JP2008059863A - 面状光源装置及び液晶表示装置組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】隔壁の存在に起因した輝度ムラを軽減することができる面状光源装置及び液晶表示装置組立体を提供する。
【解決手段】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を有する透過型の液晶表示装置１０と、液晶表示装置１０を背面から照明する面状光源装置４０とを備えた液晶表示装置組立体であって、
面状光源装置４０は、液晶表示装置１０の表示領域を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該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４１から成り、
面状光源ユニット４１と面状光源ユニット４１とは、板状の隔壁４３で仕切られており、
隔壁４３の高さ方向をＺ方向としたとき、Ｚ方向と直交する平面で隔壁４３の液晶表示装置１０側を切断したときの隔壁断面が波線状であることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

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。

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。

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が、例えば、特開２００５−２５８４０３号公報から周知である。

このような面状光源装置は、以下に説明する方法に基づき制御される。即ち、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最高輝度をＹ₁とし、表示領域ユニットにおける画素の光透過率（開口率）の最大値（具体的には、例えば１００％）をＬｔ₁とする。また、面状光源装置を構成するそれぞれの面状光源ユニットが最高輝度Ｙ₁であるときに、表示領域ユニットにおける各画素の表示輝度ｙ₂を得るための各画素の光透過率（開口率）をＬｔ₂とする。すると、この場合にあっては、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Ｙ₂を、
Ｙ₂・Ｌｔ₁＝Ｙ₁・Ｌｔ₂
を満足するように制御すればよい。尚、このような制御の概念図を図１０の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。ここで、面状光源ユニットの光源輝度Ｙ₂を、液晶表示装置の画像表示におけるフレーム（便宜上、画像表示フレームと呼ぶ）毎に変化させる。

そして、このような面状光源装置の制御（面状光源装置の分割駆動とも呼ばれる）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。

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Ｙ₂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。

特開２００５−２５８４０３号公報 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

ところで、面状光源ユニットと面状光源ユニットとの間の隔壁の存在に起因した輝度ムラにより、出射光の強度が不均一となる場合がある。面状光源装置の構成にもよるが、面状光源ユニットと面状光源ユニットとの境界においては、一般に出射光の強度が低下する傾向が認められる。出射光は光拡散板により拡散されるので、光拡散板上における輝度はある程度均一化される。しかし、図１２に示すように、面状光源ユニットと面状光源ユニットとの境界における出射光の強度の不均一に起因して、光拡散板上においても境界に倣うように相対的に輝度の低い領域が発生する場合がある。これにより、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、表示画像の質が損なわれるおそれがある。この現象は、隔壁と光拡散板との距離を離すことによりある程度緩和することができるが、隔壁と光拡散板との距離を離すことにより隣接する面状光源ユニット間における光漏れが増大し、各面状光源ユニットの輝度の調整が複雑なものとなる。

従って、本発明の目的は、隣接する面状光源ユニット間における光漏れが増大することなく、隔壁の存在に起因した輝度ムラを軽減することができる面状光源装置、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。

上記の目的を達成するための本発明の面状光源装置は、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を有する透過型の液晶表示装置を背面から照明する面状光源装置である。

また、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、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を有する透過型の液晶表示装置と、液晶表示装置を背面から照明する面状光源装置とを備えた液晶表示装置組立体である。

そして、本発明の面状光源装置、及び、本発明の液晶表示装置組立体を構成する面状光源装置は、
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たときの該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成り、
面状光源ユニットと面状光源ユニットは、板状の隔壁で仕切られており、
隔壁の高さ方向をＺ方向としたとき、Ｚ方向と直交する平面で隔壁の液晶表示装置側を切断したときの隔壁断面が波線状であることを特徴とする。

