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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6134701
(24)【登録日】2017年4月28日
(45)【発行日】2017年5月24日
(54)【発明の名称】ＬＥＤアレイ制御のための装置及び方法
(51)【国際特許分類】
H05B 37/02 20060101AFI20170515BHJP
H01L 33/00 20100101ALI20170515BHJP
H04N 5/66 20060101ALI20170515BHJP
【ＦＩ】
H05B37/02 J
H01L33/00 J
H04N5/66 102A
【請求項の数】15
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2014-502662(P2014-502662)
(86)(22)【出願日】2012年3月26日
(65)【公表番号】特表2014-515865(P2014-515865A)
(43)【公表日】2014年7月3日
(86)【国際出願番号】US2012030599
(87)【国際公開番号】WO2012135135
(87)【国際公開日】20121004
【審査請求日】2015年3月24日
(31)【優先権主張番号】13/072,183
(32)【優先日】2011年3月25日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】390020248
【氏名又は名称】日本テキサス・インスツルメンツ株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】507107291
【氏名又は名称】テキサス インスツルメンツ インコーポレイテッド
(74)【上記1名の代理人】
【識別番号】100098497
【弁理士】
【氏名又は名称】片寄 恭三
(72)【発明者】
【氏名】アリ カレヴィ ヴァーナネン
(72)【発明者】
【氏名】ユッシ ペッテリ ティッカナン
(72)【発明者】
【氏名】ウラディミール トゥロンディン
【審査官】
田中 友章
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００８−２６８８９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００９−０２５８０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００９−０５３４７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００６−３０１４５０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０５Ｂ ３７／０２
Ｈ０１Ｌ ３３／００
Ｈ０４Ｎ ５／６６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイを駆動するための制御モジュールであって、
前記制御モジュールが、前記制御モジュールの内部の構成要素と前記制御モジュールの外部の構成要素との間の電気的接続を提供するための複数の電気的端子を含み、
前記ＬＥＤアレイが、Ｎ個の前記電気的端子への個別の接続のために構成される前記制御モジュールの外部に配置される少なくともＮ＞２個のコラム導体を含むと共に、Ｙ個の前記電気的端子への個別の接続のために構成される前記制御モジュールの外部に配置される少なくともＹ＞２個のロー導体を含み、前記制御モジュールの外部に配置される少なくともＮ×Ｙ個のＬＥＤを更に含み、少なくとも１つのＬＥＤが前記コラム導体とロー導体の各個別の対の間に接続され、
前記制御モジュールが、前記制御モジュール内に配置される、
前記Ｎ個の電気的端子の個別の電気的端子に電気的に接続される出力を有するＮ個のＬＥＤ電流ドライバと、
