JP2000214435A

JP2000214435A - 液晶表示装置およびその駆動方法

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Publication number: JP2000214435A
Application number: JP11013145A
Authority: JP
Inventors: Yojiro Matsueda; 洋二郎松枝
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-01-21
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 2000-08-04
Anticipated expiration: 2019-01-21
Also published as: JP3750392B2

Abstract

(57)【要約】【課題】低消費電力で駆動でき、かつ画像の品質を向
上させるた液晶装置を提供する。【解決手段】時分割駆動される液晶パネル２の後方に
配置されるバックライトシステム３の、赤発光光源３
Ｒ、緑発光光源３Ｇ、青発光光源３Ｂの発光パルス幅
を、基準白色の混色構成比に応じて設定して、光源どう
しで異なるパルス幅とする。このため、各光源は規格ど
うりの同一電圧で駆動でき、しかも時分割で発光駆動さ
れたときに加法混色されたときに白色バランスを良好に
することができる。よって、時分割駆動される液晶表示
装置１の低消費電力化を図れるとともに、画像品質を向
上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置および
その駆動方法に関し、更に詳しくは時分割による混色で
カラー表示を行なう液晶表示装置およびその駆動方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置として、単一ドット
内で時間差混色、即ち時分割による混色でカラー表示を
行なうものが注目されている。このようなカラー液晶表
示装置では、１画素が１絵素となるため、カラーフィル
タを用いた並置混色を行なうカラー液晶表示装置に比較
して３倍の解像度が得られ、しかもカラーフィルタを用
いないため光の利用効率が高いという利点がある。

【０００３】時分割による混色を利用してカラー表示を
行なう液晶表示装置としては、白黒表示を行なう液晶パ
ネルの後方に、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）
の原色で発光する３つのカラー光源が配置されてなるも
のがある。なお、これらカラー光源としては、冷陰極管
や熱陰極管を用いることができる。液晶パネルでは、１
フレーム期間に、赤色用画像データの書き込み、緑色用
画像データの書き込み、青色用画像データの書き込みを
時分割で行なうように制御・駆動される。これに対応し
て、カラー光源では、赤色用画像データの書き込みが行
なわれる期間、緑色用画像データがの書き込みが行なわ
れる期間、青色用画像データの書き込みが行なわれる期
間に対して所定のタイミングで、赤色光、緑色光、青色
光を時分割発光するように駆動・制御される。

【０００４】図１０は、上記した液晶パネルと各カラー
光源との駆動タイミングを示している。同図に示すよう
に、１フレーム期間が３つに時分割されて、それぞれ赤
画像期間ＴＲ、緑画像期間ＴＧ、青画像期間ＴＢに割り
振られている。それぞれの期間内には、各色画像に対応
する画像信号が液晶表示パネルへ出力される、所定の書
込み期間Ｔ１が設定されている。また、それぞれの表示
期間では、書込み期間が終了したの後、所定時間Ｔ２経
過から表示期間の最後までの所定時間Ｔ３に各カラー光
源に駆動信号が出力されるようになっている。このた
め、各色の画像表示期間ＴＲ、ＴＧ、ＴＢにおいて、画
像データの書込みが行なわれた後、各カラー光源がそれ
ぞれのタイミングで同一時間の発光を行なうように設定
されている。これらのカラー光源である蛍光管は、同一
電圧でそれぞれ最も効率のよい駆動条件で発光するよう
に規格・設定されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように３つの単色
発光光源を用いる場合、色のバランスの調整が課題とな
る。特に、時分割駆動のカラー液晶表示装置では、基準
白色（国際照明委員会［ＣＩＥ＝Commission Internati
onale de l`Eclairage］で規定している。）を３つの単
色発光光源で混色・合成する場合の色のバランス、所謂
ホワイトバランスを確保して画質を向上することが要望
されている。しかしながら、ホワイトバランスを向上さ
せるために、蛍光管の管電流を増減させることにより調
整を図ると、発光効率が低下して低消費電力化を妨げる
結果となる。因に、図１１は蛍光管の発光効率とデュー
ティ依存性を示すグラフであるが、管電流を増大させる
と発光効率が低下することを示している。また、電流を
増加させて明るさをコントロールするより、電流は一定
でデューティを変化させるほうが効果的であり、しかも
発光効率はデューティ依存性が顕著であるため最も輝度
を要求される色の光源に最大のデューティの時間を与え
ることで全体の効率も向上することがわかる。このよう
に管電流を制御することは、光の利用効率が高いという
時分割駆動の利点を失うことにつながる。

