JP4970514B2 - Planar light source device and liquid crystal display device using the same - Google Patents
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Description
本発明は、面状光源装置に関し、特にはLEDを光源とする液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a planar light source device, and more particularly to a liquid crystal display device using an LED as a light source.
液晶表示装置は、液晶層が狭持された2枚の基板からなる液晶パネルとその液晶パネルの裏面側にバックライトとして面状光源装置が設けられている。面状光源装置の光源としては、従来はその光源に線状の冷陰極管が用いられていたが、寿命の長さ及び発光の良さからR、G、B三色の発光ダイオード(以下、LEDとする)をそれぞれ複数配置した光源を用いるものもある。 In a liquid crystal display device, a liquid crystal panel including two substrates sandwiched between liquid crystal layers and a planar light source device as a backlight are provided on the back side of the liquid crystal panel. As a light source of a planar light source device, a linear cold cathode tube has been conventionally used as the light source. However, R, G, and B three-color light emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs) are used because of their long life and good light emission. Some use a light source in which a plurality of each is arranged.
このLEDを用いた液晶表示装置の構成について図1を用いて説明する。図1は光源が端部に設けられたエッジライト方式(サイドライト方式ともいう)の液晶表示装置の構成を示す図である。図1(a)はその平面図であり、図1(b)は断面図である。1はLED、2は導光板、3はリフレクター、4は光学シート、5は反射シート、6は液晶パネルである。R、G、BのLED1が白色光を発光するためそれぞれ複数配置されている。この各色のLED1から発光された光は直接またはリフレクター2によって反射され導光板3の側面に入射する。導光板3に入射された光は導光板中で全反射を繰り返しながら伝播する。導光板内の光は光学シート4が設けられている面全体(発光面全体)に出射する。発光面と反対側に出射された光は反射シート5により反射され再び導光板4に入射される。導光板3の発光面側から出射された光は、拡散シート、保護シート、レンズシート、プリズムシート等からなる光学シート4を通過し液晶パネル6に入射される。液晶パネル6に到達した光は映像信号にあわせて変調され、R、G、B各色を表示する。
A configuration of a liquid crystal display device using this LED will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an edge light type (also called side light type) liquid crystal display device in which a light source is provided at an end portion. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view. Reference numeral 1 denotes an LED, 2 denotes a light guide plate, 3 denotes a reflector, 4 denotes an optical sheet, 5 denotes a reflection sheet, and 6 denotes a liquid crystal panel. A plurality of R, G, and B LEDs 1 are arranged to emit white light. The light emitted from the LEDs 1 of the respective colors is reflected directly or by the
また図示したエッジライト方式の液晶表示装置以外にも液晶パネルの背面に光源を設けた直下型のものや、LEDの放熱を促進させるために導光板の裏面に光源を設けリフレクターを介して導光板に光を入射するものもある。 In addition to the edge light type liquid crystal display device shown in the figure, a direct type with a light source provided on the back side of the liquid crystal panel, or a light source plate provided with a light source on the back side of the light guide plate in order to promote heat dissipation of the LED, through a reflector Some light is incident on.
例えば、15インチ型の液晶表示装置でR、G、BのLED1が合計40個程度設けられている。LED1の配列は表示領域全体が均一な白色光になるように設けられており、その個数は各色の光の輝度が等しくなるように調整されている。従来の液晶表示装置において、このLED1は直列又は並列若しくはそれらの組み合わせで接続されており、電圧及び電流が供給される。このLEDの回路を図9に示す。ここで1はLEDである。LED1が複数設けられており、直列と並列の組み合わせで接続されている。 For example, a total of about 40 R, G, B LEDs 1 are provided in a 15-inch liquid crystal display device. The arrangement of the LEDs 1 is provided so that the entire display area becomes uniform white light, and the number thereof is adjusted so that the luminance of light of each color is equal. In a conventional liquid crystal display device, the LEDs 1 are connected in series, in parallel, or a combination thereof, and supplied with voltage and current. The circuit of this LED is shown in FIG. Here, 1 is an LED. A plurality of LEDs 1 are provided and connected in a series and parallel combination.
このLED1のばらつき、変動を一定に保つために従来の液晶表示装置では特許文献1に示されるように、このLEDが接続された回路全体として定電流制御が行われていた。これにより、LED駆動電圧のばらつきや変動、LED自体に順電圧のばらつきがあったとしても、LEDの回路に常に一定の電流が流れる。従ってバックライト輝度にばらつきがない面状光源装置を得ることができる。またR、G、B各色毎のLEDを直列又は並列に接続し、各色の回路毎にそれぞれ電圧、電流を供給し、各色の輝度(発光色)を調整している面状光源装置を用いた液晶表示装置もある。 In order to keep the variation and fluctuation of the LED 1 constant, in the conventional liquid crystal display device, as shown in Patent Document 1, constant current control is performed for the entire circuit to which the LED is connected. As a result, even if the LED drive voltage varies or fluctuates, or the LED itself varies in forward voltage, a constant current always flows through the LED circuit. Therefore, it is possible to obtain a planar light source device with no variation in backlight luminance. In addition, a planar light source device is used in which LEDs for each color of R, G, and B are connected in series or in parallel, voltage and current are supplied to each color circuit, and the luminance (light emission color) of each color is adjusted. There is also a liquid crystal display device.
