JP2007183639A

JP2007183639A - ディミング装置

Info

Publication number: JP2007183639A
Application number: JP2006353160A
Authority: JP
Inventors: Chul Hee Yoo; ヒーヨー、チュル; Ho Sik Ahn; シクアン、ホ
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2006-01-09
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2007-07-19
Anticipated expiration: 2026-12-27
Also published as: US20070159449A1; US8508462B2; TWI356943B; JP4676424B2; TW200732761A; KR100735361B1; NL2000412A1; DE102006062021A1; NL2000412C2

Abstract

【課題】発光ランプの大きさより小さいイメージにもディミング効果を与えることが出来るディミング装置。
【解決手段】本発明によるディミング装置は、多数の光源が装着されるバックライトユニットと、上記バックライトユニットが発光側に位置してイメージを表示するよう構成される出力パネルと、上記バックライトユニットと上記出力パネルとの間に位置し、上記出力パネルのイメージと対応する一部地点に上記バックライトユニットから発光する光が透過するよう構成される発光窓が形成される明度パネルとを含んで構成される。
【選択図】図３

Description

本発明は、ディスプレイを通じて出力されるイメージの周辺明暗を調節することにより、イメージに現実感を与えるためのディミング装置に関するものであって、より詳細には、出力されるイメージ周辺の明度差を変化させる明度パネルをさらに具備することにより、発光ランプの大きさより小さいイメージにもディミング効果を与えるよう構成されるディスプレイイメージのディミング装置に関する。

各種ディスプレイ装置が汎用化及び常用化されるにつれ、色再現性や消費電力の改善は既に相当の技術水準まで到達しており、最近はディスプレイ装置として液晶表示装置（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）が多く使用されている。

一般的に、液晶表示装置は、光を用いてイメージを表示する出力パネル及び光を発生するバックライトユニットを含んで構成される。バックライトユニットは、出力パネルのイメージが表示される有効表示領域に光を均一に提供することを主な目的として設計される。

最近、液晶表示装置の開発傾向は、表示品質を向上させるため、より鮮やかで現実感、即ち立体感のあるイメージを出力できる様々な方案が台頭されている。イメージに鮮明度と立体感を与えるため、部分的な輝度増加を通じて明度比（ＣｏｎｔｒａｓｔＲａｔｉｏ）を増加させる方法が主に使用されており、このような機能を有する液晶表示装置が既に市販されている。

以下、添付の図面を参照に従来の液晶表示装置について詳細に説明する。

図１は、従来の液晶表示装置の動作を順次に図示した動作図である。

図１に図示された通り、従来の液晶表示装置１は、バー形態の光源２０が具備されているバックライトユニット２と、イメージ３０を表示するための出力パネル３を含んで構成される。

図１に図示された実施例は、暗い場所で灯りのようなイメージ３０が移動する時、イメージ３０の周辺もやや明るくなる現象を表すためのものであって、（ａ）段階のようにイメージ３０が出力パネル３の一側に表示される時、上記イメージ３０と対応する地点の光源、即ち３番目の光源は高輝度光源２２になり、高輝度光源２２の左右側に位置する光源、即ち２番目の光源と４番目の光源は低輝度光源２４になり、高輝度光源２２と低輝度光源２４を除いた残りの光源は光を発光しないオフ光源２６になる。

（ａ）段階からイメージ３０が光源２０の幅の半分ぐらい右側に移動した（ｂ）段階になると、イメージ３０が半分ずつ掛かっている３番目の光源と４番目の光源は高輝度光源２２になり、高輝度光源２２の左右側に位置する光源、即ち２番目の光源と５番目の光源は低輝度光源２４になり、高輝度光源２２と低輝度光源２４を除いた残りの光源は光を発光しないオフ光源２６になる。

