JPH07281150A

JPH07281150A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH07281150A
Application number: JP9304194A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ishii; 廣石井
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1994-04-05
Filing date: 1994-04-05
Publication date: 1995-10-27
Anticipated expiration: 2019-05-31
Also published as: JP3533475B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は液晶表示装置に関し、強誘電性液晶
を用いた液晶表示装置でのカラー表示における表示品位
を高めることを目的とする。【構成】液晶表示パネル２と、液晶表示パネル２を駆
動する液晶駆動手段３と、液晶駆動手段３による駆動タ
イミングに同期して液晶表示パネル２の背面から赤色
光、緑色光及び青色光を照射する光照射手段４と、光照
射手段４から照射される照射光の色を選択するととも
に、照射時間を制御する光選択制御手段５とを備え、光
選択制御手段５は、液晶駆動手段３により液晶表示パネ
ル２に対して所定のタイミング毎に出力する書き込み信
号の出力タイミングから一定時間経過後に、複数回の書
き込み信号に同期して赤色光、緑色光及び青色光のいず
れか１つの光を適時照射するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に係り、
特に、強誘電性液晶を用いてカラー表示を行う液晶表示
装置に関する。

【０００２】〔発明の背景〕一般に、外部から電界を加
えたときにだけ分極が生じるような物質を「誘電体」と
呼び、特に外部電界がない場合でも分極があるもの（こ
の分極を自発分極という）は「強誘電体」として区別さ
れている。強誘電体は、加える電界の方向によって、自
発分極の向きを反転されることができるという特徴を持
っており、また、自発分極を一方向に揃えることもでき
る。

【０００３】ある種の液晶では、このような自発分極を
持つものがあり、このような液晶を「強誘電性液晶（Ｆ
ＬＣ：ferroelectric liquid crystal）」と呼んでい
る。強誘電性を示す液晶としては、分子構造の中に不斉
炭素原子を持つスメクティック液晶で、液晶分子が各層
に対して一定の角度傾いているスメクティックＣが知ら
れており、強誘電性液晶は不斉炭素原子をもっているの
で、カイラルスメクティックＣとも呼ばれ、カイラルネ
マティック液晶（コレステリック液晶）と同様に液晶分
子はらせん構造をとっている。

【０００４】しかし、その分子配列はコレステリック液
晶の場合とは全く異なり、液晶分子の長軸が各層に垂直
な方向から一定の角度傾いた配列となって、傾きの方向
がある層から次の層へと少しずつずれるように並び、ら
せん構造となっている。また、双極子モーメントもらせ
んに伴って回転している。

【０００５】強誘電性液晶のらせんのピッチは通常、数
ミクロン程度であるが、液晶層の厚みがこのらせんピッ
チよりも薄くなると、らせん構造が解消されて液晶分子
が一方向に揃うようになる。このような状態で液晶に直
流電圧を加えると、電圧の正または負の極性により双極
子の方向、すなわち、液晶分子の向きを切り替えること
ができる。この切り替えに必要な時間は、ネマティック
液晶素子等における分子配列が変化する時間に比べて非
常に早く、１００万分の１秒よりも短い応答時間も報告
されている。

【０００６】強誘電性液晶では、このような高速応答性
の他にも、ＴＮ（twisted nematic），ＳＴＮ（super t
wisted nematic ）等のように電界によって発生する誘
電トルクを利用して表示するものと異なり、異なる二種
類の電界ベクトルに対してそれぞれ異なる二つの光学的
安定状態となる双安定性（bistability ）を有し、その
いずれかの安定状態を維持するメモリ作用を持つこと
や、大容量表示に向いており、視野角が広いことなど、
これまでの液晶に比べて非常に優れた性質を持っている
ため、近年、この強誘電性液晶の自発分極を利用して表
示する表面安定化強誘電性液晶を用いた液晶表示装置が
注目されている。

【０００７】表面安定化強誘電性液晶は、この強誘電性
液晶の自発分極を利用して表示するものであり、前述し
た二つの光学的安定状態への遷移時間が１００μｓ以下
と、通常の液晶に比較して非常に高速であり、しかも、
高いコントランストを得ることができるため、ＯＡ用フ
ラットパネルディスプレイとして期待されている。

【０００８】しかし、強誘電性液晶の特長である双安定
性という性質は、カラー化（多階調化）の障害となり、
そのままでは中間調表示が難しい。

【０００９】そこで、強誘電性液晶の優れた特長を生か
したカラー液晶表示表示が要求されている。

【００１０】

【従来の技術】従来、強誘電性液晶を用いたカラー表示
装置としては、大別して、カラーフィルタ型ＬＣＤ（Li
quid Crystal Display）と、カラー光源型ＬＣＤとが検
討されている。

【００１１】カラーフィルタ型ＬＣＤは、複屈折方式や
二色性方式、あるいは光散乱方式の透過型強誘電性ＬＣ
Ｄが高速の白黒（Ｂ／Ｗ）光シャッタとして用いられ、
このＬＣＤの中にＲＧＢマイクロカラーフィルタが内蔵
される。そして、白色バックライトがＬＣＤ背面に付加
され、直視型ＬＣＤとして応用されるのが一般的であ
る。

