特開 2024-8677 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024008677

(43)【公開日】2024-01-19

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/133 20060101AFI20240112BHJP

   G02F 1/1347 20060101ALI20240112BHJP

   G09F 9/46 20060101ALI20240112BHJP

【ＦＩ】

G02F1/133 580

G02F1/1347

G02F1/133 535

G09F9/46 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022110732

(22)【出願日】2022-07-08

(71)【出願人】

【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】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】廣瀬 敬也

(72)【発明者】

【氏名】大平 啓史

(72)【発明者】

【氏名】石川 誠

【テーマコード（参考）】

2H189

2H193

5C094

【Ｆターム（参考）】

2H189AA35

2H189CA36

2H189JA14

2H189LA10

2H189LA14

2H189LA15

2H189LA17

2H189LA20

2H193ZA04

2H193ZA37

2H193ZD32

2H193ZF13

2H193ZG03

2H193ZG14

2H193ZG41

2H193ZG52

2H193ZG56

2H193ZH42

2H193ZH43

2H193ZH52

2H193ZH57

2H193ZP13

2H193ZP15

2H193ZQ16

5C094AA03

5C094BA43

5C094DA03

(57)【要約】

【課題】表示装置において、複数の画素の階調値が互いに同じである場合に、画像を表示する表示領域の明るさの均一化を図ること。
【解決手段】表示装置１は、複数の画素Ｇを有する表示領域ＤＡを有する表示パネル２０と、出射領域ＳＡから出射光を表示パネル２０に出射する光源装置４０と、出射光の明るさを調節する調光パネル３０と、駆動回路１０と、を備え、複数の画素Ｇにおいて、第１出射範囲ＳＡ１に対応する第１画素の階調値と、駆動回路１０は、複数の画素Ｇのうち第２出射範囲ＳＡ２に対応する第２画素の階調値とが等しい場合、調光領域において、第１画素に対応する第１調光範囲ＰＡ１の透光率よりも、第２画素に対応する第２調光範囲ＰＡ２の透光率を高くする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の画素を有する表示領域を有する表示パネルと、
平面視において前記表示領域と重畳する出射領域から、前記表示パネルに向けて光を出射する光源装置と、
前記表示パネルと前記光源装置との間に配置され、平面視において前記表示領域と重畳する調光領域において前記出射領域から出射された出射光の明るさを調節する調光パネルと、
前記調光パネルを駆動する駆動回路と、を備え、
前記出射領域は、第１出射範囲、および、第２出射範囲を有し、
複数の前記画素において、前記第１出射範囲に対応する第１画素の階調値と、複数の前記画素のうち前記第２出射範囲に対応する第２画素の階調値とが等しい場合、
前記駆動回路は、前記調光領域において、前記第１画素に対応する第１調光範囲の透光率よりも、前記第２画素に対応する第２調光範囲の透光率を高くする、
表示装置。

【請求項2】

前記第１出射範囲は、平面視において前記出射領域の中央部にあり、
前記第２出射範囲は、平面視において前記第１出射範囲より前記出射領域の周縁側にある、
請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記第２出射範囲は、平面視において前記出射領域の中央部にあり、
前記第１出射範囲は、平面視において前記第１出射範囲より前記出射領域の周縁側にある、
請求項１に記載の表示装置。

【請求項4】

前記第２出射範囲における前記出射光の明るさは、前記第１出射範囲における前記出射光の明るさよりも弱い、請求項１から３の何れか１項に記載の表示装置。

【請求項5】

前記光源装置は、平面視において前記出射領域に重畳し、複数の発光素子が配置されている主面を有する電気回路基板を有し、
複数の前記発光素子それぞれの明るさは、互いに等しい、
請求項１から３の何れか１項に記載の表示装置。

【請求項6】

前記光源装置は、平面視において前記出射領域に重畳し、複数の発光素子が配置されている主面を有する電気回路基板を有し、
複数の前記発光素子において、前記第１出射範囲に対応する前記発光素子の明るさよりも前記第２出射範囲に対応する前記発光素子の明るさは弱い、
請求項１から３の何れか１項に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶表示パネルと光源装置との間に調光パネルを設けて画像のコントラストをより高める構成が知られている（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１９／２２５１３７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

液晶表示パネルに対して光を出射する光源装置の出射領域において、光源装置の構造に起因して、明るさが均一でない場合がある。この場合、画像を表示する液晶表示パネルの表示領域において、全ての画素の階調値が同じであっても、明るさが均一にならない可能性がある。

【0005】

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたもので、表示装置において、複数の画素の階調値が互いに同じである場合に、画像を表示する表示領域の明るさの均一化を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様による表示装置は、複数の画素を有する表示領域を有する表示パネルと、平面視において前記表示領域と重畳する出射領域から、前記表示パネルに向けて光を出射する光源装置と、前記表示パネルと前記光源装置との間に配置され、平面視において前記表示領域と重畳する調光領域において前記出射領域から出射された出射光の明るさを調節する調光パネルと、前記調光パネルを駆動する駆動回路と、を備え、前記出射領域は、第１出射範囲、および、第２出射範囲を有し、複数の前記画素において、前記第１出射範囲に対応する第１画素の階調値と、複数の前記画素のうち前記第２出射範囲に対応する第２画素の階調値とが等しい場合、前記駆動回路は、前記調光領域において、前記第１画素に対応する第１調光範囲の透光率よりも、前記第２画素に対応する第２調光範囲の透光率を高くする。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、本開示の第１実施形態に係る表示装置の構成を示す図である。

【図2】図２は、表示装置の側面図である。

【図3】図３は、表示パネルの回路構成を示す図である。

【図4】図４は、表示パネルおよび調光パネルの断面図である。

【図5】図５は、表示領域の平面図である。

【図6】図６は、表示装置の断面図である。

【図7】図７は、平面視における出射領域の輝度分布を示す図である。

【図8】図８は、図７に示すＡ－Ａ線に沿う光源装置の断面における出射領域の輝度分布を示す図である。

【図9】図９は、信号処理回路のブロック図である。

【図10】図１０は、輝度調節データの一部を示す図である。

【図11】図１１は、駆動回路が実行するフローチャートである。

【図12】図１２は、駆動回路が調光副階調データおよび表示副階調データを生成する際に算出する値などを示す図である。

【図13】図１３は、複数の画素における階調データの階調値が互いに等しい場合における表示領域の輝度の一部を示す図である。

【図14】図１４は、第１実施形態の変形例において、複数の画素における階調データの階調値が互いに等しい場合における表示領域の輝度の一部を示す図である。

【図15】図１５は、第２実施形態において、図７に示すＡ－Ａ線に沿う光源装置の断面における出射領域の輝度分布を示す図である。

【図16】図１６は、第２実施形態の輝度調節データの一部を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に、本開示の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。以下の実施形態に記載した内容により本開示が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

【0009】

なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主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、当然に本開示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、実際の態様に比べ、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、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、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。

【0010】

図面で示すＸ方向およびＹ方向は、表示装置１に含まれる基板の主面に平行な方向に相当する。Ｘ方向の＋Ｘ側、－Ｘ側、Ｙ方向の＋Ｙ側、－Ｙ側は、表示装置１の側方に相当する。Ｚ方向は、表示装置１の厚み方向に相当し、Ｚ方向の＋Ｚ側は、表示装置１において画像が表示される前面側に相当し、Ｚ方向の－Ｚ側は、表示装置１の背面側に相当する。また、本明細書において、「平面視」は、Ｚ方向に沿って＋Ｚ側から－Ｚ側に向かって表示装置１を見ることである。なお、Ｘ、Ｙ、Ｚの方向は一例であって、本開示はこれらの方向に限定されない。

