JP2019047095A - 発光素子駆動装置、半導体装置、発光装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】調光機能付き定電流ＬＥＤドライバにおける発光の狭パルス化に寄与する発光素子駆動装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤドライバ１は、ＬＥＤから成る発光部ＬＬに定電流を供給するための定電流回路ＣＣと、発光部及び定電流回路間に直列に挿入された主トランジスタＭ１と、定電流回路及び主トランジスタ間のノードＮＤに接続された副トランジスタＭ２と、制御回路１０とを備え、外部回路２からの輝度設定信号に基づき主トランジスタをパルス駆動させて発光部をパルス発光させる。制御回路は、主トランジスタをターンオンする前に副トランジスタをオンにして副トランジスタ経由で定電流回路に電流を流し、主トランジスタをターンオンすると同時に副トランジスタをターンオフする。【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子を駆動する発光素子駆動装置、並びに、それに関わる半導体装置、発光装置及び液晶表示装置に関する。

図１４に、調光機能付きの定電流ＬＥＤドライバの概略的な回路構成を示す。図１４のＬＥＤドライバ９００は、定電流回路９０１及びトランジスタ（電界効果トランジスタ）９０２を備えた電子部品であり、１以上のＬＥＤなら成る発光部９１０と定電流回路９０１との間にトランジスタ９０２が配置されるよう、ＬＥＤドライバ９００と発光部９１０が接続される。ＬＥＤドライバ９００に内包される制御回路（不図示）は、トランジスタ９０２にＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）を供給することでトランジスタ９０２をパルス駆動する。これによって、発光部９１０がパルス発光し、パルス幅を調整することで発光部９１０の発光輝度を調整することができる。

発光部９１０において数１０個のＬＥＤを直列接続するアプリケーションもあり、そのような場合には、ＬＥＤドライバ９００に高耐圧が要求される。

特開２００９−１８８１３５号公報

図１５に、トランジスタ９０２のオン、オフの波形と、発光部９１０及びトランジスタ９０２を介して定電流回路９０１に流れる電流Ｉ_Ｏの波形を示す。トランジスタ９０２がオンであるときにのみ、定電流回路９０１に電流Ｉ_Ｏが流れて発光部９１０が発光することになるが、定電流回路９０１の電流値は、トランジスタ９０２のターンオンと同時に所定の定電流値に安定化する訳ではなく、回路動作安定に必要な安定時間が経過するまでの電流波形において波形なまりやオーバーシュートが発生する。このため、発光の挟パルス化には限度がある。パルス幅を相応に狭めると、波形なまりやオーバーシュートの影響が大きく、トランジスタ９０２のオン時間に相当するパルス幅だけ定電流を発光部９１０に流すことにならないからである。

発光のパルス幅の調整範囲が広がるほど、調光の幅が広がる。このため、発光の挟パルス化を可能とする方法の提案が切望される。

そこで本発明は、発光の挟パルス化に寄与する発光素子駆動装置、半導体装置、発光装置及び液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る発光素子駆動装置は、電流供給により発光する１以上の発光素子から成る発光部に定電流を供給するための定電流回路と、前記発光部と前記定電流回路との間に直列に挿入される主スイッチング素子と、を備え、前記主スイッチング素子をパルス駆動することで前記発光部をパルス発光させる発光素子駆動装置において、前記主スイッチング素子をターンオンする前に前記定電流回路に前記定電流を流すための回路を設けたことを特徴とする。

具体的には例えば、前記発光素子駆動装置は、前記主スイッチング素子と前記定電流回路との間のノードに接続された副スイッチング素子と、前記主スイッチング素子及び前記副スイッチング素子を制御する制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記主スイッチング素子をターンオンする前に前記副スイッチング素子をオンとすることで前記副スイッチング素子を介して前記定電流回路に前記定電流を流し、前記主スイッチング素子をターンオンする際に前記副スイッチング素子をターンオフすると良い。

更に具体的には例えば、前記発光素子駆動装置において、前記制御回路は、前記主スイッチング素子を周期的にパルス駆動して、各周期における前記主スイッチング素子のオン時間の制御により前記発光部の発光輝度を制御し、各周期において、前記主スイッチング素子をターンオンする前に前記副スイッチング素子をオンとすることで前記副スイッチング素子を介して前記定電流回路に前記定電流を流し、前記主スイッチング素子をターンオンする際に前記副スイッチング素子をターンオフし、その後、前記オン時間が経過すると前記主スイッチング素子をターンオフすると良い。

また具体的には例えば、前記発光素子駆動装置において、イネーブル信号を受けるためのイネーブル端子が更に設けられていても良く、１つの周期にて前記主スイッチング素子をターンオフした後、次の周期に至るまでの期間の全部又は一部において、前記イネーブル信号に基づき、前記定電流回路の動作を停止させることが可能であっても良い。

また具体的には例えば、前記発光素子駆動装置において、設定信号を受けるための設定端子が更に設けられていても良く、前記制御回路は、前記設定信号に基づいて前記オン時間を設定できて良い。

また例えば、前記発光素子駆動装置において、前記定電流回路、前記主スイッチング素子及び前記副スイッチング素子から成るブロックが複数設けられていても良い。

或いは例えば、前記発光素子駆動装置において、前記定電流回路及び前記主スイッチング素子から成るブロックが複数設けられていても良く、前記ブロックごとに、前記主スイッチング素子をパルス駆動することで当該ブロックに対応する発光部をパルス発光させることが可能であり、各ブロックの前記ノードは前記副スイッチング素子に共通接続され、前記副スイッチング素子は、各ブロックにおいて前記主スイッチング素子のターンオン前に前記定電流回路に前記定電流を流すための素子として、前記複数のブロック間で兼用されても良い。

具体的には例えば、前記発光部は、１以上の発光ダイオードから成る。

本発明に係る半導体装置は、前記発光素子駆動装置を形成する半導体装置であって、前記発光素子駆動装置を、集積回路を用いて形成したことを特徴とする。

本発明に係る発光装置は、発光部と、前記発光部をパルス発光させる、前記発光素子駆動装置と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの光源として前記発光装置と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、発光の挟パルス化に寄与する発光素子駆動装置、半導体装置、発光装置及び液晶表示装置を提供することが可能となる。

本発明の実施形態に係るＬＥＤドライバの回路構成図である。 本発明の実施形態に係るＬＥＤドライバの外観斜視図である。 本発明の実施形態に係り、ＬＥＤドライバに関わる各部の電圧波形及び電流波形を示す図である。 発光に関わる波形の例を示す図である。 本発明の実施形態に属する第１実施例に係り、ＬＥＤドライバに関わる各部の電圧波形及び電流波形を示す図である。 本発明の実施形態に属する第２実施例に係り、ＬＥＤドライバに関わる各部の電圧波形及び電流波形を示す図である。 本発明の実施形態に属する第３実施例に係り、制御信号とトランジスタ制御との関係の例を示す図である。 本発明の実施形態に属する第３実施例に係り、制御信号とトランジスタ制御との関係の他の例を示す図である。 本発明の実施形態に属する第４実施例に係り、ＬＥＤドライバの回路構成図である。 本発明の実施形態に属する第５実施例に係り、ＬＥＤドライバの回路構成図である。 本発明の実施形態に属する第６実施例に係る液晶表示装置の外観図である。 本発明の実施形態に属する第６実施例に係り、液晶表示装置の概略的な回路構成図である。 本発明の実施形態に属する第６実施例に係り、垂直及び水平同期信号を示す図である。 従来のＬＥＤドライバの回路構成図である。 従来のＬＥＤドライバの動作及び電流波形を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、信号、物理量又は部材等を参照する記号又は符号を記すことによって、該記号又は符号に対応する情報、信号、物理量又は部材等の名称を省略又は略記することがある。

