特許 6781554 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】6781554

(24)【登録日】2020年10月20日

(45)【発行日】2020年11月4日

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20201026BHJP

   G02F 1/133 20060101ALI20201026BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20201026BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 480

   F21S2/00 482

   G02F1/133 535

   F21Y115:10

【請求項の数】10

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-42517(P2016-42517)

(22)【出願日】2016年3月4日

(65)【公開番号】特開2016-164881(P2016-164881A)

(43)【公開日】2016年9月8日

【審査請求日】2019年2月4日

(31)【優先権主張番号】10-2015-0031870

(32)【優先日】2015年3月6日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】512187343

【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(72)【発明者】

【氏名】呂 東 ▲ミン▼

(72)【発明者】

【氏名】金 廷 ▲ヒョン▼

(72)【発明者】

【氏名】宋 煕 光

(72)【発明者】

【氏名】南 錫 鉉

【審査官】 當間 庸裕

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０４７８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１４７１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９６０５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２８７３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１６１０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５１５９４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｇ０２Ｆ １／１３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも２つのピーク波長を有する第１光を出力する第１光源及び前記２つのピーク波長と異なるピーク波長を含む第２光を出力する第２光源を含むバックライトユニットと、
前記第１光及び前記第２光を受けて入力映像データに対応する映像を表示する表示パネルと、
前記入力映像データに基づいて既設定されたディミング領域のカラー情報を分析し、前記カラー情報にしたがって前記既設定されたディミング領域の各々の目標輝度に対する前記第１光源及び前記第２光源の寄与度を調節する光源駆動部と、を含み、
前記第２光の有色光に対応するカラーディミング領域が存在しない場合、前記光源駆動部により、画面全体の輝度ディミングが実施され、
前記第２光の有色光に対応するカラーディミング領域が存在する場合、前記光源駆動部により、前記第２光の有色光に対応するカラーディミング領域に対しては、カラーディミングと輝度ディミングとが実施され、このカラーディミング領域に対応しない領域に対しては、輝度ディミングのみが実施されることを特徴とする表示装置。

【請求項2】

前記第１光源は、
第１有色光を出力する第１発光ダイオードチップと、
前記第１発光ダイオードチップ上に形成され、前記第１有色光によって励起されて第２有色光を出力する第１色蛍光体と、
前記第１発光ダイオードチップ上に形成され、前記第１有色光によって励起されて第３有色光を出力する第２色蛍光体と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記第１有色光は、青色光であり、前記第２有色光は、赤色光であり、前記第３有色光は、緑色光であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。

【請求項4】

前記第２光源は、
第１有色光を出力する第２発光ダイオードチップと、
前記第２発光ダイオードチップ上に具備され、前記第１有色光によって励起されて第４有色光を出力する第３色蛍光体と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項5】

前記第１有色光は、青色光であり、前記第４有色光は、シアン色光であることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。

【請求項6】

第１項において、前記第２光源は、
第４有色光を出力する第３発光ダイオードチップを含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項7】

前記第４有色光は、シアン色光であることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。

【請求項8】

前記第１光源は、
青色光を出力する青色発光ダイオードチップと、
前記青色発光ダイオードチップ上に具備され、前記青色光によって励起されてイエロー色光を出力するイエローの色蛍光体と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項9】

前記表示パネルには、前記既設定されたディミング領域が複数個形成され行列形態に定義され、
前記バックライトユニットは、前記既設定されたディミング領域に対応して具備される複数の光源ブロックを含み、
前記光源ブロックの各々には、前記第１光源及び前記第２光源で形成された光源グループが少なくとも１つ配置されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項10】

前記第１光源は、白色光を出力するホワイト光源であり、前記第２光源は、シアン色光を出力するシアン光源であることを特徴とする請求項９に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

表示装置に関し、さらに詳細には、色再現の範囲を拡張させることができるバックライトユニットを具備する表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、液晶表示装置は、液晶の光透過率を利用して映像を表示する液晶表示パネル及び前記液晶表示パネルの下部に配置されて前記液晶表示パネルに光を提供するバックライトユニットを含む。

【0003】

最近、液晶表示装置では、映像に応じてバックライトユニットの光量を減らし、その代わりに液晶表示パネルの画素に透過される光量を増加させるディミング（Ｄｉｍｍｉｎｇ）技術が適用されている。前記ディミング技術では、前記バックライトユニットを複数のブロックに分け、ブロックごとに異なる輝度で発光させる。また、前記光源をレッド、グリーン、及びブルーの発光ダイオードを採用して輝度だけでなく、カラーごとにディミング駆動する３次元のディミング技術が開発されている。

【0004】

しかし、レッド、グリーン、及びブルーの発光ダイオードを採用してカラーごとにディミングを実施する場合、製造原価が上昇し、レッド、グリーン、及びブルーの発光ダイオードごとに時間による色特性の偏差が発生して色バランスを維持し難い問題が発生する。

【0005】

また、最近ＵＨＤ（ultra high-definition）の色標準を満足させることができる表示装置が要求されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】米国特許第８，６２９，８３１号明細書

