(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶の応答性に充分に対応し、しかも、前のフレームの表示画像の残像による、ぼやけ感の無い良好な品質の動画を表示する。【解決手段】液晶表示素子１の後側に、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと直交する直線偏光からなる第１の照明光と、前記後側偏光板１０の透過軸１０ａと平行な直線偏光からなる第２の照明光とを選択的に照射する面光源１４と、２つの画面領域１１ａ，１１ｂのうちの第１の画面領域１１ａに向かう光の偏光面を９０°回転させる偏光制御素子２７と、１フレーム毎に、液晶表示素子１の複数行の画素に行毎に順次画像データを書込み、前記第１の画面領域１１ａの各行の画素への画像データの書込み期間に、面光源１４から前記第１の照明光を照射させ、前記第２の画面領域１１ｂの各行の画素への画像データの書込み期間に、面光源１４から前記第２の照明光を照射させる駆動手段３２とを備える。【選択図】図１
2008233549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示の観察側の前面とその反対側の後面とにそれぞれ前側偏光板と後側偏光板とが配置され、光の透過を制御する複数の画素が行及び列方向に配列された画面エリアを有し、前記複数の画素に画像データが書込まれ、その画像データに応じた画像を表示する液晶表示素子と、
前記液晶表示素子の後側に配置され、前記液晶表示素子の画面エリアの全域に向けて、前記液晶表示素子の後側偏光板の透過軸と実質的に直交する偏光面をもった直線偏光からなる第１の照明光と、前記後側偏光板の透過軸と実質的に平行な偏光面をもった直線偏光からなる第２の照明光とを選択的に照射する面光源と、
前記面光源と前記液晶表示素子との間に配置され、前記液晶表示素子の画面エリアを選択された複数行の画素に対応する第１の画面領域と、その他の行の画素に対応する第２の画面領域とに区分したいずれか一方の画面領域に向かう前記第１の照明光と前記第２の照明光の偏光面を実質的に９０°回転させる偏光制御素子と、
１画面の画像を表示するための１フレーム毎に、前記液晶表示素子の複数の画素に行毎に順次画像データを書込み、前記第１の画面領域の各行の画素へ前記画像データを書込む期間に、前記面光源から前記第１と第２の照明光の一方を照射させ、前記第２の画面領域の各行の画素へ前記画像データを書込む期間に、前記面光源から前記第１と第２の照明光の他方を照射させる駆動手段と、
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記偏光制御素子は、前記第１の画面領域と前記第２の画面領域とのいずれか一方に対応する領域に配置され、前記面光源からの前記第１と第２の照明光の偏光面に対してそれぞれ実質的に４５°の角度方向に遅相軸を有し、透過光の常光と異常光との間に１／２波長の位相差を与えるλ／２位相差膜からなっていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記偏光制御素子は、前記液晶表示素子の画面エリアの全域に対応する透明フィルムと、この透明フィルムの前記第１と第２の画面領域のいずれか一方に対応する部分に、直線偏光からなる前記第１、第２の照明光の偏光面を実質的に９０°回転させる偏光制御膜とから形成された光学フィルムからなっていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記面光源は、前記液晶表示素子に対応する領域の少なくとも一端に、前記液晶表示素子の法線方向に対して実質的に直交する方向から光を入射させるための入射部を有し、前記液晶表示素子に対応する領域に、前記入射部から入射した光を前記液晶表示素子に向けて反射する反射面が形成された導光手段と、前記導光手段の入射部に対向させて配置され、選択的に点灯される第１と第２の発光素子と、前記液晶表示素子の後側偏光板の透過軸と実質的に直交する透過軸を有し、前記第１の発光素子と前記導光手段の入射部との間に配置された第１の偏光素子と、前記液晶表示素子の後側偏光板の透過軸と実質的に平行な透過軸を有し、前記第２の発光素子と前記導光手段の入射部との間に配置された第２の偏光素子とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記面光源は、前記第１の発光素子及びそれに対応する前記第１の偏光素子と、前記第２の発光素子及びそれに対応する前記第２の偏光素子との間を仕切る遮光板をさらに備えていることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動画表示に適した液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、表示の観察側に対向する前面とその反対側の後面とにそれぞれ前側偏光板と後側偏光板とが配置され、光の透過を制御する複数の画素が行及び列方向に配列された画面エリアを有し、前記複数の画素により画像データに応じた画像を表示する液晶表示素子と、前記液晶表示素子の後側に配置され、前記液晶表示素子の画面エリアの全域に向けて照明光を照射する面光源と、１画面の画像を表示するための１フレーム毎に、前記液晶表示素子の複数の画素に行毎に順次画像データを書込む駆動手段とにより構成されている。
