KR101531227B1

KR101531227B1 - 광원장치

Info

Publication number: KR101531227B1
Application number: KR1020120094710A
Authority: KR
Inventors: 마사시 모리시타
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2015-06-24
Also published as: US20130057593A1; JP5950520B2; JP2013054944A; KR20130026387A; CN102984850A; CN102984850B

Abstract

본 발명에 따른 광원장치는, 휘도 또는 색을 개별적으로 제어가능한 복수의 블록으로 구성되고, 각 블록은, 복수의 백색 발광소자, 복수의 적색 발광소자, 복수의 녹색 발광소자, 및 복수의 청색 발광소자를 포함하는 복수의 발광소자를 구비하고, 상기 복수의 백색 발광소자가 상기 각 블록의 네 모서리에 위치하고, 4개의 녹색발광소자가 서로 인접하여 상기 각 블록의 중앙부에 위치하며, 적색 발광소자와 청색 발광소자가 서로 인접하여 상기 각 블록의 단부에 위치하도록 상기 각 블록의 상기 복수의 발광소자가 매트릭스 형상으로 배열되어 있다.

Description

광원장치{LIGHTING APPARATUS}

본 발명은, 광원장치에 관한 것이다.

최근, 고선명, 넓은 색역 및 저소비전력의 표시장치로서 액정 표시장치(LCD)가 알려져 있다.

액정 표시장치에 있어서 원하는 색 온도의 표시를 행하는 방법이 2가지가 있다. 한가지 방법은, 백색 광원(백색 발광소자)을 사용해서 백라이트 장치를 구성하고, 화상 신호처리에 의해 색 온도를 조정하는 방법이다. 다른 방법은, 적색, 녹색 및 청색 등의 복수의 원색 광원(유색 발광소자)을 사용해서 백라이트 장치를 구성하고, 이들 원색 광원을 원하는 색 온도를 실현하는 광도비에서 점등해서 가법혼색을 달성하는 방법이다.

상기한 2가지 방법 중에서, 백색 광원만을 사용해서 백라이트 장치(광원장치)를 구성하는 방법은 우수한 발광 효율을 제공하지만, 표시 색역이 좁아진다. 한편, 복수의 원색 광원을 사용해서 백라이트 장치를 구성하는 방법은 표시 색역을 넓게 할 수 있지만, 각 광원의 발광 효율이 낮기 때문에 저소비전력화를 달성하는 것은 곤란하다.

따라서, 로컬 디밍제어에 의해 백라이트 장치의 소비전력을 저감하는 것이 생각된다. 구체적으로는, 백라이트 장치의 광원을, 화면의 영역을 분할함으로써 얻어지는 복수의 블록(영역)으로 구분하고, 블록마다 광원을 개별적으로 구동함으로써, 소비전력을 저감할 수 있다. 또한, 이와 같은 종류의 로컬 디밍제어를 이용하면, 화상의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다(일본국 특개 2009-175740호 공보).

또한. 일본국 특개 2005-243347호 공보에는, 복수의 광원이 등간격으로 배열되고, 배열 방향으로 인접하는 광원끼리에서는 발광색이 다르고, 복수의 광원으로부터 발생한 빛을 혼합해서 조명광으로서 출사하는 백라이트 장치가 개시되어 있다. 일본국 특개 2005-243347호 공보에 개시된 백라이트 장치에서는, 발광색이 조명광의 발광색인 적어도 1개의 광원이, 측벽에 가장 가까운 광원으로 되도록 배치되어 있다.

그렇지만, 복수의 유색 발광소자(예를 들면, 원색의 발광 다이오드(LED)를 사용해서 백색광을 실현하는 백라이트 장치에 대해 로컬 디밍제어를 행하는 것에 의해 화상의 콘트라스트를 향상시키면, 화상에 의도하지 않는 착색이 생겨 버린다. 예를 들면, 1개의 블록의 광원을 단독으로 점등시킨 경우, 원색 LED의 외측에 발광하고 있는 다른 색의 LED가 없기 때문에, 이 블록의 가장자리부의 이 원색 LED로부터의 빛을 혼색하기 어렵다. 그리고, 상기 가장자리부의 원색 LED로부터의 빛이 주위의 블록(비점등 블록)으로 새기 때문에, 비점등 블록에 의도하지 않은 착색이 생겨 버린다.

