WO2012132389A1

WO2012132389A1 - バックライトシステム

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Publication number: WO2012132389A1
Application number: PCT/JP2012/002077
Authority: WO
Inventors: 丘晃近藤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2012-10-04
Anticipated expiration: 2013-09-30

Abstract

ディスプレイパネルの輝度ムラを低減することができるバックライトシステムを提供する。ディスプレイパネルを照射するバックライトを駆動する装置であって、制御端子を有し、制御端子に印加される駆動信号に基づいてバックライトに流れる電流をスイッチングするスイッチング素子と、バックライトの明るさに応じて決定されるデューティ比を有する駆動信号として制御端子に出力するドライバと、駆動信号中のパルス群の時間間隔を制御するコントローラとを備える。

Description

バックライトシステム

　本開示は、液晶ディスプレイパネルなどに用いられるバックライトを駆動するシステムに関する。

　液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルなどのディスプレイパネルは、その背面からバックライトによる光を照射されることが多い。バックライトとしては、典型的には発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられる。ＬＥＤは、常にオンされる代わりに、オン、オフされることが多い。ちらつきが人間の目で認識されないように、十分に速い周波数（例えば５０Ｈｚのオーダー）でオン、オフされる。バックライトの明るさを調整するために、ＬＥＤを流れる電流は、パルス幅変調（ＰＷＭ）され得る。このようなＰＷＭによる駆動は、例えば特許文献１に記載されている。

特開２０１０－１１３０７２号公報

　ＬＣＤパネルは、液晶層、半導体層などを有する。ＬＣＤパネルの半導体層へ光が照射されると、液晶への書き込み電圧が変化する。これは半導体層への光照射によって、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）ＬＣＤの特性が変化することに起因する。例えば、バックライトのＬＥＤによって光がＬＣＤパネルの半導体へ照射されると、書き込み電圧が下がる。そのためＬＥＤがオンであるときは、ＬＥＤがオフであるときに比べて、ＬＣＤパネルの表示が人間の目には暗く見えることがあり得る。

　ＬＥＤを駆動するのに用いられるＰＷＭの周波数が、ＬＣＤパネルのフレーム周波数に近いときは、ＬＣＤパネル上で例えば水平の帯状の輝度ムラとなって認識され得る。特に中間調のベタ領域が表示されると、そのような輝度ムラは目立ちやすい。ところが従来技術による装置では、このようなムラを低減することは困難であった。そこで、本発明の目的は、ディスプレイパネルの輝度ムラを低減することができるバックライトシステムを提供することにある。

　本発明のある実施形態によれば、ディスプレイパネルを照射するバックライトを駆動する装置は、制御端子を有し、前記制御端子に印加される駆動信号に基づいて前記バックライトに流れる電流をスイッチングするスイッチング素子と、前記バックライトの明るさに応じて決定されるデューティ比を有する前記駆動信号として前記制御端子に出力するドライバと、前記駆動信号中のパルス群の時間間隔を制御するコントローラとを備える。

　本発明の他の実施形態によれば、ディスプレイパネルを照射するバックライトを駆動する装置は、制御端子を有し、前記制御端子に印加される駆動信号に基づいて前記バックライトに流れる電流をスイッチングするスイッチング素子と、前記バックライトの明るさに応じて決定される目標デューティ比を有する前記駆動信号として前記制御端子に出力するドライバと、前記駆動信号中のパルス群の瞬時デューティ比の時間平均を、実質的に前記目標デューティ比に等しくしつつ、前記瞬時デューティ比を変化させるコントローラとを備える。

　本発明によれば、ディスプレイパネルの輝度ムラを低減することができるバックライトシステムを提供できる。

図１は、本発明の例示的実施形態によるバックライトシステムを用いる液晶ディスプレイシステムを示す図である。図２は、本発明の例示的実施形態によるバックライトシステムを示す図である。図３は、駆動信号および変調信号を示す図である。図４は、駆動信号および変調信号を示す図である。図５は、本発明の例示的実施形態によるバックライトシステムをより詳細に示す図である。図６は、本発明の例示的実施形態によるバックライトシステムを示す図である。図７は、駆動信号および変調信号を示す図である。図８は、駆動信号および変調信号を示す図である。

