(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】
(24)【登録日】2023-12-11
(45)【発行日】2023-12-19
(54)【発明の名称】液晶表示装置
(51)【国際特許分類】
G02F 1/133 20060101AFI20231212BHJP
G02F 1/13357 20060101ALI20231212BHJP
【ＦＩ】
G02F1/133 535
G02F1/13357
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2020017265
(22)【出願日】2020-02-04
(65)【公開番号】P2021124580
(43)【公開日】2021-08-30
【審査請求日】2022-09-21
(73)【特許権者】
【識別番号】000005049
【氏名又は名称】シャープ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】上土橋 尚弘
【審査官】横井 亜矢子
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－２６７４８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００８／０１００２３４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１４－００７０７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００７／１２５８０４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１３－１４２８６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２３６０４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０８３５８５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｆ １／１３３
Ｇ０２Ｆ １／１３３５７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
液晶表示パネルと、
複数の発光ダイオード素子を有し、ローカルディミング機能を有するバックライトと、
前記複数の発光ダイオード素子に、所定の駆動電圧を供給する電源部と、
前記駆動電圧が供給された際に、前記複数の発光ダイオード素子のうち、同一の電圧が前記複数の発光ダイオード素子に供給された場合に前記発光ダイオード素子のアノード－カソード間に印加される印加電圧が最も大きい第１発光ダイオード素子に流れる電流の値を、前記第１発光ダイオード素子に対応するデューティー比の設定値に基づくＰＷＭ処理によって制御する電流制御部と、
前記液晶表示パネルの表示輝度の変更の指示である前記駆動電圧を制御すべき事象の発生を検出する検出部と、
前記事象が検出された場合、前記設定値が最小デューティー比未満であるか否かを判定する判定部と、
前記設定値が前記最小デューティー比未満であると判定された場合、前記設定値を、前記最小デューティー比以上のデューティー比に更新する更新部と、
前記設定値が更新されたデューティー比で駆動される、前記第１発光ダイオード素子から、前記駆動電圧が前記第１発光ダイオード素子に印加された際の前記第１発光ダイオード素子の検出抵抗の電圧を測定する測定部と、
測定された前記第１発光ダイオード素子の前記検出抵抗の電圧を、前記第１発光ダイオード以外の他の発光ダイオード素子から測定される前記検出抵抗の電圧と比較することなく、前記第１発光ダイオード素子の前記検出抵抗の電圧のみに基づいて、前記電源部から供給される前記駆動電圧を調整する調整部とを備えていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項2】
前記更新部は、前記他の発光ダイオード素子のデューティー比の設定値を、前記事象が検出される前に設定されていたデューティー比の設定値から更新しないことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項3】
前記第１発光ダイオード素子は、前記バックライトにおける、前記液晶表示パネルの表示領域に対応する領域の内部に配置されており、前記表示領域における、前記第１発光ダイオード素子に対向する位置を含む範囲に、前記表示輝度の変更の指示に関連するＯＳＤ画像の情報を表示する表示制御部をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項4】
前記更新部は、前記設定値を前記最小デューティー比に更新することを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項5】
前記第１発光ダイオード素子は、前記バックライトにおける、前記液晶表示パネルの表示領域に対応する領域内の端部に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項6】
