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JP2008198381A - Backlight module and liquid crystal display - Google Patents

Backlight module and liquid crystal display Download PDF

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JP2008198381A
JP2008198381A JP2007029414A JP2007029414A JP2008198381A JP 2008198381 A JP2008198381 A JP 2008198381A JP 2007029414 A JP2007029414 A JP 2007029414A JP 2007029414 A JP2007029414 A JP 2007029414A JP 2008198381 A JP2008198381 A JP 2008198381A
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liquid crystal
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JP2007029414A
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Japanese (ja)
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Shunichi Tanaka
俊一 田中
Fujio Matsu
不二雄 松
Teruo Ebihara
照夫 海老原
Naoyuki Hirayama
尚幸 平山
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a desired NTSC ratio in a short time, with a low consumption current, and at a low cost in an FS system. <P>SOLUTION: The backlight module 10, in repetitively making a red-color LED 51, a green-color LED 52, and a blue-color LED 53 emit light in turn, makes a white-color LED 54 with a lower color purity than the red, green and blue colors emit light at a constant spectral intensity ratio. In doing so, an NTSC ratio is to be adjusted without carrying out matrix operation by making light sources of two colors of high purity and low purity in a color space emit light, without taking trouble to make light sources of three or more colors emit light. As a result, a desired NTSC ratio can be obtained in a short time, with a low consumption current, and at low cost. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、フィールドシーケンシャル方式の液晶表示装置に用いられるバックライトモジュール及びそのバックライトモジュールを備える液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a backlight module used in a field sequential type liquid crystal display device and a liquid crystal display device including the backlight module.

従来より、フィールドシーケンシャル(以下、「FS」と略述する)方式の駆動方法による液晶表示装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。FS方式とは、赤色の画像と、緑色の画像と、青色の画像とを、短時間のうちに順番に表示させて時間混色を行うことにより、カラー表示を得る方式である。   Conventionally, a liquid crystal display device using a field sequential (hereinafter abbreviated as “FS”) driving method has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The FS method is a method for obtaining a color display by displaying a red image, a green image, and a blue image in order in a short time and performing time mixing.

この方式では、液晶表示素子に赤色に対応する画像を表示させている期間(Rフィールド)に、バックライトから、赤色の光が照射され、液晶表示素子に緑色に対応する画像を表示させている期間(Gフィールド)に、バックライトから緑色の光が照射され、液晶表示素子に青色に対応する画像を表示させている期間(Bフィールド)に、バックライトから青色の光が照射される。これらの光の照射を短時間のうちに繰り返せば、人間の眼には、赤色の画像と、緑色の画像と、青色の画像が合成させたカラー画像が認識されるようになる。FS方式の液晶表示装置は、カラーフィルタを用いた液晶表示装置と比較して、カラーフィルタを組み込む必要がないため、製造工程が容易となり、透過率が大幅に向上するなどの利点を有している。   In this method, red light is emitted from the backlight during a period (R field) in which an image corresponding to red is displayed on the liquid crystal display element, and an image corresponding to green is displayed on the liquid crystal display element. In the period (G field), green light is emitted from the backlight, and in the period (B field) in which an image corresponding to blue is displayed on the liquid crystal display element, blue light is emitted from the backlight. If these light irradiations are repeated within a short time, a human eye will recognize a color image obtained by combining a red image, a green image, and a blue image. Compared with a liquid crystal display device using a color filter, the FS mode liquid crystal display device has advantages such as a simplified manufacturing process and a significant increase in transmittance because it is not necessary to incorporate a color filter. Yes.

FS方式の液晶表示装置では、赤、緑、青の各色光を、短時間のうちに切り替えて発光可能とするために、バックライトの光源として、赤色発光ダイオード(赤色LED)、緑色発光ダイオード(緑色LED)、青色発光ダイオード(青色LED)が用いられるのが一般的である。このため、FS方式の液晶表示装置では、NTSC(National Television System Commitee)における表色系に対する再現色域の比率、すなわちNTSC比が、約110%と非常に高くなっている。   In an FS liquid crystal display device, red, green, and blue light can be switched in a short time so that light can be emitted. As a backlight light source, a red light emitting diode (red LED), a green light emitting diode ( Green LEDs) and blue light emitting diodes (blue LEDs) are generally used. For this reason, in the FS liquid crystal display device, the ratio of the reproduction color gamut to the color system in NTSC (National Television System Committee), that is, the NTSC ratio is very high at about 110%.

