特許 6474630 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6474630

(24)【登録日】2019年2月8日

(45)【発行日】2019年2月27日

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/13357 20060101AFI20190218BHJP

   G02F 1/1347 20060101ALI20190218BHJP

   G02F 1/13 20060101ALI20190218BHJP

   G02F 1/133 20060101ALI20190218BHJP

   G09G 3/34 20060101ALI20190218BHJP

   G09G 3/20 20060101ALI20190218BHJP

   G09G 3/36 20060101ALI20190218BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20190218BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20190218BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/13357

   G02F1/1347

   G02F1/13 505

   G02F1/133 535

   G09G3/34 J

   G09G3/20 631V

   G09G3/20 612J

   G09G3/20 612U

   G09G3/36

   F21S2/00 434

   F21Y101:02

【請求項の数】4

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2015-22019(P2015-22019)

(22)【出願日】2015年2月6日

(65)【公開番号】特開2016-145869(P2016-145869A)

(43)【公開日】2016年8月12日

【審査請求日】2017年8月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】100092152

【弁理士】

【氏名又は名称】服部 毅巖

(72)【発明者】

【氏名】加藤 博文

【審査官】 小濱 健太

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１４２０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０４９０３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０３５５６２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ １／１３３５７

Ｇ０２Ｆ １／１３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像表示パネルと、
光を発光する光源と、前記画像表示パネルの背面に配置され、前記画像表示パネルと対向する面の側面から前記光を入射し、前記光を透過する透過状態または前記光を散乱する散乱状態に制御可能な光変調層を含む、前記光の進行方向と交差する方向に分割された複数の領域を有する導光体と、を備える光源装置と、
時間的に重複しないように設定された各領域に対応する前記光変調層の散乱制御時間に各領域に対応する前記光変調層を前記散乱状態に制御し、１の前記領域に対応する前記光変調層の前記散乱状態を、当該領域よりも前記側面からの距離が遠い前記領域に対応する前記散乱制御時間の一部と時間的にオーバーラップするように制御するとともに、前記光変調層を前記散乱状態に制御する際に当該光変調層を含む前記領域の前記側面からの距離に応じた駆動パターンで前記光源装置を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、前記領域から前記画像表示パネルに対して出射される出射光の輝度を、当該領域の周辺の前記領域から前記画像表示パネルに対して出射される出射光の輝度よりも上げる場合に、当該領域に対応する前記光変調層の前記散乱状態が当該領域よりも前記側面からの距離が遠い前記領域に対応する前記光変調層の前記散乱制御時間の一部と時間的にオーバーラップするように制御する、
表示装置。

【請求項2】

前記制御装置は、前記画像表示パネルに供給される画像信号を解析する解析部を備え、
前記解析部による前記画像信号の解析結果に基づいて、前記領域に対応する前記光変調層の前記散乱状態を、当該領域よりも前記側面からの距離が遠い前記領域に対応する前記光変調層の前記散乱制御時間の一部と時間的にオーバーラップさせる前記領域を決定する、
請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記制御装置は、前記領域に対応する前記光変調層を、当該領域よりも前記側面からの距離が遠い前記領域に対応する前記光変調層の前記散乱制御時間の一部と時間的にオーバーラップさせて前記散乱状態に制御する場合、オーバーラップさせている間は、所定の間隔で前記散乱状態と前記透過状態とを交互に切り換える、
請求項１または２に記載の表示装置。

【請求項4】

前記制御装置は、前記領域に対応する前記光変調層を、当該領域よりも前記側面からの距離が遠い前記領域に対応する前記光変調層の前記散乱制御時間の一部と時間的にオーバーラップさせて前記散乱状態に制御する場合、オーバーラップさせている間の前記領域に対応する前記光変調層の前記散乱状態の散乱度合が当該光変調層の前記散乱制御時間における前記散乱状態の散乱度合よりも低くなるように制御する、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

表示装置に搭載されるエッジライト型の光源装置は、高コントラストの画像の表示、低消費電力化等のために、導光板に導光させた白色光を用いて導光板から部分的に光を出射する、部分駆動を行うことができる。このような表示装置に搭載される光源装置は、消費電力を増加させることなく、表示装置の動画ボケを改善するための技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−１０２２９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、画質の低下を低減する表示装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様は、画像表示パネルと、光を発光する光源と、前記画像表示パネルの背面に配置され、前記画像表示パネルと対向する面の側面から前記光を入射し、前記光を透過する透過状態または前記光を散乱する散乱状態に制御可能な光変調層を含む、前記光の進行方向と交差する方向に分割された複数の領域を有する導光体と、を備える光源装置と、時間的に重複しないように設定された各領域に対応する前記光変調層の散乱制御時間に各領域に対応する前記光変調層を前記散乱状態に制御し、１の前記領域に対応する前記光変調層の前記散乱状態を、当該領域よりも前記側面からの距離が遠い前記領域に対応する前記散乱制御時間の一部と時間的にオーバーラップするように制御するとともに、前記光変調層を前記散乱状態に制御する際に当該光変調層を含む前記領域の前記側面からの距離に応じた駆動パターンで前記光源装置を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記領域から前記画像表示パネルに対して出射される出射光の輝度を、当該領域の周辺の前記領域から前記画像表示パネルに対して出射される出射光の輝度よりも上げる場合に、当該領域に対応する前記光変調層の前記散乱状態が当該領域よりも前記側面からの距離が遠い前記領域に対応する前記光変調層の前記散乱制御時間の一部と時間的にオーバーラップするように制御する、表示装置である。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１の実施形態の表示装置の構成例を示す図である。

【図2】第２の実施形態の表示装置のハードウェア構成例を示す図である。

【図3】第２の実施形態の面状光源装置の構成例を示す平面図である。

【図4】第２の実施形態の面状光源装置の構成例を示す断面図である。

【図5】第２の実施形態の導光体の上部電極の構成例を示す平面図である。

【図6】第２の実施形態の導光体の下部電極の構成例を示す平面図である。

【図7】第２の実施形態の光変調層の作用を説明する模式図である。

【図8】第２の実施形態の面状光源装置の部分駆動の一例を示す図である。

【図9】第２の実施形態の表示装置に含まれる機能構成例を示す図である。

【図10】第２の実施形態の表示装置に含まれる信号処理部の機能構成例を示す図である。

【図11】第２の実施形態のサイドライト光源の発光出力を変化させた駆動パターンを示す図である。

【図12】第２の実施形態の電場の強さを変化させた駆動パターンを示す図である。

【図13】第２の実施形態の電場を発生させる時間の長さを変化させた駆動パターンを示す図である。

【図14】第２の実施形態の出射走査と映像走査のタイミングを示す図である。

【図15】第３の実施形態の出射面の一部の領域から出射する光と、他の領域から出射する光との明暗の差を大きくする場合の駆動パターンを示す図である。

【図16】第３の実施形態のオーバーラップ部分における電極間の電圧差の態様の変形例である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の趣旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実施の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

【0008】

また、本明細書と各図面において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
［第１の実施形態］
第１の実施形態の表示装置について、図１を用いて説明する。図１は、第１の実施形態の表示装置の構成例を示す図である。

【0009】

表示装置１は、画像表示パネル１０と、光源装置２０と、制御装置３０を備える。
画像表示パネル１０は、所定の画像を表示する。光源装置２０は、画像表示パネル１０に光を出射する。光源装置２０は、光源２１と、導光体２２とを含む。光源２１は、光を発光する。

【0010】

導光体２２は、画像表示パネル１０の背面に配置され、画像表示パネル１０と対向する面の側面２３から光源２１が発光した光を入射し、画像表示パネル１０に対して光を出射する。導光体２２は、光の進行方向と交差する方向に分割された複数の領域（領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ）を有する。各領域は、光を透過する透過状態または光を散乱する散乱状態に制御可能な光変調層を含んでいる。

