JP5261056B2

JP5261056B2 - バックライト装置

Info

Publication number: JP5261056B2
Application number: JP2008194049A
Authority: JP
Inventors: 隆宏小林; 祐一西小路
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-07-28
Filing date: 2008-07-28
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2028-07-28
Also published as: JP2010032731A; US20100020268A1; US8284348B2

Description

本発明は、バックライト装置に関し、特に、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）を配列してなるＬＥＤバックライト装置に関する。

液晶表示装置の一種にＬＥＤバックライト装置（以下、単に「ＬＥＤバックライト」という。）を用いて液晶パネルを照明するものがある。

特許文献１には、ＬＥＤバックライトを有する従来の液晶表示装置の一例が記載されている。この液晶表示装置では、バックライトに設けられたＬＥＤのうち一部のＬＥＤ、例えば、発熱量の大きな回路の近くにある等、周囲温度が高くなる領域に配置されたＬＥＤに対して、駆動電流の量又はその電流を印加する期間を増大させることによりその輝度を上げる制御を行う。この制御により、バックライトの輝度が均一化される。
特開２００７−１６５６３２号公報

しかしながら、ＬＥＤには、周囲温度が高いほど、輝度の経時劣化が早期化し、寿命が短期化するという性質がある。また、ＬＥＤの駆動電流量等を増大させて輝度を増大させることも、ＬＥＤ輝度の経時劣化及びＬＥＤの短寿命化の要因である。

したがって、上記従来の液晶表示装置のように、周囲温度が高い領域に配置されたＬＥＤに対して駆動電流量等を増大させる制御を行うと、そのＬＥＤの経時劣化が他のＬＥＤよりも早くなる。このため、そのＬＥＤの累積点灯時間が大きくなるにつれて、そのＬＥＤの輝度が他のＬＥＤの輝度に比べて低くなる。よって、バックライトの輝度均一性を長期間にわたって保つことができない。換言すれば、初期状態では輝度の均一性が保たれていても長期間使用後はそのバランスが崩れることとなる。

また、仮に、輝度が低下するＬＥＤに対してさらに駆動電流量等を増大させてそのＬＥＤの輝度低下を回避させたとしても、増大される駆動電流量等には限度があるため、結局は、輝度の均一性を保つことができない状況を招くこととなる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、表示画面全域における輝度のバランスを長期間にわたって保ち、長寿命化することができるバックライト装置を提供することを目的とする。

本発明のバックライト装置は、液晶パネルと前記液晶パネルを駆動する液晶ドライバとを有する液晶表示装置に用いるバックライト装置であって、入射面と、前記液晶パネルの背面に対向する出射面と、を有する導光板と、前記入射面に向けて配置された複数の発光ダイオードと、前記導光板を介して前記液晶パネルを照明する光を前記複数の発光ダイオードに発光させる電流を、前記複数の発光ダイオードに供給する電流供給部とを有し、前記電流供給部は、前記導光板の入射面に向けて配置された複数の発光ダイオードにおいて、前記液晶パネルの駆動電圧を制御する液晶ドライバに近い位置でかつ周囲温度がより高い領域に配置された発光ダイオードに、他の発光ダイオードより低い電流を供給するように構成し、かつ低い電流が供給される発光ダイオードは、高い配置密度で他の発光ダイオードに隣接して配置し、さらに前記電流供給部は、前記液晶ドライバに入力される映像信号に基づき前記複数の発光ダイオードに供給する電流を調整するように構成したことを特徴とする。

本発明によれば、表示画面全域における輝度のバランスを長期間にわたって保ち、ＬＥＤバックライトを長寿命化することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明に係る液晶表示装置の要部の側面図である。

液晶表示装置１００は、液晶パネル１１０、液晶ドライバ１１１及びＬＥＤバックライト１２０を主として有する。

液晶パネル１１０は、透過型又は半透過型の液晶パネルである。液晶パネル１１０は、ＬＥＤバックライト１２０から発せられた光を透過し、この透過光を、表示画面たる前面から出射する。

