Дисплейное устройство
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к жидкокристаллическим дисплейным устройствам. В жидкокристаллическом дисплейном устройстве видеосигнал, вводимый извне, используется для управления возбуждением жидкокристаллической панели и устройства задней подсветки. В устройстве задней подсветки множество подсвечивающих областей расположено на подложках светоизлучающих диодов для множества отображающих областей, предусмотренных на жидкокристаллической панели, и возбуждение активной задней подсветки, разделенной на области, происходит для возбуждения с зажиганием светоизлучающих диодов в блоке подсвечивающих областей. Когда узел обработки данных задней подсветки (узел управления подсветкой) определяет, что значение сигнала яркости, предписанное для синего светоизлучающего диода (источника света заданного цвета), больше, чем значение сигнала яркости, предписанное для других светоизлучающих диодов, и также определяет, что значение сигнала яркости, предписанное для синего светоизлучающего диода, умноженное на заданный коэффициент, равно или больше, чем значение сигнала яркости, предписанное для других светоизлучающих диодов, он повышает свечение других диодов, используя значение сигнала яркости, предписанное для синего диода. Технический результат - улучшение цветовоспроизведения. 7 з.п. ф-лы, 16 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к дисплейному устройству, а в частности к не излучающему свет дисплейному устройству, такому как жидкокристаллическое дисплейное устройство.
Уровень техники
Для примера, в последние годы жидкокристаллические дисплейные устройства широко используют в жидкокристаллических телевизорах, мониторах и мобильных телефонах в качестве плоских панельных дисплеев, имеющих такие особенности, как тонкость и небольшая масса по сравнению с обычными электронно-лучевыми трубками. Такое жидкокристаллическое дисплейное устройство включает в себя устройство задней подсветки, излучающее свет, и жидкокристаллическую панель, воспроизводящую желаемое изображение, играющую роль затвора для света от источников света, предусмотренных в устройстве задней подсветки.
Кроме того, в зависимости от расположения источников света относительно жидкокристаллической панели упомянутые выше устройства задней подсветки грубо классифицируют по типу на непосредственные и с краевым светом. В жидкокристаллическом дисплейном устройстве, имеющем жидкокристаллическую панель размером 20 дюймов (50,8 см) или больше, обычно используют устройство задней подсветки непосредственного типа, которое позволяет получать повышенную яркость и увеличенное изображение намного легче, чем устройство задней подсветки с краевым светом. Кроме того, широко распространено устройство задней подсветки непосредственного типа, имеющее множество ламп (газоразрядных трубок), таких как люминесцентные лампы с холодным катодом (ЛЛХК), помещенных напротив жидкокристаллической панели, с рассеивающей пластиной между ними. Однако такие газоразрядные трубки содержат ртуть, которая делает трудной утилизацию выбрасываемых газоразрядных трубок, защиту окружающей среды и т.д. К тому же разработаны и внедрены в практику устройства задней подсветки со светоизлучающими диодами (СД) в качестве источников света, не содержащими ртути.
Кроме того, в обычном жидкокристаллическом дисплейном устройстве с использованием упомянутого выше устройства задней подсветки со светоизлучающими диодами, например, описанном в JP 2006-133721 A, используют блоки светоизлучающих диодов, образованные из светоизлучающих диодов трех цветов, излучающих свет красного (R) цвета, зеленого (G) цвета и синего (В) цвета, и в обычном жидкокристаллическом дисплейном устройстве некоторое количество блоков светоизлучающих диодов группируют в матрицу. Кроме того, в обычном жидкокристаллическом дисплейном устройстве характеристика смеси цветов относительно белого света улучшается и несогласованность цвета и яркости может быть ослаблена использованием трех зеленых светоизлучающих диодов, двух красных светоизлучающих диодов и двух синих светоизлучающих диодов в каждом из блоков светоизлучающих диодов.
Кроме того, например, как описано в JP 2005-338857 A, некоторые обычные жидкокристаллические дисплейные устройства с использованием упомянутого выше устройства задней подсветки со светоизлучающими диодами выполняют так, чтобы осуществлялось активное возбуждение областей, для чего жидкокристаллическую панель подразделяют на множество областей и предусматривают узел возбуждения для избирательного управления яркостью света, излучаемого светоизлучающими диодами, на основе разделенных областей. В таком обычном жидкокристаллическом дисплейном устройстве качество изображения на жидкокристаллической панели может быть повышено и энергопотребление снижено по сравнению с устройством задней подсветки с использованием люминесцентных ламп с холодным катодом.
