JP2008003375A - 液晶表示装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】表示の色ずれを良好に補正することができ、色再現性に優れた表示が可能な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の液晶表示装置１００は、液晶パネル１１０と、バックライト９１とを備えたフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置であり、バックライト９１から第１の色光が射出される第１のフィールド期間と、第２の色光が射出される第２のフィールド期間と、第３の色光が射出される第３のフィールド期間との、１フレーム期間内におけるフィールド期間の長さ又は照明光強度の比率に対応する係数α、β、γについて、これらの係数に基づく色度座標（ｘｗ，ｙｗ）が、（ｘｗ，ｙｗ）＝（０．３１±０．０２，０．３３±０．０３）なる式で表示される範囲を満たす値に設定されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置及び電子機器に関するものである。

液晶表示装置として、カラーフィルタを有する液晶パネルと、液晶パネルのカラーフィルタに対応した色光を射出する複数の発光素子を有するバックライトとを備え、表示を行う際に、１フレームを複数フィールドに分割し、１フレーム内において、バックライトの複数種類の発光素子を時間順次に発光させると共に、発光素子の発光タイミングに合わせ、１フィールド毎に液晶パネルを駆動するフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
特開２０００−１１１９１０号公報

ところで、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置では、発光素子から射出される複数色の色光を合成して白表示を行う。そのため、バックライトに備えられた複数色の発光素子の特性ばらつきにより輝度バランスが既定値を外れると、白が色づいて表示されるという問題がある。特許文献１記載の液晶表示装置では、バックライト上に設けられたカラーフィルタにより色ぼけは防止できるものの、このような白バランスの問題については何ら考慮されていない。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、表示の色ずれを良好に補正することができ、色再現性に優れた表示が可能な液晶表示装置を提供することを目的としている。

本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、液晶パネルと、少なくとも３種類の色光を前記液晶パネルに対して射出する照明部とを備え、１フレーム期間を複数のフィールド期間に分割し、１フレーム期間内において前記照明部から前記複数の色光を時間順次に射出すると共に、前記各色光の射出タイミングに合わせて１フィールド期間毎に前記液晶パネルを駆動するフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置であって、前記照明部から第１の色光が射出される第１のフィールド期間と、第２の色光が射出される第２のフィールド期間と、第３の色光が射出される第３のフィールド期間との、１フレーム期間内における各フィールド期間の長さ又は照明光強度の比率に対応する係数をそれぞれα、β、γとし、白表示状態の前記液晶パネルに前記第１の色光を透過させた光の三刺激値をそれぞれＸ１、Ｙ１、Ｚ１、白表示状態の前記液晶パネルに前記第２の色光を透過させた光の三刺激値をそれぞれＸ２、Ｙ２、Ｚ２、白表示状態の前記液晶パネルに前記第３の色光を透過させた光の三刺激値をそれぞれＸ３、Ｙ３、Ｚ３としたとき、Ｘｗ＝αＸ１＋βＸ２＋γＸ３、Ｙｗ＝αＹ１＋βＹ２＋γＹ３、Ｚｗ＝αＺ１＋βＺ２＋γＺ３で表されるＸｗ、Ｙｗ、Ｚｗから、ｘｗ＝Ｘｗ／（Ｘｗ＋Ｙｗ＋Ｚｗ）、ｙｗ＝Ｙｗ／（Ｚｗ＋Ｙｗ＋Ｚｗ）なる式により導かれる色度座標（ｘｗ，ｙｗ）が、（ｘｗ，ｙｗ）＝（０．３１±０．０２，０．３３±０．０３）なる式で表示される範囲を満たす値に前記係数α、β、γが設定されていることを特徴とする。
このような構成の液晶表示装置によれば、液晶パネルを介して射出される白色光における各色光の成分の比率を正確に補正することができ、色づきの少ない良好な白色光を得ることができる。これにより、色再現性に優れた高品質の表示が可能な液晶表示装置を実現することができる。

あるいは、本発明の液晶表示装置は、液晶パネルと、少なくとも３種類の色光を前記液晶パネルに対して射出する照明部とを備え、１フレーム期間を複数のフィールド期間に分割し、１フレーム期間内において前記照明部から前記複数の色光を時間順次に射出すると共に、前記各色光の射出タイミングに合わせて１フィールド期間毎に前記液晶パネルを駆動するフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置であって、前記照明部から第１の色光が射出される第１のフィールド期間と、第２の色光が射出される第２のフィールド期間と、第３の色光が射出される第３のフィールド期間と、第４の色光が射出される第４のフィールド期間との、１フレーム期間内における各フィールド期間の長さ又は照明光強度の比率に対応する係数をそれぞれα、β、γ、δとし、白表示状態の前記液晶パネルに前記第１の色光を透過させた光の三刺激値をそれぞれＸ１、Ｙ１、Ｚ１、白表示状態の前記液晶パネルに前記第２の色光を透過させた光の三刺激値をそれぞれＸ２、Ｙ２、Ｚ２、白表示状態の前記液晶パネルに前記第３の色光を透過させた光の三刺激値をそれぞれＸ３、Ｙ３、Ｚ３、白表示状態の前記液晶パネルに前記第４の色光を透過させた光の三刺激値をそれぞれＸ４、Ｙ４、Ｚ４としたとき、Ｘｗ＝αＸ１＋βＸ２＋γＸ３＋δＸ４、Ｙｗ＝αＹ１＋βＹ２＋γＹ３＋δＹ４、Ｚｗ＝αＺ１＋βＺ２＋γＺ３＋δＺ４で表されるＸｗ、Ｙｗ、Ｚｗから、ｘｗ＝Ｘｗ／（Ｘｗ＋Ｙｗ＋Ｚｗ）、ｙｗ＝Ｙｗ／（Ｚｗ＋Ｙｗ＋Ｚｗ）なる式により導かれる色度座標（ｘｗ，ｙｗ）が、（ｘｗ，ｙｗ）＝（０．３１±０．０２，０．３３±０．０３）なる式で表示される範囲を満たす値に前記係数α、β、γ、δが設定されていることを特徴とする。
このような構成とすれば、４色以上の発光素子を具備した液晶表示装置についても同様に白バランスの調整が可能であり、色再現性に優れた表示を得ることができる。

