(57)【要約】【課題】液晶ディスプレイに用いられるバックライトユニットを提供する。【解決手段】前記バックライトユニットは、複数の発光素子および一個の制御ユニットを含む。前記制御ユニットは、前記発光素子に電気的に接続され、画素が受けた画面映像データに基づいて、各発光素子が射出した光線の強度を制御する。画面映像データが赤色、緑色、又は青色であった場合、前記制御ユニットは、個別的に各発光素子をそれぞれ調整することができ、射出された赤色、緑色、又は青色の光線を最大強度にし、液晶表示パネルの赤色、緑色、又は青色の色域を拡大させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス配列されて映像を表示する複数の画素を含む液晶ディスプレイパネルを有する液晶ディスプレイに用いられるバックライトユニットであって、
前記バックライトユニットは、複数の発光素子を有し、各発光素子は、赤色、緑色、青色のうちの少なくとも１つの光線を射出し、且つ、前記発光素子を配列することで前記液晶ディスプレイパネルの対応領域を照射し、各発光素子が発した光線は、最大値と最小値との間にある強度を有し、前記最小値は前記最大値より小さくなり、
前記バックライトユニットは更に、前記発光素子に電気的に接続され、前記画素が受けた画面の映像データに基づいて、各発光素子が発した光線の強度を制御する制御ユニットを有し、
前記制御ユニットによって、
前記画素が受けた前記画面の映像データが赤色の時、各発光素子が発した赤色光の強度を最大値に調整することと、
前記画素が受けた前記画面の映像データが緑色の時、各発光素子が発した緑色光の強度を最大値に調整することと、
前記画素が受けた前記画面の映像データが青色の時、各発光素子が発した青色光の強度を最大値に調整することと、
を行うことを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２】
前記制御ユニットによって、
前記画素が受けた前記画面の映像データが赤色の時、各発光素子が発した緑色光と青色光の強度をそれぞれの最小値に調整することと、
前記画素が受けた前記画面の映像データが緑色の時、各発光素子が発した赤色光と青色光の強度をそれぞれの最小値に調整することと、
前記画素が受けた前記画面の映像データが青色の時、各発光素子が発した赤色光と緑色光の強度をそれぞれの最小値に調整することと、
を行うことを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項３】
前記発光素子を覆う搭載用パネルを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項４】
前記搭載用パネルは、複数の領域に分割されたことを特徴とする請求項３に記載のバックライトユニット。
【請求項５】
前記各領域は、前記発光素子のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項４に記載のバックライトユニット。
【請求項６】
前記制御ユニットは、各領域内の発光素子をそれぞれ制御する回路を有することを特徴とする請求項５に記載のバックライトユニット。
【請求項７】
前記制御ユニットは、前記各発光素子をそれぞれ個別に制御する回路を含むことを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項８】
前記各発光素子は、少なくとも３つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を含み、前記各発光ダイオードが発する光線は、赤色、緑色、青色のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項９】
前記制御ユニットは、前記各発光ダイオードを個別に制御する回路を含むことを特徴とする請求項８に記載のバックライトユニット。
【請求項１０】
前記各発光ダイオードが発した光線の強度は、最小値と最大値との間で連続的に或いは不連続的に調整されることを特徴とする請求項９に記載のバックライトユニット。
【請求項１１】
液晶ディスプレイに用いられるバックライトユニットであって、前記液晶ディスプレイは、液晶ディスプレイパネルを有し、前記液晶ディスプレイパネルは、複数の画素と信号処理ユニットを有し、前記複数の画素はマトリクス配列されて映像信号を表示し、前記信号処理ユニットは、前記液晶ディスプレイパネルの前記画素に基づいて、前記映像信号をデータ信号組に処理し、前記データ信号組内の各データ信号は、少なくとも１種の色と関連しており、
前記バックライトユニットは、異なる色の光線を発する光源を有し、前記光源は複数の発光素子を含み、前記発光素子の配列によって前記液晶ディスプレイパネルの対応領域が照射可能となり、前記光源が発する光線の強度が最大値と最小値との間にあり、最小値が最大値より小さくなり、
前記バックライトユニットは更に、制御ユニットを含み、この制御ユニットは前記光源に電気的に接続され、前記画素が受けた前記データ信号組に基づいて、前記光源が射出した異なる色の光線の強度をそれぞれ制御し、前記液晶ディスプレイパネルのある領域が対応のデータ信号を有する時、前記領域と関連のある発光素子が射出した光線が最大の強度を有し、前記対応のデータ信号と関連することを特徴とするバックライトユニット。
【請求項１２】
前記発光素子を覆う搭載用パネルを更に含むことを特徴とする請求項１１に記載のバックライトユニット。
【請求項１３】
前記搭載用パネルは複数の領域に分割されたことを特徴とする請求項１２に記載のバックライトユニット。
【請求項１４】
前記各領域は、前記発光素子のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１３に記載のバックライトユニット。
【請求項１５】
前記制御ユニットは、各領域内の発光素子をそれぞれ制御する回路を有することを特徴とする請求項１４に記載のバックライトユニット。
【請求項１６】
前記制御ユニットは、前記各発光素子をそれぞれ個別に制御する回路を含むことを特徴とする請求項１１に記載のバックライトユニット。
【請求項１７】
前記各発光素子は、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を含み、この発光ダイオードは、少なくとも１つの色の光を発することを特徴とする請求項１１に記載のバックライトユニット。
【請求項１８】
前記各発光素子は、少なくとも３つの発光ダイオードを含み、前記各発光ダイオードが発する光線は、前記赤色、緑色、青色のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１１に記載のバックライトユニット。
【請求項１９】
前記制御ユニットは、前記各発光ダイオードを個別に制御する回路を含むことを特徴とする請求項１８に記載のバックライトユニット。
【請求項２０】
前記各発光ダイオードが発した光線の強度は、その最小値と最大値との間で連続的に或いは不連続的に調整されることを特徴とする請求項１９に記載のバックライトユニット。
