(57)【要約】 【課題】バックライトを複数のバックライトブロックに分割して構成した場合、液晶表示パネルの表示画面がユーザにとってフリッカーの様にちらついて見える。【解決手段】液晶表示パネルと、光源が配置されており、光源から出た光により液晶表示パネルを照明するバックライトブロック１１２ａ〜１１２ｅを有するバックライト１１０と、バックライトブロックから液晶表示パネル側に出た光を、各バックライトブロックの間の境界面上を越えて隣接するバックライトブロック側に拡散させる光拡散板１１１と、複数のバックライトブロックのそれぞれについて点灯と消灯とを制御するバックライト制御部１９とを備え、光拡散板１１１は、光の拡散を制限するためのＶ溝１１１ａ〜１１１ｅを備える。【選択図】図３
2008275892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルと、
光源が配置されており、前記光源から出た光により前記液晶表示パネルを照明するバックライトブロックを、複数個有するバックライトと、
前記バックライトブロックから前記液晶表示パネル側に出た光を、前記各バックライトブロックの間の境界面上を越えて隣接する前記バックライトブロック側に拡散させる、前記バックライトと前記液晶表示パネルとの間に設けられた光拡散層と、
複数の前記バックライトブロックのそれぞれについて点灯と消灯とを制御するバックライト制御部とを備え、
前記光拡散層は、前記各バックライトブロックに対応するそれぞれの位置に、前記光の拡散を制限するための少なくとも一つの光拡散制限部を有する、液晶表示装置。
【請求項２】
前記光拡散制限部が、前記各バックライトブロックの中央部に対応する位置に前記境界面と平行に設けられたＶ溝である、請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記バックライトと前記光拡散層との間に、前記各バックライトブロックから出た光を前記光拡散層側に直進させるシート部材を備えた、請求項１、又は２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
１フィールドまたは１フレームの期間内に設けられた表示期間、及び黒挿入期間のうち、（１）前記黒挿入期間には、黒色のデータに対応する電圧を前記液晶表示パネルの信号線に供給し、（２）前記表示期間には、表示データに対応する電圧を前記液晶表示パネルの前記信号線に供給する黒挿入駆動を行うソースドライバを備え、
前記バックライト制御部は、前記バックライトブロックに対向する、前記液晶表示パネルの表示領域の部分の状態が前記黒挿入期間である場合、そのバックライトブロックを消灯させる、請求項１又は２記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記液晶表示パネルには、ＯＣＢ液晶が用いられている、請求項３又は４記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のバックライトブロックに分割されたバックライトを備えた液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は薄型、軽量であり、従来のブラウン管に代替するものとして、近年一層用途が拡大されてきた。しかし、現在広く使用されているＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）配向液晶表示パネルは視野角が狭く、また応答速度が遅く、動画表示時には尾を引くように見える等、ブラウン管より画質が劣る。
【０００３】
これに対して、近年、高速応答、高視野角という特徴を有するＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードの液晶表示素子を備える液晶表示装置が用いられるようになってきている。この液晶表示装置は、液晶をベンド配向させて視覚補償を行い、さらにこれに光学位相補償フィルムを組み合わせることにより広い視野角を得るようにしたものである。
【０００４】
図６は、ＯＣＢモードの液晶表示素子が有する液晶分子の配向状態を模式的に示した断面図である。図６（ａ）および図６（ｂ）は、電圧印加状態を示した断面図であり、図６（ｃ）は、電圧無印加状態を示した断面図である。
【０００５】
ＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置を構成する液晶表示パネルのガラス基板６１の間には、図６（ａ）、図６（ｂ）、及び図６（ｃ）に液晶分子６２として示すように、ネマチック液晶が注入されている。そして、電圧を印加していない液晶の配向状態は、スプレイ状態６３と呼ばれている。ＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置の電源投入時には転移駆動と呼ばれる駆動を行う必要がある。すなわち、転移駆動とは、液晶表示装置の電源投入時にこの液晶層に２０ボルトから２５ボルト程度の比較的大きな電圧を印加することにより、図６（ｃ）に示すスプレイ状態６３から図６（ａ）、及び図６（ｂ）に示すベンド状態６４ａ、６４ｂに転移させる駆動のことを言う。このベンド状態６４ａ、６４ｂを用いて表示を行うのが、ＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置の特徴であり、電圧の大きさによってベンド状態を変化させることにより、パネルの透過率を変化させるものである。
【０００６】
図６（ａ）に示すベンド状態６４ａは、白表示をしている場合のベンド状態を示し、図６（ｂ）のベンド状態６４ｂは、黒表示をしている場合のベンド状態を示している。
【０００７】
また、ＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置では、その液晶表示パネルに２ボルト以下の電圧を印加し続けると、液晶の配向状態は、ベンド状態６４ａ、６４ｂからスプレイ状態６３に徐々に移行してしまう（以下この移行を逆転移と呼ぶ）。このような逆転移を防止するために、ＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置では、逆転移防止駆動と呼ばれる駆動が行われる。
