JP5301400B2 - バックライト装置並びに表示装置 - Google Patents

Description

本発明はバックライト装置並びに表示装置に係わり、特に、光源からの光の透過率を調整することで映像の表示を行う表示パネルと該表示パネルを照明するバックライトを備えた表示装置に関する。

近年、液晶を使用した表示装置など、ディスプレイの薄型化が進んでいる。液晶表示装置は主に３つのモジュールで構成される。１つ目のモジュールは、液晶表示パネルモジュールで、２つのガラス間に液晶が封印され、液晶に対して電圧を供給することで、液晶の傾きが変わり、光の透過率（液晶を透過する光の変調度）が変わるものである。液晶表示パネルモジュールは、画素を構成する液晶セルが２次元に配置され、各液晶セルを順次制御することで、２次元にて、光の透過率を変更可能である。２つ目のモジュールはバックライトモジュールで、液晶表示パネルモジュールの裏面に配置され、光源として使用し、照明光を照射する。本照明光を液晶表示パネルモジュールの裏面から供給することで、液晶ディスプレイは表示を行う。３つ目のモジュールが制御部で、液晶表示パネルモジュールとバックライトモジュールの制御を行うモジュールである。

従来、液晶パネルのバックライトの光源として冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）が広く用いられてきたが、近年、ＣＣＦＬのかわりに発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたバックライト光源も用いられている。ＬＥＤは発光期間のオン・オフ制御と、電流量の制御による発光量の制御が容易であり、ＣＣＦＬに対し、低消費電力化が実現可能である。また、ＬＥＤはＣＣＦＬに対し物理的に小さな構造であり、１つのＬＥＤデバイスでバックライト光源と出来る領域を小さくすることが出来る。

狭い光源領域を使用した技術として、特許文献１には、ＬＥＤを用いたエリア調光技術に関する内容が開示されている。エリア調光技術とは、液晶パネルに照射する照明光を発する光源となるＬＥＤを、複数の分割領域に対して少なくとも１つずつ配置し、ＬＥＤ制御回路は映像信号に応じて、少なくとも照明光が必要とされる画面領域のみ照明光が照射されるよう、バックライトパネルにおけるＬＥＤを分割領域単位で駆動制御し、照明する必要のない画面領域に対しては基本的に照明光を照射しないことで、照明に必要とされる消費電力を低減させる制御方法である。

ＬＥＤをバックライトとして使用する場合の接続方法として、特許文献２に開示されるように、１つのＬＥＤチェーンに対して定電流源とスイッチを直列接続し、スイッチのON/OFFにより、定電流をＬＥＤチェーンに流し、ＬＥＤを点灯、消灯する。

また、特許文献３や特許文献４に開示される技術として、スキャンバックライト（バックライトスクロール）駆動技術がある。スキャンバックライト駆動技術は、画面を縦方向の複数領域に分割し、一定の間隔をおいて、順次バックライト駆動を行うもので、動きぼけを低減する効果をもつ。

特開２００１-１４２４０９号公報 特開２００６-３５２０１１号公報 特開２００２-１８２１８２号公報 特開２００７-１２３２３３号公報

ＬＥＤを格子状に配置したバックライトにおいて、特許文献１に記載のエリア調光技術は比較的容易に実現可能である。また、特許文献３や特許文献４に記載のスキャンバックライトとエリア調光の組合せの実現には、バックライト光源を格子状に、複数のエリア単位に分割配置し、一つのエリアに接続されたＬＥＤを１ＬＥＤチェーンとして制御することで、エリア調光とバックライトスキャンを同時に制御可能である。

しかしながら、ＬＥＤなどのバックライト光源を複数エリアに分割して配置する場合、分割エリア数に応じてエリア制御の専用制御ＬＥＤチェーンが必要となり、定電流源などの制御モジュールが大きくなると共に、制御モジュールとバックライトモジュール間の制御信号数も増加する。また、ＬＥＤチェーン数が増加することに従い、定電流源を複数個配置する必要があるため、発熱量が大きいという問題がある。

本発明は前記課題を解決すべくなされたものであり、本発明の目的はエリア調光機能とスキャンバックライト機能を実現するための制御部およびバックライト駆動パスの回路規模を少なく抑えることが可能なバックライト装置及び表示装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、発熱量を低減することが可能なバックライト装置及び表示装置を提供することにある。

本発明のその他の目的については、明細書全体の記載から明らかにされる。

（１）前記課題を解決すべく、複数の光源を有するバックライトと、該バックライトを制御するバックライト制御部とを有するバックライト装置であって、前記バックライトは２以上のエリアに分割され、各分割エリアに配置された前記光源はチェーン接続され、前記バックライト制御部は前記分割エリア毎に複数の分割エリアのバックライトの点灯と消灯を制御する、少なくとも１つ以上のバックライト制御手段を有し、前記バックライト制御手段は、複数の前記分割エリアを選択するための選択手段と、少なくとも１つのバックライト駆動パスとを有し、前記選択手段により時分割で前記複数の分割エリアを選択し、一つのバックライト駆動パスを共有して、前記複数の分割エリアの光源を駆動するバックライト装置である。

（２）前記課題を解決すべく、光の透過量を制御する複数の画素が配列された表示パネルと、前述する（１）に記載のバックライト制御部とを備える表示装置である。

このように、バックライトを複数のエリアに分割し、入力された映像データの２次元的特徴に応じて前記複数のバックライトのエリアの輝度を個別に制御するエリア調光機能を備え、かつ、スキャンバックライトによる調光技術を有する表示装置において、各エリアを制御する制御部を複数個有し、時分割で各エリアを制御する手段と、制御部及びバックライト駆動パスを共有して使用可能とする手段を有する。

本発明によれば、前記表示装置におけるエリア調光機能とスキャンバックライト機能を実現するための制御部およびバックライト駆動パスの回路規模を少なく抑えることができる。その結果で、エリア調光機能とスキャンバックライト機能を実現するための制御部での発熱量を低減できると共に、安価にバックライト装置及び表示装置を提供できる。

本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。

本発明の実施形態１の表示装置の概略構成を説明するための分解斜視図である。 本願発明の実施形態１のバックライトモジュールのうちでフレームと複数の光源とバックライト制御部との概略構成を説明するための図である。 本発明の実施形態１におけるＬＥＤ駆動部を詳細に説明するための図である。 本発明の実施形態１における第１の調光制御部を詳細に説明するための図である。 本発明の実施形態１のＬＥＤ駆動部の制御による各ＬＥＤチェーンの点消灯動作を説明するための図である。 本発明の実施形態２のＬＥＤ駆動部の概略構成を説明するための図である。 本発明の実施形態２のＬＥＤ駆動部の制御による各ＬＥＤチェーンの点消灯動作を説明するための図である。 本願発明の実施形態３のバックライトモジュールのうちでフレームと複数の光源とＬＥＤ駆動制御モジュールとの物理的な位置を説明するための図である。 本発明の実施形態４における第１の調光制御部を詳細に説明するための図である。 本発明の実施形態４のＬＥＤ駆動部の制御による各ＬＥＤチェーンの点消灯動作を説明するための図である。 本発明の実施形態５におけるＬＥＤ駆動部を詳細に説明するための図である。 本発明の実施形態６におけるＬＥＤ駆動部を詳細に説明するための図である。 本発明の実施形態１の表示装置に電源回路と定電流源とを備える半導体ＩＣを適用した場合のＬＥＤ駆動部の概略構成を説明するための図である。 本発明の実施形態５の表示装置に電源回路と定電流源とを備える半導体ＩＣを適用した場合のＬＥＤ駆動部の概略構成を説明するための図である。

以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。

〈実施形態１〉
図１は本発明の実施形態１の表示装置の概略構成を説明するための分解斜視図であり、実施形態１の表示装置の構成部材を説明するために各部材を分離して図示したものである。表示装置は、例えばテレビ受像機などのディスプレイ装置であり、各種の映像データを入力として受付け、表示する機能を備える液晶表示装置に代表されるものである。

図１に示すように、表示装置は大きく３つの構成要素で構成され、バックライトモジュール１００、表示パネル１４０、並びにバックライトモジュール１００と表示パネル１４０とを制御するバックライト制御部１５０から構成する。ただし、バックライト制御部１５０は表示パネル１４０に関しても制御を行うが、本発明では、主としてバックライトモジュール１００の制御について言及するため、バックライト制御部１５０として説明する。

