(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置された複数の液晶画素を有する液晶表示パネルと、該液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトとを備えてタイムシーケンシャル駆動によりカラー表示を行う液晶表示装置において、
前記液晶画素を構成する画素領域の各々に、前記液晶画素を駆動するＲ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを各色毎に個別に一時保持するデータ保持手段を有し、
前記データ保持手段は、前記各色の表示データを保持する縦続接続された複数段のラッチ回路を有し、１フィールド期間内に初段の前記ラッチ回路に前記各色の表示データが保持され、帰線期間に前記各色の表示データを最終段の前記ラッチ回路に転送し、最終段の該ラッチ回路に保持された前記各色の表示データにより前記液晶画素を順次駆動するタイミングに同期して、前記バックライトから前記各色の表示データに対応する単色光を順次発光させることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
マトリクス状に配置された複数の液晶画素を有する液晶表示パネルと、該液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトとを備え、前記液晶画素にＲ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを順次印加するとともに、表示データの印加のタイミングに同期して、前記バックライトから前記表示データに対応するＲ、Ｇ、Ｂの各単色光を順次発光させる液晶表示装置において、
前記液晶画素を構成する画素領域に、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを個別に一時保持するデータ保持手段を有し、
前記データ保持手段は、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを個別に保持する複数の縦続接続された複数段のラッチ回路を有し、１フィールド期間内に初段の前記各ラッチ回路に前記各色の表示データが個別に保持され、帰線期間に前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを最終段の前記各ラッチ回路に転送し、次のフィールドにおいて、最終段の該ラッチ回路に保持された前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを順次読み出して、前記液晶画素を駆動するタイミングに同期して、前記表示データに対応する前記単色光を順次発光させるとともに、当該フィールドの前記各色の表示データを初段の前記各ラッチ回路に読み込んで個別に保持することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
前記データ保持手段の最終段の前記ラッチ回路に一時保持された前記表示データを増幅して前記液晶画素に印加する増幅手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記増幅手段への電源の供給を制御する電源制御手段を有し、前記表示データにより前記液晶画素を駆動するタイミングに同期して、前記増幅手段への電源の供給を行うことを特徴とする請求項３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、モノクロ・アクティブマトリックス液晶表示パネルと、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の単色光を発光可能なバックライトとを備え、タイムシーケンシャル駆動によりカラー表示出力を行う液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報化社会の進展に伴い、液晶表示装置の普及が著しく、特に、従来の文字情報を中心としたモノクロ表示から、パーソナルコンピュータのモニタやカラーテレビジョンの代替えとして、高精細なカラー表示への要望が高まっている。一般に使用されているカラー表示が可能な液晶表示装置は、ＲＧＢの各色に対応した液晶画素を有する液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの前面に設けられ、液晶画素に対応する位置にＲＧＢの各色を有するカラーフィルタとにより構成され、表示データを構成するＲＧＢの各色データに応じて各液晶画素の輝度を調整することにより、ＲＧＢ３色の重ね合わせによって所定の表示色を生成している。