Кроме того, в обычном жидкокристаллическом дисплейном устройстве, подготовленном для упомянутого выше активного возбуждения областей, например описанном в патенте №3523170, трехцветное значение XYZ вычисляют на основании входного RGB-сигнала и уровня яркости задней подсветки, определяемого на основании значения входного сигнала, и скорректированное значение XYZ получают путем коррекции трехцветного значения XYZ с помощью корректирующего значения и корректирующего значения цвета, приписываемого к распределению освещения при задней подсветке. Кроме того, для обычного жидкокристаллического дисплейного устройства было предложено получать уровень R"G"B"-сигнала для узла возбуждения жидкокристаллической панели путем выполнения обратного преобразования из (X, Y, Z) в (R, G, B). В обычном жидкокристаллическом дисплейном устройстве смещение цветности, вызываемое различием излучения источников света различных цветов, может быть исключено использованием упомянутой выше матрицы XYZ.
В общем случае в упомянутом выше устройстве задней подсветки используют светоизлучающие диоды. Например, как показано в JP 2006-106437 A, применением светоизлучающих диодов можно увеличить диапазон цветовоспроизведения по сравнению с люминесцентными лампами с холодным катодом, и их можно использовать в качестве средств, по существу содержащих цвета, имеющиеся в мире природы, такие как цвет из указателя цветов.
Раскрытие изобретения
Задачи, решаемые изобретением
Когда обычное жидкокристаллическое дисплейное устройство, описанное выше, выполняют так, чтобы осуществлять активное возбуждение областей, то обычно используют светоизлучающие диоды RGB-цветов в качестве устройства задней подсветки, а белый свет получают регулировкой баланса между яркостями RGB-цветов. Например, в способе управления таким устройством задней подсветки на практике применяют монохроматическое активное возбуждение областей, при котором блоки светоизлучающих диодов RGB-цветов возбуждают на основании белой яркостной шкалы, и независимое активное RGB-возбуждение областей, при котором независимо возбуждают блоки светоизлучающих диодов RGB-цветов для каждого цвета RGB-цветов.
В частности, в соответствии с монохроматическим активным возбуждением областей блоки светоизлучающих диодов RGB-цветов возбуждают в зависимости от значений яркости (сигналов яркости) остальных цветов, скорректированных по отношению к любому максимальному значению яркости RGB-цветов, содержащихся во входном видеосигнале. С другой стороны, в соответствии с независимым активным RGB-возбуждением областей сигнал яркости соответствующего светоизлучающего светодиода в блоках светоизлучающих диодов RGB-цветов формируют в соответствии со значением яркости каждого цвета RGB-цветов, содержащихся во входном видеосигнале, и возбуждают светоизлучающий диод.
В соответствии с упомянутым выше независимым активным RGB-возбуждением областей в случае, когда видеоинформация близка к потокам монохроматического цвета, излучается только свет задней подсветки цвета, соответствующего монохроматическому цвету, и следовательно, по сравнению с монохроматическим активным возбуждением областей независимое активное RGB-возбуждение областей является превосходящим в части возможности цветовоспроизведения и также обладает свойством снижения энергопотребления, поскольку свет ненужного цвета не излучается. В соответствии с этим независимое активное RGB-возбуждение областей представляет собой очень предпочтительный способ возбуждения.
Однако в обычном жидкокристаллическом дисплейном устройстве с использованием упомянутого выше независимого активного RGB-возбуждения областей в некоторых случаях, в зависимости от характеристик пропускания цветных фильтров (характеристик цветной фильтрации) и т.д., используемых в жидкокристаллической панели, трудно повысить качество отображения. В частности, в обычном жидкокристаллическом дисплейном устройстве при выполнении упомянутого выше активного возбуждения областей изменение цвета (смещение цвета), вероятно, будет визуально распознаваться из-за света (просачивающегося света) с соседней области, что делает трудным повышение качества отображения.
Ниже с обращением к фигурам 15 и 16 будут описаны упомянутые выше проблемы в обычном жидкокристаллическом дисплейном устройстве.
