液晶显示装置的制作方法

专利名称：液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置。特别涉及配置有多个发光二极管的液晶显示装置中的发光二极管的控制。
背景技术：
液晶显示装置(LCD :liquid crystal display)在包括液晶层的液晶显示部的背面侧配置有背光源。利用背光源照射的光被照射到液晶显示部的背面。液晶显示部通过操纵向夹着液晶层的两个基板间施加的电压，将液晶层操纵为遮挡光的状态和使光通过的状态，通过彩色滤光片而显示期望的颜色的光。在该液晶显示装置的背光源中，例如存在如日本特开2007-165632号公报(专利文献1)所公开的那样、使用发光二极管(LED: light-emitting diode)作为光源的技术。
如上述公报所述，发光二极管一般具有当周围的温度上升时相对亮度下降的特性。在将发光二极管作为背光源装置使用的情况下，需要用于不依赖于温度变化而保持为一定的发光亮度的对策。在该公报中公开有如下技术，即，将发光二极管作为温度传感器使用，测量发光二极管周围的温度，并且进行发光二极管模块内的温度校正。由此，能够将发光二极管的色温、亮度维持在稳定的状态。
现有技术文献 专利文献 专利文献1 日本特开2007-165632号公报

发明内容
发明所要解决的问题 在上述文献中，公开有将发光二极管的一部分作为温度检测机构来利用的技术。 在将发光二极管的一部分作为温度检测机构来利用的情况下，发光二极管在点亮时自身发热。此外，发热的程度也由于发光二极管的个体差异而存在不少偏差。为了更高精度地将发光二极管的色温、亮度控制在稳定的状态，需要以更精细的精度进行发光二极管的温度校正。因此，在本发明中提案有能够更高精度地将发光二极管(LED)的色温、亮度控制在稳定的状态的新的结构。
用于解决问题的手段 本发明的液晶显示装置在液晶显示部的背面配置有多个发光二极管。而且，在配置有多个发光二极管的区域，与发光二极管分别地设置有热敏电阻。进一步，该液晶显示装置包括对向发光二极管施加的电压进行控制的发光控制部。发光控制部根据从热敏电阻取得的温度信息，当温度变高时降低向发光二极管施加的电压的目标值，当温度变低时提高向发光二极管施加的电压的目标值。
根据该液晶显示装置，通过上述发光控制部的控制，当温度变高时电压的目标值变低，当温度变低时电压的目标值变高。由此，能够使发光二极管稳定地发光，进一步，能够将热量的产生、电力的消耗抑制得较低。
此外，作为一个实施方式，液晶显示装置也可以包括目标电压存储部，该目标电压存储部预先存储有从热敏电阻取得的温度信息与向发光二极管施加的电压的目标值的关系。在这种情况下，发光控制部根据从热敏电阻取得的温度信息，根据存储在目标电压存储部中的温度信息与电压的目标值的关系，设定向发光二极管施加的电压的目标值即可。
此外，作为另一个实施方式，液晶显示装置也可以包括基准电压存储部，该基准电压存储部针对向发光二极管施加的电压的目标值，存储有基准电压。在这种情况下，发光控制部根据从热敏电阻取得的温度信息，对存储在基准电压存储部中的基准电压进行校正， 设定向发光二极管施加的电压的目标值即可。
此外，液晶显示装置也可以在配置有多个发光二极管的区域分散配置有多个热敏电阻。在这种情况下，发光控制部也可以将配置有多个发光二极管的区域分为多个区域， 根据热敏电阻取得各区域的温度信息，按照每个区域设定向发光二极管施加的电压的目标值。
此外，向发光二极管施加的电压的目标值也可以根据发光二极管的VF值的下限值设定。
此外，多个发光二极管也可以包括发出被合成后形成白色光的R、G、B光的三种发光二极管。在这种情况下，发光控制部也可以针对从热敏电阻取得的温度信息，使向发光二极管施加的电压的目标值在发出R、G、B光的发光二极管中不同。此外，在这种情况下，发光控制部也可以针对从热敏电阻取得的温度信息，使向上述发光二极管施加的电压的目标值在发出R光的发光二极管与发出G、B光的发光二极管中不同。
此外，热敏电阻例如能够使用混合有金属氧化物的烧结体构成。此外，相对于发光二极管的热敏电阻的数量也可以部分地有偏差。
此外，本发明能够在对液晶显示装置的液晶显示部的背面进行照明的背光源中使用。在这种情况下，背光源包括以与液晶显示部的背面相对的方式配置的多个发光二极管； 和在配置有多个发光二极管的区域与发光二极管分别设置的热敏电阻即可。而且，也可以包括发光控制部，该发光控制部根据从热敏电阻取得的温度信息，对向发光二极管施加的电压进行控制。在这种情况下，发光控制部根据从热敏电阻取得的温度信息，当温度变高时降低向发光二极管施加的电压的目标值，当温度变低时提高向发光二极管施加的电压的目标值即可。
此外，本发明的一个方式的液晶显示装置用背光源的控制方法首先执行第一步骤，从热敏电阻取得温度信息，该热敏电阻在配置有多个发光二极管的区域与发光二极管分别设置。接着，执行第二步骤，根据通过第一步骤取得的温度信息，根据预先存储的温度信息与电压的目标值的关系，设定向发光二极管施加的电压的目标值。然后，执行第三步骤，根据在第二步骤中设定的电压的目标值，对向发光二极管施加的电压进行控制。
