JP4623947B2

JP4623947B2 - 液晶表示装置の表示駆動方法

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Publication number: JP4623947B2
Application number: JP2003299969A
Authority: JP
Inventors: 智昭児玉; 宜久岩本; 貴杉山; 康夫都甲
Original assignee: Sharp Corp; Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Sharp Corp; Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2023-08-25
Also published as: JP2005070421A

Description

本発明は、フィールドシーケンシャル方式における液晶表示装置の表示駆動方法に関するものである。

液晶表示装置において、カラーフィルタを有しないモノクロ（単色）液晶セルを用いてカラー表示を行う手法がフィールドシーケンシャル方式の表示駆動方法として提案されている。図５にこのような表示駆動方法の一例を示す。

図５に示すものは、液晶表示部の表示パターンがＡ、Ｂ、Ｃの形状のセグメント１、セグメント２、セグメント３から構成され、光源色にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）が用いられた場合を示しており、液晶のオン（ＯＮ）、オフ（ＯＦＦ）により各光源色が液晶を透過して表示されるものである。

すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の光源を順次発光させて、該当する光源の発光タイミングに合わせて液晶をオン、オフさせる。これを高速で順次駆動させることで、人間の目にモノクロ液晶でも複数の色が表示されているように表現することができる。

具体的な駆動方法を図５について説明する。Ｙはイエロー（黄）、Ｃはシアン、Ｍはマゼンタ、Ｗは白を示す。
駆動４ａ；セグメント１にＲ、セグメント２にＧ、セグメント３にＢを表示。
駆動４ｂ；セグメント１にＹ、セグメント２にＣ、セグメント３にＭを表示。
駆動４ｃ；セグメント１にＷ、セグメント２にＣ、セグメント３にＭを表示。

このような駆動を行うことで、モノクロ液晶においてカラー表示を行うことができるが、上記の方式は発光色以外は高速駆動による加法混色での表示であり、瞬間的に色分離が発生して見えるカラーブレーク現象が発生し易くなる。このため、図６に示す新たな任意色発光によるカラー表示が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。これにより、カラーブレーク現象の発生が抑えられ、かつ任意色の表示が容易となっている。

具体的な駆動方法を図６について説明する。
駆動５ａ；セグメント１にＲ、セグメント２にＧ、セグメント３にＢを表示。
駆動５ｂ；セグメント１にＹ、セグメント２にＣ、セグメント３にＭを表示。
駆動５ｃ；セグメント１にＷ、セグメント２にＣ、セグメント３にＭを表示。

ここで、上述の２つの駆動方式は、何れも人間の目が切り替わりを認識できない程度以上の駆動周期で表示を行う必要がある。この人間の目が切り替わりを認識できない駆動周期は約１６．５ｍｓ程度以上である。繰り返し表示させる周期を１フレームとすると、フレーム内で各表示に該当する図５の駆動方式１ではセグメント、図６の駆動方式２では色をそれぞれサブフレームとして配置する必要がある。
特開２００１−１０８９６０号公報

ところで、上記の駆動方式２においては、通常は各サブフレーム長は固定されるが、光源の各発光色特性により発光パワーは異なる。このため、表示色によって明度差が発生してしまう。

具体例を挙げると、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤチップが１つのパッケージ内に入ったＬＥＤ素子を用いる場合、各ＬＥＤ順電流の絶対最大定格は２５ｍＡであっても、２色同時点灯時は順電流の絶対最大定格のそれぞれの５０％、３色同時点灯時は３０％までという制約や、トータル電流での絶対最大定格の順電流を超えてはならないという制約がある。

よって、Ｒ、Ｇ、Ｂ各単色での発光では順電流の最大定格が各２５ｍＡであっても、Ｒ・Ｇ（Ｙ）表示、Ｇ・Ｂ（Ｃ）表示、Ｒ・Ｂ（Ｍ）表示といった２色表示の場合は、順電流が各７．５ｍＡということがＬＥＤ素子の制約として発生する。

このため、単色発光に比べて混色発光は明度が低くなってしまい、コントラスト差が大きくなって、表示品位が低下するということがあった。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、フィールドシーケンシャル方式の駆動方法において、表示全体のコントラストが向上し、表示品位の低下を抑えた液晶表示装置の表示駆動方法を提供することを目的としている。

