KR20100045915A - 표시장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

표시장치에 있어서, 플리커나 표시 불량 등을 억제함으로써 정지 화상 및 동화상 표시시의 화질을 향상하는 것을 목적으로 한다. 표시되는 화상에 포함되는 정지 화상 부분 및 동화상 부분에 대해서, 백라이트의 발광 상태의 제어 방법을 다르게 한다. 구체적으로는, 정지 화상 부분에 대해서는, 대응하는 백라이트의 분할 영역에 있어서 가능한 한 발광량을 작게 하고, 동화상 부분에 대해서는, 대응하는 백라이트의 분할 영역에 있어서 가능한 한 발광량이 변화하지 않도록 한다.
표시장치, 백라이트, 발광량, 발광 휘도, 프레임 기간

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
표시장치 또는 반도체장치에 관한 것으로서, 특히, 액정표시장치 등의 홀드형 표시장치에 관한 것이다. 또한, 백라이트의 발광 휘도를 부분적으로 제어하는 액정표시장치의 구동방법에 관한 것이다. 더구나, 그 표시장치를 표시부에 갖는 전자기기에 관한 것이다.
액정표시장치는, 음극선관(CRT)을 사용한 표시장치와 비교하여, 얇고, 가볍게 할 수 있다. 더구나, 액정표시장치는, 소비 전력이 작은 점 등의 이점을 갖는다. 더구나, 액정표시장치는, 표시부의 대각 길이가 수인치 정도인 소형의 것부터, 100인치를 초과하는 대형의 것까지, 폭넓게 적용할 수 있다. 그 때문에, 휴대전화기, 스틸카메라, 비디오카메라, 텔레비젼 수상기 등, 다양한 전자기기의 표시장치로서 널리 이용되고 있다.
최근, 액정표시장치를 포함하는 초박형 표시장치가 널리 보급되기 시작하고 있지만, 그것의 화질은 반드시 만족할 수 있는 것은 아니다. 그 때문에, 화질을 향 상시키는 대처는 여전히 계속해서 행해지고 있다. 예를 들면, 액정표시장치의 화질상의 문제점으로서는, 백라이트의 광 누설에 의해 화질(콘트라스트비 또는 색 재현)이 저하하는 문제, 홀드형 표시장치(또는 홀드 구동 표시장치)인 것에 의해 잔상이 발생하여, 동화상 품질이 저하하는 문제 등을 들 수 있다. 이때, 홀드형 표시장치란, 1 프레임 기간 동안에 휘도가 대체로 변화하지 않고 유지되는 표시장치이다. 홀드형 표시장치에 대하여, CRT와 같이, 1 프레임 기간 내의 극히 단시간만 발광함으로써 표시가 행해지는 표시장치는, 임펄스형 표시장치(또는 임펄스 구동 표시장치)로 불린다.
그런데, 액정표시장치에 표시되는 화상의 화질을 향상시키기 위한 기술요소의 한가지로서, 백라이트의 발광 휘도를 부분적으로 변동시켜 제어하는 기술이 알려져 있다. 이 기술은, 화면 상의 어둡게 표시되는 부분에 있어서는 백라이트를 부분적으로 감광으로써, 백라이트의 광 누설을 저감하여, 화질을 향상시키는 것이다. 이러한 표시를 실현하기 위한 기술로서, 예를 들면, 특허문헌 1 및 특허문헌 2가 공개되어 있다.
[선행기술 문헌]
[특허문헌]
[특허문헌 1] 일본국 특개 2007-322880호 공보
[특허문헌 2] 일본국 특개 2007-322881호 공보
액정표시장치는, 백라이트 등의 광원에서 발생된 빛을 액정소자로 변조함으로써 화상을 표시하는 표시장치이다. 이때, 백라이트는, 액정 패널을 표시면에서 보았을 때, 액정 패널의 배후에 설치되는 면광원을 말한다.
백라이트에서 발생된 빛의 강도를 발광 휘도, 액정소자에서 변조된 후의 빛의 강도를 표시 휘도로 했을 경우에, 표시 휘도는, (표시 휘도[cd/m2])=(백라이트의 발광 휘도[cd/m2])×(액정 패널의 투과율)×(빛의 이용 효율)로 표시할 있다. 또한, 표시 휘도, 발광 휘도 및 투과율의 각각에 있어서, 제어할 수 있는 최대의 값을 100%로 정의했을 경우, 표시 휘도는 휘도의 절대값에 따르지 않고, (표시 휘도[%])=(발광 휘도[%])×(투과율[%])/100으로 표시할 수 있다. 즉, 표시 휘도는, 백라이트의 발광 휘도와 액정 패널의 투과율에 따라 제어할 수 있다.
백라이트의 발광 휘도를 부분적으로 변동시키지 않고, 물리적 또는 시각적으로 똑같은 상태에서 구동하는 액정표시장치는, 소비 전력이 크다. 이것은, 백라이트가 화상에 따르지 않고 한결같이 발광되기 때문에, 어둡게 표시되는 영역에 있어서도, 밝게 표시되는 영역과 동일한 발광 휘도가 되어 버리기 때문이다. 더구나, 어둡게 표시되는 영역에 있어서의 광 누설이 크기 때문에, 콘트라스트비가 저하한다고 하는 문제도 있다.
백라이트의 발광 휘도를 부분적으로 변동시켜서 제어할 경우, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 있어서 지적되는 것과 같이, 표시 휘도의 시간적인 변동(플리커) 등 이 문제가 된다. 이것은, 주로, 발광 휘도의 평면적인 분포를, 시간적으로 변동하는 것도 포함시켜 정확히 구하는 것이 곤란한 것에 따른다.
또한, 발광 휘도가 장소 및 시간에 따르지 않고 일정한 경우에는, 표시 휘도는 투과율에 따라 결정된다. 이 경우, 표시 휘도를 결정하기 위해서는, 투과율을 정확하게 제어하는 것에만 주의하면 된다. 한편, 백라이트의 발광 휘도를 부분적으로 변동시킬 경우, 표시 휘도는 투과율만으로는 결정되지 않는다. 표시 휘도는, 그때, 그 장소에서의 발광 휘도를 모두 정확히 구하고, 다시 그 발광 휘도에 대응한 투과율을 제어함으로써 결정된다.
백라이트는, 면광원을 얻기 위해, 광원으로부터 발생한 빛을 확산판 등에 의해 확산하여, 균일한 발광을 얻는 구조로 되어 있는 것이 일반적이다. 발광 휘도의 평면적인 분포를 구하기 위해서는, 이 확산의 효과를 계산에 넣어 구하지 않으면 안되지만, 정확한 모델을 세우는 것은 곤란하여, 계산 결과에 오차가 포함되어 버린다. 더구나, 계산의 부하도 매우 큰 것이 되어 버리므로, 제조비용이 커지는 문제도 있다. 더구나, 일반적인 텔레비젼 수상기 등의 경우, 표시되어야 할 화상은 1 프레임 기간(1/60초 또는 1/50초)마다 갱신되어, 연속해서 입력된다. 즉, 모든 계산을 1 프레임 기간 내에 행하지 않으면 안된다고 하는 제한이 있다.
이와 같이, 발광 휘도의 평면적인 분포를 정확히 구하는 것은 곤란하다. 또한, 이것이 잘 행해지지 않고 오차를 포함함으로써, 의도한 표시 휘도를 얻을 수 없게 된다. 그 결과, 예를 들면, 근접하는 영역끼리에서 같은 표시 휘도를 얻고 싶은 경우에도, 계산된 발광 휘도에 장소적인 오차가 포함되면, 영역에 따라 다른 표 시 휘도가 되어 버린다. 그 때문에, 그 휘도차가 불균일한 것으로서 관찰되어, 표시 품위를 손상해버린다. 한편, 동일한 영역 내에 있어서 일정시간, 동일한 표시 휘도를 얻고 싶은 경우에도, 계산된 발광 휘도에 시간적인 오차가 포함되면, 시간에 따라 다른 표시 휘도가 되어 버린다. 그 때문에, 그것이 플리커로서 관찰되어, 역시 표시 품위를 손상해 버린다. 더구나, 장소적인 오차와 시간적인 오차가 짝을 이루면, 불균일도 플리커도 모두 관찰되게 되므로, 한층 더 표시 품위를 손상해 버린다.
또한, 액정표시장치에 사용할 수 있는 액정소자는, 전압이 인가되고나서 응답이 완료하기까지, 수 밀리초 내지 수십 밀리초 정도의 시간이 걸린다고 하는 특성을 갖고 있다. 한편, 광원에 LED를 사용한 경우, LED의 응답 속도는 액정소자보다도 대폭 빠르기 때문에, LED와 액정소자의 응답 속도의 차이에 의한 표시 불량이 염려된다. 즉, LED와 액정소자를 동시에 제어해도, 액정소자의 응답이 LED를 따라잡을 수 없기 때문에, 액정소자의 투과율과 LED의 발광량의 조합으로 원하는 표시 휘도를 얻으려고 하여도, 의도한 표시 휘도가 얻어지지 않게 된다.
상기 문제를 감안하여, 본 발명의 일 태양은, 플리커나 표시 불량 등을 억제함으로써 정지 화상 및 동화상 표시시의 화질이 향상된 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적의 한가지로 한다. 또는, 본 발명의 일 태양은, 콘트라스트비가 향상된 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적의 한가지로 한다. 또는, 본 발명의 일 태양은, 시야각이 확대된 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적의 한가지로 한다. 또는, 본 발명의 일 태양은, 응답 속도가 향상된 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적의 한가지로 한다. 또는, 본 발명의 일 태양은, 소비 전력이 저감된 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적의 한가지로 한다. 또는, 본 발명의 일 태양은, 제조 비용이 저감된 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적의 한가지로 한다.
본 발명의 일 태양은, 밝기를 개별적으로 제어할 수 있는 영역을 복수 구비하는 백라이트를 갖는 표시장치에 있어서, 백라이트의 복수개 영역마다 복수의 프레임 기간에 있어서의 화상 데이터를 각각 비교하여, 가장 높은 표시 휘도를 제공하는 화상 데이터에 근거하여 백라이트의 복수개 영역의 발광 휘도를 각각 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 태양으로서, 밝기를 개별적으로 제어할 수 있는 영역을 복수 구비하는 백라이트와, 백라이트의 복수개 영역에 각각 복수 배치되는 화소를 갖는 화소부와, 백라이트의 복수개 영역마다 복수의 프레임 기간에 있어서의 화상 데이터를 각각 비교하여. 가장 높은 표시 휘도를 제공하는 화상 데이터에 근거하여 백라이트의 복수개 영역의 발광 휘도를 각각 결정하는 콘트롤 유니트와, 콘트롤 유니트로부터의 신호에 근거하여 백라이트의 복수개 영역을 발광시키는 백라이트 콘트롤러를 갖는 표시장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 태양으로서, 상기 구성에 있어서, 백라이트의 복수개 영역의 각각이, 복수의 프레임 기간에 있어서, 일정한 밝기를 유지하는 표시장치를 제공할 수 있다.
이때, 스위치는, 다양한 형태의 것을 사용할 수 있다. 예로서는, 전기적 스위치나 기계적인 스위치 등이 있다. 즉, 전류의 흐름을 제어할 수 있는 것이면 되며, 특정한 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 스위치로서, 트랜지스터(예를 들면, 바이폴러 트랜지스터, MOS 트랜지스터 등), 다이오드(예를 들면 PN 다이오드, PIN 다이오드, 쇼트키 다이오드, MIM(Metal Insulator Metal) 다이오드, MIS(Metal Insulator Semiconductor) 다이오드, 다이오드 접속의 트랜지스터 등) 등을 사용할 수 있다. 또는, 이것들을 조합한 논리회로를 스위치로서 사용할 수 있다.
기계적인 스위치의 예로서는, 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD)와 같이, MEMS(마이크로·일렉트로·미케니컬·시스템) 기술을 사용한 스위치가 있다. 그 스위치는, 기계적으로 움직일 수 있는 전극을 갖고, 그 전극이 움직임으로써, 도통과 비도통을 제어해서 동작한다.
스위치로서 트랜지스터를 사용하는 경우, 그 트랜지스터는, 단순한 스위치로서 동작하기 때문에, 트랜지스터의 극성(도전형)은 특별히 한정되지 않는다. 단, 오프 전류를 억제하고 싶은 경우, 오프 전류가 적은 쪽의 극성의 트랜지스터를 사용하는 것이 바람직하다. 오프 전류가 적은 트랜지스터로서는, LDD 영역을 갖는 트랜지스터나 멀티 게이트 구조를 갖는 트랜지스터 등이 있다. 또는, 스위치로서 동작시키는 트랜지스터의 소스 단자의 전위가, 저전위측 전원(Vss, GND, 0V 등)의 전위에 가까운 값에서 동작하는 경우에는 N채널형 트랜지스터를 사용하는 것이 바람직하다. 반대로, 소스 단자의 전위가, 고전위측 전원(Vdd 등)의 전위에 가까운 값 에서 동작하는 경우에는 P채널형 트랜지스터를 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, N채널형 트랜지스터에서는 소스 단자가 저전위측 전원의 전위에 가까운 값에서 동작할 때, P채널형 트랜지스터에서는 소스 단자가 고전위측 전원의 전위에 가까운 값에서 동작할 때, 게이트와 소스 사이의 전압의 절대값을 크게 할 수 있기 때문에, 스위치로서, 보다 정확한 동작을 행할 수 있기 때문이다. 더구나, 트랜지스터가 소스 폴로워 동작을 해 버리는 일이 적기 때문에, 출력 전압의 크기가 작아져 버리는 일이 적기 때문이다
이때, N채널형 트랜지스터와 P채널형 트랜지스터의 양쪽을 사용하여, CMOS형의 스위치를 스위치로서 사용해도 된다. CMOS형의 스위치로 하면, P채널형 트랜지스터 또는 N채널형 트랜지스터의 어느 한쪽의 트랜지스터가 도통하면 전류가 흐르기 때문에, 스위치로서 기능하기 쉬워진다. 예를 들면, 스위치에의 입력 신호의 전압이 높은 경우에도, 낮은 경우에도, 적절하게 전압을 출력시킬 수 있다. 더구나, 스위치를 온 또는 오프시키기 위한 신호의 전압 진폭값을 작게 할 수 있으므로, 소비 전력을 작게 할 수도 있다.
이때, 스위치로서 트랜지스터를 사용하는 경우, 스위치는, 입력 단자(소스 단자 또는 드레인 단자의 한쪽)와, 출력 단자(소스 단자 또는 드레인 단자의 다른 쪽)와, 도통을 제어하는 단자(게이트 단자)를 갖고 있다. 한편, 스위치로서 다이오드를 사용할 경우, 스위치는, 도통을 제어하는 단자를 갖지 않고 있을 경우가 있다. 그 때문에, 트랜지스터보다도 다이오드를 스위치로서 사용하는 쪽이, 단자를 제어하기 위한 배선을 적게 할 수 있다.
이때, A와 B가 접속되어 있다고 명시적으로 기재하는 경우에는, A와 B가 전기적으로 접속되어 있는 경우와, A와 B가 기능적으로 접속되어 있는 경우와, A와 B가 직접 접속되어 있는 경우를 포함하는 것으로 한다. 여기에서, A, B는, 대상물(예를 들면, 장치, 소자, 회로, 배선, 전극, 단자, 도전막, 층 등)인 것으로 한다. 따라서, 소정의 접속 관계, 예를 들면, 도면 또는 문장에 표시된 접속 관계에 한정되지 않고, 도면 또는 문장에 표시된 접속 관계 이외의 것도 포함하는 것으로 한다.
예를 들면 A와 B가 전기적으로 접속되어 있는 경우로서, A와 B의 전기적인 접속을 가능하게 하는 소자(예를 들면, 스위치, 트랜지스터, 용량소자, 인덕터, 저항소자, 다이오드 등)가, A와 B 사이에 1개 이상 접속되어 있어도 된다. 또는, A와 B가 기능적으로 접속되어 있는 경우로서, A와 B의 기능적인 접속을 가능하게 하는 회로(예를 들면, 논리회로(인버터, NAND 회로, NOR 회로 등), 신호변환회로(DA 변환회로, AD 변환 회로, 감마 보정회로 등), 전위 레벨 변환 회로(전원회로(승압회로, 강압회로 등), 신호의 전위 레벨을 바꾸는 레벨 시프터 회로 등), 전압원, 전류원, 변환회로, 증폭회로(신호 진폭 또는 전류량 등을 크게 할 수 있는 회로, OP 앰프, 차동증폭회로, 소스 폴로워 회로, 버퍼 회로 등), 신호 생성 회로, 기억 회로, 제어회로 등)가, A와 B 사이에 1개 이상 접속되어 있어도 된다. 예를 들면 A와 B 사이에 별도의 회로를 사이에 끼우고 있어도, A로부터 출력된 신호가 B에 전달되는 경우에는, A와 B는 기능적으로 접속되어 있는 것으로 한다.
이때, A와 B가 전기적으로 접속되어 있다고 명시적으로 기재하는 경우에는, A와 B가 전기적으로 접속되어 있을 경우(즉, A와 B 사이에 별도의 소자나 별도의 회로를 끼워서 접속되어 있는 경우)와, A와 B가 기능적으로 접속되어 있을 경우(즉, A와 B 사이에 별도의 회로를 끼워서 기능적으로 접속되어 있을 경우)와, A와 B가 직접 접속되어 있을 경우(즉, A와 B 사이에 별도의 소자나 별도의 회로를 끼우지 않고 접속되어 있을 경우)를 포함하는 것으로 한다. 즉, 전기적으로 접속되어 있다고 명시적으로 기재하는 경우에는, 간단히, 접속되어 있다고만 명시적으로 기재되어 있는 경우와 같은 것으로 한다.
이때, 표시 소자, 표시 소자를 갖는 장치인 표시장치, 발광소자, 발광소자를 갖는 장치인 발광 장치는, 다양한 형태를 사용하거나, 다양한 소자를 가질 수 있다. 예를 들면, 표시 소자, 표시장치, 발광소자 또는 발광 장치로서는, EL(electroluminescence)소자(유기물 및 무기물을 포함하는 EL 소자, 유기 EL 소자, 무기 EL 소자), LED(백색 LED, 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED 등), 트랜지스터(전류에 따라 발광하는 트랜지스터), 전자방출소자, 액정소자, 전자 잉크, 전기영동소자, 그레이팅 라이트밸브(GLV), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD), 압전 세라믹 디스플레이, 카본 나노튜브 등, 전기자기적 작용에 의해, 콘트라스트, 휘도, 반사율, 투과율 등이 변화하는 표시 매체를 가질 수 있다. 이때, EL 소자를 사용한 표시장치로서는 EL 디스플레이, 전자방출소자를 사용한 표시장치로서는 필드 에미션 디스플레이(FED)이나 SED 방식 평면형 디스플레이(SED: Surface-conduction Electron-emitter Display) 등, 액정소자를 사용한 표시장치로서는 액정 디스플레이(투과형 액정 디스플레이, 반투과형 액정 디스 플레이, 반사형 액정 디스플레이, 직시형 액정 디스플레이, 투사형 액정 디스플레이), 전자 잉크나 전기영동소자를 사용한 표시장치로서는 전자 페이퍼가 있다.
이때, EL 소자란, 양극과, 음극과, 양극과 음극 사이에 끼워진 EL층을 갖는 소자이다. 이때, EL층으로서는, 1중항 여기자로부터의 발광(형광)을 이용하는 것, 3중항 여기자로부터의 발광(인광)을 이용하는 것, 1중항 여기자로부터의 발광(형광)을 이용하는 것과 3중항 여기자로부터의 발광(인광)을 이용하는 것을 포함하는 것, 유기물에 의해 형성된 것, 무기물에 의해 형성된 것, 유기물에 의해 형성된 것과 무기물에 의해 형성된 것을 포함하는 것, 고분자의 재료, 저분자의 재료, 고분자의 재료와 저분자의 재료를 포함하는 것 등을 가질 수 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, EL 소자로서 다양한 것을 가질 수 있다.
이때, 전자방출소자란, 음극에 고전계를 집중해서 전자를 인출하는 소자이다. 예를 들면, 전자방출소자로서, 스핀트(Spindt)형, 카본 나노튜브(CNT)형, 금속-절연체-금속을 적층한 MIM(Metal-Insulator-Metal)형, 금속-절연체-반도체를 적층한 MIS(Metal-Insulator-Semiconductor)형, MOS형, 실리콘형, 박막 다이오드형, 다이아몬드형, 금속-절연체-반도체-금속형 등의 박막형, HEED형, EL형, 포러스(porous) 실리콘형, 표면전도(SCE)형 등을 가질 수 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 전자방출소자로서 다양한 것을 가질 수 있다.
이때, 액정소자란, 액정의 광학적 변조작용에 의해 빛의 투과 또는 비투과를 제어하는 소자로서, 한 쌍의 전극, 및 액정에 의해 구성된다. 이때, 액정의 광학적 변조작용은, 액정에 걸리는 전계(횡방향의 전계, 종방향의 전계 또는 경사 방향의 전계를 포함한다)에 의해 제어된다. 이때, 액정소자로서는, 네마틱 액정, 콜레스테릭 액정, 스멕틱액정, 디스코틱액정, 서모트로픽 액정, 이로트로픽 액정, 저분자 액정, 고분자 액정, 고분자 분산형 액정(PDLC), 강유전 액정, 반강유전 액정, 주쇄형 액정, 측쇄형 고분자 액정, 플라즈마 어드레스 액정(PALC), 바나나형 액정 등을 들 수 있다. 또한 액정의 구동방식으로서는, TN(Twisted Nematic) 모드, STN(Super Twisted Nematic) 모드, IPS(In-Plane-Switching) 모드, FFS(FringeField Switching) 모드, MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 모드, PVA(Patterned Vertical Alignment) 모드, ASV(Advanced Super View) 모드, ASM(Axially Symmetric aligned Micro-cell) 모드, OCB(Optically Compensated Birefringence) 모드, ECB(Electrically Controlled Birefringence) 모드, FLC(Ferroelectric Liquid Crystal) 모드, AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal) 모드, PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal) 모드, 게스트호스트 모드, 블루상(Blue Phase) 모드 등을 사용할 수 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 액정소자 및 그 구동방식으로서 다양한 것을 사용할 수 있다.
이때, 전자 페이퍼로서는, 분자에 의해 표시되는 것(광학 이방성, 염료 분자배향 등), 입자에 의해 표시되는 것(전기영동, 입자이동, 입자회전, 상변화 등), 필름의 일단이 이동하는 것에 의해 표시되는 것, 분자의 발색/상변화에 의해 표시되는 것, 분자의 광흡수에 의해 표시되는 것, 전자와 홀이 결합해서 자발광에 의해 표시되는 것 등을 말한다. 예를 들면, 전자 페이퍼의 표시 방법으로서, 마이크로캡슐형 전기영동, 수평이동형 전기영동, 수직이동형 전기영동, 구형 트위스트 볼, 자 기 트위스트 볼, 원기둥 트위스트 볼 방식, 대전 토너, 전자분 유체, 자기영동형, 자기감열식, 일렉트로웨팅, 광산란(투명/백탁 변화), 콜레스테릭 액정/광도파층, 콜레스테릭 액정, 쌍안정성 네마틱 액정, 강유전성 액정, 2색성 색소·액정분산형, 가동 필름, 로이코 염료에 의한 발소색, 포토크로믹, 일렉트로크로믹, 일렉트로 디포지션, 플렉시블 유기 EL 등을 사용할 수 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 전자 페이퍼 및 그 표시 방법으로서 다양한 것을 사용할 수 있다. 여기에서, 마이크로캡슐형 전기영동을 사용함으로써, 전기영동 방식의 결점인 영동 입자의 응집, 침전을 해결할 수 있다. 전자분 유체는, 고속 응답성, 고반사율, 광 시야각, 저소비 전력, 메모리성 등의 장점을 갖는다.
이때, 플라즈마 디스플레이 패널은, 전극을 표면에 형성한 기판과, 전극 및 미소한 홈을 표면에 형성하고 또한, 홈 내부에 형광체층을 형성한 기판을 좁은 간격으로 대향시켜, 희가스를 봉입한 구조를 갖는다. 또는, 플라즈마 디스플레이 패널은, 플라즈마 튜브를 상하에서 필름 형태의 전극으로 끼운 구조라고 하는 것도 가능하다. 플라즈마 튜브란, 유리 튜브 내에, 방전 가스, RGB 각각의 형광체 등을 봉지한 것이다. 이때, 전극 사이에 전압을 거는 것에 의해 자외선을 발생시켜, 형광체를 빛나게 함으로써 표시를 행할 수 있다. 이때, 플라즈마 디스플레이 패널로서는, DC형 PDP, AC형 PDP라도 된다. 여기에서, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방식으로서는, AWS(Address While Sustain) 구동, 서브프레임을 리셋트 기간, 어드레스 기간, 유지 기간으로 분할하는 ADS(Address Display Separated) 구동, CLEAR(HI-CONTRAST & LOW ENERGY ADDRESS & REDUCTION OF FALSE CONTOUR SEQUENCE) 구동, ALIS(Alternate Lighting of Surfaces) 방식, TERES(Technology of Reciprocal Sustainer) 구동 등을 사용할 수 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동방식으로서 다양한 것을 사용할 수 있다.
이때, 광원을 필요로 하는 표시장치, 예를 들면, 액정 디스플레이(투과형 액정 디스플레이, 반투과형 액정 디스플레이, 반사형 액정 디스플레이, 직시형 액정 디스플레이, 투사형 액정 디스플레이), 그레이팅 라이트밸브(GLV)를 사용한 표시장치, 디지털 마이크로미터 디바이스(DMD)를 사용한 표시장치 등의 광원으로서는, 일렉트로루미네센스, 냉음극관, 열음극관, LED, 레이저광원, 수은램프 등을 사용할 수 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 광원으로서 다양한 것을 사용할 수 있다.
이때, 트랜지스터로서, 다양한 형태의 트랜지스터를 사용할 수 있다. 따라서, 사용하는 트랜지스터의 종류에 한정은 없다. 예를 들면, 비정질 실리콘, 다결정 실리콘, 미결정(마이크로 크리스탈, 나노 크리스탈, 세미아모퍼스라고도 한다) 실리콘 등으로 대표되는 비단결정 반도체막을 갖는 박막 트랜지스터(TFT) 등을 사용할 수 있다. TFT를 사용할 경우, 다양한 장점이 있다. 예를 들면, 단결정 실리콘의 경우보다도 낮은 온도에서 제조할 수 있기 때문에, 제조 비용의 삭감, 또는 제조 장치의 대형화를 꾀할 수 있다. 제조 장치를 크게 할 수 있기 때문에, 대형기판 위에 제조할 수 있다. 그 때문에, 동시에 많은 개수의 표시장치를 제조할 수 있기 때문에, 저비용으로 제조할 수 있다. 더구나, 제조 온도가 낮기 때문에, 내열성이 약한 기판을 사용할 수 있다. 그 때문에, 투광성을 갖는 기판 위에 트랜지스터를 제조할 수 있다. 그리고, 투광성을 갖는 기판 상의 트랜지스터를 사용해서 표시 소 자에서의 빛의 투과를 제어할 수 있다. 또는, 트랜지스터의 막두께가 얇기 때문에, 트랜지스터를 구성하는 막의 일부는, 빛을 투과시킬 수 있다. 그 때문에, 개구율을 향상시킬 수 있다.
이때, 다결정 실리콘을 제조할 때에, 촉매(니켈 등)를 사용함으로써, 결정성을 한층 더 향상시켜, 전기 특성의 좋은 트랜지스터를 제조하는 것이 가능해진다. 그 결과, 게이트 드라이버 회로(주사선 구동회로)나 소스 드라이버 회로(신호선 구동회로), 신호 처리회로(신호 생성회로, 감마 보정회로, DA 변환회로 등)를 기판 위에 일체로 형성할 수 있다.
이때, 미결정 실리콘을 제조할 때에, 촉매(니켈 등)를 사용함으로써, 결정성을 한층 더 향상시켜, 전기 특성이 좋은 트랜지스터를 제조하는 것이 가능해진다. 이때, 레이저 조사를 행하지 않고, 열처리를 가하는 것만으로, 결정성을 향상시키는 것도 가능하다. 그 결과, 소스 드라이버 회로의 일부(아날로그 스위치 등) 및 게이트 드라이버 회로(주사선 구동회로)를 기판 위에 일체 형성할 수 있다. 더구나, 결정화를 위해 레이저 조사를 행하지 않는 경우에는, 실리콘의 결정성의 불균일을 억제할 수 있다. 그 때문에, 화질이 향상된 화상을 표시할 수 있다.
단, 촉매(니켈 등)를 사용하지 않고, 다결정 실리콘이나 미결정 실리콘을 제조하는 것은 가능하다.
이때, 실리콘의 결정성을, 다결정 또는 미결정 등으로도 향상시키는 것은, 패널 전체에서 행하는 것이 바람직하지만, 거기에 한정되지 않는다. 패널의 일부의 영역에서만, 실리콘의 결정성을 향상시켜도 된다. 선택적으로 결정성을 향상시키는 것은, 레이저광을 선택적으로 조사하는 것 등에 의해 가능하다. 예를 들면, 화소 이외의 영역인 주변회로 영역에만, 레이저광을 조사해도 된다. 또는, 게이트 드라이버 회로, 소스 드라이버 회로 등의 영역에만, 레이저광을 조사해도 된다. 또는, 소스 드라이버 회로의 일부(예를 들면, 아날로그 스위치)의 영역에만, 레이저광을 조사해도 된다. 그 결과, 회로를 고속으로 동작시킬 필요가 있는 영역에만, 실리콘의 결정화를 향상시킬 수 있다. 화소영역은, 고속으로 동작시킬 필요성이 낮기 때문에, 결정성이 향상되지 않아도, 문제가 없이 화소회로를 동작시킬 수 있다. 결정성을 향상시키는 영역이 적어도 되기 때문에, 제조 공정도 짧게 할 수 있어, 스루풋이 향상되어, 제조 비용을 저감시킬 수 있다. 필요하게 되는 제조 장치의 수도 적은 수로 제조할 수 있기 때문에, 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
또는, 반도체 기판이나 SOI 기판 등을 사용해서 트랜지스터를 형성할 수 있다. 이것들에 의해, 특성이나 사이즈나 형상 등의 격차가 적고, 전류공급 능력이 높고, 사이즈가 작은 트랜지스터를 제조할 수 있다. 이들 트랜지스터를 사용하면, 회로의 저소비 전력화, 또는 회로의 고집적화를 꾀할 수 있다.