液晶ドライバ１１１は、液晶パネル１１０の下端部の近傍に配置されている。なお、全実施の形態の説明において、「下」とは、表示画面の垂直方向（以下、単に「垂直方向」という。）における下を意味しており、図１においては、図の縦方向における下に相当する。

液晶ドライバ１１１は、液晶パネル１１０を駆動する駆動電圧を、液晶パネル１１０の表示画面に表示されるべき映像を示すディジタル信号である映像信号に基づいて制御し、これにより液晶パネル１１０の透過率を制御する。この制御の結果として、液晶パネル１１０は映像を表示する。

なお、液晶ドライバ１１１は、上記以外の場所に配置されてもよい。例えば、液晶ドライバ１１１は、液晶パネル１１０の上端部、左側端部又は右側端部の近傍に配置されてもよく、それ以外の場所に配置されてもよい。なお、全実施の形態の説明において、「上」とは、垂直方向における上を意味し、「左」及び「右」とは、表示画面の水平方向（以下、単に「水平方向」という。）における左及び右を意味する。

ＬＥＤバックライト１２０は、出射面としての主面１３１が液晶パネル１１０の背面に対向するように配置された導光板１３０を有する。また、導光板１３０の入射面としての上端面１３２ａの近傍にはＬＥＤ１４０ａが上端面１３２ａに向けて、下端面１３２ｂの近傍にはＬＥＤ１４０ｂが下端面１３２ｂに向けて、それぞれ配列されている。すなわち、ＬＥＤバックライト１２０は、エッジライト型のバックライト装置である。

なお、ＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂはフレーム１５０ａ、１５０ｂに設置され、また、フレーム１５０ａ、１５０ｂは導光板１３０に付設されて一体化されているが、ＬＥＤバックライト１２０の構造はこれだけに限定されるものではない。

ＬＥＤバックライト１２０は、ＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂから発せられる光で液晶パネル１１０を照明する。なお、以下の説明において、ＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂを特に区別せずに説明する場合には、単に「ＬＥＤ１４０」と記す。

ＬＥＤバックライト１２０は、ＬＥＤ１４０を駆動するＬＥＤ駆動部をさらに有するが、ＬＥＤ駆動部については後述する。

ここで、ＬＥＤ１４０は白色ＬＥＤであり、後述するＬＥＤ駆動部から印加される駆動信号により駆動されて白色光を発光する。例えば、ＬＥＤ１４０が単色（例えば青色）ＬＥＤと蛍光体とを主として有するＬＥＤ装置である場合は、ＬＥＤ１４０は、駆動信号が印加されるときに単色のＬＥＤから発せられる光が蛍光体に透過され蛍光体の作用により白色化されるように、構成される。

なお、ＬＥＤ１４０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の３色のＬＥＤの組合せ等、他の構成を採るものであってもよい。

また、各ＬＥＤ１４０の発散角の広狭は、隣接するＬＥＤ１４０との間隔に従って、ＬＥＤバックライト１２０が表示画面の全域を均一に照明し得るように設定される。

図２は、ＬＥＤバックライト１２０におけるＬＥＤ１４０の配置を示す図である。

ＬＥＤ１４０は、ＬＥＤバックライト１２０の上端面１３２ａ及び下端面１３２ｂのそれぞれにアレイを形成するよう配置されている。具体的には、上端面１３２ａ側には、ＬＥＤ１４０ａが上端面１３２ａの伸延方向（水平方向と同一）に沿って直線状に且つ等間隔（ピッチｄ_ａ）に配列されている。下端面１３２ｂ側には、ＬＥＤ１４０ｂが下端面１３２ｂの伸延方向（水平方向と同一）に沿って直線状に且つ等間隔（ピッチｄ_ｂ）に配列されている。ピッチｄ_ｂはピッチｄ_ａより小さい。

図３は、ＬＥＤバックライト１２０におけるＬＥＤ駆動部を説明するための図であり、（ａ）はその構成の一例を示す回路図であり、（ｂ）はＬＥＤ駆動部により生成されＬＥＤ１４０に供給される駆動信号の一例を示す波形図である。