　本発明によるバックライトシステムの例示的実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。図面において同一又は同様の構成要素は、同じ参照符号によって表される。

　図１は、本発明の例示的実施形態によるバックライトシステムを用いる液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）システム１００を示す図である。ＬＣＤシステム１００は、テレビ、パーソナルコンピュータ用のディスプレイモニタなどに用いられる。ＬＣＤシステム１００は、ＬＣＤパネル１１０、バックライト１５０などを有する。典型的には、ＬＣＤシステム１００のユーザから見てＬＣＤパネル１１０の背面にバックライト１５０は設けられる。

　バックライト１５０は、ＬＣＤパネル１１０の背面に光を照射する。バックライト１５０からの光は、ＬＣＤパネル１１０を透過してユーザに届く。このような構成によりユーザはＬＣＤパネル１１０上の画像を見ることができる。バックライト１５０は、典型的には白色発光ダイオード（ＬＥＤ）で実現される。ＬＣＤシステム１００は、ディスプレイパネルとしてＬＣＤパネル１１０を用いるが、他の適切なタイプのディスプレイパネルが用いられ得る。そのようなディスプレイパネルの例には、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイがある。

　ＬＣＤパネル１１０は、複数の画素（例えば１９２０×１０８０画素）を有する。図１は、複数の画素の代表として１つの画素１１２だけを示す。画素１１２は、典型的には薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１１４および液晶層１１６を含む。ＴＦＴ　１１４のゲートおよびソースに印加される電圧に応じた明るさで液晶層１１６の光の透過率が変化する。よってゲートドライバ１０６およびソースドライバ１０８によって画素に適切な電圧を印加すれば、ＬＣＤパネル１１０に画像を表示することができる。

　表示信号処理器１０４は、その入力ノード１０２で映像信号を受け取り、画素の位置および画素の色に応じた信号を生成し、ゲートドライバ１０６およびソースドライバ１０８に出力する。ゲートドライバ１０６は、生成された信号に基づいて画素のゲートを駆動する。ソースドライバ１０８は、生成された信号に基づいて画素のソースを駆動する。

　バックライト１５０は、ドライバ１６０によって駆動される。典型的にはバックライト１５０は、ＬＣＤパネル１１０に表示される画像の明るさ、周囲の明るさなどに基づいて、適切な明るさの光をＬＣＤパネル１１０に照射する。換言すれば、バックライト１５０は、常に一定の明るさの光をＬＣＤパネル１１０に照射するのではない。ドライバ１６０は、その入力ノード１６２において光の照射を制御するのに必要な信号を受け取り、受け取られた信号に基づいてバックライト１５０の駆動を制御する。そのようなバックライト１５０の光の照射を制御するのに用いられる信号には、例えば画素１１２の明度を表す信号がある。

　図２は、本発明の例示的実施形態によるバックライトシステム２００を示す図である。バックライトシステム２００は、図１のＬＣＤシステム１００のうちのバックライト１５０およびドライバ１６０に対応する。バックライトシステム２００は、スイッチング素子２１０と、ドライバ２２０、コントローラ２３０、およびバックライト２４０を含む。バックライトシステム２００は、バックライト２４０を含まなくてもよく、その場合、バックライトドライバシステム、またはバックライトドライバと呼ばれることもある。

　バックライト２４０は、典型的には複数のＬＥＤ　２４２で実現される。ＬＥＤ　２４２は好ましくは白色ＬＥＤである。図２では全てのＬＥＤ　２４２が直列に接続されているが、これには限定されない。例えば直列に接続されたＬＥＤ群を並列に接続してもよい。電源ノード２５０は、グラウンド２５２に対して正の電圧（例えば２０～３０Ｖのオーダー）を受け取り、スイッチング素子２１０を通してバックライト２４０に順方向電流を流す。

