(57)【要約】所定期間（１フレームまたは１サブフレーム）において、バックライトを４分割させた各点灯領域毎に、第１データ書込み走査における中間時点と第２データ書込み走査における中間時点との間で、バックライトを点灯する。データ書込み走査に要する時間を所定期間の５０％とした場合、バックライトが点灯している時間に対して液晶パネルが透過状態となる時間の割合（パネルオン率）は９３．８％と高い。また、輝度傾斜の割合（表示エリアの中央での輝度／表示エリアの端での輝度）は、１．１４倍と小さい。バックライトを１０分割して点灯させるようにすれば、パネルオン率を９７．５％まで高くでき、輝度傾斜の割合も１．０５倍まで小さくなる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶材料が封入された液晶パネルへ入射される光を出射する光源の点灯制御と前記液晶パネルに対する複数回のデータ書込み走査とを、所定期間毎に同期させる液晶表示装置において、前記光源は複数の点灯領域に分割されて点灯し、前記点灯領域夫々に対応した前記所定期間内における１または複数回の第１データ書込み走査と、該第１データ書込み走査より暗い表示または略同じ明るさの表示を得るための１または複数回の第２データ書込み走査との夫々における最初の走査時の対応するタイミングの間で前記光源を点灯するようにしたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記対応するタイミングは夫々の最初の走査の略中間時点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】
複数の画素夫々に対応して、前記液晶材料に対する電圧印加を制御するスイッチング素子が設けられてい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】
前記液晶材料は、自発分極を有する液晶材料であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１データ書込み走査における前記液晶材料への印加電圧と、前記第２データ書込み走査における前記液晶材料への印加電圧とは、大きさが等しくて極性が異なることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１データ書込み走査の後に前記第２データ書込み走査を行うようにしたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項７】
フィールド・シーケンシャル方式にてカラー表示を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項８】
カラーフィルタ方式にてカラー表示を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記光源は発光ダイオードであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、液晶表示装置に関し、特に、液晶パネルに対するデータ書込み走査と、表示用の光源の点灯制御とを同期させる液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年のいわゆる情報化社会の進展に伴って、パーソナルコンピュータ，ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等に代表される電子機器が広く使用されるようになっている。このような電子機器の普及によって、オフィスでも屋外でも使用可能な携帯型の需要が発生しており、それらの小型・軽量化が要望されている。そのような目的を達成するための手段の一つとして液晶表示装置が広く使用されている。液晶表示装置は、単に小型・軽量化のみならず、バッテリ駆動される携帯型の電子機器の低消費電力化のためには必要不可欠な技術である。【０００３】  液晶表示装置は大別すると反射型と透過型とに分類される。反射型は液晶パネルの前面から入射した光線を液晶パネルの背面で反射させてその反射光で画像を視認させる構成であり、透過型は液晶パネルの背面に備えられた光源（バックライト）からの透過光で画像を視認させる構成である。反射型は環境条件によって反射光量が一定しなくて視認性に劣るため、特に、マルチカラーまたはフルカラー表示を行うパーソナルコンピュータ等の表示装置としては一般的に、カラーフィルタを用いた透過型のカラー液晶表示装置が使用されている。【０００４】  カラー液晶表示装置は、現在、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのスイッチング素子を用いたアクティブ駆動型のものが広く使用されている。このＴＦＴ駆動の液晶表示装置は、表示品質は高いものの、液晶パネルの光透過率が現状では数％程度しかないので、高い画面輝度を得るためには高輝度のバックライトが必要になる。このため、バックライトによる消費電力が大きくなってしまう。また、カラーフィルタを用いたカラー表示であるため、１画素を３個の副画素で構成しなければならず、高精細化が困難であり、その表示色純度も十分ではない。【０００５】  このような問題を解決するために、本発明者等はフィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置を開発している（例えば、非特許文献１，２，３参照）。このフィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置は、カラーフィルタ方式の液晶表示装置と比べて、副画素を必要としないため、より精細度が高い表示が容易に実現可能であり、また、カラーフィルタを使わずに光源の発光色をそのまま表示に利用できるため、表示色純度にも優れる。更に光利用効率も高いので、消費電力が少なくて済むという利点も有している。しかしながら、フィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置を実現するためには、液晶の高速応答性（２ｍｓ以下）が必須である。【０００６】  そこで、本発明者等は、上述したような優れた利点を有するフィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置、または、カラーフィルタ方式の液晶表示装置の高速応答化を図るべく、従来に比べて１００〜１０００倍の高速応答を期待できる自発分極を有する強誘電性液晶等の液晶のＴＦＴ等のスイッチング素子による駆動を研究開発している（例えば、特許文献１参照）。強誘電性液晶は、電圧印加によってその液晶分子の長軸方向がチルトする。強誘電性液晶を挟持した液晶パネルを偏光軸が直交した２枚の偏光板で挾み、液晶分子の長軸方向の変化による複屈折を利用して、透過光強度を変化させる。
【特許文献１】特開平１１−１１９１８９号公報
【非特許文献１】吉原敏明，他（Ｔ．Ｙｏｓｈｉｈａｒａ，ｅｔ．ａｌ．）：アイエルシーシー９８（ＩＬＣＣ９８）Ｐ１−０７４  １９９８年発行
【非特許文献２】吉原敏明，他（Ｔ．Ｙｏｓｈｉｈａｒａ，ｅｔ．ａｌ．）：エーエム−エルシーディ’９９ダイジェストオブテクニカルペーパーズ（ＡＭ−ＬＣＤ’９９  Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒｓ，）１８５頁  １９９９年発行
【非特許文献３】吉原敏明，他（Ｔ．Ｙｏｓｈｉｈａｒａ，ｅｔ．ａｌ．）：エスアイディ’００ダイジェストオブテクニカルペーパーズ（ＳＩＤ’００  Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  ＴｅｃｈｎｉｃａｌＰａｐｅｒｓ，）１１７６頁  ２０００年発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  フィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置は、光利用効率が高くて、消費電力の低減化が可能であるという利点を有してはいるが、携帯機器への搭載のためには更なる消費電力の低減化が求められている。このような消費電力の低減化の要求は、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く、カラーフィルタ方式の液晶表示装置についても同様である。【０００８】  本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、表示用の光源からの光の利用効率を向上できて、消費電力の低減化を図れる液晶表示装置を提供することを目的とする。【０００９】  本発明の他の目的は、輝度傾斜を抑制でき、走査時間を長くできる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  第１発明に係る液晶表示装置は、液晶材料が封入された液晶パネルへ入射される光を出射する光源の点灯制御と前記液晶パネルに対する複数回のデータ書込み走査とを、所定期間毎に同期させる液晶表示装置において、前記光源は複数の点灯領域に分割されて点灯し、前記点灯領域夫々に対応した前記所定期間内における１または複数回の第１データ書込み走査と、該第１データ書込み走査より暗い表示または略同じ明るさの表示を得るための１または複数回の第２データ書込み走査との夫々における最初の走査時の対応するタイミングの間で前記光源を点灯するようにしたことを特徴とする。【００１１】  第１発明の液晶表示装置にあっては、表示用の光源（バックライト）の分割された複数の点灯領域夫々に対応して、所定期間（１フレームまたは１サブフレーム）内での第１データ書込み走査における最初の走査時のあるタイミングと、所定期間（１フレームまたは１サブフレーム）内での第２データ書込み走査における最初の走査時の前記タイミングに対応するタイミングとの間で、光源（バックライト）を点灯する。よって、以下に説明するように光利用効率が高まって、光源（バックライト）の消費電力の低減化を図れる。また、輝度傾斜を抑制でき、走査時間も長くできる。【００１２】  図１は、このような本発明の液晶表示装置における駆動シーケンスの一例を示す図であり、図１（ａ）は液晶パネルの各ラインの走査タイミング、図１（ｂ）はバックライトの点灯タイミングを表している。この例では、バックライトの点灯領域を走査方向に４分割させており、４分割された各点灯領域において、所定期間（１フレームまたは１サブフレーム）内での第１データ書込み走査における中間時点と第２データ書込み走査における中間時点との間で、バックライトを点灯させている。なお、データ書込み走査のタイミングと各点灯領域での点灯タイミングとの関係が良く分かるように、図１（ｂ）にはデータ書込み走査を破線で示している。【００１３】  図２は、比較例としての液晶表示装置における駆動シーケンスの一例を示す図であり、図２（ａ）は液晶パネルの各ラインの走査タイミング、図２（ｂ）はバックライトの点灯タイミングを表している。図２に示す例では、所定期間（１フレームまたは１サブフレーム）内での第１データ書込み走査における中間時点と第２データ書込み走査における中間時点との間で、バックライトを点灯させている。但し、バックライトを複数の点灯領域に分割していない。【００１４】  図２に示す比較例のように、各データ書込み走査に要する時間を１フレームまたは１サブフレームの５０％とした場合、バックライトが点灯している時間に対して液晶パネルが透過状態となる時間の割合（以下、パネルオン率ともいう）は７５％と低くて、光利用効率が低い。各データ書込み走査に要する時間を１フレームまたは１サブフレームの２５％と短くした場合には、パネルオン率を６７％まで高めることができるが、十分とは言えない。【００１５】  また、第１データ書込み走査の中間時点と第２データ書込み走査の中間時点との間で、バックライトを点灯させているので、表示エリアの中央領域と端部領域とでは輝度が異なる。この輝度傾斜の割合（表示エリアの中央での輝度／表示エリアの端での輝度）は、データ書込み走査の時間を１フレームまたは１サブフレームの５０％とした場合に２倍であり、データ書込み走査の時間を１フレームまたは１サブフレームの２５％とした場合でも１．３３倍と大きくなる。【００１６】  以上のように、１フレームまたは１サブフレームに占めるデータ書込み走査の時間の割合を小さくすれば、光利用効率、輝度傾斜の点で有利となるが、ドライバＩＣ、制御回路への負担が大きくなる。【００１７】  これに対して、第１発明によれは、データ書込み走査に要する時間を１フレームまたは１サブフレームの５０％とした場合にあっても、図１に示すように、バックライトを４分割して点灯させることにより、パネルオン率は９３．８％と高くなる。このときの輝度傾斜の割合は１．１４倍と小さい。更に、バックライトを１０分割して点灯させるようにすれば、パネルオン率を９７．５％まで高くでき、輝度傾斜の割合も１．０５倍まで小さくなる。【００１８】  以上のように、第１発明にあっては、非常に高いパネルオン率を実現できるため、光利用効率を高くできて、消費電力の低減化を図れる。また、輝度傾斜を抑制できて、走査時間も長くできる。なお、走査時間をより短くした場合には、光利用効率をより高くできて、輝度傾斜をより抑制できる。【００１９】  第２発明に係る液晶表示装置は、前記対応するタイミングが夫々の最初の走査の略中間時点であることを特徴とする。【００２０】  第２発明の液晶表示装置にあっては、各点灯領域における光源（バックライト）の点灯開始及び点灯終了のタイミングをデータ書込み走査の略中間時点とする。よって、輝度傾斜が液晶パネルのデータ書込み走査方向上下で略対称になり、光源（バックライト）の点灯開始及び点灯終了のタイミングをデータ書込み走査の中間時点としない場合に比べて、輝度傾斜も小さくなって良好な表示が可能になる。【００２１】  第３発明に係る液晶表示装置は、複数の画素夫々に対応して、前記液晶材料に対する電圧印加を制御するスイッチング素子が設けられていることを特徴とする。【００２２】  第３発明の液晶表示装置にあっては、液晶材料に対する電圧印加を制御するスイッチング素子を各画素に設けている。よって、画素毎の電圧制御が容易となり、スイッチング素子を設けない単純マトリクスタイプの液晶表示装置に比べて、明瞭な表示が得られる。【００２３】  第４発明に係る液晶表示装置は、前記液晶材料が、自発分極を有する液晶材料であることを特徴とする。【００２４】  第４発明の液晶表示装置にあっては、液晶材料として自発分極を有する材料を使用する。自発分極を有する液晶材料を用いることにより、高速応答が可能となるため、高い動画表示特性を実現でき、フィールド・シーケンシャル方式の表示も容易に実現可能となる。特に、自発分極を有する液晶材料として、自発分極値が小さい強誘電性液晶を用いることにより、ＴＦＴなどのスイッチング素子による駆動が容易となる。【００２５】  第５発明に係る液晶表示装置は、前記第１データ書込み走査における前記液晶材料への印加電圧と、前記第２データ書込み走査における前記液晶材料への印加電圧とは、大きさが等しくて極性が異なることを特徴と���る。【００２６】  第５発明の液晶表示装置にあっては、１フレームまたは１サブフレームにおける第１データ書込み走査と第２データ書込み走査とで、液晶材料への印加電圧の大きさを等しくして極性を異ならせる。よって、液晶材料への印加電圧の偏りが抑制されて、表示の焼きつきが防止される。【００２７】  第６発明に係る液晶表示装置は、前記第１データ書込み走査の後に前記第２データ書込み走査を行うようにしたことを特徴とする。【００２８】  第６発明の液晶表示装置にあっては、１フレームまたは１サブフレーム内において、明るい表示を得るための第１データ書込み走査の後に、第１データ書込み走査より暗い表示または略同じ明るさの表示を得るための第２データ書込み走査を行う。これにより、特にフィールド・シーケンシャル方式にあっては、各色のサブフレームにおいて、明るい表示の後に暗い表示が行われるため、表示の混色を抑制できる。これとは逆に、各色のサブフレームにおいて、暗い表示の後に明るい表示を行った場合には、ライン走査時に、走査の下流に向かうにつれて混色が生じて、所望の表示色とは異なる色が表示されるが、第６発明ではこのようなことを防止できる。【００２９】  第７発明に係る液晶表示装置は、フィールド・シーケンシャル方式にてカラー表示を行うことを特徴とする。【００３０】  第７発明の液晶表示装置にあっては、複数色の光を経時的に切り換えるフィールド・シーケンシャル方式にてカラー表示を行う。よって、高精細、高色純度、高速応答性を有するカラー表示が可能である。【００３１】  第８発明に係る液晶表示装置は、カラーフィルタ方式にてカラー表示を行うことを特徴とする。【００３２】  第８発明の液晶表示装置にあっては、カラーフィルタを用いるカラーフィルタ方式にてカラー表示を行う。よって、容易にカラー表示を行える。【００３３】  第９発明に係る液晶表示装置は、前記光源が発光ダイオードであることを特徴とする。【００３４】  第９発明の液晶表示装置にあっては、表示用の光源として発光ダイオードを用いる。よって、点灯、消灯の切り換えを容易に行えて、光源の分割点灯が容易である。
【発明の効果】
【００３５】  本発明では、表示用の光源（バックライト）の分割された複数の点灯領域夫々に対応して、所定期間（１フレームまたは１サブフレーム）内における第１データ書込み走査と第２データ書込み走査との夫々における最初の走査時の対応するタイミング間で光源（バックライト）を点灯するようにしたので、フィールド・シーケンシャル方式、カラーフィルタ方式の液晶表示装置における光利用効率を向上することができ、消費電力の低減化を図った液晶表示装置を実現することができる。また、輝度傾斜の抑制、及び走査時間の長時間化も果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の液晶表示装置における駆動シーケンスの一例を示す図である。
【図２】比較例の液晶表示装置における駆動シーケンスの一例を示す図である。
【図３】本発明の液晶表示装置の回路構成を示すブロック図である。
【図４】フィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置における液晶パネル及びバックライトの模式的断面図である。
【図５】液晶表示装置の全体の構成例を示す模式図である。
【図６】ＬＥＤアレイの構成例を示す模式図である。
【図７】第１実施の形態の液晶表示装置における駆動シーケンスを示す図である。
【図８】第１比較例の液晶表示装置における駆動シーケンスを示す図である。
【図９】第２実施の形態の液晶表示装置における駆動シーケンスを示す図である。
【図１０】第２比較例の液晶表示装置における駆動シーケンスを示す図である。
【図１１】第３実施の形態の液晶表示装置における駆動シーケンスを示す図である。
【図１２】カラーフィルタ方式の液晶表示装置における液晶パネル及びバックライトの模式的断面図である。
【図１３】カラーフィルタ方式の液晶表示装置における駆動シーケンスの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】  ７  ＬＥＤアレイ
１３  液晶層
２１  液晶パネル
２２  バックライト
３２  データドライバ
３３  スキャンドライバ
３５  バックライト制御回路
４１  ＴＦＴ
７０  白色光源
２２１，２２２，２２３，２２４  点灯領域
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】  本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。【００３９】  図３は本発明の液晶表示装置の回路構成を示すブロック図、図４は液晶パネル及びバックライトの模式的断面図、図５は液晶表示装置の全体の構成例を示す模式図、並びに、図６はバックライトの光源であるＬＥＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）アレイの構成例を示す模式図である。【００４０】  図３において、２１，２２は図４に断面構造が示されている液晶パネル，バックライトを示している。バックライト２２は、図４に示されているように、ＬＥＤアレイ７と導光及び光拡散板６とで構成されている。図４，図５で示されているように、液晶パネル２１は上層（表面）側から下層（背面）側に、偏光フィルム１，ガラス基板２，共通電極３，ガラス基板４，偏光フィルム５をこの順に積層して構成されており、ガラス基板４の共通電極３側の面にはマトリクス状に配列された画素電極４０，４０…が形成されている。【００４１】  これら共通電極３及び画素電極４０，４０…間にはデータドライバ３２及びスキャンドライバ３３等よりなる駆動部５０が接続されている。データドライバ３２は、信号線４２を介してＴＦＴ４１と接続されており、スキャンドライバ３３は、走査線４３を介してＴＦＴ４１と接続されている。ＴＦＴ４１はスキャンドライバ３３によりオン／オフ制御される。また個々の画素電極４０，４０…は、ＴＦＴ４１に接続されている。そのため、信号線４２及びＴＦＴ４１を介して与えられるデータドライバ３２からの信号により、個々の画素の透過光強度が制御される。【００４２】  ガラス基板４上の画素電極４０，４０…の上面には配向膜１２が、共通電極３の下面には配向膜１１が夫々配置され、これらの配向膜１１，１２間に液晶材料が充填されて液晶層１３が形成される。なお、１４は液晶層１３の層厚を保持するためのスペーサである。【００４３】  バックライト２２は、液晶パネル２１の下層（背面）側に位置し、発光領域を構成する導光及び光拡散板６の端面に臨ませた状態でＬＥＤアレイ７が備えられている。このＬＥＤアレイ７は、図６にその模式図が示されているように、導光及び光拡散板６と対向する面に３原色、即ち赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色を発光するＬＥＤ素子を１チップとした複数個のＬＥＤを有する。そして、赤，緑，青の各サブフレームにおいては赤，緑，青のＬＥＤ素子を夫々点灯させる。導光及び光拡散板６はこのＬＥＤアレイ７の各ＬＥＤからの光を自身の表面全体に導光すると共に上面へ拡散することにより、発光領域として機能する。【００４４】  本発明では、液晶パネル２１のライン方向に応じてバックライト２２が４つの点灯領域２２１，２２２，２２３，２２４に分割されており、これらの各点灯領域２２１，２２２，２２３，２２４は、バックライト制御回路３５によって、夫々独立的に、その発光タイミング、発光色が制御されるようになっている。【００４５】  この液晶パネル２１と、各点灯領域毎の赤，緑，青の時分割発光が可能であるバックライト２２とを重ね合わせる。このバックライト２２の各点灯領域における点灯タイミング及び���光色は、液晶パネル２１に対する表示データに基づくデータ書込み走査に同期して制御される。【００４６】  図３において、３１は、パーソナルコンピュータから同期信号ＳＹＮが入力され、表示に必要な各種の制御信号ＣＳを生成する制御信号発生回路である。画像メモリ部３０からは画素データＰＤが、データドライバ３２へ出力される。画素データＰＤ、及び、印加電圧の極性を変えるための制御信号ＣＳに基づき、データドライバ３２を介して液晶パネル２１には電圧が印加される。【００４７】  また制御信号発生回路３１からは制御信号ＣＳが、基準電圧発生回路３４，データドライバ３２，スキャンドライバ３３及びバックライト制御回路３５へ夫々出力される。基準電圧発生回路３４は、基準電圧ＶＲ１及びＶＲ２を生成し、生成した基準電圧ＶＲ１をデータドライバ３２へ、基準電圧ＶＲ２をスキャンドライバ３３へ夫々出力する。データドライバ３２は、画像メモリ部３０からの画素データＰＤと制御信号発生回路３１からの制御信号ＣＳとに基づいて、画素電極４０の信号線４２に対して信号を出力する。この信号の出力に同期して、スキャンドライバ３３は、画素電極４０の走査線４３をライン毎に順次的に走査する。またバックライト制御回路３５は、駆動電圧をバックライト２２に与えて、バックライト２２の各点灯領域２２１，２２２，２２３，２２４から赤色光，緑色光，青色光を夫々発光させる。【００４８】  次に、液晶表示装置の動作について説明する。パーソナルコンピュータから画像メモリ部３０へ表示用の画素データＰＤが入力され、画像メモリ部３０は、この画素データＰＤを一旦記憶した後、制御信号発生回路３１から出力される制御信号ＣＳを受け付けた際に、この画素データＰＤを出力する。制御信号発生回路３１で発生された制御信号ＣＳは、データドライバ３２と、スキャンドライバ３３と、基準電圧発生回路３４と、バックライト制御回路３５とに与えられる。基準電圧発生回路３４は、制御信号ＣＳを受けた場合に基準電圧ＶＲ１及びＶＲ２を生成し、生成した基準電圧ＶＲ１をデータドライバ３２へ、基準電圧ＶＲ２をスキャンドライバ３３へ夫々出力する。【００４９】  データドライバ３２は、制御信号ＣＳを受けた場合に、画像メモリ部３０から出力された画素データＰＤに基づいて、画素電極４０の信号線４２に対して信号を出力する。スキャンドライバ３３は、制御信号ＣＳを受けた場合に、画素電極４０の走査線４３をライン毎に順次的に走査する。データドライバ３２からの信号の出力及びスキャンドライバ３３の走査に従ってＴＦＴ４１が駆動し、画素電極４０に電圧が印加され、画素の透過光強度が制御される。バックライト制御回路３５は、制御信号ＣＳを受けた場合に駆動電圧をバックライト２２に与えてバックライト２２のＬＥＤアレイ７が有している赤，緑，青の各色のＬＥＤ素子を各点灯領域毎に時分割して発光させて、経時的に赤色光，緑色光，青色光を順次発光させる。このように、液晶パネル２１への入射光を出射するバックライト２２の各点灯領域毎の点灯制御と液晶パネル２１に対する複数回のデータ書込み走査とを同期させてカラー表示を行っている。【００５０】（第１実施の形態）
画素電極４０，４０…（画素数６４０×４８０，対角３．２インチ）を有するＴＦＴ基板と共通電極３を有するガラス基板２とを洗浄した後、ポリイミドを塗布して２００℃で１時間焼成することにより、約２００Åのポリイミド膜を配向膜１１，１２として成膜した。更に、これらの配向膜１１，１２をレーヨン製の布でラビングし、ラビング方向が平行となるようにこれらの２枚の基板を重ね合わせて、空パネルを作製した。ここで、空パネルの両基板間は、平均粒径１．６μｍのシリカ製のスペーサ１４でギャップを保持している。この空パネルの配向膜１１，１２間に、ハーフＶ字状の電気光学応答特性を示すナフタレン系液晶を主成分とする強誘電性液晶材料（例えば、Ａ．Ｍｏｃｈｉｚｕｋｉ，ｅｔ．ａｌ．：Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ，１３３，３５３（１９９１）に開示された材料）を封入して液晶層１３とした。封入した強誘電性液晶材料の自発分極の大きさは６ｎＣ／ｃｍ２であった。作製したパネルをクロスニコル状態の２枚の偏光フィルム１，５で挟んで液晶パネル２１とし、強誘電性液晶分子の長軸方向が一方に傾いたときに暗状態になるようにした。【００５１】  このようにして作製した液晶パネル２１と、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色を発光する各ＬＥＤ素子を１チップとした１２個のＬＥＤからなるＬＥＤアレイ７を光源としたバックライト２２とを重ね合わせ、図７に示すような駆動シーケンスに従って、フィールド・シーケンシャル方式によるカラー表示を行った。【００５２】  フレーム周波数を６０Ｈｚとして、１つのフレーム（期間：１／６０ｓ）を３つのサブフレーム（期間：１／１８０ｓ）に分割し、図７（ａ）に示すように、例えば１フレーム内の第１番目のサブフレームにおいて赤色の画像データの２回の書込み走査（第１データ書込み走査及び第２データ書込み走査）を行い、次の第２番目のサブフレームにおいて緑色の画像データの２回の書込み走査（第１データ書込み走査及び第２データ書込み走査）を行い、最後の第３番目のサブフレームにおいて青色の画像データの２回の書込み走査（第１データ書込み走査及び第２データ書込み走査）を行った。【００５３】  各サブフレームにおいて、各データ書込み走査に要する時間はサブフレーム（１／１８０ｓ）の５０％（１／３６０ｓ）とした。なお、各サブフレームにあって、１回目（前半）の第１データ書込み走査時においては、表示データに応じて明るい表示が得られる極性の電圧を各画素の液晶に印加し、２回目（後半）の第２データ書込み走査時においては、第１データ書込み走査と同じ表示データに基づき、第１データ書込み走査とは極性が異なって大きさが等しい電圧を各画素の液晶に印加した。この結果、第２データ書込み走査時において、第１データ書込み走査時と比較して、実質的に黒表示とみなせる暗い表示を得た。【００５４】  一方、バックライト２２の赤，緑，青各色の点灯は、図７（ｂ）に示すように制御した。各サブフレームにおいて、バックライト２２の１２個のＬＥＤを３個ずつに４分割された各点灯領域２２１，２２２，２２３，２２４毎に、第１データ書込み走査における中間時点と第２データ書込み走査における中間時点との間で、バックライト２２を点灯した。よって、各サブフレームにおけるバックライト２２の点灯時間はサブフレーム（１／１８０ｓ）の５０％（１／３６０ｓ）である。【００５５】  結果として、高精細、高速応答、高色純度表示を実現できた。表示エリア内における画面輝度は、約１６０〜１８０ｃｄ／ｍ２の範囲であった。このとき、バックライト２２の消費電力は０．５５Ｗであった。よって、高輝度の表示及び消費電力の低減を実現できている。【００５６】（第１比較例）
第１実施の形態と同様に作製した液晶パネルと、第１実施の形態と同様なバックライトとを重ね合わせ、図８に示すような駆動シーケンスに従って、フィールド・シーケンシャル方式によるカラー表示を行った。【００５７】  図８（ａ）に示す各サブフレームでの２回のデータ書込み走査における電圧の極性及び大きさは、第１実施の形態（図７（ａ）参照）と同じである。但し、各サブフレームにおいて、第１データ書込み走査及び第２データ書込み走査に要する時間はサブフレーム（１／１８０ｓ）の２５％（１／７２０ｓ）とし、隣り合う両データ書込み走査間の時間もサブフレーム（１／１８０ｓ）の２５％（１／７２０ｓ）とした。【００５８】  一方、バックライトの赤，緑，青各色の点灯は、図８（ｂ）に示すように制御した。各サブフレームにおいて、第１データ書込み走査における中間時点と第２データ書込み走査における中間時点との間で、バックライトを点灯した。但し、第１実施の形態のようにバックライトを複数の点灯領域に分割していない。よって、各サブフレームにおけるバックライトの点灯時間は、第１実施の形態と同じで、サブフレーム（１／１８０ｓ）の５０％（１／３６０ｓ）である。【００５９】  結果として、第１実施の形態と同様に、高精細、高速応答、高色純度表示を実現できた。表示エリア内における画面輝度は、約１３５〜１８０ｃｄ／ｍ２の範囲であり、第１実施の形態に比べて輝度傾斜が大きかった。また、第１実施の形態に比べて短い走査時間を必要とした。なお、バックライトの消費電力は０．５５Ｗであった。【００６０】（第２実施の形態）
第１実施の形態と同様に作製した液晶パネル２１と、第１実施の形態と同様なバックライト２２とを重ね合わせ、図９に示すような駆動シーケンスに従って、フィールド・シーケンシャル方式によるカラー表示を行った。【００６１】  フレーム周波数を６０Ｈｚとして、１つのフレーム（期間：１／６０ｓ）を３つのサブフレーム（期間：１／１８０ｓ）に分割し、図９（ａ）に示すように、例えば１フレーム内の第１番目のサブフレームにおいて赤色の画像データの４回の書込み走査を行い、次の第２番目のサブフレームにおいて緑色の画像データの４回の書込み走査を行い、最後の第３番目のサブフレームにおいて青色の画像データの４回の書込み走査を行った。各サブフレームにおいて、各データ書込み走査に要する時間はサブフレーム（１／１８０ｓ）の２５％（１／７２０ｓ）とし、前のデータ書込み走査の終了タイミングと次のデータ書込み走査の開始タイミングとが一致するようにした。【００６２】  なお、各サブフレームでの４回のデータ書込み走査において、前半の２回のデータ書込み走査（第１データ書込み走査）時に各画素の液晶に印加される電圧と、後半の２回のデータ書込み走査（第２データ書込み走査）時に各画素の液晶に印加される電圧とは、極性が反対で等しい大きさとした。この結果、後半の２回のデータ書込み走査時において、前半の２回のデータ書込み走査時と比較して、実質的に黒表示とみなせる暗い表示を得た。【００６３】  一方、バックライト２２の赤，緑，青各色の点灯は、図９（ｂ）に示すように制御した。各サブフレームにおいて、バックライト２２の１２個のＬＥＤを３個ずつに４分割された各点灯領域２２１，２２２，２２３，２２４毎に、前半の２回のデータ書込み走査（第１データ書込み走査）での最初のデータ書込み走査（１回目のデータ書込み走査）における中間時点と、後半の２回のデータ書込み走査（第２データ書込み走査）での最初のデータ書込み走査（３回目のデータ書込み走査）における中間時点との間で、バックライト２２を点灯した。よって、各サブフレームにおけるバックライト２２の点灯時間はサブフレーム（１／１８０ｓ）の５０％（１／３６０ｓ）である。【００６４】  結果として、高精細、高速応答、高色純度表示を実現できた。表示エリア内における画面輝度は、第１実施の形態と比べて、データ書込み走査の回数を増やした効果による透過率の向上により、約１９０〜２１５ｃｄ／ｍ２の範囲に向上した。このとき、バックライト２２の消費電力は０．５５Ｗであった。よって、高輝度の表示及び消費電力の低減を実現できている。【００６５】（第２比較例）
第１実施の形態と同様に作製した液晶パネルと、第１実施の形態と同様なバックライトとを重ね合わせ、図１０に示すような駆動シーケンスに従って、フィールド・シーケンシャル方式によるカラー表示を行った。【００６６】  図１０（ａ）に示す各サブフレームでの４回のデータ書込み走査は、第２実施の形態（図９（ａ）参照）と全く同じである。【００６７】  一方、バックライトの赤，緑，青各色の点灯は、図１０（ｂ）に示すように制御した。各サブフレームにおいて、前半の２回のデータ書込み走査（第１データ書込み走査）での最初のデータ書込み走査（１回目のデータ書込み走査）における中間時点と、後半の２回のデータ書込み走査（第２データ書込み走査）での最初のデータ書込み走査（３回目のデータ書込み走査）における中間時点との間で、バックライトを点灯した。但し、第２実施の形態のようにバックライトを複数の点灯領域に分割していない。よって、各サブフレームにおけるバックライトの点灯時間は、第２実施の形態と同じで、サブフレーム（１／１８０ｓ）の５０％（１／３６０ｓ）である。【００６８】  結果として、第２実施の形態と同様に、高精細、高速応答、高色純度表示を実現できた。表示エリア内における画面輝度は、約１６０〜２１５ｃｄ／ｍ２の範囲であり、第２実施の形態に比べて輝度傾斜が大きかった。なお、バックライトの消費電力は０．５５Ｗであった。【００６９】（第３実施の形態）
第１実施の形態と同様の工程で作製した空パネルの配向膜１１，１２間に、ハーフＶ字状の電気光学応答特性を示す単安定型の強誘電性液晶材料（例えば、クラリアントジャパン製のＲ２３０１）を封入して液晶層１３とした。封入した強誘電性液晶材料の自発分極の大きさは６ｎＣ／ｃｍ２であった。液晶材料をパネルに封入した後、コレステリック相からカイラルスメクチックＣ相の転移点を挟んで１０Ｖの電圧を印加することで、一様な液晶配向状態を実現した。作製したパネルをクロスニコル状態の２枚の偏光フィルム１，５で挟んで液晶パネル２１とし、電圧無印加時に暗状態になるようにした。【００７０】  このようにして作製した液晶パネル２１と、第１実施の形態と同様なバックライト２２とを重ね合わせ、図１１に示すような駆動シーケンスに従って、フィールド・シーケンシャル方式によるカラー表示を行った。【００７１】  フレーム周波数を６０Ｈｚとして、１つのフレーム（期間：１／６０ｓ）を３つのサブフレーム（期間：１／１８０ｓ）に分割し、図１１（ａ）に示すように、例えば１フレーム内の第１番目のサブフレームにおいて赤色の画像データの２回の書込み走査（第１データ書込み走査及び第２データ書込み走査）を行い、次の第２番目のサブフレームにおいて緑色の画像データの２回の書込み走査（第１データ書込み走査及び第２データ書込み走査）を行い、最後の第３番目のサブフレームにおいて青色の画像データの２回の書込み走査（第１データ書込み走査及び第２データ書込み走査）を行った。【００７２】  各サブフレームにおいて、第１データ書込み走査及び第２データ書込み走査に要する時間はサブフレーム（１／１８０ｓ）の２５％（１／７２０ｓ）とし、隣り合う両データ書込み走査間の時間もサブフレーム（１／１８０ｓ）の２５％（１／７２０ｓ）とした。