(57)【要約】  カラーフィルタを設けない液晶表示部と、複数色の光を発光可能な光源を有するバックライトユニットとからなる液晶表示パネル（１）を備え、光源に複数色の光を所定の周期で順次発光させ、その発光タイミングに同期して液晶表示部の各画素の液晶に駆動電圧を印加してカラー表示を行う第１の駆動回路（２）と、上記光源の発光を停止するかもしくは１つの波長の光のみを発光させ、上記所定の周期より長い周期で液晶表示部の各画素の液晶に駆動電圧を印加して白黒表示又はモノカラー表示を行う第２の駆動回路（３）と、その第１の駆動回路（２）と上記第２の駆動回路（３）のいずれか一方を選択して動作させる駆動選択手段（４）とを設け、上記第１の駆動回路（２）による駆動電圧に対して、上記第２の駆動回路（３）による駆動電圧の絶対値を小さくする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査線を順次選択し、液晶に電圧を印加することにより、一画面に所定の画像を形成する液晶表示装置において、
前記走査線を選択する周波数が、速い周波数とそれより遅い周波数の少なくとも２つを有し、
前記遅い周波数のときに前記液晶に印加する電圧を前記速い周波数のときに前記液晶に印加する電圧より小さくしたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
異なる波長の複数の光を所定の周期で順次発光する光源の発光タイミングに同期して液晶に駆動電圧を印加することでカラー表示を行う第1の駆動と、前記光源の発光を停止もしくは１つの波長の光源のみを点灯して所定の周期で液晶に駆動電圧を印加して表示を行う第2の駆動との双方の駆動を選択可能とし、前記第1の駆動を前記速い周波数とし、前記第2の駆動を前記遅い周波数とした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】
カラーフィルタを設けていない液晶表示部と、異なる波長の複数色の光を発光可能な光源を有するバックライトユニットとからなる液晶表示パネルと、
該液晶表示パネルの前記光源に、異なる波長の複数色の光を所定の周期で順次発光させ、その発光タイミングに同期して前記液晶表示部の各画素の液晶に駆動電圧を印加してカラー表示を行う第１の駆動回路と、
前記光源の発光を停止するかもしくは１つの波長の光のみを発光させ、前記所定の周期より長い周期で前記液晶表示部の各画素の液晶に駆動電圧を印加して白黒表示又はモノカラー表示を行う第２の駆動回路と、
前記第１の駆動回路と前記第２の駆動回路のいずれか一方を選択して動作させる駆動選択手段とを備え、
前記第１の駆動回路による駆動電圧に対して、前記第２の駆動回路による駆動電圧の絶対値を小さくしたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１の駆動回路はフィールドシーケンシャルカラー駆動を行う回路であることを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１の駆動回路による前記液晶表示部の各画素への前記駆動電圧の印加時間に対して、前記第２の駆動回路による前記液晶表示部の各画素への前記駆動電圧の印加時間を長くしたことを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１の駆動回路によるフィールドシーケンシャルカラー駆動時には、前記液晶表示パネルによる表示の１つのフィールドを少なくとも前記光源の発光色数のサブフィールドに分割し、その各サブフィールド毎に順次異なる色の表示データに応じた駆動電圧を前記液晶表示部の各画素に印加し、
前記第２の駆動回路による駆動時には、前記サブフィールドのうち１つのサブフィールドに相当する期間のみ前記液晶表示部の各画素に表示データに応じた駆動電圧を印加することにより、前記駆動電圧の印加周期もしくは該印加周期と印加時間を長くしたことを特徴とする請求項４又は５記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１の駆動回路によるフィールドシーケンシャルカラー駆動時には、前記液晶表示パネルによる表示の１つのフィールドを少なくとも前記光源の発光色数のサブフィールドに分割し、さらにその各サブフィールドを各々前記液晶表示部に表示データを書き込む書込期間と、前記液晶表示部が応答するのを待つ応答待機期間と、前記光源に各サブフィールドに対応する色の光を発光させる点灯期間とに分割し、
前記各サブフィールド毎に、前記各書込期間の間だけ順次異なる色の表示データに応じた駆動電圧を前記液晶表示部の各画素に印加し、
前記第２の駆動回路による駆動時には、前記サブフィールドのうち１つのサブフィールドの前記書込期間に相当する期間のみ前記液晶表示部の各画素に表示データに応じた駆動電圧を印加することにより前記駆動電圧の印加の周期を長くしたことを特徴とする請求項４又は５記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１の駆動回路によるフィールドシーケンシャルカラー駆動時には前記液晶表示パネルによる表示の１つのフィールドを前記光源の発光色数のサブフィールドに分割し、その各サブフィールド毎に順次異なる色の表示データに応じた駆動電圧を前記液晶表示部の各画素に印加し、
前記第２の駆動回路による駆動時には、前記分割された複数のサブフィールド期間にまたがって前記液晶表示部の各画素に表示データに応じた駆動電圧を印加することにより前記駆動電圧の印加周期及び時間を長くしたことを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第２の駆動回路による駆動時に前記駆動電圧を発生させる表示データは、選択したサブフィールドに対応する色もしくは特定の色の最上位ビットに対応したデータであることを特徴とする請求項４乃至８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記選択したサブフィールドに対応する色もしくは前記特定の色は緑であることを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１の駆動回路には３諧調以上の多階調信号発生回路を設け、前記フィールドシーケンシャルカラー駆動時には、表示データに応じて前記多階調信号発生回路によって発生される駆動電圧を前記液晶表示部の各画素に印加し、
前記第２の駆動回路には２階調信号発生回路を設け、該第２の駆動回路による駆動時には前記多階調信号発生回路を停止させ、前記２階調信号発生回路によって発生される駆動電圧を前記液晶表示部の各画素に印加することを特徴とする請求項４乃至１０記載ののいずれか一項に液晶表示装置。
【請求項１２】
前記多階調信号発生回路によって発生される前記駆動電圧より、前記２階調信号発生回路によって発生する前記駆動電圧の方が電圧の絶対値が小さいことを特徴とする請求項４乃至１１記載ののいずれか一項に液晶表示装置。
【請求項１３】
カラー駆動電圧作成部と白黒駆動電圧作成部とを設け、該カラー駆動電圧作成部の出力電圧を前記多階調信号発生回路に供給し、前記白黒駆動電圧作成部の出力電圧を前記２階調信号発生回路に供給し、前記白黒駆動電圧作成部の出力電圧を前記カラー駆動電圧作成部の出力電圧よりも絶対値を小さく設定したことを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記第１の駆動回路による前記駆動電圧に対して、前記第２の駆動回路による前記駆動電圧を絶対値で１５％から７０％小さくしたことを特徴とする請求項３乃至１３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、携帯電話のような電池を電源とする携帯機器に用いられる、１つの液晶パネルでカラー表示と白黒表示の双方が可能な液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機等の電池を電源とする携帯機器にもカラー表示が出来る液晶表示装置が用いられるようになっている。
このような機器で問題になるのは電池寿命で、カラーフィルタを用いるカラー液晶表示装置では、カラーフィルタでバックライト光の約２／３が吸収されてしまうため、電池寿命を延ばすための低消費電力化が困難であるという問題を解決出来なかった。
そこで、フィールドシーケンシャルカラー（以下「ＦＳＣ」と略記する）方式のカラー液晶表示装置が考えられた。【０００３】
この技術は特許文献１で述べられているように、異なる波長の複数の光を所定の周期で順次発光させ、その光源の発光タイミングに同期して液晶に駆動電圧を印加することによってカラー表示を行うものである。そのため、カラーフィルターを用いなくて済む点、および画素をカラーフィルタの色毎に分割しなくて済むため高精細化が可能な点が大きな利点となっている。したがって、このＦＳＣ方式が携帯機器に適したカラー液晶表示装置の表示方式として認知されつつある。【０００４】
図１５は、そのＦＳＣ駆動とカラーフィルタを備えたカラー液晶表示パネルの駆動（以下「ＮＭＬ駆動」と略記する）との違いを示すタイムチャートである。図中、Ｋはゲート線（ゲート走査電極）のライン番号を示す。
この図１５において、ｔＬが１つのフィールドの周期で、２つのフィールドで１フレーム（１つの画面を表示する）を構成している。【０００５】
図１５の上部に示す「ＦＳＣ駆動」は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の光を順次発光するタイプのＦＳＣ駆動の例で、１つのフィールド周期ｔＬは３つのサブフィールド、すなわち赤のサブフィールドｔＲ，緑のサブフィールドｔＧ，青のサブフィールドｔＢに分割されている。
さらに、その各サブフィールドは図示のように、液晶表示パネルの液晶表示部に表示データを書き込む書込期間ｔｗｒと、その液晶表示部が応答するのを待つ応答待機期間ｔｗａと、バックライトの光源を当該色で発光させる点灯期間ｔｌｉとからなっている。【０００６】
このＦＳＣ駆動においては、赤のサブフィールドｔＲの書込期間ｔｗｒ中にゲート選択信号が各ゲート線を選択して液晶表示部に赤の表示データを書込み、液晶がそのデータに応答する時間である応答待機期間ｔｗａだけ待ってから、点灯期間ｔｌｉで赤のバックライトＲを図１０の下部の「バックライト・ＦＳＣ」の「Ｒ」に示すＯＮのタイミングで点灯させる。同様に緑のサブフィールドｔＧの書込期間ｔｗｒ中にゲート選択信号が各ゲート線を選択し液晶表示部に緑の表示データを書込み、液晶がそのデータに応答する時間である応答待機期間ｔｗａだけ待ってから、点灯期間ｔｌｉで緑のバックライトＧを「バックライト・ＦＳＣ」の「Ｇ」に示すＯＮのタイミングで点灯させる。さらに、青のサブフィールドｔＢの書込期間ｔｗｒ中にゲート選択信号が各ゲート線を選択して液晶表示部に青の表示データを書込み、液晶がそのデータに応答する時間である応答待機期間ｔｗａだけ待ってから、点灯期間ｔｌｉで青のバックライトＢＲを「バックライト・ＦＳＣ」の「Ｂ」に示すＯＮのタイミングで点灯させる。【０００７】
カラーフィルタを備えたカラー液晶表示パネルの駆動であるＮＭＬ駆動では、白黒表示時の駆動も同様であるが、図１５の中間部の「ＮＭＬ駆動」に示したように、１フィールド期間ｔＬにわたって各ゲート線を選択し、その期間中図１５の下部の「バックライト・ＮＭＬ」に示したように白色のバックライトを点灯させている（ＯＮにしている）。また、１つの画素は赤、緑、青のカラーフィルターを設けた部分に３分割されているため、各画素の画素容量は１／３になっている。【０００８】
ここで、ＦＳＣ駆動においては、液晶の各画素の容量値が３倍大きいにもかかわらず、書込みに短時間しか当てられないという問題が生じている。
すなわち、カラーフィルタを用いるカラー液晶表示装置の場合は、通常、液晶表示パネルの１画素を３分割して３原色のカラーフィルターを割り付け、３分割されたそれぞれの画素に設けられた能動素子には同一のゲート選択信号を印加し、ゲート線群が１フィールド期間で順次選択されるよう構成している。【０００９】
一方、ＦＳＣ駆動される液晶表示装置の場合は、液晶表示パネルの１画素は分割されず、１フィールドは通常３原色に対応して３つのサブフィールドに時間的に分割され、さらに１つのサブフィールド期間の中で約１／３の期間のみが表示データの書込に使われている。
従って、ゲート線群は１つのサブフィールド期間で順次選択され、１フィールドでは３回順次選択されるため、液晶表示装置の駆動周波数はＮＭＬ駆動の場合の３倍となり、液晶の各行を選択する時間はおよそ１／９となっている。【００１０】
その結果、液晶の画素容量を充電するための単位時間当たり電流量は、画素容量が３倍で選択時間が１／９であるから、ＮＭＬ駆動の場合の２７倍必要ということになってしまう。
しかし、携帯電話機等の低消費電力化の必要性は非常に大きく、例えば携帯電話の受信及び送信の待機時間においても消費電力の大きなカラー表示を行うことは許されない。そこで、携帯電話の使用時にはカラー表示を行い、例えば時刻を表示する待機時間においては白黒表示を行って、消費電力を低減する方式が提案されている。【００１１】
１つの液晶表示装置でカラー表示と白黒表示の双方を行う技術の提案は多くなされている。その１つは、ＴＶ放送を受信する場合の方式であり、カラーバースト信号を検出することによってカラー放送か白黒放送かを判断し、カラー放送を受信する場合はカラー表示で必要とする範囲内で、白黒放送を受信する場合は白黒表示で必要とする範囲内で、それぞれ液晶表示パネルに印加する電圧を変化させるという提案がある（例えば、特許文献２参照）。【００１２】
この技術は、ＴＶ画像においては一般的に、カラー表示の時は中間階調領域以下に属する画素の割合が比較的少なく、白黒表示の時は中間階調領域以下に属する画素の割合が比較的多いという前提に基づいており、その効果は煩雑な輝度調整の手間が省けるというものである。【００１３】
しかしながら、携帯電話機のような携帯機器で扱う画像データにはカラーバースト信号は存在しない。また、白黒表示の時には低消費電力化のために中間階調での表示を必要としない場合もあるため、ＴＶ受像機の場合とは、その画像構成および効果共に全く異なる分野の技術であると考えられる。またカラー表示の時に最適な液晶駆動電圧と、白黒表示の時に最適な液晶駆動電圧との差は微少であるため、上記の技術を採用できたとしても、低電力化の面から考えると効果はほとんどない。【００１４】
また、電池を電源とする機器において、電池電圧を検出し、電池電圧が基準値よりも高い時には、カラー表示を行うための処理信号とそのために必要な電圧とを液晶ドライバに供給し、電池電圧が基準値よりも低い時には、白黒表示に制限するための処理信号とそのために必要な電圧とを液晶ドライバに供給するという提案もある（例えば、特許文献３参照）。
しかしながら、携帯電話機においては待機時以外に白黒表示にすることは許されない。しかも、この特許文献３には白黒表示時に消費電力を小さくする具体的な方策については述べられていない。【００１５】
白黒表示時に消費電力を小さくするための提案としては、例えば特許文献４に、携帯情報機器において、受信待機時には２階調の単色表示として低消費電力化し、使用時にはＦＳＣ駆動によるカラー表示を行うように駆動方法を切り替えるという提案がある。これは、白黒表示時には扱う表示データのビット数を下げて、駆動周波数を下げて消費電力を低減しようとするものである。