또한, 일본국 특개 2005-243347호 공보에 개시된 기술은, 백색 광원을 항상 점등시켜 측벽 부근의 색 얼룩을 저감하는 기술이다. 그 때문에, 일본국 특개 2005-243347호 공보에 개시된 기술에서는, 표시 색역을 우선시키기 위해 측벽 부근의 백색 광원의 광도를 저하시키면, 휘도 얼룩이 발생해 버린다고 하는 과제가 있다. 또한, 로컬 디밍제어가능한 백라이트 장치는 상정되어 있지 않기 때문에, 1개의 블록의 광원을 단독으로 점등시킨 경우에, 비점등 블록에 의도하지 않는 착색이 생겨 버린다고 하는 과제는 상정되고 있지 않다.

본 발명은, 블록의 주위에 의도하지 않는 착색이 생기는 것을 억제하고, 또한, 색 얼룩과 휘도 얼룩을 억제할 수 있는 광원장치를 제공한다.

본 발명에 따른 광원장치는, 휘도 또는 색을 개별적으로 제어가능한 복수의 블록으로 구성되고,

각 블록은, 복수의 백색 발광소자, 복수의 적색 발광소자, 복수의 녹색 발광소자, 및 복수의 청색 발광소자를 포함하는 복수의 발광소자를 구비하고,

상기 복수의 백색 발광소자가 상기 각 블록의 네 모서리에 위치하고, 4개의 녹색발광소자가 서로 인접하여 상기 각 블록의 중앙부에 위치하며, 적색 발광소자와 청색 발광소자가 서로 인접하여 상기 각 블록의 단부에 위치하도록 상기 각 블록의 상기 복수의 발광소자가 매트릭스 형상으로 배열되어 있다.

본 발명에 따르면, 블록의 주위에 의도하지 않는 착색이 생기는 것을 억제하고, 또한, 색 얼룩과 휘도 얼룩을 억제할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징은 첨부된 도면을 참조하여 주어지는 이하의 실시형태의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은, 실시예 1에 따른 화상 표시장치의 기능 구성의 일례를 나타낸 블록도다.
도 2는, 실시예 1에 따른 LED 광원부에 있어서의 LED의 배치의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은, 실시예 1에 따른 화상 표시장치의 동작의 일례를 나타낸 흐름도다.
도 4a 및 도 4b는, 입력된 화상신호 및 각 블록의 발광 휘도의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는, 실시예 2에 따른 LED 광원부에 있어서의 LED의 배치의 일례를 도시한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는, 실시예 3에 따른 LED 광원부에 있어서의 LED의 배치의 일례를 도시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는, 실시예 3에 따른 LED 광원부에 있어서의 LED의 배치의 일례를 도시한 도면이다.

<실시예 1>

이하, 본 발명의 실시예 1에 대해 설명한다.

도 1은, 실시예 1에 따른 화상 표시장치(100)(액정 표시장치)의 기능 구성의 일례를 나타낸 블록도다. 본 실시예에 따른 화상 표시장치(100)는, 로컬 디밍제어를 행할 수 있도록 구성된다. 구체적으로는, 화상 표시장치(100)는, 화면의 영역을 복수의 영역으로 분할하여 얻어지는 블록(영역)마다, 백라이트 장치(광원장치)의 휘도(발광 휘도) 또는 색(발광색)의 제어, 화상처리 등을 실행한다.

입력부(110)는, 외부에서 화상신호를 입력하고, 입력된 화상신호를 통계량 취득부(111)에 전송한다.

통계량 취득부(111)는 전송된 화상신호로부터 통계량을 취득한다. 구체적으로는, 통계량 취득부(111)는, 블록마다, 그 블록에 표시할 화상신호의 통계량(휘도 히스토그램 등)을 취득하고, 취득한 통계량을 보정값 생성부(112)와 휘도 게인 생성부(115)에 전송한다.

