WO2004090856A1 - 表示装置の調整方法及び表示装置 - Google Patents

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led
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color led
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Yutaka Ozaki
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Hunet Inc.
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Definitions

  • the present invention particularly relates to a method of adjusting a display device having LEDs (Light Emitting Diodes) of three primary colors of R, G, and B, and a display device.
  • LEDs Light Emitting Diodes
  • a liquid crystal display device using LEDs of three primary colors of R (red), G (green), and B (blue), for example, a field sequential system (hereinafter referred to as JP-A-2000-241811) has been proposed.
  • JP-A-2000-241811 a field sequential system
  • the FS type liquid crystal display device has three color LEDs on the back of the liquid crystal shutter, sequentially turns on the LEDs of each color at high speed, and opens and closes the liquid crystal shutter at each pixel position so as to synchronize with this, so that each pixel position is Can display the desired color.
  • the LCD shutter when displaying red, the LCD shutter is opened during the period when the red LED is emitting light, and then the LCD shutter is opened during the period when the green LED is emitting and the period when the blue LED is emitting. Close operation.
  • the LCD shutter is opened only while the LED of that color is emitting light, and the LCD shutter is closed while the other LEDs are emitting light.
  • Y yellow
  • M magenta
  • C cyan
  • a main object of the present invention is to provide a display device adjustment method and a display device that can easily perform white balance adjustment even when the LED emission characteristics vary.
  • a further object of the present invention is to reduce the current consumption when such white balance adjustment is performed.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an LED driving device according to an embodiment
  • Figure 2 shows the minimum voltage value required to obtain the desired brightness for each color LED
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a drive voltage setting device according to the embodiment
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining a process of setting an applied voltage and a duty ratio by the drive voltage setting device
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining a setting process of a duty ratio for obtaining a desired white balance
  • FIG. 6 is a chromaticity space diagram for explaining a setting process of a duty ratio for obtaining a desired white balance
  • FIG. 7 is a waveform chart for explaining the operation of the LED drive device. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • reference numeral 10 denotes an LED drive device as a whole.
  • the LED drive device 10 is provided in the liquid crystal display device, and drives R, G, and G three-color LEDs disposed on the back of the liquid crystal panel.
  • R, G, and G three-color LEDs disposed on the back of the liquid crystal panel.
  • the LED driving device 10 has an applied voltage storage register 11 for R (red), an applied voltage storage register 12 for G (green), and an applied voltage storage register 13 for B (blue). These registers 11, 12, and 13 store voltage values to be applied to the R, G, and B LEDs, respectively.
  • a bus 14 for setting the stored value is connected to each of the registers 11, 12 and 13.
  • the application voltage value for each color LED is stored in 13.
  • the applied voltage value for each color LED output from each of the registers 11, 12, and 13 is input to the register selection circuit 15.
  • the red LED light emission timing signal TR, the green LED light emission timing signal TG, and the blue LED light emission timing signal TB are input to the register selection circuit 15, and based on the light emission timing signals, the applied voltage values of R, G, and B are determined. Select one of them and output.
  • the applied voltage stored in the R applied voltage storage register 11 Select and output a value.
  • the field sequential display is performed. For example, if the field frequency is 65 Hz, the LEDs of each color sequentially emit light at a frequency of 195 Hz, which is three times that of the field frequency. That is, the register selection circuit 15 sequentially selects and outputs the voltage values stored in the R applied voltage storage register 11, the G applied voltage storage register 12, and the B applied voltage storage register 13 at an interval of about 5 ms. Power.
  • the applied voltage value selected by the register selection circuit 15 is converted to an analog value by a digital-to-analog (DA) conversion circuit 17 of the applied voltage forming unit 16 and then sent to a voltage variable circuit 18.
  • the voltage variable circuit 18 converts the voltage generated by the power supply voltage generation circuit 19 into a voltage corresponding to the analog value input from the digital-to-analog conversion circuit 17, and then supplies the voltage to the LED unit 20.
  • the LED driving device 10 has the registers 11, 12, and 13 in which the voltage values to be applied to the respective LEDs are stored, and the voltage generated by the power supply voltage generation circuit 19 is stored in the register 11. It is converted to the value stored in, 12, 13 and then supplied to the LED. As a result, power consumption can be reduced as compared with the case where the same voltage is applied to each color LED.
  • Fig. 2 shows the minimum applied voltage (hereinafter referred to as the minimum emission voltage) required to obtain the desired luminance in each color LED.
  • the minimum emission voltage of the green LED and the blue LED is almost the same, but the minimum emission voltage of the red LED is The emission voltage is lower than their minimum emission voltage.
  • the applied voltage storage registers 11, 12, and 13 of the LED drive device 10 store the minimum emission voltage value of each color LED.
  • the stored minimum emission voltage value is actually lower for the red LED than for the green and blue LEDs. In other words, the required minimum voltage can be applied to each color LED, so that the current consumption can be reduced.
  • the minimum emission voltage also varies for each color LED.
  • red LEDs vary between 1.75V and 2.45V
  • green and blue LEDs vary between 2.9V and 3.9V. This variation in the minimum light emission voltage is due to product-specific variations due to LED manufacturing.
  • the applied voltage to the red LED is made smaller than the applied voltage to the green and blue LEDs, but also the applied voltage in consideration of the variation of the minimum emission voltage between individual products.
  • Registers 11, 12, and 13 As a result, it is possible to obtain desired luminance with each color LED while reducing power consumption.
  • the application of the applied voltage values to the respective color registers 11, 12, and 13 is performed via the stored value setting bus 14, which will be described later.
  • the LED driving device 10 has an R duty ratio storage register 21, a G duty ratio storage register 22, and a B duty ratio storage register 23. These registers 21, 22, and 23 store duty ratio data of a PWM signal for PWM control of the R, G, and B LEDs, respectively. Each of the registers 21, 22, and 23 is connected to a stored value setting bus 14.When the LED driver 10 is shipped from the factory, the LEDs 21, 22, and 23 are connected to the registers 21, 22, and 23 via the stored value setting bus 14. Duty ratio data is stored. The duty ratio data for each color LED output from each of the registers 21, 22, and 23 is sent to the PWM waveform forming circuits 24, 25, and 26, respectively. Each of the PWM waveform forming circuits 24, 25 and 26 forms a PWM waveform according to the duty data in synchronization with the clock signal CLK.
  • the waveform forming circuits 24, 25 and 26 convert the PWM waveform based on the red LED emission timing signal TR, green LED emission timing signal TG and blue LED emission timing signal TB to the base of transistors 27, 28 and 29. Output to The output terminals of the R, G, and B LEDs are connected to the collectors of the transistors 27, 28, and 29, respectively, and the emitters are grounded.
  • the red LED emission timing signal TR has a logical value of “1”, and only the P WM waveform forming circuit 24 corresponding to the red LED outputs the P WM signal.
  • the current corresponding to the signal flows to the red LED, and the red LED emits light.
  • the ED emission timing signal TG becomes a logical value “1” during the green LED emission period, and the PWM signal is output only from the PWM waveform forming circuit 25 corresponding to the green LED. Current flows through the green LED, and the green LED emits light.
  • FIG. 3 shows the configuration of the drive voltage setting device 30 that sets the voltage values stored in the applied voltage storage registers 11, 12, and 13 for each color.
  • the driving voltage setting device 30 stores the duty ratio data for each color LED stored in the duty ratio storage registers 21, 22, and 23 in addition to the voltage values for each color LED stored in the applied voltage storage registers 11, 12, and 13. Is also obtained.
  • the drive voltage setting device 30 has a luminance / chromaticity meter 31 for measuring the luminance and chromaticity of light transmitted from the LCD panel.
  • the light emitted from the LED unit 20 is transmitted to a luminance and chromaticity meter 31 via a light guide plate (not shown) and an LCD panel 40.
