WO2012165465A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device used for a flat-screen television receiver or the like.
  • the liquid crystal display device includes a backlight unit and a liquid crystal panel unit disposed in front of the backlight unit.
  • the brightness of the planar light emitted from the backlight unit is adjusted based on the input image (image data), thereby increasing the contrast of the display image displayed on the liquid crystal panel unit.
  • the power consumption is reduced.
  • the display screen is divided into a plurality of areas (areas), the backlight unit is also divided into portions corresponding to the areas, and the planar light with the brightness manipulated in the input image is incident on each area for each area.
  • An area active type backlight unit formed in this way has appeared.
  • the brightness of the light emitted from the backlight unit is adjusted for each region according to the input image, so that the contrast of the display image is further increased.
  • an LED is often used as a light source (see JP 2010-134269 A).
  • the liquid crystal display device has a characteristic such that a substantially constant color temperature is obtained from a low gradation to a high gradation.
  • the color temperature may vary due to a change in gradation due to various factors such as the thickness of the liquid crystal cell of the liquid crystal panel unit and the thickness of the color filter.
  • the liquid crystal cell thickness when manufacturing the liquid crystal display device, the film thickness of the color filter, and the like vary, so that the color temperature of the liquid crystal display device changes between low gradation and high gradation (variation).
  • the video display quality of the display device is degraded. It should be noted that the variation (gradation characteristics) of the color temperature due to gradation becomes more prominent as the color temperature increases.
  • the liquid crystal panel unit, the backlight unit, and the like deteriorate (timekeeping deterioration) by operating for a long time. Due to this time degradation, the color temperature may vary depending on the gradation.
  • an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of suppressing the color temperature from varying depending on the gradation due to variations in production and deterioration of time, and suppressing a decrease in image display quality.
  • the present invention provides a liquid crystal panel, a backlight having a light source including an LED disposed on the back surface of the liquid crystal panel and emitting light of each color of red, green, and blue, and a display image Signal generating means for generating an LED data signal for setting the light emission luminance of the LED based on the information of the LED, and backlight driving means for controlling on / off of the LED based on the LED data signal.
  • the light driving means refers to the LED dimming table having a plurality of correction coefficients for correcting the chromaticity of the LED, and the LED data signal correcting means for correcting the LED data signal with the correction coefficient with reference to the LED dimming table. It is characterized by having.
  • the LED chromaticity can be corrected by correcting the LED data signal with the correction coefficient included in the LED dimming table. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of variations in chromaticity and color temperature of the liquid crystal display device, and to maintain the display quality of the video with high accuracy.
  • the LED data signal correction unit corrects the LED data signal so that the corrected LED data signal individually sets the luminance of the element that emits red, green, and blue light of the LED. It may be a thing. Since the LED data signal is corrected so as to adjust the luminance from the element that emits red, green, and blue light of the LED, it is possible to easily correct the chromaticity and color temperature of the LED.
  • the LED dimming table is a table in which a correction coefficient is set for each gradation of the display image, and the LED data signal correction means receives the gradation information of the display image from the signal generation means. Then, a correction coefficient corresponding to the gradation information of the display image may be acquired from the LED dimming table.
  • the LED dimming table may be a table having a correction coefficient such that the blue luminance is high when the gradation is low and the red luminance is high when the gradation is high.
  • the LED dimming table may be a table optimized for the individual liquid crystal panel.
  • the LED dimming table may be determined based on the difference value after detecting the color temperature for each gradation after the manufacture of the liquid crystal panel is completed.
  • the time degradation detector that detects the time degradation of the liquid crystal panel, and the backlight drive means, the time degradation correction table that corrects the chromaticity of the LED, and the backlight drive means.
  • the time degradation deterioration correction means for correcting the LED data signal with reference to the time degradation deterioration table may be provided.
  • the time degradation detector that detects the time degradation of the liquid crystal panel, and the backlight drive means
  • the time degradation correction table that corrects the chromaticity of the LED, and the backlight drive means.
  • the LED dimming table may be corrected with reference to the timing deterioration correction table.
  • the LED timing deterioration detection unit that detects the LED timing deterioration, and the backlight driving means
  • the LED timing deterioration correction table that corrects the chromaticity of the LED
  • LED timing deterioration correction means for correcting the LED data signal with reference to the LED timing deterioration correction table may be provided.
  • the LED timing deterioration detection unit that detects the LED timing deterioration, and the backlight driving means
  • the LED timing deterioration correction table that corrects the chromaticity of the LED, and the backlight driving means.
  • the LED timing deterioration correction table may be provided with reference to the LED timing deterioration correction table to correct the LED dimming table.
  • the present invention by adjusting the chromaticity of the LED of the backlight according to the change in the gradation of the image to be displayed, it is possible to suppress the variation due to the gradation of the color temperature due to the variation of the members at the time of production and the time degradation. And the deterioration of the quality of the displayed image can be suppressed.
  • FIG. 1 It is a disassembled perspective view of an example of the liquid crystal display device concerning this invention.
  • FIG. 2 It is a block diagram which shows schematic structure of the liquid crystal display device shown in FIG. It is a figure which shows the relationship between xy chromaticity and a gradation of a liquid crystal display device when white light of color temperature 14000K is radiate
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of an example of a liquid crystal display device according to the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the liquid crystal display device shown in FIG.
  • the liquid crystal display device A includes a liquid crystal panel unit 1, a backlight unit 2 (backlight), an image data acquisition unit 3, an image signal processing unit 4 (signal generation unit), a backlight controller 5 (backlight drive unit), and the like. ing.
  • the liquid crystal display device A has a horizontally long rectangular shape as a whole and is integrally held by a frame-like bezel (not shown) or the like.
  • the liquid crystal panel unit 1 includes a liquid crystal controller 11, a liquid crystal driver 12, and a liquid crystal panel 13.
  • the liquid crystal panel 13 has a rectangular shape in plan view, and a pair of glass substrates are bonded together with a predetermined gap therebetween, and liquid crystal is sealed between the glass substrates.
  • a switching element for example, TFT (thin film transistor) connected to a source wiring and a gate wiring orthogonal to each other, a pixel electrode connected to the switching element, and an alignment film
  • the other glass substrate is provided with a color filter or common electrode in which colored portions such as R (red), G (green, B (blue)) are arranged in a predetermined arrangement, and an alignment film, etc.
  • a polarizing plate is further arranged on the outside of both substrates.
  • the liquid crystal panel unit 1 is provided with color pixels of 1920 ⁇ 1080 dots, for example, for high vision.
  • the liquid crystal controller 11 generates a signal for driving the liquid crystal driver 12 based on the LCD data signal sent from the image signal processing unit 4, and sends the signal to the liquid crystal driver 12.
  • the liquid crystal driver 12 switches the state of the switching element of each pixel of the liquid crystal panel 13 based on the signal received from the liquid crystal controller 11.
  • the voltage of each pixel electrode provided in the liquid crystal panel 13 is adjusted according to the image data, and the voltage is applied to the pixel electrode arranged in the corresponding pixel.
  • the light transmittance (transmittance) of the liquid crystal in each pixel is changed by the electric field between the pixel electrodes.
  • the planar light from the backlight unit 2 is incident from the back surface of the liquid crystal panel unit 1, so that the light transmission amount is adjusted for each pixel and an image is displayed on the front surface.
  • the backlight unit 2 is an illuminating device that is driven by an LED control signal generated by an LED controller 5 described later and irradiates the liquid crystal panel unit 1 with planar light.
  • the backlight unit 2 includes an LED mounting board (LED panel) 20 (see FIG. 1), an LED driver 21, an LED (Light Emitting Diode) 22, an optical member 23 such as a diffusion plate or an optical sheet, and the like.
  • the LED panel 20 has an LED 22 mounted on a mounting surface facing the liquid crystal panel unit 1.
  • the LED panel 20 has a configuration in which a plurality of areas 200 are arranged vertically and horizontally.
  • the area 200 is set so as to include at least one LED 22.
  • the LED panel 20 is provided with an area 200 of 16 horizontal ⁇ 9 vertical (144 in total).
  • the LED driver 21 drives the LEDs 22 for each area 200 based on an LED control signal (described later) from the LED controller 5 (light emission driving).
  • the LED data signal and the LED control signal generated based on the LED data signal are given for each area 200.