На фиг.15 представлен график, показывающий спектральное распределение пропускания (характеристики цветной фильтрации) цветного фильтра, обычно используемого в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, и спектральное распределение (характеристики излучения в зависимости от длины волны) каждого светоизлучающего диода RGB-цветов. На фиг.16 представлен вид, иллюстрирующий конкретные проблемы в воспроизводимом изображении, когда активное возбуждение областей выполняют в обычном жидкокристаллическом дисплейном устройстве.
Сначала в соответствии со спектральным распределением пропускания цветного фильтра (характеристик цветной фильтрации) и т.д. будет описана проблема качества излучения.
Как показано кривой 50 на фиг.15, светоизлучающие диоды красного (R) цвета, зеленого (G) цвета и синего (B) цвета соответственно имеют пиковые длины волн около 635, 520 и 450 нм и излучают свет в расширенном диапазоне длин волн. Блок светоизлучающих диодов, составленный из светоизлучающих диодов красного цвета, зеленого цвета и синего цвета, обычно имеет спектр излучения, значительно отличающийся от спектра излучения люминесцентной лампы с холодным катодом, имеющего диапазон длин волн с крутыми спадами. Поэтому за счет длины волны света, излучаемого светоизлучающим диодом, может расширяться длина волны, которая может быть представлена в видеоизображении, и обеспечивается более широкий диапазон цветовоспроизведения на цветовом графике Международной комиссии по освещению по сравнению с обычной люминесцентной лампой с холодным катодом. В частности, что касается длины волны синего цвета, то главная длина волны может иметь наибольший диапазон цветовоспроизведения в окрестности 520 нм (цветными координатами (x, y) RGB-цветов в случае, когда цветной фильтр объединяют со светоизлучающим диодом из фиг.15, являются R(0,70; 0,30), G(0,16; 0,73) и В(0,15; 0,03)).
С другой стороны, как показано кривыми 60r, 60g и 60b на фиг.15, цветные фильтры красного (R) цвета, зеленого (G) цвета и синего (В) цвета имеют характеристики пропускания проходящего света преимущественно на длинах волн около 635, 535 и 465 нм. Кроме того, в этом случае цветные фильтры имеют характеристики пропускания света в более широком диапазоне длин волн по сравнению с диапазоном длин волн света, излучаемого светоизлучающим диодом. Поэтому, например, цветной фильтр синего цвета (кривая 60b) не только пропускает свет, имеющий длину волны света, излучаемого светоизлучающим диодом синего цвета, но также пропускает часть света, имеющего длину волны света, излучаемого светоизлучающим диодом зеленого цвета. Кроме того, свет, излучаемый светоизлучающим диодом зеленого цвета, проходит через цветной фильтр зеленого цвета (кривая 60g) и цветной фильтр синего цвета (кривая 60b). Эта связь также проявляется между цветными фильтрами других цветов и светоизлучающими диодами других цветов. Поэтому имеется участок, на котором спектральное распределение множества светоизлучающих диодов перекрывается со спектральным распределением пропускания конкретного цветного фильтра, и может происходить ухудшение качества отображения, приписываемое перекрытию распределений (характеристик).
Далее будет описана проблема, заключающаяся в том, что в случае, когда выполняется активное возбуждение областей, изменение цвета (смещение цвета), вероятно, будет визуально распознаваться из-за света с соседней области (просачивающегося света).
Например, в случае, когда изображение, показанное на фиг.16, на котором светлое и белое облако плывет по синему небу, отображается с использованием активного возбуждения областей, ненатуральное изображение, обусловленное сдвигом цветности, может отображаться на соответствующих пограничных участках 970а, 970b между синим небом 950 и облаками 960а, 960b (в данном случае синее небо представляет собой синее небо из атласа цветов Макбета, R=112, G=135, B=169 при 8-битовом RGB-сигнале; для белого облака R=249, G=248, B=248 при 8-битовом RGB-сигнале).
Более конкретно в соответствии с активным возбуждением областей синее небо 950 может быть отображено (воспроизведено) с равномерным синим цветом при хроматичности (x:0,25, y:0,26) цвета синего неба. С другой стороны, на соответствующих пограничных участках 970а, 970b между небом 950 и облаками 960а, 960b белый свет от светоизлучающих диодов RGB-цветов из блоков светоизлучающих диодов, излучающих свет ниже пикселов соответствующих облаков 960а, 960b (в частности, свет от светоизлучающего диода зеленого цвета из белого света, составленного из света от всех светоизлучающих диодов RGB-цветов), и синий свет от светоизлучающего диода синего цвета, содержащегося в блоке светоизлучающих диодов, излучающего свет ниже пикселов неба 950, смешиваются друг с другом. В таком случае вследствие зависимости между характеристиками пропускания цветных фильтров синего цвета и зеленого цвета и характеристиками светоизлучающих диодов зеленый свет, содержащийся в белом свете, проходит через соответствующие пограничные участки 970а, 970b. Поэтому получается отображение со значением y, повышенным на 0,01 (x:0,25, y:0,27), и небо, имеющее иную цветность, формируется на участках неба, исходно имевших одинаковый цвет на изображении неба на экране дисплея, и поэтому может осуществляться ненатуральное отображение.
