WO2007097055A1

WO2007097055A1 - 表示装置

Info

Publication number: WO2007097055A1
Application number: PCT/JP2006/316684
Authority: WO
Inventors: Keiji Hayashi; Kentarou Kamada
Original assignee: Sharp Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2007-08-30
Also published as: US20090059581A1; CN101317210B; CN101317210A

Description

明細書

表示装置

技術分野

[0001] 本発明は、液晶表示装置など、カラー表示を行う表示装置に関する。

背景技術

[0002] カラー表示を行う液晶表示装置の多くは、サブ画素ごとに特定の色の光を透過させるカラーフィルタを備えている。ところが、カラーフィルタ方式の液晶表示装置には、液晶パネルを透過する光の大部分がカラーフィルタで吸収されるために、表示画面が暗くなるという問題がある。この問題を解決するために、カラーフィルタを用いずにカラー表示を行うフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置が知られている。

[0003] 図 11は、従来のフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図 11において、液晶パネル 91は、（！！！個の画素？を含み、表示制御回路 92、走査信号線駆動回路 93、および、データ信号線駆動回路 94によって駆動される。 3種類のバックライト 97r、 97g、 97bは、スィッチ 96を介して電源回路 95に接続され、電源電圧の供給を受けると、それぞれ、赤色、緑色および青色に発光する。

[0004] 図 11に示す液晶表示装置には、 3つの映像信号 Vr、 Vg、 Vbが供給される。また、この液晶表示装置では、 1画面の表示期間（1フレーム期間）は、第 1〜第 3のサブフレーム期間に 3分割される（図 12を参照)。例えば、 1フレーム期間の長さが lZ60s であるとき、各サブフレーム期間の長さは 1Z180Sとなる。第 1のサブフレーム期間では、液晶パネル 91は映像信号 Vrに基づき駆動され、 R用バックライト 97rが発光する。第 2のサブフレーム期間では、液晶パネル 91は映像信号 Vgに基づき駆動され、 G 用バックライト 97gが発光する。第 3のサブフレーム期間では、液晶パネル 91は映像信号 Vbに基づき駆動され、 B用バックライト 97bが発光する。

[0005] このため、液晶パネル 91に含まれる画素 Pは、第 1のサブフレーム期間では映像信号 Vrに応じた程度で赤色に見え、第 2のサブフレーム期間では映像信号 Vgに応じた程度で緑色に見え、第 3のサブフレーム期間では映像信号 Vbに応じた程度で青色に見える。したがって、サブフレーム期間の長さを短くすることにより、カラー表示を行うことができる。

[0006] 以上に述べたフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置には、カラーフィルタ方式の液晶表示装置と比べて、カラーフィルタで光が吸収されないため、表示画面が明るいという利点がある。また、カラーフィルタ方式の液晶表示装置では、不透明な TFT(Thin Film Transistor)をサブ画素ごとに設ける必要がある力フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置では TFTを画素ごとに設ければ足りる。したがって、カラーフィルタ方式とフィールドシーケンシャル方式で画素サイズや TFTのサイズが同じであるとすれば、フィールドシーケンシャル方式のほう力液晶パネル上で TFT が占める割合が小さい分だけ表示画面が明るくなる。

[0007] なお、本願発明に関連する技術として、特許文献 1には、互いに異なる色に発光する複数の光源を順次発光させてカラー表示を行う表示装置において、色再現性を高めるために、 1つの光源が発光して、るときに他の光源を所定の光量で発光させることが開示されている。

特許文献 1 :日本国特開 2003— 280607号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] ところで、人間は、映像や光の点滅などを含む表示画面を見たときに、まれではあるが、不快感を覚え、発作 (光感受性発作と呼ばれる）を起こすことがある。この症状は、鮮ゃ力な赤色の点滅を見たときに最も起こりやすいことが知られている。

[0009] し力しながら、従来のフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置では、 3種類のバックライト 97r、 97g、 97bは、互いに異なる時間帯でサブフレーム期間の長さずつ間欠的に発光する。また、赤色の画面を表示するときには、液晶パネル 91の光の透過率は、図 13に示すように、第 1のサブフレーム期間では 100%、第 2および第 3 のサブフレーム期間では 0%となる。このため、赤色の画面は、実際には、 1サブフレーム時間の長さだけ赤色で、 2サブフレーム時間の長さだけ黒色となる。このように、従来のフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置による赤色の画面には、光感受性発作の最大の誘因となる赤色の点滅が含まれている。 [0010] したがって、従来のフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置には、赤色の画面を表示したときに人が光感受性発作を起こす可能性があるという問題がある。この問題は、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置だけでなぐ同じ方式の LE D (Light Emitting Dioae：発光ダイォ ~~ド)表装像や EL (Electro Luminescence) ¾ 示装置でも起こり得る。

[0011] それ故に、本発明は、表示画面が明るぐ人間の体調に悪影響を与えない表示装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0012] 本発明の第 1の局面は、カラー表示を行う表示装置であって、

