(57)【要約】【課題】発光体としてＬＥＤを用いたバックライトユニットを使用する場合でも、画像の輝度ムラを低減させた表示装置を提供する。【解決手段】光源として機能するバックライトユニットと、前記バックライトユニットから照射される光の透過量を変化させて映像を表示する液晶表示パネルと、を有する表示装置において、前記バックライトユニットは、複数のＬＥＤを直列接続して実装する発光基板と、前記発光基板上で、前記ＬＥＤの配列方向両端のＬＥＤ以外のＬＥＤに対して並列接続された負荷抵抗と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源として機能するバックライトユニットと、前記バックライトユニットから照射される光の透過量を変化させて映像を表示する液晶表示パネルと、を有する表示装置において、
前記バックライトユニットは、
複数のＬＥＤを直列接続して実装する発光基板と、
前記発光基板上で、前記ＬＥＤの配列方向両端のＬＥＤ以外のＬＥＤに対して並列接続された負荷抵抗と、を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記負荷抵抗には、前記各ＬＥＤとの接続を切替える切替え手段を有していることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記バックライトユニットは、
前記液晶表示パネルの背面側を覆うよう複数の前記発光基板が同液晶表示パネルに対向して配置された直下型のバックライトユニットであり、
前記複数の発光基板は、前記液晶表示パネルの高さ方向又は幅方向のいずれかの方向に、複数配列しており、
前記いずれかの方向の両端に配置された発光基板に実装される前記負荷抵抗は、他の発光基板に実装される負荷抵抗に比べて抵抗値が小さいことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光体としてＬＥＤを用いたバックライトユニットを有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶型の表示装置の光源として用いられるバックライトユニットが知られている。バックライトユニットは、例えば液晶素子を配列させたパネルの背面側に配置されて、このパネルの背面側から光を照射する。
【０００３】
上記したバックライトユニットの中には発光体をＬＥＤ（Light emitting diode）により構成したものがある。ＬＥＤを発光体に使用することで、従来の蛍光灯と比べてエネルギー効率を良くすることができ、消費電力を低減することができる（例えば、特許文献１−５参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０２９３７０号公報
【特許文献２】特開平１１−３０７８１５号公報
【特許文献３】特開平０６−３１８７３２号公報
【特許文献４】特開２００８−０４６４５９号公報
【特許文献５】特開平０９−１２７９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発光体にＬＥＤを直列接続して使用するバックライトでは、バックライト両端の発光量が他の部位に比べて低くなる場合がある。即ち、バックライトの発光量は、隣り合うＬＥＤの発光量の総和となるため、バックライト両端の発光量は、１つのＬＥＤの発光量のみで規定されることとなる。そのため、バックライトの部位によって発光量のムラが生じ、画像の輝度ムラの要因となる場合があった。
【０００６】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、発光体としてＬＥＤを用いたバックライトユニットを使用する場合でも、画像の輝度ムラを低減させた表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明では、光源として機能するバックライトユニットと、前記バックライトユニットから照射される光の透過量を変化させて映像を表示する液晶表示パネルと、を有する表示装置において、前記バックライトユニットは、複数のＬＥＤを直列接続して実装する発光基板と、前記発光基板上で、前記ＬＥＤの配列方向両端のＬＥＤ以外のＬＥＤに対して並列接続された負荷抵抗と、を有する構成としてある。
