JP2012221851A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光体としてLEDを用いたバックライトユニットを有する表示装置に関する。 The present invention relates to a display device having a backlight unit using LEDs as light emitters.
従来、液晶型の表示装置の光源として用いられるバックライトユニットが知られている。バックライトユニットは、例えば液晶素子を配列させたパネルの背面側に配置されて、このパネルの背面側から光を照射する。 Conventionally, a backlight unit used as a light source of a liquid crystal display device is known. For example, the backlight unit is disposed on the back side of a panel in which liquid crystal elements are arranged, and emits light from the back side of the panel.
上記したバックライトユニットの中には発光体をLED(Light emitting diode)により構成したものがある。LEDを発光体に使用することで、従来の蛍光灯と比べてエネルギー効率を良くすることができ、消費電力を低減することができる(例えば、特許文献1−5参照。)。 Among the above-described backlight units, there is one in which a light emitter is configured by an LED (Light emitting diode). By using an LED as a light emitter, energy efficiency can be improved as compared with a conventional fluorescent lamp, and power consumption can be reduced (see, for example, Patent Documents 1-5).
発光体にLEDを直列接続して使用するバックライトでは、バックライト両端の発光量が他の部位に比べて低くなる場合がある。即ち、バックライトの発光量は、隣り合うLEDの発光量の総和となるため、バックライト両端の発光量は、1つのLEDの発光量のみで規定されることとなる。そのため、バックライトの部位によって発光量のムラが生じ、画像の輝度ムラの要因となる場合があった。 In a backlight that uses LEDs connected in series to a light emitter, the amount of light emitted from both ends of the backlight may be lower than in other parts. That is, the light emission amount of the backlight is the sum of the light emission amounts of the adjacent LEDs, and therefore the light emission amount at both ends of the backlight is defined only by the light emission amount of one LED. For this reason, unevenness in the amount of light emission may occur depending on the portion of the backlight, which may cause uneven brightness in the image.
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、発光体としてLEDを用いたバックライトユニットを使用する場合でも、画像の輝度ムラを低減させた表示装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a display device in which unevenness in luminance of an image is reduced even when a backlight unit using an LED as a light emitter is used.
上記課題を解決するために、本発明では、光源として機能するバックライトユニットと、前記バックライトユニットから照射される光の透過量を変化させて映像を表示する液晶表示パネルと、を有する表示装置において、前記バックライトユニットは、複数のLEDを直列接続して実装する発光基板と、前記発光基板上で、前記LEDの配列方向両端のLED以外のLEDに対して並列接続された負荷抵抗と、を有する構成としてある。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, a display device having a backlight unit that functions as a light source, and a liquid crystal display panel that displays an image by changing a transmission amount of light emitted from the backlight unit. In the backlight unit, a light emitting substrate on which a plurality of LEDs are connected in series, and a load resistor connected in parallel to the LEDs other than the LEDs at both ends in the LED arrangement direction on the light emitting substrate, It is set as the structure which has.
上記のように構成された発明では、液晶表示パネルを背面側から照らすバックライトユニットは、発光基板上に複数のLEDを直列接続して実装している。また、各LEDには、LEDの配列方向両端のLED以外のLEDに対して負荷抵抗が並列接続されており、配列方向両端に実装されたLEDに供給される電流量を、他のLEDに供給される電流量と比べて多くしている。そのため、発光基板の両端において、LEDの発光量が高くなり、画面の輝度ムラを抑制することができる。 In the invention configured as described above, the backlight unit that illuminates the liquid crystal display panel from the back side is mounted with a plurality of LEDs connected in series on the light emitting substrate. In addition, each LED has a load resistor connected in parallel to the LEDs other than the LEDs at both ends in the arrangement direction of the LEDs, and supplies the amount of current supplied to the LEDs mounted at both ends in the arrangement direction to the other LEDs. The amount of current is increased. Therefore, the light emission amount of the LED is increased at both ends of the light emitting substrate, and the luminance unevenness of the screen can be suppressed.
以上説明したように、本発明によれば、LEDを用いたバックライトを使用する場合でも、画像の輝度ムラを低減させることができる。 As described above, according to the present invention, luminance unevenness of an image can be reduced even when a backlight using LEDs is used.
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
1.第1の実施形態:
2.第2の実施形態:
3.その他の実施形態:
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in the following order.