前記第１発光ダイオード素子は、前記バックライトにおける、前記液晶表示パネルの表示領域に対応する領域の外部に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に、入力電力に基づいて、第１のＬＥＤストリングに供給される出力電圧を生成する電力コンバータと、第１のデューティーサイクル信号に基づいて、第１のＬＥＤストリングをオンまたはオフする第１のチャンネルスイッチと、第１のプログラムされた電流レベル信号を受信し、当該信号に基づいて、第１のＬＥＤストリングに流れる電流を調整する第１のチャンネル調整部と、プログラム可能な電流レベルの限られたセットのうちの１つに対応する、前記第１のＬＥＤストリング用の前記第１のプログラムされた電流レベル信号を生成し、前記第１のプログラムされた電流レベル信号に応じて、前記第１のチャンネルスイッチを駆動するための第１のデューティーサイクル信号を生成する輝度コントローラとを備えたＬＥＤドライバが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】米国公開特許公報ＵＳ２０１３／０１２７３４４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１のＬＥＤドライバは、表示可能な最大輝度の設定が変更された場合、各ＬＥＤに印可される電圧を測定し、測定された電圧に基づいて駆動電圧を調整する機能を有する。さらに、ＬＥＤに流れる電流の値を制御するためのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）処理のデューティーサイクルを調整する機能も有している。このドライバを用いてＬＥＤを駆動する際、ＬＥＤのデューティーサイクルをゼロにすることによって、ＬＥＤをオフすることも可能である。しかしこの場合、ＬＥＤの印可電圧を測定できなくなるので、駆動電圧を調整できなくなる。逆に、各ＬＥＤのディーティーサイクルの設定値を常に最小ディーティーサイクル以上に維持すれば、必要に応じて電圧調整をいつでも実行できる。しかし、この場合、表示画面に黒浮きが発生して表示品位が低下してしまう。
【0005】
以上のように、従来の技術には、黒浮きの防止と電圧調整とを両立することができない問題がある。
【0006】
本発明の一態様は、黒浮きの防止と電圧調整とを両立する液晶表示装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルと、複数の発光ダイオード素子を有するバックライトと、前記複数の発光ダイオード素子に、所定の駆動電圧を供給する電源部と、前記複数の発光ダイオード素子のうち、同一の電圧が前記複数の発光ダイオード素子に供給された際に前記発光ダイオード素子のアノード－カソード間に印加される印加電圧が最も大きい第１発光ダイオード素子から、前記駆動電圧が前記第１発光ダイオード素子に印加された際の前記第１発光ダイオード素子の検出抵抗の電圧を測定する測定部と、測定された前記第１発光ダイオード素子の前記検出抵抗の電圧を、前記駆動電圧が供給された際に他の前記発光ダイオード素子から測定される前記検出抵抗の電圧と比較することなく、測定された前記第１発光ダイオード素子の前記検出抵抗の電圧のみに基づいて、前記電源部から供給される前記駆動電圧を調整する調整部とを備えている構成である。
【発明の効果】
【0008】
本発明の一態様によれば、黒浮きの防止と電圧調整とを両立する液晶表示装置を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施形態１に係る液晶表示パネルの前面を示す図である。
【図3】本発明の実施形態１に係るバックライトの内部構造を示す図である。
【図4】本発明の実施形態１に係る液晶表示装置が実行する駆動電圧の調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図5】本発明の実施形態１に係る液晶表示パネルの表示領域を示す図である。
【図6】本発明の実施形態２に係るバックライトの構成を示す図である。
【図7】本発明の実施形態２に係る液晶表示パネルの表示領域を示す図である。
【図8】本発明の実施形態３に係る液晶表示パネルの表示領域を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
〔実施形態１〕
（液晶表示装置１の構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る液晶表示装置１の構成を示すブロック図である。液晶表示装置１は、静止画および動画像を含む各種の映像を表示可能な表示装置であり、例えばテレビジョン装置として実現される。図１に示すように、液晶表示装置１は、液晶表示パネル１１、表示制御部１２、バックライト２１、電源部３１、電圧調整部３２（検出部、調整部）、複数のＬＥＤ（Light Emission Diode）ドライバ３３、複数のＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）３４、およびデューティー比設定部３５（判定部、更新部）を備えている。バックライト２１は、複数のＬＥＤ２２（発光ダイオード素子）を有する。ＬＥＤドライバ３３は、電流制御部４１および電圧測定部４２（測定部）を備えている。
（液晶表示装置１の構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る液晶表示装置１の構成を示すブロック図である。液晶表示装置１は、静止画および動画像を含む各種の映像を表示可能な表示装置であり、例えばテレビジョン装置として実現される。図１に示すように、液晶表示装置１は、液晶表示パネル１１、表示制御部１２、バックライト２１、電源部３１、電圧調整部３２（検出部、調整部）、複数のＬＥＤ（Light Emission Diode）ドライバ３３、複数のＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）３４、およびデューティー比設定部３５（判定部、更新部）を備えている。バックライト２１は、複数のＬＥＤ２２（発光ダイオード素子）を有する。ＬＥＤドライバ３３は、電流制御部４１および電圧測定部４２（測定部）を備えている。