　スイッチング素子２１０は、制御端子２１２、非制御端子２１４，２１６を有する。制御端子２１２に印加される電圧、または制御端子２１２を通って流れる電流が、非制御端子２１４，２１６の導通を制御する。スイッチング素子２１０が電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のときは、制御端子２１２はゲートであり、非制御端子２１４，２１６はドレイン，ソース（またはその逆）である。スイッチング素子２１０がバイポーラトランジスタのときは、制御端子２１２はベースであり、非制御端子２１４，２１６はコレクタ，エミッタ（またはその逆）である。スイッチング素子２１０は、制御端子２１２に印加される駆動信号ＰＷＭに基づいてバックライト２４０に流れる電流をスイッチングする。

　ドライバ２２０は、明度信号Ｃｖと、変調信号Ｃｍｏｄとを受け取り、これらの入力信号に基づいて駆動信号ＰＷＭを制御端子２１２に出力する。明度信号Ｃｖは、例えば画素１１２の明度を表す信号であり得る。明度信号Ｃｖは、例えばソースドライバ１０８によって生成される。バックライト２４０の明るさは、好ましくは、画素１１２の明度に基づいて（例えば比例して）変化される。換言すれば、バックライト２４０の明るさは、好ましくは、明度信号Ｃｖの電圧に基づいて（例えば比例して）決定される。以下の説明では、簡単のため、単一の画素１１２の明度がＬＣＤパネル１１０全体の明るさを反映すると仮定する。しかしＬＣＤパネル１１０の明度は、複数の画素群の、例えば平均値によって表されてもよい。代替として、ＬＣＤパネル１１０の明度は、複数の領域の明度によって表されてもよい。

　例えば画素１１２の明度が大きいときはバックライト２４０の明るさは高く、画素１１２の明度が小さいときはバックライト２４０の明るさは低い。これを実現するために、駆動信号ＰＷＭは、バックライト２４０の明るさに応じて決定されるデューティ比を有する。例えば、バックライト２４０が明るく点灯すべきときは、駆動信号ＰＷＭのデューティ比は大きくなり（例えば８０％）、逆にバックライト２４０が暗く点灯すべきときは、駆動信号ＰＷＭのデューティ比は小さくなる（例えば２０％）。

　コントローラ２３０は、駆動信号ＰＷＭ中のパルス群の時間間隔を制御する変調信号Ｃｍｏｄをドライバ２２０に出力する。ドライバ２２０は、明度信号Ｃｖに基づいて決定されたデューティ比を有する駆動信号ＰＷＭを発生する。したがって画素１１２の明度が一定なら、明度信号Ｃｖも一定であり、駆動信号ＰＷＭのデューティ比は一定に保たれる。一方でドライバ２２０は、変調信号Ｃｍｏｄに基づいて駆動信号ＰＷＭ中のパルス群の時間間隔を制御する。この時間間隔制御は、明度信号Ｃｖに基づくデューティ比制御とは独立している。

　図３は、駆動信号ＰＷＭおよび変調信号Ｃｍｏｄを示す図である。横軸は時間を示し、縦軸は駆動信号ＰＷＭの電圧と、変調信号Ｃｍｏｄが表す時間間隔ｔｉとを示す。画素１１２の明度が一定である、すなわち明度信号Ｃｖが一定であると仮定すると、駆動信号ＰＷＭのデューティ比も一定である。したがって図３に示されるように、時刻ｔ１以降、駆動信号ＰＷＭのデューティ比は例えば５０％で一定である。

　しかしドライバ２２０は、変調信号Ｃｍｏｄに基づいて駆動信号ＰＷＭ中のパルス群の時間間隔を制御する。具体的には、変調信号Ｃｍｏｄは、時間間隔ｔｉ１およびｔｉ２の間で切り替わる。例えば、期間ｔ１～ｔ２では駆動信号ＰＷＭ中のパルス群の時間間隔はｔｉ１であるが、期間ｔ２～ｔ３では駆動信号ＰＷＭ中のパルス群の時間間隔はｔｉ２である。期間ｔ３～ｔ４，ｔ４～ｔ５，ｔ５～ｔ６などについても同様に、変調信号Ｃｍｏｄは、時間間隔ｔｉ１およびｔｉ２の２つの値を交互にとる。

