JP2007235050A - 面状光源装置の駆動方法、カラー液晶表示装置組立体の駆動方法、発光ダイオードの駆動方法、及び、パルス幅変調方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パルス幅変調（ＰＷＭ）方式にて駆動される面状光源装置の光出力特性が経時的に変化したときであっても、精密な光出力特性の調整を可能とする面状光源装置の駆動方法を提供する。
【解決手段】面状光源装置の駆動方法は、赤色、緑色及び青色光ダイオードを備え、カラー液晶表示装置を背面から照明するための複数の面状光源ユニット、並びに、（ｂ）パルス幅変調方式に基づき、赤色、緑色及び青色光ダイオードのオン／オフ制御を行う駆動回路を具備しており、各面状光源ユニットにおけるパルス幅変調単位クロックＣＬ_R-unit，ＣＬ_G-unit，ＣＬ_B-unitのそれぞれを、駆動回路におけるシステム・クロックの分周サイクル数の増減によって長短させることで、赤色、緑色及び青色光ダイオードのそれぞれの発光時間を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、面状光源装置の駆動方法、カラー液晶表示装置組立体の駆動方法、発光ダイオードの駆動方法、及び、パルス幅変調方法に関する。

カラー液晶表示装置にあっては、液晶それ自体は発光しない。従って、例えば、カラー液晶表示装置を照射する直下型の面状光源装置（バックライト）をカラー液晶表示装置の背面に配置する。カラー液晶表示装置において、１画素は、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つの副画素から構成されている。そして、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、各副画素の光透過率を制御することによって、面状光源装置から出射された照明光（例えば、白色光）の光透過率を制御し、画像を表示している。

従来、カラー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、カラー液晶表示装置を構成する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が、例えば、特開２００５−１７３２４から周知である。尚、このような複数の面状光源ユニットから構成された面状光源装置を、便宜上、分割駆動の面状光源装置と呼ぶ場合がある。この特開２００５−１７３２４に開示された分割駆動の面状光源装置を構成する面状光源ユニットは、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を具備している。そして、赤色発光ダイオードから出射された赤色光、緑色発光ダイオードから出射された緑色光、及び、青色発光ダイオードから出射された青色光を混色することで得られた色純度の高い白色光を照明光としている。

ところで、発光ダイオードは、駆動時、発熱する。そして、同じ条件で駆動している場合であっても、発熱の結果、Ｖｆ特性に変動が生じ、発光ダイオードからの光出力が減少するが、減少の割合は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードで異なり、特に、赤色発光ダイオードにおける光出力の減少が顕著である。それ故、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出射された各色の光を混色することで照明光としての白色光を得ているが、この白色光の所謂ホワイト・バランス（色温度）に変動が生じる。

そこで、この特開２００５−１７３２４に開示された技術においては、駆動電流検出手段で検出した駆動電流の量を駆動制御手段へ帰還し、帰還した駆動電流の量と所定の電流量と比較した結果に基づき、駆動制御信号を変化させて３色の発光デバイスの発光量を制御することで、表示映像のホワイト・バランスを制御している。

一方、分割駆動の面状光源装置にあっては、各面状光源ユニットを以下に説明する方法に基づき制御することが、例えば、特開平１１−１０９３１７に開示されている。即ち、面状光源ユニットにおける最高輝度をＹ_maxとし、表示領域における副画素を構成する液晶セルの光透過率（開口率）の最大値（具体的には、１００％）をＬｔ_maxとする。また、面状光源ユニットが最高輝度Ｙ_maxであるときに、表示領域ユニットにおける輝度ｙ₀を得るための画素を構成する液晶セルの光透過率（開口率）をＬｔ₀とする。すると、この場合にあっては、面状光源ユニットの輝度（光源ユニット輝度Ｙ₀）を、
ｙ₀・Ｌｔ₀＝Ｙ₀・Ｌｔ_max
を満足するように制御する。従って、例えば、面状光源ユニットを構成する発光ダイオードをパルス幅変調（ＰＷＭ）方式にて駆動する場合にあっては、光源ユニット輝度Ｙ₀が得られるようなパルス幅変調制御を行えばよい。即ち、パルス幅変調方式におけるパルス幅変調単位クロックをＣＬ_unit、オン時間をｔ_ON、オフ時間をｔ_OFF、パルス幅変調出力信号の値をＳとしたとき、光源ユニット輝度Ｙ₀を得るために、
ｔ_ON＋ｔ_OFF＝一定値ｔ_Const
ｔ_ON＝ＣＬ_unit×Ｓ
を満足するように、面状光源ユニットを構成する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のそれぞれのオン／オフ制御のための３種類のパルス幅変調出力信号の値Ｓ（赤色発光ダイオードのオン／オフ制御のためのパルス幅変調出力信号の値Ｓ_R、緑色発光ダイオードのオン／オフ制御のためのパルス幅変調出力信号の値Ｓ_G、青色発光ダイオードのオン／オフ制御のためのパルス幅変調出力信号の値Ｓ_B）を決定すればよい。尚、パルス幅変調単位クロックＣＬ_unitの値は不変である。

特開２００５−１７３２４ 特開平１１−１０９３１７ 日経エレクトロニクス ２００４年１２月２０日第８８９号の第１２８ページ

例えば、パルス幅変調出力信号の値Ｓを８ビットにて制御する場合、パルス幅変調出力信号の値Ｓは、０乃至２５５の範囲内の整数値である。いま、面状光源ユニットから照明光としての白色光を得るために、
Ｓ_R＝Ｓ_G＝Ｓ_B＝３
であると仮定する。そして、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードの駆動によって、各発光ダイオードが発熱し、特に、赤色発光ダイオードにおけるＶｆ特性に変動が生じ、光出力が顕著に減少し、白色光のホワイト・バランスに変動が生じたとする。

このような場合には、赤色発光ダイオードのオン／オフ制御のためのパルス幅変調出力信号の値Ｓ_Rを増加させる必要が生じる。パルス幅変調出力信号の値Ｓ_Rの最低増加分は「１」である。従って、例えば、
Ｓ_R＝４
Ｓ_G＝Ｓ_B＝３
となる。即ち、赤色発光ダイオードのオン時間は、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードのオン時間を基準としたとき、１．３倍となる。然るに、このような赤色発光ダイオードのオン時間の相対的に大きな増加は、白色光のホワイト・バランスの適切な調整を困難なものとする。

従って、本発明の目的は、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式にて駆動される装置の特性（例えば、発光ダイオードのＶｆ特性、光出力特性）が経時的に変化したときであっても、精密な特性の調整（例えば、Ｖｆ特性、光出力特性の調整）を可能とするパルス幅変調方法、並びに、係るパルス幅変調方法を適用した面状光源装置の駆動方法、カラー液晶表示装置組立体の駆動方法、及び、発光ダイオードの駆動方法を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明の面状光源装置の駆動方法は、
（ａ）それぞれが、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を備え、カラー液晶表示装置を背面から照明するための複数の面状光源ユニット、並びに、
（ｂ）パルス幅変調方式に基づき、各面状光源ユニットを構成する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のオン／オフ制御を行う駆動回路、
を具備し、
各面状光源ユニットを構成する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のそれぞれのオン／オフ制御のためのパルス幅変調方式におけるパルス幅変調単位クロックをＣＬ_R-unit，ＣＬ_G-unit，ＣＬ_B-unit、各面状光源ユニットを構成する赤色発光ダイオードのオン時間をｔ_R-ON、オフ時間をｔ_R-OFF、赤色発光ダイオード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をＳ_R、緑色発光ダイオードのオン時間をｔ_G-ON、オフ時間をｔ_G-OFF、緑色発光ダイオード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をＳ_G、青色発光ダイオードのオン時間をｔ_B-ON、オフ時間をｔ_B-OFF、青色発光ダイオード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をＳ_Bとしたとき、
ｔ_R-ON＋ｔ_R-OFF＝ｔ_G-ON＋ｔ_G-OFF＝ｔ_B-ON＋ｔ_B-OFF＝一定値ｔ_Const
ｔ_R-ON＝ＣＬ_R-unit×Ｓ_R （１−１）
ｔ_G-ON＝ＣＬ_G-unit×Ｓ_G （１−２）
ｔ_B-ON＝ＣＬ_B-unit×Ｓ_B （１−３）
である面状光源装置の駆動方法であって、
各面状光源ユニットにおけるパルス幅変調単位クロックＣＬ_R-unit，ＣＬ_G-unit，ＣＬ_B-unitのそれぞれを、駆動回路におけるシステム・クロックの分周サイクル数の増減によって長短させることを特徴とする。