図１に、本発明の実施形態に係るＬＥＤドライバ１の回路構成図を示す。ＬＥＤドライバ１は、主トランジスタＭ１、副トランジスタＭ２、定電流回路ＣＣ、出力端子ＯＵＴ及び制御回路１０を備え、出力端子ＯＵＴに対して発光部ＬＬが接続される。発光部ＬＬを例えば液晶表示パネルの光源として利用することができる。

図２に示す如く、ＬＥＤドライバ１は、半導体集積回路を、樹脂にて構成された筐体（パッケージ）内に封入することで形成された電子部品であって良い。即ち、主トランジスタＭ１、副トランジスタＭ２、定電流回路ＣＣ及び制御回路１０を半導体集積回路の形態で形成することができる。ＬＥＤドライバ１と発光部ＬＬとで発光装置が形成される。或いは、ＬＥＤドライバ１及び発光部ＬＬと後述の外部回路２とで発光装置が形成されると考えても良い。以下、主トランジスタＭ１は単にトランジスタＭ１と称されることもある。副トランジスタＭ２についても同様である。

発光部ＬＬは、電流供給により発光する１以上の発光素子から成る。具体的には、発光部ＬＬは、互いに直列接続された複数のＬＥＤ（発光ダイオード）から成るものとする。発光部ＬＬを形成する複数のＬＥＤの内、最も高電位側に配置されたＬＥＤのアノードに電圧ＶＤＤが印加されると共に、最も低電位側に配置されたＬＥＤのカソードに出力端子ＯＵＴが接続され、複数のＬＥＤの順方向は、全て、電圧ＶＤＤが加わる部分から出力端子ＯＵＴに向かう方向と一致している。尚、発光部ＬＬは１つのＬＥＤにて構成されていても構わない。この場合、発光部ＬＬを形成する１つのＬＥＤのアノードに対して電圧ＶＤＤが印加され且つ当該１つのＬＥＤのカソードに出力端子ＯＵＴが接続される。

主トランジスタＭ１及び副トランジスタＭ２の夫々は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ電界効果トランジスタ；metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）として構成されている。主トランジスタＭ１のドレインは出力端子ＯＵＴに接続され、副トランジスタＭ２のドレインは電圧入力端子ＰＩＮに接続される。ＬＥＤドライバ１の外部に設けられた電源回路（図１において不図示）から電圧入力端子ＰＩＮに対し電圧ＶＣＣが供給される。

電圧ＶＤＤ及びＶＣＣは正の直流電圧であり、ここでは、電圧ＶＤＤの方が電圧ＶＣＣよりも高いものとする。例えば、電圧ＶＤＤは２４Ｖ〜６０Ｖ（ボルト）の範囲内の電圧であり、電源ＶＣＣは１０Ｖ〜２０Ｖ（ボルト）の範囲内の電圧である。但し、電圧ＶＤＤと電圧ＶＣＣは互いに同じ電圧値を有していても良いし（この場合、電圧ＶＤＤと電圧ＶＣＣは同じものであると言える）、電圧ＶＣＣの方が電圧ＶＤＤよりも高いことも有り得て良い。ＬＥＤドライバ１に設けられた、定電流回路ＣＣ及び制御回路１０を含む各回路は、供給された電圧ＶＣＣを用いて駆動する。

主トランジスタＭ１及び副トランジスタＭ２のソースは、ノードＮＤにて互いに共通接続され、且つ、定電流回路ＣＣの電流シンク部に接続される。定電流回路ＣＣは、電流シンク部から０Ｖの基準電位に固定されたグランドに向けて、所定の定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}を有する定電流を流す回路である。但し、定電流回路ＣＣに流れる電流はトランジスタＭ１及びＭ２の何れかを介して供給されるため、トランジスタＭ１及びＭ２の双方がオフであるとき、定電流回路ＣＣに電流は流れない。

定電流回路ＣＣに流れる電流（より具体的にはノードＮＤから定電流回路ＣＣを介してグランドに流れる電流）を記号Ｉ_ＣＣにて表し、トランジスタＭ１、Ｍ２に流れる電流（ドレイン電流）を、夫々、記号Ｉ_Ｍ１、Ｉ_Ｍ２にて表す。トランジスタＭ１又はＭ２がオンであるとき、定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}を有する電流Ｉ_ＣＣが流れ、トランジスタＭ１及びＭ２がオフであるとき、電流Ｉ_ＣＣはゼロとなる。

制御回路１０は、制御信号ＣＮＴ１及びＣＮＴ２を生成し、制御信号ＣＮＴ１及びＣＮＴ２に基づく電圧信号をトランジスタＭ１及びＭ２のゲートに供給することでトランジスタＭ１及びＭ２の状態を個別に制御する。ここでは、制御信号ＣＮＴ１そのものがトランジスタＭ１のゲートに供給され、制御信号ＣＮＴ２そのものがトランジスタＭ２のゲートに供給されるものとする。制御信号ＣＮＴ１及びＣＮＴ２の信号レベルは、夫々に、ローレベル及びローレベルよりも高い電位のハイレベルの何れかをとる。主トランジスタＭ１のゲートにハイレベル、ローレベルの電圧信号が供給されているとき、主トランジスタＭ１の状態は、夫々、オン、オフである。同様に、副トランジスタＭ２のゲートにハイレベル、ローレベルの電圧信号が供給されているとき、副トランジスタＭ２の状態は、夫々、オン、オフである。

図１では、定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}が可変であることが想定されており、ＬＥＤドライバ１に、定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}を設定するための電流値設定端子ＩＳＥＴが設けられている。電流値設定端子ＩＳＥＴに加わる信号に応じて定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}が可変設定されて良い。或いは、電流値設定端子ＩＳＥＴ及びグランド間に接続される抵抗（不図示）の抵抗値に応じて定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}が設定されるようにしておいても良い。尚、ＬＥＤドライバ１から電流値設定端子ＩＳＥＴを削除しても良い。この場合、ＬＥＤドライバ１内に内蔵された定電流値設定用抵抗（不図示）の抵抗値に応じて定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}が設定される。定電流値設定用抵抗の抵抗値は固定されていても良いし、後述の輝度設定端子ＹＳＥＴにて受けた信号に基づき可変設定されても良い。