此外，在另一个方式中，液晶显示装置用背光源的控制方法首先执行第一步骤，从热敏电阻取得温度信息，该热敏电阻在配置有多个发光二极管的区域与发光二极管分别设置。接着，执行第二步骤，根据通过第一步骤取得的温度信息，对针对向发光二极管施加的电压的目标值预先存储的基准电压进行校正，设定向发光二极管施加的电压的目标值。然后，执行第三步骤，根据在第二步骤中设定的电压的目标值，对向发光二极管施加的电压进行控制。


图1是表示本发明的一个实施方式的液晶显示装置的剖视图。
图2是表示本发明的一个实施方式的液晶显示装置的液晶面板的剖视图。
图3是表示本发明的一个实施方式的液晶显示装置的阵列基板的像素区域部分的俯视图。
图4是表示本发明的一个实施方式的液晶显示装置的彩色滤光片基板的像素区域部分的俯视图。
图5A是表示本发明的一个实施方式的液晶显示装置的发光二极管和热敏电阻的配置的部分放大俯视图。
图5B是表示本发明的一个实施方式的液晶显示装置的发光二极管和热敏电阻的配置的俯视图。
图6A是表示发光二极管的VF值与温度的关系的图。
图6B是表示发光二极管的VF值与温度的关系的图。
图6C是针对本发明的一个实施方式的液晶显示装置，表示温度与电压的目标值的关系的图。
图7是表示本发明的其它实施方式的液晶显示装置的剖视图。
图8是表示配设在本发明的一个实施方式的液晶显示装置的背光源底座的内侧的基板构成例的俯视图。
具体实施例方式以下根据附图对本发明的一个实施方式的液晶显示装置进行说明。
图1示意地表示本发明的一个实施方式的液晶显示装置100的剖面结构。如图1 所示，液晶显示装置100包括作为液晶显示部的液晶面板10和背光源20。在该液晶显示装置100中，使用发光二极管(LED)作为背光源20的光源22。此处，概略地说明液晶显示装置100的结构，然后说明该背光源20的结构和控制。
总的来说，该液晶显示装置100的液晶面板10作为整体具有矩形的形状，由一对透光性基板11、12 (玻璃基板)构成。在本实施方式中，两个基板11、12中，正面侧为彩色滤光片基板11 (CF基板)，背面侧为阵列基板12 (TFT基板)。
在本实施方式中，如图1所示，彩色滤光片基板11和阵列基板12各自具有像素区域IOa(形成有像素的区域)。彩色滤光片基板11与阵列基板12相互相对地配置。在彩色滤光片基板11与阵列基板12之间，以在周方向上包围像素区域IOa的周围(外周边缘部)的方式设置有密封部件15。
在彩色滤光片基板11与阵列基板12之间设置有液晶层13。在液晶层13中封入有包含液晶分子的液晶材料。伴随着滤光片基板11与阵列基板12之间的电场施加，液晶材料的液晶分子的取向方向被操纵，光学特性发生变化。密封部件15将该液晶层13的液晶材料密封。
以下，对阵列基板12和彩色滤光片基板11依次进行说明。图2 图4是表示液晶面板10的像素区域IOa的图。其中的图2表示将彩色滤光片基板11与阵列基板12贴合的状态的剖视图。此外，图3表示阵列基板12的像素区域部分的俯视图，图4表示彩色滤光片基板11的像素区域部分的俯视图。图3和图4中的以虚线A包围的区域表示构成该液晶显示装置100的一个像素的区域。
在本实施方式中，如图2和图3所示，阵列基板12在玻璃基板41的正面侧(液晶层13侧)形成有像素电极42、总线43a 43c (bus line)、平坦化层44和取向膜46 (水平取向膜)、薄膜晶体管47。像素电极42由作为透明导电材料的ITCKindium tin oxide 铟锡氧化物)构成，经由总线43a 43c和薄膜晶体管47 (参照图3)，在规定的定时向该像素电极42供给与图像相应的电压。平坦化层44由绝缘材料形成，覆盖像素电极42和总线 43a 43c(参照图⑴。在平坦化层44的上侧(液晶层13侧)形成有由聚酰亚胺等构成的取向膜46。在该取向膜46的表面(液晶层13侧的面)，为了决定不施加电压时的液晶分子的取向方向而施加有取向处理。
此外，如图2和图4所示，彩色滤光片基板11在玻璃基板51的背面侧(液晶层 13侧)形成有黑矩阵52、彩色滤光片53、平坦化层M、对置电极55和取向膜56 (水平取向膜)。黑矩阵52为了使得光不透过像素间的区域而由Cr(铬)等金属形成。彩色滤光片 53中具有红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)三个颜色。如图2 图4所示，R、G、B中的任一个彩色滤光片53与阵列基板12的一个像素电极42相对。如图2所示，平坦化层M以覆盖黑矩阵52和彩色滤光片53的方式形成。在该平坦化层M的下侧(液晶层13侧)形成有由IT0(indium tin oxide:铟锡氧化物)构成的对置电极55。此外，在对置电极55的下侧 (液晶层13侧)形成有取向膜56。该取向膜56的表面(液晶层13侧的面)也施加有取向处理。另外，阵列基板12的取向膜46的取向方向与彩色滤光片基板11的取向膜56的取向方向相差90°。
如图2所示，玻璃基板41、51夹着球形或圆柱形的间隔物59 (在图示例中为球形) 配置。间隔物59例如由塑料、玻璃等形成。玻璃基板41、51的间隙由上述密封部件15(参照图1)和间隔物59保持，液晶层13被维持为一定。