【０００３】
これに対して、モノクロ（白黒）の液晶表示パネルと、ＲＧＢの３色に高速切り替え点灯が可能なバックライトとを有し、通常の１フレーム期間にＲＧＢ各色の表示を時系列的に切り替え、液晶表示パネルに赤の表示データを表示したときには赤色のバックライトを発光させ、緑の表示データを表示したときには緑色のバックライトを発光させ、青の表示データを表示したときには青色のバックライトを発光させる動作を行うことにより、人間の視覚の残像効果を利用して、見かけ上３色が重ね合わさって所定の表示色に見える、というタイムシーケンシャル駆動方式が知られており、種々の研究、開発が進んでいる。
【０００４】
このようなタイムシーケンシャル駆動方式の液晶表示装置によれば、次のような利点がある。
（１）ＲＧＢ３色のフィルタを備え、各色に対応した液晶画素を形成した構成とは異なり、１つの液晶画素によりＲＧＢの３色を表示することができるため、画素密度を向上させることができ、液晶表示パネルの高解像度化を図ることができる。
（２）１つの液晶画素でＲＧＢの３色を表示することができるため、表示データを供給する信号ライン（ドレインライン）の数を１／３に削減することができ、ドライバＩＣの数を削減して、周辺回路を小型化することができる。
（３）ＲＧＢ３色の表示データに対応するバックライトの発光色を調整することにより、カラーバランス調整を容易に行うことができる。
（４）カラーフィルタを備える必要がないため、比較的構造が簡易なモノクロ液晶表示パネルを用いて、高精細なカラー表示を実現することができる。
【０００５】
ここで、従来のタイムシーケンシャル駆動方式の液晶表示装置について、図面を参照して簡単に説明する。
図７は、従来のタイムシーケンシャル駆動方式の液晶表示装置の概略構成を示す図である。
図７において、１０１は液晶表示パネル、１０２はソースドライバ、１０３はゲートドライバ、１０４はバックライト、１０５は画像メモリ、１０６は極性反転回路、１０７は制御回路である。
また、Ｓ１は入力同期信号であって、垂直同期信号ＶＳＹＮと水平同期信号ＨＳＹＮを含んでいる。Ｒ・Ｇ・ＢはＲ、Ｇ、Ｂの各色データから構成される入力表示データ、Ｄ１、Ｄ２はＲＧＢ各色毎の表示データ、ＳＣは極性反転制御信号、ＳＭは画像メモリのバンク切り替え制御信号である。ＳＧは走査ドライバ制御信号であって、垂直制御信号ＶＳと垂直制御クロックＶＣＫを含んでいる。ＳＳは信号ドライバ制御信号であって、水平制御信号ＨＳと水平制御クロックＨＣＫを含んでいる。Ｌはバックライトの点灯制御信号であって、赤色（Ｒ）の単色光の発光を制御するＲ点灯制御信号ＬＲと緑色（Ｇ）の単色光の発光を制御するＧ点灯制御信号ＬＧと青色（Ｂ）の単色光の発光を制御するＢ点灯制御信号ＬＢとを含んでいる。
【０００６】
液晶表示パネル１０１は、図８に示すように、マトリクス状に配置された画素電極Ｅａと、画素電極Ｅａにドレインが接続された、例えば薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；以下、ＴＦＴと略記する。）と、マトリクスの列方向に延伸し、複数のＴＦＴのソースに接続されたソース電極線１０２ａと、マトリクスの行方向に延伸し、複数のＴＦＴのゲートに接続されたゲート電極線１０３ａと、画素電極Ｅａに対向して配置され、コモン電圧が共通配線１０４を介して印加される共通電極（対向電極ともいう。）Ｅｂと、画素電極Ｅａと共通電極Ｅｂの間に液晶が充填された液晶容量Ｃ1Cと、ＴＦＴのドレインに液晶容量Ｃ1Cと並列に付加される蓄積容量（付加容量）Ｃｓにより構成される。ここで、ＴＦＴと液晶容量Ｃ1C、蓄積容量Ｃｓとにより液晶画素を構成する。
ソースドライバ１０２は、制御回路１０７から供給される信号ドライバ制御信号ＳＳに基づいて、画像画像メモリ１０５から出力されるＲＧＢの各色毎の表示データを１行単位で保持し、対応するデジタル信号をソース電極線１０２ａを介して各液晶画素に印加する。
