(57)【要約】【課題】輝度の低下を防ぐことのできる照明装置を提供する。【解決手段】少なくとも一つの光源６を備え、光源６から出射される光を導光して発光面から照射する照明装置３であって、光源６から出射された光を導光する液晶層７３を備えるとともに、液晶層７３に印加される電圧値の大きさに応じて、液晶層７３を透過する光の透過率を変化させる液晶調整部４が、前記発光面に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの光源を備え、該光源から出射される光を導光して発光面から出射する照明装置であって、
前記光源から出射された光を導光する液晶層を備えるとともに、該液晶層に印加される電圧値の大きさに応じて、該液晶層を透過する光の透過率を変化させる液晶調整部が、前記発光面に設けられていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記光源は、蛍光ランプであって、
前記液晶調整部は、前記蛍光ランプを流れる電流値を検出する管電流検出部と、前記管電流検出部により検出された電流値に応じた電圧値を前記液晶層に印加する電圧印加部とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記液晶調整部は、前記管電流検出部により検出された電流値と、前記液晶層に印加する電圧値とが対応付けられた出力用ルックアップテーブルを備え、該出力用ルックアップテーブルを用いて、前記液晶層に印加する電圧値を決定することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記液晶調整部は、前記蛍光ランプを流れる電流値に対応した、複数の前記出力用ルックアップテーブルを備え、前記管電流検出部により検出された電流値に対応する出力用ルックアップテーブルを選択することを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記液晶調整部は、複数の画素電極を有する第１の基板と、前記第１の基板に対向して配置され、共通電極を有する第２の基板と、前記第１の基板及び前記第２の基板の間に設けられる前記液晶層と、少なくとも前記蛍光ランプの数に相当する複数の画素とを備え、
前記蛍光ランプの配置と前記蛍光ランプを流れる電流値とに応じた電圧値を、前記複数の画素の画素電極に、個別に印加することを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記蛍光ランプは、当該照明装置の前記発光面とは反対側となる背面に複数個配置され、
前記画素は、前記蛍光ランプが配置されている領域に対応して配列され、
前記管電流検出部は、前記蛍光ランプごとに、該蛍光ランプを流れる電流値を検出し、
前記蛍光ランプが配置されている領域に対応するそれぞれの前記画素の画素電極には、前記蛍光ランプごとの電流値に応じた電圧値を個別に印加することを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記画素は、前記蛍光ランプが配置されている領域及び前記蛍光ランプが配置されていない領域に対応して配列され、
前記蛍光ランプが配置されていない領域に対応するそれぞれの前記画素の画素電極には、その領域の最も近くに配置されている蛍光ランプの電流値に応じて決定された電圧値に基づいて補正した電圧値を個別に印加することを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
前記液晶層は、高分子分散型液晶により構成されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項に記載の照明装置をバックライトとして備えていることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置のバックライトなどとして利用される照明装置、及び、この照明装置を備える液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ブラウン管（ＣＲＴ）に代わり急速に普及している液晶表示装置は、省エネ型、薄型、軽量型等の特長を活かし液晶テレビ、モニター、携帯電話等に幅広く利用されている。これらの特長をさらに活かす方法として液晶表示装置の背後に配置される照明装置（いわゆるバックライト）の改良が挙げられる。
【０００３】
照明装置用の光源としては、一般に冷陰極管などの蛍光ランプが用いられ、また、照明方式としては、主に、サイドライト型（エッジライト型ともいう）と直下型とに大別される。サイドライト型は、液晶表示パネルの背後に導光体が設けられ、導光体の横端部に光源が設けられた構成を有している。光源から出射した光は、導光体で反射して間接的に液晶表示パネルを均一照射する。この構造により、輝度は低いが、薄型化することができるとともに、輝度均一性に優れた照明装置が実現できる。そのため、サイドライト型の照明装置は、携帯電話、ノートパソコン等のような中小型液晶ディスプレイに主に採用されている。
【０００４】
サイドライト型の照明装置の一例としては、特許文献１に記載のものが挙げられる。特許文献１には、発光面からの均一な発光が可能なように、反射層を有する導光体と、発光面となる拡散板とを備えた面照明装置について記載されている。この面照明装置では、拡散板に複数のドットを形成し、このドットは、光源の指向性を考慮し、光源から遠ざかる程密度が高くなるように設けられている。
【０００５】
また、直下型の照明装置は、液晶表示パネルの背後に光源を複数個配列し、液晶表示パネルを直接照射する。したがって、大画面でも高輝度が得やすく、２０インチ以上の大型液晶ディスプレイで主に採用されている。
【０００６】
直下型の照明装置の一例としては、特許文献２に記載のものが挙げられる。特許文献２には、所要の透過率を有するインクにより印刷して形成した光量調節フィルムと、この光量調節フィルムの全面に配置した拡散板とを備えた照明装置について記載されている。この照明装置によれば、均一照射が可能となる。
【特許文献１】特開平７−９４００８号公報（公開日：１９９５年４月７日）