一方、従来より、ブラウン管における色空間の国際標準規格としてsRGB(standard RGB)規格がある。sRGB規格では、NTSC比は約70%となっている。   On the other hand, conventionally, there is an sRGB (standard RGB) standard as an international standard for a color space in a CRT. In the sRGB standard, the NTSC ratio is about 70%.

そこで、最近では、FS方式の液晶表示装置においても、表示色の色純度を下げて、NTSC比を70%程度にして、ブラウン管と同等レベルの色再現性の下で、違和感なくカラー表示をさせたいという要求がある。この要求に応えるべく、従来より、FS方式の液晶表示装置では、Rフィールド、Gフィールド、Bフィールドにおいて、対応する色のLEDを点灯させるのと同時に、残る2つのLEDも点灯させることにより、NTSC比を約70%に下げることが行われている。   Therefore, recently, even in the FS liquid crystal display device, the color purity of the display color is lowered, the NTSC ratio is set to about 70%, and the color display is performed without a sense of incongruity under the same color reproducibility as that of a cathode ray tube. There is a demand for it. In order to meet this requirement, conventionally, in the FS liquid crystal display device, the corresponding two colors of LEDs are turned on at the same time in the R field, the G field, and the B field. The ratio is reduced to about 70%.

各フィールドにおいて、赤色LEDの他に、緑色LED、青色LEDの光を同時に点灯させて、NTSC比を70%程度(すなわち、sRGB規格相当のNTSC比)にするためには、以下に示すようなマトリクス演算を、演算ICで行って求める必要がある。   In each field, in order to make the NTSC ratio about 70% (that is, the NTSC ratio equivalent to the sRGB standard) in addition to the red LED, the green LED and the blue LED are simultaneously turned on. It is necessary to obtain the matrix operation by using an operation IC.

R’=K1×R+K2×G+K3×B+K4
G’=K5×R+K6×G+K7×B+K8
B’=K9×R+K10×G+K11×B+K12
ここで、R’,G’、B’は、各色の画像を表示する際にバックライトから発せられるべき赤、緑、青の総合的な発光強度であり、R、G、Bは、その総合的な発光強度を得るために必要な各色LEDの発光強度である。また、K1、K2、K3は、Rフィールドにおける赤色LED、緑色LED、青色LEDの分光強度比であり、K5、K6、K7は、Gフィールドにおける赤色LED、緑色LED、青色LEDの分光強度比であり、K9、K10、K11は、Bフィールドにおける赤色LED、緑色LED、青色LEDの分光強度比である。K4、K8、K12は、各フィールドでのオフセットである。
特開2001−251642号公報
R ′ = K1 × R + K2 × G + K3 × B + K4
G ′ = K5 × R + K6 × G + K7 × B + K8
B ′ = K9 × R + K10 × G + K11 × B + K12
Here, R ′, G ′, and B ′ are total emission intensities of red, green, and blue that should be emitted from the backlight when displaying each color image, and R, G, and B are the total emission intensity. This is the light emission intensity of each color LED necessary for obtaining a typical light emission intensity. K1, K2, and K3 are the spectral intensity ratios of the red, green, and blue LEDs in the R field, and K5, K6, and K7 are the spectral intensity ratios of the red, green, and blue LEDs in the G field. Yes, K9, K10, and K11 are spectral intensity ratios of the red LED, green LED, and blue LED in the B field. K4, K8, and K12 are offsets in each field.
JP 2001-251642 A

このように、FS方式の液晶表示装置において、所望のNTSC比の下で、正確な色再現を実現するためには、演算用ICを用いて、赤色LED、緑色LED、青色LEDの発光強度をマトリクス演算により求める必要がある。しかしながら、演算用ICを用いると、それらの演算時間が必要となるうえ、装置内の消費電流が増大し、装置コストが高くなってしまう。   As described above, in the FS liquid crystal display device, in order to realize accurate color reproduction under a desired NTSC ratio, the emission intensity of the red LED, the green LED, and the blue LED is set using an arithmetic IC. It is necessary to obtain by matrix calculation. However, when an arithmetic IC is used, the calculation time is required, current consumption in the apparatus increases, and the apparatus cost increases.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、短時間、低消費電流、かつ低コストに、所望のNTSC比を得ることができるFS方式の液晶表示装置に用いられるバックライトモジュール及びそのバックライトモジュールを備える液晶表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above problems, and a backlight module used in an FS mode liquid crystal display device capable of obtaining a desired NTSC ratio in a short time, with low current consumption and at low cost, and An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device including the backlight module.

