JP2009069386A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カラーブレークレスＦＳ駆動を行う液晶表示装置であって、表示輝度の向上や表示色の増加が図られた液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置は、コモン電極、及び、コモン電極に対向しセグメント表示を行う複数グループのセグメント電極を含み、セグメント電極のグループごとに分割された表示領域の画定された液晶表示素子と、表示領域ごとに設けられたマルチカラー光源を含むバックライトと、表示領域ごとに、セグメント電極で表示される各表示部が１フレーム当たり１つのサブフレームでしか明表示とならないよう液晶表示素子を制御するとともに、各サブフレームで任意の光源が点灯するようにマルチカラー光源を制御して、カラーブレークレスフィールドシーケンシャル駆動を行う駆動装置とを有する。
【選択図】図８

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、フィールドシーケンシャル（ＦＳ）駆動を行う液晶表示装置に関する。

車載用情報表示装置や、カーオーディオの表示部等に、セグメント表示、またはセグメント表示に加えてドットマトリクス表示が可能な液晶表示装置が用いられる。セグメント表示部をカラー表示可能な液晶表示装置の１つとして、カラーフィルタの形成された液晶表示素子に、白色のバックライト光を照射する構成のものがある。

カラーフィルタを用いた液晶表示装置の短所としては、液晶表示素子のガラス基板上にカラーフィルタを形成する工程が必要なことや、各セグメントの表示色がカラーフィルタの色に限定されること等が挙げられる。

セグメント表示部をカラー表示可能な、他の液晶表示装置として、いわゆるフィールドシーケンシャル（ＦＳ）駆動を行うものがある。このような液晶表示装置では、液晶表示素子にカラーフィルタを形成しない代わりに、例えば赤緑青（ＲＧＢ）発光可能なマルチカラー発光ダイオード（ＬＥＤ）光源などにより構成されたマルチカラーバックライトを用い、点灯色を順次時間的に切り替えることにより、カラー表示を行う。

図１６を参照して、従来のＦＳ駆動方法の具体例について説明する。図１６は、各セグメントの入力信号と、バックライト点灯状態とを示すタイミングチャートである。液晶表示素子として、オン状態で光を透過させ、オフ状態で光を透過させないノーマリーブラック型のものを想定している。

１つの画像を表示する時間的単位である１フレーム内に、バックライトがＲ、Ｇ、Ｂそれぞれに点灯する３つのサブフレームＳＢ１〜ＳＢ３が設定されている。例えば、１フレームの長さは、ＮＴＳＣ規格に従った１６．７ｍｓであり、各サブフレームの長さは、１フレームを等間隔に３分割した５．５７ｍｓである。

液晶表示素子に印加される駆動波形は、例えば矩形波で、駆動周波数は、１つのサブフレーム内で１周期以上になるように設定し、入力信号に対して液晶表示素子が明暗表示できるように、オン時及びオフ時の振幅（駆動電圧）が調整される。

一般に、液晶表示素子は、印加電圧に対する応答がバックライトのそれに比べて遅いため、液晶表示素子がある程度応答するまでバックライトを点灯させないブランク時間を要する。

図１７に、ノーマリーブラック型液晶表示素子の１セグメント部分における、明表示から暗表示への切り替え時の立下り電気光学応答の測定例を示す。縦軸の上側が透過率を示し、縦軸の下側がセグメント部上下電極間駆動波形の電位を示し、横軸が経過時間を示す。

駆動電圧が閾値以上の電圧Ｖから０に変化しても、すぐには透過率が充分低下しないことが分かる。透過率が充分に低下していない状態で、サブフレーム内で指定された色のバックライト光を点灯すれば、このセグメントで消光すべき色の光が漏れるため、色純度が低下することになる。従って、透過率が充分に低下するまでの期間は、バックライトを点灯させないブランク時間とする必要がある。

図１６に戻って説明を続ける。各サブフレームの切り替え直後から、ブランク時間Ｂが設けられている。ブランク時間Ｂの後、各サブフレームの終了時刻までが、サブフレームに対応する色のバックライトを点灯させるバックライト点灯時間Ｌとなっている。

サブフレーム動作を人間の目に認識されない速度（例えば約１６．７ｍｓ／フレーム、約５．５７ｍｓ／サブフレーム、約３ｍｓ／ブランク時間）で駆動させれば、狙い通りの、ちらつきの抑えられたカラー表示を実現可能である。図１６に示す例で、セグメント１はＲとＧの混色である黄色、セグメント２はＲとＢの混色であるマゼンタ、セグメントｎはＧのみの緑の表示として、人間の目に認識される。

なお、上述のＦＳ駆動方法（このＦＳ駆動方法を、後述するカラーブレークレスＦＳ駆動方法と区別する場合には、通常ＦＳ駆動方法と呼ぶこととする）では、特に観察者の周囲が暗い場合に、観察者の視線が表示素子から離れた時や、素子自体に振動が加わった場合など（例えば自動車内環境において）、通常状態では人間の目に認識されない、各サブフレームの画像が分離して観察されるカラーブレークと呼ばれる現象が現れる場合がある。この現象は、人間の心理的要因からあまり好ましい表示状態とはいえない。

カラーブレーク現象は、特に、白表示部分にはっきり現れることから、通常ＦＳ駆動方法において、１つのセグメント表示部にて複数のサブフレームで点灯動作が行われている場合、即ち白色、黄色やマゼンタなどの混色表示状態で顕著に確認されると考えられる。

カラーブレーク現象を低減する方法として、１フレーム内に白表示サブフレームを挿入する等の方法が提案されているが、このような方法でカラーブレーク現象を除去することはできない。

本願発明者らは、特許文献１において、カラーブレーク現象を解消可能なＦＳ駆動方法（以下、上述の通常ＦＳ駆動方法と区別する場合には、カラーブレークレスＦＳ駆動方法と呼ぶこととする）を提案した。

この駆動方法の基本的な考え方は、１サブフレーム内において、バックライトの点灯色として原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のみではなく、混色（白やオレンジ等）も用い、各セグメントにおいては１サブフレームでのみバックライト光を透過させることにより、カラーブレーク現象を生じさせない、というものである。

図１８を参照して、カラーブレークレスＦＳ駆動方法の具体例について説明する。図１８は、各セグメントの入力信号と、バックライト点灯状態とを示すタイミングチャートである。液晶表示素子として、ノーマリーブラック型のものを想定している。

この例のバックライト発光色は、第１のサブフレームで白色とし、第２のサブフレームでオレンジとし、第３のサブフレームで青としている。この駆動方法では、１フレーム内で可能な表示色は、サブフレーム数をＭとして、発光色Ｍに黒を加えたＭ＋１色となる。

なお、フレームごとにバックライト点灯色を可変にできるので、液晶表示素子の動作が明と暗の２値動作である場合は、上記通常ＦＳ駆動方法に比べて、表示色が大幅に増加可能であることは明白であろう。

