(57)【要約】【課題】光源の上方に位置する空間における輝度と、それ以外の空間における輝度との間に差が生じ難い構造を有する面状光源装置を提供する。【解決手段】導光ブロック１００及び光源を備え、液晶表示装置の下方に配置され、液晶表示装置を照明する面状光源装置であって、導光ブロック１００は、液晶表示装置と対向した光出射面１１０を有し、導光ブロックの光出射面１１０には、凸部１１１、凹部１１２、及び、凸部と凹部とを結ぶ側面１１３が形成されており、凸部１１１及び凹部１１２上には光反射層１２０が形成されており、光源からの光は、導光ブロックの光出射面に形成された側面１１３から外部に出射される。【選択図】  図１
2008140653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光ブロック及び光源を備え、液晶表示装置の下方に配置され、液晶表示装置を照明する面状光源装置であって、
導光ブロックは、液晶表示装置と対向した光出射面を有し、
導光ブロックの光出射面には、凸部、凹部、及び、凸部と凹部とを結ぶ側面が形成されており、
凸部及び凹部上には、光反射層が形成されており、
光源からの光は、導光ブロックの光出射面に形成された側面から外部に出射されることを特徴とする面状光源装置。
【請求項２】
凸部及び凹部は直線状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の面状光源装置。
【請求項３】
凸部及び凹部は、光源の中心部を通る法線を中心として同心円上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の面状光源装置。
【請求項４】
凸部と側面とによって柱形状が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の面状光源装置。
【請求項５】
柱形状は円柱形状であることを特徴とする請求項４に記載の面状光源装置。
【請求項６】
柱形状は角柱形状であることを特徴とする請求項４に記載の面状光源装置。
【請求項７】
（ａ）液晶表示装置、並びに、
（ｂ）導光ブロック及び光源を備え、液晶表示装置の下方に配置され、液晶表示装置を照明する面状光源装置、
を具備した液晶表示装置組立体であって、
導光ブロックは、液晶表示装置と対向した光出射面を有し、
導光ブロックの光出射面には、凸部、凹部、及び、凸部と凹部とを結ぶ側面が形成されており、
凸部及び凹部上には、光反射層が形成されており、
光源からの光は、導光ブロックの光出射面に形成された側面から外部に出射されることを特徴とする液晶表示装置組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状光源装置及び液晶表示装置組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置にあっては、液晶材料それ自体は発光しない。従って、例えば、液晶表示装置の表示領域を照射する直下型の面状光源装置（バックライト）を、複数の画素から構成された表示領域の背面に配置する（例えば、文献１：日経エレクトロニクス  ２００４年１２月２０日第８８９号の第１２３〜１３０ページ  を参照）。尚、カラー液晶表示装置において、１画素は、例えば、赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素の３種の副画素から構成されている。そして、各画素あるいは各副画素を構成する液晶セルを、一種の光シャッター（ライト・バルブ）として動作させることによって、即ち、各画素あるいは各副画素の光透過率（開口率）を制御し、面状光源装置から出射された照明光（例えば、白色光）の光透過率を制御することで、画像を表示している。
【０００３】
面状光源装置（バックライト）は、通常、筐体を備え、筐体内に配置された複数の光源、及び、筐体の上部に取り付けられた光拡散板から構成されている。光源として、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）が使用される。光拡散板は、通常、プラスチックから作製されており、液晶表示装置の大きさにより異なるが、板厚は２ｍｍ程度である。そして、面状光源装置における光源を、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び、青色発光ダイオードから構成する場合、これらの発光ダイオードから出射された赤色光、緑色光、及び、青色光を充分に混色し、白色光とする必要がある。
【０００４】
従来、液晶表示装置組立体における面状光源装置は、表示領域全体を、均一、且つ、一定の明るさで照明しているが、このような面状光源装置とは別の構成、即ち、複数の面状光源ユニットから構成され、複数の表示領域ユニットにおける照度の分布を変化させる構成を有する面状光源装置（部分駆動方式あるいは分割駆動方式の面状光源装置）が、例えば、特開２００５−２５８４０３から周知である。そして、このような面状光源装置の制御によって、液晶表示装置における白レベルの増加、黒レベルの低下によるコントラスト比の増加を図ることができる結果、画像表示の品質の向上を図ることができるし、面状光源装置の消費電力の低減を図ることができる。
【０００５】
或る面状光源ユニットの光源から出射された光の一部は、他の面状光源ユニットに侵入する。それ故、上述したように、面状光源装置を構成するそれぞれの面状光源ユニットの光源輝度を制御したとき、或る面状光源ユニットの光源輝度が他の面状光源ユニットの光源輝度に大きな影響を与える。従って、それぞれの面状光源ユニットが他の面状光源ユニットに及ぼす影響を出来るだけ小さくするために、面状光源ユニットと面状光源ユニットとの間に隔壁を設けている場合がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２５８４０３
【特許文献２】特開２００１−６４１６
【特許文献３】特開２００１−３６１５１
【非特許文献１】日経エレクトロニクス  ２００４年１２月２０日第８８９号の第１２３〜１３０ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、面状光源ユニットと面状光源ユニットとの間に隔壁を設ける場合、光源の上方に位置する光拡散板の部分と、隔壁の上方に位置する光拡散板の部分に輝度差が発生し易い。そして、このような現象が発生すると、液晶表示装置組立体の表示画像においても輝度の均一性が低下し、表示画像の品質が損なわれる。また、面状光源装置における光源を、上述のように３種類の発光ダイオードから構成する場合、これらの発光ダイオードから出射された赤色光、緑色光、及び、青色光から白色光を得るために、或る程度の容積を有する混色のための空間が必要とされ、面状光源装置の小型化、薄型化の達成が困難となる場合があるし、混色のための空間における輝度損失も問題となる。
【０００８】
導光板を有するバックライト構造や面発光装置において輝度ムラをより少なくするするために、導光板に凹凸部を形成する技術が、例えば、特開２００１−６４１６や特開２００１−３６１５１から周知である。しかしながら、単に導光板の表面に凹凸部を形成しても、光源の上方に位置する空間と、係る空間の周囲に位置する空間との間において、輝度差が発生する。然るに、係る輝度差を少なくする技術は、これらの特許公開公報には、何ら、言及されていない。
【０００９】
従って、本発明の目的は、光源の上方に位置する空間における輝度と、それ以外の空間における輝度との間に差が生じ難い構造を有する面状光源装置、及び、係る面状光源装置を組み込んだ液晶表示装置組立体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するための本発明の面状光源装置は、導光ブロック及び光源を備え、液晶表示装置の下方に配置され、液晶表示装置を照明する面状光源装置であって、
導光ブロックは、液晶表示装置と対向した光出射面を有し、
導光ブロックの光出射面には、凸部、凹部、及び、凸部と凹部とを結ぶ側面が形成されており、
凸部及び凹部上には、光反射層が形成されており、
光源からの光は、導光ブロックの光出射面に形成された側面から外部に出射されることを特徴とする。
【００１１】
上記の目的を達成するための本発明の液晶表示装置組立体は、
（ａ）液晶表示装置、並びに、
（ｂ）導光ブロック及び光源を備え、液晶表示装置の下方に配置され、液晶表示装置を照明する面状光源装置、
を具備した液晶表示装置組立体であって、
導光ブロックは、液晶表示装置と対向した光出射面を有し、
導光ブロックの光出射面には、凸部、凹部、及び、凸部と凹部とを結ぶ側面が形成されており、
凸部及び凹部上には、光反射層が形成されており、
光源からの光は、導光ブロックの光出射面に形成された側面から外部に出射されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の面状光源装置あるいは液晶表示装置組立体（以下、これらを総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある）において、凸部及び凹部は直線状に形成されている構成、即ち、ストライプ状に形成されている構成とすることができる。あるいは又、本発明において、凸部及び凹部は光源の中心部を通る法線を中心として同心円上に配置されている構成とすることができる。あるいは又、本発明において、凸部と側面とによって柱形状が形成されている構成とすることができる。更には、柱形状を、円柱形状とすることができ、あるいは又、角柱形状とすることができる。尚、軸線に垂直な仮想平面で円柱形状を切断したときの断面形状は、円形だけでなく、長円形、楕円形等を含む任意の滑らかな閉じた曲線から構成された形状を包含する。また、軸線に垂直な仮想平面で角柱形状を切断したときの断面形状は、正方形、長方形、台形、平行四辺形を含む任意の四角形だけでなく、三角形、任意の多角形から構成された形状を包含する。凸部は、例えば、直線上に配列されていてもよいし、同心円上に配列されていてもよいし、格子点上に配列されていてもよいし、正三角形や正六角形の頂点上に配列されていてもよい。柱形状の軸線は、光源の中心部を通る法線と平行であってもよいし、傾いていてもよいし、例えば、光源との位置関係に応じて傾いていてもよい。
【００１３】
導光ブロックの光出射面における凸部及び凹部は、「面」から構成されており、平坦であってもよいし、平坦でなくともよい。即ち、後者の場合、湾曲していてもよいし、滑らかな曲面の一部から構成されていてもよいし、平面の組合せから構成されていてもよい。導光ブロックの光出射面における側面も、平坦であってもよいし、平坦でなくともよい。即ち、後者の場合、湾曲していてもよいし、滑らかな曲面の一部から構成されていてもよいし、平面の組合せから構成されていてもよい。側面は、凸部や凹部に対して垂直であってもよいし、傾いていてもよいし、例えば、光源との位置関係に応じて傾いていてもよい。凸部、凹部、及び、凸部と凹部とを結ぶ側面は、連続的に形成されていることが好ましい。
【００１４】
