JP2005316092A - フィールドシーケンシャル液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】色割れ現象を緩和して高品質の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１の観察側とは反対側に、その表示エリア４を予め定めた画素行数ずつの３つのエリアに分けた第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃ毎に、それぞれの分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃに向けて赤、緑、青の３色の光を選択的に発光する第１、第２、第３の面光源８ａ，８ｂ，８ｃからなる光源手段７を配置し、表示制御手段１４により、液晶表示素子１の第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃ毎に、赤、青、緑のうちの１色の単位色画像データをそれぞれの分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素に順次書込み、第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃ毎に、それぞれの分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素に書込んだ単位色画像データに対応する色の光を光源手段７から発光させて、第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃにそれぞれ各分割エリア毎に異なる色の単位色画像を表示させる。
【選択図】 図１

Description

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。

フィールドシーケンシャル液晶表示装置は、カラーフィルタを備えない液晶表示素子を用いてカラー画像を表示するものであり、複数の画素が行方向及び列方向にマトリックス状に配列した表示エリアを有する液晶表示素子の各画素行の画素に、赤、緑、青の３色の単位色画像データを順次書込み、その単位色画像データに対応する色の光を面光源から順次発光させることにより、前記液晶表示素子に赤、緑、青の３色の単位色画像を順に表示させ、その各色の視覚的な混合によりフルカラー画像を表示する。

このフィールドシーケンシャル液晶表示装置は、従来、複数の色からなる１つのカラー画像を表示するための１フレームを３分割した３つのフィールド毎に、前記液晶表示素子の全ての行の画素に前記赤、緑、青のうちの１色の単位色画像データを書込み、その単位色画像データに対応する色の光を前記面光源から発光させることにより、各フィールド毎に、前記液晶表示素子の表示エリア全体に赤、緑、青のうちの１色の単位色画像を表示させるように構成されている（特許文献１参照）。
特開２００２−２２１７００号公報

ところで、フィールドシーケンシャル液晶表示装置においては、表示のちらつきを無くすためにフレーム周波数を高くすることが望まれるが、液晶表示素子の液晶の応答速度には限界があり、それ以上にフレーム周波数を高くすることは難しい。

そのため、各フィールド毎に液晶表示素子の表示エリア全体に赤、緑、青のうちの１色の単位色画像を表示させる従来のフィールドシーケンシャル液晶表示装置は、赤、緑、青の表示色の切り替わりが目立ち、いわゆる色割れ現象を発生する。

この発明は、色割れ現象を緩和して高品質の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。

この発明のフィールドシーケンシャル液晶表示装置は、複数の画素が行方向及び列方向にマトリックス状に配列された表示エリアを有し、赤、緑、青の３色の単位色画像データが各画素行の画素に順次書込まれ、これらの画像データに応じた各単位色の画像を表示する液晶表示素子と、前記液晶表示素子の観察側とは反対側に配置され、前記液晶表示素子の表示エリアを予め定めた画素行数ずつの３つのエリアに分けた第１、第２、第３の分割エリア毎に、それぞれの分割エリアに向けて赤、緑、青の３色の光を選択的に発光する光源手段と、前記液晶表示素子の前記第１、第２、第３の分割エリア毎に、赤、青、緑のうちの１色の単位色画像データをそれぞれの分割エリアの各画素行の画素に順次書込み、前記第１、第２、第３の分割エリア毎に、それぞれの分割エリアの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を前記光源手段から発光させて、前記第１、第２、第３の分割エリアにそれぞれ各分割エリア毎に異なる色の単位色画像を表示させる表示制御手段とを備えたことを特徴とする。

このフィールドシーケンシャル液晶表示装置において、前記表示制御手段は、前記液晶表示素子の各画素行を順次選択して走査信号を供給する手段と、前記液晶表示素子の第１の分割エリアの各画素行の選択に対応して前記液晶表示素子の各画素列に１色の単位色画像データ信号を供給し、第２の分割エリアの各画素行の選択に対応して前記各画素列に他の１色の単位色画像データ信号を供給し、第３の分割エリアの各画素行の選択に対応して前記各画素列にさらに他の１色の単位色画像データ信号を供給する画像データ書込み手段とを備えているのが望ましい。

また、前記表示制御手段は、前記液晶表示素子の第１の分割エリアの各画素行の画素に１色の単位色画像データを書込み、第２の分割エリアの各画素行の画素に他の１色の単位色画像データを書込み、第３の分割エリアの各画素行の画素にさらに他の１色の単位色画像データを書込んだ後に、前記光源手段から前記第１、第２、第３の分割エリアに向けてそれぞれの分割エリアの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を同時に発光させる光源制御手段を備えているのが好ましい。

また、前記表示制御手段は、前記液晶表示素子の第１の分割エリアの各画素行の画素に１色の単位色画像データを書込んだ後に、前記光源手段から前記第１の分割エリアに向けてその分割エリアの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を発光させ、第２の分割エリアの各画素行の画素に他の１色の単位色画像データを書込んだ後に、前記光源手段から前記第２の分割エリアに向けてその分割エリアの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を発光させ、第３の分割エリアの各画素行の画素にさらに１色の単位色画像データを書込んだ後に、前記光源手段から前記第３の分割エリアに向けてその分割エリアの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を発光させる光源制御手段を備えているのが好ましい。