また、（ｂ）段階からイメージ３０が光源２０の幅の半分ぐらい右側に移動した（ｃ）段階になると、イメージ３０は４番目の光源のみに対応するため、４番目の光源は高輝度光源２２になり、高輝度光源２２の左右側に位置する光源、即ち３番目の光源と５番目の光源は低輝度光源２４になり、高輝度光源２２と低輝度光源２４を除いた残りの光源は光を発光しないオフ光源２６になる。

このように、各光源２０がイメージ３０の位置に応じて発光量が変わるよう動作すると、イメージ３０は明るく表示されイメージ３０の周辺はやや明るく、即ちぼやけて表示され、イメージ３０と一定距離離れた部分は暗く表示され、イメージ３０の現実感が増大する。

この際、イメージ３０の幅に比べ光源２０の幅が非常に小さい場合には、ぼやけて表示される部分がより精密に表れるため現実感がより確実になるが、上記のように光源２０とイメージ３０の幅が類似か、またはイメージ３０の幅が光源２０の幅より小さい場合には、ぼやけて表示される部分が精密に現れないため現実感は低下するという短所がある。即ち、（ａ）段階のようにイメージ３０が一つの光源２０のみに対応するよう位置される場合には、イメージ３０の左右側の地点が低輝度光源２４のみに対応するため、イメージ３０の左右側の明るさが一定に表れるが、（ｂ）段階のようにイメージ３０が２個の光源２０にかかって位置する場合には、イメージ３０の左右側の地点が高輝度光源２２と低輝度光源２４に対応するため、イメージ３０の左右側地点に明るさの差が生じて現実感が低下するという短所がある。

また、図１に図示された通り、光源３０がバー形状で形成されると、イメージ３０の上側と下側の部分は高輝度光源２２と対応するため、イメージ３０の左側と右側の部分より明るく表れるという問題点がある。

図２は、他の従来液晶表示装置の動作を順次に図示した動作図である。

図１に図示された液晶表示装置の問題点を解決すべく、図２に図示された通り、多数の小型ＬＥＤ１０が細かく配列された液晶表示装置１が提案されている。

図２に図示された液晶表示装置１に明るい灯りのようなイメージを表す時、イメージの位置と対応する地点のＬＥＤは高輝度ＬＥＤ１２になり、高輝度ＬＥＤ１２の周辺に配列されるＬＥＤは低輝度ＬＥＤ１４になり、その他のＬＥＤはオフＬＥＤ１６になることにより、イメージに立体感を与えるようになる。

このように多数の小型ＬＥＤ１０が細かく配列された液晶表示装置１を使用すると、より小さいイメージを表示できると共に、イメージの左右側と上下側に位置するＬＥＤを個別的に動作させることにより、イメージ周辺、即ちぼやけて光が発光する部分をより精密に表すことができるため、より事実的にイメージを表現できるという長所がある。

しかし、図２に図示された従来の液晶表示装置は、ＬＥＤを多数装着すべであるため、製造原価が高く消費電力が大きいと同時に、各ＬＥＤから高い熱量が放出されるため、別途の放熱構造を装着すべきという問題点がある。また、従来の液晶表示装置は、各ＬＥＤを独立的に制御できるよう各ＬＥＤごとに別途で配線が構成されるべきであるため、内部構成が複雑になり回路構成物がたくさん必要という問題点がある。

本発明は、上記のような問題点を解決するため提案されたものであって、出力しようとするイメージより大きい光源を使用してもイメージ周辺にディミング（ｄｉｍｍｉｎｇ）効果を均等に与えることができ、内部構成を単純化することができ、消費電力及び放熱問題が解決できるディスプレイイメージのディミング装置を提供するに目的がある。

上記のような目的を達成すべく、本発明によるディミング装置は、多数の光源が装着されるバックライトユニットと、上記バックライトユニットが発光側に位置してイメージを表示するよう構成される出力パネルと、上記バックライトユニットと上記出力パネルとの間に位置し、上記出力パネルのイメージと対応する一部地点に上記バックライトユニットから発光する光が透過するよう構成される発光窓が形成される明度パネルと、を含んで構成される。