【特許文献2】韓国登録特許第１０―１５１２０５０号公報

【特許文献3】韓国公開特許第１０−２０１４−０００２４７５号公報

【特許文献4】韓国公開特許第１０−２０１４−００３３７７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、色再現の範囲を拡張させることができるバックライトユニットを具備する表示装置を提供するためのことにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一側面による表示装置は、少なくとも２つのピーク波長を有する第１光を出力する第１光源及び前記２つのピーク波長と異なるピーク波長を含む第２光を出力する第２光源を含むバックライトユニットと、前記第１光及び前記第２光を受信して入力映像データに対応する映像を表示する表示パネルと、前記入力映像データに基づいて既設定されたディミング領域のカラー情報を分析し、前記カラー情報にしたがって前記既設定されたディミング領域の各々の目標輝度に対する前記第１光源及び前記第２光源の寄与度を調節する光源駆動部と、を含む。

【0009】

本発明の他の側面による表示装置は、白色光を出力する第１光源及び第１有色光を出力する第２光源を含むバックライトユニットと、前記白色光及び前記第１有色光を受信して入力映像データに対応する映像を表示する表示パネルと、前記入力映像データに基づいて既設定されたディミング領域のカラー情報を分析し、前記カラー情報にしたがって各ディミング領域の目標輝度に対する前記第１光源及び前記第２光源の寄与度を調節する光源駆動部と、を含む。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、色再現の範囲を拡張させることができるバックライトユニットを具備する表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態による表示装置のブロック図である。

【図2】図１に図示された表示装置の断面図である。

【図3】図１に図示されたバックライトユニットの一例を示した平面図である。

【図4】図３に図示された第１光源ブロックの拡大平面図である。

【図5】図４を切断線Ｉ−Ｉ’及びＩＩ−ＩＩ’に沿って切断した断面図である。

【図6A】第１ホワイト光源から出力される第１光のスペクトルを示した波形図である。

【図6B】第１シアン光源から出力される第２光のスペクトルを示した波形図である。

【図7】図１に図示された光源駆動部の内部ブロック図である。

【図8】本発明にしたがう色再現の範囲を示した図面である。

【図9】本発明の他の実施形態によるホワイト光源及びシアン光源を示した断面図である。

【図10A】図９に図示されたホワイト光源から出力される第１光のスペクトルを示した波形図である。

【図10B】図９に図示されたシアン光源から出力される第２光のスペクトルを示した波形図である。

【図11】本発明の他の実施形態によるホワイト光源及びシアン光源を示した断面図である。

【図12】本発明の他の実施形態によるホワイト光源及びシアン光源を示した断面図である。

【図13】本発明の実施形態による液晶表示装置の分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態をより詳細に説明する。

【0013】

上述した本発明が解決しようとする課題、課題解決手段、及び効果は、添付された図面と関連された実施形態を通じて容易に理解できる。各図面は明確な説明のために一部が簡略されるか、或いは誇張に表現されている。各図面の構成要素に参照番号を付加することにおいて、同一の構成要素に対してはたとえ他の図面上に表示されても可能である同一の符号を有するように示されていることを有意しなければならない。また、本発明を説明することにおいて、関連された公知の構成又は機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曇り得ることと判断される場合にはその詳細な説明は省略する。

【0014】

図１は、本発明の一実施形態による表示装置のブロック図である。

【0015】

図１を参照すれば、本発明の一実施形態による表示装置６００は、映像を表示する表示パネル４００、表示パネル４００を駆動するパネル駆動部、表示パネル４００に光を供給するバックライトユニット５００、及びバックライトユニット５００を駆動させる光源駆動部５５０を含む。パネル駆動部は、ゲート駆動部２００及びデータ駆動部３００、ゲート駆動部２００とデータ駆動部３００の駆動を制御するタイミングコントローラ１００を含む。

【0016】

表示パネル４００は、多数のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎ、多数のデータラインＤＬ１〜ＤＬｍ及び多数の画素ＰＸを含む。多数のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎは、行方向に延長され、互いに概ね並行に列方向に配列される。多数のデータラインＤＬ１〜ＤＬｍは、列方向に延長され、互いに概ね並行に行方向に配列される。

【0017】

多数の画素ＰＸの各々は、第１乃至第３サブ画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３を含み、第１乃至第３サブ画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３の各々は、薄膜トランジスタ（図示せず）及び液晶キャパシター（図示せず）を含む。第１乃至第３サブ画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３の各々は、レッド、グリーン、及びブルーカラーを表現する。図１では、各画素ＰＸが３つのサブ画素で構成された構造を図示したが、各画素ＰＸは、２つ、４つ又は、それ以上のサブ画素で構成されてもよい。また、第１乃至第３サブ画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３が表現するカラーは、レッド、グリーン、及びブルーカラーに限定されず、第１乃至第３サブ画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３は、レッド、グリーン、及びブルーカラー以外の他のカラーを表現してもよい。即ち、第１、第２、及び第３サブ画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３は、多様な他のカラーを表現してもよい。

【0018】

タイミングコントローラ１００は、表示装置６００の外部からＲＧＢ映像信号ＲＧＢ及び多数の制御信号ＣＳを受信する。タイミングコントローラ１００は、データ駆動部３００とのインターフェイス仕様に合うようにＲＧＢ映像信号ＲＧＢを変換し、変換されたＲＧＢ映像信号ＲＧＢ’をデータ駆動部３００に提供する。また、タイミングコントローラ１００は、多数の制御信号ＣＳに基づいてデータ制御信号Ｄ−ＣＳ（例えば、出力開始信号、水平開始信号等）及びゲート制御信号Ｇ−ＣＳ（例えば、垂直開始信号、垂直クロック信号、及び垂直クロックバー信号）を生成する。データ制御信号Ｄ−ＣＳは、データ駆動部３００に提供され、ゲート制御信号Ｇ−ＣＳは、ゲート駆動部２００に提供される。

