(57)【要約】  ２次光の残光を低減する。ＬＥＤチップ（１３）及びＫＳＦ蛍光体（１５）を備えたＬＥＤ（１１）と、カソード（１１Ｃ）に接続された第１出力回路（５）・第２出力回路（６）とを備え、ＰＷＭ信号が”Ｈ”で上記第１出力回路は駆動し上記カソードからＩＦが流れ、ＰＷＭ信号が”Ｌ”で上記第１出力回路は駆動を停止し、上記第２出力回路は上記カソードから上記オフセット電流が流れる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形波の信号レベルに応じて変化する駆動電流により駆動され、当該駆動電流に対応する輝度の１次光を発光する発光ダイオードチップと、当該１次光により励起されて２次光を発光する蛍光体とを有し、上記１次光と上記２次光との混色光を出射する発光ダイオードと、
上記発光ダイオードチップと接続され、上記駆動電流が出力される上記発光ダイオードの出力端に、それぞれ接続されている第１出力回路及び第２出力回路と、を備え、
上記第１出力回路は、上記矩形波の信号レベルが第１レベルのとき駆動し、上記出力端から第１電流を出力させることで上記発光ダイオードチップを発光させる一方、上記矩形波の信号レベルが第２レベルのとき駆動を停止し、
上記第２出力回路は、上記矩形波の信号レベルが上記第２レベルのとき、上記出力端から、上記第１電流より電流値が低い第２電流を出力させることで上記発光ダイオードチップを発光させることを特徴とする発光ダイオード駆動装置。
【請求項２】
上記矩形波は、ＰＷＭ信号であり、
上記ＰＷＭ信号の周波数は１２０Ｈｚ以下であり、
上記第２電流の電流値は、上記第１電流の電流値の１／１０以下であることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項３】
上記矩形波である第１ＰＷＭ信号と、当該第１ＰＷＭ信号の信号レベルが第２レベルの期間に信号レベルが第１レベルとなる第２ＰＷＭ信号とを生成するＰＷＭ信号生成部を備え、
上記第１出力回路は、上記第１ＰＷＭ信号の信号レベルが第１レベルのとき駆動し、上記第１ＰＷＭ信号の信号レベルが上記第２レベルのとき駆動を停止し、
上記第２出力回路は、上記第２ＰＷＭ信号の信号レベルが上記第１レベルのとき導通し、上記第２ＰＷＭ信号の信号レベルが第２レベルのとき非導通となるスイッチング素子を有することを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項４】
上記第１電流の電流値に比例して、上記第２電流の電流値が変動することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項５】
上記第２出力回路は、
上記第１出力回路が駆動を停止しているとき導通するスイッチング素子と、
当該スイッチング素子の出力端に一端が接続され、他端が電気的に接地されている抵抗とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項６】
上記第１出力回路と、上記第２出力回路とは、並列に接続されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項７】
上記発光ダイオードチップは青色光を発光する青色ＬＥＤチップであり、
上記蛍光体は、上記青色光により赤色光を発光する赤色蛍光体と、上記青色光により緑色光を発光する緑色蛍光体とを有し、
上記赤色蛍光体は、禁制遷移により上記赤色光を発光する蛍光体であることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項８】
上記赤色蛍光体は、Ｍｎ４＋賦活複合フッ素化物蛍光体であることを特徴とする請求項７に記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項に記載の発光ダイオード駆動装置を備えたことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光ダイオード駆動装置及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる液晶ＴＶ（テレビ）に使用されているバックライトには、１次光としての青色光を発光するＬＥＤチップと、当該青色光により励起されて２次光として赤色光を発光する赤蛍光体、および緑色光を発光する緑蛍光体とが用いられる。当該バックライトは、青色光、緑色光、および赤色光が混色することで白色光を出射する。【０００３】
特許文献１には、赤色発光を示す窒化物系蛍光体である２価のＥｕ付活ＣａＡｌＳｉＮ３（以下、ＣＡＳＮ蛍光体と称する）と、緑色発光を示す緑蛍光体とを、青色光を発光する青色ＬＥＤにより励起し、白色光を示す発光素子が開示されている。【０００４】
また、緑色発光を示す蛍光体としては、たとえば特許文献２に示すＥｕ付活β型ＳｉＡｌＯＮ蛍光体が従来から好適に使用されてきた。【０００５】
青色ＬＥＤと赤蛍光体と緑蛍光体との組合せで白色光を発光する照明装置を、液晶ＴＶのバックライト光源として用いる場合、蛍光体としての発光スペクトルのピーク波長がより狭いものを用いることで、液晶ＴＶの色再現性が向上する傾向がある。【０００６】
しかしながら、特許文献１に示されている蛍光体であるＣＡＳＮ蛍光体を用いた場合、赤蛍光体の発光スペクトルの波長幅が８０ｎｍ以上となるため、赤色の色再現性が充分でない。【０００７】
そこで、深い赤色を表示できる液晶ＴＶ等の表示装置を実現するために、特許文献３に示されるＭｎ４＋付活Ｋ２ＳｉＦ６の蛍光体（以下、ＫＳＦ蛍光体と称する）を用いたバックライトの開発が進められている。ＫＳＦ蛍光体は、ＣＡＳＮ蛍光体と比べピーク波長が狭スペクトルであり、ＣＡＳＮ蛍光体を用いた場合と比べ色再現性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２００６‐１６４１３号公報（２００６年１月１９日公開）」
【特許文献２】日本国公開特許公報「特開２００５‐２５５８９５号公報（２００５年９月２２日公開）」
【特許文献３】日本国公開特許公報「特開２０１０‐９３１３２号公報（２０１０年４月２２日公開）」
【特許文献４】国際公開特許公報「ＷＯ２００９／１１０２８５号公報（２００９年９月１１日国際公開）」
【特許文献５】特表２００９‐５２８４２９号公報（２００９年８月６日公表）
【特許文献６】特開２００７‐４９１１４号公報（２００７年２月２２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、液晶ＴＶの大半は、画像を映像信号のフレーム周波数の整数倍である６０Ｈｚ、１２０Ｈｚあるいは２４０Ｈｚで描画している。ＬＥＤが高速に点灯・消灯できることを利用し、一時的にバックライトを消灯させ不要な映像をユーザに見せない表示を実現できる。【００１０】
例えば、液晶画面に、次のフレームの映像に書き換えている最中は、バックライトを一時的に消灯させることにより残像感を低減できる。また、右眼用の映像と左眼用の映像を交互に表示するフレームシーケンシャル方式にて３Ｄ（３次元）表示する際、画面全体に映像を描ききるまでバックライトを一時的に消灯することで、右眼と左眼の絵が混在した映像（クロストーク）を低減させることができる。【００１１】
この機能を実現する場合、バックライトに用いられているＬＥＤの駆動方式として点灯と消灯とを繰り返すＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動方式が使用されるが、その点灯・消灯のタイミングは液晶パネルへの描画と同期して行われるため、ＰＷＭ周期は映像信号のフレーム周波数の整数倍である６０Ｈｚ、１２０Ｈｚあるいは２４０Ｈｚが使用されることが多い。【００１２】
特許文献３に記載の赤蛍光体（ＫＳＦ蛍光体）を用いると、狭いスペクトルを有する発光が得られ色再現性を向上させることができるものの、ＫＳＦ蛍光体は、発光強度が１／ｅ（ｅは自然対数の底）となるまでの時間（残光時間と称する）が約１０〔ｍｓ〕と、ＣＡＳＮ蛍光体の残光時間より１００〜１０００倍程長い。【００１３】
そのため、液晶パネルへの表示と同期させた調光周波数（ＰＷＭ調光）でＬＥＤを点灯・消灯させる場合、図１９に示すように、ＬＥＤのうちＬＥＤチップからの矩形波である青色光が消灯しているタイミングであっても、当該ＬＥＤチップからの青色光により励起され発光したＫＳＦ蛍光体から赤色光の残光が存在する。このＫＳＦ蛍光体からの赤色光の残光に起因して、表示映像に色が付いて見える現象や、３Ｄ表示時に左右映像が混ざって見えるいわゆるクロストーク現象等の不具合が発生する。このクロストークは、例えば、画面上をテロップ文字が流れる映像などにおいて顕著に発生し、テロップの一部が赤く色付いて見える。【００１４】
なお、図１９では、ＰＷＭ駆動周波数１２０Ｈｚ、Ｄｕｔｙ２５％でバックライトを駆動させたときのＫＳＦ蛍光体の応答波形を表している。【００１５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、２次光の残光を低減させた発光ダイオード駆動装置及び照明装置を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光ダイオード駆動装置は、矩形波の信号レベルに応じて変化する駆動電流により駆動され、当該駆動電流に対応する輝度の１次光を発光する発光ダイオードチップと、当該１次光により励起されて２次光を発光する蛍光体とを有し、上記１次光と上記２次光との混色光を出射する発光ダイオードと、上記発光ダイオードチップと接続され、上記駆動電流が出力される上記発光ダイオードの出力端に、それぞれ接続されている第１出力回路及び第２出力回路と、を備え、上記第１出力回路は、上記矩形波の信号レベルが”Ｈ”のとき駆動し、上記出力端から第１電流を出力させることで上記発光ダイオードチップを発光させる一方、上記矩形波の信号レベルが”Ｌ”のとき駆動を停止し、上記第２出力回路は、上記矩形波の信号レベルが”Ｌ”のとき、上記出力端から、上記第１電流より電流値が低い第２電流を出力させることで上記発光ダイオードチップを発光させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様によれば、２次光の残光を低減させた発光ダイオード駆動装置及び照明装置を得るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１に係るＬＥＤ駆動回路の構成を表すブロック図である。
【図２】（ａ）は実施形態１に係るＬＥＤを用いた照明装置の一部を拡大して示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す照明装置の断面図である。
【図３】実施形態１に係るＬＥＤの断面図である。
【図４】ＫＳＦ蛍光体の発光スペクトルを表す図である。
【図５】ＣＡＳＮ蛍光体の発光スペクトルを表す図である。
【図６】第１の比較例に係るＬＥＤ駆動回路の構成を表すブロック図である。
【図７】第２の比較例に係るＬＥＤ駆動回路の構成を表すブロック図である。
【図８】（ａ）は第１及び第２の比較例に係るＰＷＭ信号を表し（ｂ）は第１及び第２の比較例に係るＩＦ信号を表し（ｃ）は第１及び第２の比較例に係るＬＥＤの発光の様子を表す図である。
