(57)【要約】【課題】  フィールドシーケンシャル方式での色割れを有効に軽減させうるフルカラー液晶表示方法および装置を提供する【解決手段】  行列をなす複数の画素Ｓで区画された液晶画面１に赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のいずれか１つの色を付す原画を表示後該液晶画面の背後からバックライト２を点灯して該液晶画面を同原画に付す色の光で照らすステップをＲ，Ｇ，Ｂの順列のいずれか１つであるＣ１，Ｃ２，Ｃ３の輪番で繰り返すフルカラー液晶表示方法において、バックライトを横線で分割してなる複数の灯区Ｔｉ（ｉ：自然数）を上から順に、Ｃ１番ステップではＣ１，Ｃ２，Ｃ３の輪番で、Ｃ２番ステップではＣ２，Ｃ３，Ｃ１の輪番で、Ｃ３番ステップではＣ３，Ｃ１，Ｃ２の輪番で、それぞれ点灯し、各点灯の直前に、前記液晶画面の対応分割部分すなわち照区Ｕｉに、該点灯される光の色を付される原画の、該照区との対応分割部分を表示する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
行列をなす複数の画素で区画された液晶画面に赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のいずれか１つの色を付す原画を表示後該液晶画面の背後からバックライトを点灯して該液晶画面を同原画に付す色の光で照らすステップをＲ，Ｇ，Ｂの順列のいずれか１つであるＣ１，Ｃ２，Ｃ３の輪番で繰り返すフルカラー液晶表示方法において、バックライトを横線で分割してなる複数の灯区を上から順に、Ｃ１番ステップではＣ１，Ｃ２，Ｃ３の輪番で、Ｃ２番ステップではＣ２，Ｃ３，Ｃ１の輪番で、Ｃ３番ステップではＣ３，Ｃ１，Ｃ２の輪番で、それぞれ点灯し、各点灯の直前に、前記液晶画面の対応分割部分すなわち照区に、該点灯される光の色を付される原画の、該照区との対応分割部分を表示することを特徴とするフルカラー液晶表示方法。
【請求項２】
行列をなす複数の画素で区画された液晶画面に赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のいずれか１つの色を付す原画を表示後該液晶画面の背後からバックライトを点灯して該液晶画面を同原画に付す色の光で照らすステップをＲ，Ｇ，Ｂの順列のいずれか１つであるＣ１，Ｃ２，Ｃ３の輪番で繰り返すフルカラー液晶表示方法において、バックライトを横線および縦線で分割してなる複数の灯区を上からかつ左から順に、Ｃ１番ステップではＣ１，Ｃ２，Ｃ３の輪番で、Ｃ２番ステップではＣ２，Ｃ３，Ｃ１の輪番で、Ｃ３番ステップではＣ３，Ｃ１，Ｃ２の輪番で、それぞれ点灯し、各点灯の直前に、前記液晶画面の対応分割部分すなわち照区に、該点灯される光の色を付される原画の、該照区との対応分割部分を表示することを特徴とするフルカラー液晶表示方法。
【請求項３】
行列をなす複数の画素で区画された液晶画面と、該液晶画面の各画素に所与のイメージデータを行番順、同一行内では列番順に書込む描画部と、前記液晶画面の背面を照らすバックライトを横線で分割してなり個々に所与の色点灯信号に応じて赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のいずれか１つの色の光を点灯して前記液晶画面の対応分割部分すなわち照区を照らす複数の灯区と、順次伝送されてくる、Ｒ，Ｇ，Ｂの順列のいずれか１つであるＣ１，Ｃ２，Ｃ３をそれぞれ付す各原画の１次データの各照区対応部分を所定の要領でＣ１，Ｃ２，Ｃ３間で相互に置換して前記描画部に与えるイメージデータを生成しかつ前記複数の灯区の個々に色点灯信号を与える描画点灯制御部とを有するフルカラー液晶表示装置。
【請求項４】