この例では、１フレームが１６．７ｍｓであり、等間隔の３つのサブフレームを設定している。なお、各サブフレームの間隔は、バックライトの発光色に応じて変化させても良い。即ち、サブフレームは不等間隔でも動作可能である。

この例では、セグメント１で白表示を行い、セグメント２で黒表示を行い、セグメントｎでオレンジ表示を行っている。バックライトの点灯タイミングについて、通常ＦＳ駆動方法と同様に、サブフレーム切り替え直後は、液晶表示素子の電気光学応答を待つため約３ｍｓのブランク時間Ｂを設けている。ブランク時間Ｂの後、サブフレームの終了まで、サブフレームに対応する色のバックライトを点灯させるバックライト点灯時間Ｌが設けられる。

このような動作を行うことにより、外観上狙い通りの、ちらつきの無いカラー表示を、カラーブレークなしに実現することが可能である。

特許３８９４３２３号公報

カラーブレークレスＦＳ駆動方法においては、１つのフレーム内で、サブフレーム数Ｍ＋１色（発光色と黒）の表示が可能である。同一フレーム内での表示色を増加させたい場合は、サブフレーム数Ｍを増やす必要があるが、サブフレーム数Ｍが増えると、１フレーム期間において１サブフレームに割り当てられる時間が短くなり、表示装置の表面輝度が低下したり、また充分なブランク時間を取れないために色純度が低下したりする懸念がある。

なお、フレームごとにバックライト点灯色を変化させることは可能であるので、例えば２フレームで２×Ｍ＋１色の表示を行うことは可能であるが、これにより実質フレーム周波数を遅く設定したのと同等な効果が現れるため、フレーム周波数の設定次第では表示にちらつきが生じると考えられる。

一方、１フレーム内のサブフレーム数が少ない方が、表示のちらつきを少なくでき、表示輝度及び色純度が高くできる。また、液晶表示素子の応答速度が比較的遅い場合においても良好な表示状態を得られる。ただし、サブフレーム数が少なくなると、１フレームにおける表示色が少なくなり、表示の自由度が低下してしまう。

本発明の一目的は、カラーブレークレスＦＳ駆動を行う液晶表示装置であって、表示輝度の向上や表示色の増加が図られた液晶表示装置を提供することである。

本発明の一観点によれば、コモン電極、及び、該コモン電極に対向しセグメント表示を行う複数グループのセグメント電極を含み、セグメント電極のグループごとに分割された表示領域の画定された液晶表示素子と、前記表示領域ごとに設けられたマルチカラー光源を含むバックライトと、フィールドシーケンシャル駆動を行う駆動装置であって、前記表示領域ごとに、前記セグメント電極で表示される各表示部が１フレーム当たり１つのサブフレームでしか明表示とならないよう前記液晶表示素子を制御するとともに、各サブフレームで任意の光源が点灯するように前記マルチカラー光源を制御して、カラーブレークレスフィールドシーケンシャル駆動を行う駆動装置とを有する液晶表示装置が提供される。

セグメント電極のグループごとに設定された表示領域ごとにカラーブレークレスフィールドシーケンシャル駆動を行うことにより、例えば、１フレームに必要なサブフレーム数を抑えることができ、バックライトの点灯時間を長くして、表示輝度の向上を図ることができる。

まず、図１を参照して、本発明の実施例によるカラーブレークレスフィールドシーケンシャル（ＦＳ）駆動液晶表示装置に共通な構成について説明する。図１は、液晶表示装置の概略的構成を示すブロック図である。実施例の液晶表示装置は、液晶表示素子１と、バックライト２と、駆動装置３とを含んで構成される。

液晶表示素子１は、少なくとも１つのコモン電極と、コモン電極に対向しセグメント表示を行う複数グループのセグメント電極とを含む。セグメント電極のグループごとに、表示画面が、表示領域Ａ、Ｂ等に分割されている。

バックライト２は、液晶表示素子１の背面に備えられ、表示領域ごとに設けられたマルチカラー光源ＬＳと、マルチカラー光源ＬＳから放出された光が、対応する表示領域のみに入射するように、配光を制御する配光構造とを含む。各マルチカラー光源ＬＳは、複数色の光源、例えば赤緑青（ＲＧＢ）発光可能なマルチカラー発光ダイオード（ＬＥＤ）を含んで構成される。各マルチカラー光源ＬＳは、それぞれ独立のタイミングで点灯可能である。

駆動装置３が、液晶表示素子１と各マルチカラー光源ＬＳを所望のタイミングで同期駆動させて、カラーブレークレスＦＳ駆動を行う。カラーブレークレスＦＳ駆動では、各セグメント表示部を１フレーム当たり１つのサブフレームでしか明表示としないが、サブフレームで、原色表示のみでなく、複数色の光源を同時点灯して混色表示を行うことにより、所望のカラー表示を行うことができる。

液晶表示素子１として、例えば、ノーマリーホワイト（ＮＷ）ツイステッドネマチック（ＴＮ）モード液晶表示素子、２層ＴＮモード液晶表示素子、及び、垂直配向（ＶＡ）モード液晶表示素子を用いることができる。

図２（Ａ）〜図２（Ｃ）を参照して、ＮＷＴＮモード液晶表示素子について説明する。図２（Ａ）は、ＮＷＴＮモード液晶表示素子の概略斜視図である。液晶セル１１が、上下のガラス基板１２、１３と、それらの間に形成された液晶層１４とを含んで構成される。

図２（Ｂ）に示すように、液晶セルのガラス基板１２、１３それぞれの、液晶層側内面に、表示パタンに対応するパタンが形成された透明電極３１が配置され、さらにその内面に、水平配向膜３２が形成されている。上下の水平配向膜３２に、上下基板間で左ねじれ９０°で液晶分子が配向するようラビング処理が施されている。

上下水平配向膜３２の間に、左ねじれのカイラル材が添加されたΔε＞０の液晶材料が満たされて、液晶層１４が形成されている。液晶層１４の厚さ、即ちセル厚は、略２μｍに設定されており、液晶セル厚ｄと液晶材料のねじれピッチｐとの比ｄ／ｐは、略０．３５に設定されている。なお、液晶材料の複屈折率Δｎとセル厚ｄとの積であるリタデーションΔｎｄは、略４４６ｎｍに設定されている。液晶層中央分子配向方位が、液晶表示素子を法線方向から観察したとき、素子面内において６時方位となるように、ラビング方向が調整されている。

液晶セル１１は、相互にクロスニコル配置された上側偏光板２１と下側偏光板２２との間に配置されている。偏光板２１、２２は、それぞれ、液晶セル１１の近接する基板のラビング方向に直交するように、吸収軸が配置されている。偏光板２１、２２として、例えばポラテクノ製ＳＫＮ１８２４３Ｔが用いられる。