ＬＥＤドライバ１には、グランド端子ＧＮＤが設けられ、また、イネーブル信号を受けるためのイネーブル端子ＥＮ及び輝度設定信号を受けるための輝度設定端子ＹＳＥＴが設けられていて良い。輝度設定端子ＹＳＥＴ及びイネーブル端子ＥＮを、ＬＥＤドライバ１の外部に設けられた任意の回路である外部回路２に接続しておくことができる。図１では、輝度設定端子ＹＳＥＴが２以上の端子から構成されることを想定しているが、１つの端子にて輝度設定端子ＹＳＥＴが構成されることもあり得る。グランド端子ＧＮＤはグランドに接続される。イネーブル信号及び輝度設定信号の機能については後述する。端子ＯＵＴ、ＰＩＮ、ＩＳＥＴ、ＧＮＤ、ＹＳＥＴ及びＥＮは、ＬＥＤドライバ１の筐体（パッケージ）から突出する金属端子であり、ワイヤボンディングにより、当該筐体内に形成される半導体集積回路に接続される。

ＬＥＤドライバ１（具体的には制御回路１０）は、主トランジスタＭ１をパルス駆動することで発光部ＬＬをパルス発光させることができる。主トランジスタＭ１のパルス駆動による発光部ＬＬのパルス発光は周期的に行われるもので無くても良いが、ここでは、ＬＥＤドライバ１（具体的には制御回路１０）は、主トランジスタＭ１を周期的にパルス駆動することで発光部ＬＬを周期的にパルス発光させるものとする。この際、ＬＥＤドライバ１（具体的には制御回路１０）は、パルス幅変調を利用して、各周期における主トランジスタＭ１のオン時間を制御し、これによって発光部ＬＬの発光輝度（１周期における平均発光輝度）を制御することができる。

図３に、ＬＥＤドライバ１に関わる各部の電圧波形及び電流波形を示す。主トランジスタＭ１を周期的にパルス駆動する際の１周期に相当する期間を単位期間と称する。ここでは、説明の具体化のため、或る１つの単位期間を特に単位期間ＰＰと称して注目する。単位期間ＰＰは、タイミングＴ１からタイミングＴ４までの期間であるとする。つまり、タイミングＴ１は単位期間ＰＰの開始タイミングであり、タイミングＴ４は単位期間ＰＰの終了タイミングである。単位期間ＰＰの終了タイミングＴ４は、単位期間ＰＰの次の単位期間の開始タイミングと一致する。タイミングＴ１の後に、タイミングＴ２、Ｔ３、Ｔ４が、この順番で順次訪れる。

単位期間ＰＰの直前においては制御信号ＣＮＴ１及びＣＮＴ２が共にローレベルとされていてトランジスタＭ１及びＭ２は共にオフとなっており、電流Ｉ_ＣＣ、Ｉ_Ｍ１及びＩ_Ｍ２は全てゼロとなっている。タイミングＴ１及びＴ２間では、制御信号ＣＮＴ１がローレベル且つ制御信号ＣＮＴ２がハイレベルであるため主トランジスタＭ１はオフ且つ副トランジスタＭ２はオンであり、タイミングＴ２及びＴ３間では、制御信号ＣＮＴ１がハイレベル且つ制御信号ＣＮＴ２がローレベルであるため主トランジスタＭ１はオン且つ副トランジスタＭ２はオフであり、タイミングＴ３及びＴ４間では、制御信号ＣＮＴ１及びＣＮＴ２が共にローレベルであるためトランジスタＭ１及びＭ２は共にオフである。タイミングＴ１及びＴ２間の時間は副トランジスタＭ２のオン時間である副オン時間Ｔ_ＯＮ２に相当し、タイミングＴ２及びＴ３間の時間は主トランジスタＭ１のオン時間である主オン時間Ｔ_ＯＮ１に相当する。以下、より詳細に説明する。

タイミングＴ１では、制御信号ＣＮＴ１及びＣＮＴ２の内、制御信号ＣＮＴ２のみがローレベルからハイレベルに切り替えられ、結果、トランジスタＭ１及びＭ２の内、副トランジスタＭ２のみがターンオンする（このとき、主トランジスタＭ１はオフのまま維持される）。そうすると、タイミングＴ１を起点として、副トランジスタＭ２を介し定電流回路ＣＣに電流が流れ始める。タイミングＴ１の直後においては、副トランジスタＭ２及び定電流回路ＣＣが過渡状態にあり、電流Ｉ_Ｍ２及びＩ_ＣＣの電流値が定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}から若干相違し得るが、タイミングＴ２に至る前に安定状態となって電流Ｉ_Ｍ２及びＩ_ＣＣの電流値は定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}と一致するようになる。尚、周知の如く、トランジスタのターンオンとは、トランジスタの状態がオフからオンに切り替わることを意味する。逆に、トランジスタのターンオフとは、トランジスタの状態がオンからオフに切り替わることを意味する。

タイミングＴ１から副オン時間Ｔ_ＯＮ２に相当する所定時間が経過したタイミングＴ２において、制御回路１０は、制御信号ＣＮＴ２をハイレベルからローレベルに切り替えると同時に制御信号ＣＮＴ１をローレベルからハイレベルに切り替える。これにより、タイミングＴ２において、副トランジスタＭ２がターンオフし、これと同時に主トランジスタＭ１がターンオンする。換言すれば、タイミングＴ２において、主トランジスタＭ１のターンオンに同期して副トランジスタＭ２がターンオフする。そうすると、定電流回路ＣＣに流れる電流の電路が、副トランジスタＭ２を経由する電路から主トランジスタＭ１を経由する電路に切り替わる。この切り替わりによって電流Ｉ_ＣＣの電流値は定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}から変化しない。タイミングＴ２からタイミングＴ３までは、トランジスタＭ１及びＭ２の内、定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}の電流Ｉ_ＣＣが主トランジスタＭ１を経由して流れるため、発光部ＬＬにも定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}の電流が流れて発光部ＬＬが発光する。

タイミングＴ２から主オン時間Ｔ_ＯＮ１が経過したタイミングＴ３において、制御回路１０は、制御信号ＣＮＴ２をローレベルに維持したまま制御信号ＣＮＴ１をハイレベルからローレベルに切り替える。これにより、主トランジスタＭ１がターンオフするため発光部ＬＬの発光が停止する。タイミングＴ３からタイミングＴ４までの期間では、制御信号ＣＮＴ１及びＣＮＴ２がローレベルに維持されているのでトランジスタＭ１及びＭ２はオフに維持される。

上述の説明から理解されるように、過渡状態を無視すれば、タイミングＴ１及びＴ２間において、電流Ｉ_Ｍ２及びＩ_ＣＣの電流値は定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}と一致する一方で電流Ｉ_Ｍ１はゼロとなり、タイミングＴ２及びＴ３間において、電流Ｉ_Ｍ１及びＩ_ＣＣの電流値は定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}と一致する一方で電流Ｉ_Ｍ２はゼロとなる。そして、単位期間ＰＰでは、タイミングＴ２及びＴ３間においてのみ、定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}による電流が発光部ＬＬに流れて発光部ＬＬが発光する。説明の具体化のため、１つの単位期間である単位期間ＰＰに注目したが、他の単位期間においても単位期間ＰＰと同様の動作が実現される。