  • the LED 22 includes an LED chip (red LED chip) 22R that emits light having a red wavelength, an LED chip (green LED chip) 22G that emits light having a green wavelength, and an LED chip (blue LED) that emits light having a blue wavelength.
  • Chip) 22B is assembled to constitute an LED unit. The LED unit emits white light as a whole when light of each wavelength is emitted.
  • the LED 22 adjusts the brightness by adjusting the light emission time. That is, the LED 22 has higher luminance as the lighting time is longer, and lower luminance as the lighting time is shorter.
  • the light emission time of the LED 22 is controlled by PWM (Pulse Width Modulation) control, and the LED controller 5 generates a lighting duty ratio using PWM control based on the LED data signal.
  • the LED data signal has a 12-bit digital signal format, for example.
  • the lighting duty ratio is a ratio of an on-level signal in one cycle. The larger the lighting duty ratio is, the longer the LED 22 is lit (high brightness). When the lighting duty ratio is small, the LED 22 is lit.
  • the running time is short (low brightness).
  • the backlight unit 2 can adjust the luminance of the LED 22 mounted on the LED panel 20 for each area 200.
  • the backlight unit 2 is a so-called area active type backlight unit that can irradiate the liquid crystal panel unit 1 with planar light (brightness distribution) with adjusted luminance for each area 200.
  • the contrast feeling of the image is adjusted according to the luminance of the image displayed on the liquid crystal panel unit 1, that is, the luminance is high at the high luminance portion and low at the low luminance portion. The power consumption can be reduced without lowering.
  • the LED driver 21 can independently adjust the luminance of the red LED chip 22R, the green LED chip 22G, and the blue LED chip 22B of the LEDs 22 arranged in each area 200. For example, when the luminance of the red LED chip 22R is increased, the red chromaticity of white light emitted from the LED 22 is increased. Similarly, the brightness of the green LED chip 22G and the blue LED chip 22B can be changed independently, that is, in accordance with an instruction from the LED driver 21. Details will be described later.
  • the image data acquisition unit 3 is an interface for inputting an image signal from the outside. Here, a television broadcast signal is received, the received signal is converted into an image signal, and transmitted to the image signal processing unit 4.
  • the image signal processing unit 4 generates an LCD data signal for driving the liquid crystal panel unit 1 and an LED data signal for driving the backlight unit 2 based on the input image signal.
  • the image signal processing unit 4 is adjusted by a Y / C separation circuit 41 that separates the image signal into a luminance signal Y and a color signal C, and a signal adjustment circuit 42 that processes the luminance signal Y and the color signal C independently.
  • a color demodulation circuit 43 that demodulates the luminance signal Y and the color signal C into an RGB signal
  • a contrast adjustment circuit 44 that performs contrast adjustment
  • a gamma correction circuit 45 that performs gamma correction
  • an LED data signal and
  • a signal generation circuit 46 for generating an LCD data signal.
  • the LED data signal generated by the signal generation circuit 46 is transmitted to the backlight controller 5, and the LCD data signal is transmitted to the liquid crystal controller 11.
  • the signal generation circuit 46 sends the gradation information included in the video signal to the backlight controller 5 as a gradation signal.
  • the backlight controller 5 includes an LED data signal correction circuit 51 (LED data signal correction means) that corrects the color temperature of the LED data signal, and an LED drive signal generation circuit 52 that generates an LED drive signal from the corrected LED data signal.
  • the memory 50 includes a readable / writable RAM, a read-only ROM, and the like, and can store data necessary for driving the backlight controller 5. As described above, the memory 50 stores the LED dimming LUT 501 for correcting the LED data signal. The correction condition setting circuit 53 is always accessible to the LED dimming LUT 501 stored in the memory 50.
  • the LED dimming LUT 501 sets the chromaticity of the LED of the backlight unit 2 (the ratio of the luminance of each of the red LED chip 22R, the green LED chip 22G, and the blue LED chip 22B) for each gradation of the input video signal. Lookup table.
  • the LED dimming LUT 501 is a lookup table set for each liquid crystal display device A, and details will be described later.
  • the correction condition setting circuit 53 receives the gradation information (gradation signal) of the video included in the video data input to the liquid crystal display device A from the signal generation circuit 46. Then, the correction condition setting circuit 53 extracts the correction coefficient from the LED dimming LUT 501 based on the gradation information and the color temperature (that is, the light emission luminance of the LED determined by the LED data signal), and corrects the LED data signal. This is a circuit for transmitting to the circuit 51.
  • the LED data signal correction circuit 51 is set (recorded) so that the correction coefficient for correcting the LED data signal can be updated (rewritable). Then, the LED data signal correction circuit 51 generates an adjusted LED data signal in which the chromaticity of the LED data signal is corrected using the correction coefficient. The adjusted LED data signal is sent to the LED control signal generation circuit 52.
  • the adjustment LED data signal is data representing the luminance of the LEDs 22 included in each of the plurality of areas 200.
  • the adjustment LED data signal is data capable of independently controlling lighting of the red LED chip 22R, the green LED chip 22G, and the blue LED chip 22B.
  • the brightness of the red LED chip 22R, the green LED chip 22G, and the blue LED chip 22B is independently adjusted by the adjustment LED data signal.
  • the LED drive signal generation circuit 52 includes the LEDs 22 (red LED chip 22R, green LED chip 22G, and blue LED chip 22B) included in the area 200.
  • An LED control signal including a PWM signal for driving and lighting is generated and sent to the LED driver 21. This PWM signal is set independently for each of the red LED chip 22R, the green LED chip 22G, and the blue LED chip 22B.
  • the LED driver 21 lights and drives the red LED chip 22R, the green LED chip 22G, and the blue LED chip 22B based on the LED control signal.
  • the chromaticity of the emitted light is adjusted by the luminance of the red LED chip 22R, the green LED chip 22G, and the blue LED chip 22B.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between xy chromaticity and gradation of the liquid crystal display device when white light having a color temperature of 14000 K is emitted from the backlight unit
  • FIG. 4 is a diagram of the liquid crystal display device under the same conditions as FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between color temperature and gradation
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between xy chromaticity and gradation of a liquid crystal display device when white light having a color temperature of 8500 K is emitted from the backlight unit.
  • 6 is a diagram showing the relationship between the color temperature and the gradation of the liquid crystal display device under the same conditions as in FIG.
  • FIG. 3 shows that in the liquid crystal display device, when white light having a color temperature of 14000K is emitted, both the chromaticity and the color temperature change (fluctuate) depending on the gradation.
  • FIGS. 3 to 6 show the behavior of an example of a liquid crystal display device.
  • color temperature and gradation, chromaticity and gradation Normally, although there are differences in the degree of variation in a liquid crystal display device, color temperature and gradation, chromaticity and gradation, The above relationship is established between the two. That is, normally, in a liquid crystal display device, when the color temperature increases, the influence of the thickness of the liquid crystal panel 12 and the error of the color filter increases, and the chromaticity and the color temperature have gradation characteristics that vary depending on the gradation. The reproducibility of chromaticity and color temperature tends to deteriorate.
  • parameters for determining the characteristics of luminance and gradation are appropriately selected, and the color temperature of light emitted from the backlight unit 2 is adjusted.
  • the gradation characteristics of chromaticity and color temperature are adjusted with high accuracy.
  • the luminance has different gradation characteristics for each liquid crystal panel unit 1.
  • gamma correction is performed on the video signal so as to have chromaticity and gradation characteristics adapted to the liquid crystal panel unit.
  • the gamma correction parameter is a parameter used when the gamma correction circuit 45 performs gamma correction.
  • planar light is emitted from the backlight to determine the parameters for gamma correction.
  • a backlight unit having a higher color temperature than a mass production backlight unit or a backlight having a highest color temperature within the specification range of the mass production backlight unit is used.
  • the gradation characteristics of the chromaticity of the video signal are determined by the gamma correction.
  • a liquid crystal display device when the color temperature is high, the color temperature changes greatly due to the change in chromaticity as compared to when the color temperature is low. From this, by adjusting the gamma correction parameters using a backlight with a higher color temperature than the backlight unit for mass production or the backlight with the highest color temperature within the specification range of the backlight unit for mass production, The gradation characteristics of chromaticity of the liquid crystal display device A can be adjusted with high accuracy.
  • the chromaticity of the white light emitted from the LED 22 is corrected based on the color temperature of the white light emitted from the LED 22 and the gradation of the image.