なお、液晶表示素子の視角特性等を改善するため、表示パタン部以外の領域の、片側または両側のガラス基板上に、表示パタン電極から非導電物により電気的に絶縁したブラックマスク膜を配置する場合もある。ブラックマスク膜は、例えばクロムやモリブデン等の金属薄膜からなる。なお、ブラックマスク膜として、顔料、カーボンを分散したアクリル等の樹脂膜を用いてもよい。

図２（Ｃ）に示すように、絶縁膜４１、ブラックマスク膜４２は、例えば、液晶セルのガラス基板１２（１３）と透明電極３１との間に形成される。必要に応じて、透明電極３１と配向膜３２との間に形成してもよい。特に、カラーブレークレスＦＳ駆動の液晶表示装置には、このような遮光構造を採用することが好ましい。

次に、図３を参照して、２層ＴＮモード液晶表示素子について説明する。図３は、２層ＴＮモード液晶表示素子の概略斜視図である。上側偏光板６１と下側偏光板６２とが、相互にクロスニコル配置されている。偏光板６１、６２として、ポラテクノ製ＳＫＮ１８２４３Ｔを用いることができる。偏光板６１、６２の間に、上側から、２層の液晶セル５１、５２が配置されている。

下側の液晶セル５２は、図２（Ａ）を参照して説明したＮＷＴＮモード液晶セルと同等なものであり、「駆動セル」として動作させる。駆動セル５２は、このセル側に外部から駆動電圧を印加して、表示素子の明暗をスイッチングするために用いる。

上側の液晶セル５１は、「補償セル」として用いる。補償セル５１では、上下のガラス基板間で液晶分子が右ねじれ９０°に配向するように、ラビング方向が設定されている。補償セル５１の液晶層には、右ねじれを誘起するカイラル材が添加され、液晶層中央分子の配向方位は３時方位としている。また、補償セル５１のガラス基板表面には、表示パタン電極が形成されていない。その他の条件は、駆動セル５２と同様である。

補償セル５１により、駆動セル５２で発生したリタデーションがキャンセルされ、正面観察時におけるリタデーションが略０となり、ほぼ偏光板クロスニコルの暗表示が得られる。このように２層の液晶セルを用いることにより、ノーマリーブラック（ＮＢ）動作が得られる。

なお、補償セルの代わりに、補償セルと同様な光学特性を有する光学フィルム、例えばポラテクノ製Ｔｗｉｓｔａｒフィルムを用いることができることは明らかであり、実際の液晶表示素子に適用して、同様な動作が可能であることを確認済みである。

次に、図４を参照して、垂直配向（ＶＡ）モード液晶表示素子について説明する。図４は、ＶＡモード液晶表示素子の概略斜視図である。ＶＡモード液晶表示素子の液晶セル７１では、上下ガラス基板７２、７３それぞれの液晶層側内面に、所望のパタンを形成した透明電極が配置され、さらにその内面に、垂直配向膜が形成されている。上下の垂直配向膜に、上下基板間でアンチパラレル配向となるようにラビング処理が施されている。

上下垂直配向膜間に、Δε＜０の液晶材料が満たされて、液晶層７４が形成されている。液晶層７４の厚さは略２μｍに設定され、リタデーションΔｎｄは略３００ｎｍに設定され、液晶層中央分子の配向方位は１２時方位に設定されている。

液晶セル７１は、相互にクロスニコル配置された上側偏光板８１と下側偏光板８２との間に配置されている。上側の偏光板８１の吸収軸は、１２時方位から反時計回りに４５°回転させた位置に設定されている。

液晶セル７１と、上下の偏光板８１、８２との間に、それぞれ、視角補償板９１、９２が配置されている。視角補償板９１、９２として、負の二軸光学異方性を有する光学フィルムを用いることができる。試作した液晶表示素子では、住友化学製ヨウ素系偏光板に、負の二軸光学異方性を有する光学フィルムを貼り合わせた視角補償板貼合偏光板を用いた。

視角補償板９１、９２の面内遅相軸は、それぞれ、近接する偏光板８１、８２の透過軸にほぼ平行に配置した。視角補償板９１、９２各々について、面内位相差は、略４５ｎｍとし、厚さ方向の（厚さ断面内の）位相差は略１２０ｎｍとしている。

なお、負の二軸光学異方性を有する視角補償板は、液晶セルの上面側または下面側の一方のみに配置されていてもよい。さらに他方に、負の一軸光学異方性を有する視角補償板を配置してもよい。光学フィルムのパラメータとしては、厚さ方向の位相差（光学フィルム２枚以上使用の場合はその合計）を、液晶セルのΔｎｄに対して略０．５倍〜略１倍に設定することが好ましい。また、負の二軸光学異方性を有する光学フィルムの面内位相差は、略３０ｎｍ〜略６５ｎｍに設定することが好ましい。

２層ＴＮ素子、ＶＡ素子は、ノーマリーブラック型素子となる。ノーマリーブラック型素子を用いると、ブラックマスクを用いない構造で、コントラストの高いカラーブレークレスＦＳ駆動液晶表示装置を作製することが容易である。特に、ＶＡ素子は視角特性に優れているので、表示品位を高めるのに好適である。

次に、第１の実施例の液晶表示装置について説明する。第１の実施例において、液晶表示素子は、非表示部を金属ブラックマスクで遮光したＮＷＴＮ素子であり、スタティック駆動用に配線がパタニングされており、駆動装置がスタティック駆動を行う。図５（Ａ）に、液晶表示素子１の表示パタンを示す。

液晶表示素子１は、１つのコモン電極１０１を有し、「ＳＴＡＮＬＥＹ」という文字を示す１セグメントの表示部１０２と、「Ｒ＆Ｄ」という文字を示す１セグメントの表示部１０３と、２桁の７セグメント表示部（左側の桁の７セグメント表示部１０４及び右側の桁の７セグメント表示部１０５）とを有する。全ての表示部１０２〜１０５のセグメント電極は、コモン電極１０１に対向する。なお、必要に応じて、表示部と、その表示部を表示するセグメント電極とを同一の参照番号で指し示すこととする。

第１の実施例の液晶表示装置は、白黒表示をベースに、部分的にカラー表示を行うものである。下地は黒表示である。「ＳＴＡＮＬＥＹ」という文字表示部１０２はオレンジ表示、「Ｒ＆Ｄ」という文字表示部１０３は白表示、左側の７セグメント表示部１０４は白表示、右側の７セグメント表示部は青表示を行わせる。

なお、図１４に示すように、７セグメント表示部を構成するセグメント同士を区別する場合は、最上部の横棒表示にａ、右上部の縦棒表示にｂ、右下部の縦棒表示にｃ、最下部の横棒表示にｄ、左下部の縦棒表示にｅ、左上部の縦棒表示にｆ、中央の横棒表示にｇというアルファベットを付す。

