JP2013101767A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直下型のバックライトを備え、画面の輝度を均一にしながらも消費電力及び発熱量を削減することができる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置は、バックライト４に含まれる複数のＬＥＤ４１を、中央部分で密に端側部分で疎になるように不均等に配置してある。バックライト４には、発光効率及び発光スペクトラムが異なる複数種類のＬＥＤ４１が含まれており、バックライト４の端側部分に発光効率のより高いＬＥＤ４１が配置されている。バックライト４の中央部分に比べて、端側部分に配置されたＬＥＤ４１の発光量は大きいので、液晶表示装置の画面の輝度は均一になる。また、ＬＥＤを均一に配置した場合に比べて、発光するＬＥＤ４１の数が減少するので、消費電力が減少し、発熱量も減少する。また液晶表示装置は、ＲＧＢの階調を補正することにより、ＬＥＤ４１の発光スペクトラムの違いに起因する色の差異を減少させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、直下型のバックライトを用いて画像を表示する液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、コンピュータのディスプレイ、テレビジョン受像機、及び各種の情報を表示する情報ディスプレイ等に広く利用されている。液晶表示装置は、液晶パネルと液晶パネルを背面から照明するバックライトとを備えており、バックライトとして、液晶パネルの背面側に光源を配置した直下型のバックライトを用いたものがある。特に、光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）を用い、多数のＬＥＤを液晶パネルの背面側に配置してある液晶表示装置は、画質を重視する用途に用いられている。近年では、人間の瞳が円形であるために人間の視覚には画面の中心の輝度がより敏感に感知されることに対応して、中心部分のバックライトの輝度を高くして、視覚上の輝度ムラを目立ちにくくする技術が開発されている。特許文献１には、多数のＬＥＤの配置を不均一にするか、又は個々のＬＥＤの発光量を不均一にすることによって、液晶表示装置の画面の一部の輝度を他の部分よりも高くすることができるバックライトが開示されている。

特開２００７−３１７４２３号公報

公共スペースに設置された情報ディスプレイ等、多数の視聴者に複数の視点から画像を観賞される液晶表示装置は、人間の感覚的に画質が保たれるように、画面の輝度を均一にしておく必要がある。ＬＥＤを液晶パネルの背面側に均一に配置して均一に発光させるバックライトは、画面内の輝度を均一にすることができるものの、消費電力が大きく、発熱量も大きいという問題がある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、直下型のバックライトを備え、画面の輝度を均一にしながらも消費電力及び発熱量を削減することができる液晶表示装置を提供することにある。

本発明に係る液晶表示装置は、液晶パネルと、該液晶パネルの背面に沿って複数の発光素子を配置してあるバックライトとを備える液晶表示装置において、発光効率が異なる複数種類の発光素子を、前記バックライトの中央部分よりも端側部分で発光効率を高くして配置してあることを特徴とする。

本発明においては、複数の発光素子を含む直下型のバックライトを備える液晶表示装置は、発光効率が異なる複数種類の発光素子を用い、バックライトの中央部分よりも端側部分に発光効率の高い発光素子を配置してある。バックライトの端側部分の発光素子の数を減らすか、又は端側部分の発光素子の消費電力を低下させることにより、画面の輝度を均一にすることができる。

本発明に係る液晶表示装置は、前記バックライトに照明された前記液晶パネルの輝度が均一になるように、前記複数の発光素子の配置密度を、前記バックライトの中央部分よりも端側部分で低くしてあることを特徴とする。

本発明においては、液晶表示装置は、バックライトに含まれる複数の発光素子を、中央部分で密に端側部分で疎になるように不均等に配置してある。複数の発光素子を発光させたときに画面の輝度を均一にすることができる。

本発明に係る液晶表示装置は、複数の発光素子を一列に並べてあり、列の中央部分よりも端側部分で発光素子間の距離を長くしてある列状ユニットを複数備え、複数の前記列状ユニットを、発光素子の列に交差する方向に並列に配置してあり、前記列状ユニット間の距離を、前記バックライトの中央部分よりも端側部分で長くしてあることを特徴とする。

本発明においては、液晶表示装置は、複数の発光素子を不均等に一列に並べた列状ユニットを備え、複数の列状ユニットを並列に不均等に配置してある。複数の列状ユニットを配列させることにより、複数の発光素子の不均等な配置が実現される。

本発明に係る液晶表示装置は、前記複数の発光素子の配置密度を均等にしてあり、前記複数の発光素子を同一の光量で発光させる手段を備えることを特徴とする。

本発明においては、液晶表示装置は、バックライトには発光効率が異なる複数種類の発光素子を均等に配置してあり、複数の発光素子を同一の光量で発光させる。発光効率の高い発光素子では、消費電力が低くなる。

