JP6244001B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、導光素子に関する。本発明は、導光素子を有するバックライトユニットに関す
る。本発明は、バックライトユニットを有する表示装置に関する。本発明は、バックライ
トユニットを有する表示装置を備えた電子機器に関する。
表示装置は、液晶表示装置に代表されるように、テレビ受像機などの大型表示装置から携
帯電話などの小型表示装置に至るまで、普及が進んでいる。今後は、より付加価値の高い
製品が求められており開発が進められている。近年では、地球環境への関心の高まり、及
びモバイル機器の利便性向上の点から、低消費電力型の表示装置の開発が注目されている
。
低消費電力型の表示装置として、フィールドシーケンシャル方式（色順次表示方式、時間
分割表示方式、継時加法混色表示方式とも呼ばれる）で表示を行う表示装置がある。フィ
ールドシーケンシャル方式は、赤（以下Ｒと略記することもある）、緑（以下Ｇと略記す
ることもある）、青（以下Ｂと略記することもある）のバックライトの点灯を時間的に切
り替えて、加法混色によりカラー表示を行う。そのため、各画素にカラーフィルタを設け
る必要がなく、バックライトからの透過する光の利用効率を高めることができ、低消費電
力化を実現できる。またフィールドシーケンシャル方式で表示を行う表示装置は１つの画
素でＲ、Ｇ、Ｂを表現することができるため、高精細化が容易であるといった利点がある
。
フィールドシーケンシャル方式による駆動では、色割れ（カラーブレイクとも呼ばれる）
といった特有の表示不良の問題がある。色割れの問題は、一定期間内での画像信号の書き
込み回数を増やすことで、低減できることが知られている。
特許文献１及び非特許文献１では一定期間内での画像信号の書き込み回数を増やすために
、フィールドシーケンシャル方式により表示を行う液晶表示装置において、表示領域を複
数の領域に分割し、対応するバックライトユニットも複数の領域に分割する構成について
開示している。
特開２００６−２２０６８５号公報
Ｗｅｎ−Ｃｈｉｈ Ｔａｉ，他６名 「Ｆｉｅｌｄ Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｃｏｌｏｒ ＬＣＤ−ＴＶ Ｕｓｉｎｇ Ｍｕｌｔｉ−Ａｒｅａ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ」，ＳＩＤ’０８ ＤＩＧＥＳＴ，ｐ．１０９２−１０９５
特許文献１及び非特許文献１の構成では表示領域を複数の領域に分割して、フィールドシ
ーケンシャル方式の駆動を行う。表示領域の複数の領域に対応するようにバックライトユ
ニットも複数の領域に分割され、それぞれの領域から選択的に光が射出される。このとき
、バックライトユニットのある領域より射出された光が、表示領域の対応する領域のみに
照射されるのではなく、当該領域に隣接する領域に漏洩すると、表示不良がおこる。
なお当該表示不良は、所定の色とは異なる光が混色して視認されるため、以下混色問題と
いうことにする。また、表示領域を複数の領域に分割し、且つ表示領域の複数の領域に対
応するようにバックライトユニットも複数の領域に分割してフィールドシーケンシャル方
式による駆動を行う場合において、バックライトユニットの駆動をカラースキャンバック
ライト駆動（またはスキャンバックライト駆動）ということにする。
カラースキャンバックライト駆動を行う場合の混色問題について、図１９（Ａ）乃至（Ｃ
）の模式図を用いて説明する。図１９（Ａ）ではバックライトユニットの構成について模
式的に示している。図１９（Ａ）では、バックライトユニット９００として光源部９０１
、発光面９０２及び拡散シート９０３を示している。バックライトユニット９００は、光
源部９０１を発光面９０２と重ねて設ける直下型のバックライトユニットである。なお発
光面９０２とは、光源部９０１からの光が拡散シート９０３を透過して表示領域に射出さ
れる際に、複数の領域に分割される様子を模式的に示したものであり、実際には拡散シー
ト９０３の表面に相当する。
なお図１９（Ａ）では図示していないが、バックライトユニット９００には表示素子を有
する表示パネルが重畳して設けられる。例えば液晶表示装置であれば、表示パネルは、バ
ックライトユニットからの光の透過または非透過を制御する液晶素子及びスイッチング素
子がマトリクス状に設けられた領域を有する。当該領域が表示領域として機能する。
図１９（Ａ）に示す光源部９０１には、加法混色により白色が得られる色の組み合わせの
光源９１１がマトリクス状に複数設けられる。また光源部９０１において、表示領域の分
割に対応するように、光源部９０１を第１の光源領域９１２、第２の光源領域９１３及び
第３の光源領域９１４に分割した構成を例示している。また光源部９０１において、加法
混色により白色が得られる組み合わせの光源９１１として、赤色（Ｒ）の発光ダイオード
９１５、緑色（Ｇ）の発光ダイオード９１６及び青色（Ｂ）の発光ダイオード９１７を例
示している。
図１９（Ａ）に示す発光面９０２には、第１の光源領域９１２、第２の光源領域９１３及
び第３の光源領域９１４に対応する領域として、第１の領域９２１、第２の領域９２２及
び第３の領域９２３を示している。図１９（Ｂ）では、発光面９０２での第１の領域９２
１、第２の領域９２２及び第３の領域９２３を示しており、矩形状の各領域において長軸
方向９３１、短軸方向９３２とする。
例えば第２の光源領域９１３が緑色（Ｇ）の発光ダイオード９１６の点灯を選択して、第
２の領域９２２が緑色の発光を得るものとする。このとき、図１９（Ａ）の第２の光源領
域９１３より射出される光は、光の強度の分布が等方的に広がり、さらに拡散シート９０
３により広がって発光面９０２での第２の領域９２２を形成することとなる。従って図１
９（Ｃ）に模式的に示すように、第２の光源領域９１３から発せられた光は、第２の領域
９２２のみに入射するのではなく、隣接する第１の領域９２１の境界部分及び第３の領域
９２３の境界部分にまで入射することになる。こうして、混色領域９４１が形成されてし
まう。
また、直下型のバックライトユニットでは、バックライトユニットの大型化に伴い、光源
９１１を増加させる必要があるため、製造コストや消費電力が増加してしまう。
本発明の一態様は、カラースキャンバックライト駆動を行うバックライトユニットの構成
において、混色問題を低減できる新規な構成を提案することを課題の一とする。
本発明の一態様は、製造コストが少ないバックライトユニットの構成を提案することを課
題の一とする。
本発明の一態様は、消費電力が少ないバックライトユニットの構成を提案することを課題
の一とする。
本発明の一態様は、大型化しても均一性良く光を射出することが出来るバックライトユニ
ットの構成を提案することを課題の一とする。
本発明の一態様は、均一性良く光を射出することが可能な導光素子の構成を提案すること
を課題の一とする。
本発明の一態様は、消費電力が少なく、明るく、視認性がよい表示装置を提案することを
課題の一とする。
バックライトユニットに、複数の導光素子を有するバックライトユニットを用いる。それ
ぞれの導光素子は、柱状（角柱状）の形状を有する。導光素子はｘ方向（長軸方向）に延
伸した形状を有し、導光素子の底面にｙ方向（短軸方向）に横切る溝部を複数設ける。複
数の溝部のそれぞれは、導光素子の長軸方向に垂直な方向（短軸方向）に設けられる。導
光素子のｘ方向の端部に光源を設け、導光素子内部に光を供給する。導光素子内部に供給
された光の一部は、溝部でｚ方向に反射され、導光素子の上面から外部へ射出される。
導光素子の周囲を、導光素子１０１よりも屈折率が小さい媒体とすることで、導光素子の
側面や底面に反射層を設けることなく、光源から供給された光をｘ方向に伝播させること
ができる。また、溝部の大きさや配置間隔を調節することで、より遠くまで光を伝播させ
ることができる。
導光素子上面からの光の射出は、導光素子をｙ方向に横切る溝部に反射させて行う。この
ため、導光素子内部に供給された光は、導光素子の側面からはほとんど射出されず、混色
問題が生じにくい。
本発明の一態様は、長軸方向の一面を底面とした柱状の導光素子であって、導光素子は底
面に溝部を有し、溝部は導光素子の短軸方向に沿って底面を横切って形成されていること
を特徴とする。
導光素子の長軸方向の端部から導光素子内に光を入射させ、入射した光の少なくとも一部
は、溝部により底面と対向する上面に向かって反射され、導光素子から射出される。
短軸方向から見た溝部の断面形状は曲面形状、好ましくは円弧形状である。
また、導光素子の材料としては、導光素子に接する媒体の屈折率よりも大きい屈折率の材
料を用いる。
また、導光素子の底面下方に反射層を設けても良いが、複数の溝部に接しないように設け
る。この場合、導光素子の複数の溝部の少なくとも一つと反射層の間に空間を設け、その
空間には、導光素子よりも屈折率が小さい媒体で充填される。また、複数の導光素子の底
面は、反射層上にある。
上記導光素子を複数用いてバックライトユニットを構成することで、混色問題が生じにく
く、スキャンバックライト駆動が可能なバックライトユニットを実現できる。
本発明の一態様は、上記バックライトユニットを用いた表示装置であってもよい。
本発明の一態様によれば、カラースキャンバックライト駆動を行うバックライトユニット
の構成において混色問題を低減でき、同時に、光の利用効率を向上させることができる。
また、バックライトユニットに用いる光源の数を減らし、製造コストを低減させることが
できる。また、消費電力が少ないバックライトユニットを作製することができる。また、
バックライトユニットが大型化しても均一性良く光を射出することができる。
本発明の一態様は、上記課題の少なくとも一を解決することができる。
