JP4666387B2 - バックライトユニット及び該ユニットを備える画像表示装置 - Google Patents
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Description
白色LEDには、短波長LEDに蛍光体を組み合わせて白色を得る方式のものや、青色LEDに蛍光体を組み合わせて白色を得る方式、あるいは青色LEDに黄色の蛍光体を組み合わせて白色を得る方式のもの等がある。
例えば、従来バックライトとして使用されていた蛍光管は、点灯するときに高い電圧を必要とし、また蛍光管の点灯・消灯を煩雑に繰り返すとその寿命が短くなる、という課題を有していた。また蛍光管は、通常ガラス材によって形成されているため、バックライト光源として形状の自由度に制限がある、という課題もあった。
また3色のLEDを使用したバックライトでは、光の3原色に近い波長から白色光を得るため、従来の冷陰極管に比べて色の自由度が高まるという特徴がある。特に色再現性を大幅に拡大することが可能で、NTSC規格比で100%を超える色再現性を実現したり、白色点(白の色味)を自由に調整したりすることができるようになる。
特許文献1では、光源とともに照明装置として使用される導光板を、光源からの出力光に対して補うべき波長成分に対応する色素を含む材料により構成することで、望ましい分光特性を有する出力光を生成させる。例えば白色LEDを使用する照明装置において、導光板に緑色や赤色の色素を含めることにより、標準的な白色光に近い出力光を得ることができるようになる。
この場合、白色LEDもしくは3色のLEDの混色により得られる白色光の分光特性を補正して最適な色再現性を得るために、例えば上記特許文献2のように液晶パネルの入力画像データを補正する手法や、特許文献1のように光学部材としての導光板に色素を含ませてLED光源の分光特性を補正する手法をとることが考えられている。
また光学部材により分光特性を補正する方式や、液晶パネルの入力データを制御する方式は、装置の設計上の負荷が大きいという課題もあった。
図1は、直下型のフルLEDバックライトの構成例を説明するための図で、図中、10はLEDバックライトユニット、11はLED、12は拡散板、13は他の光学シート、14は反射板、15はLEDバックライトユニットの筐体、16は液晶パネルである。
図1に示す例では、バックライトユニットの筐体15の底面側に反射板14が配置され、その上面側に複数のLED11がマトリックス状に配設されている。ここでは反射板14に貫通孔を開けて、その貫通孔に個々のLED11を配設することができる。あるいは、LED11を配設する基板表面に印刷等の手法により反射面を形成し、LED基板に反射板14の機能を付与するようにしてもよい。
液晶パネル16は、入力する映像信号に応じて各画素の液晶の配向が制御され、LED11から発光した照明光を変調する。これにより液晶パネル16上に映像信号に応じた映像が表示される。
このような温度上昇による発光バランスの不具合を解消するために、バックライトユニットの点灯時の温度分布に応じて補正用LED11bの設置密度を異ならせるようにする。
なお補正用LED11bの設置密度を異ならせる場合、例えばバックライトユニットの設置時に下方となる領域から上方となる領域に向かって、補正用LED11bの設置密度が段階的に増大していくようにしてもよく、また漸次増加するように構成してもよい。
この場合、例えば図3〜図5に示すような配置で白色LED11aと補正用LED11bを配設しておき、バックライトユニットの点灯時の温度分布に応じて点灯させる補正用LED11bを選択する。例えば上記の薄型表示装置の例では、温度上昇の大きい上側領域の補正用LED11bを点灯させるようにする。このときに予め設置しておく補正用LED11bは、白色LED11aの温度上昇時の分光特性を補正できるように発光波長域とその強度が設定されているものとする。
図7は、白色LEDと補正用LEDとを使用したバックライトの総合分光特性を説明するための図である。図7において、C1は白色LEDによるバックライトの分光特性、C2は補正用LEDで補正したときのバックライトの分光特性である。
周知のようにカラーフィルタは、液晶パネルの画素に対応させて赤色 (R)・緑色 (G)・青色(B) の光を透過させる着色層を配置してなる。そして各画素の通過光をR、G、Bに着色することができ、これにより液晶パネルにおけるカラー表示が実現する。
光源駆動部28は、図示しない電源回路から供給される電力を使用して、LEDバックライト29の点灯駆動制御を実行する。
またリモコン受光部32は、リモコン装置40から送信された赤外線によるリモコン操作信号を受光し、制御部33へ送る。制御部33は、リモコン受光部32で受光したリモコン操作信号を検出・解析し、チューナ22、切換部24、映像処理部25、LCD制御部26、音声処理部30等に対してそれらの動作を制御する制御信号を出力する。ここではメモリ34に記憶されたプログラムやデータが使用される。またテレビジョン受像機20に対するユーザによる操作入力は、上記リモコン装置40だけでなく、液晶テレビジョン受像機20の本体操作部に設けられた操作キーやスイッチを用いて実行することもできる。
Claims (8)
- 白色発光体から発光された光により液晶パネルを背面から照明するバックライトユニットにおいて、該バックライトユニットは、前記白色発光体から発光される白色光の分光特性を補正するための補正用発光体を備え、
前記バックライトユニットの点灯時の温度分布に基づいて前記補正用発光体の設置密度を異ならせ、前記バックライトユニットの設置時に下方となる領域から上方となる領域に向かって、前記補正用発光体の設置密度が段階的にもしくは漸次増加することを特徴とするバックライトユニット。 - 請求項1に記載のバックライトユニットにおいて、前記補正用発光体は、R(red),G(green),B(blue),Mg(magenta),Ye(yellow),Cy(cyan)のうちの1または複数を発光する発光体であることを特徴とするバックライトユニット。
- 請求項1に記載のバックライトユニットにおいて、前記補正用発光体は、該バックライトユニットに配置された複数の白色発光体の間に配置されていることを特徴とするバックライトユニット。
- 請求項3に記載のバックライトユニットにおいて、前記複数の白色発光体は、縦列及び横列よりなるマトリックス状に配置され、縦列及び/または横列において、前記白色発光体と前記補正用発光体とが交互に配置されていることを特徴とするバックライトユニット。
- 請求項1に記載のバックライトユニットにおいて、該バックライトユニットの点灯時の温度分布に応じて、複数の前記補正発光体のうち点灯する補正用発光体を選択することを特徴とするバックライトユニット。
- 請求項1に記載のバックライトユニットにおいて、該バックライト周囲の温度を計測するための温度センサを有し、該温度センサによる計測温度に従って、複数の前記補正発光体のうち点灯する補正用発光体を選択することを特徴とするバックライトユニット。
- 請求項1ないし6のいずれか1に記載のバックライトユニットにおいて、前記白色発光体及び前記補正用発光体は、LEDであることを特徴とするバックライトユニット。
- 請求項1ないし7のいずれか1に記載のバックライトユニットと、該バックライトユニットにより照明される液晶パネルとを備え、該液晶パネルにより前記バックライトユニットによる照明光を変調することにより画像表示を行うことを特徴とする画像表示装置。
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