表示パネル１４０は、例えば周知の液晶表示パネルであり、複数の液晶素子を画素（表示単位）としてマトリクス状に配列し、制御部１５０から供給される液晶パネル制御信号１６０に従い、画素毎に個別に透過率を制御できる構成とする。

バックライトモジュール１００は表示パネル１４０を照明する役割を持ち、複数の光源１１０、フレーム１２０、及び光学部材１３０などから構成される。また、バックライトモジュール１００はバックライト制御部１５０から入力されるバックライト制御信号１７０により制御される。本実施形態では光源１１０として、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた場合について説明するが、ＬＥＤに限定されるものではなく、有機ＥＬ素子等の他の発光素子でもよい。光源１１０はフレーム１２０上に、適度な間隔にて配置される。光学部材１３０は例えば光源１１０から照射された光の強度を均等化するための拡散シートや、光の取り出し効率を改善するための輝度上昇フィルム等の光学部材である。なお、表示パネル１４０は、バックライト制御部１５０が生成する表示データ１６０に基づいた画像表示を行う。

また、本願発明を適用した実施形態１の表示装置においては、バックライトモジュール１００から照射された光のうち、表示パネル１４０の各画素を透過した透過光の集合が、最終的な表示装置の表示映像となる。すなわち、表示装置の各画素の最終的な表示輝度は、表示パネルの各画素の透過率と、画素に対応するバックライトの領域の輝度（照射光の強度）とを乗算したものとなる。

図２は本願発明の実施形態１のバックライトモジュールのうちでフレームと複数の光源とバックライト制御部との概略構成を説明するための図である。なお、本実施形態の表示装置では、エリア調光とスキャンバックライト調光を実現するために、画面を縦横それぞれ４分割した合計１６分割エリアでの構成するについて説明する。ただし、画面の分割数は１６分割エリアに限定されることはなく、他の分割数でもよい。

また、前述するように本実施形態における光源１１０として、発光ダイオード(ＬＥＤ)を用いた場合について説明する。

図２に示すように本実施形態の表示装置では、１つの分割エリア１１２には、複数のＬＥＤ光源１１０として４つのＬＥＤ光源１１０を配置し、ＬＥＤチェーン１１１に直列接続する。該ＬＥＤチェーン１１１は、バックライト制御信号１７０に接続される。具体的には、ＬＥＤ光源１１１のアノード側はアノード信号１７１に接続され、ＬＥＤ光源１１１のカソード側はカソード信号１７２に接続される。本実施形態におけるバックライト制御信号１７０は、合計１６個の分割エリア１１２に接続されるため、１６ＬＥＤチェーン分の制御が可能な信号を有し、分割エリア１１２毎にＬＥＤの点灯と消灯の制御を行う構成となっている。

バックライト制御部１５０は各ＬＥＤチェーン１１１を制御するため、複数のＬＥＤ駆動部１８０を有する。本実施形態の表示装置では、１つのＬＥＤ駆動部１８０で合計４ＬＥＤチェーンの制御を行える構成とし、４つのＬＥＤ駆動部１８０で合計１６ＬＥＤチェーン制御するものである。また、各ＬＥＤ駆動部１８０は１６分割された分割エリア１１２の内で、縦方向に配置された４つの分割エリアに対し接続される。例えば、図中縦方向に並列される分割エリア１１３、１１４、１１５、１１６を１つのＬＥＤ駆動部１８０で制御するものである。なお、本実施形態では、ＬＥＤチェーンの個数や１つのＬＥＤ駆動部当りの制御ＬＥＤチェーン数等について、前述の個数の限定されるものではない。

図３は本発明の実施形態１におけるＬＥＤ駆動部を詳細に説明するための図である。図３に示すように、ＬＥＤ駆動部１８０には４つのＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄが接続される。電源回路１８２は各ＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄに電圧及び電流を供給する。本実施形態では、各ＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄへの電圧はアノード信号１７１経由で供給され、各信号線１７１ａ〜１７１ｄからＬＥＤチェーン１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄに供給される。ＬＥＤの出力側であるカソード信号１７２は、各ＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄから出力され、各信号線１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ、１７２ｄからＬＥＤ駆動部１８０に入力される。

各カソード信号１７０はそれぞれ独立した第一のスイッチ１８４ａ、１８４ｂ、１８４ｃ、１８４ｄに接続され、各スイッチ１８４ａ〜１８４ｄの出力は短絡後、定電流源１８５に入力される構成となっている。ただし、第一のスイッチ１８４ａ、１８４ｂ、１８４ｃ、１８４ｄは、ＬＥＤチェーン選択信号１８３により制御される構成となっている。

定電流源１８５は、定電流制御信号１８６に従い、定電流を流す手段を有する周知の定電流源である。また、本実施形態においては、定電流源１８５の制御と共に、電源回路１８２も電源制御信号１８９により制御され、１つのＬＥＤチェーンとして、電流量を調整される構成となっている。定電流源１８５の出力は、第二のスイッチ１８７に接続され、接地される。第二のスイッチ１８７は、電源回路１８２から接地までの一連のＬＥＤチェーンをオン・オフ制御する信号であるパルス幅変調信号１８８により制御される。また、これらの制御信号（ＬＥＤチェーン選択信号１８３、定電流制御信号１８６、パルス幅変調信号１８８、電源制御信号１８９）は、ＬＥＤ駆動部１８０全体を制御する機能を有する第１の調光制御部１８１により生成される。なお、本願明細書中では、ＬＥＤ駆動部１８０のうち、第１の調光制御部１８１を除いた部分をバックライト駆動パス１９９と定義する。

図４は本発明の実施形態１における第１の調光制御部を詳細に説明するための図である。

第１の調光制御部１８１は、動作ＬＥＤチェーンの選択、ＬＥＤチェーン毎の電流量の制御、ＬＥＤチェーン毎のパルス幅変調などの全体制御を行う。なお、パルス幅変調については後述する。

図４に示すように、実施形態１の第１の調光制御部１８１は、カウンタ１９２のカウント値に基づいて電流量を指定するための電流１レジスタ１９０ａ、電流２レジスタ１９０ｂ、電流３レジスタ１９０ｃ、電流４レジスタ１９０ｄ、及びセレクタ１９１を有する構成となっている。また、第１の調光制御部１８１は、カウンタ１９２のカウント値に基づいてパルス変調幅を指定するためのＰＷ１レジスタ１９３ａ、ＰＷ２レジスタ１９３ｂ、ＰＷ１９３ｃ、ＰＷレジスタ１９３ｄ、セレクタ１９４、周期レジスタ１９５、及びカウンタ１９７を有する構成となっている。

ＬＥＤチェーンの選択はカウンタ１９２により選択される構成であり、本実施形態の場合には、例えば第１のＬＥＤチェーン１１２ａ、第２のＬＥＤチェーン１１２ｂ、第３のＬＥＤチェーン１１２ｃ、第４のＬＥＤチェーン１１２ｄの４種を選択する構成とし、２ビット幅相当のカウンタで構成する。

電流量の指定は、ＬＥＤチェーン毎に電流１レジスタ１９０ａ、電流２レジスタ１９０ｂ、電流３レジスタ１９０ｃ、電流４レジスタ１９０ｄに格納された値により指定されものである。本実施形態では、カウンタ１９２の指定により、アクティブとなるチャネルをセレクタ１９１で選択する構成とする。セレクタ１９１で選択された値は、定電流制御信号１８６として定電流源１８５に送信されると共に、電源制御信号１８９として電源回路１８２に送信される構成となっている。

同様に、パルス幅変調の指定にも、ＬＥＤチェーン毎にパルス幅を指定するためのレジスタであるＰＷ１レジスタ１９３ａ、ＰＷ２レジスタ１９３ｂ、ＰＷ３レジスタ１９３ｃ、ＰＷ４レジスタ１９３ｄを有し、カウンタ１９２の指定によりアクティブとなるＬＥＤチェーンをセレクタ１９４経由で選択し、比較器１９６に入力する。

ここで、パルス幅変調について説明する。パルス幅変調とは、一定の周期の間にて、パルス幅のデューティ比を指定可能な変調方式である。本実施形態では、周期を指定する周期レジスタ１９５に設定される値になるまで、第２のカウンタ１９７でカウントする。該第２のカウンタ１９７でカウントされた値は比較器１９６に入力され、選択されたＰＷｎレジスタ値と比較し、カウンタ値よりもＰＷｎレジスタ値が小さい時のみ、パルス幅変調信号１８８として出力する。このパルス幅変調信号１８８により、ＬＥＤチェーンを活性するかしないかすなわちオン・オフ（点灯・消灯）を制御できる。

