JP5302599B2 - Backlight device - Google Patents
Backlight device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5302599B2 JP5302599B2 JP2008214430A JP2008214430A JP5302599B2 JP 5302599 B2 JP5302599 B2 JP 5302599B2 JP 2008214430 A JP2008214430 A JP 2008214430A JP 2008214430 A JP2008214430 A JP 2008214430A JP 5302599 B2 JP5302599 B2 JP 5302599B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- led
- liquid crystal
- light
- leds
- backlight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、バックライト装置及び面状光源装置を用いた液晶表示装置に関し、特に、複数の発光ダイオード(LED:light emitting diode)を配列してなるLEDバックライト装置及び液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device using a backlight device and a planar light source device, and more particularly to an LED backlight device and a liquid crystal display device in which a plurality of light emitting diodes (LEDs) are arranged.
近年、いわゆる液晶テレビ等の液晶表示装置は、大型化が進み、更に、壁掛け等の多様な用途に向けて、軽量化、薄型化及び低消費電力化が望まれている。液晶表示装置は、液晶パネルの背面に、バックライト装置であるバックライトを配置した構成となっている。バックライトは、1つまたは複数の点光源または線光源と、この光源の光を拡散させて面状光に変換するための拡散板とを配置している。 In recent years, liquid crystal display devices such as so-called liquid crystal televisions have been increased in size, and further, reduction in weight, thickness, and reduction in power consumption are desired for various applications such as wall hanging. The liquid crystal display device has a configuration in which a backlight, which is a backlight device, is disposed on the back surface of a liquid crystal panel. The backlight is provided with one or a plurality of point light sources or line light sources, and a diffusion plate for diffusing the light from the light sources to convert it into planar light.
バックライトの光源には、従来、線光源である冷陰極管が多く用いられていたが、近年、LEDを用いたバックライトの研究及び開発が盛んに行われている。LEDは、電力当たりの発光効率が冷陰極管と同等以上であり、更に低消費電力化が進むことが期待されている。したがって、このようなLEDを光源として用いたバックライト(以下「LEDバックライト」という。)は、将来的に広く普及すると考えられる。 Conventionally, many cold cathode tubes, which are linear light sources, have been used as the light source of the backlight. Recently, research and development of backlights using LEDs have been actively conducted. The LED has a luminous efficiency per electric power equivalent to or higher than that of a cold cathode tube, and further reduction in power consumption is expected. Therefore, it is considered that a backlight using such an LED as a light source (hereinafter referred to as “LED backlight”) will be widely used in the future.
ところが、LEDバックライトには、三原色のLEDを用いた場合に、出射面の外周部に色むらが発生するという問題がある。また、LEDバックライトに限らず、バックライトには、その用途目的によっては、あえて不均一な輝度分布を求められる場合がある。例えば、大型液晶テレビにおいて、画面の中央の輝度を特に明るくしたい場合や、暗くてもよい部分の輝度を抑えることで消費電力を低減したい場合である。 However, the LED backlight has a problem that color unevenness occurs in the outer peripheral portion of the emission surface when three primary color LEDs are used. In addition to LED backlights, non-uniform luminance distribution may be required for backlights depending on the purpose of use. For example, in a large-sized liquid crystal television, there is a case where the brightness of the center of the screen is particularly bright or a case where it is desired to reduce power consumption by suppressing the brightness of a portion that may be dark.
色むらの問題を解決するための手段として、また、不均一な輝度分布を実現するための手段として、基板上に不均一な配置密度で複数のLEDを配置する技術が、例えば、特許文献1及び特許文献2に記載されている。LEDの配置密度をあえて不均一にしたこのようなLEDバックライトは、今後、様々な用途目的で採用される可能性が高い。
しかしながら、光源の配置密度を不均一とした場合、拡散板の出射面のうち、光源の配置密度が低い領域に対応する部分において、輝度むらが発生し易いという問題がある。これは、拡散板の入射面における個々の光源の照射面積は一定であり、光源の配置密度が低い領域に対応する部分では、隣り合う照射領域の間隔が広くなるためである。液晶表示装置において高品位な画像を得るためには、拡散板の出射面における輝度むらをできるだけ抑えることが望ましい。 However, when the arrangement density of the light sources is non-uniform, there is a problem that luminance unevenness easily occurs in a portion corresponding to a region where the arrangement density of the light sources is low on the exit surface of the diffusion plate. This is because the irradiation area of each light source on the incident surface of the diffusion plate is constant, and in the portion corresponding to the region where the arrangement density of the light sources is low, the interval between the adjacent irradiation regions becomes wide. In order to obtain a high-quality image in a liquid crystal display device, it is desirable to suppress luminance unevenness on the exit surface of the diffusion plate as much as possible.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、出射面における輝度むらを低減することができるバックライト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 in view of this point, and an object thereof is to provide a backlight device and a liquid crystal display device that can reduce unevenness in luminance on the exit surface.
