を採ることが重要となる。例えばＣＲＴにおいては、蛍光体の残光性を生かして、第１フィールド、第２フィールドの画像を飛び越し走査（インターレース駆動）することにより、管面上において１枚の画像に合成している。この場合、フリッカーの周期は約１７ｍｓと短く、視覚上問題となることはない。しかしながら、液晶表示装置を上記ＣＲＴと同様の走査方法で駆動した場合、液晶表示装置では極性反転を行う関係から、ｎ番目の走査線が第１フィールドで選択されたとすると、次の第２フィールドでは選択されず、この走査線が次に選択されるのは再び第１フィールドとなる。逆に、この走査線と隣接する第（ｎ＋１）番目の走査線については、第２フィールドのみにおいて選択される。つまり、全ての走査線が１フィールドおきに選択されることになるので、フリッカーの周期が２フレーム期間（同極性の画像信号が２フレームに１回書き込まれてフリッカーとなる）、すなわち約３３ｍｓと長くなる。この値は視覚上許容できない値である。

そこで、第１フィールドの走査線に対応する画像信号と、それに続く第２フィールドの走査線に対応する画像信号とが入力され、第１フィールドの走査線に対応する画像信号を記憶する第１のメモリと、第２フィールドの走査線に対応する画像信号を記憶する第２のメモリとを備えた構成の液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１）。この装置によれば、１フレーム分の画像信号を第１、第２のメモリに蓄え、その後で１水平期間を１／２の時間に短縮して画像信号を読み出すことによって、飛び越し走査の２フィールド期間分の画像を１フレーム期間分（約１７ｍｓ）の線順次走査の画像に変換できる。この走査方式の適用により、フリッカーを発生させることなく、画像表示が可能となる。
特許第２６０５２６１号明細書

しかしながら、上記の特許文献１に記載された液晶表示装置においても、液晶の極性反転周期と、表示パターンが一致した場合などでフリッカーが目立つ場合があると同時に、従来のこのような方法では、１フィールド分の画像信号を記憶可能な容量を有するメモリが２個必要となる。そのため、装置構成が複雑になるとともに、装置コストが高くなるという問題があった。ここでは液晶表示装置を例として説明したが、他の表示装置、例えば有機ＥＬ（Electro-Luminessence）表示装置等においても、画像の輝度を高めたり、消費電力を低減する際にこの種の走査方式は有効である。しかしながら、この場合も上記特許文献１の技術を転用する限りにおいては、大容量のメモリが２個必要となり、装置構成が複雑になる、装置コストが高くなるという問題を含んでいる。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、大容量のメモリを用いることなく、上記の走査方式を可能とする表示装置とその駆動方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の表示装置は、互いに交差する複数のデータ線および複数の走査線と、前記データ線および前記走査線に接続された画素と、所定期間毎に所定の電位に対して正極性電位と負極性電位とに極性反転する画像信号を前記複数のデータ線の各々に供給するデータ線駆動回路部と、１水平期間毎に、各々が異なるタイミングで立ち上がる複数のパルス信号を前記複数の走査線の一部を飛び越しつつ前記複数の走査線の各々に供給する走査線駆動回路部と、を有し、前記データ線駆動回路部は、入力されたデータを一定時間、記憶可能なデータ記憶手段を備え、外部から入力された画像信号を第１のフィールドデータとして前記画素に書き込む一方、前記画像信号を前記データ記憶手段に記憶させた後に読み出すことによって前記第１のフィールドデータに対して時間的に遅延した第２のフィールドデータを生成し、１水平期間毎に飛び越しながら前記パルス信号が供給される走査線に接続された画素に対して前記第１のフィールドデータ、前記第２のフィールドデータを交互に書き込む構成とされ、前記走査線駆動回路部において２個のゲート出力パルスそれぞれが１／２垂直期間に対応するだけ離れた位置に出力されるとともに、シフトクロック信号に同期して交互に隣接する走査線にシフトし、各走査線には交互に立ち上がる第１のイネーブル信号、第２のイネーブル信号のいずれかが割り当てられ、各走査線への走査信号の出力が制御され、前記第１のイネーブル信号、前記第２のイネーブル信号が画像表示領域の最上部側からそれぞれ奇数本目に配置された走査線、偶数本目に配置された走査線にそれぞれ割り当てられ、画像表示領域を走査線の配列方向に沿って上段側から第１の表示領域、第２の表示領域に分けたときに、前記走査信号が、各イネーブル信号の立ち上がり位置に対応して前記第１の表示領域に属する走査線、前記第２の表示領域に属する走査線に交互に出力されることを特徴とする。

