(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配された複数の液晶画素電極及び該液晶画素電極の夫々に対応して設けられた複数のスイッチング素子を有する液晶パネルと、該液晶パネルの背面に配置され、３色の光源を有するバックライトとを備え、前記液晶画素電極夫々に与えられる１フレーム分の３色の表示データに同期して前記バックライトを時分割発光させるとともに、前記表示データに対応して前記スイッチング素子をオン／オフ駆動することによってカラー表示を行う液晶表示装置において、前記バックライトの各光源の駆動を制御する光源駆動制御回路を備え、該光源駆動制御回路は、連続する３フレームにおける各フレームにて、第１色，第２色，第３色の順序を示す第１の発光順序、第２色，第３色，第１色の順序を示す第２の発光順序、及び第３色，第１色，第２色の順序を示す第３の発光順序のうち、他の２フレームでの発光順序と異なる発光順序にしたがって前記光源夫々の駆動を制御すべくなしてあることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
マトリクス状に配された複数の液晶画素電極及び該液晶画素電極の夫々に対応して設けられた複数のスイッチング素子を有する液晶パネルと、該液晶パネルの背面に配置され、３色の光源を有するバックライトとを備え、前記液晶画素電極夫々に与えられる１フレーム分の３色の表示データに同期して前記バックライトを時分割発光させるとともに、前記表示データに対応して前記スイッチング素子をオン／オフ駆動することによってカラー表示を行う液晶表示装置において、前記バックライトの各光源の駆動を制御する光源駆動制御回路を備え、該光源駆動制御回路は、連続する３フレームにおける各フレームにて、第１色，第２色，第３色の順序を示す第１の発光順序、第２色，第３色，第１色の順序を示す第２の発光順序、及び第３色，第１色，第２色の順序を示す第３の発光順序のうち、他の２フレームでの発光順序と異なる発光順序にしたがって前記光源夫々の駆動を制御すべくなしてあり、しかも各フレームにて第３番目の光源を駆動する駆動期間の後に、全光源を消灯する消灯期間を設けるように前記光源夫々の駆動を制御すべくなしてあることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
前記消灯期間は、略１／４フレーム時間であることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記消灯期間は、略１／２フレーム時間であることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に強誘電性液晶または反強誘電性液晶を用いた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のいわゆるオフィスオートメーション（ＯＡ）の進展に伴って、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ等に代表されるＯＡ機器が広く使用されるようになっている。更にこのようなオフィスでのＯＡ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ＯＡ機器の需要が発生しており、それらの小型・軽量化が要望されるようになっている。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るようになっている。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ＯＡ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】
ところで、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。反射型液晶表示装置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いため視認性に劣るが安価であることから、電卓，時計等の単一色（例えば白／黒表示等）の表示装置として広く普及しているが、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不向きである。このため、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透過型液晶表示装置が使用される。
【０００４】
一方、現在のカラー液晶表示装置は、使用される液晶物質の面からＳＴＮ（Super Twisted Nematic ）タイプとＴＦＴ−ＴＮ（Thin Film Transistor-Twisted Nematic）タイプとに一般的に分類される。ＳＴＮタイプは製造コストは比較的安価であるが、クロストークが発生し易く、また応答速度が比較的遅いため、動画の表示には適さないという問題がある。一方、ＴＦＴ−ＴＮタイプは、ＳＴＮタイプに比して表示品質は高いが、液晶パネルの光透過率が現状では４％程度しかないため高輝度のバックライトが必要になる。このため、ＴＦＴ−ＴＮタイプではバックライトによる消費電力が大きくなってバッテリ電源を携帯する場合の使用には問題がある。また、ＴＦＴ−ＴＮタイプには、応答速度、特に中間調の応答速度が遅い、視野角が狭い、カラーバランスの調整が難しい等の問題もある。
【０００５】
また、従来の液晶表示装置は、白色光のバックライトを使用し、３原色のカラーフィルタで白色光を選択的に透過させることによりマルチカラー又はフルカラー表示を行うように構成されたカラーフィルタ型が一般的であった。しかしこのようなカラーフィルタ型では、隣合う３色のカラーフィルタの範囲を１単位として表示画素を構成するため、実質的には解像度が１／３に低下することになる。さらに、カラーフィルタを用いることによって、液晶パネルの透過率が低下するため、カラーフィルタを用いていない場合に比し、輝度も低下する。
