(57)【要約】【課題】液晶表示装置において、光源のＬＥＤを駆動する電源の電圧変換の効率が好適となる出力電圧は、当該電源が高電圧から降圧する方式であるか、低電圧から昇圧する方式であるかによって相違する。【解決手段】ＬＥＤ基板６０の導電パターンは、ＬＥＤストリング８２ａ，８２ｂそれぞれのアノード側と正極端子８６とをつなぐ正極経路９０ａ，９０ｂと、それぞれのカソード側と負極端子８８ａ，８８ｂとをつなぐ負極経路９２ａ，９２ｂと、ＬＥＤストリング８２ａ，８２ｂ間をつなぐストリング間経路９６とを有する。負極経路９２ａ、正極経路９０ｂ及びストリング間経路９６にはジャンパー導電部材で架橋される開路部９４ａ，９４ｂ，９４ｃが設けられる。ＬＥＤストリング８２ａ，８２ｂは開路部９４ｃを架橋した直列接続と、開路部９４ａ，９４ｂを架橋した並列接続とのいずれかに構成される。【選択図】図４
2012168471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線に沿って配列された２ｎ個のＬＥＤからなるＬＥＤ列を実装し、外部から正極端子及び負極端子に供給される電源により前記ＬＥＤを発光させるＬＥＤ基板を含んでなる光源と、
前記光源から光を照射されて表示を行う液晶パネルと、
を備え、
前記ＬＥＤ基板に形成された導電パターンは、
前記ＬＥＤ列のうちのｎ個のＬＥＤを直列に接続して第１ＬＥＤストリングを形成する導電経路、及び残りのｎ個のＬＥＤを直列に接続して第２ＬＥＤストリングを形成する導電経路と、
前記第１ＬＥＤストリングのアノード側の端部と前記正極端子とをつなぐ第１正極経路と、
ジャンパー導電部材で架橋される第１の開路部を介して前記第１ＬＥＤストリングのカソード側の端部と前記負極端子とをつなぐ第１負極経路と、
ジャンパー導電部材で架橋される第２の開路部を介して前記第２ＬＥＤストリングのアノード側の端部と前記正極端子とをつなぐ第２正極経路と、
前記第２ＬＥＤストリングのカソード側の端部と前記負極端子とをつなぐ第２負極経路と、
ジャンパー導電部材で架橋される第３の開路部を介して前記第１ＬＥＤストリングのカソード側の端部と前記第２ＬＥＤストリングのアノード側の端部とをつなぐストリング間経路と、
を備え、
前記第１及び第２ＬＥＤストリングは前記３つの開路部のうち前記第３の開路部のみを架橋した直列接続と、前記第１及び第２の開路部のみを架橋した並列接続とのいずれかに構成されること、
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記第１ＬＥＤストリングを構成するｎ個のＬＥＤは、前記ＬＥＤ列をその長手方向に関して二等分して得られる２つの部分列の一方であり、
前記第２ＬＥＤストリングを構成するｎ個のＬＥＤは、前記部分列の他方であること、
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置において、
前記正極端子及び前記負極端子の少なくとも一方は、複数の前記正極経路ごと又は複数の前記負極経路ごとに別々に設けられること、を特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置を用いたテレビジョン受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置及びテレビジョン受信機に関し、特に、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）を液晶パネルの照明光源として備えるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置はパソコン等のディスプレイや液晶テレビに用いられている。液晶表示装置にて画像を形成する液晶パネルの各画素は自ら発光しないため、液晶表示装置は液晶パネルに光を照射する光源を備え、液晶パネルからの透過光や反射光によって液晶パネルが形成する画像を目に見える表示とする。例えば、当該光源として液晶パネルの背後に配置されたバックライト装置と呼ばれる面光源が用いられ、この場合、液晶パネルからの透過光により画像が表示される。
【０００３】
ＬＥＤを用いた当該光源においては、表示画面が大きくなるにつれＬＥＤ基板上に実装されるＬＥＤの個数が増大する。多数のＬＥＤは特許文献１，２に記載されるようにＬＥＤを直列接続したストリング単位で駆動される。すなわち、ＬＥＤ基板には複数のＬＥＤを直列に接続する導体パターンが形成される。ストリングは表示画面が大きい場合にはＬＥＤ基板上に複数本形成される。ＬＥＤを点灯させる際には、ストリングを構成するＬＥＤの個数に応じた駆動電圧を電源から当該ストリングの両端に印加する。