行列をなす複数の画素で区画された液晶画面と、該液晶画面の各画素に所与のイメージデータを行番順、同一行内では列番順に書込む描画部と、前記液晶画面の背面を照らすバックライトを横線および縦線で分割してなり個々に所与の色点灯信号に応じて赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のいずれか１つの色の光を点灯して前記液晶画面の対応分割部分すなわち照区を照らす複数の灯区と、順次伝送されてくる、Ｒ，Ｇ，Ｂの順列のいずれか１つであるＣ１，Ｃ２，Ｃ３をそれぞれ付す各原画の１次データの各照区対応部分を所定の要領でＣ１，Ｃ２，Ｃ３間で相互に置換して前記描画部に与えるイメージデータを生成しかつ前記複数の灯区の個々に色点灯信号を与える描画点灯制御部とを有するフルカラー液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フルカラー液晶表示方法および装置に関し、特に、フィールドシーケンシャル方式のフルカラー液晶表示技術において、色割れ（カラーブレイクアップ）を有効に軽減させうるフルカラー液晶表示方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常のフィールドシーケンシャル方式のフルカラー液晶表示技術では、行列状に配置した複数の画素で区画された液晶画面に、光の３原色である赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の光をそれぞれ受けるＲ原画，Ｇ原画，Ｂ原画を順次、短時間（７ｍｓ程度以下）で切替えながら表示し、Ｒ原画の表示後にＲ光、Ｇ原画の表示後にＧ光、Ｂ原画の表示後にＢ光を、液晶画面の背後に配設したバックライトで点灯することにより、各原画をそれぞれが受ける光の色に着色して、目の残像効果によりそれらの合成としてのフルカラー画を目視可能にしている。
【０００３】
なお、上記原画表示および点灯着色を行う際の色の切替え順は、Ｒ，Ｇ，Ｂという順のみに限らず、Ｒ，Ｇ，Ｂの順列、すなわち（Ｒ，Ｇ，Ｂ），（Ｇ，Ｂ，Ｒ），（Ｂ，Ｒ，Ｇ），（Ｒ，Ｂ，Ｇ），（Ｇ，Ｒ，Ｂ），（Ｂ，Ｇ，Ｒ）の計６通りのうちのいずれか１つであってもよい。
【０００４】
各原画の表示は、液晶画面の各画素に、その画素に対応する原画部分の表示情報（明暗の階調）を電圧信号にて書込み、該書込まれた画素域の液晶が電圧信号に応答し終わることで完了する。画素への書込みは、電圧信号で液晶画面の上からの行順に各行の画素を左から右に走査することによりなされる。全画素への書込みが終わって、最後に書込まれた画素域の液晶がその書込みの電圧信号に応答して原画の最終表示部分を表示した後、その原画の受ける色の光をバックライトで点灯する。
【０００５】
上記した通常の技術では、液晶画面全体に１つの原画が表示されるまで、その原画が受ける色の光は点灯されない。そのため、フルカラー動画の高画質化のために各原画の表示から着色までの時間を短縮していくと、バックライトの点灯時間が短くなりすぎて光が不足し液晶画面が暗くなるという問題がある。また、高速応答性の液晶を用いると、書込み順が上位の画素域の液晶は、書込み順が下位の画素域の液晶の応答完了以前にすでに応答を完了して次順の原画へ書換えできる状態にある場合が起こりうるが、かかる場合でも、最後に書込みされる画素域の液晶の応答完了後バックライトが点灯し次いで消灯されるまでは書換えを待たねばならず、この待ち時間が無駄となる問題もある。
【０００６】
これらの問題を解決する手段として、バックライト分割・順次点灯方式が提案された（非特許文献１）。これはバックライトをストライプ状の横縞に分割し、上側のストライプから順に、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれか１つの色の光を発光させるものである。点灯/消灯の時機については、例えば、あるストライプに整合する液晶画面部分の液晶がＲ，Ｇ，Ｂのいずれか１つの色を受ける原画の書込み電圧信号に応答し終えた時点（これは概略推定値でよい。）を、同ストライプがその原画の受ける色の光を点灯する時機とし、一方、同ストライプに整合する液晶画面部分内で書込み順位が最上位の画素を次順の原画へ書換え始める時点（これも概略推定値でよい。）を同ストライプの消灯時機とすればよい。