本発明の表示装置におけるデータ線駆動回路部は、所定期間毎に所定の電位に対する極性が反転する画像信号を出力するものである。一方、走査線駆動回路部については、画面の上側から下側へ向けて線順次走査を行うのではなく、一部（１本または複数本）の走査線を飛び越しつつ、行ったり来たりしながら全ての走査線にわたって走査を行うものである。このような駆動回路部の動作に基づいて、異なるタイミングで立ち上がるパルス信号が各走査線毎に供給される。

また、本発明の表示装置では、データ線駆動回路部に、入力されたデータを一定時間、記憶可能なデータ記憶手段が備えられている。そして、データ線駆動回路部が、外部から入力された画像信号を第１のフィールドデータとして前記画素に書き込む一方、この画像信号を上記データ記憶手段に一旦記憶させた後で読み出すことによって画像信号に対して遅延した第２のフィールドデータを作り出し、これら第１，第２のフィールドデータを１水平期間毎に飛び越しながら画素に対して交互に書き込む。一方、走査線駆動回路部側では、画面の２箇所の走査線が１水平期間毎に交互に選択されるため、画面上では２つの領域で画像が交互に書き込まれる。

つまり、この構成では、外部からの画像信号によって１ライン毎に画像データが書き込まれる間に、データ記憶手段から読み出された画像データによっても画像を書き込むことができるため、実質的に倍速で（外部から入力される画像信号の２倍の周波数で）書き込むことができる。従来、倍速走査を行なう場合には２フィールド分のメモリが必要であったが、本構成では、外部からの画像信号をデータ記憶手段を介さずにデータ線に出力することで画面の半分が書き込まれるため、データ記憶容量は表示画面全体の半分の容量だけあればよい。このため、従来のものに比べてデータ記憶容量が１／４で済み、装置構成を簡単にできるとともにコストを大幅に低減することができる。また、本構成の表示装置では画素に対して倍速走査が行なわれるので、液晶表示装置に適用した場合にはフリッカーが抑制されるという効果もある。

具体的には、前記データ線駆動回路部が、２水平期間毎に所定の電位に対して正極性電位と負極性電位とに極性反転する画像信号を前記複数のデータ線の各々に供給するとともに、走査線駆動回路部が、複数のパルス信号を、前記複数の走査線の一部を飛び越しつつ前記複数の走査線の各々に供給することにより、隣接する走査線に接続された画素に対して異なる極性の画像信号を書き込む構成とするのが望ましい。
この構成によれば、倍速走査を行いつつライン反転駆動を行っていることとなり、極めて均一性に優れた表示を行うことができる。

より具体的な走査の順序としては、例えば前記複数の走査線の数を２ｍ本としたときに、前記走査線駆動回路部が、所定の走査線に対して正極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号を供給し、前記所定の走査線からｍ本分離れた走査線に対して正極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号を供給し、前記所定の走査線の次段の走査線に対して負極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号を供給し、前記次段の走査線からｍ本分離れた走査線に対して負極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号を供給し、以降上記の動作を繰り返すことによって、隣接する走査線に対応する画素に異なる極性の画像信号を書き込むようにすればよい。

