JP4863513B2

JP4863513B2 - 液晶表示装置及びその駆動方法

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Publication number: JP4863513B2
Application number: JP2007317289A
Authority: JP
Inventors: ヒョンジン・ソ; サンユン・パク
Original assignee: エルジーディスプレイカンパニーリミテッド
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2027-12-07
Also published as: KR20080085255A; KR101350605B1; CN101271674A; JP2008233861A; US8289264B2; CN101271674B; US20080231589A1

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、画質を向上させることができる液晶表示装置及びその駆動方法に関する。

一般に用いられている表示装置のうちの１つであるＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）は、テレビをはじめとして計測機器、情報端末機器などのモニターに主に用いられているが、ＣＲＴ自体の重さと大きさによって、電子製品の小型化、軽量化の要求に積極的に対応できなかった。

したがって、各種電子製品が小型化、軽量化する傾向において、ＣＲＴは、重さや大きさなどにおいて一定の限界を持っている。これに代わると予想されるものに、電界光学的な効果を用いた液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｄｉｓｐｌａｙ）、ガス放電を用いたプラズマ表示装置（ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａｄｉｓｐｌａｙｐａｎｅｌ）及び電界発光効果を用いたＥＬ表示素子（ＥＬＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｄｉｓｐｌａｙ）などがあり、その中で液晶表示装置に対する研究が盛んに進められている。

液晶表示装置のほとんどは、外部から入る光源の量を調節して画像を表示する受光性素子であるから、液晶パネルに光を照射するための別途の光源、すなわちバックライト装置が必ず必要である。このようなバックライト装置は、ランプが設けられる位置に応じて、エッジ型方式と直下型方式に区分される。

ここで、光源には、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ）、ＣＣＦＬ（Ｃｏｌｄｃａｔｈｏｄｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｌａｍｐ）などが用いられている。この中でも、特に、寿命が長く、消費電力が少なく、かつ薄く形成できるＣＣＦＬ方式が大画面液晶表示装置におい多く用いられている。しかしながら、蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）を用いたバックライト装置は、光源自体の発光特性により色再現率が低い。また、蛍光ランプの大きさ及び容量の制約のため、高輝度のバックライト装置を具現し難い。

これに対し、近来のバックライト装置は、暗い場所で液晶表示装置の画面に表示される情報を読むための機能として用いられていたが、最近では、デザイン、低電力化、薄型化などの様々な要求によって導光板をより薄く形成しており、多様なカラーを表現し得る機能だけでなく、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ）を用いて消費電力を減少させるための技術開発などがなされている。

一方、ＬＥＤを用いたバックライト装置を長期間連続して用いると、ＬＥＤ自体の発熱によって内部温度が増加するとともに、ＬＥＤに流れる電流が大きくなる。これによって、ＬＥＤから発生する光量が減少するという問題が発生する。このようなＬＥＤバックライト装置を備えた液晶表示装置が長期間用いられると、液晶表示装置の特性により駆動時間に応じて光効率が変わり、ＬＥＤの特性により光量が減少するという問題が発生する。また、液晶表示装置が長時間駆動される場合には、液晶表示装置の内部の温度が増加するようになる。このように、液晶表示装置の内部温度と駆動時間が増加すると、光量が減少して色が劣化するような画質不良が発生する。
韓国公開特許第１０−２００６−００１１１３９号公報

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、画質を向上させることができる液晶表示装置及びその駆動方法を提供することにある。

上記の目的を達成すべく、本発明による液晶表示装置は、液晶パネルと、赤色光、緑色光及び青色光を生成する第１〜第３ＬＥＤアレイで構成され、液晶パネルに白色光を照射するバックライトユニットと、第１〜第３ＬＥＤアレイを駆動する駆動電圧を生成する第１〜第３ＬＥＤ駆動部と、液晶パネルに照射された白色光の光量を検出する光量検出部と、光量検出部で検出された白色光の光量に基づいて、赤色光、緑色光及び青色光の光量が補償されるように、第１〜第３ＬＥＤ駆動部を制御する適応型光量補償部とを備え、前記適応型光量補償部は、前記光量検出部で検出された前記白色光の光量を用いて、赤色光、緑色光及び青色光の光量をそれぞれ推定するＲＧＢ光量推定部と、前記赤色光、緑色光及び青色光の光量のエラー値を検出するエラー検出部と、前記赤色光、緑色光及び青色光の光量を用いて、色座標値を検出する色座標検出部と、前記色座標検出部で検出された前記色座標値と前記エラー検出部で検出された前記エラー値とを演算して、前記赤色光、緑色光及び青色光の光量が補償されるようにする光量補償部とを備え、前記色座標検出部は、前記ＲＧＢ光量推定部で推定された前記赤色光、緑色光及び青色光の光量を用いて、色座標を推定する色座標推定部と、前記色座標推定部で推定された前記色座標をアドレスとして、推定された前記色座標に対応する補償された色座標を出力する色座標補償部とを備えることを特徴とする。