또는, ZnO, a-InGaZnO, SiGe, GaAs, IZO, ITO, SnO 등의 화합물 반도체 또는 산화물 반도체를 갖는 트랜지스터와, 더구나, 이들 화합물 반도체 또는 산화물 반도체를 박막화한 박막 트랜지스터 등을 사용할 수 있다. 이것들에 의해, 제조 온도를 낮게 할 수 있어, 예를 들면, 실온에서 트랜지스터를 제조하는 것이 가능해 진다. 그 결과, 내열성이 낮은 기판, 예를 들면, 플라스틱 기판이나 필름 기판에 직접 트랜지스터를 형성할 수 있다. 이때, 이들 화합물 반도체 또는 산화물 반도체 를, 트랜지스터의 채널 부분에 사용할 뿐만 아니라, 그 이외의 용도로 사용할 수도 있다. 예를 들면, 이러한 화합물 반도체 또는 산화물 반도체를 저항소자, 화소전극, 투광성을 갖는 전극으로서 사용할 수 있다. 더구나, 그것들은 트랜지스터와 동시에 성막 또는 형성할 수 있기 때문에, 비용을 저감할 수 있다.
또는, 잉크젯법이나 인쇄법을 사용해서 형성한 트랜지스터 등을 사용할 수 있다. 이것들에 의해, 실온에서 제조, 저진공도에서 제조, 또는 대형기판 위에 제조할 수 있다. 마스크(레티클)를 사용하지 않아도 제조하는 것이 가능해지기 때문에, 트랜지스터의 배치를 용이하게 변경할 수 있다. 더구나, 레지스트를 사용할 필요가 없기 때문에, 재료비가 낮아져, 공정수를 삭감할 수 있다. 더구나, 필요한 부분에만 막을 붙이기 때문에, 전체면에 성막한 나중에 에칭한다고 하는 제법보다도, 재료가 쓸데없이 사용되지 않아, 저비용으로 할 수 있다.
또는, 유기 반도체나 카본 나노튜브를 갖는 트랜지스터 등을 사용할 수 있다. 이것들에 의해, 구부리는 것이 가능한 기판 위에 트랜지스터를 형성할 수 있다. 이러한 기판을 사용한 반도체장치는, 충격에 강하게 할 수 있다.
더구나, 다양한 구조의 트랜지스터를 사용할 수 있다. 예를 들면 MOS형 트랜지스터, 접합형 트랜지스터, 바이폴러 트랜지스터 등을 트랜지스터로서 사용할 수 있다. MOS형 트랜지스터를 사용함으로써, 트랜지스터의 사이즈를 작게 할 수 있다. 따라서, 다수의 트랜지스터를 탑재할 수 있다. 바이폴러 트랜지스터를 사용함으로써, 큰 전류를 흘릴 수 있다. 따라서, 고속으로 회로를 동작시킬 수 있다.
이때, MOS형 트랜지스터, 바이폴러 트랜지스터 등을 1개의 기판에 혼재시켜 서 형성해도 된다. 이에 따라, 저소비 전력, 소형화, 고속동작 등을 실현할 수 있다.
그 이외에, 다양한 트랜지스터를 사용할 수 있다.
이때, 트랜지스터는, 다양한 기판을 사용해서 형성할 수 있다. 기판의 종류는, 특정한 것에 한정되는 일은 없다. 그 기판으로서는, 예를 들면, 단결정 기판, SOI 기판, 유리 기판, 석영 기판, 플라스틱 기판, 스테인레스스틸 기판, 스테인레스스틸 호일을 갖는 기판 등을 사용할 수 있다. 또는, 어떤 기판을 사용해서 트랜지스터를 형성하고, 그 후에 별도의 기판에 트랜지스터를 전치하고, 별도의 기판 위에 트랜지스터를 배치해도 된다. 트랜지스터가 전치되는 기판으로서는, 단결정 기판, SOI 기판, 유리 기판, 석영 기판, 플라스틱 기판, 종이 기판, 셀로판 기판, 석재 기판, 목재 기판, 천 기판(천연섬유(비단, 면, 마), 합성 섬유(나일론, 폴리우레탄, 폴리에스테르) 또는 재생 섬유(아세테이트, 큐프라, 레이온, 재생 폴리에스테르) 등을 포함한다), 피혁 기판, 고무 기판, 스테인레스스틸 기판, 스테인레스스틸 호일을 갖는 기판 등을 사용할 수 있다. 또는, 사람 등의 동물의 피부(표피, 진피) 또는 피하조직을 기판으로서 사용해도 된다. 또는, 어떤 기판을 사용해서 트랜지스터를 형성하고, 그 기판을 연마해서 얇게 해도 된다. 연마되는 기판으로서는, 단결정 기판, SOI 기판, 유리 기판, 석영 기판, 플라스틱 기판, 스테인레스스틸 기판, 스테인레스스틸 호일을 갖는 기판 등을 사용할 수 있다. 이들 기판을 사용함으로써, 특성이 좋은 트랜지스터의 형성, 소비 전력이 작은 트랜지스터의 형성, 깨지기 어려운 장치의 제조, 내열성의 부여, 경량화, 또는 초박형화를 꾀할 수 있다.
이때, 트랜지스터의 구성은, 다양한 형태를 취할 수 있고, 특정한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 게이트 전극이 2개 이상의 멀티 게이트 구조를 적용할 수 있다. 멀티 게이트 구조로 하면, 채널 영역이 직렬로 접속되기 때문에, 복수의 트랜지스터가 직렬로 접속된 구성이 된다. 멀티 게이트 구조에 의해, 오프 전류의 저감, 트랜지스터의 내압 향상(신뢰성의 향상)을 꾀할 수 있다. 또는, 멀티 게이트 구조에 의해, 포화 영역에서 동작할 때에, 드레인·소스간 전압이 변화하여도, 드레인·소스간 전류가 그다지 변화하지 않아, 전압·전류 특성의 기울기를 플랫하게 할 수 있다. 전압·전류 특성의 기울기가 플랫한 특성을 이용하면, 이상적인 전류원 회로나, 메우 높은 저항값을 갖는 능동 부하를 실현할 수 있다. 그 결과, 특성이 좋은 차동 회로나 커런트미러 회로를 실현할 수 있다.
다른 예로서, 채널의 상하에 게이트 전극이 배치되어 있는 구조를 적용할 수 있다. 채널의 상하에 게이트 전극이 배치되어 있는 구조로 함으로써, 채널 영역이 증가하기 때문에, 전류값의 증가를 꾀할 수 있다. 또는, 채널의 상하에 게이트 전극이 배치되어 있는 구조로 함으로써, 공핍층이 생기기 쉬워지기 때문에, S값의 개선을 꾀할 수 있다. 이때, 채널의 상하에 게이트 전극이 배치되는 구성으로 함으로써, 복수의 트랜지스터가 병렬로 접속된 것과 같은 구성이 된다.
채널 영역 위에 게이트 전극이 배치되어 있는 구조, 채널 영역 아래에 게이트 전극이 배치되어 있는 구조, 정스태거 구조, 역스태거 구조, 채널 영역을 복수개 영역으로 나눈 구조, 채널 영역을 병렬로 접속한 구조, 또는 채널 영역이 직렬 로 접속되는 구성도 적용할 수 있다. 더구나, 채널 영역(또는 그 일부)에 소스 전극이나 드레인 전극이 중첩하고 있는 구조도 적용할 수 있다. 채널 영역(또는 그 일부)에 소스 전극이나 드레인 전극이 중첩하는 구조로 함으로써, 채널 영역의 일부에 전하가 축적되는 것에 의해 동작이 불안정해지는 것을 방지할 수 있다. 또는, LDD 영역을 설치한 구조를 적용할 수 있다. LDD 영역을 설치함으로써, 오프 전류의 저감, 또는 트랜지스터의 내압향상(신뢰성의 향상)을 꾀할 수 있다. 또는, LDD 영역을 설치함으로써, 포화 영역에서 동작할 때에, 드레인·소스간 전압이 변화하여도, 드레인·소스간 전류가 그다지 변화되지 않아, 전압·전류도의 기울기를 플랫하게 할 수 있다.
이때, 트랜지스터는, 다양한 타입을 사용할 수 있고, 다양한 기판을 사용해서 형성시킬 수 있다. 따라서, 소정의 기능을 실현시키기 위해서 필요한 회로 전체를, 동일한 기판에 형성하는 것도 가능하다. 예를 들면, 소정의 기능을 실현시키기 위해서 필요한 회로 전체를, 유리 기판, 플라스틱 기판, 단결정 기판, 또는 SOI 기판 등의 다양한 기판을 사용해서 형성하는 것도 가능하다. 소정의 기능을 실현시키기 위해서 필요한 회로 전체가 같은 기판을 사용해서 형성되어 있는 것에 의해, 부품수의 삭감에 의한 비용의 저감, 또는 회로부품과의 접속 점수의 저감에 의한 신뢰성의 향상을 꾀할 수 있다. 또는, 소정의 기능을 실현시키기 위해서 필요한 회로의 일부가, 어떤 기판에 형성되고, 소정의 기능을 실현시키기 위해서 필요한 회로의 다른 일부가, 별도의 기판에 형성되어 있는 것도 가능하다. 즉, 소정의 기능을 실현시키기 위해서 필요한 회로 전체가 같은 기판을 사용해서 형성되지 않고 있어 도 된다. 예를 들면, 소정의 기능을 실현시키기 위해서 필요한 회로의 일부는, 유리 기판 위에 트랜지스터에 의해 형성되고, 소정의 기능을 실현시키기 위해서 필요한 회로의 다른 일부는, 단결정 기판에 형성되고, 단결정 기판을 사용해서 형성된 트랜지스터로 구성된 IC칩을 COG(Chip On Glass)로 유리 기판에 접속하고, 유리 기판 위에 그 IC칩을 배치하는 것도 가능하다. 또는, 그 IC칩을 TAB(Tape Automated Bonding)이나 프린트 기판을 사용해서 유리 기판과 접속하는 것도 가능하다. 이렇게, 회로의 일부가 같은 기판에 형성되어 있는 것에 의해, 부품수의 삭감에 의한 비용의 저감, 또는 회로부품과의 접속 점수의 저감에 의한 신뢰성의 향상을 꾀할 수 있다. 또는, 구동전압이 높은 부분 및 구동 주파수가 높은 부분의 회로는, 소비 전력이 커져 버리므로, 그와 같은 부분의 회로는 같은 기판에 형성하지 않고, 그 대신에, 예를 들면, 단결정 기판에 그 부분의 회로를 형성하고, 그 회로로 구성된 IC칩을 사용하도록 하면, 소비 전력의 증가를 방지할 수 있다.
이때, 1 화소란, 밝기를 제어할 수 있는 요소 1개분을 나타내는 것으로 한다. 따라서, 일례로서는, 1 화소란, 한개의 색요소를 나타내는 것으로 하고, 그 색요소 한개로 밝기를 표현한다. 따라서, 그 때는, R(적색) G(녹색) B(청색)의 색요소로 이루어진 컬러 표시장치의 경우에는, 화상의 최소단위는, R의 화소와 G의 화소와 B의 화소의 3화소로 구성되는 것으로 한다. 이때, 색요소는, 3색에 한정되지 않고, 3색 이상을 사용해도 되고, RGB 이외의 색을 사용해도 된다. 예를 들면, 백색을 더하여, RGBW(W는 백)로서도 가능하다. 또는, RGB에, 예를 들면, 옐로, 시안, 마젠타, 에머럴드 그린, 주홍색 등을 1색 이상 추가하는 것도 가능하다. 또는, 예 를 들면 RGB 중의 적어도 1색에 유사한 색을, RGB에 추가하는 것도 가능하다. 예를 들면 R, G, B1, B2으로 해도 된다. B1과 B2는, 어느쪽도 청색이지만, 약간 파장이 다르다. 마찬가지로, R1, R2, G, B로 하는 것도 가능하다. 이러한 색요소를 사용함으로써, 보다 실물에 가까운 표시를 행할 수 있다. 이러한 색요소를 사용함으로써, 소비 전력을 저감할 수 있다. 다른 예로서는, 한개의 색요소에 대해서, 복수개 영역을 사용해서 밝기를 제어하는 경우에는, 그 영역 1개분을 1 화소로 하는 것도 가능하다. 따라서, 일례로서, 면적계조를 행하는 경우 또는 부화소(서브 화소)를 갖고 있을 경우, 한개의 색요소에 대해, 밝기를 제어하는 영역이 복수 있어, 그 전체로 계조를 표현하지만, 밝기를 제어하는 영역의 1개분을 1 화소로 하는 것도 가능하다. 따라서, 그 경우에는, 한개의 색요소는, 복수의 화소로 구성되게 된다. 또는, 밝기를 제어하는 영역이 한개의 색요소 중에 복수 있어도, 그것들을 모아, 한개의 색요소를 1화소로 해도 된다. 따라서, 그 경우에는, 한개의 색요소는, 한 개의 화소로 구성되게 된다. 또는, 한개의 색요소에 대해서, 복수개 영역을 사용해서 밝기를 제어하는 경우, 화소에 의해, 표시에 기여하는 영역의 크기가 다른 경우가 있다. 또는, 한개의 색요소에 대해서 복수 있는 밝기를 제어하는 영역에 있어서, 각각에 공급하는 신호를 약간 다르게 하도록 하여, 시야각을 넓히도록 하여도 된다. 즉, 한개의 색요소에 대해서, 복수 있는 영역이 각각 갖는 화소전극의 전위가, 각각 다른 것도 가능하다. 그 결과, 액정분자에 가해지는 전압이 각 화소전극에 따라 각각 다르다. 따라서, 시야각을 넓게 할 수 있다.
이때, 1 화소(3색분)로 명시적으로 기재하는 경우에는, R와 G과 B의 3화소분 을 1 화소로 고려한 경우로 한다. 1 화소(1색분)로 명시적으로 기재하는 경우에는, 한개의 색요소에 대해, 복수개 영역이 있는 경우, 그것들을 모아서 1 화소로 고려하는 경우인 것으로 한다.
이때, 화소는, 매트릭스 모양으로 배치(배열)되어 있는 경우가 있다. 여기에서, 화소가 매트릭스로 배치(배열)되어 있다란, 종방향 또는 횡방향에 있어서, 화소가 직선 위에 늘어서서 배치되어 있는 경우, 또는 깔쭉깔쭉한 선 위에 배치되어 있는 경우를 포함한다. 따라서, 예를 들면, 3색의 색요소(예를 들면, RGB)로 풀컬러 표시를 행하는 경우에, 스트라이프 배치되어 있는 경우, 또는 3개의 색요소의 도트가 델타 배치되어 있는 경우도 포함한다. 더구나, 베이어(Bayer) 배치되어 있는 경우도 포함한다. 이때, 색요소의 도트마다 그 표시 영역의 크기가 달라도 된다. 이에 따라, 저소비 전력화, 또는 표시 소자의 장수명화를 도모할 수 있다.
이때, 화소에 능동소자를 갖는 액티브 매트릭스 방식, 또는, 화소에 능동소자를 갖지 않는 패시브 매트릭스 방식을 사용할 수 있다.
액티브 매트릭스 방식에서는, 능동소자(액티브 소자, 비선형 소자)로서, 트랜지스터 뿐만 아니라, 다양한 능동소자(액티브 소자, 비선형 소자)를 사용할 수 있다. 예를 들면, MIM(Metal Insulator Metal)이나 TFD(Thin Film Diode) 등을 사용하는 것도 가능하다. 이들 소자는, 제조공정이 적기 때문에, 제조 비용의 저감, 또는 수율의 향상을 도모할 수 있다. 더구나, 소자의 사이즈가 작기 때문에, 개구율을 향상시킬 수 있어, 저소비 전력화와 고휘도화를 도모할 수 있다.
이때, 액티브 매트릭스 방식 이외의 것으로서, 능동소자(액티브 소자, 비선 형 소자)를 사용하지 않는 패시브 매트릭스형을 사용하는 것도 가능하다. 능동소자(액티브 소자, 비선형 소자)를 사용하지 않기 때문에, 제조공정이 적고, 제조 비용의 저감, 또는 수율의 향상을 도모할 수 있다. 능동소자(액티브 소자, 비선형 소자)를 사용하지 않기 때문에, 개구율을 향상시킬 수 있어, 저소비 전력화와 고휘도화를 도모할 수 있다.
이때, 트랜지스터와는, 게이트와, 드레인과, 소스를 포함하는 적어도 3개의 단자를 갖는 소자로서, 드레인 영역과 소스 영역 사이에 채널 영역을 갖고 있고, 드레인 영역과 채널 영역과 소스 영역을 거쳐서 전류를 흘려보낼 수 있다. 여기에서, 소스와 드레인은, 트랜지스터의 구조나 동작조건 등에 의해 바뀌기 때문에, 어느 것이 소스 또는 드레인인지를 한정하는 것이 곤란하다. 따라서, 소스 및 드레인으로서 기능하는 영역을, 소스 또는 드레인으로 부르지 않는 경우가 있다. 그 경우, 일례로서는, 각각을 제1단자, 제2단자로 표기하는 경우가 있다. 또는, 각각을 제1전극, 제2전극으로 표기하는 경우가 있다. 또는, 제1영역, 제2영역으로 표기하는 경우가 있다.
이때, 트랜지스터는, 베이스와 에미터와 콜렉터를 포함하는 적어도 3개의 단자를 갖는 소자이어도 된다. 이 경우도 마찬가지로, 에미터와 콜렉터를, 제1단자, 제2단자 등으로 표기하는 경우가 있다.
이때, 게이트란, 게이트 전극과 게이트 배선(게이트 선, 게이트 신호선, 주사선, 주사 신호선 등이라고도 한다)을 포함하는 전체, 또는, 그것들의 일부를 말한다. 게이트 전극이란, 채널 영역을 형성하는 반도체와, 게이트 절연막을 거쳐서 오버랩하고 있는 부분의 도전막을 말한다. 이때, 게이트 전극의 일부는, LDD(Lightly Doped Drain) 영역 또는 소스 영역(또는 드레인 영역)과, 게이트 절연막을 거쳐서 오버랩하고 있는 경우도 있다. 게이트 배선이란, 각 트랜지스터의 게이트 전극의 사이를 접속하기 위한 배선, 각 화소가 갖는 게이트 전극의 사이를 접속하기 위한 배선, 또는 게이트 전극과 다른 배선을 접속하기 위한 배선을 말한다.
단, 게이트 전극으로서도 기능하고, 게이트 배선으로서도 기능하는 것과 같은 부분(영역, 도전막, 배선 등)도 존재한다. 그러한 부분(영역, 도전막, 배선 등)은, 게이트 전극으로 불러도 되고, 게이트 배선으로 불러도 된다. 즉, 게이트 전극과 게이트 배선을, 명확하게 구별할 수 없는 것과 같은 영역도 존재한다. 예를 들면, 연장되어 배치되어 있는 게이트 배선의 일부와 채널 영역이 오버랩하고 있는 경우, 그 부분(영역, 도전막, 배선 등)은 게이트 배선으로서 기능하고 있지만, 게이트 전극으로서도 기능하고 있게 된다. 따라서, 그러한 부분(영역, 도전막, 배선 등)은, 게이트 전극으로 불러도 되고, 게이트 배선으로 불러도 된다.
이때, 게이트 전극과 같은 재료로 형성되고, 게이트 전극과 같은 섬(아일랜드)을 형성해서 연결되는 부분(영역, 도전막, 배선 등)도, 게이트 전극으로 불러도 된다. 마찬가지로, 게이트 배선과 같은 재료로 형성되고, 게이트 배선과 같은 섬(아일랜드)을 형성해서 연결되는 부분(영역, 도전막, 배선 등)도, 게이트 배선으로 불러도 된다. 이러한 부분(영역, 도전막, 배선 등)은, 엄밀한 의미에서는, 채널 영역과 오버랩하고 있지 않는 경우, 또는 다른 게이트 전극과 접속시키는 기능을 갖지 않고 있는 경우가 있다. 그러나, 제조시의 사양 등의 관계로, 게이트 전극 또는 게이트 배선과 같은 재료로 형성되고, 게이트 전극 또는 게이트 배선과 같은 섬(아일랜드)을 형성해서 연결되는 부분(영역, 도전막, 배선 등)이 있다. 따라서, 그러한 부분(영역, 도전막, 배선 등)도 게이트 전극 또는 게이트 배선이라고 불러도 된다.
이때, 예를 들면, 멀티 게이트의 트랜지스터에 있어서, 1개의 게이트 전극과, 다른 게이트 전극은, 게이트 전극과 같은 재료로 형성된 도전막으로 접속되는 경우가 많다. 그러한 부분(영역, 도전막, 배선 등)은, 게이트 전극과 게이트 전극을 접속시키기 위한 부분(영역, 도전막, 배선 등)이기 때문, 게이트 배선으로 불러도 되지만, 멀티 게이트의 트랜지스터를 1개의 트랜지스터로 간주할 수도 있기 때문에, 게이트 전극으로 불러도 된다. 즉, 게이트 전극 또는 게이트 배선과 같은 재료로 형성되고, 게이트 전극 또는 게이트 배선과 같은 섬(아일랜드)을 형성해서 연결되는 부분(영역, 도전막, 배선 등)은, 게이트 전극이나 게이트 배선으로 불러도 된다. 더구나, 예를 들면, 게이트 전극과 게이트 배선을 접속시키고 있는 부분의 도전막으로서, 게이트 전극 또는 게이트 배선과는 다른 재료로 형성된 도전막도, 게이트 전극으로 불러도 되고, 게이트 배선으로 불러도 된다.
이때, 게이트 단자란, 게이트 전극의 부분(영역, 도전막, 배선 등) 또는, 게이트 전극과 전기적으로 접속되어 있는 부분(영역, 도전막, 배선 등)에 대해서, 그것의 일부분을 말한다.
이때, 어떤 배선을, 게이트 배선, 게이트 선, 게이트 신호선, 주사선, 주사 신호선 등으로 부를 경우, 그 배선에 트랜지스터의 게이트가 접속되지 않고 있은 경우도 있다. 이 경우, 게이트 배선, 게이트 선, 게이트 신호선, 주사선, 주사 신호선은, 트랜지스터의 게이트와 같은 층으로 형성된 배선, 트랜지스터의 게이트와 같은 재료로 형성된 배선 또는 트랜지스터의 게이트와 동시에 성막된 배선을 의미하고 있는 경우가 있다. 예로서는, 유지용량용 배선, 전원선, 기준전위 공급 배선 등이 있다.
이때, 소스란, 소스 영역과 소스 전극과 소스 배선(소스선, 소스 신호선, 데이터 선, 데이터 신호선 등이라고도 한다)을 포함하는 전체, 또는, 그것들의 일부를 말한다. 소스 영역이란, P형 불순물(붕소나 갈륨 등)이나 N형 불순물(인이나 비소 등)이 많이 포함되는 반도체 영역을 말한다. 따라서, 약간의 P형 불순물이나 N형 불순물이 포함되는 영역, 소위, LDD(Lightly Doped Drain) 영역은, 소스 영역에는 포함되지 않는다. 소스 전극이란, 소스 영역과는 다른 재료로 형성되고, 소스 영역과 전기적으로 접속되어 배치되어 있는 부분의 도전층을 말한다. 단, 소스 전극은, 소스 영역도 포함하여 소스 전극으로 부르는 일도 있다. 소스 배선이란, 각 트랜지스터의 소스 전극의 사이를 접속하기 위한 배선, 각 화소가 갖는 소스 전극의 사이를 접속하기 위한 배선, 또는 소스 전극과 다른 배선을 접속하기 위한 배선을 말한다.
그렇지만, 소스 전극으로서도 기능하고, 소스 배선으로서도 기능하는 것과 같은 부분(영역, 도전막, 배선 등)도 존재한다. 그러한 부분(영역, 도전막, 배선 등)은, 소스 전극으로 불러도 되고, 소스 배선으로 불러도 된다. 즉, 소스 전극과 소스 배선을, 명확하게 구별할 수 없는 것과 같은 영역도 존재한다. 예를 들면, 연 장되어 배치되어 있는 소스 배선의 일부와 소스 영역이 오버랩하고 있는 경우, 그 부분(영역, 도전막, 배선 등)은 소스 배선으로서 기능하고 있지만, 소스 전극으로서도 기능하고 있게 된다. 따라서, 그러한 부분(영역, 도전막, 배선 등)은, 소스 전극으로 불러도 되고, 소스 배선으로 불러도 된다.
이때, 소스 전극과 같은 재료로 형성되고, 소스 전극과 같은 섬(아일랜드)을 형성해서 연결되는 부분(영역, 도전막, 배선 등)이나, 소스 전극과 소스 전극을 접속하는 부분(영역, 도전막, 배선 등)도, 소스 전극으로 불러도 된다. 더구나, 소스 영역과 오버랩하고 있는 부분도, 소스 전극으로 불러도 된다. 마찬가지로, 소스 배선과 같은 재료로 형성되고, 소스 배선과 같은 섬(아일랜드)을 형성해서 연결되는 영역도, 소스 배선으로 불러도 된다. 이러한 부분(영역, 도전막, 배선 등)은, 엄밀한 의미에서는, 다른 소스 전극과 접속시키는 기능을 갖지 않고 있는 경우가 있다. 그러나, 제조시의 사양 등의 관계로, 소스 전극 또는 소스 배선과 같은 재료로 형성되고, 소스 전극 또는 소스 배선과 연결되는 부분(영역, 도전막, 배선 등)이 있다. 따라서, 그러한 부분(영역, 도전막, 배선 등)도 소스 전극 또는 소스 배선으로 불러도 된다.
이때, 예를 들면, 소스 전극과 소스 배선을 접속시키고 있는 부분의 도전막으로서, 소스 전극 또는 소스 배선과는 다른 재료로 형성된 도전막도, 소스 전극으로 불러도 되고, 소스 배선으로 불러도 된다.
이때, 소스 단자란, 소스 영역이나, 소스 전극이나, 소스 전극과 전기적으로 접속되어 있는 부분(영역, 도전막, 배선 등)에 대해서, 그 일부분을 말한다.
이때, 어떤 배선을, 소스 배선, 소스선, 소스 신호선, 데이터 선, 데이터 신호선 등으로 부르는 경우, 그 배선에 트랜지스터의 소스(드레인)가 접속되지 않고 있는 경우도 있다. 이 경우, 소스 배선, 소스선, 소스 신호선, 데이터 선, 데이터 신호선은, 트랜지스터의 소스(드레인)와 같은 층으로 형성된 배선, 트랜지스터의 소스(드레인)와 같은 재료로 형성된 배선 또는 트랜지스터의 소스(드레인)와 동시에 성막된 배선을 의미하고 있는 경우가 있다. 예로서는, 유지용량용 배선, 전원선, 기준전위 공급 배선 등이 있다.
이때, 드레인에 대해서는, 소스와 동일하다.
이때, 반도체장치란, 반도체소자(트랜지스터, 다이오드, 사이리스터 등)를 포함하는 회로를 갖는 장치를 한다. 더구나, 반도체 특성을 이용함으로써 기능할 수 있는 장치 전반을 반도체장치로 불러도 된다. 또는, 반도체재료를 갖는 장치를 반도체장치라고 한다.
이때, 표시장치와는, 표시 소자를 갖는 장치를 말한다. 이때, 표시장치는, 표시 소자를 포함하는 복수의 화소를 포함하고 있어도 된다. 이때, 표시장치는, 복수의 화소를 구동시키는 주변 구동회로를 포함하고 있어도 된다. 이때, 복수의 화소를 구동시키는 주변 구동회로는, 복수의 화소와 동일기판 위에 형성되어도 된다. 이때, 표시장치는, 와이어 본딩이나 범프 등에 의해 기판 위에 배치된 주변 구동회로, 소위, 칩 온 글래스(COG)로 접속된 IC칩, 또는, TAB 등으로 접속된 IC칩을 포함하고 있어도 된다. 이때, 표시장치는, IC칩, 저항소자, 용량소자, 인덕터, 트랜지스터 등이 부착된 플렉시블 프린트 서키트(FPC)를 포함하여 된다. 이때, 표시장 치는, 플렉시블 프린트 서키트(FPC) 등을 거쳐서 접속되고, IC칩, 저항소자, 용량소자, 인덕터, 트랜지스터 등이 부착된 프린트 배선기판(PWB)을 포함하고 있어도 된다. 이때, 표시장치는, 편광판 또는 위상차판 등의 광학 시이트를 포함하고 있어도 된다. 이때, 표시장치는, 조명장치, 하우징, 음성 입출력장치, 광센서 등을 포함하고 있어도 된다.
이때, 조명 장치는, 백라이트 유닛, 도광판, 프리즘 시이트, 확산 시이트, 반사 시이트, 광원(LED, 냉음극관 등), 냉각 장치(수냉식, 공랭식) 등을 갖고 있어도 된다.
이때, 발광 장치란, 발광소자 등을 갖고 있는 장치를 말한다. 표시 소자로서 발광소자를 갖고 있는 경우에는, 발광 장치는, 표시장치의 구체적인 예의 한가지이다.
이때, 반사 장치란, 광반사 소자, 광회절 소자, 광반사 전극 등을 갖고 있는 장치를 말한다.
또한, 액정표시장치란, 액정소자를 갖고 있는 표시장치를 말한다. 액정표시장치에는, 직시형, 투사형, 투과형, 반사형, 반투과형 등이 있다.
이때, 구동장치란, 반도체 소자, 전기회로, 전자회로를 갖는 장치를 말한다. 예를 들면, 소스 신호선으로부터 화소 내에의 신호의 입력을 제어하는 트랜지스터(선택용 트랜지스터, 스위칭용 트랜지스터 등으로 부르는 일이 있다), 화소전극에 전압 또는 전류를 공급하는 트랜지스터, 발광소자에 전압 또는 전류를 공급하는 트랜지스터 등은, 구동장치의 일례이다. 더구나, 게이트 신호선에 신호를 공급하는 회로(게이트 드라이버, 게이트 선 구동회로 등이라고 부르는 일이 있다), 소스 신호선에 신호를 공급하는 회로(소스 드라이버, 소스선 구동회로 등으로 부르는 일이 있다) 등은, 구동장치의 일례이다.
이때, 표시장치, 반도체장치, 조명 장치, 냉각 장치, 발광 장치, 반사 장치, 구동장치 등은, 서로 중복해서 갖고 있는 경우가 있다. 예를 들면, 표시장치가, 반도체장치 및 발광 장치를 갖고 있는 경우가 있다. 또는, 반도체장치가, 표시장치 및 구동장치를 갖고 있는 경우가 있다.
이때, A 위에 B가 형성되어 있다, 또는, A 위에 B가 형성되어 있다라고 명시적으로 기재하는 경우에는, A 위에 B가 직접 접해서 형성되어 있는 것에 한정되지 않는다. 직접 접하지는 않은 경우, 즉, A와 B 사이에 별도의 대상물이 개재하는 경우도 포함하는 것으로 한다. 여기에서, A, B은, 대상물(예를 들면, 장치, 소자, 회로, 배선, 전극, 단자, 도전막, 층 등)인 것으로 한다.
