JP4670315B2 - バックライト装置及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、カラー液晶表示パネルを照明するバックライト装置、及び、バックライト装置を備えた表示装置に関し、詳しくは、バックライト装置の光源として用いる色度、輝度にばらつきのある白色光を発光する発光ダイオードユニットを色度ムラ、輝度ムラを抑制させながら適切に配列させたバックライト装置、及び、このバックライト装置を備えた表示装置に関する。

テレビジョン放送が開始されてから長年使用されてきたＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に代わり、液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）や、プラズマディスプレイ（PDP：Plasma Display Panel）といった非常に薄型化されたテレビジョン受像機が考案、実用化されている。特に、カラー液晶表示パネルを用いたカラー液晶表示装置は、低消費電力での駆動が可能であることや、大型のカラー液晶表示パネルの低価格化などに伴い、加速的に普及することが考えられ、今後の更なる発展が期待できる表示装置である。

カラー液晶表示装置は、透過型のカラー液晶表示パネルを背面側からバックライト装置にて照明することでカラー画像を表示させるバックライト方式が主流となっている。バックライト装置の光源としては、蛍光管を使った白色光を発光するＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）が多く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、ＣＣＦＬは、蛍光管内に水銀を封入するため、環境への悪影響が考えられるため、今後、バックライト装置の光源として、ＣＣＦＬに代わる光源が求められている。そこで、ＣＣＦＬに代わる光源として発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が有望視されている。青色発光ダイオードの開発により、光の３原色である赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ発光する発光ダイオードが揃ったことになる。したがって、この発光ダイオードをバックライト装置の光源とすることで、カラー液晶表示パネルを介した色光の色純度が高くなるため、色再現範囲をＮＴＳＣ方式で規定される程度、さらには、それを超える程度まで広げることが期待されている。

特開２００１−２２２８５号公報

しかしながら、一般に、発光ダイオードは、色度、輝度ともにばらつきが大きな発光デバイスであるため、市場に出回っている発光ダイオードを無作為に使用してバックライト装置の光源を構成した場合、色度ユニフォーミティが低く（色度ムラが大きい）、輝度ユニフォーミティが低い（輝度ムラの大きい）、好ましくない発光特性のバックライト装置が形成されてしまうことになる。

そこで、本発明は、上述したような問題を解決するために案出されたものであり、色度、輝度にばらつきのある発光ダイオードを無駄にすることなく用いて光源を構成した場合でも、色度ムラ、輝度ムラのない白色光を出射し、カラー液晶表示パネルの照明光とする、製造コストを大幅に削減したバックライト装置、及び、表示装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明に係るバックライト装置は、カラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルを背面側から白色光で照明するバックライト装置であって、光源として、複数の発光素子を列状に配列させてなり、所定の輝度を示し、所定の色度の白色光を発光する複数の第１の主発光素子列と、複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度より低い輝度を示し、上記所定の色度の白色光を発光する、上記第１の主発光素子列より少数の第２の主発光素子列と、複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度を示し、上記所定の色度近傍の色度の白色光を発光する、上記第１の主発光素子列より少数の第１の副発光素子列と、複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度より低い輝度を示し、上記所定の色度近傍の色度の白色光を発光する、上記第１ の副発光素子列より少数の第２の副発光素子列とを備え、上記第１ の主発光素子列、上記第２ の主発光素子列、上記第１の副発光素子列及び上記第２ の副発光素子列を、上記カラー液晶表示パネルの水平方向を長手方向として、上記カラー液晶表示パネルの垂直方向に１ 次元マトリックス状に配列させる際、上記第１の副発光素子列を、色度に基づいて上記カラー液晶表示パネルの中心側に配列させ、上記第２の主発光素子列を、輝度に基づいて上記カラー液晶表示パネルの周縁側に配列させ、上記第２の副発光素子列を、色度に基づいて上記カラー液晶表示パネルの中心側に配列させるか、輝度に基づいて上記カラー液晶表示パネルの周縁側のいずれかに配列させ、色度に基づいて所定の数の上記第１の主発光素子列を介して、上記第１の副発光素子列、上記第２の副発光素子列を２行以上配列させることを特徴とする。

また、上述の目的を達成するために、本発明に係るバックライト装置は、カラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルを背面側から白色光で照明するバックライト装置であって、光源として、複数の発光素子を列状に配列させてなり、所定の輝度を示し、所定の色度の白色光を発光する複数の第１の主発光素子列と、複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度より低い輝度を示し、上記所定の色度の白色光を発光する、上記第１の主発光素子列より少数の第２の主発光素子列と、複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度を示し、上記所定の色度近傍の色度の白色光を発光する、上記第１の主発光素子列より少数の第１の副発光素子列と、複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度より低い輝度を示し、上記所定の色度近傍の色度の白色光を発光する、上記第１の副発光素子列より少数の第２の副発光素子列とを備え、上記第１の主発光素子列、上記第２の主発光素子列、上記第１の副発光素子列及び上記第２の副発光素子列を、上記カラー液晶表示パネルの水平方向を長手方向として２次元マトリックス状に配列させる際、上記第１の副発光素子列を、色度に基づいて同一行上に隣り合って並ぶことなく配列させると共に、２次元マトリックスの中心列に配列させる上記第１の副発光素子列を上記カラー液晶表示パネルの中心側に配列させ、上記第２の主発光素子列を、輝度に基づいて上記カラー液晶表示パネルの周縁側に配列させ、上記第２の副発光素子列を、色度に基づいて同一行上に隣り合って並ぶことなく、上記カラー液晶表示パネルの中心側に配列させるか、輝度に基づいて上記カラー液晶表示パネルの周縁側に配列させることを特徴とする。

また、上述の目的を達成するために、本発明に係るバックライト装置は、カラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルを背面側から白色光で照明するバックライト装置であって、光源として、複数の発光素子を列状に配列させてなり、所定の色度の白色光を発光する複数の主発光素子列と、複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の色度近傍の色度の白色光を発光する、上記主発光素子列より少数の副発光素子列とを備え、上記主発光素子列、上記副発光素子列を、上記カラー液晶表示パネルの水平方向を長手方向として、上記カラー液晶表示パネルの垂直方向に１次元マトリックス状に配列させる際、上記副発光素子列を、上記カラー液晶表示パネルの中心側に配列させ、所定の数の上記主発光素子列を介して上記副発光素子列を２行以上配列させることを特徴とする。

また、上述の目的を達成するために、本発明に係るバックライト装置は、カラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルを背面側から白色光で照明するバックライト装置であって、光源として、複数の発光素子を列状に配列させてなり、所定の色度の白色光を発光する複数の主発光素子列と、複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の色度近傍の色度の白色光を発光する、上記主発光素子列より少数の副発光素子列とを備え、上記主発光素子列、上記副発光素子列を、上記カラー液晶表示パネルの水平方向を長手方向として、２次元マトリックス状に配列させる際、上記副発光素子列を、同一行上に隣り合って並ぶことなく配列させると共に、２次元マトリックスの中心列に配列させる上記副発光素子列を、上記カラー液晶表示パネルの中心側に配列させることを特徴とする。