보정값 생성부(112)는, 블록마다, 통계량 취득부(111)에 의해 취득된 그 블록의 통계량을 사용하여 면 휘도(백라이트 장치로부터의 빛의 휘도와 색)를 산출한다. 그리고, 보정값 생성부(112)는, 블록마다, 상기한 것과 같이 산출된 그 블록의 면 휘도를 사용하여, 보정값을 산출하고, 산출된 보정값을 화상처리부(113)에 전송한다. 예를 들면, 화상신호를 백라이트 장치로부터의 빛의 휘도와 색을 고려하여 화상신호로 변환하기 위한 보정값이 산출된다. 구체적으로는, 백라이트 장치로부터의 빛의 휘도나 색의 변화에 의한 화상의 가장 밝은 부분의 휘도(표시 휘도)나 색(표시색)의 변화를 억제하는 히스토그램 압축 또는 히스토그램 신장을 행하기 위한 보정값이 산출된다.

이때, 보정값 생성부(112)는, 블록마다, 그 블록의 면 휘도만을 사용해서 보정값을 산출해도 되고, 블록마다, 그 블록과 그 주위 블록의 면 휘도를 사용해서 보정값을 산출해도 된다. 블록마다, 그 블록과 그 주위 블록의 면 휘도를 사용해서 보정값을 산출하면, 보다 고정밀도로 화상처리(다른 블록으로부터 샌 빛을 고려한 화상처리)를 행할 수 있다.

화상처리부(113)는, 블록마다, 보정값 생성부(112)에 의해 산출된 그 블록의 보정값을 사용하여, 화상신호에 대해 화상처리를 실시한다.

액정 표시부(114)는 복수의 액정소자를 갖는 액정 패널이다. 액정 표시부(114)는, 화상처리부(113)에 의해 화상처리가 실시된 화상신호에 근거하여, 각 액정소자의 투과율을 제어한다. 즉, 본 실시예에서는, 입력된 화상신호에 근거하여, 액정 표시부(114)의 투과율이 블록마다 제어된다.

휘도 게인 생성부(115)는, 블록마다, 통계량 취득부(111)에서 취득된 통계량으로부터, 그 블록의 화상신호의 평균 휘도를 산출한다. 그리고, 휘도 게인 생성부(115)는, 블록마다, 상기 산출된 그 블록의 평균 휘도에 따라, 발광 휘도를 산출한다.

LED 구동회로(116)는, 블록마다, 휘도 게인 생성부(115)에 의해 산출된 그 블록의 발광 휘도에서, LED 광원부(117)(백라이트 장치)를 발광시킨다. 즉, 본 실시예에서는, 입력된 화상신호에 근거하여, LED 광원부(117)의 휘도(발광 휘도) 또는 색(발광색)이 블록마다 제어된다. 구체적으로는, 밝은 화상이 표시되는 블록의 발광 휘도에 대해, 어두운 화상이 표시되는 블록의 발광 휘도가 상대적으로 낮게 설정된다.

LED 광원부(117)는, 백색광과 복수의 원색광(적색광, 녹색광, 청색광 등)의 혼색에 근거하여 백색광을 방출하는 백라이트 장치(LED 어레이 기판)이다.

백라이트 장치로부터의 빛이 액정 패널을 투과한 결과로써, 그래픽, 문자, 동화상 등이 표시된다.

도 2는, 본 실시예에 따른 LED 광원부(117)(백라이트 장치)에 있어서의 LED의 배치의 일례를 도시한 도면이다. 도 2에 나타낸 것과 같이, LED 광원부(117)는, 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 LED를 갖는 직하형(direct-type) LED 백라이트 장치이다. 이때, LED 광원부(117)에서는, 유기 EL 발광소자 등의 LED 이외의 발광소자를 사용해도 된다.

상기한 것과 같이, 본 실시예에 따른 LED 광원부(117)는, 로컬 디밍제어를 행할 수 있도록 구성된다. 즉, 본 실시예에 따른 LED 광원부(117)는, 휘도(발광 휘도) 또는 색(발광색)을 개별적으로 제어가능한 복수의 블록으로 구성된다.

