(57)【要約】  白色を強調すべき画像を表示するときに、一層白色レベルの良好な画像表示をすることができる液晶表示装置である。液晶表示パネルを照明するバックライト照明装置が赤色光、青色光及び緑色光を発光するレーザ光源に加えて、白色光を発光する白色光源を備えており、液晶表示パネルに表示される画像が白色を強調すべきとされる画像であるときには、レーザ光源からの赤色光、青色光及び緑色光に加えて、白色光源からの白色光を液晶表示パネルに照明する。これにより、白色を強調すべき画像をより自然な画質を有する画像にして表示することができる。
2007091611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルを背面側から照明するバックライト照明装置と、を具備し、
前記バックライト照明装置は、少なくとも赤色光、緑色光及び青色光を発光するレーザ光源と、白色光を発光する白色光源と、を備え、
白色を強調すべきとされる画像を前記液晶表示パネルが表示するときに、前記バックライト照明装置は前記白色光源の出力強度を上昇させること特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記白色光源は、白色光を発光する発光ダイオード、蛍光表示管、電界放出電子励起発光光源及びエレクトロルミネッセンスのすくなくとも１つを備え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】
前記発光ダイオードは、青色発光ダイオードと、前記青色発光ダイオードから発光される青色光を白色光に変換する蛍光体と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶表示パネル及び前記バックライト照明装置を駆動する駆動制御部をさらに具備し、
前記駆動制御部は、表示すべき画像の白色レベルを認識する輝度認識回路を備え、前記輝度認識回路による認識結果に基づき前記バックライト照明装置に前記白色光源の出力強度を上昇させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記駆動制御部は、表示すべき画像の全体領域のうち白色の領域の占める割合が一定値以上であると前記輝度認識回路により認識された場合に、前記白色光源の出力強度を上昇させることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記バックライト照明装置はさらに、前記レーザ光源からのレーザ光及び前記白色光源からの白色光を導光し、一方の主面から面状に出射する導光板を備え、
前記導光板は、前記レーザ光源からのレーザ光が一方の端面部から入射されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記導光板は、前記白色光源からの白色光が前記一方の端面部から入射されることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記導光板は、前記白色光源からの白色光が他方の主面から入射されることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記導光板は、前記他方の主面に設けられ、前記一方の端面部から入射される前記レーザ光源からのレーザ光を前記一方の主面側に反射させ、かつ、前記白色光源からの白色光を透過させる反射層を備えることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記白色光源は、前記導光板の前記他方の主面に対して面内分布が均一となるように配置された複数の白色光源部材を備えることを特徴とする請求項８または９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記レーザ光源からのレーザ光及び前記白色光源からの白色光の各光強度を検出する光検出器と、
前記光検出器による検出データに基づき前記レーザ光源からのレーザ光及び前記白色光源からの白色光の少なくとも一方の光強度を補正する補正回路と
をさらに具備することを特徴とする請求項６から請求項１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記光検出器は、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の光強度を検出する第１の光検出器と、前記白色光源から出射される白色光の光強度を検出する第２の光検出器と、を含むことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１の光検出器は、前記導光板の他方の端面部に配置され、前記第２の光検出器は、前記白色光源の近傍に配置されることを特徴とする請求項１２に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、色再現性の良好なカラー表示を行うことができる液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置の中でもアクティブマトリックス型液晶表示装置が、パーソナルコンピュータの表示装置や、液晶テレビジョン表示装置として多用されている。しかも、これらの用途においては、大画面化が急速に進展している。さらに、アクティブマトリクス型液晶表示装置は表示画面の大きさにかかわらず、高精細で、かつ色再現範囲が広く、高画質の表示が要求されている。これは、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等の他の表示装置との競争で、より優位性を保持するためである。また、同時に、低消費電力化も要求されている。【０００３】
低消費電力化や低コスト化のために、画素の開口率を大きくするための取り組みが行われている。しかしながら、従来のアクティブマトリクス型カラー液晶表示装置においては、画素の開口率を大きくすることは以下のような理由により困難である。すなわち、従来のアクティブマトリクス型カラー液晶表示装置は、各画素を構成する副画素の上部にそれぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタを設け、バックライト照明装置により白色光を通すことによって、フルカラー画像を表示している。すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの副画素をまとめて１画素を構成することで、フルカラーの画像を表示している。このため、解像度は実際のアクティブマトリクス型液晶表示装置の総副画素数が有する解像度の３分の１となる。これにより、液晶表示装置として、高精細のパターン形成が要求されるが、画素部に形成する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や電極配線等により、各画素の開口率を大きくすることには制約がある。したがって、各副画素の光透過部の開口率以上の光は透過しないのでバックライト照明装置の照明光の利用効率が悪く、低消費電力化の制約となっている。【０００４】
また、色再現範囲を拡大するとともに長寿命化することを目的として、従来の冷陰極蛍光管によるバックライト照明装置に代わって、赤色光（Ｒ光）、緑色光（Ｇ光）及び青色光（Ｂ光）の３原色を含む複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたバックライト照明装置が実用化されている。発光ダイオードは冷陰極蛍光管に比べて色再現範囲を広くできることから、より高画質の液晶表示装置を実現している。【０００５】
さらに、画素の解像度を向上するとともにバックライト照明装置の照明光を効率よく利用して低消費電力化を図るために、フィールドシーケンシャル駆動方式が提案されている。この駆動方式の概要は、例えば画像１フレームを３つに時分割し、１／３フレーム期間ずつ、Ｒ光、Ｇ光、およびＢ光の光源を点灯させ、１／３フレーム期間ずつ、その色に対応する画像をそれぞれ表示する方法である。【０００６】
このフィールドシーケンシャル駆動方式は、Ｒ光点灯期間、Ｇ光点灯期間及びＢ光点灯期間に、それぞれＲ光、Ｇ光、Ｂ光の光源、例えばＬＥＤ光源を順に点灯する。Ｒ光のＬＥＤの点灯期間には、赤色に対応したビデオ信号が液晶表示パネルに供給され、液晶表示パネルに赤色の画像１画面分が書き込まれて画像表示される。また、Ｇ光のＬＥＤの点灯期間には、緑色に対応したビデオ信号が液晶表示パネルに供給され、液晶表示パネルに緑色の画像１画面分が書き込まれて画像表示される。また、Ｂ光のＬＥＤの点灯期間には、青色に対応したビデオ信号が液晶表示パネルに供給され、液晶表示パネルに青色の画像１画面分が書き込まれて画像表示される。これらの３回の連続した画像の表示により、１フレームが形成される。そのフレームが１秒間に、例えば６０フレーム繰り返されフルカラーの画像が表示される。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、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタを不要とすることができ、従来のカラー液晶表示装置の３倍の解像度が得られる。また、バックライト照明装置の照明光の利用効率も向上できるので、低消費電力化も可能である。【０００７】
しかし、この方式は、まだ解決すべき課題を多く有しており、本格的な実用には至っていない。その課題の１つであるチラツキ現象を低減する例（第１の例）も提案されている（例えば、特許文献１参照）。この提案による駆動方式は、画像１フレームを複数のサブフレームに分割し、各サブフレーム期間において赤、緑、青色の画像表示に対応して、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光のバックライトを順に点灯させ、これらの光を表示部に照射する方法である。これにより、フィールドシーケンシャル駆動方式の欠点である表示画面のチラツキ現象を低減できるとしている。【０００８】
しかし、上述の提案の駆動方式を含めて、従来のフィールドシーケンシャル駆動方式は、３色を順次高速に切り換えて表示する方式である。したがって、高速で応答する液晶表示パネルを用いることが要求される。応答速度が速いＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ）液晶を用いた液晶表示パネルであっても、上記従来のフィールドシーケンシャル駆動方式に対しては応答速度において充分でない。【０００９】
また、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の少なくとも３色の光を発光するＬＥＤ光源を用いた場合、ＬＥＤの発光色にばらつきがあるため、例えば同じＧ光でも、ＬＥＤにより、その発光色が赤味を帯びたり、あるいは青味を帯びることがある。また、同一素子でも、駆動電流や温度特性などの要因によって、発光色に変化が生じることがある。このようなＲ光、Ｇ光、Ｂ光のＬＥＤを用いたフルカラー表示の場合には、白色レベルの色度を一定に保つことが困難である。さらに、液晶表示装置を作製した時点では、白色レベルの色度を合わせることができるが、経年変化のばらつき等により長期的には白色レベルが変化してしまう。【００１０】
このようなＬＥＤをバックライト照明装置の光源として用いる場合の課題に対して、異なる波長特性の光を発光する光源部の１つに白色光を発光する光源部を用いる例（第２の例）が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このように白色光を発光する光源部を設けることにより、容易に所望の白色レベルの色度が得られるとともに、温度特性等の変動要因による白色レベルの変動を抑制することが可能であるとしている。【００１１】
さらに、ＬＥＤを用いた場合に、ＬＥＤの発熱に伴い、発光波長及び光出力が変化する。このため、一度輝度及び色調を調整しても、調整後に輝度及び色調が変動する。このような変動は、経時変化によっても生じる。そのために、３色の発光素子のうち、少なくともいずれかの色の発光素子が、ＬＥＤよりも輝度の高い高出力化に適する半導体レーザ素子を用いることで、駆動電流の増大による発熱を抑制し、特性の変動を減少させる構成も示されている。なお、この例（第３の例）では、赤色半導体レーザを用いることが具体的に示されている（例えば、特許文献３参照）。【００１２】
上記第１の例においては、３色を高速に切り換えてフルカラー画像表示を行うフィールドシーケンシャル方式の駆動方法が示されている。しかしながら、この第１の例を含めて、従来のフィールドシーケンシャル駆動方式は、３色を高速で切り換えて駆動するため、これに対応して高速に応答する液晶表示パネルが要求される。しかしながら、現在実用化されている高速応答が可能なＯＣＢ液晶を用いた液晶表示パネルであっても、一般的な液晶表示装置に比べて充分な画質を得ることができないという課題を有している。【００１３】
また、上記第２の例では、光源としてＲ光、Ｇ光、Ｂ光および白色光の４色を用いて、液晶表示パネルのサブフィールドに対応して表示する方法であるが、フィールドシーケンシャル駆動方式において照射光として白色光を含むものである。しかし、フィールドシーケンシャル駆動方式を採用する以上、高速な応答速度の液晶表示パネルをなお必要とするものである。【００１４】
さらに、上記第３の例では、バックライト照明装置の光源として、赤色の半導体レーザを用いることが記載されているが、具体的な構成等については何らの開示もない。したがって、赤色の半導体レーザを用いた光源を実際に実現することは容易ではない。【００１５】
また、上記第２の例及び第３の例ともに、ＬＥＤを光源として用いることが主体であり、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の３色からなるレーザ光源と白色光源とを用い、白色レベルを強調する構成や方法については、まったく開示も示唆もない。このため、実際に白色レベルを強調する構成を実現するには更なる検討が必要である。
【特許文献１】特開２０００−１９９８８６号公報
【特許文献２】特開２００４−４６２６号公報
【特許文献３】特開２００５−６４１６３号公報
【発明の開示】
【００１６】
本発明の目的は、少なくともＲ光、Ｇ光、Ｂ光の３色のレーザ光源と白色光を発光する光源を用いて白色を強調すべき画面を表示するときに、より白色レベルの良好な画像表示を可能とする液晶表示装置を提供することである。
【００１７】
本発明の一局面に従う液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを背面側から照明するバックライト照明装置と、を具備し、前記バックライト照明装置は、少なくとも赤色光、緑色光及び青色光を発光するレーザ光源と、白色光を発光する白色光源と、を備え、白色を強調すべきとされる画像を前記液晶表示パネルが表示するときに、前記バックライト照明装置は前記白色光源の出力強度を上昇させる。
【００１８】
上記の液晶表示装置では、赤色光、緑色光及び青色光を発光するレーザ光源を用いることにより、画像の色再現範囲を拡げるとともに、白色光源を用いることにより、白色レベルを強調したい場合に、充分な輝度の白色を表示できる。したがって、レーザ光源のみを用いる場合に比べて、さらに高画質の画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１Ａは本発明の第１の実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示す平面概略図、図１Ｂは図１ＡのＡ−Ａ線に沿って切断した断面概略図である。
【図２】図２Ａは図１Ａの液晶表示パネルの構成を示す平面概念図、図２Ｂは図２ＡのＢ−Ｂ線に沿って切断した断面概念図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態にかかる液晶表示装置の駆動方法（ｎ＝２）を示すタイミングチャートである。
【図４】図４Ａは本発明の第２の実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示す平面概略図、図４Ｂは図４ＡのＡ−Ａ線に沿って切断した断面概略図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示す断面概念図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示す断面概念図である。
【図７】図６の液晶表示パネルの構成を示す断面概念図である。
【図８】図８Ａは本発明の第５の実施の形態にかかる液晶表示装置の液晶表示パネルの１画素の構成を示す断面概念図、図８Ｂは図８Ａの画素を４つ並べた構成の平面概念図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態にかかる液晶表示パネルに本発明の第５の実施の形態にかかる画素を適用した場合を説明する図である。
【図１０】図１０Ａは本発明の第６の実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示す平面概略図、図１０Ｂは図１０ＡのＡ−Ａ線に沿って切断した断面概略図である。
【図１１】図１０Ａ及び図１０Ｂの白色光源を駆動するための構成を示す断面概略図である。
【図１２】図１２Ａは本発明の第７の実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示す平面概略図、図１２Ｂは図１２ＡのＡ−Ａ線に沿って切断した断面概略図である。
【図１３】本発明の第８の実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示す断面概略図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。また、図面は、理解しやすくするために、光源部と液晶表示パネルとの寸法等については正確な表示ではない。【００２１】
（第１の実施の形態）
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の第１の実施の形態にかかる液晶表示装置１の構成を示す図で、図１Ａは液晶表示装置１の構成の概要を示す平面概略図、図１Ｂは図１ＡのＡ−Ａ線に沿って切断した断面概略図である。この液晶表示装置１を図示する場合において、筐体１６及び光源を収納する収納部１８の表面のそれぞれを切り取り、各内部構成をわかりやすく示している。図２Ａ及び図２Ｂは、本実施の形態の液晶表示装置１に用いる液晶表示パネル２０の構成を説明する概念図で、図２Ａは平面概念図、図２Ｂは図２ＡのＢ−Ｂ線に沿って切断した断面概念図である。なお、図１と同じ要素には同じ符号を付している。以下、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ及び図２Ｂを用いて、本実施の形態の液晶表示装置１の構成を説明する。【００２２】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施の形態の液晶表示装置１は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を投光する光源部１０１と、液晶に電圧を印加して画像を表示する液晶表示パネル２０と、を備えている。そして、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、液晶表示パネル２０は、その単位画素２００が第１の副画素２００ａ及び第２の副画素２００ｂからなり、第１の副画素２００ａはＲ光、Ｇ光及びＢ光のうちのいずれか２色の光（以下、「第１の光」及び「第２の光」と呼ぶ。）のみを透過する第１のカラーフィルタ２０１ａを備え、第２の副画素２００ｂは上記２色の光を除く他の１色の光（以下、「第３の光」と呼ぶ。）のみを透過する第２のカラーフィルタ２０１ｂを備えている。【００２３】
また、図２Ａの液晶表示パネル２０の駆動制御部２１は、第１の副画素２００ａに対して画像１フレームをｎ個（ｎは２以上の整数）に時分割するとともに、１／ｎフレーム期間ごとに上記第１及び第２の光のそれぞれの光の画像情報を印加し、かつ第２の副画素２００ｂに対しては画像１フレーム期間、上記第３の光の画像情報を印加する。そして、図１Ａの光源部１０１は、駆動制御部２１の上記第１及び第２の光のそれぞれの光の画像情報の印加に同期して上記第１及び第２の光をそれぞれ１／ｎフレーム期間ごとに照明し、かつ上記第３の光については画像１フレーム期間少なくとも連続的に証明する構成からなる。【００２４】
さらに、本実施の形態では、画像１フレームを時分割する個数ｎが２である。もちろん、本発明は、この個数に限るものではない。【００２５】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施の形態にかかる液晶表示装置１においては、フラットパネル型の液晶表示装置の場合を例として説明する。液晶表示装置１は少なくとも、図２Ａの駆動制御部２１により液晶に電圧を印加して画像を表示する液晶表示パネル２０と、その背面側に少なくともＲ光、Ｇ光、Ｂ光を投光する光源部１０１とを有している。本実施の形態では、この光源部１０１がバックライト照明装置であるので、以下では光源部１０１をバックライト照明装置１０１として説明する。【００２６】
図１Ａ及び図１Ｂにおいて、バックライト照明装置１０１は、複数のレーザ光源（ＬＤ）１１１と、レーザ光源１１１から出射されるレーザ光を一方の端面部１１２ｄから入射し、透明導光部１１２ａ中を導光し、一方の主面１１２ｂから面状に均一に出射する平板状の導光板１１２と、を備えている。また、導光板１１２の一方の主面１１２ｂ側には、光を拡散するための拡散板１１３を設けている。さらに、本実施の形態では、導光板１１２の他方の主面１１２ｃには、入射したレーザ光を均一に拡散、反射して一方の主面１１２ｂに入射させるために、例えば微小なドットパターンを形成した反射層１１９を設けている。【００２７】
また、バックライト照明装置１０１は、レーザ光源１１１として、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光をそれぞれ発光するＲ光源１１１ａ、Ｇ光源１１１ｃ及びＢ光源１１１ｂを有する。これらのレーザ光源のうち、上記第１及び第２の光についてはＲ光及びＢ光を発光する赤色半導体レーザ（ＬＤ）と青色半導体レーザ（ＬＤ）とを用い、上記第３の光についてはＧ光を発光する緑色ＳＨＧ（第２高調波発生）−半導体レーザ（ＬＤ）を用いることが好ましい。ＳＨＧは２次の非線形光学効果の一種であり、媒質に入射した光（基本光：周波数ω）の２倍の周波数の光（ＳＨＧ光：周波数２ω）が発生する現象である。緑色ＳＨＧ−ＬＤをＧ光源１１１ｃとして用いる場合には、例えば赤外ＬＤ光をＳＨＧ（第２高調波発生）で緑色波長光に変換し、これをＣＷ動作（連続動作）させることによりＧ光を安定して点灯させることができる。【００２８】
Ｇ光源１１１ｃの具体的な構成例について、以下簡単に説明する。例えば、半導体レーザで固体レーザをポンピングして１０６４ｎｍの波長の光を出し、この波長の光を共振器にし、この中にＳＨＧ素子を入れると５３２ｎｍの波長のＧ光を取り出すことができる。あるいは、半導体レーザでファイバレーザをポンピングして１０６４ｎｍの波長の光を出し、この波長の光をＳＨＧ素子に導入することで５３２ｎｍの波長のＧ光を取り出すことができる。このような構成は変調鈍りが出るので強度変調する用途には向かないが、本実施の形態の場合のように一定の光強度で使用する場合、すなわちＣＷ動作で使用する場合には、出力を安定にでき有利である。なお、通常の半導体レーザの場合には、強度変調を安定に行うことができる。【００２９】
以上説明したようなＲ光源１１１ａ、Ｇ光源１１１ｃ及びＢ光源１１１ｂから構成されるレーザ光源１１１については、レーザ光源駆動回路部１２０からの所定の駆動波形電圧によって、後述する駆動方法によりそれぞれの光源をそれぞれ点灯させることができる。【００３０】
レーザ光源１１１から出射したレーザ光を導光板１１２の端面に導入する方法として、例えばＲ光源１１１ａ、Ｇ光源１１１ｃ及びＢ光源１１１ｂからそれぞれ出射したレーザ光をダイクロイックミラー１１４により合波し、反射ミラー１１６ａを通し、シリンドリカルレンズ１１６ｂで光ビーム面を広げ、導光板１１２の一方の端面部１１２ｄに入射させる。なお、シリンドリカルレンズ１１６ｂは、レンズ駆動回路部１１６ｃにより往復動作させ、光を走査させてもよい。【００３１】
なお、本実施の形態の場合、バックライト照明装置１０１には、レーザ光源１１１からの光の光路を変換して導光板１１２の一方の端面部１１２ｄに光を導入するための光路変換部１１８を、導光板１１２の一方の端面部１１２ｄ側に設けている。さらに、レーザ光源１１１からの光を光路変換部１１８に導光する副導光板１１５を導光板１１２に積層するように設けている。【００３２】
後述する駆動方法によって、光源部であるバックライト照明装置１０１は、Ｒ光源１１１ａとＢ光源１１１ｂとを交互に点灯させ、同時にＧ光源１１１ｃを点灯させ、これらの各色のレーザ光を液晶表示パネル２０の背面に向けて面状に均一に照明する。液晶表示装置１は、このような構成のバックライト照明装置１０１を用いることにより、導光板１１２の一方の主面１１２ｂから出射される面状光により液晶表示パネル２０を背面から照明するフラットパネル型の構成とすることができる。【００３３】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、液晶表示パネル２０は、例えばアクティブマトリクッス型で、かつ高速で応答可能な、例えばＯＣＢ液晶モード表示パネルを使用する。しかし、図２Ａ及び図２Ｂにおいては、説明を簡略にするために、駆動用薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や透明電極、電極配線、封止部、偏光板などの構成要素を省略して示している。【００３４】
液晶表示パネル２０は、透過型または半透過型構成で、例えばＴＦＴアクティブマトリクス型の液晶表示パネルである。また、本実施の形態では、表示領域には赤色と青色とを兼ねる第１の副画素２００ａ及び緑色のための第２の画素２００ｂを１つの単位画素２００とする多数の画素が設けられている。そして、これらの画素に設けられているＴＦＴ（図示せず）を駆動制御部２１により駆動制御することでフルカラーの画像表示を行うことができる。なお、２枚の透明基板２０１及び２０２の間には、例えばＯＣＢ液晶層２０３が所定の方向に配向されて設けられている。なお、このＯＣＢ液晶層２０３を駆動するためのＴＦＴは、２枚の透明基板２０１及び２０２の一方に形成され、液晶表示パネル２０は一対の偏光板で挟まれているが、これらは図示していない。この液晶表示パネル２０の基本構成は、従来から使用されているものを用いることができる。なお、透明基板２０１及び２０２としては、一般にガラス基板が用いられている。【００３５】
