JP2002221700A - フィールドシーケンシャル液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外光の影響による表示画像の色純度の低下を無
くし、明るい環境下でも、色純度が高くしかも均一なカ
ラー画像を表示することができるフィールドシーケンシ
ャル液晶表示装置を提供する。 【解決手段】液晶表示素子２０とその後側に配置された
面光源３０との間に、前記液晶表示素子２０の各行の画
素への単位色画像データの書込み期間に入射光を吸収す
る状態に制御され、前記画像データの書込み期間後に入
射光を透過させる状態に制御される光シャッタ素子４０
を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、フィールドシー
ケンシャル液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フィールドシーケンシャル液晶表示装置
は、複数行に配列する複数の画素を有液晶表示素子の後
側に、複数の単位色の光を前記液晶表示素子に向けて順
次出射する面光源を配置した構成となっている。

【０００３】図３は従来のフィールドシーケンシャル液
晶表示装置のハッチングを省略した断面図であり、この
フィールドシーケンシャル液晶表示装置は、液晶表示素
子１と、前記液晶表示素子１の後側に配置された面光源
１０とからなっている。

【０００４】前記液晶表示素子１は、枠状のシール材６
を介して接合された一対の透明基板２，３の内面にそれ
ぞれ透明電極４，５が設けられ、前記一対の基板２，３
間に液晶層７が設けられるとともに、前記一対の基板
２，３の外面にそれぞれ偏光板８，９が設けられた構成
となっている。

【０００５】この液晶表示素子１は、ＴＦＴ（薄膜トラ
ンジスタ）を能動素子とするアクティブマトリックス液
晶表示素子であり、一方の基板、例えば後側基板３の内
面に設けられた電極５は、行方向および列方向にマトリ
ックス状に配列する複数の画素電極、他方の基板である
前側基板２の内面に設けられた電極４は、一枚膜状の対
向電極であり、前記複数の画素電極５と前記対向電極４
とが互いに対向する領域により、複数行に配列する複数
の画素が形成されている。

【０００６】なお、図では省略しているが、前記後側基
板３の内面には、前記複数の画素電極５にそれぞれ接続
された複数のＴＦＴと、各行のＴＦＴにそれぞれゲート
信号を供給する複数のゲート配線と、各列のＴＦＴにそ
れぞれデータ信号を供給する複数のデータ配線とが設け
られている。

【０００７】また、この液晶表示素子１は、ＴＮ（ツイ
ステッドネマティック）型のものであり、前記液晶層７
の液晶分子は、一対の基板２，３の内面にそれぞれ前記
電極４，５を覆って設けられた図示しない配向膜により
それぞれの基板２，３の近傍における配向方向を規制さ
れて所定のツイスト角でツイスト配向している。

【０００８】この液晶表示素子１は、図示しない表示素
子駆動手段から、各行のＴＦＴにゲート配線を介して順
次ゲート信号を供給されるとともに、各列のＴＦＴにそ
れぞれデータ配線を介して任意の色を混色により表示す
るための複数の単位色のうちの１つの単位色に対応する
単位色画像データ信号を供給されることにより、各行の
画素の電極４，５間に前記単位色画像データ信号に対応
した電圧を印加され、前記フィールド毎に、前記複数の
単位色のうちの１つの単位色の画像データを各行の画素
に書込まれて、各画素の光の透過を制御する。

【０００９】一方、前記面光源１０は、前記フィールド
毎に前記複数の単位色のうちの１つの単位色の光を前記
液晶表示素子１に向けて出射するものであり、前記液晶
表示素子１とほぼ同じ面積を有し、一端面が入射端面と
され、前面全体が出射面とされた導光板１１と、この導
光板１１の入射端面に対向させて配置された発光部材１
３とからなっている。

【００１０】前記導光板１１は、アクリル系樹脂板等の
透明板からなっており、この導光板１１の後面には反射
膜１２が設けられている。また、前記発光部材１３は、
その構造は図示しないが、複数の単位色の光をそれぞれ
発する複数の発光素子、例えば、赤の単位色光を発する
赤色ＬＥＤ（発光ダイオード）と、緑の単位色光を発す
る緑色ＬＥＤと、青の単位色光を発する青色ＬＥＤを備
えている。

【００１１】この面光源１０は、図示しない光源駆動手
段により前記発光部材１３の赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと
青色ＬＥＤの１つを順次点灯駆動され、この発光部材１
３から出射して導光板１１にその入射端面から入射した
単位色光を、前記導光板１１の前面全体から前記液晶表
示素子１に向けて出射する。

