WO2007052792A1 - Ｌｅｄドライバ及びこれを用いた表示装置 - Google Patents

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led
transistor
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Go Ezaki
Taisuke Chida
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Rohm Co., Ltd.
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    • G09G2320/0633—Adjustment of display parameters for control of overall brightness by amplitude modulation of the brightness of the illumination source

Definitions

  • the present invention relates to an LED drying device that controls the driving of an LED [Light Emitting Diode], and a display device using the LED drying device, and more particularly to backlight control of a liquid crystal display device.
  • liquid crystal display devices are used not only as still image display means (display means for mobile phone terminals, digital cameras, etc.) but also as moving image display means (home television receivers).
  • still image display means display means for mobile phone terminals, digital cameras, etc.
  • moving image display means home television receivers
  • the original video signal is displayed only for a predetermined period in one frame by display control means (microcomputer or LCD [Liquid Crystal Display]) for controlling the driving of the liquid crystal panel.
  • display control means microcomputer or LCD [Liquid Crystal Display]
  • the above black insertion process was realized by inserting a full-screen black display signal instead of (see Fig. 6A and Fig. 6B).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-125066
  • Patent Document 2 JP 2004-301984
  • Patent Document 3 JP 2002-343596 A
  • the above-described black insertion process can be realized by controlling turning on and off the light source that illuminates the liquid crystal panel.
  • a high-brightness liquid crystal panel is not required, and an increase in cost can be suppressed.
  • the liquid crystal display device of Patent Document 1 is configured to control the turning on and off of the light source by allocating the capability of display control means (display control device) that should be exclusively used for drive control of the liquid crystal panel. As described above, this processing has become a heavy load on the display control device.
  • the liquid crystal display device of Patent Document 1 is configured to control the inverter circuit when the light source is turned on and off, the luminance of the light source increases with the black insertion process, in which the response of turning on and off is not necessarily high. There was a risk of decline.
  • the liquid crystal display device of Patent Document 2 is also configured to control the turning on and off of the light source by taking advantage of the ability of the display control means (timing controller) that should be exclusively dedicated to the drive control of the liquid crystal panel. Similar to the above, this processing is a heavy load on the timing controller.
  • the liquid crystal display device of Patent Document 2 is configured to insert one frame (or a plurality of frames) of black screen every N frames, and therefore, compared with a configuration in which black insertion processing is performed for every frame one by one. It seems that the afterimage phenomenon mitigation performance (and hence the improvement of video visibility) is poor. Further, the liquid crystal display device of Patent Document 2 was configured to control the inverter circuit during the lighting on / off control of the light source, as described above. For this reason, the brightness of the light source may be greatly reduced with the black insertion process, in which the responsiveness of turning on / off is not necessarily high.
  • the liquid crystal display device of Patent Document 3 is configured to control turning on / off of the light source in accordance with the vertical synchronization signal separated from the video signal. Therefore, the display control means (liquid crystal panel control circuit) ) Is not unnecessarily increased.
  • the liquid crystal display device of Patent Document 3 is also configured to control the inverter circuit when the light source is turned on and off in the same manner as described above, the response of turning on and off is not necessarily high. As a result, the brightness of the light source could be greatly reduced.
  • the present invention improves the moving image visibility of a display device without causing an increase in load on the display control means (microcomputer or LCD dryer) or a significant decrease in light source luminance.
  • An object of the present invention is to provide an LED dryino that can be used and a display device using the LED dryino. Means for solving the problem
  • an LED driver is an LED driver that controls turning on / off of an LED that irradiates a display panel, and a current source that generates a driving current for the LED;
  • a black insertion control unit that generates a black insertion signal for determining a black insertion period in one frame from a frame synchronization signal for synchronizing screen display processing in the display panel, and the current source Is configured to stop the supply of drive current to the LED during the black insertion period based on the black insertion signal (first configuration)! /.
  • the current source includes an operational amplifier that compares a voltage applied to the first input terminal and a reference voltage applied to the second input terminal; A first transistor that supplies a first current to the LED according to a comparison result; a second transistor that outputs a second current according to a comparison result of the operational amplifier; and a voltage level that varies according to the first current A first resistor that generates a first feedback voltage; a second resistor that generates a second feedback voltage whose voltage level varies according to a second current; and a comparison result of the operational amplifier based on the black insertion signal.
  • a first switch for switching whether to output a predetermined voltage to the first transistor or to turn off the first transistor by outputting a predetermined voltage to the first transistor; based on the black insertion signal; Op amp The compare result A second switch for switching between outputting to the second transistor or outputting a predetermined voltage to the second transistor to turn off the second transistor; based on the black insertion signal! And a third switch for switching which one of the first to second feedback voltages is output to the first input terminal of the operational amplifier (second configuration).
  • the black insertion control unit is configured to detect a vertical synchronization signal for synchronizing in a frame vertical direction among the frame synchronization signals.
  • a delay circuit for providing a delay corresponding to the black insertion period; and an SR flip-flop having the vertical synchronization signal and an output signal of the delay circuit as input triggers, respectively, and an output signal of the SR flip-flop Is preferably output as the black insertion signal (third configuration).
  • the black insertion control unit determines whether the black insertion processing is permitted according to an enable signal for controlling whether or not the black insertion processing is possible.
  • a configuration (fourth configuration) is provided that includes a logic operation circuit that masks the output signal of the SR flip-flop. Good.
  • a voltage signal whose voltage level fluctuates according to a current amount control signal for setting the current amount of the drive current is generated, and the voltage signal It is preferable to have a configuration (fifth configuration) including a current control unit that supplies the current source to the current source as the reference voltage.
  • the current control unit when enabling the black insertion processing, according to an enable signal for controlling whether or not the black insertion processing is possible, It is better to have a configuration (sixth configuration) in which the voltage level of the voltage signal to be generated is set higher than when it is prohibited.
  • the LED driver according to the present invention is an LED driver that controls turning on / off of an LED that irradiates a display panel, a current source that generates a driving current of the LED; and a screen display in the display panel
  • a black insertion control unit for generating a black insertion signal for determining a black insertion period in one frame from a frame synchronization signal for synchronizing processing; and the LED only during the black insertion period based on the black insertion signal; Switch that cuts off drive current to And (7th configuration).
  • the display device includes a display panel, an LED that irradiates the display panel, and a LED driver that includes any one of the first to seventh configurations that controls turning on and off the LED. And (8th configuration).
  • an LED driver capable of improving the video visibility of the display device without causing an increase in load on the display control means (microcomputer or LCD driver) or a significant decrease in light source brightness, And it becomes possible to provide a display device using the same.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a liquid crystal display device equipped with an LED driver according to the present invention.
  • FIG. 2A is a block diagram showing a configuration example of the black insertion control unit 54.
  • FIG. 2B is a timing chart showing the operation of the black insertion control unit 54.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a variable current source 52R.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a modified example of the LED driver 5.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a modification of the variable current source 52R.
  • FIG. 6A is a diagram for explaining a conventional black insertion process (without black insertion process).
  • FIG. 6B is a diagram for explaining the conventional black insertion processing (with black insertion processing).
  • FIG. 1 shows a liquid crystal display device (particularly a liquid crystal display device mainly used as a moving image display means such as a television receiver or a portable game device) equipped with the LED driver according to the present invention. It is a block diagram which shows embodiment.