本発明に係る液晶表示装置の表示駆動方法は、異なる発光色の複数のＬＥＤチップが１つのパッケージ内に納められたマルチチップパッケージＬＥＤ素子であって、前記マルチチップパッケージＬＥＤ素子は同時点灯を行う前記ＬＥＤチップ数に応じて定格電流の変動が生じるマルチチップパッケージＬＥＤ素子であり、前記マルチチップパッケージＬＥＤ素子を発光素子として有したバック照明部を液晶セルの背面側に備え、全体制御部により複数の表示色信号が順次出力され、前記表示色信号によりＬＥＤ駆動部は前記複数の発光素子の混色を含む順次発光を行い、かつ前記表示色信号により液晶駆動部は液晶表示部の前記液晶セルのオンオフ動作を行い、かつ前記複数の発光素子の順次発光と前記液晶セルのオンオフ動作は同期して行われる液晶表示装置の表示駆動方法であって、前記複数の発光素子と前記液晶セルを繰り返し駆動する周期をフレームとし、前記フレーム内で各発光素子を発光駆動する周期をサブフレームとするとき、前記複数の発光素子と前記液晶セルを繰り返し駆動する周期の１フレーム内で、前記液晶セルの各画素は１回のサブフレーム期間以下の前記バック照明部の光源光透過動作を行い、同時に発光させるＬＥＤチップの数に応じて該ＬＥＤチップを発光させる際のサブフレーム長に所定の差を持たせて駆動するようにしたことを特徴とする液晶表示装置の表示駆動方法。

また、表示色に応じてサブフレーム長を変えるようにし、更に、表示色の明度差に応じてサブフレーム長の比を順次変化させるようにしたものである。

本発明によれば、フィールドシーケンシャル方式の駆動方法において、表示全体のコントラストが向上し、表示品位の低下を抑えることができるという効果がある。

以下、本発明の実施例を図面について説明する。

本発明は、前述の図６に示す駆動方式２において、全体の表示コントラストを良くしたものである。駆動方式２では各サブフレームの時間は均等にして表示を行っていたが、本発明では発光色の組み合わせによりフレーム周期は変えることなく、サブフレームの時間を可変にしている。

図１に本発明に係る液晶表示装置の構成を概略的に示す。同図において、１は表示全体を制御する制御部、２、３は液晶駆動部、ＬＥＤ駆動部で、液晶駆動部２は液晶表示部４の液晶（ＬＣＤ）セル５を駆動し、ＬＥＤ駆動部３は液晶表示部４のＲ、Ｇ、Ｂの各光源を有したバック照明部６を駆動する。

この液晶表示装置は、異なる発光色（ここではＲ、Ｇ、Ｂの３色）の複数のＬＥＤ（発光素子）を有したバック照明部６を液晶セル５の背面側に備え、複数の表示色信号を順次出力して上記複数のＬＥＤと液晶セル５を同期させて駆動するもので、３色のＬＥＤと液晶セル５を繰り返し駆動する周期の１フレーム内で、各ＬＥＤを駆動するサブフレーム長に所定の差を持たせて駆動するようにしている。

また、表示色に応じてサブフレーム長を変えるようにし、更に、表示色の明度差に応じてサブフレーム長の比を順次変化させるようにしている。

具体的な駆動方法を図２について説明する。表示パターンの構成は、図６に示すものと同じである。
駆動１ａ；セグメント１にＲ、セグメント２にＧ、セグメント３にＢを表示。
駆動１ｂ；セグメント１にＹ、セグメント２にＧ、セグメント３にＢを表示。
駆動１ｃ；セグメント１にＷ、セグメント２にＧ、セグメント３にＢを表示。

また、単色発光において、光源のパワー差に合わせて発光させる場合であっても、サブフレームの各周期を随時変動させることで、表示品位を上げることができる。

具体的な駆動方法を図３について説明する。
駆動２ａ；セグメント１にＲ、セグメント２にＧ、セグメント３にＢを表示。
駆動２ｂ；セグメント１にＷ、セグメント２にＧ、セグメント３にＢを表示。
駆動２ｃ；セグメント１にＷ、セグメント２にＧ、セグメント３にＭを表示。

ここで、上述の実施例における確認事例を図４について説明する。同図はセグメント１にＷ、セグメント２にＧ、セグメント３にＢを表示する場合を示している。
駆動３ａ；フレーム周期１６．５ｍｓで、各サブフレームは５．５ｍｓ。
駆動３ｂ；フレーム周期１６．５ｍｓで、各サブフレームはＷ：Ｇ：Ｂが６．５ｍｓ：５．０ｍｓ：５．０ｍｓ。