このような従来の液晶表示装置及び面状光源装置では、以下のような問題が生じていた。LED1に同じ電流又は同じ電圧を供給しても、LED1の製品ごとにばらつき、変動や温度特性の差があり、それぞれのLED1が同じ輝度、光量にはならなかった。面状光源装置のLED1の配列、個数は各色LED1が同じ輝度として設計されている。従ってこのLED1の輝度、光量のばらつきが面状光源装置の輝度に影響を与え、表示むら、色むらが発生するといった問題があった。また面状光源装置の表示特性が製品ごとにばらつくといった問題もあった。 Such conventional liquid crystal display devices and planar light source devices have the following problems. Even if the same current or the same voltage is supplied to the LEDs 1, there are variations, fluctuations and temperature characteristics differences among the products of the LEDs 1, and the respective LEDs 1 do not have the same luminance and light amount. The arrangement and the number of LEDs 1 of the planar light source device are designed so that each color LED 1 has the same luminance. Accordingly, there is a problem in that variations in the luminance and light quantity of the LED 1 affect the luminance of the surface light source device, resulting in display unevenness and color unevenness. There is also a problem that the display characteristics of the planar light source device vary from product to product.
また面状光源装置としてLED1を複数配置した場合、その場所によって温度に差が生じる。例えば、面状光源装置の中央付近に設けられたLED1は温度が高くなる。そしてLED1はそれぞれの温度特性が異なり、使用環境の温度によってもそれぞれのLED1の輝度、光量に差が生じる。従って、面状光源装置または液晶表示装置としてLED1を複数配置した場合、その場所によって温度に差が生じ、それぞれのLED1の輝度、光量がばらつくという問題があった。このように輝度がばらついているLED1を用いた場合に、表示領域によって輝度に差が生じる。位置によって輝度が異なり、表示ムラが生じる。また各色のLED1を各色毎に接続した場合は、各色によって輝度に差が生じ、色むらとなることがあった。このように従来の面状光源装置では表示むら等が発生するという問題点があった。さらには面状光源装置の温度の変化が製品ごとに異なり、製品ごとの表示特性がばらつくといった問題が生じていた。このような面状光源装置を用いた液晶表示装置では表示むら等が生じ、さらに製品ごとに表示特性がばらつくといった問題が生じていた。 Further, when a plurality of LEDs 1 are arranged as the planar light source device, a difference in temperature occurs depending on the location. For example, the LED 1 provided near the center of the planar light source device has a high temperature. The temperature characteristics of the LEDs 1 are different, and the brightness and light quantity of the LEDs 1 are different depending on the temperature of the usage environment. Therefore, when a plurality of LEDs 1 are arranged as a planar light source device or a liquid crystal display device, there is a problem in that the temperature varies depending on the location, and the luminance and light quantity of each LED 1 vary. In the case where the LED 1 having such a variation in luminance is used, a difference in luminance occurs depending on the display area. The luminance varies depending on the position, and display unevenness occurs. In addition, when the LEDs 1 of the respective colors are connected for each color, the luminance varies depending on the respective colors, and color unevenness may occur. As described above, the conventional planar light source device has a problem that display unevenness occurs. Furthermore, the change in the temperature of the planar light source device varies from product to product, resulting in a problem that display characteristics vary from product to product. In the liquid crystal display device using such a planar light source device, display unevenness and the like occur, and further, display characteristics vary from product to product.
このように、従来の面状光源装置及び液晶表示装置では、色むら、輝度むら又は表示むらが発生し、表示特性がばらつくという問題点があった。 As described above, the conventional planar light source device and the liquid crystal display device have a problem that color unevenness, luminance unevenness, or display unevenness occurs and display characteristics vary.
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、色むら又は表示むらを抑制した面状光源装置及び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 such problems, and an object thereof is to provide a planar light source device and a liquid crystal display device in which uneven color or uneven display is suppressed.