Ｙ個のトランジスタスイッチであって、前記トランジスタスイッチの各々が、前記Ｙ個の電気的端子の個別の電気的端子に別々に接続されるスイッチ端子の第１のセットを有すると共に、共通電圧ポイントに電気的に接続されるスイッチ端子の第２のセットを有する、前記Ｙ個のトランジスタスイッチと、
連続する数の個別のＬＥＤ駆動期間の各々の間に、前記Ｎ個のＬＥＤ電流ドライバと前記Ｙ個のトランジスタスイッチの状態を制御するためコントローラであって、ＬＥＤ駆動期間の所与のＬＥＤ駆動期間の間に、前記Ｎ個のＬＥＤ電流ドライバの全てがアクティブにされ、前記トランジスタスイッチの１つのみがオンにされ、そのため、前記オントランジスタスイッチに関連付けられるロー導体に接続される前記Ｎ個のＬＥＤのみが駆動されようにする、前記コントローラと、
を更に含む、制御モジュール。
前記制御モジュールが、前記制御モジュールの内部の構成要素と前記制御モジュールの外部の構成要素との間の電気的接続を提供するための複数の電気的端子を含み、
前記ＬＥＤアレイが、Ｎ個の前記電気的端子への個別の接続のために構成される前記制御モジュールの外部に配置される少なくともＮ＞２個のコラム導体を含むと共に、Ｙ個の前記電気的端子への個別の接続のために構成される前記制御モジュールの外部に配置される少なくともＹ＞２個のロー導体を含み、前記制御モジュールの外部に配置される少なくともＮ×Ｙ個のＬＥＤを更に含み、少なくとも１つのＬＥＤが前記コラム導体とロー導体の各個別の対の間に接続され、
前記制御モジュールが、前記制御モジュール内に配置される、
前記Ｎ個の電気的端子の個別の電気的端子に電気的に接続される出力を有するＮ個のＬＥＤ電流ドライバと、
Ｙ個のトランジスタスイッチであって、前記トランジスタスイッチの各々が、前記Ｙ個の電気的端子の個別の電気的端子に別々に接続されるスイッチ端子の第１のセットを有すると共に、共通電圧ポイントに電気的に接続されるスイッチ端子の第２のセットを有する、前記Ｙ個のトランジスタスイッチと、
連続する数の個別のＬＥＤ駆動期間の各々の間に、前記Ｎ個のＬＥＤ電流ドライバと前記Ｙ個のトランジスタスイッチの状態を制御するためコントローラであって、ＬＥＤ駆動期間の所与のＬＥＤ駆動期間の間に、前記Ｎ個のＬＥＤ電流ドライバの全てがアクティブにされ、前記トランジスタスイッチの１つのみがオンにされ、そのため、前記オントランジスタスイッチに関連付けられるロー導体に接続される前記Ｎ個のＬＥＤのみが駆動されようにする、前記コントローラと、
を更に含む、制御モジュール。
【請求項2】
請求項１に記載の制御モジュールであって、
一連の連続するピクチャフレームの間に画像が生成され、各ピクチャフレームが少なくとも３つのサブフレームに小区分され、各サブフレームが前記ＬＥＤ駆動期間の少なくとも１つを含む、制御モジュール。
一連の連続するピクチャフレームの間に画像が生成され、各ピクチャフレームが少なくとも３つのサブフレームに小区分され、各サブフレームが前記ＬＥＤ駆動期間の少なくとも１つを含む、制御モジュール。
【請求項3】
請求項２に記載の制御モジュールであって、
各サブフレームが、前記ロー導体の第１のロー導体に接続される前記ＬＥＤが駆動される第１の駆動期間と、その後に続く、前記ロー導体の第２のロー導体に接続される前記ＬＥＤが駆動される第２の駆動期間と、その後に続く、前記ロー導体の第３のロー導体に接続される前記ＬＥＤが駆動される第３の駆動期間とを含む、制御モジュール。
各サブフレームが、前記ロー導体の第１のロー導体に接続される前記ＬＥＤが駆動される第１の駆動期間と、その後に続く、前記ロー導体の第２のロー導体に接続される前記ＬＥＤが駆動される第２の駆動期間と、その後に続く、前記ロー導体の第３のロー導体に接続される前記ＬＥＤが駆動される第３の駆動期間とを含む、制御モジュール。
【請求項4】
請求項３に記載の制御モジュールであって、
各ピクチャフレームが少なくとも４つのサブフレームに小区分され、各サブフレームが、前記ロー導体の第１のロー導体に接続される前記ＬＥＤが駆動される第１の駆動期間と、その後に続く、前記ロー導体の第２のロー導体に接続される前記ＬＥＤが駆動される第２の駆動期間と、その後に続く、前記ロー導体の第３のロー導体に接続される前記ＬＥＤが駆動される第３の駆動期間とを含む、制御モジュール。
