JP3215913B2 - 液晶表示装置の表示制御方法及び液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置の表示制御方法及び液晶表示装置Info
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Description
表示制御方法に関し、より詳細には、三原色のバックラ
イトを時分割発光させてフルカラー表示を行なうカラー
光源型の液晶表示装置とその表示制御方法に関する。
ンの進展に伴って、ワードプロセッサ,パーソナルコン
ピュータ等に代表されるOA機器が広く使用されるように
なっている。更にこのようなオフィスでのOA機器の普及
は、オフィスでも屋外でも使用可能な携帯型のOA機器の
需要を発生しており、それらの小型・軽量化が要望され
るようになっている。そのような目的を達成するための
手段の一つとして液晶表示装置が広く使用されている。
特に、液晶表示装置は単に小型・軽量化のみならず、バ
ッテリ駆動される携帯型のOA機器の低消費電力化のため
には必要不可欠な技術である。
型と透過型とに分類される。反射型は液晶パネルの表面
から入射した光線を液晶パネルの底面で反射させてその
反射光で画像を視認させる構成であり、透過型は液晶パ
ネルの底面に備えられた光源(バックライト) からの透
過光で画像を視認させる構成である。反射型は環境条件
によって反射光量が一定しないため視認性に劣るが安価
であることから、電卓,時計等の単一色(たとえば白/
黒表示等)の表示装置として広く普及しているが、マル
チカラーまたはフルカラー表示を行なうパーソナルコン
ピュータ等の表示装置としては不向きである。このた
め、マルチカラーまたはフルカラー表示を行なうパーソ
ナルコンピュータ等の表示装置としては一般的には透過
型が使用される。
される液晶物質の面からはSTN(Super Twisted Nematic)
タイプとTFT-TN(Thin Film Transistor-Twisted Nemati
c)タイプとに一般的に分類される。 STNタイプは製造コ
ストは比較的安価であるが、クロストークが発生し易
く、また応答速度が比較的遅いため、動画の表示には適
さないという問題がある。一方、TFT-TNタイプは、 STN
タイプに比して表示品質は高品質であるが、液晶パネル
の透過率が現状では4%程度しかないため高輝度のバッ
クライトが必要になり、このため消費電力が大きくなっ
てバッテリ電源の携帯型に使用するには問題がある。ま
た、TFT-TNタイプには、応答速度、特に中間調の応答速
度が遅い、視野角が狭い、カラーバランスの調整が難し
い等の問題もある。
光のバックライトを使用し、三原色のカラーフィルタで
白色光を選択的に透過させることによりマルチカラーま
たはフルカラー表示を行なうように構成されたカラーフ
ィルタ型が一般的であった。しかしこのようなカラーフ
ィルタ型では、隣接する3色のカラーフィルタの範囲を
一単位として表示画素を構成するため、実質的には解像
度が1/3 に低下することになる。
加電界に対する応答速度が高速な強誘電性液晶素子また
は反強誘電性液晶素子を使用し、同一画素を3原色で時
分割発光させることにより実質的な解像度の低下を招く
ことのないカラー光源型を採用することが考えられる。
子の特質としては、数100 乃至数μ秒オーダーの高速応
答性、液晶分子が印加電圧の有無には拘らず基板 (ガラ
ス基板) に対して常時平行であることによる極めて広い
視野角等が挙げられる。また三原色の光源として LEDを
使用し、赤, 緑, 青の発光ダイオード(LED) を時分割発
光させる場合には、 LEDに流れる電流を制御することに
より、カラーバランスを変化させることが可能になる。
示を行なう液晶表示装置の全体の構成例を示す模式図で
ある。なお、このような液晶表示装置の例はたとえば特
開平7-281150号公報等に開示されている。
フィルム1,ガラス基板2,共通電極3,ガラス基板
4,偏光フィルム5,導光板+光拡散板6の順に積層さ
れている。なお、ガラス基板4の共通電極3側の面には
マトリクス状に配列された個々の表示画素(液晶セル)
に対応したピクセル電極40が形成され、個々の電極40は
