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Title:
ILLUMINATION DEVICE AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/143291
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a display device which can display a high-quality dynamic image and improve color purity. Also provided is an illumination device used in the display device. The display device includes: an illumination device (3) having a first light source (31G) for emitting a first color and a second light source (31RB) for emitting a second color as the complementary color of the first color; a gate driver (24) which successively selects respective scan lines (GL) at 0.5-frame cycle; a data driver (23) which writes a data signal into the first color pixel during the first half of one-frame period and writes a data signal into the second color pixel during the latter half of the one-frame period; and a switch circuit (26) which turns ON the first light source (31G) and turns OFF the second light source (31RB) during the first half of the one-frame period and turns ON the second light source (31RB) and turns OFF the first light source (31G) during the latter half of the period.

Inventors:
HAYASHI KEIJI
Application Number:
PCT/JP2008/059365
Publication Date:
November 27, 2008
Filing Date:
May 21, 2008
Export Citation:
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Assignee:
SHARP KK (JP)
HAYASHI KEIJI
International Classes:
F21S2/00; F21V11/02; G02F1/133; G02F1/13357; G09G3/20; G09G3/34; G09G3/36; F21Y103/00
Foreign References:
JP2001351425A2001-12-21
JPH08286184A1996-11-01
Attorney, Agent or Firm:
IKEUCHI SATO & PARTNER PATENT ATTORNEYS (OAP TOWER 8-30, Tenmabashi 1-chome, Kita-ku, Osaka-sh, Osaka 26, JP)
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Claims:
 表示装置のバックライトとして用いられる、光出射面を有する照明装置であって、
 第1の色の光を発する第1の光源と、前記第1の色に対して補色関係にある第2の色の光を発する第2の光源とを備え、
 前記第1の光源と前記第2の光源が共に線状光源であり、
 前記第1の光源と前記光出射面との間に設けられ、前記第1の光源から発せられた光を減衰させて前記光出射面に到達させる減光部材を有し、
 前記第1の光源と前記第2の光源とが独立して点灯制御可能であることを特徴とする照明装置。
 前記減光部材が、前記第1の光源を前記光出射面の法線方向に平面視した際の、前記光出射面と対向する前記第1の光源の表面の半分以上を覆っている、請求項1に記載の照明装置。
 前記減光部材が、前記第1の光源を前記光出射面の法線方向に平面視した際の、前記光出射面と対向する前記第1の光源の表面の全てを覆っている、請求項2に記載の照明装置。
 前記減光部材が、前記第1の光源と前記第2の光源との間に配置された側面部と、前記側面部の前記光出射面側の端部から前記第1の光源側に伸延して、前記第1の光源と前記光出射面との間に位置する上面部と、前記側面部の前記光出射面側とは異なる端部から伸延して照明装置の底部に固着される固着部とを有している、請求項1から3のいずれか1項に記載の照明装置。
 前記減光部材の、少なくとも前記第1の光源と前記光出射面との間に配置されている部分が、光拡散シートで形成されている、請求項1から4のいずれか1項に記載の照明装置。
 前記第1の光源と前記第2の光源とがそれぞれ複数本設けられ、前記第1の光源と前記第2の光源とが1本ずつ交互に配置された、請求項1から5のいずれか1項に記載の照明装置。
 前記減光部材の前記側面部が、前記第1の光源に隣接して配置された2本の前記第2の光源のうち、前記第1の光源が点灯された後、先に点灯される前記第2の光源との間に設けられている、請求項6に記載の照明装置。
 前記第1の光源と前記第2の光源とがそれぞれ複数本設けられ、連続して配置された複数の前記第1の光源が形成する第1の光源の群と、連続して配置された前記第2の光源が形成する第2の光源の群とが交互に配置された、請求項1から5のいずれか1項に記載の照明装置。
 前記減光部材の前記側面部が、前記第1の光源の群に隣接して配置された2つの前記第2の光源の群のうち、前記第1の光源の群に属する前記第1の光源が点灯された後、先に点灯される前記第2の光源が属する前記第2の光源の群との間に設けられている、請求項8に記載の照明装置。
 前記第1の色の光が、主として緑色の波長域のスペクトルを有し、
 前記第2の色の光が、主として赤色と青色の波長域のスペクトルを有する、請求項1から9のいずれか1項に記載の照明装置。
 前記第1の色の光が、主として青色の波長域のスペクトルを有し、
 前記第2の色の光が、主として赤色と緑色の波長域のスペクトルを有する、請求項1から9のいずれか1項に記載の照明装置。
 前記第1の光源と前記第2の光源が冷陰極蛍光管または熱陰極蛍光管である、請求項1から11のいずれか1項に記載の照明装置。
 請求項1から請求項12のいずれか1項に記載された照明装置と、
 マトリクス状に配置された走査線およびデータ線と、前記走査線およびデータ線に接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子が前記走査線の信号にてオン状態とされたときにデータ線から書き込まれるデータ信号に応じた階調表示を行う画素部と、前記画素部に対応して配置され、混合すると白色を呈する3色のフィルタを少なくとも含むカラーフィルタとを備えた表示素子と、
 前記表示素子において1画像を表示する期間の半分の周期で、前記走査線のそれぞれへ選択信号を順次供給する走査線駆動部と、
 前記表示素子において1画像を表示する期間の前半および後半の一方においては、前記第1の色のカラーフィルタに対応する画素部へ書き込むべきデータ信号を前記データ線へ供給し、前記期間の前半および後半の他方においては、前記3色のうち前記第1の色以外の2色のカラーフィルタに対応する画素部へ書き込むべきデータ信号を前記データ線へ供給するデータ線駆動部と、
 前記表示素子において1画像を表示する期間の前半および後半の一方において前記第1の光源を点灯させると共に前記第2の光源を消灯し、前記期間の前半および後半の他方において前記第2の光源を点灯させると共に前記第1の光源を消灯する光源駆動部とを備えたことを特徴とする表示装置。
 前記データ線駆動部が、前記表示素子において1画像を表示する期間の前半および後半の一方において、前記3色のうち前記第1の色以外の2色のカラーフィルタに対応する画素部に黒階調表示を行わせるデータ信号を前記データ線へ供給し、
 前記データ線駆動部が、前記表示素子において1画像を表示する期間の前半および後半の他方において、前記第1の色のカラーフィルタに対応する画素部に黒階調表示を行わせるデータ信号を前記データ線へ供給する、請求項13に記載の表示装置。
 前記照明装置において、前記第1の光源と前記第2の光源とが、その長手方向が前記走査線の延伸方向と平行になるようにそれぞれ複数設けられ、
 前記光源駆動部が、前記表示素子において1画像を表示する期間の前半および後半の一方において、前記走査線への選択信号の印加に同調させて、前記複数の第1の光源を配置順に逐次点灯させ、前記表示素子において1画像を表示する期間の前半および後半の他方において、前記走査線への選択信号の印加に同調させて、前記複数の第2の光源を配置の順に逐次点灯させる、請求項13に記載の表示装置。
 前記表示素子において1画像を表示する期間の後半に前記データ線へ供給するデータ信号を、当該期間に前記データ線へ供給するデータ信号と、当該期間の次の期間に前記データ線へ供給するデータ信号とを補間することにより生成する補間データ生成部をさらに備えた、請求項13に記載の表示装置。
Description:
照明装置およびこれを備えた表 装置

 本発明は、表示装置のバックライトとし 用いられる照明装置と、これを備えた表示 置に関し、特に、カラー表示における色純 の改良が可能な照明装置および表示装置に する。

 近年、テレビジョン受像機等の表示装置 して、低消費電力、薄型、軽量などの特長 有する液晶表示装置が広く用いられている 液晶表示素子は、それ自体が発光しない、 わゆる非発光型の表示素子である。従って 液晶表示素子の例えば一主面に、面発光型 照明装置(いわゆるバックライト)が設けら ている。

 バックライトは、液晶表示素子に対する 源の配置の仕方により、直下型とサイドラ ト(エッジライトとも言う)型とに大別され 。直下型バックライトは、液晶表示素子の 面側に光源が配置されるとともに、光源と 晶表示素子との間に拡散板やプリズムシー などを配置することにより、液晶表示素子 背面全体に均一な面状光を入射させるよう 構成されており、例えばテレビジョン受像 用の大画面の液晶表示装置において好適に いられている。

 従来、バックライトの光源としては、冷 極蛍光管(CCFT:Cold Cathode Fluorescent Tube)が多 用いられている。また、近年は、冷陰極蛍 管よりも高い色再現性を持つ発光ダイオー (LED:Light Emitting Diode)の開発が進んだことに 伴い、LEDもバックライト光源として好適に用 いられている。