本発明に係る液晶表示装置は、前記液晶パネルは、画像中の夫々のピクセルを表示する部分で、前記バックライトの光から複数色の光の夫々を多階調で生成する構成としてあり、前記複数種類の発光素子の発光スペクトラムの違いによる色の差異を減少させるべく、前記液晶パネルの夫々の前記部分で生成する各色の光の階調を補正する手段を備えることを特徴とする。

本発明においては、液晶表示装置は、液晶パネルの各部分で生成する複数の色の光の階調を補正することにより、発光効率が異なる発光素子の発光スペクトラムの違いによる色の差異を減少、即ち中央から端への色の変化を滑らかにさせ、液晶パネルの各部分での色の差異を視覚的に検知されにくくする。

本発明に係る液晶表示装置は、前記液晶パネルは、画像中の夫々のピクセルを表示する部分で、赤、緑、青及び他の色の光を生成する構成としてあることを特徴とする。

本発明においては、液晶表示装置は、各ピクセル表示部では、赤、緑及び青に加えて黄色等のもう一色の色を発色させることにより、画像の表示色の数を増加させる。

本発明に係る液晶表示装置は、テレビジョン信号を受信する手段と、該手段が受信したテレビジョン信号に基づいた画像を前記液晶パネルに表示させる手段とを備えることを特徴とする。

本発明においては、液晶表示装置は、テレビジョン受像機としての使用が可能である。

本発明にあっては、画面の輝度を均一にしながらも、液晶表示装置の消費電力及び発熱量を削減することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。

液晶表示装置の一部の構成を示す模式的分解斜視図である。 液晶表示装置の電気的機能構成を示すブロック図である。 液晶パネルの一部の構成を示す模式図である。 実施の形態１に係るバックライトの構成を示す模式図である。 ＬＥＤの発光スペクトラムの例を示す模式的特性図である。 補正前後の階調値の関係を示す模式的特性図である。 ＬＵＴの記録内容例を示す概念図である。 実施の形態２に係る液晶表示装置のバックライトの構成を示す模式図である。 実施の形態３に係る液晶表示装置のバックライトの構成を示す模式図である。 実施の形態４に係る液晶表示装置のピクセル表示部の構成を示す模式図である。

以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は、液晶表示装置の一部の構成を示す模式的分解斜視図である。矩形状の液晶パネル１の背面側に、発光面を液晶パネル１に向けた直下型のバックライト４が設けられている。バックライト４は複数のＬＥＤを液晶パネル１の背面に沿って配置してなる。液晶パネル１とバックライト４との間には、光拡散シート及びレンズシート等の複数の光学シート５が設けられている。液晶パネル１には、液晶を駆動させるための複数のソースドライバ２１及びゲートドライバ２２が連結されている。複数のソースドライバ２１及びゲートドライバ２２には、ソース基板２３及びフレキシブル基板２４を介して、コントロール基板２５が接続されている。コントロール基板２５には、液晶パネル１の動作を制御するコントロール回路３、及びデータを入力される内部インタフェース部２６が設けられている。

図２は、液晶表示装置の電気的機能構成を示すブロック図である。液晶表示装置は、テレビジョン受像機又は情報ディスプレイ等として用いられる。液晶パネル１には、複数のソースドライバ２１及びゲートドライバ２２が接続され、複数のソースドライバ２１及びゲートドライバ２２にはソース基板２３が接続されている。なお、図２中には、ソースドライバ２１及びゲートドライバ２２を一つずつ記載しているのみであるが、液晶パネル１には、複数のソースドライバ２１及びゲートドライバ２２が接続されている。コントロール回路３は、液晶パネル１を動作させるための演算を行う液晶コントローラ３１と、液晶パネル１で表示する色の階調値を補正するために必要な数値を記録したＬＵＴ(ルックアップテーブル)３２とを含んでいる。液晶コントローラ３１は、図２には図示しないフレキシブル基板２４を介してソース基板２３に接続されている。