また、上記の目的を達成すべく、本発明による液晶表示装置の駆動方法は、液晶パネルと、赤色光、緑色光及び青色光を生成する第１〜第３ＬＥＤアレイで構成され、液晶パネルに白色光を照射するバックライトユニットとを備える液晶表示装置の駆動方法であって、液晶パネルに照射された白色光の光量を検出するステップと、検出された白色光の光量を用いて、赤色光、緑色光及び青色光の光量をそれぞれ推定するステップと、推定された赤色光、緑色光及び青色光の光量に基づいて、赤色光、緑色光及び青色光の光量を補償するステップと、第１〜第３ＬＥＤアレイが補償された光量を有する光を生成するように、駆動電圧を生成するステップとを含み、前記光量を補償するステップは、前記赤色光、緑色光及び青色光の光量のエラー値を検出するステップと、前記白色光の光量を用いて、色座標値を検出するステップと、検出された前記色座標値と検出された前記エラー値とを演算して、前記赤色光、緑色光及び青色光の光量が補償されるようにするステップとを含み、前記色座標を検出するステップは、推定された前記赤色光、緑色光及び青色光の光量を用いて、色座標を推定するステップと、推定された前記色座標をアドレスとして、推定された前記色座標に対応する補償された色座標を出力するステップとを含むことを特徴とする。

本発明による液晶表示装置は、リアルタイムで液晶パネルの色座標を推定し、推定された色座標を補償し、液晶パネルに照射された白色光から赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれ抽出して、抽出された光の光量を検出し、検出された光量と基準値とを比較してエラー値を検出し、検出されたエラー値と補償された色座標とを演算して、補償された光量を有する光を生成することができる。

また、本発明による液晶表示装置は、リアルタイムで補償された光量を有する光を生成することによって、液晶パネルに照射された白色光の光量が低下することを防止することができる。

また、本発明による液晶表示装置は、液晶パネルに照射された白色光の光量が低下することを防止することによって、画質を向上させることができる。

以下、添付した図面を参照して、本発明による実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による液晶表示装置を示した図である。
図１に示すように、本発明による液晶表示装置は、映像を表示する液晶パネル１０２、液晶パネル１０２上の複数のデータラインＤＬ１〜ＤＬｍを駆動するためのデータドライバー１０６、液晶パネル１０２上の複数のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎを駆動するためのゲートドライバー１０４、データドライバー１０６及びゲートドライバー１０４の駆動タイミングを制御するタイミングコントローラ１０８、及び光を生成して液晶パネル１０２に照射するバックライトユニット１１０を備える。

また、本発明による液晶表示装置は、バックライトユニット１１０を駆動するための駆動電圧を生成する第１〜第３ＬＥＤ駆動部１１６、１１８、１２０と、第１〜第３ＬＥＤ駆動部１１６、１１８、１２０の光量を補償するための適応型光量補償部１１４と、液晶パネル１０２に照射された光量をリアルタイムで検出するＬＥＤ光量検出部１１２と、をさらに備える。

液晶パネル１０２は、複数のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎと複数のデータラインＤＬ１〜ＤＬｍとによって区分された領域に各々形成された画素を備える。これらの画素それぞれは、対応するゲートラインＧＬと対応するデータラインＤＬとの間の交差部に形成された薄膜トランジスタＴＦＴ、及び薄膜トランジスタＴＦＴと共通電極Ｖｃｏｍとの間に接続された液晶セルＣｌｃを備える。

薄膜トランジスタＴＦＴは、対応するゲートラインＧＬ上のゲートスキャン信号に応答して、対応するデータラインＤＬから対応する液晶セルＣｌｃに供給される画素データ電圧を切り替える。液晶セルＣｌｃは、液晶層を間に隔てて対面する共通電極と、薄膜トランジスタＴＦＴに接続された画素電極とで構成される。このような液晶セルＣｌｃは、対応する薄膜トランジスタＴＦＴを経由して供給される画素データ電圧を充電する。また、液晶セルＣｌｃに充電された電圧は、対応する薄膜トランジスタＴＦＴがターンオンするごとに更新されるようになる。