ところが、この駆動周波数を下げる方法だけでは、携帯電話機での待機時消費電力の要求である２ｍＷ以下というような小さな値に対応出来なくなっている。【００１６】
【特許文献１】特開平５−１９２５７
【特許文献２】特開平１１−１２２６２８
【特許文献３】特開２００２−１８２６０４
【特許文献４】特許国際公開ＷＯ０１／０９１０９８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
このように、カラー表示が可能な液晶表示装置における消費電力の低減に関して、従来から種々の提案がなされているが、それらの提案では待機時における液晶表示装置の低消費電力化がまだ不十分であった。
この発明は、このような背景においてなされたものであり、カラー表示と白黒もしくはモノカラー表示の両方が可能な液晶表示装置のさらなる低消費電力化を計ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この発明による液晶表示装置は上記の目的を達成するため、複数の走査線を順次選択し、液晶に電圧を印加することにより、一画面に所定の画像を形成する液晶表示装置において、上記走査線を選択する周波数が、速い周波数とそれより遅い周波数の少なくとも２つを有し、上記遅い周波数のときに液晶に印加する電圧を上記速い周波数のときに液晶に印加する電圧より小さくしたものである。【００１９】
さらに、異なる波長の複数の光を所定の周期で順次発光する光源の発光タイミングに同期して液晶に駆動電圧を印加することでカラー表示を行う第1の駆動と、前記光源の発光を停止もしくは１つの波長の光源のみを点灯して所定の周期で液晶に駆動電圧を印加して表示を行う第2の駆動との双方の駆動を選択可能とし、第1の駆動を上記速い周波数とし、上記第2の駆動を上記遅い周波数とするとよい。【００２０】
また、この発明による液晶表示装置は、カラーフィルタを設けていない液晶表示部と、異なる波長の複数色の光を発光可能な光源を有するバックライトユニットとからなる液晶表示パネルと、
その液晶表示パネルの上記光源に、異なる波長の複数色の光を所定の周期で順次発光させ、その発光タイミングに同期して前記液晶表示部の各画素の液晶に駆動電圧を印加してカラー表示を行う第１の駆動回路と、
上記光源の発光を停止するかもしくは１つの波長の光のみを発光させ、上記所定の周期より長い周期で上記液晶表示部の各画素の液晶に駆動電圧を印加して白黒表示又はモノカラー表示を行う第２の駆動回路と、
上記第１の駆動回路と上記第２の駆動回路のいずれか一方を選択して動作させる駆動選択手段とを備えているとよい。
そして、上記第１の駆動回路による駆動電圧に対して、上記第２の駆動回路による駆動電圧の絶対値を小さくする。【００２１】
上記第１の駆動回路を、フィールドシーケンシャルカラー（ＦＳＣ）駆動を行う回路にするとよい。
上記第１の駆動回路による液晶表示部の各画素への上記駆動電圧の印加時間に対して、上記第２の駆動回路による液晶表示部の各画素への上記駆動電圧の印加時間を長くするとよい。【００２２】
上記第１の駆動む回路によるＦＳＣ駆動時には、上記液晶表示パネルによる表示の１つのフィールドを少なくとも上記光源の発光色数のサブフィールドに分割し、その各サブフィールド毎に順次異なる色の表示データに応じた駆動電圧を上記液晶表示部の各画素に印加し、上記第２の駆動回路による駆動時には、前記サブフィールドのうち１つのサブフィールドに相当する期間のみ上記液晶表示部の各画素に表示データに応じた駆動電圧を印加することにより、上記駆動電圧の印加周期もしくは該印加周期と印加時間を長くすることができる。【００２３】
また、上記第１の駆動回路によるＦＳＣ駆動時には、上記液晶表示パネルによる表示の１つのフィールドを少なくとも前記光源の発光色数のサブフィールドに分割し、さらにその各サブフィールドを各々上記液晶表示部に表示データを書き込む書込期間と、上記液晶表示部が応答するのを待つ応答待機期間と、上記光源に各サブフィールドに対応する色の光を発光させる点灯期間とに分割し、上記各サブフィールド毎に、上記各書込期間の間だけ順次異なる色の表示データに応じた駆動電圧を前記液晶表示部の各画素に印加し、上記第２の駆動回路による駆動時には、前記サブフィールドのうち１つのサブフィールドの前記書込期間に相当する期間のみ前記液晶表示部の各画素に表示データに応じた駆動電圧を印加することによっても上記駆動電圧の印加周期を長くすることができる。【００２４】
さらに、上記第１の駆動む回路によるＦＳＣ駆動時には上記液晶表示パネルによる表示の１つのフィールドを上記光源の発光色数のサブフィールドに分割し、その各サブフィールド毎に順次異なる色の表示データに応じた駆動電圧を前記液晶表示部の各画素に印加し、上記第２の駆動回路による駆動時には、前記分割された複数のサブフィールド期間にまたがって前記液晶表示部の各画素に表示データに応じた駆動電圧を印加することによっても、上記駆動電圧の印加周期及び時間を長くすることができる。【００２５】
これらの液晶表示装置において、上記第２の駆動回路による駆動時に上記駆動電圧を発生させる表示データは、選択したサブフィールドに対応する色もしくは特定の色の最上位ビットに対応したデータにすることができる。
その選択したサブフィールドに対応する色もしくは上記特定の色は緑にするとよい。【００２６】
上記第１の駆動回路には３諧調以上の多階調信号発生回路を設け、上記ＦＳＣ駆動時には、表示データに応じて上記多階調信号発生回路によって発生される駆動電圧を前記液晶表示部の各画素に印加し、上記第２の駆動回路には２階調信号発生回路を設け、該第２の駆動回路による駆動時には上記多階調信号発生回路を停止させ、上記２階調信号発生回路によって発生される駆動電圧を前記液晶表示部の各画素に印加するようにするとよい。
上記多階調信号発生回路によって発生される駆動電圧の絶対値より、上記２階調信号発生回路によって発生する駆動電圧の絶対値を小さくするとよい。【００２７】
カラー駆動電圧作成部と白黒駆動電圧作成部とを設け、そのカラー駆動電圧作成部の出力電圧を上記多階調信号発生回路に供給し、上記白黒駆動電圧作成部の出力電圧を上記２階調信号発生回路に供給し、上記白黒駆動電圧作成部の出力電圧を上記カラー駆動電圧作成部の出力電圧よりも絶対値を小さく設定するとよい。
上記第１の駆動回路による駆動電圧に対して、上記第２の駆動回路による駆動電圧を絶対値で１５％から７０％小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明による液晶表示装置の基本的な構成を示すブロック図である。
【図２】この発明に使用する液晶表示パネルの構成例を示す模式的な断面図である。
【図３】この発明に使用する液晶表示パネルの他の構成例を示す模式的な断面図である。
【図４】この発明に使用する液晶表示パネルのさらに他の構成例を示す模式的な断面図である。
【図５】図４における内部反射膜の１画素分の拡大平面図である。
【図６】図２乃至図４に示した液晶表示部の一部を拡大して示す模式的な断面図である。
【図７】図２乃至図４に示した液晶表示部に形成されるゲート走査電極群と信号電極群及び画素の等価回路を示す図である。
【００２９】
【図８】この発明の第１実施例による液晶パネル駆動動作を示すタイミングチャートである。
【図９】液晶素子の印加電圧と透過率の関係を示す特性線図である。
【図１０】同じく印加電圧を異ならせた場合の印加時間と透過率の関係を示す特性線図である。
【図１１】この発明の実施例におけるデータ信号に応じた駆動電圧を発生する回路の構成例を示すブロック図である。
【図１２】この発明の第２実施例による液晶パネル駆動動作を示すタイミングチャートである。
【図１３】この発明の第３実施例による液晶パネル駆動動作を示すタイミングチャートである。
【００３０】
【図１４】ＦＳＣ駆動とＮＭＬ駆動による液晶画素の応答例を示す波形図である。
【図１５】ＦＳＣ駆動のカラー液晶表示装置とカラーフィルタを備えたカラー液晶表示装置の駆動の違いを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００３１】
１  液晶表示パネル      ２  第１の駆動回路（ＦＳＣ駆動回路）
３  第２の駆動回路      ４  駆動選択手段      １０  液晶表示部
１２  偏光板      １３  表示電極（画素電極）      １４  上側透明基板
１５  シール材      １６  液晶層      １７  共通電極      １８  下側透明基板
２０  偏光板      ２１  バックライトユニット    ２２  導光板      ２４  光源
２６  半透過反射板      ２８  反射板      ３０  内部反射層（兼共通電極）
３２  光透過部      ４２  薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）      ４３  画素領域
４４  キャパシタ      ４６  透過画素（液晶素子）
４８  信号電極群      ５０  ゲート走査電極群
７０  画像メモリ      ７１  昇圧回路        ７２  多諧調信号発生回路
７３  カラー駆動電圧作成部    ７４  ２階調信号発生回路
７５  白黒駆動電圧作成部      ７６  スイッチ手段      ７７  諧調選択回路群
【００３２】
ｔＬ１，ｔＬ２  フィールド
ｔＲ１，ｔＧ１，ｔＢ１，ｔＲ２，ｔＧ２，ｔＢ２  サブフィールド
ｔｗｒ  書込期間      ｔｗａ  応答待機期間      ｔｌｉ  点灯期間
ｔＧ１，ｔＧ２  緑色のサブフィールド
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、この発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。
図１は、この発明による液晶表示装置の基本的な構成を示すブロック図である。
この液晶表示装置は、液晶表示パネル１と、それを駆動するための第１の駆動回路２及び第２の駆動回路３と、そのいずれかを選択して動作させる駆動選択手段４とによって構成されている。【００３４】
液晶表示パネル１は、カラーフィルタを設けていない液晶表示部と、異なる波長の複数色の光を発光可能な光源を有するバックライトユニットとからなる。その具体的な構成例については後述する。
第１の駆動回路２は、液晶表示パネル１の光源に、異なる波長の複数色の光を所定の周期で順次発光させ、その発光タイミングに同期して液晶表示部の各画素の液晶に駆動電圧を印加してカラー表示を行う回路である。この第１の駆動回路として、フィールドシーケンシャルカラー（ＦＳＣ）駆動を行う回路を用いるとよい。【００３５】
第２の駆動回路は、液晶表示パネル１の光源の発光を停止するかもしくは１つの波長の光源のみを発光させ、上記所定の周期より長い周期で液晶表示部の各画素の液晶に駆動電圧を印加して白黒表示又はモノカラー表示を行う回路である。
そして、第１の駆動回路２による駆動電圧に対して、第２の駆動回路３による駆動電圧の絶対値を小さくしている。その詳細については後述する。【００３６】
駆動選択手段４は、例えばこの液晶表示装置を搭載した携帯電話器などの電子機器が使用状態にあるときは、第１の駆動回路２を動作させて第２の駆動回路３は非動作にし、待機状態にあるときには第２の駆動回路３を動作させて第１の駆動回路２は非動作にする。
なお、第１の駆動回路２と第２の駆動回路３は、完全に別の回路として設けることもできるが、それに限るものではなく、一部を共通に使用したり、第１の駆動回路２の一部を第２の駆動回路３としても使用したりすることも可能である。【００３７】
次に、上述した液晶表示パネル１の構成について、図２乃至図７を参照して説明する。図２はこの発明に使用する液晶表示パネルの構成例を示す模式的な断面図である。
この図２において、それぞれ透明なガラス又は樹脂からなる上側透明基板１４と下側透明基板１８とが所定の間隔でシール材１５によって張り合わされ、その間隙に液晶層１６が封入狭持され、上側透明基板１４の上面に偏光板１２が、下側透明基板１８の下面に偏光板２０がそれぞれ貼り付けられて液晶表示部１０となっている。【００３８】
その上側透明基板１４の内面（液晶層１６側の面）には、各画素領域ごとに、表示電極（画素電極）１３と図２には示してしない薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）及びゲート走査電極群や信号電極群などが形成されている。それらの詳細は後述する。下側透明基板１８の内面（液晶層１６側の面）には前面に共通電極１７が形成されている。表示電極１３と共通電極１７は、いずれも酸化インジューム錫（ＩＴＯ）などの透明導電膜である。
その各表示電極１３と共通電極１７とが対向する部分がドットマトリクス状の画素を構成している。なお、表示電極１３と共通電極１７の表面には液晶層１６の液晶分子を一定方向へ配向させるための配向膜が形成されているが、それらは図示を省略している。【００３９】
液晶層１６は、例えばツイストネマチック（ＴＮ）液晶であり、表示電極１３と共通電極１７間に電圧を印加していない状態では旋光性を有し、この液晶層１６を透過する直線偏光の偏光方向を９０°回転させ、表示電極１３と共通電極１７間に所定の電圧が印加された状態では旋光性が失われ、直線偏光をそのまま透過させる。
偏光板１２と偏光板２０は、いずれも偏光方向が透過軸に平行な直線偏光は透過し、偏光方向が透過軸に直交する直線偏光は吸収する一般的な吸収型偏光板であり、その透過軸が互いに直交するか平行するように配置されている。
そのため、表示電極１３と共通電極１７間に印加する電圧の有無および大きさによって各画素の透過率が変化し、シャッタとして機能する。なお、液晶層１６はスーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）液晶や強誘電液晶などを使用することもできる。【００４０】
この液晶表示部１０の下側透明基板１８の下方には、異なる波長の複数色の光、例えば赤、緑、青の光を順次繰り返して発光可能な光源２４と、その光源２４の発光光を面状に拡散させる導光板２２と、その導光板２２の下面に設けられた反射層２８から成るバックライトユニット２１が設けられている。光源２４は、例えばそれぞれ赤、緑、青の光を発光する３個以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる。【００４１】
この液晶表示パネルの液晶表示部１０にはカラーフィルタを設けていない。そのため、各画素を３原色のカラーフィルタを配置する領域に分割する必要がない。
このように構成された液晶表示パネルは、ＦＳＣ駆動を行う時はバックライトユニット２１から３原色の光が順次発光されて液晶表示部１０を照明し、液晶表示部１０は各色に対応した表示データに従って、上述したように各画素ごとにシャッタとして機能し、カラー表示が行われる。【００４２】