このように、ＬＥＤドライバ１では、各周期において（即ち各単位期間において）、主トランジスタＭ１をターンオンする前に副トランジスタＭ２をオンとすることで副トランジスタＭ２を介して定電流回路ＣＣに電流（定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}による電流）を流し、主トランジスタＭ１をターンオンする際に副トランジスタＭ２をターンオフする。より具体的には、主トランジスタＭ１のターンオンと同時に（換言すれば当該ターンオンに同期して）副トランジスタＭ２をターンオフする。そして、主トランジスタＭ１をターンオンしてから主オン時間Ｔ_ＯＮ１が経過すると主トランジスタＭ１をターンオフする。尚、同時とは、完全に同時であることを意味するだけでなく、若干の時間幅を有する概念であると解されるべきである。

ＬＥＤドライバ１によれば、定電流回路ＣＣの動作が既に安定している状態で主トランジスタＭ１をターンオンすることができるため、発光の挟パルス化を実現することが可能となる。

これについて説明を加える。上述したように、図１４のＬＥＤドライバ９００において、定電流回路９０１の電流値は、トランジスタ９０２のターンオンと同時に所定の定電流値に安定化する訳ではなく、回路動作安定に必要な安定時間が経過するまでの電流波形において波形なまりやオーバーシュートが発生する（図１５参照）。このため、ＬＥＤドライバ９００において発光の挟パルス化には限度がある。特に、発光部９１０において数１０個のＬＥＤを直列接続するようなアプリケーションや、大きな電流を流す必要のあるアプリケーションでは、上記安定時間が増加する傾向にあり、挟パルス化がより難しくなる。

従来の低耐圧のＬＥＤドライバにおいて、１０〜１００ｎｓ（ナノ秒）程度のパルス幅によるパルス駆動は実現されていたが、電流値は５０ｍＡ（ミリアンペア）以下に限定されていた。それであっても、ＬＥＤディスプレーパネルやサイネージ等のＬＥＤ光が直接放射されるアプリケーションでは問題が少なかったが、液晶表示パネルのバックライトに使用するには電流値が不足しがちであり、液晶表示パネルのバックライトには１００ｍＡ以上の定電流が必要であることが多い。そのような定電流をＬＥＤに流す時間を調節することで画面の明るさを変える階調動作が知られているが、図１４のＬＥＤドライバ９００で、挟パルス化を可能とする高速応答を実現することは難しい。

例えば、図１４のＬＥＤドライバ９００において定電流回路９０１の定電流値を１００ｍＡ以上に設定した場合、発光のパルス幅は５００ｎｓ程度までしか狭めることができない（それ以上、狭めると、波形なまりやオーバーシュートの影響が顕著になる）。このため、画面の明るさを最低にするには、図４に示す如く、５００ｎｓだけ発光させた後に所定の消灯時間（例えば１ｍｓ）だけ非発光とする操作が繰り返される。消灯時間を増大させれば（例えば１０ｍｓに増大させれば）、画面の明るさを更に低減することも可能であるが、消灯時間を大きくしすぎると画面がちらついて見えるようになるため、消灯時間の増大にも限度がある。また例えば、消灯時間を１ｍｓ且つ発光時間を５００ｎｓとした状態で定電流値を下げたならば、ちらつきなく画面の明るさを暗くすることができるが、ＬＥＤの発光による色みが変わってしまう。

仮に例えば、定電流値を１００ｍＡ以上に設定したとしても、発光のパルス幅を５０ｎｓにまで狭めることができれば、ちらつきを発生させることなく、画面の明るさを１／１０まで低減することができる。即ち、階調調整の幅を広げることが可能となる。

本実施形態に係るＬＥＤドライバ１では、定電流回路ＣＣの動作が既に安定している状態で主トランジスタＭ１をターンオンさせることができるため、定電流回路ＣＣの定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}に関わらず発光の挟パルス化が可能であり、これは、高耐圧が必要であっても変わりは無い。つまり、本実施形態によれば、定電流の値及び出力電圧の値（出力端子ＯＵＴでの電圧値）に依存することなく挟パルス定電流駆動が可能となり、高出力電流、高耐圧及び高速応答を兼ね備えたＬＥＤドライバを提供できる。

輝度設定端子ＹＳＥＴに供給されるべき輝度設定信号について説明する。輝度設定信号は外部回路２より供給される信号であり、制御回路１０は輝度設定信号に基づいて各単位期間における主オン時間Ｔ_ＯＮ１を決定する。即ち、制御回路１０は、輝度設定信号に基づき、主オン時間Ｔ_ＯＮ１の長さを複数段階に調整可能である。単位期間の長さが固定されているとすれば、輝度設定信号により、単位期間の長さに対する発光部ＬＬの発光期間の長さ（即ち主オン時間Ｔ_ＯＮ１）の比が決定されることになる。例えば、輝度設定端子ＹＳＥＴによりＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）が形成され、ＳＰＩによる通信を通じて輝度設定端子ＹＳＥＴに輝度設定信号が供給される。但し、主オン時間Ｔ_ＯＮ１の長さを指定できる限り、輝度設定信号及び輝度設定端子ＹＳＥＴの形態は任意である。

副オン時間Ｔ_ＯＮ２は、予め定められた固定時間長を有していて良く、定電流回路ＣＣの動作の安定化に必要な時間を考慮して定められていると良い。図１４のＬＥＤドライバ９００において、定電流回路９０１の応答が高速化すればするほど発光の挟パルス化に有利である。しかしながら、定電流回路９０１の応答の高速化は、定電流回路９０１の回路規模の増大を招く。本実施形態のＬＥＤドライバ１では、定電流回路の高速応答が要求されないため、定電流回路の回路規模の低減にも有利であり、１μｓ（マイクロ秒）〜数μｓ程度の安定時間を必要とするような低速応答の定電流回路も利用可能である。

尚、主トランジスタＭ１は、電圧ＶＤＤの大きさ及び発光部ＬＬの構成に応じた耐圧（低耐圧〜高耐圧）を有している。副トランジスタＭ２の耐圧は低耐圧であって良い。主トランジスタＭ１の耐圧と副トランジスタＭ２の耐圧は互いに異なっていて良いが、互いに一致していても良い。

上述したＬＥＤドライバ１及びＬＥＤドライバ１の周辺回路の構成及び動作等を、便宜上、基本実施例と称する。以下、複数の実施例の中で、ＬＥＤドライバ１及びＬＥＤドライバ１の周辺回路に関する応用技術及び変形技術などを説明する。特に記述無き限り且つ矛盾無き限り、基本実施例に記載の事項が後述の各実施例に適用され、各実施例において基本実施例と矛盾する事項については、各実施例での記載が優先される。また矛盾無き限り、以下に述べる複数の実施例の内、任意の実施例に記載した事項を、他の任意の実施例に適用することもできる（即ち複数の実施例の内の任意の２以上の実施例を組み合わせることも可能である）。