本発明にかかる面状光源装置は、第1の回路に直列接続された第1の発光ダイオードグループと、前記第1の回路と異なる第2の回路に直列接続された第2の発光ダイオードグループと、を有し、前記第2の発光ダイオードグループの発光ダイオードは、同じ点灯回路に接続された場合に前記第1の発光ダイオードグループの発光ダイオードよりも輝度が高く、前記第2の発光ダイオードグループに属する発光ダイオードの数は、前記第1の発光ダイオードグループと異なっており、前記第1の発光ダイオードグループを前記第2の発光ダイオードグループよりも高い電流で制御することを特徴とするものである。これにより、面状光源装置の輝度むら、色むら又は表示むらを抑制することができる。 The planar light source device according to the present invention includes a first light emitting diode group connected in series to a first circuit, and a second light emitting diode group connected in series to a second circuit different from the first circuit. The light emitting diodes of the second light emitting diode group have higher luminance than the light emitting diodes of the first light emitting diode group when connected to the same lighting circuit, and the second light emitting diode group The number of light-emitting diodes belonging to the first light-emitting diode group is different from that of the first light-emitting diode group, and the first light-emitting diode group is controlled with a higher current than the second light-emitting diode group. Thereby, luminance unevenness, color unevenness, or display unevenness of the planar light source device can be suppressed.
本発明にかかる面状光源装置は、前記第1及び第2の回路と異なる第3の回路に直列接続された、前記第1及び前記第2の発光ダイオードグループと輝度が異なる第3の発光ダイオードグループをさらに備え、前記第1ないし第3の各発光ダイオードグループは、それぞれR、G、Bの3色のうち他の発光ダイオードグループとは異なるいずれか1色の発光ダイオードで構成されていることを特徴とするものである。これにより、各色毎の輝度むら又は表示むらを抑制することができる。 The planar light source device according to the present invention includes a third light emitting diode connected in series to a third circuit different from the first and second circuits and having a luminance different from that of the first and second light emitting diode groups. The first to third light emitting diode groups are each composed of light emitting diodes of any one of the three colors R, G, and B different from the other light emitting diode groups. It is characterized by. Thereby, it is possible to suppress luminance unevenness or display unevenness for each color.
本発明にかかる面状光源装置は、前記第1ないし第3の回路がそれぞれ異なる電流量の制御が行えるように構成されているものである。これにより、容易に輝度むら、色むら又は表示むらを抑制することができる。 The planar light source device according to the present invention is configured such that the first to third circuits can control different amounts of current. Thereby, brightness unevenness, color unevenness, or display unevenness can be easily suppressed.
本発明によれば、色むら又は表示むらを抑制した面状光源装置及び液晶表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the planar light source device and liquid crystal display device which suppressed color nonuniformity or display nonuniformity can be provided.
発明の実施の形態1.
本発明にかかる面状光源装置を用いた液晶表示装置の構成について図1を用いて説明する。図1(a)は液晶表示装置の平面図であり、図1(b)は断面図である。1はLED(発光ダイオード)、2はリフレクター、3は導光板、4は光学シート、5は反射シート、6は液晶パネルである。R、G、BのLED1が白色光を発光するためそれぞれ複数配置されている。この各色のLED1から発光された光は、直接またはリフレクター2によって反射され導光板3の側面に入射する。導光板3に入射された光は、導光板中で全反射を繰り返しながら伝播する。導光板内の光は光学シート4が設けられている面全体(発光面全体)に出射する。発光面と反対側に出射された光は反射シート5により反射され再び導光板3に入射される。導光板3の発光面側から出射された光は、拡散シート、保護シート、レンズシート、プリズムシート等からなる光学シート4を通過し液晶パネル6に入射される。液晶パネル6に到達した光は映像信号にあわせて変調され、R、G、B各色を表示する。
Embodiment 1 of the Invention
A configuration of a liquid crystal display device using the planar light source device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a plan view of a liquid crystal display device, and FIG. 1B is a cross-sectional view. Reference numeral 1 denotes an LED (light emitting diode), 2 denotes a reflector, 3 denotes a light guide plate, 4 denotes an optical sheet, 5 denotes a reflection sheet, and 6 denotes a liquid crystal panel. A plurality of R, G, and B LEDs 1 are arranged to emit white light. The light emitted from the LEDs 1 of the respective colors is reflected directly or by the
