(57)【要約】【課題】画像を表示する際に色域が狭くなることを抑制することが可能な表示装置及び制御方法を提供することにある。【解決手段】実施形態に係る表示装置は、発光色が異なる複数の光源と、第１基板と、前記第１基板と対向して配置される第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記複数の光源からの光が入射する液晶層と、画像を表示する表示領域と、前記画像を表示するための画像信号の解析結果に基づいて、前記複数の光源の各々の発光量を制御する駆動回路とを備える。【選択図】図１３
2019114921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光色が異なる複数の光源と、
第１基板と、
前記第１基板と対向して配置される第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記複数の光源からの光が入射する液晶層と、
画像を表示する表示領域と、
前記画像を表示するための画像信号の解析結果に基づいて、前記複数の光源の各々の発光量を制御する駆動回路と
を備える表示装置。
【請求項２】
前記駆動回路は、前記複数の光源の各々に印加される電圧のパルス幅を変調することによって、前記複数の光源の各々の発光量を制御する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記駆動回路は、
前記画像信号を解析することによって、前記画像の複数の色成分の信号値を取得する解析回路と、
前記複数の色成分の信号値に基づいて、前記複数の光源の各々の点灯時間を補正する補正回路と、
前記補正された点灯時間に従って、前記複数の光源の各々に印加される電圧のパルス幅を変調する光源駆動回路と
を含む
請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記駆動回路は、前記複数の光源の各々に供給される電流量を変調することによって、前記複数の光源の各々の発光量を制御する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記駆動回路は、
前記画像信号を解析することによって、前記画像の複数の色成分の信号値を取得する解析回路と、
前記複数の色成分の信号値に基づいて、前記複数の光源の各々の強度を補正する補正回路と、
前記補正された強度に従って、前記複数の光源の各々に供給される電流量を変調する光源駆動回路と
を含む
請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記駆動回路は、前記複数の光源を時分割で順次発光させる、請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記液晶層は、高分子分散型液晶を含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記駆動回路は、前記画像信号の解析結果に基づいて、前記複数の光源のうちの少なくとも１つの光源を点灯させない、請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
前記駆動回路は、
前記複数の光源のうちの少なくとも第１光源に印加される電圧のパルス幅を変調することによって、前記第１光源の発光量を制御し、
前記複数の光源のうちの少なくとも第２光源に供給される電流量を変調することによって、前記第２光源の発光量を制御する、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
発光色が異なる複数の光源と、第１基板と、前記第１基板と対向して配置される第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記複数の光源からの光が入射する液晶層と、画像を表示する表示領域とを備える表示装置の制御方法であって、
前記画像を表示するための画像信号を解析するステップと、
前記解析結果に基づいて前記複数の光源の各々の発光量を制御するステップと
を備える制御方法。
【請求項１１】
前記制御するステップは、前記複数の光源の各々に印加される電圧のパルス幅を変調することによって前記複数の光源の各々の発光量を制御するステップを含む、請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１２】
前記制御するステップは、
前記画像信号を解析することによって、前記画像の複数の色成分の信号値を取得するステップと、
前記複数の色成分の信号値に基づいて、前記複数の光源の各々の点灯時間を補正するステップと、
前記補正された点灯時間に従って、前記複数の光源の各々に印加される電圧のパルス幅を変調するステップと
を含む
請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１３】
前記制御するステップは、前期複数の光源の各々に供給される電流量を変調することによって、前記複数の光源の各々の発光量を制御する、請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１４】
前記制御するステップは、
前記画像信号を解析することによって、前記画像の複数の色成分の信号値を取得するステップと、
前記複数の色成分の信号値に基づいて、前記複数の光源の各々の強度を補正するステップと、
前記補正された強度に従って、前記複数の光源の各々に供給される電流量を変調するステップと
を含む
請求項１３に記載の制御方法。
【請求項１５】
前記複数の光源を時分割で順次発光させるステップを更に備える、請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１６】
前記液晶層は、高分子分散型液晶を含む、請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１７】
前記制御するステップは、前記画像信号の解析結果に基づいて、前記複数の光源のうちの少なくとも１つの光源を点灯させないステップを含む、請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１８】
前記制御するステップは、
前記複数の光源のうちの少なくとも第１光源に印加される電圧のパルス幅を変調することによって、前記第１光源の発光量を制御するステップと、
前記複数の光源のうちの少なくとも第２光源に供給される電流量を変調することによって、前記第２光源の発光量を制御するステップと
を含む
請求項１０に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、表示装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像をカラー表示するための液晶表示装置としてはカラーフィルタを備える構成が一般的であるが、当該カラーフィルタは透過率の向上の妨げとなる。
【０００３】
そこで、各画素における赤色、緑色及び青色の光源の点灯を時分割で切り替えることによりカラー表示を実現する駆動方式（以下、フィールドシーケンシャル駆動方式と表記）が知られている。このフィールドシーケンシャル駆動方式によれば、カラーフィルタを必要としないため、液晶表示装置の透過率を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１４５８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したフィールドシーケンシャル駆動方式においては、時分割で各色の光源を点灯させるため、例えば赤色のような単色を表示する場合であっても、緑色及び青色のような他の色の光源が点灯した際の光の影響を受けてしまう。このため、フィールドシーケンシャル駆動方式においては、色域が狭くなる場合がある。
【０００６】
そこで、本実施形態が解決しようとする課題は、フィールドシーケンシャル駆動方式において画像を表示する際に色域が狭くなることを抑制することが可能な表示装置及び制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る表示装置は、発光色が異なる複数の光源と、第１基板と、前記第１基板と対向して配置される第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記複数の光源からの光が入射する液晶層と、画像を表示する表示領域と、前記画像を表示するための画像信号の解析結果に基づいて、前記複数の光源の各々の発光量を制御する駆動回路とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る表示装置の構成の一例について模式的に示す図。