Поэтому в обычном жидкокристаллическом дисплейном устройстве вследствие активного возбуждения областей возникает проблема, заключающаяся в том, что изменение цвета (смещение цвета), вероятно, будет без труда распознаваться на пограничном участке областей при изменении яркости светоизлучающих диодов для каждой области.
В частности, в случае, когда спектральное распределение светоизлучающего диода зеленого цвета, показанное на фиг.15, сдвигается в сторону области пропускания спектрального распределения пропускания цветного фильтра синего цвета, то при повышения свечения светоизлучающего диода зеленого цвета и когда значение яркости его является наибольшим (когда корреляция величины, связанная с величиной яркости света, излучаемого каждым светоизлучающим диодом, составляет G>>R,B), свет от светоизлучающего диода зеленого цвета просачивается со стороны цветного фильтра синего цвета и смещение цвета кажется более значительным. Поэтому, в частности, не является предпочтительным, чтобы свет светоизлучающего диода зеленого света просачивался со стороны цветного фильтра синего цвета.
Для исключения этого явления существует способ полного разделения спектральных характеристик пропускания для соответствующих цветов путем повышения чистоты цвета цветного фильтра. Однако что касается зеленого цвета и синего цвета, для которых диапазоны длин волн цветных фильтров обычно перекрываются, то не является предпочтительным повышение чистоты цвета цветного фильтра для полного отделения длины волны излучения светоизлучающего диода, имеющего широкую характеристику длины волны, поскольку величина яркости пропускаемого света значительно снижается.
С учетом приведенных выше проблем задача настоящего изобретения заключается в создании дисплейного устройства, способного обеспечить повышение качества отображения даже при выполнении активного возбуждения областей.
Средство для разрешения проблемы
Для решения указанной выше задачи дисплейное устройство настоящего изобретения включает в себя узел задней подсветки, имеющий светоизлучающий узел, который излучает подсвечивающий свет, и дисплейный узел, выполненный так, что является способным отображать информацию в цвете при использовании подсвечивающего света от узла задней подсветки. Дисплейный узел имеет множество пикселов, а каждый из пикселов снабжен цветными фильтрами, образованными из множества цветов. Дисплейное устройство включает в себя множество подсвечивающих областей, предусмотренных в светоизлучающем узле; множество источников света, которые предусмотрены для каждой из подсвечивающих областей и излучают свет цветов, соответствующих цветам цветных фильтров; и узел управления подсветкой, который управляет каждым возбуждением свечения множества источников света в каждой из множества подсвечивающих областей, используя сигнал указания, вводимый извне. Цветной фильтр, образованный заданного цвета, из числа цветных фильтров, образованных из множества цветов, предусмотренных на каждом из пикселов, имеет характеристики пропускания света от источника света заданного цвета, соответствующие цветному фильтру и свету от других источников света. Когда узел управления подсветкой определяет, что значение сигнала яркости, указанное для источника света заданного цвета, больше, чем значения сигналов яркости, указанные для других источников света в каждой из множества подсвечивающих областей, и что значение, получаемое умножением значения сигнала яркости, указанного для источника света заданного цвета, на заданный коэффициент, равно или больше, чем значения сигналов яркости, указанные для других источников света, узел управления подсветкой повышает свечение других источников света, используя значение сигнала яркости, указанное для источника света заданного цвета.