【0011】

＜第１実施形態＞
図１は、本開示の第１実施形態に係る表示装置１の構成を示す図である。図２は、表示装置１の側面図である。表示装置１は、駆動回路１０、表示パネル２０、調光パネル３０、および、光源装置４０を備えている。

【0012】

駆動回路１０は、外部装置２から出力される画像信号を取得し、表示パネル２０、調光パネル３０、および光源装置４０を制御する。画像信号は、表示パネル２０に画像を表示させるためのデータを有する信号である（詳細は後述する）。

【0013】

駆動回路１０は、信号処理回路１１、第１信号出力回路１２、第１走査回路１３、第２信号出力回路１４、第２走査回路１５、および、光源制御回路１６を備えている。

【0014】

信号処理回路１１は、画像信号に基づいて、それぞれ後述する表示副画素信号、調光副画素信号、および、光源制御信号を生成し、表示副画素信号、調光副画素信号、および、光源制御信号を、第１信号出力回路１２、第２信号出力回路１４、および、光源制御回路１６に出力する。また、信号処理回路１１は、第１信号出力回路１２、第１走査回路１３、第２信号出力回路１４、第２走査回路１５、および、光源制御回路１６を同期させるクロック信号を、第１信号出力回路１２、第１走査回路１３、第２信号出力回路１４、第２走査回路１５、および、光源制御回路１６それぞれに出力する。

【0015】

第１信号出力回路１２および第１走査回路１３は、表示副画素信号に基づいて表示パネル２０を制御する。第２信号出力回路１４および第２走査回路１５は、調光副画素信号に基づいて調光パネル３０を制御する。光源制御回路１６は、光源制御信号に基づいて光源装置４０を制御する。信号処理回路１１、第１信号出力回路１２、第１走査回路１３、第２信号出力回路１４、第２走査回路１５、および、光源制御回路１６の詳細は、後述する。

【0016】

図２に示すように、表示パネル２０、調光パネル３０、および、光源装置４０は、＋Ｚ側から－Ｚ側に向けてこの順に配置されている。つまり、調光パネル３０は、Ｚ方向において表示パネル２０と光源装置４０との間に配置されている。

【0017】

表示パネル２０は、透過型の液晶ディスプレイである。なお、表示パネル２０は、例えば、有機ＥＬディスプレイおよび無機ＥＬディスプレイでもよい。図１に示すように、表示パネル２０の前面は、画像が表示される表示領域ＤＡを有している。

【0018】

表示パネル２０は、表示領域ＤＡにおいてＸ方向およびＹ方向に沿って行列状に配置されている複数の表示副画素Ｓｄを有している。

【0019】

図３は、表示パネル２０の回路構成を示す図である。複数の表示副画素Ｓｄは、第１信号出力回路１２および第１走査回路１３によって駆動される。

【0020】

第１信号出力回路１２は、複数の表示副画素信号を、複数の表示副画素Ｓｄに出力する（詳細は後述する）。第１信号出力回路１２と複数の表示副画素Ｓｄとは、Ｙ方向に沿って延びる複数の第１信号線Ｌｂ１を介して電気的に接続されている。

【0021】

第１走査回路１３は、第１信号出力回路１２による表示副画素信号の出力と同期して、複数の表示副画素Ｓｄを走査する。第１走査回路１３と複数の表示副画素Ｓｄとは、Ｘ方向に沿って延びる複数の第１走査線Ｌｃ１を介して電気的に接続されている。

【0022】

表示パネル２０は、複数の表示副画素Ｓｄそれぞれが有するスイッチング素子ＳＷ、副画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ、液晶容量ＬＣ、および、保持容量ＣＳを備えている。

【0023】

スイッチング素子ＳＷは、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成されている。スイッチング素子ＳＷにおいて、ソース電極と第１信号線Ｌｂ１とが電気的に接続され、ゲート電極と第１走査線Ｌｃ１とが電気的に接続されている。

【0024】

副画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷのドレイン電極に接続されている。共通電極ＣＥは、複数の第１走査線Ｌｃ１に対応して複数配置されている。副画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥは、透光性を有する。

【0025】

液晶容量ＬＣは、副画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間にある後述する液晶層２２の液晶材料の容量成分である。保持容量ＣＳは、共通電極ＣＥと同電位の電極と、副画素電極ＰＥと同電位の電極との間に配置されている。

【0026】

図４は、表示パネル２０および調光パネル３０の断面図である。表示パネル２０の表示副画素Ｓｄは、第１基板２１、液晶層２２、および、第２基板２３をさらに備えている。第１基板２１、液晶層２２、および、第２基板２３は、それぞれ透光性を有し、－Ｚ側から＋Ｚ側に向けて、この順に配置されている。

【0027】

第１基板２１は、平面視矩形状であり、複数の表示副画素Ｓｄに対して１つ設けられている。第１基板２１には、信号処理回路１１、第１信号出力回路１２および第１走査回路１３が配置されている（図３）。

【0028】

また、第１基板２１の＋Ｚ側の主面２１ａには、上記のスイッチング素子ＳＷ、第１信号線Ｌｂ１、および、第１走査線Ｌｃ１が配置されている（図４では不図示）。さらに、主面２１ａには、共通電極ＣＥおよび副画素電極ＰＥが、絶縁層ＩＬを挟んで配置されている。このように、副画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥが第１基板２１に配置されており、表示パネル２０は、横電界方式の液晶ディスプレイである。

【0029】

液晶層２２は、複数の液晶分子を含んで構成されている。液晶層２２は、Ｚ方向において、２つの配向膜ＡＬの間にある。液晶分子の向きは、２つの配向膜ＡＬによって規制される。

【0030】

第２基板２３は、平面視矩形状であり、複数の表示副画素Ｓｄに対して１つ設けられている。第２基板２３の背面側には、カラーフィルタＣＦ、遮光層ＳＭ、および、オーバーコート層ＯＣが配置されている。

【0031】

カラーフィルタＣＦは、平面視矩形状であり、複数の表示副画素Ｓｄそれぞれに１つずつ配置されている。カラーフィルタＣＦは、透光性を有し、透過させる光のスペクトルのピークが予め定めされている。

【0032】

このスペクトルのピークは、互いに異なる３つの色に対応する３つのスペクトルのピークのいずれかである。３つの色は、赤、緑、および青であるが、色の個数および種類がこれに限定されないことは言うまでもない。以下、カラーフィルタＣＦが透過させる光のスペクトルのピークに対応する色を、カラーフィルタＣＦの色と称する。カラーフィルタＣＦの色は、表示副画素Ｓｄの色に相当する。

【0033】

なお、第１基板２１に配置されている第１信号線Ｌｂ１は、平面視においてＸ方向で互いに隣接する２つの表示副画素ＳｄのカラーフィルタＣＦの境界と重なる位置にある。つまり、第１信号線Ｌｂ１は、平面視においてＸ方向で互いに隣接する２つの表示副画素Ｓｄの境界と重なる位置にある。

【0034】

そして、第１基板２１に配置されている第１走査線Ｌｃ１は、平面視においてＹ方向で互いに隣接する２つの表示副画素ＳｄのカラーフィルタＣＦの境界と重なる位置にある。つまり、第１走査線Ｌｃ１は、平面視においてＹ方向で互いに隣接する２つの表示副画素Ｓｄの境界と重なる位置にある。

【0035】

遮光層ＳＭは、遮光性を有し、複数の表示副画素Ｓｄを区画する。つまり、遮光層ＳＭは、Ｘ方向およびＹ方向において互いに隣接する複数の表示副画素Ｓｄの境界と重なる位置にある。また、遮光層ＳＭは、Ｚ方向において、第１信号線Ｌｂ１および第１走査線Ｌｃ１と重なる。