따라서, 예를 들면, 층 A 위에 (또는 층 A 위에), 층 B가 형성되어 있다고 명시적으로 기재되어 있는 경우에는, 층 A 위에 직접 접해서 층 B가 형성되어 있는 경우와, 층 A 위에 직접 접해서 다른 층(예를 들면, 층 C나 층 D등)이 형성되어 있고, 그 위에 직접 접해서 층 B가 형성되어 있는 경우를 포함하는 것으로 한다. 이때, 다른 층(예를 들면, 층 C나 층 D 등)은, 단층이어도 되고 복층이어도 된다.
더구나, A의 윗쪽에 B가 형성되어 있다라고 명시적으로 기재되어 있는 경우 에 관해서도 마찬가지로서, A 위에 B가 직접 접하고 있는 것에 한정되지 않고, A와 B 사이에 다른 대상물이 개재하는 경우도 포함하는 것으로 한다. 따라서, 예를 들 면 층A의 윗쪽에, 층 B가 형성되어 있다고 하는 경우에는, 층 A 위에 직접 접해서 층 B가 형성되어 있는 경우와, 층 A 위에 직접 접해서 다른 층(예를 들면, 층 C이나 층 D 등)이 형성되어 있고, 그 위에 직접 접해서 층 B가 형성되어 있는 경우를 포함하는 것으로 한다. 이때, 다른 층(예를 들면, 층 C나 층 D 등)은, 단층이어도 되고, 복층이어도 된다.
이때, A 위에 B가 형성되어 있다, A 위에 B가 형성되어 있다, 또는 A의 윗쪽에 B가 형성되어 있다라고 명시적으로 기재하는 경우, 비스듬하게 위에 B가 형성되는 경우도 포함하는 것으로 한다.
이때, A 아래에 B가, 또는, A의 아래쪽에 B가 있는 경우에 관해서도, 마찬가지이다.
이때, 명시적으로 단수로서 기재되어 있는 것에 대해서는, 단수인 것이 바람직하다. 단, 이것에 한정되지 않고, 복수인 것도 가능하다. 마찬가지로, 명시적으로 복수로서 기재되어 있는 것에 대해서는, 복수인 것이 바람직하다. 단, 이것에 한정되지 않고, 단수인 것도 가능하다.
이때, 도면에 있어서, 크기, 층의 두께, 또는 영역은, 명료화를 위해 과장된 것으로, 본 발명의 태양은, 그것들의 스케일에 한정되지 않는다.
이때, 번호는, 명세서를 통해서 동일한 요소를 나타낸다.
이때, 도면은, 이상적인 예를 모식적으로 나타낸 것이며, 도면에 나타낸 형상 또는 값 등에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제조 기술 또는 오차 등에 의한 형상의 격차, 또는 노이즈 또는 타이밍의 차이 등에 의한 신호, 전압값, 또는 전류값 등의 격차를 포함하는 것이 가능하다.
이때, 전문 용어는, 특정한 태양을 서술할 목적으로 사용되는 것이며, 이것에 한정되지 않는다.
이때, 정의되지 않고 있는 문언(전문 용어 또는 학술용어 등의 과학기술 문언을 포함한다)은, 일반적인 당업자가 이해하는 일반적인 의미와 동등한 의미로서 사용한다. 사전 등에 의해 정의되어 있는 문언은, 관련 기술의 배경과 모순이 없는 것과 같은 의미로 해석되는 것이 바람직하다.
이때, 「및/또는」이라고 기재하는 경우, 늘어놓아진 사항에 관한 1개 이상의 모든 조합을 포함하는 것으로 한다.
이때, 제1, 제2, 제3 등의 어구는, 다양한 요소, 부재, 영역, 층, 구역을 다른 것과 구별해서 기술하기 위해 사용할 수 있다. 따라서, 제1, 제2, 제3 등의 어구는, 요소, 부재, 영역, 층, 구역 등의 수를 한정하는 것은 아니다. 더구나, 예를 들면, 「제1」을 「제2」 또는 「제3」 등으로 치환하는 것이 가능하다.
본 발명의 일 태양에 의해, 화상의 움직임에 관한 부분에 대하여, 백라이트의 발광 휘도의 변화를 적게 할 수 있으므로, 불균일이나 플리커를 저감할 수 있어, 화질을 크게 향상시킬 수 있다. 또는, 본 발명의 일 태양에 의해 백라이트의 발광 휘도를 부분적으로 제어할 수 있으므로, 콘트라스트 비를 향상시킬 수 있다. 또는, 본 발명의 일 태양에 의해 배속 구동 또는 흑 삽입 구동에 의해, 동화상 품 질을 향상시킬 수 있다. 또는, 본 발명의 일 태양에 의해 멀티 도메인 또는 서브 픽셀 구조에 의해, 시야각을 향상시킬 수 있다. 또는, 본 발명의 일 태양에 의해 오버드라이브에 의해 액정소자의 응답 속도를 향상시킬 수 있다. 또는, 본 발명의 일 태양에 의해 백라이트의 효율을 향상시키는 것 등에 의해, 소비 전력을 저감시킬 수 있다. 이때, 본 발명의 일 태양에 의해 구동회로를 최적화하는 것 등에 의해, 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
이하, 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 나타낸 실시형태의 기재 내용에 한정되지 않고, 발명의 취지로부터 일탈하는 않고 형태 및 상세를 다양하게 변경할 수 있는 것은 당업자에 있어서 자명하다. 이때, 이하에서 설명하는 발명의 구성에 있어서, 동일 부분 또는 동일한 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 사용하고, 그것의 반복 설명은 생략한다.
또한, 어떤 한개의 실시형태 중에서 서술하는 내용(일부의 내용이어도 된다)은, 그 실시형태에서 서술하는 다른 내용(일부의 내용이어도 된다), 및/또는, 한개 또는 복수의 다른 실시형태에서 서술하는 내용(일부의 내용이어도 된다)에 대하여, 적용, 조합, 또는 대치 등을 행할 수 있다. 이때, 실시형태 중에서 서술하는 내용이란, 각각의 실시형태에 있어서, 다양한 도면을 사용해서 서술하는 내용, 또는 명세서에 기재되는 문장을 사용해서 서술하는 내용이다.
또한, 어떤 한개의 실시형태에 있어서 서술하는 도면(일부라도 된다)은, 그 도면의 다른 부분, 그 실시형태에 있어서 서술하는 다른 도면(일부라도 된다), 및/또는, 한개 또는 복수의 다른 실시형태에 있어서 서술하는 도면(일부라도 된다)에 대하여, 조합함으로써, 한층 더 많은 도면을 구성시킬 수 있다.
이때, 본 명세서에 있어서, 흐름도에 기재된 복수의 동작이, 기재된 시계열을 따라 행해지는 경우에는 물론 포함되지만, 반드시 시계열에 따라 행해지지 않고 순서가 바뀔 경우, 또는 개별의 동작이 각각 행해지는 경우 등도 포함되는 것으로 한다.
(실시형태 1)
제1 실시형태로서, 표시장치의 구성예 또는 그것의 구동방법의 예에 관해 설명한다.
본 실시형태에 있어서의 표시장치(10)는, 도 1a에 도시된 것과 같이, 화소부(101), 백라이트(102), 패널 콘트롤러(103), 백라이트 콘트롤러(104) 및 메모리(105)를 갖는 구성으로 할 수 있다. 이때, 패널 콘트롤러(103) 및 백라이트 콘트롤러(104)를, 한개의 칩으로 설치한 구성으로 해도 된다. 화소부(101)는 복수의 화소를 갖는 구성으로 할 수 있다. 화소부(101)의 주변부에는, 화소부(101)의 구동회로인 소스 드라이버(106) 및 게이트 드라이버(107)를 배치하는 구성으로 할 수 있다. 이때, 소스 드라이버(106) 또는 게이트 드라이버(107)는, 각각, 전체 또는 그 일부가, 화소부(101)와 동일한 기판 위에 배치되거나, 다른 기판 위에 배치되거나를 선택할 수 있다. 화소부(101)의 구동회로가 화소부(101)와 동일한 기판 위에 배 치되는 경우에는, 배선의 접속수를 적게 할 수 있기 때문에, 기계적인 강도를 강하게 할 수 있고, 더구나, 제조 비용을 저감할 수 있다. 화소부(101)의 구동회로가 화소부(101)와 다른 기판 위에 배치되는 경우에는, 구동회로로서 집적회로를 사용할 수 있기 때문에, 회로 출력의 격차를 작게 할 수 있고, 더구나, 소비 전력을 저감할 수 있다. 예를 들면, 소스 드라이버(106)에는 정확한 회로 출력 또는 저소비 전력이 요구되고, 게이트 드라이버(107)에는 비용 저감 또는 기계적 강도가 요구되는 경우에는, 소스 드라이버(106)를 화소부(101)와 다른 기판 위에 배치하고, 게이트 드라이버(107)를 화소부(101)와 동일한 기판 위에 배치하는 구성으로 할 수 있다. 또는, 어느쪽의 구동회로에도 정확한 회로 출력 또는 저소비 전력이 요구되는 경우에는, 소스 드라이버(106) 및 게이트 드라이버(107)가 양쪽 모두, 화소부(101)와 다른 기판 위에 배치하는 구성으로 할 수 있다. 또는, 어느쪽의 구동회로에도 비용 저감 또는 기계적 강도가 요청되는 경우에는, 소스 드라이버(106) 및 게이트 드라이버(107)의 양쪽을, 화소부(101)와 동일한 기판 위에 배치하는 구성으로 할 수 있다. 또는, 소스 드라이버(106)에는 비용 저감 또는 기계적 강도가 요구되고, 게이트 드라이버(107)에는 정확한 회로 출력 또는 저소비 전력이 요구되는 경우에는, 소스 드라이버(106)를 화소부(101)와 동일한 기판 위에 배치하고, 게이트 드라이버(107)를 화소부(101)와 다른 기판 위에 배치하는 구성으로 할 수 있다.
백라이트(102)는, 복수의 광원(108)을 갖는 구성으로 할 수 있다. 복수의 광원(108)은, 백라이트 제어신호에 의해 각각 독립하여 발광량이 제어되는 구성으로 할 수 있다. 즉, 백라이트(102)는 밝기를 개별적으로 제어할 수 있는 영역을 복수 갖는 구성으로 할 수 있다. 도 1a에서는, 설명을 위해, 화소부(101) 및 백라이트(102)는 종방향으로 나란하게 도시하고 있지만, 실제의 표시장치에서는 화소부(101)와 백라이트(102)는 정밀도가 좋게 중첩된다. 백라이트(102)가 갖는 복수의 광원(108)은, 각각 대응하는 영역에 있어서, 화소부(101)를 배면으로부터 비추게 된다. 또한, 화소부(101)는 복수의 화소를 갖고 있어, 백라이트(102)의 복수의 광원(108)(영역)마다 각각 복수의 화소가 대응하도록 설치된다.
이때, 복수의 광원(108)은, 각각 백색광원으로 할 수 있다. 백색 광원의 실현을 위해, R(적색), G(녹색), B(청색)의 발광 다이오드(LED)가 각각 근접해서 배치되는 구조로 할 수 있다. 또는, 청색 발광 다이오드의 주위에 황색 형광체를 설치한 구조로 하고, 청색과 황색의 혼색에 의해 백색 광원으로 할 수 있다. 또는, 자외선 발광 다이오드의 주위에 백색 형광체를 설치한 구조로 하여, 백색 광원으로 할 수 있다. 복수의 광원(108)의 배치는, 백라이트 전체에서 한결같이 발광할 수 있는 배치로 할 수 있다. 예를 들면, x열 y행(x, y는 자연수)의 매트릭스 배치로 할 수 있다. 또는, 1열 또는 1행마다 위치를 벗어나게 한 델타 배치로 할 수 있다. 그 밖에도, 백라이트 전체에서 한결같이 발광할 수 있기 위한 다양한 배치를 취할 수 있다.
이때, 광원과 광원 사이에 격벽을 설치함으로써, 어떤 영역에 있어서의 발광량에 대한 다른 광원의 영향을 저감시키는 구성으로 할 수 있다. 이렇게 함으로써 어떤 영역에 있어서의 백라이트(102)의 발광 휘도를 구할 때에, 고려해야 할 광원의 수를 줄일 수 있으므로, 정확하고도 고속으로 백라이트(102)의 발광 휘도를 구 할 수 있다. 더구나, 격벽을 설치함으로써, 어떤 영역은 어둡고, 다른 영역은 밝게 표시하도록 화상을 표시하는 경우에, 어두운 영역에 밝은 영역의 광원으로부터 발생한 빛이 닿아버리는 것을 방지할 수 있기 때문에, 콘트라스트비가 높은 표시장치를 얻을 수 있다. 이때, 광원과 광원 사이에 격벽을 설치하지 않아도 된다. 이 경우에는, 근접하는 광원 사이의 휘도차를 작게 할 수 있으므로, 표시 불균일(격벽의 경계가 보여 버리는 것 등)을 방지할 수 있다.
패널 콘트롤러(103)는, 표시장치(10)에 입력되는 외부신호를 처리하는 회로로 할 수 있다. 외부신호에는, 표시장치(10)에 표시되어야 할 화상의 데이터(화상 데이터), 및 수평 동기신호, 수직 동기신호 등이 포함된다. 패널 콘트롤러(103)는, 입력된 화상 데이터로부터, 투과율 데이터 및 발광 데이터를 생성하는 기능을 갖는 구성으로 할 수 있다. 여기에서, 투과율 데이터는, 화소부(101)가 갖는 복수의 화소의 투과율을 결정하는 데이터인 것으로 하고, 발광 데이터는, 백라이트(102)가 갖는 복수의 광원의 발광량을 결정하는 데이터인 것으로 한다. 더구나, 패널 콘트롤러(103)는, 입력된 수평 동기신호 및 수직 동기신호 등으로부터, 패널 제어신호 및 백라이트 제어신호를 생성하는 기능을 갖는 구성으로 할 수 있다. 패널 제어신호에는, 적어도, 패널의 동작 타이밍을 규정하는 신호가 포함된다. 패널 제어신호는, 소스 드라이버(106) 및 게이트 드라이버(107)에 입력되어, 화소부(101)가 구동된다. 이때, 패널 제어신호에는, 필요에 따라, 패널의 동작 타이밍을 규정하는 신호 이외의 신호를 포함시킬 수 있다. 이때, 패널 콘트롤러(103)에는, 움직임 보상형 배속 구동을 위한 보간 화상 데이터의 생성, 윤곽 강조 등의 화상처리, 오버드 라이브용의 데이터 생성, 흑 삽입 구동용의 데이터 또는 타이밍 신호의 생성 등의 기능도 갖는 구성으로 할 수 있다.
한편, 백라이트 제어신호에는, 적어도, 백라이트(102)의 동작 타이밍을 규정하는 신호가 포함된다. 백라이트 제어신호는, 백라이트 콘트롤러(104)에 입력되어, 백라이트(102)가 구동된다. 또한, 백라이트 제어신호에는, 필요에 따라, 백라이트(102)의 동작 타이밍을 규정하는 신호 이외의 신호를 포함시킬 수 있다. 백라이트 콘트롤러(104)는, 발광 데이터 및 백라이트 제어신호에 근거하여 지정된 타이밍 및 발광량으로, 복수의 광원을 각각 구동하는 기능을 가질 수 있다.
메모리(105)는, 복수의 프레임 기간분의 화상 데이터를 유지할 수 있는 크기의 고쳐쓰기가능한 메모리로 할 수 있다. 더구나, 백라이트(102)가 갖는 복수의 광원의 발광 데이터를 기억하는 구성으로 할 수 있다. 더구나, 화상 데이터로부터 투과율 데이터 및 발광 데이터를 생성하기 위한 변환 데이터가 기록되는 구성으로 할 수 있다. 이때, 변환 데이터는, 어떤 화상 데이터로부터, 결정된 투과율 데이터 및 발광 데이터를 호출하는 데이터 테이블로 할 수 있다. 더구나, 메모리가 복수의 데이터 테이블을 갖고, 상황에 따라 최적의 데이터 테이블을 호출하는 구성으로 할 수 있다. 또는, 변환 데이터는 데이터 테이블이 아니라, 변환을 위한 수식이 기술된 변환식 데이터로 할 수도 있다. 이때, 변환 데이터가 기록되는 메모리는, 리드 온리 메모리(ROM)로 할 수 있다. 단, 필요에 따라, 1회만 기록가능한 메모리로 할 수도 있고, 고쳐쓰기 가능한 메모리로 할 수도 있다. 이때, 메모리(105)는, 본 실시형태에 있어서의 구동방법을 위해 이용되는 것 이외에, 움직임 보상형 배속 구동 을 위한 보간화상 데이터의 생성, 오버드라이브용의 데이터 생성 등을 위한 데이터 유지에 이용할 수 있다.
이때, 표시장치(10)는, 필요에 따라, 화상 데이터를 데이터 처리하는 회로(화상처리회로), 주위광의 강도를 검출하는 광센서 회로(포토 IC) 등, 부가적인 기능을 갖는 회로를 갖고 있어도 된다. 이 경우에는, 포토 IC으로부터의 신호에 의해 주위광의 강도를 검출할 수 있으므로, 예를 들면, 주위광의 강도에 의해 표시 휘도가 조정되는 기능을 갖는 표시장치를 실현할 수 있다. 이때, 본 실시형태에 있어서 설명하는 표시장치는 일례이므로, 예를 들면, 표시장치(10)에 있어서, 어떤 회로가 갖는 기능을 분할하여, 복수의 회로에서 별개의 기능을 갖게 하는 구성으로 할 수 있다. 역으로, 복수의 회로를 통합하여, 한개의 회로에 다양한 기능을 갖게 하는 구성으로 할 수도 있다.
다음에, 본 실시형태에 있어서의 표시장치의 구동방법의 일례에 관해 설명한다. 본 실시형태에 있어서의 표시장치의 구동방법의 한개는, 표시되는 화상에 포함되는 정지 화상 부분 및 동화상 부분에 대해서, 백라이트의 발광 상태의 제어 방법을 다르게 하는 것을 특징으로 한다. 상세하게 말하면, 정지 화상 부분에 대해서는, 대응하는 백라이트의 분할 영역에 있어서 가능한 한 발광량을 작게 하고, 동화상 부분에 대해서는, 대응하는 백라이트의 분할 영역에 있어서 가능한 한 발광량이 변화하지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
도 1b는, 본 실시형태에 있어서의 구동방법의 예를 설명하는 도면이다. 도 1b는, 횡축을 시간으로 하여, 표시장치에 입력되는 화상 데이터를 시간에 따라서 늘어놓은 것과, 각각의 화상 데이터에 대응시키는 백라이트의 발광 데이터를 나타낸 것이다. 화상 데이터는, 화상 데이터 11-1, 화상 데이터 11-2, 화상 데이터 11-3, 화상 데이터 11-4, 화상 데이터 11-5의 순서로 표시장치에 입력되는 것으로 한다. 화상 데이터는, 각각, 시간에 대하여 움직이는 표시물(동 표시물이라고 한다)(12)과, 시간에 대하여 움직이지 않는 표시물(정 표시물이라고 한다)(13)을 포함하는 것으로 하고, 동 표시물(12)은, 시간의 경과에 따라. 우측 방향으로 움직이는 것으로 한다. 동 표시물(12)은, 여기에서는 표시 휘도 100%의 원형인 것으로 한다. 정 표시물(13)은, 여기에서는 표시 휘도 25%의 배경인 것으로 한다. 단, 이것은 일례이며, 화상 데이터에 포함되는 표시물은 이것에 한정되지 않는다. 발광 데이터 14-1 내지 14-5는, 화상 데이터 11-1 내지 11-5에 각각 대응시키는 백라이트의 발광 데이터를 나타낸 것이다.
도 1b에 나타낸 구동방법은, 우선, 표시장치에 입력된 일련의 화상 데이터(화상 데이터 11-1 내지 11-5)에 포함되는 표시물의 움직임에 따라, 표시 영역을, 백라이트의 분할 영역을 1단위로 하여, 정지 화상 부분과 동화상 부분으로 나눈다. 도 1b의 예에서는, 상하 1행씩의 분할 영역이 정지 화상 부분, 중앙의 3행이 동화상 부분이 된다. 그리고, 표시되는 화상에 포함되는 정지 화상 부분 및 동화상 부분에 대해서, 백라이트의 발광 상태의 제어 방법을 다르게 한다. 예를 들면, 발광 데이터 14-1 내지 14-5와 같이, 동화상 부분에서는 백라이트의 발광 상태가 변화하지 않도록 하고(이 예에서는 발광량 100%), 정지 화상 부분에서는, 각각의 화상에 있어서 가능한 한 발광량이 작아지도록 할(이 예에서는 발광량 25%) 수 있다. 즉, 동화상 부분에서는, 백라이트의 발광 휘도가 시간적으로 변화하지 않도록 할 수 있으므로, 플리커 등의 표시 불량을 저감할 수 있다. 이러한 구동에 있어서의 백라이트의 발광 데이터는, 복수 프레임 분의 화상 데이터를 사용함으로써 생성할 수 있다.
이때, 동화상 부분에 있어서의 백라이트의 발광 휘도가 시간적으로 변화하지 않도록 하는 구동방법은, 색(예를 들면, RGB)마다 독립하여 제어할 수 있다. 이 경우, 각각의 광원을 RGB로 독립시켜 제어할 수 있게 함으로써, 본 실시형태에 있어서의 구동방법에 의한 이점을 보다 효과적인 것으로 할 수 있다. 그 위에, 액정 패널의 광 누설에 의한 색순도의 저하를 억제할 수 있으므로, 색재현 범위를 확대할 수 있어, 보다 고품질의 표시를 얻을 수 있다.
여기에서, 색마다 독립하여 제어하는 경우에 대해서, 도 7a 내지 도 7d를 참조해서 설명한다. 도 7a 내지 도 7d는, 도 1b와 마찬가지로, 횡축을 시간으로 하여, 표시장치에 입력되는 화상 데이터를 시간에 따라 늘어놓은 것과, 각각의 화상 데이터에 대응시키는 백라이트의 발광 데이터를 나타낸 것이지만, 백라이트의 발광 데이터가 RGB마다 독립하여 제어되는 점이 다르다. 도 7a는 표시장치에 입력되는 화상 데이터를 표시하고, 화상 데이터 31-1, 화상 데이터 31-2, 화상 데이터 31-3, 화상 데이터 31-4, 화상 데이터 31-5의 순서로 표시장치에 입력되는 것으로 한다. 화상 데이터는, 각각, 동 표시물(32)과, 정 표시물(33)을 포함하는 것으로 하고, 동 표시물(32)은, 시간의 경과에 따라. 우측 방향으로 움직이는 것으로 한다. 동 표시물(32)은, 여기에서는 황색 단색으로 하고, 황색의 표시 휘도는 100%(R:100%, G:100%, B:0%)의 원형인 것으로 한다. 정 표시물(33)은, 여기에서는 적색 단색으로 하고, 적색의 표시 휘도는 100%(R:100%, G:0%, B:0%)의 배경인 것으로 한다. 단, 이것은 일례이며, 화상 데이터에 포함되는 표시물은 이것에 한정되지 않는다.
도 7a 내지 도 7d에 나타낸 예와 같이, 동화상 부분은 백라이트의 발광 휘도가 시간적으로 변화하지 않도록 하는 구동방법이 색마다 독립하여 제어되는 경우, 동화상 부분과 정지 화상부를 나눈 결과, 동화상 부분과 정지 화상 부분의 발광 데이터가, 색마다 다른 일이 있을 수 있다. 도 7a에 도시된 것과 같은 화상 데이터의 경우, 색 R에 대해서는, 도 7b에 도시된 것과 같이, 전체가 정지 화상이 된다. 그 결과, 색 R에 관한 발광 데이터는, 도 7b에 있어서의 발광 데이터 34-1 내지 34-5와 같이, 전체가 발광 휘도 100%로 변화하지 않는다. 색 G에 대해서는, 도 7c에 도시된 것과 같이, 상하 1행씩의 분할 영역이 정지 화상 부분, 중앙의 3행이 동화상 부분이 된다. 그 결과, 색 G에 관한 발광 데이터는, 도 7c에 있어서의 발광 데이터 35-1 내지 35-5와 같이, 상하 1행씩의 분할 영역에 있어서의 발광 휘도가 0%, 중앙의 3행에 있어서의 발광 휘도가 100%가 되고, 더구나, 시간에 따라 변화하지 않는다. 색 B에 대해서는, 도 7d에 도시된 것과 같이, 색 R과 마찬가지로 전체가 정지 화상이 되기 때문에, 발광 데이터 36-1 내지 36-5에 도시된 것과 같이, 발광 휘도는 변화하지 않는다. 단, 색 B는 색 R과는 다르게, 발광 휘도는 0%가 된다. 이렇게, 색마다 독립하여 제어된 결과, 표시되는 화상 데이터에 따라서는, 발광 데이터를 색마다 다르게 하는 것이 가능해진다. 도 7a 내지 도 7d에 나타낸 예에 있어서는, 특히, 색 B의 발광 휘도를 항상 0%로 할 수 있다. 즉, 동화상 부분은 백라이트 의 발광 휘도가 시간적으로 변화하지 않도록 하는 구동방법이 색마다 독립하여 제어되는 경우, 본 실시형태에 있어서의 구동방법에 의한 이점에 덧붙여, 발광량을 작게 할 수 있는 색의 소비 전력을 저감할 수 있고, 더구나, 광 누설을 저감시킬 수 있으므로 색재현 범위를 확대할 수 있다.
더구나, 다른 예로서는, 도 2와 같이, 복수의 프레임에 있어서의 화상 데이터를 기초로 하여, 백라이트의 발광 데이터를 생성함으로써 표시되는 화상에 포함되는 정지 화상 부분 및 동화상 부분에 대해서, 백라이트의 발광 상태의 제어방법을 다르게 하는 구동을 실현할 수 있다. 그리고, 도 2와 같이, 생성된 발광 데이터로부터, 실제로 백라이트가 발광할 때의 발광의 분포(발광 분포 데이터)를 구할 수 있다. 그리고, 도 2와 같이, 발광 분포 데이터에 따른 각 화소의 투과율 데이터를 구하고, 그것을 액정 패널에 입력하여, 화상을 표시시킬 수 있다. 단, 이것들은 상기한 구동을 실현하기 위한 일례로서, 다른 방법을 사용해서 실현시켜도 된다. 예를 들면, 움직임 보상으로 불리는 방법을 사용해서 표시물이 움직이는 범위를 특정하고, 해당 범위에 대해서는, 표시물이 움직이고 있는 동안, 백라이트의 발광 상태를 변화시키지 않는다고 하는 방법을 취할 수도 있다.
본 실시형태에 있어서는, 일례로서, 3개의 연속한 프레임에 있어서의 화상 데이터를 기초로 하는 경우에 관해 설명하지만, 기초로 하는 화상 데이터의 수는 이것에 한정되지 않고, 3개보다 적어도 되고, 3개보다 많아도 된다. 기초로 하는 화상 데이터의 수가 3개보다 적으면, 표시장치가 갖는 메모리의 크기를 작게 할 수 있으므로, 제조 비용을 저감할 수 있다. 기초로 하는 화상 데이터의 수가 3개보다 많으면, 본 실시형태에 있어서의 표시장치의 구동방법에 의한 효과를 한층 더 현저한 것으로 할 수 있다. 또는, 연속이 아니고 여기저기 흩어진 프레임에 있어서의 화상 데이터를 기초로 하여도 된다.
도 2를 참조하여, 복수의 프레임에 있어서의 화상 데이터를 기초로 하여, 백라이트의 발광 데이터를 생성하는 방법의 예에 관해 설명한다. 도 2는, 횡축을 시간으로 하여, 표시장치에 입력되는 화상 데이터와, 생성되는 발광 데이터와, 실제의 발광 분포와, 투과율 데이터와, 표시를, 시간에 따라 늘어놓은 것이다. 화상 데이터 11-1은, 제k 프레임(k는 양의 정수)에 있어서 표시장치에 입력되는 화상 데이터, 화상 데이터 11-2는, 제k+1 프레임에 있어서 표시장치에 입력되는 화상 데이터, 화상 데이터 11-3은, 제k+2 프레임에 있어서 표시장치에 입력되는 화상 데이터를, 각각 표시하고 있다. 화상 데이터는, 각각, 시간에 대하여 움직이는 표시물(동 표시물이라고 한다)(12)과, 시간에 대하여 움직이지 않는 표시물(정 표시물이라고 한다)(13)을 포함하는 것으로 하고, 동 표시물(12)은, 제k프레임으로부터 제k+3프레임에 걸쳐서, 우측 방향으로 움직이는 것으로 한다. 동 표시물(12)은, 여기에서는 표시 휘도 Gx[%]의 원형인 것으로 한다. 정 표시물(13)은, 여기에서는 표시 휘도 Gy[%]의 배경인 것으로 한다. 이때, 여기에서는 Gx>Gy인 것으로 한다. 단, 이것은 일례이며, 화상 데이터에 포함되는 표시물은 이것에 한정되지 않는다. 발광 데이터(14)는, 본 실시형태에 있어서의 방법에 의해 설정된, 제k+3프레임에 있어서의 광원의 발광 상태를 나타내고 있다.
모든 화상 데이터는, 백라이트가 갖는 각 광원의 배치에 대응한 영역으로 분 할되어, 각각의 분할 영역마다 처리된다. 화상 데이터의 분할 상태는, 도 2에 나타낸 화상 데이터 중에, 5행 7열의 매트릭스 형상이 되도록, 점선으로 표시하고 있다. 단, 이것은, 본 실시형태에 있어서의 백라이트의 각 광원의 배치를 5행 7열의 매트릭스 형상으로 하고 있기 때문이며, 어디까지나 일례이므로, 분할 상태는 이것에 한정되지 않는다.
발광 데이터 LUMk, i, j(제k프레임의 화상 데이터를 표시할 때의, i행 j열째(i는 1≤i≤5의 정수, j는 1≤j≤7의 정수)에 위치하는 광원의 발광 휘도)를 결정하기 위해서는, 우선, 각 분할 영역에 있어서의 최대 표시 휘도 MAXk, i, j(제k프레임의 화상 데이터의, i행j열째에 위치하는 분할 영역 내에 있어서의 최대의 표시 휘도)를 구한다. 그리고, 발광 데이터는, 최대 표시 휘도 MAXk, i, j를 표시하는데 필요 충분한 발광 휘도를 제공하는 것으로 할 수 있다. 예를 들면, 화상 데이터 11-1에 있어서 좌측 상부의 모서리에 위치하는 분할 영역(i=j=1)에서는, 표시 휘도 Gy[%]의 한결같은 표시이므로, MAXk, 1, 1,1=Gy[%]이다. 표시 휘도 Gy[%]을 표시하는데 필요 충분한 발광 휘도는 Gy[%]이기 때문에, LUMk, 1, 1=Gy[%]로 한다. 단, 이 경우, LUMk, 1, 1은 Gy[%]보다 크면 표시는 가능하므로, LUMk, 1, 1은 Gy[%] 이상이어도 된다. 제k프레임 2행 1열째에 위치하는 분할 영역에서는, 동 표시물(12)의 일부가 들어 있고, Gx>Gy로 하고 있기 때문에, 최대 휘도 MAXk, 2, 1=Gx[%]가 된다. 따라서, LUMk, 2, 1=Gx[%]로 한다. 이 계산을, 모든 분할 영역에 대해서 행한다.