前記係数α、β、γ、δのうち、他の係数より大きい値を有する係数に対応する前記フィールド期間が、１フレーム期間内で複数のフィールド期間に分割されている構成とすることもできる。このような構成とすることで、分割されたフィールド期間を含めた各フィールド期間について同程度の長さとすることができるため、駆動形態の大幅な変更が不要で、駆動手段を簡素化することができ、安価に液晶装置を提供可能になる。

前記照明部が前記複数の色光にそれぞれ対応する複数の発光素子を備えており、前記複数の発光素子が同一電流で駆動される構成とすることができる。複数の発光素子を同一電流で駆動する形態によれば、発光素子の駆動手段を簡素化することができる。その一方で、発光素子自体の発光強度により照明部の色度を調整することが困難になるが、本発明によれば、上記のようにフィールド期間の比率調整により白バランス調整が可能であるから、安価で表示品質に優れた液晶表示装置を実現することができる。

前記液晶パネルの各画素に対応して、特定色の色光を透過させる色材層が形成されている構成とすることもできる。すなわち、液晶パネルがカラー液晶パネルである構成とすることもできる。

本発明の液晶表示装置は、液晶パネルと、少なくとも３種類の色光を前記液晶パネルに対して射出する照明部とを備え、１フレーム期間を複数のフィールド期間に分割し、１フレーム期間内において前記照明部から前記複数の色光を時間順次に射出すると共に、前記各色光の射出タイミングに合わせて１フィールド期間毎に前記液晶パネルを駆動するフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置であって、前記１フレーム期間内に、当該液晶表示装置の白バランスを調整するために、前記複数種の発光素子のいずれかを発光させて表示を行う白バランス調整用フィールド期間が設けられていることを特徴とする。このように白バランス調整用フィールドを設けることで、各フィールド期間の長さを均一にしたまま白バランス調整を行うことができるため、駆動形態の大幅な変更を伴うことなく白バランスを調整でき、簡素な駆動手段を用いて色再現性に優れた液晶表示装置を構成することができ、安価に液晶表示装置を提供することができる。

本発明の電子機器は、先に記載の本発明の液晶表示装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、照明部に起因する白バランスのずれが補正され、高品質の表示を実現した表示部を備える電子機器を提供することができる。

本発明の液晶表示装置は、１フレーム期間を複数のフィールド期間に分割し、１フレーム期間内において前記照明部から前記複数の色光を時間順次に射出すると共に、前記各色光の射出タイミングに合わせて１フィールド期間毎に前記液晶パネルを駆動するフィールドシーケンシャル方式のカラー液晶表示装置である。

図１は、本発明の一実施形態である液晶表示装置１００の全体をブロック図として示す図である。液晶表示装置１００は、液晶パネル１１０と、バックライト（照明部）９１と、液晶パネル１１０に実装されたデータ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０２を含み、表示制御回路１０３、発光制御回路１０４、及び同期信号発生回路１０５を備えた駆動回路部１１１と、を有する。液晶パネル１１０は、複数の画素が平面視マトリクス状に配列形成された画像表示領域１１０ａを有しており、画像表示領域１１０ａの辺縁には、データ線駆動回路１０１と走査線駆動回路１０２とが実装されている。バックライト９１には、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）の各色に対応する発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒが設けられている。

表示制御回路１０３は、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）の各色に対応する色信号Ｓｂ，Ｓｇ，Ｓｒを外部から受け取って、それらに信号処理を施し、処理後の色信号Ｓｂ’，Ｓｇ’，Ｓｒ’を液晶パネル１１０内のデータ線駆動回路１０１へ伝送する。また、表示制御回路１０３は、走査線駆動回路１０２を駆動するための信号をその走査線駆動回路１０２へ伝送する。色信号Ｓｂ，Ｓｇ，Ｓｒは、例えば、携帯電話端末、携帯情報端末、ＩＣレコーダ等といった電子機器から信号線を介して伝送される信号である。

発光制御回路１０４は、バックライト９１に設けられた発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒを選択的に発光させ、液晶パネル１１０に供給する照明光を制御する。同期信号発生回路１０５は所定の周期の同期信号を発生する。表示制御回路１０３は、同期信号発生回路１０５から出力される同期信号に基づいて、信号処理後の色信号Ｓｂ’，Ｓｇ’，Ｓｒ’を出力する。発光制御回路１０４は、同期信号発生回路１０５から出力される同期信号に基づいて、バックライト９１を制御するための信号を出力する。つまり、表示制御回路１０３と発光制御回路１０４は、同期信号発生回路１０５から出力される同期信号に基づいて、それぞれの出力信号を互いに同期させた状態で出力するようになっている。