【０００８】
上記のように構成された発明では、液晶表示パネルを背面側から照らすバックライトユニットは、発光基板上に複数のＬＥＤを直列接続して実装している。また、各ＬＥＤには、ＬＥＤの配列方向両端のＬＥＤ以外のＬＥＤに対して負荷抵抗が並列接続されており、配列方向両端に実装されたＬＥＤに供給される電流量を、他のＬＥＤに供給される電流量と比べて多くしている。そのため、発光基板の両端において、ＬＥＤの発光量が高くなり、画面の輝度ムラを抑制することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明によれば、ＬＥＤを用いたバックライトを使用する場合でも、画像の輝度ムラを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】表示装置１００の構成を示すブロック構成図である。
【図２】バックライトユニット８０の構成を示す正面図である。
【図３】各ＬＥＤの発光量と画面輝度との関係を説明する図である。
【図４】第２の実施形態に係る表示装置１００の内部背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
１．第１の実施形態：
２．第２の実施形態：
３．その他の実施形態：
【００１２】
１．第１の実施形態：
以下、図を参照して、この発明に係る表示装置に係る第１の実施形態について説明する。この第１の実施形態では、バックライトユニットを表示パネルの背面側上部に配置するサイドライト型を例に説明を行う。
【００１３】
図１は、表示装置１００の構成を示すブロック構成図である。表示装置１００は、液晶型の表示パネル９９と、ＬＥＤを光源として使用するバックライトユニット８０と、コントローラー９８と、ドライバー９７と、電源回路９６と、を備えて構成されている。上記構成の表示装置１００では、メディアプレイヤー等の外部機器を通じて入力された映像データ又は図示しないチューナーを介して取得された放送信号をもとに、表示パネル９９に映像を表示する。
【００１４】
表示パネル９９は、液晶を充填した画素をその解像度に応じて複数配置して構成された画面を備えている。画面を構成する各画素には同画素に対向するよう配置された電極を備えており、この電極に駆動電圧を供給することで画素が駆動し、光の透過率が変更する。また、表示パネル９９は、画素を駆動させる走査線を選択するためのスイッチが多数設けられており、このスイッチにより選択された走査線上の画素に対向する電極に駆動電圧が供給される。
【００１５】
コントローラー９８は、演算を行うためのＣＰＵや、このＣＰＵに所定の演算を実行させるためのプログラムが記録されたＲＯＭや、ＣＰＵのワークエリアとして作用するＲＡＭを備えて構成されている。また、コントローラー９８は、図示しないチューナー等を介して映像データが入力すると、この映像データに対して所定の信号処理を施した後、ドライバー９７に出力する。
【００１６】
ドライバー９７は、映像データをデジタル・アナログ変換してこの映像データが示す階調値に応じた駆動電圧を生成する。また、ドライバー９７は、映像データに含まれる垂直同期信号及び水平同期信号に基づいて、表示パネルの各走査ライン上の電極に生成した駆動電圧を供給する。そのため、駆動電圧が供給された電極は対向する画素に対して駆動電圧を印加し画素を駆動させる。
【００１７】
電源回路９６は、図示しない商用電源等の外部電源から電源供給を受け、この電源から安定化電源を生成した後、表示装置１００を構成する各部に電源を供給する。