본 실시형태에 있어서의 백라이트의 발광 데이터의 생성 방법의 특징의 한개는, 어떤 프레임을 표시하기 위한 발광 휘도를, 해당 프레임 뿐만 아니라, 다른 프레임에 있어서의 화상 데이터도 고려해서 결정하는 것이다. 즉, 발광 데이터 LUMk, i, j을 결정하는 경우에, 제k프레임에 있어서의 최대 표시 휘도 MAXk, i, j 뿐만 아니라, 제k-1 프레임, 제k-2프레임이라고 하는 다른 프레임에 있어서의 최대 표시 휘도(MAXk-1, I, j, MAXk-2, I, j)도 이용하여, 발광 데이터 LUMk, i, j을 결정한다. 이때, 다른 프레임으로서는, 해당 프레임과 연속된 프레임을 사용하는 것이 바람직하지만, 이것에 한정되지 않는다. 도 2에 나타낸 예에 있어서는, 발광 데이터(14)를 결정하는데에, 화상 데이터 11-1, 화상 데이터 11-2, 화상 데이터 11-3이라고 하는 3개의 연속한 프레임에 있어서의 화상 데이터를 사용하고 있다. 구체적으로는, 복수의 프레임에 있어서, 같은 장소에 위치하는(i, j가 같은) 분할 영역의 최대 표시 휘도를 비교하고, 이 중에서 제일 큰 값에 따라, 발광 데이터(14)를 결정한다.
발광 데이터(14)는, 화상 데이터 11-1, 화상 데이터 11-2, 화상 데이터 11-3이라고 하는 3개의 프레임에 있어서의 최대 표시 휘도에 따라 정해져 있기 때문에, 발광 데이터(14)를 사용하면, 화상 데이터 11-1을 표시할 수도 있고, 화상 데이터 11-2를 표시할 수도 있고, 화상 데이터 11-3을 표시할 수도 있다. 즉, 본 실시형태와 같이, 발광 데이터(14)를 결정하는데에, 복수의 프레임의 최대 표시 휘도 중의 최대값을 사용하면, 발광 데이터(14)에 의한 발광 상태를 사용해서 표시하는 화상은, 해당 복수의 프레임의 화상으로부터, 필요에 따라 선택할 수 있다. 도 2에서 는, 일례로서, 발광 데이터(14)를 사용하여, 화상 데이터 11-3을 표시하는 경우에 대해 나타내고 있다.
표시를 정확히 행하기 위해서는, 실제의 발광 분포에 가까운 발광 분포 데이터가 얻어지는 것이 바람직하다. 그러나, 백라이트의 발광 휘도의 균일성 향상 등을 위해 광학 시이트를 사용하는 경우, 실제의 발광 분포는, 광원의 발광 상태에 덧붙여, 광학 시이트에 의한 빛의 확산 등의 영향을 받은 것이 된다. 즉, 광확산 시이트에 의한 빛의 확산 등의 영향을 고려하여, 실제의 발광 분포에 가능한한 가까운 발광 분포 데이터를 얻음으로써, 보다 정확한 표시가 가능해 진다. 예를 들면, 도 2에 있어서의 발광 데이터(14)에 따라, 도 1에 있어서의 백라이트(102)를 발광시켰을 경우, 발광 분포 데이터는, 도 2에 있어서의 발광 분포(15)와 같이, 빛의 확산 등의 영향을 고려한 것으로 하는 것이 바람직하다. 여기에서, 발광 분포 데이터를 구하는 방법으로서는, 각종의 모델 계산(선 확대 함수(line spread function: LSF)의 중첩, 엣지를 흐리게 하는(smudging) 각종 화상처리 등)에 의해 순차 계산에 의해 구하는 방법, 또는, 다양한 발광 데이터와 실제의 발광 분포의 관계를 미리 측정하고, 발광 데이터로부터 발광 분포 데이터로 변환하는 변환 테이블을 작성해 두고, 표시장치 내의 메모리에 보존해 두는 방법, 또는, 양자의 조합 등, 다양한 방법을 사용할 수 있다. 도 2에 있어서의 발광 분포(15)에서는, 발광 데이터가 급준하게 변화하는 경계에, 중간의 발광 휘도로 발광하는 광확산 영역을 설치하는 것으로 한다. 이때, 광학 시이트를 사용하지 않고, 다른 방법에 의해 백라이트의 발광 휘도의 균일성 향상을 도모해도 된다. 이때, 광원과 광원 사이에 격 벽을 설치함으로써, 광확산 영역의 면적을 작게 할 수 있으므로, 발광 분포 데이터의 계산을 더욱 정확히 행할 수 있다. 광원과 광원 사이에 격벽을 설치하지 않는 경우에는, 백라이트의 발광 상태가 다른 영역의 경계를 희미해지게 할 수 있으므로, 표시의 균일성을 향상시킬 수 있다.
발광 분포 데이터가 얻어진 후, 액정 패널에 입력하는 투과율 데이터의 계산을 행할 수 있다. 투과율 데이터는, (표시 휘도[%])=(발광 휘도[%])×(투과율[%])/100의 식으로부터, (투과율[%])=100×(표시 휘도[%])/(발광 휘도[%])로 풀 수 있다. 예를 들면, 도 2에 있어서, 화상 데이터 11-3에 있어서의 동 표시물(12)을 표시하는 화소에 대해서는, 발광 휘도 Gx[%]에 있어서, 표시 휘도 Gx[%]을 얻게 되기 때문에, (투과율[%])=100×Gx[%]/Gx[%]이 되어, 투과율 데이터는 100%로 할 수 있다. 이에 대하여, 화상 데이터 11-3에 있어서의 정 표시물(13)을 표시하는 화소에 대해서는, 발광 휘도는 Gy[%]인 영역과, Gx[%]인 영역과, 양자의 중간의 발광 휘도인 광확산 영역과, 복수가 다른 발광 휘도가 존재하게 된다. 그렇지만, 화상 데이터 11-3에 있어서의 정 표시물(13)의 표시 휘도는 모두 Gy[%]이므로, 정 표시물(13)의 표시 휘도가 모두 Gy[%]이 되도록, 각각의 화소에 있어서 각각 최적의 투과율 데이터를 설정하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 발광 휘도가 Gy[%]인 영역에 있어서는, (투과율[%])=100×Gy[%]/Gy[%]이 되어, 투과율 데이터는 100%가 된다. 발광 휘도가 Gx[%]인 영역에 있어서는, (투과율[%])=100×Gy[%]/Gx[%]이 된다. 광확산 영역에 있어서는, 양자의 중간의 크기(100×Gy[%]/Gx[%]∼100%)의 투과율이 된다. 예를 들면, 단순화를 위해, 광확산 영역에 있어서의 발광 분포 데이터를 모 두 2×Gy[%]로 하면, 광확산 영역에 있어서의 투과율 데이터는 모두 50%로 할 수 있다. 이렇게 구한 투과율 데이터(16)를, 발광 데이터(14)에 의한 백라이트의 발광에 맞춰서 액정 패널에 입력함으로써 화상 데이터 11-3에 대응한 표시(17)를 얻을 수 있다.
여기에서, 복수의 프레임에 있어서의 화상 데이터를 기초로 하여, 백라이트의 발광 데이터를 생성함으로써 시를 행하는 것의 이점을 설명한다. 통상, 계산으로 구한 발광 분포 데이터는, 백라이트의 실제의 발광 분포에 대하여, 어느 정도의 오차를 포함하여 버린다. 그리고, 계산 오차가 시간적으로 변화하는 것이었을 경우, 화상 전체 또는 일부분에 있어서의 플리커로서 관찰되기 때문에, 표시 품위를 손상시켜 버린다. 한편, 백라이트의 발광 상태의 변화는, 표시되는 물건의 움직임이 심할수록 급격한 것이 된다. 그리고, 표시되는 물건의 움직임이 심할수록, 계산 오차도 급격하게 변화하게 된다. 즉, 표시되는 물건의 움직임이 심할수록, 표시 품위의 저하는 현저한 것이 되어 버린다. 그렇지만, 본 실시형태로 있어서 설명한 것과 같이, 복수의 프레임에 있어서의 화상 데이터를 기초로 하여, 백라이트의 발광 데이터를 생성하는 것에 의해 표시를 행함으로써, 표시되는 물건의 움직임이 심해도, 백라이트의 발광 상태가 급격하게 변화하는 것을 억제할 수 있기 때문에, 표시 품위의 저하가 억제되어, 높은 표시 품위를 얻을 수 있다.
이때, 본 실시형태에 있어서는, 3개의 프레임에 있어서의 화상 데이터를 기초로 하여, 백라이트의 발광 데이터를 생성하는 경우에 대해서 서술했지만, 이것에 한정되지 않는다. 특히, 화상 전체 또는 일부분에 있어서의 플리커를 저감하는 것 을 목적으로 하는 경우에는, 기초가 되는 화상 데이터의 수를 크게 하는 것이 바람직하다. 인간의 눈의 시각특성에 따르면, 초 단위의 시간 내에 포함되는 화상 데이터를 기초로 함으로써, 플리커는 대폭 저감된다. 구체적으로는, 0.05초 내지 10초의 사이에 포함되는 화상 데이터(1 프레임이 1/60초의 경우: 3프레임 내지 600프레임, 1 프레임이 1/50초인 경우: 3프레임 내지 500프레임)를 기초로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 0.1초 내지 5초의 사이에 포함되는 화상 데이터(1 프레임이 1/60초인 경우: 6프레임 내지 300프레임, 1 프레임이 1/50초인 경우: 5프레임 내지 250프레임)를 기초로 하는 것이 바람직하다. 한편, 기초로 하는 화상 데이터의 수가 3개보다 적으면, 표시장치가 갖는 메모리의 크기를 작게 할 수 있으므로, 제조 비용을 저감할 수 있다.
도 2에 도시된 것과 같은 구동법을 행했을 경우의, 입력되는 화상 데이터의 흐름, 발광 데이터의 흐름, 투과율 데이터의 흐름 및 표시의 흐름을, 도 3에 나타낸다. 즉, 제k-2프레임(미도시), 제k-1 프레임(미도시), 제k프레임에 있어서의 화상 데이터의 최대 표시 휘도(MAXk-2, i, j, MAXk-1, i, j, MAXk, i, j)로부터 제k프레임에 있어서의 화상 데이터를 표시하기 위한 발광 데이터 LUMk, i, j를 구한 후, 발광 분포 데이터를 계산에 의해 구하고, 구한 발광 분포 데이터와 제k프레임에 있어서의 화상 데이터로부터 투과율 데이터를 산출하여, 제k프레임에 있어서의 화상 데이터에 따른 표시를 행한다. 이때, 도 3에 있어서는, 제k프레임에 있어서의 화상 데이터에 따른 표시가 제k+1 프레임에 있어서 행해지도록 표시되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 제k프레임에 있어서의 화상 데이터에 따른 표시는, 제k프레임에 있어서의 화상 데이터의 입력이 끝난 후이면, 언제나 가능하다.
마찬가지로, 제k-1 프레임(미도시), 제k프레임, 제k+1 프레임에 있어서의 화상 데이터의 최대 표시 휘도(MAXk-1, i, j, MAXk, i, j, MAXk+1, i, j)로부터 제k+1 프레임에 있어서의 화상 데이터를 표시하기 위한 발광 데이터 LUMk+1, i, j을 구한 후, 발광 분포 데이터를 계산에 의해 구하고, 구한 발광 분포 데이터와 제k+1 프레임에 있어서의 화상 데이터로부터 투과율 데이터를 산출하여, 제k+1 프레임에 있어서의 화상 데이터에 따른 표시를 행한다. 이때, 도 3에 있어서는, 제k+1 프레임에 있어서의 화상 데이터에 따른 표시가 제k+2프레임에 있어서 행해지도록 표시되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 제k+1 프레임에 있어서의 화상 데이터에 따른 표시는, 제k+1 프레임에 있어서의 화상 데이터의 입력이 끝난 후이면, 언제나 가능하다. 나중의 프레임에 관해서도, 이것의 반복이 된다.
여기에서, 화상 데이터가 입력되는 타이밍과, 해당 화상 데이터가 표시되는 타이밍의 차이가 현저하게 되기 시작하면, 표시의 지연이 문제가 되는 일이 있다. 예를 들면, 표시장치를, 어떠한 입력 수단을 갖는 다른 장치의 모니터로서 사용하는 경우에, 입력 수단에 의한 입력의 타이밍과 표시의 타이밍이 현저하게 늦으면, 사용자에게 중대한 불편을 초래해 버린다. 일례로서, 수 프레임의 지연이라면 허용할 수 있어도, 초 단위의 지연이 생기면 허용가능하지 않은 것이 생각된다. 그렇지만, 본 실시형태에 있어서의 표시장치 또는 그 구동방법에 따르면, 백라이트의 발 광 데이터를 생성하기 위해, 초 단위의 시간내에 포함되는 화상 데이터를 기초가 되는 화상 데이터로 한 경우에도, 표시의 지연은 1 프레임으로 하는 것이 가능하다. 왜냐하면, 백라이트의 발광 데이터를 생성하기 위한 복수의 화상 데이터의 수가 아무리 많아도, 제k프레임에 있어서의 화상 데이터는, 적어도 1 프레임의 사이(제k프레임에 있어서의 화상 데이터를 표시하기 위한 발광 데이터 LUMk, i, j을 구하고나서, 제k프레임에 있어서의 화상 데이터로부터 투과율 데이터를 산출하는 동작이 끝날 때까지), 메모리에 유지되면 되기 때문이다. 더구나, 백라이트의 발광 데이터를 생성하기 위한 복수의 화상 데이터는, 발광 데이터가 생성될 때까지 모두 유지될 필요는 없고, 대상이 되는 시간 및 분할 영역 내에 있어서 최대의 것을 유지해 두면 되므로, 아무리 대상이 되는 시간을 길게 했다고 하더라도, 필요하게 되는 메모리의 크기는 그만큼 큰 것으로는 되지 않는다. 그 때문에, 본 실시형태에 있어서의 표시장치 또는 그 구동방법은, 예를 들면, 초 단위의 시간내에 포함되는 화상 데이터를 기초가 되는 화상 데이터로 했을 경우에도, 메모리의 증가에 따른 제조 비용의 상승이 작다고 하는 이점도 갖는다.
여기에서, 도 3에 나타낸 발광 데이터 및 표시의 흐름이 액정 표시장치의 특성에 대하여 갖는 이점에 관해 설명한다. 액정 표시장치에 사용되는 액정소자는, 전압이 인가되고나서 응답이 완료하기까지, 수 밀리초 내지 수십 밀리초 정도의 시간이 걸린다고 하는 특성을 갖고 있다. 한편, 광원으로 LED를 사용했을 경우, LED의 응답 속도는 액정소자보다도 대폭 빠르기 때문에, LED와 액정소자의 응답 속도 의 차이에 의한 표시 불량이 염려된다. 즉, LED와 액정소자를 동시에 제어해도, 액정소자의 응답이 LED를 따라 붙을 수 없기 때문에, 액정소자의 투과율과 LED의 발광량의 조합으로 원하는 표시 휘도를 얻으려고 하더라도, 의도한 표시 휘도가 얻어지지 않게 된다. 이 응답 속도의 차이에 의한 표시 불량을 억제하기 위해서는, 액정소자의 응답 속도를 빠르게 하거나, 또는, LED의 응답 속도를 느리게 하는 것과 같은 구동을 행하는 것이 효과적이다. 액정소자의 응답 속도를 빠르게 하기 위해서는, 액정에 인가하는 전압을 일시적으로 크게 하는, 오버드라이브로 불리는 방법이 유효하다. 본 실시형태에 있어서의 표시장치 또는 그 구동방법에 있어서, 오버드라이브를 사용하면, 한층 더 높은 표시 품질의 표시장치를 얻을 수 있다. 한편, LED의 응답 속도를 느리게 하는 것과 같은 구동에는, 본 실시형태에 있어서 설명한 것 같은 구동방법이 유효하다. 예를 들면, 도 3에 있어서의 발광 데이터 및 표시의 흐름에 주목하면, 발광 데이터의 변화는, 표시에 포함되는 동 표시물(12)의 움직임에 대하여, 꼬리를 끌어당기는 것과 같은 변화가 되고 있는 것을 알 수 있다. 즉, 표시에 포함되는 동 표시물(12)의 움직임에 대하여, LED는 바로 응답하는 것이 아니라, 늦게 응답하고 있다고 할 수 있다. 즉, 본 실시형태에 있어서 설명한 것과 같은 구동방법에 의해, LED의 응답 속도를 느리게 하는 것과 같은 구동을 행할 수 있으므로, LED의 응답 속도를 액정소자의 응답 속도에 맞출 수 있고, 그 결과, 표시 품위를 향상시킬 수 있다.
다음에, 본 실시형태에 있어서의 표시장치 또는 그 구동방법의 다른 예로서, 표시되는 물건의 움직임에 따라, 미리 발광 상태를 바꾸어 놓는 경우에 대해서, 도 4를 참조해서 설명한다. 도 4에 나타낸 방법은, 제k프레임에 있어서의 화상 데이터에 따른 표시를 행하기 위해, 제k-1 프레임(미도시), 제k프레임, 제k+1 프레임에 있어서의 화상 데이터의 최대 표시 휘도(MAXk-1, i, j, MAXk, i, j, MAXk+1, i, j)로부터 구한 발광 데이터를, 제k프레임에 있어서의 화상 데이터를 표시하기 위한 발광 데이터 LUMk, i, j로서 사용하는 점이, 도 3에 나타낸 방법과는 다르다. 즉, 제k프레임에 있어서의 화상 데이터를 표시하기 위한 발광 데이터 LUMk, i, j를 구하기 위해, 제k프레임보다 뒤에 표시되는, 제k+1 프레임에 있어서의 화상 데이터를 이용함으로써 1 프레임 후의 표시물의 움직임을 예측하여, 미리 발광 상태를 바꾸어 둔다고 하는 동작이 가능해 진다. 이렇게, 표시물의 움직임을 예측하여, 미리 발광 상태를 바꾸어 놓음으로써, 동화상의 표시 품질을 향상시킬 수 있다. 이 이유는 이하와 같다. 예를 들면, 어두운 배경 안에 밝은 표시물이 표시되는 경우, 밝은 표시물의 주변이 후광과 같이 어렴풋하게 발광하는 현상이 보여진다. 이 밝은 표시물이 움직일 경우, 후광이 움직이는 표시물의 주변에 착 달라붙어 이동하는 것과 같이 보이는 현상도 보여진다. 이렇게, 후광이 착 달라붙어 있는 것과 같이 보이는 현상은, 밝은 표시물이 이동하는 것과 마찬가지로, 백라이트의 발광 상태도 변화함으로써 관찰된다고 생각된다. 이에 대하여, 본 실시형태와 같이, 표시물의 움직임을 예측하여, 미리 발광 상태를 바꾸어 놓음으로써, 표시물의 이동과, 백라이트의 발광 상태의 변화가 대응해 버리는 것을 피할 수 있다. 그 때문에, 후광이 착 달라붙어 있는 것과 같이 보이는 현상을 저감할 수 있다.
이때, 제k프레임에 있어서의 화상 데이터를 표시하기 위한 발광 데이터 LUMk, i, j을 구한 후에는, 발광 분포 데이터를 계산에 의해 구하고, 구한 발광 분포 데이터와 제k프레임에 있어서의 화상 데이터로부터 투과율 데이터를 산출하여, 제k프레임에 있어서의 화상 데이터에 따른 표시를 행한다. 이때, 도 4에 있어서는, 제k프레임에 있어서의 화상 데이터에 따른 표시가 제k+2프레임에 있어서 행해지도록 표시되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 제k프레임에 있어서의 화상 데이터에 따른 표시는, 제k+1 프레임에 있어서의 화상 데이터의 입력이 끝난 후이면, 언제나 가능하다.
이때, 도 4에 있어서는, 1 프레임후의 표시물의 움직임을 예측하여, 미리 발광 상태를 바꾸어 놓는 방법을 나타냈지만, 표시물의 움직임을 예측하는 길이는 1 프레임에 한정되지 않고, 1 프레임보다 길어도 된다. 표시물의 움직임을 예측하는 길이를 길게 할수록, 동화상의 표시 품질을 향상시킬 수 있다. 단, 표시물의 움직임을 예측하는 길이가 길수록, 화상 데이터를 유지해 두기 위한 메모리의 크기의 증대나, 표시의 지연의 증대를 일으키는 것도 생각되므로, 바람직하게는 10 프레임 이하, 더구나 3프레임 이하인 것이 바람직하다.
(실시형태 2)
제2 실시형태로서, 표시장치의 다른 구성예 및 그 구동방법에 관해 설명한다. 본 실시형태에 있어서는, 실시형태 1에 있어서 설명한 구동방법에 덧붙여, 움 직임 보상형 배속 구동도 사용한 경우의 구동방법의 예에 대해서 서술한다. 이때, 움직임 보상형 배속 구동이란, 복수의 프레임에 있어서의 화상 데이터로부터 표시물의 움직임을 해석하여, 해당 복수의 프레임에 있어서의 표시물의 움직임의 중간상태를 표시하는 화상 데이터를 생성하고, 해당 복수의 프레임의 사이에, 해당 중간상태를 표시하는 화상을 보간화상으로서 삽입함으로써 표시물의 움직임을 원활하게 하는 구동방법이다. 실시형태 1에 있어서 설명한 구동방법에 덧붙여, 움직임 보상형 배속 구동도 사용함으로써, 실시형태 1에서 설명한 이점에 덧붙여, 원활한 동화상 표시를 행하는 것이 가능한 표시장치가 실현된다. 이때, 중간상태를 표시하는 화상 데이터는, 다양한 방법에 의해 생성할 수 있다.
도 5를 참조하여, 본 실시형태에 있어서의 표시장치의 구동방법의 예에 관해 설명한다. 도 5는, 본 실시형태에 있어서의, 입력되는 화상 데이터(입력 화상 데이터)의 흐름, 중간상태의 화상으로서 생성되는 화상 데이터(보간화상 데이터)의 흐름, 발광 데이터 흐름, 및 표시의 흐름을, 시간축에 따라 나란하게 나타낸 것이다. 입력 화상 데이터는, 1 프레임 기간에 대해 1화면분 입력되는 것으로 한다. 보간화상 데이터는, 복수의 프레임에 있어서의 입력 화상 데이터의 입력이 끝난 후, 해당 복수의 프레임에 있어서의 입력 화상 데이터를 사용하여, 해당 복수의 프레임에 있어서의 입력 화상 데이터 중간상태를 표시하기 위한 화상 데이터로서 생성된다. 도 5에 있어서는, 중간상태는 동 표시물(12)의 위치에 의해 표시되고 있다. 도 5에 있어서는, 제k프레임 및 제k+1 프레임에 있어서의 입력 화상 데이터의 입력이 끝난 후, 제k프레임 및 제k+1 프레임에 있어서의 입력 화상 데이터를 사용하여, 양자의 중간상태가 되는 보간화상 데이터(20)가 생성된다. 이때, 도 5에 있어서는, 보간화상 데이터(20)의 생성은 제k+1 프레임이 종료된 직후에 행해지고 있지만, 보간화상 데이터(20)가 생성되는 타이밍은, 제k+1 프레임에 있어서의 화상 데이터의 입력이 끝난 후이면 언제나 가능하다.
한편, 발광 데이터에 대해서는, 제k+1 프레임이 종료한 후, 제k프레임에 있어서의 화상 데이터를 표시하기 위한 발광 데이터 LUMk, i, j에 따라, 백라이트를 발광시킬 수 있다. 이때, 실시형태 1에 있어서는, 제k프레임에 있어서의 화상 데이터를 표시하기 위한 발광 데이터 LUMk, i, j에 따라 백라이트를 발광시키는 것은, 제k프레임이 종료된 후부터 가능하지만(화상 데이터 입력으로부터 표시까지의 지연이 최소로 1 프레임), 실시형태 2에 있어서의 표시장치의 구동방법에서는, 제k프레임에 있어서의 화상 데이터를 표시하기 위한 발광 데이터 LUMk, i, j에 따라서 백라이트를 발광시키는 것은, 제k+1 프레임이 종료된 후부터 가능해진다(화상 데이터 입력으로 표시까지의 지연이 최소로 2프레임). 이것은, 보간화상 데이터(20)는, 제k+1 프레임에 있어서의 화상 데이터가 입력된 후가 아니면 생성할 수 없고, 또한, 보간화상 데이터(20)에 의한 표시는, 제k프레임에 있어서의 화상 데이터의 표시의 이후가 아니면 행할 수 없기 때문이다. 즉, 발광 데이터 LUMk, i, j은, 제k+1 프레임에 있어서의 화상 데이터 및 제k+1 프레임 이전의 프레임에 있어서의 화상 데이터에 따라서 결정할 수 있으므로, 1 프레임 후 또는 그것보다 나중의 프레임에 있어서의 표시물의 움직임을 예측하여, 미리 발광 상태를 바꾸어 놓는 방법을 사용할 수 있다.
여기에서, 제k프레임에 있어서의 화상 데이터를 표시하기 위한 백라이트의 발광 상태는, 1 프레임 기간, 유지시킬 수 있다. 즉, 제k프레임에 있어서의 화상 데이터를 표시하기 위한 백라이트의 발광 데이터는, 보간화상 데이터(20)에 따른 표시를 행하는 경우에도 이용하는 것이 가능하다. 이것은, 제k프레임에 있어서의 화상 데이터를 표시하기 위한 발광 데이터 LUMk, i, j는, 제k+1 프레임에 있어서의 화상 데이터에 따른 표시도 가능하도록 생성되기 때문에, 제k프레임에 있어서의 화상 데이터와, 제k+1 프레임에 있어서의 화상 데이터의 중간상태인 보간화상 데이터(20)에 따른 표시도, 당연 가능하기 때문이다. 또는, 보간화상 데이터(20)에 따른 표시가 가능하도록, 제k프레임에 있어서의 화상 데이터를 표시하기 위한 발광 데이터 LUMk, i, j를 결정되도록 되어 있어도 된다. 이렇게, 백라이트의 발광 상태는 1 프레임 기간마다 갱신될 수 있게 하는 한편으로, 표시 상태는 1 프레임보다도 짧은 기간마다 갱신될 수 있게 함으로써, 백라이트의 발광 상태의 변화를 서서히 할 수 있으므로, 플리커가 억제된 고품질의 동화상 표시를 얻을 수 있다. 더구나, 움직임 보상형 배속 구동에 의해, 원활한 동화상 표시를 실현할 수 있다.
이때, 움직임 보상형 배속 구동을 행하는 경우에, 백라이트의 발광 상태를 1 프레임 기간 유지시킬 수 있는 구동방법을 사용하면, 보간을 행하기 전의 화상 데이터를 사용해서 발광 데이터를 만드는 것이 가능해 진다. 즉, 계산량을 절감할 수 있으므로, 계산에 걸리는 동작의 주파수를 작게 할 수 있어, 소비 전력을 저감할 수 있다. 또는, 그만큼 높은 성능을 갖지 않는 집적회로를 이용할 수 있으므로, 제 조 비용을 저감할 수 있다.
이때, 백라이트의 발광 상태가 갱신되는 주기는, 표시 상태가 갱신되는 주기와 같은 것으로 할 수도 있다. 이 방법은, 보간화상 데이터와 입력 화상 데이터를 표시되는 순서로 함께 늘어놓고, 늘어 놓은 화상 데이터를, 실시형태 1에서 나타낸 구동방법에 있어서의 화상 데이터로서 취급함으로써 실현할 수 있다. 즉, 보간을 행한 후의 화상 데이터도 이용해서 발광 데이터를 구하기 때문에, 표시에 최적화된 발광 데이터를 만들 수 있다. 그 결과, 콘트라스트비가 크고, 한층 더 소비 전력이 작은 표시장치를 얻을 수 있다.
이때, 움직임 보상형 배속 구동을 행할 때에는, 복수의 프레임에 있어서의 화상 데이터로부터 표시물의 움직임을 해석할 필요가 있기 때문에, 적어도 2프레임분의 화상 데이터를 유지하기 위한 메모리가 필요하게 된다. 이 메모리에 유지되는 복수 프레임 분의 화상 데이터를, 실시형태 1에서 나타낸 구동방법에서 이 할 수 있다. 즉, 본 실시형태와 같이, 실시형태 1에서 나타낸 구동방법으로 움직임 보상형 배속 구동을 함께 사용하는 경우에는, 각각에서 필요하게 되는 메모리는 공용할 수 있으므로, 새롭게 메모리를 설치할 필요를 없앨 수 있다. 따라서, 본 실시형태에 있어서의 구동방법에 따르면, 제조 비용을 증대시킬 일이 없이, 고품질의 표시를 얻을 수 있다.
이때, 본 실시형태에 있어서는, 움직임 보상형 배속 구동을 2배속으로 행하는 경우를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 어떤 배속에서 행해도 된다. 특히, 3배속, 4배속이라고 하는 고속으로 구동시키는 경우에는, 본 실시형태의 구동방법 의 특징의 한 개인, 백라이트의 발광 상태를 1 프레임 기간 유지시킬 수 있는 것에 의한 이점을, 한층 더 효과적인 것으로 할 수 있다.
(실시형태 3)
제3 실시형태로서, 표시장치의 다른 구성예 및 그 구동방법에 관해 설명한다. 본 실시형태에 있어서는, 실시형태 1에 있어서 설명한 구동방법에 덧붙여, 흑 삽입 구동도 사용한 경우의 구동방법의 예에 대해 서술한다. 이때, 흑 삽입 구동이란, 어떤 프레임에 있어서의 표시와 다음 프레임에 있어서의 표시 사이에, 흑을 표시하는 기간을 설치함으로써, 홀드 구동에 의한 잔상을 저감하여, 동화상의 품질을 향상시키는 구동방법이다. 실시형태 1에 있어서 설명한 구동방법에 덧붙여, 흑 삽입 구동도 사용함으로써, 실시형태 1로 설명한 이점에 덧붙여, 동화상의 품질이 향상된 표시장치가 실현된다. 이때, 흑을 표시시키는 방법에 대해서는, 다양한 방법이 생각되지만, 본 실시형태는, 흑 표시를 행하기 위한 다양한 방법에 대해서 적용시키는 것이 가능하다.