これに加えて、液晶パネル１０２上の画素のそれぞれは、薄膜トランジスタＴＦＴとゲートラインとの間に接続されたストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）を備える。ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）は、液晶セルＣｌｃに充電された電圧の自然減衰を最小化する。

ゲートドライバー１０４は、タイミングコントローラ１０８からのゲート制御信号ＧＣＳに応答して、複数のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎに複数のゲートスキャン信号を対応するように供給する。これらの複数のゲートスキャン信号は、複数のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎを１水平同期信号の期間ずつ順次イネーブルさせる。

データドライバー１０６は、タイミングコントローラ１０８からのデータ制御信号ＤＣＳに応答して、複数のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎのうちのいずれか１つがイネーブルされるごとに、複数の画素データ電圧を発生して、液晶パネル１０２上の複数のデータラインＤＬ１〜ＤＬｍにそれぞれ供給する。そのために、データドライバー１０６は、タイミングコントローラ１０８から画素データを１ライン分ずつ入力し、ガンマ電圧セットを用いて入力された１ライン分の画素データをアナログの画素データ電圧に変換する。

タイミングコントローラ１０８は、図示していない外部のシステム（例えば、コンピュータシステムのグラフィックモジュール、またはテレビ受信システムの映像復調モジュール）からのデータクロックＤＣＬＫ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ及びデータイネーブル信号ＤＥを用いて、ゲート制御信号ＧＣＳ、データ制御信号ＤＣＳ及び極性反転信号ＰＯＬを生成する。ゲート制御信号ＧＣＳは、ゲートドライバー１０４に供給され、データ制御信号ＤＣＳ及び極性反転信号ＰＯＬは、データドライバー１０６に供給される。

バックライトユニット１１０は、図３に示すように、第１〜第３ＬＥＤアレイ１０５、１０７、１０９が配列されており、第１〜第３ＬＥＤアレイ１０５、１０７、１０９で生成された光が、均一な輝度を有するようにし、液晶パネル１０２に均一な輝度の光を照射するための光学シート類と、ランプ上に光学シート類を支持するための器具とが備えられている。

第１ＬＥＤアレイ１０５は、赤色光（Ｒ）を生成する複数のダイオードＲｄが直列に接続されており、第２ＬＥＤアレイ１０７は、緑色光（Ｇ）を生成する複数のダイオードＧｄが直列に接続されており、第３ＬＥＤアレイ１０９は、青色光（Ｂ）を生成する複数のダイオードＢｄが直列に接続されている。バックライトユニット１１０で生成された白色光は、液晶パネル１０２に照射され、これにより液晶パネル１０２上に画像が表示されるようにする。

第１ＬＥＤアレイ１０５は、第１ＬＥＤ駆動部１１６から供給された駆動電圧により駆動され、第２ＬＥＤアレイ１０７は、第２ＬＥＤ駆動部１１８から供給された駆動電圧により駆動される。また、第３ＬＥＤアレイ１０９は、第３ＬＥＤ駆動部１２０から供給された駆動電圧により駆動される。

第１〜第３ＬＥＤ駆動部１１６、１１８、１２０は、適応型光量補償部１１４で補償された光量に対応する駆動電圧を生成して、バックライトユニット１１０に駆動電圧を供給する。適応型光量補償部１１４についての詳細な説明は、図４にて後述する。

ＬＥＤ光量検出部１１２は、上述のように、バックライトユニット１１０において、液晶パネル１０２に照射された白色光の光量をリアルタイムで検出して、検出された値を適応型光量補償部１１４に供給する。適応型光量補償部１１４は、ＬＥＤ光量検出部１１２から提供された光量を補償して、補償された光量を第１〜第３ＬＥＤ駆動部１１６、１１８、１２０に供給する。以下、ＬＥＤ光量検出部１１２について詳細に説明する。

図２は、図１のＬＥＤ光量検出部１１２を詳細に示した図である。
図１及び図２に示すように、ＬＥＤ光量検出部１１２は、フォトセンサ１２２と、フォトセンサ１２２と対応する積分器１２４とからなっている。また、フォトセンサ１２２と積分器１２４との間には、増幅器１２３が位置し得る。増幅器１２３は、フォトセンサ１２２で検出された値を増幅し、増幅した値を積分器１２４に供給する機能を果たす。

