JP7233904B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有される。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明を省略することがある。
図1は、本実施形態における表示装置DSPの構成例を示す平面図である。図中において、第1方向X及び第2方向Yは互いに交差する方向であり、第3方向Zは第1方向X及び第2方向Yと交差する方向である。一例では、第1方向X、第2方向Y、及び第3方向Zは、互いに直交しているが、互いに90度以外の角度で交差していても良い。
図示した例では、端部E1の側から奇数番目の走査線がゲートドライバGD2に接続され、偶数番目の走査線がゲートドライバGD1に接続されているが、ゲートドライバGD1及びGD2と各走査線との接続関係は図示した例に限らない。
表示パネルPNLは、第1基板SUB1、第2基板SUB2、液晶層LC等を備えている。第1基板SUB1は、透明基板10、画素電極11、配向膜12等を備えている。第2基板SUB2は、透明基板20、共通電極21、配向膜22等を備えている。画素電極11及び共通電極21は、例えばインジウム錫酸化物(ITO)やインジウム亜鉛酸化物(IZO)等の透明導電材料によって形成されている。液晶層LCは、高分子分散液晶を含み、配向膜12と配向膜22との間に位置している。第1基板SUB1及び第2基板SUB2は、シールSEによって接着されている。第1基板SUB1は、透明基板20の端部E5よりも第2方向Yに延出した延出部EXを有している。
配線基板F1乃至F3は、第1基板SUB1の延出部EXに接続されている。
光源ユニットLUは、発光素子LS、配線基板F6等を備えている。発光素子LSは、配線基板F6に接続され、延出部EXの上に位置している。発光素子LSは、端部E5と対向する発光部EMを有している。発光部EMから出射された照明光は、端部E5から入射し、表示パネルPNLを伝播する。
表示装置DSPは、図中に点線で示すコントローラCNTを備えている。コントローラCNTは、タイミングコントローラTC、ゲートドライバGD1及びGD2、ソースドライバSD、Vcom回路VC、光源ドライバLSD等を含む。
タイミングコントローラTCは、外部から入力された画像データや同期信号等に基づいて各種信号を生成する。一例では、タイミングコントローラTCは、画像データ(映像データ)に基づき、所定の信号処理を行って生成した映像成分(映像信号)をソースドライバSDに出力する。また、タイミングコントローラTCは、同期信号に基づいて生成した制御信号を、ゲートドライバGD1及びGD2、ソースドライバSD、Vcom回路VC、光源ドライバLSDにそれぞれ出力する。
1フレームの開始時に、垂直同期信号Vsyncが立ち下がる。すなわち、図5の例では、垂直同期信号Vsyncが立ち下がってから、再び立ち下がるまでの時間がフレーム期間Fに相当する。例えば60Hzで表示装置DSPを駆動する場合、1フレーム期間は約16.7msである。
フレーム期間Fにおいて時分割で表示された赤色、緑色、青色の映像成分が混合されることで、多色表示の映像としてユーザに視認される。
1フレームの開始時には、図5に示した表示動作同様、垂直同期信号Vsyncが立ち下がる。すなわち、本実施形態の表示動作においても、垂直同期信号Vsyncが立ち下がってから、再び立ち下がるまでの期間がフレーム期間Fに相当する点は、図5の表示動作と同様である。
走査期間TSRはn個の水平走査期間THSR1~THSRnを含み、例えば2.5msであり、この走査期間TSRにおいては、ゲートドライバGD1及びGD2が各走査線G1~Gnに走査信号を順次供給する。本実施形態の表示動作において、走査期間TSRは上記した値に限定されず、5ms以下であれば良い。さらに、この走査信号の供給の間、ソースドライバSDが赤色の映像成分に応じた電圧を各信号線S1~Smに供給する。これによれば、各画素PXの画素電極11と共通電極21との間に、赤色の映像成分に応じた電圧が書き込まれる。
図6のDAR1乃至DAR6、DAG1乃至DAG6、DAB1乃至DAB6については後述にて詳しく説明する。
図7は、図5に示した一般的な表示動作が行われた場合の各画素PXの輝度と、発光素子LSから各画素PXまでの距離との相関関係を示す図である。図7の縦軸は各画素PXの輝度を示し、横軸は発光素子LSから各画素PXまでの距離を示す。
一般的な表示動作の場合、全ての画素PXへの映像成分の書き込みが完了してから、発光素子LSを点灯させるため、発光素子LSから出射される照明光は、光の特性上の減衰に加えて、発光素子LSの近くで散乱状態にある画素PXが障害となり減衰してしまう可能性がある。しかしながら、本実施形態の表示動作の場合、各画素PXへの映像成分の書き込みが開始されると、発光素子LSが点灯されるため、発光素子LSから遠くに位置する画素PXにも、当該画素PXよりも発光素子LSの近くに位置する画素PXに映像成分が書き込まれる前までは、上記した障害による減衰のない照明光を入射させることが可能となる。