白黒表示の時は、バックライトユニット２１の光源２４の発光が停止され、液晶表示部１０は、各画素ごとに表示データに従って光を透過させる状態か吸収する状態かの２値駆動されたシャッタとなる。そして、上側透明基板１４の上方の視認側から入射した光は、液晶表示部１０の光を透過させる状態になっている画素部分を透過し、導光板２２を透過して反射層２８に到達し、そこで反射されて同じ経路を戻って液晶表示部１０を透過して上側透明基板１４の上方の視認側へ戻される。液晶表示部１０の光を吸収する状態になっている画素部分では、視認側から入射した光は偏光板１２と偏光板２０によって吸収されるため戻って来ない。このようにして反射型白黒表示装置として機能する。【００４３】
また、バックライトユニット２１の光源２４を１色だけ発光させて、液晶表示部１０の各画素を上述の場合と同様に２値駆動すれば、透過型モノカラー表示装置として機能する。
図３はこの発明に使用する液晶表示パネルの他の構成例を示す模式的な断面図であり、図２と同じ部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。【００４４】
この図３に示す液晶表示パネルにおいて、図2に示した液晶表示パネルと異なるのは、液晶表示部１０の下側透明基板１８とバックライトユニット２１の導光板２２との間に半透過反射板２６が設けられている点である。
それによって、ＦＳＣ駆動を行う時は、バックライトユニット２１から３原色の光が順次発光され、そのうち半透過反射板２６を透過した光が液晶表示部１０を照明する。白黒表示の時は、視認側から液晶表示部１０に入射してそれを透過し、半透過反射板２６に到達した光の一部が反射されて上側透明基板１４の上方の視認側に戻される。【００４５】
この液晶表示パネルでも、バックライトユニット２１の光源２４を１色だけ発光させて、半透過反射板２６を透過した単色光で等液晶表示部１０を照明し、各画素を２値駆動すれば透過型モノカラー表示装置として機能する。
図４はこの発明に使用する液晶表示パネルのさらに他の構成例を示す模式的な断面図であり、ここでも図２と同じ部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。【００４６】
この図４に示す液晶表示パネルにおいて、図２に示した液晶表示と異なるのは、液晶表示部１０′の下側透明基板１８上に内部反射層３０が設けられている点である。
この内部反射層３０は、画素毎に図５に示すように、内部反射層部３０の一部がくりぬかれて光透過部３２を形成している。この内部反射層３０は、アルミニウム薄膜等の導電性反射膜であれば、共通電極１７を兼ねることができる。その場合、光透過部３２には透明導電膜を形成するとよい。あるいは、この内部反射層３０の光透過部３２も含む全域に透明導電膜によって共通電極を形成するようにしてもよい。【００４７】
この液晶表示パネルでは、ＦＳＣ駆動を行う時は、バックライトユニット２１から３原色の光が順次発光され、そのバックライト光が液晶表示部１０′を照明し、内部反射層３０の光透過部３２を透過する光が視認側へ出射する。
白黒表示の時は、視認側から液晶表示部１０′に入射する外光を内部反射層部３０が反射して視認側へ戻し、白黒反射表示を行う。【００４８】
この液晶表示パネルでも、バックライトユニット２１の光源２４を１色だけ発光させて、単色光で液晶表示部１０′を照明し、内部反射層３０の光透過部３２を透過する単色光を視認側へ出射させ、各画素を２値駆動すれば透過型モノカラー表示装置として機能する。
なお、内部反射層３０は後述するＴＦＴの電極群形成時に同時に形成可能なのでコスト面での効果がある。【００４９】
この発明に用いる液晶表示パネルは、上述したようにＦＳＣ駆動表示と白黒反射表示および透過型モノカラー表示が可能になっている。なお、この発明に使用できる液晶表示パネルは、図２乃至図５によって説明したタイプに限定されるものではなく、カラーフィルタを設けずに、ＦＳＣ駆動表示と白黒反射表示もしくはモノカラー表示の双方が可能なものであればよい。【００５０】
図2乃至図4に示した液晶表示パネルは、後述するようにＴＦＴによって画素を順次切り替えて駆動するアクティブマトリックス型のＴＦＴ液晶表示パネルである。しかし、これに限るものではなく、その表示電極１３と共通電極１７に代えて、互いに直交する透明なトライプ状の走査電極と信号電極を形成し、その両電極が交差して対向する部分を画素とする単純マトリックス型の液晶表示パネルを使用することもできる。【００５１】
ここで、図２乃至図４に示した液晶表示パネルの液晶表示部１０又は１０′において、各画素ごとに設けられる表示電極と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）について、図６によって説明する。図６は液晶表示部の一部を拡大して示す模式的な断面図である。
この図６に示すように、上側透明基板１４の内面には、各画素領域ごとに透明導電膜による表示電極１３が形成され、それに隣接してＴＦＴ４２が形成されている。
また、表示電極１３と共通電極１７とが液晶層１６を挟んで対向する領域が画素を構成しており、そこに液晶層１６を誘電体とする画素容量が存在し、それをキャパシタ４６で示している。【００５２】
ＴＦＴ４２は、上側透明基板１４上に形成されたゲート電極Ｇ及びゲート絶縁膜ＧＩと、アモルファスシリコンａ−Ｓｉと、その上に形成されたソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄとからなり、ドレイン電極Ｄは表示電極１３に接続されている。
さらに、上側透明基板１４と表示電極の一部との間にゲート絶縁膜ＧＩを誘電体とする蓄積容量形成し、キャパシタ４６と並列に接続されるようにしているが、これは公知の技術であるからここでは図示を省略している。
なお、この表示電極１３とＴＦＴ４２を下側透明基板１上に形成、共通電極１７を上側透明基板１４上に形成するようにしてもよい。【００５３】
次に、図７によって液晶表示部の上側透明基板１４上にに形成されるゲート走査電極群と信号電極群及び画素の等価回路について説明する。
図７において、上側透明基板１４上には、破線で示す各画素領域４３の行列を仕切るようにゲート走査電極（走査線）５０１〜５０ｎからなるゲート走査電極群５０と、信号電極（信号線）４８１〜４８ｎからなる信号電極群４８が互いに直交するように形成されている。【００５４】
その各画素領域４３毎に、上述したＴＦＴ４２が設けられ、そのドレイン電極Ｄは前述した表示電極１３に接続され、ソース電極Ｓは信号電極群４８の１本に、ゲート電極Ｇはゲート走査電極群５０の１本にそれぞれ接続される。そして、図６に示した画素容量であるキャパシタ４６と、前述した蓄積容量であるキャパシタ４４とが等価的に並列接続されて各画素の信号保持容量となり、その一端がＴＦＴ４２のドレイン電極Ｄに接続され、他端は共通電極１７に接続されてはグランド電位が与えられている。【００５５】
ＴＦＴ４２のゲート電極Ｇは各行毎にゲート走査電極群５０のうちの１本に接続されて各行のＴＦＴ４２が順次走査すなわち選択され、選択されたＴＦＴ４２は導通状態になって、ソース電極Ｓに接続された信号電極群４８のうちの１本の表示データをキャパシタ４４，４６に取り込む。各画素領域４３の液晶層１６はキャパシタ４４，４６に取り込まれた電圧に従って駆動される。【００５６】
一行分の複数の画素領域４３のそれぞれのＴＦＴ４２のゲート電極Ｇは、ゲート走査電極群５０のうちの同じ一本に接続されており、その各ＴＦＴ４２によってそれぞれのキャパシタ４４，４６に表示データが書き込まれ、キャパシタ４４，４６によってその表示データ（電圧）が保持される。このように、この発明で用いる液晶表示パネルの液晶表示部は、画素にデータが書き込まれると少なくとも一定の時間その表示状態を保持することが出来る。このようにして、複数の走査線を順次選択し、液晶に電圧を印加することにより、一画面に所定の画像を形成することができる。【００５７】
図１に示した第２の駆動回路３による駆動（「ＮＭＬ駆動」という）では、一番目のゲート走査電極が選択されてから次にそれが選択されるまでが１フィールド、第１の駆動回路２による駆動（「ＦＳＣ駆動」という）では１フィールド間に光源の発光色の数だけ（ここでは３回）、一番目のゲート走査電極が選択される。【００５８】
図示していないが、第１の駆動回路２及び第２の駆動回路３を構成する駆動用のＩＣは上側透明基板１４上にＣＯＧ実装してもよいし、フィルム上に実装した駆動用ＩＣを信号電極群４８及びゲート走査電極群５０に接続してもよい。
次に、上述したこの発明による液晶表示装置による液晶パネル駆動動作について説明する。
【実施例１】
【００５９】
図８はこの発明の第１実施例による液晶パネル駆動動作を示すタイミングチャートである。
図８において、ｔＣＯがカラー表示期間、ｔＢＬは白黒表示期間を示しており、ｔＬ１，ｔＬ２はそれぞれ１フィールド期間で、それぞれのフィールドが赤色用サブフィールドｔＲ１，ｔＲ２，緑色用サブフィールドｔＧ１，ｔＧ２，青色用サブフィールドｔＢ１，ｔＢ２に分割され、さらに各サブフィールドが各々液晶表示部の各画素に表示データを書き込む書込期間ｔｗｒと、液晶表示部が応答するのを待つ応答待機期間ｔｗａと、前記バックライトユニットの光源に当該色（波長）の光を発光させる点灯期間ｔｌｉとに図示のように分割されている。【００６０】
第１の駆動回路２によるＦＳＣ駆動においては、赤色用サブフィールドｔＲの書込期間ｔｗｒ中にゲート選択信号がｍ本の各ゲート走査電極を選択して、液晶表示部の各画素に赤の表示データを書込む。図８におけるゲート選択信号のＫはゲート走査電極のライン番号を示す。例えばＫ＝１で示したゲート選択信号がＨレベルの時には、図７に示した一番上方のゲート走査電極５０１を選択し、Ｋ＝ｍで示したゲート選択信号がＨレベルの時には、図７に示した一番下方のゲート走査電極５０ｍを選択する。【００６１】
その間、図７に示した信号電極群４８に与えられる表示信号は各行の表示データに従って、図８の「データ信号」に示すように階調によって０−Ｖ２間の電圧を取り得る電圧信号（前述した「駆動電圧」に相当する）となっている。液晶表示部の液晶がこの電圧信号に応答する時間である応答待機期間ｔｗａの経過を待ってから、点灯期間ｔｌｉで赤のバックライトＲを図示のタイミングで点灯させる。【００６２】
同様に、緑色用サブフィールドｔＧの書込期間ｔｗｒ中に、ゲート選択信号がｍ本の各ゲート走査電極を選択して、液晶表示部の各画素に緑の表示データを書込む。その間、図７に示した信号電極群４８に与えられる表示信号は各行の表示データに従って、図８の「データ信号」に示すように階調によって０−Ｖ２間の電圧を取り得る電圧信号となっている。液晶表示部の液晶がこの電圧信号に応答する時間である応答待機期間ｔｗａの経過を待ってから、点灯期間ｔｌｉで緑のバックライトＧを図示のタイミングで点灯させる。【００６３】
青色用サブフィールドｔＢにおいては、書込期間ｔｗｒ中にゲート選択信号がｍ本の各ゲート走査電極を選択して、液晶表示部の各画素に青の表示データを書込む。その間、図７に示した信号電極群４８に与えられる表示データは各行の表示データに従って、図８の「データ信号」に示すように階調によって０−Ｖ２間の電圧を取り得る電圧信号となっている。液晶表示部の液晶がこの電圧信号に応答する時間である応答待機期間ｔｗａの経過を待ってから、点灯期間ｔｌｉで青のバックライトＢを図示のタイミングで点灯させる。【００６４】
ここで、赤、緑、青の表示を時分割的に繰り返して自然なカラーとして認識させるためには、１フィールド期間を１／６０秒以下にすることが必要である。従って１サブフィールド期間は１／１８０秒以下、書込期間ｔｗｒはサブフィールド期間の約１／３として１／５４０秒以下となり、１．８５ｍＳ以下にする必要がある。従って３２０ドット×２４０ドットのＱＶＧＡパネルの場合は、ゲート走査電極線が２４０本になるため、１本のゲート走査電極の選択時間は約７．７μＳ以下となり、この時間で各画素の図６に示したキャパシタ４４，４６を充電する必要がある。【００６５】
機器が待機状態に入り、表示が第２の駆動回路３による白黒表示状態になると、図８の白黒表示期間ｔＢＬに示すようにバックライト「Ｒ，Ｇ，Ｂ」はすべて消灯状態となり、その間、液晶表示部のゲート走査電極群５０は図示のように１つのサブフィールド期間でのみ、かつそのサブフィールドの全期間にわたって選択される。図８に示す例では、緑色用サブフィールドｔＧ２の書込期間ｔｗｒ、応答待機期間ｔｗａ、点灯期間ｔｌｉを通じた全期間で、ゲート選択信号「Ｋ＝１」、「Ｋ−２」・・・「Ｋ＝ｍ」によってゲート走査電極線群５０の各ゲート走査電極線をそれぞれ１回選択している。【００６６】
その結果１本のゲート走査電極が選択されている時間はＦＳＣ駆動の場合の約３倍となっている。その間、図７に示した信号電極群４８に与えられる表示信号は各行の表示データに従って、図１の「データ信号」に示すように０もしくはＶ１の電圧を取る２階調の電圧信号となっている。
この実施例では、１つのサブフィールドとして緑色用サブフィールドｔＧ２を選択している。緑色を選択したのは３原色のうちで緑色の明暗が最も白黒の明暗に近いからである。【００６７】
なお、緑色のサブフィールドｔＧ２を選択した状態で緑色のバックライトを点灯すれば緑色のモノカラー表示とすることが出来る。例えば待機状態でバックライトが必要な時に手動で緑色のバックライトを点灯して、モノカラー表示をすることもできる。
また、ＦＳＣ駆動時には各サブフィールド毎に液晶表示部の各画素に表示データ（電圧）が書き込まれて新たな電圧が印加されるのに対し、白黒駆動時には各フィールド毎に新たな電圧が印加されることになり、電圧印加の周期は３倍と長くなる。
ここで、図９を用いて液晶表示部への印加電圧Ｖ２，Ｖ１の説明をする。【００６８】
図９は液晶素子の印加電圧と透過率の関係を示す特性線図であり、液晶表示部の液晶に電圧を十分長い時間印加した場合の特性を示す図である。
図９において、液晶への印加電圧を大きくしていくと透過率は上昇していき、印加電圧Ｖ１で透過率は飽和値であるＴｓに達する。透過率がＴｓに達したあとは、印加電圧を上昇させても透過率Ｔｓは変わらない。したがって、Ｖ１よりも大きな電圧Ｖ２を印加した場合も透過率はＴｓのままである。【００６９】
図１０はＴＮモードの液晶に電圧を印加する時間と透過率の関係を示した図で、通常の駆動（ＮＭＬ駆動）時の印加電圧ＶNML と、ＦＳＣ駆動の時の印加電圧ＶＦＳＣを印加した時の特性を示している。
図１０において、透過率Ｔ１を得るためにはＮＭＬ駆動では電圧ＶNML を液晶に印加していた。ＶNML で示した曲線が電圧ＶNML を印加した時の特性である。この図に示したように、ＶNML を印加して液晶の透過率がＴ１に達するには少なくとも図示した時間ｔｎの間、電圧ＶNML を印加し続ける必要がある。ＦＳＣ駆動においては１つの画素への電圧印加時間、すなわち１本のゲート走査電極の選択時間が７．７μＳ以下と短いため、同じ電圧ＶNMLを印加しても限られた電圧印加時間では液晶の透過率をＴ１にすることは出来ない。そこで、電圧ＶNMLより高い電圧ＶＦＳＣを印加することが有効になる。【００７０】
図１０にＶＦＳＣで示した曲線は電圧ＶNMLより高い電圧ＶＦＳＣを印加した時の特性である。この高い電圧ＶＦＳＣを液晶に印加すれば、図示したｔｏという短時間で液晶の透過率をＴ１にすることが出来る。ただし、長い時間この高い電圧ＶＦＳＣを液晶に印加すると、例えばｔｎ時間後には液晶の透過率がＴ２になってしまい、液晶表示部に正しい階調が表示されないことになる。【００７１】
