JP2003029720A - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JP2003029720A
JP2003029720A JP2001215741A JP2001215741A JP2003029720A JP 2003029720 A JP2003029720 A JP 2003029720A JP 2001215741 A JP2001215741 A JP 2001215741A JP 2001215741 A JP2001215741 A JP 2001215741A JP 2003029720 A JP2003029720 A JP 2003029720A
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敏明 吉原
Keiichi Betsui
圭一 別井
Tetsuya Makino
哲也 牧野
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費電力，表示可能な温度範囲を大幅に変え
ることなくカラーブレイクアップの抑制を図れるフィー
ルド・シーケンシャル方式の表示装置を提供する。 【解決手段】 表示データＤＤが動画データであるか静
止画データであるかを動画／静止画判別回路６１にて判
別し、ユーザの視線移動によってカラーブレイクアップ
が起こり易い動画表示時には１秒間あたりのフレーム数
を多くし、カラーブレイクアップが起こり難い静止画表
示時には動画表示時よりフレーム数を少なくする。ま
た、液晶パネル２１の温度を検知し、その検知結果が所
定温度以上である場合にはカラーブレイクアップを抑制
すべく１秒間あたりのフレーム数を多くし、その検知結
果が所定温度未満である場合には低温での表示を可能と
すべくフレーム数を少なくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各発光色の発光タ
イミングと表示のための光強度を制御する光スイッチン
グ素子のスイッチングとを同期させてカラー表示を行う
フィールド・シーケンシャル方式の表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年のいわゆる情報化社会の進展に伴っ
て、パーソナルコンピュータ，ＰＤＡ（Personal Digit
al Assistants)等に代表される電子機器が広く使用され
るようになっている。更にこのような電子機器の普及に
よって、オフィスでも屋外でも使用可能な携帯型の需要
が発生しており、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るようになっ
ている。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電子機器の低消費電力
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。反射型液晶表示装置は液晶
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くて視認性に
劣るため、特に、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
的に透過型の液晶表示装置が使用されている。
【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、
液晶パネルの光透過率が現状では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】そこで、本発明者等は、上述したような問
題点を解決するために、自発分極を有し、印加電圧に対
する応答速度が数百〜数μｓオーダと高速である強誘電
性液晶または反強誘電性液晶を用いた液晶表示装置の開
発を進めている。液晶物質として、強誘電性液晶，反強
誘電性液晶などの自発分極を有する液晶材料を用いた場
合、印加電圧の有無にかかわらずに液晶分子が常に基板
に対して平行であり、視野方向による屈折率の変化が、
従来のＳＴＮタイプ，ＴＮタイプに比べて格段に小さ
い。よって、広い視野角を得ることが可能である。
【０００６】更に、このような自発分極を有する液晶材
料をＴＦＴ等のスイッチング素子にて駆動する液晶表示