TFT(Thin Film Transistor)41 によりオン/オフ制御さ
れ、個々のTFT 41は液晶駆動回路8が走査線42と信号線
43とを選択的にオン/オフすることにより能動的に駆動
される。このガラス基板4上のピクセル電極40の上面に
は図示しない配向膜が配置される一方、共通電極3の下
面にも図示しない配向膜が配置され、これらの両配向膜
間に液晶物質が充填される。
2,共通電極3,ガラス基板4,偏光フィルム5は実質
的に同一寸法であり、それらの下側の導光板+光拡散板
6の一辺から突出した状態で LEDアレイ7が備えられて
いる。この導光板+光拡散板6と LEDアレイ7とでバッ
クライトが構成される。図5はこの LEDアレイ7の構成
例を示す模式図である。 LEDアレイ7には、導光板+光
拡散板6と対向する面に三原色、即ち赤(R),緑(G),青
(B) の各色を発光する LEDが順次的且つ反復して配列さ
れている。そして、これらの赤(R),緑(G),青(B) の各色
の LEDは光選択制御回路9の制御によって各色毎に時分
割駆動されて発光する。導光板+光拡散板6はこの LED
アレイ7の各 LEDから発光される光を自身の全体に拡散
しつつ導光する。
を説明するためのタイムチャートである。以下、図4に
示されているような液晶表示装置の従来の表示制御方法
についてこの図6を参照して説明する。
光タイミングを示している。この例ではR, G, B の順に
画像の1表示周期である1フレームの期間(1/60秒=約
16.6ms) を3等分した各サブフレーム (副周期) の期間
(1/180秒=約5.55ms) において順次的に発光(オン)す
る。そして、たとえば白表示を行なう場合には図6(b)
に示されているように、1フレームの期間の全てのサブ
フレームにおいて液晶素子をオン制御することにより約
16.6ms間に赤, 緑, 青の三色が最大で約5.55msずつ順次
的に表示され、人の目には白色に見える。なお、図示さ
れていないが、それぞれのサブフレーム内において液晶
表示素子の各ピクセルへのデータの書込み,消去が行な
われることは言うまでもない。
示されているように、赤発光の第1サブフレームの期間
のみにおいて液晶素子をオン制御することにより約16.6
msの1フレーム期間内の約5.55ms間の第1サブフレーム
の期間においてのみ赤が表示され、人の目には赤色に見
える。また、緑表示を行なう場合には図6(d) に示され
ているように、緑発光の第2サブフレームの期間のみに
おいて液晶素子をオン制御することにより約16.6msの1
フレーム期間内の約5.55ms間の第2サブフレームの期間
においてのみ緑が表示され、人の目には緑色に見える。
また、青表示を行なう場合には図6(e) に示されている
ように、青発光の第3サブフレームの期間のみにおいて
液晶素子をオン制御することにより約16.6msの1フレー
ム期間内の約5.55ms間の第3サブフレームの期間におい
てのみ青が表示され、人の目には青色に見える。
えば黄表示を行なう場合には図6(f) に示されているよ
うに、赤発光の第1サブフレーム及び緑発光の第2サブ
フレームの両期間において液晶素子をオン制御すること
により約16.6ms間の1フレーム期間内の約11.10 ms間の
第1及び第2サブフレームの期間において赤及び緑がそ
れぞれ表示され、人の目には黄色に見える。また、たと
えばマゼンタ表示を行なう場合には図6(g) に示されて
いるように、赤発光の第1サブフレーム及び青発光の第
3サブフレームの両期間において液晶素子をオン制御す
ることにより約16.6ms間の1フレーム期間内の約11.10
ms間の第1及び第3サブフレームの期間において赤及び
青がそれぞれ表示され、人の目にはマゼンタ色に見え
る。また、たとえばシアン表示を行なう場合には図6
(h) に示されているように、緑発光の第2サブフレーム
及び青発光の第3サブフレームの両期間において液晶素
子をオン制御することにより約16.6ms間の1フレーム期
間内の約11.10 ms間の第2及び第3サブフレームの期間
において緑及び青がそれぞれ表示され、人の目にはシア
ン色に見える。
二色または三色の輝度 (具体的にはLEDアレイ7の各色
の光量を液晶パネルにて調整する) を制御することによ
