JP2017156491A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】バックライトの輝度を全領域で均一化する。【解決手段】表示装置は、画像走査期間と垂直ブランキング期間を有するフレーム周期で画像を更新する画像表示パネルと、画像表示パネルの背面に配置され、印加された電場に応じて、入射した光を散乱する散乱状態、または、光を透過する透過状態に切り替わる光変調層と、光変調層の側面から入射して光変調層内を進行する光を発光する光源と、光源の光の進行方向と交差する方向に光変調層を分割する分割領域ごとに形成され、光変調層に電場を印加する電極と、画像走査期間に対応する第1の期間に、画像走査に同期して電極を駆動し、散乱状態にする分割領域を順次切り替え、垂直ブランキング期間に対応する第2の期間に、側面からの距離に応じて電極を駆動し、分割領域ごとに散乱状態を制御する制御部と、を有する。【選択図】図1

Description

本発明は、表示装置に関する。
バックライトを備える表示装置において、表示面を複数の領域に分割し、バックライトからの光を個別の領域ごとにオン・オフ制御する技術がある。サイド光源型のバックライトでは、透明な樹脂材料内に散乱材を混入させて成形した導光材を設け、側面に配置した光源からの光を散乱させる。このような構成のバックライトでは、光源からの光の進行方向と平行に領域を分割し、領域ごとに配置した光源をオン・オフ制御する。他の領域の光源からの光を利用することができないため、発光効率が低下する。
近年では、導光体としてPDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)と呼ばれる高分子分散型液晶を備えるものがある。PDLCは、領域電極に印加する電圧を制御することによって、入射した光を散乱する散乱状態、または透過する透過状態に切り替わる。PDLCを備えるバックライトは、PDLCを散乱状態に制御することで、サイド光源から入射した光を表示面に向けて発光させることができる。例えば、光源からの光の進行方向と交差して形成した領域ごとに領域電極を設け、PDLCの散乱状態と透過状態を切り替えることにより、バックライト光を領域ごとに制御できる。PDLCを用いた表示装置では、光の進行方向に交差して分割領域を形成できるため、光源を常時オンした状態において、分割領域単位のバックライト光の制御が可能となる。
特開2014−102295号公報
しかしながら、表示装置を光源からの光の進行方向と交差して領域を形成する構成とした場合、領域ごとに光源からの距離が異なってしまう。このため、光源から離れた領域ほど、領域に入射する光源の輝度が低下する。したがって、各領域で一様に電極を駆動した場合には、光源からの距離が離れた領域ほど輝度が低下してしまう。しかしながら、最も輝度の低い領域を基準として輝度制御を行うとすると、バックライト全体の輝度が低下してしまう。
1つの側面では、本発明は、バックライトの輝度を全領域で均一化することにある。また、1つの側面では、本発明は、バックライトの輝度アップを図ることにある。
1つの態様では、画像走査期間と垂直ブランキング期間を有するフレーム周期で画像を更新する画像表示パネルと、前記画像表示パネルの背面に配置され、印加された電場に応じて、入射した光を散乱する散乱状態、または、前記光を透過する透過状態に切り替わる光変調層と、前記光変調層の側面から入射して前記光変調層内を進行する光を発光する光源と、前記光源の光の進行方向と交差する方向に前記光変調層を分割する分割領域ごとに形成され、前記光変調層に前記電場を印加する電極と、前記画像走査期間に対応する第1の期間に、画像走査に同期して前記電極を駆動し、散乱状態にする前記分割領域を順次切り替え、前記垂直ブランキング期間に対応する第2の期間に、前記側面からの距離に応じて前記電極を駆動し、前記分割領域ごとに散乱状態を制御する制御部と、を有する表示装置、が提供される。
また、1つの態様では、フレーム周期で画像が更新される画像表示パネルと、前記画像表示パネルの背面に配置され、印加された電場に応じて入射した光を散乱する散乱状態、または、前記光を透過する透過状態に切り替わる光変調層と、前記光変調層の第1の側面から入射して、前記光変調層内を第1の方向に進行する光を発光する第1の光源と、前記光変調層の前記第1の側面と対向する第2の側面から入射して、前記光変調層内を前記第1の方向と逆の第2の方向に進行する光を発光する第2の光源と、前記第1の方向及び前記第2の方向に交差する方向に前記変調層を分割する分割領域ごとに形成され、前記光変調層に前記電場を印加する電極と、フレーム期間に対応するバックライト走査期間において、前記分割領域を所定の順に選択し、選択した前記分割領域の前記第1の側面からの距離及び前記第2の側面からの距離に基づいて当該分割領域に対応する前記電極を駆動し、前記分割領域ごとに散乱状態を制御する制御部と、を有する表示装置、が提供される。
第1の実施の形態の表示装置の構成例を示す図である。 第2の実施の形態の表示装置の構成を示す斜視図である。 第2の実施の形態の表示装置の導光部の構成の一例を示す断面図である。 PDLCの作用を説明する図である。 第2の実施の形態の表示装置の電極構造の一例を示す図である。 第2の実施の形態の表示装置のバックライト部分駆動を示す図である。 第2の実施の形態の表示装置の光源からの光の輝度分布を示す図である。 第2の実施の形態の表示装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 第2の実施の形態の表示装置の機能構成例を示す図である。 第2の実施の形態の表示装置の各機能部の駆動タイミングを示す図である。 第2の実施の形態の表示装置の駆動パターンの一例を示す図である。 第2の実施の形態の表示装置のバックライト輝度分布の一例を示す図である。 第2の実施の形態の電極駆動の一例を示す図である。 第2の実施の形態の表示装置の駆動パターンの他の例を示す図である。 第3の実施の形態の表示装置の構成の一例を示す図である。 第4の実施の形態の表示装置の構成を示す斜視図である。 第4の実施の形態の表示装置の導光部の構成の一例を示す断面図である。 第4の実施の形態の表示装置の光源からの光の輝度分布を示す図である。 第4の実施の形態の表示装置の機能構成例を示す図である。 第4の実施の形態の表示装置のバックライト部分駆動を示す図である。 第4の実施の形態の表示装置の駆動パターンの第1実施例を示す図である。 第4の実施の形態の表示装置の第1実施例におけるバックライト光の輝度分布を示す図である。 第4の実施の形態の表示装置の駆動パターンの第2実施例を示す図である。 第4の実施の形態の表示装置の第2実施例におけるバックライト光の輝度分布を示す図である。 第4の実施の形態の表示装置の駆動パターンの第3実施例を示す図である。 第4の実施の形態の表示装置の第3実施例におけるバックライト光の輝度分布を示す図である。 第5の実施の形態の表示装置における駆動パターンの一例を示す図である。 第5の実施の形態の表示装置におけるバックライト光の輝度分布を示す図である。 第6の実施の形態の表示装置における駆動パターンの一例を示す図である。 第7の実施の形態の表示装置における駆動パターンの一例を示す図である。 第8の実施の形態の表示装置における駆動パターンの一例を示す図である。 第8の実施の形態の表示装置におけるバックライト光の輝度分布を示す図である。 第9の実施の形態の表示装置における駆動パターンの一例を示す図である。 第10の実施の形態の表示装置における駆動パターンの一例を示す図である。 第10の実施の形態の表示装置におけるバックライト光の輝度分布を示す図である。 第11の実施の形態の表示装置における駆動パターンの一例を示す図である。 第12の実施の形態の表示装置のバックライト部分駆動を示す図である。 第12の実施の形態の表示装置における駆動パターンの一例を示す図である。 第12の実施の形態の表示装置におけるバックライト光の輝度分布を示す図である。 第13の実施の形態の表示装置の機能構成例を示す図である。 第13の実施の形態の表示装置の各機能部の駆動タイミングを示す図である。 第13の実施の形態の表示装置の表示画面例を示す図である。 第13の実施の形態の表示装置における駆動パターンの一例を示す図である。 第13の実施の形態の表示装置におけるバックライト光の輝度分布を示す図である。
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
なお、開示はあくまでも一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまでも一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
また、本発明と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
[第1の実施の形態]
第1の実施の形態の表示装置について図1を用いて説明する。図1は、第1の実施の形態の表示装置の構成例を示す図である。
第1の実施の形態の表示装置1は、画像表示パネル2、第1電極3、光変調層4、第2電極5、光源6及び制御部7を有する。図1では、各構成部をずらして示しているが、画像表示パネル2、第1電極3、光変調層4及び第2電極5は、利用者の視認側からこの順に積層されている。第1電極3、光変調層4、第2電極5及び光源6は、画像表示パネル2のバックライトとして機能する。また、表示装置1は、光源6からの光の進行方向と交差する方向に光変調層4を分割した分割領域4a,4b,4c,4dごとに、バックライト光を制御する。なお、バックライト光は、光源6から入射した光が光変調層4で散乱され、画像表示パネル2側に出射された光を指す。
画像表示パネル2は、画像信号を入力し、フレーム周期で画像を更新する。フレーム周期の1フレーム期間には、画像表示パネル2に画像信号を書き込む画像走査期間と、画像信号の書き込みを行わない垂直ブランキング期間が含まれる。画像走査期間には、バックライトの分割領域4a,4b,4c,4dと重なる表示領域2a,2b,2c,2dを順に画像走査する。制御部7は、画像表示パネル2を駆動し、表示領域2aから表示領域2dに向かう方向、または、表示領域2dから表示領域2aに向かう方向に画像走査を実行させる。
第1電極3と第2電極5は、光変調層4を挟んで対向し、光変調層4に電界を印加する。第1電極3及び第2電極5は、ITO(Indium Tin Oxide)などの透明導電膜により形成される透明電極である。第1電極3は、分割領域4a,4b,4c,4dにそれぞれ形成される部分電極3a,3b,3c,3dを有する。部分電極3a,3b,3c,3dは、それぞれ制御部7に接続し、個別に所定の駆動電圧が供給される。第2電極5は、分割領域4a,4b,4c,4dごと、あるいは一体に形成される共通電極である。第2電極5には、コモン電位が供給される。部分電極3a,3b,3c,3dに供給される駆動電圧と、第2電極5に供給されるコモン電位との差に応じて分割領域4a,4b,4c,4dに電界が発生する。なお、図1では、第1電極3を光変調層4と画像表示パネル2との間に配置しているが、第1電極3と第2電極5の配置は逆であってもよい。また、光変調層4に電場を印加することができればよく、第1電極3と第2電極5とがともに光変調層4の一方の面側にあってもよい。
光変調層4の分割領域4a,4b,4c,4dは、それぞれ対応する部分電極3a,3b,3c,3dと、第2電極5との間に生じる電圧差によって電場が印加される。光変調層4は、印加された電場に応じて、散乱状態または透過状態に切り替わる。散乱状態では、光源6から入射した光を散乱し、散乱した光の一部が画像表示パネル2側に出射する。また、透過状態では、光源6から入射した光を透過する。透過した光は、進行方向を次の分割領域へ進む。画像表示パネル2側から視認すると、散乱状態にある分割領域は点灯し、透過状態にある分割領域は消灯している。このように、光変調層4を散乱状態にしている時間を散乱時間とする。なお、光変調層4には、電場の印加時に散乱状態、無印加時に透過状態となる第1のタイプと、電場の印加時に透過状態、無印加時に散乱状態となる第2のタイプがある。以下では、第1のタイプの場合について説明するが、第1のタイプについての説明は、第2のタイプについても適用される。
光源6は、光変調層4の側面の近傍に配置され、側面から光変調層4内に進行する光を発光する。光は、光変調層4に入射し、入射した側面に対向する側面に向かって進行する。以下、光源6からの光が入射する側面を入射面とする。このように光変調層4内を進行する光は、入射面からの距離が長くなるにしたがって減衰し、輝度が低下する。例えば、図1の例では、光変調層4の各分割領域に入射する光の輝度の大きさは、分割領域4d>分割領域4c>分割領域4b>分割領域4aになる。制御部7に接続し、制御部7によって発光のオン・オフと発光時の光量が制御される。
制御部7は、画像表示パネル2のフレーム周期に同期して、部分電極3a,3b,3c,3dの駆動と、光源6の輝度を制御する。制御部7は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサである。ただし、制御部7は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)などの特定用途の電子回路を含んでもよい。
制御部7は、画像表示パネル2のフレーム周期に同期して、部分電極3a,3b,3c,3dと対応する第2電極5の部分との間に順次所定の電圧を印加し、分割領域4a,4b,4c,4dを順次散乱状態に切り替える制御を行う。以下、このように、分割領域4a,4b,4c,4dを順次散乱状態に切り替える処理をバックライト走査とする。制御部7は、画像走査期間に対応する期間を第1の期間、垂直ブランキング期間に対応する期間を第2の期間として、バックライト走査を行う。なお、画像走査の方向と、バックライト走査の方向は同じにする。
第1の期間に、制御部7は、画像走査に同期して、画像走査が終了した分割領域4a,4b,4c,4dのバックライト走査を行う。制御部7は、例えば、画像表示パネル2が画像走査を行う表示領域2a,2b,2c,2dを切り替えるタイミングに合わせて、散乱状態とする分割領域4a,4b,4c,4dを順に切り替える。一例を挙げると、制御部7は、表示領域2aの画像走査が終了し、表示領域2bの画像走査を行っている期間に、表示領域2aに対応する分割領域4aを散乱状態に切り替える。制御部7は、対応する部分電極3aに所定の電位を印加し、分割領域4aに電場を印加する。続いて、制御部7は、表示領域2cの画像走査の期間に分割領域4bを散乱状態にする。このように、制御部7は、表示領域2a,2b,2c,2dの画像走査に同期して、画像走査が終了した分割領域を順次散乱状態に切り替える。なお、散乱状態とした分割領域ではない他の分割領域は、透過状態にする。このように、第1の期間では、分割領域4a,4b,4c,4dの散乱時間は等しく、かつ、画像走査の時間と同じである。
第2の期間に、制御部7は、分割領域4a,4b,4c,4dの入射面からの距離に応じて、分割領域4a,4b,4c,4dの散乱状態を制御し、バックライト走査を行う。制御部7は、例えば、入射面から遠い分割領域4aの散乱時間を最大とし、入射面に近くなるほど散乱時間を短くする。
このような構成の表示装置1の動作の一例について説明する。
画像表示パネル2は、画像走査期間において、表示領域2a、表示領域2b、表示領域2c、表示領域2dの順に画像走査を行う。なお、画像走査の順は、逆であってもよい。制御部7は、画像走査に同期し、画像走査が終了した順に、分割領域4a、分割領域4b、分割領域4c、分割領域4dを散乱状態に切り替える。例えば、画像走査を行う表示領域2a,2b,2c,2dと、バックライト走査を行う分割領域4a,4b,4c,4dは、画像走査が1領域分先行するように制御する。例えば、制御部7は、表示領域2bの画像走査期間に、画像走査の終了した分割領域4aを散乱状態に制御する。このとき、他の分割領域4b,4c,4dは透過状態に制御される。このように、1領域ずれた状態で、画像走査とバックライト走査が同期する。なお、画像走査に対し、バックライト走査をどのくらい遅らせるかは、1領域分に限らない。1領域分の画像走査期間を単位として、その整数倍で適宜バックライト走査を遅延させることができる。
このように、表示装置1では、画像走査に同期し、画像走査が終了した分割領域を順次散乱状態に切り替える。これにより、散乱状態に切り替える前に、表示領域の画像に応じた必要な輝度を求めることができる。よって、フレームメモリを設けることなく、分割領域ごとに、ローカルディミング処理が可能となる。なお、ローカルディミング処理は、表示領域の画像信号に基づき、バックライト光の輝度を表示画像に合わせて制御する処理をいう。以下において、バックライト光の輝度は、所定の期間、例えば、1フレーム期間において得られる輝度とする。例えば、ある領域について、フレーム期間に散乱状態となった時間と、散乱状態のときに領域に入射した光の輝度と、に基づく値である。
垂直ブランキング期間では、画像表示パネル2は画像走査を行わない。第2の期間では、制御部7は、各分割領域4a,4b,4c,4dの入射面からの距離に応じて、散乱時間を配分する。光源6からの光は光変調層4内を進行するにしたがって減衰する。第1の期間において、分割領域4a,4b,4c,4dの散乱時間は同じであるため、入射面から遠い分割領域ほど出射するバックライト光の輝度が低下する。制御部7では、入射面からの距離に応じた輝度の低下量に基づき、各分割領域の散乱時間を決定する。制御部7は、入射面から最も遠い分割領域4aの散乱時間を最大とし、分割領域4b、分割領域4c、分割領域4dの順に散乱時間を短くしていく。