本発明の一態様に係るバックライト装置は、液晶パネルを表示画面として有する液晶表示装置に用いられるバックライト装置であって、前記液晶パネルの背面側に対向して配置される対向部を有する基板と、前記対向部に不均一な配置密度で配置された複数の発光ダイオードと、前記複数の発光ダイオードから出射された光を入射し、入射した光に拡散作用を与えて液晶パネル側へ出射する拡散板と、前記液晶パネルを照明する光を前記複数の発光ダイオードに発光させる電流を、前記複数の発光ダイオードに供給する電流供給部とを有し、前記電流供給部は、前記対向部の領域内であって、前記液晶パネルの駆動電圧を制御する液晶ドライバに近い位置で周囲温度がより高い領域に配置された発光ダイオードに、より低い電流を供給し、より低い電流を供給される発光ダイオードは、より高密度に他の発光ダイオードに隣接して配置され、配置密度が低い位置の発光ダイオードは、広配光の光を出射する構成を有する。 A backlight device according to one embodiment of the present invention is a backlight device used in a liquid crystal display device having a liquid crystal panel as a display screen, and a substrate having a facing portion disposed to face the back side of the liquid crystal panel. And a plurality of light emitting diodes arranged at a non-uniform arrangement density on the facing portion and light emitted from the plurality of light emitting diodes are incident, diffused to the incident light, and emitted to the liquid crystal panel side A diffusion plate; and a current supply unit that supplies current to the plurality of light emitting diodes to emit light that illuminates the liquid crystal panel to the plurality of light emitting diodes, and the current supply unit is a region of the facing unit a inner, the light emitting diode ambient temperature at a position close to the liquid crystal driver is positioned in a higher area of controlling the driving voltage of the liquid crystal panel, supplies a lower current, Emitting diodes supplied with a low current, disposed adjacent to the higher density other light-emitting diodes, light-emitting diode arrangement density is low position has a structure that emits light in the wide light distribution.
本発明によれば、配置密度が低い位置ほど、光源から出射する光が広配光化されており、拡散板における照射領域が拡大するので、出射面における輝度むらを低減することができる。 According to the present invention, as the arrangement density is lower, the light emitted from the light source is more widely distributed, and the irradiation area on the diffusion plate is enlarged, so that uneven brightness on the emission surface can be reduced.
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係るLEDバックライト(バックライト装置)の構成を示す図である。図1(a)は、LEDバックライトの概略正面図であり、図1(b)は、LEDバックライトの概略側面図である。本実施の形態は、例えば、液晶表示装置にバックライトとして用いられ、画面が垂直となるように液晶ディスプレイを設置した状態で、画面上方の輝度を特に高くするようにしたLEDバックライトに関するものである。図1の上下方向は、LEDバックライトが用いられる液晶ディスプレイを設置した状態における上下方向、つまり、画面の上下方向に対応している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an LED backlight (backlight device) according to
図1において、LEDバックライト100は、複数種類のLED110−1〜110−6と、LED110−1〜110−6が配置された基板120と、LED110−1〜110−6の光の出射側に配置された拡散板130とを主として有する。LED110−1〜110−6は、例えば、白色LEDである。基板120は、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁性を有する材料を用いた、平板状のプリント基板である。拡散板130は、平板状のアクリル板であり、複数のLED110から出射された光を入射する入射面131と、入射面131に対向配置された出射面132とを有する。拡散板130は、表面拡散、内部拡散、またはこれらの組み合わせにより、入射面131に入射した光を拡散させて、出射面132から出射する。
In FIG. 1, an
基板120は、拡散板130に平行に配置されている。LED110−1〜110−6は、出射する光の配光特性を制御するためのレンズを有している。LED110−1〜110−6は、この順に、図中で拡散板130の上方から配置されており、上方に行くほどより密集して配置されている。また、LED110−1〜110−6は、この順に、段階的に、光の配光が広くなっている。すなわち、配置密度の低いLED110ほど、広配光化されている。ここで、「広配光である」とは、出射する光の拡がり分布が広い状態を言う。配光特性は、例えば、LED110のレンズの形状または屈折力の調整によって、任意に設定される。
The
ここで、最も上方に位置するLED110−1の配置密度をDh、最も下方に位置するLED110−6の配置密度をDl、LED110から拡散板130の入射面131までの距離(以下「光源距離」という。)をTと置いたときの数値例を、以下に示す。
Here, the arrangement density of the uppermost LED 110-1 is Dh, the arrangement density of the lowermost LED 110-6 is D1, and the distance from the
Dh=0.0064[個/mm^2](正方配置での平均ピッチは12.5mm)
Dl=0.0016[個/mm^2](正方配置での平均ピッチは20mm)
T=10[mm]
Dh = 0.0064 [pieces / mm ^ 2] (average pitch in square arrangement is 12.5 mm)
Dl = 0.0016 [pieces / mm ^ 2] (average pitch in square arrangement is 20 mm)
T = 10 [mm]
上記の数値例より、最も上方に位置するLED110−1の平均ピッチに対して、最も下方に位置するLED110−6の平均ピッチは、1.6倍拡がっている。 From the above numerical example, the average pitch of the lowermost LED 110-6 is 1.6 times larger than the average pitch of the uppermost LED 110-1.