上記透過窓は、上記出力パネルから出力されるイメージと中心点が一致するよう形成される。

上記透過窓は、上記出力パネルから出力されるイメージより小さい大きさで形成されることが好ましい。

上記透過窓は、上記イメージの形状により水平断面形状が変形される。

上記明度パネルは、上記発光窓のみによりバックライトユニットの光が透過され、他の部分はバックライトユニットの光が透過されないように構成される。

上記バックライトユニットは、上記出力パネルのイメージと対応する光源は明るい光を発光し、上記明るい光を発光する光源周辺の光源は上記明るい光を発光する光源より暗い光を発光し、その他の光源は光を発光しないよう構成される。

上記光源は、バー形状で形成され並列に配列される。

本発明によるディミング装置は、出力しようとするイメージより大きい光源を使用してもイメージ周辺にディミング（ｄｉｍｍｉｎｇ）効果を均等に与えることができ、内部構成を単純化することができ、消費電力及び発熱量を減らすことが出来るという長所がある。

また、本発明によるディミング装置は、従来の液晶表示装置をそのまま活用することができるため、活用性が高く、簡単な操作でイメージに多様な効果を与えることが出来るという利点がある。

以下、添付の図面を参照に本発明によるディミング装置の実施例を詳細に説明する。

図３は本発明によるディミング装置に含まれる各構成の動作を順次に図示した動作図で、図４は本発明によるディミング装置の動作を順次に図示した平面図である。

図３及び図４に図示された通り、本発明によるディミング装置１００は、多数の光源が装着されるバックライトユニット１１０と、上記バックライトユニット１１０が発光側に位置し、イメージ１３２を表示するよう構成される出力パネル１３０、及び上記バックライトユニット１１０と上記出力パネル１３０との間に位置され、上記バックライトユニット１１０から発光する光が透過するよう構成される発光窓１２２が上記出力パネル１３０のイメージ１３２と対応する一部地点のみに形成される明度パネル１２０が積層されるよう構成される。このような明度パネル１２０は、例えば、液晶パネル等により形成できる。

上記バックライトユニット１１０は、光源の配置及び配線の単純化のために、バー形状で形成され並列に配列される多数の光源を含むよう、即ち図１に図示された従来のバックライトユニット２と同様に構成されることもでき、円形或いは正四角形の形状で形成され相互隣接するよう配列される多数の光源を含むよう構成されることも出来る。

即ち、本発明に適用されるバックライトユニット１１０は、従来に具現された如何なるバックライトユニット１１０も適用されることが出来る。また、本発明に適用される出力パネル１３０も従来に使用されている出力パネル１３０と構成及び動作において同一であるため、バックライトユニット１１０及び出力パネル１３０の動作及び構成に関する詳細な説明は省略する。

本発明によるディミング装置１００は、上記バックライトユニット１１０と出力パネル１３０との間に明度パネル１２０が備えられるということにその特徴及び効果がある。

明度パネル１２０は、バックライトユニット１１０から発光する光を出力パネル１３０の一部、より詳細には出力パネル１３０からイメージ１３２が出力される部分のみに伝達することにより、イメージ１３２とその周辺との間の明度差を増大させイメージ１３２の鮮明度を向上させる役割をする。

また、イメージ１３２の周辺にぼやけた光を発光することにより、立体的にイメージ１３２を出力しようとする場合、上記バックライトユニット１１０はイメージ１３２と対応する地点に位置する光源を最も明るく発光させ、その周辺の光源は中間の明るさで発光させ、残りの光源は発光させない。即ち、図３の（ａ）段階のようにイメージ１３２が出力パネル１３０の一側に表示される時、上記イメージ１３２と対応する地点の光源、即ち３番目の光源は高輝度光源１１２になり、高輝度光源１１２の左右側に位置する光源、即ち２番目の光源と４番目の光源は低輝度光源１１４になり、高輝度光源１１２と低輝度光源１１４を除いた残りの光源は光を発光しないオフ光源１１６になる。