装置の研究を進めている本発明者等は、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ってカラー表示を行うフィー
ルド・シーケンシャル方式の液晶表示装置を開発してい
る。このような液晶表示装置は、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、具体的には、１フレームを３つのサブフレー
ムに分割し、第１番目のサブフレームにおいて赤のＬＥ
Ｄを、第２番目のサブフレームにおいて緑のＬＥＤを、
第３番目のサブフレームにおいて青のＬＥＤを夫々発光
させることによって、カラー表示を実現する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したようなフィー
ルド・シーケンシャル方式の表示装置は、カラーフィル
タ方式の表示装置に比べて、より精細度が高い表示を容
易に行うことができると共に、カラーフィルタを使用せ
ずに光源の発光をそのまま表示に利用するため、高い輝
度が得られる、表示色純度に優れる、光利用効率が高く
て低消費電力であるなどの利点を有している。しかしな
がら、フィールド・シーケンシャル方式の表示装置で
は、赤，緑，青等の光源による発光色を切り換えて表示
を行うため、視線移動の際に、時間差がある３色の画像
が人間の網膜上で同じ点に重ならないため、本来の画像
とは異なる表示色が、一瞬とはいえ認識されるカラーブ
レイクアップ（色割れまたは色分離）と呼ばれる現象が
生じるという問題がある。
【０００８】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、消費電力，表示可能な温度範囲を大幅に変える
ことなくカラーブレイクアップの抑制を図れるフィール
ド・シーケンシャル方式の表示装置を提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１発明に係る表示装置
は、１フレーム内で光源の複数の発光色を順次的に切り
換え、各発光色の発光タイミングと表示のための光強度
を制御する光スイッチング素子のスイッチングとを同期
させてカラー表示を行うフィールド・シーケンシャル方
式の表示装置において、単位時間あたりのフレーム数を
切り換える切換手段を備えることを特徴とする。
【００１０】第１発明にあっては、発光色の発光タイミ
ングと表示のための光強度を制御する光スイッチング素
子のスイッチングとを同期させてカラー表示を行うとき
に、単位時間あたりのフレーム数を切り換えるようにし
て、カラーブレイクアップの抑制を図る。カラーブレイ
クアップは、ユーザの視線移動と表示色の時間差表示と
によって生じる。従って、発光色の切換え時間を短くす
ることにより、即ち、単位時間あたりのフレーム数を多
くすることにより、カラーブレイクアップの抑制は可能
である。しかしながら、このようにしてカラーブレイク
アップの抑制を図る場合には、フレーム数の増大に伴っ
て、表示可能な温度範囲が狭くなったり、消費電力が増
加したりするという問題がある。そこで、第１発明で
は、状況に応じて単位時間あたりのフレーム数を変化さ
せることにより、つまり、カラーブレイクアップが顕著
となる場合にはフレーム数を多くし、そうでない場合に
はフレーム数を少なくすることにより、表示可能な温度
範囲、消費電力を大幅に変えることなくカラーブレイク
アップの抑制を図る。
【００１１】第２発明に係る表示装置は、第１発明にお
いて、前記切換手段は、表示データが動画データである
か静止画データであるかを判別する判別手段と、該判別
手段の判別結果に基づいて単位時間あたりのフレーム数
を切り換える手段とを有することを特徴とする。
【００１２】第２発明にあっては、表示データの種別
（動画データか静止画データか）に基づいてフレーム数
を切り換える。ユーザの視線移動が起こる動画表示にお
いて、カラーブレイクアップは顕著に起こる。よって、
動画表示時と静止画表示時とで、フレーム数を切り換え
ることにより、表示データの種別に応じて効率良くカラ
ーブレイクアップの発生を抑制できる。
【００１３】第３発明に係る表示装置は、第２発明にお
いて、表示データが動画データである場合には、静止画
データである場合に比べて、単位時間あたりのフレーム
数を多くなるようにしたことを特徴とする。
【００１４】第３発明にあっては、カラーブレイクアッ
プが起こり易い動画表示時にはフレーム数を多くし、カ
ラーブレイクアップが起こりにくい静止画表示時には動