図2は、LED110−1の出射光の照度とLED110−6の出射光の照度を比較した図である。図2において、横軸は、拡散板130の入射面131における座標[mm]を示し、縦軸は、入射面131における照度を、それぞれのLED110の光軸における照度に対する相対値で示す。
FIG. 2 is a diagram comparing the illuminance of the emitted light from the LED 110-1 and the illuminance of the emitted light from the LED 110-6. In FIG. 2, the horizontal axis indicates coordinates [mm] on the
図2に示すように、LED110−1の出射光の拡がり分布111とLED110−6の出射光の拡がり分布112を比較すると、LED110−1の出射光の拡がり分布111に対して、LED110−6の出射光の拡がり分布112は、約1.6倍拡がっている。
As shown in FIG. 2, when the
このように、本実施の形態においては、LED110−1とLED110−6との平均ピッチの比と、LED110−1とLED110−6との拡がり分布の比が共に1.6倍であり、略一致している構成を有している。つまり、LED110の配置密度に応じた光の拡がり分布となっている。よって、拡散板130の入射面131における輝度むらを低減することができる。
As described above, in the present embodiment, the ratio of the average pitch between the LED 110-1 and the LED 110-6 and the ratio of the spread distribution between the LED 110-1 and the LED 110-6 are both 1.6 times. It has the structure which has done. That is, the light spreads according to the arrangement density of the
また、LEDバックライト100装置の外形には特に影響を及ぼさないので、LEDバックライト100を用いた液晶表示装置は、デザイン性及び生産コスト面において有利である。
Further, since the external shape of the
なお、本実施の形態では、LED110−1とLED110−6との平均ピッチの比と、LED110−1とLED110−6との拡がり分布の比が共に1.6倍である構成を有しているが、これに限定されるものではない。要するに、LED110の平均ピッチの比とLED110の出射する光の拡がり分布の比を略一致させる構成であればよい。
In this embodiment, the ratio of the average pitch between the LED 110-1 and the LED 110-6 and the ratio of the spread distribution between the LED 110-1 and the LED 110-6 are both 1.6 times. However, the present invention is not limited to this. In short, it is sufficient if the ratio of the average pitch of the
また、本実施の形態では、LED110の配置密度の高低の変化の向きは、上記内容に限定されるものではない。例えば、拡散板130の下方ほどより高い配置密度とする場合にも、配置密度が低い位置ほど広配光となるようにLED110の種類を選択することにより、同様に輝度むらを低減させることができる。
Moreover, in this Embodiment, the direction of the high and low change of the arrangement density of LED110 is not limited to the said content. For example, even when the arrangement density is higher at the lower part of the
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2として、LEDの発光量を制御するようにしたLEDバックライトについて説明する。
(Embodiment 2)
As an embodiment 2 of the present invention, an LED backlight configured to control the light emission amount of the LED will be described.
図3は、本発明の実施の形態2に係るLEDバックライトの構成を示す概略構成図である。 FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the LED backlight according to Embodiment 2 of the present invention.
図3において、LEDバックライト200は、複数のLED110を、水平方向において均一な配置密度で、かつ、垂直方向において不均一な配置密度で、配置している。すなわち、実施の形態1と同様のLED110の配置密度分布となっている。また、LEDバックライト200は、複数のLED110の発光量を制御するLED駆動部240を有する。
In FIG. 3, the
LED駆動部240は、水平方向に並んだ複数のLED110を1ブロックとして、入力された制御信号に応じて、ブロックごとに、各LED110の発光量を制御する。
The
このような構成により、LED110の配置密度分布に適合させて、LED110の発光量制御を行うことができ、所望の輝度分布を効率良く得ることができる。
With such a configuration, the light emission amount of the
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3として、実施の形態2に係るLEDバックライトを用いた液晶表示装置について説明する。
(Embodiment 3)
As a third embodiment of the present invention, a liquid crystal display device using the LED backlight according to the second embodiment will be described.
図4は、本発明の実施の形態3に係る液晶表示装置の構成を示す概略構成図である。 FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the liquid crystal display device according to Embodiment 3 of the present invention.
図4において、液晶表示装置300は、実施の形態2に係るLEDバックライト200と、液晶ユニット350とを有する。図3と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。
In FIG. 4, the liquid
液晶ユニット350は、LEDバックライト200によって照明され、LEDバックライト200からの出射光の観察者側への到達状態を制御する。液晶ユニット350は、液晶パネル351と、液晶ドライバ352とを有する。
The
液晶パネル351は、透過型又は半透過型の液晶パネルである。液晶パネル351は、LEDバックライト200から発せられた光を透過し、この透過光を、表示画面たる前面から出射する。
The
液晶ドライバ352は、液晶パネル351を駆動する駆動電圧を、液晶パネル351の表示画面に表示されるべき映像を示すディジタル信号である映像信号に基づいて制御し、これにより液晶パネル351の透過率を制御する。この制御の結果として、液晶パネル351は映像を表示する。
The
LEDバックライト200は、実施の形態2で説明した通り、ブロックごとにLED110の発光量を制御する。一方で、液晶パネル351は、光の透過率をゼロにすることはできない。したがって、ブロックごとにLED110の発光量を最小限に抑えることにより、画面の黒表示の部分の輝度である黒輝度を低減することができ、画面のコントラストの向上を図ることができる。
As described in Embodiment 2, the
このように、本実施の形態によれば、輝度むらのない所望の輝度分布の映像を高いコントラストで表示することができ、消費電力を低減することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to display an image having a desired luminance distribution with no luminance unevenness with high contrast, and to reduce power consumption.