本発明において、導光ブロックの光出射面における凸部及び凹部上に光反射層が形成されているが、係る光反射層には、光を完全に反射する層だけでなく、或る程度の光を透過する層（例えば、光透過率が１５％以下の層）が包含される。即ち、光反射層に、鏡面反射機能を付与してもよいし、光拡散反射機能を付与してもよい。光反射層に鏡面反射機能を付与するためには、凸部及び凹部に、光反射フィルムや銀増反射シートを貼り付けたり、例えば、メッキ法、真空蒸着法やスパッタリング法といった物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）等に基づき光を反射する金属や合金から成る薄膜を形成すればよい。一方、光反射層に光拡散反射機能を付与するためには、凸部及び凹部に、凹凸を有するフィルム（光拡散反射フィルム）を貼り付けたり、光拡散剤が分散された白色塗料等を塗布すればよい。更には、光反射層を、これらの組合せから構成することもできる。
【００１５】
一方、導光ブロックの光出射面における側面上に何も形成せずに、導光ブロックを構成する材料が露出した状態としてもよいし、係る側面に光拡散透過機能を付与してもよい。側面に光拡散透過機能を付与するためには、サンドブラスト法に基づき凸部及び凹部に凹凸を形成したり、凹凸を有するフィルム（光拡散透過フィルム）を貼り付けれたり、透明バインダー樹脂中に微粒子から成る光拡散剤が分散された光拡散・透過層を塗布法にて形成すればよい。
【００１６】
光拡散剤は、光源からの光を拡散させる性質を有する粒子であり、無機材料粒子あるいは有機材料粒子から構成されている。無機材料粒子を構成する無機材料として、具体的には、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、マグネシウムシリケート、又は、これらの混合物を例示することができる。一方、有機材料粒子を構成する樹脂として、アクリル系樹脂、アクリロニトリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、メラミン系樹脂を例示することができる。光拡散剤の形状として、例えば、球状、立方状、針状、棒状、紡錘形状、板状、鱗片状、繊維状を挙げることができる。
【００１７】
本発明において、導光ブロックは、光源からの光に対して透明な材料、即ち、光源が出射する光を余り吸収することの無い材料から作製することが好ましい。具体的には、導光ブロックを構成する材料として、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリアリレート樹脂（ＰＡＲ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、アクリル系樹脂、ＡＳ樹脂を含むスチレン系樹脂、非晶性のポリプロピレン系樹脂、ガラスを例示することができる。導光ブロックは、構成する材料に依存して、適切な成形方法（例えば、プラスチック材料に基づいた各種の成形方法や、板状あるいはシート状、フィルム状材料にダイシング法やレーザ等にて一種の切り込みを入れることで、凸部、凹部及び側面を形成する方法等）に基づき作製すればよい。
【００１８】
導光ブロックを１つの素材から構成してもよいが、導光ブロックを分割して、複数の導光ブロックユニットから構成し、導光ブロックユニットを並べるような構成とすることが好ましい。尚、後者の場合、導光ブロックユニットと導光ブロックユニットとの間に、後述する隔壁を設ける構成とすることができるし、及び／又は、導光ブロックユニットを隙間無く並べ、あるいは又、隙間を開けて並べ、導光ブロックユニットの側壁に光反射膜を形成する構成とすることもできる。光反射膜は、例えば、上述した光反射層と同様の構成とすることができる。これによって、次に述べるように、面状光源装置を構成するそれぞれの面状光源ユニットの光源輝度を制御したとき、例えば、光源から出射された光が隣接する導光ブロックユニットに入射（侵入）しないので、或る面状光源ユニットの光源輝度が他の面状光源ユニットの光源輝度に与える影響を無くすことができるし、光源から出射された光の利用効率の低下を防ぐことができる。尚、導光ブロックあるいは導光ブロックユニットの底面に、光反射膜を設けてもよい。
【００１９】
以上に説明した好ましい構成、形態を含む本発明において、複数の光源を同時に同じ駆動条件にて駆動してもよい。あるいは又、複数の光源を部分駆動してもよい。即ち、面状光源装置を、液晶表示装置の表示領域をＰ×Ｑ個の仮想の表示領域ユニットに分割したと想定したときのこれらのＰ×Ｑ個の表示領域ユニットに対応したＰ×Ｑ個の面状光源ユニットから構成し、Ｐ×Ｑ個の面状光源ユニットの発光状態は個別に制御される部分駆動方式あるいは分割駆動方式としてもよい。この場合、各面状光源ユニットに導光ブロックユニットが備えられている。
【００２０】
光源は、導光ブロックの底面に形成された空間内に配置されていてもよい。係る空間の形状として、角錐、円錐、円柱、三角柱や四角柱を含む多角柱、球の一部、回転楕円体の一部、回転放物線体の一部、回転双曲線体の一部といった各種の形状を例示することができる。あるいは又、光源と導光ブロックとの間に空間（隙間）を存在させてもよい。即ち、光源の上方に導光ブロックを配置してもよい。
【００２１】
光源は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）から構成することができるが、これに限定するものではなく、冷陰極線型の蛍光ランプや、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置、冷陰極電界電子放出装置（ＦＥＤ）、プラズマ表示装置を挙げることもできる。光源を発光ダイオードから構成する場合、例えば波長６４０ｎｍの赤色を発光する赤色発光ダイオード、例えば波長５３０ｎｍの緑色を発光する緑色発光ダイオード、及び、例えば波長４５０ｎｍの青色を発光する青色発光ダイオードを組として構成することで白色光を得ることができるし、白色発光ダイオード（例えば、紫外又は青色発光ダイオードと蛍光体粒子とを組み合わせて白色光を発光する発光ダイオード）の発光によって白色光を得ることもできる。場合によっては、赤色、緑色、青色以外の第４番目の色、第５番目の色・・・を発光する発光ダイオードを更に備えていてもよい。
【００２２】
光源を発光ダイオードから構成する場合、例えば、赤色を発光する赤色発光ダイオード、緑色を発光する緑色発光ダイオード、及び、青色を発光する青色発光ダイオードの組合せとして、具体的には、（１つの赤色発光ダイオード，１つの緑色発光ダイオード，１つの青色発光ダイオード）、（１つの赤色発光ダイオード，２つの緑色発光ダイオード，１つの青色発光ダイオード）、（２つの赤色発光ダイオード，２つの緑色発光ダイオード，１つの青色発光ダイオード）等の組合せを挙げることができるが、これらに限定するものではない。
【００２３】
光源を発光ダイオードから構成する場合、発光ダイオードは、所謂フェイスアップ構造を有していてもよいし、フリップチップ構造を有していてもよい。即ち、発光ダイオードは、基板、及び、基板上に形成された発光層から構成されており、発光層から光が外部に出射される構造としてもよいし、発光層からの光が基板を通過して外部に出射される構造としてもよい。より具体的には、発光ダイオード（ＬＥＤ）は、例えば、基板上に形成された第１導電型（例えばｎ型）を有する第１化合物半導体層、第１化合物半導体層上に形成された活性層、活性層上に形成された第２導電型（例えばｐ型）を有する第２化合物半導体層の積層構造を有し、第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、及び、第２化合物半導体層に電気的に接続された第２電極を備えている。発光ダイオードを構成する層は、発光波長に依存して、周知の化合物半導体材料から構成すればよい。発光ダイオードからの光取り出し効率を高めるために、発光ダイオードの光出射部分には、一定の大きさを有する半球状の樹脂材料を取り付けることが望ましい。尚、光を特定の方向に射出させたい等の意図がある場合には、例えば、光が水平方向に主に出射される２次元方向出射構成を配設してもよい。
【００２４】
面状光源装置は、光拡散板を備え、更には、拡散シート、プリズムシート、偏光変換シートといった光学機能シート群や、反射シートを備えている構成とすることができる。光学機能シート群は、離間配置された各種シートから構成されていてもよいし、積層され一体として構成されていてもよい。光拡散板や光学機能シート群は、面状光源装置と液晶表示装置との間に配置される。光拡散板を構成する材料として、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリスチレン系樹脂（ＰＳ）、メタクリル樹脂を挙げることができる。光拡散板と導光ブロックとの間には隙間があってもよいし、光拡散板と導光ブロックとは密着していてもよい。
【００２５】
導光ブロックユニットと導光ブロックユニットとの間（即ち、面状光源ユニットと面状光源ユニットとの間）に隔壁を配設してもよい。隔壁を構成する材料として、具体的には、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリアリレート樹脂（ＰＡＲ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、アクリル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ガラスを挙げることができ、面状光源ユニットに備えられた光源から出射された光に対して透明な構成あるいは不透明な構成とすることができる。隔壁表面に光拡散反射機能を付与してもよいし、鏡面反射機能を付与してもよい。隔壁表面に光拡散反射機能を付与するためには、サンドブラスト法に基づき隔壁表面に凹凸を形成したり、凹凸を有するフィルム（光拡散フィルム）を隔壁表面に貼り付ければよい。また、隔壁表面に鏡面反射機能を付与するためには、光反射フィルムを隔壁表面に貼り付けたり、例えばメッキによって隔壁表面に光反射膜を形成すればよい。
【００２６】
透過型の液晶表示装置は、例えば、透明第１電極を備えたフロント・パネル、透明第２電極を備えたリア・パネル、及び、フロント・パネルとリア・パネルとの間に配された液晶材料から成る。尚、液晶表示装置は、モノクロ液晶表示装置であってもよいし、カラー液晶表示装置であってもよい。
【００２７】