본 실시형태에 있어서의 표시장치는, 백라이트의 발광과 액정소자의 투과율의 조합에 의해 원하는 표시 휘도를 얻는 것이므로, 표시 휘도는, (표시 휘도[%])=(발광 휘도[%])×(투과율[%])/100의 식에 따라서 표시된다. 따라서, 흑 삽입 구동을 위해 표시 휘도를 0%(흑 표시)로 하기 위해서는, 액정소자의 투과율에 관계없이 백라이트의 발광 휘도를 0%로 하거나, 또는 백라이트의 발광 휘도에 관계없이 액정소자의 투과율을 0%로 하거나, 크게 나누어서 2가지의 방법을 사용할 수 있다. 이때, 발광 휘도 및 투과율을 모두 0%로 하는 방법을 사용할 수도 있다. 이때, 액정소자의 투과율을 완전히 0%로 하는 것은 곤란하지만, 백라이트의 발광 휘도를 0%로 하는 것은 용이하므로, 액정소자의 투과율에 관계없이 백라이트의 발광 휘도를 0%로 하는 방법을 사용하면, 완전히 표시 휘도를 0%로 할 수 있어, 표시장치의 콘트라스트비를 향상할 수 있다. 또한, 백라이트의 발광 휘도에 관계없이 액정소자의 투과율을 0%로 하는 방법을 사용하는 경우에는, 표시장치(특히 백라이트 제어회로)에 특별한 구동회로를 설치할 필요가 없기 때문에, 표시장치의 제조 비용을 저감할 수 있다. 본 실시형태에 있어서의 표시장치에는, 어느쪽의 방법도 적용할 수 있다.
이때, 액정소자의 투과율에 관계없이 백라이트의 발광 휘도를 0%로 하는 방법에 있어서는, 백라이트의 발광 휘도를 0%로 하는 타이밍을 백라이트 전체에서 맞추거나, 또는, 백라이트의 분할 영역마다 어긋나게 하거나 라고 하는 관점에서, 다시 2가지로 나눌 수 있다. 백라이트 전체에 있어서 일제히 행하는 경우에는, 표시장치(특히 백라이트 제어회로)에 특별한 구동회로를 설치할 필요가 없기 때문에, 표시장치의 제조 비용을 저감할 수 있다. 백라이트의 분할 영역마다 순차 행하는 경우에는, 흑 삽입의 기간을 어느 정도 자유롭게 설정할 수 있는 것 이외에, 백라이트의 동작과 화소부의 동작을 동기할 수 있으므로, 광원과 액정소자의 응답 속도의 차이에 의한 표시 불량을 저감할 수 있다. 본 실시형태에 있어서의 표시장치에는, 어느쪽의 방법도 적용할 수 있다.
도 6a 내지 도 6d를 참조하여, 본 실시형태에 있어서의 흑 삽입 구동에 관해 설명한다. 도 6a 내지 도 6d는, 화소부 및 백라이트에 데이터를 기록하는 타이밍을 표시한 타이밍 차트로서, 횡축은 시간, 종축은 위치(종방향)를 표시하고 있다. 표시 영역에 있어서, 종방향의 위치가 동일하고 횡방향의 위치가 다른 복수의 화소, 또는 복수의 광원은, 동시에 기록이 행해지는 것으로 한다. 직선 Tk는 제k프레임에 있어서의 투과율 데이터를 화소부에 기록하는 타이밍, 꺾은 선 Lk은 제k프레임에 있어서의 발광 데이터를 백라이트에 기록하는 타이밍, 직선 TBk은 제k프레임에 있어서의 흑 화상의 투과율 데이터(0%)를 화소부에 기록하는 타이밍, 꺾은 선 LBk은 제k프레임에 있어서의 흑 화상의 발광 데이터(0%)를 백라이트에 기록하는 타이밍을, 각각 나타내고 있다. 이때, 꺾은 선 Lk 및 꺾은 선 LBk에 대해서는, 종방향의 선이 기록의 타이밍을 표시하고 있고, 횡방향의 선은 편의상 표기되어 있는 것이다. 이때, 제k+1 이후에 있어서의 기록에 관해서도 같은 기호로 표기되어 있다(첨자가 프레임 번호를 표시한다). 이때, 종축을 나누는 횡방향의 점선에 의해, 백라이트의 분할 영역이 표시되어 있다.
도 6a는, 백라이트의 발광 휘도에 관계없이 액정소자의 투과율을 0%로 하는 방법에 있어서, 화소부에 있어서의 신호 기록시에 중복 기록을 행하지 않는 구동을 행하는 경우의 타이밍 차트의 예이다. 여기에서, 중복 기록이란, 화소부에 있어서, 어떤 행을 선택하고 있는 기간(1 게이트 선택 기간)에 다른 행을 선택해서 기록을 행하는 구동방법이다. 중복 기록은, 예를 들면, 1 게이트 선택 기간을 복수의 기간 으로 분할하고, 각각의 기간에 다른 행을 선택해서 기록을 행함으로써 실현할 수 있다. 백라이트에 관해서도, 같은 방법으로 실현할 수 있다. 도 6a는 중복 기록을 행하지 않는 경우이므로, 제k프레임에 있어서의 투과율 데이터의 기록(Tk)과, 흑 화상의 투과율 데이터의 기록(TBk)은, 모든 위치에 있어서 다른 타이밍으로 행해진다. 구체적으로는, 투과율 데이터의 기록(Tk)이 모든 위치에 있어서 종료한 후, 흑 화상의 투과율 데이터의 기록(TBk)이 개시되어, 제k프레임이 종료할 때까지 TBk가 종료되도록 할 수 있다. 백라이트에의 발광 데이터의 기록은, 각각의 분할 영역에 있어서, 흑 표시가 행해지고 있는 기간 내에 행해지는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 백라이트의 발광 데이터를 각각의 분할 영역에 대해서 순차 고쳐쓰고 있는 사이에는, 백라이트의 발광 분포가 1 프레임 기간 내에 서서히 변화하게 되므로, 백라이트의 발광 데이터를 고쳐쓸 수 있는 기간 내에 표시가 행해지면, 백라이트의 발광 분포의 변화에 대응할 수 없어, 화상 데이터와 다른 표시가 행해져 버려, 표시 불량이 될 가능성이 있기 때문이다. 즉, 백라이트의 발광 분포가 1 프레임 기간 내에 서서히 변화하여도, 투과율 데이터의 기록에 의한 흑 표시가 행해지고 있는 기간 내이면, 표시 불량을 회피할 수 있다. 따라서, 제k+1 프레임에 있어서의 백라이트에의 발광 데이터의 기록(Lk=1)은, 흑 화상의 투과율 데이터의 기록(TBk)이 행해지고나서, 제k+1 프레임에 있어서의 투과율 데이터의 기록(Tk+1)이 개시될 때까지의 사이(흑 표시기간)에 행해지는 것이 바람직하다. 여기에서, 도 6a에 있어서는, 백라이트에 의 발광 데이터의 기록은 흑 표시기간의 대략 중앙 부근에서 행해지는 것과 같이 표시되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 흑 표시기간 내의 다양한 타이밍으로 행해질 수 있다. 특히, 제k+1 프레임에 있어서의 백라이트에의 발광 데이터의 기록(Lk+1)이 행해진 직후에, 제k+1 프레임에 있어서의 투과율 데이터의 기록(Tk+1)이 행해지도록 하면, 액정소자의 응답 속도가 느린 경우에도, 대략 흑 표시가 되고나서 Lk+1을 행할 수 있으므로, 더욱 확실하게 표시 불량을 회피할 수 있다. 이때, 백라이트에의 발광 데이터의 기록은, 흑 표시기간 이외에서 행해져도 된다.
이때, 도시하지는 않았지만, 백라이트의 광원으로서 LED와 같이 응답이 빠른 소자를 사용한 경우에는, 분할 영역의 위치에 의해 순차 고쳐쓰는 것이 아니라, 전체에서 일제히 행해져도 된다. 이 경우, 백라이트에의 발광 데이터의 기록이 행해지는 타이밍은, 모든 화소에 있어서 흑 화상이 표시되고 있는 타이밍이 바람직하다. 그와 같은 타이밍은, 예를 들면, 프레임이 전환하는 순간으로 할 수 있다. 예를 들면, 제k+1 프레임에 있어서의 백라이트에의 발광 데이터의 기록(Lk+1)의 경우에는, 제k프레임이 종료하고, 제k+1 프레임이 되는 순간에 행해지는 것이 바람직하다. 단, 이것에 한정되지 않고, 다양한 타이밍으로 할 수 있다.
이때, 화소부에의 투과율 데이터의 기록을 빠르게 함으로써, 흑 화상의 투과율 데이터의 기록이 행해지는 타이밍을 변경할 수 있게 할 수 있다. 이렇게 함으로써, 표시의 듀티비(1 프레임 기간에 있어서의 표시가 행해지는 기간의 비율)를 크게 할 수 있으므로, 듀티비가 작은 표시장치와 듀티비가 큰 표시장치에 있어서, 백 라이트의 발광 휘도가 같으면 듀티비가 큰 표시장치는 높은 표시 휘도를 얻을 수 있고, 표시 휘도가 같으면 백라이트의 발광 휘도를 작게 할 수 있으므로 소비 전력을 저감할 수 있다. 또는, 표시의 듀티비를 작게 하는 경우에는, 보다 임펄스 구동에 가까운 표시가 가능해 지므로, 동화상의 표시 품질을 향상할 수 있다. 특히, 화상 데이터 또는 주위의 빛 등의 조건에 의해 듀티비를 바꿀 수 있는 구성으로 하면, 다양한 상황에 있어서 각각 적합한 표시방법을 적절히 선택할 수 있는 것과 같은 표시장치를 실현할 수 있다.
도 6b는, 백라이트의 발광 휘도에 관계없이 액정소자의 투과율을 0%로 하는 방법에 있어서, 화소부에 있어서의 신호 기록시에 중복 기록을 행할 수 있는 구동을 행하는 경우의 타이밍 차트의 예이다. 도 6b는 중복 기록을 행할 수 있는 경우이므로, 제k프레임에 있어서의 투과율 데이터의 기록(Tk)과, 흑 화상의 투과율 데이터의 기록(TBk)은, 위치가 다르면 같은 타이밍으로 행해질 수 있다. 도 6b의 예에서는, 제k프레임에 있어서의 투과율 데이터의 기록(Tk)은 제k프레임 전체에 걸쳐 행해지는 한편, 제k프레임에 있어서의 흑 화상의 투과율 데이터의 기록(TBk)은 제k프레임의 중간 시간에 개시되어, Tk과 같은 속도로 기록을 행할 수 있다. 이러한 구동방법은, 기록 속도를 고속으로 하지 않고, 흑 화상을 삽입하는 구동을 실현할 수 있으므로, 소비 전력을 저감할 수 있다. 더구나, 흑 화상의 투과율 데이터의 기록을 개시하는 타이밍은 임의이므로, 듀티비를 가변으로 하는 구동을 실현하는 것이 용 이하다고 하는 이점을 갖는다. 백라이트에의 발광 데이터의 기록은, 도 6a의 예와 마찬가지로, 각각의 분할 영역에 있어서, 흑 표시가 행해지고 있는 기간 내에 행해지는 것이 바람직하다. 따라서, 제k+1 프레임에 있어서의 백라이트에의 발광 데이터의 기록(Lk+1)은, 흑 화상의 투과율 데이터의 기록(TBk)이 행해지고나서, 제k+1 프레임에 있어서의 투과율 데이터의 기록(Tk+1)이 개시될 때까지의 사이(흑 표시기간)에 행해지는 것이 바람직하다. 여기에서, 도 6b에 있어서는, 백라이트에의 발광 데이터의 기록은 흑 표시기간의 대략 중앙 부근에서 행해지는 것과 같이 표시되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 흑 표시기간 내의 다양한 타이밍으로 행해질 수 있다. 또는, 백라이트에의 발광 데이터의 기록은, 흑 표시기간 이외에서 행해져도 된다.
다음에, 도 6a 또는 도 6b의 예와는 다르게, 액정소자의 투과율에 관계없이 백라이트의 발광 휘도를 0%로 하는 방법에 대해서, 도 6c 및 도 6d를 참조해서 설명한다. 도 6c는, 액정소자의 투과율에 관계없이 백라이트의 발광 휘도를 0%로 하는 방법에 있어서, 백라이트에의 발광 데이터의 기록을 백라이트 전체에서 일제히 행하는 경우의 타이밍 차트의 예이다. 액정소자의 투과율에 관계없이 백라이트의 발광 휘도를 0%로 함으로써 흑 화상의 표시를 실현하는 경우에는, 도 6a 또는 도 6b의 예에 있어서의 흑 화상의 투과율 데이터의 기록(TBk) 대신에, 흑 화상의 발광 데이터(0%)의 백라이트에의 기록(LBk)을 사용한다. 이때, 투과율 데이터의 기록은, 백라이트에 의해 흑 표시가 행해지고 있는 기간 내에 행해지는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 예를 들면, 백라이트가, 제k프레임의 화상 데이터에 대응하는 발광 분포로 발광하고 있는 기간 내에 제k+1 프레임의 투과율 데이터가 기록된다고 하면, 백라이트가 제k프레임의 화상 데이터에 대응하는 발광 분포로 발광하고 있는데에도 관계없이, 투과율 데이터가 제k프레임의 화상을 표시하는 위한 것으로부터 제k+1 프레임의 화상을 표시하는 위한 것으로 변해 버리므로, 표시 불량이 발생해버리기 때문이다. 그렇지만, 백라이트에 의해 흑 표시가 행해지고 있는 기간 내에 투과율 데이터의 기록이 행해지면, 백라이트의 발광 분포와 화소부의 투과율 데이터를 정확히 대응시켜서 구동시킬 수 있다. 그 때문에, 도 6c에 있어서의 예에 있어서는, 제k프레임에 있어서의 투과율 데이터의 기록(Tk)이 끝난 후, 제k프레임에 있어서의 백라이트에의 발광 데이터의 기록(Lk)을 전체에서 일제히 행하여, 제k프레임에 있어서의 화상을 표시한다. 그리고, 제k+1 프레임에 있어서의 투과율 데이터의 기록(Tk+1)이 개시되기 전에, 흑 화상의 발광 데이터(0%)의 백라이트에의 기록(LBk)을 전체에서 일제히 행한다. 이렇게 함으로써 흑 표시가 행해지고 있는 사이에, 제k+1 프레임에 있어서의 투과율 데이터의 기록(Tk+1)을 행할 수 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 백라이트에 의한 흑 표시가 행해지고 있는 사이 이외에서, 투과율 데이터의 기록이 행해져도 된다.
이때, 흑 화상의 발광 데이터(0%)의 백라이트에의 기록해(LBk)의 타이밍은, 제k+1 프레임에 있어서의 투과율 데이터의 기록(Tk+1)이 개시되기 전이면 되므로, LBk의 타이밍은 다양하게 변화시킬 수 있다. LBk의 타이밍을 변화시킴으로써, 표시의 듀티비를 변화시킬 수 있다. 이때, 도 6c에 있어서의 예에 있어서, 화소부에의 투과율 데이터의 기록을 고속으로 함으로써, 한층 더 표시의 듀티비를 크게 할 수 있다. 표시의 듀티비를 변화시키는 것에 의한 이점은 이미 서술했지만, 특히, 화상 데이터 또는 주위의 빛 등의 조건에 의해 듀티비를 바꿀 수 있는 구성으로 함으로써, 다양한 상황에 있어서 각각 적합한 표시 방법을 적당하게 선택할 수 있는 것과 같은 표시장치를 실현할 수 있다.
도 6d는, 액정소자의 투과율에 관계없이 백라이트의 발광 휘도를 0%로 하는 방법에 있어서, 백라이트에의 발광 데이터의 기록을 분할 영역마다 순차 행하는 경우의 타이밍 차트의 예이다. 이 경우에 있어서도, 도 6c에 있어서의 예와 마찬가지로, 투과율 데이터의 기록은, 백라이트에 의해 흑 표시가 행해지고 있는 기간 내에 행해지는 것이 바람직하다. 그 때문에, 도 6c에 있어서의 예에 있어서는, 제k프레임에 있어서의 투과율 데이터의 기록(Tk)이 끝난 후, 제k프레임에 있어서의 백라이트에의 발광 데이터의 기록(Lk)을 분할 영역마다 순차 행하여, 제k프레임에 있어서의 화상을 표시한다. 그리고, 제k+1 프레임에 있어서의 투과율 데이터의 기록(Tk+1)이 개시되기 전에, 흑 화상의 발광 데이터(0%)의 백라이트에의 기록(LBk)을, 역시 분할 영역마다 순차 행한다. 이렇게 함으로써, 흑 표시가 행해지고 있는 사이에, 제k+1 프레임에 있어서의 투과율 데이터의 기록(Tk+1)을 행할 수 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 백라이트에 의한 흑 표시가 행해지고 있는 사이 이외에서, 투과율 데이터의 기록이 행해져도 된다.
이때, 흑 화상의 발광 데이터(0%)의 백라이트에의 기록(LBk)의 타이밍은, 제k+1 프레임에 있어서의 투과율 데이터의 기록(Tk+1)이 개시되기 전이면 되므로, LBk의 타이밍은 다양하게 변화시킬 수 있다. LBk의 타이밍을 변화시킴으로써, 표시의 듀티비를 변화시킬 수 있다. 도 6d의 예와 같이, 백라이트에의 발광 데이터의 기록을 분할 영역마다 순차 행하는 경우에는, 화소부에의 투과율 데이터의 기록을 고속으로 하지 않아도, 듀티비를 크게 할 수 있다고 하는 이점이 있다. 더구나, 표시의 듀티비를 변화시킬 수 있는 범위가 넓은 것도, 큰 이점이다. 표시의 듀티비를 변화시키는 것에 의한 이점은 이미 서술했지만, 특히, 화상 데이터 또는 주위의 빛 등의 조건에 의해 듀티비를 바꿀 수 있는 구성으로 함으로써, 다양한 상황에 있어서 각각 적합한 표시 방법을 적당하게 선택할 수 있는 것과 같은 표시장치를 실현할 수 있다.
이때, 본 실시형태에 있어서의 구동방법은, 움직임 보상형 배속 구동과 조합할 수 있다. 이렇게 함으로써 실시형태 1 및 본 실시형태에서 설명한 이점을 갖는 것에 덧붙여, 동화상의 표시 품질이 향상된 표시장치를 실현시킬 수 있다. 이것은, 도 6a 내지 도 6d의 예에서 설명한 구동방법에 있어서, 2 프레임 기간분 걸쳐 행해지고 있었던 구동을, 1 프레임 기간내에 얻도록 고속화시킴으로써 실현할 수 있다. 기록되어야 할 투과율 데이터 및 발광 데이터는, 예를 들면, 실시형태 2 등에서 설 명한 방법에 의해 생성시킬 수 있다.
(실시형태 4)
다음에, 표시장치의 다른 구성예 및 그 구동방법에 관해 설명한다. 본 실시형태에 있어서는, 신호 기록에 대한 휘도의 응답이 느린(응답시간이 긴) 표시 소자를 사용한 표시장치의 경우에 대해서 서술한다. 본 실시형태에 있어서는, 응답시간이 긴 표시 소자로서 액정소자를 예로서 설명한다. 단, 본 실시형태에 있어서의 표시 소자는 이것에 한정되지 않고, 신호 기록에 대한 휘도의 응답이 느린 다양한 표시 소자를 사용할 수 있다.
일반적인 액정 표시장치의 경우, 신호 기록에 대한 휘도의 응답이 늦어, 액정소자에 신호 전압을 계속해서 가한 경우에도, 응답이 완료할 때까지 1 프레임 기간 이상의 시간이 걸리는 일이 있다. 이러한 표시 소자에서 동화상을 표시해도, 동화상을 충실하게 재현할 수는 없다. 더구나, 액티브 매트릭스 방식으로 구동하는 경우, 한개의 액정소자에 대한 신호 기록의 시간은, 통상, 신호 기록 주기(1 프레임 기간 또는 1 서브프레임 기간)를 주사선수로 나눈 시간(1 주사선 선택기간)에 지나지 않는다. 그 때문에, 액정소자는 이 얼마 안된 시간 내에 전부 응답할 수 없는 일이 많다. 따라서, 액정소자의 응답의 대부분은, 신호 기록이 행해지지 않는 기간에서 행해지게 된다. 여기에서, 액정소자의 유전율은, 해당 액정소자의 투과율에 따라서 변화하지만, 신호 기록이 행해지지 않는 기간에 있어서 액정소자가 응답한다고 하는 것은, 액정소자의 외부와 전하의 교환이 행해지지 않는 상태(정전하 상태)에서 액정소자의 유전율이 변화하는 것을 의미한다. 즉, (전하)=(용량)·(전압)의 식에 있어서, 전하가 일정한 상태에서 용량이 변화하게 된다. 그 때문에, 액정소자에 가해지는 전압은, 액정소자의 응답에 따라서, 신호 기록시의 전압으로부터 변화하여 버리게 된다. 따라서, 신호 기록에 대한 휘도의 응답이 느린 액정소자를 액티브 매트릭스 방식으로 구동하는 경우, 액정소자에 가해지는 전압은, 신호 기록시의 전압에 원리적으로 도달할 수 없다.
본 실시형태에 있어서의 표시장치는, 표시 소자를 신호 기록 주기 내에 원하는 휘도까지 응답시키기 위해서, 신호 기록시의 신호레벨을 미리 보정된 것(보정신호)으로 함으로써, 상기한 문제점을 해결할 수 있다. 더구나, 액정소자의 응답시간은 신호레벨이 클수록 짧아지므로, 보정신호를 기록함으로써, 액정소자의 응답시간을 짧게 할 수도 있다. 이러한 보정신호를 가하는 구동방법은, 오버드라이브로도 불린다. 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브는, 신호 기록 주기가, 표시장치에 입력되는 화상신호의 주기(입력 화상신호 주기 Tin)보다도 짧은 경우에도, 신호 기록 주기에 맞춰서 신호레벨이 보정됨으로써, 신호 기록 주기 내에 표시 소자를 원하는 휘도까지 응답시킬 수 있다. 신호 기록 주기가, 입력 화상 신호 주기 Tin보다도 짧을 경우란, 예를 들면, 1개의 원 화상을 복수의 서브 화상으로 분할하고, 해당 복수의 서브 화상을 1 프레임 기간 내에 순차 표시시키는 경우를 들 수 있다.
다음에, 액티브 매트릭스 방식으로 구동하는 표시장치에 있어서 신호 기록시의 신호레벨을 보정하는 방법의 예에 대해서, 도 8a 및 도 8b를 참조해서 설명한 다. 도 8a는, 횡축을 시간, 종축을 신호 기록시의 신호레벨로 하고, 어떤 1개의 표시 소자에 있어서의 신호 기록시의 신호레벨의 휘도의 시간변화를 모식적으로 나타낸 그래프이다. 도 8b는, 횡축을 시간, 종축을 표시 레벨로 하고, 어떤 1개의 표시 소자에 있어서의 표시 레벨의 시간변화를 모식적으로 나타낸 그래프이다. 이때, 표시 소자가 액정소자인 경우에는, 신호 기록시의 신호레벨은 전압, 표시 레벨은 액정소자의 투과율로 할 수 있다. 이것 이후는, 도 8a의 종축은 전압, 도 8b의 종축은 투과율인 것으로 하여 설명한다. 이때, 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브는, 신호레벨이 전압 이외(듀티비, 전류 등)인 경우도 포함한다. 이때, 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브는, 표시 레벨이 투과율 이외(휘도, 전류 등)일 경우도 포함한다. 이때, 액정소자에는, 전압이 0일 때에 흑 표시가 되는 노멀리 블랙형(예: VA 모드, IPS 모드 등)과, 전압이 0일 때에 백 표시가 되는 노멀리 화이트형(예: TN 모드, OCB 모드 등)이 있지만, 도 8b에 나타낸 그래프는 어느쪽에도 대응하고 있고, 노멀리 블랙형의 경우에는 그래프의 윗쪽으로 갈수록 투과율이 큰 것으로 하고, 노멀리 화이트형의 경우에는 그래프의 아래쪽으로 갈수록 투과율이 큰 것으로 하면 된다. 즉, 본 실시형태에 있어서의 액정 모드는, 노멀리 블랙형이라도 되고, 노멀리 화이트형이라도 된다. 이때, 시간축에는 신호 기록 타이밍이 점선으로 표시되어 있고, 신호 기록이 행해지고나서 다음 신호 기록이 행해질 때까지의 기간을, 유지 기간 FI라고 부르기로 한다. 본 실시형태에 있어서는, i는 정수이며, 각각의 유지 기간을 표시하는 인덱스로 한다. 도 8a 및 도 8b에 있어서는, i는 0에 서 2까지로서 나타내고 있지만, i는 이 이외의 정수도 취할 수 있다(0에서 2 이외에 관해서는 도시하지 않는다). 이때, 유지 기간 FI에 있어서, 화상신호에 대응하는 휘도를 실현하는 투과율을 TI로 하고, 정상상태에 있어서 투과율 TI를 주는 전압을 VI로 한다. 이때, 도 8a 중의 파선 5101은, 오버드라이브를 행하지 않을 경우의 액정소자에 걸리는 전압의 시간변화를 표시하고, 실선 5102은, 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브를 행하는 경우의 액정소자에 걸리는 전압의 시간변화를 표시하고 있다. 마찬가지로, 도 8b 중의 파선 5103은, 오버드라이브를 행하지 않을 경우의 액정소자의 투과율의 시간변화를 표시하고, 실선 5104는, 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브를 행하는 경우의 액정소자의 투과율의 시간변화를 표시하고 있다. 이때, 유지 기간 Fi의 말미에 있어서의, 원하는 투과율 Ti와 실제의 투과율의 차이를, 오차 αi로 표기하는 것으로 한다.
도 8a에 나타낸 그래프에 있어서, 유지 기간 Fo에 있어서는 파선 5101과 실선 5102 모두 액정소자에 원하는 전압 V0가 가해지고 있으며, 도 8b에 나타낸 그래프에 있어서도, 파선 5103과 실선 5104 모두 원하는 투과율 To가 얻어지고 있는 것으로 한다. 그리고, 오버드라이브가 행해지지 않을 경우, 파선 5101에 도시된 것과 같이, 유지 기간 F1의 초기에 있어서 원하는 전압 V1이 액정소자에 가해지지만, 이미 서술한 것 같이 신호가 기록되는 기간은 유지 기간과 비교해서 매우 짧아, 유지 기 중의 대부분의 기간은 정전하 상태가 되기 때문에, 유지 기간에 있어서 액정소자에 걸리는 전압은 투과율의 변화와 함께 변화해 가, 유지 기간 F1의 말미에 있어서는 원하는 전압 V1과 크게 다른 전압이 되어 버린다. 이때, 도 8b에 나타낸 그래프에 있어서의 파선 5103도, 원하는 투과율 T1과 크게 다른 것이 되어 버린다. 그 때문에, 화상신호에 충실한 표시를 행할 수 없어, 화질이 저하해 버린다. 한편, 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브가 행해질 경우, 실선 5102에 도시된 것과 같이, 유지 기간 F1의 초기에 있어서, 원하는 전압 V1보다도 큰 전압 V1'이 액정소자에 가해지도록 한다. 즉, 유지 기간 F1에 있어서 서서히 액정소자에 걸리는 전압이 변화하는 것을 예측하여, 유지 기간 F1의 말미에 있어서 액정소자에 걸리는 전압이 원하는 전압 V1 근방의 전압이 되도록, 유지 기간 F1의 초기에 있어서 원하는 전압 V1으로부터 보정된 전압 V1'을 액정소자에 가함으로써 정확히 원하는 전압 V1을 액정소자에 가하는 것이 가능해진다. 이때, 도 8b에 나타낸 그래프에 있어서의 실선 5104에 도시된 것과 같이, 유지 기간 F1의 말미에 있어서 원하는 투과율 T1이 얻어진다. 즉, 유지 기간 중의 대부분의 기간에 있어서 정전하 상태가 되는 것에 관계없이, 신호 기록 주기 내에서의 액정소자의 응답을 실현할 수 있다. 다음에, 유지 기간 F2에 있어서는, 원하는 전압 V2가 V1보다도 작은 경우를 나타내고 있지만, 이 경우도 유지 기간 F1과 마찬가지로, 유지 기간 F2에 있어서 서서히 액정소자에 걸리는 전압이 변화하는 것을 예측하여, 유지 기간 F2의 말미에 있어서 액정소자에 걸리는 전압이 원하는 전압 V2 근방의 전압이 되도록, 유지 기간 F2의 초기에 있어서 원하는 전압 V2로부터 보정된 전압 F2'을 액정소자에 가하면 된다. 이렇게 함으로써 도 8b에 나타낸 그래프에 있어서의 실선 5104에 도시된 것과 같이, 유지 기간 F2의 말에 있어서 원하는 투과율 T2가 얻어진다. 이때, 유지 기간 F1과 같이, Vi가 Vi-1과 비교해서 커지는 경우에는, 보정된 전압 Vi'은 원하는 전압 Vi보다도 커지도록 보정되는 것이 바람직하다. 더구나, 유지 기간 F2과 같이, Vi가 Vi-1과 비교해서 작아지는 경우에는, 보정된 전압 V1'은 원하는 전압 V1보다도 작아지도록 보정되는 것이 바람직하다. 이때, 구체적인 보정값에 대해서는, 미리 액정소자의 응답특성을 측정함으로써 도출할 수 있다. 장치에 실장하는 방법으로서는, 보정식을 정식화해서 논리회로에 짜넣는 방법, 보정값을 룩업테이블로서 메모리에 보존해 두고, 필요에 따라 보정값을 판독하는 방법 등을 사용할 수 있다.