【０００８】
つまり、比較的低い電圧が印加されているときに白表示を行い、比較的高い電圧が印加されているときに黒表示を行うノーマリホワイトモードの液晶表示装置の場合、逆転移防止駆動とは、各画素に周期的に表示する映像信号とは別に黒色に対応する電圧を印加することにより、逆転移を防止する駆動である。逆転移防止駆動には、逆転移の防止のために黒色に対応する電圧を画素に印加する動作と、映像信号に対応する電圧を画素に印加する動作とを交互に行う、２倍速変換と呼ばれる逆転移防止駆動がある（例えば、特許文献１参照）。以下この２倍速変換を黒挿入駆動と呼ぶ。
【０００９】
従って、従来のＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置では、１フレーム（または１フィールド）の映像を表示する期間には、映像信号に対応する電圧を画素に印加している表示期間と、逆転移防止のために黒色に対応する電圧を画素に印加している黒挿入期間とが設けられている。
【００１０】
上述した、黒挿入駆動を用いることにより、ＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置の表示を、ＣＲＴのようなインパルス型の表示に近づけることが出来る。その理由は、ＯＣＢモードの液晶表示素子の利点である高速応答性を利用することが出来るからである。黒挿入駆動を用いることにより、動画視認性を向上させるとともに、高いコントラストの表示を行うことが出来る。
【００１１】
なお、現在広く使用されているＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）配向液晶表示パネル等のＯＣＢモード以外の液晶表示パネルにおいても、動画視認性を向上させるために、上述した２倍速変換が用いられることがある。このような場合の液晶表示装置の駆動も、黒挿入駆動と呼ぶことにする。
【００１２】
さらに、近年は、ＬＥＤを用いたバックライトの普及や、冷陰極管の高速応答性が向上したことに伴い、ソースドライバ等による液晶表示パネルの駆動に連動してバックライトを駆動するバックライトの駆動方式も実施されつつある（例えば、特許文献２参照）。
【００１３】
以下に、そのようなバックライトの駆動方式を行う従来の液晶表示装置について説明する。
【００１４】
図７は、黒挿入駆動を行うとともに、ソースドライバ等による液晶表示パネルの駆動に連動してバックライトを駆動する、従来の液晶表示装置１０１のブロック図である。
【００１５】
液晶表示装置１０１は、液晶表示パネル１０、バックライト１１、ソースドライバ２、ゲートドライバ３、コントローラ４、フレームメモリ２２、液晶駆動電圧発生回路１７、及びバックライト制御部１９を備えている。
【００１６】
液晶表示パネル１０は、アクティブマトリクス方式の液晶表示パネルである。すなわち、液晶表示パネル１０は、アレイ基板上に、信号線と走査線とがマトリックス状に配置され、それらの交点毎にスイッチング素子及び画素電極が形成されており、そのアレイ基板と、対向電極が形成された対向基板との間に液晶層が狭持されている。そして、この液晶層としてＯＣＢモード液晶が用いられている。また、液晶表示パネル１０の対向基板に赤色、緑色、青色のカラーフィルタが設けられている。
【００１７】
バックライト１１は、液晶表示パネル１０の背面に配置されており、複数のバックライトブロックに分割されており、各バックライトブロックにはそれぞれ光源であるＬＥＤ及び導光板が設けられている。
【００１８】
ここで、従来の液晶表示装置１０１のバックライト１１の構成の説明を、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す概略図を用いて行う。
【００１９】
図８（ａ）は、液晶表示パネル１０の表示面と直交する方向から見たバックライト１１の平面図であり、図８（ｂ）は、バックライト１１の側面図である。
【００２０】
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、バックライト１１は、複数のバックライトブロック１５ａ〜１５ｅに分割されている。そして、これら複数のバックライトブロック１５ａ〜１５ｅのそれぞれの両端には、光源であるＬＥＤ１３ａ〜１３ｅ、ＬＥＤ１４ａ〜１４ｅがそれぞれ配置されている。
【００２１】
また、複数のバックライトブロック１５ａ〜１５ｅのそれぞれには、さらに、導光板１２ａ〜１２ｅがそれぞれ配置されている。また、隣接配置された各導光板の境界面１２ａｂ、１２ｂｃ、１２ｃｄ、１２ｄｅは、鏡面仕上げされており、隣の導光板側への光漏れを極力低減する構造となっている。
【００２２】
それぞれのバックライトブロック１５ａ〜１５ｅは、そのバックライトブロックが対向している液晶表示パネル１０の表示領域の部分を主に照明するものである。なお、バックライト１１の光源であるＬＥＤ１３ａ〜１３ｅ、１４ａ〜１４ｅが射出する光の色は白色である。
【００２３】
液晶駆動電圧発生回路１７は、ソースドライバ２およびゲートドライバ３に供給する電圧を調整する回路である。
【００２４】
ゲートドライバ３は、液晶表示パネル１０の走査線にゲート信号を供給する回路である。
【００２５】
ソースドライバ２は、表示期間には表示用信号に対応する電圧を供給し、黒挿入期間には黒色に対応する電圧を、液晶表示パネル１０の信号線に供給する回路である。
【００２６】
コントローラ４は、信号処理部２１、及びタイミング制御部２３を備えており、ソースドライバ２は、Ｄ／Ａ変換部２４およびシフトレジスタ２５を備えている。
【００２７】
タイミング制御部２３は、ゲートドライバ３を動作させるタイミングや、画像信号をソースドライバ２に送るタイミングを制御するとともに、バックライト１１の点灯消灯を、ソースドライバ２等による液晶表示パネル１０の駆動に連動させるための信号であるバックライト制御信号をバックライト制御部１９に送る回路である。