図２Ａに示すように、液晶表示パネル２０において、透明基板２０１、２０２間に形成するそれぞれの単位画素２００は、第１の副画素２００ａ及び第２の副画素２００ｂから構成する。すなわち、従来の液晶表示装置は、Ｒ光、Ｂ光、Ｇ光の３色のうちの１つの光のみ透過可能なカラーフィルタを備える３つの副画素で単位画素（１絵素）を構成しているのに対して、本実施の形態の液晶表示装置の液晶表示パネル２０では、第１の副画素２００ａ及び第２の副画素２００ｂの２つの副画素で単位画素（１絵素）２００を構成することが特徴である。【００３６】
図２Ｂに示すように、液晶表示パネル２０において、第１の副画素２００ａは、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光のうちのいずれか２色、本実施の形態ではＲ光及びＢ光のみを透過する第１のカラーフィルタ２０１ａを設けている。また、第２の副画素２００ｂは、Ｒ光及びＢ光を除く他の1色、すなわちＧ光のみを透過する第２のカラーフィルタ２０１ｂを設けている。すなわち、従来の液晶表示装置では、Ｒ、Ｇ、Ｂ色の３種類のカラーフィルタをそれぞれ有する３つの副画素を単位画素として複数配置して構成している。これに対して、本実施の形態の液晶表示装置１においては、Ｒ光及びＢ光のみを透過する第１のカラーフィルタ２０１ａ、及び、Ｇ光のみを透過する第２のカラーフィルタ２０１ｂの２種類のカラーフィルタを、それぞれ第１の副画素２００ａ及び第２の副画素２００ｂに設けていることが特徴である。【００３７】
このような構成の液晶表示パネル２０に対して、後述する駆動方法によってバックライト照明装置１０１からの交互に点灯するＲ光とＢ光、及び連続的に点灯するＧ光が導光板１１２の一方の主面１１２ｂから面内均一な光となって液晶表示パネル２０の背面から照明される。【００３８】
液晶表示パネル２０の駆動制御部２１は、後述する駆動方法により第１の副画素２００ａ及び第２の副画素２００ｂに、それぞれの色の光の画像情報を印加する。第１の副画素２００ａでは、Ｒ色及びＢ色の画像情報が駆動制御部２１により印加され、この画像情報に同期してＲ光源１１１ａ及びＢ光源１１１ｂが発光する。したがって、Ｒ色及びＢ色の画像情報に基づく光が高速で光変調されて表示部から表示される。また、第２の副画素２００ｂでは、Ｇ色の画像情報が駆動制御部２１により印加されるが、Ｇ光源１１１ｃは連続的に発光させている。これにより、Ｇ色の画像情報に基づく光が表示部から表示される。【００３９】
図３は、本実施の形態にかかる液晶表示装置１の駆動方法（ｎ＝２）を示すタイミングチャートである。図１Ａ〜図２Ｂに示す液晶表示装置１を図３に示すタイミングチャートで駆動することで、フルカラーの画像を表示することができる。以下、具体的に説明する。【００４０】
Ｖｓｙｎｃ信号は、画像信号書き込みの開始信号である。また、Ｒ信号、Ｂ信号及びＧ信号の点灯タイミング信号は、Ｒ光、Ｇ光ならびにＢ光のそれぞれの光源の点灯タイミングのための信号である。さらに、ＶＩＤＥＯ−Ｒ、ＶＩＤＥＯ−Ｂ及びＶＩＤＥＯ−Ｇのビデオ信号は、それぞれのビデオ信号に基づき、単位画素２００の第１の副画素２００ａ及び第２の副画素２００ｂを駆動するための画像信号を示す。また、Ｔｆは１フレームの期間を示す。さらに、ＴＲ、ＴＧ及びＴＢは、それぞれＲ光、Ｇ光、及びＢ光のそれぞれの光源の点灯期間を示している。【００４１】
ここで、駆動制御部２１により液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに供給される画像信号、例えばＶＩＤＥＯ−ＲのＲ１は、外部から入力される赤色に対応する元のビデオ信号を時間軸方向に、１フレーム（Ｔｆ）の１／２（ｎ＝２）に圧縮した信号である。また、駆動制御部２１により液晶表示パネル２０の第２の副画素２００ｂに供給される画像信号、例えばＶＩＤＥＯ−ＧのＧ１は、外部から入力される緑色に対応する元のビデオ信号である。また、駆動制御部２１により液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに供給される画像信号、例えばＶＩＤＥＯ−ＢのＢ１は、外部から入力される青色に対応する元のビデオ信号を時間軸方向に、１フレーム（Ｔｆ）の１／２（ｎ＝２）に圧縮した信号である。すなわち、液晶表示パネル２０の駆動制御部２１は、第１の副画素２００ａに対して、画像１フレーム（Ｔｆ）を２個（ｎ＝２）に時分割するとともに、１／２フレームの点灯期間ＴＲ及びＴＢごとにＲ色及びＢ色のそれぞれの画像情報を印加する。また、第２の副画素２００ｂに対しては、画像１フレーム（Ｔｆ）の期間、すなわちＴＧの期間、Ｇ色の画像情報を印加する。【００４２】
そして、光源部であるバックライト照明装置１０１は、画像１フレーム（Ｔｆ）の期間の1／２（ｎ＝２）の点灯期間ＴＲ及びＴＢの期間に、レーザ光源１１１のＲ光源１１１ａ及びＢ光源１１１ｂを交互に点灯させる。一方、Ｇ光源１１１ｃは画像１フレーム（Ｔｆ）、すなわち点灯期間（ＴＧ）の期間は連続して点灯する。【００４３】
このようにして、Ｒ光源１１１ａによる１／２フレームの点灯期間（ＴＲ）には、この点灯期間（ＴＲ）に同期して、赤色に対応し、かつ１／２に圧縮されたビデオ信号（Ｒ１）が駆動制御部２１によって液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに印加される。これにより、液晶表示パネル２０の第１のカラーフィルタ２０１ａが設けられた第１の副画素２００ａを通して赤色の画像の１画面分が表示される。【００４４】
また、Ｂ光源１１１ｂによる次の１／２フレームの点灯期間（ＴＢ）には、この点灯期間（ＴＢ）に同期して、青色に対応し、かつ１／２に圧縮されたビデオ信号（Ｂ１）が液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに印加される。これにより、液晶表示パネル２０の第１のカラーフィルタ２０１ａが設けられた第１の副画素２００ａを通して青色の画像１画面分が表示される。なお、Ｇ光源１１１ｃは連続的に点灯させている。【００４５】
また、Ｇ光源１１１ｃによる画像１フレームの点灯期間（ＴＧ）には、緑色に対応したビデオ信号（Ｇ１）が液晶表示パネル２０の第２の副画素２００ｂに印加される。これにより、液晶表示パネル２０の第２のカラーフィルタ２０１ｂが設けられた第２の副画素２００ｂを通して緑色の画像１画面分が表示される。【００４６】
これらの各色の画像の表示により、画像１フレームが形成され、視認者はこれらの各色を合成してフルカラーの画像として認識する。この方式の場合には、各画素を２つの副画素で構成するので、副画素数が従来の液晶表示装置の２／３でよく、かつ従来のフィールドシーケンシャル駆動方式に比べて２／３の応答速度でよい。【００４７】
例えば、従来のフィールドシーケンシャル駆動方式では、約１．５ｍｓ以下の高速応答が可能な液晶表示パネルが必要であったが、本実施の形態の液晶表示装置を用いれば約２．５ｍｓの応答速度の液晶表示パネルでよい。したがって、例えばＯＣＢ液晶を用いた液晶表示パネルでも駆動することができる。また、従来と全副画素数を同じにする場合には、従来に比べて１．５倍高精細の液晶表示装置を実現できる。あるいは、従来と単位画素数を同じにする場合には、従来に比べて１．５倍開口率を大きくすることができ、バックライト照明装置の低消費電力化に大きな効果を奏する。さらに、液晶表示パネルの製造歩留まりを向上することもでき、低コストの液晶表示装置を実現できる。【００４８】
具体的な例を挙げると、例えば全副画素数として（８００×３×６００）を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置は、従来の構成ではＳＶＧＡ規格（８００×６００）の解像度に対応した画像しか表示することができなかった。しかし、本実施の形態の液晶表示装置ではＳＶＧＡ規格においても全副画素数が（８００×１．５×６００）でよい。これは、ＳＶＧＡ規格だけでなく、他の規格の液晶表示装置においても同様の効果を有する。【００４９】
また、本実施の形態の液晶表示装置では、バックライト照明装置１０１にはＲ光源１１１ａ、Ｇ光源１１１ｃ及びＢ光源１１１ｂからなるレーザ光源１１１を用いているので波長の色純度が良好であり、表示可能な色再現範囲も従来の液晶表示装置に比べて大きく拡げることができ、より鮮明で、自然な色調を再現する液晶表示装置を実現できる。【００５０】
なお、本実施の形態では、ＯＣＢ液晶層２０３が設けられた液晶表示パネル２０を用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ＯＣＢ液晶と同程度の駆動速度を有する液晶であれば、同様に用いることができる。また、ＯＣＢ液晶よりさらに高速で駆動可能な強誘電性液晶を用いてもよい。【００５１】
また、本実施の形態の液晶表示装置では、一方の主面からレーザ光を面状に均一に出射するバックライト照明装置を液晶表示パネルの背面に使用しているので、フラットパネル型の構成となり、パーソナルコンピュータの表示装置や大画面の薄型液晶テレビジョン表示装置として利用できる。【００５２】
また、本実施の形態では、Ｒ色及びＢ色のみを透過する第１のカラーフィルタ２０１ａを第１の副画素２００ａに設け、Ｇ色のみを透過する第２のカラーフィルタ２０１ｂを第２の副画素２００ｂに設ける構成として、第１の副画素２００ａに対しては１フレーム（Ｔｆ）の間にＲ光とＢ光とを、第１の副画素２００ａの駆動に同期して照明するようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、Ｒ色及びＧ色のみを透過する第１のカラーフィルタを第１の副画素に設け、Ｂ色のみを透過する第２のカラーフィルタを第２の副画素に設ける構成として、第１の副画素２００ａに対しては１フレーム（Ｔｆ）の間にＲ光とＧ光とを、第１の副画素２００ａの駆動に同期して照明するようにしてもよい。あるいは、Ｇ色及びＢ色のみを透過する第１のカラーフィルタを第１の副画素に設け、Ｒ色のみを透過する第２のカラーフィルタを第２の副画素に設ける構成として、上記と同様な駆動方式により光源を照明するようにしてもよい。【００５３】
なお、本実施の形態では、第１の副画素２００ａに対して画像１フレームを２個に時分割し、２色の画像表示に対応して１／２フレーム期間ずつ、２色の光を交互に点灯する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、画像１フレームをｎ個（ｎは２以上の整数）に時分割し、２色の画像表示に対応して１／ｎフレーム期間ずつ、２色の光を交互に点灯するようにしても同様の効果を得ることができる。【００５４】
また、本実施の形態では、Ｇ光源は緑色ＳＨＧ−ＬＤ光源をＣＷ点灯させて用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、緑色ＳＨＧ−ＬＤ光源をＱスイッチでパルス列駆動することにより、ピーク光強度を大きく増加させたパルス列光を発生させて用いてもよい。Ｑスイッチは、レーザ共振器内部に光変調器等を挿入することによって、ある瞬間に光共振器のＱ値を急激に高めてレーザ発振を開始し、それまでレーザ媒質に蓄えられていたエネルギーを光パルスとして一気に放出させる方式である。これをパルス列光とすることにより、緑色レーザ光のピークパワーを大きく、かつ安定な出力強度とすることができる。すなわち、Ｑスイッチのパルス列光の場合、出力強度を変調させることは困難であるが、一定パルス列を常時発生させることで安定な出力強度を得ることができる。【００５５】
また、本実施の形態では、第１の副画素及び第２の副画素は同じ面積を有する構成として図示したが、本発明はこれに限定されない。本実施の形態の場合、Ｒ光とＢ光は画像１フレームに対して１／２フレーム期間ずつ、交互に点灯されることになる。このため、Ｒ光及びＢ光の画像１フレーム当たりの光量は、画像１フレームの間に常時点灯のＧ光と比べて、およそ半分に減少してしまう。そこで、Ｒ光及びＢ光を透過させる副画素２０１ａの開口率をＧ光を透過させる副画素２０１ｂの開口率の約２倍とすることで、光量の減少を解消し、Ｇ光と同等の光量を達成することができる。また、例えば、使用するＲ光、Ｂ光あるいはＧ光の光源の平均的光量に対応して副画素の面積を変えてもよい。このように副画素の面積を平均的光量に対応して変化させれば、より高画質の液晶表示装置を得ることができる。【００５６】
また、本実施の形態において、光源部であるバックライト照明装置は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を発光するレーザ光源と、レーザ光源から出射されるレーザ光を一方の端面部から入射し、一方の主面から出射する平板状の導光板とを備え、導光板は一方の端面部からレーザ光を入射し、導光して一方の主面から面状に出射する構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、導光板の透明導光部にレーザ光を入射し、導光するとともに回折または反射させて一方の主面方向に出射する構成であってもよい。透明導光部にホログラム素子あるいは半透過ミラーなどを設けることにより、一部回折あるいは一部反射させて一方の主面方向に出射させることができる。これにより、上記と同様に高輝度、高画質の液晶表示装置を得ることができる。【００５７】
（第２の実施の形態）
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の第２の実施の形態にかかる液晶表示装置２の構成を示す図で、図４Ａは液晶表示装置２の構成の概要を示す平面図、図４Ｂは図４ＡのＡ−Ａ線に沿って切断した断面の概略図である。図１Ａ及び図１Ｂと同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。この液晶表示装置２を図示する場合においても、筐体２６及び収納部２８の表面のそれぞれを切り取り、各内部構成をわかりやすく示している。図４Ａ及び図４Ｂに示す液晶表示装置２が、図１Ａ〜図２Ｂに示した液晶表示装置１と異なるのは、光源部に用いる光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いていることである。本実施の形態の液晶表示パネル２の構成及びその駆動方法は、第１の実施の形態の液晶表示装置１と同様である。【００５８】
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、本実施の形態の液晶表示装置２においては、光源部であるバックライト照明装置１０４は、複数の発光ダイオード光源（以下、ＬＥＤ光源とよぶ）１４１と、ＬＥＤ光源１４１から出射される光を一方の端面部１４２ｄから入射し、透明導光部１４２ａ中を導光し、一方の主面１４２ｂから面状に均一に出射する平板状の導光板１４２と、を備えている。また、導光板１４２の他方の主面１４２ｃ側には、光均斉化のためのドットパターン形状の反射層１４２ｅを設けている。また、導光板１４２の一方の主面１４２ｂには、光を拡散するための拡散板１４３を設けている。また、図示しないが、出射光をさらに面内均一な輝度とするためにプリズムレンズシートなどを設けてもよい。【００５９】
本実施の形態のバックライト照明装置１０４は、Ｒ光、Ｂ光及びＧ光をそれぞれ発光するＲ−ＬＥＤ光源１４１ａ、Ｂ−ＬＥＤ光源１４１ｂ及びＧ−ＬＥＤ光源１４１ｃから構成されるＬＥＤ光源１４１を有している。Ｒ−ＬＥＤ光源１４１ａ、Ｂ−ＬＥＤ光源１４１ｂ及びＧ−ＬＥＤ光源１４１ｃは、ＬＥＤ駆動回路部１４０からの所定の駆動波形電圧によって、後述する駆動方法によりそれぞれ駆動されて点灯する。【００６０】
Ｒ−ＬＥＤ光源１４１ａ、Ｂ−ＬＥＤ光源１４１ｂ及びＧ−ＬＥＤ光源１４１ｃからのＲ光、Ｂ光及びＧ光を導光板１４２に導入する方法として、例えばＲ−ＬＥＤ光源１４１ａ、Ｂ−ＬＥＤ光源１４１ｂ及びＧ−ＬＥＤ光源１４１ｃのそれぞれの光を、それぞれのレンズ１４６で光波面を広げてから、導光板１４２の一方の端面部１４２ｄに入射させるようにしてもよい。なお、図示しないが、光パワーを大きくし、かつ均一に導入するために、Ｒ−ＬＥＤ光源１４１ａ、Ｂ−ＬＥＤ光源１４１ｂ及びＧ−ＬＥＤ光源１４１ｃを１組として、これらを複数組並べて配置してもよい。【００６１】
本実施の形態の液晶表示装置２は、第１の実施の形態の液晶表示装置１で説明した液晶表示パネル２０を用い同様な駆動方法とすることで、第１の実施の形態の液晶表示装置１と同様な画像表示を行うことができる。すなわち、バックライト照明装置１０４は、Ｒ光、Ｂ光のＲ−ＬＥＤ光源１４１ａとＢ−ＬＥＤ光源１４１ｂとを交互に点灯させ、Ｇ光のＧ−ＬＥＤ光源１４１ｃは１フレームの期間連続的に点灯させ、これらにより発光した光を液晶表示パネル２０の背面に向けて面状で均一な輝度で照明する。【００６２】
図３に示した駆動方法（ｎ＝２）を示すタイミングチャートをもとに説明するが、基本的駆動方法は第１の実施の形態の液晶表示装置１と同じである。【００６３】
図２Ａの駆動制御部２１により液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに供給される画像信号、例えばＲ１は、外部から入力される赤色に対応する元のビデオ信号を時間軸方向に、１フレーム（Ｔｆ）の１／２（ｎ＝２）に圧縮した信号である。また、駆動制御部２１により液晶表示パネル２０の第２の副画素２００ｂに供給される画像信号、例えばＧ１は、外部から入力される緑色に対応する元のビデオ信号である。また、駆動制御部２１により液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに供給される画像信号、例えばＢ１は、外部から入力される青色に対応する元のビデオ信号を時間軸方向に、１フレーム（Ｔｆ）の１／２（ｎ＝２）に圧縮した信号である。すなわち、液晶表示パネル２０の駆動制御部２１は、第１の副画素２００ａに対して、画像１フレーム（Ｔｆ）を２個（ｎ＝２）に時分割するとともに、１／２フレームの点灯期間ＴＲ、ＴＢごとにＲ色及びＢ色のそれぞれの画像情報を印加する。また、第２の副画素２００ｂに対しては、画像１フレーム（Ｔｆ）の期間、すなわちＴＧの期間、Ｇ色の画像情報を印加する。【００６４】
そして、光源部であるバックライト照明装置１０４は、画像１フレーム（Ｔｆ）の期間の1／２（ｎ＝２）の点灯期間ＴＲ及びＴＢの期間に、ＬＥＤ光源１４１のＲ−ＬＥＤ光源１４１ａ及びＢ−ＬＥＤ光源１４１ｂを交互に点灯させる。一方、Ｇ−ＬＥＤ光源光源１４１ｃは画像１フレーム（Ｔｆ）、すなわち点灯期間（ＴＧ）の期間は連続して点灯する。【００６５】
このようにして、Ｒ−ＬＥＤ光源１４１ａによる１／２フレームの点灯期間（ＴＲ）には、この点灯期間（ＴＲ）に同期して、赤色に対応し、かつ１／２に圧縮されたビデオ信号（Ｒ１）が駆動制御部２１によって液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに印加される。これにより、液晶表示パネル２０の第１のカラーフィルタ２０１ａが設けられた第１の副画素２００ａを通して赤色の画像の１画面分が表示される。【００６６】
また、Ｂ−ＬＥＤ光源１４１ｂによる次の１／２フレームの点灯期間（ＴＢ）には、この点灯期間（ＴＢ）に同期して、青色に対応し、かつ１／２に圧縮されたビデオ信号（Ｂ１）が液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに印加される。これにより、液晶表示パネル２０の第１のカラーフィルタ２０１ａが設けられた第１の副画素２００ａを通して青色の画像１画面分が表示される。【００６７】
また、Ｇ−ＬＥＤ光源１４１ｃによる画像１フレームの点灯期間（ＴＧ）には、緑色に対応したビデオ信号（Ｇ１）が液晶表示パネル２０の第２の副画素２００ｂに印加される。これにより、液晶表示パネル２０の第２のカラーフィルタ２０１ｂが設けられた第２の副画素２００ｂを通して緑色の画像１画面分が表示される。【００６８】
これらの各色の画像の表示により、画像１フレームが形成され、視認者はこれらの各色を合成してフルカラーの画像として認識する。この方式の場合には、副画素数が従来の液晶表示装置の２／３でよく、かつ従来のフィールドシーケンシャル駆動方式に比べて２／３の応答速度でよい。【００６９】
上記により、バックライト照明装置にＬＥＤ光源を用い、３色のうちのいずれか２色のみを切り換えて駆動表示する構成とすることで、表示可能な色再現範囲が広がり、鮮明で、自然な色調を再現するフルカラー画像を実現できる。また、解像度を向上させることや開口率を大きくすることも容易になり、液晶表示装置の高精細化や低コスト化に大きな効果を奏する。【００７０】
また、本実施の形態の液晶表示装置では、フラットパネル型とすることができるのでパーソナルコンピュータの表示装置や大画面の薄型液晶テレビジョン表示装置として利用できる。【００７１】
なお、第１の実施の形態及び第２の実施の形態においては、光源部の光源としてレーザ光源あるいはＬＥＤ光源を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。電界放出による励起発光光源や、有機あるいは無機のエレクトロルミネッセンス光源（ＥＬ）を用いてもよい。また、上述したレーザ光源、ＬＥＤ光源、電界放出による励起発光光源あるいはエレクトロルミネッセンス光源を組み合わせた構成としてもよい。これにより、波長の色純度が冷陰極蛍光管よりも大幅に改善されるので、表示可能な色再現範囲が広がり、より鮮明で、自然な色調を再現する液晶表示装置を実現できる。【００７２】
（第３の実施の形態）
図５は、本発明の第３の実施の形態にかかる液晶表示装置４の構成を示す断面概念図である。図１Ａ〜図４Ｂと同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。図５に示す液晶表示装置４が、第１の実施の形態の液晶表示装置１及び第２の実施の形態の液晶表示装置２と異なる点は、光源部が投射型用照明装置であって、投射型用照明装置から出射する平行光を液晶表示パネル面に入射させ透過させてスクリーンに表示する投射型構成であることである。なお、図５に示す液晶表示パネル２０の構成は図２Ａ及び図２Ｂに示す構成と同じであるので、以下では図２Ａ及び図２Ｂに示す符号をもとに説明する。【００７３】
本実施の形態の投射型構成の液晶表示装置４は、透過型の液晶表示パネル２０をライトバルブとして１枚用いた構成からなる。本実施の形態では、光源部１０６が投射型用照明装置であるので、以下では光源部１０６または投射型用照明装置１０６とよぶ。この投射型用照明装置１０６は、第１の実施の形態の液晶表示装置１に用いたバックライト照明装置１０１と同様に、１フレームの期間内にＲ発光源１６１ａ、Ｂ発光源１６１ｂを交互に点灯させ、Ｇ発光源１６１ｃは１フレーム期間連続して点灯させ、各色のビーム光をレンズ系１６６によって平行光にして出射する構成である。光源部１０６の発光源１６１としては、高光強度を有するレーザ光源あるいは発光ダイオードなどを用いることができる。光源駆動回路部１６０によるＲ発光源１６１ａ、Ｂ発光源１６１ｂ及びＧ発光源１６１ｃの駆動方法は第１の実施の形態の液晶表示装置１と同様である。【００７４】
図５において、ＲＧＢライトバルブとして動作する液晶表示パネル２０の単位画素２００の第１の副画素２００ａおよび第２の副画素２００ｂには、それぞれ第１のカラーフィルタ２０１ａ及び第２のカラーフィルタ２０１ｂを設けている。すなわち、液晶表示パネル２０において、第１の副画素２００ａには、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光のうちのいずれか２色、例えばＲ光、Ｂ光のみを透過する第１のカラーフィルタ２０１ａを設ける。第２の副画素２００ｂには、上記２色の光を除く他の１色のＧ光のみを透過する第２のカラーフィルタ２０１ｂを設ける。また、ＯＣＢ液晶層２０３等の他の構成要素についても、第１の実施の形態の液晶表示装置１の液晶表示パネル２０と同様である。【００７５】
ただし、第１の実施の形態の液晶表示パネル２０はフラット型構成について説明したので、そのサイズはパーソナルコンピュータや薄型テレビジョンに用いられる比較的大形状である。しかし、本実施の形態の液晶表示パネル２０は、同様の構成要素により作成されるが、そのサイズは表示するスクリーンのサイズ等により規定されるが、一般的に１〜２インチ程度である。したがって、単位画素２００についても、そのサイズは非常に小さい。【００７６】
本実施の形態の液晶表示装置４では、投射型用照明装置１０６から出射した平行光のうち、Ｒ光及びＢ光は１フレームの期間内に交互に点灯しながら、液晶パネル２０に平行に入射し、第１副画素２００ａで光変調され、光変調されたＲ光及びＢ光は投射レンズ系１６９に入射する。一方、Ｇ光は１フレームの期間内では、点灯した状態で液晶パネル２０に平行に入射し、第２の副画素２００ｂで光変調され、光変調されたＧ光は投射レンズ系１６９に入射する。そして、光変調されたＲ光、Ｇ光及びＢ光は、投射レンズ系１６９により、フロントスクリーンあるいはリアスクリーン（図示せず）の方向へ拡大投射されて画像が表示される。【００７７】
以下、図３をもとにして、本実施の形態の投射型構成の液晶表示装置４の駆動方法を説明するが、基本的な駆動方法は第１の実施の形態の液晶表示装置１と同じである。【００７８】
駆動制御部２１により液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに供給される画像信号、例えばＲ１は、外部から入力される赤色に対応する元のビデオ信号を時間軸方向に、１フレーム（Ｔｆ）の１／２（ｎ＝２）に圧縮した信号である。また、駆動制御部２１により液晶表示パネル２０の第２の副画素２００ｂに供給される画像信号、例えばＧ１は、外部から入力される緑色に対応する元のビデオ信号である。また、駆動制御部２１により液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに供給される画像信号、例えばＢ１は、外部から入力される青色に対応する元のビデオ信号を時間軸方向に、１フレーム（Ｔｆ）の１／２（ｎ＝２）に圧縮した信号である。すなわち、液晶表示パネル２０の駆動制御部２１は、第１の副画素２００ａに対して、画像１フレーム（Ｔｆ）を２個（ｎ＝２）に時分割するとともに、１／２フレームの点灯期間ＴＲ、ＴＢごとにＲ色及びＢ色のそれぞれの画像情報を印加する。また、第２の副画素２００ｂに対しては、画像１フレーム（Ｔｆ）の期間、すなわちＴＧの期間、Ｇ色の画像情報を印加する。【００７９】
そして、光源部である投射型用照明装置１０６は、画像１フレーム（Ｔｆ）の期間の１／２（ｎ＝２）の点灯期間ＴＲ及びＴＢの期間に、発光源１６１のＲ発光源１６１ａ及びＢ発光源１６１ｂを交互に点灯させる。一方、Ｇ発光源１６１ｃは画像１フレーム（Ｔｆ）、すなわち点灯期間（ＴＧ）の期間は連続して点灯する。【００８０】
このようにして、Ｒ発光源１６１ａによる１／２フレームの点灯期間（ＴＲ）には、この点灯期間（ＴＲ）に同期して、赤色に対応し、かつ１／２に圧縮されたビデオ信号（Ｒ１）が駆動制御部２１によって液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに印加される。これにより、液晶表示パネル２０の第１のカラーフィルタ２０１ａが設けられた第１の副画素２００ａを通して赤色の画像の１画面分が表示される。【００８１】
