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Patent Searching and Data


Title:
BACKLIGHT UNIT AND DISPLAY APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/041100
Kind Code:
A1
Abstract:
A backlight unit (2) which emits illuminating light toward the outside includes a white-color light-emitting diode (4) for emitting the white-color light, and an LED lighting circuit (lighting control section) (12) configured to enable control for lighting drive of the light-emitting diode (4) using PWM light modulation. The LED lighting circuit (12) adjusts a color tone of the illuminating light by changing ON time of a duty cycle at a PWM light modulation section and the value of supply current to be supplyed to the light-emitting diode (4).

Inventors:
HAMADA TETSUYA
Application Number:
PCT/JP2008/057261
Publication Date:
April 02, 2009
Filing Date:
April 14, 2008
Export Citation:
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Assignee:
SHARP KK (JP)
HAMADA TETSUYA
International Classes:
H05B37/02
Domestic Patent References:
WO2005011006A12005-02-03
Foreign References:
JP2002324685A2002-11-08
JP2002134284A2002-05-10
JP2003163090A2003-06-06
Attorney, Agent or Firm:
IKEUCHI SATO & PARTNER PATENT ATTORNEYS (OAP TOWER8-30, Tenmabashi 1-chome,Kita-ku, Osaka-sh, Osaka 26, JP)
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Claims:
外部に向かって照明光を発光するバックライト装置であって、
 白色の光を発光する白色の発光ダイオードと、
 PWM調光を用いて、前記発光ダイオードの点灯駆動を制御可能に構成された点灯制御部を備え、
 前記点灯制御部は、前記PWM調光でのデューティ比のオン時間と、前記発光ダイオードに供給される供給電流値とを変更することにより、前記照明光の色調を調整する、
 ことを特徴とするバックライト装置。
前記点灯制御部には、前記照明光の色調を所定の色調に調整するときに、前記発光ダイオードに供給される実効電流値を一定に保った状態で、前記デューティ比のオン時間と前記供給電流値とを変更させる駆動指示部が設けられている請求項1に記載のバックライト装置。
前記駆動指示部には、前記発光ダイオードの点灯時間に応じて、前記デューティ比のオン時間と前記供給電流値とを変更させるタイマー部が用いられている請求項2に記載のバックライト装置。
前記照明光の色度を検出するカラーセンサ部を備えるとともに、
 前記駆動指示部には、前記カラーセンサ部の検出結果を用いて、前記照明光の色調の変化量を判定する判定部と、前記判定部の判定結果を用いて、前記デューティ比のオン時間と前記供給電流値とを変更させる変更指示部とが含まれている請求項2または3に記載のバックライト装置。
前記所定の色調は、前記発光ダイオードが発光する光の色調の初期値である請求項2~4のいずれか1項に記載のバックライト装置。
前記発光ダイオードには、予め色度が測定されて、その測定結果を基に二ランク以上のいずれかの色度ランクに振り分けられたものが使用されている請求項1~5のいずれか1項に記載のバックライト装置。
請求項1~6のいずれか1項に記載のバックライト装置を用いたことを特徴とする表示装置。
Description:
バックライト装置、及び表示装

 本発明は、バックライト装置、特に冷陰 蛍光管などの放電管を使用したバックライ 装置、及びこれを用いた表示装置に関する

 近年、例えば液晶表示装置は、在来のブ ウン管に比べて薄型、軽量などの特長を有 るフラットパネルディスプレイとして、液 テレビ、モニター、携帯電話などに幅広く 用されている。このような液晶表示装置に 、光を発光する照明装置(バックライト装置 )と、バックライト装置に設けられた光源か の光に対してシャッターの役割を果たすこ で所望画像を表示する液晶パネルとが含ま ている。

 また、上記バックライト装置には、冷陰 蛍光管や熱陰極蛍光管からなる線状光源を 晶パネルの側方または下方に配置したエッ ライト型または直下型のものが提供されて る。しかるに、上記のような冷陰極蛍光管 には水銀が含まれており、廃棄する冷陰極 光管のリサイクル等を行い難かった。そこ 、従来のバックライト装置には、水銀を使 していない発光ダイオード(LED)を光源に用 たバックライト装置が提案されている。ま 、このようなLEDを用いたバックライト装置 は、白色の光を発光する発光ダイオードを いたり、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の各 光を発光する三種類の発光ダイオードを設 て、これら三種類の発光ダイオードからの を白色光に混色したりして、液晶パネルへ 照明光を得ていた。