1. First embodiment:
2. Second embodiment:
3. Other embodiments:
1.第1の実施形態:
以下、図を参照して、この発明に係る表示装置に係る第1の実施形態について説明する。この第1の実施形態では、バックライトユニットを表示パネルの背面側上部に配置するサイドライト型を例に説明を行う。
1. First embodiment:
Hereinafter, a first embodiment of a display device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the first embodiment, a side light type in which the backlight unit is arranged on the upper back side of the display panel will be described as an example.
図1は、表示装置100の構成を示すブロック構成図である。表示装置100は、液晶型の表示パネル99と、LEDを光源として使用するバックライトユニット80と、コントローラー98と、ドライバー97と、電源回路96と、を備えて構成されている。上記構成の表示装置100では、メディアプレイヤー等の外部機器を通じて入力された映像データ又は図示しないチューナーを介して取得された放送信号をもとに、表示パネル99に映像を表示する。
FIG. 1 is a block configuration diagram showing the configuration of the
表示パネル99は、液晶を充填した画素をその解像度に応じて複数配置して構成された画面を備えている。画面を構成する各画素には同画素に対向するよう配置された電極を備えており、この電極に駆動電圧を供給することで画素が駆動し、光の透過率が変更する。また、表示パネル99は、画素を駆動させる走査線を選択するためのスイッチが多数設けられており、このスイッチにより選択された走査線上の画素に対向する電極に駆動電圧が供給される。
The
コントローラー98は、演算を行うためのCPUや、このCPUに所定の演算を実行させるためのプログラムが記録されたROMや、CPUのワークエリアとして作用するRAMを備えて構成されている。また、コントローラー98は、図示しないチューナー等を介して映像データが入力すると、この映像データに対して所定の信号処理を施した後、ドライバー97に出力する。
The
ドライバー97は、映像データをデジタル・アナログ変換してこの映像データが示す階調値に応じた駆動電圧を生成する。また、ドライバー97は、映像データに含まれる垂直同期信号及び水平同期信号に基づいて、表示パネルの各走査ライン上の電極に生成した駆動電圧を供給する。そのため、駆動電圧が供給された電極は対向する画素に対して駆動電圧を印加し画素を駆動させる。
The
電源回路96は、図示しない商用電源等の外部電源から電源供給を受け、この電源から安定化電源を生成した後、表示装置100を構成する各部に電源を供給する。
The
図2は、バックライトユニット80の構成を示す正面図である。バックライトユニット80は、表示パネル99に光を供給する光源として機能する。本実施形態に係るバックライトユニット80は、複数のLEDを実装した発光基板81と、発光基板81を駆動するための電源を生成する昇圧回路82と、バックライトユニット80の駆動を制御するドライバーIC83と、を備えて構成されている。
FIG. 2 is a front view showing the configuration of the
昇圧回路82は、電源回路96から供給された電源をもとに、発光基板81を駆動させるためのバックライト駆動電圧Vbを生成する。また、ドライバーIC83は、コントローラー98から出力されるP−ON信号に応じて、このバックライト駆動電圧Vbを発光基板81に供給する。
The
発光基板81は、複数のLED1〜LEDnを直列に接続して直列回路を構成している。また、この直列回路の一端は昇圧回路82の出力端子に接続されている。本実施形態では、発光基板81は、54個のLED(n=54)を実装する。また、発光基板81に実装されるLED2〜LEDn−1には、それぞれ負荷抵抗R1〜Rn−2が並列接続されている。即ち、発光基板81の両端に位置するLED1、LEDnには、負荷抵抗が接続されてない。
The
さらに、発光基板81の抵抗R1、Rn−2には、LED2、LEDn−1との接続状態を切替えるスイッチSw(切替え手段)がそれぞれ接続されている。そのため、スイッチSwがオンの場合は、LED2と抵抗R1、及びLEDn−1と抵抗Rn−2とは並列に接続され、スイッチSwがオフの場合は、LED2と抵抗R1、及びLEDn−1と抵抗Rn−2との接続は解除される。
Further, the switches Sw (switching means) for switching the connection state with the
上記構成のバックライトユニット80において、LED1〜LEDn及び抵抗R1〜Rn−2により構成される回路には昇圧回路82が生成したバックライト駆動電圧Vbに応じた電流Ibが流れる。ここで、スイッチSwがオンの場合、発光基板81両端のLED1、LEDnに流れる電流Ibと、LED2と負荷抵抗R1により構成される並列回路に流れる電流Ibは等価となる。同様に、LED3〜LEDn−1と負荷抵抗R2〜Rn−2により構成される各並列回路の電流Ibも同じである。そのため、LED2〜LEDn−1に流れる電流成分Iledは負荷抵抗R1〜Rn−2に流れる電流成分Irの分だけ、LED1、LEDnに流れる電流Ibと比べて小さくなる。即ち、LED2〜LEDn−1に流れる電流Iledは、LED1に流れる電流Ibに比べて小さくなる。また、LEDの発光量は流れる電流に比例するため、LED2〜LEDn−1の発光量は、LED1、LEDnに比べて低くなる。
In the
図3は、各LEDの発光量と画面輝度との関係を説明する図である。ここで、図3は、表示装置100を上部から見た場合の内部断面図を示す。また、表示パネル99の主走査方向における各部位の輝度をそれぞれBr1〜Brn+1とする。
FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the light emission amount of each LED and the screen luminance. Here, FIG. 3 shows an internal cross-sectional view of the