【0011】

光変調層は、例えば、高分子分散型液晶層であり、電場を発生させることで透過状態または散乱状態に制御される。したがって、領域に対応する光変調層が透過状態である場合には、光は、当該領域を透過し、隣の領域（光の進行方向）に進行する。一方、領域に対応する光変調層が散乱状態である場合には、光は、当該光変調層で散乱し、散乱した光の一部が当該領域から画像表示パネル１０に対して出射される。

【0012】

制御装置３０は、光源装置２０を制御する。制御装置３０は、各領域に対応する光変調層の散乱制御時間に各領域に対応する光変調層に電場を発生させて各領域に対応する光変調層を散乱状態に制御する。各領域に対応する光変調層の散乱制御時間は、時間的に重複しないように設定されている。すなわち、制御装置３０は、各領域に対応する光変調層を、時間的に重複しないように散乱状態に（散乱状態の光変調層を含む領域が１箇所だけになるように）制御する。

【0013】

このように制御装置３０が各領域に対応する光変調層の散乱制御時間に各領域に対応する光変調層を散乱状態に制御することで、光源装置２０は、光変調層が散乱状態に制御された領域から順々に光を画像表示パネル１０に対して出射する部分駆動で駆動する。

【0014】

ここで、制御装置３０が、散乱制御時間に各領域に対応する光変調層を散乱状態に制御して、光源装置２０が部分駆動する場合の具体例について説明する。例えば、制御装置３０が領域２２ｂに対応する光変調層に対して電場を発生させて散乱状態に制御する場合、光源２１が発光した光は、側面２３から導光体２２に入射し、光変調層が透過状態に制御されている領域２２ａ内を通過する。そして、光源２１が発光した光は、散乱状態に制御された領域２２ｂに対応する光変調層で散乱し、散乱した光のうち画像表示パネル１０側に向かう光が領域２２ｂから画像表示パネル１０に対して出射される。

【0015】

一方、制御装置３０が領域２２ｅに対応する光変調層に対して電場を発生させて散乱状態に制御する場合、光源２１が発光した光は、側面２３から導光体２２に入射し、光変調層が透過状態に制御されている領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ内を通過する。そして、光源２１が発光した光は、散乱状態に制御された領域２２ｅに対応する光変調層で散乱し、散乱した光のうち画像表示パネル１０側に向かう光が領域２２ｅから画像表示パネル１０に対して出射される。

【0016】

このように、光源２１が発光した光は、画像表示パネル１０に対して光を出射する領域の側面２３からの距離が遠くなればなるほど、導光体２２から出射されるまでに通過する領域の数が多くなる。ところで、光は領域内を通過する際に強度が変化（減衰）する恐れがあることが知られている。光の強度は、例えば、光の輝度、明度等である。

【0017】

したがって、制御装置３０が全領域を同じ駆動条件で光源装置２０を部分駆動させると、導光体２２から出射する光の強度が、領域毎にずれる恐れがある。そのため、制御装置３０は、領域毎に制御態様を変化させることが望まれる。

【0018】

そこで、制御装置３０は、各領域に対応する光変調層の散乱制御時間に各領域に対応する光変調層を散乱状態に制御する際に、当該光変調層を含む領域の側面２３からの距離に応じた駆動パターンで光源装置２０を制御する。制御装置３０は、光源装置２０の駆動パターンとして、光源２１が発光する光の強度と、光変調層が散乱状態になる時間の長さと、光変調層の散乱状態における散乱度合とを制御する。

【0019】

例えば、制御装置３０は、光源２１が発光する光の強度と、光変調層が散乱状態になる時間の長さを全領域で同じ条件にし、散乱状態に制御する光変調層を含む領域の側面２３からの距離に応じて、散乱状態に制御する際の電場の強さを変化させる。

【0020】

具体的には、制御装置３０は、所定の強度の光を各領域から出射させる場合、散乱状態に制御する光変調層を含む領域が側面２３から遠くなればなるほど、光変調層の散乱状態における散乱度合が高くなるように、電場の強さを制御する。このように、領域が側面２３から遠くなればなるほど、光変調層の散乱状態における散乱度合を高くすると、領域が側面２３から遠くなればなるほど光変調層で光がより散乱するようになり、領域に到達した光のうちの多くを出射させることが可能になる。

【0021】

または、制御装置３０は、光変調層の散乱状態における散乱度合と、散乱状態になる時間の長さを全領域で同じ条件とし、散乱状態に制御する光変調層を含む領域の側面２３からの距離に応じて、光源２１が発光する光の強度を変化させる。

【0022】

具体的には、制御装置３０は、所定の強度の光を各領域から出射させる場合、散乱状態に制御する光変調層を含む領域が側面２３から遠くなればなるほど、光源２１が発光する光の強度が強くなるように制御する。

【0023】

または、制御装置３０は、光変調層の散乱状態における散乱度合と、光源２１が発光する光の強度を全領域で同じ条件とし、散乱状態に制御する光変調層を含む領域の側面２３からの距離に応じて、散乱状態に制御する電場を発生させる時間の長さを変化させる。具体的には、制御装置３０は、所定の強度の光を各領域から出射させる場合、散乱状態に制御する光変調層を含む領域が側面２３から遠くなればなるほど、光変調層が散乱状態になる時間が長くなるように、電場を発生させる時間の長さを制御する。

【0024】

このように光変調層を散乱状態に制御する際に、当該光変調層を含む領域の側面２３からの距離に応じた駆動パターンで光源装置２０を制御することで、制御装置３０は、距離による光の強度の減衰を補正できる。

【0025】

これにより、制御装置３０は、光源装置２０を部分駆動させる場合に、各領域から出射する光の強度が所望の強度からずれるのを抑止できる。その結果、表示装置１は、画質の低下を低減できる。

【0026】

［第２の実施形態］
第２の実施形態では、第１の実施形態の表示装置をより具体的に説明する。
まず、第２の実施形態の表示装置のハードウェア構成例について図２を用いて説明する。図２は、第２の実施形態の表示装置のハードウェア構成例を示す図である。

【0027】

表示装置１００は、図１に示した表示装置１の一実施形態であって、制御ユニット１００ａによって装置全体が制御されている。
制御ユニット１００ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００ａ１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１００ａ２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１００ａ３と、複数の周辺機器とがバス１００ｆを介して相互に信号を出入力可能に接続されている。

【0028】

ＣＰＵ１００ａ１は、ＲＯＭ１００ａ３に格納されるＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラム、ＲＡＭ１００ａ２に展開される各種データに基づいて表示装置１００全体の制御を行う。処理実行時にはＲＡＭ１００ａ２に一時的に格納されたＯＳのプログラムやアプリケーションプログラムによって動作するとしてもよい。

【0029】

ＲＡＭ１００ａ２は、制御ユニット１００ａの主記憶装置として使用される。ＲＡＭ１００ａ２には、ＣＰＵ１００ａ１に実行させるＯＳのプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、ＲＡＭ１００ａ２には、ＣＰＵ１００ａ１による処理に必要な各種データが格納される。

【0030】

ＲＯＭ１００ａ３は、読み出し専用の半導体記憶装置で、ＯＳのプログラムと、アプリケーションプログラム、書き替えをしない固定データが格納される。また、ＲＯＭ１００ａ３の代わり、あるいはＲＯＭ１００ａ３に加えて、二次記憶装置としてフラッシュメモリ等の半導体記憶装置を使用することもできる。

【0031】

バス１００ｆに接続されている周辺機器としては、表示用ドライバＩＣ（Integrated Circuit）１００ｂ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ドライバＩＣ１００ｃ、入出力インタフェース１００ｄ、通信インタフェース１００ｅがある。

