(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶を含む複数の表示画素と、
光源としてのバックライトとを備え、
１フレーム期間内に、全ての前記表示画素に一斉に所定の電圧を印加した直後でかつ応答が完了する前に、映像信号に対応する電圧をそれぞれの前記表示画素に順次書き込む動作を開始し、その後一定時間経過後に、前記映像信号に対応する電圧を順次書き込む動作を開始してから前記映像信号に対応する電圧の順次書き込みに対する応答が完了するまでの時間よりも長い期間、前記バックライトを点灯するように構成されるとともに、
全ての前記表示画素に一斉に所定の電圧を印加した後に、前記映像信号に対応する電圧がそれぞれの前記表示画素に順次書き込まれた際に、同一の階調を表示する前記表示画素において、後半に書き込まれた前記表示画素の応答速度は、前半に書き込まれた前記表示画素の応答速度よりも速くなるように構成され、
前記全ての表示画素に一斉に印加する電圧は、前記液晶の応答速度が最も遅い電圧であり、
前記全ての表示画素に一斉に印加する電圧は、オフ電圧であり、
前記液晶は、オフ電圧を印加した状態で光を透過するノーマリーホワイトの表示で、かつ、前記液晶を相転移させる電圧を印加した後に構成分子が弓なり状に配列されるベンド配向になるように構成されており、前記全ての表示画素に一斉に印加する電圧は、白を表示する映像信号に対応する電圧であり、
または、前記液晶は、オフ電圧を印加した状態で光を透過しないノーマリーブラックの表示で、かつ、前記液晶を相転移させる電圧を印加した後に構成分子が弓なり状に配列されるベンド配向になるように構成されており、前記全ての表示画素に一斉に印加する電圧は、黒を表示する映像信号に対応する電圧である、表示装置。
【請求項２】
前記バックライトは、発光ダイオード素子により構成されている、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記バックライトは、ＲＧＢに対応する３つの発光ダイオード素子により構成されており、
映像を表示する際に、前記ＲＧＢに対応する３つの発光ダイオード素子は、色毎に順番に点灯するように制御されるフィールドシーケンシャル駆動により制御されるように構成されている、請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
映像を表示する際に、前記バックライトは、所定の時間間隔で点滅するインパルス駆動により制御されるように構成されている、請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項５】
全ての前記表示画素に一斉に所定の電圧を印加して書き込みを行う期間は、前記映像信号に対応する電圧をそれぞれの前記表示画素に順次書き込む期間よりも短くなるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特に、液晶を含む複数の表示画素を備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置の表示方式として、１フレーム期間に赤画像の書き込み、赤バックライトの発光、緑画像の書き込み、緑バックライトの発光、青画像の書き込み、および、青バックライトの発光を順次行うことによって、人間の目の残像現象によりカラーの画像を認識させるフィールドシーケンシャル方式により表示を行う表示装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１に記載のフィールドシーケンシャル液晶表示装置では、表示装置の画面領域が所定数の画素行毎に区分されているとともに、区分された画面領域の領域毎に、それぞれ、ＲＧＢからなる複数の光源が配置されている。そして、区分された画面領域毎に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）における映像データの書き込みおよび光源の発光による表示（フィールドシーケンシャル方式による表示）が行われている。これにより、映像データの書き込みが完了した画面領域から発光していくので、全画面領域において、光源が発光している時間を長くすることが可能となる。その結果、フィールドシーケンシャル液晶表示装置の表示を明るくすることが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２―２２１７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載のフィールドシーケンシャル液晶表示装置では、区分された画面領域毎にフィールドシーケンシャル方式により駆動するように構成されているので、たとえば、一方の画面領域において赤の光源が発光する際に、他方の画面領域において緑の光源が発光する場合などの、異なる色の光源がそれぞれ発光する場合に、各画面領域の境界部分において光漏れに起因する混色が起こるという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、混色を抑制するとともに、光源が発光している時間を長くすることが可能な表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００７】
この発明の一の局面による表示装置は、液晶を含む複数の表示画素と、光源としてのバックライトとを備え、１フレーム期間内に、全ての表示画素に一斉に所定の電圧を印加した直後でかつ応答が完了する前に、映像信号に対応する電圧をそれぞれの表示画素に順次書き込む動作を開始し、その後一定時間経過後に、映像信号に対応する電圧を順次書き込む動作を開始してから映像信号に対応する電圧の順次書き込みに対する応答が完了するまでの時間よりも長い期間、バックライトを点灯するように構成されるとともに、全ての表示画素に一斉に所定の電圧を印加した後に、映像信号に対応する電圧がそれぞれの表示画素に順次書き込まれた際に、同一の階調を表示する表示画素において、後半に書き込まれた表示画素の応答速度は、前半に書き込まれた表示画素の応答速度よりも速くなるように構成され、全ての表示画素に一斉に印加する電圧は、液晶の応答速度が最も遅い電圧であり、全ての表示画素に一斉に印加する電圧は、オフ電圧であり、液晶は、オフ電圧を印加した状態で光を透過するノーマリーホワイトの表示で、かつ、液晶を相転移させる電圧を印加した後に構成分子が弓なり状に配列されるベンド配向になるように構成されており、全ての表示画素に一斉に印加する電圧は、白を表示する映像信号に対応する電圧であり、または、液晶は、オフ電圧を印加した状態で光を透過しないノーマリーブラックの表示で、かつ、液晶を相転移させる電圧を印加した後に構成分子が弓なり状に配列されるベンド配向になるように構成されており、全ての表示画素に一斉に印加する電圧は、黒を表示する映像信号に対応する電圧である。
【０００８】
この発明の一の局面による表示装置では、上記のように、１フレーム期間内に、映像信号に対応する電圧をそれぞれの表示画素に順次書き込む前に、全ての表示画素に一斉に所定の電圧を印加するように構成することによって、たとえば、液晶の応答速度が最も遅い電圧を所定の電圧として印加すれば、全表示画素は、一斉に液晶の応答速度が最も遅い所定の電圧に対する応答を開始するとともに、映像信号に対応する電圧が書き込まれた表示画素から順次それぞれの映像信号に対する応答を開始する。これにより、映像信号に対応する電圧の書き込みを順次行う際に、後半に書き込みが行われる表示画素は、映像信号に対応する電圧の書き込みが行われた時点で、全画素に対して一斉に行われた所定の電圧の印加に対する応答がほぼ完了されているので、液晶の応答速度が最も遅い所定の電圧に対する応答がほぼ完了した状態から、映像信号に対応する電圧の書き込みに対する応答を開始することができる。この場合、映像信号に対応する電圧が液晶の応答が最も遅い電圧であったとしても、既に液晶の応答が最も遅い電圧が書き込まれて液晶の応答は完了しているので、追加の応答期間は不要である。また、映像信号に対応する電圧が応答速度が最も遅い電圧以外の電圧である場合には、液晶の応答速度が最も遅い電圧に対する応答を行う場合に比べて、液晶の応答が早く完了するので、液晶の応答時間を短くすることができる。これらの結果、後半に書き込みが行われる表示画素への書き込みが終了した後の液晶の応答期間を短くすることができるので、バックライトの点灯時間を長くすることができ、その結果、表示装置の表示を明るくすることができる。また、映像信号に対応する電圧をそれぞれの表示画素に順次書き込むとともに、一定時間経過後にバックライトを点灯するように構成することによって、全ての表示画素に対する映像信号に対応する電圧の書き込みが完了した後に、バックライトが点灯されるので、各画素領域毎にＲＧＢからなる光源を発光させる場合と異なり、複数の光源が同時に発光することが抑制される。したがって、複数の表示画素が配置される画素領域において混色が起こるのを抑制することができる。また、後半に書き込まれた表示画素は、前半に書き込まれた表示画素に比べて応答が完了するまでの期間が短いので、その分、全ての表示画素が書き込まれた後の表示画素全体としての応答が完了するまでの期間を短くすることができる。これにより、バックライトの発光時間を長くすることができるので、表示装置の表示を明るくすることができる。また、後半に書き込みが行われる表示画素の書き込みが開始される時点で、後半に書き込みが行われる表示画素に液晶の応答が最も遅い電圧が既に書き込まれて液晶の応答が完了しているので、容易に、後半に書き込みが行われる表示画素への書き込みが終了した後の液晶の応答期間を短くすることができる。また、たとえば、液晶の応答速度の最も遅い電圧がオフ電圧である場合に、オフ電圧を印加することのみにより全ての表示画素に対して一斉に液晶の応答速度の最も遅い電圧に対する書き込みを容易に行うことができる。また、液晶がノーマリーホワイトの表示であるので、オフ電圧を印加することのみにより、全ての表示画素に対して一斉に液晶の応答速度の最も遅い白を表示する書き込みを行うことができる。また、液晶を相転移させる電圧を印加した後に液晶の構成分子がベンド配向になるように構成することによって、弓のしなりによって液晶分子の配向の変化が加速されるので、各表示画素の映像信号に対応する電圧の書き込みに対する応答速度を速くすることができる。また、液晶がノーマリーブラックの表示において、オフ電圧を印加することのみにより、全ての表示画素に対して一斉に液晶の応答速度の最も遅い黒を表示する応答を開始させることができるので、全表示画素に対する制御を容易に行うことができる。また、液晶を相転移させる電圧を印加した後に液晶の構成分子がベンド配向になるように構成することによって、弓のしなりによって液晶分子の配向の変化が加速されるので、各表示画素に映像信号に対応する電圧の書き込みに対する応答速度を速くすることができる。
【００１４】
上記一の局面による表示装置において、好ましくは、バックライトは、発光ダイオード素子により構成されている。このように構成すれば、バックライトに蛍光灯を使用する場合に比べて配置に必要なスペースが小さくなるので、その分、装置本体を小型化することができる。
【００１５】
上記一の局面による表示装置において、好ましくは、バックライトは、ＲＧＢに対応する３つの発光ダイオード素子により構成されており、映像を表示する際に、ＲＧＢに対応する３つの発光ダイオード素子は、色毎に順番に点灯するように制御されるフィールドシーケンシャル駆動により制御されるように構成されている。このように構成すれば、空間的に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）を表示して混合することにより所望の色を得る方式では、１つの画素をそれぞれの色に３分割しなければならないのに対して、フィールドシーケンシャル駆動では、色毎に順番に点灯するので１つの画素を３分割する必要がない。したがって、その分、開口率を大きくすることができるので、表示部の表示を明るくすることができる。
【００１６】
上記一の局面による表示装置において、好ましくは、映像を表示する際に、バックライトは、所定の時間間隔で点滅するインパルス駆動により制御されるように構成されている。このように構成すれば、インパルス駆動により、映像が表示される際に、所定の時間間隔で画像が点滅するように制御されるので、網膜に残像が残ることを抑制することができる。これにより、動画の表示性能を向上させることができる。
【００１７】
上記一の局面による表示装置において、好ましくは、全ての表示画素に一斉に所定の電圧を印加して書き込みを行う期間は、映像信号に対応する電圧をそれぞれの表示画素に順次書き込む期間よりも短くなるように構成されている。このように構成すれば、全ての表示画素に一斉に所定の電圧を印加して書き込みを行う動作を加えたとしても、全体の動作の期間が長くなる大きさよりも、一斉書き込みの動作を加えたことによる全体の応答期間の短縮された大きさの方が大きくなるので、全体的に表示画素の応答期間を短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態によるフィールドシーケンシャル液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。図２は、本発明の第１実施形態による表示画素の構成を示す図である。まず、図１および図２を参照して、第１実施形態によるフィールドシーケンシャル液晶表示装置１００の構成について説明する。なお、第１実施形態では、表示装置の一例であるフィールドシーケンシャル液晶表示装置１００に本発明を適用した場合について説明する。
【００２０】
第１実施形態によるフィールドシーケンシャル液晶表示装置１００は、図１に示すように、駆動部１と表示部２とから構成されている。以下、詳細に説明する。
【００２１】
図１に示すように、駆動部１は、Ａ／Ｄコンバータ１１と、ＰＬＬ（位相同期）回路１２と、メモリ制御部１３と、メモリ１４と、アナログドライバ１５と、タイミング制御回路１６と、レベル変換回路１７と、ＬＥＤ制御回路１８と、マイコン部１９とから構成されている。
【００２２】
また、Ａ／Ｄコンバータ１１と、ＰＬＬ回路１２と、メモリ制御部１３とは接続されている。Ａ／Ｄコンバータ１１は、アナログのビデオ信号をＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）のデジタル信号に変換する機能を有する。また、ＰＬＬ回路１２は、水平同期信号からメモリ１４に書き込むクロックを生成するとともに、フィールドシーケンシャル駆動に必要なクロックを生成する機能を有する。また、メモリ制御部１３は、ＲＧＢのデジタル信号に変換されたビデオ信号をＲＧＢ毎にメモリ１４に格納するタイミング信号を生成するとともに、フィールドシーケンシャル駆動に必要な呼び出しのタイミング信号を生成する機能を有する。
【００２３】
また、Ａ／Ｄコンバータ１１およびメモリ制御部１３は、メモリ１４に接続されている。メモリ１４は、ＲＧＢのデジタル信号を記憶する機能を有する。
【００２４】
また、アナログドライバ１５は、メモリ１４に接続されている。アナログドライバ１５は、メモリ１４に記憶されたＲＧＢのデジタル信号を読み出してＲＧＢのアナログ信号に変換するとともに、ＲＧＢのアナログ信号を表示部２に供給する機能を有する。
【００２５】
また、タイミング制御回路１６は、メモリ１４と、レベル変換回路１７と、ＬＥＤ制御回路１８とに接続されている。タイミング制御回路１６は、後述する表示画素２２を駆動するタイミング信号を生成する機能を有する。また、レベル変換回路１７は、表示画素２２を駆動するためのパルス（水平・垂直コントロール信号、フィールドシーケンシャル駆動用コントロール信号）を生成する機能を有する。また、ＬＥＤ制御回路１８は、フィールドシーケンシャル駆動のタイミングに合わせて後述するＬＥＤ２６の発光および発光の停止を制御する機能を有する。
【００２６】
また、マイコン部１９は、駆動部１に含まれる全ての回路と接続されており（図示せず）、駆動部１全体の動作を制御する機能を有している。
【００２７】
また、図１に示すように、表示部２は、基板２１と、複数の表示画素２２と、複数の表示画素２２に接続されるＨドライバ２３およびＶドライバ２４と、Ｈドライバ２３およびＶドライバ２４を駆動する内部駆動回路２５と、表示画素２２のバックライトとして赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）を発光する３つのＬＥＤ（発光ダイオード素子）２６（２６ａ〜２６ｃ）とから構成されている。なお、ＬＥＤ２６は、本発明の「バックライト」の一例である。
【００２８】
また、図２に示すように、基板２１上には、複数の信号線３１と、複数の走査線３２とが互いに直交するように配置されている。信号線３１は、Ｈドライバ２３に接続されているとともに、走査線３２は、Ｖドライバ２４に接続されている。信号線３１と走査線３２とが交差する位置には、表示画素２２が配置されている。なお、図２には、簡素化のために４画素分の構成のみを示している。各々の表示画素２２は、ｎチャネルトランジスタ２２１と、画素電極２２２と、画素電極２２２に対向配置された共通電極２２３と、画素電極２２２と共通電極２２３との間に挟持された液晶２２４と、補助容量２２５とによって構成されている。そして、ｎチャネルトランジスタ２２１のドレイン領域Ｄは、信号線３１に接続されているとともに、ソース領域Ｓは、画素電極２２２と補助容量２２５の一方の電極とに接続されている。また、ｎチャネルトランジスタ２２１のゲートＧは走査線３２に接続されている。また、液晶２２４にはパラレルラビング処理（液晶分子群を一定方向に配列させるための処理）が施されているとともに、位相差板および偏光板（図示せず）が配置されている。
【００２９】
図３は、本発明の第１実施形態によるフィールドシーケンシャル液晶表示装置の表示画素への書き込みおよび応答におけるタイミングを示す図である。図４は、本発明の第１実施形態によるフィールドシーケンシャル液晶表示装置の動作を説明するための図である。次に、図１、図３および図４を参照して、本発明の第１実施形態によるフィールドシーケンシャル液晶表示装置１００の動作について説明する。なお、図３には、簡素化のために、画面の上部（画面（上））、画面の中部（画面（中））、および、画面の下部（（画面（下））の３箇所（図４参照）における表示画素２２の各行におけるタイミングのみを示している。また、第１実施形態では、セルギャップを約３．８μｍ、液晶の屈折率の異方性を約０．２、透過率最小電圧を約６Ｖに設定している。また、ラビングの方向は、上下の基板でラビングの方向が同じであるパラレルラビングである。また、表示部２には、約６００℃以下の比較的低温で形成される低温ポリシリコンＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を使用している。また、液晶２２４は、オフ電圧を印加した状態で光を透過するノーマリーホワイトの表示で、かつ、構成分子が初期の分子配列である「スプレイ配向」から２０Ｖ程度の高電圧を印加することにより弓なり状に配列される「ベンド配向」になるＯＣＢモードが採用されている。また、第１実施形態では、液晶２２４は、白表示の状態から黒表示の書き込みが行われた際の応答、および、白表示の状態から白以外の階調の表示の書き込みが行われた際の応答には約０．１ｍｓｅｃを必要とする。また、黒表示の状態から白表示の書き込みが行われた際の応答には約１．０ｍｓｅｃを必要とする。つまり、黒表示の状態から白表示の書き込みが行われる際の応答が、液晶２２４の応答速度が最も遅い応答である。
【００３０】
まず、図１に示すように、駆動部１において、アナログのビデオ信号がＡ／Ｄコンバータ１１に入力されるとともに、アナログのビデオ信号がＲＧＢのデジタル信号に変換される。また、水平・垂直同期信号がＰＬＬ回路１２に入力される。また、メモリ制御部１３によって生成されたタイミング信号（赤色、緑色および青色の信号毎にメモリ１４に格納する信号）に従って、Ａ／Ｄコンバータ１１により変換されたＲＧＢのデジタル信号がメモリ１４に格納される。
【００３１】
また、タイミング制御回路１６により、ＲＧＢの映像データの書き込みのタイミング信号、映像データの表示画素２２への書き込みの順序の切り替えのタイミング信号、および、ＬＥＤ２６の発光のタイミング信号が生成される。このタイミング制御回路１６により生成されたＲＧＢの映像データの書き込みのタイミング信号、および、映像データの表示画素２２への書き込みの順序の切り替えのタイミング信号に基づいて、水平・垂直コントロール信号およびフィールドシーケンシャル駆動用コントロール信号がレベル変換回路１７を介して、表示部２に供給される。これにより、ＲＧＢの映像データおよび映像データの表示画素２２への書き込みの順序の切り替えが行われる。  
【００３２】
また、タイミング制御回路１６により生成されたＬＥＤ２６の発光のタイミング信号に基づいて、ＬＥＤ制御回路１８（図１参照）からの信号により、図３に示すように、１フレーム（１つの画面が表示されている期間）の間に、赤色画像の書き込み、赤色のＬＥＤ２６ａの発光、緑色画像の書き込み、緑色のＬＥＤ２６ｂの発光、青色画像の書き込み、および、青色のＬＥＤ２６ｃの発光がそれぞれ１回ずつ行われるフィールドシーケンシャル駆動が行われる。なお、赤色、緑色および青色のそれぞれの画像を表示するための期間を１サブフレームと呼ぶ。また、第１実施形態における１フレーム分の動作は、１２０Ｈｚ（約８．４ｍｓｅｃ）で駆動されている。また、各１サブフレームの動作は、１フレーム分の動作の３倍の速さの３６０Ｈｚ（約２．８ｍｓｅｃ）で駆動されている。
【００３３】
次に、第１実施形態におけるフィールドシーケンシャル液晶表示装置１００の１サブフレーム（赤色表示）における動作について説明する。
【００３４】
ここで、第１実施形態では、図３に示すように、それぞれの表示画素２２への映像信号に対応する色の書き込みを行う前に、全ての表示画素２２に対して一斉に液晶２２４の応答速度が最も遅い白色表示を行う信号の書き込みを行う。具体的には、第１実施形態における表示部２ではノーマリーホワイトに設定されていることにより、全ての表示画素２２に対して一斉に１．５Ｖから２．５Ｖ程度のオフ電圧が０．１ｍｓｅｃの期間印加される。これにより、全表示画素２２は、一斉に液晶の反応速度が最も遅い白色表示の応答を開始する。また、全表示画素２２へ白色表示を行う書き込みが約０．１ｍｓｅｃ行われた後に、連続して、各表示画素２２に順次映像信号に対応する色の書き込みが行われる。
【００３５】
また、各表示画素２２への映像信号に対応する色の書き込みは、画面上部（画面（上））から画面下部（画面（下））に順次行われる。この際、画面上部（図４参照）に配置された表示画素２２では、まず、一斉に行われた白色表示の書き込み（オフ電圧印加）に対する応答が開始される。この場合、映像信号に対応する色の書き込み期間の初期であるので、白表示の書き込みに対する応答はほとんど行われることなく色信号の書き込みに対する応答が開始される。ここで、画面上部において、たとえば、予め黒色が表示された表示画素２２が存在する場合、一斉に行われた白色表示の書き込みに対する応答はほとんど行われていないので、液晶２２４が黒色の表示に対応している状態から映像信号に対応する色の書き込みが行われる。したがって、映像信号に対応する色が白色であった場合には、黒色の表示から白色の表示に対応するように応答が行われるので、応答時間として、上記したように、液晶２２４の応答速度が最も遅い期間である約１．０ｍｓｅｃ必要となる。また、表示画素２２４の１つ当たりの映像信号の書き込み期間は、非常に短く、無視できる程度である。以上により、画面上部においては、映像信号に対応する色の書き込み、および、色の書き込みに対する表示画素２２の応答は、最大約１．０ｍｓｅｃの期間で完了する。
【００３６】
また、画面中部（画面（中））（図４参照）に配置された各表示画素２２では、まず、一斉に行われた白表示の書き込み（オフ電圧印加）に対する応答が開始される。この場合、映像信号に対応する色の書き込み期間の中期であるので、映像信号に対応する色の書き込みが行われるまでは白表示の書き込みに対する応答が行われる。ここで、画面中部において、たとえば、予め黒色が表示された表示画素２２が存在する場合、一斉に行われた白色表示の書き込みに対する応答は途中（１／２程度（０．５ｍｓｅｃ程度））まで行われているので、液晶２２４が最も応答速度の遅い白色の表示へ応答している途中の状態から映像信号に対応する色の書き込みが行われる。これにより、たとえば、映像信号として最も応答速度の遅い白色の書き込みが行われたとしても、映像信号の書き込み後の液晶２２４の応答期間は、通常の白色の応答期間の１／２程度（０．５ｍｓｅｃ程度）になる。また、表示画素２２４の１つ当たりの映像信号の書き込み期間は、非常に短く、無視できる程度である。以上により、画面中部においては、映像信号に対応する色の書き込み、および、色の書き込みに対する表示画素２２の応答は、最大約０．５ｍｓｅｃ程度の期間で完了する。
【００３７】
ここで、第１実施形態では、画面下部（画面（下））（図４参照）に配置された各表示画素２２は、映像信号に対応する色の書き込み期間の後期に書き込みが行われるので、映像信号に対応する色の書き込みが行われる時点では、全表示画素２２に一斉に行われた白色表示の書き込みに対する応答がほぼ完了している。すなわち、画面下部において、全表示画素２２に一斉に行われた白色表示の書き込みに対する応答がほぼ完了した状態から、映像信号に対応する電圧の書き込みに対する応答を開始する。たとえば、画面下部において予め黒色が表示された表示画素２２が存在する場合、一斉に行われた白色表示の書き込みに対する応答はほぼ完了しているので、映像信号に対応する色として最も応答速度の遅い白色の書き込みが行われた場合であっても、実質的には白色表示から白色表示への書き込みが行われるのと同様である。また、映像信号に対応する電圧が最も応答速度の遅い白色表示の電圧以外の電圧である場合には、実質的には白色表示から白色以外の階調の色の書き込みが行われるのと同様である。以上により、画面下部においては、映像信号に対応する色の書き込み、および、色の書き込みに対する表示画素２２の応答は、約０．１ｍｓｅｃ程度の期間で完了される。また、全表示画素２２のうち、映像信号に対応する色の書き込みが最後に行われる表示画素２２においては、上記のように、表示画素２２の応答は、約０．１ｍｓｅｃ程度の期間で完了されることにより、結果として、全表示画素２２の色の書き込みに対する応答は、全表示画素２２への色の書き込みが全て完了してから約０．１ｍｓｅｃ後に完了する。つまり、１サブフレームにおいて、全表示画素２２への映像信号に対応する書き込み、および、書き込みに対する応答は、約１．１ｍｓｅｃ程度の期間で完了する。
【００３８】
また、全表示画素２２の映像信号に対応する書き込みに対する応答が終了した後に、赤色のＬＥＤ２６ａが約１．６ｍｓｅｃの期間発光して１サブフレーム（赤色表示）の動作が終了するとともに、緑色表示に対応するサブフレームが開始され、緑色表示に対応するサブフレームの終了後、青色表示に対応するサブフレームが開始される。以上のように、赤色、緑色および青色に対応するサブフレームの動作が１回ずつ行われることにより１フレームの動作が１回終了する。
【００３９】
第１実施形態では、上記のように、１サブフレーム期間に、映像信号に対応する電圧をそれぞれの表示画素２２に順次書き込む前に、全ての表示画素２２に一斉に所定の電圧（オフ電圧）を印加するように構成することによって、たとえば、液晶２２４の応答速度が最も遅い電圧を所定の電圧（オフ電圧）として印加すれば、全表示画素２２は、一斉に液晶２２４の応答速度が最も遅い所定の電圧に対する応答を開始するとともに、映像信号に対応する電圧が書き込まれた表示画素２２から順次それぞれの映像信号に対する応答を開始する。これにより、映像信号に対応する電圧の書き込みを順次行う際に、後半に書き込みが行われる表示画素２２は、映像信号に対応する電圧の書き込みが行われた時点で、全表示画素２２に対して一斉に行われた所定の電圧の印加に対する応答がほぼ完了されているので、液晶２２４の応答速度が最も遅い所定の電圧に対する応答がほぼ完了した状態から、映像信号に対応する電圧の書き込みに対する応答を開始することができる。この場合、映像信号に対する電圧が液晶２２４の応答速度が最も遅い電圧であったとしても、既に液晶２２４の応答速度が最も遅い電圧が書き込まれて液晶２２４の応答は完了しているので、追加の応答期間は不要である。また、映像信号に対応する電圧が応答速度が最も遅い電圧以外の電圧である場合には、液晶２２４の応答速度が最も遅い電圧に対する応答を行う場合に比べて、液晶２２４の応答が早く完了するので、液晶２２４の応答時間を短くすることができる。これらの結果、後半に書き込みが行われる表示画素２２への書き込みが終了した後の液晶２２４の応答期間を短くすることができるので、ＬＥＤ２６の点灯時間を長くすることができ、その結果、フィールドシーケンシャル液晶表示装置１００の表示を明るくすることができる。
【００４０】
また、第１実施形態では、上記のように、映像信号に対応する電圧をそれぞれの表示画素２２に順次書き込むとともに、一定時間経過後にＬＥＤ２６を点灯するように構成することによって、全ての表示画素２２に対する映像信号に対応する電圧の書き込みが完了した後に、バックライトを点灯させることができる。これにより、各画素領域毎にＲＧＢに対応する光源を発光させる場合と異なり、複数の光源が同時に発光することが抑制されるので、複数の表示画素２２が配置される画素領域において混色が起こるのを抑制することができる。
【００４１】
また、第１実施形態では、上記のように、全ての表示画素２２に一斉に所定の電圧（オフ電圧）を印加した後に、映像信号に対応する電圧がそれぞれの表示画素２２に順次書き込まれた際に、後半に書き込まれた表示画素２２の応答速度を、前半に書き込まれた表示画素２２の応答速度よりも速くなるように構成することによって、後半に書き込まれた表示画素２２は、前半に書き込まれた表示画素２２に比べて応答が完了するまでの期間が短いので、その分、全ての表示画素２２が書き込まれた後の表示画素２２の全体としての応答が完了するまでの期間を短くすることができる。これにより、ＬＥＤ２６の発光時間を長くすることができるので、フィールドシーケンシャル液晶表示装置１００の表示を明るくすることができる。
【００４２】
また、第１実施形態では、上記のように、全ての表示画素２２に一斉に印加する電圧を、液晶２２４の応答速度が最も遅い電圧であるように構成することによって、後半に書き込みが行われる表示画素２２の書き込みが開始される時点で、後半に書き込みが行われる表示画素２２に液晶２２４の応答速度が最も遅い電圧が既に書き込まれて液晶２２４の応答が完了しているので、容易に、後半に書き込みが行われる表示画素２２への書き込みが終了した後の液晶２２４の応答期間を短くすることができる。
【００４３】
また、第１実施形態では、上記のように、全ての表示画素２２に一斉に印加する電圧を、オフ電圧であるように構成することによって、たとえば、液晶の応答速度の最も遅い電圧がオフ電圧である場合に、オフ電圧を印加することのみにより全ての表示画素２２に対して一斉に液晶の応答速度の最も遅い電圧に対する書き込みを容易に行うことができる。
【００４４】
また、第１実施形態では、上記のように、液晶２２４を、電圧を印加しない状態で光を透過するノーマリーホワイトの表示で、かつ、電圧を印加した状態で構成分子が弓なり状に配列されるベンド配向になるように構成するとともに、全ての表示画素２２に一斉に印加する電圧を、白を表示する映像信号に対応する電圧であるように構成することによって、液晶２２４がノーマリーホワイトの表示であるので、オフ電圧である１．５Ｖから２．５Ｖ程度の電圧を印加することのみにより、全ての表示画素２２に対して一斉に液晶２２４の応答速度の最も遅い白色を表示する書き込みを行うことができる。また、液晶を相転移させる電圧を印加した後に液晶２２４の構成分子がベンド配向になるように構成することによって、弓のしなりによって液晶分子の配向の変化が加速されるので、各表示画素２２の映像信号に対応する電圧の書き込みに対する応答速度を速くすることができる。