バックライトユニットの構成を示す模式図。 バックライトユニット及び導光素子の構成を示す模式図。 導光素子中の光の伝搬、及び射出される光の強度を示す模式図。 導光素子と光源の関係を示す模式図。 光源の配置を示す模式図。 バックライトユニットと表示パネルを備えた表示装置の断面構造を示す模式図。 表示装置の画素とバックライトユニットの対応を示す模式図。 表示装置のフィールドシーケンシャル方式の駆動方法を示すタイミングチャート。 表示装置の各画素への画像信号の書き込みと、カラースキャンバックライト駆動との関連を示す図。 表示装置の各画素への画像信号の書き込みと、カラースキャンバックライト駆動との関連を示す図。 表示装置の各画素への画像信号の書き込みと、カラースキャンバックライト駆動との関連を示す図。 表示装置のフィールドシーケンシャル方式の駆動方法を示すタイミングチャート。 表示装置の各画素への画像信号の書き込みと、カラースキャンバックライト駆動との関連を示す図。 表示装置の各画素への画像信号の書き込みと、カラースキャンバックライト駆動との関連を示す図。 表示装置の各画素への画像信号の書き込みと、カラースキャンバックライト駆動との関連を示す図。 表示装置のフィールドシーケンシャル方式の駆動方法を示すタイミングチャート。 表示パネルの構成を示す上面図及び断面図。 表示装置を備えた電子機器を説明する図。 カラースキャンバックライト駆動における混色問題を説明するための模式図。 計算結果を説明する図。 計算結果を説明する図。 計算結果を説明する図。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの
異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することな
くその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って
本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発
明の構成において、同じ物を指し示す符号は異なる図面間において共通とする。
なお、各実施の形態の図面等において示す各構成の、大きさ、層の厚さ、又は領域は、明
瞭化のために誇張されて表記している場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定
されない。
なお本明細書にて用いる第１、第２、第３、乃至第ｎ（ｎは自然数）という用語は、構成
要素の混同を避けるために付したものであり、数的に限定するものではないことを付記す
る。
（実施の形態１）
本発明の一態様のバックライトユニット及び導光素子の構成について、図１及び図２を用
いて説明する。
図１（Ａ）は、バックライトユニット１００を模式的に示した斜視図である。また、図１
（Ｂ）は、バックライトユニット１００を構成する導光素子１０１の一つを模式的に示し
た斜視図である。図２（Ａ）は、バックライトユニット１００をｚ方向からみた模式図で
あり、図２（Ｂ）は、バックライトユニット１００をｙ方向から見た模式図であり、図２
（Ｃ）は、バックライトユニット１００をｘ方向から見た模式図である。なお、ｘ方向、
ｙ方向、及びｚ方向は、互いに直交している。
バックライトユニット１００は、ｙ方向に配置された複数の導光素子１０１を有する。導
光素子１０１は、ｘ方向に長さＬを有し、ｙ方向に幅Ｗを有し、ｚ方向に厚さＴを有する
。また、導光素子１０１のｘ方向の両端部（ｙｚ面）にそれぞれ光源１０２ａと、光源１
０２ｂを有する。なお、光源は、導光素子１０１の一方の端部にのみ設ける構成としても
よい。複数の導光素子１０１は、互いに接しないように、隣接する導光素子１０１間に間
隙Ｇを設ける。なお、間隙Ｇを導光素子１０１よりも屈折率が小さい材料で充填してもよ
いし、大気や不活性ガスなどで充填してもよい。また、金属シートや金属ビーズなどの、
光を反射する材料を設けてもよい。
導光素子１０１は、２つあるｘｙ面のうち、一方のｘｙ面に曲面状の溝部１０５が複数形
成されている。なお、本明細書では、溝部１０５が形成されているｘｙ面を「底面」と呼
び、他方のｘｙ面を「上面」と呼ぶ。また、ｘｚ面を「側面」と呼ぶ。溝部１０５は、導
光素子１０１のｙ方向に沿って形成され、かつ、導光素子１０１の底面を横切って形成さ
れている。なお、特段の断りがない限り、溝部１０５の表面も「底面」に含むものとする
。
導光素子１０１は、石英やホウケイ酸ガラス等の無機ガラス（屈折率１．４２〜１．７、
透過率８０〜９１％）や、プラスチック材料（樹脂材料）を用いて形成することができる
。プラスチック材料としては、メタクリル樹脂、代表的にはアクリルで知られるポリメチ
ルメタクリレート（屈折率１．４９、透過率９２〜９３％）、ポリカーボネート（屈折率
１．５９、透過率８８〜９０％）、ポリアリレート（屈折率１．６１、透過率８５％）、
ポリ−４−メチルペンテン−１（屈折率１．４６、透過率９０％）、ＡＳ樹脂［アクリロ
ニトリル・スチレン重合体］（屈折率１．５７、透過率９０％）、ＭＳ樹脂［メチルメタ
クリレート・スチレン重合体］（屈折率１．５６、透過率９０％）といった樹脂を用いて
形成することができる。なお、導光素子１０１の材料はこれに限定されず、光を透過し、
導光素子１０１の少なくとも側面に接する媒体の屈折率よりも大きい屈折率を有する材料
を用いて形成すればよい。
例えば、上記材料でなる基板の表面をエッチングもしくは切削して溝部１０５を設け、そ
の後、柱状に切断して導光素子１０１を形成することができる。また、プラスチック材料
を用いる場合は、金型を用いた射出成型加工により形成することもできる。
光源１０２ａ及び光源１０２ｂは、導光素子１０１内部に光を供給する。ここで、導光素
子１０１内部の光の伝播状況と、溝部１０５の作用について、図３を用いて説明する。
導光素子１０１が、導光素子１０１よりも屈折率が小さい媒体（例えば、空気など）に接
している場合、光源１０２ａ及び光源１０２ｂから導光素子１０１内部に入射した光のう
ち、導光素子１０１の内面に臨界角よりも小さい角度で入射する光の多くは導光素子１０
１の外へ射出されるが、臨界角よりも大きい角度で入射する光は反射され、ｘ方向に伝播
する。
すなわち、光源１０２ａ及び光源１０２ｂから導光素子１０１内部に供給された光のうち
、導光素子１０１の内面に対して臨界角よりも小さい角度で入射した光の多くは、導光素
子１０１に入射してすぐ導光素子１０１の外へ射出されてしまうが、内面に対して臨界角
より大きい角度で入射した光は、導光素子１０１の内面で反射しながらｘ方向に伝播する
。また、光源に指向性の強い光を用いることで、より効率良くｘ方向に光を伝播させるこ
とができる。
図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示す光１１２ａ、光１１２ｂ、光１１２ｃ、１１２ｄは、
光源１０２ａから導光素子１０１内部に入射した光を示す。図３（Ａ）は、図２（Ｂ）の
一部を拡大した図であり、図２（Ｂ）に示す光源１０２ａから導光素子１０１内部に入射
した光１１２ａ、光１１２ｂ、光１１２ｃの伝播の様子を示している。
光１１２ａは、溝部１０５の表面に臨界角よりも大きい角度で入射して上面方向に反射さ
れ、次に上面に臨界角よりも小さい角度で入射し、導光素子１０１の外へ射出される光の
一例を示している。光１１２ｂは、溝部１０５の表面に臨界角よりも大きい角度で入射し
て上面方向に反射し、次に上面に臨界角よりも大きい角度で入射して導光素子１０１内部
へ反射される光の一例を示している。光１１２ｃは、溝部１０５の表面に臨界角よりも大
きい角度で入射して導光素子１０１の外へ射出された後、溝部１０５を通過して再び導光
素子１０１内部に入射する光の一例を示している。その後、再び導光素子１０１内部に入
射した光１１２ｃが、導光素子１０１の上面に臨界角よりも小さい角度で入射すると、光
１１２ｃの多くは導光素子１０１の外へ射出される。また、光１１２ｃが上面に臨界角よ
りも大きい角度で入射した場合は、光１１２ｃは導光素子１０１内部へ反射される。
図３（Ｂ）は、導光素子１０１の底面下方に、光を反射する反射層１２１を設ける構成を
示している。導光素子１０１の底面下方に、光を反射する反射層１２１を設けることで、
導光素子１０１から外へ射出された光を、再び導光素子１０１内へ入射させ、光の利用効
率を高めることが可能となる。また、反射層１２１は、導光素子１０１の底面に接して設
けても良いが、溝部１０５の表面に接しないように設ける。即ち、反射層１２１と溝部１
０５の間には空間を設ける。
光１１２ｄは、溝部１０５に対して臨界角よりも小さい角度で入射し、溝部１０５の表面
から導光素子１０１の外へ射出され、次に反射層１２１で反射され、再び導光素子１０１
内に入射する光の一例を示している。図中、θ１は、底面と溝部１０５に入射する光１１
２ｄのなす角度を示し、θ２は、底面と再び導光素子１０１内に入射した光１１２ｄの角
度を示している。この時、少なくとも溝部１０５の表面は、導光素子１０１よりも屈折率
が小さい媒体に接していることが肝要である。
溝部１０５の表面から導光素子１０１の外へ射出した光を、導光素子１０１よりも屈折率
が小さい媒体を介して反射層１２１で反射させ、再び導光素子１０１内に入射させると、
θ１とθ２を異ならせることが可能となる。よって、導光素子１０１の内面に対する入射
角を大きくして、光をより効率良く伝播させることができる。また、導光素子１０１上面
から射出する光の均一性を向上させることができる。このように、反射層１２１を溝部１
０５と重畳して設けることで、光の利用効率を高めることができる。なお、図３（Ｃ）は
、溝部１０５と重畳する位置にのみ反射層１２２を設ける例を示している。
このように、溝部１０５の表面で反射され、または、溝部１０５を通過し、その後、導光
素子１０１の上面に臨界角よりも小さい角度で入射した光の多くは、導光素子１０１の外