【０００４】
図７は、従来の液晶表示装置又は液晶テレビの電源部のブロック図である。電源部２は、整流回路４にて商用交流電源を整流し、その出力を力率改善（Power Factor Correction：ＰＦＣ）回路６で約３９０Ｖ に昇圧する。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ８がＰＦＣ回路６の出力電圧を変換して、液晶表示装置で使用される主な直流電圧を生成する。ＬＥＤ駆動回路１０は、電源部２にてＤＣ−ＤＣコンバータ８が生成する２４Ｖを電源として用い、ストリングの駆動に必要な直流電圧を生成し出力する。ここで、ＬＥＤの順方向降下電圧ＶＦは一般のシリコンダイオードに比べて高く、３Ｖ程度である。そのため大抵のストリング長では当該ストリングの駆動に必要な電圧は２４Ｖより高くなり、一般にＬＥＤ駆動回路１０は入力電圧を昇圧してＬＥＤ基板１２へ出力する。
【０００５】
例えば、液晶テレビの製造メーカーにおいて液晶表示装置を外部調達する場合などは、メーカーや仕様が異なる複数種類の液晶表示装置が用いられることがある。このような場合に、ＬＥＤ駆動回路１０をテレビセットの電源部２と別体にする上述の構成は、液晶表示装置に好適なＬＥＤ駆動回路１０を採用できる。その一方で当該構成は、ＤＣ−ＤＣコンバータ８でのＰＦＣ回路６の出力電圧からの降圧、及びＬＥＤ駆動回路１０での昇圧という２回の電圧変換を行うため電力損失が大きくなる。
【０００６】
これに対し、ＤＣ−ＤＣコンバータがストリングの駆動に必要な電圧に応じてＰＦＣ回路の出力電圧を降圧してＬＥＤ駆動回路に供給する構成とすれば、無駄な昇圧を回避して電力損失を低減することが可能である。図８は当該構成の電源部２０のブロック図である。この構成では、ストリングの駆動に必要な出力電圧に応じて、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２からＬＥＤ駆動回路２４への入力電圧と併せてＬＥＤ駆動回路２４の回路構成が設計されるので、ＬＥＤ駆動回路２４を電源部２０の基板上に一体に構成することができる。ＤＣ−ＤＣコンバータ２２はストリングの駆動電圧より高い電圧をＬＥＤ駆動回路２４への入力電圧として生成し、ＬＥＤ駆動回路２４は当該入力電圧により動作してＬＥＤ基板１２への出力電圧を生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１８６６６８号公報
【特許文献２】特開２００８−２７０７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のようにＬＥＤ駆動回路には基本的にＰＦＣ回路の出力電圧からの降圧によりストリングの駆動電圧を生成する方式と、ＤＣ−ＤＣコンバータが生成した低電圧からの昇圧によりストリングの駆動電圧を生成する方式とが存在する。基本的に電圧変換効率は入力電圧と出力電圧との変換比に依存するので、所定のストリング駆動電圧を降圧で生成する場合と昇圧で生成する場合とでは一般に変換効率は相違する。そのため、従来の液晶表示装置は、光源を駆動する際の電力効率を駆動電圧生成の上述の両方式に対して共に好適とすることが難しいという問題を有していた。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、電圧変換によりＬＥＤストリングの駆動電圧を生成する回路をその変換効率が高い状態で動作させ、省電力化が図れる液晶表示装置及びそれを用いたテレビジョン受信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る液晶表示装置は、直線に沿って配列された２ｎ個のＬＥＤからなるＬＥＤ列を実装し、外部から正極端子及び負極端子に供給される電源により前記ＬＥＤを発光させるＬＥＤ基板を含んでなる光源と、前記光源から光を照射されて表示を行う液晶パネルと、を備え、前記ＬＥＤ基板に形成された導電パターンは、前記ＬＥＤ列のうちのｎ個のＬＥＤを直列に接続して第１ＬＥＤストリングを形成する導電経路、及び残りのｎ個のＬＥＤを直列に接続して第２ＬＥＤストリングを形成する導電経路と、前記第１ＬＥＤストリングのアノード側の端部と前記正極端子とをつなぐ第１正極経路と、ジャンパー導電部材で架橋される第１の開路部を介して前記第１ＬＥＤストリングのカソード側の端部と前記負極端子とをつなぐ第１負極経路と、ジャンパー導電部材で架橋される第２の開路部を介して前記第２ＬＥＤストリングのアノード側の端部と前記正極端子とをつなぐ第２正極経路と、前記第２ＬＥＤストリングのカソード側の端部と前記負極端子とをつなぐ第２負極経路と、ジャンパー導電部材で架橋される第３の開路部を介して前記第１ＬＥＤストリングのカソード側の端部と前記第２ＬＥＤストリングのアノード側の端部とをつなぐストリング間経路と、を備え、前記第１及び第２ＬＥＤストリングは前記３つの開路部のうち前記第３の開路部のみを架橋した直列接続と、前記第１及び第２の開路部のみを架橋した並列接続とのいずれかに構成される。