各ピクチャフレームが少なくとも４つのサブフレームに小区分され、各サブフレームが、前記ロー導体の第１のロー導体に接続される前記ＬＥＤが駆動される第１の駆動期間と、その後に続く、前記ロー導体の第２のロー導体に接続される前記ＬＥＤが駆動される第２の駆動期間と、その後に続く、前記ロー導体の第３のロー導体に接続される前記ＬＥＤが駆動される第３の駆動期間とを含む、制御モジュール。
【請求項5】
請求項１に記載の制御モジュールであって、
前記Ｎ個のＬＥＤ電流ドライバの各々が、調節可能な電流レベル出力を含み、前記コントローラが、前記電流ドライバ電流レベル出力の各々を別々に制御するように構成される、制御モジュール。
前記Ｎ個のＬＥＤ電流ドライバの各々が、調節可能な電流レベル出力を含み、前記コントローラが、前記電流ドライバ電流レベル出力の各々を別々に制御するように構成される、制御モジュール。
【請求項6】
発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイと制御モジュールとを含む照明アッセンブリであって、
前記発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイが、
Ｎが少なくとも３である、Ｎ個のコラム導体と、
Ｙが少なくとも３である、Ｙ個のロー導体と、
少なくともＮ×Ｙ個のＬＥＤであって、少なくとも１つのＬＥＤが前記コラム導体とロー導体との各個別の対の間に接続され、第１の色のＬＥＤのみが前記ロー導体の第１のロー導体に接続され、第２の色のＬＥＤのみが前記ロー導体の第２のロー導体に接続され、第３の色のＬＥＤのみが前記ロー導体の第３のロー導体に接続され、前記第１、第２及び第３の色が異なる色である、前記少なくともＮ×Ｙ個のＬＥＤと、
を含み、
前記制御モジュールが、
前記制御モジュール内の構成要素と前記制御モジュールの外の構成要素との間の電気的接続を提供するための複数の電気的端子であって、前記制御モジュールの外の構成要素が前記ＬＥＤアレイを含み、Ｎ個の前記電気的端子が前記コラム導体の個別のコラム導体に接続され、Ｙ個の前記電気的端子が前記ロー導体の個別のロー導体に接続される、前記複数の電気的端子と、
前記制御モジュールの内部にあり、前記Ｎ個の電気的端子の個別の電気的端子に電気的に接続される出力を有する、Ｎ個のＬＥＤ電流ドライバと、
前記制御モジュールの内部のＹ個のトランジスタスイッチであって、前記トランジスタスイッチの各々が、前記Ｙ個の電気的端子の個別の電気的端子に別々に接続される第１の端子のセットを有し、各前記トランジスタスイッチが、共通電圧ポイントに電気的に接続される端子の第２のセットを有する、前記Ｙ個のトランジスタスイッチと、
前記制御モジュールの内部にあり、前記Ｎ個のＬＥＤ電流ドライバと前記Ｙ個のトランジスタスイッチとの状態を制御するために構成される、コントローラと、
を含む、照明アッセンブリ。
前記発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイが、
Ｎが少なくとも３である、Ｎ個のコラム導体と、
Ｙが少なくとも３である、Ｙ個のロー導体と、
少なくともＮ×Ｙ個のＬＥＤであって、少なくとも１つのＬＥＤが前記コラム導体とロー導体との各個別の対の間に接続され、第１の色のＬＥＤのみが前記ロー導体の第１のロー導体に接続され、第２の色のＬＥＤのみが前記ロー導体の第２のロー導体に接続され、第３の色のＬＥＤのみが前記ロー導体の第３のロー導体に接続され、前記第１、第２及び第３の色が異なる色である、前記少なくともＮ×Ｙ個のＬＥＤと、
を含み、
前記制御モジュールが、
前記制御モジュール内の構成要素と前記制御モジュールの外の構成要素との間の電気的接続を提供するための複数の電気的端子であって、前記制御モジュールの外の構成要素が前記ＬＥＤアレイを含み、Ｎ個の前記電気的端子が前記コラム導体の個別のコラム導体に接続され、Ｙ個の前記電気的端子が前記ロー導体の個別のロー導体に接続される、前記複数の電気的端子と、