【０００７】
この方式によれば、現原画の部分を表示済みの液晶画面部分へは、その部分が受ける色の光を未表示の部分に先立って点灯することができ、また液晶の応答が極めて速ければ次原画への書換え、さらには次原画の受ける色の光の点灯も行うことができるから、上記のようなバックライトの光が不足する問題や、液晶の応答完了後に無駄な待ち時間が発生する問題は解消する。
【非特許文献１】N.Ogawa, T.Miyashita, T.Uchida:(53.2)”Field-Sequential-Color LCD Using Switched Organic EL Backlighting”,1999 SID International Symposium Digest of Technical Papers/Vol.XXX(SID 99 Digest),(1999.5.18-20, San Jose, California)pp.1098-1101.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一方、通常のフィールドシーケンシャル方式では、色割れ（カラーブレイクアップ）という現象が起こる。これは、観察者が意識的か無意識的かにかかわらずフィールドシーケンシャル方式の液晶表示画面内のフルカラー画を見ながら眼球を動かすと、短時間おきに順次目に入ってくる、Ｒ，Ｇ，Ｂの順列のいずれか１つであるＣ１，Ｃ２，Ｃ３に着色された原画がそれぞれ網膜上に結ぶ像の相互位置関係が、眼球静止状態のときのそれとは違ってき、その結果、眼球静止状態では３原色が合成されたある色領域と他の色領域との境界が１本の線に重なって見えていたものが、眼球運動状態では同境界が３色に分かれ、その結果、別々の色の帯が見えてしまうというものである。人の目は一般に動体を追いかける性向があるから、とくに動画の場合、色割れは不可避的に起こる。このような色割れはフィールドシーケンシャル方式における高画質化の阻害要因となっており、前記非特許文献１の表示方式でも軽減させることはできない。
【０００９】
そこで本発明は、フィールドシーケンシャル方式での色割れを有効に軽減させうるフルカラー液晶表示方法および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】
【００１０】
本発明は、行列をなす複数の画素で区画された液晶画面に赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のいずれか１つの色を付す原画を表示後該液晶画面の背後からバックライトを点灯して該液晶画面を同原画に付す色の光で照らすステップをＲ，Ｇ，Ｂの順列のいずれか１つであるＣ１，Ｃ２，Ｃ３の輪番で繰り返すフルカラー液晶表示方法において、バックライトを横線で分割してなる複数の灯区を上から順に、Ｃ１番ステップではＣ１，Ｃ２，Ｃ３の輪番で、Ｃ２番ステップではＣ２，Ｃ３，Ｃ１の輪番で、Ｃ３番ステップではＣ３，Ｃ１，Ｃ２の輪番で、それぞれ点灯し、各点灯の直前に、前記液晶画面の対応分割部分すなわち照区に、該点灯される光の色を付される原画の、該照区との対応分割部分を表示することを特徴とするフルカラー液晶表示方法である。この方法においては、「横線で分割してなる複数の灯区を上から順に」に代えて、「横線および縦線で分割してなる複数の灯区を上からかつ左から順に」としてもよい。
【００１１】
