KR101708121B1 - 표시 장치 및 광원 장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 재팬 디스프레이
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Abstract

본 발명의 과제는, 화질의 저하를 억제하는 것이다.
표시 장치는, 입사광을 발광하는 발광부와, 입사광을 입사해서 입사광의 강도를 변환하는 광 변환부와, 강도가 변환된 광을 백색광으로 변환하는 백색광 변환부를 포함하는 광원 장치를 구비한다. 광원 장치는, 광 변환부로부터의 광이 백색광 변환부에 의해 백색광으로 변환됨으로써, 색도 어긋남의 발생이 저감된 백색광을 광원으로서 사용할 수 있다. 이러한 백색광을 백라이트 광으로 하는 표시 장치에서는 화질의 저하가 저감되게 된다.

Description

표시 장치 및 광원 장치{DISPLAY DEVICE AND LIGHT SOURCE DEVICE}
본 발명은 표시 장치 및 광원 장치에 관한 것이다.
표시 장치에 포함되는 에지 라이트형의 광원 장치는, 고콘트라스트의 화상 표시, 저소비 전력화 등을 위해서, 도광판에 도광시킨 백색광을 사용해서 도광판으로부터 부분적으로 광을 출사하는, 부분 구동을 행할 수 있다. 이러한 광원 장치는, 부분 구동 시에 발생하는 휘도 편차, 색 불균일의 발생을 저감시키기 위한 기술이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2012-252835호 공보
본 발명은, 화질의 저하가 억제된 표시 장치 및 광원 장치를 제공한다.
본 발명의 일형태는, 입사광을 발광하는 발광부와, 상기 입사광을 입사해서 상기 입사광의 강도를 변환하는 광 변환부와, 상기 강도가 변환된 광을 백색광으로 변환하는 백색광 변환부를 포함하는 광원 장치를 구비하는 표시 장치이다.
도 1은, 제1 실시 형태의 표시 장치의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 2는, 제2 실시 형태의 표시 장치의 하드웨어 구성예를 도시하는 도면이다.
도 3은, 제2 실시 형태의 화상 표시 패널의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 4는, 제2 실시 형태의 면 형상 광원 장치의 구성예를 도시하는 측면도이다.
도 5는, 제2 실시 형태의 면 형상 광원 장치의 구성예를 도시하는 평면도이다.
도 6은, 제2 실시 형태의 광 변조 소자의 상부 전극의 구성예를 도시하는 평면도이다.
도 7은, 제2 실시 형태의 광 변조 소자의 구성예를 도시하는 단면도이다.
도 8은, 제2 실시 형태의 표시 장치에 포함되는 기능 구성예를 도시하는 도면이다.
도 9는, 제2 실시 형태의 표시 장치에 포함되는 신호 처리부의 기능 구성예를 도시하는 도면이다.
도 10은, 제2 실시 형태의 표시 장치로 재현 가능한 재현 HSV색 공간의 개념 도이다.
도 11은, 제2 실시 형태의 표시 장치에 포함되는 면 형상 광원 장치의 블록 단위의 요구 휘도값의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는, 제2 실시 형태의 표시 장치에 포함되는 신호 처리부에서 실행되는 표시 처리 시의 면 형상 광원 장치의 구동 패턴(균일)을 도시하는 도면이다.
도 13은, 제2 실시 형태의 표시 장치에 포함되는 신호 처리부에서 실행되는 표시 처리 시의 면 형상 광원 장치의 구동 패턴(부분 구동)을 도시하는 도면이다.
도 14는, 제2 실시 형태의 표시 장치에 포함되는 신호 처리부에서 실행되는 신호 처리의 흐름도이다.
도 15는, 제2 실시 형태의 표시 장치에 포함되는 신호 처리부에서 실행되는 화상 해석 처리의 흐름도이다.
도 16은, 제2 실시 형태의 표시 장치에 포함되는 신호 처리부에서 실행되는 출력 신호 생성 처리의 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여 실시 형태에 대해서 설명한다.
또한, 개시는 어디까지나 일례에 지나지 않으며, 당업자에게 있어서, 발명의 주지를 유지한 적시 변경에 대해서 용이하게 상도할 수 있는 것에 대해서는, 당연히 본 발명의 범위에 함유되는 것이다. 또한, 도면은 설명을 보다 명확하게 하기 위해서, 실제의 형태에 비해, 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대해서 모식적으로 표현되는 경우가 있지만, 어디까지나 일례이며, 본 발명의 해석을 한정하지 않는다.
또한, 본 명세서와 각 도면에 있어서, 이미 나온 도면에 대해서 상술한 것과 동일한 요소에는, 동일한 부호를 부여하여, 상세한 설명을 적절하게 생략하는 경우가 있다.
[제1 실시 형태]
제1 실시 형태의 표시 장치에 대해서, 도 1을 이용해서 설명한다.
도 1은, 제1 실시 형태의 표시 장치 구성예를 도시하는 도면이다.
표시 장치(20)는, 발광부(1)와, 광 변환부(2)와, 백색광 변환부(3)를 포함하는 광원 장치(10)를 구비한다.
발광부(1)는, 입사광(1a)을 발광한다. 입사광(1a)은, 백색 이외의, 예를 들어 청색 등의 광이다.
광 변환부(2)는, 입사광(1a)을 입사해서 입사광(1a)의 강도를 변환한 광(2a)을 출사한다. 입사광(1a)의 강도는, 입사광(1a)의, 예를 들어 휘도, 명도 등이다. 광 변환부(2)는, 예를 들어 고분자 분산형 액정층을 포함하고 있고, 고분자 분산형 액정층을 사용하여, 고분자 분산형 액정층 내를 통과하는 입사광(1a)을 확산시킨다. 이에 의해, 입사광(1a)의 강도를 변환하여, 광(2a)을 출사할 수 있다. 또한, 고분자 분산형 액정층을 포함하는 광 변환부(2)는, 출사면이 복수의 영역으로 구성되어 있고, 당해 영역마다 입사광(1a)의 강도를 변환 가능하게 구성되어 있으므로, 출사면으로부터 부분적으로 광(2a)을 출사할 수 있다. 백색광 변환부(3)는, 광(2a)을 백색광(3a)으로 변환한다.
여기서, 발광부(1)에서 백색광을 발광시켜서, 광 변환부(2)에 당해 백색광을 입사하는 경우에 대해서 설명한다. 예를 들어, 광 변환부(2)는, 그 주면이 직사각 형상이다. 당해 주면의 측면에 발광부(1)로부터 백색광이 입사된다. 또한, 입사된 백색광은 주면으로부터 출사된다. 광 변환부(2)는, 입사된 백색광의 강도를 변환하여, 모두 또는 일부의 영역으로부터 백색의 광을 출사할 수 있다(백색광 변환부(3)는 불필요). 그러나, 광 변환부(2)는, 백색광이 입사되는 측면으로부터의 거리가 멀어짐에 따라, 출사하는 백색광에 포함되는 다양한 파장의 광의 색도의 어긋남이 발생해버린다. 이것은, 광 변환부(2)의 내부 구성 재료에는 광에 대한 흡수·반사·산란·투과의 파장 의존성이 있으므로, 다양한 파장의 광을 포함하는 백색광은 광 변환부(2) 내에 퍼지기 어려워져, 광 변환부(2)로부터의 백색광에 색도 어긋남이 발생해버리는 경우를 생각할 수 있다.
따라서, 표시 장치(20)의 광원 장치(10)에서는, 광 변환부(2)에, 발광부(1)로부터 입사광(1a)을 입사시킨다. 이미 설명한 바와 같은 내부 구성 재료의 광학 특성의 파장 의존성에 의해 광(2a)의 색도가 어긋나버리는 것을 억제하기 위해서, 당해 파장 의존성의 영향을 받기 어려운 파장 영역에서 발광부(1)로부터 발광되는 입사광(1a)의 주파장 및 반값폭을 선택할 수 있다. 입사광(1a)의 광 스펙트럼의 반값폭은, 색 편차 억제라는 관점에서는 좁은 쪽이 바람직하지만, 최종적으로 취출되는 백색광(3a)의 강도로서는 넓은 쪽이 바람직하며, 애플리케이션에 의해 적절히 조정할 수 있다. 이러한 입사광(1a)은, 바람직하게는 청색광, 자외 영역의 단색광 등이 바람직하다. 실질적으로 단색광에 가까운 광원 스펙트럼이라면 좋고, 구성 부재의 광학적 파장 의존성의 영향을 받기 어려운 파장 영역이라면 좋으며, 복수의 스펙트럼을 포함할 수도 있다. 이로 인해, 광 변환부(2)는, 입사된 입사광(1a)의 강도를 변환한 광(2a)의 색도 어긋남의 발생을 저감시킬 수 있다. 이와 같이 하여 광 변환부(2)로부터 출사되고, 입사광(1a)과 동색인 광(2a)은, 백색광 변환부(3)에 의해 백색광(3a)으로 변환됨으로써, 색도 어긋남의 발생이 저감된 백색광(3a)을 광원으로서 사용할 수 있게 된다. 이러한 백색광(3a)을 백라이트 광으로 하는 표시 장치(20)에서는 화질의 저하가 저감되게 된다.
[제2 실시 형태]
제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태의 표시 장치를 보다 구체적으로 설명한다.
먼저, 제2 실시 형태의 표시 장치의 하드웨어 구성예에 대해서 도 2를 이용해서 설명한다.
도 2는, 제2 실시 형태의 표시 장치의 하드웨어 구성예를 도시하는 도면이다.
표시 장치(100)는, 도 1에 도시한 표시 장치(20)의 일실시 형태이며, 제어 유닛(100a)에 의해 장치 전체가 제어되어 있다.
제어 유닛(100a)은, CPU(Central Processing Unit)(100a1)와, RAM(Random Access Memory)(100a2)과, ROM(Read Only Memory)(100a3)과, 복수의 주변 기기가 버스(100f)를 개재해서 서로 신호의 입출력이 가능하게 접속되어 있다.
CPU(100a1)는, ROM(100a3)에 저장되는 OS(Operating System)의 프로그램이나 어플리케이션 프로그램, RAM(100a2)에 전개되는 각종 데이터에 기초하여 표시 장치(100) 전체의 제어를 행한다. 처리 실행 시에는 RAM(100a2)에 일시적으로 저장된 OS의 프로그램이나 어플리케이션 프로그램에 의해 동작한다고 해도 된다.
RAM(100a2)은, 제어 유닛(100a)의 주기억 장치로서 사용된다. RAM(100a2)에는, CPU(100a1)에 실행시키는 OS의 프로그램이나 어플리케이션 프로그램의 적어도 일부가 일시적으로 저장된다. 또한, RAM(100a2)에는, CPU(100a1)에 의한 처리에 필요한 각종 데이터가 저장된다.
ROM(100a3)은, 판독 전용의 반도체 기억 장치로, OS의 프로그램과, 어플리케이션 프로그램, 재기입을 하지 않는 고정 데이터가 저장된다. 또한, ROM(100a3) 대신에, 또는 ROM(100a3) 외에, 2차 기억 장치로서 플래시 메모리 등의 반도체 기억 장치를 사용할 수도 있다.
버스(100f)에 접속되어 있는 주변 기기로서는, 표시용 드라이버 IC(Integrated Circuit)(100b)와, LED(Light Emitting Diode) 드라이버 IC(100c), 입출력 인터페이스(100d), 통신 인터페이스(100e)가 있다.
표시용 드라이버 IC(100b)에는, 화상 표시 패널(200)이 접속되어 있다. 표시용 드라이버 IC(100b)는, 화상 표시 패널(200)에 출력 신호를 출력함으로써 화상 표시 패널(200)에 화상을 표시한다. 표시용 드라이버 IC(100b)는, 후술하는 화상 표시 패널 구동부의 적어도 일부의 기능을 실현하는 것도 가능하다.
LED 드라이버 IC(100c)에는, 면 형상 광원 장치(300)(제1 실시 형태의 광원 장치(10)에 대응)가 접속되어 있다. LED 드라이버 IC(100c)는, 후술하는 광원 제어 신호에 따라서 광원을 구동하고, 면 형상 광원 장치(300)의 휘도를 제어한다. LED 드라이버 IC(100c)는, 후술하는 면 형상 광원 장치 구동부의 적어도 일부의 기능을 실현한다.