【0036】

オーバーコート層ＯＣは、カラーフィルタＣＦと配向膜ＡＬとの間に配置され、カラーフィルタＣＦに含まれる顔料が液晶層２２に侵入することを抑制する。

【0037】

また、表示パネル２０は、第１基板２１の背面側に配置されている第１偏光板２４、および、第２基板２３の前面側に配置されている第２偏光板２５をさらに備えている。

【0038】

第１偏光板２４は、Ｚ方向と直交する透過軸を有している。第２偏光板２５は、第１偏光板２４の透過軸およびＺ方向と直交する透過軸を有している。

【0039】

図５は、表示領域ＤＡの平面図である。複数の表示副画素Ｓｄは、複数の第１表示副画素Ｓｄ１、複数の第２表示副画素Ｓｄ２および複数の第３表示副画素Ｓｄ３を有している。第１表示副画素Ｓｄ１、第２表示副画素Ｓｄ２および第３表示副画素Ｓｄ３において、カラーフィルタＣＦの色すなわち表示副画素Ｓｄの色が互いと異なる。第１表示副画素Ｓｄ１の色は、赤である。第２表示副画素Ｓｄ２の色は、緑である。第３表示副画素Ｓｄ３の色は、青である。なお、表示副画素Ｓｄの色がこれに限定されないことは言うまでもなく、第１表示副画素Ｓｄ１の色、第２表示副画素Ｓｄ２の色、および、第３表示副画素Ｓｄ３の色が互いに異なればよい。また、第１表示副画素Ｓｄ１、第２表示副画素Ｓｄ２および第３表示副画素Ｓｄ３を区別せずに共通する事項を説明するときは、単に、「表示副画素Ｓｄ」と称する場合がある。

【0040】

表示領域ＤＡにおいて、複数の表示副画素Ｓｄは、Ｙ方向に沿う複数の第１表示副画素Ｓｄ１が並ぶ列、Ｙ方向に沿う複数の第２表示副画素Ｓｄ２が並ぶ列、および、Ｙ方向に沿う第３表示副画素Ｓｄ３が並ぶ列が、Ｘ方向に沿ってこの順に繰り返し並ぶ。つまり、表示領域ＤＡにおいて、Ｘ方向に沿って並ぶ１つの第１表示副画素Ｓｄ１、１つの第２表示副画素Ｓｄ２および１つの第３表示副画素Ｓｄ３によって構成される１組の表示副画素ＣＳｄがＸ方向およびＹ方向それぞれに沿って複数並ぶ。

【0041】

この１組の表示副画素ＣＳｄは、１つの画素Ｇを構成する。すなわち、表示領域ＤＡにおいて、複数の画素Ｇは、Ｘ方向およびＹ方向それぞれに沿って複数並ぶ。つまり、表示領域ＤＡにおいて、複数の表示副画素Ｓｄの配列は、いわゆるストライプ配列である。但し、複数の表示副画素Ｓｄの配列がストライプ配列に限定されないことは言うまでもない。

【0042】

次に、表示パネル２０の動作について説明する。はじめに、表示パネル２０がノーマリブラック方式であり、表示領域ＤＡに黒色が表示される場合について説明する。この場合、駆動回路１０は、表示副画素Ｓｄを駆動せず、液晶層２２に電界が発生していない。これにより、液晶分子の向きが配向膜ＡＬによって規制されている。

【0043】

光源装置４０の出射光が調光パネル３０を介して第１偏光板２４の背面側からに表示パネル２０に入射する。第１偏光板２４を透過した光は、第１偏光板２４の透過軸と平行な偏光軸を有する直線偏光である。第１偏光板２４を透過した光は、第１基板２１を透過し、液晶層２２に入射する。

【0044】

液晶分子の向きが配向膜ＡＬによって規制されている場合、液晶層２２において、光の偏光軸は回転しない。液晶層２２を透過した光は、第２基板２３を透過して、第２偏光板２５に入射する。

【0045】

液晶層２２および第２基板２３を透過した光の偏光軸と第２偏光板２５の透過軸とが直交しており、液晶層２２を透過した光は、第２偏光板２５を透過しない。つまり、液晶分子の向きが配向膜ＡＬによって規制されている場合、光源装置４０の出射光は表示副画素Ｓｄを透過しない。これにより、表示領域ＤＡには、黒色が表示される。

【0046】

次に、表示領域ＤＡに画像が表示される場合の表示パネル２０の動作について説明する。この場合、表示副画素信号が第１信号出力回路１２から複数の表示副画素Ｓｄに出力される。表示副画素信号は、表示副画素Ｓｄの階調を示す表示副階調データを含んでいる。

【0047】

第１走査回路１３によって表示副画素Ｓｄが走査されることで、スイッチング素子ＳＷが操作され、副画素電極ＰＥに表示副画素信号が送信される。これにより、共通電極ＣＥと副画素電極ＰＥとの間に電位差、ひいては、液晶層２２に電界が発生することで、液晶分子の向きが変化する。液晶分子の向きは、表示副階調データによって定まる。具体的には、液晶層２２を透過する光の偏光軸の向きは、表示副階調データの階調値に応じて変化する。液晶層２２を透過した光において、第２偏光板２５の偏光軸に対して偏光軸が直交していない光は、第２偏光板２５を透過する。

【0048】

第２偏光板２５を透過した光の輝度は、表示副階調データの階調値に応じた輝度である。このように、表示副画素信号によって液晶分子の向きが調節されることで、液晶層２２の透光率すなわち液晶層２２を透過する光の輝度が調節される。また、第１基板２１においてカラーフィルタＣＦを透過した光は、カラーフィルタＣＦの色に相当する色を有する。つまり、第２偏光板２５を透過した光は、カラーフィルタＣＦの色に相当する色を有し、輝度が調節されている。

【0049】

複数の表示副画素Ｓｄそれぞれにおいて、カラーフィルタＣＦの色すなわち第２偏光板２５を透過する光の色は、表示副画素Ｓｄの色に相当する。また、複数の表示副画素Ｓｄそれぞれにおいて、表示副階調データの階調値に応じて第２偏光板２５を透過する光の輝度、すなわち、表示副画素Ｓｄの透光率が調節される。これにより、画像信号に基づく画像が表示領域ＤＡに表示される。なお、表示パネル２０は、ノーマリホワイト方式でもよい。

【0050】

調光パネル３０は、光源装置４０から出射され、表示パネル２０に入射する光の明るさを調節する。換言すれば、調光パネル３０は、Ｚ方向の透光率を調節する。図４に示すように、調光パネル３０は、透光性を有する接着層ＯＣＡを介して表示パネル２０と接着されている。調光パネル３０は、図１に示す調光領域ＰＡにおいて透光率を調節することで、光の明るさを調節する。具体的には、調光パネル３０は、光源装置４０から出射された光の明るさを調節する。調光領域ＰＡは、平面視にいて、表示領域ＤＡと重畳する。

【0051】

図１に示すように、調光パネル３０は、調光領域ＰＡにおいてＸ方向およびＹ方向に沿って行列状に配置されている複数の調光副画素Ｓｐを有している。

【0052】

複数の調光副画素Ｓｐは、それぞれ、平面視において複数の表示副画素Ｓｄと重畳しており、調光副画素Ｓｐの色が互いに同じであること以外、上記の表示副画素Ｓｄと同様に構成されている。つまり、調光パネル３０は、複数の調光副画素Ｓｐそれぞれが有するスイッチング素子ＳＷ、副画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ、液晶容量ＬＣ、および、保持容量ＣＳを備えている。また、複数の調光副画素Ｓｐは、第２信号出力回路１４および第２走査回路１５によって駆動される。