ＬＥＤ駆動部は、ＬＥＤ駆動回路１６０ａ、１６０ｂを有する。なお、以下の説明において、ＬＥＤ駆動回路１６０ａ、１６０ｂを特に区別せずに説明する場合には、単に「ＬＥＤ駆動回路１６０」と記す。

ＬＥＤ駆動回路１６０ａは電流供給部として、ＬＥＤ１４０ａの１つに、予め設定された電流値Ｉ_ａを有する駆動信号１６１ａを供給する。ＬＥＤ駆動回路１６０ｂは電流供給部として、ＬＥＤ１４０ｂの１つに、電流値Ｉ_ｂを有する駆動信号１６１ｂを供給する。

なお、図３（ａ）には示されていないが、ＬＥＤ駆動部はＬＥＤ１４０と同数のＬＥＤ駆動回路１６０を電流供給部として有する。各ＬＥＤ駆動回路１６０はＬＥＤ１４０の１つに駆動信号を供給する。この構成により、各ＬＥＤ１４０ａは電流値Ｉ_ａを有する駆動信号１６１ａを供給され、各ＬＥＤ１４０ｂは電流値Ｉ_ｂを有する駆動信号１６１ｂを供給される。

電流値Ｉ_ｂは電流値Ｉ_ａよりも小さい。各駆動信号１６１ａ、１６１ｂのデューティ比は同一である。

すなわち、より下方に配置され、液晶ドライバ１１１からより近くに位置するＬＥＤ１４０ｂには、より低い電流が供給される。

各ＬＥＤ１４０の電流値は、ＬＥＤバックライト１２０の上端面１３２ａ及び下端面１３２ｂにおける温度分布に基づいて最適に設定される。例えば、液晶ドライバ１１１から比較的遠くに位置している上端面１３２ａは、液晶ドライバ１１１からの発熱の影響が比較的小さいため、温度分布において低温領域として示される。したがって、ＬＥＤ１４０ａの電流値は比較的高く設定される。また、液晶ドライバ１１１から比較的近くに位置している下端面１３２ｂは、液晶ドライバ１１１からの発熱の影響が比較的大きいため、温度分布において高温領域として示される。したがって、ＬＥＤ１４０ｂの電流値は比較的低く設定される。ここで、これらの設定は、ＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂにおけるジャンクション温度が等しくなるように行われる。

これにより、より下方に配置され、液晶ドライバ１１１からより近くに位置するＬＥＤ１４０ｂは、より低い輝度で発光する。なお、このような駆動制御を行うとＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂ間で輝度に差が生じる場合がある。しかし、ＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂのジャンクション温度が等しいため、ＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂ間で経時劣化の進行には差が生じない。したがって、ＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂ間で輝度に差が生じたとしても、その輝度のバランスは長期間にわたって変わらず維持される。

また、より下方に配置され、液晶ドライバ１１１からより近くに位置し、より低い電流を供給されるＬＥＤ１４０ｂは、より高密度に、同一アレイを形成する他のＬＥＤ１４０ｂに隣接して配置される。例えば、全ＬＥＤ１４０ａの光束と全ＬＥＤ１４０ｂの光束とが等しくなるように、ＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂの個数及び配置位置が設定される。

これにより、表示画面全域において輝度の均一化が実現され、且つそれが長期間にわたって変わらず維持される。

なお、電流値Ｉを同一にし、駆動信号１６１ｂのデューティ比を駆動信号１６１ａよりも小さくすることで、同様の効果を得ることが可能である。

次いで、液晶表示装置１００における輝度補正方法について説明する。

図４は、液晶表示装置１００における輝度補正方法を説明するための図である。ここでは、ＬＥＤ１４０の点灯中、より下方に位置する下端面１３２ｂの周囲温度がより高くなる場合を例にとって説明する。

ＬＥＤ１４０ｂは、ＬＥＤ１４０ａに比べて、より高密度に配置される。このようなＬＥＤ配置を採用するだけでも、周囲温度の差に起因するＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂの輝度低下の差を補正することができ、表示画面全域において輝度を均一化することができる。これは、仮に全てのＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂに同一電流値の駆動信号を供給したとしても可能である。

