JP2004246117A

JP2004246117A - Backlight device

Info

Publication number: JP2004246117A
Application number: JP2003036418A
Authority: JP
Inventors: Hisakata Ota; 久方太田; Takafumi Konishi; 啓文小西
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2004-09-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a backlight device which improves the reproducibility of a display panel sharply and improves the picture quality of a liquid crystal display sharply by making it possible to change luminance for every arbitrary part of the screen. <P>SOLUTION: This backlight device which emits light and irradiates a display screen has a light emitting means equipped with one piece of a white LED (Light Emitting Diode) or a plurality of white LEDs and a luminous control means which individually controls luminance of the white LEDs, and the backlight device can change the luminance of the display screen for every arbitrary location. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶テレビジョン受像機、液晶ディスプレーを発光させる為に用いる液晶バックライト装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の表示装置、例えば液晶テレビジョン受像機や液晶ディスプレー等の液晶パネルを発光させる為に使用しているバックライト装置では、数本の蛍光管で画面の明るさを調整している為に、画面の局部的な面積の輝度を調整することは非常で白色や黒色の再現性が直視管などに比べて劣っている。特開平５−２３６４００号公報によれば、映像信号の振幅、コントラストを調整することで画面の輝度の調整をおこなっている。（特許文献１参照）。
【０００３】
また、特開平１１―２２３８０５号公報において白色ＬＥＤを用いたバックライトシステムがあるが、この手法では輝度ムラを防ぐことはできるが、逆に一部分の輝度を替えることは難しい。（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２３６４００号公報
【特許文献２】
特開平１１―２２３８０５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年の、液晶テレビジョン受像機や液晶ディスプレー等の液晶パネルを発光させる為に使用しているバックライト装置では、数本の蛍光管で画面の明るさを調整している為に、画面の輝度は前述の蛍光管の輝度に支配され、画面を任意の一部分だけ輝度調整することや、特定の部分を黒にすることは非常に困難となっている。
【０００６】
本発明では、液晶パネルなどの表示パネルに光を放射して発光させるためのバックライト装置に関するものであり、従来用いられていた蛍光管の代わりに白色ＬＥＤを用いることにより、容易に画面を任意の一部分ごとに輝度を変更することを可能とし、液晶の白色、黒色の再現性を大幅に向上し液晶ディスプレーの画質を大幅に向上するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、液晶パネルを発光させるバックライト装置であって、複数の白色ＬＥＤを備え、白色ＬＥＤを１個もしくは複数発光させる発光装置と、複数の白色ＬＥＤの輝度を個別に制御する発光制御装置とを有し、表示パネルの輝度を任意の位置、画素単位ごとに制御することを特徴とするバックライト装置に関するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は前述した構成により表示パネルの輝度を任意の位置、画素単位ごとに制御することを特徴としたバックライト装置である。
【０００９】
（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態例を示す。
【００１０】
