特許 6033532 液晶表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6033532

(24)【登録日】2016年11月4日

(45)【発行日】2016年11月30日

(54)【発明の名称】液晶表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/133 20060101AFI20161121BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/133 535

【請求項の数】1

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2011-179382(P2011-179382)

(22)【出願日】2011年8月19日

(65)【公開番号】特開2013-41196(P2013-41196A)

(43)【公開日】2013年2月28日

【審査請求日】2014年5月22日

【審判番号】不服2015-22459(P2015-22459/J1)

【審判請求日】2015年12月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】中島 功

【合議体】

【審判長】 小松 徹三

【審判官】 恩田 春香

【審判官】 星野 浩一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−１８４９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２６１１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３７３７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２９４２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１１４６８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２４１６７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１５４３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３２３０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７５９１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

G02F1/133,505-1/133,535

G09G3/20,3/36

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

照射対象液晶パネルと、
ＬＥＤバックライト制御機構とを備えた液晶表示装置であって、
前記ＬＥＤバックライト制御機構は、
前記照射対象液晶パネルの側部に配置された少なくとも一つのＬＥＤバックライト部を備え、前記少なくとも一つのＬＥＤバックライト部はそれぞれ直列に接続された第１〜第ｎの発光ダイオードを含み、前記第１〜第ｎの発光ダイオードによる前記液晶パネルに対する第１〜第ｎの照射領域のうち、前記第１の照射領域が前記液晶パネルの第１の角部を含み、前記第ｎの照射領域が前記液晶パネルの前記第１の角部と異なる第２の角部を含み、
オン状態時に前記第１の発光ダイオードのアノード，カソード間を電気的に接続可能な第１のスイッチング手段と、
オン状態時に前記第ｎの発光ダイオードのアノード，カソード間を電気的に接続可能な第２のスイッチング手段と、
前記第１及び第２のスイッチング手段のオン／オフ動作を制御する制御回路とをさらに備え、
前記液晶表示装置は、
前記照射対象液晶パネル上における各画素の輝度信号を格納するフレームメモリをさらに備え、
前記ＬＥＤバックライト制御機構における前記制御回路は、前記フレームメモリから得られる輝度信号に基づき前記照射対象液晶パネルにおける画面上下に輝度信号の輝度値が“０”でない所定の基準値以下の低輝度領域があるか否かを判定し、低輝度領域があると判定した全期間において、前記第１及び第２のスイッチング手段がオンするように、前記第１及び第２のスイッチング手段を制御する、
液晶表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、液晶パネルのサイドエッジ型のＬＥＤバックライト制御機構を備える液晶表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の２０インチ以上のＴＮ(Twisted Nematic)モードの大型液晶パネルは、バックライトの温度上昇に伴う温度差により偏光板に熱歪が発生し、特に表示画面のコーナー部に対応する領域での光漏れが顕著であった。

【0003】

近年、液晶パネルにおけるバックライトとして、白色ＬＥＤを画面の１辺あるいは上下か左右の２辺に直列に多数並べたサイドエッジ型のＬＥバックライト部が主流となってきている。

【0004】

ＬＥＤバックライト部を構成する複数のＬＥＤを点灯させると、各ＬＥＤに発熱が生じ、ＬＥＤバックライト部の前面に配置される液晶ガラスパネルに熱が伝わる。この熱は液晶ガラスパネルの両面に貼られている偏光板、特に裏面（ＬＥＤバックライト部により照射される側）に貼られている偏光板の温度上昇に大きく寄与する。

【0005】

上記した温度上昇によって、偏光板は熱歪みにより偏光特性が劣化し、本来、ＬＥＤバックライト部からの透過光を遮断しなければならない黒画面における光漏れが発生し、表示画面が白く光ってしまう光漏れ表示によって画面品位を低下させてしまう。特に表示画面の４コーナー部でこの光漏れ表示が顕著に現れてしまう。なお、本明細書中で「光漏れ表示」は、狭義には偏光板の光漏れにより黒画面表示時にコーナー部分に白っぽく見える部分が生じることを意味し、広義には偏光板の光漏れにより通常の映像表示に白く光る部分が見える「白浮き」をも含む概念で用いている。