【０００６】また、このように蛍光管の管電流値を変え
る場合には、３つの蛍光管で所定電圧の同一電源を用い
ることができないという不都合がある。

【０００７】本発明は、このような課題を解決するもの
であり、同一電源を用いて３色の光源をそれぞれ最も効
率のよい駆動条件で発光させることができ、しかも全体
の画質を向上させると共に、低消費電力化を図ることの
できる液晶装置およびその駆動方法を提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、時分割で駆動
される液晶パネルと、前記液晶パネルの後方に配置され
前記液晶パネルの時分割駆動に対応して時分割発光駆動
される、３原色を構成する少なくとも３つの単色発光光
源と、を備えてカラー表示を行なう液晶表示装置であっ
て、前記単色発光光源は、それぞれ同一電圧で駆動され
ると共に、基準白色を加法混色により構成可能に、それ
ぞれ補正されていることを特徴とする。

【０００９】本発明のこのような構成によれば、補正に
より単色発光光源どうしを加法混色することにより基準
白色を構成することが可能であるため、液晶パネルで表
示される画像の色バランスを向上することができ、品質
の高い表示を行なえるという効果を有する。また、各単
色発光光源は、発光効率の最適値に規格設定された電圧
値もしくは電流値を変更することなく同一電圧で駆動さ
れるため、低消費電力化できるという効果を有する。

【００１０】また、本発明は、前記単色発光光源を、基
準白色の混色構成比に応じて駆動パルス幅を補正・設定
する構成とすることが好ましい。このような構成にする
ことにより、単色発光光源の駆動パルス幅を変えるだけ
で基準白色を混色により構成することができるため、各
単色発光光源の発光効率を低下させることなく、容易に
色バランスを制御できるという効果を有する。

【００１１】さらに、本発明は、１フレーム期間を時分
割してなる各色画像表示期間内にそれぞれの色に対応し
て発光する時間がパルス制御手段により制御される構成
とすることができる。具体的には、パルス制御手段によ
り、各単色発光光源の駆動パルス幅を制御することによ
り、実質的に発光時間を制御することができる。このよ
うな構成にすれば、パルス制御手段による駆動パルスの
幅の補正を行なうだけで液晶パネルで表示する画像の白
色バランスを向上させることができる。

【００１２】本発明は、単色発光光源を、基準白色の混
色構成比に応じて異なる発光面積に設定する構成とする
ことにより、各色の発光光源の色バランスを、基準白色
を加法混色により構成し得るように補正することができ
る。このため、液晶パネル側の設定を変更することなく
画像の品質を向上させるという効果を有する。

【００１３】また、本発明では、単色発光光源を、基準
白色の混色構成比に応じて異なる延べ長さに設定する構
成とすることもできる。このように単色発光光源の延べ
長さの設定は、例えば、単色発光光源を導光板の周囲に
沿って列をなすように配置する場合に適用することがで
きる。

【００１４】このような構成によれば、単色発光光源の
太さや幅が同じものであっても、各色の単色発光光源ど
うしの色の強さ（明るさ）を補正することができる。こ
のため、本発明では、基準白色を加法混色できるように
各単色発光光源を予め設定することができる。

【００１５】さらに、本発明は、単色発光光源が蛍光管
でなり、この蛍光管に用いられる蛍光材料を、基準白色
を構成するようにそれぞれの混色構成比に応じて適宜選
択する構成とすることができる。このような構成によっ
ても、白色バランスを調整できるという効果があり、時
分割で駆動される液晶パネルで表示される画像の品質を
向上できる。

【００１６】またさらに、本発明は、単色発光光源を、
エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）発光素子でなる構成
することが好ましい。エレクトロルミネッセンス発光素
子は、無機ＥＬ発光素子と有機ＥＬ発光素子とのいずれ
も適用可能である。このような構成によれば、単色発光
光源を面発光素子とすることができる。各単色発光光源
の発光特性を考慮して発光面積を適宜設定することによ
り、時分割加法混色により基準白色を構成する単色発光
光源とすることができ、色バランスの良好な表示を行な
えるという効果を有する。