また、Ｂ発光源１６１ｂによる次の１／２フレームの点灯期間（ＴＢ）には、この点灯期間（ＴＢ）に同期して、青色に対応し、かつ１／２に圧縮されたビデオ信号（Ｂ１）が液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに印加される。これにより、液晶表示パネル２０の第１のカラーフィルタ２０１ａが設けられた第１の副画素２００ａを通して青色の画像１画面分が表示される。【００８２】
また、Ｇ発光源１６１ｃによる画像１フレームの点灯期間（ＴＧ）には、緑色に対応したビデオ信号（Ｇ１）が液晶表示パネル２０の第２の副画素２００ｂに印加される。これにより、液晶表示パネル２０の第２のカラーフィルタ２０１ｂが設けられた第２の副画素２００ｂを通して緑色の画像１画面分が表示される。【００８３】
これらの各色の画像の表示により、画像１フレームが形成され、これを投射レンズ系１６９によりフロント方向またはリア方向に設けたスクリーン（図示せず）に投射拡大して表示する。視認者はこれらの各色を合成してフルカラーの画像として認識する。この方式の場合には、副画素数が従来の液晶表示装置の２／３でよく、かつ従来のフィールドシーケンシャル駆動方式に比べて２／３の応答速度でよい。【００８４】
以上のような構成とすることにより、フロント投射型構成あるいはリア投射型構成の液晶表示装置４が得られる。この液晶表示装置４は高解像度および高開口率とすることが容易であり、従来に比べてさらに大画面で、高精細の表示装置を実現できる。また、超小型プロジェクタを実現する際は、液晶１枚でできるため大変有効である。液晶表示装置４が必要体積として５０ｃｃのサイズで実現可能となる。【００８５】
（第４の実施の形態）
図６は、本発明の第４の実施の形態にかかる液晶表示装置５の構成を示す断面概念図である。図５と同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。図６に示す液晶表示装置５が図５に示す液晶表示装置４と異なる点は、２枚の液晶表示パネル７０ａ、７０ｂをライトバルブとして用いていることである。また、液晶表示パネル７０ａ、７０ｂの単位画素と副画素とが同じであり、かつカラーフィルタを設けていないことである。【００８６】
図６において、本実施の形態の投射型構成の液晶表示装置５は、図７に示すような透過型の液晶表示パネル７０ａ、７０ｂをライトバルブとして用いている。図７は、本実施の形態の液晶表示装置５の液晶表示パネル７０ａ、７０ｂの構成を示す断面概念図である。本実施の形態の液晶表示装置５においても、光源部１０７が投射型用照明装置であるので、以下では光源部１０７または投射型用照明装置１０７とよぶ。【００８７】
図６及び図７において、液晶表示パネル７０ａはＲ光及びＢ光のライトバルブとして作用し、液晶表示パネル７０ｂはＧ光のライトバルブとして作用する。本実施の形態の液晶表示装置５は、投射型用照明装置１０７から出射した平行光のうち、Ｒ光とＢ光とは１フレームの期間内にそれぞれ交互に点灯しながら、ライトバルブである液晶表示パネル７０ａに平行に入射して光変調される。光変調されたＲ光及びＢ光は、Ｇ光反射ダイクロイックミラー１７８ｂを透過して投射レンズ系１７９に入射する。【００８８】
一方、Ｇ光は１フレームの期間内では連続的に点灯した状態で、ライトバルブである液晶パネル７０ｂに平行に入射して光変調される。光変調されたＧ光は全反射ミラー１７７ａ及びＧ光反射ダイクロイックミラー１７８ｂで反射して、Ｒ光またはＢ光と合波される。Ｒ光、Ｂ光及びＧ光は同一光軸上となるように設定されており、投射レンズ系１７９に入射する。そして、これらのＲ光、Ｂ光及びＧ光が投射レンズ系１７９によりフロントスクリーンまたはリアスクリーン（図示せず）に拡大投射される。視認者は、これらの各色を合成してフルカラーの画像として認識する。この方式の場合には、副画素数がそのまま単位画素数となるので、より高精細の表示も可能である。また、従来のフィールドシーケンシャル駆動方式に比べて２／３の応答速度でよい。【００８９】
なお、図６からわかるように、本実施の形態の液晶表示装置５の投射型用照明装置１０７では、Ｒ光源１６１ａとＢ光源１６１ｂとが平行光とされるレンズ系１６６と、Ｇ光源１６１ｃが平行光とされるレンズ系１６６とは同一の特性や形状からなるが、それぞれ別に配置されている。【００９０】
図７に示すように、本実施の形態の液晶表示装置５の液晶表示パネル７０ａ、７０ｂは、アクティブマトリクッス型の高速応答液晶パネル、例えばＯＣＢ液晶モードを用いた液晶表示パネルである。なお、図７においては、説明を簡略にするために、駆動ＴＦＴや透明電極、電極配線、封止部、偏光板などの構成要素を省略して示している。【００９１】
液晶表示パネル７０ａ、７０ｂは、例えばＯＣＢ液晶層７０３を用いる。液晶表示パネルの単位画素７００は、透明基板７０１、７０２の間に形成された第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂから構成されている。ただし、この液晶表示パネル７０ａ、７０ｂの場合には、その単位画素７００の第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂはカラーフィルタを設けていない。したがって、実質的には、第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂには区別がなく、どちらも単位画素として機能する。なお、ＯＣＢ液晶層７０３やその他の構成要素は、第１の実施の形態で説明した液晶表示パネル２０と同じである。【００９２】
以下、本実施の形態の液晶表示装置５の駆動方式についても、図３に示すタイミングチャートを用いて説明する。【００９３】
駆動制御部（図示せず）により液晶表示パネル７０ａの第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂに供給される画像信号、例えばＲ１は、外部から入力される赤色に対応する元のビデオ信号を時間軸方向に、１フレーム（Ｔｆ）の１／２（ｎ＝２）に圧縮した信号である。また、駆動制御部により液晶表示パネル７０ｂの第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂに供給される画像信号、例えばＧ１は、外部から入力される緑色に対応する元のビデオ信号である。また、駆動制御部により液晶表示パネル７０ａの第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂに供給される画像信号、例えばＢ１は、外部から入力される青色に対応する元のビデオ信号を時間軸方向に、１フレーム（Ｔｆ）の１／２（ｎ＝２）に圧縮した信号である。すなわち、液晶表示パネル７０ａの駆動制御部は、第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂに対して、画像１フレーム（Ｔｆ）を２個（ｎ＝２）に時分割するとともに、１／２フレームの点灯期間ＴＲおよびＴＢごとにＲ色およびＢ色のそれぞれの画像情報を印加する。また、液晶表示パネル７０ｂの第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂに対しては、画像１フレーム（Ｔｆ）の期間、すなわちＴＧの期間、Ｇ色の画像情報を印加する。【００９４】
そして、光源部である投射型用照明装置１０７は、画像１フレーム（Ｔｆ）の期間の１／２（ｎ＝２）の点灯期間ＴＲ及びＴＢの期間に、発光源１６１のＲ発光源１６１ａ及びＢ発光源１６１ｂを交互に点灯させる。一方、Ｇ発光源１６１ｃは画像１フレーム（Ｔｆ）、すなわち点灯期間（ＴＧ）の期間は連続して点灯する。【００９５】
このようにして、Ｒ発光源１６１ａによる１／２フレームの点灯期間（ＴＲ）には、この点灯期間（ＴＲ）に同期して、赤色に対応し、かつ１／２に圧縮されたビデオ信号（Ｒ１）が駆動制御部によって液晶表示パネル７０ａの第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂに印加される。これにより、液晶表示パネル７０ａにより第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂを通して赤色の画像の１画面分が表示される。【００９６】
また、Ｂ発光源１６１ｂによる次の１／２フレームの点灯期間（ＴＢ）には、この点灯期間（ＴＢ）に同期して、青色に対応し、かつ１／２に圧縮されたビデオ信号（Ｂ１）が液晶表示パネル７０ａの第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂに印加される。これにより、液晶表示パネル７０ａの第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂを通して青色の画像１画面分が表示される。【００９７】
また、Ｇ発光源１６１ｃによる画像１フレームの点灯期間（ＴＧ）には、緑色に対応したビデオ信号（Ｇ１）が液晶表示パネル７０ｂの第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂに印加される。これにより、液晶表示パネル７０ｂの第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂを通して緑色の画像１画面分が表示される。【００９８】
これらの各色の画像の表示により、画像１フレームが形成され、これを投射レンズ系１７９によりフロント方向またはリア方向に設けたスクリーン（図示せず）に投射拡大して表示する。視認者はこれらの各色を合成してフルカラーの画像として認識する。この方式の場合には、副画素数が従来の液晶表示装置の２／３でよく、かつ従来のフィールドシーケンシャル駆動方式に比べて２／３の応答速度でよい。【００９９】
以上のような構成とすることにより、フロント投射型構成あるいはリア投射型構成の液晶表示装置５が得られる。この液晶表示装置５はさらに高解像度および高開口率とすることができるので、従来に比べてさらに大画面で、かつ高精細の表示装置を実現できる。【０１００】
また、本実施の形態の液晶表示装置５では、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色毎に合計３枚の液晶表示パネルを用いる従来の投射型構成の液晶表示装置に比べて、液晶表示パネルを１枚減らして低コストにすることができ、かつ解像度も向上できる。【０１０１】
なお、本実施の形態では、液晶表示パネルを透過型の構成について説明したが、反射型の液晶パネルをライトバルブとして用いて構成することも可能である。【０１０２】
また、本実施の形態では、ダイクロイックミラーを個別に設ける光学系システムを用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、３色合成用ダイクロイックプリズムを用いた光学系システムを設計し配置してもよい。このような光学系システムでは、光学系を小型化でき、かつ同様の効果を得ることができる。【０１０３】
また、第１〜第４の実施の形態において、１フレームの中で３色のうちのいずれか２色を切り換えるとして説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、１フレームを複数のサブフレームに分割し、サブフレームの中で３色のうちのいずれか２色を切り換えるなどの方法を用いてもよく、フィールドシーケンシャル駆動方式の課題であるチラツキ現象を抑制することもできる。【０１０４】
また、第１〜第４の実施の形態において、他の１色の画像表示は、他の１色の画像表示に対応して、画像１フレーム期間、他の１色の光源が連続的に点灯するとして説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、他の１色、例えばＧ色の画像信号も同様に１／２（ｎ＝２）に圧縮して液晶表示パネルに１フレーム期間で繰り返し与え、これに対応してＧ光の光源を２回（ｎ＝２）点灯させてもよい。【０１０５】
さらに、第１〜第４の実施の形態において、画像フレームと次の画像フレームとの間で、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を消灯して一瞬黒表示画面を挿入してもよい。これにより、さらにシャープで画像として切れのよい表示を得ることができる。【０１０６】
また、第１〜第４の実施の形態において、液晶表示パネルとしてＯＣＢ液晶表示パネルを用いるとして説明したが、さらに応答速度が速い強誘電性液晶表示パネルを用いてもよい。この場合の構成は透過型ではなく反射型として有効である。つまり偏光プリズムを通過し入射したＲ光、Ｇ光及びＢ光は偏光が９０度強誘電性液晶表示パネルにて回転され反射される。再び偏光プリズムを通過し別方向に反射される。なお反射型としては強誘電性液晶ではなく他の液晶であってもかまわない。反射型は超小型の構成に適する。【０１０７】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。上記の第１〜第４の実施の形態では、各画素を２つの副画素で構成し、一方の副画素に赤色、青色、緑色のうちのいずれか２色に対応させ、他方の副画素に残りの１色を対応させ、上記２色を時分割で切り換えて駆動表示するものであった。一方、本実施の形態では、従来と同様、３つの色それぞれに対応する副画素を設け、さらに、一部の副画素にカラーフィルタに加えて蛍光体を配置するものである。これにより、例えば、赤色ＬＤ光源は温度特性が悪く、出力が得られにくいので、ＳＨＧ緑色レーザ光の出力を大きくすることにより、余った緑光出力で赤色を励起させて安定化させることが可能となる。【０１０８】
図８Ａに本発明の第５の実施の形態にかかる液晶表示装置に用いられる液晶パネルの各画素の構成を示す。本実施の形態にかかる液晶パネルの各画素は、３つの副画素３０１、３０２及び３０３を備える。そして、各画素３０１、３０２及び３０３は、青色のカラーフィルタ３０１ａ、緑色のカラーフィルタ３０２ａ及び赤色のカラーフィルタ３０３ａを備える。さらに、本実施の形態にかかる液晶パネルの各画素では、緑表示用副画素３０２はさらに、蛍光体層３０２ｂを備え、赤表示用副画素３０３はさらに、蛍光体層３０３ｂを備える。【０１０９】
図８Ａにおいて、青色レーザ、赤色レーザ及び緑色レーザの３色のレーザ光３０４が青表示用副画素３０１、緑表示用副画素３０２及び赤表示用副画素３０３に入る。各副画素３０１、３０２及び３０３には、上述したように、カラーフィルタ３０１ａ、３０２ａ及び３０３ａが付属している。青表示用副画素３０１については，通常と同様，カラーフィルタ３０１ａにて、レーザ光３０４のうち緑色レーザ光及び赤色レーザ光はカットされる。これに対して、緑表示用副画素３０２、赤表示用副画素３０３には、それぞれ蛍光体層３０２ｂ、蛍光体層３０３ｂが設けられている。これについて以下詳しく説明する。【０１１０】
緑表示用副画素３０２には、カラーフィルタ３０２ａのレーザ光３０４側に青色を吸収して緑色を出す蛍光体が入った蛍光体層３０２ｂが設けられている。この蛍光体層３０２ｂにより、通常、カラーフィルタ３０２ａによって遮断され、捨てられる青色レーザ光が緑色に変換され、緑蛍光として再利用される。透過してきた緑色レーザ光に加えて変換された緑色光がプラスされることになる。同様に、赤表示用副画素３０３にもカットフィルタ３０３ａのレーザ光３０４側に蛍光体層３０３ｂが設けられている。青色及び緑色を吸収し、赤色蛍光を出す特性を持っている。【０１１１】
本実施の形態によれば、青から緑への蛍光体を利用した変換効率は７０％、また、青から赤への変換効率は５０％、緑から赤への変換効率は７０％であった。【０１１２】
図８Ｂは図８Ａの画素を４つ並べた構成を上面から見た図である。各画素４００の３つの副画素３０１、３０２及び３０３の開口面積は、それぞれ異なっており、ここでは、面積比率は、赤表示用副画素３０３を「１」とすると、緑表示用副画素３０２は「１．７」、そして、青表示用副画素３０１は「２．２」となっている。こうすることで、液晶パネルから出てくる際の映像のホワイトバランスが取れる。【０１１３】
ここで、蛍光体層３０２ｂ及び３０３ｂを構成する蛍光体材料について補足する。青レーザ励起によりＣｅ系で緑、Ｅｕ系で赤発光が可能である。またＥｕ系は緑レーザ励起で赤色発光も可能である。またＰｒ系を用いると４５０ｎｍ励起に強い吸収を持ち、高効率の赤色を発生する。レーザを用いることで、高効率であったが急峻な励起波長ピークのため使用できなかった蛍光材料を用いることが可能となる。なお蛍光材料はこれに限ることはない。【０１１４】
本実施の形態ではレーザ励起の蛍光体を用いて光利用効率を飛躍的に高めることができる。実施の形態のように、カラーフィルタの前に蛍光体層を入れると、色変換が可能な上、余分な励起光及び他の波長の蛍光がカットできる。【０１１５】
なお、本実施の形態は、上記の第１の実施の形態にも適用することができる。すなわち、図２Ｂの第２の副画素２００ｂが緑表示用副画素である場合、図９に示すように、赤色及び青色を遮断するカラーフィルタ２０１ｂに、青色を吸収して緑色を出す蛍光体の入った蛍光体層２０１ｃを設けることで、図３の青色光源の点灯期間ＴＢでは、青色から変換された緑蛍光を利用することができる。一方、図３の赤色光源の点灯期間ＴＡでは、上記の第１の実施の形態と同様、カラーフィルタ２０１ｂによって、赤色レーザ光は遮断されることになる。【０１１６】
本発明の第１〜第５の実施の形態にかかる液晶表示装置によれば、３色のうち２色のみを切り換えて駆動表示する液晶表示装置とすることにより、従来のフィールドシーケンシャル駆動方式に比べて、液晶パネルに要求される応答速度を遅くすることができ、例えばＯＣＢ液晶を用いた液晶表示パネルを用いることもできる。さらに、従来の液晶表示装置より解像度の向上、または開口率を大きくすることができ、高精細化または低消費電力化が可能となるだけでなく、液晶表示パネルの低コスト化も可能であるという大きな効果を奏する。【０１１７】
（第６の実施の形態）
図１０Ａ及び図１０Ｂは、本発明の第６の実施の形態にかかる液晶表示装置６の構成を示す図で、図１０Ａは液晶表示装置６の構成を示す平面概略図、図１０Ｂは図１０ＡのＡ−Ａ線に沿って切断した断面概略図である。この液晶表示装置６を図示する場合において、筐体８６および光源を収納する収納部８８の表面のそれぞれを切り取り、各内部構成をわかりやすく示している。【０１１８】
本実施の形態の液晶表示装置６は、液晶表示パネル８０と、液晶表示パネル８０を背面側から照明するバックライト照明装置１０８と、を備える。バックライト照明装置１０８は、少なくともＲ光、Ｇ光及びＢ光を発光するレーザ光源１８１と、白色光源１８０と、を有し、レーザ光源１８１から発光するレーザ光及び白色光源１８０から発光する白色光を平板状の導光板１８２の一方の主面１８２ｂから出射させて液晶表示パネル８０を照明する構成からなる。なお、バックライト照明装置１０８が光源部である。【０１１９】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、液晶表示装置６は、少なくとも液晶に電圧を印加して画像を表示する液晶表示パネル８０の背面側に、光源として少なくともＲ光、Ｇ光及びＢ光のレーザ光源１８１、及び白色光源１８０を有するバックライト照明装置１０８を配置している。【０１２０】
本実施の形態では、バックライト照明装置１０８は、レーザ光源１８１から出射するレーザ光を一方の端面部１８２ｄから入射して透明導光部１８２ａを導光し、一方の主面１８２ｂからレーザ光を面状に出射させ、同時に白色光源１８０からの白色光を一方の端面部１８２ｄから入射して透明導光部１８２ａを導光し、一方の主面１８２ｂから面状に均一に出射させる導光板１８２を設けている。【０１２１】
また、導光板１８２の一方の主面１８２ｂ側には、光を拡散するための拡散板１８３を設けている。さらに、本実施の形態では、導光板１８２の他方の主面１８２ｃには、入射したレーザ光を均一に拡散、反射して一方の主面１８２ｂから出射させるために、例えば微小なドットパターン形状を形成した反射層１８９を設けている。【０１２２】
レーザ光源１８１は、少なくともＲ光、Ｇ光及びＢ光を発光するＲ光源１８１ａ、Ｇ光源１８１ｃ及びＢ光源１８１ｂを有する。このうち、Ｇ光源１８１ｃは、ＳＨＧ（２次
高調波発生）変換したレーザ光源であってもよい。これらからなるレーザ光源１８１はレーザ光源駆動回路部（図示省略）により、Ｒ光源１８１ａ、Ｇ光源１８１ｃ及びＢ光源１８１ｂのそれぞれを点灯する。【０１２３】
白色光源１８０は、例えば青色発光ダイオードを用いて、青色発光ダイオードの青色光を蛍光体により白色光に変換した構成の発光ダイオードを用いてもよい。または、青色発光ダイオードの発光面上に、例えば黄色の蛍光を発する蛍光体を塗布あるいは付着し、白色光を発光する構成としてもよい。蛍光体を塗布あるいは付着する位置は青色発光ダイオードの青色光があたる位置とすればよい。また、蛍光体を透明樹脂に混合してこれをレンズに成形し、青色発光ダイオードの上部にレンズと兼ねた構成として設けてもよい。あるいは、紫外光を発光する発光ダイオードで蛍光体を励起して白色光を発光させるものでもよい。【０１２４】
また、白色光源１８０は、白色光を発光する発光ダイオードの他に、白色光を発光する電界放出電子励起発光光源やエレクトロルミネッセンスを用いてもよい。また、それらの光源を組み合わせて用いても良い。また、エレクトロルミネッセンスを用いる場合でも、蛍光体により白色光に変換する構成としてもよい。白色光源１８０は、白色光源駆動回路部（図示省略）により点灯する。【０１２５】
レーザ光源１８１からレーザ光を導光板１８２の端面に導入する方法として、Ｒ光源１８１ａ、Ｇ光源１８１ｃ及びＢ光源１８１ｂのそれぞれのレーザ光を、例えばダイクロイックミラー１８４により合波し、反射ミラー１８６ａを通してシリンドリカルレンズ１８６ｂで光ビーム面を広げ、導光板１８２の一方の端面部１８２ｄに入射させるようにしてもよい。なお、シリンドリカルレンズ１８６ｂはレンズ駆動回路部１８６ｃにより往復動作させ光を走査させてもよい。【０１２６】
また、バックライト照明装置１０８には、レーザ光及び白色光の光路を変換して導光板１８２の一方の端面部１８２ｄに導入するための光路変換部１８８が、導光板１８２の一方の端面部１８２ｄに接するように設けられている。さらに、レーザ光源１８１及び白色光源１８０からの光を導光する副導光板１８５を導光板１８２に平行して備えている。【０１２７】
そして、白色光源１８０からの白色光を導光板１８２の一方の端面部１８２ｄに導入する方法として、複数個配置した白色光源１８０からの白色光をそれぞれのレンズ１８７により拡げ、副導光板１８５及び光路変換部１８８を介して導光板１８２の一方の端面部１８２ｄに入射させるようにしている。【０１２８】
このような構成とすることにより、本実施の形態の液晶表示装置６に用いられるバックライト照明装置１０８は、レーザ光源１８１から出射するＲ光、Ｇ光、Ｂ光及び白色光源１８０から出射する白色光を、導光板１８２の一方の端面部１８２ｄから入射させ、一方の主面１８２ｂから面状に出射させる薄型の構成を実現できる。【０１２９】
液晶表示パネル８０は、透過型または半透過型構成で、一対の偏光板（図示せず）を有した、例えばＴＦＴアクティブマトリクス型の液晶表示パネルであり、図示しないが、表示領域には少なくとも赤色画素部（Ｒサブピクセル）、緑色画素部（Ｇサブピクセル）及び青色画素部（Ｂサブピクセル）を１つの画素とする多数の画素が設けられており、これらはＴＦＴにより駆動される。そして、２枚の透明基板の間に、例えばＴＮ液晶層やホメオトロピック液晶層などが所定の方向に配向されて設けられている。また、この液晶層を駆動するためのＴＦＴは、透明基板の一方に形成されている。なお、この液晶表示パネル８０は、従来から使用されているものを用いることができるので、Ｒサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセル、ＴＦＴ、液晶層等については図示していない。また、さらなる説明を省略する。【０１３０】
バックライト照明装置１０８は、通常のフルカラー画像表示時には、少なくともＲ光源１８１ａ、Ｇ光源１８１ｃ及びＢ光源１８１ｂから構成されるレーザ光源１８１により、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を点灯する。これにより、液晶表示パネル８０は、鮮明で、色再現範囲の広いフルカラー画像表示が得られる。白色画像表示は、Ｒ光源１８１ａ、Ｇ光源１８１ｃ及びＢ光源１８１ｂからなるレーザ光源１８１により、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を点灯し、混色させて表示する。しかしながら、画像表示において白色画像表示をさらに明るく強調すべき場合には、白色光源１８０をさらに点灯させて、液晶表示装置６の画像表示の白色強度をさらに増加させる。【０１３１】
図１１は、白色を強調する画像表示において、バックライト照明装置１０８を駆動して白色光源１８０を点灯させる場合の一構成例を説明するための概略断面図である。図１１に示すように、液晶表示パネル８０を駆動する駆動制御部８１に、表示すべき画像の輝度を認識する輝度認識回路８２をさらに設け、輝度認識回路８２により白色を強調すべき画像表示においては、バックライト照明装置１０８を駆動して白色光源１８０を点灯させる。白色を強調すべき画像表示において、例えば輝度認識回路８２に入ってきたＲ、Ｇ、Ｂ信号電圧の値、あるいは各電圧の比率が輝度認識回路８２内に設定した所定設定値と比較して大きくなった時または小さくなった時に、これを認識する。そして、輝度認識回路８２から白色光源を点灯する指示電圧信号を、バックライト照明装置１０８の白色光源駆動回路部（図示せず）に伝えて白色光源１８０を点灯させる。【０１３２】
輝度認識回路８２の白色光源１８０の点灯・非点灯の切り換え動作としては、例えば、液晶表示パネル８０上に表示される画像のうち白色の表示領域が占める割合が一定値以上であると輝度認識回路８２が判断した場合に、白色光源１８０を点灯させるようにすれば良い。例えば、液晶表示装置をテレビモニタとして利用した場合、ニュースやドラマ等の通常のテレビ番組では画面は非常に明るい輝度が要求されるが、映画等では非常に暗いシーンも多く存在する。この場合、輝度認識回路８２は、高輝度が要求される明るい画面では白色光源１８０を点灯し、一方、低輝度が要求される画像では消灯するように切り換え動作を行うことになる。すなわち、通常のニュースやドラマ、バラエティ番組の場合には、白色光源１８０を点灯させる一方、映画等の暗いシーンの多い番組では白色光源を消灯させ、レーザ光源１８１のみを発光させれば良い。【０１３３】
なお、上記では、白色光源１８０を必要に応じて点灯又は消灯させているが、本実施の形態はこの切り換え動作に限られるものではない。例えば、白色光源１８０を常時、一定の出力強度で点灯させておき、明るいシーンではレーザ光源１８１に対する白色光源１８０の出力強度を相対的に上昇させ、暗いシーンでは白色光源１８０の出力強度を相対的に低下させるように構成しても良い。この構成によっても、上記と同様の効果を得ることができる。【０１３４】
このような構成とすることにより、レーザ光源１８１により色再現範囲を拡げることができるとともに、白色光源１８０により白色画面を強調すべき表示の際には強調して表示することができ、より高画質で、自然な画質を有する液晶表示装置６を実現することができる。【０１３５】