図５は本発明の実施形態１のＬＥＤ駆動部の制御による各ＬＥＤチェーンの点消灯動作を説明するための図である。図５では、垂直同期期間中に４つのＬＥＤチェーンが順次、点灯と消灯を繰り返すもので、更に、各ＬＥＤチェーンの点灯期間は全体周期の４分の１であり、点灯期間が競合しない点灯パターンである。

以下、図５に基づいて、実施形態１のＬＥＤ駆動部の制御による各ＬＥＤチェーンの点消灯動作を説明する。図５に示すように、カウンタ１９２の出力をＬＥＤチェーン選択信号１８３（図５中では選択信号と記す）として第一のスイッチ１８４ａ〜１８４ｄを順次制御することにより、垂直同期期間の１／４の期間毎に４つのチェーン１１２ａ〜１１２ｄのうちの１つのチェーンのみが選択されるすなわち定電流源１８５に接続される構成となる。このとき、カウンタ１９２の出力に基づいて、セレクタ１９１とセレクタ１９４も制御されることとなるので、チェーンの選択と該選択されたチェーンに対応した電流源制御及びパルス幅制御とを同期させたＬＥＤチェーン毎すなわち分割エリア毎の点消灯の制御が可能となる。

すなわち、時間ｔ１〜ｔ５の期間で示す１回の垂直同期期間内の内で、時間ｔ１〜ｔ２の期間では、第一のスイッチ１８４ａを選択する選択信号のみが選択状態となり、他の選択信号は非選択状態である。このとき、電流源制御は第１のスイッチに接続されるチェーン１１２ａに対応した電流１レジスタ１９０ａに格納される電流量（電流１）が定電流源１８５に指定され、チェーン１１２ａは指定された電流量（電流１）で駆動されることとなる。さらには、パルス幅制御も第一のスイッチ１８４ａに接続されるチェーン１１２ａに対応したＰＷ１レジスタ１９３ａに格納されるレジスタ値（ＰＷ１）が比較器１９６に出力される。該比較器の１９６の出力に基づいて、第二のスイッチ１８７がＯＮ／ＯＦＦ制御され、チェーン１１２ａは指定されたレジスタ値（ＰＷ１）に対応したパルス幅で駆動されることとなる。

同様に、時間ｔ２〜ｔ３の期間では、第一のスイッチ１８４ｂを選択する選択信号のみが選択状態となり、他の選択信号は非選択状態である。このとき、電流源制御は第一のスイッチ１８４ｂに接続されるチェーン１１２ｂに対応した電流２レジスタ１９０ｂに格納される電流量（電流２）が定電流源１８５に指定され、チェーン１１２ｂは指定された電流量（電流２）で駆動されることとなる。パルス幅制御も第一のスイッチ１８４ｂに接続されるチェーン１１２ｂに対応したＰＷ２レジスタ１９３ｂに格納されるレジスタ値（ＰＷ２）が比較器１９６に出力される。該比較器の１９６の出力に基づいて、第二のスイッチ１８７がＯＮ／ＯＦＦ制御され、チェーン１１２ｂは指定されたレジスタ値（ＰＷ２）に対応したパルス幅で駆動されることとなる。

時間ｔ３〜ｔ４の期間では、第一のスイッチ１８４ｃを選択する選択信号のみが選択状態となり、他の選択信号は非選択状態である。このとき、電流源制御は第一のスイッチ１８４ｃに接続されるチェーン１１２ｃに対応した電流３レジスタ１９０ｃに格納される電流量（電流３）が定電流源１８５に指定され、チェーン１１２ｃは指定された電流量（電流３）で駆動されることとなる。パルス幅制御も第一のスイッチ１８４ｃに接続されるチェーン１１２ｃに対応したＰＷ３レジスタ１９３ｃに格納されるレジスタ値（ＰＷ３）が比較器１９６に出力される。該比較器の１９６の出力に基づいて、第二のスイッチ１８７がＯＮ／ＯＦＦ制御され、チェーン１１２ｃは指定されたレジスタ値（ＰＷ３）に対応したパルス幅で駆動されることとなる。

時間ｔ４〜ｔ５の期間では、第一のスイッチ１８４ｄを選択する選択信号のみが選択状態となり、他の選択信号は非選択状態である。このとき、電流源制御は第一のスイッチ１８４ｄに接続されるチェーン１１２ｄに対応した電流４レジスタ１９０ｄに格納される電流量（電流４）が定電流源１８５に指定され、チェーン１１２ｄは指定された電流量（電流４）で駆動されることとなる。パルス幅制御も第一のスイッチ１８４ｄに接続されるチェーン１１２ｄに対応したＰＷ４レジスタ１９３ｄに格納されるレジスタ値（ＰＷ４）が比較器１９６に出力される。該比較器の１９６の出力に基づいて、第二のスイッチ１８７がＯＮ／ＯＦＦ制御され、チェーン１１２ｄは指定されたレジスタ値（ＰＷ４）に対応したパルス幅で駆動されることとなる。

このように本実施形態に従えば、カウンタ１９２を順次更新することで、ＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄの内のいずれかを選択し、該選択されたＬＥＤチェーンに従い、電流制御とパルス幅変調を行うことが出来る。言い換えれば、各ＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄの点灯期間の総和が、全体周期（本実施形態では、１垂直同期期間）以下であれば、本実施形態のように、１つの定電流源１８５や電源回路１８２のみで、複数のＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄを制御可能となる。更には、１つの定電流源１８５や電源回路１８２の稼働率を１００％とすることが可能で、回路規模あたりの消費電力を最大とすることが出来る。本方式を時分割ＬＥＤチェーン選択方式と定義する。

このように、実施形態１の表示装置では、分割エリア数は１６となるので、図３に示すＬＥＤ駆動部１８０を図２に示すように４個用いることにより、１６の分割エリアを有するバックライトを制御することが可能となる。

以上説明したように、本発明の実施形態１の表示装置では、表示装置を構成するバックライトの領域を１６個の分割エリアに分割し、各分割エリアに配置されたＬＥＤをチェーン接続し、４個の分割エリアを選択するための選択手段と、少なくとも１つのバックライト駆動パスとを有し、分割エリア毎に４個の分割エリアのバックライトの点灯と消灯を制御する４個のバックライト制御手段を設け、選択手段により時分割で４個の分割エリアを選択し、一つのバックライト駆動パスを共有して、４個の分割エリアの光源を駆動する構成としているので、１６個の分割エリアのＬＥＤを４個のバックライト制御手段で駆動することが可能である。すなわち、エリア調光機能とスキャンバックライト機能を実現するための制御部およびバックライト駆動パスの回路規模を少なく抑えることができる。その結果、エリア調光機能とスキャンバックライト機能を実現するための制御部での発熱量を低減できると共に安価にバックライト装置が構成でき、このバックライト装置を搭載した表示装置も発熱量を低減できると共に安価に構成できる。

なお、前述する図２の説明において、１つのＬＥＤ駆動部は、縦方向に配置された分割エリア１１３、１１４、１１５、１１６に対して制御を行う構成とした。これは、スキャンバックライト駆動の制御方向と同一であり、１つのＬＥＤ駆動部が制御する４つのＬＥＤチェーンは、時分割で点灯と消灯を繰り返すためである。しかしながら、１つのＬＥＤ駆動部が、横方向に配置された分割エリアの制御を行う場合、常に４つの分割エリアの点灯と消灯時刻は同時刻となり、時分割ＬＥＤチェーン選択方式を使用することが出来ない。従って、時分割ＬＥＤチェーン選択方式の場合には、縦方向に配置された分割エリアを１つのＬＥＤ駆動部で制御する必要がある。ただし、スキャンバックライト駆動の方向が、一般的な表示装置における縦方向ではなく、横方向の場合は、１つのＬＥＤ駆動部は、横方向に配置された分割エリアを制御することで対応可能である。

〈実施形態２〉
図６は本発明の実施形態２のＬＥＤ駆動部の概略構成を説明するための図であり、４つのＬＥＤチェーン１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄと、これらを制御するＬＥＤ駆動部２００の接続構成を示すものである。なお、実施形態１では、各ＬＥＤチェーンの点灯期間の総和が垂直同期周期以下の実施形態であるが、実施形態２の表示装置では、前述の制約を有しない実施形態である。また、実施形態２の表示装置は、ＬＥＤ駆動部２００の構成を除く他の構成は実施形態１の表示装置と同様の構成となるので、以下の説明では、ＬＥＤ駆動部２００の構成を詳細に説明する。