  • correction of chromaticity of white light will be described.
  • the correction condition setting circuit 53 acquires the color temperature of the light emitted from the LED 22 from the LED data signal and the gradation information of the video from the signal generation circuit 46.
  • the correction condition setting circuit 53 refers to the LED dimming LUT 501 to obtain a correction coefficient corresponding to the color temperature and gradation.
  • the correction coefficient is transmitted to the LED data signal correction circuit 51.
  • the LED data signal correction circuit 51 corrects the LED data signal based on the correction coefficient, and generates an adjusted LED data signal.
  • the LED control signal generation circuit 52 Based on the adjusted LED data signal, the LED control signal generation circuit 52 generates an LED control signal, and on the basis of the LED control signal, the LED driver 21 configures the LEDs 22 (red LED chip 22R, green LED chip 22G, blue LED chip 22B). Turn on the light.
  • the LED dimming LUT 501 set for each individual is provided.
  • the LED dimming LUT 501 is determined based on the inspection result, and written in the memory 50.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for determining the LED dimming LUT.
  • the chromaticity and the color temperature change as the gradation changes, and the change becomes more noticeable as the color temperature of the light emitted from the backlight unit 2 becomes higher.
  • the relationship between chromaticity and color temperature is sensitive to changes in chromaticity when the color temperature is high, and hardly changes even if the chromaticity changes when the color temperature is low. For this reason, the LED dimming LUT 501 is selected by emitting white light having a high color temperature from the backlight unit 2.
  • the liquid crystal display device A is driven (step S12).
  • the backlight unit 2 emits white light having a high color temperature.
  • the color temperature is measured while switching the gradation of the video. That is, the color temperature is measured with 64 gradations (step S13), the color temperature is measured with 128 gradations (step S14), the color temperature is measured with 192 gradations (step S15), and the color temperature is measured with 256 gradations. (Step S16).
  • a difference in color temperature when displaying an image of each gradation of 64 gradations, 128 gradations, 192 gradations, and 256 gradations is calculated (step S17).
  • An optimum table for correcting the difference calculated in step S17 is determined from a plurality of correction tables prepared in advance (step S18).
  • the table determined in step S18 is written in the memory 50 as the LED dimming LUT 501 (step S19).
  • the LED dimming LUT 501 is blue when the gradation is low.
  • the table is such that the adjustment LED data signal is generated so that the luminance of the red LED chip 22R is high when the luminance of the LED chip 22B is high and the gradation is high.
  • the color temperature is measured with 64 gradations (step S110), and the color temperature is measured with 128 gradations (step S110).
  • Step S111) the color temperature is measured with 192 gradations (Step S112), and the color temperature is measured with 256 gradations (Step S113).
  • the difference of the color temperature when displaying the image of each gradation of 64 gradation, 128 gradation, 192 gradation, and 256 gradation is calculated (step S114), and before the LED dimming LUT 501 is determined.
  • the color temperature difference (calculated in step S17) is compared (step S115).
  • the LED dimming LUT 501 If the difference in color temperature when the LED dimming LUT 501 performs the LED data signal is lower than the difference in color temperature when the LED data signal is not corrected (YES in step S115), the LED dimming The determination process of the LUT 501 ends. Conversely, if the difference in color temperature when correction is performed is greater than the difference in uncorrected color temperature (NO in step S115), the color temperature is measured again from the low gradation and LED dimming is performed again. Redo the determination of LUT501.
  • step S115 the color temperature difference value calculated in step S114 is compared with the color temperature difference value (calculated in step S17) before the LED dimming LUT 501 is determined.
  • the present invention is not limited to this, and it may be compared with a predetermined numerical value. By comparing with a predetermined number, it is possible to keep the accuracy of the corrected LED data signal within a certain range.
  • the backlight unit 2 sets a constant (substantially constant) color temperature as a reference color temperature regardless of the gradation of the display image. Therefore, a liquid crystal display device capable of displaying an image with high accuracy can be obtained.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of another example of the liquid crystal display device according to the present invention.
  • the liquid crystal display device B includes a time degradation correction LUT 502 (a time degradation correction table) in addition to the LED dimming LUT 501 in the memory 50.
  • the LED controller 5 includes a time degradation correction circuit 54 (time degradation correction means) and a time degradation detector 6.
  • the liquid crystal display device A has the same configuration, and substantially the same parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the same parts is omitted.
  • the liquid crystal panel unit 1 deteriorates when the driving time is long (timekeeping deterioration).
  • the liquid crystal display device B includes a time degradation detector 6 for detecting the time degradation of the liquid crystal panel unit 1.
  • the LED controller 5 corrects the luminance of the LED 22 to suppress variations in color temperature and chromaticity.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for correcting the time degradation.
  • the time degradation of the liquid crystal panel unit 1 is detected by the time degradation detector 6 (step S21).
  • the time degradation detector 6 inputs information on the time degradation to the LED controller 5 (step S22).
  • the LED controller 5 drives the time degradation correction circuit 54, and based on the time degradation information, the time degradation correction circuit 54 acquires a time degradation correction coefficient from the time degradation correction LUT 502.
  • the time deterioration correction circuit 54 corrects the value of the adjustment LED data signal based on the time deterioration correction coefficient of the adjustment LED data signal generated by the LED data signal correction circuit 51 (step S23).
  • the corrected adjustment LED data signal is sent to the LED control signal generation circuit 52 (step S24).
  • the LED 22 is driven to emit light with an LED control signal based on the corrected adjustment LED data signal, so that the LED 22 emits light so as to cancel the time degradation of the liquid crystal panel unit 1, and the time degradation of the liquid crystal panel unit 1 is corrected.
  • the time degradation detector 6 may include a time circuit for measuring the total driving time of the liquid crystal panel unit 1, and a sensor for detecting the chromaticity and / or color temperature of light emitted from the liquid crystal panel unit 1. It may be.
  • the timing deterioration correction circuit 54 corrects the adjustment LED data signal.
  • the timing deterioration correction circuit 54 corrects the LED dimming LUT 501. You may do it.
  • the LED dimming LUT 501 corrected in this way is referred to by the LED data signal correction circuit 51, and the adjustment LED data signal is generated, so that the adjustment LED data signal can include correction for time degradation.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of another example of the liquid crystal display device according to the present invention.
  • the liquid crystal display device C includes an LED timing degradation correction LUT 503 (LED timing degradation correction table) in addition to the LED dimming LUT 501 in the memory 50.
  • the LED controller 5 includes an LED timing deterioration correction circuit 55 (LED timing deterioration correction means) and an LED timing deterioration detection unit 7.
  • the liquid crystal display device A has the same configuration, and substantially the same parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the same parts is omitted.
  • the LED 22 deteriorates when the driving time becomes longer (timekeeping deterioration).
  • the LED 22 deteriorates, the color temperature and chromaticity of the light emitted from the LED 22 vary, and even if the LED data signal correction circuit 51 corrects the LED data signal, the variation due to the gradation of the color temperature and chromaticity is completely corrected. Cannot be performed, and the display accuracy of the image is reduced. Therefore, the liquid crystal display device C includes an LED timing deterioration detection unit 7 for detecting the timing deterioration of the LED 22.
  • the LED controller 5 corrects the luminance of the LED 22 to suppress variations in the color temperature and chromaticity of the light emitted from the LED 22.
  • the LED timing degradation detection unit 7 detects the timing degradation of the LED 22.
  • the LED timing deterioration detection unit 7 sends information to the LED controller 5 that the LED 22 has been timed and deteriorated.
  • the LED controller 5 drives the LED timing degradation correction circuit 55, and the LED timing degradation correction circuit 55 acquires an LED correction coefficient from the LED timing degradation correction LUT 503 based on the timing degradation information.
  • the LED timing deterioration correction circuit 55 corrects the value of the adjustment LED data signal based on the LED correction coefficient of the adjustment LED data signal generated by the LED data signal correction circuit 51.
  • the corrected adjustment LED data signal is sent to the LED control signal generation circuit 52. By driving the LED 22 to emit light with the LED control signal based on the corrected adjustment LED data signal, it is possible to emit light so as to cancel the deterioration of the timing of the LED 22.
  • the LED timing deterioration detection unit 7 may be provided with a timing circuit that counts the total drive time of the backlight unit 2 (LED 22), or is provided in the backlight unit 2 and the chromaticity of light emitted from the LED 22 and It may also be a sensor that detects color temperature.