【００１２】なお、前記導光板１１の前面には拡散層１
４が設けられており、前記導光板１１の前面から出射し
た光は、前記拡散層１４により拡散され、ほぼ均一な輝
度分布の光となって出射する。

【００１３】このフィールドシーケンシャル液晶表示装
置は、任意の色を混色により表示するための複数の単位
色のうちの１つの単位色を表示するフィールド毎に、前
記液晶表示素子１の各行の画素に前記複数の単位色のう
ちの１つの単位色の画像データを書込み、それに対応し
て前記面光源１０から前記単位色画像データに対応する
単位色の光を出射させることによりカラー画像を表示す
る。

【００１４】図４は上記従来のフィールドシーケンシャ
ル液晶表示装置における面光源１０からの単位色光の出
射タイミングを示しており、ここでは、１フレームに前
記液晶表示素子１の各行の画素に赤、緑、青の３色の単
位色画像データを順次書込み、それに対応させて前記面
光源１０から赤、緑、青の３色の光を順次出射させてフ
ルカラー画像を表示するときの例を示している。

【００１５】図４のように、従来のフィールドシーケン
シャル液晶表示装置は、１フレーム中の連続した３つの
フィールドのうち、第１フィールドの書込み期間に、液
晶表示素子１の各行の画素に赤の単位色の画像データを
書込むとともに、その後に面光源１０から前記画像デー
タに対応する赤の単位色の光を出射させ、第２フィール
ドの書込み期間に、前記液晶表示素子１の各行の画素に
緑の単位色の画像データを書込むとともに、その後に前
記面光源１０から前記画像データに対応する緑の単位色
の光を出射させ、第３フィールドの書込み期間に、前記
液晶表示素子１の各行の画素に青の単位色の画像データ
を書込むとともに、その後に前記面光源１０から前記画
像データに対応する青の単位色の光を出射させることに
より、赤、緑、青の３色の単位色の画像を順次表示し、
これらの単位色の画像が重なって見えるフルカラー画像
を表示する。

【００１６】このフィールドシーケンシャル液晶表示装
置は、液晶表示素子１にカラーフィルタを備えさせる必
要が無いため、カラーフィルタによる光の吸収が無く、
また、前記液晶表示素子１の全ての画素にそれぞれ複数
の単位色の画像データを順次書込んでカラー画像を表示
するため、液晶表示素子に複数の色のカラーフィルタを
各画素にそれぞれ対応させて交互に並べて設けている液
晶表示装置に比べ、明るく、しかも高精細なカラー画像
を表示することができる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のフ
ィールドシーケンシャル液晶表示装置は、その使用環境
の明るさにより表示画像の色純度が低下する。

【００１８】すなわち、前記フィールドシーケンシャル
液晶表示装置は、第１〜第３の各フィールドの書込み期
間にそれぞれ、液晶表示素子１の各行の画素に赤、緑、
青の各単位色のうちの１つの単位色の画像データを順次
書込み、その後に面光源１０から前記画像データに対応
する単位色の光を出射させるため、前記液晶表示素子１
の各行の画素は、面光源１０からの単位色光の出射前
に、その画素に書込まれた画像データに応じて、透過状
態または非透過状態になる。

【００１９】一方、液晶表示装置は、様々な明るさの環
境下で使用されるが、明るい環境下では、前記液晶表示
素子１に、表示の観察側である前側から外光が入射し、
その外光のうち、透過状態の画素（以下、透過画素と言
う）に入射した光が、液晶表示素子１を透過して面光源
１０の導光板１１の前面に設けられた拡散板１４や、前
記導光板１１の後面の反射膜１２により反射され、その
反射光が、前記液晶表示素子１の透過画素を再び透過し
て前側に出射する。

【００２０】そのため、液晶表示素子１の各行の画素へ
の画像データの書込み期間中に、書込みを終了した画素
のうちの透過画素から出射する外光の反射光（白色光）
と、画像データの書込み後に面光源１０から出射されて
液晶表示素子１の透過画素から出射する単位色光との両
方の光が観察され、表示画像の色純度が低下する。

【００２１】しかも、前記画像データの書込み期間中に
おける外光の反射光の出射時間は、画像データの書込み
時期が早い画素ほど長く、したがって前記書込み期間の
初期に書込まれた画素ほど表示色の色純度の低下が大き
いため、表示画像の色純度にむらが生じる。