【０００３】
ところで、前記液晶表示装置は、１フレーム毎に、そのフレームに書込まれた画像データに対応した画像の表示をホールドするホールド表示であるため、テレビジョン画像等の動画表示において、表示の観察者に、前のフレームの表示画像の残像が次のフレームの表示画像と重なって見える表示のぼやけ感を与える。
【０００４】
このような動画表示のぼやけ対策としては、従来、１フレーム置きのフレームに画像データに対応した画像を表示し、これらの画像表示フレームの間のフレームに黒表示を行うことにより、前のフレームの表示画像の残像が次のフレームに残らないようにすることが知られている。
【０００５】
前記画像と黒の表示手法には、液晶表示素子の画面エリアの全域に画像と黒とを１フレーム毎に交互に表示させる手法と、液晶表示素子の画面エリアを例えば２つの領域に区分し、その一方の領域に、画像と黒とを１フレーム毎に交互に表示させ、他方の領域に、黒と画像とを１フレーム毎に交互に表示させる手法とが提案されている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００１−４２２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記のように、１つの画像を画像表示と黒表示との２つのフレームで表示するには、表示にちらつきを生じさせないように、フレーム周波数を２倍にしなければならならないため、液晶の応答性が問題になる。
【０００７】
この発明は、液晶の応答性に充分に対応し、しかも、前のフレームの表示画像の残像の影響を低減して、ぼやけ感の無い良好な品質の動画を表示することができる液晶表示装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の請求項１に記載の液晶表示素子は、
表示の観察側の前面とその反対側の後面とにそれぞれ前側偏光板と後側偏光板とが配置され、光の透過を制御する複数の画素が行及び列方向に配列された画面エリアを有し、前記複数の画素に画像データが書込まれ、その画像データに応じた画像を表示する液晶表示素子と、
前記液晶表示素子の後側に配置され、前記液晶表示素子の画面エリアの全域に向けて、前記液晶表示素子の後側偏光板の透過軸と実質的に直交する偏光面をもった直線偏光からなる第１の照明光と、前記後側偏光板の透過軸と実質的に平行な偏光面をもった直線偏光からなる第２の照明光とを選択的に照射する面光源と、
前記面光源と前記液晶表示素子との間に配置され、前記液晶表示素子の画面エリアを選択された複数行の画素に対応する第１の画面領域と、その他の行の画素に対応する第２の画面領域とに区分したいずれか一方の画面領域に向かう前記第１の照明光と前記第２の照明光の偏光面を実質的に９０°回転させる偏光制御素子と、
１画面の画像を表示するための１フレーム毎に、前記液晶表示素子の複数の画素に行毎に順次画像データを書込み、前記第１の画面領域の各行の画素へ前記画像データを書込む期間に、前記面光源から前記第１と第２の照明光の一方を照射させ、前記第２の画面領域の各行の画素へ前記画像データを書込む期間に、前記面光源から前記第１と第２の照明光の他方を照射させる駆動手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の液晶表示素子において、前記偏光制御素子は、前記第１の画面領域と前記第２の画面領域とのいずれか一方に対応する領域に配置され、前記面光源からの前記第１と第２の照明光の偏光面に対してそれぞれ実質的に４５°の角度方向に遅相軸を有し、透過光の常光と異常光との間に１／２波長の位相差を与えるλ／２位相差膜からなっていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記請求項１に記載の液晶表示素子において、前記偏光制御素子は、前記液晶表示素子の画面エリアの全域に対応する透明フィルムと、この透明フィルムの前記第１と第２の画面領域のいずれか一方に対応する部分に、直線偏光からなる前記第１、第２の照明光の偏光面を実質的に９０°回転させる偏光制御膜とから形成された光学フィルムからなっていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記請求項１に記載の液晶表示素子において、前記面光源は、前記液晶表示素子に対応する領域の少なくとも一端に、前記液晶表示素子の法線方向に対して実質的に直交する方向から光を入射させるための入射部を有し、前記液晶表示素子に対応する領域に、前記入射部から入射した光を前記液晶表示素子に向けて反射する反射面が形成された導光手段と、前記導光手段の入射部に対向させて配置され、選択的に点灯される第１と第２の発光素子と、前記液晶表示素子の後側偏光板の透過軸と実質的に直交する透過軸を有し、前記第１の発光素子と前記導光手段の入射部との間に配置された第１の偏光素子と、前記液晶表示素子の後側偏光板の透過軸と実質的に平行な透過軸を有し、前記第２の発光素子と前記導光手段の入射部との間に配置された第２の偏光素子とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、前記請求項４に記載の液晶表示素子において、前記面光源は、前記第１の発光素子及びそれに対応する前記第１の偏光素子と、前記第２の発光素子及びそれに対応する前記第２の偏光素子との間を仕切る遮光板をさらに備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の液晶表示装置によれば、液晶の応答性に充分に対応し、しかも、前のフレームの表示画像の残像の影響を低減して、ぼやけ感の無い良好な品質の動画を表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１はこの発明の一実施例を示す液晶表示装置の斜視図であり、この液晶表示装置は、表示の観察側の前面とその反対側の後面とにそれぞれ前側偏光板９と後側偏光板１０とが配置され、光の透過を制御する複数の画素１２（図２参照）が行及び列方向に配列された画面エリア１１を有し、前記複数画素１２に画像データが書込まれ、その画像データに応じた画像を表示する液晶表示素子１と、前記液晶表示素子１の後側に配置された面光源１４と、前記面光源１４と液晶表示素子１との間に配置された偏光制御素子２７と、前記液晶表示素子１と面光源１４を駆動する駆動手段３２とを備えている。
【００１５】
図２は前記液晶表示素子１の一部分の断面図である。この液晶表示素子１は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）６を能動素子としたアクティブマトリックス液晶表示素子であり、予め定めた間隙を設けて対向配置された一対の透明基板２，３間の間隙に液晶層４が封入され、前記一対の基板２，３の互いに対向する内面のいずれか一方、例えば観察側とは反対側の基板（以下、後基板という）３の内面に、行方向（画面の左右方向）及び列方向（画面の上下方向）に配列させて形成された複数の画素電極５と、これらの画素電極５にそれぞれ接続された複数のＴＦＴ６とが設けられ、他方の基板、つまり観察側の基板（以下、前基板という）２の内面に、前記複数の画素電極５とそれぞれ対向する領域により複数の画素１２を形成する一枚膜状の透明な対向電極７が設けられている。
【００１６】
なお、図２では前記ＴＦＴ６を簡略化しているが、このＴＦＴ６は、後基板２の板面上に形成されたゲート電極と、前記後基板２の板面上の略全域に前記ゲート電極を覆って形成された透明なゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜の上に前記ゲート電極と対向させて形成されたｉ型半導体膜と、前記ｉ型半導体膜の両側部の上にｎ型半導体膜を介して形成されたドレイン電極及びソース電極とからなっている。
【００１７】
また、図２では省略しているが、前記後基板２の内面には、各行のＴＦＴ６にゲート信号を供給する複数の走査線と、各列のＴＦＴ６にデータ信号を供給する複数の信号線が設けられており、前記ＴＦＴ６のゲート電極は、前記走査線に接続され、前記ＴＦＴ６のドレイン電極は、前記信号線に接続されている。
【００１８】
そして、前記画素電極５は、前記ゲート絶縁膜の上に形成されており、その一端部において前記ＴＦＴ６のソース電極に接続されている。
【００１９】
さらに、前記前基板２の内面には、前記複数の画素１２にそれぞれ対応させて、赤、緑、青の３色のカラーフィルタ８Ｒ，８Ｇ，８Ｂが形成されており、その上に前記対向電極７が形成されている。
【００２０】
また、前記一対の基板２，３は、図示しない枠状のシール材を介して接合されており、これらの基板２，３間の間隙の前記シール材により囲まれた領域に、液晶層４が封入されている。
【００２１】
なお、図２では省略しているが、前記一対の基板２，３の内面にはそれぞれ、前記電極５，７を覆って配向膜が形成されており、前記液晶層４の液晶分子は、各基板２，３の近傍における配向方向を前記配向膜により規定され、一対の基板２，３間において予め定めた配向状態に配向している。
【００２２】
この液晶表示素子１は、前記液晶層４の液晶分子をツイスト配向させたＴＮまたはＳＴＮ型、液晶分子を基板２，３面に対して実質的に垂直に配向させた垂直配向型、液晶分子をツイストさせることなく基板２，３面に対して実質的に平行に配向させた水平配向型、液晶分子をベンド配向させるベンド配向型のいずれか、あるいは強誘電性または反強誘電性液晶表示素子であり、前記前側偏光板９と後側偏光板１０は、その透過軸９ａ，１０ａ（図１参照）を予め定めた方向に向けて、前記一対の基板２，３の外面にそれぞれ貼り付けられている。
【００２３】
なお、この実施例の液晶表示素子１は、一対の基板２，３の内面それぞれに設けられた電極５，７間に電界を生じさせて液晶分子の配向状態を変化させるものであるが、それに限らず、一対の基板のいずれか一方の内面に複数の画素を形成する例えば櫛状の第１と第２の電極を設け、これらの電極間に横電界（基板面に沿う方向の電界）を生じさせて液晶分子の配向状態を変化させる横電界制御型のものでもよい。
【００２４】
前記液晶表示素子１の後側に配置された面光源１４は、前記液晶表示素子１の画面エリア１１の全域に向けて、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に平行な偏光面をもった直線偏光からなる第１の照明光と、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に直交する偏光面をもった直線偏光からなる第２の照明光とを選択的に照射する。
【００２５】
