CN115206251B - 发光装置、显示装置以及led显示装置 - Google Patents

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Abstract

实现能够抑制因LED的驱动电压的电压下降而引起的点亮亮度的变化的发光装置。发光装置(10)中设置有:驱动电压调整电路(110),其调整用于驱动多个LED的驱动电压VLED的电压值;以及反馈配线(14),其将在LED基板(11)上驱动电压配线(13)分支之前的位置作为电压检测对象节点来将该电压检测对象节点的电压提供给驱动电压调整电路(110)。驱动电压调整电路(110)根据从驱动电压生成电路(100)提供的电压与通过反馈配线(14)提供的电压之差,将比从驱动电压生成电路(100)提供的电压高的电压作为驱动电压(VLED)输出。

Description

发光装置、显示装置以及LED显示装置
技术领域
以下的公开涉及以LED作为光源的发光装置、将该发光装置用作背光源的显示装置、以及由该发光装置构成的LED显示装置。
背景技术
近年来,在显示装置的构成要素中使用发光二极管(LED)(包含有机发光二极管(OLED))的情况变多。例如,关于液晶显示装置,从功耗低、亮度控制的容易度等观点出发,将LED用作光源的背光源的采用正在增加。此外,从薄型化容易等观点出发,将OLED用作显示元件的有机EL显示装置正在普及。
然而,关于液晶显示装置用的背光源,为了实现低功耗化,正在开发按每个区域控制LED的亮度(点亮亮度)的被称为“局部调光”的技术。在进行局部调光的直下型的背光源中,将LED基板逻辑地分割为多个区域,在各区域中设置作为光源的一个或由多个LED构成的LED单元。构成背光源的多个LED被分别驱动,但从相同的电源向这些多个LED的节点供给驱动电压。并且,以下,将作为生成用于驱动LED的驱动电压的电源发挥作用的电路称为“驱动电压生成电路”,将用于从驱动电压生成电路向多个LED供给驱动电压的配线称为“驱动电压配线”。关于驱动电压,产生起因于驱动电压配线的配线电阻的电压下降(IR降落)。该电压下降的大小依赖于从驱动电压生成电路到各LED的节点的驱动电压配线的长度。例如,对于设置在靠近驱动电压生成电路的位置的LED,电压下降的影响小,但对于设置在远离驱动电压生成电路的位置的LED,电压下降的影响大。根据以上,产生LED间的亮度的偏差。即,产生亮度不均。在有机EL显示装置中,同样,关于驱动电压的电压下降的大小,在像素间产生差异,产生亮度不均。
因此,在例如日本特开2012-226360号公报中公开了将驱动电压配线设置成矩阵状的结构。根据该构成,关于多个LED,驱动电压的电压下降的大小被均匀化,抑制亮度不均的产生。此外,在日本特开2009-31451号公报中,记载了如下内容:通过基于向各像素供给的电流的合计即面板电流来校正图像数据,来减少亮度不均。并且,在日本特开2003-280590号公报中,记载了如下内容:通过基于从输入视频信号的平均亮度计算出的电压下降对输入视频信号进行校正,从而防止亮度降低以及亮度不均的产生。
发明内容
发明要解决的问题
根据日本的特开2012-226360号公报所公开的方法,关于多个LED,驱动电压的电压下降的大小被均匀化。然而,关于驱动电压配线,在从驱动电压生成电路到搭载了多个LED的LED基板上的分支点(最接近驱动电压生成电路的分支点)的配线部分,产生相当于应供给到多个LED的电流的总和的大小的电流。因此,该配线部分的电流量显著地大。此外,该电流量根据点亮的LED的数量、各LED的点亮亮度而较大地变化。即,根据点亮的LED的数量、各LED的点亮亮度,该配线部分的起因于配线电阻的电压下降的程度较大地变化。其结果,即使要使某LED以一定的亮度点亮,该LED的点亮亮度也会根据整体的点亮的LED的数量、其他LED的点亮亮度而较大地变化。
如上所述,在进行局部调光的背光源中,即使要使某个区域的LED以一定的亮度点亮,该LED的点亮亮度也会在仅使一个区域的LED点亮的情况与使多个区域的LED点亮的情况不同。同样地,在有机EL显示装置等LED显示装置中,即使想要在某像素中进行一定的亮度显示,该像素的亮度在只有该像素的LED点亮的情况下和多个像素的LED点亮的情况下也不同。
此外,在日本特开2009-31451号公报所公开的显示装置中,根据面板电流(供给到各像素的电流的合计)校正图像数据。关于此,静态图像显示没有特别问题,但在显示动态图像时不对图像数据实施适当的校正。其理由如下所述。在该显示装置中,由于向构成各像素的LED的阳极供给电压PVdd的电源线的配线电阻,产生电压PVdd的电压下降。为了防止由该电压下降引起的各像素中的亮度降低,对图像数据进行校正。如果着眼于一个像素,则在从进行了基于校正后的图像数据的写入到下次进行写入为止的期间,该像素中的保持电压的大小一定。另一方面,面板电流在每次对面板内的各个像素进行写入时变化。因此,在各像素中保持电压维持为一定的大小的期间中,电压PVdd的电压下降的程度变化。由此,各像素的亮度发生变化。并且,在日本的特开2009-31451号公报中也记载了从输入图像数据计算面板电流的方法,但为了计算面板电流,需要求对应1帧的图像数据,电路规模变得庞大。
鉴于以上的状况,以下的公开的目的在于,实现能够抑制由LED的驱动电压的电压下降引起的点亮亮度的变化的发光装置。
用于解决问题的方案
(1)本发明的几个实施方式的发光装置以LED作为光源,具备:
LED基板,搭载多个LED;
驱动电压生成电路,生成用于驱动所述多个LED的驱动电压;
驱动电压调整电路,调整所述驱动电压的电压值;
驱动电压配线,由第一配线、第二配线以及第三配线构成,并用于将所述驱动电压供给至所述多个LED,所述第一配线配设于所述驱动电压生成电路与所述驱动电压调整电路之间,所述第二配线配设于所述驱动电压调整电路与所述LED基板之间,所述第三配线配设于所述LED基板上;以及
反馈配线,用于将设置于所述第三配线上的电压检测对象节点的电压提供给所述驱动电压调整电路,