【0006】

この改善策として、光学補償シート（位相差フィルム）にレターデーション値が高い光学的異方性を有する材料を使用して熱歪みを軽減する技術（例えば、特許文献１に開示された光学補償シート）。また、偏光板の接着材に光弾性係数の比較的低い材料を使用しているものもある（例えば、特許文献２に開示された偏光板等）。いずれの技術も発生した熱歪みを低減させる効果を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００２−０７１９５５号公報

【特許文献2】特開２００６−２５９６６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

このように、偏光板の熱歪みに伴う光漏れによって、液晶パネルの表示画面の４コーナー部で光漏れ表示がなされてしまい、この光漏れ表示は、特に２０インチ以上のＴＮモード大型液晶パネルにおいて顕著であった。

【0009】

また、上述した従来の改善方法は、発生する偏光板の熱歪みを低減することにより、ある程度光漏れを改善できるもの、光漏れ表示を効果的に解消できていないという問題点があった。

【0010】

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、光漏れ表示を効果的に解消したバックライト制御機構及び当該バックライト制御機構を有する液晶表示装置を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

この発明に係る請求項１記載の液晶表示装置は、照射対象液晶パネルと、ＬＥＤバックライト制御機構とを備えた液晶表示装置であって、前記ＬＥＤバックライト制御機構は、前記照射対象液晶パネルの側部に配置された少なくとも一つのＬＥＤバックライト部を備え、前記少なくとも一つのＬＥＤバックライト部はそれぞれ直列に接続された第１〜第ｎの発光ダイオードを含み、前記第１〜第ｎの発光ダイオードによる前記液晶パネルに対する第１〜第ｎの照射領域のうち、前記第１の照射領域が前記液晶パネルの第１の角部を含み、前記第ｎの照射領域が前記液晶パネルの前記第１の角部と異なる第２の角部を含み、オン状態時に前記第１の発光ダイオードのアノード，カソード間を電気的に接続可能な第１のスイッチング手段と、オン状態時に前記第ｎの発光ダイオードのアノード，カソード間を電気的に接続可能な第２のスイッチング手段と、前記第１及び第２のスイッチング手段のオン／オフ動作を制御する制御回路とをさらに備え、前記液晶表示装置は、前記照射対象液晶パネル上における各画素の輝度信号を格納するフレームメモリをさらに備え、前記ＬＥＤバックライト制御機構における前記制御回路は、前記フレームメモリから得られる輝度信号に基づき前記照射対象液晶パネルにおける画面上下に輝度信号の輝度値が“０”でない所定の基準値以下の低輝度領域があるか否かを判定し、低輝度領域があると判定した全期間において、前記第１及び第２のスイッチング手段がオンするように、前記第１及び第２のスイッチング手段を制御する。

【発明の効果】

【0012】

請求項１記載の本願発明である液晶表示装置が備えるＬＥＤバックライト制御機構は、第１及び第２のスイッチング手段をオン状態にすることにより、第１及び第ｎの発光ダイオードを選択的に消灯することができ、液晶パネル上の表示画面の上記第１及び第２の角部に現れる光漏れ表示を効果的に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】この発明の実施の形態１であるＬＥＤバックライト制御機構の構成を示す回路図である。

【図2】この発明の実施の形態２である液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。

【図3】実施の形態２のマイクロコンピュータにおける半導体スイッチを制御するソフトウェア処理の流れを示すフローチャートである。

【図4】光漏れ表示が顕著となる一例のシネスコサイズのレターボックス映像を示す説明図である。

【図5】前提技術となる液晶表示装置の概略を示す説明図である。

【図6】偏光板における光漏れのメカニズムを説明する概念図である。

【図7】全黒画面を表示させた時に現れる光漏れ表示の症状を示す一例を写真形式で示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