り表示可能である。
な構成の液晶表示装置において時分割カラー表示を行な
う従来の制御方法では、現実的にはバックライトとして
の LEDの発光輝度が十分ではないため、液晶表示装置全
体としての輝度も十分ではなく、このため特に白表示に
関しては、人の目にはややグレイがかった白に見えると
いう問題があった。
ものであり、時分割でカラー表示を行なうバックライト
を備えた液晶表示装置において、十分な輝度での表示を
可能にして特に白表示の際の純度を向上させた液晶表示
装置とその表示制御方法の提供を目的とする。
置の表示制御方法は、液晶パネルの個々の画素に対応し
たスイッチング素子を各画素の赤, 緑, 青のデータに対
応して各表示周期の期間にオン/オフ駆動すると共に、
スイッチング素子のオン/オフ駆動に同期して各表示周
期の期間にバックライトの赤, 緑, 青色光を時分割発光
する液晶表示装置の表示制御方法であって、各表示周期
を少なくとも第1乃至第4の副周期に分割し、第1乃至
第3の副周期においてバックライトの赤, 緑, 青色光を
各1副周期ずつ発光させ、第4の副周期において赤,
緑, 青色光の内の少なくともいずれか一つを再度発光さ
せ、第1乃至第3の副周期にそれぞれ赤, 緑, 青のデー
タに対応して各スイッチング素子をオン/オフ駆動し、
第4の副周期に赤, 緑, 青の内の少なくともいずれか一
つのデータに対応して各スイッチング素子をオン/オフ
駆動することを特徴とする。
少なくとも第1乃至第4の副周期に分割され、第1乃至
第3の副周期において赤, 緑, 青のバックライトが各一
回ずつ発光した後にそれらの内の少なくともいずれか一
つが第4の副周期において再度発光すると共に、第1乃
至第3の副周期にそれぞれ赤, 緑, 青のデータに対応し
て各スイッチング素子がオン/オフ駆動され、第4の副
周期に赤, 緑, 青の内の少なくともいずれか一つのデー
タに対応して各スイッチング素子がオン/オフ駆動され
るので、第4の副周期において更に発光が行なわれて全
体としての輝度が向上する。
方法は、上述の方法において、第4の副周期において
赤, 緑, 青のバックライトの全てを同時に発光させる
か、またはそれらの内のいずれか二つを同時に発光させ
るか、あるいはそれらの内のいずれか一つを発光させる
と共に、赤, 緑, 青の内の全てのデータに対応して、ま
たはそれらの内のいずれか二つのデータに対応して、あ
るいはそれらの内のいずれか一つのデータに対応して各
スイッチング素子をオン/オフ駆動することを特徴とす
る。
の副周期において赤, 緑, 青のバックライトが各一回ず
つ発光した後の第4の副周期においてそれらの全てが同
時に再度発光するか、またはいずれか二つが同時に発光
するか、あるいはいずれか一つが発光すると共に、赤,
緑, 青の内の全てのデータに対応して、またはそれらの
内のいずれか二つのデータに対応して、あるいはそれら
の内のいずれか一つのデータに対応して各スイッチング
素子がオン/オフ駆動されるため、必要に応じていずれ
かの手法を使用することにより全体としての輝度が向上
する。
方法は、前述の各方法において、表示周期の1周期は1/
60秒以下であり、副周期の1周期は 1/240秒以下である
ことを特徴とする。
表示周期を四等分した 1/240秒以下の期間内に個々の色
のバックライトの発光が完了する。
液晶画素及び各画素に対応して設けられた複数のスイッ
チング素子を備えてなる液晶パネルと、液晶パネルの背
面に配置され、赤, 緑, 青色光を発光するバックライト
と、液晶パネルの1表示周期を少なくとも第1乃至第4
の副周期に分割し、その第1乃至第3の副周期にそれぞ
れ各画素の赤, 緑, 青のデータに対応して各スイッチン
グ素子を時分割でオン/オフ駆動し、第4の副周期に
赤, 緑, 青の内の少なくともいずれか一つのデータに対
応して各スイッチング素子をオン/オフ駆動する液晶駆
動手段と、液晶駆動手段によるスイッチング素子のオン
/オフ駆動と同期してバックライトに、第1乃至第3の
副周期において赤, 緑, 青色光を各1副周期ずつ発光さ
せ、第4の副周期において赤, 緑, 青色光の内の少なく
ともいずれか一つを再度発光させるバックライト制御手
段とを備えたことを特徴とする。
制御手段により、各表示周期が少なくとも第1乃至第4