【００２２】このように、従来のフィールドシーケンシ
ャル液晶表示装置は、外光の影響により、表示画像の色
純度が低下するとともに、その色純度にむらが生じるた
め、明るい環境下では、色純度が高くしかも均一なカラ
ー画像を表示することができない。

【００２３】この発明は、外光の影響による表示画像の
色純度の低下を無くし、明るい環境下でも、色純度が高
くしかも均一なカラー画像を表示することができるフィ
ールドシーケンシャル液晶表示装置を提供することを目
的としたものである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】この発明フィールドシー
ケンシャル液晶表示装置は、複数行に配列する複数の画
素を有し、任意の色を混色により表示するための複数の
単位色のうちの１つの単位色を表示するフィールド毎に
前記複数の単位色のうちの１つの単位色の画像データを
各行の画素に書込まれて各画素の光の透過を制御する液
晶表示素子と、前記液晶表示素子の後側に配置され、前
記フィールド毎に前記複数の単位色のうちの１つの単位
色の光を前記液晶表示素子に向けて出射する面光源と、
前記液晶表示素子と前記面光源との間に配置され、前記
液晶表示素子の各行の画素への前記画像データの書込み
期間に入射光を吸収する状態に制御され、前記画像デー
タの書込み期間後に入射光を透過させる状態に制御され
る光シャッタ素子とを備えたことを特徴とするものであ
る。

【００２５】このフィールドシーケンシャル液晶表示装
置は、液晶表示素子とその後側に配置された面光源との
間に、前記液晶表示素子の各行の画素への前記画像デー
タの書込み期間に入射光を吸収する状態に制御され、前
記画像データの書込み期間後に入射光を透過させる状態
に制御される光シャッタ素子を配置したものであるた
め、前記画像データの書込み期間に表示の観察側である
前側から外光が入射しても、その外光を前記光シャッタ
素子により吸収し、画像データの書込み期間中における
外光の反射光の出射を無くすことができる。

【００２６】したがって、このフィールドシーケンシャ
ル液晶表示装置によれば、外光の影響による表示画像の
色純度の低下を無くし、明るい環境下でも、色純度が高
くしかも均一なカラー画像を表示することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】この発明のフィールドシーケンシ
ャル液晶表示装置は、上記のように、液晶表示素子とそ
の後側に配置された面光源との間に、前記液晶表示素子
の各行の画素への前記画像データの書込み期間に入射光
を吸収する状態に制御され、前記画像データの書込み期
間後に入射光を透過させる状態に制御される光シャッタ
素子を配置することにより、外光の影響による表示画像
の色純度の低下を無くし、明るい環境下でも、色純度が
高くしかも均一なカラー画像を表示することができるよ
うにしたものである。

【００２８】このフィールドシーケンシャル液晶表示装
置において、前記面光源は、前記液晶表示素子の各行の
画素への画像データの書込み期間中は消灯され、前記画
像データの書込み期間後に前記画像データに対応する単
位色の光を出射するように構成するのが好ましい。

【００２９】また、前記光シャッタ素子は、一対の透明
基板の内面にそれぞれ一枚膜状の透明電極が設けられ、
前記一対の基板間に液晶層が設けられるとともに、前記
一対の基板の外面にそれぞれ偏光板が設けられた液晶素
子が好ましい。

【００３０】

【実施例】図１および図２はこの発明の一実施例を示し
ており、図１はフィールドシーケンシャル液晶表示装置
のハッチングを省略した断面図であり、このフィールド
シーケンシャル液晶表示装置は、液晶表示素子２０と、
前記液晶表示素子２０の後側に配置された面光源３０
と、前記液晶表示素子２０と面光源３０との間に配置さ
れた光シャッタ素子４０とからなっている。

【００３１】前記液晶表示素子２０は、枠状のシール材
２５を介して接合された一対の透明基板２１，２２の内
面にそれぞれ透明電極２３，２４が設けられ、前記一対
の基板２１，２２間に液晶層２６が設けられるととも
に、前記一対の基板２１，２２の外面にそれぞれ偏光板
２７，２８が設けられた構成となっている。