また、上記の目的を達成するための本発明のカラー液晶表示装置組立体の駆動方法は、
（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がＰ×Ｑ個の表示領域ユニットに分割されて成り、各表示領域ユニットは複数の画素から構成されているカラー液晶表示装置、
（Ｂ）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を備え、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、並びに、面状光源ユニットを駆動するための駆動回路から成り、各面状光源ユニットは該面状光源ユニットに対応する表示領域ユニットを背面から照明する面状光源装置、並びに、
（Ｃ）カラー液晶表示装置を駆動するためのカラー液晶表示装置駆動回路、
を具備し、
各面状光源ユニットを構成する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のそれぞれのオン／オフ制御のためのパルス幅変調方式におけるパルス幅変調単位クロックをＣＬ_R-unit，ＣＬ_G-unit，ＣＬ_B-unit、各面状光源ユニットを構成する赤色発光ダイオードのオン時間をｔ_R-ON、オフ時間をｔ_R-OFF、赤色発光ダイオード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をＳ_R、緑色発光ダイオードのオン時間をｔ_G-ON、オフ時間をｔ_G-OFF、緑色発光ダイオード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をＳ_G、青色発光ダイオードのオン時間をｔ_B-ON、オフ時間をｔ_B-OFF、青色発光ダイオード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をＳ_Bとしたとき、
ｔ_R-ON＋ｔ_R-OFF＝ｔ_G-ON＋ｔ_G-OFF＝ｔ_B-ON＋ｔ_B-OFF＝一定値ｔ_Const
ｔ_R-ON＝ＣＬ_R-unit×Ｓ_R （１−１）
ｔ_G-ON＝ＣＬ_G-unit×Ｓ_G （１−２）
ｔ_B-ON＝ＣＬ_B-unit×Ｓ_B （１−３）
であるカラー液晶表示装置組立体の駆動方法であって、
各面状光源ユニットにおけるパルス幅変調単位クロックＣＬ_R-unit，ＣＬ_G-unit，ＣＬ_B-unitのそれぞれを、駆動回路におけるシステム・クロックの分周サイクル数の増減によって長短させることを特徴とする。

本発明の面状光源装置の駆動方法あるいはカラー液晶表示装置組立体の駆動方法においては、赤色発光ダイオードの最大オン時間をｔ_R-ON-max、緑色発光ダイオードの最大オン時間をｔ_G-ON-max、青色発光ダイオードの最大オン時間をｔ_B-ON-maxとしたとき、
ｔ_R-ON-max＜ｔ_Const
ｔ_G-ON-max＜ｔ_Const
ｔ_B-ON-max＜ｔ_Const
を満足することが好ましい。これによって、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードの駆動に基づく発熱によって、これらの発光ダイオードのＶｆ特性に変動が生じ、光出力に差異が生じたとき、係る変動・差異を調整するために、面状光源ユニットにおけるパルス幅変調単位クロックＣＬ_R-unit，ＣＬ_G-unit，ＣＬ_B-unitのそれぞれを、駆動回路におけるシステム・クロックの分周サイクル数の増減によって長短させ、オン時間ｔ_R-ON，ｔ_G-ON，ｔ_B-ONの長短を制御したときであっても、発光ダイオードの次の発光サイクルにおいてこれらの発光ダイオードの動作の開始の同期を確実にとることが可能となる。

また、上述の好ましい構成を含む本発明の面状光源装置の駆動方法あるいはカラー液晶表示装置組立体の駆動方法においては、各面状光源ユニットにおけるパルス幅変調単位クロックＣＬ_R-unit，ＣＬ_G-unit，ＣＬ_B-unitのそれぞれを、駆動回路におけるシステム・クロックの分周サイクル数の１単位クロック分の増加、２単位クロック分の増加、若しくは、３単位クロック分の増加、あるいは、１単位クロック分の減少、２単位クロック分の減少、若しくは、３単位クロック分の減少によって長短させることが好ましい。

更には、以上に説明した種々の好ましい構成を含む本発明の面状光源装置の駆動方法あるいはカラー液晶表示装置組立体の駆動方法においては、各面状光源ユニットを構成する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のそれぞれの輝度を測定し、輝度測定結果に基づき、駆動回路におけるシステム・クロックの分周サイクル数を増減させることが望ましい。尚、発光ダイオードの輝度測定は、例えば、周知のフォトダイオードやＣＣＤ装置といった光センサーを用いて行うことができる。

上記の目的を達成するための本発明の発光ダイオードの駆動方法は、
パルス幅変調方式に基づき発光ダイオードのオン／オフ制御を行う駆動回路を用い、
発光ダイオードのオン／オフ制御のためのパルス幅変調方式におけるパルス幅変調単位クロックをＣＬ_unit、発光ダイオードのオン時間をｔ_ON、オフ時間をｔ_OFF、発光ダイオード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をＳとしたとき、
ｔ_ON＋ｔ_OFF＝一定値ｔ_Const
ｔ_ON＝ＣＬ_unit×Ｓ （１）
である発光ダイオードの駆動方法であって、
パルス幅変調単位クロックＣＬ_unitを、駆動回路におけるシステム・クロックの分周サイクル数の増減によって長短させることを特徴とする。

本発明の発光ダイオードの駆動方法においては、発光ダイオードの最大オン時間をｔ_ON-maxとしたとき、ｔ_ON-max＜ｔ_Const を満足することが好ましい。また、パルス幅変調単位クロックＣＬ_unitを、駆動回路におけるシステム・クロックの分周サイクル数の１単位クロック分の増加、２単位クロック分の増加、若しくは、３単位クロック分の増加、あるいは、１単位クロック分の減少、２単位クロック分の減少、若しくは、３単位クロック分の減少によって長短させることが好ましい。あるいは又、発光ダイオードの輝度を測定し、輝度測定結果に基づき、駆動回路におけるシステム・クロックの分周サイクル数を増減させることが望ましい。尚、発光ダイオードの輝度測定は、例えば、周知のフォトダイオードやＣＣＤ装置といった光センサーを用いて行うことができる。

また、上記の目的を達成するための本発明のパルス幅変調方法は、パルス幅変調方式におけるパルス幅変調単位クロックをＣＬ_unit、オン時間をｔ_ON、オフ時間をｔ_OFF、パルス幅変調出力信号の値をＳとしたとき、
ｔ_ON＋ｔ_OFF＝一定値ｔ_Const
ｔ_ON＝ＣＬ_unit×Ｓ （１）
であるパルス幅変調方法であって、
パルス幅変調単位クロックＣＬ_unitを、パルス幅変調方式におけるシステム・クロックの分周サイクル数の増減によって長短させることを特徴とする。

尚、本発明のパルス幅変調方法においては、最大オン時間をｔ_ON-maxとしたとき、ｔ_ON-max＜ｔ_Const を満足することが好ましい。また、パルス幅変調単位クロックＣＬ_unitを、パルス幅変調方式におけるシステム・クロックの分周サイクル数の１単位クロック分の増加、２単位クロック分の増加、若しくは、３単位クロック分の増加、あるいは、１単位クロック分の減少、２単位クロック分の減少、若しくは、３単位クロック分の減少によって長短させることが好ましい。

本発明のカラー液晶表示装置組立体の駆動方法において、
各画素は、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つの副画素を１組として構成されており、
カラー液晶表示装置駆動回路から、各画素を構成する赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素のそれぞれに、赤色発光副画素の光透過率を制御する赤色発光制御信号、緑色発光副画素の光透過率を制御する緑色発光制御信号、及び、青色発光副画素の光透過率を制御する青色発光制御信号を供給し、
面状光源ユニットのそれぞれにおいて、各表示領域ユニットを構成する全ての画素における赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素を駆動するためにカラー液晶表示装置駆動回路に入力される赤色発光副画素駆動信号の値ｘ_R、緑色発光副画素駆動信号の値ｘ_G、及び、青色発光副画素駆動信号の値ｘ_Bの内の最大値ｘ_U-max(R,G,B)に等しい値を有する赤色発光副画素駆動信号、緑色発光副画素駆動信号、及び、青色発光副画素駆動信号に相当する赤色発光制御信号、緑色発光制御信号、及び、青色発光制御信号が、赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素に供給されたと想定したときの画素の輝度が得られるように、該表示領域ユニットに対応する面状光源ユニットの輝度を、駆動回路の制御下、増減させる形態とすることが望ましい。