例えば、15インチ型の液晶表示装置でR、G、BのLED1が合計40個程度設けられている。またLED1の配列は表示領域全体が均一な白色光になるように設けられており、その個数は各色の光の輝度が等しくなるように調整されている。本発明にかかる面状光源装置の光源であるLED1の輝度の調整方法について図2を用いて説明する。図2はLED1の回路図である。7は可変抵抗である。ここでは説明のためLED1を3個のみ図示しており、直列に接続されている。その両端には電源が接続されており、定電流制御がされている。そして可変抵抗7がそれぞれのLED1に並列に接続されている。そして輝度が弱いLED1に対応する可変抵抗7の抵抗値を上げると可変抵抗7に流れる電流が減り、LED1に流れる電流値が増える。よってそのLED1の輝度が強くなる。また逆に輝度が強いLED1に対応する可変抵抗7の抵抗値を下げると可変抵抗7に流れる電流が増え、LED1に流れる電流値が減る。よってそのLED1の輝度が弱くなる。これにより各LED1の輝度を調整することができる。LED1に同じ電流を流してもLED自体のばらつき、温度特性の差により個々のLED1の輝度が異なり、表示ムラが起きる場合は個々のLED1の輝度を調整する。これにより表示ムラの発生を抑制することが可能になる。
For example, a total of about 40 R, G, B LEDs 1 are provided in a 15-inch liquid crystal display device. The array of the LEDs 1 is provided so that the entire display area becomes uniform white light, and the number thereof is adjusted so that the luminance of the light of each color becomes equal. A method for adjusting the luminance of the LED 1 serving as the light source of the planar light source device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a circuit diagram of the LED 1. 7 is a variable resistor. Here, for explanation, only three LEDs 1 are shown and are connected in series. A power source is connected to both ends, and constant current control is performed. A
例えば、赤色(R)の発光色が弱いときは赤色のLED1に対応する可変抵抗の抵抗値を上げRの輝度を強くする。逆にRの発光色が強いときは赤色のLED1に対応する可変抵抗の抵抗値を下げRの輝度を強くする。緑色(G)、青色(B)のLED1に対しても同様の調整をすることができる。これにより各色の輝度を調整することができ、発光色を制御することが可能になる。またLED1にボリュームメーター等の可変抵抗7を接続すればよいので簡単な構成で輝度むら等を調整することが可能になる。さらにLED1のばらつきによる、面状光源装置の製品ごとのばらつきを抑制することができる。
For example, when the emission color of red (R) is weak, the resistance value of the variable resistor corresponding to the red LED 1 is increased to increase the luminance of R. Conversely, when the R emission color is strong, the resistance value of the variable resistor corresponding to the red LED 1 is lowered to increase the R luminance. Similar adjustments can be made for green (G) and blue (B) LEDs 1. As a result, the luminance of each color can be adjusted, and the emission color can be controlled. Further, since it is only necessary to connect the
またLED1を光源として用いて面状光源装置を組み立て、点灯させた際に、LED1が配置された場所によって、LED1の温度に差が生じる。この温度差によってLED1の輝度にばらつきが生じるため、表示むらが発生することがある。またここのLED1の温度特性にばらつきが生じたり、各色のLED1によって温度特性に差がある場合もある。このような場合は、面状光源装置を点灯させて、その輝度を位置毎又は色毎(波長毎)に、検出、測定する。そして輝度が弱い場所、色(波長)に対応するLED1の可変抵抗7の抵抗値を上げる。逆に輝度が強い場所、色(波長)に対応するLED1の可変抵抗7の抵抗値を下げる。こうして個々のLED1に対応する可変抵抗7の抵抗値を変化させることにより、面状光源装置の輝度が均一になるように調整する。これにより、LED1の温度特性にばらつきがある場合でも、表示むら、色むらの発生を抑制することができる。このような面状光源装置をバックライトとして用いることにより、表示むら、色むらのない液晶表示装置を得ることができる。
Further, when the planar light source device is assembled and turned on using the LED 1 as a light source, the temperature of the LED 1 varies depending on where the LED 1 is disposed. Due to this temperature difference, the luminance of the LED 1 varies, and display unevenness may occur. In addition, there may be variations in the temperature characteristics of the LEDs 1 here, or there may be differences in temperature characteristics depending on the LEDs 1 of the respective colors. In such a case, the planar light source device is turned on, and the luminance is detected and measured for each position or for each color (for each wavelength). Then, the resistance value of the
上述のようにLED1には個々にばらつきがある。従って同じ電流又は電圧を供給しても同じ輝度にならないことがある。それぞれのLED1の輝度を同じにする方法を以下に説明する。まずLED1を個々に点灯させ、それぞれのLED1の輝度を検出、測定する。輝度が弱いLED1に対応する可変抵抗7の抵抗値を上げ、輝度を強くする。逆に輝度が強いLED1に対応する可変抵抗7の抵抗値を下げ、輝度を弱くする。これにより、LED1の輝度を同一にすることができる。また可変抵抗7の代わりに適当な値の抵抗を設けても同様の効果を得ることができる。また上述の方法はLED1の輝度の制御にも利用することができる。
As described above, the LEDs 1 have individual variations. Therefore, even if the same current or voltage is supplied, the same luminance may not be obtained. A method for making the brightness of each LED 1 the same will be described below. First, the LEDs 1 are individually turned on, and the brightness of each LED 1 is detected and measured. The resistance value of the
