JP2014102295A - 表示装置、表示方法及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】動画ボケの改善が、消費電力を増加させることなく効率良く行えるようにする。
【解決手段】画像表示パネルが表示する画像の書き換えに同期して、画像表示パネルの背面に配置されたバックライト部が有する高分子分散型液晶パネルを駆動して、導光材に入射した光を散乱させる箇所を制御する。そして、高分子分散型液晶パネルで光を散乱させる周期に同期して、導光材に入射させる光を点滅させる。
【選択図】図１

Description

本開示は、画像などを表示する表示装置及び表示方法、並びに表示方法を実行するプログラムを記憶した記録媒体に関し、特にバックライトを備えた表示装置に適用される技術に関する。

液晶表示パネルなどの表示装置においては、動きの速い画像を表示する際に、画像がぼやけて見える、いわゆる動画ボケ（blur）が生じることがある。例えば、液晶表示パネルが、画面上を左から右に高速に移動する物体を表示したとき、その画像を見ている者には、移動する物体の輪郭が不明確な状態に見えてしまう。この動画ボケは、ホールド表示と言われる画像の表示方法に伴って発生するものである。

従来、液晶表示パネルを有した表示装置で、動画ボケを改善する手法としては、例えば液晶表示パネルの背面を照明するバックライトを、画像の表示周期に連動して高速でオン・オフさせて、画像が表示される期間を短くすることが知られている。すなわち、従来のＣＲＴ（Cathode Ray Tube）を使った表示装置のように、インパルス表示に近い表示形態とすることで、液晶表示パネルに特有の問題である動画ボケを改善することができる。

図１２は、従来のバックライトのオン・オフ制御を行うための構成の例である。図１２に示すように、バックライトは、導光板１と、その導光板１に光を入射させる複数の発光ダイオード２ａ〜２ｆ，３ａ〜３ｆとで構成される。図１２Ａは、導光板１を表面から見た図であり、図１２Ｂは、導光板１を側面から見た図である。
図１２Ａに示すように、導光板１は、６つの領域１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆを備え、それぞれの領域１ａ〜１ｆの側面に、各発光ダイオード２ａ〜２ｆ，３ａ〜３ｆを配置する。例えば、領域１ａの一方および他方の側面に、発光ダイオード２ａおよび２ｂを配置する。このような導光板の側面に光源を備えたバックライトは、エッジライト方式と称される。

導光板１の各領域１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆは、それぞれの側面に配置された発光ダイオードから入射した光により発光し、他の領域に光が伝わらない構成とする。例えば、導光板１の領域１ａを発光させる際には、発光ダイオード２ａ，３ａを発光させる。

この図１２に示すようなバックライトの表面に液晶表示パネルを配置し、導光板１の６つの領域１ａ〜１ｆを順に短時間に発光させる。この６つの領域１ａ〜１ｆを順に発光させる処理は、液晶表示パネルが表示する画像の１フィールド期間に行われ、液晶表示パネルの画像が書き換えられた領域から順に発光させる。このようにバックライトの発光を制御することで、バックライトの表面の液晶表示パネルに表示された画像が、それぞれの領域ごとに短時間表示された状態になる。なお、バックライトの発光をオン・オフさせる周期は、表示画像を見ている者がその点滅を認識できない程度の短い周期である必要がある。

このようなバックライトの個別の領域ごとに、オン・オフ制御を行うことで、液晶表示パネルを備えた表示装置は、動画ボケの目立たない画像を表示することができる。

ところで、液晶表示パネルの背面に配置されるバックライトとして、ＰＤＬＣ（Polymer Dispersed Liquid Crystal）と称される高分子分散型液晶を使用することが提案されている。
従来のバックライト用の導光材は、透明な樹脂材料内に散乱材を混入させて成形し、その散乱材の作用で、表面が均一な輝度で発光するようにしてある。これに対して、ＰＤＬＣを備えたバックライトは、ＰＤＬＣによる散乱作用で、表面を発光させるものである。ＰＤＬＣは、光の散乱状態をコントロールすることができる。特許文献１には、ＰＤＬＣを使用したバックライトの例についての記載がある。

特開２０１２−１４１５８８号公報

液晶表示パネルが表示する画像の動画ボケを防止する手法としては、既に説明したように、画像の表示周期に連動してバックライトが備える光源を高速でオン・オフさせることが知られている。例えば、光源として発光ダイオードを使用した場合、発光ダイオードの駆動部は、画像の表示周期に連動して高速で発光ダイオードをオン・オフさせる。ところが、図１２に示すように、発光ダイオードの駆動部が、発光ダイオードの発光領域を切り替えながら、発光ダイオードを順に発光させるようにした場合、バックライトの発光効率が低下する問題がある。

すなわち、図１２に示すようにバックライトを６分割して、その６つの領域を順番に発光させたとき、６つの領域を同時に発光させた場合と同じ画像の明るさを得るためには、各発光ダイオードを常時発光時に比べて６倍の明るさで発光させる必要がある。各発光ダイオードを６倍の明るさで発光させることで、液晶表示パネルに表示される画像を見ているユーザには、全ての発光ダイオードを常時点灯させた場合とほぼ同じ明るさに見える。

発光ダイオードを６倍の明るさで発光させるためには、発光ダイオードに供給する電流値を対応して増やす必要がある。ところが発光ダイオードは、電流値が増える程、発熱などによるロスが増える性質がある。したがって、発光ダイオードが６倍の明るさを得るためには、発光ダイオードに６倍を超える電流を流す必要があり、バックライトの消費電力が増えてしまうという問題がある。