また、本実施の形態の液晶表示装置６は、導光板１８２の一方の主面１８２ｂからレーザ光と白色光を同時に出射させることもできるので、色再現範囲が広く、かつ高画質の表示ができ、しかも白画面表示の際に白色を強調して表示することができる。これにより、フラットパネル型で、小型、薄型で、かつ高画質の液晶表示装置を実現できる。【０１３６】
また、白色を強調する画像表示において、輝度認識回路８２が表示すべき画像の輝度を認識し、バックライト照明装置１０８を駆動して白色光源１８０を点灯させるので、白色を強調する画像表示の際に、白色の明るさを自動的に自然な形で強調して表示できる。【０１３７】
なお、白色光源１８０は発光ダイオードのみに限定されず、白色光を発光する発光ダイオード、蛍光表示管、電界放出電子励起発光光源およびエレクトロルミネッセンスから選択されたすくなくとも１つからなるものを用いてもよい。これにより、白色画面を表示する際、白バランスのバラツキを小さくすることができ、自然な白色画面を表示できる。また、白色光を発光する発光ダイオードを用いることにより、青色発光ダイオードの青色と黄色の蛍光による混色光となるので、白バランスのバラツキをさらに小さくできる光源とすることができる。【０１３８】
（第７の実施の形態）
図１２Ａ及び図１２Ｂは、本発明の第７の実施の形態にかかる液晶表示装置７の構成を示す図で、図１２Ａは液晶表示装置７の構成を示す平面概略図、図１２Ｂは図１２ＡのＡ−Ａ線に沿って切断した断面概略図である。図１０Ａ及び図１０Ｂと同じ要素には同じ符号を付与しており、説明を省略する場合がある。本実施の形態の液晶表示装置７を図示する場合において、筐体９６及び光源を収納する収納部９８の表面のそれぞれを切り取り、各内部構成をわかりやすく示している。図１２Ａ及び図１２Ｂに示す液晶表示装置７が、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す液晶表示装置６と異なる点は、白色光源１９０の白色光を導光板１８２の他方の主面１８２ｃ側から、副導光板１８５及び光路変換部１８８を介することなく、直接液晶表示パネル８０に入射させる構成としていることである。【０１３９】
図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、光源部であるバックライト照明装置１０９は、図１０Ａ及び図１０Ｂと同様にレーザ光源１８１から出射するＲ光、Ｇ光及びＢ光を副導光板１８５と光路変換部１８８を介して、導光板１８２の一方の端面部１８２ｄから入射させ一方の主面１８２ｂから面状に出射させる。【０１４０】
一方、白色光源１９０からの白色光は、導光板１８２の他方の主面１８２ｃ側から入射し、一方の主面１８２ｂから面状に出射する。このために、白色光源１９０を導光板１８２の他方の主面１８２ｃ側に複数個並列して配置している。そして、白色光源１９０からの白色光をレンズ１９７によりそれぞれ拡げ、導光板１８２の他方の主面１８２ｃに入射させる構成としている。導光板１８２の他方の主面１８２ｃに垂直入射する白色光は透過する一方、レーザ光源１８１からのＲ光、Ｇ光及びＢ光は主面１８２ｃで反射することになる。【０１４１】
このような構成とすることで、本実施の形態の液晶表示装置７に用いられるバックライト照明装置１０９は、レーザ光源１８１から出射するＲ光、Ｇ光及びＢ光を導光板１８２の一方の端面部１８２ｄから入射させ、一方、白色光源１９０から出射する白色光を導光板１８２の他方の主面１８２ｃ側から入射させ、そうすることにより、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光及び白色光を一方の主面１８２ｂから面状に均一な輝度分布で出射させることができる。すなわち、本実施の形態の液晶表示装置７では、白色光源１９０から出射される白色光は導光板を透過し、液晶表示パネル８０に直接到達することになる。このため、白色光源１９０を液晶表示パネル８０の表示画面に対して面内分布が均一になるように配置することで、白色光源１９０からの白色光を液晶表示パネル８０に均一に照射することが可能となる。【０１４２】
このバックライト照明装置１０９は、通常のフルカラー画像表示時には、Ｒ光源１８１ａ、Ｇ光源１８１ｃ及びＢ光源１８２ｂからなるレーザ光源１８１によりＲ光、Ｇ光及びＢ光を点灯して、液晶表示パネル８０を背面から照明し、液晶表示装置７はフルカラー画像を表示している。そして、画像表示の白色強調時において、白色光源１９０を点灯させて、液晶表示装置７における白色画像をさらに明るく表示する。あるいは、通常のフルカラー画像表示時においても、白色光源１９０を弱く点灯させていてもよく、画像表示の白色強調時において、白色光源１９０を強力に点灯させてもよい。【０１４３】
以上のように、本実施の形態の液晶表示装置７では、白色光源１９０の白色光を導光板１８２の他方の主面１８２ｃ側から直接入射させることにより、より均一でさらに明るい白色強調画面の表示ができる。【０１４４】
（第８の実施の形態）
図１３は、本発明の第８の実施の形態にかかる液晶表示装置８の構成を示す断面概略図である。図１０Ａ、図１０Ｂ、図１２Ａ及び図１２Ｂと同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。図１３に示す液晶表示装置８が、図１２Ａ及び図１２Ｂに示す液晶表示装置７と異なる点は、レーザ光源１８１から出射したＲ光、Ｇ光及びＢ光の光強度を検出する第１の光検出器１９１ａと、白色光源１９０から出射した白色光の光強度を検出する第２の光検出器１９１ｂと、をさらに備え、画像表示中に第１の光検出器１９１ａと第２の光検出器１９１ｂとによる検出データに基づき、それぞれの光強度を補正する補正回路９１を設けていることである。すなわち、本実施の形態の液晶表示装置８では、光検出器として第１の光検出器１９１ａと第２の光検出器１９１ｂとを設けている。【０１４５】
図１３に示すように、本実施の形態の液晶表示装置８は、上記の第７の実施の形態の液晶表示装置７と同様に、バックライト照明装置１１０はレーザ光源１８１から出射するＲ光、Ｇ光及びＢ光を副導光板１８５と光路変換部１８８を介して導光板１８２の一方の端面部１８２ｄから入射し、一方の主面１８２ｂから面状に出射させる。また、図１２Ｂと同様に白色光源１９０が導光板１８２の他方の主面１８２ｃ側に複数個並列して配置されている。そして、白色光源１９０からの白色光をレンズ１９７によりそれぞれ拡げ、導光板１８２の他方の主面１８２ｃに直接入射させる構成としている。【０１４６】
さらに、本実施の形態のバックライト照明装置１１０は、レーザ光源１８１から出射したＲ光、Ｇ光及びＢ光のそれぞれのレーザ光の光強度を検出するために、例えばフォトダイオードやフォトトランジスタなどから構成される第１の光検出器１９１ａを有している。また、同様に白色光源１９０から出射した白色光の光強度を検出するために、例えばフォトダイオードやフォトトランジスタなどによる複数の第２の光検出器１９１ｂも有している。そして、バックライト照明装置１１０は、画像表示中に第１の光検出器１９１ａと第２の光検出器１９１ｂとによる検出データに基づきレーザ光および白色光の光強度を補正する補正回路９１を有している。【０１４７】
レーザ光検出用の第１の光検出器１９１ａは、レーザ光源１８１の出射光が漏れる位置あるいは照射または反射する位置に設ける。あるいは、レーザ光源１８１自体、例えば光導波路部分（図示せず）に設けていてもよい。白色光検出用の第２の光検出器１９１ｂは、白色光源１９０からの光が漏れる位置あるいは反射または照射する位置に設ける。【０１４８】
本実施の形態では、上記の実施の形態７と同様、レーザ光源１８１から出射されるＲ光、Ｇ光及びＢ光は導光板１８２を通して液晶表示パネル８０に照射させる一方、白色光源１９０から出射される白色光は液晶表示パネル８０に直接照射させている。このため、レーザ光源１８１のレーザ光の強度検出と、白色光源１９０の白色光の強度検出と、をそれぞれ異なる位置で行うことが可能となる。すなわち、レーザ光源１８１のレーザ光の強度検出は、導波板１８２の一方の端面部１８２ｄに対向する他方の端面部から漏れ出すレーザ光を第１の光検出器１９１ａが検出し、各白色光源１９０の白色光の強度検出は、各白色光源１９０に近接して配置される第２の光検出器１９１ｂが検出する。このため、レーザ光と白色光の強度検出をそれぞれの強度検出に適した検出器で行うことができ、また、検出位置が離れていることから、互いの強度検出の影響を受けることも無く、検出精度を高めることができる。【０１４９】
そして、補正回路９１により、画像表示中における第１の光検出器１９１ａと第２の光検出器１９１ｂとからの検出データに基づき、各光源駆動回路部（図示省略）によって点灯されるレーザ光源１８１からの各色のレーザ光と白色光源１９０からの白色光の光強度を補正する。これにより、バックライト照明装置１１０における各光源の平均光強度を一定に維持することができる。すなわち、補正回路９１は、表示画像に要求される色バランスに合わせて、白色レベルを補正し、よりきれいに画像を表示させることができる。このため、例えば、暗い画面では真の黒を表示し、明るい画面では真の白になるように白バランスをとることができる。【０１５０】
上記により、第１の光検出器１９１ａ及び第２の光検出器１９１ｂからの検出データに基づき、レーザ光源１８１及び白色光源１９０からの平均光強度を一定に保つようにできるので、色再現範囲の広い画像表示ができるだけでなく、白色を強調すべき画面の白色を強調することができるので、従来に比べてさらに高画質で、自然な色調を有する液晶表示装置を実現できる。【０１５１】
なお、第１の光検出器１９１ａについては、レーザ光源を構成するＲ光源、Ｇ光源及びＢ光源の発光の点灯タイミングをわずかずらすことで、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光のそれぞれの光強度を個別に検出することもできる。【０１５２】
なお、本実施の形態では、第２の光検出器１９１ｂは、導光板１８２の他方の主面１８２ｃ側に並列して配置した各白色光源１９０の近傍に設ける構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１０Ａの液晶表示装置６の構成の場合には、白色光源１８０の近傍に設けてもよい。【０１５３】
また、本実施の形態の液晶表示装置８では、レーザ光検出用の第１の光検出器１９１ａ及び白色光検出用の第２の光検出器１９１ｂを、レーザ光源１８１及び白色光源１９０のそれぞれ近傍に配置したが、本発明はこれに限定されない。例えば、液晶表示パネル８０の背面側あるいは前面側、すなわちレーザ光および白色光が液晶表示パネル８０に入射するときの光強度、または視認者が視認するときの光強度を測定する位置に光検出器を配置してもよい。この場合には、光検出器はレーザ光検出用と白色光検出用に分ける必要がなく、同じ光検出器でそれぞれの光強度を検出することもできる。【０１５４】
具体的には、例えば白色光源による白色光の発光とレーザ光源によるレーザ光の発光の点灯タイミングをわずかずらすことにより、同一の光検出器でそれぞれの光強度を検出できる。さらに、レーザ光源を構成するＲ光源、Ｇ光源及びＢ光源の発光の点灯タイミングも同様にわずかずらすと、それぞれの光強度も検出できる。このようにすれば、使用する光検出器の個数を減らしながら、それぞれの光強度をより均一化することもできる。【０１５５】
本発明の第６〜第８の実施の形態にかかる液晶表示装置によれば、レーザ光源および白色光源を有するバックライト照明装置を用いることにより、色再現範囲を拡げるとともに白色レベルを強調する必要がある場合には、十分な輝度の白色を表示でき、さらに高画質の液晶表示装置を実現できるという大きな効果を奏する。【０１５６】
上記の各実施の形態から本発明を要約すると、以下のようになる。すなわち、本発明にかかる液晶表示装置は、赤色光、緑色光及び青色光を投光する光源部と、液晶に電圧を印加して画像を表示する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを駆動する駆動制御部と、を具備し、前記液晶表示パネルは、赤色光、緑色光及び青色光のうちのいずれか２色の光のみを透過させる第１のカラーフィルタを有する第１の副画素と、赤色光、緑色光及び青色光のうちの残余の光のみを透過させる第２のカラーフィルタを有する第２の副画素とから構成された、複数の画素を備え、前記駆動制御部は、前記第１の副画素に対しては、画像１フレームをｎ個（ｎは２以上の整数）に時分割し、１／ｎフレーム期間ごとに前記２色の光の各画像に応じた電圧を交互に印加し、かつ、前記第２の副画素に対しては、画像１フレーム期間に前記残余の光の画像に応じた電圧を印加し、前記光源部は、前記駆動制御部による前記２色の光の各画像に応じた電圧の印加に同期して前記２色の光を１／ｎフレーム期間ごとに交互に投光し、かつ、前記残余の光を画像１フレーム期間連続的に投光する。【０１５７】
上記の液晶表示装置では、赤色光、緑色光及び青色光の３色の光うち、いずれか２色の光のみを切り換えて駆動表示することができ、従来のフィールドシーケンシャル駆動方式に比べて、必要とする液晶の応答速度を２／３にすることができる。これにより、例えば従来のフィールドシーケンシャル駆動方式では応答速度が十分とは言えなかったＯＣＢ液晶を用いる液晶表示パネルであっても、良好な動画像を実現できる。さらに、単位画素を構成する副画素を２つのみとすることができるので、従来に比べて解像度及び開口率を向上させることができる。特に、開口率を大きくする場合には、大幅な低消費電力化も可能である。また、単位画素を構成する副画素が２つのみであることから、液晶表示パネルの製造歩留まりも改善でき、低コスト化も実現できる。【０１５８】
前記各第１の副画素に対する前記画像１フレームを時分割する個数ｎは、２であることが好ましい。【０１５９】
この場合、切り換えて駆動表示される２色の光の光量の大幅な低下を招くことは無い。【０１６０】
前記光源部は、レーザ光源、発光ダイオード、電界放出電子励起発光光源及びエレクトロルミネッセンスの少なくとも１つであることが好ましい。【０１６１】
この場合、赤色光、緑色光及び青色光の各光源について、最適な光源を選択することができる。なお、電界放出励起発光光源とは、いわゆるフィールドエミッションディスプレー（ＦＥＤ）を利用した光源であり、蛍光体を選択することにより赤色光、緑色光、青色光あるいは白色光を発光させることができる光源である。【０１６２】
前記光源部は、赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれ発光する３つのレーザ光源を備えることが好ましい。【０１６３】
この場合、色純度のよいレーザ光源を用いることにより表示可能な色再現範囲を大幅に拡げることができる。したがって、より鮮明で、自然な色調を再現する画像表示を実現できる。【０１６４】
前記２色の光は、赤色光及び青色光であり、前記残余の光は、緑色光であり、前記レーザ光源は、赤色ＬＤ光源と、青色ＬＤ光源と、緑色ＳＨＧ−ＬＤ光源と、を備えることが好ましい。【０１６５】
この場合、赤色ＬＤ光源、青色ＬＤ光源及び緑色ＳＨＧ−ＬＤ光源を用いることにより、色純度がよく、かつ光出力の安定性に優れた赤色光、青色光及び緑色光を得ることができる。【０１６６】
前記緑色ＳＨＧ−ＬＤ光源は、Ｑスイッチでパルス列駆動されることが好ましい。【０１６７】
この場合、光ピーク強度を大きくできるので、大出力で、かつ出力安定性に優れた緑色光を得ることができ、信頼性の高い液晶表示装置を実現できる。【０１６８】
前記液晶表示パネルの液晶は、ＯＣＢ液晶であることが好ましい。【０１６９】
この場合、画像１フレーム期間に液晶の配向を精度よく制御することができるので、２色の光の切り換えを高精度に行うことができる。【０１７０】
前記光源部は、前記液晶表示パネルの背面に配置されたバックライト照明装置であり、前記バックライト照明装置の一方の主面から出射される面状光により前記液晶表示パネルを背面から照明することが好ましい。【０１７１】
この場合、色再現範囲が良好で、フラットパネル構成の液晶表示装置が得られるので、大画面の薄型テレビやパーソナルコンピュータの表示装置として利用できる。【０１７２】
前記バックライト照明装置は、一方の端面部から入射される光を、一方の主面から面状に出射する平板状の導光板を備えることが好ましい。【０１７３】
この場合、光源からの光をバックライト照明装置の１つ面から均一に光を液晶表示パネルに照射することができる。【０１７４】
前記光源部は、前記液晶表示パネルに光を透過させて投射する投射型用照明装置であり、前記投射型用照明装置から出射される光を前記液晶表示パネルに入射させ、透過した光をスクリーンに投射することが好ましい。【０１７５】
この場合、フロント投射型あるいはリア投射型のプロジェクション液晶表示装置を容易に実現できる。【０１７６】
前記第２の副画素はさらに、前記第２のカラーフィルタ上に設けられ、前記光源部から投光される青色光を吸収して緑色蛍光を発生させる蛍光体層を有することが好ましい。【０１７７】
この場合、光出力の安定性に優れた緑色光を得ることができる。【０１７８】
前記２色の光の光量は、前記残余の光の光量のｎ倍であることが好ましい。【０１７９】
この場合、切り換えて駆動表示される２色の光の光量を残余の光の光量と比べて低下させることが無い。【０１８０】
前記第１の副画素の開口率は、前記第２の副画素の開口率のｎ倍であることが好ましい。【０１８１】
この場合、切り換えて駆動表示される２色の光の光量を残余の光の光量と比べて低下させることが無い。【０１８２】
本発明にかかる液晶表示装置は、赤色光、緑色光及び青色光を投光する光源部と、液晶に電圧を印加して画像を表示する２つの液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを駆動する駆動制御部と、を具備し、前記液晶表示パネルは、赤色光、緑色光及び青色光のうちのいずれか２色の光のみが投光される第１の液晶表示パネルと、赤色光、緑色光及び青色光のうちの残余の光のみが投光される第２の液晶表示パネルと、を含み、前記駆動制御部は、前記第１の液晶表示パネルの各画素に対しては、画像１フレームをｎ個（ｎは２以上の整数）に時分割し、１／ｎフレーム期間ごとに前記２色の光の各画像に応じた電圧を交互に印加し、かつ、前記第２の液晶表示パネルの各画素に対しては、画像１フレーム期間に前記残余の光の画像に応じた電圧を印加し、前記光源部は、前記駆動制御部による前記２色の光の各画像に応じた電圧の印加に同期して、前記２色の光を１／ｎフレーム期間ごとに交互に前記第１の液晶表示パネルに投光し、かつ、前記残余の光を画像１フレーム期間連続して前記第２の液晶表示パネルに投光する。【０１８３】
上記の液晶表示装置では、赤色光、緑色光及び青色光の３色の光うち、いずれか２色の光のみが投光される第１の液晶表示パネルと、残余の光のみが投光される第２の液晶表示パネルを用いることにより、従来のフィールドシーケンシャル駆動方式に比べて、必要とする液晶の応答速度を２／３にすることができる。これにより、例えば従来のフィールドシーケンシャル駆動方式では応答速度が十分とは言えなかったＯＣＢ液晶を用いる液晶表示パネルであっても、良好な動画像を実現できる。さらに、各色に対応する副画素を設ける必要が無いので、液晶表示パネル１枚当たりの単位画素数を向上させることができるので、従来に比べて解像度及び開口率を向上させることができる。また、副画素を設ける必要が無いので、液晶表示パネルの製造歩留まりも改善でき、低コスト化も実現できる。さらに、３つの光に対して２つの液晶表示パネルで足りるので、一層コストを削減できる。【０１８４】
本発明にかかる液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを背面側から照明するバックライト照明装置と、を具備し、前記バックライト照明装置は、少なくとも赤色光、緑色光及び青色光を発光するレーザ光源と、白色光を発光する白色光源と、を備え、白色を強調すべきとされる画像を前記液晶表示パネルが表示するときに、前記バックライト照明装置は前記白色光源の出力強度を上昇させる。【０１８５】
上記の液晶表示装置では、赤色光、緑色光及び青色光を発光するレーザ光源を用いることにより、画像の色再現範囲を拡げるとともに、白色光源を用いることにより、白色レベルを強調したい場合に、充分な輝度の白色を表示できる。したがって、レーザ光源のみを用いる場合に比べて、さらに高画質の画像を表示することができる。【０１８６】
前記白色光源は、白色光を発光する発光ダイオード、蛍光表示管、電界放出電子励起発光光源及びエレクトロルミネッセンスのすくなくとも１つを備えることが好ましい。【０１８７】
この場合、白色光源は、発光ダイオード、電界放出電子励起発光光源及びエレクトロルミネッセンスの少なくとも１つを用いることにより、実現される液晶表示装置に対して最適な光源を選択することができる。【０１８８】
前記発光ダイオードは、青色発光ダイオードと、前記青色発光ダイオードから発光される青色光を白色光に変換する蛍光体と、を備えることが好ましい。【０１８９】
この場合、青色光を蛍光体により白色光に変換した白色を発光するＬＥＤを用いることで、白バランスのバラツキを小さくすることができる。【０１９０】
前記液晶表示パネル及び前記バックライト照明装置を駆動する駆動制御部をさらに具備し、前記駆動制御部は、表示すべき画像の白色レベルを認識する輝度認識回路を備え、前記輝度認識回路による認識結果に基づき前記バックライト照明装置に前記白色光源の出力強度を上昇させることが好ましい。【０１９１】
この場合、白色レベルを強調すべき画像をあらかじめ輝度認識回路により認識し、白色レベルを強調すべき画像であると認識した場合には、バックライト照明装置を駆動して白色光源の出力強度を上昇させることにより、白色レベルを強調すべき画像表示の際に、充分な輝度の白色を表示できる。【０１９２】
前記駆動制御部は、表示すべき画像の全体領域のうち白色の領域の占める割合が一定値以上であると前記輝度認識回路により認識された場合に、前記白色光源の出力強度を上昇させることが好ましい。【０１９３】
この場合、あらかじめ用意された一定値との比較によって白色光源の出力強度の上昇の必要性を判断できるので、駆動制御部の白色光源の点灯制御の高速化を実現できる。【０１９４】
前記バックライト照明装置はさらに、前記レーザ光源からのレーザ光及び前記白色光源からの白色光を導光し、一方の主面から面状に出射する導光板を備え、前記導光板は、前記レーザ光源からのレーザ光が一方の端面部から入射されることが好ましい。【０１９５】
この場合、同一の面である導光板の一方の主面からレーザ光と白色光とを面状に出射させることができるので、色むらを防止して均一な輝度分布を有する面状の照明光を得ることができる。【０１９６】
前記導光板は、前記白色光源からの白色光が前記一方の端面部から入射されることが好ましい。【０１９７】
この場合、白色光源の白色光も導光板の一方の端面部から入射させることにより、薄型のバックライト照明装置を実現できる。【０１９８】
前記導光板は、前記白色光源からの白色光が他方の主面から入射されることが好ましい。【０１９９】
この場合、白色光源の白色光を導光板の他方の主面側から入射させるので、例えば白色発光ダイオードを多数並べた構成とすることも容易であり、より均一で、明るい白色強調画面を表示することができる。【０２００】
前記導光板は、前記他方の主面に設けられ、前記一方の端面部から入射される前記レーザ光源からのレーザ光を前記一方の主面側に反射させ、かつ、前記白色光源からの白色光を透過させる反射層を備えることが好ましい。【０２０１】
この場合、レーザ光源からのレーザ光を均一に反射しつつ、白色光源からの白色光を導光板の他方の主面から入射させ、他方の主面から出射させることができる。【０２０２】
前記白色光源は、前記導光板の前記他方の主面に対して面内分布が均一となるように配置された複数の白色光源部材を備えることが好ましい。【０２０３】
この場合、より均一で、明るい白色強調画面を表示することができる。【０２０４】
前記レーザ光源からのレーザ光及び前記白色光源からの白色光の各光強度を検出する光検出器と、前記光検出器による検出データに基づき前記レーザ光源からのレーザ光及び前記白色光源からの白色光の少なくとも一方の光強度を補正する補正回路とをさらに具備することが好ましい。【０２０５】
この場合、検出器からの検出データに基づきレーザ光源及び白色光源からの平均光強度を一定に保持することができる。したがって、レーザ光源による高画質化と白色光源による白色強調とを信頼性よく、しかも長期間安定して表示可能な液晶表示装置を実現できる。例えば、液晶表示パネルの背面側あるいは前面側、すなわちレーザ光および白色光が液晶表示パネルに入射するときの光強度または視認者が視認するときの光強度を測定する位置に光検出器を設けてもよい。この場合には、例えば白色光源による白色光の発光とレーザ光源によるレーザ光の発光の点灯タイミングをわずかずらすことにより、同一の光検出器でそれぞれの光強度を検出できる。【０２０６】
前記光検出器は、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の光強度を検出する第１の光検出器と、前記白色光源から出射される白色光の光強度を検出する第２の光検出器と、を含むことが好ましい。【０２０７】
この場合、レーザ光源及び白色光源の各光強度を個別に検出できるので、各光強度の検出に適した光検出器を選択することができる。【０２０８】
前記第１の光検出器は、前記導光板の他方の端面部に配置され、前記第２の光検出器は、前記白色光源の近傍に配置されることが好ましい。【０２０９】
この場合、検出位置が離れていることから、互いの強度検出の影響を受けることも無く、検出精度を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２１０】
本発明にかかる液晶表示装置は、従来のフィールドシーケンシャル駆動方式に比べて応答速度の遅い液晶でも使用することができる。例えば、ＯＣＢ液晶を用いた液晶表示パネルを用いることができ、高解像度、高開口率と低消費電力化が可能であり、薄型テレビ等の種々の表示装置分野に有用である。【０２１１】
本発明にかかる液晶表示装置は、白色を強調すべき画像に対して白色光源を用いることで、白色を強調できるので、レーザ光源による色再現範囲の拡大と白色レベルの強調を付加することで、さらに高画質の画像表示を可能にでき、薄型テレビ等の種々の表示装置分野に有用である。
【図１】
2007091611.tif 000003
【図２】
2007091611.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】平成20年8月4日(2008.8.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルを背面側から照明するバックライト照明装置と、を具備し、
前記バックライト照明装置は、少なくとも赤色光、緑色光及び青色光を発光するレーザ光源と、白色光を発光する白色光源と、を備え、