１は白色ＬＥＤ、２は白色ＬＥＤ１を複数まとめた白色ＬＥＤ群バックライト、３は白色ＬＥＤ発光制御装置である。例えば、白色ＬＥＤ発光制御装置３には映像信号を入力する。白色ＬＥＤ発光制御装置３は入力された映像信号をもとに、画面の輝度を検出し、その輝度に応じて、白色ＬＥＤ群バックライト２内の白色ＬＥＤ１のそれぞれの輝度を決定し、それに応じて白色ＬＥＤ１を発光させる。
【００１１】
図４に白色ＬＥＤ群バックライト２の詳細な構成例を示す。１は白色ＬＥＤ、２は白色ＬＥＤ１を複数まとめた白色ＬＥＤ群バックライト、１２はトランジスタである。例えば、白色ＬＥＤ発光制御装置３は、制御信号を白色ＬＥＤ群バックライト２に発信して、各々のトランジスタ１２を制御することで白色ＬＥＤ群バックライト２内の白色ＬＥＤ１それぞれに流す電流量を決定し、白色ＬＥＤ１の輝度を調整する。
【００１２】
また、本実施の形態例ではトランジスタ１２を例に用いて輝度調整を行ったがＦＥＴやその他集積回路やＰＷＭなど他の手段を用いても良い。
【００１３】
また、例えば、図５のようなレターボックスソース１１を液晶パネルに表示する場合は、白色ＬＥＤ群バックライト２の無画部に相当する位置の白色ＬＥＤ１を消灯することで無画部の輝度を完全に黒にすることが可能となる。また逆に青空のような輝度が高い部分の白色ＬＥＤ１へ電流量を増加することで輝度を上げることができる。
【００１４】
白色ＬＥＤ１は表示手段の各画素に応じた個数存在するものであっても、また複数の画素にひとつの割合で設けられるものであってもよい。
【００１５】
以上のように、本実施の形態のバックライト装置では、入力された信号に応じて画面の画素ごと、または画面の領域ごとにバックライトから発せられる光を調整できるので、コントラストの良い映像を表示することを可能とすることを実現できる。
【００１６】
（実施の形態２）
図２に本発明の第２の実施の形態例を示す。
【００１７】
例えば、４は（実施の形態１）において説明したバックライト装置、５はチューナ、６は映像処理回路、７は音声処理回路、８はスピーカー、９は液晶パネルブロックである。チューナ５は放送を受信して、映像信号を映像処理回路６に入力し、また、音声信号を音声処理回路７に入力する。映像処理回路６は、請求項１にあげた液晶バックライト装置４と液晶パネルブロック９に入力し映像を表示する。音声処理装置はスピーカー８に信号を送信し音声を出力する。
【００１８】
映像処理回路６は、白色ＬＥＤ発光制御装置３と液晶パネルブロック９に映像信号を入力しパネルの開口率を決定する。白色ＬＥＤ発光制御装置３は入力された映像信号をもとに、画面の輝度を検出し輝度に応じて、白色ＬＥＤ群バックライト２内の白色ＬＥＤ１、それぞれの輝度を決定し白色ＬＥＤ１それぞれを任意の輝度で発光させる。
【００１９】
（実施の形態３）
図３に本発明の第３の実施の形態例を示す。
【００２０】
４は（実施の形態１）にあげた液晶バックライト装置、６は映像処理回路、９は液晶パネルブロック、１０は映像入力回路である。
【００２１】
映像入力回路１０は、映像信号を外部から入力して映像処理回路６に入力する。映像処理回路６は、（実施の形態１）または（実施の形態２）で説明したバックライト装置４や、液晶パネルブロック９に入力し映像を表示する。この際、バックライト装置は、外部から入力された映像信号の輝度を検出し、画面の輝度に応じてバックライト装置を制御し、画像の各画素または各領域ごとに白色ＬＥＤの点灯、非点灯を制御、または各白色ＬＥＤの発光輝度を制御することせ、コントラストの良い、高画質な映像を提供することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、表示パネル、例えば液晶パネル、の任意の場所ごとに輝度を調整することが可能な液晶バックライト装置を提供することが可能となり、例えば、レターボックス信号の黒色部分の白色ＬＥＤをＯＦＦすることで、黒の再現性をこれまでの液晶ディスプレーに比べ大幅に改善することを可能とし、逆に、空のような明るいソースについては白色ＬＥＤの輝度を高くすることで、白の再現性をこれまでの液晶ディスプレーに比べ大幅に改善することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバックライト装置の一構成例を示す図
【図２】同バックライト装置を用いた液晶テレビジョン受像機の一構成例を示す図
【図３】同バックライト装置を用いた液晶テレビジョン受像機の他の構成例を示す図
【図４】同バックライト装置の白色ＬＥＤ群バックライトの一構成例を示す図
【図５】同バックライト装置の白色ＬＥＤ群バックライトの他の構成例を示す図
【符号の説明】
１白色ＬＥＤ
２白色ＬＥＤ群バックライト
３白色ＬＥＤ発光制御装置
４請求項１にあげた液晶バックライト装置
５チューナ
６映像処理回路
７音声処理回路
８スピーカー
９液晶パネルブロック
１０映像入力回路
１１レターボックスソース
１２トランジスタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal television receiver and a liquid crystal backlight device used to emit light from a liquid crystal display.