図１３は、発光ダイオードに流す電流（横軸）と発光輝度（縦軸）との関係を示す図である。この図１３に示すように、電流が増える程、輝度の上昇が直線的にならないロスが増えてしまう。図１３の例では、電流値が１倍と１０倍と２０倍の例を示すこの図１３から判るように、電流値１倍（発光ダイオード常時点灯時）のときに比べて、１０倍や２０倍のときには、非常にロスが大きくなってしまう。
したがって、バックライトが備える光源の点灯期間の制御だけで、動画ボケを防止するようにすると、バックライトの消費電力が増加してしまう問題があった。

本開示は、動画ボケの改善が、消費電力を増加させることなく効率良く行えるようにすることを目的とする。

本開示の表示装置は、画像表示パネルと、バックライト部と、光源と、高分子分散型液晶パネル駆動部と、光源駆動部とを備える。
バックライト部は、導光材と高分子分散型液晶パネルとを有する。
光源は、バックライト部の導光材に入射させる光を発光する。
高分子分散型液晶パネル駆動部は、画像表示パネルが表示する画像の書き換えに同期して、バックライト部の高分子分散型液晶パネルを駆動して、導光材に入射した光を散乱させる箇所を制御する。
光源駆動部は、高分子分散型液晶パネルで光を散乱させる周期に同期して、光源を点滅させる。

本開示の表示方法は、画像表示パネルが表示する画像の書き換えに同期して、画像表示パネルの背面に配置されたバックライト部が有する高分子分散型液晶パネルを駆動して、導光材に入射した光を散乱させる箇所を制御することを行う。そして、高分子分散型液晶パネルで光を散乱させる周期に同期して、導光材に入射させる光を点滅させることを行う。

本開示の記録媒体は、コンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体であり、以下の手順をコンピュータに実行させる。
（ａ）画像表示パネルが表示する画像の書き換えに同期して、画像表示パネルの背面に配置されたバックライト部が有する高分子分散型液晶パネルを駆動して、導光材に入射した光を散乱させる箇所を制御する手順。
（ｂ）高分子分散型液晶パネルで光を散乱させる周期に同期して、導光材に入射させる光を点滅させる手順。

本開示によると、バックライト部が有する高分子分散型液晶パネルが光を散乱させる箇所の制御と、光源の点滅との２つの制御の組み合わせで、バックライト部が画像表示パネルの背面を照らす状態が決まる。この高分子分散型液晶パネルが光を散乱させる箇所の制御と、光源の点滅との２つの制御状態を、画像表示パネルが表示する画像の書き換えに同期して適切に行うことで、動画ボケの発生を抑えた良好な画像表示ができる。

本開示によると、表示装置は、高分子分散型液晶パネルと光源の２つの要素で、バックライトによる照明状態が制御される。この場合、高分子分散型液晶パネルは光源からの光を効率よく散乱させることができるため、光源の輝度を高くしなくても、画像表示パネルは適切な明るさで背面が照らされる。したがって、光源を効率の良い状態で使用でき、動画ボケの発生を抑える処理が効率良く行える。

本開示の一実施の形態の例による表示装置の構成を示すブロック図である。 本開示の一実施の形態の例によるバックライト部の構成を示す分解斜視図である。 本開示の一実施の形態の例によるバックライト部の領域の分割状態と散乱状態を示す図である。 本開示の一実施の形態の例によるバックライト部の制御状態を示すフローチャートである。 本開示の一実施の形態の例によるタッチ操作の判別による制御状態を示すフローチャートである。 本開示の一実施の形態の例によるバックライト部の制御タイミングを示すタイミング図である。 本開示の一実施の形態の例による輝度制御状態の例（例１）を示すタイミング図である。 本開示の一実施の形態の例による輝度制御状態の例（例２）を示すタイミング図である。 本開示の一実施の形態の例による発光ダイオードの駆動電流と輝度との関係を示す特性図である。 本開示の他の実施の形態の例によるバックライト部の構成を示す平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。 図１０の例の発光ダイオードとＰＤＬＣの駆動例を示すタイミング図である。 従来のバックライト部の構成例を示す平面図である。 発光ダイオードの輝度制御時の効率の例を示す特性図である。

本開示の実施の形態の例を、以下の順序で説明する。
１．一実施の形態の表示装置の構成例（図１、図２）
２．高分子分散型液晶パネルの特性（図３）
３．バックライト部の制御処理（図４，図５）
４．制御タイミングの例（図６）
５．輝度制御状態の例（例１：図７）
６．輝度制御状態の例（例１：図８）
７．発光効率の説明（図９）
８．他の実施の形態の例（図１０，図１１）
９．変形例

［１．一実施の形態の表示装置の構成例］
図１は、本開示の一実施の形態の例の表示装置の構成を示す図である。
図１に示す表示装置は、表示に関係した構成のみを示すが、表示装置は、各種電子機器に組み込まれた表示装置として構成してもよい。例えば、スマートフォンやタブレット端末と称される情報処理機能を有する電子機器に組み込まれた表示装置としてもよい。

図１に示すように、表示装置は、画像などを表示する液晶表示パネル１０を備える。液晶表示パネル１０の背面には、バックライト部２０を有する。液晶表示パネル１０の表面には、タッチパネル３０を有する。なお、タッチパネル３０は、液晶表示パネル１０と一体に構成してもよい。
バックライト部２０は、導光材と高分子分散型液晶パネル（以下、「ＰＤＬＣパネル」と称する）とで構成され、側面に光源としての発光ダイオード２１を備える。バックライト部２０の構成については後述する。

液晶表示パネル１０は、画像データ入力端子１１に入力した画像データによる表示や、制御部４１から指示された画像の表示を行う。画像データ入力端子１１に得られる画像データが、画像データ入力部１２に供給される。画像データ入力部１２は、画像データのサイズ（画素数）やフレーム周波数を、液晶表示パネル１０が表示するサイズやフレーム周波数に変換する。そして、画像データ入力部１２で入力処理が行われた画像データが、画像データ処理部１３に供給される。画像データ処理部１３は、液晶表示パネル１０での表示特性に合わせた画像データに変換する。また、表示装置の制御部４１からの指示に基づいて、画像データ処理部１３が表示画像の加工などを行う。

画像データ処理部１３で処理された画像データが、表示駆動部１４に供給される。表示駆動部１４は、供給される画像データに基づいた液晶表示パネル１０での画像表示の駆動を行う。液晶表示パネル１０は、供給される画像データの１フレームごとに画像が書き換えられる。

バックライト部２０に配置された発光ダイオード２１は、光源駆動部２２の制御で発光する。光源駆動部２２は、発光ダイオード２１を連続点灯させる場合と、画像データのフレーム周期に同期して点滅さる場合とがある。表示装置の制御部４１からの指令で、光源駆動部２２がいずれかの発光状態を設定する。

バックライト部２０が備えるＰＤＬＣパネルは、ＰＤＬＣパネル駆動部２３により光の散乱状態が制御される。表示装置の制御部４１からの指令で、ＰＤＬＣパネル駆動部２３が、ＰＤＬＣパネルの散乱状態を設定する。

タッチパネル３０は、液晶表示パネル１０の表面に、ユーザの指やペンなどが接触（又は接近）したことを検出したとき、タッチ検出データを出力する。タッチパネル３０が出力するタッチ検出データが、タッチ判別部３１に供給される。タッチ判別部３１は、供給されるタッチ検出データで示されるタッチ位置の変化状態から、タッチ操作の種類や指示方向などを判別する。タッチ判別部３１が判別したタッチ操作に関するデータが、制御部４１に供給される。制御部４１は、供給されるタッチ操作状態に応じて、画像データ処理部１３に指示を送り、表示画像を変化させる。

制御部４１は、メモリ４２に記憶されたプログラムを読み出し、そのプログラムの実行により、液晶表示パネル１０での画像表示やバックライト部２０での照明状態を制御する。このとき、制御部４１は、タッチ判別部３１が判別したタッチパネル３０でのタッチ検出状態や、現在表示中の画像がどのアプリケーションの実行による画像であるかなどを判別する。そして、制御部４１がバックライト部２０での照明状態を制御する際に、判別したタッチ検出状態や画像の種類を参照する。制御部４１によるバックライト部２０の具体的な制御状態の詳細は後述する。

また、表示装置は、操作キーなどで構成される操作部４３を有し、操作部４３が検出したキー操作などの情報が、制御部４１に供給される。制御部４１は、操作部４３から供給される情報に基づいて、動作モードの選択などを行う。

図２は、液晶表示パネル１０とバックライト部２０とタッチパネル３０との配置状態の例を、分解して示す図である。
図２に示すように、液晶表示パネル１０の背面（図２での下側）には、バックライト部２０を配置する。そして、液晶表示パネル１０の表面（図２での上側）には、タッチパネル３０を配置する。タッチパネル３０は、液晶表示パネル１０と一体化してもよい。

バックライト部２０は、透明な樹脂板で構成される導光材２１０と、その導光材２１０に張り合わされたＰＤＬＣパネル２２０とを備える。そして、導光材２１０の少なくとも１つの側面に、光源である発光ダイオード２１を必要な個数配置する。発光ダイオード２１は、例えば白色に発光するものを使用する。図２の例では、導光材２１０の１つの側面に５個の発光ダイオード２１を配置した例を示す。発光ダイオード２１が発光することで、この発光ダイオード２１からの光が、導光材２１０に入射する。

ＰＤＬＣパネル２２０は、高分子分散型液晶を使った光の散乱状態を制御できるパネルであり、ＰＤＬＣパネル駆動部２３（図１）が、ＰＤＬＣパネル２２０の散乱状態を設定する。この場合、ＰＤＬＣパネル２２０は、複数の領域に分割してあり、ＰＤＬＣパネル駆動部２３は、それぞれの領域ごとに光を散乱させる状態（白濁した状態）と、光を散乱させず透明な状態とのいずれかに設定する。
ＰＤＬＣパネル２２０が光を散乱させる状態であるとき、導光材２１０に入射した光がＰＤＬＣパネル２２０で散乱して、液晶表示パネル１０の背面に入射するようになる。発光ダイオード２１が白色光を発光するため、ＰＤＬＣパネル２２０が光を散乱させる状態のときには、ＰＤＬＣパネル２２０が白色で発光する。
ＰＤＬＣパネル２２０が光を散乱しない状態であるときには、透明な導光材２１０に入射した光は、液晶表示パネル１０には入射しない。
なお、図２の例では、導光材２１０の下側にＰＤＬＣパネル２２０を配置した例を示すが、ＰＤＬＣパネル２２０は、導光材２１０の上側（液晶表示パネル１０が配置される側）に配置するようにしてもよい。

［２．高分子分散型液晶パネルの特性］
次に、図３を参照して、ＰＤＬＣパネル２２０の分割状態と光の散乱特性について説明する。
図３Ａは、ＰＤＬＣパネル２２０を複数の領域に分割した状態を示す図である。図３Ｂは、その複数の領域での散乱状態の例を示す図である。図３Ｂの横軸は発光範囲を示し、縦軸は輝度を示す。
ＰＤＬＣパネル２２０は、図３Ａに示すように、６つの領域２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆに分割する。この例では、それぞれの領域２０ａ〜２０ｆの大きさは等しい。発光ダイオード２１は、例えば領域２０ａと隣接した側面に配置する。発光ダイオード２１の配置位置は１つの例であり、その他の位置に配置してもよい。
また、６つの領域２０ａ〜２０ｆは、バックライト部２０と重ねて配置された液晶表示パネル１０に画像が書き込まれる状態に対応して設定する。すなわち、液晶表示パネル１０に多数配置された画素への画像の書き込みが、水平ライン単位で行われるとき、それぞれの領域２０ａ〜２０ｆは、所定数の水平ラインに対応した領域にする。

この図３Ａに示すような分割状態で、例えばＰＤＬＣパネル２２０の全ての領域２０ａ〜２０ｆが光を散乱する状態のとき、バックライト部２０は、図３Ｂに示すように、全ての領域２０ａ〜２０ｆが、輝度Ｌ１で発光する。したがって、このときには、バックライト部２０は、輝度Ｌ１で液晶表示パネル１０の背面全体を照らすようになる。輝度Ｌ１は、発光ダイオード２１の発光輝度により決まる。

そして、ＰＤＬＣパネル２２０の３つの領域２０ｃ，２０ｄ，２０ｅだけが光が散乱する状態のときには、バックライト部２０は、図３Ｂに示すように、この３つの領域２０ｃ〜２０ｅが、輝度Ｌ１の約２倍程度の輝度Ｌ２で発光する。

さらに、ＰＤＬＣパネル２２０の１つの領域２０ｄだけが光が散乱する状態のときには、バックライト部２０は、図３Ｂに示すように、この１つの領域２０ｄが、輝度Ｌ１の約６倍程度の輝度Ｌ３で発光する。なお、輝度Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のいずれの場合も、発光ダイオード２１の発光輝度は同じである。図３Ｂに示した光を散乱させる領域の選定状態は１つの例であり、散乱させる面積が同じであれば、図３Ｂの例とは別の領域を散乱させた場合にも同じ発光輝度になる。
このように、バックライト部２０の発光輝度は、ＰＤＬＣパネル２２０を散乱させる領域の面積の変化に比例して変化する。但し、図３に示した輝度の変化例は理想的な状態を示し、実際には２倍や６倍などの面積に比例した輝度値から若干低下することがある。
ＰＤＬＣパネル２２０の各領域２０ａ〜２０ｆの光の散乱状態は、ＰＤＬＣパネル駆動部２３により設定される。このＰＤＬＣパネル駆動部２３によるＰＤＬＣパネル２２０の各領域２０ａ〜２０ｆの散乱状態の設定は、制御部４１からの指令に基づく。

［３．バックライト部の制御処理］
図４及び図５のフローチャートは、液晶表示パネル１０が画像を表示した状態で、制御部４１がバックライト部２０の発光を制御する処理の例を示す図である。
まず、図４のフローチャートに示すように、制御部４１は、タッチパネル３０でのタッチ検出があるか否かを判断する（ステップＳ１１）。ここで、タッチ操作がないと判断したとき、制御部４１は、現在の画像表示が、動きの速い画像の可能性があるか否かを判断する（ステップＳ１２）。このステップＳ１２での動きの速い画像の可能性がある場合とは、例えば表示する画像の種類が、各種動画コンテンツである場合などである。逆に、表示する画像の種類が、静止画や文字入力画面などの場合には、制御部４１は、動きの速い画像の可能性がないとする。

ステップＳ１２で動きの速い画像の可能性がないと判断した場合、制御部４１は、バックライト部２０の制御を行わない状態とする（ステップＳ１３）。ここでのバックライト部２０の制御を行わないとは、ＰＤＬＣパネル２２０が、全面的に光を散乱させる状態であると共に、各発光ダイオード２１が常時連続点灯した状態である。このようにしたとき、バックライト部２０は、全ての領域２０ａ〜２０ｆが、均一な輝度で連続的に発光する。
ステップＳ１３でのバックライト部２０の連続点灯を行った後、ステップＳ１１の判断に戻る。

そして、ステップＳ１１でタッチ操作を検出した場合と、ステップＳ１２で動きが速い画像の可能性があると判断した場合には、制御部４１は、バックライト部２０の制御を行う状態とする（ステップＳ１４）。このときには、ステップＳ１１で検出したタッチパネル３０のタッチ操作状態や画像の種類に基づいて、制御部４１がバックライト部２０の点灯制御状態を決める。制御部４１が点灯制御状態を決める具体的な処理の例については後述する。制御部４１が決めた点灯制御状態に基づいて、制御部４１が光源駆動部２２とＰＤＬＣパネル駆動部２３に指令を送る。

ステップＳ１４でバックライト部２０の点灯制御状態を決めた後、制御部４１は、その点灯制御状態を決めてから所定時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ１５）、所定時間が経過するまでステップＳ１４での点灯制御を継続させる。
そして、ステップＳ１５で所定時間が経過したと判断したとき、制御部４１は、ステップＳ１１の判断に戻る。

図５のフローチャートは、制御部４１がバックライト部２０の制御を行う場合の、タッチ操作に基づいた制御例を示す図である。
まず、制御部４１は、タッチ判別部３１が判別したタッチ操作の種類の情報を取得する（ステップＳ２１）。そして、制御部４１は、取得したタッチ操作の種類が、画像の高速移動を伴うタッチ操作であるか否かを判断する（ステップＳ２２）。ここでの画像の高速移動を伴うタッチ操作には、例えばフリックやピンチがある。フリックは、画面を指で弾くように触れることで、その弾いた方向に画像をスクロールさせる操作である。ピンチは、画面を２本の指でタッチし、そのタッチした指の間隔が狭くなるとき画面を縮小させ、タッチした指の間隔が広くなるとき画面を拡大させる操作である。これらの操作は、比較的高速で画像が移動する操作である。

