(57)【要約】      （修正有）【課題】コントラスト、色輝度を改善し得、更にバックライトの電力消費全体を減じ得るディスプレー装置のバックライトを提供する。【解決手段】ディスプレー装置は、ディスプレーパネルと、該ディスプレーパネルの下に設けられ複数の領域を画定するバックライトパネルとを備える。発光ダイオード（LED）の第一の配列が第一の方向に沿って設けられ、該第一の配列の各LEDは第一のラインに連結されている。ドライバーが該第一のラインに連結され、該第一のラインに連結されたLEDを駆動させる。LEDの第二の配列が第二の方向に沿って設けられ、該第二の配列の各LEDは第二のラインに連結されている。バックライトパネルにより確定される該領域の照明条件はLEDをオンにするかオフにするかにより制御される。【選択図】図１
2014197194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレーパネルと、
該ディスプレーパネルの下に設けられ複数の領域を画定するバックライトパネルと、
第一の方向に沿って設けられる発光ダイオード（LED）の第一の配列であって、該第一の配列の各LEDは第一のラインに連結されている、LEDの第一の配列と、
該第一のラインに連結されたLEDを駆動させるのに該第一のラインに連結されるドライバーと、
第二の方向に沿って設けられるLEDの第二の配列であって、該第二の配列の各LEDは第二のラインに連結されているLEDの第二の配列と
を具備する、ディスプレー装置であって、
該バックライトパネルにより画定される領域の照明条件がLEDをオンまたはオフにすることで制御される、前記ディスプレー装置。
【請求項２】
複数の領域がX段の列とY段の行を有する領域のマトリックスを画定する、請求項1に記載の装置。
【請求項３】
各領域は少なくとも1個のLEDを有する、請求項2に記載の装置。
【請求項４】
各領域は少なくとも一つのLEDクラスターを有する、請求項1に記載の装置。
【請求項５】
各LEDクラスターが赤LED、緑LED、青LEDを備える、請求項4に記載の装置。
【請求項６】
少なくとも一つのLEDクラスターがRGBBまたはRGBYCを有する、請求項5に記載の装置。
【請求項７】
少なくとも一つのLEDクラスターが4個以上のLEDを有する、請求項6に記載の装置。
【請求項８】
少なくとも一つのLEDクラスターが5個以上のLEDを有する、請求項6に記載の装置。
【請求項９】
各領域が少なくとも1個のLEDを有し、複数の領域は周辺に設けられる第一の領域とバックライトパネルの中心の近くに設けられる第二の領域とを含み、該第一の領域と該第二の領域が異なるLED構成を有する、請求項1に記載の装置。
【請求項１０】
第二の領域は領域毎により多くのLEDと第一の領域とを設ける、請求項6に記載の装置。
【請求項１１】
第一の配列に関連するLEDが発した光を広げるように形作られた光ガイドパネルを更に具備する、請求項1に記載の装置。
【請求項１２】
光ガイドパネルが、第一の配列が設けられる場所の反対側に反射面を有する、請求項1に記載の装置。
【請求項１３】
光ガイドパネルとバックライトパネルが同じである、請求項12に記載の装置。
【請求項１４】
第一の配列がバックライトパネルの第一の側面の近くに設けられ、かつ第三の配列が該第一の側面の反対側にあるバックライトパネルの第二の側面の近くに設けられる、第一の方向に沿って設けられるLEDの第三の配列を、
更に具備する、請求項1に記載の装置。
【請求項１５】
ディスプレー装置のバックライトパネルの第一の方向に沿って設けられた発光ダイオード（LED）の第一の配列であって、該第一の配列の各LEDは第一のラインに連結されている、前記発光ダイオード（LED）の第一の配列と、
該第一のラインに連結され、該第一のラインに連結されたLEDを駆動するドライバーと、
第二の方向に沿って設けられるLEDの第二の配列であって、該第二の配列の各LEDが第二のラインに連結されているLEDの第二の配列と
を具備する、発光ダイオード（LED）の配列であって、
該LEDは少なくとも3個のLEDのクラスターにグループ化されている、前記発光ダイオード（LED）の配列。
【請求項１６】