前記制御モジュールの内部にあり、前記Ｎ個の電気的端子の個別の電気的端子に電気的に接続される出力を有する、Ｎ個のＬＥＤ電流ドライバと、
前記制御モジュールの内部のＹ個のトランジスタスイッチであって、前記トランジスタスイッチの各々が、前記Ｙ個の電気的端子の個別の電気的端子に別々に接続される第１の端子のセットを有し、各前記トランジスタスイッチが、共通電圧ポイントに電気的に接続される端子の第２のセットを有する、前記Ｙ個のトランジスタスイッチと、
前記制御モジュールの内部にあり、前記Ｎ個のＬＥＤ電流ドライバと前記Ｙ個のトランジスタスイッチとの状態を制御するために構成される、コントローラと、
を含む、照明アッセンブリ。
【請求項7】
請求項６に記載の照明アッセンブリであって、
前記コントローラが、連続する数の個別のＬＥＤ駆動期間の所与の１つの間に、前記Ｎ個のＬＥＤ電流ドライバの全てがアクティブにされ、前記トランジスタスイッチの１つのみがオンにされ、そのため、前記オントランジスタスイッチに関連付けられるロー導体に接続される前記少なくともＮ個のＬＥＤのみが駆動されるように更に構成される、照明アッセンブリ。
前記コントローラが、連続する数の個別のＬＥＤ駆動期間の所与の１つの間に、前記Ｎ個のＬＥＤ電流ドライバの全てがアクティブにされ、前記トランジスタスイッチの１つのみがオンにされ、そのため、前記オントランジスタスイッチに関連付けられるロー導体に接続される前記少なくともＮ個のＬＥＤのみが駆動されるように更に構成される、照明アッセンブリ。
【請求項8】
請求項７に記載の照明アッセンブリであって、
少なくとも２つのＬＥＤが、コラム導体とロー導体の各個別の対の間に直列に接続される、照明アッセンブリ。
少なくとも２つのＬＥＤが、コラム導体とロー導体の各個別の対の間に直列に接続される、照明アッセンブリ。
【請求項9】
請求項６に記載の制御モジュールであって、
前記Ｎ個のＬＥＤ電流ドライバの各々が、調節可能な電流レベル出力を含み、前記コントローラが、前記電流ドライバ電流レベル出力の各々を別々に制御することができる、照明アッセンブリ。
前記Ｎ個のＬＥＤ電流ドライバの各々が、調節可能な電流レベル出力を含み、前記コントローラが、前記電流ドライバ電流レベル出力の各々を別々に制御することができる、照明アッセンブリ。
【請求項10】
請求項６に記載の制御モジュールであって、
一連の連続するピクチャフレームの間に画像が生成され、各ピクチャフレームが少なくとも３つのサブフレームに小区分され、各サブフレームが、その間に少なくとも前記ＬＥＤの幾つかが駆動される、少なくとも１つのＬＥＤ駆動期間を含む、制御モジュール。
一連の連続するピクチャフレームの間に画像が生成され、各ピクチャフレームが少なくとも３つのサブフレームに小区分され、各サブフレームが、その間に少なくとも前記ＬＥＤの幾つかが駆動される、少なくとも１つのＬＥＤ駆動期間を含む、制御モジュール。
【請求項11】
請求項１０に記載の制御モジュールであって、
各サブフレームが、前記第１の色の前記ＬＥＤのみが駆動される第１の複数のＬＥＤ駆動期間と、前記第２の色の前記ＬＥＤのみが駆動される第２の複数のＬＥＤ駆動期間と、前記第３の色の前記ＬＥＤのみが駆動される第３の複数のＬＥＤ駆動期間とを含む、制御モジュール。
各サブフレームが、前記第１の色の前記ＬＥＤのみが駆動される第１の複数のＬＥＤ駆動期間と、前記第２の色の前記ＬＥＤのみが駆動される第２の複数のＬＥＤ駆動期間と、前記第３の色の前記ＬＥＤのみが駆動される第３の複数のＬＥＤ駆動期間とを含む、制御モジュール。
【請求項12】
請求項１０に記載の制御モジュールであって、
前記サブフレームの第１のサブフレームの間に、前記第１の複数のＬＥＤ駆動期間の全期間が、前記第２の複数のＬＥＤ駆動期間の全期間を超え、且つ、前記第３の複数のＬＥＤ駆動期間の全期間を超え、
前記サブフレームの第２のサブフレームの間に、前記第２の複数のＬＥＤ駆動期間の全期間が、前記第１の複数のＬＥＤ駆動期間の全期間を超え、且つ、前記第３の複数のＬＥＤ駆動期間の全期間を超え、更に、
