(57)【要約】【課題】交流駆動周波数を高周波数化した安定した映像表示と、画素回路の特性の相違に起因する誤差による輝度異常の抑制と、必要最低限なデータ転送帯域で安定した立体映像表示動作とを行う。【解決手段】反転回路１０１、ＤＡＣ１０２及びソースドライバ１０３は、各組の２本の列信号線Ｄ１及びＤ２のそれぞれに、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号から得た正極性映像信号と負極性映像信号とを同時に供給することを１水平走査期間内で順次に行うと共に、１フレーム期間毎に正極性映像信号と負極性映像信号とを切り替え、かつ、１フレーム期間毎に２本の列信号線のそれぞれに正極性映像信号及び負極性映像信号を切り替えて供給する。各画素１０５は、２つの信号保持容量を有し、各々に映像信号電圧を保持した後１／２フレーム期間内で交互に読み出して画素電極に供給する。【選択図】図１
2012002995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号を転送する第１の転送期間と、前記第１の転送期間で転送した前記一方の映像信号を表示する第１の画素駆動期間と、前記右目用映像信号及び左目用映像信号のうち他方の映像信号を転送する第２の転送期間と、前記第２の転送期間で転送した前記他方の映像信号を表示する第２の画素駆動期間の順で２フレーム期間周期で巡回的に切替動作する液晶表示装置を含む画像表示手段と、
少なくとも前記液晶表示装置の前記第１の画素駆動期間で表示される前記一方の映像信号による画像の光と、前記第２の画素駆動期間で表示される前記他方の映像信号による画像の光とを、観察者の右目及び左目のうち表示される画像に対応する側の目のみに入射するための、両眼視差を利用したメガネと
を備え、
前記液晶表示装置は、
２本の列信号線を一組とする複数組の列信号線と、複数本の行走査線との各交差部にそれぞれ接続された複数の画素と、
前記複数組の列信号線のうち一組の前記２本の列信号線のそれぞれに、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号から得た正極性映像信号と負極性映像信号とを同時に供給することを、前記複数組の列信号線に対して組単位で１水平走査期間内で順次に行うと共に、１フレーム期間毎に前記正極性映像信号と前記負極性映像信号とを切り替え、かつ、１フレーム期間毎に前記２本の列信号線のそれぞれに前記正極性映像信号及び負極性映像信号を切り替えて供給する映像信号供給手段と、
前記複数本の行走査線を水平走査期間毎に１本ずつ選択する行選択信号を前記複数本の行走査線に順次に供給して、前記複数の画素を行単位で選択する行選択信号供給手段と、
２本の選択信号線を一組とする複数組の選択信号線が、前記複数の画素のうち各行の画素毎に組単位で接続されており、各組の前記２本の選択信号線に１垂直走査周期より短い所定の周期で、かつ、互いに反対論理値の関係にある矩形波である２つの画素駆動選択信号を供給する画素駆動選択信号供給手段と、
前記複数の画素のうち各行の画素毎に接続されたリセット制御線に対して、リセット信号を所定のタイミングで供給するリセット信号供給手段と、
前記右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号を転送する第１の転送期間と、前記第１の転送期間で転送した前記一方の映像信号を表示する第１の画素駆動期間と、前記右目用映像信号及び左目用映像信号のうち他方の映像信号を転送する第２の転送期間と、前記第２の転送期間で転送した前記他方の映像信号を表示する第２の画素駆動期間の順で２フレーム期間周期で巡回的に切替動作するように、前記映像信号供給手段、前記画素駆動選択信号供給手段及び前記リセット信号供給手段をそれぞれ制御する制御手段と
を有し、前記複数の画素のそれぞれは
対向する画素電極とコモン電極との間に液晶層が挟持された液晶素子と、
一組の前記２本の列信号線のうち一方の列信号線を介して供給される前記正極性映像信号又は前記負極性映像信号をサンプリングして第１の映像信号電圧として一定期間保持する第１のサンプリング及び保持手段と、
一組の前記２本の列信号線のうち他方の列信号線を介して供給される前記負極性映像信号又は前記正極性映像信号をサンプリングして第２の映像信号電圧として一定期間保持する第２のサンプリング及び保持手段と、
前記第１のサンプリング及び保持手段により保持された前記第１の映像信号電圧と、前記第２のサンプリング及び保持手段により保持された前記第２の映像信号電圧とを、前記２つの画素駆動選択信号により前記所定の周期で交互に切り替えて前記画素電極に印加するスイッチング手段と、
前記画素電極付近に存在する寄生容量に保持されている保持電圧を前記リセット信号によりリセットするリセット手段と
を備えることを特徴とする立体映像表示システム。
【請求項２】
前記メガネは、右目部分と左目部分のそれぞれに互いに独立して開閉制御される右目用液晶シャッターと左目用液晶シャッターとを備え、前記第１及び第２の転送期間では前記右目用液晶シャッターと前記左目用液晶シャッターとが共に光を遮断する閉状態に制御され、前記第１及び第２の画素駆動期間では前記右目用液晶シャッター及び前記左目用液晶シャッターのうち、表示される右目用画像又は左目用画像に対応する前記右目用液晶シャッター又は前記左目用液晶シャッターのみが光を透過する開状態に制御されるシャッターメガネであることを特徴とする請求項１記載の立体映像表示システム。
【請求項３】
２本の列信号線を一組とする複数組の列信号線と、複数本の行走査線との各交差部にそれぞれ接続された複数の画素と、
前記複数組の列信号線のうち一組の前記２本の列信号線のそれぞれに、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号から得た正極性映像信号と負極性映像信号とを同時に供給することを、前記複数組の列信号線に対して組単位で１水平走査期間内で順次に行うと共に、１フレーム期間毎に前記正極性映像信号と前記負極性映像信号とを切り替え、かつ、１フレーム期間毎に前記２本の列信号線のそれぞれに前記正極性映像信号及び負極性映像信号を切り替えて供給する映像信号供給手段と、
前記複数本の行走査線を水平走査期間毎に１本ずつ選択する行選択信号を前記複数本の行走査線に順次に供給して、前記複数の画素を行単位で選択する行選択信号供給手段と、
２本の選択信号線を一組とする複数組の選択信号線が、前記複数の画素のうち各行の画素毎に組単位で接続されており、各組の前記２本の選択信号線に１垂直走査周期より短い所定の周期で、かつ、互いに反対論理値の関係にある矩形波である２つの画素駆動選択信号を供給する画素駆動選択信号供給手段と、
前記複数の画素のうち各行の画素毎に接続されたリセット制御線に対して、リセット信号を所定のタイミングで供給するリセット信号供給手段と、
前記右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号を転送する第１の転送期間と、前記第１の転送期間で転送した前記一方の映像信号を表示する第１の画素駆動期間と、前記右目用映像信号及び左目用映像信号のうち他方の映像信号を転送する第２の転送期間と、前記第２の転送期間で転送した前記他方の映像信号を表示する第２の画素駆動期間の順で２フレーム期間周期で巡回的に切替動作するように、前記映像信号供給手段、前記画素駆動選択信号供給手段及び前記リセット信号供給手段をそれぞれ制御する制御手段と
を有し、前記複数の画素のそれぞれは
対向する画素電極とコモン電極との間に液晶層が挟持された液晶素子と、
一組の前記２本の列信号線のうち一方の列信号線を介して供給される前記正極性映像信号又は前記負極性映像信号をサンプリングして第１の映像信号電圧として一定期間保持する第１のサンプリング及び保持手段と、
一組の前記２本の列信号線のうち他方の列信号線を介して供給される前記負極性映像信号又は前記正極性映像信号をサンプリングして第２の映像信号電圧として一定期間保持する第２のサンプリング及び保持手段と、
前記第１のサンプリング及び保持手段により保持された前記第１の映像信号電圧と、前記第２のサンプリング及び保持手段により保持された前記第２の映像信号電圧とを、前記２つの画素駆動選択信号により前記所定の周期で交互に切り替えて前記画素電極に印加するスイッチング手段と、
前記画素電極付近に存在する寄生容量に保持されている保持電圧を前記リセット信号によりリセットするリセット手段と
を備え、前記制御手段は、