　ドライバ２２０は、変調信号Ｃｍｏｄに基づいて、駆動信号ＰＷＭ中の２つの隣接するパルス群の時間間隔を時間間隔ｔｉ１およびｔｉ２の間で切り換える。その結果、駆動信号ＰＷＭの周波数がＬＣＤパネル１１０のフレーム周波数に近い場合であっても、ディスプレイパネルの輝度ムラは認識されにくくなる。これは、駆動信号ＰＷＭのパルス群の時間間隔を変化させることによって、輝度ムラの境界がディスプレイパネル上で移動することによる。

　図３に示されるように、典型的にはコントローラ２３０は、駆動信号ＰＷＭ中のパルス群が第１時間間隔ｔｉ１および第２時間間隔ｔｉ２を交互に繰り返すように、ドライバ２２０を制御する。このような構成により、簡易な構成で輝度ムラを低減させることが可能である。

　変形例として、コントローラ２３０は、駆動信号ＰＷＭ中のパルス群が少なくとも１つの第１時間間隔ｔｉ１および少なくとも１つの第２時間間隔ｔｉ２を含むパターンを繰り返すように、ドライバ２２０を制御する。例えば、あるパターンが｛ｔｉ１，ｔｉ２，ｔｉ２｝であるとする。このときコントローラ２３０は、駆動信号ＰＷＭ中のパルス群がこのパターンを繰り返すようにドライバ２２０を制御する。すなわちコントローラ２３０は、駆動信号ＰＷＭ中のパルス群の時間間隔がｔｉ１，ｔｉ２，ｔｉ２，ｔｉ１，ｔｉ２，ｔｉ２，…を有するようにドライバ２２０を制御する。このような構成により、さらに輝度ムラを低減させることが可能である。

　図４は、駆動信号ＰＷＭおよび変調信号Ｃｍｏｄを示す図である。横軸は時間を示し、縦軸は駆動信号ＰＷＭの電圧と、変調信号Ｃｍｏｄが表す時間間隔ｔｉとを示す。画素１１２の明度が一定である、すなわち明度信号Ｃｖが一定であると仮定すると、駆動信号ＰＷＭのデューティ比も一定である。したがって図４に示されるように、時刻ｔ１以降、駆動信号ＰＷＭのデューティ比は例えば５０％で一定である。

　しかしドライバ２２０は、変調信号Ｃｍｏｄに基づいて駆動信号ＰＷＭ中のパルス群の時間間隔を制御する。具体的には、変調信号Ｃｍｏｄは、時間間隔ｔｉ１～ｔｉ１０の範囲内で実質的にランダムに切り替わる。例えば、期間ｔ１～ｔ２では駆動信号ＰＷＭ中のパルス群の時間間隔はｔｉ１０であるが、期間ｔ２～ｔ３では駆動信号ＰＷＭ中のパルス群の時間間隔はｔｉ２である。同様に期間ｔ３～ｔ４，ｔ４～ｔ５，ｔ５～ｔ６，ｔ６～ｔ７，ｔ７～ｔ８，ｔ８～ｔ９については、変調信号Ｃｍｏｄは、それぞれ時間間隔ｔｉ６，ｔｉ８，ｔｉ４，ｔｉ９，ｔｉ１，ｔｉ５の値をとる。図４に示されるように、時間間隔ｔｉ１～ｔｉ１０は実質的にランダムな値である。

　ドライバ２２０は、変調信号Ｃｍｏｄに基づいて、駆動信号ＰＷＭ中の２つの隣接するパルス群の時間間隔を時間間隔ｔｉ１～ｔｉ１０の範囲内でランダムに切り換える。その結果、駆動信号ＰＷＭの周波数がＬＣＤパネル１１０のフレーム周波数に近い場合であっても、ディスプレイパネルの輝度ムラは認識されにくくなる。これは、駆動信号ＰＷＭのパルス群の時間間隔を変化させることによって、輝度ムラの境界がディスプレイパネル上で移動することによる。

