JP2010113125A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光利用効率および電力効率を高めつつ、カラー表示の際の画質を向上させることが可能な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】バックライト点灯期間ΔＴon１において、バックライト部３から赤色光および青色光が射出されると共に、バックライト点灯期間ΔＴon２において、バックライト部３から緑色光が射出されるようにする。１垂直期間内における各原色光の射出期間（点灯期間）が、従来のフィールドシーケンシャル方式と比べて長くなる。また、バックライト点灯期間ΔＴon２では、緑色光のみが射出されると共にサブ画素２０Ａ，２０Ｂの両方で変調されるようにする。従来の３原色のカラーフィルタ方式と比べ、フルカラー表示の際の開口率が高まる。さらに、バックライト点灯期間ΔＴon１では、赤色光および青色光の両方が射出されるようにする。色割れ（カラーブレイク）現象の発生が抑えられる。
【選択図】図８

Description

本発明は、カラーフィルタ（ＣＦ；Color Filter）を用いてカラー表示を行う液晶表示装置に関する。

近年、液晶テレビやノート型パソコン、カーナビゲーション等の表示モニタとして、液晶表示装置（ＬＣＤ；Liquid Crystal Display）が多く用いられている。このような液晶表示装置では、一般に、カラーフィルタを用いてフルカラー表示を行うようになっている。

図１７は、このようなフルカラー表示の際に用いるカラーフィルタの一例を表したものである。ここでは、各画素１０２に、光の３原色に対応する、赤色（Ｒ）カラーフィルタ１０３Ｒ、緑色（Ｇ）カラーフィルタ１０３Ｇまたは青色（Ｂ）カラーフィルタ１０３Ｂが配置されている。このような各画素１０２における輝度を制御することにより、フルカラー表示が可能となっている。

しかしながら、各色のカラーフィルタ１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂは、３色で空間分割がなされているため、空間的に有効に利用できる光は、約３３％に過ぎない。また、各カラーフィルタ１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂの透過率は、最適な波長においても７０〜８０％程度に過ぎないため、総合的には２５％程度の光しか利用できないことになる。なお、残りの７５％以上の光は、これらのカラーフィルタ１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂにおいて、熱に変換される。

そこで、このような低い光利用効率を改善する手法として、従来より、フィールドシーケンシャル（時分割）駆動が提案されている（例えば、特許文献１および非特許文献１）。これは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）などのＲＧＢを個別に点灯できる光源を用いると共に、時間的にＲＧＢを切り替えることにより、フルカラー表示を行うものである。このようなフィールドシーケンシャル方式では、上記したようなカラーフィルタか不要となるため（図１８参照）、約４倍以上の高い光利用効率が得られると言われている。

特開２００３−２８０６１４号公報 Ｙｉ−Ｆｕ Ｃｈｅｎ，他２名、「Mixed Color Sequential Technique for High Contrast LCD with Optimum Power Consumption」、ＳＩＤ’０７、ｐ．１３４、２００７年

ここで、図１８は、従来のフィールドシーケンシャル方式における画素構造の一例を表したものである。各画素２０２は、上記したようにカラーフィルタの無い無色の画素となっており、線順次でＲＧＢの順にデータが書き込まれると共に、同期してバックライトがＲＧＢの順に点灯されるようになっている。

ところが、このようなフィールドシーケンシャル方式では、光利用効率は高いものの、時間的な有効期間が１／６程度以下となるため、一定の輝度を得るためには、バックライトの最大輝度は、従来よりも高いものが要求される。例えばＬＥＤの場合、個数を従来よりも増やす必要があり、コスト的に非常に不利である。また、ＬＥＤは点灯時のデューティ比が小さくなると電力に対する発光量が低下する傾向があるため、光利用効率が上がったとしても、電力効率は逆に低下してしまうことになる。

また、フィールドシーケンシャル方式における根本的な問題として、いわゆる色割れ（カラーブレイク）現象の発生というものがある。これは、時間分割された画像は網膜上で同じ位置に届いて初めて色が正確に合成されるのであるが、動画像を見ている場合の物体の動きや視線の動きにより、意図せずに網膜上の位置がずれてしまい、ＲＧＢの色が分離してしまう現象である。このような色割れ現象を抑えるため、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いたプロジェクタであるＤＬＰ（Digital Light Processing）などでは、より高速な６倍駆動などを行うことが考えられるが、応答の遅い液晶では同様の対策は難しい。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、光利用効率および電力効率を高めつつ、カラー表示の際の画質を向上させることが可能な液晶表示装置を提供することにある。