前記第１及び第２の転送期間では、前記リセット信号供給手段から前記リセット信号を出力させて前記画素電極付近に存在する寄生容量に保持されている保持電圧をリセットした後、前記映像信号供給手段を制御して１フレーム期間毎に切り替えた前記右目用映像信号又は前記左目用映像信号の前記正極性映像信号及び前記負極性映像信号を各組の前記２本の列信号線に供給させて前記第１及び第２のサンプリング及び保持手段にそれぞれ前記第１及び第２の映像信号電圧として保持させ、前記第１及び第２の画素駆動期間では、前記画素駆動選択信号供給手段を制御して前記２つの画素駆動選択信号を出力させて前記第１のサンプリング及び保持手段により保持された前記第１の映像信号電圧と、前記第２のサンプリング及び保持手段により保持された前記第２の映像信号電圧とを前記所定の周期で交互に切り替えて前記画素電極に印加することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は立体映像表示システム及び液晶表示装置に係り、特にメガネを用いて立体視する立体映像表示システム、及びそれに用いる投射型液晶ディスプレイに好適なアクティブマトリクス型の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、従来の液晶表示装置の一例の一画素の構造を示す断面図である。同図に示すように、画素セル１０は、画素回路１６が形成されたシリコン基板１５上に、画素電極１４、液晶層１３、透明コモン電極１２及びガラス１１が積層された構造である。液晶層１３は、透明コモン電極１２と画素電極１４とに挟まれている。画素回路１６は、シリコン基板１５内に形成され、列信号線と行走査線の入力線と画素電極１４への出力線から構成される。
【０００３】
かかる構造の画素セル１０において、液晶層１３を通過する光の偏光が液晶層１３で回転されるが、その回転の度合いは液晶層１３にアサートされている電圧に依存する。偏光を回転する性能が、下記のような反射光の強度を変調するために利用される。
【０００４】
入射光１は予め偏光板２ａによって偏光される。その偏光された光は、ガラス１１、透明コモン電極１２、及び液晶層１３を通過して画素電極１４に入射してここで反射し、再び液晶層１３を通過する。偏光された光は液晶層１３を２回通過する間に画素電極１４と透明コモン電極１２間にアサートされている電圧に依存する量だけ回転される。
【０００５】
次いで、液晶層１３を通過した偏光は、透明コモン電極１２及びガラス１１を透過して指定された偏光方向を持つ光のみが偏光板２ｂを通過する。従って、偏光板２ｂを通過する光の強度は、液晶層１３によって引き起こされた偏光回転の程度に依存し、同様に回転の程度は画素電極１４と透明コモン電極１２間にアサートされている電圧に依存する。
【０００６】
図９は、従来の液晶表示素子の一例の一画素の等価回路図を示す。同図に示すように、画素回路１６は、行走査線Ｗにゲートが接続され、かつ、列信号線Ｄにドレインが接続された電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｑ１と、ＦＥＴＱ１のソースに接続された信号保持容量Ｃ１’とよりなる。信号保持容量Ｃ１’は、液晶素子ＬＣの画素電極１４（図８の画素電極１４）に接続されている。液晶素子ＬＣは、コモン電極１２（図８の透明コモン電極１２）に固定電圧Ｖcomが印加される構成とされている。
【０００７】
この画素回路１６において、列信号線Ｄが保持に必要な電圧にアサートされる。次に、行走査線Ｗがオン電圧にアサートされることにより、ＦＥＴＱ１がオン状態となり、列信号線Ｄにアサートされている電圧が、ＦＥＴＱ１のドレイン及びソースを通して信号保持容量Ｃ１’に保持される。この信号保持容量Ｃ１’に保持された電圧は、映像信号に応じた様々な電圧である。信号保持容量Ｃ１’は、画素電極１４に接続されているため、この信号保持容量Ｃ１’に保持された電圧で画素電極１４を駆動する。これにより、液晶素子Ｃは、信号保持容量Ｃ１’から画素電極１４に印加された駆動電圧と、透明コモン電極１２に印加されている固定電圧Ｖcomとの電位差により、液晶層１３の光変調率が制御され、駆動電圧に応じた映像を表示する。
【０００８】
図１０は、従来の液晶表示装置の一例の基本構成図を示す。同図において、液晶表示装置４は、ソースドライバ５、ゲートドライバ６及び画素部７から構成されるアクティブマトリクス型液晶表示装置である。画素部７は、２次元マトリクス状に配列された複数の画素８から構成されている。各画素８は前述した図８及び図９に示す構成である。
【０００９】
この液晶表示装置４において、入力されたデータ（ＰＨＭ：電圧値）はソースドライバ５に入力される。ソースドライバ５は、各列信号線を順次入力された電圧でアサートしていく。アサートするタイミングと同期してゲートドライバ６は、画素部７の各行に配置されている複数の画素８内の各スイッチング素子（図９のＦＥＴＱ１に相当）をオンにする電圧を、各行単位で順次アサートしていく。これにより、各画素８内に配置された信号保持容量（図９のＣ１’に相当）にソースドライバ５から入力されたデータが保持される。
この信号保持容量に保持されたデータは、各画素８の画素電極１４を駆動する。
【００１０】
ゲートドライバ６は、シフトレジスタ６１とレベルシフタ６２とを有する。シフトレジスタ６１は、ソースドライバ５が各列信号線を順次アサートするタイミングに同期して、画素部７の各行を行単位で順次選択する選択信号をレベルシフタ６２へ出力する。レベルシフタ６２は、シフトレジスタ６１からの選択信号に応じて各画素８内のスイッチング素子（図９のＦＥＴＱ１に相当）の駆動電圧にレベルをシフトし、画素部７の各行の複数の画素８を順次行単位で、画素部７の上から下方向へ選択する。
【００１１】
また、各画素８内の液晶素子（図９のＬＣ）は、交流駆動した方が信頼性の長期安定化が図れることから、液晶素子のコモン電極（図８、図９の透明コモン電極１２）に印加される固定電圧Ｖcomに対して、液晶素子の画素電極（図８、図９の１４）には映像信号に応じて光の変調率が同じになるような正側と負側の電圧を交互に与えて交流駆動を行っている。
【００１２】
場合によっては、映像信号のダイナミックレンジの縮小などの目的で、正側と負側の電圧で交互に画素電極を駆動するタイミングに合わせて、コモン電圧を切り替えたりする応用例もあるが、基本的な考え方は同じである。
【００１３】
ここで、各画素内の信号保持容量に保持される映像データ電圧は、ゲートドライバの垂直走査期間保持される。そのため、上記の従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置では、垂直走査期間は同じ電圧で画素電極をアサートし続けることができるため、高デューティー比駆動で高画質特性が得られるという特徴がある。
【００１４】
しかしながら、上記の従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置では、各画素８に対する映像データの書き換えがゲートドライバ６の垂直走査周期（１フレーム）毎であるため、１フレーム毎に交互に、透明コモン電極に対して正側と負側の映像信号データ電圧を信号保持容量に書き込んで、液晶素子を交流駆動することになり、液晶素子の交流駆動周波数が低いという欠点がある。
【００１５】
これまで、画素８内の各スイッチング素子（図９のＦＥＴＱ１に相当）の寄生容量に起因するフィードスルーへの対策（例えば、特許文献１参照）や、信号保持容量（図９のＣ１’に相当）のリーク対策（例えば、特許文献２参照）など、書き込まれた映像データの劣化を防止する方法が開示されている。しかしながら、液晶素子をより高い周液数で交流駆動する取り組みはあまり検討されていなかったようである。
【００１６】
一方、一般的な液晶素子の場合、液晶素子に対してＤＣ電圧がかかると液晶層内のイオンバランスが崩れ、液晶素子が動かなくなってしまう焼き付き現象が発生する。そのため、液晶素子の透明コモン電極にアサートされる電圧に予めオフセットを持つようにする。すなわち、液晶素子の画素電極に印加される電圧は、図１１に示されるように、ＤＣバランス＋期間では、透明コモン電極にアサートされている電圧（Ｖcom）に対してＶ_ＬＣだけプラスの電圧とされ、ＤＣバランス−期間では、透明コモン電極にアサートされている電圧（Ｖcom）に対してＶ_ＬＣだけマイナスの電圧とされる。
【００１７】
つまり、１枚の画像データを表示するために最低２回の異なった電圧で画素電極をアサートできるように、画素内の信号保持容量にデータをアサートする必要がある。このようにして、液晶素子に対し一定時間内での液晶層内での電位の方向が０となるように、液晶素子への駆動を調整する必要がある。
【００１８】
このため、図９の画素回路では、ＤＣバランス＋方向とＤＣバランス−方向と、液晶の変調に必要な電圧の２倍の電圧が必要となるため、画素回路を設計する上で、スイッチ等の耐圧電圧が大きくなってしまう課題があり、コストアップの要因になっている。
【００１９】