进一步，如图1和图2所示，在彩色滤光片基板11(玻璃基板51)的正面侧和阵列基板12(玻璃基板41)的背面侧分别粘贴有偏光板17、18。在所谓的常白型液晶显示装置中，以两片偏光板17、18的偏光轴相互正交的方式配置。此外，在所谓的常黑型液晶显示装置中，两片偏光板17、18的偏光轴平行地配置。在本实施方式中，如图1所示，液晶面板10 的正面侧安装有边框30。在液晶面板10的背面侧安装有框架32。并且，边框30和框架32 支承液晶面板10。进一步，框架32的与液晶面板10的像素区域IOa相当的部分开口。在该液晶面板10的背面侧安装有被背光源底座M支承的背光源20。
如图1所示，背光源20是配置在液晶面板10的背面侧(图1中的右侧)的外部光源。在本实施方式中，背光源20包括多个发光二极管22 (LED)和背光源底座Μ。在本实施方式中，背光源底座对具有朝向正面侧(液晶面板10侧)开口的箱形形状，在背光源底座M内分散地配置有多个发光二极管22。发光二极管22的配置及其控制在后面会更详细地进行说明。在该背光源底座M的开口叠层有多片光学片26。
光学片沈例如从背面侧依次具有扩散板、扩散片、透镜片和亮度提升片。背光源底座M以使得发光二极管22朝向上述液晶面板10的状态被安装在液晶面板10的框架32的背面侧。光学片26被液晶面板10的框架32的背面与背光源底座M的表面夹着。此外，如图1所示，液晶显示装置100包括对背光源20的亮度(明亮度)进行调整的控制部 200(例如冷阴极管逆变器电路等调光电路)。该控制部200例如对投入背光源20的电力进行调整，从而调整背光源20的明亮度。在这种情况下，控制部200能够通过提高投入背光源20的电力来使背光源20变明亮(提高亮度)。此外，控制部200能够通过降低投入背光源20的电力来使背光源20变暗(降低亮度)。
液晶层13中的液晶分子通过向滤光片基板11与阵列基板12施加受到控制的电压来操纵。该液晶面板10通过按照每个像素(更详细而言，每个由RGB规定的子像素)操纵液晶层13中的液晶分子来遮挡背光源20的光或使光通过，从而进一步改变光的透过率。 进一步，液晶显示装置100在背光源20的亮度等也得到控制的同时显示期望的图像。
以下，对背光源20的结构、特别是发光二极管22的配置和控制进行说明。
在本实施方式中，如图1所示，背光源20使用多个发光二极管22作为光源。在本实施方式中，多个发光二极管22是发出被合成后形成白色光的R、G、B的光的三种发光二极管。
另外，背光源20优选调整RGB的光的强度等的平衡而得到的白色光。在使用发光二极管22的背光源20中，存在如下结构排列发出白色光的白色LED而发出白色光的照明光的结构，排列R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)三种颜色的LED(发光二极管)、使这三种颜色的光混合而成为白色光的结构。此处，在白色LED中，存在如下方式对短波长LED芯片组合RGB荧光体而获得白色的方式，对蓝色LED芯片组合黄色的荧光体而获得白色的方式， 或者，作为RGB三种颜色的LED芯片的混合光获得白色的方式，作为成为补色的两种颜色的 LED芯片的混合光获得白色的方式等。
在本实施方式中，如图1所示，发光二极管22在背光源底座M的内侧安装有以与液晶面板10的背面相对的方式配置的反射基板25。发光二极管22的发光部朝向液晶面板10的背面。反射基板25在与液晶面板10相对的面25a(反射面)形成有反射光的镜面。通过该面25a，使泄漏到反射基板25侧的发光二极管22的光向液晶面板10的背面反射。在反射基板25分散配置有发光二极管22。图5A和图5B分别是概略地表示反射基板 25的与液晶面板10相对的面25a的俯视图，图5A是将图5B中的以箭头fe表示的部分放大的俯视图。在本实施方式中，如图5A所示，发光二极管22在该面2 呈格子状排列地配置。另外，发光二极管22的配置方法并不限定于图5A所示的格子状，例如也可以为发光二极管22的位置按照每列均勻地偏离那样的(交错格子状或曲折状的)配置。
此外，发光二极管(LED) —般具有当周围的温度上升时相对亮度下降的特性。此外，就发光二极管而言，其发光效率会根据周围的温度的变动而改变。因此，在该液晶显示装置100中，通过控制部200对向各个发光二极管22施加的电压、电流进行控制。
S卩，如图1所示，该液晶显示装置100包括控制部200和热敏电阻28 (温度传感器)。控制部200对背光源20的亮度、色温等进行控制。图1示意地描绘有该控制部200、 热敏电阻观。以下，关于液晶显示装置100的结构，想适当地参照图1。
该控制部200是电子处理装置，包括由MPU、CPU等构成的具有运算功能的运算机构和由非易失性存储器等构成的存储机构。该控制部200以通过预先存储的程序实现所需要的功能的方式构成。另外，虽然省略其说明，但是在本实施方式中，控制部200实际上还承担背光源20的亮度、色温以外的控制。例如对向液晶面板10的液晶层13施加的电压进行控制。