＜前提技術＞
図５は、この発明の前提技術として示す一例である、液晶パネルの左右に２列白色ＬＥＤアレイを配置した液晶表示装置の概略を示す説明図である。

【0015】

同図に示す様に、液晶パネル２０の左右両側それぞれにＬＥＤアレイ２２が設けられる。各ＬＥＤアレイ２２は複数のパッケージ型ＬＥＤ２１（以下、単に「ＬＥＤ２１」と略記）が基板２３上に配置されることにより構成される。各ＬＥＤアレイ２２において、複数のＬＥＤ２１が直列に電気的に接続される（図５では図示せず）。これら２つのＬＥＤアレイ２２によってＬＥＤバックライト部を構成する。

【0016】

各ＬＥＤアレイ２２における複数のＬＥＤ２１を点灯させると、各ＬＥＤ２１に発熱が生じ、ＬＥＤバックライト部の前面に配置される液晶ガラスパネルに熱が伝わる。この熱は液晶ガラスパネルの両面に貼られている偏光板、特に裏面（ＬＥＤバックライト部により照射される側）に貼られている偏光板の温度上昇に強く寄与する。

【0017】

偏光板は一般的に樹脂フィルムで構成されているためガラスより膨張率が大きい。また、ＬＥＤアレイ２２に近接している液晶パネル２０（偏光板）の側面近傍領域の温度ＤＴ１は他の領域の温度ＤＴ２より温度上昇度合が高くなるため、ＬＥＤアレイ２２内の複数のＬＥＤ２１の点灯時は、ＤＴ１＞ＤＴ２となる。

【0018】

したがって、液晶パネル２０の構成要素である偏光板のコーナー部における温度はＤＴ１と他の領域の温度ＤＴ２より高くなる。

【0019】

温度上昇により偏光板の各部が左右同方向に延びた場合は偏光特性に問題はないが、コーナー部４箇所では水平方向と垂直方向の延びが構造的に制約されてアンバランスとなる。この偏光板の熱歪みに伴う光漏れにより、本来、バックライト部の透過光を遮断しなければならない黒画面表示時にコーナー部における遮断が不完全となり、表示画面のコーナー部が白く光る光漏れ表示が現れ画面品位を低下させてしまう。

【0020】

図６は偏光板における光漏れのメカニズムを説明する概念図である。同図に示す様に、偏光板３０における同一垂直線３０Ｖ（温度差が無い場合に同一垂直位置にある線）は温度上昇によってもさほど変形しないが、同一水平線３０Ｈ（温度差が無い場合に同一水平位置にある線）は斜めに変形してしまうため、偏光板３０の偏光特性が歪んでしまう。

【0021】

図７は全黒画面を表示させた時に現れる光漏れ表示の症状を示す一例を写真形式で示す説明図である。液晶パネルの表示画面３１の４コーナー部で光漏れによる白っぽく見える部分である光漏れ表示３２が顕著に現れている。

【0022】

図７で示したような表示画面のコーナー部に現れる光漏れ表示３２を効果的に解消できるＬＥＤバックライト制御機構及びこの制御機構を用いた液晶表示装置が、以下で述べる実施の形態である。

【0023】

＜実施の形態１＞
図１はこの発明の実施の形態１であるＬＥＤバックライト制御機構の構成を示す回路図である。

【0024】

同図に示す様に、ＬＥＤアレイ２（ＬＥＤバックライト部）はｎ（ｎ≧３）個のパッケージ型のＬＥＤ１１〜１ｎ（第１〜第ｎの発光ダイオード）が直列に接続されて構成される。

【0025】

ＬＥＤアレイ２を構成するＬＥＤ１１〜１ｎは図示しないＬＥＤ用のフィルム基板上に配置され、放熱のためにアルミ材等の放熱板に熱伝導性の良好な接着剤で貼り付けてバー状に一体化される。

【0026】

またＬＥＤアレイ２は、液晶パネルのサイズにより１辺のサイドエッジ型では１組、２辺のサイドエッジ型で対向する辺それぞれ用に２組使用する。すなわち、１辺のサイドエッジ型では、液晶パネルの１辺にのみ隣接してＬＥＤアレイ２が配置され、２辺のサイドエッジ型では、液晶パネルの対向する２辺に隣接して２つのＬＥＤアレイ２がそれぞれ配置される。