なお、以上説明した各実施の形態では、光源がLEDである場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、光源が、半導体レーザ、ガスレーザ、固体レーザ、ファイバレーザ及びランプ等の各種点光源や、冷陰極管等の各種線光源を不均一な分布で配置する場合にも、本発明を適用することができる。 In each of the embodiments described above, the case where the light source is an LED has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention is also applied to a case where light sources are various point light sources such as semiconductor lasers, gas lasers, solid state lasers, fiber lasers and lamps, and various line light sources such as cold cathode tubes are arranged in a non-uniform distribution. Can do.
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4として、液晶ドライバの配置及びLED駆動部の動作に特徴を有する液晶表示装置について説明する。
(Embodiment 4)
As a fourth embodiment of the present invention, a liquid crystal display device characterized by the arrangement of the liquid crystal driver and the operation of the LED driving unit will be described.
図5は、本発明の実施の形態4に係る液晶表示装置の要部の側面図であり、実施の形態1の図1(b)および実施の形態3の図4に対応するものである。図1(b)および図4と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。 FIG. 5 is a side view of the main part of the liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 1B of the first embodiment and FIG. 4 of the third embodiment. The same parts as those in FIG. 1B and FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
液晶表示装置400は、液晶パネル351、液晶ドライバ352及びLEDバックライト200を主として有する。
The liquid
本実施の形態では、液晶ドライバ352は、液晶パネル351の上端部の近傍に配置されている。なお、本実施の形態の説明において、「上」とは、表示画面の垂直方向(以下、単に「垂直方向」という。)における上を意味しており、図5においては、図の縦方向における上に相当する。
In the present embodiment, the
なお、液晶ドライバ352は、上記以外の場所に配置されてもよい。例えば、液晶ドライバ352は、液晶パネル351の下端部、左側端部又は右側端部の近傍に配置されてもよく、それ以外の場所に配置されてもよい。なお、本実施の形態の説明において、「下」とは、垂直方向における下を意味し、「左」及び「右」とは、表示画面の水平方向(以下、単に「水平方向」という。)における左及び右を意味する。
Note that the
LEDバックライト200において、基板120は、実施の形態1と同様に、液晶パネル351の背面側に配置された拡散板130に対して対向して配置されている。基板120の表面は、液晶パネル351の背面に対向する対向部であり、この表面上には、LED110a、110b、110c、110d、110e、110fが、拡散板130の背面側に向けて略平面状に配列されている。拡散板130は、入射する光に拡散作用を与えて、液晶パネル351の背面に向けて、出射面より光を出射する。すなわち、LEDバックライト200は、直下型のLEDバックライトである。
In the
なお、一般に直下型のLEDバックライトは、塵及び埃が入り難い密閉構造となっているが、LEDバックライト200は、密閉構造を採るものであってもよいし、そうでなくてもよい。
In general, a direct type LED backlight has a sealed structure in which dust and dust are difficult to enter, but the
LEDバックライト200は、LED110a、110b、110c、110d、110e、110fから発せられる光で液晶パネル351を照明する。なお、以下の説明において、LED110a、110b、110c、110d、110e、110fを特に区別せずに説明する場合には、単に「LED110」と記す。
The
LEDバックライト200は、LED110を駆動するLED駆動部をさらに有するが、LED駆動部については後述する。
The
ここで、LED110は白色LEDであり、後述するLED駆動部から印加される駆動信号により駆動されて白色光を発光する。例えば、LED110が単色(例えば青色)LEDと蛍光体とを主として有するLED装置である場合は、LED110は、駆動信号が印加されるときに単色のLEDから発せられる光が蛍光体に透過され蛍光体の作用により白色化されるように、構成される。
Here, the
なお、LED110は、R(赤)、G(緑)及びB(青)の3色のLEDの組合せ等、他の構成を採るものであってもよい。
Note that the
図6は、LEDバックライト200におけるLED110の配置を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating the arrangement of the
LED110は、上方に位置する領域201aに配置されたLED110が最も密に配置され、最も下方に位置する領域201cに配置されたLED110が最も疎に配置され、それらの中間に位置する領域201bに配置されたLED110が中程度の密度で配置される。より具体的には、垂直方向において、LED110aとLED110bとの間のピッチdabは、LED110bとLED110cとの間のピッチdbcより小さく、ピッチdbcは、LED110cとLED110dとの間のピッチdcdより小さく、ピッチdcdは、LED110dとLED110eとの間のピッチddeより小さく、ピッチddeは、LED110eとLED110fとの間のピッチdefより小さい。また、水平方向においては、LED110a同士のピッチは、LED110b同士のピッチよりも小さく、LED110b同士のピッチは、LED110c同士のピッチよりも小さく、LED110c同士のピッチは、LED110d同士のピッチよりも小さく、LED110d同士のピッチは、LED110e同士のピッチよりも小さく、LED110e同士のピッチは、LED110f同士のピッチよりも小さい。
The
LED110は、図中で下方に行くほど出射する光が広配光化される構成を有する。 LED110 has the structure by which the light radiate | emitted becomes wide light distribution, so that it goes below in the figure.