【0019】

ゲート駆動部２００は、タイミングコントローラ１００から提供されるゲート制御信号Ｇ−ＣＳに応答してゲート信号を順次的に出力する。したがって、多数の画素ＰＸは、ゲート信号によって行単位で順次的にスキャニングされる。

【0020】

データ駆動部３００は、タイミングコントローラ１００から提供されるデータ制御信号Ｄ−ＣＳに応答してＲＧＢ映像信号ＲＧＢ’をデータ電圧に変換して出力する。出力されたデータ電圧は、表示パネル４００に印加される。

【0021】

したがって、各画素ＰＸは、ゲート信号によってターンオンされ、ターンオンされた画素ＰＸは、データ駆動部３００から該当データ電圧を受信して所望の階調の映像を表示する。

【0022】

図１に図示されたように、バックライトユニット５００は、表示パネル４００の背面に位置して、表示パネル４００の後方で光を供給する。本発明の一例として、バックライトユニット５００は、少なくとも２つのピーク波長を有する第１光を出力する第１光源及び前述の２つのピーク波長と異なるピーク波長を有する第２光を出力する第２光源を含む。

【0023】

バックライトユニット５００の構成に対しては、以後図３及び図５を参照して具体的に説明する。

【0024】

図２を参照すれば、表示パネル４００は、複数のディミング領域Ｄ１＿１〜Ｄｎ＿４に区分される。表示パネル４００は、ディミング領域Ｄ１＿１〜Ｄｎ＿４が互に異なる２つの方向を基準に分割された２次元のディミング構造を有する。本発明の一例として、ディミング領域Ｄ１＿１〜Ｄｎ＿４は、表示パネル４００に４×ｎの行列構造に形成される。説明の便宜のために、図２では、ディミング領域Ｄ１＿１〜Ｄｎ＿４が４行の構造に配置された構造を図示したが、これに限定されない。即ち、ディミング領域は、他の個数の行の構造に配置され得る。

【0025】

バックライトユニット５００は、ディミング領域Ｄ１＿１〜Ｄｎ＿４に一対一で対応して配置される多数の光源ブロックＢ１＿１〜Ｂｎ＿４を含む。光源ブロックＢ１＿１〜Ｂｎ＿４の各々は、対応するディミング領域に第１及び第２光を供給する。具体的には、図２に示すように、第１光源ブロックＢ１＿１〜Ｂ１＿４は、それぞれディミング領域Ｄ１＿１〜Ｄｎ＿４に対応している。同様に、第２光源ブロックＢ２＿１〜Ｂ２＿４は、それぞれディミング領域Ｄ２＿１〜Ｄ２＿４に対応している。同様に、第ｎ光源ブロックＢｎ＿１〜Ｂｎ＿４は、それぞれディミング領域Ｄｎ＿１〜Ｄｎ＿４に対応している。

【0026】

図３は、図１に図示されたバックライトユニットの一例を示した平面図であり、図４は、図３に図示された第１駆動ブロックの拡大平面図であり、図５は、図４を切断線Ｉ−Ｉ’及びＩＩ−ＩＩ’に沿って切断した断面図である。

【0027】

図３及び図４を参照すれば、バックライトユニット５００は、ベース基板５１０、ベース基板５１０上に一方向に配列された第１乃至第ｎ回路バーＣＢ１〜ＣＢｎ、及び第１乃至第ｎ回路バーＣＢ１〜ＣＢｎの各々に実装される複数の第１光源Ｗ１〜Ｗ２ｎと複数の第２光源Ｃ１〜Ｃ２ｎを含む。第１光源Ｗ１〜Ｗ２ｎ及び第２光源Ｃ１〜Ｃ２ｎは、第１及び第ｎ光源ブロックＢ１＿１〜Ｂｎ＿４に分離されて配置される。

【0028】

具体的に、本発明の一例として第１及び第ｎ光源ブロックＢ１＿１〜Ｂｎ＿４の各々には、２つの光源グループが配置され、各光源グループには、１つの第１光源及び１つの第２光源が配置される。各光源ブロックに配置される光源グループの個数は、２つに限定されないが、各光源グループには、少なくとも１つの第１光源と少なくとも１つの第２光源とが配置される。

【0029】

図３では、第１光源Ｗ１、Ｗ２、第２光源Ｃ１、Ｃ２の一部について、符号番号を付している。具体的には、例えば図３、図４によると、第１光源ブロックＢ１＿１には、第１光源Ｗ１（より詳細にはＷ１１＿１）及びＷ２（より詳細にはＷ２１＿１）が配置され、第２光源Ｃ１（より詳細にはＣ１１＿１）及びＣ２（より詳細にはＣ２１＿１）が配置される。同様に、第１光源ブロックＢ１＿２には、第１光源Ｗ１（より詳細にはＷ１１＿２）及びＷ２（より詳細にはＷ２１＿２）が配置され、第２光源Ｃ１（より詳細にはＣ１１＿２）及びＣ２（より詳細にはＣ２１＿２）が配置される。

【0030】

また、第１光源ブロックＢ１＿１〜Ｂ１＿４の次の列の第２光源ブロックＢ２＿１には、第１光源Ｗ１（より詳細にはＷ１２＿１）及びＷ２（より詳細にはＷ２２＿１）が配置され、第２光源Ｃ１（より詳細にはＣ１２＿１）及びＣ２（より詳細にはＣ２２＿１）が配置される。同様に、第２光源ブロックＢ２＿２には、第１光源Ｗ１（より詳細にはＷ１２＿２）及びＷ２（より詳細にはＷ２２＿２）が配置され、第２光源Ｃ１（より詳細にはＣ１２＿２）及びＣ２（より詳細にはＣ２２＿２）が配置される。