尚、赤色発光副画素駆動信号（値ｘ_R）、緑色発光副画素駆動信号（値ｘ_G）、及び、青色発光副画素駆動信号（値ｘ_B）に基づき、より具体的には、最大値ｘ_U-max(R,G,B)に基づき、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオード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Ｓ_R，Ｓ_G，Ｓ_Bが、駆動回路において生成される。

ここで、パルス幅変調出力信号の値Ｓ_R，Ｓ_G，Ｓ_Bは、通常、等しいが（即ち、Ｓ_R＝Ｓ_G＝Ｓ_B）、異なる値としてもよい。

ここで、下記の用語を下記の略称にて呼ぶ場合がある。

赤色発光副画素・・・・・・・『副画素［Ｒ］』
緑色発光副画素・・・・・・・『副画素［Ｇ］』
青色発光副画素・・・・・・・『副画素［Ｂ］』
赤色発光制御信号・・・・・・『制御信号［Ｒ］』
緑色発光制御信号・・・・・・『制御信号［Ｇ］』
青色発光制御信号・・・・・・『制御信号［Ｂ］』
赤色発光副画素駆動信号・・・『駆動信号［Ｒ］』
緑色発光副画素駆動信号・・・『駆動信号［Ｇ］』
青色発光副画素駆動信号・・・『駆動信号［Ｂ］』
赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素
・・・これらを一括して纏めて呼ぶ場合、『副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］』
赤色発光制御信号、緑色発光制御信号、及び、青色発光制御信号
・・・これらを一括して纏めて呼ぶ場合、『制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］』
赤色発光副画素駆動信号、緑色発光副画素駆動信号、及び、青色発光副画素駆動信号
・・・これらを一括して纏めて呼ぶ場合、『駆動信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］』
面状光源ユニットのそれぞれにおいて、各表示領域ユニットを構成する全ての画素における赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素を駆動するためにカラー液晶表示装置駆動回路に入力される赤色発光副画素駆動信号の値ｘ_R、緑色発光副画素駆動信号の値ｘ_G、及び、青色発光副画素駆動信号の値ｘ_Bの内の最大値ｘ_U-max(R,G,B)
・・・『表示領域ユニット内−駆動信号最大値ｘ_U-max(R,G,B)』
表示領域ユニット内−駆動信号最大値ｘ_U-max(R,G,B)に等しい値を有する赤色発光副画素駆動信号に相当する赤色発光制御信号、緑色発光副画素駆動信号に相当する緑色発光制御信号、青色発光副画素駆動信号に相当する青色発光制御信号
・・・これらを一括して纏めて呼ぶ場合、『表示領域ユニット内−最大制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］

更には、各画素を構成する赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素のそれぞれを駆動するためにカラー液晶表示装置駆動回路に入力される赤色発光副画素駆動信号の値ｘ_R、緑色発光副画素駆動信号の値ｘ_G、及び、青色発光副画素駆動信号の値ｘ_Bの最大値をｘ_maxとする。

また、副画素を構成する液晶セルにおける光透過率（開口率とも呼ばれる）Ｌｔ、副画素における輝度（表示輝度）ｙ、及び、面状光源ユニットにおける輝度（光源ユニット輝度）を、以下のとおり、定義する。

Ｙ_max・・・光源ユニット輝度の最高値
Ｌｔ₁・・・表示領域ユニット内−駆動信号最大値ｘ_U-max(R,G,B)に等しい値を有する駆動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副画素を構成する液晶セルにおける光透過率（開口率）。０％≦Ｌｔ₁≦１００％
ｙ₁・・・・副画素を構成する液晶セルにおける光透過率（開口率）をＬｔ₁とし、且つ、光源ユニット輝度を最高値Ｙ_maxとしたと仮定したときに得られる表示輝度

表示領域ユニット内−最大制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］が副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に供給されたと想定したときの表示輝度が得られるように光源ユニット輝度を増減させるが、具体的には、例えば、副画素を構成する液晶セルにおける光透過率（開口率）をＬｔ₂（但し、Ｌｔ₂＞Ｌｔ₁であり、例えば、最大開口率である１００％）にしたと仮定したときに表示輝度ｙ₁が得られるように、光源ユニット輝度Ｙ₁を制御すればよい（減少させればよい）。即ち、例えば、
Ｙ₁・Ｌｔ₂＝ｙ₁・Ｌｔ₁
を満足するように、光源ユニット輝度Ｙ₁を制御すればよい。光源ユニット輝度Ｙ₁の制御は、発光ダイオードのオン時間ｔ_R-ON，ｔ_G-ON，ｔ_B-ONに基づき行われる。

以上に説明した種々の好ましい構成を含む本発明の面状光源装置の駆動方法、カラー液晶表示装置組立体の駆動方法、及び、発光ダイオードの駆動方法において、赤色発光ダイオードは、例えば、波長６４０ｎｍの赤色を発光し、緑色発光ダイオードは、例えば、波長５３０ｎｍの緑色を発光し、青色発光ダイオードは、例えば、波長４５０ｎｍの青色を発光する。

また、面状光源装置にあっては、赤色（例えば、波長６４０ｎｍ）を発光する複数の赤色発光ダイオード、緑色（例えば、波長５３０ｎｍ）を発光する複数の緑色発光ダイオード、及び、青色（例えば、波長４５０ｎｍ）を発光する複数の青色発光ダイオードが、筐体内に配置、配列されている。尚、赤色、緑色、青色以外の第４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。そして、面状光源装置を構成する面状光源ユニットは、例えば、複数の発光ダイオードを仕切りで区分けすることで得ることができる。（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）等の組合せから成り、全体として混色されて白色を発光する発光ダイオード・ユニットから面状光源ユニットが構成されていると想定した場合、１つの面状光源ユニットには、少なくとも１つの発光ダイオード・ユニットが備えられている。１つの発光ダイオード・ユニットを構成する同色の発光ダイオードが複数存在する場合には、複数の同色の発光ダイオードを１つの発光ダイオードとみなして、本発明を適用すればよい。

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）を有する化合物半導体層から成る第１クラッド層、第１クラッド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）を有する化合物半導体層から成る第２クラッド層の積層構造を有し、第１クラッド層に電気的に接続された第１電極、及び、第２クラッド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。

或る面状光源ユニットにおける輝度（光源ユニット輝度）は、隣接する面状光源ユニットによって出来る限り影響を受けないようにすることが望ましい。具体的には、ランバーシアン方式のように、直進方向への光強度が強いレンズを発光ダイオードの光出射部分に取り付けてもよいし、面状光源ユニットと面状光源ユニットとの間に、面状光源ユニットの照明光に対して不透明な仕切りを配置してもよい。但し、或る面状光源ユニットにおける輝度（光源ユニット輝度）が、他の面状光源ユニットによって影響を受け得る構成としてもよい。

発光ダイオードから出射される光を上方に位置するカラー液晶表示装置に直接入射させる構成とした場合、即ち、発光ダイオードから専らｚ軸方向に沿って光を出射させた場合、面状光源装置に輝度ムラが発生してしまう場合がある。このような現象の発生を回避するための手段として、発光ダイオードに光取出しレンズを取り付けた発光ダイオード組立体を光源として使用し、発光ダイオードから出射された光が、光取出しレンズの頂面において全反射され、光取出しレンズの水平方向に主に出射される２次元方向出射構成を挙げることができる。このような構成は、例えば、日経エレクトロニクス ２００４年１２月２０日第８８９号の第１２８ページに開示されている。

面状光源装置は、更には、拡散板、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。

透過型のカラー液晶表示装置は、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。

ここで、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、フロント・パネルは、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、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。透明第１電極上には配向膜が形成されている。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。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。尚、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。

尚、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副画素（サブピクセル）に該当する。そして、各画素（ピクセル）を構成する赤色発光副画素（副画素［Ｒ］）は、係る領域と赤色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］）は、係る領域と緑色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］）は、係る領域と青色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。

