JP2017004728A - Ledバックライト駆動回路、液晶表示装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
複数系統の並列接続されたLED70を備えるLEDバックライトを複数の電流源で調光している場合において、低輝度(低電流駆動)時に電流源のスイッチング制御をし、各電流源をシーケンス駆動する。シーケンス駆動する場合の各定電流源のON時間は系統数分の1とし、LED回路7全体としては全OFF期間(消灯期間)を設けないようにする。また、シーケンス駆動時にLED70に流す電流値は所望の輝度に必要な電流値の系統数倍とする。
【選択図】図1
Description
<実施の形態1の構成>
図1は実施の形態1のLEDバックライト駆動回路の構成を示す図である。LED制御回路4により生成された電圧と電流により、LED回路7の各LED70を調光する。LED制御回路4は、定電流回路11に加え、調光判定回路10とシーケンス制御回路12、アノード電圧生成回路14を備える。アノード電圧生成回路14でLEDのアノード側に電圧を印加し、定電流回路11により各LED列のカソード側から電流を流すことでLED70を点灯させる。また、電流値を可変することで各LED列の輝度を制御する。また、調光判定回路10によりシーケンス制御を実施するか否かを決定し、かつ、LED駆動電流値を決定する。さらに、シーケンス制御を実施する場合は、シーケンス制御回路12により各定電流回路のON/OFF制御を行い、LED駆動電流をON/OFF制御することで、LED回路7全体の調光を行う。
図1には、LED回路7の構成が3並列数を例とした場合の構成を示してある。定電流回路11は並列数に応じて3ch分の定電流回路11a/11b/11cを備える。調光判定回路10は外部からの調光信号9にもとづいてシーケンス制御の実施有無を決定する。調光判定回路10は、電流制御信号10aを生成し、電流制御信号10aが定電流回路11の各回路に入力される。また、さらに調光判定回路10はOn/Off制御信号10b、同期信号10cを生成し、これらの信号はシーケンス制御回路12に入力される。シーケンス制御回路12はOn/Off制御信号10bと同期信号10cをもとに、各LED列用のスイッチング信号12a/12b/12cを生成する。これらの信号は定電流回路11の各LED列ごとの定電流回路11a/11b/11cに入力される。
7b−1[A] = 10a[V] / Ra[Ω]
ここでRaの抵抗値は一定であるため、電流7b−1は電流制御信号10aの値により、任意に可変することができる。また、電流のON/OFF は定電流回路11a内のシーケンス制御回路12からのスイッチング信号12aにより定電流回路11aの前段のスイッチ15aの接続を切り替えることで制御する。
実施の形態1の構成による、調光率とLED駆動電流の関係を図10、調光率とLED駆動電流の誤差の関係を図11に示す。調光率Y%以下で実施の形態1のシーケンス駆動を実施した場合を実線で、シーケンス駆動を実施せず、定電流調光のみで駆動した場合を点線で表す。Y%以下の低調光時に実施の形態1のシーケンス駆動を実施した場合は、実施しない場合に比べて理想値に対する電流誤差が相対的に小さくなっている。すなわち、定電流回路間の誤差も小さくなり、面内の輝度差を抑制することができる。
<実施の形態2の構成>
図12は実施の形態2のLEDバックライト駆動回路の構成を示す図である。図1との相違点はシーケンス制御回路を設けず、定電流回路11の前段のスイッチ15を無くし、後段にスイッチ16を設ける構成とする点である。そして、調光判定回路10からのOn/Off制御信号10bと同期信号10cをスイッチ16に入力する構成とする。定電流回路の後段に設けたスイッチ16では、定電流回路11aから11cとLED回路7との接続を切り替えるスイッチとして動作させる。
LED回路全体の動作タイミングを図14と図15に示す。シーケンス駆動を開始するタイミングは実施例1と同様であるが、On/Off制御信号10bにより、スイッチ16の16a、16cの経路をOFF(遮断)する。同時に16bの順次スイッチングを開始する。定電流回路11bのみでLED回路7の各chのLED列と順次接続することで、一つの定電流回路を使った電流のシーケンス駆動を行う。定電流動作時はスイッチ16bはシーケンス駆動を行わず、2ch(7b−2)と常時接続する状態とする。
実施の形態2では、一つの定電流回路で駆動するために、低電流(低調光)時の誤差を抑制した上で定電流回路間の電流ばらつきを無くすことができる。実施の形態2による、調光率と駆動電流の関係を図17、調光率と駆動電流の誤差の関係を図18に示す。調光率Y%以下で本発明のシーケンス駆動を実施した場合を実線で、シーケンス駆動を実施せず、定電流調光のみで駆動した場合を点線で表す。Y%以下の低調光時に一つの定電流回路を使うことで、定電流回路間の誤差は無くなり、面内の輝度差が生じにくくすることができる。またシーケンス駆動を実施することで、実施の形態1と同様に、低調光時の誤差の拡大を抑制することができる。