本発明の面状光源装置、及び、本発明の液晶表示装置組立体を構成する面状光源装置（以下、単に、本発明と呼ぶ場合がある）において、隔壁の側面は、面状光源ユニットに備えられた光源から出射された光を反射する光反射面となっていてもよいし、光透過面となっていてもよい。光反射面は光拡散反射面であってもよいし鏡面反射面であってもよい。光透過面は光拡散透過面であってもよい。隔壁の液晶表示装置側（以下、単に、隔壁の頂部側と呼ぶ場合がある）と反対側（隔壁の底部側）とで、側面の特性を変えた構成であってもよい。例えば、隔壁の頂部側を光拡散反射面とし、隔壁の底部側を光拡散透過面とした構成であってもよい。

上述した好ましい構成を含む本発明にあっては、少なくとも、隔壁の頂部側が波板状を呈していればよい。即ち、隔壁は高さ方向全てに亙って波板状である構成とすることもできるし、あるいは又、隔壁は頂部側のみが波板状である構成とすることもできる。後者の場合には、隔壁は、頂部側は波板状であって頂部側から離れるとともに平板状に近づくように漸次形状が変化した構成とすることもできるし、あるいは又、波板状から平板状に階段的に形状が変化した構成とすることもできる。本発明にあっては、Ｚ方向と直交する平面で隔壁の頂部側を切断したときの隔壁断面が波線状である。従って、隔壁は頂部側において長く伸びる直線部を有さない。これにより、本発明の面状光源装置、及び、本発明の液晶表示装置組立体にあっては、隔壁の存在に起因した輝度ムラを軽減することができる。

隔壁の頂部側を切断したときの隔壁断面形状としては、正弦波、方形波、鋸歯状波等の周期的な波線状の形状を挙げることができるが、これに限るものではない。例えば、波形を構成する凹部や凸部が非周期的に配置されている形状であってもよい。定性的には、凹部や凸部の間隔は短い程好ましく、凹部や凸部の突出高さは高い程好ましい。凹部や凸部の間隔、凹部や凸部の突出高さは、面状光源装置の設計に応じて適宜設定すればよい。

以上に説明した好ましい形態、構成を含む本発明において、隔壁を構成する材料として、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ガラス、金属等を挙げることができる。本発明にあっては、隔壁は、基本的には略直交する２方向に走る井桁状に配置される。この井桁状の構造は、例えばプラスチック成形技術等により一体構造として形成されていてもよいし、複数の隔壁が機械的に組み合わされて形成されていてもよい。更には、１つの光源ユニットに対応する４辺の隔壁を一体とした隔壁ユニットを準備し、これを市松模様状に配置することにより、井桁構造を形成する態様であってもよい。

隔壁の側面を面状光源ユニットに備えられた光源から出射された光を拡散透過する面とする方法、即ち、隔壁表面に光拡散透過機能を付与するための方法として、例えば、サンドブラスト法に基づき隔壁表面に凹凸層を形成する方法、接着剤や接着シートを用いて隔壁表面に凹凸を有するフィルム（光拡散透過フィルム）を貼り付ける方法を挙げることができる。また、隔壁の側面を面状光源ユニットに備えられた光源から出射された光を拡散反射する面とする方法、即ち、隔壁表面に光拡散反射機能を付与するための方法として、例えば、白色塗料を塗布する方法、隔壁表面に凹凸を形成した後その上にメッキ法や蒸着法により光拡散反射面を形成する方法を挙げることができるが、これに限るものではない。隔壁の仕様に応じて、周知の方法から適宜好適な方法を選択すればよい。

本発明において、１つの面状光源ユニットは、４つの隔壁によって囲まれ、あるいは又、３つの隔壁と筐体（後述する）の１つの側面によって囲まれ、あるいは又、２つの隔壁と筐体の２つの側面によって囲まれている。

本発明において、面状光源装置を構成する面状光源ユニットの光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）を挙げることができるし、あるいは又、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、通常のランプ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１組として構成して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。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。