第 1の色に発光する第 1の光源と、

第 2の色に発光する第 2の光源と、

第 3の色に発光する第 3の光源と、

第 1の色の光を透過させる第 1のサブ画素と、第 2および第 3の色の光を透過させる第 2のサブ画素とをそれぞれ複数個含む表示パネルと、

第 1〜第 3の映像信号に基づき前記表示パネルを駆動する駆動回路とを備え、前記第 1の光源は連続的に発光するのに対して、前記第 2および第 3の光源は互いに異なる時間帯で間欠的に発光し、

前記駆動回路は、前記第 1の映像信号に基づき前記第 1のサブ画素を駆動すると共に、前記第 2および第 3の光源の発光に合わせて前記第 2および第 3の映像信号の中から選択した映像信号に基づき前記第 2のサブ画素を駆動することを特徴とする。

[0013] 本発明の第 2の局面は、本発明の第 1の局面において、

前記第 2および第 3の光源は、 1画面の表示期間内に 1回ずつ発光することを特徴とする。

[0014] 本発明の第 3の局面は、本発明の第 1の局面において、

前記第 2および第 3の光源の発光時の単位時間あたりの発光量は、それぞれ、所定色の合成光を得るために前記第 1ないし第 3の光源を同時に発光させる場合の、前記第 2および第 3の光源の単位時間あたりの発光量よりも大きいことを特徴とする。 [0015] 本発明の第 4の局面は、本発明の第 1の局面において、

前記第 1の色が赤色、前記第 2の色が緑色、前記第 3の色が青色であることを特徴とする。

[0016] 本発明の第 5の局面は、本発明の第 1の局面において、

前記駆動回路は、前記第 1のサブ画素を前記第 2のサブ画素と同じ頻度で駆動することを特徴とする。

[0017] 本発明の第 6の局面は、本発明の第 1の局面において、

前記駆動回路は、前記第 1のサブ画素を前記第 2のサブ画素よりも低い頻度で駆動することを特徴とする。

[0018] 本発明の第 7の局面は、本発明の第 1の局面において、

前記第 1および第 2のサブ画素は、同じサイズの画素開口部を持つことを特徴とする。

[0019] 本発明の第 8の局面は、本発明の第 1の局面において、

前記第 1および第 2のサブ画素は、異なるサイズの画素開口部を持つことを特徴とする。

[0020] 本発明の第 9の局面は、本発明の第 1の局面において、

前記表示パネルは、第 1の色の光を透過させる部分と、第 2および第 3の色の光を透過させる部分とを有するカラーフィルタを含むことを特徴とする。

[0021] 本発明の第 10の局面は、本発明の第 1の局面において、

前記表示パネル力液晶パネルであることを特徴とする。

[0022] 本発明の第 11の局面は、カラー表示を行う表示装置の駆動方法であって、

第 1の色に発光する第 1の光源を連続的に発光させると共に、第 2の色に発光する第 2の光源と第 3の色に発光する第 3の光源とを互いに異なる時間帯で間欠的に発光させるステップと、

第 1の色の光を透過させる第 1のサブ画素と、第 2および第 3の色の光を透過させる第 2のサブ画素とをそれぞれ複数個含む表示パネルを、第 1〜第 3の映像信号に基づき駆動するステップとを備え、

前記表示パネルを駆動するステップは、前記第 1の映像信号に基づき前記第 1のサブ画素を駆動すると共に、前記第 2および第 3の光源の発光に合わせて前記第 2 および第 3の映像信号の中から選択した映像信号に基づき前記第 2のサブ画素を駆動することを特徴とする。

発明の効果

[0023] 上記第 1または第 11の局面によれば、第 1のサブ画素は第 1の映像信号に応じた程度で第 1の色に見え、第 2のサブ画素は第 2の映像信号に応じた程度で第 2の色に見えるときと、第 3の映像信号に応じた程度で第 3の色に見えるときとがある。した力 Sつて、第 1および第 2のサブ画素を含む表示パネルを用いて正しくカラー表示を行うことができる。また、第 1の光源は連続的に発光するので、第 1の色の点滅を含む表示画面が人間の体調に悪影響を及ぼすことを防止することができる。例えば第 1の色を赤色とすれば、光感受性発作の最大の誘因となる赤色の点滅を防止し、フィールドシーケンシャル方式の表示装置で発生し得る光感受性発作を防止することができる。また、従来のカラーフィルタ方式の表示装置と比べて、表示パネルで吸収される光の量が少ない分だけ表示画面が明るくなる。

[0024] 上記第 2の局面によれば、第 2のサブ画素は 1画面の表示期間内に 1回ずつ第 2の色と第 3の色に見えるので、第 1および第 2のサブ画素を含む表示パネルを用いて正しくカラー表示を行うことができる。

[0025] 上記第 3の局面によれば、第 1の光源の発光時間が第 2および第 3の光源の発光時間よりも長いときでも、第 2および第 3の光源の発光量を、 3種類の光源を同時に発光させて所定色の合成光を得るときよりも大きくすることにより、各光源から出射される光の量の間で均衡を取り、正しくカラー表示を行うことができる。

[0026] 上記第 4の局面によれば、赤色に発光する第 1の光源は連続的に発光するので、光感受性発作の最大の誘因となる赤色の点滅を防止し、光感受性発作を防止することがでさる。

[0027] 上記第 5の局面によれば、第 1のサブ画素を第 2のサブ画素と同じ頻度で駆動することにより、第 1のサブ画素を駆動する回路と第 2のサブ画素を駆動する回路を共通化し、回路を簡素化することができる。