図2ではLED1を直列に接続し、可変抵抗7をそれぞれにLED1に対して並列に接続したが、図3に示すようにLED1を並列に接続し、それぞれのLED1に対して可変抵抗7を直列に接続してもよい。ここでも図1と同様にLED1を説明のため3個のみ図示している。このLED1を並列に接続した場合は直列に接続した場合とは逆に、定電圧制御を行うことが望ましい。輝度が弱いLED1に対応する可変抵抗7の抵抗値を下げることにより、LED1の輝度を強くすることができる。反対に輝度が強いLED1に対応する可変抵抗7の抵抗値を上げることにより、LED1の輝度を弱くすることができる。これにより表示むら、色むらが抑制された面状光源装置を得ることができる。
In FIG. 2, the LEDs 1 are connected in series and the
本発明の実施の形態は図2、図3に示されたように、直列又は並列にLED1を接続されるものに限定されるものではなく、直列接続と並列接続の組み合わせでもよい。また可変抵抗7は面状光源装置に設けられている全てのLED1に対応していなくてもよく、一部のLED1に複数の可変抵抗7が設けられていれば同様の効果を得ることができる。さらには、可変抵抗7は個々のLED1に対応していなくてもよく、例えば2つ以上のLED1に対応して、1つの可変抵抗7が設けられていてもよい。もちろん2つ以上の可変抵抗7が1つのLED1に対応して設けられていてもよい。さらには、一部のLED1にのみ対応して、可変抵抗7が設けられていてもよい。
As shown in FIGS. 2 and 3, the embodiment of the present invention is not limited to the LED 1 connected in series or in parallel, and may be a combination of series connection and parallel connection. The
またLED1が2以上の回路に分かれて、別々に電流、電圧を供給する場合でも、上記のように複数の可変抵抗7を設けることにより、表示むら、輝度むら、色むらの発生を抑制することができる。例えば、R、G、BのLED1をそれぞれ3つ回路で分けて、別々に電流、電圧を供給してもよい。それぞれの回路に複数の可変抵抗7を設けることにより、それぞれの色(波長)に対して表示むらの発生を抑制することができる。本発明の実施の形態は図示したものに限定されるものではなく、複数のLED1に対して複数の可変抵抗7を設ければよい。これにより、面状光源装置の表示むら、輝度むら、色むらを抑制することができる。従ってバックライト光源の輝度を均一にすることができる。また、液晶表示装置に用いることが好適である。
Moreover, even when the LED 1 is divided into two or more circuits and supplies current and voltage separately, the occurrence of display unevenness, luminance unevenness, and color unevenness can be suppressed by providing the plurality of
発明の実施の形態2.
本発明の実施の形態2にかかる面状光源装置の光源について図4を用いて説明する。光源としてLEDが用いられており、図4はそのLEDの回路図である。1はLED、8はスイッチング素子である。面状光源装置の構成は上述の実施の形態1で説明したものと同一なので説明を省略する。LED1が直列に接続されており、それぞれのLED1に対応するスイッチング素子8が並列に接続されている。スイッチング素子8はマイコン等からのスイッチング信号により動作する。
The light source of the planar light source device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. An LED is used as the light source, and FIG. 4 is a circuit diagram of the LED. 1 is an LED, and 8 is a switching element. Since the configuration of the planar light source device is the same as that described in the first embodiment, the description thereof is omitted. The LEDs 1 are connected in series, and the
それぞれのLED1には上述で説明したようにばらつき、変動、温度特性にばらつきがあり、輝度に差が生じる場合がある。この輝度の差を抑制し、面状光源装置において表示むら、色むらを抑制する方法を説明する。個々のLED1を一度点灯させて、それぞれの輝度を検出、測定する。または面状光源装置を組み立ててから、その面状光源装置の輝度を位置毎または色毎に検出する。その輝度が弱いLED1に対応するスイッチング素子8はOFFにする。これにより回路を流れる電流は全てLED1に流れるので輝度が高くなる。逆に輝度が強いLED1に対応するスイッチング素子8はONにする。スイッチング素子8には適当な抵抗値の抵抗が接続されているため、回路に流れる電流の一部はスイッチング素子に流れる。よってLED1に流れる電流が減り、LED1の輝度が低くなる。このようにして個々のLED1を調整することにより、面状光源装置の表示むら、色むら、輝度むらを抑制することができる。
As described above, the LEDs 1 have variations, fluctuations, and temperature characteristics, and there may be differences in luminance. A method of suppressing this luminance difference and suppressing display unevenness and color unevenness in the planar light source device will be described. Each LED 1 is turned on once, and each luminance is detected and measured. Alternatively, after the planar light source device is assembled, the luminance of the planar light source device is detected for each position or for each color. The switching
また図5に示したようにスイッチング素子8をLED1に並列に複数接続することにより、LED1に流れる電流を段階的に調整することができる。これにより、LED1の輝度をより細かく調整することができる。またスイッチング素子8が適当な負荷抵抗を有していれば、抵抗を設けなくても同様な効果を得ることができる。本実施の形態ではLED1にスイッチング素子8を接続すればよいので簡単な構成で輝度むら等を調整することが可能になる。さらにLED1のばらつきによる、面状光源装置の製品ごとのばらつきを抑制することができる。またスイッチング素子8は面状光源装置に設けられている全てのLED1に対応していなくてもよく、複数のスイッチング素子8が設けられていれば同様の効果を得ることができる。さらには、スイッチング素子8は個々のLED1に対応していなくてもよく、例えば2つ以上のLED1に対応して、1つのスイッチング素子8が設けられていてもよい。さらには、一部のLED1にのみ対応して、スイッチング素子8が設けられていてもよい。
Further, as shown in FIG. 5, by connecting a plurality of switching
発明の実施の形態3.