図２は、液晶表示装置１００の駆動方法の説明図であり、図２（ａ）は１フレーム期間における１画素の表示態様を示す平面図、図２（ｂ）はバックライト９１と液晶パネル１１０の動作タイミングを示す図である。図２に示すように、本実施形態の液晶表示装置１００では、図１に示す表示制御回路１０３に対して、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）のそれぞれの色信号Ｓｂ，Ｓｇ，Ｓｒが入力される。これらの信号は、図２（ｂ）に示すように、１フレームの画像信号を構成する色信号Ｓｂ，Ｓｇ，Ｓｒである。

通常のフィールドシーケンシャル駆動では、１フレーム期間を３つのフィールド期間に分割し、それぞれのフィールド期間内でＳｂ，Ｓｇ，Ｓｒの各色信号に基づいて液晶パネル１１０を駆動する。例えば、１フレーム期間が１／６０秒であれば、青色（Ｂ）の書き込みを１／１８０秒で行い、続いて緑色（Ｇ）の書き込みを次の１／１８０秒で行い、そして赤色（Ｒ）の書き込みを次の１／１８０秒で行う。そして、青色（Ｂ）の書き込みに同期して青色の発光素子５２Ｂだけを発光させ、緑色（Ｇ）の書き込みに同期して緑色の発光素子５２Ｇだけを発光させ、そして、赤色（Ｒ）の書き込みに同期して赤色の発光素子５２Ｒだけを発光させる。

これに対し、本実施形態では、図２に示すように、１フレーム期間を４等分して４つのフィールド期間を設定し、フレームの先頭に位置する第１フィールド期間において、青色の発光素子５２Ｂを発光させるとともに、液晶パネル１１０に青色信号Ｓｂ’を出力する。さらに、続く第２フィールド期間では、通常のフィールドシーケンシャル駆動では表示色を変更するのに対し、本実施形態では青色の発光素子５２Ｂを発光させるとともに、液晶パネル１１０に青色信号Ｓｂ’を出力する。そして、続く第３フィールド期間で緑色の発光素子５２Ｇを発光させるとともに液晶パネル１１０に緑色信号Ｓｇ’を出力し、第４フィールド期間で赤色の発光素子５２Ｒを発光させるとともに液晶パネル１１０に赤色信号Ｓｒ’を出力する。

このように１フレーム期間において、色毎の表示期間を異ならせる構成としたことで、本実施形態の液晶表示装置１００は、バックライト９１に起因する白バランスのずれを補正することができるようになっている。
フィールドシーケンシャル駆動に用いられるバックライト９１には、互いに独立に発光制御可能な発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒが備えられているが、発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒの色種間、あるいは同色の発光素子間でも最大輝度や発光効率にばらつきが存在する。そのため、バックライト９１から射出される白色光が色づいてしまう。かかる白色光の色づきは、特に発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒを同一電流で駆動した場合に顕著である。また、液晶パネル１１０にカラーフィルタが設けられている場合には、カラーフィルタの特性も白バランスに影響する。

そこで本実施形態の液晶表示装置１００では、図２に示したように、１フレーム期間内に白バランス調整用フィールド期間（第２フィールド期間）を用意し、この白バランス調整用フィールド期間において例えば青色表示を行うことで、表示の色ずれを防止するようになっている。このように白バランス調整用フィールド期間において青表示を行うことで、バックライト９１から放射される白色光の黄色みを補償し、白バランスを調整することができる。これを図３に示すｘｙ色度図を参照して説明すると、同図の点Ｃ０（０．３１，０．３３）が良好な白色光として視認される色度であり、点Ｃ１（０．３４，０．３７）は黄色みがかって視認される白色光に対応する色度である。そして、本実施形態の液晶表示装置では、黄色の補色である青色のフィールド期間を挿入することで、点Ｃ１に位置する白色光を、点Ｃ０（０．３１，０．３３）に位置する良好な白色光に近づけるようになっている。

また本実施形態の液晶表示装置では、バックライト９１から放射されて液晶パネル１１０を透過した白色光の色度座標Ｃ１と、良好な白色光の色度座標Ｃ０（０．３１，０．３３）とのずれ幅に応じて、白バランス調整用フィールド期間における表示色及び当該フィールド期間の長さが調整される。すなわち、液晶パネル１１０を介して射出される白色光の色度を補正して良好な白色光とすることができるよう、１フレーム期間内での各色に対応するフィールド期間の比率が調整される。具体的には、以下のようにしてフィールド期間の比率が決定され、かかる比率に基づいて白バランス調整用フィールドにおける表示色と、フィールド期間とが決定される。