白色を強調すべきとされる画像を前記液晶表示パネルが表示するときに、前記バックライト照明装置は前記白色光源の出力強度を上昇させることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記白色光源は、白色光を発光する発光ダイオード、蛍光表示管、電界放出電子励起発光光源及びエレクトロルミネッセンスのすくなくとも１つを備え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】
前記発光ダイオードは、青色発光ダイオードと、前記青色発光ダイオードから発光される青色光を白色光に変換する蛍光体と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶表示パネル及び前記バックライト照明装置を駆動する駆動制御部をさらに具備し、
前記駆動制御部は、表示すべき画像の白色レベルを認識する輝度認識回路を備え、前記輝度認識回路による認識結果に基づき前記バックライト照明装置に前記白色光源の出力強度を上昇させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記駆動制御部は、表示すべき画像の全体領域のうち白色の領域の占める割合が一定値以上であると前記輝度認識回路により認識された場合に、前記白色光源の出力強度を上昇させることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記バックライト照明装置はさらに、前記レーザ光源からのレーザ光及び前記白色光源からの白色光を導光し、一方の主面から面状に出射する導光板を備え、
前記導光板は、前記レーザ光源からのレーザ光が一方の端面部から入射されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記導光板は、前記白色光源からの白色光が前記一方の端面部から入射されることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記導光板は、前記白色光源からの白色光が他方の主面から入射されることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記導光板は、前記他方の主面に設けられ、前記一方の端面部から入射される前記レーザ光源からのレーザ光を前記一方の主面側に反射させ、かつ、前記白色光源からの白色光を透過させる反射層を備えることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記白色光源は、前記導光板の前記他方の主面に対して面内分布が均一となるように配置された複数の白色光源部材を備えることを特徴とする請求項８または９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記レーザ光源からのレーザ光及び前記白色光源からの白色光の各光強度を検出する光検出器と、
前記光検出器による検出データに基づき前記レーザ光源からのレーザ光及び前記白色光源からの白色光の少なくとも一方の光強度を補正する補正回路と
をさらに具備することを特徴とする請求項６から請求項１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記光検出器は、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の光強度を検出する第１の光検出器と、前記白色光源から出射される白色光の光強度を検出する第２の光検出器と、を含むことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１の光検出器は、前記導光板の他方の端面部に配置され、前記第２の光検出器は、前記白色光源の近傍に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色再現性の良好なカラー表示を行うことができる液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置の中でもアクティブマトリックス型液晶表示装置が、パーソナルコンピュータの表示装置や、液晶テレビジョン表示装置として多用されている。しかも、これらの用途においては、大画面化が急速に進展している。さらに、アクティブマトリクス型液晶表示装置は表示画面の大きさにかかわらず、高精細で、かつ色再現範囲が広く、高画質の表示が要求されている。これは、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等の他の表示装置との競争で、より優位性を保持するためである。また、同時に、低消費電力化も要求されている。
【０００３】
低消費電力化や低コスト化のために、画素の開口率を大きくするための取り組みが行われている。しかしながら、従来のアクティブマトリクス型カラー液晶表示装置においては、画素の開口率を大きくすることは以下のような理由により困難である。すなわち、従来のアクティブマトリクス型カラー液晶表示装置は、各画素を構成する副画素の上部にそれぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタを設け、バックライト照明装置により白色光を通すことによって、フルカラー画像を表示している。すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの副画素をまとめて１画素を構成することで、フルカラーの画像を表示している。このため、解像度は実際のアクティブマトリクス型液晶表示装置の総副画素数が有する解像度の３分の１となる。これにより、液晶表示装置として、高精細のパターン形成が要求されるが、画素部に形成する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や電極配線等により、各画素の開口率を大きくすることには制約がある。したがって、各副画素の光透過部の開口率以上の光は透過しないのでバックライト照明装置の照明光の利用効率が悪く、低消費電力化の制約となっている。
【０００４】
また、色再現範囲を拡大するとともに長寿命化することを目的として、従来の冷陰極蛍光管によるバックライト照明装置に代わって、赤色光（Ｒ光）、緑色光（Ｇ光）及び青色光（Ｂ光）の３原色を含む複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたバックライト照明装置が実用化されている。発光ダイオードは冷陰極蛍光管に比べて色再現範囲を広くできることから、より高画質の液晶表示装置を実現している。
【０００５】
さらに、画素の解像度を向上するとともにバックライト照明装置の照明光を効率よく利用して低消費電力化を図るために、フィールドシーケンシャル駆動方式が提案されている。この駆動方式の概要は、例えば画像１フレームを３つに時分割し、１／３フレーム期間ずつ、Ｒ光、Ｇ光、およびＢ光の光源を点灯させ、１／３フレーム期間ずつ、その色に対応する画像をそれぞれ表示する方法である。
【０００６】
このフィールドシーケンシャル駆動方式は、Ｒ光点灯期間、Ｇ光点灯期間及びＢ光点灯期間に、それぞれＲ光、Ｇ光、Ｂ光の光源、例えばＬＥＤ光源を順に点灯する。Ｒ光のＬＥＤの点灯期間には、赤色に対応したビデオ信号が液晶表示パネルに供給され、液晶表示パネルに赤色の画像１画面分が書き込まれて画像表示される。また、Ｇ光のＬＥＤの点灯期間には、緑色に対応したビデオ信号が液晶表示パネルに供給され、液晶表示パネルに緑色の画像１画面分が書き込まれて画像表示される。また、Ｂ光のＬＥＤの点灯期間には、青色に対応したビデオ信号が液晶表示パネルに供給され、液晶表示パネルに青色の画像１画面分が書き込まれて画像表示される。これらの３回の連続した画像の表示により、１フレームが形成される。そのフレームが１秒間に、例えば６０フレーム繰り返されフルカラーの画像が表示される。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、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタを不要とすることができ、従来のカラー液晶表示装置の３倍の解像度が得られる。また、バックライト照明装置の照明光の利用効率も向上できるので、低消費電力化も可能である。
【０００７】
しかし、この方式は、まだ解決すべき課題を多く有しており、本格的な実用には至っていない。その課題の１つであるチラツキ現象を低減する例（第１の例）も提案されている（例えば、特許文献１参照）。この提案による駆動方式は、画像１フレームを複数のサブフレームに分割し、各サブフレーム期間において赤、緑、青色の画像表示に対応して、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光のバックライトを順に点灯させ、これらの光を表示部に照射する方法である。これにより、フィールドシーケンシャル駆動方式の欠点である表示画面のチラツキ現象を低減できるとしている。
【０００８】
しかし、上述の提案の駆動方式を含めて、従来のフィールドシーケンシャル駆動方式は、３色を順次高速に切り換えて表示する方式である。したがって、高速で応答する液晶表示パネルを用いることが要求される。応答速度が速いＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ）液晶を用いた液晶表示パネルであっても、上記従来のフィールドシーケンシャル駆動方式に対しては応答速度において充分でない。
【０００９】
また、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の少なくとも３色の光を発光するＬＥＤ光源を用いた場合、ＬＥＤの発光色にばらつきがあるため、例えば同じＧ光でも、ＬＥＤにより、その発光色が赤味を帯びたり、あるいは青味を帯びることがある。また、同一素子でも、駆動電流や温度特性などの要因によって、発光色に変化が生じることがある。このようなＲ光、Ｇ光、Ｂ光のＬＥＤを用いたフルカラー表示の場合には、白色レベルの色度を一定に保つことが困難である。さらに、液晶表示装置を作製した時点では、白色レベルの色度を合わせることができるが、経年変化のばらつき等により長期的には白色レベルが変化してしまう。
【００１０】
このようなＬＥＤをバックライト照明装置の光源として用いる場合の課題に対して、異なる波長特性の光を発光する光源部の１つに白色光を発光する光源部を用いる例（第２の例）が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このように白色光を発光する光源部を設けることにより、容易に所望の白色レベルの色度が得られるとともに、温度特性等の変動要因による白色レベルの変動を抑制することが可能であるとしている。
【００１１】
さらに、ＬＥＤを用いた場合に、ＬＥＤの発熱に伴い、発光波長及び光出力が変化する。このため、一度輝度及び色調を調整しても、調整後に輝度及び色調が変動する。このような変動は、経時変化によっても生じる。そのために、３色の発光素子のうち、少なくともいずれかの色の発光素子が、ＬＥＤよりも輝度の高い高出力化に適する半導体レーザ素子を用いることで、駆動電流の増大による発熱を抑制し、特性の変動を減少させる構成も示されている。なお、この例（第３の例）では、赤色半導体レーザを用いることが具体的に示されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２０００−１９９８８６号公報
【特許文献２】特開２００４−４６２６号公報
【特許文献３】特開２００５−６４１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記第１の例においては、３色を高速に切り換えてフルカラー画像表示を行うフィールドシーケンシャル方式の駆動方法が示されている。しかしながら、この第１の例を含めて、従来のフィールドシーケンシャル駆動方式は、３色を高速で切り換えて駆動するため、これに対応して高速に応答する液晶表示パネルが要求される。しかしながら、現在実用化されている高速応答が可能なＯＣＢ液晶を用いた液晶表示パネルであっても、一般的な液晶表示装置に比べて充分な画質を得ることができないという課題を有している。
【００１３】
また、上記第２の例では、光源としてＲ光、Ｇ光、Ｂ光および白色光の４色を用いて、液晶表示パネルのサブフィールドに対応して表示する方法であるが、フィールドシーケンシャル駆動方式において照射光として白色光を含むものである。しかし、フィールドシーケンシャル駆動方式を採用する以上、高速な応答速度の液晶表示パネルをなお必要とするものである。
【００１４】
さらに、上記第３の例では、バックライト照明装置の光源として、赤色の半導体レーザを用いることが記載されているが、具体的な構成等については何らの開示もない。したがって、赤色の半導体レーザを用いた光源を実際に実現することは容易ではない。
【００１５】
また、上記第２の例及び第３の例ともに、ＬＥＤを光源として用いることが主体であり、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の３色からなるレーザ光源と白色光源とを用い、白色レベルを強調する構成や方法については、まったく開示も示唆もない。このため、実際に白色レベルを強調する構成を実現するには更なる検討が必要である。
【００１６】
本発明の目的は、少なくともＲ光、Ｇ光、Ｂ光の３色のレーザ光源と白色光を発光する光源を用いて白色を強調すべき画面を表示するときに、より白色レベルの良好な画像表示を可能とする液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一局面に従う液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを背面側から照明するバックライト照明装置と、を具備し、前記バックライト照明装置は、少なくとも赤色光、緑色光及び青色光を発光するレーザ光源と、白色光を発光する白色光源と、を備え、白色を強調すべきとされる画像を前記液晶表示パネルが表示するときに、前記バックライト照明装置は前記白色光源の出力強度を上昇させる。
【発明の効果】
【００１８】
上記の液晶表示装置では、赤色光、緑色光及び青色光を発光するレーザ光源を用いることにより、画像の色再現範囲を拡げるとともに、白色光源を用いることにより、白色レベルを強調したい場合に、充分な輝度の白色を表示できる。したがって、レーザ光源のみを用いる場合に比べて、さらに高画質の画像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】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。また、図面は、理解しやすくするために、光源部と液晶表示パネルとの寸法等については正確な表示ではない。
【００２０】
（第１の実施の形態）
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の第１の実施の形態にかかる液晶表示装置１の構成を示す図で、図１Ａは液晶表示装置１の構成の概要を示す平面概略図、図１Ｂは図１ＡのＡ−Ａ線に沿って切断した断面概略図である。この液晶表示装置１を図示する場合において、筐体１６及び光源を収納する収納部１８の表面のそれぞれを切り取り、各内部構成をわかりやすく示している。図２Ａ及び図２Ｂは、本実施の形態の液晶表示装置１に用いる液晶表示パネル２０の構成を説明する概念図で、図２Ａは平面概念図、図２Ｂは図２ＡのＢ−Ｂ線に沿って切断した断面概念図である。なお、図１と同じ要素には同じ符号を付している。以下、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ及び図２Ｂを用いて、本実施の形態の液晶表示装置１の構成を説明する。
【００２１】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施の形態の液晶表示装置１は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を投光する光源部１０１と、液晶に電圧を印加して画像を表示する液晶表示パネル２０と、を備えている。そして、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、液晶表示パネル２０は、その単位画素２００が第１の副画素２００ａ及び第２の副画素２００ｂからなり、第１の副画素２００ａはＲ光、Ｇ光及びＢ光のうちのいずれか２色の光（以下、「第１の光」及び「第２の光」と呼ぶ。）のみを透過する第１のカラーフィルタ２０１ａを備え、第２の副画素２００ｂは上記２色の光を除く他の１色の光（以下、「第３の光」と呼ぶ。）のみを透過する第２のカラーフィルタ２０１ｂを備えている。
【００２２】
また、図２Ａの液晶表示パネル２０の駆動制御部２１は、第１の副画素２００ａに対して画像１フレームをｎ個（ｎは２以上の整数）に時分割するとともに、１／ｎフレーム期間ごとに上記第１及び第２の光のそれぞれの光の画像情報を印加し、かつ第２の副画素２００ｂに対しては画像１フレーム期間、上記第３の光の画像情報を印加する。そして、図１Ａの光源部１０１は、駆動制御部２１の上記第１及び第２の光のそれぞれの光の画像情報の印加に同期して上記第１及び第２の光をそれぞれ１／ｎフレーム期間ごとに照明し、かつ上記第３の光については画像１フレーム期間少なくとも連続的に照明する構成からなる。
【００２３】
さらに、本実施の形態では、画像１フレームを時分割する個数ｎが２である。もちろん、本発明は、この個数に限るものではない。
【００２４】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、本実施の形態にかかる液晶表示装置１においては、フラットパネル型の液晶表示装置の場合を例として説明する。液晶表示装置１は少なくとも、図２Ａの駆動制御部２１により液晶に電圧を印加して画像を表示する液晶表示パネル２０と、その背面側に少なくともＲ光、Ｇ光、Ｂ光を投光する光源部１０１とを有している。本実施の形態では、この光源部１０１がバックライト照明装置であるので、以下では光源部１０１をバックライト照明装置１０１として説明する。
【００２５】
図１Ａ及び図１Ｂにおいて、バックライト照明装置１０１は、複数のレーザ光源（ＬＤ）１１１と、レーザ光源１１１から出射されるレーザ光を一方の端面部１１２ｄから入射し、透明導光部１１２ａ中を導光し、一方の主面１１２ｂから面状に均一に出射する平板状の導光板１１２と、を備えている。また、導光板１１２の一方の主面１１２ｂ側には、光を拡散するための拡散板１１３を設けている。さらに、本実施の形態では、導光板１１２の他方の主面１１２ｃには、入射したレーザ光を均一に拡散、反射して一方の主面１１２ｂに入射させるために、例えば微小なドットパターンを形成した反射層１１９を設けている。
【００２６】
また、バックライト照明装置１０１は、レーザ光源１１１として、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光をそれぞれ発光するＲ光源１１１ａ、Ｇ光源１１１ｃ及びＢ光源１１１ｂを有する。これらのレーザ光源のうち、上記第１及び第２の光についてはＲ光及びＢ光を発光する赤色半導体レーザ（ＬＤ）と青色半導体レーザ（ＬＤ）とを用い、上記第３の光についてはＧ光を発光する緑色ＳＨＧ（第２高調波発生）−半導体レーザ（ＬＤ）を用いることが好ましい。ＳＨＧは２次の非線形光学効果の一種であり、媒質に入射した光（基本光：周波数ω）の２倍の周波数の光（ＳＨＧ光：周波数２ω）が発生する現象である。緑色ＳＨＧ−ＬＤをＧ光源１１１ｃとして用いる場合には、例えば赤外ＬＤ光をＳＨＧ（第２高調波発生）で緑色波長光に変換し、これをＣＷ動作（連続動作）させることによりＧ光を安定して点灯させることができる。
【００２７】
Ｇ光源１１１ｃの具体的な構成例について、以下簡単に説明する。例えば、半導体レーザで固体レーザをポンピングして１０６４ｎｍの波長の光を出し、この波長の光を共振器にし、この中にＳＨＧ素子を入れると５３２ｎｍの波長のＧ光を取り出すことができる。あるいは、半導体レーザでファイバレーザをポンピングして１０６４ｎｍの波長の光を出し、この波長の光をＳＨＧ素子に導入することで５３２ｎｍの波長のＧ光を取り出すことができる。このような構成は変調鈍りが出るので強度変調する用途には向かないが、本実施の形態の場合のように一定の光強度で使用する場合、すなわちＣＷ動作で使用する場合には、出力を安定にでき有利である。なお、通常の半導体レーザの場合には、強度変調を安定に行うことができる。
【００２８】
以上説明したようなＲ光源１１１ａ、Ｇ光源１１１ｃ及びＢ光源１１１ｂから構成されるレーザ光源１１１については、レーザ光源駆動回路部１２０からの所定の駆動波形電圧によって、後述する駆動方法によりそれぞれの光源をそれぞれ点灯させることができる。
【００２９】
レーザ光源１１１から出射したレーザ光を導光板１１２の端面に導入する方法として、例えばＲ光源１１１ａ、Ｇ光源１１１ｃ及びＢ光源１１１ｂからそれぞれ出射したレーザ光をダイクロイックミラー１１４により合波し、反射ミラー１１６ａを通し、シリンドリカルレンズ１１６ｂで光ビーム面を広げ、導光板１１２の一方の端面部１１２ｄに入射させる。なお、シリンドリカルレンズ１１６ｂは、レンズ駆動回路部１１６ｃにより往復動作させ、光を走査させてもよい。
【００３０】
なお、本実施の形態の場合、バックライト照明装置１０１には、レーザ光源１１１からの光の光路を変換して導光板１１２の一方の端面部１１２ｄに光を導入するための光路変換部１１８を、導光板１１２の一方の端面部１１２ｄ側に設けている。さらに、レーザ光源１１１からの光を光路変換部１１８に導光する副導光板１１５を導光板１１２に積層するように設けている。
【００３１】
後述する駆動方法によって、光源部であるバックライト照明装置１０１は、Ｒ光源１１１ａとＢ光源１１１ｂとを交互に点灯させ、同時にＧ光源１１１ｃを点灯させ、これらの各色のレーザ光を液晶表示パネル２０の背面に向けて面状に均一に照明する。液晶表示装置１は、このような構成のバックライト照明装置１０１を用いることにより、導光板１１２の一方の主面１１２ｂから出射される面状光により液晶表示パネル２０を背面から照明するフラットパネル型の構成とすることができる。
【００３２】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、液晶表示パネル２０は、例えばアクティブマトリクス型で、かつ高速で応答可能な、例えばＯＣＢ液晶モード表示パネルを使用する。しかし、図２Ａ及び図２Ｂにおいては、説明を簡略にするために、駆動用薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や透明電極、電極配線、封止部、偏光板などの構成要素を省略して示している。
【００３３】
液晶表示パネル２０は、透過型または半透過型構成で、例えばＴＦＴアクティブマトリクス型の液晶表示パネルである。また、本実施の形態では、表示領域には赤色と青色とを兼ねる第１の副画素２００ａ及び緑色のための第２の画素２００ｂを１つの単位画素２００とする多数の画素が設けられている。そして、これらの画素に設けられているＴＦＴ（図示せず）を駆動制御部２１により駆動制御することでフルカラーの画像表示を行うことができる。なお、２枚の透明基板２０１及び２０２の間には、例えばＯＣＢ液晶層２０３が所定の方向に配向されて設けられている。なお、このＯＣＢ液晶層２０３を駆動するためのＴＦＴは、２枚の透明基板２０１及び２０２の一方に形成され、液晶表示パネル２０は一対の偏光板で挟まれているが、これらは図示していない。この液晶表示パネル２０の基本構成は、従来から使用されているものを用いることができる。なお、透明基板２０１及び２０２としては、一般にガラス基板が用いられている。
【００３４】
図２Ａに示すように、液晶表示パネル２０において、透明基板２０１、２０２間に形成するそれぞれの単位画素２００は、第１の副画素２００ａ及び第２の副画素２００ｂから構成する。すなわち、従来の液晶表示装置は、Ｒ光、Ｂ光、Ｇ光の３色のうちの１つの光のみ透過可能なカラーフィルタを備える３つの副画素で単位画素（１絵素）を構成しているのに対して、本実施の形態の液晶表示装置の液晶表示パネル２０では、第１の副画素２００ａ及び第２の副画素２００ｂの２つの副画素で単位画素（１絵素）２００を構成することが特徴である。
【００３５】
図２Ｂに示すように、液晶表示パネル２０において、第１の副画素２００ａは、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光のうちのいずれか２色、本実施の形態ではＲ光及びＢ光のみを透過する第１のカラーフィルタ２０１ａを設けている。また、第２の副画素２００ｂは、Ｒ光及びＢ光を除く他の1色、すなわちＧ光のみを透過する第２のカラーフィルタ２０１ｂを設けている。すなわち、従来の液晶表示装置では、Ｒ、Ｇ、Ｂ色の３種類のカラーフィルタをそれぞれ有する３つの副画素を単位画素として複数配置して構成している。これに対して、本実施の形態の液晶表示装置１においては、Ｒ光及びＢ光のみを透過する第１のカラーフィルタ２０１ａ、及び、Ｇ光のみを透過する第２のカラーフィルタ２０１ｂの２種類のカラーフィルタを、それぞれ第１の副画素２００ａ及び第２の副画素２００ｂに設けていることが特徴である。
【００３６】
このような構成の液晶表示パネル２０に対して、後述する駆動方法によってバックライト照明装置１０１からの交互に点灯するＲ光とＢ光、及び連続的に点灯するＧ光が導光板１１２の一方の主面１１２ｂから面内均一な光となって液晶表示パネル２０の背面から照明される。
【００３７】
液晶表示パネル２０の駆動制御部２１は、後述する駆動方法により第１の副画素２００ａ及び第２の副画素２００ｂに、それぞれの色の光の画像情報を印加する。第１の副画素２００ａでは、Ｒ色及びＢ色の画像情報が駆動制御部２１により印加され、この画像情報に同期してＲ光源１１１ａ及びＢ光源１１１ｂが発光する。したがって、Ｒ色及びＢ色の画像情報に基づく光が高速で光変調されて表示部から表示される。また、第２の副画素２００ｂでは、Ｇ色の画像情報が駆動制御部２１により印加されるが、Ｇ光源１１１ｃは連続的に発光させている。これにより、Ｇ色の画像情報に基づく光が表示部から表示される。
【００３８】
図３は、本実施の形態にかかる液晶表示装置１の駆動方法（ｎ＝２）を示すタイミングチャートである。図１Ａ〜図２Ｂに示す液晶表示装置１を図３に示すタイミングチャートで駆動することで、フルカラーの画像を表示することができる。以下、具体的に説明する。
【００３９】
Ｖｓｙｎｃ信号は、画像信号書き込みの開始信号である。また、Ｒ信号、Ｂ信号及びＧ信号の点灯タイミング信号は、Ｒ光、Ｇ光ならびにＢ光のそれぞれの光源の点灯タイミングのための信号である。さらに、ＶＩＤＥＯ−Ｒ、ＶＩＤＥＯ−Ｂ及びＶＩＤＥＯ−Ｇのビデオ信号は、それぞれのビデオ信号に基づき、単位画素２００の第１の副画素２００ａ及び第２の副画素２００ｂを駆動するための画像信号を示す。また、Ｔｆは１フレームの期間を示す。さらに、ＴＲ、ＴＧ及びＴＢは、それぞれＲ光、Ｇ光、及びＢ光のそれぞれの光源の点灯期間を示している。
【００４０】