【図２】表示パネルの断面の一例を示す図。
【図３】光変調層の作用について説明するための図。
【図４】光変調層の作用について説明するための図。
【図５】光源の構成の一例について説明するための図。
【図６】第１電極及び第２電極の配置の一例を示す図。
【図７】フィールドシーケンシャル駆動方式について説明するための図。
【図８】表示セルに赤色を表示する場合における各点状光源の点灯状態と電極に対して印加される電圧との関係を表す図。
【図９】光変調層に入射した光が散乱される状態を示す図。
【図１０】透明基板に導光した光が散乱される状態を示す図。
【図１１】フィールドシーケンシャル駆動方式において赤色を表示する場合に表示セルから射出される光のスペクトルの一例を示す図。
【図１２】フィールドシーケンシャル駆動方式における色域を表す図。
【図１３】駆動回路の構成の一例を示す図。
【図１４】画像信号処理回路の処理手順の一例を示すフローチャート。
【図１５】表示装置において表示される画像の一例を示す図。
【図１６】最大階調のＲ成分を表示する場合の赤色光源の強度及び点灯時間と印加電圧との関係を表す図。
【図１７】比較例としてのフィールドシーケンシャル駆動方式においてＲ成分の階調を表現する場合について説明するための図。
【図１８】赤色光源の点灯時間で表示セルにおいて表示されるＲ成分の階調を表現する場合について説明するための図。
【図１９】Ｄｕｔｙと表示セルにおいて表示される各色成分の輝度との対応関係を示す図。
【図２０】比較例としてのフィールドシーケンシャル駆動方式によって表示セルに紫色を表示する際の各点状光源の強度及び点灯時間と印加電圧との関係を示す図。
【図２１】本実施形態に係る表示装置において表示セルに紫色を表示する際の各点状光源の強度及び点灯時間と印加電圧との関係を示す図。
【図２２】光源ブロックに割り当てられている表示領域の一例を示す図。
【図２３】電流値制御において表示セルに紫色を表示する際の各点状光源の強度及び点灯時間と印加電圧との関係を示す図。
【図２４】各点状光源に供給される電流値と表示セルにおいて表示される各色の輝度との対応関係を示す図。
【図２５】各点状光源の強度を変化させた場合の各色の色度の遷移を表す図。
【図２６】各点状光源の点灯時間を変化させた場合の各色成分の色度の遷移を表す図。
【図２７】各点状光源の点灯時間を変化させた場合の各色成分の色度のずれが生じる範囲について説明するための図。
【図２８】光変調層の応答速度と点状光源の強度及び点灯時間との関係を表す図。
【図２９】光変調層の応答速度と点状光源の強度及び点灯時間との関係を表す図。
【図３０】表示セルにＲ＝１６、Ｇ＝１２８、Ｂ＝１６の色を表示する場合における各点状光源の強度及び点灯時間と印加電圧との関係を示す図。
【図３１】ＰＷＭ値制御及び電流値制御を組み合わせて適用した例について説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、実施形態について説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態に係る表示装置の構成の一例について模式的に示す図である。図１に示す表示装置１０は、表示パネル２０、光源３０及び表示パネル２０と光源３０とを駆動する駆動回路４０を備える。
【００１１】
本実施形態に係る表示装置１０は、高い透過率を有する液晶表示装置（透明ディスプレイ）であるものとする。詳細については後述するが、表示装置１０は、例えば高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Polymer Dispersed Liquid Crystal）を含む光変調層を有し、当該光変調層から射出される光によって画像を表示することができる。
【００１２】
以下の説明では、表示パネル２０の側面のうち光源３０からの光が入射する側の面を光入射面２０Ａと称する。換言すれば、光入射面２０Ａは、光源３０によって照射される面である。また、画像を表示する際に光が射出される表示パネル２０の上面を光照射面２０Ｂと称する。
【００１３】
図２は、図１に示す表示パネル２０の断面の一例を示す図である。図２に示すように、表示パネル２０は、第１基板ＳＵＢ１と、第２基板ＳＵＢ２と、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の間に保持された光変調層２４と、を備えている。第１基板ＳＵＢ１は、光変調層２４に近接する側に向かって、透明基板２１、第１電極２２、及び、配向膜２３を順に備えている。第２基板ＳＵＢ２は、光変調層２４から離間する側に向かって、配向膜２５、第２電極２６及び透明基板２７を順に備えている。なお、第２基板ＳＵＢ２は、詳述しない走査線と、この走査線に直交する信号線と、走査線、信号線の交差付近に配置されるスイッチング素子とを備え、それら配線間を絶縁する各種絶縁膜等を備える。また、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２は、いずれもカラーフィルタを備えていない。
【００１４】
一対の透明基板２１及び２７のうちの透明基板２１は、第１電極２２が配置された面とは反対側に光照射面２０Ｂを有している。一方、透明基板２７は、透明基板２１との間に光変調層２４等を挟むように配置されている。透明基板２１及び２７は、光変調層２４を支持するものであり、一般に、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によって構成されている。
【００１５】
一対の電極である第１電極２２及び第２電極２６のうちの第１電極２２は、透明基板２１の光変調層２４側の表面上に配置されたものであり、例えば面内全体にわたって形成された単一のシート状の電極である。第２電極２６は、透明基板２７の光変調層２４側の表面上に配置されたものであり、島状に形成されている。表示パネル２０においては複数の第２電極２６が配置されており、当該複数の第２電極２６の各々は、Ｘ方向及びＹ方向にマトリクス状に配置されている。第２電極２６の各々は、詳述しないスイッチング素子に接続され、上記の駆動回路４０によって駆動される。第１電極２２及び第２電極２６は、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）または酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ：Indium Zinc Oxide）等の透明な導電性材料からなる。透明な導電性材料は、可視光の吸収が小さい材料であることが好ましい。第１電極２２及び第２電極２６の配置の詳細については後述する。
【００１６】
配向膜２３及び２５は、第１電極２２及び第２電極２６と光変調層２４との間に配置され、例えば光変調層２４に用いられる液晶やモノマーを配向させるものである。配向膜の種類としては、例えば垂直配向膜及び水平配向膜があるが、図２に示す構成例では、配向膜２３及び２５には水平配向膜が用いられている。水平配向膜としては、例えばポリイミド、ポリアミドイミド等の樹脂膜を配向処理することにより形成された配向膜が用いられる。配向処理は、例えばラビング処理や光配向処理等を含む。透明基板２１及び２７としてプラスチックフィルムを用いる場合には、当該透明基板２１及び２６の変形を抑制する観点から、製造工程において透明基板２１及び２７の表面に配向膜２３及び２５を塗布した後の焼成温度は低い方が好ましい。このため、配向膜２３及び２５としては、１００℃以下の温度で形成可能なポリアミドイミドを用いることが好ましい。
【００１７】
なお、配向膜２３及び２５は、液晶とモノマーとを配向させる機能を有していればよい。また、例えば第１電極２２及び第２電極２６間に電場または磁場を印加することによっても光変調層２４に用いられる液晶やモノマーを配向させることは可能であるため、このような場合には配向膜２３及び２５を用いなくてもよい。つまり、第１電極２２及び第２電極２６間に電場または磁場を印加させながら、紫外線を照射してモノマーを重合することで、電圧印加状態での液晶やモノマーの配向状態を固定させることができる。液晶やモノマーの配向に電圧を用いる場合には、配向用と駆動用とで別々の電極を形成してもよいし、例えば周波数によって誘電率異方性の符号が反転する二周波液晶等を液晶材料として用いてもよい。また、液晶やモノマーの配向に磁場を用いる場合には、液晶やモノマーとして磁化率異方性の大きい材料を用いることが好ましく、例えばベンゼン環の多い材料を用いることが好ましい。
【００１８】