【０００６】
このような問題を解決すべく、液晶素子として印加電界に対する応答速度が高速な強誘電性液晶素子または反強誘電性液晶素子を使用し、同一画素を３原色で時分割発光させることによってカラー表示を行う液晶表示装置が提案されている（特開平７−２８１１５０号公報等）。
【０００７】
図１２及び図１３は、強誘電性液晶及び反強誘電性液晶の電気光学特性を夫々示すグラフである。図１２に示すとおり、強誘電性液晶の光透過率は、印加電圧の極性により異なる。プラス印加の場合は、印加電圧に応じて光透過率が高くなり、マイナス印加の場合は、印加電圧の大きさに拘らず光透過率が０となる。また、図１３に示すとおり、反強誘電性液晶の光透過率は、プラス印加及びマイナス印加の場合に印加電圧に応じて光透過率が高くなり、印加電圧が０の場合に光透過率が０となる。したがって、これら強誘電性液晶又は反強誘電性液晶を用いた液晶表示装置の場合、液晶パネルの各画素に対して画素データに応じた電圧を供給し、光透過率の調整を行うことによって表示が可能となる。
【０００８】
このような電気光学特性を有する強誘電性液晶又は反強誘電性液晶を使用した液晶表示装置は、数百〜数μ秒オーダの高速応答が可能な強誘電性液晶素子または反強誘電性液晶素子を用いた液晶パネルと、赤，緑，青色光が時分割で発光可能なバックライトとを組み合わせ、液晶素子のスイッチングとバックライトの発光とを同期させることによって、カラー表示を実現する。液晶材料として、強誘電性液晶素子または反強誘電性液晶素子を用いた場合、印加電圧の有無に拘らず液晶分子が基板（ガラス基板）に対して常時平行であるので、視野角が極めて広くなり、実用上問題とならない。さらに、赤，緑，青の発光ダイオード（ＬＥＤ）によるバックライトを用いた場合、各ＬＥＤに流す電流を制御することにより、カラーバランスを調整することが可能になる。
【０００９】
図１４は、従来の液晶表示装置の構成の一例を示すブロック図である。表示制御手段５１が有する画像メモリ部５２には、液晶パネル５３により表示されるべき表示データＤＤが外部の例えばパーソナルコンピュータ等から与えられる。画像メモリ部５２は、この表示データＤＤを一旦記憶した後、各画素単位のデータ（以下、画素データＰＤという）をデータドライバ５５に対して転送し、データドライバ５５はこの転送された画素データＰＤを出力する。また、表示制御手段５１はスキャンドライバ５６に対して制御信号を出力し、スキャンドライバ５６はこの制御信号に従って液晶パネル５３内に備えられた走査線のオン／オフを制御する。さらに、表示制御手段５１はバックライト５４に駆動電圧を与えてバックライト５４が有しているＬＥＤアレイを発光させる。
【００１０】
図１５は、このような液晶表示装置における従来の表示制御の一例を示すタイムチャートであり、図１５（ａ）はバックライト５４の赤，緑，青各色のＬＥＤの発光タイミング、図１５（ｂ）は液晶パネル５３の各ラインの走査タイミング、図１５（ｃ）は液晶パネル５３の発色状態を夫々示す。
【００１１】
図１５（ａ）に示すとおり、バックライト５４のＬＥＤを例えば１／１８０秒毎に赤，緑，青の順で順次発光させ、それと同期して液晶パネル５３の各画素をライン単位でスイッチングすることにより表示を行う。なお、１秒間に６０フレームの表示を行う場合、１フレームの期間は１／６０秒になり、この１フレームの期間を更に１／１８０秒ずつの３サブフレームに分割し、例えば図１５（ａ）に示す例では第１番目のサブフレームにおいて赤のＬＥＤを、第２番目のサブフレームにおいて緑のＬＥＤを、第３番目のサブフレームにおいて青のＬＥＤを夫々発光させる。
【００１２】
一方、図１５（ｂ）に示すとおり、液晶パネル５３に対しては赤，緑，青の各色のサブフレーム中にデータ走査を２度行う。但し、１回目の走査（データ書込み走査）の開始タイミング（第１ラインへのタイミング）が各サブフレームの開始タイミングと一致するように、また２回目の走査（データ消去走査）の終了タイミング（最終ラインへのタイミング）が各サブフレームの終了タイミングと一致するようにタイミングを調整する。
【００１３】
データ書込み走査にあっては、液晶パネル５３の各画素には画素データＰＤに応じた電圧が供給され、透過率の調整が行われる。これによって、フルカラー表示が可能となる。またデータ消去走査にあっては、データ書込み走査時と同電圧で逆極性の電圧が液晶パネル５３の各画素に供給され、液晶パネル５３の各画素の表示が消去され、液晶への直流成分の印加が防止される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来の液晶表示装置においては、動画像の表示を行う場合にその移動する動画像の輪郭部が虹色に観察されるという現象が生じる。以下にこの現象が生じる原因ついて説明する。
【００１５】
図１６は、上述した従来の液晶表示装置によって液晶パネル上に表示される動画像のモデルを示す説明図である。図１６において、縦軸は時間軸であり、横軸は液晶パネル５３における、あるライン上の画素を示している。横軸に示す画素番号は図１６に示しているライン上の画素を識別するために便宜的に割り当てた番号である。
【００１６】
ここで液晶パネル５３上に表示される動画像は、背景色が黒色で８画素幅分が白色である画像が、１フレーム毎に画素番号の大きくなる方向に６画素分移動している。したがって、図１６に示すとおり、ｎ−１フレームにおける赤色サブフレーム（Ｒ−ＳＦ）では、画素ｍから画素ｍ＋７まで、赤色表示データが表示されている。同様にして、ｎ−１フレームにおける緑色サブフレーム（Ｇ−ＳＦ）及び青色サブフレーム（Ｂ−ＳＦ）夫々では、画素ｍから画素ｍ＋７まで、緑色表示データ及び青色表示データが夫々表示されている。