[0028] 上記第 6の局面によれば、第 1のサブ画素を第 2のサブ画素と同じ頻度で駆動する場合と比べて、第 1のサブ画素を駆動する回路が動作する時間が減るので、装置の消費電力を削減することができる。

[0029] 上記第 7の局面によれば、表示パネルの構造が単純になるので、表示パネルの設計や製造が容易になり、表示装置の製造コストを下げることができる。

[0030] 上記第 8の局面によれば、各光源から出射される光の量にかかわらず、サブ画素を透過した光の量の間で均衡を取り、正しくカラー表示を行うことができる。

[0031] 上記第 9の局面によれば、カラーフィルタを設けることにより、第 1の色の光を透過させる第 1のサブ画素と、第 2および第 3の色の光を透過させる第 2のサブ画素とを含む表示パネルを得ることができる。

[0032] 上記第 10の局面によれば、表示画面が明るぐ人間の体調に悪影響を与えない力ラー液晶表示装置を得ることができる。

図面の簡単な説明

[0033] [図 1]本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。

[図 2]図 1に示す液晶表示装置の液晶パネルの模式的な断面図である。

[図 3]図 1に示す液晶表示装置の液晶パネルの画素電極の構成を示すレイアウト図である。

[図 4]図 1に示す液晶表示装置のノックライトの発光タイミングを示すタイムチャートである。

[図 5]図 1に示す液晶表示装置の液晶パネルの画素電極の構成を示す別のレイァゥト図である。

[図 6]図 1に示す液晶表示装置において、赤色の画面を表示したときの液晶パネルの光の透過率を示す図である。

[図 7A]従来のカラーフィルタ方式の液晶表示装置のカラーフィルタにつ、て、赤色の光を透過させる部分の特性を示す図である。

[図 7B]従来のカラーフィルタ方式の液晶表示装置のカラーフィルタにつ、て、緑色の光を透過させる部分の特性を示す図である。

[図 7C]従来のカラーフィルタ方式の液晶表示装置のカラーフィルタにつ、て、青色の光を透過させる部分の特性を示す図である。 [図 8A]図 1に示す液晶表示装置のカラーフィルタについて、赤色の光を透過させる部分の特性を示す図である。

[図 8B]図 1に示す液晶表示装置のカラーフィルタについて、緑色および青色の光を透過させる部分の特性を示す図である。

[図 9]本発明の実施形態の変形例に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。

[図 10]本発明の実施形態の他の変形例に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。

[図 11]従来のフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。

[図 12]図 11に示す液晶表示装置におけるノックライトの発光タイミングを示すタイムチャートである。

[図 13]図 11に示す液晶表示装置にお、て、赤色の画面を表示したときの液晶パネルの光の透過率を示す図である。

符号の説明

10、 40、 50···液晶表示装置

11、 41、 51···液晶ノネル

12、 42、 52···表示制御回路

13…走査信号線駆動回路

14、 44、 54···データ信号線駆動回路

15…電源回路

16、 56· "スィッチ

17r、 17g、 17b、 17c…ノックライ卜

21···偏光板

22…ガラス基板

23a, 31···画素電極

23b…対向電極

24…配向膜 25· "液晶

26· ··カラーフィルタ

32· · -TFT

33、 Gl〜Gn…走査信号線

34、 Sla〜Sma、 Slb〜Smb、 Slc〜Smc…データ信号線

Vr、 Vg、 Vb、 Vc…映像信号

XI、 Χ2· ··バックライト制御信号

発明を実施するための最良の形態

[0035] 図 1は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。

図 1に示す液晶表示装置 10は、液晶パネル 11、表示制御回路 12、走査信号線駆動回路 13、データ信号線駆動回路 14、電源回路 15、スィッチ 16、および、 3種類のノックライト (R用バックライト 17r、 G用バックライト 17g、および、 B用バックライト 17b) を備え、（m X n)画素のカラー表示を行う。以下、 m、 nは 1以上の整数とする。

[0036] 図 1〖こ示すよう〖こ、液晶ノネル 11は、（2mX n)個のサブ画素（Rまたは GBと書かれた矩形で示す）、 n本の走査信号線 Gl〜Gn、および、 2m本のデータ信号線 S 11 a〜Smbを含んでいる。サブ画素は、行方向（図では横方向）に 2m個、列方向（図では縦方向）に n個並べて配置される。走査信号線 Gl〜Gnは、 Gl、 G2、 · ··、 Gnの順に並べて酉己置され、データ信号線 Sla〜Smbは、 Sla、 Slb、 S2a、 S2b、 …ゝ Sma 、 Smbの順に並べて配置される。同じ行に配置されたサブ画素は、走査信号線 G1 〜Gnのいずれかに共通して接続される。同じ列に配置されたサブ画素は、データ信号線 S la〜Smbの! ヽずれかに共通して接続される。

