JP2000147454A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
る。 【解決手段】 複数の液晶画素及び各画素に対応して設
けられた複数のスイッチング素子を有する液晶パネル21
と、液晶パネル21の背面に配置され、赤, 緑,青色光を
時分割発光するバックライト22と、各スイッチング素子
を各画素の赤,緑, 青のデータに対応してスイッチング
するためのデータドライバ32及びスキャンドライバ33と
を備え、バックライト22の発光領域が複数の発光領域22
1, 222,223, 224に分割されており、バックライト制御
回路及び駆動電源35により各発光領域221, 222, 223, 2
24の発光強度を調整することにより、液晶パネル21にお
ける光透過率の相違を補償する。
Description
イトを時分割発光させてフルカラー表示を行うカラー光
源型の液晶表示装置に関する。
ン(OA)の進展に伴って、ワードプロセッサ,パーソ
ナルコンピュータ等に代表されるOA機器が広く使用さ
れるようになっている。更にこのようなオフィスでのO
A機器の普及は、オフィスでも屋外でも使用可能な携帯
型のOA機器の需要を発生しており、それらの小型・軽
量化が要望されるようになっている。そのような目的を
達成するための手段の一つとして液晶表示装置が広く使
用されている。特に、液晶表示装置は単に小型・軽量化
のみならず、バッテリ駆動される携帯型のOA機器の低
消費電力化のためには必要不可欠な技術である。
型と透過型とに分類される。反射型は液晶パネルの前面
から入射した光線を液晶パネルの背面で反射させてその
反射光で画像を視認させる構成であり、透過型は液晶パ
ネルの背面に備えられた光源(バックライト) からの透
過光で画像を視認させる構成である。反射型は環境条件
によって反射光量が一定しないため視認性に劣るが安価
であることから、電卓,時計等の単一色(例えば白/黒
表示等)の表示装置として広く普及しているが、マルチ
カラーまたはフルカラー表示を行うパーソナルコンピュ
ータ等の表示装置としては不向きである。このため、マ
ルチカラーまたはフルカラー表示を行うパーソナルコン
ピュータ等の表示装置としては一般的に透過型が使用さ
れる。
される液晶物質の面からSTN(Super Twisted Nemati
c)タイプとTFT−TN(Thin Film Transistor-Twist
ed Nematic)タイプとに一般的に分類される。STNタ
イプは製造コストは比較的安価であるが、クロストーク
が発生し易く、また応答速度が比較的遅いため、動画の
表示には適さないという問題がある。一方、TFT−T
Nタイプは、STNタイプに比して表示品質は高いが、
液晶パネルの透過率が現状では4%程度しかないため高
輝度のバックライトが必要になる。このため、TFT−
TNタイプではバックライトによる消費電力が大きくな
ってバッテリ電源を携帯する場合の使用には問題があ
る。また、TFT−TNタイプには、応答速度、特に中
間調の応答速度が遅い、視野角が狭い、カラーバランス
の調整が難しい等の問題もある。
光のバックライトを使用し、3原色のカラーフィルタで
白色光を選択的に透過させることによりマルチカラーま
たはフルカラー表示を行うように構成されたカラーフィ
ルタ型が一般的であった。しかしこのようなカラーフィ
ルタ型では、隣合う3色のカラーフィルタの範囲を1単
位として表示画素を構成するため、実質的には解像度が
1/3に低下することになる。
加電界に対する応答速度が高速な強誘電性液晶素子また
は反強誘電性液晶素子を使用し、同一画素を3原色で時
分割発光させることにより実質的な解像度の低下を招く
ことがないカラー液晶表示装置が提案されている(特開
平7−281150号公報等)。
オーダの高速応答が可能な強誘電性液晶素子または反強
誘電性液晶素子を用いた液晶パネルと、赤,緑,青色光
が時分割で発光可能なバックライトとを組み合わせ、液
晶素子のスイッチングとバックライトの発光とを同期さ
せることによって、カラー表示が可能である。液晶材料
として、強誘電性液晶または反強誘電性液晶を用いる
と、液晶分子が印加電圧の有無には拘らず基板 (ガラス
基板) に対して常時平行であるので、視野角が極めて広
くなって、実用上問題はない。更に、赤, 緑, 青の発光
ダイオード(LED)によるバックライトを用いた場