フロント・パネルは、より具体的には、例えば、ガラス基板やシリコン基板から成る第１の基板と、第１の基板の内面に設けられた透明第１電極（共通電極とも呼ばれ、例えば、ＩＴＯから成る）と、第１の基板の外面に設けられた偏光フィルムとから構成されている。更には、透過型のカラー液晶表示装置においては、第１の基板の内面に、アクリル樹脂やエポキシ樹脂から成るオーバーコート層によって被覆されたカラーフィルターが設けられている。カラーフィルターの配置パターンとして、デルタ配列、ストライプ配列、ダイアゴナル配列、レクタングル配列を挙げることができる。そして、フロント・パネルは、更に、オーバーコート層上に透明第１電極が形成された構成を有している。尚、透明第１電極上には配向膜が形成されている。一方、リア・パネルは、より具体的には、例えば、ガラス基板やシリコン基板から成る第２の基板と、第２の基板の内面に形成されたスイッチング素子と、スイッチング素子によって導通／非導通が制御される透明第２電極（画素電極とも呼ばれ、例えば、ＩＴＯから成る）と、第２の基板の外面に設けられた偏光フィルムとから構成されている。透明第２電極を含む全面には配向膜が形成されている。これらの透過型のカラー液晶表示装置を含む液晶表示装置を構成する各種の部材や液晶材料は、周知の部材、材料から構成することができる。スイッチング素子として、単結晶シリコン半導体基板に形成されたＭＯＳ型ＦＥＴや薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）といった３端子素子や、ＭＩＭ素子、バリスタ素子、ダイオード等の２端子素子を例示することができる。
【００２８】
透明第１電極と透明第２電極の重複領域であって液晶セルを含む領域が、１画素（ピクセル）あるいは１副画素（サブピクセル）に該当する。そして、透過型のカラー液晶表示装置においては、各画素（ピクセル）を構成する赤色発光副画素（副画素［Ｒ］と呼ぶ場合がある）は、係る領域を構成する液晶セルと赤色光を透過するカラーフィルターとの組合せから構成され、緑色発光副画素（副画素［Ｇ］と呼ぶ場合がある）は、係る領域を構成する液晶セルと緑色光を透過するカラーフィルターとの組合せから構成され、青色発光副画素（副画素［Ｂ］と呼ぶ場合がある）は、係る領域を構成する液晶セルと青色光を透過するカラーフィルターとの組合せから構成されている。副画素［Ｒ］、副画素［Ｇ］、及び、副画素［Ｂ］の配置パターンは、上述したカラーフィルターの配置パターンと一致する。尚、画素は、副画素［Ｒ］、副画素［Ｇ］、及び、副画素［Ｂ］の３種の副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］を１組として構成される構成に限定されず、例えば、これらの３種の副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に更に１種類あるいは複数種類の副画素を加えた１組（例えば、輝度向上のために白色光を発光する副画素を加えた１組、色再現範囲を拡大するために補色を発光する副画素を加えた１組、色再現範囲を拡大するためにイエローを発光する副画素を加えた１組、色再現範囲を拡大するためにイエロー及びシアンを発光する副画素を加えた１組）から構成することもできる。
【００２９】
ここで、部分駆動方式あるいは分割駆動方式を採用する場合、画素あるいは副画素の光透過率（開口率とも呼ばれる）Ｌｔ、画素あるいは副画素に対応する表示領域の部分の輝度（表示輝度）ｙ、及び、面状光源ユニットの輝度（光源輝度）Ｙを、以下のとおり、定義する。
【００３０】
Ｙ1・・・・光源輝度の、例えば最高輝度であり、以下、光源輝度・第１規定値と呼ぶ場合がある。
Ｌｔ1・・・表示領域ユニットにおける画素あるいは副画素の光透過率（開口率）の、例えば最大値であり、以下、光透過率・第１規定値と呼ぶ場合がある。
Ｌｔ2・・・表示領域ユニットを構成する全ての画素を駆動するために駆動回路に入力される入力信号の値の内の最大値である表示領域ユニット内・入力信号最大値ｘU-maxに等しい値を有する入力信号に相当する制御信号が画素あるいは副画素に供給されたと想定したときの画素あるいは副画素の光透過率（開口率）であり、以下、光透過率・第２規定値と呼ぶ場合がある。尚、０≦Ｌｔ2≦Ｌｔ1
ｙ2・・・・光源輝度が光源輝度・第１規定値Ｙ1であり、画素あるいは副画素の光透過率（開口率）が光透過率・第２規定値Ｌｔ2であると仮定したときに得られる表示輝度であり、以下、表示輝度・第２規定値と呼ぶ場合がある。
Ｙ2・・・・表示領域ユニット内・入力信号最大値ｘU-maxに等しい値を有する入力信号に相当する制御信号が画素あるいは副画素に供給されたと想定し、しかも、このときの画素あるいは副画素の光透過率（開口率）が光透過率・第１規定値Ｌｔ1に補正されたと仮定したとき、画素あるいは副画素の輝度を表示輝度・第２規定値（ｙ2）とするための面状光源ユニットの光源輝度。但し、光源輝度Ｙ2には、各面状光源ユニットの光源輝度が他の面状光源ユニットの光源輝度に与える影響を考慮した補正が施される場合がある。
【００３１】
面状光源装置の部分駆動時、表示領域ユニット内・入力信号最大値ｘU-maxに等しい値を有する入力信号に相当する制御信号が画素に供給されたと想定したときの画素の輝度（光透過率・第１規定値Ｌｔ1における表示輝度・第２規定値ｙ2）が得られるように、表示領域ユニットに対応する面状光源ユニットを構成する光源の輝度を駆動回路によって制御するが、具体的には、例えば、画素あるいは副画素の光透過率（開口率）を、例えば光透過率・第１規定値Ｌｔ1としたときに表示輝度ｙ2が得られるように、光源輝度Ｙ2を制御すればよい（例えば、減少させればよい）。即ち、例えば、以下の式（１）を満足するように、画像表示フレーム毎に面状光源ユニットの光源輝度Ｙ2を制御すればよい。尚、Ｙ2≦Ｙ1の関係にある。
【００３２】
Ｙ2・Ｌｔ1＝Ｙ1・Ｌｔ2    （１）
【００３３】
２次元マトリクス状に配列された画素（ピクセル）の数Ｍ0×Ｎ0を（Ｍ0，Ｎ0）で表記したとき、（Ｍ0，Ｎ0）の値として、具体的には、ＶＧＡ（６４０，４８０）、Ｓ−ＶＧＡ（８００，６００）、ＸＧＡ（１０２４，７６８）、ＡＰＲＣ（１１５２，９００）、Ｓ−ＸＧＡ（１２８０，１０２４）、Ｕ−ＸＧＡ（１６００，１２００）、ＨＤ−ＴＶ（１９２０，１０８０）、Ｑ−ＸＧＡ（２０４８，１５３６）の他、（１９２０，１０３５）、（７２０，４８０）、（１２８０，９６０）等、画像表示用解像度の幾つかを例示することができるが、これらの値に限定するものではない。また、（Ｍ0，Ｎ0）の値と（Ｐ，Ｑ）の値との関係として、限定するものではないが、以下の表１に例示することができる。１つの表示領域ユニットを構成する画素の数として、２０×２０乃至３２０×２４０、好ましくは、５０×５０乃至２００×２００を例示することができる。表示領域ユニットにおける画素の数は、一定であってもよいし、異なっていてもよい。
【００３４】
2008140653.tif 000003
【００３５】
部分駆動方式あるいは分割駆動方式を採用する場合、液晶表示装置及び面状光源装置を駆動するための駆動回路は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）駆動回路、演算回路、記憶装置（メモリ）等から構成された面状光源装置制御回路及び面状光源ユニット駆動回路、並びに、タイミングコントローラ等の周知の回路から構成された液晶表示装置駆動回路を備えている。表示領域の部分の輝度（表示輝度）及び面状光源ユニットの輝度（光源輝度）の制御は、１画像表示フレーム毎に行われる。尚、駆動回路に電気信号として１秒間に送られる画像情報の数（毎秒画像）がフレーム周波数（フレームレート）であり、フレーム周波数の逆数がフレーム時間（単位：秒）である。
【発明の効果】
【００３６】
本発明にあっては、導光ブロックの光出射面における凸部及び凹部上に光反射層が形成されており、光源からの光は、導光ブロックの光出射面に形成された側面から外部に出射される。従って、光源から出射され、導光ブロックの光出射面の凸部あるいは凹部に、直接、衝突する光は、光出射面の凸部あるいは凹部において反射される結果、この光が、直接、導光ブロックの光出射面から出射されることは無い。一方、導光ブロックの光出射面に形成された側面から外部に出射される光は、導光ブロックの光出射面の凸部あるいは凹部に対しては大きな入射角に相当し、導光ブロックの光出射面の側面に対しては小さな入射角であるが故に、導光ブロックの光出射面の側面において全反射されること無く、導光ブロックの光出射面の側面から出射される。従って、光源の上方に位置する空間と、係る空間の周囲に位置する空間との間における輝度差が小さくなる。即ち、輝度ムラを少なくすることができる。その結果、液晶表示装置組立体の表示画像において輝度の均一性が向上し、表示画像の品質が損なわれるといった問題の発生を確実に防止することができる。
【００３７】
また、光源から出射された光は、導光ブロックの光出射面の側面から出射されるが、例えば、導光ブロックの光出射面における凸部及び凹部上に設けられた光反射層によって反射されて、導光ブロック内を伝播して、導光ブロックの光出射面の側面から出射されるだけでなく、導光ブロックの側面に設けられた光反射膜によって反射されて、導光ブロック内を伝播して、導光ブロックの光出射面の側面から出射され得る。従って、混色のための空間における輝度損失を出来る限り少なくすることができ、また、小型化、薄型化を達成することができる。
【００３８】
更には、面状光源装置に部分駆動方式（分割駆動方式）を採用すれば、表示領域ユニット内・入力信号最大値ｘU-maxに等しい値を有する入力信号に相当する制御信号が画素に供給されたと想定したときの画素の輝度（光透過率・第１規定値Ｌｔ1における表示輝度・第２規定値ｙ2）が得られるように、表示領域ユニットに対応する面状光源ユニットを構成する光源の輝度を駆動回路によって制御するので、面状光源装置の消費電力の低減を図ることができるばかりか、白レベルの増加や黒レベルの低下を図り、高いコントラスト比（液晶表示装置の画面表面における、外光反射等を含まない、全黒表示部と全白表示部の輝度比）を得ることができ、所望の表示領域の明るさを強調することが可能となるので、画像表示の品質の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明するが、それに先立ち、実施例においての使用に適した透過型の液晶表示装置（具体的には、透過型のカラー液晶表示装置）や面状光源装置の概要を、図９、図１０、図１１の（Ａ）及び（Ｂ）、図１２を参照して、説明する。
【００４０】
実施例の液晶表示装置組立体は、
（ａ）液晶表示装置、並びに、
（ｂ）導光ブロック及び光源を備え、液晶表示装置の下方に配置され、液晶表示装置を照明する面状光源装置、
を備えている。
【００４１】
より具体的には、実施例の液晶表示装置組立体は、
（ａ）２次元マトリクス状に配列された画素から構成された表示領域１１を有する透過型のカラー液晶表示装置１０、並びに、
（ｂ）このカラー液晶表示装置１０の表示領域１１を、第１の方向にＰ個、第１の方向と直角に延びる第２の方向にＱ個、合計、Ｐ×Ｑ個の仮想の表示領域ユニット１２に分割したと想定したときのこれらのＰ×Ｑ個の表示領域ユニット１２に対応し、それぞれが光源４４を備えたＰ×Ｑ個の面状光源ユニット４２から成り、カラー液晶表示装置１０を背面から照明する面状光源装置４０、
を備えている。
【００４２】
また、実施例の面状光源装置は、導光ブロック及び光源を備え、液晶表示装置の下方に配置され、液晶表示装置を照明する面状光源装置である。より具体的には、実施例の面状光源装置４０は、２次元マトリクス状に配列された画素から構成された表示領域１１を有する透過型のカラー液晶表示装置１０を背面から照明する面状光源装置であって、カラー液晶表示装置１０の表示領域１１をＰ×Ｑ個の仮想の表示領域ユニット１２に分割したと想定したときのこれらのＰ×Ｑ個の表示領域ユニット１２に対応し、それぞれが光源４４を備えたＰ×Ｑ個の面状光源ユニット４２から成る。