 また、従来、カラー表示を実現するため 、液晶表示素子の各画素に対応して、RGB3色 のカラーフィルタが設けられている。図15は 従来のアクティブマトリクス型液晶表示素 におけるアクティブマトリクス基板の構造 、各画素に対応するカラーフィルタの色と に示した模式図である。図15に示すように アクティブマトリクス基板は、マトリクス に配置された走査線GLおよびデータ線DLと、 査線GLとデータ線DLとの交点に配置されたTFT 101と、TFT101のドレイン電極に接続された画素 電極102とを備えている。このアクティブマト リクス基板に対向する対向基板(図示せず)に RGBの3色のカラーフィルタ層がストライプ状 に形成されている。これにより、図15に示す うに、同じデータ線DLに接続されている1列 画素の全てが、R,G,Bのいずれかの色を表示 る画素となる。例えば、図15においてデータ 線DL1に接続されている画素は、全て赤を表示 する画素となる。

 このように構成されたアクティブマトリ ス型液晶表示素子において、走査線GL1,GL2,GL 3,GL4・・・にゲートパルス(選択電圧)が順次 加されると、ゲートパルスが印加された走 線GLに接続されているTFT101がON状態となり、 の時点においてデータ線DLに印加されてい 階調電圧がTFT101に書き込まれる。これによ 、このTFT101のドレイン電極に接続された画 電極102の電位は、データ線DLの階調電圧と等 しくなる。この結果、画素電極102と対向電極 との間に介在する液晶の配向状態が階調電圧 に応じて変化することにより、当該画素の階 調表示が実現される。一方、走査線GLに非選 電圧が印加されている期間は、TFT101がオフ 態になるため、画素電極102の電位は書き込 時に印加された電位に保持される。

 以上のように、従来の液晶表示素子では RGBの3色のカラーフィルタが規則的に配置さ れ、1フレーム期間において走査線GLを順次選 択しつつ、データ線DLからRGBの各色に対応す 画素へ所望の階調電圧を印加することによ 、カラー表示が実現されている。

 なお、このようなカラー表示を行う従来 液晶表示素子のバックライト光源として用 られるCCFTとしては、3波長管または4波長管 一般的である。3波長管とは、赤(R)、緑(G)、 青(B)の波長を持つ蛍光管であり、4波長管と 、赤、緑、青、深紅の波長を持つ蛍光管で る。3波長管の場合は、赤、緑、および青の 光体が管内に封入されている。4波長管の場 合は、赤、緑、青、および深紅の蛍光体が管 内に封入されている。いずれの場合も、点灯 時には各波長光が混合されるので、全波長域 に発光スペクトルを有する光(白色光)として 晶表示素子へ照射される。また、バックラ ト光源としてLEDを用いる場合は、プリズム ートや拡散板等を用いることにより、赤色L ED、緑色LED、および青色LED(さらに白色LEDが用 いられることもある)から出射される各色光 混合して均一な白色光としてから、液晶表 素子へ照射される。

 ここで、バックライト光源として、赤、 、青の各色波長域を有する光源を用いるこ により、次のような課題が生じる。

 図16は、RGBの3色カラーフィルタの分光透 特性を示すスペクトル図である。図16に示 ように、青色カラーフィルタと緑色カラー ィルタとの分光透過スペクトルには、およ 470nm~570nmの範囲に重なり部分が存在する。ま た、緑色カラーフィルタと赤色カラーフィル タとの分光透過スペクトルには、およそ575nm~ 625nmの範囲に重なり部分が存在する。このた 、全波長域に発光スペクトルを有するバッ ライト光源を用いた場合、これらの重なり 分で混色が生じ、色純度が低下するという 題があった。

 例えば、図17(a)は3波長管の発光スペクト を示し、図17(b)は、この3波長管をバックラ ト光源として用いた場合の赤色カラーフィ タの分光透過特性を示し、図17(c)は、この3 長管をバックライト光源として用いた場合 緑色カラーフィルタの分光透過特性を示し 図17(d)は、この3波長管をバックライト光源 して用いた場合の青色カラーフィルタの分 透過特性を示す。

 図17(c)から分かるように、緑色のカラー ィルタの分光透過曲線は、青色の波長域に かっている。これは、緑色に表示されるべ 画素に青色成分が混入することを意味する また、図17(d)から分かるように、青色のカラ ーフィルタの分光透過曲線も、緑色の波長域 にかかっている。これは、青色に表示される べき画素に緑色成分が混入することを意味す る。このような混色現象は、4波長管をバッ ライト光源として用いる場合も同様であり 色純度を劣化させる原因となっていた。

 なお、従来、色純度を向上させるために、R GBの3色カラーフィルタを備えた液晶表示素子 に対して、RGBの3色のLEDをバックライト光源 して用い、各色LEDを順次点滅させることに り、1フレームにおいて赤色のみの画像、緑 のみの画像、青色のみの画像を順に表示す 駆動方式(いわゆるフィールドシーケンシャ ル駆動)を行うことが提案されている(特許文 1参照)。

特開2003-271100号公報(段落[0064]~[0076])

 しかしながら、上記従来の構成では、例 ば高解像度画像を動画表示する場合のよう フレームレートが高くなると、1フレームを 3色に分割して表示するフィールドシーケン ャル駆動が困難となるという問題がある。 に、液晶表示装置の場合、少なくとも現時 では液晶の応答速度が十分高速とは言い難 ため、フィールドシーケンシャル駆動によ て高画質の動画表示を行うことはほとんど 現不可能である。

 本発明は、上記の問題に鑑み、高画質の 画表示も可能であり、かつ色純度が向上さ る表示装置と、その表示装置に用いられる 明装置とを提供すること、そして特に、第1 の色の光を発する第1の光源と、第1の光に対 て補色関係にある第2の色の光を発する第2 光源との2色の光源があることに起因する帯 の色むらを解消し、混色による色純度の低 をも防止することを目的とする。

 上記の目的を達成するために、本発明に かる照明装置は、表示装置のバックライト して用いられる、光出射面を有する照明装 であって、第1の色の光を発する第1の光源 、前記第1の色に対して補色関係にある第2の 色の光を発する第2の光源とを備え、前記第1 光源および前記第2の光源がともに線状光源 であり、前記第1の光源と前記光放出面との に設けられ、前記第1の光源から発せられた を減衰させて前記光出射面に到達させる減 部材を有し、前記第1の光源と前記第2の光 とが独立して点灯制御可能であることを特 とする。

 また、本発明にかかる表示装置は、本発 にかかる照明装置と、マトリクス状に配置 れた走査線およびデータ線と、前記走査線 よびデータ線に接続されたスイッチング素 と、前記スイッチング素子が前記走査線の 号にてオン状態とされたときにデータ線か 書き込まれるデータ信号に応じた階調表示 行う画素部と、前記画素部に対応して配置 れ、混合すると白色を呈する3色のフィルタ を少なくとも含むカラーフィルタとを備えた 表示素子と、前記表示素子において1画像を 示する期間の半分の周期で、前記走査線の れぞれへ選択信号を順次供給する走査線駆 部と、前記表示素子において1画像を表示す 期間の前半および後半の一方においては、 記第1の色のカラーフィルタに対応する画素 部へ書き込むべきデータ信号を前記データ線 へ供給し、前記期間の前半および後半の他方 においては、前記3色のうち前記第1の色以外 2色のカラーフィルタに対応する画素部へ書 き込むべきデータ信号を前記データ線へ供給 するデータ線駆動部と、前記表示素子におい て1画像を表示する期間の前半および後半の 方において前記第1の光源を点灯させると共 前記第2の光源を消灯し、前記期間の前半お よび後半の他方において前記第2の光源を点 させると共に前記第1の光源を消灯する光源 動部とを備えたことを特徴とする。

 本発明によれば、高画質の動画表示も可 であり、かつ色純度が向上される表示装置 、その表示装置に用いられる照明装置とを 供することができる。特に、第1の色の光を 発する第1の光源と、第1の光に対して補色関 にある第2の色の光を発する第2の光源との2 の光源があることに起因する帯状の色むら 解消し、混色による色純度の低下をも防止 ることができる。

