JP2003177716A

JP2003177716A - 表示装置

Info

Publication number: JP2003177716A
Application number: JP2001374796A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Makino; 哲也牧野; Toshiaki Yoshihara; 敏明吉原; Shinji Tadaki; 進二只木; Hironori Shirato; 博紀白戸; Yoshinori Kiyota; 芳則清田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2003-06-27
Anticipated expiration: 2021-12-07
Also published as: JP3938304B2

Abstract

(57)【要約】【課題】市販のデータドライバＩＣをそのまま使用し
ても、出力端子の無駄がなく、時分割駆動の良好な表示
状態が得られる駆動シーケンスを有する表示装置を提供
する。【解決手段】１フレームを各発色光毎の４つのサブフ
レームに等分割し、各サブフレームを更に４つの期間に
等分割して、各期間にて入力データに基づくライン走査
を実行する。第１期間にあっては、データドライバの極
性モードを”Ｌ”に設定して奇数画素で画素データを表
示する。第２期間にあっては、極性モードを”Ｈ”に設
定し、奇数画素での画素データを消去して偶数画素で画
素データを表示する。第３期間にあっては、極性モード
を”Ｌ”に設定して０階調のデータの入力により、偶数
画素での画素データを消去する。第４期間にあっては、
極性モードを”Ｈ”に設定して０階調のデータを入力す
る。表示に関与しない第４期間ではバックライトを消灯
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の制御タイミングとを同
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、ワードプロセッサ，パーソナルコンピュータ，ＰＤ
Ａ（Personal Digital 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】液晶表示装置は大別すると、ＴＦＴ−ＴＮ
（Thin Film Transistor-Twisted Nematic）型液晶表示
装置と、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic)型液晶表示装
置とに分類される。前者のＴＦＴ−ＴＮ型液晶表示装置
は、冷陰極管を用いたバックライトを液晶パネルの背面
に設置し、パネル内に設置したカラーフィルタにてカラ
ー表示を行う構成であり、消費電力が問題とならないパ
ーソナルコンピュータのモニタとして良く使用されてい
る。一方、後者のＳＴＮ型液晶表示装置は、液晶パネル
の背面に反射板を設置し、外光を光源として利用する構
成であり、消費電力の低さが重要であるＰＤＡ、携帯電
話等の機器に使用されている。

【０００４】液晶表示装置をマルチメディアにおける表
示媒体として使用した場合、要求される特性は動画表示
特性である。しかしながら、上述した従来の液晶表示装
置の場合には、液晶材料の中間調間も含めた応答速度が
数十ミリ秒と遅いため、また１フレーム内での透過光量
がほぼ一定であるホールド型の特性から、動画像がぼや
けるという問題がある。

【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、カラーフィルタを内装していな
いＴＦＴパネルに、自発分極を有し、印加電圧に対する
高速応答が可能な強誘電性液晶または反強誘電性液晶を
封入して、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（時分割方式）の表示装置を開発している。このよう
な表示装置は、応答速度が１ミリ秒以下であって高速で
ある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色光を、第２番目の
サブフレームにおいて緑色光を、第３番目のサブフレー
ムにおいて青色光を夫々発光させることによって、カラ
ー表示を実現する。

【０００６】

【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
タを使用せずにバックライトの光源色をそのまま表示に
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。

【０００７】図２４は、このフィールド・シーケンシャ
ル方式の表示装置における駆動シーケンスを示すタイム
チャートであり、バックライトの発光タイミング、液晶
パネルの各ラインの走査動作、液晶パネルの表示状態を
示している。

【０００８】１フレームの期間を等期間ずつ３つのサブ
フレームに分割する。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、赤色光，緑色光，青色光を夫
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。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。

【０００９】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、光透
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。

【００１０】図２５は、このフィールド・シーケンシャ
ル方式の表示装置に使用される液晶材料の印加電圧−透
過光強度の特性を示すグラフである。この液晶材料で
は、負極性の電圧を印加した場合に透過光強度は常に０
であり、正極性の電圧を印加した場合にのみ透過光量を
制御できる。

【００１１】図２５に示す特性を有する液晶材料では、
印加電圧が７．５Ｖである場合に透過光強度が最大とな
るので、この液晶材料をパネルに封入した表示装置で
は、最大液晶駆動電圧が約±８Ｖである市販のデータド
ライバＩＣで駆動制御を行うことが考えられる。この市
販のデータドライバＩＣの特徴は、ＴＦＴに対向する共
通電極電圧をデータ電位の振幅中心に固定することがで
き、また隣接するドライバ出力端子から出力される電圧
の極性が反転している駆動に対応した機能（ドット反転
駆動）を有することである。市販のデータドライバＩＣ
の具体例としては、日立：HD66350T,HD66353、三星：S6
C068X,S6C0688 、松下：MN838853A 、日本TI：TMS5753
2、シャープ：LH168GF1など（何れも商品名）がある。