【００４３】
尚、実施例の面状光源装置４０あるいは液晶表示装置組立体にあっては、面状光源ユニット４２に備えられた光源の発光状態は個別に制御される。即ち、部分駆動方式あるいは分割駆動方式が採用されている。
【００４４】
具体的には、図９に概念図を示すように、実施例における透過型のカラー液晶表示装置１０は、第１の方向に沿ってＭ0個、第２の方向に沿ってＮ0個の、合計Ｍ0×Ｎ0個の画素が２次元マトリクス状に配列された表示領域１１を備えている。ここで、表示領域１１を、Ｐ×Ｑ個の仮想の表示領域ユニット１２に分割したと想定する。各表示領域ユニット１２は複数の画素から構成されている。具体的には、例えば、画像表示用解像度としてＨＤ−ＴＶ規格を満たすものであり、２次元マトリクス状に配列された画素（ピクセル）の数Ｍ0×Ｎ0を（Ｍ0，Ｎ0）で表記したとき、例えば、（１９２０，１０８０）である。また、２次元マトリクス状に配列された画素から構成された表示領域１１（図９において、一点鎖線で示す）がＰ×Ｑ個の仮想の表示領域ユニット１２（境界を点線で示す）に分割されている。（Ｐ，Ｑ）の値は、例えば、（１９，１２）である。但し、図面の簡素化のため、図９における表示領域ユニット１２（及び面状光源ユニット４２）の数は、この値と異なる。各表示領域ユニット１２は複数（Ｍ×Ｎ）の画素から構成されており、１つの表示領域ユニット１２を構成する画素の数は、例えば、約１万である。各画素は、それぞれが異なる色を発光する複数の副画素を１組として構成されている。より具体的には、各画素は、赤色発光副画素（副画素［Ｒ］）、緑色発光副画素（副画素［Ｇ］）、及び、青色発光副画素（副画素［Ｂ］）の３種の副画素（サブピクセル）から構成されている。この透過型のカラー液晶表示装置１０は、線順次駆動される。より具体的には、カラー液晶表示装置１０は、マトリクス状に交差する走査電極（第１の方向に沿って延びている）とデータ電極（第２の方向に沿って延びている）とを有し、走査電極に走査信号を入力して走査電極を選択、走査し、データ電極に入力されたデータ信号（制御信号に基づく信号である）に基づき画像を表示させ、１画面を構成する。
【００４５】
カラー液晶表示装置１０は、図１２に模式的な一部断面図を示すように、透明第１電極２４を備えたフロント・パネル２０、透明第２電極３４を備えたリア・パネル３０、及び、フロント・パネル２０とリア・パネル３０との間に配された液晶材料１３から成る。
【００４６】
フロント・パネル２０は、例えば、ガラス基板から成る第１の基板２１と、第１の基板２１の外面に設けられた偏光フィルム２６とから構成されている。第１の基板２１の内面には、アクリル樹脂やエポキシ樹脂から成るオーバーコート層２３によって被覆されたカラーフィルター２２が設けられ、オーバーコート層２３上には、透明第１電極（共通電極とも呼ばれ、例えば、ＩＴＯから成る）２４が形成され、透明第１電極２４上には配向膜２５が形成されている。一方、リア・パネル３０は、より具体的には、例えば、ガラス基板から成る第２の基板３１と、第２の基板３１の内面に形成されたスイッチング素子（具体的には、薄膜トランジスタ、ＴＦＴ）３２と、スイッチング素子３２によって導通／非導通が制御される透明第２電極（画素電極とも呼ばれ、例えば、ＩＴＯから成る）３４と、第２の基板３１の外面に設けられた偏光フィルム３６とから構成されている。透明第２電極３４を含む全面には配向膜３５が形成されている。フロント・パネル２０とリア・パネル３０とは、それらの外周部で封止材（図示せず）を介して接合されている。尚、スイッチング素子３２は、ＴＦＴに限定されず、例えば、ＭＩＭ素子から構成することもできる。また、図面における参照番号３７は、スイッチング素子３２とスイッチング素子３２との間に設けられた絶縁層である。
【００４７】
これらの透過型のカラー液晶表示装置を構成する各種の部材や、液晶材料は、周知の部材、材料から構成することができるので、詳細な説明は省略する。
【００４８】
直下型の面状光源装置（バックライト）４０は、Ｐ×Ｑ個の仮想の表示領域ユニット１２に対応したＰ×Ｑ個の面状光源ユニット４２から成り、各面状光源ユニット４２は、面状光源ユニット４２に対応する表示領域ユニット１２を背面から白色光にて照明する。面状光源ユニット４２に備えられた光源４４は、個別に制御される。尚、光源４４の形状は、全体として見た場合、点状である。面状光源ユニット４２の光源輝度は、他の面状光源ユニット４２に備えられた光源４４の発光状態等による影響を受けない。カラー液晶表示装置１０の下方に面状光源装置４０が位置しているが、図９においては、カラー液晶表示装置１０と面状光源装置４０とを別々に表示した。面状光源装置４０における発光ダイオード等の配置、配列状態を図１１の（Ａ）に模式的に示し、カラー液晶表示装置１０及び面状光源装置４０から成る液晶表示装置組立体の模式的な一部断面図を図１１の（Ｂ）に示す。光源４４は、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御方式に基づき駆動される発光ダイオード４３から成る。面状光源ユニット４２の輝度の増減は、面状光源ユニット４２を構成する発光ダイオード４３のパルス幅変調制御におけるデューティ比の増減制御によって行う。
【００４９】
図１１の（Ｂ）に液晶表示装置組立体の模式的な一部断面図を示すように、面状光源装置４０は、外側フレーム５３と内側フレーム５４とを備えた筐体５１から構成されている。そして、透過型のカラー液晶表示装置１０の端部は、外側フレーム５３と内側フレーム５４とによって、スペーサ５５Ａ，５５Ｂを介して挟み込まれるように保持されている。また、外側フレーム５３と内側フレーム５４との間には、ガイド部材５６が配置されており、外側フレーム５３と内側フレーム５４とによって挟み込まれたカラー液晶表示装置１０がずれない構造となっている。筐体５１の内部であって上部には、光拡散板６１が、スペーサ５５Ｃ、ブラケット部材５７を介して、内側フレーム５４に取り付けられている。また、光拡散板６１の上には、拡散シート６２、プリズムシート６３、偏光変換シート６４といった光学機能シート群が積層されている。筐体５１の内部であって下部には、反射シート６５が備えられている。ここで、この反射シート６５は、その反射面が光拡散板６１と対向するように配置され、筐体５１の底面５２Ａに図示しない取付け用部材を介して取り付けられている。反射シート６５は、例えば、シート基材上に、銀反射膜、低屈折率膜、高屈折率膜を順に積層された構造を有する銀増反射膜から構成することができる。反射シート６５は、複数の発光ダイオード４３から出射された光や、筐体５１の側面５２Ｂによって反射された光を反射する。こうして、例えば波長６４０ｎｍの赤色を発光する赤色発光ダイオード４３Ｒ、例えば波長５３０ｎｍの緑色を発光する緑色を発光する緑色発光ダイオード４３Ｇ、及び、例えば波長４５０ｎｍの青色を発光する青色を発光する青色発光ダイオード４３Ｂから出射された赤色光、緑色光、及び、青色光が混色され、色純度の高い白色光を照明光として得ることができる。この白色光の照明光は、面状光源ユニット４２から光拡散板６１を介して出射され、拡散シート６２、プリズムシート６３、偏光変換シート６４といった光学機能シート群を通過し、カラー液晶表示装置１０を背面から照明する。尚、図１１の（Ａ）においては、発光ダイオード４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂを纏めて光源４４で示す。
【００５０】
筐体５１の底面５２Ａ近傍には、光センサーであるフォトダイオード４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂが配置されている。尚、フォトダイオード４５Ｒは、赤色光の光強度を測定するために赤色フィルターが取り付けられたフォトダイオードであり、フォトダイオード４５Ｇは、緑色光の光強度を測定するために緑色フィルターが取り付けられたフォトダイオードであり、フォトダイオード４５Ｂは、青色光の光強度を測定するために青色フィルターが取り付けられたフォトダイオードである。ここで、１個の面状光源ユニット４２に１組の光センサー（フォトダイオード４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂ）が配置されている。光センサーであるフォトダイオード４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂによって、発光ダイオード４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂの輝度及び色度が測定される。
【００５１】
図９及び図１０に示すように、外部（ディスプレイ回路）からの入力信号に基づき面状光源装置４０及びカラー液晶表示装置１０を駆動するための駆動回路は、パルス幅変調制御方式に基づき、面状光源装置４０を構成する赤色発光ダイオード４３Ｒ、緑色発光ダイオード４３Ｇ、及び、青色発光ダイオード４３Ｂのオン／オフ制御を行う面状光源装置制御回路７０及び面状光源ユニット駆動回路８０、並びに、液晶表示装置駆動回路９０から構成されている。
【００５２】
面状光源装置制御回路７０は、演算回路７１及び記憶装置（メモリ）７２から構成されている。一方、面状光源ユニット駆動回路８０は、演算回路８１、記憶装置（メモリ）８２、ＬＥＤ駆動回路８３、フォトダイオード制御回路８４、ＦＥＴから成るスイッチング素子８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂ、発光ダイオード駆動電源（定電流源）８６から構成されている。面状光源装置制御回路７０及び面状光源ユニット駆動回路８０を構成するこれらの回路等は、周知の回路等とすることができる。一方、カラー液晶表示装置１０を駆動するための液晶表示装置駆動回路９０は、タイミングコントローラ９１といった周知の回路から構成されている。カラー液晶表示装置１０には、液晶セルを構成するＴＦＴから成るスイッチング素子３２を駆動するための、ゲート・ドライバ、ソース・ドライバ等（これらは図示せず）が備えられている。
【００５３】
また、発光ダイオード４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂの下流には電流検出用の抵抗体ｒR，ｒG，ｒBが、発光ダイオード４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂと直列に挿入されており、抵抗体ｒR，ｒG，ｒBを流れる電流が電圧に変換され、抵抗体ｒR，ｒG，ｒBにおける電圧降下が所定の値となるように、ＬＥＤ駆動回路８３の制御下、発光ダイオード駆動電源８６の動作が制御される。ここで、図１０には、発光ダイオード駆動電源（定電流源）８６を１つで描写しているが、実際には、発光ダイオード４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂのそれぞれを駆動するための発光ダイオード駆動電源８６が配されている。
【００５４】