光変調層２４は、一対の透明基板２１及び２７の間に配置されている。光変調層２４は、第１電極２２及び第２電極２６によって生じる電場の大きさや向きに応じて、光源３０からの光に対して全体的または部分的に散乱性または透明性を示すものである。具体的には、光変調層２４は、第１電極２２及び第２電極２６に電圧が印加されていないときに光源３０からの光に対して透明性を示し、第１電極２２及び第２電極２６に電圧が印加されているときに光源３０からの光に対して散乱性を示す。光変調層２４は、例えばバルク２４Ａと、バルク２４Ａ内に分散された微粒子状の複数の微粒子２４Ｂとを含む複合層（高分子分散型液晶層）である。バルク２４Ａ及び微粒子２４Ｂは、光学異方性を有している。
【００１９】
バルク２４Ａ及び微粒子２４Ｂは、電場に対する応答速度が互いに異なっている。バルク２４Ａは、例えば電場に対して応答しない筋状構造または多孔質構造となっているか、または微粒子２４Ｂの応答速度よりも遅い応答速度を有する筋状構造または棒状構造となっている。バルク２４Ａは、例えば低分子モノマーを重合化することにより得られた高分子材料によって構成されている。バルク２４Ａは、例えば配向膜２３及び２５の配向方向に沿って配向した、配向性及び重合性を有するモノマーのような材料を熱及び光の少なくとも一方によって重合させることにより形成されている。
【００２０】
一方、微粒子２４Ｂは、例えば液晶材料を主に含んで構成されており、バルク２４Ａの応答速度よりも十分に早い応答速度を有している。微粒子２４Ｂ内に含まれる液晶材料（液晶分子）は、例えば棒状分子である。微粒子２４Ｂ内に含まれる液晶分子としては、正の誘電率異方性を有するものを用いることが好ましい。なお、正の誘電率異方性を有する液晶分子は、いわゆるポジ型液晶と称される。バルク２４Ａが筋状構造または棒状構造となっている場合、微粒子２４Ｂの液晶分子は、例えばバルク２４Ａの筋状構造または棒状構造の長軸方向と平行に配向する。この場合におけるバルク２４Ａの筋状構造または棒状構造の長軸方向は配向方向に相当する。
【００２１】
上記したバルク２４Ａを形成する配向性及び重合性を有するモノマーとしては、光学的に異方性を有しており、かつ、液晶と複合する材料であればよいが、本実施形態においては例えば紫外線で硬化する低分子モノマーであるものとする。電圧無印加の状態で、液晶材料と、低分子モノマーを重合化することにより形成された高分子材料との光学的異方性の方向が一致していることが好ましいため、紫外線硬化前において、液晶材料と低分子モノマーが同一方向に配向していることが好ましい。微粒子２４Ｂとして液晶材料が用いられる場合であって、その液晶材料が棒状分子である場合には、使用するモノマー材料の形状も棒状であることが好ましい。以上のことから、モノマー材料としては重合性と液晶性とを併せ持つ材料を用いることが好ましく、例えば重合性官能基として、アクリレート基、メタクリレート基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルエーテル基及びエポキシ基からなる群から選ばれた少なくとも１つの官能基を有することが好ましい。これらの官能基は、紫外線、赤外線または電子線を照射したり、加熱したりすることによって重合させることができる。紫外線照射時の配向度の低下を抑制するために、多官能基をもつ液晶性材料を添加することも可能である。バルク２４Ａを上述した筋状構造とする場合には、バルク２４Ａの原料として、２官能液晶性モノマーを用いることが好ましい。また、バルク２４Ａの原料に対して、液晶性を示す温度の調整を目的として単官能モノマーを添加する、または、架橋密度の向上を目的として３官能以上のモノマーを添加することも可能である。
【００２２】
ここで、図３及び図４を参照して、上記した光変調層２４の作用について簡単に説明する。
【００２３】
図３は、第１電極２２及び第２電極２６に所定の電圧が印加されていない状態（以下、電圧無印加状態と表記）における光変調層２４の作用の概要を示す。電圧無印加状態とは、光変調層２４に電場が生じていない状態である。
【００２４】
ここで、電圧無印加状態では、バルク２４Ａの光軸と、微粒子２４Ｂの液晶分子の光軸の向きが互いに一致し、正面方向及び斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が極めて小さくなる。このため、例えば鎖線で示す側面から入射する光源３０からの入射光Ｌ１１〜Ｌ１３は、光変調層２４内で散乱されることなく光変調層２４を透過する。また、一点鎖線で示した透明基板２７の外側から当該透明基板２７、光変調層２４及び透明基板２１を貫通する方向に入射した光Ｌ２１及びＬ２２についても当該光変調層２４内で散乱されることなく光変調層２４を透過し、透明基板２７の光照射面２０Ｂから射出される。このように電圧無印加状態では、光変調層２４は高い透明性を有する。
【００２５】
図４は、第１電極２２及び第２電極２６に所定の電圧が印加されている状態（以下、電圧印加状態と表記）における光変調層２４の作用の概要を示す。電圧印加状態とは、光変調層２４に電場が生じている状態である。
【００２６】
ここで、電圧印加状態では、バルク２４Ａの光軸の方向と、微粒子２４Ｂの光軸の方向とが交差し、正面方向及び斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が大きくなる。このため、光変調層２４においては高い散乱性が得られる。この場合、光源３０からの入射光Ｌ１１〜Ｌ１３は、光変調層２４内で散乱され、この散乱光Ｌ３１及びＬ３２が透明基板２１の光照射面２０Ｂから射出される。これにより、例えば透明基板２１の光照射面２０Ｂが観察された場合には、散乱光Ｌ３１及びＬ３２を視認することができる。なお、図示されていないが、散乱光Ｌ３１及びＬ３２は、透明基板２７からも射出され、当該透明基板２７側からも視認可能である。
【００２７】
すなわち、例えば表示パネル２０を正面から見ると、電圧無印加状態では、透明基板２７、光変調層２４及び透明基板２１を透過した光が視認される。一方、電圧印加状態では、光変調層２４において散乱されて射出された光源３０からの光が視認される。
【００２８】
なお、ここでは電圧印加状態で光変調層２４が高い散乱性を得るものとして説明したが、例えば電圧印加状態でバルク２４Ａの光軸と微粒子２４Ｂの光軸の向きが互いに一致するようにしておくことで、電圧無印加状態で光変調層２４が高い散乱性を得るような構成とすることも可能である。
【００２９】
次に、図５を参照して、図１に示す光源３０の構成について説明する。光源３０は、例えば複数の点状光源３３をＹ方向に一列に配置して構成されている。各点状光源３３は、光入射面２０Ａに向かって光を射出するようになっており、例えば光入射面２０Ａとの対向面に発光スポットを有する発光素子からなる。発光素子としては、例えばＬＥＤまたはレーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）等を用いることができる。
【００３０】
複数の点状光源３３は、例えば所定数毎に、共通の基板３４上に配置されていてもよい。この場合、１つの基板３４と、その基板３４上に配置された複数の点状光源３３とにより、光源ブロック３５が構成される。基板３４は、例えば点状光源３３と駆動回路４０とを電気的に接続する配線が形成された回路基板であり、光源ブロック３５内の各点状光源３３は、この回路基板上に実装されている。図示されていないが、光源ブロック３５を構成する複数の点状光源３３及び基板３４と駆動回路４０とは、例えば第２基板ＳＵＢ２上に配置されている。
【００３１】
なお、共通の基板３４上に配置された光源ブロック３５内の各点状光源３３は、それぞれ発光色が異なる。図５に示す例では、１つの基板３４上には３つの点状光源３３が配置されているが、当該３つの点状光源３３は、例えばそれぞれ赤色、緑色及び青色を発光する光源である。各光源ブロック３５内の複数の点状光源３３の駆動方式、つまり、画像を表示する際の表示装置１０の駆動方式の詳細については後述する。
【００３２】
図６は、図２に示す第１電極２２及び第２電極２６の配置の一例を示す。第１電極２２及び第２電極２６は、光変調層２４を挟んで対向するように配置されている。第１電極２２は、上記したように例えば単一のシート状の形状を有している。一方、第２電極２６は、島状の形状を有し、マトリクス状に配置されている。このように配置された各第２電極２６は、互いに電気的に分離されており、個別独立の電圧が印加される。
【００３３】
なお、第１電極２２及び第２電極２６の形状は特に限定されるものではない。例えば帯状に形成されて所定の間隔で配列された複数の第１電極２２と、同様に帯状に形成されて所定の間隔で配列された複数の第２電極２６とが、互いに交差するように配置されていてもよい。
【００３４】
次に、本実施形態に係る表示装置１０が画像を表示する際の動作について説明する。なお、本実施形態において、表示装置１０が表示する画像には映像が含まれる。駆動回路４０は、例えば表示パネル２０の表示領域を分割した表示単位となる領域（以下、表示セルと表記）に対応する光変調層２４に電場を発生させる電極に順次電圧を印加する制御を行う。なお、表示セルは、例えば上記した第１電極２２と１つの第２電極２６とが光変調層２４を挟んで対向する領域に相当する。