【0027】

そして、ＬＥＤアレイ２の外部において、ＬＥＤ１１のアノードが接続される端子Ｐ１とカソードが接続される端子Ｐ２との間にＮＰＮバイポーラトランジスタＴ１（第１のスイッチング手段）が介挿される。さらに、ＬＥＤアレイ２の外部において、ＬＥＤ１ｎのアノードが接続される端子Ｐ３とカソードが接続される端子Ｐ４との間にＮＰＮバイポーラトランジスタＴ２（第２のスイッチング手段）が介挿される。

【0028】

また、端子Ｐ１に電気的に接続して＋側の端子Ｐ１１が設けられ、端子Ｐ４に電気的に接続して−側の端子Ｐ１２が設けられる。

【0029】

ＬＥＤ電流は一定にしないと色相が変わるため、通常は＋側の端子Ｐ１１にＤＣ電圧ＶＤを加え、−側の端子Ｐ１２に付与する電圧ＶＣは０Ｖとなる期間の比率であるデューティー比がＰＷＭ制御によって変化させることにより輝度を変化させる。この輝度制御はディミングと呼ばれる。具体的には、端子Ｐ１２に０Ｖを付与する第１の期間と、端子Ｐ１１に付与するＤＣ電圧ＶＤ相当の電圧を付与する第２の期間とのデューティー比によって輝度制御が行われる。この場合、ＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）と同様にＬＥＤ１１〜１ｎがすべて点灯する全面点灯方式のため直下型ＬＥＤや分割エッジライト型のバックライトのように、特定エリアの輝度可変、すなわちローカルディミングはできない。実施の形態１はこのような全点灯方式のＬＥＤエッジ型バックライトに対してローカルディミングを可能としている。

【0030】

図１に示すように、ＬＥＤ１１のアノード，カソード間に介挿されるＮＰＮバイポーラトランジスタＴ１はベースにスイッチング信号Ｓ１（制御信号）を受ける。ＬＥＤ１ｎのアノード，カソード間に介挿されるＮＰＮバイポーラトランジスタＴ２はベースにスイッチング信号Ｓ２（制御信号）を受ける。なお、図１ではバイポーラトランジスタを例に挙げたが、ＭＯＳトランジスタ等、他の構成のトランジスタやＦＥＴで第１及び第２のスイッチング手段として構成しても良い。

【0031】

制御部３はスイッチング信号Ｓ１及びＳ２をＮＰＮバイポーラトランジスタＴ１及びＴ２のベースに付与する。ここで、オフ状態を指示する“Ｈ”レベルのスイッチング信号Ｓ１及びＳ２の出力時を光漏れ抑制モード時、オン状態を指示する“Ｌ”レベルのスイッチング信号Ｓ１及びＳ２の出力時を通常時と呼ぶ。

【0032】

なお、１辺のサイドエッジ型では１単位のＬＥＤアレイ２を液晶パネルの一辺に設けるだけであるため、図１で示す構成で十分である。一方、２辺のサイドエッジ型では２単位のＬＥＤアレイ２を液晶パネルの左右（上下）２辺に設けるため、図１で示した構成が２組必要となる。この際、制御部３は一単位とし、２組のＬＥＤアレイ２に対応して設けられた４つの半導体スイッチ（２組のＮＰＮバイポーラトランジスタＴ１及びＴ２相当）をすべて制御するようにしても良い。

【0033】

ＬＥＤアレイ２における両端ＬＥＤであるＬＥＤ１１及び１ｎが、液晶パネルにおける表示画面のコーナー部のバックライトを担当している。すなわち、ＬＥＤ１１の照射光Ｌ１による照射領域（第１の照射領域）が液晶パネル７（照射対象液晶パネル）の表示画面の上部角部（第１の角部）を含み、照射光Ｌｎによる照射領域（第ｎの照射領域）が液晶パネル７の表示画面の下部角部（第２の角部）を含んでいる。