へ射出される。また、溝部１０５はｙ方向に沿って形成されているため、溝部１０５に入
射した光は、側面や底面に対して臨界角より大きい状態を保ったまま反射され、ｘ方向に
伝播する。
また、導光素子１０１の上面、底面、及び側面は、鏡面とすることが好ましい。これらの
面を鏡面とすることで、導光素子１０１の長さＬが大きくなっても、光源から導光素子１
０１に入射した光を効率よくｘ方向に伝播させることができる。具体的には、上面、底面
、及び側面の表面粗さを、算術平均粗さＲａで、５ｎｍ以上１μｍ以下、好ましくは１０
ｎｍ以上５００ｎｍ以下とする。
また、表面粗さを上記範囲内とすることで、隣接する導光素子１０１の間に間隙Ｇを設け
なくても光源から導光素子１０１に入射した光を効率よくｘ方向に伝播させることが可能
となる。特に、導光素子１０１の側面に散乱による光漏れが起きにくい適度な粗さを付与
することで、隣接する導光素子１０１同士が接触しても、両者は点で接することとなり、
隣接する導光素子１０１間に、導光素子１０１よりも屈折率の小さい媒体を介在させるこ
とができる。
図３（Ｄ）は、導光素子１０１の上面から発せられる光のｘ方向の照度分布１６１、及び
ｙ方向の照度分布１６２を示す概念図である。導光素子１０１の底面に溝部１０５を設け
ることにより、光源１０２ａ及び光源１０２ｂから導光素子１０１内部に入射した光を効
率よく上面から射出させることができる。
また、導光素子１０１の側面から見たときの溝部１０５の形状をＶ字、矩形、台形などの
直線成分を多く含んだ形状とすると、上面から射出される光に縞状の（周期的な）照度分
布が生じやすい。このため、溝部１０５の形状は、曲面形状とすることが好ましい。特に
溝部１０５の形状を円弧形状とすると、上面から射出される光の照度分布（均一性）を良
好なものとすることができ、また、溝部１０５が形成し易く、生産性に優れるため好まし
い。
また、溝部１０５の深さＨ、溝部１０５の幅Ｄ、設置間隔Ｐを調整することで、導光素子
１０１の長さＬを長くしても、上面から射出される光の均一性を良好なものとすることが
できる。均一性は、照度の平均値と標準偏差を求め、標準偏差の６倍を平均値で除した値
の百分率として表すことができる。均一性は２０％以下とすることが好ましい。均一性は
小さいほど好ましいが、２０％以下であれば目視上のバラツキをほぼ無くすことができる
。
なお、後述する実施例１に、溝部１０５の深さＨ、溝部１０５の幅Ｄ、設置間隔Ｐを適正
な値とする計算結果の一例を示している。溝部１０５の設置間隔Ｐは、溝部１０５の幅Ｄ
以上２ｍｍ以下が好ましい。また、溝部１０５の幅Ｄに対する溝部１０５の深さＨの比（
以下、Ｈ／Ｄ比という）が小さいほど上面から射出される光の均一性を良好なものとする
ことができる。Ｈ／Ｄ比は０．５以下が好ましく、より好ましくは０．１以上０．４以下
である。
また、溝部１０５の深さＨを、後述する実施例１に示す数式５以上数式４以下とすること
で、上面から射出される光の均一性を良好なものとすることができる。
また、導光素子１０１に設ける溝部１０５は、異なる大きさや、異なるＨ／Ｄ比の溝部１
０５を適宜組み合わせて設けてもよい。例えば、大きさの異なる溝部１０５を、周期的も
しくは非周期的に設けてもよい。
また、溝部１０５の設置間隔Ｐは常に一定である必要は無く、適宜変化させながら設けて
もよい。例えば、光源から遠ざかるにつれて設置間隔Ｐが小さくなるように設けてもよい
し、導光素子１０１の中央に近づくにつれて、設置間隔Ｐが小さくなるように設けてもよ
い。
このように、溝部１０５が形成された導光素子１０１は、側面からの光の漏洩がほとんど
ない。溝部１０５が形成された導光素子１０１を、カラースキャンバックライト駆動を行
うバックライトユニットに適用することで、バックライトユニットの発光面を複数のスト
ライプ状の領域に分割し、各領域の発光色と発光状態を独立に選択することが可能となる
。また、混色問題を軽減することが可能となる。同時に、光利用効率も向上させることが
できる。更に、導光素子１０１の両端部に光源を配置するサイドライト型のバックライト
ユニットとすることで、直下型バックライトユニットと比較して、バックライトユニット
に用いる光源の数を減らし、製造コストや消費電力を低減させることができる。
なお、バックライトユニットは、必要に応じて更に拡散シートや、プリズムシートや、輝
度向上シート（輝度向上フィルムともいう）を有していてもよい。拡散シート、プリズム
シート、輝度向上シート等を導光素子１０１の光を射出する面側に設けることによって、
導光素子１０１から射出された光の強度分布をより均一化し、また、光の利用効率をさら
に高めることができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１において図１を用いて説明した構成のバックライトユニ
ットにおいて、導光素子１０１と、光源１０２ａ及び光源１０２ｂの接続構成例について
図４を用いて説明する。説明には図１の符号も参照する。なお、図４では一つの導光素子
１０１と光源１０２ｂの接続部分を拡大して示しているが、導光素子１０１と光源１０２
ａの接続部分も同様の構成とすることができる。
図４（Ａ）は、光源１０２ｂの背面に、反射ミラー１４１を有する構成例を示している。
反射ミラー１４１は、光源１０２ｂから直接導光素子１０１に入射されなかった光を反射
して、導光素子１０１に入射させるように配置される。また、反射ミラー１４１を設ける
ことにより、導光素子１０１の端部から射出された光を導光素子１０１内に再び入射させ
ることができ、光の利用効率を高めることが可能となる。
図４（Ｂ）は、導光素子１０１と光源１０２ｂが集光レンズ１４２を介して接続される構
成例を示している。集光レンズ１４２は、光源１０２ｂから射出された光を集光して、導
光素子１０１に入射させるように配置される。集光レンズ１４２を設けることにより、導
光素子１０１に入射する光の指向性を高め、より効率よくｘ方向に光を伝播させることが
可能となる。
図４（Ｃ）は、導光素子１０１と光源１０２ｂが光ファイバ１４３を介して接続される構
成例を示している。光ファイバ１４３は、光源１０２ｂから射出された光を伝播し、導光
素子１０１に入射させるように配置される。光ファイバ１４３を用いることにより、導光
素子１０１から離れた位置に光源を配置することが可能となるため、光源を自由に設置す
ることができる。
図４（Ａ）乃至図４（Ｃ）に示す構成は、適宜組み合わせて使用してもよい。図４（Ａ）
乃至図４（Ｃ）の構成を用いる事によって、光源１０２ｂから射出された光を効率よく導
光素子１０１に入射させることができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１において図１を用いて説明したバックライトユニットに
用いる、光源１０２ａまたは光源１０２ｂの構成例について図５を用いて説明する。
光源１０２ａおよび光源１０２ｂは、複数の光源の組み合わせによって構成することがで
きる。例えば、加法混色により白色が得られる色の光源の組み合わせによって構成するこ
とができる。すなわち、光源１０２ａおよび光源１０２ｂは、赤色の光源（Ｒ）と、緑色
の光源（Ｇ）と、青色の光源（Ｂ）との組み合わせによって構成することができる。また
例えば、赤色の光源（Ｒ）と、緑色の光源（Ｇ）と、青色の光源（Ｂ）と、その他の色の
光源との組み合わせによって構成することができる。その他の色としては、イエロー、シ
アン、マゼンタ等のいずれか１つまたは複数であってもよい。また、その他の色は白色で
あってもよい。光源としては、発光ダイオードや、有機ＥＬ素子等を用いることができる
。
図５（Ａ）乃至図５（Ｃ）では、光源１０２ａまたは光源１０２ｂとして、赤色の光源（
Ｒ）と、緑色の光源（Ｇ）と、青色の光源（Ｂ）とを組み合わせた場合の、各光源の配置
例を示している。
図５（Ｄ）乃至図５（Ｆ）では、光源１０２ａまたは光源１０２ｂとして、赤色（Ｒ）の
光源と、緑色（Ｇ）の光源と、青色（Ｂ）の光源と、イエロー、シアン、マゼンタ等のい
ずれか１つの光源（図中、Ｙで表記）とを組み合わせた場合の、各光源の配置例を示して
いる。
図５（Ｇ）乃至図５（Ｉ）では、光源１０２ａまたは光源１０２ｂとして、赤色（Ｒ）の
光源と、緑色（Ｇ）の光源と、青色（Ｂ）の光源と、白色の光源（図中、Ｗで表記）とを
組み合わせた場合の、各光源の配置例を示している。
なお、各色の光を発生する光源を設ける代わりに、変換フィルター等を用いて所定の光を
発生させてもよい。
本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態４）
本実施の形態では、上記実施の形態で説明したバックライトユニットを用いた表示装置の
一例を示す。上記実施の形態で説明したバックライトユニットを用いることで、消費電力
が少なく、明るく、視認性の良い表示装置を得ることが出来る。
図６に表示装置の断面構成を示す。図６（Ａ）は表示装置をｘ方向から見た時の一断面で
あり、図６（Ｂ）はｙ方向から見たときの一断面である。
図６において、表示装置は、バックライトユニット７０１と、バックライトユニット７０
１の光の照射面側に配置される表示パネル７０２とを有する。ユーザーの眼１７８は、表
示パネル７０２側から表示装置を見て、画像を認識する。
表示パネル７０２は、素子基板１７４と、素子基板１７４上に設けられた複数の画素１７
９と、素子基板１７４に対向する基板１７７と、偏光板１７３ａ及び偏光板１７３ｂとを
有する。素子基板１７４及び基板１７７には、バックライトユニット７０１から射出され
る光が透過するよう透光性を有する基板であることが求められる。なお、図６では、偏光
板１７３ａ及び偏光板１７３ｂを設ける構成を例示したがこれに限定されない。更に多く
の偏光板を設けてもよいし、偏光板を設けなくてもよい。