このように、表示装置1は、第2の期間において、バックライト光の輝度アップを図る。光源6からの距離に応じて低下する輝度に基づいて第2の期間における散乱時間を分割領域4a,4b,4c,4dに配分する。例えば、光源6に最も近い分割領域4dを第1の期間において点灯したときのバックライト光と同じになるように、第2の期間における他の分割領域4a,4b,4cの散乱時間を配分する。これにより、光源6からの距離によらず、分割領域4a,4b,4c,4dの輝度を均一にすることができる。また、画像走査が行われていない期間に、光変調層4を散乱状態にするので、分割領域4a,4b,4c,4d全体の輝度アップを図ることが可能となる。
[第2の実施の形態]
次に、第2の実施の形態の表示装置について説明する。図2は、第2の実施の形態の表示装置の構成を示す斜視図である。
第2の実施の形態の表示装置100は、LCD(Liquid Crystal Display)パネル120の背面に導光部130が配置されている。また、導光部130の側面に沿って光源140が配置され、導光部130に向けて光を発光している。導光部130と光源140は、バックライト部を形成する。なお、以下の説明では、便宜的に、光源140が配列される方向をX方向、光源140の光が進行する方向をY方向、導光部130とLCDパネル120が積層される方向をZ方向として説明する。
LCDパネル120は、導光部130から入射する光を利用して表示を行う。
導光部130は、LCDパネル120の表示面に対向する出射面を有し、光源140から入射する光を散乱させて出射面から出射する。このときに所定の期間に出射面から出射される光の量に応じて、バックライト光の輝度が決まる。表示装置100では、導光部130の出射面をY方向に分割した分割領域ごとにバックライト光の輝度を制御する。以下、分割領域を、光源140から遠い側から順に、領域CH1、領域CH2、領域CH3、領域CH4、領域CH5、領域CH6、領域CH7、領域CH8、領域CH9、領域CH10とする。以下では、特に領域を指定して説明する必要がないときは、単に領域と表記する。また、導光部130は、LCDパネル120の表示画像を領域ごとに解析し、領域の画像に合わせてバックライト光の輝度を制御するローカルディミング処理を行う。
次に、各構成部について順次説明する。
図3は、第2の実施の形態の表示装置の導光部の構成の一例を示す断面図である。図3は、図2に示す表示装置100のA−A’方向の断面図である。なお、CH10,CH9,CH8,CH7は領域を示す。
導光部130は、透明基板131,132の間にPDLC層133、上電極134、下電極135、配向膜136,137が積層される。図3の例では、LCDパネル120から遠い側から順に、透明基板132、下電極135、配向膜137、PDLC層133、配向膜136、上電極134、透明基板131が積層される。また、透明基板132のLCDパネル120とは反対側には、反射シート138が設けられている。
透明基板131,132は、PDLC層133、上電極134、下電極135及び配向膜136,137を支持する。透明基板131,132は、可視光に対して透明な基板、例えば、ガラス板やプラスチックフィルムで形成される。なお、透明基板131のLCDパネル120に対向する面が、PDLC層133で散乱された光を出射する出射面139になる。
PDLC層133は、スペーサ1332で区切られた領域にPDLC1331が形成されている。PDLC層133は、第1の実施の形態の光変調層4の一例である。表示装置100では、PDLC1331は、電場印加時に散乱状態、電場無印加時に透過状態に切り替わる。スペーサ1332は、PDLC1331とPDLC1331との間に配置された領域を区切る。また、透明基板131,132の間隔を保持する。スペーサ1332は、透明材料で形成され、Y方向に沿って入射した光を透過する。スペーサ1332は、好ましくは、PDLC1331が透過状態にあるときの光の透過度よりも高い透過度を有する材料で形成される。透過度を高くすることにより、PDLC層133内を進行する光の減衰を軽減することができる。なお、スペーサ1332を形成せず、スペーサ1332の領域にPDLC1331を配置するとしてもよい。
上電極134及び下電極135は、領域ごとに、PDLC1331を挟んで対向して配置される。上電極134及び下電極135は、透明導電膜で形成される。表示装置100では、上電極134は領域電極であり、下電極135は共通電極である。上電極134と下電極135との間の電位差によって、PDLC1331に電場を印加する。
配向膜136,137は、電場が無印加時に、PDLC1331内の液晶分子を所定の方向に配向させる。配向膜には、例えば、垂直用配向膜と、水平用配向膜がある。
反射シート138は、反射、拡散、散乱などの機能を有し、出射面139の反対側に位置する透明基板132から漏れ出てきた光をPDLC層133側に戻す。これにより、出射面139に出射される光を増やし、輝度を上げることができる。また、反射シート138によって、外部に漏れる光が抑制されるため、光源140から入射した光を効率的に利用することができる。反射シート138は、例えば、発泡PET(PolyEthylene Terephthalate)や銀蒸着フィルム、多層膜反射フィルム、白色PETなどを用いることができる。
図4は、PDLCの作用を説明する図である。図4は、図3に示すPDLC1331部分を拡大した図である。なお、図4では、上電極134、下電極135及び配向膜136,137は省略している。(A)は透過状態、(B)は散乱状態を示す。
ここで、PDLC1331について説明する。PDLC1331は、液晶性モノマー1331aと、液晶性モノマー1331a内に分散された液晶分子1331bを含む。液晶性モノマー1331aと、液晶分子1331bは、屈折率異方性が同じで、電場に対する応答性が異なる。より詳しくは、液晶性モノマー1331aと液晶分子1331bとは、常光屈折率及び異常光屈折率は互いに等しい。なお、例えば、製造誤差などによる屈折率のずれは許容される。一方、電場に対する応答性は、液晶分子1331bの方が液晶性モノマー1331aよりも高い。液晶性モノマー1331aは、例えば、電場に対して応答しない筋状構造もしくは多孔質構造となっているか、または液晶分子1331bよりも遅い応答速度を有する棒状構造となっている。また、液晶性モノマー1331aは、例えば、液晶分子1331bの配向方向または配向膜136,137の配向方向に沿って配向した、配向性を有する。なお、液晶性モノマー1331aは、光または熱で硬化されることで重合化可能なモノマーであることが好ましい。当該液晶性モノマーを重合化させてポリマー化した場合、液晶分子1331bと液晶性ポリマー(高分子材料)は、常光屈折率及び異常光屈折率が互いに等しいまま硬化されることが好ましい。また、電場に対する応答性は、液晶分子1331bの方が液晶性ポリマーよりも高いことが好ましい。以下、液晶性モノマーについての記載は、当該液晶性モノマーを重合化された液晶性ポリマーについても該当する。
このようなPDLC1331は、上電極134と下電極135との間に電位差がなく、電場が印加されていないとき、(A)に示す透過状態となる。すなわち、電場が印加されていない状態では、配向膜136,137の作用によって、屈折率異方性が同じ液晶性モノマー1331aと液晶分子1331bとが同じ方向に配向されている。したがって、液晶性モノマー1331aと液晶分子1331bとは、あらゆる方向において屈折率差がほとんどない。この状態で、PDLC1331の側面から入射した光L1,L2,L3は、液晶性モノマー1331aと液晶分子1331bとの境界で散乱されない。光L1,L2,L3は、Y方向に進行し、PDLC1331を透過する。図4では、光L1,L2,L3の進行方向を点線の矢印で示している。
一方、PDLC1331は、上電極134と下電極135との間の電位差によって、電場が印加されているとき、(B)に示す散乱状態となる。すなわち、電場が印加されている状態では、電場に対する応答性の高い液晶分子1331bの向きが変わる。一方、液晶性モノマー1331aの配向方向は変わらない。したがって、液晶性モノマー1331aと液晶分子1331bとは、あらゆる方向において屈折率差が大きくなる。この状態で、PDLC1331の側面から入射した光L1,L2,L3は、液晶性モノマー1331aと液晶分子1331bとの境界で散乱される。図4では、光L1,L2,L3の進行方向を点線で示し、散乱した光をL11,L21,L31で示している。
このように、PDLC1331は、電場が印加されていないときは透過状態であり、上電極134と下電極135との間の電位差によって電場が印加されると散乱状態となる。なお、PDLC1331が、前述した第2のタイプである場合は、散乱状態と透過状態における上電極134及び下電極135による電圧の印加がPDLC1331とは逆になる。
図5は、第2の実施の形態の表示装置の電極構造の一例を示す図である。CH1,・・・,CH10は、部分電極が配置される領域を示している。
上電極134は、領域ごとに、スリット状のITO電極がパターニングされて形成される。上電極134は、領域ごとに形成される部分電極に個別の信号線が接続され、それぞれ異なる駆動信号が供給される。例えば、領域CH1の部分電極には、Vch1が供給される。同様に、領域CH10の部分電極には、Vch10が供給される。分割領域CH2,・・・,CH9についても同様である。
下電極135は、領域ごとに、スリット状のITO電極がパターニングされて形成される。領域ごとに形成される下電極135の部分電極は、同じ領域に形成される上電極134の部分電極に対向する。下電極135は、領域ごとに形成される部分電極に共通の信号線が接続され、電圧Vcomが供給される。上電極134及び下電極135は、各領域に形成される上電極134の部分電極と、下電極135の部分電極との間に電位差を発生させることによって駆動される。以下、領域ごと対向配置される上電極134の部分電極と下電極135の部分電極の組を領域電極とする。
なお、各領域では、図5に示す領域電極が形成されている部分にPDLC1331が配置され、領域電極が形成されていない部分にスペーサ1332が配置される。また、上電極134及び下電極135の形状は、図5の形状に限定されない。各領域に所望の電場を発生できれば、どのような形状であってもよい。
上記の表示装置100におけるバックライトの部分駆動について説明する。図6は、第2の実施の形態の表示装置のバックライト部分駆動を示す図である。
光L4は、光源140からPDLC層133に入射した光を示す。光L4は、途中で散乱されない場合は、透明基板131と透明基板132との間で全反射を繰り返しながら、Y方向に進行する。なお、スペーサ1332は、入射した光を透過するので、光L4はスペーサ1332内を直進する。
ここで、領域CH8を駆動する場合について説明する。領域CH8に対応する領域電極に駆動電圧を印加し、領域CH8に電場を発生させる。これにより、領域CH8のPDLC1331は、散乱状態となる。このとき、他の領域CH10、領域CH9及び領域CH7の領域電極には駆動電圧を印加しない。これにより、領域CH10、領域CH9及び領域CH7には、電場が発生せず、透過状態となる。PDLC層133は、光源140から近い順に、領域CH10、領域CH9は透過状態、領域CH8は散乱状態、領域CH7は透過状態になる。
光L4が最初に入射する領域CH10は、透過状態であるため、光L4はそのまま直進する。光L4は、領域CH10を透過し、領域CH9に入射する。領域CH9も透過状態であるため、光L4はそのまま直進する。光L4は、領域CH9を透過し、領域CH8に入射する。領域CH8は散乱状態であるため、光L4は散乱する。そして、散乱された光のうち、出射面139側に向かった光が出射面139から出射される。なお、透明基板132側に向かった光は、反射シート138によってPDLC1331内に戻される。領域CH8のPDLC1331内に戻された光は、再度、散乱される。また、光L4は、大部分が領域CH8内で散乱されるため、隣の領域CH7には入射されない。このような状態の導光部130は、LCDパネル120側から、領域CH8が点灯し、他の領域CH10,CH9,CH7が消灯している状態で視認される。
表示装置100は、このように、領域を順次散乱状態にすることによって、バックライトの部分駆動を行うことができる。なお、以下では、特に断らない限り、領域を散乱状態にしたときは、他の領域は、透過状態に制御しているとする。
図7は、第2の実施の形態の表示装置の光源からの光の輝度分布を示す図である。図7は、Z方向から視認した導光部130及び光源140の平面図と、領域の輝度を示すグラフである。グラフの点線は、それぞれ対応する領域の境界を示す。
ここで、光源140は、線光源であり、X方向に均一な光を導光部130に向けて発光する。例えば、LED(Light Emitting Diode)をX方向に一列に配置して光源140を形成することができる。光源140は、駆動電流を制御することによって、発光する輝度を制御することができる。なお、以下の説明では、光源140を駆動する駆動電流は、光源140全体で共通にするが、例えば、複数のLEDを配置し、個別にLEDを制御する構成としてもよい。
光源140の光は、図6を用いて説明したように、導光部130の側面から表示装置100に入射し、PDLC層133内をY方向に進行する。PDLC層133内をY方向に進行する光は、PDLC層133によって減衰され、光源140から遠くなるにしたがって、輝度が低下する。
領域に入射する光の輝度は、光源140の入射面に最も近い領域CH10で最大となる。光源140から遠くなるにしたがって、入射する光の輝度は低下し、領域CH1において最も低くなる。すなわち、領域に入射する光の輝度は、CH10>CH9>CH8>CH7>CH6>CH5>CH4>CH3>CH2>CH1になる。
図8は、第2の実施の形態の表示装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
表示装置100は、制御ユニット110によって装置全体が制御されている。
制御ユニット110は、CPU111と、RAM(Random Access Memory)112と、ROM(Read Only Memory)113と、複数の周辺機器とがバス119を介して相互に信号を出入力可能に接続されている。
CPU111は、ROM113に格納されるOS(Operating System)のプログラムやアプリケーションプログラム、RAM112に展開される各種データに基づいて表示装置100全体の制御を行う。処理実行時にはRAM112に一時的に格納されたOSのプログラムやアプリケーションプログラムによって動作するとしてもよい。
RAM112は、制御ユニット110の主記憶装置として使用される。RAM112には、CPU111に実行させるOSのプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、RAM112には、CPU111による処理に必要な各種データが格納される。
ROM113は、読み出し専用の半導体記憶装置で、OSのプログラムと、アプリケーションプログラム、書き替えをしない固定データが格納される。また、ROM113の代わり、あるいはROM113に加えて、二次記憶装置としてフラッシュメモリ等の半導体記憶装置を使用することもできる。
バス119に接続されている周辺機器としては、表示用ドライバ114、光源駆動ドライバ115、PDLCドライバ116、入出力インタフェース117、通信インタフェース118がある。
表示用ドライバ114には、LCDパネル120が接続されている。表示用ドライバ114は、LCDパネル120に画像信号を出力して画像を表示する。
光源駆動ドライバ115には、光源140が接続されている。光源駆動ドライバ115は、光源140を駆動し、PDLC層133に入射する光の輝度を制御する。
PDLCドライバ116には、導光部130が接続されている。PDLCドライバ116は、導光部130に形成される領域電極に駆動電圧を印加することによって、PDLC層133に電場を印加する。
入出力インタフェース117には、利用者の指示を入力する入力装置が接続される。例えば、キーボードや、ポインティングデバイスとして使用されるマウス、タッチパネル等の入力装置が接続される。入出力インタフェース117は、入力装置から送られてくる信号をCPU111に送信する。
通信インタフェース118は、ネットワーク190に接続されている。通信インタフェース118は、ネットワーク190を介して、他のコンピュータまたは通信機器との間でデータの送受信を行う。
以上のようなハードウェア構成によって、本実施の形態の処理機能を実現することができる。
図9は、第2の実施の形態の表示装置の機能構成例を示す図である。
表示装置100は、信号処理部150が画像信号を入力し、画像信号に基づいて、表示用ドライバ114、光源駆動ドライバ115及びPDLCドライバ116を駆動する信号を生成する。信号処理部150は、画像処理部151、タイミング生成部152、画像解析部153、光源データ記憶部154及び駆動パターン決定部155を有する。画像処理部151、タイミング生成部152、画像解析部153及び駆動パターン決定部155は、例えば、CPU111などのプロセッサである。光源データ記憶部154は、例えば、RAM112またはROM113に確保した記憶領域として実現できる。
画像処理部151は、画像信号を入力し、表示用信号に変換した後、表示用ドライバ114に出力する。画像信号には、LCDパネル120の各画素に対応する色情報が含まれる。LCDパネル120には、画素がマトリクス状に配置されている。各画素は、例えば、赤色、緑色、青色の3つの副画素で構成される。なお、赤色、緑色、青色は一例であり、例えば、白色を加えた4つの副画素で1画素を構成してもよい。また、副画素をシアン、マゼンダ、イエローなど、他の色で構成してもよい。画像信号には、例えば、赤色、緑色、青色の各色情報が含まれる。画素が赤色、緑色、青色及び白色の4つの副画素を有する場合、画像処理部151は、例えば、赤色、緑色、青色を含む画像信号を、赤色、緑色、青色に白色を加えた表示用信号に変換し、表示用ドライバ114へ出力する。
