(57)【要約】【課題】簡単な構成で、液晶表示装置及びＬＥＤ駆動装置の照明モジュールの明るさを改善する。【解決手段】液晶表示素子と、ＬＥＤを内蔵し、ＬＥＤからの入射光を伝播させ、液晶表示素子の裏面に照射する照明モジュールと、ＬＥＤに電力を供給する駆動回路と、を備える。この構成において、ＬＥＤの動作中の動作中の順方向電圧と参照電圧と比較し、その結果にしたがって、駆動回路からＬＥＤに供給する駆動電流を制御する制御回路とを備える。【選択図】図２
2008116853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示素子と、
前記液晶表示素子を照明するＬＥＤと、
前記ＬＥＤに電力を供給する駆動回路と、
前記ＬＥＤの動作中の順方向電圧と参照電圧と比較し、前記駆動回路から前記ＬＥＤに供給する駆動電流を制御する制御回路と、を備える、ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記制御回路は、前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧が第１の設定電圧より高いときには、前記ＬＥＤに供給される駆動電流を第１の値に設定し、前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧が前記第１の設定電圧より低下した場合には、前記ＬＥＤに供給される前記駆動電流を前記第１の値より小さい第２の値に設定する、ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧が前記第１の設定電圧より高い値から前記第１の設定電圧より低下した場合には、前記第１の設定電圧は、前記第１の設定電圧より低い第２の設定電圧に設定し直す、ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧が前記第１の設定電圧よりも低い値から前記第１の設定電圧より上昇した場合には、前記第１の設定電圧は、前記第１の設定電圧より高い第２の設定電圧に設定し直す、ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記駆動回路は、前記ＬＥＤに一定電流を供給する定電流駆動回路で構成される、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記ＬＥＤは複数接続され、
前記制御回路は、前記複数接続されるＬＥＤの何れか一つの前記動作中の順方向電圧を検出する、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
液晶表示素子と、
前記液晶表示素子を照明するＬＥＤと、
前記ＬＥＤに電力を供給する駆動回路と、
前記駆動回路に出力する電圧を補正することにより前記駆動回路から前記ＬＥＤに供給する駆動電流を制御して調光を行う調光制御部と、
前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧を検出し、前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧に応じて前記駆動回路に出力する電圧を補正することにより前記駆動回路から前記ＬＥＤに供給する前記駆動電流を制御する制御回路を備え、
前記駆動回路は、前記調光制御部から出力された電圧と前記制御回路から出力された電圧とを比較し、低い側の電圧を選択して前記ＬＥＤに電力を供給する、ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
液晶表示素子と、
前記液晶表示素子を照明するＬＥＤと、
前記ＬＥＤに電力を供給する駆動回路と、
前記駆動回路に出力する電圧を補正することにより前記駆動回路から前記ＬＥＤに供給する駆動電流を制御して調光を行う調光制御部と、
前記ＬＥＤの動作中の順方向電圧を検出し、前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧に応じて前記駆動回路に出力する電圧を補正することにより前記駆動回路から前記ＬＥＤに供給する前記駆動電流を制御する制御回路を備え、
前記調光制御部は、前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧と順方向電流、周囲温度と許容する順方向電流の特性に関する複数の変換テーブルと、前記ＬＥＤの輝度を調光制御する調光テーブルを備える、ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