所述第三配线在所述LED基板上,以作为与所述第二配线的连接点的驱动电压输入节点为起点,以一个以上的分支点分支,将所述一个以上的分支点中最接近所述驱动电压输入节点的分支点即主分支节点作为所述电压检测对象节点,或者将所述驱动电压输入节点与所述主分支节点之间的一点作为所述电压检测对象节点,所述反馈配线配设于所述电压检测对象节点与所述驱动电压调整电路之间,
所述驱动电压调整电路根据所述第一配线提供的电压与所述反馈配线提供的电压之差,将比所述第一配线提供的电压高的电压作为所述驱动电压输出到所述第二配线。
(2)此外,本发明的几个实施方式的发光装置包括上述(1)的构成,所述驱动电压调整电路包括驱动电压输出控制电路,该驱动电压输出控制电路用于在所述电压检测对象节点的电压未被所述反馈配线正常地传递时,停止向所述第二配线输出所述驱动电压。
(3)此外,本发明的几个实施方式的发光装置包括上述(2)的构成,所述驱动电压调整电路还包括调整电压输出电路,所述调整电压输出电路基于由所述第一配线提供的电压和由所述反馈配线提供的电压,生成作为所述驱动电压输出到所述第二配线的调整电压,并将该调整电压作为所述驱动电压输出至所述第二配线,
所述驱动电压输出控制电路包括:
反馈电压判断电路,通过比较由所述反馈配线提供的电压和规定的设定电压,判断所述电压检测对象节点的电压是否由所述反馈配线正常地传递;
驱动电压输出控制开关,设置在所述调整电压输出电路和所述第二配线之间,其中,
所述反馈电压判断电路在判断为所述电压检测对象节点的电压未被所述反馈配线正常地传递时,向所述驱动电压输出控制开关提供控制信号,以使所述驱动电压输出控制开关成为截止状态。
(4)此外,本发明的几个实施方式的发光装置包括上述(3)的构成,所述驱动电压调整电路还包括附加电压输出电路,所述附加电压输出电路在正常动作时输出附加电压,所述附加电压相当于在从所述调整电压输出电路到所述电压检测对象节点之间产生的所述驱动电压的最大的下降电压与应该向所述多个LED供给的驱动电压之和,
所述反馈电压判断电路在由所述反馈配线提供的电压为所述设定电压以下且所述附加电压为应提供给所述多个LED的驱动电压以上时,向所述驱动电压输出控制开关提供所述控制信号,以使所述驱动电压输出控制开关成为截止状态。
(5)此外,本发明的几个实施方式的发光装置包括上述(4)的构成,所述调整电压输出电路包括运算放大器,所述运算放大器具有与所述反馈配线连接的反相输入端子、与所述第一配线连接的非反相输入端子以及与所述第二配线连接的输出端子。
(6)此外,本发明的几个实施方式的发光装置包括上述(5)的构成,所述附加电压作为正侧电源电压被提供给所述运算放大器。
(7)此外,本发明的几个实施方式的发光装置包括上述(3)至(6)中的任一构成,所述反馈电压判断电路包括电阻器,所述电阻器的一端连接于所述反馈配线,另一端接地,
所述电阻器的电阻值为所述反馈配线的配线电阻的值的1000倍以上。
(8)此外,本发明的几个实施方式的发光装置包括上述(1)的构成,所述驱动电压调整电路包括运算放大器,所述运算放大器具有与所述反馈配线连接的反相输入端子、与所述第一配线连接的非反相输入端子以及与所述第二配线连接的输出端子。
(9)此外,本发明的几个实施方式的LED显示装置包括:上述(1)至(8)中任一个构成的发光装置;以及控制所述多个LED的亮度的亮度控制电路。
(10)此外,本发明的几个实施方式的LED显示装置包括上述(9)的构成,
所述多个LED是有机发光二极管。
(11)此外,本发明的几个实施方式的显示装置包括:
具有显示图像的显示部的显示面板;以及
上述(1)至(8)中任一个构成的发光装置,所述发光装置以使光照射到所述显示部的方式被设置在所述显示面板的背面。
(12)此外,本发明的几个实施方式的显示装置包括上述(11)的构成,
所述发光装置具备:
多个LED单元,分别由一个以上的LED构成,并且在逻辑上被分割为多个区域的所述LED基板上以与所述多个区域一对一对应的方式设置;
多个区域驱动电路,分别驱动对应的LED单元所包含的LED,并被设置为与所述多个LED单元一对一对应;
多个写入控制线;
多个数据线,与所述多个写入控制线交叉;
接地配线;以及
驱动控制电路,与所述写入控制线和所述多个数据线连接,控制所述多个区域驱动电路的动作,以逐行驱动所述多个LED单元所包含的LED,
各个区域驱动电路包括:
驱动晶体管,在所述第三配线与所述接地配线之间,与对应的LED单元所包含的LED串联连接;
写入控制晶体管,控制端子与对应的写入控制线连接,第一导通端子与对应的数据线连接;以及
保持电容,一端与所述写入控制晶体管的第二导通端子和所述驱动晶体管的控制端子连接,另一端与所述接地配线连接。
(13)此外,本发明的几个实施方式的显示装置包括上述(11)或(12)的构成,所述驱动电压经由作为所述驱动电压配线的多个驱动电压供给路径从所述驱动电压生成电路供给至所述LED基板,
以与所述多个驱动电压供给路径分别对应的方式设置有所述驱动电压调整电路和所述反馈配线。
(14)此外,本发明的几个实施方式的显示装置包括上述(11)的构成,所述发光装置包括:
多个LED单元,分别由一个以上的LED构成,并被划分为多个区块;
切换电路,在所述多个区块之间切换由所述驱动电压生成电路生成的驱动电压的供给目的地,以使所述多个LED单元所包含的LED按每个区块被驱动;以及
光源控制电路,包含与各区块所包含的LED单元相等的数量的点亮控制开关,其中,该点亮控制开关用于控制是否向构成对应的LED单元的LED供给电流,
所述第三配线、所述驱动电压调整电路及所述反馈配线以与所述多个区块分别对应的方式设置。
发明效果