本発明においては、上記課題を解決するために、以下の手段を講じた。
(1)赤色を発光する第1光源と、緑色を発光する第2光源と、青色を発光する第3光源と、赤色、緑色及び青色よりも色純度の低い第4の色を発光する第4光源と、を備え、前記第1光源及び前記第4光源、前記第2光源及び前記第4光源、前記第3光源及び前記第4光源を順番に繰り返し発光させることを特徴とするバックライトモジュールとした。
In the present invention, in order to solve the above problems, the following measures are taken.
(1) A first light source that emits red light, a second light source that emits green light, a third light source that emits blue light, and a fourth light that emits a fourth color having a lower color purity than red, green, and blue. A backlight module, wherein the first light source, the fourth light source, the second light source, the fourth light source, the third light source, and the fourth light source are made to repeatedly emit light in order. did.

(2)前記第4の色は、白色及び黄色のいずれかであることとした。 (2) The fourth color is either white or yellow.

(3)前記各光源は、発光ダイオードであることとした。 (3) Each of the light sources is a light emitting diode.

(4)上記バックライトモジュールを備える液晶表示装置とした。 (4) A liquid crystal display device including the above backlight module was obtained.

上記バックライトモジュール及び液晶表示装置によれば、赤色の光源、緑色の光源、青色の光源を順番に繰り返し発光させる際に、それらの光源を発光させるのと同時に、赤色、緑色、青色よりも色純度の低い色を発光する光源を発光させる。このようにすれば、3色以上の光源を発光させることなく、色空間の純度の高い色と低い色との2色の光源を同時に発光させることにより、マトリクス演算を行うことなく、常に同じ分光強度比で、NTSC比を調整することができるようになる。このため、短時間、低消費電流、かつ低コストに、所望のNTSC比を得ることができる。   According to the backlight module and the liquid crystal display device, when the red light source, the green light source, and the blue light source are repeatedly emitted in order, the light sources are made to emit light, and at the same time, more colors than red, green, and blue. A light source that emits low purity light is emitted. In this way, the same spectrum is always obtained without performing matrix calculation by simultaneously emitting light sources of two colors of high and low purity in the color space without emitting light sources of three or more colors. With the intensity ratio, the NTSC ratio can be adjusted. Therefore, a desired NTSC ratio can be obtained in a short time, with low current consumption and low cost.

以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本実施形態に係る液晶表示装置は、FS方式の液晶表示装置である。図1には、本実施形態に係るバックライトモジュールを備える液晶表示装置1の概略構成が示されている。図1に示されるように、本実施形態に係る液晶表示装置1は、液晶コントローラ20と、液晶パネルLCDと、ゲートドライバGDと、ソースドライバSDと、バックライトBLと、バックライト駆動部12とを備えている。なお、バックライトBLと、バックライト駆動部12とで、バックライトモジュール10が構成される。   The liquid crystal display device according to this embodiment is an FS liquid crystal display device. FIG. 1 shows a schematic configuration of a liquid crystal display device 1 including a backlight module according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 1 according to this embodiment includes a liquid crystal controller 20, a liquid crystal panel LCD, a gate driver GD, a source driver SD, a backlight BL, a backlight driving unit 12, and the like. It has. The backlight module 10 is composed of the backlight BL and the backlight driving unit 12.

液晶コントローラ20は、液晶表示装置1全体を統括制御する。液晶コントローラ20は、バックライト駆動部12を介してバックライトBLを駆動すると同時に、ゲートドライバGD及びソースドライバSDを介して液晶パネルLCDを駆動することにより、+Z側から液晶パネルLCDを見る者にカラー画像を認識させる。   The liquid crystal controller 20 performs overall control of the entire liquid crystal display device 1. The liquid crystal controller 20 drives the backlight BL via the backlight drive unit 12 and simultaneously drives the liquid crystal panel LCD via the gate driver GD and the source driver SD, so that the person viewing the liquid crystal panel LCD from the + Z side can be viewed. Recognize color images.