前記調光制御部は、前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧と前記順方向電流、前記周囲温度と前記許容する順方向電流の特性に関する複数のテーブルから、前記調光テーブルの最大値を前記ＬＥＤの前記周囲温度に応じた値に制御する、ことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記調光制御部は、前記調光テーブルの前記最大値を変更した場合には、前記最大値を変更した分だけ前記調光テーブル全体をシフトする、ことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記調光制御部は、前記調光テーブルの前記最大値を変更した場合には、前記調光テーブルのうち最小値はシフトせず、中間値を前記最大値を変更した分だけ前記最大値と前記最小値からの比率を変更することなくシフトする、ことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記調光制御部は、前記調光テーブルの前記最大値を変更した場合には、前記調光テーブルのうち前記最大値を変更した分を前記調光テーブルから削除する、ことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。 
【請求項１３】
ＬＥＤと、
前記ＬＥＤに電力を供給する駆動回路と、
前記ＬＥＤの動作中の順方向電圧と参照電圧と比較し、前記駆動回路から前記ＬＥＤに供給する駆動電流を制御する制御回路とを備える、ことを特徴とするＬＥＤ駆動装置。
【請求項１４】
前記制御回路は、前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧が第１の設定電圧より高いときには、前記ＬＥＤに供給される前記駆動電流を第１の値に設定し、前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧が前記第１の設定電圧より低下した場合には、前記ＬＥＤに供給される前記駆動電流を前記第１の値より小さい第２の値に設定する、ことを特徴とする請求項１３に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項１５】
前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧が前記第１の設定電圧より高い値から前記第１の設定電圧より低下した場合には、前記第１の設定電圧は、前記第１の設定電圧より低い第２の設定電圧に設定し直す、ことを特徴とする請求項１３に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項１６】
前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧が前記第１の設定電圧より低い値から前記第１の設定電圧より上昇した場合には、前記第１の設定電圧は、前記第１の設定電圧より高い第２の設定電圧に設定し直す、ことを特徴とする請求項１３に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項１７】
前記駆動回路は、前記ＬＥＤに一定電流を供給する定電流駆動回路で構成される、ことを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項１８】
前記ＬＥＤは複数接続され、
前記制御回路は、複数接続される前記ＬＥＤの何れか一つの前記動作中の順方向電圧を検出する、ことを特徴とする請求項１３から１７のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項１９】
ＬＥＤと、
前記ＬＥＤに電力を供給する駆動回路と、
前記駆動回路に出力する電圧を補正することにより前記駆動回路から前記ＬＥＤに供給する駆動電流を制御して前記ＬＥＤの輝度を調整する調光制御部と、
前記ＬＥＤの動作中の順方向電圧を検出し、前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧に応じて前記駆動回路に出力する電圧を補正することにより前記駆動回路から前記ＬＥＤに供給する前記駆動電流を制御する制御回路と、を備え、
前記駆動回路は、前記調光制御部から出力された電圧と前記制御回路から出力された電圧とを比較し、低い側の電圧を選択して前記ＬＥＤに電力を供給する、ことを特徴とするＬＥＤ駆動装置。
【請求項２０】
ＬＥＤと、
前記ＬＥＤに電力を供給する駆動回路と、
前記駆動回路に出力する電圧を補正することにより前記駆動回路から前記ＬＥＤに供給する駆動電流を制御して前記ＬＥＤの輝度を調整する調光制御部と、