【0032】

表示用ドライバＩＣ１００ｂには、画像表示パネル２００が接続されている。表示用ドライバＩＣ１００ｂは、画像表示パネル２００に出力信号を出力することによって画像表示パネル２００に画像を表示する。表示用ドライバＩＣ１００ｂは、後述する画像表示パネル駆動部の少なくとも一部の機能を実現することも可能である。

【0033】

ＬＥＤドライバＩＣ１００ｃには、面状光源装置３００（第１の実施形態の光源装置２０の一実施形態）が接続されている。ＬＥＤドライバＩＣ１００ｃは、後述する光源制御信号に応じて光源を駆動し、面状光源装置３００の輝度を制御する。ＬＥＤドライバＩＣ１００ｃは、後述する面状光源装置駆動部（第１の実施形態の制御装置３０の一実施形態）の少なくとも一部の機能を実現する。

【0034】

入出力インタフェース１００ｄには、利用者の指示を入力する入力装置が接続される。例えば、キーボードや、ポインティングデバイスとして使用されるマウス、タッチパネル等の入力装置が接続される。入出力インタフェース１００ｄは、入力装置から送られてくる信号をＣＰＵ１００ａ１に送信する。

【0035】

通信インタフェース１００ｅは、ネットワーク１０００に接続されている。通信インタフェース１００ｅは、ネットワーク１０００を介して、他のコンピュータまたは通信機器との間でデータの送受信を行う。
以上のようなハードウェア構成によって、本実施形態の処理機能を実現することができる。

【0036】

次に、面状光源装置３００の構成例について、図３〜図６を用いて説明する。図３は、第２の実施形態の面状光源装置の構成例を示す平面図であり、図４は、第２の実施形態の面状光源装置の構成例を示す断面図である。図５は、第２の実施形態の導光体の上部電極の構成例を示す平面図である。図６は、第２の実施形態の導光体の下部電極の構成例を示す平面図である。

【0037】

面状光源装置３００は、画像表示パネル２００の背面側に配置されて、画像表示パネル２００の背面で発光する。面状光源装置３００は、導光体３１０と、導光体３１０の少なくとも一側面を入射面Ｅとして、この入射面Ｅに対向する位置に光源３０３ａ〜３０３ｊを配列したサイドライト光源３０２と、を備えている。

【0038】

サイドライト光源３０２の光源３０３ａ〜３０３ｊは、入射光（例えば、白色光）の発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、個々に独立して電流またはＰＷＭ値（デューティ比等）が制御可能に構成されている。光源３０３ａ〜３０３ｊ（図３）は、導光体３１０の一側面に沿って並んでおり、光源３０３ａ〜３０３ｊが並ぶ方向を光源配列方向ＬＹとしたとき、光源配列方向ＬＹに直交する入射方向ＬＸに向けて、入射面Ｅから導光体３１０へ光源３０３ａ〜３０３ｊからの入射光が入射する。光源３０３ａ〜３０３ｊは、発光ダイオードに限らず、半導体レーザーも用いることができる。

【0039】

導光体３１０は、その側面に配置したサイドライト光源３０２（光源３０３ａ〜３０３ｊ）からの光を導光体３１０の上面に導くものである。導光体３１０は、面状光源装置３００の上面側に配置される画像表示パネル２００に対応した形状となっている。導光体３１０は、光の進行方向と交差する方向に分割された複数の領域からなる。なお、領域（１）〜（６）は、サイドライト光源３０２から近い順番に数字が割り当てられている。

【0040】

面状光源装置駆動部５００は、サイドライト光源３０２（光源３０３ａ〜３０３ｊ）及び導光体３１０に信号が送信可能に接続されている。面状光源装置駆動部５００は、導光体３１０の領域（１）〜（６）の出射面（画像表示パネル２００と対向する面）から順々に光を出射させる部分駆動で面状光源装置３００を駆動する。部分駆動については、後で図８を用いて詳細に説明する。

【0041】

ここで図４を用いて面状光源装置３００についてより具体的に説明する。面状光源装置３００は、サイドライト光源３０２と、導光体３１０と、導光体３１０の下面（画像表示パネル２００と対向する面と反対の面）に設けられた反射シート３３０とを含んで構成される。

【0042】

反射シート３３０は、導光体３１０の背面（図４中下面）から漏れ出てきた光を導光体３１０側に戻すものであり、例えば、反射、拡散、散乱等の機能を有している。これにより、サイドライト光源３０２からの入射光を効率的に利用することができ、また、面状光源装置３００の出射面の輝度の向上に寄与する。反射シート３３０は、例えば、発泡ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）や銀蒸着フィルム、多層膜反射フィルム、白色ＰＥＴ等を用いることができる。なお、図４では、反射シート３３０は空気層を介して積層したものであり、光学的には密着していない。

【0043】

導光体３１０は、透明基板３１１と、上部電極３１２と、配向膜３１３と、光変調層３１４及びスペーサ３１５と、配向膜３１６と、下部電極３１７と、透明基板３１８が順に配置されたものである。
透明基板３１１、３１８は、光変調層３１４を支持するものであり、一般に、可視光に対して透明な基板、例えば、ガラス板や、プラスチックフィルムによって構成されている。

【0044】

上部電極３１２は、透明基板３１１に透明基板３１８と対向するように設けられた透明電極である。ここで上部電極３１２について図５を用いて説明する。上部電極３１２は、例えば、図５に示されるように、面内のそれぞれの領域に対応してサイドライト光源３０２の延在方向と平行な方向に延在する帯状の形状に設けられている。

【0045】

上部電極３１２は、領域（１）〜（６）に対応する上部電極３１２毎に異なる配線３１２ａに接続する。上部電極３１２は、それぞれ接続した配線３１２ａにより電気的に接続される。上部電極３１２は、配線３１２ａの端部の接続端子３１２ｂに面状光源装置駆動部５００からの信号に応じた電圧が印加される。その結果、上部電極３１２は、領域（１）〜（６）に対応する上部電極３１２毎に制御される。図４に戻って説明を続ける。

【0046】

下部電極３１７は、透明基板３１８に透明基板３１１と対向するように設けられたものである。ここで下部電極３１７について図６を用いて説明する。下部電極３１７は、図６に示されるように、面内の領域と平行な方向であって、上部電極３１２と相対するように延在する帯状の形状となっている。下部電極３１７は、接続した配線３１７ａにより電気的に接続されて、配線３１７ａの端部の接続端子３１７ｂに面状光源装置駆動部５００からの信号に応じた電圧が印加される。なお、各領域に対応する光変調層には、各領域に対応する上部電極３１２と下部電極３１７との電圧差（以下、電極間の電圧差）に対応する電場が発生する。なお、上部電極３１２及び下部電極３１７の形状は、領域毎に独立して領域に対応する光変調層に電場を発生できればよく、上記形状に限定されない。図４に戻って説明を続ける。

【0047】

配向膜３１３、３１６は、例えば、光変調層３１４に用いられる液晶性分子３１４ｂを配向させるものである。配向膜の種類としては、例えば、垂直用配向膜及び水平用配向膜がある。
スペーサ３１５は、透明基板３１１、３１８の間隔を制御する。スペーサ３１５は、光を透過する透明な材料で形成される。スペーサ３１５は、上部電極３１２及び下部電極３１７と重ならない領域に形成される。スペーサ３１５は、透過状態の光変調層３１４よりもより光を透過する。したがって、スペーサ３１５を設けることで光変調層３１４を全面に設ける場合よりも、導光体３１０内を進行する光の減衰を抑止できる。なお、導光体３１０は、スペーサ３１５を備えていなくてもよい。

【0048】

光変調層３１４は、高分子分散型液晶層であって、液晶性モノマー３１４ａと液晶性モノマー３１４ａ内に分散された複数の液晶性分子３１４ｂとを含んだ複合層により構成されている。液晶性モノマー３１４ａ及び液晶性分子３１４ｂは同じ光学異方性を有している。