  • the liquid crystal display device of this embodiment includes a microcomputer 1, an LCD driver 2, a liquid crystal panel 3, an LED driver 4, and an LED light source 5.
  • the microcomputer 1 functions as a means for performing overall control of the entire device, and receives data of a video signal from a media playback device (not shown) and the like to drive the RGB pixels of the liquid crystal panel 3.
  • the signal DATA and the frame synchronization signal for synchronizing the screen display processing on the LCD panel 3 (the horizontal synchronization signal HS for synchronizing the frame in the horizontal direction and the vertical synchronization signal for synchronizing the frame in the vertical direction) VS), and also functions as a means of generating separately.
  • the LCD driver 2 includes a source control unit and a gate control unit (both not shown), and the data signal DATA and the frame synchronization signal (the horizontal synchronization signal HS and the vertical synchronization signal VS from the microcomputer 1). ) To generate a source signal and a gate signal of the liquid crystal panel 3 and supply each signal to the liquid crystal panel 3.
  • the liquid crystal panel 3 includes a source signal line and a gate signal in the vertical direction and the horizontal direction, respectively. Multiple lines are stretched, and the liquid crystal pixels provided at the intersections of both signal lines are driven according to the on / off state of the corresponding active elements (field effect transistors) (active matrix type). .
  • the configurations of the LCD driver 2 and the liquid crystal panel 3 are not limited to the above, and a simple matrix type may be used.
  • the LED light source 4 is knock light means for irradiating the liquid crystal panel 3 from the back side.
  • the LED light source 4 of this embodiment includes an LED 4R that emits red light, an LED 4G that emits green light, and an LED 4B that emits blue light, and includes all the LEDs 4R, 4G, and 4B.
  • a FS [Field Sequential] type backlight it is configured to generate white light.
  • the LED driver 5 is means for performing brightness adjustment and white balance adjustment of the LED light source 4 by performing light emission control of the LEDs 4R, 4G, and 4B.
  • the LED driver 5 of the present embodiment includes a DCZDC converter 51, variable current sources 52R, 52G, and 52B, a current control unit 53, and a black insertion control unit 54.
  • the DCZDC converter 51 is a direct current Z direct current conversion means for generating the drive voltage Vdd of the LED light source 4 from the power supply voltage Vcc, and is configured using a switching regulator and a charge pump.
  • variable current sources 52R, 52G, 52B are means for generating drive currents of the LEDs 4R, 4G, 4B based on a reference voltage (current amount setting voltage) Va and a black insertion signal BK, which will be described later, In particular, a configuration in which the supply of drive current to LEDs 4R, 4G, and 4B is stopped for a predetermined black insertion period d based on the black insertion signal BK (i.e., full screen black display when LED light source 4 is completely turned off) Configuration).
  • a predetermined black insertion period d i.e., full screen black display when LED light source 4 is completely turned off
  • the current control unit 53 generates a voltage signal whose voltage level varies according to the current amount control signal CTL for setting the amount of drive current to be supplied to the LEDs 4R, 4G, and 4B.
  • the signal is supplied to the variable current sources 52R, 52G, and 52B as the reference voltage Va. Means.
  • the current control unit 53 is provided with DZA [Digital / Analog] conversion means for generating the reference voltage Va by analog conversion of the signal. Do it!
  • the black insertion control unit 54 determines the black insertion period d in one frame from the frame synchronization signal (particularly the vertical synchronization signal VS) for synchronizing the screen display processing in the liquid crystal panel 3. A means for generating a black insertion signal BK. The configuration and operation of the black insertion control unit 54 will be described in detail later.
  • the LED driver 5 of the present embodiment includes the variable current sources 52R, 52G, and 52B that generate the drive currents of the LEDs 4R, 4G, and 4B; the frame synchronization signal (the vertical synchronization signal VS in the present embodiment) ) And a black insertion control unit 54 for generating a black insertion signal BK for determining a black insertion period d in one frame, and the variable current sources 52R, 52G, 52B The current supply to the LEDs 4R, 4G, and 4B is stopped only during the black insertion period d based on
  • the moving image visibility of the liquid crystal display device does not increase the load on the display control means (the microcomputer 1 and the LCD driver 2). Can be increased.
  • the liquid crystal panel 3 having an ultra-high speed and high brightness is not necessarily required, an increase in cost can be suppressed.
  • the LED driver 5 of the present embodiment is configured to control whether or not the drive current can be supplied to the LED light source 4. Therefore, it is possible to improve the responsiveness of the lighting control, and to suppress the decrease in the brightness of the LED light source 4 due to the black insertion process.
  • FIG. 2A is a block diagram showing a configuration example of the black insertion control unit 54
  • FIG. 2B is a timing chart showing its operation.
  • the black insertion control unit 54 includes a delay circuit 541 and an SR flip-flop 542. And a logical product circuit 543.
  • the input terminal of the delay circuit 541 and the set input terminal (S) of the SR flip-flop 542 are both connected to the application terminal of the vertical synchronization signal VS.
  • the reset input terminal (R) of the SR flip-flop 542 is connected to the output terminal of the delay circuit 541.
  • the output terminal (Q) of the SR flip-flop 542 is connected to one input terminal of the AND circuit 543.
  • the other input terminal of the AND circuit 543 is connected to the application terminal of the enable signal EN.
  • the output terminal of the AND circuit 543 is connected to the black insertion control terminal of each of the variable current sources 52R, 52G, and 52B as the extraction terminal of the black insertion signal BK.
  • the enable signal EN is a logic signal for controlling whether or not black insertion processing is possible.
  • the logic level is set to “H (noise level)”
  • black When the insertion processing is prohibited, the logical level is set to “L (low level)”.
  • the delay circuit 541 a delay corresponding to the black insertion period d (for example, 5 [ms]) is given to the vertical synchronization signal VS, and the delay signal S1 is generated. Therefore, the output signal S2 of the SR flip-flop 542 is returned to “L (low level)” with the rising edge of the delay signal S1 as a reset trigger.
  • the logic level of the output signal S2 is “H (noise level)” only during the black insertion period d, and “L (low level)” during the other periods. Note that while the enable signal EN is set to “H (Noise level)”, the output signal S2 is output to the variable current sources 52R, 52G, and 52B as the black insertion signal BK.
  • the black insertion control unit 54 of the present embodiment generates the black insertion signal BK for determining the black insertion period d in one frame from the vertical synchronization signal VS with a very simple configuration. It becomes possible to do.
  • the AND circuit 543 performs an AND operation between the output signal S2 of the SR flip-flop 542 and the enable signal EN, and the operation result thereof. Is output as the black insertion signal BK. That is, the AND circuit 543 outputs the output signal S2 as it is in response to the enable signal EN when the black insertion processing is permitted (high level period of the enable signal EN, time tl to time t3 in the figure). On the other hand, when black insertion processing is prohibited (low level period of enable signal EN, time t3 to time t5 in this figure), it functions as a means for masking output signal S2.
  • the current control unit 53 responds to the enable signal EN when the black insertion process is permitted (time tl to time t3) and when it is prohibited (time t3 to From the time t5), the voltage level of the generated voltage signal (by extension, the reference voltage Va) is set to increase the amount of drive current to be supplied to the LED light source 4! / Scold
  • the current control unit 53 determines that the generated voltage signal (and thus the reference voltage Va) is greater when black insertion processing is permitted than when the black insertion processing is permitted. ) Is set to a higher voltage level.