図１２は、液晶素子の上記の駆動方法を説明するタイミングチャートを示す。同図に示すように、液晶素子を駆動しないデータ転送期間を駆動期間よりも短くし、効率的にデータを液晶素子に転送するため、ライン毎に時間軸のずれた駆動が行われる。また、前記ＤＣバランスを０にするため、画素電極に印加される電圧は、図１２に示すように交互に現れるＤＣバランス＋期間とＤＣバランス−期間のうち、ＤＣバランス＋期間では正側の電圧とされ、ＤＣバランス−期間では負側の電圧とされる。
【００２０】
ところで、液晶表示装置には、プロジェクタ内の液晶表示装置で表示される右目用画像をスクリーンに投射し、プロジェクタ内の液晶表示装置で切り替え表示される左目用画像をスクリーンに投射することを１フレーム期間内で交互に繰り返すと共に、その切り替え表示に同期して液晶シャッターを備えたメガネの右目部分及び左目部分の一方を光透過、他方を光遮断させることを交互に切り替える構成のフレーム切り替え型立体表示装置が知られている。
【００２１】
この立体表示装置によれば、表示された右目用画像はメガネの右目部分が光透過に選択されることで視聴者の右目を通して網膜上に結像され、続いて表示された左目用画像はメガネの左目部分が光透過に選択されることで視聴者の左目を通して網膜上に結像され、それらを視聴者が脳内で積分してカラー立体画像として知覚することができる。
【００２２】
しかしながら、上記の立体表示装置における液晶表示装置として、図１１及び図１２と共に説明した、液晶素子を駆動しない時間を短くするためにライン毎に時間軸のずれた駆動を行うライン駆動型液晶表示装置は適用しにくい。その理由は、立体表示装置における液晶表示装置では、画面全体を同時に切り替えることが必要とされるが、ライン駆動型液晶表示装置では、前サブフレームに対応する画像と現サブフレームに対応する画像との切り替わり画素が線順次で進行するためである。
【００２３】
そこで、従来、画素回路内に保持容量を２個設け、一方の保持容量に奇数サブフレーム及び偶数サブフレームの一方のサブフレームの画像データを保持している間に、他方の保持容量に既に保持されている他方のサブフレームの画像データを読み出して画素電極を駆動することを、サブフレーム期間毎に２個の保持容量に対して交互に行う構成の液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】特開２００６−１０８９７号公報
【特許文献２】特開２００２−２５０９３８号公報
【特許文献３】特開２００４−３５４７４２号公報
【特許文献４】特開２０００−２２７７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら、前述したように、液晶素子の焼き付き防止などの信頼性を高める手段として、高い周波数で液晶素子を交流駆動することが望ましいが、画素への書き込み時間などの制約からコモン電極にアサートされる電圧（Ｖcom）に対して正側と負側の映像データを交互に高速に書き込むことは難しく、従来は交流駆動の周波数はフレームレートあるいはその２倍程度の周波数でしか行われていない。
【００２６】
また、液晶素子のコモン電極にアサートされる電圧（Ｖcom）に予めオフセットを持つようにすることで、たとえ一定期間内での液晶層内での電位の方向が０となるよう液晶素子への駆動を調整しても、上記の一定期間が長い場合、つまり液晶素子の交流駆動周波数がフレームレートあるいはその２倍程度の低い周波数の場合、液晶層内のイオンバランスを崩しやすく、信頼性／安定性に影響が出やすいという課題がある。
【００２７】
また、従来の液晶表示装置は、ゲートドライバによる垂直走査での画素書き換えにより表示を行う構成であるため、図１１に示すように、コモン電極にアサートされる電圧（Ｖcom）を一定にしながら、ＤＣバランス＋期間とＤＣバランス−期間において、画素電極の電位の方向を変える必要がある。このため、従来の液晶表示装置では液晶の変調に必要な電圧の２倍の電圧を画素内の信号保持容量に保持する能力が必要となり、液晶表示装置のコストが高くなってしまうという課題もある。
【００２８】
また、特許文献３記載の液晶表示装置では、補償電圧はフレーム毎にしか極性反転ができず、また、画像信号電圧はコモン電極にアサートされる電圧（Ｖcom）に対して正側と負側の２種類の電圧が必要である。
【００２９】
更に、上記の特許文献１記載の従来の液晶表示装置では、画素回路内の２個の保持容量にサブフレーム単位で各画像データを交互に供給して保持させているため、信頼性向上のために極性反転の回数を増やす際には、データ転送帯域を増やす必要があり、信頼性に問題がある。また、上記の従来の液晶表示装置では、液晶素子の駆動に必須なＤＣバランスを０にするための極性反転のために画像データを保持し直す必要があり、そのために１フレーム分のバッファも必要となる。更に、画素回路内の２個の保持容量に対して映像信号を供給する回路部の特性の相違により輝度異常が生じる可能性がある。
【００３０】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、交流駆動周波数を高周波数化して、安定した映像表示を行うことができ、また画素回路の特性の相違に起因する誤差による輝度異常を抑制でき、更には、必要最低限なデータ転送帯域で安定した立体映像表示動作ができる立体映像表示システム及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
上記の目的を達成するため、本発明の立体映像表示システムは、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号を転送する第１の転送期間と、第１の転送期間で転送した一方の映像信号を表示する第１の画素駆動期間と、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち他方の映像信号を転送する第２の転送期間と、第２の転送期間で転送した他方の映像信号を表示する第２の画素駆動期間の順で２フレーム期間周期で巡回的に切替動作する液晶表示装置を含む画像表示手段と、少なくとも液晶表示装置の第１の画素駆動期間で表示される一方の映像信号による画像の光と、第２の画素駆動期間で表示される他方の映像信号による画像の光とを、観察者の右目及び左目のうち表示される画像に対応する側の目のみに入射するための、両眼視差を利用したメガネとを備えることを特徴とする。
【００３２】
ここで、上記液晶表示装置は、２本の列信号線を一組とする複数組の列信号線と、複数本の行走査線との各交差部にそれぞれ接続された複数の画素と、複数組の列信号線のうち一組の２本の列信号線のそれぞれに、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号から得た正極性映像信号と負極性映像信号とを同時に供給することを、複数組の列信号線に対して組単位で１水平走査期間内で順次に行うと共に、１フレーム期間毎に正極性映像信号と負極性映像信号とを切り替え、かつ、１フレーム期間毎に２本の列信号線のそれぞれに正極性映像信号及び負極性映像信号を切り替えて供給する映像信号供給手段と、複数本の行走査線を水平走査期間毎に１本ずつ選択する行選択信号を複数本の行走査線に順次に供給して、複数の画素を行単位で選択する行選択信号供給手段と、２本の選択信号線を一組とする複数組の選択信号線が、複数の画素のうち各行の画素毎に組単位で接続されており、各組の２本の選択信号線に１垂直走査周期より短い所定の周期で、かつ、互いに反対論理値の関係にある矩形波である２つの画素駆動選択信号を供給する画素駆動選択信号供給手段と、複数の画素のうち各行の画素毎に接続されたリセット制御線に対して、リセット信号を所定のタイミングで供給するリセット信号供給手段と、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号を転送する第１の転送期間と、第１の転送期間で転送した一方の映像信号を表示する第１の画素駆動期間と、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち他方の映像信号を転送する第２の転送期間と、第２の転送期間で転送した他方の映像信号を表示する第２の画素駆動期間の順で２フレーム期間周期で巡回的に切替動作するように、映像信号供給手段、画素駆動選択信号供給手段及びリセット信号供給手段をそれぞれ制御する制御手段とを有し、上記の複数の画素のそれぞれは、対向する画素電極とコモン電極との間に液晶層が挟持された液晶素子と、一組の２本の列信号線のうち一方の列信号線を介して供給される正極性映像信号又は負極性映像信号をサンプリングして第１の映像信号電圧として一定期間保持する第１のサンプリング及び保持手段と、一組の２本の列信号線のうち他方の列信号線を介して供給される負極性映像信号又は正極性映像信号をサンプリングして第２の映像信号電圧として一定期間保持する第２のサンプリング及び保持手段と、第１のサンプリング及び保持手段により保持された第１の映像信号電圧と、第２のサンプリング及び保持手段により保持された第２の映像信号電圧とを、２つの画素駆動選択信号により所定の周期で交互に切り替えて画素電極に印加するスイッチング手段と、画素電極付近に存在する寄生容量に保持されている保持電圧をリセット信号によりリセットするリセット手段とを備えることを特徴とする。