根据本发明的几个实施方式的发光装置,设置有:驱动电压调整电路,其调整用于对搭载于LED基板的多个LED进行驱动的驱动电压的电压值;以及反馈配线,其将在LED基板上驱动电压配线分支之前的位置作为电压检测对象节点来将该电压检测对象节点的电压提供给驱动电压调整电路。驱动电压调整电路根据从驱动电压生成电路提供的电压与通过反馈配线提供的电压之差,将比从驱动电压生成电路提供的电压高的电压作为驱动电压输出。由此,与LED基板整体的驱动电流的大小无关,维持LED基板上的电压检测对象节点的电压与从驱动电压生成电路输出的驱动电压大致相等的状态。因此,能够防止在要使某LED以一定的亮度点亮的情况下,该LED的点亮亮度因整体的点亮的LED的数量、其他LED的点亮亮度而较大地变化。如上所述,实现了能够抑制因LED的驱动电压的电压下降而引起的点亮亮度的变化的发光装置。
附图说明
图1是表示所有实施方式中的发光装置的概略构成的图。
图2是表示LED显示装置的像素部的构成的电路图。
图3是表示驱动晶体管的栅极电压与在驱动晶体管的源极一漏极间流动的电流的关系的图。
图4是表示LED的阳极-阴极间的电压与流过LED的电流的关系的图。
图5是用于说明离生成驱动电压的电源(驱动电压生成电路)的距离越长的像素亮度越小的图。
图6是用于说明在只有一个像素的LED点亮的情况和多个像素的LED点亮的情况下像素的亮度不同的图。
图7涉及所有实施方式,用于说明第一至第三配线的图。
图8是表示所有实施方式中的驱动电压调整电路的构成的框图。
图9是表示所有实施方式中的驱动电压调整电路的详细构成的一个示例的图。
图10是表示第一实施方式的有机EL显示装置的整体构成的框图。
图11是表示上述第一实施方式中显示部和电源部的构成的图。
图12是用于说明上述第一实施方式的效果的图。
图13是表示第二实施方式涉及的液晶显示装置的整体构成的框图。
图14是表示上述第二实施方式中液晶面板内的显示部的概略构成的图。
图15是表示上述第二实施方式中的一个像素部的构成的电路图。
图16是上述第二实施方式中的背光源的概略构成图。
图17是表示上述第二实施方式中的驱动电压供给部的构成的图。
图18是上述第二实施方式中的开关控制信号的波形图。
图19涉及上述第二实施方式,是用于说明LED单元的构成的图。
图20涉及上述第二实施方式,是用于说明LED单元的构成的图。
图21涉及上述第二实施方式,是用于说明LED单元的构成的图。
图22涉及上述第二实施方式,是用于说明LED单元的构成的图。
图23是用于说明上述第二实施方式中用于调整驱动电压的电压值的构成的图。
图24是用于说明上述第二实施方式中用于调整驱动电压的电压值的构成的图。
图25是用于说明上述第二实施方式的效果的图。
图26是表示第三实施方式所涉及的液晶显示装置的整体构成的框图。
图27是上述第三实施方式中的照明部的概略俯视图。
图28是用于说明在上述第三实施方式中背光源内的照明部和光源控制电路的概略构成的框图。
图29是表示上述第三实施方式中的区域驱动电路的构成的电路图。
图30是用于说明在上述第三实施方式中用于调整驱动电压的电压值的构成的图。
图31是用于说明在上述第三实施方式中用于调整驱动电压的电压值的构成的图。
具体实施方式
<0.开始>
<0.1关于驱动电压的电压下降>
在说明实施方式之前,以LED显示装置为例,说明用于驱动LED的驱动电压的电压下降带来的影响。
首先,参照图2,对LED显示装置中的像素的驱动动作进行说明。如图2所示,LED显示装置的像素部230例如由驱动晶体管T1、写入控制晶体管T2、电压保持电容C1和LED12构成。通过驱动电压配线13向像素部230供给驱动电压。像素部230与1条栅极总线GL和1条源极总线SL连接。当施加于栅极总线GL的扫描信号变为高电平时,写入控制晶体管T2成为导通状态,基于施加于源极总线SL的数据电压进行向电压保持电容C1的写入。基于写入该电压保持电容C1的电压,确定在驱动晶体管T1的源极-漏极间流动的电流的大小。
如图2所示,在驱动晶体管T1是p沟道型晶体管的情况下,驱动晶体管T1的栅极电压Vg与在驱动晶体管T1的源极-漏极间流动的电流Ids的关系如在图3中附图标记81的曲线所示。并且,在图3中,Vd0表示通过驱动电压配线13向像素部230供给的驱动电压,Vth表示驱动晶体管T1的阈值电压,Vb表示黑电压(与黑显示对应的电压),Vw表示白电压(与白显示对应的电压)。
源极驱动器在输入数据的数据值相当于0灰度的情况下,将D/A转换后的黑电压Vb输出到源极总线SL,在输入数据的数据值相当于最大灰度的情况下,将D/A转换后的白电压Vw输出到源极总线SL。在输入数据的数据值相当于0灰度和最大灰度之间的灰度的情况下,将通过对0灰度-最大灰度进行D/A转换使亮度保持Y特性而得到的电压(黑电压Vb-白电压Vw间的电压)输出到源极总线SL。如以上那样输出到源极总线SL的电压被写入到与成为选择状态的栅极总线GL对应的像素部230内的电压保持电容C1。写入电压保持电容C1的电压成为驱动晶体管T1的栅极电压。而且,与驱动晶体管T1的栅极-源极间电压对应的电流Ids在该驱动晶体管T1的源极-漏极间流动。然而,若产生向像素部230供给的驱动电压的电压下降,则不流通所期望的电流Ids。
然而,作为由LED显示装置中的驱动电压的电压下降引起的弊端,可举出由像素数据的写入时的驱动电压的电压下降产生的弊端和由像素数据的非写入时的驱动电压的电压下降产生的弊端。
首先,对因写入像素数据时的驱动电压的电压下降而产生的弊端进行说明。驱动电压的电压下降是由于在驱动电压配线13中存在电阻成分而产生的。因此,当电流在驱动电压配线13中流动时,由驱动电压配线13向像素部230供给的电压小于向面板输入的期望的电压。当进行像素数据的写入时,当由图2所示的驱动电压配线13供给的驱动电压通过其电压下降从Vd0变化为Vd1(参照图3)时,即使期望的电压被写入电压保持电容C1而在该电压保持电容C1中写入期望的电压的状态被维持,由于驱动晶体管T1的源极电压比本来的电压低,因此驱动晶体管T1的栅极电压Vg与流过驱动晶体管T1的源极-漏极间的电流Ids的关系表观上成为在图3中附图标记82的曲线。因此,LED12不会以期望的亮度发光。