如图5A所示，热敏电阻观在配置有多个发光二极管22的区域与发光二极管22分别设置。在本实施方式中，热敏电阻观设置在配置有发光二极管22的反射基板25。发光二极管22在反射基板25的液晶面板10侧的面2 呈格子状配置。同样，热敏电阻观以检测部朝向反射基板25的液晶面板10侧的方式配置在呈格子状配置的四个发光二极管22 的中心。另外，在发光二极管22以交错格子状、曲折状等配置的情况下，在与发光二极管22 的配置相应地在配置有多个发光二极管22的区域分散地配置多个热敏电阻28即可。通过在配置有多个发光二极管22的区域分散地配置多个热敏电阻28，能够更精细地取得配置有发光二极管22的区域的温度变化。另外，发光二极管22的配置和热敏电阻观的配置并不仅限于上述方式，而是配置在适当的位置即可。此外，就热敏电阻观而言，均勻地分散配置是优选方式的一种。但是，热敏电阻观并不必须均勻地分散配置，而是根据液晶面板10 的具体的结构等选择适当的位置配置即可。
作为该热敏电阻28，能够使用能够根据针对温度变化的电阻值的变化、以电的方式取得温度信息的各种热敏电阻。例如能够使用利用混合有镍、锰、钴、铁等金属的氧化物的烧结体的热敏电阻。该热敏电阻一般构成电阻与温度上升相应地减少的NTCfcegative temperature coefficient 负温度系数)。此外，例如，就热敏电阻观而言，选择温度与电阻值的变化大概成比例、相对于温度变化的电阻值的变化也较大的热敏电阻即可。由此，能够容易且正确地取得温度信息。
发光二极管22根据由热敏电阻观获得的温度信息而被控制。在本实施方式中， 热敏电阻观通过配线观乂参照图1)与控制部200电连接。此外，发光二极管22通过配线22a(参照图1)与控制部200连接，控制部200根据从热敏电阻观获得的温度信息以电的方式对向发光二极管22施加的电压进行控制。
在本实施方式中，如图1所示，控制部200包括发光控制部201和目标电压存储部 202。
发光控制部201对向发光二极管22施加的电压进行控制。在本实施方式中，发光控制部201根据从热敏电阻观取得的温度信息，在温度变高时降低向发光二极管22施加的电压的目标值Vl (参照图6C)。此外，发光控制部201根据从热敏电阻观取得的温度信息，在温度变低时提高向发光二极管22施加的电压的目标值Vl (参照图6C)。另外，发光二极管22的亮度(向发光二极管22施加的电压)例如通过脉冲宽度调制方式、PWM方式 (pulse width modulation 脉冲宽度调制)进行调整即可。
目标电压存储部202预先存储从热敏电阻28取得的温度信息与向发光二极管22 施加的电压的目标值的关系。在这种情况下，目标电压存储部202也可以例如将温度信息与电压的目标值vl的关系存储于在一个坐标取温度信息、在另一个坐标取电压的目标值 Vl的表。在本实施方式中，发光控制部201根据从热敏电阻观取得的温度信息，根据存储在目标电压存储部202中的温度信息与电压的目标值的关系设定向发光二极管22施加的电压的目标值。
在发光二极管22中，虽然存在个体差异，但是在周围的温度与要施加的电压之间存在一定的关系。因此，例如针对发光二极管22的周围的温度与向发光二极管22施加的电压的关系预先收集数据即可。使目标电压存储部202根据该数据，存储从热敏电阻观取得的温度信息与向发光二极管22施加的电压的目标值的关系即可。
在本实施方式中，预先对发光二极管22进行试验，针对该发光二极管22的周围的温度与VF值的关系获取数据。然后，根据该数据，存储从热敏电阻观取得的温度信息与向发光二极管22施加的电压的目标值的关系即可。此处，VF值是指使得发光二极管恰当地发光的施加电压的容许范围。
图6A、图6B和图6C分别表示发光二极管的VF值与温度的关系。图6C针对表示本实施方式的液晶显示装置100，进一步表示温度与电压的目标值Vl的关系。图6A和图 6B分别是图6C的比较例。
如图6A所示，VF值的下限值L存在随着温度变高而变低的倾向。因此例如有如下设想当考虑使发光二极管22在低温时也稳定地发光时，根据低温时的VF值的下限值设定电压的目标值vl。例如如图6A所示，根据该低温时的VF值，将比该下限值L稍高的电压作为电压的目标值Vl进行设定即可。在这种情况下，能够将向发光二极管22施加的电压控制在一定的电压的目标值vl，因此向发光二极管22施加的电压的控制变得容易。但是，在这种情况下，当温度变高时，存在超过VF值的上限而施加电压变高的情况，从而发生发光二极管22不必要地产生热量、或消耗电力不必要地变高等情况。
此外，例如如图6B所示，还有根据常温时的VF值设定电压的目标值vl的设想。在这种情况下，能够将向发光二极管22施加的电压控制在一定的电压的目标值vl，因此向发光二极管22施加的电压的控制变得容易。但是，在低温时可能发生如下情况，即向发光二极管22施加的电压值低于VF值的下限值L，不能使发光二极管22稳定地发光。
本申请的发明者考虑到热敏电阻观的精度、由控制导致的电压的紊乱等，认为向发光二极管22施加比上述VF值的下限值L稍高的施加电压即可。即，VF值的下限值L表示在该温度中使得发光二极管22恰当地发光的施加电压的下限。而且，在向发光二极管22 施加比VF值的下限值L高的电压的情况下，随着向发光二极管22施加的电压变高而发热量变高，消耗电力变多。此外，当向发光二极管22施加的电压与VF值的下限值L相比过低时，在该温度下不能使发光二极管22充分地发光。通过向发光二极管22施加比上述VF值的下限值L稍高的施加电压，能够使发光二极管22稳定地发光。此外，能够将热量的产生、 电力的消耗抑制得较低。
在本实施方式中，如图6C所示，发光控制部201根据从热敏电阻观取得的温度信息来控制向发光二极管22施加的电压的目标值vl。此时，发光控制部201在温度变高时降低向发光二极管22施加的电压的目标值vl，在温度变低时提高向发光二极管22施加的电压的目标值vl。在本实施方式中，安装有多个热敏电阻观。在这种情况下，作为从热敏电阻观取得的温度信息，也可以采用多个热敏电阻观的温度信息中的最小值(表示最低温度的温度信息)。由此，能够根据背光源20中的温度最低的区域的温度设定施加电压，能够防止由于电压不足引起的亮度不均等问题。此外，在这种情况下，作为从热敏电阻观取得的温度信息，也可以采用多个热敏电阻观的温度信息中的不是表示最小值而是表示第几 (例如第二或第三)低的温度的温度信息。由此，即使在表示极端低的温度信息的情况下， 也能够防止由于几个热敏电阻不良而产生不良情况。针对采用表示第几低的温度的热敏电阻观的温度信息，考虑所安装的热敏电阻观的个数、该热敏电阻观的不良的发生率等决定即可。
此外，在本实施方式中，在目标电压存储部202中存储如上述那样从热敏电阻28 取得的温度信息与向发光二极管22施加的电压的目标值Vl的关系。就该温度信息与电压的目标值Vl的关系而言，例如通过预先实施的试验等，针对从热敏电阻观取得的温度信息与发光二极管22的VF值的关系获取数据即可。然后，如图6C所示，根据该数据，以电压的目标值Vl比VF值的下限值稍高的方式设定该温度信息与电压的目标值Vl的关系，并存储在目标电压存储部202中即可。由此，电压的目标值vl根据发光二极管22的VF值的下限值L设定即可。
然后，发光控制部201根据从热敏电阻观取得的温度信息，根据存储在目标电压存储部202中的该温度信息与电压的目标值Vl的关系(参照图6C)设定向发光二极管22 施加的电压的目标值vl。
在这种情况下，发光控制部201首先从与发光二极管分别设置的热敏电阻取得温度信息(第一步骤)。接着，根据通过第一步骤取得的温度信息和预先存储的温度信息与电压的目标值vl的关系(参照图6C)，设定向发光二极管22施加的电压的目标值vl (第二步骤)。然后，根据在第二步骤中设定的电压的目标值vl对向发光二极管22施加的电压进行控制(第三步骤)。然后，在规定的定时重复执行上述第一 第三步骤的控制。例如，在每个规定的时间，从热敏电阻观取得温度信息，重复执行上述第一 第三步骤的控制即可。 从热敏电阻观取得温度信息的间隔适当地决定即可，但是当频率过高时控制负荷变高，会对其它的控制产生影响。例如，通常，在用于电视机等的情况下，可以为0. 5 15秒左右的间隔，优选为3 8秒左右的间隔。
由此，如图6C所示，当温度变高时电压的目标值Vl变低，当温度变低时电压的目标值vl变高。而且，当温度变低时向发光二极管22施加的电压变高，当温度变高时向发光二极管22施加的电压变低。由此，在本实施方式中能够向发光二极管22施加比VF值的下限值L稍高的施加电压。而且，能够使发光二极管22稳定地发光，进一步，能够将热量的产生、电力的消耗抑制得较低。
此外，作为向发光二极管22施加比VF值的下限值L稍高的施加电压的控制方法， 还能够采用其它的方法。
图7表示液晶显示装置100的其它的实施方式。如该图所示，控制部200也可以包括根据向发光二极管22施加的电压的目标值存储有基准电压v0(参照图6C)的基准电压存储部203。而且，在发光控制部201中，也可以根据从热敏电阻观取得的温度信息，对存储在基准电压存储部203中的基准电压vO进行校正，设定向发光二极管22施加的电压的目标值vl。
即，发光二极管22虽然存在个体差异，但是在周围的温度与要施加的电压之间存在一定的关系。该关系能够以线性的关系近似。例如，周围的温度与要施加的电压的关系能够转换为一次函数等。因此，决定成为向发光二极管22施加的基准的基准电压vO (参照图6C)，根据从热敏电阻观取得的温度信息对该基准电压vO适当地进行校正即可。
另外，基准电压vO预先设定在适当的温度要向发光二极管22施加的电压即可。在这种情况下，将在基准温度t0时要向发光二极管22施加的电压设定为基准电压vO即可。 此外，该校正中使用的运算式，例如根据针对发光二极管22的周围的温度与向发光二极管22施加的电压的关系预先收集的数据决定即可。然后，根据从热敏电阻观取得的温度信息、基准温度t0和基准电压vO，利用规定的运算式求取电压的目标值vl即可。
在这种情况下，发光控制部201首先从热敏电阻观取得温度信息(第一步骤)。 接着，针对向发光二极管22施加的电压的目标值vl，根据通过第一步骤取得的温度信息， 对预先存储的基准电压vO (参照图6C)进行校正，设定向发光二极管22施加的电压的目标值vl (第二步骤)。然后，根据在第二步骤中设定的电压的目标值vl，对向发光二极管22 施加的电压进行控制(第三步骤)。然后，在规定的定时重复执行上述第一 第三步骤的控制。由此，如图6C所示，当温度变高时电压的目标值vl变低，当温度变低时电压的目标值 vl变高。
