説明

液晶表示装置

【課題】バックライトの輝度変動,液晶パネルの透光性変動および輝度均一性変動のすべてを補償可能とする。
【解決手段】バックライトユニット(3,4,5,6,7)の背面の周縁部の輝度(P2)および中央部の輝度(P3)により輝度目標値(R)を補正し、補正後輝度目標値(R’)に液晶パネル(2)の表示面の周縁部の輝度(P1)が一致するようにバックライト(6)の輝度を制御する。
【効果】バックライト(6)の輝度変動および液晶パネル(2)の透光性変動の両方を補償できる。また、輝度均一性変動をも補償することが出来る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示装置に関し、さらに詳しくは、バックライトの輝度変動,液晶パネルの透光性変動および輝度均一性変動のすべてを補償可能とした液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、バックライトユニットの背面側の中央部でバックライトユニットからの漏洩光を光センサで検知し、バックライトの輝度をフィーバック制御する液晶表示装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
一方、液晶パネルの表示面側の周縁部で液晶パネルを透過したバックライトユニットからの光を光センサで検知し、バックライトの輝度をフィーバック制御する液晶表示装置が知られている(例えば、特許文献2参照。)。
他方、輝度均一性(輝度ユニフォミティ)を改善するために、バックライトユニットにおける線条ランプを長手方向に分割した液晶表示装置が知られている(例えば、特許文献3参照。)。
【特許文献1】特開平10−222129号公報
【特許文献2】特開2003−90780号公報
【特許文献3】特開2005−11634号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
バックライトユニットの背面側の中央部での漏洩光を基にバックライトの輝度を制御する液晶表示装置では、最も重要な画面中央部での輝度変動を補償できる。
しかし、液晶パネルの透光性変動を補償できない問題点がある。
一方、液晶パネルを透過したバックライトユニットからの光を基にバックライトの輝度を制御する液晶表示装置では、バックライトの輝度変動および液晶パネルの透光性変動の両方を補償できる。
しかし、画像表示の妨げとならないように周縁部にのみ光センサを配置しているため、輝度均一性変動に対応できない問題点がある。すなわち、表示面の中央部の輝度が経時変化で低下すると共にそれよりさらに大きく表示面の周縁部の輝度が経時変化で低下した場合、周縁部の光を基にバックライトの輝度を制御すると、最も重要な画面中央部では輝度が過補償になってしまう問題点がある。
他方、線条ランプを長手方向に分割した液晶表示装置では、輝度均一性変動をある程度抑制可能でも、生じてしまった輝度均一性変動を補償できない問題点がある。
そこで、本発明の目的は、バックライトの輝度変動,液晶パネルの透光性変動および輝度均一性変動のすべてを補償可能とした液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
第1の観点では、本発明は、液晶パネル(2)と、前記液晶パネル(2)の背面に設けられたバックライトユニット(3,4,5,6,7)と、前記液晶パネル(2)の表示面の周縁部の輝度(P1)を検知するための第1光センサ(11)と、前記バックライトユニット(3,4,5,6,7)の背面の周縁部の輝度(P2)を検知するための第2光センサ(12)と、前記バックライトユニット(3,4,5,6,7)の背面の中央部の輝度(P3)を検知するための第3光センサ(13)と、輝度目標値(R)を前記背面の周縁部の輝度(P2)および中央部の輝度(P3)で補正した補正後輝度目標値(R’)に前記表示面の周縁部の輝度(P1)が一致するようにバックライト(6)の輝度を制御するバックライト輝度制御手段(21,22)とを具備したことを特徴とする液晶表示装置を提供する。
上記第1の観点による液晶表示装置では、液晶パネル(2)の表示面の周縁部の輝度(P1)すなわち液晶パネル(2)を透過したバックライトユニット(3,4,5,6,7)からの光を基にバックライト(6)の輝度を制御するから、バックライト(6)の輝度変動および液晶パネル(2)の透光性変動の両方を補償できる。また、バックライトユニット(3,4,5,6,7)の背面の周縁部の輝度(P2)および中央部の輝度(P3)により輝度目標値Rを補正するから、輝度均一性変動をも補償することが出来る。
【0005】
第2の観点では、本発明は、前記第1の観点による液晶表示装置において、前記第1光センサ(11)と前記第2光センサ(12)とが、前記液晶パネル(2)および前記バックライトユニット(3,4,5,6,7)を挟んで対向する位置にあることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
上記第2の観点による液晶表示装置では、液晶パネル(2)の表示面の周縁部の輝度(P1)とバックライトユニット(3,4,5,6,7)の背面の周縁部の輝度(P2)の相関性が高くなり、補償精度が高くなる。
【0006】
第3の観点では、本発明は、前記第1または前記第2の観点による液晶表示装置において、前記バックライト(6)が線条ランプであり、前記第2光センサ(12)が前記線条ランプの長手方向の端部に対応する位置にあり、前記第3光センサ(13)が前記線条ランプの長手方向の中央部に対応する位置にあることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
