JP2000147454A - 液晶表示装置 - Google Patents
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- G09G2320/06—Adjustment of display parameters
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- G09G2320/0633—Adjustment of display parameters for control of overall brightness by amplitude modulation of the brightness of the illumination source
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 表示輝度ムラがない液晶表示装置を提供す
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。
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
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３色光のバックラ
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。
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。
【０００２】
【従来の技術】近年のいわゆるオフィスオートメーショ
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。
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。
【０００３】ところで、液晶表示装置は大別すると反射
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。
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。
【０００４】一方、現在のカラー液晶表示装置は、使用
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。
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。
【０００５】更に、従来の透過型液晶表示装置は、白色
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。
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。
【０００６】以上のような観点から、液晶素子として印
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）。
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）。
【０００７】このカラー液晶表示装置は、数百〜数μ秒
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。
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。
【０００８】図８は、このようなカラー液晶表示装置に
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。
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。
【０００９】図８（ａ）に示されているように、バック
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。
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。
【００１０】一方、図８（ｂ) に示されているように、
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。
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。
【００１１】データ書込み走査にあっては、液晶パネル
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。
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。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
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。
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。
【００１３】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
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。
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。
【００１４】本発明の他の目的は、特定の表示領域にお
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。
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。
【００１５】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る液晶表示
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。
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。
【００１６】請求項１の液晶表示装置にあっては、３色
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。
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。
【００１７】請求項２に係る液晶表示装置は、請求項１
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。
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。
【００１８】請求項２の液晶表示装置にあっては、液晶
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。
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。
【００１９】請求項３に係る液晶表示装置は、請求項１
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。
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。
【００２０】請求項３の液晶表示装置にあっては、複数
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。
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。
【００２１】請求項４に係る液晶表示装置は、請求項１
〜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。
〜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。
【００２２】請求項４の液晶表示装置にあっては、液晶
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。
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。
【００２３】請求項５に係る液晶表示装置は、請求項１
〜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。
〜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。
【００２４】請求項５の液晶表示装置にあっては、バッ
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。
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。
【００２５】請求項６に係る液晶表示装置は、請求項１
〜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。
〜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。
【００２６】請求項６の液晶表示装置にあっては、１／
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。
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。
【００２７】請求項７に係る液晶表示装置は、請求項１
〜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。
〜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。
【００２８】請求項７の液晶表示装置にあっては、バッ
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。
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。
【００２９】請求項８に係る液晶表示装置は、請求項１
〜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。
〜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。
【００３０】請求項８の液晶表示装置にあっては、液晶
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。
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。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
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。
【００３２】図１において、21, 22は図２に断面構造が
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。
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。
【００３３】液晶パネル21は図２及び図３に示されてい
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。
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。
【００３４】ガラス基板４上のピクセル電極40の上面に
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。
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。
【００３５】バックライト22は、液晶パネル21の下層
（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。
（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。
【００３６】図１において、画像メモリ30には液晶パネ
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。
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。
【００３７】逆データ生成回路36は、画像メモリ30から
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。
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。
【００３８】制御信号発生回路31で発生された同期信号
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。