【0031】

また、第ｎ光源ブロックＢｎ＿１には、第１光源Ｗ１（より詳細にはＷ１ｎ＿１）及びＷ２（より詳細にはＷ２ｎ＿１）が配置され、第２光源Ｃ１（より詳細にはＣ１ｎ＿１）及びＣ２（より詳細にはＣ２ｎ＿１）が配置される。同様に、第ｎ光源ブロックＢｎ＿２には、第１光源Ｗ１（より詳細にはＷ１ｎ＿２）及びＷ２（より詳細にはＷ２ｎ＿２）が配置され、第２光源Ｃ１（より詳細にはＣ１ｎ＿２）及びＣ２（より詳細にはＣ２ｎ＿２）が配置される。

【0032】

その他の光源の第１光源Ｗ１、Ｗ２、第２光源Ｃ１、Ｃ２の配置は、同様であるので説明を省略する。

【0033】

以下、図４及び図５では、第１光源Ｗ１〜Ｗ２ｎが白色光を第１光として出力するホワイト光源であり、第２光源Ｃ１〜Ｃ２ｎがシアン光を第２光として出力するシアン光源である場合を一例として説明する。

【0034】

図４に図示されたように、第１光源ブロックＢ１＿１は、第１及び第２光源グループＧ１、Ｇ２を含み、第１光源グループＧ１は、第１ホワイト光源Ｗ１及び第１シアン光源Ｃ１で構成される。第２光源グループＧ２は、第２ホワイト光源Ｗ２及び第２シアン光源Ｃｎで構成される。第１光源グループＧ１と第２光源グループＧ２は、互いに同一の構造を有するので、以下では、第１光源グループＧ１の構造に対して具体的に説明し、第２光源グループＧ２に対する説明は、省略する。

【0035】

図５を参照すれば、第１光源グループＧ１で、第１ホワイト光源Ｗ１は、第１発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）チップＢ＿ＬＥＤ１、第１カバー部ＣＰ１、第１及び第２蛍光体ＦＲ、ＦＧを含む。

【0036】

第１ＬＥＤチップＢ＿ＬＥＤ１は、第１回路バーＣＢ１上に実装され、青色光を出力するブルーＬＥＤチップである。以下、第１ＬＥＤチップＢ＿ＬＥＤ１を第１ブルーＬＥＤチップと称する。第１カバー部ＣＰ１は、広い指向角を確保できるように半球形のレンズ形状に形成され、第１ブルーＬＥＤチップＢ＿ＬＥＤ１をカバーする。第１カバー部ＣＰ１は、シリコン樹脂又はエポキシ樹脂等から形成され得る。第１及び第２蛍光体ＦＲ、ＦＧは、第１カバー部ＣＰ１内に混合されて具備され得る。第１蛍光体ＦＲは、青色光によって励起されて赤色光を発光する赤色蛍光体であり、第２蛍光体ＦＧは、青色光によって励起されて緑色を発光する緑色蛍光体である。

【0037】

本発明の一例として、青色光は、４３０ｎｍ乃至４６０ｎｍの波長帯域でピーク波長を有する。青色光によって励起された緑色光は、５２０ｎｍ乃至５５０ｎｍの波長帯域でピーク波長を有し、青色光によって励起された赤色光は、６３０ｎｍ乃至６６０ｎｍの波長帯域でピーク波長を有する。したがって、青色光と共に励起された赤色光及び緑色光の混合から得られた白色光である第１光は、３つのピーク波長を有する。

【0038】

第１シアン光源Ｃ１は、第２ＬＥＤチップＢ＿ＬＥＤ２、第２カバー部ＣＰ２、及び第３蛍光体ＦＣを含む。第２ＬＥＤチップＢ＿ＬＥＤ２は、第１回路バーＣＢ１上に実装され、青色光を出力するブルーＬＥＤチップである。以下、第２ＬＥＤチップＢ＿ＬＥＤ２を第２ブルーＬＥＤチップと称する。第２カバー部ＣＰ２もやはり、半球形のレンズ形状に形成され、第２ブルーＬＥＤチップＢ＿ＬＥＤ２をカバーする。第３蛍光体ＦＣは、第２カバー部ＣＰ２内の空間に形成される。第３蛍光体ＦＣは、青色光によって励起されてシアン色光を発光するシアン蛍光体である。

【0039】

本発明の一例として、青色光は、４３０ｎｍ乃至４６０ｎｍの波長帯域でピーク波長を有する。青色光によって励起されたシアン色光は、大略４９０ｎｍ乃至５１０ｎｍの波長帯域でピーク波長を有する。したがって、青色光と共に励起されたシアン色光の混合から得られた第２光は、２つのピーク波長を有する。

【0040】

図６Ａは、第１ホワイト光源から出力される第１光のスペクトルを示した波形図であり、図６Ｂは、第１シアン光源から出力される第２光のスペクトルを示した波形図である。

【0041】

図６Ａを参照すれば、第１ホワイト光源Ｗ１が第１ブルーＬＥＤチップＢ＿ＬＥＤ１と赤色及び緑色蛍光体ＦＲ、ＦＧとを含む場合、第１光は、赤色、緑色、青色の波長領域に各々位置する３つのピーク波長を有する。