合、各LEDに流す電流を制御することにより、カラー
バランスを調整することが可能になる。
おける従来の表示制御の一例を示すタイムチャートであ
り、図8(a)はバックライトの各色のLEDの発光タ
イミング、図8(b)は液晶パネルの各ラインの走査タ
イミングを夫々示す。
ライトのLEDを例えば 5.6ms毎に赤,緑,青の順で
順次発光させ、それと同期して液晶パネルの各画素をラ
イン単位でスイッチングすることにより表示を行う。な
お、1秒間に60フレームの表示を行う場合、1フレーム
の期間は16.6msになり、この1フレームの期間を更に
5.6msずつの3サブフレームに分割し、例えば図8
(a)に示す例では第1番目のサブフレームにおいて赤
のLEDを、第2番目のサブフレームにおいて緑のLE
Dを、第3番目のサブフレームにおいて青のLEDを夫
々発光させる。
液晶パネルに対しては赤,緑,青の各色のサブフレーム
中にデータ走査を2度行う。但し、1回目の走査(デー
タ書込み走査)の開始タイミング(第1ラインへのタイ
ミング)が各サブフレームの開始タイミングと一致する
ように、また2回目の走査(データ消去走査)の終了タ
イミング(最終ラインへのタイミング)が各サブフレー
ムの終了タイミングと一致するようにタイミングを調整
する。
の各画素には画素データに応じた電圧が供給され、透過
率の調整が行われる。これによって、フルカラー表示が
可能となる。データ消去走査にあっては、データ書込み
走査時と同電圧で逆極性の電圧が液晶パネルの各画素に
供給され、液晶パネルの各画素の表示が消去され、液晶
への直流成分の印加が防止される。
液晶パネルにあっては、液晶パネルの書込み/消去走査
に応じて透過光強度が変わってしまう。つまり、液晶パ
ネル自体の特性上の問題によって、同じ電圧を印加して
も、走査開始の領域と走査終了の領域とでは、その光透
過率が異なることが実験的に確認された。図9,図10
は、このような現象を説明するための図であり、図9
は、液晶パネルの表示領域を仮想的に4分割した各領域
(領域1〜4)をその走査方向と共に示しており、図10
は分割された各領域における印加電圧−光透過率特性を
示すグラフである。同じ電圧を印加した場合にあって
も、走査の開始側である領域1で最も光透過率が大き
く、走査の下流側に向かうにつれて光透過率が除々に下
がっていき、走査の終了側である領域4で最も光透過率
が小さくなる。よって、各領域における光透過率の違い
によって、全体の表示領域内で輝度ムラを生じるという
問題がある。
であり、表示輝度ムラがない液晶表示装置を提供するこ
とを目的とする。
ける輝度を他の表示領域より選択的に高くすることを、
大幅な消費電力の増大を伴わずに容易に行える液晶表示
装置を提供することにある。
装置は、複数の液晶画素及び前記各液晶画素に対応して
設けられた複数のスイッチング素子を有する液晶パネル
と、前記液晶パネルの背面に配置され、3色光を時分割
発光するバックライトとを備え、前記各液晶画素の3色
のデータに対応して前記スイッチング素子をオン/オフ
駆動し、そのオン/オフ駆動に同期して前記バックライ
トを時分割発光させ、時分割発光する間に前記各液晶画
素に対する走査を行ってカラー表示を行う液晶表示装置
において、前記バックライトの発光領域が複数の領域に
分割されており、分割された各発光領域の発光強度が異
なっていることを特徴とする。
光を各別に発光可能なバックライトの発光領域が、少な
くとも2つ以上の領域に分割されており、各領域におけ
る発光強度を同一でないようにしている。液晶パネルの
走査に伴って、液晶パネルの表示領域における光透過率
は一定でない。よって、光透過率が低い表示領域に対応
する領域ではバックライトの発光強度を大きくし、光透
過率が高い表示領域に対応する領域では発光強度を小さ
くする。このようにすることにより、光透過率が異なっ
ていても、輝度ムラは発生せず、表示輝度が全域で均一
となる。
において、前記各液晶画素に対する走査に同期して、前
記バックライトの分割された各発光領域における発光,
消灯を切り換える切換回路を備えることを特徴とする。
パネルに対する走査に同期して、バックライトの各発光
領域における発光タイミングを制御する。よって、各発
光領域にあって必要な期間においてのみ発光させること
により、バックライトの利用効率を向上できる。