実施形態２のＬＥＤ駆動部２００は、図３に示す実施形態１のＬＥＤ駆動部１８０に対し、バックライト駆動パスを複数個有する構成である。ただし、以下の説明では、バックライト駆動パス数をチャネル数として説明する。

本実施形態では、バックライト駆動パスを３チャネル有する構成であり、第１のバックライト駆動パス（チャネル１）２０２、第２のバックライト駆動パス（チャネル２）２０３、第３のバックライト駆動パス（チャネル３）２０４で構成する。なお、各バックライト駆動パスは、図３で示す実施形態１のバックライト駆動パス１９９と同一構成である。

また、第２の調光制御部２０１は、複数のチャネルを制御可能な周知の構成を有する点が実施形態１の第１の調光制御部１８１と異なるものである。

図７は本発明の実施形態２のＬＥＤ駆動部の制御による各ＬＥＤチェーンの点消灯動作を説明するための図である。図７では、１垂直同期期間中に各ＬＥＤチェーン１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄは４分の１周期ずれで、４分の３周期期間の間に点灯するものである。すなわち、ＬＥＤ駆動部２００は３チャネル分のバックライト駆動パス（チャネル１〜３）２０２〜２０４を有し、各バックライト駆動パス（チャネル１〜３）２０２〜２０４を時分割で使用することにより、ＬＥＤチェーンを点消灯させるものである。

以下、図７に基づいて、実施形態２のＬＥＤ駆動部の制御による各ＬＥＤチェーンの点消灯動作を説明する。ただし、本実施形態のＬＥＤ駆動では、その構成上の特徴から各ＬＥＤチェーン１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄを４分の３周期期間点灯させることが可能な状態（定常状態）になるのは制御開始から４分の２周期期間経過後の時刻Ｔ３からとなる。したがって、以下の説明は、時刻Ｔ３以降の動作について説明する。なお、図７において、チャネル１〜３選択に示すＣ１〜Ｃ４はＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄに対応する。

時刻Ｔ３では、ＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｃを点灯させるため、各バックライト駆動パス（チャネル１〜３）２０２〜２０４はＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｃを選択する。

時刻Ｔ４では、ＬＥＤチェーン１１２ｂ〜１１２ｄを点灯させるため、各バックライト駆動パス（チャネル１〜３）２０２〜２０４はＬＥＤチェーン１１２ｂ〜１１２ｄを選択する。

時刻Ｔ５では、ＬＥＤチェーン１１２ａ、１１２ｃ、１１２ｄを点灯させるため、各バックライト駆動パス（チャネル１〜３）２０２〜２０４はＬＥＤチェーン１１２ａ、１１２ｃ、１１２ｄを選択する。

時刻Ｔ６では、ＬＥＤチェーン１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｄを点灯させるため、各バックライト駆動パス（チャネル１〜３）２０２〜２０４はＬＥＤチェーン１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｄを選択する。

時刻Ｔ７では、時刻Ｔ３と同一条件であるため、以降、前述する時刻Ｔ３〜Ｔ６の選択動作を繰り返すことにより、１垂直同期期間中に各ＬＥＤチェーン１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄを４分の１周期ずらし、４分の３周期期間点灯させる。

本実施形態における選択の調停は、ＬＥＤチェーン１１２ａ、ＬＥＤチェーン１１２ｂ、ＬＥＤチェーン１１２ｃ、ＬＥＤチェーン１１２ｄの順番で優先度を設け、バックライト駆動パス（チャネル１）２０２、バックライト駆動パス（チャネル２）２０３、バックライト駆動パス（チャネル３）２０４の順序でＬＥＤチェーンを割り振る、固定式の優先度付調停で実現可能である。なお、本願発明における選択の調停方法に関しては、固定式の優先度付調停に限定するものではない。

本実施形態によれば、各ＬＥＤチェーンの点灯期間の総和が、垂直同期周期以上の場合においても、ＬＥＤチェーン数よりも少ないチャネル数で１つのＬＥＤ駆動部を形成できる。また、実施形態２のＬＥＤ駆動部２００においても実施形態１のＬＥＤ駆動部１８０と同様に、１つの電源回路や定電流源を複数のＬＥＤチェーンで共有利用する構成となっているので、回路規模を低く抑えることが可能となる。

また、本実施形態の説明では、複数の縦方向の分割エリアに対して、１つのＬＥＤ駆動部２００で制御可能と示した。例えば、縦方向の分割エリア数が４であり、各分割エリアの点灯期間が１垂直同期期間の４分の３である場合、ＬＥＤ駆動部２００あたり３チャネルのバックライト駆動パスで制御可能である。これは、各ＬＥＤ駆動部２００には、確実に消灯期間が存在するため、その消灯期間を、他のＬＥＤチェーンの制御に時分割で割り当てることが可能なためである。従って、縦方向の分割エリア数に対し、少ないチャネル数で構成するＬＥＤ駆動部２００を使用可能である。

また従来の駆動方式では、バックライト駆動パス数とＬＥＤチェーン数は等しため、ＬＥＤ駆動部としての最大動作状況は、全バックライト駆動パスが同時に動作している場合の電流量や発熱量などを最大定格とする必要がある。本実施形態によれば、１つのＬＥＤ駆動部２００に対し、少ないバックライト駆動パス数で、多くのＬＥＤチェーンを駆動可能であるため、バックライト駆動パス数が従来方式と比較して少なく、これに伴い、最大定格値を低く抑えることが可能であり、ＬＥＤ駆動部の歩留まりを向上できる。

以上説明したように、本発明の実施形態２のＬＥＤ駆動部２００を備える表示装置においても、表示装置を構成するバックライトの領域を１６個の分割エリアに分割し、各分割エリアに配置されたＬＥＤをチェーン接続し、４個の分割エリアを選択するための選択手段と、３つのバックライト駆動パスと２０２〜２０４を有し、分割エリア毎に４個の分割エリアのバックライトの点灯と消灯を制御する４個のバックライト制御手段となるＬＥＤ駆動部２００を設け、選択手段により時分割で４個の分割エリアを選択し、一つのバックライト駆動パスを共有して、４個の分割エリアの光源を駆動する構成としているので、１６個の分割エリアのＬＥＤを４個のＬＥＤ駆動部２００で駆動することが可能である。すなわち、エリア調光機能とスキャンバックライト機能を実現するための制御部およびバックライト駆動パスの回路規模を少なく抑えることができる。その結果、エリア調光機能とスキャンバックライト機能を実現するための制御部での発熱量を低減できると共に安価にバックライト装置が構成でき、このバックライト装置を搭載した表示装置も発熱量を低減できると共に安価に構成できる。

〈実施形態３〉
図８は本願発明の実施形態３のバックライトモジュールのうちでフレームと複数の光源とバックライト制御部との物理的な位置関係を説明するための図である。なお、本図の接続は、図２と同一であり、その説明は省略する。図２との差分は、制御部１５０がＬＥＤ駆動制御モジュール１５００の内部に配置される点である。ＬＥＤ駆動制御モジュール１５００はプリント基板などで構成する。ＬＥＤ駆動制御モジュール１５００はフレーム１２０に対し、十分に小さな面積で構成される。そこで、ＬＥＤ駆動制御モジュール１５００を、フレーム１２０の上辺、もしくは下辺、若しくは裏面のうち、画面の走査方向と同じ方向に配置する。本例では、走査方向を横方向として説明する。

１つのＬＥＤ駆動部１８０に接続されるアノード信号１７１とカソード信号１７２は縦方向に接続される。従って、ＬＥＤ駆動制御モジュール１５００を縦方向に配置した場合に対し、横方向に配置した場合、ＬＥＤ駆動部１８０と分割エリア１２０は直線状に配置可能であり、アノード信号１７１とカソード信号１７２の配線長を最小とすることが出来る。その結果、配線長を短くすることが可能となり、コストの削減を実現することができる。

〈実施形態４〉
図９は本発明の実施形態４における第１の調光制御部を詳細に説明するための図である。

実施形態１では、スキャンバックライト機能を前提に、各エリアを時分割で点灯する例を示した。このスキャンバックライト機能は、動画を表示した際のぼやけを低減するために有効である。しかし、画面全体を点消灯させるため、点消灯の周波数によっては、画面がちらついて見える、所謂フリッカという不具合が知覚される場合がある。そのため、例えば静止画などを表示する際は、スキャンバックライト機能を停止し、バックライト全体を点灯できるようにスキャンバックライト機能のオン・オフ機能を設けることが、フリッカ防止に有効である。