図５（Ｂ）に、第１の実施例の液晶表示装置の表示領域を示す。表示画面が、２つの表示領域Ａ、Ｂに分割されている。「ＳＴＡＮＬＥＹ」という文字表示部１０２と左側の７セグメント表示部１０４とからなるグループを内包するように表示領域Ａが設定され、「Ｒ＆Ｄ」という文字表示部１０３と右側の７セグメント表示部１０５とからなるグループを内包するように表示領域Ｂが設定されている。左側の７セグメント表示部１０４の右端と、右側の７セグメント表示部１０５の左端との中央に、表示領域ＡとＢとの境界１０６が配置されている。

図６に、バックライト２の構造例を示す。これは、サイドライト式バックライトの構造例である。導光板２０１の、表示領域ＡとＢの境界１０６の直下に、例えば金属からなる反射板２０２が挿入されており、導光板２０１が、表示領域Ａ側の部分２０１Ａと表示領域Ｂ側の部分２０１Ｂとに分割されている。

導光板２０１の表示領域Ａ側の部分２０１Ａの端部に、マルチカラー光源ＬＳＡが設置され、表示領域Ｂ側の部分２０１Ｂの端部に、マルチカラー光源ＬＳＢが設置されている。反射板２０２が設けられていることにより、マルチカラー光源ＬＳＡ、ＬＳＢから放出された光は、相互に混ざることなく、それぞれ、表示領域Ａのみ、表示領域Ｂのみを照明する。

ただし、表示領域Ａ内のセグメント表示部と、表示領域Ｂ内のセグメント表示部とが、マルチカラー光源ＬＳＡ、ＬＳＢで別々に照明されるためには、セグメント表示部同士の間隔が充分に開いていることが好ましい。相互に隣接する表示領域に含まれるセグメント表示部間の最短距離（表示画素間の最短距離）は、１ｍｍ以上であることが好ましく、２ｍｍ以上であることがより好ましい。本実施例では、左側の７セグメント表示部１０４の右端と、右側の７セグメント表示部１０５の左端との間隔を、２．５ｍｍとしている。

なお、バックライトの構造は、サイドライト式に限定されない。例えば、図７を示すように、いわゆる直下型バックライトとしてもよい。光を拡散反射させる側壁２１１を持つ箱状の構造体が、光を拡散反射させる隔壁２１２で、表示領域Ａ側の部分２１１Ａと、表示領域Ｂ側の部分２１１Ｂとに仕切られている。隔壁２１２は、表示領域ＡとＢの境界１０６の直下に設けられている。

表示領域Ａ側の部分２１１Ａの底部に、マルチカラー光源ＬＳＡが設置され、表示領域Ｂ側の部分２１１Ｂの底部に、マルチカラー光源ＬＳＢが設置されている。マルチカラー光源ＬＳＡ、ＬＳＢから放出された光は、隔壁２１２により、相互に混ざることなく、散乱板２１３を介して、それぞれ、表示領域Ａのみ、表示領域Ｂのみを照明する。

次に、比較例として、表示画面を複数の表示領域に分割しない液晶表示装置について考える。比較例の液晶表示装置では、図５（Ａ）に示した表示パタン全体を、１つのマルチカラー光源を持つバックライトで表示させる。

次に、第１の実施例及び比較例の液晶表示装置のＦＳ駆動方法を説明する。図８に、第１の実施例の液晶表示装置の、各セグメント電極１０２、１０３、１０４ｄ、１０５ｄとコモン電極１０１との間に印加される駆動電圧と、表示領域Ａ、Ｂのバックライトの点灯タイミングを示すタイミングチャートを示す。図１５に、比較例の液晶表示装置の、各セグメント電極１０２、１０３、１０４ｄ、１０５ｄとコモン電極との間に印加される駆動電圧と、バックライトの点灯タイミングを示すタイミングチャートを示す。左側及び右側の７セグメント表示部１０４、１０５について、代表のセグメントとして、双方とも、最下部のセグメント１０４ｄ、１０５ｄを挙げている。

実施例及び比較例で、１フレームを略１６．７ｍｓとし、サブフレームは等間隔とし、ブランク時間Ｂは略２．５ｍｓとした。サブフレームの開始時刻からブランク時間Ｂの後、サブフレームの終了時刻までがバックライトの点灯時間Ｌとなる。各セグメントに印加される駆動波形は矩形波とし、駆動電圧Ｖ＝６Ｖｒｍｓとし、駆動周波数は略７２０Ｈｚとした。なお、実施例及び比較例とも、液晶表示素子としてノーマリーホワイト型のものが想定されている。

まず、比較例のタイミングチャート（図１５）について説明する。セグメント表示部１０２、１０３、１０４ｄ、１０５ｄは、それぞれ、オレンジ表示、白表示、白表示、青表示される。従って、１フレーム内でオレンジ、白、青の３色の発光色を表示することが必要であり、サブフレーム数は３つ必要となる。

この例では、第１のサブフレームＳＢ１でセグメント表示部１０３及び１０４ｄの白表示を行い、第２のサブフレームＳＢ２でセグメント表示部１０２のオレンジ表示を行い、第３のサブフレームＳＢ３でセグメント表示部１０５ｄの青表示を行っている。

各サブフレーム時間は、１フレーム期間１６．７ｍｓを３等分して略５．５７ｍｓとなる。サブフレーム時間が５．５７ｍｓに設定されるので、これからブランク時間２．５ｍｓを引いて、各サブフレームのバックライト点灯時間は略３．０７ｍｓとなる。

次に、第１の実施例のタイミングチャート（図８）について説明する。第１の実施例では、表示領域Ａ、ＢごとのカラーブレークレスＦＳ駆動を、共通のフレーム内で並列して行う。フレーム内での点灯色を、表示領域ＡとＢとで異ならせることができるので、比較例に比べてサブフレーム数を減らすことができる。

サブフレーム数を２とすれば、必要な表示色を得ることができる。この例では、表示領域Ａにおいて、第１のサブフレームＳＢ１でセグメント表示部１０４ｄの白表示を行い、第２のサブフレームＳＢ２でセグメント表示部１０２のオレンジ表示を行っている。そして、表示領域Ｂにおいて、第１のサブフレームＳＢ１でセグメント表示部１０３の白表示を行い、第２のサブフレームＳＢ２でセグメント表示部１０５ｄの青表示を行っている。

各サブフレーム時間は、１フレーム期間１６．７ｍｓを２等分して略８．３５ｍｓとなる。サブフレーム時間が８．３５ｍｓに設定されるので、これからブランク時間２．５ｍｓを引いて、各サブフレームのバックライト点灯時間は略５．８５ｍｓとなる。比較例のバックライト点灯時間３．０７ｍｓに比べて、略１．９倍点灯時間を延長でき、大幅な表示輝度向上が期待される。なお、第１の実施例と比較例とで表示輝度を等しく保持するのであれば、実施例の方がバックライトの輝度を低く抑えることができる。