また、光源を発光ダイオードから構成する場合、赤色を発光する複数の赤色発光ダイオード、緑色を発光する複数の緑色発光ダイオード、及び、青色を発光する複数の青色発光ダイオードが、面状光源ユニット内に配置、配列されている。より具体的には、（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）等の組合せから成る発光ダイオード・ユニットから、光源を構成することができる。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。

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。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。

面状光源装置は、更には、光拡散板、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。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。光拡散板を構成する材料として、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）を例示することができる。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。

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。

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。

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］と呼ぶ場合がある）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］と呼ぶ場合がある）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。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。

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。表示領域ユニットの形状は、液晶表示装置組立体の設計に応じて適宜設定すればよい。例えば、単純な矩形とすることもできるし、面状光源装置の隔壁の形状を反映させて、各辺を波状とした矩形とすることもできる。

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。

本発明の面状光源装置にあっては、Ｚ方向と直交する平面で隔壁の頂部側を切断したときの隔壁断面が波線状（ジグザグ）である。従って、隔壁は頂部側において長く伸びる直線部を有さない。即ち、壁面近傍の輝度ムラは、直線状ではなくなる。これにより、本発明の面状光源装置、及び、本発明の液晶表示装置組立体にあっては、隔壁の存在に起因した輝度ムラを軽減することができる。

以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明の面状光源装置を説明するが、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１の（Ａ）及び（Ｂ）、図２、図３、図４、図５、及び、図６を参照して、説明する。

図３に概念図を示すように、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。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４１）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。

カラー液晶表示装置１０は、図６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。

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４１から成り、各面状光源ユニット４１は、面状光源ユニット４１に対応する表示領域ユニット１２を背面から照明する。面状光源ユニット４１に備えられた光源は、個別に制御される。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４０における隔壁や発光ダイオード等の配置、配列状態の模式的な平面図を図１の（Ａ）に示す。また、実施例の液晶表示装置組立体の模式的な端面図を、図１の（Ｂ）に示す。尚、図１の（Ｂ）にあっては、主要な部材を記載するとともに、筐体５１、カラー液晶表示装置１０、光拡散板６１等のハッチングを省略し、拡散板２０の一部を切り欠いた状態とした。図２に、実施例の面状光源装置に用いられる隔壁の模式的な斜視図を示す。更に、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５に示す。尚、便宜のため、図５においては隔壁の表示を省略した。光源は、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４２（４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ）から成る。

図５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４２（光源４２）から出射された光や、筐体５１の側面５２Ｂ、あるいは、図１の（Ａ）及び（Ｂ）に示す隔壁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４２Ｒ（光源４２Ｒ）、緑色を発光する複数の緑色発光ダイオード４２Ｇ（光源４２Ｇ）、及び、青色を発光する複数の青色発光ダイオード４２Ｂ（光源４２Ｂ）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、光拡散板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。

発光ダイオード４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ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４２Ｒ、緑色（例えば、波長５３０ｎｍ）を発光する緑色発光ダイオード４２Ｇ、及び、青色（例えば、波長４５０ｎｍ）を発光する青色発光ダイオード４２Ｂ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。尚、この場合、１つの面状光源ユニット４１に１つの発光ダイオード・ユニットが配置されており、発光ダイオード・ユニットの中心が光源の中心に相当する。

面状光源装置４０を構成する面状光源ユニット４１と面状光源ユニット４１とは、隔壁４３（４３Ａ，４３Ｂ）で仕切られている。図１の（Ａ）及び（Ｂ）に示した例では、全ての面状光源ユニット４１は、４つの隔壁４３によって囲まれている。尚、筐体５１の内周に沿って配置した４辺の隔壁４３Ａと４３Ｂとを省略した態様であってもよい。この場合には、４つの隔壁４３によって囲まれた面状光源ユニット４１、３つの隔壁４３と筐体５１の１つの側面５２Ｂによって囲まれた面状光源ユニット４１、２つの隔壁４３と筐体５１の２つの側面５２Ｂによって囲まれた面状光源ユニット４１とが存在する。隔壁４３は、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。面状光源装置４０の隔壁の詳細については、後述する実施例において説明する。