そこで、この高い電圧を例えば最初のフレームでのみ印加し、次のフレームからは本来の階調電圧を印加するという特許文献６に見られるような技術も提案されている。しかし、ＦＳＣ駆動の場合は液晶への電圧印加時間が短時間である上、光源の各発光色の表示データに応じた電圧に順次書き換えられ、各サブフレーム内で液晶の応答が完了する必要があるため、定常的に高い電圧を印加し続けるのが好ましい。【００７２】
この高い電圧ＶＦＳＣとして定量的にどの程度の電圧を印加すればよいかは、液晶表示部の各画素のキャパシタの容量値、駆動系のインピーダンス、電圧の印加時間等のパラメーターによって決定すればよいが、図１０に示した時間ｔｏが前記した７．７μＳ以下になるような電圧を選択することが望ましい。【００７３】
また、カラーフィルタを用いた液晶表示パネルを駆動する場合は、液晶への電圧印加時間も電圧印加周期も十分長かったため、カラー表示時においても、図１０における電圧ＶNMLに相当する電圧を液晶に印加していた。そのため、白黒表示時に液晶への印加電圧を下げてしまうと、液晶の透過率を飽和状態すなわち図９のＴｓにすることが出来ず、表示品質上の問題を生じてしまう。すなわち、白黒駆動時に駆動電圧を下げる余地はなかった。【００７４】
しかし、この発明による液晶表示装置は、カラー表示時にはＦＳＣ駆動によって通常より高い電圧ＶＦＳＣによって液晶表示部を駆動しているので、白黒駆動時には駆動電圧を下げることができる。
この実施例においては、ＦＳＣ駆動時には電圧ＶＦＳＣを８Ｖ、白黒駆動時には電圧ＶNMLを５Ｖにして、第１の駆動回路２によるＦＳＣ駆動時の駆動電圧に対し、第２の駆動回路３による白黒駆動時の駆動電圧を３８％小さくし、白黒駆動時の消費電力を大幅に減少させた。液晶表示部の性や液晶の駆動パラメータによって値は異なるが、ＦＳＣ駆動時の駆動電圧に対して白黒駆動時の駆動電圧は１５％から７０％の範囲で小さくすることが出来る。【００７５】
図８に戻って、この実施例ではカラー表示時には最高電圧がＶ２である多階調信号をデータ信号として液晶表示部に印加し、白黒表示時には０もしくはＶ２よりも小さいＶ１の２階調の電圧信号を液晶表示部に印加することにより低電力化を行っている。Ｖ１は前記したようにＶ２よりも１５％から７０％と大幅に小さい電圧となっている、この電圧Ｖ２とＶ１との関係は以下の実施例でも同様である。
また、白黒表示時には液晶表示部への電圧印加の周期を３倍にしているため、液晶の充放電電流、液晶駆動回路の消費電流等も削減出来る。【００７６】
さらに、この実施例によれば、カラー表示の時も白黒表示の時も、表示タイミングの基本となるフィールドの構成を変えていないため、駆動系の回路構成が複雑になることがなく、駆動回路系のコストアップを防げている。
なお、図１に示したフィールドの次のフィールドでは、データ信号の電圧を反転して負電圧−Ｖ１，−Ｖ２にするので、電圧ＶＦＳＣと電圧ＶNMLの大小関係は絶対値で規定し、電圧ＶＦＳＣに対して電圧ＶNMLは、絶対値が１５％から７０％小さい電圧にする。【００７７】
図１１は、この実施例におけるデータ信号に応じた駆動電圧を発生する回路の構成例を示すブロック図である。
この図１１において、ＦＳＣ駆動時には、多階調信号発生回路７２が３階調以上の必要な階調数の多階調電圧信号を発生し、スイッチ手段７６を介して階調選択回路群７７の各階調選択回路７７１〜７７ｎに入力させる。一方、画像メモリ７０は各色のサブフィールド期間の書込期間に同期して、各色各行各画素の表示データを階調選択回路群７７の各階調選択回路７７１〜７７ｎに個別に送る。この図１１においては、各画素の階調信号が４ビットで構成されている例を示している。【００７８】
階調選択回路群７７の各階調選択回路７７１〜７７ｎは、それぞれ画像メモリ７０から入力する表示データにしたがって、スイッチ手段７６を介して入力されている多階調電圧信号を選択してデータ信号（駆動電圧）として出力する。
階調選択回路群７７の階調選択回路７７１〜７７ｎは３個だけ図示しているが、液晶表示部の図７に示した信号電極群４８の信号電極４８１〜４８ｎの本数ｎ本と対応してｎ個ある。そして、階調選択回路７７１〜７７ｎからそれぞれ出力されるデータ信号（駆動電圧）を、対応して接続されている各信号電極４８１〜４８ｎにそれぞれ印加して、カラー表示を行う。【００７９】
白黒表示時あるいはモノカラー表示時には、２階調信号発生回路７４が２階調電圧信号を発生し、スイッチ手段７６を介して階調選択回路群７７の各階調選択回路７７１〜７７ｎに入力させる。一方、画像メモリ７０は各フィールドの緑色用サブフィールド期間に同期して、緑色の表示データの最上位ビットＧ３だけを階調選択回路群７７の各階調選択回路７７１〜７７ｎに個別に送る。【００８０】
階調選択回路群７７の各階調選択回路７７１〜７７ｎは、それぞれ画像メモリ７０から入力する１ビットの“０”か“１”の表示データにしたがって、スイッチ手段７６を介して入力されている２階調電圧信号を選択してデータ信号（駆動電圧）として出力する。その各データ信号（駆動電圧）を信号電極群４８のの各信号電極４８１〜４８ｎにそれぞれ印加して、白黒表示あるいはモノカラー表示を行う。【００８１】
昇圧回路７１は、カラー駆動電圧作成部７３と白黒駆動電圧作成部７５とを別々に有している。カラー駆動電圧作成部７３は、ＦＳＣ駆動で用いる多階調信号を作るための電圧Ｖ２とその逆極性電圧−Ｖ２を作成して多階調信号発生回路７２に送る。白黒駆動電圧作成部７５は、白黒表示又はモノカラー表示で用いる２階調信号を作るための電圧Ｖ１とその逆極性電圧−Ｖ１を作成して白黒信号発生回路７４に送っている。【００８２】
ここで、カラー駆動電圧作成部７３の出力である電圧V２の絶対値に対し、白黒駆動電圧作成部７５の出力である電圧Ｖ１の絶対値を小さく設定して、白黒表示時である待機時の消費電力を低く抑えている。
なお、正負の電圧V２と−Ｖ２、および正負の電圧V１，−V１を作成するのは、１フレームを構成する２フィールドの一方と他方で信号電極群４８に印加するデータ信号（駆動電圧）の極性を反転して、液晶表示部の各画素のキャパシタに直流電圧が蓄積されないようにするためである。【００８３】
スイッチ手段７６は、カラー表示をするか白黒（あるいはモノカラー）表示をするかを指示するカラー／白黒切換信号Ｓｃに応答して、多階調信号発生回路７２から入力される多階調電圧信号と、２階調信号発生回路７４から入力される２階調信号のいずれか一方を選択して、階調選択回路群７７の階調選択回路７７１〜７７ｎに共通に出力する。
また、カラー／白黒切換信号Ｓｃによって、スイッチ手段７６の切り換えと同時に、画像メモリ７０、昇圧回路７１、多階調信号発生回路７２及び２階調信号発生回路７４の動作も切り換えられる。【００８４】
すなわち、カラー／白黒切換信号Ｓｃが例えば“１”でカラー表示の場合には、スイッチ手段７６が多階調電圧信号を出力するように切り換わると同時に、画像メモリ７０が前述したように各色のサブフィールド期間の書込期間に同期して、各色各行各画素の表示データを階調選択回路群７７の各階調選択回路７７１〜７７ｎに個別に送るように動作し、昇圧回路７１はカラー駆動電圧作成部７３だけを動作させる。また、多階調信号発生回路７２と２階調信号発生回路７４のうち、多階調信号発生回路７２だけが動作する。【００８５】
一方、カラー／白黒切換信号Ｓｃが例えば“０”で白黒あるいはモノカラー表示の場合には、スイッチ手段７６が２階調電圧信号を出力するように切り換わると同時に、画像メモリ７０が前述したように各フィールドの緑色用サブフィールド期間に同期して、緑色の表示データの最上位ビットＧ３だけを階調選択回路群７７の各階調選択回路７７１〜７７ｎに個別に送るように動作し、昇圧回路７１は白黒駆動電圧作成部７５だけを動作させる。また、多階調信号発生回路７２と２階調信号発生回路７４のうち、２階調信号発生回路７４だけが動作する。
そのカラー／白黒切換信号Ｓｃは、この液晶表示装置を搭載した電子機器の状態に応じて自動的に発生されるか、あるいはマニュアル操作によって発生される。【００８６】
従来は、カラー表示と白黒表示に使用する電源が同一のため駆動電圧を変えることができなかったが、この実施例においてはカラー駆動電圧作成部７３と白黒駆動電圧作成部７５とを別々に設けたことにより、白黒表示時あるいはモノカラー表示時の駆動電圧をカラー表示時の駆動電圧より小さくすることを可能にしている。【００８７】
また、多階調信号発生回路７２及び昇圧回路７１は消費電力が大きいため、カラー／白黒切換信号Ｓｃに応答して、カラー表示時には白黒駆動電圧作成部７５と２諧調信号発生回路７４の動作を停止させ、白黒表示時あるいはモノカラー表示時には、カラー駆動電圧作成部７３と多階調信号発生回路７２の動作を停止させることにより、消費電力を低く抑えている。
このように、多階調信号発生回路７２と２諧調信号発生回路７４のいずれか一方が常に電源の供給を停止されているため、スイッチ手段７６はワイヤードＯＲ回路で構成することも可能である。
【実施例２】
【００８８】
図１２はこの発明の第２実施例による液晶パネル駆動動作を示すタイミングチャートである。
この第２実施例が第１実施例のタイミングチャートと異なるのは、白黒表示時のゲート選択信号である。【００８９】
白黒表示時あるいはモノカラー表示時には、第１実施例においてはゲート走査電極群５０は１つのサブフィールド期間で選択されていたのに対し、この第２実施例においては図示のように分割されたサブフィールド期間ｔＲ２，ｔＧ２，ｔＢ２にまたがって、１フィールド期間ｔＬ２の全期間にわたって選択される。この実施例においては、白黒表示時の「データ信号」としては緑色の表示データの最上位ビットに対応した２階調信号を与えている。すなわち、ゲート選択信号「Ｋ＝１」、「Ｋ＝２」、・・・、「Ｋ＝ｍ」によってゲート走査電極群５０の各ゲート走査電極をそれぞれ１回選択している。その結果１本のゲート走査電極が選択されている時間、すなわち液晶への電圧印加の時間はＦＳＣ駆動の場合の約９倍となっている。【００９０】
また、第１の駆動回路２によるＦＳＣ駆動時には各サブフィールド毎に液晶の各画素にデータ信号が書き込まれ、新たな電圧が印加されるのに対し、第２の駆動回路３による白黒駆動時には各フィールド毎に新たな電圧が印加され、電圧印加の周期は第１の実施例と同じく３倍と長くなっている。
このように、白黒表示時の液晶への電圧印加の時間はＦＳＣ駆動時の９倍、電圧印加の周期は３倍と長くなっているため、白黒表示時の「データ信号」の電圧Ｖ１は第１の実施例の場合よりもその絶対値をさらに小さくすることが出来、低消費電力化に顕著な効果がある。
【実施例３】
【００９１】
図１３はこの発明の第３実施例による液晶パネル駆動動作を示すタイミングチャートである。
この第３実施例が第１実施例のタイミングチャートと異なるのは、白黒表示時のゲート選択信号である。
白黒表示時あるいはモノカラー表示時には、第１実施例においてはゲート走査電極群５０は１つのサブフィールド期間でのみ、かつ該サブフィールドの全期間にわたって選択されていたのに対し、この第３実施例においては図示のように、１つのサブフィールド期間の書込期間でのみゲート走査電極群５０が選択される。１つのサブフィールドとしては緑色用サブフィールドｔＧ２を選択している。【００９２】
すなわち、ゲート選択信号「Ｋ＝１」、「Ｋ＝２」、・・・、「Ｋ＝ｍ」によって、緑色用サブフィールドｔＧ２の書込期間ｔｗｒでゲート走査電極線群５０の各ゲート走査電極をそれぞれ１回選択している。
その結果、１本のゲート走査電極が選択されている時間、すなわち液晶への電圧印加の時間はＦＳＣ駆動の場合と同様であるが、電圧印加の周期は第１の実施例と同じく３倍と長くなっている。【００９３】
このように、液晶への電圧印加の時間は同じでも電圧印加の周期が長くなれば、液晶への印加電圧を小さくすることが可能になる。その理由を図１４を用いて説明する。
図１４は、ＦＳＣ駆動とＮＭＬ駆動による液晶画素の応答を示す図である。この図１４において、横軸は時間、縦軸は液晶の透過率で、赤（Ｒ）と青（Ｂ）の表示データは液晶の透過率が最高になる階調、緑（Ｇ）の表示データは液晶の透過率が最低になる階調の場合の例を示している。ＦＳＣ駆動で「ＶＮＭＬ」として示したのは、ＮＭＬ駆動の場合と同じ電圧を印加した場合の液晶の応答特性、ＦＳＣ駆動で「ＶＦＳＣ」として示したのは、それより高いＦＳＣ駆動用の電圧を印加した場合の液晶の応答特性である。
ＮＭＬ駆動でのＲは赤画素の、Ｇは緑画素の、Ｂは青画素の応答特性をそれぞれ示しており、各応答特性とも液晶表示部の最初に選択される行の画素のものを描いている。【００９４】
ＦＳＣ駆動の場合、同一の画素にＲ、Ｇ，Ｂの各データが時系列的に印加されるため、特殊な場合を除き、たとえ静止画であっても液晶への印加電圧は、サブフィールド毎に各色の表示データに従って変化する。一方、ＮＭＬ駆動においては、画像が変化しない限り各画素への印加電圧は変化しないため、液晶への印加電圧はフィールド毎に、すなわちフィールド毎の駆動電圧の極性反転毎に変化する。
そのため、白黒表示時には１サブフィールドでなくその３倍の時間である１フィールド中に液晶の透過率を所望の値にすれば、表示品質上の問題は起きない。【００９５】
さらに、ＦＳＣ駆動の場合は液晶表示パネルの各行を選択する時間が短いため、ＮＭＬ駆動の場合と同じ電圧を印加したのでは、図１４の「ＶＮＭＬ」に示すように、１つのサブフィールド内では所望の透過率Ｔ１に達することが出来ないことが多い。
ＮＭＬ駆動においては各行を選択する時間が長く、かつ画素容量は小さく、さらにサブフィールド毎には表示データが変化しないため、図１４の「Ｒ」，「Ｂ」に示すように１フィールドの時間ｔＬ内で所望の透過率Ｔ１に達することが出来る。
そこで、ＦＳＣ駆動の場合は本来の階調を表示するための電圧よりも高い電圧を印加し、図１４の「ＶＮＭＬ」に示したように、液晶の応答速度を速める。【００９６】
したがって、ＮＭＬ駆動を行う白黒表示時には、ＦＳＣ駆動時の駆動電圧Ｖ２よりも絶対値が小さい電圧Ｖ１での液晶駆動が可能である。
白黒表示時には、前述のように液晶への電圧印加の周期が３倍と長くなっているため、白黒表示時の「データ信号」の電圧Ｖ１は、第１の実施例や第２の実施例ほどではないがＦＳＣ駆動の場合に比べると大幅に小さくすることが出来、低消費電力化に充分な効果がある。【００９７】
また、この第３実施例は、緑色の表示データを２階調信号に切り換え、赤色と青色のサブフィールドｔＲ２，ｔＢ２でのデータ書込を停止し、バックライトを消灯する程度で白黒表示が実現出来るので、制御系電子回路をきわめて単純に構成出来、電子回路の安価化にきわめて大きな効果がある。
なお、緑色あるいは他の色のバックライトを点灯すれば、その単色と黒のモノカラー表示が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
以上説明したように、この発明による液晶表示装置は、カラー表示と白黒もしくはモノカラー表示の両方が可能であり、しかも消費電力の大幅な低減を計ることができるので、携帯電話機をはじめ、携帯情報端末、携帯型液晶テレビ、携帯型パソコン、その他各種の携帯用電子機器などに搭載する表示装置として、広範に利用することができる。
【図１】
2006030868.tif 000002
【図２】
2006030868.tif 000003