本発明の実施形態４の表示装置は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の実施形態１の表示装置と比べ、スキャンバックライトのオン・オフを切り替える機能を追加して設けた点が異なる。

以下、スキャンバックライト機能をオフして画面全体のＬＥＤを点灯可能とする状態を全選択モード（第２の点灯モード）と定義し、スキャンバックライト機能をオンしている状態をスキャンバックライトモード（第１の点灯モード）と定義する。

図９から明らかなように、本発明の実施形態４では、図４に示した実施形態１と比べ、全面点灯レジスタ４９５、共通電流レジスタ４９０、共通ＰＷレジスタ４９３、全選択レジスタ４９２、セレクタ４９１、セレクタ４９４、セレクタ４９６を追加した点が異なる。その他の点は概ね図４と共通であるため、重複部の説明は省略する。

全面点灯レジスタ４９２は、スキャンバックライト機能のオン・オフを切り替えるレジスタである。

共通電流レジスタ４９０、共通ＰＷレジスタ４９３は、それぞれ全選択モードにおける電流量とパルス変調幅を指定するためのレジスタである。

全選択レジスタ４９２は、バックライト駆動パスに接続された全てのＬＥＤチェーンを選択するためのＬＥＤチェーン選択信号である。

セレクタ４９１、セレクタ４９４、セレクタ４９６は、それぞれ電流量とパルス変調幅とＬＥＤチェーン選択信号とを全面点灯レジスタ４９２の値に従って選択する。全選択モードでは、共通電流レジスタ４９０、共通ＰＷレジスタ４９３、全選択レジスタ４９２の値を選択して出力する。一方、スキャンバックライトモードでは、それぞれ前記セレクタ４９１、４９４で選択された値とカウンタ１９２の値を出力する。

すなわち、実施形態４においては、セレクタ１９１の出力を制御するセレクタ４９１を設け、該セレクタ４９１で選択された出力を定電流制御信号１８６として出力する構成となっている。従って、セレクタ１９１で選択された電流１〜４レジスタ１９０ａ〜１９０ｄの内の何れかの出力と、共通電流レジスタ４９５の出力との内の一方が該セレクタ４９１に選択され、定電流制御信号１８６として出力される。

同様にして、セレクタ１９４の出力を制御するセレクタ４９４を設け、該セレクタ４９４で選択された出力を比較器１９６への信号として出力する構成となっている。従って、セレクタ１９４で選択されたＰＷ１〜４レジスタ１９３ａ〜１９３ｄの内の何れかの出力と、共通ＰＷレジスタ４９３との一方がセレクタ４９４で選択され、比較器１９６に出力される。

さらには、カウンタ１９２の出力を制御するセレクタ４９６を設け、カウンタ１９２のカウント値と全選択レジスタ４９２の出力値との一方が該セレクタ４９６に選択され、ＬＥＤチェーン選択信号１８３として出力される構成となっている。

ただし、実施形態４においては、全面点灯レジスタ４９５の出力信号がセレクタ４９１、４９４、４９６の選択制御信号となる構成である。このとき、実施形態４においては、図示しない外部機器からの制御信号が全面点灯レジスタ４９５に格納され、該格納値に基づいて全選択モードとスキャンバックライトモードとの切り替えが制御される。なお、外部機器からの制御信号を直接用いて、該制御信号によりセレクタ４９１、４９４、４９６を直接制御する構成とすることにより、全選択モードとスキャンバックライトモードとの切り替え制御を行うことも可能である。このときの制御信号は、視聴者が好みに応じて設定可能な設定手段からの信号や、映像の内容（動画／静止画など）に応じて制御信号を生成する解析手段等からの信号を用いることができる。

次に、図１０に本発明の実施形態４のＬＥＤ駆動部の制御による各ＬＥＤチェーンの点消灯動作を説明するための図を示し、以下、実施形態４の第１の調光制御部を有するＬＥＤ駆動部によるバックライトの点消灯動作を説明する。ただし、図１０は全選択モードにおける点灯パターンを示す。また、実施形態４の表示装置では、調光制御部の構成を除く他の構成は実施形態１の表示装置と同様の構成となるので、以下の説明では、図１〜３、８〜１０に基づいて、バックライトの点消灯動作を説明する。

図５に示したスキャンバックライトモードでは、４つの選択信号を用いて、４つのＬＥＤチェーンを順次点灯させていたのに対し、全選択モードでは、４つのＬＥＤチェーンを同時に選択する点が異なる。更に、スキャンバックライトモードでは、電流値制御とパルス幅制御も４つのＬＥＤチェーンの選択にあわせて順次変更していたのに対し、全選択モードでは、共通電流値と共通パルス幅を常時用いる点が異なる。

すなわち、実施形態４の第１の調光制御部４８１を有するＬＥＤ駆動部による各ＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄに対する点消灯制御では、全選択レジスタ４９２の出力がＬＥＤチェーン選択信号１８３としてセレクタ４９６から出力される。このとき、全選択レジスタ４９２の出力値は、各第一のスイッチ１８４ａ〜１８４ｄを全てオンすなわち選択状態とする信号を出力する構成となっている。その結果、図１０に示すように、各第一のスイッチ１８４ａ〜１８４ｄには選択状態とするためのＬＥＤチェーン選択信号１８３が入力されることとなり、各ＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄと定電流源１８５との接続を制御する各第一のスイッチ１８４ａ〜１８４ｄが全てオンとなる。これにより、全てのＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄが定電流源１８５に接続される。

その結果、図１０に示すように、時間ｔ１〜ｔ１０で示す全ての期間において、各ＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄが全て点灯することとなる。ただし、このときの各ＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄの点灯時における制御は、定電流源１８５における電流量及び第二のスイッチ１８７によるパルス幅変調に従う。定電流源１８５の制御は定電流制御信号１８６すなわち共通電流レジスタ４９０への設定値である。また、第二のスイッチ１８７の制御はパルス幅変調信号１８８すなわち共通ＰＷレジスタ４９３への設定値に基づいたパルス幅変調信号である。

このとき、実施形態４の表示装置において、同一のＬＥＤ駆動部１８０ａに接続される各ＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄは並列接続されることとなる。従って、各ＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄには同じ電圧が印可されると共に、同じタイミングでパルス幅変調がなされる。さらには、各ＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄに流れる電流量も同じ値となる。

ここで、実施形態４の表示装置においては、各ＬＥＤ駆動部１８０ａ〜１８０ｄが第１の調光制御部４８１をそれぞれ備える構成となっている。従って、各ＬＥＤ駆動部１８０ａ〜１８０ｄにおける共通電流レジスタ４９０、共通ＰＷレジスタ４９３、及び全選択レジスタ４９２を同じ設定値として、全面点灯レジスタ４９５を設定し全選択モードに設定することによって、全てのＬＥＤチェーンが同じバックライト輝度で点灯状態となる。その結果、フリッカのない良好な表示を得ることができるという格別の効果が得られる。

一方、前述するように、各ＬＥＤ駆動部１８０ａ〜１８０ｄはそれぞれが独立して動作可能な構成となっているので、図８に示す縦方向の並設される１列分の分割エリア１１２のバックライト輝度は同じ輝度となる。しかしながら、各ＬＥＤ駆動部１８０ａ〜１８０ｄはそれぞれが独立して動作可能な構成となっているので、横方向にはバックライト輝度を異なる輝度に制御することも可能である。特に、静止画等の表示時においては、動画表示時のような分割エリア１１２毎の輝度制御を必要としない場合もある。従って、このような静止画等の表示時において、画面の横方向に対するバックライト輝度制御で十分な場合には、ＬＥＤ駆動部１８０ａ〜１８０ｄ毎にバックライト輝度を制御することが可能となるので、表示装置の消費電力を低減できる。

また、実施形態４の表示装置では、全選択モード時においても、各ＬＥＤ駆動部１８０ａ〜１８０ｄに接続されるＬＥＤチェーン毎に電流量及び発光輝度を制御することが可能となる。従って、ＬＥＤ駆動部１８０ａ〜１８０ｄ毎に定電流源１８５の電流量及び第二のスイッチ１８７の変調幅を調整することにより、ＬＥＤ１１０のバラつきに伴う発光量の差や色あいの差を補正することが可能である。

次に、全選択モード時における定電流源１８５及び第二のスイッチ１８７を制御するパルス変調幅と、実施形態４の表示装置における消費電力との関係について説明する。全選択モードにおいては、電流量とパルス変調幅は、各ＬＥＤチェーンで共通の値を使用することができる。このとき、全選択モード時の電流量は、スキャンバックライト時と異ならしめるように構成することもできる。