【0011】
図２は、本発明の実施形態１に係る液晶表示パネル１１の前面を示す図である。この図に示すように、液晶表示パネル１１は、その前面に配置される表示領域１３を有している。表示領域１３は、いわゆる表示画面に相当し、液晶表示パネル１１において映像が表示される領域である。表示制御部１２は、液晶表示装置１の表示領域１３における映像表示を制御する。すなわち、表示制御部１２は、液晶表示パネル１１の表示領域１３に所定の映像を表示する。
【0012】
図３は、本発明の実施形態１に係るバックライト２１の内部構造を示す図である。バックライト２１は、液晶表示パネル１１の背面に配置されており、映像表示に必要な光を液晶表示装置１の背面に向けて照射する。図３に示すように、複数のＬＥＤ２２は、バックライト２１内の領域２３に配置されている。領域２３は、バックライト２１が液晶表示パネル１１の背後に配置されている場合に、表示領域１３に対向する。複数のＬＥＤ２２は、領域２３内においてアレイ状に配置されている。図３の例では、領域２３内に配置されるＬＥＤ２２の数は、４行８列で合計３２個である。ＬＥＤ２２は、表示領域１３における映像表示に必要な光を発光する発光素子である。図１では、便宜上、４つのＬＥＤ２２のみを図示している。
【0013】
ＬＥＤ２２は、アノードおよびカソードを有する。ＬＥＤ２２に電圧が供給されると、ＬＥＤ２２のアノード－カソード間に電圧が印加される。ＬＥＤ２２Ａ（第１発光ダイオード素子）は、複数のＬＥＤ２２のうち、同一の電圧が複数のＬＥＤ２２に供給された際に、ＬＥＤ２２のアノード－カソード間に印加される印加電圧が最も大きいＬＥＤ２２である。すなわち、ＬＥＤ２２Ａは、複数のＬＥＤ２２のうち、同一の電圧が複数のＬＥＤ２２に供給された際に最も小さい電流が流れるＬＥＤ２２でもある。ＬＥＤ２２は、ＬＥＤ２２に流れる電流に応じた強さの光を発光する素子である。その意味では、ＬＥＤ２２Ａは、複数のＬＥＤ２２のうち最も発光効率の悪いＬＥＤ２２である。図３では、ＬＥＤ２２Ａは、領域２３における右下隅に配置されている。
【0014】
電源部３１は、複数のＬＥＤ２２の駆動するための所定の駆動電圧を、各ＬＥＤ２２に一律に供給する。図１に示すように、各ＬＥＤ２２のアノードが、電源部３１から出力された駆動電圧が流れる配線に接続されている。電圧調整部３２は、電源部３１から複数のＬＥＤ２２に供給される駆動電圧を調整する。この調整の詳細は後述する。
【0015】
複数のＬＥＤドライバ３３は、対応するＬＥＤ２２を駆動する。本実施形態では、１つのＬＥＤ２２が、２つのＬＥＤ２２を個別に駆動するように構成されている。したがって、詳しくは図示しないが、液晶表示装置１は１４個のＬＥＤドライバ３３を備えている。図１では、便宜上、４つのＬＥＤ２２に対応する２つのＬＥＤ２２のみを図示している。ＬＥＤドライバ３３Ａは、複数のＬＥＤドライバ３３のうち、ＬＥＤ２２Ａを駆動するためのＬＥＤドライバ３３である。
【0016】
ＭＯＳＦＥＴ３４は、対応するＬＥＤ２２に駆動電圧が供給された際にＬＥＤ２２に流れる電流をオンまたはオフするためのスイッチング素子である。ＭＯＳＦＥＴ３４は、ゲート、ソース、およびドレインを有している。ＭＯＳＦＥＴ３４のゲートは電流制御部４１に接続されており、ＭＯＳＦＥＴ３４のソースは、ＬＥＤ２２のカソードに接続されており、ＭＯＳＦＥＴ３４のドレインは、電圧測定部４２に接続されると共に接地されている。以下では、電流制御部４１Ａに接続されるＭＯＳＦＥＴ３４を、ＭＯＳＦＥＴ３４Ａと称する。
【0017】
電流制御部４１は、対応するＬＥＤ２２に駆動電圧が供給された際にＬＥＤ２２に流れる電流を、ＰＷＭ処理によって制御する。電流制御部４１は、ＬＥＤ２２に対応するＭＯＳＦＥＴ３４にＰＷＭ信号を出力することによって、ＰＷＭ処理を実行する。ＰＷＭ信号は、ＰＷＭ信号の一周期内における、ＭＯＳＦＥＴ３４をオンまたはオフする期間をそれぞれ規定する信号である。ＰＷＭ信号が低値になるオフ期間では、ＭＯＳＦＥＴ３４はオフされ、これによりＬＥＤ２２に電流が流れなくなる。ＰＷＭ信号が高値になるオン期間では、ＭＯＳＦＥＴ３４はオンされ、これによりＬＥＤ２２に電流が流れるようになる。
【0018】
バックライト２１は、いわゆるローカルディミング機能を有するバックライトである。電流制御部４１は、ＰＷＭ信号のデューティー比（一周期においてオン期間が占める比率）を変更することによって、ＬＥＤ２２に流れる電流値を、駆動電圧およびデューティー比に応じて制御することができる。すなわち、駆動電圧およびＰＷＭ信号のオン期間の長さに応じた電流をＬＥＤ２２に流すことができる。これにより、個々のＬＥＤ２２の発光強度を個別に変更できるため、バックライト２１における任意の箇所の明るさを個別に変更することができる。
【0019】
デューティー比設定部３５は、ＬＥＤ２２に出力されるＰＷＭ信号のデューティー比を、ＬＥＤ２２ごとに個別に設定する。詳細には、デューティー比設定部３５は、ＬＥＤドライバ３３ごとに、ＬＥＤドライバ３３によって駆動される２つのＬＥＤ２２に対応する各デューティー比を、ＬＥＤドライバ３３に設定する。電流制御部４１は、設定されたデューティー比に応じた長さのオン期間を有するＰＷＭ信号を、対応するＭＯＳＦＥＴ３４に出力する。これにより、設定されたデューティー比に応じた大きさの電流がＬＥＤ２２に流れるので、ＬＥＤ２２は、設定されたデューティー比に応じた強さの光を発光する。
【0020】