また、本発明は、行列をなす複数の画素で区画された液晶画面と、該液晶画面の各画素に所与のイメージデータを行番順、同一行内では列番順に書込む描画部と、前記液晶画面の背面を照らすバックライトを横線で分割してなり個々に所与の色点灯信号に応じて赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のいずれか１つの色の光を点灯して前記液晶画面の対応分割部分すなわち照区を照らす複数の灯区と、順次伝送されてくる、Ｒ，Ｇ，Ｂの順列のいずれか１つであるＣ１，Ｃ２，Ｃ３をそれぞれ付す各原画の１次データの各照区対応部分を所定の要領でＣ１，Ｃ２，Ｃ３間で相互に置換して前記描画部に与えるイメージデータを生成しかつ前記複数の灯区の個々に色点灯信号を与える描画点灯制御部とを有するフルカラー液晶表示装置である。この装置においては、バックライトを横線で分割してなり、に代えて、バックライトを横線および縦線で分割してなり、としてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、液晶画面が複数の照区に分割され、各照区内では色割れが起こるが、略同時に起こる色割れの色が、照区の場所により異なるから、液晶画面全体では混色して目立たなくなり、その結果、色割れが軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明をさらに詳しく説明する。なお、以下の説明では、説明の便宜上、（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に等しい場合に適用される例を用いるが、本発明はこれに限られるものではなく、他の場合、すなわち（Ｃ１、Ｃ２，Ｃ３）が（Ｇ，Ｂ，Ｒ），（Ｂ，Ｒ，Ｇ），（Ｒ，Ｂ，Ｇ），（Ｇ，Ｒ，Ｂ），（Ｂ，Ｇ，Ｒ）のいずれか１つに等しい場合に適用されても同様に有効であることはいうまでもない。
【００１４】
図１は、本発明のフルカラー液晶表示方法（本発明方法）の説明図である。説明の便宜上、バックライト２が横線で４つの灯区Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４に分割されている例を挙げた。灯区Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、行列をなす複数の画素Ｓで区画された液晶画面１の分割部分としての照区Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４と１対１に対応する。すなわち、灯区Ｔｉの点灯光は照区Ｕｉのみを照らすように構成されている（ｉは一般には自然数で、この例ではｉ＝１〜４）。
【００１５】
通常のフィールドシーケンシャル方式における表示方法では、まずＲを付す原画（以下、Ｒ原画という。）を液晶画面１全体に表示した直後にバックライト２全体をＲに点灯し、次いでＧを付す原画（以下、Ｇ原画という。）を液晶画面１全体に表示した直後にバックライト２全体をＧに点灯し、次いでＢを付す原画（以下、Ｂ原画という。）を液晶画面１全体に表示した直後にバックライト２全体をＢに点灯し、これを繰り返す。
【００１６】
また、非特許文献１のバックライト分割・順次点灯方式における表示方法では、まずＲ原画を液晶画面１全体に表示するが、その途上で照区Ｕｉへの各部分表示が順次済み次第、灯区Ｔｉを順次Ｒに点灯し、次いで原画と点灯をＲからＧに、さらにＧからＢに変更して、それぞれＲの場合と同じことを行い、これを繰り返す。
【００１７】
Ｒの点灯で露光中のＲ原画をＲ画、Ｇの点灯で露光中のＧ原画をＧ画、Ｂの点灯で露光中のＢ原画をＢ画と呼ぶことにする（以下同じ。）と、上記２つの従来方法では、Ｒ画、Ｇ画、Ｂ画の全体がそれぞれ液晶画面の全体に表示されながらＲ→Ｇ→Ｂの順に切替わるため、各切替え時に起こる色割れの色がＲ，Ｇ，Ｂのいずれか１つに絞られて、色割れが目立つものとなる。
【００１８】
これに対し、本発明方法によれば、Ｒ，Ｇ，Ｂの輪番で次のステップが実行される。
【００１９】
Ｒ番ステップ：Ｒ原画の照区Ｕ１対応部分を同照区に表示した直後に灯区Ｔ１をＲに点灯し、次いでＧ原画の照区Ｕ２対応部分を同照区に表示した直後に灯区Ｔ２をＧに点灯し、次いでＢ原画の照区Ｕ３対応部分を同照区に表示した直後に灯区Ｔ３をＢに点灯し、次いでＲ原画の照区Ｕ４対応部分を同照区に表示した直後に灯区Ｔ４をＲに点灯する。