【図９】（ａ）は実施形態１のＬＥＤ駆動回路に係るＰＷＭ信号を表し（ｂ）は実施形態１ＬＥＤ駆動回路に係るＩＦ信号を表し（ｃ）は実施形態１のＬＥＤ駆動回路に係るＬＥＤの発光の様子を表す図である。
【図１０】オフセット電流と残光との関係を表す図である。
【図１１】オフセット電流と動画性能改善との関係を表す図である。
【図１２】実施形態２に係るＬＥＤ駆動回路の構成を表すブロック図である。
【図１３】実施形態３に係るＬＥＤ駆動回路の構成を表すブロック図である。
【図１４】実施形態４に係るＬＥＤ駆動回路の構成を表すブロック図である。
【図１５】（ａ）は実施形態４に係るＬＥＤ駆動回路の第１ＰＷＭ信号ＰＷＭを表し（ｂ）は実施形態４に係るＬＥＤ駆動回路の第２ＰＷＭ信号ＰＷＭを表し（ｃ）は実施形態４に係るＬＥＤ駆動回路のＩＦ信号を表し（ｄ）は実施形態４に係るＬＥＤ駆動回路のＬＥＤの発光の様子を表している。
【図１６】実施形態に係るＬＥＤ駆動回路の構成を表すブロック図である。
【図１７】各実施形態に係るＬＥＤ駆動回路で使用される各信号の値の一例を示す図である。
【図１８】第１の比較例に係るＬＥＤ駆動回路１３０及び実施形態５に係るＬＥＤ駆動回路で使用される各信号の値の一例を示す図である。
【図１９】ＫＳＦ蛍光体を使った従来のＬＥＤにおいてＰＷＭ信号によるＬＥＤの青色光と赤色光との発光の様子を表す図である。
【図２０】実施形態２に係るＬＥＤ駆動回路の変形例であるＬＥＤ駆動回路の構成を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態１について、詳細に説明する。
【００２０】
（照明装置１の構成）
まず、本実施の形態に係るＬＥＤ（発光ダイオード）１１を用いた照明装置７１について説明する。図２の（ａ）は実施形態１に係るＬＥＤ１１を用いた照明装置７１の一部を拡大して示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す照明装置７１の断面図である。
【００２１】
図２の（ａ）及び（ｂ）に示すように、照明装置７１は、基板７２、複数のＬＥＤ１１および導光板７５を備えている。なお、照明装置７１は、複数のＬＥＤ１１の駆動を制御するために、図２には図示しないＬＥＤ駆動回路部（図１参照）も備えている。
【００２２】
導光板７５は、全体が長方形であり、所定の厚さを有している透明部材である。この導光板７５は、光入射部７５ａから入射される光を面状に放射するように、光放射面７５ｂの各部から光を取り出せる構造を有しており、アクリルなどの透明材料によって形成されている。また、導光板７５の一辺側の端面は、光が入射する光入射部７５ａとして機能する。
【００２３】
基板７２は、細長い長方形（短冊状）に形成されている。基板７２は、複数のＬＥＤ１１を実装する実装面に、ＬＥＤ１１への給電のための図示しないプリント配線が形成されている。また、基板７２の両端部または一方の端部には、プリント配線に接続される図示しない正極端子および負極端子が設けられている。この正極端子および負極端子に外部からの給電のための配線が接続されることにより、ＬＥＤ１１が給電される。
【００２４】
基板７２上には、基板７２の長手方向に沿って１列に複数のＬＥＤ１１が実装されている。複数のＬＥＤ１１は、基板７２の長手方向に沿ってそれぞれ直列に接続されている。
【００２５】
基板７２およびＬＥＤ１１は光源部７７を構成している。この光源部７７は、複数のＬＥＤ１１のそれぞれのＬＥＤチップ（発光ダイオードチップ）１３からの出射光が導光板７５の光入射部７５ａに入射するように、複数のＬＥＤ１１のそれぞれの発光面が光入射部７５ａに対向し、かつ導光板７５と近接する位置に配置されている。
【００２６】
（ＬＥＤ駆動回路３０）
図１を用いて、照明装置７１が備えるＬＥＤ駆動回路（発光ダイオード駆動装置）３０の構成について説明する。図１は実施形態１に係るＬＥＤ駆動回路３０の構成を表すブロック図である。
【００２７】
ＬＥＤ駆動回路３０は、アノード電圧生成回路１と、第１出力回路５を有する定電流回路２と、ＰＷＭ信号生成回路（ＰＷＭ信号生成部）３と、第２出力回路６と、ＬＥＤ１１とを備えている。第１出力回路５はスイッチング素子４からなる。第２出力回路６は抵抗７からなる。
【００２８】
ＬＥＤ１１は、ＬＥＤチップ１３に流す順電流の入力端であるアノード１１Ａと、ＬＥＤチップ１３に流れた順電流をＬＥＤ１１の外部に出力するための出力端であるカソード１１Ｃとを有する。ＬＥＤ駆動回路３０は、このＬＥＤ１１を複数有し、それぞれのＬＥＤ１１は直列接続、あるいは並列接続されている。なお、ＬＥＤ駆動回路３０が有するＬＥＤ１１の個数は一つのみであってもよい。
【００２９】
ＬＥＤ１１は、アノード電圧生成回路１からアノード電圧信号が入力され、ＬＥＤチップ１３にＩＦ（順電流（駆動電流））が流れることで白色光を発光する。
【００３０】
アノード電圧生成回路１は、ＬＥＤ１１を点灯させるために必要なアノード電圧信号を出力する回路である。アノード電圧生成回路１は、上記生成したアノード電圧信号を、ＬＥＤ１１のアノード１１Ａに出力することで、ＬＥＤ１１が点灯するのに必要なＶＦ（順電圧）値を供給する。
【００３１】
定電流回路２は、ＰＷＭ信号生成回路３、ＬＥＤ１１のカソード１１Ｃ、第２出力回路６と接続されている。ＰＷＭ信号生成回路３は、定電流回路２と接続されていると共に、第１出力回路５であるスイッチング素子４と接続されている。アノード電圧生成回路１は定電流回路２及びＬＥＤ１１のアノード１１Ａと接続されている。ＬＥＤ１１はアノード１１Ａがアノード電圧生成回路１と接続されており、カソード１１Ｃがスイッチング素子４と接続されていると共に、第２出力回路である抵抗７の一端と接続されている。抵抗７は、一端がＬＥＤ１１のカソード１１Ｃと接続されており、他端は電気的に接地されている。
【００３２】
定電流回路２は、ＬＥＤ１１に一定の電流を流すことで、当該ＬＥＤ１１を一定の電流で点灯させる回路である。
【００３３】
定電流回路２は、ＬＥＤ１１のＬＥＤチップ１３に流すＩＦ値を設定でき、ＬＥＤドライバや定電流ドライバ等と表現することもできる。
【００３４】
スイッチング素子４は、定電流回路２に内蔵されており、ＰＷＭ信号生成回路３及びＬＥＤ１１のカソード１１Ｃと接続されている。スイッチング素子４は、ＰＷＭ信号生成回路３から入力されるＰＷＭ信号の周波数とＤｕｔｙ比とに対応してＯＮ／ＯＦＦする。スイッチング素子４は、ＰＷＭ信号の信号レベルが“Ｈ”のときＯＮ（導通）し、ＰＷＭ信号の信号レベルが“Ｌ”のときＯＦＦ（非導通）となる。換言すると、スイッチング素子４がＯＮすることで第１出力回路５は駆動する一方、スイッチング素子４がＯＦＦとなることで、第１出力回路５は駆動を停止する。
【００３５】
これによりＬＥＤ１１は、一定の電流で点灯、消灯を繰り返す。
【００３６】
スイッチング素子４としては、ＮｃｈＦＥＴ等、各種スイッチング素子を用いることができる。
【００３７】
また、定電流回路２は、スイッチング素子４に入力される電圧をモニターして、ＬＥＤ１１のＶＦ（順電圧）値に応じて、アノード電圧生成回路１にフィードバックを行い、適切なアノード電圧に調整できる機能を有していてもよい。この場合、定電流回路２はアノード電圧生成回路１に接続され、ＬＥＤ１１のＶＦに応じてアノード電圧を調整するためのフィードバック信号を、アノード電圧生成回路１へ出力する。
【００３８】
具体的には、スイッチング素子４に入力される電圧とは、スイッチング素子４がＯＮした際に、アノード電圧生成回路１から出力された電圧から、ＬＥＤ１１を点灯させるために必要なＶＦ値を引いた電圧（調整用電圧と称する）である。
【００３９】
定電流回路２は、上記調整用電圧を、所定の基準電圧と比較する。そして、定電流回路２は、上記調整用電圧が上記基準電圧より低い場合、アノード電圧を上げるように指示するフィードバック信号をアノード電圧生成回路１へ出力する。これによりアノード電圧生成回路１はアノード電圧を上げる。一方、定電流回路２は、調整用電圧が上記基準電圧より高い場合、アノード電圧を下げるように指示するフィードバック信号をアノード電圧生成回路１へ出力する。これにより、これによりアノード電圧生成回路１はアノード電圧を下げる。
【００４０】
このように、定電流回路２は、ＬＥＤ１１のＶＦ値に応じて適切なアノード電圧を生成させることができる。上記基準電圧は、定電流回路２に内蔵しても良い。あるいは外部より供給しても良い。
【００４１】
さらに詳しくは、上記基準電圧を仮に１．０Ｖとすると、スイッチング素子４に入力される電圧が１．０Ｖを下回った場合、定電流回路２は、アノード電圧生成回路１へアノード電圧を上げるフィードバック信号を出力する。また、スイッチング素子４に入力される電圧が１．０Ｖを上回った場合、定電流回路２は、アノード電圧生成回路１へアノード電圧を下げるフィードバック信号を出力する。
【００４２】
ＰＷＭ信号生成回路３は、Ｈｉｇｈ（第１レベル。以下“Ｈ”と表記する）／Ｌｏｗ（第２レベル。以下“Ｌ”と表記する）からなるパルス信号であり調光信号であるＰＷＭ信号を発生し、当該発生させたＰＷＭ信号を定電流回路２に出力する。また、ＰＷＭ信号生成回路３は、外部からの制御により上記ＰＷＭ信号の周波数とＤｕｔｙ比とを変更することができる。
【００４３】
なお、以下では、スイッチング素子４は、ＰＷＭ信号が”Ｈ”のときＯＮし、”Ｌ”のときＯＦＦするものとして説明する。しかし、これに限定されず、スイッチング素子４は、ＰＷＭ信号が”Ｌ”（第１レベル）のときＯＮし、”Ｈ”（第２レベル）のときＯＦＦしてもよい。
【００４４】
第２出力回路６は、ＬＥＤ１１のカソード１１Ｃ側から抵抗７を介してＬＥＤ１１に電流を流す回路である。ＬＥＤ１１のカソード１１Ｃの電圧値と、ＬＥＤ１１に流す電流（ＩＦ）値より、抵抗７の抵抗値が決まる。スイッチング素子４がＯＦＦの場合も、この抵抗７を介してＬＥＤ１１に電流が流れ、ＬＥＤ１１が点灯する。換言すると、本実施の形態では、第２出力回路６は、第１出力回路５の駆動状態に関わらず、常に駆動している。
【００４５】
このように、ＬＥＤ駆動回路３０では、スイッチング素子４のＯＮ／ＯＦＦに関わらず常時ＬＥＤ１１が点灯しているため、外部からの制御によりアノード電圧生成回路１をＯＮ／ＯＦＦできる機能を持たせる方が望ましい。
【００４６】
スイッチング素子４がＯＮのとき、ＬＥＤ１１は、ＩＦ（第１電流）を、カソード１１Ｃから第１出力回路５であるスイッチング素子４及び第２出力回路６である抵抗７に流すことで、白色光を発光する。一方、スイッチング素子４がＯＦＦのとき、ＬＥＤ１１は、オフセット電流（第２電流）を、カソード１１Ｃから、第１出力回路５と第２出力回路６とのうち第２出力回路６である抵抗７にだけ流すことで、白色光を発光する。
【００４７】
スイッチング素子４がＯＦＦのときにＬＥＤ１１に流れるオフセット電流の値は、スイッチング素子４がＯＮのときにＬＥＤ１１に流れるＩＦの値より低い。このため、スイッチング素子４がＯＦＦのときに点灯するＬＥＤ１１の輝度は、スイッチング素子４がＯＮのときに点灯するＬＥＤ１１の輝度より低い。
【００４８】
（ＬＥＤ１１の構成）
