液晶显示元件及其驱动方法技术

本发明专利技术提供一种具有良好显示特性的液晶显示元件，具有：发光颜色不同的多个光源；可以选择性地控制透光状态和遮光状态的液晶显示部；和控制电路，将一帧分时分成多个子帧，在各子帧内使任意数量的光源发光，与该发光同步控制所述液晶显示部的多个显示区域的透光状态、遮光状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液晶显示元件(LCD)，特别涉及场序列方式。
技术介绍
作为现有技术，公知有为了使液晶显示元件彩色化而使用滤色器的方法。在使用滤色器的液晶显示元件中，使用白色光的背照灯，使具有例如三原色(红(R)、绿(G)、蓝(B))的滤色器的液晶单元选择性地透射该白色光，由此进行彩色显示。但是，在该方法中，由于是从白色光中取出所选择的波长区域的光，所以光的利用效率较低，而且一个区域只能显示与该部分的滤色器颜色对应的颜色。并且，由于需要制造滤色器，所以生产成本也高。还提出有一种场序列方式液晶显示元件。在场序列方式液晶显示元件中，液晶显示面板的背照灯具有发出不同颜色的多个光源。一面反复进行使这些光源顺序地分时发光的动作，一面根据光源发光的时间进行液晶显示元件的开闭(透光/遮光)(使液晶元件的开闭和背照灯的发光同时进行)，由此利用人眼对时间的积分能力(时间色合成)，使一个显示像素显示各种显示颜色。背照灯的光源例如使用三原色的发光二极管(LED)。LED的响应时间是数纳秒。作为背照灯的光源，此前一般使用的冷阴极管(CCFL)的响应时间约是10毫秒，所以与此相比，LED的响应时间快3个数量级以上。因此，可以实现即使分时切换各颜色也不会给人眼带来不适的彩色显示。图9是表示使用场序列方式的液晶显示元件的显示控制的一例的时序图。参照图9说明场序列方式的液晶驱动方法。如图中最上字段的“光源”所示，三色光源(红(R)、绿(G)、蓝(B))按照红(R)、绿(G)、蓝(B)的顺序反复发光。把各光源顺序发光一次的期间称为1帧。1帧期间Tf被分为多个子帧，在各个子帧期间Ts中的一部分(发光期间T1)进行特定颜色的光源的亮灯。为了将来自多个光源的光进行迭加混色，期望1帧期间Tf例如为20毫秒以下(帧频率为50Hz以上)。使用三色光源时，把1帧期间Tf设为20毫秒，子帧期间Ts约为6.67毫秒。向列型液晶的响应速度为数毫秒，例如为2～5毫秒。因此，在使用向列型液晶的液晶显示元件时，在子帧中任何光源均不发光的期间(进行液晶的透光遮光的过渡期间Tt)例如为2～5毫秒。因此，一个光源发光的时间T1是1.67～4.67毫秒。图中，从第2字段(a)到最后字段(h)表示用于显示R(红)、G(绿)、B(蓝)、C(青绿)、M(深红)、Y(黄)、W(白)和BK(黑)这八种颜色的液晶单元的驱动时序图。在(a)～(h)的所有时序图中，折线位于上面(高)位置时，表示液晶显示元件的液晶单元处于透光的状态。折线位于下面(低)位置时，表示液晶单元处于遮断光的、不透光的状态。在切换透过和遮光的过渡期间，透过率逐渐变化。在图中简单描画出以线性变化连接上下(高低)位置的状态。参照显示R(红)的(a)时序图。液晶单元在1帧中进行发红色(R)光的最初子帧中被控制成透光。在发红色(R)光的期间以外的发光期间(发绿色(G)和蓝色(B)光的期间)，液晶单元被控制成遮光状态。因此，液晶单元显示按照时间积分时的红色(R)。参照显示G(绿)的(b)时序图。液晶单元在1帧中进行发绿色(G)光的第2个子帧中被控制成透光。在发绿色(G)光的期间以外的发光期间，液晶单元被控制成遮光状态。因此，液晶单元显示按照时间积分时的绿色(G)。参照显示B(蓝)的(c)时序图。液晶单元在1帧中进行发蓝色(B)光的最后子帧中被控制成透光。在发蓝色(B)光的期间以外的发光期间，液晶单元被控制成遮光状态。因此，液晶单元显示按照时间积分时的蓝色(B)。参照显示C(青绿)的(d)时序图。C(青绿)是通过绿色(G)光和蓝色(B)光的色迭加而得到的。液晶单元在1帧中从进行发绿色(G)光的第2个子帧到进行发蓝色(B)光的最后子帧的连续期间中被控制成透光。在除此以外的发光期间，液晶单元被控制成遮光状态。