입출력 인터페이스(100d)에는, 이용자의 지시를 입력하는 입력 장치가 접속되어 있다. 예를 들어, 키보드나, 포인팅 디바이스로서 사용되는 마우스, 터치 패널 등의 입력 장치가 접속된다. 입출력 인터페이스(100d)는, 입력 장치로부터 보내져 오는 신호를 CPU(100a1)에 송신한다.
통신 인터페이스(100e)는, 네트워크(1000)에 접속되어 있다. 통신 인터페이스(100e)는, 네트워크(1000)를 통하여, 다른 컴퓨터 또는 통신 기기의 사이에서 데이터의 송수신을 행한다.
이상과 같은 하드웨어 구성에 의해, 본 실시 형태의 처리 기능을 실현할 수 있다.
이어서, 화상 표시 패널(200)의 구성예에 대해서, 도 3을 이용해서 설명한다. 또한, 이하에서는, 일례로서 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 백색(W)의 부화소를 사용한 경우에 대해서 설명하는데, R, G, B의 부화소, 컬러 필터를 사용하지 않는 모노크롬의 표시 패널에도 적용할 수 있다.
도 3은, 제2 실시 형태의 화상 표시 패널의 구성예를 도시하는 도면이다.
화상 표시 패널(200)에서는, 2차원의 행렬 형상으로 배열되는 화소(201)는, 제1 부화소(202R)와, 제2 부화소(202G)와, 제3 부화소(202B)와, 제4 부화소(202W)를 갖는다. 또한, 제1 부화소(202R)는 적색, 제2 부화소(202G)는 녹색, 제3 부화소(202B)는 청색, 제4 부화소(202W)는 백색을 표시한다. 제1 부화소(202R)와, 제2 부화소(202G)와, 제3 부화소(202B)의 색은, 이것에 한정되지 않고, 보색 등 색이 상이하면 좋다. 또한, 제4 부화소(202W)의 색은, 백색에 한정되지 않고, 예를 들어 황색 등이어도 되지만, 전력 저감에는 백색이 효과적이다. 또한, 제4 부화소(202W)는, 동일한 광원 점등량으로 조사된 경우, 제1 부화소(202R)와, 제2 부화소(202G)와, 제3 부화소(202B)보다도 밝은 것이 바람직하다. 이하에 있어서, 제1 부화소(202R)와, 제2 부화소(202G)와, 제3 부화소(202B)와, 제4 부화소(202W)를 각각 구별할 필요가 없을 때는, 부화소(202)라고 표기한다.
화상 표시 패널(200)은, 보다 구체적으로는 투과형의 컬러 액정 표시 패널이며, 제1 부화소(202R), 제2 부화소(202G) 및 제3 부화소(202B)와, 화상 관찰자와의 사이에는, 각각 적색, 녹색, 청색을 통과시키는 컬러 필터가 배치되어 있다. 또한, 제4 부화소(202W)와 화상 관찰자의 사이에는 컬러 필터가 배치되어 있지 않다. 제4 부화소(202W)에는, 컬러 필터의 대신에 투명한 수지층이 구비되어 있어도 된다. 이와 같이 투명한 수지층을 형성함으로써, 제4 부화소(202W)에 컬러 필터를 설치하지 않음으로써 제4 부화소(202W)에 큰 단차가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
화상 표시 패널 구동부(400)를 구성하는 신호 출력 회로(410)와 주사 회로(420)는, 각각 신호선(DTL) 및 주사선(SCL)을 개재해서 화상 표시 패널(200)의 제1 부화소(202R), 제2 부화소(202G), 제3 부화소(202B), 제4 부화소(202W)와 전기적으로 접속되어 있다. 부화소(202)는, 신호선(DTL)에 접속됨과 함께, 스위칭 소자(예를 들어, 박막 트랜지스터(TFT): Thin Film Transistor)를 개재해서 주사선(SCL)에 접속되어 있다. 화상 표시 패널 구동부(400)는, 주사 회로(420)에 의해 부화소(202)을 선택하고, 신호 출력 회로(410)로부터 순서대로 영상 신호를 출력함으로써, 부화소(202)의 동작(광 투과율)을 제어한다.
이어서, 면 형상 광원 장치(300)의 구성예에 대해서, 도 4 및 도 5를 이용해서 설명한다.
도 4는 제2 실시 형태의 면 형상 광원 장치의 구성예를 도시하는 측면도이며, 도 5는 제2 실시 형태의 면 형상 광원 장치의 구성예를 도시하는 평면도이다.
면 형상 광원 장치(300)는, 화상 표시 패널(200)의 배면측에 배치되어, 화상 표시 패널(200)의 배면에서 발광한다. 면 형상 광원 장치(300)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 도광판(301)과, 도광판(301)중 적어도 일측면을 입사면(E)으로 하여, 이 입사면(E)에 대향하는 위치에 복수의 광원(303)을 배열한 사이드 라이트 광원(302)을 구비하고 있다. 또한, 면 형상 광원 장치(300)는, 광 변조 소자(310)와, 도광판(301)의 상면에 설치된 백색광 변환 시트(320)와, 광 변조 소자(310)의 하면에 설치된 반사 시트(330)와, 도광판(301)의 상면에 백색광 변환 시트(320)를 개재해서 설치된 광학 시트(340)를 구비하고 있다.
도광판(301)은, 그 측면에 배치한 사이드 라이트 광원(302)(광원(303))으로부터의 광을 도광판(301)의 상면에 유도하는 것이다. 도광판(301)은, 면 형상 광원 장치(300)의 상면측에 배치되는 화상 표시 패널(200)에 대응한 형상으로 되어 있다. 도광판(301)은, 화상 표시 패널(200)과 도광판(301)의 사이에(백색광 변환 시트(320)를 개재하여) 배치되는 광학 시트(340)(예를 들어, 확산판, 확산 시트, 렌즈 필름, 편광 분리 시트 등)를 지지하는 지지체로서도 기능한다. 도광판(301)은, 예를 들어 폴리카르보네이트 수지(PC)나 아크릴 수지(폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)) 등의 투명 열가소성 수지, 유리를 주로 포함하여 구성되어 있다. 또한, 후술하는 광 변조 소자의 기판으로서, 이들 투명한 기재를 사용한 경우에는, 도광판의 기능도 병용할 수 있다.
사이드 라이트 광원(302)의 각 광원(303)은, 입사광(예를 들어, 청색 등의 단색광)의 발광 다이오드(LED)이며, 개별적으로 독립하여 전류 또는 PWM값(듀티비 등)이 제어 가능하게 구성되어 있다. 광원(303)은(도 5), 도광판(301)의 일측면을 따라서 배열되어 있고, 광원(303)이 배열되는 방향을 광원 배열 방향(LY)으로 했을 때, 광원 배열 방향(LY)에 직교하는 입사 방향(LX)을 향해서, 입사면(E)으로부터 도광판(301)에 광원(303)으로부터의 입사광이 입사된다. 광원(303)은, 발광 다이오드에 한정되지 않고, 반도체 레이저도 사용할 수 있다.
광 변조 소자(310)는, 도광판(301)에 의해 입사된 입사광의 강도를 제어하여, 출사면으로부터 입사광과 동색인 광을 화상 표시 패널(200)의 배면측에 출사한다. 광 변조 소자(310)의 상세에 대해서는 후술한다.
백색광 변환 시트(320)는, 광 변조 소자(310)로부터 출사되어 도광판(301)을 투과한 광을 백색으로 변환하여, 변환한 백색의 광을 화상 표시 패널(200)의 배면에 출사한다. 백색광 변환 시트(320)는, 예를 들어 형광체 시트, 양자 도트 시트 등을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 형광체로서는, 산화물, 질화물, 산질소산화물, 황화물 등의 공지된 재료를 사용할 수 있다. 입사광으로서 청색광을 사용한 경우, 예를 들어 녹색과 적색, 또는 황색으로 변환함으로써 백색으로 변환할 수 있다. 녹색 발광 형광체는 Eu나 Mn을 발광 센터로서 사용할 수 있다. (Ba, Sr, Mg)2SiO4:Eu, Mn, Sr3Si13Al3O2N21:Eu, Zn2SiO4:Mn 등을 사용할 수 있다. 적색 발광 형광체 재료로서는, Eu 등을 발광 센터로서, Sr2Si7Al2ON13:Eu, La2O2S:Eu, 황색 발광 형광 재료로서, (Ba, Sr, Mg)2SiO4:Eu, Mn이나 YAG계 재료를 사용할 수 있다. 자외광을 사용한 경우, 청색 발광 형광체 재료를 사용할 수 있고, BaAlMn:Eu(BAM계), Sr10(PO4)6Cl2:Eu, (Sr, Ba, Ca)10(PO4)6Cl2:Eu 등의 공지된 재료를 사용할 수 있다. 디스플레이에 응용할 경우에는, 백색으로 변환하는 것이 바람직한데, 용도에 따라 백색 이외, 예를 들어 황색 등으로 변환하는 것도 가능하다. 형광체 시트로서는, 플라스틱 필름 상에 무기 재료, 수지 바인더, 다양한 첨가재 등을 코팅한 것이나, 동일하게 플라스틱 필름 상에 스퍼터법, 증착법 등에 의해 직접 성막한 것이어도 된다. 제2 실시 형태에서는, 백색광 변환 시트(320)로부터의 광을 변환해서 백색광을 동일한 방향으로 사출하는 것이 바람직하므로, 후방 산란이 적은 쪽이 바람직하다. 후방 산란을 적게 하기(전방 산란을 많게 하기) 위해서는, 형광 재료의 입자 사이즈를 작게, 코팅 두께를 얇게 하는 것이 바람직하다.
반사 시트(330)는, 도광판(301)의 배면(도 4중 하면)으로부터 광 변조 소자(310)를 거쳐서 누출되어 온 광을 도광판(301)측으로 되돌리는 것이며, 예를 들어 반사, 확산, 산란 등의 기능을 갖고 있다. 이에 의해, 광원(303)으로부터의 입사광을 효율적으로 이용할 수 있고, 또한, 면 형상 광원 장치(300)의 출사면의 휘도의 향상에 기여한다. 반사 시트(330)는, 예를 들어 발포 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)나 은 증착 필름, 다층막 반사 필름, 백색 PET 등을 사용할 수 있다. 또한, 도 4에서는, 도광체(301)와 광 변조 소자(310)는 공기층을 통하지 않고 광학적으로 밀착되어 있지만, 반사 시트(330), 백색광 변환 시트(320), 광학 시트(340)는 공기층을 통하여 적층된 것이며, 광학적으로는 밀착되어 있지 않다. 또한, 도 4에서는, 백색광 변환 시트(320)는 도광판(301)과 광학 시트(340)의 사이에 삽입한 경우를 예시하고 있고, 백색광 변환 시트(320)를 광학 시트(340)의 상층에 배치할 수도 있다. 또한, 백색광 변환 효율을 높이기 위해서, 백색광 변환 시트(320)를 복수매 사용하여, 광 변조 소자(310)와 반사 시트(330)의 사이에 삽입해서 사용할 수도 있다.
면 형상 광원 장치 구동부(500)는, 사이드 라이트 광원(302)(광원(303)) 및 광 변조 소자(310)에 신호가 송신 가능하게 접속되어 있다. 면 형상 광원 장치 구동부(500)는, 후술하는 광원 제어 신호에 기초하여 광원(303)에 공급하는 전류값, PWM값을 조정함으로써, 광원(303)으로부터 발광되는 광량을 제어하여, 면 형상 광원 장치(300)의 휘도(광의 강도)를 제어한다. 또한, 면 형상 광원 장치 구동부(500)는, 마찬가지로, 광원 제어 신호에 기초하여 광 변조 소자(310)의 후술하는 상부 전극 및 하부 전극에 공급하는 전압 등을 조정함으로써, 입사한 광의 투과·산란을 제어하여, 출사면으로부터 출사되는 광의 휘도를 제어한다.