【請求項２１】
前記信号処理ユニットは、
前記映像信号を受ける機能と、
前記映像信号のＲＧＢ成分を計算し、バックライトの各点灯領域内のドミナントカラーを決定する機能と、
前記ＲＧＢ成分をカラービデオ信号に変換する機能と、
前記カラービデオ信号に対してダウンサンプリングし、低サンプリングの映像信号を発生して、前記低サンプリングの映像信号の解像度をバックライトユニットの解像度に対応させる機能と、
前記低サンプリングの映像信号をバックライト信号に変換する機能と、
前記バックライト信号を前記バックライトユニットの前記制御ユニットに提供する機能と、
を行うことを特徴とする請求項１１に記載のバックライトユニット。
【請求項２２】
前記信号処理ユニットは、更に、
前記バックライト信号を光線分布関数と一緒に旋回して旋回信号を発生する機能と、
前記旋回信号に基づいて前記映像信号を分割してＲＧＢ成分を生成する機能と、
前記ＲＧＢ成分に対してガンマ校正を行う機能と、
前記ＲＧＢ成分をデータ信号組に変換して前記液晶ディスプレイパネルに映像を表示させる機能と、
を行うことを特徴とする請求項２１に記載のバックライトユニット。
【請求項２３】
液晶ディスプレイの色域を動的に拡大する方法であって、前記液晶ディスプレイは、マトリクス方式で配列された複数の画素を有して映像を表示する液晶ディスプレイパネルを備え、前記液晶ディスプレイパネルの画素に基づいて、前記映像がデータ信号組に処理され、前記データ信号組内の各データ信号が少なくとも一つの色と関連があり、前記方法は、
バックライトユニットを提供するステップを含み、前記バックライトユニットは、前記液晶ディスプレイパネル内に位置され、異なる色の光線を発する光源を有し、前記光源は複数の発光素子を含み、各発光素子が前記液晶ディスプレイパネルの対応領域と関連があり、発された光線の強度が最大値と最小値との間にあり、最小値が最大値より小さく、
更に、前記データ信号組を前記画素に提供するステップを含み、
前記画素が受けた前記データ信号組に基づいて、前記光源が発した光線の強度を個別に制御し、これにより前記液晶ディスプレイパネルのある領域が前記データ信号組内の対応データ信号を受けた時、前記領域と関連のある発光素子が最大の強度を有する光線を発し、前記最大の強度は、前記対応データ信号と関連していることを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記光源が発した光線を前記液晶ディスプレイパネルに提供するステップを更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記各発光素子は、少なくとも一つの色の光を発する発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記各発光素子は、少なくとも３つの発光ダイオードを含み、前記各発光ダイオードが発する光線は、赤色、緑色、青色のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記各発光ダイオードが発した光線の強度は、それ自体の最小値と最大値との間で連続的に或いは不連続的に調整されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
液晶ディスプレイの色域を動的に拡大する方法であって、前記液晶ディスプレイは、マトリクス方式で配列された複数の画素を有して映像を表示する液晶ディスプレイパネルを備え、前記液晶ディスプレイパネルの画素に基づいて、前記映像がデータ信号組に処理され、前記データ信号組内の各データ信号が少なくとも一つの色と関連があり、前記方法は、
バックライトユニットを提供するステップを含み、前記バックライトユニットは、異なる色の光線を発して前記液晶ディスプレイパネルを照射し、発された光線の強度が最大値と最小値との間にあり、前記最小値が前記最大値より小さく、
更に、前記画素が受けた前記データ信号組に基づいて、前記光源が発した光線の強度を個別に制御するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２９】
前記データ信号組を前記画素に提供するステップを更に含むことを特徴とする請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記光源が発した光線を前記液晶ディスプレイパネルに提供するステップを更に含むことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記光源は、複数の発光素子を含み、前記各発光素子は、少なくとも一つの色の光を発すると共に、前記液晶ディスプレイパネルの対応領域に対応することを特徴とする請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記制御ステップは、最大の強度を有する光線を発する発光素子を制御し、前記発光素子は、前記液晶ディスプレイパネルの１領域と関連しており、前記最大の強度は、前記液晶ディスプレイパネルの前記領域が受けた対応データ信号と関連があることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記各発光素子は、少なくとも一つの色の光を発する発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記各発光素子は、少なくとも３つの発光ダイオードを含み、各発光ダイオードが発する光線は、赤色、緑色、青色のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項２８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイに関し、特に、液晶ディスプレイに用いられ、液晶ディスプレイの色域を動的に拡大するバックライトユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（LCD: Liquid Crystal Display）装置は、比較的小型の電源を使用するだけで、比較的品質の良い映像を表示することができるので、表示装置として汎用されている。ＬＣＤ装置はＬＣＤパネルを有し、ＬＣＤパネルは、多数の液晶分子と画素ユニットを有する。各画素ユニットは、対応の液晶分子に関連し、液晶コンデンサと蓄積コンデンサと薄膜トランジスタ（ＴＦＴ:
Thin Film Transistor）とを有する。薄膜トランジスタは、液晶コンデンサ及び蓄積コンデンサに電気的に接続される。画素ユニットは、マトリクスに形成され、前記マトリクスは、一定数量の画素列（row）と画素行（column）とを有する。一般的には、スキャン信号が画素列に順次に供給され、ある画素列上の画素をオンにする。画素信号がある画素列上の薄膜トランジスタをオンにした時、ソース信号（映像信号）は、画素行に同時に供給され、オンにされた画素列の液晶コンデンサ及び蓄積コンデンサに対して充電を行う。よって、液晶分子の方向を画素列間に合わせすることで、液晶分子を穿通する光線を制御することができる。各画素列に対して上述のステップを繰り返すことで、全ての画素が対応のソース信号（映像）を受けることができ、映像信号が表示される。
