KR20080069920A - 백라이트 장치, 백라이트 제어 방법 및 액정 표시 장치 - Google Patents

백라이트 장치, 백라이트 제어 방법 및 액정 표시 장치 Download PDF

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Abstract

여기에는, 점등 영역의 분할에 의해 형성된 복수의 분할 영역 각각에 대해, 적색, 녹색, 및 청색의 광을 발하는 발광 소자들과, 상기 발광 소자들에 의한 발광을 온 또는 오프하는 스위칭 소자가 설치되어, 복수의 영역 각각에 대해 발광 휘도를 개별로 변화시키는 것이 가능한 백라이트를 제어하는 백라이트 장치가 개시되며, 상기 백라이트 장치는, 발광 휘도 제어 수단, 전류값 기억 수단, 및 전류 제어 수단을 포함한다.
Figure P1020080007033
백라이트, 메모리, 펄스 폭 결정부, 스위칭 소자, 액정 표시 장치, 펄스 신호, 광원 제어 회로, 발광 휘도 제어 수단

Description

백라이트 장치, 백라이트 제어 방법 및 액정 표시 장치{BACKLIGHT APPARATUS, BACKLIGHT CONTROLLING METHOD AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS}
본 발명은, 2007년 1월 24일자로 일본 특허청에 제출된 일본 특허 출원 JP2007-013832의 기술 내용을 포함하며, 이하 그 전체 내용이 참조된다.
본 발명은, 백라이트 장치, 백라이트 제어 방법 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(LCD: Liquid crystal display)는, 일반적으로, 적색(이하, 간단히 R이라고 함), 녹색(이하, 간단히 G라고 함), 및 청색(이하, 간단히 B라고 함)으로 착색되어 있는 컬러 필터 기판, 액정층을 갖는 액정 패널과, 액정 패널의 배면측에 배치되는 백라이트를 포함한다.
액정 표시 장치에서는, 전압을 변화시킴으로써 액정층의 액정 분자의 비틀림이 제어된다. 그때, 액정 분자의 비틀림에 따라 액정층을 투과해 온 백라이트의 백색광이 R, G, 또는 B의 컬러 필터를 통과함으로써 R, G, 또는 B의 색으로 변환되어 화상을 표시한다.
또한, 이하에서는, 전압을 변화시킴으로써 액정 분자의 비틀림을 제어하여 광의 투과율을 변경하는 것을, 액정 투과율의 제어라고 칭한다는 것에 유의한다. 또한, 이하에서는, 광원인 백라이트로부터 출사된 광의 휘도를 "발광 휘도"라고 칭하고, 이하에서는, 액정 표시 장치에 표시된 화상을 보는 시청자가 느끼는 광의 강도인, 액정 패널 앞면으로부터 출사되는 광의 휘도를 "표시 휘도"라고 칭한다.
종래, 액정 표시 장치의 백라이트의 광원으로서는, 예를 들면, 냉음극 형광 방전 관(이하, CCFL이라고 칭함)이나 백색 LED(Light Emitting Diode)가 사용되고 있었다. 백라이트의 광원으로서, CCFL이나 백색 LED를 채용한 액정 표시 장치에서는, CIE(Commission International de l'Eclairage: 국제 조명 위원회) 1931 표색계에 따른 xy 색도도에서 R, G, 및 B를 정점으로 하는 삼각형의 면적으로 표시되는 색의 재현 범위가, CRT(Cathode Ray Tube) 표시부와 비교하여 좁다는 문제가 있다.
이 문제에 대하여, 백라이트의 광원으로서, R, G, 및 B의 LED를 채용함으로써, 색의 재현 범위를 향상시킨 액정 표시 장치가, 예를 들면, 일본 특허 제3766042호(이하에서는, 특허 문헌 1이라 칭함)에 기재되어 있다.
특허 문헌 1에 기재된 액정 표시 장치에서, 백라이트는 복수의 LED 블록을 포함하고, 각 LED 블록은, R, G, 및 B의 LED에 의해 구성되어 있다. 그리고, 각 LED 블록에서, 색 온도가 백색광을 나타내는 소정의 규격값과 동일해 지도록 R, G, 및 B의 LED에 공급하는 전류의 전류값이 조정된다. 또한, 모두의 LED 블록이 동일 및 최대의 발광 휘도를 갖도록, 각 LED 블록의 R, G, 및 B의 LED에 공급하는 전류의 전류값이 조정된다. 결과적으로, 백라이트의 전체면에서, 동일한 색 온도 및 최대 휘도의 발광이 실현된다.
그러나, 특허 문헌 1에 기재된 액정 표시 장치의 백라이트는, 소비 전력이 높고, 표시 휘도의 콘트라스트비가 낮다는 문제를 갖는다. 이는, 액정 패널의 화면 전체를 균일 또한 최대의 밝기로 항상 조명하므로, 예를 들면, 어두운 화상을 표시하는 경우에도, 백라이트는 최대의 발광 휘도로 발광하기 때문이다.
그래서, 소비 전력을 저감하기 위해, 액정 패널의 화면 전체를 균일 또한 최대의 밝기로 항상 조명하는 것이 아니라, 백라이트의 점등 영역을 복수의 영역으로 분할하고, 각 영역의 발광 휘도를, 화상의 휘도 분포에 따라 변화시키는 방식이 제안되었다. 이 방법은, 예를 들면, 일본 특개 2004-212503호 공보(이하에서는, 특허 문헌 2라 칭함) 또는 일본 특개 2004-246117호 공보(이하에서는, 특허 문헌 3이라 칭함)에 개시되어 있다.
그러나, 예를 들면, 특허 문헌 1에 기재된 액정 표시 장치가, 특허 문헌 1의 백라이트의 각 LED 블록을, 점등 영역을 분할하여 형성된 각 분할 영역에 개별적으로 대응시키고, LED 블록의 발광 휘도를 각 영역의 화상의 휘도 분포에 따라 변화시키도록 한 특허 문헌 2 또는 3에 개시된 방법에 적용되는 경우, 즉, 백색도의 제어와 발광 휘도의 제어를 전류값으로 행한 경우, 전류값의 제어가 복잡하게 됨과 함께, LED 개개의 특성의 차이에 의해, 인접하는 영역의 광이 혼합하여 백색이 아닌 색의 광으로 발광하게 되는 경우도 발생할 수 있다.
따라서, 점등 영역의 전체 면에서 광을 동일한 백색도로 발광시키면서, 저소 비 전력을 실현할 수 있는 백라이트 장치, 백라이트 제어 방법 및 액정 표시 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 점등 영역의 분할에 의해 형성된 복수의 분할 영역 각각에 대하여, 적색, 녹색, 및 청색의 발광 소자와, 상기 발광 소자에 의한 발광을 온 또는 오프하는 스위칭 소자를 구비하고, 각 영역의 발광 휘도를 개별로 변화시키는 것이 가능한 백라이트를 제어하는 백라이트 장치가 제공된다. 상기 백라이트 장치는, 상기 스위칭 소자에 공급하는 펄스 신호의 펄스 폭을 변화시킴으로써, 상기 영역의 발광 휘도를 제어하는 발광 휘도 제어부와, 상기 적색, 녹색, 및 청색 각각의 발광 소자에 공급하는 전류의 전류값으로서, 상기 적색, 녹색, 및 청색의 발광 소자에 의한 광의 백색도 및 발광 휘도가 소정의 값으로 되는 전류값을, 상기 복수의 영역 각각에 대하여 기억하는 전류값 기억부와, 전류값이 상기 전류값 기억부에 기억된 상기 전류값으로 되도록, 상기 복수의 영역 각각에서 상기 적색, 녹색, 및 청색 각각의 발광 소자에 공급하는 전류의 상기 전류값을 제어하는 전류 제어부를 포함한다.