タイミング生成部152は、表示用ドライバ114及びPDLCドライバ116に対し、タイミング信号を出力する。例えば、走査に用いる垂直同期信号及び水平同期信号である。タイミング信号は、例えば、クロック信号をカウントして生成する。表示用ドライバ114は、タイミング信号に合わせて、画像処理部151から取得した表示用信号を用いて画像走査を行う。PDLCドライバ116は、タイミング信号に合わせて、領域電極に駆動電圧を印加する。これにより、駆動電圧を印加した領域電極のPDLC1331が散乱状態に制御される。
画像解析部153は、画像信号を入力し、領域ごとに要求輝度値を算出する。要求輝度値は、例えば、画像信号に基づき、当該領域の表示に要求されるバックライトの輝度である。要求輝度値は、ローカルディミングを行う際、PDLC層133の各領域から出射されるバックライト光の輝度の指標となる。なお、バックライト光の輝度を制御する場合には、バックライトの輝度に合わせて、画像処理部151の表示用信号を補正するとしてもよい。
光源データ記憶部154は、バックライトの輝度を領域ごとに記録した輝度分布テーブルを記憶する。輝度分布テーブルは、図7のグラフに示す領域とバックライトの輝度との関係を示すテーブルである。例えば、光源140を所定の駆動電流で駆動し、領域を同じ条件で駆動する。そのときに導光部130から出射される光の輝度を測定し、バックライトの輝度値として用いる。バックライトの輝度値は、入射した光の輝度に応じた値となる。輝度分布テーブルは、領域の識別番号に対応付けて、バックライトの輝度値を登録したものである。輝度分布テーブルは、予めバックライトの輝度値を測定して用意しておく。
駆動パターン決定部155は、画像解析部153から取得した要求輝度値と、輝度分布テーブルとに基づき、領域の駆動パターンを決定する。各領域を所定の電圧で所定の時間駆動したときに得られるバックライト光の輝度は、輝度分布テーブルから求めることができる。駆動パターン決定部155は、例えば、主点灯期間に割り当てられた領域の散乱時間に得られるバックライト光の輝度を算出する。そして、駆動パターン決定部155は、算出されたバックライト光の輝度が要求輝度値に足りないとき、足りない分の輝度値を得るために、当該領域に必要な散乱時間を算出する。輝度アップ期間を、輝度が足りない領域に割り当て、各領域が要求輝度値を満たすように駆動パターンを決める。また、例えば、すべての領域で要求輝度値が最大となるときの駆動パターンを予め作成しておき、作成された駆動パターンを要求輝度値に応じて補正するとしてもよい。駆動パターンは、例えば、光源140を駆動する駆動電流の大きさや、PDLCドライバ116が対応する領域電極に駆動電圧を印加する散乱時間などの設定を含む。
このような構成の各部の駆動タイミングについて説明する。
図10は、第2の実施の形態の表示装置の各機能部の駆動タイミングを示す図である。図10は、1フレーム期間における垂直同期信号Vsync、水平同期信号Hsync、画像信号DE、表示用ドライバ114による画像走査及びPDLCドライバ116のバックライト走査のタイミングを示す。
表示装置100の画像走査及びバックライト走査は、垂直同期信号Vsyncが作るタイミングで駆動する。垂直同期信号Vsyncの立下りから次の垂直同期信号Vsyncの立下りまでが1フレームになる。水平同期信号Hsyncは、LCDパネル120の1ラインの切り替えタイミングを作る信号である。
信号処理部150は、垂直同期信号Vsyncに基づくタイミングで画像信号DEの入力を開始する。信号処理部150に入力した画像信号DEに信号処理が施され、表示用ドライバ114に送られる。表示用ドライバ114は、水平同期信号Hsyncに同期し、LCDパネル120に1ライン分の信号を書き込む処理を繰り返し、画像走査を行う。画像走査は、領域CH1から領域CH10に向けて順次行う。
画像解析部153は、順次入力する画像信号DEを取得し、1領域分の信号が揃った時点で要求輝度値を算出する。駆動パターン決定部155は、要求輝度値に基づき、駆動パターンを決定する。領域に対応する画像信号DEの取得から駆動パターン決定までの処理は、表示用ドライバ114が同じ領域について画像走査を行っている期間に実行する。駆動パターン決定部155は、決定した駆動パターンを用いて、PDLCドライバ116及び光源駆動ドライバ115を制御する。
水平同期信号Hsyncに同期し、表示用ドライバ114が画像走査を行った次の領域の画像走査を行う期間に、PDLCドライバ116は、画像走査が終了した領域の領域電極に駆動電圧を印加し、当該領域を散乱状態にする。
図10の例では、領域CH1の画像走査が終了し、領域CH2の画像走査が行われている期間に、領域CH1の光変調層が散乱状態となる(領域CH1のバックライト走査が行われる)。その後、画像走査に同期して、領域CH2のバックライト走査から領域CH10のバックライト走査が順次行われる。
このように、表示装置100では、表示用ドライバ114による画像走査期間に、当該領域の画像信号に基づく駆動パターンを決定する。これにより、画像信号DEの解析のため、画像信号DEを一時記憶しておくフレームメモリを設けることなく、画像信号DEに合わせてバックライトの輝度を制御することができる。
なお、以下では、上記の画像走査に同期して実行するバックライト走査の期間を主点灯期間とする。主点灯期間では、画像走査に同期してバックライト走査を行うため、領域を散乱状態にする散乱時間は全領域で同じになる。図7に示すように、領域に入射する光の輝度は、領域と光源140との位置が遠くなるほど低下する。したがって、光源140及びPDLC層133を同じ条件で駆動した場合、主点灯期間における領域のバックライト光の輝度は、図7に示す入射する光の輝度と同様に低下する。表示装置100では、垂直ブランキング期間に対応する期間を輝度アップ期間とし、領域の輝度アップを図っている。
駆動パターン決定部155では、主点灯期間及び輝度アップ期間におけるバックライト走査により、フレーム期間におけるバックライト光の輝度が、領域ごとに所望の要求輝度値となるように、駆動パターンを決定する。
以下、駆動パターンの一例として、すべての領域の要求輝度が同じであった場合について説明する。駆動パターン決定部155は、すべての領域の輝度が均一となるように駆動パターンを決定する。
図11は、第2の実施の形態の表示装置の駆動パターンの一例を示す図である。図11の縦方向の行は、領域CH1,・・・,CH10を示し、横方向の列は、経過時間を示す。各領域CH1,・・・,H10を示す行において、何も記載されていない時間帯は、当該領域を透過状態にしている期間である。また、斜線で示す時間帯は、当該領域が散乱状態に制御されている時間帯である。光源電流は、光源140に供給する駆動電流を示す。また、点線は、画像走査を示す。
図11の例では、光源140には、一定の光源電流が供給される。光源電流が一定であるため、光源140が発光する光の輝度は一定である。
表示用ドライバ114は、画像走査期間に、光源140から遠いCH1からCH10に向かって画像走査を行う。画像走査は、領域ごとに、1ラインずつ走査を行う。領域の全ラインの走査が終了するのに要する走査期間tsは、共通である。また、垂直ブランキング期間には、画像の書き込みを行わない。
PDLCドライバ116は、1フレーム期間と同じバックライト走査期間で領域CH1,・・・,CH10の走査を行う。なお、バックライト走査は、タイミング信号に基づいて、画像走査と同方向に、領域CH1から領域CH10に向かって順に行われる。このとき、バックライト走査は、領域の画像走査の終了後に開始される。バックライト走査対象の領域では、対象の領域を散乱状態に切り替える。一方、他の領域を透過状態にする。これにより、対象の領域だけがバックライト光を出射する。
図11の例では、表示用ドライバ114による領域CH1の画像走査が終了し、次の領域CH2の走査期間tsの間、PDLCドライバ116によって領域CH1が散乱状態に切り替わる。この間、他の領域は、透過状態に制御される。続いて、表示用ドライバ114による領域CH3の走査期間tsに、PDLCドライバ116は領域CH2を散乱状態に制御する。このような処理を繰り返し、領域CH1,・・・,CH10をそれぞれ走査期間tsの間、順次散乱状態とし、主点灯期間を終了する。
駆動パターン決定部155は、輝度アップ期間において、各領域の輝度アップを図る駆動パターンを決定する。図11の例では、光源140に最も近い領域CH10を走査期間tsの間、散乱状態としたときに得られる輝度を基準とし、全領域の輝度を均一にするための駆動パターンを決定する。駆動パターン決定部155は、例えば、領域が主点灯期間に得られる輝度を輝度分布テーブルに基づいて算出する。そして、算出した領域の輝度と、基準の輝度との差に基づき、輝度アップ期間における領域の散乱時間を算出する。図11に示す駆動パターンでは、光源140からの距離が最も遠い領域CH1の散乱時間tb1が最大である。そして、領域CH2,CH3,・・・,CH9の順に散乱時間tb1>tb2>tb3>・・・>tb9と、散乱時間を減少させている。PDLCドライバ116は、駆動パターンに基づき、領域CH1,・・・,CH10を順次散乱状態に制御し、輝度アップを図る。なお、図11の例では、輝度アップ期間における光源電流を画像走査期間における電流値と同じにしているが、電流値は適宜設定される。例えば、輝度アップを図るため、輝度アップ期間における光源電流を主点灯期間より大きくすることもできる。このとき、輝度アップされる領域CH9から領域CH1が、領域CH10の主点灯期間におけるバックライト光の輝度を超えるときは、領域CH10について散乱時間を設けて輝度アップを行う。
このような駆動制御により、全領域におけるバックライト光の輝度の均一化を図ることができる。また、主点灯期間に画像走査に合わせて散乱時間を設け、垂直ブランキング時間に輝度アップ期間を設けない場合に、輝度を均一化するためには、バックライト光の輝度を最も低い領域に合わせる制御を行わなければならない。このように、輝度アップ期間を設けることにより、全体的により高い輝度を得ることができる。
図12は、第2の実施の形態の表示装置のバックライト輝度分布の一例を示す図である。図12の縦軸はバックライト光の輝度を示し、横軸は光源140からの距離を示す。CH10〜CH1は、各領域を示す。
図12の点線は、領域CH1,・・・,CH10を光源140の輝度と、領域電極の駆動条件を同じにして駆動したときに得られる光源輝度分布を示している。光源140から遠くなるにしたがって、輝度が低下している。図12に示すように、光源140から距離に応じた輝度の低下量に基づいて、低下量を補正する駆動パターンを算出し、領域CH1,・・・,CH10を駆動する。これにより、光源140から離れた領域の輝度をアップし、実線で示すバックライト輝度分布を得ることができる。
このように、輝度アップ期間に、光源140から距離に応じた散乱時間で領域を順次散乱状態にすることにより、バックライト光の輝度の均一化が図れる。また、主点灯期間に加え、輝度アップ期間に輝度を上げることができるので、バックライト全体の輝度アップが可能となる。
また、画像走査が終了後にPDLC1331を散乱状態にするため、フレームメモリを用いることなく、ローカルディミング処理を行うことができる。すなわち、画像走査が行われている間に、画像解析部153は、画像処理部151と同時に入力する画像信号に基づいて要求輝度値を求める。駆動パターン決定部155は、要求輝度値に基づく駆動パターンを決定し、PDLCドライバ116に指示する。
ここで、領域を散乱状態にする領域電極の駆動について説明する。図13は、第2の実施の形態の電極駆動の一例を示す図である。図13の縦軸は、図5に示した各端子に印加される電圧値を示している。図13の横軸は、経過時間を示している。また、主点灯期間を分割する点線は、それぞれの領域に割り当てられた割当駆動期間を示す。
図13において、例えば、各々のバックライト走査期間が1フレームとされる。
ここで、領域電極の下電極135側には、−V[V]と+V[V]の電圧がフレームごとに反転する電圧Vcomが供給される。領域CH1,・・・,CH10は、Vcomと極性が反対の電圧が印加された期間において、対応するPDLC1331に2*V[V]の電圧が印加される。このとき、PDLC1331は、散乱状態となる。一方、Vcomと同じ電圧が印加されているときは、PDLC1331に印加される電圧は0[V]である。このとき、PDLC3331は、透過状態になる。
表示装置100では、図13に示すように、主点灯期間は、画像走査に同期して、領域電極の上電極134側に、順にVcomと極性が反対の電圧が印加される。このように、領域電極の上電極134側と下電極135側に電圧差が生じるように電圧を印加することを、「駆動電圧を印加する」と呼ぶ。
図13の例では、輝度アップ期間を、光源140からの距離が最も遠い領域の散乱時間を最大とし、距離が短くなるにしたがって散乱時間が短くなるように配分している。図13の例では、主点灯期間において、領域CH1にVch1を印加する時間から領域CH10にVch10を印加する時間まで、各領域を駆動する時間は同じである。輝度アップ期間には、光源140から最も遠い領域CH1にVch1を印加する時間が最も長く、距離に応じて駆動電圧を印加する時間が短くなるように、時間配分が設定されている。
上記のように領域に対応する領域電極に印加する電圧を制御することによって、領域を散乱状態と、透過状態とに制御することができる。
ところで、図11の例では、光源140から遠い領域CH1から画像走査を行うとしたが、光源140から近い領域CH10から画像走査を開始するとしてもよい。この場合、PDLCドライバ116によるバックライトの走査も領域CH10から開始される。図14は、第2の実施の形態の表示装置の駆動パターンの他の例を示す図である。走査順が異なることを除き、図11と同様である。
図14の例では、表示用ドライバ114は、画像走査期間に、光源140から近いCH10からCH1に向かって順次画像走査を行う。PDLCドライバ116によるバックライト走査は、画像走査と同期して行われる。図14の例では、表示用ドライバ114による領域CH10の画像走査を終了した次の領域CH9の走査期間tsに、PDLCドライバ116は、領域CH10を散乱状態に制御する。同様に、領域CH9から領域CH1までを順次、画像走査が終了した次の領域の画像走査期間tsの間、散乱状態に制御する。こうして、主点灯期間には、領域CH10〜CH1は、画像走査期間tsの間、散乱状態に制御される。
駆動パターン決定部155は、輝度アップ期間において、各領域の輝度アップを図る駆動パターンを決定する。図14の例では、図11の例と同様に、光源140に最も近い領域CH10の輝度を基準とし、全領域の輝度を均一にするための駆動パターンを決定する。図14に示す駆動パターンでは、光源140からの距離が領域CH10に次いで近い領域CH9の散乱時間tb9を最小とし、領域CH8の散乱時間tb8の散乱時間tb8から領域CH1の散乱時間tb1まで、距離に応じて散乱時間を増やしている。PDLCドライバ116は、駆動パターンに基づき、領域CH10〜CH1を順次散乱状態に制御し、輝度アップを図る。
輝度アップ期間に、PDLCドライバ116は、領域CH10〜CH1の順に、光源140からの距離に応じた散乱時間で領域を散乱状態に制御する。このような順に走査を行った場合も、画像走査が終了後にPDLC1331を散乱状態にするため、フレームメモリを用いることなく、ローカルディミング処理を行うことができる。
なお、領域について画像走査が終了した後に当該領域のバックライト光を点灯することによって、フレームメモリなしでローカルディミングが可能となるばかりでなく、画質の低下を抑制することができる。同じ領域において画像走査とバックライト走査を同時に行う場合、領域の画像がすべて新しい画像に切り替わる前の状態の画面が視認されてしまう。画像走査が終了後にバックライト走査を行うことにより、領域の画像信号が更新された状態でバックライトが点灯するため、利用者は更新された画面を視認することができる。さらに、領域は、主点灯期間及び輝度アップ期間に割り当てられた時間だけバックライトが点灯され、あとの期間は消灯しているため、ホールド表示に伴う動画ボケを軽減することができる。
上記の第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、分割領域が配置される方向の一方の側に光源を配置する構成について説明した。PDLCは、電場を印加していないときは、透過状態であり、分割領域に入射した光は、光の進行方向に次の分割領域に進む。領域を散乱状態にするときは、他の領域は透過状態に制御される。したがって、第1の実施の形態及び第2の実施の形態において光源が配置されていない側から入射した光も、散乱状態となっている領域まで進行する。このように、反対側から入射した光も利用することができる。以下、2つの光源を配置した実施の形態について説明する。
[第3の実施の形態]
第3の実施の形態について説明する。図15は、第3の実施の形態の表示装置の構成の一例を示す図である。第3の実施の形態の表示装置20は、図1に示す第1の実施の形態の表示装置1の光源6を、第1光源61及び第2光源62に、制御部7を制御部71に置き換えた構成である。図1と同じものには同じ符号を付し、説明は省略する。
第1光源61は、光変調層4の第1側面の近傍に配置され、第1側面から光変調層4内に進行する光を発光する。図7に示したように、第1光源61は、分割領域4dに入射する光の輝度を基準として、分割領域4c、分割領域4b、分割領域4aの順に輝度が低下する。第1光源61は、制御部71に接続し、制御部71によって発光のオン・オフと、発光時の光量が制御される。
第2光源62は、第1側面と対向するに第2側面配置され、第2側面から光変調層4内に進行する光を発光する。第1光源61の光の進行方向と、第2光源62の光の進行方向は、互いに逆方向となる。第2光源62の場合は、分割領域4aに入射する光の輝度を基準として、分割領域4b、分割領域4c、分割領域4dの順に輝度が低下する。第2光源62は、制御部71に接続し、制御部71によって発光のオン・オフと、発光時の光量が制御される。