また液晶表示装置は、各部の動作を制御する制御部６１を備えている。制御部６１は、バックライト４に接続されており、バックライト４の動作を制御する。また、制御部６１は、図２には図示しない内部インタフェース部２６を介して液晶コントローラ３１に接続されている。また、制御部６１には、放送されたテレビジョン信号等の放送信号を受信する受信部６２と、外部から入力された画像データを受け付けるインタフェース部６３とが接続されている。制御部６１は、受信部６２が受信した放送信号に基づいて画像データを生成し、生成した画像データを液晶コントローラ３１へ入力し、インタフェース部６３が受け付けた画像データを液晶コントローラ３１へ入力する。液晶コントローラ３１は、制御部６１から入力された画像データに応じた画像を液晶パネル１に表示させるべく、ソースドライバ２１及びゲートドライバ２２の動作を制御するための制御信号をソースドライバ２１及びゲートドライバ２２へ入力する。ソースドライバ２１及びゲートドライバ２２は、液晶コントローラ３１からの制御信号に従って、液晶パネル１の各部分を動作させるための電圧を印加する。なお、液晶表示装置は、受信部６２を備えていない形態であってもよい。

図３は、液晶パネル１の一部の構成を示す模式図である。液晶パネル１は、画像中の複数のピクセルを表示するための複数のピクセル表示部１１を含んでおり、複数のピクセル表示部１１は縦横に均一に配置されている。また、一方向に複数のソースバスライン１２が並列に配置され、直交する方向に複数のゲートバスライン１３が並列に配置されている。夫々のソースバスライン１２及びゲートバスライン１３は個々のピクセル表示部１１に接続されており、一本のソースバスライン１２と一本のゲートバスライン１３とを選択することにより一つのピクセル表示部１１が選択されるようになっている。各ソースバスライン１２は何れかのソースドライバ２１に接続され、各ゲートバスライン１３は何れかのゲートドライバ２２に接続されている。各ピクセル表示部１１は、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の三つのサブピクセル表示部を含んでなり、各サブピクセル表示部はＲＧＢのいずれかの光を透過させるカラーフィルタとＴＦＴ（Thin Film Transistor）とを含んでなる。

ゲートドライバ２２がゲートバスライン１３を経由してゲート電圧を印加することにより、サブピクセル表示部のＴＦＴがオンになる。ＴＦＴがオンになったサブピクセル表示部へ、ソースドライバ２１からソースバスライン１２を経由して電圧が印加され、印加された電圧値によって液晶の透過率が変化する。バックライト４からの光は、複数の光学シート５を通して液晶パネル１へ照射される。液晶の透過率が変化することによって、バックライト４からの光がサブピクセル表示部のカラーフィルタを透過してピクセル表示部１１から出射する。このようにして各ピクセル表示部１１はＲＧＢの各色の光を生成し、ＲＧＢの光の組み合わせで任意の色が表現されてピクセルが表示され、液晶パネル１全体で画像の表示が行われる。液晶表示装置は、各ピクセル表示部１１での液晶の透過率を制御することにより、各ピクセル表示部１１で生成するＲＧＢの各色の光量を多階調で調整する。

図４は、実施の形態１に係るバックライト４の構成を示す模式図である。バックライト４は、複数のＬＥＤ（発光素子）４１を面状に配置して構成されており、各ＬＥＤ４１は、金属製の構造体に固定されている。ＬＥＤ４１は、青色光又は紫外光を発光するＬＥＤに蛍光体を添加してなる白色ＬＥＤである。青色光又は紫外光を発光するＬＥＤは、例えば窒化物化合物半導体を用いて構成されている。蛍光体は、青色光又は紫外光を吸収してより波長の長い光へ変換し、白色光が発生する。なお、ＬＥＤ４１は、ＲＧＢの各色光を発光する複数種類のＬＥＤが一つのパッケージ内に納められた形態であってもよい。また、ＬＥＤ４１は、複数の波長で発光するＬＥＤであってもよい。

バックライト４は、発光効率及び発光スペクトラムが異なる複数種類のＬＥＤ４１を備えており、複数のＬＥＤ４１は不均等に配置されている。本発明では、ＬＥＤ４１の発光スペクトラムを、ＬＥＤ４１の位置に応じて異ならせてある。以下に、複数のＬＥＤ４１の発光スペクトラムと配置との関係を説明する。

複数のＬＥＤ４１は、同一の消費電力で発光する。光の周波数をｆ、各ＬＥＤ４１が配置された位置の二次元座標を（α，β）として、各ＬＥＤ４１の発光スペクトラムを、ＬＰ（ｆ，α，β）とする。バックライト４が備える複数のＬＥＤ４１の数をＮとし、夫々のＬＥＤ４１にナンバリングして任意のＬＥＤ４１の番号をｎとする。Ｎ及びｎは自然数であり、１≦ｎ≦Ｎである。また、ｎ番目のＬＥＤ４１のα座標をα_n 、β座標をβ_n とし、バックライト４と液晶パネル１との間の距離をｄとする。座標が（α，β）で表される液晶パネル１の一部分に複数のＬＥＤ４１から照射される光のスペクトラムの合計をＬＰＴ（ｆ，α，β）とすると、ＬＰＴ（ｆ，α，β）は下記の（１）式で表される。