または2において、前記バックライトは、分割された各
発光領域に対応して分割されている光源を有することを
特徴とする。
の発光領域に対応してバックライトの光源が分割されて
いる。よって、各光源の光強度を調整することにより、
発光強度の制御を容易に行える。
〜3の何れかにおいて、前記各液晶画素に対する走査に
同期して、前記バックライトの分割された各発光領域に
おける発光強度を制御する制御回路を備えることを特徴
とする。
パネルに対する走査に同期して、バックライトの各発光
領域の発光強度を制御する。よって、液晶パネルの走査
に伴って発生する光透過率の相違を補償できる。
〜4の何れかにおいて、前記バックライトの分割された
各発光領域の発光強度を、各発光領域に対応する前記液
晶パネルの各表示領域における光透過率に応じて制御す
る制御回路を備えることを特徴とする。
クライトの各発光領域の発光強度を液晶パネルの光透過
率に応じて制御する。よって、走査に伴って発生する液
晶パネルの光透過率の相違を正確に補償することができ
る。また、ある特定の表示領域の輝度を他の表示領域よ
りも高くすることを、大幅な消費電力の増大なしに、容
易に実現できる。
〜5の何れかにおいて、前記3色光の各色の発光時間が
1/180 秒以下であることを特徴とする。
60秒以下で1フレーム分の画像表示が完了し、1秒あた
り60フレーム以上の表示が可能である。
〜6の何れかにおいて、前記バックライトは、3色光夫
々を発光するLEDと、該LEDが発光した光を拡散す
る拡散板と、前記LEDが発光した光を前記液晶パネル
の一面に導く導光板とを有することを特徴とする。
クライトが3色(赤, 緑, 青)の各色のLEDと、これ
らのLEDが発光した光を拡散する拡散板と、LEDが
発光した光を液晶パネルの一面に導く導光板とで構成さ
れているため、バックライトからの透過光が一様にな
る。
〜7の何れかにおいて、前記液晶パネルの液晶物質は強
誘電性液晶物質または反強誘電性液晶物質であることを
特徴とする。
物質が強誘電性液晶物質または反強誘電性液晶物質であ
るため、高速なオン/オフ制御が可能であり、バックラ
イトの発光制御に十分対応可能である。
示す図面に基づいて具体的に説明する。図1は本発明に
係る液晶表示装置の一全体例ブロック図、図2はその液
晶パネル及びバックライトの模式的断面図、図3は液晶
パネル及びバックライトの構成例を示す模式的斜視図、
図4はバックライトの光源であるLEDアレイの構成例
を示す模式図である。
示されている液晶パネル及びバックライトを夫々示して
いる。なお、バックライト22は図2に示されているよう
に、LEDアレイ7及び導光板+光拡散板6で構成され
ている。
るように、2枚の偏光フィルム1,5間の構造として構
成されている。具体的には、液晶パネル21は上側から下
側に、偏光フィルム1,ガラス基板2,共通電極3,ガ
ラス基板4,偏光フィルム5をこの順に積層して構成さ
れており、ガラス基板4の共通電極3側の面にはマトリ
クス状に配列された個々の表示画素に対応したピクセル
電極40が形成されている。これら共通電極3及びピクセ
ル電極40間には後述するデータドライバ32及びスキャン
ドライバ33等よりなる液晶駆動制御手段50が接続されて
いる。なお、個々のピクセル電極40はTFT(Thin Fil
m Transistor) 41によりオン/オフ制御され、個々のT
FT41はデータドライバ32により信号線42を、スキャン
ドライバ33により走査線43を夫々選択的にオン/オフす
ることにより駆動される。そして、信号線42からの信号
により、個々のピクセルの透過光強度が制御される。
は配向膜12が、共通電極3の下面には配向膜11が夫々配
置され、これらの両配向膜11,12間に液晶物質が充填さ
れて液晶層13が形成される。なお、14は液晶層13の層厚
を適宜に保持するためのスペーサである。
(背面)側に位置し、発光領域を構成する導光板+光拡
散板6の一辺から突出した状態でLEDアレイ7が備え
られている。このLEDアレイ7は図4にその模式図が
示されているように、導光板+光拡散板6と対向する面
に3原色、即ち赤(R),緑(G),青(B)の各色を
発光するLEDが順次的且つ反復して配列されている。
導光板+光拡散板6はこのLEDアレイ7の各LEDか
ら発光される光を自身の表面全体に導光すると共に上面
へ拡散することにより、発光領域として機能する。