前記ＬＥＤの動作中の順方向電圧を検出し、前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧に応じて前記駆動回路に出力する電圧を補正することにより前記駆動回路から前記ＬＥＤに供給する前記駆動電流を制御する制御回路と、を備え、
前記調光制御部は、前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧と順方向電流、周囲温度と許容する順方向電流の特性に関する複数の変換テーブルと、前記ＬＥＤの輝度を調光制御する調光テーブルを備える、ことを特徴とするＬＥＤ駆動装置。
【請求項２１】
前記調光制御部は、前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧と前記順方向電流、前記周囲温度と前記許容する順方向電流の特性に関する複数のテーブルから、前記調光テーブルの最大値を前記ＬＥＤの前記周囲温度に応じた値に制御する、ことを特徴とする請求項２０に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項２２】
前記調光制御部は、前記調光テーブルの前記最大値を変更した場合には、前記最大値を変更した分だけ前記調光テーブル全体をシフトする、ことを特徴とする請求項２１に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項２３】
前記調光制御部は、前記調光テーブルの前記最大値を変更した場合には、前記調光テーブルのうち最小値はシフトせず、中間値を前記最大値を変更した分だけ前記最大値と前記最小値からの比率を変更することなくシフトする、ことを特徴とする請求項２２に記載のＬＥＤ駆動装置。
【請求項２４】
前記調光制御部は、前記調光テーブルの前記最大値を変更した場合には、前記調光テーブルのうち前記最大値を変更した分を前記調光テーブルから削除する、ことを特徴とする請求項２２に記載のＬＥＤ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤを発光駆動するＬＥＤ駆動装置およびＬＥＤにて液晶表示素子を照明する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、図１１乃至１３を用いて、従来より使用されている液晶表示装置のいくつかの構成を説明する。図１１に示す液晶表示装置は、液晶表示素子１、発光素子２および発光素子２からの入射光を伝播させ液晶表示素子１の裏面に照射する導光体３を含む。発光素子２及び導光体３は照明モジュール４を構成する。液晶表示装置は、さらに照明モジュール４に電流を供給する駆動回路５を含んで構成される。図１１に示された構成の液晶表示装置は、透過型と呼ばれる液晶表示装置であり、表示の際は、常に照明モジュール４に電力を供給する必要がある。
【０００３】
また、図１２に示す液晶表示装置は、半透過反射型と呼ばれる液晶表示装置であり、半透過反射板６の反射作用により、日中は外光により、発光素子２からの光がなくても十分に明るい画面が得られる。従って照明モジュール４は、夜間など外光を充分に取り込むことが出来ない場合の補助照明として使用される。
【０００４】
さらに図１３の液晶表示装置は、反射型と呼ばれる液晶表示装置であり、反射板７の反射作用により、日中は発光素子２からの光がなくても充分に明るい画面が得られる。従って、図１２に示す液晶表示装置と同様に、照明モジュール４は夜間など外光を充分に取り込むことの出来ない場合の補助照明として使用される。
【０００５】
図１１乃至図１３の液晶表示装置では、照明モジュール４に使用される発光素子２として一般に冷陰極管や白色ＬＥＤが使用される。しかし、デジタルカメラ等のカラー液晶表示装置においては、低消費電力化と高密度化の観点から白色ＬＥＤの使用が有利であり、白色ＬＥＤの使用が多い。又、モノクロの液晶表示装置では、同様の理由により、赤色、緑色、青色等の高輝度ＬＥＤの使用が有利である。
【特許文献１】特開２００４−０６９９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＬＥＤ等の発光素子の輝度は、発光素子に流れる順方向電流の大きさに依存するが、発光素子に流すことの出来る許容する順方向電流は、一般に周囲温度が上昇すると低下する傾向にある。図７に白色ＬＥＤの許容する順方向電流の周囲温度特性の例を示す。このグラフから分かるように、周囲温度が３０度近辺を越えると許容する順方向電流が減少していく。デジタルカメラにおいては、室内だけでなく、様々な環境下で使用されるため、一般にマイナス２０度からプラス６０度の温度範囲で使用可能とする必要がある。
【０００７】