図1は、本発明の一実施形態にかかる液 晶表示装置の概略構成を示す断面図である。 図2は、本発明の一実施形態にかかる光 源装置の要部拡大断面図である。 図3は、本発明の一実施形態にかかる液 晶表示装置の減光部材の支持状態を示す斜視 図である。 図4は、本発明の第1の実施形態にかか 液晶表示装置の機能的構成を示すブロック である。 図5は、本発明の第1の実施形態にかか 液晶表示装置における光源の点灯/消灯タイ ングと、データ線へのデータ信号の供給タ ミングと、光源の発光量との関係の一例を すタイミングチャートである。 図6は、本発明の第1の実施形態にかか 液晶表示装置における光源の点灯/消灯タイ ングと、データ線へのデータ信号の供給タ ミングと、光源の発光量との関係の他の例 示すタイミングチャートである。 図7(a)は、冷陰極蛍光管31RBの分光特性 示すスペクトル図、図7(b)は、冷陰極蛍光管3 1Gの分光特性を示すスペクトル図、図7(c)は、 冷陰極蛍光管31RBを点灯させたときに赤色カ ーフィルタの画素を透過する光の分光特性 示すスペクトル図、図7(d)は、冷陰極蛍光管3 1Gを点灯させたときに緑色カラーフィルタの 素を透過する光の分光特性を示すスペクト 図、図7(e)は、冷陰極蛍光管31RBを点灯させ ときに青色カラーフィルタの画素を透過す 光の分光特性を示すスペクトル図である。 図8は、バックライト光源として3波長 を用いた従来の液晶表示装置と、本実施形 の液晶表示装置の、CIE1931表色系における色 現範囲の色度図(NTSC比)NTSC色度図である。 図9は、本発明の第2の実施形態にかか 液晶表示装置の機能的構成を示すブロック である。 図10は、本発明の第2の実施形態にかか る液晶表示装置における冷陰極蛍光管の点灯 タイミングの一例を示すタイミングチャート である。 図11は、本発明の第2の実施形態にかか る液晶表示装置における冷陰極蛍光管の点灯 タイミングの他の例を示すタイミングチャー トである。 図12は、本発明の第2の実施形態にかか る液晶表示装置における冷陰極蛍光管の点灯 タイミングのさらに他の例を示すタイミング チャートである。 図13は、本発明の第3の実施形態にかか る液晶表示装置の機能的構成を示すブロック 図である。 図14は、第3の実施形態にかかる液晶表 示装置が備える補間データ生成部の内部構成 を示すブロック図である。 図15は、従来のアクティブマトリクス 液晶表示素子におけるアクティブマトリク 基板の構造を、各画素に対応するカラーフ ルタの色と共に示した模式図である。 図16は、RGBの3色カラーフィルタの分光 透過特性を示すスペクトル図である。 図17(a)は3波長管の発光スペクトルを示 すスペクトル図、図17(b)は、この3波長管をバ ックライト光源として用いた場合の赤色カラ ーフィルタの分光透過特性を示すスペクトル 図、図17(c)は、この3波長管をバックライト光 源として用いた場合の緑色カラーフィルタの 分光透過特性を示すスペクトル図、図17(d)は この3波長管をバックライト光源として用い た場合の青色カラーフィルタの分光透過特性 を示すスペクトル図である。

 本発明にかかる照明装置は、表示装置の ックライトとして用いられる、光出射面を する照明装置であって、第1の色の光を発す る第1の光源と、前記第1の色に対して補色関 にある第2の色の光を発する第2の光源とを え、前記第1の光源および前記第2の光源が共 に線状光源であり、前記第1の光源と前記光 出面との間に設けられ、前記第1の光源から せられた光を減衰させて前記光出射面に到 させる減光部材を有し、前記第1の光源と前 記第2の光源とが独立して点灯制御可能であ という構成である。

 なお、本発明における線状光源とは、表 装置のバックライト全体から見たときに光 として一つの長手方向を有する線状である いう意味であり、例えば点状の光源や、1つ の光源でバックライト全体を構成するような 面状の光源を排除するという意味に過ぎない 。このため、発光部が直線状の光源に限られ るわけではなく、発光部がS字状に緩やかに 曲する光源や、U字状やL字状の発光部を有す る光源をも含む概念である。

 このような構成とすることで、補色関係 ある第2の光源が発する光よりも大きな光量 で第1の光源から発せられる光が、帯状の色 らとなって表示画像品位を低下させること 効果的に防止することができる。

 また、前記減光部材が、前記第1の光源を 前記光出射面の法線方向に平面視した際の、 前記光出射面と対向する前記第1の光源の表 の半分以上を覆っていることが好ましく、 らに、前記第1の光源を前記光出射面の法線 向に平面視した際の、前記光出射面と対向 る前記第1の光源の表面の全てを覆っている ことがより好ましい。

 このようにすることで、色むらとして目 ちやすい第1の光源から発せられた光を、効 果的に減衰させて照明装置の光出射面に到達 させることができる。

 さらに、前記減光部材が、前記第1の光源 と前記第2の光源との間に配置された側面部 、前記側面部の前記光出射面側の端部から 記第1の光源側に伸延して、前記第1の光源と 前記光出射面との間に位置する上面部と、前 記側面部の前記光出射面側とは異なる端部か ら伸延して照明装置の底部に固着される固着 部とを有していることが好ましい。

 このようにすることで、減光部材の保持 定が容易となるとともに、第1の光源が発す る光を効果的に減衰させることができる。

 また、前記減光部材の、少なくとも前記 1の光源と前記光出射面との間に配置されて いる部分が、光拡散シートで形成されている ことが好ましい。

 光拡散シートは、第1の光源から発せられ た光を減衰させると共に、これを散乱するた めに、第1の光源から発せられた光によって じる色むらの発生を抑制することができる

 さらに、前記第1の光源と前記第2の光源 がそれぞれ複数本設けられ、前記第1の光源 前記第2の光源とが1本ずつ交互に配置され こと、もしくは、前記第1の光源と前記第2の 光源とがそれぞれ複数本設けられ、連続して 配置された複数の前記第1の光源が形成する 1の光源の群と、連続して配置された前記第2 の光源が形成する第2の光源の群とが交互に 置されたことが好ましい。

 このようにすることで、より均一な面状 を出射できて色むらが少ない照明装置を得 ことができる。

 また、前記減光部材の前記側面部が、前 第1の光源に隣接して配置された2本の前記 2の光源のうち、前記第1の光源が点灯された 後、先に点灯される前記第2の光源との間に けられていること、もしくは、前記減光部 の前記側面部が、前記第1の光源の群に隣接 て配置された2つの前記第2の光源の群のう 、前記第1の光源の群に属する前記第1の光源 が点灯された後、先に点灯される前記第2の 源が属する前記第2の光源の群との間に設け れていることが好ましい。

 このようにすることで、第1の光源と第2 光源とを順次点灯する際に、第1の光源の消 操作後に残る残光が、第2の光源からの出射 光に混入することを効果的に防止することが できる。

 また、前記第1の色の光が、主として緑色 の波長域のスペクトルを有し、前記第2の色 光が、主として赤色と青色の波長域のスペ トルを有することが好ましい。

 このようにすることで、表示素子の緑色 ラーフィルタの透過特性が、青色光や赤色 の波長領域と混色することで生じていた、 示画像の色純度の低下を効果的に抑えるこ ができる照明装置を提供することができる

 さらに、前記第1の色の光が、主として青 色の波長域のスペクトルを有し、前記第2の の光が、主として赤色と緑色の波長域のス クトルを有するようにすることもできる。

 さらに、前記第1の光源と前記第2の光源 して、冷陰極蛍光管または熱陰極蛍光管を 用することができる。

 また、本発明にかかる表示装置は、本発 にかかる照明装置と、マトリクス状に配置 れた走査線およびデータ線と、前記走査線 よびデータ線に接続されたスイッチング素 と、前記スイッチング素子が前記走査線の 号にてオン状態とされたときにデータ線か 書き込まれるデータ信号に応じた階調表示 行う画素部と、前記画素部に対応して配置 れ、混合すると白色を呈する3色のフィルタ を少なくとも含むカラーフィルタとを備えた 表示素子と、前記表示素子において1画像を 示する期間の半分の周期で、前記走査線の れぞれへ選択信号を順次供給する走査線駆 部と、前記表示素子において1画像を表示す 期間の前半および後半の一方においては、 記第1の色のカラーフィルタに対応する画素 部へ書き込むべきデータ信号を前記データ線 へ供給し、前記期間の前半および後半の他方 においては、前記3色のうち前記第1の色以外 2色のカラーフィルタに対応する画素部へ書 き込むべきデータ信号を前記データ線へ供給 するデータ線駆動部と、前記表示素子におい て1画像を表示する期間の前半および後半の 方において前記第1の光源を点灯させると共 前記第2の光源を消灯し、前記期間の前半お よび後半の他方において前記第2の光源を点 させると共に前記第1の光源を消灯する光源 動部とを備えた構成である。

 なお、「混合すると白色を呈する」とは 人間の目に白色およびほぼ白色として視認 れる状態を意味し、必ずしも色彩学上の完 な白色を呈する状態でなくともよい。

 この構成によれば、表示素子において1画 像を表示する期間の前半および後半の一方に おいては、前記第1の色のカラーフィルタに 応する画素部へ書き込むべきデータ信号を 記データ線へ供給し、前記期間の前半およ 後半の他方においては、前記3色のうち前記 1の色以外の2色のカラーフィルタに対応す 画素部へ書き込むべきデータ信号を前記デ タ線へ供給し、前記表示素子において1画像 表示する期間の前半および後半の一方にお て前記第1の光源を点灯させると共に前記第 2の光源を消灯し、前記期間の前半および後 の他方において前記第2の光源を点灯させる 共に前記第1の光源を消灯することにより、 各色カラーフィルタの分光透過曲線が、他の 色の波長域にかかっている場合でも、色純度 の低下を抑制することができる。