例えば第２のフィールドデータの書き込み開始時期を第１のフィールドデータに対して１／２垂直期間だけ遅延させる場合について考える。この例では、外部から入力された画像信号により画面の上半分の画像がデータ線に出力される間、この上半分の画像データはデータ記憶手段（例えばメモリ）にも出力され、ここで記憶される。そして、画像信号により画面の下半分の画像がデータ線に出力される間、メモリからは１／２垂直期間前の画像データ（即ち、画面の上半分の画像データ）がデータ線に出力される。この外部及びメモリからのデータはデータ線に対して１水平期間毎に交互に出力される。一方、走査線側では、画面の上段側と下段側の走査線が１水平期間毎に交互に選択されるため、画面には上段側と下段側との間で画像が交互に書き込まれる。つまり、この構成では、外部からの画像信号によって１ライン毎に画像が書き込まれる間に、メモリから読み出された画像データによっても画像が書き込まれるため、画像は実質的に倍速で（外部から入力される画像信号の２倍の周波数で）書き込まれることとなる。

また、本発明の表示装置の走査線駆動回路部に着目した場合には、本表示装置は以下のように特徴付けられる。
すなわち、本発明の表示装置は、前記走査線駆動回路部において２個のゲート出力パルスそれぞれがシフトクロック信号に同期して交互に、隣接する走査線にシフトするとともに、各走査線には交互に立ち上がる２個のイネーブル信号のいずれかが割り当てられ、各走査線への走査信号の出力が制御されることを特徴とする。

この構成では、２個のゲート出力パルスが画像表示領域内の別々の走査線位置に立ち上がり、それぞれがシフトクロック信号に同期して画像表示領域の上段側から下段側に向けてシフトしていく。そして、走査信号は、これらのゲート出力パルスの立ち上がる走査線の内、イネーブル信号により選択された走査線に対して出力される。これにより、走査線を一部（複数本）飛び越した形で走査を行なうことが可能となる。

より具体的には、第１の構成として、前記走査線駆動回路部において２個のゲート出力パルスそれぞれが１／２垂直期間に対応する分だけ離れた位置に出力されるとともに、各走査線には交互に立ち上がる第１のイネーブル信号、第２のイネーブル信号のいずれかが割り当てられ、画像表示領域を走査線の配列方向に沿って上段側から第１の表示領域、第２の表示領域に分けたときに、各イネーブル信号はそれぞれいずれかの表示領域に配置された複数の走査線に割り当てられ、走査信号が、各イネーブル信号の立ち上がり位置に対応して前記第１の表示領域に属する走査線、前記第２の表示領域に属する走査線に交互に出力される構成とすることができる。

この構成では、２つのゲート出力パルスが１／２画面分ずれた位置に立ち上がり、それぞれがクロック信号に同期して画像表示領域の上段側から下段側に向けてシフトしていく。そして、走査信号は、これらのゲート出力パルスの立ち上がる走査線の内、イネーブル信号により選択された走査線に対して出力される。この際、第１のイネーブル信号は第１の表示領域、第２のイネーブル信号は第２の表示領域にそれぞれ割り当てられているため、走査線は画像表示領域の上段側のものと下段側のものとが交互に選択されることとなる。これにより、１／２画面分の走査線を飛び越しつつ、画像表示領域の上段側と下段側とを行ったり来たりしながら全ての走査線にわたって走査を行なうことができる。

第２の構成として、前記走査線駆動回路部において２個のゲート出力パルスそれぞれが１／２垂直期間に対応するだけ離れた位置に出力されるとともに、各走査線には交互に立ち上がる第１のイネーブル信号、第２のイネーブル信号のいずれかが割り当てられ、前記第１のイネーブル信号、前記第２のイネーブル信号が画像表示領域の最上部側からそれぞれ奇数本目に配置された走査線、偶数本目に配置された走査線にそれぞれ割り当てられ、画像表示領域を走査線の配列方向に沿って上段側から第１の表示領域、第２の表示領域に分けたときに、前記走査信号が、各イネーブル信号の立ち上がり位置に対応して前記第１の表示領域に属する走査線、前記第２の表示領域に属する走査線に交互に出力される構成とすることができる。