＜＜第１実施例＞＞
第１実施例を説明する。イネーブル信号は、外部回路２から供給される信号である。イネーブル信号は“０”又は“１”の論理値を有するデジタル信号である。イネーブル信号が“１”の論理値を有するとき、基本実施例にて上述したＬＥＤドライバ１内の各種動作が実現されるが（基本実施例ではイネーブル信号の論理値が“１”に維持されていることが想定されている）、イネーブル信号が“０”の論理値を有するとき、ＬＥＤドライバ１内の特定の回路の動作が停止する。つまり、“０”の論理値を有するイネーブル信号は、特定の回路の動作を停止させることを指示する信号であり、“１”の論理値を有するイネーブル信号は、特定の回路を動作させることを指示する信号（特定の回路の動作を停止させることを指示しない信号）であると言える。特定の回路は、少なくとも定電流回路ＣＣを含む。

トランジスタＭ１及びＭ２の双方がオフであっても、イネーブル信号の論理値が“１”となっていて定電流回路ＣＣの動作が停止していなければ、定電流回路ＣＣ内に一定のバイアス電流が流れて定電流回路ＣＣにて相応の電力消費がある。イネーブル信号の論理値が“０”となっていて定電流回路ＣＣの動作が停止していると、トランジスタＭ１及びＭ２の状態に関わらず、定電流回路ＣＣには電流が流れず、定電流回路ＣＣでの消費電力はゼロ又は実質的にゼロとなる。つまり、トランジスタＭ１及びＭ２の状態に関わらず、定電流回路ＣＣの消費電力は、イネーブル信号の論理値が“１”であるときの方が “０”であるときよりも大きい。

図５に、第１実施例の、ＬＥＤドライバ１に関わる各部の電圧波形及び電流波形を示す。図５は、図３を基準として、イネーブル信号の信号波形が追加されている。ここでは、イネーブル信号のレベルがハイレベル、ローレベルであるときに、夫々、イネーブル信号が“１”、“０”の論理値を有するものとする。

各単位期間では、トランジスタＭ１及びＭ２の双方がオフとされている期間の全部又は一部において、イネーブル信号のローレベルとし、それ以外の期間において、イネーブル信号のハイレベルとすることができる。これにより、発光部ＬＬに電流を流す必要のない期間中における、ＬＥＤドライバ１の省電力化が図られる。図５の例では、単位期間ＰＰにおいて、タイミングＴ３からタイミングＴ４より所定時間だけ前のタイミングまでの期間中のみイネーブル信号がローレベルとされている（他の単位期間も同様）。それ以外の信号波形は、基本実施例で示したものと同様である。

尚、上記特定の回路に制御回路１０が更に含まれていても良い。但し、制御信号ＣＮＴ１及びＣＮＴ２が加わる配線は抵抗を介してグランドに接続されているものとし、制御回路１０の動作が停止しているとき、制御信号ＣＮＴ１及びＣＮＴ２はローレベルに固定されるものとする。

＜＜第２実施例＞＞
第２実施例を説明する。イネーブル信号を利用すれば副トランジスタＭ２のオン／オフタイミング制御を図３及び図５のそれと異ならせることができるが、その場合でも、副トランジスタＭ２を介して定電流Ｉ_ＣＣを流した後、主トランジスタＭ１を介して定電流Ｉ_ＣＣを流すという手順が守られる限り、安定した高速応答が可能である。

図６に、第２実施例の、ＬＥＤドライバ１に関わる各部の電圧波形及び電流波形を示す。図６の例では、図３を参照して上述したものとの比較において、イネーブル信号の信号波形が追加されていて且つ制御信号ＣＮＴ２の波形が変形されている（それ以外の信号波形は、基本実施例で示したものと同様である）。

即ち、図６の例では、単位期間ＰＰにおいて、イネーブル信号はタイミングＴ１及びＴ３間でハイレベルとされ且つタイミングＴ３及びＴ４間でローレベルとされ、制御信号ＣＮＴ２はタイミングＴ１及びＴ２間とタイミングＴ３及びＴ４間でハイレベルとされ且つタイミングＴ２及びＴ３間でローレベルとされる。結果、タイミングＴ１及びＴ２間だけでなくタイミングＴ３及びＴ４間においても副トランジスタＭ２がオンとなるが、タイミングＴ３及びＴ４間ではローレベルのイネーブル信号により定電流回路ＣＣの動作が停止しているため、タイミングＴ３及びＴ４間において副トランジスタＭ２及び定電流回路ＣＣに電流は流れない。

第１及び第２実施例に共通して言えることであるが、外部回路２は、単位期間ＰＰにおいて、主トランジスタＭ１がタイミングＴ３にてターンオフされた後、タイミングＴ３及びＴ４間の期間の全部又は一部において、ローレベルのイネーブル信号をイネーブル端子ＥＮに供給して良い。単位期間ＰＰに限らず一般化して表現すると、１つの単位期間において（１つの周期において）、主トランジスタＭ１がターンオフされた後、次の単位期間（次の周期）に至るまでの期間の全部又は一部において、外部回路２は、ローレベルのイネーブル信号をイネーブル端子ＥＮに供給して良く、イネーブル信号がローレベルとなっている期間では、ＬＥＤドライバ１は定電流回路ＣＣの動作を停止させることになる。

＜＜第３実施例＞＞
第３実施例を説明する。第３実施例を含む以下の説明では、特に記述無き限り、イネーブル信号の論理値は“１”に維持されてものとする。

制御信号ＣＮＴ１及びＣＮＴ２を夫々直接にトランジスタＭ１及びＭ２のゲートに供給する形態では、定電流を流す電路を副トランジスタＭ２を経由する電路から主トランジスタＭ１を経由する電路に切り替える際に（図３のタイミングＴ２近辺において）、トランジスタＭ１及びＭ２の双方がオフする期間又はオンする期間が僅かであっても発生する可能性が残存する。この可能性の低減を図るべく、以下の第１〜第２変形制御例を採用しても良い。

図７（ａ）に第１変形制御例を示す。第１変形制御例において、制御回路１０は、単位期間ＰＰにて、タイミングＴ１及びＴ３間においてのみハイレベルとなる制御信号ＣＮＴ２と、タイミングＴ２及びＴ３間においてのみハイレベルとなる制御信号ＣＮＴ１とを生成し、制御信号ＣＮＴ１を主トランジスタＭ１のゲートに直接供給する一方で、制御信号ＣＮＴ１及びＣＮＴ２に基づく制御信号ＣＮＴ２ａを副トランジスタＭ２のゲートに供給する。この際、副トランジスタＭ２がタイミングＴ１及びＴ２間においてのみオンとなるように制御信号ＣＮＴ１及びＣＮＴ２から制御信号ＣＮＴ２ａを生成する論理回路を設ける。尚、第１変形制御例において、制御信号ＣＮＴ２がハイレベルからローレベルに切り替わるタイミングは、タイミングＴ２よりも後であって且つタイミングＴ３より前のタイミングまでであっても良い（図７（ｂ）参照）。説明の具体化のため、１つの単位期間である単位期間ＰＰに注目したが、他の単位期間においても単位期間ＰＰと同様の動作が実現される。