【００３３】
また、上記の目的を達成するため、本発明の立体映像表示システムは、上記のメガネが、右目部分と左目部分のそれぞれに互いに独立して開閉制御される右目用液晶シャッターと左目用液晶シャッターとを備え、第１及び第２の転送期間では右目用液晶シャッターと左目用液晶シャッターとが共に光を遮断する閉状態に制御され、第１及び第２の画素駆動期間では右目用液晶シャッター及び左目用液晶シャッターのうち、表示される右目用画像又は左目用画像に対応する右目用液晶シャッター又は左目用液晶シャッターのみが光を透過する開状態に制御されるシャッターメガネであることを特徴とする。
【００３４】
また、上記の目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は、２本の列信号線を一組とする複数組の列信号線と、複数本の行走査線との各交差部にそれぞれ接続された複数の画素と、複数組の列信号線のうち一組の２本の列信号線のそれぞれに、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号から得た正極性映像信号と負極性映像信号とを同時に供給することを、複数組の列信号線に対して組単位で１水平走査期間内で順次に行うと共に、１フレーム期間毎に正極性映像信号と負極性映像信号とを切り替え、かつ、１フレーム期間毎に２本の列信号線のそれぞれに正極性映像信号及び負極性映像信号を切り替えて供給する映像信号供給手段と、複数本の行走査線を水平走査期間毎に１本ずつ選択する行選択信号を複数本の行走査線に順次に供給して、複数の画素を行単位で選択する行選択信号供給手段と、２本の選択信号線を一組とする複数組の選択信号線が、複数の画素のうち各行の画素毎に組単位で接続されており、各組の２本の選択信号線に１垂直走査周期より短い所定の周期で、かつ、互いに反対論理値の関係にある矩形波である２つの画素駆動選択信号を供給する画素駆動選択信号供給手段と、複数の画素のうち各行の画素毎に接続されたリセット制御線に対して、リセット信号を所定のタイミングで供給するリセット信号供給手段と、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号を転送する第１の転送期間と、第１の転送期間で転送した一方の映像信号を表示する第１の画素駆動期間と、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち他方の映像信号を転送する第２の転送期間と、第２の転送期間で転送した他方の映像信号を表示する第２の画素駆動期間の順で２フレーム期間周期で巡回的に切替動作するように、映像信号供給手段、画素駆動選択信号供給手段及びリセット信号供給手段をそれぞれ制御する制御手段とを有し、
上記の複数の画素のそれぞれは、対向する画素電極とコモン電極との間に液晶層が挟持された液晶素子と、一組の２本の列信号線のうち一方の列信号線を介して供給される正極性映像信号又は負極性映像信号をサンプリングして第１の映像信号電圧として一定期間保持する第１のサンプリング及び保持手段と、一組の２本の列信号線のうち他方の列信号線を介して供給される負極性映像信号又は正極性映像信号をサンプリングして第２の映像信号電圧として一定期間保持する第２のサンプリング及び保持手段と、第１のサンプリング及び保持手段により保持された第１の映像信号電圧と、第２のサンプリング及び保持手段により保持された第２の映像信号電圧とを、２つの画素駆動選択信号により所定の周期で交互に切り替えて画素電極に印加するスイッチング手段と、画素電極付近に存在する寄生容量に保持されている保持電圧をリセット信号によりリセットするリセット手段とを備え、
上記の制御手段は、第１及び第２の転送期間では、リセット信号供給手段からリセット信号を出力させて画素電極付近に存在する寄生容量に保持されている保持電圧をリセットした後、映像信号供給手段を制御して１フレーム期間毎に切り替えた右目用映像信号又は左目用映像信号の正極性映像信号及び負極性映像信号を各組の２本の列信号線に供給させて第１及び第２のサンプリング及び保持手段にそれぞれ第１及び第２の映像信号電圧として保持させ、第１及び第２の画素駆動期間では、画素駆動選択信号供給手段を制御して２つの画素駆動選択信号を出力させて第１のサンプリング及び保持手段により保持された第１の映像信号電圧と、第２のサンプリング及び保持手段により保持された第２の映像信号電圧とを所定の周期で交互に切り替えて画素電極に印加することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、液晶素子の駆動に必須なＤＣバランスを０にするための極性反転のために画像データを保持し直すための１フレーム分のバッファを不要にできると共に、必要最低限なデータ転送帯域で安定した画像表示動作ができ、シーケンシャルカラー方式又は立体表示方式に好適な液晶表示装置を実現できる。
【００３６】
また、本発明によれば、１つの画素内の２つの信号保持容量のそれぞれに対する２つの電圧書込み／読み出し回路部の間に、トランジスタの特性などにより誤差がある場合であっても、その誤差を２フレーム間で打ち消し、誤差に起因する輝度異常などを視覚上軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の液晶表示装置の一実施の形態の基本構成図である。
【図２】図１中の反転回路の一例のブロック図である。
【図３】本発明の液晶表示装置における一画素の一実施の形態の等価回路図である。
【図４】本発明の液晶表示装置の一実施の形態の動作説明用タイミングチャートである。
【図５】本発明の液晶表示装置の一実施の形態における液晶素子の画素電極と透明コモン電極の各印加電圧の一例を説明する模式図である。
【図６】本発明の立体映像表示システム及び液晶表示装置の一実施の形態における映像信号転送期間及び映像信号駆動期間とシャッターメガネの液晶シャッターの切り替え期間を説明する模式図である。
【図７】本発明の立体映像表示システムの一実施の形態の概略構成図である。
【図８】従来の液晶表示装置の一例の一画素の構造を示す断面図である。
【図９】従来の液晶表示装置の一例の一画素の等価回路図である。
【図１０】従来の液晶表示装置の一例の駆動回路構成図である。
【図１１】従来の液晶表示装置における液晶素子のＤＣバランスの一例を説明する模式図である。
【図１２】従来の液晶表示装置の駆動方法の一例を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３９】
図１は、本発明になる液晶表示装置の一実施の形態の基本構成図を示す。同図において、本実施の形態の液晶表示装置１００は、反転回路１０１、ＤＡ変換器（以下、ＤＡＣと記す）１０２、ソースドライバ１０３、画素部１０４、ゲートドライバ１０６、ＡＮＤ回路１０７、ＡＮＤ回路１０８、行方向の各画素に接続されたリセット信号線Ｒ、及び画素駆動選択信号Ｓ１、Ｓ２が伝送される２本の選択信号線を一組とする複数組の選択信号線を含む構成のアクティブマトリクス型液晶表示装置である。
【００４０】
反転回路１０１は、入力されたデジタル映像信号である映像データＤＡＴＡから、外部からのセレクト信号ＳＥＬにより所定の反転処理を行い、２種類のデジタルデータＤＡＴＡ１及びＤＡＴＡ２を生成して出力する。ここで、反転処理とは、列信号線Ｄ１及びＤ２に供給する２種類の映像信号電圧を１フレーム期間毎に切り替えるための処理である。
【００４１】
図２は、反転回路１０１の一例のブロック図を示す。同図に示すように、反転回路１０１は、映像データＤＡＴＡがＡ入力端子に入力される第１のセレクタ１０１１と、映像データＤＡＴＡがＢ入力端子に入力される第２のセレクタ１０１２と、映像データＤＡＴＡからデータＤＡＴＡ（Ｖ-）を演算して生成する演算ユニット１０１３とから構成される。セレクタ１０１１及び１０１２は、それぞれＡ入力端子とＢ入力端子の２つの入力端子を有し、セレクト信号ＳＥＬがハイレベルのときにＡ入力端子の入力信号を選択して出力し、セレクト信号ＳＥＬがローレベルのときにＢ入力端子の入力信号を選択して出力する。
【００４２】