画表示時よりフレーム数を少なくする。よって、消費電
力の大幅な増加を招くことなく、カラーブレイクアップ
を抑制できる。
【００１５】第４発明に係る表示装置は、第１発明にお
いて、前記切換手段は、前記光スイッチング素子の温度
を検知する検知手段と、該検知手段の検知結果に基づい
て単位時間あたりのフレーム数を切り換える手段とを有
することを特徴とする。
【００１６】第４発明にあっては、光スイッチング素子
の温度に基づいてフレーム数を切り換える。カラーブレ
イクアップを抑制するためにフレーム数を多くした場
合、各サブフレームの時間が短くなるため、光スイッチ
ング素子として液晶表示素子を用いたときには、液晶に
高い応答性が要求されるが、温度低下に伴う液晶の粘性
増加に伴って液晶の応答性は低下する。よって、フレー
ム数を多くした場合には、一般的に低温側での表示が困
難となって表示可能な温度範囲が狭くなる。そこで、高
温時と低温時とで、フレーム数を切り換えることによ
り、温度状態に応じて効率良くカラーブレイクアップの
発生を効率良く抑制できる。
【００１７】第５発明に係る表示装置は、第４発明にお
いて、前記光スイッチング素子の温度が所定温度より高
い場合には、前記所定温度より低い場合に比べて、単位
時間あたりのフレーム数を多くなるようにしたことを特
徴とする。
【００１８】第５発明にあっては、表示困難となる可能
性がない高温時には、カラーブレイクアップを抑制すべ
くフレーム数を多くし、表示困難となる可能性がある低
温時には、カラーブレイクアップの抑制よりも優先であ
る表示可能を実現するためにフレーム数を少なくする。
よって、使用頻度が高い温度範囲におけるカラーブレイ
クアップの抑制と表示可能な温度範囲の維持とを両立で
きて、表示可能な温度範囲を狭めることなく、カラーブ
レイクアップを抑制できる。
【００１９】第６発明に係る表示装置は、第１〜第５発
明の何れかにおいて、前記光スイッチング素子は、液晶
表示素子であることを特徴とする。
【００２０】第６発明にあっては、光スイッチング素子
として液晶表示素子を用いており、液晶表示でのカラー
ブレイクアップを抑制できる。
【００２１】第７発明に係る表示装置は、第６発明にお
いて、前記液晶表示素子は、自発分極を有する液晶物質
を含むことを特徴とする。
【００２２】第７発明にあっては、液晶表示素子におい
て、自発分極を有する液晶物質を使用しており、広い視
野角が得られる。
【００２３】第８発明に係る表示装置は、第６または第
７発明において、前記液晶表示素子は、複数の液晶画素
夫々に能動素子を有することを特徴とする。
【００２４】第８発明にあっては、液晶表示素子におい
て、複数の液晶画素夫々を能動素子にて独立的に駆動制
御しており、高い表示特性が得られる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面を参照して具体的に説明する。なお、本発明は
以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００２６】（第１実施の形態）図１は第１実施の形態
による液晶表示装置の回路構成を示すブロック図、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は液晶表示装置の全体の構成例を示す模式図、並び
に、図４はバックライトの光源であるＬＥＤアレイの構
成例を示す図である。
【００２７】図２及び図３に示されているように、液晶
パネル２１は上層（表面）側から下層（背面）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
に配列された画素電極（ピクセル電極）４０，４０…が
形成されている。
【００２８】これら共通電極３及び画素電極４０，４０
…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等よりなる駆動部５０が接続されている。デー
タドライバ３２は、信号線４２を介してＴＦＴ（Thin F
ilm Transistor）４１と接続されており、スキャンドラ
イバ３３は、走査線４３を介してＴＦＴ４１と接続され
ている。ＴＦＴ４１はデータドライバ３２及びスキャン
ドライバ３３によりオン／オフ制御される。また個々の
画素電極４０，４０…は、ＴＦＴ４１によりオン／オフ
制御される。そのため、信号線４２及びＴＦＴ４１を介
して与えられるデータドライバ３２からの信号により、