フォトセンサ１２２は、液晶パネル１０２に照射された白色光の光量を検出して、検出した白色光の光量に対応する電気信号を増幅器１２３に供給する。このとき、フォトセンサ１２２は、フォトダイオードまたはフォトトランジスタであり得る。増幅器１２３は、フォトセンサ１２２から提供された白色光の光量に対応する電気信号を増幅し、増幅した値を積分器１２４に供給する。積分器１２４は、増幅器１２３で増幅された値を積分する。増幅器１２３で増幅された白色光の光量に対応する電気信号は、積分器１２４で積分されて、直流（ＤＣ）成分の電圧値（Ｖ）に変換される。変換された電圧値（Ｖ）は、適応型光量補償部（図１の１１４）に供給される。このとき、積分器１２４は、ローパスフィルタで形成することができる。

さらに、積分器１２４で積分された電圧値（Ｖ）は、適応型光量補償部１１４に供給され、適応型光量補償部１１４は、積分器１２４で積分された値（Ｖ）を用いて光量を補償する。以下、適応型光量補償部１１４について具体的に説明する。

図４は、図１の適応型光量補償部１１４を詳細に示した図である。
図４に示すように、適応型光量補償部１１４は、ＬＥＤ光量検出部（図２の１１２）の積分器１２４から出力された電圧値（Ｖ）を用いて、現在、液晶パネル１０２に照射された白色光の色座標を推定する色座標推定部１３４と、色座標推定部１３４で推定された色座標と基準色座標とを比較して、その差分値を算出する比較部１３６と、比較部１３６で算出された差分値と基準色座標値とを加算する加算部１３７とを備える。

また、適応型光量補償部１１４は、積分器（図２の１２４）から出力された電圧値（Ｖ）を用いて、赤色、緑色及び青色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の光量を推定するＲＧＢ光量推定部１３２と、ＲＧＢ光量推定部１３２で推定された赤色（Ｒ）の光量と第１基準値とを比較して、その差分値を算出する第１光量エラー検出部１３８と、ＲＧＢ光量推定部１３２で推定された緑色（Ｇ）光量と第２基準値とを比較して、その差分値を算出する第２光量エラー検出部１４０と、ＲＧＢ光量推定部１３２で推定された青色（Ｂ）光量と第３基準値とを比較して、その差分値を算出する第３光量エラー検出部１４２とを備える。

また、適応型光量補償部１１４は、加算部１３７で算出された値と第１光量エラー検出部１３８で算出された差分値を用いて、赤色光（Ｒ）の光量を補償する第１光量補償部１４４と、加算部１３７で算出された値と第２光量エラー検出部１４０で算出された差分値を用いて、緑色光（Ｇ）の光量を補償する第２光量補償部１４６と、加算部１３７で算出された値と第３光量エラー検出部１４２で算出された差分値を用いて、青色光（Ｂ）の光量を補償する第３光量補償部１４８と、第１〜第３光量補償部１４４、１４６、１４８で補償された赤色光、緑色光及び青色光（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の光量に対応するパルスを生成する第１〜第３パルス発生部１５０、１５２、１５４とを備える。以下、適応型光量補償部１１４の各構成要素について詳細に説明する。

色座標推定部１３４は、積分器（図２の１２４）から出力された電圧値（Ｖ）を用いて、色座標を推定する。色座標推定部１３４で推定された色座標は、現在、図１に示す液晶パネル１０２のＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの色座標を意味する。このとき、時間と温度に応じて液晶パネル１０２に照射される白色光の光量が異なるので、色座標推定部１３４で推定された色座標も、時間と温度に応じて異なる。色座標推定部１３４で推定された現在色座標は、比較部１３６に供給される。

比較部１３６は、色座標推定部１３４から提供された現在色座標と基準色座標とを比較して、その差分値を算出する。基準色座標は、液晶パネル１０２の基準Ｒ、Ｇ、Ｂ色座標のそれぞれを意味する。色座標推定部１３４から提供される現在色座標値は、時間と温度に応じて影響を受ける。したがって、液晶表示装置の駆動時間が長くなるほど、液晶パネル１０２の内部の温度が上昇するようになって、色座標推定部１３４から提供された現在色座標値は、時間及び温度に応じて異なる値を有する。

比較部１３６は、色座標推定部１３４からのリアルタイムで時間及び温度に影響を受ける現在色座標を基準色座標と比較して、基準色座標と現在色座標との差分値を算出する。比較部１３６で算出された差分値を介して、現在色座標と基準色座標との間のエラー度合（すなわち、時間と温度に影響を受ける度合）を把握することができる。