図３は前記面光源１４の一部分のハッチングを省略した断面図であり、この面光源１４は、図１及び図３のように、前記液晶表示素子１に対応する領域の少なくとも一端に、前記液晶表示素子１の法線方向に対して実質的に直交する方向から光を入射させるための入射部１６を有し、前記入射部１６から入射した光を前記液晶表示素子１に向けて反射する反射面１８が形成された導光手段１５と、前記導光手段１５の入射部１６に対向させて配置され、選択的に点灯される第１と第２の発光素子２０，２１と、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａの方向と実質的に直交する透過軸２２ａを有し、前記第１の発光素子２０と前記導光手段１５の入射部１６との間に配置された第１の偏光素子２２と、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａの方向と実質的に平行な透過軸２３ａを有し、前記第２の発光素子２１と前記導光手段１５の入射部１６との間に配置された第２の偏光素子２３とを備えている。
【００２６】
前記導光手段１５は、例えば、前記液晶表示素子１の画面エリア１１の全域に対応する面積を有する矩形板状の透明部材からなり、その一端面、例えば前記液晶表示素子１の画面エリア１１の上辺に対応する端面に、光の入射部（以下、入射端面という）１６が形成され、前記液晶表示素子１と対向する板面に、前記入射端面１６から入射した光の出射面１７が形成され、反対側の板面に、前記入射端面１６から入射した光を前記液晶表示素子１に向けて反射して前記出射面１７から出射させる反射面１８が形成された導光板からなっている。以下、この導光手段１５を導光板という。
【００２７】
なお、前記導光板１５の反射面１８は、入射端面１６から入射した光を、前記反射面１８と外気である空気層との界面で全反射する内面反射面であり、この導光板１５の反射面１８の背後には、前記導光板１５にその入射端面１６から入射した光のうちの前記反射面１８を透過した漏れ光を、導光板１５に戻すための反射板１９が配置されている。
【００２８】
前記第１と第２の発光素子２０，２１はそれぞれ、ＬＥＤ（発光ダイオード）を備え、前記ＬＥＤからの出射光（例えば青色光）を蛍光体により実質的に白色の光に変えて出射する固体発光素子、或いは赤、青、緑の各色の光を発するＬＥＤを備え、これらの各色の光の混合により実質的な白色光を出射する固体発光素子であり、この第１と第２の発光素子２０，２１がそれぞれ複数個（図１では２個）ずつ、前記導光板１５の入射端面１６の長さ方向（導光板１５の幅方向）に沿わせて、等間隔に且つ交互に配置されている。
【００２９】
また、前記第１の偏光素子２２と第２の偏光素子２３はそれぞれ、前記導光板１５の入射端面１６の長さを前記第１と第２の発光素子２０，２１の配置数に応じて均等分割した長さと、前記導光板１５の入射端面１６の幅（導光板１５の板厚）と略同じ幅を有する矩形板状に形成された偏光板からなっており、第１の偏光素子２２を前記第１の発光素子２０に対応させ、第２の偏光素子２３を前記第２の発光素子２１に対応させるとともに、隣合う第１と第２の偏光素子２２，２３の端縁同士を互いに隣接されて配置されている。
【００３０】
なお、この実施例の液晶表示装置は、前記液晶表示素子１の前側偏光板９と後側偏光板１０を、それぞれの透過軸９ａ，１０ａを実質的に直交させるとともに、前記後側偏光板１０の透過軸１０ａを画面の横軸１３と実質的に平行にして配置したものである。
【００３１】
そして、前記第１の発光素子２０に対応する第１の偏光素子２２は、前記導光板１５の出射面１７に対して垂直な方向に透過軸２２ａを有し、前記第２の発光素子２１に対応する第２の偏光素子２３は、前記導光板１５の出射面１７と入射端面１６とにそれぞれ平行な方向に透過軸２３ａを有している。
【００３２】
さらに、前記第１の発光素子２０及びそれに対応する第１の偏光素子２２と、前記第２の発光素子２１及びそれに対応する第２の偏光素子２３との間には、その間を仕切る遮光板２４が配置されている。
【００３３】
また、前記面光源１４は、前記導光板１５の出射面１７に対向させて配置され、前記出射面１７から出射した光を、前記液晶表示素子１の法線方向に屈折させるプリズムシート２５をさらに備えている。
【００３４】
このプリズムシート２５は、透明シートの一方の面に、その前面にわたって、前記導光板１５の入射端面１６と平行な方向に延びる細長形状の複数のプリズム部２６を密なピッチで形成したものであり、前記プリズム部２６の形成面を前記導光板１５の出射面１７に対向させて配置されている。
【００３５】
前記面光源１４は、前記第１の発光素子２０と第２の発光素子２１とを選択的に点灯させ、前記第１の発光素子２０の点灯時に、この第１の発光素子２０に対応する第１の偏光素子２２の透過軸２２ａと平行な直線偏光、つまり前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に直交する偏光面をもった直線偏光からなる第１の照明光を前記液晶表示素子１に向けて照射し、前記第２の発光素子２１の点灯時に、この第２の発光素子２１に対応する第２の偏光素子２３の透過軸２３ａと平行な直線偏光、つまり前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に平行な偏光面をもった直線偏光からなる第２の照明光を前記液晶表示素子１に向けて照射する。
【００３６】