個々の画素の透過光強度が制御される。
【００２９】ガラス基板４上の画素電極４０，４０…の
上面には配向膜１２が、共通電極３の下面には配向膜１
１が夫々配置され、これらの配向膜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の層厚を保持するためのスペーサである。
【００３０】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及び光
拡散板６の端面に臨ませた状態でＬＥＤアレイ７が備え
られている。このＬＥＤアレイ７は図４に示されている
ように、導光及び光拡散板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ＬＥ
Ｄが順次的且つ反復して配列されている。そして、後述
するフィールド・シーケンシャル方式における赤，緑，
青の各サブフレームにおいて、赤，緑，青のＬＥＤを夫
々発光させる。導光及び光拡散板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。
【００３１】ここで、液晶パネル２１の具体例について
説明する。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。画素電極４０，４
０…（画素数６４０×４８０のマトリクス状の対角３．
２インチ）を有する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、ポリイミドを塗布して２０
０℃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。
【００３２】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自発分
極を有する強誘電性液晶物質を封入して液晶層１３とし
た。封入した強誘電性液晶物質の自発分極の大きさは６
ｎＣ／ｃｍ2 であった。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。
【００３３】図１において、６１は外部から表示用の画
像データＤＤが入力されて、その画像データが動画デー
タであるか静止画データであるかを判別する動画／静止
画判別回路であり、その判別結果をフレーム数切換回路
６０へ出力する。フレーム数切換回路６０は、動画／静
止画判別回路６１にて動画データであると判別された場
合には１秒間におけるフレーム数を多い方に切換え、静
止画データであると判別された場合には１秒間における
フレーム数を少ない方に切換えて、夫々の設定したフレ
ーム数に応じた同期信号ＳＹＮを制御信号発生回路３１
へ出力する。
【００３４】制御信号発生回路３１は、入力された同期
信号ＳＹＮに基づいて制御信号ＣＳ及びデータ反転制御
信号ＤＣＳを生成する。画像メモリ部３０からは画素デ
ータＰＤが、制御信号発生回路３１からはデータ反転制
御信号ＤＣＳが、夫々データ反転回路３６へ出力され
る。データ反転回路３６は、データ反転制御信号ＤＣＳ
に従って、入力された画素データＰＤを反転させた逆画
素データ＃ＰＤを生成する。
【００３５】また制御信号発生回路３１からは制御信号
ＣＳが、基準電圧発生回路３４，データドライバ３２，
スキャンドライバ３３及びバックライト制御回路３５へ
夫々出力される。基準電圧発生回路３４は、基準電圧Ｖ
Ｒ１及びＶＲ２を生成し、生成した基準電圧ＶＲ１をデ
ータドライバ３２へ、基準電圧ＶＲ２をスキャンドライ
バ３３へ夫々出力する。データドライバ３２は、データ
反転回路３６を介して画像メモリ部３０から受けた画素
データＰＤまたは逆画素データ＃ＰＤに基づいて、画素
電極４０の信号線４２に対して信号を出力する。この信
号の出力に同期して、スキャンドライバ３３は、画素電
極４０の走査線４３をライン毎に順次的に走査する。ま
たバックライト制御回路３５は、駆動電圧をバックライ
ト２２に与えバックライト２２のＬＥＤアレイ７が有し
ている赤，緑，青の各色のＬＥＤを時分割して夫々発光
させる。
【００３６】次に、本発明に係る液晶表示装置の動作に
ついて説明する。外部から表示用の画像データＤＤが動
画／静止画判別回路６１に入力されると、その画像デー
タが動画データであるか静止画データであるかが判別さ
れ、その判別結果がフレーム数切換回路６０へ出力され
る。そして、動画データである場合には１秒間における
フレーム数が多く設定され、静止画データである場合に