の副周期に分割され、第1乃至第3の副周期において
赤, 緑, 青のバックライトが各一回ずつ発光させられた
後にそれらの内の少なくともいずれか一つが第4の副周
期において再度発光させられると共に、液晶駆動手段に
より、第1乃至第3の副周期にそれぞれ赤, 緑, 青のデ
ータに対応して各スイッチング素子をオン/オフ駆動
し、第4の副周期に赤, 緑, 青の内の少なくともいずれ
か一つのデータに対応して各スイッチング素子をオン/
オフ駆動するので、第4の副周期において更に発光が行
なわれて全体としての輝度が向上する。
装置において、バックライト制御手段が、第4の副周期
において赤, 緑, 青のバックライトの全てを同時に発光
させると共に、液晶駆動手段が、第4の副周期において
赤, 緑, 青のデータの全てに対応して各スイッチング素
子をオン/オフ駆動すべくなしてあることを特徴とす
る。
の副周期において赤, 緑, 青のバックライトが各一回ず
つ発光させられた後の第4の副周期においてそれらの全
てが同時に再度発光させられると共に、第4の副周期に
おいて赤, 緑, 青のデータの全てに対応して各スイッチ
ング素子がオン/オフ駆動されるので、必要に応じてい
ずれかの手法を使用することにより全体としての輝度が
向上する。
述の各装置において、バックライト制御手段による表示
周期の1周期が1/60秒以下であり、副周期の1周期は 1
/240秒以下であることを特徴とする。
表示周期を四等分した 1/240秒以下の期間内に個々の色
のバックライトの発光が完了する。
装置において、バックライトが、赤, 緑, 青の各色の光
を発光する LEDと、これらの LEDが発光した光を拡散す
る各拡散板と、 LEDが発光した光を液晶パネルの一面に
導く導光板とを有することを特徴とする。
が赤, 緑, 青の各色の LEDと、これらの LEDが発光した
光を拡散する各拡散板と、 LEDが発光した光を液晶パネ
ルの一面に導く導光板とで構成されているため、バック
ライトからの透過光が一様になる。
ては、前述の装置において、液晶物質は強誘電性液晶物
質または反強誘電性液晶物質であることを特徴とする。
誘電性液晶物質または反強誘電性液晶物質であるため、
高速なオン/オフ制御が可能であり、バックライトの発
光制御に十分対応可能である。
示す図面に基づいて詳述する。まず、本発明の液晶表示
装置の表示制御方法(以下、本発明方法と言う) の原理
について説明する。図1は本発明の液晶表示装置の表示
制御方法を説明するためのタイムチャートである。
三等分したサブフレーム(以下、副周期と言う) それぞ
れにおいて LEDアレイ7のR, G, B の LEDを順次的に発
光させていたが、本発明方法においては約16.6msの1フ
レームを四等分してそれぞれをサブフレーム (副周期)
とし、先頭側の第1,第2及び第3サブフレームそれぞ
れにおいて LEDアレイ7のR, G, B の LEDを順次的に発
光させ、最後の第4サブフレームにおいてR, G, B の全
ての LED、または任意の二種類の LED、あるいはいずれ
か一種類の LEDを発光させる。
るように、約16.6msの1フレームの期間を約4.16msのサ
ブフレームに四等分し、第1サブフレームにおいてR
(赤) のLEDを、第2サブフレームにおいてG(緑) の LED
を、第3サブフレームにおいてB(青) の LEDをそれぞれ
順次的に発光させ、最後の第4サブフレームにおいてR,
G, B の全ての LEDを発光させる。そして、図1(b) に
示されているように、液晶表示素子(液晶画素)をこの
1フレームの全ての期間においてオン制御する。但し、
第4サブフレームにおいては、図1(a) に示されている
ようにR, G, B の全ての LEDを発光させるのではなく、
R, G, B のいずれか一種類の LEDを発光させてもよく、
また三種類の LEDの内から任意の二種類(RとB, Rと G,
または BとG)を組み合わせて発光させてもよい。
1, 第2, 第3サブフレームにおいてLEDアレイ7のR,
G, B の LEDを順次的に発光させ、次いで第4サブフレ
ームにおいて LEDアレイ7の全ての種類の LEDの発光を
行なわせた場合の白表示の時間は、第1, 第2及び第3