这样，发光控制部201能够采用根据从热敏电阻观取得的温度信息，当温度变高时降低向发光二极管22施加的电压，当温度变低时提高向发光二极管22施加的电压的各种方法。
如上所述，在该液晶显示装置100中，如图6C所示，通过由上述发光控制部201进行的控制，当温度变高时电压的目标值vl变低，当温度变低时电压的目标值vl变高。因此， 当温度变低时向发光二极管22施加的电压变高，当温度变高时向发光二极管22施加的电压变低。由此，能够使发光二极管22稳定地发光，进一步能够将热量的产生、电力的消耗抑制得较低。进一步，在本实施方式中，电压的目标值vl能够根据VF值的下限值L决定，能够向发光二极管22施加比VF值的下限值L稍高的施加电压。由此，能够适当地控制向发光二极管22施加的电压，能够使发光二极管22稳定地发光，进一步，能够将热量的产生、电力的消耗抑制得较低。
液晶显示装置100在配置有多个发光二极管22的所有区域中，温度并不是均勻的。特别是在使用大型的液晶面板10的情况下等，在配置有多个发光二极管22的区域中， 温度会产生不均。例如，如图7所示，液晶显示装置100存在在背光源底座M的内侧等配置有多个电子电路基板241 M6(参照图8)的情况。在这种情况下，各电子电路基板241 246进行所需要的电子处理，此时，在该电子电路基板的各个基板上会产生热。此外，铺设有液晶面板10的驱动电路等通过电信号的配线的液晶面板10的各基板等也会产生热。该热在配置有发光二极管22的区域并不均勻，会使配置有发光二极管22的区域的温度产生不均。
例如，作为电子电路基板能够列举例如端子基板Ml、电源基板对2、AC入口基板 M3、液晶控制器基板M4、主基板M5、LED控制基板246等。端子基板241具有与外部进行视频和声音的输入输出的功能。此外，电源基板242具有向各个基板生成或供给电源的功能。此外，AC入口(inlet)基板243具有噪音滤波器的功能。此外，液晶控制基板244具有驱动液晶面板的功能。此外，主基板245具有对整个液晶显示装置100的动作进行控制的功能。例如，在该液晶显示装置100作为视听电视的装置使用的情况下，主基板245对作为电视机发挥作用的整个液晶显示装置100的动作进行控制。此外，LED控制基板246具有驱动各个背光源20 (具体而言，作为光源22的发光二极管22 (LED))的功能。另外，图8是表示各基板的布局的一个例子的图，各个电子电路基板的配置并不限定于该图示例。此外， 存在在所例示的电子电路基板以外还配置有其它电子电路基板的情况，或例示的电子电路基板的一部分并未装载的情况。
在本实施方式中，如图5A和图5B所示，在配置有多个发光二极管22的区域，分散地配置有多个热敏电阻28。而且，发光控制部201将配置有多个发光二极管22的区域分为多个区域(图5A的虚线B11、B 12、B 13、……、B21、……、B31、……、等)，并根据热敏电阻观取得各区域的温度信息。而且，按照每个区域设定向发光二极管22施加的电压的目标值vl。
即，在本实施方式中，如图5A所示，如虚线Bll、B12、B13、......、B21、......、
B31、……、等所表示的区域所示，以配置为格子状的四个发光二极管22为一组设定区域。 而且，在各个区域的中心配置有热敏电阻观。例如，在液晶显示装置100中配置有16M个 (横58X纵28)发光二极管22的情况下，以四个发光二极管22为一组设定406个区域即可。此外，在液晶显示装置100中配置有1152个(横48X纵24)发光二极管22的情况下， 以四个发光二极管22为一组设定288个区域即可。
发光控制部201根据热敏电阻观取得各个区域的温度信息。在本实施方式中，例如能够根据配置在各个区域的中心的热敏电阻观取得该区域的温度信息。另外，在热敏电阻观的测量中，考虑到热敏电阻观的不良的情况。因此，在本实施方式中，不仅可以根据配置在各区域的中心的热敏电阻观，而且也可以根据配置在该区域或位于该区域周围的多个热敏电阻观取得该区域的温度信息。在这种情况下，根据多个热敏电阻观采取温度信息的平均值即可。在采取多个热敏电阻观的温度信息的平均的情况下，例如省略最大值、最小值采取平均值即可。由此，能够将由单一的热敏电阻观的不良导致的影响抑制得较小。 进一步，在根据多个热敏电阻观获取区域的温度信息的情况下，也可以不采取多个热敏电阻观的温度信息的平均，而采用多个热敏电阻观的温度信息中的最小值(表示最低温度的温度信息)。由此，能够根据背光源20中的温度最低的区域的温度设定施加电压，能够防止由于电压不足而引起的亮度不均等问题。此外，在这种情况下，作为从热敏电阻观取得的温度信息，也可以在多个的多个热敏电阻观的温度信息中不采用最小值，而采用表示第几(例如，第二或第三)低的温度的温度信息。由此，即使在由于几个热敏电阻不良而表示极端低的温度信息那样的情况下，也能够防止不良情况的发生。