１フレーム期間を、バックライト９１から青色光が射出される青色表示フィールド期間と、緑色光が射出される緑色表示フィールド期間と、赤色光が射出される赤色表示フィールド期間とに３分割し、１フレーム期間内における各フィールド期間の比率に対応する係数をそれぞれα、β、γとする。
また、白表示状態の液晶パネル１１０に青色光を透過させた光の三刺激値ＸＹＺをそれぞれＸ１、Ｙ１、Ｚ１、白表示状態の液晶パネル１１０に緑色光を透過させた光の三刺激値ＸＹＺをそれぞれＸ２、Ｙ２、Ｚ２、白表示状態の液晶パネル１１０に赤色光を透過させた光の三刺激値ＸＹＺをそれぞれＸ３、Ｙ３、Ｚ３とする。
上記各パラメータから、液晶パネル１１０を透過した青色光と緑色光と赤色光とを合成して得られる白色光の三刺激値ＸＹＺをそれぞれＸｗ、Ｙｗ、Ｚｗとすると、Ｘｗ＝αＸ１＋βＸ２＋γＸ３、Ｙｗ＝αＹ１＋βＹ２＋γＹ３、Ｚｗ＝αＺ１＋βＺ２＋γＺ３である。
そして液晶パネル１１０から射出される白色光の色度座標（ｘｗ，ｙｗ）は、ｘｗ＝Ｘｗ／（Ｘｗ＋Ｙｗ＋Ｚｗ）、ｙｗ＝Ｙｗ／（Ｚｗ＋Ｙｗ＋Ｚｗ）なる式から導出することができる。
このようにして算出される色度座標（ｘｗ，ｙｗ）について、良好な白色光に対応する色度座標Ｃ０（０．３１，０．３３）を基準とする範囲（ｘｗ，ｙｗ）＝（０．３１±０．０２，０．３３±０．０３）に収まるよう、係数α、β、γを決定する。

色度座標ｘｗが、０．２９以上０．３３以下の範囲であり、ｙｗが０．３０以上０．３６以下の範囲であれば、液晶パネル１１０から射出される白色光について色づきが視認されにくくなる。さらに色づきが少ない白色光が求められる場合には、色度座標（ｘｗ，ｙｗ）が範囲（０．３１±０．０１，０．３３±０．１５）に収まるよう係数α、β、γを決定するとよい。また、液晶表示装置１００の白バランスについては、使用者の視覚の多様性や色の好みを勘案して設定することが好ましく、例えば青みの強い白色が好まれる用途では、色度座標を青色側にシフトさせ、（ｘｗ，ｙｗ）＝（０．２９，０．３０）となるように係数α、β、γを決定するとよい。

上式により導出した白色光の色度座標（ｘｗ，ｙｗ）と当該色度座標の目標値とから係数α、β、γを算出すると、係数α、β、γの比率が１：１：１であるときの白色光が黄色く色づいて視認されるものである場合には、かかる黄色の色づきを補正して白色とするための係数α、β、γの比率として、例えば２：１：１といった比率が得られる。そして、係る比率に基づけば、青色表示フィールド期間の長さを、緑色表示フィールド期間及び赤色表示フィールド期間の２倍の長さとすればよいので、図２に示したように、白バランス調整用フィールド期間として青色表示フィールド期間を追加挿入すればよい。

白バランス調整用フィールド期間は、他の青色表示フィールド期間等のフィールド期間の長さと揃えてもよいし、白バランス調整用フィールド期間のみを長く、あるいは短くすることもできる。あるいは、１フレーム期間を、白バランス調整用フィールド期間を含む４つのフィールド期間に等分し、白バランス調整用フィールド期間における青色光の発光期間を長短させることで白バランスの調整を図ってもよい。

なお、白バランス調整用フィールド期間は、緑色表示フィールド期間と赤色表示フィールド期間との間に設けてもよい。また、白バランスを補正するために緑色光成分や赤色光成分を増加させる必要がある場合には、それぞれに対応する色光を白バランス調整用フィールド期間においてバックライト９１から射出すればよい。またさらに、白バランス調整用フィールド期間において、複数色（例えば緑色光と赤色光）をバックライトから射出させてもよい。

また、白バランス調整用フィールド期間における液晶パネル１１０の透過率を調整することもできる。例えば、図２（ｂ）では、白バランス調整用フィールド期間で液晶パネル１１０の透過率を最大に設定しているが、白バランス調整用フィールド期間における透過率を、青色表示フィールド期間である第１のフィールド期間における透過率より低くすることもできる。このように液晶パネル１１０の透過率と組み合わせることで、係数α、β、γの比率をより正確に調整することができる。

係数α、β、γに基づく白バランスの調整は、上述したように白バランス調整用フィールド期間を別途設ける構成のほか、図４に示すように、１フレーム期間内に含まれる青色表示フィールド期間と緑色表示フィールド期間と赤色表示フィールド期間とのフィールド期間の長さの比率を変更して行うこともできる。この場合、各フィールド期間の長さの比率は係数α、β、γの比率に準じた比率に設定されるが、各発光素子の最大輝度等を考慮して比率に若干の変更を加えてもよい。

また、発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒの輝度調整が可能である場合には、例えば、図５に示すように、緑色の発光素子５２Ｇと、赤色の発光素子５２Ｒとの発光レベルを低下させ、白色光に含まれる青色成分を実質的に増加させることで、係数α、β、γに基づく白バランスの調整を行ってもよい。ただし、係る構成ではバックライト９１が発光素子のレベル調整機能を備えている必要があり、さらに調整によってバックライト９１の輝度が低下するため、十分な明るさを確保できる範囲で行う必要がある。

上記実施形態では、バックライト９１に３色の発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒが設けられている場合について説明したが、発光素子が４色以上である場合にも本発明は問題なく適用することができる。図６は、４色の発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒ、５２Ｃと液晶パネル１１０との動作タイミングを示す図である。発光素子５２Ｃは、４色目のシアンの発光素子を示しており、発光素子５２Ｃの発光タイミングに合わせて、液晶パネル１１０に色信号Ｓｃ’が供給されるものとしている。

