JP4269126B2 - バックライト及びその動作制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックライト及びその動作制御方法に関し、特に、シーケンシャルカラー液晶表示装置に適用可能なバックライト及びその動作制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータや携帯電話、情報通信端末等の情報通信機器の普及が著しい。このような情報通信機器においては、入出力インターフェースとして表示デバイスが大きな役割を果たしている。そして、表示デバイスとしては、近年、ブラウン管（ＣＲＴ）の代替えとして、カラー表示が可能な液晶表示装置（カラーＬＣＤ）が急速に普及している。
【０００３】
このようなカラーＬＣＤにおいては、暗環境においても画面に表示された情報が明確に視認されるように、画像情報が表示される液晶表示パネルの背面側にバックライトを配置した構成を有するものがある。具体的には、カラーＬＣＤは、赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）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、上記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、液晶表示パネルの背面側に設けられ、光源（蛍光管や発光ダイオード）と平面導光板等を用いて白色光を生成し、液晶表示パネルに照射するバックライトと、を備えて構成されている（カラーフィルタ方式）。そして、画像情報を構成するＲＧＢの各色表示データに応じて各液晶画素への書き込み電圧を調整することにより各色の輝度を制御して、その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。
【０００４】
このようなカラーＬＣＤにおいては、表示情報の色再現性（又は、発色性）や高輝度化の点では優れているが、ＲＧＢの各色に対応した３つの液晶画素により１つの表示画素が構成されているため、高精細化（高解像度化）が困難であるという問題を有していた。また、バックライトに蛍光管を利用しているため、蛍光管を安定して点灯するためのインバータ回路等、様々な周辺回路が必要となり、装置構成が大型化するという問題も有していた。
【０００５】
これに対して、モノクロ（白黒及び中間階調）の液晶表示パネルと、液晶表示パネルの背面に、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備え、通常の１フレーム期間を３つのサブフレーム期間に分割してＲＧＢ各色の表示を時系列的に切り替え、液晶表示パネルに表示された各色表示データに対応させて、ＲＧＢ各色のバックライトが順次全画素を発光させることにより、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、というフィールドシーケンシャル（または、タイムシーケンシャル）駆動方式の液晶表示装置が知られている。
【０００６】
このようなフィールドシーケンシャル駆動方式のカラーＬＣＤによれば、上述したカラーフィルタ方式のように、ＲＧＢ３色のフィルタや１表示画素あたり３つの液晶画素を備える必要がなく、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ので、液晶表示パネルの高精細化（高解像度化）、ドライバＩＣ等の周辺回路の簡略化を図ることができ、液晶表示パネルを小型化することができる。また、カラーフィルタによる照射光のエネルギー損失を低減することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したフィールドシーケンシャル駆動方式のカラーＬＣＤにおいては、次に示すような問題を有していた。
（１）すなわち、上述したような液晶表示装置の駆動方法においては、バックライトが赤、緑、青のいずれかの光で常に全画素を発光し、かつ、各色の表示データは所定行の画素毎に順次書き込んでいるため、例えば、赤の表示データに係る画面を表示させる場合、全画素が赤の表示データの書き込み終了する前にバックライトが赤色発光してしまうことになり、書き込みがまだ完了していない画素は、その前のサブフレームに係る青や緑の発色光のための表示データに応じた液晶分子配列にあるので、正確な色表示ができないといった問題があった。
【０００８】
（２）一方、このような問題を解決する手法として、全画素が所定の色で表示するための書き込みを完了後に、初めてバックライトが所定の色に発光する手法がある。この場合、１画面を表示するための１フレーム期間をサブフレームに分割し、各サブフレーム期間では、当該１画面を構成する全画素（例えば、走査線２２０本、データ線３６０本の液晶表示パネルの場合では７９２００画素）の液晶に対して、時系列的にＲＧＢのいずれかの色表示データを書き込み完了後、当該表示データに対応したＲＧＢのいずれかの単色光を順次発光させる動作を行う必要がある。
【０００９】
ここで、表示された画像のちらつきを抑制するためには、一般に、１画面（１フレーム期間）あたり１／５０ｓ以下で表示する必要があるので、１フレームの動作周波数（フレーム周波数）は、５０Ｈｚ以上が必要となる。そして、１フレーム期間中に、ＲＧＢの各色表示データ（３画面分）を時系列的に表示するためのサブフレームの動作周波数は、フレーム周波数の３倍の１５０Ｈｚ以上が必要となるので、１サブフレーム期間の実効時間は、約６．６ｍｓとなり、この期間に所定の色表示データ（１画面分＝７９２００画素）を書き込む動作と、対応する単色光のバックライトを点灯させる動作を行わなければならず、液晶表示パネルの高解像度化に伴って一層の高速動作が要求されるようになっている。
【００１０】
そこで、このような高速動作に対応するための構成として、例えば、強誘電性液晶や反強誘電性液晶等の高速動作が可能な液晶を用いて、液晶にＲＧＢの各色表示データを書き込む最中及び書き込みデータの消去中も、当該表示データに対応した単色光のバックライトを常時点灯させる動作を、ＲＧＢの順に繰り返し実行して、総合的な光量を増大させることにより所定の表示色を発色させるという手法が知られている。
【００１１】
そして、上述した走査線２２０本、データ線３６０本の液晶表示パネルの場合においては、図１１に示すように、１フレーム期間に設定された最初のサブフレーム期間に、液晶表示パネルの走査線ＳＬ１〜ＳＬ２２０の各々に所定の走査方向に順次ゲート電圧を印加して選択状態とし、赤（Ｒ）の表示データに応じた信号電圧をデータ線を介して印加することにより各表示画素の液晶を駆動して書き込みを行う。そして、１画面の最後の走査線ＳＬ２２０の表示画素に赤の表示データが書き込まれ、書き込み電圧が印加されてから当該表示画素の液晶が立ち上がるまでの応答時間（Ｔrp）が経過した後に、全表示画素の表示データ保持期間中であるバックライトの発光可能時間（Ｔep）に赤色バックライトＢＬＲから液晶表示パネルに赤色光が照射されて、画像情報の赤色成分のデータが表示される。
【００１２】