【００１２】前述したように、フィールド・シーケンシ
ャルの駆動方式では、サブフレーム内の前半期間及び後
半期間にて同一極性によるデータ書込み走査及びデータ
消去走査を行わなければならない（図２４参照）。従っ
て、ドット反転駆動の機能を有する市販のデータドライ
バＩＣをそのまま使用した場合には、図２４に示す駆動
の実行は不可能である。

【００１３】このような問題への対処には、次のような
２つの手法が考えられる。第１の手法は、データドライ
バＩＣの奇数出力端子または偶数出力端子のみを液晶パ
ネルに接続させて使用する手法である。第２の手法は、
ドット反転駆動の機能を除去したデータドライバＩＣを
設計する手法である。

【００１４】第１の手法では、市販のデータドライバＩ
Ｃをそのまま使用することが可能であるが、半分の出力
端子しか利用しないので、使用するデータドライバＩＣ
は２倍となって装置の大型化及びコストの上昇が避けら
れない。また、１クロックでデータドライバＩＣへ入力
できるデータ量が半分となるので、動作クロック周波数
を２倍にしてライン走査を行わなければならず、周辺回
路にも高速対応が必要である。一方、第２の手法では、
使用部品数及び動作クロック周波数を変更する必要はな
いが、新規に製作するために開発費が嵩んでコストの上
昇が避けられない。

【００１５】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、出力端子の無駄がなく市販のデータドライバＩ
Ｃをそのまま使用できて低コストでの駆動が可能である
表示装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【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経時的に切り
換え、各発光色の発光タイミングとその各発光色に関す
るデータの入力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、前記各
発光色において前記データの入力処理を少なくとも３回
行うようにしたことを特徴とする。

【００１７】第１発明にあっては、１フレーム内の各発
光色の期間内で、３回以上のデータの入力処理を行う。
例えば、１回目の入力処理にて奇数画素の表示データを
表示し、次の２回目の入力処理にて奇数画素の表示デー
タを消去して偶数画素の表示データを表示し、次の３回
目の入力処理にて偶数画像の表示データを消去する。こ
のようにすることにより、例えばドット反転駆動の機能
を有する市販のデータドライバＩＣを用いても、その設
計仕様を変えることなく、表示制御を行える。

【００１８】第２発明に係る表示装置は、第１発明にお
いて、前記少なくとも３回のデータの入力処理のうちの
少なくとも２回は、各発光色の画素データを入力するよ
うにしたことを特徴とする。

【００１９】第２発明にあっては、少なくとも２回は各
発光色の画素データを入力する。例えば、その２回のう
ちの１方の入力処理にて奇数画素の表示データを表示
し、他の入力処理にて偶数画素の表示データを表示す
る。よって、市販のデータドライバＩＣを用いても、そ
の設計仕様を変えることなく、全ての画素の表示を行え
る。

【００２０】第３発明に係る表示装置は、第１または第
２発明において、前記少なくとも３回のデータの入力処
理のうちの少なくとも１回は、０階調のデータを入力す
るようにしたことを特徴とする。

【００２１】第３発明にあっては、少なくとも１回は０
階調のデータを入力する。この０階調のデータの入力処
理によって、奇数画素または偶数画素の表示データを消
去する。よって、各画素の表示データの消去を確実に行
える。

【００２２】第４発明に係る表示装置は、第３発明にお
いて、前記０階調のデータの入力に同期させて前記光源
を消灯するようにしたことを特徴とする。

【００２３】第４発明にあっては、０階調のデータの入
力時には光源を消灯する。０階調のデータの入力時に発
光は不要であるため、その際には光源を消灯して消費電
力の低減を図る。

【００２４】第５発明に係る表示装置は、第１発明にお
いて、前記各発光色において画素データの入力処理を４
回行い、その４回の入力処理における第１及び第４回目
の入力処理に同期させて前記光源を消灯するようにした
ことを特徴とする。

【００２５】第５発明にあっては、各発光色において画
素データの入力処理を４回行い、第１及び第４回目のデ
ータ入力時には光源を消灯し、第２及び第３回目のデー
タ入力時にのみ光源を点灯する。例えば、１回目では光
源を消灯して奇数画素の表示データを入力し、次の２回
目では光源を点灯して偶数画素の表示データを入力して
この間で画素データを表示し、次の３回目では光源を点
灯して奇数画素の表示データを入力してこの間で画素デ
ータを表示し、最後の４回目では光源を消灯して偶数画
素の表示データを入力する。よって、光源の点灯時間を
少なくして消費電力の低減を図る。

【００２６】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、隣合う出力端子から出力される電
圧の極性が反転しているデータドライバを用いて、前記
各発光色に関するデータの入力処理を行うようにしたこ
とを特徴とする。