ここで、駆動制御部２１により液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに供給される画像信号、例えばＶＩＤＥＯ−ＲのＲ１は、外部から入力される赤色に対応する元のビデオ信号を時間軸方向に、１フレーム（Ｔｆ）の１／２（ｎ＝２）に圧縮した信号である。また、駆動制御部２１により液晶表示パネル２０の第２の副画素２００ｂに供給される画像信号、例えばＶＩＤＥＯ−ＧのＧ１は、外部から入力される緑色に対応する元のビデオ信号である。また、駆動制御部２１により液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに供給される画像信号、例えばＶＩＤＥＯ−ＢのＢ１は、外部から入力される青色に対応する元のビデオ信号を時間軸方向に、１フレーム（Ｔｆ）の１／２（ｎ＝２）に圧縮した信号である。すなわち、液晶表示パネル２０の駆動制御部２１は、第１の副画素２００ａに対して、画像１フレーム（Ｔｆ）を２個（ｎ＝２）に時分割するとともに、１／２フレームの点灯期間ＴＲ及びＴＢごとにＲ色及びＢ色のそれぞれの画像情報を印加する。また、第２の副画素２００ｂに対しては、画像１フレーム（Ｔｆ）の期間、すなわちＴＧの期間、Ｇ色の画像情報を印加する。
【００４１】
そして、光源部であるバックライト照明装置１０１は、画像１フレーム（Ｔｆ）の期間の1／２（ｎ＝２）の点灯期間ＴＲ及びＴＢの期間に、レーザ光源１１１のＲ光源１１１ａ及びＢ光源１１１ｂを交互に点灯させる。一方、Ｇ光源１１１ｃは画像１フレーム（Ｔｆ）、すなわち点灯期間（ＴＧ）の期間は連続して点灯する。
【００４２】
このようにして、Ｒ光源１１１ａによる１／２フレームの点灯期間（ＴＲ）には、この点灯期間（ＴＲ）に同期して、赤色に対応し、かつ１／２に圧縮されたビデオ信号（Ｒ１）が駆動制御部２１によって液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに印加される。これにより、液晶表示パネル２０の第１のカラーフィルタ２０１ａが設けられた第１の副画素２００ａを通して赤色の画像の１画面分が表示される。
【００４３】
また、Ｂ光源１１１ｂによる次の１／２フレームの点灯期間（ＴＢ）には、この点灯期間（ＴＢ）に同期して、青色に対応し、かつ１／２に圧縮されたビデオ信号（Ｂ１）が液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに印加される。これにより、液晶表示パネル２０の第１のカラーフィルタ２０１ａが設けられた第１の副画素２００ａを通して青色の画像１画面分が表示される。なお、Ｇ光源１１１ｃは連続的に点灯させている。
【００４４】
また、Ｇ光源１１１ｃによる画像１フレームの点灯期間（ＴＧ）には、緑色に対応したビデオ信号（Ｇ１）が液晶表示パネル２０の第２の副画素２００ｂに印加される。これにより、液晶表示パネル２０の第２のカラーフィルタ２０１ｂが設けられた第２の副画素２００ｂを通して緑色の画像１画面分が表示される。
【００４５】
これらの各色の画像の表示により、画像１フレームが形成され、視認者はこれらの各色を合成してフルカラーの画像として認識する。この方式の場合には、各画素を２つの副画素で構成するので、副画素数が従来の液晶表示装置の２／３でよく、かつ従来のフィールドシーケンシャル駆動方式に比べて２／３の応答速度でよい。
【００４６】
例えば、従来のフィールドシーケンシャル駆動方式では、約１．５ｍｓ以下の高速応答が可能な液晶表示パネルが必要であったが、本実施の形態の液晶表示装置を用いれば約２．５ｍｓの応答速度の液晶表示パネルでよい。したがって、例えばＯＣＢ液晶を用いた液晶表示パネルでも駆動することができる。また、従来と全副画素数を同じにする場合には、従来に比べて１．５倍高精細の液晶表示装置を実現できる。あるいは、従来と単位画素数を同じにする場合には、従来に比べて１．５倍開口率を大きくすることができ、バックライト照明装置の低消費電力化に大きな効果を奏する。さらに、液晶表示パネルの製造歩留まりを向上することもでき、低コストの液晶表示装置を実現できる。
【００４７】
具体的な例を挙げると、例えば全副画素数として（８００×３×６００）を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置は、従来の構成ではＳＶＧＡ規格（８００×６００）の解像度に対応した画像しか表示することができなかった。しかし、本実施の形態の液晶表示装置ではＳＶＧＡ規格においても全副画素数が（８００×１．５×６００）でよい。これは、ＳＶＧＡ規格だけでなく、他の規格の液晶表示装置においても同様の効果を有する。
【００４８】
また、本実施の形態の液晶表示装置では、バックライト照明装置１０１にはＲ光源１１１ａ、Ｇ光源１１１ｃ及びＢ光源１１１ｂからなるレーザ光源１１１を用いているので波長の色純度が良好であり、表示可能な色再現範囲も従来の液晶表示装置に比べて大きく拡げることができ、より鮮明で、自然な色調を再現する液晶表示装置を実現できる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、ＯＣＢ液晶層２０３が設けられた液晶表示パネル２０を用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ＯＣＢ液晶と同程度の駆動速度を有する液晶であれば、同様に用いることができる。また、ＯＣＢ液晶よりさらに高速で駆動可能な強誘電性液晶を用いてもよい。
【００５０】
また、本実施の形態の液晶表示装置では、一方の主面からレーザ光を面状に均一に出射するバックライト照明装置を液晶表示パネルの背面に使用しているので、フラットパネル型の構成となり、パーソナルコンピュータの表示装置や大画面の薄型液晶テレビジョン表示装置として利用できる。
【００５１】
また、本実施の形態では、Ｒ色及びＢ色のみを透過する第１のカラーフィルタ２０１ａを第１の副画素２００ａに設け、Ｇ色のみを透過する第２のカラーフィルタ２０１ｂを第２の副画素２００ｂに設ける構成として、第１の副画素２００ａに対しては１フレーム（Ｔｆ）の間にＲ光とＢ光とを、第１の副画素２００ａの駆動に同期して照明するようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、Ｒ色及びＧ色のみを透過する第１のカラーフィルタを第１の副画素に設け、Ｂ色のみを透過する第２のカラーフィルタを第２の副画素に設ける構成として、第１の副画素２００ａに対しては１フレーム（Ｔｆ）の間にＲ光とＧ光とを、第１の副画素２００ａの駆動に同期して照明するようにしてもよい。あるいは、Ｇ色及びＢ色のみを透過する第１のカラーフィルタを第１の副画素に設け、Ｒ色のみを透過する第２のカラーフィルタを第２の副画素に設ける構成として、上記と同様な駆動方式により光源を照明するようにしてもよい。
【００５２】
なお、本実施の形態では、第１の副画素２００ａに対して画像１フレームを２個に時分割し、２色の画像表示に対応して１／２フレーム期間ずつ、２色の光を交互に点灯する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、画像１フレームをｎ個（ｎは２以上の整数）に時分割し、２色の画像表示に対応して１／ｎフレーム期間ずつ、２色の光を交互に点灯するようにしても同様の効果を得ることができる。
【００５３】
また、本実施の形態では、Ｇ光源は緑色ＳＨＧ−ＬＤ光源をＣＷ点灯させて用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、緑色ＳＨＧ−ＬＤ光源をＱスイッチでパルス列駆動することにより、ピーク光強度を大きく増加させたパルス列光を発生させて用いてもよい。Ｑスイッチは、レーザ共振器内部に光変調器等を挿入することによって、ある瞬間に光共振器のＱ値を急激に高めてレーザ発振を開始し、それまでレーザ媒質に蓄えられていたエネルギーを光パルスとして一気に放出させる方式である。これをパルス列光とすることにより、緑色レーザ光のピークパワーを大きく、かつ安定な出力強度とすることができる。すなわち、Ｑスイッチのパルス列光の場合、出力強度を変調させることは困難であるが、一定パルス列を常時発生させることで安定な出力強度を得ることができる。
【００５４】
また、本実施の形態では、第１の副画素及び第２の副画素は同じ面積を有する構成として図示したが、本発明はこれに限定されない。本実施の形態の場合、Ｒ光とＢ光は画像１フレームに対して１／２フレーム期間ずつ、交互に点灯されることになる。このため、Ｒ光及びＢ光の画像１フレーム当たりの光量は、画像１フレームの間に常時点灯のＧ光と比べて、およそ半分に減少してしまう。そこで、Ｒ光及びＢ光を透過させる副画素２０１ａの開口率をＧ光を透過させる副画素２０１ｂの開口率の約２倍とすることで、光量の減少を解消し、Ｇ光と同等の光量を達成することができる。また、例えば、使用するＲ光、Ｂ光あるいはＧ光の光源の平均的光量に対応して副画素の面積を変えてもよい。このように副画素の面積を平均的光量に対応して変化させれば、より高画質の液晶表示装置を得ることができる。
【００５５】
また、本実施の形態において、光源部であるバックライト照明装置は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を発光するレーザ光源と、レーザ光源から出射されるレーザ光を一方の端面部から入射し、一方の主面から出射する平板状の導光板とを備え、導光板は一方の端面部からレーザ光を入射し、導光して一方の主面から面状に出射する構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、導光板の透明導光部にレーザ光を入射し、導光するとともに回折または反射させて一方の主面方向に出射する構成であってもよい。透明導光部にホログラム素子あるいは半透過ミラーなどを設けることにより、一部回折あるいは一部反射させて一方の主面方向に出射させることができる。これにより、上記と同様に高輝度、高画質の液晶表示装置を得ることができる。
【００５６】
（第２の実施の形態）
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の第２の実施の形態にかかる液晶表示装置２の構成を示す図で、図４Ａは液晶表示装置２の構成の概要を示す平面図、図４Ｂは図４ＡのＡ−Ａ線に沿って切断した断面の概略図である。図１Ａ及び図１Ｂと同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。この液晶表示装置２を図示する場合においても、筐体２６及び収納部２８の表面のそれぞれを切り取り、各内部構成をわかりやすく示している。図４Ａ及び図４Ｂに示す液晶表示装置２が、図１Ａ〜図２Ｂに示した液晶表示装置１と異なるのは、光源部に用いる光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いていることである。本実施の形態の液晶表示パネル２０の構成及びその駆動方法は、第１の実施の形態の液晶表示装置１と同様である。
【００５７】
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、本実施の形態の液晶表示装置２においては、光源部であるバックライト照明装置１０４は、複数の発光ダイオード光源（以下、ＬＥＤ光源とよぶ）１４１と、ＬＥＤ光源１４１から出射される光を一方の端面部１４２ｄから入射し、透明導光部１４２ａ中を導光し、一方の主面１４２ｂから面状に均一に出射する平板状の導光板１４２と、を備えている。また、導光板１４２の他方の主面１４２ｃ側には、光均斉化のためのドットパターン形状の反射層１４２ｅを設けている。また、導光板１４２の一方の主面１４２ｂには、光を拡散するための拡散板１４３を設けている。また、図示しないが、出射光をさらに面内均一な輝度とするためにプリズムレンズシートなどを設けてもよい。
【００５８】
本実施の形態のバックライト照明装置１０４は、Ｒ光、Ｂ光及びＧ光をそれぞれ発光するＲ−ＬＥＤ光源１４１ａ、Ｂ−ＬＥＤ光源１４１ｂ及びＧ−ＬＥＤ光源１４１ｃから構成されるＬＥＤ光源１４１を有している。Ｒ−ＬＥＤ光源１４１ａ、Ｂ−ＬＥＤ光源１４１ｂ及びＧ−ＬＥＤ光源１４１ｃは、ＬＥＤ駆動回路部１４０からの所定の駆動波形電圧によって、後述する駆動方法によりそれぞれ駆動されて点灯する。
【００５９】
Ｒ−ＬＥＤ光源１４１ａ、Ｂ−ＬＥＤ光源１４１ｂ及びＧ−ＬＥＤ光源１４１ｃからのＲ光、Ｂ光及びＧ光を導光板１４２に導入する方法として、例えばＲ−ＬＥＤ光源１４１ａ、Ｂ−ＬＥＤ光源１４１ｂ及びＧ−ＬＥＤ光源１４１ｃのそれぞれの光を、それぞれのレンズ１４６で光波面を広げてから、導光板１４２の一方の端面部１４２ｄに入射させるようにしてもよい。なお、図示しないが、光パワーを大きくし、かつ均一に導入するために、Ｒ−ＬＥＤ光源１４１ａ、Ｂ−ＬＥＤ光源１４１ｂ及びＧ−ＬＥＤ光源１４１ｃを１組として、これらを複数組並べて配置してもよい。
【００６０】
本実施の形態の液晶表示装置２は、第１の実施の形態の液晶表示装置１で説明した液晶表示パネル２０を用い同様な駆動方法とすることで、第１の実施の形態の液晶表示装置１と同様な画像表示を行うことができる。すなわち、バックライト照明装置１０４は、Ｒ光、Ｂ光のＲ−ＬＥＤ光源１４１ａとＢ−ＬＥＤ光源１４１ｂとを交互に点灯させ、Ｇ光のＧ−ＬＥＤ光源１４１ｃは１フレームの期間連続的に点灯させ、これらにより発光した光を液晶表示パネル２０の背面に向けて面状で均一な輝度で照明する。
【００６１】
図３に示した駆動方法（ｎ＝２）を示すタイミングチャートをもとに説明するが、基本的駆動方法は第１の実施の形態の液晶表示装置１と同じである。
【００６２】
図２Ａの駆動制御部２１により液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに供給される画像信号、例えばＲ１は、外部から入力される赤色に対応する元のビデオ信号を時間軸方向に、１フレーム（Ｔｆ）の１／２（ｎ＝２）に圧縮した信号である。また、駆動制御部２１により液晶表示パネル２０の第２の副画素２００ｂに供給される画像信号、例えばＧ１は、外部から入力される緑色に対応する元のビデオ信号である。また、駆動制御部２１により液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに供給される画像信号、例えばＢ１は、外部から入力される青色に対応する元のビデオ信号を時間軸方向に、１フレーム（Ｔｆ）の１／２（ｎ＝２）に圧縮した信号である。すなわち、液晶表示パネル２０の駆動制御部２１は、第１の副画素２００ａに対して、画像１フレーム（Ｔｆ）を２個（ｎ＝２）に時分割するとともに、１／２フレームの点灯期間ＴＲ、ＴＢごとにＲ色及びＢ色のそれぞれの画像情報を印加する。また、第２の副画素２００ｂに対しては、画像１フレーム（Ｔｆ）の期間、すなわちＴＧの期間、Ｇ色の画像情報を印加する。
【００６３】
そして、光源部であるバックライト照明装置１０４は、画像１フレーム（Ｔｆ）の期間の1／２（ｎ＝２）の点灯期間ＴＲ及びＴＢの期間に、ＬＥＤ光源１４１のＲ−ＬＥＤ光源１４１ａ及びＢ−ＬＥＤ光源１４１ｂを交互に点灯させる。一方、Ｇ−ＬＥＤ光源１４１ｃは画像１フレーム（Ｔｆ）、すなわち点灯期間（ＴＧ）の期間は連続して点灯する。
【００６４】
このようにして、Ｒ−ＬＥＤ光源１４１ａによる１／２フレームの点灯期間（ＴＲ）には、この点灯期間（ＴＲ）に同期して、赤色に対応し、かつ１／２に圧縮されたビデオ信号（Ｒ１）が駆動制御部２１によって液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに印加される。これにより、液晶表示パネル２０の第１のカラーフィルタ２０１ａが設けられた第１の副画素２００ａを通して赤色の画像の１画面分が表示される。
【００６５】
また、Ｂ−ＬＥＤ光源１４１ｂによる次の１／２フレームの点灯期間（ＴＢ）には、この点灯期間（ＴＢ）に同期して、青色に対応し、かつ１／２に圧縮されたビデオ信号（Ｂ１）が液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに印加される。これにより、液晶表示パネル２０の第１のカラーフィルタ２０１ａが設けられた第１の副画素２００ａを通して青色の画像１画面分が表示される。
【００６６】
また、Ｇ−ＬＥＤ光源１４１ｃによる画像１フレームの点灯期間（ＴＧ）には、緑色に対応したビデオ信号（Ｇ１）が液晶表示パネル２０の第２の副画素２００ｂに印加される。これにより、液晶表示パネル２０の第２のカラーフィルタ２０１ｂが設けられた第２の副画素２００ｂを通して緑色の画像１画面分が表示される。
【００６７】
これらの各色の画像の表示により、画像１フレームが形成され、視認者はこれらの各色を合成してフルカラーの画像として認識する。この方式の場合には、副画素数が従来の液晶表示装置の２／３でよく、かつ従来のフィールドシーケンシャル駆動方式に比べて２／３の応答速度でよい。
【００６８】
上記により、バックライト照明装置にＬＥＤ光源を用い、３色のうちのいずれか２色のみを切り換えて駆動表示する構成とすることで、表示可能な色再現範囲が広がり、鮮明で、自然な色調を再現するフルカラー画像を実現できる。また、解像度を向上させることや開口率を大きくすることも容易になり、液晶表示装置の高精細化や低コスト化に大きな効果を奏する。
【００６９】
また、本実施の形態の液晶表示装置では、フラットパネル型とすることができるのでパーソナルコンピュータの表示装置や大画面の薄型液晶テレビジョン表示装置として利用できる。
【００７０】
なお、第１の実施の形態及び第２の実施の形態においては、光源部の光源としてレーザ光源あるいはＬＥＤ光源を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。電界放出による励起発光光源や、有機あるいは無機のエレクトロルミネッセンス光源（ＥＬ）を用いてもよい。また、上述したレーザ光源、ＬＥＤ光源、電界放出による励起発光光源あるいはエレクトロルミネッセンス光源を組み合わせた構成としてもよい。これにより、波長の色純度が冷陰極蛍光管よりも大幅に改善されるので、表示可能な色再現範囲が広がり、より鮮明で、自然な色調を再現する液晶表示装置を実現できる。
【００７１】
（第３の実施の形態）
図５は、本発明の第３の実施の形態にかかる液晶表示装置４の構成を示す断面概念図である。図１Ａ〜図４Ｂと同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。図５に示す液晶表示装置４が、第１の実施の形態の液晶表示装置１及び第２の実施の形態の液晶表示装置２と異なる点は、光源部が投射型用照明装置であって、投射型用照明装置から出射する平行光を液晶表示パネル面に入射させ透過させてスクリーンに表示する投射型構成であることである。なお、図５に示す液晶表示パネル２０の構成は図２Ａ及び図２Ｂに示す構成と同じであるので、以下では図２Ａ及び図２Ｂに示す符号をもとに説明する。
【００７２】
本実施の形態の投射型構成の液晶表示装置４は、透過型の液晶表示パネル２０をライトバルブとして１枚用いた構成からなる。本実施の形態では、光源部１０６が投射型用照明装置であるので、以下では光源部１０６または投射型用照明装置１０６とよぶ。この投射型用照明装置１０６は、第１の実施の形態の液晶表示装置１に用いたバックライト照明装置１０１と同様に、１フレームの期間内にＲ発光源１６１ａ、Ｂ発光源１６１ｂを交互に点灯させ、Ｇ発光源１６１ｃは１フレーム期間連続して点灯させ、各色のビーム光をレンズ系１６６によって平行光にして出射する構成である。光源部１０６の発光源１６１としては、高光強度を有するレーザ光源あるいは発光ダイオードなどを用いることができる。光源駆動回路部１６０によるＲ発光源１６１ａ、Ｂ発光源１６１ｂ及びＧ発光源１６１ｃの駆動方法は第１の実施の形態の液晶表示装置１と同様である。
【００７３】
図５において、ＲＧＢライトバルブとして動作する液晶表示パネル２０の単位画素２００の第１の副画素２００ａおよび第２の副画素２００ｂには、それぞれ第１のカラーフィルタ２０１ａ及び第２のカラーフィルタ２０１ｂを設けている。すなわち、液晶表示パネル２０において、第１の副画素２００ａには、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光のうちのいずれか２色、例えばＲ光、Ｂ光のみを透過する第１のカラーフィルタ２０１ａを設ける。第２の副画素２００ｂには、上記２色の光を除く他の１色のＧ光のみを透過する第２のカラーフィルタ２０１ｂを設ける。また、ＯＣＢ液晶層２０３等の他の構成要素についても、第１の実施の形態の液晶表示装置１の液晶表示パネル２０と同様である。
【００７４】
ただし、第１の実施の形態の液晶表示パネル２０はフラット型構成について説明したので、そのサイズはパーソナルコンピュータや薄型テレビジョンに用いられる比較的大形状である。しかし、本実施の形態の液晶表示パネル２０は、同様の構成要素により作成されるが、そのサイズは表示するスクリーンのサイズ等により規定されるが、一般的に１〜２インチ程度である。したがって、単位画素２００についても、そのサイズは非常に小さい。
【００７５】
本実施の形態の液晶表示装置４では、投射型用照明装置１０６から出射した平行光のうち、Ｒ光及びＢ光は１フレームの期間内に交互に点灯しながら、液晶パネル２０に平行に入射し、第１副画素２００ａで光変調され、光変調されたＲ光及びＢ光は投射レンズ系１６９に入射する。一方、Ｇ光は１フレームの期間内では、点灯した状態で液晶パネル２０に平行に入射し、第２の副画素２００ｂで光変調され、光変調されたＧ光は投射レンズ系１６９に入射する。そして、光変調されたＲ光、Ｇ光及びＢ光は、投射レンズ系１６９により、フロントスクリーンあるいはリアスクリーン（図示せず）の方向へ拡大投射されて画像が表示される。
【００７６】
以下、図３をもとにして、本実施の形態の投射型構成の液晶表示装置４の駆動方法を説明するが、基本的な駆動方法は第１の実施の形態の液晶表示装置１と同じである。
【００７７】
駆動制御部２１により液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに供給される画像信号、例えばＲ１は、外部から入力される赤色に対応する元のビデオ信号を時間軸方向に、１フレーム（Ｔｆ）の１／２（ｎ＝２）に圧縮した信号である。また、駆動制御部２１により液晶表示パネル２０の第２の副画素２００ｂに供給される画像信号、例えばＧ１は、外部から入力される緑色に対応する元のビデオ信号である。また、駆動制御部２１により液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに供給される画像信号、例えばＢ１は、外部から入力される青色に対応する元のビデオ信号を時間軸方向に、１フレーム（Ｔｆ）の１／２（ｎ＝２）に圧縮した信号である。すなわち、液晶表示パネル２０の駆動制御部２１は、第１の副画素２００ａに対して、画像１フレーム（Ｔｆ）を２個（ｎ＝２）に時分割するとともに、１／２フレームの点灯期間ＴＲ、ＴＢごとにＲ色及びＢ色のそれぞれの画像情報を印加する。また、第２の副画素２００ｂに対しては、画像１フレーム（Ｔｆ）の期間、すなわちＴＧの期間、Ｇ色の画像情報を印加する。
【００７８】
そして、光源部である投射型用照明装置１０６は、画像１フレーム（Ｔｆ）の期間の１／２（ｎ＝２）の点灯期間ＴＲ及びＴＢの期間に、発光源１６１のＲ発光源１６１ａ及びＢ発光源１６１ｂを交互に点灯させる。一方、Ｇ発光源１６１ｃは画像１フレーム（Ｔｆ）、すなわち点灯期間（ＴＧ）の期間は連続して点灯する。
【００７９】
このようにして、Ｒ発光源１６１ａによる１／２フレームの点灯期間（ＴＲ）には、この点灯期間（ＴＲ）に同期して、赤色に対応し、かつ１／２に圧縮されたビデオ信号（Ｒ１）が駆動制御部２１によって液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに印加される。これにより、液晶表示パネル２０の第１のカラーフィルタ２０１ａが設けられた第１の副画素２００ａを通して赤色の画像の１画面分が表示される。
【００８０】
また、Ｂ発光源１６１ｂによる次の１／２フレームの点灯期間（ＴＢ）には、この点灯期間（ＴＢ）に同期して、青色に対応し、かつ１／２に圧縮されたビデオ信号（Ｂ１）が液晶表示パネル２０の第１の副画素２００ａに印加される。これにより、液晶表示パネル２０の第１のカラーフィルタ２０１ａが設けられた第１の副画素２００ａを通して青色の画像１画面分が表示される。
【００８１】
また、Ｇ発光源１６１ｃによる画像１フレームの点灯期間（ＴＧ）には、緑色に対応したビデオ信号（Ｇ１）が液晶表示パネル２０の第２の副画素２００ｂに印加される。これにより、液晶表示パネル２０の第２のカラーフィルタ２０１ｂが設けられた第２の副画素２００ｂを通して緑色の画像１画面分が表示される。
【００８２】
これらの各色の画像の表示により、画像１フレームが形成され、これを投射レンズ系１６９によりフロント方向またはリア方向に設けたスクリーン（図示せず）に投射拡大して表示する。視認者はこれらの各色を合成してフルカラーの画像として認識する。この方式の場合には、副画素数が従来の液晶表示装置の２／３でよく、かつ従来のフィールドシーケンシャル駆動方式に比べて２／３の応答速度でよい。
【００８３】
以上のような構成とすることにより、フロント投射型構成あるいはリア投射型構成の液晶表示装置４が得られる。この液晶表示装置４は高解像度および高開口率とすることが容易であり、従来に比べてさらに大画面で、高精細の表示装置を実現できる。また、超小型プロジェクタを実現する際は、液晶１枚でできるため大変有効である。液晶表示装置４が必要体積として５０ｃｃのサイズで実現可能となる。
【００８４】
（第４の実施の形態）
図６は、本発明の第４の実施の形態にかかる液晶表示装置５の構成を示す断面概念図である。図５と同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。図６に示す液晶表示装置５が図５に示す液晶表示装置４と異なる点は、２枚の液晶表示パネル７０ａ、７０ｂをライトバルブとして用いていることである。また、液晶表示パネル７０ａ、７０ｂの単位画素と副画素とが同じであり、かつカラーフィルタを設けていないことである。
【００８５】
図６において、本実施の形態の投射型構成の液晶表示装置５は、図７に示すような透過型の液晶表示パネル７０ａ、７０ｂをライトバルブとして用いている。図７は、本実施の形態の液晶表示装置５の液晶表示パネル７０ａ、７０ｂの構成を示す断面概念図である。本実施の形態の液晶表示装置５においても、光源部１０７が投射型用照明装置であるので、以下では光源部１０７または投射型用照明装置１０７とよぶ。
【００８６】
図６及び図７において、液晶表示パネル７０ａはＲ光及びＢ光のライトバルブとして作用し、液晶表示パネル７０ｂはＧ光のライトバルブとして作用する。本実施の形態の液晶表示装置５は、投射型用照明装置１０７から出射した平行光のうち、Ｒ光とＢ光とは１フレームの期間内にそれぞれ交互に点灯しながら、ライトバルブである液晶表示パネル７０ａに平行に入射して光変調される。光変調されたＲ光及びＢ光は、Ｇ光反射ダイクロイックミラー１７８ｂを透過して投射レンズ系１７９に入射する。