本発明の表示装置の駆動方法は、互いに交差する複数のデータ線および複数の走査線と、前記データ線および前記走査線に接続された画素とを有する表示装置の駆動方法であって、所定期間毎に所定の電位に対して正極性電位と負極性電位とに極性反転する画像信号を前記複数のデータ線の各々に供給するとともに、１水平期間毎に、各々が異なるタイミングで立ち上がる複数のパルス信号を前記複数の走査線の一部を飛び越しつつ前記複数の走査線の各々に供給し、入力されたデータを一定時間、記憶可能なデータ記憶手段を用い、外部から入力された画像信号を第１のフィールドデータとして前記画素に書き込む一方、前記画像信号を前記データ記憶手段に記憶させた後に読み出すことによって前記第１のフィールドデータに対して遅延した第２のフィールドデータを生成し、１水平期間毎に飛び越しながら前記パルス信号が供給される走査線に接続された画素に対して前記第１のフィールドデータ、前記第２のフィールドデータを交互に書き込むことを特徴とする。

本発明の表示装置の駆動方法によれば、上記本発明の表示装置と同様の作用、効果が得られる。
すなわち、この構成では、外部からの画像信号によって１ライン毎に画像データが書き込まれる間にデータ記憶手段であるメモリから読み出された画像データによっても画像を書き込むことができるため、実質的に倍速で書き込むことができる。本構成では、このため、通常のものに比べてメモリ容量が少なくて済み、装置構成を簡単にできるとともにコストを大幅に低減することができる。

また、１垂直期間における走査線の飛び越し走査を１００Ｈｚ以上の周波数で行うことが望ましい。
これにより、画素への書き込み極性差に起因するフリッカーを目立たなくすることが可能となる。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態を図１〜図１０を参照して説明する。
本実施の形態では、表示装置の一例として液晶表示装置について説明する。
図１は本実施の形態の液晶表示装置の概略構成図、図２は図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図、図３は液晶表示装置を構成するマトリクス状に形成された複数の画素の等価回路図、図４は駆動回路部を含むブロック図、図５は走査線駆動回路部の構成を示す回路図、図６は図５中の要部の詳細回路図、図７は液晶表示装置の動作を説明するためのタイミングチャート、図８は図７中の要部を取りだして示すタイミングチャート、図９は画面の動きを説明するための図、図１０はコントローラ内部の構成図である。なお、各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。

（液晶表示装置の全体構成）
本実施の形態の液晶表示装置１の構成は、図１および図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上に、シール材５２が対向基板２０の縁に沿うように設けられており、その内側に並行して額縁としての遮光膜５３（周辺見切り）が設けられている。シール材５２の外側の領域には、データドライバ（データ線駆動回路部）２０１および外部回路接続端子２０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられており、走査ドライバ（走査線駆動回路部）１０４がこの一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。

さらに、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査ドライバ１０４間を接続するための複数の配線１０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための上下導通材１０６が設けられている。そして、図２に示すように、図１に示したシール材５２とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板２０がシール材５２によりＴＦＴアレイ基板１０に固着されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間にＴＮ液晶等からなる液晶層５０が封入されている。また、図１に示すシール材５２に設けられた開口部５２ａは液晶注入口であり、封止材２５によって封止されている。

図３において、本実施形態における液晶表示装置１の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素には夫々、画素電極９と当該画素電極９をスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａがＴＦＴ３０のソース領域に電気的に接続されている。本実施形態の液晶表示装置１は、ｎ本のデータ線６ａと２ｍ本の走査線３ａとを有している（ｎ，ｍはともに自然数）。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしても良い。

また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで各走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇ２ｍを後述するように飛び越しつつ印加するように構成されている。画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板２０に形成された共通電極との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９と共通電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が設けられている。

本実施形態の液晶表示装置１の駆動回路部８０は、図４に示すように、上述のデータドライバ２０１、走査ドライバ１０４の他、コントローラ８１、メモリ８２、ＤＡコンバータ６４などから構成されている。メモリ８２は外部から入力された半画面分（１／２フィールド分）の映像を一時的に蓄えるとともに、この記憶されたデータにより１／２垂直期間だけ遅延した画像信号（フィールドデータ）を作り出すためのものである。コントローラ８１には、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、ドットクロック信号ｄｏｔｃｌｋ、および画像信号ＤＡＴＡが入力され、メモリ８２の制御、および書き込む走査線３ａに対応したデータのメモリ８２からの読み出しを行う。コントローラ８１は、図１０に示すように、メモリコントローラ、データラッチ、セレクタを備えている。ＤＡコンバータ６４は、外部から入力された画像信号DATA及びこれと並行してメモリ８２から読み出される画像データをＤＡ変換してデータドライバ２０１に供給するものである。なお、外部からの画像信号ＤＡＴＡとメモリ８２から読み出された画像データとは、ＤＡコンバータ６４に対して１水平期間毎に交互に出力される。