  • the circuit configuration of the black insertion control unit 54 is not limited to the above, and may be any circuit configuration that can realize an equivalent operation. /.
  • variable current sources 52R, 52G, and 52B will be described in detail with reference to FIG.
  • FIG. 3 is a block diagram (partially including circuit elements) showing a configuration example of the variable current source 52R. Since the variable current sources 52G and 52B have the same configuration power, only the configuration of the variable current source 52R will be typically described in detail below, and the description of the rest will be omitted. [0058] As shown in the figure, the variable current source 52R of the present embodiment includes N-channel field effect transistors M1 to M2, resistors R1 to R2, switches SW1 to SW3, and an operational amplifier OP1. It consists of
  • the gate of the transistor Ml is connected to the terminal C of the switch SW1.
  • the drain of transistor Ml is connected to the power sword of LED4R.
  • the source of the transistor Ml is grounded through the resistor R1 and is also connected to the terminal B of the switch SW3.
  • the gate of the transistor M2 is connected to the terminal C of the switch SW2.
  • the drain of the transistor M2 is connected to the application terminal of the drive voltage Vdd (the output terminal of the DCZDC converter 51).
  • the source of transistor M2 is grounded through resistor R2 and is also connected to terminal A of switch SW3.
  • the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier OP1 is connected to the application terminal of the reference voltage Va (the output terminal of the current control unit 53).
  • the inverting input terminal (-) of operational amplifier OP1 is connected to terminal C of switch SW3.
  • the output terminal of operational amplifier OP1 is connected to terminal B of switch SW1 and terminal A of switch SW2, respectively.
  • the terminal A of the switch SW1 and the terminal B of the switch SW2 are V.
  • the control ends of the switches SW1 to SW3 are all connected to the application end of the black insertion signal BK.
  • the resistor R1 is a resistor for converting the drain current of the transistor Ml into a feedback voltage Vb (a voltage signal whose voltage level varies according to the drain current of the transistor Ml).
  • the resistor R2 is a resistor for converting the drain current of the transistor M2 into a feedback voltage Vc (a voltage signal whose voltage level varies according to the drain current of the transistor M2).
  • the operational amplifier OP1 compares the reference voltage Va and any one of the feedback voltages Vb to Vc, and generates a comparison voltage representing the comparison result.
  • the generated comparison voltage is output to any one of the gates of the transistors M1 to M2 via the switches SW1 to SW2.
  • the transistor Ml outputs a drain current according to the comparison voltage input from the operational amplifier OP1 via the switch SW1. That is, a drain current is supplied to LED4R. The drain current is also supplied to the resistor R1. [0067] The transistor M2 outputs a drain current according to the comparison voltage input from the operational amplifier OPl via the switch SW2. The drain current is supplied to the resistor R2.
  • the switch SW1 switches whether to output the comparison voltage input from the operational amplifier OP1 to the gate of the transistor Ml or to output the ground voltage to the gate of the transistor Ml.
  • the switch SW2 switches whether to output the ground voltage to the gate of the transistor M2 or to output the comparison voltage input from the operational amplifier OP1 to the gate of the transistor M2.
  • the switch SW3 switches whether to output the deviation of the feedback voltages Vb to Vc to the inverting input terminal (one) of the operational amplifier OP1.
  • variable current source 52R having the above-described constituent force
  • the comparison voltage output from the operational amplifier OP1 is input to the gate of the transistor Ml, and the transistor Ml supplies a drain current corresponding to the comparison voltage to the LED 4R.
  • LED4R is lit.
  • the feedback voltage Vb generated in the resistor R1 due to the drain current of the transistor Ml is input to the inverting input terminal (one) of the operational amplifier OP1.
  • the transistor Ml can supply a predetermined drain current corresponding to the reference voltage Va to the LED 4R.
  • variable current source 52R of this embodiment when the LED 4R is lit, a negative feedback circuit is configured between the operational amplifier OP1 and the transistor Ml. Even if the voltage and transistor Ml characteristics fluctuate due to the ambient temperature, etc., the feedback voltage Vb can always be converged to the reference voltage Va, thus preventing fluctuations in the current supplied to the LED4R. It becomes.
  • the ground voltage is input to the gate of the transistor Ml, and the transistor Ml is turned off.
  • LED4R is turned off (black insertion state).
  • the comparison voltage output from the operational amplifier OP1 is input to the gate of the transistor M2, and the transistor M2 outputs a drain current according to the comparison voltage.
  • the feedback voltage Vc generated in the resistor R2 by the drain current of the transistor M2 is input to the inverting input terminal (one) of the operational amplifier OP1.
  • the feedback voltage Vc applied to the inverting input terminal of the operational amplifier OP1 is the reference voltage as in the case of lighting of LED4R. Converge to Va.
  • variable current source 52R of the present embodiment even when the LED 4R is turned off, a negative feedback circuit is configured between the operational amplifier OP1 and the transistor M2, and is applied to the inverting input terminal of the operational amplifier OP1. Voltage converges to the reference voltage Va. Therefore, it is possible to prevent the operational power of the operational amplifier OP1 when the LED4R is turned off from greatly separating the operational power of the operational amplifier OP1 when the LED4R is turned on.
  • variable current source 52R of the present embodiment when the LED 4R transitions to the extinguishing state power lighting state, a predetermined current can be supplied to the LED 4R in a short period of time. As a result, it is possible to suppress a decrease in luminance of the LED light source 4 due to the black insertion process.
  • the resistance value of the resistor R2 may be larger than the resistance value of the resistor R1. With such a configuration, it is possible to reduce the drain current value of the transistor M2, which does not require a particularly large current, and to reduce the power consumption of the variable current source 52R. For example, if the resistance value of resistor R1 is 1 [ ⁇ ] and the resistance value of resistor R2 is 2.5 [kQ], the drain current of transistor M2 is reduced to 1Z250 compared to that of transistor Ml. It can be done.
  • both the feedback voltage Vb of the transistor Ml when the LED is on and the feedback voltage Vc of the transistor M2 when the LED is off should converge to the reference voltage Va for each LED.
  • the configuration of the present invention is not necessarily limited to this. For example, if the absolute difference between the feedback voltage Vb and the feedback voltage Vc is 0.2 [V] or less, It is believed that the object of the invention can be achieved. Therefore, if this condition can be satisfied, the transistor M2 and the resistor R2 can be shared for a plurality of LEDs.
  • variable current sources 52R, 52G, and 52B are provided as means for supplying drive current to the LED light source 4, and these are all switched off during black insertion processing.
  • the configuration of the present invention is not limited to this.
  • variable current source 52R in FIG. 3 has been described by exemplifying the configuration using the N-channel field effect transistors M1 to M2, but the configuration of the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 5, a configuration using npn bipolar transistors Q1 to Q2 instead of the N channel field effect transistors M1 to M2 may be used.
  • the present invention is a technique useful for improving the moving image visibility of a liquid crystal display device mainly used as a moving image display means such as a television receiver or a portable game device.