液晶パネルLCDは、その画素ごとに、薄膜トランジスタ(不図示)が形成されたいわゆるTFTアクティブマトリクス駆動型の液晶パネルである。各画素に対応するトランジスタのゲートはゲートドライバGDに接続され、ソースは、ソースドライバSDに接続され、ドレインは、液晶パネルLCDの画素電極に接続されている。また、画像電極と、共通電極は、液晶パネルLCDの液晶層を挟むように配置されている。このため、薄膜トランジスタを駆動して、画素電極と共通電極との間に印加される電圧を制御すれば、液晶層の液晶材の配向状態が変化し、バックライトBLから照射される光の透過率を画素ごとに変更できるようになっている。   The liquid crystal panel LCD is a so-called TFT active matrix driving type liquid crystal panel in which a thin film transistor (not shown) is formed for each pixel. The gate of the transistor corresponding to each pixel is connected to the gate driver GD, the source is connected to the source driver SD, and the drain is connected to the pixel electrode of the liquid crystal panel LCD. Further, the image electrode and the common electrode are disposed so as to sandwich the liquid crystal layer of the liquid crystal panel LCD. For this reason, if the thin film transistor is driven to control the voltage applied between the pixel electrode and the common electrode, the alignment state of the liquid crystal material of the liquid crystal layer changes, and the transmittance of light emitted from the backlight BL is changed. Can be changed for each pixel.

ゲートドライバGDは、液晶コントローラ20の指示の下、液晶パネルLCDの各画素に対応するトランジスタにゲート電圧を印加し、それらのトランジスタをオンする。ソースドライバSDは、液晶コントローラ20の指示の下、各画素に対応するトランジスタにソース電圧を印加する。   Under the instruction of the liquid crystal controller 20, the gate driver GD applies a gate voltage to the transistors corresponding to the respective pixels of the liquid crystal panel LCD, and turns on those transistors. The source driver SD applies a source voltage to the transistor corresponding to each pixel under the instruction of the liquid crystal controller 20.

バックライトBLは、液晶パネルLCDの背面(−Z側)に配置されている。図1では、図面の錯綜を避けるべく、バックライトBLと液晶パネルLCDとが離間して図示されているが、実際には、バックライトBLは、液晶パネルLCDと近接して設けられている。   The backlight BL is disposed on the back surface (−Z side) of the liquid crystal panel LCD. In FIG. 1, the backlight BL and the liquid crystal panel LCD are shown apart from each other in order to avoid complication of the drawing, but actually, the backlight BL is provided close to the liquid crystal panel LCD.

バックライトBLは、発光源50と導光板60とを備えている。発光源50は、赤色発光ダイオード(以下、「赤色LED」と略述する)51と、緑色発光ダイオード(以下、「緑色LED」と略述する)52と、青色発光ダイオード(以下、「青色LED」と略述する)53と、白色発光ダイオード(以下、「白色LED」と略述する)54とを備えている。発光源50から発せられる各色の光は、導光板60に導入される。導光板60は、各色の光を乱反射させて、液晶パネルLCDの背面のほぼ全体を均一に照明する。   The backlight BL includes a light emission source 50 and a light guide plate 60. The light emitting source 50 includes a red light emitting diode (hereinafter abbreviated as “red LED”) 51, a green light emitting diode (hereinafter abbreviated as “green LED”) 52, and a blue light emitting diode (hereinafter “blue LED”). ”53 and a white light emitting diode (hereinafter abbreviated as“ white LED ”) 54. The light of each color emitted from the light emitting source 50 is introduced into the light guide plate 60. The light guide plate 60 diffuses light of each color to illuminate substantially the entire back surface of the liquid crystal panel LCD.

バックライト駆動部12は、液晶コントローラ20の制御の下、所定のシーケンスで、赤色LED51、緑色LED52、青色LED53、白色LED54を駆動し、発光させる。図2には、各色LEDの発光シーケンスが示されている。図2に示されるように、バックライト駆動部12は、赤色LED51、緑色LED52、青色LED53を、この順に、等間隔で(例えば、1/180秒で)、繰り返し発光させている。これにより、これにより、発光源50から発せられる光の色は、赤→緑→青→赤→緑→青→・・・というように切り替えられ、導光板60は、この順で、液晶パネルLCDを照明する。   The backlight drive unit 12 drives the red LED 51, the green LED 52, the blue LED 53, and the white LED 54 to emit light in a predetermined sequence under the control of the liquid crystal controller 20. FIG. 2 shows a light emission sequence of each color LED. As shown in FIG. 2, the backlight drive unit 12 causes the red LED 51, the green LED 52, and the blue LED 53 to repeatedly emit light in this order at equal intervals (for example, 1/180 seconds). Thereby, the color of the light emitted from the light emission source 50 is switched in the order of red → green → blue → red → green → blue →..., And the light guide plate 60 is liquid crystal panel LCD in this order. Illuminate.

