(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルを備えた液晶表示装置からなる液晶表示システムにおいて、
室内の天井に設けられ、それぞれ赤色光、緑色光および青色光を発光する３つの単色蛍光灯と前記各色光を散乱させて均一な面光源を得る散乱板とからなる室内光源を備え、
前記各色を順次発光させ、各色の切替えに同期して前記液晶表示装置を駆動することにより、時分割による混色を利用してカラー表示を行うことを特徴とする液晶表示システム。
【請求項２】
前記液晶表示システムが前記光源と前記液晶表示装置とを接続可能な配線を有し、前記配線を介して電気信号によって前記光源の各色の切替えと前記液晶表示装置の駆動を同期させることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示システム。
【請求項３】
前記液晶表示装置が光信号検出器を備え、前記光信号検出器により光信号を検出することにより、前記光源の各色の切替えと前記液晶表示装置の駆動を同期させることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示システム。
【請求項４】
前記液晶表示装置が色検出器を備え、前記色検出器によって前記光源から発光した光の色を検出することにより、前記光源の各色の切替えと前記液晶表示装置の駆動を同期させることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示システム。
【請求項５】
前記液晶パネルが白黒表示の反射型液晶パネルであることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示システム。
【請求項６】
前記液晶パネルが白黒表示の半透過型半反射型液晶パネルであることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示システム。
【請求項７】
前記液晶表示装置が前記光源とは別の照明装置を備えることを特徴とする、請求項５または６に記載の液晶表示システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示システムおよびそれに用いる液晶表示装置に関し、特に反射型または半透過半反射型液晶表示装置を用いる液晶システムおよびそれに用いる液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、モバイルＰＣなどの携帯情報端末の表示装置として、様々な反射型および半透過半反射型液晶表示装置が提案されている。これらの液晶表示装置では、外光が十分にあるときに使用する場合には照明装置を点灯する必要がなく、外光が十分でない暗所で使用する場合にはフロントライト、バックライト等の照明装置を点灯すればよいので、低消費電力化を図ることができる。
【０００３】
これらの液晶表示装置をカラー化する方式として、液晶セル内の各画素に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタを使用して、それぞれのカラー画素の透過率を液晶セルによって別々に制御することで、加法混色により任意の色を表示することができるカラーフィルタ方式が知られている。しかし、この方式では、各色のカラーフィルタが入射光の２／３以上のスペクトルの光を吸収し、光の利用効率が低いので、低消費電力で十分に明るい表示を達成できないという問題がある。また、カラーフィルタ方式では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３画素により１絵素を構成し、絵素数の３倍の画素数を必要とするので、画像信号用の配線や画像信号を供給する駆動回路も多数必要となり、高価なものになるという問題もある。
【０００４】
一方、透過型液晶表示装置では、上述した従来のカラーフィルタ方式の問題を解消するため、カラーフィルタを使用しないで、時分割による混色を利用してフルカラー表示を行うフィールド順次（時分割混色）方式が提案されている。この方式は、バックライトにおいて、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の光源を高速に切替え、この切替えと同期して液晶パネルで白黒の画像を表示することにより、１画素で３色の画像を順次表示してフルカラーの表示を可能にするものである。この方式は、従来のカラーフィルタ方式と比較して、製造工程が簡単になり、透過率が大幅（約５倍）に向上し、同じ解像度で画素数および駆動回路が１／３に減少するなどの利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、一般に室内光や屋外光などの外光は連続白色光源であり、ＲＧＢ３色の高速切替え光源になっていないので、上記のようなフィールド順次方式をそのまま携帯情報端末などの反射型または半透過半反射型液晶表示装置に使用することはできない。
【０００６】
従って、本発明は、反射型または半透過半反射型液晶表示装置にフィールド順次方式を用いる液晶表示システムを提供することを目的とする。反射型または半透過半反射型液晶表示装置とフィールド順次方式の両方の利点により、薄型、高解像度、低消費電力、低価格の液晶表示システムを提供することが可能である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明による液晶表示システムは、白黒表示の液晶パネルを備えた液晶表示装置からなり、赤色光、緑色光および青色光を順次発光する光源を室内に設け、これらの各色の切替えに同期して液晶表示装置を駆動することにより、時分割による混色を利用してカラー表示を行うことを特徴とする。