  • the LED timing deterioration correction circuit 55 corrects the adjusted LED data signal.
  • the LED timing deterioration correction circuit 55 sets the LED dimming LUT 501. You may make it correct
  • the LED dimming LUT 501 corrected in this way is referred to by the LED data signal correction circuit 51, and the adjustment LED data signal is generated, so that the adjustment LED data signal can include correction for time degradation.
  • the present invention can be used as a display device for devices such as a thin television device, a thin display device, and a mobile phone.

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Abstract

　生産時において部材のばらつきが発生した場合でも、色温度の階調によるばらつきを抑えることができる液晶表示装置（Ａ）であって、表示画像の情報に基づいて、ＬＥＤデータ信号を生成する信号生成手段（４）と、バックライト駆動手段（５）を備え、補正係数を複数個備えるＬＥＤ調光テーブル（５０１）と、ＬＥＤ調光テーブル（５０１）を参照し、補正係数でＬＥＤデータ信号を補正するＬＥＤデータ信号補正手段（５１）とを備えている。

Description

液晶表示装置
　薄型テレビジョン受像機等に用いられる液晶表示装置に関するものである。
　液晶表示装置は、バックライトユニットと、前記バックライトユニットの前面に配置される液晶パネルユニットを含んでいる。液晶表示装置では、入力画像（画像データ）に基づいてバックライトユニットより出射される面状光の輝度を調整することで、液晶パネルユニットで表示される表示画像のコントラストを高め、前記バックライトユニットの消費電力を削減している。
　近年、表示画面を複数の領域（エリア）に分割し、前記バックライトユニットも前記エリアに対応する部分に分割し、前記エリア毎に入力画像に体操した輝度の面状光が各エリアに入射するように形成した、エリアアクティブ型のバックライトユニットが登場している。
　このエリアアクティブ型のバックライトを備えた液晶表示装置によると、入力画像にあわせて、前記バックライトユニットから出射される光の輝度を前記領域ごとに調整するので、表示画像のコントラストをさらに高めることができるとともに、消費電力の更なる削減を行っている。このような、エリアアクティブ型のバックライトユニットでは、光源としてＬＥＤが用いられていることが多い（特開２０１０－１３４２６９号公報等参照）。
特開２０１０－１３４２６９号公報
　液晶表示装置において、低階調から高階調まで略一定の色温度となるような特性を有していることが好ましい。しかしながら、前記色温度は、前記液晶パネルユニットの液晶セルの厚さや、カラーフィルターの膜厚等、様々な要因によって、階調の変化でばらつくことがある。
　つまり、液晶表示装置を製造するときの液晶セルの厚さや、カラーフィルターの膜厚等がばらくことで、液晶表示装置の色温度は低階調と高階調とで変化し（ばらつき）、液晶表示装置の映像表示品質が低下する。なお、この色温度の階調によるばらつき（階調特性）は色温度が高いほど顕著に表れやすくなる。
　従来の液晶表示装置において、製造工程を厳しく管理し、液晶セルの厚さ、カラーフィルターの膜厚等の誤差を低く抑え、色温度の階調によるばらつきを抑えることも可能であるが、製造にかかる時間が多くなる。また、製造後の検品によって、色温度の階調特性が一定の範囲から外れるものを取り除く方法もあるが、液晶表示装置の歩留まりは低下する。
　さらに、液晶表示装置において、前記液晶パネルユニット、前記バックライトユニット等では、長時間運転することにより劣化（計時劣化）する。この計時劣化によって色温度の階調によるばらつきが発生する場合がある。
　そこで本発明は、部材に生産時のばらつきや計時劣化によって色温度が階調によってばらつくのを抑え、画像の表示品質の低下を抑制できる液晶表示装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために本発明は、液晶パネルと、前記液晶パネルの背面に配置され、赤、緑、青の各色の光を出射する素子を含むＬＥＤを光源とするバックライトと、表示画像の情報に基づいて、前記ＬＥＤの発光輝度を設定するＬＥＤデータ信号を生成する信号生成手段と、前記ＬＥＤデータ信号に基づいて前記ＬＥＤの点灯／消灯を制御するバックライト駆動手段を備え、前記バックライト駆動手段は、前記ＬＥＤの色度を補正する補正係数を複数個備えるＬＥＤ調光テーブルと、記ＬＥＤ調光テーブルを参照し、前記補正係数で前記ＬＥＤデータ信号を補正するＬＥＤデータ信号補正手段とを備えていることを特徴とする。
　この構成によると、前記ＬＥＤデータ信号を前記ＬＥＤ調光テーブルに含まれる補正係数で補正することで、ＬＥＤの色度を補正することができる。これにより、液晶表示装置の色度及び色温度のばらつきの発生を抑止し、映像の表示品質を高精度に保つことが可能である。
　上記構成において、前記ＬＥＤデータ信号補正手段は、補正後の前記ＬＥＤデータ信号が前記ＬＥＤの赤、緑、青の光を出射する素子の輝度を個別に設定するように前記ＬＥＤデータ信号を補正するものであってもよい。ＬＥＤの赤、緑、青の光を出射する素子からの輝度を調整するように、前記ＬＥＤデータ信号を補正するので、簡単にＬＥＤの色度、色温度の補正を行うことが可能である。
　上記構成において、前記ＬＥＤ調光テーブルは前記表示画像の階調ごとに補正係数が設定されたテーブルであり、前記ＬＥＤデータ信号補正手段は、前記信号生成手段より前記表示画像の階調情報を受信し、前記ＬＥＤ調光テーブルより前記表示画像の階調情報に対応した補正係数を取得するようにしてもよい。
　この構成によると、映像の階調が変わることで色温度及び色度がばらつくのを抑えることが可能である。これにより、液晶表示装置の映像表示の精度が低下するのを抑制することが可能である。
　上記構成において、前記ＬＥＤ調光テーブルは、階調が低いとき青色の輝度が高く、階調が高くなると赤色の輝度が高くなるような補正係数を備えたテーブルであってもよい。
　上記構成において、前記ＬＥＤ調光テーブルは、前記液晶パネルの個体に合わせて最適化されたテーブルであってもよい。また、前記ＬＥＤ調光テーブルは前記液晶パネルの製造が完了したのち、階調ごとに色温度を検出し、その差分値をもとに決定されるものであってもよい。
　上記構成において、前記液晶パネルの計時劣化を検出する計時劣化検出部と、前記バックライト駆動手段に含まれ、前記ＬＥＤの色度を補正する計時劣化補正テーブルと、前記バックライト駆動手段に含まれ、前記計時劣化補正テーブを参照し、前記ＬＥＤデータ信号を補正する計時劣化補正手段を備えていてもよい。
　上記構成において、前記液晶パネルの計時劣化を検出する計時劣化検出部と、前記バックライト駆動手段に含まれ、前記ＬＥＤの色度を補正する計時劣化補正テーブルと、前記バックライト駆動手段に含まれ、前記計時劣化補正テーブを参照し、前記ＬＥＤ調光テーブルを補正するものであってもよい。
　上記構成において、前記ＬＥＤの計時劣化を検出するＬＥＤ計時劣化検出部と、前記バックライト駆動手段に含まれ、前記ＬＥＤの色度を補正するＬＥＤ計時劣化補正テーブルと、前記バックライト駆動手段に含まれ、前記ＬＥＤ計時劣化補正テーブを参照し、前記ＬＥＤデータ信号を補正するＬＥＤ計時劣化補正手段を備えていてもよい。
　上記構成において、前記ＬＥＤの計時劣化を検出するＬＥＤ計時劣化検出部と、前記バックライト駆動手段に含まれ、前記ＬＥＤの色度を補正するＬＥＤ計時劣化補正テーブルと、前記バックライト駆動手段に含まれ、前記ＬＥＤ計時劣化補正テーブルを参照し、前記ＬＥＤ調光テーブルを補正するＬＥＤ計時劣化補正手段を備えていてもよい。
　本発明によると、表示する映像の階調の変化に応じて、バックライトのＬＥＤの色度を調整することで、生産時における部材のばらつきや計時劣化による色温度の階調によるばらつきを抑えることができ、表示映像の品質の低下を抑制できる。