ル21により表示されるべき表示データDDが外部の例え
ばパーソナルコンピュータ等から与えられる。画像メモ
リ30は、この表示データDDを一旦記憶した後、各画素
単位のデータ(以下、画素データPDと言う) を制御信
号発生回路31が発生する同期信号SYNに同期して出力
する。この画像メモリ30から出力された画素データPD
は、そのままセレクタ37に入力されると共に、逆データ
生成回路36にも与えられる。
出力された画素データPDの逆データを生成する回路で
あり、その出力信号は逆画素データ#PDとしてセレク
タ37に与えられる。従って、セレクタ37には画像メモリ
30から出力された画素データPDと逆データ生成回路36
から出力された逆画素データ#PDとが入力され、セレ
クタ37は、制御信号発生回路31から与えられる制御信号
CSに従って何れかをデータドライバ32へ出力する。デ
ータドライバ32は、ピクセル電極40の信号線のオン/オ
フをセレクタ37から出力される画素データPDまたは逆
画素データ#PDに従って制御する。
SYNは、スキャンドライバ33と、基準電圧発生回路34
と、バックライト制御回路及び駆動電源35とにも与えら
れる。スキャンドライバ33は、その同期信号SYNに同
期してピクセル電極40の走査線のオン/オフを制御す
る。また、基準電圧発生回路34は、その同期信号SYN
に同期して基準電圧VRを発生し、データドライバ32及
びスキャンドライバ33に与える。バックライト制御回路
及び駆動電源35は、その同期信号SYNに同期して駆動
電圧をバックライト22に与えてバックライト22のLED
アレイ7を発光させる。
応じてバックライト22の発光領域が4つの発光領域221,
222, 223, 224に分割されており、これらの各発光領域
221,222, 223, 224は、バックライト制御回路及び駆動
電源35によって、夫々独立的に、その発光タイミング,
発光色, 発光強度が制御されるようになっている。
分割に応じて、LEDアレイ7も4分割されており、更
に、液晶パネル21の表示領域も仮想的に4分割される。
図5は、これらの分割の関係を示す模式図である。バッ
クライト22の発光領域が第1発光領域221 〜第4発光領
域224 に4分割され、それに対応して、LEDアレイ7
が第1LEDアレイブロック71〜第4LEDアレイブロ
ック74に4分割されており、液晶パネル21の表示領域が
第1表示領域211 〜第4発光領域214 に4分割される。
第1発光領域221 は第1LEDアレイブロック71により
発光制御されて第1表示領域211 を照らす。また、第2
発光領域222 は第2LEDアレイブロック72により発光
制御されて第2表示領域212 を照らす。また、第3発光
領域223は第3LEDアレイブロック73により発光制御
されて第3表示領域213 を照らす。更に、第4発光領域
224 は第4LEDアレイブロック74により発光制御され
て第4表示領域214 を照らす。
24における発光強度が異なっている。よって、各表示領
域211, 212, 213, 214における光透過率に応じて、対応
する各発光領域221, 222, 223, 224の発光強度を制御し
て、液晶パネル21の表示領域での輝度ムラをなくすこと
ができる。また、各発光領域221, 222, 223, 224の何れ
か1つの発光領域における発光強度を他の発光領域にお
ける発光強度よりも大きくして、それに対応する表示領
域のみの輝度を選択的に他の表示領域の輝度より大きく
することができる。
ける発光強度を異ならせるためには、各発光領域221, 2
22, 223, 224に対応するLEDアレイブロック71,72,
73,74自体の発光強度を異ならせても良いし、導光板+
光拡散板6の制御によってその発光強度の相違を実現し
ても良い。
ついて、図6のタイムチャートを参照して説明する。
60フレームの表示を行う場合、即ち、1フレームの期間
が16.6msである場合には、この1フレームの期間を更
に5.6 msずつの3個のサブフレームに分割し、各サブ
フレーム毎に赤,緑,青の順で順次バックライト22の4
つの発光領域221, 222, 223, 224を発光させ、それと同
期して液晶パネル21の各画素をライン単位でスイッチン
グすることにより表示を行う。よって、バックライト22
の4つの発光領域221, 222, 223, 224の発光タイミング