以下同様に、緑（Ｇ）の表示データを走査線ＳＬ１〜ＳＬ２２０の順に１画面分書き込んだ後、緑色バックライトＢＬＧから緑色光を照射して、画像情報の緑色成分のデータを表示し、さらにその後、青（Ｂ）の表示データを走査線ＳＬ１〜ＳＬ２２０の順に１画面分書き込んだ後、青色バックライトＢＬＢから青色光を照射して、画像情報の青色成分のデータを表示する。すなわち、ＲＧＢ各色成分のデータの書き込み及び表示が完全に時系列的に行われるので、前後のサブフレームに係る他の単色光が混入することがなく、色純度が良好な画像表示を実現することができる。
【００１３】
しかしながら、このような駆動制御方法においては、約６．６ｍｓという短い時間に表示データの書き込み及びバックライトの点灯を行わなければならないため、液晶表示パネルの高解像度化に伴う走査線数の増加に対して、各バックライトの点灯時間を短縮するか、あるいは、表示データの書き込み時間を短縮するか、若しくは、双方の時間を短縮するように設定しなければならず、全体として暗い表示になったり、不鮮明な表示になってしまい、また、発光輝度を上げて明るい表示にしようとすると、バックライトに負荷がかかり、発光寿命が短くなるといった問題を有していた。
【００１４】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑み、フィールドシーケンシャル方式の駆動制御方法を用いる液晶表示装置に良好に適用することができ、かつ、表示画素の高精細化および低消費電力化を図りつつ、長寿命化及び色純度の高いバックライト及びその動作制御方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るバックライトは、マトリクス状に配置された複数の画素を有する表示パネルに、発光素子部が互いに異なる複数の色から選択された所定の色の光を時系列的に照射して、前記表示パネルに表示された画像情報のカラー表示を行うフィールドシーケンシャル駆動方式の表示装置のバックライトであって、前記発光素子部は、前記表示パネルの区画された複数の表示領域にそれぞれ適宜前記所定の色の光を発光する複数のユニットを有し、前記複数のユニットの各々は、行方向又は列方向に延在するストライプ状にそれぞれ形成された、赤色に発光する有機ＥＬ素子、緑色に発光する有機ＥＬ素子、並びに青色に発光する有機ＥＬ素子の組を複数有し、これら複数の有機ＥＬ素子の組が各ユニット内で繰り返して配列され、前記複数のユニットは、前記表示パネルの複数の走査線の走査順の進む方向に繰り返し配列され、前記表示パネルの前記複数の表示領域の画素への表示データの書き込みの互いに異なる終了タイミングに基づいて、当該表示領域に対応する前記ユニット毎に、前記ユニットの各組の同一色に発光する複数の有機ＥＬ素子を同時に、且つ前記ユニット同士で互いに異なるタイミングで発光することを特徴とする。
【００１６】
すなわち、表示パネルの所定の表示領域への表示データの書き込みに対して、当該表示領域に対応する発光素子部のユニットが発光駆動される。これにより、発光素子部が各ユニットを単位として、フィールドシーケンシャル駆動に対応した発光駆動が行われるので、各表示領域における表示データの書き込みから発光までの時間を短縮して、発光素子部の実質的な発光時間、あるいは、表示パネルの書き込み応答時間を延長することができ、消費電力の低減やエネルギー効率の向上、あるいは、書き込み応答速度が比較的遅い表示パネルの利用促進を図ることができる。
【００１７】
また、フィールドシーケンシャル駆動方式の表示装置を構成するバックライトとして、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各単色光を発光する個別の有機ＥＬ素子を適用することもできるので、これにより、有機ＥＬ素子が有する、発光動作の高速応答性、高色純度、高輝度、微細パターン化及び薄型化が可能という種々の特性を利用することができ、また、発光時間の延長により瞬間輝度の低減が可能になることにより、低消費電力化が可能になり、これに伴い有機ＥＬ素子への単位時間あたりの負荷が小さくなるので、有機ＥＬ素子の長寿命化が可能となり、表示画質や消費電力特性に優れたフィールドシーケンシャル駆動方式の表示装置のバックライトを良好に実現することができる。
【００１８】
また、本発明に係るバックライトは、上記バックライトの構成において、各単色光を個別に発光する発光素子部は、所定の順序で規則的に２次元配列されていることが好ましく、さらに、発光素子部は、表示パネルの行方向又は列方向に延在するストライプ状に形成され、表示パネルの列方向又は行方向に規則的に配列されていることが好ましい。
すなわち、発光素子部が、例えば、表示パネルの特定の方向に延在するストライプ形状を有し、かつ、表示パネルの全面に対応するように規則的に２次元配列された平面構造を有している。これにより、表示パネルに均質な単色光を照射することができ、良好な表示画質を実現することができる。
【００１９】
発光素子部を有機ＥＬ素子とする場合、エレクトロルミネッセンス材料からなる発光層を挟んで一方の電極（アノードＩＴＯが望ましい）がストライプ状に設けられ、他方の電極（カソードが望ましい）が各発光素子に共通に設けられているものであってもよい。
すなわち、２次元配列された複数の有機ＥＬ素子の一方の電極（例えば、アノード電極）が個別に形成されたストライプ形状を有し、他方の電極（例えば、カソード電極）が全ての有機ＥＬ素子に対して共通する単一の電極層により形成されている。これにより、一方の電極に印加される電圧を制御するだけで、簡易に所望のユニットに属する、所望の単色光を発光する有機ＥＬ素子を、所望の輝度で発光駆動させることができる。
【００２０】
また、発光素子部は、エレクトロルミネッセンス材料からなる発光層を挟んで一方の電極がストライプ状に設けられ、他方の電極が各ユニット毎に共通に設けられているものであってもよい。
すなわち、２次元配列された複数の有機ＥＬ素子の一方の電極（例えば、アノード電極）が個別に形成されたストライプ形状を有し、他方の電極（例えば、カソード電極）が表示パネルの走査方向に分割された複数のユニット毎に、共通する電極層により形成されている。これにより、他方の電極に印加される電圧を制御するだけで、簡易に所望のユニットに属する、所望の単色光を発光する有機ＥＬ素子を、所望の輝度で発光駆動させることができる。
【００２１】
また、本発明に係るバックライトは、上記バックライトの構成において、発光素子部は、絶縁性の透明基板の一面側に規則的に２次元配列されているとともに、該透明基板は、前記ユニットに対応して光学的に分割されていることが好ましく、この場合、透明基板は、他面側に導光板が設けられているとともに、該導光板は、ユニットに対応して光学的に分割されていることが好ましい。
すなわち、有機ＥＬ素子等の発光素子部が形成された透明基板、又は、透明基板が付設された導光板が、発光素子部が発光駆動されるユニット毎に物理的に分割され、ユニット相互で光学的に遮光される。これにより、隣接するユニット相互での光束のはみ出しを防止することができるので、表示データの書き込みが終了した表示領域のみを所定の発光色で表示することができ、表示色のにじみ等を抑制して表示品質の向上を図ることができる。
【００２２】