ここで、赤色の発光期間を、Rフィールドと呼び、緑色の発光期間を、Gフィールドと呼び、青色の発光期間を、Bフィールドと呼ぶ。液晶コントローラ20は、不図示の上位装置から入力された原画信号を、赤色に対応する画像と、緑色に対応する画像と、青色に対応する画像とに分割する。そして、液晶コントローラ20は、ゲートドライバGD及びソースドライバSDを介して、Rフィールドでは、赤色に対応する画像が表示されるように、液晶パネルLCDを駆動し、Gフィールドでは、緑色に対応する画像が表示されるように、液晶パネルLCDを駆動し、Bフィールドでは、緑色に対応する画像が表示されるように、液晶パネルLCDを駆動する。これにより、人間の眼には、赤色の画像と、緑色の画像と、青色の画像が合成させたカラー画像が認識されるようになる。   Here, the red light emission period is called the R field, the green light emission period is called the G field, and the blue light emission period is called the B field. The liquid crystal controller 20 divides an original image signal input from a host device (not shown) into an image corresponding to red, an image corresponding to green, and an image corresponding to blue. Then, the liquid crystal controller 20 drives the liquid crystal panel LCD so that an image corresponding to red is displayed in the R field via the gate driver GD and the source driver SD, and an image corresponding to green in the G field. The liquid crystal panel LCD is driven so that is displayed, and in the B field, the liquid crystal panel LCD is driven so that an image corresponding to green is displayed. As a result, the human eye recognizes a color image obtained by combining the red image, the green image, and the blue image.

また、図2に示されるように、バックライト駆動部12は、赤色LED51、緑色LED52、青色LED53を発光させると同時に、白色LED54を発光させている。各フィールドでの、白色LED54の発光強度は、後述するように、ともに発光する色毎に(フィールドごとに)決定される。   As shown in FIG. 2, the backlight drive unit 12 causes the red LED 51, the green LED 52, and the blue LED 53 to emit light, and at the same time, causes the white LED 54 to emit light. As will be described later, the emission intensity of the white LED 54 in each field is determined for each color that emits light together (for each field).

図3には、白色LED54の発光スペクトルが示されている。図3では、横軸は、光の波長(単位はnm)を示し、縦軸は、その波長での発光強度(単位は、a.u.)を示している。図3に示されるように、白色LED54の発光スペクトルは、2つのピークを持っているが、全体的に非常に広帯域となっている。   FIG. 3 shows the emission spectrum of the white LED 54. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the wavelength of light (unit: nm), and the vertical axis indicates the emission intensity at that wavelength (unit: au). As shown in FIG. 3, the emission spectrum of the white LED 54 has two peaks, but has a very wide band as a whole.

また、図4には、赤色LED51、緑色LED52、青色LED53を単独で発光させた場合の発光スペクトルが示されている。図4では、横軸は、光の波長(単位はnm)を示し、縦軸は、その波長での発光強度(単位は、a.u.)を示している。図4に示されるように、赤色LED51の発光スペクトルは、そのピーク波長が約650nmとなっており、緑色LED52の発光スペクトルのピーク波長は、約535nmとなっており、青色LED52の発光スペクトルのピーク波長は、約430nmとなっている。各色の発光スペクトルの幅は、非常に狭くなっている。   Further, FIG. 4 shows an emission spectrum when the red LED 51, the green LED 52, and the blue LED 53 emit light alone. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the wavelength of light (unit: nm), and the vertical axis indicates the emission intensity at that wavelength (unit: au). As shown in FIG. 4, the emission spectrum of the red LED 51 has a peak wavelength of about 650 nm, the peak wavelength of the emission spectrum of the green LED 52 is about 535 nm, and the peak of the emission spectrum of the blue LED 52. The wavelength is about 430 nm. The width of the emission spectrum of each color is very narrow.