比較部１３６で算出された差分値は、加算部１３７に供給される。比較部１３６で算出された差分値によって、現在、液晶パネル（図１の１０２）に照射される白色光のエラー度合を把握することができる。

加算部１３７は、比較部１３６で算出された差分値と基準色座標とを加算して、加算値を第１〜第３光量補償部１４４、１４６、１４８に供給する。現在、液晶パネル１０２に照射された白色光は、加算部１３７で算出された値により、１次補償される。結果的に、色座標推定部１３４、比較部１３６及び加算部１３７は、現在、液晶パネル１０２に照射された白色光の色座標を基準色座標と比較して、色座標を検出する機能を果たす。

第１光量エラー検出部１３８は、ＲＧＢ光量推定部１３２で推定された赤色（Ｒ）光量と第１基準値とを比較して、その差分値を算出する。第１基準値は、初期赤色光（Ｒ）の光量に対応する輝度値である。第１光量エラー検出部１３８は、ＲＧＢ光量推定部１３２で推定された赤色光（Ｒ）の光量と第１基準値とを比較して、その差に該当する第１エラー値を算出する。第１エラー値が大きいほど、現在の赤色光（Ｒ）の光量が初期赤色光（Ｒ）の光量より顕著に低下していることが分かる。第１光量エラー検出部１３８で算出された第１エラー値は、第１光量補償部１４４に供給される。

第２光量エラー検出部１４０は、ＲＧＢ光量推定部１３２で推定された緑色（Ｇ）光量と第２基準値とを比較して、その差分値を算出する。第２基準値は、初期緑色光（Ｇ）の光量に対応する輝度値である。第２光量エラー検出部１４０は、ＲＧＢ光量推定部１３２で推定された緑色光（Ｇ）の光量と第２基準値とを比較して、その差に該当する第２エラー値を算出する。第２エラー値が大きいほど、現在の緑色光（Ｇ）の光量が初期緑色光（Ｇ）の光量より顕著に低下していることが分かる。第２光量エラー検出部１４０で算出された第２エラー値は、第２光量補償部１４６に供給される。

第３光量エラー検出部１４２は、ＲＧＢ光量推定部１３２で推定された青色（Ｂ）光量と第３基準値とを比較して、その差分値を算出する。第３基準値は、初期青色光（Ｂ）の光量に対応する輝度値である。第３光量エラー検出部１４２は、ＲＧＢ光量推定部１３２で推定された青色光（Ｂ）の光量と第３基準値とを比較して、その差に該当する第３エラー値を算出する。第３エラー値が大きいほど、現在の青色光（Ｂ）の光量が初期青色光（Ｂ）の光量より顕著に低下していることが分かる。第３光量エラー検出部１４２で算出された第３エラー値は、第３光量補償部１４８に供給される。

第１光量補償部１４４は、加算部１３７で１次補償された値と第１光量エラー検出部１３８で算出された第１エラー値とを減算または加算して、赤色光（Ｒ）の光量を２次補償する。第１光量補償部１４４で補償された赤色光（Ｒ）の光量は、第１パルス発生部１５０に供給される。第１パルス発生部１５０は、第１光量補償部１４４から提供された補償赤色光（Ｒ）の光量に対応するパルスを発生して、図１に示す第１ＬＥＤ駆動部（図１の１１６）に供給する。

第２光量補償部１４６は、加算部１３７で１次補償された値と第２光量エラー検出部１４０で算出された第２エラー値とを減算または加算して、緑色光（Ｇ）の光量を２次補償する。第２光量補償部１４６で補償された緑色光（Ｇ）の光量は、第２パルス発生部１５２に供給される。第２パルス発生部１５２は、第２光量補償部１４６から提供された補償緑色光（Ｇ）の光量に対応するパルスを発生して、図１に示す第２ＬＥＤ駆動部（図１の１１８）に供給する。

第３光量補償部１４８は、加算部１３７で１次補償された値と第３光量エラー検出部１４０で算出された第３エラー値とを減算または加算して、青色光（Ｂ）の光量を２次補償する。第３光量補償部１４８で補償された青色光（Ｂ）の光量は、第３パルス発生部１５４に供給される。第３パルス発生部１５４は、第３光量補償部１４８から提供された補償青色光（Ｂ）の光量に対応するパルスを発生して、図１に示す第３ＬＥＤ駆動部（図１の１２０）に供給する。