도 2에 있어서, 일점쇄선으로 구분된 영역은 블록을 나타낸다. 도 2의 예에서는, LED 광원부(117)는, 합계 32개의 블록, 즉 8(수평 방향)×4(수직 방향) 블록으로 구성된다. 단, 블록수는 이것에 한정되지 않는다. 블록수는, 한계 2개의 블록, 즉 2×1의 블록, 합계 30개의 블록, 즉 10×3의 블록, 또는 합계 8개의 블록, 즉 1×8의 블록이어도 된다.

도 2에 나타낸 것과 같이, 각 블록은, 복수의 백색 LED(300)(백색 발광소자: W) 및 복수의 원색 LED(유색 LED: 유색 발광소자)을 포함하는 복수의 LED(발광소자)를 구비한다. 도 2의 예에서는, 복수의 발광소자는, 적색 LED(301)(적색 발광소자: R), 청색 LED(302)(청색 발광소자: B), 및 녹색 LED(303)(녹색 발광소자: G)이다.

각 블록에, 백색 LED(300), 및 혼색에 의해 백색광을 실현가능한 복수의 원색 LED를 배치함으로써, 각 블록의 발광 휘도를, 화이트 밸런스를 유지하면서 변화시키는 것이 가능해진다. 그 결과, LED 광원부(117)로부터의 빛의 색 얼룩이나 휘도 얼룩을 억제할 수 있다.

또한, 도 2에 나타낸 것과 같이, 각 블록의 복수의 LED는, 네 모서리에 백색 LED가 위치하도록 매트릭스 형상으로 배열되어 있다.

구체적으로는, 매트릭스 형상으로 배열된, 1개 이상의 백색 LED 및 복수의 원색 LED에 의해 1개의 그룹이 구성된다. 그리고, 각 블록의 복수의 LED는, 네 모서리에 백색 LED가 위치하도록 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 그룹으로 구성되어 있다.

도 2의 예에서는, 1개의 그룹은, 매트릭스 형상으로 배열된 4개의 LED, 즉 1개의 백색 LED(300), 1개의 적색 LED(301), 1개의 청색 LED(302), 및 1개의 녹색 LED(303)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 각 블록의 복수의 LED는, 네 모서리에 백색 LED가 위치하도록 2×2의 매트릭스 형상으로 배열된 4개의 그룹으로 구성되어 있다.

이와 같이, 네 모서리에 백색 LED를 배치한 결과, 블록의 주위에 의도하지 않는 착색이 생기는 것을 억제할 수 있다. 구체적으로는, 상기 네 모서리에 있는 LED로부터의 빛을 다른 LED로부터의 빛과 혼색하는 것이 가장 어렵다. 본 실시예에서는, 다른 LED로부터의 빛과 가장 혼색하기 어려운 위치인 네 모서리에 백색 LED를 배치한 결과, 블록의 주위로부터 새는 빛의 색을 백색에 가깝게 할 수 있다. 그 결과, 예를 들어, 1개의 블록의 복수의 LED를 단독으로 점등시킨 경우에 있어서, 블록의 주위에 의도하지 않는 착색이 생기는 것을 억제할 수 있다.

이때, 본 실시예에서는, 1개의 그룹이 4개의 LED로 구성되었지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 1개의 그룹은 4개 이상의 LED로 구성되어 있어도 된다. 예를 들면, 1개의 그룹은 복수의 백색 LED를 포함하고 있어도 된다. 1개의 그룹은, 적색 LED, 청색 LED, 및 녹색 LED 이외에 유색 LED(예를 들면, 황색 LED)을 포함하고 있어도 된다.

이때, 본 실시예에서는, 각 블록의 복수의 LED가 4개의 그룹에 의해 구성되었지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 그룹의 수는 4개보다 많아도 적어도 된다. 각 블록의 복수의 LED는 복수의 그룹으로 구성되지 않아도 된다(1개의 그룹으로 구성되어도 된다).