【０００３】
ＬＣＤは、受動の表示装置であり、通常、冷陰極管（ＣＣＦＬ:Cold Cathode Fluorescent Lamp）をバックライトとして使用することによって、ＬＣＤスクリーンに映像を表示させる。また、バックライトモジュールによってバックライトに一定の輝度を提供させることが可能なので、ＬＣＤの透過率によって、ＬＣＤディスプレイのコントラストを決定する。一般的には、バックライトモジュールは、入力のカラー映像信号に電気的に接続される。バックライトモジュールが提供する輝度は、ＬＣＤの画面上に表示したい入力のカラー映像信号によって決まる。ＬＣＤディスプレイのコントラストがこれにより増加される。
【０００４】
図８は、光学表示システムを示す概略図（特許文献１参照）である。図に示すように、表示装置は、パッシブディスプレイと、光源と、ビデオ信号入力とを有する。光源を制御して照らされるパッシブディスプレイの特徴によって映像が表示される方法も開示されている。表示された映像は、必要な情報と、グレースケールと、カラー特性とを含む。光源は、入力信号（例えば、ビデオ信号）によって、それ自体が生成する光源を変調する。そして、入力映像信号によって、液晶分子の透過率とバックライトの輝度を制御し、映像のコントラストを増加することができる。
【０００５】
近年では、発光ダイオード（ＬＥＤ:Light Emitting Diode）アレイモジュールは、新しいバックライト源となってきている。ＬＥＤアレイモジュールが色鮮やかでより明るいカラー映像を提供するため、益々評判が良い。３原色のＬＥＤ（赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ）をバックライトとして用いられるとき、３原色のＬＥＤに流す電流を調整して、バックライトに対しバランスの取れた白色光を提供させる必要がある。また、ＬＥＤの輝度が周囲の温度の影響を受け易いことから、色温度を一定させて不変にするために、ＬＥＤの輝度を検出して補償しなければならない。
【０００６】
図９は、ＬＣＤの色温度を調整する方法を示している（特許文献２参照）。２組以上のバックライトランプ１〜５によってＬＣＤを照射している。バックライトランプ１〜５は、異なる色温度を有するが、バックライトランプ１〜５の色温度の範囲を広げるのに好ましいのは、光線の透過率を変えることである。従来の解決方法は、スイッチＳ１によって異なる色温度を有するバックライトランプ１〜５を切り換え、ディスプレイの色温度を設定している。また、バックライトランプ１〜５の輝度を調整することで色温度を調整することもできる。
【０００７】
しかしながら、バックライト装置は、かなり大きな電力を消耗し、且つ動作の時、バックライト装置は熱を発生する。そして、画素レベルに基づいてバックライト装置のバックライトを個別的に調整することができないことから、色域も制限されることになる。現時点では、上述の問題を解決できる技術がまだない。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６,８１６,１４１号
【特許文献２】米国特許第６,２１３,６１５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、液晶ディスプレイに用いられ、液晶ディスプレイの色域を動的に拡大するバックライトユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記液晶ディスプレイは、液晶ディスプレイパネルを有し、この液晶ディスプレイパネルは、複数の画素を有し、これら複数の画素は、マトリクス配列され、映像を表示する。
【００１１】
１つの実施例によれば、前記バックライトは、複数の発光素子と制御ユニットとを含む。発光素子のそれぞれは、光線を発することができ、前記光線は、赤色、緑色、青色のうちの少なくとも１つである。また、発光素子を配列することで、液晶ディスプレイパネルの対応領域を照射することができる。前記液晶ディスプレイパネルは、少なくとも１つの画素を有し、発光素子のそれぞれが発した光線は、最大値と最小値の間にある強度を有しており、最小値は、最大値より小さい。
【００１２】
前記制御ユニットは、発光素子に電気的に接続され、画素が受けた画面の映像データに基づいて、発光素子のそれぞれが発した光線の強度を制御する。１つの実施例によれば、制御ユニットは、画素が受けた画面の映像データが赤色の時、各発光素子が発した赤色光の強度を最大値に調整して、液晶ディスプレイパネルの赤色領域の色域を拡大する。画素が受けた画面の映像データが緑色の時、各発光素子が発した緑色光の強度を最大値に調整して、液晶ディスプレイパネルの緑色領域の色域を拡大する。画素が受けた画面の映像データが青色の時、各発光素子が発した青色光の強度を最大値に調整して、液晶ディスプレイパネルの青色領域の色域を拡大する。
【００１３】
一つの実施例では、制御ユニットは、画素が受けた画面の映像データが赤色の時、各発光素子が発した緑色光と青色光の強度をそれぞれ最小値に調整し、画素が受けた画面の映像データが緑色の時、各発光素子が発した赤色光と青色光の強度をそれぞれ最小値に調整し、また、画素が受けた画面の映像データが青色の時、各発光素子が発した赤色光と緑色光の強度をそれぞれ最小値に調整する。
【００１４】
１つの実施例では、バックライトユニットは、画素を覆う搭載用パネルを有し、前記搭載用パネルは、複数の領域に分割される。制御ユニットは、各領域内の発光素子をそれぞれ制御する回路を有する。もう１つの実施例では、制御ユニットは、各領域内の発光素子のそれぞれを個別に制御する回路を有する。また、各発光素子は、少なくとも３つのＬＥＤを含む。その他の実施例では、制御ユニットは、発光ダイオード内のそれぞれを個別に制御する回路を含む。発光ダイオードのそれぞれが発する光線の強度は、最大値と最小値との間で連続的に或いは不連続的に調整される。
【００１５】
また、前記搭載用パネルは、発光素子を覆い、発光素子は、マトリクスに配列される。前記領域内のそれぞれは、発光素子内の少なくとも１つを含む。実施例では、発光ダイオードのそれぞれが発する光線は、赤色、緑色、青色のうちの少なくとも１つである。他の実施例では、各発光素子はＬＥＤを含み、発光ダイオードは、少なくとも一つの色の光を発することができる。
【００１６】
もう１つの態様によれば、本発明は、液晶ディスプレイに用いられ液晶ディスプレイの色域を動的に拡大するバックライトユニットに関する。液晶ディスプレイパネルは、複数の画素と信号処理ユニットとを有し、前記画素は、マトリクス配列され、映像信号を表示する。信号処理ユニットは、液晶ディスプレイパネルの画素に基づいて、映像信号をデータ信号組に処理する。データ信号組内の各データ信号は、少なくとも一つの色と関連している。