本実施形態に係るバックライトモジュール10では、赤色LED51、緑色LED52、青色LED53と同時に、白色LEDを54を発光させる。このようにすれば、バックライトBLの赤色、緑色、青色の発光スペクトルは、図4で示される各色LED単独の発光スペクトルよりも、それぞれの周波数帯域が広くなり、それぞれの発光色の色純度が低下するようになる。   In the backlight module 10 according to the present embodiment, the white LED 54 emits light simultaneously with the red LED 51, the green LED 52, and the blue LED 53. In this way, the red, green, and blue emission spectra of the backlight BL have a wider frequency band than the emission spectra of the individual color LEDs shown in FIG. It begins to decline.

図5には、液晶表示装置1における色再現領域を示すCIE(Commission International del Eclairage)色度図が示されている。図5では、白色LED54を発光させることなく、赤色LED51、緑色LED52、青色LED53を単独で発光された場合での色再現領域が点線の三角形で示されており、白色LED54とともに、赤色LED51、緑色LED52、青色LED53と同時に、白色LED54を発光させた場合の色再現領域が実線の三角形で示されている。図5からも容易にわかるように、赤、緑、青色LED51、52、53と同時に、白色LED54を発光させた場合には、CIE色度図上における色再現領域が小さくなっている。   FIG. 5 shows a CIE (Commission International del Eclairage) chromaticity diagram showing a color reproduction region in the liquid crystal display device 1. In FIG. 5, the color reproduction region when the red LED 51, the green LED 52, and the blue LED 53 are emitted alone without causing the white LED 54 to emit light is indicated by a dotted triangle, and together with the white LED 54, the red LED 51 and green The color reproduction region when the white LED 54 is caused to emit light simultaneously with the LED 52 and the blue LED 53 is indicated by a solid triangle. As can be easily seen from FIG. 5, when the white LED 54 is caused to emit light simultaneously with the red, green, and blue LEDs 51, 52, and 53, the color reproduction region on the CIE chromaticity diagram is small.

ここで、点線で示される色再現領域のNTSC比は115%である。また、実線で囲まれる色再現領域は、赤色LED51と白色LED54との分光強度比を、1.085:0.028とし、Gフィールドの緑色LEDと白色LEDとの分光強度比を1.031:0.033とし、Bフィールドの青色LEDと白色LEDとの分光強度比を、1.000:0.023としたときのものであり、この場合、NTSC比は70%となる。本実施形態に係る液晶表示装置1では、各色LED51、52、53と、白色LED54との分光強度比を、上述のような数値に設定すれば、ホワイトバランスを崩さずに、NTSC比を70%とすることができる。   Here, the NTSC ratio of the color reproduction region indicated by the dotted line is 115%. In the color reproduction region surrounded by the solid line, the spectral intensity ratio between the red LED 51 and the white LED 54 is 1.085: 0.028, and the spectral intensity ratio between the green LED and the white LED in the G field is 1.031: 0.033, and the spectral intensity ratio between the blue LED and the white LED in the B field is 1.000: 0.023. In this case, the NTSC ratio is 70%. In the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment, if the spectral intensity ratio of each of the color LEDs 51, 52, 53 and the white LED 54 is set to the above numerical value, the NTSC ratio is 70% without breaking the white balance. It can be.

NTSC比を70%とするためのRフィールドの赤色LEDと白色LEDとの分光強度比、Gフィールドの緑色LEDと白色LEDとの分光強度比と、Bフィールドの青色LEDと白色LEDとの分光強度比とは、コンピュータを用いたシミュレーション演算によって予め求めておくことができる。これらの分光強度比は、バックライト駆動部12のメモリに格納されており、バックライト駆動部12は、メモリに格納された分光強度比に従って、Rフィールドでは、赤色LED51と白色LED54とを発光させ、Gフィールドでは、緑色LED52と白色LED54とを発光させ、Bフィールドでは、青色LED52と白色LED54とを発光させる。   Spectral intensity ratio of R field red LED and white LED to make NTSC ratio 70%, G field green LED and white LED spectral intensity ratio, B field blue LED and white LED spectral intensity ratio The ratio can be obtained in advance by a simulation calculation using a computer. These spectral intensity ratios are stored in the memory of the backlight driving unit 12, and the backlight driving unit 12 causes the red LED 51 and the white LED 54 to emit light in the R field according to the spectral intensity ratio stored in the memory. In the G field, the green LED 52 and the white LED 54 are caused to emit light, and in the B field, the blue LED 52 and the white LED 54 are caused to emit light.