さらに、本実施形態の表示動作は、タイミングコントローラTCからゲートドライバGD1及びGD2、ソースドライバSD、Vcom回路VC、光源ドライバLSDにそれぞれ出力される制御信号の出力タイミングを変更すれば実現可能であるため、新規の回路の追加や映像データへの信号処理の追加を行う必要がない。
図6のDAR1乃至DAR4は、走査期間TSRに含まれる時間TR1乃至TR4における表示領域DAの状態を模式的に示しており、赤色の映像成分に応じた電圧が、発光素子LSの反対側に位置する画素PXから順に書き込まれ、且つ、赤色の発光素子LSRが点灯している状態を示す。図6のDAR1とDAR4とを比較すると、発光素子LSの反対側に位置する画素PXの輝度が、時間の経過と共に、明るくなっていることが分かる。これが散乱状態の時間が長くなることによって得られる効果である。図6のDAR5は、保持期間THRに含まれる時間TR5における表示領域DAの状態を模式的に示しており、赤色の発光素子LSRは、走査期間TSRに引き続き点灯している。各画素PXが散乱状態にある時間は、時間TR5と時間TR4との差分だけ等しく長くなっているので、各画素PXの輝度は、図6のDAR5に示されるように、図6のDAR4に比べて明るくなっていることが分かる。図6のDAR6は、クリア期間TCRに含まれる時間TR6における表示領域DAの状態を模式的に示しており、各画素PXから赤色の映像成分が消去され、且つ、赤色の発光素子LSRが消灯している状態を示す。これによれば、次の緑色フィールド期間TFGに含まれる走査期間TSGにおいて緑色の映像成分が書き込まれると共に緑色の発光素子LSGが点灯されたとしても、各画素PXからは赤色の映像成分は既に消去されているので、上記した混色の発生を抑止することが可能となる。
上記した関係を考慮して、保持期間及びクリア期間は好ましい値に設定される。また、これら保持期間及びクリア期間はその値を任意に変更可能であるとしても良い。
Claims (6)
- マトリクス状に配置された複数の画素と、共通電極と、前記画素毎に設けられた画素電極と、ポリマー及び液晶分子を含む液晶層と、を含む表示パネルと、
前記表示パネルに光を照射する光源と、
前記共通電極と前記画素電極との間の電圧を制御し、且つ、前記光源の動作を制御するコントローラと
を具備し、
前記コントローラは、
第1期間において、前記光源の反対側に位置する画素から順に、前記共通電極と前記画素電極との間に映像成分に応じた電圧を印加して当該映像成分を書き込み、
前記第1期間において、前記光源を点灯させて前記書き込まれた映像成分に応じた映像を前記表示パネルに表示させ、
前記共通電極と前記画素電極との間に映像成分に応じた電圧を印加する前の第2期間において、前記共通電極と前記画素電極との間に、前記画素に書き込まれている映像成分を消去するための透明電圧をそれぞれ印加し、
前記第2期間においては前記光源を消灯させ、
前記複数の画素への映像成分の書き込みが完了し、前記第1期間が終了すると、前記第1期間に続く第3期間においても前記光源を点灯させ続け、前記複数の画素に書き込まれた映像成分からなる1つの映像を前記表示パネルに表示させ、
前記1つの映像を表示するフレーム期間は、
前記第1乃至前記第3期間を含み、
前記光源は、
第1色の光を放つ第1発光素子と、第2色の光を放つ第2発光素子とを含み、
前記フレーム期間は、
前記第1色に対応した前記第1乃至前記第3期間を有する第1フィールド期間と、前記第2色に対応した前記第1乃至前記第3期間を有し、前記第1フィールド期間に続く第2フィールド期間とを含み、
前記コントローラは、
前記第1フィールド期間に含まれる第1期間において、前記第1色の映像成分に応じた電圧を印加して当該第1色の映像成分を、前記光源の反対側に位置する画素から順に書き込むと同時に前記第1発光素子を点灯させ、
前記第2フィールド期間に含まれる第1期間において、前記第2色の映像成分に応じた電圧を印加して当該第2色の映像成分を、前記光源の反対側に位置する画素から順に書き込むと同時に前記第2発光素子を点灯させ、
前記第2フィールド期間の前記第1期間において前記第2色の映像成分を前記複数の画素に書き込む前には、前記透明電圧を印加して前記複数の画素に書き込まれている前記第1色の映像成分を消去する、表示装置。 - 前記透明電圧は、
共通電圧である、請求項1に記載の表示装置。 - 前記コントローラは、
前記第2期間において、前記共通電極と前記複数の画素電極との間に前記透明電圧を一斉に印加して、前記複数の画素に書き込まれている映像成分を一斉に消去する、請求項1に記載の表示装置。 - 前記フレーム期間は、
前記第1乃至前記第3期間を、前記第1期間、前記第3期間、前記第2期間の順に含む、請求項1に記載の表示装置。 - 前記フレーム期間は、
前記第1乃至前記第3期間を、前記第2期間、前記第1期間、前記第3期間の順に含む、請求項1に記載の表示装置。 - 前記第2期間は、
前記第1期間において、前記複数の画素のうちの1つの画素に前記映像成分を書き込み時間よりも長い、請求項1に記載の表示装置。
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