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。
【００３９】本発明では、液晶パネル21のライン方向に
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。
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。
【００４０】このようなバックライト22の発光領域の４
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。
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。
【００４１】本発明では、各発光領域221, 222, 223, 2
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。
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。
【００４２】なお、各発光領域221, 222, 223, 224にお
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。
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。
【００４３】本発明における液晶表示装置の表示制御に
ついて、図６のタイムチャートを参照して説明する。
ついて、図６のタイムチャートを参照して説明する。
【００４４】図６（ａ）に示すように、例えば１秒間に
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。
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。
【００４５】図６（ｂ）に示されているように、データ
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。
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。
【００４６】更に、１回目の書込み走査（データ書込み
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。
【００４７】そして、２回目の書込み走査（データ消去
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。
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。
【００４８】１回目の走査（データ書込み走査）と２回
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。
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。
【００４９】図７は、本発明の液晶表示装置の他の表示
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。
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。
【００５０】従って、例えば赤，緑，青の各サブフレー
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。
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。
【００５１】次に、本発明の具体例について説明する。 （実施例１）まず、図２及び図３に示されている液晶パ
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。
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。
【００５２】更に、これらの配向膜11, 12をレーヨン製
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。
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。
【００５３】この液晶パネル21と、赤，緑，青の時分割
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。
【００５４】そして、バックライト22の分割した４つの
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。
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。
【００５５】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１に示す。
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。
【００５６】
【表１】
【００５７】表１に示すように、輝度ムラが小さく、色
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。
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。
【００５８】（比較例１）上述の実施例１と同様の液晶
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。
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。
【００５９】
【表２】
【００６０】（実施例２）まず、図２及び図３に示され
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。
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。
【００６１】更に、これらの配向膜11, 12をレーヨン製
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。
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。
【００６２】この液晶パネル21と、赤，緑，青の時分割
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。
【００６３】そして、バックライト22の分割した４つの
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。
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。
【００６４】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３に示す。
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。
【００６５】
【表３】
【００６６】表３に示すように、ピーク輝度が約400 ｃ
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。
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。
【００６７】（比較例２）上述の実施例２と同様の液晶
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。
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。
【００６８】
【表４】
【００６９】なお、上記実施例では、液晶材料として、
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。
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。
【００７０】また、バックライトの発光領域の分割数を
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。
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。
【００７１】
【発明の効果】以上のように、本発明の液晶表示装置で
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。
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。
【図１】本発明の液晶表示装置の一全体例のブロック図
である。
である。
【図２】本発明の液晶表示装置に使用される液晶パネル
及びバックライトの模式的断面図である。
及びバックライトの模式的断面図である。
【図３】本発明の液晶表示装置の全体の構成例を示す模
式図である。
式図である。
【図４】ＬＥＤアレイの構成例を示す模式図である。
【図５】バックライトの発光領域，ＬＥＤアレイ及び液
晶パネルの表示領域の分割状態を示す模式図である。
晶パネルの表示領域の分割状態を示す模式図である。
【図６】本発明の液晶表示装置における表示制御のタイ
ムチャートである。
ムチャートである。
【図７】本発明の液晶表示装置における表示制御のタイ
ムチャートである。
ムチャートである。
【図８】従来の液晶表示装置における表示制御のタイム
チャートである。
チャートである。
【図９】従来の液晶表示装置の問題点を説明するための
液晶パネルの表示領域の分割状態を示す模式図である。
液晶パネルの表示領域の分割状態を示す模式図である。
【図１０】従来の液晶表示装置の問題点を説明するため
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。
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。
６ 導光板＋光拡散板 ７ ＬＥＤアレイ 13 液晶層 21 液晶パネル 22 バックライト 30 画像メモリ 31 制御信号発生回路 32 データドライバ 33 スキャンドライバ 35 バックライト制御回路及び駆動電源 36 逆データ生成回路 37 セレクタ 40 ピクセル電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白戸 博紀 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 清田 芳則 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2H093 NA65 NA79 NC34 NC43 ND09 ND39 ND43 ND52 NE06 NE07 NF17 5C006 AA01 AA14 AA22 AF44 AF52 AF63 AF69 AF71 BA12 BA13 BB16 BB29 BF02 EA01 FA18 FA22 FA47 FA56 5C080 AA10 BB05 CC03 DD05 DD26 EE30 FF11 JJ02 JJ05 JJ06
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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32357098A JP3584351B2 (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 液晶表示装置 |
| US09/799,908 US6828954B2 (en) | 1998-11-13 | 2001-03-06 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32357098A JP3584351B2 (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000147454A true JP2000147454A (ja) | 2000-05-26 |
| JP3584351B2 JP3584351B2 (ja) | 2004-11-04 |
Family
ID=18156187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32357098A Expired - Fee Related JP3584351B2 (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 液晶表示装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6828954B2 (ja) |
| JP (1) | JP3584351B2 (ja) |
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