図7は、LEDバックライト200におけるLED駆動部を説明するための図であり、(a)はその構成の一例を示す回路図であり、(b)はLED駆動部により生成されLED110に供給される駆動信号の一例を示す波形図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining an LED drive unit in the
LED駆動部440は、LED駆動回路441a、441b、441c、441d、441e、441fを有する。なお、以下の説明において、LED駆動回路441a、441b、441c、441d、441e、441fを特に区別せずに説明する場合には、単に「LED駆動回路441」と記す。
The
LED駆動回路441aは電流供給部として、LED110aの1つに、予め設定された電流値Iaを有する駆動信号451aを供給する。LED駆動回路441bは電流供給部として、LED110bの1つに、電流値Ibを有する駆動信号451bを供給する。LED駆動回路441cは電流供給部として、LED110cの1つに、電流値Icを有する駆動信号451cを供給する。LED駆動回路441dは電流供給部として、LED110dの1つに、電流値Idを有する駆動信号451dを供給する。LED駆動回路441eは電流供給部として、LED110eの1つに、電流値Ieを有する駆動信号451eを供給する。LED駆動回路441fは電流供給部として、LED110fの1つに、電流値Ifを有する駆動信号451fを供給する。
The LED drive circuit 441a as a current supply unit supplies a
なお、図7(a)には示されていないが、LED駆動部440はLED110と同数のLED駆動回路441を電流供給部として有する。各LED駆動回路441はLED110の1つに駆動信号を供給する。この構成により、各LED110aは電流値Iaを有する駆動信号451aを供給され、各LED110bは電流値Ibを有する駆動信号451bを供給され、各LED110cは電流値Icを有する駆動信号451cを供給され、各LED110dは電流値Idを有する駆動信号451dを供給され、各LED110eは電流値Ieを有する駆動信号451eを供給され、各LED110fは電流値Ifを有する駆動信号451fを供給される。
Although not shown in FIG. 7A, the
ここで、電流値Iaは電流値Ibよりも小さく、電流値Ibは電流値Icよりも小さく、電流値Icは電流値Idよりも小さく、電流値Idは電流値Ieよりも小さく、電流値Ieは電流値Ifよりも小さい。各駆動信号451a、451b、451c、451d、451e、451fのデューティ比は同一である。
Here, the current value I a is smaller than the current value I b, the current value I b is smaller than the current value I c, the current value I c is smaller than the current value I d, the current value I d is the current value I The current value I e is smaller than the current value If, which is smaller than e . The duty ratio of each
すなわち、LED110のうち、より上方に配置され、液晶ドライバ352からより近くに位置するものには、より低い電流が供給される。
In other words, a lower current is supplied to the
各LED110の電流値は、LEDバックライト200の表面領域201における温度分布に基づいて最適に設定される。例えば、比較的上方に位置している、或いは液晶ドライバ352から比較的近くに位置している等の理由により、温度分布において高温領域として示される領域(例えば領域201a)においては、LED110の電流値が比較的低く設定される。また、比較的下方に位置している、或いは液晶ドライバ352から比較的遠くに位置している等の理由により、温度分布において低温領域として示される領域(201c)においては、LED110の電流値が比較的高く設定される。ここで、これらの設定は、全てのLED110におけるジャンクション温度が等しくなるように行われる。
The current value of each
これにより、LED110のうち、より上方に配置され、液晶ドライバ352からより近くに位置するものは、より低い輝度で発光する。なお、このような駆動制御を行うと個々のLED110間で輝度に差が生じる場合がある。しかし、全てのLED110のジャンクション温度が等しいため、個々のLED110間で経時劣化の進行には差が生じない。したがって、LED110間で輝度に差が生じたとしても、その輝度のバランスは長期間にわたって変わらず維持される。
As a result, among the
また、LED110のうち、より上方に配置され、液晶ドライバ352からより近くに位置し、より低い電流を供給されるものは、より高密度に、他のLED110に隣接して配置される。
Further, among the
また、LEDバックライト200は、配置密度が低い位置ほど、LED110から出射される光は広配光化されている。これにより、拡散板130の入射面における照射領域が拡大するので、拡散板130の出射面における輝度むらを低減することができる。
Moreover, as for the
これにより、表示画面全域において輝度の均一化が実現され、且つそれが長期間にわたって変わらず維持される。 As a result, uniform luminance is realized over the entire display screen, and it is maintained unchanged over a long period of time.