【００２７】第６発明にあっては、データ入力用のドラ
イバＩＣとしてドット反転駆動の機能を有する市販のデ
ータドライバＩＣを使用しても、その設計仕様を変える
ことなく、表示制御を行える。

【００２８】

【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。

【００２９】図１は本発明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
の構成例を示す図である。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】本発明のデータドライバ３２は、ドット反
転駆動の機能を有する市販のデータドライバＩＣから構
成されており、液晶パネル２１に実装されている。ここ
で、特定の出力端子のみを液晶パネル２１に接続するよ
うな特別な実装方法は採用されずに、液晶パネル２１と
は一般的な接続がなされている。なお、このデータドラ
イバ３２の極性モードと出力電圧の極性との関係は、下
記表１に示すとおりであり、極性モードが”Ｌ”である
場合に奇数端子側の出力極性，偶数端子側の出力極性が
夫々正極性，負極性となり、極性モードが”Ｈ”である
場合にはこれが逆になる。

【００３３】

【表１】

【００３４】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。

【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及び光
拡散板６の端面に臨ませた状態で光源７が備えられてい
る。この光源７は図４に示されているように、導光及び
光拡散板６と対向する面に赤色光源７ａ，緑色光源７
ｂ，青色光源７ｃ，白色光源７ｄがこの順に配列されて
いる。そして、フィールド・シーケンシャル方式におけ
る赤，緑，青，白の各サブフレームにおいて、これらの
赤色光源７ａ，緑色光源７ｂ，青色光源７ｃ，白色光源
７ｄを夫々発光させる。導光及び光拡散板６はこの光源
７からの発色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】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…（ピッチ：０．２４×０．２４ｍｍ²，画素数：１
０２４×７６８，対角：１２．１インチ）を有するＴＦ
Ｔ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１１，１
２として成膜した。

【００３７】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。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。

【００３８】図１において、３０は、外部の例えばパー
ソナルコンピュータから表示データＤＤが入力され、入
力された表示データＤＤを記憶する画像メモリ部であ
り、３１は、同じくパーソナルコンピュータから同期信
号ＳＹＮが入力され、制御信号ＣＳを生成する制御信号
発生回路である。制御信号発生回路３１からの制御信号
ＣＳは、画像メモリ部３０，データドライバ３２，スキ
ャンドライバ３３，基準電圧発生回路３４，バックライ
ト制御回路３５及びデータドライバ制御部３６へ夫々出
力される。

【００３９】基準電圧発生回路３４は、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３
３へ夫々出力する。データドライバ制御部３６は、デー
タドライバ３２の極性モードを”Ｌ”または”Ｈ”に設
定する極性モード設定器３６ａと０階調のデータを格納
するデータ格納器３６ｂとを有し、画像メモリ部３０か
らの画素データＰＤまたは０階調のデータをデータドラ
イバ３２へ出力する。データドライバ３２は、データド
ライバ制御部３６からの画素データＰＤまたは０階調の
データに基づいて、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２
２が有している赤，緑，青，白の各色の光源を時分割し
て夫々発光させる。

【００４０】次に、本発明の液晶表示装置の動作につい
て説明する。画像メモリ部３０には液晶パネル２１によ
り表示されるべき赤，緑，青，白の各色毎の表示データ
ＤＤが、パーソナルコンピュータから与えられる。画像
メモリ部３０は、この表示データ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をデータドライバ制御部３６へ出力する。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を生成し出力する。

【００４１】制御信号発生回路３１で発生された制御信
号ＣＳは、画像メモリ部３０と、データドライバ３２
と、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３５と、データドライバ制御
部３６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。

【００４２】データドライバ制御部３６は、後述する何
れかの駆動シーケンスに従って各発光色における画素デ
ータＰＤまたは０階調のデータをデータドライバ３２へ
出力する。また、データドライバ制御部３６は、後述す
る何れかの駆動シーケンスに従ってデータドライバ３２
の極性モードを”Ｌ”または”Ｈ”の何れかに設定す
る。データドライバ３２は、データドライバ制御部３６
からの画素データＰＤまたは０階調のデータに基づい
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、画素電極４０の走査線４
３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ＴＦＴ４１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。

【００４３】バックライト制御回路３５は、後述する何
れかの駆動シーケンスに従って駆動電圧をバックライト
２２に与えてバックライト２２の光源７が有している
赤，緑，青，白の各色の光源７ａ〜７ｄを時分割して夫
々発光させる。

【００４４】次に、本発明のフィールド・シーケンシャ
ル方式の液晶表示装置における駆動シーケンスの具体例
について説明する。

【００４５】（第１実施の形態）図５は、第１実施の形
態における駆動シーケンス（バックライト２２の点灯，
液晶パネル２１に対する走査動作，データドライバ３２
への入力データ，データドライバ３２の極性モード，液
晶パネル２１の奇数画素での表示形態，液晶パネル２１
の偶数画素での表示形態）を示すタイムチャートであ
る。