少なくとも3個のLEDが赤LED、緑LED、および青LEDを備える、請求項15に記載の配列。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、参照により組み入れられる、2006年8月14日申請の米国特許仮出願第60/837,710号の恩恵を主張する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
本発明はディスプレー装置とそのバックライトコンポーネントに関する。
【０００３】
液晶ディスプレー(「LCD」)は、LCDに画像とテキストを表示可能にさせる光源であるバックライトを備える。該ディスプレー内にある液晶は、対応する制御チップから発せられるコマンドを介するようにあるいはそれによらないように光を差させる、シャッターとして作用する。大抵のLCDは、冷陰極蛍光(「CCFL」)管を光源として使用する。LCDがオンにされるとき、CCFLはその間ずっとオンである。LCDに示されるビデオの信号またはコンテンツまたは画像は、ディスプレーパネルの液晶のエレメントの方向を制御することにより創られる。
【０００４】
LCDの特別なガラスパネルは、該ガラスパネルの膜の光フィルター機構により色を創る。CCFLにより発生される光は、大抵のLCDでは白色光で、前面は見る人の側である該ガラスパネルの後方に設けられる。
【０００５】
CCFLはエネルギー効率がよい。しかしCCFL内で有害物を使用するので、業界ではCCFLをバックライトの適用から段階的に減らしている。また、CCFLを基本にしたバックライトは、画像が全く表示されないときでも連続してオンの状態に保たれる。更に、光はオンとオフに切り替わるのが遅いので、画像に基づいて光のスイッチをオンまたはオフにするのは難しい。
【０００６】
しかしながら、画像が全く表示されていない、又は暗い場面、又は暗い画像なら、バックライトをオフにするのが望ましいだろう。これはエネルギーを節約するし、バッテリー作動による携帯可能な製品には特に有益である。更に、CCFLバックライトはディスプレー全体の裏側を灯し、表示されるべき画像に基づき区域へのバックライトまたは分画へのバックライトの提供には困難を有する。すなわち、もしディスプレーの一つの側面で画像が暗い画像であれば、該側面はバックライトをオンにする必要はない。CCFLの技術では、CCFLは早い速度でオンまたはオフに切り替えられないので、必要とされる範囲または区域のみを特にビデオ画像速度（毎秒30から60フレーム）で灯すのは困難である。
【０００７】
代替として、業界では、バックライト用に白色光発光ダイオード(「LED」)の使用を推進してきた。光源として、CCFL光バルブを設けるよりも、複数のLEDが使用される。しかしこの解決法は現在のCCFLバックライトより費用がかかる。LEDバックライトはまたCCFL光源よりエネルギー効率が低い。更に、現在のいわゆる「白色光LED」は純粋な白色光を発しないし、CCFLをベースとするバックライトと同じほど白色でない。すなわち、該白色は真に光学的に白色でないので、その結果生じる画像の色の質は悪い。簡易の電話機、またはカラーの絵を表示する必要のない装置、またはビデオ、またはテレビ、（「TV」）プログラム向けには、このLED解決法はLCDには適しているかもしれない。しかしカラーテレビ、ビデオディスプレー、およびカラー映像向けのLCDには、よりよい解決法が必要とされている。
【０００８】
この必要があって、業界はRGB LED技術、すなわち三つの異なる色、（ブラウン管カラーテレビにおけるRGBの概念と同様の）赤と緑と青を有するLEDの使用に解決を見出した。色彩物理学によれば、人の目に見えるようにスペクトルの色をRGBを組合せて生成することができる。例えば、白は所望の強度でこれらの三色、赤と緑と青を灯すことにより創られ、それは目には白のように見える。これらの技法は、CRTをベースとするカラーテレビおよびアートグラフィックスの初期から当業者には周知のことである。
【発明の概要】
【０００９】
発明の概要
本発明は、発光ダイオードを使用する、例えばLCDといったディスプレー装置に関する。現行のLCDパネルは通常CCFL技術を使用する。概して、このようなLCDは画素毎に三つの主要な色（赤、緑および青）をその輝度を精密制御することなく使用する。CCFLバックライトの強度を調節することによって、全体の輝度だけの制御が可能である。しかし、いくつかある特徴の中で特に本発明はディスプレー装置におけるLEDの使用を教える。これにより画像コントラストを画像の色および輝度から分離可能になる。画像コントラストは、単純なオフ−オン光シャッターとして作動するLCDパネルによって完全に制御される。単一のオフ−オンLCD光シャッター画素は、LEDBKを使用して三色を制御できる。より具体的には、LEDクラスターにより灯された範囲にたまたま配置された単一のLCD光シャッター画素は、IRed Ym、IGreen Ym、またはIBlue Ym（図５参照）を調整するだけで赤、緑、青または任意の色を制御できる。よってLEDBKと共同で使用されるLCDは、３つで制御される全画素数を増加させる。加えて、個々のLEDの電流を変えると輝度が変わる。