走査ドライバ１０４の構成は、図５に示すように、コントローラ８１からゲート出力パルスＤＹ、クロック信号ＣＬＹ、反転クロック信号ＣＬＹ’がそれぞれ入力されるシフトレジスタ６６と、シフトレジスタ６６からの出力が入力される２ｍ個のＡＮＤ回路６７を有している。２ｍ本の走査線３ａが画面中央部のｍ本目とｍ＋１本目を境として２つのブロックに分かれており、各ブロックのシフトレジスタ６６からの各出力に２つのイネーブル信号のいずれかが接続されている。すなわち、走査線Ｇ１〜Ｇｍに対応するＡＮＤ回路６７にはシフトレジスタ６６からの出力とイネーブル信号ＥＮＢ１が入力され、走査線Ｇｍ＋１〜Ｇ２ｍに対応するＡＮＤ回路６７にはシフトレジスタ６６からの出力とイネーブル信号ＥＮＢ２が入力される構成となっている。画面中央部において、シフトレジスタ６６の内部構成を含めて示したのが図６である。

（液晶表示装置の動作）
上記構成の駆動回路部８０の動作を図７〜図９を用いて説明する。
駆動回路部８０においては、図７に示すように、１垂直期間中にゲート出力パルスＤＹが２回出力される。ゲート出力パルスＤＹは、クロック信号ＣＬＹによって走査ドライバ１０４のシフトレジスタ６６中をシフトしていく。ここで、図８（図７の符号Ａの個所を拡大したもの）に示すように、ゲート出力パルスＤＹが画面中央部の異なるイネーブル信号によって制御される領域（具体的にはＧｍ＋１本目の走査線）に差し掛かったとき、イネーブル信号ＥＮＢ１とイネーブル信号ＥＮＢ２の位相が逆転する。以上の動作によって、ゲートパルスは走査線ｍ本分離れた画面上の２個所に交互に出力される。すなわち、所定の走査線からｍ本離れた走査線に飛び越しては前記所定の走査線の次段の走査線に戻り、その走査線からｍ本離れた走査線に飛び越してはまたその次段の走査線に戻るというように（つまり、走査線Ｇ₁、走査線Ｇ_m+1、走査線Ｇ₂、走査線Ｇ_m+2、Ｇ₃、…という順序で）順次出力される。

一方、データドライバ２０１からの出力であるデータ信号Ｓｘの電位は、所定電位（例えばコモン電位ＬＣＣＯＭ）に対して２水平期間毎に正極性電位と負極性電位とに反転する。（なお、所定電位は一定であっても、変動しても構わない）したがって、データ信号Ｓｘ側が２水平期間毎に極性反転しつつ、ゲートパルス側は上記の順番で走査線ｍ本分離れた画面の２個所に交互に出力されることになる。その結果、画面上は、図９に示すように、隣接する走査線Ｇ₁〜Ｇ_2mに接続された画素に逆極性のデータが書き込まれた状態、すなわちライン反転となり、１水平期間毎に選択された１本の走査線に接続された画素が逆極性に書き換えられることになる。例えば第１水平期間では走査線Ｇ₁に対応する画素に負電位が書き込まれ、次の第２水平期間では第１水平期間で正電位が書き込まれていた走査線Ｇ_m+1に対応する画素に負電位が書き込まれ、次の第３水平期間では第１、第２水平期間で負電位が書き込まれていた走査線Ｇ₂に対応するドットに正電位が書き込まれ、この書き込み動作が以降繰り返される。ここで、１本の走査線に対する書き込みは外部からの映像信号に同期させつつ、他の走査線への書き込みも行わなくてはいけないため、書き込み水平期間は、外部から入力される映像信号の水平期間の半分の時間としなくてはいけない。これを実現するために、データドライバ２０１内には１ライン分のラッチ回路が設けられており、外部データを１ライン分貯えた後、通常の倍の速度でデータドライバ２０１へデータが転送できるようになっている。メモリ８２から読み出す側のデータについては、メモリ８２からの読み出し速度を速くすることで書き込み速度を上げることができる。