【００２８】
バックライト制御部１９は、タイミング制御部２３から送られてくるバックライト制御信号に従って、バックライト１１の点灯消灯を制御するものである。
【００２９】
フレームメモリ２２は、１画面分の映像信号を格納するメモリである。
【００３０】
次に、このような従来の液晶表示装置１０１の動作を主にバックライト１１の制御を中心に説明する。
【００３１】
液晶表示装置１０１の電源が入れられた際には、液晶表示パネル１０の液晶層は、図６（ｃ）に示すようにスプレイ状態６３のままであるので、図６（ａ）のベンド状態６４ａや図６（ｂ）のベンド状態６４ｂに転移させる必要がある。そこで、液晶表示装置１０１の電源が入れられた際には、液晶表示装置１０１は、液晶層をスプレイ状態からベンド状態に転移させるために転移駆動を行う。すなわち、ソースドライバ２は、画素電極と対向電極との間の電圧が所定の時間だけ２０ボルトから２５ボルトという映像を表示する際の電圧よりも高い電圧になるように、転移駆動のための電圧として、信号線に２０ボルトから２５ボルトの電圧を印加する。従って、液晶層には転移駆動のための電圧が所定時間印加されることになるので、液晶表示パネル１０の液晶層は、スプレイ状態からベンド状態に転移し、液晶表示装置１０１の表示動作が可能となる。
【００３２】
上記のように転移駆動が完了し、表示動作が可能になると、液晶表示装置１０１は表示動作を開始する。
【００３３】
コントローラ４のタイミング制御部２３は、液晶表示装置１０１が表示動作を行う際には、外部から入力される映像信号に応じて、ゲートドライバ３、ソースドライバ２にそれぞれ制御信号を送る。その結果、ゲートドライバ３は、各走査線に走査信号電圧を印加して各画素のスイッチング素子を順次オンさせる。
【００３４】
表示期間には、ソースドライバ２は、ゲートドライバ３が各走査線に走査信号電圧を印加するタイミングに合わせて、各信号線に映像信号に応じた電圧を印加し、各画素に、映像信号に応じた電圧が書き込まれる。これにより映像信号に対応する画像が液晶表示パネル１０に表示される。
【００３５】
また、黒挿入期間には、ソースドライバ２は、ゲートドライバ３が各走査線に走査信号電圧を印加するタイミングに合わせて、各信号線に黒色に対応する電圧を印加し、各画素に黒色に対応する電圧が書き込まれる。これにより、黒色の画像が液晶表示パネル１０に表示される。
【００３６】
さらに、タイミング制御部２３は、上述したソースドライバ２等による液晶表示パネル１０の駆動に連動させるための信号であるバックライト制御信号をバックライト制御部１９に供給する。
【００３７】
バックライト制御部１９は、タイミング制御部２３から送られてくるバックライト制御信号に基づいて、バックライトブロック１５ａ〜１５ｅのそれぞれの点灯消灯を制御する。
【００３８】
すなわち、バックライト制御部１９は、液晶表示パネル１０の表示画面のうちバックライトブロック１５ａに対向している表示画面の領域について、画素に映像信号に対応する電圧を書き込み始めると同時にバックライトを点灯する。
【００３９】
バックライト制御部１９は、同様の制御を、バックライトブロック１５ｂ〜１５ｅに対しても行う。バックライト制御部１９が行う制御について、図９を参照して以下にさらに詳細に説明する。
【００４０】
図９は、図７に示した液晶表示装置１０１における黒挿入駆動時の、ゲートパルス、及びバックライトブロック１５ａ〜１５ｅの点灯消灯のタイミングチャートの一例を示している。図９において、紙面に向かって左側から右側に時間が経過する。すなわち、紙面に向かって左側が過去であり、右側が未来である。
【００４１】
図９の最上部のタイミングチャートは、タイミング制御部２３から出力されるバックライト制御信号の一つである垂直同期信号を示している。
【００４２】
図９のＧ１〜Ｇ２０は走査線を区別するために付した符号であり、それら符号の右側には、ゲートドライバ３から各走査線Ｇ１〜Ｇ２０に出力されるゲート信号のタイミングを示している。また、図９のバックライトブロック１５ａ〜１５ｅの表示の右側には、各バックライトブロック１５ａ〜１５ｅの輝度を示す信号のタイミングが示されており、ハイ状態が点灯を表し、ロー状態が消灯を示している。
【００４３】
図９に示す様に、走査線Ｇ１〜Ｇ４に対応する画素列がバックライトブロック１５ａに対向しており、走査線Ｇ５〜Ｇ８に対応する画素列がバックライトブロック１５ｂに対向しており、走査線Ｇ９〜Ｇ１２に対応する画素列がバックライトブロック１５ｃに対向しており、走査線Ｇ１３〜Ｇ１６に対応する画素列がバックライトブロック１５ｄに対向しており、走査線Ｇ１７〜ＧＧ２０に対応する画素列がバックライトブロック１５ｅに対向している。
【００４４】
なお、図９においては、理解を容易にするための走査線がＧ１〜Ｇ２０の２０本であるとして図示しているが、実際には多数の走査線がある。例えば、液晶表示パネル１０の表示画面で、横方向に画素が１２８０個配列されており、縦方向に画素が１０２４個配列されている場合には、走査線は１０２４本存在していることになる。
【００４５】
また、図９において、各ゲート信号がハイになる時期の右側に示す符号は、各ゲート信号がハイになるタイミングに画素に書き込まれる電圧の種別を示している。表示用データに対応する電圧が画素に書き込まれる場合をＳで示し、黒挿入のための黒色に対応する電圧が画素に書き込まれる場合をＢで示している。
【００４６】
走査線Ｇ１については、表示用データに対応する電圧がソースドライバ２から出力されるタイミングに合わせて、走査線Ｇ１のゲート信号がハイになり、走査線Ｇ１上の各画素に表示用データに対応する電圧が書き込まれる。次に、黒挿入のための黒色に対応する電圧がソースドライバ２から出力されるタイミングに合わせて、走査線Ｇ１のゲート信号が再びハイになり、走査線Ｇ１上の各画素に黒挿入のための黒色に対応する電圧が書き込まれる。
【００４７】
走査線Ｇ２については、走査線Ｇ１のゲート信号がハイになるタイミングに対して所定の時間だけ遅れて、走査線Ｇ２のゲート信号がハイになり、そのタイミングに合わせて、表示用データまたは黒挿入のための黒色に対応する電圧が走査線Ｇ２上に存在する各画素に書き込まれる。