図３を用いて、ＬＥＤ１１の構成について詳細に説明する。図３は、ＬＥＤ１１の断面図である。
【００４９】
ＬＥＤ１１は、一例としてＬＥＤチップ１３が中央に実装されている。また、図３に示すように、ＬＥＤ１１は、パッケージ１２、ＬＥＤチップ１３、樹脂１４、ＫＳＦ蛍光体（蛍光体、赤色蛍光体、Ｍｎ４＋賦活複合フッ素化物蛍光体）１５、および緑蛍光体（緑色蛍光体）１７を有している。
【００５０】
パッケージ１２は、一つの凹部であるキャビティ（凹部）１２ａが設けられている。キャビティ１２ａは、凹部内の底面にＬＥＤチップ１３を実装するとともに、凹部内側面を反射面とするため、パッケージ１２に設けられた空間である。このパッケージ１２は、ナイロン系材料にて形成されており、図示しないリードフレームがパッケージ１２におけるキャビティ１２ａ内の底面に露出するようにインサート成形により設けられている。このリードフレームは、露出する部分で２分割されている。
【００５１】
パッケージ１２は、凹部であるキャビティ１２ａ内側面を形成する反射面を有している。この反射面は、ＬＥＤチップ１３からの出射光をＬＥＤ１１の外部へ反射するように、高反射率のＡｇまたはＡｌを含む金属膜や白色シリコーンで形成されることが好ましい。
【００５２】
ＬＥＤチップ１３は、ＰＷＭ信号の信号レベルに応じて変化する電流に対応する輝度の１次光を発光する。
【００５３】
ＬＥＤチップ１３は、例えば、導電性基板を有する窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体発光素子であって、図示はしないが、導電性基板の底面に底面電極が形成され、その逆の面に上部電極が形成されている。ＬＥＤチップ１３の出射光（１次光）は、ピーク波長が４３０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の範囲の青色光であり、特に４５０ｎｍ付近にピーク波長を有する。
【００５４】
また、ＬＥＤチップ１３（青色ＬＥＤチップ）は、上記のリードフレームにおける露出部の一方側に導電性のロウ材によってダイボンドされている。さらに、ＬＥＤチップ１３は、ＬＥＤチップ１３の上部電極とリードフレームにおける露出部の他方側とが図示しないワイヤによってワイヤボンドされている。このように、ＬＥＤチップ１３は、リードフレームと電気的に接続されている。ここでは、上面および下面に電極があるタイプのＬＥＤチップで説明しているが、上面に２つの電極を持つタイプのＬＥＤを使用してもかまわない。
【００５５】
樹脂１４は、キャビティ１２ａ内に充填されることによって、ＬＥＤチップ１３が配置されたキャビティ１２ａを封止している。また、樹脂１４は波長の短い１次光に対して耐久性の高いことが要求されるため、シリコーン樹脂が好適に用いられる。樹脂１４の表面は、光が出射される発光面を形成している。
【００５６】
樹脂１４には、ＬＥＤチップ１３から発光される１次光によってそれぞれ励起され、２次光として、赤色光を発光するＫＳＦ蛍光体１５と、緑色光を発光する緑蛍光体１７とが分散されている。
【００５７】
ＫＳＦ蛍光体１５は禁制遷移により赤色光を発光する蛍光体（以下、禁制遷移タイプの蛍光体と称する場合がある）である。
【００５８】
樹脂１４に分散される赤蛍光体（蛍光体）は、禁制遷移により赤色光を発光する蛍光体である。赤蛍光体は、特に、ピーク波長の波長幅が約３０ｎｍ以下の狭スペクトルを有する蛍光体材料が好ましい。
【００５９】
なお、樹脂１４に分散される赤蛍光体として、少なくとも、禁制遷移タイプの蛍光体が分散されていればよい。また、樹脂１４には、赤蛍光体として、禁制遷移タイプの蛍光体に加え、ＣＡＳＮ蛍光体のような許容遷移により赤色光を発光する蛍光体（以下、許容遷移タイプの蛍光体と称する場合がある）など、２種類の蛍光体が分散されてもよく、さらに、３種類以上の赤蛍光体が分散されていてもよい。また、緑蛍光体１７は必要に応じて樹脂１４に分散させればよく、なくてもよい。
【００６０】
ＫＳＦ蛍光体１５は、樹脂１４に分散されており、禁制遷移により赤色光を発光する赤蛍光体の一例である。ＫＳＦ蛍光体１５は、１次光である青色光により励起され、１次光よりも長波長である赤色（ピーク波長が６００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下）の２次光を発する。ＫＳＦ蛍光体１５は、Ｍｎ４＋付活Ｋ２ＳｉＦ６構造を有する蛍光体である。
【００６１】
ＫＳＦ蛍光体１５は、ピーク波長の波長幅が約３０ｎｍ以下と狭く、高純度の赤色光を発光する。
【００６２】
図４は、ＫＳＦ蛍光体１５の発光スペクトルを表す図である。図５は、ＣＡＳＮ蛍光体の発光スペクトルを表す図である。
【００６３】
図４及び図５に示すように、禁制遷移タイプの蛍光体であるＫＳＦ蛍光体１５は、許容遷移タイプの蛍光体であるＣＡＳＮ蛍光体と比べて、６３０ｎｍ近傍であるピーク波長幅が狭い狭スペクトルを有することが分かる。このＫＳＦ蛍光体１５のように、発光スペクトルにおけるピーク波長の波長幅は３０ｎｍ以下程度が好ましい。このように、発光スペクトルにおけるピーク波長の波長幅が狭スペクトルである発光スペクトルの方が、発光させることを目的とする赤色の波長帯以外の色の波長帯が含まれる割合が低く、また、目的とする赤色の波長帯が、それ以外の他の色の波長帯と、より明確に分離される。このため、色再現性が広いＬＥＤ１１を得ることができる。
【００６４】
ＫＳＦ蛍光体１５は、ＬＥＤチップ１３より光を消灯する応答速度が遅い。ＬＥＤチップ１３からの１次光が消灯した時におけるＫＳＦ蛍光体１５からの２次光の発光強度が１／ｅ（ｅは自然対数の底）となるまでに要する時間であるＫＳＦ蛍光体１５の残光時間は、約７ｍｓ〜８ｍｓ程度である。なお、ＫＳＦ蛍光体１５からの２次光が、ほぼ完全に点灯・消灯するには約１０ｍｓ程度必要である。
【００６５】
また、ＬＥＤチップ１３からの１次光が消灯した時におけるＣＡＳＮ蛍光体からの２次光の発光強度が１／ｅ（ｅは自然対数の底）となるまでに要する時間であるＣＡＳＮ蛍光体の残光時間は、１μｓ〜１０μｓ程度である。
【００６６】
つまり、禁制遷移タイプの蛍光体であるＫＳＦ蛍光体の残光時間は、許容遷移タイプの蛍光体であるＣＡＳＮ蛍光体の残光時間より１００倍〜１０００倍長くなっている。言い換えれば、禁制遷移タイプの蛍光体であるＫＳＦ蛍光体の応答速度は、許容遷移タイプの蛍光体であるＣＡＳＮ蛍光体の応答速度の１００倍から１０００倍遅いということである。
【００６７】
Ｍｎ４＋付活Ｋ２ＳｉＦ６構造を有する蛍光体以外にも、ピーク波長の波長幅が狭く赤蛍光体として用いることができる材料として、Ｍｎ４＋付活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体等を挙げることができる。さらに、禁制遷移により赤色光を発光する赤蛍光体は、下記一般式（Ａ１）〜（Ａ８）に示すＭｎ４＋付活複合フッ化物蛍光体の何れかであってもよい。
Ａ２［ＭＦ５］：Ｍｎ４＋・・・一般式（Ａ１）
（上記一般式（Ａ１）において、ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、ＮＨ４の何れか、又はこれらの組合せから選択され、ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｉｎの何れか又はこれらの組合せから選択される）
Ａ３［ＭＦ６］：Ｍｎ４＋・・・一般式（Ａ２）
（上記一般式（Ａ２）において、ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、ＮＨ４の何れか、又はこれらの組合せから選択され、ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｉｎの何れか又はこれらの組合せから選択される）
Ｚｎ２［ＭＦ７］：Ｍｎ４＋・・・一般式（Ａ３）
（上記一般式（Ａ３）において、[  ]内のＭはＡｌ、Ｇａ、Ｉｎの何れか又はこれらの組合せから選択される）
Ａ［Ｉｎ２Ｆ７］：Ｍｎ４＋・・・一般式（Ａ４）
（上記一般式（Ａ４）において、ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、ＮＨ４の何れか又はこれらの組合せから選択される）
Ａ２［ＭＦ６］：Ｍｎ４＋・・・一般式（Ａ５）
（上記一般式（Ａ５）において、ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、ＮＨ４の何れか又はこれらの組合せから選択され、ＭはＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ何れか又はこれらの組合せから選択される）
Ｅ［ＭＦ６］：Ｍｎ４＋・・・一般式（Ａ６）
（上記一般式（Ａ６）において、ＥはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎの何れか又はこれらの組合せから選択され、ＭはＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒの何れか又はこれらの組合せから選択される）
Ｂａ０．６５Ｚｒ０．３５Ｆ２．７０：Ｍｎ４＋・・・一般式（Ａ７）
Ａ３［ＺｒＦ７］：Ｍｎ４＋・・・一般式（Ａ８）
（上記一般式（Ａ８）において、ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、ＮＨ４の何れか又はこれらの組合せから選択される）
さらに、樹脂１４に分散される赤蛍光体は、Ｍｎ４＋付活Ｋ２ＳｉＦ６構造を有する蛍光体以外にも、例えば、下記一般式（Ａ９）、又は一般式（Ａ１０）で実質的に表される４価のマンガン付活フッ化４価金属塩蛍光体であってもよい。
ＭＩＩ２（ＭＩＩＩ１−ｈＭｎｈ）Ｆ６・・・一般式（Ａ９）
一般式（Ａ９）において、ＭＩＩはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓから選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属元素を示し、明るさおよび粉体特性の安定性から、ＭＩＩはＫであることが好ましい。また一般式（Ａ９）において、ＭＩＩＩは、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、ＴｉおよびＺｒから選ばれる少なくとも１種の４価の金属元素を示し、明るさおよび粉体特性の安定性から、ＭＩＩＩはＴｉであることが好ましい。
【００６８】
また、一般式（Ａ９）において、Ｍｎの組成比（濃度）を示すｈの値は０．００１≦ｈ≦０．１である。ｈの値が０．００１未満である場合には、十分な明るさが得られないという不具合があり、また、ｈの値が０．１を超える場合には、濃度消光などにより、明るさが大きく低下するという不具合があるためである。明るさおよび粉体特性の安定性から、ｈの値は０．００５≦ｈ≦０．５であることが好ましい。
【００６９】