【００１２】ちなみに、カラーフィルタ型の強誘電性液
晶の駆動方法として代表的なものには、〔表１〕に示す
ように、２フィールド法、複数ライン同時消去法、４パ
ルス法といった駆動方法がある。なお、〔表１〕は、各
種駆動方法とマルチプレックス駆動特性とを示す。

【００１３】

【表１】ＲＧＢマイクロカラーフィルタを内蔵する強誘電性カラ
ーＬＣＤとしては、例えば、対角１２インチ、パネルサ
イズが２６０×２００ｍｍ² 、画素数が６３９×４０
０、セルギャップが２μｍのものが既に提供されてい
る。

【００１４】このパネルの配向膜には、対称ＰＩ／ＰＩ
ラビング膜が用いられ、バックライトとして熱陰極管が
使用されている。

【００１５】図１１は、強誘電性マルチカラーＬＣＤの
断面図である。なお、図１１中、１０１は偏光板、１０
２はガラス基板、１０３Ｒは赤色（Ｒｅｄ）カラーフィ
ルタ、１０３Ｇは緑色（Ｇｒｅｅｎ）カラーフィルタ、
１０３Ｂは青色（Ｂｌｕｅ）カラーフィルタ、１０３Ｍ
はブラックマトリクス、１０４は透明電極、１０５は絶
縁膜、１０６は配向膜、１０７は強誘電性液晶、１０８
は封着剤である。

【００１６】ちなみに、このカラーＬＣＤの駆動方法に
は複数（８ライン）同時消去法が採用されている。

【００１７】しかし、カラーフィルタ型ＬＣＤでは、液
晶表示パネル面にカラーフィルタを設けるため、バック
ライトからの光の利用効率が極端に悪化し、また、Ｒ，
Ｇ，Ｂの３画素を１つの単位としてカラー表示画素を構
成しているため、同じ画素ピッチの白黒液晶表示パネル
と比較した場合、解像度が低下するという問題点があっ
た。

【００１８】一方、カラー光源型ＬＣＤは、ＬＣＤパネ
ルに表示された画像を直接見る直視型と、その画像をス
クリーン上に拡大投射して見る投射型とに大別される。

【００１９】そして、高速の白黒（Ｂ／Ｗ）光シャッタ
である強誘電性ＬＣＤと組み合わせて用いられるカラー
の生成源のカラー光源としては、直視型の場合、ＲＧＢ
カラーの３色のカラー蛍光ランプが用いられ、また、投
射型では高強度の白色光をダイクロイックミラー等で分
離したＲＧＢカラー光源が用いられるのが一般的であ
る。

【００２０】図１２は、直視型のカラー光源型ＬＣＤの
要部構成図である。なお、図１２中、２０１は液晶表示
パネル、２０２は蛍光ランプ、２０３は光源用セル、２
０４Ｒは赤色カラーフィルタ、２０４Ｇは緑色カラーフ
ィルタ、２０４Ｂは青色カラーフィルタ、２０５は表面
に拡散板が形成された導光板である。

【００２１】以上の構成において、直視型のカラー光源
型ＬＣＤにおけるシーケンシャルカラー照明（color se
quential lighting ）方式について説明する。

【００２２】図１３は、シーケンシャルカラー照明方式
のカラー表示原理を示す。

【００２３】シーケンシャルカラー照明では、１フレー
ム期間が３原色カラーのＲ，Ｇ，Ｂに対応する３つのサ
ブフレームに分割され、それぞれのサブフレーム期間中
に特定カラーの画像の書き込みと特定カラーの光源の点
灯とが行われることによって、カラー表示が行われる。

【００２４】ここで、書き込まれた特定カラーの画像
は、それに続く特定カラーの光源の点灯期間中はメモリ
されていることが必要である。

【００２５】すなわち、カラー光源型ＬＣＤにあって
は、１フレーム期間を３つのサブフレームに分割して使
用するため、ＬＣＤに応答速度の速いものが要求され
る。

【００２６】つまり、シーケンシャルカラー照明方式に
基づくカラー表示ＬＣＤでは、前述のＲＧＢカラー方式
と比較してＬＣＤの応答速度が少なくとも３倍高速であ
ることが要求される代わりに、光の利用効率が高いこと
から、ＲＧＢカラー方式と比較して明るい表示画面（少
なくとも２倍以上）が得られ、また、１画素でカラー表
示画素を構成できることから、ＲＧＢカラー方式と比較
して３倍の高解像度表示が可能となる。

【００２７】したがって、高速応答を得意とする強誘電
性液晶を用いたＬＣＤでは、白黒（Ｂ／Ｗ）光シャッタ
との組み合わせによるカラー表示方法が有効である。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たカラー光源型ＬＣＤにあっては、強誘電性液晶の高速
応答特性及びメモリ機能を利用して、１フレーム期間を
３つのサブフレームに分割して処理されており、書き込
まれた特定カラーの画像は、それに続く特定カラーの光
源の点灯期間中はメモリされていることを必要としてい
たため、以下に述べるような問題点があった。