図８のタイミングチャートに従ってＦＳ駆動する第１の実施例の液晶表示装置と、図１５のタイミングチャートに従ってＦＳ駆動する比較例の液晶表示装置とを作製して外観状態を観察した。なお、バックライトの輝度は双方で等しく設定した。その結果、実施例及び比較例ともに狙い通りの表示状態が得られていることを確認できたが、実施例の方が大幅に高い表示輝度を示すことが明確に観察できた。

このように、セグメント表示部のグループごとに表示領域を分割し、複数の表示領域のＦＳ駆動を並列して行うことにより、１フレーム内で、サブフレーム数Ｍ＋１よりも多い表示色が得られる。表示領域数をＢＶとすると、ＢＶ×Ｍ＋１色の表示が可能である。

第１の実施例のように、比較例と同数の表示色を得るような場合、１フレーム当たりのサブフレーム数を減少させることができるので、フレーム期間を延ばさずとも、サブフレーム時間を長くすることができる。サブフレーム内のバックライト点灯時間を延ばし、表示輝度を向上させることができる。なお、比較例とサブフレーム数を等しくするのであれば、表示可能な色数を比較例よりも増やせる。

第１の実施例では、液晶表示素子としてスタティック駆動のものを想定したが、より表示容量の多い場合には、マルチプレックス駆動が必要になる。

次に、マルチプレックス駆動を行う第２の実施例の液晶表示装置について説明する。液晶表示素子として、第１の実施例と同様に、ＮＷＴＮ素子を想定している。図９（Ａ）に、液晶表示素子１の表示パタンを示す。この例は、時計表示及び車室内の温度表示を想定した表示パタンである。

第２の実施例の液晶表示素子１は、４つのコモン電極１１１〜１１４を有し、「ＡＭ」という文字を示す１セグメントの表示部１１５と、時表示及び分表示を示す３桁の７セグメント表示部及び時表示と分表示との間に配置されたコロンを示すセグメント表示部（１１６ｈ）からなる、時刻を表す表示部１１６と、ともに「ＴＥＭＰ」という文字を示す１セグメントの表示部１１７（左側）、１１８（右側）と、ともに２桁の７セグメント表示部１１９（左側）、１２０（右側）とを有する。

表示部１１５のセグメント電極はコモン電極１１１に対向し、表示部１１６のセグメント電極はコモン電極１１２に対向し、表示部１１７、１１８のセグメント電極はコモン電極１１３に対向し、表示部１１９、１２０のセグメント電極はコモン電極１１４に対向する。

すなわち、セグメント電極１１５はコモン電極１１１が走査された時、セグメント電極１１６はコモン電極１１２が走査された時、セグメント電極１１７、１１８はコモン電極１１３が走査された時、セグメント電極１１９、１２０はコモン電極１１４が走査された時に、選択電圧が印加される。

第１の実施例と同様に、下地は黒表示である。「ＡＭ」という文字表示部１１５は黄色表示、時刻表示部１１６は白表示、２ヶ所の「ＴＥＭＰ」という文字表示部１１７、１１８は白表示、左側の２桁の７セグメント表示部は赤表示、右側の２桁の７セグメント表示部は青表示を行わせる。

図９（Ｂ）に、第２の実施例の液晶表示装置の表示領域を示す。表示画面が、３つの表示領域Ａ〜Ｃに分割されている。表示部１１５及び１１６からなるグループ（すなわち時計表示部）を内包するように表示領域Ａが設定され、表示部１１７及び１１９からなるグループ（すなわち左側温度表示部）を内包するように表示領域Ｂが設定され、表示部１１８及び１２０からなるグループ（すなわち右側温度表示部）を内包するように表示領域Ｃが設定されている。

時計表示部と、左側温度表示部と、右側温度表示部との間に、各表示領域同士の境界１２１が画定されている。時計表示部、左側温度表示部、及び右側温度表示部の間の最短距離が、２．５ｍｍ以上確保されている。

なお、バックライトは、表示領域Ａ〜Ｃをそれぞれに照明するマルチカラー光源を有し、表示領域Ａ〜Ｃ間で照明光が混ざらないような配光構造の形成されたものを用いる。

図１０に、第２の実施例の、コモン電極１１１〜１１４、及び、セグメント電極１１５、１１６ｈ、１１７、１１８、１１９ｄ、１２０ｄに印加される１／４デューティ、１／３バイアスの駆動波形と、表示領域Ａ〜Ｃのバックライトの点灯タイミングを示すタイミングチャートを示す。

代表のセグメントとして、時刻表示部１１６について、コロン表示部１１６ｈを挙げ、左側温度表示の２桁の７セグメント表示部１１９について、左側の桁の最下部のセグメント１１９ｄを挙げ、右側温度表示の２桁の７セグメント表示部１２０について、左側の桁の最下部のセグメント１２０ｄを挙げている。

コモン選択電圧は±Ｖとし、セグメントに±Ｖｂが印加されると画素がオン状態となる。液晶表示素子としてＮＷＴＮ素子を想定しているので、オン状態で暗表示となり、オフ状態で明表示となる。

１フレームは１６．７ｍｓとし、２つのサブフレームに等間隔に分割した。１サブフレーム時間は略８．３５ｍｓである。液晶表示素子に印加するマルチプレックス駆動波形の駆動周波数ｆは略１８０Ｈｚとした。コモン電極１つ当たりの走査時間は略０．７ｍｓである。

この例では、表示領域Ａにおいて、第１のサブフレームＳＢ１でセグメント１１５の黄色表示を行い、第２のサブフレームＳＢ２でセグメント１１６ｈの白表示を行っている。表示領域Ｂにおいて、第１のサブフレームＳＢ１でセグメント１１７の白表示を行い、第２のサブフレームＳＢ２でセグメント１１９ｄの赤表示を行っている。表示領域Ｃにおいて、第１のサブフレームＳＢ１でセグメント１１８の白表示を行い、第２のサブフレームＳＢ２でセグメント１２０ｄの青表示を行っている。

スタティック駆動の場合と異なり、複数のコモン電極があるので、液晶表示素子の表示輝度を一様にするためには、コモン電極が走査されるのを待つ走査待ち時間Ｃが必要となる。具体的には、コモン電極数をＮとすると、Ｃ＝（Ｎ−１）／（ｆ×２Ｎ）と表せ、本実施例での走査待ち時間は略２．０８ｍｓとなる。

サブフレームの開始時刻から走査待ち時間Ｃとして２．０８ｍｓを経た後、さらにブランク時間Ｂとして略２．５ｍｓを待って、サブフレームの終了時刻までバックライト点灯時間Ｌが設定される。バックライト点灯時間Ｌは、略３．７７ｍｓとなる。

この実施例では、発光色として黄色、白、赤、青の４色が必要である。画面を複数の表示領域に分割しない場合は、つまり、１フレーム内で４色の発光色を表示させる場合は、４つのサブフレームが必要となるので、サブフレーム時間が短くなり、充分なバックライト点灯時間の確保が容易でない。