【０００７】
ゲートドライバ１０３は、制御回路１０７から供給される走査ドライバ制御信号ＳＧに基づいて、各ゲート電極線１０３ａに走査信号を順次印加して選択状態とし、上記ソース電極線１０２ａと交差する位置の液晶画素に、上記ソース電極線１０２ａに供給されたデジタル信号の電圧を印加する。
バックライト１０４は、ＲＧＢ各色の単色蛍光灯（冷陰極線）から構成される光源であって、制御回路１０７から供給されるＲＧＢ各色毎の点灯制御信号ＬＲ、ＬＧ、ＬＢにしたがって、液晶画素を駆動している表示データの色データに対応する色の単色光を発光する。
画像メモリ１０５は、制御回路１０７からのバンク切り替え制御信号ＳＭに基づいて、液晶表示パネル１０１に表示される１画面分の入力表示データＲ・Ｇ・Ｂを格納し、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色データをより高速な表示データＤ１に周波数変換してソースドライバ１０２に供給する。
【０００８】
極性反転回路１０６は、制御回路１０７からの極性反転制御信号ＳＣに基づいて、表示データＤ１の信号極性を反転処理する。なお、極性反転回路１０６は、交流駆動液晶を用いる場合のみ動作し、直流駆動液晶の場合は単なるバッファとして動作する。
制御回路１０７は、入力同期信号Ｓ１に基づいて、上述した各種の同期信号や制御信号、動作クロックを生成して、ソースドライバ１０２、ゲートドライバ１０３、バックライト１０４、画像メモリ１０５、極性反転回路１０６等へ出力し、液晶表示パネル１０１への表示動作を制御する。
【０００９】
図９は、タイムシーケンシャル駆動方式の液晶表示装置の動作を示すタイムチャートである。
図９に示すように、まず、入力表示データＲ・Ｇ・Ｂは、１フィールド期間中に画像メモリ１０５にＲ、Ｇ、Ｂの各色の表示データとして一旦格納される。次いで、格納された表示データＤ１を、１フィールド期間内にＲ、Ｇ、Ｂの順番で書き込んだ時間より高速に１画面分の表示データを順次取り出し、ソースドライバ１０２を介して液晶表示パネルの所定の画素電極に印加して（書き込んで）表示駆動する。そして、この液晶表示パネルの駆動タイミングに同期して、表示駆動されている色データ（表示データ）に対応するＲＧＢいずれかの単色光のバックライトを点灯することにより、１フィールド期間内に液晶表示パネルの１画面分の各液晶画素が順次Ｒ、Ｇ、Ｂの各色で発光して、視覚の残像効果により見かけ上３色が重ね合わさって所定のカラー表示が実現されるものである。
このように、タイムシーケンシャル駆動を実現するためには、１フィールド期間内に液晶表示パネルの各液晶画素へＲＧＢの３色の表示データを順次書き込み、高速駆動する技術の確立、及び、１フィールド期間内にバックライトの発光色を高速で３色に切り替えて点灯制御する技術の確立が必須条件とされている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のモノクロ液晶表示パネルの構造をそのまま利用して、タイムシーケンシャル駆動を試みた場合、次の様な問題を有している。
（ａ）従来の液晶表示パネルにおいては、１画面分の全液晶画素に表示データを書き込んだ後、一斉に表示駆動させる必要があるため、各液晶画素への表示データの書き込みに時間がかかり、表示データの書き換え後の表示可能な時間が短くなって、バックライトを瞬間的に高輝度で点灯させる必要が生じる。そのためには、バックライトに瞬時的に電流を集中させる必要があるが、バックライトの駆動回路の電流容量を大きくしたり、高輝度バックライトを使用しなければならず、バックライト及びその制御回路への負担が大きくなる。
（ｂ）１フィールド期間中にＲＧＢ３色の表示データを時系列的に液晶画素に書き込むためには、入力表示データ転送速度よりも高速で書き込みを行う必要がある。そのためには、表示データを一旦、周波数変換するために画像メモリに蓄える必要があり、コストアップの要因となっている。
（ｃ）各液晶画素への表示データの書き込み時間を短縮する必要があるとともに、１フィールド期間（１６．７ｍｓ）中にＲＧＢ３色を切り換えたときに、前色の残像が完全になくなっている必要があるため、超高速の応答性を有する液晶材料（例えば、強誘電性液晶）を適用しなければならず、液晶材料選択の幅が狭まって、表示品質の向上が難しくなる。また、高速書き込みを実現するためには、液晶画素毎のＴＦＴのサイズを大きくして、駆動能力を向上させる必要があるが、その一方で表示画面の開口率が低下する。