なお、電流値Iを同一にし、駆動信号451aのデューティ比を駆動信号451bよりも小さく、駆動信号451bのデューティ比を駆動信号451cよりも小さく、駆動信号451cのデューティ比を駆動信号451dよりも小さく、駆動信号451dのデューティ比を駆動信号451eよりも小さく、駆動信号451eのデューティ比を駆動信号451fよりも小さくすることで、同様の効果を得ることが可能である。
The current value I is the same, the duty ratio of the
次いで、液晶表示装置400における輝度補正方法について説明する。
Next, a luminance correction method in the liquid
図8は、液晶表示装置400における輝度補正方法を説明するための図である。ここでは、LED110の点灯中、より上方に位置する領域の周囲温度がより高くなる場合を例にとって説明する。
FIG. 8 is a diagram for explaining a luminance correction method in the liquid
LED110は、配置位置がより上方であるほど、より高密度に配置される。このようなLED配置を採用するだけでも、周囲温度の差に起因するLED110の輝度低下の差を補正することができ、表示画面全域において輝度を均一化することができる。これは、仮に全てのLED110に同一電流値の駆動信号を供給したとしても可能である。
The
しかし、本実施の形態では、仮に全てのLED110に同一電流値の駆動信号を供給したとすると、表示画面においてより上方の領域における輝度がより高いものとなるように、LED配置が決定される。そして、このようなLED配置を採用したうえで、LED110は、配置位置がより上方であるほど、より低い電流を供給される。これにより、LED110aの照明領域(つまり全LED110aから発せられた光により照明される表示画面の領域)における輝度と、LED110bの照明領域における輝度と、LED110cの照明領域における輝度と、LED110dの照明領域における輝度と、LED110eの照明領域における輝度と、LED110fの照明領域における輝度とが、均一となる。
However, in the present embodiment, assuming that drive signals having the same current value are supplied to all the
図8に示された輝度補正方法の効果について、図9を参照しながらより詳しく説明する。図9(a)は、初期状態のLEDバックライト200についての周囲温度と相対輝度との関係の一例を示し、図9(b)は、所定時間(例えば10000時間)使用後のLEDバックライト200についての周囲温度と相対輝度との関係の一例を示す。なお、説明を簡略化するために、LED110a、110fのみについて対比する。
The effect of the brightness correction method shown in FIG. 8 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 9A shows an example of the relationship between ambient temperature and relative luminance for the
上方の領域に配置されたLED110aの周囲には、下方の領域から暖かい空気が集まり、温度が上昇する。一般に、液晶表示装置400は立てて使用されるからである。また、動作中に発熱する液晶ドライバ352の近くに配置されていることも、LED110aの周囲温度がLED110fに比べて上昇する要因である。よって、LED110a自体の輝度は、LED110fに比べて低くなる。
Warm air gathers from the lower region around the
さらに、LED110aはLED110fよりも低い電流(図8の例では、LED110aは8.5mA、LED110fは11mA)を供給される。これも、LED110a自体の輝度がLED110fに比べて低くなる要因である。
Further, the
しかし、LED110aはLED110bと高密度(図8の例では、LED110a、110bの垂直間隔(ピッチ)は8mm)に配置されているのに対し、LED110fはLED110eと低密度(図8の例では、LED110e、110fの垂直間隔(ピッチ)は12mm)に配置されている。
However, the
そのため、初期状態の場合では、LED110aの照明領域における輝度は、LED110aの周囲温度が上昇すると相対的に緩やかに低下し(曲線Ca1)、LED110fの照明領域における輝度は、LED110fの周囲温度が上昇すると相対的に顕著に低下する(曲線Cf1)、という特性が得られる。
Therefore, in the initial state, the luminance in the illumination area of the
この場合、LEDバックライト200を点灯させると、LED110aの周囲温度は50℃となり、LED110aの照明領域における相対輝度はB1%となる(点Pa1)。また、LED110fの周囲温度は40℃となり、LED110fの照明領域における相対輝度もB1%となる(点Pf1)。よって、表示画面全域において輝度が均一となる。
In this case, when the
LEDバックライト200の累積使用時間が所定時間に達した場合には、LED110aの照明領域における輝度は、LED110aの周囲温度が上昇すると相対的に緩やかに低下し(曲線Ca2)、LED110fの照明領域における輝度は、LED110fの周囲温度が上昇すると相対的に顕著に低下する(曲線Cf2)、という特性が得られる。ここで、図9(a)における曲線Ca1、曲線Cf1と図9(b)における曲線Ca2、曲線Cf2とを比較すると、LED110a、110fはいずれも輝度に経時劣化を生じていることが分かる。
When the accumulated usage time of the
この場合、LEDバックライト200を点灯させると、LED110aの周囲温度は50℃となり、LED110aの配置領域における相対輝度はB2%となる(点Pa2)。また、LED110fの周囲温度は40℃となり、LED110fの配置領域における相対輝度もB2%となる(点Pf2)。つまり、いずれの領域も輝度の経時劣化を生じているものの、その進行度合いが等しいため、表示画面全域において輝度の均一性が維持される。これは、周囲温度が相対的に高いことにより経時劣化が相対的に早くなるはずのLED110(この例ではLED110a)に対して、相対的に低い電流を供給することにより、そのLED110の経時劣化の進行を遅らせたからである。