이때, 본 실시예에서는, 각 블록의 복수의 원색 LED가 4개의 적색 LED, 4개의 녹색 LED, 및 4개의 청색 LED를 포함시켜 구성하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 각 블록의 적색 LED, 녹색 LED, 및 청색 LED의 수는 4개보다 많아도 적어도 된다. 또한, 각 블록의 복수의 원색 LED는, 적색 LED, 청색 LED, 및 녹색 LED 이외에 유색 LED(예를 들면, 황색 LED)을 포함하고 있어도 된다.

도 3은, 본 실시예에 따른 화상 표시장치(100)의 동작의 일례를 나타낸 흐름도다.

도 4a는, 화상 표시장치(100)에 입력된 화상신호의 일례를 도시한 도면이다. 구체적으로는, 도 4a는, 어두운 배경 A에 밝은 원형의 물체 B가 있는 화상의 신호를 나타낸다.

도 4b는, 도 4a의 화상신호가 입력된 경우의 각 블록의 발광 휘도의 일례를 도시한 도면이다.

도 4a 및 도 4b의 예에서는, 도 2와 마찬가지로, 화면의 영역이 합계 32개의 블록, 즉 8×4의 블록으로 분할되어 있다.

이하, 도 3과 도 4a 및 도 4b를 참조하여, 화상 표시장치(100)의 동작을 설명한다.

우선, 입력부(110)가 입력된 화상신호를 메모리에 기록한다(S150).

다음에, 통계량 취득부(111)가, 입력된 화상신호(메모리에 기록된 화상신호)를 각각의 블록으로 분할함으로써, 화상신호를 메모리에서 판독한다(S151). 그리고, 통계량 취득부(111)가 판독한 각 블록의 화상신호의 통계량을 취득한다.

S151에서 취득된 화상신호 중에서, 4개의 블록 202의 화상신호는, 물체 B만을 포함하는 화상신호이다.

8개의 블록 200의 화상신호는, 물체 B와 배경 A를 각각 약 1/2 포함하는 화상신호이다.

4개의 블록 201의 화상신호는, 물체 B를 약 1/8 포함하고, 배경 A를 약 7/8 포함하는 화상신호이다.

16개의 블록 250의 화상신호는, 배경 A만을 포함하는 화상신호이다.

통계량 취득부(111)에 의해 각 블록의 통계량이 취득되면, 보정값 생성부(112)가, 블록마다, 그 블록 내의 밝은 부분과 어두운 부분(밝은 부분과 어두운 부분의 양)을 검출한다. 그리고, 통계량 취득부(111)는, 전술한 검출 결과로부터, 블록마다의 면 휘도 및 보정값을 산출한다.

화상처리부(113)는, 통계량 취득부(111)에 의해 산출된 보정값을 사용하여, 블록마다 화상신호에 대해 화상처리를 실시하고, 처리된 화상신호를 액정 표시부(114)에 출력한다.

액정 표시부(114)는, 입력된 각 블록의 화상신호(화상처리가 실시된 화상신호)에 근거하여, 각 액정소자의 투과율이 제어된다.

이상의 처리에 의해, 액정 표시부(114)의 투과율이, 백라이트 장치로부터의 빛의 휘도 및 색이 고려된 화상신호에 근거한 투과율이 된다.

S151의 다음에, 휘도 게인 생성부(115)가, S151에서 취득된 각 블록의 통계량으로부터, 블록마다의 화상신호의 평균 휘도를 산출한다. 그리고, 휘도 게인 생성부(115)는, 상기 산출한 각 블록의 평균 휘도로부터, LED 구동회로(116)의 각 블록의 발광 휘도를 산출하고, 그 산출 결과(각 블록의 발광 휘도)를 LED 구동회로(116)에 전송한다(S152).

그리고, LED 구동회로(116)가, 각 블록의 발광 휘도가 S152에서 산출된 값이 되도록, LED 광원부(117)를 제어한다(S153). 그 결과, LED 광원부(117)는, 블록마다, 그 블록의 화상신호에 근거한 휘도에서 발광한다.

그 결과, 도 4b에 나타낸 것과 같이, 밝은 물체 B의 영역이 많은 블록쪽이, 영역이 적은 블록에 비해 발광 휘도가 높아지도록, LED 광원부(117)의 각 블록이 발광한다. 예를 들면, 도 4b에서는, 물체 B만을 포함하는 블록 202의 발광 휘도는 높게 설정되고, 배경 A만을 포함하는 블록 250은 비점등으로 된다.