상기 적색, 녹색, 및 청색의 발광 소자 각각에 의한 광의 백색도 및 발광 휘도에 기초하여, 상기 복수의 영역 각각에 대한 전류값을 결정하는 전류값 결정부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 점등 영역의 분할에 의해 형성된 복수의 분할 영역 각각에 대하여, 적색, 녹색, 및 청색의 발광 소자와, 상기 발광 소자 에 의한 발광을 온 또는 오프하는 스위칭 소자를 구비하고, 각 영역의 발광 휘도를 개별로 변화시키는 것이 가능한 백라이트를 제어하는 백라이트 제어 처리를 행하는 백라이트 제어 방법이 제공된다. 상기 백라이트 제어 방법은, 상기 스위칭 소자에 공급하는 펄스 신호의 펄스 폭을 변화시킴으로써, 상기 영역의 발광 휘도를 제어하는 스텝과, 상기 적색, 녹색, 및 청색 각각의 발광 소자에 공급하는 전류의 전류값을, 상기 적색, 녹색, 및 청색의 발광 소자에 의한 광의 백색도 및 발광 휘도가 소정의 값으로 되는 전류값이 되도록, 상기 복수의 영역 각각에서 상기 적색, 녹색, 및 청색 각각의 발광 소자에 공급하는 전류의 전류값을 제어하는 스텝을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 점등 영역의 분할에 의해 형성된 복수의 분할 영역 각각에 대하여, 적색, 녹색, 및 청색의 발광 소자와, 상기 발광 소자에 의한 발광을 온 또는 오프하는 스위칭 소자를 갖고, 각 영역의 발광 휘도를 개별로 변화시키는 것이 가능한 백라이트를 포함하는 액정 표시 장치가 제공된다. 상기 액정 표시 장치는, 상기 스위칭 소자에 공급하는 펄스 신호의 펄스 폭을 변화시킴으로써, 상기 영역의 발광 휘도를 제어하는 발광 휘도 제어부를 더 포함한다. 상기 액정 표시 장치는, 상기 적색, 녹색, 및 청색 각각의 발광 소자에 공급하는 전류의 전류값으로서, 상기 적색, 녹색, 및 청색의 발광 소자에 의한 광의 백색도 및 발광 휘도가 소정의 값으로 되도록 하는 전류값을, 상기 복수의 영역 각각에 대해 기억하는 전류값 기억부를 더 포함한다. 상기 액정 표시 장치는, 전류값이 상기 전류값 기억부에 기억된 상기 전류값으로 되도록, 상기 복수의 영역 각각에서 상기 적색, 녹색, 및 청색 각각의 발광 소자에 공급하는 전류의 전류값을 제어하는 전류 제어부를 더 포함한다.
상기 백라이트 장치, 백라이트 제어 방법 및 액정 표시 장치에서, 스위칭 소자에 공급하는 펄스 신호의 펄스 폭을 변화시킴으로써, 점등 영역의 분할에 의해 형성된 복수의 분할 영역 각각의 발광 휘도가 제어된다. 또한, 적색, 녹색, 및 청색 각각의 발광 소자에 공급하는 전류의 전류값은, 적색, 녹색, 및 청색의 발광 소자에 의한 광의 백색도 및 발광 휘도가 소정의 값으로 되도록 제어된다.
상기 백라이트 장치, 백라이트 제어 방법 및 액정 표시 장치에 의해, 점등 영역의 전체 면에서 동일한 백색도로 광을 발광시키면서, 저소비 전력을 실현할 수 있다
본 발명의 상기 및 그 외의 목적, 특징, 및 장점들은 동일한 부분 혹은 요소에는 동일한 참조 번호를 붙인 첨부 도면과 관련하여, 다음 설명 및 첨부된 특허청구범위로부터 명확해 질 것이다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기에 앞서, 첨부한 특허청구범위에 기술된 여러 특징들과 아래 설명된 바람직한 실시예의 특정 요소들 간의 대응 관계가 설명된다. 그러나, 이 기재는, 단순히, 특허청구범위에 기술된 것과 같이 본 발명을 서포트하는 특정한 요소들이, 본 발명의 실시예의 기재에 개시되어 있다는 것을 확인하기 위한 것이다. 따라서, 실시예의 기재에 기술되어 있는 일부 특정한 요소가 다음의 기재에서 특징 중 하나로 기술되지 않는다고 하더라 도, 이는 그 특정 요소가 특징에 대응하지 않는다는 것을 의미하는 것이 아니다. 반대로, 일부 특정한 요소가 특징 중 하나에 대응하는 요소로 기술되더라도, 이는 그 요소가 그 요소 외에 또 다른 특징에 대응하지 않는다는 것을 의미하는 것이 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 점등 영역의 분할에 의해 형성된 복수의 분할 영역 각각에 대하여, 적색, 녹색, 및 청색의 발광 소자(예를 들면, 도 2의 LED(51R), LED(51G), LED(51B))와, 상기 발광 소자에 의한 발광을 온 또는 오프하는 스위칭 소자(예를 들면, 도 2의 스위칭 소자(53))를 구비하여, 각 영역의 발광 휘도를 개별로 변화시키는 것이 가능한 백라이트(예를 들면, 도 1의 백라이트(12))를 제어하는 백라이트 장치(예를 들면, 도 1의 광원 제어 회로(32))가 제공되며, 상기 백라이트 장치는, 상기 복수의 영역 각각에서 상기 스위칭 소자에 공급하는 펄스 신호의 펄스 폭을 변화시킴으로써, 상기 영역의 발광 휘도를 제어하는 발광 휘도 제어부(예를 들면, 도 2의 휘도 제어부(61))와, 상기 적색, 녹색, 및 청색 각각의 발광 소자에 공급하는 전류의 전류값으로서, 상기 적색, 녹색, 및 청색의 발광 소자에 의한 광의 백색도 및 발광 휘도가 소정의 값이 되도록 결정되는 전류값을, 상기 복수의 영역 각각에 대하여 기억하는 전류값 기억부(예를 들면, 도 2의 메모리(73))와, 전류값이 상기 전류값 기억부에 기억된 상기 전류값으로 되도록, 상기 복수의 영역 각각에서 상기 적색, 녹색, 및 청색 각각의 발광 소자에 공급하는 전류의 전류값을 제어하는 전류 제어부(예를 들면, 도 2의 전류 제어부(74))를 포함한다.
상기 백라이트 장치는, 상기 적색, 녹색, 및 청색의 발광 소자 각각에 의한 광의 백색도 및 발광 휘도에 기초하여, 상기 복수의 영역 각각에 대한 상기 전류값을 결정하는 전류값 결정부(예를 들면, 도 2의 전류값 결정부(75))를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 점등 영역의 분할에 의해 형성된 복수의 분할 영역 각각에 대하여, 적색, 녹색, 및 청색의 발광 소자와, 상기 발광 소자에 의한 발광을 온 또는 오프하는 스위칭 소자가 제공되어, 각 영역의 발광 휘도를 개별로 변화시키는 것이 가능한 백라이트를 제어하는 백라이트 제어 처리를 행하는 백라이트 제어 방법이 제공되고, 상기 백라이트 제어 방법은, 상기 복수의 영역 각각에서 상기 스위칭 소자에 공급하는 펄스 신호의 펄스 폭을 변화시킴으로써, 상기 영역의 발광 휘도를 제어하고(예를 들면, 도 6의 스텝 S32 및 S33), 상기 적색, 녹색, 및 청색의 발광 소자에 의한 광의 백색도 및 발광 휘도가 소정의 값으로 되는 전류값이 되도록, 상기 복수의 영역 각각에서 상기 적색, 녹색, 및 청색 각각의 발광 소자에 공급하는 전류의 전류값을 제어하는(예를 들면, 도 6의 스텝 S31) 스텝을 포함한다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은, 본 발명을 적용한 액정 표시 장치의 일 실시예의 구성예를 도시하고 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치(1)는, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 착색이 이루어져 있는 컬러 필터 기판, 액정층 등을 갖는 액 정 패널(11), 및 액정 패널(11)의 배면측에 배치되는 백라이트(12)를 포함한다. 액정 표시 장치(1)는, 액정 패널(11) 및 백라이트(12)를 제어하는 제어부(13), 및, 액정 표시 장치(1)의 각 부에 전원을 공급하는 전원 공급부(14)를 더 포함한다.