本発明の液晶表示装置は、互いに異なる波長領域の第１ないし第３の原色光を個別に射出可能な光源部と、各々が第１および第２のサブ画素を有する複数の画素が全体としてマトリクス状に配置されると共に、光源部から射出された各原色光を映像信号に基づいて変調する液晶表示パネルと、映像信号に基づいて、光源部および液晶表示パネル内の各サブ画素をそれぞれ、１垂直期間内に第１および第２の駆動期間を時分割で含むようにして駆動する駆動部とを備えたものである。ここで、上記第１のサブ画素では、少なくとも第１および第２の原色光を透過可能となっており、上記第２のサブ画素では、少なくとも第２および第３の原色光を透過可能となっている。また、上記駆動部は、上記第１の駆動期間では、光源部が第１および第３の原色光をそれぞれ射出するように駆動すると共に、第１の原色光用の映像信号に基づいて第１のサブ画素を駆動し、かつ、第３の原色光用の映像信号に基づいて第２のサブ画素を駆動し、上記第２の駆動期間では、光源部が第２の原色光を射出するように駆動すると共に、第２の原色光用の映像信号に基づいて第１および第２のサブ画素をそれぞれ駆動するようになっている。

本発明の液晶表示装置では、第１の駆動期間では、光源部から射出される第１および第３の原色光が、第１のサブ画素において、第１の原色光用の映像信号に基づいて第１の原色光が選択的に変調されることにより、第１の原色光による映像表示がなされる一方、第２のサブ画素において、第３の原色光用の映像信号に基づいて第３の原色光が選択的に変調されることにより、第３の原色光による映像表示がなされる。また、第２の駆動期間では、光源部から射出される第２の原色光が、第１および第２のサブ画素においてそれぞれ、第２の原色光用の映像信号に基づいて第２の原色光が選択的に変調されることにより、第２の原色光による映像表示がなされる。そして、このような第１および第２の駆動期間が１垂直期間内で時分割に含まれるため、各原色光の映像信号に基づくフルカラー表示がなされる。この際、第１の駆動期間において、光源部から第１および第３の原色光が射出されると共に、第２の駆動期間において、光源部から第２の原色光が射出されることにより、１垂直期間内における各原色光の射出期間（点灯期間）が、従来のフィールドシーケンシャル方式と比べて長くなる。また、第２の駆動期間では、第２の原色光のみが射出されると共に第１および第２のサブ画素の両方で変調されるため、従来の３原色のカラーフィルタ方式と比べ、フルカラー表示の際の開口率が高まる。さらに、第１の駆動期間では第１および第３の原色光の両方が射出されるため、色割れ（カラーブレイク）現象の発生が抑えられる。

本発明の液晶表示装置によれば、第１の駆動期間において光源部から第１および第３の原色光が射出されると共に、第２の駆動期間において光源部から第２の原色光が射出されるようにしたので、１垂直期間内における各原色光の射出期間（点灯期間）を従来のフィールドシーケンシャル方式と比べて長くすることができ、デューティ比が高くすることができる。また、第２の駆動期間では、第２の原色光のみが射出されると共に第１および第２のサブ画素の両方で変調されるようにしたので、従来の３原色のカラーフィルタ方式と比べ、フルカラー表示の際の開口率を高めることができる。さらに、第１の駆動期間では第１および第３の原色光の両方が射出されるようにしたので、色割れ（カラーブレイク）現象の発生を抑えることができる。よって、光利用効率および電力効率を高めつつ、カラー表示の際の画質を向上させることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

［液晶表示装置の全体構成例］
図１は、本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置（液晶表示装置１）の全体構成を表すものである。この液晶表示装置１は、液晶表示パネル２と、バックライト部３と、画像処理部４１と、データドライバ５１と、ゲートドライバ５２と、タイミング制御部６１と、バックライト駆動部６２とを備えている。

バックライト部３は、液晶表示パネル２に対して光を照射する光源であり、例えばＬＥＤなどを含んで構成されている。このバックライト部３は、互いに異なる波長領域の３つ原色光（赤色光（第１の原色光）、緑色光（第２の原色光）および青色光（第３の原色光））を個別に射出可能となっている。具体的には、バックライト部３は、例えば図２に示したように、赤色光源３Ｒ、緑色光源３Ｇおよび青色光源３Ｂを有している。

液晶表示パネル２は、後述するゲートドライバ５２から供給される駆動信号に従って、データドライバ５１から供給される駆動電圧に基づいてバックライト部３から発せられる光を変調することにより、映像信号Ｄinに基づく映像表示を行うものである。この液晶表示パネル２は、全体としてマトリクス状に並んで配置された複数の画素２０を含んで構成されている。