【0049】

このような光変調層３１４の作用について図７を用いて説明する。図７は、第２の実施形態の光変調層の作用を説明する模式図である。なお、図７（Ａ），（Ｂ）に記載の光軸Ａｘ１，Ａｘ２は、偏光方向によらず屈折率が一つの値になるような光線の進行方向と平行な線であって、図７（Ａ），（Ｂ）中の液晶性モノマー３１４ａ及び液晶性分子３１４ｂにそれぞれ模式的に表している。

【0050】

まず、領域に対応する電極間に電圧差がなく当該領域の光変調層３１４に電場が発生しない場合について図７（Ａ）を用いて説明する。
この場合には、液晶性モノマー３１４ａの光軸Ａｘ１及び液晶性分子３１４ｂの光軸Ａｘ２の向きが互いに一致する（平行となる）構造となっている（図７（Ａ））。また、光軸Ａｘ１及び光軸Ａｘ２の向きは常に互いに完全に一致している必要はなく、光軸Ａｘ１の向きと光軸Ａｘ２の向きとが、例えば、製造誤差等によって多少ずれていてもよい。

【0051】

また、光変調層に電場を発生させていないときは、液晶性分子３１４ｂの光軸Ａｘ２は透明基板３１１，３１８の表面と直交している。一方、液晶性モノマー３１４ａは、図７（Ａ），（Ｂ）に示されるように、光変調層３１４の電場の有無に関わらず、液晶性モノマー３１４ａの光軸Ａｘ１は透明基板３１１，３１８の表面と直交するような構造となる。なお、光軸Ａｘ２は常に透明基板３１１，３１８の表面と完全に直交している必要はなく、例えば、製造誤差等によって透明基板３１１，３１８の表面と９０度以外の角度で交差していてもよい。また、光軸Ａｘ１が常に透明基板３１１，３１８の表面と完全に直交している必要はなく、例えば、製造誤差等によって透明基板３１１，３１８の表面と９０度以外の角度で交差していてもよい。

【0052】

ここで、液晶性モノマー３１４ａ及び液晶性分子３１４ｂの常光屈折率は互いに等しく、かつ、液晶性モノマー３１４ａ及び液晶性分子３１４ｂの異常光屈折率が互いに等しいことが好ましい。この場合に、例えば、電極間の電圧差がなく光変調層３１４に電場が発生していない時には、図７（Ａ）に示されるように、あらゆる方向において屈折率差がほとんどなく、高い透明性が得られる。これにより、例えば、正面（図７中上部）方向に向かう光Ｌ１及び斜め（図７中斜め上）方向に向かう光Ｌ２や光Ｌ３は、光変調層３１４内で散乱されることなく、光変調層３１４を透過する。

【0053】

次いで、光変調層３１４に関して、（出射面の任意の領域に対応する）電極間に電圧差により光変調層３１４に電場を発生させる場合について説明する。
この場合には、液晶性分子３１４ｂが電極間の電圧差により光変調層３１４に発生した電場により、光軸Ａｘ２が傾斜するため、液晶性モノマー３１４ａの光軸Ａｘ１及び液晶性分子３１４ｂの光軸Ａｘ２の向きが互いに異なる（交差する）構造となる（図７（Ｂ））。また、液晶性分子３１４ｂは、例えば、電極間の電圧差により光変調層３１４に電場が発生している時に、液晶性分子３１４ｂの光軸Ａｘ２が透明基板３１１，３１８の表面と９０度以外の角度で交差するか、または、平行となるような構造となる。したがって、電極間の電圧差により光変調層３１４に電場が発生している時には、光変調層３１４では、あらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。これにより、例えば、図７（Ｂ）に示されるように、正面方向に向かう光Ｌ１及び斜め方向に向かう光Ｌ２や光Ｌ３は、光変調層３１４内で散乱される。

【0054】

なお、液晶性モノマー３１４ａ及び液晶性分子３１４ｂの常光屈折率は、例えば、製造誤差等により多少ずれていてもよく、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。また、液晶性モノマー３１４ａ及び液晶性分子３１４ｂの異常光屈折率も、例えば、製造誤差等によって多少ずれていてもよく、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。

【0055】

また、液晶性モノマー３１４ａの屈折率差（Δｎ₀＝異常光屈折率ｎ₀−常光屈折率ｎ₁）と、液晶性分子３１４ｂの屈折率差（Δｎ₁＝異常光屈折率ｎ₂−常光屈折率ｎ₃）は、できるだけ大きいことが好ましく、０．０５以上であることが好ましく、０．１以上であることがより好ましく、０．１５以上であることがさらに好ましい。液晶性モノマー３１４ａ及び液晶性分子３１４ｂの屈折率差が大きい場合には、光変調層３１４の散乱能が高くなり、導光体３１０の導光条件を容易に破壊することができ、導光体３１０から光を取り出しやすくなる。

【0056】

このような光変調層３１４に含まれる液晶性モノマー３１４ａは、例えば、電場に対して応答しない筋状構造もしくは多孔質構造となっているか、または、液晶性分子３１４ｂの応答速度よりも遅い応答速度を有する棒状構造となっている。液晶性モノマー３１４ａは、例えば、液晶性分子３１４ｂの配向方向または配向膜３１３，３１６の配向方向に沿って配向した、配向性及び重合性を有する材料（例えばモノマー）を熱及び光の少なくとも一方によって重合させることにより形成されている。一方、液晶性分子３１４ｂは、例えば、液晶材料を主に含んで構成されており、液晶性モノマー３１４ａの応答速度よりも十分に早い応答速度を有している。

【0057】

配向性及び重合性を有するモノマーとしては、光学的に異方性を有しており、かつ液晶と複合する材料であればよく、特に、紫外線で硬化する低分子モノマーであることが好ましい。電場が発生していない状態で、液晶と、低分子モノマーを重合化した後のもの（高分子材料）との光学的異方性の方向が一致していることが好ましいので、紫外線硬化前において、液晶と低分子モノマーが同一方向に配向していることが好ましい。液晶性分子３１４ｂとして液晶が用いられる場合に、その液晶が棒状分子であるときには、使用するモノマー材料の形状も棒状であることが好ましい。以上のことから、モノマー材料としては重合性と液晶性を併せ持つ材料を用いることが好ましく、例えば、重合性官能基として、アクリロイルオキシ基と、メタクリロイルオキシ基と、ビニルエーテル基と、エポキシ基とからなる群から選ばれた少なくとも１つの官能基を有することが好ましい。これらの官能基は、紫外線、赤外線または電子線を照射したり、加熱したりすることによって重合させることができる。紫外線照射時の配向度低下を抑制するために、多官能基をもつ液晶性材料を添加することもできる。また、配向膜３１３、３１６を用いない場合は、磁場や電場等の外場によってこれら材料を配向させた状態を一時的に作りだし、紫外線や熱等によってモノマーを硬化させることで、配向状態を作りだすこともできる。

【0058】

なお、電場によって透過状態から散乱状態へと遷移するタイプ（ここでは「ノーマリー透明」とする）を示したが、電場によって散乱状態から透過状態へと遷移するタイプ（ここでは「ノーマリー散乱」とする）でもよい。また、導光体３１０としては、サイドライト光源３０２から出射された光が面状内部から全体もしくは部分的に入射させる機能があればよく、透過・散乱だけではなく、回折、屈折などの光学現象を利用することができる。しかしながら、ディスプレイ用照明装置の応用を考えた場合では、入射された光を遠くまで導光させ、効率よく導光体３１０から発光させるという観点において、ノーマリー透明タイプの導光体が好ましい。以下、ノーマリー透明タイプの導光体を用いて説明する。