　図４に示されるように、典型的にはコントローラ２３０は、パルス群が複数の時間間隔を実質的にランダムに有するように、ドライバ２２０を制御する。より具体的には、コントローラ２３０は、パルス群が時間間隔ｔｉ１～ｔｉ１０などを実質的にランダムに有するように、ドライバ２２０を制御する。このような構成は、時間間隔ｔｉを規則的に変化させる上述の例と比較して、輝度ムラをさらに低減させることが可能である。

　図５は、本発明の例示的実施形態によるバックライトシステム５００をより詳細に示す図である。バックライトシステム５００は、昇圧型チョッパ５１０を含む。昇圧型チョッパ５１０は、ＦＥＴ　５１２、インダクタ５１４、ダイオード５１６、およびキャパシタ５１８を含む。よってＦＥＴ　５１２はスイッチング素子２１０に対応する。スイッチング素子２１０としてＦＥＴ　５１２を利用することによって、バイポーラトランジスタなどと比較して、スイッチング効率が改善され得る。バックライトシステム５００は、昇圧型チョッパ５１０を利用することによって、電源ノード２５０に印加される電圧より高い電圧をＬＥＤ　２４０に供給することができる。これはバックライトシステム５００の低電圧動作を可能にする。

　図６は、本発明の例示的実施形態によるバックライトシステム６００を示す図である。バックライトシステム６００は、図１のＬＣＤシステム１００のうちのバックライト１５０およびドライバ１６０に対応する。バックライトシステム６００は、スイッチング素子２１０と、ドライバ６２０、コントローラ６３０、およびバックライト２４０を含む。バックライトシステム６００は、バックライト２４０を含まなくてもよく、その場合、バックライトドライバシステム、またはバックライトドライバと呼ばれることもある。図６に示されるスイッチング素子２１０、バックライト２４０、電源ノード２５０、およびグラウンド２５２は、図２に示されるものと同一または類似の要素である。

　明度信号Ｃｖは、例えば画素１１２の明度を表す信号であり得る。明度信号Ｃｖは、例えばソースドライバ１０８によって生成される。バックライト２４０の明るさは、好ましくは、画素１１２の明度に基づいて（例えば比例して）変化される。換言すれば、バックライト２４０の明るさは、好ましくは、明度信号Ｃｖの電圧に基づいて（例えば比例して）決定される。

　コントローラ６３０は、バックライト２４０の所望の明るさを表す明度信号Ｃｖに基づいて、目標デューティ比ｄｔ０をまず決定する。よって目標デューティ比ｄｔ０は、バックライト２４０の所望の明るさを表す明度信号Ｃｖに対応する。コントローラ６３０は、瞬時デューティ比の時間平均がこの目標デューティ比ｄｔ０に等しく、かつ時間的に変化する変調信号Ｃｍｏｄを発生し、ドライバ６２０に出力する。

　ドライバ６２０は、変調信号Ｃｍｏｄを受け取り、この変調信号Ｃｍｏｄに基づいて駆動信号ＰＷＭを制御端子２１２に出力する。ドライバ６２０は、変調信号Ｃｍｏｄに基づいて、瞬時デューティ比が変化する駆動信号ＰＷＭを発生する。しかし駆動信号ＰＷＭ中のパルス群の瞬時デューティ比の時間平均は目標デューティ比ｄｔ０に等しい。したがって画素１１２の明度が一定なら、明度信号Ｃｖの電圧も一定であり、よって目標デューティ比ｄｔ０も一定である。画素１１２の明度が増すとき、明度信号Ｃｖの電圧も高くなり、よって目標デューティ比ｄｔ０も大きくなる。画素１１２の明度が減るとき、明度信号Ｃｖの電圧も低くなり、よって目標デューティ比ｄｔ０も小さくなる。簡単のため、以下の記載では画素１１２の明度は一定であるとする。