第１ＬＥＤ駆動部１１６は、第１パルス発生部１５０から供給されたパルスのハイ区間にバックライトユニット１１０の第１ＬＥＤアレイ（図３の１０５）をオンさせ、ロー区間に第１ＬＥＤアレイ１０５をオフさせる駆動電圧を生成する。また、第２ＬＥＤ駆動部１１８は、第２パルス発生部１５２から供給されたパルスのハイ区間にバックライトユニット１１０の第２ＬＥＤアレイ（図３の１０７）をオンさせ、ロー区間に第２ＬＥＤアレイ１０７をオフさせる駆動電圧を生成する。さらに、第３ＬＥＤ駆動部１２０は、第３パルス発生部１５４から供給されたパルスのハイ区間にバックライトユニット１１０の第３ＬＥＤアレイ（図３の１０９）をオンさせ、ロー区間に第３ＬＥＤアレイ１０９をオフさせる駆動電圧を生成する。

第１〜第３ＬＥＤ駆動部（図１の１１６、１１８、１２０）で生成された駆動電圧により、バックライトユニット（図１の１１０）の第１〜第３ＬＥＤアレイ（図３の１０５、１０７、１０９）は、補償された光量を有する光を生成して、液晶パネル（図１の１０２）に照射する。

したがって、本発明による液晶表示装置は、液晶パネルに照射された白色光の色座標を抽出して、基準色座標を用いて１次補償し、白色光から赤色、緑色及び青色光を各々抽出して、各々の場合の光量エラーを検出し、検出されたエラー分だけ補償された光量を有する光を生成する。

これによって、本発明による液晶表示装置は、駆動時間が長くなるに伴い、または内部温度が増加するに伴い、液晶パネルに照射された白色光の光量が低下することを防止することができる。結果的に、液晶パネルに照射された白色光の光量が低下しないので、画質を向上させることができる。

図５は、図１の適応型光量補償部の他の実施の形態を詳細に示した図である。
図５に示すように、他の実施の形態に係る適応型光量補償部２１４は、図２に示すＬＥＤ光量検出部１１２の積分器１２４から出力された電圧値（Ｖ）を用いて、現在の液晶パネル（図１の１０２）の色座標を推定する色座標推定部１３４と、色座標推定部１３４で推定された現在色座標を、基準色座標を用いて補償する色座標補償部２３６と、積分器１２４から出力された電圧値（Ｖ）を用いて、赤色、緑色及び青色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）光の光量を推定するＲＧＢ光量推定部１３２と、ＲＧＢ光量推定部１３２で推定された赤色、緑色及び青色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の光量と第１〜第３基準値とを比較して、その差分値を算出する第１〜第３光量エラー検出部１３８、１４０、１４２とを備える。

また、適応型光量補償部２１４は、第１〜第３光量エラー検出部１３８、１４０、１４２と対応づけられて、色座標補償部２３６で補償された値と第１〜第３光量エラー検出部１３８、１４０、１４２から提供された差分値とを用いて、赤色光、緑色光及び青色光（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の光量を補償する第１〜第３光量補償部１４４、１４６、１４８と、第１〜第３光量補償部１４４、１４６、１４８と対応づけられて、第１〜第３光量補償部１４４、１４６、１４８で補償された光量に対応するパルスを生成する第１〜第３パルス発生部１５０、１５２、１５４とをさらに備える。

適応型光量補償部２１４の構成要素のうち、色座標推定部１３４、第１〜第３光量エラー検出部１３８、１４０、１４２、第１〜第３光量補償部１４４、１４６、１４８及び第１〜第３パルス発生部１５０、１５２、１５４は、図４に示した先の実施の形態による適応型光量補償部１１４の構成要素と同様である。

したがって、適応型光量補償部２１４の構成要素のうち、図４に示した先の実施の形態による適応型光量補償部１１４と同じ構成要素についた説明は簡略にする。

第１光量エラー検出部１３８は、ＲＧＢ光量推定部１３２で推定された赤色（Ｒ）光の光量と第１基準値とを比較して、その差分値に該当する第１エラー値を検出して第１光量補償部１４４に供給する。第２光量エラー検出部１４０は、ＲＧＢ光量推定部１３２で推定された緑色（Ｇ）光の光量と第２基準値とを比較して、その差分値に該当する第２エラー値を検出して第２光量補償部１４６に供給する。第３光量エラー検出部１４２は、ＲＧＢ光量推定部１３２で推定された青色（Ｂ）光の光量と第３基準値とを比較して、その差分値に該当する第３エラー値を検出して第３光量補償部１４８に供給する。