また、上述の目的を達成するために、本発明に係るバックライト装置は、カラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルを背面側から白色光で照明するバックライト装置であって、光源として、複数の発光素子を列状に配列させてなり、所定の輝度を示す白色光を発光する複数の主発光素子列と、複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度より低い輝度を示す白色光を発光する、上記主発光素子列より少数の副発光素子列とを備え、上記主発光素子列、上記副発光素子列を、上記カラー液晶表示パネルの水平方向を長手方向として、上記カラー液晶表示パネルの垂直方向に１次元マトリックス状に配列させる際、上記副発光素子列を、上記カラー液晶表示パネルの周縁側に配列させることを特徴とする。

また、上述の目的を達成するために、本発明に係るバックライト装置は、カラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルを背面側から白色光で照明するバックライト装置であって、光源として、複数の発光素子を列状に配列させてなり、所定の輝度を示す白色光を発光する複数の主発光素子列と、複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度より低い輝度を示す白色光を発光する、上記主発光素子列より少数の副発光素子列とを備え、上記主発光素子列、上記副発光素子列を、上記カラー液晶表示パネルの水平方向を長手方向として２次元マトリックス状に配列させる際、上記副発光素子列を、上記カラー液晶表示パネルの周縁側に配列させることを特徴とする。
さらに、本発明は、カラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルと、上記カラー液晶表示パネルを背面側から白色光で照明するバックライト装置を備える表示装置であって、上記バックライト装置は、光源として、複数の発光素子を列状に配列させてなり、所定の輝度を示し、所定の色度の白色光を発光する複数の第１の主発光素子列と、複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度より低い輝度を示し、上記所定の色度の白色光を発光する、上記第１の主発光素子列より少数の第２の主発光素子列と、複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度を示し、上記所定の色度近傍の色度の白色光を発光する、上記第１の主発光素子列より少数の第１の副発光素子列と、複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度より低い輝度を示し、上記所定の色度近傍の色度の白色光を発光する、上記第１の副発光素子列より少数の第２の副発光素子列とを備え、上記第１の主発光素子列、上記第２の主発光素子列、上記第１の副発光素子列及び上記第２の副発光素子列を、上記カラー液晶表示パネルの水平方向を長手方向として、上記カラー液晶表示パネルの垂直方向に１次元マトリックス状に配列させる際、上記第１の副発光素子列を、色度に基づいて上記カラー液晶表示パネルの中心側に配列させ、上記第２の主発光素子列を、輝度に基づいて上記カラー液晶表示パネルの周縁側に配列させ、上記第２の副発光素子列を、色度に基づいて上記カラー液晶表示パネルの中心側に配列させるか、輝度に基づいて上記カラー液晶表示パネルの周縁側のいずれかに配列させ、色度に基づいて所定の数の上記第１の主発光素子列を介して、上記第１の副発光素子列、上記第２の副発光素子列を２行以上配列させることを特徴とする。

本発明は、色度に基づいた配列ポリシー、輝度に基づいた配列ポリシーを満たすように配列させることで、余剰生産された発光素子列を輝度ムラ、色度ムラを発生させないようにしながら、無駄なく使用することができる。したがって、カラー液晶表示パネルを照明するバックライト装置、つまりは、カラー液晶表示パネルと、バックライト装置とを備えたカラー液晶表示装置の製造コストを大幅に削減させることを可能とする。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明をする。なお、本発明は、以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることはいうまでもない。

本発明は、例えば図１に示すような構成の透過型カラー液晶表示装置１００に適用される。

この透過型カラー液晶表示装置１００は、透過型のカラー液晶表示パネル１１０と、このカラー液晶表示パネル１１０の背面側に設けられたバックライト装置１４０とからなる。また、図示しないが、この透過型カラー液晶表示装置１００は、地上波や衛星波を受信するアナログチューナー、デジタルチューナーといった受信部、この受信部で受信した映像信号、音声信号をそれぞれ処理する映像信号処理部、音声信号処理部、音声信号処理部で処理された音声信号を出力するスピーカといった音声信号出力部などを備えていてもよい。

透過型のカラー液晶表示パネル１１０は、ガラス等で構成された２枚の透明な基板（ＴＦＴ基板１１１、対向電極基板１１２）を互いに対向配列させ、その間隙に、例えば、ツイステッドネマチック（ＴＮ）液晶を封入した液晶層１１３を設けた構成となっている。ＴＦＴ基板１１１には、マトリックス状に配列された信号線１１４と、走査線１１５と、この信号線１１４、走査線１１５の交点に配列されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ１１６と、画素電極１１７とが形成されている。薄膜トランジスタ１１６は、走査線１１５により、順次選択されると共に、信号線１１４から供給される映像信号を、対応する画素電極１１７に書き込む。一方、対向電極基板１１２の内表面には、対向電極１１８及びカラーフィルタ１１９が形成されている。

カラーフィルタ１１９は、各画素に対応した複数のセグメントに分割されている。例えば、図２に示すように、３原色である赤色フィルタＣＦＲ、緑色フィルタＣＦＧ、青色フィルタＣＦＢの３つのセグメントに分割されている。カラーフィルタ１１９の配列パターンは、図２に示すようなストライプ配列の他に、図示しないが、デルタ配列、正方配列などがある。

再び、図１を用いて、透過型カラー液晶表示装置１００の構成について説明をする。透過型カラー液晶表示装置１００は、このような構成の透過型のカラー液晶表示パネル１１０を２枚の偏光板１３１，１３２で挟み、バックライト装置１４０により背面側から白色光を照射した状態で、アクティブマトリックス方式で駆動することによって、所望のフルカラー映像を表示させることができる。

バックライト装置１４０は、上記カラー液晶表示パネル１１０を背面側から照明する。図１に示すように、バックライト装置１４０は、ここでは図示していない光源や、光源から出射された光を白色光へと混色する機能などが組み込まれたバックライト筐体部１２０内に、拡散板１４１や、拡散板１４１上に重ねて配列される拡散シート１４２、プリズムシート１４３、偏光変換シート１４４といった光学機能シート群１４５などを備えた構成となっている。拡散板１４１は、光源から出射された光を、内部拡散させることで、面発光における輝度の均一化を行う。

一般に、光学機能シート群は、例えば、入射光を直交する偏光成分に分解する機能、光波の位相差を補償して広角視野角化や着色防止を図る機能、入射光を拡散させる機能、輝度向上を図る機能などを備えたシートで構成されており、バックライト装置１４０から面発光された光をカラー液晶表示パネル１１０の照明に最適な光学特性を有する照明光に変換するために設けられている。したがって、光学機能シート群１４５の構成は、上述した拡散シート１４２、プリズムシート１４３、偏光変換シート１４４に限定されるものではなく、様々な光学機能シートを用いることができる。

図３にバックライト筐体部１２０内の概略構成図を示す。この図３に示すように、バックライト筐体部１２０は、赤色（Ｒ）光を発光する赤色発光ダイオード２１Ｒ、緑色（Ｇ）光を発光する緑色発光ダイオード２１Ｇ、青色（Ｂ）光を発光する青色発光ダイオード２１Ｂを光源として用いている。なお、以下の説明において、赤色発光ダイオード２１Ｒ、緑色発光ダイオード２１Ｇ、青色発光ダイオード２１Ｂを総称する場合は、単に発光ダイオード２１と呼ぶ。