【0034】

“Ｈ”レベルのスイッチング信号Ｓ１及びＳ２が出力される光漏れ抑制モード時におけるＬＥＤアレイ２について検討する。光漏れ抑制モード時ではＬＥＤ１１及び１ｎが消灯され、ＬＥＤ１１及び１ｎ以外のＬＥＤ１２〜ＬＥＤ１（ｎ−１）は正常に点灯される。この場合、ＬＥＤアレイ２が１辺のサイドエッジ型の場合、及び２辺のサイドエッジ型として使用される場合のいずれにおいても、消灯される両端のＬＥＤ１１及び１ｎからの照射光Ｌ１及びＬｎは光漏れを生じさせる表示画面のコーナー部に照射されることになる。この照射条件は、またＬＥＤアレイ２が上下左右どの位置に配置されていても変わらない。

【0035】

なお、大型液晶パネルでは１列に２本のＬＥＤアレイを繋げる場合があるが、この場合は、２本の直接接続のＬＥＤアレイの組合せを図１のＬＥＤアレイ２に相当するとして、画面両端に相当するそれぞれ１個のＬＥＤに対し、ＮＰＮバイポーラトランジスタＴ１及びＴ２に相当する半導体スイッチを設置することにより、本実施の形態を適用することができる。

【0036】

ＮＰＮバイポーラトランジスタＴ１及びＴ２等の半導体スイッチは、ＬＥＤアレイ２の外部に設置する。すなわち、ＬＥＤアレイ２用のフィルム基板とは別の基板上にＮＰＮバイポーラトランジスタＴ１及びＴ２が形成される。なぜなら、ＬＥＤアレイ２内にＬＥＤ１１〜１ｎ以外のＮＰＮバイポーラトランジスタＴ１及びＴ２を余分に設けると、ＬＥＤ１１〜１ｎ間のピッチが均等とならず、輝度むらの原因となるからである。

【0037】

このような構成において、制御部３は光漏れ影響度合が所定の基準以上であると判断した場合、“Ｈ”レベルのスイッチング信号Ｓ１及びＳ２を出力し、ＮＰＮバイポーラトランジスタＴ１及びＴ２をオンさせる光漏れ抑制モード時を設定する。なお、光漏れ影響度合が所定の基準以上である場合として、例えば、レターボックス表示時にように、偏光板に光漏れが発生すると表示画面におけるコーナー部（角部）の光漏れ表示が顕著に現れる場合等が考えられる。

【0038】

光漏れ抑制モード時では、ＮＰＮバイポーラトランジスタＴ１及びＴ２はオンし、ＬＥＤ１１及び１ｎのアノード，カソード間が短絡されるため、ＬＥＤ１１及び１ｎは消灯する。その結果、液晶パネルにおける表示画面の４つのコーナー部においてバックライト光は照射されなくなるため、表示画面に光漏れ表示が現れず偏光板の熱歪みに伴う光漏れを効果的に抑制することができる。

【0039】

また、制御部３は、表示画面におけるコーナー部（角部）の光漏れ影響度合が所定の基準未満である場合、“Ｌ”レベルのスイッチング信号Ｓ１及びＳ２を出力し、ＮＰＮバイポーラトランジスタＴ１及びＴ２をオフさせる通常時モードを設定することにより、ＬＥＤアレイ２のすべてのＬＥＤ１１〜１ｎを発光させることができる。

【0040】

上述したように、光漏れ抑制モード時は、両端のＬＥＤ１１及び１ｎが選択的にオフする。この場合、ＬＥＤ１１〜１ｎを流れる電流は一定であるため、供給するＤＣ電圧（＋側）ＶＤはＬＥＤの順方向電圧ＶＦ分降下する。

【0041】

両端２個のＬＥＤ１１及び１ｎが同時にオフする場合は、仮にＬＥＤ１１〜１ｎそれぞれの順方向電圧ＶＦが３．２Ｖとすると、６．４Ｖ（＝３．２Ｖ×２）の電圧値分、ＤＣ電圧ＶＤが低下する。

【0042】

端子Ｐ１１及びＰ１２に駆動電圧ＶＤ及びＶＣを供給するＬＥＤバックライト駆動回路（図示せず）には、回路保護のために各種の保護回路が設置される。ＬＥＤのショート検出のためには減電圧（状態の）検出がある。通常はＬＥＤ２個または３個ショートすると減電圧検出がかかるように設定されている。