【００３２】この液晶表示素子２０は、ＴＦＴ（薄膜ト
ランジスタ）を能動素子とするアクティブマトリックス
液晶表示素子であり、一方の基板、例えば後側基板２２
の内面に設けられた電極２４は、行方向および列方向に
マトリックス状に配列する複数の画素電極、他方の基板
である前側基板２２の内面に設けられた電極２３は、一
枚膜状の対向電極であり、前記複数の画素電極２４と前
記対向電極２３とが互いに対向する領域により、複数行
に配列する複数の画素が形成されている。

【００３３】なお、図では省略しているが、前記後側基
板２２の内面には、前記複数の画素電極２４にそれぞれ
接続された複数のＴＦＴと、各行のＴＦＴにそれぞれゲ
ート信号を供給する複数のゲート配線と、各列のＴＦＴ
にそれぞれデータ信号を供給する複数のデータ配線とが
設けられている。

【００３４】また、この液晶表示素子２０は、前記液晶
層２６が強誘電性または反強誘電性液晶からなる強誘電
性または反強誘電性液晶表示素子であり、前記強誘電性
または反強誘電性液晶の液晶分子は、一対の基板２１，
２２の内面にそれぞれ前記電極２３，２４を覆って設け
られた図示しない配向膜によりスメクティック層構造の
法線の方向を規制されて所定の配向状態に配向してい
る。

【００３５】この液晶表示素子２０は、図示しない表示
素子駆動手段から、各行のＴＦＴにゲート配線を介して
順次ゲート信号を供給されるとともに、各列のＴＦＴに
それぞれデータ配線を介して任意の色を混色により表示
するための複数の単位色のうちの１つの単位色に対応す
る単位色画像データ信号を供給されることにより、各行
の画素の電極２３，２４間に前記単位色画像データ信号
に対応した電圧を印加され、前記フィールド毎に、前記
複数の単位色のうちの１つの単位色の画像データを各行
の画素に書込まれて、各画素の光の透過を制御する。

【００３６】すなわち、前記液晶表示素子１の各行の画
素は、その画素に書込まれた前記画像データ、つまり前
記電極２３，２４間に印加された電圧に応じて、透過状
態または非透過状態になる。

【００３７】一方、前記面光源３０は、前記フィールド
毎に前記複数の単位色のうちの１つの単位色の光を前記
液晶表示素子２０に向けて出射するものであり、前記液
晶表示素子２０とほぼ同じ面積を有し、一端面が入射端
面とされ、前面全体が出射面とされた導光板３１と、こ
の導光板３１の入射端面に対向させて配置された発光部
材３３とからなっている。

【００３８】前記導光板３１は、前面が平坦面に形成さ
れ、後面が前記入射端面側から反対側に向って前面に近
づくように傾斜する傾斜面に形成された楔板状の透明板
（例えばアクリル系樹脂板）からなっており、この導光
板３１の後面には、アルミニウム等の蒸着またはメッキ
膜からなる反射膜３２が設けられている。

【００３９】また、前記発光部材３３は、その構造は図
示しないが、複数の単位色の光をそれぞれ発する複数の
発光素子、例えば、赤の単位色光を発する赤色ＬＥＤ
（発光ダイオード）と、緑の単位色光を発する緑色ＬＥ
Ｄと、青の単位色光を発する青色ＬＥＤとを１つずつ備
えている。

【００４０】なお、この発光部材３３は、前記導光板３
１にその入射端面のほぼ全域から前記単位色光を入射さ
せるようにするため、前記導光板３１の入射端面の長さ
方向に沿わせて、複数個所定の間隔で配置されている。

【００４１】この面光源３０は、図示しない光源駆動手
段により前記発光部材３３の赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと
青色ＬＥＤの１つを順次点灯駆動され、この発光部材３
３から出射して前記導光板３１にその入射端面から入射
した単位色光を、導光板前面と外気（空気）との界面で
の全反射および導光板後面の反射膜３２での反射の繰り
返しにより導光板３１の全域に導いて、導光板３１の前
面全体から前記液晶表示素子２０に向けて出射する。

【００４２】なお、前記発光部材３３は、前記導光板３
１にその入射端面のほぼ全域から前記単位色光を入射さ
せるようにするため、前記導光板３１の入射端面の長さ
方向に沿わせて、複数個所定の間隔で配置されている。

【００４３】なお、前記導光板３１の前面には拡散層３
４が設けられており、前記導光板３１の前面から出射し
た光は、前記拡散層３４により拡散され、ほぼ均一な輝
度分布の光となって出射する。