図７の特性を有する白色ＬＥＤを発光素子として使用した照明モジュール４を備えた液晶表示装置を設け、これをデジタルカメラの表示部として使用する場合を検討する。デジタルカメラをマイナス２０度乃至プラス６０度の周囲温度の範囲で動作させる場合、従来は、順方向電流をこの範囲における最小の許容する順方向電流より小さい値に設定して動作させている。しかし、このように順方向電流の設定電流の値を設定すると、周囲温度が４０度以下のときには、許容する順方向電流がもっと上にあるにも係わらず、それよりも小さい値の順方向電流を流すことになるので、充分な輝度が得られないという問題がある。
【０００８】
このように、従来、照明モジュール４の発光素子に供給する順方向電流は、高温での許容する順方向電流により制限される。したがって、最も使用頻度の高い常温環境下、あるいは低温環境下で使用する際、発光素子の性能を充分に引き出すことが出来ず、表示部の画面の明るさが不十分であるという問題がある。これに対処するため、発光素子の数を増やすことが考えられるが、発光素子の数を増やすと、製造コストの増加、実装スペース、重量の増加等の諸問題の発生につながる。
【０００９】
一方、図１４に示す液晶表示装置のように、温度センサ８により照明モジュール４の周囲温度を観測し、システムコントローラ９により照明モジュール４に含まれるＬＥＤの駆動電流を制御するという手法が考えられる。しかしながら、たとえば１個の温度センサ８では、発光素子の近傍温度しか検知できず、また、精度を得るために照明モジュール４の内部に搭載する必要がある。したがって、前述の発光素子の数を増やす手法と同様に、実装スペース、重量の増加となり照明モジュール４自体の面積、厚みの増加につながり、別の問題が発生する。
【００１０】
本発明は、温度センサ等を搭載することなく、又、発光素子自体の周囲温度を精度良く検出し、常温及び低温環境下での液晶表示装置の照明モジュールの明るさを改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明の実施形態に係る液晶表示装置は、
液晶表示素子と、
前記液晶表示素子を照明するＬＥＤと、
前記ＬＥＤに電力を供給する駆動回路と、
前記ＬＥＤの動作中の順方向電圧と参照電圧と比較し、前記駆動回路から前記ＬＥＤに供給する駆動電流を制御する制御回路と、を備える。
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明の他の実施形態に係る液晶表示装置は、
液晶表示素子と、
前記液晶表示素子を照明するＬＥＤと、
前記ＬＥＤに電力を供給する駆動回路と、
前記駆動回路に出力する電圧を補正することにより前記駆動回路から前記ＬＥＤに供給する駆動電流を制御して調光を行う調光制御部と、
前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧を検出し、前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧に応じて前記駆動回路に出力する電圧を補正することにより前記駆動回路から前記ＬＥＤに供給する前記駆動電流を制御する制御回路と、を備え、
前記駆動回路は、前記調光制御部から出力された電圧と前記制御回路から出力された電圧とを比較し、低い側の電圧を選択して前記ＬＥＤに電力を供給する、ことを特徴とする。
【００１３】
上記の目的を達成するため、本発明の、さらに他の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置は、
ＬＥＤと、
前記ＬＥＤに電力を供給する駆動回路と、
前記ＬＥＤの動作中の順方向電圧と参照電圧と比較し、前記駆動回路から前記ＬＥＤに供給する駆動電流を制御する制御回路とを備える、ことを特徴とする。
【００１４】
上記の目的を達成するため、本発明の、さらに他の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置は、
ＬＥＤと、
前記ＬＥＤに電力を供給する駆動回路と、
前記駆動回路に出力する電圧を補正することにより前記駆動回路から前記ＬＥＤに供給する駆動電流を制御して前記ＬＥＤの輝度を調整する調光制御部と、
前記ＬＥＤの動作中の順方向電圧を検出し、前記ＬＥＤの前記前記動作中の順方向電圧に応じて前記駆動回路に出力する電圧を補正することにより前記駆動回路から前記ＬＥＤに供給する前記駆動電流を制御する制御回路と、を備え、
前記駆動回路は、前記調光制御部から出力された電圧と前記制御回路から出力された電圧とを比較し、低い側の電圧を選択して前記ＬＥＤに電力を供給する、ことを特徴とする。
【００１５】
上記の目的を達成するため、本発明の、さらに他の実施形態に係るＬＥＤ駆動装置は、
ＬＥＤと、