【0043】

実施の形態１では、両端２個のＬＥＤ１１及び１ｎを一時的に強制オフさせる場合があるので、光漏れ抑制モード時に減電圧検出されるのを回避すべく、減電圧検出の設定は３個または４個のＬＥＤショートで働くようにする必要がある。また、１辺に２本の直列接続ＬＥＤアレイ２を使用する大型液晶パネルの場合ではＬＥＤアレイ単位では１個のＬＥＤしかオフしないため、１個分の増加のみを考慮し、減電圧検出の設定は２個以上で働くようにすることができる。

【0044】

このように、実施の形態１のＬＥＤバックライト制御機構では、制御部３の制御下で、光漏れ抑制モード時はＮＰＮバイポーラトランジスタＴ１及びＴ２（第１及び第２のスイッチング手段）をオン状態にすることにより、ＬＥＤ１１〜１ｎ（第１及び第ｎの発光ダイオード）を選択的に消灯することができ、液晶パネルの表示画面における４つのコーナー部における光漏れ表示を効果的に抑制することができる。

【0045】

＜実施の形態２＞
図２はこの発明の実施の形態２である液晶表示装置（液晶テレビジョン，液晶モニタ等）の概略構成を示すブロック図である。実施の形態２の液晶表示装置は実施の形態１に相当するＬＥＤバックライト制御機構を内部に組み込んでいる。

【0046】

同図に示す様に、液晶パネル７の表示画面における映像信号ＳＶがフレームメモリ４に取り込まれる。フレームメモリ４に入力された映像信号ＳＶのうち輝度信号データＳＬがマイクロコンピュータ５に取り込まれる。なお、マイクロコンピュータ５は、図１で示した制御部３の機能を発揮することができる。

【0047】

マイクロコンピュータ５は、液晶パネル７の画面に応じた輝度信号データＳＬのヒストグラム情報として、液晶パネル７の表示画面の角部における光漏れ影響度合を検出する処理を実行する。そして、検出した光漏れ影響度合いが所定の基準以上である場合、すなわち、偏光板の熱歪みに伴い表示画面におけるコーナー部に光漏れ表示が顕著に現れる画像表示であると判断すれば、半導体スイッチ６（図１のＮＰＮバイポーラトランジスタＴ１及びＴ２相当）にオン状態を指示する制御信号Ｓ５（図１のスイッチング信号Ｓ１及びＳ２相当）を出力する。その結果、ＬＥＤアレイ２の両端のＬＥＤ（図１のＬＥＤ１１及び１ｎ相当）を選択的に消灯させることにより、液晶パネル７のコーナー部に発生している偏光板の光漏れをマスキングして表示画面上では光漏れ表示が視認できないようにする。

【0048】

マスキングする幅は片側ＬＥＤ１個分なので狭い範囲であるが、コーナー部の温度上昇度合も同時に低下するのでコーナー部の光漏れに対しては実用上問題ないレベルにまで軽減できる。

【0049】

図３は実施の形態２のマイクロコンピュータ５における半導体スイッチ６を制御するソフトウェア処理の流れを示すフローチャートである。

【0050】

同図を参照して、ステップＳＴ１において、フレームメモリ４に映像信号ＳＶを取り込む。

【0051】

次に、ステップＳＴ２において、映像信号ＳＶから輝度信号データＳＬを抽出し、画面の垂直方向における輝度信号データＳＬのヒストグラムを作成する。

【0052】

その後、ステップＳＴ３でこのヒストグラムから画面上下端が“０”またはそれに近い輝度値であるかどうか、すなわち画面上下に黒帯がある(YES)か否か(NO)を判定する。このように、マイクロコンピュータ５は、画面上下端が“０”またはそれに近い輝度値である場合、光漏れ影響度合いが所定の基準以上であると判定する黒帯判定処理を実行する。

【0053】

ステップＳＴ３の黒帯判定処理にて上下黒帯が在ると判定した（ＹＥＳ）場合はステップＳＴ４に進み、ステップＳＴ４において、半導体スイッチ６をオンさせる光漏れ抑制モード時を指示する制御信号Ｓ５を出力する。その結果、オン指示の制御信号Ｓ５を受けた半導体スイッチ６がオン状態となり、ＬＥＤアレイ２の両端のＬＥＤを選択的に消灯させる。そうでない場合はＳ５のステップに進む。