【００１１】
他の本発明に係る液晶表示装置においては、前記第１ＬＥＤストリングを構成するｎ個のＬＥＤは、前記ＬＥＤ列をその長手方向に関して二等分して得られる２つの部分列の一方であり、前記第２ＬＥＤストリングを構成するｎ個のＬＥＤは、前記部分列の他方である。
【００１２】
別の本発明に係る液晶表示装置においては、前記正極端子及び前記負極端子の少なくとも一方は、複数の前記正極経路ごと又は複数の前記負極経路ごとに別々に設けられる。
【００１３】
本発明に係るテレビジョン受信機は、上記本発明に係る液晶表示装置を用いたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る液晶表示装置及びそれを用いたテレビジョン受信機によれば、電圧変換によりＬＥＤストリングの駆動電圧を生成するＬＥＤ駆動回路をその変換効率が高い出力電圧で使用することが可能となる。例えば、ＬＥＤ駆動回路が降圧方式及び昇圧方式のいずれであっても変換効率が好適な状態で使用できる。これにより、液晶表示装置やテレビジョン受信機の省電力化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態である液晶表示装置の構成を表す模式図である。
【図２】液晶表示装置の垂直断面の一部を示す模式的な断面図である。
【図３】バックライトユニットの模式的な平面図である。
【図４】本発明の実施形態の液晶表示装置で用いられるＬＥＤ基板の模式的な平面図及び正面図である。
【図５】２つのＬＥＤストリングを直列接続とした場合のＬＥＤ基板及び電源部の構成を示す模式図である。
【図６】２つのＬＥＤストリングを並列接続とした場合のＬＥＤ基板及び電源部の構成を示す模式図である。
【図７】ＰＦＣ回路の出力に対し降圧及び昇圧の二段階の電圧変換を行い液晶表示装置のＬＥＤ基板への駆動電圧を生成する電源構成のブロック図である。
【図８】ＰＦＣ回路の出力から直接、降圧によって液晶表示装置のＬＥＤ基板への駆動電圧を生成する電源構成のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態である液晶表示装置３０の構成を表す模式図である。
【００１７】
図１に示すように、液晶表示装置３０は、液晶パネル４０、バックライトユニット４２、液晶パネル駆動回路４４、バックライト駆動回路４６及び制御装置４８を備える。液晶パネル駆動回路４４は走査線駆動回路５０と映像線駆動回路５２とを含んでいる。
【００１８】
液晶パネル４０は、透明な一対のガラス基板と、その間に挟まれた液晶と、液晶を挟んだ一対のガラス基板の表示面側及びバックライトユニット側それぞれの表面に貼り付けられた偏光板とを含んだ積層体であり、略矩形の平板形状を有する。
【００１９】
バックライトユニット側のガラス基板（ＴＦＴ基板と呼ぶ）の液晶側の面には、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）が画素配列に対応してマトリクス状に配置される。また、ＴＦＴ基板には複数の映像信号線Ｘと複数の走査信号線Ｙとが互いに直交して形成される。走査信号線ＹはＴＦＴの水平列ごとに設けられ、当該水平列の複数のＴＦＴのゲートに共通に接続される。映像信号線ＸはＴＦＴの垂直列ごとに設けられ、当該垂直列の複数のＴＦＴのソースに共通に接続される。また、各ＴＦＴのドレインには当該ＴＦＴに対応する画素領域に配置された画素電極が接続される。
【００２０】
各ＴＦＴは走査信号線Ｙに印加される走査信号に応じて水平列単位でオン／オフを制御され、オン状態とされた水平列の各ＴＦＴが画素電極を、映像信号線Ｘに印加される映像信号に応じた電位に設定する。液晶パネル４０は各画素電極に設定された電位により画素毎に液晶の配向を制御して、バックライトユニット４２から入射した光に対する透過率を変えることにより表示面に画像を形成する。
【００２１】
なお、表示面側のガラス基板にはカラーフィルタが形成され、画像のカラー表示を可能としている。
【００２２】