액정 표시 장치(1)는, 입력되는 화상 신호에 대응하는 원화상을 소정의 표시 영역(표시부(21))에 표시한다. 또한, 액정 표시 장치(1)에 입력되는 화상 신호는, 예를 들면, 60㎐의 프레임 레이트의 화상(이하, 이 화상을 필드 화상이라고 함)에 대응한다는 것에 유의한다.
액정 패널(11)은, 백라이트(12)로부터의 광을 투과시키는 개구부가 복수배열되어 있는 표시부(21), 및, 표시부(21)의 개구부 각각에 설치되어 있는 도시하지 않는 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)에 구동 신호를 송출하는 소스 드라이버(22) 및 게이트 드라이버(23)를 포함한다.
또한, 개구부를 통과한 광은, 도시하지 않는 컬러 필터 기판 상에 형성되어 있는 R, G, 또는 B의 컬러 필터에 의해 R, G, 또는 B의 광으로 변환된다. 이 R, G, 및 B의 광을 발하는 3개의 개구부로 이루어지는 조(combination)가 표시부(21)의 1화소에 대응하고, R, G, 또는 B의 광을 발하는 각 개구부는, 화소를 구성하는 부화소의 역할을 한다.
백라이트(12)는, 표시부(21)에 대응하는 소정의 점등 영역에서 백색의 광을 발한다. 백라이트(12)의 점등 영역은 복수의 영역으로 분할되어 있고, 분할된 복수의 영역 각각에 대하여 개별로 점등이 제어된다.
본 실시예에서는, 백라이트(12)의 점등 영역이, 수평 방향으로 5분할, 수직 방향으로 6분할된 분할 영역 A11 내지 A56을 포함한다. 백라이트(12)는, 영역 A11내지 A56에 대응하는 광원 BL11 내지 BL56을 각각 갖는다.
영역 Aij(i=1 내지 5, j=1 내지 6)에 배치되어 있는 광원 BLij는, 예를 들면, 소정의 순서로 배열된 R, G, 및 B의 광을 발하는 발광 소자인 LED(Light Emitting Diode: 발광 다이오드)에 의해 구성된다. 광원 BLij는, 광원 제어 회로(32)로부터 공급되는 제어 신호에 기초하여, R, G, 및 B의 혼합에 의해 얻어지는 백색의 광을 발한다. 광원 제어 회로(32)로부터 공급되는 제어 신호는, 펄스 폭 W의 펄스 신호이다.
또한, 영역 A11 내지 A56은, 백라이트(12)의 점등 영역을, 구획판 등을 이용하여 물리적으로 분할하는 것이 아니라, 광원 BL11 내지 BL56에 개별적으로 대응하는 영역으로 점등 영역을 가상적으로 분할하여 형성된다. 따라서, 광원 BLij로부터 출사된 광은, 도시하지 않는 확산판 등에 의해 확산되어, 광원 BLij에 대응하는 영역 Aij뿐만 아니라, 그 영역 Aij의 주변의 영역에 대해서도 조사되지만, 본 실시예에서는, 설명을 간단히 하기 위해, 영역 Aij에서 필요한 표시 휘도 Areqij는, 광원 BLij에 의해 얻어지는 것으로 가정한다.
제어부(13)는, 액정 패널(11)을 제어하는 액정 패널 제어 회로(31)와, 백라이트(12)를 제어하는 광원 제어 회로(32)를 포함한다.
액정 패널 제어 회로(31)에는, 필드 화상에 대응하는 화상 신호가 다른 장치로부터 공급된다. 액정 패널 제어 회로(31)는, 공급된 화상 신호로부터 필드 화상의 휘도 분포를 결정한다. 그리고, 액정 패널 제어 회로(31)는, 필드 화상의 휘도 분포로부터, 각 영역 Aij에서 필요한 표시 휘도 Areqij를 산출한다.
또한, 액정 패널 제어 회로(31)는, 영역 Aij에서 필요한 표시 휘도 Areqij로부터, 광원 BLij의 발광 휘도를 설정하는 휘도 설정값 BLsetij와, 각 화소의 액정 투과율을 결정하는 8비트의 값인 설정 계조 S_data를 산출한다. 설정 계조 S_data는, 구동 제어 신호로서 액정 패널(11)의 소스 드라이버(22) 및 게이트 드라이버(23)에 공급되고, 휘도 설정값 BLsetij는, 광원 제어 회로(32)에 공급된다.
광원 제어 회로(32)는, 액정 패널 제어 회로(31)로부터 공급되는 휘도 설정값 BLsetij에 기초하여 펄스 폭 W를 설정하고, 그 펄스 폭 W의 펄스 신호를 백라이트(12)에 공급한다. 이에 의해, 백라이트(12)의 영역 Aij에 배치되어 있는 광원 BLij는, 휘도 설정값 BL setij에 따른 발광 휘도로 발광한다.
또한, 광원 제어 회로(32)는, 각 광원 BLij를 구성하는 R, G, 및 B의 LED 각각에 대하여, 광원 BL11 내지 BL56의 전부가 동일한 백색도(색 온도) 및 동일한 발광 휘도가 되도록 결정된 전류값을 기억한다. 또한, 광원 제어 회로(32)는 백색도 및 발광 휘도가 그 전류값에 대응하도록, 전원 공급부(14)로부터 백라이트(12)에 공급되는 전류값을 제어한다.
또한, 광원 제어 회로(32)는, 백라이트(12)와 함께 백라이트 장치를 구성한다는 것에 유의한다.
전원 공급부(14)는, 액정 패널(11), 백라이트(12), 및 제어부(13)에 전원을 공급한다.
도 2는, 백라이트(12)와 광원 제어 회로(32)의 상세한 구성을 도시하는 기능 블록도이다.
도 2를 참조하면, 백라이트(12)의 영역 Aij에는, R의 광을 발하는 LED(51R), G의 광을 발하는 LED(51G), 및 B의 광을 발하는 LED(51B)와, 발광 휘도를 계측하는 휘도 계측부(52) 및 스위칭 소자(53)가 제공된다.
광원 제어 회로(32)는, 휘도 제어부(61)와 색도 제어부(62)를 포함한다. 휘도 제어부(61)는, 펄스 폭 결정부(71)와 펄스 생성부(72)를 갖고, PWM(Pulse Width Modulation) 제어를 행함으로써, 영역 A11 내지 A56의 발광 휘도를 개별로 제어한다. 색도 제어부(62)는, 메모리(73), 전류 제어부(74), 및 전류값 결정부(75)를 포함하고, PAM(Pulse Amplitude Modulation) 제어를 행함으로써, 영역 A11 내지 A56 각각으로부터 발생되는 광의 색도를 개별로 제어한다.
영역 Aij는 R을 위한 LED(51R), G를 위한 또 다른 LED(51G), 및 B를 위한 또 다른 LED(51B)로 이루어진 복수의 세트를 포함하고, 전원 공급부(14)는, LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)의 각각에 서로 다른 전류값의 신호를 공급할 수 있다.
휘도 계측부(52)는, 예를 들면, 포토다이오드를 포함한다. 휘도 계측부(52) 는, 적색, 녹색, 및 청색의 광의 혼합에 의해 형성된 백색광의 발광 휘도를 계측하고, 계측 결과를 전류값 결정부(75)에 공급한다. 스위칭 소자(53)는, 예를 들면, FET(Field Effect Transistor :전계 효과 트랜지스터) 등으로 이루어지고, 펄스 생성부(72)으로부터 소정의 레벨의 신호가 공급되면, LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 전류를 흘리는 스위치로서 기능한다. LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)는, 공급되는 전류값에 따른 휘도로 발광한다.