第２の実施例でも、第１の実施例と同様に、複数の表示領域にセグメント表示部を振り分けることにより、サブフレーム数を減らし、長いサブフレーム時間を確保してバックライト点灯時間を延ばせるので、表示輝度向上を期待できる。図１０のタイミングチャートに従ってＦＳ駆動する液晶表示装置を作製して外観状態を観察したところ、狙い通りの表示状態が得られていることを確認できた。

次に、上述のように作製したＮＷＴＮモード、２層ＴＮモード、及びＶＡモードの３種の液晶表示素子の、室温時における電気光学応答特性について説明する。測定には、大塚電子製ＬＣＤ５２００を用いた。

駆動条件について説明する。駆動波形は、スタティック駆動（１／１デューティ駆動）時には矩形波、１／２デューティ駆動時には１／２バイアス、１／３及び１／４デューティ駆動においては１／３バイアスのマルチプレックス駆動波形とし、駆動周波数は５００Ｈｚとした。それぞれの駆動条件における駆動電圧ＶＬＣＤは、外観上最も良好な表示状態となるように調整した。なお、スタティック駆動時におけるオフ電圧は全て０Ｖとした。

図１１（Ａ）は、ＮＷＴＮ素子、２層ＴＮ素子、及びＶＡ素子の、オン電圧の駆動電圧ＶＬＣＤ、立上り応答時間（暗→明）、及び、立下り応答時間（明→暗）を、スタティック駆動、１／２デューティ〜１／４デューティのマルチプレックス駆動についてまとめた表である。立上り及び立下り応答時間はｍｓ単位で示す。

暗表示電圧印加時における定常状態の透過率を０％とし、明表示電圧印加時における定常状態の透過率を１００％とした相対透過率を考え、暗表示から明表示への立上り応答時間を、相対透過率が０％から９０％まで上昇するのに要する時間で定義し、明表示から暗表示への立下り応答時間を、相対透過率が１００％から１０％まで下降するのに要する時間で定義している。

駆動電圧ＶＬＣＤの設定により応答時間は左右されることになるが、特に２層ＴＮ素子とＶＡ素子において、デューティが大きくなるに従って、立上り応答時間が長くなる傾向が見られる。また、２層ＴＮ素子、ＶＡ素子の立下り応答について、駆動電圧ＶＬＣＤを高くすると応答時間が短くなる傾向が見られるようである。

ＮＷＴＮ素子と、ノーマリーブラック型である２層ＴＮ素子及びＶＡ素子とを比較すると、立下り応答時間について、ノーマリーブラック型素子の方が、ＮＷＴＮ素子よりも長い傾向がある。

図１１（Ｂ）は、ＮＷＴＮ素子、２層ＴＮ素子、及びＶＡ素子の、オン電圧の駆動電圧ＶＬＣＤ、及び、立上りの応答遅れ時間（０−１０％時間）を、スタティック駆動、１／２デューティ〜１／４デューティのマルチプレックス駆動についてまとめた表である。立上りの応答遅れ時間はｍｓ単位で示す。立上りの応答遅れ時間は、相対透過率が０％から１０％まで上昇するのに要する時間で定義している。

立上りの応答遅れ時間は、ＮＷＴＮ素子では、デューティが大きくなるに従って短くなる傾向が見られる。一方、２層ＴＮの立上りの応答遅れ時間は、デューティが大きくなるに従って長くなる傾向が見られる。ＶＡ素子の立上りの応答遅れ時間は、比較的デューティによる依存性が低いが、スタティック駆動に比べて、１／２デューティ〜１／４デューティ駆動時の方が長くなる傾向がある。

ＮＷＴＮ素子と、ノーマリーブラック型である２層ＴＮ素子及びＶＡ素子とを比較すると、ノーマリーブラック型素子の方が、立上りの応答遅れ時間が長い傾向がある。

特に立下りの応答時間が長くなると、色純度低下を避けるためにサブフレーム内のブランク時間を長く設定しなければならなくなるが、ブランク時間が長くなるほど、バックライト点灯時間が短くなるので、表示輝度が低下することが懸念される。

上述のように、ノーマリーブラック型素子は、表示品位を高めた液晶表示装置に用いるのに好ましいが、ノーマリーホワイト型素子に比べて立下り応答時間が長い傾向が見られ、長いバックライト点灯時間を確保することが比較的難しくなる。ノーマリーブラック型素子を用いた場合でも、バックライトの点灯時間を長く取れるＦＳ駆動方法が望まれる。

次に、このようなＦＳ駆動方法について考察する。あるサブフレーム（第１のサブフレームと呼ぶこととする）で明表示にされていた表示部は、次のサブフレーム（第２のサブフレームと呼ぶこととする）で明表示のままか暗表示に切り替えられる。暗表示に切り替えられる場合でも、図１１（Ａ）や図１７に示したように、瞬時に透過率が低下するわけではない。一方、暗表示から第２のサブフレームで明表示に切り替えられる表示部も、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示したように、透過率が瞬時に上昇するわけではない。

第２のサブフレームの初期、図１１（Ｂ）に示したような立上りの応答遅れ時間内（相対透過率が１０％に達するまでの時間内）に、第１のサブフレームの表示パタンに対応する点灯色を延長して点灯させるのであれば、第２のサブフレームで明表示に切り替えられる表示部からのこの点灯色の光漏れによる色純度低下を抑制して、第１のサブフレームの表示パタンに対応する表示部の輝度を向上させることができると考えられる。

すなわち、第１のサブフレームの表示パタンに対応する点灯色のバックライトを、第１のサブフレーム内で点灯させ、さらに、その直後の第２のサブフレームの初期まで延長して点灯させることにより、色純度低下を抑制しつつ、長いバックライト点灯時間を確保し、表示輝度を向上できると考えられる。

図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）を参照して説明したように、ノーマリーブラック型素子（２層ＴＮ素子、ＶＡ素子）は、立上りの応答遅れ時間が比較的長いので、延長点灯時間を長く取れることになる。また、立下り応答時間も比較的長いので、明表示から暗表示に切り替わる表示部について、延長点灯時間中の透過率が比較的高い。次サブフレームの初期までバックライト点灯時間を延長するＦＳ駆動方法は、このような観点から、特にノーマリーブラック型素子を用いる液晶表示装置の表示輝度向上に有効と考えられる。

次に、第３の実施例によるＦＳ駆動方法について説明する。液晶表示装置として、図５（Ａ）を参照し第１の実施例で説明したスタティック駆動されるものを用いる。ただし、液晶表示素子として、ノーマリーブラック型である２層ＴＮ素子を用いる。第１の実施例とは逆に、駆動電圧のオン時に明表示状態となり、オフ時に暗表示状態となる。