S153의 다음에, 입력부(110)가, 화상신호의 입력이 OFF되었는지(없어졌는지)를 판단한다(S154). 화상신호의 입력이 OFF된 경우에는(S154: YES), S155로 처리가 진행하고, 화상신호의 입력이 OFF되지 않은 경우에는(S154: NO), S150으로 처리가 되돌아간다.

S155에서는, 입력부(110)가, 화상 표시장치(100)의 전원이 OFF되었는지 아닌지를 판단한다. 화상 표시장치(100)의 전원이 OFF된 경우에는(S155: YES), 본 플로우가 종료되고, 화상 표시장치(100)의 전원이 OFF되지 않은 경우에는(S155: NO), S150으로 처리가 되돌아간다.

이상에서 설명한 것과 같이, 본 실시예에 따르면, 블록의 주위에서 의도하지 않는 착색이 생기는 것을 억제하고, 또한, 색 얼룩과 휘도 얼룩을 억제할 수 있다.

구체적으로는, 본 실시예의 백라이트 장치는, 로컬 디밍제어가 가능하도록(블록마다 발광 휘도와 발광색을 제어할 수 있도록) 구성된다. 그리고, 백라이트 장치의 각 블록에는, 복수의 백색 LED와 혼색에 의해 백색광을 실현가능한 복수의 원색 LED가 배치되어 있다. 이에 따라, 각 블록의 발광 휘도를, 화이트 밸런스를 유지하면서 변화시키는 것이 가능해진다. 그 결과, 백라이트 장치로부터의 빛의 색 얼룩과 휘도 얼룩을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 각 블록의 복수의 LED가, 다른 LED로부터의 빛과 가장 혼색하기 어려운 위치인 네 모서리에 백색 LED가 위치하도록, 매트릭스 형상으로 배열되어 있다. 그 결과, 블록의 주위로부터 새는 빛의 색이 백색에 가깝게 때문에, 예를 들어, 1개의 블록의 복수의 LED를 단독으로 점등시킨 경우에 있어서, 블록의 주위에 의도하지 않는 착색이 생기는 것을 억제할 수 있다. 또한, 상기한 착색의 발생이 억제됨으로써, 색 얼룩과 휘도 얼룩을 더욱 억제할 수 있다.

<실시예 2>

이하, 본 발명의 실시예 2에 대해 설명한다.

실시예 2에서는, 실시예 1에서 서술한 효과를 제공할 수 있는 동시에, 초박형화를 달성할 수 있는 백라이트 장치의 구성에 대해 설명한다. 이때, 화상 표시장치(액정 표시장치)의 기본 구성은 실시예 1과 같기 때문에, 그것의 설명은 생략한다.

도 5는, 본 실시예에 따른 LED 광원부(350)(백라이트 장치)에 있어서의 LED의 배치의 일례를 도시한 도면이다.

본 실시예에서는, 도 5에 나타낸 것과 같이, 각 블록의 복수의 원색 LED는, 복수의 적색 LED, 복수의 녹색 LED, 및 복수의 청색 LED를 포함한다. 그리고, 각 블록의 복수의 LED는, 녹색 LED가 중앙부에 집중하도록, 매트릭스 형상으로 배열되어 있다.

구체적으로는, 각 그룹의 녹색 LED(303)이 블록의 중심부측에 배치되어 있다.

그 이외의 구성은 실시예 1과 같기 때문에, 그것의 설명은 생략한다.

백색 LED 및 복수의 원색 LED를 사용해서 백색광을 얻을 수 있는 백라이트 장치를 초박형화한 경우, LED로부터의 빛을 확산시키는 공간(확산 공간)이 작아진다. 따라서, 발광면의 일부로부터의 빛이 푸르스름한 백색이나 불그스름한 백색의 빛으로 되어, 색 얼룩이 발생하는 일이 있다.