이러한 면 형상 광원 장치(300)에 포함되는 광 변조 소자(310)에 대해서, 도 6 및 도 7을 이용해서 설명한다. 이하에서는, 전압 인가에 의해 투명 상태에서 산란 상태로 천이하는 타입(여기서는 「노멀리 투명」이라 함)을 나타냈지만, 전압 인가에 의해 산란 상태에서 투명 상태로 천이하는 타입(여기서는 「노멀리 산란」이라 함)이어도 된다. 또한, 광 변조 소자(310)로서는, 광원(303)으로부터 출사된 광이 면 형상 내부로부터 전체 또는 부분적으로 입사시키는 기능이 있으면 되며, 투과·산란뿐만 아니라, 회절, 굴절 등의 광학 현상을 이용할 수 있다. 그러나, 디스플레이용 조명 장치의 응용을 고려한 경우에서는, 입사된 광을 멀리까지 도광시켜, 효율적으로 광 변조 소자(310)로부터 발광시킨다는 관점에 있어서, 노멀리 투명 타입의 광 변조 소자가 바람직하다.
도 6은 제2 실시 형태의 광 변조 소자의 상부 전극의 구성예를 도시하는 평면도이며, 도 7은 제2 실시 형태의 광 변조 소자의 구성예를 도시하는 단면도이다.
또한, 도 7의 (A)는, 도 6의 일점 쇄선 Y-Y에서의 단면도를 도시하고 있다. 도 7의 (B)는, 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에 전압을 인가하고 있지 않은 경우의, 도 7의 (C)는, 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에 전압을 인가하고 있는 경우의 광 변조층(316)의 벌크(316a) 및 미립자(316b)의 배향 상태(광축(Ax1, Ax2))를 모식적으로 도시하고 있다.
광 변조 소자(310)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 투명 기판(311)과, 상부 전극(312)과, 배향막(315)과, 광 변조층(316)과, 배향막(317)과, 하부 전극(318)과, 투명 기판(319)이 순서대로 배치된 것이다.
투명 기판(311, 319)은, 광 변조층(316)을 지지하는 것이며, 일반적으로, 가시광에 대하여 투명한 기판, 예를 들어 유리판이나, 플라스틱 필름에 의해 구성되어 있다.
상부 전극(312)은, 투명 기판(311)에 투명 기판(319)과 대향하도록 설치된 것이며, 예를 들어 도 6에 도시된 바와 같이, 면 내의 일방향으로 연장되는 띠 형상의 형상으로 설치된다. 이러한 상부 전극(312)은, 각각 배선(313)에 의해 전기적으로 접속되어, 배선(313)의 단부의 접속 단자(314)에 면 형상 광원 장치 구동부(500)로부터의 신호에 따른 전압이 인가된다. 또한, 하부 전극(318)은, 투명 기판(319)에 투명 기판(311)과 대향하도록 설치된 것이며, 면 내의 일방향이며, 상부 전극(312)의 연장 방향과 교차(직교)하는 방향으로 연장하는 띠 형상의 형상으로 되어 있다. 하부 전극(318)도, 도시를 생략하는데, 상부 전극(312)과 마찬가지로, 배선에 의해 전기적으로 접속되어, 배선의 단부의 접속 단자에 면 형상 광원 장치 구동부(500)로부터의 신호에 따른 전압이 인가된다. 또한, 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)의 형상은, 구동 방식에 의존하는 것이다. 예를 들어, 이들이 이미 설명한대로 띠 형상의 형상으로 되어 있는 경우에는, 예를 들어 각 전극을 단순 매트릭스 구동하는 것이 가능하다.
상부 전극(312) 및 하부 전극(318) 중 적어도 상부 전극(312)은 투명한 도전성 재료, 예를 들어 인듐주석 산화물(ITO: Indium Tin Oxide)이나 인듐 아연 산화물(IZO: Indium Zinc Oxide)을 포함한다. 한편, 하부 전극(318)에 대해서는, 투명한 재료가 아니어도 되며, 예를 들어 금속에 의해 구성되어 있어도 된다. 또한, 하부 전극(318)이 금속에 의해 구성되어 있는 경우에는, 하부 전극(318)은, 반사 시트(330)와 마찬가지로, 도광판(301)의 배면(하면)으로부터 광 변조 소자(310)에 입사되는 광을 반사하는 기능도 겸비하고 있게 된다. 이 경우에는, 예를 들어 도 4에 도시한, 반사 시트(330)를 없애는 것도 가능하다.
상부 전극(312) 및 하부 전극(318)을 광 변조 소자(310)의 출사면의 법선 방향에서 보았을 때, 광 변조 소자(310) 중 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)이 서로 대향하고 있는 부분이 광 변조 셀(316c)을 구성한다. 각 광 변조 셀(316c)은, 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에 소정의 전압을 인가함으로써 별개 독립적으로 구동하는 것이 가능한 것이며, 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)의 사이에 인가되는 전압값의 크기에 따라, 광원(303)으로부터의 입사광에 대하여 투명성을 나타내거나, 산란성을 나타내거나 한다.
또한, 후술하는 바와 같이, 면 형상 광원 장치(300)의 측면으로부터의 입사광의 양은, 입사된 측면측은 많으며， 측면측으로부터 이격되면 감쇠되어버리는 경우가 있다. 따라서, 측면측으로부터 이격됨에 따라, 산란 강도가 높아지도록 조정하는 것이 바람직하다. 산란 강도의 조정 방법으로서는, 전극 면적, 비산란 부분 면적, 구동 조건 등으로 조정할 수 있다. 조정하는 범위는, 광 변조 소자(310) 전체뿐만 아니라, 전압 인가하는 블록 단위, 면 형상 광원 장치(300)의 블록 단위 등으로도 조정할 수 있다. 사이드 라이트 광원(302)에 가까운 곳에 배치되는 상부 전극(312)의 폭을 좁게(상부 전극(312)의 간격을 넓게), 사이드 라이트 광원(302)으로부터 이격된 곳에 배치되는 상부 전극(312)의 폭을 넓게(상부 전극(312)의 간격을 좁게) 함으로써, 면 형상 광원 장치(300)의 출사면으로부터의 출사광의 불균일화를 억제할 수 있다. 제2 실시 형태의 면 형상 광원 장치(300)의 상부 전극(312)은, 배치 위치에 따른 폭이 최적화되어 있는 것으로 한다. 또한, 비산란 부분의 면적이란, 광 변조 재료 대신에 부분적으로 배치되는 투명 재료의 면적이며, 측면측으로부터 이격됨에 따라, 그 배치 면적이 커지도록 한다.
배향막(315, 317)은, 예를 들어 광 변조층(316)에 사용되는 액정이나 단량체를 배향시키는 것이다. 배향막의 종류로서는, 예를 들어 수직용 배향막 및 수평용 배향막이 있다.
광 변조층(316)은, 고분자 분산형 액정층이며, 벌크(316a)와, 벌크(316a) 내에 분산된 복수의 미립자(316b)를 포함한 복합층에 의해 구성되어 있다. 미립자는 주로 액정 재료를 포함한다. 벌크(316a) 및 미립자(316b)는 광학 이방성을 갖고 있다.
이러한 광 변조층(316)에 대해서, 먼저, 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에 전압을 인가하지 않는 경우에 대해서 도 7을 이용해서 설명한다.
또한, 도 7의 (B), (C)에 기재된 광축(Ax1, Ax2)은, 편광 방향에 따르지 않고 굴절률이 일정해지는 광선의 진행 방향과 평행한 선이며, 도 7의 (B), (C) 중의 벌크(316a) 및 미립자(316b)에 각각 모식적으로 나타내고 있다.
이 경우에는, 벌크(316a)의 광축(Ax1) 및 미립자(316b)의 광축(Ax2)의 방향이 서로 일치하는(평행이 되는) 구조로 되어 있다(도 7의 (B)). 또한, 광축(Ax1) 및 광축(Ax2)의 방향은 항상 서로 일치할 필요는 없으며, 광축(Ax1)의 방향과 광축(Ax2)의 방향이, 예를 들어 제조 오차 등에 의해 다소 어긋나 있어도 된다.
또한, 미립자(316b)의 광축(Ax2)은 투명 기판(311, 319)의 표면과 직교하고 있다. 한편, 벌크(316a)는, 도 7의 (B), (C)에 도시된 바와 같이, 상부 전극(312) 및 하부 전극(318) 사이에 대한 전압 인가의 유무에 상관없이, 벌크(316a)의 광축(Ax1)은 투명 기판(311, 319)의 표면과 직교하는 구조가 된다. 또한, 광축(Ax2)은 항상 투명 기판(311, 319)의 표면과 직교하고 있을 필요는 없으며, 예를 들어 제조 오차 등에 의해 투명 기판(311, 319)의 표면과 90° 이외의 각도로 교차하고 있어도 된다. 또한, 광축(Ax1)이 항상 투명 기판(311, 319)의 표면과 직교하고 있을 필요는 없으며, 예를 들어 제조 오차 등에 의해 투명 기판(311, 319)의 표면과 90° 이외의 각도로 교차하고 있어도 된다.
여기서, 벌크(316a) 및 미립자(316b)의 상광 굴절률은 서로 동등하고, 또한, 벌크(316a) 및 미립자(316b)의 이상광 굴절률이 서로 동등한 것이 바람직하다. 이 경우에, 예를 들어 상부 전극(312) 및 하부 전극(318) 사이에 전압이 인가되어 있지 않을 때에는, 도 7의 (B)에 도시된 바와 같이, 모든 방향에서 굴절률 차가 거의 없어, 높은 투명성을 얻을 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 정면(도 7 중 상부) 방향을 향하는 광(L1) 및 경사(도 7 중 비스듬히 상방) 방향을 향하는 광(L2)이나 광(L3)은, 광 변조층(316) 내에서 산란되지 않고, 광 변조층(316)을 투과한다. 이로 인해, 광원(303)으로부터의 입사광(경사 방향으로부터의 광)은 투명 기판(311) 또는 도광판(301)(광학 시트(340))과 공기의 계면에서 전반사되어, 광 변조 소자(310)로부터 화상 표시 패널(200)측에 출사되지 않는다. 이 결과, 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)의 사이에 전압이 인가되어 있지 않는 개소의 휘도는, 후술하는 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)의 사이에 전압이 인가되어 있는 개소에 비해 저하된다.
계속해서, 광 변조층(316)에 대해서, (출사면의 임의의 개소에 대응하는)상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에 전압을 인가하는 경우에 대해서 설명한다.
이 경우에는, 미립자(316b)가 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)의 사이의 전기장에 의해, 광축(Ax2)이 경사지므로, 벌크(316a)의 광축(Ax1) 및 미립자(316b)의 광축(Ax2)의 방향이 서로 상이한(교차하는) 구조가 된다(도 7의 (C)). 또한, 미립자(316b)는, 예를 들어 상부 전극(312) 및 하부 전극(318) 사이에 전압이 인가되어 있을 때, 미립자(316b)의 광축(Ax2)이 투명 기판(311, 319)의 표면과 90° 이외의 각도로 교차하거나, 또는, 평행이 되는 구조가 된다. 따라서, 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)의 사이에 전압이 인가되어 있을 때에는, 광 변조층(316)에서는, 모든 방향에서 굴절률 차가 커져서, 높은 산란성을 얻을 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 도 7의 (C)에 도시된 바와 같이, 정면 방향을 향하는 광(L1) 및 경사 방향을 향하는 광(L2)이나 광(L3)은, 광 변조층(316) 내에서 산란된다. 그 결과, 광원(303)으로부터의 입사광(경사 방향으로부터의 광)은, 투명 기판(311) 또는 도광판(301)(광학 시트(340))과 공기의 계면을 투과함과 함께, 반사 시트(330)측에 전해진 광은 반사 시트(330)에서 반사되고, 광 변조 소자(310)를 투과하여, 화상 표시 패널(200)측에 출사된다. 이로 인해, 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)의 사이에 전압이 인가되어 있는 개소로부터 광이 취출되므로, 당해 개소의 휘도는, 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)의 사이에 전압이 인가되어 있지 않는 개소에 비해 매우 높아진다.
이와 같이 하여 광 변조 소자(310)는, 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에 인가하는 전압에 따라, 광 변조 소자(310)의 전압이 인가된 개소에서 광이 산란하게 되어, 광 변조 소자(310)의 출사면의 임의의 영역으로부터 광을 출사할 수 있다. 또한, 광 변조 소자(310)는, 인가되는 전압의 크기, 전압이 인가되는 시간의 길이(듀티비) 등에 따라 광을 산란하는 산란 정도도 변화하므로, 산란되는 광의 강도도 변화하게 된다.