【００４６】１フレームを各発色光毎の４つのサブフレ
ームに等分割し、更に、各サブフレームを４つの期間
（第１期間，第２期間，第３期間及び第４期間）に等分
割する。そして、各期間にて入力データに基づくライン
走査を実行する。

【００４７】赤色の第１期間にあっては、データドライ
バ３２の極性モードを”Ｌ”に設定して赤色の画素デー
タをデータドライバ３２に入力する。極性モードが”
Ｌ”であるので、前述した図２５及び表１の関係から、
その画素データは奇数画素で表示されて偶数画素では表
示されない。赤色の第２期間にあっては、データドライ
バ３２の極性モードを”Ｈ”に設定して第１期間と同じ
赤色の画素データをデータドライバ３２に入力する。極
性モードが”Ｈ”であるので、前述した図２５及び表１
の関係から、第１期間で奇数画素に書き込まれた画素デ
ータが消去され、偶数画素ではその画素データが表示さ
れる。

【００４８】赤色の第３期間にあっては、データドライ
バ３２の極性モードを”Ｌ”に設定して０階調のデータ
をデータドライバ３２に入力する。極性モードが”Ｌ”
であるので、前述した図２５及び表１の関係から、第２
期間で偶数画素に書き込まれた画素データが消去され、
奇数画素ではその０階調のデータが表示される。赤色の
第４期間にあっては、データドライバ３２の極性モード
を”Ｈ”に設定して第３期間と同じく０階調のデータを
データドライバ３２に入力する。なお、バックライト２
２の光源７（赤色光源７ａ）は、サブフレームの全期間
（第１〜第４期間）を通して常時点灯させる。

【００４９】上述した赤色のサブフレームにおける第１
〜第４期間での同様の処理を、緑色，青色，白色の各発
光色のサブフレームについて、発光色と同じ色の光源７
（緑色光源７ｂ，青色光源７ｃ，白色光源７ｄの何れ
か）を点灯させて実行する。

【００５０】以上のような動作によって、図２５の特性
を有する強誘電性液晶を封入した液晶表示装置を、ドッ
ト反転駆動の機能を有する市販のデータドライバＩＣで
駆動することができ、その設計仕様を変更することなく
低コストでの表示が可能である。

【００５１】（第２実施の形態）図６は、第２実施の形
態における駆動シーケンスを示すタイムチャートであ
る。第１実施の形態において、各発光色のサブフレーム
における第４期間は全く表示に寄与していない。よっ
て、この第４期間にバックライト２２を消灯しても表示
には影響を及ぼさない。そこで、第２実施の形態では、
各発光色のサブフレームにおける第４期間ではバックラ
イト２２を消灯し、第１〜第３期間でのみバックライト
２２を点灯する。他の処理は第１実施の形態と同様であ
るので、その説明は省略する。

【００５２】第２実施の形態では、第１実施の形態と同
様の効果を奏すると共に、第１実施の形態と比べてバッ
クライト２２の消費電力の低減化を図ることができる。

【００５３】（第３実施の形態）図７は、第３実施の形
態における駆動シーケンスを示すタイムチャートであ
る。第１実施の形態では、各発光色のサブフレームにお
けるデータドライバ３２の極性モードを”Ｌ”から開始
して”Ｈ”，”Ｌ”，”Ｈ”の順に設定したが、この第
３実施の形態では、各発光色のサブフレームにおけるデ
ータドライバ３２の極性モードを”Ｈ”から開始して”
Ｌ”，”Ｈ”，”Ｌ”の順に設定している。なお、第３
実施の形態における動作処理は第１実施の形態の場合と
同様であるので、その説明は省略する。この第３実施の
形態でも、第１実施の形態と同様の効果を奏する。

【００５４】（第４実施の形態）図８は、第４実施の形
態における駆動シーケンスを示すタイムチャートであ
る。第４実施の形態では、第３実施の形態において、各
発光色のサブフレームにおける第４期間ではバックライ
ト２２を消灯している。第４実施の形態では、第１実施
の形態と同様の効果を奏すると共に、第３実施の形態と
比べて消費電力の低減化を図れる。

【００５５】（第５実施の形態）図９は、第５実施の形
態における駆動シーケンスを示すタイムチャートであ
る。第５実施の形態では、各発光色のサブフレームにお
けるデータドライバ３２への入力データは第１実施の形
態と同じであるが、その極性モードを”Ｌ”，”
Ｈ”，”Ｈ”，”Ｌ”の順に設定している。サブフレー
ムでの第１期間及び第２期間での動作は第１実施の形態
と同じである。

【００５６】赤色の第３期間にあっては、データドライ
バ３２の極性モードを”Ｈ”に設定して０階調のデータ
をデータドライバ３２に入力する。よって、奇数画素で
は何も起こらず、偶数画素では第２期間で書き込まれた
画素データにその０階調のデータが上書きされる。赤色
の第４期間にあっては、データドライバ３２の極性モー
ドを”Ｌ”に設定して第３期間と同じく０階調のデータ
をデータドライバ３２に入力する。