画像処理部４１は、外部からの映像信号Ｄinに対して所定の画像処理を施すことにより、ＲＧＢ信号である映像信号Ｄ１を生成するものである。

ゲートドライバ５２は、タイミング制御部６１によるタイミング制御に従って、液晶表示パネル２内の各画素２０を図示しない走査線（後述するゲート線Ｇ）に沿って線順次駆動するものである。

データドライバ５１は、液晶表示パネル２の各画素２０へそれぞれ、タイミング制御部６１から供給される映像信号Ｄ１に基づく駆動電圧を供給するものである。具体的には、このデータドライバ５１は、映像信号Ｄ１に対してＤ／Ａ変換を施すことにより、アナログ信号である映像信号（上記駆動電圧）を生成し、各画素２０へ出力するようになっている。なお、この映像信号Ｄ１は、赤色用データＤ１Ｒと、緑色用データＤ１Ｇと、青色用データＤ１Ｂとから構成されている。

バックライト駆動部６２は、バックライト部３の点灯動作（発光動作）を制御するものである。タイミング制御部６１は、ゲートドライバ５２およびデータドライバ５１の駆動タイミングを制御すると共に、映像信号Ｄ１をデータドライバ５１へ供給するものである。

［画素の詳細構成例］
次に、図３および図４を参照して、各画素２０の詳細構成について詳細に説明する。図３は、各画素２０内の画素回路の回路構成例を表したものである。

画素２０は、２つのサブ画素２０Ａ，２０Ｂにより構成されている。サブ画素２０Ａは、液晶素子２２Ａと、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）素子２１Ａとを有している。一方、サブ画素２０Ｂは、液晶素子２２Ｂと、ＴＦＴ素子２１Ｂとを有している。また、画素２０には、駆動対象の画素を線順次で選択するための１本のゲート線Ｇと、駆動対象の画素内のサブ画素２０Ａ，２０Ｂに対して駆動電圧（データドライバ５１から供給される駆動電圧）を供給するための２本のデータ線ＤＡ，ＤＢとが接続されている。

液晶素子２２Ａは、データ線ＤＡからＴＦＴ素子２１Ａを介して一端に供給される駆動電圧に応じて、表示のための動作を行う（表示光を射出する）表示要素として機能している。一方、液晶素子２２Ｂは、データ線ＤＢからＴＦＴ素子２１Ｂを介して一端に供給される駆動電圧に応じて、表示のための動作を行う（表示光を射出する）表示要素として機能している。これら液晶素子２２Ａ，２２Ｂは、例えばＶＡ（Vertical Alignment）モードやＴＮ（Twisted Nematic）モードの液晶により構成された液晶層（図示せず）と、この液晶層を挟む一対の電極（図示せず）とを含んで構成されている。液晶素子２２Ａにおける一対の電極のうちの一方（一端）側は、ＴＦＴ素子２１Ａのドレインに接続され、他方（他端）側は接地されている。また、液晶素子２２Ｂにおける一対の電極のうちの一方（一端）側は、ＴＦＴ素子２１Ｂのドレインに接続され、他方（他端）側は接地されている。

ＴＦＴ素子２１Ａは、ＭＯＳ−ＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor−Field Effect Transistor）により構成されており、ゲートがゲート線Ｇに接続され、ソースがデータ線ＤＡに接続され、ドレインが液晶素子２２Ａの一端側に接続されている。このＴＦＴ素子２１Ａは、液晶素子２２Ａの一端に対して、サブ画素２０Ａ用の駆動電圧（映像信号Ｄ１に基づく駆動電圧）を供給するためのスイッチング素子として機能している。具体的には、ゲートドライバ５２からゲート線Ｇを介して供給される選択信号に応じて、データ線ＤＡと液晶素子２２Ａの一端との間を選択的に導通させるようになっている。

一方、ＴＦＴ素子２１ＢもＭＯＳ−ＦＥＴにより構成されており、ゲートがゲート線Ｇに接続され、ソースがデータ線ＤＢに接続され、ドレインが液晶素子２２Ｂの一端側に接続されている。このＴＦＴ素子２１Ｂは、液晶素子２２Ｂの一端に対して、サブ画素２０Ｂ用の駆動電圧（映像信号Ｄ１に基づく駆動電圧）を供給するためのスイッチング素子として機能している。具体的には、ゲートドライバ５２からゲート線Ｇを介して供給される選択信号に応じて、データ線ＤＢと液晶素子２２Ｂの一端との間を選択的に導通させるようになっている。