即ち、第１変形制御例に係る制御回路１０は、各単位期間において（即ち各周期において）、主オン時間Ｐ_ＯＮ１分のパルス幅を有した第１制御信号（ＣＮＴ１；図７（ａ）及び（ｂ））を主トランジスタＭ１のゲートに供給することで主トランジスタＭ１を主オン時間Ｐ_ＯＮ１だけオンとし（単位期間ＰＰについて言えばタイミングＴ２及びＴ３間でのみオンとし）、一方、副オン時間Ｐ_ＯＮ２よりも長い時間であって且つ副オン時間Ｐ_ＯＮ２及び主オン時間Ｐ_ＯＮ１の合計時間以下の時間分のパルス幅を有した第２制御信号（ＣＮＴ２；図７（ａ）又は（ｂ））を生成し、それら第１制御信号及び第２制御信号に基づく制御信号（ＣＮＴ２ａ）を副トランジスタＭ２のゲートに供給することで副トランジスタＭ２を制御する（単位期間ＰＰについて言えばタイミングＴ１及びＴ２間でのみオンとする）。

図８に第２変形制御例を示す。第２変形制御例において、制御回路１０は、単位期間ＰＰにて、タイミングＴ１及びＴ３間においてのみハイレベルとなる制御信号ＣＮＴ２と、タイミングＴ２及びＴ３間においてのみハイレベルとなる制御信号ＣＮＴ１とを生成し、制御信号ＣＮＴ１及びＣＮＴ２に基づく制御信号ＣＮＴ１ｂを主トランジスタＭ１のゲートに供給する一方で、制御信号ＣＮＴ１及びＣＮＴ２に基づく制御信号ＣＮＴ２ｂを副トランジスタＭ２のゲートに供給する。この際、副トランジスタＭ２がタイミングＴ１及びＴ２間においてのみオンとなるように制御信号ＣＮＴ１及びＣＮＴ２から制御信号ＣＮＴ２ｂを生成する論理回路を設けると共に、主トランジスタＭ１がタイミングＴ２及びＴ３間においてのみオンとなるように制御信号ＣＮＴ１及びＣＮＴ２から制御信号ＣＮＴ１ｂを生成する論理回路を設ける。説明の具体化のため、１つの単位期間である単位期間ＰＰに注目したが、他の単位期間においても単位期間ＰＰと同様の動作が実現される。

即ち、第２変形制御例に係る制御回路１０は、各単位期間において（即ち各周期において）、主オン時間Ｐ_ＯＮ１分のパルス幅を有した第１制御信号（ＣＮＴ１；図８）と、副オン時間Ｐ_ＯＮ２及び主オン時間Ｐ_ＯＮ１の合計時間分のパルス幅を有した第２制御信号（ＣＮＴ２；図８）を生成し、第１制御信号及び第２制御信号に基づく制御信号（ＣＮＴ２ｂ）を副トランジスタＭ２のゲートに供給することで副トランジスタＭ２を制御する（単位期間ＰＰについて言えばタイミングＴ１及びＴ２間でのみオンとする）と共に、第１制御信号及び第２制御信号に基づく他の制御信号（ＣＮＴ１ｂ）を主トランジスタＭ１のゲートに供給することで主トランジスタＭ１を制御する（単位期間ＰＰについて言えばタイミングＴ２及びＴ３間でのみオンとする）。

＜＜第４実施例＞＞
第４実施例を説明する。図９に示す如く、ＬＥＤドライバ１に、定電流回路ＣＣ、主トランジスタＭ１、副トランジスタＭ２及び出力端子ＯＵＴから成る単位ブロックＵＡを複数設けておいても良い。図９では、単位ブロックＵＡの個数は２つであるが、その個数は３以上でありうる。単位ブロックＵＡごとに出力端子ＯＵＴに対し発光部ＬＬが接続される。つまり、第４実施例に係るＬＥＤドライバ１は、単位ブロックＵＡごとに、当該単位ブロックＵＡ内の主トランジスタＭ１をパルス駆動することで当該単位ブロックＵＡに接続された発光部ＬＬをパルス発光させることができる。より具体的には例えば、第４実施例に係るＬＥＤドライバ１は、単位ブロックＵＡごとに、当該単位ブロックＵＡ内の主トランジスタＭ１を周期的にパルス駆動することで当該単位ブロックＵＡに接続された発光部ＬＬを周期的にパルス発光させることができる。

各単位ブロックＵＡにおける定電流回路ＣＣ、主トランジスタＭ１、副トランジスタＭ２及び出力端子ＯＵＴと発光部ＬＬとの接続関係は、基本実施例で示したものと同様であって、且つ、それらの接続関係は複数の単位ブロックＵＡ間で共通である。また、各単位ブロックＵＡにおける定電流回路ＣＣ、主トランジスタＭ１及び副トランジスタＭ２の動作は、基本実施形態及び第１〜第３実施例の何れかに示した定電流回路ＣＣ、主トランジスタＭ１及び副トランジスタＭ２の動作と同様であり、各単位ブロックＵＡの各動作が制御回路１０により制御される。

第４実施例に係る制御回路１０は、輝度設定信号に基づき、単位ブロックＵＡごとに主オン時間Ｔ_ＯＮ１を設定できても良い。また、電流値設定端子ＩＳＥＴを複数設けるなどして、単位ブロックＵＡごとに定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}を設定可能としても良い。或いは、ＬＥＤドライバ１に設けられる複数の単位ブロックＵＡを複数のグループに分け、制御回路１０は、輝度設定信号に基づき、グループごとに主オン時間Ｔ_ＯＮ１を設定できても良い。同様に、グループごとに定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}が設定可能であっても良い。各グループには１以上の単位ブロックＵＡが属する。

また、主トランジスタＭ１がオンとなっている期間は、複数の単位ブロックＵＡ間で互い一致していても良いし、複数の単位ブロックＵＡ間で部分的に重複していても良いし、複数の単位ブロックＵＡ間で互い相違していても良い。即ち、第１の単位ブロックＵＡ中の主トランジスタＭ１がオンとなっている期間と、第２の単位ブロックＵＡ中の主トランジスタＭ１がオンとなっている期間とは、互いに一致していても良いし、部分的に重複していても良いし、互いに分離していても良い。何れにせよ、副オン時間Ｔ_ＯＮ２は複数の単位ブロックＵＡ間で共通であって良い。

＜＜第５実施例＞＞
第５実施例を説明する。図１０に示す如く、ＬＥＤドライバ１に、１つの副トランジスタＭ２に対応付けて、定電流回路ＣＣ、主トランジスタＭ１及び出力端子ＯＵＴから成る単位ブロックＵＢを複数設けておいても良い。図１０では、単位ブロックＵＢの個数は２つであるが、その個数は３以上でありうる。単位ブロックＵＢごとに出力端子ＯＵＴに対し発光部ＬＬが接続される。つまり、第５実施例に係るＬＥＤドライバ１は、単位ブロックＵＢごとに、当該単位ブロックＵＢ内の主トランジスタＭ１をパルス駆動することで当該単位ブロックＵＢに接続された発光部ＬＬをパルス発光させることができる。より具体的には例えば、第５実施例に係るＬＥＤドライバ１は、単位ブロックＵＢごとに、当該単位ブロックＵＢ内の主トランジスタＭ１を周期的にパルス駆動することで当該単位ブロックＵＢに接続された発光部ＬＬを周期的にパルス発光させることができる。