この発明のフィールドシーケンシャル液晶表示装置は、複数の画素が行方向及び列方向にマトリックス状に配列された表示エリアを有する液晶表示素子の観察側とは反対側に、前記液晶表示素子の表示エリアを予め定めた画素行数ずつの３つのエリアに分けた第１、第２、第３の分割エリア毎に、それぞれの分割エリアに向けて赤、緑、青の３色の光を選択的に発光する光源手段を配置し、表示制御手段により、前記液晶表示素子の前記第１、第２、第３の分割エリア毎に、赤、青、緑のうちの１色の単位色画像データをそれぞれの分割エリアの各画素行の画素に順次書込み、前記第１、第２、第３の分割エリア毎に、それぞれの分割エリアの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を前記光源手段から発光させて、前記第１、第２、第３の分割エリアにそれぞれ各分割エリア毎に異なる色の単位色画像を表示させるものであるため、赤、緑、青の表示色の切り替わりを目立たなくし、色割れ現象を緩和して高品質のカラー画像を表示することができる。

このフィールドシーケンシャル液晶表示装置において、前記表示制御手段は、前記液晶表示素子の各画素行を順次選択して走査信号を供給する手段と、前記液晶表示素子の第１の分割エリアの各画素行の選択に対応して前記液晶表示素子の各画素列に１色の単位色画像データ信号を供給し、第２の分割エリアの各画素行の選択に対応して前記各画素列に他の１色の単位色画像データ信号を供給し、第３の分割エリアの各画素行の選択に対応して前記各画素列にさらに他の１色の単位色画像データ信号を供給する画像データ書込み手段とを備えた構成とするのが望ましく、このようにすることにより、前記第１、第２、第３の分割エリアにそれぞれ各分割エリア毎に異なる色の単位色画像を表示させ、色割れ現象を緩和して高品質のカラー画像を表示することができる。

また、前記表示制御手段は、前記液晶表示素子の第１の分割エリアの各画素行の画素に１色の単位色画像データを書込み、第２の分割エリアの各画素行の画素に他の１色の単位色画像データを書込み、第３の分割エリアの各画素行の画素にさらに他の１色の単位色画像データを書込んだ後に、前記光源手段から前記第１、第２、第３の分割エリアに向けてそれぞれの分割エリアの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を同時に発光させる光源制御手段を備えた構成とするのが好ましく、このようにすることにより、前記光源制御手段による前記光源手段の発光制御を容易にすることができる。

また、前記表示制御手段は、前記液晶表示素子の第１の分割エリアの各画素行の画素に１色の単位色画像データを書込んだ後に、前記光源手段から前記第１の分割エリアに向けてその分割エリアの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を発光させ、第２の分割エリアの各画素行の画素に他の１色の単位色画像データを書込んだ後に、前記光源手段から前記第２の分割エリアに向けてその分割エリアの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を発光させ、第３の分割エリアの各画素行の画素にさらに１色の単位色画像データを書込んだ後に、前記光源手段から前記第３の分割エリアに向けてその分割エリアの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を発光させる光源制御手段を備えた構成とするのが好ましく、このようにすることにより、色割れ現象をさらに緩和し、より高品質のカラー画像を表示することができる。

図１及び図２はこの発明の第１の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分解斜視図である。

このフィールドシーケンシャル液晶表示装置は、図１のように、複数の画素（図示せず）が行方向及び列方向にマトリックス状に配列された表示エリア４を有し、赤、緑、青の３色の単位色画像データが各画素行の画素に順次書込まれ、これらの画像データに応じた各単位色の画像を表示する液晶表示素子１と、前記液晶表示素子１の観察側とは反対側に配置され、前記液晶表示素子１の表示エリア４を予め定めた画素行数ずつの３つのエリアに分けた第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃ毎に、それぞれの分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃに向けて赤、緑、青の３色の光を選択的に発光する光源手段７と、前記液晶表示素子１の第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素への赤、青、緑の各色の単位色画像データを書込みと、前記光源手段７の発光制御とを行なう表示制御手段１４とを備えている。

前記液晶表示素子１は、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）をアクティブ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、その内部構造は図示しないが、枠状のシール材を介して接合された一対の透明基板２，３のうち、一方の基板、例えば観察側とは反対側の入射側基板２の内面（観察側基板３と対向する面）に、行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の透明な画素電極と、これらの画素電極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にそれぞれゲート信号を供給する複数のゲート配線とが設けられ、他方の観察側基板３の内面（入射側基板２と対向する面）に、前記複数の画素電極とそれぞれ対向する領域によりマトリックス状に配列する複数の画素を形成する１枚膜状の透明な対向電極が設けられ、これらの基板２，３間の前記シール材で囲まれた領域に液晶層が設けられた構成となっている。