【００１１】
そこで、本発明は、このような問題を解決することを目的とし、タイムシーケンシャル駆動方式によるカラー表示において、回路規模の縮小を図りつつ、十分な表示可能時間を確保し、良好な画面表示を実現することができる液晶表示装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の液晶表示装置は、マトリクス状に配置された複数の液晶画素を有する液晶表示パネルと、該液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトとを備えてタイムシーケンシャル駆動によりカラー表示を行う液晶表示装置において、前記液晶画素を構成する画素領域の各々に、前記液晶画素を駆動するＲ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを各色毎に個別に一時保持するデータ保持手段を有し、前記データ保持手段は、前記各色の表示データを保持する縦続接続された複数段のラッチ回路を有し、１フィールド期間内に初段の前記ラッチ回路に前記各色の表示データが保持され、帰線期間に前記各色の表示データを最終段の前記ラッチ回路に転送し、最終段の該ラッチ回路に保持された前記各色の表示データにより前記液晶画素を順次駆動するタイミングに同期して、前記バックライトから前記各色の表示データに対応する単色光を順次発光させることを特徴とする。請求項２記載の液晶表示装置は、マトリクス状に配置された複数の液晶画素を有する液晶表示パネルと、該液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトとを備え、前記液晶画素にＲ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを順次印加するとともに、表示データの印加のタイミングに同期して、前記バックライトから前記表示データに対応するＲ、Ｇ、Ｂの各単色光を順次発光させる液晶表示装置において、前記液晶画素を構成する画素領域に、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを個別に一時保持するデータ保持手段を有し、前記データ保持手段は、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを個別に保持する複数の縦続接続された複数段のラッチ回路を有し、１フィールド期間内に初段の前記各ラッチ回路に前記各色の表示データが個別に保持され、帰線期間に前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを最終段の前記各ラッチ回路に転送し、次のフィールドにおいて、最終段の該ラッチ回路に保持された前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを順次読み出して、前記液晶画素を駆動するタイミングに同期して、前記表示データに対応する前記単色光を順次発光させるとともに、当該フィールドの前記各色の表示データを初段の前記各ラッチ回路に読み込んで個別に保持することを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の液晶表示装置は、請求項１又は２記載の液晶表示装置において、前記データ保持手段の最終段の前記ラッチ回路に一時保持された前記表示データを増幅して前記液晶画素に印加する増幅手段を有することを特徴とする。請求項４記載の液晶表示装置は、請求項３記載の液晶表示装置において、前記前記増幅手段への電源の供給を制御する電源制御手段を有し、前記表示データにより前記液晶画素を駆動するタイミングに同期して、前記増幅手段への電源の供給を行うことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液晶表示装置について、実施の形態を示して具体的に説明する。