バックライト４では、図４に示すように、複数のＬＥＤ４１を、バックライト４の中央部分で密にして、端側部分では疎になるように不均等に配置してある。即ち、複数のＬＥＤ４１を配置してある密度は、バックライト４の中央で最高になり、中央から離れた端側ほど低くなっている。複数のＬＥＤ４１の密度の変化は、斑を避けるために、バックライト４の中央からの距離に応じて単純に減少するようになっている。例えば、バックライト４の中央でのＬＥＤ４１の密度をρとし、ｋを正の定数として、中央から距離ｌｃだけ離れた位置でのＬＥＤ４１の密度がρ／（１＋ｋ＊ｌｃ）となるように、複数のＬＥＤ４１が配置されてある。複数のＬＥＤ４１は、バックライト４の中心の周りに、ほぼ点対称に配置されていることが望ましい。

液晶パネル１の各ピクセル表示部１１に含まれるＲＧＢのカラーフィルタの透過特性を、夫々ＣＲ（ｆ）、ＣＧ（ｆ）、ＣＢ（ｆ）とする。また、液晶パネル１で色を表現する際のＲＧＢの夫々の階調値を、ｒｖ、ｇｖ、ｂｖとする。液晶表示装置は、ＲＧＢの各色の光量を８ビットで調整する。即ち、ｒｖ、ｇｖ及びｂｖの夫々は、０〜２５５の何れかの値をとる整数である。夫々の階調値でのＲＧＢの各色について、液晶パネル１に用いられている液晶の透過率をＶＴ（ｆ，ｒｖ）、ＶＴ（ｆ，ｇｖ）、ＶＴ（ｆ，ｂｖ）とする。座標が（α，β）で表される液晶パネル１の一部分を透過する光のスペクトラムをＬＰｐ（ｆ，ｒｖ，ｇｖ，ｂｖ，α，β）とすると、ＬＰｐ（ｆ，ｒｖ，ｇｖ，ｂｖ，α，β）は下記の（２）式で表される。

Ｘ、Ｙ、Ｚを三刺激値として、人間の目の特性に合わせたＸ、Ｙ、Ｚのフィルタの透過特性を、夫々Ｘ＿ｃｏｅｆ（ｆ）、Ｙ＿ｃｏｅｆ（ｆ）、Ｚ＿ｃｏｅｆ（ｆ）とする。このとき、人間の目で認識される三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの夫々は、下記の（３）〜（５）式で表される。

三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを液晶パネル１の各部分での輝度Ｌ、色度Ｃ_X 、Ｃ_Y に直すと、下記の（６）〜（８）式になる。
Ｌ＝Ｙ …（６）
Ｃ_X ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ） …（７）
Ｃ_Y ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ） …（８）

バックライト４では、液晶パネル１の各部分間で白の輝度の誤差が可及的に最小になるように夫々のＬＥＤ４１の発光スペクトラムを定めてある。例えば、液晶パネル１の全体で、下記の（９）式で表される二乗誤差Ｅを最小にするように、夫々のＬＥＤ４１の発光スペクトラムを定めてある。ここで、座標が（α，β）で表される液晶パネル１の一部分での輝度の目標値をＹ＿ｔｅａｃｈとし、αの最小値をα_min 、最大値をα_max 、βの最小値をβ_min 、最大値をβ_max とする。

バックライト４では、以上のように発光スペクトラムを個々に定めてある複数のＬＥＤ４１を、図４に示すように不均等に配置してある。また、液晶表示装置は、複数のＬＥＤ４１を同一の消費電力で発光させる。複数のＬＥＤ４１の配置密度は中央部分で高く、端側部分で低いので、液晶パネル１の各部分間で白の輝度の誤差を小さくするためには、中央から離れるほど発光効率が高くなるようにＬＥＤ４１の発光スペクトラムを定めておく必要がある。ここでいう発光効率が高いＬＥＤ４１とは、単に絶対的な光量が大きいＬＥＤに限らず、人間の感覚的により明るく見えるＬＥＤのことである。