【００２９】すなわち、シーケンシャルカラー照明方式
に基づくカラー表示ＬＣＤでは、強誘電性液晶の特長で
あるメモリ作用を利用して書き込みを行なうものであっ
たが、強誘電性液晶のメモリ作用に依存してばかりで
は、安定した表示品質を保つことができず、表示品質を
高めるためには、強誘電性液晶の他の特長である応答速
度の速さを利用して、書き込み周期を短くする必要性が
生じてくる。

【００３０】したがって、単に１フレーム期間を３つの
サブフレームに分割して処理するだけでは、各色が安定
して得られず、正しい色調でのカラー表示ができないと
いう問題点があった。

【００３１】

【目的】本発明は、強誘電性液晶を用いた液晶表示装置
でのカラー表示における表示品位を高めることを課題と
する。

【００３２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
液晶表示パネルと、該液晶表示パネルを駆動する液晶駆
動手段と、該液晶駆動手段による駆動タイミングに同期
して該液晶表示パネルの背面から赤色光、緑色光及び青
色光を照射する光照射手段と、該光照射手段から照射さ
れる照射光の色を選択するとともに、照射時間を制御す
る光選択制御手段と、を備え、前記光選択制御手段は、
前記液晶駆動手段により前記液晶表示パネルに対して所
定のタイミング毎に出力する書き込み信号の出力タイミ
ングから一定時間経過後に、複数回の書き込み信号に同
期して赤色光、緑色光及び青色光のいずれか１つの光を
適時照射することを特徴としている。

【００３３】この場合、請求項１記載の発明に加えて、
請求項２記載の発明は、前記液晶表示パネルは、強誘電
性液晶を用いた液晶表示パネルであることを特徴として
いる。

【００３４】この場合、請求項１または２記載の発明に
加えて、請求項３記載の発明は、前記光照射手段は、赤
色光を照射する赤色蛍光ランプ、緑色光を照射する緑色
蛍光ランプ、青色光を照射する青色光蛍光ランプを有
し、前記光選択制御手段は、該光照射手段の各蛍光ラン
プの中から照射すべき蛍光ランプを選択するランプ選択
部と、該ランプ選択部によって選択された蛍光ランプを
予め設定された時間だけ駆動する駆動部と、を有するこ
とを特徴としている。

【００３５】また、この場合、請求項１または２記載の
発明に加えて、請求項４記載の発明は、前記光照射手段
は、光源となる白色蛍光ランプを有し、前記光選択制御
手段は、該白色蛍光ランプから照射される光を選択的に
透過する光シャッタ部と、該光シャッタ部を介して透過
された光の中の特定波長の光を透過するカラーフィルタ
部と、を有することを特徴としている。

【００３６】さらに、この場合、請求項１または２記載
の発明に加えて、請求項５記載の発明は、前記光照射手
段は、光源となる白色蛍光ランプを有し、前記光選択制
御手段は、該白色蛍光ランプから照射される光の中の特
定波長の光を透過するカラーフィルタ部と、該カラーフ
ィルタ部を介して照射される光を選択的に透過する光シ
ャッタ部と、を有することを特徴としている。

【００３７】そして、この場合、請求項４または５記載
の発明に加えて、請求項６記載の発明は、前記光シャッ
タ部は、強誘電性液晶セルを用いた光シャッタとするこ
とが有効である。

【００３８】

【作用】請求項１に記載する発明では、光選択制御手段
によって、液晶表示パネルに対して所定のタイミング毎
に液晶駆動手段から出力される書き込み信号の出力タイ
ミングから一定時間経過後に、かつ、複数回の書き込み
信号に同期して赤色光、緑色光及び青色光のいずれか１
つの光が適時照射されるため、液晶表示パネルに形成さ
れる画像が複数回の書き込み信号によりリフレッシュさ
れつつ、カラー表示が行われる。

【００３９】この場合、請求項２に記載するように、液
晶表示装置に強誘電性液晶表示パネルを用いた場合、強
誘電性液晶を用いた液晶表示装置において、カラー表示
における表示品位が高められる。

【００４０】この場合、請求項３に記載する発明では、
請求項１または請求項２記載の発明に加えて、光照射手
段として、赤色蛍光ランプ、緑色蛍光ランプ、青色光蛍
光ランプが独立して設けられ、ランプ選択部によって各
蛍光ランプの中から照射すべき蛍光ランプが選択される
とともに、駆動部によって選択された蛍光ランプが予め
設定された時間だけ駆動される。

【００４１】これによって、液晶駆動手段から出力され
る複数回の書き込み信号に同期して確実に赤色光、緑色
光及び青色光のいずれか１つの光が照射され、正確な色
調のカラー表示が行われる。

【００４２】また、この場合、請求項４に記載する発明
では、請求項１または請求項２記載の発明に加えて、白
色蛍光ランプから光シャッタ部を介して透過された光の
中からカラーフィルタ部により特定波長の光が選択的に
透過され、所望の色光が照射される。

【００４３】これによって、液晶駆動手段から出力され
る複数回の書き込み信号に同期して確実に赤色、緑色及
び青色光のいずれか１つの光が照射され、正確な色調の
カラー表示が行われる。

【００４４】さらに、この場合、請求項５に記載する発
明では、請求項１または請求項２記載の発明に加えて、
白色蛍光ランプからカラーフィルタ部により特定波長の
光が選択的に透過された光が光シャッタ部を介して選択
的に透過され、所望の色光が照射される。

【００４５】これによって、液晶駆動手段から出力され
る複数回の書き込み信号に同期して確実に赤色、緑色及
び青色光のいずれか１つの光が照射され、正確な色調の
カラー表示が行われる。

【００４６】そして、請求項６に記載する発明では、請
求項４または請求項５記載の発明に加えて、光シャッタ
部として、強誘電性液晶セルが用いられることにより、
カラー光源型の液晶表示装置において高速な光シャッタ
が得られる。

【００４７】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図１〜図８を
参照して説明する。

【００４８】まず、本実施例の構成を説明する。

【００４９】図１は、本実施例の要部構成を示すブロッ
ク図である。

【００５０】図１において、液晶表示装置１は、液晶表
示パネル２、液晶駆動手段３、光照射手段４、光選択制
御手段５から構成されている。

【００５１】図２は、液晶表示パネル２の断面図であ
る。

【００５２】液晶表示パネル２は、図２に示すように、
ガラス基板１１，１２、偏光板１３，１４、透明電極１
５，１６、配向膜１７，１８、スペーサ１９、液晶層２
０から構成されている。

【００５３】ガラス基板１１，１２の外側面には、それ
ぞれ偏光板１３，１４を形成するとともに、ガラス基板
１１，１２の対向面には、それぞれ透明電極１５，１６
を形成し、さらに、各透明電極１５，１６の表面には配
向膜１７，１８を形成している。

【００５４】配向膜１７，１８は、ラビングなどの処理
を受け、液晶分子を配向させる有機高分子膜であり、ポ
リビニルアルコール（ＰＶＡ：Poly Vinyle Alcohol ）
や、ポリイミド系樹脂が使用される。

【００５５】スペーサ１９は、液晶セルのガラス間ギャ
ップの均一性を確保するためのものであり、直径１０μ
ｍの球体状となっている。

【００５６】液晶層２０は、２枚の透明なガラス基板１
１，１２間に挟んだ強誘電性液晶であり、本実施例で
は、安定性の面で良好なエステル系の混合組成物からな
る強誘電性液晶を用いている。

【００５７】図３は、液晶駆動手段３の要部構成を示す
ブロック図である。

【００５８】液晶駆動手段３は、図３に示すように、液
晶表示パネル２のセグメント電極を駆動するセグメント
駆動回路３ａと、液晶表示パネル２のコモン電極を駆動
するコモン駆動回路３ｂとから構成されている。

【００５９】そして、これらの駆動回路は、図示しない
マイクロプロセッサからのコマンドに基づいてＶＲＡＭ
（Video Random Access Memory）等に格納された画像デ
ータをビデオディスプレイプロセッサ等により映像信号
として受け取り、ビデオディスプレイプロセッサからの
映像・タイミング制御信号に基づいて液晶表示パネル２
上に表示出力を行うものである。

【００６０】図４は、光照射手段４及び光選択制御手段
５の要部構成を示す図である。

【００６１】光照射手段４は、図４に示すように、赤色
光を照射する赤色蛍光ランプ４Ｒ、緑色光を照射する緑
色蛍光ランプ４Ｇ、青色光を照射する青色光蛍光ランプ
４Ｂから構成されている。

【００６２】また、光選択制御手段５は、各蛍光ランプ
４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを駆動する駆動部６と、駆動部６によ
り駆動する蛍光ランプ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを選択するラン
プ選択部７とから構成されており、さらに、駆動部６
は、各蛍光ランプ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを発光させるＲ用発
光ドライバ６Ｒ、Ｇ用発光ドライバ６Ｇ、Ｂ用発光ドラ
イバ６Ｂからなり、ランプ選択部７は、バックライト発
光に利用する発光ドライバ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂを切り替え
る表示切替器７ａと、各発光ドライバ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ
に供給する発光制御パルスを発生させるパルス発生回路
７ｂとから構成されてる。

【００６３】次に、本実施例の動作（作用）を説明す
る。

【００６４】図５は、本実施例における液晶表示パネル
２及び蛍光ランプ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂへの駆動信号を示す
波形図である。なお、図５中、ＤＲは赤色画像データパ
ルス、ＤＧは緑色画像データパルス、ＤＢは青色画像デ
ータパルス、ＰＲはＲ用発光ドライバ駆動パルス、ＰＧ
はＧ用発光ドライバ駆動パルス、ＰＢはＢ用発光ドライ
バ駆動パルスを示す。

【００６５】まず、液晶表示パネル２に表示すべき画像
データがＡ／Ｄコンバータ（図示せず）を介してＶＲＡ
Ｍ（図示せず）上に格納され、次に、マルチプレクサ
（図示せず）により選択されたＶＲＡＭ内の赤・緑・青
色の表示画像データがビデオディスプレイプロセッサ
（図示せず）を介し、映像信号としてセグメント駆動回
路３ａ及びコモン駆動回路３ｂに出力される。

【００６６】そして、セグメント駆動回路３ａ及びコモ
ン駆動回路３ｂでは、図５に示すように、１／１８０ｓ
ｅｃ毎にＲ，Ｇ，Ｂの各サブフレーム期間が設定され、
さらに、各サブフレーム期間中に、１／７２０ｓｅｃ毎
（すなわち、１／４サブフレーム期間）に赤色・緑色・
青色画像データパルスＤＲ，ＤＧ，ＤＢが液晶表示パネ
ル２に印加される。

【００６７】次いで、表示画像データの出力タイミング
に同期して、各サブフレーム期間の開始タイミングから
１／４サブフレーム期間だけ遅れたタイミングでランプ
選択部７内の表示切替器７ａに表示切替信号が出力され
るとともに、パルス発生回路７ｂにバックライトオン信
号が出力され、所定の発光ドライバ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂに
対して選択的に発光ドライバ駆動パルスが出力される。

【００６８】これによって、最初の１／４サブフレーム
期間で液晶表示パネル２に対して、まずＲ画像の書き込
みが行われ、書き込みが安定した後に赤色蛍光ランプ４
Ｒが３／４サブフレーム期間だけバックライトとして点
灯される。ちなみに、この場合、液晶表示パネル２に対
しては１／４サブフレーム期間毎に赤色画像データパル
スＤＲが出力されることにより、１／７２０ｓｅｃ毎に
表示画像のリフレッシュが行われることになる。

【００６９】そして、Ｒ画像の書き込みと同様にして、
Ｇ画像、Ｂ画像が書き込まれ、所定の１フレーム期間
（この場合、１／６０ｓｅｃ）の間にＲ，Ｇ，Ｂの書き
込みが連続して行われることにより、視覚上は１表示画
素がカラー表示されたかのように映ることになる。

【００７０】これによって、強誘電性液晶を用いた液晶
表示装置において、強誘電性液晶のもつメモリ性に頼る
ことなく、カラー表示における表示品位を高めることが
できる。

【００７１】以下、本発明の好適な他の実施例を、図
６，図７を参照して説明する。なお、図６，図７におい
て、図１〜図５と同一部分には同一の符号を付す。

【００７２】図６は、本実施例における液晶表示装置１
の概略構成を示す平面図であり、図７は、本実施例にお
ける液晶表示装置１の要部構成を示す斜視図である。

【００７３】図６において、本実施例の光照射手段４
は、光源となる白色蛍光ランプ４Ｗと、導光板４ａとか
らなり、光選択制御手段５は、白色蛍光ランプ４Ｗと導
光板４ａとの間に一体的に形成された光シャッタ部５ａ
と、カラーフィルタ部５ｂとから構成されている。な
お、カラーフィルタ部５ｂは、それぞれ赤色カラーフィ
ルタ、緑色カラーフィルタ、青色カラーフィルタから構
成されている。

【００７４】白色蛍光ランプ４Ｗは、導光板４ａの端部
に配置される冷陰極ＦＬランプからなり、光シャッタ部
５ａ及びカラーフィルタ部５ｂを介して導光板４ａの端
面位置に光を照射するものである。

【００７５】導光板４ａは、透明なアクリル板から構成
され、端面から入光した光を液晶表示パネル２の背面ま
で導くものであり、その表面には、導光板４ａにより導
かれた光が液晶表示パネル２に照射される際、その光を
拡散して輝度を均整化する拡散板（図示せず）が形成さ
れ、また、裏面には網点状のパターンが印刷されるとと
もに、導光板４ａ内に入光した光が導光板４ａの裏面か
ら透過して出ていかないように反射板（図示せず）が形
成されている。

【００７６】図８は、光シャッタ部５ａを構成する強誘
電性液晶セルの断面図である。

【００７７】光シャッタ部５ａは、図８に示すように、
ガラス基板２１，２２、透明電極２３，２４、絶縁膜２
５，２６、配向膜２７，２８、スペーサ２９、強誘電性
液晶層３０から構成されている。

【００７８】ガラス基板２１，２２の対向面には、それ
ぞれ透明電極２３，２４を形成するとともに、透明電極
２３，２４の対向面には、それぞれ絶縁膜２５，２６を
形成し、各絶縁膜２５，２６の表面には配向膜２７，２
８を形成している。

【００７９】配向膜２７，２８は、ラビングなどの処理
を受け、液晶分子を配向させる有機高分子膜であり、ポ
リビニルアルコールや、ポリイミド系樹脂が使用され
る。

【００８０】スペーサ２９は、液晶セルのガラス間ギャ
ップの均一性を確保するためのものであり、直径１．５
μｍの球体状となっている。

【００８１】強誘電性液晶層３０は、安定性の面で良好
なエステル系の混合組成物からなる強誘電性液晶を用い
ている。

【００８２】カラーフィルタ部５ｂにおける各色（Ｒ，
Ｇ，Ｂ）のカラーフィルタは、分散法により、透明感光
性樹脂または透明樹脂に染料、有機顔料等の着色材を均
一に分散させたカラーレジン液を塗布後、露光・現像ま
たはフォトレジストを介して露光・現像して所定形状に
着色パターンを順次形成するものである。

【００８３】以上の構成において、まず、予め設定され
た基準クロックタイミングに基づいて赤色の表示画像デ
ータが準備され、図示しないマイクロプロセッサによっ
て所望のカラー表示を得るためにＲ・Ｇ・Ｂに分解され
た各色情報に基づいて、光シャッタ部５ａを駆動するた
めのドライバ（図示せず）に対して制御信号が出力さ
れ、カラーフィルタ部５ｂの赤色カラーフィルタに対応
する光シャッタ部５ａが所定のタイミングで、かつ、所
定時間だけオン状態となり、Ｒサブフレームでの赤色書
き込みが行われる。このとき、緑色カラーフィルタ及び
青色カラーフィルタに対応する光シャッタ手段５ａはオ
フ状態となっている。

【００８４】次に、緑色の表示画像データが準備され、
カラーフィルタ部５ｂの緑色カラーフィルタに対応する
光シャッタ部５ａが所定のタイミングで、かつ、所定時
間だけオン状態となり、Ｇサブフレームでの緑色書き込
みが行われる。以下、同様にして、青色の表示画像デー
タが準備され、カラーフィルタ部５ｂの青色カラーフィ
ルタに対応する光シャッタ部５ａが所定のタイミング
で、かつ、所定時間だけオン状態となり、Ｂサブフレー
ムでの青色書き込みが行われる。

【００８５】すなわち、前述の実施例では、各蛍光ラン
プ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂから照射された光がそのままバック
ライト光となるものであったが、本実施例では、光源に
白色蛍光ランプ４Ｗを用い、白色蛍光ランプ４Ｗから照
射される光が光シャッタ部５ａにより選択的にカラーフ
ィルタ部５ｂを透過して着色された後に導光板４ａの端
部に照射されて液晶表示パネル２のバックライト（正確
には、サイドライト）となる。

【００８６】このように本実施例では、カラー光源型の
液晶表示装置の特長である、明るさ及び高解像度のメリ
ットを生かしつつ、高品位のカラー表示を行うことがで
きる。

【００８７】図９は、図７に代わる液晶表示装置１の要
部構成を示す斜視図である。

【００８８】前述の実施例では、白色蛍光ランプ４Ｗか
ら照射された光は、光シャッタ部５ａにより選択的にカ
ラーフィルタ部５ｂを透過して導光板４ａの端部に照射
されていたが、本実施例では、白色蛍光ランプ４Ｗから
照射された光は、まず、カラーフィルタ部５ｂを透過す
ることにより所定の着色光となり、この着色光を光シャ
ッタ部５ａによって透過／非透過の制御を行うものであ
る。

【００８９】これによって、本実施例では、前述の実施
例と同様に、カラー光源型の液晶表示装置の特長であ
る、明るさ及び高解像度のメリットを生かしつつ、高品
位のカラー表示を行うことができる。

【００９０】以下、本発明の好適なその他の実施例を、
図１０を参照して説明する。なお、図１０において、図
１〜図５と同一部分には同一の符号を付す。

【００９１】図１０は、本実施例の液晶表示装置１をテ
レビ受像機に適用した例を示すブロック図である。

【００９２】図１０において、３１はテレビ受像機に対
して所定の動作指令を行うためのキー入力部、３２はキ
ー入力部３１中のチューニングボタンの押下に伴うチュ
ーニング動作を制御するチューニング制御回路、３３は
アンテナ、３４はテレビ放送電波を受信するチューナ、
３５はチューナ３４の受信信号に基づいて中間周波信号
を増幅するとともに、チューニング制御回路３２，音声
回路３６，同期分離回路３８及びクロマ回路３９に所定
の信号を出力するＴＶリニア回路、３６はＴＶリニア回
路３５からの信号に基づいて音声信号を検波して低周波
信号に変換する音声回路、３７は音声回路３６から出力
される音声信号を音声に変換し出力するスピーカ、３８
はＴＶリニア回路３５からの信号に基づいて水平同期信
号（Ｈ−ＳＹＮＣ信号），垂直同期信号（Ｖ−ＳＹＮＣ
信号）の各同期信号を分離する同期分離回路、３９はＴ
Ｖリニア回路３５からの信号に基づいてＲ，Ｇ，Ｂの各
色信号毎にＡ／Ｄ変換してフィールドメモリ上に変換さ
れたデータを格納するクロマ回路、４０はクロマ回路３
９から出力されるＲ，Ｇ，Ｂの各色信号の中からタイミ
ング制御回路４１により設定されるタイミングに基づい
ていずれか１つの色信号を選択する時分割制御回路、４
１は同期分離回路３８からの同期信号に基づいてチュー
ニング制御回路３２及び時分割制御回路４０に対して所
定のタイミングパルスを出力するタイミング制御回路で
ある。

【００９３】なお、本実施例の液晶表示パネル２にはＳ
ＴＮ液晶が用いられており、また、バックライトとして
は白色蛍光ランプ４Ｗからの照射光に対して強誘電性液
晶による液晶シャッタを介してカラーフィルタ部５ｂに
より着色された光を利用するものが実際には用いられて
いるが、図１０中においては便宜上、カラーフィルタ部
５ｂにより着色された光の照射が、蛍光ランプ４Ｒ，４
Ｇ，４Ｂから直接照射されるものとみなして表してい
る。