또한, 백라이트(12)의 1개의 영역 Aij에 대하여, 스위칭 소자(53)를 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)마다 별개로 설치해도 되고, LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)의 각각에 대하여 스위칭 소자(53)를 복수 설치해도 된다는 것에 유의한다. 또한, 휘도 계측부(52)는, 영역 Aij 내의 소정의 1점에서 계측해도 되고, 영역 Aij 내의 복수점에서 계측해도 된다. 따라서, 영역 Aij에 배치되는 LED(51R), LED(51G), LED(51B), 휘도 계측부(52), 및 스위칭 소자(53)의 개수에 대해서는 특별히 한정되지 않는다.
액정 패널 제어 회로(31)로부터 공급된 휘도 설정값 BLsetij는, 휘도 제어부(61)의 펄스 폭 결정부(71)에 공급된다. 펄스 폭 결정부(71)는, 액정 패널 제어 회로(31)로부터 공급되는 휘도 설정값 BLsetij에 따라, 영역 Aij의 스위칭 소자(53)에 공급하는 펄스 신호의 펄스 폭 W를 결정한다. 여기서, 펄스 폭 W는, 펄스 신호의 하이 레벨(High 레벨) 구간의 폭을 나타낸다. 펄스 생성부(72)는, 펄스 폭 결 정부(71)에 의해 결정된 펄스 폭 W의 펄스 신호를 생성하고, 그 펄스 신호를 영역 Aij 내의 스위칭 소자(53)에 공급한다.
메모리(73)는, 영역 A11 내지 A56과, 그 각 영역의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 공급하는 전류값이 서로 관련되는 LUT(룩업 테이블)를 기억한다. 이 LUT에 기억되어 있는 전류값 각각은, 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)가 각각의 대응 색으로 발광할 때, R, G, 및 B의 광의 혼합에 의해 얻어지는 광이, 영역 A11 내지 A56에서 동일한 백색도 및 동일한 발광 휘도를 갖는 값이다.
전류 제어부(74)는, 메모리(73)에 기억되어 있는 전류값에 기초하여, 전원 공급부(14)가 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 공급하는 전류의 값을 제어한다. 구체적으로, 전류 제어부(74)는, 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 공급되는 전류값이, 메모리(73)의 LUT에 기억되어 있는 대응 전류값이 되도록 전원 공급부(14)를 제어한다. 또한, 전류 제어부(74)는, 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 공급되는 전류값이, 전류값 결정부(75)로부터 지정된 전류값이 되도록 전원 공급부(14)를 제어할 수도 있다.
전류값 결정부(75)는, 영역 A11 내지 A56이 동일한 백색도 및 동일한 발광 휘도를 갖도록, 전원 공급부(14)로부터 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 공급되는 전류의 전류값을 결정한다. 또한, 이하에서, LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B) 각각에 공급되는 전류의 값을 때때로 LED 전류값이라고도 한다.
구체적으로는, 전류값 결정부(75)는, 전류 제어부(74)에 전류값을 지정하여, 그 지정된 전류값으로 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)이 발광하였을 때의 색도와 발광 휘도를 취득한다. LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)이 발광하였을 때의 색도는, 색도계 등의 다른 장치에 의해 계측되며, 전류값 결정부(75)에 공급된다. 한편, LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)이 발광하였을 때의 발광 휘도는, 휘도 계측부(52)로 공급된다. 전류값 결정부(75)는, LED 전류값을 다양한 값으로 변경하고, 변경된 값에 대응하는 색도를 확인하여, 색도가 미리 결정된 소정의 백색도(이하, 기준 백색도라고 함)로 되는 LED 전류값 IRij, IGij, 및 IBij를 결정한다. 이 처리를 전체 영역 A11 내지 A56에서 실행함으로써, 영역 A11 내지 A56에서 발광하는 광의 백색도가 서로 동일한 것으로 된다.
그러나, 영역 A11 내지 A56 각각의 발광 휘도는 아직 서로 동일하지 않다. 그래서, 전류값 결정부(75)는, 다음으로, 영역 A11 내지 A56 중의 소정의 영역, 예를 들면, 발광 휘도가 영역 A11 내지 A56 중에서 가장 높은 영역을 기준 영역으로 선택한다. 그 다음, 전류값 결정부(75)는 그 기준 영역의 발광 휘도에 다른 영역의 발광 휘도를 맞추기 위한 계수 Kij를 산출한다.
보다 구체적으로, 전류값 결정부(75)는, 결정된 LED 전류값 IRij, IGij, 및 IBij에 대하여 소정의 배율 Kij만큼 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 공급하는 전 류값을 증대시키고, 이로써 휘도 계측부(52)로부터 공급되는 영역 Aij의 발광 휘도가 기준 영역의 발광 휘도와 동일하게 되는 LED 전류값 I'Rij, I'Gij, 및 I'Bij를 결정한다.
따라서, 백라이트(12)의 전영역 A11 내지 A56에서 동일한 백색도 및 발광 휘도가 되는, 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 공급하는 전류값은, I'Rij＝IRij×Kij, I'Gij=IGij×Kij, I'Bij=IBij×Kij로 표시할 수 있다. 또한, 기준 영역의 계수 Kij는 1이라는 것에 유의한다.
전류값 결정부(75)는, 이상과 같은 방식으로 결정된, 영역 A11 내지 A56에서 동일한 백색도 및 발광 휘도로 되는, LED 전류값 I'Rij=IRij×Kij, I'Gij=IGij×Kij, I'Bij=IBij×Kij를, LUT로서 메모리(73)에 기억시킨다.
도 3의 플로우차트를 참조하여, 메모리(73)에 기억되는 LUT를 작성하는 LUT 작성 처리에 대하여 설명한다. 이 처리는, 예를 들면, 액정 표시 장치(1)의 제조 시의 초기 설정으로서 실행된다.
도 3을 참조하면, 처음으로, 스텝 S11에서, 펄스 폭 결정부(71)는, 색도 조정 시의 펄스 폭으로서 미리 결정된 펄스 폭 W를 펄스 생성부(72)에 공급한다. 펄스 생성부(72)는, 펄스 폭 결정부(71)로부터 공급된 펄스 폭 W의 펄스 신호를 생성하여, 그 펄스 신호를 영역 Aij의 스위칭 소자(53)에 공급한다.
또한, 스텝 S11에서, 색도 제어부(62)는, 영역 A11 내지 A56 중의 소정의 영역 Aij에서 G를 위한 LED(51G)에 대한 전류값을 소정의 값 IG0으로 설정한다. 보다 구체적으로, 전류값 결정부(75)는, 영역 Aij의 LED(51G)에 공급하는 LED 전류값으로서 전류값 IG0을 전류 제어부(74)에 대하여 지정한다. 전류 제어부(74)는, 영역 Aij의 LED(51G)에 공급하는 LED 전류값이 전류값 IG0으로 되도록, 전원 공급부(14)를 제어한다.
스텝 S12에서, 색도 제어부(62)는, 영역 Aij에서 R를 위한 LED(51R)에 공급되는 전류값을 소정의 값 IRij로 설정한다. 보다 구체적으로, 전류값 결정부(75)가, 영역 Aij의 LED(51R)에 공급하는 LED 전류값으로서 전류값 IRij를 전류 제어부(74)에 대하여 지정한다. 그 다음, 전류 제어부(74)는, 영역 Aij의 LED(51R)에 공급하는 LED 전류값이 전류값 IRij로 되도록, 전원 공급부(14)를 제어한다.
스텝 S13에서, 색도 제어부(62)는, 영역 Aij에서 B를 위한 LED(51B)에 공급하는 전류값을 소정의 값 IBij로 설정한다. 보다 구체적으로, 전류값 결정부(75)가, 영역 Aij의 LED(51B)에 공급하는 LED 전류값으로서 전류값 IBij를 전류 제어부(74)에 대하여 지정한다. 전류 제어부(74)는, 영역 Aij의 LED(51B)에 공급하는 전류의 LED 전류값이 전류값 IBij로 되도록, 전원 공급부(14)를 제어한다.