【００３５】
本実施形態においては、画像信号に基づく画像を表示する際の表示装置１０の駆動方式として、フィールドシーケンシャル駆動方式が採用されているものとする。なお、フィールドシーケンシャル駆動方式は、フィールドシーケンシャルカラー方式とも称される。
【００３６】
フィールドシーケンシャル駆動方式の場合、画像信号に基づく画像を表示する１フレーム期間は、赤色の点状光源３３が点灯する第１点灯期間、緑色の点状光源３３が点灯する第２点灯期間、及び、青色の点状光源３３が点灯する第３点灯期間を含む。一例では、図７に示すように、第１乃至第３点灯期間は、それぞれ重複しない１／３ｆずつに相当する期間であり、赤色、緑色及び青色の点状光源３３は、当該第１乃至第３点灯期間内において個別に点灯する。なお、図７においては、１フレーム期間を１ｆ、赤色の点状光源３３が点灯する第１点灯期間をＲ、緑色の点状光源３３が点灯する第２点灯期間をＧ、青色の点状光源３３が点灯する第３点灯期間をＢとして示している。
【００３７】
ここで、上記した駆動回路４０は、第１乃至第３点灯期間において、１つの表示セルの第１電極２２及び第２電極２６に対し、赤色、緑色及び青色の各々の画像信号に応じた電圧を時分割で順次印加する制御を行う。
【００３８】
具体的には、例えば第１点灯期間において赤色を発光する点状光源（以下、赤色光源と表記）３３が点灯している場合、表示セルに対応する光変調層２４の領域には、赤色光源３３からの赤色の入射光が入射される。ここで、表示セルに対応する第１電極２２及び第２電極２６に電圧を印加すると、表示セルに対応する光変調層２４内の領域は散乱状態となり、赤色の入射光の散乱光が射出される。
【００３９】
ここでは、第１点灯期間において赤色光源３３からの光が入射される場合について説明したが、第２及び第３点灯期間において緑色及び青色を発光する点状光源（以下、緑色光源及び青色光源と表記）３３から光が入射される場合についても同様である。
【００４０】
フィールドシーケンシャル駆動方式においては、上記したように光源３０において各光源ブロック３５内の同じ色の点状光源３３を一斉に点灯し、表示領域内の各表示セルに対応する電極に順次電圧を印加した後に、各光源ブロック３５内の点状光源３３、つまり、光源３０の点灯色を一斉に切り替えるという処理が繰り返される。
【００４１】
このようなフィールドシーケンシャル駆動方式によれば、駆動回路４０による制御に基づいて発光色が異なる複数の点状光源３３を時分割で順次発光させることによって赤色成分、緑色成分及び青色成分の光を光変調層２４より順次射出させることができる。これにより、画像信号に基づいて画像をカラー表示することができる。
【００４２】
なお、画像信号の全ての色成分が０の場合、表示セルに対応する第１電極２２及び第２電極２６は駆動されず、当該表示セルの透明状態が視認される。
【００４３】
上記の説明では、画像信号に含まれる色成分が赤色成分、緑色成分及び青色成分である場合を想定しているが、例えば当該色成分がシアン、マゼンタ及び黄であってもよい。この場合には、緑色光源３３及び青色光源３３、赤色光源３３及び青色光源３３、赤色光源３３及び緑色光源３３をそれぞれ同時に点灯するようにすればよい。
【００４４】
また、光源３０において各点状光源３３が発光する色、または複数の点状光源３３が同時に発光する場合における当該複数の点状光源３３が発光する色の組み合わせ等は、適宜変更されても構わない。
【００４５】
上記したように本実施形態においては、光源３０から光変調層２４内に入射された光が当該光変調層２４から散乱光として射出されることによって画像信号に基づく画像をカラー表示する。換言すれば、本実施形態に係る表示装置１０においては、光変調層２４に入射した光源３０からの光を選択的に散乱させることによって画像を表示する。
【００４６】
ここで、上記したフィールドシーケンシャル駆動方式において所定の表示セル（以下、対象表示セルと表記）に赤色を表示する場合を想定する。この場合、図８に示すように、対象表示セルに対応する光変調層２４に光を射出する赤色、緑色及び青色の点状光源３３が１／３ｆ毎に順次発光する。
【００４７】
また、上記したように対象表示セルにおいて赤色を表示する場合、赤色の点状光源３３が点灯する期間、つまり、第１点灯期間、には、対象表示セルに対応する第１電極２２及び第２電極２６に対して電圧を印加する制御が行われる。一方、緑色及び青色が点灯する期間、つまり、第２及び第３点灯期間、には、対象表示セルに対応する第１電極２２及び第２電極２６に対して電圧を印加しない制御が行われる。これによれば、第１点灯期間においては対象表示セルに対応する光変調層２４の領域から赤色の散乱光が射出されるが、第２及び第３点灯期間においては対象表示セルに対応する光変調層２４の領域から緑色及び青色の散乱光は射出されない。このため、対象表示セルにおいて赤色を表示することができる。
【００４８】
ここで、例えば対象表示セルに対応する第１電極２２及び第２電極２６に対して電圧が印加された場合、図９に示すように、当該対象表示セルに対応する光変調層２４の領域からは散乱光が射出される。一方、対象表示セルに対応する第１電極２２及び第２電極２６に対して電圧が印加されていない場合、透明基板２１または２７に向かった光は全反射され、外部に射出されないことが理想的ではあるが、図１０に示すように、現実的には透明基板２１または２７（ガラス）に導光した光はわずかに散乱される。
【００４９】
すなわち、上記したように対象表示セルに赤色を表示する場合においても緑色光源３３及び青色光源３３の散乱光がわずかに射出されるため、赤色光源３３の赤色にわずかに緑色及び青色が混在した色が表示されることになる。
【００５０】
なお、図１１は、フィールドシーケンシャル駆動方式において赤色を表示する場合に対象表示セルから射出される光のスペクトルの一例を示している。図１１において、Ｒは赤色成分、Ｇは緑色成分、Ｂは青色成分を示している。図１１に示す例によれば、赤色成分に対応する波長の光の強度が最も高いが、緑色成分及び青色成分に対応する波長の光も対象表示セルから射出される光に含まれていることが示されている。
【００５１】
ここでは、赤色を表示する場合について説明したが、他の色、この場合には緑色または青色、を表示する場合についても同様である。
【００５２】
このようなフィールドシーケンシャル駆動方式（ＦＣＳ表示）においては、画像信号に基づいて表示すべき色成分以外の色成分も、ガラスに導光して漏れ出てしまう。このような表示すべき色成分以外の色成分の影響によって、図１２のｘｙ色度図に示すように、１色の点状光源３３、つまり、赤色光源３３、緑色光源３３及び青色光源３３のうちの１つのみで単色表示を行う場合と比べて色域が狭くなる。
【００５３】
そこで、本実施形態に係る表示装置１０は、フィールドシーケンシャル駆動方式によって画像が表示される際に色域が狭くなることを抑制するために、複数の点状光源３３の各々の発光量を制御する構成を有する。
【００５４】
図１３は、主として図１に示す駆動回路４０の構成の一例を示す。図１３に示すように、駆動回路４０は、画像信号処理回路４１、同期駆動回路４２、パネル駆動回路４３及び光源駆動回路４４等を備える。なお、本実施形態においては、各回路４１〜４４が駆動回路４０に備えられているものとして説明するが、例えば画像信号処理回路４１は駆動回路４０の外部に設けられていてもよい。
【００５５】
画像信号処理回路４１は、表示装置１０に入力される画像信号を取得する。画像信号には、例えば表示パネル２０の表示領域に対応する色情報が設定されている。画像信号は、上記した各表示セルにおける赤色成分、緑色成分及び青色成分の信号値を含む。すなわち、画像信号処理回路４１によって取得される画像信号は、画像をカラー表示するための信号である。
【００５６】
画像信号処理回路４１は、解析部（解析回路）４１ａ及び補正部（補正回路）４１ｂを含む。解析部４１ａは、画像信号を解析することによって、当該画像信号に基づいて表示すべき色情報を取得する。当該色情報とは、当該画像信号に含まれる表示セル毎の各色成分の信号値である。
【００５７】
補正部４１ｂは、解析部４１ａによって取得された表示セル毎の各色成分の信号値に基づいて、各点状光源３３の発光量を補正（制御）する。
【００５８】
同期駆動回路４２は、画像信号処理回路４１から画像信号を取得し、パネル駆動回路４３及び光源駆動回路４４を同期駆動する。具体的には、同期駆動回路４２は、表示セルに対するパネル駆動回路４４による第１電極２２及び第２電極２６の駆動と、光源駆動回路４４による光源３０からの光の入射とを同期させる。
【００５９】
同期駆動回路４２は、図１３においては省略されているが、機能構成部としてタイミング生成部、表示セル駆動信号生成部及び光源駆動信号生成部を含む。