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Abstract

　本発明に係るＬＥＤドライバ５は、ＬＥＤ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの駆動電流を生成する電流源５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂと；フレーム同期信号（例えば、垂直同期信号ＶＳ）から、１フレーム中の黒挿入期間を定めるための黒挿入信号ＢＫを生成する黒挿入制御部５４と；を有して成り、電流源５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂは、黒挿入信号ＢＫに基づいて前記黒挿入期間だけＬＥＤ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂへの電流供給を停止する構成とされている。このような構成とすることにより、表示制御手段への負荷増大や光源輝度の大幅な低下を招くことなく、液晶表示装置の動画視認性を高めることが可能となる。

Description

LEDドライバ及びこれを用いた表示装置
技術分野
[0001] 本発明は、 LED [Light Emitting Diode]の駆動制御を行う LEDドライノく、及び、こ れを用いた表示装置、詳しくは液晶表示装置のバックライト制御に関するものである 背景技術
[0002] 近年にお 、て、液晶表示装置は、静止画像の表示手段 (携帯電話端末やデジタル カメラなどの表示手段など）としてのみならず、動画像の表示手段 (家庭用テレビジョ ン受信機の表示手段など)としても、幅広く利用されており、画質や表現可能色数の 向上はもちろん、その動画視認性の向上についても、強く求められるようになつてき ている。
[0003] 液晶表示装置の動画視認性を向上するためには、液晶表示装置特有のホールド 型表示に起因して画像がぼやける現象 (V、わゆる残像現象）を 、かに緩和するかが 重要である。
[0004] そこで、従来では、上記の残像現象を緩和すベぐ 1フレーム分の映像信号が入力 される毎に、全画面黒表示を行わせる信号処理 (いわゆる黒挿入処理）が採用され ていた。
[0005] なお、従来の液晶表示装置では、液晶パネルの駆動制御を行う表示制御手段 (マ イコンや LCD [Liquid Crystal Display]ドライノく）により、 1フレーム中の所定期間だ け、本来の映像信号の代わりに全画面黒表示信号を挿入することで、上記の黒挿入 処理が実現されていた（図 6A、図 6Bを参照)。
[0006] また、本発明に関連するその他の従来技術としては、液晶パネルを駆動制御する のではなぐ液晶パネルを照明する光源を点消灯制御することで、上記の黒挿入処 理を行う液晶表示装置も種々開示，提案されている (例えば、特許文献 1〜3を参照） 特許文献 1 :特開 2001—125066号公報 特許文献 2 :特開 2004— 301984号公報
特許文献 3：特開 2002— 343596号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 確かに、上記従来の液晶表示装置であれば、残像現象を緩和して、その動画視認 性を向上することが可能となる。
[0008] し力しながら、上記従来の液晶表示装置では、図 6A、図 6Bに示すように、毎秒数 十フレームもの映像信号に逐一上記の黒挿入処理を行わねばならず、当該処理は、 表示制御手段 (マイコンや LCDドライバ）にとつて大きな負荷となっていた。また、液 晶パネルの駆動制御によって黒挿入処理を行う従来構成では、超高速かつ高輝度 な液晶パネルが必要であり、必然的にコストアップが生じて ヽた。
[0009] なお、特許文献 1〜3の液晶表示装置であれば、液晶パネルを照明する光源を点 消灯制御することで、上記の黒挿入処理を実現することができるので、必ずしも超高 速かつ高輝度な液晶パネルを必要とせず、コストアップを抑えることが可能となる。
[0010] し力しながら、特許文献 1の液晶表示装置は、本来液晶パネルの駆動制御に専従 すべき表示制御手段 (表示制御装置)の能力を割!ヽて光源の点消灯制御を行う構成 とされていたため、上記と同様、当該処理は表示制御装置にとって大きな負荷となつ ていた。また、特許文献 1の液晶表示装置は、光源の点消灯制御に際してインバー タ回路を制御する構成とされていたため、点消灯の応答性は必ずしも高くなぐ黒挿 入処理に伴って光源の輝度が大きく低下するおそれがあった。
[0011] 特許文献 2の液晶表示装置についても、本来液晶パネルの駆動制御に専従すベ き表示制御手段 (タイミングコントローラ)の能力を割いて光源の点消灯制御を行う構 成とされていたため、上記と同様、当該処理は、タイミングコントローラにとって大きな 負荷となっていた。また、特許文献 2の液晶表示装置は、 Nフレーム毎に 1フレーム（ 或いは複数フレーム）の黒画面を挿入する構成とされて 、たため、全てのフレーム毎 に逐一黒挿入処理を行う構成に比べると、残像現象の緩和性能 (延いては、動画視 認性の向上性能）が乏しいと思われる。さらに、特許文献 2の液晶表示装置は、上記 と同様、光源の点消灯制御に際してインバータ回路を制御する構成とされていたた め、点消灯の応答性は必ずしも高くなぐ黒挿入処理に伴って光源の輝度が大きく 低下するおそれがあった。
[0012] 一方、特許文献 3の液晶表示装置は、映像信号から分離された垂直同期信号に応 じて光源の点消灯制御を行う構成とされて 、たため、表示制御手段 (液晶パネル制 御回路）の負荷が不要に増大されることはない。し力しながら、特許文献 3の液晶表 示装置も、上記と同様、光源の点消灯制御に際してインバータ回路を制御する構成 とされていたため、点消灯の応答性は必ずしも高くなぐ黒挿入処理に伴って光源の 輝度が大きく低下するおそれがあった。
[0013] 本発明は、上記の問題点に鑑み、表示制御手段 (マイコンや LCDドライノく)への負 荷増大や光源輝度の大幅な低下を招くことなぐ表示装置の動画視認性を高めるこ とが可能な LEDドライノ 、及び、これを用いた表示装置を提供することを目的とする。 課題を解決するための手段
[0014] 上記目的を達成するために、本発明に係る LEDドライバは、表示パネルを照射す る LEDの点消灯制御を行う LEDドライバであって、前記 LEDの駆動電流を生成する 電流源と；前記表示パネルにおける画面表示処理の同期を取るためのフレーム同期 信号から、 1フレーム中の黒挿入期間を定めるための黒挿入信号を生成する黒挿入 制御部と；を有して成り、前記電流源は、前記黒挿入信号に基づいて前記黒挿入期 間だけ前記 LEDに対する駆動電流の供給を停止する構成 (第 1の構成)とされて!/、 る。