本発明にかかる液晶表示装置の一例の分解斜視図である。 図１に示す液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。 バックライトユニットから色温度１４０００Ｋの白色光を出射したときの液晶表示装置のｘｙ色度と階調との関係を示す図である。 図３と同じ条件の液晶表示装置の色温度と階調との関係を示す図である。 バックライトユニットから色温度８５００Ｋの白色光を出射したときの液晶表示装置のｘｙ色度と階調との関係を示す図である。 図５と同じ条件の液晶表示装置の色温度と階調との関係を示す図である。 ＬＥＤ調光ＬＵＴの決定手順を示すフローチャートである。 本発明にかかる液晶表示装置の他の例の概略構成を示すブロック図である。 計時劣化補正の手順を示すフローチャートである。 本発明にかかる液晶表示装置の他の例の概略構成を示すブロック図である。
　以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
　図１は本発明にかかる液晶表示装置の一例の分解斜視図であり、図２は図１に示す液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。液晶表示装置Ａは、液晶パネルユニット１、バックライトユニット２（バックライト）、画像データ取得部３、画像信号処理部４（信号生成手段）、バックライトコントローラ５（バックライト駆動手段）等を備えている。図２に示すように、液晶表示装置Ａは、全体として横長の方形を成し、枠状をなすベゼル（不図示）などにより一体的に保持されている。
　図２に示すように、液晶パネルユニット１は、液晶コントローラ１１と、液晶ドライバ１２と、液晶パネル１３とを備えている。液晶パネル１３は、平面視矩形状をなしており、一対のガラス基板が所定のギャップを隔てた状態で貼り合わせられるとともに、両ガラス基板間に液晶が封入されている。
　液晶パネル１３において、一方のガラス基板には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子（例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ））と、そのスイッチング素子に接続された画素電極、さらには配向膜等が設けられ、他方のガラス基板には、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色、Ｂ（青色）等の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルターや共通電極、さらには配向膜等が設けられている。なお、両基板の外側にはさらに偏光板が配されている。
　このような構成によって、液晶パネルユニット１は、例えば、ハイビジョン用の、１９２０×１０８０ドットのカラー画素が形成されている。
　液晶コントローラ１１は、画像信号処理部４から送られてきたＬＣＤデータ信号に基づいて、液晶ドライバ１２を駆動するための信号を生成し、液晶ドライバ１２に送出する。液晶ドライバ１２は、液晶コントローラ１１から受け取った信号に基づいて液晶パネル１３の各画素のスイッチング素子の状態を切り替える。
　これにより、画像データに応じて、液晶パネル１３に備えられた各画素電極の電圧が調整され、その電圧を対応する画素に配置された画素電極に印加する。これにより、各画素における液晶の光の透過度合（透過率）は画素電極間の電界により変更される。液晶表示装置Ａにおいて、液晶パネルユニット１の背面よりバックライトユニット２からの面状光を入射させることで、画素毎に光の透過量が調整され正面に画像が表示する。
　バックライトユニット２は、後述のＬＥＤコントローラ５で生成されたＬＥＤ制御信号によって、駆動され、面状光を液晶パネルユニット１に照射する照明装置である。バックライトユニット２は、ＬＥＤ実装基板（ＬＥＤパネル）２０（図１参照）、ＬＥＤドライバ２１、ＬＥＤ（Light　Emitting　Diode：発光ダイオード）２２、拡散板や光学シート等の光学部材２３等を備えている。バックライトユニット２において、ＬＥＤパネル２０は液晶パネルユニット１に向く実装面にＬＥＤ２２が実装されている。
　ＬＥＤパネル２０は、複数個のエリア２００が縦横に配列された構成となっている。そして、エリア２００は、少なくとも１つのＬＥＤ２２が含まれるように設定されている。バックライトユニット２では、例えば、図１に示しているように、ＬＥＤパネル２０は横１６個×縦９個（合計１４４個）のエリア２００を備えている。ＬＥＤドライバ２１は、ＬＥＤコントローラ５からの後述するＬＥＤ制御信号を基にＬＥＤ２２をエリア２００ごとに駆動（発光駆動）する。なお、ＬＥＤデータ信号、ＬＥＤデータ信号に基づいて生成されたＬＥＤ制御信号は、エリア２００毎に与えられる。
　ＬＥＤ２２は、赤色の波長の光を出射するＬＥＤチップ（赤色ＬＥＤチップ）２２Ｒ、緑色の波長の光を出射するＬＥＤチップ（緑色ＬＥＤチップ）２２Ｇ及び青色の波長の光を出射するＬＥＤチップ（青色ＬＥＤチップ）２２Ｂを集結したＬＥＤユニットを構成している。なお、ＬＥＤユニットは各波長の光が出射されることにより、全体として白色光を出射する。
　ＬＥＤ２２は発光時間を調整することで輝度を調整している。すなわち、ＬＥＤ２２は点灯時間が長いほど高輝度、点灯時間が短いほど低輝度となる。また、ＬＥＤ２２の発光時間はＰＷＭ（パルス幅変調）制御によって制御されており、ＬＥＤコントローラ５は、ＬＥＤデータ信号に基づいてＰＷＭ制御に用いて点灯デューティ比を生成する。ＬＥＤデータ信号は、例えば、１２ビットのデジタル信号の形式が採用されている。点灯デューティ比とは、１周期におけるオンレベルの信号の割合であり、点灯デューティ比が大きいほど、ＬＥＤ２２が点灯している時間が長く（高輝度に）、点灯デューティ比が小さいと、ＬＥＤ２２が点灯している時間が短く（低輝度に）なる。
　以上示したように、バックライトユニット２はＬＥＤパネル２０に実装されたＬＥＤ２２の輝度をエリア２００ごとに調整できる。つまり、バックライトユニット２はエリア２００ごとに輝度を調整した（輝度分布のある）面状光を、液晶パネルユニット１に照射することが可能な、いわゆる、エリアアクティブ方式のバックライトユニットである。エリアアクティブ方式のバックライトユニット２では、液晶パネルユニット１で表示する映像の輝度に合わせて、すなわち、映像の輝度が高い部分では輝度が高く、低い部分では低く発光させることで、映像のコントラスト感を低下させることなく、消費電力を低減することができる。
　また、バックライトユニット２において、ＬＥＤドライバ２１は、各エリア２００に配されているＬＥＤ２２の赤色ＬＥＤチップ２２Ｒ、緑色ＬＥＤチップ２２Ｇ及び青色ＬＥＤチップ２２Ｂの輝度をそれぞれ独立して調整することができる。例えば、赤色ＬＥＤチップ２２Ｒの輝度を高くすると、ＬＥＤ２２から出射される白色光の赤色の色度が高くなる。緑色ＬＥＤチップ２２Ｇ及び青色ＬＥＤチップ２２Ｂに関しても同様に独立して、すなわち、ＬＥＤドライバ２１からの指示に従って、輝度を変更することが可能となっている。なお、詳細については後述する。
　画像データ取得部３は、外部からの画像信号を入力するためのインターフェースである。なお、ここでは、テレビ放送の信号を受信し受信信号を画像信号に変換し画像信号処理部４に送信している。
　画像信号処理部４は、入力された画像信号に基づいて、液晶パネルユニット１を駆動するＬＣＤデータ信号と、バックライトユニット２を駆動するＬＥＤデータ信号とを生成する。画像信号処理部４は、画像信号を輝度信号Ｙと色信号Ｃに分離するＹ／Ｃ分離回路４１と、輝度信号Ｙ及び色信号Ｃを独立して処理する信号調整回路４２と、調整された輝度信号Ｙ及び色信号ＣからＲＧＢ信号に復調する色復調回路４３と、コントラスト調整を行うコントラスト調整回路４４と、ガンマ補正を施すガンマ補正回路４５と、ガンマ補正されたＲＧＢ信号よりＬＥＤデータ信号及びＬＣＤデータ信号を生成する信号生成回路４６とを備えている。
　そして、信号生成回路４６で生成されたＬＥＤデータ信号はバックライトコントローラ５に送信され、ＬＣＤデータ信号は液晶コントローラ１１に送信される。また、信号生成回路４６は映像信号に含まれている階調情報を階調信号としてバックライトコントローラ５に送出する。