[0037] 液晶表示装置 10には、光の 3原色に対応した 3つの映像信号 Vr、 Vg、 Vbが供給される。表示制御回路 12、走査信号線駆動回路 13、データ信号線駆動回路 14は、 3つの映像信号 Vr、 Vg、 Vbに基づき液晶パネル 11を駆動する。より詳細には、表示制御回路 12は、液晶パネル 11の駆動に必要なタイミング制御信号を生成する。走查信号線駆動回路 13は、表示制御回路 12で生成されたタイミング制御信号 (例えば、ゲートクロック GCKなど）に基づき、走査信号線 Gl〜Gnを順に選択的に活性ィ匕する。データ信号線駆動回路 14は、表示制御回路 12で生成されたタイミング制御信号 (例えば、ソースクロック SCKなど）に基づき、映像信号 Vrに応じた電圧をデータ信号線 Sla〜Smaに印加すると共に、映像信号 Vgまたは映像信号 Vbに応じた電圧をデータ信号線 Slb〜Smbに印加する。

[0038] ノックライト 17r、 17g、 17bは、液晶パネル 11の背面に光を照射する光源であり、電源回路 15から電源電圧の供給を受けると互いに異なる色に発光する。より詳細には、電源電圧の供給を受けると、 R用バックライト 17rは赤色に発光し、 G用バックライト 17gは緑色に発光し、 B用バックライト 17bは青色に発光する。バックライト 17r、 17g 、 17bには、例えば、 CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp：冷陰極管）や LEDなどが使用される。

[0039] R用バックライト 17rは、電源回路 15に直接接続される。したがって、液晶表示装置 10が動作している間、 R用バックライト 17rは連続的に発光する。これに対して、 G用ノックライト 17gおよび B用バックライト 17bは、スィッチ 16を介して電源回路 15に接続される。表示制御回路 12は、走査信号線駆動回路 13などに供給するタイミング制御信号に加えて、周期的に変化するバックライト制御信号 XIを生成する。スィッチ 16 は、ノックライト制御信号 XIに従い、電源回路 15を G用バックライト 17gに接続する力 B用バックライト 17bに接続するかを切り替える。したがって、液晶表示装置 10が動作している間、 G用バックライト 17gと B用バックライト 17bとは互いに異なる時間帯で間欠的に発光する。

[0040] 図 2は、液晶パネル 11の模式的な断面図である。液晶パネル 11は、従来の液晶パネルと同様に、偏光板 21、ガラス基板 22、画素電極 23a、対向電極 23bおよび配向膜 24の間に液晶 25を挟み込んだ構造を有する。液晶パネル 11では、画素電極 23a と対向電極 23bとの間に印加された電圧 Vに応じて、液晶 25を充填した部分の光の透過度 (入射光を透過させる割合）が変化する。画面表示はこの性質を利用して行われる。

[0041] 液晶パネル 11には、サブ画素ごとに特定の色の光を透過させる（あるいは、特定の色の光を吸収する）ために、カラーフィルタ 26が設けられる。カラーフィルタ 26は、赤色の光を透過させる（言い換えると、緑色および青色の光を吸収する）部分と、緑色および青色の光を透過させる（言、換えると、赤色の光を吸収する）部分とを有する。なお、図 2に示す例では、カラーフィルタ 26は対向電極 23b側に（より詳細には、対向電極 23bとガラス基板 22との間に）設けられている力カラーフィルタ 26を画素電極 23a側に設けることも可能である。

[0042] 図 3は、液晶パネル 11の一方のガラス基板に形成される画素電極の構成を示すレィアウト図である。図 3に示すように、液晶パネル 11の一方のガラス基板には、画素電極 31、 TFT32、走査信号線 33、および、データ信号線 34が形成される。画素電極 31は TFT32を介してデータ信号線 34に接続され、 TFT32の制御端子は走査信号線 33に接続される。

[0043] 画素電極 31は、データ信号線 Sla〜Smaのいずれかに接続されるものと、データ信号線 Slb〜Smbのいずれか〖こ接続されるものとに分類される（以下、前者を R画素電極、後者を GB画素電極という）。カラーフィルタ 26は、 R画素電極を覆う部分では赤色の光を透過させ、 GB画素電極を覆う部分では緑色および青色の光を透過させる。このため、 R画素電極は、絶縁層など非透過性材料で覆われた部分を除き、赤色に見えるサブ画素（以下、 Rサブ画素という）の画素開口部として機能し、 GB画素電極は、非透過性材料で覆われた部分を除き、緑色および青色に見えるサブ画素（以下、 GBサブ画素という）の画素開口部として機能する。

[0044] 液晶パネル 11に含まれる（2m X n)個のサブ画素のうち、半分は Rサブ画素であり、残りの半分は GBサブ画素である。液晶パネル 11は、（m X n)個の Rサブ画素と（m X n)個の GBサブ画素とを用いて、（m X n)画素のカラー表示を行う。

[0045] 図 4は、液晶表示装置 10におけるバックライトの発光タイミングを示すタイムチャートである。液晶表示装置 10では、 1画面の表示期間（1フレーム期間）は、第 1のサブフレーム期間と第 2のサブフレーム期間とに 2分割される。例えば、 1フレーム期間の長さが lZ60sであるとき、各サブフレーム期間の長さは 1Z120Sとなる。