本実施の形態3にかかる面状光源装置の表示むら、色むら、輝度むらの抑制する方法について図6を用いて説明する。光源としてはLEDが用いられており、図6はそのLEDの回路図である。1はLED、9は第1回路、10は第2回路、11は第3回路である。面状光源装置は図1と同じ構成なので説明を省略する。
A method for suppressing display unevenness, color unevenness, and luminance unevenness of the planar light source device according to the third embodiment will be described with reference to FIG. An LED is used as the light source, and FIG. 6 is a circuit diagram of the LED. Reference numeral 1 denotes an LED, 9 denotes a first circuit, 10 denotes a second circuit, and 11 denotes a third circuit. The planar light source device has the same configuration as that shown in FIG.
まず同じ回路に接続して面状光源装置を点灯させる。そしてその表示領域において、位置毎、色毎の輝度を検出する。検出した輝度の強弱を基に、LED1を複数のグループに分ける。ここでは図6のようにLED1を、輝度が弱いLED1のグループ(以下、第1グループ)、輝度が強いLED1のグループ(以下、第3グループ)、輝度が第1グループと第2グループの間のLED1のグループ(以下、第2グループ)の3つのグループに分けている。それぞれのグループをそれぞれ別々の回路に分ける。ここで第1グループに対応する回路を第1回路9、第2グループに対応する回路を第2回路10、第3グループに対応する回路を第3回路11とする。ここでは第1回路9及び第3回路11にLED1が2個直列に、第2回路10にLED1が3個直列に接続され、それぞれ定電流制御されている。 First, the planar light source device is turned on by connecting to the same circuit. And the brightness | luminance for every position and every color is detected in the display area. The LEDs 1 are divided into a plurality of groups based on the detected brightness level. Here, as shown in FIG. 6, the LED 1 is divided into a group of LED 1 having a low luminance (hereinafter referred to as a first group), a group of LEDs 1 having a high luminance (hereinafter referred to as a third group), and a luminance between the first group and the second group. The LED 1 is divided into three groups (hereinafter referred to as a second group). Divide each group into separate circuits. Here, a circuit corresponding to the first group is referred to as a first circuit 9, a circuit corresponding to the second group is referred to as a second circuit 10, and a circuit corresponding to the third group is referred to as a third circuit 11. Here, two LEDs 1 are connected in series to the first circuit 9 and the third circuit 11, and three LEDs 1 are connected in series to the second circuit 10, and constant current control is performed.