【００４５】
また、第１実施形態では、上記のように、光源としてのバックライトを、ＬＥＤ２６により構成することによって、バックライトに蛍光灯を使用する場合に比べて配置に必要なスペースが小さくなるので、その分、装置本体を小型化することができる。
【００４６】
また、第１実施形態では、上記のように、光源としてのバックライトを、ＲＧＢに対応する３つのＬＥＤ２６ａ、２６ｂおよび２６ｃにより構成するとともに、映像を表示する際に、ＲＧＢに対応する３つのＬＥＤ２６ａ、２６ｂおよび２６ｃを、色毎に順番に点灯するように制御されるフィールドシーケンシャル駆動により制御するように構成することによって、空間的に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）を表示して混合することにより所望の色を得る方式では、１つの表示画素をそれぞれの色に３分割しなければならないのに対して、フィールドシーケンシャル駆動では、色毎に順番に点灯するので１つの表示画素を３分割する必要がない。したがって、その分、開口率を大きくすることができるので、表示部２の表示を明るくすることができる。
【００４７】
また、第１実施形態では、上記のように、全ての表示画素２２に一斉に所定の電圧（オフ電圧）を印加して書き込みを行う期間を、映像信号に対応する電圧をそれぞれの表示画素２２に順次書き込む期間よりも短くなるように構成することによって、全ての表示画素２２に一斉に所定の電圧を印加して書き込みを行う動作を加えたとしても、全体の動作の期間が長くなる大きさよりも、一斉書き込みの動作を加えたことによる全体の応答期間の短縮された大きさの方が大きくなるので、全体的に表示画素２２の応答期間を短くすることができる。
【００４８】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態によるインパルス駆動型液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。また、図６は、本発明の第２実施形態によるインパルス駆動型液晶表示装置の１フレーム期間における動作のタイミングを示す図である。この第２実施形態では、上記第１実施形態において説明したフィールドシーケンシャル液晶表示装置１００と異なり、インパルス駆動型液晶表示装置２００について説明する。なお、インパルス駆動とは、フレーム内の非常に短い期間に画像が表示された後に、次のフレームへ画像が切り替わるまでの間、画像が表示されないように制御する駆動方式である。
【００４９】
第２実施形態によるインパルス駆動型液晶表示装置２００は、図５に示すように、表示部２０に光源としてのバックライト４１を備えているとともに、駆動部１０には、インパルス駆動のタイミングに合わせてバックライト４１の発光および発光の停止を制御するバックライト制御回路４０を備えている。
【００５０】
また、図６に示すように、第２実施形態によるインパルス駆動型液晶表示装置２００は、第１実施形態とは異なり、１フレーム期間において、全ての表示画素２２への白色表示の信号の一斉書き込み動作、各表示画素２２への映像信号に対応する色の書き込み動作、および、バックライト４１の点灯動作の組み合わせを１回行う。なお、第２実施形態では、セルギャップを約６μｍ、液晶の屈折率の異方性を約０．１５、透過率最小電圧を約６Ｖに設定している。また、ラビングの方向は、上下の基板でラビングの方向が同じであるパラレルラビングである。また、第２実施形態では、液晶２２４は、白表示の状態から黒表示の書き込みが行われた際の応答、および、白表示の状態から白以外の階調の表示の書き込みが行われた際の応答には約０．２ｍｓｅｃ必要とする。また、黒表示の状態から白表示の書き込みが行われた際の応答には約２．０ｍｓｅｃ必要とする。つまり、黒表示の状態から白表示の書き込みが行われる際の応答が、液晶２２４の応答速度が最も遅い応答である。
【００５１】
具体的には、それぞれの表示画素２２への映像信号に対応する色の書き込みを行う前に、まず、全ての表示画素２２に対して一斉にオフ電圧（たとえば、０Ｖ〜１．５Ｖ）が約１．０ｍｓｅｃ印加される。これにより、全表示画素２２は、一斉に白色表示の応答を開始する。また、全表示画素２２へ白色表示を行う書き込みが約１．０ｍｓｅｃ行われた後に、各表示画素２２に対して映像信号に対応する色の書き込みが約３．０ｍｓｅｃかけて行われる。ここで、第２実施形態では、全表示画素２２のうち、映像信号に対応する色の書き込みが最後に行われる表示画素２２において、映像信号に対応する色の書き込みから約０．２ｍｓｅｃ程度の期間で応答を完了する。これにより、全表示画素２２に対する色の書き込みが完了してから、約０．２ｍｓｅｃ後に、最後に映像信号に対応する色の書き込みが行われた表示画素２２の応答が完了する。つまり、１フレーム期間内において、全表示画素２２への映像信号に対応する書き込み、および書き込みに対応する応答は、約３．２ｍｓｅｃ程度の期間で完了する。また、全表示画素２２の色の書き込みに対する応答が終了した後にバックライト４１が約４．１ｍｓｅｃの期間点灯される。
【００５２】
なお、第２実施形態のその他の構成および動作は、上記第１実施形態と同様である。
【００５３】