또한, 벌크(316a) 및 미립자(316b)의 상광 굴절률은, 예를 들어 제조 오차 등에 의해 다소 어긋나 있어도 되며, 예를 들어 0.1 이하인 것이 바람직하고, 0.05 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 벌크(316a) 및 미립자(316b)의 이상광 굴절률도, 예를 들어 제조 오차 등에 의해 다소 어긋나 있어도 되며, 예를 들어 0.1 이하인 것이 바람직하고, 0.05 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 벌크(316a)의 굴절률 차(Δn0=이상광 굴절률(n0)-상광 굴절률(n1)), 미립자(316b)의 굴절률 차(Δn1=이상광 굴절률(n2)-상광 굴절률(n3))은, 가능한 한 큰 것이 바람직하고, 0.05 이상인 것이 바람직하고, 0.1 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.15 이상인 것이 가장 바람직하다. 벌크(316a) 및 미립자(316b)의 굴절률 차가 큰 경우에는, 광 변조층(316)의 산란능이 높아지고, 도광 조건을 용이하게 파괴할 수 있어, 광 변조 소자(310)로부터 광을 취출하기 쉬워진다.
이러한 광 변조층(316)에 포함되는 벌크(316a)는, 예를 들어 전기장에 대하여 응답하지 않는 줄무늬 형상 구조 또는 다공질 구조로 되어 있거나, 또는, 미립자(316b)의 응답 속도보다도 늦은 응답 속도를 갖는 막대 형상 구조로 되어 있다. 벌크(316a)는, 예를 들어 미립자(316b)의 배향 방향 또는 배향막(315, 317)의 배향 방향을 따라서 배향된, 배향성 및 중합성을 갖는 재료(예를 들어 단량체)를 열 및 광 중 적어도 한쪽에 의해 중합시킴으로써 형성되어 있다. 한편, 미립자(316b)는, 예를 들어 액정 재료를 주로 포함해서 구성되어 있으며, 벌크(316a)의 응답 속도보다도 충분히 빠른 응답 속도를 갖고 있다.
배향성 및 중합성을 갖는 단량체로서는, 광학적으로 이방성을 갖고 있고, 또한 액정과 복합되는 재료이면 좋으며, 특히, 자외선으로 경화되는 저분자 단량체인 것이 바람직하다. 전압 무인가의 상태에서, 액정과, 저분자 단량체를 중합화한 후의 것(고분자 재료)과의 광학적 이방성의 방향이 일치하고 있는 것이 바람직하므로, 자외선 경화 전에 있어서, 액정과 저분자 단량체가 동일 방향으로 배향되어 있는 것이 바람직하다. 미립자(316b)로서 액정이 사용되는 경우에, 그 액정이 막대 형상 분자일 때에는, 사용하는 단량체 재료의 형상도 막대 형상인 것이 바람직하다. 이상으로부터, 단량체 재료로서는 중합성과 액정성을 겸비하는 재료를 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들어 중합성 관능기로서, 아크릴로일옥시기와, 메타크릴로일옥시기와, 비닐에테르기와, 에폭시기로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1개의 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 이들 관능기는, 자외선, 적외선 또는 전자선을 조사하거나, 가열하거나 함으로써 중합시킬 수 있다. 자외선 조사 시의 배향도 저하를 억제하기 위해서, 다관능기를 갖는 액정성 재료를 첨가할 수도 있다. 또한, 배향막(315)을 사용하지 않는 경우에는, 자장이나 전기장 등의 외장에 의해 이들 재료를 배향시킨 상태를 일시적으로 만들어 내어, 자외선이나 열 등에 의해 단량체를 경화시킴으로써, 배향 상태를 만들어 낼 수도 있다.
이어서, 이와 같은 구성을 포함하는 표시 장치(100)가 구비하는 기능 구성예에 대해서, 도 8을 이용해서 설명한다.
도 8은, 제2 실시 형태의 표시 장치에 포함되는 기능 구성예를 도시하는 도면이다.
표시 장치(100)는, 화상 출력부(110)와, 신호 처리부(120)와, 화상 표시 패널(200)과, 면 형상 광원 장치(300)와, 화상 표시 패널 구동부(400)와, 면 형상 광원 장치 구동부(500)를 갖는다.
화상 출력부(110)는, 입력 신호(SRGB)를 신호 처리부(120)에 출력한다. 입력 신호(SRGB)에는, 제1 원색에 대한 입력 신호값(x1(p, q)), 제2 원색에 대한 입력 신호값(x2(p, q)), 제3 원색에 대한 입력 신호값(x3(p, q))이 포함된다. 제2 실시 형태에서는, 제1 원색은 적색, 제2 원색은 녹색, 제3 원색은 청색으로 한다.
신호 처리부(120)는, 화상 표시 패널(200)을 구동하는 화상 표시 패널 구동부(400)와, 면 형상 광원 장치(300)를 구동하는 면 형상 광원 장치 구동부(500)에 접속한다. 그리고, 면 형상 광원 장치(300)의 휘도를 블록 단위로 분할 구동한다. 또한, 면 형상 광원 장치(300)의 화소마다의 휘도 정보를 산출해서 출력 신호(SRGBW)에 반영하여, 화상 표시를 제어한다. 출력 신호(SRGBW)에는, 제1 부화소의 출력 신호값(x1(p, q)), 제2 부화소의 출력 신호값(x2(p, q)), 제3 부화소의 출력 신호값(x3(p, q)) 외에, 제4 색을 표시하는 제4 부화소의 출력 신호값(X4(p, q))이 포함된다. 제2 실시 형태에서는, 제4 색은 백색인 것으로 한다.
화상 표시 패널(200)은, 화소(201)가 P×Q개, 2차원의 행렬 형상으로 배열되어 있다.
화상 표시 패널 구동부(400)는, 신호 출력 회로(410)와, 주사 회로(420)를 구비하고, 화상 표시 패널(200)을 구동한다.
면 형상 광원 장치(300)는, 화상 표시 패널(200)의 배면에 배치되고, 화상 표시 패널(200)을 향해서 광을 출사한다.
면 형상 광원 장치 구동부(500)는, 광원 구동 회로(510)와, 광 변조 구동 회로(520)를 구비한다. 신호 처리부(120)로부터 출력되는 광원 제어 신호(SBL)에 기초하여, 광원 구동 회로(510)는 면 형상 광원 장치(300)의 사이드 라이트 광원(302)으로부터 입사된 입사광을, 광 변조 구동 회로(520)는 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에 인가하는 전압(또는, 듀티비, 주파수)의 크기를 각각 제어하여, 면 형상 광원 장치(300)(광 변조 소자(310))의 출사면에서의 휘도(광의 강도)를 제어한다.
또한, 신호 처리부(120)의 처리 동작은, 도 2에 도시한, 표시용 드라이버 IC(100b) 및 LED 드라이버 IC(100c) 또는 CPU(100a1)에 의해 실현된다.
표시용 드라이버 IC(100b)로 실현할 경우에는, CPU(100a1)를 개재해서 입력 신호(SRGB)가 표시용 드라이버 IC(100b) 및 LED 드라이버 IC(100c)에 입력된다. 표시용 드라이버 IC(100b)는, 출력 신호(SRGBW)를 생성하고, 화상 표시 패널(200)을 제어한다. 또한, 광원 제어 신호(SBL)을 생성하고, 버스(100f)를 거쳐서 LED 드라이버 IC(100c)에 출력된다.
CPU(100a1)에 의해 실현할 경우에는, 표시용 드라이버 IC(100b)에는, CPU(100a1)로부터 출력 신호(SRGBW)가 입력된다. 또한, 광원 제어 신호(SBL)도 CPU(100a1)에 의해 생성되고, 버스(100f)를 거쳐서 LED 드라이버 IC(100c)에 출력된다.
이어서, 표시 장치(100)의 신호 처리부(120)가 또한 구비하는 기능 구성예에 대해서, 도 9를 이용해서 설명한다.
도 9는, 제2 실시 형태의 표시 장치에 포함되는 신호 처리부의 기능 구성예를 도시하는 도면이다.
신호 처리부(120)는, 타이밍 생성부(121)와, 화상 처리부(122)와, 화상 해석부(123)와, 광원 데이터 기억부(124)와, 구동 패턴 결정부(125)와, 휘도 정보 연산부(126)를 갖는다. 신호 처리부(120)에는, 화상 출력부(110)로부터 입력 신호(SRGB)가 입력된다. 입력 신호(SRGB)는, 화상 표시 패널(200)의 각각의 화소(201)에 대하여, 그 위치에서 표시하는 화상의 색 정보를 포함하고 있다.
타이밍 생성부(121)은, 1화상 표시 프레임마다 화상 표시 패널 구동부(400)와, 면 형상 광원 장치 구동부(500)의 동작 타이밍을 동기시키기 위한 동기 신호(STM)를 생성한다. 생성한 동기 신호(STM)는, 화상 표시 패널 구동부(400)와 면 형상 광원 장치 구동부(500)에 출력된다.
화상 처리부(122)는, 입력 신호(SRGB)와, 휘도 정보 연산부(126)로부터 입력하는 화소마다의 면 형상 광원 장치(300)의 휘도 정보에 기초하여, 출력 신호(SRGBW)를 생성한다.
화상 해석부(123)는, 화상 표시 패널(200)의 표시면을 분할한 블록마다, 블록에 필요한 면 형상 광원 장치(300)의 요구 휘도값을 입력 신호(SRGB)에 기초하여 산출한다. 화소(201)는, 제4 부화소(202W)를 구비함으로써 화소(201)의 휘도를 조정(변환)할 수 있다. 또한, 화소(201)의 휘도를 변환하는 변환 계수는, 입력 신호(SRGB)에 따라서 결정된다. 면 형상 광원 장치(300)의 분할 구동 제어에서는, 화소(201)의 휘도를 변환하여, 화소(201)의 휘도가 향상된만큼, 면 형상 광원 장치(300)의 휘도를 삭감한다. 즉, 화소(201)의 휘도를 변환하는 변환 계수와, 면 형상 광원 장치(300)의 휘도를 변환하는 변환 계수에는 대응 관계가 있다. 화상 해석부(123)에서는, 블록마다, 대응하는 입력 신호(SRGB)를 해석하고, 면 형상 광원 장치(300)의 휘도를 블록 단위로 변환하는 블록 대응 변환 계수를 산출하여, 블록의 요구 휘도값을 결정한다. 예를 들어, 블록의 입력 신호(SRGB)의 채도 및 명도 중 적어도 한쪽에 기초하여 블록 대응 변환 계수를 산출한다. 또한, 요구 휘도값의 구체예에 대해서는 후술한다.
광원 데이터 기억부(124)는, 광원(303)의 휘도 분포 정보를 기억한다. 복수의 광원(303)은, 각각 휘도 분포가 상이하므로, 각각의 광원(303)에 대해서, 광원(303)을 소정의 점등량으로 점등했을 때에 검출되는 면 형상 광원 장치(300) 전체면의 휘도값을 휘도 분포 정보로서 기억한다. 휘도 분포 정보는, 화상 표시 패널(200)의 표시면(또는 면 형상 광원 장치(300)의 출사면)을 m×n(m, n은, 1≤m≤P, 1≤n≤Q를 만족하는 임의의 정수)의 영역으로 분할하고, 분할 영역마다 검출되는 면 형상 광원 장치(300)의 휘도값을 기억하는 것이다. 분할 영역의 수는, 화소수를 최대로 하여 임의로 설정된다. 분할 영역이 1화소에 대응하는 경우에는, 휘도 분포 정보에는 화소 단위의 휘도값이 기억된다. 분할 영역이 복수의 화소에 대응하는 경우에는, 분할 영역 내의 소정의 위치에 있는 화소를 대표 화소로 하고, 대표 화소에서의 면 형상 광원 장치(300)의 휘도값이 기억된다. 광원 데이터 기억부(124)에는, 광원(303)마다, m×n개의 분할 영역의 휘도값을 테이블 형식으로 설정한 휘도 분포 정보(광원별 룩업 테이블)가 기억된다. 광원별 룩업 테이블은, 표시 장치(100)에 고유한 정보이므로, 사전에 작성하여, 광원 데이터 기억부(124)에 기억해 둔다.