【0053】

第２信号出力回路１４は、複数の調光副画素信号を、複数の調光副画素Ｓｐに出力する（詳細は後述する）。第２信号出力回路１４と複数の調光副画素Ｓｐとは、Ｙ方向に沿って延びる複数の第２信号線Ｌｂ２を介して電気的に接続されている。

【0054】

第２走査回路１５は、第２信号出力回路１４による調光副画素信号の出力と同期して、複数の調光副画素Ｓｐを走査する。第２走査回路１５と複数の調光副画素Ｓｐとは、Ｘ方向に沿って延びる複数の第２走査線Ｌｃ２を介して電気的に接続されている。

【0055】

また、図４に示すように、調光パネル３０は、カラーフィルタＣＦおよびオーバーコート層ＯＣを有さないこと以外で表示パネル２０と同様に構成されている。つまり、調光パネル３０は、表示パネル２０の第１基板２１、第２基板２３、液晶層２２、配向膜ＡＬ、遮光層ＳＭ、第１偏光板２４および第２偏光板２５それぞれに対応する、第３基板３１、液晶層３２、第４基板３３、配向膜ＡＬ、遮光層ＳＭ、第３偏光板３４および第４偏光板３５を備えている。第１偏光板２４の透過軸と第４偏光板３５の透過軸とは、互いに平行である。なお、表示装置１は、第１偏光板２４および第４偏光板３５の一方を備えなくてもよい。

【0056】

このように調光パネル３０が構成されることで、図１に示すように、複数の調光副画素Ｓｐは、調光領域ＰＡにおいて、上記のように、Ｘ方向およびＹ方向それぞれに沿って行列状に並ぶ。また、調光領域ＰＡにおいて、１組の表示副画素ＣＳｄと平面視で重畳する３つの調光副画素Ｓｐで構成される１組の調光副画素ＣＳｐは、Ｘ方向およびＹ方向それぞれに沿って並ぶ。複数の１組の調光副画素ＣＳｐは、それぞれ、平面視において複数の画素Ｇと重畳する。

【0057】

次に、調光パネル３０の動作について説明する。調光パネル３０は、上記のようにカラーフィルタＣＦおよびオーバーコート層ＯＣを有さないこと以外で表示パネル２０と同様に構成されており、表示パネル２０と同様に動作する。光源装置４０の出射光は、第３偏光板３４に入射する。

【0058】

調光パネル３０が光を透過しない場合（すなわち透光率が０％である場合）、駆動回路１０は調光副画素Ｓｐを駆動せず、調光パネル３０は、表示パネル２０が黒色を表示する場合と同様に動作する。

【0059】

一方、調光パネル３０が光を透過する場合（すなわち透光率が０％を超える場合）、調光副画素信号が第２信号出力回路１４を介して複数の調光副画素Ｓｐに出力される。調光副画素信号は、後述するように調光副画素Ｓｐの階調を示す調光副階調データを含んでいる。

【0060】

第２走査回路１５によって調光副画素Ｓｐが走査されることで、上記の表示副画素Ｓｄと同様に調光副画素Ｓｐが動作する。つまり、液晶層３２を透過する光の偏光軸の向きは、調光副階調データの階調値に応じて変化する。このように、調光副画素信号によって液晶分子の向きが調節されることで、液晶層３２の透光率ひいては液晶層３２を透過する光の輝度、すなわち、調光パネル３０の透光率が調節される。調光パネル３０を透過した光は、表示パネル２０に入射する。

【0061】

光源装置４０は、図２および図４に示すように、調光パネル３０の背面側に配置され、調光パネル３０および表示パネル２０に向けて光を出射する。光源装置４０は、図１に示す出射領域ＳＡから光を出射する。出射領域ＳＡは、平面視において、調光領域ＰＡおよび表示領域ＤＡと重畳する。

【0062】

図６は、表示装置１の断面図である。表示装置１は、＋Ｚ側を開放し、表示パネル２０および調光パネル３０を周縁部で支持する筐体５０をさらに備えている。

【0063】

光源装置４０は、筐体５０の内側に配置されている。光源装置４０は、直下型のバックライトユニットである。光源装置４０は、電気回路基板４１、フレーム４２、および、拡散パネル４３を備えている。

【0064】

電気回路基板４１は、平面視矩形状であり、筐体５０の内側底面に配置されている。平面視で出射領域ＳＡと重畳する電気回路基板４１の主面４１ａには複数の発光素子４４が実装され、複数の発光素子４４は、発光素子４４を保護するオーバーコート層４５で覆われている。

【0065】

発光素子４４は、自己発光素子であり、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｏｄｅ））である。複数の発光素子４４は、平面視格子状に配置されている。具体的には、複数の発光素子４４は、平面視において、主面４１ａの周縁より中央側で、Ｘ方向およびＹ方向それぞれに沿って行列状に配置されている。

【0066】

また、複数の発光素子４４は、主面４１ａの全体に渡って均等に配置されている。つまり、主面４１ａの全体に渡って、主面４１ａの単位面積あたりに配置されている発光素子４４の個数は同じである。具体的には、複数の発光素子４４は、Ｘ方向およびＹ方向それぞれに沿って等間隔で配置されている。発光素子４４は、＋Ｚ側に光を出射する。

【0067】

フレーム４２は、筐体５０の内側において、電気回路基板４１より＋Ｚ側で拡散パネル４３の周縁部を支持する。フレーム４２は、筐体５０の側壁の内側面に配置され、電気回路基板４１より側方に配置されている。つまり、平面視において、電気回路基板４１の周縁は、筐体５０の側壁およびフレーム４２から離れている。なお、平面視において、電気回路基板４１が筐体５０の側壁またはフレーム４２と接触する形状でもよいが、発光素子４４は、筐体５０の側壁およびフレーム４２から離れて主面４１ａに配置される。

【0068】

拡散パネル４３は、発光素子４４から出射された光を拡散させつつ透過させる。拡散パネル４３の前面において、筐体５０によって支持されている部位より中央側は、出射領域ＳＡに相当する。

【0069】

光源制御回路１６は、光源制御信号に基づいて、複数の発光素子４４の光量が互いに等しくなるように複数の発光素子４４を制御する。これにより、発光素子４４の輝度すなわち複数の発光素子４４が出射する光の明るさは、互いに等しい。発光素子４４から出射した光は、出射領域ＳＡから出射光として調光パネル３０の背面に向けて出射する。

【0070】

図７は、平面視における出射領域ＳＡの輝度分布を示す図である。図７では、複数の発光素子４４の輝度が互いに等しい場合における出射領域ＳＡの輝度分布を示している。

【0071】

出射領域ＳＡは、第１出射範囲ＳＡ１、および、第２出射範囲ＳＡ２を有している。第２出射範囲ＳＡ２における出射光の明るさは、第１出射範囲ＳＡ１における出射光の明るさよりも弱い。つまり、第２出射範囲ＳＡ２の輝度は、第１出射範囲ＳＡ１の輝度より低い。

【0072】

第１出射範囲ＳＡ１は、平面視において出射領域ＳＡの中央部にある。この理由は、上記のように、互いに同じ光量である複数の発光素子４４がＸ方向およびＹ方向それぞれに沿って等間隔に行列状に配置されており、出射領域ＳＡの平面視中央部において輝度が最も高い値でほぼ一定となるためである。