发光控制部201根据这样得到的各个区域的温度信息，按照每个区域设定向发光二极管22施加的电压的目标值vl即可。由此，能够按照每个区域，根据温度信息适当地控制向发光二极管22施加的电压。因此，特别是在使用大型的液晶面板10的情况下，即使在配置有多个发光二极管22的区域中温度产生不均的情况下，也能够防止在背光源的亮度、色温中产生不均。另外，就区域而言，并不仅限于上述实施方式，根据发光二极管22的数量、分散的程度、在配置有发光二极管22的区域产生的温度不均的程度等适当地决定即可。即，区域的设定与发光二极管22的配置、热敏电阻观的设置、基板的配置等液晶显示装置100的具体结构相应地、以能够适当地进行发光二极管22的控制的方式设定即可。例如，与液晶面板10的具体结构等相应地，在驱动时可能激烈地产生温度变化的部位将区域划分得细致，在驱动时的温度变化少的部位将区域划分得较大即可。此外，相对于发光二极管22的热敏电阻观的数量也可以部分有偏差。例如，在驱动时可能产生激烈的温度变化的部位，也可以相对于发光二极管22使热敏电阻观的数量较多。此外，在驱动时的温度变化少的部位，也可以相对于发光二极管22使热敏电阻观的数量较少。
此外，在本实施方式中，多个发光二极管22中具有发出被合成后形成白色光的R、G、B光的三种发光二极管。发光控制部201在发出R、G、B光的发光二极管中，使分别向各个发光二极管施加的电压的目标值vl不同即可。即，存在如下情况发出R、G、B光的发光二极管分别使用不同的发光二极管，温度与VF值的关系不同。因此，通过在发出R、G、B光的发光二极管中使分别向发光二极管施加的电压的目标值Vl不同，能够分别适当地控制发出R、G、B的光的发光二极管。
另外，发光控制部201使向发光二极管施加的电压的目标值Vl在发出R光的发光二极管与发出G、B光的发光二极管中不同即可。S卩，就发出R、G、B的光的发光二极管中发出G、B光的发光二极管而言，温度与VF值的关系有时接近或者相同。在这种情况下，通过使向发光二极管施加的电压的目标值Vl在发出R光的发光二极管与发出G、B光的发光二极管中不同，能够分别适当地控制发出R、G、B光的发光二极管。在这种情况下，能够使向发出G、B光的发光二极管施加的电压的目标值Vl在发出R、G、B光的发光二极管中相同。因此，与使分别向各个发光二极管施加的电压的目标值Vl在发出R、G、B的光的发光二极管中不同的情况相比，能够简化发光控制部的控制结构等。
另外，在这种情况下，例如针对发出R、G、B光的发光二极管，在温度与VF值的关系方面相互存在相关关系的情况下，能够进一步改变控制结构。例如，可以针对R、G、B中的发出任一种光的发光二极管，根据热敏电阻观的温度信息求取电压的目标值vl，然后，针对发出其它的光的发光二极管，分别求取电压的目标值vl。例如，针对发出R光的发光二极管，根据热敏电阻观的温度信息求取电压的目标值Vl。然后，可以根据各自的相关关系，根据向发出该R光的发光二极管施加的电压的目标值Vl求取发出G、B光的发光二极管的电压的目标值vl。这样，发光控制部可以针对从热敏电阻取得的温度信息使向发光二极管施加的电压的目标值在分别发出R、G、B光的发光二极管中不同。
以上说明了本发明的一个实施方式的液晶显示装置，但是本发明的液晶显示装置并不仅限于上述的实施方式。
例如，关于液晶显示装置的具体的结构，并不仅限于上述的实施方式。在上述实施方式中，背光源采用所谓的直下型背光源，在背光源底座排列有多个光发光二极管，形成有与液晶面板10相对的面光源。背光源的结构并不仅限于该方式。例如，虽然省略图示，但是背光源也可以采用在导光板的侧面设置将发光二极管排列为直线状的线光源而转换成平面光源的所谓的边缘型(也称为“侧光型”)的背光源。
附图标记的说明 10液晶面板(液晶显示部) IOa像素区域 11彩色滤光片基板(CF基板、透光性基板) 12阵列基板(TFT基板、透光性基板) 13液晶层 15密封部件 17、18 偏光板 20背光源 22发光二极管(光源) 22a 配线 24背光源底座 25反射基板 25a反射面(与液晶面板相对的面) 26光学片 28热敏电阻(温度传感器) 28a 配线 30 边框 32 框架 41玻璃基板(阵列基板的玻璃基板) 42像素电极 43a 43c 总线 44平坦化层 46取向膜 47薄膜晶体管 51玻璃基板(彩色滤光片基板的玻璃基板) 52黑矩阵 53彩色滤光片 54平坦化层 55对置电极 56取向膜 59间隔物 100液晶显示装置 200控制部 201发光控制部 202目标电压存储部 203基准电压存储部 241端子基板 242电源基板 243 AC 入口基板 244液晶控制器基板 245主基板 246 LED控制基板 L发光二极管的VF值的下限值 t0基准温度 v0基准电压 Vl向发光二极管施加的电压的目标值
权利要求
