JP2009076464A - 照明装置及びそれを備えた表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、情報機器の表示部等に用いられる表示装置及びそれに用いられる照明装置に関し、良好な表示特性の得られる表示装置及びそれに用いられる照明装置を提供することを目的とする。
【解決手段】導光する光を拡散反射させる拡散反射層３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂと、拡散反射された光が射出する光射出面３８、３９と、拡散反射層３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂが形成され、互いに分離された複数の発光領域Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２とをそれぞれ備え、光射出面３８、３９に垂直方向に見て複数の発光領域Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２がほぼ相補的に配置されるように積層された複数の導光板２０、２１と、複数の導光板２０、２１の端部にそれぞれ配置された複数の光源２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂとを有するように構成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、情報機器の表示部等に用いられる表示装置及びそれに用いられる照明装置に関する。

液晶表示装置は、その市場拡大に伴って、従来の代表的な表示装置であるＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）と同等以上の表示特性が求められている。しかし、液晶表示装置は、特に動画を表示する際に、ＣＲＴに比較して表示特性が劣っていることが広く知られている。液晶表示装置の表示特性に関して改善が強く求められている問題の１つに、表示の尾引き（ぼけ）がある。表示の尾引きは、液晶分子の応答時間が長いことと、液晶表示装置の表示方式がホールド型であることが原因で生じる。尾引きを視認され難くするために、バックライトユニットを複数の領域毎に分割し、階調データの書き込みに同期させて各分割領域の光源を点滅させるスキャンバックライト方式が提案されている。スキャンバックライト方式を用いた液晶表示装置では、ＣＲＴと同様のインパルス型の表示が可能になる。

スキャンバックライト方式では、分割領域毎の光源を順次点滅させる必要があるため、液晶表示パネルの裏面側に複数の冷陰極管（蛍光管）をゲートバスラインにほぼ平行に配置した直下型バックライトユニットが用いられている。

図４１は、スキャンバックライト方式に対応可能な従来の直下型バックライトユニットを冷陰極管の管軸方向に直交する面で切断した断面構成を示している。図４１に示すように、直下型のバックライトユニット１００１は、発光面１０１０側が開口された反射ボックス１０１４を有している。反射ボックス１０１４内の発光面１０１０の直下には、複数本の冷陰極管１０１２が互いに並列して配置されている。隣接する冷陰極管１０１２間には、不完全な間仕切り１０１５が設けられている。反射ボックス１０１４の発光面１０１０側には、拡散板１０１６が配置されている。拡散板１０１６のさらに光射出方向側には、拡散シート１０１８が配置されている。

特開平５−２９０８号公報 特開平５−１７３１３１号公報 特開平７−１５９６１９号公報 特開平８−８６９１７号公報 特開平１１−１２５８１８号公報 特開平６−３３２３８６号公報 特開平７−５４２６号公報 特開平７−２８１１５０号公報 特開２００１−２７２６５２号公報 特開平１０−１８６３１０号公報 特開平１１−２０２２８６号公報 特開２０００−１４７４５４号公報 特開２００１−２９０１２４号公報 特開２００１−２７２６５７号公報 特開平９−１０６２６２号公報

直下型のバックライトユニット１００１では、隣接する冷陰極管１０１２の間の輝度差や色度差、あるいは所定の間隙を介して並列する冷陰極管１０１２の配置等に起因して、発光面１０１０上に輝度むらや色度むらが生じ易い。

また、直下型のバックライトユニット１００１では、複数の冷陰極管１０１２間の初期的あるいは経時劣化的な明るさや色の変動、ばらつき、さらには光源周囲部材の光学的経時劣化等の種々の輝度むらの要因に対して効果的な対策がない。従来、発光面１０１０となる拡散板１０１６と冷陰極管１０１２との距離を離すことによって輝度むら等の抑制が図られているものの、これは輝度むらに対する対策として十分ではなかった。また、初期的な輝度むらを抑制できるとしても、冷陰極管１０１２の経時劣化による輝度ばらつきや冷陰極管１０１２毎の製造上の輝度ばらつき等の変動要素に対する対策はなく、輝度むらの発生が避けられないという問題がある。

本発明の目的は、良好な表示特性の得られる表示装置及びそれに用いられる照明装置を提供することにある。

上記目的は、導光する光を拡散反射させる光拡散反射面と、拡散反射された前記光が射出する光射出面と、前記光拡散反射面が形成され、互いに分離された複数の発光領域とをそれぞれ備え、前記光射出面に垂直方向に見て前記複数の発光領域がほぼ相補的に配置されるように積層された複数の導光板と、前記複数の導光板の端部にそれぞれ配置された複数の光源とを有することを特徴とする照明装置によって達成される。

以上の通り、本発明によれば、良好な表示特性の得られる表示装置及びそれに用いられる照明装置を実現できる。

〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態による照明装置及びそれを備えた表示装置について図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施の形態による表示装置の例として、アクティブマトリクス型の液晶表示装置を冷陰極管の管軸方向に直交する面で切断した断面構成を示している。図１に示すように、液晶表示装置１は、バックライトユニット２と、バックライトユニット２上に搭載された液晶表示パネル３とを有している。また、液晶表示装置１は、液晶表示パネル３の表示領域が露出するように開口された金属ベゼル１６と、金属ベゼル１６と同様に開口された樹脂フレーム１８とを有している。金属ベゼル１６及び樹脂フレーム１８によって液晶表示パネル３及びバックライトユニット２が固定され、これにより液晶表示装置１がユニット状態になっている。

液晶表示パネル３は、スイッチング素子としてＴＦＴが画素毎に形成されたＴＦＴ基板１２と、ＴＦＴ基板１２に対向して配置され、カラーフィルタ（ＣＦ）等が形成された対向基板１４と、両基板１２、１４間に封止された液晶（図示せず）とを有している。

図２は、バックライトユニット２の断面構成を示している。図２に示すように、バックライトユニット２は、透明で略板状の２枚の導光板２０、２１を有している。導光板２０は、光が射出する光射出面３８を表面側（表示画面側）に有している。導光板２１は、光が射出する光射出面３９を表面側に有している。導光板２０、２１は、導光板２０の光射出面３８と導光板２１の裏面とが対向するように、重ねて配置されている。図２において、導光板２０の左側端面近傍には光源である冷陰極管２２ａが配置され、右側端面近傍には冷陰極管２２ｂが配置されている。また、導光板２１の左側端面近傍には冷陰極管２３ａが配置され、右側端面近傍には冷陰極管２３ｂが配置されている。各冷陰極管２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂの周囲には、各導光板２０、２１に光を効率良く入射させるため、断面Ｕ字状のリフレクタ２６がそれぞれ配置されている。

バックライトユニット２の発光面２８は、液晶表示パネル３に形成されたゲートバスラインに沿って分割された４つの発光領域Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２を有している。発光領域Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２は、表示画面側から見ると、例えば全てほぼ同面積になっている。

導光板２０の発光領域Ａ１には、冷陰極管２２ａから導光する光を外部に採り出す採光要素となる拡散反射層（拡散反射面）３０ａが形成されている。拡散反射層３０ａは、２つの冷陰極管２２ａ、２２ｂのうち発光領域Ａ１から距離の近い冷陰極管２２ａが点灯したときに、発光領域Ａ１が最も高い輝度で発光するように調整されている。導光板２０の発光領域Ｂ１には、冷陰極管２２ｂから導光する光を外部に採り出す拡散反射層３０ｂが形成されている。拡散反射層３０ｂは、２つの冷陰極管２２ａ、２２ｂのうち発光領域Ｂ１から距離の近い冷陰極管２２ｂが点灯したときに、発光領域Ｂ１が最も高い輝度で発光するように調整されている。導光板２０の発光領域Ａ２、Ｂ２には、拡散反射層が形成されていない。

導光板２１の発光領域Ａ２には、冷陰極管２３ａから導光する光を外部に採り出す拡散反射層３１ａが形成されている。拡散反射層３１ａは、２つの冷陰極管２３ａ、２３ｂのうち発光領域Ａ２から距離の近い冷陰極管２３ａが点灯したときに、発光領域Ａ２が最も高い輝度で発光するように調整されている。導光板２１の発光領域Ｂ２には、冷陰極管２３ｂから導光する光を外部に採り出す拡散反射層３１ｂが形成されている。拡散反射層３１ｂは、２つの冷陰極管２３ａ、２３ｂのうち発光領域Ｂ２から距離の近い冷陰極管２３ｂが点灯したときに、発光領域Ｂ２が最も高い輝度で発光するように調整されている。導光板２１の発光領域Ａ１、Ｂ１には、拡散反射層が形成されていない。このため、導光板２０の発光領域Ａ１、Ｂ１から射出した光は、発光面２８側に高効率で透過するようになっている。

本実施の形態の構成では、各拡散反射層３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂは、表示画面に垂直方向に見ると、互いに重ならないようにように配置されている。ただし、各拡散反射層３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂは、表示画面に垂直方向に見て、部分的に重なるように配置されていてもよい。

導光板２０の裏面側には、導光板２０から導光板２０の裏面側に射出した光を拡散反射させる拡散反射シート３２が配置されている。導光板２１の表面側には、導光板２１から導光板２０の表面側に射出した光を拡散させる拡散シート３４、プリズムシート３６、及び拡散シート３５がこの順に重ねられて配置されている。

以上のような構成では、冷陰極管２２ａのみが点灯したときには、発光領域Ａ１が他の発光領域Ａ２、Ｂ１、Ｂ２より高い輝度で発光する。同様に、冷陰極管２３ａのみが点灯したときには、発光領域Ａ２が他の発光領域Ａ１、Ｂ１、Ｂ２より高い輝度で発光する。冷陰極管２２ｂのみが点灯したときには、発光領域Ｂ１が他の発光領域Ａ１、Ａ２、Ｂ２より高い輝度で発光する。冷陰極管２３ｂのみが点灯したときには、発光領域Ｂ２が他の発光領域Ａ１、Ａ２、Ｂ１より高い輝度で発光する。

各冷陰極管２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂは、光源制御系の順次点灯回路３３により順次間欠点灯する。順次点灯回路３３は、不図示の制御回路からラッチパルスを受け取り、線順次駆動される液晶表示パネル３のゲートパルスのいずれかに同期して各冷陰極管２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂを間欠点灯させるようになっている。比較的高い点滅周波数で冷陰極管２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂが点滅すると、瞬間的には発光領域Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２のいずれかのみが部分点灯していることになるものの、観察者には表示画面全体が均一に発光しているように見える。

本実施の形態によれば、スキャンバックライト方式に対応可能なサイドライト型のバックライトユニットを実現できる。発光領域全体をほぼ均一な輝度にできるサイドライト型のバックライトユニットであるため、表示画面上で輝度むらが視認され難く、冷陰極管の経時劣化や製造上の輝度ばらつき等が生じても表示特性が低下し難くなる。また、スキャンバックライト方式に対応可能であるため、インパルス型の表示を行うことによって、特に動画を表示する際の表示特性が向上する。

〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態による照明装置及びそれを備えた表示装置について図３乃至図１６を用いて説明する。本実施の形態は、高い表示品質の得られる照明装置及びそれを備えた表示装置に関する。特に、動画像を鮮明に表示させるためのスキャン型の照明装置及びそれを備えた表示装置に関する。

高画質で、特に視野角特性に優れた液晶表示装置として、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードと、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードとがよく知られている。

図３は、ＭＶＡモードの液晶表示装置の模式的な断面構成を示している。図３に示すように、ＭＶＡモードの液晶表示装置は、ＴＦＴ基板１２及び対向基板１４と、両基板１２、１４間に封止された液晶４２とを有している。液晶４２は負の誘電率異方性を有している。例えばＴＦＴ基板１２上には、液晶４２を配向規制する配向規制用構造物として線状突起４０が形成されている。図示していないが、両基板１２、１４の対向面には垂直配向膜が形成されている。液晶４２に電圧が印加されていない状態では、線状突起４０近傍の液晶分子４２ａは、基板面に垂直な方向から線状突起４０の斜面の法線方向に傾斜する。液晶４２に所定の電圧を印加することにより、線状突起４０を境界として、液晶分子４２ａが異なる方向に倒れるようになる。ＭＶＡモードの液晶表示装置では、液晶分子４２ａの傾斜する方向が１画素内で例えば４方向に分割されているため、優れた視野角特性が得られる。