[0015] なお、上記第 1の構成力 成る LEDドライバにおいて、前記電流源は、第 1入力端 に印加される電圧と第 2入力端に印加される基準電圧を比較するオペアンプと;前記 オペアンプの比較結果に応じて前記 LEDに第 1電流を供給する第 1トランジスタと； 前記オペアンプの比較結果に応じて第 2電流を出力する第 2トランジスタと;第 1電流 に応じてその電圧レベルが変動する第 1帰還電圧を生成する第 1抵抗と;第 2電流に 応じてその電圧レベルが変動する第 2帰還電圧を生成する第 2抵抗と；前記黒挿入 信号に基づいて、前記オペアンプの比較結果を第 1トランジスタへ出力する力、或い は、所定の電圧を第 1トランジスタへ出力して第 1トランジスタをオフ状態とするかを切 り替える第 1スィッチと;前記黒挿入信号に基づいて、前記オペアンプの比較結果を 第 2トランジスタへ出力するか或いは、所定の電圧を第 2トランジスタへ出力して第 2ト ランジスタをオフ状態とするかを切り替える第 2スィッチと；前記黒挿入信号に基づ!/ヽ て、第 1〜第 2帰還電圧のいずれを前記オペアンプの第 1入力端に出力するかを切り 替える第 3スィッチと；を有して成る構成 (第 2の構成）にするとよ 、。
[0016] また、上記第 1または第 2の構成力も成る LEDドライバにおいて、前記黒挿入制御 部は、前記フレーム同期信号のうち、フレーム垂直方向の同期を取るための垂直同 期信号に対して、前記黒挿入期間に相当する遅延を与える遅延回路と；前記垂直同 期信号と前記遅延回路の出力信号を各々入力トリガとする SRフリップフロップと;を 有して成り、前記 SRフリップフロップの出力信号を前記黒挿入信号として出力する構 成 (第 3の構成）にするとよい。
[0017] また、上記第 3の構成力も成る LEDドライバにおいて、前記黒挿入制御部は、黒挿 入処理の可否を制御するためのイネ一ブル信号に応じて、前記黒挿入処理の許可 時には、前記 SRフリップフロップの出力信号をそのまま通過させる一方、前記黒挿 入処理の禁止時には、前記 SRフリップフロップの出力信号をマスクする論理演算回 路を有して成る構成 (第 4の構成）にするとよい。
[0018] また、上記第 2の構成力も成る LEDドライバにおいて、前記駆動電流の電流量を設 定するための電流量制御信号に応じてその電圧レベルが変動する電圧信号を生成 し、当該電圧信号を前記基準電圧として前記電流源に供給する電流制御部を有して 成る構成 (第 5の構成）にするとよい。
[0019] また、上記第 5の構成力も成る LEDドライバにおいて、前記電流制御部は、黒挿入 処理の可否を制御するためのイネ一ブル信号に応じて、前記黒挿入処理の許可時 には、その禁止時よりも、生成する電圧信号の電圧レベルを高めに設定する構成 (第 6の構成）にするとよい。
[0020] また、本発明に係る LEDドライバは、表示パネルを照射する LEDの点消灯制御を 行う LEDドライバであって、前記 LEDの駆動電流を生成する電流源と；前記表示パ ネルにおける画面表示処理の同期を取るためのフレーム同期信号から、 1フレーム 中の黒挿入期間を定めるための黒挿入信号を生成する黒挿入制御部と;前記黒挿 入信号に基づいて前記黒挿入期間だけ前記 LEDへの駆動電流を遮断するスィッチ と；を有して成る構成 (第 7の構成)としてもよ 、。
[0021] なお、本発明に係る表示表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルを照射する LEDと、前記 LEDの点消灯制御を行う上記第 1〜第 7いずれかの構成から成る LE Dドライバと、を有して成る構成 (第 8の構成）にするとよい。
発明の効果
[0022] 本発明によれば、表示制御手段 (マイコンや LCDドライバ)への負荷増大や光源輝 度の大幅な低下を招くことなぐ表示装置の動画視認性を高めることが可能な LEDド ライバ、及び、これを用いた表示装置を提供することが可能となる。
図面の簡単な説明
[0023] [図 1]は、本発明に係る LEDドライバを搭載した液晶表示装置の一実施形態を示す ブロック図である。
[図 2A]は、黒挿入制御部 54の一構成例を示すブロック図である。
[図 2B]は、黒挿入制御部 54の動作を示すタイミングチャートである。
[図 3]は、可変電流源 52Rの一構成例を示すブロック図である。
[図 4]は、 LEDドライバ 5の一変形例を示すブロック図である。
[図 5]は、可変電流源 52Rの一変形例を示すブロック図である。
[図 6A]は、従来の黒挿入処理を説明するための図（黒挿入処理なし)である。
[図 6B]は、従来の黒挿入処理を説明するための図（黒挿入処理あり）である。
符号の説明
[0024] 1 マイコン
2 LCDドライバ
3 液晶パネル
4 LED光源 (バックライト）
5 LEDドライバ
4R、 4G、 4B 赤色 LED、緑色 LED、青色 LED
51 DCZDCコンノータ
52R、 52G、 52B 可変電流源
53 電流制御部（DAC) 54 黒挿入制御部
541 遅延回路
542 SRフリップフロップ
543 論理積回路
55R、 55G、 55B 定電流源
56R、 56G、 56B スィッチ
M1〜M2 Nチャネル型電界効果トランジスタ
Q1〜Q2 npn型バイポーラトランジスタ
R1〜R2 抵抗
SW1〜SW3 スィッチ
OP1 オペアンプ
発明を実施するための最良の形態
[0025] 図 1は、本発明に係る LEDドライバを搭載した液晶表示装置 (特に、テレビジョン受 像機や携帯ゲーム機器など、主に動画像の表示手段として用いられる液晶表示装 置）の一実施形態を示すブロック図である。
[0026] 本図に示す通り、本実施形態の液晶表示装置は、マイコン 1と、 LCDドライバ 2と、 液晶パネル 3と、 LEDドライバ 4と、 LED光源 5と、を有して成る。
[0027] マイコン 1は、装置全体の統括制御を行う手段として機能するほか、不図示のメディ ァ再生装置などから映像信号の入力を受け、液晶パネル 3の RGB各画素を駆動す るためのデータ信号 DATAと、液晶パネル 3における画面表示処理の同期を取るた めのフレーム同期信号 (フレーム水平方向の同期を取るための水平同期信号 HS、 及び、フレーム垂直方向の同期を取るための垂直同期信号 VS)と、を分離生成する 手段としても機能する。
[0028] LCDドライバ 2は、ソース制御部とゲート制御部（いずれも不図示）を有して成り、マ イコン 1からのデータ信号 DATA及びフレーム同期信号 (水平同期信号 HS及び垂 直同期信号 VS)に基づいて、液晶パネル 3のソース信号及びゲート信号を各々生成 し、液晶パネル 3に対して各信号を供給する手段である。
[0029] 液晶パネル 3は、垂直方向と水平方向に、それぞれ、ソース信号線及びゲート信号 線を複数張り巡らし、両信号線の交点毎に設けられた液晶画素を各々に対応したァ クティブ素子 (電界効果トランジスタ)のオン Zオフに応じて駆動する構成 (アクティブ マトリクス型）とされている。
[0030] なお、 LCDドライバ 2及び液晶パネル 3の構成は、上記に限定されるものではなぐ 単純マトリクス型を用いても構わな 、。
[0031] LED光源 4は、液晶パネル 3を背面から照射するノ ックライト手段である。なお、本 実施形態の LED光源 4は、赤色光を照射する LED4Rと、緑色光を照射する LED4 Gと、青色光を照射する LED4Bと、を有して成り、全ての LED4R、 4G、 4Bを同時に 、若しくは、 FS [Field Sequential]方式のバックライトとして順次所定の間隔で点灯す ることにより、白色光を生成する構成とされている。また、本図には明示されていない 力 液晶パネル 3と LED光源 4との間には、 LED光源 4で生成された白色光を液晶 パネル 3の全面に均一照射するための導光手段が設けられている。