電圧測定部４２は、対応するＬＥＤ２２に流れる電流を、検出抵抗の電圧によって測定する。検出抵抗とは、ＬＥＤ２２のカソード側に直列接続される電圧検出用の抵抗のことである。電圧測定部４２は、ＬＥＤ２２に駆動電圧が供給された際に電圧検出用の抵抗において生じる電圧（降下電圧）を測定する。このようにして測定される電圧が、検出抵抗の電圧に相当する。検出抵抗の電圧は、ＬＥＤ２２Ａでは駆動電圧を調整するために用いられ、ＬＥＤ２２Ａ以外のＬＥＤ２２では電流制御部４１から出力されるＰＷＭ信号のデューティー比を調整するために用いられる。液晶表示装置１は、液晶表示パネル１１において表示される映像の品位を高めるために、バックライト２１の照射光の面内均一性を可能な限り高める必要がある。一方、ＬＥＤ２２はその製造時に特性にばらつきが生じるため、同一の駆動電圧を各ＬＥＤ２２に供給した場合、アノード－カソード間を印加される電圧にばらつきが生じる。これにより、各ＬＥＤ２２に同一の駆動電圧を供給するのみでは、各ＬＥＤ２２に流れる電流にばらつきが生じることによって、各ＬＥＤ２２の発光強度にばらつきが生じてしまう。このばらつきを低減するために、ＬＥＤドライバ３３は、測定された検出抵抗の電圧に応じて、ＬＥＤ２２に対応するデューティー比の設定値を調整する。
【0021】
以下では、ＬＥＤ２２Ａの検出抵抗の電圧を測定する電圧測定部４２を、電圧測定部４２Ａと称する。電圧測定部４２Ａは、ＬＥＤ２２Ａから測定した検出抵抗の電圧に応じて駆動電圧を調整している。ＬＥＤ２２Ａよりも発光効率が高いＬＥＤ２２Ａ以外のＬＥＤ２２に対応するＬＥＤドライバ３３では、ＬＥＤ２２Ａの検出抵抗の電圧に基づいて、余分な電流を減らすためにＰＷＭ信号のデューティー比を調整することによって、電流の均一性を担保する。例えば、対応するＬＥＤ２２から測定した検出抵抗の電圧が、ＬＥＤ２２Ａから測定した検出抵抗の電圧よりも高いほど、ＬＥＤ２２のデューティー比の設定値をより小さくすることによって、時間平均した際により小さい電流がＬＥＤ２２に流れるようにする。これにより、各ＬＥＤ２２に流れる電流の大きさを均一化することができる。
【0022】
液晶表示装置１は、ＬＥＤ２２Ａから測定した検出抵抗の電圧を、各ＬＥＤ２２に供給される駆動電圧を制御するために用いる。液晶表示装置１は、液晶表示パネル１１に表示される映像の輝度を変更する際に、ＬＥＤ２２Ａの検出抵抗の電圧のみに基づいて、駆動電圧を調整する。例えば、ユーザによって変更輝度の指示が入力された場合、あるいは外光の強度変化に応じて自動的に映像の輝度を変更する場合に、駆動電圧が調整される。液晶表示装置１は、駆動電圧を、変更後の輝度およびＬＥＤ２２Ａの検出抵抗の電圧に応じた電圧に調整する。これにより、各ＬＥＤ２２に流れる電流が、変更後の輝度に応じた強さに一律に調整されるので、バックライト２１から照射される光の強度を一律に変更することができる。
【0023】
上述したように、ＬＥＤ２２Ａの印加電圧（すなわちアノード－カソード間の電圧）は、バックライト２１が備える全ＬＥＤ２２のそれぞれの印加電圧のうち、最大の電圧である。したがって、ＬＥＤ２２Ａの検出抵抗の電圧に応じて駆動電圧を調整すれば、ＬＥＤ２２Ａに十分な強さの電流を流すために必要な強さの駆動電圧を供給することが保証される。ＬＥＤ２２Ａ以外のＬＥＤ２２は、ＬＥＤ２２Ａよりも発光効率が高いため、ＬＥＤ２２Ａの検出抵抗の電圧に応じて調整された駆動電圧が供給されれば、ＬＥＤ２２と同様に十分な強さの電流を流すことができる。したがって、電圧調整後に各ＬＥＤ２２を流れる電流の均一性を担保することができる。
【0024】
（駆動電圧の調整）
図４は、本発明の実施形態１に係る液晶表示装置１が実行する駆動電圧の調整処理の流れを示すフローチャートである。図４のステップＳ１が実行される前では、液晶表示パネル１１における映像表示がミュートされている。すなわち、ＬＥＤ２２Ａを含む各ＬＥＤ２２が消灯されており、液晶表示パネル１１の表示領域１３には黒画像が表示されている。この状況下において、デューティー比設定部３５は、駆動電圧を調整すべき事象の発生を検出した否かを判定する（ステップＳ１）。デューティー比設定部３５は、例えば、ユーザによって液晶表示装置１に入力された、表示輝度の変更の指示を、駆動電圧を調整すべき事象の発生として検出する。ステップＳ１においてＮＯの場合、液晶表示装置１は駆動電圧を調整することなく、図４の処理を終了させる。
図４は、本発明の実施形態１に係る液晶表示装置１が実行する駆動電圧の調整処理の流れを示すフローチャートである。図４のステップＳ１が実行される前では、液晶表示パネル１１における映像表示がミュートされている。すなわち、ＬＥＤ２２Ａを含む各ＬＥＤ２２が消灯されており、液晶表示パネル１１の表示領域１３には黒画像が表示されている。この状況下において、デューティー比設定部３５は、駆動電圧を調整すべき事象の発生を検出した否かを判定する（ステップＳ１）。デューティー比設定部３５は、例えば、ユーザによって液晶表示装置１に入力された、表示輝度の変更の指示を、駆動電圧を調整すべき事象の発生として検出する。ステップＳ１においてＮＯの場合、液晶表示装置１は駆動電圧を調整することなく、図４の処理を終了させる。
【0025】
一方、ステップＳ１においてＹＥＳの場合、デューティー比設定部３５は、ＬＥＤ２２Ａのデューティー比の設定値が最小デューティー比未満であるか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２においてＹＥＳの場合、デューティー比設定部３５は、ＬＥＤ２２Ａのデューティー比の設定値を、最小デューティー比に更新する（ステップＳ３）。これにより、電圧測定部４２Ａは、更新後の最小デューティー比に応じたオン期間を有するＰＷＭ信号を、ＭＯＳＦＥＴ３４Ａに出力する。結果、最小デューティー比に応じた電流がＬＥＤ２２Ａに流れるため、ＬＥＤ２２Ａが最小デューティー比に応じた強さの光を発光する。
【0026】
