JP2007065380A - 液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造の難しい視野角制限用液晶素子を用いずに、液晶表示装置に実質的な狭視野角表示を行なわせる。
【解決手段】液晶表示素子の複数の画素に、画像を表示させるための原画像データのうち、液晶表示素子の画面領域を２つの方向に複数に分割した領域のうちの市松状に選択した複数の領域内の各画素に書込むデータを選択した第１の選択画像データと、前記第１の領域以外の第２の領域内の各画素に書込むデータを選択した第２の選択画像データとを選択的に書込み、第１の選択画像データの書込みに同期させて、面光源から液晶表示素子の法線方向に対して一方の方向に傾いた方向に向かう指向性をもった第１の照明光を照射させ、第２の選択画像データの書込みに同期させて、前記面光源から前記法線方向に対して前記一方の方向とは反対方向に傾いた方向に向かう指向性をもった第２の照明光を照射させる。
【選択図】図６

Description

この発明は、液晶表示装置に実質的な狭視野角表示を行なわせることができる液晶表示装置の駆動方法に関する。

液晶表示装置は、光の透過を制御する複数の画素をマトリックス状に配列した画面領域を有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、前記液晶表示素子に向けて照明光を照射する面光源とからなっている。

前記液晶表示装置は、視野角が広いため、表示を、正面方向（液晶表示素子の法線付近の方向）に対して傾いた方向から第３者により覗き見されるおそれがある。

そのため、前記液晶表示素子の一方の面側に、前記液晶表示素子の画面に対応する領域を複数に区分した各区分領域毎に液晶分子を異なる配向状態に配向させた視野角制限用液晶素子を配置し、この視野角制限用液晶素子により前記液晶表示素子の視野角を実質的に制限する方法が提案されている（特許文献１参照）。

前記視野角制限用液晶素子は、一対の基板間に封入した液晶層の液晶分子を、前記液晶表示素子の画面に対応する領域を複数に区分した各区分領域毎に、前記液晶表示素子の法線方向に対して一方の方向に傾いた方向に視野角を有する配向状態と、その方向とは反対方向に傾いた方向に視野角を有する配向状態とに配向させ、前記一対の基板の互いに対向する内面それぞれに、前記各区分領域に対応させて、予め定めた形状の電極を設けた構成となっている。

この視野角制限方法は、前記視野角制限用液晶素子の電極間への電圧の印加により、斜め方向からの視認性を低下させて前記液晶表示素子の表示画像の視野角を制限するものであり、前記視野角制限用液晶素子の電極間に電圧を印加しないとき、つまり前記視野角制限用液晶素子が無表示状態のときは、前記液晶表示素子の表示画像が広い視野角で見える。

それに対し、前記視野角制限用液晶素子の電極間に電圧を印加すると、前記正面方向に対して一方の方向に傾いた方向及びその反対方向に傾いた方向から見たときに、前記液晶表示素子の表示画像が、前記視野角制限用液晶素子の一方の方向に傾いた方向に視野角を有する各区分領域の表示及び反対方向に傾いた方向に視野角を有する各区分領域の前記予め定めた形状の電極に対応する表示により隠されるため、前記一方の方向及び反対方向に傾いた方向からは前記液晶表示素子の表示画像を認識することができなくなり、前記表示画像の視野角が見かけ上制限され、前記表示画像の実質的な視野角が狭くなる。
特開２０００―１３３３３４号公報

しかし、液晶表示素子の画面に対応する領域を複数に区分した各区分領域毎に液晶分子を異なる配向状態に配向させた視野角制限用液晶素子は、その一対の基板の内面にそれぞれ、前記各区分領域毎に方向を異ならせた複雑な配向処理（配向膜のラビング処理）を施さなければならないため、製造が難しい。

この発明は、製造の難しい視野角制限用液晶素子を用いずに、液晶表示装置に実質的な狭視野角表示を行なわせることができる液晶表示装置の駆動方法を提供することを目的としたものである。

この発明は、光の透過を制御する複数の画素をマトリックス状に配列した画面領域を有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、前記液晶表示素子に向けて異なる方向に指向性をもった２つの照明光を照射する面光源とを備えた液晶表示装置の駆動方法において、
前記液晶表示素子の複数の画素に、前記液晶表示素子の画面領域全体で１つの画像を表示させるための前記複数の画素それぞれに対応する原画像データのうち、前記画面領域を複数に分割した複数の領域のうちの選択された第１の領域内の各画素に書込むデータを選択した第１の選択画像データと、前記複数の領域のうちの前記第１の領域以外の第２の領域内の各画素に書込むデータを選択した第２の選択画像データとを選択的に順次書込み、前記第１の選択画像データの書込みに同期させて、前記面光源から前記液晶表示素子の法線方向に対して一方の方向に傾いた方向に向かう指向性をもった第１の照明光を照射させ、前記第２の選択画像データの書込みに同期させて、前記面光源から前記法線方向に対して前記一方の方向とは反対方向に傾いた方向に向かう指向性をもった第２の照明光を照射させることを特徴とする。

この発明の駆動方法において、前記液晶表示素子の画面領域は、交差する２つの方向に複数に分割された複数の領域からなり、これらの複数の領域のうち市松状に選択された複数の第１の領域内の各画素に書込むデータを選択した第１の選択画像データと、前記第１の領域以外の第２の領域内の各画素に書込むデータを選択した第２の選択画像データとを選択的に書込むのが好ましい。