 また、上記の構成において、前記データ 駆動部が、前記表示素子において1画像を表 示する期間の前半および後半の一方において 、前記3色のうち前記第1の色以外の2色のカラ ーフィルタに対応する画素部に黒階調表示を 行わせるデータ信号を前記データ線へ供給し 、前記データ線駆動部が、前記表示素子にお いて1画像を表示する期間の前半および後半 他方において、前記第1の色のカラーフィル に対応する画素部に黒階調表示を行わせる ータ信号を前記データ線へ供給することが ましい。

 前記表示素子において1画像を表示する期 間の前半および後半のそれぞれにおいて、表 示すべきでない色の画素部を黒階調表示とす ることにより、漏れ光の発生を防止し、色純 度をさらに向上させることができるからであ る。

 また、上記の構成において、前記照明装 において、前記第1の光源と前記第2の光源 が、その長手方向が前記走査線の延伸方向 平行になるようにそれぞれ複数設けられ、 記光源駆動部が、前記表示素子において1画 を表示する期間の前半および後半の一方に いて、前記走査線への選択信号の印加に同 させて、前記複数の第1の光源を配置順に逐 次点灯させ、前記表示素子において1画像を 示する期間の前半および後半の他方におい 、前記走査線への選択信号の印加に同調さ て、前記複数の第2の光源を配置の順に逐次 灯させることが好ましい。

 この構成によれば、互いに近接して配置 れている第1の光源と第2の光源との光が混 り合うことが防止され、色純度をさらに向 させることができるからである。

 また、上記の構成において、前記表示素 において1画像を表示する期間の後半に前記 データ線へ供給するデータ信号を、当該期間 に前記データ線へ供給するデータ信号と、当 該期間の次の期間に前記データ線へ供給する データ信号とを補間することにより生成する 補間データ生成部をさらに備えたことが好ま しい。特に動画を表示する場合に、カラーブ レイク現象を抑制することができるからであ る。

 以下、本発明の照明装置および表示装置 好ましい実施形態について、図面を参照し がら説明する。なお、以下では、本発明の 示装置を、透過型液晶表示素子を備えたテ ビジョン受像機として実施した場合を例示 て説明するが、この説明は本発明の適用対 を限定するものではない。本発明の表示素 としては、例えば半透過型液晶表示素子を いることができる。また、本発明の表示装 の用途は、テレビジョン受像機のみに限定 れない。

 [第1の実施形態]
 図1は、本発明の第1の実施形態にかかる照 装置およびこれを備えた液晶表示装置を説 する概略断面図である。図1に示すように、 実施形態の液晶表示装置1には、図1の上側 視認側(表示面側)として設置される液晶パネ ル2(表示素子)と、液晶パネル2の非表示面側( 1の下側)に配置されて、液晶パネル2へ面状 を照射するバックライト装置3(照明装置)と 設けられている。

 液晶パネル2は、液晶層4と、液晶層4を狭 する一対の透明基板5、6と、透明基板5、6の 各外側表面上にそれぞれ設けられた偏光板7 8とを備えている。また、液晶パネル2には、 液晶パネル2を駆動するためのドライバ9(後に 説明するゲートドライバまたはソースドライ バ等)、およびフレキシブルプリント基板11を 介してドライバ9に接続された駆動回路10が設 けられている。

 液晶パネル2は、アクティブマトリクス型 の液晶パネルであり、マトリクス状に配置さ れた走査線およびデータ線へ走査信号および データ信号を供給することにより、液晶層4 画素単位に駆動可能に構成されている。つ り、各画素は、走査線およびデータ線の各 点近傍に設けられたTFT(スイッチング素子)が 走査線の信号にてオン状態とされたときに、 データ線から画素電極へ書き込まれるデータ 信号の電位レベルに応じて液晶分子の配列状 態が変化することにより、データ信号に応じ た階調表示を行う。すなわち、液晶パネル2 は、バックライト装置3から偏光板7を介して 入射された光の偏光状態が液晶層4によって 調され、かつ、偏光板8を通過する光量が制 されることにより、所望の画像が表示され 。

 バックライト装置3には、液晶パネル2側 開口した有底状のケース12と、ケース12の液 パネル2側に設置された枠状のフレーム13と 設けられている。また、ケース12およびフ ーム13は、金属または合成樹脂によって構成 されており、フレーム13の上方に液晶パネル2 が設置された状態で、断面L字状のベゼル14に よって狭持されている。これにより、バック ライト装置3は、液晶パネル2に組み付けられ 、バックライト装置3からの照明光が液晶パ ネル2に入射される透過型の液晶表示装置1と て、一体化されている。

 また、バックライト装置3は、ケース12の 口部を覆うように設置された拡散板15と、 散板15の上方で液晶パネル2側に設置された 学シート17と、ケース12の内面に設けられた 射シート19とを備えている。また、バック イト装置3には、反射シート19の上方に複数 の冷陰極蛍光管31が設けられ、これら冷陰極 蛍光管31からの光が液晶パネル2に向かって面 状光として照射される。なお、図1では、簡 化のため、冷陰極蛍光管31を8本備えた構成 示しているが、本数はこれに限定されない

 これら複数本の冷陰極蛍光管31には、そ 発光スペクトルが緑色の波長域(例えば516nm 近)にピークを持つよう、緑色の蛍光体(例え ば、日亜化学工業株式会社製NP-108)が封入さ た冷陰極蛍光管31Gと、その発光スペクトル 赤色(例えば658nm付近)および青色(例えば447nm 近)の波長域にピークを持つように、赤色お よび青色の蛍光体(例えば、日亜化学工業株 会社製NP-320、NP-103)が封入された冷陰極蛍光 31RBとが含まれている。

 冷陰極蛍光管31G,31RBは、その長手方向が 晶パネル2の走査線の延伸方向と平行になる うに配置されている。なお、図1では、冷陰 極蛍光管31Gと冷陰極蛍光管31RBとが1本ずつ交 に配置された例を示したが、冷陰極蛍光管3 1Gと冷陰極蛍光管31RBとが複数本ずつ(例えば2 ずつ)交互に配置された構成としてもよい。

 冷陰極蛍光管31の本数は、液晶表示装置1 画面サイズや各蛍光管の明るさ等に応じて 宜である。なお、一例を挙げれば、液晶表 装置1の画面サイズがいわゆる37V型である場 合、9本の冷陰極蛍光管31Gと、9本の冷陰極蛍 管31RBとの合計18本程度を備えた構成とする とが好ましい。

 本実施形態にかかるバックライト装置3は 、第1の色の光である緑色の光を発する第1の 源である冷陰極蛍光管31Gと、この緑色と補 関係にある第2の色の光である、マゼンタ色 (青色と赤色との混色)の光を発する第2の光源 である冷陰極蛍光管31RBを有している。ここ 、上記したように、第2の光源である冷陰極 光管31RBは、発光スペクトルが赤色(例えば65 8nm付近)および青色(例えば447nm付近)の波長域 ピークを持つように赤色および青色の蛍光 が封入されているため、発光スペクトルが 色の波長域(例えば516nm付近)にピークを持つ ように単色の緑色の蛍光体が封入されている 冷陰極蛍光管31Gと比較して、どうしてもその 発する光の光量は低くなる。しかも、第1の 源が発する第1の色の光と、第2の光源が発す る第2の色の光とは、もともと補色関係にあ ため、お互いに対して非常に目立ちやすい いう特徴を有している。このため、本実施 態にかかるバックライト装置3では、その面 光源としての出射光に、明るい緑色の縞状 色むらが生じやすくなる。

 このような、緑色の縞状の色むらを低減 るための方策として、緑色の光を発する第1 の光源の数を、第2の光源の数よりも少なく ることが考えられるが、このようにすると 緑色の第1の光源が発する光の間隔が広がっ かえって色むらが目立つ場合がある。また 本発明の第2の実施形態として後述する、バ ックライト装置3の冷陰極蛍光管31G,31RBのそれ ぞれを、液晶パネル2における走査線のスキ ンに同調して配置順に逐次点灯させる場合 は、第1の色の光を発する第1の光源と第2の の光を発する第2の光源との配列数が異なる 、冷陰極蛍光管のスキャン点灯をコントロ ルしにくいという課題がある。

 このような問題を解決するために、本実 の形態にかかる照明装置であるバックライ 装置3では、面状光を液晶パネル2に照射す 光出射面と第1の光源である緑色の光を発す 冷陰極蛍光管31Gとの間に、冷陰極蛍光管31G ら発せられた光を減衰させて光出射面に到 させる、減光部材である減光シート32を有 ている。なお、本実施形態にかかるバック イト装置3での光出射面は、バックライト装 3の中で最も液晶パネル2に近い側の面であ 、光学シート17が配置されている面と考える こととする。