例えば、バックライト駆動パス１９９に接続された全てのＬＥＤチェーンを同時に点灯するために、全選択モードでは、スキャンバックライトモード時よりも定電流源１８５の電流量を増やすことが考えられる。

バックライト駆動パス１９９に接続されたＬＥＤチェーン数がｑ（ｑは自然数）である場合、全選択モードでは、ｑ本全てのＬＥＤチェーンが同時に選択されるため、ＬＥＤチェーン１本あたりの電流量は１／ｑとなる。ところが、ＬＥＤは電流量により発色が変わることが一般に知られている。そのため、全選択モードとスキャンバックライトモードにおいて、１本あたりの電流量が異なると、２つのモードにおいて表示の色あいが異なるという不具合を招く。

この課題を回避するためには、例えば、定電流源１８５の電流量をｑ倍とすればよい。これにより、ＬＥＤチェーン１本あたりの電流量はｑ／ｑ＝１となり、スキャンバックライトモードと同等に保つことができ、色あいの変化を抑えることができる。

しかしながら、上記の例では、バックライトで消費する電力がｑ倍となってしまう。これを回避するために、全選択モードとスキャンバックライトモードとで、消費電力を同等とするように、全選択モード時の定電流源１８５の電流量を調整することにしてもよい。

例えば、同様にＬＥＤチェーン数がｑであり、更にスキャンバックライトモード時のオン期間がｐ／ｑ（ｐはｐ＜ｑを満たす自然数）である場合、全選択モード時における定電流源１８５の電流量を、スキャンバックライトモード時における定電流源１８５の電流量のｐ倍と設定する。これは、消費電力は、電流量と点灯時間の積によって決定されるためである。

スキャンバックライトモード時の定電流源１８５の電流量を１とすると、次の関係が成り立つ。スキャンバックライトモード時は、ＬＥＤチェーンあたりの電流が１、点灯時間がｐ／ｑ倍、点灯するＬＥＤチェーン数がｑ本であるため、消費電力はそれらの積であるｐ（＝１×ｐ／ｑ×ｑ）となる。

一方、全選択モード時は、定電流源１８５の電流量をｐ倍に設定したため、全選択された各ＬＥＤチェーンあたりの電流は、ｐ／ｑ倍となる。ここで、ＬＥＤチェーンあたりの電流がｐ／ｑ倍、点灯時間が１倍、点灯するＬＥＤチェーン数がｑ本であるため、消費電力はその積であるｐ（＝ｐ／ｑ×１×ｑ）となり、全選択モードとスキャンバックライトモードの２つのモードにおけるバックライトの消費電力を同等に維持することができる。

さらには、全選択モードとスキャンバックライトモードにおいて、表示の色あいが異なるという不具合を解決する方式として、モードに応じて表示パネル１４０に送る表示データ１６０の色合いを予め補正する方式であってもよい。

また、本発明の実施形態４の表示装置におけるスキャンバックライトモード時においては、全面点灯レジスタからの制御信号に基づいて、セレクタ４９１からはセレクタ１９１の出力が定電流制御信号１８６として出力される。同様にして、セレクタ４９４からはセレクタ１９４の出力が比較器１９６へ出力され、セレクタ４９６からはカウンタ１９２のカウント値がＬＥＤチェーン選択信号１８３として出力される。このときの動作は実施形態１の表示装置と同様となる。

以上説明したように、本発明の実施形態４の表示装置では、視聴者の好みや映像の内容（動画／静止画など）に応じて設定される全面点灯レジスタ４９５からの制御信号に基づいてセレクタ４９１、４９４、４９６をそれぞれ制御し、スキャンバックライトモード（第１の点灯モード）時においては、セレクタ４９１からセレクタ１９１の出力を定電流制御信号１８６として出力させると共に、セレクタ４９６からはカウンタ１９２のカウント値をＬＥＤチェーン選択信号１８３として出力させ、セレクタ４９４からはセレクタ１９４の出力を比較器１９６へ出力させる。また、全選択モード（第２の点灯モード）時においては、セレクタ４９１から共通電流レジスタ４９０の出力を定電流制御信号１８６として出力させると共に、セレクタ４９６からは全選択レジスタ４９２の出力をＬＥＤチェーン選択信号１８３として出力させ、セレクタ４９４からは共通ＰＷレジスタ４９３の出力を比較器１９６へ出力させる構成となっているので、前述する実施形態１の表示装置における効果に加えて、フリッカのない良好な表示を得ることができるという格別の効果が得られる。

〈実施形態５〉
図１１は本発明の実施形態５におけるＬＥＤ駆動部を詳細に説明するための図である。ただし、実施形態５のＬＥＤ駆動部は、アノード信号５７１の信号線１７１ａ、１７１ｂ、１７１ｃ、１７１ｄと、第一のスイッチ５７１ａ、５７１ｂ、５７１ｃ、５７１ｄとの構成が異なるのみで、他の構成は実施形態１のＬＥＤ駆動部と同様の構成となる。従って、以下の説明では、アノード信号５７１の信号線１７１ａ、１７１ｂ、１７１ｃ、１７１ｄと、第一のスイッチ５７１ａ、５７１ｂ、５７１ｃ、５７１ｄとについて、詳細に説明する。

図３に示した本発明の実施形態１においては、ＬＥＤチェーンのアノード信号１７１を共通とし、カソード信号の信号線１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ、１７２ｄを第一のスイッチ１８４ａ、１８４ｂ、１８４ｃ、１８４ｄで選択するようにバックライト駆動パス１９９を構成していた。すなわち、ＬＥＤチェーンのカソード信号の信号線１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ、１７２ｄがアノード信号１７１の信号線数よりも多い構成となっていた。

この実施形態１の構成に対して、図１１に示す実施形態５のＬＥＤ駆動部では、ＬＥＤチェーンのカソード信号５７２（接地側信号）を共通とし、アノード信号５７１の信号線１７１ａ、１７１ｂ、１７１ｃ、１７１ｄを第一のスイッチ５７１ａ、５７１ｂ、５７１ｃ、５７１ｄで選択するように、バックライト駆動パス５９９が構成される。従って、ＬＥＤチェーンのアノード信号５７１の信号線１７１ａ、１７１ｂ、１７１ｃ、１７１ｄがカソード信号５７２の信号線数よりも多い構成となる。

すなわち、実施形態５のＬＥＤ駆動部５８０では、電源回路１８２からの出力であるアノード信号５７１側に４つのＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄに対応する４つの第一のスイッチ５７１a〜５７１ｄが配置され、ＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄへの電源供給を制御する構成となっている。従って、第一のスイッチ５７１ａは電源回路１８２とＬＥＤチェーン１１２ａとの間に配置され、ＬＥＤチェーン選択信号１８３に基づいてＬＥＤチェーン１１２ａへの電源回路１８２からの電源供給を制御する構成となっている。第一のスイッチ５７１ｂは電源回路１８２とＬＥＤチェーン１１２ｂとの間に配置され、ＬＥＤチェーン選択信号１８３に基づいてＬＥＤチェーン１１２ｃへの電源回路１８２からの電源供給を制御する構成となっている。第一のスイッチ５７１ｃは電源回路１８２とＬＥＤチェーン１１２ｃとの間に配置され、ＬＥＤチェーン選択信号１８３に基づいてＬＥＤチェーン１１２ｃへの電源回路１８２からの電源供給を制御する構成となっている。第一のスイッチ５７１ｄは電源回路１８２とＬＥＤチェーン１１２ｄとの間に配置され、ＬＥＤチェーン選択信号１８３に基づいてＬＥＤチェーン１１２ｄへの電源回路１８２からの電源供給を制御する構成となっている。

また、実施形態５のＬＥＤ駆動部では、各ＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄのカソード側はＬＥＤチェーンのカソード信号５７２として共通に、定電流源１８５に入力される構成となっている。

従って、実施形態５のＬＥＤ駆動部５８０においても、第１の調光制御部１８１からの定電流制御信号１８６、パルス幅変調信号１８８及び電源制御信号１８９と、第一のスイッチ５７１ａ〜５７１ｄのオン・オフを制御するＬＥＤチェーン選択信号１８３に基づいた調光制御であるスキャンバックライト制御が可能となるので、実施形態１の表示装置と同様の効果が得られる。