В дисплейном устройстве, выполненном так, как описано выше, для каждой из подсвечивающих областей предусмотрено множество источников света, излучающих свет цветов, соответствующих цветам цветных фильтров, образованных из множества цветов. Кроме того, цветной фильтр, образованный заданного цвета, из числа цветных фильтров, образованных из множества цветов, имеет характеристики пропускания света от источника света заданного цвета, соответствующие цветному фильтру и свету от других источников света. Кроме того, размещен узел управления подсветкой, который повышает свечение других источников света, используя значение сигнала яркости, указанное для источника света заданного цвета, когда он определяет, что значение сигнала яркости, указанное для источника света заданного цвета, больше, чем значения сигналов яркостей, указанные для других источников света, в каждой из множества подсвечивающих областей, и что значение, получаемое умножением значения сигнала яркости, указанного для источника света заданного цвета, на заданный коэффициент, равно или больше, чем значения сигналов яркости, указанные для других источников света. Поэтому в отличие от приведенных выше известных примеров может быть предотвращено визуальное распознавание смещения цвета, обусловленного светом из соседней подсвечивающей области, даже в случае, когда выполняется активное возбуждение областей. Следовательно, в отличие от приведенных выше известных примеров можно выполнить дисплейное устройство, способное обеспечить повышение качества отображения даже в случае, когда выполняется активное возбуждение областей.
Кроме того, в упомянутом выше дисплейном устройстве предпочтительно, чтобы множество областей отображения, на которые падает свет от множества соответствующих подсвечивающих областей, располагалось в дисплейном узле, а дисплейное устройство включало в себя узел управления дисплеем, который возбуждает дисплейную часть в блоке пикселов, используя входной видеосигнал, и чтобы при этом узел управления подсветкой определял значение яркости света, излучаемого от соответствующего источника света, для каждой из подсвечивающих областей, используя входной видеосигнал, а узел управления дисплеем корректировал входной видеосигнал, используя значения яркости для каждой из подсвечивающих областей из узла управления подсветкой, и возбуждал дисплейный узел на основании скорректированного видеосигнала в блоке пикселов.
В этом случае можно выполнить дисплейное устройство, подготовленное для активного возбуждения областей, с высоким качеством изображения и с меньшим энергопотреблением по сравнению с дисплейным устройством с использованием устройства задней подсветки, имеющего газоразрядные трубки, такие как люминесцентные лампы с холодным катодом.
Кроме того, в упомянутом выше дисплейном устройстве узел управления дисплеем может корректировать значение яркости для каждой из подсвечивающих областей из узла управления подсветкой, используя данные о заранее заданной функции рассеяния точки (ФРТ).
В этом случае узел управления дисплеем может отображать информацию, отображаемую на дисплейном узле, с более отвечающей требованиям яркостью и повышенным качеством отображения.
Кроме того, предпочтительно, чтобы в упомянутом выше дисплейном устройстве светоизлучающие диоды использовались в качестве источников света.
В этом случае можно легко выполнить источник света с хорошим цветовоспроизведением, с большой долговечностью и небольшими размерами и, следовательно, можно легко выполнить малогабаритное дисплейное устройство с высокими характеристиками.
Кроме того, в упомянутом выше дисплейном устройстве красные, зеленые и синие светоизлучающие диоды, которые излучают красный свет, зеленый свет и синий свет, соответственно, можно использовать в качестве источников света, и когда узел управления подсветкой определяет, что значение сигнала яркости, указанное для синего светоизлучающего диода, больше, чем значение сигнала яркости, указанное для зеленого светоизлучающего диода, в каждой из множества подсвечивающих областей и что значение, получаемое умножением значения сигнала яркости, указанного для источника синего света, на заданный коэффициент, равно или больше, чем значение сигнала яркости, указанное для зеленого светоизлучающего диода, узел управления подсветкой может повысить свечение зеленого светоизлучающего диода, используя значение сигнала яркости, указанное для синего светоизлучающего диода.
В этом случае узел управления подсветкой выполняет упомянутую выше детерминационную обработку только относительно синего света и зеленого света, которые имеют длины волны, относительно близкие друг к другу, и которые с достаточной вероятностью вызывают снижение качества отображения, вследствие чего можно уменьшить объем обработки, возлагаемой на узел управления подсветки, а узел управления подсветкой может управлять свечением светоизлучающего диода с высокой скоростью.
Кроме того, предпочтительно, чтобы в упомянутом выше дисплейном устройстве узел управления подсветкой использовал заданный коэффициент, ранее определенный на основании заданных цветофильтрующих характеристик цветных фильтров и заданных характеристик излучения источников света.
В этом случае узел управления подсветкой может управлять свечением соответствующих источников света упомянутых выше цветов более надлежащим образом в соответствии с определенными характеристиками цветных фильтров и заданными характеристиками излучения.