そして、本発明に係るバックライトの動作制御方法は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する表示パネルに発光素子部が互いに異なる複数の色から選択された所定の色の光を時系列的に照射して、前記表示パネルに表示された画像情報のカラー表示を行うフィールドシーケンシャル駆動方式の表示装置に適用されるバックライトの動作制御方法であって、前記発光素子部は、前記表示パネルの区画された複数の表示領域にそれぞれ所定の色の光を発光する複数のユニットを有し、前記複数のユニットの各々は、行方向又は列方向に延在するストライプ状にそれぞれ形成された、赤色に発光する有機ＥＬ素子、緑色に発光する有機ＥＬ素子、並びに青色に発光する有機ＥＬ素子の組を複数有し、これら複数の有機ＥＬ素子の組が各ユニット内で繰り返して配列され、前記複数のユニットは、前記表示パネルの複数の走査線の走査順の進む方向に繰り返し配列され、前記表示パネルの前記複数の表示領域の画素への表示データの書き込みの終了タイミングは互いに異なり、前記終了タイミングに基づいて当該表示領域に対応する前記発光素子部の前記ユニット毎に、前記ユニットの各組の同一色に発光する複数の有機ＥＬ素子を同時に、且つ前記ユニット同士で互いに異なるタイミングで発光することを特徴とする。
【００２３】
すなわち、表示パネルの所定の表示領域への表示データの書き込みに対して、当該表示領域に対応する発光素子部の一のユニットが、他のユニットとは独立して、所定のタイミングで発光駆動される。これにより、発光素子部が各ユニットを単位として、フィールドシーケンシャル駆動に対応した発光駆動が行われるので、各表示領域における表示データの書き込みから発光までの時間を短縮して、発光素子部の実質的な発光時間、あるいは、表示パネルの書き込み応答時間を延長することができ、消費電力の低減やエネルギー効率の向上、あるいは、書き込み応答速度が比較的遅い表示パネルの利用促進を図ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るバックライトについて、実施の形態を示して詳しく説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明に係るバックライトが適用される液晶表示装置を示す概略構成図であり、図２は、本実施形態に係る液晶表示パネルを示す概略構成図であり、図３は、本実施形態に係るバックライトの構成例を示す概略構成図である。
図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置は、概略、液晶表示パネル１１、走査ドライバ１２、信号ドライバ１３からなる画像表示部１０と、液晶表示パネル１１の背面（図面下方）側に配置されたバックライト２１、バックライト制御部２６からなる光源部２０と、を有して構成されている。
【００２５】
液晶表示パネル１１は、図１（ｂ）、図２に示すように、大別して、マトリクス状に配置され、２枚の透明絶縁基板１０１、１０２の対向面に形成された画素電極１０３及びコモン電圧Ｖcomが供給される共通電極（コモン電極）１０４、画素電極１０３と共通電極１０４の間に充填された強誘電性液晶または反強誘電性液晶等の高速応答性の液晶１０５からなる液晶容量Ｃlc、画素電極１０３に接続されたスイッチング素子（ここでは、薄膜トランジスタ）ＴＦＴ、共通電極１０４と補助容量電極との間の液晶で構成され、液晶容量Ｃlcに並列に形成された蓄積容量Ｃｓとを有して構成された複数の表示画素１１１と、液晶表示パネル１１の行方向に延伸し、複数のスイッチング素子ＴＦＴのゲートに接続された走査線（ゲートライン）ＳＬと、基板の列方向に延伸し、複数のスイッチング素子ＴＦＴのドレインに接続されたデータ線（ドレインライン）ＤＬと、を有して構成されている。なお、走査ドライバ１２、信号ドライバ１３は、液晶表示パネル１１の基板１０１、１０２の一方の上に接続されていてもよい。
【００２６】
ここでは、従来技術に示した液晶表示パネルと同様に、走査線２２０本、データ線３６０本からなる７９２００画素を有しているものとし、液晶表示パネル１１の表示領域を走査線ＳＬの走査方向（列方向）に、便宜的に４つの領域に区画された構成を有している。具体的には、走査線ＳＬ１〜ＳＬ５５を区画領域Ｒ１、走査線ＳＬ５６〜ＳＬ１１０番目を区画領域Ｒ２、走査線ＳＬ１１１〜ＳＬ１６５を区画領域Ｒ３、走査線ＳＬ１６６〜ＳＬ２２０を区画領域Ｒ４と規定する。なお、本実施形態に示した走査線数、データ線数、画素数及び領域区画数は、一例であって、任意の数量及び個数を有するものであってもよい。
【００２７】
走査ドライバ１２は、液晶表示パネル１１の行方向に設けられた複数の走査線の一端側に接続され、図示を省略したＬＣＤコントローラから供給される垂直制御信号に基づいて、走査信号を走査線に順次供給して、当該走査線に接続された表示画素を選択状態にする。
信号ドライバ１３は、液晶表示パネル１１の列方向に設けられた複数のデータ線の一端側に接続され、図示を省略したＬＣＤコントローラから供給される水平制御信号に基づいて、上記走査ドライバによる走査タイミングに同期して、表示データ（ＲＧＢ表示信号）に含まれる階調データに基づいて、対応する所定の電圧をデータ線を介して各表示画素に印加して、選択された表示画素の液晶を駆動させて階調表示させる。
【００２８】
バックライト２１は、図１（ｂ）、図３に示すように、液晶表示パネル１１の背面側に配置され、絶縁性の透明基板（ＥＬ基板）２２の一面側に、液晶表示パネル１１の走査線ＳＬの延伸方向に沿って、すなわち、液晶表示パネル１１における走査線ＳＬの走査順の進む方向（列方向；図３の上下方向）に直交して、ストライプ状に形成された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各発色光を発光する発光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂが、列方向（図３の上下方向）にＲＧＢＲＧＢ…のように順次繰り返して並列に配置されている。なお、図３においては、各発光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂを区別するために便宜的にハッチングを施した。
【００２９】
発光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂは、図１（ｂ）に示すように、透明電極（ＩＴＯ等）からなるアノード電極２３及びＲＧＢの各単色光を発光する発光材料を含む有機エレクトロルミネッセンス層（以下、「有機ＥＬ層」と略記する）２４をストライプ状に形成した後、アノード電極２３及び有機ＥＬ層２４を覆うように、カソード電極層２５を全面に積層形成した、いわゆる、有機ＥＬ素子構造を有している。すなわち、カソード電極２５は、並列に配置された複数条のアノード電極２３に対向して、各々個別の有機ＥＬ層２４を介して、共通の単一の電極層により形成されている。
【００３０】
なお、図示を省略したが、有機ＥＬ層２４は、例えば、高分子系のホール輸送材料からなるホール輸送層と、高分子系の電子輸送性発光材料からなる電子輸送性発光層を積層して構成されている。そして、発光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂにおける発光色は、例えば、誘導体や共重合体等の電子輸送性発光材料を適宜選択することにより制御される。