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。尚、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。

面状光源ユニットを駆動するための駆動回路は、例えば、パルス幅変調単位クロックＣＬ_R-unit，ＣＬ_G-unit，ＣＬ_B-unit，ＣＬ_unit、分周サイクル数、オン時間ｔ_R-ON，ｔ_G-ON，ｔ_B-ON，ｔ_ON、オフ時間をｔ_R-OFF，ｔ_G-OFF，ｔ_B-OFF，ｔ_OFFを決定し、また、パルス幅変調出力信号の値Ｓ_R，Ｓ_G，Ｓ_B，Ｓを求めるための演算回路、記憶装置（メモリ）、システム・クロックにおける単位クロックを生成させる発振器、システム・クロックの分周サイクル数を決定する分周回路から構成することができる。更には、駆動回路は、例えば、ＬＥＤ駆動回路、フォトダイオード制御回路、発光ダイオードへの電流の流れを制御するスイッチング素子、発光ダイオード駆動電源等から構成することができる。また、カラー液晶表示装置を駆動するためのカラー液晶表示装置駆動回路は、タイミングコントローラ等の周知の回路から構成されている。面状光源ユニットの輝度（表示輝度）及び面状光源ユニットの輝度（光源ユニット輝度）の制御は、１フレーム毎に行われる。尚、カラー液晶表示装置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。

本発明の面状光源装置の駆動方法、カラー液晶表示装置組立体の駆動方法、発光ダイオードの駆動方法、パルス幅変調方法にあっては、発光ダイオード等の駆動に基づく発熱によって、発光ダイオード等の特性（例えば、Ｖｆ特性や光出力特性）に変動や差異が生じたとき、係る変動や差異を調整するために、パルス幅変調単位クロックＣＬ_R-unit，ＣＬ_G-unit，ＣＬ_B-unit，ＣＬ_unitのそれぞれを、システム・クロックの分周サイクル数の増減によって長短させ、オン時間ｔ_R-ON，ｔ_G-ON，ｔ_B-ON，ｔ_ONの長短を制御するので、容易に、且つ、精密に、オン時間ｔ_R-ON，ｔ_G-ON，ｔ_B-ON，ｔ_ONの長短制御を実現することができる。従って、例えば、面状光源ユニットから出射される白色光のホワイト・バランス（白色の色温度）を高い精度で一定に保つことが可能となる。しかも、各発光ダイオードの駆動においては、パルス幅変調出力信号の値Ｓ_R，Ｓ_G，Ｓ_Bが幾つであっても、式（１−１）、式（１−２）、式（１−３）の関係は同じであるが故に、例えば、昼間の明るい時間帯においてはＳ_R，Ｓ_G，Ｓ_Bの最大値を２５５とし、夜間の暗い時間帯においてはＳ_R，Ｓ_G，Ｓ_Bの最大値を１２７とするといったバックライト調光を行う場合においても、同じアルゴリズムで済むという利点がある。

以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。

実施例１は、本発明の面状光源装置の駆動方法、カラー液晶表示装置組立体の駆動方法、発光ダイオードの駆動方法、及び、パルス幅変調方法に関する。

図３に概念図を示すように、実施例１における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がＰ×Ｑ個の表示領域ユニットに分割されて成り、各表示領域ユニット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３において、一点鎖線で示す）がＰ×Ｑ個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。ここで、（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３における表示領域ユニット１２（及び、後述する面状光源ユニット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。また、各画素は、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の３つの副画素（サブピクセル）から構成されている。

カラー液晶表示装置１０は、図５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。

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。

尚、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。

直下型の面状光源装置（バックライト）４０は、Ｐ×Ｑ個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を背面から照明する。尚、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３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。面状光源装置における発光ダイオード等の配置、配列状態を図６の（Ａ）に模式的に示し、面状光源装置及びカラー液晶表示装置組立体の模式的な一部断面図を図６の（Ｂ）に示す。

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、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、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、発光ダイオード４１から出射された光や、筐体５１の側面５２Ｂ、あるいは、図６の（Ａ）に示す仕切り板４３によって反射された光を反射する。こうして、赤色を発光する複数の赤色発光ダイオード４１Ｒ、緑色を発光する複数の緑色発光ダイオード４１Ｇ、及び、青色を発光する複数の青色発光ダイオード４１Ｂ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。この照明光は、拡散板６１、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を背面から照射する。筐体５１の底面５２Ａ近傍には、フォトダイオード４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂが配置されている。尚、フォトダイオード４４Ｒ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４４Ｇ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４４Ｂ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。

発光ダイオード４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂの配列状態は、例えば、赤色（例えば、波長６４０ｎｍ）を発光する赤色発光ダイオード４１Ｒ、緑色（例えば、波長５３０ｎｍ）を発光する緑色発光ダイオード４１Ｇ、及び、青色（例えば、波長４５０ｎｍ）を発光する青色発光ダイオード４１Ｂを１組とした発光ダイオード・ユニットを水平方向及び垂直方向に複数、並べる配列とすることができる。

面状光源装置４０を構成する面状光源ユニット４２は、複数の発光ダイオード４１を、面状光源ユニット４２の照明光（より具体的には、発光ダイオード４１の出射光）に対して不透明な仕切り板４３によって区分けすることで得ることができる。このような構成にあっては、面状光源ユニット４２における輝度は、隣接する面状光源ユニット４２によって影響を受けない。

パルス幅変調方式に基づき、各面状光源ユニット４２を構成する赤色発光ダイオード４１Ｒ、緑色発光ダイオード４１Ｇ及び青色発光ダイオード４１Ｂのオン／オフ制御を行う駆動回路は、バックライト制御ユニット７０及び面状光源ユニット駆動回路８０から構成されている。ここで、バックライト制御ユニット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、システム・クロックとしての発振器８３、分周回路８４、ＬＥＤ駆動回路８５、フォトダイオード制御回路８６、ＦＥＴから成るスイッチング素子８７Ｒ，８７Ｇ，８７Ｂ、発光ダイオード駆動電源（定電流源）８８から構成されている。尚、バックライト制御ユニット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を駆動するためのカラー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。また、カラー液晶表示装置１０には、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。

各画素は、副画素［Ｒ］（赤色発光サブピクセル）、副画素［Ｇ］（緑色発光サブピクセル）、及び、副画素［Ｂ］（青色発光サブピクセル）の３つの副画素（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カラー液晶表示装置駆動回路９０に入力される駆動信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘ_R，ｘ_G，ｘ_B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、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオード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Ｓ_R，Ｓ_G，Ｓ_B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。

尚、以下の説明においては、Ｓ_R＝Ｓ_G＝Ｓ_B＝Ｓとする。

そして、カラー液晶表示装置駆動回路９０においては、入力された駆動信号［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、制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］は、駆動信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値を２．２乗した値を有する。即ち、カラー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、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、各副画素を構成する液晶セルにおける光透過率(開口率）Ｌｔが制御される。ここで、制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値が大きいほど、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の光透過率（副画素の開口率）Ｌｔが高くなり、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の輝度の値が高くなる。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。

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。尚、２次元マトリクス状に配列され、第ｑ行、第ｐ列［但し、ｑ＝１，２，・・・，Ｑであり、ｐ＝１，２，・・・，Ｐである］に位置する表示領域ユニット、面状光源ユニットを、それぞれ、表示領域ユニット１２_(q,p)、面状光源ユニット４２_(q,p)と表記し、表示領域ユニット１２_(q,p)内の第ｎ行、第ｍ列［但し、ｎ＝１，２，・・・，Ｎであり、ｍ＝１，２，・・・，Ｍである］に位置する画素をＰＸ_(q,p/n,m)と表記し、各副画素を以下のように表示する。更には、係る画素ＰＸ_(q,p/n,m)における光透過率(開口率）Ｌｔを制御するためにカラー液晶表示装置駆動回路９０から各副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］に供給される画像信号に相当する種々の制御信号等あるいはそれらの値を以下のように表示する場合がある。尚、駆動信号の伝送方式として、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）方式を挙げることができる。このＬＶＤＳ方式とは、パラレル信号を低電圧差動のシリアル信号に変換して伝送する方式であり、ノイズ及び不要輻射を低減し、伝送線を削減することができる。但し、信号伝送方式は、ＬＶＤＳ方式に限られず、例えば、ＬＶＴＴＬ方式を採用してもよい。