【0059】

次に部分駆動について説明する。図８は、第２の実施形態の面状光源装置の部分駆動の一例を示す図であり、導光体３１０の領域（２）から光が出射するように面状光源装置３００が面状光源装置駆動部５００によって制御されている。

【0060】

導光体３１０の領域（１）に対応する光変調層３２０は、領域（１）に対応する電極間に電圧差が発生していない状態（電圧無印加状態）であり、図７（Ａ）に相当する透過状態である。
導光体３１０の領域（２）に対応する光変調層３２１は、領域（２）に対応する電極間に電圧差が発生している状態（電圧印加状態）であり、図７（Ｂ）に相当する散乱状態である。

【0061】

サイドライト光源３０２から出射された光Ｌ４は、導光体３１０の側面から入射し、透明基板３１１と透明基板３１８との間で全反射を繰り返し、図８の水平方向に進行する。
光変調層３２０は、電圧無印加状態であるため、液晶性モノマー３１４ａと、液晶性分子３１４ｂの光軸の向きが互いに一致し、屈折率差がほとんどない。したがって、光変調層３２０に対応する領域（１）に入射した光Ｌ４は、散乱せずにそのまま透過し、水平方向（領域（２）側）に進行する。すなわち、電圧無印加状態に制御された光変調層３２０を含む領域（１）の出射面から、光が出射されない。

【0062】

光変調層３２１は、電圧印加状態であるため、液晶性モノマー３１４ａと、液晶性分子３１４ｂの光軸の向きが異なり、屈折率差があらゆる方向で大きくなる。したがって、光変調層３２１に対応する領域（２）に入射した光Ｌ４は散乱される。そして散乱した光Ｌ４のうち画像表示パネル２００側に向かう光の一部が導光体３１０から出射される。その結果、電圧印加状態に制御された光変調層３２１を含む領域（２）から画像表示パネル２００に対して、光が出射される。また、散乱した光Ｌ４のうち反射シート３３０側に向かう光の一部は導光体３１０から出射し、反射シート３３０により反射され、導光体３１０内部に戻され、導光体３１０の画像表示パネル２００側から出射する。したがって反射シート３３０を配置することで導光体３１０の出射面から出射する輝度を高めることができる。

【0063】

このように面状光源装置駆動部５００は、各領域に対応する電極間の電圧差により光変調層に電場を発生させることで、各領域に対応する光変調層で光を散乱させ、導光体３１０の出射面の任意の領域から光を出射させることができる。

【0064】

次に、このような構成を含む表示装置１００が備える機能構成例について、図９を用いて説明する。図９は、第２の実施形態の表示装置に含まれる機能構成例を示す図である。
表示装置１００は、画像出力部１１０と、信号処理部１２０と、画像表示パネル２００と、面状光源装置３００と、画像表示パネル駆動部４００と、面状光源装置駆動部５００とを有する。

【0065】

画像出力部１１０は、画像信号を信号処理部１２０に出力する。画像信号には、画像表示パネル２００の各画素２０１に対応する色情報（表示部に表示される画像の情報）が設定されている。

【0066】

信号処理部１２０は、画像表示パネル２００を駆動する画像表示パネル駆動部４００と、面状光源装置３００を駆動する面状光源装置駆動部５００とに接続する。信号処理部１２０は、画像信号に基づいて、画像表示パネル２００に表示する表示用信号を生成し、画像表示パネル駆動部４００へ出力する。また、信号処理部１２０は、画像信号に基づいて、面状光源装置３００を駆動する光源制御信号を生成し、面状光源装置駆動部５００へ出力する。

【0067】

画像表示パネル２００は、表示面を分割した分割領域を表示単位として表示を行う。この表示単位を画素２０１とする。例えば、Ｐ×Ｑ個の画素２０１が、マトリクス状に配列されて表示面を構成する。

【0068】

画素２０１は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３つの副画素で構成される。なお、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）は、一例であり、例えば白色を加えた４つの副画素で１画素を構成してもよいし、シアン、マゼンタ、イエロー等、他の色で構成してもよい。

【0069】

画像表示パネル駆動部４００は、信号出力回路４１０と、走査回路４２０とを備え、画像表示パネル２００を駆動する。画像表示パネル駆動部４００は、走査回路４２０から順に表示用信号に基づく走査信号を出力することによって画素２０１を選択し、信号出力回路４１０から順に表示用信号に基づく映像信号を出力することによって、画素２０１の動作（光透過率）を制御する。

【0070】

面状光源装置３００は、画像表示パネル２００の背面に配置され、画像表示パネル２００に向けて光を出射する。面状光源装置３００は、画像表示パネル２００の走査回路の走査方向（図９の上から下に向かう方向）とサイドライト光源３０２の光の進行方向とが平行になるように配置される。すなわち、面状光源装置３００は、画像表示パネル２００の導光体３１０の領域（１）に対応する部分（画素２０１）から順々に映像信号による映像走査が行われる。

【0071】

面状光源装置駆動部５００は、光源駆動回路５１０と、光変調駆動回路５２０とを備える。信号処理部１２０から出力される光源制御信号に基づいて、光源駆動回路５１０は面状光源装置３００のサイドライト光源３０２が発光する光の出力を制御する。光変調駆動回路５２０は上部電極３１２と下部電極３１７の間に発生させる電場の強さや電場を発生させる時間の長さをそれぞれ制御する。これによって、面状光源装置駆動部５００は、面状光源装置３００（導光体３１０）の出射面における光の輝度を制御する。

【0072】

なお、信号処理部１２０の処理動作は、図２に示した、表示用ドライバＩＣ１００ｂ及びＬＥＤドライバＩＣ１００ｃ、またはＣＰＵ１００ａ１によって実現される。表示用ドライバＩＣ１００ｂで実現する場合には、ＣＰＵ１００ａ１を介して入力信号が表示用ドライバＩＣ１００ｂ及びＬＥＤドライバＩＣ１００ｃに入力される。表示用ドライバＩＣ１００ｂは、表示用信号を生成し、画像表示パネル２００を制御する。また、光源制御信号を生成し、バス１００ｆを介してＬＥＤドライバＩＣ１００ｃに出力する。

【0073】

ＣＰＵ１００ａ１によって実現する場合には、表示用ドライバＩＣ１００ｂには、ＣＰＵ１００ａ１から表示用信号が入力される。また、光源制御信号もＣＰＵ１００ａ１によって生成され、バス１００ｆを介してＬＥＤドライバＩＣ１００ｃに出力される。

【0074】

次に、表示装置１００の信号処理部１２０がさらに備える機能構成例について、図１０を用いて説明する。図１０は、第２の実施形態の表示装置に含まれる信号処理部の機能構成例を示す図である。
信号処理部１２０は、画像解析部１２１と、光源データ記憶部１２２と、駆動パターン決定部１２３と、画像処理部１２４と、タイミング生成部１２５とを有する。信号処理部１２０には、画像出力部１１０から画像信号が入力される。

【0075】

画像解析部１２１は、画像信号を解析して、画像表示パネル２００に表示される画像に基づいた面状光源装置３００の導光体３１０の各領域から出射する光の要求輝度値（以下、各領域の要求輝度値）を算出する。要求輝度値は、出射する光が要求される輝度値であり、面状光源装置３００は、要求輝度値を満たすように制御される。

【0076】

画像解析部１２１は、１画像表示フレーム前の画像信号を解析して、１画像表示フレーム前の画像から、当該１画像表示フレームにおける導光体３１０の各領域の要求輝度値を算出する。例えば、画像解析部１２１は、１画像表示フレーム前の画像信号を解析して、出射面全面の要求輝度値を算出する。なお、出射面全面の要求輝度値は予め設定した固定値であってもよい。また、画像解析部１２１は、１画像表示フレーム前の各領域に対応する画像信号（画像表示パネル２００の各領域に対応する部分に表示する画像を確定するために必要な信号）を解析して、領域毎の要求輝度値を算出してもよい。