【0042】

以下、青色の波長領域に位置する発光ピーク波長を第１ピーク波長Ｐ_B、緑色の波長領域に位置する発光ピーク波長を第２ピーク波長Ｐ_G及び赤色の波長領域に位置する発光ピーク波長を第３ピーク波長Ｐ_Rとして定義する。第１ホワイト光源Ｗ１から出力された第１光は、すべての波長領域で均一な発光強度を有しない。特に、第１ピーク波長Ｐ_Bと第２ピーク波長Ｐ_Gとの間、及び第２ピーク波長Ｐ_Gと第３ピーク波長Ｐ_Rとの間では、第１光の発光強度が特に低い波長領域が存在する。

【0043】

第２光は、第１光の発光強度が低い波長領域、例えばシアン波長領域でピーク波長を有する。第１シアン光源Ｃ１が第２ブルーＬＥＤチップＢ＿ＬＥＤ２を含む場合、第２光は、シアン波長領域に位置する第4ピーク波長Ｐ_Cだけでなく、青色の波長領域に位置する第1ピーク波長Ｐ_Bをさらに含む。第4ピーク波長Ｐ_Cは、例えば４９０ｎｍ乃至５１０ｎｍの波長帯域に位置する。

【0044】

図７は、図１に図示された光源駆動部の内部ブロック図である。

【0045】

図７を参照すれば、光源駆動部５５０は、各光源ブロックＢ１＿１〜Ｂｎ＿４が対応するディミング領域に第１及び第２光を供給する場合において、第１及び第２光源のオン／オフを制御する。光源駆動部５５０は、第１及び第２光源のターンオンの時、輝度を調節して、対応するディミング領域に供給される第１及び第２光の輝度及び寄与度を制御する。

【0046】

光源駆動部５５０は、カラー情報分析部５５１、カラーディミング領域設定部５５３、全体輝度ディミング制御部５５５、寄与度調節部５５７、及び部分輝度ディミング制御部５５９を含む。

【0047】

カラー情報分析部５５１は、タイミングコントローラ１００から入力映像データＲＧＢを受信し、入力映像データＲＧＢに基づいて既設定されたディミング領域Ｄ１＿１〜Ｄｎ＿４の各々のカラー情報を分析する。カラー情報分析部５５１は、例えば各ディミング領域Ｄ１＿１〜Ｄｎ＿４の波長の強度を分析し、強度に応じて各ディミング領域の色を特定する。

【0048】

カラーディミング領域設定部５５３は、カラー情報分析部５５１から分析結果を受信し、分析結果にしたがって多数のディミング領域Ｄ１＿１〜Ｄｎ＿４の内、カラーディミングを実施するカラーディミング領域を設定する。

【0049】

本発明の一実施形態によれば、表示装置６００は、シアンカラーだけに対してカラーディミングを実施する。したがって、分析結果に基づいて、シアンカラーが表示される領域を検出した後、検出された領域に対応するディミング領域をカラーディミング領域に設定する。

【0050】

即ち、カラーディミング領域設定部５５３は、映像にシアンカラー領域が存在するか否かを判別し、シアンカラー領域が存在すれば（Ｙｅｓの場合）、カラーディミングと輝度ディミングを共に実施できるようにバックライトユニット５００を制御する。仮に、判別の結果、シアンカラー領域が存在しなければ（Ｎｏの場合）、カラーディミングは実施しないで単なる輝度ディミングだけを実施するようにバックライトユニット５００を制御する。

【0051】

全体輝度ディミング制御部５５５は、シアンカラー領域が存在しない場合に動作して、全体の輝度ディミングＬ＿Ｄｉｍ＿ｔｏｔを出力して、全体の輝度ディミングを実施する。全体の輝度ディミングＬ＿Ｄｉｍ＿ｔｏｔによって、バックライトユニット５００の第１光源を利用してディミング領域Ｄ１＿１〜Ｄｎ＿４の各々に対応する光源ブロックの輝度が調節される。この場合、ディミング領域Ｄ１＿１〜Ｄｎ＿４の全体に対して輝度ディミングが実施される。

【0052】

一方、映像にシアンカラー領域が存在する場合、シアンカラー領域が対応するディミング領域に対しては、カラーディミングと輝度ディミングを同時に実施し、シアンカラー領域に対応しないディミング領域に対しては、部分輝度ディミングＬ＿Ｄｉｍ＿ＰＡを出力して、部分輝度ディミングを実施する。

【0053】

部分輝度ディミング制御部５５９は、部分輝度ディミングＬ＿Ｄｉｍ＿ＰＡに基づいて、シアンカラー領域ではないディミング領域の各々に対応する光源ブロックの輝度を調節する。

【0054】

寄与度調節部５５７は、シアンカラー領域が位置するディミング領域に対応する光源ブロックの第２光源（即ちシアン光源）を利用してカラーディミングＣ＿Ｄｉｍを実施する。カラーディミングＣ＿Ｄｉｍは、シアンディミングである。カラーディミングＣ＿Ｄｉｍを出力してカラーディミングを実施する場合、カラーディミング領域に対応して第２光源をターンオンさせてシアン光の寄与度を増加させる。この場合、カラーディミング領域で第１光源の輝度を調節して白色光の寄与度を減少させる。カラーディミング領域の目標輝度に対する第１及び第２光源の寄与度を調節してカラーディミングＣ＿Ｄｉｍに基づいたカラーディミングを実施する。したがって、カラーディミング領域と輝度ディミング領域との間に輝度差が肉眼で視認されないようにする。