【００１７】
１つの実施例では、バックライトユニットは、光源と制御ユニットとを含む。光源は、異なる色の光線を発することができ、複数の発光素子を有する。発光素子の配列によって、液晶ディスプレイパネルの対応領域を照射することができ、液晶ディスプレイパネルは、少なくとも１つの画素を有する。光源が発した光線の強度は、最大値と最小値との間にあり、最小値は最大値より小さい。制御ユニットは、光源に電気的に接続され、画素が受けたデータ信号組に基づいて、光源が発した異なる色の光線の強度をそれぞれ制御する。よって、液晶ディスプレイパネルの領域が対応のデータ信号を有する時、ある領域と関連のある発光素子が発した光線は、最大の強度を有し、対応のデータ信号と関連している。
【００１８】
バックライトユニットは、発光素子を覆う搭載用パネルを有し、前記発光素子は、マトリクス配列される。搭載用パネルは、複数の領域に分割され、領域内のそれぞれは、少なくとも発光素子の１つを含む。各発光素子は、３つのＬＥＤを含み、発光ダイオードのそれぞれが発した光線は、赤色、緑色、青色のうちの少なくとも１つである。もう１つの実施例では、各発光素子は、ＬＥＤを含み、発光ダイオードは少なくとも１つの色の光を発する。
【００１９】
１つの実施例では、信号処理ユニットは、下記の機能を行うように用いられる。即ち：ビデオ源からの映像信号を受ける；映像信号のＲＧＢ成分を計算し、各バックライトの点灯領域内の色域を決定する；ＲＧＢ成分をカラービデオ信号に変換する；カラービデオ信号に対してダウンサンプリングし、低サンプリングの映像信号を発生し、低サンプリングの映像信号の解像度は、バックライトユニットの解像度に対応する；低サンプリングの映像信号をバックライト信号に変換し、バックライト信号をバックライトユニットの制御ユニットに提供する。
【００２０】
信号処理ユニットは更に、下記の機能を行う。即ち：バックライト信号を光線分布関数（light spread function; LSF)と一緒に旋回し、旋回信号を発生する；旋回信号に基づいて映像信号を分割し、ＲＧＢ成分組を発生する；ＲＧＢ成分に対してガンマ校正を行い、且つＲＧＢ成分をデータ信号組に変換し、液晶ディスプレイパネルに映像を表示させる。
【００２１】
１つの態様によれば、本発明は、液晶ディスプレイの色域を動的に拡大する方法に関する。液晶ディスプレイは、液晶ディスプレイパネルを有する。液晶ディスプレイパネルは、複数の画素を有する。前記画素は、マトリクス方式で配列され、映像を表示する。液晶ディスプレイパネルの画素に基づいて、映像がデータ信号組に処理される。データ信号組内の各データ信号は、少なくとも一つの色と関連している。１つの実施例によれば、前記方法は、下記のステップを含む。（ｉ）液晶ディスプレイパネルに位置されたバックライトユニットを提供するステップ、（ｉｉ）データ信号組を画素に提供するステップと、（ｉｉｉ）画素が受けたデータ信号組に基づいて、光源が発した異なる色の光線の強度を個別に制御し、これにより、液晶ディスプレイパネルのある領域がデータ信号組内の対応データ信号を受けた時、前記領域と関連のある発光素子は、最大の強度を有する光線を発する。この最大強度は、対応のデータ信号に関連している。
【００２２】
前記バックライトは、異なる色の光線を発する光源を含む。光源は、複数の発光素子を含む。発光素子のそれぞれは、液晶ディスプレイパネルの対応領域と関連している。液晶ディスプレイパネルは、少なくとも１つの画素を有する。発された光線の強度は、最大値と最小値との間にある。最小値は、最大値より小さい。１つの実施例では、前記方法は、前記光線が発した光線を液晶ディスプレイパネルに提供する。
【００２３】
１つの実施例では、発光素子のそれぞれは、発光ダイオードを含む。発光ダイオードは、少なくとも一つの色の光を発することができる。もう１つの実施例では、発光素子のそれぞれは、少なくとも３つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。発光ダイオードのそれぞれが発した光線は、赤色、緑色、青色のうちの少なくとも１つである。発光ダイオードのそれぞれが発した光線の強度は、それ自体の最小値と最大値との間で連続的にまたは不連続的に調整される。
【００２４】
もう１つの態様では、本発明は、液晶ディスプレイの色域が動的に拡大する方法に関するものである。液晶ディスプレイは、液晶ディスプレイパネルを有する。液晶ディスプレイパネルは、複数の画素を有し、前記画素は、アレイ方式で配列され、映像を表示する。映像は、液晶ディスプレイパネルの画素に基づいてデータ信号組に処理される。データ信号組の各データ信号は、少なくとも一つの色と関連している。１つの実施例によれば、前記方法は、異なる色の光線を発することができ、液晶ディスプレイパネルを照射するバックライトユニットを提供するステップと、画素が受けたデータ信号組に基づいて、光源が発した異なる色の光線の強度をそれぞれ制御するステップとを含む。発された光線の強度は、最大値と最小値の間にあり、最小値は、最大値より小さい。１つの実施例では、前記方法は、データ信号を画素に提供するステップをも含む。もう１つの実施例では、前記方法は、光源が発した光線を液晶ディスプレイパネルに提供するステップをも含む。
【００２５】
１つの実施例では、光源は複数の発光素子を含む。前記発光素子のそれぞれは、少なくとも一つ色の光を発することができ、発光素子のそれぞれは、液晶ディスプレイパネルの対応領域に対応する。前記液晶ディスプレイパネルは、少なくとも１つの画素を有する。もう１つの実施例によれば、前記制御ステップは、最大の強度を有する光線を発する発光素子を制御するステップを含む。前記発光素子は、液晶ディスプレイパネルの領域と関連し、最大の強度は、液晶ディスプレイパネルの領域が受けた対応のデータ信号と関連している。もう１つの実施例によれば発光素子のそれぞれは、１つの発光ダイオードを含む。発光ダイオードは少なくとも一つの色の光を発することができる。もう１つの実施例では、発光素子のそれぞれは、少なくとも３つの発光ダイオードを含む。発光ダイオードのそれぞれが発した光線は、赤色、緑色、青色のうちの少なくとも１つである。
【発明の効果】
【００２６】
液晶ディスプレイに用いられ液晶ディスプレイの色域を動的に拡大する本発明のバックライトユニットによれば、発光ダイオード本来の輝度、色度、色飽和度、分析された色制御信号に基づき、カラー映像またはカラービデオデータがそれぞれ分析され、各ＲＧＢの発光ダイオードを定義することができる。各ＲＧＢの発光ダイオードの色は、個別に制御および調整されることができ、映像の色がより鮮明になる。バックライト本来のＲＧＢの発光ダイオードは、個別にオンまたはオフにされることができ、映像のコントラストを増加することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の目的、特徴、利点が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