複数の画素１７９は、素子基板１７４上にマトリクス状に設けられる。画素１７９は、ス
イッチング素子１７５と、表示素子１７６とを有する構成とすることができる。表示素子
１７６は液晶素子とすることができる。なお表示素子１７６は、光の透過または非透過を
制御する素子であればよく、液晶素子の他にも例えばＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）素子を用いてもよい。スイッチング素子１
７５としては、トランジスタを用いることができる。トランジスタは、活性層にシリコン
等の半導体を用いたものであってもよいし、酸化物半導体を用いたものであってもよい。
バックライトユニット７０１は、基板１０４と、光源１０２ａ及び光源１０２ｂと、導光
素子１０１とを有する。導光素子１０１は、基板１０４と表示パネル７０２の間に設けら
れ、支持体１１１により保持されている。また、導光素子１０１と基板１０４の間に反射
層１２２を設けてもよい。基板１０４が光を反射する性質を有する場合は、基板１０４を
反射層１２２として機能させることが出来る。導光素子１０１の構成については、他の実
施の形態で示した構成と同様であるため、本実施の形態での説明は省略する。
基板１０４に使用することができる材料に大きな制限はないが、ガラス基板、セラミック
基板、シリコンや炭化シリコンなどの単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲ
ルマニウムなどの化合物半導体基板、プラスチック基板、ステンレス合金等の金属の基板
等を用いることができる。ガラス基板としては、例えば、バリウムホウケイ酸ガラス、ア
ルミノホウケイ酸ガラス若しくはアルミノケイ酸ガラス等の無アルカリガラス基板を用い
るとよい。他に、石英基板、サファイア基板などを用いることができる。
図６に示した構成では、素子基板１７４上に２７行３６列の画素１７９がマトリクス状に
配置され、１つの導光素子１０１と３行３６列の画素が重なるように配置される構成を例
示するが、これに限定されない。１つの導光素子１０１と重なる画素１７９は任意の数と
することができる。また、導光素子１０１の数も任意の数とすることができる。
隣接する導光素子１０１同士の間隙Ｇは、表示パネル７０２において隣接する画素１７９
間の表示に寄与しない領域Ｆと重なるように配置する。また、間隙Ｇの距離は、領域Ｆの
距離以下とすることが好ましい。また、実施の形態１で開示したように、導光素子１０１
側面に適度の粗さを付与することで、間隙Ｇを設けない構成とすることもできる。この場
合は、導光素子１０１の側面が領域Ｆと重なるように配置すればよい。
なお、領域Ｆの距離よりも間隙Ｇの距離が大きい場合は、バックライトユニット７０１と
表示パネル７０２の間に拡散シートや、プリズムシートなどの光学シートを設け、混色問
題が起きない程度に導光素子１０１から射出される光を拡散させてもよい。また、光学シ
ートを設けず、バックライトユニット７０１と表示パネル７０２の間隔を混色問題が起き
ない程度に離して設けてもよい。
図６のような構成とすることによって、バックライトユニット７０１の導光素子１０１か
ら射出された光は、複数行の画素１７９に入射する構成とすることができる。そして、バ
ックライトユニット７０１がカラースキャンバックライト駆動を行うことによって、表示
装置はフィールドシーケンシャル方式による画像表示を行うことができる。
なお、支持体１１１は、導光素子１０１と画素１７９が重なる領域には設けず、該領域に
おける導光素子１０１は、導光素子１０１が有する屈折率よりも小さい屈折率を有する媒
体１０６に接して設けられている。なお、導光素子１０１と媒体１０６は、両者の屈折率
の差が０．１５以上であることが好ましい。支持体１１１は、光を反射する材料を用いて
形成しても良い。
また、媒体１０６に導光素子１０１が有する屈折率よりも小さい屈折率を有する接着剤等
を用いて、バックライトユニット７０１と表示パネル７０２とを固着してもよい。
本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態５）
本実施の形態では、表示装置においてフィールドシーケンシャル方式による画像表示を行
う場合の駆動方法の一例について説明する。説明には、図７乃至図１１を用いる。なお、
他の実施の形態で説明した図と同じ部分は同じ符号を用いて示し、その説明は省略する。
まず、表示装置の詳細な構成について、図７を用いて説明する。
図７（Ａ）に表示パネル７０２の上面図を示す。表示パネル７０２は、マトリクス状に画
素１７９が配置された表示領域８０１を有し、表示領域８０１は行方向に複数の領域（図
７では、３つの領域（第１の領域８０１ａ、第２の領域８０１ｂ、第３の領域８０１ｃ）
に分割される場合を例示）に分割される。なお、本実施の形態における行方向とは、画素
１７９が横方向に並んだ方向であり、図面の左右の方向に相当する。
図７（Ｂ）に、図７（Ａ）に示した表示パネル７０２と重なる、バックライトユニット７
０１の上面図を示す。バックライトユニット７０１が有する導光素子１０１は、表示領域
８０１の行方向と導光素子１０１のｘ方向とが概略一致するように設けられる。また、複
数の領域（第１の領域８０１ａ、第２の領域８０１ｂ、第３の領域８０１ｃ）それぞれに
対して、導光素子１０１は複数ずつ（図７では、４つずつの場合を例示）重なるように設
けられる。また、１つの導光素子１０１に対して複数行の画素（図７では、３行の画素の
場合を例示）が重なるように設けられる。
ここで、１つの導光素子１０１に対応する画素の集合８０２をブロックと呼ぶことにする
。図７に例示した構成では、複数の領域（第１の領域８０１ａ、第２の領域８０１ｂ、第
３の領域８０１ｃ）それぞれが、第１のブロック乃至第４のブロックを有する構成となる
。例えば、第１の領域８０１ａでは、第１のブロックは表示領域８０１の１行目からｋ行
目に対応し、第２のブロックは表示領域８０１のｋ＋１行目から２ｋ行目に対応し、第３
のブロックは表示領域８０１の２ｋ＋１行目から３ｋ行目に対応し、第４のブロックは表
示領域８０１の３ｋ＋１行目からｎ行目に対応する。
次いで、図７に示した構成の表示装置において、フィールドシーケンシャル方式による画
像表示を行う場合の駆動方法の一態様を図８、図９乃至図１１を用いて説明する。
図８は、表示装置における選択信号の走査（列方向への走査）と、バックライトの点灯タ
イミングとを示す図である。選択信号とは、各画素１７９のスイッチング素子１７５のス
イッチングを制御する信号である。選択信号によって、画素信号の書き込みが選択される
と、画素１７９に画像信号が書き込まれる。図８の縦軸は、図７の表示領域８０１の画素
行を示している。図７の表示装置において図８の駆動方法を用いる場合は、一つのブロッ
クが有する行数ｋ（ｋは自然数）が３、一つの領域が有する行数ｎ（ｎは自然数）が１２
の場合に対応する。
図８の横軸は時刻を示している。そして、図８中、太線は各画素に画像信号が書き込まれ
るタイミングを模式的に示したものである。また、図８中、「Ｒ」は、赤色の発光色で導
光素子１０１から対応する複数の画素（例えば、１行目の画素乃至ｋ行目の画素）に対し
て光が発せられていることを示している。図８中、「Ｂ」は、青色の発光色で導光素子１
０１から対応する複数の画素（例えば、サンプリング期間（ｔ１）における第（ｎ＋１）
の画素乃至第（ｎ＋ｋ）の画素）に対して光が発せられていることを示している。図８中
、「Ｇ」は、緑色の発光色で導光素子１０１から対応する複数の画素（例えば、第（２ｎ
＋１）の画素乃至第（２ｎ＋ｋ）の画素）に対して光が発せられていることを示している
。
一つの行に配設された画素数をｍ（ｍは自然数）とすると、サンプリング期間（ｔ１）に
おいて、１行目に配設されたｍ（図７では、ｍが５０の場合を例示）個の画素１７９から
ｎ（図７では、ｎが１２の場合を例示）行目に配設されたｍ個の画素１７９を順次選択し
、且つ（ｎ＋１）行目に配設されたｍ個の画素１７９から２ｎ行目に配設されたｍ個の画
素１７９を順次選択し、且つ（２ｎ＋１）行目に配設されたｍ個の画素１７９から３ｎ行
目に配設されたｍ個の画素１７９を順次選択することで、各画素に画像信号を入力する。
サンプリング期間（ｔ１）の駆動方法について、図９乃至図１１を用いて詳細に説明する
。図９乃至図１１において、黒く塗りつぶした画素行は画像信号が書き込まれている画素
行に対応する。また、Ｒ、Ｂ、Ｇはそれぞれ、赤色で発光している導光素子１０１、青色
で発光している導光素子１０１、緑色で発光している導光素子１０１を示しており、白い
部分は発光していない（非点灯の）導光素子１０１に対応する。
サンプリング期間（ｔ１）のはじめ、図９（Ａ）に示すように、第１行、第（ｎ＋１）行
、第（２ｎ＋１）行の画素に同時に画像信号が入力される。その後、図９（Ｂ）に示すよ
うに、次の行である、第２行、第（ｎ＋２）行、第（２ｎ＋２）行の画素に同時に画像信
号が入力される。このように複数の領域（第１の領域８０１ａ、第２の領域８０１ｂ、第
３の領域８０１ｃ）それぞれの第１のブロックにおいて１行ずつ画素行を選択し画像信号
の入力を行う。そして、図９（Ｃ）に示すように、複数の領域（第１の領域８０１ａ、第
２の領域８０１ｂ、第３の領域８０１ｃ）それぞれの第１ブロックの最後の画素行まで画
像信号の入力が終了すると、図９（Ｄ）に示すように、バックライトユニット７０１にお
いて、対応する導光素子１０１が発光する。
なお、図９（Ｄ）において、第１の領域８０１ａの第３のブロックと第４のブロックに対
応する導光素子１０１は青色で発光し、第２の領域８０１ｂの第３のブロックと第４のブ
ロックに対応する導光素子１０１は緑色で発光し、第３の領域８０１ｃの第３のブロック
と第４のブロックに対応する導光素子１０１は赤色で発光している。これらのブロックに