演算ユニット１０１３は、例えば値ＸのＤＡＴＡが入力された場合、ＤＡＴＡの最大値ＭＡＸから入力データＤＡＴＡの値Ｘを減算した値（＝ＭＡＸ−Ｘ）を演算し、その演算値をセレクタ１０１１のＢ入力端子とセレクタ１０１２のＡ入力端子にそれぞれ出力する。なお、ここでは、反転回路１０１の入力映像データＤＡＴＡをＤＣバランス＋用のＤＡＴＡ（Ｖ+）として表し、演算ユニット１０１３の出力値をＤＣバランス−用のＤＡＴＡ（Ｖ-）として表すものとする。ＤＣバランス＋用のＤＡＴＡ（Ｖ+）は正極性映像データであり、その値が最大値のとき最大階調（白レベル）を示し、最小値のとき最小階調（黒レベル）を示す。一方、ＤＣバランス−用のＤＡＴＡ（Ｖ-）は負極性映像データであり、その値が最大値のとき最小階調（黒レベル）を示し、最小値のとき最大階調（白レベル）を示す。
【００４３】
セレクタ１０１１は、セレクト信号ＳＥＬがハイレベルのときＡ入力端子に入力されるＤＡＴＡ（Ｖ+）を選択し、セレクト信号ＳＥＬがローレベルのときＢ入力端子に入力されるＤＡＴＡ（Ｖ-）を選択し、それぞれ第１のデータＤＡＴＡ１として出力する。一方、セレクタ１０１２は、セレクト信号ＳＥＬがハイレベルのときＡ入力端子に入力されるＤＡＴＡ（Ｖ-）を選択し、セレクト信号ＳＥＬがローレベルのときＢ入力端子に入力されるＤＡＴＡ（Ｖ+）を選択し、それぞれ第２のデータＤＡＴＡ２として出力する。従って、データＤＡＴＡ１及びＤＡＴＡ２のどちらか一方がＤＡＴＡ（Ｖ+）のときは、他方がＤＡＴＡ（Ｖ-）であり、また、その値はセレクト信号ＳＥＬの論理値に応じて切り替わる。
【００４４】
再び図１に戻って説明する。ＤＡＣ１０２は反転回路１０１から上記のデータＤＡＴＡ１及びＤＡＴＡ２を入力信号として受け、その入力信号をデジタル-アナログ変換して２種類のアナログの映像信号電圧ＤＡ１及びＤＡ２を出力する。
【００４５】
ソースドライバ１０３は、ＤＡＣ１０２から供給される映像信号電圧ＤＡ１及びＤＡ２をそれぞれ同時に１水平走査期間内で水平方向に、１画素伝送期間毎に順次にシフトする。また、ソースドライバ１０３は、複数のシフト信号出力端子が２本の列信号線（データ線）Ｄ１及びＤ２を一組とする複数組の列信号線にそれぞれ接続されており、各シフト信号出力端子からシフト後の映像信号電圧ＤＡ１を列信号線Ｄ１に出力し、シフト後の映像信号電圧ＤＡ２を列信号線Ｄ２に出力することを、１水平走査期間内で列信号線の組単位で順次に行う。
【００４６】
このように、ソースドライバ１０３は、２本の列信号線Ｄ１及びＤ２を一組とする複数組の列信号線に対して、それぞれ映像信号電圧ＤＡ１と映像信号電圧ＤＡ２とを、１水平走査期間内で組単位で順次に供給する。ただし、後述するように、ソースドライバ１０３が２本の列信号線Ｄ１及びＤ２を一組とする複数組の列信号線に対して、それぞれ映像信号電圧ＤＡ１及びＤＡ２を供給する期間は、１／２フレーム期間おき毎の１／２フレーム期間である。
【００４７】
上記の反転回路１０１、ＤＡＣ１０２及びソースドライバ１０３は、後述するように、複数組の列信号線のうち一組の２本の列信号線Ｄ１及びＤ２のそれぞれに、右目用映像信号及び左目用映像信号のうち一方の映像信号から得た正極性映像信号と負極性映像信号とを同時に供給することを、複数組の列信号線に対して組単位で１水平走査期間内で順次に行うと共に、１フレーム期間毎に正極性映像信号と負極性映像信号とを切り替え、かつ、１フレーム期間毎に２本の列信号線のそれぞれに正極性映像信号及び負極性映像信号を切り替えて供給する本発明の映像信号供給手段を構成している。
【００４８】
画素部１０４は複数個の画素１０５が２次元マトリクス状（すなわち、行方向及び列方向）に配置された構成である。複数個の画素１０５の各々は、２本の列信号線Ｄ１及びＤ２を一組とする複数組の列信号線と、複数本の行走査線Ｗとが交差する交差部にそれぞれ配置されている。各画素１０５の等価回路（すなわち、画素回路）の構成は後述する。また、画素部１０４を構成する複数の画素１０５のうち各行の画素毎にリセット信号線Ｒが接続されている。
【００４９】
また、ＡＮＤ回路１０７及び１０８の各出力端子に接続された２本の選択信号線を一組とする複数組の選択信号線が、画素部１０４を構成する複数の画素１０５のうち各行の画素毎に組単位で接続されている。ＡＮＤ回路１０７は、第１の画素駆動選択信号Ｓ１とゲート信号ＧＡＴＥとを論理積演算した信号を、２本で一組の選択信号線の一方の選択信号線に出力する。また、ＡＮＤ回路１０８は、第２の画素駆動選択信号Ｓ２とゲート信号ＧＡＴＥとを論理積演算した信号を、２本で一組の選択信号線の他方の選択信号線に出力する。
【００５０】
上記の画素駆動選択信号Ｓ１及びＳ２は、１垂直走査周期より短い所定の周期で、かつ、互いに反対論理値の関係にある（すなわち、逆位相の）対称矩形波である。これらのＡＮＤ回路１０７及び１０８は、画素駆動選択信号Ｓ１及びＳ２を発生する図示しない画素駆動選択信号発生部と共に本発明の画素駆動選択信号供給手段を構成している。
【００５１】
ゲートドライバ１０６は、垂直走査周期（１フレーム）毎にＶＳＴＡＲＴパルスが入力され、１／２フレーム期間内においてすべての行走査線Ｗに対して上から下方向に順次に１水平走査期間毎に行選択信号を供給し、行走査線Ｗを１本ずつアクティブにする。１本の行走査線Ｗがアクティブとなっている１水平走査期間に、ソースドライバ１０３により、２本の列信号線（データ線）Ｄ１及びＤ２を一組とするすべての組の列信号線に、各組単位で映像信号電圧ＤＡ１及びＤＡ２が順次にアサートされる。
【００５２】
これにより、ゲートドライバ１０６によりアクティブにされた行走査線Ｗに接続された１行（１ライン）の複数の画素１０５のそれぞれに、ソースドライバ１０３から出力された映像信号電圧ＤＡ１及びＤＡ２が、ゲート信号ＧＡＴＥがローレベルのときに保持され、保持された映像信号電圧ＤＡ１及びＤＡ２が、ゲート信号がハイレベルのときにＡＮＤ回路１０７及び１０８からの画素駆動選択信号Ｓ１及びＳ２に同期して読み出される。その動作の詳細は後述する。
【００５３】
リセット信号線Ｒに供給されるリセット信号は、アクティブにされることにより、そのリセット信号が行単位で供給される各行の複数の画素１０５の画素駆動電極付近に存在する寄生容量に保持されている保持電圧をリセットする。寄生容量とは、半導体素子の配線間等に存在する容量である。
【００５４】
図３は、図１中の一つの画素の一実施の形態の等価回路図を示す。同図中、図１、図８と同一構成部分には同一符号を付してある。図３に示すように、一つの画素１０５は、映像信号電圧ＤＡ１及びＤＡ２を書き込むための画素選択用電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｑ１及びＱ２と、各々の極性の映像信号電圧を並列的に保持する独立した２つの信号保持容量Ｃs1及びＣs2と、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｑ３〜Ｑ９と、図８、図９と共に説明した従来と同じ構造の液晶素子ＬＣとからなる。
【００５５】
トランジスタＱ１及びＱ２の各ドレインは、ソースドライバ１０３の対応する一つの列の列信号線Ｄ１及びＤ２にそれぞれ接続されている。トランジスタＱ１のソースとトランジスタＱ３のゲートとの間には第１の信号保持容量Ｃs1の一端が接続されている。同様に、トランジスタＱ２のソースとトランジスタＱ４のゲートとの間には第２の信号保持容量Ｃs2の一端が接続されている。トランジスタＱ１及び信号保持容量Ｃs1は、本発明の第１のサンプリング及び保持手段を構成し、トランジスタＱ２及び信号保持容量Ｃs2は、本発明の第２のサンプリング及び保持手段を構成する。
【００５６】
また、トランジスタＱ３及びＱ７からなるインピーダンス変換用ソースフォロワ回路は、第１のバッファアンプを構成している。同様に、トランジスタＱ４及びＱ８からなるインピーダンス変換用ソースフォロワ回路は、第２のバッファアンプを構成している。また、トランジスタＱ３のソースにドレインが接続されたトランジスタＱ５と、トランジスタＱ４のソースにドレインが接続されたトランジスタＱ６とは、スイッチングトランジスタであり、本発明のスイッチング手段を構成する。トランジスタＱ５及びＱ６の各ソースは液晶素子ＬＣの画素電極１４に接続されている。
【００５７】
トランジスタＱ１のゲートとトランジスタＱ２のゲートは行走査線Ｗに接続されている。また、トランジスタＱ５は、ゲートに第１の選択信号線を介して画素駆動選択信号Ｓ１が印加されてスイッチング制御される。同様に、トランジスタＱ６は、ゲートに第２の選択信号線を介して画素駆動選択信号Ｓ２が印加されてスイッチング制御される。トランジスタＱ７及びＱ８の各ゲートは、負荷特性制御線Ｂに接続されている。また、トランジスタＱ９は、ドレインがトランジスタＱ５及びＱ６の各ドレインと液晶素子ＬＣの画素電極１４との共通接続点に接続され、ソースが電源Ｖss（ローレベル）に接続され、ゲートがリセット信号線Ｒに接続されているリセット用トランジスタである。