前記サブフレームの第３のサブフレームの間に、前記第３の複数の駆動期間の全期間が、前記第１の複数の駆動期間の全期間を超え、且つ、前記第２の複数のドライバ期間の全期間を超える、制御モジュール。
前記サブフレームの第１のサブフレームの間に、前記第１の複数のＬＥＤ駆動期間の全期間が、前記第２の複数のＬＥＤ駆動期間の全期間を超え、且つ、前記第３の複数のＬＥＤ駆動期間の全期間を超え、
前記サブフレームの第２のサブフレームの間に、前記第２の複数のＬＥＤ駆動期間の全期間が、前記第１の複数のＬＥＤ駆動期間の全期間を超え、且つ、前記第３の複数のＬＥＤ駆動期間の全期間を超え、更に、
前記サブフレームの第３のサブフレームの間に、前記第３の複数の駆動期間の全期間が、前記第１の複数の駆動期間の全期間を超え、且つ、前記第２の複数のドライバ期間の全期間を超える、制御モジュール。
【請求項13】
請求項１２に記載の制御モジュールであって、
前記第１、第２及び第３のサブフレームの各々の間に、前記第１、第２及び第３の複数のＬＥＤ駆動期間がインターリーブされる、制御モジュール。
前記第１、第２及び第３のサブフレームの各々の間に、前記第１、第２及び第３の複数のＬＥＤ駆動期間がインターリーブされる、制御モジュール。
【請求項14】
一連の連続するピクチャフレームにわたって第１、第２及び第３の異なる色のＬＥＤのアレイを駆動するための方法であって、前記ピクチャフレームの各々が少なくとも３つのサブフレームに分割され、
前記サブフレームの各々の間に、前記第１、第２及び第３の色のＬＥＤを個別の時間に駆動すること、
を含み、
前記サブフレームの第１のサブフレームの間に、前記第２の色の前記ＬＥＤが駆動される全期間を超え、且つ、前記第３の色の前記ＬＥＤが駆動される全期間を超える、全期間の間に、前記第１の色のＬＥＤが駆動され、
前記サブフレームの第２のサブフレームの間に、前記第１の色の前記ＬＥＤが駆動される全期間を超え、且つ、前記第３の色の前記ＬＥＤが駆動される全期間を超える、全期間の間に、前記第２の色の前記ＬＥＤが駆動され、
前記サブフレームの第３のサブフレームの間に、前記第１の色の前記ＬＥＤが駆動される全期間を超え、且つ、前記第２の色の前記ＬＥＤが駆動される全期間を超える、全期間の間に、第３の色の前記ＬＥＤが駆動され、
前記ピクチャフレームの各々が少なくとも４つのサブフレームに区分され、
前記サブフレームの第４のサブフレームの間に、前記第１の色の前記ＬＥＤが駆動される全期間を超え、且つ、前記第３の色の前記ＬＥＤが駆動される全期間を超える、全期間の間に、前記第２の色のＬＥＤが駆動される、方法。
前記サブフレームの各々の間に、前記第１、第２及び第３の色のＬＥＤを個別の時間に駆動すること、
を含み、
前記サブフレームの第１のサブフレームの間に、前記第２の色の前記ＬＥＤが駆動される全期間を超え、且つ、前記第３の色の前記ＬＥＤが駆動される全期間を超える、全期間の間に、前記第１の色のＬＥＤが駆動され、
前記サブフレームの第２のサブフレームの間に、前記第１の色の前記ＬＥＤが駆動される全期間を超え、且つ、前記第３の色の前記ＬＥＤが駆動される全期間を超える、全期間の間に、前記第２の色の前記ＬＥＤが駆動され、
前記サブフレームの第３のサブフレームの間に、前記第１の色の前記ＬＥＤが駆動される全期間を超え、且つ、前記第２の色の前記ＬＥＤが駆動される全期間を超える、全期間の間に、第３の色の前記ＬＥＤが駆動され、
前記ピクチャフレームの各々が少なくとも４つのサブフレームに区分され、
前記サブフレームの第４のサブフレームの間に、前記第１の色の前記ＬＥＤが駆動される全期間を超え、且つ、前記第３の色の前記ＬＥＤが駆動される全期間を超える、全期間の間に、前記第２の色のＬＥＤが駆動される、方法。
【請求項15】
請求項１４に記載の方法であって、
前記サブフレームの前記第１、第２、第３及び第４のサブフレームが各ピクチャフレームの間に順次に生成され、前記第１、第２及び第３の色が、それぞれ赤、緑及び青である、方法。