[0032] LEDドライバ 5は、 LED4R、 4G、 4Bの各発光制御を行うことにより、 LED光源 4の 輝度調整やホワイトバランス調整を行う手段である。なお、本実施形態の LEDドライ バ 5は、 DCZDCコンバータ 51と、可変電流源 52R、 52G、 52Bと、電流制御部 53 と、黒挿入制御部 54と、を有して成る。
[0033] DCZDCコンバータ 51は、電源電圧 Vccから LED光源 4の駆動電圧 Vddを生成 する直流 Z直流変換手段であって、スイッチングレギユレータゃチャージポンプを用 いて構成されている。
[0034] 可変電流源 52R、 52G、 52Bは、後述する基準電圧（電流量設定電圧) Vaと黒揷 入信号 BKに基づいて、 LED4R、 4G、 4Bの各駆動電流を生成する手段であり、特 に、黒挿入信号 BKに基づいて、所定の黒挿入期間 dだけ、 LED4R、 4G、 4Bに対 する駆動電流の供給を停止する構成 (すなわち、 LED光源 4の全消灯によって全画 面黒表示を行う構成）とされている。なお、可変電流源 52R、 52G、 52Bの構成及び 動作については、後ほど詳細な説明を行う。
[0035] 電流制御部 53は、 LED4R、 4G、 4Bに供給すべき駆動電流の電流量を設定する ための電流量制御信号 CTLに応じてその電圧レベルが変動する電圧信号を生成し 、当該電圧信号を上記の基準電圧 Vaとして可変電流源 52R、 52G、 52Bに供給す る手段である。このような電流制御部 53を備えた構成であれば、電流量制御信号 CT Lに応じて、液晶パネル 3の輝度調整や LED光源 4のホワイトバランス調整を行うこと が可能となる。なお、上記の電流量制御信号 CTLとしてディジタル信号が入力される 場合、電流制御部 53としては、当該信号をアナログ変換することで基準電圧 Vaを生 成する DZA [Digital/Analog]変換手段を設ければよ!、。
[0036] 黒挿入制御部 54は、液晶パネル 3における画面表示処理の同期を取るためのフレ ーム同期信号 (特に、垂直同期信号 VS)から、 1フレーム中の黒挿入期間 dを定める ための黒挿入信号 BKを生成する手段である。なお、黒挿入制御部 54の構成及び 動作については、後ほど詳細な説明を行う。
[0037] 上記したように、本実施形態の LEDドライバ 5は、 LED4R、 4G、 4Bの駆動電流を 生成する可変電流源 52R、 52G、 52Bと；フレーム同期信号 (本実施形態では垂直 同期信号 VS)から、 1フレーム中の黒挿入期間 dを定めるための黒挿入信号 BKを生 成する黒挿入制御部 54と；を有して成り、可変電流源 52R、 52G、 52Bは、黒挿入 信号 BKに基づいて黒挿入期間 dだけ LED4R、 4G、 4Bへの電流供給を停止する 構成とされている。
[0038] このような構成力 成る LEDドライバ 5及びこれを搭載した液晶表示装置であれば 、表示制御手段 (マイコン 1や LCDドライバ 2)への負荷増大を招くことなぐ液晶表示 装置の動画視認性を高めることが可能となる。また、必ずしも超高速かつ高輝度な液 晶パネル 3を必要としないため、コストアップを抑えることも可能となる。
[0039] さらに、本実施形態の LEDドライバ 5では、光源の点消灯制御に際してインバータ 回路を制御していた従来構成と異なり、 LED光源 4に対する駆動電流の供給可否を 制御する構成とされているので、その点消灯制御の応答性を向上し、黒挿入処理に 伴う LED光源 4の輝度の低下を抑えることが可能となる。
[0040] 次に、黒挿入制御部 54の構成及び動作について図 2A、図 2Bを参照しながら詳細 に説明する。
[0041] 図 2Aは、黒挿入制御部 54の一構成例を示すブロック図であり、図 2Bは、その動作 を示すタイミングチャートである。
[0042] 図 2Aに示すように、黒挿入制御部 54は、遅延回路 541と、 SRフリップフロップ 542 と、論理積回路 543と、を有して成る。
[0043] 遅延回路 541の入力端と SRフリップフロップ 542のセット入力端（S)は、いずれも、 垂直同期信号 VSの印加端に接続されている。 SRフリップフロップ 542のリセット入力 端 (R)は、遅延回路 541の出力端に接続されている。 SRフリップフロップ 542の出力 端 (Q)は、論理積回路 543の一入力端に接続されている。論理積回路 543の他入 力端は、ィネーブル信号 ENの印加端に接続されている。論理積回路 543の出力端 は、黒挿入信号 BKの引出端として、可変電流源 52R、 52G、 52Bの黒挿入制御端 に各々接続されている。
[0044] なお、上記のィネーブル信号 ENは、黒挿入処理の可否を制御するための論理信 号であり、黒挿入処理の許可時には、その論理レベルが「H (ノヽィレベル）」とされ、黒 挿入処理の禁止時には、その論理レベルが「L (ローレベル）」とされる。
[0045] 上記構成力も成る黒挿入制御部 54の動作について、図 2Bを参照しながら、詳細 に説明する。
[0046] 時刻 tl〜t5の各時刻において、垂直同期信号 VSには、 1フレームの開始を示す パルス（逆に言えば、先の 1フレームの終了を示すパルス）が立ち上がる。従って、 S Rフリップフロップ 542の出力信号 S2は、垂直同期信号 Vsの立上がりエッジをセット トリガとして、「H (ノヽィレベル）」に遷移される。
[0047] 一方、遅延回路 541では、上記の垂直同期信号 VSに対して、黒挿入期間 d (例え ば 5 [ms])に相当する遅延が与えられ、遅延信号 S1の生成が行われる。従って、 SR フリップフロップ 542の出力信号 S2は、遅延信号 S1の立上がりエッジをリセットトリガ として、「L (ローレベル）」に復帰される。
[0048] すなわち、出力信号 S2の論理レベルは、黒挿入期間 dだけ「H (ノヽィレベル）」となり 、その他の期間は「L (ローレベル）」となる。なお、ィネーブル信号 ENが「H (ノヽィレべ ル)」とされている間、出力信号 S2は、黒挿入信号 BKとして、可変電流源 52R、 52G 、 52Bに出力される。
[0049] このように、本実施形態の黒挿入制御部 54であれば、極めて簡易な構成によって、 垂直同期信号 VSから、 1フレーム中の黒挿入期間 dを定めるための黒挿入信号 BK を生成することが可能となる。 [0050] また、本実施形態の黒挿入制御部 54にお ヽて、論理積回路 543では、 SRフリップ フロップ 542の出力信号 S2とィネーブル信号 ENとの論理積演算が行われ、その演 算結果が黒挿入信号 BKとして出力される。すなわち、論理積回路 543は、イネーブ ル信号 ENに応じて、黒挿入処理の許可時 (イネ一ブル信号 ENのハイレベル期間、 本図では時刻 tl〜時刻 t3)には、出力信号 S2をそのまま通過させる一方、黒挿入 処理の禁止時 (イネ一ブル信号 ENのローレベル期間、本図では時刻 t3〜時刻 t5) には、出力信号 S2をマスクする手段として機能する。
[0051] このような構成とすることにより、ユーザの任意により、黒挿入処理の可否を選択す ることが可能となる。
[0052] さらに、本実施形態の LEDドライバ 5において、電流制御部 53は、ィネーブル信号 ENに応じて、黒挿入処理の許可時（時刻 tl〜時刻 t3)には、その禁止時（時刻 t3〜 時刻 t5)よりも、 LED光源 4に供給すべき駆動電流の電流量を高めるように、その生 成する電圧信号 (延 ヽては基準電圧 Va)の電圧レベルを設定する構成とされて!/ヽる