【００４４】また、前記液晶表示素子２０と面光源３０
との間に配置された光シャッタ素子４０は、枠状のシー
ル材４５を介して接合された一対の透明基板４１，４２
の内面にそれぞれ一枚膜状の透明電極４３，４４が設け
られ、前記一対の基板４１，４２間に液晶層４６が設け
られるとともに、前記一対の基板４１，４２の外面にそ
れぞれ偏光板４７，４８が設けられた液晶素子からなっ
ている。

【００４５】この光シャッタ素子４０は、前記液晶層４
６が強誘電性または反強誘電性液晶からなる強誘電性ま
たは反強誘電性液晶素子であり、前記強誘電性または反
強誘電性液晶の液晶分子は、一対の基板４１，４２の内
面にそれぞれ前記電極４３，４４を覆って設けられた図
示しない配向膜によりスメクティック層構造の法線の方
向を規制されて所定の配向状態に配向している。

【００４６】この光シャッタ素子４０は、図示しないシ
ャッタ駆動手段により前記電極４３，４４間に電圧を印
加され、前記液晶表示素子２０の各行の画素への前記画
像データの書込み期間に入射光を吸収する状態（以下、
シャッタ閉状態と言う）に制御され、前記画像データの
書込み期間後に入射光を透過させる状態（以下、シャッ
タ開状態と言う）に制御される。

【００４７】この光シャッタ素子４０は、前側からの入
射光に対しても、後側からの入射光に対しても同じ特性
を示し、入射光のうちの入射側偏光板（前側からの入射
光に対しては前側の偏光板４７、後側からの入射光に対
しは後側の偏光板４８）の吸収軸に沿った振動面を有す
る偏光成分の光を前記入射側偏光板により吸収し、前記
入射側偏光板の透過軸に沿った振動面を有する偏光成分
の光を透過させて液晶層４６に入射させるとともに、前
記液晶層４６による複屈折作用を受けて出射側偏光板
（前側からの入射光に対しては後側の偏光板４８、後側
からの入射光に対しは前側の偏光板４７）に入射した光
のうちの前記出射側偏光板の吸収軸に沿った振動面を有
する偏光成分の光を、この出射側偏光板により吸収し、
前記出射側偏光板の透過軸に沿った振動面を有する偏光
成分の光を、この出射側偏光板を透過させて出射する。

【００４８】そして、この光シャッタ素子４０の一対の
偏光板４７，４８の透過軸の向きは、前記電極３４，４
４間にシャッタ閉電圧が印加されたときに、入射側偏光
板を透過し、液晶層４６による複屈折作用を受けて出射
側偏光板に入射した光のほとんどを前記出射側偏光板に
より吸収し、前記電極３４，４４間にシャッタ開電圧が
印加されたときに、前記入射側偏光板を透過し、液晶層
４６による複屈折作用を受けて出射側偏光板に入射した
光のほとんどを前記出射側偏光板を透過さて出射するよ
うに設定されており、さらに、この光シャッタ素子４０
の前側の偏光板（液晶表示素子２０に対向する側の偏光
板）４７は、その透過軸を前記液晶表示素子２０の後側
偏光板２８の透過軸とほぼ平行にして配置されている。

【００４９】このフィールドシーケンシャル液晶表示装
置は、任意の色を混色により表示するための複数の単位
色のうちの１つの単位色を表示するフィールド毎に、前
記液晶表示素子２０の各行の画素に前記複数の単位色の
うちの１つの単位色の画像データを書込むとともに、前
記フィールド毎の前記画像データの書込み後に前記光シ
ャッタ素子４０を入射光を透過させるシャッタ開状態と
し、それに同期させて前記面光源３０から前記単位色画
像データに対応する単位色の光を出射させることにより
カラー画像を表示する。

【００５０】図２は上記フィールドシーケンシャル液晶
表示装置における光シャッタ素子４０の開閉タイミング
と面光源３０からの単位色光の出射タイミングとを示し
ており、ここでは、１フレームに前記液晶表示素子１の
各行の画素に赤、緑、青の３色の単位色画像データを順
次書込み、それに対応させて前記面光源１０から赤、
緑、青の３色の光を順次出射させてフルカラー画像を表
示するときの例を示している。