前記サブフレームの前記第１、第２、第３及び第４のサブフレームが各ピクチャフレームの間に順次に生成され、前記第１、第２及び第３の色が、それぞれ赤、緑及び青である、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、概して電子的ディスプレイに関し、特に、ＬＣＤディスプレイ及び同様のもののバックライティングのためのＬＥＤ制御回路要素に関連する。
【背景技術】
【0002】
図１は、従来の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を示し、これは、画像を画定するため種々のイメージ画素を生成するＬＣＤパネル２０を含む。バックライトユニット２４が、光をＬＣＤパネルに提供するように動作し、光導体プレート２２がＬＣＤパネルとバックライトユニット２４との間に配置されている。バックライトユニット２４は、冷陰極蛍光灯などの他のバックライティングデバイスと較べて改善された電力消費、輝度、及び重さを提供する発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いる。カラーディスプレイを提供するため、ＬＥＤバックライトユニットは、赤、緑、及び青色（ＲＧＢ）ＬＥＤの組み合わせを含み得、これらは、フィールドシーケンシャルカラー（ＦＳＣ）駆動方法と称されるものを用いて駆動される。この方法は、人間の視覚の残像効果に依存することにより色を表示する。図２のタイミング図に見られるように、１つの画像フレーム（又はピクチャフレーム）が３個のサブピクチャ（サブフレーム）に区分される。典型的なピクチャフレームの始めに、赤色サブピクチャがあり、その後緑色サブピクチャが続き、その後青色サブピクチャが続く。赤色サブピクチャの始めに、ＬＣＤパネル２０がリフレッシュされ、バックライトユニット２４内の赤色ＬＥＤが駆動される。そのため、赤色サブピクチャの間、画像の赤色成分が表示される。後続の緑色サブピクチャ及び青色サブピクチャの間、同じシーケンスが実行される。個別のカラーサブピクチャは人の目では検出されず、その結果、概してフリッカのないフルカラー画像となる。
【0003】
図１のＬＥＤバックライトパネル２４は比較的大きなＬＣＤディスプレイに適していることに留意されたい。より小さなディスプレイでは、バックライティングＬＥＤは、ディスプレイの全体的な厚みが実質的に低減されるようにＬＣＤパネル２０の端部に配置される。光ガイド（図示せず）がその後用いられて光をパネルにわたって等しく拡散させる。
【0004】
ＦＳＣ駆動方法を用いてＬＥＤバックライトユニット２４を駆動するための回路要素は典型的に、ユニット自体とは別個の回路モジュールに位置する。典型的な回路モジュールは、集積回路パッケージに配置される集積回路の形式であり得、そのパッケージは、ＬＥＤユニット２４及び他の外部回路構成要素とインタフェースするための限定された数のピン（電気的端子）を有する。
【発明の概要】
【0005】
説明される実施例は、限定された数のピンのみを必要とするが、パネルの個別のＬＥＤに最適化された駆動を提供することが可能なＦＳＣ駆動方法及び他の方法を用いてＬＥＤバックライトパネルを駆動するための回路モジュールを提供する。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【0007】
【0008】
【0009】
【0010】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
図３は、ＬＥＤマトリックスアレイを駆動するための制御モジュール２８の例示の一実施例を示す。制御モジュールは典型的に、外部構成要素とインタフェースするためのピンなどの、電気的端子を含む回路パッケージにより囲まれる集積回路の形式で実装される。回路パッケージは、デバイスの電気的端子として機能するコンタクトバンプを用いる表面実装デバイス（ＳＭＤ）であってもよい。
【0013】