구동 패턴 결정부(125)는, 화상 해석부(123)에 의해 산출된 각 블록의 요구 휘도값과, 광원 데이터 기억부(124)에 기억되는 광원별 룩업 테이블에 기초하여, 사이드 라이트 광원(302)의 점등 패턴을 결정한다. 점등 패턴은, 연산에 의해 구해도 된다. 또한, 구동 패턴 결정부(215)는, 화상 해석부(123)에 의해 산출된 각 블록의 요구 휘도값과, 사이드 라이트 광원(302)의 점등 패턴에 기초하여, 광 변조 소자(310)의 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에 인가하는 전압의 인가 패턴을 결정한다. 인가 패턴은, 결정된 점등 패턴에 기초하여 사이드 라이트 광원(302)으로부터 입광된 광에 따라서 면 형상 광원 장치(300)로부터 출사되는 광이, 산출된 요구 휘도값이 되도록, 산출되어 결정된다. 또한, 이러한 광원(303)에 대한 점등 패턴과, 광 변조 소자(310)의 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에 대한 인가 패턴을 포함하는 구동 패턴의 일례에 대해서는 후술한다.
휘도 정보 연산부(126)는, 점등 패턴과, 광원 데이터 기억부(124)에 기억되는 광원별 룩업 테이블을 사용하여, 점등 패턴에 따라서 구동된 면 형상 광원 장치(300)의 휘도 정보를 화소마다 연산한다. 먼저, 점등 패턴으로 사이드 라이트 광원(302)을 점등하고, 인가 패턴으로 광 변조 소자(310)를 구동했을 때의 광원별의 구동 시 휘도 분포 정보를, 광원별 룩업 테이블을 사용해서 산출한다. 광원별 룩업 테이블로부터 화소 단위의 정보를 얻을 수 없을 때는, 보간 연산을 행해서 광원별의 구동 시 휘도 분포 정보를 산출한다. 그리고, 광원별의 구동 시 휘도 분포 정보를 합성하여, 사이드 라이트 광원(302)의 구동 시 휘도 분포 정보를 구하고, 화상 처리부(122)에 출력한다. 산출한 사이드 라이트 광원(302)의 구동 시 휘도 분포 정보에는, 면 형상 광원 장치(300)의 휘도값이 화소 단위로 설정되어 있다.
휘도 정보 연산부(126)로부터 구동 시 휘도 분포 정보를 취득한 화상 처리부(122)의 처리에 대해서 설명한다. 화상 처리부(122)에서는, 구동 시 휘도 분포 정보로부터, 화소마다의 면 형상 광원 장치(300)의 휘도값을 취득한다. 상기와 같이 면 형상 광원 장치(300)의 휘도는, 휘도를 삭감(변환)하는 변환 계수에 의해 산출된다. 또한, 이 휘도를 삭감하는 변환 계수와, 화소의 휘도를 향상(변환)시키는 변환 계수가 소정의 대응 관계를 만족할 때, 적절한 휘도로 표시가 행하여진다. 화상 처리부(122)에서는, 화소마다의 휘도값으로부터 면 형상 광원 장치(300)의 휘도를 삭감시키는 제1 화소 대응 변환 계수를 산출한다. 그리고, 제1 화소 대응 변환 계수에 대응하는 화소의 휘도를 향상시키는 제2 화소 대응 변환 계수를 산출하고, 제2 화소 대응 변환 계수를 사용해서 출력 신호(SRGBW)를 생성한다.
이어서, 화소의 휘도를 향상시키는 변환 계수, 또는 면 형상 광원 장치(300)의 휘도를 삭감시키는 변환 계수의 일형태로서, 신장 계수(α)를 변환 계수에 사용한 경우에 대해서, 도 10을 이용해서 설명한다.
도 10은, 제2 실시 형태의 표시 장치에서 재현 가능한 재현 HSV색 공간의 개념도이다.
표시 장치(100)에서는, 화소(201)에 제4 색(백색)을 출력하는 제4 부화소(202W)를 구비함으로써, 표시 장치(100)에서 재현 가능한 재현 HSV색 공간에서의 명도의 다이내믹 레인지를 확장할 수 있다. 또한, H는 색상(Hue), S는 채도(Saturation), V는 명도(Value)를 나타내고 있다.
제4 색을 첨가한 재현 HSV색 공간은, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 부화소(202R)와, 제2 부화소(202G)와, 제3 부화소(202B)를 표시할 수 있는 원기둥 형상의 HSV색 공간에, 채도(S)가 높아질수록 명도(V)의 최대값이 낮아지는 거의 사다리꼴 형상이 되는 입체가 놓여 있는 형상이 된다. 신호 처리부(120)에는, 제4 색을 가함으로써 확대된 재현 HSV색 공간에서의 채도(S)를 변수로 한 명도(V)의 최대값(Vmax(S))이 기억되어 있다. 즉, 신호 처리부(120)는, 도 10에 도시한 재현 HSV색 공간의 입체 형상에 대해서, 채도(S)와 색상(H)의 좌표(값)마다 명도(V)의 최대값(Vmax(S))의 값을 기억하고 있다.
또한, 입력 신호(SRGB)는, 제1 원색과, 제2 원색과, 제3 원색에 대응하는 입력 신호값을 갖는 신호이므로, 입력 신호(SRGB)의 HSV색 공간은, 원기둥 형상, 즉, 도 10에 도시한 재현 HSV색 공간의 원기둥 형상 부분과 동일한 형상이 된다. 따라서, 출력 신호(SRGBW)는, 재현 HSV색 공간에 대하여, 입력 신호(SRGB)를 신장한 신장 화상 신호로서 산출할 수 있다. 이 신장 화상 신호는, 재현 HSV색 공간에서의 명도 레벨을 비교함으로써 결정되는 신장 계수(α)에 의해 신장된다. 신장 계수(α)에 따라 입력 신호(SRGB)의 신호 레벨을 신장함으로써, 제4 부화소(202W)의 값을 크게 취할 수 있어, 화상 전체의 휘도를 향상시킬 수 있다. 이 때, 신장 계수(α)로 화상 전체의 휘도가 향상된만큼, 면 형상 광원 장치(300)의 휘도를 1/α로 저하시킴으로써, 입력 신호(SRGB)와 완전히 동일한 휘도로 표시하는 것이 가능해진다.
이어서, 입력 신호(SRGB)의 신장에 대해서 설명한다.
신호 처리부(120)에서는, χ을 표시 장치(100)에 의존한 상수로 했을 때, 제(p, q)번째의 화소(또는 제1 부화소(202R)와, 제2 부화소(202G)와, 제3 부화소(202B)의 세트)에의 제1 부화소(202R)의 출력 신호인 X1(p, q), 제2 부화소(202G)의 출력 신호인 X2(p, q), 제3 부화소(202B)의 출력 신호인 X3(p, q)은, 신장 계수(α)와 상수(χ)를 사용하여, 다음과 같이 표현할 수 있다. χ에 대해서는 후술한다.
X1(p, q)=α·x1(p, q)-χ·X4(p, q) … (1)
X2(p, q)=α·x2(p, q)-χ·X4(p, q) … (2)
X3(p, q)=α·x3(p, q)-χ·X4(p, q) … (3)
또한, 출력 신호값(X4(p, q))은, Min(p, q)과 신장 계수(α)의 곱에 기초하여 구할 수 있다. Min(p, q)은, 제1 부화소(202R)의 입력 신호값(x1(p, q)), 제2 부화소(202G)의 입력 신호값(x2(p, q)), 제3 부화소(202B)의 입력 신호값(x3(p, q)) 중의 최소값이다. 구체적으로는, 다음의 식(4)에 기초하여, 출력 신호값(X4(p, q))을 구할 수 있다.
X4(p, q)=Min(p, q)·α/χ … (4)
또한, 식(4)에서는, Min(p, q)과 신장 계수(α)의 곱을 χ로 나누고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 또한, 신장 계수(α)는, 1화상 표시 프레임마다 결정된다.
이하, 이들의 점에 대해서 설명한다.
일반적으로, 제(p, q)번째의 화소에 있어서, 제1 부화소(202R)의 입력 신호값(x1(p, q)), 제2 부화소(202G)의 입력 신호값(x2(p, q)), 제3 부화소(202B)의 입력 신호값(x3(p, q))을 포함하는 입력 신호(SRGB)에 기초하여, 원기둥의 HSV색 공간에서의 채도(S(p, q))와 명도(V(S)(p, q))는, 다음의 식 (5), (6)으로부터 구할 수 있다.
S(p, q)=(Max(p, q)-Min(p, q))/Max(p, q) … (5)
V(S)(p, q)=Max(p, q) … (6)
또한, Max(p, q)는, 제1 부화소(202R)의 입력 신호값(x1(p, q)), 제2 부화소(202G)의 입력 신호값(x2(p, q)), 제3 부화소(202B)의 입력 신호값(x3(p, q)) 중의 최대값이다. Min(p, q)은, 상기한 바와 같이, 3개의 부화소의 입력값 중 최소값이다. 또한, 채도(S)는 0부터 1까지의 값을 취할 수 있고, 명도(V(S))는 0부터 (2n-1)까지의 값을 취할 수 있다. n은, 표시 계조 비트수이다.
여기서, 백색을 표시하는 제4 부화소(202W)에는, 컬러 필터가 배치되어 있지 않다. 제4 색을 표시하는 제4 부화소(202W)는, 동일한 광원 점등량으로 조사되었을 경우, 제1 원색을 표시하는 제1 부화소(202R), 제2 원색을 표시하는 제2 부화소(202G), 제3 원색을 표시하는 제3 부화소(202B)보다도 밝다. 제1 부화소(202R)에 제1 부화소(202R)의 출력 신호의 최대 신호값에 상당하는 값을 갖는 신호가 입력되고, 제2 부화소(202G)에 제2 부화소(202G)의 출력 신호의 최대 신호값에 상당하는 값을 갖는 신호가 입력되고, 제3 부화소(202B)에 제3 부화소(202B)의 출력 신호의 최대 신호값에 상당하는 값을 갖는 신호가 입력되었을 때의 화소(201) 또는 화소(201)의 군이 구비하는 제1 부화소(202R), 제2 부화소(202G), 제3 부화소(202B)의 집합체의 휘도를 BN1-3이라 한다. 또한, 화소(201) 또는 화소(201)의 군이 구비하는 제4 부화소(202W)의 출력 신호의 최대 신호값에 상당하는 값을 갖는 신호가 입력되었을 때의 제4 부화소(202W)의 휘도를 BN4라 했을 때를 상정한다. 즉, 제1 부화소(202R), 제2 부화소(202G), 제3 부화소(202B)의 집합체에 의해 최대 휘도의 백색이 표시되고, 이 백색의 휘도가 BN1-3으로 표현된다. 그러면, 표시 장치(100)에 의존한 상수(χ)는, χ=BN4/BN1-3으로 표현된다.
그런데, 출력 신호값(X4(p, q))이 상기의 식(4)로 주어질 경우, 재현 HSV색 공간에서의 채도(S)를 변수로 한 명도의 최대값(Vmax(S))은, 다음의 식 (7), (8)로 나타낼 수 있다.
S≤S0의 경우,
Vmax(S)=(χ+1)·(2n-1) … (7)
S0<S≤1의 경우,
Vmax(S)=(2n-1)·(1/S) … (8)
여기서, S0=1/(χ+1)이다.
이와 같이 하여 얻어진, 제4 색을 추가함으로써 재현 HSV색 공간에서의 채도(S)를 변수로 한 명도(V)의 최대값(Vmax(S))이, 예를 들어 신호 처리부(120)에 1종의 룩업 테이블로서 기억되어 있다. 또는, 재현 HSV색 공간에서의 채도(S)를 변수로 한 명도(V)의 최대값(Vmax(S))은, 매번, 신호 처리부(120)에서 구해진다.
신장 계수(α)는, HSV색 공간에서의 명도(V(S))를 재현 HSV색 공간에 신장하는 계수이며, 다음의 식(9)로 나타낼 수 있다.
α(S)=Vmax(S)/V(S) … (9)
신장 연산에서는, 예를 들어 복수의 화소(201)에서 구해진 α(S)에 기초하여, 신장 계수(α)를 결정한다.