バックライトユニット４２は液晶パネル４０の裏面側に配置されている。バックライトユニット４２も矩形であり、その大きさは液晶パネル４０に相応している。図２は、液晶表示装置３０の垂直断面の一部を示す模式的な断面図である。バックライトユニット４２は、ＬＥＤ基板６０及びその表面に実装されたＬＥＤ６２と、導光板６４、光学シート群６６及び反射シート６８からなる積層体７０と、それらを中に収納する矩形の枠であるモールドフレーム７２とを含んで構成される。
【００２３】
導光板６４は例えば、アクリルで形成され、側部からＬＥＤ６２の光を入射される。入射した光は導光板６４内で全反射を繰り返して面状に広がり、液晶パネル４０の裏面に一様に照射される。反射シート６８は、導光板６４の裏面から漏れ出る光を反射して導光板６４へ戻し、バックライトユニット４２の発光効率を向上させる。光学シート群６６は、導光板６４の表面から出射される光を拡散し、発光面内での光強度の均一性を向上させる拡散シートや、拡散シートから前面の様々な方向へ出射される光を面に垂直な方向を中心として集光させ、発光面正面における輝度を向上させるプリズムシートを含む。
【００２４】
バックライトユニット４２はさらに、底面とその周を囲む側壁とを有する箱形の下フレーム７４を備え、この下フレーム７４の凹部内の底面上に上述のモールドフレーム７２とその収納物とが配置される。
【００２５】
走査線駆動回路５０はＴＦＴ基板に形成された複数の走査信号線Ｙに接続されている。走査線駆動回路５０は制御装置４８から入力されるタイミング信号に応じて走査信号線Ｙを順番に選択し、選択した走査信号線ＹにＴＦＴをオンする電圧を印加する。
【００２６】
映像線駆動回路５２はＴＦＴ基板に形成された複数の映像信号線Ｘに接続されている。映像線駆動回路５２は走査線駆動回路５０による走査信号線Ｙの選択に合わせて、当該選択された走査信号線Ｙに接続されるＴＦＴのそれぞれに、各画素の階調値を表す映像信号に応じた電圧を印加する。これにより、選択された走査信号線Ｙに対応する画素に映像信号が書き込まれる。これはラスター画像の水平走査に相当する。ちなみに、上述の走査線駆動回路５０の動作は垂直走査に相当する。
【００２７】
バックライト駆動回路４６は、制御装置４８から入力される発光制御信号に応じたタイミングや輝度でＬＥＤ６２を発光させる。バックライト駆動回路４６は、ＬＥＤ基板６０にＬＥＤ６２の駆動電圧を供給する上述したＬＥＤ駆動回路１０，２４の他、ＬＥＤ６２に供給される電流が発光制御信号で指示された輝度に応じた大きさであるかをモニタしフィードバック制御する回路も含む。
【００２８】
制御装置４８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算処理回路、及びＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリを備えている。制御装置４８は映像データを入力される。映像データは、液晶表示装置３０がテレビジョン受信機を構成する場合には、不図示のアンテナやチューナで受信される。また、映像データは映像再生装置など別の装置からも入力され得る。制御装置４８はＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを読み出して実行することにより各種の処理を実行する。具体的には、制御装置４８は当該映像データに対して色調整などの各種の画像信号処理を行って各画素の階調値を示す映像信号を生成し、当該映像信号を映像線駆動回路５２へ出力する。また、制御装置４８は入力された映像データに基づいて、映像線駆動回路５２、走査線駆動回路５０及びバックライト駆動回路４６が同期を取るためのタイミング信号を生成し、各駆動回路に向けて出力する。また、制御装置４８はバックライト駆動回路４６への発光制御信号としてタイミング信号の他、入力された映像データに基づいてＬＥＤ６２の輝度を制御するための信号を生成する。
【００２９】
図３はバックライトユニット４２の模式的な平面図である。下フレーム７４は、液晶パネル４０の大きさ、形状に相応した凹部を備え、この凹部内に積層体７０とＬＥＤ基板６０とが配置される。なお、図３ではモールドフレーム７２は図示を省略している。積層体７０は凹部の全面積のほとんどを占め、ＬＥＤ基板６０は積層体７０の周囲に残される隙間に配置される。例えば、ＬＥＤ基板６０は画面上で下端に当たる縁に沿って配置される。本実施形態の液晶表示装置３０は比較的に大画面を有し、横長の画面の下縁に２つのＬＥＤ基板６０を左右に並べて配置している。
【００３０】