　図７は、駆動信号ＰＷＭおよび変調信号Ｃｍｏｄを示す図である。横軸は時間を示し、縦軸は駆動信号ＰＷＭの電圧と、変調信号Ｃｍｏｄが表すデューティ比（％）とを示す。

　駆動信号ＰＷＭ中のパルス群の瞬時デューティ比の時間平均は、目標デューティ比ｄｔ０（図７では５０％）に等しい。コントローラ６３０は、駆動信号ＰＷＭの瞬時デューティ比の時間平均が目標デューティ比ｄｔ０に等しいようにしつつ、瞬時デューティ比を所定の幅で変化させる。ある実施形態によれば、コントローラ６３０は、駆動信号ＰＷＭ中のパルス群が第１デューティ比（図７では４０％）および第２デューティ比（図７では６０％）を実質的に規則的に有するように、ドライバ６２０を制御する。換言すれば、変調信号Ｃｍｏｄは、デューティ比４０％および６０％の間で切り替わる。

　例えば、期間ｔ１～ｔ２では駆動信号ＰＷＭの瞬時デューティ比は４０％であるが、期間ｔ２～ｔ３では駆動信号ＰＷＭの瞬時デューティ比は６０％である。期間ｔ３～ｔ４，ｔ４～ｔ５，ｔ５～ｔ６，ｔ６～ｔ７などについても同様に、変調信号Ｃｍｏｄは、瞬時デューティ比４０％および６０％の２つの値を交互にとる。

　ドライバ６２０は、変調信号Ｃｍｏｄに基づいて、駆動信号ＰＷＭ中のパルス群の瞬時デューティ比の時間平均を、実質的に目標デューティ比ｄｔ０（図７では５０％）に等しくしつつ、駆動信号ＰＷＭの瞬時デューティ比を変化させる。例えば駆動信号ＰＷＭの瞬時デューティ比は、４０％および６０％の間で切り換えられる。その結果、駆動信号ＰＷＭの周波数がＬＣＤパネル１１０のフレーム周波数に近い場合であっても、ディスプレイパネルの輝度ムラは認識されにくくなる。これは、駆動信号ＰＷＭのパルス群の瞬時デューティ比を変化させることによって、輝度ムラの境界がディスプレイパネル上で移動することによる。

　図７に示されるように、典型的にはコントローラ６３０は、駆動信号ＰＷＭ中のパルス群が第１デューティ比および第２デューティ比を交互に繰り返すように、ドライバ６２０を制御する。このような構成により、簡易な構成で輝度ムラを低減させることが可能である。

　変形例として、コントローラ６３０は、駆動信号ＰＷＭ中のパルス群が少なくとも１つの第１デューティ比ｄｔ１および少なくとも１つの第２時間間隔ｄｔ２を含むパターンを繰り返すように、ドライバ６２０を制御する。例えば、あるパターンが｛ｄｔ１，ｄｔ２，ｄｔ２｝であり、目標デューティ比ｄｔ０であるとする。このときコントローラ６３０は、駆動信号ＰＷＭ中のパルス群がこのパターンを繰り返すようにドライバ６２０を制御する。すなわちコントローラ６３０は、駆動信号ＰＷＭ中のパルス群のデューティ比がｄｔ１，ｄｔ２，ｄｔ２，ｄｔ１，ｄｔ２，ｄｔ２，…を有するようにドライバ６２０を制御する。このような構成により、さらに輝度ムラを低減させることが可能である。