[0046] 表示制御回路 12は、例えば、第 1のサブフレーム期間ではローレベル、第 2のサブフレーム期間ではハイレベルとなるバックライト制御信号 XIを生成する。スィッチ 16 は、バックライト制御信号 XIがローレベルのときには電源回路 15を G用バックライト 1 7gに接続し、ノックライト制御信号 XIがハイレベルのときには電源回路 15を B用バックライト 17bに接続する。したがって、図 4に示すように、 R用バックライト 17rは第 1および第 2のサブフレーム期間の両方で発光するのに対して、 G用バックライト 17gは第 1のサブフレーム期間でのみ発光し、 B用バックライト 17bは第 2のサブフレーム期間でのみ発光する。このように、 R用バックライト 17rは連続的に発光するのに対して、 G 用バックライト 17gと B用バックライト 17bとは互いに異なる時間帯で間欠的に 1画面の表示期間内で 1回ずつ発光する。

[0047] また、表示制御回路 12、走査信号線駆動回路 13、および、データ信号線駆動回路 14で構成される駆動回路は、映像信号 Vrに基づき Rサブ画素を駆動すると共に、 G用バックライト 17gおよび B用バックライト 17bの発光に合わせて映像信号 Vg、 Vr の中から選択した映像信号に基づき GBサブ画素を駆動する。具体的には、走査信号線駆動回路 13は、第 1のサブフレーム期間では 1ライン時間ごとに走査信号線 G1 〜Gnを順に選択的に活性ィ匕し、第 2のサブフレーム期間でも同じ動作を行う。データ信号線駆動回路 14は、点順次駆動または線順次駆動により、 3つの映像信号 Vr、 Vg、 Vbに応じた電圧をデータ信号線 S la〜Smbに印加する。

[0048] データ信号線駆動回路 14は、 1画面の表示期間内に、 GBサブ画素を映像信号 V gに基づき 1回だけ駆動し、 GBサブ画素を映像信号 Vbに基づき 1回だけ駆動すると共に、 Rサブ画素を映像信号 Vrに基づき 2回ずつ駆動してもよい (以下、第 1の動作という）。より詳細には、データ信号線駆動回路 14は、第 1のサブフレーム期間内の各ライン時間では、 1行分の映像信号 Vrに応じた電圧をデータ信号線 Sla〜Smaに印加すると共に、 1行分の映像信号 Vgに応じた電圧をデータ信号線 Slb〜Smbに印加し、第 2のサブフレーム期間内の各ライン時間では、 1行分の映像信号 Vrに応じた電圧をデータ信号線 Sla〜Smaに印加すると共に、 1行分の映像信号 Vbに応じた電圧をデータ信号線 S lb〜Smbに印加する。

[0049] この場合、 GBサブ画素は、第 1のサブフィールド期間では 1画面分の映像信号 Vg に基づき駆動され、第 2のサブフィールド期間では 1画面分の映像信号 Vbに基づき駆動される。また、 Rサブ画素は、第 1のサブフィールド期間では 1画面分の映像信号 Vrに基づき駆動され、第 2のサブフィールド期間では再び同じ 1画面分の映像信号 Vrに基づき駆動される。このように駆動回路は、上記第 1の動作を行うデータ信号線駆動回路 14を含み、 Rサブ画素を GBサブ画素と同じ頻度で駆動してもよい。 [0050] データ信号線駆動回路 14は、上記第 1の動作に代えて、 1画面の表示期間内に、 GBサブ画素を映像信号 Vgに基づき 1回だけ駆動し、 GBサブ画素を映像信号 Vbに基づき 1回だけ駆動すると共に、 Rサブ画素を映像信号 Vrに基づき 1回だけ駆動してもよい (以下、第 2の動作という）。より詳細には、データ信号線駆動回路 14は、第 1のサブフレーム期間内の各ライン時間では、半行分の映像信号 Vrに応じた電圧をデータ信号線 Sla〜Smaの半分（例えば、データ信号線 Sla〜Smaを添字順に並べたときの前半の半分、あるいは、データ信号線 Sla〜Smaのうち奇数番目のものなど )に印加すると共に、 1行分の映像信号 Vgに応じた電圧をデータ信号線 Slb〜Smb に印加し、第 2のサブフレーム期間内の各ライン時間では、残りの半行分の映像信号 Vrに応じた電圧をデータ信号線 Sla〜Smaの残りの半分 (例えば、データ信号線 S la〜Smaを添字順に並べたときの後半の半分、あるいは、データ信号線 Sla〜Sm aのうち偶数番目のものなど）に印加すると共に、 1行分の映像信号 Vbに応じた電圧をデータ信号線 Slb〜Smbに印加する。

[0051] この場合、 GBサブ画素は、第 1のサブフィールド期間では 1画面分の映像信号 Vg に基づき駆動され、第 2のサブフィールド期間では 1画面分の映像信号 Vbに基づき駆動される。また、 Rサブ画素は、第 1および第 2のサブフィールド期間に分割して、 1 画面分の映像信号 Vrに基づき駆動される。このように駆動回路は、上記第 2の動作を行うデータ信号線駆動回路 14を含み、 Rサブ画素を GBサブ画素よりも少な、頻度で (ここでは、半分の頻度で)駆動してもよい。