表示パネル99の各部位の輝度Br1、Brn+1は、表示される映像データの階調値(即ち、表示パネルの99の光の透過量)が同じであれば、バックライトユニット80の各部位(LED1、又はLEDn)の発光量に比例する。一方で、表示パネル99の輝度Br2〜Brnは、それぞれ隣り合うLEDの発行量の和に比例する。例えば、輝度Br2は、LED1及びLED2の発光量の和に比例する。そのため、本実施形態で示すバックライトユニット80の構成により、発光基板81の両端に位置するLED1、LEDn単体の発光量を、各LED2〜LEDn−1に比べて高く設定している。その結果、表示パネル99の両端の輝度Br1及び輝度Brn+1と、内側の輝度Br2〜Brnとの輝度差を小さくすることができ、画面輝度のムラを低減することが可能となる(図3a)。
If the luminance values Br 1 and Br n + 1 of each part of the
さらに、発光基板81の両端のLED1、LEDnに供給される電流Ibの量を増やすだけでは、画面輝度の調整が上手くいかない場合がある。例えば、図3bに示すように発光基板81の端にコネクターCが実装されている場合では、コネクターCが影となり画面の対応する部位の輝度が暗くなってしまう場合がある。そのため、スイッチSwをオフさせることで、LED2(LEDn−1)と抵抗R1(Rn−2)との接続を解除し、LED2(LEDn−1)に流れる電流成分Iledを増加させる。その結果、コネクターC付近のLED2(LEDn−1)の発光量を高くし画面輝度を高く保つことが可能となる。
Furthermore, the screen brightness may not be adjusted by simply increasing the amount of current Ib supplied to the
2.第2の実施形態:
本実施形態に係るバックライトユニット80は、サイドライト型以外にも、表示パネル99の背面領域の全てに対向するよう同バックライトユニット80が配置される直下型の表示装置に対しても適用することができる。図4は、第2の実施形態に係る表示装置100の内部背面図である。第2の実施形態に係る表示装置100では、発光基板81を高さ方向(副走査方向)にM個(図4では、M=6)配置して直下型のバックライトユニット80を構成している。ここで、各発光基板811〜816は、それぞれが第1の実施形態において図2を用いて説明した発光基板に対応している。
2. Second embodiment:
The
直下型のバックライトユニットでは、バックライトユニット80の外周領域(図4で点線で囲む領域A)に対応する画面の領域において、画面輝度が低くなる。これは、この領域を照らす光の量が、他の領域に比べて少なくなるからである。例えば、発光基板811の上部の発光量は、発光基板811に実装されるLED811_1〜LED811_n(図示しない)からの光であるのに対し、発光基板811と発光基板812により囲まれる領域(領域B)は、発光基板811に実装されるLED811_1〜LED811_nからの光と、発光基板812に実装されるLED812_1〜LED812_nからの光が合わさった光であり、発光量が異なるからである。また、領域Aを構成する、発光基板816の下部、及びバックライトユニット80の両側の領域についても同様の理由である。
In the direct type backlight unit, the screen brightness is low in the screen area corresponding to the outer peripheral area of the backlight unit 80 (area A surrounded by a dotted line in FIG. 4). This is because the amount of light that illuminates this area is less than in other areas. For example, the upper portion of the light emission quantity of the
そのため、第2の実施形態では、第1の実施形態同様、各発光基板811〜816の両端のLED以外のLEDに対して負荷抵抗を接続し、更に、発光基板811及び発光基板816に実装される負荷抵抗R811_1〜R811_n−1及び負荷抵抗R816_1〜R816_n−1の抵抗値を、他の発光基板812〜発光基板815に実装される負荷抵抗の抵抗値と比べて低くしている。
Therefore, in the second embodiment, as in the first embodiment, a load resistor is connected to the LEDs other than the LEDs at both ends of each of the
上記構成により、各発光基板811〜816単体では、両端のLEDの発光量が高くなるとともに、バックライトユニット80全体では、発光基板811及び発光基板816に実装されたLEDの発光量が、他の発光基板812〜815に実装されたLEDの発光量と比べて高くなる。そのため、図4に示すような、領域Aにおける発光量と、他の領域との発光量の差が小さくなり、直下型のバックライトユニット80に伴う不均一な発光量に応じた画面の輝度ムラを抑制することが可能となる。
With the above configuration, each of the
3.その他の実施形態:
直下型のバックライトユニットの構成として、発光基板を高さ方向に配列することは一例であり、これ以外にも幅方向に配列させるものであってもよい。
また、スイッチScが取り付けられる負荷抵抗の位置は一例であり、これ以外の位置に取り付けられるものであってもよい。
3. Other embodiments:
As a configuration of the direct type backlight unit, arranging the light emitting substrates in the height direction is merely an example, and other than this, the light emitting substrates may be arranged in the width direction.