一般式（Ａ９）で表される赤蛍光体としては、具体的には、Ｋ２（Ｔｉ０．９９Ｍｎ０．０１）Ｆ６、Ｋ２（Ｔｉ０．９Ｍｎ０．１）Ｆ６、Ｋ２（Ｔｉ０．９９９Ｍｎ０．００１）Ｆ６、Ｎａ２（Ｚｒ０．９８Ｍｎ０．０２）Ｆ６、Ｃｓ２（Ｓｉ０．９５Ｍｎ０．０５）Ｆ６、Ｃｓ２（Ｓｎ０．９８Ｍｎ０．０２）Ｆ６、Ｋ２（Ｔｉ０．８８Ｚｒ０．１０Ｍｎ０．０２）Ｆ６、Ｎａ２（Ｔｉ０．７５Ｓｎ０．２０Ｍｎ０．０５）Ｆ６、Ｃｓ２（Ｇｅ０．９９９Ｍｎ０.００１）Ｆ６、（Ｋ０．８０Ｎａ０．２０）２（Ｔｉ０．６９Ｇｅ０．３０Ｍｎ０．０１）Ｆ６などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
ＭＩＶ（ＭＩＩＩ１−ｈＭｎｈ）Ｆ６・・・一般式（Ａ１０）
一般式（Ａ１０）において、ＭＩＩＩは、上述した一般式（Ａ９）におけるＭＩＩＩと同じくＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、ＴｉおよびＺｒから選ばれる少なくとも１種の４価の金属元素を示し、同様の理由から、ＭＩＩＩはＴｉであることが好ましい。また一般式（Ａ１０）において、ＭＩＶは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、ＢａおよびＺｎから選ばれる少なくとも１種のアルカリ土類金属元素を示し、明るさおよび粉体特性の安定性から、ＭＩＶはＣａであることが好ましい。また、一般式（Ａ１０）において、Ｍｎの組成比（濃度）を示すｈの値は、上述した一般式（Ａ９）におけるｈと同じく０．００１≦ｈ≦０．１であり、同様の理由から、０．００５≦ｈ≦０．５であることが好ましい。
【００７０】
一般式（Ａ１０）で表される赤蛍光体としては、具体的には、Ｚｎ（Ｔｉ０．９８Ｍｎ０．０２）Ｆ６、Ｂａ（Ｚｒ０．９９５Ｍｎ０．００５）Ｆ６、Ｃａ（Ｔｉ０．９９５Ｍｎ０．００５）Ｆ６、Ｓｒ（Ｚｒ０．９８Ｍｎ０．０２）Ｆ６などを挙げることができるが、勿論これに限定されるものではない。
【００７１】
緑蛍光体１７（緑蛍光体）は、樹脂１４に分散されている。緑蛍光体１７は、１次光である青色光により励起され、１次光よりも長波長の緑色（ピーク波長が５００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下）の２次光を発する蛍光体である。
【００７２】
緑蛍光体１７としては、下記一般式（Ｂ１）で表される２価のＥｕ付活酸窒化物蛍光体であるβ型ＳｉＡｌＯＮ、又は下記一般式（Ｂ２）で表される２価のＥｕ付活珪酸塩蛍光体であってもよい。
ＥｕａＳｉｂＡｌｃＯｄＮｅ・・・一般式（Ｂ１）
一般式（Ｂ１）において、Ｅｕの組成比（濃度）を表すａの値は０．００５≦ａ≦０．４である。ａの値が０．００５未満である場合には、十分な明るさが得られないためであり、またａの値が０．４を超える場合には、濃度消光などにより、明るさが大きく低下するためである。なお、粉体特性の安定性、母体の均質性から、上記一般式（Ｂ１）におけるａの値は、０．０１≦ａ≦０．２であることが好ましい。また、一般式（Ｂ１）において、Ｓｉの組成比（濃度）を表すｂおよびＡｌの組成比（濃度）を表すｃは、ｂ＋ｃ＝１２を満足する数であり、Ｏの組成比（濃度）を表すｄおよびＮの組成比（濃度）を表すｅは、ｄ＋ｅ＝１６を満足する数である。
【００７３】
一般式（Ｂ１）で表される緑蛍光体１７としては、具体的には、Ｅｕ０．０５Ｓｉ１１．５０Ａｌ０．５０Ｏ０．０５Ｎ１５．９５、Ｅｕ０．１０Ｓｉ１１．００Ａｌ１．００Ｏ０．１０Ｎ１５．９０、Ｅｕ０．３０Ｓｉ９．８０Ａｌ２．２０Ｏ０．３０Ｎ１５．７０、Ｅｕ０．１５Ｓｉ１０．００Ａｌ２．００Ｏ０．２０Ｎ１５．８０、Ｅｕ０．０１Ｓｉ１１．６０Ａｌ０．４０Ｏ０．０１Ｎ１５．９９、Ｅｕ０．００５Ｓｉ１１．７０Ａｌ０．３０Ｏ０．０３Ｎ１５．９７などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
２（Ｂａ１−ｆ−ｇＹＩｆＥｕｇ）Ｏ・ＳｉＯ２・・・一般式（Ｂ２）
一般式（Ｂ２）において、ＹＩは、Ｍｇ、ＣａおよびＳｒから選ばれる少なくとも１種のアルカリ土類金属元素を示し、高効率な母体を得るためには、ＹＩはＳｒであることが好ましい。
【００７４】
一般式（Ｂ２）中、ＹＩの組成比（濃度）を表すｆの値は０＜ｆ≦０．５５であり、ｆの値がこの範囲内であることで、５１０〜５４０ｎｍの範囲の緑色系発光を得ることができる。ｆの値が０．５５を超える場合には、黄色味がかった緑色系発光となり、色純度が悪くなってしまう。さらには、効率、色純度の観点からは、ｆの値は０．１５≦ｆ≦０．４５の範囲の範囲内であることが好ましい。また一般式（Ｂ２）において、Ｅｕの組成比（濃度）を示すｇの値は０．０３≦ｇ≦０．１０である。ｇの値が０．０３未満である場合には、十分な明るさが得られないためであり、また、ｇの値が０．１０を超える場合には、濃度消光などにより、明るさが大きく低下するためである。なお、明るさおよび粉体特性の安定性から、ｇの値は０．０４≦ｇ≦０．０８の範囲内であることが好ましい。
【００７５】
一般式（Ｂ２）で表される緑蛍光体１７としては、具体的には、２（Ｂａ０．７０Ｓｒ０．２６Ｅｕ０．０４）・ＳｉＯ２、２（Ｂａ０．５７Ｓｒ０．３８Ｅｕ０．０５）Ｏ・ＳｉＯ２、２（Ｂａ０．５３Ｓｒ０．４３Ｅｕ０．０４）Ｏ・ＳｉＯ２、２（Ｂａ０．８２Ｓｒ０.１５Ｅｕ０．０３）Ｏ・ＳｉＯ２、２（Ｂａ０．４６Ｓｒ０．４９Ｅｕ０．０５）Ｏ・ＳｉＯ２、２（Ｂａ０．５９Ｓｒ０．３５Ｅｕ０．０６）Ｏ・ＳｉＯ２、２（Ｂａ０．５２Ｓｒ０．４０Ｅｕ０．０８）Ｏ・ＳｉＯ２、２（Ｂａ０．８５Ｓｒ０．１０Ｅｕ０．０５）Ｏ・ＳｉＯ２、２（Ｂａ０．４７Ｓｒ０．５０Ｅｕ０．０３）Ｏ・ＳｉＯ２、２（Ｂａ０．５４Ｓｒ０．３６Ｅｕ０．１０）Ｏ・ＳｉＯ２、２（Ｂａ０．６９Ｓｒ０．２５Ｃａ０．０２Ｅｕ０．０４）Ｏ・ＳｉＯ２、２（Ｂａ０．５６Ｓｒ０．３８Ｍｇ０.０１Ｅｕ０．０５）Ｏ・ＳｉＯ２、２（Ｂａ０．８１Ｓｒ０．１３Ｍｇ０．０１Ｃａ０．０１Ｅｕ０．０４）Ｏ・ＳｉＯ２などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００７６】
また、緑蛍光体１７としては、下記一般式（Ｂ３）で表される２価のＥｕ付活珪酸塩蛍光体であってもよい。
２（Ｍ１１−ｇ，Ｅｕｇ）Ｏ・ＳｉＯ２・・・一般式（Ｂ３）
一般式（Ｂ３）において、Ｍ１はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａから選ばれる少なくとも１種の元素を表し、ｇは０．００５≦ｇ≦０．１０を満足する数を表す。
【００７７】
一般式（Ｂ３）で表される所謂ＢＯＳＥアルカリ土類金属ケイ酸塩蛍光体はＣＡＳＮ蛍光体同様、発光強度が１／ｅとなるまでの時間である残光時間が１０μｓ以下の許容遷移タイプの蛍光体である。
【００７８】
上記のように構成されるＬＥＤ１１では、ＬＥＤチップ１３から出射される１次光（青色光）が樹脂１４を通過するにつれ、その一部が、ＫＳＦ蛍光体１５を励起し２次光（赤色光）に変換され、緑蛍光体１７を励起し２次光（緑色光）に変換される。このように、ＬＥＤ１１からは、青色の１次光と、赤色及び緑色の２次光とが混色して白色光（混色光）Ｗ０が、ＬＥＤ１１の外部に放射される。
【００７９】
（比較例について）
次に、図６〜図８を用いて、比較例に係るＬＥＤ駆動回路の構成及びＬＥＤの発光強度について説明する。
【００８０】
図６は、第１の比較例に係るＬＥＤ駆動回路１３０の構成を表すブロック図である。ＬＥＤ駆動回路１３０は、図１に示したＬＥＤ駆動回路３０から、第２出力回路６を除いた構成である。ＬＥＤ駆動回路１３０は、アノード電圧生成回路１０１と、スイッチング素子１０４を有する定電流回路１０２と、ＰＷＭ信号生成回路１０３と、ＬＥＤ１１１とを備えている。
【００８１】
ＰＷＭ信号生成回路１０３は、“Ｈ”／“Ｌ”からなるパルス信号であり調光信号であるＰＷＭ信号を発生し、当該発生させたＰＷＭ信号を定電流回路１０２に出力する。
【００８２】
次に、当該ＰＷＭ信号を定電流回路１０２が受けると、定電流回路１０２に内蔵されているスイッチング素子１０４は、当該ＰＷＭ信号の周波数とＤｕｔｙ比とに対応してＯＮ／ＯＦＦする。
【００８３】
アノード電圧生成回路１０１は、ＬＥＤ１１１が点灯するために必要なＶＦ(順電圧)を生成し、ＬＥＤ１１１のアノード１１１Ａへ出力する。
【００８４】
そして、定電流回路１０２に内蔵されたスイッチング素子１０４がＯＮになると、ＬＥＤ１１１のアノード１１１Ａからカソード１１１Ｃを介して定電流回路１０２へＩＦが流れ、スイッチング素子１０４がＯＦＦになると、ＩＦが流れない。
【００８５】
ＬＥＤ１１１は、アノード電圧生成回路１０１からアノード電圧信号が入力され、ＬＥＤ１１１が備えるＬＥＤチップにＩＦ（順電流）が流れることで白色光を発光する。
【００８６】
このように、ＬＥＤ１１１には、スイッチング素子１０４がＯＮのときだけＩＦが流れ白色光を発光し、スイッチング素子１０４がＯＦＦのときはＩＦが流れず消灯する。
【００８７】
図７は、第２の比較例に係るＬＥＤ駆動回路１３１の構成を表すブロック図である。ＬＥＤ駆動回路１３１は、図６に示したＬＥＤ駆動回路１３０における定電流回路１０２から、スイッチング素子１０４を分離した構成である。ＬＥＤ駆動回路１３１は、ＬＥＤ駆動回路１３０のうち定電流回路１０２に換えて、電流制御回路１２１、スイッチング素子１０４及び抵抗１０７を備える。
【００８８】
電流制御回路１２１は、ＰＷＭ信号生成回路１０３から入力されるＰＷＭ信号が“Ｈ”のときは、スイッチング素子１０４をＯＮし、アノード電圧生成回路１０１から出力されたＶＦ(順電圧)により、ＬＥＤ１１１のアノード１１１Ａからカソード１１１Ｃと、スイッチング素子１０４、抵抗１０７を介してＩＦが流れ、この結果、ＬＥＤ１１１は白色光を発光する。
【００８９】
一方、電流制御回路１２１は、ＰＷＭ信号生成回路１０３から入力されるＰＷＭ信号が“Ｌ”のときは、スイッチング素子１０４をＯＦＦし、ＬＥＤ１１１にＩＦは流れず、ＬＥＤ１１１は消灯する。
【００９０】
ＩＦ値は、スイッチング素子１０４がＯＮした際の抵抗１０７間の電圧値と、抵抗１０７の抵抗値で決まる。電流制御回路１２１は、スイッチング素子１０４と抵抗１０７間の電圧が常に一定になるようにモニターする。例えば、スイッチング素子１０４と抵抗１０７間の電圧を１．０Ｖになるように調整するとする。この電圧が１．０Ｖ以下の場合、電流制御回路１２１は、アノード電圧生成回路１０１へ、アノード電圧を上げるフィードバック信号を出力（フィードバック）し、１．０Ｖ以上の場合は、アノード電圧生成回路１０１へ、アノード電圧を下げるフィードバック信号を出力する。この結果、常にスイッチング素子１０４と抵抗１０７と間の電圧は１．０Ｖとなり、抵抗値との計算により一定の電流が流れることになる。
【００９１】
図８を用いて、ＬＥＤ駆動回路１３０・１３１のＬＥＤ１１１の発光の様子について説明する。
【００９２】
図８の（ａ）は第１及び第２の比較例に係るＰＷＭ信号を表し、（ｂ）は第１及び第２の比較例に係るＩＦ信号を表し、（ｃ）は第１及び第２の比較例に係るＬＥＤの発光の様子を表している。
【００９３】
図８の（ｃ）において、ＬＥＤチップの発光は、ＬＥＤ１１１が有するＬＥＤチップが出射する青色光の発光の様子を表し、ＫＳＦ蛍光体による赤色の残光は、１次光であるＬＥＤチップからの青色光が消灯したあとのＫＳＦ蛍光体の残光を表している。なお、ＰＷＭ信号生成回路１０３から定電流回路１０２へ供給されるＰＷＭ信号の周波数は１２０Ｈｚ、Ｄｕｔｙは２５％、ＩＦは５０ｍＡ、赤蛍光体はＫＳＦ蛍光体、緑蛍光体はＥｕ付活β型ＳｉＡｌＯＮ蛍光体である。