[0002]
[Prior art]
Recent display devices, for example, a backlight device used to emit a liquid crystal panel such as a liquid crystal television receiver or a liquid crystal display, because the brightness of the screen is adjusted by several fluorescent tubes, Adjusting the brightness of a local area of the screen is extremely difficult, and the reproducibility of white or black is inferior to that of a direct-view tube or the like. According to Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-236400, the brightness of a screen is adjusted by adjusting the amplitude and contrast of a video signal. (See Patent Document 1).
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-223805 discloses a backlight system using a white LED. This method can prevent luminance unevenness, but it is difficult to change a part of the luminance. (See Patent Document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-5-236400 [Patent Document 2]
JP-A-11-223805 [0005]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, the backlight device used to emit light from a liquid crystal panel such as a liquid crystal television receiver or a liquid crystal display uses a few fluorescent tubes to adjust the screen brightness. Is governed by the brightness of the fluorescent tube described above, and it is very difficult to adjust the brightness of an arbitrary portion of the screen or to make a specific portion black.
[0006]
The present invention relates to a backlight device for emitting light to a display panel such as a liquid crystal panel to emit light, and by using a white LED instead of a fluorescent tube conventionally used, a screen can be easily adjusted. It is possible to change the luminance for each part of the liquid crystal, greatly improve the reproducibility of white and black of the liquid crystal, and greatly improve the image quality of the liquid crystal display.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a backlight device that emits light from a liquid crystal panel, comprising a plurality of white LEDs, a light emitting device that emits one or more white LEDs, and a brightness of the plurality of white LEDs. The present invention relates to a backlight device having a light emission control device for individually controlling and controlling the luminance of a display panel at an arbitrary position and for each pixel.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
According to the present invention, there is provided a backlight device characterized in that the luminance of the display panel is controlled at an arbitrary position and for each pixel by the above-described configuration.
[0009]
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
[0010]
Reference numeral 1 denotes a white LED, 2 denotes a white LED group backlight including a plurality of white LEDs 1, and 3 denotes a white LED emission control device. For example, a video signal is input to the white LED emission control device 3. The white LED emission control device 3 detects the brightness of the screen based on the input video signal, determines the brightness of each of the white LEDs 1 in the white LED group backlight 2 according to the brightness, and responds accordingly. To cause the white LED 1 to emit light.
[0011]
FIG. 4 shows a detailed configuration example of the white LED group backlight 2. Reference numeral 1 denotes a white LED, 2 denotes a white LED group backlight including a plurality of white LEDs 1, and 12 denotes a transistor. For example, the white LED emission control device 3 transmits a control signal to the white LED group backlight 2 and determines the amount of current flowing to each of the white LEDs 1 in the white LED group backlight 2 by controlling each transistor 12. Then, the brightness of the white LED 1 is adjusted.
[0012]
In this embodiment, the brightness is adjusted using the transistor 12 as an example, but other means such as an FET, other integrated circuits, and PWM may be used.
[0013]
For example, when the letterbox source 11 as shown in FIG. 5 is displayed on the liquid crystal panel, the brightness of the non-image portion is reduced by turning off the white LED 1 at a position corresponding to the non-image portion of the white LED group backlight 2. It becomes possible to make it completely black. Conversely, the luminance can be increased by increasing the amount of current to the white LED 1 in a high luminance portion such as a blue sky.
[0014]
The white LED 1 may be present in a number corresponding to each pixel of the display means, or may be provided in a plurality of pixels at one ratio.