この発光ダイオード２１を、図３に示すように、基板２２上に所望の順番で列状に複数配列させることで、一つの発光ダイオードユニット２１_ｍｎ（ｍ、ｎは、自然数。）が形成される。この発光ダイオードユニット２１_ｍｎが、バックライト装置１４０において、光源である発光ダイオード２１を配列する際の最小単位となる。なお、以下の説明においては、発光ダイオードユニット２１_ｍｎも光源と呼称する。

発光ダイオードユニット２１_ｍｎを形成するために、基板２２上に発光ダイオード２１を配列する順番は、図３に示すような、赤色発光ダイオード２１Ｒ、緑色発光ダイオード２１Ｇ、青色発光ダイオード２１Ｂを繰り返し単位とする最も基本的な配列の仕方や、図示しないが、例えば、緑色発光ダイオード２１Ｇを等間隔で配列させ、等間隔で配列させた、隣り合う緑色発光ダイオード２１Ｇの間に、赤色発光ダイオード２１Ｒ、青色発光ダイオード２１Ｂを交互に配列させるような順番など様々な配列の仕方がある。この発光ダイオードユニット２１_ｍｎは、後述するように、所定の範囲内の色度、輝度となる白色光を出射するように発光ダイオード２１が選択されることになる。

発光ダイオードユニット２１_ｍｎは、バックライト装置１４０が照明するカラー液晶表示パネル１１０のパネルサイズに応じた数だけ、バックライト筐体部１２０内に、２次元マトリックス状に配列されることになる。バックライト筐体部１２０内への発光ダイオードユニット２１_ｍｎの配列の仕方は、図３に示すように、発光ダイオードユニット２１_ｍｎの長手方向が、水平方向となるように配列してもよいし、図示しないが、発光ダイオードユニット２１_ｍｎの長手方向が垂直方向となるように配列してもよいし、両者を組み合わせても良い。

なお、発光ダイオードユニット２１_ｍｎの長手方向を、水平方向或いは垂直方向とするように配列する手法は、従来までのバックライト装置の光源として利用していたＣＣＦＬの配列の仕方と同じになるため、蓄積された設計ノウハウを利用することができ、コストの削減や、製造までに要する時間を短縮することができる。

バックライト筐体部１２０の内壁面１２０ａは、発光ダイオード２１から発光された光の利用効率を高めるために反射加工がなされた反射面となっている。また、バックライト装置１４０内には、図示しないが、光源である発光ダイオード２１から出射された各色光を色度ムラの少ない白色光に混色する混色機能を備えたダイバータプレートが設けられている。このダイバータプレートで混色された光は、上述した、拡散板１４１、光学機能シート群１４５を介して白色光としてバックライト装置１４０から出射され、カラー液晶表示パネル１１０を背面側から照明する。

図４に、透過型カラー液晶表示装置１００を組み上げた際に、図１に示す透過型カラー液晶表示装置１００に付したＸＸ線で切断した際の断面図を一部示す。図４に示すように、液晶表示装置１００を構成するカラー液晶表示パネル１１０は、透過型カラー液晶表示装置１００の外部筐体となる外部フレーム１０１と、内部フレーム１０２とによって、スペーサ１０３ａ，１０３ｂを介して挟み込むように保持される。また、外部フレーム１０１と、内部フレーム１０２との間には、ガイド部材１０４が設けられており、外部フレーム１０１と、内部フレーム１０２によって挟まれたカラー液晶表示パネル１１０が長手方向へずれてしまうことを抑制している。

一方、透過型カラー液晶表示装置１００を構成するバックライト装置１４０は、上述したように光学機能シート群１４５が積層された導光板１４１と、光源である発光ダイオードユニット２１_ｍｎを覆うようにして設けられた、各発光ダイオード２１から出射された赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光を混色させるための拡散導光板（ダイバータプレート）１２５とを備えている。また、拡散導光板１２５と、バックライト筐体部１２０との間には、反射シート１２６が配されている。

拡散導光板１２５は、光源として３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を発光する発光ダイオード２１を用いているため混色機能を有し、発光ダイオード２１から出射された光、反射シート１２６で反射された光を拡散させる。

反射シート１２６は、その反射面が、拡散導光板１２５の光入射面１２５ａと対向するように、且つ発光ダイオード２１の発光方向よりもバックライト筐体部１２０側となるように配されている。反射シート１２６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することで形成された銀増反射膜などである。この反射シート１２６は、主に発光ダイオード１２５から発光され、拡散導光板１２５で反射されて入射した光や、バックライト筐体部１２０の反射加工を施され反射面とされた内壁面１２０ａにて反射された光などを反射する。

バックライト装置１４０が備える拡散板１４１、拡散導光板１２５、反射シート１２６は、図４に示すように、それぞれが互いに対向するように配列されており、バックライト筐体部１２０に複数設けられた光学スタット１０５によって、互いの対向間隔を保ちながら当該バックライト装置１４０のバックライト筐体部１２０内に保持されている。このとき、拡散板１４１は、バックライト筐体部１２０に設けられたブラケット部材１０８でも保持されることになる。

また、図４に示すように、各発光ダイオード２１は、詳細を省略するがそれぞれ発光バルブを樹脂ホルダによって保持するとともに、樹脂ホルダから一対の端子が突出されてなる。各発光ダイオード２１には、光源から発せられた光を側面から放射させる光学部品２１ａが設けられた側面放射発光ダイオード、すなわち、出射光の主成分を発光バルブの外周方向に出射する指向性を有するいわゆるサイドエミッション型のＬＥＤが用いられている。

なお、側面放射発光ダイオードについては、例えば特開２００３−８０６８号公報や特開２００４−１３３３９１号公報などに開示されている。

このような構成の透過型カラー液晶表示装置１００は、例えば、図５に示すような駆動回路２００により駆動される。駆動回路２００は、カラー液晶表示パネル１１０や、バックライト装置１４０の駆動電源を供給する電源部２１０、カラー液晶表示パネル１１０を駆動するＸドライバ回路２２０及びＹドライバ回路２３０、外部から供給される映像信号や、当該透過型カラー液晶表示装置１００が備える図示しない受信部で受信され、映像信号処理部で処理された映像信号が、入力端子２４０を介して供給されるＲＧＢプロセス処理部２５０、このＲＧＢプロセス処理部２５０に接続された画像メモリ２６０及び制御部２７０、バックライト装置１４０を駆動制御するバックライト駆動制御部２８０などを備えている。

この駆動回路２００において、入力端子２４０を介して入力された映像信号は、ＲＧＢプロセス処理部２５０により、クロマ処理などの信号処理がなされ、さらに、コンポジット信号からカラー液晶表示パネル１１０の駆動に適したＲＧＢセパレート信号に変換されて、制御部２７０に供給されるとともに、画像メモリ２６０を介してＸドライバ２２０に供給される。

また、制御部２７０は、上記ＲＧＢセパレート信号に応じた所定のタイミングで、Ｘドライバ回路２２０及びＹドライバ回路２３０を制御して、上記画像メモリ２６０を介してＸドライバ回路２２０に供給されるＲＧＢセパレート信号で、カラー液晶表示パネル１１０を駆動することにより、上記ＲＧＢセパレート信号に応じた映像を表示する。

バックライト駆動制御部２８０は、電源２１０から供給される電圧から、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号を生成し、バックライト装置１４０の光源である各発光ダイオード２１を駆動する。一般に発光ダイオードの色温度は、動作電流に依存するという特性がある。したがって、所望の輝度を得ながら、忠実に色再現させる（色温度を一定とする）には、パルス幅変調信号を使って発光ダイオード２１を駆動し、色の変化を抑える必要がある。