【００５１】まず、前記液晶表示素子２０への赤、緑、
青の単位色の画像データを書込みについて説明すると、
前記画像データの書込みは、図２のように、１フレーム
中の連続した３つのフィールドのうち、第１フィールド
の書込み期間に、液晶表示素子２０の各行の画素に赤の
単位色の画像データを書込み、第２フィールドの書込み
期間に、前記液晶表示素子２０の各行の画素に緑の単位
色の画像データを書込み、第３フィールドの書込み期間
に、前記液晶表示素子２０の各行の画素に青の単位色の
画像データを書込むことにより行なわれる。

【００５２】一方、前記光シャッタ素子４０は、前記第
１〜第３の各フィールドの前記画像データの書込み期間
に入射光を吸収するシャッタ閉状態に制御され、各フィ
ールドの前記画像データの書込み期間後に、入射光を透
過させるシャッタ開状態に制御される。

【００５３】また、前記面光源３０は、前記第１〜第３
の各フィールドの前記画像データの書込み期間中は消灯
され、各フィールドの前記画像データの書込み期間後
に、前記光シャッタ素子４０の開動作に同期して、前記
画像データに対応する単位色の光を出射する。

【００５４】すなわち、この面光源３０は、前記第１フ
ィールドの赤の単位色画像データの書込み期間後に、前
記光シャッタ素子４０の開動作に同期して、前記発光部
材３３の赤色ＬＥＤを点灯駆動されて赤の単位色の光を
出射し、前記第２フィールドの緑の単位色画像データの
書込み期間後に、前記光シャッタ素子４０の開動作に同
期して、前記発光部材３３の緑色ＬＥＤを点灯駆動され
て緑の単位色の光を出射し、前記第３フィールドの青の
単位色画像データの書込み期間後に、前記光シャッタ素
子４０の開動作に同期して、前記発光部材３３の青色Ｌ
ＥＤを点灯駆動されて青の単位色の光を出射する。

【００５５】そして、前記第１〜第３の各フィールド毎
に前記面光源３０から出射された赤、緑、青の単位色光
はそれぞれ、開状態に制御された前記光シャッタ素子４
０を透過して液晶表示素子２０にその後側から入射し、
その光のうち、前記液晶表示素子２０の透過状態の画素
に入射した光が、液晶表示素子２０を透過して前側に出
射する。

【００５６】なお、この実施例では、前記光シャッタ素
子４０の液晶表示素子２０に対向する前側偏光板４７の
透過軸と、前記液晶表示素子２０の後側偏光板２８の透
過軸とをほぼ平行にしているため、前記面光源３０から
出射され、開状態に制御された前記光シャッタ素子４０
を透過した光を、ほとんどロスすること無く液晶表示素
子２０に入射させることができる。

【００５７】このように、上記フィールドシーケンシャ
ル液晶表示装置は、前記第１〜第３の各フィールド毎
に、液晶表示素子２０の各行の画素に赤、緑、青の単位
色のうちの１つの単位色の画像データを書込むととも
に、前記各フィールド毎の前記画像データの書込み期間
後に前記光シャッタ素子４０を開状態とし、それに同期
させて前記面光源３０から前記赤、緑、青の単位色のう
ちの前記書込み期間に書込まれた画像データに対応する
単位色の光を出射させることにより、赤、緑、青の３色
の単位色の画像を順次表示し、これらの単位色の画像が
重なって見えるフルカラー画像を表示する。

【００５８】そして、このフィールドシーケンシャル液
晶表示装置は、液晶表示素子２０とその後側に配置され
た面光源３０との間に、前記液晶表示素子２０の各行の
画素への前記画像データの書込み期間に入射光を吸収す
るシャッタ閉状態に制御され、前記画像データの書込み
期間後に入射光を透過させるシャッタ開状態に制御され
る光シャッタ素子４０を配置したものであるため、前記
画像データの書込み期間に表示の観察側である前側から
外光が入射しても、その外光を、閉状態にある光シャッ
タ素子４０により吸収し、画像データの書込み期間中に
おける外光の反射光の出射を無くすことができる。

【００５９】すなわち、明るい環境下では、前記液晶表
示素子２０に、表示の観察側である前側から外光が入射
し、その外光のうち、透過状態の画素に入射した光が、
液晶表示素子２０を透過して光シャッタ素子４０に入射
するが、前記画像データの書込み期間中は前記光シャッ
タ素子４０が入射光を吸収するシャッタ閉状態にあるた
め、液晶表示素子２０を透過して前記光シャッタ素子４
０に入射した光のほとんどがこの光シャッタ素子４０に
より吸収される。