この発明を、赤、緑、青の各単位色の第１の照明光と赤、緑、青の各単位色の第２の照明光とを前記単位色毎に選択的に液晶表示素子に向けて照射する面光源を備えたフィールドシーケンシャル液晶表示装置の駆動に適用する場合は、前記第１の選択画像データ及び第２の選択画像データをそれぞれ、赤、緑、青の各単位色データからなる画像データとし、前記第１の選択画像データに対応する画像を表示するための第１のフレームと、前記第２の選択画像データに対応する画像を表示するための第２のフレームとをそれぞれ３つのフィールドに分割した各フィールド毎に、前記第１の選択画像の赤、緑、青の各単位色データ及び前記第２の選択画像の赤、緑、青の各単位色データを選択的に液晶表示素子の複数の画素に書込み、前記第１の選択画像の各単位色データの書込みフィールド毎に、そのフィールドの書込みデータの単位色に対応する色の単位色光からなる第１の照明光を前記面光源から照射させ、前記第２の選択画像の各単位色データの書込みフィールド毎に、そのフィールドの書込みデータの単位色に対応する色の第２の照明光を前記面光源から照射させればよい。

また、この発明を、赤、緑、青の各色のカラーフィルタが設けられた赤、緑、青の各色の複数の画素を有する液晶表示素子と、白色光からなる第１の照明光と第２の照明光を選択的に液晶表示素子に向けて照射する面光源を備えた液晶表示装置の駆動に適用する場合は、前記第１の選択画像データ及び第２の選択画像データをそれぞれ、前記液晶表示素子の赤、緑、青の各画素に対応する赤、緑、青の３色の色データからなる画像データとし、前記第１の選択画像データに対応する画像を表示するための第１のフレームに、前記第１の選択画像データの赤、緑、青の３色の色データを前記液晶表示素子の複数の画素に書込み、前記第２の選択画像データに対応する画像を表示するための第２のフレームに、前記第２の選択画像データの赤、緑、青の３色の色データを前記液晶表示素子の複数の画素に書込み、前記第１のフレームに、前記面光源から白色の第１の照明光を照射させ、前記第２のフレームに、前記面光源から白色の第２の照明光を照射させればよい。

この発明の液晶表示装置の駆動方法は、前記液晶表示素子の複数の画素に、前記液晶表示素子の画面領域全体で１つの画像を表示させるための前記複数の画素それぞれに対応する原画像データのうち、前記画面領域を複数に分割した複数の領域のうちの選択された第１の領域内の各画素に書込むデータを選択した第１の選択画像データと、前記複数の領域のうちの前記第１の領域以外の第２の領域内の各画素に書込むデータを選択した第２の選択画像データとを選択的に順次書込み、前記第１の選択画像データの書込みに同期させて、前記面光源から前記液晶表示素子の法線方向に対して一方の方向に傾いた方向に向かう指向性をもった第１の照明光を照射させ、前記第２の選択画像データの書込みに同期させて、前記面光源から前記法線方向に対して前記一方の方向とは反対方向に傾いた方向に向かう指向性をもった第２の照明光を照射させるものであるため、前記液晶表示装置に、その正面方向（液晶表示素子の法線付近の方向）からは、前記第１の選択画像データに対応する複数の部分が欠落した第１の画像の欠落部が、前記第２の選択画像データに対応する複数の部分が欠落した第２の画像により補われた画像、つまり前記原画像データに対応した画像が観察され、前記正面方向に対して一方の方向及びその反対方向に傾いた方向からは、前記第１と第２の選択画像データのいずれか一方に対応する複数の部分が欠落した画像のみが観察される表示を行なわせることができる。

そのため、この駆動方法によれば、製造の難しい視野角制限用液晶素子を用いずに、前記液晶表示装置に、正面方向に対して一方の方向及びその反対方向に傾いた方向からは表示情報を認識することができない実質的な狭視野角表示を行なわせることができる。

この発明の駆動方法において、前記液晶表示素子の画面領域は、交差する２つの方向に複数に分割された複数の領域からなり、これらの複数の領域のうち市松状に選択された複数の第１の領域内の各画素に書込むデータを選択した第１の選択画像データと、前記第１の領域以外の第２の領域内の各画素に書込むデータを選択した第２の選択画像データとを選択的に書込むのが好ましく、このようにすることにより、前記一方の方向及びその反対方向に傾いた方向から見た表示を、複数の部分が市松状に欠落した、認識がさらに困難な表示にすることができる。

この発明を、赤、緑、青の各単位色の第１の照明光と、赤、緑、青の各単位色の第２の照明光とを前記単位色毎に選択的に液晶表示素子に向けて照射する面光源を備えたフィールドシーケンシャル液晶表示装置の駆動に適用する場合は、前記第１の選択画像データ及び第２の選択画像データをそれぞれ、赤、緑、青の各単位色データからなる画像データとし、前記第１の選択画像データに対応する画像を表示するための第１のフレームと、前記第２の選択画像データに対応する画像を表示するための第２のフレームとをそれぞれ３つのフィールドに分割した各フィールド毎に、前記第１の選択画像の赤、緑、青の各単位色データ及び前記第２の選択画像の赤、緑、青の各単位色データを選択的に液晶表示素子の複数の画素に書込み、前記第１の選択画像の各単位色データの書込みフィールド毎に、そのフィールドの書込みデータの単位色に対応する色の単位色光からなる第１の照明光を前記面光源から照射させ、前記第２の選択画像の各単位色データの書込みフィールド毎に、そのフィールドの書込みデータの単位色に対応する色の第２の照明光を前記面光源から照射させればよく、このようにすることにより、前記フィールドシーケンシャル液晶表示装置に、実質的な狭視野角表示を行なわせることができる。