この際、明度パネル１２０は、イメージ１３２と対応する部分のみに光源の光を通過させることにより、図１に図示された従来の液晶表示装置１のようにイメージ３０の上側と下側に高輝度光源２２の光が外部に表れないようにする。従って、イメージ１３２に立体感を与えるためにぼやけて発光する光は、イメージ１３２の周辺にのみ表れるため、イメージ１３２の形状がより事実的に出力されるという効果がある。

この際、本実施例ではイメージ１３２と発光窓１２２とをより容易に区分できるよう、イメージ１３２は円形で図示し発光窓１２２は正四角形の形状で図示しているが、発光窓１２２の形状はイメージ１３２の形状に応じて形成されることが好ましい。

（ａ）段階からイメージ１３２が光源幅の半分ぐらい右側に移動した（ｂ）段階になると、イメージ１３２が半分ずつかかっている３番目の光源と４番目の光源は高輝度光源１１２になり、高輝度光源１１２の左右側に位置する光源、即ち２番目の光源と５番目の光源は低輝度光源１１４になり、高輝度光源１１２と低輝度光源１１４を除いた残りの光源は光を発光しないオフ光源１１６になる。

この際、明度パネル１２０は、イメージ１３２の位置変動によって発光窓１２２の位置を変動させることにより、ぼやけて発光する光が常にイメージ１３２の周辺に表れるようにする。このように発光窓１２２の位置を変動させるよう構成される明度パネル１２０は、白黒ＬＣＤに適用される白黒液晶表示パネルと同様に適用されることができ、使用者の選択によって様々な方式に変更されて適用されることも出来る。

また、本発明によるディミング装置１００は、イメージ１３２に伝達される高輝度光源１１２の照射面積が発光窓１２２の大きさによって決まるため、（ｂ）段階のように２個の光源が高輝度光源１１２になってもイメージ１３２の周辺に表れるぼやけた光の領域は（ａ）段階と同一に出力される。即ち、イメージ１３２の周辺に表れるぼやけた光の領域は高輝度光源１１２の個数に関係なく一定に出力されるため、本発明によるディミング装置１００を使用すると、より事実的にイメージ１３２をディスプレイできるという長所がある。

また、本発明によるディミング装置１００は、イメージ１３２より大きい光源を使用してもイメージ１３２のディミング効果を具現することが出来るため、回路配線及び内部構成が単純になり、発熱量が少なくなるため放熱のための別途の装置が不要で、同一面積対比光源の数を減らすことが出来るため、消費電力を低減することが出来るという長所がある。

（ｂ）段階からイメージ１３２が光源幅の半分ぐらい右側に移動した（ｃ）段階になると、イメージ１３２は４番目の光源のみに対応するため、４番目の光源は高輝度光源１１２になり、高輝度光源１１２の左右側に位置する光源、即ち３番目の光源と５番目の光源は低輝度光源１１４になり、高輝度光源１１２と低輝度光源１１４を除いた残りの光源は光を発光しないオフ光源１１６になる。この際、発光窓１２２の位置を変更させる明度パネル１２０の動作は、（ａ）段階から（ｂ）段階になるまでの動作と同一であるため、これに関する詳細な説明は省略する。

図５は、図４のＡ−Ａ'線に沿って切断したディミング装置の断面図である。

図５に図示された通り、本発明によるディミング装置１００は、バックライトユニット１１０の上面に明度パネル１２０が安着され、明度パネル１２０の上面に出力パネル１３０が安着される。この際、高輝度光源１１２から発光する光がより均等にイメージ１３２に伝達されるよう、上記発光窓１２２はイメージ１３２と垂直中心軸が一致するよう位置されることが好ましい。

本実施例では、発光窓１２２の平面形状がイメージ１３２の平面形状より狭く形成されているが、このような場合イメージ１３２の真ん中の部分に高輝度光源１１２の光が集中して照射されるため、イメージ１３２は縁部分が中心部分より暗く表れるようになり、イメージ１３２自体にも立体感が形成されることが出来る。