【００６０】
タイミング生成部は、パネル駆動回路４３及び光源駆動回路４４の動作タイミングを同期させるための同期信号を生成する。タイミング生成部によって生成された同期信号は、パネル駆動回路４３及び光源駆動回路４４に出力される。
【００６１】
表示セル駆動信号生成部は、画像信号処理回路４１によって出力された画像信号に基づいて、表示セルに対応する電極を駆動するための表示セル駆動信号を生成し、同期信号とともにパネル駆動回路４３に出力する。表示セル駆動信号には、画像信号に応じた赤色成分、緑色成分及び青色成分に応じた駆動値（電圧値）が設定される。
【００６２】
光源駆動信号生成部は、表示セルに対応する赤色光源３３、緑色光源３３及び青色光源３３を駆動するための光源駆動信号を生成し、当該光源駆動信号を光源駆動回路４５に出力する。なお、光源駆動信号は、上記した補正部４１ｂによって補正された発光量で各点状光源３３を点灯させるための信号を含む。
【００６３】
パネル駆動回路４３及び光源駆動回路４４は、同期駆動回路４２のタイミング生成部によって出力された同期信号に従って同期駆動する。この場合、例えば光源駆動回路４４による光源駆動信号に基づく赤色光源３３の点灯に同期して、パネル駆動回路４４は、表示セル駆動信号の対象となる表示セルに対応する電極に電圧を印加する。これにより、赤色の散乱光が表示セル駆動信号の対象となる表示セルから射出される。ここでは、赤色について説明したが、他の色についても同様である。
【００６４】
このようにパネル駆動回路４４及び光源駆動回路４５が同期駆動することによって、表示セルに画像信号の赤色成分、緑色成分及び青色成分の表示が再現される。
（PWM値制御）
次に、図１４のフローチャートを参照して、図１３に示す画像信号処理回路４１の処理手順の一例について説明する。
【００６５】
なお、本実施形態においては複数の点状光源３３の各々の発光量を制御する構成を有するが、当該点状光源３３の発光量の制御は、例えば点状光源３３に印加される電圧のパルス幅を変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＰＷＭ））することにより当該点状光源３３の点灯時間を制御することで実現されてもよいし、点状光源３３に供給される電流量を変調することにより当該点状光源３３の強度（信号レベル）を制御することで実現されてもよい。
【００６６】
以下では、各点状光源３３の発光量の制御が当該点状光源３３の点灯時間を制御する、つまり、当該点状光源３３のＰＷＭ値を制御することで実現される場合について説明する。
【００６７】
なお、表示装置１０においては例えば所定のフレームレートに従って画像信号が入力されるが、図１３に示す処理は、当該画像信号が表示装置１０に入力される度に実行されるものとする。なお、画像信号は、例えばフレキシブル配線基板等を介して駆動回路４０と接続されているホスト装置から表示装置１０に入力される。画像信号は、ホスト装置以外の外部装置から入力されても構わない。
【００６８】
まず、画像信号処理回路４１は、上記したように表示装置１０に入力される画像信号を取得する（ステップＳ１）。この画像信号は、画像をカラー表示するための信号であり、表示セル毎の例えば赤色成分、緑色成分及び青色成分を含む複数の色成分の信号値（以下、ＲＧＢ成分の信号値と表記）を含む。
【００６９】
次に、画像信号処理回路４１に含まれる解析部４１ａは、ステップＳ１において取得された画像信号を解析し、当該画像信号からＲＧＢ成分の信号値を取得する（ステップＳ２）。この場合、解析部４１ａは、表示領域中の文字または図形等を表示する領域及び当該文字または図形等を表示しない領域等を判別する。
【００７０】
ここで、本実施形態に係る表示装置１０においては、当該表示装置１０の表示パネル２０の仕様等に応じて、各点状光源３３の点灯時間、つまり、当該点状光源３３の各々に印加される電圧のパルス幅が予め設定されているものとする。なお、この各点状光源３３の点灯時間は、当該点状光源３３の発光量を制御するための値であり、表示装置１０の駆動モード等に応じて適宜変更されていても構わない。なお、表示装置１０の駆動モードには、例えばフレームレート等が含まれる。
【００７１】
補正部４１ｂは、上記した各点状光源３３の点灯時間を読み込む（ステップＳ３）。
【００７２】
補正部４１ｂは、ステップＳ２において読み込まれたＲＧＢ成分の信号値と、ステップＳ３において読み込まれた点状光源３３の点灯時間とに基づいて、当該点灯時間を補正する処理（以下、補正処理と表記）を実行する（ステップＳ４）。なお、ステップＳ４における補正処理の詳細については後述する。
【００７３】
ステップＳ４の処理が実行されると、補正部４１ｂは、ステップＳ１において取得された画像信号及びステップＳ４において補正された点灯時間を同期駆動回路４２に出力する（ステップＳ５）。
【００７４】
この場合、同期駆動回路４２によって生成された同期信号に基づいて、ステップＳ５において出力された点灯時間に応じて各点状光源３３を点灯させるように光源駆動回路４４が駆動されるとともに、当該点状光源３３の光の色を表示する表示セルに対応する電極に電圧を印加するようにパネル駆動回路４３が駆動される。
【００７５】
このような処理によれば、画像信号の解析結果としてのＲＧＢ成分の信号値に基づいて各点状光源３３の発光量を制御することにより、当該画像信号に基づいて表示すべき色成分以外の色成分の光による影響を低減することが可能となる。
【００７６】
以下、図１４に示すステップＳ４の補正処理について具体的に説明する。まず、本実施形態に係る表示装置１０は、高い透過率を有するため、例えば当該表示装置１０を景色に重ねて図１５に示すような文字または単純な図形や絵等を含む画像を例えば赤色のような単色で表示する用途に用いられることが想定される。図１５においては、説明の便宜上、点状光源３３及び光源ブロック３５については簡易的に示している。
【００７７】
ここで、図１５に示す画像が表示される場合、表示装置１０に備えられる表示領域１００には、例えば赤色を使用して文字または図形を表示する領域１０１と当該文字または図形を表示しない領域１０２とが含まれる。本実施形態において、図５に示す各光源ブロック３５の各々には、当該光源ブロック３５を構成する複数の点状光源３３の点灯によって画像を表示する領域が割り当てられている。領域１０１及び領域１０２は、この各光源ブロック３５の各々に割り当てられている領域を単位とし、例えば図１５に示すように各光源ブロック３５から光が入射される方向に延びる領域である。すなわち、各光源ブロック３５に割り当てられている領域のうち、文字または図形を表示する少なくとも１つの表示セルを含む領域を領域１０１、文字または図形を表示する表示セルを含まない領域を領域１０２とする。
【００７８】
なお、この領域１０１及び領域１０２は、画像信号に含まれる各表示セルに対応するＲＧＢ成分の信号値に基づいて判別することが可能である。ＲＧＢ成分の信号値は、各成分を０〜２５５のＲＧＢカラーモデルの階調で表した値を含む。ここでは、赤色を表示する表示セル（画素）に対応するＲＧＢ成分の信号値は、例えばＲ＝２５５（最大階調）、Ｇ＝０（最小階調）、Ｂ＝０（最小階調）であるものとする。
【００７９】
なお、例えば対象表示セルにおいて最大階調の赤色を表示する場合には、図１６に示すように、赤色光源３３を最大の発光強度で所定の時間点灯させるとともに、当該赤色光源３３の点灯中に当該赤色光源３３の点灯によって光変調層２４に入射される光が十分散乱される程度の電圧が対象表示セルに対応する電極に印加される。図１６において、上段の横軸は対象表示セルに対応する電極に電圧が印加される時間を示し、上段の縦軸は当該電極に印加される電圧値を示す。また、図１６において、下段の横軸は赤色光源３３、緑色光源３３及び青色光源３３の各々の点灯時間を示し、下段の縦軸は各点灯光源３３の強度を示す。以下の図１６と同様の図面についても同様であるものとする。
【００８０】
ここでは、最大階調の赤色を表示する場合について説明したが、例えば緑色及び青色を表示する場合についても同様である。以下の説明においては、最大階調の各色を表示する際の点状光源３３の強度及び点灯時間を、最大階調に対応する強度及び点灯時間と称する。同様に、最大階調の各色を表示する際に電極に印加される電圧（以下、印加電圧と表記）を最大階調に対応する印加電圧と称する。
【００８１】
なお、図１６においては、各点灯光源３３の強度及び点灯時間によって調整される階調をＬＥＤ階調、印加電圧によって調整される階調をＰＤＬＣ階調として示している。
【００８２】