しかし、本実施の形態では、仮に全てのＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂに同一電流値の駆動信号を供給したとすると、表示画面においてより下方の領域における輝度がより高いものとなるように、ＬＥＤ配置が決定される。そして、このようなＬＥＤ配置を採用したうえで、ＬＥＤ１４０ｂは、ＬＥＤ１４０ａに比べて、より低い電流を供給される。これにより、ＬＥＤ１４０ａの照明領域（つまり全ＬＥＤ１４０ａから発せられた光により照明される表示画面の領域）における輝度と、ＬＥＤ１４０ｂの照明領域における輝度とが、均一となる。

図４に示された輝度補正方法の効果について、図５を参照しながらより詳しく説明する。図５（ａ）は、初期状態のＬＥＤバックライト１２０についての周囲温度と相対輝度との関係の一例を示し、図５（ｂ）は、所定時間（例えば１００００時間）使用後のＬＥＤバックライト１２０についての周囲温度と相対輝度との関係の一例を示す。

動作中に発熱する液晶ドライバ１１１の近くに配置されているＬＥＤ１４０ｂの周囲温度は、液晶ドライバの遠くに配置されているＬＥＤ１４０ａの周囲温度に比べて上昇する。よって、ＬＥＤ１４０ｂ自体の輝度は、ＬＥＤ１４０ａに比べて低くなる。

さらに、ＬＥＤ１４０ｂはＬＥＤ１４０ａよりも低い電流（図４の例では、ＬＥＤ１４０ｂは８．５ｍＡ、ＬＥＤ１４０ａは１１ｍＡ）を供給される。これも、ＬＥＤ１４０ｂ自体の輝度がＬＥＤ１４０ａに比べて低くなる要因である。

しかし、ＬＥＤ１４０ｂは比較的高密度に配置されているのに対し、ＬＥＤ１４０ａは比較的低密度に配置されている。

そのため、初期状態の場合では、ＬＥＤ１４０ｂの照明領域における輝度は、ＬＥＤ１４０ｂの周囲温度が上昇すると相対的に緩やかに低下し（曲線Ｃ_ｂ１）、ＬＥＤ１４０ａの照明領域における輝度は、ＬＥＤ１４０ａの周囲温度が上昇すると相対的に顕著に低下する（曲線Ｃ_ａ１）、という特性が得られる。

この場合、ＬＥＤバックライト１２０を点灯させると、ＬＥＤ１４０ｂの周囲温度は５０℃となり、ＬＥＤ１４０ｂの照明領域における相対輝度はＢ_１％となる（点Ｐ_ｂ１）。また、ＬＥＤ１４０ａの周囲温度は４０℃となり、ＬＥＤ１４０ａの照明領域における相対輝度もＢ_１％となる（点Ｐ_ａ１）。よって、表示画面全域において輝度が均一となる。

ＬＥＤバックライト１２０の累積使用時間が所定時間に達した場合には、ＬＥＤ１４０ｂの照明領域における輝度は、ＬＥＤ１４０ｂの周囲温度が上昇すると相対的に緩やかに低下し（曲線Ｃ_ｂ２）、ＬＥＤ１４０ａの照明領域における輝度は、ＬＥＤ１４０ａの周囲温度が上昇すると相対的に顕著に低下する（曲線Ｃ_ａ２）、という特性が得られる。ここで、図５（ａ）における曲線Ｃ_ａ１、曲線Ｃ_ｂ１と図５（ｂ）における曲線Ｃ_ａ２、曲線Ｃ_ｂ２とを比較すると、ＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂはいずれも輝度に経時劣化を生じていることが分かる。

この場合、ＬＥＤバックライト１２０を点灯させると、ＬＥＤ１４０ｂの周囲温度は５０℃となり、ＬＥＤ１４０ｂの配置領域における相対輝度はＢ_２％となる（点Ｐ_ｂ２）。また、ＬＥＤ１４０ａの周囲温度は４０℃となり、ＬＥＤ１４０ａの配置領域における相対輝度もＢ_２％となる（点Ｐ_ａ２）。つまり、いずれの領域も輝度の経時劣化を生じているものの、その進行度合いが等しいため、表示画面全域において輝度の均一性が維持される。これは、周囲温度が相対的に高いことにより経時劣化が相対的に早くなるはずのＬＥＤ１４０ｂに対して、相対的に低い電流を供給することにより、ＬＥＤ１４０ｂの経時劣化の進行を遅らせたからである。

