バックライト、その制御方法、液晶表示装置および電子機器
【課題】液晶表示パネルに光を照射するバックライトにおいて、複数の発光領域を順番に発光させる場合に、画面端部が画面中央よりも暗くなる現象を簡易に回避する。
【解決手段】光源駆動回路は、第１領域から第６領域までの光源を順番に１００％の輝度で点灯させる。画面の最上端に位置する第１領域の光源を、１００％の輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにおいて６０％の輝度で点灯させ、さらにその前のタイミングにおいて２０％の輝度で点灯させる。画面の最下端に位置する第６領域の光源を、１００％の輝度で点灯させたタイミングよりも後のタイミングにおいて６０％の輝度で点灯させ、さらにその後のタイミングにおいて２０％の輝度で点灯させる。
【解決手段】光源駆動回路は、第１領域から第６領域までの光源を順番に１００％の輝度で点灯させる。画面の最上端に位置する第１領域の光源を、１００％の輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにおいて６０％の輝度で点灯させ、さらにその前のタイミングにおいて２０％の輝度で点灯させる。画面の最下端に位置する第６領域の光源を、１００％の輝度で点灯させたタイミングよりも後のタイミングにおいて６０％の輝度で点灯させ、さらにその後のタイミングにおいて２０％の輝度で点灯させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルの背面側から光を均一に照射する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの情報端末機器の表示手段として用いられる液晶表示装置は、液晶表示パネルによる光変調像に光を照射することによって可視化するものである。液晶表示パネルは、透過型と反射型とに大別されるが、パネルの背面側に設置されたバックライトを点灯させる透過型の方が、暗い場所でも高品位な画像が良好に視認できるなど利点が多い。ところで、液晶表示パネルは、動画の表示させる際に残像感を発生させる。このため、バックライトの発光領域を複数に分割するとともに、各領域を液晶表示パネルの走査に同期して断続的に発光させる技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１８２１８２号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、発光領域を複数に分割するとともに、各領域を断続的に発光させたときに、画面端部が画面中央よりも暗くなってしまう、という問題が生じた。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、発光領域を複数に分割するとともに、各領域を断続的に発光させる場合であっても、画面端部が画面中央よりも暗くなる現象を簡易に回避することが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明に係るバックライトは、液晶表示パネルの表示領域が一方向に沿って分割されるとともに他方向に並んで配列する複数の領域のそれぞれに対応して設けられ、前記液晶表示パネルの背面側から各前記領域に光をそれぞれ照射する複数の光源と、複数の前記光源を、所定の順番で予め定められたタイミングにて第１輝度でそれぞれ点灯させるとともに、複数の前記光源のうち、前記領域の配列において端部に位置する光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも前または後のタイミングにて、前記第１輝度よりも暗い第２輝度で点灯させる光源駆動回路と、を有することを特徴とする。本発明によれば、端部に位置する領域が、他の領域よりも暗くなることが解消される。
本発明において、前記一方向は、前記液晶表示パネルの走査線の延在方向であり、前記他方向は、前記液晶表示パネルのデータ線の延在方向であって、第１領域から第Ｎ（Ｎは３以上の整数）領域に分けられ、前記光源駆動回路は、前記第１領域の光源から前記第Ｎ領域の光源まで順番に第１輝度で点灯させるとき、当該第１領域の光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにて前記第２輝度で点灯させ、当該第Ｎ領域の光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも後のタイミングにて前記第２輝度で点灯させても良い。この構成によれば、第１領域および第Ｎ領域における輝度変化が、他の領域における輝度変化に近づくので、人の感知する輝度を揃えることが可能となる。
また、本発明において、前記Ｎが５以上の整数であるとき、前記光源駆動回路は、前記第１領域の光源を、前記第２輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにて、前記第２輝度よりも暗く点灯させ、前記第Ｎ領域の光源を、前記第２輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにて、前記第２輝度よりも暗く点灯させても良いし、前記第２領域の光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにて前記第２輝度よりも暗く点灯させ、前記第（Ｎ−１）領域の光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにて前記第２輝度よりも暗く点灯させても良い。こうすると、離れた領域からの光漏れによる影響についても少なくなるので、画面の明るさを、より均一化することが可能となる。
なお、本発明は、バックライトのほか、バックライトの制御方法や、液晶表示装置、電子機器としても概念することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２】画面領域と発光領域との関係を示す図である。
【図３】光源駆動回路の構成を示す図である。
【図４】発光量指示回路におけるカウント値と指示発光量との関係を示す図である。
【図５】発光量指示回路の構成の一例を示す図である。
【図６】各画面領域における照射量との時間的推移を示す図である。
【図７】画面に対する発光領域のスクロールを示す図である。
【図８】画面各部における輝度の時間的変化を示す図である。
【図９】実施形態に係る液晶表示装置を適用した携帯電話の構成を示す図である。
【図１０】比較例において画面の明るさが不均一になることを示す図である。
【図１１】比較例における画面各部における輝度の時間的変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す図である。
この図に示されるように、液晶表示装置１は、液晶表示パネル１００と、表示制御回路２０およびバックライト３０を有する。この液晶表示装置１には、映像データＶdが上位回路から同期信号Ｓyncに同期して供給される。この映像データＶdは、液晶表示パネル１００の各画素に対し階調レベルをそれぞれ指定するものであり、同期信号Ｓyncに含まれる垂直走査信号、水平走査信号およびドットクロック信号（いずれも図示省略）にしたがって走査される画素の順で供給される。
【０００８】
液晶表示パネル１００は、例えばアクティブマトリクス型の透過型であり、その表示領域では、６００行の走査線１１２が図においてＸ（横）方向に延在し、また、３の倍数である３ｍ（ｍは整数）列のデータ線１１４が図においてＹ（縦）方向に延在し、かつ、各走査線１１２と互いに電気的に絶縁を保つように設けられるとともに、これらの走査線１１２とデータ線１１４との交差のそれぞれに対応して、それぞれ画素１１０が配設されている。このように画素１１０が配設された領域が、表示領域１０１となる。
なお、１行の走査線１１２と互い隣接する３列のデータ線１１４との交差に対応する３つの画素１１０は、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応し、これらＲＧＢの３画素で、１つのドットのカラーを表現する構成となっている。
また、画素１１０は、詳細については特に図示はしないが、画素電極とコモン電極とで液晶層を挟持した周知の液晶素子を有する構成である。すなわち、画素１１０における液晶素子は、走査線１１２が選択されたときに、データ線１１４に供給されたデータ信号が画素電極に印加されるとともに、画素電極とコモン電極とで保持される電圧に応じた透過率となるものである。
【０００９】
表示制御回路２０は、上記上位回路から供給される同期信号Ｓyncにしたがって各部の動作を制御する。
Ｙドライバー１３０は、表示制御回路２０による制御にしたがって、フレームにわたって走査線１１２をそれぞれ１、２、３、…、６００行目という順番で選択し、選択した走査線に選択電圧を、それ以外の走査線には非選択電圧を、それぞれ印加する走査線駆動回路である。