は１秒間におけるフレーム数が少なく設定される。
【００３７】画像メモリ部３０は、画像データＤＤを一
旦記憶した後、制御信号発生回路３１から出力される制
御信号ＣＳを受け付けた際に、各画素単位のデータであ
る画素データＰＤを出力する。画像データＤＤが画像メ
モリ部３０に与えられる際、制御信号発生回路３１に同
期信号ＳＹＮが与えられ、制御信号発生回路３１は同期
信号ＳＹＮが入力された場合に制御信号ＣＳ及びデータ
反転制御信号ＤＣＳを生成し出力する。画像メモリ部３
０から出力された画素データＰＤは、データ反転回路３
６に与えられる。
【００３８】データ反転回路３６は、制御信号発生回路
３１から出力されるデータ反転制御信号ＤＣＳがＬレベ
ルの場合は画素データＰＤをそのまま通過させ、一方デ
ータ反転制御信号ＤＣＳがＨレベルの場合は逆画素デー
タ＃ＰＤを生成し出力する。従って、制御信号発生回路
３１では、データ書込み走査時はデータ反転制御信号Ｄ
ＣＳをＬレベルとし、データ消去走査時はデータ反転制
御信号ＤＣＳをＨレベルに設定する。
【００３９】制御信号発生回路３１で発生された制御信
号ＣＳは、データドライバ３２と、スキャンドライバ３
３と、基準電圧発生回路３４と、バックライト制御回路
３５とに与えられる。基準電圧発生回路３４は、制御信
号ＣＳを受けた場合に基準電圧ＶＲ１及びＶＲ２を生成
し、生成した基準電圧ＶＲ１をデータドライバ３２へ、
基準電圧ＶＲ２をスキャンドライバ３３へ夫々出力す
る。
【００４０】データドライバ３２は、制御信号ＣＳを受
けた場合に、データ反転回路３６を介して画像メモリ部
３０から出力された画素データＰＤまたは逆画素データ
＃ＰＤに基づいて、画素電極４０の信号線４２に対して
信号を出力する。スキャンドライバ３３は、制御信号Ｃ
Ｓを受けた場合に、画素電極４０の走査線４３をライン
毎に順次的に走査する。データドライバ３２からの信号
の出力及びスキャンドライバ３３の走査に従ってＴＦＴ
４１が駆動し、画素電極４０が電圧印加され、画素の透
過光強度が制御される。
【００４１】バックライト制御回路３５は、制御信号Ｃ
Ｓを受けた場合に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が有している赤，
緑，青の各色のＬＥＤを時分割して夫々発光させる。
【００４２】この液晶表示装置における表示制御は、図
５に示すタイムチャートに従って行う。図５（ａ）はバ
ックライト２２の各色のＬＥＤの発光タイミング、図５
（ｂ）は液晶パネル２１の各ラインの走査タイミング、
図５（ｃ）は液晶パネル２１の発色状態を夫々示す。フ
レーム周波数をｔヘルツとして、１秒間にｔフレームの
表示を行う。従って、１フレームの期間は１／ｔ秒にな
り、この１フレームを３分割した赤，緑，青の各サブフ
レームは何れも１／３ｔ秒となる。
【００４３】そして、第１番目から第３番目までの夫々
のサブフレームにおいて、図５（ａ）に示すように赤，
緑，青のＬＥＤを夫々順次発光させる。このような各色
の順次発光に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カラー表示を行う。
なおこの例では、第１番目のサブフレームにおいて赤
を、第２番目のサブフレームにおいて緑を、第３番目の
サブフレームにおいて青を夫々発光させるようにしてい
るが、この各色の順序はこの赤，緑，青の順に限らず、
他の順序であっても良い。
【００４４】一方、図５（ｂ）に示すとおり、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。
【００４５】データ書込み走査にあっては、液晶パネル
２１の各画素には画素データＰＤ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。また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２１の各画素に供給され、液晶パネル２１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。
【００４６】以上のようにしてフィールド・シーケンシ
ャル方式のカラー表示を行っているが、第１実施の形態
では、表示される画像データが動画データであるか静止
画データであるかを判別し、その判別結果に基づいて、
フレーム周波数（１秒間あたりのフレーム数）ｔの値を
切り換えるようにしている。つまり、カラーブレイクア
ップが視認され易い動画データである場合には、ｔの値
を大きくし、カラーブレイクアップが視認され難い静止
画データである場合には、ｔの値を小さくする。従っ
て、消費電力の大幅な増加を招くことなく、カラーブレ
イクアップを効率良く抑制できる。
【００４７】（第１実施の形態：実施例１）図６は、実
施例１による表示制御を示すタイムチャートである。実
施例１では、動画データである場合にフレーム周波数を
１２０ヘルツ（ｔ＝１２０）、静止画データである場合
にフレーム周波数を６０ヘルツ（ｔ＝６０）に切り換え
てカラー表示を行った。その結果、視線移動によるカラ
ーブレイクアップを抑制することができた。この際、液
晶パネル２１の消費電力は、約４００ｍＷであった。
【００４８】（第１実施の形態：実施例２）図７は、実
施例２による表示制御を示すタイムチャートである。実
施例２では、動画データである場合にフレーム周波数を
２４０ヘルツ（ｔ＝２４０）、静止画データである場合
にフレーム周波数を６０ヘルツ（ｔ＝６０）に切り換え
てカラー表示を行った。その結果、視線移動によるカラ
ーブレイクアップを実施例１以上に抑制することがで
き、カラーブレイクアップは全く認識できなかった。こ
の際、液晶パネル２１の消費電力は、約５００ｍＷであ
った。
【００４９】（第１実施の形態：比較例１）図８は、比
較例１による表示制御を示すタイムチャートである。比
較例１では、動画データ，静止画データに関わらずに、
フレーム周波数を６０ヘルツ（ｔ＝６０）に一定にして
カラー表示を行った。その結果、視線移動によるカラー
ブレイクアップが生じた。この際、液晶パネル２１の消
費電力は、約３５０ｍＷであった。
【００５０】（第１実施の形態：比較例２）図９は、比
較例２による表示制御を示すタイムチャートである。比
較例２では、動画データ，静止画データに関わらずに、
フレーム周波数を２４０ヘルツ（ｔ＝２４０）に一定に
してカラー表示を行った。その結果、視線移動によるカ
ラーブレイクアップは抑制できた。しかしながら、この
際の液晶パネル２１の消費電力は、約９５０ｍＷと極め
て大きくなった。
【００５１】以上のような実施例１，２と比較例１，２
とを対比した場合に、実施の形態１では、消費電力を大
幅に上げることなく、カラーブレイクアップの抑制を実
現できていることが分かる。
【００５２】（第２実施の形態）図１０は第２実施の形
態による液晶表示装置の回路構成を示すブロック図であ
る。図１０において、図１と同一部分には同一番号を付
してそれらの説明を省略する。また、第２実施の形態に
おける液晶パネル及びバックライトの構成（図２参
照）、液晶表示装置の全体の構成（図３参照）及びバッ
クライトの光源であるＬＥＤアレイの構成（図４参照）
は、第１実施の形態の場合と同様である。
【００５３】第２実施の形態では、液晶パネル２１に温
度計６２が付設されており、温度計６２は、液晶パネル
２１の温度を検知してその検知結果をフレーム数切換回
路６０へ出力するようになっている。フレーム数切換回
路６０は、温度計６２での検知結果が所定温度以上であ
る場合には１秒間におけるフレーム数を多い方に切換
え、その検知結果が所定温度未満である場合には１秒間
におけるフレーム数を少ない方に切換えて、夫々の設定
したフレーム数に応じた同期信号ＳＹＮを制御信号発生
回路３１へ出力する。即ち、液晶パネル２１の温度が所
定温度以上である場合には、１秒間におけるフレーム数
（図５に示すタイムチャートのｔの値）が多く設定さ
れ、その温度が所定温度未満である場合には１秒間にお
けるフレーム数（図５に示すタイムチャートのｔの値）
が少なく設定される。
【００５４】第２実施の形態では、第１実施の形態と同
様なフィールド・シーケンシャル方式のカラー表示を行
っているが、液晶パネル２１の温度を検知し、その検知
結果に基づいて、フレーム周波数（１秒間あたりのフレ
ーム数）ｔの値を切り換えるようにしている。つまり、
表示困難となる可能性がない高温状態である場合には、
ｔの値を大きくし、表示困難となる可能性がある低温状
態では、カラーブレイクアップの抑制よりも優先である
表示可能を実現するためにｔの値を小さくする。従っ
て、低温状態であっても表示を行えて表示可能な温度範
囲を狭めることなく、カラーブレイクアップを抑制でき
る。
【００５５】（第２実施の形態：実施例３）図１１は、
実施例３による表示制御を示すタイムチャートである。