【００１０】
画素毎の単純なオフ−オン光シャッターとしてLCDディスプレーを使用することにより、および、必要とされる色を提供するのにLEDBKを使用することにより、本態様のLCDパネルの解像度を３倍に上げる。明るい光を必要とするパネル範囲でLEDBKの光の出力を上げることによって、および、微小光または暗さを必要とする範囲でLED電流を減ずるまたはLEDをオフにすることによって、LCDのコントラストは上がる。光の出力が必要とされる範囲でLEDをオンにするだけで、エネルギー効率は高められる。
【００１１】
一つの態様では、ディスプレー装置はディスプレーパネルと、該ディスプレーパネルの下に設けられ複数の領域を画定するバックライトパネルとを備える。発光ダイオード（LED）の第一の配列が第一の方向に沿って設けられ、該第一の配列の各LEDは第一のラインに連結されている。ドライバーが該第一のラインに連結されたLEDを駆動させるのに該第一のラインに連結される。LEDの第二の配列が第二の方向に沿って設けられ、該第二の配列の各LEDは第二のラインに連結されている。バックライトパネルにより確定される領域の照明条件はLEDをオンにするかオフにするかで制御される。複数の領域がX段の列とY段の行を有する領域のマトリックスを画定する。各領域は少なくとも一つのLEDを有する。各領域は少なくとも一つのLEDクラスターを有する。
【００１２】
別の態様では、発光ダイオード（LED）の配列は、ディスプレー装置のバックライトパネルの第一の方向に沿って設けられた発光ダイオード（LED）の第一の配列を含み、該第一の配列の各LEDは第一のラインに連結されている第一の配列と、ドライバー第一のラインに連結されたLEDを駆動するために該第一のラインに連結されたドライバーと、第二の方向に沿って設けられたLEDの第二の配列であって、該第二の配列の各LEDは第二のラインに連結されている前記LEDの第二の配列を含み、該LEDは少なくとも3個のLEDのクラスターにグループ化されている。
[本発明101]
ディスプレーパネルと、
該ディスプレーパネルの下に設けられ複数の領域を画定するバックライトパネルと、
第一の方向に沿って設けられる発光ダイオード(LED)の第一の配列であって、該第一の配列の各LEDは第一のラインに連結されている、LEDの第一の配列と、
該第一のラインに連結されたLEDを駆動させるのに該第一のラインに連結されるドライバーと、
第二の方向に沿って設けられるLEDの第二の配列であって、該第二の配列の各LEDは第二のラインに連結されているLEDの第二の配列と
を具備する、ディスプレー装置であって、
該バックライトパネルにより画定される領域の照明条件がLEDをオンまたはオフにすることで制御される、前記ディスプレー装置。
[本発明102]
複数の領域がX段の列とY段の行を有する領域のマトリックスを画定する、本発明101の装置。
[本発明103]
各領域は少なくとも1個のLEDを有する、本発明102の装置。
[本発明104]
各領域は少なくとも一つのLEDクラスターを有する、本発明101の装置。
[本発明105]
各LEDクラスターが赤LED、緑LED、青LEDを備える、本発明104の装置。
[本発明106]
少なくとも一つのLEDクラスターがRGBBまたはRGBYCを有する、本発明105の装置。
[本発明107]
少なくとも一つのLEDクラスターが4個以上のLEDを有する、本発明106の装置。
[本発明108]
少なくとも一つのLEDクラスターが5個以上のLEDを有する、本発明106の装置。
[本発明109]
各領域が少なくとも1個のLEDを有し、複数の領域は周辺に設けられる第一の領域とバックライトパネルの中心の近くに設けられる第二の領域とを含み、該第一の領域と該第二の領域が異なるLED構成を有する、本発明101の装置。
[本発明110]