換言すると、本実施形態のデータ書き込み方法は、１つのフレームデータを、画像信号をそのまま画素に書き込む第１のフィールドデータと、メモリ８２に一旦記憶させた後に読み出す第２のフィールドデータとに分け、これらのフィールドデータを１／２垂直期間だけシフトさせて重ね書きしたのと等価である。このため、走査線側については、一部（複数本）の走査線を飛び越しつつ、行ったり来たりしながら全ての走査線にわたって走査が行なわれる。

本実施の形態の液晶表示装置においては、外部からの画像信号によって１ライン毎に画像データを書き込むとともに、メモリ８２から読み出された画像データによって画像データを書き込むことで、図８に示すように、クロック信号ＣＬＹの１パルス内で２ラインを書き込むことで、倍速走査を行うものである。従来、倍速走査を行なう場合には２フィールド分のメモリが必要であったが、本構成では、外部からの画像信号をそのままデータ線に出力することで画面の半分が書き込まれるため、メモリ容量は表示画面全体の半分の容量だけあればよい。このため、従来のものに比べてメモリ容量が１／４で済み、装置構成を簡単にできるとともにコストを大幅に低減することができる。また、本構成の液晶表示装置では画素に対して倍速走査とライン反転とが行なわれるので、フリッカーおよびクロストークが抑制され、表示品位を向上することができる。

［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態を図１１〜図１３を参照して説明する。
本実施の形態の液晶ライトバルブ（液晶装置）の基本構成は第１の実施の形態とほぼ同様であり、走査ドライバの形態のみが異なっている。
走査ドライバ１０８の構成は、図１１に示すように、コントローラ８１からゲート出力パルスＤＹ、クロック信号ＣＬＹ、反転クロック信号ＣＬＹ’がそれぞれ入力されるシフトレジスタ６６と、シフトレジスタ６６からの出力が入力される２ｍ個のＡＮＤ回路６７を有している。２ｍ本の走査線３ａは画像表示領域の最上部から奇数本目に配置されたものと偶数本目に配置されたものとの２つのブロックに分かれており、シフトレジスタ６６からの各出力に２つのイネーブル信号のいずれかが接続されている。すなわち、偶数本目の走査線Ｇ₂，Ｇ₄，・・・，Ｇ_m，Ｇ_m+2，・・・，Ｇ_2mに対応するＡＮＤ回路６７にはシフトレジスタ６６からの出力とイネーブル信号ＥＮＢ２とが入力され、奇数本目の走査線Ｇ₁，Ｇ₃，・・・，Ｇ_m+1，Ｇ_m+3，・・・，Ｇ_2m-1に対応するＡＮＤ回路６７にはシフトレジスタ６６からの出力とイネーブル信号ＥＮＢ１とが入力される構成となっている。画面中央部において、シフトレジスタ６６の内部構成を含めて示したのが図１２である。

上記構成の駆動回路部の動作を図１３を用いて説明する。
駆動回路部においては、１垂直期間中にゲート出力パルスＤＹが２回出力される。ゲート出力パルスＤＹは、クロック信号ＣＬＹによって走査ドライバ１０８のシフトレジスタ６６中をシフトしていく。一方、イネーブル信号ＥＮＢ１，ＥＮＢ２は、ＥＮＢ１，ＥＮＢ１，ＥＮＢ２，ＥＮＢ２，ＥＮＢ１，ＥＮＢ１，ＥＮＢ２，ＥＮＢ２，・・・の順で２水平期間毎に交互に立ち上がり、これらのイネーブル信号の立ち上がり位置に対応する走査線に対して走査信号が出力される。以上の動作によって、ゲートパルスは走査線ｍ本分離れた画面上の２個所に交互に出力される。すなわち、所定の走査線からｍ本離れた走査線に飛び越しては前記所定の走査線の次段の走査線に戻り、その走査線からｍ本離れた走査線に飛び越してはまたその次段の走査線に戻るというように（つまり、走査線Ｇ₁、走査線Ｇ_m+1、走査線Ｇ₂、走査線Ｇ_m+2、Ｇ₃、…という順序で）順次出力される。