 また、上記従来のバックライト装置では 例えば特開2007-42758号公報に記載されている ように、白色の光を発光する発光ダイオード を複数直列に設けるとともに、これらの発光 ダイオードを定電流で駆動することが提案さ れている。また、この従来のバックライト装 置では、発光ダイオードに供給する供給電圧 を最適化することで発光ダイオードを含む回 路素子群の発熱を低減して、調光時でもバッ クライト装置を安定して点灯可能とされてい た。

 ところで、上記のような従来のバックラ ト装置では、白色の発光ダイオードへの供 電圧を変更することにより、液晶パネル(外 部)への照明光の明るさを調整することは可 であった。

 ところが、この従来のバックライト装置 は、RGBの三色の発光ダイオードを用いたも と異なり、上記照明光の色調を変更するこ ができずに、発光ダイオードに経年劣化が じたときなどに、発光性能が低下すること あった。

 具体的にいえば、上記のような従来のバ クライト装置では、例えば青色の光を発す 発光素子(チップ)と、この発光素子を覆う うに設けられるとともに、黄色の蛍光材ま は緑色及び赤色の蛍光材が含有された封止 脂を使用した、いわゆる擬似白色の発光ダ オードが用いられていた。このような擬似 色の発光ダイオードを用いた従来のバック イト装置では、その発光ダイオードの蛍光 や封止樹脂等に経年劣化が生じて、当該発 ダイオードからの光の色調が変化すると、 明光の色調もまた変化して是正することが きなかった。すなわち、上記三色の発光ダ オードを用いたバックライト装置では、RGB 各色光の割合を調整することにより照明光 色調を変更可能であったが、上記従来のバ クライト装置では、発光ダイオードからの の割合を調整することが不可能であるため 、照明光の色調を変更できずに、発光性能 低下を招くことがあった。

 上記の課題を鑑み、本発明は、白色の発 ダイオードに経年劣化が生じたときでも、 部への照明光の色調を調整することができ 発光性能に優れたバックライト装置、及び れを用いた表示装置を提供することを目的 する。

 上記の目的を達成するために、本発明にか るバックライト装置は、外部に向かって照 光を発光するバックライト装置であって、
 白色の光を発光する白色の発光ダイオード 、
 PWM調光を用いて、前記発光ダイオードの点 駆動を制御可能に構成された点灯制御部を え、
 前記点灯制御部は、前記PWM調光でのデュー ィ比のオン時間と、前記発光ダイオードに 給される供給電流値とを変更することによ 、前記照明光の色調を調整することを特徴 するものである。

 上記のように構成されたバックライト装 では、PWM調光でのデューティ比のオン時間 、白色の発光ダイオードに供給される供給 流値とを変更することにより、上記照明光 色調を調整する、点灯制御部が設けられて る。これにより、上記従来例と異なり、白 の発光ダイオードに経年劣化が生じたとき も、外部への照明光の色調を調整すること でき、発光性能に優れたバックライト装置 構成することができる。

 また、上記バックライト装置において、 記点灯制御部には、前記照明光の色調を所 の色調に調整するときに、前記発光ダイオ ドに供給される実効電流値を一定に保った 態で、前記デューティ比のオン時間と前記 給電流値とを変更させる駆動指示部が設け れていることが好ましい。

 この場合、駆動指示部が発光ダイオード 供給される実効電流値を一定に保った状態 照明光の色調を所定の色調に調整するので 当該照明光の輝度が変動するのを防ぐこと でき、より高性能なバックライト装置を構 することができる。

 また、上記バックライト装置において、 記駆動指示部には、前記発光ダイオードの 灯時間に応じて、前記デューティ比のオン 間と前記供給電流値とを変更させるタイマ 部が用いられてもよい。

 この場合、発光ダイオードの経年劣化に じて、上記オン時間と供給電流値を適切に 更させることができ、上記照明光の色調を 宜調整することが可能となって優れた発光 能を容易に維持することができる。

 また、上記バックライト装置において、前 照明光の色度を検出するカラーセンサ部を えるとともに、
 前記駆動指示部には、前記カラーセンサ部 検出結果を用いて、前記照明光の色調の変 量を判定する判定部と、前記判定部の判定 果を用いて、前記デューティ比のオン時間 前記供給電流値とを変更させる変更指示部 が含まれていることが好ましい。

 この場合、照明光の色調を精度よく調整 ることができ、優れた発光性能を有するバ クライト装置を容易に構成することができ 。

 また、上記バックライト装置において、 記所定の色調は、前記発光ダイオードが発 する光の色調の初期値であってもよい。

 この場合、発光ダイオードの経年劣化に る色調の変化を確実に抑えることができる

 また、上記バックライト装置において、 記発光ダイオードには、予め色度が測定さ て、その測定結果を基に二ランク以上のい れかの色度ランクに振り分けられたものが 用されていることが好ましい。