すなわち、前記第１の発光素子２０の点灯時は、この第１の発光素子２０からの光が、前記第１の偏光素子２２により、その透過軸２２ａと平行な直線偏光とされて前記導光板１５にその入射端面１６から入射し、その直線偏光が、図３に矢線で示したように前記導光板１５の反射面１８により反射され、前記導光板１５の出射面１７の全域から出射する。
【００３７】
また、前記第２の発光素子２１の点灯時は、この第２の発光素子２１からの光が、前記第２の偏光素子２３により、その透過軸２３ａと平行な直線偏光とされて前記導光板１５にその入射端面１６から入射し、その直線偏光が、前記導光板１５の反射面１８により内面反射され、前記導光板１５の出射面１７の全域から出射する。
【００３８】
そして、前記導光板１５の出射面１７から出射した光は、前記プリズムシート２５により前記液晶表示素子１の法線方向に屈折され、前記液晶表示素子１の画面エリア１１の全域に向けて照射される。
【００３９】
このように、前記面光源１４は、前記液晶表示素子１の画面エリア１１の全域に対応する面積を有する板状の透明部材からなり、その端面に、光を入射させる入射端面１６が形成され、前記液晶表示素子１と対向する板面に、前記入射端面１６から入射した光の出射面１７が形成され、反対側の板面に、前記入射端面１６から入射した光を前記液晶表示素子１に向けて反射して前記出射面１７から出射させる反射面１８が形成された導光板１５と、前記導光板１５の入射端面１６に対向させて配置され、選択的に点灯される第１と第２の発光素子２０，２１と、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に直交する透過軸２２ａを有し、前記第１の発光素子２０と前記導光板１５の入射端面１６との間に配置された第１の偏光素子２２と、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に平行な透過軸２３ａを有し、前記第２の発光素子２１と前記導光板１５の入射端面１６との間に配置された第２の偏光素子２３とを備えているため、前記第１と第２の発光素子２０，２１の選択的な点灯により、前記液晶表示素子１の画面エリア１１の全域に向けて、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に直交する偏光面をもった直線偏光からなる第１の照明光と、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に平行な偏光面をもった直線偏光からなる第２の照明光とを選択的に照射することができる。
【００４０】
また、この面光源１４は、前記第１の発光素子２０及びそれに対応する前記第１の偏光素子２２と、前記第２の発光素子２１及びそれに対応する前記第２の偏光素子２３との間を仕切る遮光板２４をさらに備えているため、前記第１の発光素子２０からの出射光及び前記第２の発光素子２１からの出射光が、隣合う第１と第２の偏光素子２２，２３の両方に入射することは無く、したがって、前記第１の発光素子２０の点灯時に、前記第１の偏光素子２２により直線偏光された第１の照明光だけを前記液晶表示素子１に向けて照射し、前記第２の発光素子２１の点灯時に、前記第１の偏光素子２２により直線偏光された第１の照明光だけを前記液晶表示素子１に向けて照射することができる。
【００４１】
さらに、この面光源１４は、前記導光板１５の出射面１７から出射した光を前記液晶表示素子１の法線方向に屈折させる前記プリズムシート２５を備えているため、前記液晶表示素子１の画面エリア１１に向けて、前記液晶表示素子１の法線方向に出射光強度のピークを有する強度分布の照明光を照射することができる。
【００４２】
前記面光源１４と液晶表示素子１との間に配置された偏光制御素子２７は、前記面光源１４から照射された前記直線偏光からなる照明光のうちの、前記液晶表示素子１の画面エリア１１を選択された複数行の画素１２に対応する第１の画面領域１１ａと、その他の行の画素１２に対応する第２の画面領域１１ｂとに区分した２つの画面領域（この実施例では、前記画面エリア１１を各行の走査方向の中間の位置において実質的に同数ずつの行に区分した２つの画面領域）１１ａ，１１ｂのいずれか一方に向かう光の偏光面を実質的に９０°回転させる光学特性を有している。
【００４３】
この偏光制御素子２７は、例えば、前記面光源１４からの前記第１と第２の照明光の偏光面に対してそれぞれ実質的に４５°（液晶表示素子１の画面の横軸１３に対して実質的に４５°）の角度方向に遅相軸２９ａを有し、透過光の常光と異常光との間に１／２波長の位相差を与えるλ／２位相差膜２９を備えている。
【００４４】
この実施例の偏光制御素子２７は、前記液晶表示素子１の画面エリア１１の全域に対応する光学的に等方性な透明フィルム２８の前記第１と第２の画面領域１１ａ，１１ｂのいずれか一方、例えば図１において上半分の第１の画面領域１１ａに対応する部分の一方の面に前記λ／２位相差膜２９が形成された光学フィルムからなっている。
【００４５】
すなわち、この偏光制御素子２７は、前記液晶表示素子１の第１の画面領域１１ａに対応する部分に、直線偏光の偏光面を実質的に９０°回転させる偏光制御膜（λ／２位相差膜）２９を有する偏光制御部３０を形成し、前記液晶表示素子１の第２の画面領域１１ｂに対応する部分に、前記透明フィルム２８のみからなる非偏光制御部３１を形成したものである。
【００４６】