なお、フレームとは、液晶表示パネル１００を駆動することによって、画像の１コマ分を表示させるのに要する期間をいい、同期信号Ｓyncに含まれる垂直走査信号の周波数が６０Ｈｚであれば、その逆数である１６．７ミリ秒である。
Ｘドライバー１４０は、表示制御回路２０による制御にしたがって、映像データＶdをアナログのデータ信号に変換するとともに、Ｙドライバー１３０によって選択される１行分の画素１１０の各々に対し、変換したデータ信号を、それぞれデータ線１１４を介して供給するデータ線駆動回路である。
【００１０】
バックライト３０は、光源３１〜３６と光源駆動回路４０とを有する。ここで、図２（ａ）は、バックライト３０の発光領域を表示領域１０１との関係で示す平面図であり、図２（ｂ）は、バックライト３０の構成を示す端面図である。
これらの図に示されるように、バックライト３０による発光領域は、表示領域１０１を走査線の延在方向であるＸ方向に沿って分割した６つ領域を、データ線の延在方向であるＹ方向に配列させて、上から順に第１〜第６領域としている。すなわち、本実施形態では、Ｎを「６」とした例である。なお、ここでいう表示領域の分割とは、物理的な分割ではなく、便宜的な区分を意味する。
【００１１】
ここで、第１領域は、走査線の１〜１００行目に対応しており、同様に、第２領域は、走査線の１０１〜２００行目に対応し、第３領域は、走査線の２０１〜３００行目に対応し、第４領域は、走査線の３０１〜４００行目に対応し、第５領域は、走査線の４０１〜５００行目に対応し、第６領域は、走査線の５０１〜６００行目に対応している。
そして、第１〜第６領域における光の照射源が、それぞれ光源３１〜３６であり、本実施形態では、例えば白色ＬＥＤが用いられる。
【００１２】
図２（ｂ）に示されるように、バックライト３０は、液晶表示パネル１００の背面側に光源３１〜３６が配置する背面直下型であり、光源３１〜３６は、反射板を兼ねた隔壁により、液晶表示パネル１００において対応する領域に光を照射する構成となっている。
なお、バックライト３０については、背面直下型としているが、光源３１〜３６を液晶表示パネル１００の側面側に設け、その照射光を導光体等により各領域の背面側に導くとともに、液晶表示パネル１００の背面側から光を照射するサイドエッジ型など様々な構成が適用可能である。
【００１３】
本実施形態では、発光領域が第１〜第６領域に分かれているものの、実際には、液晶表示パネル１００にバックライト３０を組み付ける際の隙間や、回折などにより、ある領域の光源から発せられた光が隣接する領域にも漏れて入射してしまう状態を前提としている。
例えば、第３領域に対応する光源３３から発せられた光は、漏れにより第３領域の画素１１０のみならず、当該第３領域に隣接する第２および第４領域の画素にも入射し、さらには、第１、第５領域の画素にも入射する。もちろん、光漏れの程度は、点灯する光源の領域から離れるにしたがって低下する。
【００１４】
光源駆動回路４０は、同期信号Ｓyncにしたがって光源３１〜３６を駆動するものであり、詳細な構成について図３〜図５を参照して説明する。
図３は、光源駆動回路４０の構成を示す図である。この図に示されるように、光源駆動回路４０は、ラインカウンター４２、発光量指示回路４００、Ｄ／Ａ変換回路（ＤＡＣ）４１１〜４１６および増幅回路４２１〜４２６を有する。
このうち、ラインカウンター４２は、同期信号Ｓyncに含まれる水平走査信号Ｈsyncによって水平走査開始が指示される毎にカウント値Ｃaを「１」ずつアップカウントするとともに、当該カウント値Ｃaを同期信号Ｓyncに含まれる垂直走査信号Ｖsyncによって垂直走査開始が指示されたときにゼロにリセットするものである。
【００１５】
発光量指示回路４００は、カウント値Ｃaに応じて発光量指示値Ｃb1〜Ｃb6をそれぞれ図４に示されるように出力するものである。発光量指示値Ｃb1〜Ｃb6は、それぞれ十進値で換算したときに、「０」、「２５」、「５０」、「７５」、「１５０」、「２５５」のいずれかが出力される。例えば、カウント値Ｃaが「２５０」であれば、発光量指示回路４００は、発光量指示値Ｃb1として「１５０」、Ｃb2として「２５」、Ｃb3およびＣb4として「０」、Ｃb5として「７５」、Ｃb6として「２５５」、をそれぞれ出力する。
【００１６】
ＤＡＣ４１１は、発光量指示値Ｃb1をアナログ電圧に変換し、増幅回路４２１は、当該アナログ電圧を適切に増幅して光源３１に供給する。同様にＤＡＣ４１２〜４１６についは、それぞれ、発光量指示値Ｃb2〜Ｃb6をアナログ電圧に変換し、増幅回路４２２〜４２６は、変換されたアナログ電圧を増幅して光源３２〜２６に供給する。
ここで、発光量指示値Ｃb1〜Ｃb6は、「０」が最低値であり、「２５５」が最高値であるとすると、発光量指示値が「０」であったときに、光源は、消灯する（相対輝度０％）一方、発光量指示値が「２５５」であったときに、光源は、最高輝度（相対輝度１００％）で点灯する。また、発光量指示値がそれぞれ「２５」、「５０」、「７５」、「１５０」であったときに、光源は、それぞれ相対輝度１０％、２０％、３０％、６０％で点灯する。
【００１７】
ここで、カウント値Ｃaに応じて発光量指示値Ｃb1〜Ｃb6を出力する発光量指示回路４００の具体的な構成としては、例えば図５に示されるようなものが挙げられる。
図５に示される発光量指示回路４００は、デコーダー、６個のＪＫ−ＦＦ（フリップフロップ）および６個のセレクター（ＳＥＬ）により構成され、このうち、デコーダーは、カウント値Ｃaが「０」、「１００」、「２００」、「３００」、「４００」、「５００」のときに、それぞれＨレベルとなる信号を各端子から出力するものである。ＪＫ−ＦＦは、入力端ＪがＨレベルとなったときに出力端ＱをＨレベルにセットする一方、入力端ＫがＨレベルとなったときに出力端ＱをＬレベルにリセットするものである。セレクターは、選択端子Ｓel-a、Ｓel-b、Ｓel-cがＨレベルとなったときだけ、それぞれ入力端ａ、ｂ、ｃに供給されたデータを選択し、選択端子Ｓel-a、Ｓel-b、Ｓel-cがいずれもＬレベルであれば、入力端ｄに供給されたデータを選択して、それぞれ選択した入力端に供給されたデータを発光量指示値として出力するものである。
なお、発光量指示回路４００としては、図５はあくまでも一例であり、そのほかにも図４に示した変換内容を予め記憶したルックアップテーブルなどにより構成しても良い。
【００１８】
次に、液晶表示装置１の動作について説明する。
映像データＶdは、各フレームにおいて１行１列〜１行（３ｎ）列、２行１列〜２行（３ｎ）列、３行１列〜３行（３ｎ）列、…、６００行１列〜６００行（３ｎ）列という画素の順番で供給される。
【００１９】
液晶表示パネル１００の動作について説明すると、１行１列〜１行（３ｎ）列の映像データＶdが供給される水平走査期間において、表示制御回路２０は、Ｙドライバー１３０およびＸドライバー１４０をそれぞれ次のように制御する。すなわち、表示制御回路２０は、Ｙドライバー１３０に対して１行目の走査線１１２を選択させる一方、Ｘドライバー１４０に対して、当該映像データＶdをデータ信号に変換させるとともに、１列目から（３ｎ）列目までのデータ線１１４に出力させる。
これにより、１行目の画素１１０における画素電極にはデータ信号が印加されるので、１行目の画素１１０には、映像データＶdで指定された階調に応じた電圧が書き込まれることになる。
２行目の映像データＶdが供給されると、表示制御回路２０は、Ｙドライバー１３０に対して２行目の走査線１１２を選択させる一方、Ｘドライバー１４０に対して、当該映像データＶdをデータ信号に変換させるとともに、１列目から３ｎ列目までのデータ線１１４に出力させる。これにより、２行目の画素１１０においては、映像データＶdで指定された階調に応じた電圧が書き込まれることになる。
以下、同様な動作が、３、４、…、６００行目の順番で実行されるので、各画素１１０には、映像データＶdで指定された階調に応じた電圧が書き込まれて、光変調像が作成されることになる。
【００２０】
次に、このように作成された光変調像を可視化させるためのバックライト３０、特に光源駆動回路４０の動作について説明する。
ラインカウンター４２は、フレームの開始における垂直同期信号Ｖsyncによって、カウント値Ｃaをゼロにリセットして出力する。このため、１行目の映像データＶdが供給される水平走査期間において、発光量指示回路４００は、発光量指示値Ｃb4だけを「２５５」とし、発光量指示値Ｃb1〜Ｃb3、Ｃb5、Ｃb6については「０」とする。したがって、液晶表示パネル１００において１行目の画素に書き込みがなされる期間では、第４領域の光源３４だけが１００％の輝度で点灯し、他の領域の光源３１〜３３、３５、３６は消灯状態となる。