【0073】

第２出射範囲ＳＡ２は、平面視において第１出射範囲ＳＡ１より出射領域ＳＡの周縁側にある。具体的には、第２出射範囲ＳＡ２は、第１出射範囲ＳＡ１と隣接しており、第１出射範囲ＳＡ１の周縁と出射領域ＳＡの周縁との間にある。第２出射範囲ＳＡ２では、出射領域ＳＡの中央側から周縁側に向けて輝度が低くなる。

【0074】

この理由は、上記のように、平面視において、電気回路基板４１の周縁が筐体５０の側壁およびフレーム４２から離れており、第１出射範囲ＳＡ１に対応する範囲において単位面積あたりに配置されている発光素子４４の個数よりも、第２出射範囲ＳＡ２に対応する範囲おいて単位面積あたりに配置されている発光素子４４の個数が少ないためである。さらに、第２出射範囲ＳＡ２において、発光素子４４は、出射領域ＳＡの中央側にあり、出射領域ＳＡの中央側から周縁側に向けて発光素子４４の光量が少なくなるためである。

【0075】

図８は、図７に示すＡ－Ａ線に沿う光源装置４０の断面における出射領域ＳＡの輝度分布を示す図である。図８において、横軸は、出射領域ＳＡのＸ座標を示しており、縦軸は、出射領域ＳＡの輝度を、出射領域ＳＡにおいて最も高い輝度を１００％と定めた百分率で示している。

【0076】

図８に示すように、第１出射範囲ＳＡ１では、出射領域ＳＡにおいて、輝度が最も高い値（すなわち１００％）でほぼ一定となる。第１出射範囲ＳＡ１から第２出射範囲ＳＡ２にかけて輝度は連続して変化する。第２出射範囲ＳＡ２の内側周縁における輝度は１００％未満であり、出射領域ＳＡの中央側から周縁側に向けて輝度が低下し、第２出射範囲ＳＡ２の外側周縁における輝度は２５％である。

【0077】

なお、平面視でＡ－Ａ線と交差する直線に沿う光源装置４０の断面においても、第１出射範囲ＳＡ１では輝度が最も高い値でほぼ一定となり、第２出射範囲ＳＡ２では出射領域ＳＡの中央側から周縁側に向けて輝度が低下する。

【0078】

次に、信号処理回路１１の構成について説明する。図９は、信号処理回路１１のブロック図である。信号処理回路１１は、記憶部１１ａ、取得部１１ｂ、第１補正部１１ｃ、透光率算出部１１ｄ、調光副階調データ生成部１１ｅ、表示副階調データ生成部１１ｆ、第２補正部１１ｇ、および、出力部１１ｈを備えている。

【0079】

記憶部１１ａには、輝度を調節する輝度調節データが予め格納されている。上記のように出射領域ＳＡにおいて第２出射範囲ＳＡ２の輝度は、第１出射範囲ＳＡ１の輝度より低い。よって、複数の画素Ｇにおける階調データの階調値が互いに等しい場合に、第２出射範囲ＳＡ２に対応する表示領域ＤＡの範囲の輝度は、第１出射範囲ＳＡ１に対応する表示領域ＤＡの範囲の輝度より低くなり、所望の輝度を得ることができない。

【0080】

そこで、以下に説明するように、輝度調節データは、図７および図８に示す出射領域ＳＡの輝度分布に対応して、複数の画素Ｇにおける階調データの階調値が互いに等しい場合に、表示領域ＤＡの輝度が均一化するように定められている。

【0081】

具体的には、駆動回路１０は、輝度調節データを用いて調光領域ＰＡの透光率を調節する。駆動回路１０は、輝度調節データよって調光領域ＰＡの透光率を調節することで、複数の画素Ｇにおいて、第１出射範囲ＳＡ１に対応する画素Ｇ（以下、第１画素と称する）の階調値と、複数の画素のうち第２出射範囲ＳＡ２に対応する画素Ｇ（以下、第２画素と称する）の階調値とが等しい場合、調光領域ＰＡにおいて、第１画素に対応する第１調光範囲ＰＡ１の透光率よりも、第２画素に対応する第２調光範囲ＰＡ２の透光率を高くする。

【0082】

第１画素は、表示領域ＤＡにある複数の画素Ｇのうち第１出射範囲ＳＡ１と平面視で重畳する画素Ｇであり、複数ある。第２画素は、表示領域ＤＡにある複数の画素Ｇのうち第２出射範囲ＳＡ２と平面視で重畳する画素Ｇであり、複数ある。

【0083】

第１調光範囲ＰＡ１は、平面視において、第１出射範囲ＳＡ１と平面視で重畳する調光領域ＰＡの範囲であり、調光領域ＰＡの中央部にある。よって、複数の第１画素は、第１調光範囲ＰＡ１および第１出射範囲ＳＡ１と平面視で重畳する。

【0084】

第２調光範囲ＰＡ２は、平面視において、第２出射範囲ＳＡ２と平面視で重畳する調光領域ＰＡの範囲であり、第１調光範囲ＰＡ１より調光領域ＰＡの周縁側にある。具体的には、第２調光範囲ＰＡ２は、第１調光範囲ＰＡ１の周縁と調光領域ＰＡの周縁との間にある。よって、複数の第２画素は、第２調光範囲ＰＡ２および第２出射範囲ＳＡ２と平面視で重畳する。

【0085】

輝度調節データにおいて、第１出射範囲ＳＡ１に対応する第１調光範囲ＰＡ１の補正比率は、一定であり、第２出射範囲ＳＡ２に対応する第２調光範囲ＰＡ２に対応する補正比率より小さくなる。また、第２調光範囲ＰＡ２の補正比率は、調光領域ＰＡの中央側から周縁側に向けて輝度が高くなる。

【0086】

図１０は、輝度調節データの一部を示す図である。図１０の輝度調節データは、図７に示すＡ－Ａ線に沿う調光パネル３０の断面における調光副画素Ｓｐの位置と補正比率との関係を示しており、横軸は、調光領域ＰＡのＸ座標を示しており、縦軸は、補正比率（％）である。

【0087】

輝度調節データは、図８に示す出射領域ＳＡの輝度分布の曲線の形状を、横軸と平行な直線を対称軸とした対称形状に近似した曲線状である。具体的には、第１調光範囲ＰＡ１の補正比率は、２０％で一定である。第１調光範囲ＰＡ１から第２調光範囲ＰＡ２にかけて補正比率は連続して変化する。第２調光範囲ＰＡ２の内側周縁における補正比率は２０％を超え、調光領域ＰＡの中央側から周縁側に向けて補正比率が増加し、第２調光範囲ＰＡ２の外側周縁における補正比率は８０％である。

【0088】

輝度調節データは、表示装置１毎に個別に定められる。具体的には、表示装置１の製造時に出射領域ＳＡの輝度が表示装置１毎に測定され、輝度調節データは、測定された出射領域ＳＡに対応して定められ、記憶部１１ａに格納される。つまり、輝度調節データは、表示装置１毎に光源装置４０の個体差に対応して定められる。なお、輝度調節データは、表示装置１の製造前に実験等によって予め測定される出射領域ＳＡの輝度に対応して定められ、記憶部１１ａに格納されてもよい。この場合、輝度調節データは、光源装置４０の個体差に関わらず定められ、複数の表示装置１の記憶部１１ａそれぞれに同一の輝度調節データが格納される。

【0089】

取得部１１ｂは、複数の画素Ｇに対応する画像信号を取得する。画像信号は、複数の画素Ｇの階調を示す階調データを有する。階調データは、画素Ｇを構成する第１表示副画素Ｓｄ１、第２表示副画素Ｓｄ２および第３表示副画素Ｓｄ３に対応して複数ある。