【実施例】
【００２８】
後述のガンマは、映像表示システム（例えばＬＣＤ装置）の輝度特性を示しており、これは、単一数値のパラメータであり、映像表示システムのグレースケールと輝度と間の非線形性関係を示している。ｎビットのグレースケールを用いて映像の輝度を表す場合、グレースケール値は、０〜（２n−１）である。ここで０は、最も暗いことを表し、（２n−１）は、最も明るいことを表す。ＬＣＤ装置では、グレースケール値によって、液晶を透過する光線の輝度を制御することができる。
【００２９】
データドライバによって発生した電圧を用いれば、ＬＣＤパネルの画素を駆動して、ＬＣＤパネルの画素に対して画面の映像に基づいて映像を表示させることができる。
【００３０】
以下、図１〜７を用いて本発明の実施例を説明する。本発明の実施態様に基づいて、本発明は、液晶ディスプレイに用いられ、液晶ディスプレイの色域を動的に拡大するバックライトユニットに関するものである。この液晶ディスプレイは、液晶ディスプレイパネルを有し、この液晶ディスプレイパネルは、複数の画素を含み、これらの画素は、マトリクス方式で配列されて映像を表示する。
【００３１】
コンピュータグラフィックス(computer graphics)では、領域（ｇａｍｕｔ）または色域（color gamut）は、色の全サブセット（ｓｕｂｓｅｔ）となる。一般的な方法は、色のサブセットに関し、例えば、色空間（colorspace）または特定の出力装置を表すことができる。色彩理論によれば、装置または処理の範囲は、一部の可視色空間（visible color space）であり、表示、検出、または再製造可能になっている。一般的には、多くのシステムでカラーを生成可能な場合（色域が広い場合）、色域は、色相-飽和平面（hue−saturation  plane）内に規定されている。デジタル映像を処理する際に、多くの適切な色相モデル、例えば、赤、緑、青（ＲＧＢ）モデルが用いられる。
【００３２】
図１(a)は、ＣＩＥ１９３１のｘｙ色度図を表している。グレー領域以外の馬蹄形領域は、可能な色域である。三角形領域１００,１０５は、異なる状況の下で一般のグラフ表示（例えばＬＣＤ画面）に使用可能な領域である。それは、全ての色空間をカバーしているわけではない。三角形の３つの頂点は、最も基本の領域である。緑色は最も上の頂点で、赤色は右下の頂点で、青色は左下の頂点である。ＬＣＤディスプレイの色域を増加するために、主にＬＣＤディスプレイのバックライトの色域を増加しなければならない。本発明の原理は、バックライトのＬＥＤとなる領域に基づいて、ＬＥＤバックライトの色域をダイナミック的に増加する。よって、ＬＥＤの色域を増加することができ、且つＬＣＤディスプレイの色域も増加される。
【００３３】
図１(a)は、２つのＬＥＤバックライトの色域を表しており、本発明に基づいて増加された色域の実施例を説明している。図１(a)では、三角形領域１０５は、色温度が約１００００Ｋで調整されたカラーバックライトの色域を表している。この色温度下で表された色域は、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）１０３.３％である。本発明に基づいて赤色映像をある領域に表示したい時、前記領域内の赤色ＬＥＤの輝度は最大値に調整され、緑色映像をある領域に表示したい時、前記領域内の緑色ＬＥＤの輝度は最大値に調整され、青色映像をある領域に表示したい時、前記領域内の青色ＬＥＤの輝度は最大値に調整される。
三角形領域１００は、カラーバックライトの色域の調整結果を表しており、生成された最大の色域である。本実施例において、色域は、ＮＴＳＣ１２１％まで動的に増加される。下記の表は、色温度１００００Ｋで、ＬＥＤバックライトの最大の輝度とＬＥＤのＲＧＢの最大の輝度との比較を表す比較表である。
【００３４】
【表１】
2009053687.tif 000003
【００３５】
図１(b)は、三原色（赤、緑、青）の強度の増加によってＬＣＤの色域がどのように拡大されるかを表している。通常ＬＥＤの輝度が制限されることから、白色ＬＥＤまたはカラーＬＥＤ（例えば、赤、緑、青色）は、ＬＣＤスクリーンの一部の領域にのみ提供され、各領域は、赤色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤとをそれぞれ有する。従来、ＬＥＤバックライトは、白色ＬＥＤを用いて白色を提供している。ＬＣＤの色域を増加するために、カラーのＬＥＤが用いられ、表示したい映像に基づいて各ＬＥＤの輝度を個別に制御している。本発明の一実施例において、ＬＥＤ本来の輝度と、色度と、色飽和度と、分析されたカラー制御信号とに基づき、カラー映像またはカラービデオ映像が分析可能となり、各ＲＧＢＬＥＤを定義することができる。また、各ＲＧＢ ＬＥＤの色は、個別的に制御及び/又は調整することができ、映像の色がより鮮明になる。そして、バックライト自身のＲＧＢＬＥＤは、個別的にオンまたはオフにして、映像のコントラストを増加することができる。
【００３６】
例えば、バックライトの小さい領域が対応する一部の映像が赤色の時、前記領域内の赤色ＬＥＤの光線の強度は、最大値となり、前記領域内の緑色及び青色ＬＥＤがオフされる。図1(b)に示されるように、三角形領域１１０は、右に向かって水平に移動するので、色域内の赤色領域が右に向かって拡大される。同様に、バックライトの小さい領域が対応する一部の映像が緑色の時、前記領域内の緑色ＬＥＤの光線の強度は、最大値となり、前記領域内の赤色及び青色ＬＥＤがオフされる。図１(b)に示すように、三角形領域１２０は、垂直に上に向かって移動するので、色域内の緑色領域が上に向かって拡大される。また、バックライトの小さい領域が対応する一部の映像が青色の時、前記領域内の青色ＬＥＤの光線の強度は、最大値となり、前記領域内の赤色と緑色ＬＥＤがオフされる。図１(b)に示されるように、三角形領域１３０は、水平に左下方に向かって移動するので、色域内の青色領域が右に向かって拡大される。赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤがバックライトの各領域に用いられることから、各バックライト領域内の赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤの結合によって、結合後の色域の三角形（即ち、最大色域）を得ることができる。
【００３７】
図２は、動的な色域を有するＬＥＤバックライトユニットを示す実施例である。動的な色域を有するＬＥＤバックライトユニットは、ビデオ／映像源２１０と、入力インターフェースと、信号処理ユニット２４０と、液晶ディスプレイ２８０と、バックライト板２９０とを含む。バックライト板２９０は、光源を液晶ディスプレイ２８０に提供する。
【００３８】