前記ＬＥＤに電力を供給する駆動回路と、
前記駆動回路に出力する電圧を補正することにより前記駆動回路から前記ＬＥＤに供給する駆動電流を制御して前記ＬＥＤの輝度を調整する調光制御部と、
前記ＬＥＤの動作中の順方向電圧を検出し、前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧に応じて前記駆動回路に出力する電圧を補正することにより前記駆動回路から前記ＬＥＤに供給する前記駆動電流を制御する制御回路と、を備え、
前記調光制御部は、前記ＬＥＤの前記動作中の順方向電圧と順方向電流、周囲温度と許容する順方向電流の特性に関する複数の変換テーブルと、前記ＬＥＤの輝度を調光制御する調光テーブルを備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡単な構成で、液晶表示素子を照明するＬＥＤの明るさを改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
＜実施形態１＞
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る液晶表示装置及びＬＥＤ駆動装置を説明する。
【００１８】
図１に、本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の構成を示す。この液晶表示装置は、透過型液晶表示装置であり、液晶表示素子１０、ＬＥＤ等で構成される発光素子１１および発光素子１１からの入射光を伝播させ、液晶表示素子１０の裏面に照射する導光体１２を含む。発光素子１１と導光体１２は、照明モジュール１３を構成する。さらに、照明モジュール１３に電力を供給する駆動回路１４および発光素子１１の動作中の順方向電圧を検出し、発光素子１１の動作中の順方向電圧に応じた電流が発光素子１１に供給されるように駆動回路１４を制御する制御回路１５とを含んで構成される。
【００１９】
制御回路１５は、発光素子１１の動作中の順方向電圧が高いほど駆動回路１４から発光素子１１に供給される電流が少なくなるように駆動回路１４を制御する。
【００２０】
次に、図７に示す特性を有するＬＥＤを照明モジュール１３の発光素子１１として使用する場合、上記実施形態１の駆動回路１４および制御回路１５の詳細な構成例を、図２を参照して説明する。この構成例においては、照明モジュール１３のＬＥＤである発光素子Ｄ１（１１）に供給する電流を、発光素子Ｄ１の動作中の順方向電圧に応じ、大小２段階に切り換える機能を有する。
【００２１】
まず、図２において、駆動回路１４は定電流駆動回路として、ＮＰＮトランジスタＴｒ１一石で構成される、もちろん一石での構成だけでなく、ダーリントン接続等により複数のトランジスタの組み合わせにて定電流駆動回路を構成しても構わない。トランジスタＴｒ１のベースは、抵抗Ｒ１を介してシステムコントローラＩＣ１に接続されると共に、抵抗Ｒ２を介して接地され、さらに制御回路１５の出力に接続されている。
【００２２】
照明モジュール１３の発光素子Ｄ１は、電源電圧ＶＤＤとトランジスタＴｒ１のコレクタの間に直列に接続されている。発光素子Ｄ１も一個の構成に限らず、複数の接続でも構わない。又、接続形態も直列、並列に限定されない。一例ではあるが、図２に示すように、直列接続で破線で示す発光素子Ｄ２を追加する場合は、破線で示す電源電圧ＶＤＤから電源を供給することになるが、この場合、電源電圧ＶＤＤの電圧値はより高い電圧となる。
【００２３】
駆動回路１４は、トランジスタＴｒ１のエミッタ電圧を抵抗Ｒ３の値で割ったＶｅ１／Ｒ３の一定電流を照明モジュール１３の発光素子Ｄ１に供給する定電流回路である。抵抗Ｒ１、Ｒ２は、所定の電流となるようにシステムコントローラＩＣ１からの出力電圧を分圧している。
【００２４】
制御回路１５は、システムコントローラＩＣ１、コンパレータＩＣ２及びトランジスタＴｒ２から構成され、発光素子Ｄ１の動作中の順方向電圧に応じて、駆動回路１４から発光素子Ｄ１に供給する電流を２段階に切り替えるための制御回路である。
【００２５】
発光素子Ｄ１の動作中の順方向電圧Ｖｆを抵抗Ｒ４、Ｒ５で分圧した電圧出力がコンパレータＩＣ２の−入力側に供給され、＋入力側に供給された参照電圧Ｖｒｅｆと比較される。また、コンパレータＩＣ２の出力電圧は、システムコントローラＩＣ１に供給されると共に、抵抗Ｒ６を介してトランジスタＴｒ２のベースに供給される。また、トランジスタＴｒ２のコレクタは、抵抗Ｒ７を介してトランジスタＴｒ１のベースに接続される。
【００２６】