　パターン｛ｄｔ１，ｄｔ２，ｄｔ２｝を用いるとき、駆動信号ＰＷＭ中のパルス群の瞬時デューティ比ｄｔ１，ｄｔ２，ｄｔ２の時間平均は、目標デューティ比ｄｔ０に等しい。よってコントローラ６３０は、（ｄｔ１＋ｄｔ２＋ｄｔ２）／３＝ｄｔという関係を満たすような瞬時デューティ比ｄｔ１，ｄｔ２を求める。ｄｔ＝５０％であり、ｄｔ１＝ｄｔ２／２という関係が満たされるとするなら、ｄｔ１＝３０％、ｄｔ２＝６０％と求められる。したがって目標デューティ比ｄｔ０が５０％であるときには、コントローラ６３０は、例えば｛３０％，６０％，６０％｝というパターンを生成することによって、駆動信号ＰＷＭ中のパルス群がこのパターンを繰り返すようにドライバ６２０を制御する。

　図８は、駆動信号ＰＷＭおよび変調信号Ｃｍｏｄを示す図である。横軸は時間を示し、縦軸は駆動信号ＰＷＭの電圧と、変調信号Ｃｍｏｄが表すデューティ比（％）とを示す。

　駆動信号ＰＷＭ中のパルス群の瞬時デューティ比の時間平均は、目標デューティ比ｄｔ０（図８では５０％）に等しい。コントローラ６３０は、駆動信号ＰＷＭの瞬時デューティ比の時間平均が目標デューティ比ｄｔ０に等しいようにしつつ、瞬時デューティ比を所定の幅で変化させる。ある実施形態によれば、コントローラ６３０は、駆動信号ＰＷＭ中のパルス群が複数のデューティ比を実質的にランダムに有するように、ドライバ６２０を制御する。換言すれば、変調信号Ｃｍｏｄが表すデューティ比は、デューティ比１５％～８５％の範囲内の値から実質的にランダムに選ばれる。

　例えば、期間ｔ１～ｔ２では駆動信号ＰＷＭの瞬時デューティ比は７０％であり、一方、期間ｔ２～ｔ３では駆動信号ＰＷＭの瞬時デューティ比は１５％である。期間ｔ３～ｔ４，ｔ４～ｔ５，ｔ５～ｔ６について、変調信号Ｃｍｏｄは、瞬時デューティ比６０％，４５％，および８５％の値をそれぞれとる。期間ｔ６～ｔ１５などについても同様に、変調信号Ｃｍｏｄは、瞬時デューティ比１５％～８５％の範囲内の実質的にランダムな値をとる。

　ドライバ６２０は、変調信号Ｃｍｏｄに基づいて、駆動信号ＰＷＭ中のパルス群の瞬時デューティ比の時間平均を、実質的に目標デューティ比ｄｔ０（図８では５０％）に等しくしつつ、駆動信号ＰＷＭの瞬時デューティ比を上述のように実質的にランダムに変化させる。その結果、駆動信号ＰＷＭの周波数がＬＣＤパネル１１０のフレーム周波数に近い場合であっても、ディスプレイパネルの輝度ムラは認識されにくくなる。これは、駆動信号ＰＷＭのパルス群の瞬時デューティ比を変化させることによって、輝度ムラの境界がディスプレイパネル上で移動することによる。

　図８に示されるように、典型的にはコントローラ６３０は、パルス群が複数の時間間隔を実質的にランダムに有するように、ドライバ６２０を制御する。より具体的には、コントローラ６３０は、駆動信号ＰＷＭの瞬時デューティ比が１５％～８５％の範囲内の実質的にランダムな値をとるように、ドライバ６２０を制御する。このような構成は、デューティ比を規則的に変化させる上述の例と比較して、輝度ムラをさらに低減させることが可能である。

　バックライトシステム６００は、昇圧型チョッパ５１０を図５を参照して説明したように利用してもよい。スイッチング素子２１０としてＦＥＴ　５１２を利用することによって、バイポーラトランジスタなどと比較して、スイッチング効率が改善され得る。バックライトシステム６００は、昇圧型チョッパ５１０を利用することによって、電源ノード２５０に印加される電圧より高い電圧をＬＥＤ　２４０に供給することができる。これはバックライトシステム６００の低電圧動作を可能にする。