ユーザインターフェース３００は、上述した図示しない受信部で受信するチャンネルを選択したり、同じく図示しない音声出力部で出力させる音声出力量を調整したり、カラー液晶表示パネル１１０を照明するバックライト装置１４０からの白色光の輝度調節、ホワイトバランス調節などを実行するためのインターフェースである。

例えば、ユーザインターフェース３００から、ユーザが輝度調節をした場合には、駆動回路２００の制御部２７０を介してバックライト駆動制御部２８０に輝度制御信号が伝わる。バックライト駆動制御部２８０は、この輝度制御信号に応じて、パルス幅変調信号のデューティ比を、赤色（Ｒ）発光ダイオード２１Ｒ、緑色（Ｇ）発光ダイオード２１Ｇ、青色（Ｂ）発光ダイオード２１Ｂ毎に変えて、赤色（Ｒ）発光ダイオード２１Ｒ、緑色（Ｇ）発光ダイオード２１Ｇ、青色（Ｂ）発光ダイオード２１Ｂを駆動制御することになる。

続いて、透過型カラー液晶表示装置１００が備えるバックライト装置１４０の光源として用いる発光ダイオードユニット２１_ｍｎの選択の仕方について説明をする。

一般に、発光ダイオードは、色度、輝度ともに、ばらつきの高い発光素子（発光デバイス）である。バックライト装置１４０の光源として用いる発光ダイオード２１も、各色光を発光する発光ダイオード２１間で、例外なく色度、輝度のばらつきが高いものが使用されることになる。

そこで、カラー液晶表示パネル１１０を照明するバックライト装置１４０から出射された白色光が、所望の色度、輝度となるように、光源として使用する発光ダイオード２１を適切に選択する必要がある。このとき、所望の色度、輝度とすることだけを考慮してしまうと、製造された発光ダイオード２１の中から選択される発光ダイオード２１に偏りが生じ、使用されることがない発光ダイオード２１、つまり、余剰な発光ダイオード２１が増加してしまい、無駄なコストが発生してしまうことになる。

したがって、バックライト装置１４０の光源には、色度、輝度にばらつきを有する発光ダイオード２１から満遍なく選択しつつ、目標とする色度、輝度の白色光を形成するように適切な組み合わせが決められることになる。

カラー液晶表示パネル１１０が大型化された場合には、光源として使用される発光ダイオード２１の数も大幅に増加するため、発光ダイオード２１の色度、輝度を一つずつ検証し、目標とする色度、輝度となる白色光が得られるような組み合わせを考えることは非常に困難である。そこで、上述した発光ダイオードユニット２１_ｍｎ単位で、色度、輝度を考慮して所望の白色光を得られるような、発光ダイオードユニット２１_ｍｎの最適な組み合わせを決定することで、光源として用いる発光ダイオード２１の選択を容易にすることが考えられる。つまり、バックライト装置１４０の光源は、発光ダイオード２１単体の集合体として構成されているのではなくて、発光ダイオード２１を複数備えた発光素子群である発光ダイオードユニット２１_ｍｎの集合体として構成されていると捉えることができる。

この発光ダイオードユニット２１_ｍｎは、バックライト装置１４０の光源として、バックライト筐体部１２０内に色度、輝度、それぞれに基づいて色度ムラ、輝度ムラがない白色光を得られるように、色度に基づいた配列ポリシー、輝度に基づいた配列ポリシーをどちらも満たすように配列させる。

以下に、色度に基づいた配列ポリシー、輝度に基づいた配列ポリシー、それぞれについて説明をする。なお、説明の煩雑さを避けるため色度に基づいた配列ポリシー、輝度に基づいた配列ポリシーは、それぞれ独立して説明をするが、実際には、どちらの配列ポリシーをも同時に満たすようにして発光ダイオードユニット２１_ｍｎをバックライト筐体部１２０内に配列することになる。

｛色度に基づいた配列ポリシー｝
＜１次元マトリックス状に配列する場合＞
まず、色度に基づいた配列ポリシーに説明するにあたり、図６に示すように発光ダイオードユニット２１_ｍｎのｍ＝６、ｎ＝１として、発光ダイオードユニット２１_ｍｎを、カラー液晶表示パネル１１０の水平方向を長手方向として６行だけ配列させる場合を考える。

バックライト装置１４０のバックライト筐体部１２０内に配列される各発光ダイオードユニット２１_ｍｎは、バックライト装置１４０において目標としている色度の白色光を出射するように、色度にばらつきのある発光ダイオード２１を複数配列することで形成された発光ダイオードユニット２１_ｍｎから選択されたものである。

このように色度にばらつきのある発光ダイオード２１を有効に利用して発光ダイオードユニット２１_ｍｎを形成しようと場合、形成した全ての発光ダイオードユニット２１_ｍｎから、目標となる色度と完全に一致した色度となる白色光を発光させることが極めて困難である。

つまり、発光ダイオードユニット２１_ｍｎは、当該発光ダイオードユニット２１_ｍｎを構成する赤色発光ダイオード２１Ｒ同士、緑色発光ダイオード２１Ｇ同士、青色発光ダイオード２１Ｂ同士において、それぞれで発光される各色光の色度が、異なっているため、例えば、黄色みがかった白色光、青みがかった白色光といった色純度の悪い白色光を出射するユニットも存在してしまうことになる。

したがって、形成された発光ダイオードユニット２１_ｍｎが発光する白色光の色度を見極め、色度に応じて発光ダイオードユニット２１_ｍｎを適切にバックライト筐体部１２０内に配列させないと色度ムラの原因となってしまう。

そこで、このように色度のばらつきのある発光ダイオード２１を用いて形成された発光ダイオードユニット２１_ｍｎを、白色光の色度に基づいて、例えば、図７に示すような、ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図（国際照明委員会（ＣＩＥ：Commission Internationale de l'Eclairage）が１９３１年に定めた。）中に設けられた色度範囲のグレードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれかに分類する。実際には、発光ダイオードユニット２１_ｍｎを分類するグレードは、形成された発光ダイオードユニット２１_ｍｎが発光する白色光の色度のばらつき程度に応じて、図７に示す以外の広い範囲にも設けられることになる。いずれの場合も、発光ダイオードユニット２１_ｍｎは、バックライト装置１４０において目標としている白色光の色度点近傍にもっとも多く存在するような分布となる。

ここで、バックライト装置１４０のバックライト筐体部１２０内に配列させる発光ダイオードユニット２１_ｍｎの配列位置による影響を検証する。例えば、図６に示すようにバックライト筐体部１２０内に発光ダイオードユニット２１_ｍｎに配列させ、全ての発光ダイオードユニット２１_ｍｎを点灯させた際の輝度と、発光ダイオード２１_ｍｎを一行ずつ点灯させた際の輝度とを比較すると図８に示すような結果となる。

図８に示す横軸は、図６に示したバックライト装置１４０における垂直方向の位置と一致している。図８に示す横軸のマイナス方向は、発光ダイオードユニット２１_２１と、発光ダイオード２１_３１との中間位置を中心とした際の上方向と一致しており、図８に示す横軸のプラス方向は、同じ中間位置を中心とした際の下方向と一致している。また、図８において、発光ダイオード２１_ｍｎを一行ずつ点灯させた際のデータは、重畳させてある。