[0053] 本実施形態に即して、より具体的に述べると、電流制御部 53は、黒挿入処理の許 可時には、その禁止時よりも、その生成する電圧信号 (延いては基準電圧 Va)の電 圧レベルを高めに設定する構成とされて ヽる。
[0054] このような構成とすることにより、黒挿入処理の許可時における LED光源 4の輝度 P
2は、その禁止時における輝度 P1よりも高められるので、黒挿入処理に伴う LED光 源 4の輝度低下を補うことが可能となる。
[0055] なお、黒挿入制御部 54の回路構成は、上記に限定されるものではなぐ同等の動 作を実現し得る回路であれば、 V、かなる回路構成を採用しても構わな!/、。
[0056] 次に、可変電流源 52R、 52G、 52Bの構成及び動作について、図 3を参照しながら 詳細に説明する。
[0057] 図 3は、可変電流源 52Rの一構成例を示すブロック図（部分的に回路素子を含む） である。なお、可変電流源 52G、 52Bも同様の構成力も成るため、以下では、代表的 に可変電流源 52Rの構成のみを詳細に説明し、その他については説明を省略する [0058] 本図に示す通り、本実施形態の可変電流源 52Rは、 Nチャネル型電界効果トラン ジスタ M1〜M2と、抵抗 R1〜R2と、スィッチ SW1〜SW3と、オペアンプ OP1と、を 有して成る。
[0059] トランジスタ Mlのゲートは、スィッチ SW1の端子 Cに接続されている。トランジスタ Mlのドレインは、 LED4Rの力ソードに接続されている。トランジスタ Mlのソースは、 抵抗 R1を介して接地される一方、スィッチ SW3の端子 Bにも接続されて 、る。
[0060] トランジスタ M2のゲートは、スィッチ SW2の端子 Cに接続されている。トランジスタ M2のドレインは、駆動電圧 Vddの印加端 (DCZDCコンバータ 51の出力端）に接続 されている。トランジスタ M2のソースは、抵抗 R2を介して接地される一方、スィッチ S W3の端子 Aにも接続されて 、る。
[0061] オペアンプ OP1の非反転入力端（+ )は、基準電圧 Vaの印加端 (電流制御部 53の 出力端）に接続されている。オペアンプ OP1の反転入力端（-)は、スィッチ SW3の 端子 Cに接続されている。オペアンプ OP1の出力端は、スィッチ SW1の端子 Bとスィ ツチ SW2の端子 Aに各々接続されて!、る。
[0062] スィッチ SW1の端子 Aとスィッチ SW2の端子 Bは、 V、ずれも接地されて!、る。スイツ チ SW1〜SW3の制御端は、いずれも、黒挿入信号 BKの印加端に接続されている。
[0063] 抵抗 R1は、トランジスタ Mlのドレイン電流を帰還電圧 Vb (トランジスタ Mlのドレイ ン電流に応じてその電圧レベルが変動する電圧信号）に変換するための抵抗である
[0064] 抵抗 R2は、トランジスタ M2のドレイン電流を帰還電圧 Vc (トランジスタ M2のドレイ ン電流に応じてその電圧レベルが変動する電圧信号）に変換するための抵抗である
[0065] オペアンプ OP1は、基準電圧 Vaと、帰還電圧 Vb〜Vcのいずれか一と、を比較し て、その比較結果を表わす比較電圧を生成する。生成された比較電圧は、スィッチ S W1〜SW2を介して、トランジスタ M1〜M2のいずれか一のゲートに出力される。
[0066] トランジスタ Mlは、オペアンプ OP1からスィッチ SW1経由で入力された比較電圧 に応じてドレイン電流を出力する。すなわち、 LED4Rに対してドレイン電流を供給す る。なお、当該ドレイン電流は、抵抗 R1にも供給される。 [0067] トランジスタ M2は、オペアンプ OPlからスィッチ SW2経由で入力された比較電圧 に応じてドレイン電流を出力する。なお、当該ドレイン電流は、抵抗 R2に供給される
[0068] スィッチ SW1は、黒挿入信号 BKに基づいて、オペアンプ OP1から入力される比較 電圧をトランジスタ Mlのゲートに出力する力 或いは、接地電圧をトランジスタ Mlの ゲートに出力するかを切り替える。
[0069] スィッチ SW2は、黒挿入信号 BKに基づいて、接地電圧をトランジスタ M2のゲート に出力する力、或いは、オペアンプ OP1から入力される比較電圧をトランジスタ M2 のゲートに出力するかを切り替える。
[0070] スィッチ SW3は、黒挿入信号 BKに基づ!/、て、帰還電圧 Vb〜Vcの!ヽずれをオペ アンプ OP1の反転入力端（一）に出力するかを切り替える。
[0071] 続いて、上記構成力 成る可変電流源 52Rの動作について説明する。
[0072] 黒挿入信号 BKの論理レベルが「L (ローレベル）」の場合、スィッチ SW1〜SW3は 、いずれも、端子 Bと端子 Cとを接続する。
[0073] このとき、オペアンプ OP1から出力される比較電圧は、トランジスタ Mlのゲートに入 力され、トランジスタ Mlは、当該比較電圧に応じたドレイン電流を LED4Rに供給す る。その結果、 LED4Rは点灯状態となる。また、トランジスタ Mlのドレイン電流によ つて抵抗 R1に生じた帰還電圧 Vbは、オペアンプ OP1の反転入力端（一）に入力さ れる。このようにして、オペアンプ OP1とトランジスタ Mlとの間には、負帰還回路が形 成されるので、オペアンプ OP1の反転入力端に印加される帰還電圧 Vbは、基準電 圧 Vaに収束する。従って、トランジスタ Mlは、基準電圧 Vaに対応する所定のドレイ ン電流を LED4Rに供給することができる。
[0074] 以上のように、本実施形態の可変電流源 52Rでは、 LED4Rの点灯時にお!ヽて、 オペアンプ OP1とトランジスタ Mlとの間で負帰還回路が構成されるので、 LED4Rの 順方向降下電圧及びトランジスタ Mlの特性が周囲温度等に起因して変動したとして も、帰還電圧 Vbを常に基準電圧 Vaに収束させることができ、延いては、 LED4Rに 供給する電流の変動を防ぐことが可能となる。
[0075] 一方、黒挿入信号 BKの論理レベルが「H (ハイレベル）」の場合、スィッチ SW1〜S W3は、いずれも、端子 Aと端子 Cとを接続する。
[0076] この場合、トランジスタ Mlのゲートに接地電圧が入力され、トランジスタ Mlは、オフ 状態となる。その結果、 LED4Rは、消灯状態 (黒挿入状態）となる。
[0077] このとき、オペアンプ OP1から出力される比較電圧は、トランジスタ M2のゲートに入 力され、トランジスタ M2は、当該比較電圧に応じてドレイン電流を出力する。また、ト ランジスタ M2のドレイン電流によって抵抗 R2に生じた帰還電圧 Vcは、オペアンプ O P1の反転入力端（一）に入力される。このようにして、オペアンプ OP1とトランジスタ M2との間には、負帰還回路が形成されるので、 LED4Rの点灯時と同様、オペアン プ OP1の反転入力端に印加される帰還電圧 Vcは、基準電圧 Vaに収束する。
[0078] 以上のように、本実施形態の可変電流源 52Rでは、 LED4Rの消灯時においても、 オペアンプ OP1とトランジスタ M2との間で負帰還回路が構成され、オペアンプ OP1 の反転入力端に印加される電圧が基準電圧 Vaに収束される。従って、 LED4Rの消 灯時におけるオペアンプ OP1の動作点力 LED4Rの点灯時におけるオペアンプ O P1の動作点力も大きく離れることを防ぐことができる。