副画素［Ｒ］ ：副画素［Ｒ］_(q,p/n,m)
副画素［Ｇ］ ：副画素［Ｇ］_(q,p/n,m)
副画素［Ｂ］ ：副画素［Ｂ］_(q,p/n,m)
駆動信号［Ｒ］：駆動信号［Ｒ］_(q,p/n,m)
駆動信号［Ｇ］：駆動信号［Ｇ］_(q,p/n,m)
駆動信号［Ｂ］：駆動信号［Ｂ］_(q,p/n,m)
駆動信号［Ｒ］_(q,p/n,m)の値ｘ_R：ｘ_R-(q,p/n,m)
駆動信号［Ｇ］_(q,p/n,m)の値ｘ_G：ｘ_G-(q,p/n,m)
駆動信号［Ｂ］_(q,p/n,m)の値ｘ_B：ｘ_B-(q,p/n,m)
副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］ ：副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p/n,m)
駆動信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］：駆動信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p/n,m)
駆動信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p/n,m)の値ｘ_R，ｘ_G，ｘ_B：ｘ_R-(q,p/n,m)，ｘ_G-(q,p/n,m)，ｘ_B-(q,p/n,m)
制御信号［Ｒ］：制御信号［Ｒ］_(q,p/n,m)
制御信号［Ｇ］：制御信号［Ｇ］_(q,p/n,m)
制御信号［Ｂ］：制御信号［Ｂ］_(q,p/n,m)
制御信号［Ｒ］_(q,p/n,m)の値Ｘ_R：Ｘ_R-(q,p/n,m)
制御信号［Ｇ］_(q,p/n,m)の値Ｘ_G：Ｘ_G-(q,p/n,m)
制御信号［Ｂ］_(q,p/n,m)の値Ｘ_B：Ｘ_B-(q,p/n,m)

尚、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_(q,p)を構成する全ての画素における副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p/n,m)を駆動するためにカラー液晶表示装置駆動回路９０に入力される駆動信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p/n,m)の値ｘ_R-(q,p/n,m)，ｘ_G-(q,p/n,m)，ｘ_B-(q,p/n,m)の内の最大値を、表示領域ユニット内−駆動信号最大値ｘ_{U-max(R,G,B)-(q,p)}と表記する。

表示輝度及び光源ユニット輝度の制御は、１フレーム毎に行われる。また、１フレーム内における液晶表示装置の動作と面状光源装置の動作とは同期させられる。

ところで、例えば撮像管への入力光量をｙ’、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、画素の光透過率を制御するためにカラー液晶表示装置駆動回路９０に入力される駆動信号の値をｘ、係る駆動信号に相当する制御信号によって駆動される画素の輝度（表示輝度）をｙとしたとき、駆動信号の値ｘは、入力光量ｙ’の０．４５乗の関数で表すことができ、制御信号の値Ｘあるいは表示輝度ｙは、駆動信号の値ｘの２．２乗の関数で表すことができる。尚、表示輝度ｙと駆動信号の値ｘの２．２乗の関数との関係は、γ（ガンマ）特性と呼ばれる。ここで、
ｙ＝ｘ^2.2＝（ｙ’^0.45）^2.2＝ｙ’
を満足している。このように、例えば撮像管で撮像された画像が画面上で正確に復元されるように、放送局から例えばテレビジョン受像機まで、あるいは又、ビデオ再生装置からテレビジョン受像機までのシステムが構築されている。

以下、実施例１における面状光源装置の駆動方法、カラー液晶表示装置組立体の駆動方法、発光ダイオードの駆動方法、及び、パルス幅変調方法を説明する。

［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フレーム分の駆動信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］及びクロック信号ＣＬＫは、バックライト制御ユニット７０及びカラー液晶表示装置駆動回路９０に入力される（図３参照）。尚、駆動信号［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、画素の光透過率を制御するためにカラー液晶表示装置駆動回路９０にも入力される駆動信号であり、入力光量ｙ’の０．４５乗の関数で表すことができる。そして、バックライト制御ユニット７０に入力された１フレーム分の駆動信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘ_R，ｘ_G，ｘ_Bは、バックライト制御ユニット７０を構成する記憶装置（メモリ）７２に、一旦、記憶される。また、カラー液晶表示装置駆動回路９０に入力された１フレーム分の駆動信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘ_R，ｘ_G，ｘ_Bも、カラー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。

［ステップ−１１０］
次いで、バックライト制御ユニット７０を構成する演算回路７１においては、記憶装置７２に記憶された駆動信号［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_(q,p)において、この第（ｐ，ｑ）番目の表示領域ユニット１２_(q,p)を構成する全ての画素ＰＸ_(q,p/n,m)における副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p/n,m)を駆動するためにカラー液晶表示装置駆動回路９０にも入力される駆動信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p/n,m)の値ｘ_R-(q,p/n,m)，ｘ_G-(q,p/n,m)，ｘ_B-(q,p/n,m)（これらの値は、既に、バックライト制御ユニット７０を構成する記憶装置７２に記憶されている）の内の最大値（表示領域ユニット内−駆動信号最大値ｘ_{U-max(R,G,B)-(q,p)}）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−駆動信号最大値ｘ_{U-max(R,G,B)-(q,p)}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。

例えば、ｘ_R-(n,m/q,p)が「１１０」に相当する値であり、ｘ_G-(n,m/q,p)が「１５０」に相当する値であり、ｘ_B-(n,m/q,p)が「５０」に相当する値である場合、ｘ_{U-max(R,G,B)-(q,p)}は「１５０」に相当する値である。

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_(q,p)における表示領域ユニット内−駆動信号最大値ｘ_{U-max(R,G,B)-(q,p)}を、記憶装置７２に記憶する。

そして、表示領域ユニット内−駆動信号最大値ｘ_{U-max(R,G,B)-(q,p)}に等しい値を有する駆動信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p)に相当する制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p)が副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p)に供給されたと想定したときの表示輝度が、例えば、面状光源ユニット４２_(q,p)において得られるように、表示領域ユニット１２_(q,p)に対応する面状光源ユニット４２_(q,p)の輝度（光源ユニット輝度）を、後述する面状光源ユニット駆動回路８０の制御下、増減する。即ち、表示領域ユニット内−駆動信号最大値ｘ_{U-max(R,G,B)-(q,p)}に等しい値を有する駆動信号に相当する制御信号が副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p)に供給されたと想定したときの表示輝度をｙ₁とする。また、このときの各副画素を構成する液晶セルにおける光透過率（開口率）をＬｔ₁（０％≦Ｌｔ₁≦１００％）とする。そして、各副画素を構成する液晶セルにおける光透過率（開口率）をＬｔ₂（但し、Ｌｔ₂＞Ｌｔ₁であり、例えば、１００％）としたときに表示輝度ｙ₁が得られるように、面状光源ユニット４２_(q,p)の光源ユニット輝度Ｙ₁を制御すればよい。即ち、
Ｙ₁・Ｌｔ₂＝ｙ₁・Ｌｔ₁
を満足するように、面状光源ユニット輝度制御関数ｇ（ｘ_nol-max）である式（２）に基づき、光源ユニット輝度Ｙ₁を制御すればよい。尚、光源ユニット輝度の制御に関するこれらの関係、即ち、表示領域ユニット内−駆動信号最大値の値、この値に等しい値を有する駆動信号に相当する制御信号の値、このような制御信号が副画素に供給されたと想定したときの表示輝度ｙ₁、このときの各副画素を構成する液晶セルにおける光透過率（開口率）Ｌｔ₁、各副画素を構成する液晶セルにおける光透過率（開口率）Ｌｔ₂としたときに表示輝度ｙ₁が得られるような面状光源ユニットにおける輝度制御パラメータの関係は、予め求めておけばよい。

ここで、面状光源ユニット４２_(q,p)の輝度の制御は、例えば、面状光源ユニット輝度制御関数ｇ（ｘ_nol-max）である以下の式（２）に基づく。即ち、
ｘ_nol-max≡ｘ_U-max(R,G,B)／ｘ_max
としたとき、面状光源ユニット輝度制御関数ｇ（ｘ_nol-max）は、
ｇ（ｘ_nol-max）＝ａ₁・（ｘ_nol-max）^2.2＋ａ₀ （２）
（但し、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。尚、例えば、
ａ₁ ＝０．９９
ａ₀ ＝０．０１
とすればよい。