【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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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年3月23日(2007.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査線を順次選択し、液晶に電圧を印加することにより、一画面に所定の画像を形成する液晶表示装置において、
前記走査線を選択する周波数が、速い周波数とそれより遅い周波数の少なくとも２つを有し、
前記遅い周波数のときに前記液晶に印加する電圧を前記速い周波数のときに前記液晶に印加する電圧より小さくしたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
異なる波長の複数の光を所定の周期で順次発光する光源の発光タイミングに同期して液晶に駆動電圧を印加することでカラー表示を行う第1の駆動と、前記光源の発光を停止もしくは１つの波長の光のみを発光させて所定の周期で液晶に駆動電圧を印加して表示を行う第2の駆動との双方の駆動を選択可能とし、前記第1の駆動を前記速い周波数とし、前記第2の駆動を前記遅い周波数とした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】
カラーフィルタを設けていない液晶表示部と、異なる波長の複数色の光を発光可能な光源を有するバックライトユニットとからなる液晶表示パネルと、
該液晶表示パネルの前記光源に、異なる波長の複数色の光を所定の周期で順次発光させ、その発光タイミングに同期して前記液晶表示部の各画素の液晶に駆動電圧を印加してカラー表示を行う第１の駆動回路と、
前記光源の発光を停止するかもしくは１つの波長の光のみを発光させ、前記所定の周期より長い周期で前記液晶表示部の各画素の液晶に駆動電圧を印加して白黒表示又はモノカラー表示を行う第２の駆動回路と、
前記第１の駆動回路と前記第２の駆動回路のいずれか一方を選択して動作させる駆動選択手段とを備え、
前記第１の駆動回路による駆動電圧に対して、前記第２の駆動回路による駆動電圧の絶対値を小さくしたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１の駆動回路はフィールドシーケンシャルカラー駆動を行う回路であることを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１の駆動回路による前記液晶表示部の各画素への前記駆動電圧の印加時間に対して、前記第２の駆動回路による前記液晶表示部の各画素への前記駆動電圧の印加時間を長くしたことを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１の駆動回路によるフィールドシーケンシャルカラー駆動時には、前記液晶表示パネルによる表示の１つのフィールドを少なくとも前記光源の発光色数のサブフィールドに分割し、その各サブフィールド毎に順次異なる色の表示データに応じた駆動電圧を前記液晶表示部の各画素に印加し、
前記第２の駆動回路による駆動時には、前記サブフィールドのうち１つのサブフィールドに相当する期間のみ前記液晶表示部の各画素に表示データに応じた駆動電圧を印加することにより、前記駆動電圧の印加周期もしくは該印加周期と印加時間を長くしたことを特徴とする請求項４又は５記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１の駆動回路によるフィールドシーケンシャルカラー駆動時には、前記液晶表示パネルによる表示の１つのフィールドを少なくとも前記光源の発光色数のサブフィールドに分割し、さらにその各サブフィールドを各々前記液晶表示部に表示データを書き込む書込期間と、前記液晶表示部が応答するのを待つ応答待機期間と、前記光源に各サブフィールドに対応する色の光を発光させる点灯期間とに分割し、
前記各サブフィールド毎に、前記各書込期間の間だけ順次異なる色の表示データに応じた駆動電圧を前記液晶表示部の各画素に印加し、
前記第２の駆動回路による駆動時には、前記サブフィールドのうち１つのサブフィールドの前記書込期間に相当する期間のみ前記液晶表示部の各画素に表示データに応じた駆動電圧を印加することにより前記駆動電圧の印加の周期を長くしたことを特徴とする請求項４又は５記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１の駆動回路によるフィールドシーケンシャルカラー駆動時には前記液晶表示パネルによる表示の１つのフィールドを前記光源の発光色数のサブフィールドに分割し、その各サブフィールド毎に順次異なる色の表示データに応じた駆動電圧を前記液晶表示部の各画素に印加し、
前記第２の駆動回路による駆動時には、前記分割された複数のサブフィールド期間にまたがって前記液晶表示部の各画素に表示データに応じた駆動電圧を印加することにより前記駆動電圧の印加周期及び時間を長くしたことを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第２の駆動回路による駆動時に前記駆動電圧を発生させる表示データは、選択したサブフィールドに対応する色もしくは特定の色の最上位ビットに対応したデータであることを特徴とする請求項４乃至８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記選択したサブフィールドに対応する色もしくは前記特定の色は緑であることを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１の駆動回路には３階調以上の多階調信号発生回路を設け、前記フィールドシーケンシャルカラー駆動時には、表示データに応じて前記多階調信号発生回路によって発生される駆動電圧を前記液晶表示部の各画素に印加し、
前記第２の駆動回路には２階調信号発生回路を設け、該第２の駆動回路による駆動時には前記多階調信号発生回路を停止させ、前記２階調信号発生回路によって発生される駆動電圧を前記液晶表示部の各画素に印加することを特徴とする請求項４乃至１０記載のいずれか一項に液晶表示装置。
【請求項１２】
前記多階調信号発生回路によって発生される前記駆動電圧より、前記２階調信号発生回路によって発生する前記駆動電圧の方が電圧の絶対値が小さいことを特徴とする請求項１１記載のいずれか一項に液晶表示装置。
【請求項１３】
カラー駆動電圧作成部と白黒駆動電圧作成部とを設け、該カラー駆動電圧作成部の出力電圧を前記多階調信号発生回路に供給し、前記白黒駆動電圧作成部の出力電圧を前記２階調信号発生回路に供給し、前記白黒駆動電圧作成部の出力電圧を前記カラー駆動電圧作成部の出力電圧よりも絶対値を小さく設定したことを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記第１の駆動回路による前記駆動電圧に対して、前記第２の駆動回路による前記駆動電圧を絶対値で１５％から７０％小さくしたことを特徴とする請求項３乃至１３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、携帯電話のような電池を電源とする携帯機器に用いられる、１つの液晶パネルでカラー表示と白黒表示の双方が可能な液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機等の電池を電源とする携帯機器にもカラー表示が出来る液晶表示装置が用いられるようになっている。
このような機器で問題になるのは電池寿命で、カラーフィルタを用いるカラー液晶表示装置では、カラーフィルタでバックライト光の約２／３が吸収されてしまうため、電池寿命を延ばすための低消費電力化が困難であるという問題を解決出来なかった。
そこで、フィールドシーケンシャルカラー（以下「ＦＳＣ」と略記する）方式のカラー液晶表示装置が考えられた。
【０００３】
この技術は特許文献１で述べられているように、異なる波長の複数の光を所定の周期で順次発光させ、その光源の発光タイミングに同期して液晶に駆動電圧を印加することによってカラー表示を行うものである。そのため、カラーフィルターを用いなくて済む点、および画素をカラーフィルタの色毎に分割しなくて済むため高精細化が可能な点が大きな利点となっている。したがって、このＦＳＣ方式が携帯機器に適したカラー液晶表示装置の表示方式として認知されつつある。
【０００４】
図１５は、そのＦＳＣ駆動とカラーフィルタを備えたカラー液晶表示パネルの駆動（以下「ＮＭＬ駆動」と略記する）との違いを示すタイムチャートである。図中、Ｋはゲート線（ゲート走査電極）のライン番号を示す。
この図１５において、ｔＬが１つのフィールドの周期で、２つのフィールドで１フレーム（１つの画面を表示する）を構成している。
【０００５】
図１５の上部に示す「ＦＳＣ駆動」は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の光を順次発光するタイプのＦＳＣ駆動の例で、１つのフィールド周期ｔＬは３つのサブフィールド、すなわち赤のサブフィールドｔＲ，緑のサブフィールドｔＧ，青のサブフィールドｔＢに分割されている。
さらに、その各サブフィールドは図示のように、液晶表示パネルの液晶表示部に表示データを書き込む書込期間ｔｗｒと、その液晶表示部が応答するのを待つ応答待機期間ｔｗａと、バックライトの光源を当該色で発光させる点灯期間ｔｌｉとからなっている。
【０００６】
このＦＳＣ駆動においては、赤のサブフィールドｔＲの書込期間ｔｗｒ中にゲート選択信号が各ゲート線を選択して液晶表示部に赤の表示データを書き込み、液晶がそのデータに応答する時間である応答待機期間ｔｗａだけ待ってから、点灯期間ｔｌｉで赤のバックライトＲを図１５の下部の「バックライト・ＦＳＣ」の「Ｒ」に示すＯＮのタイミングで点灯させる。同様に緑のサブフィールドｔＧの書込期間ｔｗｒ中にゲート選択信号が各ゲート線を選択し液晶表示部に緑の表示データを書き込み、液晶がそのデータに応答する時間である応答待機期間ｔｗａだけ待ってから、点灯期間ｔｌｉで緑のバックライトＧを「バックライト・ＦＳＣ」の「Ｇ」に示すＯＮのタイミングで点灯させる。さらに、青のサブフィールドｔＢの書込期間ｔｗｒ中にゲート選択信号が各ゲート線を選択して液晶表示部に青の表示データを書き込み、液晶がそのデータに応答する時間である応答待機期間ｔｗａだけ待ってから、点灯期間ｔｌｉで青のバックライトＢを「バックライト・ＦＳＣ」の「Ｂ」に示すＯＮのタイミングで点灯させる。
【０００７】
カラーフィルタを備えたカラー液晶表示パネルの駆動であるＮＭＬ駆動では、白黒表示時の駆動も同様であるが、図１５の中間部の「ＮＭＬ駆動」に示したように、１フィールド期間ｔＬにわたって各ゲート線を選択し、その期間中図１５の下部の「バックライト・ＮＭＬ」に示したように白色のバックライトを点灯させている（ＯＮにしている）。また、１つの画素は赤、緑、青のカラーフィルターを設けた部分に３分割されているため、各画素の画素容量は１／３になっている。
【０００８】
ここで、ＦＳＣ駆動においては、液晶の各画素の容量値がＮＭＬ駆動の場合の３倍大きいにもかかわらず、書き込みに短時間しか当てられないという問題が生じている。
すなわち、カラーフィルタを用いるカラー液晶表示装置の場合は、通常、液晶表示パネルの１画素を３分割して３原色のカラーフィルターを割り付け、３分割されたそれぞれの画素に設けられた能動素子には同一のゲート選択信号を印加し、ゲート線群が１フィールド期間で順次選択されるよう構成している。
【０００９】
一方、ＦＳＣ駆動される液晶表示装置の場合は、液晶表示パネルの１画素は分割されず、１フィールドは通常３原色に対応して３つのサブフィールドに時間的に分割され、さらに１つのサブフィールド期間の中で約１／３の期間のみが表示データの書き込みに使われている。
従って、ゲート線群は１つのサブフィールド期間で順次選択され、１フィールドでは３回順次選択されるため、液晶表示装置の駆動周波数はＮＭＬ駆動の場合の３倍となり、液晶の各行を選択する時間はおよそ１／９となっている。
【００１０】
その結果、液晶の画素容量を充電するための単位時間当たり電流量は、画素容量が３倍で選択時間が１／９であるから、ＮＭＬ駆動の場合の２７倍必要ということになってしまう。
しかし、携帯電話機等の低消費電力化の必要性は非常に大きく、例えば携帯電話の受信及び送信の待機時間においても消費電力の大きなカラー表示を行うことは許されない。そこで、携帯電話の使用時にはカラー表示を行い、例えば時刻を表示する待機時間においては白黒表示を行って、消費電力を低減する方式が提案されている。
【００１１】
１つの液晶表示装置でカラー表示と白黒表示の双方を行う技術の提案は多くなされている。その１つは、ＴＶ放送を受信する場合の方式であり、カラーバースト信号を検出することによってカラー放送か白黒放送かを判断し、カラー放送を受信する場合はカラー表示で必要とする範囲内で、白黒放送を受信する場合は白黒表示で必要とする範囲内で、それぞれ液晶表示パネルに印加する電圧を変化させるという提案がある（例えば、特許文献２参照）。
【００１２】
この技術は、ＴＶ画像においては一般的に、カラー表示の時は中間階調領域以下に属する画素の割合が比較的少なく、白黒表示の時は中間階調領域以下に属する画素の割合が比較的多いという前提に基づいており、その効果は煩雑な輝度調整の手間が省けるというものである。
【００１３】
しかしながら、携帯電話機のような携帯機器で扱う画像データにはカラーバースト信号は存在しない。また、白黒表示の時には低消費電力化のために中間階調での表示を必要としない場合もあるため、ＴＶ受像機の場合とは、その画像構成および効果共に全く異なる分野の技術であると考えられる。またカラー表示の時に最適な液晶駆動電圧と、白黒表示の時に最適な液晶駆動電圧との差は微少であるため、上記の技術を採用できたとしても、低電力化の面から考えると効果はほとんどない。
【００１４】
また、電池を電源とする機器において、電池電圧を検出し、電池電圧が基準値よりも高い時には、カラー表示を行うための処理信号とそのために必要な電圧とを液晶ドライバに供給し、電池電圧が基準値よりも低い時には、白黒表示に制限するための処理信号とそのために必要な電圧とを液晶ドライバに供給するという提案もある（例えば、特許文献３参照）。
しかしながら、携帯電話機においては待機時以外に白黒表示にすることは許されない。しかも、この特許文献３には白黒表示時に消費電力を小さくする具体的な方策については述べられていない。
【００１５】
白黒表示時に消費電力を小さくするための提案としては、例えば特許文献４に、携帯情報機器において、受信待機時には２階調の単色表示として低消費電力化し、使用時にはＦＳＣ駆動によるカラー表示を行うように駆動方法を切り替えるという提案がある。これは、白黒表示時には扱う表示データのビット数を下げて、駆動周波数を下げて消費電力を低減しようとするものである。
ところが、この駆動周波数を下げる方法だけでは、携帯電話機での待機時消費電力の要求である２ｍＷ以下というような小さな値に対応出来なくなっている。
【００１６】
【特許文献１】特開平５−１９２５７号公報
【特許文献２】特開平１１−１２２６２８号公報
【特許文献３】特開２００２−１８２６０４号公報