また、前記液晶表示素子１と面光源１４を駆動する駆動手段３２は、その構成は図示しないが、前記液晶表示素子１の複数行の画素１２を行毎に順次選択して選択行の走査線にゲート信号を供給し、各行の選択期間毎に、前記複数の信号線にデータ信号を供給する液晶表示素子駆動回路と、前記面光源１４の第１の発光素子２０と第２の発光素子２１とを選択的に点灯させる光源駆動回路とからなっている。
【００４７】
この駆動手段３２は、１画面の画像を表示するための１フレーム毎に、前記液晶表示素子１の選択行の走査線へのゲート信号の供給と、複数の信号線へのデータ信号の供給とにより前記第１、第２の画面領域１１ａ、１１ｂからなる画面エリア１１の全域の前記複数の画素１２に行毎に順次画像データを書込み、この画面エリア１１の全域への画像データの書き込み期間中の前半の、前記第１の画面領域１１ａの各行の画素１２へ前記画像データの書込むための第１の期間に、前記面光源１４から、前記第１と第２の発光素子２０，２１の一方の点灯により、前記第１と第２の照明光の一方を照射させ、前記第２の画面領域１１ｂの各行の画素１２へ前記画像データを書込むための第２の期間に、前記面光源１４から、前記第１と第２の発光素子２０，２１の他方の点灯により、前記第１と第２の照明光の他方を照射させる。
【００４８】
図４は前記駆動手段３２による前記液晶表示素子１と面光源１４の駆動シーケンス図であり、この実施例では、例えば１６．７ｍ秒に設定された１フレーム毎に、前記液晶表示素子１の画面エリア１１の全域の複数の画素１２に行毎に順次画像データを書込み、その書込み期間Ｔのうちの前半のＴ／２の期間、つまり前記第１の画面領域１１ａの各行の画素１２へ画像データを書込む第１の期間に、前記第１の発光素子２０を点灯させ、前記第２の発光素子２１を消灯させて、前記面光源１４から、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に直交する偏光面をもった直線偏光からなる第１の照明光を照射させ、後半のＴ／２の期間、つまり前記第２の画面領域１１ｂの各行の画素１２へ画像データを書込む第２の期間に、前記第１の発光素子２０を消灯させ、前記第２の発光素子２１を点灯させて、前記面光源１４から、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に平行な偏光面をもった直線偏光からなる第１の照明光を照射させるようにしている。
【００４９】
この液晶表示装置は、前記液晶表示素子１と、前記液晶表示素子１の後側に配置され、前記液晶表示素子１の画面エリア１１の全域に向けて、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に直交する偏光面をもった直線偏光からなる第１の照明光と、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に平行な偏光面をもった直線偏光からなる第２の照明光とを選択的に照射する面光源１４と、前記面光源１４と前記液晶表示素子１との間に配置され、前記面光源１４から照射された前記直線偏光からなる照明光のうちの前記液晶表示素子１の画面エリア１１を、実質的に同数ずつの行の画素に区分した第１と第２の２つの画面領域１１ａ，１１ｂのいずれか一方に向かう光の偏光面を実質的に９０°回転させる偏光制御素子２７と、前記液晶表示素子１と面光源１４を駆動する前記駆動手段３２とを備え、１フレーム毎に、前記液晶表示素子１の複数行の画素１２に行毎に順次画像データを書込み、前記第１の画面領域１１ａの各行の画素１２への画像データ書込み期間に、前記面光源１４から、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に直交する偏光面をもった直線偏光からなる第１の照明光を照射させ、前記第２の画面領域１１ｂの各行の画素１２への画像データ書込み期間に、前記面光源１４から、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に平行な偏光面をもった直線偏光からなる第１の照明光を照射させるようにしているため、液晶の応答性に充分に対応し、しかも、前のフレームの表示画像の残像を低減して、良好な品質の動画を表示することができる。
【００５０】
すなわち、図５は、前記液晶表示素子１の第１の画面領域１１ａの各行の画素１２へ画像データを書込む第１の期間における前記液晶表示素子１の表示状態を示し、図６は、前記液晶表示素子１の第２の画面領域１１ｂの各行の画素１２へ画像データを書込む第２の期間における前記液晶表示素子１の表示状態を示している。
【００５１】
図５のように、前記液晶表示素子１の第１の画面領域１１ａの各行の画素１２へ画像データを書込む第１の期間には、前記第１の発光素子２０が点灯され、前記面光源１４から、前記第１の発光素子２０と前記導光板１５の入射端面１６との間に配置された第１の偏光素子２２の透過軸２２ａと平行な直線偏光、つまり、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に直交する偏光面をもった直線偏光Ｓからなる第１の照明光３３が、前記液晶表示素子１の画面エリア１１の全域に向けて照射される。
【００５２】