そして、バックライト制御ユニット７０を構成する演算回路７１において得られたｇ（ｘ_nol-max）の値を、記憶装置７２に記憶されたテーブルに基づき、０〜２５５の範囲内の対応する整数に変換する。こうして、バックライト制御ユニット７０を構成する演算回路７１において、面状光源ユニット４２_(q,p)における赤色発光ダイオード４１Ｒ_(q,p)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Ｓ_R-(q,p)、緑色発光ダイオード４１Ｇ_(q,p)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Ｓ_G-(q,p)、青色発光ダイオード４１Ｂ_(q,p)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Ｓ_B-(q,p)を得ることができる。但し、Ｓ_R-(q,p)＝Ｓ_G-(q,p)＝Ｓ_B-(q,p)である。

［ステップ−１２０］
次に、バックライト制御ユニット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Ｓ_R-(q,p)，Ｓ_G-(q,p)，Ｓ_B-(q,p)のそれぞれは、面状光源ユニット４２_(q,p)に対応して設けられた面状光源ユニット駆動回路８０_(q,p)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４参照）。

［ステップ−１３０］
このステップが、実施例１における面状光源装置の駆動方法、カラー液晶表示装置組立体の駆動方法、発光ダイオードの駆動方法、及び、パルス幅変調方法に該当する。

各面状光源ユニット駆動回路８０においては、常時、システム・クロックとしての発振器８３が作動している（図１の（Ａ）のシステム・クロックの模式的な波形を参照）。そして、各面状光源ユニット４２_(q,p)を構成する赤色発光ダイオード４１Ｒ_(q,p)、緑色発光ダイオード４１Ｇ_(q,p)及び青色発光ダイオード４１Ｂ_(q,p)のそれぞれのオン／オフ制御のためのパルス幅変調方式におけるパルス幅変調単位クロックＣＬ_R-unit-(q,p)，ＣＬ_G-unit-(q,p)，ＣＬ_B-unit-(q,p)が、演算回路８１の制御下、発振器８３及び分周回路８４によって得られる。尚、システム・クロックの分周サイクル数を「Ｋ」とする。即ち、システム・クロックの分周サイクル数は、「１単位クロック」のＫ倍である。この状態の波形を模式的に図１の（Ｂ）に示す。尚、図１の（Ｂ）においては、パルス幅変調単位クロックＣＬ_R-unit-(q,p)のみを「ＣＬ_unit」として図示した。

面状光源ユニット４２_(q,p)において、１つ前のフレームでフォトダイオード４４Ｒ_(q,p)，４４Ｇ_(q,p)，４４Ｂ_(q,p)によって測定された赤色発光ダイオード４１Ｒ_(q,p)の輝度の値Ｙ’_R-(q,p)、緑色発光ダイオード４１Ｇ_(q,p)の輝度の値Ｙ’_G-(q,p)、及び、青色発光ダイオード４１Ｂ_(q,p)の輝度の値Ｙ’_B-(q,p)は、フォトダイオード制御回路８６においてアナログ／デジタル変換され、変換されたデジタル化された輝度の値と、１つ前のフレームでのパルス幅変調出力信号の値Ｓ_R-(q,p)，Ｓ_G-(q,p)，Ｓ_B-(q,p)に基づく赤色発光ダイオード４１Ｒ_(q,p)の想定輝度の値Ｙ”_R-(q,p)、緑色発光ダイオード４１Ｇ_(q,p)の想定輝度の値Ｙ”_G-(q,p)、及び、青色発光ダイオード４１Ｂ_(q,p)の想定輝度の値Ｙ”_B-(q,p)との間に差異が存在しないかを、演算回路８１は評価する。尚、輝度値の間の差異の閾値を予め決定し、記憶装置８２に記憶させておけばよい。

そして、差異が存在しないと演算回路８１によって判断された場合には、ＣＬ_R-unit-(q,p)，ＣＬ_G-unit-(q,p)，ＣＬ_B-unit-(q,p)の値を変更すること無く、今回のフレームにおけるパルス幅変調出力信号の値Ｓ_R-(q,p)，Ｓ_G-(q,p)，Ｓ_B-(q,p)に基づき、面状光源ユニット４２_(q,p)を構成する赤色発光ダイオード４１Ｒ_(q,p)のオン時間ｔ_R-ON-(q,p)、緑色発光ダイオード４１Ｇ_(q,p)のオン時間ｔ_G-ON-(q,p)、青色発光ダイオード４１Ｂ_(q,p)のオン時間をｔ_B-ON-(q,p)を、以下の式に基づき、演算回路８１は決定する。但し、実施例１にあっては、Ｓ_R-(q,p)＝Ｓ_G-(q,p)＝Ｓ_B-(q,p)＝Ｓである。

ｔ_R-ON-(q,p)＝ＣＬ_R-unit-(q,p)×Ｓ_R-(q,p) （１−１’）
ｔ_G-ON-(q,p)＝ＣＬ_G-unit-(q,p)×Ｓ_G-(q,p) （１−２’）
ｔ_B-ON-(q,p)＝ＣＬ_B-unit-(q,p)×Ｓ_B-(q,p) （１−３’）

尚、Ｓ_R-(q,p)＝２の場合のオン時間ｔ_R-ON-(q,p)を、模式的に図１の（Ｃ）に示す。ここで、図１の（Ｃ）においては、Ｓ_R-(q,p)を「Ｓ」で表し、ｔ_R-ON-(q,p)を「ｔ_ON」で表している。

一方、例えば、１つ前のフレームでフォトダイオード４４Ｒ_(q,p)によって測定された赤色発光ダイオード４１Ｒ_(q,p)の輝度の値Ｙ’_R-(q,p)と、１つ前のフレームでのパルス幅変調出力信号の値Ｓ_R-(q,p)に基づく赤色発光ダイオード４１Ｒ_(q,p)の想定輝度の値Ｙ”_R-(q,p)との間に差異が存在していると演算回路８１が判断した場合、パルス幅変調単位クロックＣＬ_R-unitを、駆動回路における（云い換えれば、パルス幅変調方式における）システム・クロックの分周サイクル数の増減によって長短させる。より具体的には、１つ前のフレームでフォトダイオード４４Ｒ_(q,p)によって測定された赤色発光ダイオード４１Ｒ_(q,p)の輝度の値Ｙ’_R-(q,p)が、１つ前のフレームでのパルス幅変調出力信号の値Ｓ_R-(q,p)に基づく赤色発光ダイオード４１Ｒ_(q,p)の想定輝度の値Ｙ”_R-(q,p)よりも高い場合には、パルス幅変調単位クロックＣＬ_R-unitを、システム・クロックの分周サイクル数を減じる（例えば、１単位クロック分、減少させ、「Ｋ−１」とする）ことによって短くする。尚、図１の（Ｄ）及び（Ｅ）にこの状態を模式的に示すが、図１の（Ｄ）及び（Ｅ）にあっては、パルス幅変調単位クロックＣＬ_R-unit-(q,p)を「ＣＬ_unit」で表し、Ｓ_R-(q,p)を「Ｓ」で表し、ｔ_R-ON-(q,p)を「ｔ_ON」で表している。反対に、１つ前のフレームでフォトダイオード４４Ｒ_(q,p)によって測定された赤色発光ダイオード４１Ｒ_(q,p)の輝度の値Ｙ’_R-(q,p)が、１つ前のフレームでのパルス幅変調出力信号の値Ｓ_R-(q,p)に基づく赤色発光ダイオード４１Ｒ_(q,p)の想定輝度の値Ｙ”_R-(q,p)よりも低い場合には、パルス幅変調単位クロックＣＬ_R-unitを、システム・クロックの分周サイクル数を増す（例えば、１単位クロック分、増加させ、「Ｋ＋１」とする）ことによって長くする。尚、システム・クロックの分周サイクル数の増減は、１単位クロック分に限定されない。また、１つ前のフレームでフォトダイオード４４によって測定された赤色発光ダイオード４１の輝度の値Ｙ’と、１つ前のフレームでのパルス幅変調出力信号の値Ｓに基づく発光ダイオード４１の想定輝度の値Ｙ”との差異の大きさに応じて、システム・クロックの分周サイクル数の増減を、ｋ単位クロック分（但し、ｋ＝１，２，３・・・）とする構成を採用してもよい。