【0090】

階調データは、第１表示副画素Ｓｄ１に対応する第１階調データ、第２表示副画素Ｓｄ２に対応する第２階調データ、および、第３表示副画素Ｓｄ３に対応する第３階調データを有する。なお、第１階調データ、第２階調データおよび第３階調データを区別せずに説明するときには、単に、「階調データ」と称する場合がある。階調データは、いわゆるガンマ特性を有する。

【0091】

第１補正部１１ｃは、取得部１１ｂで取得した複数の階調データそれぞれを線形化処理する。具体的には、第１補正部１１ｃは、階調データの階調値に線形化係数を適用することで、ガンマ特性を有する階調データを、線形性を有する階調データに補正する。この線形化係数は、記憶部１１ａに予め格納されている。

【0092】

透光率算出部１１ｄは、調光パネル３０の透光率（％）を算出する。はじめに、透光率算出部１１ｄは、線形化された階調データにおいて、複数の画素Ｇ毎に、１つの画素Ｇに対応する３つ階調データの階調値のうち最も高い階調値（以下、最高階調値と称する）を特定する。

【0093】

また、透光率算出部１１ｄは、複数の画素Ｇ毎に、階調値の最大値に対する最高階調値の割合である階調割合を算出する。例えば、階調データが８ビットのデータであり、階調値が０から２５５までの値で表されている場合、階調値の最大値は２５５であり、階調割合は最高階調値を２５５で除算した値である。

【0094】

さらに、透光率算出部１１ｄは、複数の画素Ｇ毎に、画素Ｇに対応する調光領域ＰＡの範囲（すなわち第１調光範囲ＰＡ１および第２調光範囲ＰＡ２の一方）の補正比率と、階調割合とを乗算する。透光率算出部１１ｄは、その乗算結果を、その画素Ｇと平面視で重畳する調光領域ＰＡの範囲の透光率とする。つまり、調光パネル３０の透光率は、１の画素Ｇと平面視で重畳する調光領域ＰＡの範囲、すなわち、１組の調光副画素ＣＳｐ（３つの調光副画素Ｓｐ）毎に算出される。

【0095】

調光副階調データ生成部１１ｅは、複数の調光副画素Ｓｐ毎に、調光副画素Ｓｐの階調値を示す調光副階調データを生成する。具体的には、調光副階調データ生成部１１ｅは、複数の調光副画素Ｓｐ毎に、調光副画素Ｓｐが位置する調光領域ＰＡの範囲における透光率と、その調光副画素Ｓｐに対応する画素Ｇの最高階調値とを乗じた値を示すデータを、調光副階調データとして生成する。よって、１つの画素Ｇに対応する１組の調光副画素ＣＳｐを構成する３つの調光副画素Ｓｐの階調値は、互いに等しい。

【0096】

表示副階調データ生成部１１ｆは、複数の表示副画素Ｓｄ毎に、表示副画素Ｓｄの階調値を示す表示副階調データを生成する。具体的には、表示副階調データ生成部１１ｆは、第１表示副画素Ｓｄ１に対応する第１表示副階調データ、第２表示副画素Ｓｄ２に対応する第２表示副階調データ、および、第３表示副画素Ｓｄ３に対応する第３表示副階調データを生成する。

【0097】

より具体的には、表示副階調データ生成部１１ｆは、複数の第１表示副画素Ｓｄ１毎に、第１表示副画素Ｓｄ１に対応する画素Ｇの第１階調データの階調値と、その画素Ｇの階調割合の逆数とを乗算した値を示すデータを第１表示副階調データとして生成する。

【0098】

同様に、表示副階調データ生成部１１ｆは、複数の第２表示副画素Ｓｄ２毎に、第２表示副画素Ｓｄ２に対応する画素Ｇの第２階調データの階調値と、その画素Ｇの階調割合の逆数とを乗算した値を示すデータを第２表示副階調データとして生成する。さらに、表示副階調データ生成部１１ｆは、複数の第３表示副画素Ｓｄ３毎に、第３表示副画素Ｓｄ３に対応する画素Ｇの第３階調データの階調値と、その画素Ｇの階調割合の逆数とを乗算した値を示すデータを第３表示副階調データとして生成する。なお、第１表示副階調データ、第２表示副階調データおよび第３表示副階調データを区別せずに共通する事項を説明するときは、単に、「表示副階調データ」と称する場合がある。

【0099】

第２補正部１１ｇは、調光副階調データ生成部１１ｅによって生成された調光副階調データ、および、表示副階調データ生成部１１ｆによって生成された表示副階調データをガンマ補正する。具体的には、第２補正部１１ｇは、調光副階調データおよび表示副階調データそれぞれの階調値にガンマ値を適用することで、線形性を有する調光副階調データおよび表示副階調データを、ガンマ特性を有する調光副階調データおよび表示副階調データに補正する。このガンマ値は、記憶部１１ａに予め格納されている。

【0100】

出力部１１ｈは、ガンマ補正された表示副階調データを含む表示副画素信号を複数生成し、第１信号出力回路１２に出力する。また、出力部１１ｈは、ガンマ補正された調光副階調データを含む調光副画素信号を複数生成し、第２信号出力回路１４に出力する。

【0101】

次に、駆動回路１０、表示パネル２０および調光パネル３０の動作について、図１１および図１２を用いて説明する。図１１は、駆動回路１０が実行するフローチャートである。図１２は、駆動回路１０が調光副階調データおよび表示副階調データを生成する際に算出する値などを示す図である。

【0102】

光源装置４０が上記のように制御されることで、出射領域ＳＡの輝度分布は、図７および図８に示す状態であり、複数の画素Ｇにおける階調データの階調値が互いに等しく、表示領域ＤＡの全体に白色が表示される場合を説明する。

【0103】

また、階調データ、表示副階調データおよび調光副階調データが８ビットのデータであり、図７および図８に示す点α、点βおよび点γに位置する画素Ｇに対応する表示副画素Ｓｄおよび調光副画素Ｓｐそれぞれの階調値が算出される過程を具体的に説明する。

【0104】

図７および図８に示すように、点αに対応する画素Ｇは第１出射範囲ＳＡ１に位置する第１画素に相当し、点βおよび点γに対応する画素Ｇは、第２出射範囲ＳＡ２に位置する第２画素に相当する。また、図１０に示すように、点αに対応する調光副画素Ｓｐは第１調光範囲ＰＡ１に位置し、点βおよび点γに位置する調光副画素Ｓｐは第２調光範囲ＰＡ２に位置する。

【0105】

図８および図１２に示すように、点α、点βおよび点γそれぞれにおいて、出射領域ＳＡの輝度（Ａ）は、１００％、５０％、および、２５％である。また、図１０および図１２に示すように、点α、点βおよび点γそれぞれにおいて、補正比率（Ｂ）は、２０％、４０％、および、８０％である。

【0106】

図１１に示すように、取得部１１ｂは、ステップＳ１にて、画像信号を取得する。表示領域ＤＡの全体に白色が表示される場合、全ての画素Ｇの階調データは、最大の階調値である２５５を示し、点α、点βおよび点γそれぞれに位置する画素Ｇの３つの階調データの階調値は、２５５である。続けて、第１補正部１１ｃは、ステップＳ２にて、階調データを線形化処理する。

【0107】

さらに、透光率算出部１１ｄは、ステップＳ３にて、最高階調値を特定する。上記のように点α、点βおよび点γそれぞれに位置する画素Ｇの３つの階調データの階調値は、２５５であるため、点α、点βおよび点γそれぞれに位置する画素Ｇの最高階調値（Ｃ）は、「２５５」である（図１２）。