  • the LCD panel 40 is driven to open and close by applying a predetermined voltage at a predetermined timing from an LCD driving circuit (not shown) to the liquid crystal at each pixel position to pass or block light emitted from the LED. ing. It is assumed that the LED unit 20, the light guide plate, and the LCD panel 40 are assembled in the same manner as when the product was shipped.
  • the luminance and chromaticity data obtained by the luminance / chromaticity meter 31 are sent to a microcomputer (microcomputer) 32.
  • the drive voltage setting device 30 has an applied voltage value setting unit 33 and a duty ratio setting unit 34, and the voltage value set by the applied voltage value setting unit 33 is applied to the DA conversion circuit 17 of the LED driving device 10.
  • the duty ratio data set by the duty ratio setting unit 34 is sent to the PWM waveform forming circuits 24, 25, 26.
  • the set voltage value and the set duty ratio are specified by the microcomputer 32. In other words, the microcomputer recognizes the set voltage value and duty ratio.
  • the microcomputer 32 determines whether or not the luminance and chromaticity satisfy predetermined preset values, and when the desired values are satisfied, sets the voltage value and the duty ratio applied at that time to a stored value.
  • the data are written to the applied voltage storage registers 11, 12, and 13 and the duty ratio storage registers 21, 22, and 23 via the bus 14. That is, the microcomputer 32 has a function as means for writing stored data to the applied voltage storage registers 11, 12, 13 and the duty ratio storage registers 21, 22, 23.
  • the driving voltage setting device 30 records the applied voltage value (minimum emission voltage) to the applied voltage storage registers 11, 12, and 13 for each color and stores the duty ratio storage registers 21, 22, and 23.
  • the recording process of the duty ratio data will be described in detail.
  • the drive voltage setting device 30 sets the duty ratio in the duty ratio setting unit 34 in the following step ST11.
  • the process is to set the applied voltage to the red LED. Set the duty ratio to the maximum, and set the on duty ratio of the green and blue LEDs to 0. That is, the data with the largest on-duty ratio is given to the PWM waveform forming circuit 24, and? ⁇ 1 Data with an on-duty ratio of 0 is supplied to the waveform forming circuits 25 and 26.
  • the microcomputer 32 sets the target luminance. .
  • step ST13 the applied voltage value setting section 33 sets the minimum applied voltage value Vmin (for example, 1.5 V), and the voltage variable circuit 18 uses the voltage generated by the power supply voltage generating circuit 19 as the set voltage. And apply it to the LED unit 20.
  • Vmin for example, 1.5 V
  • the microcomputer 32 determines whether or not the measured luminance obtained by the luminance 'chromaticity meter 31 is larger than the target luminance. If the measured luminance is lower than the target luminance, the process proceeds to step ST15 to apply the applied voltage.
  • the applied voltage set by the value setting unit 33 is increased by k (for example, 0.4), and the determination is made in step ST14. If a positive result is obtained in step ST14, this means that the minimum necessary voltage for obtaining the desired luminance is currently applied to the red LED.
  • the microcomputer 32 writes the voltage value currently set by the applied voltage value setting unit 33 to the R applied voltage storage register 11. In this way, the minimum emission voltage value for the red LED to obtain a desired luminance is stored in the R applied voltage storage register 11.
  • step ST17 the microcomputer 32 determines whether or not the measured brightness matches the target brightness. If not, the process proceeds to step ST18, where the on-duty ratio set in the duty ratio setting unit 32 is changed. Reduce by r and return to step ST17.
  • step ST17 If a positive result is obtained in step ST17, this means that the red LED can be illuminated at the desired luminance by the PWM signal having the duty ratio currently set in the duty ratio setting unit 34. 9 Then, the microcomputer 32 writes the voltage value currently set in the duty ratio setting unit 34 to the R applied voltage storage register 11. In this way, the duty ratio storage register 11 stores the duty ratio data for the red LED to obtain the desired luminance.
  • the processing in steps ST17 to ST19 is, in other words, after setting the minimum applied voltage capable of obtaining the target luminance in steps ST14 to ST16, the detailed luminance control is performed by the PWM signal. It can be said that the duty ratio is set so as to approach the target luminance.
  • the drive voltage setting device 30 ends the data write processing to the R applied voltage storage register 11 and the R duty ratio storage register 21 in the following step ST20.
  • step ST31 the applied voltage stored in the applied voltage storage registers 11, 12, and 13 and the duty ratio storage register 21, The LEDs of each color are sequentially illuminated by the PWM signal of the on-duty ratio stored in 22, 23, and the LCD panel 40 is driven by an LCD drive circuit (not shown).
  • the LED driving device 1 ⁇ sequentially applies the LED voltages for the respective colors stored in the applied voltage storage registers 11, 12, and 13 to the LED unit 20, and synchronizes with the? 1 ⁇ ] ⁇ 4
  • the waveform forming circuits 24, 25, 26 form the PWM signals for each color LED according to the duty ratio stored in the duty ratio storage registers 21, 22, 23.
  • step ST31 the actual field-sequential LE D drive and LCD drive are performed.
  • the data stored in the applied voltage registers 11, 12, 13, and the duty ratio storage registers 21, 22, 23 are data set as shown in FIG.
  • step ST32 the chromaticity of the display color is measured by the luminance / chromaticity meter 31.
  • the microcomputer 32 calculates the difference between the measured chromaticity and the target value of the white balance, corrects the duty ratio set in the duty ratio setting section 34 according to the difference, and sets the PWM for each color. It is supplied to the waveform forming circuits 24, 25, 26.
  • the microcomputer 32 can read the duty ratio for each color stored in the duty ratio storage registers 21, 22, and 23, and read the read duty ratio for each color and the measurement color.
  • the duty ratio for each color, which is set in the duty ratio setting section 34 is specified from the difference between the degree and the target value of the white balance. In this way, the duty ratio for each color is set to a value at which the target white balance can be obtained.
  • step ST33 it is determined whether or not the Y coordinate of the measured chromaticity is within the allowable white range shown in FIG. 6, and in step ST34, the X coordinate of the measured chromaticity is shown in FIG. It is determined whether it is within the white tolerance range shown. If a negative result is obtained in either step ST33 or step ST34, the process proceeds to step ST35, and the duty ratio is corrected by the duty ratio setting unit 34.
  • This correction of the duty ratio is performed based on which direction and how much the measured value deviates from the target point of the white balance.
  • the microcomputer 32 corrects the duty ratio of the PWM signal for each color LED in consideration of the chromaticity distribution range of each color LED. For example, if the amount of deviation is proportionally distributed to the duty ratio correction amount of each color LED in consideration of the chromaticity distribution range of each color LED, the duty ratio that can keep the white balance within the allowable range is small. With the number of corrections, you can find it quickly. For example, as shown in FIG.
  • the distribution range of the R, G, and B LEDs in the chromaticity space is generally as shown in Fig. 6, so the Y component of the white balance is made smaller and the X component is made larger to reach the target point. For example, the on-duty ratio for red is increased, and the on-duty ratio for green is decreased.
  • step ST33 If a positive result is obtained in both step ST33 and step ST34, the drive voltage measuring device 30 indicates that the white balance has entered the white color allowable range, so the drive voltage measuring device 30 proceeds to step ST36.
  • the duty ratio for red, green, and blue currently set in the duty ratio setting section 34 is stored in the corresponding duty ratio storage registers 21, 22, 23, and the following steps In ST37, the white balance adjustment processing ends.
  • the driving voltage setting device 30 measures the white balance of the actual display color, starting from the duty ratio that can obtain the desired luminance independently for each of the R, G, and B LEDs. While correcting the duty ratio for each color according to the measurement result, search for a duty ratio that can obtain the desired white balance, and search for the duty ratio for each color when the desired white 1 and balance are obtained.
  • the duty ratios are stored in the corresponding duty ratio storage registers 21, 22, 23.