【特許文献４】特許国際公開ＷＯ０１／０９１０９８号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
このように、カラー表示が可能な液晶表示装置における消費電力の低減に関して、従来から種々の提案がなされているが、それらの提案では待機時における液晶表示装置の低消費電力化がまだ不十分であった。
この発明は、このような背景においてなされたものであり、カラー表示と白黒もしくはモノカラー表示の両方が可能な液晶表示装置のさらなる低消費電力化を計ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この発明による液晶表示装置は上記の目的を達成するため、複数の走査線を順次選択し、液晶に電圧を印加することにより、一画面に所定の画像を形成する液晶表示装置において、上記走査線を選択する周波数が、速い周波数とそれより遅い周波数の少なくとも２つを有し、上記遅い周波数のときに液晶に印加する電圧を上記速い周波数のときに液晶に印加する電圧より小さくしたものである。
【００１９】
さらに、異なる波長の複数の光を所定の周期で順次発光する光源の発光タイミングに同期して液晶に駆動電圧を印加することでカラー表示を行う第１の駆動と、前記光源の発光を停止もしくは１つの波長の光のみを発光させて所定の周期で液晶に駆動電圧を印加して表示を行う第２の駆動との双方の駆動を選択可能とし、第１の駆動を上記速い周波数とし、上記第２の駆動を上記遅い周波数とするとよい。
【００２０】
また、この発明による液晶表示装置は、カラーフィルタを設けていない液晶表示部と、異なる波長の複数色の光を発光可能な光源を有するバックライトユニットとからなる液晶表示パネルと、
その液晶表示パネルの上記光源に、異なる波長の複数色の光を所定の周期で順次発光させ、その発光タイミングに同期して前記液晶表示部の各画素の液晶に駆動電圧を印加してカラー表示を行う第１の駆動回路と、
上記光源の発光を停止するかもしくは１つの波長の光のみを発光させ、上記所定の周期より長い周期で上記液晶表示部の各画素の液晶に駆動電圧を印加して白黒表示又はモノカラー表示を行う第２の駆動回路と、
上記第１の駆動回路と上記第２の駆動回路のいずれか一方を選択して動作させる駆動選択手段とを備えているとよい。
そして、上記第１の駆動回路による駆動電圧に対して、上記第２の駆動回路による駆動電圧の絶対値を小さくする。
【００２１】
上記第１の駆動回路を、フィールドシーケンシャルカラー（ＦＳＣ）駆動を行う回路にするとよい。
上記第１の駆動回路による液晶表示部の各画素への上記駆動電圧の印加時間に対して、上記第２の駆動回路による液晶表示部の各画素への上記駆動電圧の印加時間を長くするとよい。
【００２２】
上記第１の駆動回路によるＦＳＣ駆動時には、上記液晶表示パネルによる表示の１つのフィールドを少なくとも上記光源の発光色数のサブフィールドに分割し、その各サブフィールド毎に順次異なる色の表示データに応じた駆動電圧を上記液晶表示部の各画素に印加し、上記第２の駆動回路による駆動時には、前記サブフィールドのうち１つのサブフィールドに相当する期間のみ上記液晶表示部の各画素に表示データに応じた駆動電圧を印加することにより、上記駆動電圧の印加周期もしくは該印加周期と印加時間を長くすることができる。
【００２３】
また、上記第１の駆動回路によるＦＳＣ駆動時には、上記液晶表示パネルによる表示の１つのフィールドを少なくとも前記光源の発光色数のサブフィールドに分割し、さらにその各サブフィールドを各々上記液晶表示部に表示データを書き込む書込期間と、上記液晶表示部が応答するのを待つ応答待機期間と、上記光源に各サブフィールドに対応する色の光を発光させる点灯期間とに分割し、上記各サブフィールド毎に、上記各書込期間の間だけ順次異なる色の表示データに応じた駆動電圧を前記液晶表示部の各画素に印加し、上記第２の駆動回路による駆動時には、前記サブフィールドのうち１つのサブフィールドの前記書込期間に相当する期間のみ前記液晶表示部の各画素に表示データに応じた駆動電圧を印加することによっても上記駆動電圧の印加周期を長くすることができる。
【００２４】
さらに、上記第１の駆動回路によるＦＳＣ駆動時には上記液晶表示パネルによる表示の１つのフィールドを上記光源の発光色数のサブフィールドに分割し、その各サブフィールド毎に順次異なる色の表示データに応じた駆動電圧を前記液晶表示部の各画素に印加し、上記第２の駆動回路による駆動時には、前記分割された複数のサブフィールド期間にまたがって前記液晶表示部の各画素に表示データに応じた駆動電圧を印加することによっても、上記駆動電圧の印加周期及び時間を長くすることができる。
【００２５】
これらの液晶表示装置において、上記第２の駆動回路による駆動時に上記駆動電圧を発生させる表示データは、選択したサブフィールドに対応する色もしくは特定の色の最上位ビットに対応したデータにすることができる。
その選択したサブフィールドに対応する色もしくは上記特定の色は緑にするとよい。
【００２６】
上記第１の駆動回路には３階調以上の多階調信号発生回路を設け、上記ＦＳＣ駆動時には、表示データに応じて上記多階調信号発生回路によって発生される駆動電圧を前記液晶表示部の各画素に印加し、上記第２の駆動回路には２階調信号発生回路を設け、該第２の駆動回路による駆動時には上記多階調信号発生回路を停止させ、上記２階調信号発生回路によって発生される駆動電圧を前記液晶表示部の各画素に印加するようにするとよい。
上記多階調信号発生回路によって発生される駆動電圧の絶対値より、上記２階調信号発生回路によって発生する駆動電圧の絶対値を小さくするとよい。
【００２７】
カラー駆動電圧作成部と白黒駆動電圧作成部とを設け、そのカラー駆動電圧作成部の出力電圧を上記多階調信号発生回路に供給し、上記白黒駆動電圧作成部の出力電圧を上記２階調信号発生回路に供給し、上記白黒駆動電圧作成部の出力電圧を上記カラー駆動電圧作成部の出力電圧よりも絶対値を小さく設定するとよい。
上記第１の駆動回路による駆動電圧に対して、上記第２の駆動回路による駆動電圧を絶対値で１５％から７０％小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２８】
この発明による液晶表示装置は、カラー表示と白黒もしくはモノカラー表示の両方が可能であり、しかも消費電力の大幅な低減を計ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、この発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。
図１は、この発明による液晶表示装置の基本的な構成を示すブロック図である。
この液晶表示装置は、液晶表示パネル１と、それを駆動するための第１の駆動回路２及び第２の駆動回路３と、そのいずれかを選択して動作させる駆動選択手段４とによって構成されている。
【００３０】
液晶表示パネル１は、カラーフィルタを設けていない液晶表示部と、異なる波長の複数色の光を発光可能な光源を有するバックライトユニットとからなる。その具体的な構成例については後述する。
第１の駆動回路２は、液晶表示パネル１の光源に、異なる波長の複数色の光を所定の周期で順次発光させ、その発光タイミングに同期して液晶表示部の各画素の液晶に駆動電圧を印加してカラー表示を行う回路である。この第１の駆動回路として、フィールドシーケンシャルカラー（ＦＳＣ）駆動を行う回路を用いるとよい。
【００３１】
第２の駆動回路は、液晶表示パネル１の光源の発光を停止するかもしくは１つの波長の光のみを発光させ、上記所定の周期より長い周期で液晶表示部の各画素の液晶に駆動電圧を印加して白黒表示又はモノカラー表示を行う回路である。
そして、第１の駆動回路２による駆動電圧に対して、第２の駆動回路３による駆動電圧の絶対値を小さくしている。その詳細については後述する。
【００３２】
駆動選択手段４は、例えばこの液晶表示装置を搭載した携帯電話機などの電子機器が使用状態にあるときは、第１の駆動回路２を動作させて第２の駆動回路３は非動作にし、待機状態にあるときには第２の駆動回路３を動作させて第１の駆動回路２は非動作にする。
なお、第１の駆動回路２と第２の駆動回路３は、完全に別の回路として設けることもできるが、それに限るものではなく、一部を共通に使用したり、第１の駆動回路２の一部を第２の駆動回路３としても使用したりすることも可能である。
【００３３】
次に、上述した液晶表示パネル１の構成について、図２乃至図７を参照して説明する。図２はこの発明に使用する液晶表示パネルの構成例を示す模式的な断面図である。
この図２において、それぞれ透明なガラス又は樹脂からなる上側透明基板１４と下側透明基板１８とが所定の間隔でシール材１５によって張り合わされ、その間隙に液晶層１６が封入狭持され、上側透明基板１４の上面に偏光板１２が、下側透明基板１８の下面に偏光板２０がそれぞれ貼り付けられて液晶表示部１０となっている。
【００３４】
その上側透明基板１４の内面（液晶層１６側の面）には、各画素領域ごとに、表示電極（画素電極）１３と図２には示してしない薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）及びゲート走査電極群や信号電極群などが形成されている。それらの詳細は後述する。下側透明基板１８の内面（液晶層１６側の面）には全面に共通電極１７が形成されている。表示電極１３と共通電極１７は、いずれも酸化インジューム錫（ＩＴＯ）などの透明導電膜である。
その各表示電極１３と共通電極１７とが対向する部分がドットマトリクス状の画素を構成している。なお、表示電極１３と共通電極１７の表面には液晶層１６の液晶分子を一定方向へ配向させるための配向膜が形成されているが、それらは図示を省略している。
【００３５】
液晶層１６は、例えばツイストネマチック（ＴＮ）液晶であり、表示電極１３と共通電極１７間に電圧を印加していない状態では旋光性を有し、この液晶層１６を透過する直線偏光の偏光方向を９０°回転させ、表示電極１３と共通電極１７間に所定の電圧が印加された状態では旋光性が失われ、直線偏光をそのまま透過させる。
偏光板１２と偏光板２０は、いずれも偏光方向が透過軸に平行な直線偏光は透過し、偏光方向が透過軸に直交する直線偏光は吸収する一般的な吸収型偏光板であり、その透過軸が互いに直交するか平行するように配置されている。
そのため、表示電極１３と共通電極１７間に印加する電圧の有無および大きさによって各画素の透過率が変化し、シャッタとして機能する。なお、液晶層１６はスーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）液晶や強誘電液晶などを使用することもできる。
【００３６】
この液晶表示部１０の下側透明基板１８の下方には、異なる波長の複数色の光、例えば赤、緑、青の光を順次繰り返して発光可能な光源２４と、その光源２４の発光光を面状に拡散させる導光板２２と、その導光板２２の下面に設けられた反射層２８から成るバックライトユニット２１が設けられている。光源２４は、例えばそれぞれ赤、緑、青の光を発光する３個以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる。
【００３７】
この液晶表示パネルの液晶表示部１０にはカラーフィルタを設けていない。そのため、各画素を３原色のカラーフィルタを配置する領域に分割する必要がない。
このように構成された液晶表示パネルは、ＦＳＣ駆動を行う時はバックライトユニット２１から３原色の光が順次発光されて液晶表示部１０を照明し、液晶表示部１０は各色に対応した表示データに従って、上述したように各画素ごとにシャッタとして機能し、カラー表示が行われる。
【００３８】
白黒表示の時は、バックライトユニット２１の光源２４の発光が停止され、液晶表示部１０は、各画素ごとに表示データに従って光を透過させる状態か吸収する状態かの２値駆動されたシャッタとなる。そして、上側透明基板１４の上方の視認側から入射した光は、液晶表示部１０の光を透過させる状態になっている画素部分を透過し、導光板２２を透過して反射層２８に到達し、そこで反射されて同じ経路を戻って液晶表示部１０を透過して上側透明基板１４の上方の視認側へ戻される。液晶表示部１０の光を吸収する状態になっている画素部分では、視認側から入射した光は偏光板１２と偏光板２０によって吸収されるため戻って来ない。このようにして反射型白黒表示装置として機能する。
【００３９】
また、バックライトユニット２１の光源２４を１色だけ発光させて、液晶表示部１０の各画素を上述の場合と同様に２値駆動すれば、透過型モノカラー表示装置として機能する。
図３はこの発明に使用する液晶表示パネルの他の構成例を示す模式的な断面図であり、図２と同じ部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。
【００４０】
この図３に示す液晶表示パネルにおいて、図２に示した液晶表示パネルと異なるのは、液晶表示部１０の下側透明基板１８とバックライトユニット２１の導光板２２との間に半透過反射板２６が設けられている点である。
それによって、ＦＳＣ駆動を行う時は、バックライトユニット２１から３原色の光が順次発光され、そのうち半透過反射板２６を透過した光が液晶表示部１０を照明する。白黒表示の時は、視認側から液晶表示部１０に入射してそれを透過し、半透過反射板２６に到達した光の一部が反射されて上側透明基板１４の上方の視認側に戻される。
【００４１】
この液晶表示パネルでも、バックライトユニット２１の光源２４を１色だけ発光させて、半透過反射板２６を透過した単色光で液晶表示部１０を照明し、各画素を２値駆動すれば透過型モノカラー表示装置として機能する。
図４はこの発明に使用する液晶表示パネルのさらに他の構成例を示す模式的な断面図であり、ここでも図２と同じ部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。
【００４２】
この図４に示す液晶表示パネルにおいて、図２に示した液晶表示パネルと異なるのは、液晶表示部１０の下側透明基板１８上に内部反射層３０が設けられている点である。この内部反射層３０は、画素毎に図５に示すように、内部反射層３０の一部がくりぬかれて光透過部３２を形成している。この内部反射層３０は、アルミニウム薄膜等の導電性反射膜であれば、共通電極１７を兼ねることができる。その場合、光透過部３２には透明導電膜を形成するとよい。あるいは、この内部反射層３０の光透過部３２も含む全域に透明導電膜によって共通電極を形成するようにしてもよい。
【００４３】
この液晶表示パネルでは、ＦＳＣ駆動を行う時は、バックライトユニット２１から３原色の光が順次発光され、そのバックライト光が液晶表示部１０を照明し、内部反射層３０の光透過部３２を透過する光が視認側へ出射する。
白黒表示の時は、視認側から液晶表示部１０に入射する外光を内部反射層３０が反射して視認側へ戻し、白黒反射表示を行う。
【００４４】
この液晶表示パネルでも、バックライトユニット２１の光源２４を１色だけ発光させて、単色光で液晶表示部１０を照明し、内部反射層３０の光透過部３２を透過する単色光を視認側へ出射させ、各画素を２値駆動すれば透過型モノカラー表示装置として機能する。
なお、内部反射層３０は後述するＴＦＴの電極群形成時に同時に形成可能なのでコスト面での効果がある。