各単位ブロックＵＢにおける定電流回路ＣＣ、主トランジスタＭ１及び出力端子ＯＵＴと発光部ＬＬとの接続関係は、基本実施例で示したものと同様であって、且つ、それらの接続関係は複数の単位ブロックＵＢ間で共通である。また、各単位ブロックＵＢにおける定電流回路ＣＣ及び主トランジスタＭ１の動作は、基本実施形態及び第１〜第３実施例の何れかに示した定電流回路ＣＣ及び主トランジスタＭ１の動作と同様であり、各単位ブロックＵＢの各動作が制御回路１０により制御される。

各単位ブロックＵＢにおいて主トランジスタＭ１のソースと定電流回路ＣＣの電流シンク部との接続点であるノードＮＤが形成されるが、複数の単位ブロックＵＢにおける複数のノードＮＤは１つの副トランジスタＭ２のソースに共通接続され、当該１つの副トランジスタＭ２は、各単位ブロックＵＢにおいて主トランジスタＭ１のターンオン前に定電流回路ＣＣに定電流を流すための素子として複数の単位ブロックＵＢ間で兼用される。

つまり、制御回路１０は、各周期において（即ち各単位期間において）、各単位ブロックＵＢの主トランジスタＭ１をターンオンする前に副トランジスタＭ２をオンとすることで副トランジスタＭ２を介して各単位ブロックＵＢの定電流回路ＣＣに電流（定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}による電流）を流し、各単位ブロックＵＢの主トランジスタＭ１をターンオンする際に副トランジスタＭ２をターンオフする。より具体的には、各単位ブロックＵＢの主トランジスタＭ１のターンオンと同時に（換言すれば当該ターンオンに同期して）副トランジスタＭ２をターンオフする。そして、各単位ブロックＵＢの主トランジスタＭ１をターンオンしてから主オン時間Ｔ_ＯＮ１が経過すると各単位ブロックＵＢの主トランジスタＭ１をターンオフする。

各周期において（各単位期間において）、複数の単位ブロックＵＢにおける複数の主トランジスタＭ１がターンオンするタイミングは互いに共通とされ、且つ、その後、複数の単位ブロックＵＢにおける複数の主トランジスタＭ１がターンオフするタイミングも互いに共通とされる。但し、複数の単位ブロックＵＢにおける複数の主トランジスタＭ１がターンオフするタイミング（図３ではタイミングＴ３）は複数の主トランジスタＭ１間で互いに異なっていても良く、そのタイミングが複数の主トランジスタＭ１間で互いに異なる場合、複数の主トランジスタＭ１間で主オン時間Ｔ_ＯＮ１が互いに異なることになる。

よって、第５実施例に係る制御回路１０は、輝度設定信号に基づき、単位ブロックＵＢごとに主オン時間Ｔ_ＯＮ１を設定できても良い。或いは、ＬＥＤドライバ１に設けられる複数の単位ブロックＵＢを複数のグループに分け、制御回路１０は、輝度設定信号に基づき、グループごとに主オン時間Ｔ_ＯＮ１を設定できても良い。各グループには１以上の単位ブロックＵＢが属する。また、電流値設定端子ＩＳＥＴを複数設けるなどして、単位ブロックＵＢごとに定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}を設定可能としても良い。或いは、グループごとに定電流値Ｉ_{ＣＯＮＳＴ}が設定可能であっても良い。

＜＜第６実施例＞＞
第６実施例を説明する。図１１は、第６実施例に係り、液晶表示パネルを備えて構成される液晶表示装置１００の外観図である。液晶表示装置１００は、据え置き型の表示装置であっても良いし、携帯可能に設計された表示装置であっても良い。液晶表示パネルに対する光源として上述の発光部ＬＬを用いることができ、発光部ＬＬをパルス発光させるＬＥＤドライバとして、基本実施例及び第１〜第５実施例で示したＬＥＤドライバ１を用いることができる。ここでは、第４実施例（図９参照）に示したタイプのＬＥＤドライバ１がＬＥＤドライバ１Ａとして液晶表示装置１００に搭載されていることを想定し、液晶表示装置１００の構成の概要を説明する。

図１２に、液晶表示装置１００の概略的な回路構成図を示す。液晶表示装置１００は、電源回路１１１と、液晶表示パネル１１２と、液晶ドライバ１１３と、バックライト部１１４と、統括制御部１１５と、ＬＥＤドライバ１Ａと、を備える。

ＬＥＤドライバ１Ａは、第４実施例のＬＥＤドライバ１であり、ここでは、ｎ個の単位ブロックＵＡ（図９参照）が備えられているものとする。ｎは２以上の任意の整数である。第４実施例にて述べた事項が第６実施例に適用される。この適用の際、第４実施例の記載中の“ＬＥＤドライバ１”は“ＬＥＤドライバ１Ａ”に読み替えられる。

電源回路１１１は、液晶表示装置１００に対して供給される入力電圧に対し所定の電力変換を施すことで電圧ＶＤＤ及びＶＣＣを含む複数種類の電圧を生成する。液晶表示装置１００内の各部品は、電源回路１１１の生成電圧を駆動電圧として用いて駆動する。入力電圧は、商用交流電圧などの交流電圧であっても良いし、直流電圧であっても良い。電源回路１１１にて生成された電圧ＶＣＣは、ＬＥＤドライバ１Ａの電圧入力端子ＰＩＮに供給され、電源回路１１１にて生成された電圧ＶＤＤは、基本実施例で述べた態様で各発光部ＬＬに供給される。

液晶表示パネル１１２は、マトリクス状に配列された複数の画素を備える。液晶表示パネル１１２には複数のデータ線と複数の走査線が設けられ、データ線と走査線の各交点に画素が配置される。

液晶ドライバ１１３は、液晶表示パネル１１２に表示すべき画像を表す画像データの供給を受け、液晶表示パネル１１２に画像データに基づく電圧を印加することで当該画像データに基づく画像を液晶表示パネル１１２に形成させる。液晶ドライバ１１３は、画像データに応じた駆動電圧を複数のデータ線に印加するデータドライバと、複数の走査線を順に選択するゲートドライバと、を含む。

バックライト部１１４は、ｎ個の発光部ＬＬを有し、液晶表示パネル１１２に対する光源として機能する。液晶表示パネル１１２は、各発光部ＬＬから発せられた光を用いて上記画像を視認可能に表示する。

統括制御部１１５は、演算処理装置等から成り、液晶表示装置１００の各部位の動作を統括的に制御する。統括制御部１１５は、図１に示す外部回路２としても機能し、ＬＥＤドライバ１Ａのイネーブル端子ＥＮ及び輝度設定端子ＹＳＥＴにイネーブル信号及び輝度設定信号を供給する。

ＬＥＤドライバ１Ａの筐体には、垂直同期信号を受ける端子及び水平同期信号を受ける端子が更に設けられていても良く、ＬＥＤドライバ１Ａの制御回路１０は、垂直同期信号及び水平同期信号を用いて各単位期間の長さ及び各単位期間における主トランジスタＭ１のオン時間（即ち主オン時間Ｔ_ＯＮ１）を設定しても良い。