  • the drive voltage setting device 30 adjusts the white balance by correcting the duty ratio for each color, so that the white balance can be finely and easily adjusted.
  • the duty ratio for adjusting the white balance is stored in the writable registers 21, 22, 23, so that the duty ratio unique to each product is actually stored. It is possible to write while measuring the chromaticity of each product, so that even if there is variation in the LED, light guide plate and LCD panel for each product, it is possible to obtain the desired white balance with each product .
  • the register selection circuit 15 selects the output of the R applied voltage storage register 11 from the output of the applied voltage storage registers 11, 12, and 13, and varies the voltage.
  • the circuit 18 forms a voltage of 2.2 V in accordance with the output of the R applied voltage storage register, and supplies this 2.2 V voltage to the LED unit 20 as shown in FIG.
  • the PWM signal of the duty ratio stored in the R duty ratio storage register 21 from the PWM waveform forming circuit 24 is output to the transistor 27.
  • the red LED emits light with the luminance according to the PWM signal.
  • the register selection circuit 15 is connected to the output of the R applied voltage storage register 11 by the register selection circuit 15. Alternatively, select and output the output of the G applied voltage storage register 12.
  • the LED driving device 10 forms a voltage of 3.3 V according to the data of the G applied voltage storage register 12 by the voltage variable circuit 18, and this 3.3 V Is supplied to the LED unit 20. Also, when the green LED emission timing signal TG rises at the time t4 in the green LED emission period LG, the PWM signal of the duty ratio stored in the G duty ratio storage register 22 from the PWM waveform forming circuit 25 is applied to the transistor 28. , The green LED emits light at a luminance corresponding to the PWM signal.
  • the LED driving device 10 forms a voltage of 3.4 V according to the data of the B applied voltage storage register 13 by the voltage variable circuit 18, and this 3.
  • a voltage of 4 V is supplied to the LED unit 20.
  • the PWM signal of the duty ratio stored in the duty ratio storage register for B 23 from the PWM waveform forming circuit 26 is output from the PWM waveform forming circuit 26. Is output to the transistor 29, so that the blue LED emits light at a luminance corresponding to the PWM signal.
  • the field sequential color display is performed.
  • the LED light emission period LR, LG, LB of each color is selected to be about 5 mS, and the PWM signal output period for each color is selected to be about 2000 ⁇ S.
  • the duty cycle of the PWM signal waveform in a unit cycle of 50 ⁇ S is stored in the duty cycle storage registers 21 to 23.
  • the duty ratio of 8 bits is stored in each of the duty ratio storage registers 21 to 23.
  • each of the red, green, and blue LEDs is independently illuminated within the unit light emission period while performing PWM control, and the chromaticity at that time is measured by the luminance / chromaticity meter 31.
  • the deviation of the measured value from the target white balance value is calculated, the duty ratio of each color LED is corrected according to the deviation, and the LEDs of each color are emitted again, when the deviation falls within a predetermined allowable range.
  • LED color deute By storing the power ratio in the duty ratio storage registers 21, 22, and 23, it is possible to easily and subtly adjust the white balance even if there are variations in the LED emission characteristics or the LCD panel 40. It is possible to realize a display device adjusting method and a display device that can be adjusted.
  • the LED unit 20 is composed of two red LEDs, a blue LED, and one green LED for the sake of simplicity of the drawing and the description.
  • the number of LEDs is not limited to this. Also, the number of LED units 20 may be any number, and the driving voltage and duty ratio of each color LED may be set independently for each LED unit and stored in the memory.
  • a variable voltage is applied independently to LEDs of the same color, the luminance is also detected independently for LEDs of the same color, and the minimum applied voltage when the luminance of each LED of the same color is higher than the desired value is detected.
  • the values may be independently set as drive voltage values, and the drive voltage values may be stored in the applied voltage storage registers 11 to 13, and each LED may be driven by the voltage value. In this way, even if there is a variation in the driving voltage required to obtain the desired luminance between the LEDs of the same color, each LED of the same color can be driven with the minimum driving voltage according to the variation. The current consumption can be further reduced.
  • each LED of the same color is controlled by a PWM signal having a different duty ratio, and each LED of the same color independently stores a duty ratio when a desired luminance and white balance are detected. 2323, and each LED is PW by this duty ratio. M control may be performed. In this way, even if there is a variation in the duty ratio required to obtain the desired brightness / white balance between the LEDs of the same color, each LED is controlled by the PWM control at a duty ratio according to the variation. As a result, finer adjustment of brightness and white balance can be performed.
  • the power described in the case where the present invention is applied to a field sequential type liquid crystal display device is not limited to this.
  • the present invention is not limited to this, and color display is performed using R, G, B three-color LEDs.
  • the present invention can be widely applied to display devices.
  • the case where a voltage independent for each color is applied to each color LED has been described.
  • the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained even when the same voltage is applied to each color LED. be able to.
  • One embodiment of the display device adjusting method of the present invention includes an LED light emitting step in which each of the red, green, and blue color LEDs is made to emit light while independently performing PWM control within a unit light emitting period, and the chromaticity at that time is measured. Measurement step to be performed, the target white value of the measured value obtained in the measurement step 1, the output step to calculate the deviation from the balance value, and the LED of each color in the LED emission step according to the deviation obtained in the calculation step About P
  • the light emission of each color LED in the unit light emission period is controlled by the PWM signal, and the duty ratio of the PWM signal of each color LED that can keep the white balance within an allowable range is stored in the storage means. Since the information is stored, even if there is a variation in each color LED due to individual differences, it is possible to easily perform display adjustment to keep the white balance within an allowable range.
  • the adjustment of the display device is performed in a state where an LCD panel is mounted on a front surface of an LED and the CD panel is driven.
  • the variations can be absorbed and the white balance can be kept within an allowable range.
  • the duty ratio of the PWM signal for each color LED is corrected in consideration of the chromaticity distribution range of each color LED.
  • a duty ratio that can keep the white balance within an allowable range can be quickly found with a small number of corrections. For example, considering the chromaticity distribution range of each color LED, the amount of deviation should be proportionally distributed to the duty ratio correction amount of each color LED.
  • the duty ratio is also corrected independently of the LED of the same color according to the deviation obtained in the calculating step, and in the duty ratio storing step, Independent LEDs should be stored for the same color LED.
  • the same color LED can be adjusted by an independent PWM signal, so that the white balance adjustment process can be performed one step more finely than when the same color LED is collectively controlled by the same PWM signal. Will be able to do it.
  • One embodiment of the display device of the present invention is a writable memory, in which a duty ratio for independently controlling each of the red, green, and blue LEDs in a unit light emission period is controlled independently for each color LED.
  • a signal line connected to the storage means.
  • One aspect of the display device of the present invention employs a configuration in which the duty ratio storage means stores a duty ratio subjected to white balance adjustment via a signal line.
  • the white balance can be finely and easily adjusted. Since the duty ratio of the PWM signal for each color LED is stored in the writable memory, the duty ratio suitable for the display device can be written at any time.
  • the duty ratio storage means stores an independent duty ratio for LEDs of the same color
  • the PWM control means outputs an independent PWM signal also for LEDs of the same color.
  • a configuration is adopted in which the LEDs of the same color are formed and controlled independently within the unit light emission period.
  • the LEDs of the same color are also controlled to emit light by independent PWM signals, so that a finer white balance display can be achieved.
  • the light emission of each color LED in the unit light emission period is controlled by the PWM signal, and the duty ratio of the PWM signal of each color LED is set so that the white balance can be kept within an allowable range. Since the information is stored in the storage means, even if the light emission characteristics of the LED and the LCD panel are not uniform, the display device can be adjusted easily and finely, and the balance can be adjusted. Can be realized.
  • the rough voltage adjustment is performed by storing the minimum voltage value when the luminance higher than the target is obtained for each color, and then the stored voltage is applied.
  • the white balance can be adjusted well and the current consumption can be reduced. It becomes like this.
  • the present specification is based on Japanese Patent Application No. 2003-98488 filed on April 1, 2003, the entire contents of which are incorporated herein. Industrial applicability
  • the present invention is suitably applied to, for example, a liquid crystal display device.

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Abstract

赤、緑、青の各色ＬＥＤを単位発光期間内で独立にＰＷＭ制御しながら発光させ、そのときの色度を輝度・色度計３１により測定し、その測定値の目標とするホワイトバランス値からのずれを算出し、ずれに応じて各色ＬＥＤについてのデューティー比を修正して再び各色ＬＥＤを発光させ、ずれが所定の許容範囲に収まったときの各色ＬＥＤのデューティー比をデューティー比格納レジスタ２１、２２、２３に記憶しておくようにする。

Description

明 細 書 表示装置の調整方法及び表示装置 技術分野
本 明は、 特に R、 G、 Bの三原色の LED(Light Emitting Diode)を有す る表示装置の調整方法及び表示装置に関する。 背景技術
従来、 R (赤） 、 G (緑） 、 B (青） の三原色の LEDを用いた液晶表示装 置として、 例えば特開 2000-24181 1号公報に記載されているような フィールドシーケンシャル方式 (以下、 これを F S方式と呼ぶ) の液晶表示装 置が実現されている。 F S方式の液晶表示装置は、 液晶シャッターの背面に三 色の LEDを設け、 各色 LEDを高速で順次点灯させると共にこれに同期する ように各画素位置の液晶シャッターを開閉させることにより、 各画素位置で所 望の色を表示できるようになつている。
例えば赤色を表示する場合には、 赤色 L E Dが発光している期間に液晶シャ ッターを開動作させ、続いて緑色 L E Dが発光している期間及び青色 L E Dが 発光している期間には液晶シャッターを閉動作させる。 緑色及ぴ青色を表示す る場合も同様であり、 その色の LEDが発光している期間のみ液晶シャッター を開動作させ、他の L E Dが発光している期間は液晶シャッターを閉動作させ る。
また赤色及び緑色 L E Dが発光している期間に液晶シャッターを開動作す れば Y (イェロー） を表示でき、 赤色及び青色 LEDが発光している期間に液 晶シャッターを開動作すれば M (マゼンタ） を表示でき、 緑色及ぴ青色 LED が発光している期間に液晶シャッターを開動作すれば C (シアン）を表示でき、 赤色、 緑色及び青色 LEDが発光している期間全てにおいて液晶シャッターを 開動作させれば W (ホワイト） を表示できる。
このように S方式においては、 人間の視覚反応速度よりも速い速度で三色 の L E Dを順次発光させることにより、 加色法の原理によりカラ一表示を実現 している。 そして F S方式を採用することにより、 カラーフィルタが不要とな り、 鮮明なカラー表示を行うことができる。
ところで、 R、 G、 B各色の L E Dは、 製造時の製品のばらつきにより発光 波長も製品毎に若干ばらついたものとなることを避け得ず、 この結果、 所望の ホワイ トバランスをとるために煩雑な作業が必要となる。 例えば、 表示装置に 組み込まれた各色 L E Dの抵抗値等を微調整したり、 所望のホワイトバランス が得られるような各色 L E Dを選別する方法がとられているが、 その作業に手 間がかかる問題がある。 発明の開示
本発明の主たる目的は、 L E Dの発光特性にばらつきがある場合でも、 容易 にホワイ トパランス調整を行うことができる表示装置の調整方法及び表示装 置を提供することである。 また本発明のさらなる目的は、 そのようなホワイ ト バランス調整を行ったときの消費電流を低減することである。
この目的は、 各色 L E Dの単位発光期間での発光を PWM信号により制御す ると共に、 ホワイトバランスを許容範囲に収めることができるような各色 L E Dの P WM信号のデューティー比を記憶手段に記憶しておくことにより達成 される。 また、 先ず、 デューティー比が最大の状態で、 各色毎に目標以上の輝 度が得られたときの最小の電圧値を記憶することで大まかな輝度調整を行つ た後、 次に記憶した印加電圧を固定的に印加しながら PWM信号のデューティ 一比を変化させることで微細な輝度調整を行うようにすることにより、 ホワイ トバランスが良好に調整できるのに加えて、 消費電流も低減できるようになる。 図面の簡単な説明 図 1は、 実施の形態の L E D駆動装置の構成を示すプロック図；
図 2は、 各色 L EDにおいて所望輝度を得るために必要な最小の電圧値を示 す図；
図 3は、 実施の形態に係る駆動電圧設定装置の構成を示すブロック図； 図 4は、 駆動電圧設定装置による印加電圧及ぴデューティー比の設定処理の 説明に供するフローチャート ；
図 5は、 所望のホワイトバランスを得るためのデューティー比の設定処理の 説明に供するフローチャート ；
図 6は、 所望のホワイトバランスを得るためのデューティー比の設定処理の 説明に供する色度空間図；
及び
図 7は、 L ED駆動装置の動作の説明に供する波形図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施形態について、 添付図面を参照して詳細に説明する。 図 1において、 10は全体として L E D駆動装置を示す。 L E D駆動装置 1 0は液晶表示装置に設けられており、 液晶パネルの背面に配設された R、 G、 G三色の LEDを駆動するようになっている。 またこの実施の形態では、 一例 としてフィールドシ一ケンシャル方式の液晶表示装置に本発明を適用した場 合について説明する。
LED駆動装置 10は、 R (赤） 用印加電圧格納レジスタ 1 1、 G (緑） 用 印加電圧格納レジスタ 12及び B (青）用印加電圧格納レジスタ 13を有する。 これら各レジスタ 1 1、 12、 13には、 それぞれ R、 G、 Bの各 LEDに印 加するための電圧値が記憶されている。 各レジスタ 1 1、 12、 13には、 格 納値設定用バス 14が接続されており、 L E D駆動装置 10の製品出荷時に格 納値設定用バス 14を介して各レジスタ 1 1、 1 2、 1 3に各色 LED用の印 加電圧値がそれぞれ記憶されるようになされている。 各レジスタ 1 1、 12、 1 3から出力された各色 LED用の印加電圧値は、 レジスタ選択回路 15に入力される。 レジスタ選択回路 15には、 赤色 LED 発光タイミング信号 TR、 緑色 LED発光タイミング信号 TG、 青色 LED発 光タイミング信号 TBが入力され、 当該発光タイミング信号に基づいて、 R、 G、 Bの印加電圧値のうちいずれか一つを選択して出力する。
例えば赤色 LED発光タイミング信号 T Rが論理値 「 1」 で緑色及び青色 L ED発光タイミング信号 TG、 TBが論理値 「0」 の場合には、 R用印加電圧 格納レジスタ 1 1に格納された印加電圧値を選択出力する。 この実施の形態の 場合には、 フィールドシーケンシャル方式の表示を行うようになっているので、 例えばフィールド周波数を 65Hzとすると、 その 3倍の 1 95Hzの周波数 で各色 LEDを順次発光させることになる。 すなわち、 レジスタ選択回路 15 は、 約 5 mSの間隔で順次、 R用印加電圧格納レジスタ 1 1、 G用印加電圧格 納レジスタ 12、 B用印加電圧格納レジスタ 13に記憶された電圧値を選択出 力する。
レジスタ選択回路 15により選択された印加電圧値は、 印加電圧形成部 16 のディジタルアナログ (DA) 変換回路 17によってアナログ値に変換された 後、 電圧可変回路 18に送出される。 電圧可変回路 18は、 電源電圧発生回路 1 9により発生された電圧をディジタルアナログ変換回路 1 7から入力した アナ口グ値に応じた電圧に変換した後、 LEDュニット 20に供給する。
このように LED駆動装置 10においては、 各色 LEDそれぞれに印加する ための電圧値が記憶されたレジスタ 1 1、 12、 13を有し、 電源電圧発生回 路 19で発生させた電圧をレジスタ 1 1、 12、 13に記憶させた値に変換し てから LEDに供給する。 これにより、 各色 LEDに同じ値の電圧を印加する 場合と比較して、 消費電力を低減することができる。
図 2に、 各色 LEDにおいて所望の輝度を得るために必要な最小の印加電圧 値 （以下これを最小発光電圧と呼ぶ） を示す。 この図からも分かるように、 緑 色 LEDと青色 LEDの最小発光電圧はほぼ同じであるが、 赤色 L E Dの最小 発光電圧はそれらの最小発光電圧よりも低い。
LED駆動装置 10の印加電圧格納レジスタ 1 1、 12、 13には、 各色 L E Dの最小発光電圧値が格納されている。 そしてこの格納された最小発光電圧 値は、 実際上、 緑色 LEDや青色 LEDの値よりも、 赤色 LEDの値の方が低 い値とされている。つまり、各色 L EDに必要最小限の電圧を印加できるので、 消費電流を低減させることができるようになる。
また図 2を見れば分かるように、 各色 LEDそれぞれにおいても、 最小発光 電圧にばらつきが生じる。 例えば赤色 LEDであれば 1. 75Vから 2. 45 Vの間で、緑色及び青色 LEDであれば 2. 9 Vカゝら 3. 9 Vの間でばらつく。 この最小発光電圧のばらつきは、 LED製造に起因する製品個別のばらつきに よるものである。
この実施の形態では、 単純に赤色 L EDへの印加電圧を、 緑色及び青色 LE Dの印加電圧よりも小さくするだけでなく、 製品個体間の最小発光電圧のばら つきを加味した印加電圧を各色用レジスタ 1 1、 12、 13に記憶させるよう になっている。 これにより、 消費電力を低減しつつ、 各色 LEDで所望の輝度 を得ることができるようになされている。 この各色レジスタ 1 1、 1 2, 1 3 への印加電圧値の格納は、 格納値設定用バス 14を介して行われるが、 これに ついては後述する。
再び、 図 1に戻って LED駆動装置 10の構成を説明する。 LED駆動装置 10は、 R用デューティー比格納レジスタ 21、 G用デューティ一比格納レジ スタ 22及び B用デューティ一比格納レジスタ 23を有する。 これら各レジス タ 21、 22、 23には、 それぞれ R、 G、 Bの各色 L E Dを P WM制御する ための PWM信号のデューティー比データが記憶されている。 各レジスタ 21、 22、 23には、 格納値設定用バス 14が接続されており、 L E D駆動装置 1 0の製品出荷時に格納値設定用バス 14を介して各レジスタ 21、 22、 23 に各色 LED用のデューティー比データがそれぞれ記憶されるようになされ ている。 各レジスタ 21、 22、 23から出力された各色 LED用のデューティー比 データは、 それぞれ PWM波形形成回路 24、 25、 26に送出される。 各 P WM波形形成回路 24、 25、 26は、 クロック信号 C L Kに同期してデュー ティーデータに応じた PWM波形を形成する。
?\¥1^波形形成回路24、 25、 26は、 赤色 LED発光タイミング信号 T R、 緑色 LED発光タイミング信号 TG、 青色 LED発光タイミング信号 TB に基づいて、 PWM波形をトランジスタ 27、 28、 29のベースに出力する。 各トランジスタ 27、 28、 29のコレクタにはそれぞれ、 R、 G、 Bの各 L EDの出力端が接続されていると共に、 エミッタが接地されている。
これにより、 赤色 LEDの発光期間には、 赤色 LED発光タイミング信号 T Rのみが論理値 「 1」 となり、 赤色 L E Dに対応する P WM波形形成回路 24 からのみ P WM信号が出力されて、 この P WM信号に応じた電流が赤色 LED に流れ、 赤色 LEDが発光する。 同様に、 緑色 LEDの発光期間には、 緑色し ED発光タイミング信号 TGのみが論理値 「1」 となり、 緑色 LEDに対応す る PWM波形形成回路 25からのみ PWM信号が出力されて、 この PWM信号 に応じた電流が緑色 LEDに流れ、 緑色 LEDが発光する。 青色 LEDの発光 期間には、 青色 LED発光タイミング信号 TBのみが論理ィ直 「1」 となり、 青 色 L E Dに対応する P WM波形形成回路 26からのみ P WM信号が出力され て、この PWM信号に応じた電流が青色 LEDに流れ、青色 LEDが発光する。 図 3に、 各色用印加電圧格納レジスタ 1 1、 1 2、 13に格納する電圧値を 設定する駆動電圧設定装置 30の構成を示す。 なお駆動電圧設定装置 30は、 印加電圧格納レジスタ 1 1、 12、 13に格納する各色 LED用の電圧値に加 えて、 デューティー比格納レジスタ 21、 22、 23に格納する各色 LED用 のデューティー比データも求めることができる構成となっている。
駆動電圧設定装置 30は、 L C Dパネルからの透過光の輝度及び色度を測定 する輝度 '色度計 31を有する。 因みに、 LEDュニット 20から発せられた 光は、 導光板 （図示せず） 及び LCDパネル 40を介して輝度 .色度計 31に 入射される。 LCDパネノレ 40は、 各画素位置の液晶が LCD駆動回路 （図示 せず） から所定タイミングで所定電圧が印加されることにより開閉駆動されて、 LEDから発せられた光を通過又は遮光するようになっている。 なおこの LE Dユニット 20、 導光板、 LCDパネル 40は、 製品出荷時と同じに組み立て られているものとする。
輝度'色度計 31により得られた輝度及び色度のデータは、 マイコン （マイ クロコンピュータ） 32に送出される。 また駆動電圧設定装置 30は、 印加電 圧値設定部 33及びデューティ一比設定部 34を有し、 印加電圧値設定部 33 で設定された電圧値が LED駆動装置 10の DA変換回路 1 7に送出される と共に、 デューティー比設定部 34で設定されたデューティー比データが PW M波形形成回路 24、 25、 26に送出される。 この設定電圧値及び設定デュ 一ティー比はマイコン 32により指定される。 つまり、 マイコンは設定された 電圧値及びデユーティー比を認識している。
マイコン 32は、輝度及ぴ色度が予め設定された所望値を満たしているか否 かを判断し、所望値を満たしたときにそのとき印加している電圧値及びデュー ティー比を、格納値設定用バス 14を介して印加電圧格納レジスタ 1 1、 1 2、 13及びデューティ一比格納レジスタ 21、 22、 23に書き込むようになつ ている。 すなわちマイコン 32は、 印加電圧格納レジスタ 1 1、 12、 13及 びデューティー比格納レジスタ 21、 22、 23への格納データ書込み手段と しての機能を有する。
図 4を用いて、 駆動電圧設定装置 30による各色用の印加電圧格納レジスタ 1 1、 1 2、 13への印加電圧値 （最小発光電圧） の記録及びデューティー比 格納レジスタ 21、 22、 23へのデューティー比データの記録処理について 詳細に説明する。
駆動電圧設定装置 30は、 ステップ S T 10で処理を開始すると、 続くステ ップ ST 11でデューティー比設定部 34でのデューティー比を設定する。 図 4の場合は、 赤色 LEDへの印加電圧を設定する処理なので、 赤色 LEDのォ ンデューティ一比を最大に設定し、 緑色及ぴ青色 L E Dのオンデューティ一比 を 0に設定する。 すなわち PWM波形形成回路 24に最大のオンデューティー 比が最大のデータを与え、 ？^^^1波形形成回路25、 26にオンデューティー 比が 0のデータを与える。 ステップ ST 12では、 マイコン 32が目標輝度を ーヲ。。
ステップ ST 13では、印加電圧値設定部 33が最小の印加電圧値 Vmin (例 えば 1. 5V) を設定し、 電圧可変回路 18が電源電圧発生回路 1 9で発生さ れた電圧をこの設定電圧に変換して LEDュニット 20に印加する。 このとき 赤色用の PWM波形形成回路 24からのみオンデューティー比の最大の PW M信号が出力されているので、 赤色 LEDのみが発光可能な状態となっている。 ステップ ST14では、 マイコン 32において、 輝度'色度計 31により得 られた測定輝度が目標輝度よりも大きいか否か判断し、 目標輝度以下だった場 合にはステップ ST 15に移って、 印加電圧値設定部 33による設定印加電圧 を k (例えば 0. IV)だけ大きくし、再ぴステツプ S T 14での判断を行う。 ステップ ST 14で肯定結果が得られると、 このことは現在赤色 LEDに所 望輝度を得ることができる必要最小限の電圧が印加されていることを意味す るので、 ステップ ST 16に移って、 マイコン 32が R用印加電圧格納レジス タ 1 1に現在印加電圧値設定部 33で設定されている電圧値を書き込む。 この ようにして、 R用印加電圧格納レジスタ 1 1に赤色 LEDが所望の輝度を得る ための最小発光電圧値が格納される。
続くステップ S T 17では、 マイコン 32において測定輝度が目標輝度に一 致するか否かが判断され、 一致しない場合にはステップ ST 18に移って、 デ ユーティー比設定部 32で設定するオンデューティー比を rだけ小さくし、 再 ぴステップ ST 17に戻る。
ステップ ST 17で肯定結果が得られると、 このことは現在デューティー比 設定部 34で設定されているデューティー比の PWM信号により赤色 LED を所望輝度で発光させることができることを意味するので、 ステップ ST 1 9 に移って、 マイコン 32が R用印加電圧格納レジスタ 1 1に現在デューティー 比設定部 34で設定されている電圧値を書き込む。 このようにして、 R用デュ 一ティー比格納レジスタ 1 1に赤色 LEDが所望の輝度を得るためのデュー ティ一比データが格納される。
ここでステップ ST 17〜ST 1 9での処理は、 換言すれば、 ステップ ST 14〜ST 16で目標の輝度を得ることが可能な最小の印加電圧を設定した 後に、 PWM信号により詳細な輝度制御を行って目標輝度に近づけるためのデ ユーティー比を設定していると言うことができる。 駆動電圧設定装置 30は、 続くステップ ST 20で R用印加電圧格納レジスタ 1 1及び R用デューティ 一比格納レジスタ 21へのデータ書込み処理を終了する。
なおここでは R用印加電圧格納レジスタ 1 1及び R用デューティー比格納 レジスタ 21へのデータ書込み処理を説明したが、 G用及ぴ B用印加電圧格納 レジスタ 12、 13、 G用及び B用デューティー比格納レジスタ 22、 23へ のデータ書込み処理も同様の手順により行う。
次に、 図 5を用いて、 所望のホワイトバランスを得るための各色のデューテ ィー比をレジスタ 21、 22、 23に格納する手順について説明する。
駆動電圧設定装置 30は、 ステップ S T 30でホワイトバランス調整処理を 開始すると、 続くステップ ST 31において、 印加電圧格納レジスタ 1 1、 1 2、 1 3に記憶された印加電圧、 デューティー比格納レジスタ 21、 22、 2 3に記憶されたオンデューティー比の P WM信号で各色 LEDを順次発光さ せると共に、 LCD駆動回路（図示せず）により LCDパネル 40を駆動する。
実際には、 LED駆動装置 1◦が印加電圧格納レジスタ 1 1、 12、 1 3に 記憶されている各色 LED用の電圧を順次 LEDュニット 20に印加し、 これ に同期するように、 ？1^]\4波形形成回路24、 25、 26によってデューティ 一比格納レジスタ 21、 22、 23に記憶されているデューティー比に応じた 各色 L E D用の P WM信号を形成する。
つまり、 ステップ ST3 1では実際のフィールドシーケンシャル方式の LE D駆動及び L C D駆動を行う。 ここで印加電圧レジスタ 1 1、 1 2、 1 3及び デューティー比格納レジスタ 2 1、 2 2、 2 3に記憶されているデータは、 図 4のようにして設定されたデータであるとする。
ステップ S T 3 2では、 輝度 '色度計 3 1により表示色の色度を測定する。 この測定色度を色度空間にプロットすると、 図 6のようになる。 続いてマイコ ン 3 2により、 測定色度とホワイトバランスの目標値との差を算出し、 その差 に応じてデューティー比設定部 3 4で設定するデューティー比を修正して、 各 色用の PWM波形形成回路 2 4、 2 5、 2 6に供給する。 ここでマイコン 3 2 は、 デューティー比格納レジスタ 2 1、 2 2、 2 3に記憶されている各色用の デューティー比を読み出すことができるようになされ、 読み出した各色用のデ ユーティー比と、 測定色度とホワイトバランスの目標値の差とから、 次にデュ 一ティー比設定部 3 4で設定する各色用のデューティー比を指定するように なっている。 これにより、 各色用のデューティー比を目標のホワイトバランス が得られるような値とする。
具体的には、 先ずステップ S T 3 3において測定色度の Y座標が図 6に示す 白色許容範囲内にあるか否か判断すると共に、 ステップ S T 3 4において測定 色度の X座標が図 6に示す白色許容範囲内にあるか否か判断する。 ステップ S T 3 3又はステップ S T 3 4のいずれかで否定結果が得られた場合には、 ステ ップ S T 3 5に移って、 デューティー比設定部 3 4によりデューティー比を修 正する。
このデューティー比の修正は、 ホワイトバランスの目標点に対して測定値が どの方向にどれだけずれているかに基づいて行う。 この実施の形態の場合、 マ イコン 3 2は、 各色 L E Dの色度の分布範囲を考慮して、 各色 L E Dについて の PWM信号のデューティー比を修正するようにする。 例えば各色 L E Dの色 度の分布範囲を考慮して、 ずれ量を各色 L E Dのデューティー比修正量に比例 配分すれば、 ホワイトバランスを許容範囲内に収めることができるようなデュ 一ティー比を、 少ない修正回数で迅速に見つけることができるようになる。 例えば図 6に示すように、 測定値の Y座標が目標点に対して大きい方向にず れており、 かつ測定値の X座標が目標点に対して小さい方向にずれている場合 を考える。 ここで R、 G、 B各色 L E Dの色度空間上での分布範囲は、 一般に 図 6のようになつているので、 ホワイトバランスの Y成分を小さくしかつ X成 分を大きくして目標点に近づけるために、 例えば赤色用のオンデューティー比 を大きくし、 緑色用のオンデューティー比を小さくする。
このように比例配分による次のオンデューティー比の設定を行うようにし たことにより、 少ない設定回数で目標のホワイトバランスが得られるような各 色用のデューティー比を見つけることができるようになる。
駆動電圧測定装置 3 0は、 ステップ S T 3 3及びステツプ S T 3 4で共に肯 定結果が得られると、 このことはホワイ トパランスが白色許容範囲に入ったこ とを意味するので、 ステップ S T 3 6に移り、 現在のデューティ一比設定部 3 4で設定している赤色用、 緑色用、 青色用のデューティー比を対応するデュー ティ一比格納レジスタ 2 1、 2 2、 2 3に格納し、 続くステップ S T 3 7で当 該ホワイ トバランス調整処理を終了する。
このように駆動電圧設定装置 3 0は、 R、 G、 Bの各色 L E Dについて独立 に所望の輝度を得ることができるようなデューティー比から始めて、 実際の表 示色のホワイトバランスを測定し、 その測定結果に応じて各色用のデューティ 一比を修正しながら所望のホワイ トバランスを得ることができるようなデュ 一ティー比を探索し、 所望のホワイ 1、バランスが得られたときの各色用のデュ 一ティー比を対応するデューティー比格納レジスタ 2 1、 2 2、 2 3に記憶さ せるようになつている。
このように、 駆動電圧設定装置 3 0においては、 各色用のデューティー比を 修正することで、 ホワイ トバランスの調整を行うようにしているので、 ホワイ トバランスを微妙かつ容易に調整することができるようになる。 またホワイト バランスを調整するためのデューティー比を書込み可能なレジスタ 2 1、 2 2、 2 3に記憶させるようにしたことにより、 各製品固有のデューティ一比を実際 の製品の色度を測定しながら書き込むことができるので、 各製品毎に L EDや 導光板、 LCDパネルにばらつきがあつた場合でも、 各製品で所望のホワイト バランスを得ることができるようになる。
次に、 図 7を用いて、 この実施の形態の LED駆動装置 10の動作を説明す る。 LED駆動装置 10は、 先ず赤色 LED発光期間 LRにおいて、 レジスタ 選択回路 1 5が印加電圧格納レジスタ 1 1、 12、 13の出力のうち R用印加 電圧格納レジスタ 1 1の出力を選択し、 電圧可変回路 18において R用印加電 圧格納レジスタ出力に応じた 2. 2 Vの電圧を形成し、 図 7 (a) に示すよう にこの 2. 2 Vの電圧を LEDユニット 20に供給する。
また赤色 LED発光期間 LR内の時点 t 2において赤色 LED発光タイミ ング信号 T Rが立ち上がると、 PWM波形形成回路 24から R用デューティー 比格納レジスタ 21に格納されたデューティー比の P WM信号がトランジス タ 27に出力されることにより、赤色 LEDが当該 PWM信号に応じた輝度で 発光する。 やがて時点 t 3になり、 赤色 LED発光タイミング信号 TRが立ち 下がると、 P WM波形形成回路 24からの出力が停止されると共に、 レジスタ 選択回路 1 5が R用印加電圧格納レジスタ 1 1の出力に換えて G用印加電圧 格納レジスタ 12の出力を選択出力する。
これにより、 LED駆動装置 10は、 緑色 LED発光期間 LGにおいて、 電 圧可変回路 18により G用印加電圧格納レジスタ 1 2のデータに応じた 3. 3 Vの電圧を形成し、 この 3. 3 Vの電圧を LEDユニット 20に供給する。 ま た緑色 LED発光期間 LG内の時点 t 4において緑色 LED発光タイミング 信号 TGが立ち上がると、 PWM波形形成回路 25から G用デューティー比格 納レジスタ 22に格納されたデューティー比の PWM信号がトランジスタ 2 8に出力されることにより、 緑色 L E Dが当該 P WM信号に応じた輝度で発光 する。 やがて時点 t 5になり、 緑色 LED発光タイミング信号 TGが立ち下が ると、 PWM波形形成回路 25からの出力が停止されると共に、 レジスタ選択 回路 1 5が G用印加電圧格納レジスタ 1 2の出力に換えて B用印加電圧格納 レジスタ 1 3の出力を選択出力する。
これにより、 LED駆動装置 1 0は、 青色 LED発光期間 LBにおいて、 電 圧可変回路 1 8により B用印加電圧格納レジスタ 1 3のデータに応じた 3. 4 Vの電圧を形成し、 この 3. 4 Vの電圧を LEDユニット 20に供給する。 ま た青色 LED発光期間 LB内の時点 t 6において青色 L ED発光タイミング 信号 T Bが立ち上がると、 P WM波形形成回路 26から B用デューティ一比格 納レジスタ 2 3に格納されたデューティー比の PWM信号がトランジスタ 2 9に出力されることにより、 青色 LEDが当該 P WM信号に応じた輝度で発光 する。 やがて時点 t 7になり、 青色 LED発光タイミング信号 TBが立ち下が ると、 PWM波形形成回路 26からの出力が停止されると共に、 レジスタ選択 回路 1 5が B用印加電圧格納レジスタ 1 3の出力に換えて R用印加電圧格納 レジスタ 1 1の出力を選択出力する。
以降同様に、 赤色 LED発光期間 LR、 緑色 LED発光期間 LG、 青色 LE D発光期間 L Bが繰り返されることにより、 フィールドシーケンシャル方式の カラー表示がなされる。
因みに、 この実施の形態の場合、 各色 LED発光期間 LR、 LG、 LBは 5 mS程度に選定され、 各色用の PWM信号出力期間は 2000 μ S程度に選定 されている。 また PWM信号波形は、 50 μ Sを単位周期としてこの単位周期 内でのデューティ一比がデューティ一比格納レジスタ 2 1〜2 3に記憶され ている。 因みにこの実施の形態の場合には、 各デューティー比格納レジスタ 2 1〜2 3に 8ビット （= 25 6通り） のデューティー比を記憶するようになつ ている。
かくして本実施の形態によれば、 赤、 緑、 青の各色 LEDを単位発光期間内 で独立に PWM制御しながら発光させ、 そのときの色度を輝度 ·色度計 3 1に より測定し、 その測定値の目標とするホワイトバランス値からのずれを算出し、 ずれに応じて各色 LEDについてのデューティー比を修正して再び各色 LE Dを発光させ、 ずれが所定の許容範囲に収まったときの各色 L E Dのデューテ ィー比をデューティー比格納レジスタ 21、 22、 23に記憶しておくように したことにより、 LEDの発光特性や LCDパネル 40にばらつきがある場合 でも、 容易かつ微妙にホワイトバランス調整を行うことができる表示装置の調 整方法及び表示装置を実現し得る。
また先ず、 デューティー比が最大の状態で、 各色毎に目標以上の輝度が得ら れたときの最小の電圧値を記憶することで大まかな輝度調整を行った後、 次に 記憶した印加電圧を固定的に印加しながら PWM信号のデューティー比を変 化させることで微細な輝度調整を行うようにしたことにより、 ホワイトバラン スが良好に調整できるのに加えて、 消費電流も低減できるようになる。
なお上述した実施の形態では、 図及び説明を簡単化するために、 LEDュニ ット 20を、 それぞれ 2個の赤色 LED、 青色 LEDと、 1個の緑色 LEDに より構成したが、 勿論各色 LEDの数はこれに限らない。 また LEDユニット 20の数はいくつでもよく、 各 LEDユニットそれぞれについて、 各色 LED の駆動電圧、 デューティー比を独立に設定して、 メモリに記憶しておくように してもよい。
さらには同色の LEDについても独立に可変電圧を印加し、 同色の L EDに ついても独立に輝度を検出し、 同色の LEDについてもそれぞれが所望値以上 の輝度が検出されたときの最小印加電圧値を独立に駆動電圧値として設定し、 これを印加電圧格納レジスタ 1 1〜13に格納しておき、 その電圧値により各 LEDを馬区動するようにしてもよい。 このようにすれば、 同色の LED間で所 望の輝度を得るために必要な駆動電圧にばらつきがあつた場合でも、 そのばら つきに応じた最小駆動電圧で同色の L E Dそれぞれを駆動できるため、 一段と 消費電流を低減できる。
同様に、 同色の LEDについてもそれぞれがデューティー比の異なる PWM 信号により制御し、 同色の LEDについてもそれぞれが所望の輝度、 ホワイト バランスが検出されたときのデューティー比を独立にデューティー比格納レ ジスタ 21〜23に格納しておき、 このデューティー比により各 LEDを PW M制御するようにしてもよい。 このようにすれば、 同色の L E D間で所望の輝 度ゃホワイトバランスを得るために必要なデユーティ一比にばらつきがあつ た場合でも、 そのばらつきに応じたデューティー比で各 L E Dを P WM制御で きるため、 一段ときめ細かい輝度調整、 ホワイトバランス調整ができるように なる。
また上述した実施の形態では、 本発明をフィールドシーケンシャル方式の液 晶表示装置に適用した場合について述べた力 本発明はこれに限らず、 R、 G、 B三色の L E Dを用いてカラー表示を行う表示装置に広く適用できる。 さらに 上述した実施の形態では、 各色 L E Dに各色独立の電圧を印加する場合につい て説明したが、 本発明はこれに限らず、 各色 L E Dに同一の電圧を印加した場 合でも同様の効果を得ることができる。