【００５７】第５実施の形態では、第１実施の形態と同
様の効果を奏すると共に、第１実施の形態と比べてデー
タドライバ３２の極性モードの切換え周期が２倍になる
ので、高周波成分が重畳されることを防止できる。

【００５８】（第６実施の形態）図１０は、第６実施の
形態における駆動シーケンスを示すタイムチャートであ
る。第６実施の形態では、第５実施の形態において、各
発光色のサブフレームにおける第４期間ではバックライ
ト２２を消灯している。第６実施の形態では、第５実施
の形態と同様の効果を奏すると共に、第５実施の形態と
比べて消費電力の低減化を図れる。

【００５９】なお、第５，第６実施の形態での各発光色
のサブフレームにおけるデータドライバ３２の極性モー
ドの設定順序を反転させて”Ｈ”，”Ｌ”，”Ｌ”，”
Ｈ”の順にした駆動シーケンス（図示せず）でも、同様
の効果を奏することは勿論である。

【００６０】（第７実施の形態）図１１は、第７実施の
形態における駆動シーケンスを示すタイムチャートであ
る。１フレームを各発色毎の４つのサブフレームに等分
割し、更に、各サブフレームを３つの期間（第１期間，
第２期間及び第３期間）に等分割する。そして、各期間
にて入力データに基づくライン走査を実行する。

【００６１】赤色の第１期間にあっては、データドライ
バ３２の極性モードを”Ｌ”に設定して赤色の画素デー
タをデータドライバ３２に入力する。極性モードが”
Ｌ”であるので、その画素データは奇数画素で表示され
て偶数画素では表示されない。赤色の第２期間にあって
は、データドライバ３２の極性モードを”Ｈ”に設定し
て第１期間と同じ赤色の画素データをデータドライバ３
２に入力する。極性モードが”Ｈ”であるので、第１期
間で奇数画素に書き込まれた画素データが消去され、偶
数画素ではその画素データが表示される。

【００６２】赤色の第３期間にあっては、データドライ
バ３２の極性モードを”Ｌ”または”Ｈ”に設定して０
階調のデータをデータドライバ３２に入力する。よっ
て、偶数画素では、第２期間で書き込まれた画素データ
が消去されるか、または、その０階調のデータが書き込
まれる。なお、バックライト２２の光源７（赤色光源７
ａ）は、サブフレームの全期間（第１〜第３期間）を通
して常時点灯させる。

【００６３】上述した赤色のサブフレームにおける第１
〜第３期間での同様の処理を、緑色，青色，白色の各発
光色のサブフレームについて、発光色と同じ色の光源７
（緑色光源７ｂ，青色光源７ｃ，白色光源７ｄの何れ
か）を点灯させて実行する。

【００６４】以上のような動作によって、上述した第１
〜第６実施の形態と同様に、図２５の特性を有する強誘
電性液晶を封入した液晶表示装置を、ドット反転駆動の
機能を有する市販のデータドライバＩＣで駆動すること
ができ、その設計仕様を変更することなく低コストでの
表示が可能である。また、各発光色のサブフレームを３
分割するため、４分割した第１〜第６実施の形態に比べ
て分割期間を長く設定できる。

【００６５】（第８実施の形態）図１２は、第８実施の
形態における駆動シーケンスを示すタイムチャートであ
る。第７実施の形態では、各発光色のサブフレームにお
けるデータドライバ３２の極性モードを”Ｌ”から開始
して”Ｈ”，”Ｌ”または”Ｈ”の順に設定したが、こ
の第８実施の形態では、”Ｈ”から開始して”Ｌ”，”
Ｌ”または”Ｈ”の順に設定している。この第８実施の
形態でも、第７実施の形態と同様の効果を奏する。

【００６６】（第９実施の形態）図１３は、第９実施の
形態における駆動シーケンスを示すタイムチャートであ
る。第９実施の形態では、各発光色のサブフレームにお
けるデータドライバ３２への入力データ及びその極性モ
ードの設定順序は第７実施の形態と同じであるが、隣合
うサブフレーム間でデータの書き込み方向を反転させ
る。具体的には、赤色のサブフレームにあっては１ライ
ン目からｎライン目（最終ライン目）に向けて順次走査
を実施し、次の緑色のサブフレームにあってはこれと逆
にｎライン目から１ライン目に向けて順次走査を実施す
る。

【００６７】以上のような動作によって、上述した第１
〜第８実施の形態と同様に、図２５の特性を有する強誘
電性液晶を封入した液晶表示装置を、ドット反転駆動の
機能を有する市販のデータドライバＩＣで駆動すること
ができ、その設計仕様を変更することなく低コストでの
表示が可能である。また、データ書き込み時の走査方向
をサブフレーム毎に反転させるようにしたため、動画表
示時のカラーブレークの防止を図れる。