また、図４に示したように、本実施の形態では、サブ画素２０Ａは、黄色（Ｙ）のカラーフィルタ２３Ｙを有しており、少なくとも赤色光および緑色光を透過可能となっている。一方、サブ画素２０Ｂは、シアン色（Ｃ）のカラーフィルタ２３Ｃを有し、少なくとも緑色光および青色光を透過可能となっている。

ここで、タイミング制御部６１、バックライト駆動部６２、データドライバ５１およびゲートドライバ５２が、本発明における「駆動部」の一具体例に対応する。また、サブ画素２０Ａが本発明における「第１のサブ画素」の一具体例に対応し、サブ画素２０Ｂが本発明における「第２のサブ画素」の一具体例に対応する。

次に、本実施の形態の液晶表示装置１の作用および効果について説明する。

［液晶表示装置の基本動作］
最初に、図１〜図３を参照して、液晶表示装置１の基本動作について説明する。

この液晶表示装置１では、図１に示したように、外部から供給された映像信号Ｄinが画像処理部４１により画像処理され、各画素２０用の映像信号Ｄ１が生成される。そしてこの映像信号Ｄ１は、タイミング制御部６１を介してデータドライバ５１へ供給される。データドライバ５１では、映像信号Ｄ１に対するＤ／Ａ変換が施され、アナログ信号である映像信号が生成される。そしてこの映像信号に基づき、ゲートドライバ５２およびデータドライバ５１から出力される各画素２０への駆動電圧によって、画素２０ごとに、線順次の表示駆動動作がなされる。

具体的には、図３に示したように、ゲートドライバ５２からゲート線Ｇを介して供給される選択信号に応じて、ＴＦＴ素子２１Ａ，２１Ｂの動作状態および非動作状態（オン・オフ）が切り替えられる。これにより、データ線ＤＡ，ＤＢと液晶素子２２Ａ，２２Ｂとの間が選択的に導通される。その結果、データドライバ５１から供給される映像信号に基づく駆動電圧が液晶素子２２Ａ，２２Ｂへと供給され、表示駆動動作がなされる。

すると、データ線ＤＡ，ＤＢと液晶素子２２Ａ，２２Ｂとの間が導通された画素２０では、図２に示したバックライト部３内の各光源３Ｒ，３Ｇ，３Ｂからの照明光が液晶表示パネル２において変調され、表示光として出力される。これにより、映像信号Ｄinに基づく映像表示が、液晶表示装置１において行われる。

［液晶表示装置における映像表示方法の詳細例］
次に、図５〜図８を参照して、本発明の特徴的部分の１つである映像表示方法（カラー表示方法）の詳細について、比較例と比較しつつ説明する。ここで、図５および図６は、比較例１，２に係る従来のフィールドシーケンシャル方式による映像表示方法をタイミング図で表したものである。また、図７および図８は、本実施の形態の液晶表示装置１における映像表示方法をタイミング図および模式図で表したものである。なお、図５〜図７において、（Ａ）は液晶表示パネルにおける映像信号（各色用データ）の書き込み動作状態を、（Ｂ）はバックライト部内の各色光源の点灯・消灯状態を、それぞれ表しており、以下同様である。

まず、図１７に示した従来の３原色のカラーフィルタを用いたカラー表示方法では、各色のカラーフィルタ１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂは、３色で空間分割がなされているため、空間的に有効に利用できる光は、約３３％に過ぎない。また、各カラーフィルタ１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂの透過率は、最適な波長においても７０〜８０％程度に過ぎないため、総合的には２５％程度の光しか利用できないことになる。なお、残りの７５％以上の光は、これらのカラーフィルタ１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂにおいて、熱に変換される。

一方、図５に示した比較例１では、各画素２０２は、図１８に示したようにカラーフィルタの無い無色の画素となっており、線順次でＲＧＢの順にデータが書き込まれると共に、同期してバックライトがＲＧＢの順に点灯される。図中のバックライトオン期間ΔＴonでは、画面全体がある単色用データで書き込まれているため、それにあわせた色でバックライトを点灯することができる。一方、バックライトオフ期間ΔＴoffは、次の単色への遷移期間であるため、この期間ΔＴoffでは、画面内に異なる色のデータが同時に存在することになる。したがって、色が混ざらないようにするため、この期間ΔＴoffでは、バックライトを点灯することができない。通常の６０Ｈｚ駆動の場合、１フレーム期間（１垂直期間）は１６．６ｍｓとなるが、フィールドシーケンシャル方式においてＲＧＢに期間を分けた場合、サブフレーム期間は５．５６ｍｓとなる。したがって、液晶への書き込みと液晶の応答がその（１／２）の２．７８ｍｓで完了したとしても、バックライトを点灯できる期間は、わずか２．７８ｍｓに過ぎない。なお、液晶への書き込みや応答が遅い場合には、さらに点灯期間は短くなる。

