JP4957090B2 - 表示装置及び映像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は表示装置及び映像表示装置に関する。詳しくは、画素がマトリクス状に配列された表示部に対して水平方向（列方向）において複数画素ずつ並列に映像信号を書き込む方式を採る表示装置及び映像表示装置に係るものである。

表示装置、例えば画素の表示素子として液晶セルを用いた液晶表示装置（ＬＣＤ；Ｌｉ
ｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）の書き込み速度は、入力される映像信号を１ドット（画素）ずつ順に書き込んでいけるほど早くないため、一般に、水平方向において複数画素ずつ並列に映像信号を書き込む方式が採られている。

図６は水平方向において複数画素ずつ並列に映像信号を書き込む方式を採る従来の透過型ＬＣＤを説明するための模式図であり、ここで示す透過型ＬＣＤは、行方向に配されたゲートライン２０１と、列方向に配されたデータライン２０２と、ゲートライン及びデータラインの各交差部に配された保持容量を有する行列状の液晶画素電極２０３とを備えており、水平方向におけるＮ画素が単位ユニットとされ、この単位ユニット毎に映像信号の書き込みを行なう様に構成されている。

ここで、従来の透過型ＬＣＤでは、データラインと液晶画素電極との位置関係は全画素で共通に構成されている。具体的には、データラインの常に左側に全ての液晶画素電極が位置する様に構成され、若しくは、データラインの常に右側に全ての液晶画素電極が位置する様に構成されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００３−４３９４５号公報

しかしながら、（Ｎ＋１）（Ｎ：自然数）番目の単位ユニット内の液晶画素電極に書き込みを行なうべく（Ｎ＋１）番目の単位ユニット内のデータラインに映像信号を供給すると、（Ｎ＋１）番目の単位ユニット内のデータラインとＮ番目の単位ユニット内の液晶画素電極との間にカップリング容量が生じ、こうしたカップリング容量は液晶画素電極の保持電位が変動する一因となる。

ここで、液晶画素電極とデータラインとの距離が小さいほどカップリング容量は大きくなるために、（Ｎ＋１）番目の単位ユニットの第１列のデータラインとＮ番目の単位ユニットの最終列の液晶画素電極との間に形成されるカップリング容量Ｃ_Ａ（図７参照。）が最も大きくなり、（Ｎ＋１）番目の単位ユニットの第１列のデータラインの電位変動によって生じるＮ番目の単位ユニットの最終列の液晶画素電極の保持電位の変動が最も顕著ということになる。そして、この現象は単位ユニットに書き込みが行なわれる度に繰り返し発生すると共に、垂直方向の全ラインについても同様に発生するために、結果として全画面に渡って単位ユニットおきに縦スジとして視認されることとなり、画質低下を招いてしまう。

また、ＬＣＤでは、液晶に対して直流電圧の印加を行なうと、液晶成分の分解、液晶セル中に発生した不純物による汚染や液晶画像の焼き付き等の液晶の劣化が生じるために、一般的には、液晶画素電極の駆動電圧の極性を一定周期で反転させる反転駆動方式（１フレーム毎に駆動電圧の極性を反転させるフレーム反転方式、ライン毎に駆動電圧の極性を反転させるライン反転方式等）が採用されているが、こうした反転駆動方式が採用された場合には、データラインの電位変動量が大きくなるために、（Ｎ＋１）番目の単位ユニットの第１列のデータラインとＮ番目の単位ユニットの最終列の液晶画素電極との間に形成されるカップリング容量も大きくなり、液晶画素電極の保持電位の変動量の増大を招くこととなる。

なお、１画素ずつ映像信号を書き込む方式を採用する透過型ＬＣＤの場合には、全ての液晶画素電極が同様にカップリング容量の影響を受けると考えられるために、複数画素ずつ並列に映像信号を書き込む方式を採用する透過型ＬＣＤで生じる様な縦スジ等は視認されない。

本発明は以上の点に鑑みて創案されたものであって、縦スジを抑制することができる表示装置及び映像表示装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、行方向に配されたゲートラインと、列方向に配されたデータラインと、各ゲートラインと各データラインが交差する各交差部に配された行列状の画素電極とを備え、行方向に連続する複数列の前記データライン及びこれらのデータラインの左右いずれかの側に接続された複数の前記画素電極を単位ユニットとして、該単位ユニットを４以上有し、前記単位ユニット毎に映像信号の書き込みがなされる表示装置において、奇数番目の前記単位ユニットと、偶数番目の前記単位ユニットとで、前記データラインと該データラインに接続された前記画素電極との位置関係が行方向に反転している。