스텝 S14에서, 전류값 결정부(75)는, 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 의한 광의 백색도가 기준 백색도로 되어 있는지를 판정한다.
메모리(73)에는, LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 의한 광의 백색도를 백라이트(12)의 전체 영역에서 동일하게 하기 위한 목표값인 기준 백색도를 나타내는 수치가, 예를 들면, CIE1931 표색계에 의한 xy 색도도의 (x, y) 좌표로 기억되어 있다. 전류값 결정부(75)는, 다른 장치로부터 취득한 색도값과, 메모리(73)에 기억되어 있는 기준 백색도를 서로 비교함으로써, 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 의한 광의 백색도가, 메모리(73)에 기억된 기준 백색도로 되어 있는지의 여부를 판정한다. 또한, 전류값 결정부(75)는, 다른 장치에서 계측되어 전류값 결정부(75)에 공급된 색도(백색도)와 기준 백색도 간의 오차가 소정의 허용값 ε 이내일 때, 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 의한 광의 백색도가, 메모리(73)에 기억된 기준 백색도로 되어 있다고 판정한다는 것을 유의한다.
스텝 S14에서, 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 의한 광의 백색도가 기준 백색도로 되어 있지 않다고 판정된 경우, 처리는, 스텝 S12로 되돌아가고, 스텝 S12 내지 S14의 처리가 재차 실행된다. 보다 구체적으로, LED(51R) 및 LED(51B)에 공급하는 LED 전류값 IRij 및 IBij가, 지금까지와 상이한 값으로 설정되고, 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 의한 광의 백색도가, 기준 백색도로 되어 있는지가 다시 판정된다.
한편, 스텝 S14에서, 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 의한 광의 백색도가 기준 백색도로 되어 있다고 판정된 경우, 스텝 S15에서, 전류값 결정부(75)는, 지금의 LED 전류값 IRij, IG0, 및 IBij를 기준 백색도가 얻어지는 LED 전류값으로서 결정한다.
스텝 S16에서, 전류값 결정부(75)는, 휘도 계측부(52)로부터 공급되는 영역 Aij의 발광 휘도를 취득한다. 여기서 취득된 발광 휘도는, 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)가, 기준 백색도에 따라 발광하고 있을 때의 휘도이다.
스텝 S17에서, 전류값 결정부(75)는, 백라이트(12)의 모든 영역에 대해서, 기준 백색도가 얻어지는 LED 전류값을 구하였는지를 판정한다.
스텝 S17에서, 백라이트(12)의 모든 영역에 대하여, 기준 백색도가 얻어진 LED 전류값을 아직 구하지 못했다고 판정된 경우, 처리는 스텝 S11로 되돌아가고, 기준 백색도가 얻어지는 LED 전류값을 아직 구하고 있지 못한 영역 Aij에 대하여, 상술한 스텝 S11 내지 S17의 처리가 실행된다. 보다 구체적으로, 기준 백색도가 얻어지는 LED 전류값을 아직 구하지 못한 영역 Aij의 LED 전류값 IRij, IG0, 및 IBij가 구해진다.
한편, 스텝 S17에서, 백라이트(12)의 모든 영역에 대하여, 기준 백색도가 얻어지는 LED 전류값을 구하였다고 판정된 경우, 스텝 S18에서, 전류값 결정부(75)는, 백라이트(12)의 각 영역 Aij의 발광 휘도를 맞추는 계수 Kij를 산출한다. 보다 구체적으로, 전류값 결정부(75)는, 소정의 영역, 예를 들면, 영역 A11 내지 A56 중에서 발광 휘도가 가장 높은 영역을 기준 영역으로서 결정한다. 그리고, 전류값 결정부(75)는, 기준 백색도가 얻어지는 영역 Aij의 LED 전류값 IRij, IG0, 및 IBij를 소정의 배율 Kij만큼 증대시킨 LED 전류값 I'Rij, I'G0, 및 I'Bij를 전류 제어부(74)에 지정하고, LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)를 LED 전류값 I'Rij, I'G0, 및 I'Bij에 따라 발광시켰을 때의 발광 휘도를 영역 Aij의 휘도 계측부(52)로부터 취득하는 처리를, 휘도 계측부(52)로부터 취득되는 영역 Aij의 발광 휘도가, 기준 영역의 발광 휘도와 동일하게 될 때까지 반복적으로 실행함으로써 계수 Kij를 결정한다.
스텝 S19에서, 전류값 결정부(75)는, 영역 A11 내지 A56에서 동일한 백색도 및 발광 휘도가 얻어지는, 영역 Aij의 LED 전류값 I'Rij=IRij×Kij, I'Gij=IG0×Kij, I'Bij=IBij×Kij를, LUT로서 메모리(73)에 기억시킨다. 그 다음, 처리를 종료한다.
요약하면, 색도 제어부(62)는, LED(51G)에 공급하는 전류의 LED 전류값을 전류값 IG0으로 고정하고, 다른 LED(51R) 및 LED(51B)에 공급하는 전류의 LED 전류값 IRij 및 IBij를 다양한 값으로 변경하여, 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 의한 광의 백색도가 기준 백색도로 되는 LED 전류값 IRij, IG0, 및 IBij의 조합을 결정한다.
그리고, 색도 제어부(62)는, 예를 들면, 영역 A11 내지 A56 중에서 발광 휘도가 가장 높은 영역을 기준 영역으로 선택하여, 기준 영역의 발광 휘도에 맞추기 위해 사용될 계수 Kij를 결정한다. 그 다음, 색도 제어부(62)는 최종적으로 동일한 백색도 및 발광 휘도가 얻어지는 영역 Aij의 LED 전류값 I'Rij=IRij×Kij, I'Gij=IG0×Kij, 및 I'Bij=IBij×Kij를 LUT로서 메모리(73)에 기억시킨다.
도 4는, LUT 작성 처리 후, 메모리(73)에 기억된 LUT의 예를 도시하고 있다.
메모리(73)에는, 도 4에 도시되는 바와 같이, 백라이트(12)의 각 영역 Aij와, 영역 Aij에 배치된 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 공급할 영역 Aij에 대한 LED 전류값 I'Rij=IRij×Kij, I'Gij=IG0×Kij, I'Bij=IBij × Kij가 서로 연관된 관계를 갖도록 기억되어 있다.
또한, 계수 Kij를 승산한 후의 LED 전류값 I'Rij, I'Gij, I'Bij는 백라이트(12)의 각 영역 Aij과 연관시킬 수 없지만, 도 5에 도시하는 바와 같이, 색도를 통일하기 위한 LED 전류값 IRij, IG0, IBij와, 발광 휘도를 통일하기 위한 계수 Kij를 개별로 영역 Aij와 연관된 관계를 갖도록 기억시킬 수도 있다는 것에 유의한다. 도 5는, 기준 영역이 영역 A12인 (계수 K12가 1임) 예를 도시하고 있다.
다음으로, 도 6의 플로우차트를 참조하고, 입력되는 화상 신호에 대응하여 화상을 표시하는 경우의, 광원 제어 회로(32)의 백라이트 제어 처리에 대하여 설명한다.
우선, 스텝 S31에서, 전류 제어부(74)는, 메모리(73)의 LUT에 기초하여, 백라이트(12)의 각 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 공급하는 전류의 LED 전류값을 제어한다. 보다 구체적으로, 전류 제어부(74)는, 각 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 공급되는 전류의 전류값이, 메모리(73)의 LUT에 기억되어 있는 각각의 전류값으로 되도록 전원 공급부(14)를 제어한다.
스텝 S32에서, 펄스 폭 결정부(71)는, 액정 패널 제어 회로(31)로부터 공급된 휘도 설정값 BLsetij에 따라, 각 영역 Aij의 스위칭 소자(53)에 공급하는 펄스 신호의 펄스 폭 W를 결정한다.
스텝 S33에서, 펄스 생성부(72)는, 각 영역 Aij에 대한 펄스 폭 결정부(71)에 의해 결정된 펄스 폭 W의 펄스 신호를 생성하여, 각 영역 Aij의 스위칭 소자(53)에 공급한다. 그 다음, 처리를 종료한다.