【特許文献２】特開平４−９５９２３号公報（公開日：１９９２年３月２７日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記従来の技術では、以下に示す問題が生じる。
【０００８】
照明装置の光源として主に使用される蛍光ランプには、寿命等により経年的に劣化する特性がある。そのため、特に、蛍光ランプを備える照明装置では、従来のようにドットの配列密度を変化させることにより輝度の均一化を図ったとしても、表示面全体としての当初の輝度が次第に低下し、表示品位の劣化につながる。
【０００９】
つまり、従来の技術では、初期の段階でドットの配列密度が固定的に設定され、その後にドットの配列密度を変えることは困難であるため、光源（蛍光ランプ）の劣化とともに表示面全体としての輝度が低下する。そのため、このような照明装置を使用した表示装置では、表示品位が低下するという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、輝度の低下を防ぐことのできる照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る照明装置は、上記課題を解決するために、少なくとも一つの光源を備え、該光源から出射される光を導光して発光面から出射する照明装置であって、前記光源から出射された光を導光する液晶層を備えるとともに、該液晶層に印加される電圧値の大きさに応じて、該液晶層を透過する光の透過率を変化させる液晶調整部が、前記発光面に設けられていることを特徴としている。
【００１２】
従来の照明装置では、上記「発明が解決しようとする課題」欄において述べたとおり、初期の設計段階においてドットの配列が決定されるため、光の透過率は固定的となり、照明装置から出射される光の輝度が、光源の劣化に伴って低下することになる。
【００１３】
そこで、本発明の照明装置では、液晶調整部を備えることにより、光源から出射された光を導光する液晶層に印加される電圧値の大きさに応じて、該液晶層を透過する光の透過率を変化させることができる。そのため、例えば、経年的に光源からの発光量が低下した場合であっても、液晶層に印加する電圧を調整することによって、光の透過率を高めることが可能となり、輝度の低下を防ぐことができるという効果を奏する。
【００１４】
また、従来の照明装置では、ドットの配列を調整することはできないため、例えば、表示面（発光面）全体において、部分的に輝度の調整を行うことができない。
【００１５】
そこで、例えば、上記構成において、液晶層に部分的に電圧を印加する構成とすることにより、発光面における位置ごとに（部分的に）輝度を調整することが可能となる。そのため、表示面における輝度の均一化を図ることができるという効果を奏する。この構成では、例えば、複数の光源を備える直下型の照明装置において、特定の光源のみが劣化した場合であっても表示面における輝度の不均一性を防ぐことができる。また、サイドライト型の照明装置において、光源から遠くなる領域の輝度を調整して全体として輝度を均一化することができる。
【００１６】
なお、上記照明装置に備えられる光源としては、例えば、蛍光ランプや発光ダイオードが挙げられる。
【００１７】
また、上記照明装置では、前記光源は、蛍光ランプであって、前記液晶調整部は、前記蛍光ランプを流れる電流値を検出する管電流検出部と、前記管電流検出部により検出された電流値に応じた電圧値を前記液晶層に印加する電圧印加部とを備えていることが好ましい。
【００１８】
蛍光ランプは、それに流れる電流（管電流）を検出することにより、劣化度を測定することができる。例えば、経年劣化により発光量が低下してくると、それに伴って管電流の値も低下する。
【００１９】
上記構成では、検出した管電流の値に応じた電圧値を液晶層に印加している。これにより、蛍光ランプの劣化を確実に検出して、劣化に応じた輝度の調整が可能となるため、輝度の低下を確実に防ぐことができる。
【００２０】
また、上記照明装置では、前記液晶調整部は、前記管電流検出部により検出された電流値と、前記液晶層に印加する電圧値とが対応付けられた出力用ルックアップテーブルを備え、該出力用ルックアップテーブルを用いて、前記液晶層に印加する電圧値を決定することが好ましい。
【００２１】
上記構成によれば、検出された電流値と、液晶層に印加する電圧値とが対応付けられた出力用ルックアップテーブルを参照することにより、液晶層に印加する電圧値が決定される。そのため、簡易な構成により、輝度の低下を防ぐことができるという効果を奏する。
【００２２】
また、上記照明装置では、前記液晶調整部は、前記蛍光ランプを流れる電流値に対応した、複数の前記出力用ルックアップテーブルを備え、前記管電流検出部により検出された電流値に対応する出力用ルックアップテーブルを選択することが好ましい。
【００２３】
上記構成によれば、蛍光ランプを流れる電流値に対応した複数の出力用ルックアップテーブルの中から、検出された電流値に対応する出力用ルックアップテーブルが選択される。これにより、液晶層に印加すべき電圧値を細かく設定することができる。そのため、蛍光ランプの劣化の状態をより正確に反映させて、輝度の低下を防ぐことができる。
【００２４】
また、上記照明装置では、前記液晶調整部は、複数の画素電極を有する第１の基板と、前記第１の基板に対向して配置され、共通電極を有する第２の基板と、前記第１の基板及び前記第２の基板の間に設けられる前記液晶層と、少なくとも前記蛍光ランプの数に相当する複数の画素とを備え、前記蛍光ランプの配置と前記蛍光ランプを流れる電流値とに応じた電圧値を、前記複数の画素の画素電極に、個別に印加することが好ましい。
【００２５】
従来の照明装置では、上記「発明が解決しようとする課題」欄において述べたとおり、初期の設計段階においてドットの配列が決定され、以降はこの配列を調整することはできない。そのため、例えば、表示面（発光面）全体において、部分的に輝度の調整を行うことはできない。
【００２６】