【００８７】
一方、Ｇ光は１フレームの期間内では連続的に点灯した状態で、ライトバルブである液晶パネル７０ｂに平行に入射して光変調される。光変調されたＧ光は全反射ミラー１７７ａ及びＧ光反射ダイクロイックミラー１７８ｂで反射して、Ｒ光またはＢ光と合波される。Ｒ光、Ｂ光及びＧ光は同一光軸上となるように設定されており、投射レンズ系１７９に入射する。そして、これらのＲ光、Ｂ光及びＧ光が投射レンズ系１７９によりフロントスクリーンまたはリアスクリーン（図示せず）に拡大投射される。視認者は、これらの各色を合成してフルカラーの画像として認識する。この方式の場合には、副画素数がそのまま単位画素数となるので、より高精細の表示も可能である。また、従来のフィールドシーケンシャル駆動方式に比べて２／３の応答速度でよい。
【００８８】
なお、図６からわかるように、本実施の形態の液晶表示装置５の投射型用照明装置１０７では、Ｒ光源１６１ａとＢ光源１６１ｂとが平行光とされるレンズ系１６６と、Ｇ光源１６１ｃが平行光とされるレンズ系１６６とは同一の特性や形状からなるが、それぞれ別に配置されている。
【００８９】
図７に示すように、本実施の形態の液晶表示装置５の液晶表示パネル７０ａ、７０ｂは、アクティブマトリクス型の高速応答液晶パネル、例えばＯＣＢ液晶モードを用いた液晶表示パネルである。なお、図７においては、説明を簡略にするために、駆動ＴＦＴや透明電極、電極配線、封止部、偏光板などの構成要素を省略して示している。
【００９０】
液晶表示パネル７０ａ、７０ｂは、例えばＯＣＢ液晶層７０３を用いる。液晶表示パネルの単位画素７００は、透明基板７０１、７０２の間に形成された第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂから構成されている。ただし、この液晶表示パネル７０ａ、７０ｂの場合には、その単位画素７００の第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂはカラーフィルタを設けていない。したがって、実質的には、第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂには区別がなく、どちらも単位画素として機能する。なお、ＯＣＢ液晶層７０３やその他の構成要素は、第１の実施の形態で説明した液晶表示パネル２０と同じである。
【００９１】
以下、本実施の形態の液晶表示装置５の駆動方式についても、図３に示すタイミングチャートを用いて説明する。
【００９２】
駆動制御部（図示せず）により液晶表示パネル７０ａの第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂに供給される画像信号、例えばＲ１は、外部から入力される赤色に対応する元のビデオ信号を時間軸方向に、１フレーム（Ｔｆ）の１／２（ｎ＝２）に圧縮した信号である。また、駆動制御部により液晶表示パネル７０ｂの第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂに供給される画像信号、例えばＧ１は、外部から入力される緑色に対応する元のビデオ信号である。また、駆動制御部により液晶表示パネル７０ａの第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂに供給される画像信号、例えばＢ１は、外部から入力される青色に対応する元のビデオ信号を時間軸方向に、１フレーム（Ｔｆ）の１／２（ｎ＝２）に圧縮した信号である。すなわち、液晶表示パネル７０ａの駆動制御部は、第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂに対して、画像１フレーム（Ｔｆ）を２個（ｎ＝２）に時分割するとともに、１／２フレームの点灯期間ＴＲおよびＴＢごとにＲ色およびＢ色のそれぞれの画像情報を印加する。また、液晶表示パネル７０ｂの第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂに対しては、画像１フレーム（Ｔｆ）の期間、すなわちＴＧの期間、Ｇ色の画像情報を印加する。
【００９３】
そして、光源部である投射型用照明装置１０７は、画像１フレーム（Ｔｆ）の期間の１／２（ｎ＝２）の点灯期間ＴＲ及びＴＢの期間に、発光源１６１のＲ発光源１６１ａ及びＢ発光源１６１ｂを交互に点灯させる。一方、Ｇ発光源１６１ｃは画像１フレーム（Ｔｆ）、すなわち点灯期間（ＴＧ）の期間は連続して点灯する。
【００９４】
このようにして、Ｒ発光源１６１ａによる１／２フレームの点灯期間（ＴＲ）には、この点灯期間（ＴＲ）に同期して、赤色に対応し、かつ１／２に圧縮されたビデオ信号（Ｒ１）が駆動制御部によって液晶表示パネル７０ａの第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂに印加される。これにより、液晶表示パネル７０ａにより第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂを通して赤色の画像の１画面分が表示される。
【００９５】
また、Ｂ発光源１６１ｂによる次の１／２フレームの点灯期間（ＴＢ）には、この点灯期間（ＴＢ）に同期して、青色に対応し、かつ１／２に圧縮されたビデオ信号（Ｂ１）が液晶表示パネル７０ａの第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂに印加される。これにより、液晶表示パネル７０ａの第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂを通して青色の画像１画面分が表示される。
【００９６】
また、Ｇ発光源１６１ｃによる画像１フレームの点灯期間（ＴＧ）には、緑色に対応したビデオ信号（Ｇ１）が液晶表示パネル７０ｂの第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂに印加される。これにより、液晶表示パネル７０ｂの第１の副画素７００ａ及び第２の副画素７００ｂを通して緑色の画像１画面分が表示される。
【００９７】
これらの各色の画像の表示により、画像１フレームが形成され、これを投射レンズ系１７９によりフロント方向またはリア方向に設けたスクリーン（図示せず）に投射拡大して表示する。視認者はこれらの各色を合成してフルカラーの画像として認識する。この方式の場合には、副画素数が従来の液晶表示装置の２／３でよく、かつ従来のフィールドシーケンシャル駆動方式に比べて２／３の応答速度でよい。
【００９８】
以上のような構成とすることにより、フロント投射型構成あるいはリア投射型構成の液晶表示装置５が得られる。この液晶表示装置５はさらに高解像度および高開口率とすることができるので、従来に比べてさらに大画面で、かつ高精細の表示装置を実現できる。
【００９９】
また、本実施の形態の液晶表示装置５では、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色毎に合計３枚の液晶表示パネルを用いる従来の投射型構成の液晶表示装置に比べて、液晶表示パネルを１枚減らして低コストにすることができ、かつ解像度も向上できる。
【０１００】
なお、本実施の形態では、液晶表示パネルを透過型の構成について説明したが、反射型の液晶パネルをライトバルブとして用いて構成することも可能である。
【０１０１】
また、本実施の形態では、ダイクロイックミラーを個別に設ける光学系システムを用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、３色合成用ダイクロイックプリズムを用いた光学系システムを設計し配置してもよい。このような光学系システムでは、光学系を小型化でき、かつ同様の効果を得ることができる。
【０１０２】
また、第１〜第４の実施の形態において、１フレームの中で３色のうちのいずれか２色を切り換えるとして説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、１フレームを複数のサブフレームに分割し、サブフレームの中で３色のうちのいずれか２色を切り換えるなどの方法を用いてもよく、フィールドシーケンシャル駆動方式の課題であるチラツキ現象を抑制することもできる。
【０１０３】
また、第１〜第４の実施の形態において、他の１色の画像表示は、他の１色の画像表示に対応して、画像１フレーム期間、他の１色の光源が連続的に点灯するとして説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、他の１色、例えばＧ色の画像信号も同様に１／２（ｎ＝２）に圧縮して液晶表示パネルに１フレーム期間で繰り返し与え、これに対応してＧ光の光源を２回（ｎ＝２）点灯させてもよい。
【０１０４】
さらに、第１〜第４の実施の形態において、画像フレームと次の画像フレームとの間で、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を消灯して一瞬黒表示画面を挿入してもよい。これにより、さらにシャープで画像として切れのよい表示を得ることができる。
【０１０５】
また、第１〜第４の実施の形態において、液晶表示パネルとしてＯＣＢ液晶表示パネルを用いるとして説明したが、さらに応答速度が速い強誘電性液晶表示パネルを用いてもよい。この場合の構成は透過型ではなく反射型として有効である。つまり偏光プリズムを通過し入射したＲ光、Ｇ光及びＢ光は偏光が９０度強誘電性液晶表示パネルにて回転され反射される。再び偏光プリズムを通過し別方向に反射される。なお反射型としては強誘電性液晶ではなく他の液晶であってもかまわない。反射型は超小型の構成に適する。
【０１０６】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。上記の第１〜第４の実施の形態では、各画素を２つの副画素で構成し、一方の副画素に赤色、青色、緑色のうちのいずれか２色に対応させ、他方の副画素に残りの１色を対応させ、上記２色を時分割で切り換えて駆動表示するものであった。一方、本実施の形態では、従来と同様、３つの色それぞれに対応する副画素を設け、さらに、一部の副画素にカラーフィルタに加えて蛍光体を配置するものである。これにより、例えば、赤色ＬＤ光源は温度特性が悪く、出力が得られにくいので、ＳＨＧ緑色レーザ光の出力を大きくすることにより、余った緑光出力で赤色を励起させて安定化させることが可能となる。
【０１０７】
図８Ａに本発明の第５の実施の形態にかかる液晶表示装置に用いられる液晶パネルの各画素の構成を示す。本実施の形態にかかる液晶パネルの各画素は、３つの副画素３０１、３０２及び３０３を備える。そして、各画素３０１、３０２及び３０３は、青色のカラーフィルタ３０１ａ、緑色のカラーフィルタ３０２ａ及び赤色のカラーフィルタ３０３ａを備える。さらに、本実施の形態にかかる液晶パネルの各画素では、緑表示用副画素３０２はさらに、蛍光体層３０２ｂを備え、赤表示用副画素３０３はさらに、蛍光体層３０３ｂを備える。
【０１０８】
図８Ａにおいて、青色レーザ、赤色レーザ及び緑色レーザの３色のレーザ光３０４が青表示用副画素３０１、緑表示用副画素３０２及び赤表示用副画素３０３に入る。各副画素３０１、３０２及び３０３には、上述したように、カラーフィルタ３０１ａ、３０２ａ及び３０３ａが付属している。青表示用副画素３０１については，通常と同様，カラーフィルタ３０１ａにて、レーザ光３０４のうち緑色レーザ光及び赤色レーザ光はカットされる。これに対して、緑表示用副画素３０２、赤表示用副画素３０３には、それぞれ蛍光体層３０２ｂ、蛍光体層３０３ｂが設けられている。これについて以下詳しく説明する。
【０１０９】
緑表示用副画素３０２には、カラーフィルタ３０２ａのレーザ光３０４側に青色を吸収して緑色を出す蛍光体が入った蛍光体層３０２ｂが設けられている。この蛍光体層３０２ｂにより、通常、カラーフィルタ３０２ａによって遮断され、捨てられる青色レーザ光が緑色に変換され、緑蛍光として再利用される。透過してきた緑色レーザ光に加えて変換された緑色光がプラスされることになる。同様に、赤表示用副画素３０３にもカットフィルタ３０３ａのレーザ光３０４側に蛍光体層３０３ｂが設けられている。青色及び緑色を吸収し、赤色蛍光を出す特性を持っている。
【０１１０】
本実施の形態によれば、青から緑への蛍光体を利用した変換効率は７０％、また、青から赤への変換効率は５０％、緑から赤への変換効率は７０％であった。
【０１１１】
図８Ｂは図８Ａの画素を４つ並べた構成を上面から見た図である。各画素４００の３つの副画素３０１、３０２及び３０３の開口面積は、それぞれ異なっており、ここでは、面積比率は、赤表示用副画素３０３を「１」とすると、緑表示用副画素３０２は「１．７」、そして、青表示用副画素３０１は「２．２」となっている。こうすることで、液晶パネルから出てくる際の映像のホワイトバランスが取れる。
【０１１２】
ここで、蛍光体層３０２ｂ及び３０３ｂを構成する蛍光体材料について補足する。青レーザ励起によりＣｅ系で緑、Ｅｕ系で赤発光が可能である。またＥｕ系は緑レーザ励起で赤色発光も可能である。またＰｒ系を用いると４５０ｎｍ励起に強い吸収を持ち、高効率の赤色を発生する。レーザを用いることで、高効率であったが急峻な励起波長ピークのため使用できなかった蛍光材料を用いることが可能となる。なお蛍光材料はこれに限ることはない。
【０１１３】
本実施の形態ではレーザ励起の蛍光体を用いて光利用効率を飛躍的に高めることができる。実施の形態のように、カラーフィルタの前に蛍光体層を入れると、色変換が可能な上、余分な励起光及び他の波長の蛍光がカットできる。
【０１１４】
なお、本実施の形態は、上記の第１の実施の形態にも適用することができる。すなわち、図２Ｂの第２の副画素２００ｂが緑表示用副画素である場合、図９に示すように、赤色及び青色を遮断するカラーフィルタ２０１ｂに、青色を吸収して緑色を出す蛍光体の入った蛍光体層２０１ｃを設けることで、図３の青色光源の点灯期間ＴＢでは、青色から変換された緑蛍光を利用することができる。一方、図３の赤色光源の点灯期間ＴＡでは、上記の第１の実施の形態と同様、カラーフィルタ２０１ｂによって、赤色レーザ光は遮断されることになる。
【０１１５】
本発明の第１〜第５の実施の形態にかかる液晶表示装置によれば、３色のうち２色のみを切り換えて駆動表示する液晶表示装置とすることにより、従来のフィールドシーケンシャル駆動方式に比べて、液晶パネルに要求される応答速度を遅くすることができ、例えばＯＣＢ液晶を用いた液晶表示パネルを用いることもできる。さらに、従来の液晶表示装置より解像度の向上、または開口率を大きくすることができ、高精細化または低消費電力化が可能となるだけでなく、液晶表示パネルの低コスト化も可能であるという大きな効果を奏する。
【０１１６】
（第６の実施の形態）
図１０Ａ及び図１０Ｂは、本発明の第６の実施の形態にかかる液晶表示装置６の構成を示す図で、図１０Ａは液晶表示装置６の構成を示す平面概略図、図１０Ｂは図１０ＡのＡ−Ａ線に沿って切断した断面概略図である。この液晶表示装置６を図示する場合において、筐体８６および光源を収納する収納部８８の表面のそれぞれを切り取り、各内部構成をわかりやすく示している。
【０１１７】
本実施の形態の液晶表示装置６は、液晶表示パネル８０と、液晶表示パネル８０を背面側から照明するバックライト照明装置１０８と、を備える。バックライト照明装置１０８は、少なくともＲ光、Ｇ光及びＢ光を発光するレーザ光源１８１と、白色光源１８０と、を有し、レーザ光源１８１から発光するレーザ光及び白色光源１８０から発光する白色光を平板状の導光板１８２の一方の主面１８２ｂから出射させて液晶表示パネル８０を照明する構成からなる。なお、バックライト照明装置１０８が光源部である。
【０１１８】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、液晶表示装置６は、少なくとも液晶に電圧を印加して画像を表示する液晶表示パネル８０の背面側に、光源として少なくともＲ光、Ｇ光及びＢ光のレーザ光源１８１、及び白色光源１８０を有するバックライト照明装置１０８を配置している。
【０１１９】
本実施の形態では、バックライト照明装置１０８は、レーザ光源１８１から出射するレーザ光を一方の端面部１８２ｄから入射して透明導光部１８２ａを導光し、一方の主面１８２ｂからレーザ光を面状に出射させ、同時に白色光源１８０からの白色光を一方の端面部１８２ｄから入射して透明導光部１８２ａを導光し、一方の主面１８２ｂから面状に均一に出射させる導光板１８２を設けている。
【０１２０】
また、導光板１８２の一方の主面１８２ｂ側には、光を拡散するための拡散板１８３を設けている。さらに、本実施の形態では、導光板１８２の他方の主面１８２ｃには、入射したレーザ光を均一に拡散、反射して一方の主面１８２ｂから出射させるために、例えば微小なドットパターン形状を形成した反射層１８９を設けている。
【０１２１】
レーザ光源１８１は、少なくともＲ光、Ｇ光及びＢ光を発光するＲ光源１８１ａ、Ｇ光源１８１ｃ及びＢ光源１８１ｂを有する。このうち、Ｇ光源１８１ｃは、ＳＨＧ（２次高調波発生）変換したレーザ光源であってもよい。これらからなるレーザ光源１８１はレーザ光源駆動回路部（図示省略）により、Ｒ光源１８１ａ、Ｇ光源１８１ｃ及びＢ光源１８１ｂのそれぞれを点灯する。
【０１２２】
白色光源１８０は、例えば青色発光ダイオードを用いて、青色発光ダイオードの青色光を蛍光体により白色光に変換した構成の発光ダイオードを用いてもよい。または、青色発光ダイオードの発光面上に、例えば黄色の蛍光を発する蛍光体を塗布あるいは付着し、白色光を発光する構成としてもよい。蛍光体を塗布あるいは付着する位置は青色発光ダイオードの青色光があたる位置とすればよい。また、蛍光体を透明樹脂に混合してこれをレンズに成形し、青色発光ダイオードの上部にレンズと兼ねた構成として設けてもよい。あるいは、紫外光を発光する発光ダイオードで蛍光体を励起して白色光を発光させるものでもよい。
【０１２３】
また、白色光源１８０は、白色光を発光する発光ダイオードの他に、白色光を発光する電界放出電子励起発光光源やエレクトロルミネッセンスを用いてもよい。また、それらの光源を組み合わせて用いても良い。また、エレクトロルミネッセンスを用いる場合でも、蛍光体により白色光に変換する構成としてもよい。白色光源１８０は、白色光源駆動回路部（図示省略）により点灯する。
【０１２４】
レーザ光源１８１からレーザ光を導光板１８２の端面に導入する方法として、Ｒ光源１８１ａ、Ｇ光源１８１ｃ及びＢ光源１８１ｂのそれぞれのレーザ光を、例えばダイクロイックミラー１８４により合波し、反射ミラー１８６ａを通してシリンドリカルレンズ１８６ｂで光ビーム面を広げ、導光板１８２の一方の端面部１８２ｄに入射させるようにしてもよい。なお、シリンドリカルレンズ１８６ｂはレンズ駆動回路部１８６ｃにより往復動作させ光を走査させてもよい。
【０１２５】
また、バックライト照明装置１０８には、レーザ光及び白色光の光路を変換して導光板１８２の一方の端面部１８２ｄに導入するための光路変換部１８８が、導光板１８２の一方の端面部１８２ｄに接するように設けられている。さらに、レーザ光源１８１及び白色光源１８０からの光を導光する副導光板１８５を導光板１８２に平行して備えている。
【０１２６】
そして、白色光源１８０からの白色光を導光板１８２の一方の端面部１８２ｄに導入する方法として、複数個配置した白色光源１８０からの白色光をそれぞれのレンズ１８７により拡げ、副導光板１８５及び光路変換部１８８を介して導光板１８２の一方の端面部１８２ｄに入射させるようにしている。
【０１２７】
このような構成とすることにより、本実施の形態の液晶表示装置６に用いられるバックライト照明装置１０８は、レーザ光源１８１から出射するＲ光、Ｇ光、Ｂ光及び白色光源１８０から出射する白色光を、導光板１８２の一方の端面部１８２ｄから入射させ、一方の主面１８２ｂから面状に出射させる薄型の構成を実現できる。
【０１２８】
液晶表示パネル８０は、透過型または半透過型構成で、一対の偏光板（図示せず）を有した、例えばＴＦＴアクティブマトリクス型の液晶表示パネルであり、図示しないが、表示領域には少なくとも赤色画素部（Ｒサブピクセル）、緑色画素部（Ｇサブピクセル）及び青色画素部（Ｂサブピクセル）を１つの画素とする多数の画素が設けられており、これらはＴＦＴにより駆動される。そして、２枚の透明基板の間に、例えばＴＮ液晶層やホメオトロピック液晶層などが所定の方向に配向されて設けられている。また、この液晶層を駆動するためのＴＦＴは、透明基板の一方に形成されている。なお、この液晶表示パネル８０は、従来から使用されているものを用いることができるので、Ｒサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセル、ＴＦＴ、液晶層等については図示していない。また、さらなる説明を省略する。
【０１２９】
バックライト照明装置１０８は、通常のフルカラー画像表示時には、少なくともＲ光源１８１ａ、Ｇ光源１８１ｃ及びＢ光源１８１ｂから構成されるレーザ光源１８１により、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を点灯する。これにより、液晶表示パネル８０は、鮮明で、色再現範囲の広いフルカラー画像表示が得られる。白色画像表示は、Ｒ光源１８１ａ、Ｇ光源１８１ｃ及びＢ光源１８１ｂからなるレーザ光源１８１により、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を点灯し、混色させて表示する。しかしながら、画像表示において白色画像表示をさらに明るく強調すべき場合には、白色光源１８０をさらに点灯させて、液晶表示装置６の画像表示の白色強度をさらに増加させる。
【０１３０】
図１１は、白色を強調する画像表示において、バックライト照明装置１０８を駆動して白色光源１８０を点灯させる場合の一構成例を説明するための概略断面図である。図１１に示すように、液晶表示パネル８０を駆動する駆動制御部８１に、表示すべき画像の輝度を認識する輝度認識回路８２をさらに設け、輝度認識回路８２により白色を強調すべき画像表示においては、バックライト照明装置１０８を駆動して白色光源１８０を点灯させる。白色を強調すべき画像表示において、例えば輝度認識回路８２に入ってきたＲ、Ｇ、Ｂ信号電圧の値、あるいは各電圧の比率が輝度認識回路８２内に設定した所定設定値と比較して大きくなった時または小さくなった時に、これを認識する。そして、輝度認識回路８２から白色光源を点灯する指示電圧信号を、バックライト照明装置１０８の白色光源駆動回路部（図示せず）に伝えて白色光源１８０を点灯させる。
【０１３１】
輝度認識回路８２の白色光源１８０の点灯・非点灯の切り換え動作としては、例えば、液晶表示パネル８０上に表示される画像のうち白色の表示領域が占める割合が一定値以上であると輝度認識回路８２が判断した場合に、白色光源１８０を点灯させるようにすれば良い。例えば、液晶表示装置をテレビモニタとして利用した場合、ニュースやドラマ等の通常のテレビ番組では画面は非常に明るい輝度が要求されるが、映画等では非常に暗いシーンも多く存在する。この場合、輝度認識回路８２は、高輝度が要求される明るい画面では白色光源１８０を点灯し、一方、低輝度が要求される画像では消灯するように切り換え動作を行うことになる。すなわち、通常のニュースやドラマ、バラエティ番組の場合には、白色光源１８０を点灯させる一方、映画等の暗いシーンの多い番組では白色光源を消灯させ、レーザ光源１８１のみを発光させれば良い。
【０１３２】
なお、上記では、白色光源１８０を必要に応じて点灯又は消灯させているが、本実施の形態はこの切り換え動作に限られるものではない。例えば、白色光源１８０を常時、一定の出力強度で点灯させておき、明るいシーンではレーザ光源１８１に対する白色光源１８０の出力強度を相対的に上昇させ、暗いシーンでは白色光源１８０の出力強度を相対的に低下させるように構成しても良い。この構成によっても、上記と同様の効果を得ることができる。
【０１３３】
このような構成とすることにより、レーザ光源１８１により色再現範囲を拡げることができるとともに、白色光源１８０により白色画面を強調すべき表示の際には強調して表示することができ、より高画質で、自然な画質を有する液晶表示装置６を実現することができる。
【０１３４】
また、本実施の形態の液晶表示装置６は、導光板１８２の一方の主面１８２ｂからレーザ光と白色光を同時に出射させることもできるので、色再現範囲が広く、かつ高画質の表示ができ、しかも白画面表示の際に白色を強調して表示することができる。これにより、フラットパネル型で、小型、薄型で、かつ高画質の液晶表示装置を実現できる。
【０１３５】
また、白色を強調する画像表示において、輝度認識回路８２が表示すべき画像の輝度を認識し、バックライト照明装置１０８を駆動して白色光源１８０を点灯させるので、白色を強調する画像表示の際に、白色の明るさを自動的に自然な形で強調して表示できる。
【０１３６】
なお、白色光源１８０は発光ダイオードのみに限定されず、白色光を発光する発光ダイオード、蛍光表示管、電界放出電子励起発光光源およびエレクトロルミネッセンスから選択されたすくなくとも１つからなるものを用いてもよい。これにより、白色画面を表示する際、白バランスのバラツキを小さくすることができ、自然な白色画面を表示できる。また、白色光を発光する発光ダイオードを用いることにより、青色発光ダイオードの青色と黄色の蛍光による混色光となるので、白バランスのバラツキをさらに小さくできる光源とすることができる。
【０１３７】
（第７の実施の形態）
図１２Ａ及び図１２Ｂは、本発明の第７の実施の形態にかかる液晶表示装置７の構成を示す図で、図１２Ａは液晶表示装置７の構成を示す平面概略図、図１２Ｂは図１２ＡのＡ−Ａ線に沿って切断した断面概略図である。図１０Ａ及び図１０Ｂと同じ要素には同じ符号を付与しており、説明を省略する場合がある。本実施の形態の液晶表示装置７を図示する場合において、筐体９６及び光源を収納する収納部９８の表面のそれぞれを切り取り、各内部構成をわかりやすく示している。図１２Ａ及び図１２Ｂに示す液晶表示装置７が、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す液晶表示装置６と異なる点は、白色光源１９０の白色光を導光板１８２の他方の主面１８２ｃ側から、副導光板１８５及び光路変換部１８８を介することなく、直接液晶表示パネル８０に入射させる構成としていることである。
【０１３８】
図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、光源部であるバックライト照明装置１０９は、図１０Ａ及び図１０Ｂと同様にレーザ光源１８１から出射するＲ光、Ｇ光及びＢ光を副導光板１８５と光路変換部１８８を介して、導光板１８２の一方の端面部１８２ｄから入射させ一方の主面１８２ｂから面状に出射させる。
【０１３９】
一方、白色光源１９０からの白色光は、導光板１８２の他方の主面１８２ｃ側から入射し、一方の主面１８２ｂから面状に出射する。このために、白色光源１９０を導光板１８２の他方の主面１８２ｃ側に複数個並列して配置している。そして、白色光源１９０からの白色光をレンズ１９７によりそれぞれ拡げ、導光板１８２の他方の主面１８２ｃに入射させる構成としている。導光板１８２の他方の主面１８２ｃに垂直入射する白色光は透過する一方、レーザ光源１８１からのＲ光、Ｇ光及びＢ光は主面１８２ｃで反射することになる。