図３及び図４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４２Ｒ、緑色発光ダイオード４２Ｇ及び青色発光ダイオード４２Ｂ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。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、ＦＥＴから成るスイッチング素子８４Ｒ，８４Ｇ，８４Ｂ、発光ダイオード駆動電源（定電流源）８５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。ここで、図４には、発光ダイオード駆動電源（定電流源）８５を１つで描写しているが、実際には、発光ダイオード４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂのそれぞれを駆動するための発光ダイオード駆動電源８５が配されている。

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。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。

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４２Ｒ、緑色発光ダイオード４２Ｒ及び青色発光ダイオード４２Ｂ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。

画素のそれぞれに、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４１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、基本的に、入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘ_R，ｘ_G，ｘ_B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Ｘ_R-corr，Ｘ_G-corr，Ｘ_B-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Ｘ_R-corr，Ｘ_G-corr，Ｘ_B-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。

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。

実施例は、本発明の面状光源装置、及び、本発明の液晶表示装置組立体に関する。上述したように、図１の（Ａ）は、実施例の面状光源装置における隔壁や発光ダイオード等の配置、配列状態を模式的に示す平面図であり、図１の（Ｂ）は、実施例の液晶表示装置組立体の模式的な端面図である。

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る。そして、面状光源装置４０とカラー液晶表示装置１０との間には、カラー液晶表示装置１０と対面する光拡散板６１が配置されており、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に対応したＰ×Ｑ個の面状光源ユニット４１から成る。ここで、面状光源ユニット４１に備えられた光源４２（４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ）は、個別に制御される。但し、隔壁４１が光透過性である場合には、面状光源ユニット４１の光源輝度は、他の面状光源ユニット４１に備えられた光源４２（４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ）の発光状態等による影響を受けるので、この影響を考慮した上で、光源４２の発光状態を制御することが望ましい。

既に説明したように、面状光源装置４０を構成する面状光源ユニット４１と面状光源ユニット４１とは、隔壁４３（４３Ａ，４３Ｂ）で仕切られている。図１の（Ａ）に示した例では、各面状光源ユニット４１は、４つの隔壁４３によって囲まれている。隔壁４３（４３Ａ，４３Ｂ）は、筐体の底面５２Ａと光拡散板６１との間に配置されている。

実施例では、図１の（Ａ）に示すように、隔壁４３の高さ方向（図においてＺ方向）と直交する平面（即ち、Ｘ−Ｙ平面）で隔壁４３のカラー液晶表示装置１０側（頂部側）を切断したときの隔壁断面が波線状、より具体的には、正弦波状の形状とした。尚、実施例においては、図２に示すように、隔壁断面の形状は、Ｘ−Ｙ平面のＺ方向の位置に関わらず同一とした。即ち、隔壁４３を、高さ方向（図１の（Ａ）においてＺ方向）全てに亙って正弦波状の波板としたが、これに限るものではない。

実施例においては、隔壁４３（４３Ａ，４３Ｂ）をポリカーボネート樹脂から形成し、隔壁４３の壁面にサンドブラスト法に基づき隔壁表面に凹凸層を形成して光拡散透過面としたが、これに限るものではない。尚、実施例においては、隔壁４３Ａ，４３Ｂをそれぞれ個別の部材として形成し、それぞれ４つの隔壁４３Ａ，４３Ｂを井桁状に組み合わせたが、これに限るものではない。井桁状に一体化して成形することもできる。

実施例においては、隔壁４３のカラー液晶表示装置１０側（頂部側）を切断したときの隔壁断面を正弦波状の形状とした。従って、隔壁４３は頂部側において長く伸びる直線部を有さない。壁面近傍の輝度ムラは、直線状ではなくなる。これにより、本発明の面状光源装置、及び、本発明の液晶表示装置組立体にあっては、隔壁の存在に起因した輝度ムラを軽減することができる。尚、実施例の変形例として、図７に示すように、隔壁４３の頂部側のみ正弦波状の形状としてもよい。更には、図８に示すように、隔壁４３の隔壁断面を方形波状の形状としてもよい。