ここでは、バックライト２１を構成する発光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂは、上述した液晶表示パネル１１に設定された各区画領域Ｒ１〜Ｒ４に対応して、４つのユニットＵ１〜Ｕ４に区画され、液晶表示パネル１１の各区画領域Ｒ１〜Ｒ４への各色表示データの書き込み動作タイミングに基づいて、アノード電極２３に印加する電圧を個別に制御することにより、対応するユニット毎に所定の単色光を発光するように個別に発光制御される。バックライトの具体的な動作制御処理については後述する。
【００３１】
バックライト制御部２６は、図示を省略したＬＣＤコントローラから出力されるバックライト制御信号に基づいて、バックライト２１を構成する有機ＥＬ素子からなる発光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂに対して、駆動用直流電圧を供給して、バックライト２１のユニットＵ１〜Ｕ４毎に選択された所定の輝度を有する単色光を所定のタイミングで発光駆動する。ここで、ＬＣＤコントローラから出力されるバックライト制御信号は、上述した画像表示部１０に設けられた走査ドライバ１２及び信号ドライバ１３による表示データの書き込み動作に同期する信号として生成されて供給される。
【００３２】
このような構成を有するバックライト２１において、バックライト制御部２６に設けられ直流電圧源からアノード電極２３に正電圧、カソード電極２５に負電圧を印加することにより、ホール輸送層に注入されたホールと電子輸送性発光層に注入された電子が有機ＥＬ層２４内で再結合する際のエネルギーに基づいて光が放射される。そして、この光は、透明なアノード電極２３を透過して透明基板２２の他面側（図１（ｂ）上方）に配置された液晶表示パネル１１に放射される。このとき、光の発光強度は、アノード電極２３とカソード電極２５間に流れる電流量に応じて制御される。
【００３３】
このような構成を有する液晶表示装置によれば、低消費電力、高エネルギー効率、高色純度、高輝度でＲＧＢの各発色光を直接発光することができる有機ＥＬ素子をバックライトに適用することができるので、表示画質や消費電力特性に優れたフィールドシーケンシャル駆動方式の液晶表示装置を良好に実現することができる。
【００３４】
次に、本実施形態に係るバックライトの動作制御方法について、図面を参照して説明する。
図４は、本実施形態に係るバックライトを適用した液晶表示装置の駆動制御方法の一例を示すタイミングチャートである。ここでは、上述した構成と同様に、液晶表示パネルが走査線２２０本、データ線３６０本を有し、走査方向に４つの領域Ｒ１〜Ｒ４に区画されているとともに、当該区画領域Ｒ１〜Ｒ４に対応してバックライトが４つのユニットＵ１〜Ｕ４に分割された構成を有しているものとする。なお、必要に応じて、上述した図１〜図３に示した液晶表示装置の構成を適宜参照する。
【００３５】
本実施形態に係るバックライトの動作制御方法は、まず、図４（ａ）に示すように、１フレーム期間に設定された最初のサブフレーム期間に、液晶表示パネル１１の区画領域Ｒ１に属する走査線ＳＬ１〜ＳＬ５５の各々に所定の走査方向に順次ゲート電圧を印加して選択状態とし、赤（Ｒ）の表示データに応じた信号電圧をデータ線を介して印加することにより走査線ＳＬ１〜ＳＬ５５に接続された各表示画素の液晶を駆動して、赤色成分の表示データを書き込む。液晶１０５は、表示データ保持期間だけ書き込まれた表示データに応じて、その分子を所定の方向に配列する。所定の色の表示データの書き込み時から次の表示データの書き込み時までの期間は、６．６ｍｓ程度に設定されている。
【００３６】
そして、区画領域Ｒ１の最後の走査線ＳＬ５５に接続された表示画素に赤の表示データが書き込まれ、書き込み電圧が印加されてから当該表示画素の液晶が立ち上がるまでの応答時間（Ｔra）が経過した後に、バックライト制御部２６により液晶表示パネル１１の区画領域Ｒ１に対応するバックライト２１のユニットＵ１のうち、赤色光を発光する有機ＥＬ素子を備えた全ての発光部２１Ｒのみを同時に発光して、赤色光を液晶表示パネル１１の区画領域Ｒ１に照射することにより、区画領域Ｒ１における画像情報のうち、赤色成分のデータが表示される。
【００３７】
ここで、発光部２１Ｒの発光駆動方法は、有機ＥＬ素子のカソード電極２５側に所定の負電圧を常時印加し、液晶表示パネル１１の各区画領域Ｒ１〜Ｒ４への表示データの書き込み状態に応じて、対応するユニットＵ１〜Ｕ４のアノード電極２３に個別に、カソード電極２５の電位に対し相対的に正の所定の電圧を印加することにより、所望の区画領域Ｒ１〜Ｒ４を選択的に赤色光により照射することができる。
【００３８】
したがって、赤色成分の表示データを書き込み動作は、図４（ｂ）〜（ｄ）に示すように、上記区画領域Ｒ１に属する走査線ＳＬ１〜ＳＬ５５の走査終了後、連続して隣接する区画領域Ｒ２に属する走査線ＳＬ５６〜ＳＬ１１０、区画領域Ｒ３に属する走査線ＳＬ１１１〜ＳＬ１６５、区画領域Ｒ４に属する走査線ＳＬ１６６〜ＳＬ２２０の各々に対しても同一の動作周期で実行され、各走査線を順次選択して表示画素に赤色成分の表示データを書き込む。
そして、区画領域Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の表示画素に赤の表示データが書き込まれた後、液晶表示パネル１１の区画領域Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に対応するバックライト２１のユニットＵ２、Ｕ３、Ｕ４のうち、赤色光を発光する有機ＥＬ素子備えた発光部２１Ｒを順次選択駆動して、区画領域Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４における画像情報のうち、赤色成分のデータが表示される。
【００３９】
これにより、最初のサブフレーム期間に、１画面分の赤色成分の表示データが連続的に書き込まれるとともに、該表示データが書き込まれた区画領域毎に順次赤色発光が行われる。このため、発光可能時間（Ｔea）は、全ての走査線ＳＬ１〜ＳＬ２２０に対応する画素全てが表示データ保持期間であるときとする必要がなく、各ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４毎の走査線ＳＬｎ〜ＳＬｎ＋５４（ｎ＝１、５６、１１１、１６６のいずれか）に対応する画素が表示データ保持期間であればよいため、表示データ保持期間を短くすることなく、発光可能時間（Ｔea）を長くすることができる。
【００４０】
次に、液晶表示パネルの区画領域Ｒ１〜Ｒ４の順に、ユニットＵ１〜Ｕ４の赤色発光が終了後、一定の期間を経てそれぞれＧサブフレーム期間に移行する。すなわち、Ｇサブフレーム期間においては、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、上述した赤色成分の表示データを書き込み、赤色光のバックライト２１（発光部２１Ｒ）による発光動作が終了した液晶表示パネルの区画領域Ｒ１から順に、各区画領域Ｒ１〜Ｒ４に属する走査線ＳＬ１〜ＳＬ５５、ＳＬ５６〜ＳＬ１１０、ＳＬ１１１〜ＳＬ１６５、ＳＬ１６６〜ＳＬ２２０を走査して順次選択状態とし、緑色（Ｇ）成分の表示データを走査線ＳＬ１〜ＳＬ２２０に接続された各表示画素に書き込む。
【００４１】
次いで、緑色（Ｇ）成分の表示データの書き込みが終了した区画領域Ｒ１から順に、各区画領域Ｒ１〜Ｒ４に対応するバックライト２１の各ユニットＵ１〜Ｕ４のうち、緑色光を発光する有機ＥＬ素子を備えた発光部２１Ｇのみを発光駆動して、緑色光を液晶表示パネル１１の区画領域Ｒ１〜Ｒ４に照射することにより、１画面分の緑色成分のデータが表示される。