このような４色表示の液晶表示装置においても、先の３色表示の液晶表示装置と同様にして白バランスの調整を行うことができる。すなわち、バックライト９１から放射されて液晶パネル１１０を透過した白色光の色度座標と、良好な白色光の色度座標Ｃ０（０．３１，０．３３）とのずれ幅に応じて、白バランス調整用フィールド期間における表示色及び当該フィールド期間の長さを調整する。したがって、液晶パネル１１０を介して射出される白色光の色度を補正して良好な白色光とすることができるよう、１フレーム期間内での各色に対応するフィールド期間の比率が調整される。

１フレーム期間を、バックライト９１から青色光が射出される青色表示フィールド期間と、緑色光が射出される緑色表示フィールド期間と、赤色光が射出される赤色表示フィールド期間と、シアン色光が射出されるシアン色表示フィールド期間とに４分割し、１フレーム期間内における各フィールド期間の比率に対応する係数をそれぞれα（青）、β（緑）、γ（赤）、δ（シアン）とする。
また、白表示状態の液晶パネル１１０に青色光を透過させた光の三刺激値ＸＹＺをそれぞれＸ１、Ｙ１、Ｚ１、白表示状態の液晶パネル１１０に緑色光を透過させた光の三刺激値ＸＹＺをそれぞれＸ２、Ｙ２、Ｚ２、白表示状態の液晶パネル１１０に赤色光を透過させた光の三刺激値ＸＹＺをそれぞれＸ３、Ｙ３、Ｚ３とし、さらに白表示状態の液晶パネル１１０にシアン色光を透過させた光の三刺激値ＸＹＺをそれぞれＸ４、Ｙ４、Ｚ４とする。
上記各パラメータから、液晶パネル１１０を透過した青色光と緑色光と赤色光とシアン色光を合成して得られる白色光の三刺激値ＸＹＺをそれぞれＸｗ、Ｙｗ、Ｚｗとすると、Ｘｗ＝αＸ１＋βＸ２＋γＸ３＋δＸ４、Ｙｗ＝αＹ１＋βＹ２＋γＹ３＋δＹ４、Ｚｗ＝αＺ１＋βＺ２＋γＺ３＋δＺ４である。
そして液晶パネル１１０から射出される白色光の色度座標（ｘｗ，ｙｗ）は、ｘｗ＝Ｘｗ／（Ｘｗ＋Ｙｗ＋Ｚｗ）、ｙｗ＝Ｙｗ／（Ｚｗ＋Ｙｗ＋Ｚｗ）なる式から導出することができる。
このようにして算出される色度座標（ｘｗ，ｙｗ）について、良好な白色光に対応する色度座標Ｃ０（０．３１，０．３３）を基準とする範囲（ｘｗ，ｙｗ）＝（０．３１±０．０２，０．３３±０．０３）に収まるよう、係数α、β、γ、δを決定する。

上記式から係数α、β、γ、δが得られ、それらの比率が例えばα：β：γ：δ＝２：１：１：１であるならば、図６に示すように、白バランス調整用フィールド期間として青色を表示するフィールド期間を挿入する。これにより、白表示状態の液晶パネル１１０から射出される白色光の白バランス補正がなされ、良好な白色光を得ることができる。
なお、本例においても、係数α、β、γ、δに基づく白バランスの調整は、青色表示フィールド期間、緑色表示フィールド期間、赤色表示フィールド期間、及びシアン色表示フィールド期間のフィールド期間の長さの比率を変更することによって行うこともでき、各発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒ、５２Ｃの発光強度の比率を変更することによって行うこともできる。
また、バックライト９１が５色以上の発光素子を具備したものである場合にも、追加された色光についてのパラメータを追加し、上記した手順で色度座標（ｘｗ，ｙｗ）を導出することで、各色表示のフィールド期間に係る係数α、β、γ、δ、（ε）、…を決定することで、白バランスを適切に補正し、良好な白色表示を得ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、バックライト９１から放射され、液晶パネル１１０を透過した光の色度が、所定の色度座標範囲（０．３１±０．０２，０．３３±０．０３）に収まるよう、各色表示のフィールド期間（又は発光強度）の係数α、β、γ、（δ）を決定するようになっているので、良好な白色表示を得ることができ、色再現性に優れた高品質の表示が可能な液晶表示装置を実現することができる。

また白バランス調整用フィールド期間をフレーム期間内に追加挿入する構成によれば、バックライト９１の発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒ、（５２Ｃ）が同一電流で駆動される構成（例えば図８（ｂ）参照）であっても、バックライト９１側の発光素子の駆動電流を変更することなく白バランスの調整を行うことができるため、バックライト９１のコスト上昇を抑えつつ、良好な表示を得ることができる。

なお、上記実施形態では、液晶パネル１１０にカラーフィルタが備えられていない構成の液晶表示装置について説明したが、液晶パネル１１０にカラーフィルタが設けられていてもよいのは勿論である。液晶パネル１１０にカラーフィルタが設けられていると、使用者に視認される白色表示は、バックライト９１から射出された青色光、緑色光、赤色光が、それぞれ対応した色種（青色、緑色、赤色）のカラーフィルタを透過した光となる。本発明では、このカラーフィルタを透過した後の白色光の色度（ｘｗ，ｙｗ）について、色度座標範囲（０．３１±０．０２，０．３３±０．０３）に収まるよう、各色表示のフィールド期間（又は発光強度）の係数α、β、γ、（δ）を決定するようになっているので、液晶表示装置１００から射出される表示光について白バランスが適切に補正されたものとすることができ、色再現性に優れた高品質の表示が可能な液晶表示装置を実現することができる。

（液晶表示装置の構成例）
以下、図７から図９を参照して本発明に係る液晶表示装置の具体的な構成例について説明する。
なお、各実施形態においては、図面を参照しながら説明するが、各図において、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。