【0077】

または、画像解析部１２１は、１画像表示フレームの各領域に対応する画像信号が入力される毎に、入力された各領域に対応する画像信号を解析して、各領域の光の要求輝度値を算出する。
なお、画像解析部１２１は、各領域を光の進行方向と平行に分割した２次元配列のブロック毎に要求輝度値を算出してもよい。

【0078】

光源データ記憶部１２２は、光源３０３ａ〜３０３ｊ全てを所定の点灯パターンにし、各領域に対応する上部電極３１２及び下部電極３１７を所定の電圧印加パターンで制御した場合（所定の電場を所定時間発生させた場合）の輝度分布情報を記憶する。

【0079】

光源３０３ａ〜３０３ｊ全てを所定の点灯量で点灯し、時分割で各領域に対応する光変調層に所定の強さの電場を所定時間発生させたときに、各領域から画像表示パネル２００に向けて出射される光の輝度値を輝度分布情報として記憶する。光源データ記憶部１２２には、光の輝度値をテーブル形式で設定した輝度分布情報（光源ルックアップテーブル）が記憶される。

【0080】

光源ルックアップテーブルは、表示装置１００に固有の情報であるので、事前に作成し、光源データ記憶部１２２に記憶しておく。なお、輝度分布情報として、画像表示パネル２００の表示面（または面状光源装置３００の出射面）をｍ×ｎ（ｍ、ｎは、１≦ｍ≦Ｐ、１≦ｎ≦Ｑを満たす任意の整数）の領域に分割し、分割領域毎に検出される面状光源装置３００の輝度値を記憶してもよい。

【0081】

駆動パターン決定部１２３は、各領域の要求輝度値と、光源データ記憶部１２２に記憶される光源ルックアップテーブルに基づきサイドライト光源３０２の点灯パターンと上部電極３１２及び下部電極３１７への電圧印加パターンを決定する。

【0082】

駆動パターン決定部１２３は、各領域の要求輝度値と光源ルックアップテーブルに設定された各領域の輝度値との差分を、サイドライト光源３０２の発光出力を変化させて補正した点灯パターンと電圧印加パターンを決定する。

【0083】

駆動パターン決定部１２３は、各領域の要求輝度値と光源ルックアップテーブルに設定された各領域の輝度値との差分を、各領域に対応する光変調層を散乱状態に制御する（電場を発生させる）時間の長さを変化させて補正した点灯パターンと電圧印加パターンを決定する。

【0084】

駆動パターン決定部１２３は、各領域の要求輝度値と光源ルックアップテーブルに設定された各領域の輝度値との差分を、各領域に対応する光変調層の散乱状態における散乱度合（発生させる電場の強さ）を変化させて補正した点灯パターンと電圧印加パターンを決定する。

【0085】

なお、このような光源３０３ａ〜３０３ｊに対する点灯パターンと、導光体３１０の上部電極３１２及び下部電極３１７に対する印加パターンとを含む駆動パターンの一例については後述する。

【0086】

画像処理部１２４は、画像信号に基づいて、表示用信号を生成する。
タイミング生成部１２５は、面状光源装置駆動部５００による面状光源装置３００の各領域に対応する光変調層を散乱状態に制御する（以下、出射走査）タイミングを制御するタイミング信号を生成する。タイミング生成部１２５は、画像処理部１２４の表示用信号の出力タイミングに応じた、タイミング信号を生成する。

【0087】

次に、１画像表示フレーム前の画像信号を解析して、画像解析部１２１が出射面全面の要求輝度値を算出する場合の駆動パターンを図１１〜１３を用いて説明する。
図１１は、第２の実施形態のサイドライト光源の発光出力を変化させた駆動パターンを示す図である。図１２は、第２の実施形態の電場の強さを変化させた駆動パターンを示す図である。図１３は、第２の実施形態の電場を発生させる時間の長さを変化させた駆動パターンを示す図である。

【0088】

図１１に示すように、ｔ₁〜ｔ₆は、１画像表示フレームにおいて面状光源装置３００が各領域に対応する光変調層を散乱状態に駆動させ、各領域から光を出射させる期間である。ｔ₁〜ｔ₆は、例えば、１画像表示フレームを領域に合わせて分割して設定される。ｔ₁は、領域（１）から光を出射させる期間である。ｔ₂〜ｔ₆も同様に、領域（２）〜（６）から光を出射させる期間である。ＬＥＤ電流は、サイドライト光源３０２の光源３０３ａ〜３０３ｊに供給される電流の値であり、ＬＥＤ電流の値が大きくなるとサイドライト光源３０２の発光出力が大きくなる。なお、光源３０３ａ〜３０３ｊには同一の電流が供給されている。

【0089】

通常、導光体３１０の側面に対してサイドライト光源３０２から入射光を単に入射すると、導光体３１０内を光が進行する（入射された側面側から離れる）につれて光の輝度が減衰する。そのため、全ての領域を同じ制御態様で制御すると、面状光源装置３００の出射面全面から均一な輝度の光を発光することができない。つまり、所望の輝度の光を各領域から出射するためには、各領域の距離による光の減衰を計算に入れた制御対応で制御することが望ましい。

【0090】

そこで駆動パターン決定部１２３は、要求輝度値と、光源ルックアップテーブルとの差分を、サイドライト光源３０２の発光出力（ＬＥＤ電流の大きさ）で補正して、距離による光の減衰を計算に入れた駆動パターンを決定する。

【0091】

すなわち、駆動パターン決定部１２３は、電場を発生させる時間の長さ、及び電場の強さを全領域で固定し、ＬＥＤ電流の値（サイドライト光源３０２の発光出力）だけを変化させて駆動パターンを決定する。

【0092】

駆動パターン決定部１２３が決定した駆動パターンでは、例えば、期間ｔ₁において領域（１）に対応する光変調層に期間を通して電極間の電圧差ｖに対応する電場が発生し、サイドライト光源３０２がＬＥＤ電流ｉ₁に相当する出力の光を発光する。

【0093】

また、期間ｔ₂において領域（２）に対応する光変調層に期間を通して電極間の電圧差ｖに対応する電場が発生し、サイドライト光源３０２がＬＥＤ電流ｉ₂（＞ｉ₁）に相当する出力の光を発光する。同様に、期間ｔ₂〜ｔ₆において領域（２）〜（６）に対応する光変調層に期間を通して電極間の電圧差ｖに対応する電場が発生し、サイドライト光源３０２がＬＥＤ電流ｉ₂〜ｉ₆（ｉ₁＜ｉ₂＜ｉ₃＜ｉ₄＜ｉ₅＜ｉ₆）に相当する出力の光を発光する。

【0094】

このように領域のサイドライト光源３０２までの距離に応じてＬＥＤ電流の大きさを制御することで、面状光源装置３００は、距離に応じた光の減衰をサイドライト光源３０２の発光出力により補正できる。これにより、面状光源装置３００は、各領域から出射する光の強度が、距離による光の減衰により要求された強度からずれるのを抑止して、各領域から画像表示パネル２００に対して所望の輝度の光を出射することができる。

【0095】

または、図１２に示すように、駆動パターン決定部１２３は、要求輝度値と、光源ルックアップテーブルとの差分を、光変調層の散乱状態における散乱度合（電場の強さ）で補正した、距離による光の減衰を計算に入れた駆動パターンを決定することもできる。

【0096】

すなわち、駆動パターン決定部１２３は、電場を発生させる時間の長さ、及び光変調層が散乱状態中のサイドライト光源３０２の発光出力を全領域で固定し、電極間の電圧差（電場の強さ）だけを変化させて駆動パターンを決定する。