制御部71は、画像表示パネル2のフレーム周期に同期して、部分電極3a,3b,3c,3dと対応する第2電極5との間の分割領域の駆動と、第1光源61及び第2光源62の駆動を制御する。制御部71は、例えば、CPUなどのプロセッサである。制御部71は、フレーム周期ごとに、分割領域4a,4b,4c,4dを所定の順に選択し、バックライト走査を行う。このとき、選択した分割領域が所望の要求輝度を得られるように、選択した分割領域の第1光源61からの距離と、第2光源62からの距離に基づき、第1電極3及び第2電極5と、第1光源61及び第2光源62を制御する。
表示装置20の動作の一例について説明する。
表示装置20は、フレーム周期ごとに、画像走査とバックライト走査を行う。画像表示パネル2への画像走査は、表示領域2a,2b,2c,2dの順または逆順に行われる。制御部71は、画像走査が行われた順に、分割領域4a,4b,4c,4dを選択し、選択した分割領域を散乱状態に制御する。このとき、分割領域4a,4b,4c,4dに入射する第1光源61からの光の輝度に関する入射面における輝度からの低下量は、第1の側面からの距離に応じて決まる。同様に、分割領域4a,4b,4c,4dに入射する第2光源62からの光の輝度に関する入射面における輝度からの低下量は、第2側面からの距離に応じて決まる。よって、分割領域4a,4b,4c,4dに入射する第1光源61及び第2光源62からの光の輝度の低下量は、第1の側面からの距離と第2側面からの距離に基づいて、算出することができる。制御部71は、分割領域4a,4b,4c,4dにおける光の輝度の低下量を補正するように、第1光源61と、第2光源62と、第1電極3及び第2電極5を制御する。例えば、第1光源61及び第2光源62を両方点灯して、分割領域4a,4b,4c,4dに入射する光の輝度をアップする。また、第1光源61及び第2光源62の光源電流を制御し、少なくとも一方が発光する光の輝度を上げるとしてもよい。また、分割領域4a,4b,4c,4dにおける散乱時間を調整してもよい。制御部71は、第1光源61、第2光源62及び部分電極3a,3b,3c,3dの少なくとも1つを、分割領域4a,4b,4c,4dが所望の輝度となるように制御する。
なお、制御部71は、画像走査が終了した表示領域2a,2b,2c,2dに対応する分割領域4a,4b,4c,4dを選択し、バックライト走査を行うようにするとしてもよい。同一の分割領域について、バックライト走査を画像走査の終了時まで遅延させることにより、バックライト走査前に、画像走査に用いた画像信号を用いてバックライト光の要求輝度値を算出しておくことができる。これにより、フレームメモリを設けることなく、ローカルディミング処理を行うことが可能となる。また、第2の実施の形態と同様に、動画ぼけなどの画質低下を抑制することができる。
このように、表示装置20は、第1光源61及び第2光源62からの距離に応じた輝度に基づき、分割領域4a,4b,4c,4dの散乱時間、第1光源61及び第2光源62のオン・オフと発光量のうち、少なくとも1つを制御する。これにより、第1光源61及び第2光源62からの距離によらず、分割領域4a,4b,4c,4dの輝度を均一にすることができる。
[第4の実施の形態]
第4の実施の形態の表示装置について説明する。図16は、第4の実施の形態の表示装置の構成を示す斜視図である。第4の実施の形態の表示装置200は、図2に示す第2の実施の形態の表示装置100の光源140と同じ位置に配置される第1光源241に加え、第2光源242を設けた構成である。図2と同じものには同じ符号を付し、説明は省略する。
第4の実施の形態の表示装置200は、導光部130にLCDパネル120が積層される厚み方向の側面のうち、対向する第1側面と第2側面の近傍にそれぞれ光源が配置される。
第1光源241は、第1側面の近傍に配置され、導光部130内に進行する光を発光する。図16の例では、第1光源241は、領域CH10に近接して配置される。第1光源241から導光部130に入射した光は、領域CH10から領域CH1に向けて導光部130内を進行する。また、導光部130内を進行するにしたがって、光の輝度が第1側面入射時における輝度から低下する。第1光源241が発光する光の輝度は、第1光源241に供給される光源電流によって制御される。
第2光源242は、第2側面の近傍に配置され、導光部130内に進行する光を発光する。図16の例では、第2光源242は、領域CH1に近接して配置される。第2光源242から導光部130に入射した光は、領域CH1から領域CH10に向けて導光部130内を進行する。導光部130内を進行するにしたがって、光の輝度が第2側面入射時における輝度から低下する。第2光源242が発光する光の輝度は、第2光源242に供給される光源電流によって制御される。
導光部130は、第1光源241及び第2光源242とともに、バックライト部を形成する。
なお、以下の説明では、便宜的に、第1光源241及び第2光源242が配列される方向をX方向、第1光源241の光が進行する方向をY方向、導光部130とLCDパネル120が積層される方向をZ方向として説明する。
次に、導光部130の構成について説明する。図17は、第4の実施の形態の表示装置の導光部の構成の一例を示す断面図である。図17は、図16に示す表示装置200のB−B’方向の断面図である。なお、図17において、図3と同じものには同じ符号を付し、説明は省略する。
第1光源241は、導光部130の第1側面に近接して配置される。第1光源241は、導光部130のX方向(図16参照)に延在する線光源であり、均一な光を導光部130に向けて発光する。例えば、LEDをX方向に一列に配置して第1光源241を形成することができる。第1光源241が発光した光は、途中で散乱されない場合には、領域CH10,・・・,CH1の順にPDLC層133内を進行する。
第2光源242は、導光部130の他方の側面に配置される。第2光源242は、導光部130のX方向(図16参照)に延在する線光源であり、均一な光を導光部130に向けて発光する。第2光源242が発光した光は、途中で散乱されない場合には、領域CH1,・・・,CH10の順にPDLC層133内を進行する。
このように、PDLC層133内では、第1光源241から入射した光と、第2光源242から入射した光とが、互いに逆方向に進行する。
第1光源241と第2光源242は、それぞれ個別に制御される。
なお、表示装置200のPDLC1331は、図4に示す特性を有する。PDLC1331は、領域に形成される領域電極に印加する電圧を制御することによって、領域を散乱状態または透過状態に切り替える。表示装置200のPDLC1331は、領域電極に駆動電圧を印加し、電場を発生させたときは散乱状態となる。また、領域電極に駆動電圧を印加しないで電場を発生させなかったときは、透過状態になる。領域電極を形成する上電極134及び下電極135は、例えば、図5に示す構成をとる。
また、表示装置200のハードウェア構成は、図8に示す表示装置100のハードウェア構成と同様である。CPU111、RAM112、ROM113などを有する制御ユニット110を備え、装置全体を制御する。制御ユニット110は、LCDパネル120を駆動する表示用ドライバ114、第1光源241及び第2光源242を駆動する光源駆動ドライバ115、及び導光部130のPDLCを駆動する領域電極を制御するPDLCドライバ116とバス119を介して接続する。制御ユニットがドライバに指示を出力することにより、LCDパネル120、第1光源241、第2光源242、領域電極を制御することができる。
図18は、第4の実施の形態の表示装置の光源からの光の輝度分布を示す図である。図18は、Z方向(図16参照)から視認した導光部130と、第1光源241及び第2光源242を示す平面図と、領域の輝度を示すグラフである。グラフの点線は、それぞれ対応する領域の境界を示す。
ここで、第1光源241及び第2光源242は、対向する側面からそれぞれ均一な光を導光部130に向けて発光する。また、第1光源241と第2光源242のうち、少なくとも一方は、駆動電流を制御することによって、発光する輝度を制御することができる。
以下では、第1光源241におけるX方向の輝度は均一であるとする。また、第1光源241を、例えば、複数のLEDで構成し、LEDごとに発光量を制御するとしてもよい。なお、上記の記述は、第2光源242についても同様である。
図18に示すように、第1光源241の光は、PDLC層133内を、領域CH10から領域CH1に向かって進行するにしたがって、輝度が低下する。一方、第2光源242が発光する光は、第1光源241に対向する導光部130の他方の側面からPDLC層133に入射し、PDLC層133内を第1光源241とは逆方向に進行するにしたがって、輝度が低下する。なお、図18の例では、第1光源241と第2光源242の発光輝度は同じであるとしている。すなわち、第1光源241の光が第1側面から入射する時の輝度と、第2光源242の光が第2側面から入射するときの輝度とは同じである。
図18では、領域における第1光源241の光の輝度を点線で示す。第1光源241から導光部130に入射する光の輝度は、第1光源241からの光が第1側面に入射したときの輝度を基準として、第1側面からの距離に応じて低下する。領域に入射する第1光源241からの光の輝度は、CH10>CH9>CH8>CH7>CH6>CH5>CH4>CH3>CH2>CH1の順に小さくなる。
また、領域における第2光源242の光の輝度を一点鎖線で示す。第2光源242から導光部130に入射する光の輝度は、第2光源242からの光が第2側面に入射したときの輝度を基準として、第2側面からの距離に応じて低下する。領域に入射する第2光源242からの光の輝度は、CH1>CH2>CH3>CH4>CH5>CH6>CH7>CH8>CH9>CH10の順に小さくなる。
合計輝度は、領域に入射した第1光源241の光の輝度と、第2光源242の光の輝度とを合計した輝度を示す。図18では、合計輝度を実線で示す。第1光源241と第2光源242とが図18に示すような輝度分布を有する場合、合計輝度は、第1光源241及び第2光源242の中間にあたる中央の領域で低くなる。
なお、第1光源241と第2光源242の発光輝度が異なる場合には、合計輝度の輝度分布は、図18とは異なる。この場合も、第1光源241単独の輝度分布と、第2光源242単独の輝度分布を合わせることによって、合計輝度を得ることができる。
図19は、第4の実施の形態の表示装置の機能構成例を示す図である。図9に示す表示装置100と同じものには同じ符号を付し、説明は省略する。
表示装置200では、信号処理部250が、画像信号を順次取り込み、表示用信号を生成して、表示用ドライバ114を駆動する。また、信号処理部250は、画像信号に基づいて、バックライト走査に用いる駆動パターンを生成し、駆動パターンを用いて光源駆動ドライバ215及びPDLCドライバ116を駆動する。
光源駆動ドライバ215は、第1光源241と、第2光源242に接続する。光源駆動ドライバ215は、駆動パターンに基づいて第1光源241に供給する光源電流を制御し、第1光源241からPDLC層133に入射する光の輝度を制御する。また、光源駆動ドライバ215は、駆動パターンに基づいて第2光源242に供給する光源電流を制御し、第2光源242からPDLC層133に入射する光の輝度を制御する。なお、光源駆動ドライバ215は、第1光源241と、第2光源242にそれぞれ個別に設けるとしてもよい。
信号処理部250の一例について説明する。信号処理部250は、画像処理部151、タイミング生成部152、画像解析部153、光源データ記憶部254及び駆動パターン決定部255を有する。画像処理部151、タイミング生成部152、画像解析部153及び駆動パターン決定部255は、例えば、CPUなどのプロセッサである。光源データ記憶部254は、例えば、RAMまたはROMに確保した記憶領域として実現できる。
画像走査用の信号を生成する画像処理部151と、画像走査のタイミング信号を生成するタイミング生成部152と、領域の画像信号を解析して要求輝度値を算出する画像解析部153については、図9と同様の処理を行う。
光源データ記憶部254は、バックライト光の輝度を領域ごとに記録した輝度分布テーブルを記憶する。光源データ記憶部254には、第1光源241を単独で点灯したときに得られる第1輝度分布テーブルと、第2光源242を単独で点灯したときに得られる第2輝度分布テーブルと、が記憶される。また、必要に応じて、第1光源241と第2光源242をともに点灯したときに得られる第3輝度分布テーブルを記憶するとしてもよい。
第1輝度分布テーブルは、例えば、第1光源241を所定の光源電流で駆動し、領域を同じ条件で散乱状態にする。同じ条件とは、例えば、領域電極に印加する電圧と、散乱時間を同じにする。このときに領域から出射される光の輝度を測定し、第1輝度分布テーブルを作成する。同様にして、第2光源242を所定の光源電流で駆動し、領域を同じ条件で散乱状態にする。このときに領域から出射される光の輝度を計測し、第2輝度分布テーブルを作成する。また、必要に応じて、第1光源241と第2光源242をともに所定の光源電流で駆動し、領域を同じ条件で散乱状態にする。このときに領域から出射される光の輝度を計測し、第3輝度分布テーブルを作成する。これらの輝度分布テーブルは、例えば、測定された領域における輝度を領域に対応付けて作成される。
駆動パターン決定部255は、画像解析部153から取得した要求輝度値と、輝度分布テーブルとに基づき、領域の駆動パターンを決定する。駆動パターンは、例えば、第1光源241を駆動する光源電流、第2光源242を駆動する光源電流、PDLCドライバ116が対象の領域の領域電極を駆動する散乱時間、あるいは駆動電圧のうち、少なくとも1つを制御するものである。
図20は、第4の実施の形態の表示装置のバックライト部分駆動を示す図である。図20では、第1光源241からPDLC層133に入射する光L5を点線で示す。また、第2光源242からPDLC層133に入射する光L6を一点鎖線で示す。
光L5は、途中で散乱されない場合は、透明基板131と透明基板132の間で全反射を繰り返しながら、領域CH10から領域CH1に向かうY方向に進行する。光L6は、途中で散乱されない場合は、透明基板131と透明基板132の間で全反射を繰り返しながら、領域CH1から領域CH10に向かうY方向の反対方向に進行する。なお、光L5及び光L6は、スペーサ1332内は直進する。
ここで、領域CH7の領域電極に駆動電圧を印加し、領域CH7を散乱状態にする。このとき、他の領域は、透過状態にする。光L5は、透過状態の領域CH10,CH9,CH8内を進行し、領域CH7に入射する。領域CH7は散乱状態であるため、光L5は散乱する。一方、光L6は、透過状態の領域CH1,CH2,CH3,CH4,CH5,CH6内を進行し、領域CH7に入射する。領域CH7は散乱状態であるため、光L6は散乱する。第1光源241が発光した光L5と、第2光源242が発光した光L6とは、領域CH7において散乱され、その一部の光がLCDパネル120に向けて出射される。なお、透明基板132側に向かった光は、反射シート138によってPDLC1331内に戻される。このとき、導光部130は、LCDパネル120側から領域CH7が点灯し、他の領域が消灯している状態で視認される。
このように、第1光源241と第2光源242から入射した光を領域で順次散乱させることによってバックライト走査を行うことができる。2つの光源の光を利用するので、1つの光源を用いる場合と比較し、輝度を向上させることができる。
第4の実施の形態では、領域の散乱時間を各領域に均等に配分し、第1光源241及び第2光源242の駆動電流を制御することで、バックライト光の輝度の均一化を図る。なお、以下の説明では、第1光源をLS1、第2光源をLS2とも表記する。
(1)第1実施例
第1実施例では、第2光源242の駆動電流を制御し、バックライト光の輝度の均一化を図る。
図21は、第4の実施の形態の表示装置の駆動パターンの第1実施例を示す図である。図11と同様に、縦方向は領域CH1,・・・,CH10を示し、横方向は経過時間を示す。領域CH1,・・・,CH10において、何も記載されていない時間帯は、当該領域を透過状態にしている。斜線で示す時間帯は、当該領域を散乱状態に駆動している。また、点線は、画像走査を示す。tsは、1つの領域を画像走査するのに要する時間を示す。tdは、バックライト走査期間において、領域に割り当てられた割当駆動期間を示す。なお、割当駆動期間では、この領域が散乱状態となるように領域電極を制御することができる。割当駆動期間内における領域の散乱時間は、割当駆動期間を最大として適宜制御される。第1実施例では、領域に対し、バックライト走査期間を全領域に均等に配分した割当駆動期間tdが割り当てられている。
LS1電流は、第1光源241に供給する光源電流を示す。LS2電流は、第2光源242に供給する光源電流を示す。
図21では、LS2電流i21は、領域CH1を散乱状態にする期間に第2光源242に供給する電流値を示す。同様に、領域CH2,CH3,CH4,CH5,CH6,CH7,CH8,CH9,CH10の割当駆動期間に第2光源242に供給するLS2電流をそれぞれi22,i23,i24,i25,i26,i27,i28,i29,i210とする。第1光源241に供給するLS1電流i11は、一定値である。
第4の実施の形態では、フレーム期間を領域CH1,・・・,CH10で均等に分割して割当駆動期間を設定する。バックライト走査の方向は、画像走査の方向と同じにする。また、バックライト走査は、最初の領域の画像走査が終了してから開始する。
なお、画像走査及びバックライト走査の方向が同じであれば、領域CH10から領域CH1に向かって走査してもよい。
ここで、図18に示したように、第1光源241と第2光源242の発光輝度が同じ場合、第1光源241と第2光源242の合計輝度は、第1光源241及び第2光源242の中間にある中央部分の領域で低くなる。図18の例では、合計輝度は、領域CH5,CH6において最も低くなっている。