Кроме того, предпочтительно, чтобы дисплейное устройство включало в себя запоминающий узел, который запоминает множество видов заданных коэффициентов, и узел выбора и указания, который выбирает один вид заданного коэффициента из множества видов заданных коэффициентов, запомненных в запоминающем узле, на основании сигнала указания извне и выводит выбранный заданный коэффициент на узел управления подсветкой.
В этом случае заданный коэффициент в соответствии с сигналом указания выбирается и выводится на узел управления подсветкой, и узел управления подсветкой может соответствующим образом управлять каждым возбуждением свечения множества источников света в каждой из множества подсвечивающих областей, используя выбранный заданный коэффициент.
Кроме того, в дисплейном устройстве сигнал указания может быть сигналом указания режима отображения, указывающим режим отображения в дисплейном узле.
В этом случае подходящий заданный коэффициент выбирается в соответствии с режимом отображения, затребованным пользователем, и отображение на дисплейном узле может быть выполнено соответствующим образом согласно режиму отображению, затребованному пользователем.
В соответствии с настоящим изобретением может быть создано дисплейное устройство, которое способно обеспечить повышенное качество отображения даже при выполнении активного возбуждения областей.
Краткое описание чертежей
На чертежах
фиг.1 - вид, иллюстрирующий жидкокристаллическое дисплейное устройство согласно первому осуществлению настоящего изобретения;
фиг.2 - вид сверху, иллюстрирующий пример компоновки подложек светоизлучающих диодов в устройстве задней подсветки;
фиг.3 - вид сверху, иллюстрирующий пример компоновки блоков светоизлучающих диодов на подложке светоизлучающих диодов;
фиг.4 - схема, иллюстрирующая конкретный пример конфигурации блока светоизлучающих диодов;
фиг.5 - схема, иллюстрирующая пример другой конфигурации блока светоизлучающих диодов;
фиг.6 - структурная схема, иллюстрирующая конфигурацию основных частей жидкокристаллического дисплейного устройства;
фиг.7 - структурная схема, иллюстрирующая конкретную конфигурацию узла обработки с задержкой данных, показанного на фиг.6;
фиг.8 - структурная схема, иллюстрирующая конкретную конфигурацию узла обработки данных задней подсветки, показанного на фиг.6;
фиг.9 - структурная схема, иллюстрирующая конкретную конфигурацию узла операций над выходными данными светоизлучающих диодов, показанного на фиг.8;
фиг.10 - блок-схема последовательности действий, иллюстрирующая операции обработки в узле операций над выходными данными светоизлучающих диодов;
фиг.11 - блок-схема последовательности действий, иллюстрирующая другие операции обработки в узле операций над выходными данными светоизлучающих диодов;
фиг.12 - диаграмма, иллюстрирующая конкретный пример изображения на дисплее, отображаемого жидкокристаллическим дисплейным устройством;
фиг.13 - структурная схема, иллюстрирующая конфигурацию основных частей жидкокристаллического дисплейного устройства согласно второму осуществлению настоящего изобретения;
фиг.14 - структурная схема, иллюстрирующая конкретную конфигурацию узла управления просмотровой таблицей, показанного на фиг.13;
фиг.15 - график, иллюстрирующий спектральное распределение пропускания цветного фильтра (характеристик цветной фильтрации), обычно используемого в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, и спектральное распределение (характеристики излучения в зависимости от длины волны) соответствующих светоизлучающих диодов RGB-цветов; и
фиг.16 - диаграмма, иллюстрирующая конкретные проблемы, присущие изображению на дисплее при выполнении активного возбуждения областей, в обычном жидкокристаллическом дисплейном устройстве.
Описание изобретения
Ниже с обращением к чертежам будет описано предпочтительное осуществление дисплейного устройства настоящего изобретения. В нижеследующем описании будет рассмотрен случай применения настоящего изобретения к жидкокристаллическому дисплейному устройству просветного типа. Кроме того, размеры составляющих элементов на каждой фигуре неточно отражают реальные размеры составляющих элементов, отношение размеров соответствующих составляющих элементов и т.д.