なお、前記入射側基板２は、その行方向の一端縁と列方向の一端縁とに、観察側基板３の外方に張出すドライバ搭載部２ａ，２ｂを有しており、前記複数のゲート配線は、行方向のドライバ搭載部２ａに搭載されたゲート側ドライバ５に接続され、前記複数のデータ配線は、列方向のドライバ搭載部２ｂに搭載されたデータ側ドライバ６に接続され、前記対向電極は、前記シール材による基板接合部に設けられたクロス接続部と前記ドライバ搭載部２ａ，２ｂの一方または両方に形成された対向電極接続配線を介して前記ゲート側ドライバ５とデータ側ドライバ６の一方または両方の基準電位に接続されている。

さらに、この液晶表示素子１は、例えば、液晶分子を基板２，３面に対して倒伏した状態でツイスト配向させたＴＮ（ツィステッドネマティック）型、または、液晶分子を一方の方向に分子長軸を揃えてホモジニアス配向させた非ツイストのホモジニアス配向型のものであり、図では省略しているが、前記一対の基板２，３の外面に、入射側偏光板と表示側偏光板とが、それぞれの透過軸を予め定めた方向に向けて、ノーマリーホワイトモードの液晶表示素子を構成するように配置されている。

また、前記光源手段７は、前記液晶表示素子１の第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃにそれぞれ対応する第１、第２、第３の面光源８ａ，８ｂ，８ｃからなっている。

この第１、第２、第３の面光源８ａ，８ｂ，８ｃはそれぞれ、前記液晶表示素子１の各分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの１つにその全域にわたって対向する幅及び長さを有するアクリル系樹脂板等の透明板からなり、その一端面に光の入射端面１０が形成され、前記透明板の前記液晶表示素子１に対向する板面に光の出射面１１が形成され、反対側の板面に前記入射端面１０から前記透明板内に入射した光を反射して前記出射面１１から出射させる反射面１２が形成された導光板９と、この導光板９の入射端面１０に対向させて配置され、前記入射端面に向けて赤、緑、青の３色の光を選択的に出射する発光素子１３とを備えている。

なお、前記液晶表示素子１の総画素行数は例えば１６０行であり、この実施例では、前記液晶表示素子１の表示エリア４を、５４行、５３行、５３行ずつの３つのエリアに分け、前記第１、第２、第３の面光源８ａ，８ｂ，８ｃのうち、画素行数が５４行の分割エリア（第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃのいずれか１つ）に対応する面光源の導光板９の幅を前記５４行の分割エリアの幅と同じにし、他の２つの面光源の導光板９の幅を前記５３行の分割エリアの幅と同じにしている。

また、図では省略しているが、前記導光板９の反射面１２には、その全域にわたって、前記入射端面１０と平行な方向に沿う１０〜３０μｍ程度の幅の複数の溝部が５０〜１００μｍ程度のピッチで形成されており、前記入射端面１０から入射した光は、前記出射面１１と外気（空気層）との界面及び前記反射面１２の複数の溝部間の平坦面と外気との界面で全反射しながら導光板９内をその長さ方向に導かれ、前記反射面１２の複数の溝部と外気との界面で前記出射面１１の法線に対する角度が小さくなる方向に全反射し、前記出射面１１の全域から均一な輝度分布で前記液晶表示素子１に向かって出射する。

前記発光素子１３は、その内部構造は図示しないが、赤色光を発する赤色ＬＥＤ（発光ダイオード）と、緑色光を発する緑色ＬＥＤと、青色光を発する青色ＬＥＤとを備えた固体発光素子であり、前記赤、緑、青の３色のＬＥＤを選択的に点灯駆動され、前記導光板９の入射端面に向けて赤、緑、青の３色の光を選択的に発光する。

すなわち、前記第１、第２、第３の面光源８ａ，８ｂ，８ｃはそれぞれ、前記発光素子１３から赤、緑、青の３色の光を選択的に発光させ、その光を前記導光板９により導いてその出射面１１から前記液晶表示素子１に向けて出射するものであり、この第１、第２、第３の面光源８ａ，８ｂ，８ｃは、隣り合う面光源８ａ，８ｂ，８ｃの導光板９の側面同士をその側面全体にわたる図示しない反射膜を介して密接され、各導光板９内を導かれる光が隣り合う導光板９内に入り込まないようにして貼り合わされている。

そして、前記光源手段７は、前記液晶表示素子１の観察側とは反対側（入射側）に、前記第１、第２、第３の面光源８ａ，８ｂ，８ｃの導光板９の出射面１１を前記液晶表示素子１の第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃにそれぞれ近接対向させて配置されている。

また、前記表示制御手段１４は、前記液晶表示素子１の第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃ毎に、赤、青、緑のうちの１色の単位色画像データをそれぞれの分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素に順次書込み、前記第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃ毎に、それぞれの分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を前記光源手段７から発光させて、前記第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃにそれぞれ各分割エリア毎に異なる色の単位色画像を表示させる表示制御回路からなっている。