【0097】

駆動パターン決定部１２３が決定した駆動パターンでは、例えば、期間ｔ₁において領域（１）に対応する光変調層３１４に期間を通して電極間の電圧差ｖ₁に対応する電場が発生し、サイドライト光源３０２がＬＥＤ電流ｉに相当する出力の光を発光する。また、期間ｔ₂において領域（２）に対応する光変調層３１４に期間を通して電極間の電圧差ｖ₂（＞ｖ₁）に対応する電場が発生し、サイドライト光源３０２がＬＥＤ電流ｉに相当する出力の光を発光する。同様に、期間ｔ₃〜ｔ₆において領域（３）〜領域（６）に対応する光変調層に期間を通して電極間の電圧差ｖ₃〜ｖ₆（ｖ₂＜ｖ₃＜ｖ₄＜ｖ₅＜ｖ₆）に対応する電場が発生し、サイドライト光源３０２がＬＥＤ電流ｉに相当する出力の光を発光する。なお、電極間の電圧差が大きくなればなるほど発生する電場が強くなり、領域に対応する光変調層の散乱状態における散乱度合が高くなり、多くの光が取り出されるようになる。

【0098】

このように領域のサイドライト光源３０２までの距離に応じて当該領域に対応する電極間の電圧差の大きさを制御することで、面状光源装置３００は、距離に応じた光の減衰を光変調層の散乱度合により補正できる。これにより、面状光源装置３００は、各領域から出射する光の強度が、距離による光の減衰により要求された強度からずれるのを抑止して、出射面の各領域から画像表示パネル２００に対して所望の輝度の光を発光することができる。

【0099】

または、図１３に示すように、駆動パターン決定部１２３は、要求輝度値と、光源ルックアップテーブルとの差分を、光変調層を散乱状態に制御する時間の長さにより補正した、距離による光の減衰を計算に入れた駆動パターンを決定することもできる。

【0100】

すなわち、駆動パターン決定部１２３は、電場の強さ、及び光変調層が散乱状態中のサイドライト光源３０２の発光出力を全領域で固定し、電場（電極間に電圧差）を発生させる時間の長さだけを変化させて駆動パターンを決定する。

【0101】

駆動パターン決定部１２３が決定した駆動パターンでは、例えば、期間ｔ₁において領域（１）に対応する光変調層３１４に期間Ｔ₁の間、電極間に電圧差ｖに対応する電場が発生し、サイドライト光源３０２がＬＥＤ電流ｉに相当する出力の光を発光する。また、期間ｔ₂において領域（２）に対応する光変調層３１４に期間Ｔ₂（＞Ｔ₁）の間、電極間の電圧差ｖに対応する電場が発生し、サイドライト光源３０２がＬＥＤ電流ｉに相当する出力の光を発光する。同様に、期間ｔ₃〜ｔ₆において領域（３）〜（６）に対応する光変調層３１４に期間Ｔ₃〜Ｔ₆（Ｔ₂＜Ｔ₃＜Ｔ₄＜Ｔ₅＜Ｔ₆）の間、電極間の電圧差ｖに対応する電場が発生し、サイドライト光源３０２がＬＥＤ電流ｉに相当する出力の光を発光する。なお、各領域に対応する光変調層３１４は、散乱状態である時間が長くなるほど、多くの光が取り出される。

【0102】

このように領域のサイドライト光源３０２までの距離に応じて当該領域に電極間に電圧差を生じさせる時間の長さを制御することで、面状光源装置３００は、距離に応じた光の減衰を、光変調層を散乱状態に制御する時間の長さにより補正できる。
これにより、面状光源装置３００は、各領域から出射する光の強度が、距離による光の減衰により要求された強度からずれるのを抑止して、出射面の各領域から画像表示パネル２００に対して所望の輝度の光を発光することができる。

【0103】

なお、上記説明では、出射面全面から均一な光を出射する場合（画像解析部１２１が出射面全面の要求輝度値を算出する場合）について説明したが、領域毎に異なる輝度の光を出射する場合にも同様に適用できる。また、面状光源装置３００が、光源３０３ａ〜３０３ｊ毎に異なるＬＥＤ電流を供給し、各領域を光の進行方向と平行に分割した２次元配列のブロック毎に輝度を制御して光を出射する場合にも同様に適用できる。

【0104】

なお、距離による光の減衰をサイドライト光源３０２の発光出力により補正した場合、距離による光の減衰を電場の強さにより補正した場合、距離による光の減衰を電場を発生させる時間の長さにより補正した場合を説明したが、それぞれを併用することもできる。

【0105】

次に、各領域に対応する光変調層を散乱状態に制御する出射走査と画像表示パネル２００の各領域に対応する画素２０１の映像走査のタイミングについて図１４を用いて説明する。図１４は、第２の実施形態の出射走査と映像走査のタイミングを示す図であり、図１１の駆動パターンで面状光源装置３００を動かす場合の出射走査と映像走査とのタイミングである。

【0106】

画像表示パネル２００の映像走査は、開始からｄ₁経過すると画像表示パネル２００の領域（１）に対応する画素（以下、画素（１））全てに対して終了し、ｄ₂経過すると画像表示パネル２００の領域（２）に対応する画素（以下、画素（２））全てに対して終了する。同様にして画像表示パネル２００の映像走査は、ｄ₃〜ｄ₆経過すると画像表示パネル２００の領域（３）〜領域（６）に対応する画素（以下、画素（３）〜（６））全てに対して終了する。そして、１画像表示フレームの画像表示パネル２００の映像走査は、開始からｄ₆経過した時点で終了する。そして、Ｖ blank期間を経た後に、次の１画像表示フレームの映像走査が開始する。

【0107】

面状光源装置駆動部５００は、タイミング信号に基づいて、各領域から光を出射させる時間が、当該領域に対応する画素に対する映像走査が全て終了した後になるように、出射走査（領域に対応する光変調層を散乱状態に制御する）を開始する。すなわち、面状光源装置駆動部５００は、領域に対して映像走査が行われている間に、当該領域の出射走査を行わないように面状光源装置３００を制御する。

【0108】

面状光源装置駆動部５００は、例えば、１画像表示フレームの出射走査を当該１画像表示フレームにおける映像走査開始からｄ₁を経過した後に開始し、次の１画像表示フレームの映像走査開始からｄ₁経過後に終了し、次の１画像表示フレームの出射走査を開始する。

【0109】

具体的には、面状光源装置駆動部５００は、１画像表示フレームにおける画素（１）全ての映像走査が終了した後、かつ次の１画像表示フレームにおける画素（１）の映像走査が開始する前に、当該１画像表示フレームにおける領域（１）に対する出射走査をする。

【0110】

面状光源装置駆動部５００は、１画像表示フレームにおける画素（２）全ての映像走査が終了した後、かつ次の１画像表示フレームにおける画素（２）の映像走査が開始する前に、当該１画像表示フレームにおける領域（２）に対する出射走査をする。同様にして面状光源装置駆動部５００は、当該１画像表示フレームにおける画素（３）〜（６）の映像走査が全て終了した後、かつ次の１画像表示フレームにおける画素（３）〜（６）の映像走査が開始する前に、当該１画像表示フレームにおける領域（３）〜（６）に対する出射走査をする。

【0111】

このような映像走査と出射走査のタイミングによれば、各領域の出射走査を、確実に、画像表示パネル２００の各領域に対応する画素２０１の映像走査が終了した後にできる。したがって、表示装置１００は、画像表示パネル２００の画素２０１が映像走査されている間に、当該画素２０１に光が照射されることを抑止できる。これにより、表示装置１００は、動画ボケを抑止できる。