第二の領域は領域毎により多くのLEDと第一の領域とを設ける、本発明106の装置。
[本発明111]
第一の配列に関連するLEDが発した光を広げるように形作られた光ガイドパネルを更に具備する、本発明101の装置。
[本発明112]
光ガイドパネルが、第一の配列が設けられる場所の反対側に反射面を有する、本発明101の装置。
[本発明113]
光ガイドパネルとバックライトパネルが同じである、本発明112の装置。
[本発明114]
第一の配列がバックライトパネルの第一の側面の近くに設けられ、かつ第三の配列が該第一の側面の反対側にあるバックライトパネルの第二の側面の近くに設けられる、第一の方向に沿って設けられるLEDの第三の配列を、
更に具備する、本発明101の装置。
[本発明115]
ディスプレー装置のバックライトパネルの第一の方向に沿って設けられた発光ダイオード(LED)の第一の配列であって、該第一の配列の各LEDは第一のラインに連結されている、前記発光ダイオード(LED)の第一の配列と、
該第一のラインに連結され、該第一のラインに連結されたLEDを駆動するドライバーと、
第二の方向に沿って設けられるLEDの第二の配列であって、該第二の配列の各LEDが第二のラインに連結されているLEDの第二の配列と
を具備する、発光ダイオード(LED)の配列であって、
該LEDは少なくとも3個のLEDのクラスターにグループ化されている、前記発光ダイオード(LED)の配列。
[本発明116]
少なくとも3個のLEDが赤LED、緑LED、および青LEDを備える、本発明115の配列。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一つの態様による、LEDをベースにするバックライトパネルを図示する。
【図２】本発明の一つの態様による、液晶パネルを図示する。
【図３】簡潔な説明のためのLEDBKの一部を図示する。
【図４】本発明の一つの態様による、光ガイドパネルを有するLEDBKを図示する。
【図５】本発明の一つの態様による、マトリックス構成での12個のLEDクラスター（Xn−2，Ym-1）〜（Xn＋1，Ym＋1）の配列を図示する。
【図６】本発明の一つの態様による、図5のマトリックス構成の一部を図示する。
【図７】本発明の一つの態様による、図5の12個のLEDクラスターを駆動させるのに関連した波形を図示する。
【図８】本発明の一つの態様による、ディスプレーパネル上に画像を生成させるのに使用されるシグナルを図示する。
【図９】図6に示したシグナルを創るのに使用されるデコーダ回路300のブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
発明の詳細な説明
本発明は、例えばLCDといったディスプレー装置におけるLEDの使用に関する。一つの態様では、LEDモジュールまたはクラスターの配列がLCDのバックライトとして使用される。これらのモジュールまたはクラスターの各々は、白色光を生成するのに適した複数のRGBのLEDを設ける。一つの実施例においては、該モジュールまたはクラスターは、RGBB（クラスター内の余分の青LED）またはRGBYC（赤、緑および青に加え、黄とシアンLEDを有する）またはクラスター内でXは追加色LED、Yは追加色LED、 Zは追加色LEDであるRGBXYZを、設けている。TV用またはスチール写真用または美術の展示品用のどれかの、特別の用途またはディスプレーの特別な利用に基づき、クラスター内で任意のLEDの組合せを選択できる。簡潔に説明するために、本発明はこれから論じる例に説明を限定することなく、RGB LEDクラスターを使って説明する。
【００１５】
図1と図2は、本発明の一つの態様による、LEDをベースにするバックライトパネル80と液晶パネル90を図示している。LCパネル90は、例えば9×5のような複数の領域に分割されている。同様に、LCパネル90に対応するLEDバックライトパネル80（「LEDBK」）は、例えば9×5のような複数の領域に分割されている。RGB LEDクラスター82がLEDBK80の各領域に設けられる。一つの実施例では、各領域用にLEDクラスターの代わりに白色LEDが使用され得る。別の実施例では、LEDクラスターは各領域に配置されていないが、選択された位置には配置されている。
【００１６】