はサンプリング期間（ｔ１）よりも前のサンプリング期間において画像信号が入力されて
おり、当該画像信号に基づいた表示を行っている。
その後、図９（Ｅ）に示すように、複数の領域（第１の領域８０１ａ、第２の領域８０１
ｂ、第３の領域８０１ｃ）それぞれの第２のブロックにおいても同様に画像信号が入力さ
れ、複数の領域（第１の領域８０１ａ、第２の領域８０１ｂ、第３の領域８０１ｃ）それ
ぞれの第２ブロックの最後の画素行まで画像信号の入力が終了すると、図１０（Ａ）に示
すように、バックライトユニット７０１において、対応する導光素子１０１が発光する。
第２ブロックに画像信号の入力を行っている間、第１のブロック、第３のブロック、第４
のブロックに対応する導光素子１０１は発光している。つまり、画像信号の入力と、バッ
クライトユニット７０１の点灯とを並行して行う。
図１０（Ｂ）乃至図１０（Ｅ）に示すように、上記動作を、第３のブロック、第４のブロ
ックについても行う。こうして、サンプリング期間（ｔ１）が終了する。サンプリング期
間（ｔ１）の終了後のバックライトユニット７０１の発光状態は、図１０（Ｆ）のように
することができる。ここで、図１０（Ｆ）において、第１のブロックに対応する導光素子
１０１は発光していない。
図１１（Ａ）乃至図１１（Ｃ）に示すとおり、サンプリング期間（ｔ２）においても、サ
ンプリング期間（ｔ１）と同様の動作を繰り返す。但し、複数の領域（第１の領域８０１
ａ、第２の領域８０１ｂ、第３の領域８０１ｃ）において、バックライトユニット７０１
の各導光素子１０１から発せられる光の色は、サンプリング期間（ｔ１）とは異なる。サ
ンプリング期間（ｔ２）の終了後のバックライトユニット７０１の発光状態は、図１１（
Ｄ）のようにすることができる。ここで、図１１（Ｄ）において、第１のブロックに対応
する導光素子１０１は発光していない。
同様に、図１１（Ｅ）に示すとおり、サンプリング期間（ｔ３）においても、サンプリン
グ期間（ｔ１）やサンプリング期間（ｔ２）と同様の動作を繰り返す。但し、複数の領域
（第１の領域８０１ａ、第２の領域８０１ｂ、第３の領域８０１ｃ）において、バックラ
イトユニット７０１の各導光素子１０１から発せられる光の色は、サンプリング期間（ｔ
１）やサンプリング期間（ｔ２）とは異なる。サンプリング期間（ｔ３）において、第１
のブロックの画像信号の書き込みが終了した後のバックライトユニット７０１の発光状態
は、図１１（Ｆ）のようにすることができる。ここで、図１１（Ｆ）において、第２のブ
ロックに対応する導光素子１０１は発光していない。
サンプリング期間（ｔ１）乃至サンプリング期間（ｔ３）に行われる動作によって、表示
領域８０１において１枚の画像が形成される。すなわち、サンプリング期間（ｔ１）乃至
サンプリング期間（ｔ３）が１フレーム期間に相当する。
なお、図８、図９乃至図１１に示した駆動方法では、バックライトとして赤色（Ｒ）、緑
色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の光を用いる場合について示したが、これに限定されない。
すなわち、任意の色を呈するバックライトを組み合わせて用いることが可能である。バッ
クライトとして用いる色の数に応じて、１フレーム期間に含まれるサンプリング期間の数
を設定することができる。なお、１フレーム期間に含まれるサンプリング期間の数は任意
に設定することができる。また、１フレーム期間中に、バックライトが点灯しない期間を
設けてもよい。
以上のように、図８、図９乃至図１１に示した駆動方法では、複数行の画素に対して同時
に画像信号を供給する。これにより、表示装置が有するトランジスタなどのスイッチング
素子の応答速度を変化させることなく、各画素に対する画像信号の入力頻度を向上させる
ことが可能になる。例えば、図８、図９乃至図１１に示した駆動方法では、駆動回路のク
ロック周波数などを変化させることなく、各画素に対する画像信号の入力頻度を３倍にす
ることが可能である。
さらに、フィールドシーケンシャル方式によって表示を行う表示装置では色情報が時間分
割される。そのため、利用者の瞬きなど短時間の表示の遮りに起因して特定の表示情報が
欠落することによって、当該利用者に視認される表示が本来の表示情報に基づく表示から
変化（劣化）すること（カラーブレイク、色割れともいう）がある。ここで、カラーブレ
イクの抑制には、フレーム周波数を高くすることが効果的である。一方、フィールドシー
ケンシャル方式によって表示を行うためには、フレーム周波数よりも高い頻度で各画素に
対して画像信号を入力する必要がある。そのため、従来の表示装置においてフィールドシ
ーケンシャル方式且つ高フレーム周波数駆動によって表示を行う場合、当該表示装置を構
成する素子の性能（高速応答性）に対する要求が非常に厳しくなる。これに対し、図８、
図９乃至図１１に示した駆動方法では、素子の特性に制約されることなく各画素に対する
画像信号の入力頻度を向上させることが可能である。そのため、フィールドシーケンシャ
ル方式によって表示を行う表示装置におけるカラーブレイクの抑制を容易に行うことが可
能である。
加えて、図８、図９乃至図１１に示した駆動方法のように、表示領域８０１の部分毎に異
なる色の光をバックライトユニット７０１から同時に入射させることは、フィールドシー
ケンシャル方式によって表示を行う表示装置において以下の点で好ましい。表示領域８０
１の全面共通に同じ色の光をバックライトユニット７０１から入射させる場合、特定の瞬
間において表示領域８０１には特定の色に関する色情報のみが存在することになる。その
ため、利用者の瞬きなどによる特定の期間の表示情報の欠落が特定の色情報の欠落となる
。これに対し、表示領域８０１の部分毎に異なる色の光をバックライトユニット７０１か
ら同時に入射させる場合、特定の瞬間において表示領域８０１には複数の色に関する色情
報が存在することになる。そのため、利用者の瞬きなどによる特定の期間の表示情報の欠
落が特定の色情報の欠落とはならない。つまり、表示領域８０１の部分毎に異なる色の光
をバックライトユニット７０１から同時に入射させることで、カラーブレイクを軽減する
ことが可能である。更に、図８、図９乃至図１１に示した駆動方法では、表示領域８０１
の隣り合うブロックにおいて、バックライトユニット７０１から異なる色の光を入射させ
ない駆動方法であるため、混色の影響を低減することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態６）
本実施の形態では、表示装置においてフィールドシーケンシャル方式による画像表示を行
う場合の駆動方法の一態様について、実施の形態５において説明した駆動方法とは別の駆
動方法について図１２乃至図１６を用いて説明する。なお、他の実施の形態で説明した図
と同じ部分は同じ符号を用いて示し、その説明は省略する。
表示装置の詳細な構成については、実施の形態５において図７を用いて説明した構成と同
様であるため説明は省略する。
実施の形態５で説明した駆動方法では、複数の領域（第１の領域８０１ａ、第２の領域８
０１ｂ、第３の領域８０１ｃ）それぞれにおいて、同じ時刻に３つのブロックに対応する
導光素子１０１が発光している例を示した。しかしこれに限定されず、複数の領域（第１
の領域８０１ａ、第２の領域８０１ｂ、第３の領域８０１ｃ）それぞれにおいて、同じ時
刻に対応する導光素子１０１が発光しているブロックの数は任意の数とすることができる
。
本実施の形態では、複数の領域（第１の領域８０１ａ、第２の領域８０１ｂ、第３の領域
８０１ｃ）それぞれにおいて、同じ時刻に対応する導光素子１０１が発光しているブロッ
クの数が１つの場合の例について説明する。
図１２は、表示装置における選択信号の走査（列方向への走査）と、バックライトの点灯
タイミングとを示す図である。選択信号とは、各画素１７９のスイッチング素子１７５の
スイッチングを制御する信号である。選択信号によって、画素信号の書き込みを選択され
ると、画素１７９に画像信号が書き込まれる。図１２の縦軸は、図１１の表示領域８０１
の画素行を示している。図１１の表示装置において図１２の駆動方法を用いる場合は、一
つのブロックが有する行数ｋが３、一つの領域が有する行数ｎが１２の場合に対応する。
図１２の横軸は時刻を示している。そして、図１２中、太線は各画素に画像信号が書き込
まれるタイミングを模式的に示したものである。また、図１２中、「Ｒ」は、赤色の発光
色で導光素子１０１から対応する複数の画素に対して光が発せられていることを示してい
る。図１２中、「Ｂ」は、青色の発光色で導光素子１０１から対応する複数の画素に対し
て光が発せられていることを示している。図１２中、「Ｇ」は、緑色の発光色で導光素子
１０１から対応する複数の画素に対して光が発せられていることを示している。
一つの行に配設された画素数をｍ（ｍは自然数）とすると、サンプリング期間（ｔ１）に
おいて、１行目に配設されたｍ（図１１では、ｍが５０の場合を例示）個の画素１７９か
らｎ（図１１では、ｎが１２の場合を例示）行目に配設されたｍ個の画素１７９を順次選
択し、且つ（ｎ＋１）行目に配設されたｍ個の画素１７９から２ｎ行目に配設されたｍ個
の画素１７９を順次選択し、且つ（２ｎ＋１）行目に配設されたｍ個の画素１７９から３
ｎ行目に配設されたｍ個の画素１７９を順次選択することで、各画素に画像信号を入力す
る。
サンプリング期間（ｔ１）の駆動方法について、図１３乃至図１５を用いて詳細に説明す
る。図１３乃至図１５において、黒く塗りつぶした画素行は、画像信号が書き込まれてい
る画素行に対応する。また、Ｒ、Ｂ、Ｇはそれぞれ、赤色で発光している導光素子１０１
、青色で発光している導光素子１０１、緑色で発光している導光素子１０１を示しており
、白い部分は発光していない（非点灯の）導光素子１０１に対応する。
