JP2006162959A - カラー液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ベンド・モード液晶を用いた色順次表示方式のカラー液晶表示装置で、各色フィールドで異なる階調−電圧対応関係を用い、その低電圧側の対応においてベンド・モード液晶がスプレイ・モードに転移する臨界電圧よりも低い電圧を用いるカラー液晶表示装置である。
【選択図】 図1
Description
また、電源投入後OCBで表示可能な状態にするには、Vcrよりも充分高い電圧(OCBでは一般に、明(白)階調表示に低電圧、暗(黒)階調表示に高電圧を用いるが、ここでいう充分高い電圧とは黒電圧以上の電圧を意味する)を与え続けて、スプレイ・モードからベンド・モードに転移(スプレイ−ベンド転移)させる初期化という手順が必要である。一旦、ベンド・モードになってしまうと、一時的に短い時間ならばVcrより低い電圧をかけてもベンド・モードを保ったままであることも知られている。
また、OCBでは、ベンド・モード液晶の円偏光による位相差を明暗の階調表現の制御に用いるため、光の波長により電圧−輝度対応曲線(V−Tカーブ)が異なり、赤緑青(RGB)波長に対する黒電圧を一致させると、明(白)の最高点に対応する低電圧側の電圧はRGBで異なり、一般にRおよびGではVcrより低くなる。簡易的には、RGBで異なる階調−電圧対応を用いず、RやBについてもGと同じ階調−電圧対応を用いて、RとBの透過率過不足分をバックライトの輝度で補正する方式もあるが正しい色調表現が犠牲になる。
しかし、これらの方法では色情報表示に寄与しない余計なフィールドが必要なので、時間的に輝度を犠牲にしている。また、黒フィールドにおける画素を黒電圧で書きこむために、あるいはバックライト暗状態フィールドで画素にスプレイ−ベンド転移用高電圧で書きこむために、本来色順次表示方式で必要とする以上のフィールド周波数をTFTアレイおよび駆動ICに要求することになり、駆動周波数の上げ難い一般的なアモルファス・シリコンTFTなどでの実現が困難になる。
2.本発明のカラー液晶表示装置によれば、各色フィールドで用いる最低電圧の平均が臨界電圧よりも高くなるように、各色フィールドの階調−電圧対応を選択することを特徴とする。
3.本発明のカラー液晶表示装置によれば、フィールド間平均が臨界電圧よりも高くなるようにするため色情報表示に寄与しない高電圧の黒色フィールドなどを挿入したりせず、色情報表示に寄与する色フィールドのみで平均電圧が臨界電圧よりも高くなるようフィールド構成されていることを特徴とする。
4.本発明のカラー液晶表示装置によれば、臨界電圧よりも高くなるようにし、かつ、色フィールドの最大輝度に対して一定の輝度を与える電圧により構成されていることを特徴とする。
5.本発明のカラー液晶表示装置によれば、フィールド間平均が、臨界電圧よりも高くなるようにし、かつ、各フィールドが等輝度になる電圧をにより構成されていることを特徴とする。
図1は本発明の実施の形態による色順次表示方式のカラー液晶表示装置の概略構成を示す図である。図1を参照すると、1はTFTによって構成される画素を多数並べたTFTアレイで、ベンド・モードをとるネマティック液晶が封止され、偏光板や位相差補償フィルムなどと合わされてOCB表示セルを構成している。
ここでは、色順次表示方式なので、OCB液晶表示TFTアレイセル1にはカラーフィルタは施されていない。2は表示セル1の表示する色フィールドに同期してRGBの光を発するバックライトである。なお、ここでは色順次表示方式としてRGB3色型を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。3はセル1の各画素に階調データを電圧として書きこむ、ソース駆動ICを搭載した基板である。4は階調データが書きこまれるべきラインを指示する、ゲート駆動ICを搭載した基板である。5は液晶表示装置制御回路と呼ばれるもので、主に表示用階調データをタイミングを取ってソース駆動IC搭載基板3に送り出す機能を持つ。6はRGB別階調−電圧対応切替え回路で、RGBの各波長に対応した階調−電圧対応関係を、色フィールド毎に切替えてソース駆動IC搭載基板3に設定する機能を持つ回路である。もし、ソース駆動ICが表示に必要な階調数よりも十分多くのレベル数で電圧を出力することができるのであれば、このRGB別階調−電圧対応切替え回路6はハードウェア回路としては実現せずに、ソース駆動ICに渡す階調データをソフトウェア的に変換するという方法で実現することも可能である。