　バックライトコントローラ５は、ＬＥＤデータ信号の色温度を補正するＬＥＤデータ信号補正回路５１（ＬＥＤデータ信号補正手段）と、補正されたＬＥＤデータ信号からＬＥＤ駆動信号を生成するＬＥＤ駆動信号生成回路５２と、ＬＥＤデータ信号補正回路５１による補正の条件を設定する補正条件設定回路５３と、補正用のルックアップテーブル（ＬＵＴ）であるＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１（ＬＥＤ調光テーブル）を格納したメモリ５０とを備えている。
　メモリ５０は、読書き可能なＲＡＭや読み出し専用のＲＯＭ等を含む構成であり、バックライトコントローラ５の駆動に必要なデータを格納することが可能となっている。上述の通りメモリ５０には、ＬＥＤデータ信号を補正するためのＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１が格納されている。メモリ５０に格納されているＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１には、補正条件設定回路５３が常時アクセス可能となっている。
　ＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１は、入力された映像信号の階調ごとに、バックライトユニット２のＬＥＤの色度（赤色ＬＥＤチップ２２Ｒ、緑色ＬＥＤチップ２２Ｇ、青色ＬＥＤチップ２２Ｂそれぞれの輝度の割合）が設定されたルックアップテーブルである。なお、ＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１は液晶表示装置Ａごとに設定されるルックアップテーブルであり、詳細は後述する。
　補正条件設定回路５３は、信号生成回路４６から、液晶表示装置Ａに入力された映像データに含まれる映像の階調情報（階調信号）を受信する。そして、補正条件設定回路５３は階調情報と、色温度（すなわち、ＬＥＤデータ信号にて決定されるＬＥＤの発光輝度）とに基づいて、ＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１から補正係数を取り出し、ＬＥＤデータ信号補正回路５１に送信する回路である。
　ＬＥＤデータ信号補正回路５１は、ＬＥＤデータ信号を補正するための補正係数が更新可能（書換可能）に設定（記録）される。そして、ＬＥＤデータ信号補正回路５１は補正係数を用いてＬＥＤデータ信号の色度を補正した調整ＬＥＤデータ信号を生成する。調整ＬＥＤデータ信号はＬＥＤ制御信号生成回路５２に送られる。
　なお、調整ＬＥＤデータ信号は、複数のエリア２００それぞれに含まれるＬＥＤ２２の輝度を表すデータである。そして、調整ＬＥＤデータ信号は、赤色ＬＥＤチップ２２Ｒ、緑色ＬＥＤチップ２２Ｇ、青色ＬＥＤチップ２２Ｂをそれぞれ独立して点灯制御することができるデータとなっている。この調整ＬＥＤデータ信号によって、赤色ＬＥＤチップ２２Ｒ、緑色ＬＥＤチップ２２Ｇ及び青色ＬＥＤチップ２２Ｂの輝度は、独立して調整される。
　ＬＥＤ駆動信号生成回路５２は、ＬＥＤデータ信号補正回路５１から送られた調整ＬＥＤデータ信号に基づいて、エリア２００に含まれているＬＥＤ２２（赤色ＬＥＤチップ２２Ｒ、緑色ＬＥＤチップ２２Ｇ、青色ＬＥＤチップ２２Ｂ）を点灯駆動するＰＷＭ信号を含むＬＥＤ制御信号を生成し、ＬＥＤドライバ２１に送出する。このＰＷＭ信号は、赤色ＬＥＤチップ２２Ｒ、緑色ＬＥＤチップ２２Ｇ及び青色ＬＥＤチップ２２Ｂごとに独立して設定される。
　ＬＥＤドライバ２１は、ＬＥＤ制御信号に基づいて、赤色ＬＥＤチップ２２Ｒ、緑色ＬＥＤチップ２２Ｇ及び青色ＬＥＤチップ２２Ｂを点灯駆動する。なお、バックライトユニット２では、赤色ＬＥＤチップ２２Ｒ、緑色ＬＥＤチップ２２Ｇ、青色ＬＥＤチップ２２Ｂの輝度によって、出射する光の色度を調整している。
　次に、本発明にかかる液晶表示装置の色度調整を説明するため、液晶表示装置の色度及び色温度の階調特性について説明する。図３はバックライトユニットから色温度１４０００Ｋの白色光を出射したときの液晶表示装置のｘｙ色度と階調との関係を示す図であり、図４は図３と同じ条件の液晶表示装置の色温度と階調との関係を示す図であり、図５はバックライトユニットから色温度８５００Ｋの白色光を出射したときの液晶表示装置のｘｙ色度と階調との関係を示す図であり、図６は図５と同じ条件の液晶表示装置の色温度と階調との関係を示す図である。
　バックライトユニット２より色温度１４０００Ｋの白色光が出射されている場合（色温度が高い場合）について説明する。図３に示すように、ｘｙ色度のうちｘ座標は階調による変化が少ない。一方で、ｙ座標は階調が高くなるにつれて低下している。また、図４に示すように、映像の階調が高くなるほど、色温度も高くなっている。つまり、図３及び図４より、液晶表示装置では、色温度１４０００Ｋの白色光が出射されているとき、階調によって、色度及び色温度ともに変化している（ばらついている）ことがわかる。
　次に、バックライトユニット２より色温度８５００Ｋの白色光が出射されている場合（色温度が低い場合)について説明する。図５に示すようにｘｙ色度のｘ座標、ｙ座標ともに、階調による変化（ばらつき）が少なくなっている。また、図６に示すように、映像の階調が変化しても、色温度はあまり変化していない。つまり、図５及び図６より、液晶表示装置では、色温度８５００Ｋの白色光が出射されているとき、階調による色度及び色温度はあまり変化していない（ばらついていない）ことがわかる。
　以上図３～図６は液晶表示装置の一例の挙動を示したものであるが、通常、液晶表示装置では、ばらつきの程度に差はあるものの、色温度と階調、色度と階調との間に上述のような関係が成立している。すなわち、通常、液晶表示装置では、色温度が高くなると、液晶パネル１２の厚みやカラーフィルターの誤差の影響が大きくなり、色度及び色温度が階調によって変動する階調特性を有する、すなわち、色度及び色温度の再現性が悪くなる傾向がある。
　そこで本発明の液晶表示装置では、輝度と階調との特性を決定するパラメータ（ガンマ補正を行うときのパラメータ）を適切に選択するとともに、バックライトユニット２から出射される光の色温度を調整することで、色度及び色温度の階調特性を高精度に調整している。
　まず、輝度と階調との特性を決定するパラメータ（ガンマ補正のパラメータ）の決定について説明する。液晶表示装置において、輝度は、液晶パネルユニット１ごとに異なる階調特性を有する。液晶表示装置では、液晶パネルユニットに適応した色度と階調の特性を有するように、映像信号に対してガンマ補正を施す。ガンマ補正のパラメータは、ガンマ補正回路４５でガンマ補正を行うときのパラメータである。液晶表示装置Ａでは、液晶パネルユニット１が完成した直後に、バックライトから面状光を照射し、ガンマ補正のパラメータを決定している。このとき、バックライトとして、量産用のバックライトユニットよりも色温度の高いバックライトユニットまたは量産用のバックライトユニットの仕様範囲内で最も色温度の高いバックライトを用いている。また、ガンマ補正によって映像信号の色度の階調特性も決定される。
　液晶表示装置において、色温度が高いときは色温度が低いときに比べ、色度の変化によって色温度も大きく変化する。このことから、量産用のバックライトユニットよりも色温度の高いバックライトあるいは量産用のバックライトユニットの仕様範囲内で最も色温度の高いバックライトを用いてガンマ補正のパラメータを調整することで、液晶表示装置Ａの色度の階調特性を高精度に調整することができる。
　そして、液晶表示装置では、ＬＥＤ２２より出射する白色光の色温度及び映像の階調に基づいて、ＬＥＤ２２から出射される白色光の色度を補正している。以下に白色光の色度の補正について説明する。補正条件設定回路５３はＬＥＤデータ信号よりＬＥＤ２２より出射される光の色温度を、また、信号生成回路４６から映像の階調情報をそれぞれ取得している。
　そして、補正条件設定回路５３はＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１を参照して、色温度及び階調に対応した補正係数を得る。その補正係数をＬＥＤデータ信号補正回路５１に送信する。ＬＥＤデータ信号補正回路５１は補正係数に基づいてＬＥＤデータ信号を補正し、調整ＬＥＤデータ信号を生成する。調整ＬＥＤデータ信号に基づいてＬＥＤ制御信号生成回路５２がＬＥＤ制御信号を生成し、このＬＥＤ制御信号に基づいてＬＥＤドライバ２１がＬＥＤ２２（赤色ＬＥＤチップ２２Ｒ、緑色ＬＥＤチップ２２Ｇ、青色ＬＥＤチップ２２Ｂ）の点灯駆動をおこなう。