이와 같은 종류의 얼룩을 억제하여, 발광면 내에서 균일한 백색광을 얻기 위해서는, 복수의 원색 광원의 각각의 광도비를 조정할 필요가 있다. 일반적으로, R(적색광의 광도):G(녹색광의 광도):B(청색광의 광도)를 3:7:1 정도로 설정하면, 그들의 빛(적색광, 녹색광, 청색광)이 효율적으로 혼색하는 것이 알려져 있다. 따라서, 적색 LED, 녹색 LED, 및 청색 LED를 전술한 광도비에서 발광시키면, 효율적으로 혼색을 행할 수 있어, 백라이트 장치를 초박형화한 경우에도, 발광면 내에서 균일한 백색광을 얻을 수 있다(상기한 색 얼룩을 억제할 수 있다).

예를 들면, 적색 LED의 광도를 125mcd로 설정한 경우, 상기한 비율을 달성하기 위해서는, 광도를 다음과 같이 설정할 필요가 있다:

녹색 LED의 광도=125×7/3=291.6mcd, 및

청색 LED의 광도=125×1/3=41.6mcd.

그렇지만, 녹색 LED(303)의 광도는 약하기 때문에, 1개의 녹색 LED(303)을 상기한 광도에서 발광시키는 것은 불가능하다. 본 실시예에서는, 복수의 녹색 LED(303)을 블록의 중앙부에 집중시킴으로써, 복수의 녹색 LED(303)에 근거하여 상기한 광도의 녹색광을 실현할 수 있다. 그 결과, 1개의 블록 내에서, 복수의 원색광(적색광, 녹색광, 및 청색광)이 효율적으로 혼색되어, 백라이트 장치를 초박형화한 경우에 생기는 색 얼룩을 억제할 수 있다.

이상에서 설명한 것과 같이, 본 실시예에 따르면, 실시예 1과 유사한 구성에 근거하여, 블록의 주위의 의도하지 않는 착색이 생기는 것을 억제하고, 또한, 색 얼룩과 휘도 얼룩을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 복수의 녹색 LED가 블록의 중앙부에 집중하도록 배치한 결과, 복수의 원색광의 혼색을 효율적으로 행할 수 있다. 그 결과, 확산 공간의 크기를 줄이는 것이 가능해져, 백라이트 장치를 초박형화하는 것이 가능해진다.

<실시예 3>

이하, 본 발명의 실시예 3에 대해 설명한다.

본 실시예에서는, 1 블록에 포함되는 그룹의 수가 실시예 1과 다른 백라이트 장치의 구성에 대해 설명한다. 이때, 화상 표시장치(액정 표시장치)의 기본 구성은 실시예 1과 같기 때문에, 그것의 설명은 생략한다.

도 6a 및 도 6b는, 본 실시예에 따른 LED 광원부 400 및 410(백라이트 장치)에 있어서의 LED의 배치의 일례를 도시한 도면이다.

도 6a 및 도 6b는, 1개의 블록에, 도 1에 도시된 그룹이 6개 설치되는 예이다. 구체적으로는, 도 6a는, 각 블록의 복수의 LED가 3×2의 매트릭스 형상으로 배열된 6개의 그룹으로 이루어진 예를 나타낸 것이다. 도 6b는, 각 블록의 복수의 LED가 2×3의 매트릭스 형상으로 배열된 6개의 그룹으로 이어진 예를 나타낸 것이다.

도 6a 및 도 6b의 예에서도, 실시예 1과 마찬가지로, 각 블록의 복수의 LED는, 네 모서리에 백색 LED(300)이 위치하도록, 매트릭스 형상으로 배열되어 있다.

또한, 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 그룹 중에서, 네 모서리에 위치하지 않는 그룹의 복수의 LED는, 백색 LED(300)이 외측에 위치하도록 배열되어 있다. 구체적으로는, 도 6a의 위치 (2(수평 방향),1(수직 방향)) 및 (2,2)의 그룹의 복수의 LED는, 백색 LED(300)이 외측에 위치하도록 배열되어 있다. 도 6b의 위치 (1(수평 방향),2(수직 방향)) 및 (2,2)의 그룹의 복수의 LED는, 백색 LED(300)이 외측에 위치하도록 배열되어 있다. 전술한 것과 같이 백색 LED(300)을 외측에 배치한 결과, 블록으로부터 샌 보다 많은 빛을 백색광으로 할 수 있어, 블록의 주위에서의 의도하지 않는 착색이 생기는 것을 억제하고, 또한, 색 얼룩과 휘도 얼룩을 억제할 수 있다.