サブフレームにおいてR, G, B の三種類の LEDが順次発
光することから、1フレームの1/4 の時間と、第4サブ
フレームにおいては全ての LEDが発光することからその
時間は1フレームの1/4 となり、合計の時間は1フレー
ムの2/4 となる。一方、従来方法においては白表示の時
間は1フレームの1/3 であったため、本発明方法の白表
示時間は従来に比して6/4 、即ち約1.5 倍になると考え
られる。換言すれば、本発明方法によれば、少なくとも
白表示に関しては従来に比して約 1.5倍の輝度が得られ
ることになる。
場合には、図1(c) に示されているように、赤発光の第
1サブフレームの期間及び白発光の第4サブフレームに
おいて液晶素子をオン制御することにより約16.6msの1
フレーム期間内の約4.16ms間の第1サブフレームの期間
において赤が表示され、第4サブフレームの期間におい
て白が表示され、人の目には明るい赤色に見える。
場合には、図1(d) に示されているように、緑発光の第
2サブフレームの期間及び白発光の第4サブフレームに
おいて液晶素子をオン制御することにより約16.6msの1
フレーム期間内の約4.16ms間の第2サブフレームの期間
において緑が表示され、第4サブフレームの期間におい
て白が表示され、人の目には明るい緑色に見える。
場合には、図1(e) に示されているように、青発光の第
3サブフレームの期間及び白発光の第4サブフレームに
おいて液晶素子をオン制御することにより約16.6msの1
フレーム期間内の約4.16ms間の第3サブフレームの期間
において青が表示され、第4サブフレームの期間におい
て白が表示され、人の目には明るい青色に見える。
ブフレームの期間は、液晶表示素子をオフ制御すること
により、色純度の高い赤, 緑, 青表示が可能になる。
液晶表示装置の表示制御方法について、具体的に図面に
基づいて詳述する。なお、図2のブロック図に本発明の
液晶表示装置の一構成例を、図3にその液晶パネルの模
式的断面図をそれぞれ示す。なお、液晶パネル及びバッ
クライトの構成は図4の模式図に示されている従来例と
基本的に同様である。
面構造が示されている液晶パネル及びバックライトをそ
れぞれ示している。なお、バックライト22は図3に示さ
れているように、 LEDアレイ7及び導光板+光拡散板6
で構成されており、液晶パネル21は図3に示されている
ように、二枚の偏光フィルム1と5との間の構造として
構成されている。
に、上側から下側に順に、偏光フィルム1,ガラス基板
2,共通電極3,ガラス基板4,偏光フィルム5,導光
板+光拡散板6の順に積層されており、ガラス基板4の
共通電極3側の面には個々の表示画素に対応したピクセ
ル電極40が形成されている。なお、前述の従来例と同様
に、個々のピクセル電極40はTFT(Thin Film Transisto
r) によりオン/オフ制御され、個々のTFT は後述する
データドライバ32により信号線を、スキャンドライバ33
により走査線をそれぞれ選択的にオン/オフすることに
より駆動される。そして、信号線からの信号により、個
々のピクセルの透過光強度が制御される。
は配向膜12が、一方共通電極3の下面にも配向膜11がそ
れぞれ配置され、これらの両配向膜間に液晶物質が充填
されて液晶層13が形成される。なお、参照符号14は液晶
層13の層厚を適宜に保持するためのスペーサである。
位置し、導光板+光拡散板6の一辺から突出した状態で
LEDアレイ7が備えられている。この LEDアレイ7は前
述の図5にその模式図が示されている従来例と同様に、
導光板+光拡散板6と対向する面に三原色、即ち赤(R),
緑(G),青(B) の各色を発光する LEDが順次的且つ反復し
て配列されている。導光板+光拡散板6はこの LEDアレ
イ7の各 LEDから発光される光を自身の表面全体に導光
すると共に上面へ拡散する。
メモリ31には液晶パネル21により表示されるべき表示デ
ータDDが外部のたとえばパーソナルコンピュータ等から
与えられる。制御信号発生回路及び画像メモリ31はこの
表示データDDを一旦画像メモリに記憶した後、各画素単
位のデータ(以下、画素データPDと言う) を同期信号SY
N に同期してデータドライバ32へ出力する。データドラ