尚、赤色発光ダイオード４１Ｒ_(q,p)、緑色発光ダイオード４１Ｇ_(q,p)、青色発光ダイオード４１Ｂ_(q,p)のオフ時間をｔ_R-OFF-(q,p)，ｔ_G-OFF-(q,p)，ｔ_B-OFF-(q,p)としたとき、
ｔ_R-ON-(q,p)＋ｔ_R-OFF-(q,p)＝ｔ_G-ON-(q,p)＋ｔ_G-OFF-(q,p)
＝ｔ_B-ON-(q,p)＋ｔ_B-OFF-(q,p)＝一定値ｔ_Const
である。

例えば、システム・クロックを１００ＭＨｚ（＝１０⁸Ｈｚ）とし、発光ダイオードの駆動周波数を６００Ｈｚとすると、パルス幅変調単位クロックＣＬ_unitの値は、
１０⁸／（６００×２５６）≒６５０
即ち、１単位クロックの約６５０倍となる。従って、システム・クロックの分周サイクル数の１単位クロック分の変化は、（１／６５０）＝０．１５％となる。即ち、発光ダイオードのオン時間ｔ_R-ON，ｔ_G-ON，ｔ_B-ONを約０．１５％刻みで制御することができる。尚、これらの値は例示であり、本発明はこれらの値に限定されるものではない。

図２の（Ａ）にはパルス幅変調単位クロック（ＣＬ_unit）を模式的に図示し、図２の（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）には、それぞれ、Ｓ＝１，２，３，２５５（最大値）の場合のオン時間ｔ_ONを模式的に図示する。１動作サイクルに相当する一定値ｔ_Constと、最大オン時間をｔ_ON-maxとの間には、
ｔ_ON-max＜ｔ_Const
といった関係が存在する。

こうして得られた面状光源ユニット４２_(q,p)を構成する赤色発光ダイオード４１Ｒ_(q,p)，緑色発光ダイオード４１Ｇ_(q,p)、青色発光ダイオード４１Ｂ_(q,p)のオン時間ｔ_R-ON-(q,p)，ｔ_G-ON-(q,p)，ｔ_B-ON-(q,p)に相当する信号が、ＬＥＤ駆動回路８５に送られ、このＬＥＤ駆動回路８５から、オン時間ｔ_R-ON-(q,p)，ｔ_G-ON-(q,p)，ｔ_B-ON-(q,p)に相当する信号の値に基づき、スイッチング素子８７Ｒ，８７Ｇ，８７Ｂが、オン時間ｔ_R-ON-(q,p)，ｔ_G-ON-(q,p)，ｔ_B-ON-(q,p)だけオン状態となり、発光ダイオード駆動電源８８からのＬＥＤ駆動電流が、各発光ダイオード４１Ｒ_(q,p)，４１Ｇ_(q,p)，４１Ｂ_(q,p)に流される。その結果、各発光ダイオード４１Ｒ_(q,p)，４１Ｇ_(q,p)，４１Ｂ_(q,p)は、１フレーム時間中のオン時間ｔ_R-ON-(q,p)，ｔ_G-ON-(q,p)，ｔ_B-ON-(q,p)だけ発光する。こうして、第（ｐ，ｑ）番目の表示領域ユニット１２_(q,p)を、所定の照度において照明する。こうして得られた表示輝度の状態を、図７の（Ａ）及び（Ｂ）に実線で示すが、図７の（Ａ）は、副画素を駆動するためにカラー液晶表示装置駆動回路に入力される駆動信号の値を２．２乗した値（ｘ’≡ｘ^2.2）とデューティ期間（＝ｔ_ON／ｔ_Const）との関係を模式的に示す図であり、図７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。

一方、カラー液晶表示装置駆動回路９０に入力された駆動信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p/n,m)の値ｘ_R-(q,p/n,m)，ｘ_G-(q,p/n,m)，ｘ_B-(q,p/n,m)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、入力された駆動信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p/n,m)に相当する制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p/n,m)を、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p/n,m)に供給（出力）する。カラー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、カラー液晶表示装置駆動回路９０から副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p/n,m)に供給される制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p/n,m)の値Ｘ_R-(q,p/n,m)，Ｘ_G-(q,p/n,m)，Ｘ_B-(q,p/n,m)と、駆動信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p/n,m)の値ｘ_R-(q,p/n,m)，ｘ_G-(q,p/n,m)，ｘ_B-(q,p/n,m)とは、以下の関係にある。但し、ｂ_{1_R}，ｂ_{0_R}，ｂ_{1_G}，ｂ_{0_G}，ｂ_{1_B}，ｂ_{0_B}は定数である。この制御信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p/n,m)の値Ｘ_R-(q,p/n,m)，Ｘ_G-(q,p/n,m)，Ｘ_B-(q,p/n,m)に基づき、副画素［Ｒ，Ｇ，Ｂ］_(q,p/n,m)を構成する液晶セルの光透過率(開口率）Ｌｔが制御される。

Ｘ_R-(q,p/n,m)＝ｂ_{1_R}・ｘ_R-(q,p/n,m) ^2.2＋ｂ_{0_R} （３−１）
Ｘ_G-(q,p/n,m)＝ｂ_{1_G}・ｘ_G-(q,p/n,m) ^2.2＋ｂ_{0_G} （３−２）
Ｘ_B-(q,p/n,m)＝ｂ_{1_B}・ｘ_B-(q,p/n,m) ^2.2＋ｂ_{0_B} （３−３）

こうして、１フレームの画像表示が行われる。１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、クロック信号ＣＬＫに基づき同期させられる。

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透過型のカラー液晶表示装置や面状光源装置、カラー液晶表示装置組立体の構成、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８０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。

図８に概念図を示すように、発光ダイオード４１に光取出しレンズ１００を取り付けた発光ダイオード組立体を光源として使用し、発光ダイオード４１から出射された光が、光取出しレンズ１００の頂面１０３において全反射され、光取出しレンズ１００の水平方向に主に出射される２次元方向出射構成とすることもできる。尚、図８において、参照番号１０１は光取出しレンズ１００の底面を指し、参照番号１０２は光取出しレンズ１００の側面を指す。光取出しレンズを構成する材料としては、メガネレンズに用いられている材料を挙げることができ、セイコーオプティカルプロダクツ株式会社の商品名プレステージ（屈折率：１．７４）、昭和光学株式会社の商品名ＵＬＴＩＭＡＸ Ｖ ＡＳ １．７４（屈折率：１．７４）、ニコン・エシロールの商品名ＮＬ５−ＡＳ（屈折率：１．７４）といった高屈折率を有するプラスチック材料がある。また、ＨＯＹＡ株式会社製の硝材ＮＢＦＤ１１（屈折率ｎ₁：１．７８）、Ｍ−ＮＢＦＤ８２（屈折率ｎ₁：１．８１）、Ｍ−ＬＡＦ８１（屈折率ｎ₁＝１．７３１）といった光学ガラス；ＫＴｉＯＰＯ₄（屈折率ｎ₁：１．７８）、ニオブ酸リチウム［ＬｉＮｂＯ₃］（屈折率ｎ₁：２．２３）といった無機誘電体材料を挙げることができる。

図１の（Ａ）はシステム・クロックの模式的な波形を示す図であり、図１の（Ｂ）及び図１の（Ｄ）は、システム・クロックの分周状態を模式的に示す図であり、図１の（Ｃ）及び図１の（Ｅ）は、Ｓ＝２の場合のオン時間ｔ_ONを模式的に示す図である。 図２の（Ａ）にはパルス幅変調単位クロック（ＣＬ_unit）を模式的に図示し、図２の（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、それぞれ、Ｓ＝１，２，３，２５５（最大値）の場合のオン時間ｔ_ONを模式的に示す図である。 図３は、実施例１における使用に適したカラー液晶表示装置、面状光源装置、駆動回路、及び、カラー液晶表示装置駆動回路から成るカラー液晶表示装置組立体の概念図である。 図４は、実施例１における使用に適した駆動回路の一部分の概念図である。 図５は、カラー液晶表示装置組立体の模式的な一部断面図である。 図６の（Ａ）は、実施例の面状光源装置における発光ダイオード等の配置、配列状態を模式的に示す図であり、図６の（Ｂ）は、実施例の面状光源装置及びカラー液晶表示装置組立体の模式的な一部断面図である。 図７の（Ａ）は、副画素を駆動するためにカラー液晶表示装置駆動回路に入力される駆動信号の値を２．２乗した値（ｘ’≡ｘ^2.2）とデューティ期間（＝ｔ_ON／ｔ_Const）との関係を模式的に示す図であり、図７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８は、日経エレクトロニクス ２００４年１２月２０日第８８９号の第１２８ページに開示された光取出しレンズの模式的な断面図である。