【００９４】
図８に示すように、ＬＥＤチップ１３はＰＷＭ信号の”Ｈ”・”Ｌ”期間に対応して矩形波となるように発光している。
【００９５】
しかし、図８に示すように、ＫＳＦ蛍光体の応答速度が遅いため、ＰＷＭ信号が”Ｈ”から”Ｌ”に切り替わった際、換言すると、点灯しているＬＥＤチップが消灯した際、ＫＳＦ蛍光体が発光する赤色光が瞬時に消えず、ＰＷＭ信号が”Ｌ”のときもＫＳＦ蛍光体からの赤色光は残光として残っている。ＬＥＤ駆動回路１３０・１３１はこの残光に起因して、表示映像に色が付いて見える現象が生じる。
【００９６】
（ＬＥＤ駆動回路３０の主な効果について）
次に、図１、図９〜図１１を用いて、本実施の形態に係るＬＥＤ駆動回路３０の主な効果について説明する。
【００９７】
図９の（ａ）はＬＥＤ駆動回路３０に係るＰＷＭ信号を表し（ｂ）はＬＥＤ駆動回路３０に係るＩＦ信号を表し（ｃ）はＬＥＤ駆動回路３０に係るＬＥＤの発光の様子を表している。
【００９８】
第１及び第２の比較例同様、ＰＷＭ信号生成回路３から定電流回路２へ供給されるＰＷＭ信号の周波数は１２０Ｈｚ、Ｄｕｔｙは２５％である。また、ＬＥＤ１１の赤蛍光体はＫＳＦ蛍光体１５、緑蛍光体１７はＥｕ付活β型ＳｉＡｌＯＮ蛍光体である。
【００９９】
ＬＥＤ１１のカソード１１Ｃから第２出力回路６へ流す電流（オフセット電流と称する）を例えば２ｍＡとすると、ＰＷＭ信号が“Ｌ”のとき、すなわち、スイッチング素子４がＯＦＦのときもＬＥＤ１１には２ｍＡのオフセット電流が流れ、当該ＩＦはＬＥＤ１１のカソード１１Ｃから抵抗７へ流れる。このように、ＬＥＤ駆動回路３０では、ＰＷＭ信号が“Ｌ”のときもＬＥＤ１１はわずかに白色光を点灯（微点灯）する。
【０１００】
このように、ＰＷＭ信号がオフのときもＬＥＤ１１に常時２ｍＡのオフセット電流を流す場合、ＰＷＭ信号がオンのときのＩＦは、最大値の５０ｍＡではなく、最大値より低い４４．９ｍＡとすることで、１フレーム当たりの電力（明るさ）を、第１及び第２の比較例に係るＬＥＤ駆動回路１３０・１３１と同様にすることができる。
【０１０１】
図９に示すように、ＬＥＤ駆動回路３０では、ＰＷＭ信号が”Ｈ”から”Ｌ”に切り替わった際、ＫＳＦ蛍光体１５による赤色光が瞬時に消えず残光として残るものの、ＰＷＭ信号が”Ｌ”でもＬＥＤ１１に２ｍＡのオフセット電流を流しているため、ＬＥＤ１１の白色光が点灯する。すなわち、ＬＥＤ駆動回路３０によると、ＰＷＭ信号がオフの期間において、ＫＳＦ蛍光体１５による残光成分としての赤色光と、１次光（ＬＥＤチップ１３の青色光）及び２次光（ＫＳＦ蛍光体１５による赤色光及び緑蛍光体１７による緑色光）からなる白色光とが混色し、表示映像に赤色が付いて見える現象が低減される。
【０１０２】
つまり、ＫＳＦ蛍光体１５の鮮やかな赤色に、白色光が混色することにより彩度が低くなり、画面上を流れるテロップ文字の一部が色付く赤色が目に付き難くくなる。図９に示すＰＷＭ信号のＤｕｔｙとオフセット電流とは、変動させても良い。
【０１０３】
図１０はオフセット電流と残光との関係を表す図である。図１１はオフセット電流と動画性能改善との関係を表す図である。
【０１０４】
図１０の横軸は残光の量を示し、縦軸はＩＦに対してのオフセット電流の割合を示す。図１１の横軸は動画性能を示し縦軸はＩＦに対してのオフセット電流の割合を示す。例えばＩＦ＝５０ｍＡ、オフセット電流２ｍＡの場合、ＩＦに対してのオフセット電流の割合は４％となる。
【０１０５】
図１０及び図１１に示すように、オフセット電流を上げると、ＰＷＭ信号が”Ｌ”の時にＬＥＤ１１が点灯する白色光の光強度が増える。このため、赤色光の残光（色つき）は少なくなるものの、動画の表示性能は低下する。
【０１０６】
すなわち動画性能と、残光の低減はトレードオフの関係にあるため、ＬＥＤ駆動回路３０が用いられる表示装置等の使用条件に応じて適時調整することが望ましい。また、オフセット電流を上げすぎるとＰＷＭ調光自体の意味がなくなってくる。つまり、ＩＦの電流値に比例して、オフセット電流の電流値を変動させる。
【０１０７】
このため、ＩＦに対してのオフセット電流の電流値の割合は、１０％以下が望ましい。また蛍光体の残光による色付き現象が見え易いＰＷＭ信号の発信周波数１２０Ｈｚ以下の駆動条件に対して、本発明による駆動方法は有効である。これにより、ＬＥＤ駆動回路３０が用いられる液晶表示装置等の表示装置における動画の表示性能の低下を抑制しつつ、かつ、ＫＳＦ蛍光体１５の残光を低減することができる。
【０１０８】
ＩＦに対してのオフセット電流の電流値の割合は、２〜３％程度以上であることが好ましい。オフセット電流値が低すぎると、実質的に、当該オフセット電流を流す効果を得ることができないためである。
【０１０９】
以上のようにＬＥＤ駆動回路３０によると、ＰＷＭ信号の信号レベルが”Ｈ”のときは、ＬＥＤ１１のカソード１１Ｃから第１出力回路５にＩＦが流れることで、ＬＥＤ１１のＬＥＤチップ１３は１次光を発光する。これにより、当該１次光と、ＫＳＦ蛍光体１５及び緑蛍光体１７からの２次光とが混色した白色光がＬＥＤ１１から出射される。
【０１１０】
一方、ＰＷＭ信号の信号レベルが”Ｌ”のときは、第１出力回路５は駆動を停止し、ＬＥＤ１１から第１出力回路５へＩＦは流れない。しかし、第２出力回路６は、カソード１１Ｃから、ＩＦより値が低いオフセット電流を、自身の回路に流すことで出力させる。このため、ＰＷＭ信号の信号レベルが”Ｌ”のときも、ＬＥＤチップ１３は、ＩＦによる１次光より輝度が低い１次光を発光し、これにより、ＬＥＤ１１は白色光を微点灯する。
【０１１１】
第１出力回路５と、第２出力回路６とは、並列に接続されている。このため、第１出力回路５が駆動を停止しているときも、第２出力回路６を通じてＬＥＤ１１にオフセット電流が流れ、ＬＥＤ１１を微点灯させることができる。
【０１１２】
このように、ＬＥＤ駆動回路３０によると、定電流回路２のスイッチング素子４がＯＦＦとなりＫＳＦ蛍光体１５の残光が発生する期間でも、第２出力回路６によりＬＥＤ１１は微小な輝度の白色光を点灯するため、残光の赤色光と白色光が混色され、残光の視認性を低減することができる。
【０１１３】
以上のように、ＬＥＤ駆動回路３０や照明装置７１を用いて液晶テレビを構成することで、ＫＳＦ蛍光体に代表される禁制遷移タイプ蛍光体の残光時間に起因する色付き現象を低減することができる。
【０１１４】
ここで、厳密に言えばテレビ放送などの映像信号のフレーム周波数として、１２０Ｈｚ，６０Ｈｚ，６０／１．００１Ｈｚ，５０Ｈｚ，３０Ｈｚ，３０／１．００１Ｈｚ，２５Ｈｚ，２４Ｈｚ，２４／１．００１Ｈｚ等があるが、ここでは簡易に説明するために、現在、日本国で使用されているテレビ放送規格のフレーム周波数を考慮し、液晶パネルへの表示を６０Ｈｚおよびその整数倍をベースとした周波数で説明してきた。
【０１１５】
しかし、ＫＳＦ蛍光体に代表される禁制遷移タイプ蛍光体の残光時間に起因する色付き現象は液晶パネルへの表示が１２０Ｈｚ以下のときに目立ち易いため、本発明に係るＬＥＤ駆動回路３０や照明装置７１を液晶テレビに適用することで、日本国において現在使用されているテレビ放送規格に基づく周波数のみならず、他国等、他のテレビ放送規格で使用されているフレーム周波数に対しても有効である。すなわち、ＫＳＦ蛍光体に代表される禁制遷移タイプ蛍光体の残光時間に起因する色付き現象を低減することができる。
【０１１６】
なお、これは、以下の他の実施形態にて説明するＬＥＤ駆動回路についても同様である。
【０１１７】
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図１２及び図２０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１１８】
図１２は実施形態２に係るＬＥＤ駆動回路（発光ダイオード駆動装置）３１の構成を表すブロック図である。ＬＥＤ駆動回路３１は、第２出力回路６に換えて第２出力回路６１とＰＷＭ信号生成回路３Ａとを備える点で、ＬＥＤ駆動回路３０と相違する。ＬＥＤ駆動回路３１の他の構成はＬＥＤ駆動回路３０と同様である。
【０１１９】
第２出力回路６１は、抵抗７に加え、スイッチング素子４１を備えている。ＬＥＤ１１のカソード１１Ｃは第１出力回路５であるスイッチング素子４と接続されていると共に、第２出力回路６１のスイッチング素子４１の入力端とも接続されている。スイッチング素子４１の出力端は抵抗７の一端と接続されており、抵抗７の他端は電気的に接地されている。ＰＷＭ信号生成回路３Ａは、スイッチング素子４１と接続されている。
【０１２０】
ＰＷＭ信号生成回路３Ａはスイッチング素子４１へＰＷＭ信号を出力する。
【０１２１】
ＬＥＤ駆動回路３１では、スイッチング素子４と、スイッチング素子４１とを個別に制御することにより、スイッチング素子４がＯＮのときは、スイッチング素子４１はＯＦＦにすることができる。一方、スイッチング素子４がＯＦＦのときは、スイッチング素子４１はＯＮにすることができる。
【０１２２】
また、外部からの制御によりＰＷＭ信号生成回路３と、ＰＷＭ信号生成回路３ＡからのＰＷＭ信号の出力を停止すると、スイッチング素子４と、スイッチング素子４１との両方がＯＦＦし、ＬＥＤ１１を消灯させることができる。
【０１２３】
なお、スイッチング素子４１へ、ＰＷＭ信号生成回路３から出力されるパルスを、図２０に示す通りインバータ８を介して反転させたパルスを入力してもよい。
【０１２４】
図２０は、実施の形態２に係るＬＥＤ駆動回路３１の変形例であるＬＥＤ駆動回路（発光ダイオード駆動装置）３１Ａの構成を表すブロック図である。ＬＥＤ駆動回路３１Ａは、ＰＷＭ信号生成回路３Ａに換えてインバータ８を備える点で、ＬＥＤ駆動回路３１と相違する。
【０１２５】
インバータ８は、入力端がＰＷＭ信号生成回路３と接続され、出力端がスイッチング素子４１と接続されている。ＬＥＤ駆動回路３１Ａによると、インバータ８を設けたことで、スイッチング素子４へ入力されるＰＷＭ信号とは“Ｈ”・“Ｌ”が反転したＰＷＭ信号をスイッチング素子４１に入力することができる。
【０１２６】
これにより、スイッチング素子４と、スイッチング素子４１とのＯＮ及びＯＦＦを反転させることができる。
【０１２７】
ＬＥＤ駆動回路３１によると、ＰＷＭ信号生成回路３から定電流回路２へ出力されるＰＷＭ信号が”Ｈ”のとき、スイッチング素子４はＯＮとなり、同時にＰＷＭ信号生成回路３Ａからスイッチング素子４１へ出力されるＰＷＭ信号を”Ｌ”にすることで、スイッチング素子４１はＯＦＦとなる。このため、ＰＷＭ信号が”Ｈ”のとき、ＬＥＤ１１に流れたＩＦは、カソード１１Ｃから、第１出力回路５と第２出力回路６１とのうち、第１出力回路５にのみ流れる。これにより、ＬＥＤ１１は白色光を点灯する。
【０１２８】
一方、ＰＷＭ信号生成回路３から定電流回路２へ出力されるＰＷＭ信号が”Ｌ”のとき、スイッチング素子４はＯＦＦとなり、同時にＰＷＭ信号生成回路３Ａからスイッチング素子４１へ出力されるＰＷＭ信号を”Ｈ”にすることで、スイッチング素子４１はＯＮとなる。このため、ＬＥＤ１１に流れたＩＦは、カソード１１Ｃから、第１出力回路５と第２出力回路６１とのうち、第２出力回路６１にのみ流れる。これにより、ＰＷＭ信号生成回路３から定電流回路２へ出力されるＰＷＭ信号が”Ｌ”のときも、ＬＥＤ１１は微小な輝度の白色光を点灯する。