【００２０】
Ｇ番ステップ：Ｒ番ステップにおいて原画と点灯に係る（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を（Ｇ，Ｂ，Ｒ）に置換したものである。すなわち、Ｇ原画の照区Ｕ１対応部分を同照区に表示した直後に灯区Ｔ１をＧに点灯し、次いでＢ原画の照区Ｕ２対応部分を同照区に表示した直後に灯区Ｔ２をＢに点灯し、次いでＲ原画の照区Ｕ３対応部分を同照区に表示した直後に灯区Ｔ３をＲに点灯し、次いでＧ原画の照区Ｕ４対応部分を同照区に表示した直後に灯区Ｔ４をＧに点灯する。
【００２１】
Ｂ番ステップ：Ｇ番ステップにおいて原画と点灯に係る（Ｇ，Ｂ，Ｒ）を（Ｂ，Ｒ，Ｇ）に置換したものである。すなわち、Ｂ原画の照区Ｕ１対応部分を同照区に表示した直後に灯区Ｔ１をＢに点灯し、次いでＲ原画の照区Ｕ２対応部分を同照区に表示した直後に灯区Ｔ２をＲに点灯し、次いでＧ原画の照区Ｕ３対応部分を同照区に表示した直後に灯区Ｔ３をＧに点灯し、次いでＢ原画の照区Ｕ４対応部分を同照区に表示した直後に灯区Ｔ４をＢに点灯する。
【００２２】
これにより、Ｒ画、Ｇ画、Ｂ画の各分割部分が液晶画面の異なる場所（照区）に略同時に表示されながらＲ→Ｇ→Ｂの順に切替わるため、各切替え時に起こる色割れの色が、照区ごとにはＲ、Ｇ、Ｂのいずれか１つに絞られるものの、液晶画面全体では混色に均されて見え、色割れが目立たないものとなる。
【００２３】
本発明方法では、灯区は、バックライトを横線だけで分割したものに限らず、横線および縦線で分割したものでもよい。その場合、各ステップでの照区への表示順（灯区の点灯順）は、液晶画面（バックライト）の上からの順でかつ上からの順が同じときは左からの順とすればよい。灯区の個数は、多くすればするほど色割れの軽減度合いが増すことになるので好ましく、究極的には画素の個数に等しくするのが理想の形態（この場合、１画素が１照区になる。）である。
【００２４】
次に、本発明のフルカラー液晶表示装置（本発明装置）は、本発明方法の実施に好適なものであって、図２に示すような、バックライトを横線で４個の灯区に分割した場合を例にとって説明すると、行列をなす複数の画素Ｓで区画された液晶画面１と、該液晶画面１の各画素Ｓに所与のイメージデータＤＡＴＡ２を行番順、同一行内では列番順に書込む描画部３と、前記液晶画面１の背面を照らすバックライト２を横線で分割してなり個々に所与の色点灯信号に応じてＲ，Ｇ，Ｂのいずれか１つの色の光を点灯して前記液晶画面の対応分割部分すなわち照区Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４をそれぞれ照らす複数の灯区Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４とを有する。描画部３は、データドライバとゲートドライバとで構成され、ある１行の全列分のイメージデータＤＡＴＡ２がデータドライバに蓄積されるとゲートドライバがその１行の全列ゲートを開いて、その１行の全列の画素にイメージデータＤＡＴＡ２の前記蓄積分が書込まれる。イメージデータＤＡＴＡ２は行番順に同一行内では列番順に配列されており、また、列番が下位のゲートほど開くタイミングがわずかずつではあるが遅れるから、液晶画面の上から下へ、上からの位置が同じ場合は左から右への順で画素に書込まれる。これらの構成については従来と同様である。
【００２５】
本発明装置の特徴は、上記に加え、順次伝送されてくるＲ，Ｇ，Ｂをそれぞれ付す各原画の１次データＤＡＴＡ１の各照区対応部分（照区Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４の各々に対応する部分）を所定の要領でＲ，Ｇ，Ｂ間で相互に置換して前記描画部３に与えるイメージデータＤＡＴＡ２を生成しかつ前記複数の灯区Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の個々に色点灯信号を与える描画点灯制御部４を有することにある。