【００１８】
図２は、バックライトユニット８０の構成を示す正面図である。バックライトユニット８０は、表示パネル９９に光を供給する光源として機能する。本実施形態に係るバックライトユニット８０は、複数のＬＥＤを実装した発光基板８１と、発光基板８１を駆動するための電源を生成する昇圧回路８２と、バックライトユニット８０の駆動を制御するドライバーＩＣ８３と、を備えて構成されている。
【００１９】
昇圧回路８２は、電源回路９６から供給された電源をもとに、発光基板８１を駆動させるためのバックライト駆動電圧Ｖｂを生成する。また、ドライバーＩＣ８３は、コントローラー９８から出力されるＰ−ＯＮ信号に応じて、このバックライト駆動電圧Ｖｂを発光基板８１に供給する。
【００２０】
発光基板８１は、複数のＬＥＤ１〜ＬＥＤｎを直列に接続して直列回路を構成している。また、この直列回路の一端は昇圧回路８２の出力端子に接続されている。本実施形態では、発光基板８１は、５４個のＬＥＤ（ｎ＝５４）を実装する。また、発光基板８１に実装されるＬＥＤ２〜ＬＥＤｎ−１には、それぞれ負荷抵抗Ｒ１〜Ｒｎ−２が並列接続されている。即ち、発光基板８１の両端に位置するＬＥＤ１、ＬＥＤｎには、負荷抵抗が接続されてない。
【００２１】
さらに、発光基板８１の抵抗Ｒ１、Ｒｎ−２には、ＬＥＤ２、ＬＥＤｎ−１との接続状態を切替えるスイッチＳｗ（切替え手段）がそれぞれ接続されている。そのため、スイッチＳｗがオンの場合は、ＬＥＤ２と抵抗Ｒ１、及びＬＥＤｎ−１と抵抗Ｒｎ−２とは並列に接続され、スイッチＳｗがオフの場合は、ＬＥＤ２と抵抗Ｒ１、及びＬＥＤｎ−１と抵抗Ｒｎ−２との接続は解除される。
【００２２】
上記構成のバックライトユニット８０において、ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎ及び抵抗Ｒ１〜Ｒｎ−２により構成される回路には昇圧回路８２が生成したバックライト駆動電圧Ｖｂに応じた電流Ｉｂが流れる。ここで、スイッチＳｗがオンの場合、発光基板８１両端のＬＥＤ１、ＬＥＤｎに流れる電流Ｉｂと、ＬＥＤ２と負荷抵抗Ｒ１により構成される並列回路に流れる電流Ｉｂは等価となる。同様に、ＬＥＤ３〜ＬＥＤｎ−１と負荷抵抗Ｒ２〜Ｒｎ−２により構成される各並列回路の電流Ｉｂも同じである。そのため、ＬＥＤ２〜ＬＥＤｎ−１に流れる電流成分Ｉｌｅｄは負荷抵抗Ｒ１〜Ｒｎ−２に流れる電流成分Ｉｒの分だけ、ＬＥＤ１、ＬＥＤｎに流れる電流Ｉｂと比べて小さくなる。即ち、ＬＥＤ２〜ＬＥＤｎ−１に流れる電流Ｉｌｅｄは、ＬＥＤ１に流れる電流Ｉｂに比べて小さくなる。また、ＬＥＤの発光量は流れる電流に比例するため、ＬＥＤ２〜ＬＥＤｎ−１の発光量は、ＬＥＤ１、ＬＥＤｎに比べて低くなる。
【００２３】
図３は、各ＬＥＤの発光量と画面輝度との関係を説明する図である。ここで、図３は、表示装置１００を上部から見た場合の内部断面図を示す。また、表示パネル９９の主走査方向における各部位の輝度をそれぞれＢｒ１〜Ｂｒｎ＋１とする。
【００２４】
表示パネル９９の各部位の輝度Ｂｒ１、Ｂｒｎ＋１は、表示される映像データの階調値（即ち、表示パネルの９９の光の透過量）が同じであれば、バックライトユニット８０の各部位（ＬＥＤ１、又はＬＥＤｎ）の発光量に比例する。一方で、表示パネル９９の輝度Ｂｒ２〜Ｂｒｎは、それぞれ隣り合うＬＥＤの発行量の和に比例する。例えば、輝度Ｂｒ２は、ＬＥＤ１及びＬＥＤ２の発光量の和に比例する。そのため、本実施形態で示すバックライトユニット８０の構成により、発光基板８１の両端に位置するＬＥＤ１、ＬＥＤｎ単体の発光量を、各ＬＥＤ２〜ＬＥＤｎ−１に比べて高く設定している。その結果、表示パネル９９の両端の輝度Ｂｒ１及び輝度Ｂｒｎ＋１と、内側の輝度Ｂｒ２〜Ｂｒｎとの輝度差を小さくすることができ、画面輝度のムラを低減することが可能となる（図３ａ）。
【００２５】