【００１７】
また、ｎフレームにおける赤色，緑色，青色サブフレーム夫々では、ｎ−１フレームの場合よりも画素番号の大きい方向に６画素分移動した画素ｍ＋６から画素ｍ＋１２まで、赤色，緑色，青色表示データが夫々表示されている。以下に続くフレームにおけるサブフレームでも、同様にして各色の表示データが表示される。
【００１８】
このような動画像を観察する場合、観察者は画像の移動に伴って視点を移動させながら観察することになる。したがって観察者の視点は、図１６において矢印Ａに示すとおり、画像が移動する方向へ１フレーム毎に６画素分移動する。
【００１９】
このように、動画像を観察する場合に観察者が視点を移動させるのは、移動する画像が観察者の網膜上で常に同じ位置になるようにするためである。その結果観察者は、図１７に示すような画像を認識する。
【００２０】
図１７は、観察者が認識する動画像のモデルを示す説明図である。図１７において、図１６と同様に、縦軸は時間軸であり、横軸は液晶パネルにおけるあるライン上の画素を示している。また、「観察結果」は観察者が実際に認識する画像を示していて、斜線のピッチが密になるに従って画像が暗く認識されることを表している。さらに、矢印Ａは、図１６で示した矢印Ａに対応するものであり、観察者の視点の移動を示している。
【００２１】
ｎ−１フレームにおいて、赤色サブフレームでは、画素ｍから画素ｍ＋７まで赤色表示データが表示されているが、赤色サブフレームが開始する時間である時間ｔ０から赤色サブフレームが終了する時間である時間ｔ１までの間に、画像の移動に伴って視点が移動しているため、表示される赤色表示データはその視点の移動方向と反対の方向（画素番号の小さい方向）に流れるように観察される。
【００２２】
そして、時間ｔ１から、緑色サブフレームが終了する時間である時間ｔ２までの間に、視点はさらに移動しているため、緑色表示データは赤色表示データよりもさらに画素番号の小さい方向に流れるように観察される。同様にして青色表示データは緑色表示データよりもさらに画素番号の小さい方向に流れるように観察される。その結果、図１７に示すとおり、ｎ−１フレームにおいて、各色の表示データは、後のサブフレームであればあるほど、画素番号の小さい方向に引きずられるように観察されることになる。
【００２３】
以下に続くフレームにおけるサブフレームでも、同様にして各色の表示データが画素番号の小さい方向に引きずられるように観察される。
【００２４】
このようにして動画像を観察する場合、赤，緑，青色の各表示データが時間方向で分離されるため、図１７の「観察結果」に示すとおり、輪郭部の画質が劣化して観察される。具体的には、例えば白色を表示しているにもかかわらず、青色表示のみの部分，青色及び緑色表示のみの部分，赤色表示のみの部分，緑色及び赤色表示のみの部分が存在し、これらの部分では観察される画像が色ずれを生じて所望の白色ではなく虹色に観察される。
【００２５】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、連続する３フレームにおいては、各サブフレームにて表示する表示データの色の順序が異なるようにバックライトを制御することによって、輪郭部において必ず赤色、緑色及び青色の３色の表示データが存在することになるため、動画像の輪郭部が虹色に観察されることがない液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００２６】
また本発明の他の目的は、連続する３フレームにおいては、各色の発光の順序が同じにならないようにバックライトを制御し、さらに各フレームにおいてバックライトを消灯する時間を設けることによって、輪郭部が虹色に観察されることがなくなるとともに、画質の明度差による劣化領域を狭めることができる液晶表示装置の提供にある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る液晶表示装置は、マトリクス状に配された複数の液晶画素電極及び該液晶画素電極の夫々に対応して設けられた複数のスイッチング素子を有する液晶パネルと、該液晶パネルの背面に配置され、３色の光源を有するバックライトとを備え、前記液晶画素電極夫々に与えられる１フレーム分の３色の表示データに同期して前記バックライトを時分割発光させるとともに、前記表示データに対応して前記スイッチング素子をオン／オフ駆動することによってカラー表示を行う液晶表示装置において、前記バックライトの各光源の駆動を制御する光源駆動制御回路を備え、該光源駆動制御回路は、連続する３フレームにおける各フレームにて、第１色，第２色，第３色の順序を示す第１の発光順序、第２色，第３色，第１色の順序を示す第２の発光順序、及び第３色，第１色，第２色の順序を示す第３の発光順序のうち、他の２フレームでの発光順序と異なる発光順序にしたがって前記光源夫々の駆動を制御すべくなしてあることを特徴とする。
【００３５】
第１発明による場合、バックライトが有している３色の光源の駆動を制御する光源駆動制御回路を備えている。そして、この光源駆動制御回路は、連続する３フレームの各フレームにおいて、第１色，第２色，第３色の順序を示す第１の発光順序、第２色，第３色，第１色の順序を示す第２の発光順序、第３色，第１色，第２色の順序を示す第３の発光順序のうち何れかの発光順序を重複しないように割り当て、その発光順序にしたがって各光源を駆動させる。
【００３６】
このように、連続する３フレームにおいては、各色の発光の順序が同じにならないため、動画像の輪郭部において必ず赤色，緑色及び青色の３色の表示データが存在することになる。したがって色の分離が発生しないため、動画像の輪郭部が虹色に観察されることがなくなる。