各領域はXY座標で指定される。最上部左の領域84はXY座標でA1として指定される。LEDBKの領域A1はLCパネルの領域A1に対応する。同様に、LEDBKの各領域はLCパネルの対応領域と同じ座標を割り当てられる。ディスプレーパネルはLCパネル90をLEDバックライトパネル80の上に置くことにより形成され、それによって一つのLCDを形成する。
【００１７】
本態様では、LEDBK90は領域毎に一つのRGB LEDクラスターを含む。しかし、LCパネルの各領域は1個または複数の画素を含み得る。各LCD画素エレメントは対応するLCDドライバーエレメントにより駆動される。該ドライバーエレメントは、LCパネルの一部であるトランジスターと連結するチップである。一つのRGB LEDクラスターは3個のLEDを有するので、これらの3個のLEDは各領域のために駆動される必要がある。
【００１８】
電子回路がそれに応じてデザインされている。該電子回路はLCD用のドライバーとLEDBK用のドライバーとを備える。LCD用のドライバーは所望の画像をLCパネルに創るのに必要とされる静止画情報を含む。LEDBKのドライバーは該領域の対応するLEDを灯すために対応する情報のサブセットを必要とする。
【００１９】
本態様のディスプレー装置は、LCD TVとして考えられ得、LCパネル90が該LCD TVのスクリーンであり、LEDBKパネル80がその対応するバックライトパネルである。もしもTV静止画の一部、例えば領域A1が青空であれば、領域A1のためのクラスター内の青のLEDがオンにされる。同じ場面で、もしも領域B3が緑の野原を表示する必要があれば、領域B3のためのクラスター内の緑のLEDがオンにされる。けれども、別の領域においては、白色光を提供してより複雑な画像を与えるために3個のLED全部がオンにされ得る。同様に、TV画像のフレーム毎に、LEDBKパネル80の領域のLEDはフレーム毎に駆動され得る。
【００２０】
もしもフレームに画像が全くなければ、LEDBK LEDはオフにされる。本態様においては、バックライトは異なる領域で要望どおり選択的にオンまたはオフにされる、よって、従来の技術に比べるとエネルギーを節約する。従って、LCD型の作動寿命は長くなり得、更にLCD TVの温度は下がり得る。
【００２１】
携帯電話に利用する場合、もし例えばパネル90のA1およびA2の領域で電話番号のみが表示されるとき、それらの領域のLEDはオンにされ得る一方、他の領域のLEDはオフにされる。
【００２２】
TVに利用する場合、フレームが概して毎秒30フレームで新たにされるとき、LEDは通常対応する速度でオフおよびオンされる。しかし、もし画像のビデオの一部がいくつかのフレームで変わらなかったら、それらの領域のLEDはオフかオンにされたままとなり得、その結果更なるエネルギーの節約となる。
【００２３】
LCD TVを19インチTVに適用すると、該ディスプレーパネルは12列と16行から構成される192個の領域を使って作られ得る。これは全部で192個のRGBクラスター、または576個のLEDを必要とする。大きなLCD TVでは、例えばサイズが40インチの場合、該ディスプレーパネルは100列および200行の、20000領域に分割され得る。このパネルは本態様では、60000LEDを使用することになり、その結果最先端の40インチLCD TVと比べるとき大幅な画質改善になる。
【００２４】
一つの態様では、該LEDクラスターは、例えばクラスター毎に4個のLEDを設けるRGBBまたはクラスター毎に5個のLEDを設けるRGBCY（追加のシアン色と黄色のLEDを有する）のような、RGBとは異なる構成を有し得る。人間の目にとって所望の色彩効果を生むために、カラーLEDの他の任意の組合せをクラスター内で手配することは可能である。
【００２５】
バックライトパネルは全体に亘って同じLEDクラスターで構成され得るが（以下「均一LEDBK」と呼ぶ）、該パネルは不均一LEDBKを有し得、そこでは異なるLEDの組合せのクラスターがLEDBKの異なる領域に配置され得、所望の色、解像度、コントラスト、または輝度効果を創り得る。例えば、人間の眼が概して焦点を向けないLCDの縁部は、特に大画面TVを見るとき、LEDBKのLEDクラスターはこれらの縁部領域では単一の白色LEDだけから構成され得る。他方、RGB LEDクラスターはスクリーン中央の見る区域に設けられる。代替として、LEDBKの周辺または縁部領域にはRGB LEDクラスターが設けられ、中央の見る区域にはより色彩に富んだRGBBまたはRGBCY LEDクラスターが設けられる。LEDの他の組合せが用途に応じて用いられ得る。
