JP2006286287A - Light control method of lighting device, lighting apparatus and liquid crystal display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明装置の調光方法及び該調光方法によって調光された照明装置並びに該照明装置を用いた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a dimming method for an illuminating device, an illuminating device dimmed by the dimming method, and a liquid crystal display device using the illuminating device.
従来より、液晶パネルに照明する光源(バックライトと呼ばれる)として、高輝度・高演色の特性を有する冷陰極蛍光灯を用いた液晶表示装置はよく知られている。 Conventionally, a liquid crystal display device using a cold cathode fluorescent lamp having high luminance and high color rendering characteristics as a light source (called a backlight) for illuminating a liquid crystal panel is well known.
一般に、かかる液晶表示装置は、前記冷陰極蛍光灯の輝度(光量)を変化させることで、その発光面の明るさ(表示画面の輝度)を調整可能に構成されている(いわゆる調光)。 In general, such a liquid crystal display device is configured so that the brightness (luminance of the display screen) of the light emitting surface can be adjusted by changing the brightness (light quantity) of the cold cathode fluorescent lamp (so-called dimming).
また、この調光には、電流調光と呼ばれる調光方法が広く採用されている(たとえば、特許文献1)。電流調光は、冷陰極蛍光灯の輝度がその導通電流の大きさに比例することを利用するもので、冷陰極蛍光灯に連続して高周波電流を導通させ、その電流値を変化させながら輝度の調整を行うものである(図3参照)。
近年、市場では液晶テレビ等の液晶表示装置の大型化及び高輝度化が望まれる傾向にある。この場合の液晶表示装置には、液晶パネル直下に複数の光源(冷陰極蛍光灯)を配置し、液晶パネルを照明する、いわゆる直下型のバックライト構成を有する照明装置が広く採用されている(図1参照)。 In recent years, there is a tendency in the market to increase the size and brightness of liquid crystal display devices such as liquid crystal televisions. In this case, an illuminating device having a so-called direct-type backlight configuration in which a plurality of light sources (cold cathode fluorescent lamps) are arranged immediately below the liquid crystal panel to illuminate the liquid crystal panel is widely employed ( (See FIG. 1).
このような複数の冷陰極蛍光灯を備えた照明装置は、それぞれの冷陰極蛍光灯の特性(ガス圧や蛍光体膜厚等)のばらつきによる明るさ(照明)のムラはもとより、各冷陰極蛍光灯の発熱温度が相互に影響することによる(即ち、温度分布ムラを起因とする)照明ムラも生じやすいという特性を有する。加えて、液晶パネルは温度変化に敏感に反応し、明るさや色を変化させてしまいカラーフィルターの設計が困難になる等の理由もあって、複数の冷陰極蛍光灯を備えた照明装置を使用する液晶表示装置では、各冷陰極蛍光灯の発熱温度の調整は、特に重要な要因であるといえる。 Such an illuminating device equipped with a plurality of cold cathode fluorescent lamps has not only unevenness in brightness (illumination) due to variations in characteristics (gas pressure, phosphor film thickness, etc.) of each cold cathode fluorescent lamp. There is a characteristic that illumination unevenness easily occurs due to mutual influence of the heat generation temperature of the fluorescent lamp (that is, due to temperature distribution unevenness). In addition, the LCD panel responds sensitively to changes in temperature and changes the brightness and color, making it difficult to design color filters. Use lighting devices with multiple cold cathode fluorescent lamps. In such a liquid crystal display device, it can be said that adjustment of the heat generation temperature of each cold cathode fluorescent lamp is a particularly important factor.