【００４８】
以下同様にして、各走査線のゲート信号がハイになるタイミングにあわせて、表示用データまたは黒色の挿入用データがその走査線上に存在する各画素に書き込まれていく。
【００４９】
このように、各走査線Ｇ１〜Ｇ２０が１フレーム期間（または１フィールド期間）にそれぞれ２回ずつ選択され、各走査線Ｇ１〜Ｇ２０上の画素には、表示用データに対応する電圧と、黒色の挿入用データに対応する電圧とが１回ずつ書き込まれる。したがって、表示用データを書き込む一方で周期的に黒色の挿入用データを書き込む黒挿入駆動を実現することが出来る。
【００５０】
一方、バックライト制御部１９は、タイミング制御部２３から供給されてくるバックライト制御信号に従って、上述した黒挿入駆動に連動するように、各バックライトブロック１５ａ〜１５ｅの点灯消灯を制御する。
【００５１】
図９で説明したように、時間が経過するにつれて、液晶表示装置１０１は、１フレーム期間（または１フィールド期間）において、液晶表示パネル１０の表示画面の上から下に向かって表示信号が表示され、その後、表示画面の上から下に向かって黒挿入のための黒色が表示されていく。
【００５２】
図９に示す様に、時期Ｔ１に、タイミング制御部２３からバックライト制御信号でもある垂直同期信号がハイ状態になり１フレーム期間（または１フィールド期間）が開始される。
【００５３】
時期Ｔ１を経過した後、時期Ｔ２までの時期においては、バックライト制御部１９は、走査線Ｇ１〜Ｇ４に対応する各画素列を主に照明するバックライトブロック１５ａだけ点灯させ、バックライトブロック１５ｂ〜１５ｅは消灯させる。
【００５４】
時期Ｔ２を経過した後、時期Ｔ３までの時期においては、走査線Ｇ１〜Ｇ４に対応する各画素列には順次黒挿入のための黒色に対応する電圧が書き込まれるので、バックライト制御部１９は、バックライトブロック１５ａを消灯させる。そして、バックライト制御部１９は、走査線Ｇ５〜Ｇ８に対応する各画素列を主に照明するバックライトブロック１５ｂを点灯させ、バックライトブロック１５ｃ〜１５ｅを消灯させる。
【００５５】
以下、同様にバックライト制御部１９は、順次バックライトブロック１５ａ〜１５ｅが点灯するようにバックライトブロック１５ａ〜１５ｅを制御する。
【００５６】
また、時期Ｔ６を経過した後、次のフレーム期間（またはフィールド期間）の開始時期Ｔ１までの時期において、バックライト制御部１９は、全てのバックライトブロック１５ａ〜１５ｅが消灯するようバックライトブロック１５ａ〜１５ｅを制御する。
【００５７】
バックライト制御部１９は、上記の制御を１フレーム期間（または１フィールド期間）毎に繰り返す。このようにして、バックライト制御部１９は、タイミング制御部２３から供給されてくるバックライト制御信号に従って、黒挿入駆動に連動するように、各バックライトブロック１５ａ〜１５ｅの点灯消灯を制御する。
【００５８】
このように、バックライト１１を複数のバックライトブロック１５ａ〜１５ｅに分割し、上述した黒挿入駆動に連動させてバックライトブロック１５ａ〜１５ｅを点灯消灯させるように、バックライト制御部１９がバックライトブロック１５ａ〜１５ｅの点灯消灯のタイミングを制御する。つまり黒挿入のための黒色に対応する電圧が画素に書き込まれるときには、その部分に対応するバックライトブロックを消灯する。
【００５９】
これにより、液晶表示装置１０１の動画視認性を向上することが出来るとともに、高コントラスト化や低消費電力化をも実現することが出来る。
【特許文献１】特開２００３−２８０６１７号公報
【特許文献２】特開平１１−２９７４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００６０】
しかしながら、従来の液晶表示装置１０１においては、バックライト１１を、図２に示すようにバックライトブロック１５ａ〜１５ｅに分割しており、導光板も導光板１２ａ〜１２ｅのように分割している。このため、液晶表示パネル１０の表示画面の各導光板１２ａ〜１２ｅの境界面１２ａｂ、１２ｂｃ，１２ｃｄ，１２ｄｅに対応する部分にすじ状の影部が見えることがある。
【００６１】
上記すじ状の影部の発生理由についてさらに詳細に説明する。光源であるＬＥＤ１３ａ〜１３ｅ、１４ａ〜１４ｅのばらつき等による液晶表示パネル１０の表示画面の色ずれを抑制するために、バックライトブロック１５ａ〜１５ｅは、隣接する他のバックライトブロック１５ａ〜１５ｅに光源であるＬＥＤ１３ａ〜１３ｅ、１４ａ〜１４ｅの光がある程度漏れるように構成されている。
【００６２】
例えばバックライトブロック１５ａが点灯しており、バックライトブロック１５ｂ〜１５ｅが全て消灯している場合、液晶表示パネル１０の表示画面のバックライトブロック１５ａに対応する部分の輝度を１００パーセントとすると、液晶表示パネル１０の表示画面のバックライトブロック１５ｂにも、その３０％〜５０％程度の漏れが発生する。そして、導光板１２ａ〜１２ｅが、境界において単純に接触するように構成されている場合、バックライトブロック１５ａのＬＥＤ１３ａ及び１４ａから射出された光は、導光板１２ａを伝搬し、導光板１２ａと導光板１２ｂとの境界で乱反射する。これにより、バックライトブロック１５ａが点灯し、バックライトブロック１５ｂが消灯している場合には、導光板１２ａと導光板１２ｂとの境界に沿って導光板１２ｂの側に上述したすじ状の影部が生じる。
【００６３】
導光板１２ａ〜１２ｅの境界にビーズを散布して、空気層が設けられている場合や、導光板１２ａ〜１２ｅの境界に仕切が構成されている場合にも上述したすじ状の影部が生じる。
【００６４】
そして、図９に示すように各バックライトブロック１５ａ〜１５ｅの点灯消灯を順次切り替えていくと液晶表示パネル１０の表示画面上でそのすじ状の影部が動いてフリッカーのようなちらつきとしてユーザに認識されてしまう。
【００６５】
図１０（ａ）、図１０（ｂ）に、このような影部を示す。図１０（ａ）は、図９における時期Ｔ１を経過した後、時期Ｔ２に到達する直前までの点灯消灯パターンである。また、図１０（ｂ）は、図９における時期Ｔ２を経過した後時期Ｔ３に到達する直前までの点灯消灯パターンである。