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３、図４及び図９を参照して説明する。尚、図９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。ここで、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。

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ｘ_U-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ｘ_U-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。

実施例にあっては、画素のそれぞれに、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４１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ｘ_R，ｘ_G，ｘ_B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ｘ_U-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（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４１を構成する光源４２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の光源輝度Ｙ₂を制御すればよい。尚、Ｙ₂≦Ｙ₁の関係にある。

Ｙ₂・Ｌｔ₁＝Ｙ₁・Ｌｔ₂ （１）

［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３参照）。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、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ｘ_R，ｘ_G，ｘ_B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ｘ_R，ｘ_G，ｘ_B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。

［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ｘ_R，ｘ_G，ｘ_B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ｘ_U-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ｘ_U-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。

例えば、ｘ_Rが「１１０」に相当する値であり、ｘ_Gが「１５０」に相当する値であり、ｘ_Bが「５０」に相当する値である場合、ｘ_U-max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における表示領域ユニット内・入力信号最大値ｘ_U-maxを、記憶装置７２に記憶する。

そして、表示領域ユニット内・入力信号最大値ｘ_U-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４１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４１の光源輝度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（ｘ_nol-max）である式（２）に基づき光源４２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１０の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。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ｘ_U-max、この最大値ｘ_U-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。

Ｙ₂・Ｌｔ₁＝Ｙ₁・Ｌｔ₂ （１）
ｇ（ｘ_nol-max）＝ａ₁・（ｘ_nol-max）^2.2＋ａ₀ （２）

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ｘ_maxとしたとき、
ｘ_nol-max≡ｘ_U-max／ｘ_max
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ｘ_R，ｘ_G，ｘ_Bのそれぞれは、２⁸段階の値をとるので、ｘ_maxの値は「２５５」に相当する値である。

そして、記憶装置７２に記憶された変換テーブルに基づき、入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘ_R，ｘ_G，ｘ_Bのそれぞれを、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４１における赤色発光ダイオード４２Ｒ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、緑色発光ダイオード４２Ｇ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、青色発光ダイオード４２Ｂ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を得ることができる。

［ステップ−１２０］
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Ｓ_R，Ｓ_G，Ｓ_Bは、面状光源ユニット４１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４参照）。

［ステップ−１３０］
そして、パルス幅変調出力信号の値Ｓ_R，Ｓ_G，Ｓ_Bに基づき、面状光源ユニット４１を構成する赤色発光ダイオード４２Ｒのオン時間ｔ_R-ON及びオフ時間ｔ_R-OFF、緑色発光ダイオード４２Ｇのオン時間ｔ_G-ON及びオフ時間ｔ_G-OFF、青色発光ダイオード４２Ｂのオン時間ｔ_B-ON及びオフ時間ｔ_B-OFFを演算回路８１は決定する。尚、
ｔ_R-ON＋ｔ_R-OFF＝ｔ_G-ON＋ｔ_G-OFF＝ｔ_B-ON＋ｔ_B-OFF＝一定値ｔ_Const
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、
ｔ_ON／（ｔ_ON＋ｔ_OFF）＝ｔ_ON／ｔ_Const
で表すことができる。

そして、面状光源ユニット４１を構成する赤色発光ダイオード４２Ｒ，緑色発光ダイオード４２Ｇ、青色発光ダイオード４２Ｂのオン時間ｔ_R-ON，ｔ_G-ON，ｔ_B-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ｔ_R-ON，ｔ_G-ON，ｔ_B-ONに相当する信号の値に基づき、スイッチング素子８４Ｒ，８４Ｇ，８４Ｂが、オン時間ｔ_R-ON，ｔ_G-ON，ｔ_B-ONだけオン状態となり、発光ダイオード駆動電源８５からのＬＥＤ駆動電流が、各発光ダイオード４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂに流される。その結果、各発光ダイオード４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂは、１画像表示フレームにおいて、オン時間ｔ_R-ON，ｔ_G-ON，ｔ_B-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。