【０００８】
上記の光源は、室内の天井に取付けられた室内光源であって、それぞれ赤色光、緑色光、青色光を発光する３つの単色蛍光灯からなる室内光源により構成することができる。また、この光源は、赤色光、緑色光および青色光を散乱させて均一な面光源を得る散乱板を備えるのが好ましい。
【０００９】
液晶表示システムに光源と液晶表示装置とを接続可能な配線を設け、この配線を介して電気信号によって光源の各色の切替えと液晶表示装置の駆動を同期させることができる。あるいは、液晶表示装置に光信号検出器を設け、この光信号検出器により光信号を検出することにより、光源の各色の切替えと液晶表示装置の駆動を同期させてもよい。また、液晶表示装置に色検出器を設け、この色検出器によって光源から発光した光の色を検出することにより、光源の各色の切替えと液晶表示装置の駆動を同期させてもよい。
【００１０】
上述した構成を有する本発明の液晶表示システムは、室内光源を利用しているので、液晶表示装置自体が照明装置を備える必要がない。また、照明装置の駆動に必要な重いバッテリーや導光板等の光学部品が不要になり、液晶表示装置の薄型、軽量化を図ることができる。さらに、フィールド順次方式を使用しているので、従来のカラーフィルタ方式と比較して、製造工程が簡単になり、透過率を大幅に向上させ、同じ解像度で画素数および駆動回路を１／３に減少させることができる。従って、本発明によれば、高解像度、低消費電力、低価格の液晶表示装置を提供することができる。
【００１１】
また、液晶パネルは、白黒表示の反射型または半透過半反射型液晶パネルにより構成することができる。これらの液晶パネルを備えた液晶表示装置に照明装置を設けてもよい。
【００１２】
また、本発明による液晶表示装置は、白黒表示の液晶パネルを備え、室内に設けた赤色光、緑色光および青色光を順次発光する光源の各色の切替えに同期して駆動することにより、時分割による混色を利用してカラー表示を行うことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明による液晶表示システムの実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は、本発明による液晶表示システムの実施の形態を示す概略図である。図１に示すように、本実施の形態の液晶表示システムは、液晶表示装置１０と、室内の天井に取付けられた室内光源２０とから構成されている。
【００１５】
液晶表示装置１０は、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モードなどの液晶表示モードによって動作する白黒表示の反射型または半透過半反射型液晶パネル１１と、この液晶パネル１１を駆動する液晶駆動回路１２からなる。
【００１６】
室内光源２０は、室内の天井に沿って略平行に配置された赤発光光源、緑発光光源および青発光光源としての３つの単色蛍光灯、即ち、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の光を発光する蛍光灯２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂと、これらの蛍光灯を覆うように蛍光灯の下方に配置された散乱板２１とからなる。散乱板２１は、各色の蛍光灯２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂからの光を散乱させて均一な面光源を得るように構成されている。
【００１７】
室内光源２０の蛍光灯２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは、後述する室内光源駆動回路により、例えば１／３フレームに相当する時間ごとに順次一色ずつ点灯し、この点灯の切替えに同期して、液晶駆動回路１２により液晶パネル１１を駆動することにより、各々の１／３フレームで表示された赤色像、緑色像、青色像が時間差をもって視覚上で混色され、残像効果によって１フレームのフルカラー表示が行われる。
【００１８】
室内光源２０の点灯と液晶パネル１１の駆動との同期は、配線３０を介して電気信号により行うことができる。この配線３０の一端は後述する室内光源駆動回路に接続され、他端は室内の壁に取付けた接続部４０に接続されている。この接続部４０に液晶表示装置１０を接続することにより、室内光源２０の蛍光灯２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの光が弱くてもあるいは陰になっている場合でも確実に同期させることができる。
【００１９】
図２は、図１の液晶表示システムの液晶駆動回路１２を詳細に示すブロック図である。図２に示すように、本実施の形態の液晶表示システムにおいて、液晶駆動回路１２は、タイミングコントローラ１２１と、３原色の各色に応じた画像データを蓄積するフィールドメモリ１２２Ｒ、１２２Ｇ、１２２Ｂと、液晶パネル１１の走査線を線順次に選択する走査ドライバ１２３と、画像データの書き込みを行うデータドライバ１２４とからなる。一方、室内光源２０の赤発光光源、緑発光光源および青発光光源としての蛍光灯２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは、それぞれ室内光源駆動回路２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂを介して接続部４０に接続され、この接続部４０がタイミングコントローラ１２１に接続されている。