なお、ステップＳ３において、デューティー比設定部３５は、ＬＥＤ２２Ａ以外の他のＬＥＤ２２については、デューティー比の設定値を更新しない。また、ステップＳ２においてＮＯの場合、デューティー比設定部３５は、ＬＥＤ２２Ａのデューティー比の設定値を変更しない。したがって、ＬＥＤ２２Ａは、設定済みのデューティー比に応じた強度で発光し続ける。
【0027】
電圧測定部４２Ａは、ＬＥＤ２２Ａの発光後、ＬＥＤ２２Ａの検出抵抗の電圧を測定する（ステップＳ４）。電圧測定部４２Ａは、測定したＬＥＤ２２Ａの検出抵抗の電圧を電圧調整部３２に出力する。電圧調整部３２は、入力された検出抵抗の電圧を、ＬＥＤ２２Ａ以外の他のＬＥＤ２２から測定された検出抵抗の電圧と比較することなく、ＬＥＤ２２Ａの検出抵抗の電圧のみに基づいて、駆動電圧を調整する（ステップＳ５）。これにより、電源部３１は、調整後の駆動電圧を各ＬＥＤ２２に出力する。結果、各ＬＥＤ２２に流れる各電流が、調整後の駆動電圧と、各ＬＥＤ２２に対応するデューティー比とに応じた各電流に変更される。これにより、バックライト２１から照射される光の強度を照射面内において一律に調整することができるため、映像の輝度を、新たな輝度に正確に変更することができる。
【0028】
図５は、本発明の実施形態１に係る液晶表示パネル１１の表示領域１３を示す図である。本実施形態において、デューティー比設定部３５が、領域２３内に配置される全ＬＥＤ２２の消灯中に、駆動電圧を調整すべき事象の発生を検出したとする。この場合、デューティー比設定部３５は、ＬＥＤ２２Ａに対応するデューティー比の設定値のみを、最小デューティー比に更新する。これによりＬＥＤ２２Ａが点灯するため、ＬＥＤ２２Ａの検出抵抗の電圧の測定が可能となる。そこで、電圧測定部４２ＡがＬＥＤ２２Ａの検出抵抗の電圧を測定し、電圧調整部３２に通知する。電圧調整部３２は、通知された検出抵抗の電圧のみに基づいて、駆動電圧を調整する。一方、デューティー比設定部３５は、領域２３内に配置される全ＬＥＤ２２のデューティー比については、最小デューティー比未満の値を維持する。これにより、領域２３内に配置される各ＬＥＤ２２は消灯され続ける。したがって、図８に示すように、駆動電圧の調整時に、表示領域１３におけるＬＥＤ２２Ａに対応する右下隅の位置１４のみが点灯し、位置１４以外の残りの全範囲においては黒表示が維持される。
【0029】
（主要な作用効果）
以上のように、液晶表示装置１は、ＬＥＤ２２Ａから測定した検出抵抗の電圧のみに基づいて、電源部３１から各ＬＥＤ２２に供給される駆動電圧を調整する。これにより、ＬＥＤ２２ＡのＬＥＤ２２は消灯状態にしたまま、電圧調整できるので、ＬＥＤ２２Ａ以外のＬＥＤ２２の発光による領域２３の黒浮きを抑えることができる。したがって、領域２３における黒浮きの防止と電圧調整とを両立できる。
以上のように、液晶表示装置１は、ＬＥＤ２２Ａから測定した検出抵抗の電圧のみに基づいて、電源部３１から各ＬＥＤ２２に供給される駆動電圧を調整する。これにより、ＬＥＤ２２ＡのＬＥＤ２２は消灯状態にしたまま、電圧調整できるので、ＬＥＤ２２Ａ以外のＬＥＤ２２の発光による領域２３の黒浮きを抑えることができる。したがって、領域２３における黒浮きの防止と電圧調整とを両立できる。
【0030】
液晶表示装置１は、電圧調整すべき事象の発生を検出した場合、ＬＥＤ２２Ａを点灯させるので、ＬＥＤ２２Ａから検出抵抗の電圧を測定できるようになる。これにより、電圧調整を確実に実行することができる。また、ＬＥＤ２２Ａ以外の他のＬＥＤ２２は点灯させる必要がないため、領域２３における黒浮きを防止できる。さらに、電圧調整するためにＬＥＤ２２を最小限の輝度で点灯させるため、領域２３におけるＬＥＤ２２Ａの点灯の目立ち方を最小限に抑えることができる。さらに、電圧調整する際に、表示領域１３に対応する領域２３内の端部に配置されるＬＥＤ２２Ａを点灯させるため、ＬＥＤ２２Ａの点灯の目立ち方を抑えることができる。
【0031】
（変形例）
ＬＥＤ２２Ａは、領域２３における右下隅以外の任意の場所に配置されていてもよい。例えば、ＬＥＤ２２Ａは、領域２３における端部における任意の位置に配置されていてもよい。あるいは、ＬＥＤ２２Ａは、領域２３における端部以外の位置に配置されていてもよい。バックライト２１の製造者は、バックライト２１の製造前に、バックライト２１に組み込む全ＬＥＤ２２のうち電圧ＶＦが最も高いＬＥＤ２２Ａを事前に特定しておく。そして、バックライト２１の製造時に、ＬＥＤ２２Ａを領域２３における所望の位置に配置させる。液晶表示装置１の製造者は、液晶表示装置１内の任意の記憶領域に、領域２３におけるＬＥＤ２２の配置位置を示す情報を記憶させる。デューティー比設定部３５は、電圧調整時に、この情報に基づいてＬＥＤ２２Ａを特定する共に、ＬＥＤ２２Ａに対応するデューティー比の設定値を、最小デューティー比に更新する。これにより、ＬＥＤ２２Ａがいずれの位置に配置される場合であっても、液晶表示装置１は、電圧調整を実行する際、ＬＥＤ２２Ａから測定した検出抵抗の電圧のみに基づいて駆動電圧を制御する。したがって、ＬＥＤ２２Ａ以外の各ＬＥＤ２２は消灯させたまま駆動電圧を制御できるので、黒浮きの防止および電圧調整を両立できることに変わりない。
ＬＥＤ２２Ａは、領域２３における右下隅以外の任意の場所に配置されていてもよい。例えば、ＬＥＤ２２Ａは、領域２３における端部における任意の位置に配置されていてもよい。あるいは、ＬＥＤ２２Ａは、領域２３における端部以外の位置に配置されていてもよい。バックライト２１の製造者は、バックライト２１の製造前に、バックライト２１に組み込む全ＬＥＤ２２のうち電圧ＶＦが最も高いＬＥＤ２２Ａを事前に特定しておく。そして、バックライト２１の製造時に、ＬＥＤ２２Ａを領域２３における所望の位置に配置させる。液晶表示装置１の製造者は、液晶表示装置１内の任意の記憶領域に、領域２３におけるＬＥＤ２２の配置位置を示す情報を記憶させる。デューティー比設定部３５は、電圧調整時に、この情報に基づいてＬＥＤ２２Ａを特定する共に、ＬＥＤ２２Ａに対応するデューティー比の設定値を、最小デューティー比に更新する。これにより、ＬＥＤ２２Ａがいずれの位置に配置される場合であっても、液晶表示装置１は、電圧調整を実行する際、ＬＥＤ２２Ａから測定した検出抵抗の電圧のみに基づいて駆動電圧を制御する。したがって、ＬＥＤ２２Ａ以外の各ＬＥＤ２２は消灯させたまま駆動電圧を制御できるので、黒浮きの防止および電圧調整を両立できることに変わりない。