以上のように、本実施の形態によれば、ＬＥＤバックライト１２０の入射面の中で周囲温度がより高い部分の近傍に配置されたＬＥＤ１４０ｂに、より低い電流を供給する。これにより、ＬＥＤバックライト１２０に設けられた全てのＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂの経時劣化の進行を一致させる。したがって、表示画面全域において輝度のバランスを長期間にわたって保つことができる。また、本実施の形態によれば、周囲温度が相対的に高いことにより経時劣化が相対的に早くなるはずのＬＥＤ１４０ｂに対して、経時劣化を遅らせる制御（つまり相対的に低い電流を供給）を行う。したがって、ＬＥＤバックライト１２０を長寿命化することができる。

なお、本実施の形態では、より下方の領域の周囲温度がより高くなる場合を例にとり、より下方の領域に配置されたＬＥＤ１４０ｂを、より高密度に配置し、より低い電流で駆動する、という構成について説明した。ただし、他の構成も可能である。

例えば、液晶ドライバ１１１が液晶パネル１１０の上端部の近傍に配置され、これにより、上方の領域の周囲温度がその下方の領域よりも高くなる場合には、その上方の領域に配置されたＬＥＤ１４０ａを、より高密度に配置し、より低い電流で駆動する構成を採ることができる。

また、液晶ドライバ１１１が液晶パネル１１０の左側端部の近傍に配置され、これにより、左側の領域の周囲温度がその右側の領域よりも高くなる場合には、左側の領域に配置されたＬＥＤ１４０を、より高密度に配置し、より低い電流で駆動する構成を採ることができる。

また、液晶ドライバ１１１が液晶パネル１１０の右側端部の近傍に配置され、これにより、右側の領域の周囲温度がその左側の領域よりも高くなる場合には、右側の領域に配置されたＬＥＤ１４０を、より高密度に配置し、より低い電流で駆動する構成を採ることができる。

要するに、液晶ドライバ１１１から近くの領域の周囲温度がそこよりも遠くの領域の周囲温度に比べて高くなる場合には、前者の領域に配置されたＬＥＤ１４０を、より高密度に配置し、より低い電流で駆動する構成を採ることができる。

また、液晶ドライバ１１１と全く同様のことが、電源部、つまり液晶ドライバ１１１及びＬＥＤ駆動回路１６０等に電源を供給する電源回路にも、他の発熱部材にも、当てはまる。電源部等も熱を発するからである。よって、電源部等の配置位置に応じて、ＬＥＤ１４０の配置及び駆動電流値を決定することができる。

また、液晶表示装置１００の内部構造上、より下方の領域の周囲温度がより高くならないような温度分布が存在する場合であっても、その温度分布に基づいて、ＬＥＤ１４０の配置及び駆動電流値を決定することができる。

また、本実施の形態では、ＬＥＤ１４０は白色ＬＥＤであるが、ＬＥＤ１４０がＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の３色のＬＥＤの組合せである場合にも、上記と同様の作用効果を実現することができる。この場合、高温領域においては、温度に起因する輝度低下が大きい赤色のＬＥＤを緑色のＬＥＤ及び青色のＬＥＤよりも多く配置する構成を採る。これにより、色温度のバランスをも長期間にわたって保つことができる。

図６は、別の例による液晶表示装置の要部の側面図である。

液晶表示装置２００は、液晶パネル１１０、液晶ドライバ１１１及びＬＥＤバックライト２２０を主として有する。

ＬＥＤバックライト２２０は、出射面としての主面１３１が液晶パネル１１０の背面に対向するように配置された導光板２３０を有する。また、導光板２３０の入射面としての上端面１３２ａの近傍にはＬＥＤ１４０ａが上端面１３２ａに向けて、下端面１３２ｂの近傍にはＬＥＤ１４０ｂが下端面１３２ｂに向けて、それぞれ配列されている。すなわち、ＬＥＤバックライト２２０は、エッジライト型のバックライト装置である。