図１２に、各セグメント電極１０２、１０３、１０４ｄ、１０５ｄとコモン電極１０１との間に印加される駆動電圧と、表示領域Ａ、Ｂのバックライトの点灯タイミングを示すタイミングチャートを示す。第１の実施例と同様に、１フレームは１６．７ｍｓとし、等間隔に２分割して各８．３５ｍｓのサブフレームＳＢ１、ＳＢ２を設定した。駆動周波数は略７２０Ｈｚとした。

サブフレームの開始時刻から、２層ＴＮ素子の立下り応答完了を待つための略３．５４ｍｓ（図１１（Ａ）のスタティック駆動時参照）の後、サブフレームの終了時刻までが、当該サブフレームの表示パタンに対応する点灯色のバックライトを点灯させる現サブフレームバックライト点灯時間Ｌに設定されている。現サブフレームバックライト点灯時間Ｌは、略４．８１ｍｓである。

第３の実施例では、さらに、サブフレームの開始時刻から、その直前のサブフレームの表示パタンに対応する点灯色のバックライトを延長して点灯させる前サブフレームバックライト点灯時間Ｄが設定されている。前サブフレームバックライト点灯時間Ｄは、２層ＴＮ素子の立上りの応答遅れ時間１．７６ｍｓ（図１１（Ｂ）のスタティック駆動時参照）に設定されている。

１色当たりのバックライト点灯時間は、前サブフレームバックライト点灯時間を導入することにより、４．８１ｍｓから１．７６ｍｓ延びて略６．５７ｍｓとなる。バックライト点灯時間の延長により、表示輝度向上が期待される。

２層ＴＮ素子を用いた液晶表示装置を、図１２のタイミングチャートに従う第３の実施例の方法で駆動させた場合と、図８のタイミングチャートに従う第１の実施例と同様な方法（前サブフレームバックライト点灯時間を導入しない駆動方法）で駆動させた場合とで、外観状態を比較した。なお、第１の実施例と同様な、前サブフレームバックライト点灯時間を導入しない駆動方法では、２層ＴＮ素子を用いることに伴い、第１の実施例と駆動波形のオンオフを逆転させ、ブランク時間を略３．５ｍｓとし、バックライト点灯時間を略４．８５ｍｓとした。その結果、両者とも狙い通りの表示状態が得られたが、第３の実施例の方が、表示輝度が明らかに向上していることが確認された。

次に、第４の実施例によるＦＳ駆動方法について説明する。液晶表示装置として、図９（Ａ）を参照し第２の実施例で説明した１／４デューティでマルチプレックス駆動されるものを用いる。ただし、液晶表示素子として、ノーマリーブラック型であるＶＡ素子を用いる。第２の実施例とは逆に、駆動電圧のオン時に明表示状態となり、オフ時に暗表示状態となる。

図１３に、コモン電極１１１〜１１４、及び、セグメント電極１１５、１１６ｈ、１１７、１１８、１１９ｄ、１２０ｄに印加される１／４デューティ、１／３バイアスの駆動波形と、表示領域Ａ〜Ｃのバックライトの点灯タイミングを示すタイミングチャートを示す。

第２の実施例と同様に、コモン選択電圧は±Ｖとし、セグメントに±Ｖｂが印加されると画素がオン状態となる。ただし第４の実施例では液晶表示素子としてＶＡ素子を想定しているので、オン状態で明表示となり、オフ状態で暗表示となる。

また、第２の実施例と同様に、１フレームは１６．７ｍｓとし、２つのサブフレームに等間隔に分割した。１サブフレーム時間は略８．３５ｍｓである。液晶表示素子に印加するマルチプレックス駆動波形の駆動周波数は略１８０Ｈｚとした。コモン電極１つ当たりの走査時間は略０．７ｍｓであり、走査待ち時間は、略２．０８ｍｓである。

サブフレームの開始時刻から、走査待ち時間２．０８ｍｓを待ち、さらに、ＶＡ素子の立下り応答完了を待つための略３．４８ｍｓ（図１１（Ａ）の１／４デューティ、１／３バイアス駆動時参照）の後、サブフレームの終了時刻までが、当該サブフレームの表示パタンに対応する点灯色のバックライトを点灯させる現サブフレームバックライト点灯時間Ｌに設定されている。現サブフレームバックライト点灯時間Ｌは、略２．７９ｍｓである。

第４の実施例では、さらに、サブフレームの開始時刻から、その直前のサブフレームの表示パタンに対応する点灯色のバックライトを延長して点灯させる前サブフレームバックライト点灯時間Ｄが設定されている。前サブフレームバックライト点灯時間Ｄは、ＶＡ素子の立上りの応答遅れ時間２．２８ｍｓ（図１１（Ｂ）の１／４デューティ、１／３バイアス駆動時参照）に設定されている。

１色当たりのバックライト点灯時間は、前サブフレームバックライト点灯時間を導入することにより、２．７９ｍｓから２．２８ｍｓ延びて略５．０７ｍｓとなる。バックライト点灯時間の延長により、表示輝度向上が期待される。

ＶＡ素子を用いた液晶表示装置を、図１３のタイミングチャートに従う第４の実施例の方法で駆動させた場合と、図１０のタイミングチャートに従う第２の実施例と同様な方法（前サブフレームバックライト点灯時間を導入しない駆動方法）で駆動させた場合とで、外観状態を比較した。なお、第２の実施例と同様な、前サブフレームバックライト点灯時間を導入しない駆動方法では、ＶＡ素子を用いることに伴い、第２の実施例と駆動波形のオンオフを逆転させ、走査待ち時間２．０８ｍｓの後に設定されるブランク時間を略３．４８ｍｓとし、バックライト点灯時間を略２．７９ｍｓとした。その結果、第４の実施例の駆動方法の方が、表示輝度が明らかに向上していることが確認された。

なお、１サブフレーム時間Ｓは、走査待ち時間Ｃ、前サブフレームバックライト点灯時間Ｄ、ブランク時間Ｂ、現サブフレームバックライト点灯時間Ｌを用いて、Ｃ≦Ｄの場合、Ｓ＝Ｄ＋Ｂ＋Ｌと表され、Ｃ＞Ｄの場合、Ｓ＝Ｄ＋（Ｃ−Ｄ）＋Ｂ＋Ｌと表される。

サブフレーム内で、立下りの応答を待って、そのサブフレームに対応する点灯色を点灯させる現サブフレームバックライト点灯時間Ｌが設定される。しかし、例えば低温等で立下り応答時間が非常に長くなると、立下りの応答完了時点が、サブフレームの終了時刻に到達してしまう。このような場合には、現サブフレームバックライト点灯時間Ｌが０になってしまう。

しかし、この点灯色を、次のサブフレームの初期に点灯させれば、点灯時間を確保することができることになる。つまり、現サブフレームバックライト点灯時間Ｌが０となっても、前サブフレームバックライト点灯時間Ｄを非０とすることにより、点灯時間を確保することができる。