また、上記の目的を達成するために、本発明に係る映像表示装置は、行方向に配されたゲートラインと、列方向に配されたデータラインと、各ゲートラインと各データラインが交差する各交差部に配された行列状の画素電極とを有し、行方向に連続する複数列の前記データライン及びこれらのデータラインの左右いずれかの側に接続された複数の前記画素電極を単位ユニットとして、該単位ユニットを４以上有し、前記単位ユニット毎に映像信号の書き込みがなされる表示装置を備え、該表示装置によって変調された光を用いて映像表示を行なう映像表示装置において、奇数番目の前記単位ユニットと、偶数番目の前記単位ユニットとで、前記データラインと該データラインに接続された前記画素電極との位置関係が行方向に反転している。

ここで、第ｎ（ｎ：自然数）番目の単位ユニットの最終列のデータラインと該データラインに接続された画素電極との位置関係と、第（ｎ＋１）番目の単位ユニットの第１列のデータラインと該データラインに接続された画素電極との位置関係とが反転していることによって、第ｎ番目の単位ユニットの最終列の画素電極と第（ｎ＋１）番目の単位ユニットの第１列のデータラインとの距離が長くなるために、第ｎ番目の単位ユニットの最終列の画素電極と第（ｎ＋１）番目の単位ユニットの第１列のデータラインとの間に形成されるカップリング容量を低減することができる。

本発明の表示装置及び映像表示装置では、第ｎ番目の単位ユニットの最終列の画素電極と第（ｎ＋１）番目の単位ユニットの第１列のデータラインとの間に形成されるカップリング容量を低減することができ、各単位ユニットの最終列のデータラインに接続された画素電極の電位変動を抑制することができるために、縦スジの低減を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１は本発明を適用したＬＣＤの一例であるアクティブマトリクス駆動方式の透過型ＬＣＤを説明するための模式図であり、ここで示す透過型ＬＣＤは、従来の透過型ＬＣＤと同様に、行方向に配されたゲートライン１と、列方向に配されたデータライン２と、ゲートライン及びデータラインの各交差部に配された保持容量を有する行列状の液晶画素電極３とを備えており、水平方向におけるＮ画素が単位ユニットとされ、この単位ユニット毎に映像信号の書き込みを行なう様に構成されている。
また、奇数番目の単位ユニット（以下、「奇数ユニット」と称する。）では、データラインは液晶画素電極の左側に位置する様に構成されており、偶数番目の単位ユニット（以下、「偶数ユニット」と称する。）では、データラインは液晶画素電極の右側に位置する様に構成されている。即ち、奇数ユニットと偶数ユニットとでは、１画素を構成するデータラインと液晶画素電極の位置関係が反転している。

ここで、本実施例では奇数ユニットの全てのデータラインが液晶画素電極の左側に位置する場合を例に挙げて説明を行なっているが、液晶画素電極の電位変動が最も顕著である最終列の液晶画素電極のカップリング容量の低減を図るべく、少なくとも奇数ユニットの最終列のデータラインが液晶画素電極の左側に位置していれば充分であり、必ずしも奇数ユニットの全てのデータラインが液晶画素電極の左側に位置する必要は無い。
同様に、本実施例では偶数ユニットの全てのデータラインが液晶画素電極の右側に位置する場合を例に挙げて説明を行なっているが、液晶画素電極の電位変動が最も顕著である最終列の液晶画素電極のカップリング容量の低減を図るべく、少なくとも偶数ユニットの最終列のデータラインが液晶画素電極の右側に位置していれば充分であり、必ずしも偶数ユニットの全てのデータラインが液晶画素電極の右側に位置する必要は無い。

上記した本発明を適用した透過型ＬＣＤでは、（Ｎ＋１）番目の単位ユニットの第１列のデータラインとＮ番目の単位ユニットの最終列の液晶画素電極との距離（図２中符合Ｂで示す距離）が従来の透過型ＬＣＤの（Ｎ＋１）番目の単位ユニットの第１列のデータラインとＮ番目の単位ユニットの最終列の液晶画素電極との距離（図７中符合Ａで示す距離）よりも長くなり（図２参照。）、（Ｎ＋１）番目の単位ユニットの第１列のデータラインとＮ番目の単位ユニットの最終列の液晶画素電極との間に形成されるカップリング容量Ｃ_Ｂは従来の透過型ＬＣＤでのカップリング容量Ｃ_Ａよりも減少するために、縦スジの抑制が実現する。