1.一种液晶显示装置，其特征在于在液晶显示部的背面配置有多个发光二极管， 所述液晶显示装置包括热敏电阻，其在配置有所述多个发光二极管的区域，与所述发光二极管分别设置；和发光控制部，其对向所述发光二极管施加的电压进行控制，所述发光控制部根据从所述热敏电阻取得的温度信息，当温度变高时降低向所述发光二极管施加的电压的目标值，当温度变低时提高向所述发光二极管施加的电压的目标值。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于包括目标电压存储部，该目标电压存储部预先存储有从所述热敏电阻取得的温度信息与向所述发光二极管施加的电压的目标值的关系，所述发光控制部根据从所述热敏电阻取得的温度信息和存储在所述目标电压存储部中的温度信息与电压的目标值的关系，设定向所述发光二极管施加的电压的目标值。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于包括基准电压存储部，该基准电压存储部针对向发光二极管施加的电压的目标值，存储有基准电压，所述发光控制部根据从所述热敏电阻取得的温度信息，对存储在所述基准电压存储部中的基准电压进行校正，设定向所述发光二极管施加的电压的目标值。
4.如权利要求1至3中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于 在配置有所述多个发光二极管的区域分散配置有多个热敏电阻，所述发光控制部将配置有多个发光二极管的区域分为多个区域，根据所述热敏电阻取得各区域的温度信息，按照每个所述区域设定向所述发光二极管施加的电压的目标值。
5.如权利要求1至4中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于向所述发光二极管施加的电压的目标值根据所述发光二极管的VF值的下限值设定。
6.如权利要求1至5中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于所述多个发光二极管包括发出被合成后形成白色光的R、G、B光的三种发光二极管， 所述发光控制部针对从所述热敏电阻取得的温度信息，使向所述发光二极管施加的电压的目标值在发出R、G、B光的发光二极管中不同。
7.如权利要求1至5中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于所述多个发光二极管包括发出被合成后形成白色光的R、G、B光的三种发光二极管， 所述发光控制部针对从所述热敏电阻取得的温度信息，使向所述发光二极管施加的电压的目标值在发出R光的发光二极管与发出G、B光的发光二极管中不同。
8.如权利要求1至7中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于 所述热敏电阻使用混合有金属氧化物的烧结体构成。
9.如权利要求1至8中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于 相对于发光二极管的热敏电阻的数量部分地有偏差。
10.一种液晶显示装置用的背光源，其特征在于所述背光源对液晶显示装置的液晶显示部的背面进行照明， 所述背光源包括以与液晶显示部的背面相对的方式配置的多个发光二极管；热敏电阻，其在配置有所述多个发光二极管的区域，与所述发光二极管分别设置；和发光控制部，其对向所述发光二极管施加的电压进行控制，所述发光控制部根据从所述热敏电阻取得的温度信息，当温度变高时降低向所述发光二极管施加的电压的目标值，当温度变低时提高向所述发光二极管施加的电压的目标值。
11.一种液晶显示装置用背光源的控制方法，其特征在于所述液晶显示装置包括在液晶显示部的背面配置有多个发光二极管的背光源，所述控制方法包括第一步骤，从热敏电阻取得温度信息，该热敏电阻在配置有所述多个发光二极管的区域与所述发光二极管分别设置；第二步骤，根据通过所述第一步骤取得的温度信息，根据预先存储的温度信息与电压的目标值的关系，设定向所述发光二极管施加的电压的目标值；和第三步骤，根据在所述第二步骤中设定的电压的目标值，对向所述发光二极管施加的电压进行控制。
12.一种液晶显示装置用背光源的控制方法，其特征在于所述液晶显示装置包括在液晶显示部的背面配置有多个发光二极管的背光源，所述控制方法包括第一步骤，从热敏电阻取得温度信息，该热敏电阻在配置有所述多个发光二极管的区域与所述发光二极管分别设置；第二步骤，根据通过所述第一步骤取得的温度信息，对针对向所述发光二极管施加的电压的目标值预先存储的基准电压进行校正，设定向所述发光二极管施加的电压的目标值；和第三步骤，根据在所述第二步骤中设定的电压的目标值，对向所述发光二极管施加的电压进行控制。
全文摘要
本发明提供一种液晶显示装置。在本发明中，提案有更高精度地将发光二极管(LED)的色温和亮度控制在稳定的状态的新的液晶显示装置。背光源底座(24)具有朝向液晶面板(10)一侧开口的箱形形状，在背光源底座(24)内分散配置有多个发光二极管(22)。液晶显示装置(100)包括在配置有多个发光二极管(22)的区域与发光二极管(22)分别设置的热敏电阻(28)；和对向发光二极管(22)施加的电压进行控制的发光控制部(201)。发光控制部(201)根据从热敏电阻(28)取得的温度信息，当温度变高时降低向发光二极管(22)施加的电压的目标值(v1)，当温度变低时提高向发光二极管(22)施加的电压的目标值(v1)。
文档编号G09G3/36GK102187266SQ20098014089
公开日2011年9月14日 申请日期2009年7月22日 优先权日2008年10月14日
发明者藤原晃史, 村井贵行, 山本智彦 申请人:夏普株式会社