図４は、左側のＬＥＤ基板６０の模式的な平面図及び正面図であり、図４（ａ）が平面図であり、ＬＥＤ基板６０の基板面に垂直な方向から見た基板の形状及び基板上に形成される導電パターンを回路図の形式に簡略化して表している。また、図４（ｂ）が正面図であり、基板の長手方向の側面８０と基板上に長手方向に配列された複数のＬＥＤ６２とが示されている。ＬＥＤ基板６０は、ＬＥＤ６２が光を出射する上面が導光板６４の側面に向くように配置される。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、ＬＥＤ基板６０は細長い形状を有し、その上に多数のＬＥＤ６２が実装される。ＬＥＤ６２はＬＥＤ基板６０の長手方向の直線に沿って列をなす。ＬＥＤ列は偶数個（自然数ｎを用いて２ｎ個と表す）のＬＥＤ６２からなり、２ｎ個のＬＥＤ６２のうち右半分のｎ個は、ＬＥＤ基板６０に形成された導電パターンによりＬＥＤ列における並び順に直列に接続されたＬＥＤストリング８２ａ（第１ＬＥＤストリング）を形成し、左半分のｎ個は、同じく導電パターンによりＬＥＤ列における並び順に直列に接続されたＬＥＤストリング８２ｂ（第２ＬＥＤストリング）を形成する。図４（ａ）に示す例では、両ＬＥＤストリング８２共に右側端部がアノード側、左側端部がカソード側になるようにｎ個のＬＥＤ６２が直列接続されている。
【００３２】
ＬＥＤ基板６０にはバックライト駆動回路４６からの配線を接続される電源端子８４が設けられる。電源端子８４はＬＥＤ列のアノード側に接続される正極端子８６とカソード側に接続される負極端子８８とからなり、本実施形態では負極端子８８はＬＥＤストリング８２の数に対応して２つ設けられている。
【００３３】
ＬＥＤ基板６０には電源端子８４とＬＥＤストリング８２とを接続するための導電パターンが形成される。当該導電パターンは、ＬＥＤストリング８２ａのアノード側の端部と正極端子８６とをつなぐ第１正極経路９０ａ、ＬＥＤストリング８２ａのカソード側の端部と負極端子８８ａとをつなぐ第１負極経路９２ａ、ＬＥＤストリング８２ｂのアノード側の端部と正極端子８６とをつなぐ第２正極経路９０ｂ、及びＬＥＤストリング８２ｂのカソード側の端部と負極端子８８ｂとをつなぐ第２負極経路９２ｂを含む。ここで、第１負極経路９２ａにはジャンパー導電部材で架橋される第１の開路部９４ａが形成され、第２正極経路９０ｂにはジャンパー導電部材で架橋される第２の開路部９４ｂが形成される。
【００３４】
さらにＬＥＤ基板６０にはＬＥＤストリング８２ａのカソード側の端部とＬＥＤストリング８２ｂのアノード側の端部とをつなぐための導電パターンとしてストリング間経路９６が形成される。ストリング間経路９６にはジャンパー導電部材で架橋される第３の開路部９４ｃが形成される。
【００３５】
各開路部９４はそれが設けられる経路９２ａ，９０ｂ，９６の導電パターンに形成された間隙であり、そのままの状態では当該経路は導通せず、当該間隙の両端の導電パターンをジャンパー導電部材で橋渡しすることで導通させることができる。ちなみに図４（ａ）では各開路部９４の点線は、ジャンパー導電部材で接続されていないことを表している。
【００３６】
ジャンパー導電部材としてジャンパー抵抗、ジャンパー線、ハンダが用いられ、開路部９４はそれを架橋するジャンパー導電部材の種類に応じて好適な間隙幅に形成される。例えば、ジャンパー抵抗用の開路部９４は抵抗の長さに応じて間隙を広げることができるのに対し、ハンダジャンパー用の開路部９４の間隙幅は狭く形成される。また、開路部９４の両側には導電パターンとしてパッドを設け、ジャンパー抵抗やジャンパー線の端子をハンダ付けしやすくしたり、ハンダジャンパーの際のハンダが載りやすくしたりすることが好適である。
【００３７】
３つの開路部９４のうち開路部９４ｃのみを架橋すると、ＬＥＤストリング８２ａ，８２ｂは直列接続される。一方、３つの開路部９４のうち開路部９４ａ，９４ｂのみを架橋すると、ＬＥＤストリング８２ａ，８２ｂは電源端子８４間に並列接続される。ＬＥＤ６２の順方向降下電圧をＶＦと表すと、直列接続状態のＬＥＤストリング８２を駆動するには、バックライト駆動回路４６は正極端子８６と負極端子８８ｂとの間に（２ｎ・ＶＦ）の電圧を印加する必要がある。一方、並列接続状態のＬＥＤストリング８２を駆動するには、正極端子８６と負極端子８８ａ，８８ｂとの間に（ｎ・ＶＦ）の電圧を印加する必要がある。
【００３８】
バックライト駆動回路４６からＬＥＤ基板６０に供給するＬＥＤ駆動電圧を生成する電源の構成として例えば、上述した２つの方式がある。すなわち、ＰＦＣ回路６の出力の比較的高い直流電圧を降圧し、これにより生成された共用の低電圧を昇圧してＬＥＤ駆動電圧を生成する二段変換方式と、ＰＦＣ回路６の出力電圧から降圧のみでＬＥＤ駆動電圧を生成する直接変換方式とがある。