이때, 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브를, 실제로 장치로서 실현하는 경우에는, 다양한 제약이 존재한다. 예를 들면, 전압의 보정은, 소스 드라이버의 정격전압의 범위 내에서 행해지지 않으면 안된다. 즉, 원하는 전압이 원래 큰 값으로, 이상적인 보정전압이 소스 드라이버의 정격전압을 초과해 버리는 경우에는, 완 전히 보정할 수 없는 것이 된다. 이러한 경우의 문제점에 대해서, 도 8c 및 도 8d를 참조해서 설명한다. 도 8c는, 도 8a와 마찬가지로, 횡축을 시간, 종축을 전압으로 하고, 어떤 1개의 액정소자에 있어서의 전압의 시간변화를 실선 5105로서 모식적으로 나타낸 그래프다. 도 8d는, 도 8b와 마찬가지로, 횡축을 시간, 종축을 투과율로 하고, 어떤 1개의 액정소자에 있어서의 투과율의 시간변화를 실선 5106으로서 모식적으로 나타낸 그래프다. 이때, 그 밖의 표기방법에 관해서는 도 8a 및 도 8b와 같기 때문에, 설명을 생략한다. 도 8c 및 도 8d는, 유지 기간 F1에 있어서의 원하는 투과율 T1을 실현하기 위한 보정전압 V1'이 소스 드라이버의 정격전압을 초과해 버리기 때문에, V1'=V1으로 하지 않을 수 없게 되어, 충분한 보정을 할 수 없는 상태를 표시하고 있다. 이때, 유지 기간 F1의 말미에 있어서의 투과율은, 원하는 투과율 T1과 오차 α1만큼, 벗어난 값이 되어 버린다. 단, 오차 α1이 커지는 것은, 원하는 전압이 원래 큰 값일 때에 한정되기 때문에, 오차 α1의 발생에 의한 화질저하 자체는 허용범위 내일 경우도 많다. 그렇지만, 오차 α1이 커짐으로써, 전압보정의 알고리즘 내의 오차도 커져 버린다. 즉, 전압보정의 알고리즘에 있어서, 유지 기간의 말미에 원하는 투과율이 얻어지고 있다고 가정하고 있는 경우, 실제는 오차 α1이 커지고 있는데도 관계없이, 오차 α1이 작은 것으로 하여 전압의 보정을 행하기 때문에, 다음의 유지 기간 F2에 있어서의 보정에 오차가 포함되게 되고, 그 결 과, 오차 α2도 커져 버린다. 더구나, 오차 α2가 커지면, 그 다음의 오차 α3가 한층 더 커져 버린다고 하는 것과 같이, 오차가 연쇄적으로 커져 가, 결과적으로 화질저하가 현저한 것이 되어 버린다. 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브에 있어서는, 이렇게 오차가 연쇄적으로 커져 버리는 것을 억제하기 위해, 유지 기간 Fi에 있어서 보정전압 Vi'가 소스 드라이버의 정격전압을 초과할 때, 유지 기간 Fi의 말미에 있어서의 오차 αi를 추정하고, 해당 오차 αi의 크기를 고려하여, 유지 기간 Fi+1에 있어서의 보정전압을 조정할 수 있다. 이렇게 함으로써 오차 αi가 커져 버려도, 그것이 오차 αi+1에 미치는 영향을 최소한으로 할 수 있으므로, 오차가 연쇄적으로 커져 버리는 것을 억제할 수 있다. 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브에 있어서, 오차 α2를 최소한으로 하는 예에 대해서, 도 8e 및 도 8f를 참조해서 설명한다. 도 8e에 나타낸 그래프는, 도 8c에 나타낸 그래프의 보정전압 V2'을 더 조정하여, 보정
전압 V2"로 했을 경우의 전압의 시간변화를, 실선 5107로서 표시하고 있다. 도 8f에 나타낸 그래프는, 도 8e에 나타낸 그래프에 의해 전압의 보정이 행해진 경우의 투과율의 시간변화를 표시하고 있다. 도 8d에 나타낸 그래프에 있어서의 실선 5106에서는, 보정전압 V2'에 의해 과잉보정이 발생하고 있지만, 도 8f)에 나타낸 그래프에 있어서의 실선 5108에서는, 오차 α1을 고려해서 조정된 보정전압 V2"에 의해 과잉보정을 억제하고, 오차 α2을 최소한으로 하고 있다. 이때, 구체적인 보정값에 대해서는, 미리 액정소자의 응답특성을 측정함으로써 도출할 수 있다. 장치에 실장하는 방법으로서는, 보정식을 정식화해서 논리회로에 짜 넣는 방법, 보정값을 룩업테이블로서 메모리에 보존해 두고, 필요에 따라 보정값을 판독하는 방법 등을 사용할 수 있다. 그리고, 이들 방법을, 보정전압 V1'을 계산하는 부분과는 별도로 추가하거나, 또는 보정전압 V1'을 계산하는 부분에 짜넣을 수 있다. 이때, 오차 αi-1을 고려해서 조정된 보정전압 Vi"의 보정량(원하는 전압 Vi와의 차이)은, Vi'의 보정량보다도 작은 것으로 하는 것이 바람직하다. 즉, ｜Vi"-Vi｜<｜Vi'-Vi｜로 하는 것이 바람직하다.
이때, 이상적인 보정전압이 소스 드라이버의 정격전압을 초과해 버리는 것에 의한 오차 αi는, 신호 기록 주기가 짧을수록 커진다. 왜냐하면, 신호 기록 주기가 짧을수록 액정소자의 응답시간도 짧게 할 필요가 있고, 그 결과, 보다 큰 보정전압이 필요하기 되기 때문이다. 더구나, 필요로 되는 보정전압이 커진 결과, 보정전압이 소스 드라이버의 정격전압을 초과해 버리는 빈도도 커지기 때문에, 큰 오차 αi가 발생하는 빈도도 커진다. 따라서, 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브는, 신호 기록 주기가 짧은 경우일수록 유효하다고 할 수 있다. 구체적으로는, 1개의 원 화상을 복수의 서브 화상으로 분할하고, 해당 복수의 서브 화상을 1 프레임 기간 내에 순차 표시시킬 경우, 복수의 화상으로부터 화상에 포함되는 움직임을 검출하여, 해당 복수의 화상의 중간상태의 화상을 생성하고, 해당 복수의 화상의 사이에 삽입해서 구동하는(소위 움직임 보상 배속 구동) 경우, 또는 이것들을 조합하는 경우 등의 구동방법이 행해지는 경우에, 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브가 사용되는 것은, 각별한 효과를 나타내게 된다.
이때, 소스 드라이버의 정격전압은, 전술한 상한 이외에, 하한도 존재한다. 예를 들면, 전압 0보다도 작은 전압이 가해지지 않을 경우를 들 수 있다. 이때, 전술한 상한의 경우와 마찬가지로, 이상적인 보정전압이 가해지지 않는 것이 되기 때문에, 오차 αi가 커져 버린다. 그렇지만, 이 경우에도, 전술한 방법과 마찬가지로, 유지 기간 Fi의 말미에 있어서의 오차 αi를 추정하여, 해당 오차 αi의 크기를 고려하여, 유지 기간 Fi+1에 있어서의 보정전압을 조정할 수 있다. 이때, 소스 드라이버의 정격전압으로서 전압 0보다도 작은 전압(부의 전압)을 가할 수 있는 경우에는, 보정전압으로서 액정소자에 부의 전압을 가해도 된다. 이렇게 함으로써 정전하상 태에 의한 전위의 변동을 예측하여, 유지 기간 Fi의 말미에 있어서 액정소자에 걸리는 전압이 원하는 전압 Vi 근방의 전압이 되도록 조정할 수 있다.
이때, 액정소자의 열화를 억제하기 위해서, 액정소자에 가하는 전압의 극성을 정기적으로 반전시키는, 소위 반전 구동을, 오버드라이브와 조합해서 실시할 수 있다. 즉, 본 실시형태에 있어서의 오버드라이브는, 반전 구동과 동시에 행해질 경 우도 포함한다. 예를 들면, 신호 기록 주기가 입력 화상 신호 주기 Tin의 1/2일 경우에, 극성을 반전시키는 주기와 입력 화상 신호 주기 Tin이 같은 정이면, 정극성의 신호의 기록과 부극성의 신호의 기록이, 2회마다 교대로 행해지게 된다. 이렇게, 극성을 반전시키는 주기를 신호 기록 주기보다도 길게 함으로써 화소의 충방전의 빈도를 저감할 수 있으므로, 소비 전력을 저감할 수 있다. 단, 극성을 반전시키는 주기를 너무 길게 하면, 극성의 차이에 의한 휘도차가 플리커로서 인식되는 문제점이 생기는 일이 있기 때문에, 극성을 반전시키는 주기는 입력 화상 신호 주기 Tin과 같은 정도나 짧은 것이 바람직하다.
(실시형태 5)
다음에, 표시장치의 다른 구성예 및 그 구동방법에 관해 설명한다. 본 실시형태에 있어서는, 표시장치의 외부에서 입력되는 화상(입력 화상)의 움직임을 보간 하는 화상을, 복수의 입력 화상을 기초로 해서 표시장치의 내부에서 생성하고, 해당 생성된 화상(생성 화상)과, 입력 화상을 순차 표시시키는 방법에 관해 설명한다. 이때, 생성 화상을, 입력 화상의 움직임을 보간하도록 하는 화상으로 함으로써, 동화상의 움직임을 매끄럽게 할 수 있고, 더구나, 홀드 구동에 의한 잔상 등에 의해 동화상의 품질이 저하하는 문제를 개선할 수 있다. 여기에서, 동화상의 보간에 대해서, 이하에서 설명한다. 동화상의 표시는, 이상적으로는, 개개의 화소의 휘도를 실시간에 제어함으로써 실현되는 것이지만, 화소의 실시간 개별제어는, 제어 회로의 수가 방대한 것이 되는 문제, 배선 스페이스의 문제, 및 입력 화상의 데이터량이 방대한 것이 되는 문제 등이 존재하여, 실현이 곤란하다. 따라서, 일반적으로는, 표시장치에 의한 동화상의 표시는, 복수의 정지 화상을 일정한 주기로 순차 표시함으로써 표시가 동화상으로 보이도록 해서 행해지고 있다. 이 주기(본 실시형태에 있어서는 입력 화상 신호 주기로 부르고, Tin으로 표시한다)는 규격화되어 있으며, 예를 들어, NTSC 규격에서는 1/60초, PAL 규격에서는 1/50초다. 이 정도의 주기에서도, 임펄스형 표시장치인 CRT에 있어서는 동화상 표시에 문제는 발생하지 않았다. 그러나, 홀드형 표시장치에 있어서는, 이들 규격에 준한 동화상을 그대로 표시하면, 홀드형인 것에 기인하는 잔상 등에 의해 표시가 선명하지 않게 되는 문제점(홀드 블러: hold blur)이 발생해 버린다. 홀드 블러는, 인간의 눈의 추종에 의한 무의식적인 움직임의 보간과, 홀드형의 표시와의 불일치(discrepancy)로 인식되는 것이므로, 종래의 규격보다도 입력 화상 신호 주기를 짧게 하는(화소의 실시간 개별제어에 가깝게 하는) 것으로 저감시킬 수 있지만, 입력 화상 신호 주기를 짧게 하는 것은 규격의 변경을 수반하고, 더구나, 데이터량도 증대하게 되므로, 곤란하다. 그렇지만, 규격화된 입력 화상신호를 기초로 하여, 입력 화상의 움직임을 보간하도록 하는 화상을 표시장치 내부에서 생성하고, 해당 생성 화상에 의해 입력 화상을 보간해서 표시함으로써, 규격의 변경 또는 데이터량의 증대가 없이, 홀드 블러를 저감할 수 있다. 이렇게, 입력 화상신호를 기초로 해서 표시장치 내부에서 화상신호를 생성하고, 입력 화상의 움직임을 보간하는 것을, 동화상의 보간으로 부 르기로 한다.
본 실시형태에 있어서의 동화상의 보간방법에 의해, 동화상 블러를 저감시킬 수 있다. 본 실시형태에 있어서의 동화상의 보간방법은, 화상 생성방법과 화상 표시방법으로 나눌 수 있다. 그리고, 특정한 패턴의 움직임에 대해서는 다른 화상 생성방법 및/또는 화상 표시방법을 사용함으로써 효과적으로 동화상 블러를 저감시킬 수 있다. 도 9a 및 도 9b는, 본 실시형태에 있어서의 동화상의 보간방법의 일례를 설명하기 위한 모식도이다. 도 9a 및 도 9b에 있어서, 횡축은 시간으로, 횡방향의 위치에 의해, 각각의 화상이 취급되는 타이밍을 나타내고 있다. 「입력」으로 기재된 부분은, 입력 화상신호가 입력되는 타이밍을 표시하고 있다. 여기에서는, 시간적으로 인접하는 2개의 화상으로서, 화상 5121 및 화상 5122에 주목하고 있다. 입력 화상은, 주기 Tin의 간격으로 입력된다. 이때, 주기 Tin 1개분의 길이를, 1 프레임 또는 1 프레임 기간으로 기재하는 일이 있다. 「생성」으로 기재한 부분은, 입력 화상신호로부터 새롭게 화상이 생성되는 타이밍을 표시하고 있다. 여기에서는, 화상 5121 및 화상 5122를 기초로 해서 생성되는 생성 화상인 화상 5123에 주목하고 있다. 「표시」로 기재된 부분은, 표시장치에 화상이 표시되는 타이밍을 나타내고 있다. 이때, 주목하고 있는 화상 이외의 화상에 관해서는 점선으로 기재하고 있을 뿐이지만, 주목하고 있는 화상과 동일하게 취급함으로써, 본 실시형태에 있어서의 동화상의 보간방법의 일례를 실현할 수 있다.
본 실시형태에 있어서의 동화상의 보간방법의 일례는, 도 9a에 도시된 것과 같이, 시간적으로 인접한 2개의 입력 화상을 기초로 해서 생성된 생성 화상을, 해당 2개의 입력 화상이 표시되는 타이밍의 간격에 표시시킴으로써, 동화상의 보간을 행할 수 있다. 이때, 표시 화상의 표시 주기는, 입력 화상의 입력 주기의 1/2로 되는 것이 바람직하다. 단, 이것에 한정되지 않고, 다양한 표시 주기로 할 수 있다. 예를 들면, 표시 주기를 입력 주기의 1/2보다 짧게 함으로써, 동화상을 보다 매끄럽게 표시할 수 있다. 또는, 표시 주기를 입력 주기의 1/2보다 길게 함으로써, 소비 전력을 저감할 수 있다. 이때, 여기에서는, 시간적으로 인접한 2개의 입력 화상을 기초로 해서 화상을 생성하고 있지만, 기초로 하는 입력 화상은 2개로 한정되지 않고, 다양한 수를 사용할 수 있다. 예를 들면, 시간적으로 인접한 3개(3개 이상이라도 된다)의 입력 화상을 기초로 하여 화상을 생성하면, 2개의 입력 화상을 기초로 하는 경우보다도, 정밀도가 좋은 생성 화상을 얻을 수 있다. 이때, 화상 5121의 표시 타이밍을, 화상 5122의 입력 타이밍과 같은 시각, 즉 입력 타이밍에 대한 표시 타이밍을 1 프레임 지연으로 하고 있지만, 본 실시형태에 있어서의 동화상의 보간방법에 있어서의 표시 타이밍은 이것에 한정되지 않고, 다양한 표시 타이밍을 사용할 수 있다. 예를 들면, 입력 타이밍에 대한 표시 타이밍을 1 프레임 이상 늦출 수 있다. 이렇게 함으로써, 생성 화상인 화상 5123의 표시 타이밍을 늦게 할 수 있으므로, 화상 5123의 생성에 걸리는 시간에 여유를 갖게 할 수 있어, 소비 전력 및 제조 비용의 저감에 이어진다. 이때, 입력 타이밍에 대한 표시 타이밍을 매우 늦게 하면, 입력 화상을 유지해 두는 기간이 길어져, 유지에 걸리는 메모리 용량이 증대해 버리므로, 입력 타이밍에 대한 표시 타이밍은, 1 프레임 지연 내지 2 프레임 지 연 정도가 바람직하다.
여기에서, 화상 5121 및 화상 5122를 기초로 해서 생성되는 화상 5123의 구체적인 생성 방법의 일례에 관해 설명한다. 동화상을 보간하기 위해서는 입력 화상의 움직임을 검출할 필요가 있지만, 본 실시형태에 있어서는, 입력 화상의 움직임의 검출을 위해, 블록 매칭법으로 불리는 방법을 사용할 수 있다. 단, 이것에 한정되지 않고, 다양한 방법(화상 데이터의 차분을 취하는 방법, 푸리에 변환을 이용하는 방법 등)을 사용할 수 있다. 블록 매칭법에 있어서는, 우선, 입력 화상 1매분의 화상 데이터(여기에서는 화상 5121의 화상 데이터)를, 데이터 기억수단(반도체 메모리, RAM 등의 기억회로 등)에 기억시킨다. 그리고, 다음 프레임에 있어서의 화상(여기에서는 화상 5122)을, 복수개 영역으로 분할한다. 이때, 분할된 영역은, 도 9a와 같이, 같은 형상의 사각형으로 할 수 있지만, 이것에 한정되지 않고, 다양한 형상(화상으로 따라 형상 또는 크기를 변하게 하는 것 등)으로 할 수 있다. 그 후에 분할된 영역마다, 데이터 기억 수단에 기억시키기 전의 프레임의 화상 데이터(여기에서는 화상 5121의 화상 데이터)와 데이터의 비교를 행하여, 화상 데이터가 닮고 있는 영역을 탐색한다. 도 9a의 예에 있어서는, 화상 5122에 있어서의 영역 5124와 데이터가 닮은 역을 화상 5121 중에서 탐색하여, 영역 5126이 탐색된 경우를 나타내고 있다. 이때, 화상 5121 내부를 탐색할 때, 탐색 범위는 한정되는 것이 바람직하다. 도 9a의 예에 있어서는, 탐색 범위로서, 영역 5124의 면적의 4배 정도의 크기인, 영역 5125를 설정하고 있다. 이때, 탐색 범위를 이것보다 크게 함으로써, 움직임의 빠른 동화상에 있어서도 검출 정밀도를 높게 할 수 있다. 단, 너무 넓게 탐색을 행하면 탐색 시간이 방대한 것이 되어 버려, 움직임의 검출의 실현이 곤란하게 되기 때문에, 영역 5125는, 영역 5124의 면적의 2배 내지 6배 정도의 크기인 것이 바람직하다. 그 후에 탐색된 영역 5126과, 화상 5122에 있어서의 영역 5124의 위치의 차이를, 움직임 벡터 5127로서 구한다. 움직임 벡터 5127은 영역 5124에 있어서의 화상 데이터의 1 프레임 기간의 움직임을 나타낸 것이다. 그리고, 움직임의 중간상태를 표시하는 화상을 생성하기 위해, 움직임 벡터의 방향은 그대로인채 크기를 바꾼 화상 생성용 벡터 5128을 만들고, 화상 5121에 있어서의 영역 5126에 포함되는 화상 데이터를, 화상 생성용 벡터 5128을 따라서 이동시킴으로써, 화상 5123에 있어서의 영역 5129 내부의 화상 데이터를 형성시킨다. 이들 일련의 처리를, 화상 5122에 있어서의 모든 영역에 대해서 행함으로써 화상 5123이 생성될 수 있다. 그리고, 입력 화상 5121, 생성 화상 5122, 입력 화상 5122를 순차 표시함으로써 동화상을 보간할 수 있다. 이때, 화상 내부의 물체 5130은, 화상 5121 및 화상 5123에 있어서 위치가 다른데(즉 움직이고 있다), 생성된 화상 5123은, 화상 5121 및 화상 5122에 있어서의 물체의 중간점으로 되어 있다. 이러한 화상을 표시함으로써 동화상의 움직임을 매끄럽게 할 수 있어, 잔상 등에 의한 동화상의 불선명함을 개선할 수 있다.
이때, 화상 생성용 벡터 5128의 크기는, 화상 5123의 표시 타이밍에 따라서 결정될 수 있다. 도 9a의 예에 있어서는, 화상 5123의 표시 타이밍은 화상 5121 및 화상 5122의 표시 타이밍의 중간점(1/2)으로서 있기 때문에, 화상 생성용 벡터 5128의 크기는 움직임 벡터 5127의 1/2로 하고 있지만, 그 밖에도, 예를 들면, 표 시 타이밍이 1/3의 시점이면, 크기를 1/3로 하고, 표시 타이밍이 2/3의 시점이면, 크기를 2/3로 할 수 있다.
이때, 이와 같이, 다양한 움직임 벡터를 갖는 복수개 영역을 각각 움직여 새로운 화상을 만드는 경우에는, 이동전의 영역 내에 다른 영역이 이미 이동하고 있는 부분(중복)이나, 어느곳의 영역으로부터도 이동되어 오지 않는 부분(공백)이 생기는 일도 있다. 이들 부분에 대해서는, 데이터를 보정할 수 있다. 중복 부분의 보정방법으로서는, 예를 들면, 중복 데이터의 평균을 취하는 방법, 움직임 벡터의 방향 등에 우선도를 부여하고, 우선도가 높은 데이터를 화상 내의 데이터로 하는 방법, 색(또는 밝기)은 어느 한 개를 우선시키지만 밝기(또는 색)는 평균을 취하는 방법 등을 사용할 수 있다. 공백 부분의 보정방법으로서는, 화상 5121 또는 화상 5122의 해당 위치에 있어서의 화상 데이터를 그대로 생성 화상 내의 데이터로 하는 방법, 화상 5121 또는 화상 5122의 해당 위치에 있어서의 화상 데이터의 평균을 취하는 방법 등을 사용할 수 있다. 그리고, 생성된 화상 5123을, 화상 생성용 벡터 5128의 크기에 따른 타이밍으로 표시시킴으로써, 동화상의 움직임을 매끄럽게 할 수 있고, 더구나, 홀드 구동에 의한 잔상 등에 의해 동화상의 품질이 저하하는 문제를 개선할 수 있다.
본 실시형태에 있어서의 동화상의 보간방법의 다른 예는, 도 9b에 도시된 것과 같이, 시간적으로 인접한 2개의 입력 화상을 기초로 해서 생성된 생성 화상을, 해당 2개의 입력 화상이 표시되는 타이밍의 간격에 표시시킬 때에, 각각의 표시 화상을 복수의 서브 화상으로 더 분할해서 표시함으로써 동화상의 보간을 행할 수 있 다. 이 경우, 화상 표시 주기가 짧아지는 것에 따른 이점 뿐만 아니라, 어두운 화상이 정기적으로 표시되는(표시 방법이 임펄스형에 근접하는) 것에 의한 이점도 얻을 수 있다. 즉, 화상 표시 주기가 화상 입력 주기와 비교해서 1/2의 길이로 하는 것 뿐인 경우보다도, 잔상 등에 의한 동화상의 불선명함을 한층 더 개선할 수 있다. 도 9b의 예에 있어서는, 「입력」 및 「생성」에 관해서는 도 9a의 예와 동일한 처리를 행할 수 있으므로, 설명을 생략한다. 도 9b의 예에 있어서의 「표시」는, 1개의 입력 화상 또는/및 생성 화상을 복수의 서브 화상으로 분할해서 표시를 행할 수 있다. 구체적으로는, 도 9b에 도시된 것과 같이, 화상 5121을 서브 화상 5121a 및 512lb로 분할해서 순차 표시함으로써 인간의 눈에는 화상 5121이 표시되는 것과 같이 지각시키고, 화상 5123을 서브 화상 5123a 및 5123b로 분할해서 순차 표시함으로써 인간의 눈에는 화상 5123이 표시되는 것 같이 지각시키고, 화상 5122를 서브 화상 5122a 및 5122b로 분할해서 순차 표시함으로써 인간의 눈에는 화상 5122가 표시된 것과 같이 지각시킨다. 즉, 인간의 눈에 지각되는 화상으로서는 도 9a의 예와 동일한 것으로 하면서, 표시방법을 임펄스형에 가깝게 할 수 있으므로, 잔상 등에 의한 동화상의 불선명함을 한층 더 개선할 수 있다. 이때, 서브 화상의 분할수는, 도 9b에 있어서는 2개로 하고 있지만, 이것에 한정되지 않고 다양한 분할수를 사용할 수 있다. 이때, 서브 화상이 표시되는 타이밍은, 도 9b에 있어서는 동일한 간격(1/2)으로 하고 있지만, 이것에 한정되지 않고 다양한 표시 타이밍을 사용할 수 있다. 예를 들면, 어두운 서브 화상(512lb, 5122b, 5123b)의 표시 타이밍을 빠르게 함으로써(구체적으로는, 1/4 내지 1/2의 타이밍), 표시 방법을 보다 임펄스형에 가깝게 할 수 있기 때문에, 잔상 등에 의한 동화상의 불선명함을 한층 더 개선할 수 있다. 또는, 어두운 서브 화상의 표시 타이밍을 느리게 함으로써(구체적으로는, 1/2 내지 3/4의 타이밍), 밝은 화상의 표시 기간을 길게 할 수 있으므로, 표시 효율을 높일 수 있어, 소비 전력을 저감할 수 있다.
본 실시형태에 있어서의 동화상의 보간방법의 다른 예는, 화상 내에서 움직이고 있는 물체의 형상을 검출하고, 움직이고 있는 물체의 형상에 따라 다른 처리를 행하는 예이다. 도 9c에 나타낸 예는, 도 9b의 예와 마찬가지로 표시의 타이밍을 나타내고 있지만, 표시되고 있는 있다 내용이, 움직이는 문자(스크롤 텍스트, 자막, 캡션 등으로 불린다)인 경우를 나타내고 있다. 이때, 「입력」 및 「생성」에 대해서는, 도 9b와 동일하게 하여도 되기 때문에, 도시하지 않고 있다. 홀드 구동에 있어서의 동화상의 불선명은, 움직이고 있는 것의 성질에 따라 정도가 다른 일이 있다. 특히, 문자가 변하고 있는 경우에 현저하게 인식되는 일이 많다. 왜냐하면, 움직이는 문자를 읽는 때에는 무슨 일이 있어도 시선을 문자를 따르게 해 버리므로, 홀드 블러가 발생하기 쉬워지기 때문이다. 더구나, 문자는 윤곽이 명확한 것이 많기 때문에, 홀드 블러에 의한 불선명함이 한층 더 강조되어 버리는 일도 있다. 즉, 화상 내를 움직이는 물체가 문자인지 아닌지를 판별하여, 문자인 경우에는 특별한 처리를 더 행하는 것은, 홀드 블러의 저감을 위해서는 유효하다. 구체적으로는, 화상 내를 움직이고 있는 물체에 대하여, 윤곽검출 또는/및 패턴 검출 등을 행하여, 해당 물체가 문자라고 판단된 경우에는, 같은 화상으로부터 분할된 서브 화상끼리라도 움직임 보간을 행하여, 움직임의 중간상태를 표시하도록 하여, 움직 임을 매끄럽게 할 수 있다. 해당 물체가 문자는 아니라고 판단된 경우에는, 도 9b에 도시된 것과 같이, 같은 화상으로부터 분할된 서브 화상이면 움직이고 있는 물체의 위치는 바꾸지 않고 표시 할 수 있다. 도 9c의 예에서는, 문자라고 판단된 영역 5131이, 위쪽으로 움직이고 있는 경우를 나타내고 있지만, 화상 5121a와 화상 512lb에서, 영역 5131의 위치를 다르게 하고 있다. 화상 5123a와 화상 5123b, 화상 5122a와 화상 5122b에 관해서도 동일하다. 이렇게 함으로써 홀드 블러가 특히 인식되기 쉬운 움직이는 문자에 대해서는, 통상의 움직임 보상 배속 구동보다도 한층 더 움직임을 매끄럽게 할 수 있으므로, 잔상 등에 의한 동화상의 불선명함을 한층 더 개선할 수 있다.
(실시형태 6)
본 실시형태에 있어서는, 액정 표시장치에 적용할 수 있는 화소의 구성 및 화소의 동작에 관해 설명한다. 이때, 본 실시형태에 있어서의 액정소자의 동작 모드로서, TN(Twisted Nematic) 모드, IPS(In-Plane-Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드, MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 모드, PVA(Patterned Vertical Alignment) 모드, ASM(Axially Symmetric aligned Micro-cell) 모드, OCB(Optically Compensated Birefringence) 모드, FLC(Ferroelectric Liquid Crystal) 모드, AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal) 등을 사용할 수 있다.
도 10a는, 액정 표시장치에 적용할 수 있는 화소 구성의 일례를 도시한 도면 이다. 화소(5080)는, 트랜지스터(5081), 액정소자(5082) 및 용량소자(5083)를 갖고 있다. 트랜지스터(5081)의 게이트는 배선(5085)과 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(5081)의 제1단자는 배선(5084)과 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(5081)의 제2단자는 액정소자(5082)의 제1단자와 전기적으로 접속된다. 액정소자(5082)의 제2단자는 배선(5087)과 전기적으로 접속된다. 용량소자(5083)의 제1단자는 액정소자(5082)의 제1단자와 전기적으로 접속된다. 용량소자(5083)의 제2단자는 배선(5086)과 전기적으로 접속된다. 이때, 트랜지스터의 제1단자란, 소스 또는 드레인의 어느 한쪽이며, 트랜지스터의 제2단자란, 소스 또는 드레인의 다른 쪽이다. 즉, 트랜지스터의 제1단자가 소스인 경우에는, 트랜지스터의 제2단자는 드레인이 된다. 마찬가지로, 트랜지스터의 제1단자가 드레인인 경우에는, 트랜지스터의 제2단자는 소스가 된다.
배선(5084)은 신호선으로서 기능시킬 수 있다. 신호선은, 화소의 외부에서 입력된 신호 전압을 화소(5080)에 전달하기 위한 배선이다. 배선(5085)은 주사선으로서 기능시킬 수 있다. 주사선은, 트랜지스터(5081)의 온 오프를 제어하기 위한 배선이다. 배선(5086)은 용량선으로서 기능시킬 수 있다. 용량선은, 용량소자(5083)의 제2단자에 소정의 전압을 기하기 위한 배선이다. 트랜지스터(5081)는, 스위치로서 기능시킬 수 있다. 용량소자(5083)는, 유지용량으로서 기능시킬 수 있다. 유지용량은, 스위치가 오프인 상태에 있어서도, 신호 전압이 액정소자(5082)에 계속해서 가해지도록 하기 위한 용량소자이다. 배선(5087)은, 대향전극으로서 기능시킬 수 있다. 대향전극은, 액정소자(5082)의 제2단자에 소정의 전압을 가하기 위 한 배선이다. 이때, 각각의 배선이 가질 수 있는 기능은 이것에 한정되지 않고, 다양한 기능을 가질 수 있다. 예를 들면, 용량선에 가하는 전압을 변화시킴으로써 액정소자에 가해지는 전압을 조정할 수도 있다. 이때, 트랜지스터(5081)는 스위치로서 기능하면 되기 때문에, 트랜지스터(5081)의 극성은 P채널형이어도 되고, N채널형이어도 된다.
도 10b는, 액정 표시장치에 적용할 수 있는 화소 구성의 일례를 도시한 도면이다. 도 10b에 나타낸 화소 구성예는, 도 10a에 나타낸 화소 구성예와 비교하여, 배선(5087)이 생략되고, 이때, 액정소자(5082)의 제2단자와 용량소자(5083)의 제2단자가 전기적으로 접속되어 있는 점이 다른 것 이외에는, 도 10a에 나타낸 화소 구성예와 같은 구성으로 하고 있다. 도 10b에 나타낸 화소 구성예는, 특히, 액정소자가 횡전계 모드(IPS 모드, FFS 모드를 포함한다)인 경우에 적용할 수 있다. 왜냐하면, 액정소자가 횡전계 모드일 경우, 액정소자(5082)의 제2단자 및 용량소자(5083)의 제2단자를 동일한 기판 위에 형성시킬 수 있기 때문에, 액정소자(5082)의 제2단자와 용량소자(5083)의 제2단자를 전기적으로 접속시키는 것이 용이하기 때문이다. 도 10b에 도시된 것과 같은 화소 구성으로 함으로써, 배선(5087)을 생략할 수 있으므로, 제조공정을 간략한 것으로 할 수 있어, 제조 비용을 저감할 수 있다.