【００９４】以上の構成において、時分割制御回路４０
に記憶された１画面分の画像データ（例えば、Ｒ画面の
画像データ）が順次セグメント駆動回路３ａに出力さ
れ、これに同期して駆動部６により赤色光が拡散板４ａ
を介してバックライトとして照射される。

【００９５】続いて、時分割制御回路４０からＧ画面の
画像データが順次セグメント駆動回路３ａに出力され、
これに同期して駆動部６により緑色光が拡散板４ａを介
してバックライトとして照射された後、同様にして、時
分割制御回路４０からＢ画面の画像データが順次セグメ
ント駆動回路３ａに出力され、これに同期して駆動部６
により青色光が拡散板４ａを介してバックライトとして
照射される。

【００９６】この結果、液晶表示パネル２自体はモノク
ロ構造となっているが、バックライト光の色により、１
／６０ｓｅｃの間に時分割された赤色画像，緑色画像，
青色画像が表示されてカラー画像が表示できる。

【００９７】したがって、本実施例の液晶表示装置１で
は、カラー光源型の液晶表示装置において、明るさ及び
高解像度のメリットを生かしつつ、テレビ放送受信画像
を表示可能な多階調カラー表示を行うことができる。

【００９８】したがって、前述の実施例では、液晶表示
装置１を、例えば、コンピュータ等の情報処理装置に接
続される表示装置として用いた場合、すなわち、１６色
〜２５６色程度のカラー表示装置として用いた場合を例
に採り説明したが、本実施例では、テレビ受像機の表示
装置としてＳＴＮ液晶を用いた液晶表示パネル２により
階調制御が可能となるため、フルカラー表示装置として
用いることができる。以上、本発明者によってなされた
発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。

【００９９】例えば、上記実施例では、液晶表示パネル
２は、強誘電性液晶を用いて構成していたが、液晶表示
パネル２にＴＮやＳＴＮを用いたパネルで構成しても構
わず、液晶表示パネル２の駆動方法に関しても、単純マ
トリクス駆動に限らず、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Tr
ansistor）等の能動素子を用いたアクティブマトリクス
駆動であってもよい。

【０１００】また、上記実施例では、カラーフィルタ部
５ｂを分散法により形成していたが、有機フィルタとし
ては、染色法、印刷法、電着法等のフィルタであっても
よく、他にも、無機材料を用いた無機フィルタや、これ
らの組み合わせによる複合フィルタで形成してもよい。

【０１０１】さらに、上記実施例では、強誘電性液晶材
料としてエステル系の混合組成物からなる液晶を用いて
いるが、これに限らず、例えば、シアノビフェニル系の
ものや、マルチプレクス動作の際、高いコントラストを
得ることのできるフェニルピリミジン系のものであって
もよく、強誘電性液晶材料としての特性を有するもので
あれば、どのようなものを利用してもよい。

【０１０２】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、光選択制御手
段によって、液晶表示パネルに対して所定のタイミング
毎に液晶駆動手段から出力される書き込み信号の出力タ
イミングから一定時間経過後に、かつ、複数回の書き込
み信号に同期して赤色光、緑色光及び青色光のいずれか
１つの光を適時照射するため、液晶表示パネルに形成さ
れる画像を複数回の書き込み信号によりリフレッシュし
つつ、カラー表示を行うことができる。

【０１０３】この場合、請求項２に記載するように、液
晶表示装置に強誘電性液晶表示パネルを用いた場合、強
誘電性液晶を用いた液晶表示装置において、カラー表示
における表示品位が高められる。

【０１０４】この場合、請求項３記載の発明では、光照
射手段として、赤色蛍光ランプ、緑色蛍光ランプ、青色
光蛍光ランプを独立して設け、ランプ選択部によって各
蛍光ランプの中から照射すべき蛍光ランプを選択すると
ともに、駆動部によって選択された蛍光ランプを予め設
定された時間だけ駆動できる。

【０１０５】したがって、請求項１または請求項２記載
の発明に加えて、液晶駆動手段から出力される複数回の
書き込み信号に同期して確実に赤色光、緑色光及び青色
光のいずれか１つの光を照射でき、正確な色調のカラー
表示を行うことができる。

【０１０６】また、請求項４に記載する発明では、白色
蛍光ランプから光シャッタ部を介して透過された光の中
からカラーフィルタ部により特定波長の光を選択的に透
過し、所望の色光を照射することができる。

【０１０７】したがって、請求項１または請求項２記載
の発明に加えて、液晶駆動手段から出力される複数回の
書き込み信号に同期して確実に赤色、緑色及び青色光の
いずれか１つの光を照射でき、正確な色調のカラー表示
を行うことができる。

【０１０８】さらに、請求項５記載の発明では、白色蛍
光ランプからカラーフィルタ部により特定波長の光を選
択的に透過した光が光シャッタ部を介して選択的に透過
し、所望の色光を照射することができる。

【０１０９】したがって、請求項１または請求項２記載
の発明に加えて、液晶駆動手段から出力される複数回の
書き込み信号に同期して確実に赤色、緑色及び青色光の
いずれか１つの光を照射でき、正確な色調のカラー表示
を行うことができる。