また、この発明を、赤、緑、青の各色のカラーフィルタが設けられた赤、緑、青の各色の複数の画素を有する液晶表示素子と、白色光からなる第１の照明光と第２の照明光を選択的に液晶表示素子に向けて照射する面光源を備えた液晶表示装置の駆動に適用する場合は、前記第１の選択画像データ及び第２の選択画像データをそれぞれ、前記液晶表示素子の赤、緑、青の各画素に対応する赤、緑、青の３色の色データからなる画像データとし、前記第１の選択画像データに対応する画像を表示するための第１のフレームに、前記第１の選択画像データの赤、緑、青の３色の色データを前記液晶表示素子の複数の画素に書込み、前記第２の選択画像データに対応する画像を表示するための第２のフレームに、前記第２の選択画像データの赤、緑、青の３色の色データを前記液晶表示素子の複数の画素に書込み、前記第１のフレームに、前記面光源から白色の第１の照明光を照射させ、前記第２のフレームに、前記面光源から白色の第２の照明光を照射させればよく、このようにすることにより、前記液晶表示装置に、実質的な狭視野角表示を行なわせることができる。

（第１の実施形態）
図１〜図６はこの発明の第１の実施例を示しており、図１は液晶表示装置の斜視図、図２は前記液晶表示装置の平面図である。

この液晶表示装置は、カラーフィルタを有しない液晶表示素子と、赤、緑、青の各単位色の第１の照明光と赤、緑、青の各単位色の第２の照明光とを前記単位色毎に選択的に液晶表示素子に向けて照射する面光源を備えたフィールドシーケンシャル液晶表示装置であり、光の透過を制御する複数の画素（図示せず）をマトリックス状に配列した画面領域１ａを有する液晶表示素子１と、前記液晶表示素子１の観察側（図２において下側）とは反対側に配置され、前記液晶表示素子１に向けて、異なる方向に指向性をもった２つの照明光、つまり、前記液晶表示素子１の法線方向に対して一方の方向に傾いた方向に向かう指向性をもった第１の照明光と、前記法線方向に対して前記一方の方向とは反対方向に傾いた方向に向かう指向性をもった第２の照明光とを選択的に照射する面光源８とからなっている。

前記液晶表示素子１は、その内部構造は図示しないが、前記画面領域１ａを囲む枠状のシール材４を介して接合された一対の透明基板２，３と、これらの基板２，３の対向する内面それぞれに設けられ、互いに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透明電極と、前記一対の基板２，３間の前記シール材４で囲まれた領域に封入された液晶層と、前記一対の基板２，３の外面にそれぞれ配置された一対の偏光板５，６とからなっている。

この液晶表示素子１は、一方の基板２の内面に、複数の画素電極を行方向及び列方向にマトリックス状に配列させて設け、他方の基板３の内面に、前記複数の画素電極の配列領域に対向する一枚膜状の対向電極を設けたアクティブマトリックス液晶表示素子であり、前記一方の基板２の内面には、前記複数の画素電極にそれぞれ接続されたＴＦＴからなるアクティブ素子と、各行のＴＦＴにそれぞれ接続された複数本のゲート配線と、各列のＴＦＴにそれぞれ接続された複数本のデータ配線が設けられている。

なお、前記一方の基板２は、他方の基板３の外方に張出すドライバ搭載部２ａを有しており、前記複数本のゲート配線及びデータ配線は、前記ドライバ搭載部２ａに導出され、このドライバ搭載部２ａに搭載されたＬＳＩからなる表示ドライバ７に接続されている。

さらに、前記一対の基板２，３の内面には、前記電極を覆って配向膜が設けられており、前記液晶層の液晶分子は、前記一対の基板２，３間において、前記配向膜により規定される配向状態に配向している。

この液晶表示素子１は、液晶分子をツイスト配向させたＴＮまたはＳＴＮ型、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た垂直配向型、液晶分子をツイストさせることなく基板２，３面に対して実質的に平行に配向させた水平配向型、液晶分子をベンド配向させるベンド配向型のいずれかの液晶表示素子、あるいは強誘電性または反強誘電性液晶表示素子であり、前記一対の偏光板５，６は、それぞれの透過軸の向きを、良好なコントラスト特性が得られるように設定して配置されている。

なお、この液晶表示素子１は、一対の基板２，３の内面それぞれに設けられた電極間に縦電界（液晶層の厚さ方向の電界）を生じさせて液晶分子の配向状態を変化させる縦電界制御型のものに限らず、一対の基板２，３のいずれか一方の内面に複数の画素を形成する例えば櫛状の第１と第２の電極を設け、これらの電極間に横電界（基板面に沿う方向の電界）を生じさせて液晶分子の配向状態を変化させる横電界制御型のものでもよい。