そして、発光ダイオード４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂの発光状態は、フォトダイオード４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂによって測定され、フォトダイオード４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂからの出力はフォトダイオード制御回路８４に入力され、フォトダイオード制御回路８４、演算回路８１において、発光ダイオード４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂの例えば輝度及び色度としてのデータ（信号）とされ、係るデータがＬＥＤ駆動回路８３に送られ、次の画像表示フレームにおける発光ダイオード４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂの発光状態が制御されるといったフィードバック機構が形成される。
【００５５】
２次元マトリクス状に配列された画素から構成された表示領域１１がＰ×Ｑ個の表示領域ユニットに分割されているが、この状態を、「行」及び「列」で表現すると、Ｑ行×Ｐ列の表示領域ユニットに分割されていると云える。また、表示領域ユニット１２は複数（Ｍ×Ｎ）の画素から構成されているが、この状態を、「行」及び「列」で表現すると、Ｎ行×Ｍ列の画素から構成されていると云える。更には、赤色発光副画素（副画素［Ｒ］）、緑色発光副画素（副画素［Ｇ］）、及び、青色発光副画素（副画素［Ｂ］）を一括して纏めて『副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］』と呼ぶ場合があるし、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の動作の制御（具体的には、例えば、光透過率（開口率）の制御）のために副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に入力される赤色発光副画素・制御信号、緑色発光副画素・制御信号、及び、青色発光副画素・制御信号を一括して纏めて『制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］』と呼ぶ場合があるし、表示領域ユニットを構成する副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］を駆動するために駆動回路に外部から入力される赤色発光副画素・入力信号、緑色発光副画素・入力信号、及び、青色発光副画素・入力信号を一括して纏めて『入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］』と呼ぶ場合がある。
【００５６】
各画素は、前述したように、赤色発光副画素（赤色発光サブピクセル，副画素［Ｒ］）、緑色発光副画素（緑色発光サブピクセル，副画素［Ｇ］）、及び、青色発光副画素（青色発光サブピクセル，副画素［Ｂ］）の３種の副画素（サブピクセル）を１組として構成されている。以下の実施例の説明においては、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］のそれぞれの輝度の制御（階調制御）を８ビット制御とし、０〜２５５の２8段階にて行うとする。従って、各表示領域ユニット１２を構成する各画素における副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］のそれぞれを駆動するために液晶表示装置駆動回路９０に入力される入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘR，ｘG，ｘBのそれぞれは、２8段階の値をとる。また、各面状光源ユニットを構成する赤色発光ダイオード４３Ｒ、緑色発光ダイオード４３Ｇ、及び、青色発光ダイオード４３Ｂのそれぞれの発光時間を制御するためのパルス幅変調出力信号の値ＳR，ＳG，ＳBも、０〜２５５の２8段階の値をとる。但し、これに限定するものではなく、例えば、１０ビット制御とし、０〜１０２３の２10段階にて行うこともでき、この場合には、８ビットの数値での表現を、例えば４倍すればよい。
【００５７】
副画素のそれぞれに、副画素のそれぞれの光透過率Ｌｔを制御する制御信号が駆動回路から供給される。具体的には、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］のそれぞれに、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］のそれぞれの光透過率Ｌｔを制御する制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］が液晶表示装置駆動回路９０から供給される。即ち、液晶表示装置駆動回路９０においては、入力された入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］から制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］が生成され、この制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］が副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に供給（出力）される。尚、面状光源ユニット４２の輝度である光源輝度Ｙ2を１画像表示フレーム毎に変化させるので、制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］は、例えば、入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘR，ｘG，ｘBを２．２乗した値に対して、光源輝度Ｙ2の変化に基づく補正（補償）を行った値ＸR-corr，ＸG-corr，ＸB-corrを有する。そして、液晶表示装置駆動回路９０を構成するタイミングコントローラ９１から、カラー液晶表示装置１０のゲート・ドライバ及びソース・ドライバに、制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］が周知の方法で送出され、制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に基づき各副画素を構成するスイッチング素子３２が駆動され、液晶セルを構成する透明第１電極２４及び透明第２電極３４に所望の電圧が印加されることで、各副画素の光透過率（開口率）Ｌｔが制御される。ここで、制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ＸR-corr，ＸG-corr，ＸB-corrが大きいほど、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の光透過率（開口率）Ｌｔが高くなり、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に対応する表示領域の部分の輝度（表示輝度ｙ）の値が高くなる。即ち、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］を通過する光によって構成される画像（通常、一種、点状である）は明るい。
【００５８】
表示輝度ｙ及び光源輝度Ｙ2の制御は、カラー液晶表示装置１０の画像表示における１画像表示フレーム毎、表示領域ユニット毎、面状光源ユニット毎に行われる。また、１画像表示フレーム内におけるカラー液晶表示装置１０の動作と面状光源装置４０の動作とは同期させられる。尚、駆動回路に電気信号として１秒間に送られる画像情報の数（毎秒画像）がフレーム周波数（フレームレート）であり、フレーム周波数の逆数がフレーム時間（単位：秒）である。
【実施例１】
【００５９】
実施例１は、面状光源装置及び液晶表示装置組立体に関する。図１の（Ａ）、（Ｂ）及び図１１の（Ｂ）に示すように、実施例１の面状光源装置４０あるいは液晶表示装置組立体において、導光ブロック１００は、透過型のカラー液晶表示装置１０と対向した光出射面１１０を有する。ここで、導光ブロック１００の光出射面１１０には、凸部１１１、凹部１１２、及び、凸部１１１と凹部１１２とを結ぶ側面１１３が形成されており、凸部１１１及び凹部１１２上には、光反射層１２０が形成されている。そして、光源４４からの光は、導光ブロック１００の光出射面１１０に形成された側面１１３から外部に出射される。尚、図１の（Ａ）は、導光ブロック１００の模式的な一部断面図であり、図１の（Ｂ）は、導光ブロック１００の模式的な部分的平面図、あるいは又、導光ブロックユニット１０１の模式的な平面図である。また、図１１の（Ｂ）においては、導光ブロック１００の詳細の図示を省略しているが、導光ブロック１００は、空間１００Ａ内に配置される。
【００６０】
ここで、実施例１にあっては、導光ブロック１００は、複数の導光ブロックユニット１０１から構成されており、導光ブロックユニット１０１を並べることで導光ブロック１００が構成されている。尚、導光ブロックユニット１０１は隙間無く並べられ、導光ブロックユニット１０１の側壁１０２に光反射膜１０３が形成されている。尚、図１１の（Ｂ）には、導光ブロックユニット１０１を明示するために、隙間を空けて表示している。また、面状光源ユニット４２には、１つの導光ブロックユニット１０１が配設されている。これによって、面状光源装置４０を構成するそれぞれの面状光源ユニット４２の光源輝度を制御したとき、例えば、光源４４から出射された光が隣接する導光ブロックユニット１０１に入射（侵入）しないので、或る面状光源ユニット４２の光源輝度が他の面状光源ユニット４２の光源輝度に与える影響を無くすことができるし、光源４４から出射された光の利用効率の低下を防ぐことができる。尚、導光ブロックユニット１０１の底面に、光反射膜を設けてもよい。また、以下の説明においては、導光ブロック１００と表現する代わりに、導光ブロックユニット１０１と表現する場合がある。
【００６１】
実施例１において、導光ブロックユニット１０１は、例えば、アクリル系樹脂から成形されている。また、凸部１１１及び凹部１１２上、並びに、導光ブロックユニット１０１の側壁１０２には、例えば、光拡散剤が分散された白色塗料層から成る光反射層１２０並びに光反射膜１０３が形成されている。一方、導光ブロックユニット１０１の光出射面１１０における側面１１３上には何も形成されておらず、導光ブロックユニット１０１を構成する材料が露出した状態である。尚、適切な成形方法に基づき成形した板状の導光ブロックユニット１０１にダイシング法に基づき切り込みを入れることで、凸部１１１、凹部１１２及び側面１１３を形成した後、全面（凸部１１１、凹部１１２及び側面１１３の上）に塗布法に基づき白色塗料層を形成し、次いで、側面１１３の上に形成された白色塗料層を削り取るといった方法で、導光ブロックユニット１０１を製造した。尚、導光ブロックユニット１０１の底面には、円柱形状を有する空間１０４が、１箇所、設けられている。そして、光源４４を構成する発光ダイオード４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂは、導光ブロックユニット１０１の底面に形成された空間１０４内に配置されている。導光ブロックユニット１０１の底面に３箇所の空間を形成し、各空間に１つの発光ダイオードを格納してもよい。また、導光ブロックユニット１０１に複数の空間（例えば、２箇所、４箇所等）を設け、各空間に複数の発光ダイオードを格納してもよい。導光ブロックユニット１０１は、反射シート６５に適切な方法で固定されている。