Осуществление 1
На фиг.1 представлен вид, иллюстрирующий жидкокристаллическое дисплейное устройство согласно первому осуществлению настоящего изобретения. На фигуре жидкокристаллическое дисплейное устройство 1 настоящего изобретения включает в себя жидкокристаллическую панель 2 в качестве дисплейного узла, расположенную на верхней стороне фигуры, являющейся стороной наблюдателя (стороной поверхности отображения), и устройство 3 задней подсветки в качестве узла задней подсветки, которое генерирует подсвечивающий свет, освещающий жидкокристаллическую панель 2, помещенное не на стороне поверхности отображения (на нижней стороне фигуры) жидкокристаллической панели 2. Кроме того, в настоящем осуществлении жидкокристаллическая панель 2 и устройство задней подсветки 3 заключены в корпус 4, придающий законченный вид жидкокристаллическому дисплейному устройству 1 просветного типа. Кроме того, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве 1 настоящего осуществления предусмотрены узел управления дисплеем и узел управления подсветкой, которые соответственно возбуждают жидкокристаллическую панель 2 и устройство 3 задней подсветки, используя вводимый извне видеосигнал (подробно описано ниже).
Жидкокристаллическая панель 2 включает в себя пару прозрачных подложек 2a, 2b, и слой 2с жидкого кристалла, и цветной фильтр (ЦФ) 2d, расположенные между прозрачными подложками 2a, 2b. Кроме того, жидкокристаллическая панель 2 имеет множество пикселов и выполнена с возможностью отображения информации, такой как символы и изображения, в виде полноцветной картины с использованием подсвечивающего света от устройства 3 задней подсветки. Кроме того, в жидкокристаллической панели 2, описанной позднее, множество отображающих областей размещено на поверхности отображения.
Устройство 3 задней подсветки включает в себя оптическую листовую группу 5 и рассеивающую пластину 6, и подложки 7 светоизлучающих диодов, на которых установлены блоки 8 светоизлучающих диодов, включающие в себя светоизлучающие диоды трех цветов: красного (R) цвета, зеленого (G) цвета и синего (В) цвета. Оптическая листовая группа 5 включает в себя, например, поляризационный лист и призменный (собирающий) лист 8, и эти оптические листы соответствующим образом повышают яркость подсвечивающего света из устройства 3 задней подсветки и поэтому характеристики воспроизведения жидкокристаллической панели 2 улучшаются.
В устройстве 3 задней подсветки множество подложек 7 светоизлучающих диодов предусмотрено в виде матрицы и множество блоков 8 светоизлучающих диодов расположено на каждой подложке 7 светоизлучающих диодов. Кроме того, в устройстве 3 задней подсветки множество подсвечивающих областей, обеспечивающих возможность падения света светоизлучающих диодов как источников света на множество отображающих областей, предусмотренных на жидкокристаллической панели 2, размещено на множестве подложек 7 светоизлучающих диодов в качестве светоизлучающих узлов, излучающих подсвечивающий свет, и поэтому может осуществляться активное возбуждение областей задней подсветки для повышения свечения светоизлучающих диодов в блоке подсвечивающих областей.
Ниже с обращением к фигурам с 2 по 4 будут более конкретно описаны подложки 7 светоизлучающих диодов и блоки 8 светоизлучающих диодов согласно настоящему осуществлению.
На фиг.2 представлен вид сверху, иллюстрирующий пример компоновки подложек светоизлучающих диодов в устройстве задней подсветки, а на фиг.3 представлен вид сверху, иллюстрирующий пример компоновки блоков светоизлучающих диодов на подложке светоизлучающих диодов. На фиг.4 представлена схема, иллюстрирующая пример конкретной конфигурации блока светоизлучающих диодов.
Как показано на фиг.2, в устройстве 3 задней подсветки 16 подложек 7(1), 7(2), …, 7(15), 7(16) светоизлучающих диодов (в дальнейшем собирательно называемых «7») в совокупности расположены в двух рядах и 8 столбцах. Кроме того, как показано на фиг.3, каждая подложка 7 светоизлучающих диодов подразделена в совокупности на 32 области (2 ряда и 8 столбцов), а блок 8 светоизлучающих диодов установлен в каждой области. Кроме того, 32 области соответственно образуют подсвечивающие области На1, На2, …, На31, На32 (в дальнейшем собирательно называемые На), расположенные в устройстве 3 задней подсветки.
Чтобы на фиг.3 ясно показать каждую подсвечивающую область На, соответствующие подсвечивающие области разделены вертикальными линиями и горизонтальными линиями. Однако в действительности соответствующие подсвечивающие области На не отделены друг от друга пограничными линиями или разделительными элементами. Соответствующие подсвечивающие области На можно разделить, например, расположив разделительные элементы на подложке 7 светоизлучающих диодов.