 この場合、上記照明光の色調の調整作業 り簡単に行うことができる発光性能に優れ バックライト装置を構成することができる

 また、本発明の表示装置は、上記いずれ のバックライト装置を用いたことを特徴と るものである。

 上記のように構成された表示装置では、 色の発光ダイオードに経年劣化が生じたと でも、外部への照明光の色調を調整するこ ができる発光性能に優れたバックライト装 が用いられているので、コスト安価で優れ 表示品位を有する高性能な表示装置を容易 構成することができる。

 本発明によれば、白色の発光ダイオード 経年劣化が生じたときでも、外部への照明 の色調を調整することができる発光性能に れたバックライト装置、及びこれを用いた 示装置を提供することが可能となる。

本発明の第1の実施形態にかかるバック ライト装置及び液晶表示装置を説明する図で ある。 上記バックライト装置の要部構成を説 する図である。 図1に示したLED点灯回路の構成例を説明 する図である。 図3に示したLED点灯回路の具体的な構成 を示すブロック図である。 上記バックライト装置の動作例を説明 る図であり、(a)は図1に示した発光ダイオー ドの発光特性を示すグラフであり、(b)及び(c) はそれぞれ照明光の色調に対する調整動作の 前後での発光ダイオードへの電圧波形を示す グラフである。 本発明の第2の実施形態にかかるバック ライト装置でのLED点灯回路の構成例を説明す る図である。 図6に示したLED点灯回路の具体的な構成 を示すブロック図である。

 以下、本発明のバックライト装置、及び れを用いた表示装置の好ましい実施形態に いて、図面を参照しながら説明する。なお 以下の説明では、本発明を透過型の液晶表 装置に適用した場合を例示して説明する。 た、各図中の構成部材の寸法は、実際の構 部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を 実に表したものではない。

 [第1の実施形態]
 図1は、本発明の第1の実施形態にかかるバ クライト装置及び液晶表示装置を説明する である。図2は、上記バックライト装置の要 構成を説明する図である。図1及び図2にお て、本実施形態の液晶表示装置1では、バッ ライト装置2と、バックライト装置2からの が照射されるとともに、情報を表示する表 部としての液晶パネル3とが設けられており これらバックライト装置2と液晶パネル3と 透過型の液晶表示装置1として一体化されて る。

 バックライト装置2は、光源としての複数 の発光ダイオード4と、複数の各発光ダイオ ド4からの光が導入される導光板5と、導光板 5の非液晶パネル3側に設けられた反射シート6 とを備えており、導光板5から液晶パネル3側 平面状の照明光を照射するようになってい 。また、バックライト装置2では、図2に例 するように、LED実装基板13上に直線上に実装 された8個の発光ダイオード4が使用されてい 。

 また、各発光ダイオード4には、例えば青 色の光を発する発光素子(チップ)と、この発 素子を覆うように設けられるとともに、黄 の蛍光材または緑色及び赤色の蛍光材が含 された封止樹脂を使用して、白色光を発光 る、いわゆる擬似白色の発光ダイオードが いられている。また、これらの発光ダイオ ド4では、液晶パネル3の大きさや当該液晶 ネル3で要求される輝度や表示品位等の表示 能などに応じて、発光ダイオード4の設置数 や種類、サイズなどが選択されている。具体 的にいえば、各発光ダイオード4には、例え 消費電力が1W程度のパワーLEDあるいは70mW程 の消費電力のチップLEDが適宜使用されるよ になっている。

 また、本実施形態のバックライト装置2で は、各発光ダイオード4には、予め色度が測 されて、その測定結果を基に二ランク以上 いずれかの色度ランクに振り分けられたも が使用されており、さらに、8個の発光ダイ ード4は、同一の色度ランクに振り分けられ たものが用いられている。

 また、液晶表示装置1では、液晶パネル3 導光板5との間に、例えば偏光シート7、プリ ズム(集光)シート8、及び拡散シート9が設置 れており、これらの光学シートによって、 ックライト装置2からの上記照明光の輝度上 などが適宜行われて、液晶パネル3の表示性 能を向上させるようになっている。