図４は、ＩＰＳモードの液晶表示装置の模式的な断面構成を示している。図４に示すように、ＩＰＳモードの液晶表示装置は、ＴＦＴ基板１２上に櫛歯状に形成された画素電極４４間に所定の電圧を印加し、基板に対して水平方向の横電界により液晶分子４２ｂがスイッチングされる。ＩＰＳモードの液晶表示装置では、液晶分子４２ｂが基板に対して常にほぼ水平であるため、優れた視野角特性が得られる。

しかしながら、これらの液晶表示装置においても欠点がない訳ではない。特に動画を表示させた場合には、一般にホールド型表示を行う液晶表示装置の表示特性は、点滅（インパルス）型表示を行うＣＲＴ等に比較して著しく劣ることが広く知られている。

図５は、同一の動画表示を行っている液晶表示装置とＣＲＴの一画素における表示輝度の時間変化を示すグラフである。横軸は時間を表し、縦軸は輝度を表している。線ｍは液晶表示装置の表示輝度の時間変化を示し、線ｎはＣＲＴの表示輝度の時間変化を示している。図５に示すように、ＣＲＴの画素はフレーム期間ｆ（例えば１６ｍｓｅｃ）毎に所定の輝度で瞬間的に発光するのに対し、液晶表示装置の画素はフレーム期間ｆ内でほぼ同一の輝度に維持される。液晶表示装置のようなホールド型表示では、動画表示の際にぼけが生じてしまう。

そこで、上記の問題を解決する液晶表示装置の構成がいくつか提案されている。その一つに、スキャン型バックライトユニットと液晶表示パネルとを組み合わせた構成がある。図６は、本実施の形態の前提となる液晶表示装置の構成を示している。図６に示すように、液晶表示装置１は、スキャン型のバックライトユニット２と、液晶表示パネル３とを有している。バックライトユニット２は、例えば線順次駆動される液晶表示パネル３の表示領域をスキャン方向に４分割して照明する発光領域Ａ〜Ｄを有している。発光領域Ａ〜Ｄは、例えばほぼ同一の発光面積を有している。バックライトユニット２の発光領域Ａからの光は、液晶表示パネル３の被照明領域Ａを照明する。同様に、バックライトユニット２の発光領域Ｂ〜Ｄからの光は、液晶表示パネルの被照明領域Ｂ〜Ｄをそれぞれ照明する。表示画面上では、被照明領域Ａ〜Ｄが画面上方からこの順に配列している。各発光領域Ａ〜Ｄは、液晶表示パネル３側に光射出用開口が形成され、それ以外は拡散反射板６２で囲まれた構成になっている。バックライトユニット２の光射出用開口と液晶表示パネル３との間には、拡散シート６０が配置されている。

図７は、図６に示す液晶表示装置のうちバックライトユニットの断面構成を模式的に示している。図６及び図７に示すように、液晶表示パネル３の裏面側（図の下側）のほぼ同一面内に２枚の導光板（上側導光板）５１、５２が配置されている。導光板５１は発光領域Ａ、Ｂに配置され、導光板５２は発光領域Ｃ、Ｄに配置されている。導光板５１の導光板５２と対面する端部に対向する端部には冷陰極管４７が配置され、導光板５２の導光板５１と対面する端部に対向する端部には冷陰極管４８が配置されている。

また、発光領域Ａには、導光板５１の裏面側に隣接して導光板（下側導光板）５０が配置されている。導光板５０の一端部には冷陰極管４６が配置されている。発光領域Ｄには、導光板５２の裏面側に隣接して導光板（下側導光板）５３が配置されている。導光板５３の一端部には冷陰極管４９が配置されている。冷陰極管４６〜４９は、例えば直線棒状に形成されている。導光板５０、５３の長さ（図の左右方向）は、導光板５１、５２の長さのほぼ半分になっている。

導光板５０裏面の発光領域Ａ（すなわちほぼ全領域）には、印刷散乱層やマイクロプリズム層等の採光要素５４が形成されている。導光板５１裏面の発光領域Ｂには採光要素５５が形成され、発光領域Ａには採光要素５５が形成されていない。導光板５２裏面の発光領域Ｃには採光要素５６が形成され、発光領域Ｄには採光要素５６が形成されていない。導光板５３裏面の発光領域Ｄ（すなわちほぼ全領域）には採光要素５７が形成されている。

バックライトユニット２は、導光板５０とその端部に配置された冷陰極管４６とを備えて発光領域Ａを発光させる光源ユニット（５０，４６）と、導光板５１とその端部に配置された冷陰極管４７とを備えて発光領域Ｂを発光させる光源ユニット（５１，４７）とを積層した構造になっている。また、バックライトユニット２は、導光板５２とその端部に配置された冷陰極管４８とを備えて発光領域Ｃを発光させる光源ユニット（５２，４８）と、導光板５３とその端部に配置された冷陰極管４９とを備えて発光領域Ｄを発光させる光源ユニット（５３，４９）とを積層した構造になっている。さらにバックライトユニット２は、光源ユニット（５１，４７）と、光源ユニット（５２，４８）とをほぼ同一平面上に隣接して配置した構造になっている。またバックライトユニット２は、光源ユニット（５０，４６）と、光源ユニット（５３，４９）とをほぼ同一平面上に配置した構造になっている。

具体的には、冷陰極管４６から射出した光は導光板５０内を導光し、発光領域Ａの採光要素５４により採り出され、導光板５０表面の光射出面６４から射出する。光射出面６４から射出した光は、導光板５１の発光領域Ａを透過して液晶表示パネル３の被照明領域Ａを照明する。冷陰極管４７から射出した光は導光板５１内を導光し、発光領域Ｂの採光要素５５により採り出され、導光板５１表面の光射出面６５から射出する。光射出面６５から射出した光は、液晶表示パネル３の被照明領域Ｂを照明する。冷陰極管４８から射出した光は導光板５２内を導光し、発光領域Ｃの採光要素５６により採り出され、導光板５２表面の光射出面６６から射出する。光射出面６６から射出した光は、液晶表示パネル３の被照明領域Ｃを照明する。冷陰極管４９から射出した光は導光板５３内を導光し、発光領域Ｄの採光要素５７により採り出され、導光板５３表面の光射出面６７から射出する。光射出面６７から射出した光は、導光板５２の発光領域Ｄを透過して液晶表示パネル３の被照明領域Ｄを照明する。したがって、例えば冷陰極管４６、４７、４８、４９をこの順に順次点滅させることによって、発光領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄがこの順に順次点滅するようになっている。

図示を省略しているが、導光板５１、５２が互いに隣接する領域αには、両側からの光を反射する反射ミラーが配置されている。これにより、発光領域Ｂ、Ｃ間が光学的に分離されるとともに光の利用効率が向上している。導光板５０の冷陰極管４６に対向する端面（領域β）には、導光板５０側からの光を反射する反射ミラーが配置され、導光板５３の冷陰極管４９に対向する端面（領域γ）には、導光板５３側からの光を反射する反射ミラーが配置されている。これにより、光の利用効率が向上している。

以上説明した液晶表示装置１及びバックライトユニット２の構成では、発光領域Ａ〜Ｄの輝度を互いに均一にする必要がある。特に問題になるのが、上側導光板５１から光が射出する発光領域Ｂと、下側導光板５０から光が射出する発光領域Ａとの間、及び上側導光板５２から光が射出する発光領域Ｃと、下側導光板５３から光が射出する発光領域Ｄとの間の、境界部を含めた輝度の均一性である。これには、何らかの対策が必要と考えられる。

本実施の形態は、図６及び図７に示す液晶表示装置１及びバックライトユニット２の構成を前提としつつ、表示品質、特に表示装置としての輝度の均一性を高めることを目的とする。

本実施の形態では、図６及び図７に示す構成において、例えば上側導光板５１と下側導光板５０の厚さや、上側導光板５２と下側導光板５３の厚さ等の形状を互いに変えることにより、発光領域Ａ、Ｂ間及び発光領域Ｃ、Ｄ間の輝度を均一化する。また別の対策として、上側導光板５１と下側導光板５０との間や、上側導光板５２と下側導光板５３との間で、導光板の仕様自体を変える方法もある。例えば、一方の導光板をクサビ形状とし、他方の導光板を平行板形状とする。また、採光要素として散乱反射機能を付与するために形成される印刷散乱パターンやプリズムパターンの設計を変更し、散乱反射機能自体を調整することもできる。さらに、冷陰極管４６〜４９の電圧、管種又は個数等を互いに変えて、冷陰極管４６〜４９からの出力自体を調整することにより輝度の均一化を図ることも可能である。このように、発光領域間の輝度の均一化については種々の方法がある。

ただし、上記の方法によって発光領域間の均一化を図っても、必ずしも発光領域の境界部の細線状領域の輝度は均一化できない。これに対しては、印刷散乱パターン層又はプリズムパターン層の改善が必要である。例えば、上記パターンを発光領域Ａ、Ｂ間の境界部、及び発光領域Ｃ、Ｄ間の境界部で入れ子状やモザイク状等に形成し、境界部をぼかす方法が考えられる。本実施の形態によれば、大画面においても表示領域全体で均一な輝度を有し、動画表示特性が大幅に改善された液晶表示装置及び照明装置が実現できる。以下、本実施の形態による照明装置について具体的実施例を用いて説明する。

（実施例２−１）
まず、本実施の形態の実施例２−１による照明装置について図８を用いて説明する。図８は、本実施例による照明装置の断面構成を模式的に示している。なお、図８及び後に説明する図９乃至図１１では、導光板５０の発光領域Ａに形成された採光要素５４、導光板５１の発光領域Ｂに形成された採光要素５５、導光板５２の発光領域Ｃに形成された採光要素５６、及び導光板５３の発光領域Ｄに形成された採光要素５７の図示を省略している。

図８に示すように、バックライトユニット２の下側導光板５０、５３は、上側導光板５１、５２に比較して厚さが薄くなっている。一般に、光源から導光板への入射効率及び導光板内での導光効率は、導光板の厚さが厚いほど高くなると考えられる。このため、上側導光板５１、５２の長さ方向での光減衰が大きい場合には、冷陰極管４６、４９から採光要素５４、５７までの距離が比較的短い下側導光板５０、５３の厚さを薄くするのが輝度の均一化に効果的である。

（実施例２−２）
次に、本実施の形態の実施例２−２による照明装置について図９を用いて説明する。図９は、本実施例による照明装置の断面構成を模式的に示している。図９に示すように、バックライトユニット２の下側導光板５０、５３は、上側導光板５１、５２に比較して厚さが厚くなっている。上側導光板５１、５２の長さ方向での光減衰が比較的小さく、むしろ導光板５０、５１、及び導光板５３、５２の積層構造に起因する光損失が大きい場合には、下側導光板５０、５３の厚さを厚くして上記の入射効率及び導光効率を向上させ、下側導光板５０、５３からの光量を増加させるのが輝度の均一化に効果的である。

（実施例２−３）
次に、本実施の形態の実施例２−３による照明装置について図１０を用いて説明する。図１０は、本実施例による照明装置の断面構成を模式的に示している。図１０に示すように、バックライトユニット２の下側の冷陰極管４６、４９は、上側の冷陰極管４７、４８と異なる輝度で発光するようになっている。例えば、冷陰極管４６、４９は、冷陰極管４７、４８と異なる管電圧（管電流）、管周波数等で駆動させる。また、冷陰極管４６、４９の本数を冷陰極管４７、４８と異ならせてもよい。ただし、例えば管電流を増加させると、冷陰極管の寿命は一般に短くなる。このため、本実施例では、液晶表示装置の寿命を考慮して冷陰極管の管種等を選定するのが望ましい。