サンプリング期間（ｔ１）のはじめ、図１３（Ａ）に示すように、第１行、第（ｎ＋１）
行、第（２ｎ＋１）行の画素に同時に画像信号が入力される。その後、図１３（Ｂ）に示
すように、次の行である、第２行、第（ｎ＋２）行、第（２ｎ＋２）行の画素に同時に画
像信号が入力される。このように複数の領域（第１の領域８０１ａ、第２の領域８０１ｂ
、第３の領域８０１ｃ）それぞれの第１のブロックにおいて１行ずつ画素行を選択し画像
信号の入力を行う。そして、図１３（Ｃ）に示すように、複数の領域（第１の領域８０１
ａ、第２の領域８０１ｂ、第３の領域８０１ｃ）それぞれの第１ブロックの最後の画素行
まで画像信号の入力が終了すると、図１３（Ｄ）に示すように、バックライトユニット７
０１において、対応する導光素子１０１が発光する。
その後、図１３（Ｅ）に示すように、複数の領域（第１の領域８０１ａ、第２の領域８０
１ｂ、第３の領域８０１ｃ）それぞれの第２のブロックにおいても同様に画像信号が入力
され、複数の領域（第１の領域８０１ａ、第２の領域８０１ｂ、第３の領域８０１ｃ）そ
れぞれの第２ブロックの最後の画素行まで画像信号の入力が終了すると、図１４（Ａ）に
示すように、バックライトユニット７０１において、対応する導光素子１０１が発光する
。第２ブロックに画像信号の入力を行っている間、第１のブロックに対応する導光素子１
０１は発光している。つまり、画像信号の入力と、バックライトユニット７０１の点灯と
を並行して行う。
図１４（Ｂ）乃至図１４（Ｅ）に示すように、上記動作を、第３のブロック、第４のブロ
ックについても行う。こうして、サンプリング期間（ｔ１）が終了する。サンプリング期
間（ｔ１）の終了後のバックライトユニット７０１の発光状態は、図１４（Ｆ）のように
することができる。
図１５（Ａ）乃至図１５（Ｃ）に示すとおり、サンプリング期間（ｔ２）においても、サ
ンプリング期間（ｔ１）と同様の動作を繰り返す。但し、複数の領域（第１の領域８０１
ａ、第２の領域８０１ｂ、第３の領域８０１ｃ）において、バックライトユニット７０１
の各導光素子１０１から発せられる光の色は、サンプリング期間（ｔ１）とは異なる。サ
ンプリング期間（ｔ２）の終了後のバックライトユニット７０１の発光状態は、図１５（
Ｄ）のようにすることができる。
同様に、図１５（Ｅ）に示すとおり、サンプリング期間（ｔ３）においても、サンプリン
グ期間（ｔ１）やサンプリング期間（ｔ２）と同様の動作を繰り返す。但し、複数の領域
（第１の領域８０１ａ、第２の領域８０１ｂ、第３の領域８０１ｃ）において、バックラ
イトユニット７０１の各導光素子１０１から発せられる光の色は、サンプリング期間（ｔ
１）やサンプリング期間（ｔ２）とは異なる。サンプリング期間（ｔ３）において、第１
のブロックの画像信号の書き込みが終了した後のバックライトユニット７０１の発光状態
は、図１５（Ｆ）のようにすることができる。
サンプリング期間（ｔ１）乃至サンプリング期間（ｔ３）に行われる動作によって、表示
領域８０１において１枚の画像が形成される。すなわち、サンプリング期間（ｔ１）乃至
サンプリング期間（ｔ３）が１フレーム期間に相当する。
なお、図１２乃至図１５に示した駆動方法では、画像信号の入力が終了した画素行に対し
て直ぐに対応する導光素子１０１を発光させる例を示したがこれに限定されない。画像信
号の入力が終了した後、しばらく時間をおいて対応する導光素子１０１を発光させてもよ
い。このような駆動方法の一例を図１６のタイミングチャートに示す。なお、基本的な駆
動方法は図１２乃至図１５に示した駆動方法と同様であるため、詳細な説明は省略する。
画像信号の入力が終了した後、対応する導光素子１０１を発光させるまでの時間は、例え
ば、表示素子の応答時間を考慮して定めることができる。表示素子として液晶素子を用い
る場合には、液晶素子の応答時間を考慮して定めることができる。液晶素子等の表示素子
が十分に応答した後、対応する導光素子１０１を発光させることによって、画像信号に基
づいた正確な表示を行うことが可能である。
なお、図１２乃至図１６に示した駆動方法では、バックライトとして赤色（Ｒ）、緑色（
Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の光を用いる場合について示したが、これに限定されない。すな
わち、任意の色を呈するバックライトを組み合わせて用いることが可能である。バックラ
イトとして用いる色の数に応じて、１フレーム期間に含まれるサンプリング期間の数を設
定することができる。なお、１フレーム期間に含まれるサンプリング期間の数は任意に設
定することができる。また、１フレーム期間中に、バックライトが点灯しない期間を設け
てもよい。
以上のように、図１２乃至図１６に示した駆動方法では、複数行の画素に対して同時に画
像信号を供給する。これにより、表示装置が有するトランジスタなどのスイッチング素子
の応答速度を変化させることなく、各画素に対する画像信号の入力頻度を向上させること
が可能になる。例えば、図１２乃至図１６に示した駆動方法では、駆動回路のクロック周
波数などを変化させることなく、各画素に対する画像信号の入力頻度を３倍にすることが
可能である。
さらに、フィールドシーケンシャル方式によって表示を行う表示装置では色情報が時間分
割される。そのため、利用者の瞬きなど短時間の表示の遮りに起因して特定の表示情報が
欠落することによって、当該利用者に視認される表示が本来の表示情報に基づく表示から
変化（劣化）すること（カラーブレイク、色割れともいう）がある。ここで、カラーブレ
イクの抑制には、フレーム周波数を高くすることが効果的である。一方、フィールドシー
ケンシャル方式によって表示を行うためには、フレーム周波数よりも高い頻度で各画素に
対して画像信号を入力する必要がある。そのため、従来の表示装置においてフィールドシ
ーケンシャル方式且つ高フレーム周波数駆動によって表示を行う場合、当該表示装置を構
成する素子の性能（高速応答性）に対する要求が非常に厳しくなる。これに対し、図１２
乃至図１６に示した駆動方法では、素子の特性に制約されることなく各画素に対する画像
信号の入力頻度を向上させることが可能である。そのため、フィールドシーケンシャル方
式によって表示を行う表示装置におけるカラーブレイクの抑制を容易に行うことが可能で
ある。
加えて、図１２乃至図１６に示した駆動方法のように、表示領域８０１の部分毎に異なる
色の光をバックライトユニット７０１から同時に入射させることは、フィールドシーケン
シャル方式によって表示を行う表示装置において以下の点で好ましい。表示領域８０１の
全面共通に同じ色の光をバックライトユニット７０１から入射させる場合、特定の瞬間に
おいて表示領域８０１には特定の色に関する色情報のみが存在することになる。そのため
、利用者の瞬きなどによる特定の期間の表示情報の欠落が特定の色情報の欠落となる。こ
れに対し、表示領域８０１の部分毎に異なる色の光をバックライトユニット７０１から同
時に入射させる場合、特定の瞬間において表示領域８０１には複数の色に関する色情報が
存在することになる。そのため、利用者の瞬きなどによる特定の期間の表示情報の欠落が
特定の色情報の欠落とはならない。つまり、表示領域８０１の部分毎に異なる色の光をバ
ックライトユニット７０１から同時に入射させることで、カラーブレイクを軽減すること
が可能である。更に、図１２乃至図１６に示した駆動方法では、表示領域８０１の隣り合
うブロックにおいて、バックライトユニット７０１から異なる色の光を入射させない駆動
方法であるため、混色の影響を低減することができる。特に、複数の領域（第１の領域８
０１ａ、第２の領域８０１ｂ、第３の領域８０１ｃ）それぞれが含むブロックの数を増や
し、且つ、同じ時刻に対応する導光素子１０１が発光しているブロックの数を少なくする
ことによって、バックライトユニット７０１から異なる色の光が入射するブロックを遠く
離れた状態とすることができる。こうして、混色の影響を更に低減することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態７）
本実施の形態では、上記実施の形態で説明したバックライトユニットと組み合わせて用い
る表示パネルの一例を示す。
表示パネルの外観及び断面について、図１７を用いて説明する。図１７（Ａ１）、図１７
（Ａ２）は、表示パネルの上面図であり、図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ１）及び図１７（
Ａ２）のＭ−Ｎにおける断面図に相当する。
第１の基板４００１上に設けられた表示領域４００２と、走査線駆動回路４００４とを囲
むようにして、シール材４００５が設けられている。また、表示領域４００２と、走査線
駆動回路４００４の上に第２の基板４００６が設けられている。表示領域４００２と、走
査線駆動回路４００４とは、第１の基板４００１とシール材４００５と第２の基板４００
６とによって、液晶層４００８と共に封止されている。第１の基板４００１が素子基板に
対応する。第１の基板４００１、第２の基板４００６としては、透光性を有するガラス、
プラスチックなどを用いることができる。
液晶層４００８の膜厚（セルギャップ）を制御するために、円柱状のスペーサ４０３５が
設けられている。円柱状のスペーサ４０３５は、絶縁膜を選択的にエッチングすることに
より形成することができる。なお、円柱状のスペーサ４０３５の代わりに、球状のスペー
サを用いていてもよい。
なお、図１７（Ａ１）は第１の基板４００１上のシール材４００５によって囲まれている
領域とは異なる領域に、信号線駆動回路４００３が実装されている。信号線駆動回路４０
０３は、第１の基板４００１や第２の基板４００６とは異なる基板上に単結晶半導体膜又
は多結晶半導体膜を用いて形成されたものである。なお、図１７（Ａ２）は信号線駆動回
路の一部を第１の基板４００１上にトランジスタで形成する例であり、第１の基板４００