【００２６】
図3は、簡潔に説明するためのLEDBK80の一部分100を示す。一部分100は12個の領域、4行（1〜4）および3列（A〜C）を有している。ガラスまたはポリマーから作られる光拡散器（light diffuser）層がLED配列の上に配置されLEDBKパネルの一部となっている。一つの実施例では、各領域は単一のRGB LEDクラスターを設け、それによってマトリックスフォーマットにLEDを提供していた。従来のように該画像は、TVへの適用では静止画かビデオであり、通常の携帯電話またはPDAへの適用ではデータまたは電話番号または静止画またはビデオである。
【００２７】
本発明の態様によれば、LCパネルの画像を創らずに画像がLEDBK LEDにより創られることが可能であるモードで、ディスプレーをデザインすることも可能である。これは、ビデオシグナルで表示すべき画像が全くない、或いはLCパネルで任意の画像があるときに有効である。すなわち、LCパネルは透明モードであり、バックライトを通過させる。これはテキストまたは取扱説明書またはデータ表示用に使用可能であり、LEDBKのLEDが画像を創っている。これは低い解像度の画像になる傾向があるが、極めて明るくなる。
【００２８】
一つの態様では、LEDBKのLEDを減らし製造コストを節約するために1つ、2つ、3つまたは4つの配列の、LED構成が使用される。該配列は垂直配列または水平配列またはそれらの組合せであってよい。3×4マトリックスでは12個のLEDクラスターがマトリックス構成で必要とされるであろう。しかし、ある型の配列構成では、全部で7個のLEDクラスターが使用される。3個のLEDクラスターAL、BLおよび CLが行の左側配列に設けられる。4個のLEDクラスター1L、2L、3Lおよび4Lが最上配列として設けられる。一つの態様では、単一のLEDがLEDクラスターの代わりに使用され得る。
【００２９】
3個のLEDクラスターAL、BLおよび CLは、矢印123、124、および125で示すように概して水平な方向に沿って照射する。LEDクラスター1L、2L、3Lおよび4Lは矢印126、127、128、および129で示すように垂直下方に照射する。該LEDは、ガラスまたは透明なポリマー、プラスチック等で作られた光ガイドまたは光拡散器121内に照射する。該光ガイドは光を分配し光をパネル一面に広げる。LEDクラスターの配置とそれらの強度は、より均一な光をパネル内に得るために変更され得る。例えば、LEDクラスターDL、ELおよびFLは、右側垂直に追加され得、および／またはLEDクラスター5L、6L、7Lおよび8Lは下側水平に追加され得る。従って、光の強度を領域A1および領域B2で概ね等しく保つために、LED ALおよびLED 1Lへの駆動は、変更されたLED BL、およびLED 2Lであり得る。
【００３０】
図4は、本発明の一つの態様による光ガイドパネル130を有するLEDBK150を図示する。光ガイドパネル130の縁部は発散レンズ140および141のように形作られていて、LEDからの光を該ガイド内に広げる。もしLEDクラスターが7個だけ使用されれば、光を集め分配するレンズ形状がLEDクラスターの位置に対応する領域に形成される。被膜鏡130および131は、光が矢印132および133で示すように反射し光ガイドパネル内に戻るように、該LEDの反対側に設けられる。
【００３１】
本態様の内容によれば、異なる光強度および異なる色は、LEDBKの12の領域に対して7個のLEDを使って制御可能である。より大きいディスプレーでは、配列構成でLEDを使用する利点はより顕著になる。例えば、10列と15行を画定するディスプレーはマトリックス構成の下で150個のLEDクラスターを必要とする。しかし、上述の配列構成の下では25個という少ないLEDクラスターが使用され得る。もし該LEDクラスターが右側と下側に追加されると、50個だけのLEDクラスターが必要とされ、それはマトリックス構成の下で必要とされるLEDクラスターの三分の一である。
【００３２】
図5は、本発明の一つの態様による、マトリックス構成で12個のLEDクラスター（Xn-2，Ym-1）〜（Xn+1，Ym+1）の配列を図示している。これらの12個のLEDクラスターは、LEDBKパネルに画定される12の領域用に設けられる。各領域はRGB LEDを有する。各LEDはその座標に対応する行ラインと列ラインとに接続されている。