（実施例２−４）
次に、本実施の形態の実施例２−４による照明装置について図１１を用いて説明する。図１１は、本実施例による照明装置の断面構成を模式的に示している。図１１に示すように、バックライトユニット２の上側導光板５１、５２の形状と下側導光板５０、５３の形状とは、互いに異なっている。上側導光板５１、５２は、共に平行板形状で形成されている。下側導光板５０、５３は、共に冷陰極管４６、４９側の厚さが厚いくさび形状で形成されている。本実施例では、互いに異なる形状の導光板５０、５１や導光板５２、５３を組み合わせて各発光領域Ａ〜Ｄの輝度を調整し、発光領域Ａ、Ｂ間及び発光領域Ｃ、Ｄ間の輝度をそれぞれ均一化している。

（実施例２−５）
次に、本実施の形態の実施例２−５による照明装置について図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は、本実施例による照明装置の断面構成を模式的に示している。図１２に示すように、下側導光板５０の発光領域Ａに形成された採光要素５４及び下側導光板５３の発光領域Ｄに形成された採光要素５７と、上側導光板５１の発光領域Ｂに形成された採光要素５５及び上側導光板５２の発光領域Ｃに形成された採光要素５６とは、互いに種類が異なっている。例えば、採光要素５４、５７はプリズムパターンであり、採光要素５５、５６は散乱印刷パターンである。本実施例では、互いに種類の異なる採光要素５４、５５が形成された導光板５０、５１や、互いに種類の異なる採光要素５６、５７が形成された導光板５２、５３を組み合わせて各発光領域Ａ〜Ｄの輝度を調整し、発光領域Ａ、Ｂ間及び発光領域Ｃ、Ｄ間の輝度をそれぞれ均一化している。

図１３は、本実施例による照明装置の断面構成の変形例を示している。図１３に示すように、採光要素５４は下側導光板５０の光射出面６４側に形成され、採光要素５７は下側導光板５３の光射出面６７側に形成されている。本変形例では、互いに種類及び形成位置の異なる採光要素５４、５５が形成された導光板５０、５１や、互いに種類及び形成位置の異なる採光要素５６、５７が形成された導光板５２、５３を組み合わせて各発光領域Ａ〜Ｄの輝度を調整し、発光領域Ａ、Ｂ間及び発光領域Ｃ、Ｄ間の輝度をそれぞれ均一化している。

なお、以上の各実施例２−１乃至２−５では、発光領域Ａ、Ｂ間及び発光領域Ｃ、Ｄ間の輝度をそれぞれ均一化することを前提としているが、発光領域Ａ〜Ｄの輝度を全て均一化することももちろん可能である。

（実施例２−６）
次に、本実施の形態の実施例２−６による照明装置について、図１４乃至図１６を用いて説明する。上記実施例２−１乃至２−５によれば、発光領域Ａ、Ｂ間及び発光領域Ｃ、Ｄ間の輝度をそれぞれほぼ均一化できる。しかし、発光領域Ａ、Ｂの境界部（図７の領域δ）及び発光領域Ｃ、Ｄの境界部での輝度むらは、必ずしも解消されない。短い距離での輝度変化は変化量が微小であったとしても視認され易いため、輝度がわずかに異なる領域同士が隣接している境界部は、局所的な横すじ状の輝度むらとして視認されてしまう。本実施例によるバックライトユニット２は、この横すじ状の輝度むらをぼかすような構成を有している。

図１４は、本実施例によるバックライトユニット２の領域δに対応する領域近傍を拡大して示している。図１５は、図１４に示す領域を導光板５１の光射出面６５側（すなわち表示画面側）から表示画面に垂直方向に見た構成を示している。図１４及び図１５に示すように、導光板５０の採光要素５４は、発光領域Ａ、Ｂの境界部近傍で、発光領域Ｂ側に櫛歯状に延びて形成されている。一方、導光板５１の採光要素５５（図１５中ハッチングで示している）は、発光領域Ａ、Ｂの境界部近傍で、表示画面側から見たときに採光要素５４に対して相補的な櫛歯状に形成されている。このように、発光領域Ａ、Ｂの境界部近傍では、表示画面に垂直方向に見ると、採光要素５４、５５が互いに混在する入れ子構造になっている。このため、発光領域Ａ、Ｂ間にたとえ微小な輝度差があっても、表示画面上で継ぎ目が目立たなくなる。

図１６は、図１３に示すバックライトユニット２の変形例を示している。図１６に示すように、本変形例の導光板５０の採光要素５４は、発光領域Ａ、Ｂの境界部近傍で、無作為に開口されて形成されている。一方、導光板５１の採光要素５５（図中ハッチングで示している）は、発光領域Ａ、Ｂの境界部近傍で、表示画面側から見たときに採光要素５４に対して相補的に開口されて形成されている。このように、発光領域Ａ、Ｂの境界部近傍では、表示画面に垂直方向に見ると、採光要素５４、５５が互いに混在するモザイク構造になっている。このため、発光領域Ａ、Ｂ間にたとえ微小な輝度差があっても、表示画面上で継ぎ目が目立たなくなる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、発光領域間の輝度むらを低減できるスキャン型の照明装置及びそれを備えた表示装置を実現できる。したがって、表示画面の輝度が均一で良好な表示特性が得られるとともに、今後重要性の高まる動画対応の可能な液晶表示装置を実現できる。

〔第３の実施の形態〕
次に、本発明の第３の実施の形態による照明装置及びそれを備えた表示装置について、図６を参照しつつ図１７乃至図２３を用いて説明する。図６に示した液晶表示装置には、動画表示に対応するために、フレーム毎の黒書込みを光源の部分的な点滅で実現するバックライトユニット２が用いられている。バックライトユニット２は、上側導光板５１、５２と下側導光板５０、５３との２層構造になっている。表示画面側から見ると、下側導光板５０、５３は、上側導光板５１、５２と比較すると、幅（図の紙面に垂直な方向）がほぼ同じで長さ（図中左右方向）が約半分になっている。したがって表示画面側から見ると、下側導光板５０、５３の面積は、上側導光板５１、５２の面積の約半分になっている。上側導光板５１の裏面側（図中下側）には、下側導光板５０と重なっていない領域にのみ採光要素５５が形成されている。下側導光板５０の裏面側には、上側導光板５１と重なっている領域、すなわちほぼ全領域に採光要素５４が形成されている。同様に、上側導光板５２の裏面側には、下側導光板５３と重なっていない領域にのみ採光要素５６が形成されている。下側導光板５３の裏面側には、上側導光板５２と重なっている領域、すなわちほぼ全領域に採光要素５７が形成されている。

図１７は、図６に示すバックライトユニット２の領域αを拡大して示している。図１７に示すように、互いに隣接する上側導光板５１、５２は、光学的に分離されている。上側導光板５１、５２の境界部には、反射ミラー６８（図６では図示せず）が両導光板５１、５２に挟まれて配設されている。

図６及び図１７に示すバックライトユニット２は、２つの構造上の問題点を有している。第１の問題点は、上側導光板５１、５２の間の継ぎ目部分の光の強度が弱いため、表示画面上ですじ状の暗部が視認されてしまうことである。第２の問題点は、上側導光板５１、５２の長さと下側導光板５０、５３の長さとが異なるため、発光領域Ａ、Ｂ間及び発光領域Ｃ、Ｄ間にそれぞれ輝度差が生じてしまうことである。この他にもバックライトユニット２は、上側導光板５１、５２と下側導光板５０、５３とが積層されているため、重量の増加、製造コストの増加及びその他の構造的な難点を有している。

本実施の形態では、継ぎ目部分に配設された反射ミラー６８の高さを低くすることにより、上記第１の問題点を解決している。一般的なバックライトユニット２の構成では、導光板５１（又は５２）中を導光する光が隣接する導光板５２（又は５１）に入射しないように反射ミラー６８が設けられ、両導光板５１、５２は光学的に完全に分離されている。これが継ぎ目部分にすじ状の暗部が視認される原因になっている。反射ミラー６８の高さを低くして、両導光板５１、５２の光学的な分離を不完全にすれば、隣接する導光板５１、５２へのわずかな光漏れは生じるものの、光漏れ以上に表示画面上で目立つすじ状暗部が視認されなくなる。

また本実施の形態では、上側導光板５１、５２の長さと下側導光板５０、５３の長さとをほぼ同一にすることにより、上記第２の問題点を解決している。すなわち、上側導光板５１の冷陰極管４７及び採光要素５５間の距離と、下側導光板５０の冷陰極管４６及び採光要素５４間の距離とをほぼ一致させる。また、上側導光板５２の冷陰極管４８及び採光要素５６間の距離と、下側導光板５３の冷陰極管４９及び採光要素５７間の距離とをほぼ一致させる。これによって、発光領域Ａ、Ｂ間及び発光領域Ｃ、Ｄ間の輝度がそれぞれほぼ一致する。さらに、発光領域Ａ、Ｂと発光領域Ｃ、Ｄとの間の輝度差を減少させることにより、発光領域Ａ〜Ｄの輝度がほぼ一定になる。

さらに本実施の形態では、非点滅型の一般的なバックライトユニット２の液晶表示パネル３側に液晶シャッタを光シャッタとして設けることにより、バックライトユニット２の構造を簡略化している。液晶シャッタとしては、偏光板が不要になるダブルゲストホスト型を用いるのが望ましい。ダブルゲストホスト型の液晶シャッタは、ゲストホストモードの液晶パネルを２枚積層した構成を有している。２枚の液晶パネルは、一方の液晶分子の傾斜方向と他方の液晶分子の傾斜方向とが直交するように配置される。これにより、偏光板による光吸収がなく輝度の高いバックライトユニット２が得られる。また、垂直配向モードの液晶パネルを用いることによって、非駆動時の光の透過率がさらに向上し、さらに輝度の高いバックライトユニット２が得られる。

以下、本実施の形態による照明装置及びそれを備えた表示装置について、具体的実施例を用いて説明する。

（実施例３−１）
まず、本実施の形態の実施例３−１による照明装置について図１８及び図１９を用いて説明する。図１８は、本実施例による照明装置の構成を示す部分断面図であり、図１７に対応する領域を示している。図１８に示すように、互いに接合された導光板５１と導光板５２との間には、裏面側がΛ形状に開いた隙間部７０が設けられている。隙間部７０の所定の位置より裏面側には、反射ミラー６９が設けられている。反射ミラー６９の高さは、導光板５１、５２の厚さよりも例えばわずかに低くなっている。したがって、導光板５１、５２は光学的に完全には分離されない。このため、隙間部７０の表面側では、一方の導光板５１（又は５２）からの光が、隣接する他方の導光板５２（又は５１）側に一部漏れるようになっている。

本実施例では、反射ミラー６９の高さを低くして、両導光板５１、５２の光学的な分離を不完全にしている。これにより、導光板５１（又は５２）から導光板５２（又は５１）へのわずかな光漏れは生じるものの、表示画面上で光漏れ以上に目立つすじ状暗部が視認されなくなる。

図１９は、本実施例による照明装置の構成の変形例を示す部分断面図である。図１９に示すように、互いに接合された導光板５１と導光板５２との間には、裏面側がコの字状に開いた隙間部７１が設けられている。隙間部７１には、反射ミラー６９が設けられている。反射ミラー６９の高さは、導光板５１、５２の厚さよりも例えばわずかに低くなっている。したがって、導光板５１、５２は光学的に完全には分離されず、隙間部７０の表面側では、導光板５１（又は５２）からの光が、隣接する導光板５２（又は５１）側に一部漏れるようになっている。本変形例によっても上記実施例と同様の効果が得られる。なお、図１８及び図１９に示す構成では、それぞれ独立して成形された導光板５１、５２が接合されているが、導光板５１、５２は一体的に成形されていてもよい。

（実施例３−２）
次に、本実施の形態の実施例３−２による照明装置及びそれを備えた表示装置について図２０を用いて説明する。図２０は、本実施例による照明装置及びそれを備えた表示装置の断面構成を示している。図２０に示すように、液晶表示パネル３の裏面側（図の下側）のほぼ同一面内に２枚の上側導光板５１、５２が配置されている。導光板５１は発光領域Ａ、Ｂに配置され、導光板５２は発光領域Ｃ、Ｄに配置されている。導光板５１の裏面側には、導光板５１とほぼ同形状でほぼ同じ長さの導光板５０が配置されている。導光板５０は、発光領域Ａ及びその外側に配置されている。導光板５２の裏面側には、導光板５２とほぼ同形状でほぼ同じ長さの導光板５３が配置されている。導光板５３は、発光領域Ｄ及びその外側に配置されている。