【０１２９】
この結果、ＬＥＤ駆動回路３１によると、定電流回路２のスイッチング素子４がＯＦＦとなりＫＳＦ蛍光体１５の残光が発生する期間でも、第２出力回路６１によりＬＥＤ１１は微小な輝度の白色光を点灯するため、残光の赤色光と白色光が混色され、残光の視認性を低減することができる。図２０に示したＬＥＤ駆動回路３１Ａも、ＬＥＤ駆動回路３１と同様の効果を得ることができる。
【０１３０】
なお、図１２においては、ＰＷＭ信号生成回路３と、ＰＷＭ信号生成回路３Ａの両方から、”Ｌ”のＰＷＭ信号を出力することで、スイッチング素子４とスイッチング素子４１が共にＯＦＦとなり、ＬＥＤ１１は消灯する。
【０１３１】
以上のように、ＬＥＤ駆動回路３１によると、定電流回路２と、第２出力回路６１とのそれぞれの駆動を個別に制御することが可能であるため、実施形態１で説明したＬＥＤ駆動回路３０と比べて、アノード電圧生成回路１からの出力を停止せずに（出力したままで）、スイッチング素子４と４１をＯＦＦにすることでＬＥＤ１１を消灯することができる。
【０１３２】
〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、図１３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態１、２にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１３３】
図１３は実施形態３に係るＬＥＤ駆動回路（発光ダイオード駆動装置）３２の構成を表すブロック図である。ＬＥＤ駆動回路３２は、定電流回路２に換えて、電流制御回路２１及び第１出力回路５１を備える点で、ＬＥＤ駆動回路３０と相違する。ＬＥＤ駆動回路３２の他の構成はＬＥＤ駆動回路３０と同様である。ＬＥＤ駆動回路３２では、第１出力回路５１が電流制御回路２１の外部に配されている点で、ＬＥＤ駆動回路３０と相違する。第１出力回路５１はスイッチング素子４２と抵抗７３とを備えている。
【０１３４】
電流制御回路２１は、第１入力端がＰＷＭ信号生成回路３と接続されており、第２入力端がスイッチング素子４２の第１出力端と接続されている。電流制御回路２１の第１出力端はアノード電圧生成回路１と接続されており、第２出力端はスイッチング素子４２と接続されている。
【０１３５】
ＬＥＤ１１のカソード１１Ｃは第１出力回路５１のスイッチング素子４２の第２入力端および第２出力回路６である抵抗７の一端と接続されている。
【０１３６】
第１出力回路５１は、スイッチング素子４２の第１入力端は電流制御回路２１の第２出力端と接続され、第２入力端はＬＥＤ１１のカソード１１Ｃと接続されている。スイッチング素子４２の出力端は、電流制御回路２１の第２入力端と、抵抗７３の一端と接続されている。抵抗７３の他端は電気的に接地されている。
【０１３７】
電流制御回路２１では、電流はスイッチング素子４２を経由して、ＧＮＤに対して電流が流れる。電流制御回路２１を用いた場合、ＬＥＤ１１のＩＦ値はスイッチング素子４２にかかる電圧とＧＮＤとの間の抵抗で決まる。そして、スイッチング素子４２にかかる電圧を一定に保つことが必要であるため、アノード電圧生成回路１へのフィードバック信号は必須となる。
【０１３８】
一例として、スイッチング素子４２にＮｃｈＦＥＴを用いた場合、スイッチング素子４２の第１入力端がゲート端子、第２入力端がドレイン端子、第１出力端がソース端子となる。
【０１３９】
ＰＷＭ信号生成回路３から出力された、”Ｈ”・”Ｌ”のＰＷＭ信号は、電流制御回路２１に入力され、電流制御回路２１はスイッチング素子４２をＯＮ／ＯＦＦさせるＰＷＭ信号を出力する。
【０１４０】
この際、電流制御回路２１は、スイッチング素子４２をＯＮさせるために必要な電圧に上げる機能を有しても良い。例えば、ＰＷＭ信号生成回路３からは、３．３ＶのＰＷＭ信号（”Ｈ”）が出力され、ＮｃｈＦＥＴのゲート端子のＯＮ電圧が１０Ｖとした場合、３．３Ｖの信号を１２Ｖ等に上げてスイッチング素子４２に出力する機能のことを示す。
【０１４１】
アノード電圧生成回路１は、ＬＥＤ１１を点灯させるために必要なアノード電圧信号を生成し、当該生成したアノード電圧信号をＬＥＤ１１のアノード１１Ａに出力することで、ＬＥＤ１１に供給する。
【０１４２】
そして、ＬＥＤ１１のカソード１１Ｃから、スイッチング素子４２、第２出力回路６の抵抗７にＩＦが流れることで、ＬＥＤ１１は白色光を発光する。
【０１４３】
電流制御回路２１は、ＰＷＭ信号生成回路３から入力されるＰＷＭ信号が“Ｈ”のときは、スイッチング素子４２をＯＮし、ＬＥＤ１１に電流が流れ、ＬＥＤ１１が点灯する。
【０１４４】
この場合、アノード電圧信号からＬＥＤ１１のＶＦ値を引いた電圧と、抵抗７３の抵抗値により、第２出力回路へ流れる電流値が決まり、さらに、スイッチング素子４２がＯＮした際の抵抗７３間の電圧値と、抵抗７３の抵抗値で第１出力回路１に流れる電流が決まる。
【０１４５】
電流制御回路２１は、スイッチング素子４２がＯＮしてＬＥＤ１１が点灯した際に、スイッチング素子４２と抵抗７３間の電圧が常に一定になるように電圧値をモニターして、その結果をアノード電圧生成回路１へフィードバックする。
【０１４６】
例えば、スイッチング素子４２と抵抗７３との間の電圧を１．０Ｖになるように調整するとする。この電圧が１．０Ｖ以下の場合、電流制御回路２１は、アノード電圧生成回路１へ、アノード電圧を上げるフィードバック信号を出力（フィードバック）し、１．０Ｖ以上の場合は、電流制御回路２１は、アノード電圧生成回路１へ、アノード電圧を下げるフィードバック信号を出力する。これにより、常にスイッチング素子４２と抵抗７３間の電圧は１．０Ｖとなり、抵抗値が２０Ωの場合はＩＦ＝５０ｍＡの電流がＬＥＤ１１に流れることになる。
【０１４７】
一方、電流制御回路２１は、ＰＷＭ信号生成回路３から入力されるＰＷＭ信号が“Ｌ”のときは、スイッチング素子４２をＯＦＦすることで、電流は第２出力回路６の抵抗７のみに流れることになる。例えば、スイッチング素子４２をＯＦＦした時にＬＥＤ１１のカソード１１Ｃにかかる電圧が１０Ｖで抵抗７が５ｋΩの場合、第２出力回路６はＩＦ＝２ｍＡの電流が流れる。これにより、ＬＥＤ１１はスイッチング素子４２がＯＮした際に流れるＩＦ＝５０ｍＡ時の明るさに比べ、約２／（５０＋２）の明るさで微点灯することになる。
【０１４８】
よって、スイッチング素子４２がＰＷＭ信号の周波数とＤｕｔｙ比に応じてＯＮ／ＯＦＦすることにより、一定の電流でＬＥＤ１１は点灯・微点灯を繰り返す。
【０１４９】
ＬＥＤ１１は、アノード１１Ａにアノード電圧信号が入力されると、ＩＦをカソード１１Ｃから、第２出力回路６に流す。これにより、ＬＥＤ１１は、ＰＷＭ信号が”Ｌ”のとき、すなわち、スイッチング素子４２がＯＦＦのときも、第２出力回路６に電流が流れることで白色光を微点灯する。
【０１５０】
ＬＥＤ駆動回路３２によると、ＬＥＤ１１の直列させる個数が多くなった場合、すなわち、ＶＦが定電流回路の定格（耐圧）を超える場合でも、スイッチング素子４２のみ定格を上げるだけで、電流制御回路２１等回路の破損を防止することができる。
【０１５１】
〔実施形態４〕
本発明の実施形態４について、図１４及び図１５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態１〜３にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１５２】
図１４は実施形態４に係るＬＥＤ駆動回路（発光ダイオード駆動装置）３３の構成を表すブロック図である。図１５の（ａ）はＬＥＤ駆動回路３３の第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１を表し、（ｂ）はＬＥＤ駆動回路３３の第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２を表し、（ｃ）はＬＥＤ駆動回路３３のＩＦ信号を表し、（ｄ）はＬＥＤ駆動回路３３のＬＥＤ１１の発光の様子を表している。
【０１５３】
図１４に示すＬＥＤ駆動回路３３は、定電流回路２、ＰＷＭ信号生成回路３、及び第２出力回路６に換えて、定電流回路２２及びＰＷＭ信号生成回路（ＰＷＭ信号生成部）３Ｂを備える点で、ＬＥＤ駆動回路３０と相違する。ＬＥＤ駆動回路３３の他の構成はＬＥＤ駆動回路３０と同様である。ＬＥＤ駆動回路３３では、第１出力回路５に加え第２出力回路６２も定電流回路２２に内蔵されている。
【０１５４】
ＰＷＭ信号生成回路３Ｂは、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１と、第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２とを生成し、生成したそれぞれの第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１及び第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２を定電流回路２２へ出力する。
【０１５５】
図１５の（ａ）（ｂ）に示すように、第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２は、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１が”Ｌ”のとき、”Ｈ”となる信号である。第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２は、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１の立ち下がりと同時に立ち上がる。第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２は、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１より高周波数の信号である。一例として、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１の周波数は１２０Ｈｚ、第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２の周波数は２４０Ｈｚである。なお、Ｄｕｔｙは、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１及び第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２共に２５％である。
【０１５６】
図１４に示すように、定電流回路２２は、第１出力回路５と、第２出力回路６２とを有する。第１出力回路５はスイッチング素子４からなる。第２出力回路６２はスイッチング素子４３からなる。
【０１５７】