入力インターフェースは、デジタル入力ビデオ信号を受けるのに用いられる。前記デジタル入力ビデオ信号は、例えば、コンピュータ、ＤＶＤプレーヤー、またはビデオカメラなどのビデオ／映像源２１０からのものである。デジタル入力ビデオ信号は、複数の静止カラー映像またはデジタルビデオ映像を表示する。デジタル入力ビデオ信号は、２４ビットのデジタル映像データであり、１６.７Ｍ（million； １０6）種類の色を表示する。また、異なる強度を有する赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、水平同期、垂直同期、デジタルカラー成分も含む。信号処理ユニット２４０は、デジタル入力ビデオ信号を受けて処理する。信号処理ユニット２４０は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ:Field Programmable Gate Array）または特定用途向けの集積回路（ＡＳＩＣ：ApplicationSpecific IC）を含み、信号を処理することができる。また、他の素子例えば高性能汎用のマイクロプロセッサ及び専用のデジタル信号プロセッサ（SpecializedDigital Signal Processor）などを用いることもできる。
【００３９】
信号処理ユニット２４０は、デジタル入力ビデオ信号を処理して２組のＲＧＢ成分を分析する。第一組のＲＧＢ成分は、液晶デェスプレイ２８０に映像を表示させるのに用いられ、第二組のＲＧＢ成分は、液晶ディスプレイ２８０のバックライト板２９０に提供される。信号処理ユニット２４０は、入力ＲＧＢビデオデータ成分２４２と、第一出力ＲＧＢ成分２４４と、第二出力ＲＧＢ成分２４６とを有する。第一出力ＲＧＢ成分２４４は、液晶ディスプレイ２８０に映像を表示させる。第二出力ＲＧＢ成分２４６は、液晶ディスプレイ２８０のバックライト板２９０に提供される。
【００４０】
デジタル入力ビデオ信号を処理して生成された第一出力ＲＧＢ成分２４４は、液晶ディスプレイ２８０に伝送される。デジタル入力ビデオ信号を処理して生成された第二出力ＲＧＢ成分２４６は、液晶ディスプレイ２８０のバックライト板２９０に伝送される。第二出力ＲＧＢ成分２４６は、ｎ&times;ｍビットを含み、ｎは、各バックライト照射ユニット（ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｎｇｕｎｉｔ）内のカラーＬＥＤの数量を表し、ｍは、各ＬＥＤの輝度を表す。本実施例において、各バックライト照射ユニットは、３つのＬＥＤ（赤色、緑色、青色を表示する）を有し、表示される映像の輝度が８ビットの時、全部で２５６のグレースケール値（ｇｒａｙｓｃａｌｅ）を提供することができる。本実施例では、入力ＲＧＢビデオデータ成分２４２と第一出力ＲＧＢ成分２４４は、３&times;８ビットのデータである。映像の輝度が１２ビットに増加された時、全部で４０９６のグレースケール値を提供することができる。
【００４１】
バックライト板２９０は、第二出力ＲＧＢ成分２４６を受け、バックライトを液晶ディスプレイ２８０に提供する。液晶ディスプレイ２８０は、ＬＣＤパネルを有する。ＬＣＤパネルは、マトリクス方式で配列された多数の画素を有し、映像を表示する。個別のＬＥＤでも３個一組のＬＥＤでも、ＬＥＤを用いてバックライト板を構成することができる。バックライト板は、複数のバックライト点灯領域から構成され、各領域は、一部の光線を液晶ディスプレイ２８０に提供する。バックライト照射ユニットの製造コストを低減させるために、バックライト照射ユニットは、ＬＣＤの１画素より小さくない可能性がある。これにより、ＬＥＤバックライト板２９０が複数のバックライト照射領域を有する必要が生じる。ＬＥＤバックライト板２９０は、バックライト照射領域｛Ｒｎ、ｍ｝、ｎ＝１、２、．．．、Ｎ、ｍ＝１、２、．．．、Ｍ；を含む。ＮとＭは、正整数である。各バックライト照射領域は、複数のバックライト照射ユニット｛Ｕｐ｝、ｐ＝１、２、．．．、Ｐを更に有し、Ｐは、正整数である。各バックライト照射ユニットは、赤色発光ダイオード｛Ｒｐ｝と、緑色発光ダイオード｛Ｇｐ｝と、青色発光ダイオード｛Ｂｐ｝とを有する。バックライト照射ユニットは、全バックライト照射領域を覆い、寸法がＮ&times;Ｍのバックライト照射領域が全ＬＣＤディスプレイ領域を覆う。
【００４２】
図３は、光線を提供するＬＥＤバックライト板を示す本発明の実施例である。ＬＥＤバックライト板２９０は、複数の発光素子を有する。バックライトユニットは、複数の発光素子を覆うパネルを有する。発光素子は、マトリクス方式で配列される。一つの実施例によれば、発光素子はＬＥＤ（発光ダイオード）であってもよい。もう一つの実施例では、各発光素子は、赤色光、緑色光、または青色光を発することができる。また、全ての発光素子も配列され、ＬＣＤパネルにおける対応領域を照射する。ＬＣＤパネルは、少なくとも１つの画素を有する。発光素子が発した光強度は、最大値と最小値の間にあり、最小値は最大値より小さい。
【００４３】
本実施例では、全ＬＥＤバックライト板（パネルを含む）は、６４のバックライト照射領域に分割される。従って、ＮとＭはそれぞれ８である。各バックライト照射領域は、一定数のバックライト照射ユニット（未図示）を有する。各表示領域は、少なくとも１つの発光素子を有する。各発光素子は、少なくとも３つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する。各ＬＥＤは、対応色の光線をそれぞれ発することができる。ここで対応色とは、赤色、緑色、青色のうちの少なくとも１種である。他に、主要領域、バックライト照射領域、バックライト照射ユニット、ＬＥＤを有する構造も、本発明の実施に使用可能である。
【００４４】
図２に示す実施例では、信号処理ユニット２４０は、ＦＰＧＡを用いている。他の実施例では、信号処理ユニット２４０は、ＡＳＩＣを用いている。その他の実施例では、信号処理ユニット２４０は、高性能で汎用の高いマイクロプロセッサ(general purpose microprocessor)及び特殊なデジタル信号プロセッサ（specialized digitalprocessor）も用いることができる。
【００４５】
信号処理ユニット２４０は、入力ＲＧＢビデオデータ成分２４２と、第一出力ＲＧＢ成分２４４と、第二出力ＲＧＢ成分２４６とを有する。第一出力ＲＧＢ成分２４４は、液晶ディスプレイ２８０に映像を表示させる。第二出力ＲＧＢ成分２４６は、液晶ディスプレイ２８０のバックライト板２９０へ提供される。信号処理ユニット２４０は、一般的にデジタル入力ビデオ信号を処理し、２組の出力ＲＧＢ成分を生成する。信号処理ユニット２４０は、発光素子に電気信号的に接続され、発光素子から発された光線の輝度を制御し、画面に映像データを表示させる。
【００４６】
信号処理ユニット２４０により、（ｉ）画素が受けた映像データが赤色の時、各発光素子が発した赤色光の強度をそれ自体が対応する最大値に調整し、ＬＣＤパネルの赤色領域の色域を拡大し、（ｉｉ）画素が受けた映像データが緑色の時、各発光素子が発した緑色光の強度をそれ自体が対応する最大値に調整し、ＬＣＤパネルの緑色領域の色域を拡大し、（ｉｉｉ）画素が受けた映像データが青色の時、各発光素子が発した青色光の強度をそれ自体が対応する最大値に調整し、ＬＣＤパネルの青色領域の色域を拡大することができる。