상술한 백라이트 제어 처리는, 액정 패널 제어 회로(31)에 화상 신호가 공급되고, 그 화상 신호에 대응하는 휘도 설정값 BLsetij가 액정 패널 제어 회로(31)로부터 광원 제어 회로(32)에 공급되는 동안, 반복적으로 실행된다.
따라서, 백라이트(12)의 영역 Aij에서는, 도 7에 도시되는 바와 같이, 전류값 I'Rij, I'Gij, 및 I'Bij의 전류가 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B) 각각에 공급될 때, LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)는, 각각, R, G, 및 B의 색으로 발광한다. 그 결과, 광이 혼합되어 기준 백색도의 광을 형성한다. 전류값 I'Rij, I'Gij, 및 I'Bij는, LED의 특성에 있어서의 차이로 인해, 반드시 동일하다고는 할 수 없으며, 오히려, 서로 다른 것이 일반적이다. 한편, 전류값 I'Rij, I'Gij, 및 I'Bij의 전류가 흐르는 1회의 기간인 펄스 폭 W는, LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에서 동일하다.
보다 구체적으로, 액정 표시 장치(1)에서는, 광원 BL11 내지 BL56의 전부가 동일한 백색도 및 발광 휘도로 되는 조정은, 광원 BLij를 구성하는 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 공급하는 전류의 전류값을 조정함으로써 행하지만, 화상 신호로부터 얻어지는 휘도 설정값 BLsetij에 대응하는 발광 휘도(밝기)의 조정은, 펄스 신호의 듀티비(duty ratio)를 변경함으로써 행해진다.
따라서, 각 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 대하여 공급하는 펄스 신호의 펄스 폭 W를 동일하게 할 수 있으므로, 제어(회로)를 간단히 할 수 있다. 또한, 펄스 폭 W를 결정하는 것에 근거가 되는 휘도 설정값 BLsetij는, 입력된 화상 신호로부터 산출된, 영역 Aij에서 필요한 표시 휘도 Areqij로부터 구해진다. 따라서, 상술한 바와 같이 백라이트(12)를 분할 구동하지 않는 경우와 비교하여, 불필요한 발광 휘도를 억제하고, 이로써 소비 전력을 저감할 수 있음과 함께, 표시 휘도의 콘트라스트비도 높게 할 수 있다.
또한, 각 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 공급할 전류의 전류값은, 광원 BL11 내지 BL56의 전부가 동일한 백색도 및 발광 휘도의 광을 발하도록 조정되어 있으므로, 예를 들면, 인접하는 영역끼리의 발광색이 서로 혼색되어, 색도가 기준 백색도와 상이하게 되는 상황은 발생하지 않는다.
또한, 도 3을 참조하여 설명한 LUT 작성 처리에서는, LED(51G)에 공급하는 전류의 LED 전류값을 전류값 IG0로 고정하고, 다른 LED(51R) 및 LED(51B)에 공급하는 전류의 LED 전류값 IRij 및 IBij를 다양한 값으로 변경하여, 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 의한 광의 백색도가 기준 백색도로 되는 LED 전류값 IRij, IG0, 및 IBij를 결정한다는 것에 유의한다. 그러나, 대안적으로, LED(51G) 이외의 LED(51R) 또는 LED(51B)에 공급하는 전류의 LED 전류값을 고정하는 한편, 그 밖의 전류값을 다양한 값으로 변경하여, 기준 백색도가 얻어지는 LED 전류값의 조합을 결정해도 된다. 물론, LED(51G), LED(51R), 및 LED(51B)에 공급하는 전류의 LED 전류값 전부를 변화시키면서, 기준 백색도가 얻어지는 LED 전류값의 조합을 결정해도 된다.
또한, 도 8의 플로우차트에 도시하는 LUT 작성 처리에 의해, 기준 백색도가 얻어지는 LED 전류값의 조합을 결정해도 된다. 보다 구체적으로, 도 8은, 광원 제어 회로(32)에 의해 실행되는 그 밖의 LUT 작성 처리의 플로우차트를 도시하고 있 다.
도 8을 참조하면, 우선, 스텝 S51에서, 펄스 폭 결정부(71)는, 색도 조정 시에 펄스 폭으로서 미리 결정된 펄스 폭 W를 공급한다. 또한, 펄스 생성부(72)는 펄스 폭 결정부(71)로부터 공급된 펄스 폭 W의 펄스 신호를 생성하여, 그 펄스 신호를 영역 Aij의 스위칭 소자(53)에 공급한다.
또한, 스텝 S51에서, 색도 제어부(62)는, R, G, 및 B의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B) 각각에 대하여, 전류-광 출력 특성을 측정한다. 보다 구체적으로, 색도 제어부(62)는, LED(51G), 및 LED(51B)에 공급하는 전류의 LED 전류값은 제로로 설정하는 한편, LED(51R)에 공급하는 전류의 LED 전류값을 최소값(제로)으로부터 허용되는 최대값까지 변경하고, 각 LED 전류값에서 영역 Aij의 발광 휘도를 휘도 계측부(52)로부터 취득하여, 영역 Aij에 배치된 LED(51R)의 전류-광 출력 특성을 측정한다. 또한, 색도 제어부(62)는, 마찬가지의 동작을 LED(51G), 및 LED(51B)에 대해서도 행한다.
스텝 S52에서, 전류값 결정부(75)는, LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B) 각각의 전류-광 출력 특성으로부터, 전류값과 광 출력(발광 휘도)이 비례 관계에 있는 전류값의 범위 내에 있는 소정의 값을, 기준 전류값으로서 결정한다.
또한, 스텝 S52에서, 색도 제어부(62)는, 기준 전류값에서의 R의 색도를 취득한다. 보다 구체적으로, 전류값 결정부(75)는, 영역 Aij의 LED(51R)에 공급하는 LED 전류값으로서 기준 전류값을 전류 제어부(74)에 지정한다. 그 다음, 전류 제 어부(74)는, LED(51R)에 공급하는 전류의 LED 전류값이 기준 전류값으로 되도록, 전원 공급부(14)를 제어한다. 영역 Aij의 LED(51G) 및 LED(51B)에는 전류가 흐르지 않는다. 이때, 영역 Aij의 LED(51R)는 기준 전류값에서 발광하고, 그 때의 색도가, 다른 장치로부터 전류값 결정부(75)에 공급된다.
스텝 S53에서, 색도 제어부(62)는, 기준 전류값에서의 G의 색도를 취득한다. 보다 구체적으로, 전류값 결정부(75)는, 영역 Aij의 LED(51G)에 공급하는 전류의 LED 전류값으로서 기준 전류값을 전류 제어부(74)에 지정한다. 따라서, 전류 제어부(74)는, LED(51G)에 공급하는 전류의 LED 전류값이 기준 전류값으로 되도록, 전원 공급부(14)를 제어한다. 영역 Aij의 LED(51R) 및 LED(51B)에는 전류가 흐르지 않는다. 이때, 영역 Aij의 LED(51G)는 기준 전류값에서 발광하고, 그 때의 백색도가, 다른 장치로부터 전류값 결정부(75)에 공급된다.
스텝 S54에서, 색도 제어부(62)는, 기준 전류값에서 B의 색도를 취득한다. 보다 구체적으로, 전류값 결정부(75)는, 영역 Aij의 LED(51B)에 공급하는 전류의 LED 전류값으로서 기준 전류값을 전류 제어부(74)에 지정한다. 따라서, 전류 제어부(74)는, LED(51B)에 공급하는 전류의 LED 전류값이 기준 전류값으로 되도록, 전원 공급부(14)를 제어한다. 영역 Aij의 LED(51R) 및 LED(51G)에는 전류가 흐르지 않는다. 이때, 영역 Aij의 LED(51B)는 기준 전류값에서 발광하고, 그 때의 백색도가, 다른 장치로부터 전류값 결정부(75)에 공급된다.