導光板５０裏面の発光領域Ａには採光要素５４が形成され、発光領域Ａの外側には採光要素５４が形成されていない。導光板５１裏面の発光領域Ｂには採光要素５５が形成され、発光領域Ａには採光要素５５が形成されていない。また、導光板５２裏面の発光領域Ｃには採光要素５６が形成され、発光領域Ｄには採光要素５６が形成されていない。導光板５３裏面の発光領域Ｄには採光要素５７が形成され、発光領域Ｄの外側には採光要素５７が形成されていない。

導光板５０、５１は互いに同じ形状で同じ長さであるため、導光板５０の冷陰極管４６及び採光要素５４間の距離と、導光板５１の冷陰極管４７及び採光要素５５間の距離とはほぼ一致している。また、導光板５２、５３は互いに同じ形状で同じ長さであるため、導光板５２の冷陰極管４８及び採光要素５６間の距離と、導光板５３の冷陰極管４９及び採光要素５７間の距離とはほぼ一致している。

したがって、本実施例によれば、発光領域Ａ、Ｂ間及び発光領域Ｃ、Ｄ間の輝度をそれぞれほぼ一致させることができる。さらに、発光領域Ａ、Ｂと発光領域Ｃ、Ｄとの間の輝度差を減少させることにより、発光領域Ａ〜Ｄの輝度をほぼ一定にできる。

（実施例３−３）
次に、本実施の形態の実施例３−３による照明装置及びそれを備えた表示装置について図２１乃至図２３を用いて説明する。図２１は、本実施例による照明装置及びそれを備えた表示装置の概略の断面構成を示している。図２１に示すように、液晶表示装置１は、液晶表示パネル３とバックライトユニット２を有している。液晶表示パネル３とバックライトユニット２との間には、不図示の拡散シート等が配置されている。

バックライトユニット２は、面状光源７６と液晶シャッタ７４を有している。面状光源７６は、例えば一般的な面状導光板と、面状導光板の端部に配置された非点滅型の冷陰極管と備えている。面状光源７６は、液晶表示パネル３の表示領域全体を照明できるようになっている。

液晶シャッタ７４は、ゲストホストモードの液晶パネル７２、７３が積層されたダブルゲストホスト型である。液晶パネル７２、７３は、２枚の透明基板と、２枚の透明基板間に封止された液晶とで構成される。

図２２は、液晶パネル７２の液晶層を模式的に示す断面図である。図２２に示すように、液晶パネル７２の液晶（ホスト液晶）８２には、二色性色素（ゲスト液晶）が所定濃度で添加されているため、液晶分子７８と二色性色素分子８０とが混ざり合っている。液晶８２に接触する基板面には垂直配向膜が形成され、液晶分子７８及び二色性色素分子８０は基板面にほぼ垂直に配向している。基板面にはラビング等の所定の配向処理が施されている。また液晶８２は、負の誘電率異方性を有している。したがって、液晶８２に所定の電圧を印加すると、液晶分子７８及び二色性色素分子８０が所定方向に傾斜するようになっている。図示を省略しているが、液晶パネル７３の液晶層は、液晶パネル７２の液晶層とほぼ同一の構成を有している。

図２３は、液晶パネル７２、７３の一方の透明基板の平面構成を示している。図２３に示すように、透明基板８４上には、例えば４分割された透明電極８６ａ〜８６ｄが形成されている。透明電極８６ａは発光領域Ａに対応する領域に形成され、透明電極８６ｂは発光領域Ｂに対応する領域に形成されている。透明電極８６ｃは発光領域Ｃに対応する領域に形成され、透明電極８６ｄは発光領域Ｄに対応する領域に形成されている。各透明電極８６ａ〜８６ｄは、互いに電気的に分離されている。また、図示していないが、液晶パネル７２、７３の他方の透明基板には、全面に透明電極が形成されている。これにより、液晶パネル７２、７３は、発光領域Ａ〜Ｄ毎に液晶８２への電圧の印加／無印加が選択可能になっている。図中の矢印Ｅは、液晶パネル７２の液晶分子７８の傾斜方向を示し、矢印Ｅにほぼ直交する矢印Ｆは、液晶パネル７３の液晶分子７８の傾斜方向を示している。

液晶パネル７２の発光領域Ａの液晶８２に所定の電圧を印加すると、液晶分子７８及び二色性色素分子８０は矢印Ｅ方向に傾斜する。このとき液晶パネル７２は、入射した光のうち矢印Ｅに平行な偏光成分を吸収する。一方、液晶パネル７３の発光領域Ａの液晶８２に所定の電圧を印加すると、液晶分子７８及び二色性色素分子８０は矢印Ｆ方向に傾斜する。このとき液晶パネル７３は、入射した光のうち矢印Ｆに平行な偏光成分を吸収する。すなわち、液晶パネル７２の発光領域Ａの液晶８２と、液晶パネル７３の発光領域Ａの液晶８２との双方に電圧を印加すると、液晶シャッタ７４に入射する光を遮断できる。

このように、液晶シャッタ７４の液晶パネル７２、７３の同一の発光領域Ａ〜Ｄへの電圧の印加／無印加をほぼ同時に切り替え、液晶パネル７２、７３の同一の発光領域Ａ〜Ｄの液晶８２をほぼ同時に駆動することによって、発光領域Ａ〜Ｄ毎に光の透過／非透過を切り替えることができる。したがって、非点滅型の面状光源７６と、面状光源７６及び液晶表示パネル３間に配置された液晶シャッタ７４とを用いることにより、点滅型のバックライトユニット２を実現できる。

〔第４の実施の形態〕
次に、本発明の第４の実施の形態による照明装置について、図２４乃至図２８を用いて説明する。近年、画素毎にＴＦＴを備えたアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、あらゆる用途の表示装置として広く使われるに至っている。このような状況にあって、特に動画表示における視認性の高い液晶表示装置が望まれている。

動画表示における視認性の高い液晶表示装置を実現する照明装置として、本願出願人による日本国特許出願（特願２００２−３１４９５５号）では、図２４に示すような構成のスキャン型の照明装置が提案されている。図２４に示すように、バックライトユニット２には、２段に積層された導光板５０、５１（及び導光板５２、５３）のそれぞれに冷陰極管４６、４７（及び冷陰極管４８、４９）が設けられている。冷陰極管４６〜４９を順次点滅させることにより、スキャン型のバックライトユニット２が実現できるようになっている。

しかしながら、図２４に示す照明装置の構成では、冷陰極管４６、４７（又は冷陰極管４８、４９）の間の発光輝度の差が表示画面上の輝度むらとして視認され易いという問題が生じるおそれがある。また、上記の構成では、２枚の導光板５０、５１（及び導光板５２、５３）が上下に重なって配置されているため、全体としての厚さが厚くなってしまうという問題が生じている。これらの問題を解決できる本実施の形態による照明装置について、具体的実施例を用いて説明する。

（実施例４−１）
まず、本実施の形態の実施例４−１による照明装置について図２５及び図２６を用いて説明する。図２５は、本実施例による照明装置の構成を示す断面図である。図２５に示すように、導光板５０表面の発光領域Ａには、採光要素５４が形勢されている。導光板５１表面の発光領域Ｂには採光要素５５が形成され、発光領域Ａには採光要素５５が形成されていない。導光板５２表面の発光領域Ｃには採光要素５６が形成され、発光領域Ｄには採光要素５６が形成されていない。導光板５３表面の発光領域Ｄには採光要素５７が形成されている。

導光板５１の端部近傍には、冷陰極管４７が配置されている。導光板５１端部と冷陰極管４７との間には、光路を切り替える光路切替え部８８が設けられている。導光板５０の端部近傍には、光路切替え部８８からの光を導光板５０に入射させる反射ミラー９０が配置されている。また、導光板５２の端部近傍には、冷陰極管４８が配置されている。導光板５２端部と冷陰極管４８との間には、光路切替え部８８と同様の構成の光路切替え部８９が設けられている。導光板５３の端部近傍には、光路切替え部８９からの光を導光板５３に入射させる反射ミラー９１が配置されている。光路切替え部８８、８９は、冷陰極管４７、４８からそれぞれ入射した光を直進させるか、あるいは当該光の進む方向を反射ミラー９０、９１側に９０°曲げるかを切り替えられるようになっている。導光板５１、５２端部近傍には冷陰極管４７、４８がそれぞれ配置されているが、導光板５０、５４端部近傍には冷陰極管が配置されていない。

図２６は、光路切替え部８８近傍の構成を示している。図２６に示すように、光路切替え部８８は、冷陰極管４７近傍に配置され、入射した直線偏光を円偏光に変換する１／４波長板９２を有している。１／４波長板９２として、例えばポリカーボネートフィルムが使用される。１／４波長板９２の導光板５１側には、例えば図の上下方向（紙面に平行な方向）の偏光を透過させ、紙面に垂直な方向の偏光を反射する偏光選択層９４（例えば３Ｍ社製のＤＢＥＦ）が配置されている。偏光選択層９４の導光板５１側には、偏光選択層９４側からの光をそのままの偏光方向で通過させるか、偏光方向を９０°回転させて通過させるかを切り替えられる液晶パネル９６が配置されている。液晶パネル９６は、例えばＴＮモードやＶＡモード等が使用される。液晶パネル９６と偏光選択層９４との間に、図の上下方向に偏光軸を有する偏光板を配置してもよい。液晶パネル９６の導光板５１側には、例えば図の上下方向の偏光を通過させ、紙面に垂直な方向の偏光を反射して当該偏光の進行方向を反射ミラー９０側に９０°曲げる偏光ビームスプリッタ９８が配置されている。偏光ビームスプリッタ９８としては、例えば石英ガラスを組み合わせたものが用いられる。

次に、本実施例による照明装置の動作について説明する。まず、冷陰極管４７から射出した無偏光の光は、１／４波長板９２を通過する。１／４波長板９２を通過した光は、偏光状態が変えられるものの依然として無偏光である。次に、紙面に垂直な方向の偏光成分の光は偏光選択層９４によって反射し、１／４波長板９２を再び通過して円偏光になる。円偏光になった光は、冷陰極管４７のリフレクタ２６で反射してまた１／４波長板９２を通過し、図の上下方向の偏光になる。この結果、偏光選択層９４からは、図の上下方向の偏光成分の光のみが射出して液晶パネル９６に到達する。液晶パネル９６は、例えばノーマリホワイトモードであり、ＴＮモードの液晶が封止されている。液晶パネル９６の液晶の配向方向は、偏光選択層９４側が図の上下方向になり、偏光ビームスプリッタ９８側が紙面に垂直な方向になるように設定されている。

液晶パネル９６の液晶層に所定の電圧を印加したとき、液晶パネル９６は入射光の偏光方向を変えずに透過させる。このため、入射した光は図の上下方向の偏光を保ちつつ偏光ビームスプリッタ９８に到達する。偏光ビームスプリッタ９８はこの光をそのまま透過させるため、光は導光板５１に入射する。したがって、このときには発光領域Ｂが発光する。

一方、液晶パネル９６の液晶層に電圧を印加していないとき、液晶パネル９６は入射光の偏光方向を９０°回転させる。このため、入射した光は、紙面に垂直な方向の偏光になって偏光ビームスプリッタ９８に到達する。偏光ビームスプリッタ９８はこの光を反射する。偏光ビームスプリッタ９８で反射した光は、反射ミラー９０でさらに反射して導光板５０に入射する。したがって、このときには発光領域Ａが発光する。