<実施の形態3の構成>
実施の形態3のLEDバックライト駆動回路の構成は、実施の形態2(図12)と同様であるが、LED制御回路4のスイッチ16の内部構成を変更した構成としている。図19はこの実施例のスイッチ16の内部構成と定電流回路11の関係を示した図である。図13のスイッチ16aと16cの代わりに、スイッチ17aと17cを設ける。スイッチ17aはch1電流7b−1とch2電流7b−2との接続を切り替えるスイッチとしている。スイッチ17cはch2電流7b−2とch3電流7b−3との接続を切り替えるスイッチとしている。なお、定電流回路11b/11cにおいて、夫々が有するFET及び演算増幅器は、FET110及び演算増幅器111と同様の構成であるので、符号は省略している。
定電流駆動時、スイッチ17aはch1電流7b−1、スイッチ17cはch3電流7b−3と接続され、シーケンス駆動時は、スイッチ17aと17cはともにch2電流7b−2と接続されるように動作する。
LED回路全体の動作タイミングを図21、図22に示す。実施の形態2のタイミングチャート図14、図15に対して、電流制御信号10aの動作のみが異なり、駆動方式の切り替えによらず一定の値となりつつ、実施の形態2と同様の効果が得られる。
4 LED制御回路
6 LEDバックライト
7 LED回路
7a−1、7a−2、・・・7a−n LED群(LED列)
7b−1、7b−2、7b−3 駆動電流
9 調光信号
10 調光判定回路
10a 電流制御信号(制御信号)
11、11a、11b、11c 定電流回路
12 シーケンス制御回路
70 LED
Claims (11)
- 1つ以上の直列接続されたLED列を複数並列接続したLED回路と、前記並列数と同数の定電流回路が接続されたLED制御回路とを有し、前記LED制御回路は、LEDの駆動電流をON/OFF制御する回路と、調光信号に応じて前記駆動電流を任意に設定できる制御信号を出力する調光判定回路とを備えたLEDバックライト駆動回路であって、
前記LED制御回路は、前記LEDの駆動電流の電流値を可変して調光する第一の駆動と、前記電流値の可変に加えて前記駆動電流をON/OFF制御する第二の駆動による制御を実行することを特徴とするLEDバックライト駆動回路。 - 前記LED制御回路は、前記駆動電流のON/OFF時間を制御する信号を出力するシーケンス制御回路を備えることを特徴とする請求項1に記載のLEDバックライト駆動回路。
- 前記調光信号のデューティ比が所定値より大きい場合に前記第一の駆動を行い、前記デューティ比が所定値以下である場合に前記第二の駆動を行うことを特徴とする請求項1または2に記載のLEDバックライト駆動回路。
- 前記第二の駆動では、前記駆動電流のON期間とOFF期間が一定であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載のLEDバックライト駆動回路。
- 前記第二の駆動では、前記駆動電流のON期間を前記LED列の並列数分の1とし、かつ並列された前記LEDを同時点灯せず、順次に駆動することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一に記載のLEDバックライト駆動回路。
- 前記第二の駆動では、前記駆動電流を前記第一の駆動で調光する場合と同一輝度時の電流値に対して、並列数倍の電流値で駆動することを特徴とする請求項5に記載のLEDバックライト駆動回路。
- 前記第二の駆動は、一の前記定電流回路から駆動電流が前記LED回路に順次供給されることにより行うことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一に記載のLEDバックライト駆動回路。
- 前記第二の駆動は、前記定電流回路すべての出力を重畳した駆動電流を前記LED回路に順次供給することにより行うことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一に記載のLEDバックライト駆動回路。
- 前記LEDは全体としてOFF期間を設けないことを特徴とする請求項5乃至8のいずれか一に記載のLEDバックライト駆動回路。
- 請求項1乃至9のいずれか一に記載のLEDバックライト駆動回路とバックライトユニットを搭載したことを特徴とする液晶表示装置。
- 直列接続されたLED列を複数並列接続したLED回路を駆動する駆動回路に、
該駆動回路に入力される調光信号のデューティ比を取得し、
該デューティ比が閾値以下であるか否かを判断し、
前記デューティ比が前記閾値以下でないと判断した場合、前記デューティ比に基づいて設定された電流値の駆動電流を前記LED列に供給し、
前記デューティ比が前記閾値以下であると判断した場合、前記電流値を前記LED列の並列数に基づく電流値に制御して、前記LED列に順次供給する
処理を実行させることを特徴とするプログラム。
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