스텝 S55에서, 전류값 결정부(75)는, 기준 전류값에서의 R, G, 및 B의 색도와, 기준 백색도로부터, 영역 Aij의 각 색의 LED, 즉 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)의 휘도 비율(휘도비)을 산출한다. 그라스만의 제1 법칙(Grassmann's first law)에서, 임의의 색은 서로 독립된 3색의 가법 혼색에 의해(isometrically) 만들어질 수 있으므로, 기준 백색도가 얻어지는 R, G, 및 B 각각의 휘도 비율을 구할 수 있다.
스텝 S56에서, 전류값 결정부(75)는, 산출된 각 색의 LED의 휘도 비율로부터, 각 색의 LED 전류값 IRij, IGij, 및 IBij를 산출한다. 여기서는, 스텝 S51에서 측정된 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B) 각각의 전류-광 출력 특성이 참조되어, 각 색의 LED 전류값 IRij, IGij, 및 IBij가 산출된다.
스텝 S57에서, 색도 제어부(62)는, 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)를, 산출된 전류값 IRij, IGij, 및 IBij에서 점등시킨다. 보다 구체적으로, 전류값 결정부(75)는, 영역 Aij의 LED(51R)에 공급하는 전류의 LED 전류값으로서 LED 전류값 IRij를 지정한다. 그 다음, 전류 제어부(74)는, LED(51R)에 공급하는 LED 전류값이 LED 전류값 IRij로 되도록, 전원 공급부(14)를 제어한다. 영역 Aij의 LED(51G) 및 LED(51B)도 마찬가지로 제어된다.
스텝 S58에서, 전류값 결정부(75)는, LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 의한 광의 백색도가 기준 백색도로 되어 있는지를 판정한다.
스텝 S58에서, LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 의한 광의 백색도가 기준 백색도로 되어 있지 않다고 판정된 경우, 처리는 스텝 S51로 되돌아가고, 스텝 S51 내지 S58의 처리가 재차 실행된다.
한편, 스텝 S58에서, LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 의한 광의 백색도가 기준 백색도로 되어 있다고 판정된 경우, 처리는 스텝 S59로 진행한다.
스텝 S59 내지 S62의 처리는, 상술한 도 3의 스텝 S16 내지 S19의 처리와 각각 마찬가지이므로, 장황함을 피하기 위해 중복된 설명은 생략한다.
이상과 같은 방식으로, 기준 백색도가 얻어지는 LED 전류값의 조합을 결정할 수 있다.
또한, 도 9에 도시하는 LUT 작성 처리에 의해, 기준 백색도가 얻어지는 LED 전류값의 조합을 결정해도 된다. 보다 구체적으로, 도 9는, 광원 제어 회로(32)에 의한 또 따른 LUT 작성 처리의 플로우차트를 도시하고 있다.
도 9를 참조하면, 스텝 S81에서, 색도 제어부(62)는, 기준 백색도의 Xw, Yw, Zw값과 광속량을 계산한다. 여기서, Xw, Yw, Zw값은, CIE 1931 XYZ 표색계에서의 기준 백색도의 XYZ값이다. 또한, 후술하는 Xrij, Yrij, Zrij값, Xgij, Ygij, Zgij값, 및 Xbij, Ybij, Zbij값은, 각각, 영역 Aij에서 관측되는, CIE 1931 XYZ 표색계에서의 R, G, B의 X, Y, Z값을 나타낸다.
또한, 스텝 S81에서, 펄스 폭 결정부(71)는, 색도 조정 시의 펄스 폭으로서 미리 결정된 펄스 폭 W를 펄스 생성부(72)에 공급한다. 펄스 생성부(72)는, 펄스 폭 결정부(71)로부터 공급된 펄스 폭 W의 펄스 신호를 생성하여, 영역 Aij의 스위칭 소자(53)에 공급한다.
스텝 S82에서, 전류값 결정부(75)는, 기준 전류값에서의 R의 발광 스펙트럼[㎽/㎚]을 측정한다. 그리고, 스텝 S83에서, 전류값 결정부(75)는, 기준 전류값에서의 Xrij, Yrij, Zrij값과 광속량을 계산한다.
스텝 S84에서, 전류값 결정부(75)는, 기준 전류값에서의 G의 발광 스펙트럼[㎽/㎚]을 측정한다. 그리고, 스텝 S85에서, 전류값 결정부(75)는, 기준 전류값에서의 Xgij, Ygij, Zgij값과 광속량을 계산한다.
스텝 S86에서, 전류값 결정부(75)는, 기준 전류값에서의 B의 발광 스펙트럼[㎽/㎚]을 측정한다. 그리고, 스텝 S87에서, 전류값 결정부(75)는, 기준 전류값에서의 Xbij, Ybij, Zbij값과 광속량을 계산한다.
스텝 S88에서, 전류값 결정부(75)는,
Figure 112008005620397-PAT00001
에 의해, 기준 전류값에 대한 계수 Krij, Kgij, Kbij를 구한다.
스텝 S89에서, 전류값 결정부(75)는, (KrijXrij, KrijYrij, KrijZrij)의 광속량 을 계산하고, 계산된 광속량으로 되도록 R의 LED 전류값 IRij를 변경한다. 예를 들면, 전류값 결정부(75)는, (KrijXrij, KrijYrij, KrijZrij)의 광속량을 계산하고, 그것이 계산된 광속량으로 될 때까지, LED 전류값 IRij를 계속해서 증가시킨다.
스텝 S90에서, 전류값 결정부(75)는, (KgijXgij, KgijYgij, KgijZgij)의 광속량을 계산하고, 계산된 광속량으로 되도록 G의 LED 전류값 IGij를 변경한다.
스텝 S91에서, 전류값 결정부(75)는, (KbijXbij, KbijYbij, KbijZbij)의 광속량을 계산하고, 계산된 광속량으로 되도록, B의 LED 전류값 IBij를 변경한다.
스텝 S92에서, 전류값 결정부(75)는, 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 의한 광의 백색도가 기준 백색도로 되어 있는지를 판정한다.
스텝 S92에서, 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 의한 광의 백색도가 기준 백색도로 되어 있지 않다고 판정된 경우, 처리는 스텝 S82로 되돌아가고, 스텝 S83 내지 S92의 처리가 재차 실행된다. 또한, 2회째 이후의 스텝 S82 내지 S88의 처리에서는, 기준 전류값이 아니라, 스텝 S89 내지 S91에서 설정된 전류값이 사용되어 처리가 실행된다.
한편, 스텝 S92에서, 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 의한 광의 백색도가 기준 백색도로 되어 있다고 판정된 경우, 스텝 S93에서, 전류값 결정부(75)는, 백라이트(12)의 모든 영역에 대하여, 기준 백색도가 얻어지는 LED 전 류값을 구하였는지를 판정한다.
스텝 S93에서, 백라이트(12)의 모든 영역에 대하여, 기준 백색도가 얻어지는 LED 전류값을 아직 구하지 못하였다고 판정된 경우, 처리는 스텝 S82로 되돌아가고, 기준 백색도가 얻어지는 LED 전류값을 아직 구하지 못한 영역 Aij에 대하여, 상술한 스텝 S82 내지 S93의 처리가 실행된다. 그 결과, 기준 백색도가 얻어지는 LED 전류값을 아직 구하지 못한 영역 Aij의 LED 전류값 IRij, IG0, 및 IBij가 구해진다.
한편, 스텝 S93에서, 백라이트(12)의 모든 영역에 대하여, 기준 백색도가 얻어지는 LED 전류값을 구하였다고 판정된 경우, 스텝 S94에서, 전류값 결정부(75)는, 광원 BL11 내지 BL56 모두에서 동일한 백색도 및 발광 휘도로 되는, LED 전류값 IRij, IG0, 및 IBij와 계수 Krij, Kgij, 및 Kbij를, LUT로서 메모리(73)에 기억시킨다. 그 다음, 처리를 종료한다.