そして、この第１の照明光３３のうちの前記液晶表示素子１の第１の画面領域１１ａに向かう光は、前記偏光制御素子２７の前記第１の画面領域１１ａに対応する部分に形成されたλ／２位相差膜２９からなる偏光制御部３０により偏光面が実質的に９０°回転させられて、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に平行な直線偏光Ｐになり、その照明光３３ａが、前記後側偏光板１０を透過して前記液晶表示素子１の第１の画面領域１１ａに入射する。
【００５３】
一方、前記第１の照明光３３のうちの前記液晶表示素子１の画面エリア１１の第２の画面領域１１ｂに向かう光は、前記偏光制御素子２７の前記第２の画面領域１１ｂに対応する非偏光制御部３１を偏光状態を変えずに透過するため、この光、つまり前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に直交する直線偏光Ｓからなる照明光３３ｂは、前記後側偏光板１０により吸収される。
【００５４】
そのため、前記液晶表示素子１の第１の画面領域１１ａの各行の画素１２へ画像データを書込む第１の期間には、前記液晶表示素子１の画面エリア１１のうちの前記照明光３３ａが入射した第１の画面領域１１ａから、この第１の画面領域１１ａの各行の画素１２を透過した光３４が観察側に出射し、前記第１の画面領域１１ａに、１画面の上半分の画像が表示され、照明光が入射しない第２の画面領域１１ｂは、その全域にわたって黒表示になる。
【００５５】
また、図６のように、前記液晶表示素子１の第２の画面領域１１ｂの各行の画素１２へ画像データを書込む第２の期間には、前記第２の発光素子２１が点灯され、前記面光源１４から、前記第２の発光素子２１と前記導光板１５の入射端面１６との間に配置された第２の偏光素子２３の透過軸２３ａと平行な直線偏光、つまり、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に平行な偏光面をもった直線偏光Ｐからなる第２の照明光３５が、前記液晶表示素子１の画面エリア１１の全域に向けて照射される。
【００５６】
そして、この第２の照明光３５のうちの前記液晶表示素子１の第１の画面領域１１ａに向かう光は、前記偏光制御素子２７の前記第１の画面領域１１ａに対応する部分に形成されたλ／２位相差膜２９からなる偏光制御部３０により偏光面が実質的に９０°回転させられて、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に直交する直線偏光Ｓになるため、その照明光３５ａは、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０により吸収される。
【００５７】
一方、前記第１の照明光３３のうちの前記液晶表示素子１の画面エリア１１の第２の画面領域１１ｂに向かう光は、前記偏光制御素子２７の前記第２の画面領域１１ｂに対応する非偏光制御部３１を偏光状態を変えずに透過するため、この光、つまり前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に平行な直線偏光Ｐからなる照明光３５ｂが、前記後側偏光板１０を透過して前記液晶表示素子１の第２の画面領域１１ａに入射する。
【００５８】
そのため、前記液晶表示素子１の第２の画面領域１１ｂの各行の画素１２へ画像データを書込む第２の期間には、前記液晶表示素子１の画面エリア１１のうちの前記照明光３５ｂが入射した第２の画面領域１１ｂから、この第２の画面領域１１ｂの各行の画素１２を透過した光３６が観察側に出射し、前記第２の画面領域１１ｂに、１画面の下半分の画像が表示され、照明光が入射しない第１の画面領域１１ａは、その全域にわたって黒表示になる。
【００５９】
このように、この液晶表示装置は、１フレーム毎に、前記液晶表示素子１の画面エリア１１の上半分の第１の画面領域１１ａに画像表示と黒表示とを行わせ、画面エリア１１の下半分の第２の画面領域１１ｂに黒表示と画像表示とを交互に行わせるため、前記第１の画面領域１１ａ及び前記第２の画面領域１１ｂにそれぞれ１フレームの前半と後半に表示される表示画像の残像を、引き続く次のフレームの画像表示と重なって観察されないようにし、ぼやけ感の無い良好な品質の動画を表示することができる。
【００６０】
しかも、この液晶表示装置は、１フレーム毎に、前記液晶表示素子１の複数行の画素に行毎に順次画像データを書込み、前記液晶表示素子１の第１の画面領域１１ａの各行の画素１２への画像データの書込み期間に、前記液晶表示素子１の第１の画面領域１１ａに照明光３３ａを入射させることによって前記第１の画面領域１１ａに１画面の上半分の画像を表示させ、前記液晶表示素子１の第２の画面領域１１ｂの各行の画素１２への画像データの書込み期間に、前記液晶表示素子１の第２の画面領域１１ｂに照明光３５ｂを入射させることによって前記第２の画面領域１１ｂに１画面の下半分の画像を表示させるものであるため、前記液晶表示素子１の各行の画素１２への画像データの書込み速度を、特許文献１参照（特開２００１−４２２８２号公報）に記載された画像表示と黒表示とを１フレーム毎に交互に行う従来の液晶表示装置のように速くしなくても、表示にちらつきを生じることは無く、したがって、液晶の応答性に充分に対応することができる。
【００６１】