[0052] 以上に述べたように、 R用バックライト 17rは連続的に発光し、赤色の光を透過させる Rサブ画素は第 1および第 2のサブフレーム期間で映像信号 Vrに基づき駆動される。したがって、 Rサブ画素は、第 1および第 2のサブフレーム期間では、映像信号 Vr に応じた程度で赤色に見える。また、 G用バックライト 17gと B用バックライト 17bとは互いに異なる時間帯で間欠的に発光し、緑色および青色の光を透過させる GBサブ画素は、第 1のサブフレーム期間では映像信号 Vgに基づき駆動され、第 2のサブフレーム期間では映像信号 Vbに基づき駆動される。したがって、 GBサブ画素は、第 1サブフレーム期間では映像信号 Vgに応じた程度で緑色に見え、第 2のサブフレーム期間では映像信号 Vbに応じた程度で青色に見える。液晶表示装置 10は、以上に示す方法でカラー表示を行う。

[0053] 液晶表示装置 10は、正しくカラー表示を行うために、白色の画面を表示可能に構成される。すなわち、液晶表示装置 10は、 3つの映像信号 Vr、 Vg、 Vbがそれぞれ所定値 (典型的には最大値）となったときに、白色の画面を表示するように構成される。このためには、 R用バックライト 17rから出射され Rサブ画素を透過した赤色の光の量と、 G用バックライト 17gから出射され GBサブ画素を透過した緑色の光の量と、 B用ノックライト 17bから出射され GBサブ画素を透過した青色の光の量との間で、均衡が取れている必要がある。

[0054] 上記 3種類の透過光の光量は、ノックライトの明るさ、ノックライトが発光する時間、サブ画素のサイズ、カラーフィルタの光の透過率などによって変化する。したがって、液晶表示装置 10を設計する際には、 3種類の透過光の光量の間で均衡が取れるように、液晶パネル 11や 3種類のバックライト 17r、 17g、 17bを設計する必要がある。

[0055] 例えば、単位時間あたりの発光量が等しぐ同時に発光させると白色光が得られる 3 種類のバックライトを、液晶表示装置 10の 3種類のバックライト 17r、 17g、 17bとして使用する場合を考える。この場合において、図 4に示すように、 G用バックライト 17gおよび B用バックライト 17bが R用バックライト 17rの半分の時間し力発光しないとすると、 G用バックライト 17gおよび B用バックライト 17bの発光時の単位時間あたりの発光量を、 R用バックライト 17rの単位時間あたりの発光量の 2倍にする必要がある。一般に、 G用バックライト 17gおよび B用バックライト 17bが R用バックライト 17rよりも短い時間しか発光しない場合には、 G用バックライト 17gおよび B用バックライト 17bの発光時の単位時間あたりの発光量を、それぞれ、白色光を得るために 3種類のバックライトを同時に発光させる場合の、 G用バックライト 17gおよび B用バックライト 17bの単位時間あたりの発光量よりも大きくすればよい。

[0056] あるいは、図 3に示す例では、 R画素電極と GB画素電極とは同じサイズであることとしたが、図 5に示すように、 R画素電極と GB画素電極との間でサイズが異なっていてもよい。このように、 Rサブ画素および GBサブ画素は、同じサイズの画素開口部を持つていてもよぐ異なるサイズの画素開口部を持っていてもよい。

[0057] 以下、液晶表示装置 10の効果を説明する。上述したように、 Rサブ画素は映像信号 Vrに応じた程度で赤色に見え、 GBサブ画素は映像信号 Vgに応じた程度で緑色に見えるときと、映像信号 Vbに応じた程度で青色に見えるときとがある。したがって、サブフレーム期間の長さをある程度短くすれば (例えば、 1Z120S程度にすれば）、正しくカラー表示を行うことができる。

[0058] また、液晶表示装置 10において赤色の画面を表示するときには、液晶パネル 11の光の透過率は、図 6に示すように、 Rサブ画素では 100%、 GBサブ画素では 0%となる。このため、赤色の画面は、従来のフィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置のように途中で黒色にならずに、常に赤色となる。このように、液晶表示装置 10による赤色の画面には、光感受性発作の最大の誘因となる赤色の点滅が含まれていない。したがって、液晶表示装置 10によれば、光感受性発作を防止することができる。

[0059] また、液晶表示装置 10は、カラーフィルタ 26を備えている力従来のカラーフィルタ方式の液晶表示装置よりも表示画面が明るいという利点を有する。以下、図 7A〜図 7Cと図 8Aおよび図 8Bとを参照して、この点について説明する。図 7A〜図 7Cは、従来のカラーフィルタ方式の液晶表示装置に含まれるカラーフィルタの特性を示す図である。図 8Aおよび図 8Bは、液晶表示装置 10に含まれるカラーフィルタ 26の特性を示す図である。

[0060] 従来のカラーフィルタ方式の液晶表示装置には、赤色の光を透過させ、緑色および青色の光を吸収する部分（図 7A)と、緑色の光を透過させ、赤色および青色の光を吸収する部分（図 7B)と、青色の光を透過させ、赤色および緑色の光を吸収する部分（図 7C)とを有するカラーフィルタが設けられる。カラーフィルタは、理想的には所定の範囲の波長の光だけを透過させることが好ましいが、実際には本来透過させるべき光の一部（図 7A〜図 7Cで斜線を付した部分)を吸収してしまう。