【００３９】
これらにおける電圧変換はスイッチングコンバータにより行うことができる。スイッチングコンバータは入力電圧と出力電圧との間に２〜３倍程度の相違がある状態にて良好な効率を得ることできる。例えば、直接変換方式の降圧元となる基準電圧ＶＨとしてＰＦＣ回路６の出力電圧３９０Ｖを用い、一方、二段変換方式の昇圧元となる基準電圧ＶＬが２４Ｖである場合には、ＶＨとＶＬとは約１６倍相違する。そのため、スイッチングコンバータにより変換を行う場合、直接変換方式で効率が好適となる出力電圧Ｖαと二段変換方式で効率が好適となる出力電圧ＶβとはＶα＞Ｖβであり、また２〜３倍程度の違いを有する。よって、ＬＥＤストリング８２ａ，８２ｂの直列接続の駆動電圧（２ｎ・ＶＦ）を直接変換方式で変換効率が好適となる電圧範囲内に設定し、かつ並列接続の駆動電圧（ｎ・ＶＦ）を二段変換方式で変換効率が好適となる電圧範囲内に設定することが可能である。
【００４０】
図５は、２つのＬＥＤストリング８２を直列接続とした場合のＬＥＤ基板６０及び電源部の構成を示す模式図である。一方、図６は、２つのＬＥＤストリング８２を並列接続とした場合のＬＥＤ基板６０及び電源部の構成を示す模式図である。図５の構成では、図８に示した直接変換方式の電源部２０が駆動電圧（２ｎ・ＶＦ）を生成し、これが直列接続状態のＬＥＤストリング８２に印加される。一方、図６の構成では、図７に示した二段変換方式の電源構成が用いられ、電源部２にて降圧により生成した２４ＶをＬＥＤ駆動回路１０が昇圧して駆動電圧（ｎ・ＶＦ）を生成し、これが並列接続状態のＬＥＤストリング８２に印加される。
【００４１】
図５の構成において、ＤＣ−ＤＣコンバータ２２がＰＦＣ回路６の出力電圧３９０Ｖから１４０Ｖを生成してＬＥＤ駆動回路２４に入力し、ＬＥＤ駆動回路２４がおおよそ１００〜１３０Ｖの範囲の出力電圧を生成する際の変換効率を測定したところ、約８７〜８８％となり、約１１０Ｖにピークが得られた。一方、図６の構成においてＬＥＤ駆動回路１０が入力電圧２４Ｖから昇圧しておおよそ４０〜８０Ｖの範囲の出力電圧を生成する際の変換効率を測定したところ、約８４〜８７％となり、約５４Ｖにピークが得られた。よって、測定した回路構成では、（ｎ・ＶＦ）が５４〜５５Ｖに近い値となるようなＬＥＤストリング８２がいずれの駆動電圧生成方式においても変換効率を特に好適にする。例えば、ＶＦが３ＶのＬＥＤ６２を用いた場合には、ＬＥＤストリング８２の好適なストリング長ｎは１８個となる。
【００４２】
上述の測定例では、２つの駆動電圧生成方式での変換効率がピークとなる電圧の比が、ＬＥＤストリング８２の直列接続と並列接続とでの駆動電圧の比である２にほぼ一致したため、直列接続と並列接続との切り替えによりいずれの駆動電圧生成方式でもほぼピークの変換効率でバックライトユニット４２を駆動することができる。しかしながら、本発明は、２つの駆動電圧生成方式の変換効率のピーク電圧の比が好適に２倍であることを適用要件とするものではない。具体的には、上述の測定例にも示されるように各駆動電圧生成方式においてピークを中心として数十Ｖ程度の範囲では十分に変換効率が高く、ピークとなる電圧の比が２倍から或る程度ずれても、駆動電圧（２ｎ・ＶＦ）及び（ｎ・ＶＦ）を共に変換効率が高い電圧範囲内に設定することが可能である。ここで、上述したＰＦＣ回路の出力電圧を３９０Ｖとしたり、それを降圧して生成した２４Ｖから昇圧して他の回路の駆動電圧を生成したりする構成は、電子機器の設計においてよく用いられる構成である。当該構成では上述したようにＶαとＶβとの比が２〜３倍程度となり、この程度のピーク位置の相違は上述した理由から許容範囲である。
【００４３】
また、上述の例では、直接変換方式のＬＥＤ駆動回路２４と二段変換方式のＬＥＤ駆動回路１０とを取り上げ、それらの好適な出力電圧が互いに相違する場合における本願発明の有用性を説明した。しかし、本願発明の有用性は当該例に限定して解釈されるべきではない。つまり、直接変換方式の電源構成ではＬＥＤストリング８２を直列接続とし、二段変換方式の電源構成では並列接続とするということや、それら異なる電源構成の変換効率がピークとなる電圧の比が所定範囲内であるということは本発明が特にその有用性を発揮する場合ではあるが、それが有用性を発揮する全ての場合ではない。
【００４４】