イバ32はピクセル電極40の信号線のオン/オフを制御信
号発生回路及び画像メモリ31から与えられた画素データ
PDに従って制御する。
からは同期信号SYN が出力され、スキャンドライバ33,
基準電圧発生回路34及びバックライト制御回路及び駆動
電源35に与えられる。
び画像メモリ31から与えられる同期信号SYN に同期して
ピクセル電極40の走査線のオン/オフを制御する。ま
た、基準電圧発生回路34は同期信号SYN に同期して基準
電圧VRを発生し、データドライバ32及びスキャンドライ
バ33に与える。
制御信号発生回路及び画像メモリ31から与えられる同期
信号SYN に同期して駆動電圧をバックライト22に与えて
バックライト22の LEDアレイ7を発光させる。
前述の図1のタイムチャートに示されているような制御
が行なわれる。具体的には、図1(a) に示されているよ
うに、バックライト制御回路及び駆動電源35が同期信号
SYN に同期して LEDアレイ7のR, G, B の LED、1フレ
ームの期間の第1サブフレームに赤(R) の LEDを、第2
サブフレームに緑(G) の LEDを、第3サブフレームに青
(B) の LEDを、第4サブフレームにR, G, B 全ての LED
を発光させるように制御する。
からデータドライバ32に与えられる画素データPDがたと
えば白である場合には対応する液晶素子が図1(b) に示
されているように、データドライバ32及びスキャンドラ
イバ33が対応するピクセル電極40のTFT を1フレームの
期間の全てにおいてオンするように、赤である場合には
対応する液晶素子が図1(c) に示されているように、デ
ータドライバ32及びスキャンドライバ33が対応するピク
セル電極40のTFT を1フレームの期間の第1サブフレー
ム及び第4サブフレームにおいてオンするように、緑で
ある場合には対応する液晶素子が図1(d) に示されてい
るように、データドライバ32及びスキャンドライバ33が
対応するピクセル電極40のTFT を1フレームの期間の第
2サブフレーム及び第4サブフレームにおいてオンする
ように、青である場合には対応する液晶素子が図1(e)
に示されているように、データドライバ32及びスキャン
ドライバ33が対応するピクセル電極40のTFT を1フレー
ムの期間の第3サブフレーム及び第4サブフレームにお
いてオンするように、それぞれ制御する。
動電源35によるバックライト22の発光制御と、データド
ライバ32及びスキャンドライバ33による液晶パネル21の
各ピクセル電極40の TFTのオン/オフ制御により、前述
のような本発明の液晶表示装置の表示制御方法が図2に
示されている本発明の液晶表示装置により実現される。
制御方法の具体的な実施例について説明する。
晶パネル21の各構成要素を以下のようにして作成した。
個々のピクセル電極40の個々の電極は0.31mm×0.31mmの
正方形でピッチを0.33mmとし、画素数は1024×768 のマ
トリクス状とした。このような TFT基板と共通電極3と
を洗浄した後、スピンコータによりポリイミドを塗布し
て 200℃で1時間焼成することにより、約 200Åのポリ
イミド膜を配向膜11,12として成膜した。更に、これら
の配向膜11, 12をレーヨン製の布でラビングし、両者間
に平均粒径 1.6μmのシリカ製のスペーサ14でギャップ
を保持した状態で重ね合わせて空パネルを作成した。こ
の配向膜11, 12間にナフタレン系液晶を主成分とする誘
電性液晶を封入して液晶層13とした。最後に、クロスニ
コル状態の二枚の偏光フィルム (日東電工製:NPF-EG122
5DU)1,5で、液晶層13の強誘電性液晶分子が一方に傾
いた場合に暗状態になるようにして挟んで液晶パネル21
とした。そして、この液晶パネル21をバックライト22、
即ち導光板+光拡散板6上に載置した。
LEDアレイ7及び導光板+光拡散板6で構成されるバッ
クライト22上に載置した構成において、約16.6msの1フ
レームを三等分した個々のサブフレームにおいて LEDア
レイ7のR, G, B の LEDを順次的に発光させる従来方法
と、1フレームを四等分した個々のサブフレームの第1
乃至第3サブフレームにおいて LEDアレイ7のR, G, B