さらに、前記液晶表示素子１は、ノーマリーホワイトモードの表示素子でも、ノーマリーブラックモードの表示素子でもよい。

前記面光源８は、アクリル樹脂板等の板状の透明部材からなり、互いに対向する２つの端面にそれぞれ光を入射させる入射端面１０ａ，１０ｂが形成され、２つの板面の一方に前記入射端面１０ａ，１０ｂから入射した光を出射する出射面１１が形成され、他方の板面に前記入射端面１０ａ，１ｂから入射した光を前記出射面１１に向けて反射する反射面１３が形成された導光板９と、前記導光板９の一方の入射端面１０ａと他方の入射端面１０ｂにそれぞれ対向させて配置され、対向する入射端面１０ａ，１０ｂに向けて光を発する第１と第２の発光素子１５ａ，１５ｂとからなっている。

前記導光板９の反射面１３は、２つの入射端面１０ａ，１０ｂ側の端部領域をそれぞれ前記入射端面１０ａ，１０ｂに向かって前記出射面１１に近くなる湾曲面に形成し、他の部分を平坦面に形成した形状を有しており、この反射面１３の全体に、アルミニウム等の金属膜からなる反射膜１４が形成されている。なお、この反射面１３は、前記入射端面１０ａ，１０ｂから入射した光を外気（空気）との界面で全反射する内面反射面でもよい。

また、前記導光板９の出射面１１は、前記反射面１３の平坦面部と平行に形成されており、この出射面１１の全域にわたって、前記入射端面１０ａ，１０ｂから入射し、前記反射面１３により反射されて前記出射面１１の各部から出射する光を集光させる複数のドット状レンズ部１２が、前記液晶表示素子１の画素ピッチと同程度またはそれよりも小さいピッチで一体に形成されている。

また、前記第１と第２の発光素子１５ａ，１５ｂはそれぞれ、赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤとを備え、これらのＬＥＤの選択的な点灯により赤、緑、青の３色の光を選択的に出射する固体発光素子からなっており、前記導光板９の２つの入射端面１０ａ，１０ｂにそれぞれ対向させて、前記入射端面１０ａ，１ｂの長さ方向に間隔をおいて複数個配置されている。

さらに、この面光源８は、前記導光板９の出射面１１側に配置され、前記導光板９の出射面１１から出射した光の広がり角を調整する光学手段１６を備えている。

この光学手段１６は、透明な樹脂フィルムの一方の面に、前記導光板９の入射端面１０ａ，１０ｂの長さ方向（導光板９の幅方向）と平行な複数の細長プリズム部１７を、前記導光板９の出射面１１の複数のドット状レンズ部１２のピッチと同程度のピッチで形成したプリズムシートからなっており、その一方の面、例えば前記細長プリズム部１７の形成面を前記導光板９の出射面１１に対向させて配置されている。以下、この光学手段１６をプリズムシートという。

前記面光源８は、前記液晶表示素子１の観察側とは反対側に、前記プリズムシート１６を前記液晶表示素子１に対向させ、且つ、前記第１の発光素子１５ａの配置側を、前記観察側から見て右側に向け、前記第２の発光素子１５ｂの配置側を、前記観察側から見て左側に向けて配置されている。

この面光源８は、前記第１の発光素子１５ａから出射し、前記導光板９にその一方の入射端面１０ａから入射した光と、前記第２の発光素子１５ｂから出射し、前記導光板９にその他方の入射端面１０ｂから入射した光をそれぞれ、前記導光板９の反射面１３により前記導光板９の出射面１１に向けて反射し、その光を、前記導光板９の出射面１１から、この出射面１１に形成された複数のドット状レンズ部１２により集光して出射し、さらにその光の広がり角を前記プリズムシート１６により調整して前記液晶表示素子１に向けて照射するものであり、前記第１の発光素子１５ａの点灯により、前記液晶表示素子１の法線方向に対して前記第１の発光素子１５ａの配置側とは反対方向、つまり前記液晶表示素子１の観察側から見て左方向に傾いた方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第１の照明光を前記液晶表示素子１に向けて照射し、前記第２の発光素子１５ｂの点灯により、前記液晶表示素子１の法線方向に対して前記第２の発光素子１５ｂの配置側とは反対方向、つまり前記観察側から見て右方向に傾いた方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第２の照明光を前記液晶表示素子１に向けて照射する。

図３は、前記面光源８から前記液晶表示素子１に向けて照射される第１と第２の照明光の強度分布図であり、図において、正の角度は、前記液晶表示素子１の法線方向（０°の方向）に対して右方向の傾き角、負の角度は、前記法線方向に対して左方向の傾き角である。

図３のように、前記面光源８は、前記液晶表示素子１の法線方向に対して前記観察側から見て左方向に約５°傾いた方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第１の照明光と、前記法線方向に対して前記観察側から見て右方向に約５°傾いた方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった第２の照明光とを前記液晶表示素子１に向けて照射する。