【００１７】本発明に係る駆動方法は、時分割で駆動さ
れる液晶パネルと、前記液晶パネルの後方に配置され前
記液晶パネルの時分割駆動に対応して時分割発光駆動さ
れる、３原色を構成する少なくとも３つの単色発光光源
と、を備えてカラー表示を行なう液晶表示装置の駆動方
法であって、前記単色発光光源を同一電圧で駆動すると
共に、これらの単色発光光源を時分割混色することによ
り基準白色を構成するようにそれぞれの単色発光光源の
駆動パルス幅を制御することを特徴とする。

【００１８】従って、このような方法によれば、単色発
光光源の駆動パルス幅を変えるだけで基準白色を混色に
より構成することができるため、各単色発光光源の発光
効率を低下させることなく、容易に色バランスを制御で
きるという効果を有する。また、各単色発光光源は、発
光効率の最適値に規格設定された電圧値もしくは電流値
を変更することなく同一電圧で駆動できるため、低消費
電力化を図ることができるという効果を有する。

【００１９】また、本発明は、液晶パネルの１フレーム
期間を、赤色画像表示期間と緑色画像表示期間と青色画
像表示期間とに時分割し、それぞれの色画像表示期間内
に画像データ書込み期間と対応する単色発光光源を発光
させる発光期間とを設定し、それぞれの色画像表示期間
内で画像データ書込み期間の後に所定時間を介して前記
発光期間を配置する構成とすることが好ましい。

【００２０】このような構成によれば、１／３フレーム
の各期間で書込みが終了した後、液晶の配向が安定した
状態で一括して単色発光光源から各色の発光が行なわれ
るため、安定した色表示を行なえる。このため、本発明
は、駆動パルス幅の異なる単色発光光源を時分割で駆動
しても良好な混色を行なうことができるという効果を有
する。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る液晶表示装置
およびその駆動方法の詳細を図面に示す実施形態に基づ
いて説明する。

【００２２】（実施形態１）図１から図３は本発明の実
施形態１を示している。本実施形態は、時分割駆動され
てカラー表示を行なう液晶表示装置であって、特に光源
側の駆動方法に特徴をもつ、本発明の典型的な一実施形
態である。

【００２３】図１に示すように、本実施形態の液晶表示
装置１は、白黒表示を行なう透過型のアクティブマトリ
クス方式の液晶パネル２と、３原色をなすＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）のそれぞれを独立して発光する、赤発
光光源３Ｒ、緑発光光源３Ｇ、青発光光源３Ｂの３本の
単色発光光源を備えたバックライトシステム３と、から
大略構成されている。

【００２４】液晶表示装置１は、時分割駆動でカラー表
示を行なうものであり、色の切り替えによるちらつき
（フリッカ）の発生を抑えるために、３原色を約１／６
０秒以下の時間内に切り替える必要がある。そこで、液
晶パネル２は、６０Ｈｚの３倍１８０ＨｚでＲ、Ｇ、Ｂ
の画面を書き込まれるように設定されている。

【００２５】バックライトシステム３に用いられた、赤
発光光源３Ｒ、緑発光光源３Ｇ、青発光光源３Ｂは、所
定の同一電圧で駆動される線状（細径直管状）の蛍光管
であり、この電圧で最適な発光効率が得られるように設
定されている。また、バックライトシステム３は、図１
に示すように、これらの赤発光光源３Ｒ、緑発光光源３
Ｇ、青発光光源３Ｂが、所定の厚さを有する導光板３１
の一側面の長手方向に沿って平行をなすように隣接して
配置されるエッジライト型ユニットをなしている。加え
て、このバックライトシステム３においては、導光板３
１の背面側に、図示しない反射板が配置され、導光板３
１の前面側に図示しないプリズムシートならびに拡散板
が順次配置されている。なお、これら導光板３１、反射
板、プリズムシート、ならびに拡散板は、液晶パネル２
の画素マトリクス部（表示領域）と対応して配置される
ため、画素マトリクス部の全面に亙るような大きさに設
計されている。

【００２６】次に、図２を用いて本実施形態の液晶表示
装置１の駆動系も含めた要部の構成を説明する。同図に
示すように、実施形態の液晶表示装置１は、液晶パネル
２と、赤発光光源３Ｒ、緑発光光源３Ｇ、青発光光源３
Ｂを含む上記したバックライトシステム３と、タイミン
グコントローラ１１と、３原色の各色に応じた画像デー
タを蓄積するフィールドメモリ１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ
と、液晶パネル２の走査線を線順次に選択する走査ドラ
イバ１３と、画像データの書き込みを行なうデータドラ
イバ１４と、各発光光源３Ｒ、３Ｇ、３Ｂにそれぞれ接
続されて、対応する発光光源を発光駆動させる駆動回路
１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂと、からなる。なお、本実施形
態では各色の発光光源３Ｒ、３Ｇ、３Ｂが蛍光管でなる
ため、駆動回路１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂはインバータ回
路で構成されている。