并且,在某电压写入电压保持电容C1后,写入控制晶体管T2从导通状态变化为截止状态时,驱动晶体管T1的栅极-源极间通过电压保持电容C1耦合,所以维持栅极-源极间电压。因此,在写入控制晶体管T2被维持在截止状态的期间中,在驱动晶体管T1的源极-漏极间流动的电流Ids被维持在一定的大小。因此,如日本的特开2009-31451号公报所公开的方法那样通过校正写入时的图像数据,能够使期望的电流在驱动晶体管T1的源极-漏极间流动。然而,如果在像素数据的非写入时发生驱动电压的电压下降,则因LED12的特性而在LED12流动的电流发生变化,因此LED12不会以期望的亮度发光。
接着,说明由于像素数据的非写入时的驱动电压的电压下降而产生的弊端。例如,假设写入像素数据时的驱动电压为Vda。在该情况下,若将驱动晶体管T1的漏极-源极间的电压设为Vdsa,将LED12的阳极-阴极间的电压设为Vea,则下式(1)成立。
Vda=Vdsa+Vaa...(1)
写入像素数据之后,如果因写入其他像素而导致驱动电压从Vda降低到Vdb,则驱动晶体管T1的漏极-源极之间的电压和LED12的阳极-阴极之间的电压也变化。若将变化后的驱动晶体管T1的漏极-源极间的电压设为Vdsb,将变化后的LED12的阳极-阴极间的电压设为Veb,则下式(2)成立。
Vdb=Vdsb+Veb...(2)
从上式(1)和上式(2)可知,当驱动电压由于其电压下降而从Vda降低到Vdb,则驱动晶体管T1的漏极-源极之间的电压以及LED12的阳极-阴极之间的电压也下降。LED12的阳极-阴极间的电压与LED12中流动的电流的关系由图4中附图标记83的曲线表示。从图4可以看出,若LED12的阳极-阴极间的电压从Vea降低到Veb,则LED12中流过的电流变小。由此,LED12的亮度降低。
如上所述,起因于驱动电压的电压下降的弊端包括由于像素数据的写入时的驱动电压的电压下降而产生的弊端(以下,为了方便,称为“第一弊端”。)和由于像素数据的非写入时的驱动电压的电压下降而产生的弊端(以下,为了方便,称为“第二弊端”。关于第一弊端,即使对全部的像素进行基于相同的数据值的写入,距生成驱动电压的电源(驱动电压生成电路)的距离越长的像素,亮度也越小。例如,在图5中,附图标记85的LED的亮度比附图标记84的LED的亮度小。此外,附图标记86的LED的亮度比附图标记84的LED的亮度小,附图标记87的LED的亮度比附图标记86的LED的亮度进一步小。这样的第一弊端依赖于像素数据的写入时的驱动电压配线13的电压值,因此通过日本的特开2009-31451号公报中公开的方法能够降低面内的亮度的偏差。与此相对,第二弊端无法通过以往的方法去除。以下对此进行说明。
即使因距生成驱动电压的电源(驱动电压生成电路)的距离而引起的驱动电压的电压下降的大小的偏差被抑制,在仅一个像素的LED12点亮的情况和多个像素的LED12点亮的情况下,包含点亮对象的LED12的像素的亮度也会不同(但是,假设为目标的点亮亮度为固定的大小)。图6示意性地示出该现象。在图6的A部示出仅使中央的一个像素的LED12点亮的情况下的显示状态,在图6的B部示出使所有像素的LED12点亮的情况下的显示状态。若着眼于LED基板上的中央的像素的LED12,则A部的亮度和B部的亮度应该相同,但B部的亮度比A部的亮度低。这是因为,根据点亮的LED12的数量,驱动电压配线13中流过的总电流量发生变化。
将从驱动电压生成电路输出的驱动电压设为Va,关于仅使中央的一个像素的LED12点亮的情形,将图6的附图标记19的部分(节点)的驱动电压配线13的电压设为Vb1,关于使全部的像素(像素数设为Np)的LED12点亮的情形,将图6的附图标记19的部分(节点)的驱动电压配线13的电压设为Vb2。驱动电压生成电路-节点19间的驱动电压配线13中,流过供给到所有像素的电流。因此,驱动电压生成电路-节点19间的驱动电压的电压下降显著地大。若将向包含点亮对象的LED12的像素供给的电流设为i,将驱动电压生成电路-节点19间的配线电阻设为R,则上述电压Vbl由下式(3)表示,上述电压Vb2由下式(4)表示。
Vb1=Va-R×i...(3)
Vb2=Va-R×(i×Np)...(4)
例如,要执行RGB彩色显示的FHD显示设备的像素数为“1920×1080×3”。这种情况下,上式(4)中的“R×(i×Np)”成为上式(3)中的“R×i”的6,220,800倍。如上所述,驱动电压的电压下降程度根据显示部整体的像素的数据值而变化。若上述节点19的电压变动,则在各像素中LED12的阳极-阴极间的电压变化,流过LED12的电流变化。其结果是,即使进行基于相同的数据值的写入,像素的亮度也会根据整体的显示状态而变化。
因此,在以下的各实施方式中,例如以抑制上述节点19的电压的变动的方式,在发光装置中设置有用于调整驱动电压的电压值的驱动电压调整电路。以下,首先,对所有实施方式中共通的构成进行说明,之后,对各实施方式进行详细说明。
<0.2全部实施方式中共通的构成>
图1是表示所有实施方式中的发光装置10的概略结构的图。此外,在第一实施方式中,发光装置10内的LED12用作显示元件,在第二实施方式以及第三实施方式中,发光装置10用作液晶显示装置的背光源。
如图1所示,发光装置10包括LED基板11、驱动电压生成电路100和驱动电压调整电路110。在LED基板11上,例如以矩阵状搭载有多个LED12。驱动电压生成电路100作为用于驱动多个LED12的驱动电压VLED而生成电压(以下,称为“电源电压”。)V0。V0を生成する。这样,驱动电压生成电路100作为生成驱动电压VLED的电源而发挥作用。并且,电源电压V0的电压值考虑发光装置10内的LED12的正向电压而决定。驱动电压调整电路110调整驱动电压VLED的电压值,将调整后的电压(以下称为“调整电压”。)作为驱动电压VLED输出V1。
驱动电压VLED通过驱动电压配线13而被供给到LED基板11上的各LED12。关于驱动电压配线13能够大致区分为3个,以下,如图7所示,将配设在驱动电压生成电路100和驱动电压调整电路110之间的驱动电压配线13称为“第一配线”,将配设在驱动电压调整电路110和LED基板11之间的驱动电压配线13称为“第二配线”,将配设在LED基板11上的驱动电压配线13称为“第三配线”。