実施例３では、液晶パネル２１の温度が０℃以上である
場合にフレーム周波数を１２０ヘルツ（ｔ＝１２０）、
その温度が０℃未満である場合にフレーム周波数を６０
ヘルツ（ｔ＝６０）に切り換えてカラー表示を行った。
その結果、使用頻度が高い０℃以上の温度範囲にあっ
て、視線移動によるカラーブレイクアップを抑制するこ
とができた。この際、０℃未満ではフレーム周波数を低
くしたので、０℃未満にあっても明るい表示を実現で
き、低温側の限界表示温度として−３０℃を実現でき
た。
【００５６】（第２実施の形態：実施例４）図１２は、
実施例４による表示制御を示すタイムチャートである。
実施例４では、液晶パネル２１の温度が１５℃以上であ
る場合にフレーム周波数を２４０ヘルツ（ｔ＝２４
０）、その温度が０℃以上１５℃未満である場合にフレ
ーム周波数を１２０ヘルツ（ｔ＝１２０）、その温度が
０℃未満である場合にフレーム周波数を６０ヘルツ（ｔ
＝６０）に切り換えてカラー表示を行った。その結果、
使用頻度が高い０℃以上の温度範囲にあって、視線移動
によるカラーブレイクアップを抑制することができた。
特に、１５℃以上の温度範囲にあってはカラーブレイク
アップを全く認識できなかった。また、０℃未満ではフ
レーム周波数を低くしたので、０℃未満にあっても明る
い表示を実現でき、低温側の限界表示温度として−３０
℃を実現できた。
【００５７】（第２実施の形態：比較例３）比較例３で
は、液晶パネル２１の温度に関わらずに、フレーム周波
数を６０ヘルツ（ｔ＝６０）に一定にしてカラー表示を
行った（図８参照）。その結果、視線移動によるカラー
ブレイクアップが生じた。特に、動画表示時におけるカ
ラーブレイクアップが顕著であった。この際、低温側の
限界表示温度は−３０℃であった。
【００５８】（第２実施の形態：比較例４）比較例４で
は、液晶パネル２１の温度に関わらずに、フレーム周波
数を２４０ヘルツ（ｔ＝２４０）に一定にしてカラー表
示を行った（図９参照）。その結果、視線移動によるカ
ラーブレイクアップは抑制できた。しかしながら、表示
可能である低温側の限界表示温度が１５℃と極めて高く
なり、１５℃未満では、液晶の応答性の劣化により、十
分な明るさ及び表示色を得ることができなかった。
【００５９】以上のような実施例３，４と比較例３，４
とを対比した場合に、実施の形態２では、表示可能な温
度範囲を狭くすることなく、カラーブレイクアップの抑
制を実現できていることが分かる。
【００６０】なお、上述した第１実施の形態では、装置
内にて動画データ／静止画データを判別する回路を設け
る構成としたが、動画データであるか静止画データであ
るかを示す情報を外部の装置から入力し、その情報に基
づいて１秒間あたりのフレーム数を切り換えるようにし
ても良い。
【００６１】また、上述した第２実施の形態では、液晶
パネル２１の温度に基づいて１秒間あたりのフレーム数
を切り換えるようにしたが、液晶表示装置の周囲温度を
検知し、その検知結果に基づいて１秒間あたりのフレー
ム数を切り換えるようにしても良い。
【００６２】なお、上述した実施の形態では、表示素子
として各画素にＴＦＴによるスイッチング素子を有する
アクティブ型の液晶パネルを用いるようにしたが、単純
マトリクス方式の液晶パネルについても同様に行えるこ
とは勿論である。また、光透過型の液晶表示素子を用い
たが、光反射型，光半透過型の液晶表示素子についても
同様に行えることは言うまでもない。
【００６３】また、液晶材料として、強誘電性液晶物質
を用いたが、同じく自発分極を有する反強誘電性液晶物
質、またはネマチック液晶を用いた液晶表示装置におい
ても、フィールド・シーケンシャル方式にてカラー表示
を行う場合にあっては、本発明を同様に適用できること
は勿論である。
【００６４】また、液晶表示装置を例として説明した
が、フィールド・シーケンシャル方式にてカラー表示を
行うようにした表示装置であれば、光スイッチング素子
としてディジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）な
どを用いた他の表示装置であっても、本発明を同様に適
用できることは勿論である。
【００６５】
【発明の効果】以上のように、本発明では、発光色の発
光タイミングと表示のための光強度を制御する光スイッ
チング素子のスイッチングとを同期させてカラー表示を
行う際に、表示すべき画像データの種別（動画データか
静止画データか）または光スイッチング素子若しくは周