　上述したように、液晶表示装置Ａにおいて、色度及び色温度の階調特性は、個体ごとに異なる。そのため、液晶表示装置Ａでは、個体ごとに設定されたＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１が与えられている。本発明にかかる液晶表示装置Ａでは、組み立て完了後、色度及び色温度の階調特性を検査し、その検査結果に基づいて、ＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１を決定し、メモリ５０に書き込む。
　以下に本発明にかかる液晶表示装置のＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１の決定手順について図面を参照して説明する。図７はＬＥＤ調光ＬＵＴの決定手順を示すフローチャートである。液晶表示装置では、階調が変化することで色度及び色温度が変化するものであり、その変化は、バックライトユニット２から出射される光の色温度が高いほど顕著に表れる。また、一般的に、色度と色温度との関係は、色温度は高いとき色度の変化に敏感に反応し、低いときは色度が変化しても色温度は変化しにくい。このため、ＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１の選定は、バックライトユニット２から高い色温度の白色光を出射して行う。
　図７に示すように、液晶表示装置Ａの組み立てが完了した（ステップＳ１１）後、液晶表示装置Ａを駆動する（ステップＳ１２）。このとき、バックライトユニット２からは色温度の高い白色光を出射する。そして、映像の階調を切り替えつつ色温度の測定を行う。つまり、６４階調で色温度の測定（ステップＳ１３）、１２８階調で色温度の測定（ステップＳ１４）、１９２階調で色温度の測定（ステップＳ１５）、２５６階調で色温度の測定する（ステップＳ１６）。
　６４階調、１２８階調、１９２階調及び２５６階調のそれぞれの階調の映像を表示したときの色温度の差分を算出する（ステップＳ１７）。予め複数種類備えられた補正テーブルの中から、ステップＳ１７で算出された差分を補正するのに最適なテーブルを決定する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８で決定されたテーブルをＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１としてメモリ５０に書き込む（ステップＳ１９）。なお、液晶表示装置Ａの色温度と階調の関係が図４に示すように、階調が高くなるほど色温度が高くなる特性を示す場合、ＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１は、階調が低いとき、青色ＬＥＤチップ２２Ｂの輝度が高く、階調が高いとき赤色ＬＥＤチップ２２Ｒの輝度が高くなるように調整ＬＥＤデータ信号を生成するようなテーブルとなっている。
　そして、ＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１が決定された後、ＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１に基づいてＬＥＤデータ信号を補正したときの、６４階調で色温度の測定（ステップＳ１１０）、１２８階調で色温度の測定（ステップＳ１１１）、１９２階調で色温度の測定（ステップＳ１１２）及び２５６階調で色温度の測定する（ステップＳ１１３）。そして、６４階調、１２８階調、１９２階調及び２５６階調のそれぞれの階調の映像を表示したときの色温度の差分を算出し（ステップＳ１１４）、ＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１を決定する前の色温度の差分（ステップＳ１７で算出されたもの）と比較する（ステップＳ１１５）。
　ＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１でＬＥＤデータ信号をしたときの色温度の差分がＬＥＤデータ信号の補正を行っていないときの色温度の差分よりも下回っている場合（ステップＳ１１５でＹＥＳの場合）、ＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１の決定工程を終了する。逆に、補正を行ったときの色温度の差分が無補正の色温度の差分より上回っている場合（ステップＳ１１５でＮＯの場合）再度、低階調から色温度の測定をやり直し、ＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１の決定をやり直す。
　なお、ステップＳ１１５において、ステップＳ１１４で算出された色温度の差分値と、ＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１を決定する前の色温度の差分値（ステップＳ１７で算出されたもの）とを比較しているが、これに限定されるものではなく、予め決められた数値と比較するようにしてもよい。予め決められた数字と比較するようにすることで、補正後のＬＥＤデータ信号の精度を一定の範囲内に収めることが可能である。
　このようにして決定されたＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１でＬＥＤ２２の発光を制御することで、バックライトユニット２は表示映像の階調にかかわらず一定（ほぼ一定）の色温度を基準の色温度とすることが可能であり、精度よく映像を表示することができる液晶表示装置とすることができる。
　また、ＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１を書き換えるだけで、液晶パネルユニット１の製造、組み立ての誤差にかかわらず、表示精度の液晶表示装置を得ることができる。これにより、液晶表示装置の製造工程を簡略化することができるとともに、液晶表示装置の歩留まりを上げることも可能である。
（第２の実施形態）
　本発明にかかる液晶表示装置の他の例について図面を参照して説明する。図８は本発明にかかる液晶表示装置の他の例の概略構成を示すブロック図である。図８に示すように、液晶表示装置Ｂは、メモリ５０にＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１に加え、計時劣化補正ＬＵＴ５０２（計時劣化補正テーブル）を備えている。また、ＬＥＤコントローラ５は計時劣化補正回路５４（計時劣化補正手段）と、計時劣化検出部６とを備えている。これ以外は、液晶表示装置Ａと同じ構成を有しており、実質上同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
　液晶表示装置Ｂでは、駆動時間が長くなると液晶パネルユニット１が劣化する（計時劣化）。液晶パネルユニット１が劣化すると、色温度及び色度がばらつき、映像の表示精度が低下してしまう。そこで、液晶表示装置Ｂでは、液晶パネルユニット１の計時劣化を検出するための、計時劣化検出部６を備えている。
　液晶表示装置Ｂでは、計時劣化検出部６が液晶パネルユニット１の計時劣化を検出すると、ＬＥＤコントローラ５でＬＥＤ２２の輝度を補正し、色温度及び色度のばらつきを抑える。
　以下に、計時劣化補正の具体的な方法について説明する。図９は計時劣化補正の手順を示すフローチャートである。液晶表示装置Ｂでは、計時劣化検出部６で液晶パネルユニット１の計時劣化を検出する（ステップＳ２１）。液晶パネルユニット１の計時劣化を検出すると（ステップＳ２１でＹＥＳ）、計時劣化検出部６が計時劣化の情報をＬＥＤコントローラ５に入力する（ステップＳ２２）。ＬＥＤコントローラ５は、計時劣化補正回路５４を駆動し、計時劣化の情報をもとに、計時劣化補正回路５４は計時劣化補正ＬＵＴ５０２から計時劣化補正係数を取得する。
　計時劣化補正回路５４は、ＬＥＤデータ信号補正回路５１で生成された調整ＬＥＤデータ信号を計時劣化補正係数に基づいて、調整ＬＥＤデータ信号の値を補正する（ステップＳ２３）。この補正された調整ＬＥＤデータ信号をＬＥＤ制御信号生成回路５２に送出する（ステップＳ２４）。この補正された調整ＬＥＤデータ信号に基づいたＬＥＤ制御信号でＬＥＤ２２を発光駆動することで、ＬＥＤ２２を液晶パネルユニット１の計時劣化を打ち消すように発光させ、液晶パネルユニット１の計時劣化を補正する。
　このことから、液晶表示装置Ｂの液晶パネルユニット１の経年変化による色温度及び色度のばらつきを補正することで、長期間にわたって高精度の色温度及び色度の階調特性を得ることができる。
　計時劣化検出部６として、液晶パネルユニット１の総駆動時間を計時する計時回路を備えていてもよいし、液晶パネルユニット１より出射される光の色度及び（または）色温度を検出するセンサであってもよい。