再び補正処理の説明に戻ると、上記したように図１５に示す画像が赤色で表示される場合、領域１０１に相当する各表示セルに対応する光変調層２４に赤色の光を入射する赤色光源３３の点灯時間については、最大階調に対応する点灯時間から変更する必要はない。一方、図１５に示す画像は赤色のみで表示するため、領域１０１に相当する各表示セルに対応する光変調層２４には緑色及び青色の光を入射する必要はない。このため、領域１０１に対応する光変調層２４に光を入射する緑色光源３３及び青色光源３３の点灯時間については、当該緑色光源３３及び青色光源３３の発光量が最小、つまり、０となるように補正される。換言すれば、画像の表示において使用されない色に対応する点状光源３３は点灯されない。
【００８３】
また、領域１０２は文字または図形を表示しない領域であるため、当該領域１０２に相当する各表示セルに対応する光変調層２４には、赤色、緑色及び青色の光を入射する必要はない。このため、領域１０２に光を入射する各点状光源３３の点灯時間は、当該各点状光源３３の発光量が最小、つまり、０となるように補正される。
【００８４】
次に、図１５に示すような画像を混色で表示する場合を想定する。ここでは、画像が紫色（マゼンタ）で表示されるものとし、当該画像を表示するための画像信号に含まれるＲＧＢ成分の信号値、つまり、紫色を表示する表示セルに対応するＲＧＢ成分の信号値は、例えばＲ＝１２８、Ｇ＝０、Ｂ＝２５５であるものとする。
【００８５】
ここで、図１５に示す画像を紫色で表示するためには、領域１０１に相当する各表示セルに対応する光変調層２４から、ＲＧＢ成分の信号値のうちのＲ成分（Ｒ＝１２８）に相当する赤色の光が射出される必要がある。
【００８６】
この場合、例えば図１７に示す比較例としてのフィールドシーケンシャル駆動方式では、赤色光源３３を最大階調に対応する強度及び点灯時間で発光させる一方で、印加電圧を最大階調に対応する印加電圧よりも低くする。これにより、光変調層２４から射出される光の量を調整し、対象表示セルにおいて表示されるＲ成分の階調、Ｒ＝１２８を表現する。
【００８７】
これに対して、本実施形態に係る表示装置１０においては、図１８に示すように、赤色光源３３の強度は最大階調に対応する強度と同一であるが、当該赤色光源３３の点灯時間を最大階調に対応する点灯時間よりも短くする。この点灯時間の制御は、上記したように赤色光源３３に印加される電圧のパルス幅を変調する、つまり、赤色光源の３３のＰＷＭを制御することにより実現される。そのため、本実施形態では、点灯時間をＰＷＭ値ともいう。なお、印加電圧については、最大階調に対応する印加電圧と同一とする。
【００８８】
すなわち、上記した比較例として説明したフィールドシーケンシャル駆動方式によれば図１４に示すステップＳ３において読み込まれる点灯時間は最大階調に対応する点灯時間であり、本実施形態においては、印加電圧ではなく、当該最大階調に対応する点灯時間を変更することによって、表示セルにおいて表示される各色成分の階調を表現することができる。
【００８９】
具体的には、上記したように最大階調に対応する印加電圧が対象表示セルに対応する電極に印加されている状態において、各点状光源３３として用いられるＬＥＤの点灯時間を１／２とすると、対象表示セルにおいて表示される各色成分の階調（輝度）を１／２とすることができる。このため、画像信号に含まれるＲＧＢ成分の信号値において例えばＲ＝１２８である場合には、赤色光源３３の点灯時間を、最大階調に対応する点灯時間の１／２に補正すればよい。上記した１／３ｆが最大階調に対応する点灯時間であるものとすると、赤色光源３３の点灯時間は１／６ｆとなる。
【００９０】
なお、Ｄｕｔｙ＝１００が最大階調である２５５階調に対応する点灯時間を意味するものとすると、階調がＸである場合のＤｕｔｙ´は「Ｄｕｔｙ´＝１００＊Ｘ／２５５」と表すことができる。すなわち、Ｒ＝１２８の場合は、Ｄｕｔｙ≒５０となる。
【００９１】
図１９は、上記したＤｕｔｙと対象表示セルにおいて表示される赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の輝度（階調）との対応関係を示す。図１９によれば、赤色、緑色及び青色のそれぞれにおいてＤｕｔｙと輝度との関係は直線近似できるといえる。このため、本実施形態においては、各点状光源３３の点灯時間に基づく発光量を制御することによって対象表示セルにおいて表示される各色成分の階調を表現することができる。
【００９２】
一方、図１５に示す画像は赤色と青色の混色である紫色のみで表示するため、領域１０１に対応する光変調層２４には緑色の光を入射する必要はない。このため、領域１０１に対応する光変調層２４に光を入射する緑色光源３３の点灯時間は、当該緑色光源３３の発光量が最小、つまり、０となるように補正される。すなわち、この場合、緑色光源３３は点灯されない。この場合、対象表示セルに対応する電極には電圧は印加されない。
【００９３】
また、図１５に示す画像を紫色で表示するためには、領域１０１に対応する光変調層２４からＲＧＢ成分の信号値のうちのＢ成分（Ｂ＝２５５）に相当する青色の光が射出される必要がある。この場合、青色光源３３の点灯時間は、最大階調に対応する発光時間から変更する必要はない。
【００９４】
上記したように本実施形態に係る表示装置１０においては、各点状光源３３の点灯時間を補正することによって当該各点状光源３３の発光量を制御し、画像を表示するための各色成分の階調を表現するものとする。
【００９５】
なお、図２０は、上記した比較例として説明したフィールドシーケンシャル駆動方式によって対象表示セルに紫色（Ｒ＝１２８、Ｇ＝０、Ｂ＝２５５）を表示する際の各点状光源３３の強度及び点灯時間（ＬＥＤ階調）と印加電圧（ＰＤＬＣ階調）との関係を示す。図２１は、本実施形態に係る表示装置１０において対象表示セルに紫色を表示する際の各点状光源３３の強度及び点灯時間と印加電圧との関係を示す。
【００９６】
本実施形態においては、図２１に示すように各点状光源３３の点灯時間で対象表示セルにおいて表示される各色成分の階調を表現するため、図２０に示す比較例の場合と比較して、赤色光源３３及び緑色光源３３の発光量を低減することができる。
【００９７】
ここで、図２２は、１の光源ブロック３５に割り当てられている表示領域の一部の領域２００を示す。ここでは、領域２００に含まれる領域２０１は、領域２００の中で例えば上記したＲ＝１２８、Ｇ＝０、Ｂ＝２５５のＲＧＢ成分の信号値に基づいて紫色が表示される領域（表示セル）を示す。一方、領域２０２は、領域１０１の中で例えばＲ＝０、Ｇ＝０、Ｂ＝２５５のＲＧＢ成分の信号値に基づいて青色が表示される領域（表示セル）を示す。
【００９８】
この場合、領域２０１においては、上記した図２０に示すように印加電圧で表示される各色成分の階調を表現する場合であっても、図２１に示すように点灯時間で表示される各色成分の階調を表現する場合であっても、紫色を表示することが可能である。
【００９９】
しかしながら、上記した比較例のように印加電圧で表示される各色成分の階調を表現するフィールドシーケンシャル駆動方式の場合、各点状光源３３の発光量自体が高いため、上記したようにガラスに導光して漏れ出る光の量も多い。このため、領域２０２においては青色（単色）で表示する必要があるにもかかわらず、青色光源３３の発光色に赤色及び緑色が混在した色が表示されることになる。
【０１００】
これに対して、点灯時間で表示される各色成分の階調を表現する本実施形態に係る表示装置１０の場合、各点状光源３３の発光量自体が比較例の場合と比較して少ないため、ガラスに導光して漏れ出る光量も少なく、その影響は小さい。したがって、領域２０２においては、より青色光源３３の発光色に近い青色を表示することが可能となる。
【０１０１】
ここでは各点状光源３３の点灯時間で表示される各色成分の階調を表現する場合について説明したが、各点状光源３３の発光量の制御は、上記したように各点状光源３３の強度を制御することで実現されてもよい。なお、各点状光源３３の強度の制御は、当該点状光源３３に供給される電流量を変調する、つまり、各点状光源３３の電流値を制御することによって実現される。
（電流値制御）
以下、各点状光源３３の発光量の制御が当該点状光源３３の強度を制御する、つまり、当該点状光源３３の電流値を制御することで実現される場合について説明する。なお、以下の説明においては、各点状光源３３の電流値を制御することによって当該点状光源３３の発光量を制御することを便宜的に電流値制御と称する。
【０１０２】
ここでは、上記したように図１５に示すような画像を紫色で表示する場合について説明する。この場合の画像信号に含まれるＲＧＢ成分の信号値は、上記したようにＲ＝１２８、Ｇ＝０、Ｂ＝２５５であるものとする。
【０１０３】
この場合、領域１０１に対応する光変調層２４からＲＧＢ成分の信号値のうちのＲ成分（Ｒ＝１２８）に相当する赤色の光が射出される必要がある。このため、上記した電流値制御においては、図２３に示すように、赤色光源３３の点灯時間は最大階調に対応する点灯時間と同一であるが、当該赤色光源３３の強度を最大階調に対応する強度よりも低くする。なお、印加電圧については、最大階調に対応する印加電圧と同一とする。