【００３７】
なお、この場合においても、観察者が動画像の移動に伴って視点を移動しながら観察するため、各フレームにおいて後のサブフレームであればあるほど、動画像が移動する方向と反対の方向に引きずられるように表示データが観察される現象は同様に発生する。したがって動画像の明度差による劣化（ぼやけ）が生じる。すなわち、連続する３フレームの期間に、動画像の輪郭部において必ず赤色，緑色及び青色の３色の表示データが存在することになるが、その存在時間（発光時間）の長さに差があるため、画質が劣化する領域では、例えば白色表示の場合、明るい白色と暗い白色とのモノクロの表示が観察されることになる。しかし虹色に観察される場合に比し、画質が劣化していることが目立ちにくいので有利である。
【００３９】
第２発明に係る液晶表示装置は、マトリクス状に配された複数の液晶画素電極及び該液晶画素電極の夫々に対応して設けられた複数のスイッチング素子を有する液晶パネルと、該液晶パネルの背面に配置され、３色の光源を有するバックライトとを備え、前記液晶画素電極夫々に与えられる１フレーム分の３色の表示データに同期して前記バックライトを時分割発光させるとともに、前記表示データに対応して前記スイッチング素子をオン／オフ駆動することによってカラー表示を行う液晶表示装置において、前記バックライトの各光源の駆動を制御する光源駆動制御回路を備え、該光源駆動制御回路は、連続する３フレームにおける各フレームにて、第１色，第２色，第３色の順序を示す第１の発光順序、第２色，第３色，第１色の順序を示す第２の発光順序、及び第３色，第１色，第２色の順序を示す第３の発光順序のうち、他の２フレームでの発光順序と異なる発光順序にしたがって前記光源夫々の駆動を制御すべくなしてあり、しかも各フレームにて第３番目の光源を駆動する駆動期間の後に、全光源を消灯する消灯期間を設けるように前記光源夫々の駆動を制御すべくなしてあることを特徴とする。
【００４１】
第２発明による場合、バックライトが有している３色の光源の駆動を制御する光源駆動制御回路を備えている。そして、この光源駆動制御回路は、連続する３フレームの各フレームにおいて、第１色，第２色，第３色の順序を示す第１の発光順序、第２色，第３色，第１色の順序を示す第２の発光順序、第３色，第１色，第２色の順序を示す第３の発光順序のうち何れかの発光順序を重複しないように割り当て、その発光順序にしたがって各光源を駆動させる。さらに光源駆動制御回路は、各フレームにおいて、第３番目の光源を駆動させた後に、全光源を消灯させる。
【００４２】
このように、連続する３フレームにおいては、各色の発光の順序が同じにならないため、動画像の輪郭部において必ず赤色，緑色及び青色の３色の表示データが存在することになる。したがって色の分離が発生しないため、動画像の輪郭部が虹色に観察されることがなくなる。しかも、１フレームにおいてバックライトを消灯する時間を設けることによって、３色光の発光時間の差を小さくし輪郭部において画質の明度差による劣化領域を狭めることができる。
【００４３】
第３発明に係る液晶表示装置は、第２発明に係る液晶表示装置において、前記消灯期間は、略１／４フレーム時間であることを特徴とする。
【００４４】
第３発明による場合、バックライトが３色の時分割発光を行った後に、そのバックライトを消灯させる期間を、略１／４フレーム時間とする。ここで１／４フレーム時間とは、１フレームを表示するために要する時間の１／４の時間のことである。この場合、バックライトが発光している時間は３／４フレーム時間となる。
【００４５】
動画像の輪郭部にて生じる色の分離は、赤色，緑色及び青色の各色の光が発光している時間において発生する。したがって、このようにしてバックライトを消灯する時間を１／４フレーム時間設けることによって、色の分離が生じている領域を３／４に狭めることができるので、動画像の輪郭部において発生する画質の劣化を目立ちにくくすることができる。
【００４６】
第４発明に係る液晶表示装置は、第２発明に係る液晶表示装置において、前記消灯期間は、略１／２フレーム時間であることを特徴とする。
【００４７】
第４発明による場合、バックライトが３色の時分割発光を行った後に、そのバックライトを消灯させる時間を、略１／２フレーム時間とする。ここで１／２フレーム時間とは、１フレームを表示するために要する時間の１／２の時間のことである。この場合、バックライトが発光している時間は１／２フレーム時間となる。
【００４８】
第３発明の場合に比し、バックライトを消灯する時間をより長く設けることによって、色分離が生じている領域をより狭めることができるので、動画像の輪郭部において発生する画質の劣化をより一層目立ちにくくすることができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の本発明の液晶表示装置の構成を示すブロック図，図２はその液晶パネル及びバックライトの模式的断面図，及び図３は液晶表示装置の全体の構成例を示す模式図である。
【００５０】
図１において、２１，２２は図２に断面構造が示されている液晶パネル及びバックライトを夫々示している。バックライト２２は図２に示されているように、赤，緑，青の各色を発光するＬＥＤアレイ７と、導光及び光拡散板６とで構成されている。
【００５１】
図２及び図３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液晶画素電極（ピクセル電極）４０，４０…が形成されている。
【００５２】