 また、液晶表示装置1では、液晶パネル3 含まれた図示しない信号線(ソースライン)及 び制御線(ゲートライン)がFPC(Flexible Printed Ci rcuit)10を介在させて駆動制御回路11に接続さ ている。そして、液晶表示装置1では、駆動 御回路11が上記信号線及び制御線に対して 画素単位の駆動制御を行うようになってい 。また、図1に例示するように、駆動制御回 11の近傍には、複数の発光ダイオード4を点 駆動する点灯制御部としてのLED点灯回路12 設置されている。このLED点灯回路12は、例え ばPWM調光を用いて、発光ダイオード4の点灯 動を制御可能に構成されている。さらに、LE D点灯回路12は、後に詳述するように、発光ダ イオード4に経年劣化が生じたときでも、照 光の色調を調整可能に構成されている。

 導光板5には、例えば透明なアクリル樹脂 などの合成樹脂が用いられている。また、導 光板5では、図1に例示するように、断面矩形 のものが使用されており、同図1の左側側面 が導入面として機能するようになっている。 すなわち、導光板5では、LED実装基板13上に配 列された8個の各発光ダイオード4からの光が 記導入面を介して導入される。そして、導 板5では、導入面から内部に導入された発光 ダイオード4の光は、右側側面側に導かれつ 、反射シート6により、拡散シート9に対向配 置された発光面から液晶パネル3に向かって 明光として適宜出射される。

 具体的には、発光ダイオード4及びLED実装 基板13、導光板5、及び反射シート6は図示し い筐体に収容されており、各発光ダイオー 4からの光は、外部への光漏れが極力防がれ 状態で、上記導入面から導光板5の内部に対 して、直接的にまたはリフレクターを介在さ せて間接的に効率よく導入されるようになっ ている。これにより、バックライト装置2で 、各発光ダイオード4の光利用効率を容易に 上させることができ、上記照明光の高輝度 を簡単に図ることができる。

 ここで、図3及び図4を参照して、LED点灯 路12について具体的に説明する。

 図3は図1に示したLED点灯回路の構成例を 明する図であり、図4は図3に示したLED点灯回 路の具体的な構成を示すブロック図である。

 図3に示すように、LED点灯回路12には、例 ばCPUやMPUなどを用いて構成されたタイマー 13、電流値設定部14、定電流回路部15、デュ ティ設定部16、及びPWM調光部17が設けられて いる。また、LED点灯回路12は、EEPROMなどの不 発性メモリを用いられるとともに、発光ダ オード4の点灯時間と上記照明光の色調変化 との関係を示すデータやLED点灯回路12の各部 用いられる所定のデータが予め格納された ーブル18を備えている。すなわち、テーブ 18には、発光ダイオード4の点灯時間と照明 の色調変化との関係を示すデータなどが試 やシミュレーションなどで予め把握され、 憶されている。

 また、LED点灯回路12には、例えば液晶表 装置1側に設けられたリモートコントローラ の操作入力器(図示せず)から調光指示信号 入力されるように構成されており、当該調 指示信号にてユーザが所望する色度や輝度 各指示値が通知される。そして、LED点灯回 12は、入力された調光指示信号に応じて、直 列に接続された8個の発光ダイオード4に対し 電力供給を行うようになっている。

 また、LED点灯回路12は、PWM調光でのオン/ フのデューティ比(オン時間(のパルス幅))を 変更するだけでなく、発光ダイオード4に供 される供給電流値も変更するようになって り、上記照明光の色調を所定の色調に自動 に調整したり、ユーザが所望する色調に整 たりできるように構成されている。さらに LED点灯回路12では、照明光の色調を所定の色 調に調整するときに、発光ダイオード4に供 される実効電流値を一定に保った状態で、 記デューティ比のオン時間と当該供給電流 とを変更させるようになっている。また、 記所定の色調には、例えば発光ダイオード4 発光する光の色調の初期値が用いられてい 。

 具体的にいえば、LED点灯回路12には、発 ダイオード4の点灯時間に応じて、デューテ 比のオン時間と供給電流値とを変更させる イマー部13が設けられている。また、LED点 回路12は、外部からの調光指示信号と、タイ マー部13からの指示信号とを用いて、デュー ィ比を設定するデューティ設定部16と、タ マー部13からの指示信号を用いて、供給電流 値を設定するための電流値設定部14とを具備 ている。また、LED点灯回路12には、図示し い電源回路に接続されるとともに、電流値 定部14からの指示信号に従って、一定の電流 を発生させてPWM調光部17に出力する定電流回 部15と、デューティ設定部16によって設定さ れたデューティ比と定電流回路部15からの電 を用いて、発光ダイオード4に対する電力供 給を行うPWM調光部17とが設けられている。