そこで、上記構成によれば、発光面に設けられている液晶調整部が、複数の画素を備えており、画素ごとに異なる電圧値を印加することができる。これにより、発光面における、画素に対応する位置ごとに（部分的に）輝度を調整することが可能となる。そのため、特に、表示面における輝度の均一化を図ることができるという効果を奏する。
【００２７】
また、上記照明装置では、前記蛍光ランプは、当該照明装置の前記発光面とは反対側となる背面に複数個配置され、前記画素は、前記蛍光ランプが配置されている領域に対応して配列され、前記管電流検出部は、前記蛍光ランプごとに、該蛍光ランプを流れる電流値を検出し、前記蛍光ランプが配置されている領域に対応するそれぞれの前記画素の画素電極には、前記蛍光ランプごとの電流値に応じた電圧値を個別に印加することが好ましい。
【００２８】
蛍光ランプが照明装置の発光面とは反対側となる背面に複数個配置される、いわゆる直下型の照明装置では、個々の蛍光ランプの劣化度合いが経年的に異なってくるため、発光面上の位置により輝度差が生じる。
【００２９】
そこで、上記構成では、蛍光ランプが配置されている領域に対応するそれぞれの画素の画素電極に、蛍光ランプごとの電流値に応じた電圧値が個別に印加される。これにより、例えば、４本の蛍光ランプの内の１本が劣化により発光量が低下した場合であっても、この蛍光ランプの位置に対応する画素への印加電圧を変化させることにより、輝度の低下を防ぐとともに、他の領域との輝度差を抑えて、輝度の均一化を図ることが可能となる。
【００３０】
また、上記照明装置では、前記画素は、前記蛍光ランプが配置されている領域及び前記蛍光ランプが配置されていない領域に対応して配列され、前記蛍光ランプが配置されていない領域に対応するそれぞれの前記画素の画素電極には、その領域の最も近くに配置されている蛍光ランプの電流値に応じて決定された電圧値に基づいて補正した電圧値を個別に印加することが好ましい。
【００３１】
直下型の照明装置では、蛍光ランプが配置されている位置を外観上認識することができる。そのため、蛍光ランプが配置されている領域と配置されていない領域とで、輝度が生じる。
【００３２】
上記構成によれば、画素は、蛍光ランプが配置されていない領域にも配列されている。これにより、発光面をより細分化することができ、画素ごとに輝度を調整することができる。
【００３３】
また、上記構成では、蛍光ランプが配置されていない領域に対応するそれぞれの画素の画素電極には、その領域の最も近くに配置されている蛍光ランプの電流値に応じて決定された電圧値に基づいて補正した電圧値が個別に印加される。
【００３４】
これにより、例えば、蛍光ランプが配置されていない領域である第ｎ行目に対応する画素の画素電極には、第ｎ行目の最も近くに配置されている蛍光ランプの電流値に応じて決定された電圧値に基づいて補正した電圧値を印加する。これにより、細分化された複数の画素に対して、より適正な電圧を印加することができるため、輝度の均一化をより向上させることが可能となる。
【００３５】
また、上記照明装置では、前記液晶層は、高分子分散型液晶により構成されていることが好ましい。
【００３６】
詳細な説明は後述するが、高分子分散型液晶は、印加される電圧値の大きさに応じて光の透過率が変化する特性があることが知られている。よって、蛍光ランプの劣化を検出して、高分子分散型液晶に印加する電圧を調整することにより輝度を制御することが可能となる。これにより、上述した効果を奏することができる。
【００３７】
本発明に係る液晶表示装置は、上記何れかの照明装置をバックライトとして備えることを特徴としている。
【００３８】
上記構成では、上記照明装置による輝度の低下防止効果により、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明に係る照明装置は、以上のように、前記光源から出射された光を導光する液晶層を備えるとともに、該液晶層に印加される電圧値の大きさに応じて、該液晶層を透過する光の透過率を変化させる液晶調整部が、前記発光面に設けられている構成である。
【００４０】
上記の構成によれば、光の透過率を調整することができるため、輝度の低下を防ぐことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明の一実施形態について図面に基づいて説明すると以下の通りである。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００４２】
本実施の形態では、液晶表示パネルの背後に光源を複数個配列し、液晶表示パネルを直接照射する直下型の照明装置について説明する。図１には、直下型の照明装置をバックライトとして備えている液晶表示装置１の概略構成を示す。
【００４３】
図１に示すように、本実施の形態の液晶表示装置１は、液晶表示パネル２と、液晶表示パネル２の背面に配置された照明装置３とを備えている。照明装置３は、液晶表示パネル２へ向かって光を照射するようになっている。そして、液晶表示装置１は、照明装置３から出射される光を透過して表示を行う透過型の液晶表示装置である。
【００４４】
本発明では、液晶表示パネル２の構成は特に限定されず、適宜公知の液晶パネルを適用することができる。図示は省略するが、液晶表示パネル２は、例えば、複数の薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；以下「ＴＦＴ」と称する）が形成され、画素電極２１を備えたアクティブマトリクス基板２２と、これに対向する、対向電極２３を備えたカラーフィルタ基板２４とを備え、これらの基板２２，２４の間に液晶層２５がシール材によって封入された構成を有している。
【００４５】
次に、液晶表示装置１に備えられた照明装置３の構成について説明する。
【００４６】
図１に示すように、照明装置３は、液晶表示パネル２の背後（表示面とは反対側）に配置されており、液晶表示パネル２側から、液晶拡散装置４（液晶調整部）、光学シート５及び光源６をこの順に備えて構成されている。
【００４７】