本発明の有用性の一つの側面は、従来のストリング長が固定のＬＥＤ基板では、好適な変換効率を与える出力電圧範囲が重複しない複数のＬＥＤ駆動回路の全てに対しては変換効率を好適にすることは不可能であったのに対し、ストリング長の切り替えによりＬＥＤ駆動回路ごとに変換効率が好適となる出力電圧を選択できる点にある。すなわち、液晶表示装置３０に採用する電源の構成に応じて、ＬＥＤ基板６０に供給すべき駆動電圧を切り替え、当該電源を好適な変換効率で動作させることができる。
【００４５】
例えば、同じ直接変換方式の電源部であっても、ＶＨが上述の例のように高い場合にはＬＥＤストリング８２を直列接続として駆動電圧（２ｎ・ＶＦ）を生成することを選択でき、一方、ＶＨが低い場合には変換効率を考慮してＬＥＤストリング８２を並列接続として駆動電圧（ｎ・ＶＦ）を生成することを選択できる。
【００４６】
本発明の当該側面に関しては、ストリング長の切り替え倍率を２倍以外にする構成も考えられる。例えば、液晶表示装置３０に採用する可能性がある直接変換方式の電源構成と二段変換方式の電源構成とで変換効率がピークとなる電圧の比が３倍程度になる場合には、ＬＥＤ基板６０上にＬＥＤストリング８２を３本形成して、それらを直列接続するか並列接続するかで、３倍のストリング長と１倍のストリング長とを切り替えられる構成とすることが好適である。
【００４７】
また、ストリング長の切り替えをより多段階にすることも好適である。例えば、ＬＥＤ基板６０上にＬＥＤストリング８２を４本形成して、それらを全て直列接続する構成、２本の直列接続を２つ並列接続する構成、及び４本を並列接続する構成をジャンパー導電部材による架橋位置を変えることで切り替えるようにして、ストリング長を４倍、２倍及び１倍の３段階に変更可能とすることができる。このように多段階の切り替えを可能とした構成は、液晶表示装置３０にて好適な変換効率で動作させることができる電源の種類を増やすことができる。
【００４８】
その一方で、ストリング長の切り替え倍率を３倍以上とする構成や、３段階以上に切り替えられる構成は、ＬＥＤ基板６０上の導電パターンが複雑化する。すなわち、各ＬＥＤストリング８２と電源端子８４とをつなぐ配線パターンの本数や、開路部９４の数が増加する。この点で本発明の有用性の他の側面として、ストリング長の切り替えを２倍することによりＬＥＤ基板６０の導電パターンが単純で、また、開路部９４の架橋によるＬＥＤストリング８２の接続の切り替えが容易となる点、そして、単純・容易であるにもかかわらず、上述したように、３９０Ｖ前後を出力電圧とするＰＦＣ回路や２４Ｖからの昇圧といった一般によく採用される構成において好適に適用できる点が挙げられる。
【００４９】
なお、図４〜図６では、図３に示す画面下縁に左右に並んで配置される２つのＬＥＤ基板６０のうち左側のものを例示した。右側のＬＥＤ基板６０も基本的には左側のものと変わらないが、例えば、右側のＬＥＤ基板６０は図４に示した左側のＬＥＤ基板６０を左右反転したレイアウトとすることができる。このレイアウトでは、右側のＬＥＤ基板６０の電源入力端子（正極端子及び負極端子）は左側のＬＥＤ基板６０の電源入力端子と同様に画面下縁の中央部に位置し、両ＬＥＤ基板６０の電源入力端子が画面下縁の１箇所に集まる。これによりＬＥＤ基板６０への駆動電圧を供給する配線が容易となる。具体的には、バックライト駆動回路４６から伸ばした１本のフラットケーブルやフレキシブルプリント基板で配線を行うことができる。また、その際、コネクタも両ＬＥＤ基板６０に跨がって設けることで、コネクタ接続を１箇所とすることができる。また、右側のＬＥＤ基板６０として左側のレイアウトを左右反転したものではなく、左側と同じレイアウトのＬＥＤ基板６０を用いることもできる。
【００５０】
また、画面下縁に配置するＬＥＤ基板６０の数は２つには限られず、１つでもよいし、３つ以上でもよい。上述の複数のＬＥＤ基板６０上に形成した構成を１つの基板上に一体に形成してもよい。ＬＥＤ基板６０は画面下縁以外に配置してもよい。例えば、画面の他の辺や、複数の辺に配置することができる。さらに、液晶パネル４０全面の直下にマトリクス配置されたＬＥＤ群に対しても本発明を適用することができる。例えば、当該ＬＥＤ群内にて直列接続されたｎ個のＬＥＤからなるＬＥＤストリングを２本ずつ１組として、各組内でストリングを直列接続とするか並列接続とするかを切り替え可能にすることができる。ここで、ＬＥＤストリングとはｎ個のＬＥＤが直列接続であることを意味し、ＬＥＤストリング自体の形状は線状であってもブロック状であってもよい。
【００５１】