図８に示すように、発光ダイオードユニット２１_ｍｎを全て点灯させた際の輝度と、各発光ダイオードユニット２１_ｍｎを単独で点灯させた際の輝度とは、約１％程度の差しかないことが分かる。したがって、ある特定の位置に配列された発光ダイオードユニット２１_ｍｎからの発光光が、バックライト装置１４０から出射される白色光を形成している訳ではなく、バックライト筐体部１２０のどの位置に配列された発光ダイオードユニット２１_ｍｎからの発光光もバックライト装置１４０から出射される白色光に満遍なく影響を与えていると考えられる。

図９に、バックライト装置１４０から出射される白色光へ、図６に示した各発光ダイオード２１_ｍｎから発光される光がどれだけ寄与しているかを重みとして示す。図９に示すように、各発光ダイオード２１_ｍｎから発光される光は、５０％を超えることがない。つまり各発光ダイオード２１_ｍｎによって発光される光の照度分布は、バックライト筐体部１２０内の比較的広い範囲に広がっていると考えられる。

したがって、この結果を色度にあてはめた場合、バックライト装置１４０の光源に用いる発光ダイオード２１_ｍｎ間に、明らかに色度ムラを生じてしまう程の色度差があった場合でも、バックライト筐体部１２０内に配列させることで色度ムラが解消する方向で光が混合することが分かる。つまり、同じバックライト筐体部１２０内に色度差の異なる発光ダイオードユニット２１_ｍｎを積極的に配列させても色度ムラを解消させることが可能であるため、上述した図７に示すように色度の違いに応じて分類された、異なるグレード間の発光ダイオードユニット２１_ｍｎを同一のバックライト筐体部１２０内に配列させることができる。

このようなバックライト装置１４０の性質を踏まえ、図７に示すような色度図中にてグレード分けされた発光ダイオードユニット２１_ｍｎから、適切に発光ダイオード２１_ｍｎを選択し、色度ムラをさらに解消させるように配列させる。

このとき、同一のバックライト装置１４０に光源として用いる発光ダイオードユニット２１_ｍｎは、２種類のグレードから選択されたものに限定する。これは、バックライト装置１４０を量産する際の作業工程の煩雑さを解消するための措置である。

発光ダイオードユニット２１_ｍｎを選択するグレードの組み合わせは、色度が近い程よい。つまり、図７に示すグレードでは、（グレードＡ，グレードＢ）、（グレードＡ，グレードＤ）、（グレードＢ，グレードＣ）、（グレードＣ，グレードＤ）という組み合わせから、それぞれ発光ダイオードユニット２１_ｍｎを選択することが望ましい。また、（グレードＡ，グレードＣ）、（グレードＢ，グレードＤ）という組み合わせも考えられるが、上述した４種類の組み合わせよりも色度ムラを解消させる困難度が高くなってしまう。

発光ダイオード２１_ｍｎを選択するグレードの組み合わせが決定されると、次は、バックライト筐体部１２０内での配列位置を決定することになる。上述したように、発光ダイオードユニット２１_ｍｎは、配列位置に応じて、バックライト装置１４０として出射する白色光への寄与度が異なっているため、異なる色度の発光ダイオードユニット２１_ｍｎを配列する際には、配列位置に応じた重みを考慮することで、色度差の影響を最も抑制させた配列位置を求めることができる。

上述したように、発光ダイオードユニット２１_ｍｎは、ある目標となる色度の白色光となるようにばらつきのある複数の発光ダイオード２１を配列させて形成されている。したがって、目標の色度に近いグレードの色度を示す発光ダイオードユニット２１_ｍｎの数が、圧倒的に多くなり、目標の色度から遠ざかるにつれて、その色度を示す発光ダイオードユニット２１_ｍｎの相対的な数は減少することになる。

したがって、２種類のグレードの発光ダイオード２１_ｍｎを選択する際も、色度に応じてグレードに分類した際に、数が多くなったグレードの発光ダイオードユニット２１_ｍｎを、バックライト筐体部１２０全体に配置させる主となる発光ダイオードユニット２１_ｍｎとし、小数のグレードの発光ダイオードユニット２１_ｍｎを副となる発光ダイオードユニット２１_ｍｎとして入れ込むことになる。

続いて、発光ダイオードユニット２１_ｍｎの配列位置による色度差への影響を、実際に２種類のグレードの発光ダイオードユニット２１_ｍｎを用いて検証する。ここでは、色度差への影響をより分かりやすく示すため、図７において、色度差が大きくなるワーストケースであるグレードＡと、グレードＣに属する発光ダイオードユニット２１_ｍｎを用いることにする。具体的には、図７に示すグレードＡに属し、色度点ａの白色光を発光する発光ダイオードユニット２１_ｍｎを主となる発光ダイオードユニット２１_ｍｎとし、グレードＣに属し、色度点ｃの白色光を発光する発光ダイオードユニット２１_ｍｎを副となる発光ダイオードユニット２１_ｍｎとする。

（１）副となる発光ダイオードユニット２１_ｍｎを１行だけ使用した場合
まず、図６に示すバックライト装置１４０において、グレードＡに属し、色度点ａの白色光を発光する発光ダイオードユニット２１_ｍｎを５行、グレードＣに属し、色度点ｃの白色光を発光する発光ダイオードユニット２１_ｍｎを１行だけ使用した場合について考える。

図１０は、グレードＣに属する発光ダイオードユニット２１_ｍｎの配列位置を変化させた際のバックライト装置１４０の垂直方向の各位置における色度点のｘ座標を、上述した配列位置毎の重みを考慮して算出した結果である。また、図１１は、バックライト装置１４０から出射される白色光の出射面内におけるｘ座標の最低色度と、最高色度との差である色度差Δｘを、グレードＣに属する発光ダイオードユニット２１_ｍｎの配列位置毎に算出した図である。

図１０、１１に示す結果から、色度の異なる発光ダイオードユニット２１_ｍｎを、バックライト筐体部１２０内に配列する際、カラー液晶表示パネル１１０の周縁部側である、バックライト筐体部１２０の上端部側又は下端部側、つまり、発光ダイオードユニット２１_１１又は発光ダイオードユニット２１_６１として配列させると、出射される白色光の出射面内における色度差が最大となってしまい、色度ムラが強く現れてしまう可能性が高い。逆に、カラー液晶表示パネル１１０の中心付近であるバックライト筐体部１２０の中心側、つまり発光ダイオードユニット２１_３１又は発光ダイオードユニット２１_４１として配列させると、出射される白色光の出射面内における色度差を最小にすることができ、色度ムラを大幅に抑制することができる。

（２）グレードＣの発光ダイオードユニット２１_ｍｎを複数行使用した場合
続いて、グレードＡに属し、色度点ａの白色光を発光する発光ダイオードユニット２１_ｍｎを配列させた、図６に示すバックライト装置１４０において、この発光ダイオードユニット２１_ｍｎを、上から順にグレードＣに属し、色度点ｃの白色光を発光する発光ダイオードユニット２１_ｍｎに入れ替える場合について考える。

図１２は、グレードＣに属する発光ダイオードユニット２１_ｍｎを順番に入れ替えて配列した際のバックライト装置１４０の垂直方向の各位置における色度点のｘ座標を、上述した配列位置毎の重みを考慮して算出した結果である。また、図１３は、バックライト装置１４０から出射される出射面内における白色光のｘ座標の最低色度と、最高色度との差である色度差Δｘを、配列させるグレードＣに属する発光ダイオードユニット２１_ｍｎの行数毎に算出した図である。