光源６は、複数の蛍光ランプ（冷陰極管等）６１により構成され、これらの蛍光ランプ６１により液晶表示パネル２の全領域に対応できるように、個々の蛍光ランプ６１が液晶表示パネル２の分割領域に対応して配置されている。すなわち、本実施の形態では、図１に示すように、４本の蛍光ランプ６１（ＣＬ１〜ＣＬ４）により構成され、これらの蛍光ランプ６１により液晶表示パネル２の全領域を照射できるように、それぞれの蛍光ランプ６１が、等間隔に配置されている。なお、本発明において、蛍光ランプ６１の数、配列方向及び配列間隔は特に限定されるものではなく、主に液晶表示パネル２の大きさ及び用途に応じて決定される。
【００４８】
光学シート５は、液晶表示パネル２へ均一な光を照射するための拡散板、光を集光しつつ散乱させる拡散シート、光を集光し正面方向の輝度を向上させるレンズシート、及び、光の一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過することによって液晶表示装置１の輝度を向上させる偏光反射シートなどの何れか、または、これらを適宜組み合わせて構成されている。光学シート５の構成は、液晶表示装置１の価格や性能によって決定されるものである。
【００４９】
液晶拡散装置４は、光源６から照射された光を均一化して、液晶表示パネル２に照射するものである。
【００５０】
液晶表示装置１は、以上の各部材により構成されるものであり、従来の一般的な液晶表示装置１と比較すると、特に液晶拡散装置４を備えている点に特徴を有している。本発明は、主に、この液晶拡散装置４の機能により、表示品位の向上を図るものである。具体的には、液晶拡散装置４は、蛍光ランプ６１ごとに、対応する領域における液晶層の光の透過率を決定することにより、輝度の低下を防ぐとともに、表示面全体における輝度の均一化を図る構成である。以下では、主に、この液晶拡散装置４の詳細について説明する。
【００５１】
（液晶拡散装置４の構成例１）
図２は、液晶拡散装置４の構成例１を示すブロック図であり、図３は、図２に示す液晶拡散装置４の画素Ｐの電気的構成を示す等価回路図である。また、図４は、液晶拡散パネル７における、蛍光ランプ６１と画素Ｐとの配置関係を概略的に示した平面図である。
【００５２】
液晶拡散装置４は、アクティブマトリクス型の液晶拡散パネル７、ソースバスライン駆動回路８、ゲートライン駆動回路９、及びコントロール回路１０を備えている。
【００５３】
液晶拡散パネル７は、第１の基板７１、第１の基板７１に対向する第２の基板７２、及び両基板７１，７２の間に設けられる高分子分散型の液晶層７３により構成されており、行列状に配列された多数の画素Ｐを有している。
【００５４】
なお、画素Ｐの数は、特に限定されるものではないが、蛍光ランプ６１ごとに、対応する領域における液晶層７３の光の透過率を決定することができるように、少なくとも蛍光ランプ６１の本数に対応した行数分配列されている。また、蛍光ランプ６１は、一般的に高圧側と低圧側とで輝度差が生じるため、この輝度差を解消することができるように、画素Ｐは、横方向には複数列配列されていることが好ましい。構成例１では、図４に示すように、画素Ｐが４行×６列で等間隔に配列されている。
【００５５】
ここで、上述した蛍光ランプにおける輝度差について簡単に説明する。図５は、一般的な蛍光ランプの概略構成を示す図であり、図６は、該蛍光ランプにおける位置と管電流との関係を示すグラフである。図５に示すように、蛍光ランプの一方の端部（高圧側；図中左側）には電源が接続されており、管電流は他方の端部（低圧側；図中右側）に向かって流れる構成である。
【００５６】
ここで、蛍光ランプは、表示パネルの形状に対応して細長い形状であるため、蛍光ランプを流れる電流は、蛍光ランプに接続される基板等への漏洩により、図６に示すように、一方の端部から他方の端部に向かって次第に小さくなる。そのため、高圧側と低圧側とで表示される輝度に差が生じ、表示画面全体で不均一な表示となる。
【００５７】
本実施の形態における液晶拡散装置４では、この蛍光ランプ特有の輝度差の問題をも解消できるように、蛍光ランプの長手方向に複数の画素を備えている。
【００５８】
液晶拡散パネル７は、さらに、第１の基板７１上に、ソースバスライン７４、ゲートライン７５、ＴＦＴ７６、及び画素電極７７を備え、第２の基板７２上に対向電極７８を備えている。なお、ＴＦＴ７６は、図３にのみ図示し、図２では省略している。
【００５９】
ソースバスライン７４は、列方向（縦方向）に互いに平行となるように各列に１本ずつ形成されており、ゲートライン７５は行方向（横方向）に互いに平行となるように各行に１本ずつ形成されている。ＴＦＴ７６及び画素電極７７は、ソースバスライン７４とゲートライン７５との各交点に対応してそれぞれ形成されており、ＴＦＴ７６のソース電極ｓがソースバスライン７４に、ゲート電極ｇがゲートライン７５に、ドレイン電極ｄが画素電極７７にそれぞれ接続されている。
【００６０】
ここで、液晶層７３を構成する高分子分散型液晶の一般的な動作原理について説明する。図７（ａ）は電圧が印加された時の液晶分子の配向状態を示し、図７（ｂ）は電圧が印加されていない時の液晶分子の配向状態を示す。
【００６１】
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、高分子分散型液晶では、液晶層７３に印加される電圧の大きさによって、光の透過状況が異なる。すなわち、液晶層７３に電圧が印加されている場合には、図７（ａ）に示すように、光は高分子分散型液晶を透過する。これに対して、液晶層７３に電圧が印加されていない場合には、図７（ｂ）に示すように、光は高分子分散型液晶で散乱して液晶層７３を透過しない。そのため、表示面は白濁した状態となる。
【００６２】
このように、高分子分散型液晶を用いることによって、液晶層７３に印加する電圧の大きさを制御することにより液晶層７３を透過する光の透過率を制御することができる。
【００６３】
以上により、ゲートライン７５に供給されるゲート信号（走査信号）によってＴＦＴ７６のゲートをオンし、ソースバスライン７４から供給されるソース信号（データ信号）を画素電極７７に書き込んで画素電極７７を上記ソース信号に応じた電位に設定し、対向電極７８との間に介在する液晶層７３に対して上記ソース信号に応じた電圧を印加することによって、上記ソース信号に応じた光の透過率に制御することができる。