【0108】

続けて、透光率算出部１１ｄは、ステップＳ４にて、階調割合（＝最高階調値（Ｃ）／２５５）を算出する。点α、点βおよび点γそれぞれに位置する画素Ｇの階調割合（Ｄ）は、「１」である（図１２）。

【0109】

さらに、透光率算出部１１ｄは、ステップＳ５にて、透光率（＝補正比率（Ｂ）×階調割合（Ｄ））を算出する。点α、点βおよび点γそれぞれに対応する調光副画素Ｓｐの透光率は、「２０％」、「４０％」、および、「８０％」である（図１２）。

【0110】

続けて、調光副階調データ生成部１１ｅは、ステップＳ６にて、調光副画素Ｓｐの階調値（＝最高階調値（Ｃ）×透光率（Ｅ））を含む調光副階調データを生成する。点α、点βおよび点γそれぞれに対応する調光副画素Ｓｐの階調値（Ｆ）は、「２５」、「５１」、および、「２０４」である。

【0111】

さらに、表示副階調データ生成部１１ｆは、ステップＳ７にて、表示副画素Ｓｄの階調値（＝最高階調値（Ｃ）×（１／階調割合（Ｄ））を含む表示副階調データを生成する。点α、点βおよび点γそれぞれに対応する表示副画素Ｓｄの階調値（Ｇ）は、「２５５」、「２５５」、および、「２５５」である。

【0112】

続けて、第２補正部１１ｇは、ステップＳ８にて、調光副階調データおよび表示副階調データをガンマ補正する。出力部１１ｈは、ステップＳ９にて、表示副階調データを含む表示副画素信号を第１信号出力回路１２に出力し、調光副階調データを含む調光副画素信号を含む第２信号出力回路１４に出力する。

【0113】

上記のように、第２信号出力回路１４によって、複数の調光副画素信号が対応する調光副画素Ｓｐに送信され、複数の調光副画素Ｓｐが動作することで、調光領域ＰＡにおいて透光率が１組の調光副画素ＣＳｐ毎に調節される。

【0114】

具体的には、点αに位置する画素Ｇに対応する１組の調光副画素ＣＳｐの透光率が２０％、点βに位置する画素Ｇに対応する１組の調光副画素ＣＳｐの透光率が４０％、および、点γに位置する画素Ｇに対応する１組の調光副画素ＣＳｐの透光率が８０％に調節される。また、点αに位置する画素Ｇを含む調光領域ＰＡの第１調光範囲ＰＡ１の透光率は２０％で一定であり、第１調光範囲ＰＡ１から第２調光範囲ＰＡ２にかけて透光率は連続して変化し、点βおよび点γに位置する画素Ｇを含む第２調光範囲ＰＡ２の透光率は、調光領域ＰＡの中央側から周縁に向かって、２０％を超え８０％まで増加する。

【0115】

また、上記のように、第１信号出力回路１２によって、複数の表示副画素信号が対応する表示副画素Ｓｄに送信される。複数の表示副画素Ｓｄが動作することで、表示領域ＤＡに画像（全体が白色である画像）が表示される。このとき、表示領域ＤＡに表示される画像の明るさ（すなわち表示領域ＤＡの輝度）は、出射領域ＳＡの輝度、調光パネル３０の透光率、および、表示パネル２０の透光率によって定まる。具体的には、表示領域ＤＡの輝度を階調値で表す場合、図１２に示す出射領域ＳＡの輝度（Ａ）と、透光率（Ｅ）と、画素Ｇを構成する表示副画素Ｓｄの階調値（Ｇ）とを乗ずることで算出できる。

【0116】

点αに位置する画素Ｇにおける表示領域ＤＡの輝度（Ｈ（＝出射領域ＳＡの輝度（Ａ）×透光率（Ｅ）×表示副画素Ｓｄの階調値（Ｇ））は、「５１」である。点βに位置する画素Ｇにおける表示領域ＤＡの輝度（Ｈ）は、「５１」である。点γに位置する画素Ｇにおける表示領域ＤＡの輝度（Ｈ）は、「５１」である。このように、複数の画素Ｇにおける階調データの階調値が互いに等しい場合、点α、点βおよび点γそれぞれに位置する画素Ｇにおける表示領域ＤＡの輝度が互いに等しくなる。

【0117】

図１３は、複数の画素Ｇにおける階調データの階調値が互いに等しい場合における表示領域ＤＡの輝度の一部を示す図である。図１３の表示領域ＤＡの輝度は、図７に示すＡ－Ａ線に沿う表示パネル２０の断面における表示副画素Ｓｄの位置と輝度との関係を示しており、横軸は、表示領域ＤＡのＸ座標を示しており、縦軸は、表示領域ＤＡの輝度を、表示領域ＤＡにおいて最も高い輝度を１００％と定めた百分率で示している。

【0118】

図１３に示すように、Ｘ方向の全体に亘って表示領域ＤＡの輝度が一定である。また、図１３と同様に、平面視において、調光領域ＰＡの第１調光範囲ＰＡ１および第２調光範囲ＰＡ２それぞれに対応する表示領域ＤＡの範囲（つまり表示領域ＤＡの全体）において、輝度はほぼ一定である。

【0119】

上記のように、輝度調節データを用いて、調光パネル３０および表示パネル２０の階調値を補正することで、出射領域ＳＡの輝度が均一でない場合においても、表示領域ＤＡの輝度を均一化することができる。つまり、複数の画素Ｇの階調値が互いに同じである場合に、画像を表示する表示領域ＤＡの明るさを均一化することができる。

【0120】

なお、輝度調節データが用いられない場合の表示領域ＤＡの輝度は、調光領域ＰＡの全体の透光率が例えば１００％で一定である場合、出射領域ＳＡの輝度（Ａ）と表示副階調データの階調値（表示領域ＤＡの全体に白色が表示される場合は２５５）を乗ずることで算出される。

【0121】

具体的には、図１２に示すように、複数の画素Ｇにおける階調データの階調値が互いに等しく、表示領域ＤＡの全体に白色が表示される場合、点α、点βおよび点γそれぞれに位置する画素Ｇにおける表示領域ＤＡの輝度（Ｘ（＝出射領域ＳＡの輝度（Ａ）×２５５）は、「２５５」、「１２７」、および、「６４」である。このように、輝度調節データが用いられない場合、表示領域ＤＡの輝度は、出射領域ＳＡの輝度に対応し、表示領域ＤＡの全体に白色が表示されるとき、表示領域ＤＡの周縁部の輝度は、表示領域ＤＡの中央部の輝度より低くなる。

【0122】

＜第１実施形態の変形例＞
次に、第１実施形態の変形例に係る表示装置１について、主として、上記の第１実施形態と異なる部分を説明する。

【0123】

本変形例において、輝度調節データは、表示領域ＤＡの周縁部の輝度が表示領域ＤＡの中央部の輝度より僅かに低くなるように定められている。

【0124】

具体的には、第２調光範囲ＰＡ２の外側周縁において、本変形例の補正比率は、図１０に示す上記の第１実施形態の補正比率（８０％）より低く定められており、例えば、６５％である。これにより、点α、点βおよび点γそれぞれにおいて、補正比率（Ｂ）は、例えば、２０％、３５％、６５％に定められる。これにより、複数の画素Ｇにおける階調データの階調値が互いに等しく、表示領域ＤＡの全体に白色が表示される場合、点α、点βおよび点γそれぞれにおいて、表示領域ＤＡの輝度（Ｈ）は、「５１」、「４５」、「４１」となる。