図１２、１３に示す結果から、色度の異なる発光ダイオードユニット２１_ｍｎを、バックライト筐体部１２０内に複数行配列する際、複数行並べて配列させると、出射される白色光の出射面内における色度差が大きくなってしまい色度ムラが強く現れてしまう可能性が高いことが分かる。

そこで、今度は、グレードＣに属する発光ダイオードユニット２１_ｍｎを複数配列させる場合において、複数行並ばないような配列とすることを考える。図１４は、グレードＣに属する発光ダイオードユニット２１_ｍｎを、発光ダイオードユニット２１_２１、２１_４１、２１_６１として、一つ置きに配列させた場合と、同じくグレードＣに属する発光ダイオードユニッ２１_ｍｎを、発光ダイオードユニット２１_２１、２１_５１として、２行目と５行目に配列させた場合のそれぞれにおいて、バックライト装置１４０の垂直方向の各位置における色度点のｘ座標を上述した配列位置毎の重みを考慮して算出した結果である。

副となる発光ダイオードユニット２１_ｍｎを複数行配列させる際に、一行毎にある程度の間隔を持って配列させなかった場合、大多数を占める主となる色度の発光ダイオードユニット２１_ｍｎから出射された白色光と混じり合うことなく、副となる発光ダイオードユニット２１_ｍｎから出射された白色光の色度が固まって表示されてしまうことになり、色度ムラが顕著となってしまう。

また、１行だけ副となる発光ダイオードユニット２１_ｍｎを配列させる際の検証結果から明らかになったように、バックライト筐体部１２０の上端部又は下端部に配列させた場合には、バックライト筐体部１２０内壁面１２０ａに施された光の利用効率を上昇させるための反射機能によって反射された光が強くなり、上端部又は下端部付近で色が固まって見えてしまうことになる。

したがって、図１４に示すように、グレードＣに属する発光ダイオードユニット２１_ｍｎを、２行目と、５行目、つまり、発光ダイオードユニット２１_２１及び発光ダイオードユニット２１_５１として配列すると、一つ置きに交互に配列した場合と比較して、出射される白色光の出射面内における色度差が解消され、色度ムラを大幅に抑制することができる。

このように、色度のグレードが異なる発光ダイオードユニット２１_ｍｎを同一のバックライト装置１４０の光源として用いる場合、小数の色度の発光ダイオードユニット２１_ｍｎをカラー液晶表示パネル１１０の周縁部を避け、中心側となるように配列させ、複数行配列する場合には、例えば、２つ置きにといったようにある程度の間隔を持って配列させることで、色度ムラを抑制した配列とすることができる。

＜２次元マトリックス状に配列する場合＞
上述した例では、図７に示すように、発光ダイオードユニット２１_ｍｎを１次元マトリックス状に配列した場合の色度に基づいた配列ポリシーについて説明をしたが、次に、発光ダイオードユニット２１_ｍｎを２次元マトリックス状に配列した場合の色度に基づいた配列ポリシーについて説明をする。

２次元マトリックス状に発光ダイオードユニット２１_ｍｎを、バックライト筐体部１２０内に配列するにあたり、４６インチのカラー液晶表示パネル１１０に対応させるべく、発光ダイオードユニット２１_ｍｎのｍ＝６、ｎ＝３として、発光ダイオードユニット２１_ｍｎを、カラー液晶表示パネル１１０の水平方向を長手方向として垂直方向に６行、水平方向に３列だけ配列させる場合を考える。

例えば、図７に示すようにグレード分類された発光ダイオードユニット２１_ｍｎのうち、グレードＢに属する発光ダイオードユニット２１_ｍｎをバックライト筐体部１２０内、全体に配列させる際に、グレードＡに属する発光ダイオードユニット２１_ｍｎを６個だけ配列させるとすると、図１５、図１６に示すようになる。

図１５に示すように、グレードＡに属する発光ダイオードユニット２１_ｍｎは、発光ダイオードユニット２１_１１、２１_４１、２１_２２、２１_５２、２１_１３、２１_４３として、バックライト筐体部１２０内に配列される。また、図１６に示すように、グレードＡに属する発光ダイオードユニット２１_ｍｎは、発光ダイオードユニット２１_１１、２１_４１、２１_２２、２１_５２、２１_３３、２１_６３として、バックライト筐体部１２０内に配列される。

図１５、図１６に示すように、それぞれのバックライト装置１４０のバックライト筐体部１２０内において、２次元マトリックスの中心列である２列目に配列されたバックライトユニット２１_ｍ２は、上述した１次元マトリックス状に複数行の発光ダイオードユニット２１_ｍｎを配列する場合の配列ポリシーをそのまま適用し、挿入する小数の副となる発光ダイオードユニット２１_ｍ２をバックライト筐体部１２０の上端部又は下端部に配列させず、挿入する小数の副となる発光ダイオードユニット２１_ｍ２をある程度の間隔を持って配列させることになる。ここでは、２行の発光ダイオードユニット２１_ｍｎを介して、発光ダイオードユニット２１_２２、２１_５２として配列されている。

バックライト筐体部１２０内の左右に配列された１列目の発光ダイオードユニット２１_ｍ１と、３列目の発光ダイオードユニット２１_ｍ３は、２列目に配列された発光ダイオードユニット２１_ｍ２と異なり、図１５においては、発光ダイオードユニット２１_１１、２１_１３が、図１６においては、発光ダイオードユニット２１_１１、２１_６３が、バックライト筐体部１２０の上端部又は下端部に配列されている。

これは、垂直方向である同一列において色が固まって現れてしまうことを避けると同時に、水平方向である同一行において色が固まって現れてしまうことを避けるための配列である。

例えば、図１５、図１６において、グレードＡに属する色度の発光ダイオードユニット２１_ｍｎを、発光ダイオードユニット２１_２１、２１_２２、２１_２３の位置に配列させると、２行目を中心として水平方向に異なる色度の白色光が強く現れ、色度ムラを生じさせてしまうことになる。したがって、同一行上に発光ダイオードユニット２１_ｍｎが並んでしまうことを避ける必要があり、このように、同一行上に、副となる発光ダイオードユニット２１_ｍｎを配列させないという、色度に基づく配列ポリシーは、カラー液晶表示パネル１１０のインチサイズが大きくなり２次元マトリックス状に発光ダイオードユニット２１_ｍｎを配列させる必要がある場合には、特に要求される配列ポリシーとなる。

発光ダイオードユニット２１_ｍｎを２次元マトリックス状に配列させる場合には、カラー液晶表示パネル１１０の水平方向の長さが、発光ダイオードユニット２１_ｍｎの長手方向の長さの２倍以上となりバックライト筐体部１２０の内壁面１２０ａからの反射による影響が相対的に小さくなる。したがって、この場合、同一行状に発光ダイオードユニット２１_ｍｎを配列させないという配列ポリシーは、バックライト筐体部１２０の上端部又は下端部に配列させないという、１次元マトリックス状に発光ダイオードユニット２１_ｍｎを配列させる例を用いて説明した配列ポリシーより、プライオリティが高くなる。