【００６４】
上記構成の液晶拡散パネル７は、ソースバスライン駆動回路８、ゲートライン駆動回路９、及びこれらを制御するコントロール回路１０によって駆動される。
【００６５】
本実施の形態では、液晶拡散パネル７は、一般的な液晶表示パネルの動作と同様、周期的に繰り返される垂直走査期間におけるアクティブ期間（有効走査期間）において、各行の水平走査期間を順次割り当て、各行を順次走査していく。
【００６６】
そのため、ゲートライン駆動回路９は、ＴＦＴ７６をオンするためのゲート信号を各行の水平走査期間に同期して当該行のゲートライン７５に対して順次出力する。
【００６７】
また、ソースバスライン駆動回路８は、各ソースバスライン７４に対してソース信号を出力する。このソース信号は、コントロール回路１０により決定された信号を、ソースバスライン駆動回路８において各列に割り当て、昇圧等を施した信号である。
【００６８】
図８は、コントロール回路１０の概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、コントロール回路１０は、管電流検出部１１、記憶部１２、信号処理部１３、及び液晶コントローラ１４（電圧印加部）を備え、上述したソースバスライン駆動回路８、ゲートライン駆動回路９を制御することにより、これら各回路から所望の信号を出力させるものである。
【００６９】
管電流検出部１１は、蛍光ランプ６１を流れる管電流を検出する回路であり、管電流検出用の抵抗器の両端に発生する電圧を検出することによって上記管電流を検出する。蛍光ランプ６１は、劣化に伴い管電流値が下がるため、管電流値の大きさと蛍光ランプの輝度とは相関関係がある。そのため、蛍光ランプ６１の管電流値を測定することにより、蛍光ランプ６１の輝度の劣化度を検出することができる。
【００７０】
管電流検出部１１の構成は、従来の一般的な構成であるため、詳細な説明は省略する。管電流検出部１１は、検出した電流値を電流信号として信号処理部１３に送信する。なお、管電流検出部１１は、蛍光ランプ６１ごとに設けられ、それぞれの蛍光ランプ６１の劣化度を個別に検出できる構成である。
【００７１】
記憶部１２は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ、出力用ルックアップテーブル）を備えている。具体的には、記憶部１２には、検出した電流値と出力電圧値とを対応付けたＬＵＴが格納されている。図９は、その一例を示すものであり、このＬＵＴには、蛍光ランプ６１の管電流が、α１（ｍＡ）の場合、α２（ｍＡ）の場合、α３（ｍＡ）の場合のそれぞれにおいて、各ソースバスライン（Ｓ１〜Ｓ６）に対応する電圧が設定されている。なお、ここでは、検出電流が、α１＞α２＞α３の関係を満たし、出力電圧が、ａ＜ａ＋１＜ａ＋２＜ａ＋３、ａ＜ａ＋ｂ＜ａ＋ｃの関係を満たすものとする。すなわち、管電流値がα１（ｍＡ）のときは、蛍光ランプ６１の劣化が小さい場合に対応しており、出力電圧は他に比べて小さい値に設定されている。また、管電流値がα２（ｍＡ）のときは、蛍光ランプ６１の劣化が大きい場合に対応しており、出力電圧は大きい値に設定されている。そして、管電流値がα３（ｍＡ）のときは、蛍光ランプ６１の劣化が著しく大きい場合に対応しており、出力電圧はさらに大きい値に設定されている。
【００７２】
なお、上記ＬＵＴにおいて、一定方向（小→大）に出力電圧が大きくなるように設定されているが、これは、蛍光ランプ６１における高圧側と低圧側とで生じる輝度差（図６）を考慮したものであり、図９に示す例では、左から右（高圧側→低圧側）にいくにつれて出力電圧の値が大きくなるように設定されている。
【００７３】
また、ＬＵＴに設定される電圧値は、液晶層７３に印加する電圧値と、高分子分散型液晶の光の透過率との関係に基づいて、算出されるものである。
【００７４】
信号処理部１３は、記憶部１２に格納されているＬＵＴを参照して、管電流検出部１１からの電流信号に対応する出力電圧を決定する。
【００７５】
液晶コントローラ１４は、ソースバスライン駆動回路８、及びゲートライン駆動回路９を制御する。すなわち、液晶コントローラ１４は、信号処理部１３において決定された電圧をソースバスライン駆動回路８に転送する。そして、このソースバスライン駆動回路８及びゲートライン駆動回路９によって液晶拡散パネル７に配されたソースバスライン７４及びゲートライン７５が駆動される。これにより、上記ソースバスライン７４及びゲートライン７５の交差点近傍に配された画素電極７７に上記電圧が書き込まれることにより液晶層７３に電圧が印加され、高分子分散型液晶の透過率が設定される。
【００７６】
（液晶拡散装置４の処理例１）
ここで、液晶拡散装置４の具体的な処理内容について説明する。なお、以下では、図４において、上から２番目（第２行目）の蛍光ランプＣＬ２が、経年劣化により輝度が低下した場合、及び上から４番目（第４行目）の蛍光ランプＣＬ４が、経年劣化により輝度が蛍光ランプＣＬ２よりもさらに低下した場合を想定して説明する。
【００７７】
まず、管電流検出部１１により１番目の蛍光ランプＣＬ１の管電流が検出される。検出された管電流値が、α１（ｍＡ）であった場合（このときの蛍光ランプＣＬ１は、経年劣化による輝度の低下は生じておらず、所望の輝度が得られる）、信号処理部１３は、記憶部１２に格納されているＬＵＴを参照して、第１行目の各ソースバスライン７４（Ｓ１〜Ｓ６）に出力する電圧を決定し、ソースバスライン駆動回路８に転送する。
【００７８】
具体的には、蛍光ランプＣＬ１が配置されている第１行目の各ソースバスライン７４について、例えば、第５列におけるソースバスラインに７４（Ｓ５）対しては、ａ＋２（Ｖ）を出力電圧としてソースバスライン駆動回路８に転送する。
【００７９】
ゲートライン駆動回路９は、第１行目に対応するＴＦＴ７６をオンするためのゲート信号を出力する一方、ソースバスライン駆動回路８は、図２に示す、各ソースバスライン７４に対して、対応する出力電圧としてのソース信号を出力する。そして、各画素電極７７にそれぞれ出力電圧が書き込まれる。これにより、画素Ｐごとに高分子分散型液晶の透過率が決定される。第２行目以降は、上述した処理が順次実行される。