【0055】

図８は、本発明にしたがう色再現の範囲を示した図面である。図８で第１グラフＡ１は、デジタルシネマ色ＤＩＣの標準にしたがう色再現の範囲を示し、第２グラフＡ２は、ＵＨＤ色標準にしたがう色再現の範囲を示し、第３グラフＡ３は、本発明にしたがう色再現の範囲を示す。図８に図示されたドットは、物体色の範囲を示し、物体色は、反射又は透過に対してその物体が有するスペクトルの特性によって決定される。

【0056】

図８に図示されたように、ＵＨＤ色標準は、ＤＩＣ標準より拡張された色再現の範囲を有し、特にマゼンタ、イエローよりシアン波長領域がＤＩＣ標準より大きく拡張されて現れた。

【0057】

本発明によって、バックライトユニット５００にシアン光源を採用してシアンカラーディミングを実施すれば、ＤＩＣ標準に比べてシアン波長領域の色域が拡張される。

【0058】

図３乃至図８では、シアン波長領域の色再現の範囲を拡張させることを一例として図示したが、これと類似の方式で、マゼンタ波長領域及びイエロー波長領域の色再現の範囲を拡張させることができる。

【0059】

また、図５に図示されたように、第１ホワイト光源Ｗ１及び第１シアン光源Ｃ１の各々は、互いに同様にブルーＬＥＤチップを使用してもよい。ブルーＬＥＤチップは、レッド及びグリーンＬＥＤチップに比べて時間経過に伴う色特性の変化が相対的に少なく現れて、製造原価が低い。また、第１ホワイト光源Ｗ１と第１シアン光源Ｃ１とで同一のブルーＬＥＤチップを使用すると、二つの光源の間に時間によって色特性の偏差が増加することを防止することができる。結果的に、本実施形態によれば、色再現の範囲を拡張するだけではなく、製造原価を増加させなく、時間経過に伴う色特性の偏差を防止しながら、カラーディミングを実施することができる。

【0060】

図９は、本発明の他の実施形態によるホワイト光源及びシアン光源を示した断面図である。図９に図示されたホワイト光源は、図５に図示された第１ホワイト光源Ｗ１と同一の構成を有するので、ホワイト光源Ｗ１’に対する具体的な説明は、省略する。また、図９に図示された構成要素を説明する場合において、図５に図示された構成要素と同一の構成要素に対しては、同一の参照符号を併記し、それに対する具体的な説明は、省略する。

【0061】

図９を参照すれば、シアン光源Ｃ１’は、シアンＬＥＤチップＣ＿ＬＥＤ及びシアンＬＥＤチップＣ＿ＬＥＤをカバーする第２カバー部ＣＰ２を含む。シアンＬＥＤチップＣ＿ＬＥＤは、シアン光を出力し、シアン光は、４９０ｎｍ乃至５１０ｎｍの波長帯域でピーク波長を有する。第２カバー部ＣＰ２は、シアンＬＥＤチップＣ＿ＬＥＤをカバーしてシアン光の指向角を拡張させる。第２カバー部ＣＰ２によって定義される内部空間には、蛍光体が具備されない。したがって、シアンＬＥＤチップＣ＿ＬＥＤから出力されたシアン光が第２光として使用される。この場合、第２光は、１つのピーク波長を有する。

【0062】

図１０Ａは、図９に図示されたホワイト光源から出力される第１光のスペクトルを示した波形図であり、図１０Ｂは、図９に図示されたシアン光源から出力される第２光のスペクトルを示した波形図である。

【0063】

図１０Ａを参照すれば、ホワイト光源Ｗ１’が第１ブルーＬＥＤチップＢ＿ＬＥＤ１と赤色及び緑色蛍光体ＦＲ、ＦＧを含む場合、第１光は、赤色、緑色、青色の波長領域に各々位置する３つのピーク波長を有する。

【0064】

以下、青色の波長領域に位置する発光ピーク波長を第１ピーク波長Ｐ_B、緑色の波長領域に位置する発光ピーク波長を第２ピーク波長Ｐ_G及び赤色の波長領域に位置する発光ピーク波長を第３ピーク波長Ｐ_Rとして定義する。ホワイト光源Ｗ１’から出力された第１光は、すべての波長領域で均一な発光強度を有しない。特に、第１ピーク波長Ｐ_Bと第２ピーク波長Ｐ_Gとの間、及び第２ピーク波長Ｐ_Gと第３ピーク波長Ｐ_Rとの間では、第１光の発光強度が特に低い波長領域が存在する。

【0065】

第２光は、第１光の発光強度が低い波長領域、例えばシアン波長領域でピーク波長を有する。シアン光源Ｃ１’がシアンＬＥＤチップＣ＿ＬＥＤを含む場合、第２光は、シアン波長領域に位置する第4ピーク波長Ｐ_Cのみを含む。第4ピーク波長Ｐ_Cは、例えば４９０ｎｍ乃至５１０ｎｍの波長帯域に位置する。

【0066】

図１１は、本発明の他の実施形態によるホワイト光源及びシアン光源を示した断面図である。図１１に図示されたシアン光源Ｃ１”は、図５に図示された第１シアン光源Ｃ１と同一の構成を有するので、シアン光源Ｃ１”に対する具体的な説明は、省略する。また、図１１に図示された構成要素を説明する場合において、図５に図示された構成要素と同一の構成要素対しては、同一の参照符号を併記し、それに対する具体的な説明は、省略する。