【００６６】
図１０（ａ）の点灯消灯パターンの場合、液晶表示パネル１０の表示画面のうちバックライトブロック１５ａの導光板１２ａとバックライトブロック１５ｂの導光板１２ｂとの境界に沿ってバックライトブロック１５ｂの側の部分にすじ状の影部１６ｂが生じる。
【００６７】
また、図１０（ｂ）の点灯消灯パターンの場合、液晶表示パネル１０の表示画面のうちバックライトブロック１５ａの導光板１２ａとバックライトブロック１５ｂの導光板１２ｂとの境界に沿ってバックライトブロック１５ａの側の部分にすじ状の影部１６ａが生じる。同様にして、バックライトブロック１５ｃの側の部分にすじ状の影部１７ｃが生じる。
【００６８】
そして、図９において時期Ｔ２に到達する直前では、図１０（ａ）に示すように影部１６ｂは、バックライトブロック１５ｂの側に生じており、時期Ｔ２を経過すると、瞬時にその影部１６ｂが、図１０（ｂ）に示すようにバックライトブロック１５ａの側に移動して、影部１６ａとなる。
【００６９】
バックライトブロック１５ｂ〜１５ｅの各境界についても同様に影部が生じその影部が点灯から消灯に切り替える際に瞬時に境界面を移動する。
【００７０】
このように、液晶表示パネル１０の表示画面に映像を表示している際には、図９に示すようにバックライトブロック１５ａ〜１５ｅの点灯と消灯が瞬時に切り替わるので、液晶表示パネル１０の表示画面の、バックライトブロック１５ａ〜１５ｅの各境界面に対応する部分に生じる影部が瞬時に移動する。従って、液晶表示パネル１０の表示画面がユーザにはフリッカーのようにちらついて見える。
【００７１】
そこで、この様な境界面に生じるすじ状の影部を軽減させるためには、例えば、各バックライトブロック間の光の漏れ量をより多くなる様に構成することが考えられる。
【００７２】
しかしながら、各バックライトブロック間の光の漏れ量をより多くなる様に構成すると、コントラストおよび動画の応答性の低下を招き、黒挿入駆動を用いることにより、動画視認性を向上させるとともに、高いコントラストの表示を行うという本来の目的が達成されなくなるという課題がある。
【００７３】
本発明は、上記従来の液晶表示装置のこのような課題を考慮し、バックライトを複数のバックライトブロックに分割して構成した場合、液晶表示パネルの表示画面に見えるちらつきを従来に比べて抑制することが出来る液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００７４】
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、液晶表示パネルと、
光源が配置されており、前記光源から出た光により前記液晶表示パネルを照明するバックライトブロックを、複数個有するバックライトと、
前記バックライトブロックから前記液晶表示パネル側に出た光を、前記各バックライトブロックの間の境界面上を越えて隣接する前記バックライトブロック側に拡散させる、前記バックライトと前記液晶表示パネルとの間に設けられた光拡散層と、
複数の前記バックライトブロックのそれぞれについて点灯と消灯とを制御するバックライト制御部とを備え、
前記光拡散層は、前記各バックライトブロックに対応するそれぞれの位置に、前記光の拡散を制限するための少なくとも一つの光拡散制限部を有する、液晶表示装置である。
【００７５】
また、第２の本発明は、上記光拡散制限部が、前記各バックライトブロックの中央部に対応する位置に前記境界面と平行に設けられたＶ溝である、上記第１の本発明の液晶表示装置である。
【００７６】
また、第３の本発明は、上記バックライトと前記光拡散層との間に、前記各バックライトブロックから出た光を前記光拡散層側に直進させるシート部材を備えた、上記第１、又は第２の本発明の液晶表示装置である。
【００７７】
また、第４の本発明は、１フィールドまたは１フレームの期間内に設けられた表示期間、及び黒挿入期間のうち、（１）前記黒挿入期間には、黒色のデータに対応する電圧を前記液晶表示パネルの信号線に供給し、（２）前記表示期間には、表示データに対応する電圧を前記液晶表示パネルの前記信号線に供給する黒挿入駆動を行うソースドライバを備え、
前記バックライト制御部は、前記バックライトブロックに対向する、前記液晶表示パネルの表示領域の部分の状態が前記黒挿入期間である場合、そのバックライトブロックを消灯させる、上記第１又は第２の本発明の液晶表示装置である。
【００７８】
また、第５の本発明は、上記液晶表示パネルには、ＯＣＢ液晶が用いられている、上記第３又は第４の本発明の液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００７９】
本発明は、バックライトを複数のバックライトブロックに分割して構成した場合、液晶表示パネルの表示画面に見えるちらつきを従来に比べて抑制することが出来るという効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８０】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００８１】
図１は、本発明に係る液晶表示装置の一例として液晶表示装置１のブロック図である。
【００８２】
図１に示す液晶表示装置１は、背景技術で説明した液晶表示装置１０１と同様に、黒挿入駆動を行うとともに、液晶表示パネルの駆動に連動してバックライトを駆動する装置であり、後述するバックライト１１０を除き基本的には図７と同じ構成であるので、同じ構成のものには同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００８３】
尚、本実施の形態の液晶表示装置１は、背景技術で説明した液晶表示装置１０１と同様にＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置であるとして説明し、黒挿入駆動も背景技術で説明した黒挿入駆動と同様の駆動であるとして説明する。また、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）配向液晶表示パネル等のＯＣＢモード以外の液晶表示パネルにおける黒挿入駆動については、後述する。