これにより、２番目のＧサブフレーム期間に、１画面分の緑色成分の表示データが連続的に書き込まれるとともに、該表示データが書き込まれた区画領域毎に順次緑色発光が行われる。
【００４２】
次に、液晶表示パネルの区画領域Ｒ１〜Ｒ４の順に、ユニットＵ１〜Ｕ４の緑色発光が終了後一定の期間を経てそれぞれＢサブフレーム期間に移行する。すなわち、Ｂサブフレーム期間においては、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、上述した緑色成分の表示データを書き込み、緑色光のバックライト２１（発光部２１Ｇ）による発光動作が終了した液晶表示パネルの区画領域Ｒ１から順に、各区画領域Ｒ１〜Ｒ４に属する走査線ＳＬ１〜ＳＬ５５、ＳＬ５６〜ＳＬ１１０、ＳＬ１１１〜ＳＬ１６５、ＳＬ１６６〜ＳＬ２２０を走査して順次選択状態とし、青色（Ｂ）成分の表示データを走査線ＳＬ１〜ＳＬ２２０に接続された各表示画素に書き込む。
【００４３】
次いで、青色（Ｂ）成分の表示データの書き込みが終了した区画領域Ｒ１から順に、各区画領域Ｒ１〜Ｒ４に対応するバックライト２１の各ユニットＵ１〜Ｕ４のうち、青色光を発光する有機ＥＬ素子を備えた発光部２１Ｂのみを発光駆動して、青色光を液晶表示パネル１１の区画領域Ｒ１〜Ｒ４に照射することにより、１画面分の青色成分のデータが表示される。
これにより、３番目（最後）のＢサブフレーム期間に、１画面分の青色成分の表示データが連続的に書き込まれるとともに、該表示データが書き込まれた区画領域毎に順次青色発光が行われる。
すなわち、１フレーム期間に、以上の各サブフレームにおける各色表示データの書き込み、表示動作が時系列的に行われることになり、各色表示が混色（時間積分）されて所望のカラー表示が実現される。
【００４４】
上述したように、本実施形態においては、バックライトの発光部をストライプ状に形成し、走査線に沿って並列に配置し、これらの発光部を複数のユニットに分割（本実施形態では、４分割）して、各ユニット毎に時間差を与えながら所定の発光色で発光させることにより、バックライト（発光部）による各発色光の発光可能時間（Ｔea）を実質的に増大させることができる。
【００４５】
具体的には、各走査線ＳＬ１〜ＳＬ２２０において、所定の書き込みから次の書き込みまでの期間を６．６ｍｓとし、走査線ＳＬ１〜ＳＬ２２０による液晶表示パネル１１の各スイッチング素子ＴＦＴの選択時間を２０μｓとし、バックライトを４つのユニットに分割し、各ユニットに液晶表示パネルの走査線を５５本ずつ対応させるように配置した場合、５５本の走査線に接続された表示画素に表示データ書き込んだ時点で、当該区画領域に対応するユニットに属する所定の発光色の発光部を順次点灯させることにより、書き込み動作の開始から約１．１ｍｓが経過した後、表示画素の液晶の応答時間（Ｔra）を経てバックライト（ユニット）の発光動作を行うことができるので、次のサブフレーム期間の書き込み（約６．６ｍｓ）中に単色光の発光が可能な時間（Ｔea）を、最大で約５ｍｓと長く設定することができる。
【００４６】
これに対して、従来技術に示した動作制御方法（図１１参照）においては、各走査線ＳＬ１〜ＳＬ２２０が所定の書き込みから次の書き込みまでにかかる期間を６．６ｍｓとし各スイッチング素子ＴＦＴの選択時間を２０μｓとした場合、１画面分（走査線２２０本）の走査により、表示データ保持期間だけで約４．４ｍｓが必要となるため、表示画素の液晶の応答時間（Ｔra）を考慮しても、バックライトの発光可能時間（Ｔep）が僅か２ｍｓ以下と極めて短く設定せざるを得なかった。
【００４７】
したがって、液晶表示パネルを便宜的に４つの領域に区画し、バックライトを各区画領域に対応させて個別のタイミングで発光制御することにより、発光可能時間を従来技術に比較して、約２．５倍に増大させることができる。これにより、バックライトの発光輝度を低減することができるので、低輝度でより高いエネルギー効率を示すという有機ＥＬ素子の特性を有効に利用して、結果的に消費電力の低減及び長寿命化を実現することができる。また、書き込み動作の直後に、単色光を発光することができるので、色純度を向上させることもできる。
なお、本実施形態においては、液晶表示パネルを構成する液晶材料を特に限定するものではないが、強誘電性、あるいは、反強誘電性液晶等においては、書き込み時間として数十μｓ程度の高速応答特性を示すものもあるので、上述したような書き込み動作直後にバックライトを発光させる動作制御方法を良好に実現することができる。
【００４８】
次に、本実施形態に係るバックライトの動作制御方法の他の例について、図面を参照して説明する。
図５は、本実施形態に係るバックライトを適用した液晶表示装置の駆動制御方法の他の例を示すタイミングチャートである。ここで、上述したタイミングチャート（図４）と同等の動作制御については、説明を簡略化または省略する。
本実施形態に係る動作制御方法は、各区画領域に対応するバックライトの発光可能時間（Ｔeb）を、従来技術に示した場合と同等の短時間（例えば、約２ｍｓ）に設定することにより各表示画素への表示データの書き込み時間を長くしたものである。
【００４９】
具体的には、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、各区画領域Ｒ１〜Ｒ４に属する走査線ＳＬ１〜ＳＬ５５、ＳＬ５６〜ＳＬ１１０、ＳＬ１１１〜ＳＬ１６５、ＳＬ１６６〜ＳＬ２２０を走査して順次選択状態とし、各区画領域Ｒ１〜Ｒ４の各表示画素にＲＧＢの所定の色成分の表示データを書き込んだ後、当該区画領域に対応するバックライトのユニットから所定の発色光を発光するまでのタイミング（書き込み時間Ｔrb）を、例えば、約２ｍｓ以上となるように長く設定する。
【００５０】
このような動作制御方法によれば、比較的応答時間が長いＴＮ液晶やホモジニアス配向の液晶等からなる液晶１０５が封入された液晶セルを用いた液晶表示パネルであっても、サブフレームの時間（約６．６ｍｓ）より短い時間、例えば、２〜４ｍｓ程度で応答する液晶材料を適用することにより、フィールドシーケンシャル駆動方式の液晶表示装置を良好に実現することができる。これにより、前後のサブフレームにおける他の単色光が混入する等の影響を回避して混色等による表示画質の劣化を抑制することができる。
また、表示画素への表示データの書き込み時間を長く設定することができるので、従来応答速度が遅く、フィールドシーケンシャル駆動方式への適用が困難であった液晶材料の利用を促進して、設計自由度の向上を図ることができ、より安価な液晶材料を用いて、低消費電力で表示品質が良好な液晶表示装置を実現することもできる。
【００５１】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係るバックライトの第２の実施形態について、図面を参照して説明する。
図６は、本発明に係るバックライトの第２の実施形態の構成例を示す概略構成図である。なお、上述した実施形態と同等の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。また、図３においては、各発光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂを区別するために便宜的にハッチングを施した。
【００５２】