　なお、液晶表示装置Ｂにおいて、計時劣化補正回路５４は、調整ＬＥＤデータ信号を補正するものとしているが、メモリ５０が書き換え可能な構成の場合、計時劣化補正回路５４でＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１を補正するようにしてもよい。このように補正したＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１をＬＥＤデータ信号補正回路５１で参照し、調整ＬＥＤデータ信号を生成することで、調整ＬＥＤデータ信号に計時劣化に対する補正も含めることが可能である。
（第３の実施形態）
　本発明にかかる液晶表示装置の他の例について図面を参照して説明する。図１０は本発明にかかる液晶表示装置の他の例の概略構成を示すブロック図である。図１０に示すように、液晶表示装置Ｃは、メモリ５０にＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１に加え、ＬＥＤ計時劣化補正ＬＵＴ５０３（ＬＥＤ計時劣化補正テーブル）を備えている。また、ＬＥＤコントローラ５はＬＥＤ計時劣化補正回路５５（ＬＥＤ計時劣化補正手段）と、ＬＥＤ計時劣化検出部７とを備えている。これ以外は、液晶表示装置Ａと同じ構成を有しており、実質上同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
　液晶表示装置Ｃでは、駆動時間が長くなるとＬＥＤ２２が劣化する（計時劣化）。ＬＥＤ２２が劣化すると、ＬＥＤ２２より出射される光の色温度及び色度がばらつき、ＬＥＤデータ信号補正回路５１でＬＥＤデータ信号を補正しても、色温度及び色度の階調によるばらつきを完全に補正することができず、像の表示精度が低下してしまう。そこで、液晶表示装置Ｃでは、ＬＥＤ２２の計時劣化を検出するための、ＬＥＤ計時劣化検出部７を備えている。
　液晶表示装置Ｃでは、ＬＥＤ計時劣化検出部７がＬＥＤ２２の計時劣化を検出すると、ＬＥＤコントローラ５でＬＥＤ２２の輝度を補正し、ＬＥＤ２２より出射される光の色温度及び色度のばらつきを抑える。
　以下に、計時劣化補正の具体的な方法について説明する。液晶表示装置Ｃでは、ＬＥＤ計時劣化検出部７でＬＥＤ２２の計時劣化を検出する。ＬＥＤ計時劣化検出部７はＬＥＤ２２が計時劣化しているとの情報をＬＥＤコントローラ５に対し送出する。ＬＥＤコントローラ５は、ＬＥＤ計時劣化補正回路５５を駆動し、計時劣化の情報をもとに、ＬＥＤ計時劣化補正回路５５はＬＥＤ計時劣化補正ＬＵＴ５０３からＬＥＤ補正係数を取得する。
　ＬＥＤ計時劣化補正回路５５は、ＬＥＤデータ信号補正回路５１で生成された調整ＬＥＤデータ信号をＬＥＤ補正係数に基づいて、調整ＬＥＤデータ信号の値を補正する。この補正された調整ＬＥＤデータ信号をＬＥＤ制御信号生成回路５２に送出する。この補正された調整ＬＥＤデータ信号に基づいたＬＥＤ制御信号でＬＥＤ２２を発光駆動することで、ＬＥＤ２２の計時劣化を打ち消すように発光させることができる。
　このことから、液晶表示装置ＣのＬＥＤ２２の経年変化による色温度及び色度のばらつきを補正することで、長期間にわたって高精度の色温度及び色度の階調特性を得ることができる。
　ＬＥＤ計時劣化検出部７として、バックライトユニット２（ＬＥＤ２２）の総駆動時間を計時する計時回路を備えていてもよいし、バックライトユニット２に備えられ、ＬＥＤ２２より出射される光の色度及び（または）色温度を検出するセンサであってもよい。
　なお、液晶表示装置Ｃにおいて、ＬＥＤ計時劣化補正回路５５は、調整ＬＥＤデータ信号を補正するものとしているが、メモリ５０が書き換え可能な構成の場合、ＬＥＤ計時劣化補正回路５５でＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１を補正するようにしてもよい。このように補正したＬＥＤ調光ＬＵＴ５０１をＬＥＤデータ信号補正回路５１で参照し、調整ＬＥＤデータ信号を生成することで、調整ＬＥＤデータ信号に計時劣化に対する補正も含めることが可能である。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。
　本発明は、薄型テレビジョン装置、薄型ディスプレイ装置、携帯電話等の機器の表示装置として利用することができる。
１　液晶パネルユニット
１１　液晶コントローラ
１２　液晶ドライバ
１３　液晶パネル
２　バックライトユニット
２１　ＬＥＤドライバ
２２　ＬＥＤ
３　画像データ取得部
４　画像信号調整回路
４１　Ｙ／Ｃ分離回路
４２　信号調整回路
４３　色復調回路
４４　コントラスト調整回路
４５　ガンマ補正回路
４６　信号生成回路
５　ＬＥＤ駆動回路
５１　ＬＥＤデータ信号補正回路
５２　ＬＥＤ制御信号生成回路
５３　計時劣化補正回路
５５　ＬＥＤ計時劣化補正回路
６　計時劣化検出部
７　ＬＥＤ計時劣化検出部

Claims (10)

  1. 　液晶パネルと、
    　前記液晶パネルの背面に配置され、赤、緑、青の各色の光を出射する素子を含むＬＥＤを光源とするバックライトと、
    　表示画像の情報に基づいて、前記ＬＥＤの発光輝度を設定するＬＥＤデータ信号を生成する信号生成手段と、
    　前記ＬＥＤデータ信号に基づいて前記ＬＥＤの点灯／消灯を制御するバックライト駆動手段を備え、
    　前記バックライト駆動手段は、
    　前記ＬＥＤの色度を補正する補正係数を複数個備えるＬＥＤ調光テーブルと、
    前記ＬＥＤ調光テーブルを参照し、前記補正係数で前記ＬＥＤデータ信号を補正するＬＥＤデータ信号補正手段とを備えていることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 　前記ＬＥＤデータ信号補正手段は、補正後の前記ＬＥＤデータ信号が前記ＬＥＤの赤、緑、青の光を出射する素子の輝度を個別に設定するように前記ＬＥＤデータ信号を補正する請求項１に記載の液晶表示装置。
  3. 　前記ＬＥＤ調光テーブルは前記表示画像の階調ごとに補正係数が設定されたテーブルであり、
    　前記ＬＥＤデータ信号補正手段は、前記信号生成手段より前記表示画像の階調情報を受信し、前記ＬＥＤ調光テーブルより前記表示画像の階調情報に対応した補正係数を取得する請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
  4. 　前記ＬＥＤ調光テーブルは、階調が低いとき青色の輝度が高く、階調が高くなると赤色の輝度が高くなるような補正係数を備えたテーブルである請求項１から請求項３のいずれかに記載の液晶表示装置。
  5. 　前記ＬＥＤ調光テーブルは、前記液晶パネルの個体に合わせて最適化されたテーブルである請求項１から請求項４のいずれかに記載の液晶表示装置。
  6. 　前記ＬＥＤ調光テーブルは、前記液晶パネルの製造が完了したのち、階調ごとに色温度を検出し、その差分値が一定の範囲内に入るように選定される請求項５に記載の液晶表示装置。
  7. 　前記液晶パネルの計時劣化を検出する計時劣化検出部と、
    　前記バックライト駆動手段に含まれ、前記ＬＥＤの色度を補正する計時劣化補正テーブルと、
    　前記バックライト駆動手段に含まれ、前記計時劣化補正テーブルを参照し、前記ＬＥＤデータ信号を補正する計時劣化補正手段を備えている請求項１から請求項６のいずれかに記載の液晶表示装置。
  8. 　前記液晶パネルの計時劣化を検出する計時劣化検出部と、
    　前記バックライト駆動手段に含まれ、前記ＬＥＤの色度を補正する計時劣化補正テーブルと、
    　前記バックライト駆動手段に含まれ、前記計時劣化補正テーブを参照し、前記ＬＥＤ調光テーブルを補正する請求項１から請求項６のいずれかに記載の液晶表示装置。
  9. 　前記ＬＥＤの計時劣化を検出するＬＥＤ計時劣化検出部と、
    　前記バックライト駆動手段に含まれ、前記ＬＥＤの色度を補正するＬＥＤ計時劣化補正テーブルと、
    　　前記バックライト駆動手段に含まれ、前記ＬＥＤ計時劣化補正テーブルを参照し、前記ＬＥＤデータ信号を補正するＬＥＤ計時劣化補正手段を備えている請求項１から請求項８のいずれかに記載の液晶表示装置。
  10. 　前記ＬＥＤの計時劣化を検出するＬＥＤ計時劣化検出部と、
    　前記バックライト駆動手段に含まれ、前記ＬＥＤの色度を補正するＬＥＤ計時劣化補正テーブルと、
    　　前記バックライト駆動手段に含まれ、前記ＬＥＤ計時劣化補正テーブを参照し、前記ＬＥＤ調光テーブルを補正するＬＥＤ計時劣化補正手段を備えている請求項１から請求項８のいずれかに記載の液晶表示装置。
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