In this case, when the
以上のように、本実施の形態によれば、LEDバックライト200の基板120の表面領域201内で周囲温度がより高い領域に配置されたLED110に、より低い電流を供給する。これにより、LEDバックライト200に設けられた全てのLED110の経時劣化の進行を一致させる。したがって、表示画面全域において輝度のバランスを長期間にわたって保つことができる。また、本実施の形態によれば、LED110のうち、周囲温度が相対的に高いことにより経時劣化が相対的に早くなるはずのものに対して、経時劣化を遅らせる制御(つまり相対的に低い電流を供給)を行う。したがって、LEDバックライト200を長寿命化することができる。
As described above, according to the present embodiment, a lower current is supplied to the
また、本実施の形態によれば、配置密度が低い位置ほど、LED110から出射する光は広配光化されている。これにより、上述のように配置密度を変えて長寿命化を図る構成を採ったとしても、拡散板130の出射面での輝度むらを低減することができる。
Further, according to the present embodiment, the light emitted from the
なお、本実施の形態では、より上方の領域の周囲温度がより高くなる場合を例にとり、より上方の領域に配置されたLED110を、より高密度に配置し、より低い電流で駆動する、という構成について説明した。ただし、他の構成も可能である。
In this embodiment, the case where the ambient temperature of the upper region becomes higher is taken as an example, and the
例えば、液晶ドライバ352が液晶パネル351の下端部の近傍に配置され、これにより、下方の領域の周囲温度がその上方の領域よりも高くなる場合には、その下方の領域に配置されたLED110を、より高密度に配置し、より低い電流で駆動する構成を採ることができる。本構成においては、上方の領域ほどLED110からから出射する光を広配光化するようにすればよい。
For example, when the
また、液晶ドライバ352が液晶パネル351の左側端部の近傍に配置され、これにより、左側の領域の周囲温度がその右側の領域よりも高くなる場合には、左側の領域に配置されたLED110を、より高密度に配置し、より低い電流で駆動する構成を採ることができる。本構成においては、右側の領域ほどLED110からから出射する光を広配光化するようにすればよい。
Further, when the
また、液晶ドライバ352が液晶パネル351の右側端部の近傍に配置され、これにより、右側の領域の周囲温度がその左側の領域よりも高くなる場合には、右側の領域に配置されたLED110を、より高密度に配置し、より低い電流で駆動する構成を採ることができる。本構成においては、左側の領域ほどLED110からから出射する光を広配光化するようにすればよい。
Further, when the
要するに、液晶ドライバ352から近くの領域の周囲温度がそこよりも遠くの領域の周囲温度に比べて高くなる場合には、前者の領域に配置されたLED110を、より高密度に配置し、より低い電流で駆動する構成を採ることができる。
In short, when the ambient temperature in a region near the
また、液晶ドライバ352と全く同様のことが、電源部、つまり液晶ドライバ352及びLED駆動回路441等に電源を供給する電源回路にも、他の発熱部材にも、当てはまる。電源部等も熱を発するからである。よって、電源部等の配置位置に応じて、LED110の配置、駆動電流値及び光源距離を決定することができる。
The same thing as that of the
また、液晶表示装置400の内部構造上、より上方の領域の周囲温度がより高くならないような温度分布が存在する場合であっても、その温度分布に基づいて、LED110の配置、駆動電流値及び光源距離を決定することができる。
Further, even if there is a temperature distribution on the internal structure of the liquid
また、本実施の形態では、LED110は白色LEDであるが、LED110がR(赤)、G(緑)及びB(青)の3色のLEDの組合せである場合にも、上記と同様の作用効果を実現することができる。この場合、高温領域においては、温度に起因する輝度低下が大きい赤色のLEDを緑色のLED及び青色のLEDよりも多く配置する構成を採る。これにより、色温度のバランスをも長期間にわたって保つことができる。
In the present embodiment, the
また、LEDバックライト200の点灯を液晶パネル351の画像表示の走査と連動し液晶動画性能向上を図るバックライトスキャンを行う場合、LEDの垂直方向におけるピッチが異なることを考慮し、スキャンと連動してLEDバックライト200の点灯開始時間を制御する必要がある。
In addition, when performing a backlight scan for improving the liquid crystal moving image performance by interlocking the lighting of the
本発明に係るバックライト装置及び液晶表示装置は、出射面における輝度むらを低減することができるバックライト装置及び液晶表示装置として有用である。例えば、本発明に係るバックライト装置及び液晶表示装置は、薄型かつ低消費電力型の大画面液晶テレビジョンに好適である。 The backlight device and the liquid crystal display device according to the present invention are useful as a backlight device and a liquid crystal display device that can reduce luminance unevenness on the emission surface. For example, the backlight device and the liquid crystal display device according to the present invention are suitable for a thin and low power consumption large screen liquid crystal television.