そして、画像の高速移動を伴うタッチ操作であると判断したとき、制御部４１は、予め用意された制御状態を決めるルックアップテーブルを参照して、ＰＤＬＣパネル２２０の駆動状態と発光ダイオード２１の点灯制御状態を決める（ステップＳ２３）。ルックアップテーブルのデータは、例えばメモリ４２が記憶する。
例えば、タッチ操作に基づいた画像の動きが高速である場合には、ルックアップテーブルのデータに基づいて、発光ダイオード２１の１回ごとの点灯時間を短くし、発光がオンになるオンデューティーを短くする。このようにすることで、動画ボケの発生抑制を優先した表示になる。但し、発光がオンになるオンデューティーが短いことに対応して、バックライト部２０の輝度、つまり表示画像の輝度が低下する。なお、この状態のときには、光源駆動部２２が発光ダイオード２１に供給する電流を増やして、発光輝度を上げることで、バックライト部２０の輝度の低下をそれなりに防ぐことができる。
また、例えば、タッチ操作に基づいた画像の動きがそれほど速くない場合には、ルックアップテーブルのデータに基づいて、発光ダイオード２１の１回ごとの点灯時間を比較的長くし、発光がオンになるオンデューティーを長くする。このようにすることで、画像の明るさを優先した表示になる。
また、ステップＳ２２で画像の閾値以上の高速の移動を伴うタッチ操作でないと判断したとき、制御部４１は、バックライト部２０の制御を行わない状態とする。このバックライト部２０の制御を行わない状態は、ステップＳ１３で行われる制御と同じである。すなわち、ＰＤＬＣパネル２２０が、全面的に光を散乱させる状態であると共に、各発光ダイオード２１が常時連続点灯した状態である。

図５のフローチャートでは、図４のフローチャートのステップＳ１１でタッチ操作を検出した場合の、制御部４１でのステップＳ１４での処理について示した。これに対して、図４のフローチャートのステップＳ１２で、動きの速い画像の可能性があることを検出した場合には、制御部４１は、ステップＳ２３のバックライト部２０の制御を行う状態とする。あるいは、動きの速い画像の可能性があることを検出した場合に、制御部４１は、実際に画像データ処理部１３などが扱う表示画像の状態を判別して、ステップＳ２３のバックライト部２０の制御を行うか否か判断するようにしてもよい。

［４．制御タイミングの例］
図６は、制御部４１がＰＤＬＣパネル２２０と発光ダイオード２１を制御する状態の例を示すタイミング図である。
ここでは、例えば液晶表示パネル１０が、ラインＨ１０１〜Ｈ７００の６００本のラインを有するものとする。そして、１００本ごとのラインが、ＰＤＬＣパネル２２０の１つの領域に対応しており、それぞれのラインが対応した領域での発光で照明される。各ラインと、ＰＤＬＣパネル２２０の領域２０ａ〜２０ｆとの関係は以下の通りである。
ラインＨ１０１〜ラインＨ２００→ＰＤＬＣパネル２２０の領域２０ａで照明
ラインＨ２０１〜ラインＨ３００→ＰＤＬＣパネル２２０の領域２０ｂで照明
ラインＨ３０１〜ラインＨ４００→ＰＤＬＣパネル２２０の領域２０ｃで照明
ラインＨ４０１〜ラインＨ５００→ＰＤＬＣパネル２２０の領域２０ｄで照明
ラインＨ５０１〜ラインＨ６００→ＰＤＬＣパネル２２０の領域２０ｅで照明
ラインＨ６０１〜ラインＨ７００→ＰＤＬＣパネル２２０の領域２０ｆで照明
図６Ａは、それぞれのラインＨ１０１〜Ｈ７００への画像データの書き込みが開始されるタイミングと、各領域２０ａ〜２０ｆが白濁（散乱状態）するタイミングを示し、図６Ｂは発光ダイオード２１が発光するタイミングを示す。
図６Ａに示すように、ラインＨ１０１では、各フレーム期間のタイミングｔ１０１に、画像データの書き込みが開始される。ラインＨ１０２では、タイミングｔ１０１よりも若干遅れたタイミングｔ１０２に、画像データの書き込みが開始される。以下、同様に１ラインずつ書き込みタイミングがシフトして行き、ラインＨ７００ではタイミングｔ７００に画像データの書き込みが開始される。

そして、それぞれのラインへの画像の書き込みが開始されてから、その書き込まれた画像データ（電圧）による画素の透過率が安定したとき、ＰＤＬＣ駆動部２３が各領域を単位として白濁させる。例えば、ラインＨ１０１〜ラインＨ２００に対応した領域２０ａは、各ラインＨ１０１〜ラインＨ２００への書き込みが開始されたタイミングから、ある程度時間が経過した期間Ｐ１に、ＰＤＬＣ駆動部２３が白濁させる。
ラインＨ２０１〜ラインＨ３００に対応した領域２０ｂについても、そのラインＨ２０１〜ラインＨ３００への書き込みが開始されたタイミングから、ある程度時間が経過した期間Ｐ２に、ＰＤＬＣ駆動部２３が白濁させる。
以下、同様に、一定期間ずつシフトした期間Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６に、ＰＤＬＣ駆動部２３が領域２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆを白濁させる。
そして、光源駆動部２２が、ＰＤＬＣパネル２２０の６つの領域２０ａ〜２０ｆがそれぞれ個別に白濁している期間内に、発光ダイオード２１を発光させる。例えば、領域２０ａだけが白濁した期間Ｐ１内に、発光ダイオード２１が１回発光する。また、領域２０ｂだけが白濁した期間Ｐ２内に、発光ダイオード２１が１回発光する。このようにして、１フレーム期間内に、発光ダイオード２１が６回発光する。
各ラインでの画像データの書き込み状態とＰＤＬＣパネル２２０の白濁状態と発光ダイオード２１の発光タイミングとのより詳細なタイミングの例は、後述する（図７および図８で説明）。
なお、発光ダイオード２１のそれぞれの発光時には、例えば駆動電流を等しくして、同じ輝度で発光させる。あるいは、画像の状態に応じて、光源駆動部２２が各発光時の発光輝度を制御するようにしてもよい。