さらに、発光基板８１の両端のＬＥＤ１、ＬＥＤｎに供給される電流Ｉｂの量を増やすだけでは、画面輝度の調整が上手くいかない場合がある。例えば、図３ｂに示すように発光基板８１の端にコネクターＣが実装されている場合では、コネクターＣが影となり画面の対応する部位の輝度が暗くなってしまう場合がある。そのため、スイッチＳｗをオフさせることで、ＬＥＤ２（ＬＥＤｎ−１）と抵抗Ｒ１（Ｒｎ−２）との接続を解除し、ＬＥＤ２（ＬＥＤｎ−１）に流れる電流成分Ｉｌｅｄを増加させる。その結果、コネクターＣ付近のＬＥＤ２（ＬＥＤｎ−１）の発光量を高くし画面輝度を高く保つことが可能となる。
【００２６】
２．第２の実施形態：
本実施形態に係るバックライトユニット８０は、サイドライト型以外にも、表示パネル９９の背面領域の全てに対向するよう同バックライトユニット８０が配置される直下型の表示装置に対しても適用することができる。図４は、第２の実施形態に係る表示装置１００の内部背面図である。第２の実施形態に係る表示装置１００では、発光基板８１を高さ方向（副走査方向）にＭ個（図４では、Ｍ＝６）配置して直下型のバックライトユニット８０を構成している。ここで、各発光基板８１１〜８１６は、それぞれが第１の実施形態において図２を用いて説明した発光基板に対応している。
【００２７】
直下型のバックライトユニットでは、バックライトユニット８０の外周領域（図４で点線で囲む領域Ａ）に対応する画面の領域において、画面輝度が低くなる。これは、この領域を照らす光の量が、他の領域に比べて少なくなるからである。例えば、発光基板８１１の上部の発光量は、発光基板８１１に実装されるＬＥＤ８１１＿１〜ＬＥＤ８１１＿ｎ（図示しない）からの光であるのに対し、発光基板８１１と発光基板８１２により囲まれる領域（領域Ｂ）は、発光基板８１１に実装されるＬＥＤ８１１＿１〜ＬＥＤ８１１＿ｎからの光と、発光基板８１２に実装されるＬＥＤ８１２＿１〜ＬＥＤ８１２＿ｎからの光が合わさった光であり、発光量が異なるからである。また、領域Ａを構成する、発光基板８１６の下部、及びバックライトユニット８０の両側の領域についても同様の理由である。
【００２８】
そのため、第２の実施形態では、第１の実施形態同様、各発光基板８１１〜８１６の両端のＬＥＤ以外のＬＥＤに対して負荷抵抗を接続し、更に、発光基板８１１及び発光基板８１６に実装される負荷抵抗Ｒ８１１＿１〜Ｒ８１１＿ｎ−１及び負荷抵抗Ｒ８１６＿１〜Ｒ８１６＿ｎ−１の抵抗値を、他の発光基板８１２〜発光基板８１５に実装される負荷抵抗の抵抗値と比べて低くしている。
【００２９】
上記構成により、各発光基板８１１〜８１６単体では、両端のＬＥＤの発光量が高くなるとともに、バックライトユニット８０全体では、発光基板８１１及び発光基板８１６に実装されたＬＥＤの発光量が、他の発光基板８１２〜８１５に実装されたＬＥＤの発光量と比べて高くなる。そのため、図４に示すような、領域Ａにおける発光量と、他の領域との発光量の差が小さくなり、直下型のバックライトユニット８０に伴う不均一な発光量に応じた画面の輝度ムラを抑制することが可能となる。
【００３０】
３．その他の実施形態：
直下型のバックライトユニットの構成として、発光基板を高さ方向に配列することは一例であり、これ以外にも幅方向に配列させるものであってもよい。
また、スイッチＳｃが取り付けられる負荷抵抗の位置は一例であり、これ以外の位置に取り付けられるものであってもよい。
【００３１】
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
【符号の説明】
【００３２】
８０…バックライトユニット、８１…発光基板、８２…昇圧回路、９６…電源回路、９７…ドライバー、９８…コントローラー、９９…表示パネル、１００…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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