【００４５】
この発明に用いる液晶表示パネルは、上述したようにＦＳＣ駆動表示と白黒反射表示および透過型モノカラー表示が可能になっている。なお、この発明に使用できる液晶表示パネルは、図２乃至図５によって説明したタイプに限定されるものではなく、カラーフィルタを設けずに、ＦＳＣ駆動表示と白黒反射表示もしくはモノカラー表示の双方が可能なものであればよい。
【００４６】
図2乃至図4に示した液晶表示パネルは、後述するようにＴＦＴによって画素を順次切り替えて駆動するアクティブマトリックス型のＴＦＴ液晶表示パネルである。しかし、これに限るものではなく、その表示電極１３と共通電極１７に代えて、互いに直交する透明なトライプ状の走査電極と信号電極を形成し、その両電極が交差して対向する部分を画素とする単純マトリックス型の液晶表示パネルを使用することもできる。
【００４７】
ここで、図２乃至図４に示した液晶表示パネルの液晶表示部１０において、各画素ごとに設けられる表示電極と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）について、図６によって説明する。図６は液晶表示部の一部を拡大して示す模式的な断面図である。
この図６に示すように、上側透明基板１４の内面には、各画素領域ごとに透明導電膜による表示電極１３が形成され、それに隣接してＴＦＴ４２が形成されている。
また、表示電極１３と共通電極１７とが液晶層１６を挟んで対向する領域が画素を構成しており、そこに液晶層１６を誘電体とする画素容量が存在し、それをキャパシタ４６で示している。
【００４８】
ＴＦＴ４２は、上側透明基板１４上に形成されたゲート電極Ｇ及びゲート絶縁膜ＧＩと、アモルファスシリコンａ−Ｓｉと、その上に形成されたソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄとからなり、ドレイン電極Ｄは表示電極１３に接続されている。
さらに、上側透明基板１４と表示電極１３の一部との間にゲート絶縁膜ＧＩを誘電体とする蓄積容量を形成し、キャパシタ４６と並列に接続されるようにしているが、これは公知の技術であるからここでは図示を省略している。
なお、この表示電極１３とＴＦＴ４２を下側透明基板１８上に形成し、共通電極１７を上側透明基板１４上に形成するようにしてもよい。
【００４９】
次に、図７によって液晶表示部の上側透明基板１４上にに形成されるゲート走査電極群と信号電極群及び画素の等価回路について説明する。
図７において、上側透明基板１４上には、破線で示す各画素領域４３の行列を仕切るようにゲート走査電極（走査線）５０１〜５０ｍからなるゲート走査電極群５０と、信号電極（信号線）４８１〜４８ｎからなる信号電極群４８が互いに直交するように形成されている。
【００５０】
その各画素領域４３毎に、上述したＴＦＴ４２が設けられ、そのドレイン電極Ｄは前述した表示電極１３に接続され、ソース電極Ｓは信号電極群４８の１本に、ゲート電極Ｇはゲート走査電極群５０の１本にそれぞれ接続される。そして、図６に示した画素容量であるキャパシタ４６と、前述した蓄積容量であるキャパシタ４４とが等価的に並列接続されて各画素の信号保持容量となり、その一端がＴＦＴ４２のドレイン電極Ｄに接続され、他端は共通電極１７に接続されてグランド電位が与えられている。
【００５１】
ＴＦＴ４２のゲート電極Ｇは各行毎にゲート走査電極群５０のうちの１本に接続されて各行のＴＦＴ４２が順次走査すなわち選択され、選択されたＴＦＴ４２は導通状態になって、ソース電極Ｓに接続された信号電極群４８のうちの１本の表示データをキャパシタ４４，４６に取り込む。各画素領域４３の液晶層１６はキャパシタ４４，４６に取り込まれた電圧に従って駆動される。
【００５２】
一行分の複数の画素領域４３のそれぞれのＴＦＴ４２のゲート電極Ｇは、ゲート走査電極群５０のうちの同じ一本に接続されており、その各ＴＦＴ４２によってそれぞれのキャパシタ４４，４６に表示データが書き込まれ、キャパシタ４４，４６によってその表示データ（電圧）が保持される。このように、この発明で用いる液晶表示パネルの液晶表示部は、画素にデータが書き込まれると少なくとも一定の時間その表示状態を保持することが出来る。このようにして、複数の走査線を順次選択し、液晶に電圧を印加することにより、一画面に所定の画像を形成することができる。
【００５３】
図１に示した第２の駆動回路３による駆動（「ＮＭＬ駆動」という）では、一番目のゲート走査電極が選択されてから次にそれが選択されるまでが１フィールド、第１の駆動回路２による駆動（「ＦＳＣ駆動」という）では１フィールド間に光源の発光色の数だけ（ここでは３回）、一番目のゲート走査電極が選択される。
【００５４】
図示していないが、第１の駆動回路２及び第２の駆動回路３を構成する駆動用のＩＣは上側透明基板１４上にＣＯＧ実装してもよいし、フィルム上に実装した駆動用ＩＣを信号電極群４８及びゲート走査電極群５０に接続してもよい。
次に、上述したこの発明による液晶表示装置による液晶パネル駆動動作について説明する。
【実施例１】
【００５５】
図８はこの発明の第１実施例による液晶パネル駆動動作を示すタイミングチャートである。
図８において、ｔＣＯがカラー表示期間、ｔＢＬは白黒表示期間を示しており、ｔＬ１，ｔＬ２はそれぞれ１フィールド期間で、それぞれのフィールドが赤色用サブフィールドｔＲ１，ｔＲ２，緑色用サブフィールドｔＧ１，ｔＧ２，青色用サブフィールドｔＢ１，ｔＢ２に分割され、さらに各サブフィールドが各々液晶表示部の各画素に表示データを書き込む書込期間ｔｗｒと、液晶表示部が応答するのを待つ応答待機期間ｔｗａと、前記バックライトユニットの光源に当該色（波長）の光を発光させる点灯期間ｔｌｉとに図示のように分割されている。
【００５６】
第１の駆動回路２によるＦＳＣ駆動においては、赤色用サブフィールドｔＲの書込期間ｔｗｒ中にゲート選択信号がｍ本の各ゲート走査電極を選択して、液晶表示部の各画素に赤の表示データを書き込む。図８におけるゲート選択信号のＫはゲート走査電極のライン番号を示す。例えばＫ＝１で示したゲート選択信号がＨレベルの時には、図７に示した一番上方のゲート走査電極５０１を選択し、Ｋ＝ｍで示したゲート選択信号がＨレベルの時には図７に示した一番下方のゲート走査電極５０ｍを選択する。
【００５７】
その間、図７に示した信号電極群４８に与えられる表示信号は各行の表示データに従って、図８の「データ信号」に示すように階調によって０−Ｖ２間の電圧を取り得る電圧信号（前述した「駆動電圧」に相当する）となっている。液晶表示部の液晶がこの電圧信号に応答する時間である応答待機期間ｔｗａの経過を待ってから、点灯期間ｔｌｉで赤のバックライトＲを図示のタイミングで点灯させる。
【００５８】
同様に、緑色用サブフィールドｔＧの書込期間ｔｗｒ中に、ゲート選択信号がｍ本の各ゲート走査電極を選択して、液晶表示部の各画素に緑の表示データを書き込む。その間、図７に示した信号電極群４８に与えられる表示信号は各行の表示データに従って、図８の「データ信号」に示すように階調によって０−Ｖ２間の電圧を取り得る電圧信号となっている。液晶表示部の液晶がこの電圧信号に応答する時間である応答待機期間ｔｗａの経過を待ってから、点灯期間ｔｌｉで緑のバックライトＧを図示のタイミングで点灯させる。
【００５９】
青色用サブフィールドｔＢにおいては、書込期間ｔｗｒ中にゲート選択信号がｍ本の各ゲート走査電極を選択して、液晶表示部の各画素に青の表示データを書き込む。その間、図７に示した信号電極群４８に与えられる表示信号は各行の表示データに従って、図８の「データ信号」に示すように階調によって０−Ｖ２間の電圧を取り得る電圧信号となっている。液晶表示部の液晶がこの電圧信号に応答する時間である応答待機期間ｔｗａの経過を待ってから、点灯期間ｔｌｉで青のバックライトＢを図示のタイミングで点灯させる。
【００６０】
ここで、赤、緑、青の表示を時分割的に繰り返して自然なカラーとして認識させるためには、１フィールド期間を１／６０秒以下にすることが必要である。従って１サブフィールド期間は１／１８０秒以下、書込期間ｔｗｒはサブフィールド期間の約１／３として１／５４０秒以下となり、１．８５ｍＳ以下にする必要がある。従って３２０ドット×２４０ドットのＱＶＧＡパネルの場合は、ゲート走査電極線が２４０本になるため、１本のゲート走査電極の選択時間は約７．７μＳ以下となり、この時間で各画素の図６に示したキャパシタ４４，４６を充電する必要がある。
【００６１】
機器が待機状態に入り、表示が第２の駆動回路３による白黒表示状態になると、図８の白黒表示期間ｔＢＬに示すようにバックライト「Ｒ，Ｇ，Ｂ」はすべて消灯状態となり、その間、液晶表示部のゲート走査電極群５０は図示のように１つのサブフィールド期間でのみ、かつそのサブフィールドの全期間にわたって選択される。図８に示す例では、緑色用サブフィールドｔＧ２の書込期間ｔｗｒ、応答待機期間ｔｗａ、点灯期間ｔｌｉを通じた全期間で、ゲート選択信号「Ｋ＝１」、「Ｋ＝２」・・・「Ｋ＝ｍ」によってゲート走査電極群５０の各ゲート走査電極線をそれぞれ１回選択している。
【００６２】
その結果１本のゲート走査電極が選択されている時間はＦＳＣ駆動の場合の約３倍となっている。その間、図７に示した信号電極群４８に与えられる表示信号は各行の表示データに従って、図８の「データ信号」に示すように０もしくはＶ１の電圧を取る２階調の電圧信号となっている。
この実施例では、１つのサブフィールドとして緑色用サブフィールドｔＧ２を選択している。緑色を選択したのは３原色のうちで緑色の明暗が最も白黒の明暗に近いからである。
【００６３】
なお、緑色のサブフィールドｔＧ２を選択した状態で緑色のバックライトを点灯すれば緑色のモノカラー表示とすることが出来る。例えば待機状態でバックライトが必要な時に手動で緑色のバックライトを点灯して、モノカラー表示をすることもできる。
また、ＦＳＣ駆動時には各サブフィールド毎に液晶表示部の各画素に表示データ（電圧）が書き込まれて新たな電圧が印加されるのに対し、白黒駆動時には各フィールド毎に新たな電圧が印加されることになり、電圧印加の周期は３倍と長くなる。
ここで、図９を用いて液晶表示部への印加電圧Ｖ２，Ｖ１の説明をする。
【００６４】
図９は液晶素子の印加電圧と透過率の関係を示す特性線図であり、液晶表示部の液晶に電圧を十分長い時間印加した場合の特性を示す図である。
図９において、液晶への印加電圧を大きくしていくと透過率は上昇していき、印加電圧Ｖ１で透過率は飽和値であるＴｓに達する。透過率がＴｓに達したあとは、印加電圧を上昇させても透過率Ｔｓは変わらない。したがって、Ｖ１よりも大きな電圧Ｖ２を印加した場合も透過率はＴｓのままである。
【００６５】
図１０はＴＮモードの液晶に電圧を印加する時間と透過率の関係を示した図で、通常の駆動（ＮＭＬ駆動）時の印加電圧ＶNML と、ＦＳＣ駆動の時の印加電圧ＶＦＳＣを印加した時の特性を示している。
図１０において、透過率Ｔ１を得るためにはＮＭＬ駆動では電圧ＶNML を液晶に印加していた。ＶNML で示した曲線が電圧ＶNML を印加した時の特性である。この図に示したように、ＶNML を印加して液晶の透過率がＴ１に達するには少なくとも図示した時間ｔｎの間、電圧ＶNML を印加し続ける必要がある。ＦＳＣ駆動においては１つの画素への電圧印加時間、すなわち１本のゲート走査電極の選択時間が７．７μＳ以下と短いため、同じ電圧ＶNMLを印加しても限られた電圧印加時間では液晶の透過率をＴ１にすることは出来ない。そこで、電圧ＶNMLより高い電圧ＶＦＳＣを印加することが有効になる。
【００６６】
図１０にＶＦＳＣで示した曲線は電圧ＶNMLより高い電圧ＶＦＳＣを印加した時の特性である。この高い電圧ＶＦＳＣを液晶に印加すれば、図示したｔｏという短時間で液晶の透過率をＴ１にすることが出来る。ただし、長い時間この高い電圧ＶＦＳＣを液晶に印加すると、例えばｔｎ時間後には液晶の透過率がＴ２になってしまい、液晶表示部に正しい階調が表示されないことになる。
【００６７】
そこで、この高い電圧を例えば最初のフレームでのみ印加し、次のフレームからは本来の階調電圧を印加するという特許文献６に見られるような技術も提案されている。しかし、ＦＳＣ駆動の場合は液晶への電圧印加時間が短時間である上、光源の各発光色の表示データに応じた電圧に順次書き換えられ、各サブフレーム内で液晶の応答が完了する必要があるため、定常的に高い電圧を印加し続けるのが好ましい。
【００６８】
この高い電圧ＶＦＳＣとして定量的にどの程度の電圧を印加すればよいかは、液晶表示部の各画素のキャパシタの容量値、駆動系のインピーダンス、電圧の印加時間等のパラメーターによって決定すればよいが、図１０に示した時間ｔｏが前記した７．７μＳ以下になるような電圧を選択することが望ましい。
【００６９】
また、カラーフィルタを用いた液晶表示パネルを駆動する場合は、液晶への電圧印加時間も電圧印加周期も十分長かったため、カラー表示時においても、図１０における電圧ＶNMLに相当する電圧を液晶に印加していた。そのため、白黒表示時に液晶への印加電圧を下げてしまうと、液晶の透過率を飽和状態すなわち図９のＴｓにすることが出来ず、表示品質上の問題を生じてしまう。すなわち、白黒駆動時に駆動電圧を下げる余地はなかった。
【００７０】
しかし、この発明による液晶表示装置は、カラー表示時にはＦＳＣ駆動によって通常より高い電圧ＶＦＳＣによって液晶表示部を駆動しているので、白黒駆動時には駆動電圧を下げることができる。
この実施例においては、ＦＳＣ駆動時には電圧ＶＦＳＣを８Ｖ、白黒駆動時には電圧ＶNMLを５Ｖにして、第１の駆動回路２によるＦＳＣ駆動時の駆動電圧に対し、第２の駆動回路３による白黒駆動時の駆動電圧を３８％小さくし、白黒駆動時の消費電力を大幅に減少させた。液晶表示部の性や液晶の駆動パラメータによって値は異なるが、ＦＳＣ駆動時の駆動電圧に対して白黒駆動時の駆動電圧は１５％から７０％の範囲で小さくすることが出来る。
【００７１】
図８に戻って、この実施例ではカラー表示時には最高電圧がＶ２である多階調信号をデータ信号として液晶表示部に印加し、白黒表示時には０もしくはＶ２よりも小さいＶ１の２階調の電圧信号を液晶表示部に印加することにより低電力化を行っている。Ｖ１は前記したようにＶ２よりも１５％から７０％と大幅に小さい電圧となっている。この電圧Ｖ２とＶ１との関係は以下の実施例でも同様である。
また、白黒表示時には液晶表示部への電圧印加の周期を３倍にしているため、液晶の充放電電流、液晶駆動回路の消費電流等も削減出来る。
【００７２】
さらに、この実施例によれば、カラー表示の時も白黒表示の時も、表示タイミングの基本となるフィールドの構成を変えていないため、駆動系の回路構成が複雑になることがなく、駆動回路系のコストアップを防げている。
なお、図１に示したフィールドの次のフィールドでは、データ信号の電圧を反転して負電圧−Ｖ１，−Ｖ２にするので、電圧ＶＦＳＣと電圧ＶNMLの大小関係は絶対値で規定し、電圧ＶＦＳＣに対して電圧ＶNMLは、絶対値が１５％から７０％小さい電圧にする。
【００７３】
図１１は、この実施例におけるデータ信号に応じた駆動電圧を発生する回路の構成例を示すブロック図である。