[0061] 具体的には、赤色の光を透過させる部分は、バックライトから出射された光（白色光 )に含まれる赤色成分のうち、波長が短いものの一部（図 7Aの Lr)を吸収する。緑色の光を透過させる部分は、バックライトから出射された光に含まれる緑色成分のうち、波長が短!、ものの一部（図 7Bの Lgl)と波長が長、ものの一部（図 7Bの Lg2)とを吸収する。青色の光を透過させる部分は、バックライトから出射された光に含まれる青色成分のうち、波長が長、ものの一部（図 7Cの Lb)を吸収する。 [0062] これに対して、液晶表示装置 10には、赤色の光を透過させ、緑色および青色の光を吸収する部分（図 8A)と、緑色および青色の光を透過させ、赤色の光を吸収する部分（図 8B)とを有するカラーフィルタ 26が設けられる。カラーフィルタ 26の赤色の光を透過させる部分は、 R用バックライト 17rから出射された赤色の光のうち、波長が短いものの一部（図 8Aの Lr)を吸収する。この点では、液晶表示装置 10は、従来のカラーフィルタ方式の液晶表示装置と同じである。一方、カラーフィルタ 26の緑色および青色の光を透過させる部分は、 G用バックライト 17gから出射された緑色の光のうち、波長が長いものの一部（図 8Bの Lg)を吸収する力 G用バックライト 17gから出射された緑色の光のうち波長の短いものや、 B用バックライト 17bから出射された青色の光を吸収しない。

[0063] 図 7A〜図 7Cと図 8Aおよび図 8Bとを対比すれば分力るように、液晶表示装置 10 によれば、従来のカラーフィルタ方式の液晶表示装置と比べて、液晶パネルで吸収される光の量が少ない分だけ表示画面が明るくなる。

[0064] また、 G用バックライト 17gおよび B用バックライト 17bの発光時の単位時間あたりの発光量を、それぞれ、白色光を得るために 3種類のノックライトを同時に発光させる場合の、 G用バックライト 17gおよび B用バックライト 17bの単位時間あたりの発光量よりも大きくすれば（図 4を参照）、 R用バックライト 17rの発光時間が G用バックライト 17 gおよび B用バックライト 17bの発光時間よりも長い場合でも、 3種類のノックライト 17r 、 17g、 17bから出射される光の量の間で均衡を取り、正しくカラー表示を行うことができる。

[0065] また、上記第 1の動作を行うデータ信号線駆動回路 14を含む液晶表示装置 10によれば、 Rサブ画素を駆動する回路と GBサブ画素を駆動する回路を共通化し、回路を簡素化することができる。また、上記第 2の動作を行うデータ信号線駆動回路 14を含む液晶表示装置 10によれば、 Rサブ画素を GBサブ画素と同じ頻度で駆動する場合と比べて、 Rサブ画素を駆動する回路が動作する時間が減るので、液晶表示装置 10 の消費電力を削減することができる。

[0066] また、 Rサブ画素と GBサブ画素が同じサイズの画素開口部を持つ液晶表示装置 1 0によれば（図 3を参照）、液晶パネルの構造が単純になるので、液晶パネルの設計や製造が容易になり、液晶表示装置の製造コストを下げることができる。また、 Rサブ画素と GBサブ画素が異なるサイズの画素開口部を持つ液晶表示装置 10によれば（図 5を参照）、 3種類のバックライト 17r、 17g、 17bから出射される光の量にかかわらず、各サブ画素を透過した光の量の間で均衡を取り、正しくカラー表示を行うことができる。

[0067] 以上に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置によれば、表示画面が明るぐ人間の体調に悪影響を与えないカラー液晶表示装置を得ることができる。

[0068] なお、以上の説明では、液晶パネルは Rサブ画素と GBサブ画素とを含むこととした 1S 液晶パネルはこれ以外の画素構成を有していてもよい。例えば、液晶パネルは、緑色の光を透過させる Gサブ画素と、赤色および青色の光を透過させる RBサブ画素とを含んでいてもよい。この液晶パネルを備えた液晶表示装置では、 G用バックライトは連続的に発光するのに対して、 R用バックライトおよび B用バックライトは互いに異なる時間帯で間欠的に発光する。あるいは、液晶パネルは、青色の光を透過させる B サブ画素と、赤色および緑色の光を透過させる RGサブ画素とを含んで、てもよ、。この液晶パネルを備えた液晶表示装置では、 B用バックライトは連続的に発光するのに対して、 R用バックライトおよび G用バックライトは互いに異なる時間帯で間欠的に発光する。このような液晶表示装置は、緑色の点滅や青色の点滅が人間の体調に悪影響を与える場合に好適に使用される。

[0069] また、以上の説明では、液晶表示装置は光の 3原色に対応した 3つの映像信号 Vr 、 Vg、 Vbに基づきカラー表示を行うこととしたが、液晶表示装置は 4つ以上の映像信号に基づきカラー表示を行ってもよい。図 9および図 10は、 4つの映像信号 Vr、 Vg、 Vb、 Vcに基づきカラー表示を行う液晶表示装置の構成を示すブロック図である。なお、映像信号 Vcは、光の 3原色以外のある色 Cの強度を表す映像信号である。