【００６８】（第１０実施の形態）図１４は、第１０実
施の形態における駆動シーケンスを示すタイムチャート
である。第９実施の形態では、各発光色のサブフレーム
におけるデータドライバ３２の極性モードを”Ｌ”から
開始して”Ｈ”，”Ｌ”または”Ｈ”の順に設定した
が、この第１０実施の形態では、”Ｈ”から開始して”
Ｌ”，”Ｌ”または”Ｈ”の順に設定している。この第
１０実施の形態でも、第９実施の形態と同様の効果を奏
する。

【００６９】（第１１実施の形態）図１５は、第１１実
施の形態における駆動シーケンスを示すタイムチャート
である。第１１実施の形態では、各発光色のサブフレー
ムにおけるデータドライバ３２への入力データ及びその
極性モードの設定順序は第７実施の形態と同じである
が、隣合うフレーム間でデータの書き込み方向を反転さ
せる。具体的には、奇数フレームの各サブフレームにあ
っては１ライン目からｎライン目（最終ライン目）に向
けて順次走査を実施し、次の偶数フレームの各サブフレ
ームにあってはこれと逆にｎライン目から１ライン目に
向けて順次走査を実施する。

【００７０】なお、図１５に示す例では、各サブフレー
ムにおけるデータドライバ３２の極性モードを”Ｌ”か
ら開始して”Ｈ”，”Ｌ”または”Ｈ”の順に設定した
が、これとは逆に”Ｈ”から開始して”Ｌ”，”Ｌ”ま
たは”Ｈ”の順に設定しても良い。以上のような動作に
よって、第１１実施の形態では、上述した第９実施の形
態と同様の効果を奏する。

【００７１】（第１２実施の形態）図１６は、第１２実
施の形態における駆動シーケンスを示すタイムチャート
である。第１１実施の形態では、全フレームの発光色の
サブフレームにおけるデータドライバ３２の極性モード
の設定順序を同じにしたが、この第１２実施の形態で
は、隣合うフレーム間でその極性モードの設定順序を反
転させている。具体的には奇数フレームの各サブフレー
ムでは、”Ｌ”から開始して”Ｈ”，”Ｌ”または”
Ｈ”の順に設定し、次の偶数フレームの各サブフレーム
では、これとは逆に”Ｈ”から開始して”Ｌ”，”Ｈ”
または”Ｌ”の順に設定する。この第１２実施の形態で
も、第９実施の形態と同様の効果を奏する。

【００７２】（第１３実施の形態）図１７は、第１３実
施の形態における駆動シーケンスを示すタイムチャート
である。第１３実施の形態では、各発光色のサブフレー
ムにおけるデータドライバ３２への入力データは、第７
実施の形態と同じであるが、隣合うサブフレーム間でデ
ータドライバ３２の極性モードの設定順序を反転させ
る。具体的には、赤色のサブフレームにあっては極性モ
ードを”Ｌ”から開始して”Ｈ”，”Ｌ”または”Ｈ”
の順に設定し、次の緑色のサブフレームにあってはこれ
とは逆に”Ｈ”から開始して”Ｌ”，”Ｌ”または”
Ｈ”の順に設定する。以上のような動作によって、第７
実施の形態と同様の効果を奏する。

【００７３】（第１４実施の形態）図１８は、第１４実
施の形態における駆動シーケンスを示すタイムチャート
である。第１４実施の形態では、各発光色のサブフレー
ムにおけるデータドライバ３２への入力データ及びその
極性モードの設定順序は第１３実施の形態と同じである
が、隣合うサブフレーム間でデータの書き込み方向を反
転させる。具体的には、赤色のサブフレームにあっては
１ライン目からｎライン目（最終ライン目）に向けて順
次走査を実施し、次の緑色のサブフレームにあってはこ
れとは逆にｎライン目から１ライン目に向けて順次走査
を実施する。この第１４実施の形態は第９実施の形態と
同様の効果を奏する。

【００７４】（第１５実施の形態）図１９は、第１５実
施の形態における駆動シーケンスを示すタイムチャート
である。第７実施の形態では、全フレームの発光色のサ
ブフレームにおけるデータドライバ３２の極性モードの
設定順序を同じにしたが、この第１５実施の形態では、
隣合うフレーム間でその極性モードの設定順序を反転さ
せている。具体的には奇数フレームの各サブフレームで
は、”Ｌ”から開始して”Ｈ”，”Ｌ”または”Ｈ”の
順に設定し、次の偶数フレームの各サブフレームでは、
これとは逆に”Ｈ”から開始して”Ｌ”，”Ｈ”また
は”Ｌ”の順に設定する。この第１５実施の形態でも、
第９実施の形態と同様の効果を奏する。