【００６０】したがって、前記画像データの書込み期間
中は、前側から外光が入射しても、前記液晶表示素子２
０を透過した光が面光源３０の導光板３１の前面に設け
られた拡散層３４や、前記導光板３１の後面の反射膜３
２により反射され、その反射光が、前記液晶表示素子２
０を再び透過して前側に出射することはない。

【００６１】したがって、このフィールドシーケンシャ
ル液晶表示装置によれば、外光の影響による表示画像の
色純度の低下を無くし、明るい環境下でも、色純度が高
くしかも均一なカラー画像を表示することができる。

【００６２】しかも、上記実施例のフィールドシーケン
シャル液晶表示装置は、前記液晶表示素子２０を、ＴＮ
型液晶表示素子に比べて応答性が速い強誘電性または反
強誘電性液晶表示素子としたものであるため、ＴＮ型液
晶表示素子を用いるフィールドシーケンシャル液晶表示
装置に比べてフレーム周波数を高くし、表示のちらつき
を無くすことができる。

【００６３】さらに、上記実施例では、前記光シャッタ
素子４０を、一対の透明基板４１，４２の内面にそれぞ
れ一枚膜状の透明電極４３，４４が設けられ、前記一対
の基板４１，４２間に液晶層４６が設けられるととも
に、前記一対の基板４１，４２の外面にそれぞれ偏光板
４７，４８が設けられた液晶素子としているため、この
光シャッタ素子４０を、前記電極４３，４４間へのシャ
ッタ閉電圧およびシャッタ開電圧の印加により、入射光
を吸収するシャッタ閉状態と、入射光を透過させるシャ
ッタ開状態とに制御することができる。

【００６４】しかも、上記実施例では、前記光シャッタ
素子４０を強誘電性または反強誘電性液晶素子としてい
るため、前記電極４３，４４間へのシャッタ閉電圧およ
びシャッタ開電圧の印加により、応答性良くシャッタ閉
状態とシャッタ開状態とに制御することができる。

【００６５】また、上記実施例では、前記面光源３０
を、液晶表示素子２０の各行の画素への画像データの書
込み期間中は消灯され、前記画像データの書込み期間後
に前記画像データに対応する単位色の光を出射するよう
に構成しているため、この面光源３０の消費電力を必要
最小限にすることができる。

【００６６】ただし、上記フィールドシーケンシャル液
晶表示装置は、液晶表示素子２０とその後側に配置され
た面光源３０との間に、前記液晶表示素子２０の各行の
画素への前記画像データの書込み期間に入射光を吸収す
る状態に制御され、前記画像データの書込み期間後に入
射光を透過させる状態に制御される光シャッタ素子４０
を配置したものであるため、前記画像データの書込み期
間の終了前に面光源３０から光を出射させても、前記書
込み期間中は前記面光源３０からの出射光を前記光シャ
ッタ素子４０により吸収することができ、したがって、
面光源３０の消費電力を考慮する必要が無いときは、各
フィールド毎にそのフィールドの全期間にわたって前記
面光源３０から光を出射させるようにしても良い。

【００６７】また、上記実施例では、液晶表示素子２０
を強誘電性または反強誘電性液晶表示素子としている
が、前記液晶表示素子２０は、ＴＮ型またはＳＴＮ（ス
ーパーツイステッドネマティック）型のものでも、液晶
分子を一方向に沿わせてホモジニアス配向させたホモジ
ニアス配向型のものでもよく、また、前記光シャッタ素
子４０も、強誘電性または反強誘電性液晶素子に限ら
ず、ＴＮ型、ＳＴＮ型、ホモジニアス配向型のもの等の
でもよい。

【００６８】さらに、上記実施例では、液晶表示素子２
０の後側に、一端面が入射端面とされ、前面全体が出射
面とされた導光板３１の入射端面に対向させて、赤色Ｌ
ＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤとを備えた発光部材３３
を配置した構成の面光源３０を対置しているが、前記液
晶表示素子２０の後側に配置する面光源は、複数の単位
色の光を順次出射するものであれば、例えば複数の単位
色の光を発する複数の発光素子を行方向および列方向に
並べて配列したものでもよい。