第1実施例の駆動パターンでは、輝度が低下する中央部分の領域の割当駆動期間に、第2光源242のLS2電流を増加する。図21では、LS2電流i25を最大とし、合計輝度の低下量に応じて、i25>i24>i23>i22>i21となる駆動パターンが設定される。同様に、LS2電流i26を最大とし、合計輝度の低下量に応じて、i26>i27>i28>i29>i210となる駆動パターンが設定される。これにより、第1光源241及び第2光源242からの距離に応じて領域に入射する第1光源241と第2光源242の合計輝度の低下量を、第2光源242の輝度アップを図ることにより補正することができる。この結果、バックライト光の輝度を全領域で均一にすることが可能となる。
なお、画像走査と、バックライト走査とは同期しないが、1領域当たりに割り当てられた画像走査期間は、バックライト走査期間よりも短い。これは、バックライト走査期間が1フレームの時間をすべて利用できるのに対し、画像走査期間は垂直ブランキング期間を除いた時間であることによる。このため、バックライト走査を開始する時点では、対象の領域の画像走査は終了している。したがって、バックライト走査を開始する前に、画像信号に基づく駆動パターンを算出しておくことができる。よって、第4の実施の形態の表示装置では、フレームメモリを用いることなく、ローカルディミングが可能である。
図22は、第4の実施の形態の表示装置の第1実施例におけるバックライト光の輝度分布を示す図である。
(A)LS2補正輝度分布は、第1実施例の駆動パターンでバックライト走査を行った場合における第2光源(LS2)の補正後の輝度分布を説明する図である。
LS1輝度分布は、第1光源241をLS1電流一定として同じ条件で領域を駆動した場合のフレーム期間におけるバックライト光の輝度分布である。LS2輝度分布は、第2光源242をLS2電流一定として同じ条件で領域を駆動した場合の、フレーム期間におけるバックライト光の輝度分布である。全領域を同条件で駆動した場合、入射した光は同様に散乱されるので、図18に示す合計輝度と同様の輝度分布が得られる。
LS2補正輝度分布は、第2光源242を第1実施例の駆動パターンで駆動したときに得られるバックライト光の輝度分布を示す。図18に示すように、LS1輝度分布とLS2輝度分布を合計した場合、第1光源241と第2光源242との中間に位置する領域CH5,CH6に入射する光の合計輝度が低下する。第1実施例の駆動パターンでは、合計輝度が低下する領域CH5,CH6の割当駆動期間におけるLS2電流i25,i26を他の領域の割当駆動期間におけるLS2電流より大きくなるように設定している。これにより、LS2補正輝度分布に示すように、第2光源242の領域CH5,CH6におけるバックライト光の輝度をアップさせることができる。
(B)合計輝度分布は、第1実施例の駆動パターンで補正を行った後の領域のバックライト光の輝度分布を示す。補正後のLS2補正輝度分布と、LS1輝度分布とを合計し、全領域で均一な合計輝度分布を得ることができる。
(2)第2実施例
第2実施例では、第1光源241の駆動電流を制御し、バックライト光の輝度の均一化を図る。
図23は、第4の実施の形態の表示装置の駆動パターンの第2実施例を示す図である。図21と同じものには同じ名称を付し、説明を省略する。また、領域に対応する時間帯の記載と、点線が画像走査を示すことも図21と同様である。
第2実施例は、第1光源241の駆動電流を制御することを除き、バックライト走査は第1実施例と同様に行う。第2実施例の駆動パターンでは、輝度が低下する中央部分の領域のバックライト走査を行う期間に、第1光源241のLS1電流を増加する。図23では、LS1電流i15を最大とし、合計輝度の低下量に応じて、i15>i14>i13>i12>i11となる駆動パターンが設定される。同様に、LS1電流i16を最大とし、合計輝度の低下量に応じて、i16>i17>i18>i19>i110となる駆動パターンが設定される。これにより、第1光源241及び第2光源242からの距離に応じて領域に入射する第1光源241と第2光源242の合計輝度の低下量を、第1光源241のLS1電流により補正することができる。この結果、バックライト光の輝度を全領域で均一にすることが可能となる。
図24は、第4の実施の形態の表示装置の第2実施例におけるバックライト光の輝度分布を示す図である。
(A)LS1補正輝度分布は、第2実施例の駆動パターンでバックライト走査を行った場合における第1光源241の補正後の輝度分布を説明する図である。LS1輝度分布及びLS2輝度分布は、図22と同様である。
LS1補正輝度分布は、第1光源241を第2実施例の駆動パターンで駆動したときに得られるバックライト光の輝度分布を示す。第2実施例の駆動パターンでは、合計輝度が低下する領域CH5,CH6のLS1電流i15,i16を最大としてLS1電流を調整している。これにより、LS1補正輝度分布に示すように、第1光源241の領域CH5,CH6におけるバックライト光の輝度をアップさせることができる。
(B)合計輝度分布は、第2実施例の駆動パターンで補正を行った後の領域のバックライト光の輝度分布を示す。補正後のLS1補正輝度分布と、LS2輝度分布とを合計し、全領域で均一な合計輝度分布を得ることができる。
(3)第3実施例
第3実施例では、第1光源241のLS1電流及び第2光源242のLS2電流を制御し、バックライト光の輝度の均一化を図る。
図25は、第4の実施の形態の表示装置の駆動パターンの第3実施例を示す図である。図21と同じものには同じ名称を付し、説明を省略する。
第3実施例は、第1光源241のLS1電流及び第2光源242のLS2電流を制御することを除き、バックライト走査は第1実施例と同様に行う。第3実施例の駆動パターンでは、輝度が低下する中央部分の領域のバックライト走査を行う期間に、第1光源241のLS1電流及び第2光源242のLS2電流を増加する。
図25に示すように、第1光源241については、LS1電流i15を最大とし、合計輝度の低下量に応じて、i15>i14>i13>i12>i11となる駆動パターンが設定される。同様に、LS1電流i16を最大とし、合計輝度の低下量に応じて、i16>i17>i18>i19>i110となる駆動パターンが設定される。
また、第2光源242については、LS2電流i25を最大とし、合計輝度の低下量に応じて、i25>i24>i23>i22>i21となる駆動パターンが設定される。同様に、LS2電流i26を最大とし、合計輝度の低下量に応じて、i26>i27>i28>i29>i210となる駆動パターンが設定される。
これにより、第1光源241及び第2光源242からの距離に応じて領域に入射する第1光源241と第2光源242の合計輝度の低下量を、第1光源241のLS1電流及び第2光源242のLS2電流を制御して輝度アップする。この結果、バックライト光の輝度を全領域で均一にすることが可能となる。なお、第3実施例では、領域におけるバックライト光の低下量を、第1光源241及び第2光源242の2つの光源で補正する。したがって、光源1台当たりの駆動電流の増加量を抑えることができる。このため、駆動電流を増加する際に、第1光源241、及び第2光源242にかかる負荷を軽減することができる。
図26は、第4の実施の形態の表示装置の第3実施例におけるバックライト光の輝度分布を示す図である。
(A)LS1,LS2補正輝度分布は、第3実施例の駆動パターンでバックライト走査を行った場合における第1光源241及び第2光源242の補正後の輝度分布を説明する図である。LS1輝度分布及びLS2輝度分布は、図22と同様である。
LS1補正輝度分布は、第1光源241を第3実施例の駆動パターンで駆動したときに得られるバックライト光の輝度分布を示す。第3実施例の駆動パターンでは、合計輝度が低下する領域CH5,CH6の割当駆動期間に、LS1電流i15,i16を最大として駆動電流を調整している。また、LS2補正輝度分布は、第2光源242を第3実施例の駆動パターンで駆動したときに得られるバックライト光の輝度分布を示す。第3実施例の駆動パターンでは、合計輝度が低下する領域CH5,CH6の割当駆動期間におけるLS2電流i25,i26を最大としてLS2電流を調整している。なお、第1光源241のLS1電流と、第2光源242のLS2電流は、合わせてバックライト光の輝度の低下量を補正するように設定する。これにより、LS1補正輝度分布に示すように、第1光源(LS1)241の領域CH5,CH6におけるバックライト光の輝度をアップさせることができる。
(B)合計輝度分布は、第3実施例の駆動パターンで補正を行った後の領域のバックライト光の輝度分布を示す。補正後のLS1補正輝度分布と、LS2補正輝度分布とを合計し、全領域で均一な合計輝度分布を得ることができる。
なお、上記の実施例では、図18に示すように、領域に入射する光の輝度と、光が入射する入射面からの距離との関係が、第1光源241と、第2光源242とで同様である場合について説明した。図18の例では、第1光源241の輝度分布と、第2光源242の輝度分布は、表示面の中央である領域CH5と領域CH6の境界線で線対称となっている。しかしながら、第4の実施の形態の表示装置はこれに限定されない。第4の実施の形態では、合計輝度における領域のバックライト光の輝度の低下量と、駆動対象の光源を所定の駆動電流で駆動したときのバックライト光の輝度分布とに基づき、輝度の低下量を補正する駆動電流を算出する。
このように、第1実施例、第2実施例及び第3実施例では、光源の駆動電流を制御してバックライト光の輝度の均一化を図る。しかしながら、第4の実施の形態の表示装置の駆動パターンはこれに限定されない。以下では、第4の実施の形態の表示装置と同様の構成を有する表示装置が他の駆動パターンを用いてバックライト制御を行う実施の形態について説明する。なお、以下で説明する実施の形態の表示装置は、図16に示す表示装置200と同様の構成である。導光部130に対向する側面にそれぞれ第1光源241と第2光源242が配置される。また、第1光源241及び第2光源242の輝度分布及び合計輝度は、図18と同様である。
[第5の実施の形態]
第5の実施の形態の表示装置について説明する。第5の実施の形態では、領域に割り当てる割当駆動期間を制御してバックライト光の輝度の均一化を図る。
図27は、第5の実施の形態の表示装置における駆動パターンの一例を示す図である。図21と同じものには同じ名称を付し、説明を省略する。また、領域に対応する時間帯の記載と、点線が画像走査を示すことも図21と同様である。図27は、光源から入射する光が、図18に示すように、第1光源241と第2光源242の合計輝度が、第1光源241及び第2光源242の中間にある中央部分の領域で低くなる場合の一例である。
第5の実施の形態の駆動パターンでは、バックライト走査の方向は、画像走査の方向と同じにする。また、第1光源241を駆動するLS1電流ic1と、第2光源242を駆動するLS2電流ic2を一定の電流値とし、割当駆動期間tdを制御する。td1は、バックライト走査期間において、領域CH1に割り当てられた割当駆動期間を示す。同様に、領域CH2,CH3,CH4,CH5,CH6,CH7,CH8,CH9,CH10に割り当てる割当駆動期間をそれぞれtd2,td3,td4,td5,td6,td7,td8,td9,td10と表記する。なお、tsは、1つの領域を画像走査するのに要する時間を示す。第5の実施の形態では、領域に入射する光の合計輝度に基づき、要求輝度が得られる割当駆動期間tdを決めるので、散乱時間は割当駆動期間になる。
図27に示すように、第5の実施の形態の駆動パターンでは、領域に入射する光の合計輝度が低下する中央部分の領域の割当駆動期間td5を合計輝度の低下量に応じて長く設定する。第5の実施の形態の駆動パターンでは、中央部分の領域CH5,CH6の割当駆動期間td5,td6を長くすることによって、バックライト光の輝度をアップする。図27では、領域における割当駆動期間を、td5,td6>td4,td7>td3,td8>td2,td9>td1,td10と設定している。
このように、第5の実施の形態の駆動パターンは、第1光源241及び第2光源242からの距離に応じて低下するバックライト光の輝度の低下量を領域に割り当てる割当駆動期間で補正する。図27の例では、領域に入射する光の合計輝度の低い領域CH5,CH6における割当駆動期間を、入射する光の合計輝度の高い他の領域の割当駆動期間より長くする。このように、第5の実施の形態の駆動パターンでは、領域に割り当てる割当駆動期間を制御し、フレーム期間における合計輝度を均一にすることができる。
図28は、第5の実施の形態の表示装置におけるバックライト光の輝度分布を示す図である。
(A)LS1,LS2補正輝度分布は、第5の実施の形態の駆動パターンでバックライト走査を行った場合における第1光源(LS1)及び第2光源(LS2)の補正後の輝度分布を説明する図である。
LS1輝度分布は、第1光源241をLS1電流一定として同じ条件で領域を駆動したときに、フレーム期間において得られる領域の輝度分布である。LS2輝度分布は、第2光源242をLS2電流一定として同じ条件で領域を駆動したときに、フレーム期間において得られる領域の輝度分布である。
LS1補正輝度分布及びLS2補正輝度分布は、第5の実施の形態の駆動パターンで、領域を散乱状態に駆動したときに得られるバックライト光の輝度分布を示す。図18に示すように、LS1輝度分布とLS2輝度分布を合計した場合、第1光源241と第2光源242との中間に位置する領域CH5,CH6に入射する光の合計輝度が低下する。第5の実施の形態の駆動パターンでは、合計輝度が低下する領域CH5,CH6における散乱時間が長くなるように割当駆動期間を割り当てている。これにより、合成輝度分布に示すように、第2光源242の領域CH5,CH6におけるバックライト光の輝度をアップさせることができる。
(B)合計輝度分布は、第5の実施の形態の駆動パターンで補正を行った後の領域のバックライト光の輝度分布を示す。補正後のLS1補正輝度分布とLS2補正輝度分布とを合計し、全領域で均一な合計輝度分布を得ることができる。
[第6の実施の形態]
第6の実施の形態の表示装置について説明する。第6の実施の形態では、領域に割り当てられた割当駆動期間のうち、散乱時間に用いない時間を利用してバックライト光の輝度の均一化を図る。
図29は、第6の実施の形態の表示装置における駆動パターンの一例を示す図である。図21と同じものには同じ名称を付し、説明を省略する。また、領域に対応する時間帯の記載と、点線が画像走査を示すことも図21と同様である。
第6の実施の形態の駆動パターンでは、第1光源241のLS1電流はic1、第2光源242のLS2電流はic2の一定値にする。また、全領域に割当駆動期間tdを均等に配分する。この場合、割当駆動期間tdをすべて散乱時間に利用してしまうと、領域に入射する光の輝度は図18に示す特性を有するため、均一な輝度を得ることができない。第6の実施の形態の駆動パターンでは、図18に示す第1光源241及び第2光源242の合計輝度に基づき、入射する光の輝度の高い領域における散乱時間を他の領域の散乱時間よりも短く設定する。散乱時間を短くした領域では、割当駆動期間>散乱時間となり、光源からの入射光を利用しない期間が生じる。光源からの入射光を利用しない期間を空き期間にする。第6の実施の形態の駆動パターンでは、空き期間を入射する光の輝度の低い領域に割り当て、バックライト光の輝度アップを図る。
図29の例では、第1光源241に近く、入射する光の輝度が高い領域CH7,CH8,CH9,CH10の空き期間を入射する光の輝度の低い領域CH5,CH6に割り当てる。図29の駆動パターンでは、領域CH5には、領域CH7,CH8,CH9の空き期間が割り当てられる。同様に、領域CH6には、領域CH10の空き期間が割り当てられる。このように、空き期間を入射する光の輝度の低い領域CH5,CH6に割り当てることにより、領域CH5,CH6における散乱時間を増やすことができる。これにより、領域CH5,CH6のバックアップ光の輝度アップが可能となる。
[第7の実施の形態]
第7の実施の形態の表示装置について説明する。第7の実施の形態では、画像走査に同期してバックライト走査を行い、垂直ブランキング期間を利用してバックライト光の輝度の均一化を図る。
図30は、第7の実施の形態の表示装置における駆動パターンの一例を示す図である。図21と同じものには同じ名称を付し、説明を省略する。また、領域に対応する時間帯の記載と、点線が画像走査を示すことも図21と同様である。
第7の実施の形態の駆動パターンでは、第1光源241のLS1電流ic1と、第2光源242のLS2電流ic2は、一定値に制御される。バックライト走査期間は、画像走査期間に対応する主点灯期間と、垂直ブランキング期間に対応する輝度アップ期間を含む。
主点灯期間には、割当駆動期間として、各領域の画像走査期間tsと同じ期間が割り当てられる。これにより、主点灯期間では、画像走査に同期してバックライト走査が行われる。
輝度アップ期間には、領域に入射する光の合計輝度に応じて各領域の散乱時間が制御される。領域に入射する光の合計輝度は、第1光源241と当該領域の第1側面からの距離、及び第2光源242の発光輝度と当該領域の第2側面からの距離に応じて決まる。図30に示す駆動パターンは、領域に入射する光の合計輝度が図18に示す輝度分布である場合のパターンである。輝度アップ期間では、入射する光の合計輝度が低い領域CH5及び領域CH6が長くなるように散乱時間を制御している。
このように、輝度アップ期間には、入射する光の合計輝度の輝度分布に基づいて、バックライト光の輝度が低下する領域CH5,CH6を散乱状態に制御する。基準のバックライト光の輝度に対し、主点灯期間において得られる領域のバックライト光の輝度の不足分を補うように輝度アップ期間における割当駆動期間が決定される。これにより、全領域のバックライト光の輝度を均一にすることができる。
なお、第4の実施の形態から第7の実施の形態は、第1光源(LS1)241と第2光源(LS2)242を同時に点灯する駆動パターンである。以下では、第1光源(LS1)241と、第2光源(LS2)242を適宜選択し、省電力化を実現する駆動パターンについて説明する。