100、200 LEDバックライト
110、110a、110b、110c、110d、110e、110f LED
120 基板
130 拡散板
240、440 LED駆動部
300、400 液晶表示装置
350 液晶ユニット
351 液晶パネル
352 液晶ドライバ
441、441a、441b、441c、441d、441e、441f LED駆動回路
100, 200
120
Claims (1)
前記液晶パネルの背面側に対向して配置される対向部を有する基板と、
前記対向部に不均一な配置密度で配置された複数の発光ダイオードと、
前記複数の発光ダイオードから出射された光を入射し、入射した光に拡散作用を与えて液晶パネル側へ出射する拡散板と、
前記液晶パネルを照明する光を前記複数の発光ダイオードに発光させる電流を、前記複数の発光ダイオードに供給する電流供給部と、を有し、
前記電流供給部は、前記対向部の領域内であって、前記液晶パネルの駆動電圧を制御する液晶ドライバに近い位置で周囲温度がより高い領域に配置された発光ダイオードに、より低い電流を供給し、
より低い電流を供給される発光ダイオードは、より高密度に他の発光ダイオードに隣接して配置され、
配置密度が低い位置の発光ダイオードは、広配光の光を出射するものである、
バックライト装置。 A backlight device used in a liquid crystal display device having a liquid crystal panel as a display screen,
A substrate having a facing portion disposed facing the back side of the liquid crystal panel;
A plurality of light emitting diodes arranged at a non-uniform arrangement density in the facing portion;
A light diffusing plate that enters the light emitted from the plurality of light emitting diodes, diffuses the incident light, and emits the light to the liquid crystal panel side;
A current supply unit for supplying current to the plurality of light emitting diodes to emit light for illuminating the liquid crystal panel to the plurality of light emitting diodes;
The current supply unit supplies a lower current to the light emitting diodes disposed in a region where the ambient temperature is higher in a region close to the liquid crystal driver that controls the driving voltage of the liquid crystal panel in the region of the facing portion. And
Light-emitting diodes that are supplied with lower current are placed adjacent to other light-emitting diodes with higher density,
Light-emitting diode arrangement density is low position is one that emits light of wide light distribution,
Backlight device.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008214430A JP5302599B2 (en) | 2008-08-22 | 2008-08-22 | Backlight device |
US12/465,343 US8081271B2 (en) | 2008-07-28 | 2009-05-13 | Backlight apparatus and liquid crystal display apparatus |
US13/330,280 US8289477B2 (en) | 2008-07-28 | 2011-12-19 | Backlight apparatus and liquid crystal display apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008214430A JP5302599B2 (en) | 2008-08-22 | 2008-08-22 | Backlight device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010049994A JP2010049994A (en) | 2010-03-04 |
JP5302599B2 true JP5302599B2 (en) | 2013-10-02 |
Family
ID=42066901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008214430A Expired - Fee Related JP5302599B2 (en) | 2008-07-28 | 2008-08-22 | Backlight device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5302599B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011134474A (en) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Sharp Corp | Surface light emitting device |
JP2012151051A (en) | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd | Backlight device |
JP2012155043A (en) * | 2011-01-25 | 2012-08-16 | Sanyo Electric Co Ltd | Display device |
JP2012226967A (en) * | 2011-04-19 | 2012-11-15 | Sharp Corp | Lighting device and lighting apparatus having the same |
JP6355046B2 (en) * | 2014-07-29 | 2018-07-11 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Lighting device and lighting fixture |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005347062A (en) * | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Hitachi Displays Ltd | Backlight device and liquid crystal display device |
JP4244990B2 (en) * | 2005-12-21 | 2009-03-25 | 船井電機株式会社 | Surface light source device |
JP4433205B2 (en) * | 2006-03-27 | 2010-03-17 | 船井電機株式会社 | Direct type backlight device and liquid crystal television device |
WO2007141955A1 (en) * | 2006-06-08 | 2007-12-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Illuminator and display |
US20100053455A1 (en) * | 2006-11-29 | 2010-03-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Backlight device, display apparatus, and television receiver |
WO2009081618A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-07-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Backlight module, liquid crystal backlight unit and television set |
JP2010002486A (en) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Hitachi Displays Ltd | Liquid crystal display |
-
2008
- 2008-08-22 JP JP2008214430A patent/JP5302599B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010049994A (en) | 2010-03-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8081271B2 (en) | Backlight apparatus and liquid crystal display apparatus | |
JP4172455B2 (en) | Light source unit for backlight, backlight device for liquid crystal display, and transmissive color liquid crystal display device | |
JP4156348B2 (en) | LIGHTING DEVICE AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME FOR BACKLIGHT | |
RU2451237C2 (en) | Lighting fixture and display device, in which it is used | |
EP2309825A1 (en) | Backlight and display device using the same | |
JP2006303016A (en) | Lighting device and display unit using the same | |
JP2006018261A (en) | Backlight unit of liquid crystal display device and liquid crystal display device using same | |
JP2006128125A (en) | Light-emitting diode backlight device and liquid crystal display device equipped therewith | |
JP4742145B2 (en) | Backlight device and display device using the same | |
JP2005115372A (en) | Lcd backlight using two-dimensional array of led | |
JP5302599B2 (en) | Backlight device | |
KR20050022820A (en) | device for back light unit using LED chip | |
WO2007138724A1 (en) | Backlight device and display device using same | |
JP2009099334A (en) | Spread illuminating apparatus | |
JP5302598B2 (en) | Backlight device | |
JP5261056B2 (en) | Backlight device | |
CN101373042A (en) | LED backlight module unit and television set having the same | |
KR100780187B1 (en) | LCD BACKLIGHT UNIT USING LEDs | |
JP2013211184A (en) | Backlight device, display device, and television receiving apparatus | |
WO2012026162A1 (en) | Lighting apparatus, display apparatus, and television receiver apparatus | |
JP2011118286A (en) | Liquid crystal display apparatus | |
TWI258554B (en) | Backlight module | |
KR101003663B1 (en) | Liquid crystal display device and method of driving thereof | |
JP5164717B2 (en) | Backlight device | |
JP5315802B2 (en) | Illumination device and display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110801 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130402 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130531 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130618 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130621 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5302599 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |