JP6442885B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

表示装置に関する。

複数のＬＥＤ（発光素子）が同一のタイミングで一斉に駆動されると、急激な電流変動の影響で電源の出力電圧が一時的に低下し、これが再び安定するまでＬＥＤ（発光素子）を所定の輝度で点灯させることができなくなるという問題がある。そこで、従来、複数のＬＥＤ（発光素子）を順に駆動（遅延時間を設けて駆動）するＬＥＤ駆動装置（表示装置）が提案された（特許文献１参照）。

特開２００８−９１３１１号公報

しかしながら、複数のＬＥＤ（発光素子）を順に駆動（遅延時間を設けて駆動）するＬＥＤ駆動装置（表示装置）では、新たな負荷が断続的に発生して電源の出力電圧が安定しないため、複数のＬＥＤ（発光素子）に様々な電圧が供給されてしまう。このため、上記従来のＬＥＤ駆動装置（表示装置）では、複数のＬＥＤ（発光素子）の間において輝度に違いが生じるという問題があった。

上記課題は、次の手段により解決される。

複数の発光素子と、前記複数の発光素子の一端に接続された１本以上の共通ラインと、前記複数の発光素子に電圧を供給する電源と、前記複数の発光素子の他端に接続された複数の駆動ラインと、前記複数の発光素子の点灯可能期間を単位遅延制御区間内において遅延制御する制御部と、を備えた表示装置であって、一の単位遅延制御区間内における点灯可能期間の遅延順は、他のいずれかの単位遅延制御区間における遅延順と異なることを特徴とする表示装置。

上記の表示装置によれば、複数の発光素子を、みかけ上、均一の輝度で点灯させることが可能になる。特に、過渡応答回復時間以下の遅延時間で遅延制御を行う場合には、従来であれば、複数の発光素子の間における輝度の違いが相当に目立ってしまうが、上記の表示装置によれば、複数の単位遅延制御区間全体を通してみたときに、複数の発光素子の間における輝度の違いが分からなくなる（あるいは、分かりはするが目立たなくなる）。

実施形態１に係る表示装置の回路図である。 実施形態１に係る表示装置の表示面の一例を示す図である。 一連の表示の一例を示す図である。 実施形態１に係る表示装置の第１動作例を説明するタイミングチャートである。 実施形態１に係る表示装置の第２動作例を説明するタイミングチャートである。 図３Ａの続きである。 実施形態１に係る表示装置の第３動作例を説明するタイミングチャートである。 実施形態１に係る表示装置の第４動作例を説明するタイミングチャートである。

［実施形態１に係る表示装置］
図１Ａは実施形態１に係る表示装置の回路図である。図１Ａに示すように、実施形態１に係る表示装置１は、複数のＬＥＤ１〜１８と、複数のＬＥＤ１〜１８の一端に接続された３本の共通ラインＣＯＭ１〜３と、複数のＬＥＤ１〜１８に電圧を供給する電源Ｖと、複数のＬＥＤ１〜１８の他端に接続された複数の駆動ラインＳＥＧ１〜６と、複数のＬＥＤ１〜１８の点灯可能期間を単位遅延制御区間内において遅延制御する制御部ＣＮＴＬ２と、を備えた表示装置であって、一の単位遅延制御区間内における点灯可能期間の遅延順は、他のいずれかの単位遅延制御区間における遅延順と異なる表示装置である。

図１Ｂは実施形態１に係る表示装置の表示面の一例を示す図である。図１Ｂに示すように、実施形態１に係る表示装置１の表示面は１８個の区画を用いて３行×６列のマトリクス状に構成されている。複数のＬＥＤ１〜１８は１８個の区画の各々に割り当てられており、例えば、ＬＥＤ１０の点灯期間中はＬＥＤ１０が割り当てられている区画（例：２行４列に位置する区画）が点灯し、ＬＥＤ１４の点灯期間中はＬＥＤ１４が割り当てられている区画（例：３行２列に位置する区画）が点灯する。

図１Ｃは一連の表示の一例を示す図である。図１Ｃに示すように、実施形態１に係る表示装置１は、複数のＬＥＤ１〜１８を点灯させたり消灯させたりすることにより、図１Ｂに示した表示面上に「ＨＯＬＤ」という一連の表示を表示する。具体的には、図１Ｂに示した表示面上に、「Ｈ」、「Ｏ」、「Ｌ」、及び「Ｄ」の文字を「Ｈ」→「Ｏ」→「Ｌ」→「Ｄ」の順に表示させる。従来のＬＥＤ駆動装置（表示装置）で「ＨＯＬＤ」という一連の表示を表示させると、例えば、「Ｈ」の文字における横棒の部分と縦棒の部分とにおいて輝度に違いが生じたり、「Ｏ」の文字における右側の部分と左側の部分とにおいて輝度に違いが生じたり、「Ｌ」の文字における横棒の部分と縦棒の部分とにおいて輝度に違いが生じたり、「Ｄ」の文字における右側の部分と左側の部分とにおいて輝度に違いが生じたりするが、実施形態１に係る表示装置１によれば、「Ｈ」、「Ｏ」、「Ｌ」、及び「Ｄ」の各文字を、みかけ上、均一の輝度で表示させることが可能となる。なお、「ＨＯＬＤ」は一連の表示の一例である。

以下、より詳細に説明する。

（複数のＬＥＤ１〜１８）
複数の発光素子としては、例えば図１Ａに示した複数のＬＥＤ１〜１８を用いることができる。ＬＥＤとは発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）の略である。

（共通ラインＣＯＭ１〜３）
共通ラインＣＯＭ１〜３は、複数のＬＥＤ１〜１８の一端に接続される。複数のＬＥＤ１〜１８は、図１Ａに示すようにアノードコモンで共通ラインＣＯＭ１〜３に接続されてもよいし、カソードコモンで共通ラインＣＯＭ１〜３に接続されてもよい。共通ラインＣＯＭ１〜３には銅箔など（例：プリント配線基板の配線の一部）を用いる。共通ラインＣＯＭ１〜３は、プリント配線基板などにおいて、線状、面状（例：四角状、円状）などの様々な形状に形成することができる。「ライン」としたのは、プリント配線基板などに形成される共通ラインＣＯＭ１〜３の実際の形状を線状に限定する趣旨ではなく、単に回路図において共通ラインＣＯＭ１〜３を模式化した場合にこれを線で表示可能であるからに過ぎない。共通ラインＣＯＭ１〜３の各々は、途中で枝分かれ（分岐）していてもよい。なお、本実施形態では共通ラインの数を３本としているが、共通ラインの数は１本以上であればよい。

（電源Ｖ）
電源Ｖは、複数のＬＥＤ１〜１８に電圧を供給する。電源Ｖは、共通ラインの数が２本以上である場合、共通ラインＣＯＭ１〜３ごとに設けられてもよいが、図１Ａに示すように２本以上の共通ラインＣＯＭ１〜３で共有されてもよい。電源Ｖが２本以上の共通ラインＣＯＭ１〜３で共有される場合、電源Ｖの電圧は、各共通ラインＣＯＭ１〜３に常時印加されてもよいし（スタティック制御方式）、時分割で印加されてもよい（ダイナミック制御方式、後述の図２から図５を参照）。２本以上の共通ラインに時分割で電圧を印加する場合は、例えば、後述する図２から図５に示すように、各共通ラインに、演算部Ｐ１とスイッチＳＷ１１〜１３を備える制御部ＣＮＴＬ１を設け、制御部ＣＮＴＬ１の演算部Ｐ１によりスイッチＳＷ１１〜１３を時分割でオンオフする。電源Ｖには、例えばシリーズ方式やスイッチング方式などの直流の定電圧源を用いることができる。制御部ＣＮＴＬ１の演算部Ｐ１としては、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、マイコン、あるいはこれらを組み合わせたものを用いることができる。また、制御部ＣＮＴＬ１のスイッチＳＷ１１〜１３としては、Ｐチャネル型ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：電界効果トランジスタ）やＰＮＰトランジスタを用いることができる。

（複数の駆動ラインＳＥＧ１〜６）
複数の駆動ラインＳＥＧ１〜６は、複数のＬＥＤ１〜１８の他端に接続される。駆動ラインＳＥＧ１〜６には銅箔など（例：プリント配線基板の配線の一部）を用いる。

（制御部ＣＮＴＬ２）
制御部ＣＮＴＬ２は、複数のＬＥＤ１〜１８の点灯可能期間を単位遅延制御区間内において遅延制御する。制御部ＣＮＴＬ２は演算部Ｐ２とスイッチＳＷ２１〜２６とを備えており、スイッチＳＷ２１〜２６は複数の駆動ラインＳＥＧ１〜６の各々に接続されている。遅延制御は、制御部ＣＮＴＬ２の演算部Ｐ２によるタイミング制御であり、制御部ＣＮＴＬ２は、あるＬＥＤを点灯させる場合、遅延制御（タイミング制御）により割り当てられた当該ＬＥＤの点灯可能期間において、当該ＬＥＤに対して実際に通電し、当該ＬＥＤを点灯させる。なお、後述のとおり、制御部ＣＮＴＬ２は、点灯対象であるＬＥＤに対して点灯可能期間（図２から図５で実線及びハッチングで示した期間）を割り当てるのみならず、点灯対象ではないＬＥＤに対しても点灯可能期間（図２から図５で破線で示した期間）を割り当てて、遅延制御（タイミング制御）を行うことができる。

“点灯可能期間”
点灯可能期間とは、ＬＥＤを点灯させることが可能な期間をいう。本実施形態においては、制御部ＣＮＴＬ２がスイッチＳＷ２１〜２６をオンにすることが可能な期間が点灯可能期間に該当し、より具体的には、制御部ＣＮＴＬ２がスイッチＳＷ２１をオンすることが可能な期間がＬＥＤ１、７、１３の点灯可能期間に該当し、制御部ＣＮＴＬ２がスイッチＳＷ２２をオンすることが可能な期間がＬＥＤ２、８、１４の点灯可能期間に該当し、制御部ＣＮＴＬ２がスイッチＳＷ２３をオンすることが可能な期間がＬＥＤ３、９、１５の点灯可能期間に該当し、制御部ＣＮＴＬ２がスイッチＳＷ２４をオンすることが可能な期間がＬＥＤ４、１０、１６の点灯可能期間に該当し、制御部ＣＮＴＬ２がスイッチＳＷ２５をオンすることが可能な期間がＬＥＤ５、１１、１７の点灯可能期間に該当し、制御部ＣＮＴＬ２がスイッチＳＷ２６をオンすることが可能な期間がＬＥＤ６、１２、１８の点灯可能期間に該当するが、これは一例である。なお、例えば図２〜図５に示すように、オンとは信号が立ち上がっている状態をいい、オフとは信号が立ち上がっていない状態をいう。

前述のとおり、制御部ＣＮＴＬ２は、点灯対象であるＬＥＤに対して点灯可能期間（図２から図５で実線及びハッチングで示した期間）を割り当てるのみならず、点灯対象ではないＬＥＤに対しても点灯可能期間（図２から図５で破線で示した期間）を割り当てて、遅延制御（タイミング制御）を行うことができる。この場合、点灯対象であるＬＥＤはその点灯可能期間（図２から図５の実線及びハッチングで示した期間）において通電されるが、点灯対象ではないＬＥＤはその点灯可能期間（図２から図５の破線で示した期間）において通電されない。このように２種類の点灯可能期間をともに遅延制御の対象にすれば、遅延制御を行うにあたり、点灯対象であるＬＥＤと点灯対象でないＬＥＤとを区別する必要がなくなり、制御を簡素化することができる。なお、制御部ＣＮＴＬ２は、点灯対象であるＬＥＤに対してのみ点灯可能期間（図２から図５で実線及びハッチングで示した期間）を割り当てて遅延制御（タイミング制御）を行うことができる。この場合は、複数のＬＥＤ１〜１８の輝度の違いを均一化するのにかかる時間を短縮することができる。

点灯可能期間は、単位遅延制御区間より短い。一の単位遅延制御区間内における点灯可能期間の長さは、他のすべての単位遅延制御区間における点灯可能期間と同じであってもよいし、他のいずれかの単位遅延制御区間における点灯可能期間と異なっていてもよい。なお、一の単位遅延制御区間内における点灯可能期間の長さを他のいずれかの単位遅延制御区間における点灯可能期間の長さと異ならしめることにより、点灯可能期間を変調（階調重み付け）することができる。

“点灯期間”
点灯期間とは、点灯可能期間内においてＬＥＤが実際に点灯している期間をいい、例えば、点灯可能期間の開始から通電をし始める場合は、点灯可能期間の開始から点灯可能期間の範囲内で通電を終えるまでの時間をいう。前述した点灯可能期間の変調（階調重み付け）や点灯期間のＰＷＭ制御（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）により、ＬＥＤ１〜１８の点灯に明暗をつけることが可能となる。

“単位遅延制御区間”
単位遅延制御区間は遅延制御の単位となる区間であり、一連の表示（例：「ＨＯＬＤ」）は複数の単位遅延制御区間により構成される。一連の表示の内容は特に限定されない。例えば、一連の表示はそれ自体が言語として意味をなすものであってもよいし、意味をなさないものであってもよい。また、一連の表示を構成する文字や記号の数は限定されない（本実施形態では「ＨＯＬＤ」という４文字から構成される形態を説明するが、前述のとおりこれは一例である）。一連の表示を構成する単位遅延制御区間の数は特に限定されず、例えば、一連の表示「ＨＯＬＤ」における「Ｈ」に２つ以上の単位遅延制御区間を割り当ててもよい。一連の表示を構成する複数の単位遅延制御区間は、その長さが互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。表示装置１は、一連の表示を表示し終えた場合、同じ一連の表示を繰り返し表示してもよいし、他の一連の表示を表示してもよいし、動作を終了してもよい。

遅延時間の長さは特に限定されない。遅延時間とは、一の点灯可能期間の開始時刻とこれに続く他の点灯可能期間の開始時刻との時間差をいい、電源Ｖの過渡応答回復時間とは、電源Ｖの負荷状態が急変した場合に、電源Ｖの出力電圧が所定の値に回復するまでの時間をいう。

ただし、遅延時間は電源Ｖの過渡応答回復時間以下であることが特に好ましい。過渡応答回復時間以下の遅延時間で遅延制御を行えば、ＬＥＤ１〜１８の遅延時間が短くなるためＬＥＤ１〜１８の点灯可能期間が長くなり（後述する「遅延時間が短くなればＬＥＤの点灯可能期間が長くなる理由」を参照）、ＬＥＤ１〜１８を高輝度で点灯させることが可能となるためである。

（遅延時間が短くなればＬＥＤの点灯可能期間が長くなる理由）
一例を挙げて説明すると、例えば、単位遅延制御区間が４００ｎｓである場合、１０ｎｓの遅延時間で１８個のＬＥＤすべてに対して点灯可能期間を割り当てようとすると、１８番目の点灯可能期間の長さは最大で２３０ｎｓ（２３０ｎｓ＝４００ｎｓ−１０ｎｓ×１７）となる。しかしながら、遅延時間を２０ｎｓにすると、１８番目の点灯可能期間の長さは最大で６０ｎｓ（６０ｎｓ＝４００ｎｓ−２０ｎｓ×１７）となる。この例から分かるように、本実施形態においては、遅延時間が短くなればＬＥＤの点灯可能期間が長くなる。なお、遅延制御が行なわれない場合は遅延時間が０ｎｓとなり、上記の具体例でいうと１８番目の点灯可能期間の長さは最大で４００ｎｓ（４００ｎｓ＝４００ｎｓ−０ｎｓ×１７）となる。

一の単位遅延制御区間内における点灯可能期間の遅延順は、他のいずれかの単位遅延制御区間における遅延順と異なる。これにより、複数のＬＥＤ１〜１８に供給される電圧を複数の単位遅延制御区間を通して均一化することが可能となる。特に、過渡応答回復時間以下の遅延時間で遅延制御を行うと、所定の値以下の様々な出力電圧が各ＬＥＤ１〜１８に供給されることになるため、従来であれば、ＬＥＤ１〜１８の間における輝度の違いが目立ってしまうが、上記のようにして遅延順を異ならしめれば、複数の単位遅延制御区間全体を通してみたときに、ＬＥＤ１〜１８間における電圧の違いが低減され、ＬＥＤ１〜１８の間における輝度の違いが分からなくなる（あるいは、分かりはするが、目立たなくなる）。一例を挙げて説明すると、例えば３つの発光素子Ａ、Ｂ、Ｃを１０ｎｓの遅延時間で遅延制御する表示装置では、１つ目の発光素子Ａが０ｎｓのときに点灯し、２つ目の発光素子Ｂが１０ｎｓのときに点灯し、３つ目の発光素子Ｃは２０ｎｓのときに点灯することになることになるが、過渡応答回復時間が２０ｎｓであると、１つ目の発光素子Ａへの電圧供給開始と同時に電源Ｖの出力電圧が低下し、出力電圧はそこから２０ｎｓ間は元の値に回復しないことになる。したがって、１つ目の発光素子Ａと２つ目の発光素子Ｂには所定の値の出力電圧を供給できなくなるが、上記したように遅延順を異ならしめれば、例えば、１回目の単位遅延制御区間ではＡ→Ｂ→Ｃの遅延順とされ、２回目の単位遅延制御区間ではＢ→Ｃ→Ａの遅延順とされ、３回目の単位遅延制御区間ではＣ→Ａ→Ｂの遅延順とされるため、３回の単位遅延制御区間全体を通してみたときに、３つの発光素子Ａ、Ｂ、Ｃは平等に取り扱われるようになり、３つの発光素子Ａ、Ｂ、Ｃには同等の出力電圧が供給されることになる。

制御部ＣＮＴＬ２の演算部Ｐ２としては、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、マイコン、あるいはこれらを組み合わせたものを用いることができる。また、制御部ＣＮＴＬ２のスイッチＳＷ２１〜２６としてはＮＰＮトランジスタやＮチャネル型ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：電界効果トランジスタ）などを用いることができる。

以上説明したように、実施形態１に係る表示装置１によれば、複数のＬＥＤ１〜１８に供給される電圧を複数の単位遅延制御区間を通して均一化することが可能となる。したがって、複数のＬＥＤ１〜１８を、みかけ上、均一の輝度で点灯させることが可能となる。特に、過渡応答回復時間以下の遅延時間で遅延制御を行う場合には、従来であれば、ＬＥＤ１〜１８の間における輝度の違いが相当に目立ってしまうが、実施形態１に係る表示装置１によれば、複数の単位遅延制御区間全体を通してみたときに、ＬＥＤ１〜１８の間における電圧の違いが低減され、ＬＥＤ１〜１８の間における輝度の違いが分からなくなる（あるいは、分かりはするが目立たなくなる）。

［第１動作例］
図２は、実施形態１に係る表示装置１の第１動作例を説明するタイミングチャートである。第１動作例では、「Ｈ」、「Ｏ」、「Ｌ」、「Ｄ」の４文字が「Ｈ」→「Ｏ」→「Ｌ」→「Ｄ」の順で表示されるものとする。なお、説明が冗長にならないよう、図２においては、「Ｈ」→「Ｏ」→「Ｌ」→「Ｄ」のうちの「Ｈ」→「Ｏ」のみを図示しているが（単位遅延制御区間Ｄ１〜１２：文字「Ｈ」、単位遅延制御区間Ｄ１３〜２４：文字「Ｏ」）、「Ｌ」、「Ｄ」についても「Ｈ」、「Ｏ」と同様に遅延制御することができる。

点灯可能期間の遅延順は、点灯対象ではないＬＥＤ１、６、７、１２、１３、１８の点灯可能期間（ＳＷ２１、ＳＷ２６）を除き、単位遅延制御区間Ｄ１〜１２と単位遅延制御区間Ｄ１３〜２４とにおいてそれぞれ変更される。すなわち、単位遅延制御区間Ｄ１〜Ｄ３では点灯可能期間（ＳＷ２２）→点灯可能期間（ＳＷ２３）→点灯可能期間（ＳＷ２４）→点灯可能期間（ＳＷ２５）の順で遅延制御が行なわれ、単位遅延制御区間Ｄ４〜Ｄ６では点灯可能期間（ＳＷ２３）→点灯可能期間（ＳＷ２４）→点灯可能期間（ＳＷ２５）→点灯可能期間（ＳＷ２２）の順で遅延制御が行なわれ、単位遅延制御区間Ｄ７〜Ｄ９では点灯可能期間（ＳＷ２４）→点灯可能期間（ＳＷ２５）→点灯可能期間（ＳＷ２２）→点灯可能期間（ＳＷ２３）の順で遅延制御が行なわれ、単位遅延制御区間Ｄ１０〜Ｄ１２では点灯可能期間（ＳＷ２５）→点灯可能期間（ＳＷ２２）→点灯可能期間（ＳＷ２３）→点灯可能期間（ＳＷ２４）の順で遅延制御が行なわれる。また、単位遅延制御区間Ｄ１３〜１５では点灯可能期間（ＳＷ２５）→点灯可能期間（ＳＷ２４）→点灯可能期間（ＳＷ２３）→点灯可能期間（ＳＷ２２）の順で遅延制御が行なわれ、単位遅延制御区間Ｄ１６〜１８では点灯可能期間（ＳＷ２４）→点灯可能期間（ＳＷ２３）→点灯可能期間（ＳＷ２２）→点灯可能期間（ＳＷ２５）の順で遅延制御が行なわれ、単位遅延制御区間Ｄ１９〜２１では点灯可能期間（ＳＷ２３）→点灯可能期間（ＳＷ２２）→点灯可能期間（ＳＷ２５）→点灯可能期間（ＳＷ２４）の順で遅延制御が行なわれ、単位遅延制御区間Ｄ２２〜２４では点灯可能期間（ＳＷ２２）→点灯可能期間（ＳＷ２５）→点灯可能期間（ＳＷ２４）→点灯可能期間（ＳＷ２３）の順で遅延制御が行なわれる。遅延順は、文字「Ｈ」を表示する単位遅延制御区間Ｄ１〜１２と文字「Ｏ」を表示する単位遅延制御区間Ｄ１３〜２４とにおいて同じように変更されてもよいが、図２に示すように異なるように変更されてもよい。

以上説明した第１動作例によれば、複数のＬＥＤ１〜１８を、みかけ上、均一の輝度で点灯させることが可能となる。

［第２動作例］
図３Ａは実施形態１に係る表示装置１の第２動作例を説明するタイミングチャートであり、図３Ｂは図３Ａの続きである。第２動作例では、「Ｈ」、「Ｏ」、「Ｌ」、「Ｄ」の４文字が「Ｈ」→「Ｏ」→「Ｌ」→「Ｄ」の順で表示されるものとする。なお、説明が冗長にならないよう、図３Ａ、図３Ｂにおいては、「Ｈ」→「Ｏ」→「Ｌ」→「Ｄ」のうちの「Ｈ」→「Ｏ」のみを図示しているが（単位遅延制御区間Ｄ１〜２４：文字「Ｈ」、単位遅延制御区間Ｄ２５〜４８：文字「Ｏ」）、「Ｌ」、「Ｄ」についても「Ｈ」、「Ｏ」と同様に遅延制御することができる。

第２動作例では、第１動作例とは異なり、単位遅延制御区間が１つの共通ラインに対して２回以上続く。例えば、第１動作例では、単位遅延制御区間Ｄ１でＳＷ１１がオンになり共通ラインＣＯＭ１に電圧が印加され、単位遅延制御区間Ｄ２でＳＷ１２がオンになり共通ラインＣＯＭ２に電圧が印加され、単位遅延制御区間Ｄ３でＳＷ１３がオンになり共通ラインＣＯＭ３に電圧が印加されるが、第２動作例では、２つの単位遅延制御区間Ｄ１〜Ｄ２でＳＷ１１がオンになり共通ラインＣＯＭ１に電圧が印加され、２つの単位遅延制御区間Ｄ３〜Ｄ４でＳＷ１２がオンになり共通ラインＣＯＭ２に電圧が印加され、２つの単位遅延制御区間Ｄ５〜Ｄ６でＳＷ１３がオンになり共通ラインＣＯＭ３に電圧が印加される。

点灯可能期間の長さや単位遅延制御区間の長さは同一であってもよいし、同一でなくてもよい。なお、図３Ａにおいては、点灯可能期間の長さが異なる場合（単位遅延制御区間Ｄ１、Ｄ２を参照）と、単位遅延制御区間の長さが異なる場合（単位遅延制御区間Ｄ１、Ｄ２を参照）と、の一例を示したが、第２動作例はこれに限定されるものではない。図３Ｂに示したように、第２動作例においても、点灯可能期間の長さや単位遅延制御区間の長さを同一にすることができる。

点灯可能期間の遅延順は、点灯対象ではないＬＥＤ１、６、７、１２、１３、１８の点灯可能期間（ＳＷ２１、ＳＷ２６）を除き、単位遅延制御区間Ｄ１〜２４と単位遅延制御区間Ｄ２５〜４８とにおいてそれぞれ変更される。具体的に説明すると、単位遅延制御区間Ｄ１〜Ｄ６では点灯可能期間（ＳＷ２２）→点灯可能期間（ＳＷ２３）→点灯可能期間（ＳＷ２４）→点灯可能期間（ＳＷ２５）の遅延順で遅延制御され、単位遅延制御区間Ｄ７〜Ｄ１２では点灯可能期間（ＳＷ２３）→点灯可能期間（ＳＷ２４）→点灯可能期間（ＳＷ２５）→点灯可能期間（ＳＷ２２）の遅延順で遅延制御され、単位遅延制御区間Ｄ１３〜Ｄ１８では点灯可能期間（ＳＷ２４）→点灯可能期間（ＳＷ２５）→点灯可能期間（ＳＷ２２）→点灯可能期間（ＳＷ２３）の遅延順で遅延制御され、単位遅延制御区間Ｄ１９〜Ｄ２４では点灯可能期間（ＳＷ２５）→点灯可能期間（ＳＷ２２）→点灯可能期間（ＳＷ２３）→点灯可能期間（ＳＷ２４）の遅延順で遅延制御される。

以上説明した第２動作例によっても、第１動作例と同様に、複数のＬＥＤ１〜１８を、みかけ上、均一の輝度で点灯させることが可能となる。

［第３動作例］
図４は、実施形態１に係る表示装置１の第３動作例を説明するタイミングチャートである。第３動作例では、「Ｈ」、「Ｏ」、「Ｌ」、「Ｄ」の４文字が「Ｈ」→「Ｏ」→「Ｌ」→「Ｄ」の順で表示されるものとする。なお、説明が冗長にならないよう、図４においては、「Ｈ」→「Ｏ」→「Ｌ」→「Ｄ」のうちの「Ｏ」→「Ｌ」のみを図示しているが（単位遅延制御区間Ｄ１〜９：文字「Ｏ」、単位遅延制御区間Ｄ１０〜１８：文字「Ｌ」）、「Ｈ」、「Ｄ」についても「Ｏ」、「Ｌ」と同様に遅延制御することができる。

第３動作例では、個々の発光素子が異なる遅延時間で点灯する第１動作例とは異なり、２つ以上の発光素子の組み合わせからなるグループが設定され、同一のグループに属する２つ以上の発光素子は同じ遅延時間で遅延制御される。具体的に説明すると、文字「Ｏ」が表示される単位遅延制御区間Ｄ１〜９においては、ＬＥＤ１、７、１３（ＳＷ２１）とＬＥＤ２、８、１４（ＳＷ２２）がグループＡに属するものとされ、ＬＥＤ３、９、１５（ＳＷ２３）とＬＥＤ４、１０、１６（ＳＷ２４）がグループＢに属するものとされ、ＬＥＤ５、１１、１７（ＳＷ２５）とＬＥＤ６、１２、１８（ＳＷ２６）がグループＣに属するものとされる。そして、単位遅延制御区間Ｄ１〜３ではグループＡ（ＳＷ２１、ＳＷ２２）→グループＢ（ＳＷ２３、ＳＷ２４）→グループＣ（ＳＷ２５、ＳＷ２６）の順で遅延制御され、単位遅延制御区間Ｄ４〜６ではグループＢ（ＳＷ２３、ＳＷ２４）→グループＣ（ＳＷ２５、ＳＷ２６）→グループＡ（ＳＷ２１、ＳＷ２２）の順で遅延制御され、単位遅延制御区間Ｄ７〜９ではグループＣ（ＳＷ２５、ＳＷ２６）→グループＡ（ＳＷ２１、ＳＷ２２）→グループＢ（ＳＷ２３、ＳＷ２４）の順で遅延制御される。また、文字「Ｌ」が表示される単位遅延制御区間Ｄ１０〜１８においては、ＬＥＤ１、７、１３（ＳＷ２１）とＬＥＤ４、１０、１６（ＳＷ２４）がグループＡに属するものとされ、ＬＥＤ２、８、１４（ＳＷ２２）とＬＥＤ５、１１、１７（ＳＷ２５）がグループＢに属するものとされ、ＬＥＤ３、９、１５（ＳＷ２３）とＬＥＤ６、１２、１８（ＳＷ２６）がグループＣに属するものとされる。そして、単位遅延制御区間Ｄ１０〜１２ではグループＡ（ＳＷ２１、ＳＷ２４）→グループＢ（ＳＷ２２、ＳＷ２５）→グループＣ（ＳＷ２３、ＳＷ２６）の順で遅延制御され、単位遅延制御区間Ｄ１３〜１５ではグループＢ（ＳＷ２２、ＳＷ２５）→グループＣ（ＳＷ２３、ＳＷ２６）→グループＡ（ＳＷ２１、ＳＷ２４）の順で遅延制御され、単位遅延制御区間Ｄ１６〜１８ではグループＣ（ＳＷ２３、ＳＷ２６）→グループＡ（ＳＷ２１、ＳＷ２４）→グループＢ（ＳＷ２２、ＳＷ２５）の順で遅延制御される。

以上説明した第３動作例によっても、第１動作例と同様に、複数のＬＥＤ１〜１８を、みかけ上、均一の輝度で点灯させることが可能となる。

［第４動作例］
図５は、実施形態１に係る表示装置１の第４動作例を説明するタイミングチャートである。第４動作例では、「Ｈ」、「Ｏ」、「Ｌ」、「Ｄ」の４文字が「Ｈ」→「Ｏ」→「Ｌ」→「Ｄ」の順で表示されるものとする。なお、説明が冗長にならないよう、図５においては、「Ｈ」→「Ｏ」→「Ｌ」→「Ｄ」のうちの「Ｌ」→「Ｄ」のみを図示しているが（単位遅延制御区間Ｄ１〜６：文字「Ｌ」、単位遅延制御区間Ｄ７〜２４：文字「Ｄ」）、「Ｈ」、「Ｏ」についても「Ｌ」、「Ｄ」と同様に遅延制御することができる。

第４動作例では、一連の表示を構成する単位遅延制御区間の数がｎの階乗（ｎはＬＥＤの数あるいはグループの数）より少ない第３動作例とは異なり、一連の表示を構成する単位遅延制御区間の数がｎの階乗（ｎはＬＥＤの数あるいはグループの数）に等しく、且つ遅延順が単位遅延制御区間ごとに異なる。

具体的に説明すると、文字「Ｌ」が表示される単位遅延制御区間Ｄ１〜６においては、ＬＥＤ１、７、１３（ＳＷ２１）とＬＥＤ２、８、１４（ＳＷ２２）とＬＥＤ３、９、１５（ＳＷ２３）がグループＡに属するものとされ、ＬＥＤ４、１０、１６（ＳＷ２４）とＬＥＤ５、１１、１７（ＳＷ２５）とＬＥＤ６、１２、１８（ＳＷ２６）がグループＢに属するものとされる。そして、単位遅延制御区間Ｄ１〜３ではグループＡ（ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ２３）→グループＢ（ＳＷ２４、ＳＷ２５、ＳＷ２６）の順で遅延制御され、単位遅延制御区間Ｄ４〜６ではグループＢ（ＳＷ２４、ＳＷ２５、ＳＷ２６）→グループＡ（ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ２３）の順で遅延制御される。また、文字「Ｄ」が表示される単位遅延制御区間Ｄ７〜２４においては、ＬＥＤ１、７、１３（ＳＷ２１）とＬＥＤ２、８、１４（ＳＷ２２）がグループＡに属するものとされ、ＬＥＤ３、９、１５（ＳＷ２３）とＬＥＤ４、１０、１６（ＳＷ２４）がグループＢに属するものとされ、ＬＥＤ５、１１、１７（ＳＷ２５）とＬＥＤ６、１２、１８（ＳＷ２６）がグループＣに属するものとされる。そして、単位遅延制御区間Ｄ７〜９ではグループＡ（ＳＷ２１、ＳＷ２２）→グループＢ（ＳＷ２３、ＳＷ２４）→グループＣ（ＳＷ２５、ＳＷ２６）の順で遅延制御され、単位遅延制御区間Ｄ１０〜１２ではグループＡ（ＳＷ２１、ＳＷ２２）→グループＣ（ＳＷ２５、ＳＷ２６）→グループＢ（ＳＷ２３、ＳＷ２４）の順で遅延制御され、単位遅延制御区間Ｄ１３〜１５ではグループＢ（ＳＷ２３、ＳＷ２４）→グループＣ（ＳＷ２５、ＳＷ２６）→グループＡ（ＳＷ２１、ＳＷ２２）の順で遅延制御され、単位遅延制御区間Ｄ１６〜１８ではグループＢ（ＳＷ２３、ＳＷ２４）→グループＡ（ＳＷ２１、ＳＷ２２）→グループＣ（ＳＷ２５、ＳＷ２６）の順で遅延制御され、単位遅延制御区間Ｄ１９〜２１ではグループＣ（ＳＷ２５、ＳＷ２６）→グループＡ（ＳＷ２１、ＳＷ２２）→グループＢ（ＳＷ２３、ＳＷ２４）の順で遅延制御され、単位遅延制御区間Ｄ２２〜２４ではグループＣ（ＳＷ２５、ＳＷ２６）→グループＢ（ＳＷ２３、ＳＷ２４）→グループＡ（ＳＷ２１、ＳＷ２２）の順で遅延制御される。

以上説明した第４動作例によっても、第３動作例と同様に、複数のＬＥＤ１〜１８を、みかけ上、均一の輝度で点灯させることが可能となる。

第１動作例から第３動作例のように、一連の表示を構成する単位遅延制御区間の数がｎの階乗（ｎはＬＥＤの数あるいはグループの数）より少ない場合は、複数のＬＥＤの輝度の違いを均一化するのにかかる時間を短縮することができる。他方、第４動作例のように、一連の表示を構成する単位遅延制御区間の数がｎの階乗（ｎはＬＥＤの数あるいはグループの数）に等しく、遅延順が単位遅延制御区間ごとに異なる場合には、たとえＬＥＤに流れる電流がＬＥＤ間で大きく異なっていたとしても、複数のＬＥＤに供給される電圧が複数の単位遅延制御区間を通したときにほぼ同一になる。

次に、実施例１に係る表示装置について説明する。

実施例１に係る表示装置では、１７２８個のＬＥＤ（Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅからなる３種類の素子が含まれる。）を縦横４ｍｍ間隔で配置した。また、各ＬＥＤのアノードに接続された２４本の共通ラインを横方向に配置するとともに、各ＬＥＤのカソードに接続された２１６本（７２本×３色）の駆動ラインを縦方向に配置した。

電源には直流５Ｖの定電圧源を用い、各共通ラインに時分割で電圧を印加する制御部にはＦＰＧＡと５Ｖで動作するＰチャネル型ＦＥＴとを備えるソースドライバを用い、駆動ラインから電流を引き込む制御部にはＦＰＧＡと１５ｍＡ程度に設定した定電流駆動のＮＰＮトランジスタとを備えるシンクドライバを用いた。

実施例１に係る表示装置を、１／２４のＤｕｔｙ比でダイナミック駆動させ、各共通ラインにソースドライバが電圧を印加する期間を単位遅延制御区間にするとともに、各単位遅延制御区間の長さを３３．４ｕｓとし、各単位遅延制御区間の間の長さを１０ｕｓとした。

また、複数のＬＥＤが、みかけ上、均一の輝度で点灯していることを確認しやすいように、あえてマトリクス状に配置された１７２８個のＬＥＤを全て暗い点滅とし、５つのグループに分けて遅延順を異ならせた。すなわち、シンクドライバが電流を引き込む点灯期間を全て同じ４１．２ｎｓとし、遅延時間はそれぞれ１６．７ｎｓとした。

共通ライン１から２４までの単位遅延制御区間を１サイクルとし、１つの共通ライン上のＬＥＤを表示面視で左から１６個、１６個、１６個、１６個、８個で５つのグループに分け、１サイクル目の単位遅延制御区間における遅延順をグループ１→グループ２→グループ３→グループ４→グループ５とし、２サイクル目の単位遅延制御区間における遅延順をグループ２→グループ３→グループ４→グループ５→グループ１とし、３サイクル目の単位遅延制御区間における遅延順をグループ３→グループ４→グループ５→グループ１→グループ２とし、４サイクル目の単位遅延制御区間における遅延順をグループ４→グループ５→グループ１→グループ２→グループ３とし、５サイクル目の単位遅延制御区間における遅延順をグループ５→グループ１→グループ２→グループ３→グループ４とし、以降１〜５サイクル目までの表示（一連の表示の一例）を繰り返した。

このような表示装置について、暗室にて目視により確認したところ、複数のＬＥＤの間における輝度の違いが均一化されており、面全体で均一な表示ができていた。したがって、実施例１に係る表示装置は、品質の高い表示装置であると評価することができる。