【0032】
デューティー比設定部３５は、電圧調整の際に、ＬＥＤ２２Ａに対応するデューティー比の設定値を、最小デューティー比以上の任意のデューティー比に設定してもよい。最小デューティー比よりも大きいデューティー比がＬＥＤ２２に設定される場合も、当然にＬＥＤ２２Ａが点灯するため、ＬＥＤ２２から測定した検出抵抗の電圧に基づいて確実に駆動電圧を調整することができる。
【0033】
〔実施形態２〕
図６は、本発明の実施形態２に係るバックライト２１の構成を示す図である。本実施形態に係る液晶表示装置１の構成は、基本的に図１に示す液晶表示装置１の構成と同一である。しかし、本実施形態では、液晶表示装置１は、図６に示す構成のバックライト２１を備えている。本実施形態に係るバックライト２１は、実施形態１と異なり、ＬＥＤ２２Ａが領域２３の内部に配置されていない。すなわち、図６に示すように、ＬＥＤ２２Ａは、領域２３の外部に配置されている。
図６は、本発明の実施形態２に係るバックライト２１の構成を示す図である。本実施形態に係る液晶表示装置１の構成は、基本的に図１に示す液晶表示装置１の構成と同一である。しかし、本実施形態では、液晶表示装置１は、図６に示す構成のバックライト２１を備えている。本実施形態に係るバックライト２１は、実施形態１と異なり、ＬＥＤ２２Ａが領域２３の内部に配置されていない。すなわち、図６に示すように、ＬＥＤ２２Ａは、領域２３の外部に配置されている。
【0034】
バックライト２１の製造者は、バックライト２１の製造前に、バックライト２１に組み込む全ＬＥＤ２２のうち電圧ＶＦが最も高いＬＥＤ２２Ａを事前に特定しておく。そして、バックライト２１の製造時に、ＬＥＤ２２Ａを領域２３の外部に配置させると共に、ＬＥＤ２２Ａ以外の全てのＬＥＤ２２を領域２３内に配置させる。ＬＥＤ２２が点灯しても、ＬＥＤ２２Ａの光は液晶表示パネル１１の表示領域１３に照射されないため、ＬＥＤ２２Ａの光を液晶表示装置１のユーザが視認することはない。
【0035】
図７は、本発明の実施形態２に係る液晶表示パネル１１の表示領域１３を示す図である。本実施形態では、デューティー比設定部３５は、ＬＥＤ２２Ａに最小デューティー比を常に設定する。これにより、液晶表示パネル１１が画像を表示中であるか否かに関わらず、ＬＥＤ２２Ａは最小の明るさで点灯し続ける。本態様において、デューティー比設定部３５が、領域２３内に配置される全ＬＥＤ２２の消灯中に、駆動電圧を調整すべき事象の発生を検出したとする。このとき、ＬＥＤ２２Ａは点灯しているため、ＬＥＤ２２Ａの検出抵抗の電圧の測定が可能となる。そこで、電圧測定部４２ＡがＬＥＤ２２Ａの検出抵抗の電圧を測定し、電圧調整部３２に通知する。電圧調整部３２は、通知された検出抵抗の電圧のみに基づいて、駆動電圧を調整する。一方、デューティー比設定部３５は、領域２３内に配置される全ＬＥＤ２２のデューティー比については、最小デューティー比未満の値を維持する。これにより、領域２３内に配置される各ＬＥＤ２２は消灯され続けるため、図８に示すように、表示領域１３の全範囲において黒表示が維持される。
【0036】
（主要な作用効果）
本実施形態では、ＬＥＤ２２Ａが常に最小の明るさで点灯されているため、ＬＥＤ２２Ａから測定した検出抵抗の電圧に基づいて駆動電圧の調整を確実に実行することができる。その際、ＬＥＤ２２Ａは領域２３の外部に配置されるため、ＬＥＤ２２Ａの発光が目立つことがない。さらには、領域２３内に配置される各ＬＥＤ２２は消灯させるため、電圧調整時の黒浮き発生を防止することもできる。したがって、本実施形態においても、黒浮き発生の防止と駆動電圧の調整とを両立させた液晶表示装置１を実現することができる。
本実施形態では、ＬＥＤ２２Ａが常に最小の明るさで点灯されているため、ＬＥＤ２２Ａから測定した検出抵抗の電圧に基づいて駆動電圧の調整を確実に実行することができる。その際、ＬＥＤ２２Ａは領域２３の外部に配置されるため、ＬＥＤ２２Ａの発光が目立つことがない。さらには、領域２３内に配置される各ＬＥＤ２２は消灯させるため、電圧調整時の黒浮き発生を防止することもできる。したがって、本実施形態においても、黒浮き発生の防止と駆動電圧の調整とを両立させた液晶表示装置１を実現することができる。
【0037】
（変形例）
本実施形態では、デューティー比設定部３５は、電圧調整のタイミングを除き、ＬＥＤ２２Ａに最小デューティー比未満のデューティー比を常に設定してもよい。本例では、デューティー比設定部３５は、駆動電圧を調整すべき事象の発生を検出した場合、ＬＥＤ２２Ａに対するデューティー比の設定値を、最小デューティー比以上に更新する。これにより、ＬＥＤ２２Ａが点灯するため、ＬＥＤ２２Ａの検出抵抗の電圧の測定が可能となる。そこで、電圧測定部４２ＡがＬＥＤ２２Ａの検出抵抗の電圧を測定し、電圧調整部３２に通知する。電圧調整部３２は、通知された検出抵抗の電圧のみに基づいて、駆動電圧を調整する。一方、デューティー比設定部３５は、領域２３内に配置される全ＬＥＤ２２のデューティー比については、最小デューティー比未満の値を維持する。これにより、領域２３内に配置される各ＬＥＤ２２は消灯され続けるため、図８に示すように、表示領域１３の全範囲において黒表示が維持される。さらに、デューティー比設定部３５は、駆動電圧の調整後に、ＬＥＤ２２Ａに対するデューティー比の設定値を、最小デューティー比に更新する。これにより、ＬＥＤ２２Ａは、次の電圧調整のタイミングまで、消灯し続ける。