이어서, 신호 처리부(120)에서의 신장 계수(α)를 사용한 신호 처리에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 처리는, (제1 부화소(202R)+제4 부화소(202W))에 의해 표시되는 제1 원색의 휘도, (제2 부화소(202G)+제4 부화소(202W))에 의해 표시되는 제2 원색의 휘도, (제3 부화소(202B)+제4 부화소(202W))에 의해 표시되는 제3 원색의 휘도의 비를 유지하도록 행하여진다. 또한, 색조를 유지하도록 행하여진다. 나아가, 계조-휘도 특성(감마(γ) 특성)을 유지하도록 행하여진다. 또한, 어느 한쪽의 화소(201) 또는 화소(201)의 군에 있어서, 입력 신호값의 모두가 0인 경우, 또는 작은 경우에는, 이러한 화소(201) 또는 화소(201)의 군을 포함시키지 않고 신장 계수(α)를 산출하는 것으로 해도 된다.
화상 해석부(123)에서의 처리에 대해서 설명한다. 화상 해석부(123)에서는, 블록마다, 블록에 포함되는 복수의 화소(201)의 입력 신호(SRGB)에 기초하여, 이들 복수의 화소(201)에서의 채도(S) 및 명도(V(S))를 구한다. 구체적으로는, 제(p, q)번째의 화소에서의 입력 신호값(x1(p, q)), 입력 신호값(x2(p, q)), 입력 신호값(x3(p, q))을 사용하여, 식 (5), (6)으로부터 S(p, q), V(S)(p, q)을 구한다. 이 처리를 블록 내의 모든 화소에 대하여 행한다. 이에 의해, (S(p, q), V(S)(p, q))의 세트가, 블록의 화소수만큼 얻어진다. 계속해서, 화상 해석부(123)는, 블록 내의 화소에서 구해진 α(S)의 값 중 적어도 1개의 값에 기초하여 신장 계수(α)를 구한다. 예를 들어, 블록 내의 화소에 대해서 구해진 α(S) 중 가장 작은 값을 블록의 신장 계수(α)로 한다. 이렇게 해서 블록의 신장 계수(α)가 산출된다.
이 수순을 블록마다 반복하여, 모든 블록의 신장 계수(α)를 산출한다. 블록에서 필요로 하는 휘도는, 신장 계수(α)의 역수인 1/α에 의해 산출할 수 있다. 1/α은, 블록 대응 변환 계수의 일례이다.
이어서, 신호 처리부(120)(화상 해석부(123))가, 입력 신호(SRGB)를 해석하고, 신장 계수(α)를 사용해서 면 형상 광원 장치(300)의 휘도를 블록 단위로 변환하는 블록 대응 변환 계수를 산출하고, 결정하는 블록의 요구 휘도값의 구체예에 대해서 도 11을 이용해서 설명한다.
도 11은, 제2 실시 형태의 표시 장치에 포함되는 면 형상 광원 장치의 블록 단위의 요구 휘도값의 일례를 나타내는 도면이다.
또한, 도 11의 (A)는, 면 형상 광원 장치(300)의 출사면의 각 블록에 임의의 요구 휘도값이, 도 11의 (B)는, 면 형상 광원 장치(300)의 출사면의 각 블록에 동일한 요구 휘도값이, 도 11의 (C)는, 면 형상 광원 장치(300)의 출사면의 각 블록의 일부에 요구 휘도값이, 각각 대응지어진 경우를 각각 나타내고 있다.
요구 휘도값 정보(124a)는, 면 형상 광원 장치(300)의 출사면을, 예를 들어 6×6의 36블록으로 분할했을 때의 각 블록의 요구 휘도값에 관한 정보가 설정된다(N=1에 대응하는 블록측에 사이드 라이트 광원(302)이 배치되고, 사이드 라이트 광원(302)은 N=1로부터 N=6을 향해서 발광하는 것으로 함). 요구 휘도값에 관한 정보는, 예를 들어 블록마다 산출된 신장 계수(α), 또는 1/α이어도 되고, 휘도 값으로 환산한 값이어도 된다.
면 형상 광원 장치(300)의 출사면 전체면으로부터 균일하게 발광시킬 때는, 도 11의 (B)에 나타낸 바와 같이, 각 블록에 대하여 요구 휘도값이 균일하게 설정된다.
또한, 면 형상 광원 장치(300)의 출사면의 일부로부터 발광시킬 때는, 도 11의 (C)에 나타낸 바와 같이, 발광시키고자 하는 블록에만 요구 휘도값이 설정되고, 발광하지 않는 블록에는 요구 휘도값으로서 0이 설정된다.
또한, 상기와 같이, 도 11에 나타낸 요구 휘도값은 일례이며, 또한 분할하는 블록수도 상기의 수에 한정되지 않고, 임의로 선택하는 것이 가능하다.
이어서, 구동 패턴 결정부(125)에서 결정되는 구동 패턴(점등 패턴 및 인가 패턴)의 일례에 대해서 설명한다.
먼저, 면 형상 광원 장치(300)(광 변조 소자(310))의 출사면으로부터 균일하게 발광시킬 경우(도 11의 (B)에 대응)의 2종의 구동 패턴에 대해서 도 12를 이용해서 설명한다.
도 12는, 제2 실시 형태의 표시 장치에 포함되는 신호 처리부에서 실행되는 표시 처리 시의 면 형상 광원 장치의 구동 패턴(균일)을 도시하는 도면이다.
또한, 도 12의 (A)는 광원(303)의 발광 출력을 시간의 경과와 함께 변화시키지 않을 경우를, 도 12의 (B)는 광원(303)의 발광 출력을 시간의 경과와 함께 변화시키는 경우를 각각 도시하고 있다. 도 12의 (A-1), (B-1)은, 일례로서, 출사면을 가로로 긴 6개의 영역((1) 내지 (6))으로 구분한 면 형상 광원 장치(300)(광 변조 소자(310))를 모식적으로 도시하고 있다. 영역(1)은, 도 11의 N=1(M=1 내지 6)의 각 블록에 의해 구성된다. 영역 (2) 내지 (6)도 마찬가지로, 도 11의 N=2 내지 6(M=1 내지 6)에 대응한다. 또한, 도 12의 (A-2), (B-2)에서는, 하측의 퍼센티지는, 1화상 표시 프레임(예를 들어, 60Hz)에서의 사이드 라이트 광원(302)(광원(303))의 발광 출력(점등 패턴)의 경시 변화를 나타내고 있다. 상측의 퍼센티지는, 1화상 표시 프레임(예를 들어, 60Hz)에서의 광 변조 소자(310)의 영역 (1) 내지 (6)에 대응하는 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에의 전압의 듀티비(인가 패턴)을 나타내고 있다.
면 형상 광원 장치(300)의 측면에 대하여 광원(303)으로부터 입사광(예를 들어 청색)을 입사하면, 입사광의 양은, 입사된 측면측은 많고， 측면측으로부터 이격되면 감쇠되어버려, 면 형상 광원 장치(300)의 출사면으로부터 균일하게 발광되지 않는 경우가 있다.
따라서, 먼저, 구동 패턴 결정부(125)는, 화상 해석부(123)에 의해 산출된 영역 (1) 내지 (6)의 요구 휘도값(3.0(도 11의 (B)))과, 광원 데이터 기억부(124)에 기억되는 광원별 룩업 테이블에 기초하여, 예를 들어 도 12의 (A)에 도시한 바와 같이, 사이드 라이트 광원(302)(모든 광원(303))의 발광 출력이, 시간의 경과에 상관없이, 일정(100%)해지는 점등 패턴을 결정한다.
또한, 구동 패턴 결정부(125)는, 결정한 점등 패턴에 기초하여 모든 광원(303)으로부터 광을 출력시켰을 때, 영역 (1) 내지 (6)이, 산출된 요구 휘도값이 되도록, 광 변조 소자(310)의 영역 (1) 내지 (6)에 대응하는 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에 인가하는 전압의 인가 패턴을 결정한다. 이러한 인가 패턴은, 예를 들어 광 변조 소자(310)의 영역 (1) 내지 (6)에 대응하는 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에 인가하는 전압(듀티비)이 10%, 25%, 35%, 50%, 60%, 100%로 결정된다.
또는, 구동 패턴 결정부(125)는, 면 형상 광원 장치(300)(광 변조 소자(310))의 출사면으로부터 균일하게 발광시키는 구동 패턴을 다음과 같이 해서 결정할 수도 있다.
구동 패턴 결정부(125)는, 화상 해석부(123)에 의해 산출된 영역 (1) 내지 (6)의 요구 휘도값과, 광원 데이터 기억부(124)에 기억되는 광원별 룩업 테이블에 기초하여, 예를 들어 도 12의 (B)에 도시한 바와 같이, 모든 광원(303)의 발광 출력이, 1화상 표시 프레임마다에 있어서 시간의 경과에 수반하여, 증가(t1=10%, t2=25%, t3=35%, t4=50%, t5=60%, t6=100%)하는 점등 패턴을 결정한다.
또한, 구동 패턴 결정부(125)는, 도 12(A)와 마찬가지로, 결정한 점등 패턴에 기초하여 모든 광원(303)으로부터 광을 출력시켰을 때, 영역 (1) 내지 (6)이, 산출된 요구 휘도값이 되도록, 광 변조 소자(310)의 영역 (1) 내지 (6)에 대응하는 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에 인가하는 전압의 인가 패턴을 결정한다. 이 경우의 인가 패턴은, 예를 들어 도 12의 (B)에 도시한 바와 같이, 1화상 표시 프레임(예를 들어, 60Hz)에 있어서, 시간의 경과에 수반하여, 광 변조 소자(310)의 각 영역 (1) 내지 (6)에 대응하는 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에 인가하는 전압(듀티비)이 일정(예를 들어, 17%)하게 결정된다.
이와 같이 하여 구동 패턴 결정부(125)에 의해 결정된 점등 패턴과 인가 패턴을 갖는 구동 패턴을 사용함으로써, 면 형상 광원 장치(300)(광 변조 소자(310))는, 각 영역이, 산출된 요구 휘도값으로 발광하게 되고, 출사면(영역 (1) 내지 (6))을 균일하게 발광시킬 수 있게 된다. 광원(303)의 광원 강도가 일정하고 광 변조 소자(310)에 인가하는 전압의 듀티비를 바꾼 경우, 그리고, 광 변조 소자(310)에 인가하는 전압의 듀티비가 일정하고 광원(303)의 광원 강도를 시간적으로 변조한 경우를 설명했지만, 광 변조 소자(310)에 인가하는 전압의 듀티비와 사이드 라이트 광원(303)의 시간적 광원 강도의 양쪽을 사용할 수도 있다.
계속해서, 구동 패턴 결정부(125)에서 결정되는 구동 패턴의 다른 예로서, 면 형상 광원 장치(300)(광 변조 소자(310))의 출사면의 일부의 범위로부터 발광시킬 경우(도 11의 (C)에 대응)의 2종의 구동 패턴에 대해서 도 13을 이용해서 설명한다.
도 13은, 제2 실시 형태의 표시 장치에 포함되는 신호 처리부에서 실행되는 표시 처리 시의 면 형상 광원 장치의 구동 패턴(부분 구동)을 나타내는 도면이다.
또한, 도 13의 (A), (B)는, 도 12와 마찬가지로, 사이드 라이트 광원(302)(광원(303))의 발광 출력을 시간의 경과와 함께 변화시키지 않을 경우와 변화시키는 경우를 각각 나타내고 있다. 도 13의 (A-1), (A-2) 및 도 13의 (B-1), (B-2)에 대해서도, 도 12와 마찬가지로, 1화상 표시 프레임(예를 들어, 60Hz)에서의 사이드 라이트 광원(302)의 발광 출력 경시 변화(하측의 퍼센티지)와, 1화상 표시 프레임(예를 들어, 60Hz)에서의 광 변조 소자(310)의 영역 (1) 내지 (6)에 대응하는 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에의 전압의 듀티비(상측의 퍼센티지)를 나타내고 있다. 특히, 도 13의 (A-1), (B-1)에서는, 면 형상 광원 장치(300)의 출사면의 일부의 범위(영역 (3), (4))로부터 발광되고 있고, 다른 영역 (1), (2), (5), (6)으로부터 발광되고 있지 않은 상태를 기재하고 있다.