도 10a 또는 도 10b에 나타낸 화소 구성은, 매트릭스 형상으로 복수 배치될 수 있다. 이렇게 함으로써, 액정 표시장치의 표시부가 형성되어, 다양한 화상을 표시할 수 있다. 도 10c는, 도 10a에 나타낸 화소 구성이 매트릭스 형상으로 복수 배 치되어 있는 경우의 회로 구성을 도시한 도면이다. 도 10c에 나타낸 회로 구성은, 표시부가 갖는 복수의 화소 중에서, 4개의 화소를 뽑아 내서 나타낸 도면이다. 그리고, I열 j행(i, j는 자연수)에 위치하는 화소를, 화소 5080_i,j로 표기하고, 화소 5080_i,j에는, 배선 5084_i, 배선 5085_j, 배선 5086_j가, 각각 전기적으로 접속된다. 마찬가지로, 화소 5080_i+1,j에 대해서는, 배선 5084_i+1, 배선 5085_j, 배선 5086_j와 전기적으로 접속된다. 마찬가지로, 화소 5080_i,j+1에 대해서는, 배선 5084_i, 배선 5085_j+1, 배선 5086_j+1과 전기적으로 접속된다. 마찬가지로, 화소 5080_i+1,j+1에 대해서는, 배선 5084_i+1, 배선 5085_j+1, 배선 5086_j+1과 전기적으로 접속된다. 이때, 각 배선은, 동일한 열 또는 행에 속하는 복수의 화소에 의해 공유될 수 있다. 이때, 도 10c에 나타낸 화소 구성에 있어서 배선 5087은 대향전극이며, 대향전극은 모든 화소에 있어서 공통이기 때문에, 배선 5087에 대해서는 자연수 i 또는 j에 의한 표기는 행하지 않는 것으로 한다. 이때, 본 실시형태에 있어서는 도 10b에 나타낸 화소 구성을 사용하는 것도 가능하기 때문에, 배선 5087이 기재되어 있는 구성이라도 배선 5087은 필수가 아니고, 다른 배선과 공유되는 것 등에 의해 생략될 수 있다.
도 10c에 나타낸 화소 구성은, 다양한 방법에 의해 구동될 수 있다. 특히, 교류 구동으로 불리는 방법에 의해 구동됨으로써, 액정소자의 열화(번인)를 억제 할 수 있다. 도 10d는, 교류 구동의 한가지이다. 도트 반전 구동이 행해지는 경우의, 도 10c에 나타낸 화소 구성에 있어서의 각 배선에 가해지는 전압의 타이밍 차트를 나타낸 도면이다. 도트 반전 구동이 행해짐으로써, 교류 구동이 행해지는 경 우에 시인되는 플리커(어른거림)를 억제할 수 있다.
도 10c에 나타낸 화소 구성에 있어서, 배선 5085_j와 전기적으로 접속되어 있는 화소에 있어서의 스위치는, 1 프레임 기간 동안의 제j게이트 선택 기간에 있어서 선택 상태(온 상태)가 되고, 그 이외의 기간에서는 비선택 상태(오프 상태)가 된다. 그리고, 제j게이트 선택 기간 후에, 제j+1게이트 선택 기간이 설치된다. 이렇게 순차 주사가 행해짐으로써, 1 프레임 기간 내에 모든 화소가 순서대로 선택 상태가 된다. 도 10d에 나타낸 타이밍 차트에서는, 전압이 높은 상태(하이레벨)가 됨으로써 해당 화소에 있어서의 스위치가 선택 상태가 되고, 전압이 낮은 상태(로우 레벨)가 됨으로써 비선택 상태가 된다. 이때, 이것은 각 화소에 있어서의 트랜지스터가 N채널형인 경우이며, P채널형의 트랜지스터를 사용할 수 있는 경우, 전압과 선택 상태의 관계는, N채널형의 경우와는 역이 된다.
도 10d에 나타낸 타이밍 차트에서는, 제k프레임(k는 자연수)에 있어서의 제j게이트 선택 기간에 있어서, 신호선으로서 사용하는 배선 5084_i에 정의 신호 전압이 가해지고, 배선 5084_i+1에 부의 신호 전압이 가해진다. 그리고, 제k프레임에 있어서의 제j+1게이트 선택 기간에 있어서, 배선 5084_i에 부의 신호 전압이 가해지고, 배선 5084_i+1에 정의 신호 전압이 가해진다. 그 후에도, 각각의 신호선은, 게이트 선택 기간마다 극성이 반전된 신호가 교대로 가해진다. 그 결과, 제k프레임에 있어서는, 화소 5080_i,j에는 정의 신호 전압, 화소 5080_i+1,j에는 부의 신호 전압, 화소 5080_i,j+1에는 부의 신호 전압, 화소 5080_i+1,j+1에는 정의 신호 전압이, 각각 가해지게 된다. 그리고, 제k+1 프레임에 있어서는, 각각의 화소에 있어 서, 제k프레임에서 기록된 신호 전압과는 역의 극성의 신호 전압이 기록된다. 그 결과, 제k+1 프레임에 있어서는, 화소 5080_i,j에는 부의 신호 전압, 화소 5080_i+1,j에는 정의 신호 전압, 화소 5080_i,j+1에는 정의 신호 전압, 화소 5080_i+1,j+1에는 부의 신호 전압이, 각각 가해지게 된다. 이렇게, 같은 프레임에 있어서는 인접하는 화소끼리에서 다른 극성의 신호 전압이 가해지고, 더구나, 각각의 화소에 있어서는 1 프레임마다 신호 전압의 극성이 반전되는 구동방법이, 도트 반전 구동이다. 도트 반전 구동에 의해, 액정소자의 열화를 억제하면서, 표시되는 화상 전체 또는 일부가 균일한 경우에 시인되는 플리커를 저감할 수 있다. 이때, 배선 5086_j, 배선 5086_j+1을 포함하는 모든 배선 5086에 가해지는 전압은, 일정한 전압으로 할 수 있다. 이때, 배선 5084의 타이밍 차트에 있어서의 신호 전압의 표기는 극성만으로 되어 있지만, 실제는, 표시된 극성에 있어서 다양한 신호 전압의 값을 취할 수 있다. 이때, 여기에서는 1도트(1화소)마다 극성을 반전시킬 경우에 대해서 서술했지만, 이것에 한정되지 않고, 복수의 화소마다 극성을 반전시킬 수도 있다. 예를 들면, 2 게이트 선택 기간마다 기록하는 신호 전압의 극성을 반전시킴으로써, 신호 전압의 기록에 걸리는 소비 전력을 저감시킬 수 있다. 그 밖에도, 1열마다 극성을 반전시키는 것(소스 라인 반전)도 가능하고, 1행마다 극성을 반전시키는 것(게이트 라인 반전)도 가능하다.
이때, 화소(5080)에 있어서의 용량소자(5083)의 제2단자에는, 1 프레임 기간에 있어서 일정한 전압이 가해지고 있으면 된다. 여기에서, 주사선으로서 사용하는 배선 5085에 가해지는 전압은 1 프레임 기간의 대부분에 있어서 로우 레벨이며, 거 의 일정한 전압이 가해지고 있기 때문에, 화소(5080)에 있어서의 용량소자(5083)의 제2단자의 접속처는, 배선 5085이라도 된다. 도 10e는 액정 표시장치에 적용할 수 있는 화소 구성의 일례를 도시한 도면이다. 도 10e에 나타낸 화소구성은, 도 10c에 나타낸 화소 구성과 비교하면, 배선 5086이 생략되고, 이때, 화소(5080) 내부의 용량소자(5083)의 제2단자와, 1개 전의 행에 있어서의 배선 5085가 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 구체적으로는, 도 10e에 표기되어 있는 범위에 있어서는, 화소 5080_i,j+1 및 화소 5080_i+1,j+1에 있어서의 용량소자(5083)의 제2단자는, 배선 5085_j와 전기적으로 접속된다. 이렇게, 화소(5080) 내부의 용량소자(5083)의 제2단자와, 1개 전의 행에 있어서의 배선 5085를 전기적으로 접속시킴으로써, 배선 5086을 생략 할 수 있으므로, 화소의 개구율을 향상할 수 있다. 이때, 용량소자(5083)의 제2단자의 접속처는, 한 개 전의 행에 있어서의 배선 5085 가 아니라, 다른 행에 있어서의 배선 5085이어도 된다. 이때, 도 10e에 나타낸 화소 구성의 구동방법은, 도 10c에 나타낸 화소 구성의 구동방법과 같은 것을 사용할 수 있다.
이때, 용량소자(5083) 및 용량소자(5083)의 제2단자에 전기적으로 접속되는 배선을 사용하여, 신호선으로서 사용하는 배선 5084에 가하는 전압을 작게 할 수 있다. 이때의 화소 구성 및 구동방법에 대해서, 도 10f 및 도 10g를 사용하여 설명한다. 도 10f에 나타낸 화소 구성은, 도 10a에 나타낸 화소 구성과 비교하여, 배선 5086을 1화소열당 2개로 하고, 이때, 화소(5080)에 있어서의 용량소자(5083)의 제2단자와의 전기적인 접속을, 인접하는 화소에서 교대로 행하는 것을 특징으로 한다. 이때, 2개로 한 배선 5086은, 각각 배선 5086-1 및 배선 5086-2로 부르기로 한다. 구체적으로는, 도 10f에 표기되어 있는 범위에 있어서는, 화소 5080_i,j에 있어서의 용량소자(5083)의 제2단자는, 배선 5086-1_j와 전기적으로 접속되고, 화소 5080_i+1,j에 있어서의 용량소자(5083)의 제2단자는, 배선 5086-2_j와 전기적으로 접속되고, 화소 5080_i,j+1에 있어서의 용량소자(5083)의 제2단자는, 배선 5086-2_j+1과 전기적으로 접속되고, 화소 5080_i+1,j+1에 있어서의 용량소자(5083)의 제2단자는, 배선 5086-1_j+1과 전기적으로 접속된다.
그리고, 예를 들면, 도 10g에 도시된 것과 같이, 제k프레임에 있어서 화소 5080_i,j에 양의 극성의 신호 전압이 기록되는 경우, 배선 5086-1_j는, 제j게이트 선택 기간에 있어서는 로우 레벨로 하고, 제j게이트 선택 기간의 종료후, 하이레벨로 변화시킨다. 그리고, 1 프레임 기간 동안에는 그대로 하이레벨을 유지하고, 제k+1 프레임에 있어서의 제j게이트 선택 기간에 음의 극성의 신호 전압이 기록된 후, 로우 레벨로 변화시킨다. 이렇게, 양의 극성의 신호 전압이 화소에 기록된 후에, 용량소자(5083)의 제2단자에 전기적으로 접속되는 배선의 전압을 양의 방향으로 변화시킴으로써, 액정소자에 가해지는 전압을 양의 방향으로 소정의 양만큼 변화시킬 수 있다. 즉, 그 만큼 화소에 기록하는 신호 전압을 작게 할 수 있으므로, 신호 기록에 걸리는 소비 전력을 저감시킬 수 있다. 이때, 제j게이트 선택 기간에 음의 극성의 신호 전압이 기록되는 경우에는, 음의 극성의 신호 전압이 화소에 기록된 후에, 용량소자(5083)의 제2단자에 전기적으로 접속되는 배선의 전압을 음의 방향으로 변화시킴으로써 액정소자에 가해지는 전압을 음의 방향으로 소정의 양만 큼 변화시킬 수 있으므로, 양의 극성의 경우와 마찬가지로, 화소에 기록하는 신호 전압을 작게 할 수 있다. 즉, 용량소자(5083)의 제2단자에 전기적으로 접속되는 배선은, 같은 프레임의 같은 행에 있어서, 양의 극성의 신호 전압이 가해지는 화소와, 음의 극성의 신호 전압이 가해지는 화소에서, 각각 다른 배선인 것이 바람직하다. 도 10f는, 제k프레임에 있어서 양의 극성의 신호 전압이 기록되는 화소에는 배선 5086-1이 전기적으로 접속되고, 제k프레임에 있어서 음의 극성의 신호 전압이 기록되는 화소에는 배선 5086-2가 전기적으로 접속되는 예이다. 단, 이것은 일례이며, 예를 들면, 양의 극성의 신호 전압이 기록되는 화소와 음의 극성의 신호 전압이 기록되는 화소가 2 화소마다 나타나도록 하는 구동방법의 경우에는, 배선 5086-1 및 배선 5086-2의 전기적 접속도 그것에 맞추어, 2 화소마다 교대로 행해지는 것이 바람직하다. 더 언급하면, 1행 모든 화소에서 같은 극성의 신호 전압이 기록되는 경우(게이트 라인 반전)도 생각할 수 있지만, 그 경우는, 배선 5086은 1행당 1개라도 된다. 즉, 도 10c에 나타낸 화소 구성에 있어서도, 도 10f 및 도 10g를 사용하여 설명한 것과 같은, 화소에 기록하는 신호 전압을 작게 하는 구동방법을 사용할 수 있다.
다음에, 액정소자가, MVA 모드 또는 PVA 모드 등으로 대표되는, 수직배향(VA) 모드일 경우에 특히 바람직한 화소 구성 및 그 구동방법에 대해서 서술한다. VA 모드는, 제조시에 러빙 공정이 불필요하고, 흑 표시시의 광 누설이 적으며, 구동전압이 낮은 것 등의 좋은 특징을 갖지만, 화면을 비스듬하게 보았을 때에 화질이 열화해 버린다(시야각이 좁다)고 하는 문제점도 갖는다. VA 모드의 시야각을 넓게 하기 위해서는, 도 11a 및 도 11b에 도시된 것과 같이, 1 화소에 복수의 부화소(서브 픽셀)를 갖는 화소 구성으로 하는 것이 유효하다. 도 11a 및 도 11b에 나타낸 화소 구성은, 화소(5080)가 2개의 부화소(부화소 5080-1, 부화소 5080-2)를 포함하는 경우의 일례를 표시하는 것이다. 이때, 1개의 화소에 있어서의 부화소의 수는 2개에 한정되지 않고, 다양한 수의 부화소를 사용할 수 있다. 부화소의 수가 클수록, 보다 시야각을 넓힐 수 있다. 복수의 부화소는 서로 동일한 회로 구성으로 할 수 있고, 여기에서는, 모든 부화소가 도 10a에 나타낸 회로 구성과 같은 것으로 하여 설명한다. 이때, 제1 부화소 5080-1은, 트랜지스터 5081-1, 액정소자 5082-1, 용량소자 5083-1을 갖는 것으로 하고, 각각의 접속 관계는 도 10a에 나타낸 회로 구성에 준하는 것으로 한다. 마찬가지로, 제2 부화소 5080-2는, 트랜지스터 5081-2, 액정소자 5082-2, 용량소자 5083-2를 갖는 것으로 하고, 각각의 접속 관계는 도 10a에 나타낸 회로 구성에 준하는 것으로 한다.
도 11a에 나타낸 화소 구성은, 1 화소를 구성하는 2개의 부화소에 대하여, 주사선으로서 사용하는 배선 5085를 2개(배선 5085-1, 배선 5085-2) 갖고, 신호선으로서 사용하는 배선 5084를 1개 갖고, 용량선으로서 사용하는 배선 5086을 1개 갖는 구성을 나타낸 것이다. 이렇게, 신호선 및 용량선을 2개의 부화소에서 공용하는 것에 의해, 개구율을 향상시킬 수 있다. 더구나, 신호선 구동회로를 간단한 것으로 할 수 있으므로 제조 비용을 저감할 수 있고, 이때, 액정 패널과 구동회로 IC의 접속 점수를 저감할 수 있으므로, 수율을 향상할 수 있다. 도 11b에 나타낸 화소 구성은, 1 화소를 구성하는 2개의 부화소에 대하여, 주사선으로서 사용하는 배 선 5085를 1개 갖고, 신호선으로서 사용하는 배선 5084를 2개(배선 5084-1, 배선 5084-2) 갖고, 용량선으로서 사용하는 배선 5086을 1개 갖는 구성을 나타낸 것이다. 이렇게, 주사선 및 용량선을 2개의 부화소에서 공용하는 것에 의해, 개구율을 향상시킬 수 있다. 더구나, 전체의 주사선 개수를 저감할 수 있으므로, 고선명의 액정 패널에 있어서도 1개당의 게이트 선 선택 기간을 충분히 길게 할 수 있어, 각각의 화소에 적절한 신호 전압을 기록할 수 있다.
도 11c 및 도 11d는, 도 11b에 나타낸 화소 구성에 있어서, 액정소자를 화소전극의 형상으로 치환한 후에, 각 소자의 전기적 접속 상태를 모식적으로 표시한 예이다. 도 11c 및 도 11d에 있어서, 전극 5088-1은 제1 화소전극을 나타내고, 전극 5088-2는 제2 화소전극을 나타내는 것으로 한다. 도 11c에 있어서, 제1화소전극 5088-1은, 도 11b에 있어서의 액정소자 5082-1의 제1단자에 해당하고, 제2화소전극 5088-2는, 도 11b에 있어서의 액정소자 5082-2의 제1단자에 해당한다. 즉, 제1화소전극 5088-1은, 트랜지스터5081-1의 소스 또는 드레인의 한쪽과 전기적으로 접속되고, 제2화소전극 5088-2는, 트랜지스터5081-2의 소스 또는 드레인의 한쪽과 전기적으로 접속된다. 한편, 도 11d에 있어서는, 화소전극과 트랜지스터의 접속 관계를 역으로 한다. 즉, 제1화소전극 5088-1은, 트랜지스터 5081-2의 소스 또는 드레인의 한쪽과 전기적으로 접속되고, 제2화소전극 5088-2는, 트랜지스터 5081-1의 소스 또는 드레인의 한쪽과 전기적으로 접속되는 것으로 한다.
도 11c 및 도 11d에서 나타낸 것과 같은 화소 구성을, 매트릭스 형상으로 교대로 배치함으로써 특별한 효과를 얻을 수 있다. 이러한 화소 구성 및 그 구동방법 의 일례를, 도 11e 및 도 11f에 나타낸다. 도 11e에 나타낸 화소 구성은, 화소 5080_i,j 및 화소 5080_i+1,j+1에 해당하는 부분을 도 11c에 나타낸 구성으로 하고, 화소 5080_i+1,j 및 화소 5080_i,j+1에 해당하는 부분을 도 11d에 나타낸 구성으로 한 것이다. 이 구성에 있어서, 도 11f에 나타낸 타이밍 차트와 같이 구동하면, 제k프레임의 제j게이트 선택 기간에 있어서, 화소 5080_i,j의 제1화소전극 및 화소 5080_i+1,j의 제2화소전극에 양의 극성의 신호 전압이 기록되고, 화소 5080_i,j의 제2화소전극 및 화소 5080_i+1,j의 제1화소전극에 음의 극성의 신호 전압이 기록된다. 더구나, 제k프레임의 제j+1게이트 선택 기간에 있어서, 화소 5080_i,j+1의 제2화소전극 및 화소 5080_i+1,j+1의 제1화소전극에 양의 극성의 신호 전압이 기록되고, 화소 5080_i,j+1의 제1화소전극 및 화소 5080_i+1,j+1의 제2화소전극에 음의 극성의 신호 전압이 기록된다. 제k+1 프레임에 있어서는, 각 화소에 있어서 신호 전압의 극성이 반전된다. 이렇게 하는 것에 의해, 부화소를 포함하는 화소 구성에 있어서 도트 반전 구동에 해당하는 구동을 실현하면서, 신호선에 가해지는 전압의 극성을 1 프레임 기간 내에서 동일한 것으로 할 수 있다. 그 때문에, 화소의 신호 전압기록에 걸리는 소비 전력을 대폭 저감할 수 있다. 이때, 배선 5086_j, 배선 5086_j+1을 포함하는 모든 배선 5086에 가해지는 전압은, 일정한 전압으로 될 수 있다.
더구나, 도 11g 및 도 11h에 나타낸 화소 구성 및 그 구동방법에 의해, 화소에 기록되는 신호 전압의 크기를 작게 할 수 있다. 이것은, 각각의 화소가 갖는 복수의 부화소에 전기적으로 접속되는 용량선을, 부화소마다 다르게 하는 것이다. 즉, 도 11g 및 도 11h에 나타낸 화소 구성 및 그 구동방법에 의해, 동일한 프레임내에서 동일한 극성이 기록되는 부화소에 대해서는, 동일 행 내에서 용량선을 공통으로 하고, 동일한 프레임 내에서 다른 극성이 기록되는 부화소에 대해서는, 동일 행 내에서 용량선을 다르게 한다. 그리고, 각 행의 기록이 종료한 시점에서, 각각의 용량선의 전압을, 양의 극성의 신호 전압이 기록된 부화소에서는 정의 방향, 음의 극성의 신호 전압이 기록된 부화소에서는 부의 방향으로 변화시킴으로써 화소에 기록되는 신호 전압의 크기를 작게 할 수 있다. 구체적으로는, 용량선으로서 사용하는 배선 5086을 각 행에서 2개(배선 5086-1, 배선 5086-2)로 하고, 화소 5080_i,j의 제1화소전극과, 배선 5086-1_j이, 용량소자를 거쳐서 전기적으로 접속되고, 화소 5080_i,j의 제2화소전극과, 배선 5086-2_j가, 용량소자를 거쳐서 전기적으로 접속되고, 화소 5080_i+1,j의 제1화소전극과, 배선 5086-2_j가, 용량소자를 거쳐서 전기적으로 접속되어, 화소 5080_i+1,j의 제2화소전극과, 배선 5086-1_j가, 용량소자를 거쳐서 전기적으로 접속되고, 화소 5080_i,j+1의 제1화소전극과, 배선 5086-2_j+1가, 용량소자를 거쳐서 전기적으로 접속되고, 화소 5080_i,j+1의 제2화소전극과, 배선 5086-1_j+1가, 용량소자를 거쳐서 전기적으로 접속되고, 화소 5080_i+1,j+1의 제1화소전극과, 배선 5086-1_j+1가, 용량소자를 거쳐서 전기적으로 접속되고, 화소 5080_i+1,j+1의 제2화소전극과, 배선 5086-2_j+1가, 용량소자를 거쳐서 전기적으로 접속된다. 단, 이것은 일례이며, 예를 들면, 양의 극성의 신호 전압이 기록되는 화소와 음의 극성의 신호 전압이 기록되는 화소가 2 화소마다 나타나는 것 같은 구동방법의 경우에는, 배선 5086-1 및 배선 5086-2의 전기적 접속도 그것에 맞추어, 2 화소마다 교대로 행해지는 것이 바람직하다. 더 언급하면, 1행 모든 화소에서 같은 극성의 신호 전압이 기록되는 경우(게이트 라인 반전)도 생각할 수 있지만, 그 경우는, 배선 5086은 1행당 1개로 된다. 즉, 도 11e에 나타낸 화소 구성에 있어서도, 도 11g 및 도 11h를 사용하여 설명한 것 같은, 화소에 기록하는 신호 전압을 작게 하는 구동방법을 사용할 수 있다.
(실시형태 7)
본 실시형태에 있어서는, 트랜지스터의 구조에 관해 설명한다. 트랜지스터는, 트랜지스터가 갖는 반도체층에 사용하는 재료에 따라 크게 분류될 수 있다. 반도체층에 사용하는 재료로서는, 주성분으로서 실리콘이 포함되는 실리콘계 재료와, 주성분으로서 실리콘을 포함하지 않는 비실리콘계 재료로 분류할 수 있다. 실리콘계 재료에는, 아모퍼스 실리콘, 마이크로크리스탈 실리콘, 폴리실리콘, 단결정 실리콘 등을 들 수 있다. 비실리콘계 재료로서는, 비소화 갈륨(GaAs) 등의 화합물 반도체, 산화아연(ZnO) 등의 산화물 반도체 등을 들 수 있다.
아모퍼스 실리콘(a-Si:H) 또는 마이크로크리스탈 실리콘을 트랜지스터의 반도체층으로서 사용하는 경우에는, 트랜지스터의 특성의 균일성이 높고, 이때, 제조 비용이 작다고 하는 이점이 있다. 특히, 대각의 길이가 500mm을 초과하는 것과 같은 대형의 기판에 트랜지스터를 제작하는 경우에 유효하다. 이하에서, 반도체층으로서 아모퍼스 실리콘 또는 마이크로크리스탈 실리콘을 사용하는 트랜지스터 및 용량소자의 구조의 일례에 관해 설명한다.
도 12a는, 톱 게이트형의 트랜지스터의 단면 구조 및 용량소자의 단면 구조를 도시한 도면이다.
기판(5141) 위에 제1 절연막(절연막 5142)이 형성된다. 제1 절연막은, 기판측에서의 불순물이 반도체층에 영향을 미쳐, 트랜지스터의 성질이 변화하어 버리는 것을 방지하는 하지막으로서의 기능을 가질 수 있다. 이때, 제1 절연막으로서는, 산화 실리콘 막, 질화 실리콘 막 또는 산화질화 실리콘 막(SiOxNy) 등의 단층, 또는 이것들의 적층을 사용할 수 있다. 특히, 질화 실리콘 막은 치밀한 막이며, 높은 배리어 특성을 갖기 때문에, 제1 절연막에는 질화 실리콘이 포함되는 것이 바람직하다. 이때, 제1 절연막은 반드시 형성되지 않아도 된다. 제1 절연막이 형성되지 않는 경우에는, 공정수의 삭감, 제조 비용의 저감 및 수율의 향상을 도모할 수 있다.
제 1 절연막 위에, 제1 도전층(도전층 5143, 도전층 5144 및 도전층 5145)이 형성된다. 도전층 5143은, 트랜지스터(5158)의 소스 및 드레인의 한쪽으로서 기능하는 부분을 포함한다. 도전층 5144는, 트랜지스터(5158)의 소스 및 드레인의 다른 쪽으로서 기능하는 부분을 포함한다. 도전층 5145는, 용량소자(5159)의 제1 전극으로서 기능하는 부분을 포함한다. 이때, 제1 도전층으로서는, Ti, Mo, Ta, Cr, W, Al, Nd, Cu, Ag, Au, Pt, Nb, Si, Zn, Fe, Ba, Ge 등, 또는 이것들의 합금을 사용할 수 있다. 또는, 이것들의 원소(합금도 포함한다)의 적층을 사용할 수 있다.
도전층 5143 및 도전층 5144의 상부에, 제1 반도체층(반도체층 5146 및 반도체층 5147)이 형성된다. 반도체층 5146은, 소스와 드레인의 한쪽으로서 기능하는 부분을 포함한다. 반도체층 5147은, 소스와 드레인의 다른 쪽으로서 기능하는 부분을 포함한다. 이때, 제1 반도체층으로서는, 인 등을 포함하는 실리콘 등을 사용할 수 있다.
도전층 5143과 도전층 5144의 사이이며, 또한 제1 절연막 위에, 제2 반도체층(반도체층 5148)이 형성된다. 그리고, 반도체층 5148의 일부는, 도전층 5143 위 및 도전층 5144 위까지 연장되어 있다. 반도체층 5148은, 트랜지스터(5158)의 채널 영역으로서 기능하는 부분을 포함한다. 이때, 제2 반도체층으로서는, 아모퍼스 실리콘(a-Si:H) 등의 비결정성을 갖는 반도체층, 또는 미결정 실리콘(μ-Si:H) 등의 반도체층 등을 사용할 수 있다.
적어도 반도체층 5148 및 도전층 5145를 덮도록, 제2 절연막(절연막 5149 및 절연막 5150)이 형성된다. 제2 절연막은, 게이트 절연막으로서의 기능을 갖는다. 이때, 제2 절연막으로서는, 산화 실리콘 막, 질화 실리콘 막 또는 산화질화 실리콘 막(SiOxNy) 등의 단층, 또는 이것들의 적층을 사용할 수 있다.
이때, 제2 반도체층에 접하는 부분의 제2 절연막으로서는, 산화 실리콘 막을 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 제2 반도체층과 제2 절연막이 접하는 계면에 있어서의 트랩 준위가 적어지기 때문이다.
이때, 제2 절연막이 Mo와 접하는 경우, Mo와 접하는 부분의 제2 절연막으로서는 산화 실리콘 막을 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 산화 실리콘 막은 Mo를 산화시키지 않기 때문이다.
제2 절연막 위에, 제2 도전층(도전층 5151 및 도전층 5152)이 형성된다. 도 전층 5151은, 트랜지스터 5158의 게이트 전극으로서 기능하는 부분을 포함한다. 도전층 5152는, 용량소자 5159의 제2 전극, 또는 배선으로서의 기능을 갖는다. 이때, 제2 도전층으로서는, Ti, Mo, Ta, Cr, W, Al, Nd, Cu, Ag, Au, Pt, Nb, Si, Zn, Fe, Ba, Ge 등, 또는 이것들의 합금을 사용할 수 있다. 또는, 이것들의 원소(합금도 포함한다)의 적층을 사용할 수 있다.
이때, 제2 도전층이 형성된 후의 공정으로서, 다양한 절연막, 또는 다양한 도전막이 형성되어도 된다.
도 12b는, 역스태거형(보텀 게이트형)의 트랜지스터의 단면 구조 및 용량소자의 단면 구조를 도시한 도면이다. 특히, 도 12b에 나타낸 트랜지스터는, 채널에치형으로 불리는 구조이다.
기판(5161) 위에 제1 절연막(절연막 5162)이 형성된다. 제1 절연막은, 기판측에서의 불순물이 반도체층에 영향을 미쳐, 트랜지스터의 성질이 변화하여 버리는 것을 막는 하지막으로서의 기능을 가질 수 있다. 이때, 제1 절연막으로서는, 산화 실리콘 막, 질화 실리콘 막 또는 산화질화 실리콘 막(SiOxNy) 등의 단층, 또는 이것들의 적층을 사용할 수 있다. 특히, 질화 실리콘 막은 치밀한 막이며, 높은 배리어 특성을 갖기 때문에, 제1 절연막에는 질화 실리콘이 포함되는 것이 바람직하다. 이때, 제1 절연막은 반드시 형성되지 않아도 된다. 제1 절연막이 형성되지 않는 경우에는, 공정수의 삭감, 제조 비용의 저감 및 수율의 향상을 도모할 수 있다.