【００４７】
また、信号処理ユニット２４０の設置により、（ｉ）画素が受けた映像データが赤色の時、各発光素子が発した緑色光と青色光の強度をそれぞれ自体が対応する最小値にそれぞれ調整し、（ｉｉ）画素が受けた映像データが緑色の時、各発光素子が発した赤色光と青色光の強度をそれぞれ自体が対応する最小値にそれぞれ調整し、（ｉｉｉ）画素が受けた映像データが青色の時、各発光素子が発した赤色光と緑色光の強度をそれぞれ自体が対応する最小値にそれぞれ調整することができる。
【００４８】
一つの実施例によれば、信号処理ユニット２４０は、各領域内の少なくとも１つの発光素子をそれぞれ制御する回路を有する。他の実施例では、信号処理ユニット２４０は、各発光素子をそれぞれ制御する回路を有する。その他の実施例では、信号処理ユニット２４０は、各発光素子内の各ＬＥＤをそれぞれ制御する回路を有する。各発光素子内の各ＬＥＤが発した光線の強度は、それぞれ自体の最大値と最小値との間で連続的に或いは不連続的に調整可能となっている。
【００４９】
図４に示す信号処理プロセスは、２組の出力ＲＧＢ成分２４４と２４６を定義する。信号処理ユニット２４０は、次のステップを用いて第一組の出力ＲＧＢ成分２４４を定義している。
【００５０】
ステップ４０５では、デジタルビデオ／映像源２１０からのデジタル入力ビデオ信号Ｉを受ける。
【００５１】
ステップ４１０では、受けたデジタル入力ビデオ信号のＲＧＢ成分を計算し、各バックライト照射ユニット内のドミナントカラーを決める。
【００５２】
ステップ４１５では、ＲＧＢ成分をカラーのビデオ信号に変換する。
【００５３】
ステップ４２０では、カラービデオ信号をデサンプリングすることで、受けたデジタル入力ビデオ信号の解像度を低下させ、処理後の信号の解像度をＬＥＤバックライト板の解像度に類似させる。
【００５４】
ステップ４２５では、サンプリング後の信号をバックライト信号Ｉ0に変換する。
【００５５】
ステップ４４５では、ステップ４２５で得たバックライト信号Ｉ0とステップ４４０で得た光線分布関数（LSF: Light Spread Function）Ｐとを一緒に旋回して、映像を表示できるＲＧＢ成分を得る。
【００５６】
ステップ４５０では、ステップ４４５で得たＲＧＢ成分によって元のデジタル入力ビデオ映像Ｉを分割する。
【００５７】
ステップ４５５では、分割後の結果に対してガンマ校正を行う。
【００５８】
ステップ４６０では、ＲＧＢ成分を映像表示可能なＬＣＤ画面に伝送する。
【００５９】
ＲＧＢ成分を提供し、液晶ディスプレイ２８０に映像を表示する。
【００６０】
信号処理ユニット２４０は、下記のステップを用いて第二組の出力ＲＧＢ成分２４６を定義して液晶ディスプレイ２８０のバックライトに提供する。
【００６１】
ステップ４０５では、デジタルビデオ／映像源２１０からのデジタル入力ビデオ信号Ｉを受ける。
【００６２】
ステップ４１０では、受けたデジタル入力ビデオ信号のＲＧＢ成分を計算し、各バックライト照射ユニット内のドミナントカラーを定義する。
【００６３】
ステップ４１５では、ＲＧＢ成分をカラービデオ信号に変換する。
【００６４】
ステップ４２０では、カラービデオ信号をデサンプリングし、受けたデジタル入力ビデオ信号の解像度を低下させ、処理された信号の解像度をＬＥＤバックライト板の解像度に類似させる。
【００６５】
ステップ４２５では、サンプリングされた信号をバックライト信号Ｉ0に変換する。
【００６６】
複数のバックライト独立発光領域とその制御信号によってバックライト信号Ｉ0をＬＥＤバックライト板に提供し、バックライトを液晶ディスプレイ２８０に提供する。
【００６７】
図５はブロック図であり、映像信号を２組のＲＧＢ成分に分割する処理方法を示すと共に、光源制御ユニットがどのようにＲＧＢ制御信号を各ＬＥＤバックライト照射領域に提供するかを示している。このブロック図は、信号処理ユニット２４０と、液晶ディスプレイ２８０と、バックライト照射領域光源制御ユニット５１０とを含む。信号処理ユニット２４０は、入力ＲＧＢ成分２４２と、第一組の出力ＲＧＢ成分２４４と、第二組の出力ＲＧＢ成分２４６とを有する。第一組の出力ＲＧＢ成分２４４は、液晶ディスプレイ２８０の表示映像に関連し、第二組の出力ＲＧＢ成分２４６は、ＬＣＤ画面のバックライトに関連する。ＬＣＤ画面のバックライトと関連のある第二組の出力ＲＧＢ成分２４６は、バックライト照射領域光源制御ユニット５１０に伝送される。バックライト照射領域光源制御ユニット５１０の出力信号は、Ｎ&times;Ｍのバックライト照射領域に提供されるＮ&times;Ｍ組の三色制御信号（例えば赤色、緑色と、青色）である。出力信号のうちの第一組信号５３１は、第一組のバックライト照射領域内の赤色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤとに提供される。出力信号のうちの最後の一組の信号５３９は、第Ｎ&times;Ｍ組のバックライト照射領域内の赤色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤとに提供される。
【００６８】
図６はブロック図であり、個別の制御信号を各バックライト照射ユニットの赤色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤとに提供する実施例を示している。このブロック図に示すシステムには、光源制御ユニット６１０が含まれている。
【００６９】
光源制御ユニットは、赤色制御信号と、緑色制御信号と、青色制御信号とを受ける。光源制御ユニットもＰ組の３つの出力信号を有し、赤色制御信号と、緑色制御信号と、青色制御信号とを赤色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤとにそれぞれ提供する。第一組の出力信号６３１は、制御信号を赤色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤとにそれぞれ提供する。最後の一組の出力信号６３９は、制御信号を赤色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤとにそれぞれ提供する。
【００７０】
図７(a)〜７(d)は、従来のLCDと本発明のＬＣＤがどのように映像を表示するかを示している。図７(a)は、表示したい入力映像７１０を表しており、赤色領域と、緑色領域と、青色領域と、黒色領域とを有する。図７(b)は、従来のＬＣＤのバックライト７１４を示しており、ＬＣＤ画面の全領域は、全て白色光を表示する。図７Ｃに示すように、映像７１０を表示するために、従来のバックライト７２４は、黒色領域ではオフ状態となり、他の領域ではオン状態にある。図７(c)は、従来のバックライト制御の概念を示している。なお、図７(d)に示すように、本発明では、カラーのバックライト７３４は、映像７１０の色に基づいて光源をＬＣＤ画面に提供することで、映像７１０に対応する赤色、緑色、及び青色の部分が強烈な赤色、緑色、青色のバックライトを得て、映像７１０に対応する黒色部分のバックライトはオフにされる。この際、映像７１０はＬＣＤ画面内に表示され、最も大きな色域と最も深い色濃度を有する。