すなわち、この表示制御手段１４は、前記赤、緑、青のうちの１色を第１色、他の１色を第２色、さらに他の１色を第３色としたとき、前記液晶表示素子１の第１の分割エリア４ａの各画素行の画素に第１色の単位色画像データを、第２の分割エリア４ｂの各画素行の画素に第２色の単位色画像データを、第３の分割エリアの各画素行の画素に第３色の単位色画像データを書込み、前記光源手段７から前記液晶表示素子１の第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃに向けてそれぞれの分割エリア４ａ，４ｂ、４ｃの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を発光させる表示制御と、前記第１の分割エリア４ａの各画素行の画素に第２色の単位色画像データを、前記第２の分割エリア４ｂの各画素行の画素に第３色の単位色画像データを、前記第３の分割エリア４ｃの各画素行の画素に第１色の単位色画像データを書込み、前記光源手段７から前記第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃに向けてそれぞれの分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を発光させる表示制御と、前記第１の分割エリア４ａの各画素行の画素に第３色の単位色画像データを、前記第２の分割エリア４ｂの各画素行の画素に第２色の単位色画像データを、前記第３の分割エリア４ｃの各画素行の画素に第２色の単位色画像データを書込み、前記光源手段７から前記第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃに向けてそれぞれの分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を発光させる表示制御とを交互に繰返す。

前記表示制御手段１４は、その構成は図示しないが、前記液晶表示素子１の各画素行を順次選択して走査信号（ゲート信号）を供給する手段と、前記液晶表示素子１の第１の分割エリア４ａの各画素行の選択に対応して各画素列に赤、緑、青のうちの１色の単位色画像データ信号を供給し、第２の分割エリア４ｂの各画素行の選択に対応して前記各画素列に他の１色の単位色画像データ信号を供給し、第３の分割エリア４ｃの各画素行の選択に対応して前記各画素列にさらに他の１色の単位色画像データ信号を供給する画像データ書込み手段と、前記第１の分割エリア４ａの各画素行の選択に対応して前記各画素列に前の画像データの書込み状態をリセットするためのリセットデータ信号を供給し、前記第２の分割エリア４ｂの各画素行の選択に対応して前記各画素列に前記リセットデータ信号を供給し、前記第３の分割エリア４ｃの各画素行の選択に対応して前記各画素列に前記リセットデータ信号を供給するリセットデータ書込み手段とを備えている。

なお、前記赤、緑、青の各色の単位色画像データは、図示しない外部回路から前記表示制御手段１４に供給されるカラー画像情報に対応する赤、緑、青の各単位色の輝度データ、前記リセットデータは、前記液晶表示素子１の液晶分子を基板２，３面に対して実質的に垂直に配向させる充分に高い電圧データであり、前記液晶表示素子１は上述したようにノーマリーホワイトモードのものであるため、前記リセットデータが書込まれた各画素、つまり液晶分子が実質的に垂直に立ち上がり配向した各画素は黒の非表示状態になる。

そして、前記表示制御手段１４は、液晶表示素子１への単位色画像データの書込み前に、前記液晶表示素子１の各画素行を順次選択して走査信号を供給し、前記第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の選択にそれぞれ対応して前記各画素列に前記リセットデータ信号を供給することにより、これらの分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素にリセットデータを書込み、液晶分子が前記リセットデータの書込みにより前の画像データの書込み状態をリセットした状態に配向する液晶応答時間を経過した後に、前記各画素行を再び順次選択して走査信号を供給し、前記第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の選択にそれぞれ対応して前記各画素列に前記１色の単位色画像データ信号と他の１色の単位色画像データ信号とさらに他の１色の単位色画像データ信号を順次供給することにより、これらの分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃにそれぞれ各分割エリア毎に異なる色の単位色画像データを順次書込むように構成されている。

さらに、前記表示制御手段１４は、前記液晶表示素子１の第１の分割エリア４ａの各画素行の画素に１色の単位色画像データを書込み、第２の分割エリア４ｂの各画素行の画素に他の１色の単位色画像データを書込み、第３の分割エリア４ｃの各画素行の画素にさらに他の１色の単位色画像データを書込んだ後に、前記光源手段７から前記第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃに向けてそれぞれの分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を同時に発光させる光源制御手段を備えている。

そして、この表示制御手段１４は、前記液晶表示素子１の第１、第２，第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃにそれぞれ前記各分割エリア毎に異なる色の単位色画像データを順次書込み、液晶分子が書込まれた単位色画像データに対応する配向状態に配向する液晶応答時間を経過した後に、前記液晶表示素子１の第１の分割エリア４ａに対応する第１の面光源８ａの発光素子１３の各ＬＥＤのうちの前記第１の分割エリア４ａに書込んだ単位色画像データに対応する色のＬＥＤと、第２の分割エリア４ｂに対応する第２の面光源８ｂの発光素子１３の各ＬＥＤのうちの前記第２の分割エリア４ｂに書込んだ単位色画像データに対応する色のＬＥＤと、第３の分割エリア４ｃに対応する第３の面光源８ｃの発光素子１３の各ＬＥＤのうちの前記第３の分割エリア４ｃに書込んだ単位色画像データに対応する色のＬＥＤとを同時に点灯駆動し、前記第１の面光源８ａから前記第１の分割エリア４ａの各画素行の画素に書込んだ１色の単位色画像データに対応する色の光を、第２の面光源８ｂから前記第２の分割エリア４ｂの各画素行の画素に書込んだ他の１色の単位色画像データに対応する色の光を、前記第３の面光源８ｃから前記第３の分割エリア４ｃの各画素行の画素に書込んださらに他の１色の単位色画像データに対応する色の光を同時に発光させるように構成されている。