の LEDを順次的に発光させた上で更に最後の第4サブフ
レームにおいて全ての種類の LEDを発光させる本発明方
法とを実施し、各表示色の輝度を調べた。結果を表1に
示す。
本発明方法の場合には、従来問題であった白表示の際の
最大輝度が、従来方法のR, G, B 発光の場合に比して4
2.4cd/m2 から62.7cd/m2 へ約 1.5倍に向上しているこ
とが判る。この結果は、先の原理説明における予測結果
を裏付けている。またこの本発明方法による白表示の輝
度62.7cd/m2 は携帯型のいわゆるノートパソコンに現在
一般的に使用されている液晶表示装置のそれと同等であ
り、人の目には明瞭に白と認識可能である。なお、従来
方法による白表示の輝度42.4cd/m2 は人の目にはグレイ
がかった白に認識されるような表示状態であった。
示色に関しても、従来方法よりも高いピーク輝度が得ら
れた。また黒表示に関しては、従来方法に比してやや輝
度が向上しているが、人の目にグレイに見える程ではな
く、十分に黒表示として認識可能であった。
の表示制御方法では、バックライトそのものの輝度を変
更することなしに、特に従来において問題であった白表
示の輝度向上が可能になる。また、輝度向上をサブフレ
ームの発光シーケンスを利用して行なうため、たとえば
上述の実施の形態の場合には、白表示が第1乃至第3サ
ブフレームの合成及び第4サブフレームで得られる。こ
れらの二つの光強度は別々に調整可能であるため、階調
数の増加が容易に可能になるといった効果もある。
として強誘電性の液晶物質を使用しているが、反強誘電
性の液晶物質でも同等の効果が得られる。また、上記実
施の形態では1フレームを四等分して各サブフレームと
しているが、更に細分化してもよいことは言うまでもな
く、また最初に赤, 緑, 青の三色の発光を行なわせた後
はそれらの全て、またはいずれか二つ、更にはいずれか
一つの発光を組み合わせてもよい。そのような種々の組
み合わせは、バックライト自身の欠点、たとえば白表示
の輝度が低い場合には全てを、赤表示の輝度が低い場合
には赤を、バックライトの色調を青緑方向へずらしたい
場合には青と緑とを再度発光させる等、固有の事情に合
わせて採用すればよく、また輝度表示に関して何らかの
意図がある場合にはそれに適合した組み合わせを採用す
ればよい。
トとして LEDアレイを使用しているが、赤, 緑, 青各1
個の LEDを使用する構成としてもよく、また LED以外の
光源を使用してもよいことは勿論である。
装置及びその表示制御方法によれば、各表示周期が少な
くとも第1乃至第4の副周期(サブフレーム)に分割さ
れ、第1乃至第3の副周期の期間において赤, 緑, 青の
バックライトが各一回ずつ発光した後の第4の副周期に
おいて少なくともいずれか一つが再度発光するので、バ
ックライトそのものの輝度を向上させること無しに、表
示輝度を向上させることが、換言すれば消費電力を実質
的には増大させることなく表示輝度を向上させることが
可能になる。
示制御方法によれば、赤, 緑, 青のバックライトが各一
回ずつ発光した後の第4の副周期においてそれらの全て
が同時に発光するか、またはそれらの内のいずれか二つ
が同時に発光するか、あるいはそれらの内のいずれか一
つが発光するので、必要に応じていずれかの手法を採用
することにより、表示品質の向上が可能になる。
御方法によれば、1/60秒以下の表示周期を四等分した時
間内に個々の色のバックライトの発光が完了するため、
従来同様の表示周期のままで実現可能である。
ックライトが赤, 緑, 青の各色の LEDと、これらの LED
が発光した光を拡散する各拡散板と、 LEDが発光した光
を液晶パネルの一面に導く導光板とで構成されているた
め、一様な透過光が得られる。
物質は強誘電性液晶物質または反強誘電性液晶物質であ
るため、高速なオン/オフ制御が可能であり、バックラ
イトの発光制御に十分対応可能であることは勿論、動画
像の表示にも問題はない。
るためのタイムチャートである。
である。
及びバックライトの模式的断面図である。
全体の構成例を示す模式図である。
ためのタイムチャートである。
Claims (10)
- 【請求項1】 液晶パネルの個々の画素に対応したスイ
ッチング素子を各画素の赤, 緑, 青のデータに対応して