続いて、２行目の映像データＶdが供給されると、ラインカウンター４２は、カウント値Ｃaをアップカウントして「１」とするが、発光量指示回路４００は、発光量指示値Ｃb1〜Ｃb6について変更しない。したがって、液晶表示パネル１００において２行目の画素に書き込みがなされる期間では、第４領域の光源３４だけが１００％の輝度で点灯し、他の領域の光源３１〜３３、３５、３６は消灯状態となる。このような状態は、１００行目の映像データＶdが供給されてカウント値Ｃaが「９９」となるまで継続する。
【００２１】
続いて、１０１行目の映像データＶdが供給されると、ラインカウンター４２は、カウント値Ｃaを「９９」から「１００」にアップカウントする。このため、発光量指示回路４００は、発光量指示値Ｃb5を「２５５」とし、Ｃb1を「５０」とし、他の発光量指示値Ｃb2〜Ｃb4、Ｃb6については「０」とする。したがって、液晶表示パネル１００において１０１行目の画素に書き込みがなされる期間では、第５領域の光源３５が１００％の輝度で点灯し、第１領域の光源３１が２０％の輝度で点灯し、他の領域の光源３２〜３４、３６は、消灯状態となる。この状態は、２００行目の映像データＶdが供給されてカウント値Ｃaが「１９９」となるまで継続する。
【００２２】
２０１行目の映像データＶdが供給されると、ラインカウンター４２は、カウント値Ｃaを「２００」にアップカウントする。このため、発光量指示回路４００は、発光量指示値Ｃb6を「２５５」とし、Ｃb1を「１５０」とし、Ｃb5を「７５」とし、Ｃb2を「２５」とし、他の発光量指示値Ｃb3、Ｃb4については「０」とする。したがって、液晶表示パネル１００において２０１行目の画素に書き込みがなされる期間では、第６領域の光源３６が最高１００％の輝度で点灯し、第１領域の光源３１が６０％の輝度で点灯し、第５領域の光源３５が３０％の輝度で点灯し、第２領域の光源３２が１０％の輝度で点灯し、他の領域の光源３３、３４は、消灯状態となる。この状態は、３００行目の映像データＶdが供給されてカウント値Ｃaが「２９９」となるまで継続する。
３０１行目の映像データＶdが供給されると、ラインカウンター４２は、カウント値Ｃaを「３００」にアップカウントする。このため、発光量指示回路４００は、発光量指示値Ｃb1を「２５５」とし、Ｃb6を「１５０」とし、Ｃb2を「７５」とし、Ｃb5を「２５」とし、他の発光量指示値Ｃb3、Ｃb4については「０」とする。したがって、液晶表示パネル１００において３０１行目の画素に書き込みがなされる期間では、第１領域の光源３１が１００％の輝度で点灯し、第６領域の光源３６が６０％の輝度で点灯し、第２領域の光源３２が３０％の輝度で点灯し、第５領域の光源３５が１０％の輝度で点灯し、他の領域の光源３３、３４は、消灯状態となる。この状態は、４００行目の映像データＶdが供給されてカウント値Ｃaが「３９９」となるまで継続する。
４０１行目の映像データＶdが供給されると、ラインカウンター４２は、カウント値Ｃaを「４００」にアップカウントする。このため、発光量指示回路４００は、発光量指示値Ｃb2を「２５５」とし、Ｃb6を「５０」とし、他の発光量指示値Ｃb1、Ｃb3〜Ｃb5については「０」とする。したがって、液晶表示パネル１００において４０１行目の画素に書き込みがなされる期間では、第２領域の光源３２が１００％の輝度で点灯し、第６領域の光源３６が２０％の輝度で点灯し、他の領域の光源３１、３３〜３５は、消灯状態となる。この状態は、５００行目の映像データＶdが供給されて、カウント値Ｃaが「４９９」となるまで継続する。
５０１行目の映像データＶdが供給されると、ラインカウンター４２は、カウント値Ｃaを「５００」にアップカウントする。このため、発光量指示回路４００は、発光量指示値Ｃb3だけを「２５５」とし、他の発光量指示値Ｃb1、Ｃb2、Ｃb4〜Ｃb6については「０」とする。したがって、液晶表示パネル１００において５０１行目の画素に書き込みがなされる期間では、第３領域の光源３３だけが１００％の輝度で点灯し、他の領域の光源３１、３２、３４〜３６は、消灯状態となる。この状態は、６００行目の映像データＶdが供給されてカウント値Ｃaが「５９９」となるまで継続する。
この後、次のフレームに移行し、カウント値Ｃaがゼロにリセットされるので、同様な動作が繰り返されることになる。
【００２３】
図６は、光源３１〜３６の輝度推移を、走査線選択の関係において示す図であり、縦軸として走査線の行数をとっている。なお、図６において、白線は、選択される走査線の時間的推移を示す図である。走査線は、実際には１、２、３、…、６００行目というように時間的に離散して選択されるので、走査線が選択される状態は、実際には非連続打点で示されるが、簡略的に表記するため、図においては右下がりの連続打点（白の実線）で示している。
また、図７は、このような時間的な輝度推移を表示領域１０１との関係において示す図である。
【００２４】
特に図６に示されるように、光源３１〜３６は、対応する第１〜第６領域の走査線が選択されてから一定時間経過し、かつ、次の走査線が選択される前のタイミングにおいて１００％の輝度で順次点灯する。画素（液晶素子）の電気−光学応答速度は比較的低いので、階調に応じた電圧が書き込まれてから当該電圧に応じた透過率となるまで、ある程度の時間を要するので、電圧が書き込まれてから一定時間経過後に光源を点灯させて、書き込まれた電圧に応じた透過率となった状態を視認させるためである。
また、１００％の輝度となる光源以外の光源は、消灯であるか、または、６０％以下の比較的暗い状態の点灯であるため、いわゆる黒挿入の効果によって動画表示特性も改善することが可能となる。
【００２５】
ところで、第１〜第６領域の光源を輝度１００％で順番に点灯させるだけの構成では、例えば当該点灯領域が図１０の左方で示されるように推移するが、光漏れを考慮した面内の実際の輝度分布は、図１０の右方で示されるように推移する。
人間が感知する輝度は、フレームを単位期間としてみた光量の積分値で示されるので、この６つの面内輝度を積分してみると、第１および第６領域は、第２〜第５領域と比較して暗くなってしまう。これは、詳細にいえば、次のような理由のためである。第２〜第５領域の各々は、上下両側にそれぞれ別の光源が存在する。このため、第２〜第５領域の各々は、その上の領域の光源が点灯したとき、および、下の領域の光源が点灯したときに、それぞれ光漏れの影響を受けて明るくなる。一方、最も上に位置する第１領域では、その上側に光源が存在しないので、常に下側の領域の光源が点灯したときだけしか光漏れが発生しない。同様に、最も下に位置する第６領域は、その下側に光源が存在しないので、常に上側の領域の光源が点灯したときだけしか光漏れが発生しない。
したがって、片側で隣接する領域が点灯したときだけしか光漏れの影響を受けない第１および第６領域は、両方側の領域が点灯したときに光漏れの影響を受ける第２〜第５領域と比較して、フレーム期間を単位としてみたときに暗く見えるのである。
これを、図１１に示すように、表示領域１０１の最上端、中央、最下端における輝度の時間的変化で考えてみる。輝度１００％で発光する領域は、表示領域１０１の最上端から最下端に向かった移動を繰り返す。このとき、表示領域１０１の中央では、輝度１００％となるタイミングの前後において、当該タイミングに近づくにつれて、光漏れの影響を強く受ける。一方、最上端では、輝度１００％となるタイミングよりも前のタイミングでは、原理的に光漏れが発生しないし、同様に、最下端では、輝度１００％となるタイミングよりも後のタイミングでは、原理的に光漏れが発生しない。
【００２６】
これに対して、本実施形態では、第１領域の光源３１については、輝度１００％で点灯させる前であって第６領域の光源３６を輝度１００％で点灯させるときに、輝度６０％で点灯させている。これにより、第１領域では、上側に存在しないはずの光源からあたかも光漏れが発生しているかのように明るくなる。
同様に、第６領域の光源３６については、輝度１００％で点灯させた後であって第１領域の光源３１を輝度１００％で点灯させるときに、輝度６０％で点灯させている。これにより、第６領域では、下側に存在しないはずの光源からあたかも光漏れが発生しているかのように明るくなる。
このため、本実施形態では、最上端に位置する第１領域、および、最下端に位置する第６領域が、第２〜第５領域と比較して暗くなることが抑えられる。また、図８に示されるように、表示領域１０１の最上端、中央、最下端における輝度も時間的に同じような特性で変化することになり、変化特性についても揃うので、明るさ感の均一性を確保することも可能となる。
【００２７】
光漏れは、隣接する領域のみならず、２つ以上離れた領域の光源が点灯したときでも発生する場合がある。例えば、第３領域は、上側で離れた第１領域の光源３１が点灯したとき、および、下側に離れた第５領域の光源３５が点灯したときでも光漏れにより少なからず明るくなると考えられる。同様に、第４領域は、上側で離れた第２領域の光源３２が点灯したとき、および、下側に離れた第６領域の光源３６が点灯したときでも光漏れにより少なからず明るくなると考えられる。
【００２８】