こうして得られた状態を、図１１の（Ａ）及び（Ｂ）に実線で示すが、図１１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’≡ｘ^2.2）とデューティ比（＝ｔ_ON／ｔ_Const）との関係を模式的に示す図であり、図１１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。

［ステップ−１４０］
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ｘ_R，ｘ_G，ｘ_B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Ｘ_R，Ｘ_G，Ｘ_Bと、入力信号［Ｒ，Ｇ，Ｂ］の値ｘ_R，ｘ_G，ｘ_Bとは、以下の式（３−１）、式（３−２）、式（３−３）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。また、面状光源ユニット４１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Ｘ_R，Ｘ_G，Ｘ_B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（３−１）、式（３−２）、式（３−３）の関数ｆ_R，ｆ_G，ｆ_B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。

Ｘ_R＝ｆ_R（ｂ_{1_R}・ｘ_R ^2.2＋ｂ_{0_R}） （３−１）
Ｘ_G＝ｆ_G（ｂ_{1_G}・ｘ_G ^2.2＋ｂ_{0_G}） （３−２）
Ｘ_B＝ｆ_B（ｂ_{1_B}・ｘ_B ^2.2＋ｂ_{0_B}） （３−３）

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。

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８０にフィードバックすることで、面状光源ユニット４１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。

図１の（Ａ）は、実施例の面状光源装置における隔壁や発光ダイオード等の配置、配列状態を模式的に示す平面図であり、図１の（Ｂ）は、実施例の液晶表示装置組立体の模式的な端面図である。 図２は、実施例の面状光源装置に用いられる隔壁の模式的な斜視図である。 図３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４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５は、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６は、カラー液晶表示装置の模式的な一部断面図である。 図７は、隔壁の変形例の模式的な斜視図である。 図８は、実施例の面状光源装置の変形例を模式的に示す平面図である。 図９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１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、面状光源装置の光源輝度と、画素の光透過率（開口率）と、表示領域における表示輝度との関係を説明するための概念図である。 図１１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’≡ｘ^2.2）とデューティ比（＝ｔ_ON／ｔ_Const）との関係を模式的に示す図であり、図１１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。 図１２は、隔壁の存在に起因した輝度ムラを説明するための模式的な正面図である。

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・・・面状光源ユニット、４２，４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ・・・発光ダイオード（光源）、４３，４３Ａ，４３Ｂ・・・隔壁、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・・・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、８４Ｒ，８４Ｇ，８４Ｂ・・・スイッチング素子、８５・・・発光ダイオード駆動電源、９０・・・液晶表示装置駆動回路、９１・・・タイミングコントローラ

Claims (2)

1. 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を有する透過型の液晶表示装置を背面から照明する面状光源装置であって、
   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該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成り、
   面状光源ユニットと面状光源ユニットとは、板状の隔壁で仕切られており、
   隔壁の高さ方向をＺ方向としたとき、Ｚ方向と直交する平面で隔壁の液晶表示装置側を切断したときの隔壁断面が波線状であることを特徴とする面状光源装置。
2. 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を有する透過型の液晶表示装置と、液晶表示装置を背面から照明する面状光源装置とを備えた液晶表示装置組立体であって、
   面状光源装置は、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たときの該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成り、
   面状光源ユニットと面状光源ユニットとは、板状の隔壁で仕切られており、
   隔壁の高さ方向をＺ方向としたとき、Ｚ方向と直交する平面で隔壁の液晶表示装置側を切断したときの隔壁断面が波線状であることを特徴とする液晶表示装置組立体。