さらには、ＬＥＤの駆動回路としては、特許文献２の図１に開示されているような、１つ以上の電源回路と、１つ以上の定電流源を内蔵した半導体ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）が市販されている。これらのＩＣに搭載されている回路の数は、電源回路の数ｍよりも定電流源の数ｎの方が多い（ｍ＜ｎ）ケースが一般的である。

このようなＩＣを用いて本発明の表示装置を構成する場合、実施形態１の構成に比べ、実施形態５の構成の方がスイッチ並びに配線が少なくてすむ、という利点がある。

なぜなら、実施形態１においては、回路を構成するために必要な第一のスイッチの数は定電流源の数（すなわちｎ個）である。一方、実施形態５においては、回路を構成するために必要な第一のスイッチの数は電源回路の数（すなわちｍ個）ですむ。上記のとおり、ｍ＜ｎであるから、実施形態５の構成の方が、第一のスイッチの数が少なく、回路をより簡単かつ安価に構成できる、という利点がある。

図１３は本発明の実施形態１の表示装置に電源回路と定電流源とを備える半導体ＩＣを適用した場合のＬＥＤ駆動部の概略構成を説明するための図であり、図１４は本発明の実施形態５の表示装置に電源回路と定電流源とを備える半導体ＩＣを適用した場合のＬＥＤ駆動部の概略構成を説明するための図である。以下、図１３及び図１４に基づいて、前述する効果について、詳細に説明する。ただし、説明を簡単にするために、１つの電源回路１８２と、２つの定電流源１８５ａ、１８５ｂと、１つの第二のスイッチ１８７を有する半導体ＩＣ１３０１を用いる場合について説明するが、ＬＥＤチェーン、電源回路及び定電流源の数はこれに限定されない。また、半導体ＩＣ１３０１は第一のスイッチ１８４ａ〜１８４ｄ、５７１ａ、５７１ｂを内蔵しない構成となるので、第一のスイッチ１８４ａ〜１８４ｄ、５７１ａ、５７１ｂは外付けとする。

図１３に示す構成では、電源回路１８２を制御する電源制御信号１８９、２つの定電流源１８５ａ、１８５ｂを制御する定電流制御信号１８６ａ、及び第二のスイッチ１８７を制御するパルス幅変調信号１８８は図示しない調光制御部から半導体ＩＣ１３０１のそれぞれの入力端子に供給される。

また、電源回路１８２からの出力であるアノード信号１７１は、信号線１７１ａ〜１７１ｄを介してＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄのアノード側に接続される。一方、ＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄのカソード側は、信号線１７２ａ〜１７２ｄ中に配置される第一のスイッチ１８４ａ〜１８４ｄを介して、定電流源１８５ａ、１８５ｂに接続される構成となっている。このとき、第一のスイッチ１８４ａ〜１８４ｄには、図示しない調光制御部からのＬＥＤチェーン選択信号１８３が入力され、所望のＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄのみが定電流源１８５ａ、１８５ｂに接続されるスキャンバックライト制御がなされる。

このように、実施形態１の表示装置の構成では、各ＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄへの電力供給のオン・オフは第一のスイッチ１８４ａ〜１８４ｄにより制御される構成となるので、４つの第一のスイッチ１８４ａ〜１８４ｄが必要となる。

一方、図１４に示す構成では、電源回路１８２を制御する電源制御信号１８９、２つの定電流源１８５ａ、１８５ｂを制御する定電流制御信号１８６ａ、及び第二のスイッチ１８７を制御するパルス幅変調信号１８８は図示しない調光制御部から半導体ＩＣ１３０１のそれぞれの入力端子に供給される構成は同じとなる。

ここで、電源回路１８２からの出力であるアノード信号５７１は、信号線１７２ａ〜１７２ｄ中に配置される第一のスイッチ５７１ａ、５７１ｂを介して、ＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄのアノード側に供給される構成となっている。一方、ＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄのカソード側は、信号線１７１ａ〜１７１ｄを介して直接定電流源１８５ａ、１８５ｂに接続される構成となっている。

このとき、図１４の構成では、ＬＥＤチェーン１１２ａ、１１２ｃのアノード側には第一のスイッチ５７１ａを介してアノード信号５７１を供給する構成としている。また、ＬＥＤチェーン１１２ｂ、１１２ｄのアノード側には第一のスイッチ５７１ｂを介してアノード信号５７１を供給する構成としている。

一方、ＬＥＤチェーン１１２ａ、１１２ｂのカソード側は、信号線１７１ａ、１７１ｂを介して定電流源１８５ａのカソード信号５７２ａに接続される構成となっている。また、ＬＥＤチェーン１１２ｃ、１１２ｄのカソード側は、信号線１７１ｃ、１７１ｄを介して定電流源１８５ｂのカソード信号５７２ｂに接続される構成となっている。

このような構成とすることによって、２つの定電流源１８５ａ、１８５ｂにおける電流のオン・オフ制御と、２つの第一のスイッチ５７１ａ、５７１ｂのオン・オフ制御との組み合わせにより、４つのＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄへの電力供給を制御するスキャンバックライト制御が可能となるので、実施形態５の構成の方が、第一のスイッチの数が少なく、回路をより簡単かつ安価に構成できるという格別の効果が得られる。

ただし、実施形態５においても、調光制御部１８１に実施形態４の調光制御部を適用することが可能である。この構成によって、実施形態４と同様に、スキャンバックライトモードと全選択モードとの調光動作を行うことが可能となるので、実施形態４の表示装置における効果が得られる。

さらには、実施形態４の調光制御部を用い、図１３及び図１４に示すようにＬＥＤ駆動部を構成する、すなわち２つ以上の定電流源１８５を有する半導体ＩＣを用いた場合、第一のスイッチ１８４ａ〜１８４ｄ、５７１ａ、５７１ｂを全てオンとした場合であっても、各定電流源１８５ａ、１８５ｂ毎に定電流量の調整ができる。すなわち、定電流源１８５ａに接続されるＬＥＤチェーン１１２ａ、１１２ｂと、定電流源１８５ｂに接続されるＬＥＤチェーン１１２ｃ、１１２ｄとでは、各ＬＥＤチェーンを駆動する際の電流量を異なる値とすることが可能となる。その結果、ＬＥＤチェーン１１２ａ、１１２ｂに対応する分割エリアと、ＬＥＤチェーン１１２ｃ、１１２ｄに対応する分割エリアとを異なる輝度に制御することが可能となる。

さらには、一つのＬＥＤ駆動部１８０に接続される一列分の４つのＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄの内で、表示装置における縦一列分のバックライトエリアの内で、上側半分のバックライトエリア（ＬＥＤチェーン１１２ａ，１１２ｂに対応）と、下側半分のバックライトエリア（ＬＥＤチェーン１１２ｃ，１１２ｄに対応）とで異なる輝度での発光制御が可能となる。なお、この場合においても、前述するように、表示装置における縦一列分の分割エリアの内で、上側半分のバックライトエリアと、下側半分のバックライトエリアとに対応する画素の色温度を調整することにより、各ＬＥＤチェーン１１２ａ〜１１２ｄに流す電流量の違いに伴う表示色の変動を抑えることが可能である。さらには、バックライトの調光が可能となるので、さらに消費電力を低減させることが可能となる。

なお、同一の定電流源１８５ａに接続されるＬＥＤチェーンはＬＥＤチェーン１１２ａ、１１２ｂと、定電流源１８５ｂに接続されるＬＥＤチェーンをＬＥＤチェーン１１２ｃ、１１２ｄとに限定されることはない。

（実施形態６）
図１２は本発明の実施形態６におけるＬＥＤ駆動部を詳細に説明するための図である。

図１１に示した本発明の実施形態５においては、ＬＥＤ駆動部５８０側に第一のスイッチ５７１ａ、５７１ｂ、５７１ｃ、５７１ｄを設けていたのに対し、図１２に示す実施形態６においては、ＬＥＤチェーンを搭載するＬＥＤ基板６００側に第一のスイッチ６７１ａ、６７１ｂ、６７１ｃ、６７１ｄを設け、調光制御部１８１からＬＥＤチェーン選択信号６８３をＬＥＤ基板６００上の第一のスイッチ６７１ａ、６７１ｂ、６７１ｃ、６７１ｄに接続した点が異なる。その他の点は実施形態５と概ね同様であるため、重複する部分の説明は省略する。

すなわち、実施形態６の表示装置では、バックライト駆動パス６９９を形成する第一のスイッチ６７１ａ、６７１ｂ、６７１ｃ、６７１ｄを、各ＬＥＤ１１１が搭載されるＬＥＤ基板６００に搭載するものである。