【００６２】
実施例１にあっては、凸部１１１及び凹部１１２は直線状に形成されている。即ち、凸部１１１及び凹部１１２はストライプ状に形成されている。そして、側面１１３の高さをＨ、凸部１１１の幅をＬH、凹部１１２の幅をＬLとしたとき、
Ｈ／ＬH＝Ｈ／ＬL＝ＬH／ＬL＝１
である。具体的には、Ｈの値、ＬHの値、ＬLの値は、全て，１．０ｍｍである。
【００６３】
導光ブロックユニット１０１の光出射面１１０における凸部１１１及び凹部１１２は、「面」から構成されており、実施例１にあっては、平坦である。また、導光ブロックユニット１０１の光出射面１１０における側面１１３も、平坦である。更には、側面１１３は、凸部１１１や凹部１１２に対して垂直である。凸部１１１、凹部１１２、及び、凸部１１１と凹部１１２とを結ぶ側面１１３は連続的に形成されている。
【００６４】
導光ブロックユニット１０１をアクリル系樹脂から成形した場合、全反射の臨界角は約４２度である。従って、図２の（Ｃ）に模式的な一部断面図を示すように、導光ブロックユニット２０１の光出射面２１０が平坦である場合には（尚、このような導光ブロックユニット２０１を比較例１の導光ブロックユニットと呼ぶ）、光源４４から出射された光は、光源４４の上方の光出射面の部分２１０Ａから出射され（図２の（Ｃ）においては、実線で示す）、光源４４の上方から離れた光出射面の部分２１０Ｂにおいては全反射され、導光ブロックユニット２０１から出射されない（図２の（Ｃ）においては、点線で示す）。尚、図２の（Ｃ）の実線及び点線で示す光は、光源４４から、直接、出射した光である。
【００６５】
一方、光源４４から出射され、側面１１３に衝突する光にあっては、図２の（Ｂ）に示すように、側面１１３への入射角が臨界角以上の光は側面１１３において全反射されるが（図２の（Ａ）には点線で示す）、側面１１３への入射角が臨界角未満の光は側面１１３から外部に出射される（図２の（Ａ）では実線で示す）。この状態を、模式的に図２の（Ａ）に示す。尚、図２の（Ａ）の実線及び点線で示す光は、光源４４から、直接、出射した光である。
【００６６】
このように、導光ブロックユニット１０１の光出射面１１０における凸部１１１及び凹部１１２上には光反射層１２０が形成されており、光源４４からの光は、導光ブロックユニット１０１の光出射面１１０に形成された側面１１３から外部に出射される。従って、光源４４から出射され、導光ブロックユニット１０１の光出射面１１０の凸部１１１あるいは凹部１１２に、直接、衝突する光（図２の（Ａ）において点線で示す）は、光出射面１１０の凸部１１１あるいは凹部１１２において反射される結果、この光が、直接、導光ブロックユニット１０１の光出射面１１０から出射されることは無い。また、光出射面１１０の側面１１３への入射角が臨界角以上である光も、側面１１３において全反射され、光出射面１１０から出射されることは無い。一方、導光ブロックユニット１０１の光出射面１１０に形成された側面１１３から外部に出射される光は、導光ブロックユニット１０１の光出射面１１０の凸部１１１あるいは凹部１１２に対しては大きな入射角に相当し、導光ブロックユニット１０１の光出射１１０面の側面１１３に対しては小さな入射角（臨界角未満の入射角）であるが故に、導光ブロックユニット１０１の光出射面１１０の側面１１３において全反射されること無く、導光ブロックユニット１０１の光出射面１１０の側面１１３から出射される。従って、光源４４の上方に位置する空間と、係る空間の周囲に位置する空間との間における輝度差が小さくなる。その結果、液晶表示装置組立体の表示画像において輝度の均一性が向上し、表示画像の品質が損なわれるといった問題の発生を確実に防止することができる。
【００６７】
また、光源から出射され、導光ブロックの光出射面の側面から出射される光は、導光ブロックユニット１０１の光出射面１１０における凸部１１１及び凹部１１２上に設けられた光反射層１２０によって反射されて、導光ブロックユニット１０１内を伝播して、導光ブロックユニット１０１の光出射面１１０の側面１１３から出射されるだけでなく、導光ブロックユニット１０１の側壁１０２に設けられた光反射膜１０３によって反射されて、導光ブロックユニット１０１内を伝播して、導光ブロックユニット１０１の光出射面１１０の側面１１３から出射される。従って、混色のための空間における輝度損失を出来る限り少なくすることができ、高輝度を達成することができ、しかも、例えば、面状光源ユニット４２と面状光源ユニット４２との境界領域の上方に位置する空間の部分に係る境界領域の存在に起因した輝度ムラが発生し難く、また、小型化、薄型化を達成することができる。
【００６８】
実施例１の導光ブロックユニット１０１及び比較例１の導光ブロックユニット２０１における輝度分布をシミュレーションした結果を、図３に示す。図３からも明らかなように、実施例１の導光ブロックユニット１０１（図３においては「×」印で示す）の方が、比較例１の導光ブロックユニット２０１（図３においては白抜き四角印で示す）よりも、広い領域において輝度が均一化されている。
【００６９】
更には、実施例１の導光ブロックユニット１０１及び比較例１の導光ブロックユニット２０１を用いたときの光拡散板６１上における照明状態を写真に撮った。この写真の代用図面を、図４の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。これらの図４の（Ａ）及び（Ｂ）も明らかなように、実施例１の導光ブロックユニット１０１（図４の（Ａ）参照）の方が、比較例１の導光ブロックユニット２０１（図４の（Ｂ）参照）よりも、広い領域において輝度が均一化されている。尚、図４の（Ｂ）に示した状態を、模式的に図５に示すが、赤色を示す領域（実線で示す）、緑色を示す領域（点線で示す）、青色を示す領域（一点鎖線で示す）が、白色光の領域の周囲に存在しており、白色光が分離した状態が観察された。一方、実施例１の導光ブロックユニット１０１にあっては、このような白色光が分離した状態は観察されなかった。
【００７０】
導光ブロックの厚さを５ｍｍとした場合、比較例１にあっては、光源４４から最短で導光ブロックユニット２０１から出射する光の導光ブロックユニット２０１内における光路長は５ｍｍであるが、実施例１の導光ブロックユニット１０１にあっては約１４ｍｍとなる。光が到達する領域の面積は、光源から係る領域までの距離の２乗に比例するので、光路長が長くなるということは、発光ダイオードの輝度分布の影響がより少なくされた状態で光を導光ブロックから取り出すことが可能になると云える。
【００７１】
Ｈの値、ＬHの値、ＬLの値を、全て、０．３ｍｍ及び０．５ｍｍとした２種類の導光ブロックユニットを作製し、実施例１の導光ブロックユニット（ＬHの値、ＬLの値を、全て、１．０ｍｍとしたもの）と同様の試験を行ったが、実施例１と同様の結果が得られた。
【実施例２】
【００７２】
実施例２は実施例１の変形である。実施例２においては、図６に導光ブロック１００の模式的な部分的平面図を示し、あるいは又、導光ブロックユニット１０１の模式的な平面図を示すように、凸部１１１及び凹部１１２は光源４４の中心部を通る法線を中心として同心円上に配置されている。そして、この場合にも、側面１１３の高さをＨ、凸部１１１の幅をＬH、凹部１１２の幅をＬLとしたとき、
Ｈ／ＬH＝Ｈ／ＬL＝ＬH／ＬL＝１
である。具体的には、Ｈの値、ＬHの値、ＬLの値は、全て，１．０ｍｍである。
【００７３】
以上の点を除き、実施例２の面状光源装置あるいは液晶表示装置組立体は、実施例１において説明した面状光源装置あるいは液晶表示装置組立体と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【実施例３】
【００７４】
実施例３も実施例１の変形である。実施例３においては、図７あるいは図８に導光ブロック１００の模式的な部分的平面図を示し、あるいは又、導光ブロックユニット１０１の模式的な平面図を示すように、凸部１１１と側面１１３とによって、柱形状、具体的には円柱形状が形成されている。尚、軸線に垂直な仮想平面で円柱形状を切断したときの断面形状は、円形だけでなく、長円形、楕円形等を含む任意の滑らかな閉じた曲線から構成された形状とすることができる。凸部１１１は、図７に図示した例では、正三角形の頂点上に配列されているし、図８に図示した例では、正方形の格子点上に配列されている。
【００７５】
あるいは又、凸部１１１と側面１１３とによって円柱形状を形成する代わりに、図示しないが、角柱形状が形成されている構成とすることもできる。尚、軸線に垂直な仮想平面で角柱形状を切断したときの断面形状は、正方形、長方形、台形、平行四辺形を含む任意の四角形だけでなく、三角形、任意の多角形から構成された形状を包含する。
【００７６】
以上の点を除き、実施例３の面状光源装置あるいは液晶表示装置組立体は、実施例１において説明した面状光源装置あるいは液晶表示装置組立体と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【００７７】
以下、実施例における液晶表示装置組立体の駆動方法を、図９、図１０及び図１３を参照して説明する。尚、図１３は、実施例における液晶表示装置組立体の駆動方法を説明するための流れ図である。
【００７８】
実施例にあっては、副画素のそれぞれに、副画素のそれぞれの光透過率Ｌｔを制御する制御信号が駆動回路から供給される。より具体的には、各画素を構成する副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］のそれぞれに、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］のそれぞれの光透過率Ｌｔを制御する制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］が駆動回路９０から供給される。そして、面状光源ユニット４２のそれぞれにおいて、各表示領域ユニット１２を構成する全ての画素（副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］）を駆動するために駆動回路７０，８０，９０に入力される入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘR，ｘG，ｘBの内の最大値である表示領域ユニット内・入力信号最大値ｘU-maxに等しい値を有する入力信号に相当する制御信号が副画素に供給されたと想定したときの画素（副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］）の輝度（光透過率・第１規定値Ｌｔ1における表示輝度・第２規定値ｙ2）が得られるように、この表示領域ユニット１２に対応する面状光源ユニット４２を構成する光源の輝度を、面状光源装置制御回路７０及び面状光源ユニット駆動回路８０によって制御する。具体的には、例えば、画素あるいは副画素の光透過率（開口率）を、例えば光透過率・第１規定値Ｌｔ1としたときに表示輝度ｙ2が得られるように、光源輝度Ｙ2を制御すればよい（例えば、減少させればよい）。即ち、例えば、以下の式（１）を満足するように、画像表示フレーム毎に面状光源ユニット４２の光源輝度Ｙ2を制御すればよい。尚、Ｙ2≦Ｙ1の関係にある。