しかし、上記発光窓１２２の平面形状は、図５に図示された実施例に限定されず、自由に変更されることが出来る。例えば、上記発光窓１２２は、水平形状がイメージ１３２の水平形状と同一に形成されることもでき、イメージ１３２の水平形状より大きく形成されることが出来る。発光窓１２２の水平形状がイメージ１３２の水平形状と同一に形成される場合、発光窓１２２を通じて出力パネル１３０へ発光する高輝度光源１１２の光は、イメージ１３２の各部分に均等に照射されるためイメージ１３２の形状が鮮明に出力される。また、発光窓１２２の水平形状がイメージ１３２の水平形状より大きく形成される場合、発光窓１２２を通じて出力パネル１３０へ発光する高輝度光源１１２の光は、イメージ１３２の周辺にまで照射されるため、色が滲むような感じの効果を与えることが可能となる。発光窓１２２の形状及び大きさは、使用者の選択によって自由に調節されることが好ましい。

このように本発明によるディミング装置１００は、既存のバックライトユニット１１０と出力パネル１３０をそのまま使用できるため、活用性が非常に高く、発光窓１２２の形状及び大きさを変更させることにより、イメージ１３２に様々な効果を与えることが出来るという長所がある。

以上、本発明を好ましい実施例を通じて詳細に説明したが、本発明の範囲は特定の実施例に限定されず、添付の特許請求の範囲によって限定される。また、この技術分野において通常の知識を有している者であれば、本発明の範囲から外れることなく多様な修正と変形が可能ということが分かる。

従来の液晶表示装置の動作を順次に図示した動作図である。他の従来液晶表示装置の動作を順次に図示した動作図である。本発明によるディミング装置に含まれる各構成の動作を順次に図示した動作図である。本発明によるディミング装置の動作を順次に図示した平面図である。本発明によるディミング装置の断面図である。

符号の説明

１液晶表示装置
３出力パネル
１０小型ＬＥＤ
１２高輝度ＬＥＤ
１４低輝度ＬＥＤ
１６オフＬＥＤ
２０光源
２２高輝度光源
２４低輝度光源
２６オフ光源
３０イメージ
１００ディミング装置
１１２高輝度光源
１１４低輝度光源
１１６オフ光源
１２０明度パネル
１２２発光窓
１３０出力パネル
１３２イメージ

Claims

多数の光源が装着されるバックライトユニットと、
前記バックライトユニットが発光側に位置してイメージを表示するよう構成される出力パネルと、
前記バックライトユニットと前記出力パネルとの間に位置し、前記出力パネルのイメージと対応する一部地点に前記バックライトユニットから発光する光が透過するよう構成される発光窓が形成される明度パネルと、
を含んで構成されることを特徴とするディミング装置。
前記透過窓は、
前記出力パネルから出力されるイメージと中心点が一致するよう形成されることを特徴とする請求項１に記載のディミング装置。
前記透過窓は、
前記出力パネルから出力されるイメージより小さい大きさで形成されることを特徴とする請求項１に記載のディミング装置。
前記透過窓は、
前記イメージの形状に応じて水平断面形状が変形されるよう構成されることを特徴とする請求項１に記載のディミング装置。
前記明度パネルは、
前記発光窓のみによりバックライトユニットの光が透過され、残りの部分はバックライトユニットの光が透過されないよう構成されることを特徴とする請求項１に記載のディミング装置。
前記バックライトユニットは、
前記出力パネルのイメージと対応する光源は明るい光を発光し、前記明るい光を発光する光源周辺の光源は、前記明るい光を発光する光源より暗い光を発光し、その他の光源は光を発光しないよう構成されることを特徴とする請求項１に記載のディミング装置。
前記光源は、
バー形状で形成され並列に配列されることを特徴とする請求項１に記載のディミング装置。