本実施形態では、デューティー比設定部３５は、電圧調整のタイミングを除き、ＬＥＤ２２Ａに最小デューティー比未満のデューティー比を常に設定してもよい。本例では、デューティー比設定部３５は、駆動電圧を調整すべき事象の発生を検出した場合、ＬＥＤ２２Ａに対するデューティー比の設定値を、最小デューティー比以上に更新する。これにより、ＬＥＤ２２Ａが点灯するため、ＬＥＤ２２Ａの検出抵抗の電圧の測定が可能となる。そこで、電圧測定部４２ＡがＬＥＤ２２Ａの検出抵抗の電圧を測定し、電圧調整部３２に通知する。電圧調整部３２は、通知された検出抵抗の電圧のみに基づいて、駆動電圧を調整する。一方、デューティー比設定部３５は、領域２３内に配置される全ＬＥＤ２２のデューティー比については、最小デューティー比未満の値を維持する。これにより、領域２３内に配置される各ＬＥＤ２２は消灯され続けるため、図８に示すように、表示領域１３の全範囲において黒表示が維持される。さらに、デューティー比設定部３５は、駆動電圧の調整後に、ＬＥＤ２２Ａに対するデューティー比の設定値を、最小デューティー比に更新する。これにより、ＬＥＤ２２Ａは、次の電圧調整のタイミングまで、消灯し続ける。
【0038】
本例においても、実施形態２と同様に、黒浮き発生の防止と駆動電圧の調整とを両立させた液晶表示装置１を実現することができる。本例では、さらに、電圧調整のタイミングを除き、ＬＥＤ２２Ａは常に消灯されるため、実施形態２に比べて消費電力を低減することができる。
【0039】
〔実施形態３〕
図８は、本発明の実施形態３に係る液晶表示パネル１１の表示領域１３を示す図である。本実施形態に係る液晶表示装置１の構成は、実施形態２に係る液晶表示装置１の構成と同一である。すなわち、印加電圧が最も大きいＬＥＤ２２Ａは、バックライト２１の領域２３の内部（右下隅）に配置されている。
図８は、本発明の実施形態３に係る液晶表示パネル１１の表示領域１３を示す図である。本実施形態に係る液晶表示装置１の構成は、実施形態２に係る液晶表示装置１の構成と同一である。すなわち、印加電圧が最も大きいＬＥＤ２２Ａは、バックライト２１の領域２３の内部（右下隅）に配置されている。
【0040】
本実施形態において、全ＬＥＤ２２の消灯中に、駆動電圧を調整すべき事象の発生を検出したとする。この検出を受けて、図８に示すように、表示制御部１２は、駆動電圧の調整時、液晶表示パネル１１の表示領域１３における、領域２３に対向する位置を含む範囲に、所定のＯＳＤ（On Screen Display）画像１５を表示する。ＯＳＤ画像１５は、例えば液晶表示装置１の設定に関するメニューを表示するための画像である。ＬＥＤ２２Ａが領域２３の右下隅に配置されているので、ＯＳＤ画像１５は、表示領域１３の右下隅を含む範囲に表示される。ＯＳＤ画像１５を表示するためには、ＯＳＤ画像１５の表示範囲に対応する各ＬＥＤ２２を発光させる必要がある。そこで、デューティー比設定部３５は、ＯＳＤ画像１５を表示する際、ＯＳＤ画像１５の表示範囲に対応する各ＬＥＤ２２のデューティー比の設定値を、表示されるＯＳＤ画像１５の輝度に応じた値に更新する。これにより、ＬＥＤ２２Ａを含む複数のＬＥＤ２２に、設定されたデューティー比に応じた電流が流れるので、これらのＬＥＤ２２が点灯される。
【0041】
ＯＳＤ画像１５の表示時にＬＥＤ２２Ａが点灯されるので、ＬＥＤ２２Ａの検出抵抗の電圧の測定が可能となる。そこで、電圧測定部４２ＡがＬＥＤ２２Ａの検出抵抗の電圧を測定し、電圧調整部３２に通知する。電圧調整部３２は、通知された検出抵抗の電圧のみに基づいて、駆動電圧を調整する。一方、デューティー比設定部３５は、ＯＳＤ画像１５の表示範囲に対応しない各ＬＥＤ２２のデューティー比については、最小デューティー比未満の値を維持する。これにより、残りの各ＬＥＤ２２は消灯されるため、図８に示すように、表示領域１３におけるＯＳＤ画像１５の表示範囲以外の箇所は、黒表示が維持される。
【0042】
以上のように、本実施形態では、ＯＳＤ画像１５の表示によって、ＯＳＤ画像１５に対応するＬＥＤ２２Ａを点灯させるため、ＬＥＤ２２Ａから測定した検出抵抗の電圧に基づいて駆動電圧の調整を確実に実行することができる。その際、ＬＥＤ２２Ａに重なる位置にＯＳＤ画像１５を表示するので、ＬＥＤ２２Ａの発光がＯＳＤ画像１５に隠れて目立つことがない。さらには、領域２３におけるＯＳＤ画像１５の表示範囲以外に対応する各ＬＥＤ２２は消灯させるため、電圧調整時の黒浮き発生を防止することもできる。
【0043】
本実施形態では、ＬＥＤ２２Ａは、領域２３の内部における右下隅以外の任意の位置に配置されていてもよい。例えば、ＬＥＤ２２Ａは、領域２３の中央、上部、下部などに配置されていてもよい。バックライト２１の製造者は、バックライト２１の製造前に、バックライト２１に組み込む全ＬＥＤ２２のうち電圧ＶＦが最も高いＬＥＤ２２Ａを事前に特定しておく。そして、バックライト２１の製造時に、ＬＥＤ２２Ａを領域２３における所望の位置に配置させる。液晶表示装置１の製造者は、液晶表示装置１内の任意の記憶領域に、領域２３におけるＬＥＤ２２の配置位置を示す情報を記憶させる。表示制御部１２は、電圧調整時に、この情報に基づいて、表示領域１３におけるＯＳＤ画像１５の表示範囲を決定し、当該決定した表示範囲にＯＳＤ画像１５を表示する。これにより、ＬＥＤ２２Ａが領域２３内のいずれの位置に配置されていても、ＬＥＤ２２Ａに対応する表示範囲にＯＳＤ画像１５が表示されるので、ＬＥＤ２２Ａを目立たせることなく駆動電圧の調整を実行することができる。