は同一であり、その発光時間はすべて5.6 msである。
ドライバ32及びスキャンドライバ33により、液晶パネル
21に対しては赤,緑,青の各色のサブフレーム中にデー
タの書込み走査を2度行う。但し、1回目の走査(デー
タ書込み走査)の開始タイミング(第1ラインへのタイ
ミング)が各サブフレームの開始タイミングと一致する
ように、また2回目の走査(データ消去走査)の終了タ
イミング(最終ラインへのタイミング)が各サブフレー
ムの終了タイミングと一致するようにタイミングを調整
する。よって、データ書込み/消去走査時間は各2.8 m
sとなる。
走査)においては、制御信号発生回路31の制御信号CS
によりセレクタ37から画素データPDが出力され、この
セレクタ37から出力された画素データPDに対応した電
圧の信号がデータドライバ32から液晶パネル21の各画素
に供給される。これにより、電界が印加されて透過率が
調整され、画素データPDに対応した画像が表示され
る。その結果、フルカラー表示が行われる。
走査)においては、制御信号発生回路31の制御信号CS
によりセレクタ37から逆画素データ#PDが出力され、
このセレクタ37から出力された逆画素データ#PDに対
応した電圧の信号がデータドライバ32から液晶パネル21
の各画素に供給される。これにより、液晶パネル21の各
画素には、1回目の書込み走査時に各画素に印加された
電界と同一強度で逆極性の電界が印加される。これによ
り、液晶パネル21の各画素の表示が消去される。
目の走査(データ消去走査)とで、液晶パネル21の各画
素に供給される信号の電圧は、同じ大きさで極性のみが
異なるので、液晶への直流成分の印加が防止される。
制御におけるタイムチャートを示す。この表示制御例で
は、図7に示されているように、液晶パネル21の走査と
同期させてバックライト22を発光,消灯させる。即ち、
バックライト22の4つの発光領域221, 222, 223, 224の
発光タイミングをずらせる。具体的には、図7(a)に
示すように、バックライト22の第1発光領域221 に対応
する液晶パネル21の第1表示領域211 の各ラインが走査
されている期間においては第1LEDアレイブロック71
を発光させ、第2発光領域222 に対応する第2表示領域
212 の各ラインが走査されている期間においては第2L
EDアレイブロック72を発光させ、第3発光領域223 に
対応する第3表示領域213 の各ラインが走査されている
期間においては第3LEDアレイブロック73を発光さ
せ、第4発光領域224 に対応する第4表示領域214 の各
ラインが走査されている期間においては第4LEDアレ
イブロック74を発光させる。
ムの期間を5.6 ms、液晶パネル21へのデータの書込み
/消去走査時間を各2.8 msとした場合に、各発光領域
221〜224 のサブフレーム内における発光時間は3.5 m
sでよいことになり、上記制御例,従来例に比して、バ
ックライト22の利用効率を高くすることができ、消費電
力を少なくできる。この際、液晶パネル21の各画素が表
示状態(データ書込み状態)になる時間は、上記制御
例,従来例と同様に2.8 msとなり、表示輝度に影響を
与えることはない。逆に、液晶パネル21の各画素が非表
示状態である期間において、バックライト22が消灯して
いる期間が長くなるので、コントラスト比の向上を図れ
る。
ネル21を以下のようにして作製した。個々のピクセル電
極40をピッチ0.24mm×0.24mmで画素数を1024×768
のマトリクス状の対角12.1インチとしてTFT基板を作
製した。このようなTFT基板と共通電極3を有するガ
ラス基板2とを洗浄した後、スピンコータによりポリイ
ミドを塗布して 200℃で1時間焼成することにより、約
200Åのポリイミド膜を配向膜11, 12として成膜した。
の布でラビングし、両者間に平均粒径 1.6μmのシリカ
製のスペーサ14でギャップを保持した状態で重ね合わせ
て空パネルを作製した。この空パネルの配向膜11, 12間
にナフタレン系液晶を主成分とする強誘電性液晶を封入
して液晶層13とした。作製したパネルをクロスニコル状
態の2枚の偏光フィルム (日東電工製:NPF-EG1225DU)
1,5で、液晶層13の強誘電性液晶分子が一方に傾いた
場合に暗状態になるようにして挟んで液晶パネル21とし
た。