【０１０４】
すなわち、電流値制御においては、上記した図１４に示すステップＳ３において最大階調に対応する強度（電流値）が読み込まれ、当該読み込まれた最大階調に対応する強度を補正することによって、対象表示セルにおいて表示される各色成分の階調を表現することができる。
【０１０５】
ここで、図２４は、各点状光源３３に供給される電流値と表示セルにおいて表示される赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の輝度（階調）との対応関係を示す。図２４によれば、赤色、緑色及び青色のそれぞれにおいて電流値と輝度との関係は概ね直線近似できるといえる。このため、電流値制御においては、各点状光源３３に供給される電流値を制御することによって表示セルにおいて表示される各色成分の階調を表現することができる。
【０１０６】
これによれば、例えば最大階調に対応する印加電圧が対象表示セルに対応する電極に印加されている状態において、各点状光源３３に供給される電流値を１／２とすると、対象表示セルにおいて表示される各色成分の階調（輝度）を１／２とすることができる。なお、この場合における各点状光源３３は、ＲＧＢカラーモデルに対応させた階調表現を有するＬＥＤであるものとする。このため、画像信号に含まれるＲＧＢ成分の信号値において例えばＲ＝１２８である場合には、赤色光源３３に供給される電流値を最大階調に対応する電流値の１／２に補正すればよい。
【０１０７】
なお、電流値制御において上記した紫を表示する場合、領域１０１に対応する光変調層２４に光を入射する緑色光源３３の信号レベルは、当該緑色光源３３の発光量が最小、つまり、０となるように補正される。また、領域１０１に対応する光変調層２４に光を入射する青色光源３３の強度は、最大階調に対応する強度から変更する必要はない。
【０１０８】
上記したように各点状光源３３の強度を補正することによって当該各点状光源３３の発光量を制御し、画像を表示するための各色成分の階調を表現することも可能である。
【０１０９】
この場合、上記した図２０に示す比較例の場合と比較して、赤色光源３３及び緑色光源３３の発光量を低減することができ、ガラスに導光して漏れ出る光の影響を小さくすることができる。
【０１１０】
ここで、図２５は、電流値制御によって各点状光源３３の強度、つまり、各点状光源３３に供給される電流値を変化させた場合の赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の色度の遷移を表している。
【０１１１】
図２５によれば、赤色については赤色光源３３に供給される電流値を変化させたとしても色度に大きなずれはない。青色についても同様である。一方、緑色については緑色光源３３に供給される電流値を変化（低下）させた場合には、図２６に示すように色度がずれる。上記した図２４においても、赤色及び青色に比べて、緑色は比較的近似直線に対してばらつきがある。
【０１１２】
一方、図２６は、本実施形態において説明したように各点状光源３３の点灯時間を変化させた場合の赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の色度の遷移を表している。
【０１１３】
図２６においては、図２５に示す色度ずれに比べれば、赤色、緑色及び青色の全てにおいて色度が比較的まとまっていることが示されている。
【０１１４】
なお、点状光源３３の点灯時間を変化させる場合、図２７に示すように上記したＤｕｔｙが例えば６．２５、つまり、最大階調に対応する発光時間の１／１６以下で全ての色で色度のずれが生じ始める。換言すれば、点状光源３３の点灯時間を変化させる場合では、Ｄｕｔｙが所定の値以上となる範囲内であれば色度のずれは生じない。このため、図２６において円形の破線で包含されている部分については発光時間が極めて短い場合において生じる色ずれを表しており、色度ずれの影響は少ない。
【０１１５】
これに対して、図２５に示す点状光源３３に供給される電流値を変化させる場合では、僅かな電流値の変化で緑色の色度はずれてしまう。
【０１１６】
また、図２８及び図２９は、表示装置１０における光変調層２４（液晶）の応答速度と、点状光源３３の強度及び点灯時間との関係を表している。なお、ここで説明する応答速度は、例えば点状光源３３からの光が入射される光変調層２４に対応する電極への電圧印加により当該光変調層２４における光の散乱率を所定レベルに遷移させる際の速度として定義することができる。
【０１１７】
ここで、上記したように各点状光源３３の電流値を制御することによって当該点状光源３３の発光量を制御することを便宜的に電流値制御と称するが、これに対して、各点状光源３３のＰＷＭ値を制御することによって当該点状光源３３の発光量を制御することをＰＷＭ値制御と称する。
【０１１８】
図２８は、ＰＷＭ値制御により点状光源３３の点灯時間を短くして当該点状光源３３の発光量を低減した場合を示す。一方、図２９は、電流値制御により点状光源３３の強度を下げて当該点状光源３３の発光量を低減した場合を示す。
【０１１９】
これによれば、電流値制御の場合には、点状光源３３の点灯時間が長いことから、図３０に示すように光変調層２４が応答していない、つまり、十分に光を散乱できる状態になっていない時点から点状光源３３の点灯を開始する必要がある。これに対して、ＰＷＭ値制御の場合には、図２８に示すように、光変調層２４が応答した状態で点状光源３３を点灯させることが可能となる。すなわち、ＰＷＭ値制御では、点状光源３３の光をより効率的に利用することができる。
【０１２０】
したがって、上記した各色成分の階調を表現する際の色度ずれ及び点状光源３３からの光の利用効率の観点からすれば、各点状光源３３の点灯時間で階調を表現する、すなわち、ＰＷＭ値制御によって発光量を制御する構成が好ましい。
【０１２１】
ここで、対象表示セルに例えばＲ＝１６、Ｇ＝１２８、Ｂ＝１６のＲＧＢ成分の信号値に基づいて色を表示する場合を想定する。この場合において、上記した色度ずれ及び点状光源３３からの光の利用効率の観点から、上記したＰＷＭ値制御を適用したものとする。なお、この場合における各点状光源３３の強度及び点灯時間と印加電圧との関係を図３０に示す。
【０１２２】
この場合、赤色光源３３及び青色光源３３の点灯時間は最大階調に対応する点灯時間の１６／２５５となり、上記したＤｕｔｙは０．０６程度である。上記したようにＰＷＭ値制御の場合、最大階調に対応する点灯時間の１／１６以下の点灯時間では色度のずれが生じる。上記したＲ＝１６、Ｇ＝１２８、Ｂ＝１６のＲＧＢ成分の信号値に基づいて色を表示する場合に、単にＲＧＢ成分の各々についてＰＷＭ値制御を適用した場合には、色度ずれが起こる恐れがある。
（ＰＷＭ値制御及び電流値制御の組み合わせ）
そこで、例えばＰＷＭ値制御が適用された際に点灯時間が閾値以下となるような場合には、上記したＰＷＭ値制御及び電流値制御を組み合わせる構成としても構わない。なお、この場合における閾値は、例えば最大階調に対応する発光時間の１／１６等とすることができる。
【０１２３】
具体的には、図３１に示すように、ＰＷＭ値制御が適用された場合に点灯時間が最大階調に対応する発光時間の１／１６以下となる赤色光源３３及び青色光源３３に対しては電流値制御を適用し、強度で赤色及び青色の階調を表現するものとする。一方、緑色の色度は上記したように僅かな電流値の変化で色度がずれてしまうため、電流値制御は適用せず、ＰＷＭ値制御を適用するものとする。
【０１２４】
このような構成によれば、ＰＷＭ値制御及び電流値制御を組み合わせることによって、ＲＧＢ成分の信号値に基づいて色度ずれの影響を低減することが可能となる。
【０１２５】
なお、ここではＰＷＭ値制御及び電流値制御を組み合わせるものとして説明したが、例えばＲＧＢ成分の信号値に基づいてＰＷＭ値制御及び電流値制御のうちの１つを選択することによって、当該選択された制御が実行されても構わない。
【０１２６】
また、ＰＷＭ値制御及び電流値制御のうちの少なくとも一方に対して上記した印加電圧で階調を表現する制御を組み合わせても構わない。具体的には、例えばＲＧＢ成分の信号値のＧ成分の値が１６（つまり、Ｇ＝１６）である場合には、上記したようにＰＷＭ値制御が適用された場合であっても電流値制御が適用された場合であっても色度ずれが生じる。この場合、Ｇ成分の階調については印加電圧を変化させること、つまり、印加電圧制御によって表現するようにしてもよい。なお、Ｒ成分及びＧ成分の階調についてはＰＷＭ値制御または電流値制御を適用することができる。
【０１２７】
なお、標準表色系であるｘｙＹ系で表現した場合、Δｘ＝５／１０００、Δｙ＝５／１０００が一般に色度ずれの許容差とされる。このため、ＰＷＭ値制御、電流値制御及び印加電圧制御のうちいずれの制御を適用するか等については、各制御を適用した場合に許容差を超える程度の色度ずれが生じるか否か等に応じて決定されるような構成としてもよい。