これら共通電極３及びピクセル電極４０，４０…間には後述するデータドライバ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はデータドライバ３２及びスキャンドライバ３３によりオン／オフ制御される。また個々のピクセル電極４０，４０…は、ＴＦＴ４１によりオン／オフ制御される。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、個々のピクセルの透過光強度が制御される。
【００５３】
ガラス基板４上のピクセル電極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に液晶物質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。
【００５４】
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。導光及び光拡散板６はこのＬＥＤアレイ７の各ＬＥＤから発光される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。
【００５５】
ここで、本発明に係る液晶表示装置の具体例について説明する。
まず、図２及び図３に示されている液晶パネル２１を以下のようにして作製した。個々のピクセル電極４０，４０…をピッチ０．２４ｍｍ×０．２４ｍｍで画素数を１０２４×７６８のマトリクス状の対角１２．１インチとしてＴＦＴ基板を作製した。このような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、スピンコータにより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。
【００５６】
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、両者間に平均粒径１．６μｍのシリカ製のスペーサ１４でギャップを保持した状態で重ね合わせて空パネルを作製した。この空パネルの配向膜１１，１２間にナフタレン系液晶を主成分とする強誘電性液晶を封入して液晶層１３とした。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、液晶層１３の強誘電性液晶分子が一方に傾いた場合に暗状態になるようにして挟んで液晶パネル２１とした。
【００５７】
この液晶パネル２１と、赤，緑，青の時分割発光が可能であるバックライト２２とを重ね合わせた。このバックライト２２の発光タイミング及び発光色は、液晶パネル２１のデータ書込み／消去走査に同期して制御される。
【００５８】
次に、実施の形態１の本発明の液晶表示装置の回路構成について図１を参照して説明する。
図１において、３０は、外部の例えばパーソナルコンピュータから表示データＤＤが入力され、入力された表示データＤＤを記憶する画像メモリ部であり、３１は、同じくパーソナルコンピュータから同期信号ＳＹＮが入力され、制御信号ＣＳ及びデータ変換制御信号ＤＣＳ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、制御信号発生回路３１からはデータ変換制御信号ＤＣＳが、夫々データ変換回路３６へ出力される。データ変換回路３６は、データ変換制御信号ＤＣＳにしたがって、入力された画素データＰＤを反転させた逆画素データ＃ＰＤを生成する。
【００５９】
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，並びに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、データ変換回路３６を介して画像メモリ部３０から受けた画素データＰＤ又は逆画素データ＃ＰＤに基づいて、ピクセル電極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、ピクセル電極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を時分割して夫々発光させる。
【００６０】
次に、本発明に係る液晶表示装置の動作について説明する。
画像メモリ部３０には液晶パネル２１により表示されるべき赤，緑，青の各色毎の表示データＤＤが、パーソナルコンピュータから与えられる。画像メモリ部３０は、この表示データＤＤ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、各画素単位のデータである画素データＰＤを出力する。表示データＤＤが画像メモリ部３０に与えられる際、制御信号発生回路３１に同期信号ＳＹＮが与えられ、制御信号発生回路３１は同期信号ＳＹＮが入力された場合に制御信号ＣＳ及びデータ変換制御信号ＤＣＳを生成し出力する。画像メモリ部３０から出力された画素データＰＤは、データ変換回路３６に与えられる。
【００６１】
データ変換回路３６は、制御信号発生回路３１から出力されるデータ変換制御信号ＤＣＳがＬレベルの場合は画素データＰＤをそのまま通過させ、一方データ変換制御信号ＤＣＳがＨレベルの場合は逆画素データ＃ＰＤを生成し出力する。したがって、制御信号発生回路３１では、データ書込み走査時はデータ変換制御信号ＤＣＳをＬレベルとし、データ消去走査時はデータ変換制御信号ＤＣＳをＨレベルに設定する。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
データドライバ３２は、制御信号ＣＳを受けた場合に、データ変換回路３６を介して画像メモリ部３０から出力された画素データＰＤ又は逆画素データ＃ＰＤに基づいて、ピクセル電極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、ピクセル電極４０の走査線４３をライン毎に順次的に走査する。
【００６５】