本実施形態に係るバックライト２１は、図６に示すように、図２に示した液晶表示パネルの走査線ＳＬの延伸方向に直交して、すなわち、液晶表示パネルにおける走査線ＳＬの走査順の進む方向（列方向；図６の上下方向）に沿って、ストライプ状に形成されたＲＧＢ各色の発光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂが、行方向（図６の左右方向）にＲＧＢＲＧＢ…のように順次繰り返して並列に配置されている。
また、発光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂは、図１（ｂ）に示した構成と同様に、透明基板（ＥＬ基板）２２の一面側に、ストライプ状に並列に形成されたアノード電極２３と、該アノード電極２３毎に個別に形成されたＲＧＢの各単色光を発光する発光材料を含む有機ＥＬ層２４と、アノード電極２３に対向し、有機ＥＬ層２４を介して共通に形成されたカソード電極層２５と、を備えている。
【００５３】
そして、本実施形態においては、図６に示すように、カソード電極層２５を走査方向に４つに分離した構成（カソード電極層２５ａ〜２５ｄ）を有している。すなわち、バックライト２１を構成する発光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂは、上述した液晶表示パネルに設定された各区画領域Ｒ１〜Ｒ４に対応して、カソード電極層２５ａ〜２５ｄを分離することにより、４つのユニットＵ１〜Ｕ４に分割され、液晶表示パネルの各区画領域Ｒ１〜Ｒ４への各色表示データの書き込み動作タイミングに基づいて、カソード電極層２５ａ〜２５ｄに印加する電圧を個別に制御することにより、対応するユニット毎に所定の単色光を発光するように個別に発光制御される。なお、画像表示部及びバックライト制御部の構成は、上述した実施形態と同等であるので具体的な説明を省略する。
【００５４】
このような構成を有するバックライトにおいては、液晶に応じて上述した動作制御方法（図４、図５）と同様に、最初のサブフレーム期間に、液晶表示パネル１１の各区画領域Ｒ１〜Ｒ４に属する走査線ＳＬ１〜ＳＬ５５、ＳＬ５６〜ＳＬ１１０、ＳＬ１１１〜ＳＬ１６５、ＳＬ１６６〜ＳＬ２２０を走査して順次選択状態とし、赤色（Ｒ）成分の表示データを各表示画素に順次書き込み、赤色（Ｒ）成分の表示データの書き込みが終了した区画領域Ｒ１から順に、各区画領域Ｒ１〜Ｒ４に対応するバックライト２１の各ユニットＵ１〜Ｕ４のうち、赤色光を発光する有機ＥＬ素子を備えた発光部２１Ｒのアノード電極２３及びカソード電極２５ａ〜２５ｄ間に所定の直流電圧を印加して発光駆動し、赤色光を液晶表示パネル１１の区画領域Ｒ１〜Ｒ４に順次照射することにより、１画面分の赤色成分のデータを表示する。
【００５５】
ここで、発光部２１Ｒの発光駆動方法は、有機ＥＬ素子のアノード電極２３側に所定の正電圧を常時印加し、液晶表示パネル１１の各区画領域Ｒ１〜Ｒ４への表示データの書き込み状態に応じて、対応するユニットＵ１〜Ｕ４のカソード電極２５ａ〜２５ｄに個別に所定の負電圧を印加することにより、所望の区画領域Ｒ１〜Ｒ４のみを赤色光により照射することができる。
以下、１フレーム期間に設定された２番目及び３番目のサブフレーム期間に、緑色及び青色成分の表示データを、液晶表示パネル１１の区画領域Ｒ１〜Ｒ４に順次書き込み、各ユニットＵ１〜Ｕ４の発光部２１Ｇ、２１Ｂから各々緑色光及び青色光を順次照射することにより、１画面分の緑色及び青色成分のデータが時系列的に表示される。これにより、各色表示が混色（時間積分）されて所望のカラー表示が実現される。
【００５６】
したがって、上述した実施形態と同様に、液晶表示パネルの所定の区画領域への表示データの書き込みに対して、当該区画領域毎に対応するバックライトのユニットが所定の発色光で発光駆動されるので、各区画領域における表示データの書き込みから発光までの時間を短縮して、バックライトの発光可能時間、あるいは、表示データの書き込み時間を延長することができ、消費電力の低減やエネルギー効率の向上、あるいは、書き込み応答速度が比較的遅い表示パネルの利用促進を図ることができる。
【００５７】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明に係るバックライトの第３の実施形態について、図面を参照して説明する。
図７は、本発明に係るバックライトの第３の実施形態の構成例を示す概略平面図であり、図８は、本実施形態に係るバックライトの概略断面図である。なお、上述した実施形態と同等の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５８】
本実施形態に係るバックライト２１は、図７に示すように、図２に示した液晶表示パネル１１の走査線の延伸方向に沿って、すなわち、液晶表示パネルにおける走査線ＳＬの走査順の進む方向（列方向；図７の上下方向）に直交して、ストライプ状に形成されたＲＧＢ各色の発光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂが、列方向にＲＧＢＲＧＢ…のように順次繰り返して並列に配置されている。
また、各発光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂは、図８に示すように、図１（ｂ）に示した構成と同様に、透明基板２２の一面側に、ストライプ状に並列に形成されたアノード電極２３と、該アノード電極２３毎に個別に形成されたＲＧＢの各単色光を発光する発光材料を含む有機ＥＬ層２４と、アノード電極２３に対向し、有機ＥＬ層２４を介して共通に形成されたカソード電極層２５と、を備えている。
【００５９】
そして、本実施形態においては、図７、図８に示すように、発光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂが形成される透明基板２２及びカソード電極層２５を走査方向に４つに分離した構成（透明基板２２ａ〜２２ｄ、カソード電極層２５ａ〜２５ｄ）を有している。すなわち、バックライト２１を構成する発光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂは、図２に示したように、液晶表示パネルに設定された各区画領域Ｒ１〜Ｒ４に対応して、透明基板２２ａ〜２２ｄを物理的に分離するとともに、カソード電極層２５ａ〜２５ｄを分離することにより、４つのユニットＵ１〜Ｕ４に分割されている。
【００６０】
ここで、透明基板２２ａ〜２２ｄの物理的な分離とは、後述するように、各ユニットＵ１〜Ｕ４において発光される発色光の光束が、隣接するユニット（透明基板）に侵入すること（洩れ出し、又は、はみ出し）がないように光学的に分離遮断した構成をいう。したがって、各透明基板２２ａ〜２２ｄの境界部は、例えば、僅かな空気層を介して離間した構成、あるいは、遮光膜又は金属反射膜等を介して隣接した構成等を有している。
【００６１】
このような構成を有するバックライトにおいては、上述した動作制御方法（図４、図５）と同様に、液晶表示パネル１１の各区画領域Ｒ１〜Ｒ４に属する走査線ＳＬ１〜ＳＬ５５、ＳＬ５６〜ＳＬ１１０、ＳＬ１１１〜ＳＬ１６５、ＳＬ１６６〜ＳＬ２２０を走査して順次選択状態とし、各区画領域Ｒ１〜Ｒ４の表示画素に所定の色表示データを書き込む動作の終了タイミングに基づいて、カソード電極層２５ａ〜２５ｄに印加する電圧を個別に制御することにより、対応するユニット毎に所定の単色光を発光するように個別に発光制御される。