[0079] 従って、本実施形態の可変電流源 52Rであれば、 LED4Rを消灯状態力 点灯状 態に遷移するに際して、短期間で LED4Rに所定の電流を供給することができるので 、点消灯の応答性を向上させ、延いては、黒挿入処理に伴う LED光源 4の輝度低下 を抑制することが可能となる。
[0080] なお、抵抗 R2の抵抗値は、抵抗 R1の抵抗値より大きい構成とすることができる。こ のような構成により、特に大電流が必要とされないトランジスタ M2のドレイン電流値を 小さくすることができ、可変電流源 52Rの消費電力を低減することができる。例えば、 抵抗 R1の抵抗値を 1 [ Ω ]とし、かつ、抵抗 R2の抵抗値を 2. 5 [kQ ]とした場合には 、トランジスタ M2のドレイン電流をトランジスタ Mlのそれと比べて、 1Z250に低減す ることがでさる。
[0081] また、 LEDの点灯状態におけるトランジスタ Mlの帰還電圧 Vb、及び、 LEDの消 灯状態におけるトランジスタ M2の帰還電圧 Vcは、いずれも、各 LED毎の基準電圧 Vaに収束することが望ましいが、本発明の構成は必ずしもこれに限定するものでは ない。例えば、帰還電圧 Vbと帰還電圧 Vcとの絶対差が 0. 2 [V]以下であれば、本 発明の目的を達成することができると考えられる。従って、この条件を満たすことがで きれば、複数の LEDに対して、トランジスタ M2及び抵抗 R2を共通化することも可能 である。
[0082] なお、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種 々の変更をカ卩えることが可能である。
[0083] 例えば、図 1の LEDドライバ 5では、 LED光源 4への駆動電流供給手段として、可 変電流源 52R、 52G、 52Bを設けた上で、これらに黒挿入処理時の全消灯用スイツ チ機能を含めた構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定され るものではなぐ例えば、図 4に示すように、 LED光源 4への駆動電流供給手段として 、電流源 55R、 55G、 55Bを設けた上で、黒挿入処理時の全消灯用スィッチ 56R、 5 6G、 56B (すなわち、黒挿入信号 BKに基づいて、黒挿入期間 dだけ、 LED4R、 4G 、 4Bへの駆動電流を遮断するスィッチ)を別途設けても構わな!/、。
[0084] また、図 3の可変電流源 52Rでは、 Nチャネル型電界効果トランジスタ Ml〜M2を 用いた構成を例示して説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものでは なぐ図 5に示すように、 Nチャネル型電界効果トランジスタ M1〜M2の代わりに、 np n型バイポーラトランジスタ Q1〜Q2を用いた構成としても構わな 、。
[0085] また、上記実施形態では、 R、 G、 B3色の LEDを用いる場合のみを例に挙げて説 明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなぐそれ以外の色 の組合わせを用いる場合や、白色 LEDを用いる場合にも適用することができる。 産業上の利用可能性
[0086] 本発明は、テレビジョン受像機や携帯ゲーム機器など、主に動画像の表示手段とし て用いられる液晶表示装置の動画視認性を高める上で有用な技術である。

Claims

請求の範囲
[1] 表示パネルを照射する LEDの点消灯制御を行う LEDドライバであって、
前記 LEDの駆動電流を生成する電流源と；前記表示パネルにおける画面表示処 理の同期を取るためのフレーム同期信号から、 1フレーム中の黒挿入期間を定めるた めの黒挿入信号を生成する黒挿入制御部と；を有して成り、
前記電流源は、前記黒挿入信号に基づ!ヽて前記黒挿入期間だけ前記 LEDに対 する駆動電流の供給を停止することを特徴とする LEDドライバ。
[2] 前記電流源は、第 1入力端に印加される電圧と第 2入力端に印加される基準電圧 を比較するオペアンプと；前記オペアンプの比較結果に応じて前記 LEDに第 1電流 を供給する第 1トランジスタと;前記オペアンプの比較結果に応じて第 2電流を出力す る第 2トランジスタと；第 1電流に応じてその電圧レベルが変動する第 1帰還電圧を生 成する第 1抵抗と;第 2電流に応じてその電圧レベルが変動する第 2帰還電圧を生成 する第 2抵抗と;前記黒挿入信号に基づいて、前記オペアンプの比較結果を第 1トラ ンジスタへ出力する力、或いは、所定の電圧を第 1トランジスタへ出力して第 1トランジ スタをオフ状態とするかを切り替える第 1スィッチと；前記黒挿入信号に基づ 、て、前 記オペアンプの比較結果を第 2トランジスタへ出力する力、或いは、所定の電圧を第 2トランジスタへ出力して第 2トランジスタをオフ状態とするかを切り替える第 2スィッチ と；前記黒挿入信号に基づいて、第 1〜第 2帰還電圧のいずれを前記オペアンプの 第 1入力端に出力するかを切り替える第 3スィッチと;を有して成ることを特徴とする請 求項 1に記載の LEDドライバ。
[3] 前記黒挿入制御部は、前記フレーム同期信号のうち、フレーム垂直方向の同期を 取るための垂直同期信号に対して、前記黒挿入期間に相当する遅延を与える遅延 回路と;前記垂直同期信号と前記遅延回路の出力信号を各々入力トリガとする SRフ リップフロップと；を有して成り、前記 SRフリップフロップの出力信号を前記黒挿入信 号として出力することを特徴とする請求項 1に記載の LEDドライバ。
[4] 前記黒挿入制御部は、黒挿入処理の可否を制御するためのイネ一ブル信号に応 じて、前記黒挿入処理の許可時には、前記 SRフリップフロップの出力信号をそのま ま通過させる一方、前記黒挿入処理の禁止時には、前記 SRフリップフロップの出力 信号をマスクする論理演算回路を有して成ることを特徴とする請求項 3に記載の LE Dドライバ。
[5] 前記駆動電流の電流量を設定するための電流量制御信号に応じてその電圧レべ ルが変動する電圧信号を生成し、当該電圧信号を前記基準電圧として前記電流源 に供給する電流制御部を有して成ることを特徴とする請求項 2に記載の LEDドライバ
[6] 前記電流制御部は、黒挿入処理の可否を制御するためのイネ一ブル信号に応じて 、前記黒挿入処理の許可時には、その禁止時よりも前記駆動電流の電流量を高める ように、前記電圧信号の電圧レベルを設定することを特徴とする請求項 5に記載の L EDドライバ。
[7] 表示パネルを照射する LEDの点消灯制御を行う LEDドライバであって、
前記 LEDの駆動電流を生成する電流源と；前記表示パネルにおける画面表示処 理の同期を取るためのフレーム同期信号から、 1フレーム中の黒挿入期間を定めるた めの黒挿入信号を生成する黒挿入制御部と；前記黒挿入信号に基づ 1ヽて前記黒挿 入期間だけ前記 LEDへの駆動電流を遮断するスィッチと;を有して成ることを特徴と する LEDドライバ。
[8] 表示パネルと、前記表示パネルを照射する LEDと、前記 LEDの点消灯制御を行う 請求項 1〜請求項 7のいずれかに記載の LEDドライバと、を有して成ることを特徴と する表示装置。
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