[第8の実施の形態]
第8の実施の形態の表示装置について説明する。第8の実施の形態では、第1光源241と第2光源242のうち、一方を選択して点灯することにより、バックライト光の輝度の均一化とともに省電力化を図る。
図31は、第8の実施の形態の表示装置における駆動パターンの一例を示す図である。図21と同じものには同じ名称を付し、説明を省略する。また、領域に対応する時間帯の記載と、点線が画像走査を示すことも図21と同様である。
図31に示す駆動パターンでは、第1光源241のLS1電流ic1と、第2光源242のLS2電流ic2は、一定値に制御される。また、バックライト走査期間は、領域に入射する光の合計輝度に応じて、合計輝度が低くなる領域における割当駆動期間が長くなるように配分している。なお、割当駆動期間は、散乱時間になる。図31に示す駆動パターンでは、中央部分の領域CH5の割当駆動期間td5と、領域CH6の割当駆動期間td6を長くすることによって、バックライト光の輝度の均一化を図る。このとき、第2光源242に近い側の領域CH1〜CH5の割当駆動期間には、第2光源242を点灯し、第1光源241を消灯する。また、第1光源241に近い側の領域CH6〜CH10の散乱時間には、第1光源241を点灯し、第2光源242を消灯する。図18に示すように、第1光源241及び2光源242は、ともに、領域が遠くなるにしたがって、領域に入射する光の輝度が低下する。このように、対象領域の第1側面からの距離及び第2側面からの距離それぞれに応じた入射する光の輝度の低下量に基づき、光源を選択する。
図32は、第8の実施の形態の表示装置におけるバックライト光の輝度分布を示す図である。
(A)LS1,LS2補正輝度分布は、第8の実施の形態の駆動パターンでバックライト走査を行った場合における第1光源(LS1)及び第2光源(LS2)の補正後の輝度分布を説明する図である。
LS1輝度分布及びLS2輝度分布は、図18に示す輝度分布で入射する光が、同じ条件で駆動するPDLC層133を介して出射されるバックライト光を示す図である。
LS1補正輝度分布は、第8の実施の形態の駆動パターンで、領域を散乱状態に駆動したときに得られる第1光源241から入射した光が出射面139から出射されるバックライト光の輝度分布を示す。LS2補正輝度分布は、第8の実施の形態の領域を散乱状態に駆動したときに得られる第2光源242から入射した光が出射面139から出射されるバックライト光の輝度分布を示す。
(B)合計輝度分布は、第8の実施の形態の駆動パターンで補正を行った後の領域のバックライト光の輝度分布を示す。補正後のLS1補正輝度分布とLS2補正輝度分布とを合計し、全領域で均一な合計輝度分布を得ることができる。
第8の実施の形態の駆動パターンによれば、第1光源241と、第2光源242のうち、領域に近い光源、すなわち、領域に入射する光の輝度が高い方の光源を選択して点灯させる。光源に近い領域では、領域に入射する光の輝度の低下量に応じた補正量を小さくすることができるため、発光効率が良くなる。これにより、一方の側面にのみ光源を配置する構成と比べ、低電力化が可能となる。
なお、領域が散乱状態にあるとき、領域に入射した光はあらゆる方向に散乱される。したがって、散乱光の一部は、光の進行方向に沿って、散乱状態の次以降の領域に進行する。このように、散乱状態の光の一部が次以降の領域に進行した光を洩れ光とよぶ。洩れ光が入射する領域を散乱状態に駆動することによって、洩れ光をバックライト光として利用することができる。図18に示すように、領域に入射する光の輝度が側面からの距離に応じて低下することにより、同条件で駆動した場合、光の進行方向に沿って遠方にある領域のバックライト光は輝度が低下する。したがって、洩れ光を利用することにより、バックライト光の輝度が低下する遠方の領域の輝度アップを図ることができる。
[第9の実施の形態]
第9の実施の形態の表示装置について説明する。第9の実施の形態の表示装置では、片側点灯する第1光源241及び第2光源242に供給する光源電流を制御することによって、バックライト光の輝度の均一化を図る。
図33は、第9の実施の形態の表示装置における駆動パターンの一例を示す図である。図21と同じものには同じ名称を付し、説明を省略する。また、領域に対応する時間帯の記載と、点線が画像走査を示すことも図21と同様である。第9の実施の形態の駆動パターンでは、バックライト走査期間を領域に均等に配分し、割当駆動期間tdを設定している。そして、領域に入射する光の輝度に基づいて、第1光源241または第2光源242を選択し、選択した光源の光源電流を制御する。
図33に示す駆動パターンでは、図32と同様に、第2光源242に近い側の領域CH1〜CH5の散乱時間には、第2光源242を点灯し、第1光源241を消灯する。また、第1光源241に近い側の領域CH6〜CH10の散乱時間には、第1光源241を点灯し、第2光源242を消灯する。また、第2光源242を選択している領域CH1,CH2,CH3,CH4,CH5は、第2側面からの距離に応じて入射する第2光源242からの光の輝度がCH1>CH2>CH3>CH4>CH5の順に低下する。第2光源242のLS2電流は、この輝度の低下量に合わせ、i21(CH1)<i22(CH2)<i23(CH3)<i24(CH4)<i25(CH5)の順に増加させる。なお、i21は、領域CH1の割当駆動期間におけるLS2電流である。i22〜i25もそれぞれ()に示す領域の割当駆動期間におけるLS2電流である。同様に、第1光源241のLS1電流は、領域に入射する第1光源241からの光の輝度に応じて制御される。第1光源241のLS1電流は、i16(CH6)>i17(CH7)>i18(CH8)>i19(CH9)>i110(CH10)の順に減少させる。なお、i16は、領域CH6の割当駆動期間におけるLS1電流である。i16〜i110もそれぞれ()に示す領域の割当駆動期間におけるLS1電流である。
このように、対象領域の第1側面からの距離及び第2側面からの距離それぞれに応じた入射する光の輝度の低下量に基づき、光源を選択し、光源電流を制御することによってバックライト光の輝度の均一化が可能となる。図33に示す駆動パターンにより、図32に示すバックライト光の輝度分布と効果を得ることができる。
ところで、LCDパネル120の表示処理では、通常表示における輝度よりも輝度を高くして表示を行う輝度上げを行う場合がある。これにより、表示画像の任意の部分を強調表示することができる。以下、輝度上げを行う駆動パターンについて説明する。
[第10の実施の形態]
第10の実施の形態の表示装置について説明する。第10の実施の形態の表示装置では、通常時には第8の実施の形態と同様に、片側点灯を行う。輝度上げを行う場合は、対象となる分割領域の駆動時間に、光源を同時に点灯し、バックライト光の輝度を上げる。
図34は、第10の実施の形態の表示装置における駆動パターンの一例を示す図である。図21と同じものには同じ名称を付し、説明を省略する。また、領域に対応する時間帯の記載と、点線が画像走査を示すことも図21と同様である。
図34に示す駆動パターンでは、領域CH5,CH6に対して輝度上げを行う。領域CH1,CH2,CH3,CH4では、第8の実施の形態と同様に、第2光源242のみを片側点灯し、領域の第2側面からの距離に応じて割当駆動期間を制御する。領域CH5では、第2光源242の割当駆動期間を第2側面からの距離に応じて設定するとともに、第1光源241を点灯する割当駆動期間を設定する。領域CH5の割当駆動期間では、第2光源242から入射した光を散乱するため、散乱状態に駆動されている。さらに、第1光源241から入射した光を散乱することにより、輝度を上げることができる。輝度アップ量は、第1光源241を点灯する時間と、LS1電流の電流値で制御する。同様に、領域CH6の割当駆動期間において、第1光源241の割当駆動期間を第1側面からの距離に応じて設定するとともに、第2光源242を点灯する駆動時間を設定する。第2光源242を点灯する時間と、LS2電流の電流値で輝度アップ量を制御する。
図35は、第10の実施の形態の表示装置におけるバックライト光の輝度分布を示す図である。
(A)LS1,LS2補正輝度分布は、第10の実施の形態の駆動パターンでバックライト走査を行った場合における第1光源(LS1)及び第2光源(LS2)の補正後の輝度分布を説明する図である。
LS1補正輝度分布は、第10の実施の形態の駆動パターンで、領域を散乱状態に駆動したときに得られる第1光源241から入射した光が出射面139から出射されるバックライト光の輝度分布を示す。LS2補正輝度分布は、第10の実施の形態の領域を散乱状態に駆動したときに得られる第2光源242から入射した光が出射面139から出射されるバックライト光の輝度分布を示す。LS1補正輝度分布は、領域CH6〜CH10については、図32に示す第8の実施の形態の駆動パターンの輝度分布と同様である。領域CH5において輝度アップ分の輝度を発生させている。LS2補正輝度分布は、領域CH1〜CH5については、図32に示す第8の実施の形態の駆動パターンの輝度分布と同様である。領域CH6において輝度アップ分の輝度を発生させている。
(B)合計輝度分布は、第10の実施の形態の駆動パターンで補正を行った後の領域のバックライト光の輝度分布を示す。補正後のLS1補正輝度分布とLS2補正輝度分布とを合計し、輝度上げの領域を除く領域で均一な合計輝度分布を得ることができる。輝度上げの領域では、同時点灯した光源から入射した光による輝度が合計輝度に加算され、バックライト光の輝度がアップする。
第10の実施の形態の駆動パターンでは、第8の実施の形態の駆動パターンと同様の効果に加え、任意の領域の輝度アップを図れる。なお、輝度上げを行う領域と、アップする輝度量は、画像解析などによって算出する。
[第11の実施の形態]
第11の実施の形態の表示装置について説明する。第11の実施の形態の表示装置について説明する。第11の実施の形態の表示装置では、通常時には第9の実施の形態と同様に、片側点灯を行う。輝度上げを行う場合は、対象となる分割領域の駆動時間に、光源を同時に点灯し、バックライト光の輝度を上げる。
図36は、第11の実施の形態の表示装置における駆動パターンの一例を示す図である。図21と同じものには同じ名称を付し、説明を省略する。また、領域に対応する時間帯の記載と、点線が画像走査を示すことも図21と同様である。図36に示す一例では、領域CH5,CH6に対して輝度上げを行う。
図36に示す駆動パターンでは、輝度上げを行う領域を除き、第9の実施の形態と同様に、領域に均等に割当駆動期間を配分し、光源電流を制御し、輝度の均一化を図る。領域CH1,CH2,CH3,CH4では、第9の実施の形態と同様に、第2光源242のみを片側点灯し、領域の第2光源242からの距離に応じてLS2電流を制御する。領域CH5では、第2光源242のLS2電流を第2光源242からの距離に応じて設定するとともに、第1光源241を所定のLS1電流で点灯する。領域CH5の割当駆動期間では、第2光源242から入射した光に加え、第1光源241から入射した光を散乱することにより、輝度を上げることができる。輝度アップ量は、第1光源241のLS1電流の電流値で制御する。同様に、領域CH6の割当駆動期間において、第1光源241のLS1電流を第1光源241からの距離に応じて設定するとともに、第2光源242をLS2電流で点灯する。第2光源242のLS2電流の電流値で輝度アップ量を制御する。
このような図36に示す駆動パターンで駆動したときに得られるバックライト光の輝度分布は、図35に示す第10の実施の形態の駆動パターンと同様である。
第11の実施の形態の駆動パターンでは、第9の実施の形態の駆動パターンと同様の効果に加え、任意の領域の輝度アップを図れる。なお、輝度上げを行う領域と、アップする輝度量は、画像解析などによって算出する。
[第12の実施の形態]
第12の実施の形態の表示装置について説明する。第4の実施の形態から第11の実施の形態では、複数領域の散乱時間が重複することはなかったが、第12の実施の形態では、2つの領域の散乱時間が重なるように制御を行う。
図37は、第12の実施の形態の表示装置のバックライト部分駆動を示す図である。
図37では、第1光源241からPDLC層133に入射する光L7を点線で示す。また、第2光源242からPDLC層133に入射する光L8を一点鎖線で示す。
光L7は、途中で散乱されない場合は、透明基板131と透明基板132の間で全反射を繰り返しながら、領域CH10から領域CH1に向かうY方向に進行する。光L8は、途中で散乱されない場合は、透明基板131と透明基板132の間で全反射を繰り返しながら、領域CH1から領域CH10に向かうY方向の反対方向に進行する。なお、光L7及び光L8は、スペーサ1332内は直進する。
ここで、領域CH7及び領域CH5の領域電極に駆動電圧を印加し、領域CH7及び領域CH5を散乱状態にする。このとき、他の領域は、透過状態にする。光L7は、透過状態の領域CH10,CH9,CH8内を進行し、領域CH7に入射する。領域CH7は散乱状態であるため、光L7は散乱する。一方、光L8は、透過状態の領域CH1,CH2,CH3,CH4内を進行し、領域CH5に入射する。領域CH5は散乱状態であるため、光L8は散乱する。領域CH7で散乱された光L7と、領域CH5で散乱された光L8とは、その一部の光がLCDパネル120に向けて出射される。なお、透明基板132側に向かった光は、反射シート138によってPDLC1331内に戻される。このとき、導光部130は、LCDパネル120側から領域CH7と領域CH5が点灯し、他の領域が消灯している状態で視認される。
このように、2つの光源の光を利用するので、2つの領域を同時に点灯することができる。なお、第1の領域を基準とすると、第2の領域は、第1光源241からの光の進行方向に沿って第1の領域の次の流域から第2光源242に隣接する領域までの領域が選択される。図37の例で示すと、第1の領域が領域CH7に設定された場合、第2の領域は、領域CH6から領域CH1までの領域を選択することができる。2つの領域を同時に点灯する駆動パターンについて説明する。
図38は、第12の実施の形態の表示装置における駆動パターンの一例を示す図である。図21と同じものには同じ名称を付し、説明を省略する。また、領域に対応する時間帯の記載と、点線が画像走査を示すことも図21と同様である。第12の実施の形態の駆動パターンでは、第1光源241から入射する光を散乱する第1の領域と、第2光源242から入射する光を散乱する第2の領域を、同時に駆動する。
図38の駆動パターンでは、領域CH1,CH2、領域CH3,CH4、領域CH5,CH6、領域CH7,CH8、領域CH9,CH10をそれぞれ1組とし、2つの領域が同時に散乱状態となるように制御を行う。また、全領域には、バックライト走査期間を組に均等に割り当てた割当駆動期間が設定される。また、組に含まれる領域の画像走査が終了してからバックライト走査を開始する。
図38の例では、領域CH1,CH2の組の画像走査(2ts)が終了した時点で、領域CH1,CH2の割当駆動期間(2td)が開始される。なお、2tsは、2領域分の画像走査が行われる期間を示す。2tdは、バックライト走査期間を全領域に均等に割り当てた場合の1領域当たりの割当駆動期間(td)の2倍の期間が割り当てられることを示す。また、各組の割当駆動期間における第1光源241のLS1電流と、第2光源242のLS2電流は、各組の領域に応じて制御される。領域CH1,CH2の組では、領域CH1は、隣接する第2光源242からの光を入射するので、LS2電流i21は他の選択される領域より低い。一方、領域CH2は、離れた第2光源241からの光を入射するので、LS1電流i12は他の選択される領域より高い。
領域CH1,CH2の組の次には、領域CH3,CH4の組が選択される。組に割り当てられた割当駆動期間は、領域CH1,CH2の組と同じである。また、領域CH3は、領域CH1より第2光源242からの距離が遠いので、LS2電流i23は、LS2電流i21より大きい。領域CH4は、領域CH2より第1光源241からの距離が近いので、LS1電流i14はLS1電流i12より小さい。このように、順次、組が選択され、割当駆動期間におけるLS1電流及びLS2電流が制御される。
図39は、第12の実施の形態の表示装置におけるバックライト光の輝度分布を示す図である。図39は、補正後の合計輝度の輝度分布を示す。LS1は、第1光源241からの光に基づくバックライト光の補正輝度分布を示す。LS2は、第2光源242の光に基づくバックライト光の補正輝度分布を示す。
合計輝度分布は、領域CH1,CH3,CH5,CH7,CH9のLS2補正輝度分布と、領域CH2,CH4,CH6,CH8,CH10のLS1補正輝度分布とが合計された輝度分布を示す。
このように、第12の実施の形態の駆動パターンでは、2つの領域を同時に点灯する。2つの領域を同時点灯させることで、図38に示すように、領域当たりの割当駆動期間を2倍にすることができる。これにより、各領域の輝度アップが可能となる。
以上、駆動パターンについて説明したが、上記の駆動パターンは、それぞれ独立して用いられる他、組み合わせて用いるとしてもよい。例えば、領域の光源からの距離に応じて、領域に割り当てる割当駆動期間を制御する駆動パターンに、領域の割当駆動期間において光源に供給する光源電流の制御を加えるとしてもよい。
[第13の実施の形態]
第13の実施の形態の表示装置について説明する。第4の実施の形態から第12の実施の形態では、フレームメモリを設けない構成としたが、第13の実施の形態では、フレームメモリを設け、1画面の画像解析を行う構成について説明する。
図40は、第13の実施の形態の表示装置の機能構成例を示す図である。図19と同じものには同じ符号を付し、説明は省略する。第13の実施の形態の表示装置300は、信号処理部350にフレームメモリ351を有し、画像解析部353は、フレームメモリ351に格納された画像を解析する。
フレームメモリ351は、信号処理部350に入力する画像信号を少なくとも1フレーム分記憶する。フレームメモリ351は、例えば、RAM112に確保した記憶領域として実現できる。