なお、本実施形態においては、カソード電極２５ａ〜２５ｄを、液晶表示パネルに設定された各区画領域Ｒ１〜Ｒ４に対応して、透明基板２２ａ〜２２ｄと同様に分離した構成を有しているが、バックライト２１を構成する全ての発光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂ（アノード電極２３）に対して、共通な単一の電極層により構成されているものであってもよい。
【００６２】
次に、本実施形態に係るバックライトの作用について、図面を参照して説明する。
図９は、本実施形態に係るバックライトの作用を説明するための概念図である。ここでは、本実施形態に係る構成の有効性を明確にするために、透明基板が分離されていない構成と比較検証する。
【００６３】
まず、図２に示したような液晶表示パネル１１に設定された各区画領域Ｒ１〜Ｒ４に対して、図９（ａ）に示すように、共通の単一の透明基板２２Ｘが設けられたバックライト２１Ｘにおいて、該透明基板２２Ｘの一面側（図面下面側）に、完全拡散型の放射特性を有する有機ＥＬ素子からなる発光部２１Ｃが形成された構成を有している場合には、各発色光が、透明基板２２Ｘの一面側を基点にして略全周方向の拡がりを有して、透明基板２２Ｘ内部に放射、伝搬される。したがって、透明基板２２Ｘの他面側（図面上面側）に配置される液晶表示パネル１１への光の照射に有効な角度範囲（透明基板２２Ｘの法線に対して概ね４３．６°以下）の発色光に着目した場合であっても、所定のユニットＵＸに隣接するユニットＵＹの透明基板２２Ｘとの境界ＢＬを越えて光束のはみ出しが生じるため、液晶表示パネル１１に表示された画像情報の表示色ににじみ等が生じる可能性があった。
【００６４】
これに対して、図９（ｂ）に示すように、液晶表示パネル１１に設定された各区画領域Ｒ１〜Ｒ４に対応して、物理的に分離された透明基板２２ａ〜２２ｄが設けられた本実施形態に係るバックライト２１においては、各ユニットＵ１〜Ｕ４間が光学的に分離された構成を有しているので、所定のユニットＵ２に隣接するユニットＵ１、Ｕ３との境界ＢＬを越えて光束のはみ出しが生じることがなく、表示色のにじみ等を抑制して表示品質の向上を図ることができる。
【００６５】
ここで、図９（ｂ）においては、透明基板Ｕ１〜Ｕ４相互を、僅かな空気層を介して離間させた構成を示したが、上述したように、隣接するユニット間で光束のはみ出しを抑制又は防止することができるものであればよく、例えば、各透明基板相互を遮光性を有する薄膜や反射特性を有する金属膜等を介して接続した構成を適用することができる。特に、反射特性を有する金属膜を各透明基板間に形成した構成にあっては、図９（ａ）に示したように、隣接する透明基板側にはみ出していた光束を、自ユニット側に反射させて、液晶表示パネルの所定の区画領域に照射することができるので、一層の高輝度化又は低消費電力化を図ることができる。
【００６６】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明に係るバックライトの第４の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１０は、本発明に係るバックライトの第４の実施形態の構成例を示す概略構成図である。なお、上述した実施形態と同等の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６７】
本実施形態に係るバックライト２１は、図１０に示すように、図７、図８に示した構成と同様に、透明基板２２の一面側に、液晶表示パネル１１の走査線の延伸方向に沿って、ストライプ状に形成され、有機ＥＬ素子からなるＲＧＢ各色の発光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂが、列方向にＲＧＢＲＧＢ…のように順次繰り返して並列に配置されている。また、該透明基板２２の液晶表示パネル１１側には、例えば、光学オイル等の光学部材（図示を省略）を介して、略単一の光学特性（特に、屈折率の連続性）が保持されるように、アクリル等の導光板３１が密着して設けられている。
【００６８】
そして、本実施形態においては、図１０に示すように、発光部２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂが形成される透明基板２２、及び、該透明基板２２に密着して設けられたアクリル等の導光板３１を、図２に示したように、液晶表示パネル１１に設定された各区画領域Ｒ１〜Ｒ４に対応して、走査方向に物理的に分離（透明基板２２ａ〜２２ｄ、導光板３１ａ〜３１ｄ）することにより、４つのユニットＵ１〜Ｕ４に分割された構成を有している。
ここで、導光板３１ａ〜３１ｄの物理的な分離とは、上述した透明基板２２ａ〜２２ｄにおける場合と同様に、各ユニットＵ１〜Ｕ４において発光される発色光の光束が、隣接するユニット（導光板）に侵入すること（洩れ出し、又は、はみ出し）がないように光学的に分離遮断した構成をいう。したがって、各導光板３１ａ〜３１ｄの境界部は、例えば、僅かな空気層を介して離間した構成、あるいは、遮光膜又は金属反射膜等を介して隣接した構成等を有している。
【００６９】
このような構成を有するバックライトによれば、図９（ｂ）に示した作用と同様に、液晶表示パネル１１に設定された各区画領域Ｒ１〜Ｒ４に対応して、透明基板２２及び導光板３１が物理的に分離され、各ユニットＵ１〜Ｕ４間で光学的に分離された構成を有しているので、隣接するユニットとの境界を越えて光束のはみ出しが生じることがなく、表示色のにじみ等を抑制して表示品質の向上を図ることができる。
【００７０】
なお、上述した各実施形態においては、発光部を液晶表示パネルの行方向又は列方向に延伸するストライプ状に形成した構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。要するに、液晶表示パネルに設定された各区画領域に対応してユニット化され、該ユニット単位で発光駆動されるものであればよく、例えば、ユニット内にマトリクス状にＲＧＢの発光層が配列されているものであってもよいし、任意の形状を有するように発光部が形成されているものであってもよい。また、上述した各実施形態においては、バックライトととして有機ＥＬ素子を適用したが、これに限らずＬＥＤ等の発光素子を用いてもよい。
【００７１】
【発明の効果】
本発明に係る発明は、表示パネルの所定の表示領域への表示データの書き込みに対して、当該表示領域に対応する発光素子部のユニットが発光駆動される。これにより、発光素子部が各ユニットを単位として、フィールドシーケンシャル駆動に対応した発光駆動が行われるので、各表示領域における表示データの書き込みから発光までの時間を短縮して、発光素子部の実質的な発光時間、あるいは、表示パネルの書き込み応答時間を延長することができ、消費電力の低減やエネルギー効率の向上、あるいは、書き込み応答速度が比較的遅い表示パネルの利用促進を図ることができる。
【００７２】