【００６９】

【発明の効果】この発明のフィールドシーケンシャル液
晶表示装置は、液晶表示素子とその後側に配置された面
光源との間に、前記液晶表示素子の各行の画素への前記
画像データの書込み期間に入射光を吸収する状態に制御
され、前記画像データの書込み期間後に入射光を透過さ
せる状態に制御される光シャッタ素子を配置したもので
あるため、外光の影響による表示画像の色純度の低下を
無くし、明るい環境下でも、色純度が高くしかも均一な
カラー画像を表示することができる。

【００７０】このフィールドシーケンシャル液晶表示装
置において、前記面光源は、前記液晶表示素子の各行の
画素への画像データの書込み期間中は消灯され、前記画
像データの書込み期間後に前記画像データに対応する単
位色の光を出射するように構成するのが好ましいく、こ
のようにすることにより、面光源の消費電力を必要最小
限にすることができる。

【００７１】また、前記光シャッタ素子は、一対の透明
基板の内面にそれぞれ一枚膜状の透明電極が設けられ、
前記一対の基板間に液晶層が設けられるとともに、前記
一対の基板の外面にそれぞれ偏光板が設けられた液晶素
子が好ましく、このようにすることにより、光シャッタ
素子を、前記電極間への電圧の印加により、入射光を吸
収する状態と、入射光を透過させる状態とに制御するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すフィールドシーケン
シャル液晶表示装置のハッチングを省略した断面図。

【図２】前記フィールドシーケンシャル液晶表示装置に
おける光シャッタ素子の開閉タイミングと面光源からの
単位色光の出射タイミングとを示す図。

【図３】従来のフィールドシーケンシャル液晶表示装置
のハッチングを省略した断面図。

【図４】従来のフィールドシーケンシャル液晶表示装置
における面光源からの単位色光の出射タイミング図。

【符号の説明】

２０…液晶表示素子 ３０…面光源 ４０…光シャッタ素子 ４１，４２…基板 ４３，４４…電極 ４６…液晶層 ４７，４８…偏光板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３７Ｂ ５Ｃ０８０ ３３７ ３３７Ｚ ５Ｇ４３５ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２Ｊ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２ ６４２Ｅ 3/34 Ｊ 3/34 3/36 3/36 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０ Ｆターム(参考） 2H088 EA33 GA04 HA08 HA18 HA21 HA28 HA30 JA05 JA17 JA20 MA20 2H089 HA22 QA16 RA05 RA13 RA14 TA09 TA15 TA17 TA18 TA20 2H091 FA14Z FA23Z FA45Z HA07 HA12 LA16 2H093 NA43 NC34 NC42 NC45 NC49 NC55 ND02 ND17 ND39 NE06 NF05 NF17 NF20 5C006 AA22 AC22 AF69 AF73 BB16 BB29 BC06 FA47 FA54 5C080 AA10 BB05 CC03 DD01 DD26 FF11 JJ05 JJ06 5G435 AA04 BB12 BB15 CC12 EE27 FF05 FF06 FF08 FF11 FF14 GG23 GG26 GG27

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数行に配列する複数の画素を有し、任意
   の色を混色により表示するための複数の単位色のうちの
   １つの単位色を表示するフィールド毎に前記複数の単位
   色のうちの１つの単位色の画像データを各行の画素に書
   込まれて各画素の光の透過を制御する液晶表示素子と、 前記液晶表示素子の後側に配置され、前記フィールド毎
   に前記複数の単位色のうちの１つの単位色の光を前記液
   晶表示素子に向けて出射する面光源と、 前記液晶表示素子と前記面光源との間に配置され、前記
   液晶表示素子の各行の画素への前記画像データの書込み
   期間に入射光を吸収する状態に制御され、前記画像デー
   タの書込み期間後に入射光を透過させる状態に制御され
   る光シャッタ素子とを備えたことを特徴とするフィール
   ドシーケンシャル液晶表示装置。
2. 【請求項２】面光源は、液晶表示素子の各行の画素への
   画像データの書込み期間中は消灯され、前記画像データ
   の書込み期間後に前記画像データに対応する単位色の光
   を出射することを特徴とする請求項１に記載のフィール
   ドシーケンシャル液晶表示装置。
3. 【請求項３】光シャッタ素子は、一対の透明基板の内面
   にそれぞれ一枚膜状の透明電極が設けられ、前記一対の
   基板間に液晶層が設けられるとともに、前記一対の基板
   の外面にそれぞれ偏光板が設けられた液晶素子からなっ
   ていることを特徴とする請求項１または２に記載のフィ
   ールドシーケンシャル液晶表示装置。