ところで、上述した電流調光では、冷陰極蛍光灯の発熱量も導通電流の大きさに比例して変化する(図3(c)参照)。即ち、電流調光では、冷陰極蛍光灯の発熱温度の変動傾向は、輝度と同様の傾向を示す。このことは、つまり、電流調光では、輝度又は発熱温度をそれぞれ独立して調整することは略不可能であることを意味するものである。 By the way, in the current dimming described above, the amount of heat generated by the cold cathode fluorescent lamp also changes in proportion to the magnitude of the conduction current (see FIG. 3C). That is, in current dimming, the variation tendency of the heat generation temperature of the cold cathode fluorescent lamp shows the same tendency as the luminance. This means that, in current dimming, it is almost impossible to independently adjust the brightness or heat generation temperature.
したがって、かかる電流調光では、複数の冷陰極蛍光灯を備えた照明装置の明るさ調整を精度よく容易に行うことは非常に困難であるといえ、特に該照明装置を使用する液晶表示装置にとっては高輝度化を阻害する要因となる。 Therefore, with such current dimming, it can be said that it is very difficult to accurately and easily adjust the brightness of an illuminating device including a plurality of cold cathode fluorescent lamps, particularly for a liquid crystal display device using the illuminating device. Is a factor that hinders high brightness.
本発明は、上記問題点を解決するべくなされたもので、照明装置が備える複数の冷陰極蛍光灯それぞれについて、輝度又は温度をそれぞれ独立して調整することで、当該照明装置の照明ムラ又は温度分布ムラを解消可能にする照明装置の調光方法及び該調光方法によって調光された照明装置並びに該照明装置を用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and for each of a plurality of cold-cathode fluorescent lamps included in the lighting device, the luminance or temperature is adjusted independently, thereby causing uneven lighting or temperature of the lighting device. It is an object of the present invention to provide a dimming method for an illuminating device capable of eliminating uneven distribution, an illuminating device dimmed by the dimming method, and a liquid crystal display device using the illuminating device.
本発明の照明装置の調光方法は、複数の冷陰極蛍光灯からなる照明装置をバースト調光によって調光する方法であって、任意の前記冷陰極蛍光灯の輝度又は発熱温度について、何れか一方を一定にしたまま、他方を調整することで、前記照明装置の照明ムラ及び/又は温度分布ムラを解消可能に構成されてなることを特徴とする。 The dimming method of the illuminating device of the present invention is a method of dimming an illuminating device comprising a plurality of cold cathode fluorescent lamps by burst dimming, and any one of the luminance or heat generation temperature of the cold cathode fluorescent lamp is selected. By adjusting the other while keeping one constant, the illumination unevenness and / or temperature distribution unevenness of the illumination device can be eliminated.
また、本発明の液晶表示装置は、前記調光方法によって調光された照明装置を液晶パネルに照明するバックライト光源として用いることを特徴とする。 Moreover, the liquid crystal display device of the present invention is characterized in that the illuminating device dimmed by the dimming method is used as a backlight light source for illuminating the liquid crystal panel.
上記構成の照明装置の調光方法は、バースト調光(デューティー調光、PWM調光ともいう。)を採用している点に特徴を有する。かかるバースト調光は、冷陰極蛍光灯に供給する高周波電流の導通時間(ON時間)の比率及びその電流値を変化させながら調光を行う方法である。通常、電流調光では、冷陰極蛍光灯のメーカが保証する電流値の制限により、その調光できる範囲が狭まるという問題があるが、バースト調光では、前記ON時間の比率は、略無段階に設定できるため、より広範囲に精度よく調光することができる。 The dimming method of the lighting device having the above configuration is characterized in that burst dimming (also referred to as duty dimming or PWM dimming) is employed. Such burst dimming is a method of performing dimming while changing the ratio of the conduction time (ON time) of the high-frequency current supplied to the cold cathode fluorescent lamp and its current value. Normally, current dimming has a problem that the range of dimming is narrowed due to the limitation of the current value guaranteed by the cold cathode fluorescent lamp manufacturer. However, in burst dimming, the ON time ratio is substantially stepless. Therefore, the light can be dimmed with accuracy over a wider range.