このようにして、この比較例１では、光利用効率は高いものの、時間的な有効期間が１／６程度以下となるため、一定の輝度を得るためには、バックライトの最大輝度は、従来よりも高いものが要求される。例えばＬＥＤの場合、個数を従来よりも増やす必要があり、コスト的に非常に不利である。また、ＬＥＤは点灯時のデューティ比が小さくなると電力に対する発光量が低下する傾向があるため、光利用効率が上がったとしても、電力効率は逆に低下してしまうことになる。

また、図６に示した比較例２では、バックライトがＲＧＢを隙間無く切り替えながら点灯するときに、色ごとに用意された画像が混ざらないようにするため、バックライト光の色を切り替える際に、黒表示時間を設けている。この場合、各画素２０２を６倍速で駆動する必要があり、各画素２０２での駆動消費電力が高くなる。また、黒表示期間ではバックライト光を吸収してしまうため、光利用効率は１／２以下となる。なお、これは、２．７８ｍｓという非常に高速な液晶応答での数字であるため、実際にこれよりも遅くなると、光利用効率はさらに低下する。

さらに、これら比較例１，２では、フィールドシーケンシャル方式における根本的な問題として、前述した色割れ（カラーブレイク）現象の発生というものがある。このような色割れ現象を抑えるため、例えばＤＩＤなどのデバイスではより高速な６倍駆動などを行うことが考えられるが、応答の遅い液晶では同様の対策は難しい。

これに対し、本実施の形態では、例えば図７に示したように、各原色光用の映像信号Ｄ１Ｒ，Ｄ１Ｇ，Ｄ１Ｂに基づいて、バックライト部３および液晶表示パネル２内の各サブ画素２０Ａ，２０Ｂをそれぞれ、１垂直期間内に、以下説明するバックライトオン期間ΔＴon１（第１の駆動期間），ΔＴon２（第２の駆動期間）を時分割で含むように駆動する。まず、バックライトオフ期間ΔＴoffにおいて、サブ画素２０Ａに赤色光用の映像信号Ｄ１Ｒが書き込まれると共にサブ画素２０Ｂに青色光用の映像信号Ｄ１Ｂが書き込まれる。その後、赤色光源３Ｒおよび青色光源３Ｂが同時に点灯することにより、バックライトオン期間ΔＴon１において、バックライト部３からマゼンダ色（Ｍ）の光が射出される。

具体的には、このバックライト点灯期間ΔＴon１では、図８（Ａ）に示したような状態となる。すなわち、バックライト部３から射出される赤色光および青色光が、サブ画素２０Ａにおいて、赤色光用の映像信号Ｄ１Ｒに基づいて赤色光が選択的に変調されることにより、赤色光による映像表示がなされる。一方、サブ画素２０Ｂでは、青色光用の映像信号Ｄ１Ｂに基づいて青色光が選択的に変調されることにより、青色光による映像表示がなされる。

次に、再びバックライトオフ期間ΔＴoffにおいて、サブ画素２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ、緑色光用の映像信号Ｄ１Ｇが書き込まれる。その後、緑色光源３Ｇが点灯することにより、バックライトオン期間ΔＴon２において、バックライト部３から緑色光が射出される。

具体的には、このバックライト点灯期間ΔＴon２では、図８（Ｂ）に示したような状態となる。すなわち、バックライト部３から射出される緑色光が、サブ画素２０Ａ，２０Ｂにおいてそれぞれ、緑色光用の映像信号Ｄ１Ｇに基づいて緑色光が選択的に変調されることにより、緑色光による映像表示がなされる。

そして、このようなバックライト点灯期間ΔＴon１，ΔＴon２が、１垂直期間内で時分割に含まれることにより、各原色光の映像信号Ｄ１Ｒ，Ｄ１Ｇ，Ｄ１Ｂに基づくフルカラー表示がなされる。

この際、バックライト点灯期間ΔＴon１において、バックライト部３から赤色光および青色光が射出されると共に、バックライト点灯期間ΔＴon２において、バックライト部３から緑色光が射出される。これにより、１垂直期間内における各原色光の射出期間（点灯期間）が、比較例１，２（従来のフィールドシーケンシャル方式）と比べて長くなる。具体的には、赤色光および青色光は、カラーフィルタにより開口率が１／２になるため、光利用効率が１／２に下がる。しかし、点灯期間が５．５６ｍｓ（液晶の応答が従来例と同じ２．７８ｍｓ）に増えるため、デューティ比が上がる。なお、この効果は、液晶の応答が遅い場合にさらに顕著となる。