一般に、ＬＥＤ駆動部とＬＥＤチェーンを搭載したバックライト部とは、別の基板に構成され、両者の基板間をケーブルなどで接続することとなる。ここで、上記アノード信号６７１やカソード信号４７２を流れる電流はＬＥＤチェーンを点灯させるための大電流である。そのため、上記アノード信号６７１やカソード信号４７２の接続用のケーブルには、大電流に耐える、比較的高価な部材を用いる必要がある。

一方、ＬＥＤチェーン選択信号６８３第一のスイッチ６７１ａ、６７１ｂ、６７１ｃ、６７１ｄは、ＬＥＤを点灯するほどの大電流は流れない。そのため、電流容量の低い、比較安価な部材を用いることができる。

従って、実施形態６の表示装置の構成、すなわち、第一のスイッチ６７１ａ、６７１ｂ、６７１ｃ、６７１ｄをＬＥＤ基板６００上に設ける構成とすることで、実施形態１の効果に加えて、本発明の表示装置をより安価に構成することができるという格別の効果を得ることができる。

なお、前述する実施形態６の表示装置におけるＬＥＤ駆動部の図面である図１２では、実施形態４のようにＬＥＤチェーンのカソード信号５７２を共通とする回路の例を示したが、これに限定されることはなく、実施形態１のようにＬＥＤチェーンのアノード信号１７１を共通とする構成としても良い。

１００・・・バックライトモジュール、１１０・・・光源（発光ダイオード、ＬＥＤ）
１１１、１１２ａ〜１１２ｄ・・・ＬＥＤチェーン
１１２、１１３、１１４、１１５、１１６・・・分割エリア、１２０・・・フレーム
１３０・・・光学部材、１４０・・・表示パネル、１５０・・・バックライト制御部
１６０・・・表示データ、１７０・・・バックライト制御信号
１７１、５７１、６７１・・・アノード信号
１７２、５７２、５７２ａ、５７２ｂ・・・カソード信号
１７１ａ〜１７１ｄ、１７２ａ〜１７２ｄ・・・信号線
１８０、２００、５８０、６８０・・・ＬＥＤ駆動部
１８１、４８１・・・第１の調光制御部、１８２・・・電源回路
１８３、６８３・・・ＬＥＤチェーン選択信号
１８４ａ、１８４ｂ、１８４ｃ、１８４ｄ、５７１ａ、５７１ｂ、５７１ｃ、５７１ｄ、６７１ａ、６７１ｂ、６７１ｃ、６７１ｄ・・・第一のスイッチ
１８５、１８５ａ、１８５ｂ・・・定電流源、１８６、１８６ａ・・・定電流制御信号
１８７・・・第二のスイッチ、１８８・・・パルス幅変調信号
１８９・・・電源制御信号、１９０・・・電流レジスタ、１９１、１９４・・・セレクタ
１９２・・・カウンタ、１９３・・・ＰＷレジスタ、１９５・・・周期レジスタ
１９６・・・比較器、１９７・・・第２のカウンタ、２０１・・・第２の調光制御部
１９９、２０２、２０３、２０４、５９９、６９９・・・バックライト駆動パス
４９０・・・共通電流レジスタ、４９１、４９６、４９４・・・セレクタ
４９２・・・全選択レジスタ、４９３・・・共通ＰＷレジスタ
４９５・・・全面点灯レジスタ、６００・・・ＬＥＤ基板
１５００・・・ＬＥＤ駆動制御モジュール

Claims (19)

1. 複数の光源を有するバックライトと、
   該バックライトを制御するバックライト制御部と
   を有するバックライト装置であって、
   前記バックライトは２以上のエリアに分割され、各分割エリアに配置された前記光源はチェーン接続され、
   前記バックライト制御部は前記分割エリア毎に複数の分割エリアのバックライトの点灯と消灯を制御する、少なくとも１つ以上のバックライト制御手段を有し、
   前記バックライト制御手段は、複数の前記分割エリアを選択するための選択手段と、複数のバックライト駆動パスとを有し、
   前記各バックライト駆動パスには複数の前記分割エリアの前記光源が接続され、
   前記選択手段により、前記各バックライト駆動パスは、各時刻において、それぞれ異なる前記分割エリアを選択し、
   前記選択手段により、前記各バックライト駆動パスは、前記時刻毎に、１つの前記分割エリアを選択する、
   ことを特徴とするバックライト装置。
2. 請求項１に記載のバックライト装置において、
   当該バックライト装置は、前記バックライトの複数の分割エリアは縦方向、若しくは横方向、または縦方向と横方向とに分割され、該分割された縦方向若しくは横方向毎に順次バックライトのオン／オフを行うスキャンバックライト（バックライトスクロール）駆動を行い、
   １つのバックライト制御手段は、異なるタイミングでバックライトのオン／オフを行う前記複数の分割エリアの光源に接続され、時分割で各分割エリアの光源の制御を行うことを特徴とするバックライト装置。
3. 請求項２に記載のバックライト装置であって、
   バックライト駆動パス数よりも、接続する分割エリア数が多い
   ことを特徴とするバックライト装置。
4. 請求項２に記載のバックライト装置であって、
   前記光源は発光ダイオードである
   ことを特徴とするバックライト装置。
5. 請求項４に記載のバックライト装置であって、
   前記発光ダイオードの発光量の制御はパルス幅変調でなされる
   ことを特徴とするバックライト装置。
6. 請求項４に記載のバックライト装置であって、
   前記発光ダイオードの発光量の制御は供給する電流量の調整によりなされる
   ことを特徴とするバックライト装置。
7. 請求項５若しくは請求項６に記載のバックライト装置において、
   前記バックライトの分割エリア毎に発光量の可変が必要であるエリア調光技術を使用する
   ことを特徴とするバックライト装置。
8. 光の透過量を制御する複数の画素が配列された表示パネルと、請求項１乃至７の内のいずれかに記載のバックライト制御部とを備えることを特徴とする表示装置。
9. 請求項２に記載のバックライト装置であって、複数のバックライト駆動パスと垂直にバックライト制御部を有する基板を配置することを特徴とする表示装置。
10. 請求項１又は２の何れかに記載のバックライト装置であって、
    前記バックライトの複数の分割エリアを時分割で点灯／消灯制御する第１の点灯モードと、
    前記バックライトの複数の分割エリア全てを同時に点灯／消灯制御する第２の点灯モー
    ドとを備え、
    前記第１の点灯モードと前記第２の点灯モードとを切り替えることを特徴とするバックライト装置。
11. 請求項１０に記載のバックライト装置であって、
    前記第１の点灯モードと前記第２の点灯モードとでは、前記光源に供給する電流量が異なることを特徴とするバックライト装置。
12. 請求項１に記載のバックライト装置であって、
    複数の光源がチェーン接続されてなる複数のバックライトを備え、
    前記複数のバックライトの一端が共通に接続されていることを特徴とするバックライト装置。
13. 請求項１２に記載のバックライト装置であって、
    前記バックライトは複数の光源が搭載されるバックライト基板からなり、
    前記バックライト駆動パスと前記バックライト基板とを接続する配線は、前記バックライトの接地側の配線よりも、電源電圧を供給する側の配線が多いことを特徴とするバックライト装置。
14. 請求項１２又は１３に記載のバックライト装置であって、
    前記光源は発光ダイオードであることを特徴とするバックライト装置。
15. 請求項１に記載のバックライト装置であって、
    複数の光源がチェーン接続されてなる複数のバックライトを備え、
    前記バックライトに電源電圧を供給する側の配線が共通に接続されていることを特徴とするバックライト装置。
16. 請求項１５に記載のバックライト装置であって、
    前記バックライトは複数の光源が搭載されるバックライト基板からなり、
    前記バックライト駆動パスと前記バックライト基板とを接続する配線は、電源電圧を供給する側の配線よりも前記バックライトの接地側の配線が多いことを特徴とするバックライト装置。
17. 請求項１５又は１６に記載のバックライト装置であって、
    前記光源は発光ダイオードであることを特徴とするバックライト装置。
18. 請求項１又は２の何れかに記載のバックライト装置であって、
    前記分割エリアの光源を制御する手段はスイッチ素子により構成され、
    前記スイッチ素子と前記光源とが、同一基板上に配置されていることを特徴とするバックライト装置。
19. 光の透過量を制御する複数の画素が配列された表示パネルと、請求項１０乃至１８の内のいずれかに記載のバックライト装置とを備えることを特徴とする表示装置。

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