上記第3の観点による液晶表示装置では、線条ランプの長手方向における輝度均一性の変動を補償できる。
【0007】
第4の観点では、本発明は、前記第1または前記第2の観点による液晶表示装置において、前記バックライト(6)が前記液晶パネル(2)の配列された3本以上の線条ランプであり、前記第2光センサ(12)が前記線条ランプの配列の端部に対応する位置にあり、前記第3光センサ(13)が前記線条ランプの配列の中央部に対応する位置にあることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
上記第4の観点による液晶表示装置では、3本以上の線条ランプの配列方向における輝度均一性の変動を補償できる。
【発明の効果】
【0008】
本発明の液晶表示装置によれば、バックライトの輝度変動,液晶パネルの透光性変動および輝度均一性変動のすべてを補償することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【実施例1】
【0010】
図1は、実施例1に係る液晶表示装置101を示す要部断面図である。図2は、同背面を示す模式図である。図1は、図2のA−A’断面図に相当する。
この液晶表示装置101は、液晶パネル2と、液晶パネル2の背面に設けられた拡散シート3と、拡散シート3の背面に設けられた集光シート4と、集光シート4の背面に設けられた導光板5と、導光板5の両側方に設けられた線条ランプからなる2本のバックライト6と、導光板5の背面に設けられた反射シート7と、液晶パネル2の前面を除いて液晶パネル2,拡散シート3,集光シート4,導光板5,バックライト6および反射シート7を囲むシャーシ8と、シャーシ8の前面に取り付けられ且つ液晶パネル2の周縁部を透過した光を検知し第1輝度信号P1を出力する受光素子および受光回路を搭載した第1光センサ基板11と、シャーシ8の背面の周縁部に取り付けられ且つ反射シート7の周縁部を透過したバックライト6からの漏洩光を検知し第2輝度信号P2を出力する受光素子および受光回路を搭載した第2光センサ基板12と、シャーシ8の背面の中央部に取り付けられ且つ反射シート7を透過したバックライト6からの漏洩光を検知し第3輝度信号P3を出力する受光素子および受光回路を搭載した第3光センサ基板13と、輝度信号P1〜P3を基にバックライト6の輝度を補正するためのバックライト輝度補正回路21と、バックライト6を駆動するためのバックライト駆動回路22と、表示入力信号に基づいて液晶パネル2を駆動するための液晶パネル駆動回路23とを具備している。
【0011】
図2に示すように、第1光センサ基板11は、液晶パネル2の表示面のコーナーに位置している。第2光センサ基板12は、シャーシ8の背面であって且つ第1光センサ基板11に対向する位置に設置されている。第3光センサ基板12は、シャーシ8の背面であって且つシャーシ8の中央部に位置している。
なお、光センサ基板11〜13は、シャーシ8にベゼル(図示省略)が被せられることにより外部から見えなくなる。また、図2中のZは、後述する輝度検出領域を表している。
【0012】
図3は、バックライト輝度補正回路21の動作を示すフロー図である。
ステップS1では、バックライト6を点灯する。
【0013】
ステップS2では、液晶パネル駆動回路23を制御し、液晶パネル2の輝度検出領域Zにおいて、表示入力信号による画像表示を抑制し、白色(例えばR,G,Bがそれぞれ256階調なら、R=G=B=255とする)を優先して表示する。
ステップS3では、光センサ基板11〜13から輝度信号P1〜P3を取得する。
ステップS4では、輝度目標値Rを輝度P2,P3で補正し、補正後輝度目標値R’を求める。例えば、R’=R×P2/P3とする。
ステップS5では、輝度信号P1が補正後輝度目標値R’に一致するようにバックライト駆動回路22を介してバックライト6の輝度を制御する。
【0014】
ステップS6では、液晶パネル駆動回路23を制御し、液晶パネル2の輝度検出領域Aにおいて、表示入力信号による画像表示に戻す。
ステップS7では、次の制御タイミングまで待ってからステップS2に戻る。制御タイミングは、例えば5分毎である。
【0015】
実施例1の液晶表示装置101によれば、液晶パネル2の表示面の周縁部の輝度(P1)を基にバックライト6の輝度を制御するから、バックライト6の輝度変動および液晶パネル2の透光性変動の両方を補償できる。また、バックライト6の周縁部の輝度(P2)および中央部の輝度(P3)により輝度目標値Rを補正するから、輝度均一性変動をも補償できる。特に、線条ランプの長手方向の端部と中央部とにおける輝度均一性変動を補償することが出来る。
【実施例2】
【0016】
図4は、実施例2に係る液晶表示装置102を示す要部断面図である。図5は、同背面を示す模式図である。図4は、図5のB−B’断面図に相当する。
この液晶表示装置102は、第2光センサ基板12の位置が異なる以外は実施例1に係る液晶表示装置101と同じ構成である。
【0017】
第2光センサ基板12の位置は、線条ランプからなる2本のバックライト6の対向する端部同士の中間である。
【0018】
実施例2の液晶表示装置102でも、実施例1の液晶表示装置101と同様の効果が得られる。
【実施例3】
【0019】
図6は、実施例3に係る液晶表示装置103を示す要部断面図である。図7は、同背面を示す模式図である。図6は、図7のC−C’断面図に相当する。
この液晶表示装置103は、バックライト6が3本以上の線条ランプの配列からなる以外は実施例1に係る液晶表示装置101と同じ構成である。