これに対して、第２領域では、２つ上側に離れた領域が存在しない。第５領域でも、２つ下側に離れた領域が存在しない。このため、第２および第５領域では、上または下側に２つ離れた領域が存在しない分だけ、光漏れの影響を受けないので、上下両側において２つ離れた領域から光漏れの影響を受ける第３および第４領域と比較して、暗くなる。なお、第１領域では、２つ上側に離れた領域が存在しないし、第６領域でも、２つ下側に離れた領域が存在しない。
【００２９】
そこで、本実施形態では、第１領域の光源３１については、第５領域の光源３５を輝度１００％で点灯させるときに、輝度２０％で点灯させ、第２領域の光源３２については、第６領域の光源３６を輝度１００％で点灯させるときに、輝度１０％で点灯させている。これにより、第１領域および第２領域では、それぞれ上側に２つ離れて存在しないはずの光源から、あたかも光漏れが発生しているかのように、わずかに明るくなる。
同様に、第６領域の光源３６については、第２領域の光源３２を輝度１００％で点灯させるときに、輝度２０％で点灯させ、第５領域の光源３５については、第１領域の光源３１を輝度１００％で点灯させるときに、輝度１０％で点灯させている。これにより、第６領域および第１領域では、それぞれ下側に２つ離れて存在しないはずの光源から、あたかも光漏れが発生しているかのように、わすかに明るくなる。
これにより、本実施形態では、画面の中心から上下端に向かうにつれて、徐々に暗くなる現象が解消されて、画面の均一的な明るさを確保することが可能となる。
なお、本実施形態において、発光量指示値の「２５」（輝度１０％）、「５０」（輝度２０％）、「７５」（輝度３０％）、「１５０」（輝度６０％）については、一例であり、実際の光漏れの程度などを考慮して決定される。
【００３０】
このように本実施形態によれば、発光領域を第１領域から第６領域まで分割するとともに各領域を１００％の輝度で順番に点灯させる場合であっても、画面の明るさの均一化することが可能となる。
ところで、バックライト３０において光漏れが発生しないように構成すれば、画面の明るさを均一化することは可能ではある。ただし、このように構成することは、バックライト３０における隔壁等を高精度に作成するだけでなく、バックライト３０を液晶表示パネル１００に正確に位置を決めて取り付ける必要などがあり、実際には困難であるといえる。特に、携帯型の情報端末では、液晶表示パネルの表示領域も小型であるので、著しく困難になる。
本実施形態では、光漏れを擬似的に発生させることによって、各領域における明るさを結果的に均一化しているので、バックライトにおいて光漏れが発生しないようにする構成と比較して、画面の明るさの均一化が容易である。
【００３１】
なお、実施形態では、Ｎを「６」として説明したが、「７」以上であっても良いし、「３」、「４」、「５」であっても良い。
また、実施形態では、隣接する領域および２つ離れた領域による光漏れを考慮したが、離れた領域からの光漏れが無視できる程度に小さいのであれば、隣接する領域からのみの光漏れを考慮しても良い。また、光漏れの程度が大きい場合には、さらに３以上離れた領域による光漏れを考慮しても良い。なお、３以上離れた領域による光漏れを考慮する場合には、「Ｎ」は５以上の整数となる。
さらに、実施形態では、垂直帰線期間をゼロとして説明したが、垂直帰線期間を考慮しても良いのはもちろんである。
実施形態では、光源として白色ＬＥＤを用いたが、輝度を変化させるものであれば良い。液晶表示パネルを透過型として説明したが、いわゆる半透過型を透過モードで使用する場合にも適用可能である。
【００３２】
次に、上述した実施形態に係る液晶表示装置１を有する電子機器について説明する。図９は、実施形態に係る液晶表示装置１を用いた携帯電話１２００の構成を示す図である。
この図に示されるように、携帯電話１２００は、複数の操作ボタン１２０２のほか、受話口１２０４、送話口１２０６とともに、上述した液晶表示装置を備えるものである。なお、液晶表示装置のうち、液晶表示パネル１００のみ外観として表れ、他については、携帯電話の筐体内となる。
なお、実施形態に係る液晶表示装置は、携帯電話以外の電子機器にも適用可能である。このような電子機器としては、例えばデジタルスチルカメラや、ノートパソコン、液晶テレビ、ビューファインダー型（またはモニタ直視型）のビデオレコーダー、カーナビゲーション装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、タッチパネルを備えた機器等などの表示部を有するものが挙げられる。
【符号の説明】
【００３３】
１…液晶表示装置、２０…表示制御回路、３０…バックライト、３１〜３６…光源、４０…光源駆動回路、１００…液晶表示パネル、１３０…Ｙドライバー、１４０…Ｘドライバー、１２００…携帯電話
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルの背面側から光を均一に照射する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの情報端末機器の表示手段として用いられる液晶表示装置は、液晶表示パネルによる光変調像に光を照射することによって可視化するものである。液晶表示パネルは、透過型と反射型とに大別されるが、パネルの背面側に設置されたバックライトを点灯させる透過型の方が、暗い場所でも高品位な画像が良好に視認できるなど利点が多い。ところで、液晶表示パネルは、動画の表示させる際に残像感を発生させる。このため、バックライトの発光領域を複数に分割するとともに、各領域を液晶表示パネルの走査に同期して断続的に発光させる技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１８２１８２号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、発光領域を複数に分割するとともに、各領域を断続的に発光させたときに、画面端部が画面中央よりも暗くなってしまう、という問題が生じた。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、発光領域を複数に分割するとともに、各領域を断続的に発光させる場合であっても、画面端部が画面中央よりも暗くなる現象を簡易に回避することが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明に係るバックライトは、液晶表示パネルの表示領域が一方向に沿って分割されるとともに他方向に並んで配列する複数の領域のそれぞれに対応して設けられ、前記液晶表示パネルの背面側から各前記領域に光をそれぞれ照射する複数の光源と、複数の前記光源を、所定の順番で予め定められたタイミングにて第１輝度でそれぞれ点灯させるとともに、複数の前記光源のうち、前記領域の配列において端部に位置する光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも前または後のタイミングにて、前記第１輝度よりも暗い第２輝度で点灯させる光源駆動回路と、を有することを特徴とする。本発明によれば、端部に位置する領域が、他の領域よりも暗くなることが解消される。
本発明において、前記一方向は、前記液晶表示パネルの走査線の延在方向であり、前記他方向は、前記液晶表示パネルのデータ線の延在方向であって、第１領域から第Ｎ（Ｎは３以上の整数）領域に分けられ、前記光源駆動回路は、前記第１領域の光源から前記第Ｎ領域の光源まで順番に第１輝度で点灯させるとき、当該第１領域の光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにて前記第２輝度で点灯させ、当該第Ｎ領域の光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも後のタイミングにて前記第２輝度で点灯させても良い。この構成によれば、第１領域および第Ｎ領域における輝度変化が、他の領域における輝度変化に近づくので、人の感知する輝度を揃えることが可能となる。
また、本発明において、前記Ｎが５以上の整数であるとき、前記光源駆動回路は、前記第１領域の光源を、前記第２輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにて、前記第２輝度よりも暗く点灯させ、前記第Ｎ領域の光源を、前記第２輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにて、前記第２輝度よりも暗く点灯させても良いし、前記第２領域の光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにて前記第２輝度よりも暗く点灯させ、前記第（Ｎ−１）領域の光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにて前記第２輝度よりも暗く点灯させても良い。こうすると、離れた領域からの光漏れによる影響についても少なくなるので、画面の明るさを、より均一化することが可能となる。