また、この液晶表示装置は、偏光制御素子２７として、前記液晶表示素子１の画面エリア１１の全域に対応する透明フィルム２８の前記第１の画面領域１１ａに対応する部分に、透過光の偏光面を光強度を減衰させること無く回転させるλ／２位相差膜２９からなる偏光制御膜が形成された光学フィルムを備えているため、前記面光源１４から照射された第１及び第２の照明光３３，３５のうちの前記偏光制御素子２７のλ／２位相差膜２９が形成された偏光制御部３０を通った光３３ａ，３５ａの強度と、前記面光源１４から照射され、前記偏光制御素子２７の前記透明フィルム２８からなる非偏光制御部３１を通った光３３ｂ，３５ｂの強度とに差が生じることは無く、したがって、前記第１の画面領域１１ａと第２の画面領域１１ｂの表示画像の輝度を均等にし、輝度むらの無い高品質の画像を表示することができる。
【００６２】
なお、上記実施例の液晶表示装置では、前記液晶表示素子１の第１の画面領域１１ａに向かう照明光の偏光面を前記偏光制御素子２７により実質的に９０°回転させるようにしているが、それと逆に、前記液晶表示素子１の第２の画面領域１１ｂに向かう照明光の偏光面を実質的に９０°回転させるようにしてもよく、その場合は、前記偏光制御素子２７を、前記λ／２位相差膜２９を有する偏光制御部３０を前記液晶表示素子１の第２の画面領域１１ｂに対応させて配置し、前記液晶表示素子１の第１の画面領域１１ａの各行の画素１２への画像データの書込み期間に、前記面光源１４から前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に平行な偏光面をもった直線偏光からなる第２の照明光３５を前記液晶表示素子１向けて照射し、前記液晶表示素子１の第２の画面領域１１ｂの各行の画素１２への画像データの書込み期間に、前記面光源１４から前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に直交する偏光面をもった直線偏光からなる第１の照明光３３を前記液晶表示素子１向けて照射すればよい。
【００６３】
また、前記偏光制御素子２７の偏光制御膜２９は、λ／２位相差膜に限らず、直線偏光の偏光面を実質的に９０°回転させる光学特性を有するものであれば、例えば液晶分子を前記面光源１４からの第１と第２の照明光３３，３５の偏光面に対してそれぞれ実質的に４５°の角度方向に配列させた液晶ポリマーフィルム等でもよい。
【００６４】
さらに、前記偏光制御素子２７は、λ／２位相差膜または液晶ポリマーフィルム等の偏光制御膜だけからなるものを、前記液晶表示素子１の第１と第２の２つの画面領域１１ａ，１１ｂのいずれか一方に対応させて配置してもよい。
【００６５】
また、面光源１４の導光手段は、前記導光板１５に限らず、例えば、上記実施例において導光板１５の背後に配置された反射板１９と前記プリズムシート２５との間に導光空間を形成し、その導光空間の少なくとも一端を、前記液晶表示素子１の法線方向に対して実質的に直交する方向から光を入射させるための入射部とした構成とし、前記導光空間に前記入射部から入射した光を、前記反射板１９からなる反射面により液晶表示素子１に向けて反射するようにしてもよい。
【００６６】
さらにまた、面光源１４は、前記液晶表示素子１の画面エリア１１の全域に向けて、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に直交する偏光面をもった直線偏光からなる第１の照明光と、前記液晶表示素子１の後側偏光板１０の透過軸１０ａと実質的に平行な偏光面をもった直線偏光からなる第２の照明光とを選択的に照射するものであれば、他の構成のものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】この発明の一実施例を示す液晶表示装置の斜視図。
【図２】前記液晶表示装置の液晶表示素子の一部分の断面図。
【図３】前記液晶表示装置の面光源の一部分のハッチングを省略した断面図。
【図４】前記液晶表示装置の液晶表示素子と面光源の駆動シーケンス図。
【図５】前記液晶表示素子の第１の画面領域の各行の画素への画像データ書込み期間における前記液晶表示素子の表示状態を示す図。
【図６】前記液晶表示素子の第２の画面領域の各行の画素への画像データ書込み期間における前記液晶表示素子の表示状態を示す図。
【符号の説明】
【００６８】
１…液晶表示素子、９，１０…偏光板、９ａ，１０ａ…透過軸、１１…画面エリア、１１ａ…第１の画面領域、１１ｂ…第２の画面領域、１４…面光源、１５…導光板（導光手段）、１６…入射端面（入射部）、１７…出射面、１８…反射面、１９反射板、２０…第１の発光素子、２１…第１の発光素子、２２…第１の偏光素子、２２ａ…透過軸、２３…第１の偏光素子、２３ａ…透過軸、２４…遮光板、２５…プリズムシート、２７…偏光制御素子、２８…透明フィルム、２９…λ／２位相差膜（偏光制御膜）、２９ａ…遅相軸、３０…偏光制御部、３１…非偏光制御部、３２…駆動手段、３３…第１の照明光、３３ａ…偏光制御素子の偏光制御部を通った第１の照明光、３３ｂ…偏光制御素子の非偏光制御部を通った第１の照明光、３４…液晶表示素子からの出射光、３５…第２の照明光、３５ａ…偏光制御素子の偏光制御部を通った第２の照明光、３５ｂ…偏光制御素子の非偏光制御部を通った第２の照明光、３４…液晶表示素子からの出射光。
【図１】
2008233549.tif 000003
【図２】
2008233549.tif 000004
【図３】
2008233549.tif 000005
【図４】
2008233549.tif 000006
【図５】
2008233549.tif 000007
【図６】
2008233549.tif 000008