画像処理部352は、フレームメモリ351に格納される画像信号を信号処理し、表示用ドライバ114に出力する。
画像解析部353は、例えば、垂直ブランキング期間に、フレームメモリ351に格納される1フレーム分の画像信号を解析し、バックライト光の輝度プロファイルを作成する。輝度プロファイルは、例えば領域などの解析単位ごとに、画像に基づくバックライト光の輝度を算出した情報である。
駆動パターン決定部354は、画像解析部353が生成した1フレーム分のバックライト光の輝度プロファイルに基づいて、駆動パターンを決定する。駆動パターン決定部354では、輝度プロファイルに基づき、駆動パターンを適宜選択する。駆動パターン決定部354は、予め決められた条件、例えば、電力的に最も効率のよい駆動パターンを選択し、第1光源241及び第2光源242、割当駆動期間などを決定する。条件は、予め利用者が設定するとしてもよい。
図41は、第13の実施の形態の表示装置の各機能部の駆動タイミングを示す図である。図10と同じものには、同じ名称を付し、説明は省略する。
表示装置300では、信号処理部350に入力する画像信号DEは、フレームメモリ351に逐次格納される。1フレームにおける画像走査期間が終了する時点で、フレームメモリ351には1フレーム分の画像信号が格納される。画像解析部353は、例えば、垂直ブランキング期間に、フレームメモリ351に格納される画像信号を解析し、バックライト光の輝度プロファイルを作成する。駆動パターン決定部354は、輝度プロファイルと、光源データ記憶部254に記憶される輝度分布テーブルとに基づき、駆動パターンを決定する。次のフレーム期間では、画像処理部352がフレームメモリ351に格納する画像信号を信号処理した表示用信号を表示用ドライバ114に出力する。また、駆動パターン決定部354は、決定した駆動パターンに基づき、PDLCドライバ116及び光源駆動ドライバ225を制御する。表示用ドライバ114、PDLCドライバ116及び光源駆動ドライバ225は、タイミング生成部152が生成するタイミング信号に基づいて駆動する。表示用ドライバ114は、タイミング信号に同期して画像走査を行う。PDLCドライバ116及び光源駆動ドライバ225は、タイミング信号に同期してバックライト走査を行う。PDLCドライバ116は、領域電極を駆動して領域を散乱状態にし、領域に入射した光を散乱させる。光源駆動ドライバ225は第1光源241及び第2光源242を駆動し、領域に入射する光を発光する。
ここで、輝度プロファイルを作成して行う駆動制御について説明する。
図42は、第13の実施の形態の表示装置の表示画面例を示す図である。
画像600は、LCDパネル120の表示画面に表示される画像の一例である。画像600の斜線部分は、暗い画像であることを示す。CH1,CH2,CH3,CH4,CH5,CH6,CH7,CH8,CH9,CH10は、導光部130の領域を示す。
図42の例では、下画面の領域CH6,CH7,CH8,CH9,CH10は暗い画像である。一方、上画面の領域CH1,CH2,CH3,CH4,CH5は明るい画像である。したがって、画像解析部353が算出するバックライト光の輝度プロファイルでは、領域CH1,CH2,CH3,CH4,CH5の輝度は高く、領域CH6,CH7,CH8,CH9,CH10の輝度は低くなる。駆動パターン決定部354は、このような輝度プロファイルに基づき、電力的に最も効率のよい駆動パターンとして、図33に示す第9の実施の形態の駆動パターンを選択する。第9の実施の形態の駆動パターンは、領域に近い側の光源を片側点灯し、領域における光源からの距離に応じて光源を駆動する光源電流を制御する。
図43は、第13の実施の形態の表示装置における駆動パターンの一例を示す図である。図21と同じものには同じ名称を付し、説明を省略する。また、領域に対応する時間帯の記載と、点線が画像走査を示すことも図21と同様である。
図43に示す駆動パターンは、第2光源242に近い領域CH1,CH2,CH3,CH4,CH5は第2光源242を片側点灯する。一方、第1光源241に近い領域CH6,CH7,CH8,CH9,CH10では、第1光源241を片側点灯する。輝度プロファイルでは、領域CH1,CH2,CH3,CH4,CH5は輝度が高いので、これらの領域に割り当てられた割当駆動期間に点灯する第2光源242のLS2電流を高くする。また、領域CH1,CH2,CH3,CH4,CH5と、第2光源242からの距離が遠くなるにしたがって、LS2電流をi21(CH1)<i22(CH2)<i23(CH3)<i24(CH4)<i25(CH5)の順にLS2電流が大きくなるように制御する。一方、輝度プロファイルでは、領域CH6,CH7,CH8,CH9,CH10の輝度は低い。領域に割り当てられた割当駆動期間に点灯する第1光源241のLS1電流をLS2電流と比べて、低く設定する。また、領域CH6,CH7,CH8,CH9,CH10と、第1光源241からの距離が近くなるにしたがって、LS1電流をi16(CH6)>i17(CH7)>i18(CH8)>i19(CH9)>i110(CH10)の順にLS1電流が小さくなるように制御する。なお、この場合においても、第2の実施の形態、第5の実施の形態乃至第7の実施の形態と同様に、LS1及びLS2の電流を一定とし、各々の領域の点灯時間を制御することにより輝度を制御してもよい。
図44は、第13の実施の形態の表示装置におけるバックライト光の輝度分布を示す図である。図44は、補正後の合計輝度の輝度分布を示す。LS1は、第1光源241からの光に基づくバックライト光の補正輝度分布を示す。LS2は、第2光源242の光に基づくバックライト光の補正輝度分布を示す。
合計輝度分布は、領域CH1,CH3,CH5,CH7,CH9のLS2補正輝度分布と、領域CH2,CH4,CH6,CH8,CH10のLS1補正輝度分布とが合計された輝度分布を示す。図44に示す駆動パターンでは、第2光源242を駆動するLS2電流に対し、第1光源241を駆動するLS1電流が低い値に設定されている。このように、輝度プロファイルに基づき、高い輝度が必要ない場合は、光源へ供給する光源電流を低く設定することができる。これにより、光の利用効率が上がり、低電力で駆動することができる。このように、バックライト走査の前に輝度プロファイルを作成し、輝度プロファイルに基づいて駆動パターンを決定することにより、より画像に適した駆動パターンを生成することができる。
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、表示装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記憶装置には、ハードディスクドライブ(HDD;Hard Disk Drive)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープなどがある。光ディスクには、DVD(Digital Versatile Disc)、DVD−RAM、CD(Compact Disc)−ROM、CD−R(Recordable)/RW(ReWritable)などがある。光磁気記録媒体には、MO(Magneto-Optical disk)などがある。
プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたDVD、CD−ROMなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムにしたがった処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムにしたがった処理を実行することもできる。また、コンピュータは、ネットワークを介して接続されたサーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムにしたがった処理を実行することもできる。
また、上記の処理機能の少なくとも一部を、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC、PLD(Programmable Logic Device)などの電子回路で実現することもできる。
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施の形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
(1)開示される発明の一態様は、画像走査期間と垂直ブランキング期間を有するフレーム周期で画像を更新する画像表示パネルと、
前記画像表示パネルの背面に配置され、印加された電場に応じて、入射した光を散乱する散乱状態、または、前記光を透過する透過状態に切り替わる光変調層と、
前記光変調層の側面から入射して前記光変調層内を進行する光を発光する光源と、
前記光源の光の進行方向と交差する方向に前記光変調層を分割する分割領域ごとに形成され、前記光変調層に前記電場を印加する電極と、
前記画像走査期間に対応する第1の期間に、画像走査に同期して前記電極を駆動し、散乱状態にする前記分割領域を順次切り替え、前記垂直ブランキング期間に対応する第2の期間に、前記側面からの距離に応じて前記電極を駆動し、前記分割領域ごとに散乱状態を制御する制御部と、
を有する表示装置である。
(2)開示される発明の一態様は、前記制御部は、前記画像表示パネルによる前記画像走査が終了した順に、前記分割領域を散乱状態にする、
(1)に記載の表示装置である。
(3)開示される発明の一態様は、前記制御部は、前記側面に入射した前記光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する輝度の低下量に基づき、前記第2の期間において、前記分割領域を散乱状態にする散乱時間を制御する、
(1)に記載の表示装置である。
(4)開示される発明の一態様は、前記制御部は、前記分割領域を同じ駆動条件で散乱状態にしたときに前記分割領域から出射される光の輝度を登録した輝度分布テーブルに基づき、前記第1の期間において前記分割領域から出射される光の輝度が要求輝度に不足するときは、不足分に応じて前記散乱時間を制御する、
(1)に記載の表示装置である。
(5)開示される発明の一態様は、前記光源からの光が入射する前記光変調層の第1の側面に対向する第2の側面から入射して前記光変調層を進行する光を発光する第2の光源を有し、
前記制御部は、前記分割領域の前記第1の側面からの距離及び前記第2の側面からの距離に基づいて、当該分割領域における散乱状態を制御する、
(1)に記載の表示装置である。
(6)開示される発明の一態様は、フレーム周期で画像が更新される画像表示パネルと、
前記画像表示パネルの背面に配置され、印加された電場に応じて入射した光を散乱する散乱状態、または、前記光を透過する透過状態に切り替わる光変調層と、
前記光変調層の第1の側面から入射して、前記光変調層内を第1の方向に進行する光を発光する第1の光源と、
前記光変調層の前記第1の側面と対向する第2の側面から入射して、前記光変調層内を前記第1の方向と逆の第2の方向に進行する光を発光する第2の光源と、
前記第1の方向及び前記第2の方向に交差する方向に前記変調層を分割する分割領域ごとに形成され、前記光変調層に前記電場を印加する電極と、
フレーム期間に対応するバックライト走査期間において、前記分割領域を所定の順に選択し、選択した前記分割領域の前記第1の側面からの距離及び前記第2の側面からの距離に基づいて当該分割領域に対応する前記電極を駆動し、前記分割領域ごとに散乱状態を制御する制御部と、
を有する表示装置である。
(7)開示される発明の一態様は、前記制御部は、前記画像表示パネルによる前記画像走査が終了した順に、前記分割領域を散乱状態にする、
(6)に記載の表示装置である。
(8)開示される発明の一態様は、前記制御部は、
前記バックライト走査期間において前記分割領域を散乱状態に制御する割当駆動期間を設定し、
前記第1の側面に入射した前記第1の光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する第1の輝度低下量と、前記第2の側面に入射した前記第2の光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する第2の輝度低下量と、に基づき、前記分割領域の前記割当駆動期間において、前記第1の光源及び前記第2の光源のうちの少なくとも一方を駆動する駆動電流を制御する、
(6)に記載の表示装置である。
(9)開示される発明の一態様は、前記制御部は、
前記第1の側面に入射した前記第1の光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する第1の輝度低下量と、前記第2の側面に入射した前記第2の光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する第2の輝度低下量と、に基づき、前記バックライト走査期間に、前記分割領域を散乱状態にする散乱時間を制御する、
(6)に記載の表示装置である。
(10)開示される発明の一態様は、前記制御部は、
前記バックライト走査期間を前記分割領域に等分に配分した割当駆動期間を設定し、
前記第1の側面に入射した前記第1の光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する第1の輝度低下量と、前記第2の側面に入射した前記第2の光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する第2の輝度低下量に基づき、前記分割領域から要求輝度を得るための散乱時間が、前記割当駆動期間より短い第1の分割領域における空き時間を、前記散乱時間が前記割当駆動期間よりも長い第2の分割領域の散乱時間に割り当てる、
(6)に記載の表示装置である
(11)開示される発明の一態様は、前記制御部は、
前記第1の側面に入射した前記第1の光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する第1の輝度低下量と、前記第2の側面に入射した前記第2の光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する第2の輝度低下量と、に基づき、前記分割領域に入射する第1の光源からの光の輝度と、前記第2の光源からの光の輝度を合計した合計輝度に基づき、前記分割領域ごとに散乱状態を制御する、
(6)乃至(10)のいずれか1に記載の表示装置である。
(12)開示される発明の一態様は、前記制御部は、
前記第1の側面に入射した前記第1の光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する第1の輝度低下量と、前記第2の側面に入射した前記第2の光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する第2の輝度低下量と、に基づき、
前記第1の光源または前記第2の光源のうち、前記分割領域に入射する光の輝度が高い方を選択し、
前記分割領域を散乱状態にする期間に、選択した前記第1の光源または前記第2の光源を点灯し、選択しなかった前記第1の光源または前記第2の光源を消灯する、
(6)に記載の表示装置である。
(13)開示される発明の一態様は、前記制御部は、
前記第1の輝度低下量または前記第2の輝度低下量のうち、選択した光源に対応する輝度低下量に基づいて、前記分割領域を散乱状態にする散乱時間を制御する、
(12)に記載の表示装置である。
(14)開示される発明の一態様は、前記制御部は、
前記分割領域を散乱状態にする期間に、前記第1の輝度低下量または前記第2の輝度低下量のうち、選択した光源に対応する輝度低下量に基づいて、前記分割領域を散乱状態にする散乱時間に選択した前記第1の光源または前記第2の光源を駆動する駆動電流を制御する、
(12)に記載の表示装置である。
(15)開示される発明の一態様は、前記制御部は、
前記分割領域に対応する前記画像表示パネルの領域に書き込まれる画像信号を解析し、解析結果に基づいて、前記分割領域が、出射する光の輝度を周囲の前記分割領域より高くする輝度上げ対象であるときは、当該分割領域を散乱状態にする散乱時間に、前記第1の光源及び前記第2の光源を点灯する、
(12)に記載の表示装置である。
(16)開示される発明の一態様は、前記制御部は、
第1の分割領域と、前記第1の分割領域と前記第2の側面との間に配置されている第2の分割領域を選択し、
前記第1の分割領域に入射する前記第1の光源からの光を散乱状態にする第1の散乱時間と、前記第2の分割領域に入射する前記第2の光源からの光を散乱状態にする第2の散乱時間と、が重なるように制御する、
(6)に記載の表示装置である。
(17)開示される発明の一態様は、順次入力する少なくとも1フレーム期間の画像信号を格納するフレームメモリを有し、
前記制御部は、前記フレームメモリに格納される1フレーム期間の画像信号を解析してバックライト輝度プロファイルを算出し、前記バックライト輝度プロファイルに基づき、前記第1の光源、前記第2の光源及び前記電極を駆動する駆動パターンを生成する、
(6)に記載の表示装置である。
1・・・表示装置、 2・・・画像表示パネル、 2a,2b,2c,2d・・・表示領域、 3・・・第1電極、 3a,3b,3c,3d・・・部分電極、 4・・・光変調層、 4a,4b,4c,4d・・・分割領域、 5・・・第2電極、 6・・・光源、 7・・・制御部、 20・・・表示装置、 61・・・第1光源、 62・・・第2光源、 71・・・制御部、 100・・・表示装置、 120・・・LCDパネル、 130・・・導光部、 140・・・光源

Claims (17)

  1. 画像走査期間と垂直ブランキング期間を有するフレーム周期で画像を更新する画像表示パネルと、
    前記画像表示パネルの背面に配置され、印加された電場に応じて、入射した光を散乱する散乱状態、または、前記光を透過する透過状態に切り替わる光変調層と、
    前記光変調層の側面から入射して前記光変調層内を進行する光を発光する光源と、