 図1に示すように、本実施形態にかかるバ ックライト装置3の減光シート32は、略コの字 状となっていて、緑色の光を発する冷陰極蛍 光管31Gと、マゼンタ色の光を発する冷陰極蛍 光管31RBとの間に設けられ、コの字状の断面 状の中に冷陰極蛍光管31Gを包み込むように 置されている。

 次に、この減光シート32の詳細について 図2および図3を用いて説明する。

 図2は、図1に示したバックライト装置3の 部拡大断面図である。図2に示すように、減 光シート32は、第1の光源である冷陰極蛍光管 31Gと第2の光源である冷陰極蛍光管31RBとのほ 中間に、側面部32bが衝立のように形成され いる。

 そして、側面部32bのバックライト装置3の 光出射面側の端部、すなわち図2で示される 散板15側の端部から、第1の光源である冷陰 蛍光管31Gに向かって、上面部32aが伸延して る。図2に示す態様では、上面部32aの端部は ちょうど冷陰極蛍光管31Gの右側方の端部の 置にまで伸びている。このため、バックラ ト装置3の光出射面の法線方向に第1の光源 平面視した際に、光出射面と対向する第1の 源の表面において、その全て、すなわち、 2における冷陰極蛍光管31Gの上半面の全てが 減光シート32の上面部32aに覆われていること なる。

 なお、ここで、光出射面の法線方向に第1 の光源を平面視するとは、光出射面の真上か ら第1の光源を見た場合にその平面図として れる形状を把握することをいう。この場合 得られた平面図に現れる部分が、第1の光源 光出射面と対向する表面ということになる また、光源が板状の光源である場合には、 出射面と対向している面のみが対象となり 側面部分は「平面視した際の光出射面と対 する面」に相当しないことはいうまでもな 。

 図1および図2で示した例では、このよう 、減光シート32の上面部32aで、第1の光源で る冷陰極蛍光管31Gの、光出射面の法線方向 第1の光源を平面視した際に光出射面と対向 る表面の全てを覆う例を示したが、本発明 これに限られるものではない。最も幅広い 域で第1の光源である冷陰極蛍光管31Gから発 せられる光を覆うのであれば、隣り合う第2 光源である冷陰極蛍光管31RBとの間隔の中間 分まで、減光シート32の上面32aを伸延させ ことが考えられる。このようにすれば、減 シート32は、第1の光源とその両側に位置す 第2の光源との間隔において、一方の間隔の 間部分から他方の間隔の中間部分までを全 覆うことになるので、第1の光源から発せら れてバックライト装置3の光出射面に到達す 光のほぼ全てを減衰することができる。

 また、第1の光源から発せられバックライ ト装置3の光出射面に到達する光を減衰して むらを低減するという効果を考えると、少 くとも、第1の光源の、光出射面の法線方向 第1の光源を平面視した際に光出射面と対向 する表面の約半分程度の面積は覆っているこ とが好ましいと考えられる。例えば、図2に したように、第1の光源と第2の光源との間に 、減光シート32の側面部32bを配置して、その 出射面側の端部から上面部32aを伸延させる 法であれば、ちょうど第1の光源の光射出面 側の頂部のところまで覆うようにすればよい 。

 減光シート32の側面部32bのもう一方の端 は、バックライト装置3の底面に設けられた 射シート19と有底のケース12を貫通して、上 面部と同じ側に伸延する固着部32cと繋がって いる。この固着部32cは、減光シート32をバッ ライト装置3の底面に固着するためのもので 、光学的な機能は有さない。また、図1およ 図2では、側面部32bがケース12を貫通し、固 部32cがケース12の外側に固着される例を示し たがこれに限られるものではなく、固着部32c は、反射シート19とケース12との間に設けら てもよいし、反射シート12の、光源からの光 を光出射面側に反射するという機能が大きく 損なわれないのであれば、反射シート19の内 に固着部32cを固着してもよい。

 なお、本実施形態では、減光シート32を の字状として、第1の光源31Gと一定の間隔を するように配置している。第1の光源に近づ けすぎると、光源が発する熱の影響を受けて 減光シート32が変形する可能性などがあるか である。図2に示す例では、光源である冷陰 極蛍光管の外径分程度、すなわち3~4mm程度の 隔を有するように配置している。このよう 、第1の光源と減光シート32との間隔を隔て 保持するために、本実施形態にかかるバッ ライト装置3に設けられた減光シート32では 第1の光源の長さ方向における所定間隔、例 えば300~500mm程度の間隔を隔てて、透明のシリ コンゴムなどからなる支持部材33が設けられ いる。

 図3は、この支持部材33の様子がよく分か ように、減光シート32と第1の光源31Gとが、 持部材33によって支持されている状態を示 斜視図である。なお、図3では、減光シート3 2の固定部32cが固定される反射シートやケー は図示を省略している。図3に示すように、 持部材33は、その中央部に光源である冷陰 蛍光管31Gが貫通する穴を有した板状の部材 あり、その上側の面に減光シート32の上面部 32aを載せると共に、支持部材33の側面部が減 シート32の側面部32bと接して、これを支持 るようにもなっている。支持部材33の形状は 、第1の光源31Gと減光シート32との間隔をどの ように規定するかで適宜変更すればよく、ま た、第1の光源31Gの長さ方向における配置間 も、減光シート32の材料や厚さなどによって 定まる強度を考慮して、適宜選定すればよい 。

 支持部材33の配置間隔を調整することで 支持部材33の上面に、図2および図3で示した 光シート32の上面部32a部分のような平板状 減光部材を配置することが可能となれば、 示した減光シート32のようなコの字状の断面 形状は必ずしも必要ではなくなる。例えば、 第1の光源とバックライト装置3の光出射面と 間に、第1の光源の上方のみを覆うように減 光部材を配置することが可能となる。

 次に、減光シート32の側面部32bにおける 第1の光源から発せられる光と第2の光源から 発せられる光との混色を防ぐ効果について説 明する。

 本発明にかかる表示装置では、第1の光源 および第2の光源の点灯制御を行い、液晶パ ル2での透過光の制御と連動させることで、 源から発せられて液晶パネル2に照射される 照射光の色と、液晶パネル2で光を透過させ 画素のカラーフィルタの色とを整合させる とで、表示画像の色純度を向上しようとす ものである。このため、それぞれ発する光 色が異なる、第1の光源と第2の光源とが同時 に点灯されることはなく、順次点灯と消灯と を繰り返すこととなる。

 この際に問題となるのが、光源の消灯時 残光である。図5および図6を用いて後述し いるように、光源として使用されている蛍 管の消灯時に瞬間的に発光を停止すること できないが、減光シート32により第1の光源 らの出射光を減衰させることによって、第2 光源から発せられる光との混色を防止する とができる。特に、本発明における第2の実 施形態または第3の実施形態で説明するよう 、バックライト装置3の冷陰極蛍光管31G,31RB それぞれを、液晶パネル2における走査線の キャンに同調して配置順に逐次点灯させる 合など、第1の光源が点灯された後に点灯さ れる第2の光源に順序が規定されている場合 は、第2の光源との間の混色を防止すること 高い効果が期待できる。

 このためには、減光シート32の側面部32b 、第1の光源の両隣に隣接して配置された2本 の第2の光源のうち、第1の光源が点灯された 、先に点灯される第2の光源と第1の光源と 間に設けることがよい。第1の光源に消灯操 がなされた後に残る発光が、より大きな影 を与えるのは、この第1の光源に隣り合う第 2の光源のうち、第1の光源が消灯操作された 、より早く点灯される第2の光源に対してだ からである。

 なお、複数の第1の光源が第1の光源の群 形成し、また、複数の第2の光源が第2の光源 の群を形成していて、この第1の光源の群と 2の光源の群とが交互に配置されている場合 は、それぞれの光源が形成する群を1本の冷 陰極蛍光管と考えて、上記と同じような観点 から減光シート32の側面部32bの配置位置を考 ればよい。すなわち、第1の光源の群の両側 に隣接して形成されている第2の光源の群の ち、第1の光源が点灯された後、先に点灯さ る第2の光源が属する第2の光源の群と、第1 光源の群との間に減光シート32の側面部32b 配置することで、第2の光源から発せられる に、第1の光源から発せられる光が混入する ことを効果的に防止することができる。

 なお、複数ある第1の光源それぞれにおい て、好ましい配置方向が異なるのはいうまで もなく、さらに、先に点灯する第2の光源が 数ある場合には、第1の光源の両側面に減光 ート32の側面部32bを形成することも考えら る。

 以上説明してきたように、本実施形態に いては、第1の光源とバックライト装置3の 出射面との間に設けられた、第1の光源から せられた光を減衰する減光シート32を有す ことで、第1の光源からの光によって生じる むらを低減することができる。