アレイのＬＥＤはロー及びコラムに配され、アレイは好ましくはフィールドシーケンシャルカラー（ＦＳＣ）駆動用に構成される。このアレイは、８個の赤色ＬＥＤの第１のロー４４、８個の緑色ＬＥＤの第２のロー４６、及び８個の青色ＬＥＤの第３のロー４８を含む。ロー４８におけるＬＥＤのカソードはすべて第１のロー導体ライン４２Ａに接続され、第１のロー導体ライン４２Ａは、制御モジュール２８のピン（電気的端子）３２Ａに接続される。ロー４６におけるＬＥＤのカソードはすべて第２のロー導体ライン４２Ｂに接続され、第２のロー導体ライン４２Ｂは制御モジュールのピン３２Ｂに接続される。ロー４４におけるＬＥＤのカソードはすべて第３のロー導体ライン４２Ｃに接続され、第３のロー導体ライン４２Ｃは制御モジュール２８のピン３２Ｃに接続される。
【0014】
ＬＥＤの８個のコラムの各々は、関連するコラム導体ライン４０Ａ〜４０Ｈを有し、コラム導体ラインの各々はそれぞれの制御モジュールピン３０Ａ〜３０Ｈに接続される。特定のコラムにおけるＬＥＤのアノードは、そのコラムに関連付けられるコラム導体ラインに接続される。例として、第１のコラムの赤色、緑色、及び青色ＬＥＤのアノードは、そのコラムに関連付けられるコラム導体ライン４０Ａに接続される。
【0015】
制御モジュール２８は、３個のトランジスタスイッチ３６Ａ、３６Ｂ、及び３６Ｃを含み、これらは、制御モジュールピン３２Ａ、３２Ｂ、及び３２Ｃ（ロードライバピン）の個別の制御モジュールピンに接続されるそれぞれのスイッチ端子を有する。トランジスタスイッチの相対するスイッチ端子は、制御モジュールの回路接地に共通に接続される。後に説明するように、スイッチ３６Ａ、３６Ｂ、及び３６Ｃの状態は、モジュール２８のＦＳＣ駆動制御５０により独立して制御される。コラムドライバピン３０Ａ〜３０Ｈの各々は、制御モジュール２８内に配置される関連するＬＥＤドライバ３４Ａ〜３４Ｈを有し、ＬＥＤドライバは各々ＦＳＣ駆動制御５０により独立して制御される（明確にするため制御ラインは省略している）。駆動制御５０は、本開示をよめば当業者に理解され得る方式で実装され得る。
【0016】
ＦＳＣドライバ制御５０は、ＬＣＤを制御するためのコントローラと同期して動作する。図２及び図３のＬＥＤアレイ及び制御モジュールの両方のタイミング図を参照すると、典型的なピクチャフレームは、赤色サブピクチャ画像のためＬＣＤをリフレッシュすることにより始まる。リフレッシュの後、アレイの８個の赤色ＬＣＤが駆動される（アクティブにされる）。このアクションを実行するため、ＦＳＣ駆動制御５０は、トランジスタ３６Ｃをオン状態に切り替え、他のスイッチ３６Ｂ及び３６Ｃはオフのままとする。そのため、ロー導体ライン４２Ｃが接地され、ライン４２Ｂ及び４２Ｃは開回路のままである。ＦＳＣ駆動制御５０は更に、ＬＥＤドライバ３４Ａ〜３４Ｈの各々を作動させる。緑色及び青色ＬＥＤのカソードは接地に接続されていないため、駆動電流が赤色ＬＥＤを駆動するために選択される。赤色サブピクチャの終わりで、制御５０は、８個のＬＥＤドライバをオフにして赤色ＬＥＤがイナクティブにされるようにする。また、制御５０はトランジスタ３６Ｃをオフにする。赤色サブピクチャの終わりに続いて、緑色サブピクチャのためＬＣＤがリフレッシュされる。次に、制御５０がトランジスタスイッチ３６ＢをオンにしＬＥＤドライバ３４Ａ〜３４Ｈをイネーブルにするとき、緑色ＬＥＤ４６が駆動される。ここでも、駆動電流が、緑色ＬＥＤを駆動するため制御５０により最適化され得る。緑色サブピクチャの終わりに、緑色ＬＥＤがイナクティブにされ、青色ＬＥＤ４８がアクティブにされるとき青色サブピクチャのためにシーケンスが繰り返される。
【0017】
ＬＥＤドライバ３４Ａ〜３４Ｈは、制御された精度で駆動電流を提供するように実装されることが好ましく、制御された精度は１２ビット電流解像度であることが好ましい。そのため、ＦＳＣ駆動制御５０は、ドライバの各々を独立して制御することができ、それにより、駆動特性を個別のＬＥＤに整合させる能力を提供する。上述したように、異なるカラーＬＥＤに対する最適駆動電流は異なり、制御５０はサブピクチャの色に従って適切な調節をすることが可能である。また、各ＬＥＤの状態に関してフィードバック信号を制御５０に提供するようにドライバが構成され得、そのため、所与のローにおける個別のＬＥＤへの駆動も制御５０により最適化され得る。