１上に信号線駆動回路４００３ｂが形成され、かつ信号線駆動回路４００３ａが実装され
ている。信号線駆動回路４００３ａは、第１の基板４００１や第２の基板４００６とは異
なる基板上に単結晶半導体膜又は多結晶半導体膜を用いて形成されたものである。なお、
走査線駆動回路を別途形成して実装してもよいし、走査線駆動回路の一部のみを別途形成
して実装してもよい。
駆動回路の実装の方法は、特に限定されるものではなく、ＣＯＧ方法、ワイヤボンディン
グ方法、またはＴＡＢ方法などを用いることができる。図１７（Ａ１）は、ＣＯＧ方法に
より信号線駆動回路４００３を実装する例であり、図１７（Ａ２）は、ＴＡＢ方法により
信号線駆動回路４００３を実装する例である。
また、第１の基板４００１上に設けられた表示領域４００２と、走査線駆動回路４００４
は、トランジスタを複数有しており、図１７（Ｂ）では、表示領域４００２に含まれるト
ランジスタ４０１０と、走査線駆動回路４００４に含まれるトランジスタ４０１１とを例
示している。なお、トランジスタ４０１０及びトランジスタ４０１１は、特に限定されず
様々なトランジスタを適用することができる。トランジスタ４０１０及びトランジスタ４
０１１の活性層（チャネルが形成される層）は、シリコン（アモルファスシリコン、微結
晶シリコン又はポリシリコン）等の半導体や酸化物半導体を用いることができる。
また、トランジスタは静電気などにより破壊されやすいため、トランジスタのゲートに電
気的に接続されるゲート線や、トランジスタのソースまたはドレインの一方に電気的に接
続されるソース線に対して、保護回路を設けることが好ましい。保護回路は、酸化物半導
体を用いた非線形素子を用いて構成することが好ましい。
トランジスタ４０１０及びトランジスタ４０１１上には絶縁層４０２０、絶縁層４０２１
が設けられている。なお、絶縁層４０２０、絶縁層４０２１のいずれか一方を設けなくて
もよいし、トランジスタ４０１０及びトランジスタ４０１１の上に更に多くの絶縁層を設
けてもよい。絶縁層４０２０は保護膜として機能する。絶縁層４０２１はトランジスタ等
による凹凸を緩和する平坦化膜として機能する。保護膜は、大気中に浮遊する有機物や金
属物、水蒸気などの汚染不純物がトランジスタへ侵入を防ぐためのものであり、緻密な膜
が好ましい。保護膜は、スパッタ法を用いて、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜
、窒化酸化珪素膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜、酸化窒化アルミニウム膜
、又は窒化酸化アルミニウム膜の単層、又は積層で形成すればよい。また、保護膜を形成
した後に、トランジスタ４０１０及びトランジスタ４０１１の活性層となる半導体層のア
ニールを行ってもよい。平坦化膜は、例えば有機樹脂膜によって形成することができる。
表示領域４００２には、液晶素子４０１３が設けられている。液晶素子４０１３は、画素
電極層４０３０、共通電極層４０３１、及び液晶層４００８を含む。画素電極層４０３０
は、トランジスタ４０１０と電気的に接続されている。液晶層４００８としては様々な液
晶を用いることができる。例えば、ブルー相を示す液晶層を用いることができる。画素電
極層４０３０及び共通電極層４０３１は、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸
化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化
チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化
物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの透光性を有する導電性材料を用いる
ことができる。また、画素電極層４０３０及び共通電極層４０３１は、導電性高分子（導
電性ポリマーともいう）を含む導電性組成物を用いて形成することもできる。
図１７では、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードで用いる電極構成
を適用する場合を示している。なお、ＩＰＳモードに限られず、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ
Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードで用いる電極構成を適用することも可能である
。
信号線駆動回路、走査線駆動回路、表示領域４００２に与えられる各種信号及び電位は、
ＦＰＣ４０１８から供給されている。図１７では、接続端子電極４０１５が、画素電極層
４０３０と同じ導電膜から形成され、端子電極４０１６は、トランジスタ４０１０及びト
ランジスタ４０１１のソース電極層及びドレイン電極層と同じ導電膜で形成されている。
接続端子電極４０１５は、ＦＰＣ４０１８が有する端子と、異方性導電膜４０１９を介し
て電気的に接続されている。
図１７においては、トランジスタ４０１０及びトランジスタ４０１１上方を覆うように遮
光層４０３４が第１の基板４００１上に設けられている。遮光層４０３４を設けることに
より、トランジスタ特性の安定化の効果を高めることができる。また、遮光層４０３４が
第１の基板４００１上に設けられているため、液晶層４００８としてブルー相を示す液晶
層を用いる場合に、第２の基板４００６側から紫外線を照射して液晶の高分子安定化を行
ったときに遮光層４０３４上の液晶層もブルー相で高分子安定化することができる。なお
、遮光層４０３４は第２の基板４００６に設けられてもよい。
なお、フィールドシーケンシャル方式によって表示を行う表示装置においてカラーフィル
タは必要無い。また、素子基板と対向して設けられる基板（第２の基板４００６）に遮光
層を設ける構成に対して、図１７に示したような第１の基板４００１上に遮光層４０３４
を設ける構成では、第２の基板４００６表面に構造物を一切設けないようにすることも可
能である。こうして、表示装置の作製工程を簡略化し、歩留まりを向上させることが可能
である。
本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態８）
本明細書に開示するバックライトユニットを具備する表示装置は、さまざまな電子機器（
遊技機も含む）に適用することができる。電子機器としては、例えば、テレビジョン装置
（テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタ
ルカメラ、デジタルビデオカメラ等のカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携
帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチ
ンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。上記実施の形態で説明した表示装置を具備
する電子機器の例について説明する。
図１８（Ａ）は、本明細書に開示するバックライトユニットを具備する表示装置を用いた
電子書籍の一例を示している。図１８（Ａ）に示す電子書籍は、筐体１７００及び筐体１
７０１の２つの筐体で構成されている。筐体１７００及び筐体１７０１は、蝶番１７０４
により一体になっており、開閉動作を行うことができる。このような構成により、書籍の
ような動作を行うことが可能となる。
筐体１７００には表示領域１７０２が組み込まれ、筐体１７０１には表示領域１７０３が
組み込まれている。表示領域１７０２及び表示領域１７０３は、続き画面を表示する構成
としてもよいし、異なる画面を表示する構成としてもよい。異なる画面を表示する構成と
することで、例えば右側の表示領域（図１８（Ａ）では表示領域１７０２）に文章を表示
し、左側の表示領域（図１８（Ａ）では表示領域１７０３）に画像を表示することができ
る。
また、図１８（Ａ）では、筐体１７００に操作部等を備えた例を示している。例えば、筐
体１７００は、電源入力端子１７０５、操作キー１７０６、スピーカ１７０７等を備えて
いる。操作キー１７０６により、頁を送ることができる。なお、筐体の表示領域と同一面
にキーボードやポインティングディバイス等を備える構成としてもよい。また、筐体の裏
面や側面に、外部接続用端子（イヤホン端子、ＵＳＢ端子、及びＵＳＢケーブル等の各種
ケーブルと接続可能な端子等）、記録媒体挿入部等を備える構成としてもよい。さらに、
図１８（Ａ）に示す電子書籍は、電子辞書としての機能を持たせた構成としてもよい。
図１８（Ｂ）は、本明細書に開示するバックライトユニットを具備する表示装置を用いた
デジタルフォトフレームの一例を示している。例えば、図１８（Ｂ）に示すデジタルフォ
トフレームは、筐体１７１１に表示領域１７１２が組み込まれている。表示領域１７１２
は、各種画像を表示することが可能であり、例えば、デジタルカメラ等で撮影した画像デ
ータを表示させることで、通常の写真立てと同様に機能させることができる。
なお、図１８（Ｂ）に示すデジタルフォトフレームは、操作部、外部接続用端子（ＵＳＢ
端子、ＵＳＢケーブル等の各種ケーブルと接続可能な端子等）、記録媒体挿入部等を備え
る構成とする。これらの構成は、表示領域と同一面に組み込まれていてもよいが、側面や
裏面に備えるとデザイン性が向上するため好ましい。例えば、デジタルフォトフレームの
記録媒体挿入部に、デジタルカメラで撮影した画像データを記憶したメモリを挿入して画
像データを取り込み、取り込んだ画像データを表示領域１７１２に表示させることができ
る。
図１８（Ｃ）は、本明細書に開示するバックライトユニットを具備する表示装置を用いた