なお、本発明は、バックライトのほか、バックライトの制御方法や、液晶表示装置、電子機器としても概念することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２】画面領域と発光領域との関係を示す図である。
【図３】光源駆動回路の構成を示す図である。
【図４】発光量指示回路におけるカウント値と指示発光量との関係を示す図である。
【図５】発光量指示回路の構成の一例を示す図である。
【図６】各画面領域における照射量との時間的推移を示す図である。
【図７】画面に対する発光領域のスクロールを示す図である。
【図８】画面各部における輝度の時間的変化を示す図である。
【図９】実施形態に係る液晶表示装置を適用した携帯電話の構成を示す図である。
【図１０】比較例において画面の明るさが不均一になることを示す図である。
【図１１】比較例における画面各部における輝度の時間的変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す図である。
この図に示されるように、液晶表示装置１は、液晶表示パネル１００と、表示制御回路２０およびバックライト３０を有する。この液晶表示装置１には、映像データＶdが上位回路から同期信号Ｓyncに同期して供給される。この映像データＶdは、液晶表示パネル１００の各画素に対し階調レベルをそれぞれ指定するものであり、同期信号Ｓyncに含まれる垂直走査信号、水平走査信号およびドットクロック信号（いずれも図示省略）にしたがって走査される画素の順で供給される。
【０００８】
液晶表示パネル１００は、例えばアクティブマトリクス型の透過型であり、その表示領域では、６００行の走査線１１２が図においてＸ（横）方向に延在し、また、３の倍数である３ｍ（ｍは整数）列のデータ線１１４が図においてＹ（縦）方向に延在し、かつ、各走査線１１２と互いに電気的に絶縁を保つように設けられるとともに、これらの走査線１１２とデータ線１１４との交差のそれぞれに対応して、それぞれ画素１１０が配設されている。このように画素１１０が配設された領域が、表示領域１０１となる。
なお、１行の走査線１１２と互い隣接する３列のデータ線１１４との交差に対応する３つの画素１１０は、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応し、これらＲＧＢの３画素で、１つのドットのカラーを表現する構成となっている。
また、画素１１０は、詳細については特に図示はしないが、画素電極とコモン電極とで液晶層を挟持した周知の液晶素子を有する構成である。すなわち、画素１１０における液晶素子は、走査線１１２が選択されたときに、データ線１１４に供給されたデータ信号が画素電極に印加されるとともに、画素電極とコモン電極とで保持される電圧に応じた透過率となるものである。
【０００９】
表示制御回路２０は、上記上位回路から供給される同期信号Ｓyncにしたがって各部の動作を制御する。
Ｙドライバー１３０は、表示制御回路２０による制御にしたがって、フレームにわたって走査線１１２をそれぞれ１、２、３、…、６００行目という順番で選択し、選択した走査線に選択電圧を、それ以外の走査線には非選択電圧を、それぞれ印加する走査線駆動回路である。
なお、フレームとは、液晶表示パネル１００を駆動することによって、画像の１コマ分を表示させるのに要する期間をいい、同期信号Ｓyncに含まれる垂直走査信号の周波数が６０Ｈｚであれば、その逆数である１６．７ミリ秒である。
Ｘドライバー１４０は、表示制御回路２０による制御にしたがって、映像データＶdをアナログのデータ信号に変換するとともに、Ｙドライバー１３０によって選択される１行分の画素１１０の各々に対し、変換したデータ信号を、それぞれデータ線１１４を介して供給するデータ線駆動回路である。
【００１０】
バックライト３０は、光源３１〜３６と光源駆動回路４０とを有する。ここで、図２（ａ）は、バックライト３０の発光領域を表示領域１０１との関係で示す平面図であり、図２（ｂ）は、バックライト３０の構成を示す端面図である。
これらの図に示されるように、バックライト３０による発光領域は、表示領域１０１を走査線の延在方向であるＸ方向に沿って分割した６つ領域を、データ線の延在方向であるＹ方向に配列させて、上から順に第１〜第６領域としている。すなわち、本実施形態では、Ｎを「６」とした例である。なお、ここでいう表示領域の分割とは、物理的な分割ではなく、便宜的な区分を意味する。
【００１１】
ここで、第１領域は、走査線の１〜１００行目に対応しており、同様に、第２領域は、走査線の１０１〜２００行目に対応し、第３領域は、走査線の２０１〜３００行目に対応し、第４領域は、走査線の３０１〜４００行目に対応し、第５領域は、走査線の４０１〜５００行目に対応し、第６領域は、走査線の５０１〜６００行目に対応している。
そして、第１〜第６領域における光の照射源が、それぞれ光源３１〜３６であり、本実施形態では、例えば白色ＬＥＤが用いられる。
【００１２】
図２（ｂ）に示されるように、バックライト３０は、液晶表示パネル１００の背面側に光源３１〜３６が配置する背面直下型であり、光源３１〜３６は、反射板を兼ねた隔壁により、液晶表示パネル１００において対応する領域に光を照射する構成となっている。
なお、バックライト３０については、背面直下型としているが、光源３１〜３６を液晶表示パネル１００の側面側に設け、その照射光を導光体等により各領域の背面側に導くとともに、液晶表示パネル１００の背面側から光を照射するサイドエッジ型など様々な構成が適用可能である。
【００１３】
本実施形態では、発光領域が第１〜第６領域に分かれているものの、実際には、液晶表示パネル１００にバックライト３０を組み付ける際の隙間や、回折などにより、ある領域の光源から発せられた光が隣接する領域にも漏れて入射してしまう状態を前提としている。
例えば、第３領域に対応する光源３３から発せられた光は、漏れにより第３領域の画素１１０のみならず、当該第３領域に隣接する第２および第４領域の画素にも入射し、さらには、第１、第５領域の画素にも入射する。もちろん、光漏れの程度は、点灯する光源の領域から離れるにしたがって低下する。
【００１４】
光源駆動回路４０は、同期信号Ｓyncにしたがって光源３１〜３６を駆動するものであり、詳細な構成について図３〜図５を参照して説明する。
図３は、光源駆動回路４０の構成を示す図である。この図に示されるように、光源駆動回路４０は、ラインカウンター４２、発光量指示回路４００、Ｄ／Ａ変換回路（ＤＡＣ）４１１〜４１６および増幅回路４２１〜４２６を有する。
このうち、ラインカウンター４２は、同期信号Ｓyncに含まれる水平走査信号Ｈsyncによって水平走査開始が指示される毎にカウント値Ｃaを「１」ずつアップカウントするとともに、当該カウント値Ｃaを同期信号Ｓyncに含まれる垂直走査信号Ｖsyncによって垂直走査開始が指示されたときにゼロにリセットするものである。
【００１５】
発光量指示回路４００は、カウント値Ｃaに応じて発光量指示値Ｃb1〜Ｃb6をそれぞれ図４に示されるように出力するものである。発光量指示値Ｃb1〜Ｃb6は、それぞれ十進値で換算したときに、「０」、「２５」、「５０」、「７５」、「１５０」、「２５５」のいずれかが出力される。例えば、カウント値Ｃaが「２５０」であれば、発光量指示回路４００は、発光量指示値Ｃb1として「１５０」、Ｃb2として「２５」、Ｃb3およびＣb4として「０」、Ｃb5として「７５」、Ｃb6として「２５５」、をそれぞれ出力する。
【００１６】
ＤＡＣ４１１は、発光量指示値Ｃb1をアナログ電圧に変換し、増幅回路４２１は、当該アナログ電圧を適切に増幅して光源３１に供給する。同様にＤＡＣ４１２〜４１６についは、それぞれ、発光量指示値Ｃb2〜Ｃb6をアナログ電圧に変換し、増幅回路４２２〜４２６は、変換されたアナログ電圧を増幅して光源３２〜２６に供給する。
ここで、発光量指示値Ｃb1〜Ｃb6は、「０」が最低値であり、「２５５」が最高値であるとすると、発光量指示値が「０」であったときに、光源は、消灯する（相対輝度０％）一方、発光量指示値が「２５５」であったときに、光源は、最高輝度（相対輝度１００％）で点灯する。また、発光量指示値がそれぞれ「２５」、「５０」、「７５」、「１５０」であったときに、光源は、それぞれ相対輝度１０％、２０％、３０％、６０％で点灯する。
【００１７】
ここで、カウント値Ｃaに応じて発光量指示値Ｃb1〜Ｃb6を出力する発光量指示回路４００の具体的な構成としては、例えば図５に示されるようなものが挙げられる。