    前記光源の光の進行方向と交差する方向に前記光変調層を分割する分割領域ごとに形成され、前記光変調層に前記電場を印加する電極と、
    前記画像走査期間に対応する第1の期間に、画像走査に同期して前記電極を駆動し、散乱状態にする前記分割領域を順次切り替え、前記垂直ブランキング期間に対応する第2の期間に、前記側面からの距離に応じて前記電極を駆動し、前記分割領域ごとに散乱状態を制御する制御部と、
    を有する表示装置。
  2. 前記制御部は、前記画像表示パネルによる前記画像走査が終了した順に、前記分割領域を散乱状態にする、
    請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記制御部は、前記側面に入射した前記光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する輝度の低下量に基づき、前記第2の期間において、前記分割領域を散乱状態にする散乱時間を制御する、
    請求項1に記載の表示装置。
  4. 前記制御部は、前記分割領域を同じ駆動条件で散乱状態にしたときに前記分割領域から出射される光の輝度を登録した輝度分布テーブルに基づき、前記第1の期間において前記分割領域から出射される光の輝度が要求輝度に不足するときは、不足分に応じて前記散乱時間を制御する、
    請求項1に記載の表示装置。
  5. 前記光源からの光が入射する前記光変調層の第1の側面に対向する第2の側面から入射して前記光変調層を進行する光を発光する第2の光源を有し、
    前記制御部は、前記分割領域の前記第1の側面からの距離及び前記第2の側面からの距離に基づいて、当該分割領域における散乱状態を制御する、
    請求項1に記載の表示装置。
  6. フレーム周期で画像が更新される画像表示パネルと、
    前記画像表示パネルの背面に配置され、印加された電場に応じて入射した光を散乱する散乱状態、または、前記光を透過する透過状態に切り替わる光変調層と、
    前記光変調層の第1の側面から入射して、前記光変調層内を第1の方向に進行する光を発光する第1の光源と、
    前記光変調層の前記第1の側面と対向する第2の側面から入射して、前記光変調層内を前記第1の方向と逆の第2の方向に進行する光を発光する第2の光源と、
    前記第1の方向及び前記第2の方向に交差する方向に前記変調層を分割する分割領域ごとに形成され、前記光変調層に前記電場を印加する電極と、
    フレーム期間に対応するバックライト走査期間において、前記分割領域を所定の順に選択し、選択した前記分割領域の前記第1の側面からの距離及び前記第2の側面からの距離に基づいて当該分割領域に対応する前記電極を駆動し、前記分割領域ごとに散乱状態を制御する制御部と、
    を有する表示装置。
  7. 前記制御部は、前記画像表示パネルによる前記画像走査が終了した順に、前記分割領域を散乱状態にする、
    請求項6に記載の表示装置。
  8. 前記制御部は、
    前記バックライト走査期間において前記分割領域を散乱状態に制御する割当駆動期間を設定し、
    前記第1の側面に入射した前記第1の光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する第1の輝度低下量と、前記第2の側面に入射した前記第2の光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する第2の輝度低下量と、に基づき、前記分割領域の前記割当駆動期間において、前記第1の光源及び前記第2の光源のうちの少なくとも一方を駆動する駆動電流を制御する、
    請求項6に記載の表示装置。
  9. 前記制御部は、
    前記第1の側面に入射した前記第1の光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する第1の輝度低下量と、前記第2の側面に入射した前記第2の光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する第2の輝度低下量と、に基づき、前記バックライト走査期間に、前記分割領域を散乱状態にする散乱時間を制御する、
    請求項6に記載の表示装置。
  10. 前記制御部は、
    前記バックライト走査期間を前記分割領域に等分に配分した割当駆動期間を設定し、
    前記第1の側面に入射した前記第1の光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する第1の輝度低下量と、前記第2の側面に入射した前記第2の光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する第2の輝度低下量に基づき、前記分割領域から要求輝度を得るための散乱時間が、前記割当駆動期間より短い第1の分割領域における空き時間を、前記散乱時間が前記割当駆動期間よりも長い第2の分割領域の散乱時間に割り当てる、
    請求項6に記載の表示装置
  11. 前記制御部は、
    前記第1の側面に入射した前記第1の光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する第1の輝度低下量と、前記第2の側面に入射した前記第2の光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する第2の輝度低下量と、に基づき、前記分割領域に入射する第1の光源からの光の輝度と、前記第2の光源からの光の輝度を合計した合計輝度に基づき、前記分割領域ごとに散乱状態を制御する、
    請求項6乃至10のいずれか1項に記載の表示装置。
  12. 前記制御部は、
    前記第1の側面に入射した前記第1の光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する第1の輝度低下量と、前記第2の側面に入射した前記第2の光源の光が、前記分割領域に入射するまでの距離に応じて低下する第2の輝度低下量と、に基づき、
    前記第1の光源または前記第2の光源のうち、前記分割領域に入射する光の輝度が高い方を選択し、
    前記分割領域を散乱状態にする期間に、選択した前記第1の光源または前記第2の光源を点灯し、選択しなかった前記第1の光源または前記第2の光源を消灯する、
    請求項6に記載の表示装置。
  13. 前記制御部は、
    前記第1の輝度低下量または前記第2の輝度低下量のうち、選択した光源に対応する輝度低下量に基づいて、前記分割領域を散乱状態にする散乱時間を制御する、
    請求項12に記載の表示装置。
  14. 前記制御部は、
    前記分割領域を散乱状態にする期間に、前記第1の輝度低下量または前記第2の輝度低下量のうち、選択した光源に対応する輝度低下量に基づいて、前記分割領域を散乱状態にする散乱時間に選択した前記第1の光源または前記第2の光源を駆動する駆動電流を制御する、
    請求項12に記載の表示装置。
  15. 前記制御部は、
    前記分割領域に対応する前記画像表示パネルの領域に書き込まれる画像信号を解析し、解析結果に基づいて、前記分割領域が、出射する光の輝度を周囲の前記分割領域より高くする輝度上げ対象であるときは、当該分割領域を散乱状態にする散乱時間に、前記第1の光源及び前記第2の光源を点灯する、
    請求項12に記載の表示装置。
  16. 前記制御部は、
    第1の分割領域と、前記第1の分割領域と前記第2の側面との間に配置されている第2の分割領域を選択し、
    前記第1の分割領域に入射する前記第1の光源からの光を散乱状態にする第1の散乱時間と、前記第2の分割領域に入射する前記第2の光源からの光を散乱状態にする第2の散乱時間と、が重なるように制御する、
    請求項6に記載の表示装置。
  17. 順次入力する少なくとも1フレーム期間の画像信号を格納するフレームメモリを有し、
    前記制御部は、前記フレームメモリに格納される1フレーム期間の画像信号を解析してバックライト輝度プロファイルを算出し、前記バックライト輝度プロファイルに基づき、前記第1の光源、前記第2の光源及び前記電極を駆動する駆動パターンを生成する、
    請求項6に記載の表示装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020213221A1 (ja) * 2019-04-19 2020-10-22 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP2021015153A (ja) * 2019-07-10 2021-02-12 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104505055B (zh) * 2014-12-31 2017-02-22 深圳创维-Rgb电子有限公司 调整背光亮度的方法及装置
JP2018180333A (ja) * 2017-04-14 2018-11-15 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置及び表示モジュール
CN107132697A (zh) 2017-07-18 2017-09-05 京东方科技集团股份有限公司 一种背光模组及显示装置
JP7083102B2 (ja) * 2017-11-29 2022-06-10 Tianma Japan株式会社 光線方向制御デバイス及び表示装置
JP7128747B2 (ja) * 2017-12-07 2022-08-31 京東方科技集團股▲ふん▼有限公司 光変調領域を有する表示パネル、表示装置、表示パネルの表示コントラストを変調する方法、並びに表示パネルを製造する方法
US10338425B1 (en) * 2017-12-29 2019-07-02 Huizhou China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Liquid crystal display device and its display panel
JP6983674B2 (ja) * 2018-01-19 2021-12-17 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置及び液晶表示装置
CN108445578A (zh) * 2018-04-02 2018-08-24 京东方科技集团股份有限公司 一种侧入式背光模组、显示模组以及背光调节方法
KR102503044B1 (ko) 2018-08-22 2023-02-24 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법
JP7315329B2 (ja) * 2019-01-25 2023-07-26 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置及び撮像機能を有する電子機器
US11287701B1 (en) 2019-02-15 2022-03-29 Apple Inc. Switchable panel with tension control components
CN110599965A (zh) * 2019-08-09 2019-12-20 深圳市美芒科技有限公司 图像显示方法、图像显示装置、终端设备及可读存储介质
CN110568653B (zh) * 2019-09-12 2021-01-01 武汉华星光电技术有限公司 显示面板及显示装置
WO2021149749A1 (ja) * 2020-01-22 2021-07-29 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04247425A (ja) * 1991-02-01 1992-09-03 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2002049037A (ja) * 2000-08-03 2002-02-15 Hitachi Ltd 照明装置及びそれを用いた液晶表示装置
KR20070001532A (ko) * 2005-06-29 2007-01-04 엘지.필립스 엘시디 주식회사 표시장치와 그 구동방법
JP2010108935A (ja) * 2008-10-31 2010-05-13 Samsung Electronics Co Ltd 光源装置及びその駆動方法
JP2011142065A (ja) * 2009-12-11 2011-07-21 Sony Corp 照明装置および表示装置
JP2012141588A (ja) * 2010-12-17 2012-07-26 Sony Corp 照明装置および表示装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6023277A (en) * 1996-07-03 2000-02-08 Canon Kabushiki Kaisha Display control apparatus and method
JP2002296591A (ja) * 2001-04-02 2002-10-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 表示装置
US7465104B2 (en) * 2003-06-20 2008-12-16 Sharp Kabushiki Kaisha Display
CN101573744B (zh) * 2007-02-09 2012-08-29 夏普株式会社 显示装置及其驱动电路和驱动方法
JP4752911B2 (ja) * 2008-12-26 2011-08-17 ソニー株式会社 照明装置、表示装置、およびエッジライト方式のバックライトに用いる光変調素子の製造方法
KR101652471B1 (ko) * 2009-06-16 2016-08-30 삼성전자주식회사 영상 표시 장치 및 방법
JPWO2011083614A1 (ja) * 2010-01-06 2013-05-13 シャープ株式会社 調光装置および画像表示装置
JP2011222237A (ja) * 2010-04-07 2011-11-04 Sony Corp 照明装置および表示装置
US9581749B2 (en) 2010-12-17 2017-02-28 Sony Corporation Lighting unit, display, and three-dimensional display
JP5699786B2 (ja) * 2011-04-28 2015-04-15 ソニー株式会社 表示装置および照明装置
JP2012252993A (ja) * 2011-05-10 2012-12-20 Sony Corp 照明装置および表示装置
US8760600B2 (en) * 2011-10-28 2014-06-24 Sharp Laboratories Of America, Inc. Area active backlight with spatiotemporal backlight
CN102798926B (zh) * 2012-08-15 2014-08-13 京东方科技集团股份有限公司 一种导光板、导光板组件及导光板制造方法
JP2014102295A (ja) * 2012-11-16 2014-06-05 Sony Corp 表示装置、表示方法及び記録媒体
KR102081132B1 (ko) * 2013-12-30 2020-02-25 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치
US9804317B2 (en) * 2015-02-06 2017-10-31 Japan Display Inc. Display apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04247425A (ja) * 1991-02-01 1992-09-03 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2002049037A (ja) * 2000-08-03 2002-02-15 Hitachi Ltd 照明装置及びそれを用いた液晶表示装置
KR20070001532A (ko) * 2005-06-29 2007-01-04 엘지.필립스 엘시디 주식회사 표시장치와 그 구동방법
JP2010108935A (ja) * 2008-10-31 2010-05-13 Samsung Electronics Co Ltd 光源装置及びその駆動方法
JP2011142065A (ja) * 2009-12-11 2011-07-21 Sony Corp 照明装置および表示装置
JP2012141588A (ja) * 2010-12-17 2012-07-26 Sony Corp 照明装置および表示装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020213221A1 (ja) * 2019-04-19 2020-10-22 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
US11614652B2 (en) 2019-04-19 2023-03-28 Japan Display Inc. Display device
JP2021015153A (ja) * 2019-07-10 2021-02-12 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP7222835B2 (ja) 2019-07-10 2023-02-15 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置

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