【０１１０】そして、請求項６記載の発明では、光シャ
ッタ部として、強誘電性液晶セルを用いることで、請求
項４または請求項５記載の発明に加えて、カラー光源型
の液晶表示装置において高速な光シャッタを得ることが
でき、リフレッシュ周期を短く設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の要部構成を示すブロック図である。

【図２】液晶表示パネルの断面図である。

【図３】液晶駆動手段の要部構成を示すブロック図であ
る。

【図４】光照射手段及び光選択制御手段の要部構成を示
す図である。

【図５】本実施例における液晶表示パネル及び蛍光ラン
プへの駆動信号を示す波形図である。

【図６】他の実施例における液晶表示装置の概略構成を
示す平面図である。

【図７】他の実施例における液晶表示装置の要部構成を
示す斜視図である。

【図８】他の実施例における光シャッタ部を構成する強
誘電性液晶セルの断面図である。

【図９】図７に代わる他の実施例における液晶表示装置
の要部構成を示す斜視図である。

【図１０】本実施例の液晶表示装置をテレビ受像機に適
用した例を示すブロック図である。

【図１１】強誘電性マルチカラーＬＣＤの断面図であ
る。

【図１２】直視型のカラー光源型ＬＣＤの要部構成図で
ある。

【図１３】シーケンシャルカラー照明方式のカラー表示
原理を示す図である。

【符号の説明】

１液晶表示装置２液晶表示パネル３液晶駆動手段３ａセグメント駆動回路３ｂコモン駆動回路４光照射手段４Ｒ赤色蛍光ランプ４Ｇ緑色蛍光ランプ４Ｂ青色光蛍光ランプ４Ｗ白色蛍光ランプ４ａ導光板５光選択制御手段５ａ光シャッタ部５ｂカラーフィルタ部６駆動部６ＲＲ用発光ドライバ６ＧＧ用発光ドライバ６ＢＢ用発光ドライバ７ランプ選択部７ａ表示切替器７ｂパルス発生回路１１，１２ガラス基板１３，１４偏光板１５，１６透明電極１７，１８配向膜１９スペーサ２０液晶層２１，２２ガラス基板２３，２４偏光板２５，２６透明電極２７，２８配向膜２９スペーサ３０強誘電性液晶層３１キー入力部３２チューニング制御回路３３アンテナ３４チューナ３５ＴＶリニア回路３６音声回路３７スピーカ３８同期分離回路３９クロマ回路４０時分割制御回路４１タイミング制御回路１０１偏光板１０２ガラス基板１０３Ｒ赤色カラーフィルタ１０３Ｇ緑色カラーフィルタ１０３Ｂ青色カラーフィルタ１０３Ｍブラックマトリクス１０４透明電極１０５絶縁膜１０６配向膜１０７強誘電性液晶１０８封着剤２０１液晶表示パネル２０２蛍光ランプ２０３光源用セル２０４Ｒ赤色カラーフィルタ２０４Ｇ緑色カラーフィルタ２０４Ｂ青色カラーフィルタ２０５導光板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶表示パネルと、該液晶表示パネルを駆動する液晶駆動手段と、該液晶駆動手段による駆動タイミングに同期して該液晶
表示パネルの背面から赤色光、緑色光及び青色光を照射
する光照射手段と、該光照射手段から照射される照射光の色を選択するとと
もに、照射時間を制御する光選択制御手段と、を備え、前記光選択制御手段は、前記液晶駆動手段により前記液
晶表示パネルに対して所定のタイミング毎に出力する書
き込み信号の出力タイミングから一定時間経過後に、複
数回の書き込み信号に同期して赤色光、緑色光及び青色
光のいずれか１つの光を適時照射することを特徴とする
液晶表示装置。
【請求項２】前記液晶表示パネルは、強誘電性液晶を用
いた液晶表示パネルであることを特徴とする請求項１記
載の液晶表示装置。
【請求項３】前記光照射手段は、赤色光を照射する赤色
蛍光ランプ、緑色光を照射する緑色蛍光ランプ、青色光
を照射する青色光蛍光ランプを有し、前記光選択制御手段は、該光照射手段の各蛍光ランプの中から照射すべき蛍光ラ
ンプを選択するランプ選択部と、該ランプ選択部によって選択された蛍光ランプを予め設
定された時間だけ駆動する駆動部と、を有することを特徴とする請求項１または２記載の液晶
表示装置。
【請求項４】前記光照射手段は、光源となる白色蛍光ラ
ンプを有し、前記光選択制御手段は、該白色蛍光ランプから照射される光を選択的に透過する
光シャッタ部と、該光シャッタ部を介して透過された光の中の特定波長の
光を透過するカラーフィルタ部と、を有することを特徴とする請求項１または２記載の液晶
表示装置。
【請求項５】前記光照射手段は、光源となる白色蛍光ラ
ンプを有し、前記光選択制御手段は、該白色蛍光ランプから照射される光の中の特定波長の光
を透過するカラーフィルタ部と、該カラーフィルタ部を介して照射される光を選択的に透
過する光シャッタ部と、を有することを特徴とする請求項１または２記載の液晶
表示装置。
【請求項６】前記光シャッタ部は、強誘電性液晶セルを
用いた光シャッタであることを特徴とする請求項４また
は５記載の液晶表示装置。