すなわち、この液晶表示装置は、前記面光源８からの前記第１の照明光の照射により、前記液晶表示素子１から、図２に矢線で示したように、前記液晶表示素子１の法線方向に対して観察側から見て左方向に傾いた方向に向かう指向性をもった第１の画像光Ａを出射させ、前記面光源８からの前記第２の照明光の照射により、前記液晶表示素子１から、図２に破矢線で示したように、前記液晶表示素子１の法線方向に対して観察側から見て右方向に傾いた方向に向かう指向性をもった第２の画像光Ｂを出射させるようにしたものである。

図４は、前記液晶表示素子１から出射する前記第１の画像光Ａと第２の画像光Ｂの光強度のピーク方向を示しており、前記面光源８は、図３に示した強度分布の第１と第２の照明光を出射するため、前記面光源８から前記第１の照明光を照射させたときに前記液晶表示素子１から出射する第１の画像光Ａの光強度のピーク方向は、前記液晶表示素子１の法線Ｏに対して観察側から見て左方向に約５°傾いた方向、前記面光源８から前記第２の照明光を照射させたときに前記液晶表示素子１から出射する第２の画像光Ｂの光強度のピーク方向は、前記液晶表示素子１の法線Ｏに対して観察側から見て右方向に約５°傾いた方向である。

この液晶表示装置は、図４のように、前記液晶表示素子１の表示の観察距離を３５ｃｍ、表示観察者Ｍの左右の眼間距離を６．５ｃｍとして設計されたものであり、前記液晶表示素子１の法線Ｏに対して左右方向に±約５°の角度範囲内の方向から見たときに、前記液晶表示素子１から出射した第１の画像光Ａが観察者Ｍの左眼により観察され、前記液晶表示素子１から出射した第２の画像光Ｂが観察者Ｍの右眼により観察され、その両方の画像光Ａ，Ｂが１つの画像のように見える。

一方、前記液晶表示素子１の法線Ｏに対して前記角度範囲よりも左方向に傾いた方向から見たときは、前記第１の画像光Ａが観察者Ｍの左右の眼により観察され、前記法線Ｏに対して前記角度範囲よりも右方向に傾いた方向から見たときは、前記第２の画像光Ｂが観察者Ｍの左右の眼により観察されるため、前記角度範囲よりも左方向及び右方向に傾いた方向から見た画像は、前記第１と第２の画像光Ａ，Ｂのうちの一方の画像である。

また、この液晶表示装置は、前記液晶表示素子１の複数のゲート配線に順次ゲート信号を供給し、それに同期させて複数のデータ配線にデータ信号を供給して前記液晶表示素子１の複数の画素に画像データを書込む表示素子駆動部と、前記面光源８の第１の発光素子１５ａと第２の発光素子１５ｂを点灯させる光源駆動部とからなる駆動手段１８を備えており、この駆動手段１８により駆動される。

前記駆動手段１８は、実質的な狭視野角表示を行なうための狭視野角駆動系と、広視野角表示を行なうための広視野角駆動系とからなっている。

なお、この液晶表示装置は、携帯電話機等の電子機器の表示部に実装されるものであり、前記駆動手段１８は、例えば前記電子機器に設けられた視野角選択キー等による狭視野角と広視野角の選択に応じて、狭視野角が選択されたときに、前記狭視野角駆動系により前記液晶表示素子１及び面光源８を駆動し、広視野角が選択されたときに、前記広視野角駆動系により前記液晶表示素子１及び面光源８を駆動するように構成されている。

まず、前記液晶表示装置に実質的な狭視野角表示を行なわせるときの駆動方法を説明すると、このときは、前記駆動手段１８の狭視野角駆動系により、前記液晶表示素子１の複数の画素に、前記液晶表示素子１の画面領域全体で１つの画像を表示させるための前記複数の画素それぞれに対応する原画像データのうち、前記液晶表示素子１の画面領域１ａを複数に分割した複数の領域のうちの選択された第１の領域内の各画素に書込むデータを選択した第１の選択画像データと、前記画面の他の領域、つまり前記第１の領域以外の第２の領域内の各画素に書込むデータを選択した第２の選択画像データとを選択的に順次書込み、前記第１の選択画像データの書込みに同期させて、前記面光源８から、前記第１の発光素子１５ａの点灯により、前記液晶表示素子の法線方向に対して一方の方向、つまり左方向に傾いた方向に向かう指向性をもった第１の照明光を照射させ、前記第２の選択画像データの書込みに同期させて、前記面光源８から、前記第２の発光素子１５ｂの点灯により、前記法線方向に対して前記一方の方向とは反対方向、つまり右方向に傾いた方向に向かう指向性をもった第２の照明光を照射させる。

この実施例において、前記液晶表示素子１の画面領域１ａは、交差する２つの方向、例えば図５のように画面の左右方向と上下方向に複数に分割された複数の領域ａ，ｂからなっている。

そして、この駆動方法では、前記液晶表示素子１の複数の画素に、前記前記液晶表示素子１の画面領域１ａを左右方向と上下方向に分割した複数の領域ａ，ｂのうち、市松状に選択された複数の第１の領域ａ内の各画素に書込むデータを選択した第１の選択画像データと、前記第１の領域以外の第２の領域ｂ内の各画素に書込むデータを選択した第２の画像データとを選択的に書込むようにしている。