【００２７】このような構成の液晶表示装置１において
は、タイミングコントローラ１１が、時分割で駆動を行
なう液晶表示装置１のすべてのタイミングを制御する。
まず、画像信号を図示しないサンプリング回路でサンプ
リングさせ、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応するフィール
ドメモリ１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂに蓄積させる。次にフ
ィールドメモリ１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂに蓄積された画
像信号は、１色分ずつデータドライバ１４に送られるよ
うにタイミングコントローラ１１で、そのタイミングが
制御される。ここでは、図３のタイミングチャートに示
すように１フレーム期間を３つに分割した期間（以下、
サブフレーム期間という。）ＴＲ、ＴＧ、ＴＢに、３色
分の画像信号を１色分ずつ送るため、サンプリングの約
３倍の速度が必要になる。走査ドライバ１３では、１ラ
インずつ走査線を順次選択し、その選択パルスと同期し
て画像信号がデータドライバ１４から画素へ書き込まれ
る。図３において斜線で示す部分がは、ＬＣＤ駆動信号
が出力される状態、すなわち画像信号が書き込まれる状
態であり、この画像信号書き込み期間Ｔ１に書き込みが
行なわれる。この画像信号書き込み期間Ｔ１は、各サブ
フレーム期間ＴＲ、ＴＧ、ＴＢで同一時間に設定されて
いる。

【００２８】一方、時分割駆動されるバックライトシス
テム３もタイミングコントローラ１１によって制御され
る。すなわち、例えば赤色用の画素信号が赤画像を表示
するサブフレーム期間ＴＲ内で書き込まれた場合、図３
に示すように、書き込み期間Ｔ１から所定の時間（液晶
応答時間を含む）Ｔ２を経過後、それぞれの発光光源に
起因して設定された時間の発光を行なわせる発光駆動信
号を、タイミングコントローラ１１からＲに対応した駆
動回路１５Ｒへ、出力するように制御される。この発光
駆動信号は、予め補正が施されて所定の発光パルス幅に
設定されている。図３に示すＴ３Ｒは、赤発光光源３Ｒ
のパルス幅を示している。同図に示すように、緑色用お
よび青色用の画像信号に対応する発光駆動信号も各色の
サブフレーム期間（ＴＧ、ＴＢ）に、タイミングコント
ローラ１１から各色に対応する駆動回路（１５Ｇ、１５
Ｂ）へ出力され、それぞれ緑発光光源３Ｇ、青発光光源
３Ｂではパルス幅Ｔ３Ｇ、Ｔ３Ｂの発光を行なう。この
ように１サブフレーム期間には、画像信号を書き込むた
めの書き込み期間Ｔ１と、所定時間（サブフレーム期間
内で最後に走査された走査線上に並ぶ画素での液晶応答
時間を含む）Ｔ２と、各色で固有に補正・設定されたパ
ルス幅の発光期間と、が含まれる。

【００２９】ここで、各色の発光光源３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ
のパルス幅Ｔ３Ｒ、Ｔ３Ｇ、Ｔ３Ｂについて説明する。
本実施形態では、各色の発光光源３Ｒ、３Ｇ、３Ｂとし
て、上記したように所定の同一電圧で駆動される蛍光管
が用いられている。そして、これら蛍光管はこの所定電
圧で最適な発光効率が得られるように設定されている。
しかし、このような光源では最適な発光効率が得られる
ものの、各発光色の強さ（色の明るさ）は、互いの加法
混色により得られる色が基準白色を満足するものではな
く、白色バランスが良好でないことは上述したとおりで
ある。そこで、同一電圧で光源を駆動しながら光源を点
灯させるパルス幅を、変えることで各光源を時分割発光
させたときに加法混色により基準白色を構成するように
設定されている。このため、これらの光源間でパルス幅
が所定の比をなすように異なる幅に設定されている。こ
のような各光源でのパルス幅およびパルスの出力タイミ
ングは、タイミングコントローラ１１で制御されてい
る。なお、本実施形態では、蛍光管の特性を考慮して各
光源でのパルス幅を、例えばＴ３Ｇ＞Ｔ３Ｒ＞Ｔ３Ｂと
なるように設定している。