本発明は、 上述した実施の形態に限定されずに、 種々変更して実施すること ができる。
本発明の表示装置の調整方法の一つの態様は、 赤、 緑、 青の各色 L E Dを単 位発光期間内で独立に P WM制御しながら発光させる L E D発光ステップと、 そのときの色度を測定する測定ステップと、 測定ステップで得られた測定値の 目標とするホワイ 1、バランス値からのずれを算出する箅出ステップと、 算出ス テップで得たずれに応じて L E D発光ステツプでの各色 L E Dについての P
WM信号のデユーティ一比を修正する修正ステップと、 算出ステップで算出し たずれが所定の許容範囲に収まつたときの各色 L E Dのデューティ一比を記 憶手段に記憶するデューティ一比記憶ステツプとを含むようにする。
この方法によれば、 各色 L E Dの単位発光期間での発光を P WM信号により 制御すると共に、 ホワイトバランスを許容範囲に収めることができるような各 色 L E Dの P WM信号のデューティー比を記憶手段に記憶しておくようにし たので、 各色 L E Dに個体差によるばらつきがあった場合でも、 ホワイトバラ ンスを許容範囲内に収まるための表示調整を容易に行うことができるように なる。 本発明の表示装置の調整方法の一つの態様は、 前記表示装置の調整を、 LE Dの前面に L C Dパネルが取り付けられ、 当該し C Dパネルが駆動された状態 で行うようにする。
この方法によれば、 LCDパネルに製品の個体差によるばらつきがあつた場 合でも、 そのばらつきを吸収してホワイトバランスを許容範囲内に収めること ができるようになる。
本発明の表示装置の調整方法の一つの態様は、 修正ステップでは、 各色 LE Dの色度の分布範囲を考慮して、各色 LEDについての PWM信号のデューテ ィー比を修正するようにする。 '
この方法によれば、 ホワイトバランスを許容範囲内に収めることができるよ うなデューティー比を、 少ない修正回数で迅速に見つけることができるように なる。 例えば各色 LEDの色度の分布範囲を考慮して、 ずれ量を各色 LEDの デューティ一比修正量に比例配分すればょレ、。
本発明の表示装置の調整方法の一つの態様は、 前記修正ステップでは、 同色 の LEDについても前記算出ステップで得たずれに応じて独立にデューティ 一比を修正し、 前記デューティー比記憶ステップでは、 同色の LEDについて も独立のデューティ一比を記憶するようにする。
この方法によれば、 同色の LEDを独立の PWM信号により調整できるよう になるので、 同色の LEDを一括して同じ P WM信号で P WM制御する場合よ りも一段ときめ細かいホワイトバランス調整処理を行うことができるように なる。
本発明の表示装置の一つの態様は、 書込み可能なメモリでなり、 赤、 緑、 青 の各色 L E Dを単位発光期間内で独立に P WM制御するためのデューティー 比が各色 L E D独立に格納されたデューティ一比記憶手段と、 デューティ一比 記憶手段に格納されたデューティー比に基づく PWM信号を各色 LED独立 に形成し、 各色 L E Dを単位発光期間内で独立に P WM制御する P WM制御手 段と、 デューティー比記憶手段にデューティー比を入力させるためにデューテ ィ一比記憶手段に接続された信号線とを具備する構成を採る。
本発明の表示装置の一つの態様は、 デューティー比記憶手段には、 信号線を 介してホワイ トバランス調整がなされたデューティー比が格納される構成を 採る。
これらの構成によれば、 各色 LEDの単位発光期間内での発光を PWM信号 により制御するので、 ホワイトバランスを繊細かつ容易に調整できるようにな る。 また各色 LEDについての PWM信号のデューティー比が書込み可能なメ モリに記憶されているので、 その表示装置に適合したデューティー比を随時書 き込むことができるようになる。
本発明の表示装置の一つの態様は、 デューティー比記憶手段には、 同色の L EDについても独立のデューティー比が格納されており、 PWM制御手段は、 同色の L EDについても独立の PWM信号を形成して同色の L EDについて も単位発光期間内で独立に P WM制御する構成を採る。
この構成によれば、 同色の LEDも独立の PWM信号により発光制御される ので、 一段ときめ細かいホワイトバランス表示がなされる。
以上説明したように本発明によれば、 各色 LEDの単位発光期間での発光を PWM信号により制御すると共に、 ホワイトバランスを許容範囲に収めること ができるような各色 LEDの PWM信号のデューティ一比を記憶手段に記憶 しておくようにしたことにより、 LEDの発光特性や LCDパネルにばらつき がある場合でも、 容易かつ微妙にホワイ 1、バランス調整を行うことができる表 示装置の調整方法及び表示装置を実現し得る。
また、 さらに、 先ず、 デューティー比が最大の状態で、 各色毎に目標以上の 輝度が得られたときの最小の電圧値を記憶することで大まかな輝度調整を行 つた後、 次に記憶した印加電圧を固定的に印加しながら PWM信号のデューテ ィー比を変化させることで微細な輝度調整を行うようにすることにより、 ホヮ ィトバランスが良好に調整できるのに加えて、 消費電流も低減できるようにな る。 本明細書は、 2003年 4月 1日出願の特願 2003-98488に基づく その内容はすべてここに含めておく。 産業上の利用可能性
本発明は、 例えば液晶表示装置に適用して好適なものである。

Claims

請求の範囲
1. 赤、 緑、 青の各色 LEDを単位発光期間内で独立に PWM制御 しながら発光させる LED発光ステップと、
そのときの色度を測定する測定ステップと、
前記測定ステップで得られた測定値の目標とするホワイトバランス値から のずれを算出する算出ステップと、
前記算出ステップで得たずれに応じて、 前記 L E D発光ステップでの各色 L EDについての PWM信号のデューティー比を修正する修正ステップと、 前記算出ステップで算出したずれが所定の許容範囲に収まったときの各色 LEDのデューティ一比を記憶手段に記憶するデューティ一比記憶ステツプ と
を含む表示装置の調整方法。
2. 前記表示装置の調整を、 LEDの前面に LCDパネルが取り付 けられ、 当該 C Dパネルが駆動された状態で行う、 請求項 1に記載の表示装 置の調整方法。
3 , 前記修正ステップでは、各色 LEDの色度の分布範囲を考慮し て、 各色 LEDについての PWM信号のデューティー比を修正する、 請求項 1 に記載の表示装置の調整方法。
4. 前記修正ステップでは、 同色の LEDについても前記算出ステ ップで得たずれに応じて独立にデューティ一比を修正し、 前記デューティー比 記憶ステップでは、 同色の LEDについても独立のデューティー比を記憶する、 請求項 1に記載の表示装置の調整方法。
5. 書込み可能なメモリでなり、 赤、 緑、 青の各色 LEDを単位発 光期間内で独立に PWM制御するためのデューティー比が各色 LED独立に 格納されたデューティー比記憶手段と、
前記デューティ一比記憶手段に格納されたデューティ一比に基づく P WM 信号を各色 L E D独立に形成し、 各色 L E Dを単位発光期間内で独立に PWM 制御する P WM制御手段と、
前記デューティー比記憶手段に前記デューティー比を入力させるために前 記デューティ一比記憶手段に接続された信号線と
を具備する表示装置。
6. 前記デューティー比記憶手段には、前記信号線を介してホワイ トバランス調整がなされたデューティー比が格納される、 請求項 5に記載の表
7. 前記デューティー比記憶手段には、 同色の LEDについても独 立のデューティー比が格納されており、 前記 PWM制御手段は、 同色の LED についても独立の PWM信号を形成して同色の LEDについても単位発光期 間内で独立に P WM制御する、 請求項 5に記載の表示装置。
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