この第1回路は輝度を高くしたいので他の回路よりも高い電流で制御する。逆に第3回路は輝度を低くしたいので他の回路よりも低電流で制御する。第2回路は第1回路と第3回路の間の電流で制御する。これにより、それぞれの回路でLED1の輝度を調整することができ、面状光源装置の表示むら、色むら、輝度むらを抑制することができる。もちろん図示した回路構成に限らず、流す電流毎にLED1を複数のグループに分け、異なる回路とすれば同様の効果が得られえる。また個々の回路に接続されるLED1の個数は1個以上であれば、同様の効果を得ることができる。さらにLED1は並列接続でもよく、さらにはその組み合わせでもよい。またLED1の制御は電流制御に限らず、LED1を並列に設け電圧制御をしても、同様の効果が得られる。さらにこれらの実施の形態を組み合わせてもよい。また最初からLED1を複数の回路に分け接続してもよく、上述の調整方法を何度か繰り返し、より輝度を均一にしてもよい。本発明は面状光源装置において、複数のLED1を異なる回路に分け、それぞれの回路に供給する電流、電圧を個別に制御するものである。従って、上述の実施の形態に限られるものではない。本実施の形態ではLED1を異なる回路に接続し、個別に電流又は電圧を制御すればよいので、簡単な構成で輝度むら等を調整することが可能になる。さらにLED1のばらつきによる、面状光源装置の製品ごとのばらつきを抑制することができる。 Since the first circuit wants to increase the luminance, it is controlled with a higher current than the other circuits. On the other hand, the third circuit wants to lower the luminance, so it is controlled with a lower current than the other circuits. The second circuit is controlled by a current between the first circuit and the third circuit. Thereby, the brightness | luminance of LED1 can be adjusted with each circuit, and the display nonuniformity of a planar light source device, color nonuniformity, and luminance nonuniformity can be suppressed. Of course, the present invention is not limited to the circuit configuration shown in the figure, and the same effect can be obtained if the LEDs 1 are divided into a plurality of groups for each current to be used and different circuits are used. The same effect can be obtained if the number of LEDs 1 connected to each circuit is one or more. Further, the LEDs 1 may be connected in parallel or may be a combination thereof. The control of the LED 1 is not limited to the current control, and the same effect can be obtained even if the LED 1 is provided in parallel and the voltage is controlled. Furthermore, these embodiments may be combined. Further, the LED 1 may be divided and connected to a plurality of circuits from the beginning, and the above adjustment method may be repeated several times to make the luminance more uniform. In the planar light source device, the present invention divides a plurality of LEDs 1 into different circuits and individually controls currents and voltages supplied to the respective circuits. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment. In the present embodiment, the LEDs 1 may be connected to different circuits and the current or voltage may be individually controlled, so that it is possible to adjust luminance unevenness and the like with a simple configuration. Furthermore, the dispersion | variation for every product of a planar light source device by the dispersion | variation in LED1 can be suppressed.
その他の実施の形態.
上述の実施の形態はそれぞれ組み合わせて用いてもよい。例えば、実施の形態1と3を組み合わせの例として、R、G、Bの異なる色のLED1をそれぞれ異なる3つの回路に分けてもよい。そしてそれぞれの回路において、LED1を直列で接続し、個々のLED1にそれぞれ可変抵抗7を並列に設けてもよい。さらにそれぞれの色のLED1をさらに異なる複数の回路に分けてもよい。これにより、面状光源装置の各発光色の輝度むら、表示むらをより細かく調整することができる。
Other embodiments.
The above-described embodiments may be used in combination. For example, taking
また本発明は個々のLED1の輝度調整を面状光源装置又は液晶表示装置を組み立てる際のみに行ってもよい。組み立てる際にLED1の輝度が調整された面状光源装置又は液晶表示装置であれば、輝度むら、表示むら、色むらが抑制される。この場合は製品化後に輝度を均一にする調整手段が不要となるため、より簡易な構成で面状光源装置又は液晶表示装置を製造することができる。またある程度の時間、面状光源装置又は液晶表示装置を点灯させておき、温度がほほ一定になり温度の変化が少なくなってから調整を行えば、継続使用時に輝度むら等が抑制された面状光源装置又は液晶表示装置を得ることができる。もちろん、製品となった面状光源装置又は液晶表示装置に可変抵抗7の抵抗値を調整する調整手段やスイッチング素子の動作を行う調整手段を設けてもよい。これにより、随時輝度の調整を行うことが可能になり、使用環境や経時的な変化に関係なく輝度が均一な面状光源装置及び液晶表示装置を得ることができる。
In the present invention, the brightness of each LED 1 may be adjusted only when the planar light source device or the liquid crystal display device is assembled. If it is a planar light source device or a liquid crystal display device in which the luminance of the LED 1 is adjusted when assembling, luminance unevenness, display unevenness, and color unevenness are suppressed. In this case, an adjustment means for making the luminance uniform after commercialization becomes unnecessary, and thus a planar light source device or a liquid crystal display device can be manufactured with a simpler configuration. If the surface light source device or the liquid crystal display device is turned on for a certain period of time and the adjustment is made after the temperature has become almost constant and the change in temperature has been reduced, a surface shape in which uneven brightness is suppressed during continuous use. A light source device or a liquid crystal display device can be obtained. Of course, an adjustment unit that adjusts the resistance value of the
また温度変化の大きい場所のLED1にのみ可変抵抗7又はスイッチング素子8を設け、輝度の調整を行ってもよい。これにより、LED1の温度特性のばらつきを抑制することができ、輝度が均一な面状光源装置を得ることができる。従って異なる環境でも表示特性の変化が少ない面状光源装置を得ることができる。
In addition, the
本発明にかかる面状光源装置は液晶表示装置に用いることが好適である。また図1で図示した液晶表示装置に限らず、図7に示すような構成の液晶表示装置に用いることもできる。図7(a)は液晶表示装置の構成を示す平面図であり、図7(b)は断面図である。図1で付した符号と同一の符号は同一の構成を示すので説明を省略する。図7に示す液晶表示装置ではLED1が面状に設けられている。また導光板が設けられていない。面状に設けられたLED1からの光は拡散シート等からなる光学シート4によって拡散され、液晶パネル6に入射される。この場合、表示領域にそれぞれのLED1が対応しているので表示むらの発生をより抑制することができる。 The planar light source device according to the present invention is preferably used for a liquid crystal display device. Further, the liquid crystal display device is not limited to the liquid crystal display device illustrated in FIG. FIG. 7A is a plan view showing the configuration of the liquid crystal display device, and FIG. 7B is a cross-sectional view. Since the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same configuration, the description thereof is omitted. In the liquid crystal display device shown in FIG. 7, the LED 1 is provided in a planar shape. Moreover, the light guide plate is not provided. The light from the LED 1 provided in a planar shape is diffused by the optical sheet 4 made of a diffusion sheet or the like and is incident on the liquid crystal panel 6. In this case, since each LED 1 corresponds to the display area, the occurrence of display unevenness can be further suppressed.