また、この駆動方法では、前記第１の選択画像データに対応する画像を表示するための第１のフレームと、前記第２の選択画像データに対応する画像を表示するための第２のフレームとをそれぞれ３つのフィールドに分割し、その各フィールド毎に、前記第１の選択画像の赤、緑、青の各単位色データ及び前記第２の選択画像の赤、緑、青の各単位色データを選択的に前記液晶表示素子１の複数の画素に書込み、前記第１の選択画像の各単位色データの書込みフィールドにそれぞれ、そのフィールドの書込みデータの単位色に対応する色の第１の照明光を面光源８から照射させ、前記第２の選択画像の各単位色データの書込みフィールドにそれぞれ、そのフィールドの書込みデータの単位色に対応する色の第２の照明光を前記面光源８から照射させるようにしている。

図６は狭視野角表示のときの駆動シーケンス図であり、この実施例では、前記第１の選択画像データに対応する画像を表示するための第１フレームを３分割した各フィールドＦ11，Ｆ12，Ｆ13のうち、第１フィールドＦ11に、前記第１の選択画像の赤の単位色データを前記液晶表示素子１の複数の画素に書込み、その書込み後に赤色の第１の照明光を前記面光源８から照射させ、第２フィールドＦ12に、前記第１の選択画像の緑の単位色データを前記液晶表示素子１の複数の画素に書込み、その書込み後に緑色の第１の照明光を前記面光源８から照射させ、第３フィールドＦ13に、前記第１の選択画像の青の単位色データを前記液晶表示素子１の複数の画素に書込み、その書込み後に青色の第１の照明光を前記面光源８から照射させ、前記第２の選択画像データに対応する画像を表示するための第２フレームを３分割した各フィールドＦ21，Ｆ22，Ｆ23のうち、第１フィールドＦ21に、前記第２の選択画像の赤の単位色データを前記液晶表示素子１の複数の画素に書込み、その書込み後に赤色の第２の照明光を前記面光源８から照射させ、第２フィールドＦ22に、前記第２の選択画像の緑の単位色データを前記液晶表示素子１の複数の画素に書込み、その書込み後に緑色の第２の照明光を前記面光源８から照射させ、第３フィールドＦ23に、前記第２の選択画像の青の単位色データを前記液晶表示素子１の複数の画素に書込み、その書込み後に青色の第２の照明光を前記面光源８から照射させるようにしている。

この駆動方法は、前記液晶表示素子１の複数の画素に、前記原画像データのうち、前記液晶表示素子１の画面領域１ａを複数に分割した複数の領域のうちの選択された第１の領域ａ内の各画素に書込むデータを選択した第１の選択画像データと、前記複数の領域のうちの前記第１の領域ａ以外の第２の領域ｂ内の各画素に書込むデータを選択した第２の選択画像データとを選択的に順次書込み、前記第１の選択画像データの書込みに同期させて、前記面光源８から前記液晶表示素子１の法線方向に対して左方向に傾いた方向に向かう指向性をもった第１の照明光を照射させ、前記第２の選択画像データの書込みに同期させて、前記面光源８から前記法線方向に対して右方向に傾いた方向に向かう指向性をもった第２の照明光を照射させるものであるため、前記液晶表示装置に、その正面方向（液晶表示素子１の法線付近の方向）からは、前記第１の選択画像データに対応する複数の部分が欠落した第１の画像の欠落部が、前記第２の選択画像データに対応する複数の部分が欠落した第２の画像により補われた画像、つまり前記原画像データに対応した画像が観察され、前記正面方向に対して一方の方向及びその反対方向に傾いた方向からは、前記第１と第２の選択画像データのいずれか一方に対応する複数の部分が欠落した画像のみが観察される表示を行なわせることができる。

図５は、前記狭視野角表示のときの正面方向と前記正面方向に対して左方向及び右方向に傾いた方向から見た表示を示しており、前記正面方向から見たときは、上述したように、前記液晶表示素子１から出射した第１の画像光Ａと第２の画像光Ｂの両方が１つの画像のように見えるため、前記原画像データに対応した、表示の部分的な欠落の無い画像が見える。

それに対して、前記正面方向に対して左方向及び右方向に傾いた方向から見たときは、上述したように、前記第１と第２の画像光Ａ，Ｂのうちの一方の画像、つまり複数の部分が欠落した認識することができない画像が見える。

そのため、この駆動方法によれば、製造の難しい視野角制限用液晶素子を用いずに、前記液晶表示装置に、正面方向に対して一方の方向及びその反対方向に傾いた方向からは表示情報を認識することができない実質的な狭視野角表示を行なわせることができる。

さらに、この駆動方法においては、前記液晶表示素子１の画面領域１ａを交差する２つの方向に複数に分割し、これらの分割された複数の領域ａ，ｂのうち、市松状に選択された複数の第１の領域ａ内の各画素に書込むデータを選択した第１の選択画像データと、前記第１の領域以外の第２の領域ｂ内の各画素に書込むデータを選択した第２の選択画像データとを選択的に書込むようにしているため、前記左方向及び右方向に傾いた方向から見た表示を、複数の部分が市松状に欠落した、認識がさらに困難な表示にすることができる。