【０１４０】
このような構成とすることで、本実施の形態の液晶表示装置７に用いられるバックライト照明装置１０９は、レーザ光源１８１から出射するＲ光、Ｇ光及びＢ光を導光板１８２の一方の端面部１８２ｄから入射させ、一方、白色光源１９０から出射する白色光を導光板１８２の他方の主面１８２ｃ側から入射させ、そうすることにより、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光及び白色光を一方の主面１８２ｂから面状に均一な輝度分布で出射させることができる。すなわち、本実施の形態の液晶表示装置７では、白色光源１９０から出射される白色光は導光板を透過し、液晶表示パネル８０に直接到達することになる。このため、白色光源１９０を液晶表示パネル８０の表示画面に対して面内分布が均一になるように配置することで、白色光源１９０からの白色光を液晶表示パネル８０に均一に照射することが可能となる。
【０１４１】
このバックライト照明装置１０９は、通常のフルカラー画像表示時には、Ｒ光源１８１ａ、Ｇ光源１８１ｃ及びＢ光源１８２ｂからなるレーザ光源１８１によりＲ光、Ｇ光及びＢ光を点灯して、液晶表示パネル８０を背面から照明し、液晶表示装置７はフルカラー画像を表示している。そして、画像表示の白色強調時において、白色光源１９０を点灯させて、液晶表示装置７における白色画像をさらに明るく表示する。あるいは、通常のフルカラー画像表示時においても、白色光源１９０を弱く点灯させていてもよく、画像表示の白色強調時において、白色光源１９０を強力に点灯させてもよい。
【０１４２】
以上のように、本実施の形態の液晶表示装置７では、白色光源１９０の白色光を導光板１８２の他方の主面１８２ｃ側から直接入射させることにより、より均一でさらに明るい白色強調画面の表示ができる。
【０１４３】
（第８の実施の形態）
図１３は、本発明の第８の実施の形態にかかる液晶表示装置８の構成を示す断面概略図である。図１０Ａ、図１０Ｂ、図１２Ａ及び図１２Ｂと同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。図１３に示す液晶表示装置８が、図１２Ａ及び図１２Ｂに示す液晶表示装置７と異なる点は、レーザ光源１８１から出射したＲ光、Ｇ光及びＢ光の光強度を検出する第１の光検出器１９１ａと、白色光源１９０から出射した白色光の光強度を検出する第２の光検出器１９１ｂと、をさらに備え、画像表示中に第１の光検出器１９１ａと第２の光検出器１９１ｂとによる検出データに基づき、それぞれの光強度を補正する補正回路９１を設けていることである。すなわち、本実施の形態の液晶表示装置８では、光検出器として第１の光検出器１９１ａと第２の光検出器１９１ｂとを設けている。
【０１４４】
図１３に示すように、本実施の形態の液晶表示装置８は、上記の第７の実施の形態の液晶表示装置７と同様に、バックライト照明装置１１０はレーザ光源１８１から出射するＲ光、Ｇ光及びＢ光を副導光板１８５と光路変換部１８８を介して導光板１８２の一方の端面部１８２ｄから入射し、一方の主面１８２ｂから面状に出射させる。また、図１２Ｂと同様に白色光源１９０が導光板１８２の他方の主面１８２ｃ側に複数個並列して配置されている。そして、白色光源１９０からの白色光をレンズ１９７によりそれぞれ拡げ、導光板１８２の他方の主面１８２ｃに直接入射させる構成としている。
【０１４５】
さらに、本実施の形態のバックライト照明装置１１０は、レーザ光源１８１から出射したＲ光、Ｇ光及びＢ光のそれぞれのレーザ光の光強度を検出するために、例えばフォトダイオードやフォトトランジスタなどから構成される第１の光検出器１９１ａを有している。また、同様に白色光源１９０から出射した白色光の光強度を検出するために、例えばフォトダイオードやフォトトランジスタなどによる複数の第２の光検出器１９１ｂも有している。そして、バックライト照明装置１１０は、画像表示中に第１の光検出器１９１ａと第２の光検出器１９１ｂとによる検出データに基づきレーザ光および白色光の光強度を補正する補正回路９１を有している。
【０１４６】
レーザ光検出用の第１の光検出器１９１ａは、レーザ光源１８１の出射光が漏れる位置あるいは照射または反射する位置に設ける。あるいは、レーザ光源１８１自体、例えば光導波路部分（図示せず）に設けていてもよい。白色光検出用の第２の光検出器１９１ｂは、白色光源１９０からの光が漏れる位置あるいは反射または照射する位置に設ける。
【０１４７】
本実施の形態では、上記の実施の形態７と同様、レーザ光源１８１から出射されるＲ光、Ｇ光及びＢ光は導光板１８２を通して液晶表示パネル８０に照射させる一方、白色光源１９０から出射される白色光は液晶表示パネル８０に直接照射させている。このため、レーザ光源１８１のレーザ光の強度検出と、白色光源１９０の白色光の強度検出と、をそれぞれ異なる位置で行うことが可能となる。すなわち、レーザ光源１８１のレーザ光の強度検出は、導波板１８２の一方の端面部１８２ｄに対向する他方の端面部から漏れ出すレーザ光を第１の光検出器１９１ａが検出し、各白色光源１９０の白色光の強度検出は、各白色光源１９０に近接して配置される第２の光検出器１９１ｂが検出する。このため、レーザ光と白色光の強度検出をそれぞれの強度検出に適した検出器で行うことができ、また、検出位置が離れていることから、互いの強度検出の影響を受けることも無く、検出精度を高めることができる。
【０１４８】
そして、補正回路９１により、画像表示中における第１の光検出器１９１ａと第２の光検出器１９１ｂとからの検出データに基づき、各光源駆動回路部（図示省略）によって点灯されるレーザ光源１８１からの各色のレーザ光と白色光源１９０からの白色光の光強度を補正する。これにより、バックライト照明装置１１０における各光源の平均光強度を一定に維持することができる。すなわち、補正回路９１は、表示画像に要求される色バランスに合わせて、白色レベルを補正し、よりきれいに画像を表示させることができる。このため、例えば、暗い画面では真の黒を表示し、明るい画面では真の白になるように白バランスをとることができる。
【０１４９】
上記により、第１の光検出器１９１ａ及び第２の光検出器１９１ｂからの検出データに基づき、レーザ光源１８１及び白色光源１９０からの平均光強度を一定に保つようにできるので、色再現範囲の広い画像表示ができるだけでなく、白色を強調すべき画面の白色を強調することができるので、従来に比べてさらに高画質で、自然な色調を有する液晶表示装置を実現できる。
【０１５０】
なお、第１の光検出器１９１ａについては、レーザ光源を構成するＲ光源、Ｇ光源及びＢ光源の発光の点灯タイミングをわずかずらすことで、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光のそれぞれの光強度を個別に検出することもできる。
【０１５１】
なお、本実施の形態では、第２の光検出器１９１ｂは、導光板１８２の他方の主面１８２ｃ側に並列して配置した各白色光源１９０の近傍に設ける構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１０Ａの液晶表示装置６の構成の場合には、白色光源１８０の近傍に設けてもよい。
【０１５２】
また、本実施の形態の液晶表示装置８では、レーザ光検出用の第１の光検出器１９１ａ及び白色光検出用の第２の光検出器１９１ｂを、レーザ光源１８１及び白色光源１９０のそれぞれ近傍に配置したが、本発明はこれに限定されない。例えば、液晶表示パネル８０の背面側あるいは前面側、すなわちレーザ光および白色光が液晶表示パネル８０に入射するときの光強度、または視認者が視認するときの光強度を測定する位置に光検出器を配置してもよい。この場合には、光検出器はレーザ光検出用と白色光検出用に分ける必要がなく、同じ光検出器でそれぞれの光強度を検出することもできる。
【０１５３】
具体的には、例えば白色光源による白色光の発光とレーザ光源によるレーザ光の発光の点灯タイミングをわずかずらすことにより、同一の光検出器でそれぞれの光強度を検出できる。さらに、レーザ光源を構成するＲ光源、Ｇ光源及びＢ光源の発光の点灯タイミングも同様にわずかずらすと、それぞれの光強度も検出できる。このようにすれば、使用する光検出器の個数を減らしながら、それぞれの光強度をより均一化することもできる。
【０１５４】
本発明の第６〜第８の実施の形態にかかる液晶表示装置によれば、レーザ光源および白色光源を有するバックライト照明装置を用いることにより、色再現範囲を拡げるとともに白色レベルを強調する必要がある場合には、十分な輝度の白色を表示でき、さらに高画質の液晶表示装置を実現できるという大きな効果を奏する。
【０１５５】
上記の各実施の形態から本発明を要約すると、以下のようになる。すなわち、本発明にかかる液晶表示装置は、赤色光、緑色光及び青色光を投光する光源部と、液晶に電圧を印加して画像を表示する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを駆動する駆動制御部と、を具備し、前記液晶表示パネルは、赤色光、緑色光及び青色光のうちのいずれか２色の光のみを透過させる第１のカラーフィルタを有する第１の副画素と、赤色光、緑色光及び青色光のうちの残余の光のみを透過させる第２のカラーフィルタを有する第２の副画素とから構成された、複数の画素を備え、前記駆動制御部は、前記第１の副画素に対しては、画像１フレームをｎ個（ｎは２以上の整数）に時分割し、１／ｎフレーム期間ごとに前記２色の光の各画像に応じた電圧を交互に印加し、かつ、前記第２の副画素に対しては、画像１フレーム期間に前記残余の光の画像に応じた電圧を印加し、前記光源部は、前記駆動制御部による前記２色の光の各画像に応じた電圧の印加に同期して前記２色の光を１／ｎフレーム期間ごとに交互に投光し、かつ、前記残余の光を画像１フレーム期間連続的に投光する。
【０１５６】
上記の液晶表示装置では、赤色光、緑色光及び青色光の３色の光うち、いずれか２色の光のみを切り換えて駆動表示することができ、従来のフィールドシーケンシャル駆動方式に比べて、必要とする液晶の応答速度を２／３にすることができる。これにより、例えば従来のフィールドシーケンシャル駆動方式では応答速度が十分とは言えなかったＯＣＢ液晶を用いる液晶表示パネルであっても、良好な動画像を実現できる。さらに、単位画素を構成する副画素を２つのみとすることができるので、従来に比べて解像度及び開口率を向上させることができる。特に、開口率を大きくする場合には、大幅な低消費電力化も可能である。また、単位画素を構成する副画素が２つのみであることから、液晶表示パネルの製造歩留まりも改善でき、低コスト化も実現できる。
【０１５７】
前記各第１の副画素に対する前記画像１フレームを時分割する個数ｎは、２であることが好ましい。
【０１５８】
この場合、切り換えて駆動表示される２色の光の光量の大幅な低下を招くことは無い。
【０１５９】
前記光源部は、レーザ光源、発光ダイオード、電界放出電子励起発光光源及びエレクトロルミネッセンスの少なくとも１つであることが好ましい。
【０１６０】
この場合、赤色光、緑色光及び青色光の各光源について、最適な光源を選択することができる。なお、電界放出励起発光光源とは、いわゆるフィールドエミッションディスプレー（ＦＥＤ）を利用した光源であり、蛍光体を選択することにより赤色光、緑色光、青色光あるいは白色光を発光させることができる光源である。
【０１６１】
前記光源部は、赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれ発光する３つのレーザ光源を備えることが好ましい。
【０１６２】
この場合、色純度のよいレーザ光源を用いることにより表示可能な色再現範囲を大幅に拡げることができる。したがって、より鮮明で、自然な色調を再現する画像表示を実現できる。
【０１６３】
前記２色の光は、赤色光及び青色光であり、前記残余の光は、緑色光であり、前記レーザ光源は、赤色ＬＤ光源と、青色ＬＤ光源と、緑色ＳＨＧ−ＬＤ光源と、を備えることが好ましい。
【０１６４】
この場合、赤色ＬＤ光源、青色ＬＤ光源及び緑色ＳＨＧ−ＬＤ光源を用いることにより、色純度がよく、かつ光出力の安定性に優れた赤色光、青色光及び緑色光を得ることができる。
【０１６５】
前記緑色ＳＨＧ−ＬＤ光源は、Ｑスイッチでパルス列駆動されることが好ましい。
【０１６６】
この場合、光ピーク強度を大きくできるので、大出力で、かつ出力安定性に優れた緑色光を得ることができ、信頼性の高い液晶表示装置を実現できる。
【０１６７】
前記液晶表示パネルの液晶は、ＯＣＢ液晶であることが好ましい。
【０１６８】
この場合、画像１フレーム期間に液晶の配向を精度よく制御することができるので、２色の光の切り換えを高精度に行うことができる。
【０１６９】
前記光源部は、前記液晶表示パネルの背面に配置されたバックライト照明装置であり、前記バックライト照明装置の一方の主面から出射される面状光により前記液晶表示パネルを背面から照明することが好ましい。
【０１７０】
この場合、色再現範囲が良好で、フラットパネル構成の液晶表示装置が得られるので、大画面の薄型テレビやパーソナルコンピュータの表示装置として利用できる。
【０１７１】
前記バックライト照明装置は、一方の端面部から入射される光を、一方の主面から面状に出射する平板状の導光板を備えることが好ましい。
【０１７２】
この場合、光源からの光をバックライト照明装置の１つの面から均一に光を液晶表示パネルに照射することができる。
【０１７３】
前記光源部は、前記液晶表示パネルに光を透過させて投射する投射型用照明装置であり、前記投射型用照明装置から出射される光を前記液晶表示パネルに入射させ、透過した光をスクリーンに投射することが好ましい。
【０１７４】
この場合、フロント投射型あるいはリア投射型のプロジェクション液晶表示装置を容易に実現できる。
【０１７５】
前記第２の副画素はさらに、前記第２のカラーフィルタ上に設けられ、前記光源部から投光される青色光を吸収して緑色蛍光を発生させる蛍光体層を有することが好ましい。
【０１７６】
この場合、光出力の安定性に優れた緑色光を得ることができる。
【０１７７】
前記２色の光の光量は、前記残余の光の光量のｎ倍であることが好ましい。
【０１７８】
この場合、切り換えて駆動表示される２色の光の光量を残余の光の光量と比べて低下させることが無い。
【０１７９】
前記第１の副画素の開口率は、前記第２の副画素の開口率のｎ倍であることが好ましい。
【０１８０】
この場合、切り換えて駆動表示される２色の光の光量を残余の光の光量と比べて低下させることが無い。
【０１８１】
本発明にかかる液晶表示装置は、赤色光、緑色光及び青色光を投光する光源部と、液晶に電圧を印加して画像を表示する２つの液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを駆動する駆動制御部と、を具備し、前記液晶表示パネルは、赤色光、緑色光及び青色光のうちのいずれか２色の光のみが投光される第１の液晶表示パネルと、赤色光、緑色光及び青色光のうちの残余の光のみが投光される第２の液晶表示パネルと、を含み、前記駆動制御部は、前記第１の液晶表示パネルの各画素に対しては、画像１フレームをｎ個（ｎは２以上の整数）に時分割し、１／ｎフレーム期間ごとに前記２色の光の各画像に応じた電圧を交互に印加し、かつ、前記第２の液晶表示パネルの各画素に対しては、画像１フレーム期間に前記残余の光の画像に応じた電圧を印加し、前記光源部は、前記駆動制御部による前記２色の光の各画像に応じた電圧の印加に同期して、前記２色の光を１／ｎフレーム期間ごとに交互に前記第１の液晶表示パネルに投光し、かつ、前記残余の光を画像１フレーム期間連続して前記第２の液晶表示パネルに投光する。
【０１８２】
上記の液晶表示装置では、赤色光、緑色光及び青色光の３色の光うち、いずれか２色の光のみが投光される第１の液晶表示パネルと、残余の光のみが投光される第２の液晶表示パネルを用いることにより、従来のフィールドシーケンシャル駆動方式に比べて、必要とする液晶の応答速度を２／３にすることができる。これにより、例えば従来のフィールドシーケンシャル駆動方式では応答速度が十分とは言えなかったＯＣＢ液晶を用いる液晶表示パネルであっても、良好な動画像を実現できる。さらに、各色に対応する副画素を設ける必要が無いので、液晶表示パネル１枚当たりの単位画素数を向上させることができるので、従来に比べて解像度及び開口率を向上させることができる。また、副画素を設ける必要が無いので、液晶表示パネルの製造歩留まりも改善でき、低コスト化も実現できる。さらに、３つの光に対して２つの液晶表示パネルで足りるので、一層コストを削減できる。
【０１８３】
本発明にかかる液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを背面側から照明するバックライト照明装置と、を具備し、前記バックライト照明装置は、少なくとも赤色光、緑色光及び青色光を発光するレーザ光源と、白色光を発光する白色光源と、を備え、白色を強調すべきとされる画像を前記液晶表示パネルが表示するときに、前記バックライト照明装置は前記白色光源の出力強度を上昇させる。
【０１８４】
上記の液晶表示装置では、赤色光、緑色光及び青色光を発光するレーザ光源を用いることにより、画像の色再現範囲を拡げるとともに、白色光源を用いることにより、白色レベルを強調したい場合に、充分な輝度の白色を表示できる。したがって、レーザ光源のみを用いる場合に比べて、さらに高画質の画像を表示することができる。
【０１８５】
前記白色光源は、白色光を発光する発光ダイオード、蛍光表示管、電界放出電子励起発光光源及びエレクトロルミネッセンスのすくなくとも１つを備えることが好ましい。
【０１８６】
この場合、白色光源は、発光ダイオード、電界放出電子励起発光光源及びエレクトロルミネッセンスの少なくとも１つを用いることにより、実現される液晶表示装置に対して最適な光源を選択することができる。
【０１８７】
前記発光ダイオードは、青色発光ダイオードと、前記青色発光ダイオードから発光される青色光を白色光に変換する蛍光体と、を備えることが好ましい。
【０１８８】
この場合、青色光を蛍光体により白色光に変換した白色を発光するＬＥＤを用いることで、白バランスのバラツキを小さくすることができる。
【０１８９】
前記液晶表示パネル及び前記バックライト照明装置を駆動する駆動制御部をさらに具備し、前記駆動制御部は、表示すべき画像の白色レベルを認識する輝度認識回路を備え、前記輝度認識回路による認識結果に基づき前記バックライト照明装置に前記白色光源の出力強度を上昇させることが好ましい。
【０１９０】
この場合、白色レベルを強調すべき画像をあらかじめ輝度認識回路により認識し、白色レベルを強調すべき画像であると認識した場合には、バックライト照明装置を駆動して白色光源の出力強度を上昇させることにより、白色レベルを強調すべき画像表示の際に、充分な輝度の白色を表示できる。
【０１９１】
前記駆動制御部は、表示すべき画像の全体領域のうち白色の領域の占める割合が一定値以上であると前記輝度認識回路により認識された場合に、前記白色光源の出力強度を上昇させることが好ましい。
【０１９２】
この場合、あらかじめ用意された一定値との比較によって白色光源の出力強度の上昇の必要性を判断できるので、駆動制御部の白色光源の点灯制御の高速化を実現できる。
【０１９３】
前記バックライト照明装置はさらに、前記レーザ光源からのレーザ光及び前記白色光源からの白色光を導光し、一方の主面から面状に出射する導光板を備え、前記導光板は、前記レーザ光源からのレーザ光が一方の端面部から入射されることが好ましい。
【０１９４】
この場合、同一の面である導光板の一方の主面からレーザ光と白色光とを面状に出射させることができるので、色むらを防止して均一な輝度分布を有する面状の照明光を得ることができる。
【０１９５】
前記導光板は、前記白色光源からの白色光が前記一方の端面部から入射されることが好ましい。
【０１９６】
この場合、白色光源の白色光も導光板の一方の端面部から入射させることにより、薄型のバックライト照明装置を実現できる。
【０１９７】
前記導光板は、前記白色光源からの白色光が他方の主面から入射されることが好ましい。
【０１９８】
この場合、白色光源の白色光を導光板の他方の主面側から入射させるので、例えば白色発光ダイオードを多数並べた構成とすることも容易であり、より均一で、明るい白色強調画面を表示することができる。
【０１９９】
前記導光板は、前記他方の主面に設けられ、前記一方の端面部から入射される前記レーザ光源からのレーザ光を前記一方の主面側に反射させ、かつ、前記白色光源からの白色光を透過させる反射層を備えることが好ましい。
【０２００】
この場合、レーザ光源からのレーザ光を均一に反射しつつ、白色光源からの白色光を導光板の他方の主面から入射させ、一方の主面から出射させることができる。
【０２０１】
前記白色光源は、前記導光板の前記他方の主面に対して面内分布が均一となるように配置された複数の白色光源部材を備えることが好ましい。
【０２０２】
この場合、より均一で、明るい白色強調画面を表示することができる。
【０２０３】
前記レーザ光源からのレーザ光及び前記白色光源からの白色光の各光強度を検出する光検出器と、前記光検出器による検出データに基づき前記レーザ光源からのレーザ光及び前記白色光源からの白色光の少なくとも一方の光強度を補正する補正回路とをさらに具備することが好ましい。
【０２０４】
この場合、検出器からの検出データに基づきレーザ光源及び白色光源からの平均光強度を一定に保持することができる。したがって、レーザ光源による高画質化と白色光源による白色強調とを信頼性よく、しかも長期間安定して表示可能な液晶表示装置を実現できる。例えば、液晶表示パネルの背面側あるいは前面側、すなわちレーザ光および白色光が液晶表示パネルに入射するときの光強度または視認者が視認するときの光強度を測定する位置に光検出器を設けてもよい。この場合には、例えば白色光源による白色光の発光とレーザ光源によるレーザ光の発光の点灯タイミングをわずかずらすことにより、同一の光検出器でそれぞれの光強度を検出できる。
【０２０５】
前記光検出器は、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の光強度を検出する第１の光検出器と、前記白色光源から出射される白色光の光強度を検出する第２の光検出器と、を含むことが好ましい。
【０２０６】
この場合、レーザ光源及び白色光源の各光強度を個別に検出できるので、各光強度の検出に適した光検出器を選択することができる。
【０２０７】
前記第１の光検出器は、前記導光板の他方の端面部に配置され、前記第２の光検出器は、前記白色光源の近傍に配置されることが好ましい。
【０２０８】
この場合、検出位置が離れていることから、互いの強度検出の影響を受けることも無く、検出精度を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２０９】
本発明にかかる液晶表示装置は、従来のフィールドシーケンシャル駆動方式に比べて応答速度の遅い液晶でも使用することができる。例えば、ＯＣＢ液晶を用いた液晶表示パネルを用いることができ、高解像度、高開口率と低消費電力化が可能であり、薄型テレビ等の種々の表示装置分野に有用である。
【０２１０】
本発明にかかる液晶表示装置は、白色を強調すべき画像に対して白色光源を用いることで、白色を強調できるので、レーザ光源による色再現範囲の拡大と白色レベルの強調を付加することで、さらに高画質の画像表示を可能にでき、薄型テレビ等の種々の表示装置分野に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２１１】
【図１】図１Ａは本発明の第１の実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示す平面概略図、図１Ｂは図１ＡのＡ−Ａ線に沿って切断した断面概略図である。
【図２】図２Ａは図１Ａの液晶表示パネルの構成を示す平面概念図、図２Ｂは図２ＡのＢ−Ｂ線に沿って切断した断面概念図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態にかかる液晶表示装置の駆動方法（ｎ＝２）を示すタイミングチャートである。
【図４】図４Ａは本発明の第２の実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示す平面概略図、図４Ｂは図４ＡのＡ−Ａ線に沿って切断した断面概略図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示す断面概念図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示す断面概念図である。
【図７】図６の液晶表示パネルの構成を示す断面概念図である。
【図８】図８Ａは本発明の第５の実施の形態にかかる液晶表示装置の液晶表示パネルの１画素の構成を示す断面概念図、図８Ｂは図８Ａの画素を４つ並べた構成の平面概念図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態にかかる液晶表示パネルに本発明の第５の実施の形態にかかる画素を適用した場合を説明する図である。
【図１０】図１０Ａは本発明の第６の実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示す平面概略図、図１０Ｂは図１０ＡのＡ−Ａ線に沿って切断した断面概略図である。
【図１１】図１０Ａ及び図１０Ｂの白色光源を駆動するための構成を示す断面概略図である。
【図１２】図１２Ａは本発明の第７の実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示す平面概略図、図１２Ｂは図１２ＡのＡ−Ａ線に沿って切断した断面概略図である。
【図１３】本発明の第８の実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示す断面概略図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007091611.tif 000016
【図２】
2007091611.tif 000017
【図３】
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【図４】
2007091611.tif 000019
【図５】
2007091611.tif 000020
【図６】
2007091611.tif 000021
【図７】
2007091611.tif 000022
【図８】
2007091611.tif 000023
【図９】
2007091611.tif 000024
【図１０】
2007091611.tif 000025
【図１１】
2007091611.tif 000026
【図１２】
2007091611.tif 000027
【図１３】
2007091611.tif 000028
【国際調査報告】
2007091611.tif 000029
2007091611.tif 000030