【００５８】
なお、負荷特性制御線Ｂにより伝送される負荷特性制御信号はパルス列であり、ソースフォロワ回路の定電流負荷トランジスタであるトランジスタＱ７及びＱ８を、常時アクティブにせず、極性切り替え用スイッチングトランジスタＱ５及びＱ６の導通期間内のうちの限られた期間のみアクティブとすることで、消費電流の低減を図るための信号である。
【００５９】
次に、図１に示す画素１０５の動作について、図３に示す画素１０５の等価回路（画素回路）、図４のタイミングチャート、及び図５の画素電極と透明コモン電極の各印加電圧の一例を示す模式図とを併せ参照して説明する。
【００６０】
ここでは、一例として垂直スタートパルスＶＳＴＡＲＴの周期を１フレームとし、また、左目用映像信号及び右目用映像信号が１組含まれる期間を２フレーム期間として４分割し、分割した各１／２フレーム期間を、右目用映像信号転送期間（Ｔａ〜Ｔｂ）、右目用映像信号駆動期間（Ｔｂ〜Ｔｃ）、左目用映像信号転送期間（Ｔｃ〜Ｔｄ）、左目用映像信号駆動期間（Ｔｄ〜Ｔｅ）に割り当てるものとして説明する。以下説明する動作は、図１では図示を省略した本発明の制御手段により、図示しない映像信号発生部、セレクト信号ＳＥＬの発生部、ゲート信号ＧＡＴＥの発生部、垂直スタートパルスＶＳＴＡＲＴの発生部、リセット信号発生部をそれぞれ制御することにより所定のタイミングで右目用映像信号、左目用映像信号、ＳＥＬ、ＧＡＴＥ、ＶＳＴＡＲＴ、リセット信号などを出力させることで実現される。
【００６１】
図４（Ａ）に示すように垂直スタートパルスＶＳＴＡＲＴが時刻Ｔａで入力後、１／２フレーム期間内のある時刻Ｔ１で図４（Ｄ）に示すように、図３に示す画素１０５が接続されている行走査線Ｗが、ゲートドライバ１０６からの行選択信号によりアサートされ、その行走査線Ｗに接続されている１行の複数の画素１０５がそれぞれ選択されて、それらの画素１０５内のトランジスタＱ１及びＱ２がオンとされる。
【００６２】
また、時刻Ｔａから時刻Ｔｂの直前までの１／２フレーム期間内において、選択された１行の複数の画素１０５に接続された列信号線Ｄ１及びＤ２には、図４（Ｅ）及び（Ｆ）に模式的に示すように右目用映像信号の映像信号電圧ＤＡ１及びＤＡ２がソースドライバ１０３から出力される。なお、時刻Ｔａから時刻Ｔｂの直前までの１／２フレーム期間にソースドライバ１０３から全ての列信号線へは、図４（Ｂ）に模式的に示すように１フレーム分の右目用映像信号が時分割的に出力される。
【００６３】
このとき、時刻Ｔａから時刻Ｔｃの直前までの１フレーム期間は、図４（Ｃ）に示すように、セレクト信号ＳＥＬがハイレベルであるので、列信号線Ｄ１へ出力される上記の右目用映像信号の映像信号電圧ＤＡ１は、ＤＣバランス＋用のＤＡＴＡ（Ｖ+）であるＤＡＴＡ１をＤＡ変換して得られたＤＣバランス＋電圧（正極性映像信号電圧）である。また、列信号線Ｄ２へ出力される上記の右目用映像信号の映像信号電圧ＤＡ２は、ＤＣバランス−用のＤＡＴＡ（Ｖ-）であるＤＡＴＡ２をＤＡ変換して得られたＤＣバランス−電圧（負極性映像信号電圧）である。
【００６４】
従って、上記のＤＣバランス＋電圧（ここでは、右目用映像信号の正極性映像信号電圧）が、行選択信号により選択された画素１０５内のトランジスタＱ１によりサンプリングされて信号保持容量Ｃs1に保持される。またこれと同時に、上記のＤＣバランス−電圧（ここでは、右目用映像信号の負極性映像信号電圧）が、行選択信号により選択された画素１０５内のトランジスタＱ２によりサンプリングされて信号保持容量Ｃs2に保持される。この信号保持容量Ｃs1、Ｃs2に保持された右目用映像信号のＤＣバランス電圧は、１フレーム後の時刻Ｔ２で再びこの画素が選択されるまで、図４（Ｇ）、（Ｈ）に示すように保持される。
【００６５】
一方、時刻Ｔ１が含まれる時刻Ｔａから時刻Ｔｂ直前までの１／２フレーム期間では、図４（Ｉ）に示すように、ゲート信号ＧＡＴＥがローレベルであるため、ＡＮＤ回路１０７、１０８から２本で一組の各組の選択信号線に供給される画素駆動選択信号Ｓ１、Ｓ２は図４（Ｊ）、（Ｋ）に示すようにローレベルに設定され、また、透明コモン電極１２にアサートされるコモン電圧Ｖcomも図４（Ｎ）に示すようにローレベルに設定される。また、時刻Ｔａで図４（Ｌ）に示すように、リセット信号線Ｒのリセット信号がハイレベルとなり、図３のトランジスタＱ９がオンとなる。これにより、トランジスタＱ９のソース、ドレインを通して電源Ｖssのローレベル電位が、液晶素子ＬＣの画素電極１４の近辺に存在する寄生容量に印加され、その寄生容量に保持されている保持電圧をリセットする。
【００６６】
従って、画素電極１４の印加電圧Ｖpeは図４（Ｍ）に示すように０［Ｖ］となり、液晶層１３にかかる、画素電極１４の印加電圧Ｖpeと透明コモン電極１２のコモン電圧Ｖcomとの差電圧Ｖ_ＬＣも、図４（Ｏ）に示すように０［Ｖ］となり、液晶層１３は非駆動状態となる。
【００６７】
次の時刻Ｔｂから時刻Ｔｃ直前までの１／２フレーム期間では、図４（Ｉ）に示すように、ゲート信号ＧＡＴＥがハイレベルに変化するため、ＡＮＤ回路１０７、１０８から２本で一組の各組の選択信号線に図４（Ｊ）、（Ｋ）に示すように、１垂直走査周期より短い所定の周期で、かつ、互いに反対論理値の関係にある矩形波である画素駆動選択信号Ｓ１、Ｓ２が取り出されて、時刻Ｔ１で選択された画素１０５に供給される。これにより、選択された画素１０５内の図３のトランジスタＱ５は画素駆動選択信号Ｓ１がハイレベルの期間オンとされて、信号保持容量Ｃs1に保持されていたＤＣバランス＋電圧（ここでは、右目用映像信号の正極性映像信号電圧）を液晶素子ＬＣの画素電極１４に印加する。一方、選択された画素１０５内の図３のトランジスタＱ６は画素駆動選択信号Ｓ２がハイレベルの期間オンとされて、信号保持容量Ｃs2に保持されていたＤＣバランス−電圧（ここでは、右目用映像信号の負極性映像信号電圧）を液晶素子ＬＣの画素電極１４に印加する。
【００６８】
ここで、前述したように、１垂直走査周期よりも短い所定の周期の画素駆動選択信号Ｓ１、Ｓ２は、互いに反対論理値の関係にある対称矩形波であるため、トランジスタＱ５及びＱ６が画素駆動選択信号Ｓ１、Ｓ２の１／２周期単位で交互にオンとされ、その結果画素電極１４にはＤＣバランス＋電圧とＤＣバランス−電圧とが画素駆動選択信号Ｓ１、Ｓ２の１／２周期単位で交互に印加される。図４（Ｍ）はこの画素電極１４に印加されるＤＣバランス電圧Ｖpeを示す。
【００６９】
一方、液晶素子ＬＣの透明コモン電極１２には、図４（Ｎ）に示すように、時刻Ｔｂから時刻Ｔｃの直前までの１／２フレーム期間では、画素駆動選択信号Ｓ１、Ｓ２と同期し、かつ、画素駆動選択信号Ｓ１、Ｓ２と同一周期で、一定振幅の矩形波であるコモン電圧Ｖcom（ハイレベルがＶcom_Ｈ、ローレベルがＶcom_Ｌ）が印加される。
【００７０】
ここで、時刻Ｔｂから時刻Ｔｃの直前までの１／２フレーム期間では、図示しないコモン電圧供給手段から透明コモン電極１２に印加されるコモン電圧ＶcomがローレベルであるＶcom_Ｌの時に画素駆動選択信号Ｓ１がハイレベルになり、画素電極１４には信号保持容量Ｃs1に保持されていた右目用映像信号のＤＣバランス＋電圧（Ｖcom_Ｌ＋Ｖ_ＬＣ）が印加される。また、時刻Ｔｂから時刻Ｔｃ直前までの１／２フレーム期間では、透明コモン電極１２に印加されるコモン電圧ＶcomがハイレベルであるＶcom_Ｈの時に画素駆動選択信号Ｓ２がハイレベルになり、画素電極１４には信号保持容量Ｃs2に保持されていた右目用映像信号のＤＣバランス−電圧（Ｖcom_Ｈ−Ｖ_ＬＣ）が印加される。
【００７１】
上記の交流駆動時の画素電極１４と透明コモン電極１２の印加電圧について図５と共に説明する。同図において、左半分に示すＤＣバランス＋電圧印加期間では、上記のように透明コモン電極１２に電圧Ｖcom_Ｌが印加され、画素電極１４にはＤＣバランス＋電圧（Ｖcom_Ｌ＋Ｖ_ＬＣ）が印加される。これにより、液晶層１３にかかる画素電極１４の印加電圧Ｖpeとコモン電圧Ｖcomとの差電圧は、図５の左半分に示すように＋Ｖ_ＬＣとなり、また、図４（Ｏ）に示すように、Ｏ［Ｖ］を中心に画素駆動選択信号Ｓ１、Ｓ２に同期して変化する。
【００７２】
また、図５の右半分に示すＤＣバランス−電圧印加期間では、上記のように透明コモン電極１２に電圧Ｖcom_Ｈが印加され、画素電極１４にはＤＣバランス−電圧（Ｖcom_Ｈ−Ｖ_ＬＣ）が印加される。これにより、液晶層１３にかかる画素電極１４の印加電圧Ｖpeとコモン電圧Ｖcomとの差電圧は、図５の右半分に示すように−Ｖ_ＬＣとなり、また、図４（Ｏ）に示すように、Ｏ［Ｖ］を中心に画素駆動選択信号Ｓ１、Ｓ２に同期して変化する。このＤＣバランス＋電圧印加期間とＤＣバランス−電圧印加期間とは同一時間とされるため、ＤＣバランスを０に保つことができる。