また、バースト調光では、一般的な現象として、冷陰極蛍光灯の輝度と発熱温度が、同様の変動傾向を示すことはない。したがって、それぞれの冷陰極蛍光灯について、輝度を一定に保ちながら発熱温度を調整したり、これとは逆に、発熱温度を一定に保ちながら、輝度を調整することが可能になり、冷陰極蛍光灯が複数あっても、当該照明装置の照明ムラ及び温度分布ムラを解消でき、適切な明るさに調整することが可能となる。 In burst dimming, as a general phenomenon, the luminance and heat generation temperature of a cold cathode fluorescent lamp do not show the same fluctuation tendency. Therefore, for each cold cathode fluorescent lamp, it is possible to adjust the heat generation temperature while keeping the brightness constant, and conversely, it is possible to adjust the brightness while keeping the heat generation temperature constant. Even if there are a plurality of lamps, the illumination unevenness and temperature distribution unevenness of the illumination device can be eliminated, and the brightness can be adjusted to an appropriate level.
そして、かかる調光方法によって調光された照明装置をバックライト光源として使用することで、大型であっても品質の優れた液晶表示装置を提供することが可能となる。 And it becomes possible to provide the liquid crystal display device excellent in quality even if it is large sized by using the illuminating device light-modulated by this light modulation method as a backlight light source.
以上の如く、本発明の照明装置の調光方法は、複数の冷陰極蛍光灯を備えていても、各々の冷陰極蛍光灯について、輝度又は発熱温度をそれぞれ独立に精度よく調整することが可能であり、照明ムラのない適切な明るさの調整が容易となる。 As described above, the light control method of the lighting device of the present invention can adjust the luminance or heat generation temperature independently and accurately for each of the cold cathode fluorescent lamps, even if a plurality of cold cathode fluorescent lamps are provided. Therefore, it is easy to adjust the appropriate brightness without uneven illumination.
また、かかる照明装置の調光方法によって調光した照明装置をバックライト光源として使用することで、大型かつ高輝度でカラーフィルターの設計が容易な液晶表示装置の提供が実現できる。 In addition, by using an illuminating device that has been dimmed by the dimming method of the illuminating device as a backlight light source, it is possible to provide a liquid crystal display device that is large, has high brightness, and can be easily designed with a color filter.
以下、本発明の実施形態に係る照明装置の調光方法及び照明装置並びに液晶表示装置について図面を参酌しつつ説明する。 Hereinafter, a light control method, a lighting device, and a liquid crystal display device of a lighting device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係る液晶表示装置1の断面図である。図1において、液晶表示装置1は、照明装置2及び液晶パネル8を備えている。照明装置2は、複数の冷陰極蛍光灯3と、反射ケース(反射板)4及び導光板5、集光シート6、拡散シート7からなり、いわゆる直下型のバックライトとして液晶パネル8を照明する。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a liquid
照明装置2の調光は、バースト調光(デューティー調光あるいはPWM調光とも呼ばれる。)によって行われる。バースト調光は、図示しないインバータ回路の発振動作に係るON時間の比率を制御することで、各冷陰極蛍光灯3に供給する高周波電流の導通時間(ON時間)の比率(換言すれば、点灯時間の比率)を変化させ、さらに電流値を変化させることで調光を行う方法である(図2参照)。
Dimming of the
かかるバースト調光では、図2(d)に示すように、所定の電流値(たとえば、A2)において、所定の範囲内での輝度値の調整が可能になる(たとえば、L1〜L3)。 In such burst dimming, as shown in FIG. 2D, the luminance value can be adjusted within a predetermined range at a predetermined current value (for example, A2) (for example, L1 to L3).