　上述の説明で、実施形態において用いられる機能は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせで実現され得る。例えば、ある実施形態においては、コントローラ２３０，６３０は、実質的にランダムな値、すなわちそれぞれ時間間隔、デューティ比を発生する。このようなランダムな値は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせで実現され得る。本明細書における「実質的にランダムな値」は、完全にランダムである必要はなく、ランダムにみなせる程度のバラツキを有していればよい。したがってコントローラ２３０，６３０は、例えばハードウェア乱数発生器を利用してもよく、疑似乱数をソフトウェアで発生してもよい。代替として、コントローラ２３０，６３０は、メモリに格納された乱数列を順次読み出してもよい。

　上述の説明で、さまざまな機能は、個別の要素として実現され得る。逆に、複数の機能が単一の要素として実現されてもよい。例えば複数の機能は、単一の半導体チップ、単一のハイブリッド集積回路など、単一の回路要素として実現されてもよい。上に実現されてもよい。

　当業者には理解されるように、上述のさまざまな要素（ハードウェアの要素、ソフトウェアのステップなど）は、その一部が省略されてもよい。逆に、付加的な要素を用いてもよい。

　ディスプレイパネルの輝度ムラを低減することができるバックライトシステムを提供できる点で有用である。

２００　バックライトシステム
２１０　スイッチング素子
２１２　制御端子
２１４，２１６　非制御端子
２２０　ドライバ
２３０　コントローラ
２４０　バックライト
２４２　発光ダイオード
２５０　電源ノード
２５２　グラウンド
Ｃｖ　明度信号
Ｃｍｏｄ　変調信号
ＰＷＭ　駆動信号

Claims

　ディスプレイパネルを照射するバックライトを駆動する装置であって、
　制御端子を有し、前記制御端子に印加される駆動信号に基づいて前記バックライトに流れる電流をスイッチングするスイッチング素子と、
　前記バックライトの明るさに応じて決定されるデューティ比を有する前記駆動信号として前記制御端子に出力するドライバと、
　前記駆動信号中のパルス群の時間間隔を制御するコントローラと
を備えるバックライトシステム。
　前記コントローラは、前記パルス群が、少なくとも１つの第１時間間隔および少なくとも１つの第２時間間隔を含むパターンを繰り返すように、前記ドライバを制御する請求項１に記載のバックライトシステム。
　前記コントローラは、前記パルス群が、第１時間間隔および第２時間間隔を交互に繰り返すように、前記ドライバを制御する請求項２に記載のバックライトシステム。
　前記コントローラは、前記パルス群が複数の時間間隔を実質的にランダムに有するように、前記ドライバを制御する請求項１に記載のバックライトシステム。
　前記スイッチング素子は昇圧型チョッパの一部である電界効果トランジスタであり、前記バックライトは発光ダイオードである、請求項１に記載のバックライトシステム。
　ディスプレイパネルを照射するバックライトを駆動する装置であって、
　制御端子を有し、前記制御端子に印加される駆動信号に基づいて前記バックライトに流れる電流をスイッチングするスイッチング素子と、
　前記バックライトの明るさに応じて決定される目標デューティ比を有する前記駆動信号として前記制御端子に出力するドライバと、
　前記駆動信号中のパルス群の瞬時デューティ比の時間平均を、実質的に前記目標デューティ比に等しくしつつ、前記瞬時デューティ比を変化させるコントローラと
を備えるバックライトシステム。
　前記コントローラは、前記パルス群が、少なくとも１つの第１デューティ比および少なくとも１つの第２デューティ比を含むパターンを繰り返すように、前記ドライバを制御する請求項６に記載のバックライトシステム。
　前記コントローラは、前記パルス群が、第１デューティ比および第２デューティ比を交互に繰り返すように、前記ドライバを制御する請求項７に記載のバックライトシステム。
　前記コントローラは、前記パルス群が複数のデューティ比を実質的にランダムに有するように、前記ドライバを制御する請求項６に記載のバックライトシステム。
　前記スイッチング素子は昇圧型チョッパの一部である電界効果トランジスタであり、前記バックライトは発光ダイオードである、請求項５に記載のバックライトシステム。