【0067】

図１１を参照すれば、ホワイト光源Ｗ１”は、第１ブルーＬＥＤチップＢ＿ＬＥＤ１、第１ブルーＬＥＤチップＢ＿ＬＥＤ１をカバーする第１カバー部ＣＰ１及び第４蛍光体ＦＹを含む。第１ブルーＬＥＤチップＢ＿ＬＥＤ１は、青色光を出力する。第１カバー部ＣＰ１は、第１ブルーＬＥＤチップＢ＿ＬＥＤ１をカバーする。第１カバー部ＣＰ１によって定義される内部空間には、第４蛍光体ＦＹが具備される。第４蛍光体ＦＹは、イエロー蛍光体で形成される。したがって、青色光は、第４蛍光体ＦＹによって励起されてイエロー光を出力し、青色光とイエロー光の混合によってホワイト光源Ｗ１”は、白色光を出力する。

【0068】

この場合、ホワイト光源Ｗ１”から出力された第１光は、２つのピーク波長を有し、例えば、２つのピーク波長の中で第１ピーク波長は、青色の波長領域に位置し、第２ピーク波長は、イエローの波長領域に位置する。

【0069】

図１２は、本発明の他の実施形態によるホワイト光源及びシアン光源を示した断面図である。図１２に図示されたシアン光源Ｃ１’’’は、図９に図示されたシアン光源Ｃ１’と同一の構成を有するので、シアン光源Ｃ１’’’に対する具体的な説明は、省略する。また、図１２に図示された構成要素を説明する場合において、図５に図示された構成要素と同一の構成要素対しては、同一の参照符号を併記し、それに対する具体的な説明は、省略する。

【0070】

図１２を参照すれば、本発明の他の実施形態によるホワイト光源Ｗ１’’’は、シアンＬＥＤチップＣ＿ＬＥＤ２、シアンＬＥＤチップＣ＿ＬＥＤ２をカバーする第１カバー部ＣＰ１及び第５及び第６蛍光体ＦＭ、ＦＹを含む。シアンＬＥＤチップＣ＿ＬＥＤ２は、シアン色光を出力する。第１カバー部ＣＰ１は、シアンＬＥＤチップＣ＿ＬＥＤ２をカバーする。第１カバー部ＣＰ１によって定義される内部空間には、第５及び第６蛍光体ＦＭ、ＦＹが混合されて具備される。第５蛍光体ＦＭは、青色光によって励起されてマゼンタ色光を発光するマゼンタ色蛍光体であり、第６蛍光体ＦＹは、青色光によって励起されてイエロー色光を発光するイエロー色光の蛍光体である。

【0071】

したがって、シアン色光と共に励起されたマゼンタ色光及びイエロー色光の混合によってホワイト光源Ｗ１’’’は、白色光を出力する。

【0072】

この場合、ホワイト光源Ｗ１’’’から出力された第１光は、３つのピーク波長を有し、例えば、３つのピーク波長の中で第１ピーク波長は、シアン波長領域に位置し、第２ピーク波長は、マゼンタ波長領域に位置し、第３ピーク波長は、イエローの波長領域に位置する。

【0073】

図１３は、本発明の実施形態による液晶表示装置の分解斜視図である。

【0074】

図１３を参照すれば、本発明の一実施形態による液晶表示装置１０００は、平面光を発生させるバックライトユニット５００及び平面光を受信して映像を表示する表示パネル４００を含む。

【0075】

表示パネル４００は、アレイ基板４１１、アレイ基板４１１と対向して結合する対向基板４１３、及びアレイ基板４１１と対向基板４１３との間に介在された液晶層（図示せず）でなされる。

【0076】

アレイ基板４１１は、スイッチング素子である薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下、ＴＦＴと称する）が形成された基板である。ＴＦＴのソース端子及びゲート端子には、各々多数のデータラインＤＬ１〜ＤＬｍ（図１に図示される）及び多数のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎ（図１に図示される）が連結され、ドレーン端子には、透明な導電性材質から形成された画素電極が連結される。

【0077】

対向基板４１３には、色を具現するためのカラーフィルタ層、ブラックマトリックス（ｂｌａｃｋ ｍａｔｒｉｘ）、及び透明な導電性材質から形成された共通電極等が具備される。カラーフィルタ層、ブラックマトリックス、及び共通電極の中で少なくとも１つは、アレイ基板４１１側に形成され得る。また、カラーフィルタ層は、レッド、グリーン、及びブルーの色画素を含み、レッド、グリーン、及びブルーカラー以外のカラーを有する色画素をさらに含む。

【0078】

液晶表示装置１０００は、表示パネル４００にデータ制御信号Ｄ−ＣＳ（図１に図示）及びゲート制御信号Ｇ−ＣＳ（図１に図示）等を供給するタイミングコントローラ１００（図１に図示）を含む印刷回路基板４１５及び印刷回路基板４１５を表示パネル４００に連結する駆動回路フィルム４１７を含む。

【0079】

駆動回路フィルム４１７は、駆動チップ４１９が実装されたテープキャリアパッケージ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ：ＴＣＰ）又はチップオンフィルム（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ：ＣＯＦ）で形成される。

【0080】

駆動チップ４１９は、データ制御信号Ｄ−ＣＳに応答して表示パネル４００の多数のデータラインＤＬ１〜ＤＬｍにデータ信号を提供するデータ駆動部３００（図１に図示）を含む。また、ゲート制御信号Ｇ−ＣＳに応答して表示パネル４００の多数のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎにゲート信号を提供するゲート駆動部２００（図１に図示）は、表示パネル４００に薄膜工程を通じて内装される。