一方、データドライバ２０１からの出力であるデータ信号Ｓｘは、所定電位（例えばコモン電位ＬＣＣＯＭ）に対して２水平期間毎に正極性電位と負極極性とに反転する。（なお、所定電位は一定であっても、変動しても構わない）つまり、データ信号Ｓｘ側が２水平期間毎に極性反転しつつ、ゲートパルス側は上記の順番で走査線ｍ本分離れた画面の２個所に交互に出力されることになる。その結果、画面上は、第１の実施の形態で示した図９と同様、隣接する走査線Ｇ₁〜Ｇ_2mに接続された画素に逆極性のデータが書き込まれた状態、いわゆるライン反転となり、１水平期間毎に選択された走査線に接続された１行の画素が逆極性に書き換えられることになる。すなわち、本実施形態では、イネーブル信号の立て方は異なるものの、上記第１の実施形態と同様の走査が行なわれる。

本実施形態の液晶表示装置においても、メモリ８２を用いて倍速走査を行うことにより、メモリ容量が少なくて済み、装置構成を簡単にできるとともにコストを大幅に低減できる、フリッカーおよびクロストークが抑制され、表示品位を向上できる、といった第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

［投射型液晶装置］
図１４は上記実施の形態の液晶ライトバルブを３個用いた、いわゆる３板式の投射型液晶表示装置（液晶プロジェクタ）の一例を示す概略構成図である。図中、符号１１００は光源、１１０８はダイクロイックミラー、１１０６は反射ミラー、１１２２，１１２３，１１２４はリレーレンズ、１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂは液晶ライトバルブ、１１１２はクロスダイクロイックプリズム、１１１４は投射レンズ系を示す。

光源１１００は、メタルハライド等のランプ１１０２とランプ１１０２の光を反射するリフレクタ１１０１とから構成されている。青色光・緑色光反射のダイクロイックミラー１１０８は、光源１１００からの白色光のうちの赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー１１０６で反射され、赤色光用液晶ライトバルブ１００Ｒに入射される。

一方、ダイクロイックミラー１１０８で反射された色光のうち、緑色光は、緑色光反射のダイクロイックミラー１１０８によって反射され、緑色用液晶ライトバルブ１００Ｇに入射される。一方、青色光は、第２のダイクロイックミラー１１０８も透過する。青色光に対しては、光路長が緑色光、赤色光と異なるのを補償するために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３、出射レンズ１１２４を含むリレーレンズ系からなる導光手段１１２１が設けられ、これを介して青色光が青色光用液晶ライトバルブ１００Ｂに入射される。

各ライトバルブ１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂにより変調された３つの色光はクロスダイクロイックプリズム１１１２に入射する。このプリズムは、４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されたものである。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ系１１１４によってスクリーン１１２０上に投射され、画像が拡大されて表示される。

上記構成の投射型液晶表示装置においては、上記実施の形態の液晶ライトバルブを用いたことにより、表示の均一性に優れた投射型液晶表示装置を実現することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施形態ではＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば画素スイッチング素子にＴＦＤ（Thin Film Diode）を用いたものや、パッシブマトリクス型のもの等に適用することもできる。さらに、液晶表示装置のみならず、複数の画素をマトリクス駆動する種々の表示装置、例えば有機ＥＬ表示装置に対しても本発明を適用することができる。その場合、大容量のメモリを用いることなく、倍速走査を行うことで単位時間あたりの発光回数を増やすことができ、画像の輝度を高めたり、輝度を従来と同等として消費電力を低減する際に有効である。