【0112】

さらに、上記タイミングによれば、駆動パターン決定部１２３は、画像解析部１２１が１画像表示フレームの各領域に対応する画像信号が入力される毎に、入力された各領域に対応する画像信号を解析して算出した各領域の光の要求輝度値を用いて駆動パターンを決定することもできる。

【0113】

画像信号は順々に入力されるため、１画像表示フレームの映像走査開始時点では、当該１画像表示フレームにおける画像表示パネル２００の各領域に対応する部分の画像は確定していない。そのため、１画像表示フレームの映像走査開始時点では、画像解析部１２１は、当該１画像表示フレームの各領域に対応する画像信号を解析して、各領域の要求輝度値を算出できない。

【0114】

しかしながら、１画像表示フレームにおける各領域の出射走査を、当該１画像表示フレームにおける画像表示パネル２００の各領域に対応する画素２０１の映像走査が終了した後にすることで、画像解析部１２１には、各領域の出射走査前までに各領域に対応する画像信号が入力される。

【0115】

したがって、画像解析部１２１は、１画像表示フレームにおける各領域の出射走査前までには、当該１画像表示フレームの各領域に対応する画像信号を解析して、各領域の要求輝度値を算出できる。これにより、駆動パターン決定部１２３は、画像解析部１２１が各領域に対応する部分の画像を解析して算出した各領域の要求輝度値を出射走査前までに取得して、各領域の駆動パターンを決定できる。

【0116】

つまり、駆動パターン決定部１２３は、画像解析部１２１が１画像表示フレーム前の画像信号を解析して算出した各領域の要求輝度値よりも、当該１画像表示フレームで表示する画像に適した各領域の要求輝度値を用いて駆動パターンを決定できる。これにより、表示装置１００は、画質を向上させることができる。
［第３の実施形態］

【0117】

次に、第３の実施形態の表示装置について説明する。第３の実施形態の表示装置では、面状光源装置駆動部は、画像解析部の画像信号の解析結果に基づいて、出射面の一部の領域から出射する光と、他の領域から出射する光との明暗の差（ダイナミックレンジ）を大きくする。

【0118】

例えば、画像解析部は、領域の要求輝度値が白表示時の値（最大輝度の値）であり、かつ、当該領域の周囲の領域の要求輝度値との輝度の差分が所定の値以上である場合に、当該領域の要求輝度値として、白表示時の値よりも高い輝度の値を要求する。
なお、第３の実施形態の表示装置の構成は、第２の実施形態の表示装置１００と同様である。なお、第２の実施形態と同じものには同じ番号を付し、説明は省略する。

【0119】

面状光源装置３００の出射面の一部の領域から出射する光と、他の領域から出射する光との明暗の差を大きくする場合の駆動パターンについて図１５、１６を用いて説明する。図１５は、第３の実施形態の出射面の一部の領域から出射する光と、他の領域から出射する光との明暗の差を大きくする場合の駆動パターンを示す図であり、図１１において領域（３）から高い出射輝度の光を出射する場合を示す。図１６は、第３の実施形態のオーバーラップ部分における電極間の電圧差の態様の変形例である。

【0120】

駆動パターン決定部１２３は、期間ｔ₁〜ｔ₆を時分割で設定するとともに、領域（３）に電場を発生させる期間を、領域（４）に電場を発生させる期間ｔ₄に期間ｔ_Lだけオーバーラップさせた駆動パターンを決定する。

【0121】

駆動パターン決定部１２３が決定した駆動パターンでは、期間ｔ_Lにおいてサイドライト光源３０２がＬＥＤ電流Ｉ_Lに相当する出力の光を発光する。なお、ＬＥＤ電流Ｉ_Lの値は、領域（３）が要求されている輝度と期間ｔ₃により充足される輝度との差分に相当する輝度を期間ｔ_Lの間に満たすように駆動パターン決定部１２３によって決定される。例えば、駆動パターン決定部１２３は、ＬＥＤ電流Ｉ_LをＬＥＤ電流ｉ₁〜ｉ₆のいずれの値よりも大きくなるように決定する。その結果、駆動パターン決定部１２３は、オーバーラップする期間ｔ_Lを短くできる。

【0122】

駆動パターン決定部１２３が決定した駆動パターンでは、期間ｔ₄のうち期間ｔ_L経過後においてサイドライト光源３０２がＬＥＤ電流Ｉ₄（＞ｉ₄（期間ｔ_Lだけオーバーラップさせない場合の期間ｔ₄におけるＬＥＤ電流））に相当する出力の光を発光する。これは、期間ｔ_Lにおいて領域（４）よりもサイドライト光源３０２側の領域（３）で光が出射してしまうため、期間ｔ_Lは領域（４）の輝度にあまり貢献しないためである。

【0123】

このような駆動パターンで駆動すれば、面状光源装置３００は、各領域の要求輝度値を満たしつつ、領域（３）から出射する光の輝度をより明るくでき、領域（３）から出射する光と、他の領域から出射する光との明暗の差（ダイナミックレンジ）を大きくできる。

【0124】

なお、距離による光の減衰をサイドライト光源３０２の発光出力により補正した場合を用いて説明したが、距離による光の減衰を電場の強さにより補正した場合、距離による光の減衰を電場を発生させる時間の長さにより補正した場合でも同様に実現できる。

【0125】

なお、駆動パターン決定部１２３は、図１６（ａ）に示すように、期間ｔ_Lにおいて領域（３）に対応する電極間の電圧差ｖ_Lを期間ｔ₃の電極間の電圧差ｖよりも小さくする駆動パターンを決定してもよい。このような駆動パターンで駆動することで期間ｔ_Lにおける光変調層の散乱度合は、期間ｔ₃における光変調層の散乱度合よりも小さくなる。
このように領域（３）に対応する電極間の電圧差ｖ_Lの値を制御することで、駆動パターン決定部１２３は、期間ｔ_Lにおいて領域（４）から出射する光の輝度を制御できる。すなわち、駆動パターン決定部１２３は、領域（４）に対応する電極間の電圧差ｖ_Lを電圧差ｖより小さくすることで、要求輝度値を満たすために流すＬＥＤ電流Ｉ₄の値をより小さくすることができる。

【0126】

また、駆動パターン決定部１２３は、図１６（ｂ）に示すように、期間ｔ_Lにおいて領域（３）にＰＷＭ駆動で電極間に電圧差ｖを生じさせる駆動パターンを決定してもよい。このような駆動パターンで駆動することで、期間ｔ_Lにおいて領域（３）に対応する光変調層の状態（散乱状態、透過状態）が所定の間隔で交互に切り換わる。このように領域（３）にＰＷＭ駆動で電極間に電圧差ｖを生じさせることで、駆動パターン決定部１２３は、期間ｔ_Lにおいて領域（４）から出射する光の輝度を制御して、要求輝度値を満たすために流すＬＥＤ電流Ｉ₄の値を小さくすることができる。なお、図１６（ａ）と図１６（ｂ）の駆動パターンを併用することもできる。

【0127】

なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、表示装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等がある。磁気記憶装置には、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ等がある。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）等がある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等がある。

【0128】

プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。

【0129】

プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムにしたがった処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムにしたがった処理を実行することもできる。また、コンピュータは、ネットワークを介して接続されたサーバコンピュータからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムにしたがった処理を実行することもできる。
また、上記の処理機能の少なくとも一部を、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）等の電子回路で実現することもできる。

【0130】

本技術の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本技術の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本技術の要旨を備えている限り、本技術の範囲に含まれる。

【0131】

また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書の記載から明らかなもの、または当業者において適宜想到し得るものついては、当然に本技術によりもたらされるものと解される。

【符号の説明】

【0132】

１・・・表示装置、１０・・・画像表示パネル、２０・・・光源装置、２１・・・光源、２２・・・導光体、２２ａ〜２２ｆ・・・領域、２３・・・側面、３０・・・制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】