この図６に示すように制御が行われることで、バックライト部２０は、それぞれの領域２０ａ〜２０ｆごとに、各領域が光を散乱する期間と発光ダイオード２１が発光する期間が重なった間だけ発光する。このようにそれぞれの領域２０ａ〜２０ｆが１フレーム期間内の短時間だけ発光することで、液晶表示パネル１０が表示する画像の動画ボケを抑制することができる。
ここで、ＰＤＬＣパネル２２０は、図３を用いて説明したように、光を散乱する領域の面積が狭くなることに対応して、発光輝度が高くなる性質がある。したがって、発光ダイオード２１の発光輝度が連続点灯時と同じか、あるいは点灯期間と消灯期間の比率に対応して発光輝度を高くする程度で、バックライト部２０の平均的な発光輝度を全面的な連続点灯時とほぼ等しくすることができる。このため、光源である発光ダイオード２１が、発光効率の良い範囲で使用でき、効率の良い低消費電力で動画ボケの改善が行える効果を有する。
しかも、本実施の形態の例の場合には、タッチ操作で画像が高速で動く可能性がある場合や、表示画像が動きの速い画像の可能性がある場合にだけ、制御部４１が対応した制御を行うので、より効率のよい表示制御が行える。つまり、動画ボケが目立つ可能性が高い画像を表示するときだけ、制御部４１は、ＰＤＬＣパネル２２０と発光ダイオード２１を制御するため、適切な表示形態となる。

［５．輝度制御状態の例（例１）］
図７は、制御部４１が液晶表示パネル１０への画像データの書き込みに同期して、ＰＤＬＣパネル２２０と発光ダイオード２１を制御する状態の例（例１）を示すタイミング図である。
図７Ａは、液晶表示パネル１０が表示する画像の特定位置の画素の輝度の変化を示す。
図７Ｂは、液晶表示パネル１０に画像データの書き込みのために印加する電圧Ｖ１と、液晶表示パネル１０の光の透過率τ１の変化を示す。この図７Ｂに示すように、液晶表示パネル１０に印加する電圧Ｖ１が変化することで透過率τ１も対応して変化するが、透過率τ１の変化にはある程度の遅れが生じる。
図７Ｃは、ＰＤＬＣパネル２２０が白濁している状態か透明かの状態を示す。図７Ｂに示す透過率τ１が画像データの書き込みに対応して変化して安定したタイミングで、図７Ｃに示すように、ＰＤＬＣパネル２２０を白濁させる。
図７Ｄは、発光ダイオード２１が点灯している期間を示す。この図７の例では、発光ダイオード２１の点灯時の輝度は、いずれのタイミングでも同じであり、１回ごとの発光時間ｗ１も全てのタイミングで同じである。図７Ｄに示すように、ＰＤＬＣパネル２２０が白濁している期間のほぼ中央のタイミングで、光源駆動部２２が発光ダイオード２１を点灯させる。

この図７に示すように、制御部４１が液晶表示パネル１０に画像データの書き込みに同期して、ＰＤＬＣパネル２２０の白濁と発光ダイオード２１の点灯の制御を行うことで、図７Ａに示すように液晶表示パネル１０の表示輝度を適正に制御することができる。

［６．輝度制御状態の例（例２）］
図８は、制御部４１が液晶表示パネル１０への画像データの書き込みに同期して、ＰＤＬＣパネル２２０と発光ダイオード２１を制御する状態の例（例２）を示すタイミング図である。この図８の例は、発光ダイオード２１の発光時間を変化させる例である。
図８Ａは、液晶表示パネル１０が表示する画像の特定位置の画素の輝度の変化を示す。
図８Ｂは、液晶表示パネル１０に画像データの書き込みのために印加する電圧Ｖ１と、液晶表示パネル１０の光の透過率τ１の変化を示す。図８Ｂに示す電圧Ｖ１及び透過率τ１は、図７Ｂに示す電圧Ｖ１及び透過率τ１と同じである。
図８Ｃは、ＰＤＬＣパネル２２０が白濁している状態か透明かの状態を示す。図８Ｄは、発光ダイオード２１が点灯している期間を示す。この図８の例では、発光ダイオード２１の点灯時の輝度はいずれのタイミングでも同じであるが、１回ごとの発光時間の幅ｗ１１，ｗ１２，ｗ１３，ｗ１４・・・は、それぞれの発光タイミングごとに異なる。

この図８に示すように、制御部４１が発光ダイオード２１の発光期間の制御を行うことで、図８Ａに示すようにバックライト部２０全体としての輝度を、図７の例よりも大きく変化させることができる。

［７．発光効率の説明］
図９は、本実施の形態の例での発光効率の変化を示す特性図である。
本実施の形態の例の場合には、制御部４１は、ＰＤＬＣパネル２２０の制御と発光ダイオードの比較的狭い範囲での発光輝度の制御とで、バックライト部２０の輝度制御を行うようにした。このため、輝度を上げることによるロスはほぼ直線的な増加で、輝度が高い状態でも比較的低いロスに抑えることができ、従来例として図１３に示したような高い発光時の大きなロスの発生がない。したがって、消費電力を抑えた効率のよいバックライトの発光輝度制御が行える効果を有する。このように低消費電力化が図れることで、例えば本開示の表示装置は、電池駆動が行われるモバイル機器に好適である。

［８．他の実施の形態の例］
図１０及び図１１は、本開示の他の実施の形態の例のバックライト部の構成を示す図である。
図１０はバックライト部の構成を示し、図１０Ａは上面から見た図であり、図１０Ｂは側面から見た図である。図１０に示すように、バックライト部が備える導光材２１０′は、３つの領域２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃに分割する。そして、それぞれの領域２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃごとに、個別に発光ダイオード２１ａ，２１ｂ，２１ｃを配置する。例えば、発光ダイオード２１ａを発光させたとき、導光材２１０′の領域２１０ａに光が入射する。