発光が可能であって、しかもその発光領域が4つの領域
に分割されているバックライト22とを重ね合わせた。こ
のバックライト22の発光タイミング,発光強度,発光色
は、液晶パネル21のデータ書込み/消去走査に同期して
制御される。
発光領域221, 222, 223, 224に対応する液晶パネル21の
4つの表示領域211, 212, 213, 214の平均的な印加電圧
−光透過率特性を測定し、その測定した特性に応じて各
発光領域221, 222, 223, 224の発光強度を調整した。
同期させながら、バックライト22の個々の発光領域,発
光色を制御して発光,消灯処理を繰り返して、時分割カ
ラー表示を行った。この時分割カラー表示において、
赤,緑,青の各サブフレームの時間は5.6 ms、液晶パ
ネル21のデータ書込み/消去走査時間は各2.8 msとし
た。このような状態にあって、液晶パネル21の4つの表
示領域211, 212, 213, 214において白表示における輝度
を測定した。測定結果を表1に示す。
純度に優れ、明瞭なカラー表示を得ることができた。こ
の際の消費電力は21Wであった。
パネル21と、発光領域が4分割されている実施例1と同
様のバックライト22とを重ね合わせた。但し、バックラ
イト22の発光強度は、各発光領域で同一とした。そし
て、液晶パネル21のデータ書込み/消去走査に同期させ
ながら、バックライト22の個々の発光領域,発光色を制
御して発光,消灯処理を繰り返して、時分割カラー表示
を行った。この時分割カラー表示において、赤,緑,青
の各サブフレームの時間は5.6 ms、液晶パネル21のデ
ータ書込み/消去走査時間は各2.8 msとした。このよ
うな状態にあって、液晶パネル21の4つの表示領域211,
212, 213, 214において白表示における輝度を測定し
た。測定結果を表2に示す。表2に示すように、輝度ム
ラが大きかった。
ている液晶パネル21を以下のようにして作製した。個々
のピクセル電極40をピッチ0.24mm×0.24mmで画素数
を1024×768 のマトリクス状の対角12.1インチとしてT
FT基板を作製した。このようなTFT基板と共通電極
3を有するガラス基板2とを洗浄した後、スピンコータ
によりポリイミドを塗布して 200℃で1時間焼成するこ
とにより、約 200Åのポリイミド膜を配向膜11, 12とし
て成膜した。
の布でラビングし、両者間に平均粒径 1.6μmのシリカ
製のスペーサ14でギャップを保持した状態で重ね合わせ
て空パネルを作製した。この空パネルの配向膜11, 12間
にナフタレン系液晶を主成分とする強誘電性液晶を封入
して液晶層13とした。作製したパネルをクロスニコル状
態の2枚の偏光フィルム (日東電工製:NPF-EG1225DU)
1,5で、液晶層13の強誘電性液晶分子が一方に傾いた
場合に暗状態になるようにして挟んで液晶パネル21とし
た。
発光が可能であって、しかもその発光領域が4つの領域
に分割されているバックライト22とを重ね合わせた。こ
のバックライト22の発光領域,発光色は、液晶パネル21
のデータ書込み/消去走査に同期して制御される。
発光領域221, 222, 223, 224に対応する液晶パネル21の
4つの表示領域211, 212, 213, 214の平均的な印加電圧
−光透過率特性を測定し、その測定した特性に応じて各
発光領域221, 222, 223, 224の発光強度を調整した。そ
の後、第3発光領域223 の発光強度のみ調整後の2倍と
し、液晶パネル21の光透過率を強調したい色調以外にお
いて通常駆動時の1/2となるように制御した。本例で
は、白表示を強調した色として制御した。
同期させながら、バックライト22の個々の発光領域,発
光色を制御して発光,消灯処理を繰り返して、時分割カ
ラー表示を行った。この時分割カラー表示において、
赤,緑,青の各サブフレームの時間は5.6 ms、液晶パ
ネル21のデータ書込み/消去走査時間は各2.8 msとし
た。このような状態にあって、液晶パネル21の4つの表
示領域211, 212, 213, 214において白表示における輝度
を測定した。測定結果を表3に示す。
d/m2 である液晶表示装置を得ることができた。この
際の消費電力は24Wであり、実施例1に示したピーク輝
度約200 cd/m2 の液晶表示装置における消費電力21
Wと比較しても、約1.1 倍を要するに過ぎなかった。