なお、導光板５０の発光領域Ａから射出する光と、導光板５１の発光領域Ｂから射出する光とは偏光方向が互いに異なる。このため、液晶表示パネル３の対応する被照明領域毎に、異なる方向に偏光軸を有する偏光板を貼り付けることにより、表示特性をより向上させることができる。もちろん、バックライトユニット２と液晶表示パネル３との間に拡散シート６０を配置するだけでもよい。または、導光板５０あるいは５１の入射面に２分の１波長板を設け、偏光方位を９０°回転させることが有効である。これにより、導光板５０、５１の内部の偏光方位を揃えることができる。

本実施例では、１本の冷陰極管４７からの光の光路を切り替えることによって発光領域Ａ、Ｂを発光させ、１本の冷陰極管４８からの光の光路を切り替えることによって発光領域Ｃ、Ｄを発光させている。このため、冷陰極管４６、４７（又は冷陰極管４８、４９）の間の発光輝度の差による表示画面上の輝度むらが生じず、良好な表示特性が得られる。
また本実施例では、液晶パネル９６の液晶層への電圧の印加／無印加を所定の周期で切り替えることにより、スキャン型のバックライトユニット２を実現できる。

（実施例４−２）
次に、本実施の形態の実施例４−２による照明装置について図２７を用いて説明する。図２７は、本実施例による照明装置のうち、導光板５０、５１近傍の構成を示す部分断面図である。図２７に示すように、導光板５０、５１はくさび型の形状を有している。導光板５０の一端部には冷陰極管４６が配置されている。導光板５０は、冷陰極管４６側の厚さが厚くなっている。導光板５１の一端部には冷陰極管４７が配置されている。導光板５１は、冷陰極管４７側の厚さが厚くなっている。導光板５０、５１は、互いに入れ子状になるように配置されている。図２７では図示していないが、導光板５０、５１の図中右側に隣接して、対称構造の導光板５２、５３が配置されている。導光板５０は導光板５１より長さが短く、冷陰極管４６が導光板５１の採光要素５５の下方に配置されるようになっている。冷陰極管４７及び採光要素５５の間の距離と、冷陰極管４６及び採光要素５４の間の距離との差異を約２０％以下に抑えることにより、輝度むらのない均一な表示を実現できる。ここで、図示されていない導光板５２、５３に於いて、導光板５１と線対称の導光板５２は、導光板５１と一体化することも可能なことは言うまでもない。

本実施例によれば、図２４に示すバックライトユニット２と比較して全体の厚さが薄いバックライトユニット２を実現できる。バックライトユニット２の厚さは、平行平板型の導光板を用いたバックライトユニット２と実質的にほぼ同じである。また、冷陰極管４６〜４９を順次点滅させることによって、スキャン型に対応した薄型のバックライトユニット２を実現できる。

（実施例４−３）
次に、本実施の形態の実施例４−３による照明装置について図２８を用いて説明する。一般にスキャン型バックライトユニットでは、発光領域毎に設けられた複数の冷陰極管を点滅させるため、隣接する発光領域間の線状の境界部が視認され易くなってしまうという問題が生じる。図２８は、上記の問題を解決する本実施例による照明装置の構成を示す断面図である。本実施例によるバックライトユニット２は、直下型とサイドライト型とを兼ね備えた構成を有し、スキャン型に対応している。図２８に示すように、略台形状の断面を有する４つの導光板１００〜１０３は、表面側（図中上方）が互いに隣接するようにほぼ同一平面上に配置されている。隣接する導光板１００、１０１の裏面側（図中下方）には、くさび状の隙間部１０６が形成されている。同様に、導光板１０１、１０２の裏面側にはくさび状の隙間部１０７が形成され、導光板１０２、１０３の裏面側にはくさび状の隙間部１０８が形成されている。隙間部１０６には冷陰極管１１０が配置され、隙間部１０８には冷陰極管１１１が配置されている。導光板１００〜１０３の表面側には、採光要素１０４が設けられている。導光板１００、１０１、冷陰極管１１０は、所定の発光領域を発光させる光源ユニット（１００，１０１，１１０）を構成している。また、導光板１０２、１０３、冷陰極管１１１は、他の発光領域を発光させる光源ユニット（１０２，１０３，１１１）を構成している。

導光板１０１、１０２間の図中破線で囲まれた領域は、本来互いに切り離されている部分が一部結合されている。これにより、両導光板１０１、１０２間で意図的に一部の光が漏れるようになっている。しかし、基本的には発光領域間を分割するために、隙間部１０７には反射ミラー１８０が設けられている。

本実施例では、導光板１０１、１０２間の境界部近傍で両導光板１０１、１０２からの光を混在させることによって、線状の境界部が視認されないようになっている。境界部での光の混在は動画表示においてそれほど悪影響を及ぼさないため、本実施例によれば動画表示における良好な表示特性が得られる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、発光領域間の輝度が均一で、表示画面上に輝度むらの生じないスキャン型のバックライトユニット２を実現できる。また、本実施の形態によれば、厚さの薄いスキャン型のバックライトユニット２を実現できる。

〔第５の実施の形態〕
次に、本発明の第５の実施の形態による照明装置及びそれを備えた表示装置について、図２９乃至図３２を用いて説明する。液晶表示装置は、ノート型ＰＣの表示部や携帯型テレビ受像機、モニタ装置、投射型プロジェクタ等に用いられている。しかし、従来のカラー液晶表示装置は、動画表示特性がＣＲＴに比較して劣っているという問題を有している。この問題点を解消し、インパルス型であるＣＲＴに近い動画表示特性を得るため、表示方式がホールド型である液晶表示装置で擬似的なインパルス型表示を行なうことが試みられている。手法は様々であるが、液晶表示パネルへの負担の少ない、バックライトユニットの調光法が盛んに検討されている。

本実施の形態は、擬似的なインパルス型表示を実現する液晶表示装置を得るために、バックライトユニットの光を調光することを特徴としている。その第１の手法として、サイドライト型のバックライトユニットにおいて、冷陰極管のリフレククタの周囲に反射膜又は反射面を有する円筒状部材を回転させて、導光板に入射する光の入射角度を変え、液晶表示パネルの被照明領域を変化させている。また、第２の手法として、サイドライト型のバックライトユニットにおいて、採光要素の形成されていない導光板を用い、導光板に光学的に接触／分離する数本のアクチュエータを導光板の裏面側に並列に配置し、いずれか１本が導光板に光学接触するように各アクチュエータを順次駆動する。以下、本実施の形態による照明装置及びそれを備えた表示装置について、具体的実施例を用いて説明する。

（実施例５−１）
まず、本実施の形態の実施例５−１による照明装置及びそれを備えた表示装置について図２９乃至図３１を用いて説明する。図２９は、本実施例による照明装置及びそれを備えた表示装置の構成を示す断面図である。図２９に示すように、液晶表示パネル３の裏面側には、略板状の導光板１２０が配置されている。図示していないが、導光板１２０の裏面側の全領域には、散乱反射パターン等の採光要素が形成されている。導光板１２０の一端部近傍には、光源部１２４が配置されている。光源部１２４は、例えば表示画面側から見ると導光板１２０の上側に配置される。光源部１２４は、冷陰極管１２２とリフレクタ２６と円筒状部材１２６とを有している。

図３０（ａ）は光源部１２４の冷陰極管及びリフレクタの構成を示す斜視図であり、図３０（ｂ）は円筒状部材の構成を示す斜視図である。図２９、図３０（ａ）、（ｂ）に示すように、冷陰極管１２２の周囲には、導光板１２０側が開口された断面Ｕ字状のリフレクタ２６が配置されている。冷陰極管１２２及びリフレクタ２６の周囲には、例えばアクリル等の光透過材料で形成された円筒状部材１２６が、当該円筒状部材１２６の延伸方向を回転軸として回転可能に配置されている。円筒状部材１２６の表面には、回転軸方向に平行に延びる例えば３箇所のスリット状の開口部（光透過部）が配置されるように、ストライプ状の反射膜１２８が光非透過部として形成されている。反射膜１２８は、例えばアルミニウム等が蒸着されて形成されている。なお、円筒状部材１２６は、アルミニウム等の光反射材料で形成され、スリット状に開口された開口部を有する構成でもよい。円筒状部材１２６は、不図示の駆動部により矢印Ｇ方向に所定の回転速度で回転し、冷陰極管１２２からの光の射出方向を導光板１２０の厚さ方向に変更可能な光射出方向変更部として機能する。本例の構成では、線順次駆動される液晶表示装置のフレーム期間内に、円筒状部材１２６が例えば１／３回転するようになっている。これにより、以下に述べるように液晶表示パネル３の被照明領域が変化する。

図３１（ａ）は、ある時間での光源部１２４の状態と液晶表示パネル３が照明される領域とを示している。また、図３１（ｂ）は、他の時間での光源部１２４の状態と液晶表示パネル３が照明される領域とを示している。図３１（ａ）に示すように、円筒状部材１２６の回転によって開口部が導光板１２０の表面側に位置している状態では、冷陰極管１２２からの光は、導光板１２０の表面側に向かって入射する。図中の矢印で示すように、入射した光の多くは、導光板１２０の表面で全反射した後、導光板１２０の奥側（図中右側）で導光板１２０裏面の散乱反射パターンにより散乱反射される。散乱反射された光は、導光板１２０の表面から射出し、液晶表示パネル３の表示画面下側の領域Ｈを照明する。この状態では、表示画面下側の領域Ｈが比較的高い輝度で発光する。

一方、図３１（ｂ）に示すように、開口部が導光板１２０の裏面側に位置している状態では、冷陰極管１２２からの光は、導光板１２０の裏面側に向かって入射する。図中の矢印で示すように、入射した光の多くは、導光板１２０の手前側（図中左側）で導光板１２０裏面の散乱反射パターンにより散乱反射される。散乱反射された光は、導光板１２０の表面から射出し、液晶表示パネル３の表示画面上側の領域Ｉを照明する。この状態では、表示画面上側の領域Ｉが比較的高い輝度で発光する。なお、円筒状部材１２６の反射膜１２８で反射された光は、リフレクタ２６で再度反射されて開口部から射出するため、光の利用効率も向上する。

液晶表示パネル３のある領域の液晶の応答が飽和するときに、当該領域が比較的高い輝度で発光するようにすれば、動画表示特性を向上できる。例えば、ある領域のゲートバスライン上の画素に階調データが書き込まれた時間から１／２〜３／４周期ほど遅れた時間に当該画素が強く照明されるように、発光周期のずれを調整する。本例では導光板１２０の一端部に光源部１２４を配置しているが、光源部１２４を導光板１２０の両端部に配置してもよい。

本実施例によれば、冷陰極管１２２を点滅させることなくスキャン型のバックライトユニットを実現できる。また、本実施例によれば、光の利用効率が向上するため、輝度の高いスキャン型のバックライトユニットを実現できる。

（実施例５−２）
次に、本実施の形態の実施例５−２による照明装置について図３２を用いて説明する。図３２は、本実施例による照明装置の構成を示す断面図である。図３２に示すように、バックライトユニット２は、拡散反射パターンが形成されていない略板状の導光板１２１を有している。導光板１２１は、光を射出する光射出面１３４と、光射出面１３４に対向する対向面１３６とを有している。導光板１２１の一端部近傍には、冷陰極管１２２が配置されている。冷陰極管１２２の周囲には、導光板１２１側が開口された断面Ｕ字状のリフレクタ２６が配置されている。導光板１２１の裏面側には、機械的な上下動により導光板１２１に光学的に接触／分離できる数本のアクチュエータ１３０（図３２では５本示している）が互いに並列して設けられている。アクチュエータ１３０の導光板１２１に対する接触面には、拡散反射パターン等の採光要素が形成された光学的反射板１３２が光反射面として取り付けられている。駆動部である各アクチュエータ１３０は、例えばいずれかの光学的反射板１３２が順次導光板１２１に光学接触するように駆動する。図中の矢印で示すように、導光板１２１に入射した光は、導光板１２１に接触している光学的反射板１３２でのみ拡散反射され、導光板１２１の表面側から射出する。