【００３０】次に、液晶応答時間に相当する期間Ｔ２に
ついて図４および図５を用いて説明する。図４は、液晶
パネル２がノーマリホワイトモードの場合の液晶応答速
度を示している。ここで、液晶が電界方向に向いて並ぶ
のを立ち上がり、無電界またより小さな電界で初期配向
状態に戻るのを立ち下がりと定義する。同図に示すよう
に、ノーマリホワイトモードでは、立ち上がり時間Ｔｒ
と立ち下がり時間Ｔｆを比較すると、Ｔｒ＜Ｔｆの関係
となる。このため、本実施形態では、期間Ｔ２として図
４においてＴｆに相当する時間を設定している。

【００３１】なお、図５に示すように、電圧を変化させ
てから、実際に液晶が動き出すまでに多少の時間がかか
る。立ち上がり始める（透過率が１００％から減少し始
める）までの時間をＴｒ０、立ち下がり始める（透過率
が増加し始める）までの時間をＴｆ０とすると、一般に
Ｔｒ０＜Ｔｆ０となる。従って、少なくともＴｒ０の時
間分は液晶が応答しないため、この時間分以下であれば
次の信号を書き始めてもよいことになる。このため、本
実施形態の液晶表示装置１をノーマリホワイトモードに
設定する場合には、信号を書き始めるタイミングを早め
に設定することにより、時間的な無駄を省くことが可能
となる。

【００３２】本実施形態では、このような構成とするこ
とにより、発光効率の最適値に規格設定された電圧値も
しくは電流値を変更することなく同一電圧で駆動される
ため、低消費電力化を図ることができるという効果を有
する。また、基準白色の混色構成比に応じて各色の発光
光源の発光パルス幅を設定する構成であるため、特別の
回路を用いることなく、白色バランスの良好な表示を行
なうことができる。加えて、本実施形態においては、各
色の発光光源間の発光パネル幅の比を任意に調整し得る
構成とすれば、容易に色バランスを好みに応じて制御す
ることも可能である。

【００３３】なお、本実施形態における液晶パネル２と
しては、応答速度が速いπモードを有する液晶を用いた
り、ＴＮ液晶セルのセルギャップを狭くしたものや、Ｏ
ＣＢ液晶モードなどを適用することができる。また、光
源としては、冷陰極管や熱陰極管などの蛍光管の他に、
ＬＥＤ、無機・有機ＥＬ発光素子などを用いることがで
きる。さらに、本実施形態では、バックライトシステム
３として、導光板３１に反射板、プリズムシート、拡散
板を備えたものを用いたが、これに限定されるものでは
なく、各種の構造のバックライトシステムを適用するこ
とが可能である。要は、同一電圧で駆動される発光効率
が最適化された光源を用いる場合に、本実施形態の駆動
方法を適用することが可能となる。

【００３４】（実施形態２）図６は、本発明に係る液晶
表示装置の実施形態２を示す分解斜視図である。本実施
形態の液晶表示装置１１０では、上記した実施形態１と
同様に時分割駆動される白黒表示の液晶パネル１２０の
後方に時分割発光駆動されるバックライトシステム１３
０を配置した構成である。本実施形態において、上記し
た実施形態１と異なる点は、バックライトシステム１３
０を構成する赤発光光源１３０Ｒ、緑発光光源１３０
Ｇ、青発光光源１３０Ｂが、導光板１３１の４つの周側
面に沿ってこの導光板１３１を取り囲むように配置され
ている点である。また、本実施形態では、各色の発光光
源１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂの発光パルス幅は同一
に設定されている点で上記した実施形態１と異なる。

【００３５】本実施形態では、赤発光光源１３０Ｒ、緑
発光光源１３０Ｇ、青発光光源１３０Ｂが、所定の同一
電圧で駆動される線状（細径直管状）の蛍光管であり、
この電圧で最適な発光効率が得られるように設定されて
いるが、それぞれの光源の延べ長さが光源固有の光の強
さ（明るさ）を考慮して異なる長さに補正・設定されて
いる。すなわち、赤発光光源１３０Ｒ、緑発光光源１３
０Ｇ、青発光光源１３０Ｂが相互に、時分割で加法混色
されたときに基準白色を構成するように設定されてい
る。さらに具体的には、図６に示すように、１本の赤発
光光源１３０Ｒが導光板１３１の一つの側面に沿って配
置され、赤発光光源１３０Ｒが配置された側面と対向す
る側面に青発光光源１３０Ｂが配置され、残りの対向す
る二つの側面には緑発光光源１３０Ｇがそれぞれ１本ず
つ配置されている。赤発光光源１３０Ｒの長さをＬＲ、
緑発光光源１３０Ｇの長さをＬＧ、青発光光源１３０Ｂ
の長さをＬＢとすると、基準白色の混色構成比に応じて
異なる延べ長さになるように、例えば２ＬＧ＞ＬＲ＞Ｌ
Ｂの関係になるように設定されている。