 なお、本実施形態において減光部材とし 用いた減光シートは、例えば全波長域の光 過率が60%程度、厚さ150~190μm程度のものであ り、PETなどの合成樹脂またはガラス材からな る、バックライトに用いられる拡散板や拡散 シート等を好適に用いることができる。また 発泡PET製白色反射シートに0.5mm程度の径の微 な穴を多数設けた部材を用いることもでき 。

 次に、拡散板15は、例えば合成樹脂また ガラス材を用いて構成されており、冷陰極 光管31からの光(反射シート19で反射された光 を含む。)を拡散して、光学シート17側に出射 する。また、拡散板15は、その四辺側がケー 12の上側に設けられた枠状の表面上に載置 れており、弾性変形可能な押圧部材16を介在 させてケース12の当該表面とフレーム13の内 とで狭持された状態でバックライト装置3の 部に組み込まれている。

 光学シート17には、例えば合成樹脂フィ ムにより構成された集光シートが含まれて り、バックライト装置3から液晶パネル2への 照明光の輝度を上昇させるように構成されて いる。また、光学シート17には、液晶パネル2 の表示面での表示品位の向上を行うためなど のプリズムシート、拡散シート、偏光シート などの光学シート材が必要に応じて適宜積層 されるようになっている。そして、光学シー ト17は、拡散板15から出射された光を、所定 輝度(例えば、10000cd/m2)以上で、かつ、均一 輝度を有する面状光に変換し照明光として 晶パネル2へ入射させるように構成されてい 。なお、上記した構成以外に、例えば液晶 ネル2の上方(表示面側)に、液晶パネル2の視 野角を調整するための拡散シート等の光学部 材を適宜積層してもよい。

 反射シート19は、例えばアルミニウムや などの光反射率の高い金属薄膜により構成 れており、冷陰極蛍光管31の光を拡散板15に かって反射する反射板として機能するよう なっている。これにより、バックライト装 3では、冷陰極蛍光管31からの光の利用効率 よび拡散板15での輝度を高めることができ 。なお、上記金属薄膜に代えて、合成樹脂 の反射シート材を使用したり、例えばケー 12の内面に光反射率の高い白色等の塗料を塗 布したりすることによって、当該内面を反射 板として機能させる構成としてもよい。

 以下、図4を参照しながら、液晶表示装置 1における液晶パネル2とバックライト装置3の 構成およびこれらの駆動方法について、より 詳しく説明する。なお、図4は、液晶パネル2 バックライト装置3との機能的な関係を模式 的に示す図であって、液晶パネル2およびバ クライト装置3の物理的な大きさを忠実に表 たものではない。

 液晶パネル2は、前述のとおり、アクティ ブマトリクス型液晶表示素子であって、図4 示すように、マトリクス状に配置された走 線GLおよびデータ線DLと、走査線GLとデータ DLとの交点に配置されたTFT21と、TFT21のドレ ン電極に接続された画素電極22と、走査線GL 選択信号を順次供給するゲートドライバ24 、データ線へデータ信号を供給するソース ライバ23と、ソースドライバ23およびゲート ライバ24等に対してクロック信号やタイミ グ信号等を供給するコントローラ25とを備え ている。

 また、液晶表示装置1は、コントローラ25 ら供給されるタイミング信号等に従ってバ クライト装置3の冷陰極蛍光管31Gおよび31RB 点灯/消灯を制御するスイッチ回路26を備え いる。スイッチ回路26は、交流電源等から冷 陰極蛍光管31G,31RBへの電圧供給をON/OFFするこ により、冷陰極蛍光管31Gおよび31RBの点灯/ 灯を制御する。なお、本実施形態では、複 本の冷陰極蛍光管31Gの全てが同時にON/OFF制 され、かつ、複数本の冷陰極蛍光管31RBの全 も同時にON/OFF制御されるように、スイッチ 路26が構成されている。

 なお、図4に示したドライバおよびコント ローラの構成は一例に過ぎず、これらの駆動 系回路の実装態様は任意である。例えば、こ れらの駆動系回路は、その少なくとも一部が アクティブマトリクス基板にモノリシックに 形成されていてもよいし、半導体チップとし て基板上にマウントされていてもよいし、あ るいは、アクティブマトリクス基板の外部回 路として接続されていてもよい。また、スイ ッチ回路26は、液晶パネル2およびバックライ ト装置3のいずれかに設けられていてもよい

 このアクティブマトリクス基板に対向す 対向基板(図示せず)に、RGBの3色のカラーフ ルタ層がストライプ状に形成されている。 4では、各画素に対応するカラーフィルタの 色をR,G,Bの記号で示した。これにより、図4に 示すように、同じデータ線DLに接続されてい 1列の画素の全てが、R,G,Bのいずれかの色を 示する画素となる。例えば、図4においてデ ータ線DL1に接続されている画素は、全て赤を 表示する画素となる。なお、ここではカラー フィルタがストライプ配列である例を示した が、デルタ配列等の他の配列であってもよい 。

 このように構成された液晶パネル2におい て、走査線GL1,GL2,GL3,GL4・・・に所定の電圧の ゲートパルス(選択信号)が順次印加されると ゲートパルスが印加された走査線GLに接続 れているTFT21がON状態となり、その時点にお てデータ線DLに印加されている階調電圧が TFT21に書き込まれる。これにより、このTFT21 ドレイン電極に接続された画素電極22の電 は、データ線DLの階調電圧と等しくなる。こ の結果、画素電極22と対向電極との間に介在 る液晶の配列が階調電圧に応じて変化する とにより、当該画素の階調表示が実現され 。一方、走査線GLに非選択電圧が印加され いる期間は、TFT21がオフ状態になるため、画 素電極22の電位は書き込み時に印加された電 に保持される。

 上述のように構成された本実施形態の液 表示装置1においては、図5に示すように、 ートドライバ24は、各走査線GLに対して、液 パネル2に1画像を表示する期間(1フレーム期 間)の1/2の周期でゲートパルスを印加する。 して、スイッチ回路26は、この1フレーム期 の前半においては、緑色の光を発する冷陰 蛍光管31Gを点灯させ、冷陰極蛍光管31RBを消 する。また、スイッチ回路26は、1フレーム 間の後半においては、緑色の光を発する冷 極蛍光管31Gを消灯し、冷陰極蛍光管31RBを点 灯させる。図5において、最下段および下か 2段目は、冷陰極蛍光管31G,31RBの発光量をそ ぞれ示している。

 また、ソースドライバ23は、1フレーム期 の前半においては、緑色のカラーフィルタ 対応する画素電極22に接続されたデータ線DL 2,DL5,DL8,・・・に対して、緑色の画素に印加 べきデータ信号を供給する。これにより、1 レーム期間の前半においては、1画像のうち 緑色の画素部分のみが表示される。

 また、ソースドライバ23は、1フレーム期 の後半においては、赤色のカラーフィルタ 対応する画素電極22に接続されたデータ線DL 1,DL4,DL7,・・・に対して、赤色の画素に印加 べきデータ信号を供給すると共に、青色の ラーフィルタに対応する画素電極22に接続さ れたデータ線DL3,DL6,DL9,・・・に対して、青色 の画素に印加すべきデータ信号を供給する。 これにより、1フレーム期間の後半において 、1画像のうち赤色の画素と青色の画素から る部分のみが表示される。

 例えばデータ信号がNTSC規格の映像信号で ある場合、リフレッシュレートは60Hzであり 1フレーム期間の長さは16.7m秒である。この め、上述のように、1フレーム期間の前半で 色の画素部分のみを表示し、後半で赤色と 色の画素部分を表示した場合、人間の目に 、残像効果により、3原色が混合された画像 として認識される。

 なお、1フレーム期間の前半において、緑 色の光を発する冷陰極蛍光管31Gが点灯してい る間、赤色のカラーフィルタに対応する画素 電極22に接続されたデータ線DL1,DL4,DL7,・・・ 対して供給されるデータ信号と、青色のカ ーフィルタに対応する画素電極22に接続さ たデータ線DL3,DL6,DL9,・・・に対して供給さ るデータ信号とは、直前のフレームの電位 維持してもよいし、所定の電位であっても いが、黒階調を表示させる電位であること 好ましい。黒階調表示とすることにより、 素部からの不要な漏れ光を遮断できるから ある。なお、上記漏れ光が生じる理由は次 とおりである。

 一つの理由として、冷陰極蛍光管の駆動 路のON/OFF信号の遅延やなまりが考えられる つまり、1フレーム期間の前半と後半とで点 灯/消灯を切り換えるべくスイッチ回路26を切 り換え制御しても、ON/OFF信号に遅延やなまり があると、冷陰極蛍光管が実際にON/OFFするタ イミングがずれる。これにより、例えばフレ ームの前半の初期に、本来消灯されているべ き冷陰極蛍光管31RBからの光によって、わず ではあるが、赤色および青色画素からの漏 光を生じることがある。