さらに図8に示すような構成の液晶表示装置にも用いることができる。図8(a)は液晶表示装置の構成を示す平面図であり、図8(b)は断面図である。図1で付した符号と同一の符号は同一の構成を示すので説明を省略する。図8に示す液晶表示装置ではLED1が反射シート5を挟んで導光板3の裏面に設けられている。そしてリフレクター2によって反射されたLED1からの光は、導光板3の側面に入射される。このような構成の液晶表示装置ではLED1の熱が放熱されるため、温度上昇が少ない。したがってLED1の温度特性のばらつきによる輝度への影響が少ない。また本発明にかかる液晶表示装置の構成は図示した構成に限られるものではない。
Further, it can be used for a liquid crystal display device having a structure as shown in FIG. FIG. 8A is a plan view showing the configuration of the liquid crystal display device, and FIG. 8B is a cross-sectional view. Since the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same configuration, the description thereof is omitted. In the liquid crystal display device shown in FIG. 8, the LED 1 is provided on the back surface of the
本発明にかかる面状光源装置は液晶表示装置への利用に限られず、光源装置として利用することもでき、また他の表示装置にも用いることができる。本発明の効果は、複数の光源に対して上述の輝度調整手段(可変抵抗、スイッチング素子又は異なる回路への接続)を設けることにより得られる。従って、光源はLEDに限らず、発光素子、エレクトロルミネッセンス素子(EL)や冷陰極管等でも光源が複数あれば、同様の効果を得ることができる。 The planar light source device according to the present invention is not limited to use in a liquid crystal display device, but can also be used as a light source device, and can also be used in other display devices. The effect of the present invention can be obtained by providing the above-described luminance adjusting means (variable resistor, switching element or connection to different circuits) for a plurality of light sources. Accordingly, the light source is not limited to the LED, and the same effect can be obtained if there are a plurality of light sources such as a light emitting element, an electroluminescence element (EL), and a cold cathode tube.
1 LED
2 リフレクター
3 導光板
4 光学シート
5 反射シート
6 液晶パネル
7 可変抵抗
8 スイッチング素子
9 第1回路
10 第2回路
11 第3回路
1 LED
2
Claims (3)
前記第1の回路と異なる第2の回路に直列接続された第2の発光ダイオードグループと、
を有し、
前記第2の発光ダイオードグループの発光ダイオードは、同じ点灯回路に接続された場合に前記第1の発光ダイオードグループの発光ダイオードよりも輝度が高く、
前記第2の発光ダイオードグループに属する発光ダイオードの数は、前記第1の発光ダイオードグループと異なっており、
前記第1の発光ダイオードグループを前記第2の発光ダイオードグループよりも高い電流で制御することを特徴とする面状光源装置。 A first light emitting diode group connected in series with the first circuit;
A second light emitting diode group connected in series to a second circuit different from the first circuit;
Have
The light emitting diodes of the second light emitting diode group have higher brightness than the light emitting diodes of the first light emitting diode group when connected to the same lighting circuit,
The number of light emitting diodes belonging to the second light emitting diode group is different from that of the first light emitting diode group,
The planar light source device, wherein the first light emitting diode group is controlled with a higher current than the second light emitting diode group.
前記第1ないし第3の各発光ダイオードグループは、それぞれR、G、Bの3色のうち他の発光ダイオードグループとは異なるいずれか1色の発光ダイオードで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の面状光源装置。 A third light emitting diode group connected in series to a third circuit different from the first and second circuits and having a luminance different from that of the first and second light emitting diode groups ;
Each of the first to third light emitting diode groups is composed of light emitting diodes of any one color different from other light emitting diode groups among the three colors R, G, and B, respectively. Item 2. The planar light source device according to Item 1.
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