【００３６】本実施形態によれば、発光光源の発光効率
が最適な状態で発光光源どうしの色の強さ（明るさ）を
補正することができる。このため、駆動回路側を変更す
ることなく、白色バランスの良好な時分割駆動の液晶表
示装置１１０を得ることができる。

【００３７】（実施形態３）図７は、本発明に係る液晶
表示装置の実施形態３を示す分解斜視図である。本実施
形態の液晶表示装置２１０は、時分割駆動される白黒表
示の液晶パネル２２０と、この液晶パネル２２０の後方
に配置されたバックライトシステム２３０と、からな
る。

【００３８】本実施形態のバックライトシステム２３０
は、拡散板２３１と、面状光源としてのＥＬ発光パネル
２３２とからなる。拡散板２３１は、ＥＬ発光パネル２
３２で発生した光を拡散させて、明るさを面内で均一に
する機能を有する。

【００３９】ＥＬ発光パネル２３２は、赤色光を発光す
る赤発光ＥＬ素子２３２Ｒと、緑色光を発光する緑発光
ＥＬ素子２３２Ｇと、青色光を発光する青発光ＥＬ素子
２３２Ｂと、が、順次平行に並べられ、このようなＲ、
Ｇ、Ｂの組み合わせが複数組配置されてストライプ状を
なすように形成されている。なお、同じ色の発光を行な
うＥＬ素子どうしは、それぞれの色の発光を時分割で行
なう場合にＥＬ発光パネル２３２内での明るさを面内で
均一にするため、それぞれ等間隔に配置・形成されてい
る。図８は、図７のＡ−Ａ断面を示す要部断面図であ
る。図８に示すように、ＥＬ発光パネル２３２は、例え
ばガラスでなる基板２３３の上に、電子注入電極として
のカソード電極２３４がストライプ状に形成されてい
る。そして、カソード電極２３４を含む基板２３３の上
には、赤発光ＥＬ素子２３２Ｒ、緑発光ＥＬ素子２３２
Ｇ、青発光ＥＬ素子２３２Ｂのそれぞれの形成領域に、
電界印加によりそれぞれの色の光を発光する有機ＥＬ材
料層２３５Ｒ、２３５Ｇ、２３５Ｂが隣接して形成され
ている。さらに、有機ＥＬ材料層２３５Ｒ、２３５Ｇ、
２３５Ｂが形成された発光領域全体に亙って、正孔注入
電極としてのアノード電極２３６が、透明性を有するＩ
ＴＯ（indium tin oxide）膜で形成されている。なお、
基板２３３の背面には、後方への光漏れの防止と光の利
用効率の向上のために、反射機能もしくは光遮断機能を
有する光透過防止層２３７が全面に形成されている。

【００４０】特に、本実施形態では、赤発光ＥＬ素子２
３２Ｒ、緑発光ＥＬ素子２３２Ｇ、青発光ＥＬ素子２３
２Ｂのそれぞれの発光面積の比が、これらＥＬ素子が時
分割発光駆動された際に、これらの発光光の混色により
基準白色が構成できるような比に設定されている。な
お、このようにＥＬ素子の発光面積はカソード電極２３
４の面積の比で決定できるため、例えばカソード電極２
３４のパターン形成の段階で容易に補正を加えることが
できる。

【００４１】本実施形態では、バックライトシステム２
３０を構成する各色の光源が（有機）ＥＬ素子でなるた
め、それぞの素子には直流電力が印加される。これら赤
発光ＥＬ素子２３２Ｒ、緑発光ＥＬ素子２３２Ｇ、青発
光ＥＬ素子２３２Ｂを駆動するタイミングは、上記した
実施形態１の液晶表示装置と略同様のタイミングで時分
割発光駆動される。なお、本実施形態と実施形態１との
異なる点は、各ＥＬ素子の発光パルス幅は等しく設定さ
れている点である。なお、本実施形態における各ＥＬ素
子に接続される駆動回路は、ＤＣ電源回路で構成され
る。