이상과 같이, 액정 표시 장치(1)에서는, 광원 BL11 내지 BL56의 전부가 동일한 백색도 및 발광 휘도의 광을 발생하도록 미리 조정된 LED 전류값이, 각 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에 공급된다. 또한, 액정 표시 장치(1)에서는, 각 영역 Aij의 발광 휘도가, 각 영역 Aij의 LED(51R), LED(51G), 및 LED(51B)에서 동일하게 될 수 있다. 따라서, 백라이트(12)의 점등 영역 전체 면에서 동일한 백색도로 발광시키면서, 불필요한 발광 휘도를 억제하는 제어를 간단히 행할 수 있 다. 또한, 입력된 화상 신호에 따라 불필요한 발광 휘도를 억제함으로써, 저소비 전력 및 고 콘트라스트비를 실현할 수 있다.
본 명세서에서, 플로우차트에 기술된 스텝은, 기재된 순서를 따라 시계열적으로 행하여지는 처리는 물론, 반드시 시계열적으로 처리되지 않아도, 병렬적 혹은 개별로 실행되는 처리도 포함하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예는 특정한 용어를 사용하여 설명했지만, 그러한 기재는 단지 설명에 도움을 주기 위한 것이며, 다음의 청구 범위의 의도 및 범위를 벗어나지 않는 한 변경 및 변동이 실시될 수 있음을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명을 적용한 액정 표시 장치의 일 실시예의 구성예를 도시하는 블록도.
도 2는 상기 액정 표시 장치의 백라이트와 광원 제어 회로의 상세 구성예를 도시하는 블록도.
도 3은 상기 액정 표시 장치에 의해 실행된 LUT 작성 처리에 대하여 설명하는 플로우차트.
도 4는 LUT 작성 처리에 사용된 LUT의 예를 도시하는 표.
도 5는 LUT 작성 처리에 사용된 LUT의 또 다른 예를 도시하는 표.
도 6은 상기 액정 표시 장치에 의해 실행된 백라이트 제어 처리에 대하여 설명하는 플로우차트.
도 7은 상기 액정 표시 장치에서 LED에 인가되는 전류값의 예를 도시하는 도면.
도 8 및 9는 상기 액정 표시 장치에 의해 실행된 다른 LUT 작성 처리에 대하여 설명하는 플로우차트.
<도면의 주요 부부에 대한 부호의 설명>
1 : 액정 표시 장치
12 : 백라이트
13 : 제어부
14 : 전원 공급부
13 : 광원 제어 회로
61 : 휘도 제어부
62 : 색도 제어부
71 : 펄스 폭 결정부
72 : 펄스 생성부
73 : 메모리
74 : 전류 제어부
75 : 전류값 결정부

Claims (5)

  1. 점등 영역의 분할에 의해 형성된 복수의 분할 영역 각각에 대해, 적색, 녹색, 및 청색의 광을 발하는 발광 소자들과, 상기 발광 소자들에 의한 발광을 온 또는 오프하는 스위칭 소자가 설치되어, 복수의 영역 각각에 대해 발광 휘도를 개별로 변화시키는 것이 가능한 백라이트를 제어하는 백라이트 장치로서,
    상기 복수의 영역 각각에서 상기 스위칭 소자에 공급하는 펄스 신호의 펄스 폭을 변화시킴으로써, 상기 영역의 발광 휘도를 제어하는 발광 휘도 제어 수단과,
    상기 적색, 녹색, 및 청색 각각의 발광 소자에 공급하는 전류의 전류값으로서, 상기 적색, 녹색, 및 청색의 발광 소자에 의한 광의 백색도 및 발광 휘도가 소정의 값으로 되는 전류값을, 상기 복수의 영역 각각에 대해 기억하는 전류값 기억 수단과,
    전류값이 상기 전류값 기억 수단에 기억된 전류값으로 되도록, 상기 복수의 영역 각각에서 상기 적색, 녹색, 및 청색 각각의 발광 소자에 공급하는 전류의 전류값을 제어하는 전류 제어 수단
    을 포함하는 백라이트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적색, 녹색, 및 청색의 발광 소자 각각에 의한 광의 백색도 및 발광 휘도에 기초하여, 상기 복수의 영역 각각에 대해 상기 전류값을 결정하는 전류값 결 정 수단을 더 포함하는 백라이트 장치.
  3. 점등 영역의 분할에 의해 형성된 복수의 분할 영역 각각에 대해, 적색, 녹색, 및 청색의 광을 발하는 발광 소자들과, 상기 발광 소자들에 의한 발광을 온 또는 오프하는 스위칭 소자가 설치되어, 상기 복수의 영역 각각에 대해 발광 휘도를 개별로 변화시키는 것이 가능한 백라이트를 제어하는 백라이트 제어 처리를 행하는 백라이트 제어 방법으로서,
    상기 복수의 영역 각각에서 상기 스위칭 소자에 공급하는 펄스 신호의 펄스 폭을 변화시킴으로써, 상기 영역의 발광 휘도를 제어하는 단계와,
    전류값이 상기 적색, 녹색, 및 청색의 발광 소자에 의한 광의 백색도 및 발광 휘도가 소정의 값으로 되는 전류값으로 되도록, 상기 복수의 영역 각각에서 상기 적색, 녹색, 및 청색 각각의 발광 소자에 공급하는 전류의 상기 전류값을 제어하는 단계
    를 포함하는 백라이트 제어 방법.
  4. 액정 표시 장치로서,
    점등 영역의 분할에 의해 형성된 복수의 분할 영역 각각에 대해, 적색, 녹색, 및 청색의 광을 발하는 발광 소자와, 상기 발광 소자에 의한 발광을 온 또는 오프하는 스위칭 소자가 설치되어, 상기 복수의 영역 각각에 대해 발광 휘도를 개별로 변화시키는 것이 가능한 백라이트와,
    상기 복수의 영역 각각에서 상기 스위칭 소자에 공급하는 펄스 신호의 펄스 폭을 변화시킴으로써, 상기 영역의 발광 휘도를 제어하는 발광 휘도 제어 수단과,
    상기 적색, 녹색, 및 청색 각각의 발광 소자에 공급하는 전류의 전류값으로서, 상기 적색, 녹색, 및 청색의 발광 소자에 의한 광의 백색도 및 발광 휘도가 소정의 값으로 되도록 결정되는 전류값을, 상기 복수의 영역 각각에 대하여 기억하는 전류값 기억 수단과,
    전류값이 상기 전류값 기억 수단에 기억된 전류값으로 되도록, 상기 복수의 영역 각각에서 상기 적색, 녹색, 및 청색 각각의 발광 소자에 공급하는 전류의 전류값을 제어하는 전류 제어 수단
    을 포함하는 액정 표시 장치.
  5. 점등 영역의 분할에 의해 형성된 복수의 분할 영역 각각에 대해, 적색, 녹색, 및 청색의 광을 발하는 발광 소자와, 상기 발광 소자에 의한 발광을 온 또는 오프하는 스위칭 소자가 설치되고, 복수의 영역 각각에 대해 발광 휘도를 개별로 변화시키는 것이 가능한 백라이트를 제어하는 백라이트 장치로서,
    상기 복수의 영역 각각에서 상기 스위칭 소자에 공급하는 펄스 신호의 펄스 폭을 변화시킴으로써, 상기 영역의 발광 휘도를 제어하는 발광 휘도 제어부와,
    상기 적색, 녹색, 및 청색 각각의 발광 소자에 공급하는 전류의 전류값으로서, 상기 적색, 녹색, 및 청색의 발광 소자에 의한 광의 백색도 및 발광 휘도가 소정의 값으로 되도록 결정되는 전류값을, 상기 복수의 영역 각각에 대해 기억하는 전류값 기억부와,
    전류값이 상기 전류값 기억부에 기억된 전류값으로 되도록, 상기 복수의 영역 각각에서 상기 적색, 녹색, 및 청색 각각의 발광 소자에 공급하는 전류의 전류값을 제어하는 전류 제어부
    를 포함하는 백라이트 장치.
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