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の走査にしたがってＴＦＴ４１が駆動し、ピクセル電極４０が印加され、ピクセルの透過光強度が制御される。
【００６６】
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を時分割して夫々発光させる。
【００６７】
実施の形態１の本発明の液晶表示装置における表示制御について、図４に示すタイムチャートを参照して説明する。図４（ａ）はバックライト２２の各色のＬＥＤの発光タイミング、図４（ｂ）は液晶パネル２１の各ラインの走査タイミング、図４（ｃ）は液晶パネル２１の発色状態を夫々示す。
【００６８】
図４（ａ）に示すとおり、バックライト２２のＬＥＤを赤，緑，青の順で順次発光させ、それと同期して液晶パネル２１の各画素をライン単位でスイッチングすることにより表示を行う。実施の形態１では、１秒間に６０フレームの表示を行う。したがって、１フレームの期間は１／６０秒になり、この１フレームの期間を更に１／２４０秒ずつの４サブフレームに分割する。
【００６９】
そして、第１番目から第３番目までの夫々のサブフレームにおいて、赤，緑，青のＬＥＤを夫々発光させる。また第４番目のサブフレームにおいては、バックライト２２を消灯させる。
【００７０】
一方、図４（ｂ）に示すとおり、液晶パネル２１に対しては赤，緑，青の各色のサブフレーム中にデータ走査を２度行う。但し、１回目の走査（データ書込み走査）の開始タイミング（第１ラインへのタイミング）が各サブフレームの開始タイミングと一致するように、また２回目の走査（データ消去走査）の終了タイミング（最終ラインへのタイミング）が各サブフレームの終了タイミングと一致するようにタイミングを調整する。
【００７１】
データ書込み走査にあっては、液晶パネル２１の各画素には画素データＰＤに応じた電圧が供給され、透過率の調整が行われる。これによって、フルカラー表示が可能となる。またデータ消去走査にあっては、データ書込み走査時と同電圧で逆極性の電圧が液晶パネル２１の各画素に供給され、液晶パネル２１の各画素の表示が消去され、液晶への直流成分の印加が防止される。
【００７２】
図５は、実施の形態１の本発明の液晶表示装置の液晶パネル上にて観察者が認識する動画像のモデルを示す説明図である。
上述したように、各サブフレームにて赤，緑，青のＬＥＤを発光させた後に、バックライト２２を１／４フレーム時間消灯する（図５における非発光ＳＦ）ことによって、図５における「観察結果」に示すとおり、動画像の輪郭部にて色の分離が発生する領域（図５における画質劣化領域）を３／４に狭めることができる。したがって、動画像の輪郭部が虹色に観察される現象を目立ちにくくすることができる。
【００７３】
（実施の形態２）
図６は、実施の形態２の本発明の液晶表示装置における表示制御を示すタイムチャートである。
図６において、（ａ）はバックライト２２の各色のＬＥＤの発光タイミング、（ｂ）は液晶パネル２１の各ラインの走査タイミング、（ｃ）は液晶パネル２１の発色状態を夫々示している。
【００７４】
図６（ａ）に示すとおり、バックライト２２のＬＥＤを赤，緑，青の順で順次発光させ、それと同期して液晶パネル２１の各画素をライン単位でスイッチングすることにより表示を行う。実施の形態２においても実施の形態１の場合と同様に、１秒間に６０フレームの表示を行う。そのため、１フレームの期間は１／６０秒になり、この１フレームの期間を更に１／３６０秒ずつの６サブフレームに分割する。
【００７５】
そして、第１番目から第３番目までの夫々のサブフレームにおいて、赤，緑，青のＬＥＤを夫々発光させる。また第４番目から第６番目までのサブフレームにおいては、バックライト２２を消灯させる。
【００７６】
一方、図６（ｂ）に示すとおり、液晶パネル２１に対しては赤，緑，青の各色のサブフレーム中にデータ走査を２度行う。但し、１回目の走査（データ書込み走査）の開始タイミング（第１ラインへのタイミング）が各サブフレームの開始タイミングと一致するように、また２回目の走査（データ消去走査）の終了タイミング（最終ラインへのタイミング）が各サブフレームの終了タイミングと一致するようにタイミングを調整する。
【００７７】
データ書込み走査にあっては、液晶パネル２１の各画素には画素データＰＤに応じた電圧が供給され、透過率の調整が行われる。これによって、フルカラー表示が可能となる。またデータ消去走査にあっては、データ書込み走査時と同電圧で逆極性の電圧が液晶パネル２１の各画素に供給され、液晶パネル２１の各画素の表示が消去され、液晶への直流成分の印加が防止される。
【００７８】
なお、実施の形態２の本発明の液晶表示装置の回路構成並びに液晶パネル及びバックライトの構成は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００７９】
図７は、実施の形態２の本発明の液晶表示装置の液晶パネル上にて観察者が認識する動画像のモデルを示す説明図である。なおこの場合も背景色が黒色で白色の画像を表示する例である。
上述したように、各サブフレームにて赤，緑，青のＬＥＤを発光させた後に、バックライト２２を１／２フレーム時間（＝１／６フレーム時間×３）消灯する（図７における非発光ＳＦ）ことによって、図７における「観察結果」に示すとおり、動画像の輪郭部にて色の分離が発生する領域（図７における画質劣化領域）を１／２に狭めることができる。そのため、動画像の輪郭部が虹色に観察される現象をより一層目立ちにくくすることができる。
【００８０】
（実施の形態３）
図８は、実施の形態３の本発明の液晶表示装置における表示制御を示すタイムチャートである。