ＬＥＤバックライト２２０は、ＬＥＤ１４０から発せられる光で液晶パネル１１０を照明する。

ＬＥＤバックライト２２０は、ＬＥＤ１４０を駆動するＬＥＤ駆動部をさらに有するが、ＬＥＤ駆動部は、実施の形態１において図３を参照しながら説明したものと同一である。

ここで、導光板２３０は、上端面１３２ａに入射される全ＬＥＤ１４０ａからの光の光束と、下端面１３２ｂに入射される全ＬＥＤ１４０ｂからの光の光束とに差があっても、表示画面全域における輝度が均一になるような拡散パターンを有する。例えば、シルク印刷でドットパターンを形成し、そのドットパターンの粗密と大きさをコントロールすることによって均一性を確保する方法や、表示画面に平行な方向にＶ字型の溝を形成し、その溝のピッチと深さによって均一性を確保する方法等がある。これにより、輝度均一性が長期的に確保される。

図７は、ＬＥＤバックライト２２０におけるＬＥＤ１４０の配置を示す図である。

ＬＥＤ１４０は、ＬＥＤバックライト２２０の上端面１３２ａ及び下端面１３２ｂのそれぞれにアレイを形成するよう配置されている。具体的には、上端面１３２ａ側には、ＬＥＤ１４０ａが上端面１３２ａの伸延方向（水平方向と同一）に沿って直線状に且つ等間隔（ピッチｄ_ｖ）に配列されている。下端面１３２ｂ側には、ＬＥＤ１４０ｂが下端面１３２ｂの伸延方向（水平方向と同一）に沿って直線状に且つ等間隔（ピッチｄ_ｖ）に配列されている。ＬＥＤ１４０ａ間のピッチｄ_ｖとＬＥＤ１４０ｂ間のピッチｄ_ｖは同じである。

上記構成によれば、より下方に配置され、液晶ドライバ１１１からより近くに位置するＬＥＤ１４０ｂには、より低い電流が供給される。

各ＬＥＤ１４０の電流値は、ＬＥＤバックライト２２０の上端面１３２ａ及び下端面１３２ｂにおける温度分布に基づいて最適に設定される。例えば、液晶ドライバ１１１から比較的遠くに位置している上端面１３２ａは、液晶ドライバ１１１からの発熱の影響が比較的小さいため、温度分布において低温領域として示される。したがって、ＬＥＤ１４０ａの電流値は比較的高く設定される。また、液晶ドライバ１１１から比較的近くに位置している下端面１３２ｂは、液晶ドライバ１１１からの発熱の影響が比較的大きいため、温度分布において高温領域として示される。したがって、ＬＥＤ１４０ｂの電流値は比較的低く設定される。ここで、これらの設定は、ＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂにおけるジャンクション温度が等しくなるように行われる。

また、上記構成によれば、導光板２３０は、表示画面全域における輝度が均一になるような拡散パターンを有する。

以上のように、ＬＥＤバックライト２２０の入射面の中で周囲温度がより高い部分の近傍に配置されたＬＥＤ１４０ｂに、より低い電流を供給する。これにより、ＬＥＤバックライト２２０に設けられた全てのＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂの経時劣化の進行を一致させる。したがって、表示画面全域において輝度のバランスを長期間にわたって保つことができる。また、本実施の形態によれば、周囲温度が相対的に高いことにより経時劣化が相対的に早くなるはずのＬＥＤ１４０ｂに対して、経時劣化を遅らせる制御（つまり相対的に低い電流を供給）を行う。したがって、ＬＥＤバックライト２２０を長寿命化することができる。

なお、以上の例では、より下方の領域の周囲温度がより高くなる場合を例にとり、ＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂを同一密度で配置し、ＬＥＤ１４０ｂをより低い電流で駆動する、という構成について説明した。ただし、他の構成も可能である。

例えば、液晶ドライバ１１１が液晶パネル１１０の上端部の近傍に配置され、これにより、上方の領域の周囲温度がその下方の領域よりも高くなる場合には、ＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂを同一密度で配置し、ＬＥＤ１４０ａをより低い電流で駆動する構成を採ることができる。