また、バックライト点灯期間ΔＴon２では、緑色光のみが射出されると共にサブ画素２０Ａ，２０Ｂの両方で変調されるため、従来の３原色のカラーフィルタ方式と比べ、フルカラー表示の際の開口率が高まる。具体的には、緑色光については開口率も変わらず期間も延びるため、効率が２倍以上に改善される。現在、緑色用のＬＥＤの電力発光効率は他の色に比べておよそ１／２程度であるため、ＲＧＧＢおよびＧを他の色の２倍搭載するバックライトが多い。したがって、Ｇの効率が上がることは、他の色よりもコストおよび電力面で効果がある。

さらに、バックライト点灯期間ΔＴon１では、赤色光および青色光の両方が射出されるため、色割れ（カラーブレイク）現象の発生が抑えられる。具体的には、赤色光および青色光が同時に点灯できることにより、２色の色割れがなくなる。また、従来は特にＧおよびＢで輝度の変動が激しかったが、Ｒ，Ｂが同時に点灯することにより、輝度の変動が抑えられる。さらに、周波数が同じでも、同じ色が表示されるまでの期間が短縮される。例えば、比較例１，２における１３．８９ｍｓから、１１．１１ｍｓへと短縮される。

以上のように本実施の形態では、バックライト点灯期間ΔＴon１において、バックライト部３から赤色光および青色光が射出されると共に、バックライト点灯期間ΔＴon２において、バックライト部３から緑色光が射出されるようにしたので、１垂直期間内における各原色光の射出期間（点灯期間）を、従来のフィールドシーケンシャル方式）と比べて長くすることができ、デューティ比が高くすることができる。また、バックライト点灯期間ΔＴon２では、緑色光のみが射出されると共にサブ画素２０Ａ，２０Ｂの両方で変調されるようにしたので、従来の３原色のカラーフィルタ方式と比べ、フルカラー表示の際の開口率を高めることができる。さらに、バックライト点灯期間ΔＴon１では、赤色光および青色光の両方が射出されるようにしたので、色割れ（カラーブレイク）現象の発生を抑えることができる。よって、光利用効率および電力効率を高めつつ、カラー表示の際の画質を向上させることが可能となる。

また、バックライト点灯期間ΔＴon２において、サブ画素２０Ａ，２０Ｂを一括して駆動するようにしたので、書き込み時間を短縮することができる。

また、各画素２０内のサブ画素２０Ａ，２０Ｂにおいて、ゲート線Ｇが互いに共通接続されると共に、データ線ＤＡ，ＤＢがそれぞれ別個に接続されているようにしたので、画素数が２倍になっても、書き込み期間は短縮されないようにすることができる。

［変形例］
次に、本発明の変形例をいくつか挙げて説明する。なお、これらの変形例において、本実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

（変形例１）
図９は、変形例１に係る映像表示方法をタイミング図で表したものである。本変形例では、バックライト点灯期間ΔＴon１，ΔＴon２において、各原色用の映像信号Ｄ１Ｒ，Ｄ１Ｇ，Ｄ１Ｂに基づいてサブ画素２０Ａ，２０Ｂを駆動する前に、黒表示用の映像信号に基づいて黒表示を行うようになっている。

具体的には、まず液晶セルを黒表示とした上で、Ｙのサブ画素には赤色のデータ、Ｃのサブ画素には青色のデータが書き込まれた後、赤と青が同時点灯されマゼンタ色のバックライト色となる。次に再び液晶セルに黒を書き込み、バックライトを緑色の点灯に切り替え、次にＹとＣのサブ画素両方に緑の画像データを書き込むようになっている。

これにより、本変形例においても、上記実施の形態と同様に、光利用効率および電力効率を高めつつ、カラー表示の際の画質を向上させることが可能となる。

また、バックライトの点灯期間は１/２フレーム期間、すなわち８．３３ｍｓまで長くなるため、デューティ比による効率低下が大きく改善できる。液晶を黒にする期間では、バックライト光が吸収されてしまうが、黒以外の期間が５．５６ｍｓと長いため効率はさほど下がらない。緑色が特に改善できる点については上の例と同様である。

（変形例２，３）
図１０は、変形例２に係る映像表示方法をタイミング図で表したものである。また、図１１は、変形例３に係る映像表示方法をタイミング図で表したものである。なお、変形例２の映像表示方法は、上記実施の形態の映像表示方法の変形例に対応し、変形例３の映像表示方法は、上記変形例１の映像表示方法の変形例に対応している。