色座標推定部１３４は、積分器１２４から提供された電圧値（Ｖ）を用いて、現在の液晶パネル（図１の１０２）の色座標を推定して、推定された現在色座標を色座標補償部２３６に供給する。

色座標補償部２３６は、色座標推定部１３４から供給された現在色座標をアドレスにして、現在色座標に対応する補償された色座標を第１〜第３光量補償部１４４、１４６、１４８に出力する。このとき、色座標補償部２３６は、現在色座標をアドレスにして、現在色座標に対応する補償色座標が格納されるメモリ素子の中に含まれるルックアップテーブルとすることができる。

第１光量補償部１４４は、色座標補償部２３６から提供された補償された色座標と第１光量エラー検出部１３８から提供された第１エラー値とを用いて、赤色光（Ｒ）の光量を補償する。第１光量補償部１４４で補償された赤色光（Ｒ）の光量は、第１パルス発生部１５０に供給される。第１パルス発生部１５０は、第１光量補償部１４４から供給された光量に対応するパルスを生成する。

第２光量補償部１４６は、色座標補償部２３６から提供された補償された色座標と第２光量エラー検出部１４０から提供された第２エラー値とを用いて、緑色光（Ｇ）の光量を補償する。第２光量補償部１４６で補償された緑色光（Ｇ）の光量は、第２パルス発生部１５２に供給される。第２パルス発生部１５２は、第２光量補償部１４６から供給された光量に対応するパルスを生成する。

第３光量補償部１４８は、色座標補償部２３６から提供された補償された色座標と第３光量エラー検出部１４２から提供された第３エラー値とを用いて、青色光（Ｂ）の光量を補償する。第３光量補償部１４８で補償された青色光（Ｂ）の光量は、第３パルス発生部１５４に供給される。第３パルス発生部１５４は、第３光量補償部１４８から供給された光量に対応するパルスを生成する。

第１〜第３パルス発生部１５０、１５２、１５４でそれぞれ生成されたパルスは、図１に示す第１〜第３ＬＥＤ駆動部１１６、１１８、１２０にそれぞれ供給される。第１〜第３ＬＥＤ駆動部１１６、１１８、１２０は、第１〜第３パルス発生部１５０、１５２、１５４で生成されたパルスに対応する駆動電圧を生成する。

したがって、本発明による液晶表示装置は、液晶パネルの色座標を抽出して基準色座標を用いて１次補償し、白色光を赤色光、緑色光及び青色光にそれぞれ区分して、それぞれの場合の光量エラーを検出し、検出されたエラー分だけを補償する光量を有する光を生成する。これによって、本発明による液晶表示装置は、駆動時間が持続するにつれて、または内部温度が増加するにつれて、液晶パネルに照射された白色光の光量が低下することを防止することができる。結果的に、液晶パネルに照射された白色光の光量が低下しないので、画質を向上させることができる。

本発明による液晶表示装置を示した図である。図１のＬＥＤ光量検出部を詳細に示した図である。図１のバックライトユニットを概略的に示した図である。図１の適応型光量補償部を詳細に示した図である。図１の適応型光量補償部の他の実施の形態を詳細に示した図である。

符号の説明

１０２液晶パネル、１０４ゲートドライバー、１０５第１ＬＥＤアレイ、１０６データドライバー、１０７第２ＬＥＤアレイ、１０８タイミングコントローラ、１０９第３ＬＥＤアレイ、１１０バックライトユニット、１１２ＬＥＤ光量検出部、１１４、２１４適応型光量補償部、１１６第１ＬＥＤ駆動部、１１８第２ＬＥＤ駆動部、１２０第３ＬＥＤ駆動部、１２２フォトセンサ、１２３増幅器、１２４積分器、１３２ＲＧＢ光量推定部、１３４色座標推定部、１３６比較部、１３７加算部、１３８第１光量エラー検出部、１４０第２光量エラー検出部、１４２第３光量エラー検出部、１４４第１光量補償部、１４６第２光量補償部、１４８第３光量補償部、１５０第１パルス発生部、１５２第２パルス発生部、１５４第３パルス発生部、２１４適応型光量補償部、２３６色座標補償部。