符号の説明

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、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、４１，４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂ・・・発光ダイオード、４２・・・面状光源ユニット、４３・・・仕切り板、４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂ・・・フォトダイオード、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・・・スペーサ、５６・・・ガイド部材、５７・・・ブラケット部材、６１・・・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・・・バックライト制御ユニット、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・・・発振器、８４・・・分周回路、８５・・・ＬＥＤ駆動回路、８６・・・フォトダイオード制御回路、８７Ｒ，８７Ｇ，８７Ｂ・・・スイッチング素子、８８・・・発光ダイオード駆動電源、９０・・・カラー液晶表示装置駆動回路、９１・・・タイミングコントローラ

Claims (10)

1. （ａ）それぞれが、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を備え、カラー液晶表示装置を背面から照明するための複数の面状光源ユニット、並びに、
   （ｂ）パルス幅変調方式に基づき、各面状光源ユニットを構成する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のオン／オフ制御を行う駆動回路、
   を具備し、
   各面状光源ユニットを構成する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のそれぞれのオン／オフ制御のためのパルス幅変調方式におけるパルス幅変調単位クロックをＣＬ_R-unit，ＣＬ_G-unit，ＣＬ_B-unit、各面状光源ユニットを構成する赤色発光ダイオードのオン時間をｔ_R-ON、オフ時間をｔ_R-OFF、赤色発光ダイオード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をＳ_R、緑色発光ダイオードのオン時間をｔ_G-ON、オフ時間をｔ_G-OFF、緑色発光ダイオード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をＳ_G、青色発光ダイオードのオン時間をｔ_B-ON、オフ時間をｔ_B-OFF、青色発光ダイオード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をＳ_Bとしたとき、
   ｔ_R-ON＋ｔ_R-OFF＝ｔ_G-ON＋ｔ_G-OFF＝ｔ_B-ON＋ｔ_B-OFF＝一定値ｔ_Const
   ｔ_R-ON＝ＣＬ_R-unit×Ｓ_R
   ｔ_G-ON＝ＣＬ_G-unit×Ｓ_G
   ｔ_B-ON＝ＣＬ_B-unit×Ｓ_B
   である面状光源装置の駆動方法であって、
   各面状光源ユニットにおけるパルス幅変調単位クロックＣＬ_R-unit，ＣＬ_G-unit，ＣＬ_B-unitのそれぞれを、駆動回路におけるシステム・クロックの分周サイクル数の増減によって長短させることを特徴とする面状光源装置の駆動方法。
2. 赤色発光ダイオードの最大オン時間をｔ_R-ON-max、緑色発光ダイオードの最大オン時間をｔ_G-ON-max、青色発光ダイオードの最大オン時間をｔ_B-ON-maxとしたとき、
   ｔ_R-ON-max＜ｔ_Const
   ｔ_G-ON-max＜ｔ_Const
   ｔ_B-ON-max＜ｔ_Const
   を満足することを特徴とする請求項１に記載の面状光源装置の駆動方法。
3. 各面状光源ユニットにおけるパルス幅変調単位クロックＣＬ_R-unit，ＣＬ_G-unit，ＣＬ_B-unitのそれぞれを、駆動回路におけるシステム・クロックの分周サイクル数の１単位クロック分の増加、あるいは、１単位クロック分の減少によって長短させることを特徴とする請求項１に記載の面状光源装置の駆動方法。
4. 各面状光源ユニットを構成する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のそれぞれの輝度を測定し、輝度測定結果に基づき、駆動回路におけるシステム・クロックの分周サイクル数を増減させることを特徴とする請求項１に記載の面状光源装置の駆動方法。
5. （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がＰ×Ｑ個の表示領域ユニットに分割されて成り、各表示領域ユニットは複数の画素から構成されているカラー液晶表示装置、
   （Ｂ）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を備え、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、並びに、面状光源ユニットを駆動するための駆動回路から成り、各面状光源ユニットは該面状光源ユニットに対応する表示領域ユニットを背面から照明する面状光源装置、並びに、
   （Ｃ）カラー液晶表示装置を駆動するためのカラー液晶表示装置駆動回路、
   を具備し、
   各面状光源ユニットを構成する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のそれぞれのオン／オフ制御のためのパルス幅変調方式におけるパルス幅変調単位クロックをＣＬ_R-unit，ＣＬ_G-unit，ＣＬ_B-unit、各面状光源ユニットを構成する赤色発光ダイオードのオン時間をｔ_R-ON、オフ時間をｔ_R-OFF、赤色発光ダイオード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をＳ_R、緑色発光ダイオードのオン時間をｔ_G-ON、オフ時間をｔ_G-OFF、緑色発光ダイオード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をＳ_G、青色発光ダイオードのオン時間をｔ_B-ON、オフ時間をｔ_B-OFF、青色発光ダイオード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をＳ_Bとしたとき、
   ｔ_R-ON＋ｔ_R-OFF＝ｔ_G-ON＋ｔ_G-OFF＝ｔ_B-ON＋ｔ_B-OFF＝一定値ｔ_Const
   ｔ_R-ON＝ＣＬ_R-unit×Ｓ_R
   ｔ_G-ON＝ＣＬ_G-unit×Ｓ_G
   ｔ_B-ON＝ＣＬ_B-unit×Ｓ_B
   であるカラー液晶表示装置組立体の駆動方法であって、
   各面状光源ユニットにおけるパルス幅変調単位クロックＣＬ_R-unit，ＣＬ_G-unit，ＣＬ_B-unitのそれぞれを、駆動回路におけるシステム・クロックの分周サイクル数の増減によって長短させることを特徴とするカラー液晶表示装置組立体の駆動方法。
6. パルス幅変調方式に基づき発光ダイオードのオン／オフ制御を行う駆動回路を用い、
   発光ダイオードのオン／オフ制御のためのパルス幅変調方式におけるパルス幅変調単位クロックをＣＬ_unit、発光ダイオードのオン時間をｔ_ON、オフ時間をｔ_OFF、発光ダイオード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をＳとしたとき、
   ｔ_ON＋ｔ_OFF＝一定値ｔ_Const
   ｔ_ON＝ＣＬ_unit×Ｓ
   である発光ダイオードの駆動方法であって、
   パルス幅変調単位クロックＣＬ_unitを、駆動回路におけるシステム・クロックの分周サイクル数の増減によって長短させることを特徴とする発光ダイオードの駆動方法。
7. 発光ダイオードの最大オン時間をｔ_ON-maxとしたとき、ｔ_ON-max＜ｔ_Const を満足することを特徴とする請求項６に記載の発光ダイオードの駆動方法。
8. パルス幅変調単位クロックＣＬ_unitを、駆動回路におけるシステム・クロックの分周サイクル数の１単位クロック分の増加、あるいは、１単位クロック分の減少によって長短させることを特徴とする請求項６に記載の発光ダイオードの駆動方法。
9. 発光ダイオードの輝度を測定し、輝度測定結果に基づき、駆動回路におけるシステム・クロックの分周サイクル数を増減させることを特徴とする請求項６に記載の発光ダイオードの駆動方法。
10. パルス幅変調方式におけるパルス幅変調単位クロックをＣＬ_unit、オン時間をｔ_ON、オフ時間をｔ_OFF、パルス幅変調出力信号の値をＳとしたとき、
    ｔ_ON＋ｔ_OFF＝一定値ｔ_Const
    ｔ_ON＝ＣＬ_unit×Ｓ
    であるパルス幅変調方法であって、
    パルス幅変調単位クロックＣＬ_unitを、パルス幅変調方式におけるシステム・クロックの分周サイクル数の増減によって長短させることを特徴とするパルス幅変調方法。
    

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