前サブフレームバックライト点灯時間を導入したＦＳ駆動方法は、このように、サブフレームの表示パタンに対応する点灯色のバックライトを、そのサブフレームでは点灯させずに、その直後のサブフレームで点灯するような場合に応用することもできる。

前サブフレームバックライト点灯時間を導入したＦＳ駆動方法では、現サブフレームバックライト点灯時間Ｌが非０であっても０となっても、サブフレームの表示パタンに対応する点灯色が、当該サブフレーム内のある時点から、その直後のサブフレーム内のある時点までの間に点灯される。

走査待ち時間Ｃは、上述のように、１サブフレーム時間をＳ、液晶表示素子のコモン電極数をＮ（１／Ｎデューティ駆動）、液晶表示素子の駆動周波数をｆとして、Ｃ＝（Ｎ−１）／（ｆ×２Ｎ）という式で表せる。前サブフレームバックライト点灯時間Ｄとブランク時間Ｂとの和は、走査待ち時間Ｃと液晶表示素子の立下り応答時間との和以上に設定されていることが好ましい。

なお、上記実施例では、サブフレームを等間隔としたが、必要に応じて、サブフレームを不等間隔に分割してもよい。なお、サブフレーム数Ｍは２以上となる。また、１フレーム期間を、１フレーム表示ごとまたは複数フレームごとに異ならせることも可能であり、これに伴ってサブフレーム時間を変化させてもよい。

なお、上記実施例では、スタティック駆動または１／４デューティ、１／３バイアスマルチプレックス駆動を検討したが、デューティ比は１／４デューティに限られず、１／２デューティ〜１／１６デューティであればよく、１／２デューティ〜１／９デューティがより好ましい。

なお、実施例の液晶表示装置、ＦＳ駆動方法は、以下のような製品に適用することができる。例えば、セグメント表示部、または、セグメント表示部及びドットマトリクス表示部を含む車載用情報表示装置に適用することができる。また、例えば、カーオーディオの表示部、コピー機等の操作パネル表示部に適用することもできる。

以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。

図１は、本発明の実施例による液晶表示装置の共通の構成を概略的に示すブロック図である。 図２（Ａ）は、ＮＷＴＮモード液晶表示素子の概略斜視図であり、図２（Ｂ）は、ガラス基板上の構造の一例を示す概略断面図であり、図２（Ｃ）は、ガラス基板上の構造の他の例を示す概略断面図である。 図３は、２層ＴＮモード液晶表示素子の概略斜視図である。 図４は、ＶＡモード液晶表示素子の概略斜視図である。 図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、それぞれ、第１の実施例の液晶表示装置の表示パタン及び表示領域を示す平面図である。 図６は、バックライトの一構造例を示す概略斜視図である。 図７は、バックライトの他の構造例を示す概略断面図である。 図８は、第１の実施例のセグメント電極の駆動波形とバックライトの点灯タイミングを示すタイミングチャートである。 図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、それぞれ、第２の実施例の液晶表示装置の表示パタン及び表示領域を示す平面図である。 図１０は、第２の実施例のコモン電極及びセグメント電極の駆動波形とバックライトの点灯タイミングを示すタイミングチャートである。 図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、ＮＷＴＮ素子、２層ＴＮ素子、及びＶＡ素子の、スタティック駆動及びマルチプレックス駆動における電気光学応答特性をまとめた表である。 図１２は、第３の実施例のセグメント電極の駆動波形とバックライトの点灯タイミングを示すタイミングチャートである。 図１３は、第４の実施例のコモン電極及びセグメント電極の駆動波形とバックライトの点灯タイミングを示すタイミングチャートである。 図１４は、７セグメント表示部の各セグメントの呼び方を示す平面図である。 図１５は、（第１の実施例に対する）比較例のセグメント電極の駆動波形とバックライトの点灯タイミングを示すタイミングチャートである。 図１６は、従来の通常ＦＳ駆動方法の、セグメントの入力信号とバックライトの点灯タイミングを示すタイミングチャートである。 図１７は、ノーマリーブラック型液晶表示素子の１セグメント部分における、明表示から暗表示への切り替え時の立下り電気光学応答を示すグラフである。 図１８は、従来のカラーブレークレスＦＳ駆動方法の、セグメントの入力信号とバックライトの点灯タイミングを示すタイミングチャートである。

符号の説明

１ 液晶表示素子
Ａ、Ｂ 表示領域
２ バックライト
ＬＳ マルチカラー光源
３ 駆動装置
２１、２２ 偏光板
１１ （ＴＮモード）液晶セル
６１、６２ 偏光板
５１ （ＴＮモード）補償セル
５２ （ＴＮモード）駆動セル
８１、８２ 偏光板
９１、９２ 視角補償板
７１ （ＶＡモード）液晶セル
１０１、１１１〜１１４ コモン電極
１０２〜１０５、１０４ｄ、１０５ｄ、１１５〜１２０、１１６ｈ、１１９ｄ、１２０ｄ セグメント表示部

Claims (7)

1. コモン電極、及び、該コモン電極に対向しセグメント表示を行う複数グループのセグメント電極を含み、セグメント電極のグループごとに分割された表示領域の画定された液晶表示素子と、
   前記表示領域ごとに設けられたマルチカラー光源を含むバックライトと、
   フィールドシーケンシャル駆動を行う駆動装置であって、前記表示領域ごとに、前記セグメント電極で表示される各表示部が１フレーム当たり１つのサブフレームでしか明表示とならないよう前記液晶表示素子を制御するとともに、各サブフレームで任意の光源が点灯するように前記マルチカラー光源を制御して、カラーブレークレスフィールドシーケンシャル駆動を行う駆動装置と
   を有する液晶表示装置。
2. 隣接する表示領域の表示部間の最短距離が１ｍｍ以上である請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記バックライトは、さらに、前記マルチカラー光源の各々から放出された光を対応する表示領域に導く配光構造を含む請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記液晶表示装置は、スタティック駆動または１／２デューティ〜１／１６デューティのマルチプレックス駆動をするように形成されたコモン電極を含み、前記駆動装置は、それに対応して、スタティック駆動または１／２デューティ〜１／１６デューティのマルチプレックス駆動のカラーブレークレスフィールドシーケンシャル駆動を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記駆動装置は、任意の第１のサブフレームの表示パタンに対応する点灯色が、該第１のサブフレーム内のある時点から、該第１のサブフレームの直後のサブフレームである第２のサブフレーム内のある時点までの間に点灯されるように、前記バックライトの点灯状態を制御する請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. 前記駆動装置は、前記第２のサブフレームの開始時刻から、前記液晶表示素子の暗表示から明表示への立上りの応答遅れ時間の間に、前記第１のサブフレームの表示パタンに対応する点灯色を点灯させる請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記液晶表示素子が、ノーマリーブラック型である請求項５または６に記載の液晶表示装置。

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