本変形例では、第１の原色光が赤色（Ｒ）光であり、第２の原色光が青色（Ｂ）光であり、第３の原色光が緑色（Ｇ）光でとなっている。また、サブ画素２０Ａは、マゼンダ色（Ｍ）のカラーフィルタ２３Ｍを有しており、少なくとも赤色光および青色光を透過可能となっている。一方、サブ画素２０Ｂは、シアン色（Ｃ）のカラーフィルタ２３Ｃを有し、少なくとも緑色光および青色光を透過可能となっている。

具体的には、バックライト点灯期間ΔＴon１では、図１２（Ａ）に示したように、バックライト部３から黄色（Ｙ）の光が射出される。そして、バックライト部３から射出される赤色光および緑色光が、サブ画素２０Ａにおいて、赤色光用の映像信号Ｄ１Ｒに基づいて赤色光が選択的に変調されることにより、赤色光による映像表示がなされる。一方、サブ画素２０Ｂでは、緑色光用の映像信号Ｄ１Ｇに基づいて緑色光が選択的に変調されることにより、緑色光による映像表示がなされる。

一方、バックライト点灯期間ΔＴon２では、図１２（Ｂ）に示したように、バックライト部３から射出される青色光が、サブ画素２０Ａ，２０Ｂにおいてそれぞれ、青色光用の映像信号Ｄ１Ｂに基づいて青色光が選択的に変調されることにより、青色光による映像表示がなされる。

このようにして本変形例においても、上記実施の形態と同様に、光利用効率および電力効率を高めつつ、カラー表示の際の画質を向上させることが可能となる。

また、視感度の高い緑と赤のカラーブレイクを抑えられるため、より色割れについて改善効果が高くなる。

（変形例４）
図１３は、変形例４に係るカラーフィルタの構成例を平面図で表したものである。本変形例では、液晶表示パネル２内において、サブ画素２０Ａ，２０Ｂ（カラーフィルタ２３Ｙ，２３Ｃ）が、画素２０間で互いに千鳥配置されている。

これにより、本変形例では、以下説明する縦スジ現象の発生を抑えることができる。すなわち、例えば図１４（Ａ）に示したように、白色光では見られない縦スジ現象が、例えば図１４（Ｂ）に示したように、ＲＢ点灯の瞬間は縦スジ状に見えやすくなってしまうのを抑えることができる。なお、本発明では、従来の画素よりも画素の横幅が太いため、より顕著である。

（変形例５）
図１５は、変形例５に係る画素（画素２０−１）の構成を回路図で表したものである。

本変形例では、各画素２０内のサブ画素２０Ａ，２０Ｂにおいて、ゲート線ＧＡ，ＧＢがそれぞれ別個に接続されると共に、データ線Ｄが互いに共通接続されている。

これにより、本変形例では、データドライバ５１よりもゲートドライバ５２のほうが約１／３程度のコストであることから、コストダウンの効果がある。

なお、一方で書き込み期間が短縮される懸念がため、例えば図１６に示したように、緑を書き込む期間は、ＧＡ，ＧＢによる２ラインを同時に選択することで、書き込み期間を稼ぐようにするのが好ましい。

以上、実施の形態およびその変形例をいくつか挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、各サブ画素２０Ａ，２０Ｂに配置されるカラーフィルタの色や、各バックライトオン期間ΔＴon１，ΔＴon２においてバックライト部３から照射される光の色については、これまで説明した場合には限られず、他の色の組み合わせとしてもよい。

また、各画素の回路構成は、上記実施の形態等で説明したものには限られず、他の構成とてしてもよい。例えば、各サブ画素において、ゲート線およびデータ線がそれぞれ別個に接続されているようにしてもよい。

本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の全体構成を表すブロック図である。 図１に示したバックライト部の詳細構成例を表す平面模式図である。 図１に示した画素の詳細構成例を表す回路図である。 図３に示した画素内の各サブ画素に配置されたカラーフィルタの構成例を表す平面図である。 比較例１に係る従来のフィールドシーケンシャル方式による映像表示方法について説明するためのタイミング図である。 比較例２に係る従来のフィールドシーケンシャル方式による映像表示方法について説明するためのタイミング図である。 実施の形態に係る液晶表示装置における映像表示方法について説明するためのタイミング図である。 図７に示した映像表示方法の詳細について説明するための模式図である。 本発明の変形例１に係る映像表示方法について説明するためのタイミング図である。 本発明の変形例２に係る映像表示方法について説明するためのタイミング図である。 本発明の変形例３に係る映像表示方法について説明するためのタイミング図である。 図１０および図１１に示した映像表示方法の詳細について説明するための模式図である。 本発明の変形例４に係るカラーフィルタの構成例を表す平面図である。 映像表示時の縦スジ現象について説明するための平面模式図である。 本発明の変形例５に係る画素の構成を表す回路図である。 図１５に示した画素構造における駆動方法の一例を表すタイミング波形図である。 従来の液晶表示装置において用いられるカラーフィルタの構成例を表す平面図である。 従来のフィールドシーケンシャル方式による映像表示方法の際に用いられるカラーフィルタの構成例を表す平面図である。