パネル21と、発光領域が4分割されている実施例2と同
様のバックライト22とを重ね合わせた。但し、バックラ
イト22の発光強度は、各発光領域で同一であり、白表示
におけるピーク輝度が約400 cd/m2 になるように調
整した。そして、液晶パネル21のデータ書込み/消去走
査に同期させながら、バックライト22の個々の発光領
域,発光色を制御して発光,消灯処理を繰り返して、時
分割カラー表示を行った。この時分割カラー表示におい
て、赤,緑,青の各サブフレームの時間は5.6 ms、液
晶パネル21のデータ書込み/消去走査時間は各2.8 ms
とした。このような状態にあって、液晶パネル21の4つ
の表示領域211, 212, 213, 214において白表示における
輝度を測定した。測定結果を表4に示す。この際の消費
電力は約45Wと極めて大きかった。
強誘電性液晶を用いたが、強誘電性液晶以外の液晶、例
えば、反強誘電性液晶,ネマティック液晶等を用いるよ
うにしても、同様の効果が得られる。また、上記実施例
2においては、白表示を強調したい色調としたが、他の
色表示を強調する場合にも同様の効果が得られることは
勿論であり、更に、強調したい色調は複数の色であって
も良い。
4としたが、これは例示であり、その分割数は任意で良
いことは言うまでもない。
は、バックライトの発光領域を分割し、液晶パネルの光
透過率に応じて、各発光領域における発光強度を制御す
るようにしたので、表示領域における輝度ムラを抑制す
ることができる。また、消費電力を大幅に増加させるこ
となく、ピーク輝度を高めることができる。更に、液晶
パネルの書込み/消去走査に合わせて各発光領域の発光
/消灯タイミングを制御するようにしたので、バックラ
イトの利用効率を高くすることができる。
である。
及びバックライトの模式的断面図である。
式図である。
晶パネルの表示領域の分割状態を示す模式図である。
ムチャートである。
ムチャートである。
チャートである。
液晶パネルの表示領域の分割状態を示す模式図である。
の液晶パネルの表示領域における印加電圧−光透過率特
性を示すグラフである。
Claims (8)
- 【請求項1】 複数の液晶画素及び前記各液晶画素に対
応して設けられた複数のスイッチング素子を有する液晶
パネルと、前記液晶パネルの背面に配置され、3色光を
時分割発光するバックライトとを備え、前記各液晶画素
の3色のデータに対応して前記スイッチング素子をオン
/オフ駆動し、そのオン/オフ駆動に同期して前記バッ
クライトを時分割発光させ、時分割発光する間に前記各
液晶画素に対する走査を行ってカラー表示を行う液晶表
示装置において、前記バックライトの発光領域が複数の
領域に分割されており、分割された各発光領域の発光強
度が異なっていることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項2】 前記各液晶画素に対する走査に同期し
て、前記バックライトの分割された各発光領域における
発光,消灯を切り換える切換回路を備える請求項1記載
の液晶表示装置。 - 【請求項3】 前記バックライトは、分割された各発光
領域に対応して分割されている光源を有する請求項1ま
たは2記載の液晶表示装置。 - 【請求項4】 前記各液晶画素に対する走査に同期し
て、前記バックライトの分割された各発光領域における
発光強度を制御する制御回路を備える請求項1〜3の何
れかに記載の液晶表示装置。 - 【請求項5】 前記バックライトの分割された各発光領
域の発光強度を、各発光領域に対応する前記液晶パネル
の各表示領域における光透過率に応じて制御する制御回
路を備える請求項1〜4の何れかに記載の液晶表示装
置。 - 【請求項6】 前記3色光の各色の発光時間が1/180
秒以下である請求項1〜5の何れかに記載の液晶表示装
置。 - 【請求項7】 前記バックライトは、3色光夫々を発光
するLEDと、該LEDが発光した光を拡散する拡散板
と、前記LEDが発光した光を前記液晶パネルの一面に
導く導光板とを有する請求項1〜6の何れかに記載の液
晶表示装置。 - 【請求項8】 前記液晶パネルの液晶物質は強誘電性液
晶物質または反強誘電性液晶物質である請求項1〜7の
何れかに記載の液晶表示装置。
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