各表示周期の期間にオン/オフ駆動すると共に、前記ス
イッチング素子のオン/オフ駆動に同期して各表示周期
の期間にバックライトの赤, 緑, 青色光を時分割発光す
る液晶表示装置の表示制御方法において、 各表示周期を少なくとも第1乃至第4の副周期に分割
し、第1乃至第3の副周期において前記バックライトの
赤, 緑, 青色光を各1副周期ずつ発光させ、第4の副周
期において赤, 緑, 青色光の内の少なくともいずれか一
つを再度発光させ、 前記第1乃至第3の副周期にそれぞれ赤, 緑, 青のデー
タに対応して各スイッチング素子をオン/オフ駆動し、
第4の副周期に赤, 緑, 青の内の少なくともいずれか一
つのデータに対応して各スイッチング素子をオン/オフ
駆動することを特徴とする液晶表示装置の表示制御方
法。 - 【請求項2】 前記第4の副周期において前記バックラ
イトの赤, 緑, 青色光の全てを発光させると共に、赤,
緑, 青の内の全てのデータに対応して各スイッチング素
子をオン/オフ駆動することを特徴とする請求項1に記
載の液晶表示装置の表示制御方法。 - 【請求項3】 前記第4の副周期において前記バックラ
イトの赤, 緑, 青色光の内のいずれか二つを発光させる
と共に、赤, 緑, 青の内のいずれか二つのデータに対応
して各スイッチング素子をオン/オフ駆動することを特
徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の表示制御方
法。 - 【請求項4】 前記第4の副周期において前記バックラ
イトの赤, 緑, 青色光の内のいずれか一つを発光させる
と共に、赤, 緑, 青の内のいずれか一つのデータに対応
して各スイッチング素子をオン/オフ駆動することを特
徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の表示制御方
法。 - 【請求項5】 前記表示周期の1周期は1/60秒以下
であり、前記副周期の1周期は1/240秒以下である
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の液
晶表示装置の表示制御方法。 - 【請求項6】 複数の液晶画素及び各画素に対応して設
けられた複数のスイッチング素子を備えてなる液晶パネ
ルと、 前記液晶パネルの背面に配置され、赤, 緑, 青色光を発
光するバックライトと、 前記液晶パネルの1表示周期を少なくとも第1乃至第4
の副周期に分割し、その第1乃至第3の副周期にそれぞ
れ各画素の赤, 緑, 青のデータに対応して前記各スイッ
チング素子を時分割でオン/オフ駆動し、第4の副周期
に赤, 緑, 青の内の少なくともいずれか一つのデータに
対応して前記各スイッチング素子をオン/オフ駆動する
液晶駆動手段と、 前記液晶駆動手段による前記スイッチング素子のオン/
オフ駆動と同期して前記バックライトに、第1乃至第3
の副周期において前記赤, 緑, 青色光を各1副周期ずつ
発光させ、第4の副周期において前記赤, 緑, 青色光の
内の少なくともいずれか一つを再度発光させるバックラ
イト制御手段とを備えたことを特徴とする液晶表示装
置。 - 【請求項7】 前記バックライト制御回路は、前記第4
の副周期において前記赤, 緑, 青色光の全てを発光さ
せ、 前記液晶駆動手段は、第4の副周期に赤, 緑, 青のデー
タの全てに対応して各スイッチング素子をオン/オフ駆
動すべくなしてあることを特徴とする請求項6に記載の
液晶表示装置。 - 【請求項8】 前記表示周期の1周期は1/60秒以下
であり、前記副周期の1周期は1/240秒以下である
ことを特徴とする請求項6または7のいずれかに記載の
液晶表示装置。 - 【請求項9】 前記バックライトは、赤, 緑, 青の各色
の光を発光するLEDと、これらのLEDが発光した光
を拡散する各拡散板と、前記LEDが発光した光を前記
液晶パネルの一面に導く導光板とを有することを特徴と
する請求項6に記載の液晶表示装置。 - 【請求項10】 前記液晶パネルの液晶物質は強誘電性
液晶物質または反強誘電性液晶物質であることを特徴と
する請求項6に記載の液晶表示装置。
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