図５は、ＬＥＤ４１の発光スペクトラムの例を示す模式的特性図である。横軸は光の周波数を示し、縦軸は光のパワーを示す。図５には、青色光を発光するＬＥＤに、青色光を吸収して黄色光を発光する蛍光体を添加したＬＥＤ４１の発光スペクトラムの例を示している。高周波数側の狭いピークは青色光であり、低周波側の広いピークは蛍光体による光である。実線はバックライト４の中央部分にあるＬＥＤ４１の発光スペクトラムを示し、破線はバックライト４の端側部分に配置されたＬＥＤ４１の発光スペクトラムを示す。発光スペクトラムの積分値がＬＥＤ４１の発光量となる。端側部分に配置されたＬＥＤ４１は、青色光の発光周波数をより高くし、蛍光体をより多く含有している。青色光のピークが高周波数側へシフトするとともに、より多くの青色光が蛍光体に吸収されるために、青色光のピーク値が低下している。また、蛍光体による黄色光が増加している。全体として、中央部分にあるＬＥＤ４１よりも端側部分にあるＬＥＤ４１の発光スペクトラムは、人間の感覚的により明るく見える発光スペクトラムになっており、ＬＥＤ４１の発光効率が高くなっている。発光効率を高くするために発光スペクトラムが変化しているので、光の色度が変化している。色度の変化は、ＸＹ色度図上で白の位置がなるべく変化しないようにＲＧＢの夫々の位置を変化させてあることが望ましい。

バックライト４の中央部分と端側部分とでＬＥＤ４１の発光スペクトラムが異なるので、液晶パネル１の中央部分と端側部分とで色の再現性が異なる。液晶表示装置は、液晶パネル１の部分間での色の差異を減少させるべく、各ピクセル表示部１１で生成する各色の光の階調を補正する補正処理を行う。以下に、液晶表示装置が実行する補正処理を説明する。

液晶コントローラ３１がソースドライバ２１及びゲートドライバ２２へ入力する制御信号には、各ピクセル表示部１１で生成するＲＧＢの各色の光量を８ビットで制御するための階調値が含まれている。階調値は０〜２５５の何れかの値をとる。液晶コントローラ３１は、制御部６１から入力された画像データに基づいて、各ピクセル表示部１１でのＲＧＢの階調値を生成する。但し、液晶パネル１の端側部分では、色の再現性が中央部分と異なっているので、画像データから生成した階調値をそのまま使用した場合は、中央部分と異なる色が表現されることとなる。そこで、液晶コントローラ３１は、画像データで定められた色が液晶パネル１の端側部分でも表現されるように、画像データから生成した階調値を補正する処理を行う。

図６は、補正前後の階調値の関係を示す模式的特性図である。図６の横軸は、ＲＧＢの各色の光量を制御するための階調値を示し、縦軸は階調値に応じた何れかの色の光量を示す。図６中には、液晶パネル１の中央部分のピクセル表示部１１における階調値と光量との関係を実線で示し、液晶パネル１の端側部分のピクセル表示部１１における階調値と光量との関係を実線で示す。画像データから生成された階調値を入力値とし、補正した階調値を補正値とする。また、画像データは、液晶パネル１の中央部分のピクセル表示部１１で所望の色が表現されるように構成されているとする。補正値は、入力値に対応した液晶パネル１の中央部分のピクセル表示部１１で生成するＲＧＢの各色の光量と同一の光量を端側部分のピクセル表示部１１で得るための階調値である。入力値と補正値との対応関係は、ＬＵＴ３２に予め記録されている。

図７は、ＬＵＴ３２の記録内容例を示す概念図である。０〜２５５の夫々の入力値に対応して補正値が記録されている。例えば、２５５の入力値に対応して２４０の補正値が記録されており、２５の入力値に対応して７の補正値が記録されている。０〜２５５の階調値の内、補正値として使われていない値が存在する。このため、液晶パネル１の端側部分では、色を多段階で表現するための階調数が減少する。液晶表示装置に表示された画像を人間が見る際には、人間は画面の中央に注目する傾向があるので、液晶パネル１の端側部分で色の階調数が減少しても、人間に認識される画質に与える影響は少ない。また、液晶パネル１の端側部分には、字幕又はテロップ等の文字が表示されることも多いので、色の階調数の減少による悪影響は少ない。ＬＵＴ３２には、液晶パネル１に含まれる全てのピクセル表示部１１のＲＧＢの各色について、入力値と補正値との関係が記録されている。液晶コントローラ３１は、各ピクセル表示部１１での各色について、制御信号に含まれる入力値を、ＬＵＴ３２で当該入力値に対応して記録されている補正値へ置き換えることにより、階調値を補正する処理を行う。なお、液晶表示装置は、８ビット以外の階調数でＲＧＢの各色の光量を調整する形態であってもよい。