【００７５】（第１６実施の形態）図２０は、第１６実
施の形態における駆動シーケンスを示すタイムチャート
である。第１実施の形態と同様に、１フレームを各発色
光毎に４つのサブフレームに等分割し、更に、各サブフ
レームを４つの期間に等分割する。そして、各期間にて
入力データに基づくライン走査を実行する。なお、バッ
クライト２２の光源７は、各発色光のサブフレームの第
２期間及び第３期間にのみ点灯し、第１期間及び第４期
間では消灯する。

【００７６】具体的には、赤色の第１期間及び第３期間
にあっては、データドライバ３２の極性モードを”Ｌ”
に設定して赤色の画素データをデータドライバ３２に入
力し、奇数画素に対して書き込みを実施する。また、赤
色の第２期間及び第４期間にあっては、データドライバ
３２の極性モードを”Ｈ”に設定して赤色の画素データ
をデータドライバ３２に入力し、偶数画素に対して書き
込みを実施する。この書き込み処理に同期して第２期間
と第３期間とでのみバックライト２２を点灯する。この
ようにすることにより、奇数画素と偶数画素とで透過光
量が等しくなり、正常な表示を実現できる。

【００７７】上述した赤色のサブフレームにおける第１
〜第４期間での同様の処理を、緑色，青色，白色の各発
光色のサブフレームについて、発光色と同じ色の光源７
（緑色光源７ｂ，青色光源７ｃ，白色光源７ｄの何れ
か）を第２期間及び第３期間だけ点灯させて実行する。

【００７８】以上のような動作によって、図２５の特性
を有する強誘電性液晶を封入した液晶表示装置を、ドッ
ト反転駆動の機能を有する市販のデータドライバＩＣで
駆動することができ、その設計仕様を変更することなく
低コストでの表示が可能である。また、バックライト２
２の点灯時間が１フレーム内の半分で済むので、消費電
力の大幅な低減化を図ることができる。

【００７９】（第１７実施の形態）図２１は、第１７実
施の形態における駆動シーケンスを示すタイムチャート
である。第１７実施の形態では、各発光色のサブフレー
ムにおけるデータドライバ３２への入力データ及びその
極性モードの設定順序は第１６実施の形態と同じである
が、隣合うサブフレーム間でデータの書き込み方向を反
転させる。具体的には、赤色のサブフレームにあっては
１ライン目からｎライン目（最終ライン目）に向けて順
次走査を実施し、次の緑色のサブフレームにあってはこ
れとは逆にｎライン目から１ライン目に向けて順次走査
を実施する。

【００８０】以上のような動作によって、上述した第１
６実施の形態と同様の効果を奏する。また、データ書き
込み時の走査方向をサブフレーム毎に反転させるように
したため、動画表示時のカラーブレークの防止を図れ
る。

【００８１】（第１８実施の形態）図２２は、第１８実
施の形態における駆動シーケンスを示すタイムチャート
である。第１８実施の形態では、各発光色のサブフレー
ムにおけるデータドライバ３２への入力データは第１６
実施の形態と同じであるが、隣合うサブフレーム間でデ
ータドライバ３２の極性モードの設定順序を反転させ
る。具体的には、赤色のサブフレームにあっては極性モ
ードを”Ｌ”から開始して”Ｈ”，”Ｌ”，”Ｈ”の順
に設定し、次の緑色のサブフレームにあってはこれとは
逆に”Ｈ”から開始して”Ｌ”，”Ｈ”，”Ｌ”の順に
設定する。以上のような動作によって、第１６実施の形
態と同様の効果を奏する。

【００８２】（第１９実施の形態）図２３は、第１９実
施の形態における駆動シーケンスを示すタイムチャート
である。第１９実施の形態は、上記第１７実施の形態及
び第１８実施の形態を組み合わせたものであり、隣合う
サブフレーム間で、データの書き込み方向及びデータド
ライバ３２の極性モードの設定順序を反転させる。この
第１９実施の形態でも、第１７実施の形態と同様の効果
を奏する。

【００８３】なお、各サブフレーム中の第１〜第４期間
または第１〜第３期間の走査動作を高速に実施して、最
終期間終了後に次のサブフレーム開始までの間、スキャ
ンドライバ３３を停止させるようにしても良い。また、
各フレームでの全ての表示動作を終了した後に次のフレ
ーム開始までの間、液晶表示装置の処理動作を完全に停
止させるようにしても良い。このような停止期間を設け
ることは、入力される同期信号における不規則な周期を
是正するために有効である。

【００８４】なお、上述した例では、赤，緑，青，白の
４色の発光色を用いるようにしたが、４色目を白色に代
えて黄色または紫色などにしても良い。また、従来例と
同様に、赤，緑，青の３色の発光色を用いるようにして
も良い。