図５に示される発光量指示回路４００は、デコーダー、６個のＪＫ−ＦＦ（フリップフロップ）および６個のセレクター（ＳＥＬ）により構成され、このうち、デコーダーは、カウント値Ｃaが「０」、「１００」、「２００」、「３００」、「４００」、「５００」のときに、それぞれＨレベルとなる信号を各端子から出力するものである。ＪＫ−ＦＦは、入力端ＪがＨレベルとなったときに出力端ＱをＨレベルにセットする一方、入力端ＫがＨレベルとなったときに出力端ＱをＬレベルにリセットするものである。セレクターは、選択端子Ｓel-a、Ｓel-b、Ｓel-cがＨレベルとなったときだけ、それぞれ入力端ａ、ｂ、ｃに供給されたデータを選択し、選択端子Ｓel-a、Ｓel-b、Ｓel-cがいずれもＬレベルであれば、入力端ｄに供給されたデータを選択して、それぞれ選択した入力端に供給されたデータを発光量指示値として出力するものである。
なお、発光量指示回路４００としては、図５はあくまでも一例であり、そのほかにも図４に示した変換内容を予め記憶したルックアップテーブルなどにより構成しても良い。
【００１８】
次に、液晶表示装置１の動作について説明する。
映像データＶdは、各フレームにおいて１行１列〜１行（３ｎ）列、２行１列〜２行（３ｎ）列、３行１列〜３行（３ｎ）列、…、６００行１列〜６００行（３ｎ）列という画素の順番で供給される。
【００１９】
液晶表示パネル１００の動作について説明すると、１行１列〜１行（３ｎ）列の映像データＶdが供給される水平走査期間において、表示制御回路２０は、Ｙドライバー１３０およびＸドライバー１４０をそれぞれ次のように制御する。すなわち、表示制御回路２０は、Ｙドライバー１３０に対して１行目の走査線１１２を選択させる一方、Ｘドライバー１４０に対して、当該映像データＶdをデータ信号に変換させるとともに、１列目から（３ｎ）列目までのデータ線１１４に出力させる。
これにより、１行目の画素１１０における画素電極にはデータ信号が印加されるので、１行目の画素１１０には、映像データＶdで指定された階調に応じた電圧が書き込まれることになる。
２行目の映像データＶdが供給されると、表示制御回路２０は、Ｙドライバー１３０に対して２行目の走査線１１２を選択させる一方、Ｘドライバー１４０に対して、当該映像データＶdをデータ信号に変換させるとともに、１列目から３ｎ列目までのデータ線１１４に出力させる。これにより、２行目の画素１１０においては、映像データＶdで指定された階調に応じた電圧が書き込まれることになる。
以下、同様な動作が、３、４、…、６００行目の順番で実行されるので、各画素１１０には、映像データＶdで指定された階調に応じた電圧が書き込まれて、光変調像が作成されることになる。
【００２０】
次に、このように作成された光変調像を可視化させるためのバックライト３０、特に光源駆動回路４０の動作について説明する。
ラインカウンター４２は、フレームの開始における垂直同期信号Ｖsyncによって、カウント値Ｃaをゼロにリセットして出力する。このため、１行目の映像データＶdが供給される水平走査期間において、発光量指示回路４００は、発光量指示値Ｃb4だけを「２５５」とし、発光量指示値Ｃb1〜Ｃb3、Ｃb5、Ｃb6については「０」とする。したがって、液晶表示パネル１００において１行目の画素に書き込みがなされる期間では、第４領域の光源３４だけが１００％の輝度で点灯し、他の領域の光源３１〜３３、３５、３６は消灯状態となる。
続いて、２行目の映像データＶdが供給されると、ラインカウンター４２は、カウント値Ｃaをアップカウントして「１」とするが、発光量指示回路４００は、発光量指示値Ｃb1〜Ｃb6について変更しない。したがって、液晶表示パネル１００において２行目の画素に書き込みがなされる期間では、第４領域の光源３４だけが１００％の輝度で点灯し、他の領域の光源３１〜３３、３５、３６は消灯状態となる。このような状態は、１００行目の映像データＶdが供給されてカウント値Ｃaが「９９」となるまで継続する。
【００２１】
続いて、１０１行目の映像データＶdが供給されると、ラインカウンター４２は、カウント値Ｃaを「９９」から「１００」にアップカウントする。このため、発光量指示回路４００は、発光量指示値Ｃb5を「２５５」とし、Ｃb1を「５０」とし、他の発光量指示値Ｃb2〜Ｃb4、Ｃb6については「０」とする。したがって、液晶表示パネル１００において１０１行目の画素に書き込みがなされる期間では、第５領域の光源３５が１００％の輝度で点灯し、第１領域の光源３１が２０％の輝度で点灯し、他の領域の光源３２〜３４、３６は、消灯状態となる。この状態は、２００行目の映像データＶdが供給されてカウント値Ｃaが「１９９」となるまで継続する。
【００２２】
２０１行目の映像データＶdが供給されると、ラインカウンター４２は、カウント値Ｃaを「２００」にアップカウントする。このため、発光量指示回路４００は、発光量指示値Ｃb6を「２５５」とし、Ｃb1を「１５０」とし、Ｃb5を「７５」とし、Ｃb2を「２５」とし、他の発光量指示値Ｃb3、Ｃb4については「０」とする。したがって、液晶表示パネル１００において２０１行目の画素に書き込みがなされる期間では、第６領域の光源３６が最高１００％の輝度で点灯し、第１領域の光源３１が６０％の輝度で点灯し、第５領域の光源３５が３０％の輝度で点灯し、第２領域の光源３２が１０％の輝度で点灯し、他の領域の光源３３、３４は、消灯状態となる。この状態は、３００行目の映像データＶdが供給されてカウント値Ｃaが「２９９」となるまで継続する。
３０１行目の映像データＶdが供給されると、ラインカウンター４２は、カウント値Ｃaを「３００」にアップカウントする。このため、発光量指示回路４００は、発光量指示値Ｃb1を「２５５」とし、Ｃb6を「１５０」とし、Ｃb2を「７５」とし、Ｃb5を「２５」とし、他の発光量指示値Ｃb3、Ｃb4については「０」とする。したがって、液晶表示パネル１００において３０１行目の画素に書き込みがなされる期間では、第１領域の光源３１が１００％の輝度で点灯し、第６領域の光源３６が６０％の輝度で点灯し、第２領域の光源３２が３０％の輝度で点灯し、第５領域の光源３５が１０％の輝度で点灯し、他の領域の光源３３、３４は、消灯状態となる。この状態は、４００行目の映像データＶdが供給されてカウント値Ｃaが「３９９」となるまで継続する。
４０１行目の映像データＶdが供給されると、ラインカウンター４２は、カウント値Ｃaを「４００」にアップカウントする。このため、発光量指示回路４００は、発光量指示値Ｃb2を「２５５」とし、Ｃb6を「５０」とし、他の発光量指示値Ｃb1、Ｃb3〜Ｃb5については「０」とする。したがって、液晶表示パネル１００において４０１行目の画素に書き込みがなされる期間では、第２領域の光源３２が１００％の輝度で点灯し、第６領域の光源３６が２０％の輝度で点灯し、他の領域の光源３１、３３〜３５は、消灯状態となる。この状態は、５００行目の映像データＶdが供給されて、カウント値Ｃaが「４９９」となるまで継続する。
５０１行目の映像データＶdが供給されると、ラインカウンター４２は、カウント値Ｃaを「５００」にアップカウントする。このため、発光量指示回路４００は、発光量指示値Ｃb3だけを「２５５」とし、他の発光量指示値Ｃb1、Ｃb2、Ｃb4〜Ｃb6については「０」とする。したがって、液晶表示パネル１００において５０１行目の画素に書き込みがなされる期間では、第３領域の光源３３だけが１００％の輝度で点灯し、他の領域の光源３１、３２、３４〜３６は、消灯状態となる。この状態は、６００行目の映像データＶdが供給されてカウント値Ｃaが「５９９」となるまで継続する。
この後、次のフレームに移行し、カウント値Ｃaがゼロにリセットされるので、同様な動作が繰り返されることになる。
【００２３】
図６は、光源３１〜３６の輝度推移を、走査線選択の関係において示す図であり、縦軸として走査線の行数をとっている。なお、図６において、白線は、選択される走査線の時間的推移を示す図である。走査線は、実際には１、２、３、…、６００行目というように時間的に離散して選択されるので、走査線が選択される状態は、実際には非連続打点で示されるが、簡略的に表記するため、図においては右下がりの連続打点（白の実線）で示している。
また、図７は、このような時間的な輝度推移を表示領域１０１との関係において示す図である。
【００２４】
特に図６に示されるように、光源３１〜３６は、対応する第１〜第６領域の走査線が選択されてから一定時間経過し、かつ、次の走査線が選択される前のタイミングにおいて１００％の輝度で順次点灯する。画素（液晶素子）の電気−光学応答速度は比較的低いので、階調に応じた電圧が書き込まれてから当該電圧に応じた透過率となるまで、ある程度の時間を要するので、電圧が書き込まれてから一定時間経過後に光源を点灯させて、書き込まれた電圧に応じた透過率となった状態を視認させるためである。
また、１００％の輝度となる光源以外の光源は、消灯であるか、または、６０％以下の比較的暗い状態の点灯であるため、いわゆる黒挿入の効果によって動画表示特性も改善することが可能となる。
【００２５】
ところで、第１〜第６領域の光源を輝度１００％で順番に点灯させるだけの構成では、例えば当該点灯領域が図１０の左方で示されるように推移するが、光漏れを考慮した面内の実際の輝度分布は、図１０の右方で示されるように推移する。