【００４２】本実施形態では、このように基準白色の混
色構成比に応じて異なる発光面積に設定する構成とした
ことにより、液晶パネル２２０側の設定を変更すること
なく画像の品質を向上させるという効果を有する。ま
た、有機ＥＬ素子を光源として用いることにより、液晶
表示装置１自体の薄型化・軽量化および低消費電力化を
図れるという効果がある。

【００４３】（実施形態４）図９は、本発明に係る液晶
表示装置の実施形態４を示す斜視図である。本実施形態
の液晶表示装置３１０では、同図に示すように、透過型
白黒表示の時分割駆動される液晶パネル３２０と、その
後方に配置されたバックライトシステム３３０とから大
略構成されている。

【００４４】本実施形態の特徴は、バックライトシステ
ム３３０が、ダイクロイックプリズム３３１と、このダ
イクロイックプリズム３３１における、液晶パネル３２
０と対向する面のうち後方側の面に配置された緑色発光
を行なう緑発光ＥＬ素子３３２Ｇと、緑発光ＥＬ素子３
３２Ｇを挟んで対向する面に配置された赤発光ＥＬ素子
３３２Ｒと、青発光ＥＬ素子３３２Ｂと、から構成され
ている。なお、図９に示す３３１Ｂはダイクロイックプ
リズム３３１の青色光反射面であり、３３１Ｒは赤色光
反射面である。本実施形態では、ＥＬ素子として、有機
ＥＬ材料を用いた有機ＥＬ素子もしくは発光層に無機Ｅ
Ｌ材料を用いた無機ＥＬ素子を適用することができる。

【００４５】本実施形態では、緑発光ＥＬ素子３３２Ｇ
の発光光は、ダイクロイックプリズム３３１を介して直
進して液晶パネル３２０に全面に亙って照射される。ま
た、青発光ＥＬ素子３３２Ｂの発光光は青色光反射面３
３１Ｂで反射されて液晶パネル３２０に全面に亙って照
射される。さらに、赤発光ＥＬ素子３３２Ｒの発光光は
赤色光反射面３３１Ｒで反射されて液晶パネル３２０に
全面に亙って照射される。

【００４６】そして、本実施形態では、ダイクロイック
プリズム３３１を用いたバックライトシステム３３０か
ら液晶パネル３２０へ照射される各色の強さを考慮し
て、各ＥＬ素子の発光パルス幅を制御する。本実施形態
における駆動系の構成は、上記した実施形態１と略同様
であるため説明を省略する。特に、本実施形態では、拡
散板を用いることなく均一な発光光を液晶パネル２へ照
射させることができるという利点がある。

【００４７】さらに、本実施形態においても、時分割発
光駆動により基準白色を加法混色するように発光パルス
幅を、それぞれのＥＬ素子の発光光の混色構成比に応じ
てパルス幅の設定を行なっているため、白色バランスが
良好となり画質を向上するという効果を有する。

【００４８】以上、実施形態１から実施形態４までを説
明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、
構成の要旨に付随する各種の変更が可能である。例え
ば、上記した実施形態２では、蛍光管でなる、赤発光光
源３Ｒ、緑発光光源３Ｇ、青発光光源３Ｂの発光パルス
幅を同一に設定したが、それぞれの光源の延べ長さの補
正と、発光パルス幅の補正との両方を行なう構成として
もよく、光源の延べ長さで補正し得ない分を発光パルス
幅の補正で補うことも可能である。また、上記した実施
形態２においては、蛍光管の延べ長さを補正する構成で
あるが、蛍光材料を変えることにより混色により基準白
色を構成するように材料を補正することも可能である。
さらに、上記した各実施形態では、液晶パネル２として
は、応答速度が速いπモードを有する液晶を用いたり、
ＴＮ液晶セルのセルギャップを狭くしたものや、ＯＣＢ
モードなどを適用するものであるが、応答速度条件を備
える他の液晶や、他のモードを適用することも勿論可能
である。また、上記した実施形態では１８０ＨｚでＲ、
Ｇ、Ｂの画面を書き込むように設定したが、これに限定
されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶表示装置の実施形態１を示す
分解斜視図。