テレビジョン装置の一例を示している。図１８（Ｃ）に示すテレビジョン装置は、筐体１
７２１に表示領域１７２２が組み込まれている。表示領域１７２２により、映像を表示す
ることが可能である。また、ここでは、スタンド１７２３により筐体１７２１を支持した
構成を示している。
図１８（Ｃ）に示すテレビジョン装置の操作は、筐体１７２１が備える操作スイッチや、
別体のリモコン操作機により行うことができる。リモコン操作機が備える操作キーにより
、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示領域１７２２に表示される映像を操作
することができる。また、リモコン操作機に、当該リモコン操作機から出力する情報を表
示する表示領域を設ける構成としてもよい。
図１８（Ｄ）は、本明細書に開示するバックライトユニットを具備する表示装置を用いた
携帯電話機の一例を示している。図１８（Ｄ）に示す携帯電話機は、筐体１７３１に組み
込まれた表示領域１７３２の他、操作ボタン１７３３、操作ボタン１７３７、外部接続ポ
ート１７３４、スピーカ１７３５、及びマイク１７３６等を備えている。
図１８（Ｄ）に示す携帯電話機は、表示領域１７３２がタッチパネルになっており、指等
の接触により、表示領域１７３２の表示内容を操作することができる。また、電話の発信
、或いはメールの作成等は、表示領域１７３２を指等で接触することにより行うことがで
きる。
本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせて実施することが可能である。
本実施例では、導光素子１０１の長さＬが変化しても、導光素子１０１の上面から射出さ
れる光の均一性が良好なものとなる溝部１０５の深さＨ、幅Ｄ、設置間隔Ｐを計算した結
果について、図２０乃至図２２を用いて説明する。
計算は、Ｓｙｎｏｐｓｙｓ社製照明設計解析ソフトウェアＬｉｇｈｔＴｏｏｌｓ７．１．
０を用いて行った。導光素子１０１の幅Ｗ及び厚さＴを３．７ｍｍとし、長さＬを６０ｍ
ｍ、１２０ｍｍ、１８０ｍｍとした時の、溝部１０５の深さＨ、幅Ｄ、設置間隔Ｐについ
て計算した。なお、ここでのＨ／Ｄ比は０．３３とした。
光源１０２ａから導光素子１０１内に入射される光は、中心波長が６３０ｎｍの赤色光、
５２０ｎｍの緑色光、４７０ｎｍの青色光を混色した光束３ｌｕｍｅｎ、放射角度±５８
度の白色光とした。また、光源１０２ｂも光源１０２ａと同様とした。
導光素子１０１の上面から射出される光の均一性は、射出される光の照度の平均値と標準
偏差を求め、標準偏差の６倍を平均値で除した値の百分率を用いた。均一性は小さいほど
好ましいが、２０％以下であれば目視上のバラツキをほぼ無くすことができる。なお、均
一性は、光源１０２ａ及び光源１０２ｂから導光素子１０１内に供給された光のうち、導
光素子１０１に入射してすぐ導光素子１０１の外へ射出される成分は無いものとして評価
した。
まず、設置間隔Ｐを変化させた時の、導光素子１０１の長さＬと均一性の関係について計
算した。図２０に、異なる設置間隔Ｐを有する４つの導光素子１０１について、導光素子
１０１の長さＬと均一性の関係を計算した結果を示す。なお、４つの導光素子１０１それ
ぞれが有する溝部１０５の合計表面積は同じとした。図２０（Ａ）は計算結果であり、図
２０（Ｂ）は計算結果を示すグラフである。
図２０（Ｂ）中に示すプロット５０１は設置間隔Ｐを１ｍｍとした時の計算結果であり、
プロット５０２は設置間隔Ｐを２ｍｍとした時の計算結果であり、プロット５０３は設置
間隔Ｐを３ｍｍとした時の計算結果であり、プロット５０４は設置間隔Ｐを４ｍｍとした
時の計算結果である。
図２０より、設置間隔Ｐが２ｍｍ以下であれば、導光素子１０１の長さＬが変化しても、
均一性は２０％以下となることがわかる。なお、設置間隔Ｐが溝部１０５の幅Ｄ未満であ
ると、隣接する溝部１０５同士が重なってしまう。隣接する溝部１０５が重畳することな
く良好な均一性を得るためには、設置間隔Ｐは、溝部１０５の幅Ｄ以上２ｍｍ以下の範囲
で決定すればよい。
次に、設置間隔Ｐを２ｍｍとし、導光素子１０１の長さＬを変化させた時の、溝部１０５
の深さＨと均一性の関係について計算した。図２１に、異なる長さＬを有する３つの導光
素子１０１について、溝部１０５の深さＨと均一性の関係を計算した結果を示す。図２１
（Ａ）は計算結果であり、図２１（Ｂ）は計算結果を示すグラフである。
図２１（Ｂ）中に示すプロット５１１は、導光素子１０１の長さＬを６０ｍｍとした時の
計算結果であり、曲線５２１はその近似曲線である。また、プロット５１２は、導光素子
１０１の長さＬを１２０ｍｍとした時の計算結果であり、曲線５２２はその近似曲線であ
る。また、プロット５１３は、導光素子１０１の長さＬを１８０ｍｍとした時の計算結果
であり、曲線５２３はその近似曲線である。
曲線５２１、曲線５２２、及び曲線５２３は、それぞれ数式１、数式２、及び数式３で表
すことができる。
Figure 0006244001
Figure 0006244001
Figure 0006244001
図２１から、均一性を２０％以下とするための溝部１０５の深さＨに、導光素子１０１の
長さＬに応じた上限値と下限値があることがわかる。
次に、数式１乃至数式３を用いて、均一性を２０％以下とするための溝部１０５の深さＨ
の上限値と下限値を計算した。図２２は、導光素子１０１の長さＬと溝部１０５の深さＨ
の関係を示す図である。図２２（Ａ）は、数式１乃至数式３から導いた、導光素子１０１
の長さＬを変化させた時の深さＨの上限値と下限値であり、図２２（Ｂ）は計算結果を示
すグラフである。
図２２（Ｂ）中に示すプロット５３１は、導光素子１０１の長さＬを６０ｍｍ、１２０ｍ
ｍ、１８０ｍｍとした時の上限値であり、曲線５４１はその近似曲線である。また、プロ
ット５３２は、導光素子１０１の長さＬを６０ｍｍ、１２０ｍｍ、１８０ｍｍとした時の
下限値であり、曲線５４２はその近似曲線である。
曲線５４１、及び曲線５４２は、それぞれ数式４、及び数式５で表すことができる。
Figure 0006244001
Figure 0006244001
このように、溝部１０５の深さＨを数式５以上数式４以下とすることで、導光素子１０１
の長さＬが変化しても均一性を２０％以下とすることが可能となる。
すなわち、溝部１０５の設置間隔Ｐを、溝部１０５の幅Ｄ以上２ｍｍ以下とし、溝部１０
５の深さＨを数式５以上数式４以下とすることで、導光素子１０１の長さＬが変化しても
、上面から射出される光の均一性が良好な導光素子１０１を得ることができる。また、溝
部１０５の幅Ｄは、Ｈ／Ｄ比から算出することが出来る。
１００ バックライトユニット
１０１ 導光素子
１０２ａ 光源
１０２ｂ 光源
１０４ 基板
１０５ 溝部
１０６ 媒体
１１１ 支持体
１１２ａ 光
１１２ｂ 光
１１２ｃ 光
１１２ｄ 光
１２１ 反射層
１２２ 反射層
１４１ 反射ミラー
１４２ 集光レンズ
１４３ 光ファイバ
１６１ 照度分布
１６２ 照度分布
１７３ａ 偏光板
１７３ｂ 偏光板
１７４ 素子基板
１７５ スイッチング素子
１７６ 表示素子
１７７ 基板
１７８ 眼
１７９ 画素
５０１ プロット
５０２ プロット
５０３ プロット
５０４ プロット
５１１ プロット
５１２ プロット
５１３ プロット
５２１ 曲線
５２２ 曲線
５２３ 曲線
５３１ プロット
５３２ プロット
５４１ 曲線
５４２ 曲線
７０１ バックライトユニット
７０２ 表示パネル
８０１ 表示領域
８０１ａ 第１の領域
８０１ｂ 第２の領域
８０１ｃ 第３の領域
８０２ 集合
９００ バックライトユニット
９０１ 光源部
９０２ 発光面
９０３ 拡散シート
９１１ 光源
９１２ 第１の光源領域
９１３ 第２の光源領域
９１４ 第３の光源領域
９１５ 発光ダイオード
９１６ 発光ダイオード
９１７ 発光ダイオード
９２１ 第１の領域
９２２ 第２の領域
９２３ 第３の領域
９３１ 長軸方向
９３２ 短軸方向
９４１ 混色領域
１７００ 筐体
１７０１ 筐体
１７０２ 表示領域
１７０３ 表示領域
１７０４ 蝶番
１７０５ 電源入力端子
１７０６ 操作キー
１７０７ スピーカ
１７１１ 筐体
１７１２ 表示領域
１７２１ 筐体
１７２２ 表示領域
１７２３ スタンド
１７３１ 筐体
１７３２ 表示領域
１７３３ 操作ボタン
１７３４ 外部接続ポート
１７３５ スピーカ
１７３６ マイク
１７３７ 操作ボタン
４００１ 基板
４００２ 表示領域
４００３ 信号線駆動回路
４００３ａ 信号線駆動回路
４００３ｂ 信号線駆動回路
４００４ 走査線駆動回路
４００５ シール材
４００６ 基板
４００８ 液晶層
４０１０ トランジスタ
４０１１ トランジスタ
４０１３ 液晶素子
４０１５ 接続端子電極
４０１６ 端子電極
４０１８ ＦＰＣ
４０１９ 異方性導電膜
４０２０ 絶縁層
４０２１ 絶縁層
４０３０ 画素電極層
４０３１ 共通電極層
４０３４ 遮光層
４０３５ スペーサ

Claims (1)

  1. フィールドシーケンシャル方式による表示を行う液晶表示装置であって、
    バックライトユニットと、表示パネルと、を有し、
    前記バックライトユニットは、複数の導光素子を有し、
    前記導光素子は、長軸方向の一面を底面として柱状であり、
    前記導光素子は、両端部にそれぞれ光源を有し、
    前記導光素子は、前記底面に複数の溝部を有し、
    前記溝部は、前記導光素子の短軸方向に沿って、前記底面を横切るように設けられ、
    前記溝部の幅に対する深さの比は、０．１以上０．４以下であり、
    前記光源は、赤色の光源と、緑色の光源と、青色の光源とを有し、
    前記導光素子は、前記表示パネルが有する３行の画素を重なることを特徴とする液晶表示装置。



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