JP3793215B2 - カラー液晶装置 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明のカラー液晶装置は、マトリクス状に設けられた複数の画素を有する液晶パネルと、複数の色を切り替えて該液晶パネルに照射可能な光源とを備え、前記パネルを1サブフィールド期間で1回ラスタスキャンして前記光源の各点灯色に対応する画像を順次書き込み、かつ各画像の書込と同期してその画像に対応する点灯色で前記光源を点灯させることにより時間的な加法混色でカラー表示を行う光源色切り替え方式のカラー液晶装置であって、1つの色から次の色への切り替え期間は、該期間の点灯色に応じた画像が書き込まれる2以上の連続するサブフィールド期間と、全面黒状態が書き込まれる2以上のサブフィールド期間とからなり、前記切り替え期間のうち前記点灯色に応じた画像が書き込まれるサブフィールド期間の割合が50%以下であり、前記光源は、前記切り替え期間のうち、該期間の点灯色に応じた画像が書き込まれる2以上の連続するサブフィールド期間と、引き続く全面黒状態が書き込まれる1サブフィールド期間に点灯され、その他の期間は消灯されることを特徴とする。
または、前記液晶が、正電圧をかけて白表示を行い、該正電圧と絶対値は等しい負電圧をかけて黒表示を行う単安定モードの強誘電性液晶である。
また、本発明においては、前記切り替え期間内に、前記液晶パネルに正電圧が印加されるラスタスキャンと負電圧が印加されるラスタスキャンとを含んで液晶パネル全面が連続して2回以上ラスタスキャンされることにより、該期間における液晶パネルへの印加電圧のDC成分がキャンセルされることが好ましい。
さらには、前記原色画像信号を全面に書き込むための時間と比較して、2倍以上の保持期間を有することを特徴とする。
[実施例1]
本発明の第1の実施例について図1〜4を用いて詳細に説明する。
図1は液晶パネル画像表示とバックライトのタイミングチャートを表している。この図に示すように、バックライトは液晶表示パネルへの原色画像表示2サブフィールド分と黒表示信号書き込みによる黒表示の1サブフィールド分の期間を点灯する。かつこれに同期してこの原色画像表示の原色と同色発光するように順次点灯色を切り替えていく。尚、本実施例ではサブフィールド周期を通常の60Hzの3×4倍の720Hz相当(つまり1/720sec)に設定している。その各走査画素ライン毎の表示状態をタイミングチャートで表すと図2に示すようになる。書き込み時間はtAで示され、一方保持期間はtBで表せる。特開平10−254390で示される従来例ではtA=tBであるが、本実施例では2tA=tBと、書き込み時間の2倍保持期間が長い。画面上のどの画素ライン位置に於いても各原色画像の表示時間は2サブフィールド相当になると共に、1サブフィールド分の黒表示の存在により各原色サブフィールド画像間のクロストークも全く発生しない。かつ、従来例の効率1/2と比べて、明るさは変わらずに効率は2/3と上昇する。つまり、点灯期間3サブフィールド分に対して2サブフィールドを表示に有効利用している。
図4はφVs、φV1、φV2および最初の書き込み画素および、最後の画素の電位を示す(共に白表示の場合)。最初の画素の例で説明すると、φVsが入り、垂直のシフトレジスタが動作を始めると共に最初の画素電位は例えば10Vという電位に持ち上がる(ポイントA)。対向電極の電位は5Vであり、液晶には5Vの電圧がかかる。1サブフィールドが終了するときに最後の画素に映像信号が書き込まれ電位が変化する(ポイントB)。次のサブフィールドでは垂直のシフトレジスタはφVsが入力されないため動作せず、従って画素のゲートが開かず、画素電位は変化しない。次のサブフィールドではφVsが入力され黒表示となるように画素に信号を入れる。まずポイントCで最初の画素が黒表示になり、ポイントDで、上からのスキャンが終了し、最後の画素が黒表示になる。次のサブフィールドでは先ほどと同様にφVsが入らず、画素電位は変化しない。2サブフィールド分の黒表示の後、A’のポイントで再び色信号が書き込まれる。バックライトは最初の画素電位が映像信号になるときから、最後の画素が黒電位となるまで、すなわちポイントAからポイントDまでの3サブフィールドのみバックライトを点灯させ、ポイントDからポイントAでは消灯する。