【0054】

図４は光漏れ表示が顕著となる一例のシネスコサイズのレターボックス映像を示す説明図である。同図に示す様に、液晶パネル７の表示画面７Ｖ上の中央に表示されるレターボックス領域２５の上下に黒帯領域２６が表示される。この際、ＬＥＤアレイ２の全ＬＥＤ１１〜１ｎを点灯させた状態では、上述した偏光版における熱歪みに伴う光漏れにより、表示画面７Ｖの４コーナー部が白く光ってしまう光漏れ表示が現れ、黒帯領域２６を精度良く表示することができない。

【0055】

しかし、実施の形態２の液晶表示装置では、マイクロコンピュータ５の制御下で図４に示したようなレターボックスを表示する場合は、ステップＳＴ３がＹＥＳとなり、必ずステップＳＴ４が実行されるため、ＬＥＤアレイ２の両端のＬＥＤを選択的に消灯されることにより、偏光板の光漏れをマスキングして、表示画面７Ｖ上における黒帯領域２６に光漏れ表示が現れないようにすることができる。

【0056】

また、レターボックス表示ではない表示画面７Ｖにおける全画面に映像表示が行われる場合でも、コーナー部が暗い映像では同様に不自然な白浮きが発生し映像品位を損なうため、ステップＳＴ３でＹＥＳとなり同様にマスキングをかけることができる。

【0057】

この場合は、レターボックス表示時のように必ずしもＬＥＤアレイ２の両端２個のＬＥＤを同時消灯させる必要はなく、比較的暗い映像が上部のみであれば（例えば夜景の空）最上部のＬＥＤ（図１のＬＥＤ１１相当）のみを消灯させ、逆に比較的暗い映像が下部（例えば日陰が画面下部にある映像）であれば最下部のＬＥＤ（図１のＬＥＤ１ｎ相当）のみを消灯させるようにしても良い。すなわち、ステップＳＴ４における半導体スイッチ６のスイッチＯＮ動作は、図１のＮＰＮバイポーラトランジスタＴ１及びＴ２相当に対して、双方（一方及び他方）のトランジスタをオンさせる、一方のトランジスタのみをオンさせる、他方のトランジスタのみをオンさせる３つの制御態様を採ることも可能である。

【0058】

一方、ステップＳＴ３で上下黒帯でないと判定した（ＮＯ）場合はステップＳＴ５に進む。ステップＳＴ５では、輝度信号データＳＬのヒストグラムから求めた平均輝度に応じたバックライトのディミング設定値を計算してバックライトの輝度が映像画面の輝度に同期した明るさとなるようにする。

【0059】

明るい映像ではバックライトの輝度を上げ、暗い映像ではバックライトの輝度を下げる。この処理はバックライト全面の輝度を制御するもので、全面黒の画面ではコーナー部を含めた全ＬＥＤをオフできるので、偏光板の光漏れに伴う表示画面上における光漏れ表示を完全に視認不能にすることができる。また全面が比較的暗い画面でもＬＥＤの輝度を下げるのでコーナー部の偏光板における光漏れ度合や、光漏れの原因となるＬＥＤ発熱を低減することができる。

【0060】

しかしながら、図４で示したシネスコサイズのレターボックス映像のような映像では映像画面が比較的明るい場合には黒帯領域２６のＬＥＤは常に明るく光るため問題の光漏れ表示は顕著に現れる。したがって、上述したステップＳＴ３のＹＥＳ判定とステップＳＴ４の処理が必要となる。

【0061】

シネスコサイズでの画面比率は、液晶パネルの画面比率１６：９（１：１．７７）に対し、１：２．１〜２．５程度の比率を有している。したがって、１６：９の表示画面７Ｖにシネスコサイズを映すと上下に黒帯が現れる。この黒帯の幅について詳述する。

【0062】

表示画面７Ｖの垂直幅を“１”とし、垂直幅に対して１：２．１のシネスコサイズの黒帯幅ＷＢ１は以下のように求められる。まず、映像表示部分の幅ＷＶ１は、「２．１：１＝１．７７：ＷＶ１」の関係から、「ＷＶ１＝１．７７／２．１≒０．８４」と求めることができる。したがって、黒帯幅ＷＢ１＝０．１６（１−０．８４）となる。