すなわち、バックライト駆動部12は、予め定められた分光強度比に従って(従来の液晶の駆動条件を変えることなく)、各色のLEDを発光させるだけで、特別なマトリクス演算を行うことなく、NTSC比を70%とすることができる。   In other words, the backlight drive unit 12 emits the LEDs of each color according to a predetermined spectral intensity ratio (without changing the driving conditions of the conventional liquid crystal), and performs the NTSC ratio without performing a special matrix calculation. Can be made 70%.

以上詳細に説明したように、本実施形態に係るバックライトモジュール10及び液晶表示装置1によれば、赤色LED51、緑色LED52、青色LED53を順番に繰り返し発光させる際に、それらのLEDの発光と同時に、赤色、緑色、青色よりも色純度の低い白色LED54を発光させる。このようにすれば、3色以上のLEDを同時に発光させることなく、色空間の純度の高い色(赤色、緑、色青色)と色純度の低い色(白色)との2色の光源を発光させることにより、2色の光の分光強度比に従って、NTSC比を調整することができるようになる。この結果、短時間、低消費電流、かつ低コストに、NTSC比70%を実現することができる。   As described above in detail, according to the backlight module 10 and the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment, when the red LED 51, the green LED 52, and the blue LED 53 are repeatedly emitted in order, simultaneously with the light emission of those LEDs. The white LED 54 having a lower color purity than red, green, and blue is caused to emit light. In this way, two or more light sources of high purity (red, green, blue) and low purity (white) in the color space are emitted without simultaneously emitting LEDs of three or more colors. By doing so, the NTSC ratio can be adjusted in accordance with the spectral intensity ratio of the two colors of light. As a result, NTSC ratio of 70% can be realized in a short time, with low current consumption and low cost.

すなわち、本実施形態では、3色の光源の発光強度を計算するためのマトリクス演算を行う必要がなくなり、そのための演算用ICを設ける必要がなくなるので、NTSC比70%を実現する際の、処理時間の短縮、消費電流の低減、コスト低減が実現される。   That is, in the present embodiment, it is not necessary to perform matrix calculation for calculating the light emission intensities of the three color light sources, and it is not necessary to provide a calculation IC for that purpose. Reduction of time, current consumption, and cost can be realized.

なお、白色LED54は、赤色LED51、緑色LED52、青色LED53に比べて発光効率が良いので、白色LED54を、各色LEDと同時に発光させた場合には、同じ消費電流の下では、赤色LED51、緑色LED52、青色LED53を単独に発光させるよりも、バックライトBLの輝度が向上する。また、逆に、同じ輝度でバックライトBLを発光させればよい場合には、赤色LED51、緑色LED52、青色LED53を単独で発光させるよりも、赤色LEDと白色LED、緑色LEDと白色LED、青色LEDと白色LEDを同時発光させた方が、全体の消費電流を低減することができる。   Note that the white LED 54 has better light emission efficiency than the red LED 51, the green LED 52, and the blue LED 53. Therefore, when the white LED 54 emits light simultaneously with each color LED, the red LED 51 and the green LED 52 are subjected to the same current consumption. The brightness of the backlight BL is improved as compared with the case where the blue LED 53 is caused to emit light alone. Conversely, when the backlight BL only needs to emit light with the same luminance, the red LED and white LED, the green LED and white LED, and the blue LED are emitted rather than the red LED 51, green LED 52, and blue LED 53 emitting alone. The total current consumption can be reduced by causing the LED and the white LED to emit light simultaneously.

なお、本実施形態では、バックライトモジュール10の発光源における第4の光源として、白色LED54を用いたが、この白色LEDは、青色発光ダイオードに黄色の蛍光体を塗布したものであっても構わない。このようなものであっても、その発光スペクトルが、図3に示されるものと同等である場合には、赤色LED51と白色LED54との分光強度比を、1.085:0.028とし、Gフィールドの緑色LEDと白色LEDとの分光強度比を1.031:0.033とし、Bフィールドの青色LEDと白色LEDとの分光強度比を、1.000:0.023とすれば、NTSC比は、本実施形態と同様に、70%となる。   In the present embodiment, the white LED 54 is used as the fourth light source in the light source of the backlight module 10, but the white LED may be a blue light emitting diode coated with a yellow phosphor. Absent. Even in this case, when the emission spectrum is equivalent to that shown in FIG. 3, the spectral intensity ratio between the red LED 51 and the white LED 54 is set to 1.085: 0.028. If the spectral intensity ratio between the green and white LEDs in the field is 1.031: 0.033 and the spectral intensity ratio between the blue and white LEDs in the B field is 1.000: 0.023, the NTSC ratio Is 70% as in the present embodiment.