スイッチング素子４は、ＰＷＭ信号生成回路３Ｂから入力された第１ＰＷＭ信号が”Ｈ”のときＯＮとなり、”Ｌ”のときＯＦＦとなる。スイッチング素子４３は、ＰＷＭ信号生成回路３Ｂから入力された第２ＰＷＭ信号が”Ｈ”のときＯＮとなり、”Ｌ”のときＯＦＦとなる。すなわち、スイッチング素子４３は、スイッチング素子４がＯＦＦのときＯＮとなり、スイッチング素子４がＯＮのときはＯＦＦとなる。
【０１５８】
そして、ＬＥＤ１１のカソード１１Ｃから、スイッチング素子４又はスイッチング素子４３にＩＦが流れることで、ＬＥＤ１１は白色光を発光する。ＬＥＤ１１のカソード１１Ｃからスイッチング素子４３に流れる電流が、ＬＥＤ１１を微点灯させるためのオフセット電流である。
【０１５９】
ＬＥＤ駆動回路３３では、並列に接続された第１出力回路５と第２出力回路６２とのそれぞれに、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１又は第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２を個別に入力することで、第１出力回路５と第２出力回路６２とを並列に駆動させることができる。このため、第１出力回路５がＯＮすることでＬＥＤ１１に流すＩＦの値に応じ、第２出力回路６２がＯＮすることによりＬＥＤ１１に流すオフセット電流を任意に変化させることが可能となる。
【０１６０】
また、定電流回路２２は、２個のスイッチング素子４とスイッチング素子４３とを有す、それぞれ個別に制御可能となっている。このため、スイッチング素子４がＯＦＦの時に、スイッチング素子４３をＰＷＭ制御することにより、ＬＥＤ１１に流すオフセット電流のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることも可能となる。
【０１６１】
この場合のＬＥＤ１１の発光強度を図１５に示す。図１５では、スイッチング素子４に入力する第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１が”Ｈ”から”Ｌ”になると同時に、スイッチング素子４３に入力する第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２が”Ｌ”から”Ｈ”となっている。
【０１６２】
第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２は、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１より高い周波数である２４０Ｈｚであり、Ｄｕｔｙは第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１と同じ２５％のため、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１が”Ｌ”の間に、第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２は２回パルスを出力している。
【０１６３】
図１５の（ｃ）に示すように、パルス状のオフセット電流の値を２ｍＡとした場合、図８の（ｃ）に示したＬＥＤの１フレーム当たりの発光強度と合わせるため、ＩＦは最大値の５０ｍＡに対し、４９．６ｍＡとする。
【０１６４】
図１５の（ｄ）に示すように、スイッチング素子４がＯＦＦとなりＬＥＤ１１にＫＳＦ蛍光体による赤色の残光が発生し始めたとき、すなわち第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１が”Ｈ”から”Ｌ”になった時に、第２出力回路６２をＯＮさせることにより、ＬＥＤ１１に白色光を微発光させる。これにより、ＫＳＦ蛍光体による赤色光の残光と白色光が混色され、残光の視認性を低減させることができる。
【０１６５】
また、ＬＥＤ駆動回路３３では、第１出力回路５がＯＦＦのときすなわち赤色光の残光が発生しているとき、第２出力回路６２を複数回、駆動させる。これにより、第２出力回路６２を高い周波数で駆動することにより、常時第２出力回路をＯＮしている時と同様の効果を得られ、かつＬＥＤ１１に流すオフセット電流がパルス状であるため、常時ＬＥＤ１１が点灯することなく、液晶等、表示装置における残像低減効果を、より得ることができる。
【０１６６】
なお、図１５に示したＩＦ、オフセット電流、各ＰＷＭ信号の周波数とＤｕｔｙは一例であり、これらに限定するものではない。
【０１６７】
〔実施形態５〕
本発明の実施形態５について、図１６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態１〜４にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１６８】
図１６は実施形態５に係るＬＥＤ駆動回路（発光ダイオード駆動装置）３４の構成を表すブロック図である。
【０１６９】
ＬＥＤ駆動回路３４は、図１４に示したＬＥＤ駆動回路３３から、定電流回路２２に換えて電流制御回路２３、第１出力回路５１及び第２出力回路６３を備える点で相違する。ＬＥＤ駆動回路３４の他の構成はＬＥＤ駆動回路３３と同様である。
【０１７０】
第１出力回路５１及び第２出力回路６３は、電流制御回路２３の外部に配されている。第２出力回路６３はスイッチング素子４４と抵抗７４とを備えている。
【０１７１】
抵抗７４の一端はスイッチング素子４４の出力端と接続されており、他端は電気的に接地されている。スイッチング素子４４にはＬＥＤ１１を微点灯させるオフセット電流を流す。
【０１７２】
第１出力回路５１のスイッチング素子４２と、第２出力回路６３のスイッチング素子４４を、それぞれ個別に“ＯＮ”・“ＯＦＦ”させることにより、それぞれ任意のタイミングでＬＥＤ１１にＩＦを流すことが可能となる。
【０１７３】
アノード電圧生成回路１は、アノード電圧信号を生成し、当該生成したアノード電圧信号を、ＬＥＤ１１のアノード１１Ａに出力することで、ＬＥＤ１１に供給する。そして、ＬＥＤ１１のカソード１１Ｃから、スイッチング素子４２又はスイッチング素子４４にＩＦが流れることで、ＬＥＤ１１は白色光を発光する。ＬＥＤ１１のカソード１１Ｃからスイッチング素子４４に流れる電流がＬＥＤ１１のオフセット電流である。
【０１７４】
電流制御回路２３は、ＰＷＭ信号生成回路３Ｂからの第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１の”Ｈ”・”Ｌ”に対応してスイッチング素子４２をＯＮ／ＯＦＦさせるパルス信号である第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１１を生成し、当該生成した第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１１をスイッチング素子４２に出力する。これにより、電流制御回路２３は、ＰＷＭ信号生成回路３Ｂから入力される第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１が”Ｈ”のときは、スイッチング素子４２をＯＮする。これにより、ＰＷＭ信号生成回路３Ｂからの第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１の”Ｈ”に対応した期間ＬＥＤ１１に流れたＩＦは、カソード１１Ｃから第１出力回路５１に流れる。これにより、ＬＥＤ１１は白色光を点灯する。
【０１７５】
一方、ＰＷＭ信号生成回路３Ｂから電流制御回路２３へ出力される第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１が”Ｌ”のとき、スイッチング素子４２はＯＦＦとなり、ＬＥＤ１１のカソード１１Ｃから第１出力回路５１へはＩＦは流れない。
【０１７６】
電流制御回路２３は、ＰＷＭ信号生成回路３Ｂからの第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２の”Ｈ”・”Ｌ”に対応してスイッチング素子４４をＯＮ／ＯＦＦさせるパルス信号である第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ１２を生成し、当該生成した第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ１２をスイッチング素子４４に出力する。これにより、電流制御回路２３は、ＰＷＭ信号生成回路３Ｂから入力される第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２が”Ｈ”のときは、スイッチング素子４４をＯＮする。これにより、ＰＷＭ信号生成回路３Ｂからの第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２の”Ｈ”に対応した期間ＬＥＤ１１に流れたＩＦは、カソード１１Ｃから第２出力回路６３に流れる。これにより、ＬＥＤ１１は白色光を微点灯する。
【０１７７】
一方、ＰＷＭ信号生成回路３Ｂから電流制御回路２３へ出力される第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２が”Ｌ”のとき、スイッチング素子４４はＯＦＦとなり、ＬＥＤ１１のカソード１１Ｃから第２出力回路６３へはＩＦは流れない。
【０１７８】
電流制御回路２３は、スイッチング素子４２がＯＮしてＬＥＤ１１が点灯した際に、スイッチング素子４２と抵抗７３間の電圧が常に一定になるように電圧値をモニターして、その結果をフィードバック信号としてアノード電圧生成回路１へ出力することでフィードバックする。
【０１７９】
さらに、電流制御回路２３は、スイッチング素子４４がＯＮしてＬＥＤ１１が微点灯した際に、スイッチング素子４４と抵抗７４間の電圧が常に一定になるように電圧値をモニターして、その結果をフィードバック信号としてアノード電圧生成回路１へ出力することでフィードバックする。
【０１８０】
ここで、第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２は、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１が”Ｌ”のとき、”Ｈ”となる信号である。第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２は、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１の立ち下がりと同時に立ち上がる。
【０１８１】
上述のように第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１及び第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２を制御することにより、スイッチング素子４２がＯＦＦとなりＬＥＤ１１にＫＳＦ蛍光体１５による赤色の残光が発生し始めたとき、すなわち第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１が”Ｈ”から”Ｌ”になった時に、第２出力回路６３をＯＮさせることにより、ＬＥＤ１１に白色光を微発光させることができる。これにより、ＫＳＦ蛍光体１５による赤色光の残光と白色光が混色され、残光の視認性を低減させることができる。