図７は、液晶パネル１１０の一構成例を示す図である。図７（ａ）は液晶パネル１１０の概略平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う位置における液晶パネル１１０及びバックライト９１の概略断面図である。
液晶パネル１１０は、スイッチング素子としてアモルファスシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）を用いたアクティブマトリクス方式の透過型カラー液晶パネルである。

液晶パネル１１０は、液晶層３２を挟んで対向する第１基板２２ａと第２基板２２ｂとを、これら２枚の基板の周縁部に環状に設けたシール材２３によって接着一体化したものである。液晶パネル１１０の表示面を構成する第１基板２２ａは、透明基板である基板本体２４ａの液晶層側の面に、カラーフィルタ２５と、共通電極２６ａや配向膜（図示略）等からなる液晶配向制御層とが形成されたものである。基板本体２４ａの液晶層と反対側の面には偏光板６ａが設けられている。
表示面と反対側（図示下面側）に配置された第２基板２２ｂは、透明基板である基板本体２４ｂの液晶層側の面に、画素電極２６ｂや配向膜（図示略）等からなる液晶配向制御層とが形成されたものである。基板本体２４ｂの液晶層と反対側の面には第１基板２２ａの偏光板６ａと対を成す偏光板６ｂが設けられている。

液晶パネル１１０を構成する第１基板２２ａと、第２基板２２ｂとの間には、これらの基板間距離（セルギャップ）を一定に保持するための粒状のスペーサ２９が分散配置されている。スペーサ２９は、フォトリソグラフィ法を用いてパターン形成された樹脂層からなる柱状スペーサであってもよい。また、基板本体２４ａと偏光板６ａとの間、及び基板本体２４ｂと偏光板６ｂとの間には、必要に応じて、位相差板や光学補償板を設けることができる。

液晶パネル１１０の第２基板２２ｂには、第１基板２２ａよりも外側に張り出した張出部２４ｃが設けられている。この張出部２４ｃは実装端子形成領域として使用するものである。張出部２４ｃには図示略の配線パターンが形成されており、第２基板２２ｂの画素電極２６ｂは図示略の配線パターンを介して張出部２４ｃの配線パターンに電気的に接続されている。また、第１基板２２ａの共通電極２６ａも図示略の配線パターン及び導通材を介して張出部２４ｃの配線パターンと電気的に接続されている。そして、張出部２４ｃの配線パターンに対して、液晶パネル１１０を電気的に駆動するデータ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０２がＣＯＧ（Chip on Glass）実装されている。駆動回路の実装形態としては、ＣＯＧ実装以外にも、ＦＰＣ（Flexible Print Circuit）実装等の他の形態を採用することができるのは勿論である。

バックライト９１は、透明樹脂材料等からなる導光板１５と、導光板１５の一側端面に配設された光源５２と、導光板１５の背面側（液晶パネル１１０と反対側）に配設された反射板１７とを備えて構成されている。
光源５２はＬＥＤ（発光ダイオード）等からなる複数色の発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒを備えており、光源５２の各発光素子から射出された光を導光板１５の前記側端面から導光板１５内に導入し、当該光を反射板１７により反射させつつ液晶パネル１１０側へ照明光として放射するようになっている。また、導光板１５のうち液晶パネル１１０と対向する面には必要に応じて光拡散シートを装着することができ、光拡散シートとともに、又は単独で、プリズムシートを配設してもよい。

図８は、バックライト９１の複数の構成例を示す図である。図８（ａ）に示す構成例では、各色の発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒが、導光板１５の光入射面１５ａに沿って周期的に並べられて配置されている。なお、図８（ａ）では、各色の発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒをそれぞれ３個ずつ設けた場合を示しているが、発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒの数は必要に応じて任意に変更することができる。
一方、図８（ｂ）に示す構成例では、光源５２は、スリー・ワン・チップ（three-one tip）と呼ばれる発光チップの形態である。かかる光源５２の中には、各色の発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒが１つずつ収容されている。なお、図８（ｂ）では光源５２を３個設けた場合について示しているが、光源５２の数は必要に応じて任意に変更することができる。

図８（ｂ）に示す発光チップの形態であれば、発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒを一括的に駆動することができ、駆動手段及び配線構造を簡素化することができる。その一方で、発光チップに内蔵された発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒは共通の電源で駆動されるため、個別に電流を設定して発光強度を調整することはできないのが一般的である。本発明に係る液晶表示装置では、発光チップ内の発光素子の駆動電流を調整できない場合であっても、各色のフレーム期間を調整することで白バランスを調整できるため、高画質の表示を簡素な駆動手段を用いた安価な構成で実現することができる。

図９は、液晶表示装置１００の画素構成を示す平面構成図である。図９に示すように、液晶表示装置１００の表示領域には、複数の走査線１８ａが図示左右方向に延在しており、これらの走査線に交差する方向に複数のデータ線１６が延在している。走査線１８ａとデータ線１６とに囲まれた平面視矩形状の領域がサブ画素領域である。１つのサブ画素領域に対応して３原色のうち１色のカラーフィルタ２５が形成され、図示した３つのドット領域で３色のカラーフィルタ２５Ｂ、２５Ｇ、２５Ｒを有する１つの画素領域を形成している。これらのカラーフィルタ２５Ｂ、２５Ｇ、２５Ｒは、液晶表示装置１００の表示領域内に周期的に配列されている。