作为第三配线的驱动电压配线13如图1所示在LED基板11上以多个分支点分支,使得驱动电压VLED供给至多个LED12。在此,如果将驱动电压VLED向LED基板11输入的部分(图1中附图标记16的部分)(第二配线与第三配线的连接点)定义为“驱动电压输入节点”,则典型地,为了使LED基板11上的上述多个分支点中最接近驱动电压输入节点的分支点(以下称为“主分支节点”。)15的电压被反馈到驱动电压调整电路110,在主分支节点15与驱动电压调整电路110之间配设有反馈配线14。但是,反馈至驱动电压调整电路110的电压(以下,简称为“反馈电压”)VF不限于主分支节点15的电压,也可以是驱动电压输入节点16与主分支节点15之间的驱动电压配线13上的1点的电压。即,只要将主分支节点15作为电压检测对象节点、或者将驱动电压输入节点16与主分支节点15之间的1点作为电压检测对象节点而设置将电压检测对象节点与驱动电压调整电路110连接的反馈配线14即可。以下,为了方便起见,将电压检测对象节点的电压称为“基准点电压”,基准点电压的附图标记为V2。并且,反馈配线14中流过的电流明显小于驱动电压配线13中流过的电流,因此,能够忽略反馈配线14中产生的电压下降。
通过以上构成,从驱动电压生成电路100输出的电源电压V0和上述反馈电压VF被输入至驱动电压调整电路110。然后,根据电源电压V0和反馈电压VF的差,从驱动电压调整电路110输出比电源电压V0高的电压的调整电压V1作为驱动电压VLED。这样,驱动电压调整电路110根据由作为第一配线的驱动电压配线13提供的电压与由反馈配线14提供的电压之差,将调整电压V1输出到作为第二配线的驱动电压配线13,该调整电压V1是比由作为第一配线的驱动电压配线13提供的电压高的电压。并且,驱动电压调整电路110中的驱动电压VLED的电压值的调整是指以使反馈电压VF与电源电压V0相等的方式控制调整电压V1。
然而,驱动电压调整电路110设置在与LED基板11不同的电路基板上,在图1中附图标记80的部分存在连接器或电缆。因此,可能产生由于电缆的***不良等而基准点电压V2未被正确地作为反馈电压VF反馈到驱动电压调整电路110的状态。例如,如果反馈电压VF固定为0V,则由于以补偿调整电压V1与0V之差的方式继续控制驱动电压调整电路110,从而可能最终不能控制而导致驱动电压调整电路110发生故障。因此,如后所述,在驱动电压调整电路110中,在以使反馈电压VF与电源电压V0相等的方式控制调整电压V1的功能的基础上,还设置有监视基准点电压V2是否被正确地反馈的功能、以及在检测到不良(基准点电压V2未被正确地反馈)时停止来自驱动电压调整电路110的驱动电压VLED的输出(向作为第二配线的驱动电压配线13的输出)的功能。
图8是示出驱动电压调整电路110的构成的框图。驱动电压调整电路110中包含附加电压输出电路111、反馈电压判断电路112、调整电压输出电路113和开关114。并且,通过开关114实现驱动电压输出控制开关,通过反馈电压判断电路112和开关114实现驱动电压输出控制电路。
附加电压输出电路111生成预估了在图1中附加了附图标记80的部分的电缆和连接器的连接电阻、LED基板11上的驱动电压配线13的配线电阻所引起的电压下降部分的附加电压VA,并输出该附加电压VA。例如,如果假设在所有的LED12以最大亮度点亮时(即驱动电压配线13的电流值成为最大时)预计在调整电压输出电路113-电压检测对象节点间产生的电压下降的值为Vdrop,应向LED基板11上的LED12供给的驱动电压(目标驱动电压)为VZ,则附加电压输出电路111生成/输出满足下式(5)的附加电压VA(但是,除去发光装置10刚启动之后的期间)。
VA>VZ+Vdrop...(5)
反馈电压判断电路112基于反馈电压VF和附加电压VA,输出控制开关114的导通/截止的控制信号SW。如图9所示,反馈电压判断电路112由截止判断部1120和下拉电阻R构成。并且,在图9所示的例子中,调整电压输出电路113通过运算放大器1130来实现。从图9可知,反馈配线14与下拉电阻R连接。下拉电阻R的电阻值被设定为比反馈配线14的配线电阻的值高1000倍以上的值。因此,如果作为反馈配线14的电缆的连接正常且上述的基准点电压V2作为反馈电压VF被正常反馈,则通过截止判断部1120检测到基准点电压V2。另一方面,如果作为反馈配线14的电缆的连接状态不完整且反馈配线14处于电浮动的状态,则通过截止判断部1120通常检测到地线GND的电压。然而,在图9所示的构成中,反馈配线14还与运算放大器1130的反相输入端子(-端子)连接,因此即使作为反馈配线14的电缆的连接状态不完整,也会因其他输入电压对运算放大器1130的影响而通过截止判断部1120检测到有效值的电压。因此,在截止判断部1120中,对考虑了因其他输入电压对运算放大器1130的影响而产生的电压而设定的比较电压Vt和反馈电压VF进行比较。
此外,关于是否应该使开关114截止的判断,也考虑附加电压VA。关于此,在发光装置10刚启动后,附加电压VA的电压值不是期望的电压值,反馈电压VF的电压值是比本来更低的值。在这样的情况下,不应该使开关114截止。因此,当附加电压VA低于上述目标驱动电压VZ时,即使反馈电压VF为比较电压Vt以下,也可将来自反馈电压判断电路112的控制信号SW输出,以使开关114维持在导通状态。
如上所述,如果反馈电压VF为比较电压Vt以下、且附加电压VA为目标驱动电压VZ以上,则反馈电压判断电路112输出控制信号SW使开关114截止。另一方面,在反馈电压VF大于比较电压Vt的情况下,或者附加电压VA低于目标驱动电压VZ的情况下,反馈电压判断电路112输出控制信号SW使得开关114导通。并且,比较电压Vt的电压值被设定为由电路构成决定的常数值。