図３は本発明を適用したＬＣＤの他の一例であるアクティブマトリクス駆動方式の透過型ＬＣＤを説明するための模式図であり、ここで示す透過型ＬＣＤは、従来の透過型ＬＣＤ及び上記した本発明を適用した透過型ＬＣＤの一例と同様に、行方向に配されたゲートライン１と、列方向に配されたデータライン２と、ゲートライン及びデータラインの各交差部に配された保持容量を有する行列状の液晶画素電極３とを備えており、水平方向におけるＮ画素が単位ユニットとされ、この単位ユニット毎に映像信号の書き込みを行なう様に構成されている。
また、奇数ユニットではデータラインは液晶画素電極の右側に位置する様に構成されており、偶数ユニットではデータラインは液晶画素電極の左側に位置する様に構成されている。即ち、奇数ユニットと偶数ユニットとでは、１画素を構成するデータラインと液晶画素電極の位置関係が反転している。

ここで、本実施例では奇数ユニットの全てのデータラインが液晶画素電極の右側に位置する場合を例に挙げて説明を行なっているが、液晶画素電極の電位変動が最も顕著である最終列の液晶画素電極のカップリング容量の低減を図るべく、少なくとも奇数ユニットの最終列のデータラインが液晶画素電極の右側に位置していれば充分であり、必ずしも奇数ユニットの全てのデータラインが液晶画素電極の右側に位置する必要は無い。
同様に、本実施例では偶数ユニットの全てのデータラインが液晶画素電極の左側に位置する場合を例に挙げて説明を行なっているが、液晶画素電極の電位変動が最も顕著である最終列に液晶画素電極のカップリング容量の低減を図るべく、少なくとも偶数ユニットの最終列のデータラインが液晶画素電極の左側に位置していれば充分であり、必ずしも偶数ユニットの全てのデータラインが液晶画素電極の左側に位置する必要は無い。

上記した本発明を適用した透過型ＬＣＤでは、（Ｎ＋１）番目の単位ユニットの第１列のデータラインとＮ番目の単位ユニットの最終列の液晶画素電極との距離（図４中符合Ｃで示す距離）が従来の透過型ＬＣＤの（Ｎ＋１）番目の単位ユニットの第１列のデータラインとＮ番目の単位ユニットの最終列の液晶画素電極との距離（図７中符合Ａで示す距離）よりも長くなり（図４参照。）、（Ｎ＋１）番目の単位ユニットの第１列のデータラインとＮ番目の単位ユニットの最終列の液晶画素電極との間に形成されるカップリング容量Ｃ_ｃは従来の透過型ＬＣＤでのカップリング容量Ｃ_Ａよりも減少するために、縦スジの抑制が実現する。

図５は本発明を適用した映像表示装置の一例である透過型液晶プロジェクタを説明するための模式図であり、ここで示す透過型液晶プロジェクタ１００は、いわゆる３板方式として赤、緑、青の３原色に対応した３つのライトバルブに図１若しくは図３に示す透過型ＬＣＤを使用し、スクリーン（図示せず）上に拡大投影されたカラー映像を表示する投射型の映像表示装置である。

具体的に、この透過型液晶プロジェクタは、照明光を出射する光源であるランプ１０１と、ランプからの照明光のうち赤色光（Ｒ）のみを反射するＲダイクロイックミラー１０３Ｒと、ランプからの照明光のうち緑色光（Ｇ）のみを反射するＧダイクロイックミラー１０３Ｇと、赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）をそれぞれ変調して透過する光変調手段であるＲライトバルブ１０４Ｒ，Ｇライトバルブ１０４Ｇ及びＢライトバルブ１０４Ｂと、変調された赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）を合成する合成光学手段であるダイクロイックプリズム１０５と、合成された照明光をスクリーンに投射する投射手段である投射レンズ１０６とを備えている。

ここで、ランプは、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）及び青色光（Ｂ）を含む白色光を照射するものであり、例えばハロゲンランプや、メタルハライドランプ、キセノンランプ等からなる。

また、ランプとＲダイクロイックミラーとの間の光路中には、赤外線や紫外線をカットするフィルタ１０９や、ランプから出射された照明光の照度分布を均一化するフライアイレンズ１０７や、照明光のＰ，Ｓ偏光成分を一方の偏光成分（例えばＳ偏光成分）に変換する偏光変換素子１０８等が配置されている。