液晶表示パネル３のある領域の液晶の応答が飽和するときに、当該領域が発光するようにすれば、動画表示特性を向上できる。例えば線順次駆動されるアクティブマトリクス型の液晶表示装置では、ある領域のゲートバスライン上の画素に階調データが書き込まれた時間から１／２〜３／４周期ほど遅れた時間に当該画素が強く照明されるように、ゲートパルスのいずれかと同期して、対応する領域の光学的反射板１３２を導光板１２１に接触させる。本例では導光板１２１の一端部に光源部１２４を配置しているが、光源部１２４は導光板１２１の両端部に配置してもよい。

本実施例によれば、冷陰極管１２２を点滅させることなくスキャン型のバックライトユニットを実現できる。また、本実施例によれば、光の利用効率が向上するため、輝度の高いスキャン型のバックライトユニットを実現できる。

〔第６の実施の形態〕
次に、本発明の第６の実施の形態による照明装置及びそれを備えた表示装置について、図３３及び図３４を用いて説明する。一般的な液晶表示装置では、線順次駆動により各画素に階調データを書き込むことにより所望の表示が得られている。しかしながら液晶表示装置は、あるフレームで書き込まれた各画素の階調を次フレームまでのフレーム期間表示し続けるホールド型の表示を行うため、動画を表示させた場合に表示画像がぼけてしまうという問題を有していた。この動画ぼけの問題を解決するために、バックライトユニットを複数の領域毎に分割し、階調データの書き込みに同期させて各分割領域の光源を点滅させるスキャンバックライト方式の液晶表示装置がある。

ところで、カラーフィルタを用いずにカラー表示を行う液晶表示装置として、１フレームをＲ、Ｇ、Ｂの３フィールドに分割するフィールドシーケンシャル方式がある。フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置では、線順次駆動よりも実質的な書込み期間が短縮されるように、全画素の階調データを一括して書き込む構成（例えば、特許文献１４参照）が知られている。

動画ぼけが生じた表示画面は、観察者に対して曖昧な表示として感じさせ、不快感を生じさせる。しかし、動画ぼけを防止するためには、バックライトユニットの構造を複雑化する必要があるという問題が生じている。本実施の形態の目的は、簡単な構造で動画を鮮明に表示できる表示装置及びそれに用いられる照明装置を提供することにある。

図３３は、本実施の形態による液晶表示装置の各画素の等価回路を示している。図３３に示すように、各画素の第１のＴＦＴ１４０のゲート電極は、ゲートバスライン（図示せず）に接続されている。ＴＦＴ１４０のドレイン電極は、ドレインバスライン（図示せず）に接続されている。ＴＦＴ１４０のソース電極は、第１の蓄積容量（記憶部）１４２の一方の電極に接続されるとともに、第２のＴＦＴ１４１（スイッチング部）のドレイン電極に接続されている。蓄積容量１４２の他方の電極は、コモン電位（例えばＧＮＤ）に維持されている。各画素の蓄積容量１４２は、例えば線順次に出力される第１のゲートパルスによりＴＦＴ１４０がオン状態になったときに所定の階調データが書き込まれ、当該階調データを所定期間記憶するようになっている。

ＴＦＴ１４１のゲート電極は、第２のゲートパルスを出力する不図示の駆動部のゲートパルス出力端子に接続されている。駆動部のゲートパルス出力端子からは、シフトクロックの入力に同期した第２のゲートパルスが、全画素のＴＦＴ１４１のゲート電極に同時に出力されるようになっている。ＴＦＴ１４１のソース電極は、画素電極４４に接続されるとともに、第２の蓄積容量１４３の一方の電極に接続されている。蓄積容量１４３の他方の電極は、コモン電位に維持されている。各画素の第１の蓄積容量１４２にそれぞれ書き込まれて記憶されている階調データは、ＴＦＴ１４１がオン状態になることにより、画素電極４４及び蓄積容量１４３に同時に書き込まれる。全画素のＴＦＴ１４１は同時にオン状態になるため、階調データは全画素の画素電極４４及び蓄積容量１４３に同時に書き込まれる。ＴＦＴ１４０、１４１は、高集積化が可能なポリシリコンを用いて形成することが望ましい。

図３４は、本実施の形態による照明装置及びそれを備えた表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートである。図中横方向は時間を表している。線ａは、蓄積容量１４２に階調データが書き込まれる画素に対応するゲートバスライン（ＧＬ１〜ＧＬｎ）を示している。線ｂは、各画素のＴＦＴ１４１のゲート電極に入力されるゲート電圧を示している。線ｃ１、ｃ２は、各画素の画素電圧を示している。線ｄはバックライトの発光状態を示している。

図３４の線ａに示すように、階調データは、ゲートバスラインＧＬ１上の画素の蓄積容量１４２からゲートバスラインＧＬｎ上の画素の蓄積容量１４２まで、フレーム期間ｆ内に線順次に書き込まれている。線ｂに示すように、全画素の蓄積容量１４２に階調データが書き込まれた後に、全画素のＴＦＴ１４１のゲート電極に第２のゲートパルスＧＰ２が同時に印加される。ＴＦＴ１４１のゲート電極にゲートパルスＧＰ２が印加されると、線ｃ１、ｃ２に示すように、階調データが全画素の蓄積容量１４２から各画素電極４４に転送されて書き込まれる。なお、本例の液晶表示装置は例えばフレーム反転及びライン反転で駆動されている。線ｄに示すように、各画素に階調データが書き込まれて液晶が応答している間（ほぼ１フレーム分）は、バックライトが消灯されている（ＢＬｏｆｆ）。次フレームのゲートパルスＧＰが印加されて各画素の画素電圧が変化する直前に、バックライトが所定時間だけ点灯する（ＢＬｏｎ）。

本実施の形態では、表示領域全体の画素に階調データが書き込まれる直前に、バックライトを点灯させて表示領域全体を照明している。したがって、スキャン型のバックライトユニットと比較して簡単な構造で動画を鮮明に表示でき、視認性の良好な照明装置及びそれを備えた表示装置を実現できる。

なお、本実施の形態では表示領域の全画素に同時に階調データを書き込み、バックライトにより表示領域全体を同時に照明しているが、表示領域を複数の分割領域に分割し、分割領域毎に所定の周期分ずらして照明するようにしてもよい。その場合、複数の発光領域毎に点灯／消灯（あるいは高輝度／低輝度）を切り替えられるスキャン型のバックライトユニットが必要になる。分割領域毎の各ＴＦＴ１４１のゲート電極には、同時にゲートパルスＧＰ２が印加される。分割領域に対応するバックライトユニットの発光領域は、次フレームのゲートパルスＧＰ２が印加される直前に所定時間だけ点灯する。あるいは、当該発光領域は、次フレームのゲートパルスＧＰ２が印加される直前に所定時間だけ最も高い輝度で点灯する。

従来の４分割のスキャン型バックライトユニットでは、各被照明領域内の走査が終了してから、対応する発光領域が発光するまでの間が３／４周期分であった。これに対して、上記の例を４分割のスキャン型バックライトユニットに適用した構成では、各被照明領域内の走査が終了してから、対応する発光領域が発光するまでの間がほぼ１周期分となる。このため、各被照明領域内の液晶の応答完了後に当該領域を照明できるため、動画表示特性が向上する。
また、表示領域の全画素に同時に階調データが書き込まれると、表示領域全体に同時に電流が流れるためにノイズが生じ易くなるおそれがある。上記の例では、各被照明領域毎に階調データが書き込まれるため、ノイズの発生を抑制できる。

〔第７の実施の形態〕
次に、本発明の第７の実施の形態による照明装置及びそれを備えた表示装置について、図３５乃至図４０を用いて説明する。従来の液晶表示装置において、テレビ映像等の動画を表示させると、観察者にはぼけた映像として視認されていた。この動画ぼけは、液晶の応答速度が遅いために生じていた。近年、液晶の応答速度を改善するために、階調電圧より振幅の大きい電圧を液晶層に印加する駆動補償（オーバードライブ）機能（例えば、特許文献１５参照）が広く一般的に用いられている。

しかし、ＣＲＴに比較すると、動画画質は依然として劣っている。これはＣＲＴがパルス発光であり、動画表示において動画ぼけやゴーストが発生しないためである。これに対し、液晶表示装置はホールド発光あるいはホールド型であるため、動画表示において動画ぼけやゴーストが発生してしまう。特に、動画ぼけが顕著に視認される。これは、液晶表示装置が液晶を光シャッタとして利用して所定透過率の光を常に透過させており、表示画面が継続して発光しているためである。動画ぼけは、駆動補償と間欠点灯照明を組み合わせることで改善可能である。

図３５は、間欠点灯型のバックライトユニットを備えた一般的な液晶表示装置の構成を示す機能ブロック図である。図３５に示すように、液晶表示装置は、ＰＣ等のシステム側から出力されたクロックＣＬＫ、データイネーブル信号Ｅｎａｂ及び階調データＤａｔａ等が入力する制御回路１５０を有している。制御回路１５０は、ゲートドライバやデータドライバ等の液晶表示パネル駆動回路１５２にタイミング信号ＬＰ１及び階調データＤａｔａ等を出力する。液晶表示パネル駆動回路１５２は、タイミング信号ＬＰ１に同期して、液晶表示パネル３の各バスラインに所定の信号を供給するようになっている。また制御回路１５０は、タイミング信号ＬＰ１の整数倍の周期を有するタイミング信号ＬＰ２を光源制御系であるインバータ回路１５４に出力する。インバータ回路１５４は、タイミング信号ＬＰ２に同期して、液晶表示パネル３を照明するバックライトユニット２を間欠点灯させるようになっている。

図３６は、上記の液晶表示装置の表示画面を示している。図３６では、白背景の表示画面１５６上端から下端まで延び、左方向（図の矢印方向）に移動する帯状の黒い画像（黒縦帯）１５８が表示されている。図３６に示すように、左方向に移動する黒縦帯１５８の右側には、灰色の動画ぼけ（尾引き）部１６２が数画素分の幅で生じている。動画ぼけ部１６２の右端辺には、黒縦帯１５８右端辺と同形状のゴースト１６０が視認される。駆動補償機能や間欠点灯照明を用いることによって動画ぼけは緩和されるものの、ゴースト１６０が顕著に視認されるようになる。

図３７は、動画ぼけ部１６２及びゴースト１６０を定量的に表す、表示画面１５６の輝度プロファイルを示している。横軸は表示画面１５６上での左右方向の位置を示し、縦軸は相対輝度を示している。相対輝度は、表示画面１５６の上端から下端までの範囲で平均した値を示している。図３７に示すように、白背景の表示される領域の相対輝度をＬ３とし、黒縦帯１５８の表示される領域の相対輝度をＬ１とすると、動画ぼけ部１６２の表示される領域の相対輝度はＬ２（Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３）になっている。動画ぼけ部１６２の表示される領域の右端の位置ｘ１では、相対輝度がＬ２からＬ３に急激に変化する輝度エッジが生じている。このため動画ぼけ部１６２右端辺で白背景との境界部が強調され、ゴースト１６０が視認されてしまう。

このように、ゴースト１６０は、移動する表示画像から数画素分だけ離れた位置に表示画像と同一の形状で視認される。つまり、白背景の表示画面１５６内で黒縦帯１５８が左右方向に移動すると、観察者には、黒縦帯１５８の移動方向後方の数画素に灰色の縦筋が付随して移動しているように見える。

ゴースト１６０は、間欠点灯しているバックライトの消灯期間内に液晶の応答が終了しないために発生している。ゴースト１６０が視認されないようにするには、消灯期間内に応答が完了するように液晶をさらに高速に応答させる必要があるが、それは実現できていない。本実施の形態は、ゴースト１６０の発生を抑制し、高画質の動画表示を実現した表示装置を提供することを目的とする。

まず、本実施の形態による表示装置の原理について説明する。先に述べたように、ゴースト１６０は、移動する表示画像と同じ形状を有しているため、目視認識が容易になっている。ゴースト１６０の形状を変えて形状認識を阻めば、視認できなくできる。したがって、間欠点灯しているバックライトの点滅周期を制御して液晶の駆動周期と同期させないようにすることによって、ゴースト１６０の視認を困難にできる。バックライトの点滅周期と液晶の駆動周期とを非同期にするには、（１）照明装置の駆動周波数が液晶の駆動周波数（例えば６０Ｈｚ）の整数倍ではないこと、及び（２）液晶の駆動位相と照明装置の駆動位相とが異なることのうち、少なくともいずれか一方の条件を満たせばよい。