调整电压输出电路113将对电源电压V0附加对应于该电源电压V0和反馈电压VF之差的电压而得到的调整电压V1输出到作为第二配线的驱动电压配线13。如图9所示,调整电压输出电路113例如通过运算放大器1130来实现。关于图9所示的运算放大器1130,反相输入端子(-端子)连接于反馈配线14,非反相输入端子(+端子)连接于作为第一配线的驱动电压配线13,输出端子经由开关114连接于作为第二配线的驱动电压配线13。然而,运算放大器1130以使向非反相输入端子的输入电压与向反相输入端子的输入电压之差大致为0的方式进行动作。因此,当向反相输入端子上提供反馈电压VF、向非反相输入端子上提供电源电压V0,则运算放大器1130以使反馈电压VF大致等于电源电压V0的方式输出调整电压V1。如上所述,需要从运算放大器1130输出比电源电压V0大的电压,因此对运算放大器1130提供上述的附加电压VA作为正侧电源电压。
开关114的状态由从反馈电压判断电路112输出的控制信号SW控制。通常,开关114维持在导通状态。如果开关114是导通状态,则从该驱动电压调整电路110输出调整电压V1作为驱动电压VLED。如果反馈电压VF为比较电压Vt以下,且附加电压VA为目标驱动电压VZ以上,则开关114为截止状态。当开关114成为截止状态,则停止来自该驱动电压调整电路110的驱动电压VLED的输出(向作为第二配线的驱动电压配线13的输出)。
如上所述,在通常动作时,驱动电压调整电路110比较反馈电压VF和电源电压V0,输出比电源电压V0高出它们的差量的电压的调整电压V1作为驱动电压VLED。
在此,若将驱动电压调整电路110与上述驱动电压输入节点16(参照图1)之间的驱动电压配线13的配线电阻设为Rd,将在该驱动电压配线13中流过的电流设为Ia,将假定为从驱动电压调整电路110输出电源电压V0的情况下的基准点电压设为V2a,则基准点电压V2a由下式(6)表示。
V2a=V0-Rd×Ia...(6)
如上所述,从驱动电压调整电路110输出调整电压V1,该调整电压V1是比电源电压V0仅高出反馈电压VF与电源电压V0之差的电压。在通常动作时,反馈电压VF等于基准点电压,因此此时的基准点电压V2由下式(7)表示。
V2=V0+(V0-V2a)-Rd×Ia...(7)
通过将上式(6)代入上式(7),下式(8)成立。
V2=V0...(8)
由上式(8)可知,通过利用驱动电压调整电路110进行驱动电压VLED的电压值的调整,基准点电压V2与电源电压V0相等。这样,在LED基板11上的最初的分支点(主分支节点15)之前的驱动电压VLED的电压下降的影响消失,因此,起因于驱动电压VLED的电压下降的LED12的点亮亮度的变化被抑制。并且,通过使LED基板11上的分支后的驱动电压配线13的配线电阻均匀化,能够抑制LED基板11上的LED12的亮度的偏差的发生。
<1.第一实施方式>
<1.1整体构成>
图10是表示第一实施方式的有机EL显示装置的整体构成的框图。如图10所示,该有机EL显示装置由电源部17、控制部20、栅极驱动器21、源极驱动器22和显示部23构成。在电源部17-控制部20之间,随时进行控制信号的收发。
显示部23包含上述LED基板11,在LED基板11上配设有多条栅极总线GL以及与它们交叉的多条源极总线SL。像素部230对应于多条栅极总线GL和多条源极总线SL的各交叉点而设置。即,显示部23中包含多个像素部230。像素部230的构成是图2所示的构成。在本实施方式中,像素部230内的LED12是有机发光二极管(OLED)。但是,也可以采用与被称为"迷你LED"的LED或被称为"微型LED"的LED等现有的LED相比及其微小的尺寸的LED作为显示元件。此外,也可以采用n沟道型晶体管作为驱动晶体管T1。在显示部23还配设有用于向像素部230内的LED12供给驱动电压的驱动电压配线13。
电源部17将用于驱动LED12的驱动电压提供给显示部23,此外,将灰度电压提供给源极驱动器22。此外,关于电源部17的详细构成将后述。
控制部20接收从外部发送来的图像数据DAT,输出数字视频信号DV、控制栅极驱动器21的动作的栅极控制信号GCTL、以及控制源极驱动器22的动作的源极控制信号SCTL。
栅极驱动器21与显示部23内的多条栅极总线GL连接。栅极驱动器21由移位寄存器以及逻辑电路等构成。栅极驱动器21基于从控制部20输出的栅极控制信号GCTL,驱动多条栅极总线GL。
源极驱动器22连接于显示部23内的多条源极总线SL。源极驱动器22接收从控制部20输出的数字视频信号DV以及源极控制信号SCTL,向多条源极总线SL施加数据电压。并且,源极控制信号SCTL包括源极起始脉冲信号、源极时钟信号以及锁存选通信号。源极驱动器22包括未图示的多个比特的移位寄存器、采样电路、锁存电路以及多个D/A转换器等。移位寄存器具有级联连接的多个寄存器。移位寄存器基于源极时钟信号,从输入端向输出端依次传送向初级的寄存器供给的源极起始脉冲信号的脉冲。根据该脉冲的传送,从移位寄存器的各级输出采样脉冲。基于该采样脉冲,采样电路存储数字视频信号DV。锁存电路根据锁存选通信号取入并保持存储在采样电路中的一行的数字视频信号DV。D/A转换器被设置为与各源极总线SL对应。D/A转换器将锁存电路所保持的数字视频信号DV转换成模拟电压。该变换后的模拟电压作为数据电压一并施加于全部的源极总线SL。
如上所述,通过驱动多条栅极总线GL和多条源极总线SL,从而在显示部23显示基于从外部发送来的图像数据DAT的图像。
<1.2主要部分的构成>
图11是表示显示部23以及电源部17的构成的图。但是,为了方便,假设显示部23内的像素数为4。电源部17包括驱动电压生成电路100、驱动电压调整电路110和灰度电压生成电路120。如上所述,驱动电压生成电路100生成并输出作为用于驱动显示部23内的LED12的驱动电压VLED的电源电压V0,驱动电压调整电路110基于反馈电压VF进行驱动电压VLED的电压值的调整,将调整电压V1作为驱动电压VLED输出。灰度电压生成电路120生成与显示灰度数对应的多个灰度电压GV。该灰度电压GV被提供给源极驱动器22。在源极驱动器22内的上述D/A转换器中,使用该灰度电压GV进行从数字视频信号DV向模拟电压的D/A转换。并且,在本实施方式中,通过驱动电压生成电路100、驱动电压调整电路110和显示部23来实现发光装置10。