【００８４】
図２は、本発明の液晶表示装置１のバックライト１１０の概略構成図である。
【００８５】
図２（ａ）は、バックライト１１０の平面図であり、図２（ｂ）は、側面図である。
【００８６】
また、図３は、バックライト１１０の概略の構成を表した斜視図である。
【００８７】
図２、図３において、図８と同じ構成のものには同じ符号を付し、その説明を省略する。本実施の形態のバックライト１１０と図８のバックライト１１との相違点は次の通りである。
【００８８】
図２、３に示す様に、本実施の形態のバックライト１１０は、複数のバックライトブロック１１２ａ〜１１２ｅの上面、即ち、液晶表示パネル１０（図示省略）側に光拡散板１１１を配置した点である。本発明の光拡散層の一例が、本実施の形態の光拡散板１１１に対応する。
【００８９】
光拡散板１１１には、各バックライトブロック１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅに対応するそれぞれの位置にＶ溝１１１ａ〜１１１ｅが形成されている。これらＶ溝１１１ａ〜１１１ｅは、同図に示すように、各バックライトブロック１１２ａ〜１１２ｅのそれぞれの中央に対応する位置にあって、各バックライトブロックの各境界面１１２ａｂ〜１１２ｄｅと平行に配置されている。本発明の光拡散制限部の一例が、本実施の形態のＶ溝に対応する。尚、図２（ａ）において、光拡散板に形成されたＶ溝の位置は、破線で表し、バックライトブロック１１０の境界面の位置を二点鎖線で表した。
【００９０】
複数のバックライトブロック１１２ａ〜１１２ｅにより形成された下層は、境界面１１２ａｂ〜１１２ｄｅを鏡面処理することにより、隣接するバックライトブロックへの光の漏れ量を極力低減する（点灯しているバックライトブロックの輝度を１００％とした場合、約１０％以下にする）様に構成されている。
【００９１】
一方、上層の光拡散板１１１は、Ｖ溝を境界面としており、そのＶ溝の深さ等を調整することにより、Ｖ溝を境にした隣の領域への光の漏れ量をコントロール出来る構成になっている。
【００９２】
尚、本実施の形態のバックライト１１０は、本発明のバックライトと本発明の光拡散層との両方を含む構成の一例として説明している。
【００９３】
以上の構成の下、次に本実施の形態の液晶表示装置のバックライト１１０の動作を図面を用いて説明する。
【００９４】
尚、黒挿入駆動を行うとともに、ソースドライバ等による液晶表示パネルの駆動に連動してバックライト１１０の点灯消灯を制御する動作自体は、図７，図９を用いて従来の液晶表示装置１０１において説明した内容と同じであるのでその説明は省略し、ここでは、バックライト１１０における光の拡散を中心に詳細に説明する。
【００９５】
図４は、バックライト１１０の点灯消灯の動作状態を、時系列で表した説明図である。即ち、同図において、動作状態１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ，１１０ｅは、図９で説明した時期Ｔ１〜Ｔ２、時期Ｔ２〜Ｔ３、時期Ｔ３〜Ｔ４、時期Ｔ４〜Ｔ５、時期Ｔ５〜Ｔ６のそれぞれの期間における動作状態を表している。
【００９６】
同図に示すように、例えば、時期Ｔ１〜Ｔ２の期間に対応する状態１１０ａでは、バックライトブロック１１２ａのみが点灯しており、隣接するバックライトブロック１１２ｂ側にはほとんど光漏れが生じない様に境界面が鏡面処理されている。そしてバックライトブロック１１２ａから液晶表示パネル１０側へ出射された光は、上層の光拡散板１１１の領域２０１と領域２０２に入射されて拡散するため、Ｖ溝１１１ａの影はほとんど発生せず、また、仮に発生したとしてもＡ点から見ても目立たない。一方、領域２０２に拡散した光は減衰しながらＶ溝１１１ｂまで到達しているので、Ｂ点から見た境界面１１２ａｂのすじ状の影は、その拡散光によりぼかされて目立たない。また、隣接する領域２０３への更なる光の拡散は、Ｖ溝１１１ｂにより制限されており、Ｖ溝１１１ｂから領域２０３側への光の漏れ量も、Ｖ溝の深さによりコントロールされている。そのため、Ｃ点から見たＶ溝１１１ｂのすじ状の影はほとんど目立たない状態に出来る。
【００９７】
次に、時期Ｔ２〜Ｔ３の期間に対応する状態１１０ｂでは、バックライトブロック１１２ｂのみが点灯しており、隣接するバックライトブロック１１２ａ、１１２ｃ側にはほとんど光漏れが生じないことは上述した通りである。そしてバックライトブロック１１２ｂから液晶表示パネル１０側へ出射された光は、上層の光拡散板１１１の領域２０２と領域２０３に入射されて拡散するため、Ｖ溝１１１ｂの影はほとんど発生せず、また、仮に発生したとしてもＣ点から見ても目立たない。一方、領域２０２及び領域２０３に拡散した光は減衰しながらそれぞれＶ溝１１１ａ及び１１１ｃまで到達しているので、Ｂ点及びＤ点から見た境界面１１２ａｂ及び１１２ｂｃのすじ状の影は、その拡散光によりぼかされて目立たない。また、隣接する領域２０１及び２０４への更なる光の拡散は、Ｖ溝１１１ａ及び１１１ｃにより制限されており、Ｖ溝１１１ａ及び１１１ｃから領域２０１及び２０４側への光の漏れ量も、上記と同様にＶ溝の深さによりコントロールされている。そのため、Ａ点及びＥ点から見たＶ溝１１１ａ及び１１１ｃのすじ状の影はほとんど目立たない。
【００９８】
また、時期Ｔ２では、バックライトブロック１１２ａの点灯から、バックライトブロック１１２ｂの点灯へと遷移する時期であり、時期Ｔ１〜Ｔ２の間、領域２０３側にわずかに発生していたＶ溝１１１ｂによる影は、時期Ｔ２〜Ｔ３においては消滅してしまう。そのため、図１０で説明した様に影が境界面を境にして一方から他方に瞬時に動くという現象は生じないので、フリッカーは発生しない。同様の理由により、何れのＶ溝においてもフリッカーの発生は無い。
【００９９】
時期Ｔ３〜Ｔ４、時期Ｔ４〜Ｔ５、時期Ｔ５〜Ｔ６のそれぞれの期間においても上記と同様に、すじ状の影はほとんど目立たない。