【0018】
図４は、当該制御モジュールの別の実施例５２を示す。この場合、ＬＥＤは、関連するコラム導体ライン５８Ａ〜５８Ｈにカソードが接続され、関連するロー導体ライン６０Ａ〜６０Ｃにアノードが接続されるようにマトリックスに配される。８個のＬＥＤドライバがモジュール５２に含まれ、これらは、それぞれのモジュールピン３０Ａ〜３０Ｈに接続される。ＬＥＤドライバは、コラム導体ライン上にある電流をソースするのではなく、シンクするように構成される。ここでもＬＥＤドライバの状態は、ＦＳＣ駆動制御５０により独立して制御される。スイッチングトランジスタ５６Ａ、５６Ｂ、及び５６Ｃが提供され、これらは、それぞれのモジュールピン３２Ａ、３２Ｂ、及び３２Ｃに別々に接続される端子の１つのセットを有する。スイッチ端子の他方のセットは、正の電源ＶＤＤに共通に接続される。スイッチ３２Ａ、３２Ｂ、及び３２Ｃは、ＦＳＣ制御５０により別々に制御され、それにより、３個のロー導体ライン６０Ａ、６０Ｂ、及び６０Ｃのうち選択された一つが供給電圧ＶＤＤに接続され得る。
【0019】
典型的なＦＳＣ駆動シーケンス中、駆動制御５０がスイッチ５６ＡをＯＮにし、更に８個のＬＥＤドライバ５４Ａ〜５４Ｈをアクティブにするとき、赤色サブピクチャの間、赤色ＬＥＤロー６０がアクティブにされる。そのため、駆動電流が電源ＶＤＤからＯＮスイッチ５６Ａを介して及び８個の赤色ＬＥＤを介してＬＥＤドライバに流れ得る。ここでも、ＬＥＤドライバ５４Ａ〜５４Ｈが、図３の実施例のドライバ３４Ａ〜３４Ｈに関連して上述した同じ制御特徴を有することが好ましい。
【0020】
図３及び図４に関連して説明されるＬＥＤマトリックスは、各Ｎ×Ｙコラム／ロー位置に対して単一のＬＥＤを用いる。他の実施例において、説明されるマトリックスの単一ＬＥＤを、通常は同じ色の、２個又はそれ以上のＬＥＤで置き換えることもできる。例として、図５Ａは、図３のコラム導体ライン４０Ａとロー導体ライン４２Ｃとの間に接続される一対のＬＥＤを示す。更なる例として、図５Ｂは、ロー導体ライン６０Ａとコラム導体ライン５８Ａとの間に接続される一対のＬＥＤを示す。単一ドライバによる同時の複数のＬＥＤの駆動に対応するため、図４の電圧ＶＤＤを含む駆動電圧レベルに、及びＬＥＤドライバ５４Ａ〜５４Ｈ及び３４Ａ〜３４Ｈ特性にも、適切な調節が成される。
【0021】
図６は、代替のＦＳＣ駆動方法のタイミング図である。この場合、ピクチャフレームが３個ではなく４個のサブフレームに区分される。第１、第２、及び第３のサブフレームの間、それぞれの赤色、緑色、及び青色ＬＥＤが支配的であり、第４のサブフレームにおいて緑色ＬＥＤのための期間が繰り返される。任意の１つの時間に単一カラーのＬＥＤのみが駆動され得るため、サブフレームの各々が、赤、緑、及び青色駆動期間のシーケンスを含み、これらの駆動期間がインターリーブされる。そのため、図６から分かるように、所与のサブフレームの間、異なる色のＬＥＤの３つのセットが時間多重化される。第１のサブフレームの間、図３のロー４４の赤色ＬＥＤが第１の期間の間オンにされ、その後ロー４６の緑色ＬＥＤが続き、その後ロー４８の青色ＬＥＤが続き、サブフレームの残りにわたって色のこのインターリーブが行われる。所与のサブフレームの間の３つのＬＥＤカラーの寄与は、所与の色のＬＥＤがオンになるそれぞれの全時間によって、及び各色の輝度によって決まる。図６の例において、第１のサブフレームの間、赤色が支配的であり、第２のサブフレームの間、緑色が支配的であり、第３のサブフレームの間、青色が支配的であり、第４のサブフレームの間、再び緑色が支配的である。或るサブフレームにおいて或る色が支配的であるとき、支配的である色のＬＥＤが駆動される全期間が、そのサブフレームの間他の色のＬＥＤの任意の一つが駆動される全期間を超える。
【0022】
当業者であれば、本発明の特許請求の範囲内で、説明した例示の実施例に変形が成され得ること、及び多くの他の実施例が可能であることが分かるであろう。