【００７１】
本発明の実施では、カラーＬＥＤをバックライト源として用いている。カラーＬＥＤバックライト源は、少なくとも３つの異なる波長を有する。従って、カラーＬＥＤバックライト源は、比較的に深い色を提供する。表示したい映像に基づいて赤色、緑色、青色のＬＥＤの強度を制御する。
【００７２】
映像領域内では、赤色が比較的に強い色の時、対応する赤色ＬＥＤの強度が最大値に調整される。従って、表示された結果は、比較的に強烈な赤色を有する。
【００７３】
また、映像領域内では、緑色が比較的に強い色の時、対応する緑色のＬＥＤの強度が最大値に調整される。従って、表示された結果は、比較的に強烈な緑色を有する。
【００７４】
更に、映像領域内では、青色が比較的に強い色の時、対応する青色のＬＥＤの強度が最大値に調整される。よって、表示された結果は、比較的に強烈な青色を示す。
【００７５】
ＬＥＤの数量が増加した時、ＬＣＤが表示する輝度も増加される。制御信号のビットが増加した時、グレースケール値は大幅に増加し、カラーコントラストが高められ、色の深さ及び飽和度も増加する。よって、ＬＣＤが表示する色域の最大化が可能となる。入力映像及びＬＥＤに流れる電流は、最大の色域及び最小の消費電力が図れるよう全て動的に制御される。
【００７６】
本発明の他の目的は、ＬＣＤの色域を動的に拡大する方法を提供することにある。１つの実施例によれば、前記方法は、（ｉ）ＬＣＤパネルに位置されたバックライトユニットを提供するステップと、（ｉｉ）データ信号を複数の画素に提供するステップと、（ｉｉｉ）画素が受けたデータ信号に基づいて、バックライト源が発した光強度を個別に制御するステップとを含み、上記ステップ（ｉｉｉ）において、データ信号に対応する映像がＬＣＤパネルに表示された時、ＬＣＤパネルの位置に対応する発光素子は最大の輝度を有する光線を射出する。
【００７７】
１つの実施例では、バックライトは、異なる色の光線を発する光源を有する。前記光源は複数の発光素子を有し、各発光素子は、ＬＣＤパネルの対応位置に設置される。ＬＣＤパネルは少なくとも１つの画素を有する。光源が発する光線の強度は、最大値と最小値の範囲の間にあり、本発明の方法は、光源が発した光線をＬＣＤパネルに提供する。
【００７８】
もう１つの実施例では、各発光素子は、１つまたは１つ以上の色を発生する。他の実施例では、各１つの発光素子は、少なくとも３つのＬＥＤを有し、赤色、緑色と、青色を表示する。各発光素子の各１つのＬＥＤの輝度は、最大値と最小値との間で連続的に或いは不連続的に調整することができる。
【００７９】
本発明はまた、ＬＣＤの色域を動的に拡大する方法を提供する。前記ＬＣＤは、マトリクス方式で配列された複数の画素を有し映像を表示するＬＣＤパネルを備えている。ＬＣＤパネルの画素に基づいて、前記映像は、１組のデータ信号に処理され、且つ、この１組のデータ信号のうちの各データ信号は、少なくとも一つの色と関連している。ＬＣＤの色域を動的に拡大する方法は、（ｉ）異なる色の光線を発生する光源を提供するステップと、（ｉｉ）画素に提供されたデータ信号組に基づいて、光源が発生する光線の強度を個別に制御するステップとを含む。光源が発生する光線の強度は、最大値と最小値の範囲の間にある。１つの実施例によれば、前記方法は更に、データ信号組を画素に提供するステップを含む。もう１つの実施例によれば、前記方法は更に、光源が発した光線をＬＣＤパネルに提供するステップを含む。
【００８０】
１つの実施例によれば、光源は複数の発光素子を有する。各発光素子は、１種または１種以上の色を発することができ、且つＬＣＤパネルの対応位置に設置される。ＬＣＤパネルは、少なくとも１つの画素を有し、制御ステップは、ＬＣＤパネルのある領域の発光素子を制御し、データ信号に基づいて最大の輝度を有する光線を発生するステップを含む。
【００８１】
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限り、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することが可能である。従って、本発明が請求する保護範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】(a)は、ＣＩＥ１９３１のｘｙ色度図を表し、（ｂ）は、三原色（赤、緑、青）の強度増加によってＬＣＤの色域がどのように拡大されるかを示している。
【図２】動的な色域を有するＬＥＤバックライトユニットの実施例を示している。
【図３】光線を提供するＬＥＤバックライト板を含む本発明の実施例を示している。
【図４】２組の出力ＲＧＢ成分２４４と２４６を定義する信号処理のプロセスを示している。
【図５】映像信号を２組のＲＧＢ成分に分割する処理方法を示すと共に、光源制御ユニットがどのようにＲＧＢ制御信号を各ＬＥＤバックライト照射領域に提供するかを表すブロック図である。
【図６】本発明を示すブロック図であり、個別の制御信号を各バックライト照射ユニットの赤色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤとに提供する実施例を示している。
【図７】(a) 〜(d)は、従来のLCD及び本発明のＬＣＤがどのように映像を表示するかを示している。
【図８】特許文献１によって開示された光学表示システムを示す概略図である。
【図９】特許文献２によって開示されたＬＣＤ色温度の調整方法を表している。
【符号の説明】
【００８３】
１〜５  ランプ
Ｓ１  スイッチ
１００、１０５、１１０、１２０、１３０  三角形領域
２１０  ビデオ／映像源
２４０  信号処理ユニット
２８０  液晶ディスプレイ
２９０  バックライト板
２４２  入力ＲＧＢビデオデータ成分
２４４  第一出力ＲＧＢ成分
２４６  第二出力ＲＧＢ成分
４０５〜４６０  ステップ
５１０  バックライト照射領域光源制御ユニット
６１０  光源制御ユニット
７１０  入力映像
７１４、７２４、７３４  バックライト
【図１】
2009053687.tif 000004
【図２】
2009053687.tif 000005
【図３】
2009053687.tif 000006
【図４】
2009053687.tif 000007
【図５】
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【図６】
2009053687.tif 000009
【図７】
2009053687.tif 000010
【図８】
2009053687.tif 000011
【図９】
2009053687.tif 000012