【0081】

バックライトユニット５００は、光を発生する光源部５１０、収納部材５２０、光学部材５３０、及びフレーム部材５４０を含む。

【0082】

収納部材５２０は、光源部５１０を収納する収納部５２１及び光学部材５３０を支持する支持部５２２で形成される。収納部５２１は、底面５２１ｂ及び底面５２１ｂから延長された側壁５２１ａで形成され、底面５２１ｂは、長方形または正方形の形状を有する。側壁５２１ａは、底面５２１ｂのエッジから延長されて光源部５１０を収納するための収納空間を形成する。収納部材５２０は、一例として、光源部５１０で発生される熱を効率的に外部へ放出でき、強度が優れて変形が少ないアルミニウム系の金属で形成される。

【0083】

光学部材５３０は、光源部５１０から光を受信して平面光に変換させ、拡散板５３１、光学シート５３２、５３３、５３４を含む。拡散板５３１は、板状に形成され、したがって、拡散板５３１は、光源部５１０の上部に配置され、光源部５１０から出射された光を拡散させて輝度の均一性を向上させる。また、拡散板５３１は、薄い厚さの光学シート５３２、５３３、５３４が下部に垂れ下がらないように支持する役割をする。

【0084】

光学シート５３２、５３３、５３４は、拡散板５３１上に配置され、拡散板５３１から出射される光の輝度特性を向上させるために少なくとも一枚以上のシートで形成される。一例として、光学シート５３２、５３３、５３４は、光を拡散するための一枚の拡散シート５３２及び光を集光するための二枚の集光シート５３３、５３４を含む。

【0085】

拡散シート５３２は、拡散板５３１上に配置されて拡散板５３１から出射された光を拡散させる。拡散シート５３２は、透明な物質、例えばポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）材質で形成される。

【0086】

集光シート５３３、５３４は、拡散シート５３２の上部に配置され、拡散シート５３２を通じて拡散された光を集光して正面輝度を向上させる。集光シート５３３、５３４の各々は、プリズム形状を有する微細なプリズムパターン（図示せず）を具備する。特に、集光シート５３３、５３４の中の１つには、第１方向に延長されたプリズムパターンが形成され、残る１つには、第１方向と直交する第２方向に延長されたプリズムパターンが形成される。

【0087】

バックライトユニット５００は、光学部材５３０と表示パネル４００との間に配置されたフレーム部材５４０を含む。フレーム部材５４０は、収納部材５２０と結合して光学部材５３０を収納部材５２０に固定し、拡散板５３１の遊動を防止する。

【0088】

また、フレーム部材５４０は、表示パネル４００を支持する。具体的に、フレーム部材５４０には、表示パネル４００が据え付けられ、据え付けられた表示パネル４００をガイドするパネルガイド部５４３をさらに含む。

【0089】

一方、液晶表示装置１０００は、フレーム部材５４０と対向して結合し、表示パネル４００をフレーム部材５４０に固定させるトップシャーシー４３０をさらに含む。トップシャーシー４３０は、表示パネル４００のエッジを包み込んで、表示パネル４００をフレーム部材５４０のパネルガイド部に固定させる。したがって、トップシャーシー４３０は、外部の衝撃による表示パネル４００の破損を防止し、表示パネル４００がフレーム部材５４０のパネルガイド部５４３から離脱されることを防止する。

【0090】

光源部５１０は、上記実施形態の第１乃至第ｎ回路バーＣＢ１〜ＣＢｎと同様の構成である第１乃至第１３回路バーＣＢ１〜ＣＢ１３、及び第１乃至第１３回路バーＣＢ１〜ＣＢ１３の各々に実装された第１及び第２光源５１１、５１２を含む。第１乃至第１３回路バーＣＢ１〜ＣＢ１３は、一方向に延長され、一方向と直交する方向に配列される。第１及び第２光源５１１、５１２が１つの光源グループで形成され第１乃至第１３回路バーＣＢ１〜ＣＢ１３の各々に配列される。本発明の一例として、第１光源５１１は、白色光を出力するホワイト光源であり、第２光源５１２は、シアン色光を出力するシアン光源である。第１乃至第１３回路バーＣＢ１〜ＣＢ１３は、収納部材５２０の収納部５２１に収納されて光学部材５３０と対向する。

【0091】

本発明によれば、カラーディミングを実施する場合において、所望のカラーのみに対してカラーディミングを実施する。これにより、製造原価を節減しながら、色再現の範囲を拡張させることができる。

【0092】

また、二つの光源を採用する場合、二つの光源が同一の発光ダイオードチップを使用する場合、二つの光源の間に時間によって色特性の偏差が発生することを防止することができる。

【0093】

以上、実施形態を参照して説明したが、該当技術分野の熟練された当業者は下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させ得ることを理解できる。また、本発明に開示された実施形態は本発明の技術思想を限定するためものでなく、下記の特許請求の範囲及びそれと同等な範囲内にある全て技術思想は本発明の権利範囲に含まれることと解析されなければならない。

【符号の説明】

【0094】

１００ 液晶表示パネル
２００ ゲート駆動部
３００ データ駆動部
４００ タイミングコントローラ
５００ バックライトユニット
５１１ 第１光源
５２０ 第２光源
６００ 液晶表示装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】

【図13】