[0015]
As described above, in the backlight device of the present embodiment, the light emitted from the backlight can be adjusted for each pixel of the screen or for each area of the screen according to the input signal, so that a high-contrast image is displayed. Can be realized.
[0016]
(Embodiment 2)
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
[0017]
For example, 4 is the backlight device described in the first embodiment, 5 is a tuner, 6 is a video processing circuit, 7 is an audio processing circuit, 8 is a speaker, and 9 is a liquid crystal panel block. The tuner 5 receives the broadcast, inputs a video signal to the video processing circuit 6, and inputs an audio signal to the audio processing circuit 7. The image processing circuit 6 inputs the liquid crystal backlight device 4 and the liquid crystal panel block 9 described in claim 1 to display an image. The audio processing device transmits a signal to the speaker 8 and outputs audio.
[0018]
The video processing circuit 6 inputs a video signal to the white LED light emission control device 3 and the liquid crystal panel block 9 to determine an aperture ratio of the panel. The white LED emission control device 3 detects the brightness of the screen based on the input video signal, determines the white LEDs 1 in the white LED group backlight 2 according to the brightness, and determines the brightness of each of the white LEDs 1. Light is emitted at a brightness of.
[0019]
(Embodiment 3)
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention.
[0020]
Reference numeral 4 denotes the liquid crystal backlight device described in the first embodiment, 6 denotes an image processing circuit, 9 denotes a liquid crystal panel block, and 10 denotes an image input circuit.
[0021]
The video input circuit 10 receives a video signal from the outside and inputs the video signal to the video processing circuit 6. The image processing circuit 6 inputs an image to the backlight device 4 or the liquid crystal panel block 9 described in (Embodiment 1) or (Embodiment 2) and displays an image. At this time, the backlight device detects the brightness of the video signal input from the outside, controls the backlight device according to the brightness of the screen, and turns on / off the white LED for each pixel or each region of the image. , Or by controlling the emission luminance of each white LED, thereby providing a high-contrast, high-quality image.
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal backlight device capable of adjusting the luminance of each part of a display panel, for example, a liquid crystal panel. By turning off the white LED in some parts, it is possible to greatly improve the reproducibility of black compared to the conventional liquid crystal display. Conversely, the brightness of the white LED is increased for bright sources such as the sky. Thus, the reproducibility of white can be greatly improved as compared with the conventional liquid crystal display.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a backlight device according to the present invention; FIG. 2 is a diagram showing an example of a configuration of a liquid crystal television receiver using the backlight device; FIG. FIG. 4 is a diagram showing another example of the configuration of the liquid crystal television receiver that has been used. FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of a white LED group backlight of the backlight device. Diagram showing another configuration example [Explanation of reference numerals]
1 White LED
2 White LED group backlight 3 White LED emission control device 4 Liquid crystal backlight device 5 described in claim 1 Tuner 6 Video processing circuit 7 Audio processing circuit 8 Speaker 9 Liquid crystal panel block 10 Video input circuit 11 Letterbox source 12 Transistor

Claims

発光して表示画面を照射するバックライト装置であって、白色ＬＥＤを１個もしくは複数個備える発光手段と、前記白色ＬＥＤの輝度を個別に発光制御する発光制御手段とを有し、前記表示画面の輝度を任意の場所ごとに変えることを特徴とするバックライト装置。A backlight device that emits light to illuminate a display screen, comprising: a light emitting unit having one or more white LEDs; and a light emission control unit that individually controls light emission of the white LEDs. A backlight device characterized in that the brightness of the light is changed for each arbitrary place.

表示画面が液晶パネルであって、請求項１のバックライト装置によって前記液晶パネルの輝度を任意の場所ごとに変えることを特徴とする液晶テレビジョン受像機。2. A liquid crystal television receiver, wherein a display screen is a liquid crystal panel, and the brightness of the liquid crystal panel is changed for each arbitrary position by the backlight device of claim 1.