各サブ画素領域内には、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透光性の導電膜からなる平面視略矩形状の画素電極２６ｂが設けられており、画素電極２６ｂと、走査線１８ａ、データ線１６との間に、ＴＦＴ６０が介挿されている。ＴＦＴ６０は、半導体層３３と、半導体層３３の下層側（基板側）に設けられたゲート電極８０ａと、半導体層３３の上層側に設けられたソース電極３４と、ドレイン電極３５とを備えて構成されている。半導体層３３とゲート電極８０ａとが対向する領域には、ＴＦＴ３０のチャネル領域が形成されており、その両側の半導体層には、ソース領域、及びドレイン領域が形成されている。

ゲート電極８０ａは、走査線１８ａの一部をデータ線１６の延在方向に分岐して形成されており、その先端部において、半導体層３３と図示略の絶縁膜（ゲート絶縁膜）を介して紙面垂直方向に対向している。ソース電極３４は、データ線１６の一部を走査線１８ａの延在方向に分岐して形成されており、半導体層３３（ソース領域）と電気的に接続されている。ドレイン電極３５の一端（図示左端）側は、前記半導体層３３（ドレイン領域）と電気的に接続されており、ドレイン電極３５の他端（図示右端）側は画素電極２６ｂと電気的に接続されている。
上記構成のもとＴＦＴ６０は、走査線１８ａを介して入力されるゲート信号により所定期間だけオン状態とされることで、データ線１６を介して供給される画像信号を、所定のタイミングで液晶に対して書き込むスイッチング素子として機能するようになっている。

液晶パネル１１０は、ＴＦＴアクティブマトリクス型に限定されるものではなく、スイッチング素子にＴＦＤ（Thin Film Diode）等の二端子型非線形素子を用いたアクティブマトリクス型であってもよく、液晶の配向形態も、ＴＮ（Twisted Nematic）型、ＶＡＮ（Vertical Aligned Nematic）型、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）型、強誘電型、反強誘電型等の種々の公知の形態を採り得る。また、画素内に部分的に反射層を形成して半透過反射型の液晶表示装置を構成してもよい。

以上の構成を備えた液晶表示装置１００では、１フレーム期間を３つのフィールド期間に分割し、赤、緑、青の発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒを時間順次に点灯させ、各発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒの点灯タイミングに合わせて、１フィールド期間毎に、液晶パネル１１０を駆動し、１フレーム期間で１画素の表示を行う、フィールドシーケンシャル駆動により表示を行うようになっている。すなわち、各発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒの点灯タイミングに合わせて、駆動回路部１１１に、青、緑、赤の色信号Ｓｂ、Ｓｇ、Ｓｒを時間順次に供給し、駆動回路部１１１が、これら色信号Ｓｂ、Ｓｇ、Ｓｒに基づいて、液晶パネル１１０の各サブ画素に独立に信号を供給し、青、緑、赤のカラーフィルタ２５Ｂ、２５Ｇ、２５Ｒが形成された３つのサブ画素の液晶層３２を、時間順次に明表示状態と暗表示状態との間でスイッチングすることにより表示を行う。

またこのとき、発光素子５２Ｂ、５２Ｇ、５２Ｒから射出された各色光が、同じ色のカラーフィルタ２５Ｂ、２５Ｇ、２５Ｒが形成されたサブ画素のみを透過するように、液晶パネル１１０を駆動する。すなわち、青の発光素子５２Ｒを点灯するフィールドでは、青を表示するサブ画素のみが点灯され、同様に、緑の発光素子５２Ｇ又は赤の５２Ｒを点灯するフィールドでは、それぞれ緑又は赤を表示するサブ画素のみが点灯されるように液晶パネル１１０を駆動する。

例えば、１フレーム期間において、青の発光素子５２Ｂを点灯するフィールド期間では、青表示のサブ画素における液晶層３２を明表示状態に制御し、他の緑表示又は赤表示のサブ画素における液晶層３２を暗表示状態に制御することで、使用者側に青色光のみが射出されるようにすることができる。他の色光についても同様である。
そして、１フレーム期間において、青表示、緑表示、赤表示のサブ画素を順次点灯させることで、使用者側に赤色光、緑色光、青色光が出射され、白を表示することができる。同様に、赤と緑の混合色や、赤と青の混合色、緑と青の混合色も表示することができる。また１フレーム期間において、青の発光素子５２Ｂを点灯するフィールド期間、緑の発光素子５２Ｇを点灯するフィールド期間、赤の発光素子５２Ｒを点灯するフィールド期間のすべてのフィールド期間において、全てのサブ画素を暗表示状態とすることにより、黒を表示することができる。

（電子機器）
図１０は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。この図に示す携帯電話１３００は、本発明の液晶表示装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。上記各実施の形態の電気光学装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、映像モニタ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができる。あるいは、プロジェクタのライトバルブとしても用いることができる。このような電子機器は、安価でありながら表示性能に優れたものとなる。

実施形態に係る液晶表示装置の概略構成図。 液晶表示装置の動作説明図。 ｘｙ色度図を用いた液晶表示装置の動作説明図。 液晶表示装置の他の駆動形態を示すタイミングチャート。 液晶表示装置の他の駆動形態を示すタイミングチャート。 液晶表示装置の他の駆動形態を示すタイミングチャート。 液晶表示装置の一構成例を示す図。 バックライトの構成例を示す図。 画素領域の構成例を示す図。 電子機器の一例を示す図。