【００７９】
Ｙ2・Ｌｔ1＝Ｙ1・Ｌｔ2    （１）
【００８０】
［ステップ−１００］
スキャンコンバータ等の周知のディスプレイ回路から送出された１画像表示フレーム分の入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］及びクロック信号ＣＬＫは、面状光源装置制御回路７０及び液晶表示装置駆動回路９０に入力される（図９参照）。尚、入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］は、例えば撮像管への入力光量をｙ’としたとき、撮像管からの出力信号であり、例えば放送局等から出力され、副画素の光透過率Ｌｔを制御するために液晶表示装置駆動回路９０にも入力される入力信号であり、入力光量ｙ’の０．４５乗の関数で表すことができる。そして、面状光源装置制御回路７０に入力された１画像表示フレーム分の入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘR，ｘG，ｘBは、面状光源装置制御回路７０を構成する記憶装置（メモリ）７２に、一旦、記憶される。また、液晶表示装置駆動回路９０に入力された１画像表示フレーム分の入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘR，ｘG，ｘBも、液晶表示装置駆動回路９０を構成する記憶装置（図示せず）に、一旦、記憶される。
【００８１】
［ステップ−１１０］
次いで、面状光源装置制御回路７０を構成する演算回路７１においては、記憶装置７２に記憶された入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値を読み出し、第（ｐ，ｑ）番目［但し、先ず、ｐ＝１，ｑ＝１］の表示領域ユニット１２において、この第（ｐ，ｑ）番目の表示領域ユニット１２を構成する全ての画素における副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］を駆動するための入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘR，ｘG，ｘBの内の最大値である表示領域ユニット内・入力信号最大値ｘU-maxを、演算回路７１において求める。そして、表示領域ユニット内・入力信号最大値ｘU-maxを、記憶装置７２に記憶する。このステップを、ｍ＝１，２，・・・，Ｍ、ｎ＝１，２，・・・，Ｎの全てに対して、即ち、Ｍ×Ｎ個の画素に対して、実行する。
【００８２】
例えば、ｘRが「１１０」に相当する値であり、ｘGが「１５０」に相当する値であり、ｘBが「５０」に相当する値である場合、ｘU-maxは「１５０」に相当する値である。
【００８３】
この操作を、（ｐ，ｑ）＝（１，１）から（Ｐ，Ｑ）まで繰り返し、全ての表示領域ユニット１２における表示領域ユニット内・入力信号最大値ｘU-maxを、記憶装置７２に記憶する。
【００８４】
［ステップ−１２０］
そして、表示領域ユニット内・入力信号最大値ｘU-maxに等しい値を有する入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に相当する制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］が副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に供給されたと想定したときの輝度（光透過率・第１規定値Ｌｔ1における表示輝度・第２規定値ｙ2）が面状光源ユニット４２によって得られるように、表示領域ユニット１２に対応する面状光源ユニット４２を構成する光源４４の輝度（光源輝度Ｙ2）を、面状光源ユニット駆動回路８０の制御下、増減する。具体的には、以下の式（１）を満足するように、１画像表示フレーム毎、１面状光源ユニット毎に光源輝度Ｙ2を制御すればよい。より具体的には、光源輝度制御関数ｇ（ｘnol-max）である式（２）に基づき光源４４（発光ダイオード４３）の輝度を制御し、且つ、式（１）を満足するように光源輝度Ｙ2を制御すればよい。このような制御の概念図を、図１５の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。但し、後述するように、他の面状光源ユニット４２の影響に基づいた補正を、光源輝度Ｙ2に対して、必要に応じて施す。尚、光源輝度Ｙ2の制御に関するこれらの関係、即ち、表示領域ユニット内・入力信号最大値ｘU-max、この最大値ｘU-maxに等しい値を有する入力信号に相当する制御信号の値、このような制御信号が画素（副画素）に供給されたと想定したときの表示輝度・第２規定値ｙ2、このときの各副画素の光透過率（開口率）［光透過率・第２規定値Ｌｔ2］、各副画素の光透過率（開口率）を光透過率・第１規定値Ｌｔ1としたときに表示輝度・第２規定値ｙ2が得られるような面状光源ユニット４２における輝度制御パラメータの関係等を、予め求めておき、記憶装置７２等に記憶しておけばよい。
【００８５】
Ｙ2・Ｌｔ1＝Ｙ1・Ｌｔ2    （１）
ｇ（ｘnol-max）＝ａ1・（ｘnol-max）2.2＋ａ0    （２）
【００８６】
ここで、画素（あるいは、画素を構成する副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］のそれぞれ）を駆動するために液晶表示装置駆動回路９０に入力される入力信号（入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］）の最大値をｘmaxとしたとき、
ｘnol-max≡ｘU-max／ｘmax
であり、ａ1，ａ0は定数であり、
ａ1＋ａ0＝１
０＜ａ0＜１，０＜ａ1＜１
で表すことができる。例えば、
ａ1＝０．９９
ａ0＝０．０１
とすればよい。また、入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘR，ｘG，ｘBのそれぞれは、２8段階の値をとるので、ｘmaxの値は「２５５」に相当する値である。
【００８７】
ところで、面状光源装置４０にあっては、例えば、（ｐ，ｑ）＝（１，１）の面状光源ユニット４２の輝度制御を想定した場合、他のＰ×Ｑ個の面状光源ユニット４２からの影響を考慮する必要がある場合がある。このような面状光源ユニット４２が他の面状光源ユニット４２から受ける影響は、各面状光源ユニット４２の発光プロファイルによって予め判明しているので、逆算によって差分を計算でき、その結果、補正が可能である。演算の基本形を以下に説明する。
【００８８】
式（１）及び式（２）の要請に基づくＰ×Ｑ個の面状光源ユニット４２に要求される輝度（光源輝度Ｙ2）を行列［ＬPxQ］で表す。また、或る面状光源ユニットのみを駆動し、他の面状光源ユニットは駆動していないときに得られる或る面状光源ユニットの輝度を、Ｐ×Ｑ個の面状光源ユニット４２に対して予め求めておく。係る輝度を行列［Ｌ’PxQ］で表す。更には、補正係数を行列［αPxQ］で表す。すると、これらの行列の関係は、以下の式（３−１）で表すことができる。補正係数の行列［αPxQ］は、予め求めておくことができる。
［ＬPxQ］＝［Ｌ’PxQ］・［αPxQ］    （３−１）
よって、式（３−１）から行列［Ｌ’PxQ］を求めればよい。行列［Ｌ’PxQ］は、逆行列の演算から求めることができる。即ち、
［Ｌ’PxQ］＝［ＬPxQ］・［αPxQ］-1    （３−２）
を計算すればよい。そして、行列［Ｌ’PxQ］で表された輝度が得られるように、各面状光源ユニット４２に備えられた光源４４を制御すればよく、具体的には、係る操作、処理は、記憶装置（メモリ）７２に記憶された情報（データテーブル）を用いて行えばよい。尚、発光ダイオード４３の制御にあっては、行列［Ｌ’PxQ］の値は負の値を取れないので、演算結果は正の領域にとどめる必要があることは云うまでもない。従って、式（３−２）の解は厳密解ではなく、近似解となる場合がある。
【００８９】
このように、面状光源装置制御回路７０を構成する演算回路７１において得られた式（１）及び式（２）の値に基づき得られた行列［ＬPxQ］、補正係数の行列［αPxQ］に基づき、上述したとおり、面状光源ユニットを単独で駆動したと想定したときの輝度の行列［Ｌ’PxQ］を求め、更には、記憶装置７２に記憶された変換テーブルに基づき、０〜２５５の範囲内の対応する整数（パルス幅変調出力信号の値）に変換する。こうして、面状光源装置制御回路７０を構成する演算回路７１において、面状光源ユニット４２における赤色発光ダイオード４３Ｒの発光時間を制御するためのパルス幅変調出力信号の値ＳR、緑色発光ダイオード４３Ｇの発光時間を制御するためのパルス幅変調出力信号の値ＳG、青色発光ダイオード４３Ｂの発光時間を制御するためのパルス幅変調出力信号の値ＳBを得ることができる。
【００９０】
［ステップ−１３０］
次に、面状光源装置制御回路７０を構成する演算回路７１において得られたパルス幅変調出力信号の値ＳR，ＳG，ＳBは、面状光源ユニット４２に対応して設けられた面状光源ユニット駆動回路８０の記憶装置８２に送出され、記憶装置８２において記憶される。また、クロック信号ＣＬＫも面状光源ユニット駆動回路８０に送出される（図１０参照）。
【００９１】
［ステップ−１４０］
そして、パルス幅変調出力信号の値ＳR，ＳG，ＳBに基づき、面状光源ユニット４２を構成する赤色発光ダイオード４３Ｒのオン時間ｔR-ON及びオフ時間ｔR-OFF、緑色発光ダイオード４３Ｇのオン時間ｔG-ON及びオフ時間ｔG-OFF、青色発光ダイオード４３Ｂのオン時間ｔB-ON及びオフ時間ｔB-OFFを演算回路８１は決定する。尚、
ｔR-ON＋ｔR-OFF＝ｔG-ON＋ｔG-OFF＝ｔB-ON＋ｔB-OFF＝一定値ｔConst
である。また、発光ダイオードのパルス幅変調に基づく駆動におけるデューティ比は、
ｔON／（ｔON＋ｔOFF）＝ｔON／ｔConst
で表すことができる。
【００９２】