図８に示すように、発光素子Ｄ１の動作中の順方向電圧Ｖｆは、周囲温度Ｔａが上がると低下していく特性を有する。したがって、図２に示す制御回路１５の構成よれば、発光素子Ｄ１の分圧された動作中の順方向電圧Ｖｆが、コンパレータＩＣ２の＋入力側に供給された第１の設定電圧である所定の参照電圧Ｖｒｅｆより下がると、コンパレータＩＣ２が「Ｈ」を出力する。これによりトランジスタＴｒ２が導通し、抵抗Ｒ２とＲ７が並列に接続される。そして、トランジスタＴｒ１のベース電位が下がり、トランジスタＴｒ１のエミッタ電位Ｖｅ１も下がるので、照明モジュール１３の発光素子Ｄ１に供給する電流Ｖｅ１／Ｒ３も低下することになる。
【００２７】
このように発光素子Ｄ１に供給する電流を発光素子Ｄ１自体の動作中の順方向電圧Ｖｆに応じて２段階に切り替えることにより、常温、低温環境下での発光素子Ｄ１の輝度を向上することができる。又、発光素子Ｄ１が直列に複数接続された場合も、図２に示すように、何れか一つの発光素子Ｄ１またはＤ２の動作中の順方向電圧Ｖｆを検出して電流制御を行えばよい。このように、発光素子が複数接続されても、夫々の発光素子に対し周囲温度は同等であるので、何れか一つの動作中の順方向電圧が検出できれば、本実施形態１は実施することが可能となる。
【００２８】
上記の実施形態１の液晶表示装置では、液晶表示装置が高温環境下にあるときには、照明モジュール１３の発光素子Ｄ１へ供給する電流を減少させることができる。さらに、使用頻度の高い常温及び低温環境下にあるときには、発光素子Ｄ１に供給する電流を許容する順方向電流の値近くに高めることができる。また、温度センサを使用することなく発光素子Ｄ１自体の動作中の順方向電圧Ｖｆを検知するので、正確な温度が予測でき、かつ照明モジュール１３内に余分な追加部材を配置することも無い。したがって軽量、小型を可能とし、デジタルカメラ等に適用して好適な液晶表示装置及びＬＥＤ駆動装置を提供できる。
【００２９】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２に係る液晶表示装置及びＬＥＤ駆動装置で使用される制御回路１５のコンパレータＩＣ２の＋入力側に接続された参照電圧Ｖｒｅｆの制御に関し、図３に示す回路を参照して説明する。
【００３０】
本実施形態２は、発光素子Ｄ１の動作中の順方向電圧をＶｆに応じ、発光素子Ｄ１に供給する設定電流を２段階に切り替える手法をとるが、発光素子Ｄ１の個々の動作中の順方向電圧Ｖｆのばらつきにも対応可能な構成を示す。図３に示すように、実施形態２においては、駆動回路１４及び制御回路１５の構成に、さらにスイッチＳＷ、及びメモリＩＣ５が追加される構成となる。尚、本実施形態のみならず、これ以降説明する実施形態においては、基本的に同じ役割を果たす回路要素に対しては、実施形態１に用いた符号と同一な符号を使用して説明する。
【００３１】
発光素子Ｄ１の動作中の順方向電圧Ｖｆを抵抗Ｒ４、Ｒ５で分圧した出力電圧が、スイッチＳＷの一方の端子に接続され、スイッチＳＷの他方の端子がシステムコントローラＩＣ１に接続される。スイッチＳＷは、システムコントローラＩＣ１からの制御信号によりＯＮ／ＯＦＦ制御される。システムコントローラＩＣ１とメモリＩＣ５は、お互いにデータを交換可能に双方向接続されている。また、システムコントローラＩＣ１からコンパレータＩＣ２の＋入力側に参照電圧Ｖｒｅｆが供給される。
【００３２】
図３の基準電圧Ｖｒｅｆの制御の構成によれば、システムコントローラＩＣ１からの制御信号出力により、発光素子Ｄ１の動作中の順方向電圧ＶｆをメモリＩＣ５にて設定値として記憶する。そして、メモリＩＣ５内に設定された変換テーブルにより換算された参照電圧Ｖｒｅｆが第１の設定電圧として設定される。設定された参照電圧ＶｒｅｆがコンパレータＩＣ２の＋入力側に供給される。前記の変換テーブルは、たとえば、図８に示す発光素子の周囲温度と動作中の順方向電圧の特性表に従って作成される。又、システムコントローラＩＣ１からの制御信号は、外部入力に同期しても構わない。この場合、工場における初期動作時に常温にて制御することが望ましい。実施形態２の初期設定時には、ＳＷをＯＮとした状態で設定される。通常の動作においては、ＳＷはＯＦＦとされている。
【００３３】
図４に示す場合は、ＳＷを使用しない場合を示す。すなわち、発光素子Ｄ１の動作中の順方向電圧Ｖｆを、工場出荷の初期動作チェック時に常温にて測定し、メモリＩＣ５に工場調整値として記憶させ、メモリＩＣ５に設定された変換テーブルにより換算された参照電圧Ｖｒｅｆが設定される。前記の変換テーブルは、図８に示す発光素子の周囲温度と動作中の順方向電圧の特性表に従ったものである。
【００３４】
上記の実施形態２の液晶表示装置では、初期状態での常温時の発光素子Ｄ１の動作中の順方向電圧Ｖｆを検知し、テーブルにより換算して基準電圧Ｖｒｅｆを設定する。これにより、発光素子Ｄ１個々の動作中の順方向電圧Ｖｆのばらつきにも対応することができ、より精度の高い制御が可能となる。