제1 절연막 위에, 제1 도전층(도전층 5163 및 도전층 5164)이 형성된다. 도전층 5163은, 트랜지스터(5178)의 게이트 전극으로서 기능하는 부분을 포함한다. 도전층 5164는, 용량소자 5179의 제1 전극으로서 기능하는 부분을 포함한다. 이때, 제1 도전층으로서는, Ti, Mo, Ta, Cr, W, Al, Nd, Cu, Ag, Au, Pt, Nb, Si, Zn, Fe, Ba, Ge 등, 또는 이것들의 합금을 사용할 수 있다. 또는, 이것들의 원소(합금도 포함한다)의 적층을 사용할 수 있다.
적어도 제1 도전층을 덮도록, 제2 절연막(절연막 5165)이 형성된다. 제2 절연막은, 게이트 절연막으로서의 기능을 갖는다. 이때, 제2 절연막으로서는, 산화 실리콘 막, 질화 실리콘 막 또는 산화질화 실리콘 막(SiOxNy) 등의 단층, 또는 이것들의 적층을 사용할 수 있다.
이때, 반도체층에 접하는 부분의 제2 절연막으로서는, 산화 실리콘 막을 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 반도체층과 제2 절연막이 접하는 계면에 있어서의 트랩 준위가 적어지기 때문이다.
이때, 제2 절연막이 Mo와 접하는 경우, Mo와 접하는 부분의 제2 절연막으로서는 산화 실리콘 막을 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 산화 실리콘 막은 Mo를 산화시키지 않기 때문이다.
제2 절연막 위 중에서 제1 도전층과 겹쳐 형성되는 부분의 일부에, 포토리소그래픽법, 잉크젯법 또는 인쇄법 등에 의해, 제1 반도체층(반도체층 5166)이 형성된다. 그리고, 반도체층 5166의 일부는, 제2 절연막 위 중에서 제1 도전층과 겹쳐서 형성되지 않고 있는 부분까지 연장되어 있다. 반도체층 5166은, 트랜지스터(5178)의 채널 영역으로서 기능하는 부분을 포함한다. 이때, 반도체층 5166으로서는, 아모퍼스 실리콘(a-Si:H) 등의 비결정성을 갖는 반도체층, 또는 미결정 실리 콘(μ-Si:H) 등의 반도체층 등을 사용할 수 있다.
제1 반도체층 위의 일부에, 제2 반도체층(반도체층 5167 및 반도체층 5168)이 형성된다. 반도체층 5167은, 소스와 드레인의 한쪽으로서 기능하는 부분을 포함한다. 반도체층 5168은, 소스와 드레인의 다른 쪽으로서 기능하는 부분을 포함한다. 이때, 제2 반도체층으로서는, 인 등을 포함하는 실리콘 등을 사용할 수 있다.
제2 반도체층 위 및 제2 절연막 위에, 제2 도전층(도전층 5169, 도전층 5170 및 도전층 5171)이 형성된다. 도전층 5169는, 트랜지스터(5178)의 소스와 드레인의 한쪽으로서 기능하는 부분을 포함한다. 도전층 5170은, 트랜지스터(5178)의 소스와 드레인의 다른 쪽으로서 기능하는 부분을 포함한다. 도전층 5171은, 용량소자 5179의 제2 전극으로서 기능하는 부분을 포함한다. 이때, 제2 도전층으로서는, Ti, Mo, Ta, Cr, W, Al, Nd, Cu, Ag, Au, Pt, Nb, Si, Zn, Fe, Ba, Ge 등, 또는 이것들의 합금을 사용할 수 있다. 또는, 이것들의 원소(합금도 포함한다)의 적층을 사용할 수 있다.
이때, 제2 도전층이 형성된 후의 공정으로서, 다양한 절연막, 또는 다양한 도전막이 형성되어도 된다.
이때, 채널에치형의 트랜지스터의 제조 공정에 있어서, 제1 반도체층 및 제2 반도체층은 연속해서 성막될 수 있다. 그리고, 제1 반도체층 및 제2 반도체층은, 같은 마스크를 사용해서 형성될 수 있다.
더구나, 제2 도전층이 형성된 후에, 제2 도전층을 마스크로서 사용해서 제2 반도체층의 일부를 제거하거나, 또는 제2 도전층과 같은 마스크를 사용해서 제2 반 도체층의 일부를 제거함으로써, 트랜지스터의 채널 영역을 형성할 수 있다. 이렇게 함으로써 제2 반도체층의 일부를 제거하기 위해서만 새로운 마스크를 사용할 필요가 없기 때문에, 제조 공정이 간단하게 되어, 제조 비용을 저감할 수 있다. 여기에서, 제거된 제2 반도체층의 하부에 형성되는 제1 반도체층이 트랜지스터의 채널 영역이 된다.
도 12c는, 역스태거형(보텀 게이트형)의 트랜지스터의 단면 구조 및 용량소자의 단면 구조를 도시한 도면이다. 특히, 도 12c에 나타낸 트랜지스터는, 채널 보호형(에치스톱형)으로 불리는 구조이다.
기판(5181) 위에 제1 절연막(절연막 5182)이 형성된다. 제1 절연막은, 기판측에서의 불순물이 반도체층에 영향을 미쳐, 트랜지스터의 성질이 변화하여 버리는 것을 막는 하지막으로서의 기능을 가질 수 있다. 이때, 제1 절연막으로서는, 산화 실리콘 막, 질화 실리콘 막 또는 산화질화 실리콘 막(SiOxNy) 등의 단층, 또는 이것들의 적층을 사용할 수 있다. 특히, 질화 실리콘 막은 치밀한 막이며, 높은 배리어 특성을 갖기 때문에, 제1 절연막에는 질화 실리콘이 포함되는 것이 바람직하다. 이때, 제1 절연막은 반드시 형성되지 않아도 된다. 제1 절연막이 형성되지 않는 경우에는, 공정수의 삭감, 제조 비용의 저감 및 수율의 향상을 도모할 수 있다.
제1 절연막 위에, 제1 도전층(도전층 5183 및 도전층 5184)이 형성된다. 도전층 5183은, 트랜지스터(5198)의 게이트 전극으로서 기능하는 부분을 포함한다. 도전층 5184는, 용량소자 5199의 제1 전극으로서 기능하는 부분을 포함한다. 이때, 제1 도전층으로서는, Ti, Mo, Ta, Cr, W, Al, Nd, Cu, Ag, Au, Pt, Nb, Si, Zn, Fe, Ba, Ge 등, 또는 이것들의 합금을 사용할 수 있다. 또는, 이것들의 원소(합금도 포함한다)의 적층을 사용할 수 있다.
적어도 제1 도전층을 덮도록, 제2 절연막(절연막 5185)이 형성된다. 제2 절연막은, 게이트 절연막으로서의 기능을 갖는다. 이때, 제2 절연막으로서는, 산화 실리콘 막, 질화 실리콘 막 또는 산화질화 실리콘 막(SiOxNy)등의 단층, 또는 이것들의 적층을 사용할 수 있다.
이때, 반도체층에 접하는 부분의 제2 절연막으로서는, 산화 실리콘 막을 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 반도체층과 제2 절연막이 접하는 계면에 있어서의 트랩 준위가 적어지기 때문이다.
이때, 제2 절연막이 Mo와 접하는 경우, Mo와 접하는 부분의 제2 절연막으로서는 산화 실리콘 막을 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 산화 실리콘 막은 Mo를 산화시키지 않기 때문이다.
제2 절연막 위 중에서 제1 도전층과 겹쳐서 형성되는 부분의 일부에, 포토리소그래픽법, 잉크젯법 또는 인쇄법 등에 의해, 제1 반도체층(반도체층 5186)이 형성된다. 그리고, 반도체층 5186의 일부는, 제2 절연막 위 중에서 제1 도전층과 겹쳐서 형성되지 않고 있는 부분까지 연장되어 있다. 반도체층 5186은, 트랜지스(5198)의 채널 영역으로서 기능하는 부분을 포함한다. 이때, 반도체층 5186으로서는, 아모퍼스 실리콘(a-Si:H) 등의 비결정성을 갖는 반도체층, 또는 미결정 실리콘(μ-Si:H) 등의 반도체층 등을 사용할 수 있다.
제1 반도체층 위의 일부에, 제3 절연막(절연막 5192)이 형성된다. 절연막 5192는, 트랜지스터(5198)의 채널 영역이 에칭에 의해 제거되는 것을 방지하는 기능을 갖는다. 즉, 절연막 5192는, 채널 보호막(에치스톱 막)으로서 기능한다. 이때, 제3 절연막으로서는, 산화 실리콘 막, 질화 실리콘 막 또는 산화질화 실리콘 막(SiOxNy) 등의 단층, 또는 이것들의 적층을 사용할 수 있다.
제1 반도체층 위의 일부 및 제3 절연막 위의 일부에, 제2 반도체층(반도체층 5187 및 반도체층 5188)이 형성된다. 반도체층 5187은, 소스와 드레인의 한쪽으로서 기능하는 부분을 포함한다. 반도체층 5188은, 소스와 드레인의 다른 쪽으로서 기능하는 부분을 포함한다. 이때, 제2 반도체층으로서는, 인 등을 포함하는 실리콘 등을 사용할 수 있다.
제2 반도체층 위에, 제2 도전층(도전층 5189, 도전층 5190 및 도전층 5191)이 형성된다. 도전층 5189는, 트랜지스터(5198)의 소스와 드레인의 한쪽으로서 기능하는 부분을 포함한다. 도전층 5190은, 트랜지스터(5198)의 소스와 드레인의 다른 쪽으로서 기능하는 부분을 포함한다. 도전층 5191은, 용량소자 5199의 제2 전극으로서 기능하는 부분을 포함한다. 이때, 제2 도전층으로서는, Ti, Mo, Ta, Cr, W, Al, Nd, Cu, Ag, Au, Pt, Nb, Si, Zn, Fe, Ba, Ge 등, 또는 이것들의 합금을 사용할 수 있다. 또는, 이것들의 원소(합금도 포함한다)의 적층을 사용할 수 있다.
이때, 제2 도전층이 형성된 후의 공정으로서, 다양한 절연막, 또는 다양한 도전막이 형성되어도 된다.
다음에, 폴리실리콘을 트랜지스터의 반도체층으로서 사용하는 경우에는, 트랜지스터의 이동도가 높고, 이때, 제조 비용이 작다고 하는 이점이 있다. 더구나, 특성의 경시열화가 작기 때문에, 신뢰성이 높은 장치를 얻을 수 있다. 이하에서, 반도체층으로서 폴리실리콘을 사용하는 트랜지스터 및 용량소자의 구조의 일례에 관해 설명한다.
도 12d는, 보텀 게이트형의 트랜지스터의 단면 구조 및 용량소자의 단면 구조를 도시한 도면이다.
기판(5201) 위에 제1 절연막(절연막 5202)이 형성된다. 제1 절연막은, 기판측에서의 불순물이 반도체층에 영향을 미쳐, 트랜지스터의 성질이 변화하여 버리는 것을 막는 하지막으로서의 기능을 가질 수 있다. 이때, 제1 절연막으로서는, 산화 실리콘 막, 질화 실리콘 막 또는 산화질화 실리콘 막(SiOxNy) 등의 단층, 또는 이것들의 적층을 사용할 수 있다. 특히, 질화 실리콘 막은 치밀한 막이며, 높은 배리어 특성을 갖기 때문에, 제1 절연막에는 질화 실리콘 막이 포함되는 것이 바람직하다. 이때, 제1 절연막은 반드시 형성되지 않아도 된다. 제1 절연막이 형성되지 않는 경우에는, 공정수의 삭감, 제조 비용의 저감 및 수율의 향상을 도모할 수 있다.
제1 절연막 위에, 제1 도전층(도전층 5203 및 도전층 5204)이 형성된다. 도전층 5203은, 트랜지스터(5218)의 게이트 전극으로서 기능하는 부분을 포함한다. 도전층 5204는, 용량소자 5219의 제1 전극으로서 기능하는 부분을 포함한다. 이때, 제1 도전층으로서는, Ti, Mo, Ta, Cr, W, Al, Nd, Cu, Ag, Au, Pt, Nb, Si, Zn, Fe, Ba, Ge 등, 또는 이것들의 합금을 사용할 수 있다. 또는, 이것들의 원소(합금도 포함한다)의 적층을 사용할 수 있다.
적어도 제1 도전층을 덮도록, 제2 절연막(절연막 5214)이 형성된다. 제2 절 연막은, 게이트 절연막으로서의 기능을 갖는다. 이때, 제2 절연막으로서는, 산화 실리콘 막, 질화 실리콘 막 또는 산화질화 실리콘 막(SiOxNy) 등의 단층, 또는 이것들의 적층을 사용할 수 있다.
이때, 반도체층에 접하는 부분의 제2 절연막으로서는, 산화 실리콘 막을 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 반도체층과 제2 절연막이 접하는 계면에 있어서의 트랩 준위가 적어지기 때문이다.
이때, 제2 절연막이 Mo와 접하는 경우, Mo와 접하는 부분의 제2 절연막으로서는 산화 실리콘 막을 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 산화 실리콘 막은 Mo를 산화시키지 않기 때문이다.
제2 절연막 위 중에서 제1 도전층과 겹쳐서 형성되는 부분의 일부에, 포토리소그래픽법, 잉크젯법 또는 인쇄법 등에 의해, 반도체층이 형성된다. 그리고, 반도체층의 일부는, 제2 절연막 위 중에서 제1 도전층과 겹쳐서 형성되지 않고 있는 부분까지 연장되어 있다. 반도체층은, 채널 형성 영역(채널 형성 영역 5210), Lightly Doped Drain(LDD) 영역(LDD 영역 5208, LDD 영역 5209), 불순물 영역(불순물 영역 5205, 불순물 영역 5206, 불순물 영역 5207)을 갖고 있다. 채널 형성 영역(5210)은, 트랜지스터(5218)의 채널 형성 영역으로서 기능한다. LDD 영역 5208 및 LDD 영역 5209는, 트랜지스터(5218)의 LDD 영역으로서 기능한다. 이때, LDD 영역 5208 및 LDD 영역 5209가 형성됨으로써, 트랜지스터의 드레인에 고전계가 걸리는 것을 억제할 수 있기 때문에, 트랜지스터의 신뢰성을 향상할 수 있다. 단, LDD 영역은 형성되지 않아도 된다. 이 경우에는, 제조 공정을 간단하게 할 수 있으므 로, 제조 비용을 저감할 수 있다. 불순물 영역 5205은, 트랜지스터(5218)의 소스 및 드레인의 한쪽으로서 기능하는 부분을 포함한다. 불순물 영역 5206은, 트랜지스터(5218)의 소스 및 드레인의 다른 쪽으로서 기능하는 부분을 포함한다. 불순물 영역 5207은, 용량소자 5219의 제2 전극으로서 기능하는 부분을 포함한다.
제3 절연막(절연막 5211)의 일부에는, 선택적으로 콘택홀이 형성된다. 절연막 5211은, 층간막으로서의 기능을 갖는다. 제3 절연막으로서는, 무기재료(산화 실리콘, 질화 실리콘, 산화질화 실리콘 등) 또는, 저유전율의 유기 화합물 재료(감광성 또는 비감광성의 유기수지 재료) 등을 사용할 수 있다. 또는, 실록산을 포함하는 재료를 사용할 수도 있다. 이때, 실록산은, 실리콘(Si)과 산소(O)의 결합으로 골격구조가 구성되는 재료이다. 치환기로서, 유기기(예를 들면, 알킬기, 방향족 탄화수소) 플루오로기를 사용해도 된다. 또는, 유기기는, 플루오로기를 갖고 있어도 된다.
제3 절연막 위에, 제2 도전층(도전층 5212 및 도전층 5213)이 형성된다. 도전층 5212는, 제3 절연막에 형성된 콘택홀을 거쳐서 트랜지스터(5218)의 소스 또는 드레인의 다른 쪽과 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 도전층 5212는, 트랜지스터(5218)의 소스 또는 드레인의 다른 쪽으로서 기능하는 부분을 포함한다. 도전층 5213과 도전층 5204가, 도시되지 않은 부분에서 전기적으로 접속되어 있는 경우에는, 도전층 5213은 용량소자 5219의 제1 전극으로서 기능하는 부분을 포함한다. 또는, 도전층 5213이 불순물 영역 5207과 도시되지 않은 부분에 있어서 전기적으로 접속되어 있는 경우에는, 도전층 5213은 용량소자 5219의 제2 전극으로서 기능하는 부분을 포함한다. 또는, 도전층 5213이 도전층 5204 및 불순물 영역 5207과 전기적으로 접속되지 않고 있는 경우에는, 용량소자 5219와는 다른 용량소자가 형성된다. 이 용량소자는, 도전층 5213, 불순물 영역 5207 및 절연막 5211이 각각 용량소자의 제1 전극, 제2 전극, 절연막으로서 사용할 수 있는 구성이다. 이때, 제2 도전층으로서는, Ti, Mo, Ta, Cr, W, Al, Nd, Cu, Ag, Au, Pt, Nb, Si, Zn, Fe, Ba, Ge 등, 또는 이들의 합금을 사용할 수 있다. 또는, 이것들의 원소(합금도 포함한다)의 적층을 사용할 수 있다.
이때, 제2 도전층이 형성된 후의 공정으로서, 다양한 절연막, 또는 다양한 도전막이 형성되어도 된다.
이때, 반도체층으로서 폴리실리콘을 사용하는 트랜지스터에 있어서도, 톱 게이트형의 트랜지스터로 할 수 있다.
(실시형태 8)
본 실시형태에 있어서는, 전자기기의 예에 관해 설명한다.
도 13a 내지 도 13h, 도 14a 내지 도 14d는, 전자기기를 도시한 도면이다. 이들 전자기기는, 하우징(5000), 표시부(5001), 스피커(5003), LED 램프(5004), 조작 키(5005), 접속 단자(5006), 센서(5007)(강도, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전수, 거리, 광, 액, 자기, 온도, 화학물질, 음성, 시간, 경도, 전기장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경도, 진동, 냄새 또는 적외선을 측정하는 기능을 포함하는 것), 마이크로폰(5008) 등을 가질 수 있다.
도 13a는 모바일 컴퓨터로서, 전술한 것 이외에, 스위치(5009), 적외선 포트(5010) 등을 가질 수 있다. 도 13b는 기록 매체를 구비한 휴대형의 화상재생장치(예를들면, DVD 재생장치)이며, 전술한 것 이외에, 제2표시부(5002), 기록매체 판독부(5011) 등을 가질 수 있다. 도 13c는 고글형 디스플레이이며, 전술한 것 이외에, 제2표시부(5002), 지지부(5012), 이어폰(5013) 등을 가질 수 있다. 도 13d는 휴대형 게임기이며, 전술한 것 이외에, 기록매체 판독부(5011) 등을 가질 수 있다. 도 13e는 프로젝터이며, 전술한 것 이외에, 광원(5033), 투사 렌즈(5034) 등을 가질 수 있다. 도 13f는 휴대형 게임기이며, 전술한 것 이외에, 제2표시부(5002), 기록매체 판독부(5011) 등을 가질 수 있다. 도 13g는 텔레비젼 수상기이며, 전술한 것 이외에, 튜너, 화상처리부 등을 가질 수 있다. 도 13h는 포터블형 텔레비젼 수상기이며, 전술한 것 이외에, 신호의 송수신이 가능한 충전기(5017) 등을 가질 수 있다. 도 14a는 디스플레이이며, 전술한 것 이외에, 지지대(5018) 등을 가질 수 있다. 도 14b는 카메라이며, 전술한 것 이외에, 외부접속 포트(50190, 셔터 버튼(5015), 수상부(5016) 등을 가질 수 있다. 도 14c는 컴퓨터이며, 전술한 것 이외에, 포인팅 디바이스(5020), 외부접속 포트(5019), 리더/라이터(5021) 등을 가질 수 있다. 도 14d는 휴대전화기이며, 전술한 것 이외에, 안테나(5014), 휴대전화·이동단말용의 1 세그먼트 부분 수신 서비스용 튜너 등을 가질 수 있다.
도 13a 내지 도 13h, 도 14a 내지 도 14d에 나타낸 전자기기는, 다양한 기능을 가질 수 있다. 예를 들면, 다양한 정보(정지 화상, 동화상, 텍스트 화상 등)를 표시부에 표시하는 기능, 터치패널 기능, 카렌다, 날짜 또는 시간 등을 표시하는 기능, 다양한 소프트웨어(프로그램)에 의해 처리를 제어하는 기능, 무선통신기능, 무선통신기능을 사용해서 다양한 컴퓨터 네트워크에 접속하는 기능, 무선통신기능을 사용해서 다양한 데이터의 송신 또는 수신을 행하는 기능, 기록 매체에 기록되어 있는 프로그램 또는 데이터를 판독해서 표시부에 표시하는 기능 등을 가질 수 있다. 더구나, 복수의 표시부를 갖는 전자기기에 있어서는, 한개의 표시부를 주로 화상정보를 표시하고, 다른 한개의 표시부를 주로 문자정보를 표시하는 기능, 또는, 복수의 표시부에 시차를 고려한 화상을 표시하는 것으로 입체적인 화상을 표시하는 기능 등을 가질 수 있다. 더구나, 수상부를 갖는 전자기기에 있어서는, 정지 화상을 촬영하는 기능, 동화상을 촬영하는 기능, 촬영한 화상을 자동 또는 수동으로 보정하는 기능, 촬영한 화상을 기록 매체(외부 또는 카메라에 내장)에 보존하는 기능, 촬영한 화상을 표시부에 표시하는 기능 등을 가질 수 있다. 이때, 도 13a 내지 도 13h, 도 14a 내지 도 14d에 나타낸 전자기기가 가질 수 있는 기능은 이들에 한정되지 않고, 다양한 기능을 가질 수 있다.
본 실시형태에 있어서 서술한 전자기기는, 어떠한 정보를 표시하기 위한 표시부를 갖는 것을 특징으로 한다. 그리고, 본 실시형태에 있어서의 전자기기는, 불균일이나 플리커가 저감된, 품질이 높은 화상을 표시시킬 수 있다. 또는, 콘트라스트비가 향상된 표시를 얻을 수 있다. 또는, 색 재현 범위를 향상한 표시를 얻을 수 있다. 또는, 동화상 품질이 향상된 표시를 얻을 수 있다. 또는, 시야각이 향상된 표시를 얻을 수 있다. 또는, 액정소자의 응답 속도가 향상된 표시를 얻을 수 있다. 또는, 소비 전력을 저감시킬 수 있다. 또는, 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
다음에, 표시장치의 응용예를 설명한다.
도 14e에, 표시장치를, 건축물과 일체로 해서 설치한 예에 대해서 나타낸다. 도 14e는, 하우징(5022), 표시부(5023), 조작부인 리모트콘트롤 장치(5024), 스피커(5025) 등을 포함한다. 표시장치는, 벽걸이형으로서 건물로 일체가 되고 있어, 설치하는 스페이스를 넓게 필요로 하는 않고 설치가능하다.
도 14f에, 건축물 내에 표시장치를, 건축물과 일체로 해서 설치한 다른 예에 대해서 나타낸다. 표시 패널(5026)은, 유닛배스(5027)와 일체로 부착되어 있고, 입욕자는 표시 패널(5026)의 시청이 가능하게 된다.
이때, 본 실시형태에 있어서, 건조물로서 벽, 유닛배스를 예로 들었지만, 본 실시형태는 이것에 한정되지 않고, 다양한 건축물에 표시장치를 설치할 수 있다.
다음에, 표시장치를, 이동체와 일체로 해서 설치한 예에 대해서 나타낸다.
도 14g는, 표시장치를, 자동차에 설치한 예에 대해 나타낸 도면이다. 표시 패널(5028)은, 자동차 차체(5029)에 부착되어 있고, 차체의 동작 또는 차체 내외에서 입력되는 정보를 온디맨드로 표시 할 수 있다. 이때, 내비게이션 기능을 갖고 있어도 된다.
도 14h는, 표시장치를, 여객용 비행기와 일체로 해서 설치한 예에 대해서 나타낸 도다. 도 14h는, 여객용 비행기의 좌석 상부의 천정(5030)에 표시 패널(5031)을 설치했을 때의, 사용시의 형상에 대해서 나타낸 도다. 표시 패널(5031)은, 천정 (5030)과 힌지부(5032)를 통해서 일체로 부착되어 있고, 힌지부(5032)의 신축에 의해 승객은 표시 패널(5031)의 시청이 가능하게 된다. 표시 패널(5031)은 승객이 조 작함으로써 정보를 표시하는 기능을 갖는다.
이때, 본 실시형태에 있어서, 이동체로서는 자동차 차체, 비행기 차체에 대해서 예시했지만 이것에 한정되지 않고, 자동이륜차, 자동4륜차(자동차, 버스 등을 포함한다), 전차(모노 레일, 철도 등을 포함한다), 선박 등, 다양한 것에 설치할 수 있다.
도 1은 실시예 1에 관한 표시장치를 설명하는 도면.
도 2는 실시예 1에 관한 표시장치의 동작 방법의 일례를 설명하는 도면.
도 3은 실시예 1에 관한 표시장치의 동작 방법의 일례를 설명하는 도면.
도 4는 실시예 1에 관한 표시장치의 동작 방법의 일례를 설명하는 도면.
도 5는 실시예 2에 관한 표시장치의 동작 방법의 일례를 설명하는 도면.
도 6은 실시예 3에 관한 표시장치의 동작 방법의 일례를 설명하는 도면.
도 7은 실시예 1에 관한 표시장치의 동작 방법의 일례를 설명하는 도면.
도 8은 실시예 4에 관한 표시장치의 동작 방법의 일례를 설명하는 도면.
도 9는 실시예 5에 관한 표시장치의 동작 방법의 일례를 설명하는 도면.
도 10은 실시예 6에 관한 표시장치의 일례를 설명하는 도면.
도 11은 실시예 6에 관한 표시장치의 일례를 설명하는 도면.
도 12는 실시예 7에 관한 트랜지스터의 일례를 설명하는 도면.
도 13은 실시예 8에 관한 전자기기의 일례를 설명하는 도면.
도 14는 실시예 8에 관한 전자기기의 일례를 설명하는 도면.

Claims (12)

  1. 밝기를 개별적으로 제어할 수 있는 영역을 복수 구비하는 백라이트와,
    상기 백라이트의 복수개 영역에 설치되는 복수의 화소를 갖는 화소부와,
    상기 백라이트의 복수개 영역마다 복수의 프레임 기간에 있어서의 화상 데이터를 각각 비교하여, 가장 높은 표시 휘도를 갖는 화상 데이터에 근거하여 상기 백라이트의 복수개 영역의 발광 휘도를 각각 결정하는 콘트롤 유니트와,
    상기 콘트롤 유니트로부터의 신호에 근거하여 상기 백라이트에 포함된 복수개 영역을 발광시키는 백라이트 콘트롤러를 갖는 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    제k프레임의 화상을 표시하는 경우에, 상기 복수의 프레임 기간으로서, 적어도 제(k-2)프레임, 제(k-1)프레임 및 제k프레임이 사용되는 표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    제k프레임의 화상을 표시하는 경우에, 상기 복수의 프레임 기간으로서, 적어도 제(k-1)프레임, 제k프레임 및 제(k+1)프레임이 사용되는 표시장치.
  4. 밝기를 개별적으로 제어할 수 있는 영역을 복수 구비하는 백라이트와,
    상기 백라이트의 복수개 영역에 설치되는 복수의 화소를 갖는 화소부와,
    상기 백라이트의 복수개 영역마다 복수의 프레임 기간에 있어서의 화상 데이터를 각각 비교하여, 가장 높은 표시 휘도를 갖는 화상 데이터에 근거하여 상기 백라이트의 복수개 영역의 발광 휘도를 각각 결정하는 콘트롤 유니트와,
    상기 콘트롤 유니트로부터의 신호에 근거하여 상기 백라이트에 포함된 복수개 영역을 발광시키는 백라이트 콘트롤러를 갖고,
    상기 백라이트의 복수개 영역이 상기 복수의 프레임 기간에 있어서 각각 일정한 밝기를 유지하는 표시장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    제k프레임의 화상을 표시하는 경우에, 상기 복수의 프레임 기간으로서, 적어도 제(k-2)프레임, 제(k-1)프레임 및 제k프레임이 사용되는 표시장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    제k프레임의 화상을 표시하는 경우에, 상기 복수의 프레임 기간으로서, 적어도 제(k-1)프레임, 제k프레임 및 제(k+1)프레임이 사용되는 표시장치.
  7. 밝기를 개별적으로 제어할 수 있는 영역을 복수 구비하는 백라이트와,
    상기 백라이트의 복수개 영역에 설치되는 복수의 화소를 갖는 화소부와,
    상기 백라이트의 복수개 영역마다 복수의 프레임 기간에 있어서의 화상 데이터를 각각 비교하여, 가장 높은 표시 휘도를 갖는 화상 데이터에 근거하여 상기 백라이트의 복수개 영역의 발광 휘도를 각각 결정하는 콘트롤 유니트와,
    상기 콘트롤 유니트로부터의 신호에 근거하여 상기 백라이트에 포함된 복수개 영역을 발광시키는 백라이트 콘트롤러를 갖고,
    상기 복수의 프레임 기간으로서 연속한 프레임이 사용되는 표시장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    제k프레임의 화상을 표시하는 경우에, 상기 복수의 프레임 기간으로서, 적어도 제(k-2)프레임, 제(k-1)프레임 및 제k프레임이 사용되는 표시장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    제k프레임의 화상을 표시하는 경우에, 상기 복수의 프레임 기간으로서, 적어도 제(k-1)프레임, 제k프레임 및 제(k+1)프레임이 사용되는 표시장치.
  10. 밝기를 개별적으로 제어할 수 있는 영역을 복수 구비하는 백라이트와,
    상기 백라이트의 복수개 영역에 설치되는 복수의 화소를 갖는 화소부와,
    상기 백라이트의 복수개 영역마다 복수의 프레임 기간에 있어서의 화상 데이터를 각각 비교하여, 가장 높은 표시 휘도를 갖는 화상 데이터에 근거하여 상기 백라이트의 복수개 영역의 발광 휘도를 각각 결정하는 콘트롤 유니트와,
    상기 콘트롤 유니트로부터의 신호에 근거하여 상기 백라이트에 포함된 복수개 영역을 발광시키는 백라이트 콘트롤러를 갖고,
    상기 백라이트의 복수개 영역이 상기 복수의 프레임 기간에 있어서 각각 일정한 밝기를 유지하고,
    상기 복수의 프레임 기간으로서 연속한 프레임이 사용되는 표시장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    제k프레임의 화상을 표시하는 경우에, 상기 복수의 프레임 기간으로서, 적어도 제(k-2)프레임, 제(k-1)프레임 및 제k프레임이 사용되는 표시장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    제k프레임의 화상을 표시하는 경우에, 상기 복수의 프레임 기간으로서, 적어도 제(k-1)프레임, 제k프레임 및 제(k+1)프레임이 사용되는 표시장치.
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