【００３３】
図6は、本発明の一つの態様による、図5のマトリックス構成の一部200を図示している。電流／電圧を各ラインに対して提供するためにドライバーが設けられる。例えば、列ドライバー202、204および206がラインXn-2、Xn-1、およびXnに対して各々設けられる。
【００３４】
図７は、本発明の一つの態様による、図5の12個のLEDクラスターを駆動するのに関連した波形を図示している。図示したように、LEDクラスター（Xn-2，Ym）がまず起動され、次に（Xn-2，Ym-1）、次に（Xn-2，Ym）、そして次に（Xn-2，Ym+1）が連続して続く。列ドライバー202はVMAXをラインXn-2に接続されたLEDクラスターの陽極の全てに対して駆動し、三色全てを有効にする。一度有効になると、IRed Ym、IBlue Ym、またはIGreen Ymに適用された電流はクラスター内の各LEDをオンにする。LEDの実際の光の出力は各Ymで下げられる電流に比例する。
【００３５】
図8は、本発明の一つの態様による、ディスプレーパネルに画像を生成させるのに使用されるシグナルを図示している。本態様では、LCDパネル用のと同じ複合ビデオシグナルが、LEDBKが必要とする駆動シグナルを創るのに使用される。該LCDパネル制御回路は、光出力レベルとLEDBKの色が可変なのを活用して、実際のコントラスト、色輝度を改善し得、更にバックライトの電力消費全体を減じ得る。
【００３６】
図9は、図6に示したシグナルを創るのに使用されるデコーダ回路300のブロック図を示している。Xnスキャンコンバーター302は、LCDパネルに表示される画像に対応する列タイミングシグナルを創り、LCDが必要とする輝度及び色情報が正確なLEDクラスターに一致するようにする。赤、緑、および青のビデオ入力シグナルはXnスキャンコンバーター302に提供される。赤のビデオ入力シグナルは、電流をRed LEDに出力するプロセッサー304に提供される。緑のビデオ入力シグナルは、電流をGreen LEDに出力するプロセッサー306に提供される。青のビデオ入力シグナルは、電流をBlue LEDに出力するプロセッサー308に提供される。各赤、緑、または青のLEDの行の可変電流出力は、見る人が感じる輝度だけでなく色も提供する。最も単純な実施例においては、LEDバックライトとLCDパネルの間で一対一対応が在り得る。より費用効果が高い解決法では、人間の目は色を感じる錐体を光を感じる桿体より約10倍多く有するという事実を使って、LEDクラスターの数をLCD画素の既定数に対して10ほども減ずることが可能であることが示され得る。
【００３７】
本発明を特定の態様の観点から説明してきた。当業者には明らかなように、上述の諸態様は本発明の範囲から逸脱することなく変更または変形され得る。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年4月11日(2014.4.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶（LC）パネルと、
該LCパネルの下に設けられ、各々同じサイズの複数の領域を有する発光ダイオードバックライト（LEDBK）パネルであって、該LEDBKパネルが第1の複数のLEDクラスター、第2の複数のLEDクラスター、ならびに第1の縁部、第2の縁部、第3の縁部、および第4の縁部を有する光ガイドパネルを有し、該光ガイドパネルの第1の縁部が第1の複数の発散レンズを形成し、該第1の複数のLEDクラスターの各々が、該第1の複数の発散レンズの各々に隣接して配置され、該光ガイドパネルの第2の縁部が第2の複数の発散レンズを形成し、該第2の複数のLEDクラスターの各々が、該第2の複数の発散レンズの各々に隣接して配置され、該光ガイドパネルの第3の縁部が第1の被膜鏡を含み、かつ該光ガイドパネルの第4の縁部が第2の被膜鏡を含む、発光ダイオードバックライト（LEDBK）パネルと
を具備する、ディスプレー。
【請求項２】
該第1の縁部が該第3の縁部の反対側にあり、かつ該第2の縁部が該第4の縁部の反対側にある、請求項1記載のディスプレー。
【請求項３】
該第1の複数の発散レンズの各々が、該第1の複数のLEDクラスターの各々からの光を第3の縁部の方へ送るように構成され、かつ該第2の複数の発散レンズの各々が、該第2の複数のLEDクラスターの各々からの光を第4の縁部の方へ送るように構成される、請求項1記載のディスプレー。