図１３を参照し、垂直同期信号は、液晶表示パネル１１２に表示される動画像のフレームレートの逆数分の周波数（例えば２００Ｈｚ）を持つ同期信号である。水平同期信号は、垂直同期信号の１周期中において液晶表示パネル１１２の水平ライン数分のパルスを含んだ同期信号である。水平同期信号において水平ライン数分のパルスは等間隔で並んでいる。液晶ドライバ１１３は、垂直同期信号及び水平同期信号に基づくタイミングで、液晶表示パネル１１２に画像データに基づく電圧を印加する。ＬＥＤドライバ１Ａの制御回路１０は、例えば、水平同期信号における１パルス分の時間幅を単位として主オン時間Ｔ_ＯＮ１を設定できて良い。

尚、液晶表示装置１００に、ＬＥＤドライバ１Ａとｎ個の発光部１１４から成る組が複数設けられていても良く、複数組分の各発光部１１４にてバックライド部１１４が構成されていても良い。

バックライト部１１４を液晶表示パネル１１２のバックライトとして用いるとき、そのバックライトの方式は直下タイプであっても良いし、エッジタイプであっても良い。また、当該バックライトは、バックライトスキャンに対応できて良い。高出力電流、高耐圧及び高速応答を兼ね備えたＬＥＤドライバ１Ａを用いてバックライト部１１４を駆動すれば、輝度調整におけるダイナミックレンジが増大し、液晶表示パネル１１２の高階調化を実現できる。

＜＜第７実施例＞＞
第７実施例を説明する。

ＬＥＤドライバとしての１つの電子部品の中にトランジスタＭ１及びＭ２を内包させることを上述したが、定電流回路ＣＣ及び制御回路１０が形成された半導体集積回路とは別に、半導体集積回路の外付け部品としてトランジスタＭ１及びＭ２を設けるようにしても良い。或いは、定電流回路ＣＣ、制御回路１０及び副トランジスタＭ２が形成された半導体集積回路とは別に、半導体集積回路の外付け部品として主トランジスタＭ１を設けるようにしても良い。更に或いは、定電流回路ＣＣ、制御回路１０及び主トランジスタＭ１が形成された半導体集積回路とは別に、半導体集積回路の外付け部品として副トランジスタＭ２を設けるようにしても良い。

上述の各実施例では、主スイッチング素子及び副スイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴであるトランジスタＭ１及びＭ２が用いられているが、バイポーラトランジスタにて主スイッチング素子及び副スイッチング素子を形成しても構わないし、トランジスタに分類されない他のスイッチング素子（サイリスタ、リレー等）にて主スイッチング素子及び副スイッチング素子を形成しても構わない。

上述したように、発光部ＬＬは電流供給により発光する１以上の発光素子から成る。発光素子としてのＬＥＤは、任意の種類の発光ダイオードであって良く、有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）を実現する有機ＬＥＤでも良い。また、発光素子はＬＥＤに分類されないものでもよく、例えば、レーザダイオードであっても良い。

本実施形態においてＬＥＤドライバとして具現化された発光素子駆動装置は、液晶表示パネルのバックライト用途に限らず、レーザダイオードを使用したＬＩＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）システムやヘッドアップディスプレイなど、様々な用途に利用可能であり、特に、高出力電流及び高速応答が要求、又は、高出力電流、高耐圧及び高速応答が要求されるような用途に好適である。

本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。

１、１Ａ ＬＥＤドライバ
１０ 制御回路
Ｍ１ 主トランジスタ
Ｍ２ 副トランジスタ
ＮＤ ノード
ＬＬ 発光部
ＣＣ 定電流回路
ＵＡ、ＵＢ 単位ブロック
１００ 液晶表示装置
１１２ 液晶表示パネル
１１４ バックライト部

Claims (11)

1. 電流供給により発光する１以上の発光素子から成る発光部に定電流を供給するための定電流回路と、前記発光部と前記定電流回路との間に直列に挿入される主スイッチング素子と、を備え、前記主スイッチング素子をパルス駆動することで前記発光部をパルス発光させる発光素子駆動装置において、
   前記主スイッチング素子をターンオンする前に前記定電流回路に前記定電流を流すための回路を設けた
   ことを特徴とする発光素子駆動装置。
2. 前記主スイッチング素子と前記定電流回路との間のノードに接続された副スイッチング素子と、前記主スイッチング素子及び前記副スイッチング素子を制御する制御回路と、を備え、
   前記制御回路は、前記主スイッチング素子をターンオンする前に前記副スイッチング素子をオンとすることで前記副スイッチング素子を介して前記定電流回路に前記定電流を流し、前記主スイッチング素子をターンオンする際に前記副スイッチング素子をターンオフする
   ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子駆動装置。
3. 前記制御回路は、
   前記主スイッチング素子を周期的にパルス駆動して、各周期における前記主スイッチング素子のオン時間の制御により前記発光部の発光輝度を制御し、
   各周期において、前記主スイッチング素子をターンオンする前に前記副スイッチング素子をオンとすることで前記副スイッチング素子を介して前記定電流回路に前記定電流を流し、前記主スイッチング素子をターンオンする際に前記副スイッチング素子をターンオフし、その後、前記オン時間が経過すると前記主スイッチング素子をターンオフする
   ことを特徴とする請求項２に記載の発光素子駆動装置。
4. イネーブル信号を受けるためのイネーブル端子を更に備え、
   １つの周期にて前記主スイッチング素子をターンオフした後、次の周期に至るまでの期間の全部又は一部において、前記イネーブル信号に基づき、前記定電流回路の動作を停止させることが可能である
   ことを特徴とする請求項３に記載の発光素子駆動装置。
5. 設定信号を受けるための設定端子を更に備え、
   前記制御回路は、前記設定信号に基づいて前記オン時間を設定する
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の発光素子駆動装置。
6. 前記定電流回路、前記主スイッチング素子及び前記副スイッチング素子から成るブロックを複数備えた
   ことを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載の発光素子駆動装置。
7. 前記定電流回路及び前記主スイッチング素子から成るブロックを複数備え、
   前記ブロックごとに、前記主スイッチング素子をパルス駆動することで当該ブロックに対応する発光部をパルス発光させることが可能であり、
   各ブロックの前記ノードは前記副スイッチング素子に共通接続され、
   前記副スイッチング素子は、各ブロックにおいて前記主スイッチング素子のターンオン前に前記定電流回路に前記定電流を流すための素子として、前記複数のブロック間で兼用される
   ことを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載の発光素子駆動装置。
8. 前記発光部は、１以上の発光ダイオードから成る
   ことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の発光素子駆動装置。
9. 請求項１〜８の何れかに記載の発光素子駆動装置を形成する半導体装置であって、
   前記発光素子駆動装置を、集積回路を用いて形成した
   ことを特徴とする半導体装置。
10. 発光部と、
    前記発光部をパルス発光させる、請求項１〜８の何れかに記載の発光素子駆動装置と、を備えた
    ことを特徴とする発光装置。
11. 液晶表示パネルと、
    前記液晶表示パネルの光源として、請求項１０に記載の発光装置と、を備えた
    ことを特徴とする液晶表示装置。

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