【００８０】
次に、２番目の蛍光ランプＣＬ２では、経年劣化が生じており、輝度が低下している。そのため、検出される管電流値は、１番目の蛍光ランプＣＬ１の管電流値（α１（ｍＡ））よりも小さく、α２（ｍＡ）である。信号処理部１３は、上記ＬＵＴを参照して、各ソースバスライン７４（Ｓ１〜Ｓ６）に出力する電圧を決定し、ソースバスライン駆動回路８に転送する。
【００８１】
具体的には、蛍光ランプＣＬ２が配置されている第２行目の各ソースバスライン７４について、例えば、第５列におけるソースバスライン７４（Ｓ５）に対しては、ａ＋ｂ＋２（Ｖ）を出力電圧としてソースバスライン駆動回路８に転送する。
【００８２】
各画素電極７７にそれぞれ出力される電圧値は、第１行目よりも大きく、そのため高分子分散型液晶の透過率は大きくなる。これにより、輝度が低下した２番目の蛍光ランプＣＬ２に対応する領域（第２行目）の輝度を向上させることが可能となり、１番目の蛍光ランプＣＬ１に対応する領域（第１行目）の輝度との輝度ムラを防ぐことができる。したがって、輝度の低下を防ぐとともに均一化を図ることができる。
【００８３】
また、４番目の蛍光ランプＣＬ４では、経年劣化が著しく生じており、輝度が大きく低下している。そのため、検出される管電流値は、２番目の蛍光ランプＣＬ２の管電流値よりも小さく、α３（ｍＡ）である。信号処理部１３は、上記ＬＵＴを参照して、各ソースバスライン７４（Ｓ１〜Ｓ６）に出力する電圧を決定し、ソースバスライン駆動回路８に転送する。
【００８４】
具体的には、蛍光ランプＣＬ４が配置されている第４行目の各ソースバスライン７４について、例えば、第５列におけるソースバスライン７４（Ｓ５）に対しては、ａ＋ｃ＋２（Ｖ）を出力電圧としてソースバスライン駆動回路８に転送する。
【００８５】
各画素電極７７にそれぞれ出力される電圧値は、第２行目よりも大きく、そのため高分子分散型液晶の透過率はさらに大きくなる。これにより、輝度が低下した４番目の蛍光ランプＣＬ４に対応する領域（第４行目）の輝度を向上させることが可能となり、１番目及び２番目の蛍光ランプＣＬ１・ＣＬ２に対応する領域（第１行目、第２行目）の輝度との輝度ムラを防ぐことができる。したがって、輝度の低下を防ぐとともに均一化を図ることができる。
【００８６】
このように、複数の蛍光ランプ６１の配置に対応したそれぞれの領域の輝度を、個別に制御することができるため、液晶表示パネル２に対して、均一な光を照射することができる。また、それぞれの蛍光ランプ６１の経年劣化等による輝度の変化をタイムリーに検出して、輝度を調整することができるため、輝度の均一性を長期に亘って維持することが可能となる。
【００８７】
（液晶拡散装置４の構成例２）
図１０は、液晶拡散装置４の構成例２を示すブロック図であり、図１１は、液晶拡散パネル７における、蛍光ランプ６１と画素Ｐとの配置関係を概略的に示した平面図である。この構成例２では、画素Ｐが、１２行×１２列で等間隔に配列されており、それ以外は図２に示す構成例１と同一の構成である。よって、説明の便宜上、構成例１において示した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、構成例１において定義した用語については、特に断らない限り本実施の形態においてもその定義に則って用いるものとする。
【００８８】
図１１に示すように、液晶拡散装置４では、構成例１と同様、４本の蛍光ランプ６１（ＣＬ１〜ＣＬ４）が列方向（縦方向）に等間隔に配列されている。このように、構成例２では、画素Ｐが、列方向において、蛍光ランプの数（４行）よりも多く（１２行）配置されている。そのため、全ての画素Ｐの中には、その対向領域に蛍光ランプが存在しない画素Ｐが含まれている。
【００８９】
構成例２における記憶部１２には、管電流検出部１１により検出された蛍光ランプ６１の管電流値と出力電圧値とが対応付けられた基準ＬＵＴに加えて、管電流値に応じた複数の補正ＬＵＴが格納されている。なお、基準ＬＵＴは、構成例１の図９に示すＬＵＴに対して列数を増加したものである。
【００９０】
補正ＬＵＴは、蛍光ランプ６１が配置されていない領域に対応する行の画素に印加する電圧を決定するためのものである。つまり、蛍光ランプ６１が配置されていない行（例えば、図１１の第４行目）では、蛍光ランプ６１が配置されている行（例えば、第５行目）に比べて輝度が低くなるため、蛍光ランプ６１が配置されている行と同一の電圧（例えば、基準ＬＵＴによる出力電圧）を液晶層７３に印加すると、全体として輝度が不均一になってしまう。そのため、列方向において、蛍光ランプ６１の数よりも多くの画素Ｐで構成されている場合（つまり、全画素のうち、画素の対向領域に蛍光ランプが存在しない画素が存在する構成となる場合）には、基準ＬＵＴにより決定された出力電圧に補正を施した補正ＬＵＴを用いることが好ましい。
【００９１】
構成例２における信号処理部１３は、蛍光ランプ６１が存在する領域では、管電流検出部１１からの電流信号に基づいて、記憶部１２に格納されている基準ＬＵＴにより出力電圧を決定する一方、蛍光ランプ６１が存在しない領域では、管電流検出部１１からの電流信号に基づいて、記憶部１２に格納されている複数の補正ＬＵＴの中から、該当する補正ＬＵＴを選択するとともに、選択した補正ＬＵＴを参照して出力電圧を決定する。
【００９２】
図１２は、基準ＬＵＴの一例を示すものである。この基準ＬＵＴには、蛍光ランプ６１の管電流が、α１（ｍＡ）の場合、α２（ｍＡ）の場合、α３（ｍＡ）の場合のそれぞれにおいて、各ソースバスライン（Ｓ１〜Ｓ１２）に対応する電圧が設定されている。構成例１と同様、蛍光ランプ６１における高圧側と低圧側とで生じる輝度差を考慮して出力電圧の値が設定されている。
【００９３】