また、制御部６１は、受信部６２が受信した放送信号に基づいて生成した画像データ、又はインタフェース部６３が受け付けた画像データに対して、画像データが表す画像に含まれるエッジを緩和させる画像処理を行う構成となっている。例えば、制御部６１は、予め記憶してある平滑化フィルタを用いた平滑化処理を行うことにより、画像に含まれるエッジを緩和させる。この際に、制御部６１は、画像の中央部分でエッジを緩和させず、端側部分でよりエッジを緩和させる処理を行う。液晶パネル１に画像が表示された場合、画像中の端側部分では、液晶パネル１の輝度ムラが大きいので、エッジが強調されて人間の目に認識される。そこで、画像に含まれるエッジを端側部分でより緩和させる画像処理を画像データに対して行うことにより、表示された画像中のエッジが不自然に強調されることが抑制される。なお、エッジを緩和させる画像処理は、液晶コントローラ３１で実行してもよい。

次に、以上の構成でなる液晶表示装置の動作を説明する。制御部６１は、バックライト４に、複数のＬＥＤ４１を同一消費電力で発光させる。例えば、複数のＬＥＤ４１は、同一の電流を供給されて発光する。また制御部６１は、受信部６２が受信した放送信号に基づいて生成した画像データ、又はインタフェース部６３が受け付けた画像データに対して、画像データが表す画像に含まれるエッジを緩和させる画像処理を行う。制御部６１は、次に、画像処理後の画像データを液晶コントローラ３１へ入力する。液晶コントローラ３１は、複数のソースドライバ２１及びゲートドライバ２２の動作を制御するための制御信号を画像データから生成する。液晶コントローラ３１は、次に、ＬＵＴ３２の記録内容に従って、制御信号に含まれる各ピクセル表示部１１での各色の階調値を補正する。液晶コントローラ３１は、次に、補正後の階調値を含む制御信号を複数のソースドライバ２１及びゲートドライバ２２へ入力する。複数のソースドライバ２１及びゲートドライバ２２は、制御信号に従って、液晶パネル１内の各ピクセル表示部１１を動作させるための電圧を印加する。各ピクセル表示部１１は、複数のソースドライバ２１及びゲートドライバ２２からの電圧に応じて動作し、画像が液晶パネル１に表示される。

以上詳述した如く、本実施の形態に係る液晶表示装置は、バックライト４に含まれる複数のＬＥＤ４１を、中央部分で密に端側部分で疎になるように不均等に配置してあり、複数のＬＥＤ４１を同一の消費電力で発光させる。ＬＥＤを均一に配置した場合に比べて、発光するＬＥＤ４１の数が減少するので、液晶表示装置の消費電力が減少し、発熱量も減少する。発熱量が減少するので、液晶表示装置内の部品の熱による劣化が抑制される。また、熱対策に必要なコストが減少し、バックライト４に含まれるＬＥＤ４１の数が減少するので、液晶表示装置のコストが低減される。

また、液晶表示装置は、バックライト４において、バックライト４の中央部分よりも端側部分に発光効率の高いＬＥＤ４１を配置してあるので、バックライト４の中央部分に比べて、端側部分に配置された個々のＬＥＤ４１の発光量は大きい。このため、バックライト４に照明される液晶パネル１の端側部分でも、中央部分に比べて輝度は低下せず、液晶表示装置の画面の輝度は均一になる。バックライト４の端側部分でＬＥＤ４１の密度が低下していることによって、液晶パネル１の端側部分では中央部分に比べて輝度ムラが発生し易いものの、人間は画面の中央に注目する傾向があるので、輝度ムラは認識され難い。従って、液晶表示装置は、画面の輝度を均一にしながらも消費電力及び発熱量を削減することが可能である。

また、液晶表示装置は、発光効率を異ならせるために、発光スペクトラムを異ならせた複数種類のＬＥＤ４１を備えている。液晶表示装置は、液晶パネル１に含まれる各ピクセル表示部１１において画像データで定められた色のピクセルが表示されるように、各ピクセル表示部１１での各色の光量を制御するための階調値を補正する。このため、ＬＥＤ４１の発光スペクトラムの違いに起因する液晶パネル１の部分間での色の差異が減少する。階調値を補正することにより、液晶パネル１の端側部分では中央部分に比べて表現できる色の数が減少するものの、人間は画面の中央に注目する傾向があるので、色数の減少は認識され難い。従って、液晶表示装置の画面内で均一の色再現性が得られる。