上述の実施形態では、ＬＥＤ基板６０上に直線に沿って配置された２ｎ個のＬＥＤ６２からなるＬＥＤ列をその長手方向に関して二等分してＬＥＤストリング８２ａ，８２ｂとして構成した。別の構成では、２ｎ個のＬＥＤ６２からなるＬＥＤ列を交互に２つのＬＥＤストリングに振り分けてもよい。すなわち、例えば、奇数番目のＬＥＤ６２を直列接続して第１のＬＥＤストリングを構成し、偶数番目のＬＥＤ６２を直列接続して第２のＬＥＤストリングを構成してもよい。
【００５２】
上述の実施形態では、負極端子８８を２つ設け、ＬＥＤストリング８２の並列接続の状態では、ＬＥＤストリング８２ａ，８２ｂのカソード側の端部が別々の負極端子８８に接続される。これは、既に述べたようにバックライト駆動回路４６がＬＥＤストリング８２に流れる電流をモニタする回路を備えているためである。すなわち、バックライト駆動回路４６は負極端子８８の電流をモニタすることで、当該負極端子８８にカソード側を接続されるＬＥＤストリング８２の電流を把握し、これが制御装置４８からの発光制御信号で指示された輝度に応じた値となるようにフィードバック制御をしている。ＬＥＤストリング８２の並列接続時には、ＬＥＤストリング８２ａ，８２ｂそれぞれについて当該フィードバック制御を行うため、負極端子８８を分けている。当該フィードバック制御は、正極端子８６に流れる電流をモニタして行うこともできる。この場合は、正極端子８６をＬＥＤストリング８２ａ，８２ｂに対して別々に設け、負極端子８８を１つにすることができる。また、正極端子８６、負極端子８８を共に２つずつ設けてもよい。
【００５３】
上述のようにバックライト駆動回路４６はＬＥＤストリング８２の電流をモニタしフィードバック制御する回路を備える。上述した実施形態では当該回路を１つのＬＥＤ基板６０に対して２つ備える。ここで、当該回路をＬＥＤ基板６０に対して１つにすればバックライト駆動回路４６の構成を簡素化できる。その一方で、並列接続時には両ＬＥＤストリング８２の合計電流で制御することになり、２つのＬＥＤストリング８２間で電流に差が生じ輝度が異なり得る。しかし例えば、上述した奇数番目のＬＥＤ６２と偶数番目のＬＥＤ６２とを別々のＬＥＤストリングにする構成のように当該輝度の差が比較的目立たなくなる場合には当該簡素化を検討してもよい。その場合には、ＬＥＤ基板６０の正極端子８６、負極端子８８は１つずつで足りる。
【００５４】
電圧変換はスイッチングコンバータを用いて行うものに限られず、他の方式、例えば、シリーズレギュレータにより降圧を行ってもよい。
【００５５】
なお、図４（ａ）に示したＬＥＤ基板６０の配線のレイアウトは交差を生じないので、ＬＥＤ基板６０表面だけの導電パターンだけで配線が可能である。レイアウトの自由度を高めるために、ＬＥＤ基板６０の両面に導電パターンを設けたり多層基板を採用したり、またジャンパー導電部材として抵抗素子やリード線などを用いる場合には、或る配線上の開路部９４の間隙に他の配線を通したりしてもよい。一方、ＬＥＤ基板６０のＬＥＤ６２が載置される面の導電パターンやジャンパー導電部材は、ＬＥＤ６２から導光板６４へ光が好適に入射するように、又は当該入射を妨げないように構成される。
【００５６】
上述した液晶表示装置３０は、外部機器と接続されて使用されるように構成される他、例えば、テレビジョン受信機やパソコンに組み込まれて使用される。テレビジョン受信機は画像表示部として液晶表示装置３０を備え、その他、チューナー、外部機器インターフェース回路、各種信号処理回路、スピーカーなどを備える。
【符号の説明】
【００５７】
３０  液晶表示装置、４０  液晶パネル、４２  バックライトユニット、４４  液晶パネル駆動回路、４６  バックライト駆動回路、４８  制御装置、５０  走査線駆動回路、５２  映像線駆動回路、６０  ＬＥＤ基板、６２  ＬＥＤ、６４  導光板、６６  光学シート群、６８  反射シート、７０  積層体、７２  モールドフレーム、７４  下フレーム、８２，８２ａ，８２ｂ  ＬＥＤストリング、８４  電源端子、８６  正極端子、８８  負極端子、９０ａ，９０ｂ  正極経路、９２ａ，９２ｂ  負極経路、９４，９４ａ，９４ｂ，９４ｃ  開路部、９６  ストリング間経路。
【図１】
2012168471.tif 000003
【図２】
2012168471.tif 000004
【図３】
2012168471.tif 000005
【図４】
2012168471.tif 000006
【図５】
2012168471.tif 000007
【図６】
2012168471.tif 000008
【図７】
2012168471.tif 000009
【図８】
2012168471.tif 000010