そして、面状光源ユニット４２を構成する赤色発光ダイオード４３Ｒ，緑色発光ダイオード４３Ｇ、青色発光ダイオード４３Ｂのオン時間ｔR-ON，ｔG-ON，ｔB-ONに相当する信号が、ＬＥＤ駆動回路８３に送られ、このＬＥＤ駆動回路８３から、オン時間ｔR-ON，ｔG-ON，ｔB-ONに相当する信号の値に基づき、スイッチング素子８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂが、オン時間ｔR-ON，ｔG-ON，ｔB-ONだけオン状態となり、発光ダイオード駆動電源８６からのＬＥＤ駆動電流が、各発光ダイオード４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂに流される。その結果、各発光ダイオード４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂは、１画像表示フレームにおいて、オン時間ｔR-ON，ｔG-ON，ｔB-ONだけ発光する。こうして、各表示領域ユニット１２を、所定の照度において照明する。
【００９３】
こうして得られた状態を、図１４の（Ａ）及び（Ｂ）に実線で示すが、図１４の（Ａ）は、副画素を駆動するために液晶表示装置駆動回路９０に入力される入力信号の値を２．２乗した値（ｘ’≡ｘ2.2）とデューティ比（＝ｔON／ｔConst）との関係を模式的に示す図であり、図１４の（Ｂ）は、副画素の光透過率Ｌｔを制御するための制御信号の値Ｘと表示輝度ｙとの関係を模式的に示す図である。
【００９４】
［ステップ−１５０］
一方、液晶表示装置駆動回路９０に入力された入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘR，ｘG，ｘBはタイミングコントローラ９１へ送られ、タイミングコントローラ９１にあっては、入力された入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に相当する制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］を、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に供給（出力）する。液晶表示装置駆動回路９０のタイミングコントローラ９１において生成され、液晶表示装置駆動回路９０から副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に供給される制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ＸR，ＸG，ＸBと、入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘR，ｘG，ｘBとは、以下の式（４−１）、式（４−２）、式（４−３）の関係にある。但し、ｂ1_R，ｂ0_R，ｂ1_G，ｂ0_G，ｂ1_B，ｂ0_Bは定数である。また、面状光源ユニット４２の光源輝度Ｙ2を画像表示フレーム毎に変化させるので、制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］は、基本的に、入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値を２．２乗した値に対して、光源輝度Ｙ2の変化に基づく補正（補償）を行った値を有する。即ち、実施例にあっては、１画像表示フレーム毎に光源輝度Ｙ2が変化するので、光源輝度Ｙ2（≦Ｙ1）において表示輝度・第２規定値ｙ2が得られるように制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ＸR，ＸG，ＸBを決定、補正（補償）して、画素あるいは副画素の光透過率（開口率）Ｌｔを制御している。ここで、式（４−１）、式（４−２）、式（４−３）の関数ｆR，ｆG，ｆBは、係る補正（補償）を行うための予め求められた関数である。
【００９５】
ＸR＝ｆR（ｂ1_R・ｘR2.2＋ｂ0_R）    （４−１）
ＸG＝ｆG（ｂ1_G・ｘG2.2＋ｂ0_G）    （４−２）
ＸB＝ｆB（ｂ1_B・ｘB2.2＋ｂ0_B）    （４−３）
【００９６】
こうして、１画像表示フレームにおける画像表示動作が完了する。
【００９７】
以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例において説明した導光ブロック、導光ブロックユニット、透過型のカラー液晶表示装置や面状光源装置、面状光源ユニット、液晶表示装置組立体、駆動回路の構成、構造は例示であるし、これらを構成する部材、材料等も例示であり、適宜、変更することができる。発光ダイオードの温度を温度センサーで監視し、その結果を、面状光源ユニット駆動回路にフィードバックすることで、面状光源ユニットの輝度補償（補正）や温度制御を行ってもよい。実施例においては、液晶表示装置の表示領域をＰ×Ｑ個の仮想の表示領域ユニットに分割したと想定して説明を行ったが、場合によっては、透過型の液晶表示装置は、Ｐ×Ｑ個の実際の表示領域ユニットに分割された構造を有していてもよい。
【００９８】
実施例においては、導光ブロックユニットの側壁の全面に光反射膜を設けたが、場合によっては、導光ブロックユニットの側壁の下部（例えば、下側２／３の領域）にのみ、光反射膜を設ける構成としてもよい。また、場合によっては、導光ブロックの頂面の部分毎に光反射層の特性を変化させてもよい。具体的には、例えば、導光ブロックユニットの頂面の外周部における光反射層の特性と、導光ブロックユニットの頂面の中央部における光反射層の特性とを、異ならせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】図１の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例１の面状光源装置における導光ブロックあるいは導光ブロックユニットの模式的な一部断面図、及び、導光ブロックの模式的な部分的平面図あるいは導光ブロックユニットの模式的な平面図である。
【図２】図２の（Ａ）は、実施例１における導光ブロックユニットから光が出射される状態を模式的に示す図であり、図２の（Ｂ）は、実施例１における導光ブロックユニットの光出射面に形成された側面において光が全反射される状態を模式的に示す図であり、図２の（Ｃ）は、比較例１における導光ブロックユニットから光が出射される状態を模式的に示す図である。
【図３】図３は、実施例１及び比較例１の導光ブロックユニットにおける輝度分布をシミュレーションした結果を示すグラフである。
【図４】図４の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例１の導光ブロックユニット及び比較例１の導光ブロックユニットを用いたときの光拡散板上における照明状態を撮影した写真の代用図面である。
【図５】図５は、図４の（Ｂ）に示した比較例１における光の状態を模式的に示す図である。
【図６】図６は、実施例２の導光ブロックの模式的な部分的平面図あるいは導光ブロックユニットの模式的な平面図である。
【図７】図７は、実施例３の導光ブロックの模式的な部分的平面図あるいは導光ブロックユニットの模式的な平面図である。
【図８】図８は、実施例３の別の導光ブロックの模式的な部分的平面図あるいは導光ブロックユニットの模式的な平面図である。
【図９】図９は、実施例での使用に適したカラー液晶表示装置及び面状光源装置から成る液晶表示装置組立体の概念図である。
【図１０】図１０は、実施例での使用に適した駆動回路の一部分の概念図である。
【図１１】図１１の（Ａ）は、実施例の面状光源装置における面状光源ユニットや導光ブロックユニット等の配置、配列状態を模式的に示す図であり、図１１の（Ｂ）は、実施例のカラー液晶表示装置及び面状光源装置から成る液晶表示装置組立体の模式的な一部断面図である。
【図１２】図１２は、カラー液晶表示装置の模式的な一部断面図である。
【図１３】図１３は、実施例における液晶表示装置組立体の駆動方法を説明するための流れ図である。
【図１４】図１４の（Ａ）は、副画素を駆動するために液晶表示装置駆動回路に入力される入力信号の値を２．２乗した値（ｘ’≡ｘ2.2）とデューティ比（＝ｔON／ｔConst）との関係を模式的に示す図であり、図１４の（Ｂ）は、副画素の光透過率を制御するための制御信号の値Ｘと表示輝度ｙとの関係を模式的に示す図である。
【図１５】図１５の（Ａ）及び（Ｂ）は、表示領域ユニット内・入力信号最大値ｘU-maxに等しい値を有する入力信号に相当する制御信号が画素に供給されたと想定したときの表示輝度・第２規定値ｙ2が面状光源ユニットによって得られるように、面状光源ユニットの光源輝度Ｙ2を、面状光源ユニット駆動回路の制御下、増減する状態を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０・・・カラー液晶表示装置、１１・・・表示領域、１２・・・表示領域ユニット、１３・・・液晶材料、２０・・・フロント・パネル、２１・・・第１の基板、２２・・・カラーフィルター、２３・・・オーバーコート層、２４・・・透明第１電極（共通電極）、２５・・・配向膜、２６・・・偏光フィルム、３０・・・リア・パネル、３１・・・第２の基板、３２・・・スイッチング素子、３４・・・透明第２電極、３５・・・配向膜、３６・・・偏光フィルム、３７・・・絶縁層、４０・・・面状光源装置（バックライト）、４２・・・面状光源ユニット、４３，４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂ・・・発光ダイオード、４４・・・光源、４５，４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂ・・・フォトダイオード（光センサー）、５１・・・筐体、５２Ａ・・・筐体の底面、５２Ｂ・・・筐体の側面、５３・・・外側フレーム、５４・・・内側フレーム、５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ・・・スペーサ、５６・・・ガイド部材、５７・・・ブラケット部材、６１・・・光拡散板、６２・・・拡散シート、６３・・・プリズムシート、６４・・・偏光変換シート、６５・・・反射シート、７０・・・面状光源装置制御回路、７１・・・演算回路、７２・・・記憶装置（メモリ）、８０・・・面状光源ユニット駆動回路、８１・・・演算回路、８２・・・記憶装置（メモリ）、８３・・・ＬＥＤ駆動回路、８４・・・フォトダイオード制御回路、８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂ・・・スイッチング素子、８６・・・発光ダイオード駆動電源（定電流源）、９０・・・液晶表示装置駆動回路、９１・・・タイミングコントローラ、１００・・・導光ブロック、１０１・・・導光ブロックユニット、１０２・・・導光ブロックユニットの側壁、１０３・・・光反射膜、１０４・・・空間、１１０・・・光出射面、１１１・・・凸部、１１２・・・凹部、１１３・・・側面、１２０・・・光反射層
【図１】
2008140653.tif 000004
【図２】
2008140653.tif 000005
【図３】
2008140653.tif 000006
【図５】
2008140653.tif 000007
【図６】
2008140653.tif 000008
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図４】
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