そして、ＰＤＬＣパネル２２０′として、導光材２１０′を分割した方向とは直交する方向に、６つの領域２２１，２２２，２２３，２２４，２２５，２２６に分割し、それぞれの領域２２１〜２２６で個別に光の散乱状態が制御できるようにする。

この図１０に示す構成とすることで、バックライト部は、図１０Ａに示すように、１８個の領域２２１ａ〜２２６ａ，２２１ｂ〜２２６ｂ，２２１ｃ〜２２６ｃで輝度が個別に制御できるようになる。１８個の領域２２１ａ〜２２６ａ，２２１ｂ〜２２６ｂ，２２１ｃ〜２２６ｃは、導光材２１０′の３分割とＰＤＬＣパネル２２０′の６分割とを掛け合わせて形成される領域である。

図１１は、各発光ダイオード２１ａ〜２１ｃの輝度と、ＰＤＬＣパネル２２０′の６つの領域２２１〜２２６の散乱状態の時間での変化例を示すタイミング図である。
図１１Ａ〜図１１Ｃは、各発光ダイオード２１ａ〜２１ｃの輝度の例を示す。図１１Ｄ〜図１１Ｉは、ＰＤＬＣパネル２２０′の６つの領域２２１〜２２６の散乱状態の例を示す。
例えば、図１１に示した最初のタイミングでは、領域２２１が光を散乱し、発光ダイオード２１ａが強く発光し、発光ダイオード２１ｂが弱く発光し、発光ダイオード２１ｃが消灯した状態である。このとき、図１０Ａに示した領域２２１ａが高い輝度で発光し、領域２２１ｂが弱い輝度で発光し、領域２２１ｃが発光しない状態になる。他の領域２２２ａ〜２２６ａ，２２２ｂ〜２２６ｂ，２２２ｃ〜２２６ｃは発光しない状態である。以後のタイミングについても、各発光ダイオード２１ａ〜２１ｃの輝度に応じて、各領域の発光状態を細かく制御できる。

この図１０に示す構成のバックライト部を用意して、ＰＤＬＣパネル２２０′の領域ごとの散乱状態の制御と発光ダイオード２１ａ〜２１ｃの制御とにより、より細かい発光状態の制御が可能になる。

［９．変形例］
なお、ここまでの実施の形態の例で説明したバックライト部の構成や制御例は、一例を示したものであり、それぞれの例に限定されるものではない。例えば、図１や図３の例では、ＰＤＬＣパネル２２０の散乱する範囲を６つに分割した例を示したが、本発明は、分割数や分割する方向などは図示の例に限定されるものではない。光源としての発光ダイオード２１を配置する位置についても、本発明は、図３などに示した例に限定されるものではない。
また、バックライト部は、光源として発光ダイオードを使用した例を示したが、その他の光源を使用したバックライト部でもよい。

また、図１に示した例では、制御部４１がＰＤＬＣパネル２２０の散乱状態や発光ダイオード２１の発光状態を制御する表示装置として構成した。これに対して、例えば図４のフローチャートや図５のフローチャートに示す処理手順を実行するプログラムを作成して、そのプログラムを、ＰＤＬＣパネルを備えたコンピュータに実装させることで、同様の機能を実現するようにしてもよい。ここでのコンピュータは、プログラムを実行する機能を備えた情報処理装置であることを意味し、例えばスマートフォンやタブレット端末など、プログラムの実装が可能な様々な機器が含まれる。また、プログラムは、各種記録媒体に記録させることで、コンピュータに受け渡すことが可能になる。

なお、本開示は以下のような構成も取ることができる。
（１）
画像表示パネルと、
前記画像表示パネルの背面に配置されて、導光材と高分子分散型液晶パネルとを有するバックライト部と、
前記バックライト部の導光材に入射させる光を発光する光源と、
前記画像表示パネルが表示する画像の書き換えに同期して、前記バックライト部の高分子分散型液晶パネルを駆動して、前記導光材に入射した光を散乱させる箇所を制御する高分子分散型液晶パネル駆動部と、
前記高分子分散型液晶パネルで光を散乱させる周期に同期して、前記光源を点滅させる光源駆動部とを備える
表示装置。
（２）
前記高分子分散型液晶パネル駆動部は、前記高分子分散型液晶パネルを分割した複数の領域で個別に光を散乱させるように前記高分子分散型液晶パネルを駆動し、
前記光源駆動部は、前記画像表示パネルのそれぞれの領域を散乱させる間に設定した特定期間内に前記光源を発光させる
前記（１）に記載の表示装置。
（３）
前記画像表示パネルの表面への物体の接触又は接近を検出するタッチパネルと、
前記タッチパネルでの検出状態に基づいて、接触又は接近した物体による操作指示を判別するタッチ操作判別部とをさらに備え、
前記タッチ操作判別部が判別した操作指示に基づいて、前記高分子分散型液晶パネル駆動部による複数の領域を個別に散乱させる駆動と、前記光源駆動部による特定期間内に光源を発光させる駆動とを行う
前記（２）に記載の表示装置。
（４）
前記タッチ操作判別部が判別した操作指示は、前記画像表示パネルが表示した画像の一部又は全体の移動を伴う操作指示である
前記（３）に記載の表示装置。
（５）
前記操作指示を判別しないとき、前記光源駆動部は前記光源を連続発光させ、前記高分子分散型液晶パネル駆動部は前記高分子分散型液晶パネルの全面で光を散乱させる
前記（３）又は（４）に記載の表示装置。
（６）
前記画像表示パネルが表示する画像の状態又は種類に応じて、前記高分子分散型液晶パネル駆動部により複数の領域で個別に光を散乱させる駆動と、前記光源駆動部により特定期間内に光源を発光させる駆動とを行う
前記（２）〜（５）のいずれか１項に記載の表示装置。
（７）
前記光源駆動部が光源を発光させる特定期間の時間幅で、前記バックライト部の明るさを制御する
前記（２）〜（６）のいずれか１項に記載の表示装置。
（８）
前記バックライト部の導光材を、前記複数の領域とは異なる分割状態で複数に分割し、分割したそれぞれの導光材ごとに個別に前記光源を配置し、
前記高分子分散型液晶パネル駆動部により前記高分子分散型液晶パネルを散乱させる領域の選択と、前記光源駆動部により点灯させる前記光源の選択との組み合わせで、前記画像表示パネルの背面を照らす箇所を変化させる
前記（２）〜（７）のいずれか１項に記載の表示装置。
（９）
画像表示パネルが表示する画像の書き換えに同期して、前記画像表示パネルの背面に配置されたバックライト部が有する高分子分散型液晶パネルを駆動して、前記バックライト部が有する導光材に入射した光を散乱させる箇所を制御することと、
前記高分子分散型液晶パネルで光を散乱させる周期に同期して、前記導光材に光を入射させる光源を点滅させることとを含む
表示方法。
（１０）
画像表示パネルが表示する画像の書き換えに同期して、前記画像表示パネルの背面に配置されたバックライト部が有する高分子分散型液晶パネルを駆動して、前記バックライト部が有する導光材に入射した光を散乱させる箇所を制御する手順と、
前記高分子分散型液晶パネルで光を散乱させる周期に同期して、前記導光材に光を入射させる光源を点滅させる手順とを、
コンピュータに実行させるためのプログラムを記録した
記録媒体。