図１３は、補正ＬＵＴの一例を示すものであり、（ａ）は検出電流値が、α１（ｍＡ）の場合を示し、（ｂ）は検出電流値が、α２（ｍＡ）の場合を示し、（ｃ）は検出電流値が、α３（ｍＡ）の場合を示している。それぞれの補正ＬＵＴは、蛍光ランプ６１が配置されている行（Ｇｎ）に隣接する行（Ｇｎ±１）、さらにその隣の行（Ｇｎ±２）における、基準ＬＵＴの出力電圧に対する補正電圧値を示している。なお、画素Ｐが列方向にさらに分割されている場合には、行ごとに出力電圧を調整できるように、より多くの行（（Ｇｎ±３）行、…）に対応した補正電圧値を設定することが好ましい。
【００９４】
（液晶拡散装置４の処理例２）
次に、構成例２の液晶拡散装置４の具体的な処理内容について説明する。なお、以下では、構成例１と同様、図１１において、上から２番目（第２行目）の蛍光ランプＣＬ２が、経年劣化により輝度が低下した場合、及び、上から４番目（第４行目）の蛍光ランプＣＬ４が、経年劣化により輝度が蛍光ランプＣＬ２よりもさらに低下した場合を想定して説明する。
【００９５】
まず、管電流検出部１１により１番目の蛍光ランプＣＬ１の管電流が検出される。検出された管電流値が、α１（ｍＡ）であった場合（このときの蛍光ランプＣＬ１は、経年劣化による輝度の低下は生じておらず、所望の輝度が得られる）、信号処理部１３は、記憶部１２に格納されている基準ＬＵＴ及び補正ＬＵＴを参照して、各ソースバスライン７４（Ｓ１〜Ｓ１２）に出力する電圧を決定し、ソースバスライン駆動回路８に転送する。
【００９６】
具体的には、蛍光ランプＣＬ１が配置されている第２行目の各ソースバスライン７４については、基準ＬＵＴを参照して得られた電圧をソースバスライン駆動回路８に転送する一方、蛍光ランプＣＬ１が配置されていない第１行目及び第３行目の各ソースバスライン７４には、α１（ｍＡ）用の補正ＬＵＴを参照して、基準ＬＵＴにより得られた電圧に対する補正電圧値をソースバスライン駆動回路８に転送する。ここでは、例えば、第１行目（第３行目；Ｇｎ±１）の第１０列におけるソースバスライン７４（Ｓ１０）に対しては、補正ＬＵＴを参照して、基準ＬＵＴにより得られた電圧値（ａ＋４）Ｖに対する補正電圧値（ａ＋４＋ｄ）Ｖを出力電圧としてソースバスライン駆動回路８に転送する。
【００９７】
そして、ゲートライン駆動回路９は、第１行目に対応するＴＦＴ７６をオンするためのゲート信号を出力する一方、ソースバスライン駆動回路８は、図１０に示す、各ソースバスライン７４に対して、補正された出力電圧としてのソース信号を出力する。これにより、第１行目に対応する各画素電極７７にそれぞれ出力電圧が書き込まれ、画素Ｐごとに高分子分散型液晶の透過率が決定される。第２行目では、基準ＬＵＴを参照して決定された出力電圧としてのソース信号が出力され、第２行目に対応する各画素電極７７にそれぞれ出力電圧が書き込まれる。以降は、各行において、上述した処理が順次実行される。
【００９８】
ここで、２番目の蛍光ランプＣＬ２では、経年劣化が生じており、輝度が低下している。そのため、検出される管電流値は、１番目の蛍光ランプＣＬ１の管電流値よりも小さく、α２（ｍＡ）である。信号処理部１３は、基準ＬＵＴ及び補正ＬＵＴを参照して、各ソースバスライン７４（Ｓ１〜Ｓ１２）に出力する電圧を決定し、ソースバスライン駆動回路８に転送する。
【００９９】
具体的には、蛍光ランプＣＬ２が配置されている第５行目の各ソースバスライン７４については、基準ＬＵＴを参照して得られた電圧をソースバスライン駆動回路８に転送する一方、蛍光ランプＣＬ２が配置されていない第４行目及び第６行目の各ソースバスライン７４には、α１（ｍＡ）用の補正ＬＵＴを参照して、基準ＬＵＴにより得られた電圧に対する補正電圧値をソースバスライン駆動回路８に転送する。ここでは、例えば、第４行目（第６行目；Ｇｎ±１）の第１０列におけるソースバスライン７４（Ｓ１０）に対しては、補正ＬＵＴを参照して、基準ＬＵＴにより得られた電圧値（ａ＋ｂ＋４）Ｖに対する補正電圧値（ａ＋ｂ＋４＋ｄ′）Ｖを出力電圧としてソースバスライン駆動回路８に転送する。
【０１００】
各画素電極７７にそれぞれ出力される電圧値は、第１〜第３行目のそれぞれよりも大きく、そのため高分子分散型液晶の透過率は大きくなる。これにより、輝度が低下した２番目の蛍光ランプＣＬ２に対応する領域（第４〜第６行目）の輝度を向上させることが可能となり、１番目の蛍光ランプＣＬ１に対応する領域（第１〜第３行目）の輝度との輝度ムラを防ぐことができる。したがって、輝度の低下を防ぐとともに均一化を図ることができる。
【０１０１】
また、４番目の蛍光ランプＣＬ４では、経年劣化が著しく生じており、輝度が大きく低下している。そのため、検出される管電流値は、２番目の蛍光ランプＣＬ２の管電流値よりも小さく、α３（ｍＡ）である。信号処理部１３は、基準ＬＵＴ及び補正ＬＵＴを参照して、各ソースバスライン７４（Ｓ１〜Ｓ１２）に出力する電圧を決定し、ソースバスライン駆動回路８に転送する。
【０１０２】
具体的には、蛍光ランプＣＬ４が配置されている第１１行目の各ソースバスライン７４については、基準ＬＵＴを参照して得られた電圧をソースバスライン駆動回路８に転送する一方、蛍光ランプＣＬ４が配置されていない第１０行目及び第１２行目の各ソースバスライン７４には、α３（ｍＡ）用の補正ＬＵＴを参照して、基準ＬＵＴにより得られた電圧に対する補正電圧値をソースバスライン駆動回路８に転送する。ここでは、例えば、第１０行目（第１２行目；Ｇｎ±１）の第１０列におけるソースバスライン７４（Ｓ１０）に対しては、補正ＬＵＴを参照して、基準ＬＵＴにより得られた電圧値（ａ＋ｃ＋４）Ｖに対する補正電圧値（ａ＋ｃ＋４＋ｄ′）Ｖを出力電圧としてソースバスライン駆動回路８に転送する。
【０１０３】
各画素電極７７にそれぞれ出力される電圧値は、第４〜第６行目よりも大きく、そのため高分子分散型液晶の透過率はさらに大きくなる。これにより、輝度が低下した４番目の蛍光ランプＣＬ４に対応する領域（第１０〜第１２行目）の輝度を向上させることが可能となり、１番目及び２番目の蛍光ランプＣＬ１・ＣＬ２に対応する領域（第１〜第３行目、第４〜第６行目）の輝度との輝度ムラを防ぐことができる。したがって、輝度の低下を防ぐとともに均一化を図ることができる。
【０１０４】
このように、構成例２では、輝度の調整領域を細分化して、個別に制御することができるため、構成例１と比較して輝度の均一化をさらに向上させることができる。
【０１０５】