【００３５】
次に、本発明の液晶表示装置及びＬＥＤ駆動装置の実施形態２の動作について図２、図３、及び図８を参照して説明する。図８に示すように、発光素子Ｄ１の動作中の順方向電圧Ｖｆの電圧変動は、温度上昇の他に、発光素子Ｄ１の順方向電流Ｉｆにも影響する。つまり、コンパレータＩＣ２が「Ｈ」を出力し、駆動回路５が発光素子Ｄ１に供給する電流が低下したとき、この電流の低下分だけ発光素子Ｄ１の動作中の順方向電圧Ｖｆは、更に下がることになる。
【００３６】
したがって、図２および３の構成において、コンパレータＩＣ２の出力電圧がシステムコントローラＩＣ１に供給され、システムコントローラＩＣ１は、コンパレータＩＣ２の出力電圧を受ける。そして、コンパレータの＋側の入力端子に接続される参照電圧Ｖｒｅｆの設定電圧を下げる方向に制御する。又、逆にコンパレータＩＣ２が「Ｌ」を出力し、駆動回路５が発光素子Ｄ１に供給する電流が増加した場合、システムコントローラＩＣ１は、コンパレータＩＣ２の出力電圧を受ける。それにより、コンパレータＩＣ２の＋側の入力端子に接続される参照電圧Ｖｒｅｆの設定電圧を上げる方向に制御する。
【００３７】
尚、参照電圧Ｖｒｅｆの第２の設定電圧への補正は、発光素子Ｄ１の順方向電流Ｉｆの変動による動作中の順方向電圧Ｖｆの変動分と同量とする。すると、動作中の順方向電圧Ｖｆが参照電圧Ｖｒｅｆ付近の場合、発光素子Ｄ１の供給電流が２段階に設定した設定電流の値の間において振動する。これにより、表示装置の画面がちらつくこともあり得る。この場合、補正分をずらして、切り替わりの設定電圧付近でヒステリシス特性を与えるのが望ましい。
【００３８】
上記のように構成することにより、発光素子Ｄ１の順方向電流Ｉｆの変動に対する動作中の順方向電圧Ｖｆの変動を抑制することができる。さらに、高温環境化と常温及び低温環境下との切り替わりに対し、設定電圧の付近でヒステリシスを与えることで、液晶表示装置を設定電圧（周囲温度）付近で使用する際に、バックライトに供給される電流が振動し、画面がちらつくことが防止できる。
【００３９】
＜実施形態３＞
次に、本発明の液晶表示装置及びＬＥＤ駆動装置の実施形態３について、図５を参照して説明する。図５における回路では、コンパレータＩＣ２の動作をシステムコントローラＩＣ１に行わせる構成とされている。したがって、発光素子Ｄ１の動作中の順方向電圧Ｖｆを分圧する抵抗Ｒ４とＲ５の接続中点電位は、Ａ／Ｄ変換回路ＩＣ３でデジタル信号に変換され、システムコントローラＩＣ１に供給される。実施形態３の場合にあっても、システムコントローラＩＣ１からの制御信号出力により、発光素子Ｄ１の動作中の順方向電圧ＶｆをメモリＩＣ５にて設定値として記憶し、メモリＩＣ５内に設定された変換テーブルにより換算された参照電圧Ｖｒｅｆが設定される。
【００４０】
＜実施形態４＞
次に、本発明の液晶表示装置及びＬＥＤ駆動装置の実施形態４について、図６を参照して説明する。図６において、制御回路１５は、コンパレータＩＣ２と基準電圧制御部ＩＣ４から構成され、発光素子Ｄ１の動作中の順方向電圧Ｖｆに応じて、駆動回路１４から発光素子Ｄ１、Ｄ２に供給する電流を制御するための回路である。発光素子Ｄ１の動作中の順方向電圧Ｖｆを抵抗Ｒ４、Ｒ５で分圧した出力電圧がコンパレータＩＣ２の−入力側に供給され、＋入力側に供給された参照電圧Ｖｒｅｆと比較される。コンパレータＩＣ２の出力電圧が駆動回路１４の駆動電圧出力部ＩＣ６に供給される。
【００４１】
参照電圧Ｖｒｅｆの制御は、図３の実施形態２で説明したものと同様となる。基準電圧制御部ＩＣ４は、発光素子Ｄ１の動作中の順方向電圧Ｖｆを抵抗Ｒ４、Ｒ５で分圧した出力電圧を検出し、参照電圧Ｖｒｅｆを基準として基準出力電圧を駆動回路５の駆動電圧出力部ＩＣ６に出力する。基準出力電圧は、図７に示す白色ＬＥＤの周囲温度と許容する順方向電流の関係を示す特性表と、図８に示す白色ＬＥＤの周囲温度と動作中の順方向電圧の関係を示す特性表の２つの特性表から換算された変換テーブルから参照電圧Ｖｒｅｆを基準として出力する。
【００４２】
図６において、駆動回路１４は駆動電圧出力部ＩＣ６と、定電流駆動回路としてのＮＰＮトランジスタＴｒ１一石で構成されている。実施形態１と同様に、一石での構成だけでなく、ダーリントン接続などで複数のトランジスタの組み合わせにて定電流駆動回路を構成しても構わない。トランジスタＴｒ１のベースは、抵抗Ｒ１を介して駆動電圧制御部ＩＣ６に接続され、又抵抗Ｒ２を介して接地されている。
【００４３】