【０１００】
従って、本実施の形態のバックライト１１０の構成によれば、黒挿入駆動を行う場合、各バックライトブロック間の境界面におけるすじ状の影を目立ちにくくすることが出来るので、コントラストの向上及び動画視認性の向上を図りつつフリッカーの発生を抑制することが可能となる。
【０１０１】
また、分割されたバックライトブロック１１２ａ〜１１２ｅの上面側に光拡散板１１１を配置することにより、各バックライトブロック間の段差を解消することが可能となる。
【０１０２】
尚、上記実施の形態では、バックライトブロック１１２ａ〜１１２ｅの表面に光拡散板１１１を配置する構成について説明したが、これに限らず例えば、バックライトブロック１１２ａ〜１１２ｅと光拡散板１１１との間に、第３の層としてプリズムシートを配置すればより好ましい。この場合、プリズムシートはシートの厚み方向への光の直進を促進する効果があるので、コントラストの向上をより一層図ることが可能である。
【０１０３】
また、上記実施の形態では、光拡散板１１１を一枚のシート状部材として説明したが、これに限らず例えば、Ｖ溝を境にしてそれぞれ分離されていても良い。
【０１０４】
また、上記実施の形態では、バックライト１１０に関して、Ｖ溝を各バックライトブロックの中央の位置に対応させて１つずつ設ける構成としたが、これに限らず例えば、別のバックライト２１０として、図５に示す様に各バックライトブロック毎にＶ溝を２つずつ設ける構成としてもよい。この構成の場合、Ｖ溝１１１ａ１、１１１ａ２・・・・、１１１ｅ１、１１１ｅ２の数が増加したことにより、光拡散板２１１における光の拡散する範囲を図４の光拡散板１１１に比べて狭く出来るので、コントラストの向上をより一層図ることが出来る。
【０１０５】
上記実施の形態では、バックライト制御部１９が、液晶表示パネル１０の表示画面のうちバックライトブロック１１２ａ〜１１２ｅに対向している表示画面の領域について、図９に示すように液晶表示パネル１０の駆動と連動させてバックライトブロック１１２ａの点灯消灯を制御したが、これに限らず、例えば、バックライト制御部１９が、図９とは異なるタイミングでバックライトブロック１１２ａ〜１１２ｅの点灯、及び消灯を制御しても構わない。
【０１０６】
さらに、上記実施の形態では、液晶表示パネル１０の対向基板に赤色、緑色、青色のカラーフィルタが設けられており、バックライト１１０、２１０の光源であるＬＥＤ１３ａ〜１３ｅ、１４ａ〜１４ｅが射出する光の色が白色であるとして説明したが、これに限らず例えば、上記実施の形態における液晶表示装置１を、いわゆるフィールドシーケンシャルカラー方式の液晶表示装置として動作させることも出来る。
【０１０７】
ここで、フィールドシーケンシャルカラー方式とは、液晶表示パネル１０の対向基板にカラーフィルタを形成せずに、１画素で３色（赤色、緑色、青色）の画像を１フレーム期間（または１フィールド期間）に時間的に順次表示する方式であり、液晶表示パネル１０の対向基板にカラーフィルタを設ける方式に比較して、高透過率、高解像度化が図れるという利点を有している。
【０１０８】
すなわち、１フレーム期間（または１フィールド期間）に、３原色である赤表示期間、緑表示期間、及び青表示期間を設ける。そして、赤表示期間の直後に黒挿入期間を設け、緑表示期間の直後にも黒挿入期間を設け、青表示期間の直後にも黒挿入期間を設ける。
【０１０９】
すなわち、液晶表示装置１がフィールドシーケンシャルカラー方式である場合には、上述した実施の形態の動作を赤色の表示期間とその直後の黒表示期間、緑色の表示期間とその直後の黒表示期間、青色の表示期間のその直後の黒表示期間でそれぞれ繰り返せばよい。そして、バックライトブロック１１２ａ〜１１２ｅのＬＥＤ１３ａ〜１３ｅ、１４ａ〜１４ｅは、赤色、緑色、青色の光を射出することが出来るものであればよい。
【０１１０】
さらに、上記実施の形態では、液晶表示パネル１０が有する液晶層にＯＣＢモード液晶が用いられているとして説明したが、ＯＣＢモード液晶以外の液晶を用いても構わない。例えば、ＴＮ（ツイストネマチック）タイプの液晶層、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ−Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの液晶層、ＤＳＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  Ｍｏｄｅ：動的散乱モード）の液晶層、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ：電界制御複屈折モード）の液晶層、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｅｄ）  ｍｏｄｅの液晶層などを用いても構わない。なお、液晶表示パネル１０でＣＲＴのようなインパルス型の表示に近づけるためには、高速応答性を有する液晶を用いることがより好ましい。
【０１１１】
さらに、上記実施の形態の液晶表示装置１は、前述したように、背景技術で説明した液晶表示装置１０１と同様にＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた液晶表示装置であるとして説明した。すなわち、ＯＣＢモードの液晶表示素子を用いた方が、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）配向液晶表示パネルを用いるより高速応答性の点で好ましい。
【０１１２】
しかしながら、このことは、上述したように、本実施の形態の液晶表示装置１の液晶表示パネル１０が、ＯＣＢモード液晶表示素子を用いるものであることに限定するものではない。
【０１１３】
また、上記実施の形態の液晶表示装置１の液晶表示パネル１０として、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）配向液晶表示パネルなど、逆転移防止駆動を必要としない液晶層を用いた液晶表示パネルを用いて黒挿入駆動を行う場合についても、上記実施の形態を以下のように適用することが出来る。