이상에서 설명한 것과 같이, 본 실시예에 따르면, 실시예 1과 유사한 구 성에 근거하여, 블록의 주위의 의도하지 않는 착색이 생기는 것을 억제하고, 또한, 색 얼룩과 휘도 얼룩을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 그룹 중에서, 네 모서리에 위치하지 않는 그룹의 복수의 LED를 백색 LED가 외측에 위치하도록 배열시킨 결과, 상기한 착색, 색 얼룩 및 휘도 얼룩을 더욱 억제할 수 있다.

이때, LED 광원부 400 및 410(백라이트 장치)에 있어서의 LED는 도 7a 및 도 7b에 나타낸 것과 같이 배치되어 있어도 된다.

도 7a는, 각 블록의 위치 (2,2)의 그룹에 대해 도 6a와 다르다. 도 7b는, 각 블록의 위치 (2,2)의 그룹에 대해 도 6b와 다르다. 구체적으로는, 도 6a 및 도 6b에서는, 각 블록의 위치 (2,2)의 그룹의 백색 LED(300)이 다른 블록의 백색 LED(300)과 인접하도록 배치되어 있다. 한편, 도 7a 및 도 7b의 예에서는, 백색 LED(300)이 다른 백색 LED(300)과 인접하지 않도록 배치되어 있다.

이와 같이 백색 LED(300)을 배치한 결과, 백색 LED(300)이 다른 백색 LED(300)과 인접하도록 배치되는 경우에 비해, 백색 LED(300)로부터의 빛의 편의(polarization)를 저감할 수 있어, 색 얼룩과 휘도 얼룩을 더욱 저감할 수 있다.

예시적인 실시형태들을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 이러한 실시형태에 한정되지 않는다는 것은 자명하다. 이하의 청구범위의 보호범위는 가장 넓게 해석되어 모든 변형, 동등물 구조 및 기능을 포괄하여야 한다.

Claims

휘도 또는 색을 개별적으로 제어가능한 복수의 블록으로 구성되는 광원장치로서,
각 블록은, 복수의 백색 발광소자, 복수의 적색 발광소자, 복수의 녹색 발광소자, 및 복수의 청색 발광소자를 포함하는 복수의 발광소자를 구비하고,
상기 복수의 백색 발광소자가 상기 각 블록의 네 모서리에 위치하고, 4개의 녹색발광소자가 서로 인접하여 상기 각 블록의 중앙부에 위치하며, 적색 발광소자와 청색 발광소자가 서로 인접하여 상기 각 블록의 단부에 위치하도록 상기 각 블록의 상기 복수의 발광소자가 매트릭스 형상으로 배열되어 있는 광원장치.
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제 1항에 있어서,
상기 각 블록의 상기 복수의 발광소자는, 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 그룹으로 이루어지고,
각 그룹은, 매트릭스 형상으로 배열된, 1개의 백색 발광소자, 1개의 적색 발광소자, 1개의 녹색 발광소자, 및 1개의 청색 발광소자의 4개의 발광소자로 이루어진 광원장치.
제 4항에 있어서,
상기 각 블록의 상기 복수의 발광소자는, 2×2의 매트릭스 형상으로 배열된 4개의 그룹으로 이루어진 광원장치.
제 1항에 있어서,
상기 광원장치는, 액정 패널의 배면측에 배치되는 직하형의 백라이트 장치인 광원장치.
액정 패널과,
청구항 1에 기재된 광원장치를 구비한 액정 표시장치.
청구항 7에 기재된 액정 표시장치의 제어방법으로서,
입력된 화상신호에 근거하여, 상기 광원장치의 휘도 또는 색을 블록마다 제어하는 스텝과,
상기 화상신호에 근거하여, 상기 액정 패널의 투과율을 블록마다 제어하는 스텝을 포함하는 액정 표시장치의 제어방법.