 図4も参照して、タイマー部13には、調光 示信号が入力されるとともに、その入力さ た調光指示信号にアナログ/デジタル変換処 理を施すA/D変換部13aと、このA/D変換部13aから の調光指示信号のデータが入力されるコンパ レータ部13bが設けられている。また、タイマ ー部13は、クロックパルスを発生するクロッ 発生部13c、及びコンパレータ部13bからの指 信号に応じて、クロック発生部13cからのク ックパルスを分周する分周部13dを備えてい 。さらに、タイマー部13には、分周部13dか のクロックパルスをカウントするカウンタ 部13e、及びカウンター部13eからのカウント 果(つまり、発光ダイオード4の点灯時間)と ーブル18内に記憶されている補正時間設定値 とを用いて、電流値設定部14とデューティ設 部16とに指示信号を出力する補正タイミン 指示部13fが設けられている。

 また、上記補正時間設定値には、例えば1 000時間単位の設定値が用いられており、補正 タイミング指示部13fは、発光ダイオード4の 灯時間が上記設定値を超過する毎に、定電 回路部15からPWM調光部17への電流値、及びデ ーティ設定部16によって設定されるデュー ィ比を変更させるように構成されている。

 コンパレータ部13bは、上記調光指示信号 データとテーブル18内の閾値との比較を行 ことにより、分周部13dの分周率を指示する うになっている。すなわち、タイマー部13で は、発光ダイオード4での調光率に応じて、 ウンター部13eでのカウント結果を変更する うになっている。具体的には、上記閾値と て調光率、50%がテーブル18に保持されている 場合、コンパレータ部13bは、調光指示信号の データが50%未満であるときには、1/2倍に分周 するよう分周部13dに指示信号を出力する。こ れにより、分周部13dでは、クロック発生部13c からのクロックパルスが1/2倍に分周されてカ ウンター部13eに出力される。

 一方、調光指示信号のデータが50%以上で るときには、コンパレータ部13bは、1倍の分 周率、つまりクロックパルスを分周しないこ とを指示する指示信号を分周部13dに出力する 。

 以上のように、タイマー部13では、コン レータ部13bが調光指示信号の大きさ(調光率) に応じて、分周部13dでの分周率を変更させる ようになっている。これにより、発光ダイオ ード4が低輝度で点灯動作される場合と、高 度で点灯動作される場合とにおいて、カウ ター部13eでのカウント動作を変更させるこ が可能となる。この結果、補正タイミング 示部13fでの判定動作、つまり電流値設定部14 及びデューティ設定部16への指示信号の出力 イミングを、発光ダイオード4の経年劣化に 応じたより適切なタイミングで行わせること ができる。

 なお、上記の説明以外に、例えば上記閾 として、調光率、25%、50%、及び75%が設定さ 、コンパレータ部13bが0%以上25%未満、25%以 50%未満、50%以上75%未満、及び75%以上100%以下 四段階にそれぞれ応じた分周率、1/4倍、2/4 、3/4倍、及び4/4倍を指示する構成でもよい

 電流値設定部14は、基準電圧を発生する 準電圧発生部14aと、基準電圧発生部14aと定 流回路部15との間に接続されるととともに、 定電流回路部15からPWM調光部17に出力された 流をモニターする電流モニター用素子14bを 備している。そして、電流値設定部14では、 補正タイミング指示部13fからの指示信号に従 って、基準電圧発生部14aでの基準電圧がテー ブル18内のデータから選択されることにより 定電流回路部15で発生される一定の電流の きさが変更されて、PWM調光部17から発光ダイ オード4への供給電流値もまた変更される。

 デューティ設定部16には、調光指示信号 入力される第1のパルス発生部16aと、補正タ ミング指示部13fからの指示信号が入力され 第2のパルス発生部16bと、第1及び第2のパル 発生部16a、16bからのパルスを重畳するパル 重畳部16cとが設けられている。第1のパルス 発生部16aは、入力された調光指示信号に応じ たパルスをパルス重畳部16cに出力する。

 一方、第2のパルス発生部16bは、所定のパ ルス幅のパルスをパルス重畳部16cに出力する ように構成されている。さらに、この第2の ルス発生部16bは、補正タイミング指示部13f らの指示信号が入力されると、テーブル18か ら、パルス重畳部16cに出力するパルスのパル ス幅を広くする拡大割合(例えば、5%)の値を 得して、その取得した拡大割合の値に従っ 、パルス幅を広げたパルスをパルス重畳部16 cに出力する。すなわち、第2のパルス発生部1 6bは、発光ダイオード4の点灯時間に応じたパ ルスをパルス重畳部16cに出力するように構成 されている。