【００７３】
また、液晶素子ＬＣは、１垂直走査周期よりも短い所定の周期（数ｋＨｚオーダ）の画素駆動選択信号Ｓ１、Ｓ２に同期して、数ｋＨｚという高周波数で交流駆動され、時刻Ｔｂから時刻Ｔｃの直前までの１／２フレーム期間は右目用映像信号を表示する。
【００７４】
次に、図４（Ａ）に示すように、垂直スタートパルスＶＳＴＡＲＴが時刻Ｔｃで入力後、時刻Ｔ１の１フレーム後の時刻Ｔ２で、図３に示す画素１０５が接続されている行走査線Ｗが図４（Ｄ）に示すように行選択信号により再びアサートされ、その行走査線Ｗに接続されている１行の複数の画素１０５がそれぞれ選択されて、それらの画素１０５内のトランジスタＱ１及びＱ２がオンとされる。
【００７５】
また、時刻Ｔｃから時刻Ｔｄの直前までの１／２フレーム期間内において、選択された１行の複数の画素１０５に接続された列信号線Ｄ１及びＤ２には、図４（Ｅ）及び（Ｆ）に模式的に示すように左目用映像信号の映像信号電圧ＤＡ１及びＤＡ２がソースドライバ１０３から出力される。なお、時刻Ｔｃから時刻Ｔｄの直前までの１／２フレーム期間にソースドライバ１０３から列信号線へは、図４（Ｂ）に模式的に示すように１フレーム分の左目用映像信号が時分割的に出力される。
【００７６】
このとき、時刻Ｔｃから時刻Ｔｅの直前までの１フレーム期間は、図４（Ｃ）に示すように、セレクト信号ＳＥＬがローレベルであるので、列信号線Ｄ１へ出力される上記の左目用映像信号の映像信号電圧ＤＡ１は、ＤＣバランス−用のＤＡＴＡ（Ｖ-）であるＤＡＴＡ１をＤＡ変換して得られたＤＣバランス−電圧（負極性映像信号電圧）である。また、列信号線Ｄ２へ出力される上記の左目用映像信号の映像信号電圧ＤＡ２は、ＤＣバランス＋用のＤＡＴＡ（Ｖ+）であるＤＡＴＡ２をＤＡ変換して得られたＤＣバランス＋電圧（正極性映像信号電圧）である。
【００７７】
従って、上記のＤＣバランス−電圧（ここでは、左目用映像信号の負極性映像信号電圧）が、行選択信号により選択された画素１０５内のトランジスタＱ１によりサンプリングされて信号保持容量Ｃs1に保持される。またこれと同時に、上記のＤＣバランス＋電圧（ここでは、左目用映像信号の正極性映像信号電圧）が、行選択信号により選択された画素１０５内のトランジスタＱ２によりサンプリングされて信号保持容量Ｃs2に保持される。この信号保持容量Ｃs1、Ｃs2に保持された左目用映像信号のＤＣバランス電圧は、１フレーム後の時刻で再びこの画素が選択されるまで、図４（Ｇ）、（Ｈ）に示すように保持される。
【００７８】
一方、時刻Ｔ２が含まれる時刻Ｔｃから時刻Ｔｄ直前までの１／２フレーム期間では、図４（Ｉ）に示すように、ゲート信号ＧＡＴＥがローレベルであるため、ＡＮＤ回路１０７、１０８から２本で一組の各組の選択信号線に供給される画素駆動選択信号Ｓ１、Ｓ２は図４（Ｊ）、（Ｋ）に示すようにローレベルに設定され、また、透明コモン電極１２にアサートされるコモン電圧Ｖcomも図４（Ｎ）に示すようにローレベルに設定される。また、時刻Ｔｃで図４（Ｌ）に示すように、リセット信号線Ｒのリセット信号がハイレベルとなり、図３のトランジスタＱ９がオンとなる。これにより、トランジスタＱ９のソース、ドレインを通して電源Ｖssのローレベル電位が、液晶素子ＬＣの画素電極１４の近辺に存在する寄生容量に印加され、その寄生容量に保持されている保持電圧をリセットする。
【００７９】
従って、画素電極１４の印加電圧Ｖpeは図４（Ｍ）に示すように０［Ｖ］となり、液晶層１３にかかる、画素電極１４の印加電圧Ｖpeと透明コモン電極１２のコモン電圧Ｖcomとの差電圧Ｖ_ＬＣも、図４（Ｏ）に示すように０［Ｖ］となり、液晶層１３は非駆動状態となる。
【００８０】
次の時刻Ｔｄから時刻Ｔｅの直前までの１／２フレーム期間では、図４（Ｉ）に示すように、ゲート信号ＧＡＴＥがハイレベルに変化するため、ＡＮＤ回路１０７、１０８から２本で一組の各組の選択信号線に図４（Ｊ）、（Ｋ）に示すように、１垂直走査周期より短い所定の周期で、かつ、互いに反対論理値の関係にある矩形波である画素駆動選択信号Ｓ１、Ｓ２が取り出されて、時刻Ｔ２で選択された画素１０５に供給される。これにより、選択された画素１０５内の図３のトランジスタＱ５は画素駆動選択信号Ｓ１がハイレベルの期間オンとされて、信号保持容量Ｃs1に保持されていたＤＣバランス−電圧（ここでは、左目用映像信号の負極性映像信号電圧）を液晶素子ＬＣの画素電極１４に印加する。一方、選択された画素１０５内の図３のトランジスタＱ６は画素駆動選択信号Ｓ２がハイレベルの期間オンとされて、信号保持容量Ｃs2に保持されていたＤＣバランス＋電圧（ここでは、左目用映像信号の正極性映像信号電圧）を液晶素子ＬＣの画素電極１４に印加する。
【００８１】
ここで、前述したように、１垂直走査周期よりも短い所定の周期の画素駆動選択信号Ｓ１、Ｓ２は、互いに反対論理値の関係にある対称矩形波であるため、トランジスタＱ５及びＱ６が画素駆動選択信号Ｓ１、Ｓ２の１／２周期単位で交互にオンとされ、その結果画素電極１４にはＤＣバランス−電圧とＤＣバランス＋電圧とが画素駆動選択信号Ｓ１、Ｓ２の１／２周期単位で交互に印加される。図４（Ｍ）はこの画素電極１４に印加されるＤＣバランス電圧Ｖpeを示す。
【００８２】
一方、液晶素子ＬＣの透明コモン電極１２には、図４（Ｎ）に示すように、時刻Ｔｄから時刻Ｔｅの直前までの１／２フレーム期間では、画素駆動選択信号Ｓ１、Ｓ２と同期し、かつ、画素駆動選択信号Ｓ１、Ｓ２と同一周期で、一定振幅の矩形波であるコモン電圧Ｖcom（ハイレベルがＶcom_Ｈ、ローレベルがＶcom_Ｌ）が印加される。
【００８３】
ここで、時刻Ｔｄから時刻Ｔｅの直前までの１／２フレーム期間では、図示しないコモン電圧供給手段から透明コモン電極１２に印加されるコモン電圧ＶcomがローレベルであるＶcom_Ｌの時に画素駆動選択信号Ｓ１がハイレベルになり、画素電極１４には信号保持容量Ｃs1に保持されていた左目用映像信号のＤＣバランス−電圧（Ｖcom_Ｌ＋Ｖ_ＬＣ）が印加される。また、時刻Ｔｄから時刻Ｔｅ直前までの１／２フレーム期間では、透明コモン電極１２に印加されるコモン電圧ＶcomがハイレベルであるＶcom_Ｈの時に画素駆動選択信号Ｓ２がハイレベルになり、画素電極１４には信号保持容量Ｃs2に保持されていた左目用映像信号のＤＣバランス＋電圧（Ｖcom_Ｈ−Ｖ_ＬＣ）が印加される。
【００８４】
これにより、液晶層１３にかかる画素電極１４の印加電圧Ｖpeとコモン電圧Ｖcomとの差電圧は、図４（Ｏ）に示すように、０［Ｖ］を中心に画素駆動選択信号Ｓ１、Ｓ２に同期して変化する。このとき、前述したように、液晶層１３にかかる画素電極１４の印加電圧Ｖpeとコモン電圧Ｖcomとの差電圧は、画素電極１４にＤＣバランス−電圧が印加される期間では＋Ｖ_ＬＣとなり、画素電極１４にＤＣバランス＋電圧が印加される期間では−Ｖ_ＬＣとなり、両者の印加期間は同一時間とされるため、ＤＣバランスを０に保つことができる。なお、同じラインの各画素においては画素電極１４に印加されるＤＣバランス電圧Ｖpeは、映像信号の絵柄によって図４（Ｍ）に示すように変化するので、｜Ｖ_ＬＣ｜の値自体も図４（Ｏ）に示すようにフレーム毎に変化する。
【００８５】
また、液晶素子ＬＣは、１垂直走査周期より短い所定の周期（数ｋＨｚオーダ）の画素駆動選択信号Ｓ１、Ｓ２に同期して、数ｋＨｚという高周波数で交流駆動され、時刻Ｔｄから時刻Ｔｅの直前までの１／２フレーム期間は左目用映像信号を表示する。以下、上記の時刻Ｔａから時刻Ｔｅ直前までの動作と同様の動作が２フレーム単位で巡回的に繰り返される。
【００８６】
上記のように、本実施の形態では、図６（Ａ）に模式的に示すように、時刻Ｔａから時刻Ｔｂの直前までの１／２フレーム期間は右目用映像信号を転送して画素部１０４内の各画素１０５に保持する右目用映像信号転送期間ｔ１とし、続く時刻Ｔｂから時刻Ｔｃの直前までの１／２フレーム期間は画素駆動期間ｔ２として直前の右目用映像信号転送期間ｔ１で各画素１０５に保持していた右目用映像信号を各画素１０５にて表示する。
【００８７】
更に、続く時刻Ｔｃから時刻Ｔｄの直前までの１／２フレーム期間では左目用映像信号を転送して画素部１０４内の画素１０５に保持する左目用映像信号転送期間ｔ３とし、続く時刻Ｔｄから時刻Ｔｅの直前までの１／２フレーム期間は画素駆動期間ｔ４として直前の左目用映像信号転送期間ｔ３で各画素１０５に保持していた左目用映像信号を各画素１０５にて表示する。本実施の形態の液晶表示装置１００は、以下、このシーケンスを２フレーム単位で繰り返す。
【００８８】