駆動３ｂのように表示色によってサブフレーム長比を切り替えることで、駆動３ａよりＷの明度が上がり、Ｇ、Ｂの明度が下がり、表示全体のコントラストが向上し、表示品位の低下を抑えることができる。

このように、表示色にサブフレームの時間を連動させながら駆動することで、各表示のコントラスト差を少なくし、表示品位を上げることができ、認識し易いモノクロ液晶によるカラー表示を実現することができる。

表１にフレーム周期を１６．５ｍｓとして同時表示色を３色とした場合の例を示す。フレーム１では、セグメント１にＲ（５．５ｍｓ）、セグメント２にＧ（５．５ｍｓ）、セグメント３にＢ（５．５ｍｓ）を表示し、フレーム２では、セグメント１にＷ（６．５ｍｓ）、セグメント２にＧ（５．０ｍｓ）、セグメント３にＢ（５．０ｍｓ）を表示している。また、フレーム３では、セグメント１にＲ（５．０ｍｓ）、セグメント２にＷ（６．５ｍｓ）、セグメント３にＢ（５．０ｍｓ）を表示し、フレーム４では、セグメント１にＹ（５．５ｍｓ）、セグメント２にＷ（６．０ｍｓ）、セグメント３にＢ（５．０ｍｓ）を表示している。

ここで、上述のサブフレーム長に差を持たせて表示する例について説明する。この場合、基準サブフレーム長を５．５ｍｓとしたとき、サブフレーム１：サブフレーム２：サブフレーム３＝１：１．３：１．２とするのが望ましい。

また、表示色（明度）によりサブフレーム長を変えて表示する場合は、基準サブフレーム長を５．５ｍｓとしたとき、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１：１：１、Ｗ：Ｇ：Ｂ＝１．２：０．９：０．９、Ｗ：Ｙ：Ｂ＝１．１：１．０５：０．８５とするのが望ましい。

また、同時表示を色の組み合わせを変化させながら行う際、表示色の明度差によりサブフレーム長比を順次変化させた場合の例として、基準サブフレーム長を５．５ｍｓとしたとき、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１：１：１、Ｗ：Ｇ：Ｂ＝１．２：０．９：０．９、Ｇ：Ｗ：Ｂ＝０．９：１．２：０．９、Ｙ：Ｗ：Ｂ＝１．０５：１．１：０．８５とするのが望ましい。

本発明は、カラー表示を行う情報処理装置や他の電気、電子機器の液晶表示装置に広く利用することができる。

本発明に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図実施例１の駆動方法を示す説明図実施例２の駆動方法を示す説明図実施例の確認事例を示す説明図従来例１の駆動方法を示す説明図従来例２の駆動方法を示す説明図

符号の説明

１制御部
２液晶駆動部
３ＬＥＤ駆動部
４液晶表示部
５液晶セル
６バック照明部

Claims

異なる発光色の複数のＬＥＤチップが１つのパッケージ内に納められたマルチチップパッケージＬＥＤ素子であって、前記マルチチップパッケージＬＥＤ素子は同時点灯を行う前記ＬＥＤチップ数に応じて定格電流の変動が生じるマルチチップパッケージＬＥＤ素子であり、前記マルチチップパッケージＬＥＤ素子を発光素子として有したバック照明部を液晶セルの背面側に備え、全体制御部により複数の表示色信号が順次出力され、前記表示色信号によりＬＥＤ駆動部は前記複数の発光素子の混色を含む順次発光を行い、かつ前記表示色信号により液晶駆動部は液晶表示部の前記液晶セルのオンオフ動作を行い、かつ前記複数の発光素子の順次発光と前記液晶セルのオンオフ動作は同期して行われる液晶表示装置の表示駆動方法であって、
前記複数の発光素子と前記液晶セルを繰り返し駆動する周期をフレームとし、前記フレーム内で各発光素子を発光駆動する周期をサブフレームとするとき、前記複数の発光素子と前記液晶セルを繰り返し駆動する周期の１フレーム内で、前記液晶セルの各画素は１回のサブフレーム期間以下の前記バック照明部の光源光透過動作を行い、同時に発光させるＬＥＤチップの数に応じて該ＬＥＤチップを発光させる際のサブフレーム長に所定の差を持たせて駆動するようにしたことを特徴とする液晶表示装置の表示駆動方法。
表示色に応じてサブフレーム長を変えることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の表示駆動方法。
表示色の明度差に応じてサブフレーム長の比を順次変化させることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の表示駆動方法。