 また、上記以外の理由として、冷陰極蛍 管のON/OFF遅れがある。つまり、冷陰極蛍光 は、点灯/消灯のスイッチ制御に対して発光 量が即応しないという特性を有する。例えば 、図6に示すように、1フレーム期間の前半と 半とで点灯/消灯を切り換えるべくスイッチ 回路26を切り換え制御しても、冷陰極蛍光管3 1G,31RBのうち消灯される方は、スイッチ回路26 の切り換え後ただちに発光量が0になるわけ はない。これにより、例えばフレームの前 の初期に、本来消灯されているべき冷陰極 光管31RBからの光によって、わずかではある 、赤色および青色画素からの漏れ光を生じ ことがある。

 ここで、図6に示すように、1フレーム期 の前半では、赤色のカラーフィルタに対応 る画素電極22に接続されたデータ線DL1,DL4,DL7, ・・・と、青色のカラーフィルタに対応する 画素電極22に接続されたデータ線DL3,DL6,DL9,・ ・へ、黒階調を表示させる電位のデータ信 を与えれば、このような漏れ光を防止する とができ、色純度をさらに向上させること できる。同じ理由により、1フレーム期間の 後半では、緑色のカラーフィルタに対応する 画素電極22に接続されたデータ線DL2,DL5,DL8,・ ・に対して、黒階調を表示させる電位のデ タ信号を供給することが好ましい。

 次に、本実施形態の構成による効果につ て、従来技術と対比しつつ説明する。

 図17(c)および図17(d)に示したように、バッ クライト光源として3波長管または4波長管を いた従来の構成では、緑色に表示されるべ 画素に青色成分が混入し、青色に表示され べき画素に緑色成分が混入するという問題 あった。これは、青色のカラーフィルタの 光透過曲線が緑色の波長帯域にかかってお 、緑色のカラーフィルタの分光透過曲線が 色の波長帯域にかかっていることによる。 に、人間の目は、緑色の波長成分に対する 度が高いので、青色画素に緑色成分が混入 た場合に、画質に対する悪影響が大きかっ 。

 これに対して、本実施形態の構成では、 色カラーフィルタに対応する画素の表示の に、緑の波長成分を持たない冷陰極蛍光管3 1RBのみを点灯させるので、青色カラーフィル タの分光透過曲線が緑色の波長帯域にかかっ ていても、緑色の波長域に発光スペクトルが 生じることがなく、混色が起こらない。これ により、色純度の向上が図れる。

 特に、前述したように、緑色の画素を表 する期間(1フレームの前半)に赤色と青色の 素を黒階調とし、赤色と青色の画素を表示 る期間(1フレームの後半)に緑色の画素を黒 調とすることにより、図7(c)~図7(e)に示すよ に、赤、緑、青のそれぞれを混色無く完全 分離することができる。なお、図7(a)は、冷 陰極蛍光管31RBの分光特性を示すスペクトル であり、図7(b)は、冷陰極蛍光管31Gの分光特 を示すスペクトル図である。図7(c)は、冷陰 極蛍光管31RBを点灯させたときに赤色カラー ィルタの画素を透過する光の分光特性を示 スペクトル図である。図7(d)は、冷陰極蛍光 31Gを点灯させたときに緑色カラーフィルタ 画素を透過する光の分光特性を示すスペク ル図である。図7(e)は、冷陰極蛍光管31RBを 灯させたときに青色カラーフィルタの画素 透過する光の分光特性を示すスペクトル図 ある。

 図8は、バックライト光源として3波長管 用いた従来の液晶表示装置と、本実施形態 液晶表示装置の、CIE1931表色系における色再 範囲の色度図(NTSC比)である。なお、従来の 晶表示装置のバックライト光源の前記3波長 管としては、発光スペクトルが緑色の波長域 (516nm付近)の蛍光体(日亜化学工業株式会社製N P-108)と、発光スペクトルが赤色の波長域(611nm 付近)の蛍光体(日亜化学工業株式会社製NP-340) と、発光スペクトルが青色の波長域(450nm付近 )の蛍光体(日亜化学工業株式会社製NP-107)とが 封入された蛍光管を用いた。

 図8から、従来の液晶表示装置に比較して 、本実施形態の液晶表示装置は、色純度が大 きく向上されていることが分かる。なお、NTS C比では、従来の液晶表示装置が87.4%であるの に対して、本実施形態の液晶表示装置は121.3% であった。

 以上のとおり、本実施形態にかかる液晶 示装置によれば、3波長管または4波長管を ックライト光源として用いた従来の液晶表 装置に比較して、色純度を向上させること できる。また、ゲートパルスを0.5フレーム 期で供給することにより画面のリフレッシ レートが高くなるが、NTSCやPAL等のフレーム ートであれば、液晶の応答速度が追従する とができるので、本実施形態の液晶表示装 は十分に実現可能である。

 [第2の実施形態]
 本発明の第2の実施形態にかかる照明装置お よびこれを備えた液晶表示装置について、以 下に説明する。なお、第1の実施形態におい 説明した構成と同様の機能を有する構成に いては、同じ参照符号を付記し、詳細な説 を省略する。

 本実施形態にかかる液晶表示装置は、バ クライト装置3の冷陰極蛍光管31G,31RBのそれ れが、液晶パネル2における走査線のスキャ ンに同調して、配置順に逐次点灯される点に おいて、第1の実施形態にかかる液晶表示装 と異なる。なお、1フレーム期間の前半にお て緑色の画素に接続されたデータ線DLへデ タ信号を供給し、1フレーム期間の後半にお て赤色および青色の画素に接続されたデー 線DLへデータ信号を供給する点については 第1の実施形態と同様である。

 ここで、上記の「同調して」とは、0.5フ ーム期間に、液晶パネル2の画面の上側から 下側へ向かって走査線GLが順次選択されるの ほぼ追従するように、冷陰極蛍光管31Gまた 31RBが液晶パネル2の画面の上側から下側へ かって順次に点灯されることを意味し、走 線GLの選択タイミングと冷陰極蛍光管31の点 タイミングとを厳密に一致させる必要はな 。

 このため、図9に示すように、本実施形態に かかる液晶表示装置20は、第1の実施形態にか かる液晶表示装置1におけるスイッチ回路26の 代りに、冷陰極蛍光管31Gの点灯/消灯を制御 るスイッチ回路26aと、冷陰極蛍光管31RBの点 /消灯を制御するスイッチ回路26bとを備えて いる。なお、以下では、液晶表示装置20は、 陰極蛍光管31G 1 ~31G 9 と、冷陰極蛍光管31RB 1 ~31RB 9 の合計18本の冷陰極蛍光管を備えているもの する。

 スイッチ回路26aは、液晶パネル2のコントロ ーラ25から供給されるタイミング信号等に従 、1フレーム期間の前半において、冷陰極蛍 光管31G 1 ~31G 9 を、この順番に1本ずつ点灯させる。すなわ 、冷陰極蛍光管31G 1 ~31G 9 は、0.5フレームの間に、液晶パネル2の画面 上側から下側(図9の上側から下側)へ向かっ 、1本ずつ順に点灯することとなる。0.5フレ ムの間での液晶パネル2における走査線GLの 択順も、画面の上側から下側へ向かう方向 ある。従って、1フレーム期間の前半では、 液晶パネル2において選択信号が印加されて る走査線GLに概ね対応する位置に対して、冷 陰極蛍光管31Gから光が照射されることとなる 。

 また、スイッチ回路26bは、液晶パネル2のコ ントローラ25から供給されるタイミング信号 に従い、1フレーム期間の後半において、冷 陰極蛍光管31RB 1 ~31RB 9 を、この順番に1本ずつ点灯させる。すなわ 、冷陰極蛍光管31RB 1 ~31RB 9 は、0.5フレームの間に、液晶パネル2の画面 上側から下側(図9の上側から下側)へ向かっ 、1本ずつ順に点灯することとなる。0.5フレ ムの間での液晶パネル2における走査線GLの 択順も、画面の上側から下側へ向かう方向 ある。従って、1フレーム期間の後半では、 液晶パネル2において選択信号が印加されて る走査線GLに概ね対応する位置に対して、冷 陰極蛍光管31RBから光が照射されることとな 。

 以上のようなスイッチ回路26aおよび26bの制 により、1フレーム期間における冷陰極蛍光 管31G,31RBの点灯順序は、図10に示すように、31 G 1 ,31G 2 ,31G 3 ,・・・31G 9 ,31RB 1 ,31RB 2 ,31RB 3 ,・・・31RB 9 の順となる。前述したように、冷陰極蛍光管 は、点灯/消灯のスイッチ制御に対して発光 が即応しないという特性を有するが、本実 形態では、互いに近接位置にある冷陰極蛍 管31Gと冷陰極蛍光管31RBとの組み合わせが同 に発光することはない。例えば冷陰極蛍光 31G 1 とその隣の冷陰極蛍光管31RB 1 との組み合わせについて見ると、冷陰極蛍光 管31G 1 が消灯してから約0.5フレーム期間経過した後 に冷陰極蛍光管31RB 1 が点灯される。従って、冷陰極蛍光管31G 1 からの光が、冷陰極蛍光管31RB 1 からの光に混入することがない。これにより 、色純度をさらに向上させることができる。