また、液晶ドライバ１１１が液晶パネル１１０の左側端部の近傍に配置され、これにより、左側の領域の周囲温度がその右側の領域よりも高くなる場合には、ＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂを同一密度で配置し、左側の領域に配置されたＬＥＤ１４０をより低い電流で駆動する構成を採ることができる。

また、液晶ドライバ１１１が液晶パネル１１０の右側端部の近傍に配置され、これにより、右側の領域の周囲温度がその左側の領域よりも高くなる場合には、ＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂを同一密度で配置し、右側の領域に配置されたＬＥＤ１４０をより低い電流で駆動する構成を採ることができる。

要するに、液晶ドライバ１１１から近くの領域の周囲温度がそこよりも遠くの領域の周囲温度に比べて高くなる場合には、ＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂの配置密度の均一性を維持しつつ、液晶ドライバ１１１から近くの領域に配置されたＬＥＤ１４０をより低い電流で駆動する構成を採ることができる。

また、液晶表示装置２００の内部構造上、より下方の領域の周囲温度がより高くならないような温度分布が存在する場合であっても、その温度分布に基づいて、ＬＥＤ１４０の配置及び駆動電流値を決定することができる。

また、ここで説明した例では、ＬＥＤ１４０は白色ＬＥＤであるが、ＬＥＤ１４０がＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の３色のＬＥＤの組合せである場合にも、上記と同様の作用効果を実現することができる。この場合、高温領域においては、温度に起因する輝度低下が大きい赤色のＬＥＤを緑色のＬＥＤ及び青色のＬＥＤよりも多く配置する構成を採る。これにより、色温度のバランスをも長期間にわたって保つことができる。

次に、本発明の実施の形態について説明する。

本発明においては、入力される映像信号に応じてＬＥＤ１４０の電流値を調整するものである。

本実施の形態に係る液晶表示装置は、液晶ドライバ１１１に入力される映像信号から液晶ドライバ１１１の発熱量又はその発熱量に起因する温度上昇を推定する推定部（図示せず）を有する。ＬＥＤ駆動回路１６０は、当該推定部の推定結果に従って、ＬＥＤ１４０に供給する駆動信号１６１、１６２の電流値Ｉ_ａ、Ｉ_ｂを調整する。

例えば、図８（ａ）に示すように、垂直方向の輝度変化が大きい映像が表示されるような映像信号が液晶ドライバ１１１に入力される場合には、液晶ドライバ１１１の発熱量は大きく、それに起因する温度上昇も大きい。そのため、液晶ドライバ１１１からより近くに位置するＬＥＤ１４０ｂの周囲温度が一層高くなる。これにより、ＬＥＤ１４０ｂの経時的な輝度劣化が加速する。したがって、このような信号が入力される場合は、液晶ドライバ１１１に近いＬＥＤ１４０ｂの電流値Ｉ_ｂを下げることにより、輝度劣化の加速を抑制する。このとき、液晶ドライバ１１１からより遠くに位置するＬＥＤ１４０ａの電流値Ｉ_ａも下げる。これにより、表示画面全体の輝度均一性を維持することができる。

また、図８（ｂ）に示すように、垂直方向の輝度変化が小さい映像が表示されるような映像信号が液晶ドライバ１１１に入力される場合には、液晶ドライバ１１１の発熱量は小さく、それに起因する温度上昇も小さい。そのため、液晶ドライバ１１１からより近くに位置するＬＥＤ１４０ｂの周囲温度は大きな影響を受けない。したがって、このような信号が入力される場合は、図８（ａ）の場合と異なり、ＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂの電流値Ｉ_ａ、Ｉ_ｂを下げる必要はない。むしろ、電流値Ｉ_ａ、Ｉ_ｂを上げることにより、表示画面全体の輝度を高くしてもよい。

なお、入力される映像信号と液晶ドライバ１１１の消費電力との関係は、駆動によっては一意に判定することができない。例えば、通常のカラム反転においては、垂直方向の変化点が大きく且つ多くなるような映像信号の場合に、液晶ドライバ１１１の消費電力が増大する。また、千鳥に配置されたカラム反転においては、垂直方向の変化点がないような映像信号の場合でも、液晶ドライバ１１１の消費電力が増大する。