 そして、パルス重畳部16cが、第1及び第2 パルス発生部16a、16bからのパルスを重畳す ことにより、調光指示信号と発光ダイオー 4の点灯時間とを反映したパルスが生成され 。そして、パルス重畳部16cは、PWM調光にお るPWM周期でのオン期間(デューティ比)を指 する指示信号として、生成したパルスをPWM 光部17に出力する。

 PWM調光部17では、パルス重畳部16cからの 示信号によって指示されたPWM周期でのオン 間の間に、定電流回路部15からの電流が供給 電流として発光ダイオード4に流される。ま 、PWM調光部17では、は4の点灯時間(経年劣化) に応じて、照明光の色調を上記所定の色調に 自動的に調整するときでは、発光ダイオード 4に供給される実効電流値を一定に保った状 で、上記デューティ比のオン時間と当該供 電流値とが変更される。

 以上のように、本実施形態のバックライ 装置2では、テーブル18内の上記補正時間設 値に応じて、タイマー部13の補正タイミン 指示部13fが基準電圧発生部14a及び第2のパル 発生部16bに指示信号を出力するとともに、 準電圧発生部14a及び第2のパルス発生部16bは それぞれテーブル18内のデータ(基準電圧及び パルス幅の拡大割合)を用いている。つまり 本実施形態のバックライト装置2では、タイ ー部13及びテーブル18が、照明光の色調を所 定の色調に調整するときに、発光ダイオード 4に供給される実効電流値を一定に保った状 で、デューティ比のオン時間と供給電流値 を変更させる駆動指示部を構成している。

 次に、図5も参照して、本実施形態のバッ クライト装置2の動作について具体的に説明 る。尚、以下の説明では、照明光の色調を 記所定の色調に自動的に調整する調整する 整動作について主に説明する。

 図5は上記バックライト装置の動作例を説 明する図であり、図5(a)は図1に示した発光ダ オードの発光特性を示すグラフであり、図5 (b)及び図5(c)はそれぞれ照明光の色調に対す 調整動作の前後での発光ダイオードへの電 波形を示すグラフである。

 発光ダイオード4では、経年劣化に応じて 、図5(a)に矢印にて例示するように、色調が 化する。つまり、発光ダイオード4では、そ 蛍光材や封止樹脂などに経年劣化が生じる 、その経年劣化に伴って、発光色が例えば 色側にシフトする。一方、発光ダイオード4 では、同図5(a)に曲線にて示すように、その 動電流値(供給電流値)がamA、bmA、cmA、dmA、及 びemAと大きくなるについて、色調も青色側に シフトする。

 そこで、本実施形態のバックライト装置2 では、LED点灯回路12は、上記調光指示信号に って任意のN%(Nは、整数)の調光率が指示さ た場合に、初期段階(例えば、工場出荷の段 )のとき、PWM周期fでのオン時間をT1とし、供 給電流値をA1とする。その後、発光ダイオー 4の点灯時間が上記補正時間設定値を超えた 値となって、補正タイミング指示部13fが基準 電圧発生部14aと第2のパルス発生部16bに指示 号を出力したときに、上記N%の調光率が指示 されると、LED点灯回路12では、テーブル18内 データに基づいて、基準電圧発生部14aでの 準電圧が小さくされ、かつ、第2のパルス発 部16bからのパルスのパルス幅が大きくされ 。これにより、LED点灯回路12では、図5(b)及 図5(c)に各々斜線部にて示す、実効電流値が 一定となるように、PWM周期fでのオン時間がT2 とされ、供給電流値がA2とされて、発光ダイ ード4への電力供給が行われて、照明光の色 調が所定の色調に調整される。すなわち、供 給電流値がA1よりも小さくされることで照明 の色調を黄色側にシフトさせつつ、オン時 をT1よりも大きくすることで、実効電流値 変化するのを防いで輝度の変動が生じるの 防止した状態で、調整動作が行われる。

 以上のように構成された本実施形態のバ クライト装置2では、LED点灯回路(点灯制御 )12がPWM調光を用いて、白色の発光ダイオー 4の点灯駆動を制御可能に構成されるととも 、LED点灯回路12は、PWM調光でのデューティ のオン時間と、発光ダイオード4に供給され 供給電流値とを変更することにより、液晶 ネル(外部)3への照明光の色調を調整するよ に構成されている。これにより、本実施形 では、上記従来例と異なり、白色の発光ダ オード4に経年劣化が生じたときでも、外部 への照明光の色調を調整することができ、発 光性能に優れたバックライト装置2を構成す ことができる。