【0063】

同様に、“１”の垂直幅に対して１：２．５のシネスコサイズの黒帯幅ＷＢ２は以下のように求められる。まず、映像表示部分の幅ＷＶ２は、「２．５：１＝１．７７：ＷＶ２」の関係から、「ＷＶ２＝１．７７／２．５≒０．７１」と求めることができる。したがって、黒帯幅ＷＢ２＝０．２９（＝１−０．７１）となる。

【0064】

そして、上または下の黒帯それぞれの幅は、上記算出した黒帯幅ＷＢ１，ＷＢ２の半分となるため、シネスコサイズの上下黒帯幅の想定値は「０．０８〜０．１４５」になると設定することができる。したがって、シネスコサイズ表示時における上下黒帯はそれぞれ、垂直幅“１”に対して片側「０．０８〜０．１４５」の幅で現れることが推測できる。そこで、ステップＳＴ３における検出用の設定値は、１：２．１〜２．５の比率を有するシネスコサイズの黒帯領域をすべて検出可能な「０．０７」にする。

【0065】

一方、検出する輝度信号データＳＬは黒である“０”は勿論、上または下が比較的暗い映像でも光漏れ表示が現れるため、１５〜１０％程度の輝度を所定の基準値として用いて黒帯判定処理を行う。なお、輝度１００％とは表示画面７Ｖに表示可能な最大輝度を意味している。

【0066】

なお、ステップＳＴ３における上下黒帯判定、すなわち、ＬＥＤアレイ２の両端部ＬＥＤを消灯させるべきかどうかを判定する所定の基準値とする黒帯検出用検出輝度レベルは、実際の液晶パネルで各種の映像を見ながら調整するべきである。また、マイクロコンピュータ５によるステップＳＴ３の処理時におけるは光漏れ影響度合を判定する方法は、上述した処理に限定されず、他の方法を採用することは勿論可能である。

【0067】

このように、実施の形態２の液晶表示装置内の制御部であるマイクロコンピュータ５はフレームメモリ４から得られる輝度信号データＳＬに基づき液晶パネル７の表示画面７Ｖにおけるコーナー部の光漏れ影響度合を検出し、検出した光漏れ影響度合いが所定の基準以上である場合、光漏れ抑制モード時とし、半導体スイッチ６（ＮＰＮバイポーラトランジスタＴ１及びＴ２）がオンするように制御している。

【0068】

このため、例えば表示画面７Ｖにレターボックス映像表示を行う場合のように、光漏れ影響度合いが所定の基準以上であると判断し、半導体スイッチ６をオンさせてＬＥＤアレイ２の両端ＬＥＤを選択的に消灯させることにより、光漏れ影響度合いが高い映像表示のタイミングで、液晶パネル７の表示画面７Ｖにおける４コーナー部における光漏れ表示が現れることを効果的に抑制することができる。

【0069】

＜その他＞
なお、上述した実施の形態では、ＬＥＤアレイ２の両端のＬＥＤ（図１のＬＥＤ１１，１ｎ）のみ選択的に消灯可能な構成を示したが、これに限定されず、両端のＬＥＤ（図１のＬＥＤ１１，１ｎ相当）を含みさらに、両端のＬＥＤに隣接配置された所定数のＬＥＤ（所定数が“１”の場合、図１のＬＥＤ１２，１（ｎ−１）相当）を併せて選択的に消灯可能な構成を実現することも勿論可能である。

【産業上の利用可能性】

【0070】

本発明は、サイドエッジ型のＬＥＤバックライト方式の大型液晶テレビジョンや液晶モニター等の液晶表示装置に適用できる。

【符号の説明】

【0071】

１，１１〜１ｎ ＬＥＤ、２ ＬＥＤアレイ、３ 制御部、４ フレームメモリ、５ マイクロコンピュータ、６ 半導体スイッチ、７ 液晶パネル、Ｔ１，Ｔ２ ＮＰＮバイポーラトランジスタ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】