【００８５】なお、上述した例では、全画素を奇数画素
と偶数画素とに２分割してデータドライバ３２の正極
性，負極性を割り当てるようにしたが、全画素の２分割
の仕方は、これに限らず、例えば奇数ラインの画素と偶
数ラインの画素とのような他の仕方でも良い。

【００８６】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。

【００８７】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。

【００８８】

【発明の効果】以上のように、本発明では、１フレーム
内の各発光色の期間（サブフレーム）内で３回以上のデ
ータの入力処理を行うようにしたので、ドット反転駆動
の機能を有する市販のデータドライバＩＣを用いても、
その設計仕様を変えることなく表示駆御を行えて、使用
できるデータドライバＩＣの範囲を広げることができ
る。

【００８９】また、少なくとも２回は各発光色の画素デ
ータを入力するようにしたので、全ての画素の表示を正
確に行うことができる。

【００９０】また、少なくとも１回は０階調のデータを
入力するようにしたので、２分割一方の画素または２分
割他方の画素の表示データを消去して、各画素の表示デ
ータの消去を確実に行うことができる。

【００９１】また、０階調のデータの入力時には光源を
消灯するようにしたので、消費電力の低減化を図ること
ができる。

【００９２】更に、各発光色において画素データの入力
処理を４回行い、第１及び第４回目の画素データ入力時
には光源を消灯し、第２及び第３回目の画素データ入力
時にのみ光源を点灯するようにしたので、光源の点灯時
間を極めて少なくでき、消費電力の大幅な低減化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】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】バックライトの光源の構成例を示す図である。

【図５】第１実施の形態における駆動シーケンスを示す
タイムチャートである。

【図６】第２実施の形態における駆動シーケンスを示す
タイムチャートである。

【図７】第３実施の形態における駆動シーケンスを示す
タイムチャートである。

【図８】第４実施の形態における駆動シーケンスを示す
タイムチャートである。

【図９】第５実施の形態における駆動シーケンスを示す
タイムチャートである。

【図１０】第６実施の形態における駆動シーケンスを示
すタイムチャートである。

【図１１】第７実施の形態における駆動シーケンスを示
すタイムチャートである。

【図１２】第８実施の形態における駆動シーケンスを示
すタイムチャートである。

【図１３】第９実施の形態における駆動シーケンスを示
すタイムチャートである。

【図１４】第１０実施の形態における駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。

【図１５】第１１実施の形態における駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。

【図１６】第１２実施の形態における駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。

【図１７】第１３実施の形態における駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。

【図１８】第１４実施の形態における駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。

【図１９】第１５実施の形態における駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。

【図２０】第１６実施の形態における駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。

【図２１】第１７実施の形態における駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。

【図２２】第１８実施の形態における駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。

【図２３】第１９実施の形態における駆動シーケンスを
示すタイムチャートである。

【図２４】フィールド・シーケンシャル方式の表示装置
における従来の駆動シーケンスを示すタイムチャートで
ある。

【図２５】液晶材料の印加電圧−透過光強度の特性を示
すグラフである。

【符号の説明】７光源７ａ赤色光源７ｂ緑色光源７ｃ青色光源７ｄ白色光源１３液晶層２２バックライト２１液晶パネル３２データドライバ３３スキャンドライバ３６データドライバ制御部３６ａ極性モード設定器３６ｂデータ格納器４１ＴＦＴ

───────────────────────────────────────────────────── 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 ６４１Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４１Ｅ 3/34 3/34 Ｊ (72)発明者只木進二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 NA16 NA31 NA34 NA43 NA65 NC16 NC43 NC49 ND17 ND32 ND39 ND49 ND54 ND60 5C006 AA14 AA22 AC26 AF44 BB16 BB29 EA01 FA42 FA47 FA52 5C080 AA10 BB05 CC03 DD26 DD27 EE28 FF11 JJ02 JJ04 JJ05 JJ06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１フレーム内で光源の複数の発光色を経
時的に切り換え、各発光色の発光タイミングとその各発
光色に関するデータの入力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、前記各発光色において前記データの入力処理を少な
くとも３回行うようにしたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】前記少なくとも３回のデータの入力処理
のうちの少なくとも２回は、各発光色の画素データを入
力するようにした請求項１記載の表示装置。
【請求項３】前記少なくとも３回のデータの入力処理
のうちの少なくとも１回は、０階調のデータを入力する
ようにした請求項１または２記載の表示装置。
【請求項４】前記０階調のデータの入力に同期させて
前記光源を消灯するようにした請求項３記載の表示装
置。
【請求項５】前記各発光色において画素データの入力
処理を４回行い、その４回の入力処理における第１及び
第４回目の入力処理に同期させて前記光源を消灯するよ
うにした請求項１記載の表示装置。
【請求項６】隣合う出力端子から出力される電圧の極
性が反転しているデータドライバを用いて、前記各発光
色に関するデータの入力処理を行うようにした請求項１
〜５の何れかに記載の表示装置。