また、バースト調光のさらなる特徴として、輝度値を所定値(たとえば、L2)に調整する場合には、調整パラメータである電流値(たとえば、A1〜A3)とON時間比率(図2(a)〜(c))の組み合わせを無段階に設定可能であることが挙げられる。かかる調整パラメータの組み合わせがそれぞれ異なると、一般現象として、発熱温度は変化する。したがって、かかる現象を利用することで、輝度を所定値に維持したまま、温度(発熱温度)の調整を行うことが可能となる。 Further, as a further feature of burst dimming, when the luminance value is adjusted to a predetermined value (for example, L2), the current value (for example, A1 to A3) as an adjustment parameter and the ON time ratio (FIG. 2 (a)). The combination of (c)) can be set steplessly. If the combinations of such adjustment parameters are different, the heat generation temperature changes as a general phenomenon. Therefore, by using such a phenomenon, it is possible to adjust the temperature (heat generation temperature) while maintaining the luminance at a predetermined value.
一方、発熱温度も、図2(d)に示すグラフと同様になることが判明している。したがって、温度を所定値に維持したまま、輝度の調整を行うことが可能となる。 On the other hand, it has been found that the heat generation temperature is also similar to the graph shown in FIG. Therefore, it is possible to adjust the luminance while maintaining the temperature at a predetermined value.
以上のように、本発明の本実施形態に係る照明装置の調光方法は、バースト調光を採用しているので、幅広い範囲で輝度を調整することが可能となる。 As described above, since the dimming method of the lighting apparatus according to the present embodiment of the present invention employs burst dimming, it is possible to adjust the luminance within a wide range.
また、それぞれの冷陰極蛍光灯3について、輝度を一定に保ちながら発熱温度を調整したり、これとは逆に、発熱温度を一定に保ちながら、輝度を調整することが可能になり、冷陰極蛍光灯3が複数あっても、照明ムラや温度分布ムラのない適切な明るさに調整することが容易となる。特に、温度分布ムラを解消し得ることで、かかる調光方法で調光された照明装置2を備える液晶表示装置1の品質は優れたものとなる。
Further, for each cold cathode
尚、本発明に係る照明装置の調光方法及び照明装置並びに液晶表示装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 In addition, the light control method of the illuminating device, the illuminating device, and the liquid crystal display device according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
たとえば、上記実施形態のバースト調光は、発振周波数を固定し、ON時間の比率を変化させるPWM方式であるが、ON時間を固定し、発振周波数を変化させることで、ON時間とOFF時間の比率を変化させるPFM方式も採用し得る。 For example, the burst dimming of the above embodiment is a PWM method in which the oscillation frequency is fixed and the ratio of the ON time is changed, but the ON time and the OFF time are changed by fixing the ON time and changing the oscillation frequency. A PFM method in which the ratio is changed can also be adopted.
本発明に係る照明装置の調光方法は、複数の冷陰極蛍光灯の調光を精度よく容易に行えるため、液晶表示装置におけるバックライト光源として適用するのが好適であり、特に、大型化及び高輝度化が要求される液晶テレビ等の液晶表示装置への適用が有用である。 The dimming method of the lighting device according to the present invention is suitable for use as a backlight light source in a liquid crystal display device because it can easily and accurately perform dimming of a plurality of cold cathode fluorescent lamps. Application to a liquid crystal display device such as a liquid crystal television requiring high brightness is useful.
1 液晶表示装置
2 照明装置
1 Liquid
Claims (3)
任意の前記冷陰極蛍光灯の輝度又は発熱温度について、何れか一方を一定にしたまま、他方を調整することで、前記照明装置の照明ムラ及び/又は温度分布ムラを解消可能に構成されてなることを特徴とする照明装置の調光方法。 A method of dimming a lighting device comprising a plurality of cold cathode fluorescent lamps by burst dimming,
The brightness or heat generation temperature of any of the cold cathode fluorescent lamps is configured to be able to eliminate illumination unevenness and / or temperature distribution unevenness of the illumination device by adjusting one while keeping either one constant. A lighting control method for an illuminating device.
A liquid crystal display device, wherein the illumination device according to claim 2 is used as a backlight light source for illuminating a liquid crystal panel.
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JP5035422B2 (en) * | 2008-08-21 | 2012-09-26 | 株式会社村田製作所 | Discharge tube lighting device |
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