図２は前記フィールドシーケンシャル液晶表示装置の表示シーケンス図であり、この表示シーケンスでは、複数の色からなる１つのカラー画像を表示するための１フレームを１７ｍsec（フレーム周波数６０Ｈｚ）、前記１フレームを３分割した第１、第２、第３の３つのフィールドをそれぞれ５．６ｍsecに設定している。

前記フィールドシーケンシャル液晶表示装置の表示シーケンスを、第１色を赤、第２色を緑、第３色を青とした場合を例にとって説明すると、この実施例では、１フレームの第１フィールドに、まず、前記液晶表示素子１の各画素行を順次選択して第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素に順次リセットデータを書込み、最初に選択した第１の分割エリア４ａの液晶分子がリセット状態に配向する液晶応答時間を経過した後に、前記各画素行を再び順次選択して、第１の分割エリア４ａの各画素行の画素に赤の単位色画像データを、第２の分割エリア４ｂの各画素行の画素に緑の単位色画像データを、第３の分割エリア４ｃの各画素行の画素に青の単位色画像データを順次書込む。

このとき、第２の分割エリア４ｂの液晶分子は、第１の分割エリア４ａの各画素行の画素への単位色画像データの書込みを終了するまでの時間内に前記リセットデータに応答し、第３の分割エリア４ｃの液晶は、前記第１及び第２の分割エリア４ａ，４ｂの各画素行の画素への単位色画像データの書込みを終了するまでの時間内に前記リセットデータに応答する。

そのため、前記第１、第２、第３の各分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素への各色の単位色画像データの書込みをそれぞれ、各分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの液晶分子をリセット状態に配向させた後に行なうことができる。

次に、最後に選択した第３の分割エリア４ｃの液晶分子が書込まれた単位色画像データに応じた配向状態に配向する液晶応答時間を経過した後に、前記光源手段７の第１の面光源８ａから赤色光を、第２の面光源８ｂから緑色光を、第３の面光源８ｃから青色光を同時に予め定めた表示時間（１〜２ｍsec程度）発光させて、前記液晶表示素子１の第１の分割エリア４ａに赤の単位色画像を、第２の分割エリア４ｂに緑の単位色画像を、第３の分割エリア４ｃに青の単位色画像をそれぞれ同時に表示させる。

また、第２フィールドには、前記液晶表示素子１の各画素行を順次選択して第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素に順次リセットデータを書込み、最初に選択した第１の分割エリア４ａの液晶分子がリセット状態に配向する液晶応答時間を経過した後に、前記各画素行を再び順次選択して、第１の分割エリア４ａの各画素行の画素に緑の単位色画像データを、第２の分割エリア４ｂの各画素行の画素に青の単位色画像データを、第３の分割エリア４ｃの各画素行の画素に赤の単位色画像データを順次書込み、最後に選択した第３の分割エリア４ｃの液晶分子が書込まれた単位色画像データに応じた配向状態に配向する液晶応答時間を経過した後に、前記第１の面光源８ａから緑色光を、第２の面光源８ｂから青色光を、第３の面光源８ｃから赤色光を同時に前記表示時間発光させて、前記液晶表示素子１の第１の分割エリア４ａに緑の単位色画像を、第２の分割エリア４ｂに青の単位色画像を、第３の分割エリア４ｃに赤の単位色画像をそれぞれ同時に表示させる。

さらに、第３フィールドには、前記液晶表示素子１の各画素行を順次選択して第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素に順次リセットデータを書込み、最初に選択した第１の分割エリア４ａの液晶分子がリセット状態に配向する液晶応答時間を経過した後に、前記各画素行を再び順次選択して、第１の分割エリア４ａの各画素行の画素に青の単位色画像データを、第２の分割エリア４ｂの各画素行の画素に赤の単位色画像データを、第３の分割エリア４ｃの各画素行の画素に緑の単位色画像データを順次書込み、最後に選択した第３の分割エリア４ｃの液晶分子が書込まれた単位色画像データに応じた配向状態に配向する液晶応答時間を経過した後に、前記第１の面光源８ａから青色光を、第２の面光源８ｂから赤色光を、第３の面光源８ｃから緑色光を同時に前記表示時間発光させて、前記液晶表示素子１の第１の分割エリア４ａに青の単位色画像を、第２の分割エリア４ｂに赤の単位色画像を、第３の分割エリア４ｃに緑の単位色画像をそれぞれ同時に表示させる。

以下は、上記表示シーケンスと同じであり、各フレーム毎に上記第１〜第３フィールドの表示を繰り返す。

なお、図２では、第１、第２、第３の各フィールド毎に、最後に選択した第３の分割エリア４ｃへのリセットデータの書込み終了と同時に第１の分割エリア４ａへの単位色画像データの書込みを開始しているが、前記第１の分割エリア４ａへの単位色画像データの書込みは、前記第３の分割エリア４ｃへのリセットデータの書込み終了前または終了後に開始してもよい。