 また、本実施形態のバックライト装置2で は、図5(b)及び図5(c)に示したように、LED点灯 路12が照明光の色調を所定の色調に調整す ときに、発光ダイオード4に供給される実効 流値を一定に保った状態で、デューティ比 オン時間と供給電流値とを変更させている これにより、本実施形態のバックライト装 2では、照明光の輝度が変動するのを防ぐこ とができ、より高性能なバックライト装置2 構成することができる。

 また、以上のように、本実施形態のバッ ライト装置2では、輝度変動を生じさせるこ となく、照明光の色調を調整することができ るので、RGBの三色の発光ダイオードを用いた バックライト装置に比べ、発光ダイオードの 設置数が大幅に削減されたバックライト装置 において、モノクロの液晶表示装置に好適な バックライト装置を容易に構成することがで きる。

 つまり、上記モノクロの液晶表示装置は MRIやレントゲンなどによる結果解析に使用 れる医療用途やグラビア印刷などの高精細 印刷用途あるいはCG(Computer Graphics)などのデ ザイン用途に用いられており、このモノクロ の液晶表示装置では、照明光の色調を微細に 調整することが要求されている。これに対し て、本実施形態のバックライト装置2では、 ン時間と供給電流値とを変更することによ 、輝度変動を生じさせることなく、照明光 色調を調整可能であるので、モノクロの液 表示装置での上記要求を十分に満足するこ ができるからである。

 また、本実施形態のバックライト装置2で は、タイマー部13が発光ダイオード4の点灯時 間に応じて、上記デューティ比のオン時間と 上記供給電流値とを変更させるように構成さ れている。これにより、本実施形態のバック ライト装置2では、発光ダイオード4の経年劣 に応じて、上記のオン時間と供給電流値を 切に変更させることができ、上記照明光の 調を適宜調整することが可能となって優れ 発光性能を容易に維持することができる。

 また、本実施形態のバックライト装置2で は、LED点灯回路12が所定の色調として、発光 イオード4が発光する光の色調の初期値を用 いているので、当該発光ダイオード4の経年 化による色調の変化を確実に抑えることが きる。

 また、本実施形態の液晶表示装置1では、 白色の発光ダイオード4に経年劣化が生じた きでも、外部への照明光の色調を調整する とができる発光性能に優れたバックライト 置2が用いられているので、コスト安価で優 た表示品位を有する高性能な液晶表示装置1 を容易に構成することができる。

 [第2の実施形態]
 図6は本発明の第2の実施形態にかかるバッ ライト装置でのLED点灯回路の構成例を説明 る図であり、図7は図6に示したLED点灯回路の 具体的な構成を示すブロック図である。図に おいて、本実施形態と上記第1の実施形態と 主な相違点は、上記照明光の色度を検出す カラーセンサ部を設けるとともに、タイマ 部に代えて、カラーセンサ部の検出結果を いて、前記照明光の色調の変化量を判定す 判定部と、判定部の判定結果を用いて、デ ーティ比のオン時間と供給電流値とを変更 せる変更指示部を具備する色調変化量判定 をLED点灯回路に設けた点である。なお、上 第1の実施形態と共通する要素については、 じ符号を付して、その重複した説明を省略 る。

 すなわち、図6及び図7に示すように、本 施形態のバックライト装置2は、所定のデー が予め格納されているテーブル18’と、上 照明光の色度を検出するカラーセンサ部20に 接続されるとともに、テーブル18’内のデー とカラーセンサ部20からの検出結果とを用 て、照明光の色調の変化量を判定する色調 化量判定部19とを備えている。また、本実施 形態のバックライト装置2では、上記第1の実 形態と同様に、色調変化量判定部19及びテ ブル18’が、照明光の色調を所定の色調に調 整するときに、発光ダイオード4に供給され 実効電流値を一定に保った状態で、デュー ィ比のオン時間と供給電流値とを変更させ 駆動指示部を構成している。

 カラーセンサ部20には、例えば導光板5の 傍に設置されるとともに、照明光に含まれ 赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の色度をそれ れ検出するR色センサ20a、G色センサ20b、及 B色センサ20cが設けられている。

 テーブル18’には、発光ダイオード4の点 動作の初期段階(例えば、工場出荷段階)で カラーセンサ部20のRGB毎の検出結果と、この 検出結果を基準値としたときの変化量に対応 した基準電圧発生部14a及び第2のパルス発生 16bへの指示信号(基準電圧及びパルス幅の拡 割合)が試験やシミュレーションなどで予め 把握され、記憶されている。