人間が感知する輝度は、フレームを単位期間としてみた光量の積分値で示されるので、この６つの面内輝度を積分してみると、第１および第６領域は、第２〜第５領域と比較して暗くなってしまう。これは、詳細にいえば、次のような理由のためである。第２〜第５領域の各々は、上下両側にそれぞれ別の光源が存在する。このため、第２〜第５領域の各々は、その上の領域の光源が点灯したとき、および、下の領域の光源が点灯したときに、それぞれ光漏れの影響を受けて明るくなる。一方、最も上に位置する第１領域では、その上側に光源が存在しないので、常に下側の領域の光源が点灯したときだけしか光漏れが発生しない。同様に、最も下に位置する第６領域は、その下側に光源が存在しないので、常に上側の領域の光源が点灯したときだけしか光漏れが発生しない。
したがって、片側で隣接する領域が点灯したときだけしか光漏れの影響を受けない第１および第６領域は、両方側の領域が点灯したときに光漏れの影響を受ける第２〜第５領域と比較して、フレーム期間を単位としてみたときに暗く見えるのである。
これを、図１１に示すように、表示領域１０１の最上端、中央、最下端における輝度の時間的変化で考えてみる。輝度１００％で発光する領域は、表示領域１０１の最上端から最下端に向かった移動を繰り返す。このとき、表示領域１０１の中央では、輝度１００％となるタイミングの前後において、当該タイミングに近づくにつれて、光漏れの影響を強く受ける。一方、最上端では、輝度１００％となるタイミングよりも前のタイミングでは、原理的に光漏れが発生しないし、同様に、最下端では、輝度１００％となるタイミングよりも後のタイミングでは、原理的に光漏れが発生しない。
【００２６】
これに対して、本実施形態では、第１領域の光源３１については、輝度１００％で点灯させる前であって第６領域の光源３６を輝度１００％で点灯させるときに、輝度６０％で点灯させている。これにより、第１領域では、上側に存在しないはずの光源からあたかも光漏れが発生しているかのように明るくなる。
同様に、第６領域の光源３６については、輝度１００％で点灯させた後であって第１領域の光源３１を輝度１００％で点灯させるときに、輝度６０％で点灯させている。これにより、第６領域では、下側に存在しないはずの光源からあたかも光漏れが発生しているかのように明るくなる。
このため、本実施形態では、最上端に位置する第１領域、および、最下端に位置する第６領域が、第２〜第５領域と比較して暗くなることが抑えられる。また、図８に示されるように、表示領域１０１の最上端、中央、最下端における輝度も時間的に同じような特性で変化することになり、変化特性についても揃うので、明るさ感の均一性を確保することも可能となる。
【００２７】
光漏れは、隣接する領域のみならず、２つ以上離れた領域の光源が点灯したときでも発生する場合がある。例えば、第３領域は、上側で離れた第１領域の光源３１が点灯したとき、および、下側に離れた第５領域の光源３５が点灯したときでも光漏れにより少なからず明るくなると考えられる。同様に、第４領域は、上側で離れた第２領域の光源３２が点灯したとき、および、下側に離れた第６領域の光源３６が点灯したときでも光漏れにより少なからず明るくなると考えられる。
【００２８】
これに対して、第２領域では、２つ上側に離れた領域が存在しない。第５領域でも、２つ下側に離れた領域が存在しない。このため、第２および第５領域では、上または下側に２つ離れた領域が存在しない分だけ、光漏れの影響を受けないので、上下両側において２つ離れた領域から光漏れの影響を受ける第３および第４領域と比較して、暗くなる。なお、第１領域では、２つ上側に離れた領域が存在しないし、第６領域でも、２つ下側に離れた領域が存在しない。
【００２９】
そこで、本実施形態では、第１領域の光源３１については、第５領域の光源３５を輝度１００％で点灯させるときに、輝度２０％で点灯させ、第２領域の光源３２については、第６領域の光源３６を輝度１００％で点灯させるときに、輝度１０％で点灯させている。これにより、第１領域および第２領域では、それぞれ上側に２つ離れて存在しないはずの光源から、あたかも光漏れが発生しているかのように、わずかに明るくなる。
同様に、第６領域の光源３６については、第２領域の光源３２を輝度１００％で点灯させるときに、輝度２０％で点灯させ、第５領域の光源３５については、第１領域の光源３１を輝度１００％で点灯させるときに、輝度１０％で点灯させている。これにより、第６領域および第１領域では、それぞれ下側に２つ離れて存在しないはずの光源から、あたかも光漏れが発生しているかのように、わすかに明るくなる。
これにより、本実施形態では、画面の中心から上下端に向かうにつれて、徐々に暗くなる現象が解消されて、画面の均一的な明るさを確保することが可能となる。
なお、本実施形態において、発光量指示値の「２５」（輝度１０％）、「５０」（輝度２０％）、「７５」（輝度３０％）、「１５０」（輝度６０％）については、一例であり、実際の光漏れの程度などを考慮して決定される。
【００３０】
このように本実施形態によれば、発光領域を第１領域から第６領域まで分割するとともに各領域を１００％の輝度で順番に点灯させる場合であっても、画面の明るさの均一化することが可能となる。
ところで、バックライト３０において光漏れが発生しないように構成すれば、画面の明るさを均一化することは可能ではある。ただし、このように構成することは、バックライト３０における隔壁等を高精度に作成するだけでなく、バックライト３０を液晶表示パネル１００に正確に位置を決めて取り付ける必要などがあり、実際には困難であるといえる。特に、携帯型の情報端末では、液晶表示パネルの表示領域も小型であるので、著しく困難になる。
本実施形態では、光漏れを擬似的に発生させることによって、各領域における明るさを結果的に均一化しているので、バックライトにおいて光漏れが発生しないようにする構成と比較して、画面の明るさの均一化が容易である。
【００３１】
なお、実施形態では、Ｎを「６」として説明したが、「７」以上であっても良いし、「３」、「４」、「５」であっても良い。
また、実施形態では、隣接する領域および２つ離れた領域による光漏れを考慮したが、離れた領域からの光漏れが無視できる程度に小さいのであれば、隣接する領域からのみの光漏れを考慮しても良い。また、光漏れの程度が大きい場合には、さらに３以上離れた領域による光漏れを考慮しても良い。なお、３以上離れた領域による光漏れを考慮する場合には、「Ｎ」は５以上の整数となる。
さらに、実施形態では、垂直帰線期間をゼロとして説明したが、垂直帰線期間を考慮しても良いのはもちろんである。
実施形態では、光源として白色ＬＥＤを用いたが、輝度を変化させるものであれば良い。液晶表示パネルを透過型として説明したが、いわゆる半透過型を透過モードで使用する場合にも適用可能である。
【００３２】
次に、上述した実施形態に係る液晶表示装置１を有する電子機器について説明する。図９は、実施形態に係る液晶表示装置１を用いた携帯電話１２００の構成を示す図である。
この図に示されるように、携帯電話１２００は、複数の操作ボタン１２０２のほか、受話口１２０４、送話口１２０６とともに、上述した液晶表示装置を備えるものである。なお、液晶表示装置のうち、液晶表示パネル１００のみ外観として表れ、他については、携帯電話の筐体内となる。
なお、実施形態に係る液晶表示装置は、携帯電話以外の電子機器にも適用可能である。このような電子機器としては、例えばデジタルスチルカメラや、ノートパソコン、液晶テレビ、ビューファインダー型（またはモニタ直視型）のビデオレコーダー、カーナビゲーション装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、タッチパネルを備えた機器等などの表示部を有するものが挙げられる。
【符号の説明】
【００３３】
１…液晶表示装置、２０…表示制御回路、３０…バックライト、３１〜３６…光源、４０…光源駆動回路、１００…液晶表示パネル、１３０…Ｙドライバー、１４０…Ｘドライバー、１２００…携帯電話
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルの表示領域が一方向に沿って分割されるとともに他方向に並んで配列する複数の領域のそれぞれに対応して設けられ、前記液晶表示パネルの背面側から各前記領域に光をそれぞれ照射する複数の光源と、
複数の前記光源を、所定の順番で予め定められたタイミングにて第１輝度でそれぞれ点灯させるとともに、
複数の前記光源のうち、前記領域の配列において端部に位置する光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも前または後のタイミングにて、前記第１輝度よりも暗い第２輝度で点灯させる光源駆動回路と、
を有することを特徴とする液晶表示パネル用のバックライト。
【請求項２】
前記一方向は、前記液晶表示パネルの走査線の延在方向であり、
前記他方向は、前記液晶表示パネルのデータ線の延在方向であって、