このように、この実施例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の第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃにそれぞれ、赤、緑、青の３色の単位色画像を、各分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃ毎に異なる色順で表示させることにより、前記第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃにそれぞれ赤、緑、青の各色の視覚的な混合によりフルカラー画像を表示し、これらの分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃのカラー画像がつながって見える１画面のカラー画像を表示する。

前記フィールドシーケンシャル液晶表示装置は、複数の画素が行方向及び列方向にマトリックス状に配列された表示エリア４を有する液晶表示素子１の観察側とは反対側（入射側）に、前記液晶表示素子１の表示エリア４を予め定めた画素行数ずつの３つのエリアに分けた第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃ毎に、それぞれの分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃに向けて赤、緑、青の３色の光を選択的に発光する光源手段７を配置し、表示制御手段１４により、前記液晶表示素子１の前記第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃ毎に、赤、青、緑のうちの１色の単位色画像データをそれぞれの分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素に順次書込み、前記第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃ毎に、それぞれの分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を前記光源手段７から発光させて、前記第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃにそれぞれ各分割エリア毎に異なる色の単位色画像を表示させるものであるため、赤、緑、青の表示色の切り替わりを目立たなくし、色割れ現象を緩和して高品質のカラー画像を表示することができる。

すなわち、各フィールド毎に液晶表示素子の表示エリア全体に赤、緑、青のうちの１色の単位色画像を表示させる従来のフィールドシーケンシャル液晶表示装置は、赤、緑、青の表示色の切り替わりが目立ち、色割れ現象を発生するが、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、液晶表示素子１の表示エリア４を３つのエリアに分けた第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの表示がそれぞれ互いに異なる色に切り替わるため、赤、緑、青の表示色の切り替わりが目立たず、したがって、色割れ現象を緩和して高品質のカラー画像を表示することができる。

また、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、前記表示制御手段１４を、前記液晶表示素子１の各画素行を順次選択して走査信号を供給する手段と、前記液晶表示素子１の第１の分割エリア４ａの各画素行の選択に対応して前記液晶表示素子１の各画素列に赤、緑、青のうちの１色の単位色画像データ信号を供給し、第２の分割エリア４ｂの各画素行の選択に対応して前記各画素列に他の１色の単位色画像データ信号を供給し、第３の分割エリア４ｃの各画素行の選択に対応して前記各画素列にさらに他の１色の単位色画像データ信号を供給する画像データ書込み手段とを備えた構成としているため、上述したように、前記第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃにそれぞれ各分割エリア毎に異なる色の単位色画像を表示させ、色割れ現象を緩和して高品質のカラー画像を表示することができる。

さらに、上記実施例では、前記表示制御手段１４を、前記液晶表示素子１の第１の分割エリア４ａの各画素行の画素に１色の単位色画像データを書込み、第２の分割エリア４ｂの各画素行の画素に他の１色の単位色画像データを書込み、第３の分割エリア４ｃの各画素行の画素にさらに他の１色の単位色画像データを書込んだ後に、前記光源手段７から前記第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃに向けてそれぞれの分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を同時に発光させる光源制御手段を備えた構成としているため、前記光源制御手段１４による前記光源手段７の発光制御を容易にすることができる。

なお、上記第１の実施例では、表示制御手段１４を、前記光源手段７から液晶表示素子１の第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃに向けてそれぞれの分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を同時に発光させる光源制御手段を備えた構成としているが、前記光源制御手段１４は、前記光源手段７から前記液晶表示素子１の第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃに向けてそれぞれの分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を時間差をもって発光させる光源制御手段を備えた構成としてもよい。

この発明の第２の実施例を説明すると、この第２の実施例では、前記表示制御手段１４を、前記液晶表示素子１の第１の分割エリア４ａの各画素行の画素に赤、緑、青のうちの１色の単位色画像データを書込んだ後に、前記光源手段７から前記第１の分割エリア４ａに向けてその分割エリア４ａの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を発光させ、第２の分割エリア４ｂの各画素行の画素に他の１色の単位色画像データを書込んだ後に、前記光源手段７から前記第２の分割エリア４ｂに向けてその分割エリア４ｂの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を発光させ、第３の分割エリア４ｃの各画素行の画素にさらに１色の単位色画像データを書込んだ後に、前記光源手段７から前記第３の分割エリア４ｃに向けてその分割エリア４ｃの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を発光させる光源制御手段を備えた構成としている。

図３は前記第２の実施例のフィールドシーケンシャル液晶表示装置の表示シーケンス図であり、この表示シーケンスでは、複数の色からなる１つのカラー画像を表示するための１フレームを１７ｍsec（フレーム周波数６０Ｈｚ）、前記１フレームを３分割した第１、第２、第３の３つのフィールドをそれぞれ５．６ｍsecに設定している。

このフィールドシーケンシャル液晶表示装置の表示シーケンスを、第１色を赤、第２色を緑、第３色を青とした場合を例にとって説明すると、この実施例では、１フレームの第１フィールドに、まず、液晶表示素子１の各画素行を順次選択して第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素に順次リセットデータを書込み、最初に選択した第１の分割エリア４ａの液晶分子がリセット状態に配向する液晶応答時間を経過した後に、前記各画素行を再び順次選択して、第１の分割エリア４ａの各画素行の画素に赤の単位色画像データを、第２の分割エリア４ｂの各画素行の画素に緑の単位色画像データを、第３の分割エリア４ｃの各画素行の画素に青の単位色画像データを順次書込む。