면 형상 광원 장치(300)의 출사면의 일부로부터 발광시키는 경우에도, 도 12에서 설명한 바와 같이, 입사광(예를 들어 청색의 단색광)의 양은, 입사된 측면측은 많고， 측면측으로부터 이격되면 감쇠되어버려, 면 형상 광원 장치(300)의 출사면의 일부의 범위로부터 균일하게 발광되지 않을 경우가 있다.
따라서, 먼저, 구동 패턴 결정부(125)는, 화상 해석부(123)에 의해 산출된 영역 (1) 내지 (6)의 요구 휘도값(영역 (3), (4)는 4.0, 다른 영역은 0(도 11의 (C)))과, 광원 데이터 기억부(124)에 기억되는 광원별 룩업 테이블에 기초하여, 예를 들어 도 13의 (A)에 도시한 바와 같이, 사이드 라이트 광원(302)(모든 광원(303))의 발광 출력이, 시간의 경과에 상관없이, 일정(33%)하게 되는 점등 패턴을 결정한다.
또한, 구동 패턴 결정부(125)는, 결정한 점등 패턴에 기초하여 모든 광원(303)으로부터 광을 출력시켰을 때, 영역 (1) 내지 (6)이, 산출된 요구 휘도값이 되도록, 광 변조 소자(310)의 영역 (1) 내지 (6)에 대응하는 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에 인가하는 전압의 인가 패턴을 결정한다. 이러한 인가 패턴은, 예를 들어 광 변조 소자(310)의 영역 (3), (4)에 대응하는 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에 인가하는 전압(듀티비)이 50%, 100%로, 영역 (1), (2), (5), (6)에 대응하는 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에 인가하는 전압(듀티비)이 0%로 결정된다.
또는, 구동 패턴 결정부(125)는, 면 형상 광원 장치(300)(광 변조 소자(310))의 출사면의 일부의 범위로부터 균일하게 발광시키는 구동 패턴을 다음과 같이 해서 결정할 수도 있다.
구동 패턴 결정부(125)는, 화상 해석부(123)에 의해 산출된 영역 (1) 내지 (6)의 요구 휘도값과, 광원 데이터 기억부(124)에 기억되는 광원별 룩업 테이블에 기초하여, 예를 들어 도 13의 (B)에 도시한 바와 같이, 모든 광원(303)의 발광 출력이, 1화상 표시 프레임마다에 있어서 시간의 경과에 수반하여, 증가(t1 내지 t2=0%, t3=50%, t4=100%, t5, t6=0%)하는 점등 패턴을 결정한다. 발광 출력이 0%일 때, 즉 t1, t2, t5, t6의 타이밍에서는, 구동의 전력 저감이라는 관점에서는, 광 변조 소자(310)에 인가하는 전압을 0으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 이와 같이 광원(303)이 연속 점등하지 않고, 간헐 점등할 경우에는, 점등하는 기간에 투입되는 전력량을 증가시킴으로써 보다 높은 휘도를 얻을 수 있다.
또한, 구동 패턴 결정부(125)는, 도 13(A)와 마찬가지로, 결정한 점등 패턴에 기초하여 모든 광원(303)으로부터 광을 출력시켰을 때, 영역 (1) 내지 (6)이, 산출된 요구 휘도값이 되도록, 광 변조 소자(310)의 영역 (1) 내지 (6)에 대응하는 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에 인가하는 전압의 인가 패턴을 결정한다. 이 경우의 인가 패턴은, 예를 들어 도 13의 (B)에 도시한 바와 같이, 1화상 표시 프레임(예를 들어, 60Hz)에 있어서, 시간의 경과마다, 광 변조 소자(310)의 각 영역 (1) 내지 (6)에 대응하는 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에 인가하는 전압(듀티비)이 일정(예를 들어, 17%)하게 결정된다.
이와 같이 하여 구동 패턴 결정부(125)에 의해 결정된 점등 패턴과 인가 패턴을 갖는 구동 패턴을 사용함으로써, 면 형상 광원 장치(300)(광 변조 소자(310))는, 각 영역이, 산출된 요구 휘도값으로 발광되게 되고, 출사면의 일부의 범위(영역 (3), (4))를 균일하게 발광시킬 수 있게 된다.
또한, 구동 패턴 결정부(125)에서는, 예를 들어 도 12 및 도 13에서 설명한 바와 같은 2종의 구동 패턴이, 미리 설정되어 있는 방법에 의해 결정된다.
이어서, 이러한 기능을 포함하는 신호 처리부(120)에 의한 신호 처리에 대해서, 도 14를 이용해서 설명한다.
도 14는, 제2 실시 형태의 표시 장치에 포함되는 신호 처리부에서 실행되는 신호 처리의 흐름도이다.
표시 장치(100)에서는, 1화상 표시 프레임마다 처리가 기동되고, 화상 출력부(110)를 거쳐서 신호 처리부(120)에 입력 신호(SRGB)가 입력된다.
[스텝 S1] 신호 처리부(120)는, 입력 신호(SRGB)를 취득한다.
[스텝 S2] 신호 처리부(120)는, 입력 신호(SRGB)에 감마 변환을 실시하여, 입력 신호(SRGB)를 선형화한다.
[스텝 S3] 화상 해석부(123)는, 선형화된 입력 신호(SRGB)를 취득하여, 화상 해석 처리를 행한다. 화상 해석 처리에서는, 화상 표시 패널(200)의 표시면을 분할한 블록마다, 입력 신호(SRGB)에 기초하는 면 형상 광원 장치(300)의 요구 휘도값을 산출한다. 화상 해석 처리의 상세에 대해서는 후술한다.
[스텝 S4] 구동 패턴 결정부(125)는, 블록마다의 요구 휘도값을 취득하고, 광원 데이터 기억부(124)에 기억되는 광원별 룩업 테이블을 참조하여, 사이드 라이트 광원(302)의 점등 패턴을 결정한다.
또한, 구동 패턴 결정부(125)는, 각 블록이 취득한 요구 휘도값이 되도록, 결정한 점등 패턴에 기초하여, 광 변조 소자(310)의 상부 전극(312) 및 하부 전극(318)에 인가하는 전압의 인가 패턴을 결정한다.
구동 패턴 결정부(125)는, 점등 패턴과 인가 패턴을 포함하는 구동 패턴에 따른 광원 제어 신호(SBL)를 면 형상 광원 장치 구동부(500)에 출력한다.
[스텝 S5] 휘도 정보 연산부(126)는, 광원별 룩업 테이블에 기초하여, 결정된 점등 패턴으로 사이드 라이트 광원(302)을 구동했을 때의 구동 시 휘도 분포 정보를 생성한다. 생성한 구동 시 휘도 분포 정보에는, 면 형상 광원 장치(300)의 화소 단위의 휘도 정보가 포함된다.
[스텝 S6] 화상 처리부(122)는, 입력 신호(SRGB)로부터 화소마다 출력 신호(SRGBW) 생성 처리를 행한다. 출력 신호(SRGBW) 생성 처리에서는, 화소마다, 대응하는 면 형상 광원 장치(300)의 휘도 정보를 반영하여, 입력 신호(SRGB)로부터 출력 신호(SRGBW)를 생성한다. 출력 신호(SRGBW) 생성 처리의 상세에 대해서는 후술한다.
[스텝 S7] 신호 처리부(120)는, 출력 신호(SRGBW)에 역 감마 변환을 실시하여, 화상 표시 패널 구동부(400)에 출력한다.
[스텝 S8] 신호 처리부(120)는, 표시를 행한다. 타이밍 생성부(121)가 생성한 동기 신호(STM)에 의해 동기하여, 화상 표시 패널 구동부(400)가 출력 신호(SRGBW)를 화상 표시 패널(200)에 출력한다.
또한, 면 형상 광원 장치 구동부(500)가 구동 패턴(스텝 S4)에 기초하여 면 형상 광원 장치(300)의 사이드 라이트 광원(302) 및 광 변조 소자(310)를 구동시킨다.
이러한 처리에 의해, 입력 신호(SRGB)의 화상이 화상 표시 패널(200)에 재현된다. 화상 표시 패널(200)을 조명하는 면 형상 광원 장치(300)는, 입력 신호(SRGB)에 따라서 블록마다 휘도가 제어되므로, 면 형상 광원 장치(300)의 휘도를 저하시켜, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
상기 면 형상 광원 장치(300)에서는, 사이드 라이트 광원(302)으로부터의 광이 입사되므로, 사이드 라이트 광원(302)으로부터의 거리가 길어짐에 따라서 발생하는 색도 어긋남의 발생이 억제되게 된다.
또한, 상기의 처리에 의해, 각 블록에 대하여 산출된 요구 휘도값을 만족하도록, 사이드 라이트 광원(302)의 발광 출력과 광 변조층(316)의 출사면의 각 블록에서의 산란 정도가 제어된다. 이로 인해, 광 변조 소자(310)는, 사이드 라이트 광원(302)으로부터의 거리에 관계없이, 출사면으로부터 강도의 균일성이 높은 광을 출사할 수 있게 된다.
이와 같이 출사된 광을 백색광 변환 시트(320)에 의해 변환된 백색을 사용해서 화상 표시 패널(200)의 배면에 조사함으로써, 화상 표시 패널(200)의 표시 화상의 화질 저하가 억제되게 된다.
이어서, 상기 신호 처리(도 14)에서 실행되는 화상 해석 처리(스텝 S3)의 상세에 대해서, 도 15를 이용해서 설명한다.
도 15는, 제2 실시 형태의 표시 장치에 포함되는 신호 처리부에서 실행되는 화상 해석 처리의 흐름도이다.
화상 해석부(123)는, 입력 신호(SRGB)를 취득하여, 이하의 처리를 개시한다. 또한, 블록은, 면 형상 광원 장치(300)의 출사면을 I×J로 분할한 영역이다.
[스텝 S11] 화상 해석부(123)는, 처리 대상의 블록을 선택하는 블록 번호 i, j를 초기화(i=1, j=1)한다.
[스텝 S12] 화상 해석부(123)는, 선택된 블록(i, j)에 포함되는 화소에 대응하는 입력 신호(SRGB)를 취득한다.
[스텝 S13] 화상 해석부(123)는, 각 화소의 α값을 산출한다. 구체적으로는, 식 (5), (6)을 사용하여, 대상 화소의 입력 신호(SRGB)로부터 원기둥의 HSV색 공간에서의 채도(S(p, q))와, 명도(V(S)(p, q))를 구한다. 이렇게 해서 얻어진 채도(S(p, q))와, 명도(V(S)(p, q))로부터, 식(9)를 사용해서 화소의 α값을 구한다. 마찬가지의 수순을 반복하여, 블록(i, j)에 포함되는 전체 화소의 α값을 산출한다.
[스텝 S14] 화상 해석부(123)는, 전체 화소의 α값 중 적어도 1개에 기초하여 블록(i, j)의 휘도 요구값을 결정한다. 예를 들어, 블록(i, j) 내의 화소의 α값 중 최소의 α값을 선택하고, 최소의 α값의 역수 1/α을 블록(i, j)의 요구 휘도값으로 한다.
[스텝 S15] 화상 해석부(123)는, 블록 번호(i, j)와, 최종 블록 번호 I, J를 대조하여, 최종 블록인지 여부를 판정한다.
화상 해석부(123)는, i=I, j=J라면 최종 블록이라고 판정한다. 최종 블록이면, 전체 블록의 휘도 요구값이 산출되었으므로, 처리를 종료한다. 화상 해석부(123)는, 최종 블록이 아니면 스텝 S16의 처리로 진행한다.
[스텝 S16] 화상 해석부(123)는, 블록 번호(i, j)를 1진행시키고, 스텝 S12의 처리로 복귀한다.
이어서, 상기 신호 처리(도 14)에서 실행되는 출력 신호(SRGBW) 생성 처리(스텝 S6)에 대해서, 도 16을 이용해서 설명한다.
도 16은, 제2 실시 형태의 표시 장치에 포함되는 신호 처리부에서 실행되는 출력 신호 생성 처리의 흐름도이다.
면 형상 광원 장치(300)의 화소 단위의 휘도 정보를 갖는 구동 시 휘도 분포 정보가 생성된 후, 이하의 처리가 개시된다.