因此，液晶单元显示按照时间积分时的青绿色(C)。参照显示M(深红)的(e)时序图。M(深红)是通过红色(R)光和蓝色(B)光的色迭加而得到的。液晶单元在1帧中在进行发红色(R)光的最初子帧、和进行发蓝色(B)光的最后子帧的发光期间(以及从帧的最后子帧的发蓝色(B)光的期间到后面的帧的最初子帧的发红色(R)光的期间的连续期间)被控制成透光。在除此以外的发光期间，液晶单元被控制成遮光状态。因此，液晶单元显示按照时间积分时的深红色(M)。参照显示Y(黄)的(f)时序图。Y(黄)是通过红色(R)光和绿色(G)光的色迭加而得到的。液晶单元在1帧中从进行发红色(R)光的最初子帧到进行发绿色(G)光的第2个子帧的连续期间中被控制成透光。在除此以外的发光期间，液晶单元被控制成遮光状态。因此，液晶单元显示按照时间积分时的黄色(Y)。参照显示W(白)的(g)时序图。W(白)是通过红色(R)光、绿色(G)光和蓝色(B)光的色迭加而得到的。液晶单元经常被控制成透光。因此，液晶单元显示按照时间积分时的白色(W)。参照显示BK(黑)的(h)时序图。液晶单元通常被控制成不透光。因此，液晶单元显示黑色(BK)。这样使用场序列法，不使用滤色器，而通过分时驱动彩色光源和液晶单元，可以进行彩色显示。在使用帧频率为50Hz的红(R)、绿(G)、蓝(B)三色光源使场序列方式的液晶显示元件进行显示的情况下，可以显示红(R)、绿(G)、蓝(B)、青绿(C)、深红(M)、黄(Y)、白(W)和黑(BK)八种颜色。通过调整液晶透光的时间，可以在一个显示区域显示多种颜色。另外，在使用红(R)、绿(G)、蓝(B)的LED的背照灯的情况下，通过控制流过各LED的电流，可以调整彩色平衡。以上说明了对各液晶单元进行透光/遮光控制来显示八种颜色的情况，但如果对各种颜色采用中间调，也可以合成许多中间色调。但是，在一面观看通过两色以上的迭加混色而得到的显示部分(青绿(C)、深红(M)、黄(Y)、白(W))一面眨巴眼的情况下，或将视线从显示部分错开的情况下等，有时会观察到各光源的颜色瞬间分离的现象，即所谓的色乱现象。例如，在将视线从白色(W)显示部分错开的情况下，有时看起来好像红(R)、绿(G)、蓝(B)色带连续呈托尾状。在周围光线暗淡时明显产生色乱现象。例如，在夜间驾驶安装有场序列方式监视器的汽车时，在将视线从监视器错开时，有时会产生剧烈的色乱。为了提高液晶显示元件的显示质量，提出使用响应速度快的液晶，例如强介电液晶，对结构和控制进行了优化的液晶显示元件(例如，参照专利文献1和2)。专利文献1特开2000-180825号公报专利文献2特开平7-281150号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种具有良好的显示特性的液晶显示元件以及可以实现良好的显示特性的液晶显示元件的驱动方法。根据本专利技术的一个观点提供的液晶显示元件，具有发光颜色不同的多个光源；可以选择性地控制透光状态和遮光状态的液晶显示部；和控制电路，将一帧分时分成多个子帧，在各子帧内使任意数量的光源发光，与该发光同步控制所述液晶显示部的多个显示区域的透光状态、遮光状态。该液晶显示元件由于进行不依赖于观察者视觉的时间色合成作用的显示，所以是不会产生色乱，并且能够实现良好的显示的液晶显示元件。另外，根据本专利技术的其他观点提供的液晶显示元件的驱动方法，液晶显示元件具有发光颜色不同的多个光源；可以选择性地控制透光状态和遮光状态的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示元件，其特征在于，具有：发光颜色不同的多个光源；可以选择性地控制透光状态和遮光状态的液晶显示部；和控制电路，将一帧分时分成多个子帧，在各子帧内使任意数量的光源发光，与该发光同步控制所述液晶显示部的多个显示区域的透光状态、遮光状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杉山贵，都甲康夫，岩本宜久，真野智秀，儿玉智昭，
申请(专利权)人：斯坦雷电气株式会社，夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]