从图11可知,显示部23内的主分支节点15作为电压检测对象节点,在主分支节点15与驱动电压调整电路110之间配设有反馈配线14。由此,基准点电压V2作为反馈电压VF被反馈到驱动电压调整电路110。而且,在驱动电压调整电路110中,如上所述,通过进行驱动电压VLED的电压值的调整,在该有机EL显示装置的动作中,维持基准点电压V2大致等于电源电压V0的状态。
<1.3效果>
根据本实施方式,在有机EL显示装置中设置有:驱动电压调整电路110,调整用于驱动显示部23内的多个LED12的驱动电压VLED的电压值;以及反馈配线14,用于将在LED基板11上设置的电压检测对象节点的电压作为基准点电压V2反馈到驱动电压调整电路110。在此,在LED基板11上的作为第三配线的驱动电压配线13的多个分支点中最接近上述驱动电压输入节点16的分支点即主分支节点15被作为电压检测对象节点。驱动电压调整电路110根据从驱动电压生成电路(生成驱动电压VLED的电源)100输出的电源电压V0和由反馈配线14提供的反馈电压VF之差,将比电源电压V0高的调整电压V1作为驱动电压VLED输出到作为第二配线的驱动电压配线13。详细而言,驱动电压调整电路110以反馈电压VF与电源电压V0相等的方式,向作为第二配线的驱动电压配线13输出调整电压V1。因此,不管显示部23整体的驱动电流的大小如何,都维持LED基板11上的电压检测对象节点的电压大致等于电源电压V0的状态。由此,无论显示部23整体的显示状态如何,进行了基于相同的数据值的像素数据的写入的像素部230都以相同的亮度点亮。
参照图12,说明现有的显示状态与本实施方式中得到的显示状态的差异。在此,将仅使位于显示部23的中央的像素部230内的一个LED12以某个特定的亮度点亮的情形称为“第一情形”,将使显示部23内的像素部230内的所有LED12以该特定的亮度点亮的情形称为“第二情形”。在现有技术中,第一情形中可获得图12中附图标记71a的部分所示的点亮状态,第二情形中可获得图12中附图标记71b的部分所示的点亮状态。在位于显示部23的中央的像素部230中,尽管LED12在两个情形中应以相同的亮度点亮,但第二情形的亮度比第一情形的亮度低。对此,在本实施方式中,在第一情形可获得图12中标注附图标记72a的部分所示那样的点亮状态,在第二情形可获得图12中标注附图标记72b的部分所示那样的点亮状态。在位于显示部23的中央的像素部230中,第一情形中的亮度和第二情形中的亮度相同。
如上所述,根据本实施方式,实现了使用了能够抑制LED12的驱动电压VLED的电压下降所引起的点亮亮度的变化的发光装置10的有机EL显示装置。
<2.第二实施方式>
<2.1整体构成>
图13是表示第二实施方式涉及的液晶显示装置的整体构成的框图。该液晶显示装置由控制部30、面板驱动电路31、液晶面板32和背光源(发光装置)33构成。液晶面板32由相对的2张玻璃基板形成,包括显示图像的显示部。背光源33设置在液晶面板32的背面。在背光源33中包括驱动电压供给部330、光源控制电路(LED驱动器)340以及照明部350。如后所述,照明部350包含多个LED12。此外,在本实施方式的背光源33中进行无源驱动。
如图14所示,在液晶面板32内的显示部320配设有多条栅极总线GBL和多条源极总线SBL。像素部321对应于多条栅极总线GBL和多条源极总线SBL的各交叉点而设置。即,显示部320中包含多个像素部321。
图15是表示一个像素部321的构成的电路图。各像素部321包括:像素晶体管T01,是栅极端子与通过对应的交叉点的栅极总线GBL连接并且源极端子与通过该交叉点的源极总线SBL连接的开关元件;像素电极321,与该像素晶体管T01的漏极端子连接;共用电极3122,被施加一定的电压;以及液晶电容C01,由像素电极321和共用电极3122形成。并且,也有与液晶电容C01并联地设置辅助电容的情况。
对图13所示的构成要素的动作进行说明。控制部30接收从外部传送的图像数据DAT,并输出用于控制面板驱动电路31的操作的面板控制信号PCTL和用于控制光源控制电路340的操作的亮度控制信号LCTL,以便执行局部调光(对每个区域控制LED12的亮度的处理)。此外,控制部30输出用于控制驱动电压供给部330的动作的开关控制信号SWCTL。并且,面板控制信号PCTL、亮度控制信号LCTL、以及开关控制信号SWCTL由多个控制信号构成。
面板驱动电路31基于从控制部30发送的面板控制信号PCTL来驱动液晶面板32。详细而言,面板驱动电路31由驱动栅极总线GBL的栅极驱动器和驱动源极总线SBL的源极驱动器构成。栅极驱动器驱动栅极总线GBL,源极驱动器驱动源极总线SBL,从而在各像素部321内的液晶电容C01中写入与目标显示图像对应的电压。
光源控制电路340基于从控制部30发送的亮度控制信号LCTL,控制向各LED12的电流的供给的导通/截止,以使照明部350内的LED12以期望的亮度发光。
照明部350包含多个LED12。换言之,在构成照明部350的LED基板11(图13中未图示)搭载有多个LED12。通过光源控制电路340控制向各LED12的电流的供给,各LED12以期望的亮度发光。这样,照明部350从背面对显示部320照射光。
如上所述,在向设置于液晶面板32的显示部320的各像素部321内的液晶电容C01写入了与目标显示图像对应的电压的状态下,背光源33内的照明部350从其背面向显示部320照射光,由此,基于从外部发送来的图像数据DAT的图像显示于显示部320。
<2.2背光源>
参照图16和图17,说明本实施方式的背光源33的构成。图16是背光源33的概略构成图。图17是表示驱动电压供给部330的构成的图。如上所述,在背光源33中包括驱动电压供给部330、光源控制电路340以及照明部350。