図３８は、本実施の形態による表示装置の構成を示す機能ブロック図である。図３８に示すように、本実施の形態による表示装置は、図３５と同様の構成に加えて、制御回路１５０とインバータ回路１５４との間に付加された光源制御系であるゴーストリダクション回路１７０を有している。ゴーストリダクション回路１７０は、タイミング信号ＬＰ２を入力し、周波数又は位相の少なくともいずれか一方が異なるように変換したタイミング信号ＬＰ３をインバータ回路１５４に出力する。ゴーストリダクション回路１７０は、例えば周波数のランダム変換や、位相のランダム変換、周波数及び位相双方のランダム変換等の機能を有している。これにより、バックライトの点滅周期と液晶表示パネル３の駆動周期とが非同期になる。例えば位相のランダム変換では、液晶表示パネル３への書込み信号とバックライトユニット２への点滅信号との位相をずらしている。位相は、１フレーム毎（１書込み毎）にずらすのが理想的である。

図３９は、図３６と同一の動画像を表示させた本実施の形態による液晶表示装置の表示画面を示している。図３９に示すように、本実施の形態では、動画ぼけ部１６２の右端辺の形状が黒縦帯１５８の形状と異なるため、ゴースト１６０が容易に視認されることがない。動画ぼけ部１６２の図中左右方向の長さは、対応するゲートバスライン毎に異なるため、白背景との境界部が明確に視認されない。

図４０は、本実施の形態による液晶表示装置の表示画面１５６の輝度プロファイルを示し、図３７に対応している。図４０に示す輝度プロファイルと図３７に示す輝度プロファイルとを比較すると、動画ぼけ部１６２の表示される領域の相対輝度は、Ｌ１からＬ３まで比較的緩やかに変化し、輝度エッジが生じていない。このため、動画ぼけ部１６２と白背景との境界部が不明確になっている。すなわち、これはゴースト１６０がぼかされており、容易に視認されないことを示している。

本実施の形態によれば、ゴースト１６０が生じないため、高画質の動画表示を実現できる。また、駆動補償機能を有する液晶表示装置に本実施の形態を適用すれば、絶大な効果が生じる。

以上説明した第１の実施の形態による照明装置及びそれを備えた表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
導光する光を拡散反射させる光拡散反射面と、拡散反射された前記光が射出する光射出面と、前記光拡散反射面が形成され、互いに分離された複数の発光領域とをそれぞれ備え、前記光射出面に垂直方向に見て前記複数の発光領域がほぼ相補的に配置されるように積層された複数の導光板と、
前記複数の導光板の端部にそれぞれ配置された複数の光源と
を有することを特徴とする照明装置。

（付記２）
付記１記載の照明装置において、
前記光拡散反射面は、前記光射出面に垂直方向に見て、前記複数の導光板間で互いに重ならないように配置されていること
を特徴とする照明装置。

（付記３）
付記１記載の照明装置において、
前記光拡散反射面は、前記光射出面に垂直方向に見て、前記複数の導光板間で互いに部分的に重なるように配置されていること
を特徴とする照明装置。

（付記４）
付記１乃至３のいずれか１項に記載の照明装置において、
前記複数の光源を順次間欠点灯させる光源制御系をさらに有していること
を特徴とする照明装置。

以上説明した第２の実施の形態による照明装置及びそれを備えた表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記５）
第１の導光板とその端部に配置された第１の光源とを備え、第１の発光領域を主として発光させて表示パネルを照明する第１の光源ユニットと、
前記第１の光源ユニットの前記表示パネル側に積層され、前記第１の導光板と異なる形状を有する第２の導光板とその端部に配置された第２の光源とを備え、前記第１の発光領域に隣接する第２の発光領域を主として発光させて前記表示パネルを照明する第２の光源ユニットと
を有することを特徴とする照明装置。

（付記６）
付記５記載の照明装置において、
前記第１の導光板は、前記第２の導光板より厚さが薄いこと
を特徴とする照明装置。

（付記７）
付記５記載の照明装置において、
前記第１の導光板は、前記第２の導光板より厚さが厚いこと
を特徴とする照明装置。

（付記８）
付記５乃至７のいずれか１項に記載の照明装置において、
前記第１の導光板は、くさび形状であること
を特徴とする照明装置。

（付記９）
付記５乃至８のいずれか１項に記載の照明装置において、
前記第１及び第２の導光板は、前記第１及び第２の発光領域の境界近傍に、前記表示パネル表面に垂直方向に見て、互いに相補的に混在する採光要素をそれぞれ有していること
を特徴とする照明装置。

以上説明した第３の実施の形態による照明装置及びそれを備えた表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記１０）
第１の導光板とその端部に配置された第１の光源とを備え、第１の発光領域を主として発光させて表示パネルを照明する第１の光源ユニットと、
前記第１の導光板に対してほぼ同一平面上に隣接して配置された第２の導光板とその端部に配置された第２の光源とを備え、前記第１の発光領域に隣接する第２の発光領域を主として発光させて前記表示パネルを照明する第２の光源ユニットと、
前記第１の導光板と第２の導光板とに挟まれて配置され、前記第１及び第２の導光板の厚さより高さの低い反射ミラーと
を有することを特徴とする照明装置。

（付記１１）
第１の導光板と、前記第１の導光板の端部に配置された第１の光源と、前記第１の導光板に形成され前記第１の光源からの光を採り出す第１の採光要素とを備え、第１の発光領域を主として発光させて表示パネルを照明する第１の光源ユニットと、
前記第１の光源ユニットの前記表示パネル側に積層され、前記第１の導光板とほぼ同じ長さを有する第２の導光板と、前記第２の導光板の端部に配置された第２の光源と、前記第２の導光板に形成され、前記第２の光源からの距離が前記第１の光源及び前記第１の採光要素の間の距離に等しい領域に配置されて、前記第２の光源からの光を採り出す第２の採光要素とを備え、前記第１の発光領域に隣接する第２の発光領域を主として発光させて前記表示パネルを照明する第２の光源ユニットと
を有することを特徴とする照明装置。

（付記１２）
表示パネルを照明する面状光源と、
前記面状光源の前記表示パネル側に配置され、前記面状光源からの光の透過／非透過の切替えが複数の領域毎に可能な光シャッタと
を有することを特徴とする照明装置。

（付記１３）
付記１２記載の照明装置において、
前記光シャッタは、液晶分子の傾斜方向が互いに直交するように積層された２枚のゲストホストモードの液晶パネルを有していること
を特徴とする照明装置。

（付記１４）
付記１３記載の照明装置において、
前記液晶パネルは、垂直配向モードであること
を特徴とする照明装置。

以上説明した第４の実施の形態による照明装置及びそれを備えた表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記１５）
第１の導光板と、
前記第１の導光板に積層された第２の導光板と、
前記第１又は第２の導光板の端部に配置された光源と、
前記光源からの光を前記第１の導光板又は前記第２の導光板のいずれか一方に切り替えて入射させる光路切替え部と
を有することを特徴とする照明装置。

（付記１６）
付記１５記載の照明装置において、
前記光路切替え部は、所定の偏光方向を有する直線偏光を透過させる偏光選択層と、前記直線偏光の偏光方向を回転可能な液晶パネルと、偏光方向が回転された前記直線偏光を選択的に反射／透過させる偏光ビームスプリッタとを少なくとも有すること
を特徴とする照明装置。

（付記１７）
くさび型の形状を有する第１の導光板とその端部に配置された第１の光源とを備え、第１の発光領域を主として発光させて表示パネルを照明する第１の光源ユニットと、
くさび型の形状を有し前記第１の導光板の前記表示パネル側に入れ子状に積層された第２の導光板とその端部に配置された第２の光源とを備え、前記第１の発光領域に隣接する第２の発光領域を主として発光させて前記表示パネルを照明する第２の光源ユニットと
を有することを特徴とする照明装置。

（付記１８）
互いにほぼ同一平面上に配置された複数の第１の導光板と、前記複数の第１の導光板間に配置された第１の光源とを備え、第１の発光領域を主として発光させて表示パネルを照明する第１の光源ユニットと、
前記第１の導光板に対してほぼ同一平面上に配置され、一部が前記第１の導光板に結合された複数の第２の導光板と、前記複数の第２の導光板間に配置された第２の光源とを備え、第２の発光領域を主として発光させて表示パネルを照明する第２の光源ユニットと
を有することを特徴とする照明装置。

以上説明した第５の実施の形態による照明装置及びそれを備えた表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記１９）
光を導光する導光板と、
前記導光板の端部に配置された光源と、
前記光源からの光の射出方向を所定周期で変更させる光射出方向変更部と
を有することを特徴とする照明装置。

（付記２０）
付記１９記載の照明装置において、
前記光射出方向変更部は、前記光源を囲んで回転可能に設けられ、光を透過させる光透過部と光を透過させない光非透過部とが回転方向に交互に配置された円筒状部材と、前記円筒状部材を回転させる駆動部とを有していること
を特徴とする照明装置。

（付記２１）
付記２０記載の照明装置において、
前記円筒状部材は光透過材料で形成され、前記光非透過部は前記円筒状部材表面に光反射材料で形成された反射膜であること
を特徴とする照明装置。

（付記２２）
付記２１記載の照明装置において、
前記光反射材料はアルミニウムであること
を特徴とする照明装置。

（付記２３）
付記２０記載の照明装置において、
前記円筒状部材は光反射材料で形成され、前記光透過部は前記円筒状部材が開口された開口部であること
を特徴とする照明装置。

（付記２４）
光を射出する光射出面と、前記光射出面に対向する対向面とを備えた導光板と、
前記導光板の端部に配置された光源と、
前記導光板の前記対向面側に並列して配置され、前記対向面に光学的に接触／分離可能な複数の光反射面と、
前記複数の光反射面を前記対向面に順次光学的に接触させる駆動部と
を有することを特徴とする照明装置。

（付記２５）
付記２４記載の照明装置において、
前記導光板は、光学的に接触されている前記光反射面でのみ光を拡散反射すること
を特徴とする照明装置。

（付記２６）
付記２４又は２５に記載の照明装置において、
前記駆動部は、前記光により照明される表示パネルに形成されたゲートバスラインに順次出力されるゲートパルスのいずれかに同期して、前記複数の光反射面を前記対向面に順次光学的に接触させること
を特徴とする照明装置。

（付記２７）
表示領域を備えた表示パネルと、前記表示領域を照明する照明装置とを有する表示装置において、
前記照明装置は、付記１乃至２６のいずれか１項に記載の照明装置が用いられていること
を特徴とする表示装置。

以上説明した第６の実施の形態による表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記２８）
表示領域を備え、前記表示領域全体又は前記表示領域が複数に分割された分割領域毎の画素に、所定の階調データを所定のタイミングで同時に書き込む表示パネルと、
前記タイミングの直前に、前記階調データが書き込まれた画素を照明する照明装置と
を有することを特徴とする表示装置。

（付記２９）
付記２８記載の表示装置において、
前記画素は、前記階調データを記憶する記憶部と、所定の信号の入力により前記階調データを当該画素に書き込むスイッチング部とを有していること
を特徴とする表示装置。

以上説明した第７の実施の形態による表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記３０）
表示領域を備えた表示パネルと、
前記表示領域を照明する照明装置と、
前記照明装置を周期毎に異なる発光タイミングで発光させる光源制御系と
を有することを特徴とする表示装置。

（付記３１）
付記３０記載の表示装置において、
前記発光タイミングは、前記表示パネルの駆動周波数の整数倍でない周波数を有すること
を特徴とする表示装置。

（付記３２）
付記３０又は３１に記載の表示装置において、
前記発光タイミングは、前記表示パネルの駆動位相と異なる位相を有すること
を特徴とする表示装置。

（付記３３）
付記３０乃至３２のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記表示パネルは、駆動補償機能を有すること
を特徴とする表示装置。