【００２６】
かかる本発明装置を用いて本発明方法を実施するには、描画点灯制御部４に実行させる１次データの部分的相互置換（データ変換）の要領を、図３に示すように設定すればよい。なお、図３において、Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉは、それぞれＲ原画，Ｇ原画，Ｂ原画の１次データＤＡＴＡ１の照区Ｕｉ対応部分に該当する（ただし、ｉ＝１〜４）。色点灯信号の与え方については、イメージデータＤＡＴＡ２内のＲｉ，Ｇｉ，Ｂｉがそれぞれ対応照区（ｉの値が同じ照区）内の全画素に書込まれた直後（このタイミングは、液晶の応答速度を考慮して決定される。）に該対応照区に対応する灯区にＲ，Ｇ，Ｂの色点灯信号を与えるものとする。これにより、複数の灯区を上から順に、Ｒ番ステップではＲ，Ｇ，Ｂの輪番で、Ｇ番ステップではＧ，Ｂ，Ｒの輪番で、Ｂ番ステップではＢ，Ｒ，Ｇの輪番で、それぞれ点灯し、各点灯の直前に、前記液晶画面の対応分割部分すなわち照区に、該点灯される光の色を付される原画の、該照区との対応分割部分を表示することが容易に実行できる。
【００２７】
上記本発明装置の１例では、灯区がバックライトを横線で分割して形成された場合を示したが、これに限らず、本発明の装置は、灯区がバックライトを横線および縦線で分割して形成された場合も含んで一向にさしつかえない。
【実施例】
【００２８】
本発明装置の実施例として、図２において灯区の個数を４個に代えて１０個としたフルカラー液晶表示装置を作製した。ここで、バックライトは横線で均等に１０分割した。液晶画面はＯＣＢセル(Optically Compensated Bend Cell：光学補償ベンドセル)を用いて画素数が４００行×６４０列のものを構成した。液晶にはチッソ（株）製ＴＤ-６００４ＸＸを用いた。このＯＣＢセルの応答性能は印加電圧を２Ｖ→から６Ｖに上げたときに透過率が０％から９０％に上がるまでの遷移時間で約１ｍｓ、印加電圧を６Ｖから２Ｖに下げたときに透過率が１００％から１０％に下がるまでの遷移時間で約２ｍｓである。バックライトはＬＥＤと導光板で構成した。各灯区の点灯時間は約１ｍｓ、消灯時間は約５ｍｓに設定した。描画部は映像信号専用のビデオ信号ジェネレータ（計測技研（株）製ＵＤＲ）で構成し、描画点灯制御部は自作の外部駆動回路で構成した。
【００２９】
このフルカラー液晶表示装置を用いて、本発明方法の実施例として、市販のデジタルビデオカメラで撮影した映像のデータを１次データＤＡＴＡ１として描画点灯制御部に入力し、図３と同様の要領でデータ変換を行って得たイメージデータＤＡＴＡ２からのフルカラー画を液晶画面に表示した。その結果、色割れが目立たなくなることが確認された。一方、上記データ変換を行わずに前記１次データＤＡＴＡ１のままとしたイメージデータＤＡＴＡ２からのフルカラー画を表示した比較例では、明瞭な色割れが視認された。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、液晶を用いたカラーテレビジョン等のフルカラー画像表示装置の設計・製造に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明方法の１例についての説明図である。
【図２】本発明装置の１例を示す模式図である。
【図３】１次データの部分的相互置換要領の１例についての説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  液晶画面
２  バックライト
３  描画部
４  描画点灯制御部
Ｕｉ（ｉ：自然数）  照区
Ｔｉ（ｉ：自然数）  灯区
Ｓ  画素
【図１】
2005148173.tif 000003
【図２】
2005148173.tif 000004
【図３】
2005148173.tif 000005