（実施の形態２）
図８は、実施の形態２に係る液晶表示装置のバックライト４の構成を示す模式図である。バックライト４は、複数のＬＥＤ４１を短冊状の基板上に一列に並べた複数の列状ユニット４２を備えている。列状ユニット４２では、中央でＬＥＤ４１間の距離を最短にし、両端に近づくほどＬＥＤ４１間の距離を長くして、複数のＬＥＤ４１を不均等に配置してある。また、複数の列状ユニット４２は、ＬＥＤ４１の列と直交する方向に並列に配置されている。列状ユニット４２間の距離は、バックライト４の中央部分で最短になり、端側部分で長くなっている。全体として、バックライト４に含まれる複数のＬＥＤ４１は、不均等に配置されており、ＬＥＤ４１の密度は、バックライト４の中央部分で高く、中央から離れた端側部分ほど低くなっている。バックライト４は、実施の形態１と同様に、発光効率及び発光スペクトラムが異なる複数種類のＬＥＤ４１を備えており、ＬＥＤ４１の発光スペクトラムを、ＬＥＤ４１の位置に応じて異ならせてある。また同様に、バックライト４は、液晶パネル１の各部分間で白の輝度の誤差が可及的に最小になるように、夫々のＬＥＤ４１の発光スペクトラムを定めてある。

液晶表示装置のその他の構成は、実施の形態１と同様である。また、液晶表示装置は、実施の形態１と同様に、液晶パネル１に含まれる各ピクセル表示部１１において画像データで定められた色が発色されるように、各ピクセル表示部１１での各色の階調値を補正する処理を行う。なお、本実施の形態では、複数のＬＥＤ４１の密度の変化がバックライト４の中央からの距離に応じて単純に減少するような理想的な状態になっていないので、実施の形態１に比べて、液晶パネル１の輝度ムラが発生し易い。そこで、本実施の形態に係る液晶表示装置は、複数のＬＥＤ４１の密度が理想的な状態よりも高くなっている部分のＬＥＤ４１への供給電流を削減して、このＬＥＤ４１の発光量を低下させる処理を行ってもよい。この処理を行うことにより、液晶表示装置は、液晶パネル１の輝度ムラを抑制することができる。

本実施の形態においても、液晶表示装置は、実施の形態１と同様に、画面の輝度を均一にし、画面内で色再現性を均一にしながらも、消費電力及び発熱量を削減することが可能である。また、バックライト４内でＬＥＤ４１の密度を変更しながら複数のＬＥＤ４１を配置してある実施の形態１に比べ、本実施の形態では、複数の列状ユニット４２を並べてあるので、バックライト４をより容易に作成することが可能となる。従って、本実施の形態に係る液晶表示装置は、実施の形態１に比べて、製造コストが低減される。

（実施の形態３）
図９は、実施の形態３に係る液晶表示装置のバックライト４の構成を示す模式図である。バックライト４は、複数のＬＥＤ４１を均等に配置してある。また、バックライト４は、実施の形態１と同様に、発光効率及び発光スペクトラムが異なる複数種類のＬＥＤ４１を備えており、ＬＥＤ４１の発光スペクトラムを、ＬＥＤ４１の位置に応じて異ならせてある。具体的には、バックライト４は、中央部分に比べて端側部分ではＬＥＤ４１の発光効率が高くなるようにＬＥＤ４１の発光スペクトラムを定めてある。

液晶表示装置のその他の構成は、実施の形態１と同様である。本実施の形態では、制御部６１は、バックライト４の複数のＬＥＤ４１を同一の光量で発光させる。具体的には、制御部６１は、発光効率の高いＬＥＤ４１へ供給する電流を小さくする。また、制御部６１は、各ＬＥＤ４１を点滅させ、発光効率の高いＬＥＤ４１の点灯時間を短くする制御を行ってもよい。バックライト４内で均等に配置された複数のＬＥＤ４１が同一の光量で発光するので、バックライト４に照明された液晶パネル１の画面の輝度は均一になる。発光効率が異なる複数のＬＥＤ４１を同一の光量で発光させるので、発光効率の高いＬＥＤ４１は低い消費電力で発光する。バックライト４の一部のＬＥＤ４１が低い消費電力で発光するので、液晶表示装置は、消費電力を低減させることができる。液晶表示装置が実行するその他の処理は、実施の形態１と同様である。

本実施の形態においても、液晶表示装置は、実施の形態１と同様に、画面の輝度を均一にし、画面内で色再現性を均一にしながらも、消費電力及び発熱量を削減することが可能である。また、実施の形態１に比べ、バックライト４をより容易に作成することが可能となる。また、比較的低い消費電力で発光させるＬＥＤ４１として、定格の小さなＬＥＤ４１を使用することができるので、本実施の形態に係る液晶表示装置は、バックライト内に同じ定格のＬＥＤを均等に配置した液晶表示装置に比べて、製造コストが低減される。