図８において、（ａ）はバックライト２２の赤，緑，青各色のＬＥＤの発光タイミング、（ｂ）は液晶パネル２１の各ラインの走査タイミング、（ｃ）は液晶パネル２１の発色状態を夫々示している。
【００８１】
図８（ａ）に示すとおり、実施の形態３においても実施の形態１と同様に、１秒間に６０フレームの表示を行う。したがって、１フレームの期間は１／６０秒になり、この１フレームの期間を更に１／１８０秒ずつの３サブフレームに分割する。そして、各フレームにおける各サブフレームでは以下のような順序で発光するように、バックライト制御回路３５がバックライト２２を制御する。
【００８２】
まず第１番目のフレームにおいて、第１番目のサブフレームでは赤のＬＥＤを、第２番目のサブフレームでは緑のＬＥＤを、そして第３番目のサブフレームでは青のＬＥＤを夫々発光させる。
【００８３】
次に第２番目のフレームにおいて、第１番目のサブフレームでは緑のＬＥＤを、第２番目のサブフレームでは青のＬＥＤを、そして第３番目のサブフレームでは赤のＬＥＤを夫々発光させる。
【００８４】
そして第３番目のフレームにおいて、第１番目のサブフレームでは青のＬＥＤを、第２番目のサブフレームでは赤のＬＥＤを、そして第３番目のサブフレームでは緑のＬＥＤを夫々発光させる。
【００８５】
このようにして連続する３フレームにおいては、各サブフレームにて各色のＬＥＤを発光する順序が同一にならないように、バックライト制御回路３５がバックライト２２を制御する。
【００８６】
一方、図８（ｂ）に示すとおり、液晶パネル２１に対しては各色のサブフレーム中にデータ走査を２度行う。但し、１回目の走査（データ書込み走査）の開始タイミング（第１ラインへのタイミング）が各サブフレームの開始タイミングと一致するように、また２回目の走査（データ消去走査）の終了タイミング（最終ラインへのタイミング）が各サブフレームの終了タイミングと一致するようにタイミングを調整する。
【００８７】
データ書込み走査にあっては、液晶パネル２１の各画素には画素データＰＤに応じた電圧が供給され、透過率の調整が行われる。これによって、フルカラー表示が可能となる。またデータ消去走査にあっては、データ書込み走査時と同電圧で逆極性の電圧が液晶パネル２１の各画素に供給され、液晶パネル２１の各画素の表示が消去され、液晶への直流成分の印加が防止される。
【００８８】
なお、実施の形態３の本発明の液晶表示装置の回路構成並びに液晶パネル及びバックライトの構成は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００８９】
図９は、実施の形態３の本発明の液晶表示装置の液晶パネル上にて観察者が認識する動画像のモデルを示す説明図である。
上述したように、連続する３フレームにおいては、各サブフレームにて各色のＬＥＤを発光する順序が同一にならないように、バックライト制御回路３５がバックライト２２を制御する。したがって、図９に示すとおり、動画像の輪郭部において必ず赤色，緑色及び青色の３色の表示データが存在することになる。したがって色の分離が発生しないため、動画像の輪郭部が虹色に観察されることがなくなり、例えば画像全体を白色で観察することができる。
【００９０】
ただし観察者は動画像の移動に伴って視点を移動させながら観察するため、図９に示すとおり、各フレームにおいて、後のサブフレームにて表示される表示データは画像が移動する方向と反対の方向に引きずられるように観察される。したがって、図９の「観察結果」に示すとおり、動画像の輪郭部では依然として画質に明度差による劣化領域（モノクロ表示領域）が存在する。
【００９１】
しかしながら、従来のような虹色に観察される場合に比し、モノクロで観察される方が、画質が劣化していることが目立ちにくいので望ましい。
【００９２】
（実施の形態４）
図１０は、実施の形態４の本発明の液晶表示装置における表示制御を示すタイムチャートである。
図１０において、（ａ）はバックライト２２の赤，緑，青各色のＬＥＤの発光タイミング、（ｂ）は液晶パネル２１の各ラインの走査タイミング、（ｃ）は液晶パネル２１の発色状態を夫々示している。
【００９３】
図１０（ａ）に示すとおり、実施の形態４においても実施の形態１と同様に、１秒間に６０フレームの表示を行う。したがって、１フレームの期間は１／６０秒になり、この１フレームの期間を更に１／３６０秒ずつの６サブフレームに分割する。そして、各フレームにおける各サブフレームでは以下のような順序で発光又は非発光するように、バックライト制御回路３５がバックライト２２を制御する。
【００９４】
まず第１番目のフレームにおいて、第１番目のサブフレームでは赤のＬＥＤを、第２番目のサブフレームでは緑のＬＥＤを、そして第３番目のサブフレームでは青のＬＥＤを夫々発光させる。また第４番目から第６番目までのサブフレームにおいては、バックライト２２を消灯させる。
【００９５】
次に第２番目のフレームにおいて、第１番目のサブフレームでは緑のＬＥＤを、第２番目のサブフレームでは青のＬＥＤを、そして第３番目のサブフレームでは赤のＬＥＤを夫々発光させる。また第４番目から第６番目までのサブフレームにおいては、第１番目のフレームの場合と同様に、バックライト２２を消灯させる。
【００９６】
そして第３番目のフレームにおいて、第１番目のサブフレームでは青のＬＥＤを、第２番目のサブフレームでは赤のＬＥＤを、そして第３番目のサブフレームでは緑のＬＥＤを夫々発光させる。また第４番目から第６番目までのサブフレームにおいては、第１番目のフレームの場合と同様に、バックライト２２を消灯させる。
【００９７】
このようにして連続する３フレームにおいては、各サブフレームにて各色のＬＥＤを発光する順序が同一にならないように、バックライト制御回路３５がバックライト２２を制御する。
【００９８】