そして、最初に選択した第１の分割エリア４ａの液晶分子が書込まれた単位色画像データに応じた配向状態に配向する液晶応答時間を経過した後に、第１の面光源８ａから赤色光を予め定めた表示時間（１〜２ｍsec程度）発光させて前記第１の分割エリア４ａに赤の単位色画像を表示させ、次に選択した第２の分割エリア４ｂの液晶分子が書込まれた単位色画像データに応じた配向状態に配向する液晶応答時間を経過した後に、第２の面光源８ｂから緑色光を前記表示時間発光させて前記第２の分割エリア４ｂに緑の単位色画像を表示させ、最後に選択した第３の分割エリア４ｃの液晶分子が書込まれた単位色画像データに応じた配向状態に配向する液晶応答時間を経過した後に、第３の面光源８ｃから青色光を前記表示時間発光させて前記第３の分割エリア４ｃに青の単位色画像を表示させる。

なお、この実施例の表示シーケンスにおける１フィールドは、第１の分割エリア４ａへのリセットデータの書込み開始から前記第１の分割エリア４ａの単位色画像表示の終了（第１の面光源８ａの消灯）までの期間であり、前記第１の分割エリア４ａの単位色画像表示に続く第２及び第３の分割エリア４ｃの単位色画像表示は次のフィールドでの表示である。

また、第２フィールドには、前記液晶表示素子１の各画素行を順次選択して第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素に順次リセットデータを書込み、最初に選択した第１の分割エリア４ａの液晶分子がリセット状態に配向する液晶応答時間を経過した後に、前記各画素行を再び順次選択して、第１の分割エリア４ａの各画素行の画素に緑の単位色画像データを、第２の分割エリア４ｂの各画素行の画素に青の単位色画像データを、第３の分割エリア４ｃの各画素行の画素に赤の単位色画像データを順次書込む。

そして、最初に選択した第１の分割エリア４ａの液晶分子が書込まれた単位色画像データに応じた配向状態に配向する液晶応答時間を経過した後に、第１の面光源８ａから緑色光を前記表示時間発光させて前記第１の分割エリア４ａに緑の単位色画像を表示させ、次に選択した第２の分割エリア４ｂの液晶分子が書込まれた単位色画像データに応じた配向状態に配向する液晶応答時間を経過した後に、第２の面光源８ｂから青色光を前記表示時間発光させて前記第２の分割エリア４ｂに青の単位色画像を表示させ、最後に選択した第３の分割エリア４ｃの液晶分子が書込まれた単位色画像データに応じた配向状態に配向する液晶応答時間を経過した後に、第３の面光源８ｃから赤色光を前記表示時間発光させて前記第３の分割エリア４ｃに赤の単位色画像を表示させる。

さらに、第３フィールドには、前記液晶表示素子１の各画素行を順次選択して第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの各画素行の画素に順次リセットデータを書込み、最初に選択した第１の分割エリア４ａの液晶分子がリセット状態に配向する液晶応答時間を経過した後に、前記各画素行を再び順次選択して、第１の分割エリア４ａの各画素行の画素に青の単位色画像データを、第２の分割エリア４ｂの各画素行の画素に赤の単位色画像データを、第３の分割エリア４ｃの各画素行の画素に緑の単位色画像データを順次書込む。

そして、最初に選択した第１の分割エリア４ａの液晶分子が書込まれた単位色画像データに応じた配向状態に配向する液晶応答時間を経過した後に、第１の面光源８ａから青色光を前記表示時間発光させて前記第１の分割エリア４ａに青の単位色画像を表示させ、次に選択した第２の分割エリア４ｂの液晶分子が書込まれた単位色画像データに応じた配向状態に配向する液晶応答時間を経過した後に、第２の面光源８ｂから赤色光を前記表示時間発光させて前記第２の分割エリア４ｂに赤の単位色画像を表示させ、最後に選択した第３の分割エリア４ｃの液晶分子が書込まれた単位色画像データに応じた配向状態に配向する液晶応答時間を経過した後に、第３の面光源８ｃから緑色光を前記表示時間発光させて前記第３の分割エリア４ｃに緑の単位色画像を表示させる。

以下は、上記表示シーケンスと同じであり、各フレーム毎に上記第１〜第３フィールドの表示を繰り返す。

なお、図３では、第１、第２、第３の各フィールド毎に、最後に選択した第３の分割エリア４ｃへのリセットデータの書込み終了と同時に第１の分割エリア４ａへの単位色画像データの書込みを開始しているが、前記第１の分割エリア４ａへの単位色画像データの書込みは、前記第３の分割エリア４ｃへのリセットデータの書込み終了前または終了後に開始してもよい。

また、図３では、第３の分割エリア４ｃへの単位色画像データの書込み終了と同時に第１の面光源８ａからの発光を開始しているが、前記第１の面光源８ａからの発光は、前記第３の分割エリア４ｃへの単位色画像データの書込み終了前または終了後に開始してもよい。