本発明に係る液晶表示装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る液晶表示装置の一実施形態を示す概略図である。ここで、従来技術と同等の構成については、その説明を簡略化する。
図１において、１０は液晶表示パネル、２０はデータドライバ、３０は制御ドライバ、４０はバックライト、５０は極性反転回路、６０は制御回路である。
【００１５】
以下、各構成について説明する。
（１）液晶表示パネル１０
図２は、本実施形態に係る液晶表示装置に適用される液晶表示パネルの概略構成を示す図であり、図３は、各画素領域に形成される保持手段の具体例を示す図である。
図２に示すように、液晶表示パネル１０は、内部に画素電極Ｅａとデータ保持手段１０ａが形成され、マトリクス状に配置された複数の画素領域と、マトリクスの列方向に延伸し、各データ保持手段にＲＧＢの各表示データを供給するデータライン２０ａと、マトリクスの行方向に延伸し、各データ保持手段を選択して各表示データの取り込み、保持を制御する走査ライン３０ａと、マトリクスの行方向に延伸し、各データ保持手段を選択して保持された各表示データの出力、画素電極への印加を制御する表示制御ライン３０ｂと、を有して構成されている。
すなわち、通常の液晶画素においては、従来技術（図８参照）において説明したように、１つのＴＦＴと、それに接続された画素電極及び共通電極からなる画素容量を有して構成されるが、本実施形態においては、ＴＦＴに代えて各色毎の表示データを個別に保持するラッチ回路やサンプルホールド回路等のデータ保持手段を画素電極の前段に形成し、表示データを一旦データ保持手段に保持した後、画素電極に印加するように構成されている。
【００１６】
具体的には、図３に示すように、保持手段１０ａは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色毎の表示データを保持する複数段（図では２段）のラッチ回路１１と、制御ドライバ３０から供給される走査信号及び制御クロックに基づいて、データライン２０ａを介して時系列的に供給される表示データをＲＧＢの各色毎に初段（１段目）のラッチ回路１１Ｒａ、１１Ｇａ、１１Ｂａに個別に取り込み、保持、出力するための動作タイミングを制御するシフトレジスタ１２と、１段目のラッチ回路１１Ｒａ、１１Ｇａ、１１Ｂａから転送された各表示データを保持する最終段（２段目）のラッチ回路１１Ｒｂ、１１Ｇｂ、１１Ｂｂから各表示データをＲＧＢの順番で選択的に取り出すセレクタ回路１３と、セレクタ回路１３により取り出された各表示データを電流増幅して、画素電極Ｅａに印加するアンプ回路１４と、表示制御ライン３０ｂを介して供給される表示制御信号に基づいて、２段目のラッチ回路１１Ｒｂ、１１Ｇｂ、１１Ｂｂの動作タイミングを制御するとともに、セレクタ回路１３における表示データの取り出しタイミング、及び、アンプ回路１４の動作タイミングを制御するシリアル・パラレル変換回路１５と、を有して構成されている。なお、アンプ回路１４は、ラッチ回路１１から読み出された表示データの電流増幅を行い、画素電極への書き込み速度を向上させるためのものであって、さらに、アンプ回路１４の電源線には、ＦＥＴスイッチ（電源制御手段）が設けられ、画素電極Ｅａへの表示データの書き込み時以外は、アンプ回路１４への電源の供給を遮断して、消費電力を減らすものである。
【００１７】
（２）データドライバ２０
図４は、本実施形態に係る液晶表示装置に適用されるデータドライバの構成を示す図である。
図４に示すように、データドライバ２０は、制御回路６０からの水平制御クロックＨＣＫに基づいて、入力表示データＲ・Ｇ・ＢからＲＧＢの各表示データを一組として順次取り込むためのサンプリングクロックを生成するシフトレジスタ２１と、シフトレジスタ２１から供給されるサンプリングクロックに基づいて、表示データをＲ、Ｇ、Ｂ各色毎に順次取り込んで、１行分のＲＧＢの各表示データを保持するサンプルホールド回路２２（２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ）と、保持した一組のＲＧＢの各表示データを時系列的にひとまとめにして（パケット化して）シリアルデータ化するマルチプレクサ回路２３と、を有して構成されている。
【００１８】
（３）制御ドライバ３０
図５は、本実施形態に係る液晶表示装置に適用される制御ドライバの構成を示す図である。