【請求項４】
該第1の被膜鏡が、該第1の複数の発散レンズから送られた光を該光ガイドパネルの該第1の縁部の方へ反射するように構成され、かつ該第2の被膜鏡が、該第2の複数の発散レンズから送られた光を該光ガイドパネルの該第2の縁部の方へ反射するように構成される、請求項1記載のディスプレー。
【請求項５】
該LEDBKパネルのLEDが、該光ガイドパネルの第1および第2の縁部沿いにのみ配置される、請求項1記載のディスプレー。
【請求項６】
該光ガイドパネルの第3の縁部沿いにLEDが配置されず、かつ該光ガイドパネルの第4の縁部沿いにLEDが配置されない、請求項1記載のディスプレー。
【請求項７】
該LEDBKパネルの領域の各々が該ディスプレーの画素の一部である、請求項1記載のディスプレー。
【請求項８】
該LCパネルが複数の画素領域に分割されており、複数の画素領域が該LEDBKパネルの1つの領域上に配置されている、請求項1記載のディスプレー。
【請求項９】
該第1および第2の複数のLEDクラスターの各々が、少なくとも1つの赤LED、少なくとも1つの緑LED、および少なくとも1つの青LEDを有する、請求項1記載のディスプレー。
【請求項１０】
該第1および第2の複数のLEDクラスターの各々が、赤LED、緑LED、青LED、およびもう1つの青LEDを有する、請求項1記載のディスプレー。
【請求項１１】
該第1および第2の複数のLEDクラスターの各々が、赤LED、緑LED、青LED、黄LEDおよびシアンLEDを有する、請求項1記載のディスプレー。
【請求項１２】
第1の複数のLEDクラスター；
第2の複数のLEDクラスター；ならびに
第1の縁部、第2の縁部、第3の縁部、および第4の縁部を有する光ガイドパネルであって、該光ガイドパネルの第1の縁部が第1の複数の発散レンズを形成し、該第1の複数のLEDクラスターの各々が、該第1の複数の発散レンズの各々に隣接して配置され、該光ガイドパネルの第2の縁部が第2の複数の発散レンズを形成し、該第2の複数のLEDクラスターの各々が、該第2の複数の発散レンズの各々に隣接して配置され、該光ガイドパネルの第3の縁部が第1の被膜鏡を含み、かつ該光ガイドパネルの第4の縁部が第2の被膜鏡を含む、光ガイドパネル
を具備する、ディスプレー用の発光ダイオードバックライト(LEDBK)パネル。
【請求項１３】
該第1の縁部が該第3の縁部の反対側にあり、かつ該第2の縁部が該第4の縁部の反対側にある、請求項12記載のLEDBKパネル。
【請求項１４】
該第1の複数の発散レンズの各々が、該第1の複数のLEDクラスターの各々からの光を第3の縁部の方へ送るように構成され、かつ該第2の複数の発散レンズの各々が、該第2の複数のLEDクラスターの各々からの光を第4の縁部の方へ送るように構成される、請求項12記載のLEDBKパネル。
【請求項１５】
該第1の被膜鏡が、該第1の複数の発散レンズから送られた光を該光ガイドパネルの該第1の縁部の方へ反射するように構成され、かつ該第2の被膜鏡が、該第2の複数の発散レンズから送られた光を該光ガイドパネルの該第2の縁部の方へ反射するように構成される、請求項12記載のLEDBKパネル。
【請求項１６】
該LEDBKパネルのLEDが、該光ガイドパネルの第1および第2の縁部沿いにのみ配置される、請求項12記載のLEDBKパネル。
【請求項１７】
該光ガイドパネルの第3の縁部沿いにLEDが配置されず、かつ該光ガイドパネルの第4の縁部沿いにLEDが配置されない、請求項12記載のLEDBKパネル。
【請求項１８】
該LEDBKパネルの領域の各々が該ディスプレーの画素の一部である、請求項12記載のLEDBKパネル。
【請求項１９】
該LEDBKパネルの上に設けられるLCパネルの複数の画素領域が、該LEDBKパネルの1つの領域上に配置される、請求項12記載のLEDBKパネル。
【請求項２０】
該第1および第2の複数のLEDクラスターの各々が、少なくとも1つの赤LED、少なくとも1つの緑LED、および少なくとも1つの青LEDを有する、請求項12記載のLEDBKパネル。
【請求項２１】
該第1および第2の複数のLEDクラスターの各々が、赤LED、緑LED、青LED、およびもう1つの青LEDを有する、請求項12記載のLEDBKパネル。
【請求項２２】
該第1および第2の複数のLEDクラスターの各々が、赤LED、緑LED、青LED、黄LEDおよびシアンLEDを有する、請求項12記載のLEDBKパネル。