さらに、図３では、前記第１の面光源８ａからの発光終了（消灯）と同時に第２の面光源８ｂからの発光を開始し、前記第２の面光源８ｂからの発光終了と同時に第３の面光源８ｃからの発光を開始しているが、前記第２及び第３の面光源８ｂ，８ｂからの発光は、前記第１及び第２の面光源８ａ，８ｂからの発光終了前または終了後に開始してもよい。

この第２の実施例では、液晶表示素子１の第１の分割エリア４ａの各画素行の画素に１色の単位色画像データを書込んだ後に、光源手段７から前記第１の分割エリア４ａに向けてその分割エリア４ａの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を発光させ、第２の分割エリア４ｂの各画素行の画素に他の１色の単位色画像データを書込んだ後に、前記光源手段７から前記第２の分割エリア４ｂに向けてその分割エリア４ｂの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を発光させ、第３の分割エリア４ｃの各画素行の画素にさらに１色の単位色画像データを書込んだ後に、前記光源手段７から前記第３の分割エリア４ｃに向けてその分割エリア４ｃの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を発光させているため、前記液晶表示素子１の第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの表示がそれぞれ、互いに異なる色に、且つ互いに時間をずらして切り替わる。

そのため、この第２の実施例のフィールドシーケンシャル液晶表示装置によれば、赤、緑、青の表示色の切り替わりをさらに目立たなくすることができ、したがって、色割れ現象をさらに緩和し、より高品質のカラー画像を表示することができる。

なお、上述した実施例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の各分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃの１つにその全域にわたって対向する幅及び長さを有する導光板９と、この導光板９の入射端面１０に対向させて配置された赤、緑、青の３色の光を選択的に出射する発光素子１３とからなる第１、第２、第３の面光源８ａ，８ｂ，８ｃを並べて配置した光源手段７を備えたものであるが、光源手段は、前記液晶表示素子１の第１、第２、第３の分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃ毎に、それぞれの分割エリア４ａ，４ｂ，４ｃに向けて赤、緑、青の３色の光を選択的に発光するものであれば、他の構成のものでもよい。

この発明の第１の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分解斜視図。 前記フィールドシーケンシャル液晶表示装置の表示シーケンス図。 この発明の第２の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表示シーケンス図。

符号の説明

１…液晶表示素子、４…表示エリア、４ａ，４ｂ，４ｃ…分割エリア、７…光源手段、８ａ，８ｂ，８ｃ…面光源、９…導光板、１３…発光素子、１４…表示制御手段。

Claims (4)

1. 複数の画素が行方向及び列方向にマトリックス状に配列された表示エリアを有し、赤、緑、青の３色の単位色画像データが各画素行の画素に順次書込まれ、これらの画像データに応じた各単位色の画像を表示する液晶表示素子と、
   前記液晶表示素子の観察側とは反対側に配置され、前記液晶表示素子の表示エリアを予め定めた画素行数ずつの３つのエリアに分けた第１、第２、第３の分割エリア毎に、それぞれの分割エリアに向けて赤、緑、青の３色の光を選択的に発光する光源手段と、
   前記液晶表示素子の前記第１、第２、第３の分割エリア毎に、赤、青、緑のうちの１色の単位色画像データをそれぞれの分割エリアの各画素行の画素に順次書込み、前記第１、第２、第３の分割エリア毎に、それぞれの分割エリアの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を前記光源手段から発光させて、前記第１、第２、第３の分割エリアにそれぞれ各分割エリア毎に異なる色の単位色画像を表示させる表示制御手段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. 表示制御手段は、液晶表示素子の各画素行を順次選択して走査信号を供給する手段と、前記液晶表示素子の第１の分割エリアの各画素行の選択に対応して前記液晶表示素子の各画素列に１色の単位色画像データ信号を供給し、第２の分割エリアの各画素行の選択に対応して前記各画素列に他の１色の単位色画像データ信号を供給し、第３の分割エリアの各画素行の選択に対応して前記各画素列にさらに他の１色の単位色画像データ信号を供給する画像データ書込み手段とを備え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. 表示制御手段は、液晶表示素子の第１の分割エリアの各画素行の画素に１色の単位色画像データを書込み、第２の分割エリアの各画素行の画素に他の１色の単位色画像データを書込み、第３の分割エリアの各画素行の画素にさらに他の１色の単位色画像データを書込んだ後に、光源手段から前記第１、第２、第３の分割エリアに向けてそれぞれの分割エリアの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を同時に発光させる光源制御手段を備え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。
4. 表示制御手段は、液晶表示素子の第１の分割エリアの各画素行の画素に１色の単位色画像データを書込んだ後に、光源手段から前記第１の分割エリアに向けてその分割エリアの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を発光させ、第２の分割エリアの各画素行の画素に他の１色の単位色画像データを書込んだ後に、前記光源手段から前記第２の分割エリアに向けてその分割エリアの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を発光させ、第３の分割エリアの各画素行の画素にさらに１色の単位色画像データを書込んだ後に、前記光源手段から前記第３の分割エリアに向けてその分割エリアの各画素行の画素に書込んだ前記単位色画像データに対応する色の光を発光させる光源制御手段を備え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。

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