本発明の第１の実施の形態による表示装置を冷陰極管の管軸方向に直交する面で切断した構成を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態による照明装置を冷陰極管の管軸方向に直交する面で切断した構成を示す断面図である。 ＭＶＡモードの液晶表示装置の模式的な構成を示す断面図である。 ＩＰＳモードの液晶表示装置の模式的な構成を示す断面図である。 液晶表示装置とＣＲＴの一画素における表示輝度の時間変化を示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態の前提となる液晶表示装置の構成を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態の前提となる照明装置の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態の実施例２−１による照明装置の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態の実施例２−２による照明装置の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態の実施例２−３による照明装置の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態の実施例２−４による照明装置の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態の実施例２−５による照明装置の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態の実施例２−５による照明装置の構成の変形例を模式的に示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態の実施例２−６による照明装置の構成を模式的に示す部分断面図である。 本発明の第２の実施の形態の実施例２−６による照明装置を表示画面側から見た構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態の実施例２−６による照明装置を表示画面側から見た構成の変形例を示す図である。 図６に示す照明装置の領域αを拡大して示す図である。 本発明の第３の実施の形態の実施例３−１による照明装置の構成を示す部分断面図である。 本発明の第３の実施の形態の実施例３−１による照明装置の構成の変形例を示す部分断面図である。 本発明の第３の実施の形態の実施例３−２による照明装置及びそれを備えた表示装置の構成を示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態の実施例３−３による照明装置及びそれを備えた表示装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態の実施例３−３による照明装置の液晶表示パネルの液晶層を模式的に示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態の実施例３−３による照明装置の液晶表示パネルの一方の透明基板の平面構成を示す図である。 本発明の第４の実施の形態の前提となる照明装置の構成を示す断面図である。 本発明の第４の実施の形態の実施例４−１による照明装置の構成を示す断面図である。 本発明の第４の実施の形態の実施例４−１による照明装置の光源切替え部近傍の構成を示す断面図である。 本発明の第４の実施の形態の実施例４−２による照明装置のうち、一部の導光板の構成を示す部分断面図である。 本発明の第４の実施の形態の実施例４−３による照明装置の構成を示す断面図である。 本発明の第５の実施の形態の実施例５−１による照明装置及びそれを備えた表示装置の構成を示す断面図である。 本発明の第５の実施の形態の実施例５−１による照明装置の光源部及び円筒状部材の構成を示す斜視図である。 本発明の第５の実施の形態の実施例５−１による照明装置のある時間での状態を示す図である。 本発明の第５の実施の形態の実施例５−２による照明装置の構成を示す断面図である。 本発明の第６の実施の形態による表示装置の各画素の等価回路を示す図である。 本発明の第６の実施の形態による照明装置及びそれを備えた表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートである。 本発明の第７の実施の形態の前提となる一般的な液晶表示装置の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の第７の実施の形態の前提となる一般的な液晶表示装置の表示画面を示す図である。 本発明の第７の実施の形態の前提となる一般的な液晶表示装置の表示画面の輝度プロファイルを示す図である。 本発明の第７の実施の形態による液晶表示装置の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の第７の実施の形態による液晶表示装置の表示画面を示す図である。 本発明の第７の実施の形態による液晶表示装置の表示画面の輝度プロファイルを示す図である。 スキャンバックライト方式に対応可能な従来の直下型バックライトユニットを冷陰極管の管軸方向に直交する面で切断した断面構成を示す図である。

符号の説明

１ 液晶表示装置
２ バックライトユニット
３ 液晶表示パネル
１２ ＴＦＴ基板
１４ 対向基板
１６ 金属ベゼル
１８ 樹脂フレーム
２０、２１、５０〜５３、１００〜１０３、１２０、１２１ 導光板
２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ、４６〜４９、１１０、１１１、１２２ 冷陰極管
２６ リフレクタ
２８ 発光面
３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂ 拡散反射層
３２ 拡散反射シート
３３ 順次点灯回路
３４、３５、６０ 拡散シート
３６ プリズムシート
３８、３９、６４〜６７、１３４ 光射出面
４０ 線状突起
４２、８２ 液晶
４２ａ、４２ｂ、７８ 液晶分子
４４ 画素電極
５４〜５７、１０４ 採光要素
６２ 拡散反射板
６８、６９、１８０ 反射ミラー
７０、７１ 隙間部
７２、７３、９６ 液晶パネル
７４ 液晶シャッタ
７６ 面状光源
８０ 二色性色素分子
８４ 透明基板
８６ａ〜８６ｄ 透明電極
８８、８９ 光路切替え部
９０、９１ 反射ミラー
９２ １／４波長板
９４ 偏光選択層
９８ 偏光ビームスプリッタ
１２４ 光源部
１２６ 円筒状部材
１２８ 反射膜
１３０ アクチュエータ
１３２ 光学的反射板
１３６ 対向面
１４０、１４１ ＴＦＴ
１４２、１４３ 蓄積容量
１５０ 制御回路
１５２ 液晶表示パネル駆動回路
１５４ インバータ回路
１５６ 表示画面
１５８ 黒縦帯
１６０ ゴースト
１６２ 動画ぼけ部
１７０ ゴーストリダクション回路

Claims (20)

1. 導光する光を拡散反射させる光拡散反射面と、拡散反射された前記光が射出する光射出面と、前記光拡散反射面が形成され、互いに分離された複数の発光領域とをそれぞれ備え、前記光射出面に垂直方向に見て前記複数の発光領域がほぼ相補的に配置されるように積層された複数の導光板と、
   前記複数の導光板の端部にそれぞれ配置された複数の光源と
   を有することを特徴とする照明装置。
2. 請求項１記載の照明装置において、
   前記光拡散反射面は、前記光射出面に垂直方向に見て、前記複数の導光板間で互いに重ならないように配置されていること
   を特徴とする照明装置。
3. 第１の導光板とその端部に配置された第１の光源とを備え、第１の発光領域を主として発光させて表示パネルを照明する第１の光源ユニットと、
   前記第１の光源ユニットの前記表示パネル側に積層され、前記第１の導光板と異なる形状を有する第２の導光板とその端部に配置された第２の光源とを備え、前記第１の発光領域に隣接する第２の発光領域を主として発光させて前記表示パネルを照明する第２の光源ユニットと
   を有することを特徴とする照明装置。
4. 請求項３記載の照明装置において、
   前記第１の導光板は、前記第２の導光板より厚さが薄いこと
   を特徴とする照明装置。
5. 請求項３又は４に記載の照明装置において、
   前記第１及び第２の導光板は、前記第１及び第２の発光領域の境界近傍に、前記表示パネル表面に垂直方向に見て、互いに相補的に混在する採光要素をそれぞれ有していること
   を特徴とする照明装置。
6. 第１の導光板とその端部に配置された第１の光源とを備え、第１の発光領域を主として発光させて表示パネルを照明する第１の光源ユニットと、
   前記第１の導光板に対してほぼ同一平面上に隣接して配置された第２の導光板とその端部に配置された第２の光源とを備え、前記第１の発光領域に隣接する第２の発光領域を主として発光させて前記表示パネルを照明する第２の光源ユニットと、
   前記第１の導光板と第２の導光板とに挟まれて配置され、前記第１及び第２の導光板の厚さより高さの低い反射ミラーと
   を有することを特徴とする照明装置。
7. 第１の導光板と、前記第１の導光板の端部に配置された第１の光源と、前記第１の導光板に形成され前記第１の光源からの光を採り出す第１の採光要素とを備え、第１の発光領域を主として発光させて表示パネルを照明する第１の光源ユニットと、
   前記第１の光源ユニットの前記表示パネル側に積層され、前記第１の導光板とほぼ同じ長さを有する第２の導光板と、前記第２の導光板の端部に配置された第２の光源と、前記第２の導光板に形成され、前記第２の光源からの距離が前記第１の光源及び前記第１の採光要素の間の距離に等しい領域に配置されて、前記第２の光源からの光を採り出す第２の採光要素とを備え、前記第１の発光領域に隣接する第２の発光領域を主として発光させて前記表示パネルを照明する第２の光源ユニットと
   を有することを特徴とする照明装置。
8. 表示パネルを照明する面状光源と、
   前記面状光源の前記表示パネル側に配置され、前記面状光源からの光の透過／非透過の切替えが複数の領域毎に可能な光シャッタと
   を有することを特徴とする照明装置。
9. 請求項８記載の照明装置において、
   前記光シャッタは、液晶分子の傾斜方向が互いに直交するように積層された２枚のゲストホストモードの液晶パネルを有していること
   を特徴とする照明装置。
10. 第１の導光板と、
    前記第１の導光板に積層された第２の導光板と、
    前記第１又は第２の導光板の端部に配置された光源と、
    前記光源からの光を前記第１の導光板又は前記第２の導光板のいずれか一方に切り替えて入射させる光路切替え部と
    を有することを特徴とする照明装置。
11. 請求項１０記載の照明装置において、
    前記光路切替え部は、所定の偏光方向を有する直線偏光を透過させる偏光選択層と、前記直線偏光の偏光方向を回転可能な液晶パネルと、偏光方向が回転された前記直線偏光を選択的に反射／透過させる偏光ビームスプリッタとを少なくとも有すること
    を特徴とする照明装置。
12. くさび型の形状を有する第１の導光板とその端部に配置された第１の光源とを備え、第１の発光領域を主として発光させて表示パネルを照明する第１の光源ユニットと、
    くさび型の形状を有し前記第１の導光板の前記表示パネル側に入れ子状に積層された第２の導光板とその端部に配置された第２の光源とを備え、前記第１の発光領域に隣接する第２の発光領域を主として発光させて前記表示パネルを照明する第２の光源ユニットと
    を有することを特徴とする照明装置。
13. 互いにほぼ同一平面上に配置された複数の第１の導光板と、前記複数の第１の導光板間に配置された第１の光源とを備え、第１の発光領域を主として発光させて表示パネルを照明する第１の光源ユニットと、
    前記第１の導光板に対してほぼ同一平面上に配置され、一部が前記第１の導光板に結合された複数の第２の導光板と、前記複数の第２の導光板間に配置された第２の光源とを備え、第２の発光領域を主として発光させて表示パネルを照明する第２の光源ユニットと
    を有することを特徴とする照明装置。
14. 光を導光する導光板と、
    前記導光板の端部に配置された光源と、
    前記光源からの光の射出方向を所定周期で変更させる光射出方向変更部と
    を有することを特徴とする照明装置。
15. 請求項１４記載の照明装置において、
    前記光射出方向変更部は、前記光源を囲んで回転可能に設けられ、光を透過させる光透過部と光を透過させない光非透過部とが回転方向に交互に配置された円筒状部材と、前記円筒状部材を回転させる駆動部とを有していること
    を特徴とする照明装置。
16. 光を射出する光射出面と、前記光射出面に対向する対向面とを備えた導光板と、
    前記導光板の端部に配置された光源と、
    前記導光板の前記対向面側に並列して配置され、前記対向面に光学的に接触／分離可能な複数の光反射面と、
    前記複数の光反射面を前記対向面に順次光学的に接触させる駆動部と
    を有することを特徴とする照明装置。
17. 請求項１６記載の照明装置において、
    前記導光板は、光学的に接触されている前記光反射面でのみ光を拡散反射すること
    を特徴とする照明装置。
18. 表示領域を備えた表示パネルと、前記表示領域を照明する照明装置とを有する表示装置において、
    前記照明装置は、請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の照明装置が用いられていること
    を特徴とする表示装置。
19. 表示領域を備え、前記表示領域全体又は前記表示領域が複数に分割された分割領域毎の画素に、所定の階調データを所定のタイミングで同時に書き込む表示パネルと、
    前記タイミングの直前に、前記階調データが書き込まれた画素を照明する照明装置と
    を有することを特徴とする表示装置。
20. 表示領域を備えた表示パネルと、
    前記表示領域を照明する照明装置と、
    前記照明装置を周期毎に異なる発光タイミングで発光させる光源制御系と
    を有することを特徴とする表示装置。

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