駆動電圧出力部ＩＣ６は、システムコントローラＩＣ１の出力、制御回路１５の基準電圧制御部ＩＣ４の出力、さらにはコンパレータＩＣ２の出力が供給されている。バックライトの発光素子Ｄ１、Ｄ２は、電源電圧ＶＤＤとトランジスタＴｒ１のコレクタの間に直列に接続されている。トランジスタＴｒ１はエミッタから抵抗Ｒ３を介して接地され、電圧をＶｅ１／Ｒ３の一定電流を設定電流としてバックライト４１に供給する定電流回路である。
【００４４】
駆動電圧出力部ＩＣ６は、制御回路１５の基準電圧制御部ＩＣ４から「Ｈ」信号が入力されると、システムコントローラＩＣ１の出力と制御回路１５の基準電圧制御部ＩＣ４からの電圧値を比較する。そして、低い電圧側を選択して定電流駆動回路部を制御し、照明モジュール１３の発光素子Ｄ１、Ｄ２に駆動電流を供給する。
【００４５】
上記した制御により、発光素子Ｄ１、Ｄ２への供給電流を使用する周囲温度の範囲に対して許容電流近くまで高めることができ、使用する周囲温度の範囲に対して許容する順方向電流の特性に従った制御を可能とする。
【００４６】
図６に示す実施形態４の動作において、システムコントローラＩＣ１は、調光制御部の役割も果たす。すなわち、抵抗Ｒ４、Ｒ５で分圧された発光素子Ｄ１の動作中の順方向電圧Ｖｆを検出する。そして、図７乃至図９の発光素子の周囲温度と許容する順方向電流、周囲温度と動作中の順方向電圧、動作中の順方向電圧と順方向電流の特性に従った変換テーブルから現在の発光素子の周囲温度における電流値に換算する。そして順方向電流の値を複数段階に定められた調光テーブルの最大値なる設定電流として設定する。この変換テーブルおよび調光テーブルは、システムコントローラＩＣ１に接続されるメモリＩＣ５に設定される。
【００４７】
このとき、システムコントローラＩＣ１が、調光制御部として調光テーブルの最大値を初期値からシフトした分に対し、図１０に示すように、調光テーブルの全体をシフトする、中間値のみ最大値と最小値からの比率を変更せずにシフトする。あるいは、シフト分最大値を削除するの３通りの制御を行う。各制御は適宜ユーザが選択できるものとする。調光テーブルは図１０においては３段階を使用しているが、勿論、３通りより多い段階を使用しても構わない。
【００４８】
上記により、システムコントローラＩＣ１で実現される調光制御部による電流制御も独立で動作させることが可能であり且つ、使用する周囲温度の範囲に対して許容する順方向電流の特性に従った制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置及びＬＥＤ駆動装置のブロック構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る液晶表示装置及びＬＥＤ駆動装置の回路構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態２に係る液晶表示装置及びＬＥＤ駆動装置の回路構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る液晶表示装置及びＬＥＤ駆動装置の他の回路構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態３に係る液晶表示装置及びＬＥＤ駆動装置の回路構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態４に係る液晶表示装置及びＬＥＤ駆動装置の回路構成を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る液晶表示装置及びＬＥＤ駆動装置で使用可能な白色ＬＥＤの周囲温度と許容する順方向電流の関係を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る液晶表示装置及びＬＥＤ駆動装置で使用可能な白色ＬＥＤの周囲温度と動作中の順方向電圧の関係を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る液晶表示装置及びＬＥＤ駆動装置で使用可能な白色ＬＥＤの順方向電流と動作中の順方向電圧の関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る液晶表示装置及びＬＥＤ駆動装置で使用可能な調光テーブルの遷移を示す図である。
【図１１】従来技術における液晶表示装置の構成を示す図である。
【図１２】従来技術における液晶表示装置の他の構成を示す図である。
【図１３】従来技術における液晶表示装置の更に他の構成を示す図である。
【図１４】従来技術における液晶表示装置の更に他の構成を示す図である。
【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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