このように、本実施の形態の液晶表示装置１００によれば、２つの信号保持容量ＣS1及びＣS2の一方に正極性映像信号電圧（ＤＣバランス＋電圧）を保持すると共に、他方に負極性映像信号電圧（ＤＣバランス−電圧）を保持する動作を並行して同時に行った１／２フレーム期間後、一旦、液晶素子ＬＣにかかる電圧をリセットしてから、２つの信号保持容量Ｃs1及びＣs2に保持されている正極性映像信号（ＤＣバランス＋電圧）と負極性映像信号（ＤＣバランス−電圧）とを交互に読み出して画素電極１４を１／２フレーム期間交流駆動する。
【００８９】
このため、本実施の形態によれば、従来の液晶表示装置で必要であった、液晶素子の駆動に必須なＤＣバランスを０にするための極性反転のために画像データを保持し直すための１フレーム分のバッファを不要にできる。
【００９０】
また、本実施の形態の液晶表示装置１００によれば、列信号線Ｄ１及びＤ２の一方にアサートする正極性映像信号電圧（ＤＣバランス＋電圧）と他方にアサートする負極性映像信号電圧（ＤＣバランス−電圧）とを１フレーム毎に交互に切り替えるようにしているため、１つの画素１０５内の２つの信号保持容量Ｃs1及びＣs2のそれぞれに対する２つの電圧書込み／読み出し回路部の間に、トランジスタの特性などにより誤差がある場合であっても、その誤差を２フレーム間で打ち消し、誤差に起因する輝度異常などを視覚上軽減することができる。
【００９１】
また、従来の液晶表示装置では、正極性の画像信号と負極性の画像信号とを画素回路内の２個の保持容量に交互に所定時間内に入力して保持する必要があるため、信頼性向上のために交流駆動する信号の極性反転の回数を増やす際には、画素回路に入力するデータ（画像信号）転送帯域を高くする必要があり、信頼性に問題があった。
【００９２】
これに対し、本実施の形態によれば、信頼性向上のために交流駆動する信号の極性反転の回数を増やしたとしても、正極性映像信号と負極性映像信号を列信号線Ｄ１及びＤ２を並列に介して供給して２つの信号保持容量Ｃs1及びＣs2に並行して同時に保持するようにしたため、従来の液晶表示装置に比べて必要最低限のデータ転送帯域で保持させることができ、シーケンシャルカラー方式又は立体表示方式に好適な液晶表示装置を実現できる。
【００９３】
次に、上記の液晶表示装置１００を用いた本実施の形態の立体映像表示システムについて説明する。
【００９４】
図７は、本発明になる立体映像表示システムの一実施の形態の概略構成図を示す。同図において、本実施の形態の立体映像表示システム２００は、上記の液晶表示装置１００を投射型液晶ディスプレイとして有するプロジェクタ２０１と、プロジェクタ２０１からの画像光が投射されて２次元画像の表示を行うスクリーン２０２と、シャッターメガネ２０３とからなる。プロジェクタ２０１とスクリーン２０２とは、本発明の画像表示手段を構成する。映像観察者は、シャッターメガネ２０３をかけてスクリーン２０２上の２次元画像を見ることになる。
【００９５】
上記のシャッターメガネ２０３は、右目部分と左目部分のそれぞれに互いに独立して開閉制御される右目用液晶シャッターと左目用液晶シャッターとを備えた公知の構成であるが、その動作が従来と異なる。すなわち、シャッターメガネ２０３は、図６（Ｂ）に模式的に示すように、同図（Ａ）に示した右目用映像信号転送期間ｔ１に対応した期間は右目用液晶シャッターと左目用液晶シャッターとがそれぞれ光を遮断する遮光期間（閉期間）ｔ１１とされ、右目用映像信号を表示する画素駆動期間ｔ２に対応する期間は右目用液晶シャッターのみが光を透過する右目光透過期間（開期間）ｔ１２とされる。続いて、左目用映像信号転送期間ｔ３に対応した期間は再び右目用液晶シャッターと左目用液晶シャッターとがそれぞれ光を遮断する遮光期間（閉期間）ｔ１３とされ、左目用映像信号を表示する画素駆動期間ｔ４に対応する期間は左目用液晶シャッターのみが光を透過する左目光透過期間（開期間）ｔ１４とされる。以下、上記と同様に液晶表示装置の表示動作と同期して、メガネの２つの液晶シャッターの切替動作を繰り返す。
【００９６】
この立体映像表示システム２００によれば、スクリーン２０２に表示された右目用画像はシャッターメガネ２０３の右目用液晶シャッターが光透過に選択されることで観察者の右目を通して網膜上に結像され、続いて１フレーム期間、間をおいてスクリーン２０２に切替表示された左目用画像はシャッターメガネ２０３の左目用液晶シャッターが光透過に選択されることで観察者の左目を通して網膜上に結像されることにより、それらの視差画像を視聴者が脳内で積分して３次元画像、すなわち立体画像として知覚することができる。
【００９７】
この立体映像表示システム２００によれば、前記構成の液晶表示装置１００を有するプロジェクタ２０１を用いて立体表示を行うようにしているため、必要最低限のデータ転送帯域で安定した立体画像表示を行うことができる。また、前述したように、液晶表示装置１００が、同じ画素内の２つの信号保持容量のそれぞれに対する２つの電圧書込み／読み出し回路部の間に誤差がある場合であっても、その誤差を２フレーム間で打ち消し、誤差に起因する輝度異常などを視覚上軽減することができる構成であるため、この立体映像表示システム２００によれば、高品質の立体画像表示を行うことができる。
【００９８】
また、この立体映像表示システム２００では、シャッターメガネ２０３が右目光透過期間ｔ１２と左目光透過期間ｔ１４との間に遮光期間ｔ１３が設けられ、左目光透過期間ｔ１４と次のフレームの右目光透過期間ｔ１２との間に遮光期間ｔ１１が設けられているので、右目光透過期間と左目光透過期間とが全く重なることはない。よって、この立体映像表示システム２００によれば、右目光透過期間と左目光透過期間とが一部重なる場合に生じる、右目用画像が左目で、また左目用画像が右目で観察されるクロストークを防止することができる。
【００９９】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば画素回路は図３のトランジスタＱ７及びＱ８を削除した構成としてもよい。
【０１００】
また、上記実施の形態の立体映像表示システムでは、図６に示したように映像信号転送期間に対応した期間はシャッターメガネの右目用液晶シャッター及び左目用液晶シャッターの両方を閉状態とする遮光期間に設定しているが、映像信号転送期間の開始時点では液晶表示装置１００の画素電極１４付近の寄生容量の保持電圧がリセットされることで黒が表示されるので、特に遮光期間に設定しなくてもよく、例えば次に表示される画像側の液晶シャッターを光透過期間に設定してもよい。
【０１０１】
更に、上記の実施の形態の立体映像表示システムでは、シャッターメガネ２０３を使用したが、偏光方向が異なる右目画像と左目画像とを分離して観察するための公知の構成の偏光メガネを使用するようにしてもよい。この場合も、シャッターメガネと同様に両眼視差を利用した立体視を実現することができる。ただし、この場合は、液晶表示装置１００とスクリーンとの間に、右目用映像信号を表示する画素駆動期間では、スクリーンに投影される右目画像光を第１の偏光方向に偏光させ、左目用映像信号を表示する画素駆動期間では、スクリーンに投影される左目画像光を第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向に偏光させる偏光切換手段が必要になる。なお、偏光メガネは、右目部分が上記の第１の偏光方向の偏光のみを透過させ、左目部分が上記の第２の偏光方向の偏光のみを透過させる公知の構成である。
【符号の説明】
【０１０２】
１２  透明コモン電極
１３  液晶層
１４  画素電極
１００  液晶表示装置
１０１  反転回路
１０２  ＤＡ変換器（ＤＡＣ）
１０３  ソースドライバ
１０４  画素部
１０５  画素
１０６  ゲートドライバ
１０７、１０８  ＡＮＤ回路
１０１１、１０１２  セレクタ
１０１３  演算ユニット
２００  立体映像表示システム
２０１  本発明の液晶表示装置を有するプロジェクタ
２０２  スクリーン
２０３  シャッターメガネ
Ｑ１、Ｑ２  画素選択用電界効果トランジスタ
Ｑ３、Ｑ４、Ｑ７、Ｑ８  ソースフォロワ回路用トランジスタ
Ｑ５、Ｑ６  スイッチングトランジスタ
Ｑ９  リセット用トランジスタ
ＬＣ  液晶素子
Ｃs1、Ｃs2  信号保持容量
Ｗ  行走査線
Ｄ１、Ｄ２  列信号線
Ｒ  リセット信号線
Ｓ１、Ｓ２  画素駆動選択信号
【図１】
2012002995.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012002995.tif 000009
【図８】
2012002995.tif 000010
【図９】
2012002995.tif 000011
【図１０】
2012002995.tif 000012
【図１１】
2012002995.tif 000013
【図１２】
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