また、白色LED54の代わりに、黄色発光ダイオードを用いても構わない。この他、赤、緑、青などよりも色純度が低い色の発光ダイオードでも、ホワイトバランスを合わせた状態で、NTSC比を下げられるのであれば、他の色の発光ダイオードを適用するようにしてもよい。   Further, a yellow light emitting diode may be used instead of the white LED 54. In addition, even for light emitting diodes having a color purity lower than that of red, green, blue, etc., if the NTSC ratio can be lowered with the white balance adjusted, light emitting diodes of other colors should be applied. Also good.

また、調整されるNTSC比は70%には限られない。赤、緑、青色LED単独でのNTSC比である115%以下であれば、各色LEDと白色LEDとの分光強度比を変更することにより、所望のNTSC比を実現することが可能である。   Further, the adjusted NTSC ratio is not limited to 70%. If the NTSC ratio of the red, green, and blue LEDs alone is 115% or less, a desired NTSC ratio can be realized by changing the spectral intensity ratio of each color LED and white LED.

また、FS方式の液晶表示装置1のバックライトBLとして用いることができる程度に高応答な光源であれば、発光ダイオード以外の光源を用いても構わない。   In addition, a light source other than a light emitting diode may be used as long as the light source has a response high enough to be used as the backlight BL of the FS liquid crystal display device 1.

また、上記実施形態に係る液晶表示装置は、TFTアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置であったが、他の駆動方式(例えば、単純マトリクス方式)であっても、FS方式の液晶表示装置であれば、本発明を適用することができる。   Further, the liquid crystal display device according to the above embodiment is a TFT active matrix drive type liquid crystal display device, but other drive methods (for example, simple matrix method) may be FS type liquid crystal display devices. The present invention can be applied.

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. 各色の発光シーケンスを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the light emission sequence of each color. 白色LEDの発光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the emission spectrum of white LED. 赤色LED、緑色LED、青色LEDの発光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the emission spectrum of red LED, green LED, and blue LED. 図1の液晶表示装置の表色系のCIE色度図におけるNTSC比を示す図である。It is a figure which shows NTSC ratio in the CIE chromaticity diagram of the color system of the liquid crystal display device of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 液晶表示装置
10 バックライトモジュール
12 バックライト駆動部
20 液晶コントローラ
50 発光源
51 赤色LED
52 緑色LED
53 青色LED
54 白色LED
60 導光板
BL バックライト
GD ゲートドライバ
LCD 液晶パネル
SD ソースドライバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal display device 10 Backlight module 12 Backlight drive part 20 Liquid crystal controller 50 Light emission source 51 Red LED
52 Green LED
53 Blue LED
54 White LED
60 Light guide plate BL Backlight GD Gate driver LCD Liquid crystal panel SD Source driver

Claims (4)

赤色を発光する第1光源と、緑色を発光する第2光源と、青色を発光する第3光源と、赤色、緑色及び青色よりも色純度の低い第4の色を発光する第4光源と、を備え、
前記第1光源及び前記第4光源、前記第2光源及び前記第4光源、前記第3光源及び前記第4光源を順番に繰り返し発光させることを特徴とするバックライトモジュール。
A first light source that emits red, a second light source that emits green, a third light source that emits blue, a fourth light source that emits a fourth color having a color purity lower than red, green, and blue, With
The backlight module, wherein the first light source, the fourth light source, the second light source, the fourth light source, the third light source, and the fourth light source emit light repeatedly in order.
前記第4の色は、白色及び黄色のいずれか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モジュール。   The backlight module according to claim 1, wherein the fourth color is one of white and yellow. 前記各光源は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項1又は2に記載のバックライトモジュール。   The backlight module according to claim 1, wherein each of the light sources is a light emitting diode. 請求項1〜3のいずれか一項に記載のバックライトモジュールを備える液晶表示装置。   A liquid crystal display device provided with the backlight module as described in any one of Claims 1-3.
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