【0125】

図１４は、第１実施形態の変形例において、複数の画素Ｇにおける階調データの階調値が互いに等しい場合における表示領域ＤＡの輝度の一部を示す図である。図１４の表示領域ＤＡの輝度は、図１３と同様に、図７に示すＡ－Ａ線に沿う表示パネル２０の断面における表示副画素Ｓｄの位置と輝度との関係を示している。

【0126】

図１４に示すように、表示領域ＤＡのＸ方向両端部の輝度は、中央部の輝度より低くなる。同様に、表示領域ＤＡの平面視において、周縁部の輝度は、中央部の輝度より低くなる。この場合においても、輝度調節データが用いられない場合と比べて、表示領域ＤＡの明るさは均一化している。

【0127】

＜第２実施形態＞
次に、本開示の第２実施形態に係る表示装置１について、主として、上記の第１実施形態と異なる部分を説明する。本第２実施形態では、出射領域ＳＡの輝度分布および輝度調節データが上記の第１実施形態と異なる。

【0128】

本第２実施形態において、第２出射範囲ＳＡ２は、平面視において出射領域ＳＡの中央部にある。第２出射範囲ＳＡ２における出射領域ＳＡの輝度はほぼ一定である。

【0129】

第１出射範囲ＳＡ１は、平面視において第１出射範囲ＳＡ１より出射領域ＳＡの周縁側にある。具体的には、第１出射範囲ＳＡ１は、第２出射範囲ＳＡ２と隣接しており、第２出射範囲ＳＡ２の周縁と出射領域ＳＡの周縁との間にある。また、第２出射範囲ＳＡ２から第１出射範囲ＳＡ１にかけて輝度は連続して変化し、第１出射範囲ＳＡ１では、出射領域ＳＡの中央側から周縁側に向けて輝度が増加したのちに減少する。

【0130】

図１５は、第２実施形態において、図７に示すＡ－Ａ線に沿う光源装置４０の断面における出射領域ＳＡの輝度分布を示す図である。図１５に示すように、第２出射範囲ＳＡ２では、輝度が第１出射範囲ＳＡ１よりも低い輝度（例えば４０％）でほぼ一定となる。

【0131】

また、第１出射範囲ＳＡ１の内側周縁における輝度は例えば４０％を超え、第１出射範囲ＳＡ１の外側周縁に向かって増加して例えば１００％となった後、出射領域ＳＡの周縁に向かって減少する。

【0132】

このような出射領域ＳＡの輝度分布となるように、光源制御回路１６は、発光素子４４の光量を制御する。具体的には、光源制御回路１６は、第１出射範囲ＳＡ１と平面視で重なる発光素子４４の光量よりも、第２出射範囲ＳＡ２と平面視で重なる発光素子４４の光量を小さくする。これにより、第１出射範囲ＳＡ１に対応する発光素子４４の明るさよりも第２出射範囲ＳＡ２に対応する発光素子４４の明るさは弱くなる。

【0133】

さらに、光源制御回路１６は、第１出射範囲ＳＡ１と平面視で重なる複数の発光素子４４の光量を、第１出射範囲ＳＡ１の内側周縁から外側周縁に向けて増加させたのちに減少させる。

【0134】

本第２実施形態の輝度調節データは、上記の第２実施形態の出射領域ＳＡの輝度分布に対応して、複数の画素Ｇにおける階調データの階調値が互いに等しい場合に表示領域ＤＡの輝度が均一化するように定められている。輝度調節データにおいて、第２出射範囲ＳＡ２に対応する第２調光範囲ＰＡ２の補正比率は、一定であり、第１出射範囲ＳＡ１に対応する第１調光範囲ＰＡ１に対応する補正比率より大きくなる。また、第２調光範囲ＰＡ２から第１調光範囲ＰＡ１にかけて補正比率は連続して変化し、第１調光範囲ＰＡ１の補正比率は、調光領域ＰＡの中央側から周縁側に向けて輝度が減少したのちに増加する。

【0135】

図１６は、第２実施形態の輝度調節データの一部を示す図である。図１６の輝度調節データは、図７に示すＡ－Ａ線に沿う調光パネル３０の断面における調光副画素Ｓｐの位置（換言すれば調光領域ＰＡのＸ座標）と補正比率との関係を示している。

【0136】

輝度調節データは、図１５に示す出射領域ＳＡの輝度分布の曲線の形状を、横軸と平行な直線を対称軸とした対称形状に近似した曲線状である。具体的には、第２調光範囲ＰＡ２の補正比率は、例えば８０％で一定である。第１調光範囲ＰＡ１の内側周縁における補正比率は例えば８０％未満であり、調光領域ＰＡの中央側から周縁側に向けて補正比率が減少して、例えば２５％となった後、出射領域ＳＡの周縁に向かって増加する。

【0137】

以上、本開示の好適な実施の形態を説明したが、本開示はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本開示の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本開示の技術的範囲に属する。

【0138】

例えば、上記の各実施形態において、複数の発光素子４４の配置を変更することで、図７、図８および図１５に示す出射領域ＳＡの輝度分布となるようにしてもよい。具体的には、出射領域ＳＡの輝度が高い範囲ほど、単位面積あたりに配置されている発光素子４４の個数を多くする。つまり、第２調光範囲ＰＡ２と平面視で重なる主面４１ａの範囲において単位面積あたりに配置されている発光素子４４の個数よりも、第１出射範囲ＳＡ１と平面視で重なる主面４１ａの範囲おいて単位面積あたりに配置されている発光素子４４の個数を多くする。

【0139】

また、最高階調値は、１つの画素Ｇに対応する３つの階調データから特定されるが、互いに隣接する複数の画素Ｇによって構成される１組の画素に対応する階調データから特定されてもよい。この場合、調光パネル３０の透光率は、１組の画素と平面視で重なる調光領域ＰＡの範囲、すなわち、複数の１組の調光副画素ＣＳｐ毎に算出される。

【0140】

出射領域ＳＡの輝度、および、輝度調節データの補正比率が上記の値に限定されないことは言うまでもなく、第１出射範囲ＳＡ１、第２出射範囲ＳＡ２、第１調光範囲ＰＡ１、および、第２調光範囲ＰＡ２が上記の範囲に限定されないことは言うまでもない。例えば、図１５に示す出射領域ＳＡの輝度分布において、第１出射範囲ＳＡ１よりも出射領域ＳＡの周縁側に、第２出射範囲ＳＡ２があってもよい。

【0141】

また、上記の表示パネル２０は、複数の副画素電極ＰＥと対向するように共通電極ＣＥが第２基板２３に配置される縦電界方式の液晶ディスプレイでもよい。また、表示パネル２０は、反射型の液晶ディスプレイでもよい。

【0142】

また、光源装置４０は、発光素子４４がフレーム４２の内側面に配置されているエッジ型のバックライトユニットでもよい。

【0143】

また、第２出射範囲ＳＡ２における出射光の明るさは、第１出射範囲ＳＡ１における出射光の明るさ以上でもよい。

【0144】

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記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本開示によりもたらされるものと解される。

【符号の説明】

【0145】

１ 表示装置
１０ 駆動回路
２０ 表示パネル
３０ 調光パネル
４０ 光源装置
４１ 電気回路基板
４１ａ 電気回路基板の主面
４４ 発光素子
ＤＡ 表示領域
Ｇ 画素
ＰＡ 調光領域
ＰＡ１ 第１調光範囲
ＰＡ２ 第２調光範囲
ＳＡ 出射領域
ＳＡ１ 第１出射範囲
ＳＡ２ 第２出射範囲
Ｓｄ 表示副画素
Ｓｐ 調光副画素

【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】