図５に示すように、制御ドライバ３０は、垂直制御信号ＶＳ及び垂直制御クロックＶＣＫに基づいて、走査ライン３０ａに接続された液晶画素を選択状態とする走査信号を生成するとともに、１段目のラッチ回路１１Ｒａ、１１Ｇａ、１１Ｂａへの表示データの取り込み、保持、出力を制御するための制御クロック信号を生成するタイミング発生回路３１と、２段目のラッチ回路１１Ｒｂ、１１Ｇｂ、１１Ｂｂの動作タイミング、及び、セレクタ回路１３における表示データの取り出しタイミング、アンプ回路１４の動作タイミングを制御する表示制御信号を生成し、シリアルデータとして表示制御ライン３０ｂを介して出力するシーケンシャル表示制御信号回路３２と、を有して構成されている。
【００１９】
（４）バックライト４０
バックライト４０は、従来技術において示したものと同様に、ＲＧＢ各色の単色蛍光灯から構成される光源であり、制御回路６０から供給される点灯制御信号ＬＲ、ＬＧ、ＬＢに基づいて、画素電極に印加されるＲＧＢのいずれかの表示データの色データに対応する色の単色光を発光する。
（５）極性反転回路５０
極性反転回路５０は、制御回路６０からの極性反転制御信号ＳＣに基づいて、入力表示データＲ・Ｇ・Ｂの信号極性を反転処理する。なお、極性反転回路５０は、交流駆動液晶を用いる場合のみ動作する。
（６）制御回路６０
制御回路６０は、図５に示すように、入力同期信号Ｓ１に基づいて、上述した各種の同期信号や制御信号、動作クロックを生成して、データドライバ２０、制御ドライバ３０、バックライト４０、極性反転回路５０等へ出力し、タイムシーケンシャル駆動による表示動作を制御する。
【００２０】
次に、上述した液晶表示装置の具体的な動作について、図面を参照して説明する。
図６は、本実施形態の液晶表示装置の動作を示すタイムチャートである。
図６に示すように、まず、データドライバ２０によりシリアルデータ化されたＲＧＢ表示データをデータライン２０ａを介して供給するとともに、制御ドライバ３０により走査スタート信号を走査ライン３０ａに印加する。
これにより、データライン２０ａに時系列的に供給されたＲＧＢの各表示データは、１フィールド期間内にＲ、Ｇ、Ｂの順序で１段目の各々のラッチ回路１１Ｒａ、１１Ｇａ、１１Ｂａに個別に保持される。
【００２１】
次いで、１画面を構成する全ての走査ライン３０ａについて、上記と同様の処理を順次行って、１画面全体の画素領域に形成された１段目の各々のラッチ回路１１Ｒａ、１１Ｇａ、１１ＢａにＲ、Ｇ、Ｂの各表示データが保持される。そして、帰線期間中に制御ドライバ３０から表示制御ライン３０ｂを介して送出される表示制御信号に基づいて、２段目の各々のラッチ回路１１Ｒｂ、１１Ｇｂ、１１Ｂｂを選択することにより、１段目のラッチ回路１１Ｒａ、１１Ｇａ、１１Ｂａに保持されていた各表示データが２段目のラッチ回路１１Ｒｂ、１１Ｇｂ、１１Ｂｂに転送され、保持される。
次いで、表示制御信号に基づいて、セレクタ回路１３のＲ選択信号をＯＮとするとともに、アンプ回路１４への電源制御信号ＳをＯＮとすることにより２段目のラッチ回路１１Ｒｂに保持されたＲの表示データが画素電極Ｅａに印加される。そして、この動作タイミングに同期して制御回路６０からバックライト４０に点灯制御信号ＬＲが送出され、赤の単色光を点灯させることにより、液晶表示パネル１０に表示データに対応した赤色の画面が表示される。以上の動作は、１フィールド期間の１／３時間内に実行される。
【００２２】
次いで、１／３フィールド期間経過後、表示制御信号に基づいてセレクタ回路１３のＲ選択信号がＯＦＦされ、Ｇ選択信号がＯＮされるとともに、アンプ回路１４への電源制御信号ＳをＯＮとすることにより２段目のラッチ回路１１Ｇｂに保持されたＧの表示データが画素電極Ｅａに印加される。そして、この動作タイミングに同期して制御回路６０からバックライト４０に点灯制御信号ＬＧが送出され、緑の単色光を点灯させることにより、液晶表示パネルに表示データに対応した緑色の画面が表示される。以上の動作も、１フィールド期間の１／３時間内に実行される。