次に、別の例について説明する。

本実施の形態は、液晶ドライバ１１１の温度検知結果に応じてＬＥＤの電流値を調整するものである。

この例では、液晶ドライバ１１１の温度を測定する温度センサを検知部として有する。ＬＥＤ駆動回路１６０は、温度測定の結果に従って、ＬＥＤ１４０に供給する駆動信号１６１ａ、１６１ｂの電流値Ｉ_ａ、Ｉ_ｂを調整する。

例えば、測定された温度が高い場合には、液晶ドライバ１１１からより近くに位置するＬＥＤ１４０ｂの周囲温度が一層高くなる。これにより、ＬＥＤ１４０ｂの経時的な輝度劣化が加速する。したがって、液晶ドライバ１１１に近いＬＥＤ１４０ｂの電流値Ｉ_ｂを下げることにより、輝度劣化の加速を抑制する。このとき、液晶ドライバ１１１からより遠くに位置するＬＥＤ１４０ａの電流値Ｉ_ａも下げる。これにより、表示画面全体の輝度均一性を維持することができる。

また、測定された温度が低い場合には、液晶ドライバ１１１からより近くに位置するＬＥＤ１４０ｂの周囲温度は大きな影響を受けない。したがって、ＬＥＤ１４０ａ、１４０ｂの電流値Ｉ_ａ、Ｉ_ｂを下げる必要はない。むしろ、電流値Ｉ_ａ、Ｉ_ｂを上げることにより、表示画面全体の輝度を高くしてもよい。

なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記装置の構成及び使用時の動作についての説明は例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更及び追加が可能であることは明らかである。

本発明のバックライト装置は、液晶テレビ及び液晶モニタ等の液晶表示装置におけるバックライト装置として利用することができる。

本発明に係る液晶表示装置の要部の側面図本発明に係るＬＥＤバックライトのＬＥＤ配列を示す図（ａ）本発明に係るＬＥＤ駆動部の構成を示す回路図、（ｂ）本発明に係る駆動信号を示す波形図本発明に係る輝度補正方法を示す図（ａ）本発明に係る初期状態のＬＥＤバックライトについての周囲温度と相対輝度との関係を示す図、（ｂ）本発明に係る所定時間経過後のＬＥＤバックライトについての周囲温度と相対輝度との関係を示す図本発明に係る液晶表示装置の要部の側面図本発明に係るＬＥＤバックライトのＬＥＤ配列を示す図（ａ）映像の表示態様の一例を示す図、（ｂ）映像の表示態様の他の例を示す図

１００、２００液晶表示装置
１１０液晶パネル
１１１液晶ドライバ
１２０、２２０ＬＥＤバックライト
１３０導光板
１３１主面
１３２ａ上端面
１３２ｂ下端面
１４０ａ、１４０ｂＬＥＤ
１６０ａ、１６０ｂＬＥＤ駆動回路

Claims

液晶パネルと前記液晶パネルを駆動する液晶ドライバとを有する液晶表示装置に用いるバックライト装置であって、入射面と、前記液晶パネルの背面に対向する出射面と、を有する導光板と、前記入射面に向けて配置された複数の発光ダイオードと、前記導光板を介して前記液晶パネルを照明する光を前記複数の発光ダイオードに発光させる電流を、前記複数の発光ダイオードに供給する電流供給部とを有し、
前記電流供給部は、前記導光板の入射面に向けて配置された複数の発光ダイオードにおいて、前記液晶パネルの駆動電圧を制御する液晶ドライバに近い位置でかつ周囲温度がより高い領域に配置された発光ダイオードに、他の発光ダイオードより低い電流を供給するように構成し、
かつ低い電流が供給される発光ダイオードは、高い配置密度で他の発光ダイオードに隣接して配置し、
さらに前記電流供給部は、前記液晶ドライバに入力される映像信号に基づき前記複数の発光ダイオードに供給する電流を調整するように構成したことを特徴とするバックライト装置。