囲環境の温度に基づいて、単位時間（１秒間）あたりの
フレーム数を切り換えるようにしたので、フィールド・
シーケンシャル方式の表示装置において、消費電力及び
表示可能な温度範囲を大幅に変えることなくカラーブレ
イクアップの抑制を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施の形態による液晶表示装置の回路構成
を示すブロック図である。
【図２】液晶パネル及びバックライトの模式的断面図で
ある。
【図３】液晶表示装置の全体の構成例を示す模式図であ
る。
【図４】ＬＥＤアレイの構成例を示す図である。
【図５】液晶表示装置における表示制御を示すタイムチ
ャートである。
【図６】実施例１による表示制御を示すタイムチャート
である。
【図７】実施例２による表示制御を示すタイムチャート
である。
【図８】比較例１，３による表示制御を示すタイムチャ
ートである。
【図９】比較例２，４による表示制御を示すタイムチャ
ートである。
【図１０】第２実施の形態による液晶表示装置の回路構
成を示すブロック図である。
【図１１】実施例３による表示制御を示すタイムチャー
トである。
【図１２】実施例４による表示制御を示すタイムチャー
トである。
【符号の説明】 ７ ＬＥＤアレイ １３ 液晶層 ２１ 液晶パネル ２２ バックライト ６０ フレーム数切換回路 ６１ 動画／静止画判別回路 ６２ 温度計
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６５０ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６５０Ｊ ６６０ ６６０Ｕ ６６０Ｖ ６７０ ６７０Ｌ 3/34 3/34 Ｊ (72)発明者 牧野 哲也 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 NC13 NC16 NC43 NC44 NC57 ND02 ND39 NF17 5C006 AA01 AA02 AA14 AA22 AF42 AF44 AF51 AF53 AF61 AF62 AF71 BA12 BA13 BB16 BC16 EA01 FA56 5C080 AA10 BB05 CC03 DD03 EE19 EE30 FF11 JJ02 JJ06

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 １フレーム内で光源の複数の発光色を順
    次的に切り換え、各発光色の発光タイミングと表示のた
    めの光強度を制御する光スイッチング素子のスイッチン
    グとを同期させてカラー表示を行うフィールド・シーケ
    ンシャル方式の表示装置において、単位時間あたりのフ
    レーム数を切り換える切換手段を備えることを特徴とす
    る表示装置。
  2. 【請求項２】 前記切換手段は、表示データが動画デー
    タであるか静止画データであるかを判別する判別手段
    と、該判別手段の判別結果に基づいて単位時間あたりの
    フレーム数を切り換える手段とを有する請求項１記載の
    表示装置。
  3. 【請求項３】 表示データが動画データである場合に
    は、静止画データである場合に比べて、単位時間あたり
    のフレーム数を多くなるようにした請求項２記載の表示
    装置。
  4. 【請求項４】 前記切換手段は、前記光スイッチング素
    子の温度を検知する検知手段と、該検知手段の検知結果
    に基づいて単位時間あたりのフレーム数を切り換える手
    段とを有する請求項１記載の表示装置。
  5. 【請求項５】 前記光スイッチング素子の温度が所定温
    度より高い場合には、前記所定温度より低い場合に比べ
    て、単位時間あたりのフレーム数を多くなるようにした
    請求項４記載の表示装置。
  6. 【請求項６】 前記光スイッチング素子は、液晶表示素
    子である請求項１〜５の何れかに記載の表示装置。
  7. 【請求項７】 前記液晶表示素子は、自発分極を有する
    液晶物質を含む請求項６記載の表示装置。
  8. 【請求項８】 前記液晶表示素子は、複数の液晶画素夫
    々に能動素子を有する請求項６または７記載の表示装
    置。
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