【図２】実施形態１の液晶表示装置の回路ブロック図。

【図３】実施形態１の液晶表示装置の駆動方法を示すタ
イミングチャート。

【図４】液晶の光学応答を示す図。

【図５】液晶の光学応答を示す図。

【図６】本発明に係る液晶表示装置の実施形態２を示す
分解斜視図。

【図７】本発明に係る液晶表示装置の実施形態３を示す
分解斜視図。

【図８】図７のＡ−Ａ断面の要部断面図。

【図９】本発明に係る液晶表示装置の実施形態４を示す
分解斜視図。

【図１０】従来の時分割駆動を行なう液晶表示装置のタ
イミングチャート。

【図１１】蛍光管の発光効率のデューティ依存性と発光
効率との関係を示す図。

【符号の説明】

１、１１０、２１０、３１０液晶表示装置２、１２０、２２０、３２０液晶パネル３、１３０、２３０、３３０バックライトシステム３Ｒ、１３０Ｒ赤発光光源３Ｇ，１３０Ｇ緑発光光源３Ｂ，１３０Ｂ青発光光源３１、１３１導光板２３２ＥＬ発光パネル２３２Ｒ、３３２Ｒ赤発光ＥＬ素子２３２Ｇ、３３２Ｇ緑発光ＥＬ素子２３２Ｂ、３３２Ｂ青発光ＥＬ素子１１タイミングコントローラ１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂフィールドメモリ１３走査ドライバ１４データドライバ１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂ（光源用）駆動回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H093 NA65 NA80 NC02 NC43 NC56 NC59 NC65 NC68 ND06 ND17 ND39 NE06 NE10 NF05 5C006 AA01 AA22 AC02 AF44 AF46 AF51 BB12 BB29 BF02 EA01 FA23 FA47 FA56 5C080 AA10 BB05 CC03 DD06 DD26 EE30 FF09 GG08 JJ02 JJ04 JJ05 JJ06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】時分割で駆動される液晶パネルと、前記
液晶パネルの後方に配置され前記液晶パネルの時分割駆
動に対応して時分割発光駆動される、３原色を構成する
少なくとも３つの単色発光光源と、を備えてカラー表示
を行なう液晶表示装置であって、前記単色発光光源は、それぞれ同一電圧で駆動されると
共に、基準白色を加法混色により構成可能に、それぞれ
補正されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】前記単色発光光源は、基準白色の混色構
成比に応じて駆動パルス幅が設定されていることを特徴
とする、請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記液晶パネルは、１フレーム期間が、
赤色画像表示期間と緑色画像表示期間と青色画像表示期
間とに時分割され、前記単色発光光源は、前記各色画像
表示期間内にそれぞれの色に対応して発光する時間がパ
ルス制御手段により制御されていることを特徴とする、
請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】前記単色発光光源は、基準白色の混色構
成比に応じて異なる発光面積に設定されていることを特
徴とする、請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項５】前記単色発光光源は、基準白色の混色構
成比に応じて異なる延べ長さに設定されていることを特
徴とする、請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項６】前記単色発光光源は、導光板の周囲に沿
って列をなすように配置されていることを特徴とする、
請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項７】前記単色発光光源は、蛍光管でなり、基
準白色を構成するようにそれぞれの混色構成比に応じて
蛍光材料が選択されていることを特徴とする、請求項１
記載の液晶表示装置。
【請求項８】前記単色発光光源は、エレクトロルミネ
ッセンス発光素子でなることを特徴とする、請求項１か
ら請求項４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項９】時分割で駆動される液晶パネルと、前記
液晶パネルの後方に配置され前記液晶パネルの時分割駆
動に対応して時分割発光駆動される、３原色を構成する
少なくとも３つの単色発光光源と、を備えてカラー表示
を行なう液晶表示装置の駆動方法であって、前記単色発光光源を同一電圧で駆動すると共に、これら
の単色発光光源を時分割混色することにより基準白色を
構成するようにそれぞれの単色発光光源の駆動パルス幅
を制御することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１０】前記液晶パネルの１フレーム期間を、
赤色画像表示期間と緑色画像表示期間と青色画像表示期
間とに時分割し、それぞれの色画像表示期間内に画像デ
ータ書込み期間と対応する前記単色発光光源を発光させ
る発光期間とを設定し、それぞれの色画像表示期間内で
前記画像データ書込み期間の後に所定時間を介して前記
発光期間を配置することを特徴とする、請求項９記載の
液晶表示装置の駆動方法。