｛輝度に基づいた配列ポリシー｝
輝度の場合も、色度と同様に、同じバックライト装置１４０内に異なる２種類の輝度を有する発光ダイオードユニット２１_ｍｎを配列させることができる。

複数の発光ダイオード２１によって形成された発光ダイオードユニット２１_ｍｎは、色度と同様に輝度に応じたグレードに分類され、所定の範囲内の輝度差となる発光ダイオードユニット２１_ｍｎが選択される。選択された発光ダイオードユニット２１_ｍｎは、カラー液晶表示パネル１１０を照明した際に、中心輝度が高くなるように配列させることになる。これが輝度に基づいて、発光ダイオードユニット２１_ｍｎを配列する際の配列ポリシーとなる。

例えば、図６に示すように６行の発光ダイオードユニット２１_ｍｎをバックライト筐体部１２０内に配列する場合を考える。配列させる発光ダイオードユニット２１_ｍｎとして、高輝度（Ｈ）のものが４つ、低輝度（Ｌ）のものが２つ用意されているとする。

図１７は、低輝度（Ｌ）の発光ダイオードユニット２１_ｍｎを、図６に示す発光ダイオードユニット２１_３１、２１_４１の位置に配列させた場合と、発光ダイオードユニット２１_１１、２１_６１の位置に配列させた場合のバックライト装置１４０の垂直方向の各位置における輝度を示した図である。図１７に示すように、低輝度（Ｌ）の発光ダイオードユニット２１_ｍｎは、カラー液晶表示パネル１１０の周縁部であるバックライト筐体部１２０内の上端部又は下端部に配列させることが望ましく、中心に低輝度（Ｌ）の発光ダイオードユニット２１_ｍｎを配列させた場合と比較して６．８％輝度上昇させている。

また、輝度に基づいて、発光ダイオードユニット２１_ｍｎをバックライト筐体部１２０内に２次元マトリクス状に配列させる場合も同様の配列ポリシーとなる。

例えば、２次元マトリックス状に発光ダイオードユニット２１_ｍｎを、バックライト筐体部１２０内に配列するにあたり、４６インチのカラー液晶表示パネル１１０に対応させるべく、発光ダイオードユニット２１_ｍｎのｍ＝６、ｎ＝３として、発光ダイオードユニット２１_ｍｎを、カラー液晶表示パネル１１０の水平方向を長手方向として垂直方向に６行、水平方向に３列だけ配列させる場合を考える。

上述した輝度に基づいた配列ポリシーに従うと、図１８に示すように、低輝度（Ｌ）の発光ダイオードユニット２１_ｍｎは、バックライト装置１４０のバックライト筐体部１２０内の上端部又は下端部に配列されることになる。このように、発光ダイオードユニット２１_ｍｎが配列されたバックライト装置１４０でカラー液晶表示パネル１１０を照明することで中心輝度の高い視覚的に良好な画像を表示させることができる。

このように、色度に基づいた配列ポリシーと、輝度に基づいた配列ポリシーとを組み合わせると、色度に基づいてグレード分けされた各発光ダイオードユニット２１_ｍｎは、さらに輝度に基づいて、高輝度なものと、低輝度なものとに分類されることになる。したがって、バックライト筐体部１２０内に配列すべく２つの異なる色度グレードから選択された主となる発光ダイオードユニット２１_ｍｎ、副となる発光ダイオードユニット２１_ｍｎも、高輝度なものと、低輝度なのものとに分類されているため、色度に基づいた配列ポリシーと、輝度に基づいた配列ポリシーとを組み合わせて適用する場合、合計４種類の発光ダイオードユニット２１_ｍｎが、同一バックライト装置１４０内に配列されることになる。

このとき、副となる発光ダイオードユニット２１_ｍｎのうち、輝度が低輝度とされる発光ダイオードユニット２１_ｍｎは、色度に基づいてカラー液晶表示パネル１１０の中心側に配列させるか、輝度に基づいて、カラー液晶表示パネル１１０の周縁側のいずれかに配列させる。

以上説明したように、発光される白色光の輝度、色度にばらつきがある発光ダイオード２１を用いて、所定の色度、輝度を目標として形成された発光ダイオードユニット２１_ｍｎをバックライト装置１４０の光源として用いる際に、上述した色度に基づいた配列ポリシー、輝度に基づいた配列ポリシー配列を同時に満たすように配列させることで、従来までは余剰となっていた発光ダイオードユニット２１_ｍｎを輝度ムラ、色度ムラを発生させないようにしながら、無駄なく使用することができる。したがって、バックライト装置１４０、つまりは透過型カラー液晶表示装置１００の製造コストを大幅に削減させることができる。

本発明を実施するための最良の形態として示す透過型カラー液晶表示装置の構成について説明するための図である。 同透過型カラー液晶表示装置のカラー液晶表示パネルが備えるカラーフィルタの一例を示した図である。 同透過型カラー液晶表示装置が備えるバックライト装置の構成について説明するための図である。 同透過型カラー液晶表示装置を図１に示したＸＸ線で切断した際の要部断面図である。 同透過型カラー液晶表示装置を駆動する駆動回路について説明するためのブロック図である。 発光ダイオードユニットを１次元マトリックス状に配列させたバックライト装置の様子を示した図である。 色度に基づいて発光ダイオードユニットを分類する際に用いるグレードを割り当てたｘｙ色度図である。 バックライト装置の垂直方向の各位置における輝度を示した図である。 発光ダイオードユニットの配列位置の違いによるバックライト装置の出射光に対する寄与度を示した図である。 副となる発光ダイオードユニットを１行だけ配列した際に、バックライト装置から出射される白色光の垂直方向の色度（ｘ座標のみ）を、配列位置毎に示した図である。 副となる発光ダイオードユニットを１行だけ配列した際に、バックライト装置から出射される白色光の面内色度差（ｘ座標のみ）を、配列位置に対して示した図である。 副となる発光ダイオードユニットを複数行配列した際に、バックライト装置から出射される白色光の垂直方向の色度（ｘ座標のみ）を、配列本数毎に示した図である。 副となる発光ダイオードユニットを複数行配列した際に、バックライト装置から出射される白色光の面内色度差（ｘ座標のみ）を、配列本数に対して示した図である。 副となる発光ダイオードユニットを複数行配列した際に、バックライト装置から出射される白色光の垂直方向の色度（ｘ座標のみ）を、２つの異なる配列位置毎に示した図である。 発光ダイオードユニットを２次元マトリックス状に配列させる場合において、副となる発光ダイオードユニットを色度に基づいて配列させる一例を示した図である。 発光ダイオードユニットを２次元マトリックス状に配列させる場合において、副となる発光ダイオードユニットを色度に基づいて配列させる別な例を示した図である。 副となる発光ダイオードユニットを複数行配列した際に、バックライト装置から出射される白色光の輝度を、２つの異なる配列位置毎に示した図である。 発光ダイオードユニットを２次元マトリックス状に配列させる場合において、副となる発光ダイオードユニットを輝度に基づいて配列させる一例を示した図である。

符号の説明

２１ 発光ダイオード、２１Ｒ 赤色発光ダイオード、２１Ｇ 緑色発光ダイオード、２１Ｂ 青色発光ダイオード、２１_ｍｎ（ｍ、ｎは自然数） 発光ダイオードユニット、１００ 透過型カラー液晶表示装置、１１０ カラー液晶表示パネル、１２０ バックライト筐体部、１２０ａ 内壁面、１４０ バックライト装置