［比較例１］
次に、比較例１に係る表示装置について検討する。

比較例１に係る表示装置として、実施例１に係る表示装置と基本的には同じ構成を有しているが、遅延順が、グループ１→グループ２→グループ３→グループ４→グループ５で固定されており、単位遅延制御区間ごとに異ならない表示装置を用いる。比較例１に係る表示装置においては、複数の単位遅延制御区間を通して見ても複数のＬＥＤの間における輝度の違いは均一化されておらず、表示面視で、左からグループ１のエリア２４×１６個、グループ２のエリア２４×１６個、グループ３のエリア２４×１６個、グループ４のエリア２４×１６個、グループ５のエリア２４×８個のグループ間で、グラデーションがかかったように明るさが異なっていた（グループ１からグループ５にかけて明るくなる）。

このように、比較例１に係る表示装置は、複数のＬＥＤの間における輝度の違いが均一化されておらず、面全体で均一な表示ができていないので、品質の悪い表示装置であると評価することができる。

［比較例２］
次に、比較例２に係る表示装置について検討する。

比較例２に係る表示装置として、実施例１に係る表示装置と基本的には同じ構成を有しているが、遅延順が、グループ５→グループ４→グループ３→グループ２→グループ１で固定されており、単位遅延制御区間ごとに異ならない表示装置を用いる。比較例２に係る表示装置においては、複数の単位遅延制御区間を通して見ても複数のＬＥＤの間における輝度の違いは均一化されておらず、表示面視で、左からグループ１のエリア２４×１６個、グループ２のエリア２４×１６個、グループ３のエリア２４×１６個、グループ４のエリア２４×１６個、グループ５のエリア２４×８個のグループ間で、グラデーションがかかったように明るさが異なっていた（グループ１からグループ５にかけて暗くなる）。

このように、比較例２に係る表示装置は、複数のＬＥＤの間における輝度の違いが均一化されておらず、面全体で均一な表示ができていないので、品質の悪い表示装置であると評価することができる。

以上、実施形態及び実施例について説明したが、これらの説明は、一例に関するものであり、特許請求の範囲に記載した構成を何ら限定するものではない。

１ 表示装置
ＬＥＤ１〜１８ 発光素子
ＣＯＭ１〜３ 共通ライン
ＳＥＧ１〜６ 駆動ライン
Ｖ 電源
ＣＮＴＬ１ 制御部
ＣＮＴＬ２ 制御部
Ｐ１ 演算部
Ｐ２ 演算部
ＳＷ１１〜１３ スイッチ
ＳＷ２１〜２６ スイッチ

Claims (10)

1. 複数の発光素子と、前記複数の発光素子の一端に接続された１本以上の共通ラインと、前記複数の発光素子に電圧を供給する電源と、前記複数の発光素子の他端に接続された複数の駆動ラインと、一の前記共通ラインに接続されている前記発光素子の点灯可能期間を複数の単位遅延制御区間各々において遅延制御する制御部と、を備えた表示装置であって、
   一の単位遅延制御区間内における点灯可能期間の遅延順は、他のいずれかの単位遅延制御区間における遅延順と異なり、前記複数の単位遅延制御区間全体を通してみたときに、前記複数の発光素子に同等の出力電圧を供給することを特徴とする表示装置。
2. 前記共通ラインの数が２本以上であり、
   前記電源の電圧は各共通ラインに時分割で印加されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記単位遅延制御区間が１つの共通ラインに対して２回以上続くことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 複数の発光素子と、前記複数の発光素子の一端に接続された複数の共通ラインと、前記複数の共通ラインに時分割で電圧を印加する電源と、前記複数の発光素子の他端に接続された複数の駆動ラインと、一の前記共通ラインに接続されている前記発光素子の点灯可能期間を含む、前記複数の発光素子すべての点灯可能期間を複数の単位遅延制御区間各々において遅延制御する制御部と、を備えた表示装置であって、
   一の単位遅延制御区間内における点灯可能期間の遅延順は、他のいずれかの単位遅延制御区間における遅延順と異なり、前記複数の単位遅延制御区間全体を通してみたときに、前記複数の発光素子に同等の出力電圧を供給することを特徴とする表示装置。
5. 前記複数の単位遅延制御区間の数がｎの階乗（前記ｎは１つの前記単位遅延制御区間内で遅延制御される前記発光素子の数）より少ないことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記複数の単位遅延制御区間の数がｎの階乗（前記ｎは１つの前記単位遅延制御区間内で遅延制御される前記発光素子の数）に等しく、
   前記遅延順が前記単位遅延制御区間ごとに異なることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。
7. ２つ以上の前記発光素子の組み合わせからなるグループが設定され、
   同一の前記グループに属する２つ以上の前記発光素子は同じ遅延時間で遅延制御されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。
8. 前記複数の単位遅延制御区間の数がｎの階乗（前記ｎは１つの前記単位遅延制御区間内で遅延制御される前記グループの数）より少ないことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
9. 前記複数の単位遅延制御区間の数がｎの階乗（前記ｎは１つの前記単位遅延制御区間内で遅延制御される前記グループの数）に等しく、
   前記遅延順が前記単位遅延制御区間ごとに異なることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
10. 一の前記点灯可能期間の開始時刻とこれに続く他の前記点灯可能期間の開始時刻との時間差である遅延時間は、前記電源の過渡応答回復時間以下である請求項１から９のいずれか１項に記載の表示装置。

Images