[스텝 S21] 화상 처리부(122)는, 처리 대상의 화소를 선택하는 화소 번호 p, q를 초기화(p=1, q=1)한다.
[스텝 S22] 화상 처리부(122)는, 면 형상 광원 장치(300)의 화소 단위의 휘도 정보를 갖는 구동 시 휘도 분포 정보로부터, 처리 대상의 화소(p, q)의 휘도 정보를 읽어들인다.
[스텝 S23] 화상 처리부(122)는, 처리 대상의 화소(p, q)의 휘도 정보로부터 입력 신호(SRGB)를 신장하는 신장 계수(α)를 산출한다. 처리 대상의 화소(p, q)에 면 형상 광원 장치(300)의 광 휘도를 1/α로 하면, 입력 신호(SRGB)를 표시면에서 재현하기 위해서는, 화상의 휘도가 α배로 증가하면 좋다. 따라서, 화상 처리부(122)는, 판독한 처리 대상의 화소(p, q)의 휘도 정보의 역수를 신장 계수(α)로서 산출한다.
[스텝 S24] 화상 처리부(122)는, 신장 계수(α)를 사용하여, 대상 화소(p, q)의 입력 신호(SRGB)를 신장하고, 출력 신호(SRGBW)를 생성한다. 구체적으로는, 입력 신호(SRGB)에 포함되는 제1 부화소(202R)의 입력 신호값(x1(p, q)), 제2 부화소(202G)의 입력 신호값(x2(p, q)), 제3 부화소(202B)의 입력 신호값(x3(p, q))에 대하여, 식 (1) 내지 (4)를 적용하고, 제1 부화소(202R)의 출력 신호값(x1(p, q))과, 제2 부화소(202G)의 출력 신호값(x2(p, q)), 제3 부화소(202B)의 출력 신호값(x3(p, q)), 제4 부화소(202W)의 출력 신호값(X4(p, q))을 산출한다.
[스텝 S25] 화상 처리부(122)는, 화소 번호 p, q와, 최종 화소 번호 P, Q를 대조하여, 최종 화소인지 여부를 판정한다.
화상 처리부(122)는, p=P, q=Q라면 최종 화소라고 판정한다. 최종 화소이면, 전체 화소의 출력 신호(SRGBW)가 생성되었으므로, 처리를 종료하고, 최종 화소가 아니면 스텝 S26의 처리로 진행한다.
[스텝 S26] 화상 처리부(122)는, 화소 번호 p, q를 1진행시키고, 스텝 S22의 처리로 복귀한다.
이러한 처리에 의해, 화소마다, 면 형상 광원 장치(300)의 휘도에 따른 최적의 출력 신호(SRGBW)가 산출된다. 이에 의해, 적절한 표시를 행할 수 있다.
또한, 상기의 처리 기능은, 컴퓨터에 의해 실현할 수 있다. 그 경우, 표시 장치가 가져야 할 기능의 처리 내용을 기술한 프로그램이 제공된다. 그 프로그램을 컴퓨터로 실행함으로써, 상기 처리 기능이 컴퓨터 상에서 실현된다. 처리 내용을 기술한 프로그램은, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록해 둘 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체로서는, 자기 기억 장치, 광 디스크, 광 자기 기록 매체, 반도체 메모리 등이 있다. 자기 기억 장치에는, 하드 디스크 드라이브(HDD: Hard Disk Drive), 플렉시블 디스크(FD), 자기 테이프 등이 있다. 광 디스크에는, DVD(Digital Versatile Disc), DVD-RAM, CD(Compact Disc)-ROM, CD-R(Recordable)/RW(ReWritable) 등이 있다. 광 자기 기록 매체에는, MO(Magneto-Optical disk) 등이 있다.
프로그램을 유통시킬 경우에는, 예를 들어 그 프로그램이 기록된 DVD, CD-ROM 등의 가반형 기록 매체가 판매된다. 또한, 프로그램을 서버 컴퓨터의 기억 장치에 저장해 두고, 네트워크를 통하여, 서버 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 그 프로그램을 전송할 수도 있다.
프로그램을 실행하는 컴퓨터는, 예를 들어 가반형 기록 매체에 기록된 프로그램 또는 서버 컴퓨터로부터 전송된 프로그램을, 자기 기억 장치에 저장한다. 그리고, 컴퓨터는, 자기 기억 장치로부터 프로그램을 판독하고, 프로그램에 따른 처리를 실행한다. 또한, 컴퓨터는, 가반형 기록 매체로부터 직접 프로그램을 판독하고, 그 프로그램에 따른 처리를 실행할 수도 있다. 또한, 컴퓨터는, 네트워크를 통해서 접속된 서버 컴퓨터로부터 프로그램이 전송될 때마다, 순서대로, 수취한 프로그램에 따른 처리를 실행할 수도 있다.
또한, 상기의 처리 기능의 적어도 일부를, DSP(Digital Signal Processor), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), PLD(Programmable Logic Device) 등의 전자 회로로 실현할 수도 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 액정 표시 장치의 경우를 예시했지만, 그 밖의 적용예로서, 기타의 자발광형 표시 장치, 또는 전기 영동 소자 등을 갖는 전자 페이퍼형 표시 장치 등, 각종 플랫 패널형의 표시 장치를 들 수 있다. 또한, 중소형부터 대형까지, 특별히 한정되지 않고 적용이 가능한 것은 말할 필요도 없다.
본 기술의 사상 범주에 있어서, 당업자라면, 각종 변경예 및 수정예에 상도할 수 있는 것이며, 그들 변경예 및 수정예에 대해서도 본 기술의 범위에 속하는 것으로 이해된다. 예를 들어, 상술한 각 실시 형태에 대하여, 당업자가 적절히, 구성 요소의 추가, 삭제 또는 설계 변경을 행한 것, 또는, 공정의 추가, 생략 또는 조건 변경을 행한 것도, 본 기술의 요지를 구비하고 있는 한, 본 기술의 범위에 포함된다.
또한, 본 실시 형태에서 설명한 형태에 의해 초래되는 다른 작용 효과에 대해서 본 명세서의 기재로부터 명확한 것, 또는 당업자에게 있어서 적절히 상도할 수 있는 것에 대해서는, 당연히 본 기술에 의해 초래되는 것으로 풀이된다.
(1)개시되는 발명의 일형태는,
입사광을 발광하는 발광부와,
상기 입사광을 입사해서 상기 입사광의 강도를 변환하는 광 변환부와,
상기 강도가 변환된 광을 백색광으로 변환하는 백색광 변환부를 포함하는 광원 장치를 구비하는 표시 장치에 관한 것이다.
(2)개시되는 발명의 일형태는,
상기 광 변환부는, 고분자 분산형 액정층을 포함하고, 상기 고분자 분산형 액정층에 의해, 상기 고분자 분산형 액정층 내를 통과하는 상기 입사광을 확산시키는, (1)에 기재된 표시 장치에 관한 것이다.
(3)개시되는 발명의 일형태는,
상기 입사광은, 청색 또는 자외 영역의 단색광을 주성분으로 하는, (1) 또는 (2)에 기재된 표시 장치에 관한 것이다.
(4)개시되는 발명의 일형태는,
상기 광 변환부는, 복수의 영역을 구비하고 있고, 상기 영역마다 상기 입사광의 강도를 변환 가능하게 구성되어 있는, (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 표시 장치에 관한 것이다.
(5)개시되는 발명의 일형태는,
상기 광 변환부는, 주면으로부터 백색광이 출사되고, 상기 주면에 대한 측면으로부터 상기 입사광을 입사하는, (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 표시 장치에 관한 것이다.
(6)개시되는 발명의 일형태는,
상기 광원 장치는, 상기 영역마다 상기 입사광의 강도를 제어해서 상기 광을 출사시키는 제어부를 더 포함하는, (4) 또는 (5)에 기재된 표시 장치에 관한 것이다.
(7)개시되는 발명의 일형태는,
상기 제어부는, 상기 영역마다의 상기 광의 강도가 동등해지도록, 상기 입사광의 강도를 제어하는, (6)에 기재된 표시 장치에 관한 것이다.
(8)개시되는 발명의 일형태는,
상기 제어부는, 입사면으로부터 가까울수록, 상기 입사광의 강도를 작게 하도록 상기 입사광의 강도를 제어하는, (7)에 기재된 표시 장치에 관한 것이다.
(9)개시되는 발명의 일형태는,
상기 제어부는, 상기 영역 중 선택된 영역만으로부터 상기 광을 출사시키는, (7) 또는 (8)에 기재된 표시 장치에 관한 것이다.
(10)개시되는 발명의 일형태는,
상기 발광부는, 상기 입사광의 발광 강도가 변경 제어 가능하게 구성되어 있고,
상기 제어부는, 상기 발광 강도를 제어하여, 입사된 상기 입사광의 강도를 제어하는, (7)에 기재된 표시 장치에 관한 것이다.
(11)개시되는 발명의 일형태는,
입사광을 발광하는 발광부와,
상기 입사광을 입사해서 상기 입사광의 강도를 변환하는 광 변환부와,
상기 강도가 변환된 광을 백색광으로 변환하는 백색광 변환부를 포함하는 광원 장치에 관한 것이다.
1 : 발광부
1a : 입사광
2 : 광 변환부
2a : 광
3 : 백색광 변환부
3a : 백색광
10 : 광원 장치
20 : 표시 장치

Claims (11)

  1. 입력 신호에 기초하여 화상을 표시하는 화상 표시 패널을 구비하고,
    입사광을 발광하는 발광부와,
    고분자 분산형 액정층을 포함하고, 복수의 영역을 구비하고, 상기 영역마다 상기 입사광의 강도를 변환 제어 가능하게 구성되어 있고, 상기 입사광을 입사해서, 상기 고분자 분산형 액정층 내를 통과하는 상기 입사광을 확산시켜서, 상기 입사광의 강도를 변환하는 광 변환부와,
    상기 강도가 변환된 광을 백색광으로 변환하고, 상기 백색광을 상기 화상 표시 패널에 출사하는 백색광 변환부와,
    상기 화상 표시 패널의 표시면을 분할한 블록마다 상기 입력 신호에 기초하여 휘도값을 산출하고, 상기 휘도값에 기초하여 상기 발광부의 점등 패턴을 결정하고, 상기 점등 패턴에 기초하여 상기 영역마다 상기 입사광의 강도를 제어하여 상기 광을 출사시키는 제어부
    를 포함하는 광원 장치를 구비하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입사광은, 청색 또는 자외 영역의 단색광을 포함하는, 표시 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광 변환부는, 주면으로부터 백색광이 출사되고, 상기 주면에 대한 측면으로부터 상기 입사광을 입사하는, 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 영역마다의 상기 광의 강도가 동등해지도록, 상기 입사광의 강도를 제어하는, 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는, 입사면으로부터 가까울수록, 상기 입사광의 강도를 작게 하도록 상기 입사광의 강도를 제어하는, 표시 장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 영역 중 선택된 영역만으로부터 상기 광을 출사시키는, 표시 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 발광부는, 상기 입사광의 발광 강도가 변경 제어 가능하게 구성되어 있고,
    상기 제어부는, 상기 발광 강도를 제어하여, 입사된 상기 입사광의 강도를 제어하는, 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 점등 패턴을 상기 발광부의 점등 시간에 기초하여 제어하는, 표시 장치.
  9. 입사광을 발광하는 발광부와,
    고분자 분산형 액정층을 포함하고, 복수의 영역을 구비하고, 상기 영역마다 상기 입사광의 강도를 변환 제어 가능하게 구성되어 있고, 상기 입사광을 입사해서, 상기 고분자 분산형 액정층 내를 통과하는 상기 입사광을 확산시켜서, 상기 입사광의 강도를 변환하는 광 변환부와,
    상기 강도가 변환된 광을 백색광으로 변환하고, 상기 백색광을 입력 신호에 기초하여 화상을 표시하는 화상 표시 패널에 출사하는 백색광 변환부와,
    상기 화상 표시 패널의 표시면을 분할한 블록마다 상기 입력 신호에 기초하여 휘도값을 산출하고, 상기 휘도값에 기초하여 상기 발광부의 점등 패턴을 결정하고, 상기 점등 패턴에 기초하여 상기 영역마다 상기 입사광의 강도를 제어하여 상기 광을 출사시키는 제어부
    를 포함하는 광원 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
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