Claims (8)

1. カラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルを背面側から白色光で照明するバックライト装置であって、
   光源として、
   複数の発光素子を列状に配列させてなり、所定の輝度を示し、所定の色度の白色光を発光する複数の第１の主発光素子列と、
   複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度より低い輝度を示し、上記所定の色度の白色光を発光する、上記第１の主発光素子列より少数の第２の主発光素子列と、
   複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度を示し、上記所定の色度近傍の色度の白色光を発光する、上記第１の主発光素子列より少数の第１の副発光素子列と、
   複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度より低い輝度を示し、上記所定の色度近傍の色度の白色光を発光する、上記第１の副発光素子列より少数の第２の副発光素子列とを備え、
   上記第１の主発光素子列、上記第２の主発光素子列、上記第１の副発光素子列及び上記第２の副発光素子列を、上記カラー液晶表示パネルの水平方向を長手方向として、上記カラー液晶表示パネルの垂直方向に１次元マトリックス状に配列させる際、上記第１の副発光素子列を、色度に基づいて上記カラー液晶表示パネルの中心側に配列させ、上記第２の主発光素子列を、輝度に基づいて上記カラー液晶表示パネルの周縁側に配列させ、上記第２の副発光素子列を、色度に基づいて上記カラー液晶表示パネルの中心側に配列させるか、輝度に基づいて上記カラー液晶表示パネルの周縁側のいずれかに配列させ、
   色度に基づいて所定の数の上記第１の主発光素子列を介して、上記第１の副発光素子列、上記第２の副発光素子列を２行以上配列させること
   を特徴とするバックライト装置。
2. カラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルを背面側から白色光で照明するバックライト装置であって、
   光源として、
   複数の発光素子を列状に配列させてなり、所定の輝度を示し、所定の色度の白色光を発光する複数の第１の主発光素子列と、
   複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度より低い輝度を示し、上記所定の色度の白色光を発光する、上記第１の主発光素子列より少数の第２の主発光素子列と、
   複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度を示し、上記所定の色度近傍の色度の白色光を発光する、上記第１の主発光素子列より少数の第１の副発光素子列と、
   複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度より低い輝度を示し、上記所定の色度近傍の色度の白色光を発光する、上記第１の副発光素子列より少数の第２の副発光素子列とを備え、
   上記第１の主発光素子列、上記第２の主発光素子列、上記第１の副発光素子列及び上記第２の副発光素子列を、上記カラー液晶表示パネルの水平方向を長手方向として２次元マトリックス状に配列させる際、上記第１の副発光素子列を、色度に基づいて同一行上に隣り合って並ぶことなく配列させると共に、２次元マトリックスの中心列に配列させる上記第１の副発光素子列を上記カラー液晶表示パネルの中心側に配列させ、
   上記第２の主発光素子列を、輝度に基づいて上記カラー液晶表示パネルの周縁側に配列させ、
   上記第２の副発光素子列を、色度に基づいて同一行上に隣り合って並ぶことなく、上記カラー液晶表示パネルの中心側に配列させるか、輝度に基づいて上記カラー液晶表示パネルの周縁側に配列させること
   を特徴とするバックライト装置。
3. 上記第１の副発光素子列、上記第２の副発光素子列を、２次元マトリックスの同一列上に、２行以上配列させる場合、色度に基づいて所定の数の上記第１の主発光素子列を介して配列させることを特徴とする請求項２記載のバックライト装置。
4. カラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルを背面側から白色光で照明するバックライト装置であって、
   光源として、複数の発光素子を列状に配列させてなり、所定の色度の白色光を発光する複数の主発光素子列と、複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の色度近傍の色度の白色光を発光する、上記主発光素子列より少数の副発光素子列とを備え、
   上記主発光素子列、上記副発光素子列を、上記カラー液晶表示パネルの水平方向を長手方向として、上記カラー液晶表示パネルの垂直方向に１次元マトリックス状に配列させる際、上記副発光素子列を、上記カラー液晶表示パネルの中心側に配列させ、
   所定の数の上記主発光素子列を介して上記副発光素子列を２行以上配列させること
   を特徴とするバックライト装置。
5. カラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルを背面側から白色光で照明するバックライト装置であって、
   光源として、
   複数の発光素子を列状に配列させてなり、所定の色度の白色光を発光する複数の主発光素子列と、
   複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の色度近傍の色度の白色光を発光する、上記主発光素子列より少数の副発光素子列とを備え、
   上記主発光素子列、上記副発光素子列を、上記カラー液晶表示パネルの水平方向を長手方向として、２次元マトリックス状に配列させる際、
   上記副発光素子列を、同一行上に隣り合って並ぶことなく配列させると共に、２次元マトリックスの中心列に配列させる上記副発光素子列を上記カラー液晶表示パネルの中心側に配列させること
   を特徴とするバックライト装置。
6. 上記副発光素子列を、２次元マトリックスの同一列上に、２行以上配列させる場合、所定の数の上記主発光素子列を介して配列させること
   を特徴とする請求項５記載のバックライト装置。
7. カラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルを背面側から白色光で照明するバックライト装置であって、
   光源として、
   複数の発光素子を列状に配列させてなり、所定の輝度を示す白色光を発光する複数の主発光素子列と、
   複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度より低い輝度を示す白色光を発光する、上記主発光素子列より少数の副発光素子列とを備え、
   上記主発光素子列、上記副発光素子列を、上記カラー液晶表示パネルの水平方向を長手方向として２次元マトリックス状に配列させる際、
   上記副発光素子列を、上記カラー液晶表示パネルの周縁側に配列させること
   を特徴とするバックライト装置。
8. カラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルと、上記カラー液晶表示パネルを背面側から白色光で照明するバックライト装置を備える表示装置であって、
   上記バックライト装置は、
   光源として、
   複数の発光素子を列状に配列させてなり、所定の輝度を示し、所定の色度の白色光を発光する複数の第１の主発光素子列と、
   複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度より低い輝度を示し、上記所定の色度の白色光を発光する、上記第１の主発光素子列より少数の第２の主発光素子列と、
   複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度を示し、上記所定の色度近傍の色度の白色光を発光する、上記第１の主発光素子列より少数の第１の副発光素子列と、
   複数の発光素子を列状に配列させてなり、上記所定の輝度より低い輝度を示し、上記所定の色度近傍の色度の白色光を発光する、上記第１の副発光素子列より少数の第２の副発光素子列とを備え、
   上記第１の主発光素子列、上記第２の主発光素子列、上記第１の副発光素子列及び上記第２の副発光素子列を、上記カラー液晶表示パネルの水平方向を長手方向として、上記カラー液晶表示パネルの垂直方向に１次元マトリックス状に配列させる際、上記第１の副発光素子列を、色度に基づいて上記カラー液晶表示パネルの中心側に配列させ、上記第２の主発光素子列を、輝度に基づいて上記カラー液晶表示パネルの周縁側に配列させ、上記第２の副発光素子列を、色度に基づいて上記カラー液晶表示パネルの中心側に配列させるか、輝度に基づいて上記カラー液晶表示パネルの周縁側のいずれかに配列させ、
   色度に基づいて所定の数の上記第１の主発光素子列を介して、上記第１の副発光素子列、上記第２の副発光素子列を２行以上配列させること
   を特徴とする表示装置。

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