第２実施形態では、上記のように、１フレーム期間内に、映像信号に対応する電圧をそれぞれの表示画素２２に順次書き込む前に、全ての表示画素２２に一斉に所定の電圧（オフ電圧）を印加するように構成することによって、たとえば、液晶２２４の応答速度が最も遅い電圧を所定の電圧として印加すれば、後半に映像信号に対応する電圧の書き込みが行われる表示画素２２であるほど、映像信号に対応する電圧の書き込みが行われた時点で、一斉に行われた所定の電圧の印加に対する応答が完了した状態に近くなっている。この場合、液晶２２４の応答速度が最も遅い電圧に対する応答を行う場合に比べて、液晶２２４の応答が早く完了するので、液晶２２４の応答時間を短くすることができる。これにより、後半に書き込みが行われる表示画素２２への書き込みが終了した後の液晶２２４の応答期間を短くすることができるので、その分、ＬＥＤ２６の点灯時間を長くすることができ、その結果、インパルス駆動型液晶表示装置２００の表示を明るくすることができる。
【００５４】
また、第２実施形態では、映像を表示する際に、バックライト４１を、所定の時間間隔（１フレーム間隔）で点滅するインパルス駆動により制御するように構成することによって、インパルス駆動により、映像が表示される際に、所定の時間間隔で画像が点滅するように制御されるので、網膜に残像が残ることを抑制することができる。これにより、動画の表示性能を向上させることができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００５５】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５６】
たとえば、上記第１実施形態では、バックライト用の光源としてＬＥＤ（発光ダイオード素子）を用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、ＬＥＤ以外のバックライト用の光源を用いてもよい。
【００５７】
また、上記第１実施形態では、ＯＣＢモードの例を示したが、本発明はこれに限らず、ＴＮ（ツイステッド・ネマティック）モード、ＥＣＢ（電界制御複屈折）モード、ＶＡ（垂直配向）モードなどにすることができる。また、上記第２実施形態では、モードについては説明していないが、第１実施形態と同様に、ＯＣＢモード、ＴＮモード、ＥＣＢモード、ＶＡモードなどにすることができる。
【００５８】
また、上記第１および第２実施形態では、液晶は、電圧を印加しない状態で光を透過するノーマリーホワイトの表示である例を示したが、本発明はこれに限らず、電圧を印加しない状態で光を透過しないノーマリーブラックの表示であってもよい。なお、ノーマリーブラックの場合には、黒色表示が液晶の応答速度が最も遅いので、各表示画素への映像信号に対応する書き込みを行う前に、一斉に黒色表示を行う信号（オフ電圧）の書き込みを行う。
【００５９】
また、上記第１および第２実施形態では、表示画素にオフ電圧を印加することにより液晶に白表示を行う書き込みが行われることに基づいて、全画素に一斉にオフ電圧を印加することにより、全体的に、表示画素の黒表示から白表示への応答時間を短縮する例を示したが、本発明はこれに限らず、階調間で応答速度に差があるものであれば、全画素に一斉にオフ電圧を印加した際に、表示画素が白以外の階調の色へ応答する場合にも適用可能である。
【００６０】
また、上記第１および第２実施形態では、液晶の応答速度の最も遅い電圧を一斉に書き込む例を示したが、本発明はこれに限らず、黒表示から白表示の間の所定の電圧を印加するようにしてもよい。この場合にも、たとえば、ノーマリーホワイトの表示において、黒表示から白表示への応答速度よりは、中間の所定電圧から白表示への応答速度の方が速くなるため、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１実施形態によるフィールドシーケンシャル液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態による表示画素の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるフィールドシーケンシャル液晶表示装置の表示画素への書き込みおよび応答におけるタイミングを示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるフィールドシーケンシャル液晶表示装置の動作を説明するための図である。
【図５】本発明の第２実施形態によるインパルス駆動型液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２実施形態によるインパルス駆動型液晶表示装置の表示画素への書き込みおよび応答におけるタイミングを示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
２２    表示画素
２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ）  ＬＥＤ（バックライト）
１００  フィールドシーケンシャル液晶表示装置（表示装置）
２２４  液晶
【図１】
0005186627.tif 000002
【図２】
0005186627.tif 000003
【図３】
0005186627.tif 000004
【図４】
0005186627.tif 000005
【図５】
0005186627.tif 000006
【図６】
0005186627.tif 000007