ここで、上記構成例２では、補正ＬＵＴを用いて出力電圧を調整する構成として説明したが、他の構成として、蛍光ランプ６１の管電流値に応じた複数のＬＵＴを用いて出力電圧を決定する構成が挙げられる。この構成では、各ＬＵＴに、ソースバスライン７４に出力される電圧が、行（ゲートライン）ごとに対応して設定されている。これにより、蛍光ランプ６１の存在しない領域に相当する行にも対応することができる。なお、このＬＵＴに設定される電圧値は、蛍光ランプ６１の配置等を考慮して予め設定されるものである。この構成において、信号処理部１３は、管電流検出部１１からの電流信号に基づいて、記憶部１２に格納される複数の上記ＬＵＴの中から、該当するＬＵＴを選択するとともに、選択したＬＵＴを参照して出力電圧を決定する。
【０１０６】
また、蛍光ランプ６１が配置されていない領域に対応するそれぞれの画素Ｐの画素電極７７には、その領域の最も近くに配置されている蛍光ランプ６１の電流値に応じて決定された電圧値に基づいて補正した電圧値を個別に印加することが好ましい。具体的には、例えば、図１１において、蛍光ランプ６１が配置されていない領域である第６行目に対応する画素Ｐの画素電極には、蛍光ランプ６１（ＣＬ３）の電流値に応じて決定された電圧値に基づいて補正した電圧値ではなく、第６行目の最も近くに配置されている蛍光ランプ６１（ＣＬ２）の電流値に応じて決定された電圧値に基づいて補正した電圧値を印加することが好ましい。これにより、細分化された複数の画素に対して、より適正な電圧を印加することができるため、輝度の均一化を向上させることが可能となる。
【０１０７】
また、本実施の形態では、蛍光ランプ６１を流れる電流値に基づいて、液晶層７３に印加する電圧を決定する構成であるが、他の構成として、例えば、蛍光ランプ６１の発光量を受光素子により検出して、検出した発光量に基づいて液晶層７３に印加する電圧を決定する構成であっても良い。なお、この構成においても、発光量と液晶層７３に印加する電圧値とが対応付けられたＬＵＴを用いることにより、出力電圧を決定することができる。そのため、上述した構成例１及び２により奏する効果と同様の効果を得ることができる。この構成によれば、光源６として発光ダイオードを用いた場合にも適用することができる。なお、受光素子としては、例えば、ＰＤ（Photo-Diode）が挙げられる。
【０１０８】
また、本実施の形態では、直下型の照明装置について説明したが、サイドライト型の照明装置においても適用可能である。横端部に縦方向に設けられるサイドライト型の照明装置では、光源（蛍光ランプ又は発光ダイオード）側の輝度が高くなるため、光源から遠い側の画素に書き込まれる電圧が大きくなるように設定され、かつ、光源が蛍光ランプの場合には、高圧側と低圧側との輝度差を考慮して設定されたＬＵＴを備えることにより実現可能である。
【０１０９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明の照明装置は、光源から出射される光の輝度の低下を防ぐことができるので、液晶表示装置などのバックライト装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の実施形態に係る直下型の照明装置をバックライトとして備えている液晶表示装置の概略構成を示す図である。
【図２】本実施の形態における液晶拡散装置の構成例１を示すブロック図である。
【図３】図２に示す液晶拡散装置の画素Ｐの電気的構成を示す等価回路図である。
【図４】図２に示す液晶拡散装置に備えられる液晶拡散パネルにおける、蛍光ランプと画素との配置関係を概略的に示した平面図である。
【図５】一般的な蛍光ランプの概略構成を示す図である。
【図６】蛍光ランプにおける位置と管電流との関係を示すグラフである。
【図７】液晶分子の配向状態を示す図であり、（ａ）は電圧が印加された時の液晶分子の配向状態を示し、（ｂ）は電圧が印加されていない時の液晶分子の配向状態を示す。
【図８】本実施の形態におけるコントロール回路の概略構成を示すブロック図である。
【図９】構成例１におけるルックアップテーブル（ＬＵＴ）の一例を示す図である。
【図１０】本実施の形態における液晶拡散装置の構成例２を示すブロック図である。
【図１１】図１０に示す液晶拡散装置に備えられる液晶拡散パネルにおける、蛍光ランプと画素との配置関係を概略的に示した平面図である。
【図１２】構成例２におけるルックアップテーブル（基準ＬＵＴ）の一例を示す図である。
【図１３】構成例２におけるルックアップテーブル（補正ＬＵＴ）の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１    液晶表示装置
２    液晶表示パネル
３    照明装置
４    液晶拡散装置（液晶調整部）
５    光学シート
６    光源
６１  蛍光ランプ
７    液晶拡散パネル
７１  第１の基板
７２  第２の基板
７３  液晶層
７４  ソースバスライン
７５  ゲートライン
７６  ＴＦＴ
７７  画素電極
７８  対向電極
８    ソースバスライン駆動回路
９    ゲートライン駆動回路
１０    コントロール回路
１１    管電流検出部
１２    記憶部
１３    信号処理部
１４    液晶コントローラ（電圧印加部）
【図１】
2009110730.tif 000003
【図２】
2009110730.tif 000004
【図３】
2009110730.tif 000005
【図４】
2009110730.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2009110730.tif 000009
【図８】
2009110730.tif 000010
【図９】
2009110730.tif 000011
【図１０】
2009110730.tif 000012
【図１１】
2009110730.tif 000013
【図１２】
2009110730.tif 000014
【図１３】
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