符号の説明

１…液晶表示装置、２…液晶表示パネル、２０，２０−１…画素、２０Ａ，２０Ｂ，２０Ａ−１，２０Ｂ−１…サブ画素、２１Ａ，２１Ｂ…ＴＦＴ素子、２２Ａ，２２Ｂ…液晶素子、２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍ…カラーフィルタ、３…バックライト部、３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ…光源、４１…画像処理部、５１…データドライバ、５２…ゲートドライバ、６１…タイミング制御部、６２…バックライト駆動部、Ｄin，Ｄ１，Ｄ１Ｒ，Ｄ１Ｇ，Ｄ１Ｂ…映像信号、Ｇ，ＧＡ，ＧＢ…ゲート線、Ｄ，ＤＡ，ＤＢ…データ線、ＢＭ…ブラックマトリクス、ΔＴon１，ΔＴon２…バックライトオン期間、ΔＴoff…バックライトオフ期間、ＶＧＡ，ＶＧＢ…ゲート電圧。

Claims (8)

1. 互いに異なる波長領域の第１ないし第３の原色光を個別に射出可能な光源部と、
   各々が第１および第２のサブ画素を有する複数の画素が全体としてマトリクス状に配置されると共に、前記光源部から射出された各原色光を映像信号に基づいて変調する液晶表示パネルと、
   前記映像信号に基づいて、前記光源部および前記液晶表示パネル内の各サブ画素をそれぞれ、１垂直期間内に第１および第２の駆動期間を時分割で含むようにして駆動する駆動部と
   を備え、
   前記第１のサブ画素では、少なくとも前記第１および第２の原色光を透過可能となっており、
   前記第２のサブ画素では、少なくとも前記第２および第３の原色光を透過可能となっており、
   前記駆動部は、
   前記第１の駆動期間では、前記光源部が前記第１および第３の原色光をそれぞれ射出するように駆動すると共に、前記第１の原色光用の映像信号に基づいて前記第１のサブ画素を駆動し、かつ、前記第３の原色光用の映像信号に基づいて前記第２のサブ画素を駆動し、
   前記第２の駆動期間では、前記光源部が前記第２の原色光を射出するように駆動すると共に、前記第２の原色光用の映像信号に基づいて前記第１および第２のサブ画素をそれぞれ駆動する
   液晶表示装置。
2. 前記駆動部は、前記第１および第２の駆動期間において、各原色用の映像信号に基づいて前記第１および第２のサブ画素を駆動する前に、黒表示用の映像信号に基づいて前記第１および第２のサブ画素を駆動する
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記駆動部は、前記第２の駆動期間では、前記第１および第２のサブ画素を一括して駆動する
   請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記液晶表示パネル内において、前記第１および第２のサブ画素が、前記画素間で互いに千鳥配置されている
   請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 一の画素内の前記第１および第２のサブ画素において、
   駆動対象の画素を選択するためのゲート線が互いに共通接続されると共に、前記映像信号を供給するためのデータ線がそれぞれ別個に接続されている
   請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 一の画素内の前記第１および第２のサブ画素において、
   駆動対象の画素を選択するためのゲート線がそれぞれ別個に接続されると共に、前記映像信号を供給するためのデータ線が互いに共通接続されている
   請求項１に記載の液晶表示装置。
7. 前記第１の原色光が赤色（Ｒ）光であり、かつ前記第２の原色光が緑色（Ｇ）光であり、かつ前記第３の原色光が青色（Ｂ）光であり、
   前記第１のサブ画素は、黄色（Ｙ）のカラーフィルタを有し、
   前記第２のサブ画素は、シアン色（Ｃ）のカラーフィルタを有し、
   前記光源部は、前記第１の駆動期間において、マゼンダ色（Ｍ）の光を射出する
   請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
8. 前記第１の原色光が赤色（Ｒ）光であり、かつ前記第２の原色光が青色（Ｂ）光であり、かつ前記第３の原色光が緑色（Ｇ）光であり、
   前記第１のサブ画素は、マゼンダ色（Ｍ）のカラーフィルタを有し、
   前記第２のサブ画素は、シアン色（Ｃ）のカラーフィルタを有し、
   前記光源部は、前記第１の駆動期間において、黄色（Ｙ）の光を射出する
   請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

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