第１領域から第Ｎ（Ｎは３以上の整数）領域に分けられ、
前記光源駆動回路は、
前記第１領域の光源から前記第Ｎ領域の光源まで順番に第１輝度で点灯させるとき、
当該第１領域の光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにて前記第２輝度で点灯させ、
当該第Ｎ領域の光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも後のタイミングにて前記第２輝度で点灯させる
ことを特徴とする請求項１記載のバックライト。
【請求項３】
前記Ｎが５以上の整数であるとき、
前記光源駆動回路は、
前記第１領域の光源を、前記第２輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにて、前記第２輝度よりも暗く点灯させ、
前記第Ｎ領域の光源を、前記第２輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにて、前記第２輝度よりも暗く点灯させる
ことを特徴とする請求項２記載のバックライト。
【請求項４】
前記Ｎが５以上の整数であるとき、
前記光源駆動回路は、
前記第２領域の光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにて前記第２輝度よりも暗く点灯させ、
前記第（Ｎ−１）領域の光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにて前記第２輝度よりも暗く点灯させる
ことを特徴とする請求項２記載のバックライト。
【請求項５】
液晶表示パネルの表示領域が一方向に沿って分割されるとともに他方向に並んで配列する複数の領域のそれぞれに対応して設けられ、前記液晶表示パネルの背面側から各前記領域に光をそれぞれ照射する複数の光源を有するバックライトの制御方法であって、
複数の前記光源を、所定の順番で予め定められたタイミングにて第１輝度でそれぞれ点灯させ、
複数の前記光源のうち、前記領域の配列において端部に位置する光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも前または後のタイミングにて、前記第１輝度よりも暗い第２輝度で点灯させる
ことを特徴とするバックライトの制御方法。
【請求項６】
複数本の走査線と複数本のデータ線との交点に対応した設けられた画素を有し、
複数本の前記走査線を予め定められた順番で選択して、選択した走査線に対応する画素にデータ信号を書き込む液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの背面側に設けられて、当該液晶表示パネルに光を照射するバックライトと、
を備え、
前記バックライトは、
前記液晶表示パネルにおいて前記画素が配列する表示領域が前記走査線の延在方向に沿って分割されるとともに前記データ線の延在方向に並んで配列する複数の領域のそれぞれに対応して設けられた複数の光源と、
複数の前記光源を、前記走査線の選択タイミングに対して所定時間経過したタイミングにて第１輝度でそれぞれ点灯させるとともに、
複数の前記光源のうち、前記領域の配列において端部に位置する光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも前または後のタイミングにて、前記第１輝度よりも暗い第２輝度で点灯させる光源駆動回路と、
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液晶表示装置を有することを特徴とする電子機器。
【請求項１】
液晶表示パネルの表示領域が一方向に沿って分割されるとともに他方向に並んで配列する複数の領域のそれぞれに対応して設けられ、前記液晶表示パネルの背面側から各前記領域に光をそれぞれ照射する複数の光源と、
複数の前記光源を、所定の順番で予め定められたタイミングにて第１輝度でそれぞれ点灯させるとともに、
複数の前記光源のうち、前記領域の配列において端部に位置する光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも前または後のタイミングにて、前記第１輝度よりも暗い第２輝度で点灯させる光源駆動回路と、
を有することを特徴とする液晶表示パネル用のバックライト。
【請求項２】
前記一方向は、前記液晶表示パネルの走査線の延在方向であり、
前記他方向は、前記液晶表示パネルのデータ線の延在方向であって、
第１領域から第Ｎ（Ｎは３以上の整数）領域に分けられ、
前記光源駆動回路は、
前記第１領域の光源から前記第Ｎ領域の光源まで順番に第１輝度で点灯させるとき、
当該第１領域の光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにて前記第２輝度で点灯させ、
当該第Ｎ領域の光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも後のタイミングにて前記第２輝度で点灯させる
ことを特徴とする請求項１記載のバックライト。
【請求項３】
前記Ｎが５以上の整数であるとき、
前記光源駆動回路は、
前記第１領域の光源を、前記第２輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにて、前記第２輝度よりも暗く点灯させ、
前記第Ｎ領域の光源を、前記第２輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにて、前記第２輝度よりも暗く点灯させる
ことを特徴とする請求項２記載のバックライト。
【請求項４】
前記Ｎが５以上の整数であるとき、
前記光源駆動回路は、
前記第２領域の光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにて前記第２輝度よりも暗く点灯させ、
前記第（Ｎ−１）領域の光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも前のタイミングにて前記第２輝度よりも暗く点灯させる
ことを特徴とする請求項２記載のバックライト。
【請求項５】
液晶表示パネルの表示領域が一方向に沿って分割されるとともに他方向に並んで配列する複数の領域のそれぞれに対応して設けられ、前記液晶表示パネルの背面側から各前記領域に光をそれぞれ照射する複数の光源を有するバックライトの制御方法であって、
複数の前記光源を、所定の順番で予め定められたタイミングにて第１輝度でそれぞれ点灯させ、
複数の前記光源のうち、前記領域の配列において端部に位置する光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも前または後のタイミングにて、前記第１輝度よりも暗い第２輝度で点灯させる
ことを特徴とするバックライトの制御方法。
【請求項６】
複数本の走査線と複数本のデータ線との交点に対応した設けられた画素を有し、
複数本の前記走査線を予め定められた順番で選択して、選択した走査線に対応する画素にデータ信号を書き込む液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの背面側に設けられて、当該液晶表示パネルに光を照射するバックライトと、
を備え、
前記バックライトは、
前記液晶表示パネルにおいて前記画素が配列する表示領域が前記走査線の延在方向に沿って分割されるとともに前記データ線の延在方向に並んで配列する複数の領域のそれぞれに対応して設けられた複数の光源と、
複数の前記光源を、前記走査線の選択タイミングに対して所定時間経過したタイミングにて第１輝度でそれぞれ点灯させるとともに、
複数の前記光源のうち、前記領域の配列において端部に位置する光源を、前記第１輝度で点灯させるタイミングよりも前または後のタイミングにて、前記第１輝度よりも暗い第２輝度で点灯させる光源駆動回路と、
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液晶表示装置を有することを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１９１１８８（Ｐ２０１０−１９１１８８Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３５３３０（Ｐ２００９−３５３３０）
【出願日】平成２１年２月１８日（２００９．２．１８）
【出願人】（３０４０５３８５４）エプソンイメージングデバイス株式会社 (2,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１８日（２００９．２．１８）
【出願人】（３０４０５３８５４）エプソンイメージングデバイス株式会社 (2,386)
【Ｆターム（参考）】
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