本発明による表示方式では、R、もしくはRとGについて、Vcrより低い電圧まで階調表示範囲として用いることを考え、最明階調である「白色」を与えるRGB各最明階調の電圧の平均が、Vcrより高くなるように各色の電圧範囲を定める。
こうするとRGBのどのような階調の組合せでも1フレームの平均電圧はVcrより高くなることが保証され、Vcrより低い電圧を使いながら、スプレイ・モードへの転移を起こさずにOCB表示装置として用いることができる。
ここでいうRGB最明階調の電圧平均とは、R、G、B、各々の最明階調の電圧をVr255、Vg255、Vb255とすると、RGB各フィールドが同間隔ならば
Vave255=(Vr255+Vg255+Vb255)/3
であり、もし時間比が Dr:Dg:Db になっているならば
Vave255=(Dr・Vr255+Dg・Vg255
+Db・Vb255)/(Dr+Dg+Db)
である。もし、RGB以外の色フィールドを持つ場合には同様に時間比による単純平均をとればよい。RGBの他の階調に対応する電圧は必ずVr255、Vg255、Vb255よりは高いので、どのような色調の1フレームでの平均電圧もVave255未満になることはない。
Vcr<Vave255
を満たすようにRGBの最明階調の電圧を定めること、すなわちRGBの階調電圧範囲を定めることを骨子としている。
1フレーム単位でこの制約条件を守っていれば、色フィールドでVcr以下の低い電圧を液晶にかけてもベンド−スプレイ転移を起こすことはない。即ち、ベンド状態保持のために、スプレイ−ベンド転移用高電圧を印加するプロセスは不要である。
Vcr<平均電圧 を満たすRGBの各最明階調の電圧の選び方には任意性があるが、実用的な選択例を2通り挙げておく。
2 色順次表示用RGB順次発光バックライト
3 TFTアレイのソース駆動IC搭載基板
4 TFTアレイのゲート駆動IC搭載基板
5 表示用階調データを送り出す液晶表示装置タイミング制御回路
6 OCB対応RGB別階調−電圧対応切替え回路
Claims (5)
- ベンド・モード液晶を用いた色順次表示方式のカラー液晶表示装置で、各色フィールドで異なる階調−電圧対応関係を用い、その低電圧側の対応においてベンド・モード液晶がスプレイ・モードに転移する臨界電圧よりも低い電圧を用いる
ことを特徴とするカラー液晶表示装置。 - 請求項1に記載のカラー液晶表示装置において、
各色フィールドで用いる最低電圧の平均が臨界電圧よりも高くなるように、各色フィールドの階調−電圧対応を選択する
ことを特徴とするカラー液晶表示装置。 - 請求項1又は2に記載のカラー液晶表示装置において、
フィールド間平均が臨界電圧よりも高くなるようにするため色情報表示に寄与しない高電圧の黒色フィールドなどを挿入したりせず、色情報表示に寄与する色フィールドのみで平均電圧が臨界電圧よりも高くなるようにフィールドが構成されている
ことを特徴とするカラー液晶表示装置。 - 請求項3に記載のカラー液晶表示装置において、
フィールド間平均が、臨界電圧よりも高くなるようにし、かつ、色フィールドの最大輝度に対して一定の輝度を与える電圧により構成されている
ことを特徴とするカラー液晶表示装置。 - 請求項3に記載のカラー液晶表示装置において、
フィールド間平均が、臨界電圧よりも高くなるようにし、かつ、各フィールドが等輝度になる電圧により構成されている
ことを特徴とするカラー液晶表示装置。
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