【０１２８】
上記したように本実施形態においては、表示領域に画像をカラー表示するための画像信号の解析結果（各表示セルに対応するＲＧＢ成分の信号値）に基づいて複数の点状光源（赤色光源、緑色光源及び青色光源）３３の各々の発光量を制御する。このような構成によれば、対象表示セルにおいて表示される色のＲＧＢ成分に応じて点状光源３３の発光量を低減することによって上記したようにガラスに導光して漏れ出る光の量を低減することが可能となる。このため、ガラスに導光して漏れ出る光の影響で画像を表示する際に色域が狭くなることを抑制する（つまり、色域を広げる）ことが可能となり、よりクリアな画像を表示することができる。
【０１２９】
なお、本実施形態においては、複数の点状光源３３の各々に印加される電圧のパルス幅を変調する、つまり、複数の点状光源３３の各々の点灯時間を補正することによって当該複数の点状光源３３の各々の発光量を制御することができる。
【０１３０】
また、本実施形態においては、複数の点状光源３３の各々に供給される電流量を変調する、つまり、複数の点状光源３３の各々の強度を補正することによって当該複数の点状光源３３の各々の発光量を制御することができる。
【０１３１】
具体的には、駆動回路４０は、画像信号の解析結果（ＲＧＢ成分の信号値）に基づいて１色のみで画像を表示すると判定された場合、複数の点状光源３３のうちの少なくとも１つの点状光源３３を点灯させない。例えば赤色のみで画像を表示する場合には、緑色光源３３及び青色光源３３は点灯させない。このような構成によれば、例えば緑色光源３３及び青色光源３３からの光がガラスに導光して漏れ出ることを抑制することができるため、赤色光源３３からの光により画像を表示することができる。すなわち、緑色光源３３及び青色光源３３からの光の影響で色域が狭くなることを抑制することができる。
【０１３２】
更に、駆動回路４０は、複数の点状光源３３のうちの少なくとも１つの点状光源（第１光源）３３に印加される電圧のパルス幅を変調することによって当該点状光源３３の発光量を制御し、複数の点状光源３３のうちの少なくとも１つの点状光源（第２光源）３３に供給される電流量を変調することによって当該点状光源３３の発光量を制御してもよい。すなわち、ＲＧＢ成分の信号値に基づいて対象表示セルに表示される色成分（点状光源３３）毎に異なる制御、例えばＰＷＭ値制御または電流値制御を実行することも可能である。このような構成によれば、色成分毎に色度ずれが生じない階調制御を実行することが可能となるため、画像の質を向上させることが可能となる。
【０１３３】
なお、本実施形態においては、表示装置１０が主として高分子分散型液晶を用いた液晶表示装置であるものとして説明したが、本実施形態は、当該高分子型分散型液晶を用いた液晶表示装置以外の表示装置に適用されても構わない。
【０１３４】
また、本実施形態に係る表示装置１０においてはフィールドシーケンシャル駆動方式が採用されるものとして説明したが、発光色の異なる複数の光源の発光により画像をカラー表示するものであれば、表示装置１０は他の方式によって駆動されるものであっても構わない。
【０１３５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【０１３６】
以下、本実施形態に係る発明を付記する。
［Ｃ１］
発光色が異なる光源と、
第１基板と、
前記第１基板と対向して配置される第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記複数の光源からの光が入射する液晶層と、
画像を表示する表示領域と、
前記画像を表示するための画像信号の解析結果に基づいて、前記複数の光源の各々の発光量を制御する駆動回路と
備える表示装置。
［Ｃ２］
前記駆動回路は、前記複数の光源の各々に印加される電圧のパルス幅を変調することによって前記複数の光源の各々の発光量を制御する、［Ｃ１］に記載の表示装置。
［Ｃ３］
前記駆動回路は、
前記画像信号を解析することによって、前記画像の複数の色成分の信号値を取得する解析回路と、
前記複数の色成分の信号値に基づいて、前記複数の光源の各々の点灯時間を補正する補正回路と、
前記補正された点灯時間に従って、前記複数の光源の各々に印加される電圧のパルス幅を変調する光源駆動回路と
を含む
［Ｃ２］に記載の表示装置。
［Ｃ４］
前記駆動回路は、前記複数の光源の各々に供給される電流量を変調することによって、前記複数の光源の各々の発光量を制御する、［Ｃ１］に記載の表示装置。
［Ｃ５］
前記駆動回路は、
前記画像信号を解析することによって、前記画像の複数の色成分の信号値を取得する解析回路と、
前記複数の色成分の信号値に基づいて、前記複数の光源の各々の強度を補正する補正回路と、
前記補正された強度に従って、前記複数の光源の各々に供給される電流量を変調する光源駆動回路と
を含む
［Ｃ４］に記載の表示装置。
［Ｃ６］
前記駆動回路は、前記複数の光源を時分割で順次発光させる、［Ｃ１］に記載の表示装置。
［Ｃ７］
前記液晶層は、高分子分散型液晶を含む、［Ｃ１］に記載の表示装置。
［Ｃ８］
前記駆動回路は、前記画像信号の解析結果に基づいて、前記複数の光源のうちの少なくとも１つの光源を点灯させない、［Ｃ１］に記載の表示装置。
［Ｃ９］
前記駆動回路は、
前記複数の光源のうちの少なくとも第１光源に印加される電圧のパルス幅を変調することによって、前記第１光源の発光量を制御し、
前記複数の光源のうちの少なくとも第２光源に供給される電流量を変調することによって、前記第２光源の発光量を制御する、
［Ｃ１］に記載の表示装置。
［Ｃ１０］
発光色が異なる複数の光源と、第１基板と、前記第１基板と対向して配置される第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記複数の光源からの光が入射する液晶層と、画像を表示する表示領域とを備える表示装置の制御方法であって、
前記画像を表示するための画像信号を解析するステップと、
前記解析結果に基づいて前記複数の光源の各々の発光量を制御するステップと
を備える制御方法。
［１１］
前記制御するステップは、前記複数の光源の各々に印加される電圧のパルス幅を変調することによって前記複数の光源の各々の発光量を制御するステップを含む、［１０］に記載の制御方法。
［１２］
前記制御するステップは、
前記画像信号を解析することによって、前記画像の複数の色成分の信号値を取得するステップと、
前記複数の色成分の信号値に基づいて、前記複数の光源の各々の点灯時間を補正するステップと、
前記補正された点灯時間に従って、前記複数の光源の各々に印加される電圧のパルス幅を変調するステップと
を含む
［１１］に記載の制御方法。
［１３］
前記制御するステップは、前期複数の光源の各々に供給される電流量を変調することによって、前記複数の光源の各々の発光量を制御する、［１０］に記載の制御方法。
［１４］
前記制御するステップは、
前記画像信号を解析することによってに前記画像の複数の色成分の信号値を取得するステップと、
前記複数の色成分の信号値に基づいて、前記複数の光源の各々の強度を補正するステップと、
前記補正された強度に従って、前記複数の光源の各々に供給される電流量を変調するステップと
を含む
［１３］に記載の制御方法。
［１５］
前記複数の光源を時分割で順次発光させるステップを更に備える、［１０］に記載の制御方法。
［１６］
前記液晶層は、高分子分散型液晶を含む、［１０］に記載の制御方法。
［１７］
前記制御するステップは、前記画像信号の解析結果に基づいて、前記複数の光源のうちの少なくとも１つの光源を点灯させないステップを含む、［１０］に記載の制御方法。
［１８］
前記制御するステップは、
前記複数の光源のうちの少なくとも第１光源に印加される電圧のパルス幅を変調することによって、前記第１光源の発光量を制御するステップと、
前記複数の光源のうちの少なくとも第２光源に供給される電流量を変調することによって、前記第２光源の発光量を制御するステップと
を含む
［１０］に記載の制御方法。
【符号の説明】
【０１３７】
１０…表示装置、２０表示パネル、２１，２７…透明基板、２２第１電極、２３，２５…配向膜、２４…光変調層、２４Ａ…バルク、２４Ｂ…微粒子、２６…第２電極、３０…光源、３３…点状光源、３４…基板、３５…光源ブロック、４０…駆動回路、４１…画像信号処理回路、４１ａ…解析部、４１ｂ…補正部、４２…同期駆動回路、４３…パネル駆動回路、４４…光源駆動回路。
【図１】
2019114921.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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