 色調変化量判定部19には、R色センサ20a、G 色センサ20b、及びB色センサ20cに接続されて 各検出結果が入力される判定部としてのコ パレータ部19aと、コンパレータ部19aと基準 圧発生部14a及び第2のパルス発生部16bとの間 接続された変更指示部19bとが設けられてい 。コンパレータ部19aは、RGBの色毎の検出結 とテーブル18’内のデータを用いて、照明 の色調の変化量をRGBの色毎に判定する。ま 、変更指示部19bは、コンパレータ部19aから 判定結果とテーブル18’内のデータを用いて 、上記基準電圧及びパルス幅の拡大割合を定 めて、基準電圧発生部14a及び第2のパルス発 部16bへの指示信号にそれぞれ含めて出力す 。これにより、上記デューティ比のオン時 と供給電流値とが変更指示部19bからの指示 号に応じて、変更される。

 以上の構成により、本実施形態のバック イト装置2は、第1の実施形態のものと同様 作用効果を奏する。また、本実施形態のバ クライト装置2では、RGBの色毎に照明光の色 を検出するカラーセンサ部20が設けられて る。また、コンパレータ部(判定部)19aがRGBの 色毎にカラーセンサ部20の検出結果を用いて 照明光の色調の変化量を判定し、変更指示 19bがコンパレータ部19aの判定結果を用いて デューティ比のオン時間と供給電流値とを 更させている。これにより、本実施形態で 、照明光の色調を精度よく調整することが き、優れた発光性能を有するバックライト 置2を容易に構成することができる。

 尚、上記の実施形態はすべて例示であっ 制限的なものではない。本発明の技術的範 は特許請求の範囲によって規定され、そこ 記載された構成と均等の範囲内のすべての 更も本発明の技術的範囲に含まれる。

 例えば、上記の説明では、本発明を透過 の液晶表示装置に適用した場合について説 したが、本発明のバックライト装置はこれ 限定されるものではなく、発光ダイオード 光を利用して、画像、文字などの情報を表 する非発光型の表示部を備えた各種表示装 に適用することができる。具体的には、半 過型の液晶表示装置、あるいは液晶パネル ライトバルブに用いた投写型表示装置に本 明のバックライト装置を好適に用いること できる。

 また、上記の説明以外に、本発明は、レ トゲン写真に光を照射するシャウカステン るいは写真ネガ等に光を照射して視認をし くするためのライトボックスや、看板や駅 内の壁面などに設置される広告等をライト ップする発光装置のバックライト装置とし 好適に用いることができる。

 また、上記の説明では、複数の発光ダイ ードを直線上に実装したLED実装基板と導光 を具備したエッジライト型のバックライト 置に適用した場合について説明したが、本 明は、PWM調光を用いて、(擬似)白色の発光 イオードの点灯駆動を制御可能に構成され 点灯制御部を備えたバックライト装置にお て、点灯制御部は、PWM調光でのデューティ のオン時間と、発光ダイオードに供給され 供給電流値とを変更することにより、照明 の色調を調整するものであれば、発光ダイ ードの設置数や設置方法(設置箇所)あるいは 導光板の有無などは何等上記のものに限定さ れない。すなわち、本発明は、直下型やタン デム型等の他の形式のバックライト装置に適 用することができる。

 また、上記の説明では、電流値設定部に 準電圧発生部を用いた構成について説明し が、本発明の電流値設定部はこれに限定さ るものではなく、例えば可変抵抗を使用し 、定電流回路部から出力される(供給)電流 を変更させる構成でもよい。

 また、上記の説明では、予め色度が測定 れて、その測定結果を基に二ランク以上の ずれかの色度ランクに振り分けられた発光 イオードを使用した場合について説明した 、本発明はこれに限定されない。また、上 発光ダイオード以外に、紫外光などの青色 以外の第1の色の光を発光する発光素子と、 第1の色の光の一部を、当該第1の色の光と補 関係にある第2の色の光に変換する蛍光体や 波長吸収剤などが設けられて、第1及び第2の の光を混色することで白色の光を発する発 ダイオードを使用することができる。

 但し、上記実施形態のように、予めいず かの色度ランクに振り分けられた発光ダイ ードを使用する場合の方が、発光性能が比 的製品バラツキの大きい(擬似)白色の発光 イオードを複数用いるときでも、上記照明 の色調の調整作業より簡単に行うことがで る発光性能に優れたバックライト装置を構 することができる点で好ましい。

 また、上記の説明以外に、第1及び第2の 施形態を組み合わせたものでもよい。

 本発明は、白色の発光ダイオードに経年 化が生じたときでも、外部への照明光の色 を調整することができる発光性能に優れた ックライト装置、及びこれを用いた表示装 に対して有用である。