Claims

液晶パネルと、
赤色光、緑色光及び青色光を生成する第１〜第３ＬＥＤアレイで構成され、前記液晶パネルに白色光を照射するバックライトユニットと、
前記第１〜第３ＬＥＤアレイを駆動する駆動電圧を生成する第１〜第３ＬＥＤ駆動部と、
前記液晶パネルに照射された前記白色光の光量を検出する光量検出部と、
前記光量検出部で検出された前記白色光の光量に基づいて、前記赤色光、緑色光及び青色光の光量が補償されるように、前記第１〜第３ＬＥＤ駆動部を制御する適応型光量補償部と
を備え、
前記適応型光量補償部は、
前記光量検出部で検出された前記白色光の光量を用いて、赤色光、緑色光及び青色光の光量をそれぞれ推定するＲＧＢ光量推定部と、
前記赤色光、緑色光及び青色光の光量のエラー値を検出するエラー検出部と、
前記赤色光、緑色光及び青色光の光量を用いて、色座標値を検出する色座標検出部と、
前記色座標検出部で検出された前記色座標値と前記エラー検出部で検出された前記エラー値とを演算して、前記赤色光、緑色光及び青色光の光量が補償されるようにする光量補償部と
を備え、
前記色座標検出部は、
前記ＲＧＢ光量推定部で推定された前記赤色光、緑色光及び青色光の光量を用いて、色座標を推定する色座標推定部と、
前記色座標推定部で推定された前記色座標をアドレスとして、推定された前記色座標に対応する補償された色座標を出力する色座標補償部と
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
前記色座標補償部は、ルックアップテーブルで構成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記色座標検出部は、
前記ＲＧＢ光量推定部で推定された前記赤色光、緑色光及び青色光の光量を用いて、色座標を推定する色座標推定部と、
前記色座標推定部で推定された前記色座標と基準色座標とを比較して、その差分値を算出する比較部と、
前記比較部で算出された前記差分値と前記基準色座標とを演算して、補償された色座標を算出する加算部と
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。
前記適応型光量補償部は、前記光量補償部で補償された前記光量に対応するパルスを生成するパルス発生部をさらに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。
前記光量検出部は、
前記白色光の光量を検出して、前記光量に対応する電気信号を出力するフォトセンサと、
前記フォトセンサから出力された前記電気信号を積分して直流成分の電圧値を前記適応型光量補償部に出力する積分器と
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。
前記フォトセンサと前記積分器との間に位置し、前記フォトセンサから出力された前記電気信号を増幅する増幅器をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
前記フォトセンサは、フォトダイオード及びフォトトランジスタのうちのいずれかで構成されることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
液晶パネルと、赤色光、緑色光及び青色光を生成する第１〜第３ＬＥＤアレイで構成され、前記液晶パネルに白色光を照射するバックライトユニットとを備える液晶表示装置の駆動方法であって、
前記液晶パネルに照射された前記白色光の光量を検出するステップと、
検出された前記白色光の光量を用いて、赤色光、緑色光及び青色光の光量をそれぞれ推定するステップと、
推定された前記赤色光、緑色光及び青色光の光量に基づいて、前記赤色光、緑色光及び青色光の光量を補償するステップと、
前記第１〜第３ＬＥＤアレイが補償された前記光量を有する光を生成するように、駆動電圧を生成するステップと
を含み、
前記光量を補償するステップは、
前記赤色光、緑色光及び青色光の光量のエラー値を検出するステップと、
前記白色光の光量を用いて、色座標値を検出するステップと、
検出された前記色座標値と検出された前記エラー値とを演算して、前記赤色光、緑色光及び青色光の光量が補償されるようにするステップと
を含み、
前記色座標を検出するステップは、
推定された前記赤色光、緑色光及び青色光の光量を用いて、色座標を推定するステップと、
推定された前記色座標をアドレスとして、推定された前記色座標に対応する補償された色座標を出力するステップと
を含むことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
前記色座標を検出するステップは、
推定された前記赤色光、緑色光及び青色光の光量を用いて色座標を推定するステップと、
推定された前記色座標と基準色座標とを比較して、その差分値を算出するステップと、
算出された前記差分値と前記基準色座標とを演算して、補償された色座標を算出するステップと
を含むことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の駆動方法。
前記光量を検出するステップは、
前記液晶パネルに照射された前記白色光の光量を検出して、前記光量に対応する電気信号を出力するステップと、
出力された前記電気信号を積分して、直流成分の電圧値を出力するステップと
を含むことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の駆動方法。