【０１１４】
すなわち、このような液晶表示装置の場合には、上記実施の形態で説明した転移駆動を行う必要がない。それ以外は、上記実施の形態と同様である。
【０１１５】
さらに、上記実施の形態では、バックライト１１０、２１０の光源はＬＥＤ１３ａ〜１３ｅ、１４ａ〜１４ｅであるとして説明したが、これに限らず、バックライト１１０の光源として冷陰極管を用いても構わない。また、バックライト１１０の光源としてＥＬ素子を用いた表示装置を用いても構わない。要するに、バックライト１１０の光源として、高速応答性を有する光源を用いさえすればよい。
【０１１６】
さらに、上記実施の形態では、バックライト１１０の光源としてＬＥＤが、各バックライトブロックの両側にそれぞれ設けられているとして説明したが、これに限らない。各バックライトブロックに関して、その片側に設けても構わない。
【０１１７】
さらに、上記実施の形態では、バックライト１１０が５個のバックライトブロック１１２ａ〜１１２ｅに分割されているとしたが、これに限らない。バックライト１１０が少なくとも２個以上のバックライトブロックに分割されていればよく、また、多くとも液晶表示パネルの縦方向の画素数（走査線の本数）に等しい個数のバックライトブロックに分割されていればよい。なお、液晶表示パネルの縦方向の画素数（走査線の本数）の１／５程度の個数から走査線の本数に等しい個数のバックライトとしては、例えばＥＬ表示装置を用いて構成することも可能である。
【０１１８】
さらに、上記実施の形態では、各バックライトブロック１１２ａ〜１１２ｅは、あるバックライトブロックが点灯しているとき、点灯しているバックライトブロックに隣接しているバックライトブロックの輝度が点灯しているバックライトブロックの１０％以下になるように光が伝搬するように予め設計されているとするとして説明したが、これに限らない。要するに、各バックライトブロック間の境界面におけるすじ状の影が目立たない様に出来れば良い。
【０１１９】
また、各バックライトブロック毎に、隣接する他のバックライトブロックに伝搬する光量が異なっているように予め設計されていても構わない。このような場合であっても、上記実施の形態を適用することが出来る。
【０１２０】
また、上記実施の形態では、図９に示す様に、各バックライトブロック１５ａ〜１５ｅの点灯期間が互いに重ならない場合について説明したが、これに限らず例えば、各バックライトブロックの内、隣接するバックライトブロック間で、点灯期間の一部が重なる構成でも良い。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明に係る液晶表示装置は、バックライトを複数のバックライトブロックに分割して構成した場合、液晶表示パネルの表示画面に見えるフリッカーのようなちらつきを従来に比べて抑制することが出来るという効果を有し、複数のバックライトブロックに分割されたバックライトを備えた液晶表示装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における液晶表示装置の構成を示すブロック図
【図２】（ａ）本実施の形態における液晶表示装置のバックライト１１０の平面図（ｂ）同バックライト１１０の側面図
【図３】本実施の形態における液晶表示装置で用いられるバックライト１１０の概略の構成を表した斜視図
【図４】本実施の形態におけるバックライト１１０の点灯消灯の動作状態を、時系列で表した説明図
【図５】本実施の形態における別のバックライト２１０の点灯消灯の動作状態を、時系列で表した説明図
【図６】（ａ）従来のＯＣＢモードの液晶表示素子が有する液晶分子の配向状態を模式的に示し、電圧印加状態を示す断面図  （ｂ）従来のＯＣＢモードの液晶表示素子が有する液晶分子の配向状態を模式的に示し、電圧印加状態を示す断面図  （ｃ）従来のＯＣＢモードの液晶表示素子が有する液晶分子の配向状態を模式的に示し、電圧無印加状態を示す断面図
【図７】従来の液晶表示装置の構成を示すブロック図
【図８】（ａ）、（ｂ）：従来の液晶表示装置のバックライトの構成図
【図９】従来の液晶表示装置の黒挿入駆動時の、ゲートパルス、及びバックライトブロック１５ａ〜１５ｅの点灯消灯のタイミングチャートの一例を示す図
【図１０】（ａ）従来の液晶表示装置の表示パネルに表示される影部を示す図  （ｂ）従来の液晶表示装置の表示パネルに表示される影部を示す図
【符号の説明】
【０１２３】
１、１０１  液晶表示装置
２  ソースドライバ
３  ゲートドライバ
４  コントローラ
１０  液晶表示パネル
１１、１１０，２１０  バックライト
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ  導光板
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ  ＬＥＤ
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ  ＬＥＤ
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ  バックライトブロック
１１２ａ〜１１２ｅ  バックライトブロック
１６ａ、１６ｂ  影部
１７  液晶駆動電圧発生回路
１９  バックライト制御部
２１  信号処理部
２２  フレームメモリ
２３  タイミング制御部
２４  Ｄ／Ａ変換部
２５  シフトレジスタ
１１１、２１１  光拡散板
【図１】
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【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】
2008275892.tif 000009
【図８】
2008275892.tif 000010
【図９】
2008275892.tif 000011
【図１０】
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