投射レンズは、ダイクロイックプリズムからの光をスクリーンに向かって拡大投影する機能を有している。

以上の様に構成される透過型液晶プロジェクタでは、ランプから出射された白色光がＲダイクロイックミラー及びＧダイクロイックミラーによって赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）に分離される。これら分離された赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）は、コンデンサレンズ１１２を介して各ライトバルブへと入射される。各ライトバルブに入射された赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）は、各ライトバルブの各画素に印加される駆動電圧に応じて偏光変調された後、ダイクロイックプリズムによって合成され、この合成された光が投射レンズによってスクリーン上に拡大投射される。

以上の様にして、この透過型液晶プロジェクタでは、ライトバルブによって変調された光に応じた映像をスクリーン上に拡大投影することでカラー映像表示を行なう。

ところで、各ライトバルブを構成する透過型ＬＣＤは、上述した様に、縦スジの抑制が可能であることから、ここで示す透過型プロジェクタにおいても表示品位の信頼性の向上が実現する。

なお、本実施例では透過型プロジェクタのようにスクリーンに投影する投射型の映像表示装置を例に挙げて説明を行なったが、本発明は透過型ＬＣＤを直接見るような直視型の映像表示装置にも広く適用可能である。

本発明を適用したＬＣＤの一例であるアクティブマトリクス駆動方式の透過型ＬＣＤを説明するための模式図である。 図１に示す透過型ＬＣＤの（Ｎ＋１）番目の単位ユニットの第１列のデータラインとＮ番目の単位ユニットの最終列の液晶画素電極との距離を説明するための模式図である。 本発明を適用したＬＣＤの他の一例であるアクティブマトリクス駆動方式の透過型ＬＣＤを説明するための模式図である。 図３に示す透過型ＬＣＤの（Ｎ＋１）番目の単位ユニットの第１列のデータラインとＮ番目の単位ユニットの最終列の液晶画素電極との距離を説明するための模式図である。 本発明を適用した映像表示装置の一例である透過型液晶プロジェクタを説明するための模式図である。 従来の透過型ＬＣＤを説明するための模式図である。 図６に示す透過型ＬＣＤの（Ｎ＋１）番目の単位ユニットの第１列のデータラインとＮ番目の単位ユニットの最終列の液晶画素電極との距離を説明するための模式図である。

符号の説明

１ ゲートライン
２ データライン
３ 液晶画素電極
１００ 透過型液晶プロジェクタ
１０１ ランプ
１０３Ｒ Ｒダイクロイックミラー
１０３Ｇ Ｇダイクロイックミラー
１０４Ｒ Ｒライトバルブ
１０４Ｇ Ｇライトバルブ
１０４Ｂ Ｂライトバルブ
１０５ ダイクロイックプリズム
１０６ 投射レンズ
１０７ フライアイレンズ
１０８ 偏光変換素子
１０９ フィルタ
１１０ 全反射ミラー
１１１ リレーレンズ
１１２ コンデンサレンズ

Claims (4)

1. 行方向に配されたゲートラインと、列方向に配されたデータラインと、各ゲートラインと各データラインが交差する各交差部に配された行列状の画素電極とを備え、行方向に連続する複数列の前記データライン及びこれらのデータラインの左右いずれかの側に接続された複数の前記画素電極を単位ユニットとして、該単位ユニットを４以上有し、前記単位ユニット毎に映像信号の書き込みがなされる表示装置において、
   奇数番目の前記単位ユニットと、偶数番目の前記単位ユニットとで、前記データラインと該データラインに接続された前記画素電極との位置関係が行方向に反転している
   ことを特徴とする表示装置。
2. 奇数番目の前記単位ユニットの前記データラインは同データラインに接続された前記画素電極の左側に位置すると共に、偶数番目の前記単位ユニットの前記データラインは同データラインに接続された前記画素電極の右側に位置する
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 奇数番目の前記単位ユニットの前記データラインは同データラインに接続された前記画素電極の右側に位置すると共に、偶数番目の前記単位ユニットの前記データラインは同データラインに接続された前記画素電極の左側に位置する
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 行方向に配されたゲートラインと、列方向に配されたデータラインと、各ゲートラインと各データラインが交差する各交差部に配された行列状の画素電極とを有し、行方向に連続する複数列の前記データライン及びこれらのデータラインの左右いずれかの側に接続された複数の前記画素電極を単位ユニットとして、該単位ユニットを４以上有し、前記単位ユニット毎に映像信号の書き込みがなされる表示装置を備え、該表示装置によって変調された光を用いて映像表示を行なう映像表示装置において、
   奇数番目の前記単位ユニットと、偶数番目の前記単位ユニットとで、前記データラインと該データラインに接続された前記画素電極との位置関係が行方向に反転している
   ことを特徴とする映像表示装置。

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