さらに、１／３フィールド期間経過後、すなわち、開始から２／３フィールド経過後、再び表示制御信号に基づいてセレクタ回路１３のＧ選択信号がＯＦＦされ、Ｂ選択信号がＯＮされるとともに、アンプ回路１４への電源制御信号ＳをＯＮとすることにより２段目のラッチ回路１１Ｂｂに保持されたＢの表示データが画素電極Ｅａに印加される。そして、この動作タイミングに同期して制御回路６０からバックライト４０に点灯制御信号ＬＢが送出され、青の単色光を点灯させることにより、液晶表示パネルに表示データに対応した青色の画面が表示される。
【００２３】
このようにして、１フィールド期間内に、赤、緑、青の各単色光による画面表示が実行され、視覚の残像効果により、これらＲＧＢ３色が合成された色調によりカラー表示が実現される。
ところで、上述したＲ、Ｇ、Ｂの各表示データの２段目のラッチ回路１１Ｒｂ、１１Ｇｂ、１１Ｂｂからの読み出し、画素電極Ｅａへの印加に同期して、データライン２０ａに時系列的に供給された次のＲＧＢの表示データが、Ｒ、Ｇ、Ｂの順序で１段目の各々のラッチ回路１１Ｒａ、１１Ｇａ、１１Ｂａに個別に保持される。
【００２４】
すなわち、従来技術において説明したように、タイムシーケンシャル駆動を実現するためには、１画面の全液晶画素に所定色、例えば赤ならＲの表示データを全部書き込んで、その後バックライトにより赤色の単色光を照射しなければならないので、従来の液晶表示パネルの場合では、表示が切り替わるタイミングで、その都度、各色毎の表示データを画素電極に出力して書き込まなければならなかったが、本実施形態によれば、画素領域内にＲ、Ｇ、Ｂの３色の表示データを個別に保持するラッチ回路を有しているため、最初の書き込み動作を除いて、次のフィールドからは、各表示データを１段目及び２段目のラッチ回路に順次保持、転送することにより、２段目のラッチ回路から画素電極に表示データを出力して、表示動作をしている間に、次のフィールドの表示データを読み込んで、１段目のラッチ回路に保持することができる。
【００２５】
したがって、一番初めだけを除けば、表示動作は一つ前のタイミングで保持された表示データを表示出力しているだけで、表示の切り替わりタイミングで、１画面の全ての画素電極に表示データを書き込む必要がないので、表示可能期間を実質的に長くすることができ、応答の遅い液晶材料を用いた液晶表示パネルにおいてもタイムシーケンシャル駆動を良好に実現することできる。
また、画素領域内に表示データを保持するようにしたので、液晶表示パネル外に画像メモリを設ける必要がなく、コストの低減を図ることができる。
なお、本実施形態においては、保持手段として、２段のラッチ回路を設けた構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。要するに、最終段のラッチ回路に保持された表示データを読み出して画素電極に書き込む動作タイミングに同期して、初段のラッチ回路に次の表示データを取り込む動作、及び、下位のラッチ回路から上位のラッチ回路へと保持した表示データを転送する動作を実行するものであれば、他の構成を有するものであっても良いことは言うまでもない。
また、上述した実施形態においては、タイムシーケンシャル駆動方式の液晶表示装置についてのみ説明したが、本発明は液晶画素の画素領域内に表示データの保持手段を設けた新規な構成を提示することを特徴とするものであって、これに限定されるものではない。したがって、タイムシーケンシャル駆動方式以外の通常の駆動方式を有する液晶表示装置に適用するものであってもよいことは言うまでもない。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に係る液晶表示装置によれば、各画素領域内にＲ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを各色毎に個別に一時保持するデータ保持手段を有し、データ保持手段は縦続接続された複数段のラッチ回路を有し、信号ドライバから出力される各色の表示データを１フィールド期間にデータ保持手段の初段のラッチ回路に一時保持した後、帰線期間に各色の表示データを最終段のラッチ回路に転送し、最終段のラッチ回路に保持された各色の表示データを所定のタイミングで順次読み出して画素電極に印加し、液晶画素を駆動するとともに、そのタイミングに同期して各色の表示データに対応する単色光をバックライトから順次発光させて照明することができるため、従来表示データの保持のために液晶表示パネルの周辺に設けられていた画像メモリを必要とせず、周辺回路を安価かつ簡易に構成することができるとともに、表示可能時間を実質的に長くすることができ、高速応答性を有する液晶の採用や画素ＴＦＴの駆動能力の向上等、特殊な構成を必要とすることなく、良好にタイムシーケンシャル駆動を実現してカラー表示出力を行うことができる。