この図１１において、ＦＳＣ駆動時には、多階調信号発生回路７２が３階調以上の必要な階調数の多階調電圧信号を発生し、スイッチ手段７６を介して階調選択回路群７７の各階調選択回路７７１〜７７ｎに入力させる。一方、画像メモリ７０は各色のサブフィールド期間の書込期間に同期して、各色各行各画素の表示データを階調選択回路群７７の各階調選択回路７７１〜７７ｎに個別に送る。この図１１においては、各画素の階調信号が４ビットで構成されている例を示している。
【００７４】
階調選択回路群７７の各階調選択回路７７１〜７７ｎは、それぞれ画像メモリ７０から入力する表示データにしたがって、スイッチ手段７６を介して入力されている多階調電圧信号を選択してデータ信号（駆動電圧）として出力する。
階調選択回路群７７の階調選択回路７７１〜７７ｎは３個だけ図示しているが、液晶表示部の図７に示した信号電極群４８の信号電極４８１〜４８ｎの本数ｎ本と対応してｎ個ある。そして、階調選択回路７７１〜７７ｎからそれぞれ出力されるデータ信号（駆動電圧）を、対応して接続されている各信号電極４８１〜４８ｎにそれぞれ印加して、カラー表示を行う。
【００７５】
白黒表示時あるいはモノカラー表示時には、２階調信号発生回路７４が２階調電圧信号を発生し、スイッチ手段７６を介して階調選択回路群７７の各階調選択回路７７１〜７７ｎに入力させる。一方、画像メモリ７０は各フィールドの緑色用サブフィールド期間に同期して、緑色の表示データの最上位ビットＧ３だけを階調選択回路群７７の各階調選択回路７７１〜７７ｎに個別に送る。
【００７６】
階調選択回路群７７の各階調選択回路７７１〜７７ｎは、それぞれ画像メモリ７０から入力する１ビットの“０”か“１”の表示データにしたがって、スイッチ手段７６を介して入力されている２階調電圧信号を選択してデータ信号（駆動電圧）として出力する。その各データ信号（駆動電圧）を信号電極群４８の各信号電極４８１〜４８ｎにそれぞれ印加して、白黒表示あるいはモノカラー表示を行う。
【００７７】
昇圧回路７１は、カラー駆動電圧作成部７３と白黒駆動電圧作成部７５とを別々に有している。カラー駆動電圧作成部７３は、ＦＳＣ駆動で用いる多階調信号を作るための電圧Ｖ２とその逆極性電圧−Ｖ２を作成して多階調信号発生回路７２に送る。白黒駆動電圧作成部７５は、白黒表示又はモノカラー表示で用いる２階調信号を作るための電圧Ｖ１とその逆極性電圧−Ｖ１を作成して２階調信号発生回路７４に送っている。
【００７８】
ここで、カラー駆動電圧作成部７３の出力である電圧V２の絶対値に対し、白黒駆動電圧作成部７５の出力である電圧Ｖ１の絶対値を小さく設定して、白黒表示時である待機時の消費電力を低く抑えている。
なお、正負の電圧V２と−Ｖ２、および正負の電圧V１，−V１を作成するのは、１フレームを構成する２フィールドの一方と他方で信号電極群４８に印加するデータ信号（駆動電圧）の極性を反転して、液晶表示部の各画素のキャパシタに直流電圧が蓄積されないようにするためである。
【００７９】
スイッチ手段７６は、カラー表示をするか白黒（あるいはモノカラー）表示をするかを指示するカラー／白黒切換信号Ｓｃに応答して、多階調信号発生回路７２から入力される多階調電圧信号と、２階調信号発生回路７４から入力される２階調信号のいずれか一方を選択して、階調選択回路群７７の階調選択回路７７１〜７７ｎに共通に出力する。
また、カラー／白黒切換信号Ｓｃによって、スイッチ手段７６の切り換えと同時に、画像メモリ７０、昇圧回路７１、多階調信号発生回路７２及び２階調信号発生回路７４の動作も切り換えられる。
【００８０】
すなわち、カラー／白黒切換信号Ｓｃが例えば“１”でカラー表示の場合には、スイッチ手段７６が多階調電圧信号を出力するように切り換わると同時に、画像メモリ７０が前述したように各色のサブフィールド期間の書込期間に同期して、各色各行各画素の表示データを階調選択回路群７７の各階調選択回路７７１〜７７ｎに個別に送るように動作し、昇圧回路７１はカラー駆動電圧作成部７３だけを動作させる。また、多階調信号発生回路７２と２階調信号発生回路７４のうち、多階調信号発生回路７２だけが動作する。
【００８１】
一方、カラー／白黒切換信号Ｓｃが例えば“０”で白黒あるいはモノカラー表示の場合には、スイッチ手段７６が２階調電圧信号を出力するように切り換わると同時に、画像メモリ７０が前述したように各フィールドの緑色用サブフィールド期間に同期して、緑色の表示データの最上位ビットＧ３だけを階調選択回路群７７の各階調選択回路７７１〜７７ｎに個別に送るように動作し、昇圧回路７１は白黒駆動電圧作成部７５だけを動作させる。また、多階調信号発生回路７２と２階調信号発生回路７４のうち、２階調信号発生回路７４だけが動作する。
そのカラー／白黒切換信号Ｓｃは、この液晶表示装置を搭載した電子機器の状態に応じて自動的に発生されるか、あるいはマニュアル操作によって発生される。
【００８２】
従来は、カラー表示と白黒表示に使用する電源が同一のため駆動電圧を変えることができなかったが、この実施例においてはカラー駆動電圧作成部７３と白黒駆動電圧作成部７５とを別々に設けたことにより、白黒表示時あるいはモノカラー表示時の駆動電圧をカラー表示時の駆動電圧より小さくすることを可能にしている。
【００８３】
また、多階調信号発生回路７２及び昇圧回路７１は消費電力が大きいため、カラー／白黒切換信号Ｓｃに応答して、カラー表示時には白黒駆動電圧作成部７５と２階調信号発生回路７４の動作を停止させ、白黒表示時あるいはモノカラー表示時には、カラー駆動電圧作成部７３と多階調信号発生回路７２の動作を停止させることにより、消費電力を低く抑えている。
このように、多階調信号発生回路７２と２階調信号発生回路７４のいずれか一方が常に電源の供給を停止されているため、スイッチ手段７６はワイヤードＯＲ回路で構成することも可能である。
【実施例２】
【００８４】
図１２はこの発明の第２実施例による液晶パネル駆動動作を示すタイミングチャートである。
この第２実施例が第１実施例のタイミングチャートと異なるのは、白黒表示時のゲート選択信号である。
【００８５】
白黒表示時あるいはモノカラー表示時には、第１実施例においてはゲート走査電極群５０は１つのサブフィールド期間で選択されていたのに対し、この第２実施例においては図示のように分割されたサブフィールド期間ｔＲ２，ｔＧ２，ｔＢ２にまたがって、１フィールド期間ｔＬ２の全期間にわたって選択される。この実施例においては、白黒表示時の「データ信号」としては緑色の表示データの最上位ビットに対応した２階調信号を与えている。すなわち、ゲート選択信号「Ｋ＝１」、「Ｋ＝２」、・・・、「Ｋ＝ｍ」によってゲート走査電極群５０の各ゲート走査電極をそれぞれ１回選択している。その結果１本のゲート走査電極が選択されている時間、すなわち液晶への電圧印加の時間はＦＳＣ駆動の場合の約９倍となっている。
【００８６】
また、第１の駆動回路２によるＦＳＣ駆動時には各サブフィールド毎に液晶の各画素にデータ信号が書き込まれ、新たな電圧が印加されるのに対し、第２の駆動回路３による白黒駆動時には各フィールド毎に新たな電圧が印加され、電圧印加の周期は第１の実施例と同じく３倍と長くなっている。
このように、白黒表示時の液晶への電圧印加の時間はＦＳＣ駆動時の９倍、電圧印加の周期は３倍と長くなっているため、白黒表示時の「データ信号」の電圧Ｖ１は第１の実施例の場合よりもその絶対値をさらに小さくすることが出来、低消費電力化に顕著な効果がある。
【実施例３】
【００８７】
図１３はこの発明の第３実施例による液晶パネル駆動動作を示すタイミングチャートである。
この第３実施例が第１実施例のタイミングチャートと異なるのは、白黒表示時のゲート選択信号である。
白黒表示時あるいはモノカラー表示時には、第１実施例においてはゲート走査電極群５０は１つのサブフィールド期間でのみ、かつ該サブフィールドの全期間にわたって選択されていたのに対し、この第３実施例においては図示のように、１つのサブフィールド期間の書込期間でのみゲート走査電極群５０が選択される。１つのサブフィールドとしては緑色用サブフィールドｔＧ２を選択している。
【００８８】
すなわち、ゲート選択信号「Ｋ＝１」、「Ｋ＝２」、・・・、「Ｋ＝ｍ」によって、緑色用サブフィールドｔＧ２の書込期間ｔｗｒでゲート走査電極群５０の各ゲート走査電極をそれぞれ１回選択している。
その結果、１本のゲート走査電極が選択されている時間、すなわち液晶への電圧印加の時間はＦＳＣ駆動の場合と同様であるが、電圧印加の周期は第１の実施例と同じく３倍と長くなっている。
【００８９】
このように、液晶への電圧印加の時間は同じでも電圧印加の周期が長くなれば、液晶への印加電圧を小さくすることが可能になる。その理由を図１４を用いて説明する。
図１４は、ＦＳＣ駆動とＮＭＬ駆動による液晶画素の応答を示す図である。この図１４において、横軸は時間、縦軸は液晶の透過率で、赤（Ｒ）と青（Ｂ）の表示データは液晶の透過率が最高になる階調、緑（Ｇ）の表示データは液晶の透過率が最低になる階調の場合の例を示している。ＦＳＣ駆動で「ＶＮＭＬ」として示したのは、ＮＭＬ駆動の場合と同じ電圧を印加した場合の液晶の応答特性、ＦＳＣ駆動で「ＶＦＳＣ」として示したのは、それより高いＦＳＣ駆動用の電圧を印加した場合の液晶の応答特性である。
ＮＭＬ駆動でのＲは赤画素の、Ｇは緑画素の、Ｂは青画素の応答特性をそれぞれ示しており、各応答特性とも液晶表示部の最初に選択される行の画素のものを描いている。
【００９０】
ＦＳＣ駆動の場合、同一の画素にＲ，Ｇ，Ｂの各データが時系列的に印加されるため、特殊な場合を除き、たとえ静止画であっても液晶への印加電圧は、サブフィールド毎に各色の表示データに従って変化する。一方、ＮＭＬ駆動においては、画像が変化しない限り各画素への印加電圧は変化しないため、液晶への印加電圧はフィールド毎に、すなわちフィールド毎の駆動電圧の極性反転毎に変化する。
そのため、白黒表示時には１サブフィールドでなくその３倍の時間である１フィールド中に液晶の透過率を所望の値にすれば、表示品質上の問題は起きない。
【００９１】
さらに、ＦＳＣ駆動の場合は液晶表示パネルの各行を選択する時間が短いため、ＮＭＬ駆動の場合と同じ電圧を印加したのでは、図１４の「ＶＮＭＬ」に示すように、１つのサブフィールド内では所望の透過率Ｔ１に達することが出来ないことが多い。
ＮＭＬ駆動においては各行を選択する時間が長く、かつ画素容量は小さく、さらにサブフィールド毎には表示データが変化しないため、図１４の「Ｒ」，「Ｂ」に示すように１フィールドの時間ｔＬ内で所望の透過率Ｔ１に達することが出来る。
そこで、ＦＳＣ駆動の場合は本来の階調を表示するための電圧よりも高い電圧を印加し、図１４の「ＶＮＭＬ」に示したように、液晶の応答速度を速める。
【００９２】
したがって、ＮＭＬ駆動を行う白黒表示時には、ＦＳＣ駆動時の駆動電圧Ｖ２よりも絶対値が小さい電圧Ｖ１での液晶駆動が可能である。
白黒表示時には、前述のように液晶への電圧印加の周期が３倍と長くなっているため、白黒表示時の「データ信号」の電圧Ｖ１は、第１の実施例や第２の実施例ほどではないがＦＳＣ駆動の場合に比べると大幅に小さくすることが出来、低消費電力化に充分な効果がある。
【００９３】
また、この第３実施例は、緑色の表示データを２階調信号に切り換え、赤色と青色のサブフィールドｔＲ２，ｔＢ２でのデータ書き込みを停止し、バックライトを消灯する程度で白黒表示が実現出来るので、制御系電子回路をきわめて単純に構成出来、電子回路の安価化にきわめて大きな効果がある。
なお、緑色あるいは他の色のバックライトを点灯すれば、その単色と黒のモノカラー表示が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
以上説明したように、この発明による液晶表示装置は、カラー表示と白黒もしくはモノカラー表示の両方が可能であり、しかも消費電力の大幅な低減を計ることができるので、携帯電話機をはじめ、携帯情報端末、携帯型液晶テレビ、携帯型パソコン、その他各種の携帯用電子機器などに搭載する表示装置として、広範に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】この発明による液晶表示装置の基本的な構成を示すブロック図である。
【図２】この発明に使用する液晶表示パネルの構成例を示す模式的な断面図である。
【図３】この発明に使用する液晶表示パネルの他の構成例を示す模式的な断面図である。
【図４】この発明に使用する液晶表示パネルのさらに他の構成例を示す模式的な断面図である。
【図５】図４における内部反射膜の１画素分の拡大平面図である。
【図６】図２乃至図４に示した液晶表示部の一部を拡大して示す模式的な断面図である。
【図７】図２乃至図４に示した液晶表示部に形成されるゲート走査電極群と信号電極群及び画素の等価回路を示す図である。
【００９６】
【図８】この発明の第１実施例による液晶パネル駆動動作を示すタイミングチャートである。
【図９】液晶素子の印加電圧と透過率の関係を示す特性線図である。
【図１０】同じく印加電圧を異ならせた場合の印加時間と透過率の関係を示す特性線図である。
【図１１】この発明の実施例におけるデータ信号に応じた駆動電圧を発生する回路の構成例を示すブロック図である。
【図１２】この発明の第２実施例による液晶パネル駆動動作を示すタイミングチャートである。
【図１３】この発明の第３実施例による液晶パネル駆動動作を示すタイミングチャートである。
【００９７】
【図１４】ＦＳＣ駆動とＮＭＬ駆動による液晶画素の応答例を示す波形図である。
【図１５】ＦＳＣ駆動のカラー液晶表示装置とカラーフィルタを備えたカラー液晶表示装置の駆動の違いを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００９８】
１  液晶表示パネル      ２  第１の駆動回路（ＦＳＣ駆動回路）
３  第２の駆動回路      ４  駆動選択手段      １０  液晶表示部
１２  偏光板      １３  表示電極（画素電極）      １４  上側透明基板
１５  シール材      １６  液晶層      １７  共通電極      １８  下側透明基板
２０  偏光板      ２１  バックライトユニット    ２２  導光板      ２４  光源
２６  半透過反射板      ２８  反射層      ３０  内部反射層（兼共通電極）
３２  光透過部      ４２  薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）      ４３  画素領域
４４  キャパシタ（蓄積容量）      ４６  キャパシタ（画素容量）
４８  信号電極群      ５０  ゲート走査電極群
７０  画像メモリ      ７１  昇圧回路        ７２  多階調信号発生回路
７３  カラー駆動電圧作成部    ７４  ２階調信号発生回路
７５  白黒駆動電圧作成部      ７６  スイッチ手段      ７７  階調選択回路群
【００９９】
ｔＬ１，ｔＬ２  フィールド
ｔＲ１，ｔＧ１，ｔＢ１，ｔＲ２，ｔＧ２，ｔＢ２  サブフィールド
ｔｗｒ  書込期間      ｔｗａ  応答待機期間      ｔｌｉ  点灯期間
ｔＧ１，ｔＧ２  緑色のサブフィールド
【国際調査報告】
2006030868.tif 000017
2006030868.tif 000018
2006030868.tif 000019
2006030868.tif 000020
2006030868.tif 000021