本発明の第１実施形態の液晶表示装置の概略構成を示す平面図である。 図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。 同、液晶表示装置を構成するマトリクス状に形成された複数の画素の等価回路図である。 同、液晶表示装置の駆動回路部を含むブロック図である。 同、駆動回路部内の走査ドライバの構成を示す回路図である。 図５中の要部の詳細回路図である。 同、液晶表示装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図７中の要部を取りだして示すタイミングチャートである。 同、液晶表示装置の画面の動きを説明するための図である。 同、駆動回路部のコントローラの概略構成図である。 本発明の第２実施形態の液晶表示装置の駆動回路部内の走査ドライバの構成を示す回路図である。 図１１中の要部の詳細回路図である。 同、液晶表示装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の液晶装置を用いた投射型表示装置の一例を示す概略構成図である。

符号の説明

１…液晶表示装置、３ａ…走査線、６ａ…データ線、９…画素電極、３０…ＴＦＴ（スイッチング素子）、８０…駆動回路部、８１…コントローラ、８２…メモリ、１０４，１０８…走査ドライバ、２０１…データドライバ。

Claims (4)

1. 互いに交差する複数のデータ線および複数の走査線と、
   前記データ線および前記走査線に接続された画素と、
   所定期間毎に所定の電位に対して正極性電位と負極性電位とに極性反転する画像信号を前記複数のデータ線の各々に供給するデータ線駆動回路部と、
   １水平期間毎に、各々が異なるタイミングで立ち上がる複数のパルス信号を前記複数の走査線の一部を飛び越しつつ前記複数の走査線の各々に供給する走査線駆動回路部と、を有し、
   前記データ線駆動回路部は、入力されたデータを一定時間、記憶可能なデータ記憶手段を備え、外部から入力された画像信号を第１のフィールドデータとして前記画素に書き込む一方、前記画像信号を前記データ記憶手段に記憶させた後に読み出すことによって前記第１のフィールドデータに対して時間的に遅延した第２のフィールドデータを生成し、１水平期間毎に飛び越しながら前記パルス信号が供給される走査線に接続された画素に対して前記第１のフィールドデータ、前記第２のフィールドデータを交互に書き込む構成とされ、
   前記走査線駆動回路部において２個のゲート出力パルスそれぞれが１／２垂直期間に対応するだけ離れた位置に出力されるとともに、シフトクロック信号に同期して交互に隣接する走査線にシフトし、各走査線には交互に立ち上がる第１のイネーブル信号、第２のイネーブル信号のいずれかが割り当てられ、各走査線への走査信号の出力が制御され、
   前記第１のイネーブル信号、前記第２のイネーブル信号が画像表示領域の最上部側からそれぞれ奇数本目に配置された走査線、偶数本目に配置された走査線にそれぞれ割り当てられ、
   画像表示領域を走査線の配列方向に沿って上段側から第１の表示領域、第２の表示領域に分けたときに、前記走査信号が、各イネーブル信号の立ち上がり位置に対応して前記第１の表示領域に属する走査線、前記第２の表示領域に属する走査線に交互に出力される
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記データ線駆動回路部が、２水平期間毎に所定の電位に対して正極性電位と負極性電位とに極性反転する画像信号を前記複数のデータ線の各々に供給するとともに、前記走査線駆動回路部が、複数のパルス信号を、前記複数の走査線の一部を飛び越しつつ前記複数の走査線の各々に供給することにより、隣接する走査線に接続された画素に対して互いに逆極性の画像信号を書き込み、ライン反転駆動を行うことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記複数の走査線の数を２ｍ本としたときに、前記走査線駆動回路部が、所定の走査線に対して正極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号を供給し、前記所定の走査線からｍ本分離れた走査線に対して正極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号を供給し、前記所定の走査線の次段の走査線に対して負極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号を供給し、前記次段の走査線からｍ本分離れた走査線に対して負極性電位の印加期間に対応するタイミングで立ち上がるパルス信号を供給し、以降上記の動作を繰り返すことによって、隣接する走査線に対応する画素に異なる極性の画像信号を書き込むことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 照明装置と、前記照明装置から射出される光を変調する光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投射する投射装置とを有する投射型表示装置であって、
   前記光変調装置として、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の表示装置を備えたことを特徴とする投射型表示装置。

Images