[0070] 図 9に示す液晶表示装置 40は、色 Cを赤色と同様に扱う。具体的には、液晶表示装置 40は、 3種類のバックライト 17r、 17g、 17bに加えて、色 Cに発光する C用バックライト 17cを備え、液晶パネル 41は、 Rサブ画素および GBサブ画素に加えて、色 C の光を透過させる Cサブ画素を含む。表示制御回路 42、走査信号線駆動回路 13、および、データ信号線駆動回路 44で構成される駆動回路は、映像信号 Vrに基づき Rサブ画素を駆動すると共に、第 1のサブフレーム時間では映像信号 Vgに基づき（第 2のサブフレーム時間では映像信号 Vbに基づき） GBサブ画素を駆動し、これに加えて、 Rサブ画素と同様の要領で映像信号 Vcに基づき Cサブ画素を駆動する。

[0071] 図 10に示す液晶表示装置 50は、色 Cを緑色および青色と同様に扱う。具体的には、液晶表示装置 50は C用バックライト 17cをさらに備え、液晶パネル 51は、 Rサブ画素と、緑色および青色の光に加えて色 Cの光も透過させる GBCサブ画素とを含む。 1画面の表示期間は第 1〜第 3のサブフレーム時間に 3分割され、表示制御回路 5 2は第 1〜第 3のサブフレーム時間でそれぞれ第 1〜第 3の値となるバックライト制御信号 X2を生成する。スィッチ 56は、ノックライト制御信号 X2に従い、電源回路 15を G用バックライト 17gに接続する力、 B用バックライト 17bに接続する力、 C用バックライト 17cに接続するかを切り替える。表示制御回路 52、走査信号線駆動回路 13、および、データ信号線駆動回路 54で構成される駆動回路は、映像信号 Vrに基づき Rサブ画素を駆動すると共に、第 1〜第 3のサブフィールド期間ではそれぞれ映像信号 V g、 Vb、 Vcに基づき GBCサブ画素を駆動する。

[0072] なお、図 9および図 10に示す液晶表示装置は、 C用バックライト 17cを備えることとしたが、これに代えて、色 Cの合成光が得られるように既存のバックライト 17r、 17g、 1 7bを組み合わせて発光させてもょ、。

[0073] このように、本発明は、 4つ以上の映像信号に基づきカラー表示を行う液晶表示装置にも適用することができる。また、本発明は、液晶表示装置以外にも、ホールド型表示とインパルス表示を両方とも行える表示装置 (例えば、 LED表示装置や EL表示装置）にも適用することができる。

産業上の利用可能性

[0074] 本発明の表示装置は、表示画面が明るぐ人間の体調に悪影響を与えないという効果を奏するので、液晶表示装置を始め、 LED表示装置や EL表示装置などに利用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] カラー表示を行う表示装置であって、

第 1の色に発光する第 1の光源と、

第 2の色に発光する第 2の光源と、

第 3の色に発光する第 3の光源と、

前記駆動回路は、前記第 1の映像信号に基づき前記第 1のサブ画素を駆動すると共に、前記第 2および第 3の光源の発光に合わせて前記第 2および第 3の映像信号の中から選択した映像信号に基づき前記第 2のサブ画素を駆動することを特徴とする、表示装置。

[2] 前記第 2および第 3の光源は、 1画面の表示期間内に 1回ずつ発光することを特徴とする、請求項 1に記載の表示装置。

[3] 前記第 2および第 3の光源の発光時の単位時間あたりの発光量は、それぞれ、所定色の合成光を得るために前記第 1ないし第 3の光源を同時に発光させる場合の、前記第 2および第 3の光源の単位時間あたりの発光量よりも大きいことを特徴とする、請求項 1に記載の表示装置。

[4] 前記第 1の色が赤色、前記第 2の色が緑色、前記第 3の色が青色であることを特徴とする、請求項 1に記載の表示装置。

[5] 前記駆動回路は、前記第 1のサブ画素を前記第 2のサブ画素と同じ頻度で駆動することを特徴とする、請求項 1に記載の表示装置。

[6] 前記駆動回路は、前記第 1のサブ画素を前記第 2のサブ画素よりも低い頻度で駆動することを特徴とする、請求項 1に記載の表示装置。

[7] 前記第 1および第 2のサブ画素は、同じサイズの画素開口部を持つことを特徴とする、請求項 1に記載の表示装置。

[8] 前記第 1および第 2のサブ画素は、異なるサイズの画素開口部を持つことを特徴とする、請求項 1に記載の表示装置。

[9] 前記表示パネルは、第 1の色の光を透過させる部分と、第 2および第 3の色の光を透過させる部分とを有するカラーフィルタを含むことを特徴とする、請求項 1に記載の表示装置。

[10] 前記表示パネルが、液晶パネルであることを特徴とする、請求項 1に記載の表示装置。

[11] カラー表示を行う表示装置の駆動方法であって、

前記表示パネルを駆動するステップは、前記第 1の映像信号に基づき前記第 1のサブ画素を駆動すると共に、前記第 2および第 3の光源の発光に合わせて前記第 2 および第 3の映像信号の中から選択した映像信号に基づき前記第 2のサブ画素を駆動することを特徴とする、表示装置の駆動方法。