【００２０】
このような構成の液晶表示システムにおいて、室内光源２０の蛍光灯２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは、室内光源駆動回路２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂにより、例えば１／３フレームに相当する時間ごとに順次一色ずつ点灯する。一方、画像信号は図示しないサンプリング回路によりサンプリングされ、Ｒ、Ｇ、Ｂの各々に対応するフィールドメモリ１２２Ｒ、１２２Ｇ、１２２Ｂに蓄積される。フィールドメモリに蓄積された画像信号は、１色分ずつデータドライバ１２４に送られるようにタイミングコントローラ１２１により制御される。また、走査ドライバ１２３は、１ラインずつ走査線を順次選択し、その選択パルスと同期して画像信号がデータドライバ１２４から画素に書き込まれる。各色の画像信号の書き込みは、タイミングコントローラ１２１により、室内光源２０の点灯の切替えと同期するように制御され、各々の１／３フレームで表示された赤色像、緑色像、青色像が時間差をもって視覚上で混色され、残像効果によって１フレームのフルカラー表示が行われる。
【００２１】
図３および図４は、本発明の液晶表示システムの他の実施の形態を概略的に示している。即ち、本発明の液晶表示システムでは、図３に示すように、液晶表示装置１０に光信号検出器５０を設け、この光信号検出器５０により光信号を検出することにより、室内光源２０の点灯と液晶パネル１１の駆動を同期させてもよい。また、図４に示すように、液晶表示装置１０に色検出器６０を設け、この色検出器６０により蛍光灯２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから発光した光の色を検出することにより、室内光源２０の点灯と液晶パネル１１の駆動を同期させてもよい。これらの場合には、室内光源２０と液晶表示装置１０を配線３０により接続する必要がないので、室内のどこでも液晶表示装置１０を使用することができる。
【００２２】
上述した実施例の液晶表示装置１０は、室内光源２０を利用しているので、照明装置を備える必要がない。また、照明装置の駆動に必要な重いバッテリーや導光板等の光学部品が不要になり、液晶表示装置の薄型、軽量化を図ることができる。さらに、フィールド順次方式を使用しているので、従来のカラーフィルタ方式と比較して、製造工程が簡単になり、透過率を大幅に向上させ、同じ解像度で画素数および駆動回路を１／３に減少させることができる。従って、本発明によれば、高解像度、低消費電力、低価格の液晶表示装置を提供することができる。
【００２３】
また、上述した実施の形態の液晶表示装置１０は、室内光源２０の設置されていない室内や屋外ではカラー液晶表示装置として使用することはできないが、反射型または半透過半反射型液晶表示装置であるので、室内の白色光源または太陽光により白黒液晶表示装置として使用することができる。
【００２４】
また、液晶表示装置１０が反射型液晶表示装置の場合には、図５に示すように液晶パネル１１の前面に照明装置としてのフロントライト７０を設け、半透過半反射型液晶表示装置の場合には、図６に示すように液晶パネル１１の背面に照明装置としてのバックライト８０を設けてもよい。これらの場合には、外光が十分でない暗所でも液晶表示装置１０を使用することができる。さらに、これらのフロントライト７０およびバックライト８０を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の光を発光する３つの単色光源と導光板により構成し、上述した室内光源２０の蛍光灯２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂと同様に駆動することにより、室内光源２０の設けられていない室内や屋外においてもカラー液晶表示装置として使用することができる。尚、このようなフロントライト７０やバックライト８０を設けた場合には、これらの照明装置の駆動のための消費電力が大きくなるが、上述したフィールド順次方式による効果は得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示システムの実施の形態を示す概略図。
【図２】図１に示す液晶表示システムの駆動回路を詳細に示すブロック図。
【図３】本発明の液晶表示システムの他の実施の形態を示す概略図。
【図４】本発明の液晶表示システムのさらに他の実施の形態を示す概略図。
【図５】本発明の液晶表示システムのさらに他の実施の形態を示す概略図。
【図６】本発明の液晶表示システムのさらに他の実施の形態を示す概略図。
【符号の説明】
１０  液晶表示装置
１１  液晶パネル
１２  液晶駆動回路
２０  室内光源
２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ  蛍光灯
２１  散乱板
２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ  室内光源駆動回路
３０  配線
４０  接続部
５０  光信号検出器
６０  色検出器
１２１  タイミングコントローラ
１２２Ｒ、１２２Ｇ、１２２Ｂ  フィールドメモリ
１２３  走査ドライバ
１２４  データドライバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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