符号の説明

１００ 液晶表示装置、２５ カラーフィルタ、５２ 光源、５２Ｂ，５２Ｇ，５２Ｒ 発光素子、９１ バックライト、１０１ データ線駆動回路、１０２ 走査線駆動回路、１０３ 表示制御回路、１０４ 発光制御回路、１０５ 同期信号発生回路、１１０ 液晶パネル、１１１ 駆動回路部

Claims (7)

1. 液晶パネルと、少なくとも３種類の色光を前記液晶パネルに対して射出する照明部とを備え、前記液晶パネルの１画面の画像を構成する１フレーム期間を複数のフィールド期間に分割し、１フレーム期間内において前記照明部から前記複数の色光を時間順次に射出すると共に、前記各色光の射出タイミングに合わせて１フィールド期間毎に前記液晶パネルを駆動するフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置であって、
   前記照明部から第１の色光が射出される第１のフィールド期間と、第２の色光が射出される第２のフィールド期間と、第３の色光が射出される第３のフィールド期間との、１フレーム期間内における各フィールド期間の長さ又は照明光強度の比率に対応する係数をそれぞれα、β、γとし、白表示状態の前記液晶パネルに前記第１の色光を透過させた光の三刺激値をそれぞれＸ１、Ｙ１、Ｚ１、白表示状態の前記液晶パネルに前記第２の色光を透過させた光の三刺激値をそれぞれＸ２、Ｙ２、Ｚ２、白表示状態の前記液晶パネルに前記第３の色光を透過させた光の三刺激値をそれぞれＸ３、Ｙ３、Ｚ３としたとき、
   Ｘｗ＝αＸ１＋βＸ２＋γＸ３、Ｙｗ＝αＹ１＋βＹ２＋γＹ３、Ｚｗ＝αＺ１＋βＺ２＋γＺ３で表されるＸｗ、Ｙｗ、Ｚｗから、ｘｗ＝Ｘｗ／（Ｘｗ＋Ｙｗ＋Ｚｗ）、ｙｗ＝Ｙｗ／（Ｚｗ＋Ｙｗ＋Ｚｗ）なる式により導かれる色度座標（ｘｗ，ｙｗ）が、（ｘｗ，ｙｗ）＝（０．３１±０．０２，０．３３±０．０３）なる式で表示される範囲を満たす値に、前記係数α、β、γが設定されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 液晶パネルと、少なくとも３種類の色光を前記液晶パネルに対して射出する照明部とを備え、前記液晶パネルの１画面の画像を構成する１フレーム期間を複数のフィールド期間に分割し、１フレーム期間内において前記照明部から前記複数の色光を時間順次に射出すると共に、前記各色光の射出タイミングに合わせて１フィールド期間毎に前記液晶パネルを駆動するフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置であって、
   前記照明部から第１の色光が射出される第１のフィールド期間と、第２の色光が射出される第２のフィールド期間と、第３の色光が射出される第３のフィールド期間と、第４の色光が射出される第４のフィールド期間との、１フレーム期間内における各フィールド期間の長さ又は照明光強度の比率に対応する係数をそれぞれα、β、γ、δとし、白表示状態の前記液晶パネルに前記第１の色光を透過させた光の三刺激値をそれぞれＸ１、Ｙ１、Ｚ１、白表示状態の前記液晶パネルに前記第２の色光を透過させた光の三刺激値をそれぞれＸ２、Ｙ２、Ｚ２、白表示状態の前記液晶パネルに前記第３の色光を透過させた光の三刺激値をそれぞれＸ３、Ｙ３、Ｚ３、白表示状態の前記液晶パネルに前記第４の色光を透過させた光の三刺激値をそれぞれＸ４、Ｙ４、Ｚ４としたとき、
   Ｘｗ＝αＸ１＋βＸ２＋γＸ３＋δＸ４、Ｙｗ＝αＹ１＋βＹ２＋γＹ３＋δＹ４、Ｚｗ＝αＺ１＋βＺ２＋γＺ３＋δＺ４で表されるＸｗ、Ｙｗ、Ｚｗから、ｘｗ＝Ｘｗ／（Ｘｗ＋Ｙｗ＋Ｚｗ）、ｙｗ＝Ｙｗ／（Ｚｗ＋Ｙｗ＋Ｚｗ）なる式により導かれる色度座標（ｘｗ，ｙｗ）が、（ｘｗ，ｙｗ）＝（０．３１±０．０２，０．３３±０．０３）なる式で表示される範囲を満たす値に前記係数α、β、γ、δが設定されていることを特徴とする液晶表示装置。
3. 前記係数α、β、γ、δのうち、他の係数より大きい値を有する係数に対応する前記フィールド期間が、１フレーム期間内で複数のフィールド期間に分割されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 前記照明部が前記複数の色光にそれぞれ対応する複数の発光素子を備えており、複数色の前記発光素子が同一電流で駆動されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記液晶パネルの各画素に対応して、特定色の色光を透過させる色材層が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. 液晶パネルと、少なくとも３種類の色光を前記液晶パネルに対して射出する照明部とを備え、前記液晶パネルの１画面の画像を構成する１フレーム期間を複数のフィールド期間に分割し、１フレーム期間内において前記照明部から前記複数の色光を時間順次に射出すると共に、前記各色光の射出タイミングに合わせて１フィールド期間毎に前記液晶パネルを駆動するフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置であって、
   前記１フレーム期間内に、当該液晶表示装置の白バランスを調整するために、前記複数種の発光素子のいずれかを発光させて表示を行う白バランス調整用フィールド期間が設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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