図6は本発明の実施例を表すタイミングチャートである。本実施例では、1色に対応するサブフィールド数を、色表示として2サブフィールド分、黒表示は1サブフィールド分とした。この図に示すように、バックライトは液晶表示パネルへの原色画像表示2サブフィールド分と黒表示信号書き込みによる黒表示の1サブフィールド分の期間を点灯する。かつこれに同期してこの原色画像表示の原色と同色発光するように順次点灯色を切り替えていく。尚、本実施例ではサブフィールド周期を通常の60Hzの3×3倍の540Hz相当に設定している。その各走査画素ライン毎の表示状態をタイミングチャートで表すと図7に示すようになる。つまり、画面上どの画素ライン位置に於いても各原色画像の表示時間は2サブフィールド相当になると共に、1サブフィールド分の黒表示の存在により各原色フィールド画像間のクロストークも全く発生しない。かつ、従来例の効率1/2と比べて、明るさは変わらずに効率は2/3と上昇する(点灯期間3サブフィールド分に対して2サブフィールドを有効利用)。従来例と比べると点灯期間は1/3×2/3=2/9フィールド分であり、従来例の1/6フィールド分よりも多くなるので、バックライトの輝度を下げることで、消費電力を落とすことができる。
図8は本発明の第3の実施例を表すタイミングチャートである。本実施例では、1色に対応するサブフィールド数を、色表示として2サブフィールド分、黒表示は4サブフィールド分とした。この図に示すように、バックライト4は液晶表示パネル2への原色画像表示2サブフィールド分と黒表示信号書き込みによる黒表示の1サブフィールド分の期間を点灯する。かつこれに同期してこの原色画像表示の原色と同色発光するように順次点灯色を切り替えていく。尚、本実施例ではサブフィールド周期を通常の60Hzの3×6倍の1080Hz相当に設定している。その各走査画素ライン毎の表示状態をタイミングチャートで表すと図9に示すようになる。つまり、画面上どの画素ライン位置に於いても各原色画像の表示時間は2サブフィールド相当になると共に、4サブフィールド分の黒表示の存在により各原色サブフィールド画像間のクロストークも全く発生しない。かつ、従来例の効率1/2と比べて、明るさは変わらずに効率は2/3と上昇する(点灯期間3サブフィールド分に対して2サブフィールドを有効利用)。
このとき表示特性はいわゆるインパルス応答となり動画に対しても非常にクリアな画像が得られる。
Claims (4)
- マトリクス状に設けられた複数の画素を有する液晶パネルと、複数の色を切り替えて該液晶パネルに照射可能な光源とを備え、前記パネルを1サブフィールド期間で1回ラスタスキャンして前記光源の各点灯色に対応する画像を順次書き込み、かつ各画像の書込と同期してその画像に対応する点灯色で前記光源を点灯させることにより時間的な加法混色でカラー表示を行う光源色切り替え方式のカラー液晶装置であって、
1つの色から次の色への切り替え期間は、該期間の点灯色に応じた画像が書き込まれる2以上の連続するサブフィールド期間と、全面黒状態が書き込まれる2以上のサブフィールド期間とからなり、前記切り替え期間のうち前記点灯色に応じた画像が書き込まれるサブフィールド期間の割合が50%以下であり、前記光源は、前記切り替え期間のうち、該期間の点灯色に応じた画像が書き込まれる2以上の連続するサブフィールド期間と、引き続く全面黒状態が書き込まれる1サブフィールド期間に点灯され、その他の期間は消灯されることを特徴とするカラー液晶装置。 - 前記液晶が、正電圧と負電圧を印加して白を2サブフィールド表示し、電圧が印加されないときに黒を表示するノーマリーブラックの液晶である請求項1に記載のカラー液晶装置。
- 前記液晶が、正電圧をかけて白表示を行い、該正電圧と絶対値は等しい負電圧をかけて黒表示を行う単安定モードの強誘電性液晶である請求項1に記載のカラー液晶装置。
- 前記切り替え期間内に、前記液晶パネルに正電圧が印加されるラスタスキャンと負電圧が印加されるラスタスキャンとを含んで液晶パネル全面が連続して2回以上ラスタスキャンされることにより、該期間における液晶パネルへの印加電圧のDC成分がキャンセルされることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のカラー液晶装置。
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