【0020】
3本以上の線条ランプは、液晶パネル2の表示面に均等に対応するように配列されている。
【0021】
実施例3の液晶表示装置103でも、実施例1の液晶表示装置101と同様の効果が得られる。また、線条ランプの配列方向の端部と中央部とにおける輝度均一性変動をも補償することが出来る。
【実施例4】
【0022】
図8は、実施例4に係る液晶表示装置104を示す要部断面図である。図9は、同背面を示す模式図である。図8は、図9のD−D’断面図に相当する。
この液晶表示装置104は、バックライト6が3本以上の線条ランプの配列からなる以外は実施例1に係る液晶表示装置101と同じ構成である。
【0023】
3本以上の線条ランプは、液晶パネル2の表示面に均等に対応するように配列されている。
【0024】
実施例3の液晶表示装置103でも、実施例1の液晶表示装置101と同様の効果が得られる。但し、線条ランプの長手方向の端部と中央部とにおける輝度均一性変動ではなく、線条ランプの配列方向の端部と中央部とにおける輝度均一性変動を補償することが出来る。
【実施例5】
【0025】
光センサ基板12,13へ漏洩光を直接的に出すための孔を反射シート7に開けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0026】
本発明の液晶表示装置は、医用画像表示装置のモニタなどに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】実施例1に係る液晶表示装置を示す模式的断面図である。
【図2】実施例1に係る液晶表示装置における液晶パネル、バックライト、シャーシ、光センサ基板および輝度検出領域の位置関係を示す模式的背面図である。
【図3】実施例1に係る液晶表示装置におけるバックライト輝度補正回路の動作を示すフロー図である。
【図4】実施例2に係る液晶表示装置を示す模式的断面図である。
【図5】実施例2に係る液晶表示装置における液晶パネル、バックライト、シャーシ、光センサ基板および輝度検出領域の位置関係を示す模式的背面図である。
【図6】実施例3に係る液晶表示装置を示す模式的断面図である。
【図7】実施例3に係る液晶表示装置における液晶パネル、バックライト、シャーシ、光センサ基板および輝度検出領域の位置関係を示す模式的背面図である。
【図8】実施例4に係る液晶表示装置を示す模式的断面図である。
【図9】実施例4に係る液晶表示装置における液晶パネル、バックライト、シャーシ、光センサ基板および輝度検出領域の位置関係を示す模式的背面図である。
【符号の説明】
【0028】
2 液晶パネル
3 拡散シート
4 集光シート
5 導光板
6 バックライト
7 反射シート
8 シャーシ
11 第1光センサ基板
12 第2光センサ基板
13 第3光センサ基板
21 バックライト輝度補正回路
22 バックライト駆動回路
23 液晶パネル駆動回路
101,102,103,104 液晶表示装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
液晶パネル(2)と、前記液晶パネル(2)の背面に設けられたバックライトユニット(3,4,5,6,7)と、前記液晶パネル(2)の表示面の周縁部の輝度(P1)を検知するための第1光センサ(11)と、前記バックライトユニット(3,4,5,6,7)の背面の周縁部の輝度(P2)を検知するための第2光センサ(12)と、前記バックライトユニット(3,4,5,6,7)の背面の中央部の輝度(P3)を検知するための第3光センサ(13)と、輝度目標値(R)を前記背面の周縁部の輝度(P2)および中央部の輝度(P3)で補正した補正後輝度目標値(R’)に前記表示面の周縁部の輝度(P1)が一致するようにバックライト(6)の輝度を制御するバックライト輝度制御手段(21,22)とを具備したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項2】
請求項1に記載の液晶表示装置において、前記第1光センサ(11)と前記第2光センサ(12)とが、前記液晶パネル(2)および前記バックライトユニット(3,4,5,6,7)を挟んで対向する位置にあることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項3】
請求項1または請求項2に記載の液晶表示装置において、前記バックライト(6)が線条ランプであり、前記第2光センサ(12)が前記線条ランプの長手方向の端部に対応する位置にあり、前記第3光センサ(13)が前記線条ランプの長手方向の中央部に対応する位置にあることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項4】
請求項1または請求項2に記載の液晶表示装置において、前記バックライト(6)が前記液晶パネル(2)の配列された3本以上の線条ランプであり、前記第2光センサ(12)が前記線条ランプの配列の端部に対応する位置にあり、前記第3光センサ(13)が前記線条ランプの配列の中央部に対応する位置にあることを特徴とする液晶表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2009−294271(P2009−294271A)
【公開日】平成21年12月17日(2009.12.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−145252(P2008−145252)
【出願日】平成20年6月3日(2008.6.3)
【出願人】(000003414)東京特殊電線株式会社 (173)
【Fターム(参考)】