Как показано на фиг.4, каждая подсвечивающая область На снабжена блоком 8 светоизлучающих диодов, имеющим светоизлучающие диоды 8r, 8g, 8b RGB-цветов, расположенные в вершинах треугольника. Кроме того, каждая подсвечивающая область На расположена так, что соответствует отображающей области Ра, расположенной на поверхности отображения жидкокристаллической панели 2, и свет от блока 8 светоизлучающих диодов падает на множество пикселов Р, включенных в отображающую область Ра. На поверхности отображения расположены, например, 1920×1080 пикселов, а одна отображающая область Ра включает в себя 4050(=(1920×1080)/512(=16×32)) пикселов.
Кроме того, соответствующие светоизлучающие диоды 8r, 8g, 8b образуют источники света, и светоизлучающие диоды 8r, 8g, 8b освещают соответствующую отображающую область Ра красным светом, зеленым светом и синим светом, соответственно.
Конфигурация блока 8 светоизлучающих диодов в настоящем осуществлении не ограничена блоком светоизлучающих диодов, показанным на фиг.4, и, например, как показано на фиг.5, также можно использовать блок 8 светоизлучающих диодов, имеющий один синий светоизлучающий диод 8b, два красных светоизлучающих диода 8r1, 8r2 и два зеленых светоизлучающих диода 8g1, 8g2.
Кроме того, в приведенном выше описании был рассмотрен случай использования подложек 7 светоизлучающих диодов. Однако более тонкое устройство задней подсветки можно также получать, например, помещая блоки светоизлучающих диодов непосредственно на поверхность внутренней стороны корпуса 4, чтобы объединять в одно целое набор подложек 7 светоизлучающих диодов. Кроме того, каждое заданное количество подложек 7 светоизлучающих диодов и блоков 8 светоизлучающих диодов можно соответствующим образом изменять, и отношение подсвечивающих областей На и отображающих областей Ра также можно задавать иным, а не 1:1.
Кроме того, распределенное количество блоков 8 светоизлучающих диодов может быть, например, 10×20 вместо предельного 16×32.
В случае, когда количество светоизлучающих диодов очень небольшое по сравнению с размером жидкокристаллической панели 2, изменчивость распределения яркости, обусловленную недостатком количества света к поверхности отображения, изменением характеристик светоизлучающих диодов и увеличением оптического расстояния между соседними блоками светоизлучающих диодов, невозможно предотвратить даже путем уравнительных расчетов жидкокристаллического дисплея. Поэтому, например, предпочтительно размещать 500 или большее количество блоков 8 светоизлучающих диодов относительно жидкокристаллической панели 2 размером около 40 на 70 дюймов (101,6 на 177,8 см).
Кроме того, предпочтительно, чтобы блок 8 светоизлучающих диодов настоящего осуществления состоял из светоизлучающих диодов, способных максимизировать диапазон цветовоспроизведения в соответствии с диаграммой цветности Международной комиссии по освещению (МКО). Более конкретно, если осуществлять рассмотрение с учетом главной длины волны, то предпочтительно, чтобы зеленый цвет соотносился с длиной волны от 510 до 530 нм в окрестности точки перегиба (около 520 нм) на кривой МКО, синий цвет - от 430 до 460 нм и красный цвет - от 630 до 650 нм.
В данном случае причина, по которой значение, меньшее чем 430 нм, не используют в качестве главной, основной длины синего цвета и значение, большее чем 650 нм, не используют в качестве главной, основной длины волны красного цвета при задании диапазона длин волн, заключается в том, что учитывают спектральную световую эффективность человека и влияние цветного фильтра. То есть спектральная световая эффективность человека имеет пик при 555 нм, и не представляется предпочтительным рассчитывать главные длины волн синего цвета, красного цвета по краю очень короткой длины волны и по краю очень большой длины волны, поскольку такой расчет будет причиной снижения спектральной световой эффективности, что приведет к снижению мощности излучения (повышению энергопотребления и т.д.). Кроме того, светоизлучающие диоды синего и красного свечения могут иметь произвольные интенсивности, которые можно регулировать с тем, чтобы охватывать около 100% диапазона цветовоспроизведения в системе цветного телевидения национального комитета по телевизионным стандартам (NTSC), выбранной