なお、図６に示した狭視野角表示のときの駆動シーケンスでは、前記第１の選択画像データに対応する画像を表示するための第１フレームを３分割した各フィールドＦ11，Ｆ12，Ｆ13を連続させ、前記第２の選択画像データに対応する画像を表示するための第２フレームを３分割した各フィールドＦ21，Ｆ22，Ｆ23を連続させているが、前記各フィールドＦ11，Ｆ12，Ｆ13，Ｆ21，Ｆ22，Ｆ23は、例えば図７に示した他のシーケンス図のように、第１フレームの第１フィールドＦ11、第２フレームの第１フィールドＦ21、第１フレームの第２フィールドＦ12、第２フレームの第２フィールドＦ22、第１フレームの第３フィールドＦ13、第３フレームの第３フィールドＦ23のような順序に組替えてもよい。

次に、前記液晶表示装置に広視野角表示を行なわせるときの駆動方法を説明すると、図８は広視野角表示のときの駆動シーケンス図であり、この広視野角表示のときは、前記狭視野角表示のときの第１と第２のフレームの合計時間に相当する期間を１フレームとし、この１フレームを３分割した各フィールドＦ１，Ｆ２，Ｆ３のうち、第１フィールドＦ１に、前記原画像データの赤の単位色データを前記液晶表示素子１の複数の画素に書込み、その書込み後に赤色の第１の照明光と第２の照明光とを前記面光源８から同時に照射させ、第２フィールドＦ２に、前記原画像データの緑の単位色データを前記液晶表示素子１の複数の画素に書込み、その書込み後に緑色の第１の照明光と第２の照明光とを前記面光源８から同時に照射させ、第３フィールドＦ３に、前記原画像データの青の単位色データを前記液晶表示素子１の複数の画素に書込み、その書込み後に青色の第１の照明光と第２の照明光とを前記面光源８から同時に照射させる。

そのため、この広視野角表示のときは、前記正面方向から見たときも、前記正面方向に対して左方向及び右方向に傾いた方向から見たときも、前記原画像データに対応した画像が見える。

（第２の実施形態）
なお、上記第１の実施例の駆動方法は、フィールドシーケンシャル液晶表示装置の駆動する方法であるが、この発明は、赤、緑、青の各色のカラーフィルタが設けられた赤、緑、青の各色の複数の画素を有する液晶表示素子と、白色光からなる第１の照明光と第２の照明光を選択的に前記液晶表示素子に向けて照射する面光源を備えた液晶表示装置の駆動にも適用することができる。

図９はこの発明の第２の実施例を示す、赤、緑、青の各色の複数の画素を有する液晶表示素子と白色光からなる第１の照明光と第２の照明光を選択的に照射する面光源を備えた液晶表示装置に狭視野角表示を行なわせるときの駆動タイミング図であり、この駆動方法では、第１の選択画像データ及び第２の選択画像データをそれぞれ、前記液晶表示素子の赤、緑、青の各画素に対応する赤、緑、青の３色の色データからなる画像データとし、前記液晶表示素子の複数の画素に、前記液晶表示素子に画像を表示させるための原画像データのうち、前記液晶表示素子の画面領域を複数に分割した複数の領域のうちの選択された第１の領域内の各画素に書込むデータを選択した第１の選択画像データに対応する画像を表示するための第１のフレームに、赤、緑、青の３色の色データからなる第１の選択画像データを前記液晶表示素子の複数の画素に書込み、前記複数の領域のうちの前記第１の領域以外の第２の領域内の各画素に書込むデータを選択した第２の選択画像データに対応する画像を表示するための第２のフレームに、赤、緑、青の３色の色データからなる第２の選択画像データを前記液晶表示素子の複数の画素に書込み、前記第１のフレームに、前記面光源８から、第１の発光素子１５ａの赤、緑、青の各色のＬＥＤの同時点灯により白色の第１の照明光を照射させ、前記第２のフレームに、前記面光源８から、第２の発光素子１５ｂの赤、緑、青の各色のＬＥＤの同時点灯により白色の第２の照明光を照射させるようにしている。

この駆動方法によれば、赤、緑、青の３色のカラーフィルタを有する液晶表示素子を備えた液晶表示装置に、その正面方向（液晶表示素子の法線付近の方向）からは、前記第１の選択画像データに対応する複数の部分が欠落した第１の画像の欠落部が、前記第２の選択画像データに対応する複数の部分が欠落した第２の画像により補われた画像、つまり前記原画像データに対応した画像が観察され、前記正面方向に対して一方の方向（例えば左方向）及びその反対方向（例えば右方向）に傾いた方向からは、前記第１と第２の選択画像データのいずれか一方に対応する複数の部分が欠落した画像のみが観察される表示を行なわせることができるため、製造の難しい視野角制限用液晶素子を用いずに、前記液晶表示装置に、正面方向に対して一方の方向及びその反対方向に傾いた方向からは表示情報を認識することができない実質的な狭視野角表示を行なわせることができる。

なお、前記赤、緑、青の各色の複数の画素を有する液晶表示素子と白色光からなる第１の照明光と第２の照明光を選択的に照射する面光源を備えた液晶表示装置に広視野角表示を行なわせるときは、前記面光源８から白色の第１と第２の照明光の両方を継続して照射させ、前記狭視野角表示のときの第１と第２のフレームの合計時間に相当する１フレーム毎に、前記原画像データ（赤、緑、青の３色の色データからなる画像データ）を前記液晶表示素子の複数の画素に書込めばよく、この広視野角表示のときは、前記正面方向から見たときも、前記正面方向に対して左方向及び右方向に傾いた方向から見たときも、前記原画像データに対応した画像が見える。