【0044】
（変形例）
表示制御部１２は、電圧の調整時、液晶表示パネル１１の表示領域１３における、領域２３に対向する位置を含む範囲に、ＯＳＤ画像１５以外の任意の情報（テキスト、画像等）を表示してもよい。ＯＳＤ画像１５以外の情報を表示する場合であっても、当該情報の表示範囲に対応するＬＥＤ２２Ａを点灯させることに変わりはない。したがって、領域２３におけるＯＳＤ画像１５の表示範囲以外を黒表示（ＬＥＤ２２の消灯）しつつ、電圧調整することができる。
表示制御部１２は、電圧の調整時、液晶表示パネル１１の表示領域１３における、領域２３に対向する位置を含む範囲に、ＯＳＤ画像１５以外の任意の情報（テキスト、画像等）を表示してもよい。ＯＳＤ画像１５以外の情報を表示する場合であっても、当該情報の表示範囲に対応するＬＥＤ２２Ａを点灯させることに変わりはない。したがって、領域２３におけるＯＳＤ画像１５の表示範囲以外を黒表示（ＬＥＤ２２の消灯）しつつ、電圧調整することができる。
【0045】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルと、複数の発光ダイオード素子を有するバックライトと、前記複数の発光ダイオード素子に、所定の駆動電圧を供給する電源部と、前記複数の発光ダイオード素子のうち、同一の電圧が前記複数の発光ダイオード素子に供給された際に前記発光ダイオード素子のアノード－カソード間に印加される印加電圧が最も大きい第１発光ダイオード素子から、前記駆動電圧が前記第１発光ダイオード素子に印加された際の前記第１発光ダイオード素子の検出抵抗の電圧を測定する測定部と、測定された前記第１発光ダイオード素子の前記検出抵抗の電圧を、前記駆動電圧が供給された際に他の前記発光ダイオード素子から測定される前記検出抵抗の電圧と比較することなく、測定された前記第１発光ダイオード素子の前記検出抵抗の電圧のみに基づいて、前記電源部から供給される前記駆動電圧を調整する調整部とを備えている構成である。
本発明の態様１に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルと、複数の発光ダイオード素子を有するバックライトと、前記複数の発光ダイオード素子に、所定の駆動電圧を供給する電源部と、前記複数の発光ダイオード素子のうち、同一の電圧が前記複数の発光ダイオード素子に供給された際に前記発光ダイオード素子のアノード－カソード間に印加される印加電圧が最も大きい第１発光ダイオード素子から、前記駆動電圧が前記第１発光ダイオード素子に印加された際の前記第１発光ダイオード素子の検出抵抗の電圧を測定する測定部と、測定された前記第１発光ダイオード素子の前記検出抵抗の電圧を、前記駆動電圧が供給された際に他の前記発光ダイオード素子から測定される前記検出抵抗の電圧と比較することなく、測定された前記第１発光ダイオード素子の前記検出抵抗の電圧のみに基づいて、前記電源部から供給される前記駆動電圧を調整する調整部とを備えている構成である。
【0046】
本発明の態様２に係る液晶表示装置は、前記の態様１において、前記駆動電圧が供給された際に前記第１発光ダイオード素子に流れる電流の値を、前記第１発光ダイオード素子に対応するデューティー比の設定値に基づくＰＷＭ処理によって制御する電流制御部と、前記駆動電圧を制御すべき事象の発生を検出する検出部と、前記事象が検出された場合、前記設定値が最小デューティー比未満であるか否かを判定する判定部と、前記設定値が前記最小デューティー比未満であると判定された場合、前記設定値を、前記最小デューティー比以上のデューティー比に更新する更新部とをさらに備えている構成であってもよい。
【0047】
本発明の態様３に係る液晶表示装置は、前記態様２において、前記更新部は、前記設定値を前記最小デューティー比に更新する構成であってもよい。
【0048】
本発明の態様４に係る液晶表示装置は、前記態様１～３のいずれかにおいて、前記第１発光ダイオード素子は、前記バックライトにおける、前記液晶表示パネルの表示領域に対応する領域内の端部に配置されている構成であってもよい。
【0049】
本発明の態様５に係る液晶表示装置は、前記態様１～３のいずれかにおいて、前記第１発光ダイオード素子は、前記バックライトにおける、前記液晶表示パネルの表示領域に対応する領域の外部に配置されている構成であってもよい。
【0050】
本発明の態様６に係る液晶表示装置は、前記態様１～３のいずれかにおいて、前記第１発光ダイオード素子は、前記バックライトにおける、前記液晶表示パネルの表示領域に対応する領域の内部に配置されており、前記表示領域における、前記第１発光ダイオード素子に対向する位置を含む範囲に、所定の情報を表示する表示制御部をさらに備えている構成であってもよい。
【0051】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【0052】
１ 液晶表示装置
１１ 液晶表示パネル
１２ 表示制御部
１３ 表示領域
１４ 位置
１５ ＯＳＤ画像
２１ バックライト
２２、２２Ａ ＬＥＤ
２３ 領域
３１ 電源部
３２ 合計
３２ 電圧調整部
３３、３３Ａ ＬＥＤドライバ
３４、３４Ａ ＭＯＳＦＥＴ
３５ デューティー比設定部
４１、４１Ａ 電流制御部
４２、４２Ａ 電圧測定部
１１ 液晶表示パネル
１２ 表示制御部
１３ 表示領域
１４ 位置
１５ ＯＳＤ画像
２１ バックライト
２２、２２Ａ ＬＥＤ
２３ 領域
３１ 電源部
３２ 合計
３２ 電圧調整部
３３、３３Ａ ＬＥＤドライバ
３４、３４Ａ ＭＯＳＦＥＴ
３５ デューティー比設定部
４１、４１Ａ 電流制御部
４２、４２Ａ 電圧測定部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】