一方、図１０（ｂ）に示すとおり、液晶パネル２１に対しては各色のサブフレーム中にデータ走査を２度行う。但し、１回目の走査（データ書込み走査）の開始タイミング（第１ラインへのタイミング）が各サブフレームの開始タイミングと一致するように、また２回目の走査（データ消去走査）の終了タイミング（最終ラインへのタイミング）が各サブフレームの終了タイミングと一致するようにタイミングを調整する。
【００９９】
データ書込み走査にあっては、液晶パネル２１の各画素には画素データＰＤに応じた電圧が供給され、透過率の調整が行われる。これによって、フルカラー表示が可能となる。またデータ消去走査にあっては、データ書込み走査時と同電圧で逆極性の電圧が液晶パネル２１の各画素に供給され、液晶パネル２１の各画素の表示が消去され、液晶への直流成分の印加が防止される。
【０１００】
なお、実施の形態４の本発明の液晶表示装置の回路構成並びに液晶パネル及びバックライトの構成は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【０１０１】
図１１は、実施の形態４の本発明の液晶表示装置の液晶パネル上にて観察者が認識する動画像のモデルを示す説明図である。
上述したように、連続する３フレームにおいては、各サブフレームにて各色のＬＥＤを発光する順序が同一にならないように、バックライト制御回路３５がバックライト２２を制御する。したがって、図１１に示すとおり、動画像の輪郭部において必ず赤色，緑色及び青色の３色の表示データが存在することになる。したがって実施の形態３と同様に色の分離が発生しないため、動画像の輪郭部が虹色に観察されることがなくなる。
【０１０２】
また、各サブフレームにて赤，緑，青のＬＥＤを発光させた後に、バックライト２２を１／２フレーム時間消灯する（図１１における非発光ＳＦ）ことによって、図１１における「観察結果」に示すとおり、動画像の輪郭部にて画質が劣化する領域（モノクロの表示が観察される領域）を狭めることができる。
【０１０３】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１記載の液晶表示装置によれば、連続する３フレームにおいては、各色の発光の順序が同じにならないために、動画像の輪郭部において必ず赤色，緑色及び青色の３色の表示データが存在することになるので、色の分離が発生せず、動画像の輪郭部が虹色に観察されることがなくなる。
【０１０５】
また、請求項２記載の液晶表示装置によれば、連続する３フレームにおいては、各色の発光の順序が同じにならないようにバックライトを制御し、さらに各フレームにおいてバックライトを消灯する時間を設けることによって、輪郭部が虹色に観察されることがなくなるとともに、画質の明度差による劣化領域を狭めることができる。
【０１０６】
また、請求項３記載の液晶表示装置によれば、バックライトを消灯する時間を略１／４フレーム時間設けることによって、色の分離が生じている領域を３／４に狭めることができるので、動画像の輪郭部において画質が劣化する現象を軽減することができる。
【０１０７】
さらに、請求項４記載の液晶表示装置によれば、バックライトを消灯する時間を略１／２フレーム時間設けることによって、色の分離が生じている領域を１／２に狭めることができるので、動画像の輪郭部において画質が劣化する現象をより一層軽減することができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の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２】実施の形態１の本発明の液晶表示装置が有す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３】実施の形態１の本発明の液晶表示装置の全体の構成例を示す模式図である。
【図４】実施の形態１の本発明の液晶表示装置における表示制御を示すタイムチャートである。
【図５】実施の形態１の本発明の液晶表示装置の液晶パネル上にて観察者が認識する動画像のモデルを示す説明図である。
【図６】実施の形態２の本発明の液晶表示装置における表示制御を示すタイムチャートである。
【図７】実施の形態２の本発明の液晶表示装置の液晶パネル上にて観察者が認識する動画像のモデルを示す説明図である。
【図８】実施の形態３の本発明の液晶表示装置における表示制御を示すタイムチャートである。
【図９】実施の形態３の本発明の液晶表示装置の液晶パネル上にて観察者が認識する動画像のモデルを示す説明図である。
【図１０】実施の形態４の本発明の液晶表示装置における表示制御を示すタイムチャートである。
【図１１】実施の形態４の本発明の液晶表示装置の液晶パネル上にて観察者が認識する動画像のモデルを示す説明図である。
【図１２】強誘電性液晶の電気光学特性を示すグラフである。
【図１３】反強誘電性液晶の電気光学特性を示すグラフである。
【図１４】従来の液晶表示装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１５】従来の液晶表示装置における表示制御の一例を示すタイムチャートである。
【図１６】従来の液晶表示装置によって液晶パネル上に表示される動画像のモデルを示す説明図である。
【図１７】従来の液晶表示装置の液晶パネル上にて観察者が認識する動画像のモデルを示す説明図である。
【符号の説明】
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
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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