 また、本実施形態の液晶表示装置20にお ても、第1の実施形態の液晶表示装置1と同様 に、1フレーム期間の前半において、緑色の を発する冷陰極蛍光管31Gが点灯している間 赤色のカラーフィルタに対応する画素電極22 に接続されたデータ線DL1,DL4,DL7,・・・に対し て供給されるデータ信号と、青色のカラーフ ィルタに対応する画素電極22に接続されたデ タ線DL3,DL6,DL9,・・・に対して供給されるデ タ信号を、直前のフレームの電位を維持し もよいし、所定の電位であってもよいし、 るいは黒階調を表示させる電位としてもよ 。

 同様に、1フレーム期間の後半においては 、冷陰極蛍光管31RBが点灯している間、緑の ラーフィルタに対応する画素電極22に接続さ れたデータ線DL2,DL5,DL8,・・・に対して供給さ れるデータ信号を、直前のフレームの電位を 維持してもよいし、所定の電位であってもよ いし、黒階調を表示させる電位としてもよい 。

 なお、上記の説明では、冷陰極蛍光管31G 1 ~31G 9 と、冷陰極蛍光管31RB 1 ~31RB 9 とを、1フレーム期間の前半と後半のそれぞ において、1本ずつ順次に点灯させるものと た。しかし、互いに近接位置にある冷陰極 光管31Gと冷陰極蛍光管31RBとが同時に発光し なければ混色防止の効果は得られる。従って 、以下のような変形例も考えられる。

 例えば、図11に示すように、冷陰極蛍光管31 G 1 ~31G 9 のうち、隣接する2本以上を一組として、1フ ーム期間の前半においてこれらの組を順次 点灯させ、1フレーム期間の後半においては 、冷陰極蛍光管31RB 1 ~31RB 9 についても上記と同様に点灯駆動するように 、スイッチ回路26aおよび26bを構成してもよい 。また、図12に示すように、順次点灯される 陰極蛍光管の点灯期間が重複するように、 イッチ回路26aおよび26bを構成してもよい。

 [第3の実施形態]
 本発明の第3の実施形態にかかる照明装置お よびこれを備えた液晶表示装置について、以 下に説明する。なお、前述の各実施形態にお いて説明した構成と同様の機能を有する構成 については、同じ参照符号を付記し、詳細な 説明を省略する。

 図13に示すように、本実施形態にかかる 晶表示装置30は、1フレーム期間の後半にデ タ線DLへ供給するデータ信号を、当該フレー ム期間にそのデータ線DLへ供給するデータ信 と、当該フレーム期間の次のフレーム期間 そのデータ線DLへ供給するデータ信号とを 間することにより生成する補間データ生成 27をさらに備えた点において、第1の実施形 と異なっている。

 なお、1フレーム期間の前半において、冷 陰極蛍光管31Gを点灯して冷陰極蛍光管31RBを 灯し、後半において冷陰極蛍光管31RBを点灯 て冷陰極蛍光管31Gを消灯する点においては 本実施形態の液晶表示装置30は、第1の実施 態にかかる液晶表示装置1と同様である。

 図14は、補間データ生成部27の内部構成を 示すブロック図である。図14に示すように、 間データ生成部27は、フレームメモリ271,272 、補間処理回路273とを備えている。フレー メモリ271,272のそれぞれには、1フレーム分 映像信号が格納される。

 フレームメモリ271に第nフレームの映像信 号が格納されているときに、補間データ生成 部27へ、次の第(n+1)フレームの映像信号が新 に入力されると、フレームメモリ271に格納 れていた第nフレームの映像信号は、フレー メモリ272へ移され、フレーム272に格納され 。その後、フレームメモリ271に、新たに入 された上記の第(n+1)フレームの映像信号が 納される。従って、フレームメモリ271,272に 、合計2フレーム分の映像信号が格納されて いることとなる。

 補間処理回路273は、フレームメモリ271,272 から、第nフレームと第(n+1)フレームの映像信 号を読み出し、補間処理によって、第(n+1/2) レームに相当する映像信号を生成する。な 、補間処理回路273が行う補間処理としては ここでは説明を省略するが、周知の様々な 間アルゴリズムを用いることができる。

 補間処理回路273によって生成された第(n+1 /2)フレームに相当する映像信号と、フレーム メモリ272に格納されている第nフレームの映 信号は、コントローラ25を介してソースドラ イバ23へ供給される。

 そして、ソースドライバ23は、第nフレー の前半においては、第nフレームの映像信号 のうち緑色成分のデータ信号を、緑色画素に 接続されているデータ線DLへ供給し、第nフレ ームの後半においては、補間処理回路273によ って生成された第(n+1/2)フレームに相当する 像信号のうち赤色および青色成分のデータ 号を、赤色および青色画素に接続されてい データ線DLへ供給する。

 以上の構成により、特に動画を表示する 合に、原色画像が時系列的に分離して表示 れることに伴うカラーブレイク(カラーブレ イクアップとも呼ばれる)現象の発現を緩和 ることができる。

 なお、図13では、第1の実施形態にかかる 晶表示装置1と同様に、1フレーム期間の前 において、冷陰極蛍光管31Gを点灯して冷陰 蛍光管31RBを消灯し、後半において冷陰極蛍 管31RBを点灯して冷陰極蛍光管31Gを消灯する スイッチ回路26を備えた構成を例示したが、 のスイッチ回路26の代りに、第2の実施形態 説明したスイッチ回路26a,26bを備えた構成と してもよい。

 なお、上述の各実施形態で説明した構成 一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を上記 た具体例にのみ限定するものではなく、種 の変更が可能である。

 例えば、上記の各実施形態では、バック イト光源として冷陰極蛍光管を用いる例を したが、この代りに熱陰極蛍光管を用いる とも可能である。また、実施形態中に具体 に提示した蛍光体は、あくまでも一例であ 。

 さらに、バックライト光源として用いら る線状光源としては、管内にガスを封入し そのガスの発光を放射する放電管や、また 短冊状の導光板などを用いた板状の光源も 用することができる。

 さらに、バックライト装置3は、上述した ような直下型バックライトに限定されず、導 光体の側面に光源を配置したエッジライト型 バックライトであってもよい。

 また、例えば、上記の各実施形態では、R GBの3原色のカラーフィルタを備えた構成を例 示したが、CMYの3色のカラーフィルタを備え 構成として本発明を実施することも可能で る。また、本発明に適用可能なカラーフィ タは3色カラーフィルタに限定されず、混合 ると白色を呈する3色(RGBまたはCMY)以外の色 含む、4色以上のカラーフィルタを備えた構 成も本発明の技術的範囲に含まれる。

 さらに、上記の各実施形態では、1フレー ム期間の前半において1画像中の緑色の画素 分を表示し、後半において赤色および青色 画素部分を表示するものとしたが、1フレー 期間の前半において1画像中の赤色および青 色の画素部分を表示し、後半において緑色の 画素部分を表示してもよい。この場合には、 1フレーム期間の前半において、第2の色の光 発する第2の光源である冷陰極蛍光管31RBを 灯して、第1の色の光を発する第1の光源であ る冷陰極蛍光管31Gを消灯し、1フレーム期間 後半において冷陰極蛍光管31Gを点灯して冷 極蛍光管31RBを消灯することとなる。すなわ 、本発明を実施するにあたっては、1フレー ム期間の前半に点灯させる光源として、第1 色の光を発する第1の光源と第2の色の光を発 する第2の光源との、いずれか一方を任意に 択して用いることができ、他方を1フレーム 間の後半に点灯させる光源として用いるこ ができる。

 また、上記の各実施形態では、主として 色の波長域のスペクトルを有する光を発す 光源と、主として赤色と青色の波長域のス クトルを有する光源との2種類を、バックラ イト装置の光源として用いる構成を例示した 。しかし、色純度を劣化させる主な原因は緑 色と青色との混色にあるので、緑色成分と青 色成分とを分離することができればよい。従 って、バックライト装置の光源として、主と して青色の波長域のスペクトルを有する光を 発する光源と、主として赤色と緑色の波長域 のスペクトルを有する光源との2種類を用い 構成も、本発明の実施形態として好適であ 、上記の各実施形態と同等の効果を奏する とは、自明である。

 本発明は、表示装置のバックライトとし 用いられる照明装置と、それを備えた表示 置として産業上利用可能である。