また、フィールドシーケンシャル駆動方式の表示装置を構成するバックライトとして、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各単色光を発光する個別の有機ＥＬ素子を適用することもできるので、これにより、有機ＥＬ素子が有する、発光動作の高速応答性、高色純度、高輝度、微細パターン化及び薄型化が可能という種々の特性を利用でき、また、発光時間の延長により瞬間輝度の低減化が可能になることにより、低消費電力化が可能になり、これに伴い有機ＥＬ素子への単位時間あたりの負荷が小さくなるので、有機ＥＬ素子の長寿命化が可能となり、表示画質や消費電力特性に優れたフィールドシーケンシャル駆動方式の表示装置のバックライトを良好に実現することができる。
【００７３】
また、本発明に係るバックライトは、ＲＧＢの各単色光を発光する有機ＥＬ素子が、例えば、表示パネルの特定の方向に延在するストライプ形状を有し、かつ、表示パネルの全面に対応するように規則的に２次元配列された平面構造を有しているので、表示パネルに均質な単色光を照射することができ、良好な表示画質を実現することができる。
【００７４】
この場合、２次元配列された複数の有機ＥＬ素子の一方の電極（例えば、アノード電極）が個別に形成されたストライプ形状を有し、他方の電極（例えば、カソード電極）が全ての有機ＥＬ素子に対して共通する単一の電極層により、あるいは、表示パネルの走査方向に分割された複数のユニット毎に、共通する電極層により形成されていることにより、一方又は他方の電極に印加される電圧を制御するだけで、簡易に所望のユニットに属する、所望の単色光を発光する有機ＥＬ素子を、所望の輝度で発光駆動させることができる。
【００７５】
さらに、本発明に係るバックライトは、有機ＥＬ素子等の発光素子部が形成された透明基板、又は、透明基板が付設された導光板が、発光素子部が発光駆動されるユニット毎に物理的に分割され、ユニット相互で光学的に遮光されることにより、隣接するユニット相互での光束のはみ出しを防止することができるので、表示データの書き込みが終了した表示領域のみを所定の発光色で表示することができ、表示色のにじみ等を抑制して表示品質の向上を図ることができる。
【００７６】
そして、本発明に係るバックライトの動作制御方法は、表示パネルの所定の表示領域への表示データの書き込みに対して、当該表示領域に対応するユニットの発光素子部が、他のユニットの発光素子部とは独立して、所定のタイミングで発光駆動されることにより、発光素子部が各ユニットを単位として、フィールドシーケンシャル駆動に対応した発光駆動が行われるので、各表示領域における表示データの書き込みから発光までの時間を短縮して、発光素子部の実質的な発光時間、あるいは、表示パネルの書き込み応答時間を延長することができ、消費電力の低減やエネルギー効率の向上、あるいは、書き込み応答速度が比較的遅い表示パネルの利用促進を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るバックライトが適用される液晶表示装置を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る液晶表示パネルを示す概略構成図である。
【図３】本実施形態に係るバックライトの構成例を示す概略構成図である。
【図４】本実施形態に係るバックライトを適用した液晶表示装置の駆動制御方法の一例を示すタイミングチャートである。
【図５】本実施形態に係るバックライトを適用した液晶表示装置の駆動制御方法の他の例を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明に係るバックライトの第２の実施形態の構成例を示す概略構成図である。
【図７】本発明に係るバックライトの第３の実施形態の構成例を示す概略平面図である。
【図８】本実施形態に係るバックライトの概略断面図である。
【図９】本実施形態に係るバックライトの作用を説明するための概念図である。
【図１０】本発明に係るバックライトの第４の実施形態の構成例を示す概略構成図である。
【図１１】従来技術におけるフィールドシーケンシャル駆動方式の液晶表示装置の駆動制御方法を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０ 画像表示部
１１ 液晶表示パネル
１２ 走査ドライバ
１３ 信号ドライバ
２０ 光源部
２１ バックライト
２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂ 発光部
２２、２２ａ〜２２ｄ 透明基板
２３ アノード電極
２５、２５ａ〜２５ｄ カソード電極層
３１、３１ａ〜３１ｄ 導光板
Ｒ１〜Ｒ４ 区画領域
ＳＬ１〜ＳＬ２２０ 走査線
Ｕ１〜Ｕ４ ユニット

Claims (3)

1. マトリクス状に配置された複数の画素を有する表示パネルに、発光素子部が互いに異なる複数の色から選択された所定の色の光を時系列的に照射して、前記表示パネルに表示された画像情報のカラー表示を行うフィールドシーケンシャル駆動方式の表示装置のバックライトにおいて、
   前記発光素子部は、前記表示パネルの区画された複数の表示領域にそれぞれ適宜前記所定の色の光を発光する複数のユニットを有し、前記複数のユニットの各々は、行方向又は列方向に延在するストライプ状にそれぞれ形成された、赤色に発光する有機ＥＬ素子、緑色に発光する有機ＥＬ素子、並びに青色に発光する有機ＥＬ素子の組を複数有し、これら複数の有機ＥＬ素子の組が各ユニット内で繰り返して配列され、
   前記複数のユニットは、前記表示パネルの複数の走査線の走査順の進む方向に繰り返し配列され、
   前記表示パネルの前記複数の表示領域の画素への表示データの書き込みの互いに異なる終了タイミングに基づいて、当該表示領域に対応する前記ユニット毎に、前記ユニットの各組の同一色に発光する複数の有機ＥＬ素子を同時に、且つ前記ユニット同士で互いに異なるタイミングで発光することを特徴とするバックライト。
2. 前記発光素子部の各有機ＥＬ素子は、前記表示パネルの行方向又は列方向に延在するストライプ状に形成され、前記ユニットは、前記表示パネルの列方向又は行方向に規則的に配列されていることを特徴とする請求項１記載のバックライト。
3. マトリクス状に配置された複数の画素を有する表示パネルに発光素子部が互いに異なる複数の色から選択された所定の色の光を時系列的に照射して、前記表示パネルに表示された画像情報のカラー表示を行うフィールドシーケンシャル駆動方式の表示装置に適用されるバックライトの動作制御方法において、
   前記発光素子部は、前記表示パネルの区画された複数の表示領域にそれぞれ所定の色の光を発光する複数のユニットを有し、前記複数のユニットの各々は、行方向又は列方向に延在するストライプ状にそれぞれ形成された、赤色に発光する有機ＥＬ素子、緑色に発光する有機ＥＬ素子、並びに青色に発光する有機ＥＬ素子の組を複数有し、これら複数の有機ＥＬ素子の組が各ユニット内で繰り返して配列され、
   前記複数のユニットは、前記表示パネルの複数の走査線の走査順の進む方向に繰り返し配列され、
   前記表示パネルの前記複数の表示領域の画素への表示データの書き込みの終了タイミングは互いに異なり、前記終了タイミングに基づいて当該表示領域に対応する前記発光素子部の前記ユニット毎に、前記ユニットの各組の同一色に発光する複数の有機ＥＬ素子を同時に、且つ前記ユニット同士で互いに異なるタイミングで発光することを特徴とするバックライトの動作制御方法。

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