Moreover, the position of the load resistance to which the switch Sc is attached is an example, and may be attached to a position other than this.
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
Needless to say, the present invention is not limited to the above embodiments. It goes without saying for those skilled in the art,
・ Applying mutually interchangeable members and configurations disclosed in the above embodiments by appropriately changing the combination thereof.− Although not disclosed in the above embodiments, it is a publicly known technique and the above embodiments. The members and configurations that can be mutually replaced with the members and configurations disclosed in the above are appropriately replaced, and the combination is changed and applied. It is an embodiment of the present invention that a person skilled in the art can appropriately replace the members and configurations that can be assumed as substitutes for the members and configurations disclosed in the above-described embodiments, and change the combinations and apply them. It is disclosed as.
80…バックライトユニット、81…発光基板、82…昇圧回路、96…電源回路、97…ドライバー、98…コントローラー、99…表示パネル、100…表示装置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記バックライトユニットは、
複数のLEDを直列接続して実装する発光基板と、
前記発光基板上で、前記LEDの配列方向両端のLED以外のLEDに対して並列接続された負荷抵抗と、を有することを特徴とする表示装置。 In a display device having a backlight unit that functions as a light source, and a liquid crystal display panel that displays an image by changing a transmission amount of light emitted from the backlight unit,
The backlight unit is
A light emitting substrate on which a plurality of LEDs are connected in series; and
A display device comprising: a load resistor connected in parallel to LEDs other than the LEDs at both ends of the LED in the arrangement direction on the light emitting substrate.
前記液晶表示パネルの背面側を覆うよう複数の前記発光基板が同液晶表示パネルに対向して配置された直下型のバックライトユニットであり、
前記複数の発光基板は、前記液晶表示パネルの高さ方向又は幅方向のいずれかの方向に、複数配列しており、
前記いずれかの方向の両端に配置された発光基板に実装される前記負荷抵抗は、他の発光基板に実装される負荷抵抗に比べて抵抗値が小さいことを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の表示装置。 The backlight unit is
A direct backlight unit in which a plurality of the light emitting substrates are arranged to face the liquid crystal display panel so as to cover the back side of the liquid crystal display panel,
The plurality of light emitting substrates are arranged in a plurality in either the height direction or the width direction of the liquid crystal display panel,
The load resistance mounted on the light emitting substrate disposed at both ends in any of the directions has a resistance value smaller than that of a load resistor mounted on another light emitting substrate. 3. The display device according to any one of 2.
Priority Applications (1)
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