また、本発明は上述した実施の形態例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。

１…導光板、２ａ〜２ｆ，３ａ〜３ｆ…発光ダイオード、１０…液晶表示パネル、１１…画像データ入力端子、１２…画像データ入力部、１３…画像データ処理部、１４…表示駆動部、２０…バックライト部、２１，２１ａ〜２１ｃ…発光ダイオード、２２…光源駆動部、２３…ＰＤＬＣパネル駆動部、３０…タッチパネル、３１…タッチ判別部、４１…制御部、４２…メモリ、４３…操作部、２１０…導光材、２２０…ＰＤＬＣパネル（高分子分散型液晶パネル）

Claims (10)

1. 画像表示パネルと、
   前記画像表示パネルの背面に配置されて、導光材と高分子分散型液晶パネルとを有するバックライト部と、
   前記バックライト部の導光材に入射させる光を発光する光源と、
   前記画像表示パネルが表示する画像の書き換えに同期して、前記バックライト部の高分子分散型液晶パネルを駆動して、前記導光材に入射した光を散乱させる箇所を制御する高分子分散型液晶パネル駆動部と、
   前記高分子分散型液晶パネルで光を散乱させる周期に同期して、前記光源を点滅させる光源駆動部とを備える
   表示装置。
2. 前記高分子分散型液晶パネル駆動部は、前記高分子分散型液晶パネルを分割した複数の領域で個別に光を散乱させるように前記高分子分散型液晶パネルを駆動し、
   前記光源駆動部は、前記画像表示パネルのそれぞれの領域を散乱させる間に設定した特定期間内に前記光源を発光させる
   請求項１記載の表示装置。
3. 前記画像表示パネルの表面への物体の接触又は接近を検出するタッチパネルと、
   前記タッチパネルでの検出状態に基づいて、接触又は接近した物体による操作指示を判別するタッチ操作判別部とをさらに備え、
   前記タッチ操作判別部が判別した操作指示に基づいて、前記高分子分散型液晶パネル駆動部による複数の領域を個別に散乱させる駆動と、前記光源駆動部による特定期間内に光源を発光させる駆動とを行う
   請求項２記載の表示装置。
4. 前記タッチ操作判別部が判別した操作指示は、前記画像表示パネルが表示した画像の一部又は全体の移動を伴う操作指示である
   請求項３記載の表示装置。
5. 前記操作指示を判別しないとき、前記光源駆動部は前記光源を連続発光させ、前記高分子分散型液晶パネル駆動部は前記高分子分散型液晶パネルの全面で光を散乱させる
   請求項４記載の表示装置。
6. 前記画像表示パネルが表示する画像の状態又は種類に応じて、前記高分子分散型液晶パネル駆動部により複数の領域で個別に光を散乱させる駆動と、前記光源駆動部により特定期間内に光源を発光させる駆動とを行う
   請求項２記載の表示装置。
7. 前記光源駆動部が光源を発光させる特定期間の時間幅で、前記バックライト部の明るさを制御する
   請求項２記載の表示装置。
8. 前記バックライト部の導光材を、前記複数の領域とは異なる分割状態で複数に分割し、分割したそれぞれの導光材ごとに個別に前記光源を配置し、
   前記高分子分散型液晶パネル駆動部により前記高分子分散型液晶パネルを散乱させる領域の選択と、前記光源駆動部により点灯させる前記光源の選択との組み合わせで、前記画像表示パネルの背面を照らす箇所を変化させる
   請求項２記載の表示装置。
9. 画像表示パネルが表示する画像の書き換えに同期して、前記画像表示パネルの背面に配置されたバックライト部が有する高分子分散型液晶パネルを駆動して、前記バックライト部が有する導光材に入射した光を散乱させる箇所を制御することと、
   前記高分子分散型液晶パネルで光を散乱させる周期に同期して、前記導光材に光を入射させる光源を点滅させることとを含む
   表示方法。
10. 画像表示パネルが表示する画像の書き換えに同期して、前記画像表示パネルの背面に配置されたバックライト部が有する高分子分散型液晶パネルを駆動して、前記バックライト部が有する導光材に入射した光を散乱させる箇所を制御する手順と、
    前記高分子分散型液晶パネルで光を散乱させる周期に同期して、前記導光材に光を入射させる光源を点滅させる手順とを、
    コンピュータに実行させるためのプログラムを記録した
    記録媒体。
    

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