（他の実施形態）
また、上述した実施例では、液晶表示素子１の画面領域１ａを、互いに交差する２つの方向に複数に分割し、これらの分割された複数の領域のうち、市松状に選択した領域内の各画素に書込むデータを選択した第１の選択画像データと、前記第１の領域以外の第２の領域内の各画素に書込むデータを選択した第２の選択画像データとを選択的に書込むようにしているが、前記第１の選択画像データと第２の選択画像データは、例えば、前記分割された複数の領域のうち、ストライプ状に並ぶ複数の第１の領域内の各画素に書込むデータを選択した画像データと、前記第１の領域以外の第２の領域内の各画素に書込むデータを選択した画像データでもよい。

この発明の第１の実施例を示す液晶表示装置の斜視図。 前記液晶表示装置の平面図。 前記液晶表示装置の面光源から液晶表示素子に向けて照射される第１と第２の照明光の強度分布。 前記液晶表示素子から出射する第１の画像光と第２の画像光の光強度のピーク方向を示す図。 狭視野角表示のときの正面方向と前記正面方向に対して左方向及び右方向に傾いた方向から見た表示を示す図。 狭視野角表示のときの駆動シーケンス図。 狭視野角表示のときの他の駆動シーケンス図。 広視野角表示のときの駆動シーケンス図。 この発明の第２の実施例を示す狭視野角表示のときの駆動タイミング図。

符号の説明

１…液晶表示素子、１ａ…画面領域、８…面光源、９…導光板、１５ａ，１５ｂ…発光素子、Ａ…第１の照明光、Ｂ…第２の照明光。

Claims (4)

1. 光の透過を制御する複数の画素をマトリックス状に配列した画面領域を有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、前記液晶表示素子に向けて異なる方向に指向性をもった２つの照明光を照射する面光源とを備えた液晶表示装置の駆動方法において、
   前記液晶表示素子の複数の画素に、前記液晶表示素子の画面領域全体で１つの画像を表示させるための前記複数の画素それぞれに対応する原画像データのうち、前記画面領域を複数に分割した複数の領域のうちの選択された第１の領域内の各画素に書込むデータを選択した第１の選択画像データと、前記複数の領域のうちの前記第１の領域以外の第２の領域内の各画素に書込むデータを選択した第２の選択画像データとを選択的に順次書込み、前記第１の選択画像データの書込みに同期させて、前記面光源から前記液晶表示素子の法線方向に対して一方の方向に傾いた方向に向かう指向性をもった第１の照明光を照射させ、前記第２の選択画像データの書込みに同期させて、前記面光源から前記法線方向に対して前記一方の方向とは反対方向に傾いた方向に向かう指向性をもった第２の照明光を照射させることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
2. 液晶表示素子の画面領域は、交差する２つの方向に複数に分割された複数の領域からなり、これらの複数の領域のうち市松状に選択された複数の第１の領域内の各画素に書込むデータを選択した第１の選択画像データと、前記第１の領域以外の第２の領域内の各画素に書込むデータを選択した第２の選択画像データとを選択的に書込むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
3. 赤、緑、青の各単位色の第１の照明光と赤、緑、青の各単位色の第２の照明光とを前記単位色毎に選択的に液晶表示素子に向けて照射する面光源を備え、
   第１の選択画像データ及び第２の選択画像データはそれぞれ、赤、緑、青の各単位色データからなり、
   第１の選択画像データに対応する画像を表示するための第１のフレームと、第２の選択画像データに対応する画像を表示するための第２のフレームとをそれぞれ３つのフィールドに分割した各フィールド毎に、前記第１の選択画像の赤、緑、青の各単位色データ及び前記第２の選択画像の赤、緑、青の各単位色データを選択的に液晶表示素子の複数の画素に書込み、
   前記第１の選択画像の各単位色データの書込みフィールド毎に、そのフィールドの書込みデータの単位色に対応する色の単位色光からなる第１の照明光を前記面光源から照射させ、前記第２の選択画像の各単位色データの書込みフィールド毎に、そのフィールドの書込みデータの単位色に対応する色の第２の照明光を前記面光源から照射させることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置の駆動方法。
4. 赤、緑、青の各色のカラーフィルタが設けられた赤、緑、青の各色の複数の画素を有する液晶表示素子と、白色光からなる第１の照明光と第２の照明光を選択的に液晶表示素子に向けて照射する面光源を備え、
   第１の選択画像データ及び第２の選択画像データはそれぞれ、前記液晶表示素子の赤、緑、青の各画素に対応する赤、緑、青の３色の色データからなり、
   前記第１の選択画像データに対応する画像を表示するための第１のフレームに、前記第１の選択画像データの赤、緑、青の３色の色データを前記液晶表示素子の複数の画素に書込み、前記第２の選択画像データに対応する画像を表示するための第２のフレームに、前記第２の選択画像データの赤、緑、青の３色の色データを前記液晶表示素子の複数の画素に書込み、
   前記第１のフレームに、前記面光源から白色の第１の照明光を照射させ、前記第２のフレームに、前記面光源から白色の第２の照明光を照射させることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置の駆動方法。

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