なお、各サブフレームにあって、１回目（前半）の第１データ書込み走査時においては、表示データに応じて明るい表示が得られる極性の電圧を各画素の液晶に印加し、２回目（後半）の第２データ書込み走査時においては、第１データ書込み走査と同じ表示データに基づき、第１データ書込み走査とは極性が異なって大きさが等しい電圧を各画素の液晶に印加した。この結果、第２データ書込み走査時において、第１データ書込み走査時と比較して、実質的に黒表示とみなせる暗い表示を得た。【００７３】  一方、バックライト２２の赤，緑，青各色の点灯は、図１１（ｂ）に示すように制御した。各サブフレームにおいて、バックライト２２の１２個のＬＥＤを３個ずつに４分割された各点灯領域２２１，２２２，２２３，２２４毎に、第１データ書込み走査における中間時点と第２データ書込み走査における中間時点との間で、バックライト２２を点灯した。よって、各サブフレームにおけるバックライト２２の点灯時間はサブフレーム（１／１８０ｓ）の５０％（１／３６０ｓ）である。【００７４】  結果として、高精細、高速応答、高色純度表示を実現できた。表示エリア内における画面輝度は、約１８５〜２００ｃｄ／ｍ２の範囲であった。このとき、バックライト２２の消費電力は０．５５Ｗであった。よって、高輝度の表示及び消費電力の低減を実現できている。また、第１実施の形態と比��て、輝度傾斜の割合を小さくできた。【００７５】  上述した実施の形態では、１回のデータ書込み走査に要する時間の各サブフレームに占める割合は、５０％または２５％としたが、この割合を小さくして、隣り合う両データ書込み走査間の時間を長くすることにより、より一層の光利用効率の向上、より一層の輝度ムラの抑制を図れることは言うまでもない。【００７６】  また、上述した実施の形態では、バックライト２２の複数の点灯領域への分割数を４としたが、分割数がこれに限定されるものでないことは勿論であり、分割数をより多くすることにより、より一層の光利用効率の向上、より一層の輝度ムラの抑制を図れることも言うまでもない。【００７７】  なお、上述した例では、ハーフＶ字状の電気光学応答特性を有する液晶材料を用いる場合について説明したが、Ｖ字状の電気光学応答特性を有する液晶材料を用いる場合についても本発明を同様に適用できることは勿論である。このような場合にも、各サブフレームにあって、前半の第１データ書込み走査時に各画素の液晶に印加される電圧と、後半の第２データ書込み走査時に各画素の液晶に印加される電圧とは、極性が反対で実質的に等しい大きさとするが、Ｖ字状の電気光学応答特性を有する液晶材料を用いるため、後半の第２データ書込み走査時において、前半の第１データ書込み走査時と比較して、略同じ明るさの表示が得られる。【００７８】  上述した実施の形態では、フィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置を例として説明したが、カラーフィルタを設けたカラーフィルタ方式の液晶表示装置においても同様の効果が得られる。なぜならば、フィールド・シーケンシャル方式におけるサブフレームでの駆動シーケンスを、カラーフィルタ方式におけるフレームに適用することにより、本発明を同様に行えるからである。【００７９】  図１２は、カラーフィルタ方式の液晶表示装置における液晶パネル及びバックライトの模式的断面図である。図１２において、図４と同一部分には、同一番号を付してそれらの説明を省略する。共通電極３には、３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のカラーフィルタ６０，６０…が設けられている。また、バックライト２２は、白色光を出射する複数の白色光源素子を備えた白色光源７０と導光及び光拡散板６とから構成されている。このようなカラーフィルタ方式の液晶表示装置にあっては、白色光源７０からの白色光を複数色のカラーフィルタ６０で選択的に透過させることにより、カラー表示を行う。また、バックライト２２（白色光源７０）は、複数の点灯領域に分割されている。【００８０】  そして、図１３に示すような駆動シーケンス（各フレームにおいて、バックライト２２の４分割された各点灯領域毎に、第１データ書込み走査における中間時点と第２データ書込み走査における中間時点との間で、バックライト２２を点灯）に従ってカラー表示を行うことにより、カラーフィルタ方式の液晶表示装置にあっても、上述したフィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置と同様に、バックライト２２からの光の利用効率を向上できて、消費電力の低減化を図ることができるという効果を奏する。また、輝度傾斜を小さくでき、走査時間も長くできる。【００８１】  上述した実施の形態では、自発分極を有する強誘電性液晶材料を用いた場合について説明したが、自発分極を有する他の液晶材料、例えば反強誘電性液晶材料を用いた場合、または、自発分極を有さないネマチック液晶材料を用いた場合においても、駆動表示方式が同様であれば、同様の効果が得られる。また、透過型の液晶表示装置に限定されるものではなく、反射型の液晶表示装置、フロント／リアプロジェクタにおいても本発明の適用が可能である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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