（実施の形態４）
図１０は、実施の形態４に係る液晶表示装置のピクセル表示部１１の構成を示す模式図である。本実施の形態においては、液晶パネル１に含まれる各ピクセル表示部１１は、Ｒのサブピクセル表示部１１１、Ｇのサブピクセル表示部１１２及びＢのサブピクセル表示部１１３に加えて、黄色のサブピクセル表示部１１４を含んでいる。サブピクセル表示部１１４は、黄色の光を透過させるカラーフィルタとＴＦＴとを含んでなる。バックライト４の構成は、実施の形態１〜３の何れかと同様である。液晶表示装置のその他の構成は、実施の形態１と同様である。

実施の形態１〜３では、各ピクセル表示部１１で生成する各色の光量を制御するための階調値を補正する処理を行う。図７に示すように、補正値として使用されない階調値が存在するので、補正を行うことにより、各色の階調数が減少し、ＲＧＢの組み合わせで表現することが可能な表示色の数が減少する。本実施の形態においては、液晶表示装置は、各ピクセル表示部１１に黄色のサブピクセル表示部１１４を備えることにより、ＲＧＢの三色と黄色との四色で画像の表示色を表現する。本実施の形態では、液晶パネル１の一部分を透過する光のスペクトラムＬＰｐを表す式は、黄色のサブピクセル表示部１１４に対応する項を（２）式に加えた式となる。ＬＵＴ３２には、各ピクセル表示部１１のＲＧＢ及び黄色の各色について、入力値と補正値との関係が記録されている。液晶コントローラ３１は、各ピクセル表示部１１でのＲＧＢ及び黄色の階調値を補正する処理を行う。補正によって個々の色の階調数は減少するものの、画像の表示色は四色の組み合わせで表現されるので、表現することが可能な表示色の数は三色の組み合わせで表現される場合よりも増加し、表示色の数の減少が抑制される。

本実施の形態においても、液晶表示装置は、実施の形態１〜３と同様に、画面の輝度を均一にし、画面内で色再現性を均一にしながらも、消費電力及び発熱量を削減することが可能である。また、実施の形態１〜３に比べ、画像の表示色が多いので、より多彩な表現が可能となる。なお、ピクセル表示部１１に含まれるＲＧＢ以外のサブピクセル表示部の色は黄色に限るものではなく、ＲＧＢ以外の色であれば、その他の色であってもよい。例えば、ピクセル表示部１１は、白色光を透過させるフィルタを含む白色のサブピクセル表示部を含んだ形態であってもよい。

１ 液晶パネル
１１ ピクセル表示部
１１１、１１２、１１３、１１４ サブピクセル表示部
２１ ソースドライバ
２２ ゲートドライバ
３ コントロール回路
３１ 液晶コントローラ
３２ ＬＵＴ
４ バックライト
４１ ＬＥＤ（発光素子）
４２ 列状ユニット
６１ 制御部
６２ 受信部
６３ インタフェース部

Claims (7)

1. 液晶パネルと、該液晶パネルの背面に沿って複数の発光素子を配置してあるバックライトとを備える液晶表示装置において、
   発光効率が異なる複数種類の発光素子を、前記バックライトの中央部分よりも端側部分で発光効率を高くして配置してあること
   を特徴とする液晶表示装置。
2. 前記バックライトに照明された前記液晶パネルの輝度が均一になるように、前記複数の発光素子の配置密度を、前記バックライトの中央部分よりも端側部分で低くしてあること
   を特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 複数の発光素子を一列に並べてあり、列の中央部分よりも端側部分で発光素子間の距離を長くしてある列状ユニットを複数備え、
   複数の前記列状ユニットを、発光素子の列に交差する方向に並列に配置してあり、
   前記列状ユニット間の距離を、前記バックライトの中央部分よりも端側部分で長くしてあること
   を特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記複数の発光素子の配置密度を均等にしてあり、
   前記複数の発光素子を同一の光量で発光させる手段を備えること
   を特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記液晶パネルは、画像中の夫々のピクセルを表示する部分で、前記バックライトの光から複数色の光の夫々を多階調で生成する構成としてあり、
   前記複数種類の発光素子の発光スペクトラムの違いによる色の差異を減少させるべく、前記液晶パネルの夫々の前記部分で生成する各色の光の階調を補正する手段を備えること
   を特徴とする請求項１から４までの何れか一つに記載の液晶表示装置。
6. 前記液晶パネルは、画像中の夫々のピクセルを表示する部分で、赤、緑、青及び他の色の光を生成する構成としてあること
   を特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
7. テレビジョン信号を受信する手段と、
   該手段が受信したテレビジョン信号に基づいた画像を前記液晶パネルに表示させる手段とを備えることを特徴とする請求項１から６までの何れか一つに記載の液晶表示装置。

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