【０１８２】
一例として、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１の周波数は１２０Ｈｚ、第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２の周波数は２４０Ｈｚである。なお、Ｄｕｔｙは、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１及び第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２共に２５％である。
〔実施例〕
図１７は各ＬＥＤ駆動回路で使用される各信号の値の一例を示す図である。図１８はＬＥＤ駆動回路１３０・３４で使用される各信号の値の一例を示す図である。
【０１８３】
図１７では、実施形態で説明した比較例に係るＬＥＤ駆動回路１３０、ＬＥＤ駆動回路３０、ＬＥＤ駆動回路３２・３３で用いる（１）オフセット電流（２）ＰＷＭ信号のＤｕｔｙ（３）ＩＦ（４）ＶＦ１（５）オフセット電流のＶＦ２（６）電力の具体的な数値を例示する。また、図１８では、ＬＥＤ駆動回路１３０・３４で使用される（１）オフセット電流（２）第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１のＤｕｔｙ（７）第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２のＤｕｔｙ（３）ＩＦ（４）ＶＦ１（５）オフセット電流のＶＦ２（６）電力の具体的な数値を例示する。
【０１８４】
（４）ＶＦ１とは、ＩＦを流すためにＬＥＤ１１に印加される順電圧である。（５）オフセット電流のＶＦ２とは、ＬＥＤ１１にオフセット電流を流すためにＬＥＤ１１に印加される順電圧である。
【０１８５】
なお（４）（５）に示す値はＩＦ‐ＶＦ特性による算出される値であり、ここでは概算を示している。
【０１８６】
（６）電力は、（１）×（１００％−（２））×（５）＋（２）×（３）×（４）で算出される値である。
【０１８７】
図１７、図１８では、各ＬＥＤ駆動回路間で（６）電力を同じとした場合のオフセット電流、ＩＦとを変更した場合の一例を示している。ＬＥＤの一般的な特性上、ＩＦを変動させるとＶＦも変動し、ＩＦの値を上昇させるとＶＦの値も上昇する。
【０１８８】
なお、図１７、図１８に示す各信号における数値は一例である。
【０１８９】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る発光ダイオード駆動装置（ＬＥＤ駆動回路３０〜３４）は、矩形波（ＰＷＭ信号）の信号レベルに応じて変化する駆動電流により駆動され、当該駆動電流に対応する輝度の１次光を発光する発光ダイオードチップ（ＬＥＤチップ１３）と、当該１次光により励起されて２次光を発光する蛍光体（ＫＳＦ蛍光体１５）とを有し、上記１次光と上記２次光との混色光を出射する発光ダイオード（ＬＥＤ１１）と、上記発光ダイオードチップと接続され、上記駆動電流が出力される上記発光ダイオードの出力端（カソード１１Ｃ）に、それぞれ接続されている第１出力回路５・５１及び第２出力回路６・６１・６２と、を備え、上記第１出力回路は、上記矩形波の信号レベルが第１レベル（”Ｈ”）のとき駆動し、上記出力端から第１電流を出力させることで上記発光ダイオードチップを発光させる一方、上記矩形波の信号レベルが第２レベル（”Ｌ”）のとき駆動を停止し、上記第２出力回路は、上記矩形波の信号レベルが上記第２レベル（”Ｌ”）のとき、上記出力端から、上記第１電流より電流値が低い第２電流（オフセット電流）を出力させることで上記発光ダイオードチップを発光させることを特徴とする。
【０１９０】
上記構成によると、上記矩形波の信号レベルが第１レベルのときは、上記発光ダイオードの出力端から上記第１出力回路に第１電流が流れることで、上記発光ダイオードチップは１次光を発光する。これにより、１次光と２次光との混色光が発光ダイオードから出射される。
【０１９１】
一方、上記矩形波の信号レベルが第２レベルのときは、上記第１出力回路は駆動を停止し、上記発光ダイオードから上記第１出力回路へ第１電流は流れない。しかし、上記第２出力回路により、上記発光ダイオードの上記出力端から、上記第１電流より値が低い第２電流が流れる。このため、上記矩形波の信号レベルが第２レベルのときも、上記発光ダイオードチップは、上記第１電流による１次光より輝度が低い１次光を発光し、これにより、上記発光ダイオードは白色光を微点灯する。
【０１９２】
したがって、上記矩形波の信号レベルが第２レベルのときに発生する上記蛍光体の残光と、上記微点灯による白色光が混色することにより、赤色光の残光の視認性を低減することができる。
【０１９３】
本発明の態様２に係る発光ダイオード駆動装置は、上記態様１において、上記矩形波は、ＰＷＭ信号であり、上記ＰＷＭ信号の周波数は１２０Ｈｚ以下であり、上記第２電流の電流値は、上記第１電流の電流値の１／１０以下であることが好ましい。
【０１９４】
上記構成により、発光ダイオード駆動装置が用いられる表示装置における動画の表示性能の低下を抑制し、かつ、残光の低減をすることができる。
【０１９５】
本発明の態様３に係る発光ダイオード駆動装置は、上記態様１において、上記矩形波である第１ＰＷＭ信号と、当該第１ＰＷＭ信号の信号レベルが第２レベルの期間に信号レベルが第１レベルとなる第２ＰＷＭ信号とを生成するＰＷＭ信号生成部を備え、上記第１出力回路は、上記第１ＰＷＭ信号の信号レベルが第１レベルのとき駆動し、上記第１ＰＷＭ信号の信号レベルが上記第２レベルのとき駆動を停止し、上記第２出力回路は、上記第２ＰＷＭ信号の信号レベルが上記第１レベルのとき導通し、上記第２ＰＷＭ信号の信号レベルが第２レベルのとき非導通となるスイッチング素子を有する。
【０１９６】
上記構成により、上記第１出力回路と、上記第２出力回路とを個別に駆動させることができる。これにより、より発光ダイオード駆動装置が用いられる表示装置の画像表示品質を向上させることができる。
【０１９７】
本発明の態様４に係る発光ダイオード駆動装置は、上記態様１〜３において、上記第１電流の電流値に比例して、上記第２電流の電流値が変動することが好ましい。
【０１９８】
本発明の態様５に係る発光ダイオード駆動装置は、上記態様１または２において、上記第２出力回路は、上記第１出力回路が駆動を停止しているとき導通するスイッチング素子と、当該スイッチング素子の出力端に一端が接続され、他端が電気的に接地されている抵抗とを有することが好ましい。
【０１９９】
上記構成により、上記第１出力回路が駆動を停止しているときも、上記第２出力回路を通じて上記発光ダイオードの出力端から第２電流を出力させ、発光ダイオードを微点灯させることができる。
【０２００】
本発明の態様６に係る発光ダイオード駆動装置は、上記態様１〜５において、上記第１出力回路と、上記第２出力回路とは、並列に接続されていることが好ましい。上記構成により、上記第１出力回路が駆動を停止しているときも、上記第２出力回路を通じて上記発光ダイオードから第２電流を出力させ、発光ダイオードを微点灯させることができる。
【０２０１】
ここで、通常、ＬＥＤを駆動する方法としては、（複数含む）ＬＥＤに対して１ｃｈで駆動させる。但し、１ｃｈでは流す電流が不足する場合は、複数のｃｈを使って同時に並列駆動させる。
【０２０２】
上記構成によると、複数の発光ダイオードを同時に駆動させず、異なる周波数、あるいは異なるタイミングで駆動させることができる。
【０２０３】
本発明の態様７に係る発光ダイオード駆動装置は、上記態様１において、上記発光ダイオードチップは青色光を発光する青色ＬＥＤチップであり、上記蛍光体は、上記青色光により赤色光を発光する赤色蛍光体と、上記青色光により緑色光を発光する緑色蛍光体とを有し、上記赤色蛍光体は、禁制遷移により上記赤色光を発光する蛍光体であることが好ましい。
【０２０４】
本発明の態様８係る発光ダイオード駆動装置は、上記態様７において、上記赤色蛍光体は、Ｍｎ４＋賦活複合フッ素化物蛍光体であることが好ましい。
【０２０５】
本発明の態様９に係る照明装置７１は、上記態様１〜８における発光ダイオード駆動装置を備えていることが好ましい。上記構成により、上記矩形波の信号レベルが第２レベルのときに発生する上記蛍光体の残光の視認性が低減された照明装置を得ることができる。
【０２０６】
本発明の態様１０に係る発光ダイオード駆動装置は、上記態様１〜８において、上記第２出力回路は、上記発光ダイオードの出力端に一端が接続され、他端が電気的に接地されている抵抗（７・７４）を有することが好ましい。
【０２０７】
本発明の態様１１に係る発光ダイオード駆動装置は、上記態様１〜８、１０において、上記第１出力回路は上記第１レベルのときに導通するスイッチング素子からなることが好ましい。
【０２０８】
本発明の態様１２に係る発光ダイオード駆動装置は、上記態様１１において、上記第１出力回路は、さらに上記スイッチング素子の出力端に一端が接続され、他端が電気的に接地されている抵抗（７３）を有することが好ましい。
【０２０９】
本発明の態様１３に係る発光ダイオード駆動装置は、上記態様３において、上記矩形波である第１ＰＷＭ信号と、当該第１ＰＷＭ信号の信号レベルが第２レベルの期間に信号レベルが第１レベル及び第２レベルとなる第２ＰＷＭ信号とを生成するＰＷＭ信号生成部を備え、上記第１出力回路は、上記第１ＰＷＭ信号の信号レベルが第１レベルのとき駆動し、上記第１ＰＷＭ信号の信号レベルが第２レベルのとき駆動を停止し、上記第２出力回路は、上記第２ＰＷＭ信号の信号レベルが第１レベルのとき導通し、上記第２ＰＷＭ信号の信号レベルが第２レベルのとき非導通となるスイッチング素子を有することが好ましい。
【０２１０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２１１】
本発明は、発光ダイオード駆動装置及び照明装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０２１２】
１  アノード電圧生成回路
２  定電流回路
３・３ａ  ＰＷＭ信号生成回路（ＰＷＭ信号生成部）
４  スイッチング素子
５・５１  第１出力回路
６・６１・６２・６３  第２出力回路
７  抵抗
１１  ＬＥＤ（発光ダイオード）
１１Ａ  アノード
１１Ｃ  カソード
１３  ＬＥＤチップ（発光ダイオードチップ）
１４  樹脂
１５  ＫＳＦ蛍光体（蛍光体、赤色蛍光体、Ｍｎ４＋賦活複合フッ素化物蛍光体）
１７  緑蛍光体
２１・２３  電流制御回路
２２  定電流回路
３０〜３４  ＬＥＤ駆動回路（発光ダイオード駆動装置）
４１〜４４  スイッチング素子
７１  照明装置
７３・７４  抵抗
Ｗ０  白色光（混色光）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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2015114958.tif 000024
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