請求項２に係る液晶表示装置によれば、各画素領域内にＲ、Ｇ、Ｂ各色の表示データを個別に保持する手段を有し、データ保持手段は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを個別に保持する複数の縦続接続された複数段のラッチ回路を有し、１フィールド期間内に初段の各ラッチ回路に各色の表示データが個別に保持され、帰線期間にＲ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを最終段の各ラッチ回路に転送し、次のフィールドにおいて、最終段の該ラッチ回路に一時保持された各色の表示データを所定のタイミングで順次読み出して画素電極に印加して液晶画素を駆動し、そのタイミングに同期して各色の表示データに対応する単色光を有するバックライトを発光させて照明するとともに、当該フィールドの前記各色の表示データを初段の前記各ラッチ回路に読み込んで個別に保持することができるため、従来表示データの保持のために液晶表示パネルの周辺に設けられていた画像メモリを必要とせず、周辺回路を安価かつ簡易に構成することができるとともに、表示可能時間を実質的に長くすることができ、高速応答性を有する液晶の採用や画素ＴＦＴの駆動能力の向上等、特殊な構成を必要とすることなく、良好にタイムシーケンシャル駆動を実現してカラー表示出力を行うことができる。
【００２７】
請求項３記載の液晶表示装置によれば、データ保持回路の最終段のラッチ回路に保持された表示データを増幅手段により増幅して液晶画素に印加することができるため、液晶画素への表示データの書き込み時間を短くして、液晶画素の駆動を速くすることができ、バックライトの点灯制御に関する負担を軽減することができる。請求項４記載の液晶表示装置によれば、増幅手段への電源供給を制御する電源制御手段により、液晶画素を駆動するタイミングにおいてのみ、増幅手段に電源を供給し、それ以外では電源の供給を遮断することができるため、増幅手段における消費電力の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の一実施形態を示す概略図である。
【図２】本実施形態に係る液晶表示装置に適用される液晶表示パネルの概略構成を示す図である。
【図３】各画素領域に形成される保持手段の具体例を示す図である。
【図４】本実施形態に係る液晶表示装置に適用されるデータドライバの構成を示す図である。
【図５】本実施形態に係る液晶表示装置に適用される制御ドライバの構成を示す図である。
【図６】本実施形態の液晶表示装置の動作を示すタイムチャートである。
【図７】従来のタイムシーケンシャル駆動方式の液晶表示装置の概略構成を示す図である。
【図８】液晶表示パネルの概略構成を示す等価回路図である。
【図９】タイムシーケンシャル駆動方式の液晶表示装置の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０    液晶表示パネル
１０ａ  データ保持手段
１１    ラッチ回路
１２    シフトレジスタ
１３    セレクタ回路
１４    アンプ回路
２０    データドライバ
２１    シフトレジスタ
２２    サンプルホールド回路
２３    マルチプレクサ回路
３０    制御ドライバ
３１    タイミング発生回路
３２    シーケンシャル表示制御信号回路
４０    バックライト
５０    極性反転回路
６０    制御回路
【図１】
0003773085.tif 000002
【図２】
0003773085.tif 000003
【図３】
0003773085.tif 000004
【図４】
0003773085.tif 000005
【図５】
0003773085.tif 000006
【図６】
0003773085.tif 000007
【図７】
0003773085.tif 000008
【図８】
0003773085.tif 000009
【図９】
0003773085.tif 000010