在照明部350矩阵状地设置有多个LED12。并且,在此,为了方便,假设存在16个区域而将16个(4行X4列)LED12设置于照明部350来进行说明。此外,在照明部350上,与各行对应地配设有作为第三配线的驱动电压配线13。并且,对与第一行至第四行对应的驱动电压配线分别标注附图标记13(1)至13(4)。进一步,在照明部350以与各行对应的方式配设有反馈配线14。并且,对与第一行至第四行对应的反馈配线分别标注附图标记14(1)至14(4)。上述16个LED12被划分为4个块。关于此,由一行所包含的四个LED12来形成一个区块。
在光源控制电路340中,以与各列对应的方式设置有开关341和恒流源342。即,在光源控制电路340中,设置有与各区块所包含的LED12相等数量的开关341和恒流源342。开关341作为用于对是否向对应的LED12供给电流进行控制的点亮控制开关发挥功能。根据从控制部30发送的亮度控制信号LCTL来控制开关341的导通/截止。
驱动电压供给部330中包括与各行对应的驱动电压调整电路110、切换电路331、以及驱动电压生成电路100。如图17所示,切换电路331由与第一行至第四行对应的四个切换开关3311至3314构成。开关控制信号SWCTL由四个信号(开关控制信号SWCTL1至SWCTL4)构成,切换开关3311至3314的连接状态分别由开关控制信号SWCTL1至SWCTL4控制。并且,在本实施方式中,各切换开关在对应的开关控制信号为高电平时将驱动电压调整电路110的连接目的地设为驱动电压生成电路100,在对应的开关控制信号为低电平时将驱动电压调整电路110的连接目的地设为接地。
在如上所述的构成中,在各帧期间中开关控制信号SWCTL1至SWCTL4的波形如图18所示那样变化。在期间P1中,只有与驱动电压配线13(1)对应的驱动电压调整电路110与驱动电压生成电路100连接,第一行的LED12能够点亮。在期间P2中,只有与驱动电压配线13(2)对应的驱动电压调整电路110与驱动电压生成电路100连接,第二行的LED12能够点亮。在期间P3中,只有与驱动电压配线13(3)对应的驱动电压调整电路110与驱动电压生成电路100连接,第三行的LED12能够点亮。在期间P4中,只有与驱动电压配线13(4)对应的驱动电压调整电路110与驱动电压生成电路100连接,第四行的LED12能够点亮。如以上那样,LED12逐行地点亮。这样,切换电路331在多个区块间切换由驱动电压生成电路100生成的驱动电压VLED的供给目的地,使得照明部350所包含的LED12按每个区块被驱动。通过基于亮度控制信号LCTL切换对应的开关341的导通/截止来控制各LED12的亮度(即,进行PWM控制)。
并且,在本实施方式中,说明了在一个区域设置一个LED12,但并不限定于此。将与一个区域对应的LED定义为LED单元(对LED单元标注附图标记351),如图19所示,既可以由一个LED12构成LED单元351,如图20所示,也可以由串联连接的多个LED12构成LED单元351,如图21所示,也可以由并联连接的多个LED12构成LED单元351,如图22所示,也可以在LED单元351中使串联连接的LED12和并联连接的LED12混合在一起。关于此,第三实施方式也同样。
<2.3用于调整驱动电压的电压值的构成>
参照图23和图24,说明用于调整驱动电压VLED的电压值的构成。图23及图24示出与第一行(参照图16)的LED12对应的构成要素。
在本实施方式中,如图23所示,以将设置在驱动电压输入节点16与主分支节点15之间的节点18和驱动电压调整电路110连接的方式设置有反馈配线14。在图18所示的期间P1中,对应于驱动电压配线13(1)的驱动电压调整电路110与驱动电压生成电路100连接,在图18所示的期间P2~P4中,对应于驱动电压配线13(1)的驱动电压调整电路110与地线连接。
在与驱动电压配线13(1)对应的驱动电压调整电路110与驱动电压生成电路100连接的期间中,作为节点18的电压的基准点电压V2作为反馈电压VF被反馈到驱动电压调整电路110,在驱动电压调整电路110中如上所述地进行驱动电压VLED的电压值的调整。由此,在该液晶显示装置的动作中,维持基准点电压V2与电源电压V0大致相等的状态。
<2.4效果>
根据本实施方式,在采用了无源驱动的背光源33中,按每个区块设置有与上述第一实施方式相同的驱动电压调整电路110和反馈配线14。因此,与各区块中的LED12的点亮状态无关地维持与LED基板11上的各区块对应的电压检测对象节点(图23中的节点18)的电压大致等于电源电压V0的状态。由此,与各区块中的LED12的点亮状态无关地,以按相同亮度点亮的方式进行了电流的供给的控制的LED12以相同亮度点亮。
参照图25,说明现有的显示状态与本实施方式中得到的显示状态的差异。以往,在将目标点亮亮度设为某特定的亮度,使作为点亮对象的LED12的数量按每行不同的情况下,得到图25中标注附图标记75的部分所示那样的点亮状态。尽管点亮对象的所有LED12应以相同亮度点亮,但点亮对象的LED12的数量越多的区块,LED12的亮度越低。与此相对,在本实施方式中,在同样的情况下,得到图25中标注附图标记76的部分所示那样的点亮状态。与各区块中的点亮对象的LED12的数量无关,点亮对象的所有LED12以相同的亮度点亮。
如上所述,根据本实施方式,在采用了无源驱动的背光源33中,能够抑制LED12的驱动电压VLED的电压下降所引起的点亮亮度的变化。
<3.第三实施方式>
<3.1整体构成>
图26是表示第第三实施方式涉及的液晶显示装置的整体构成的框图。该液晶显示装置由控制部40、面板驱动电路41、液晶面板42和背光源(发光装置)43构成。在背光源43中包括驱动电压供给部430、光源控制电路(LED驱动器)440以及照明部450。照明部450包含多个LED12。本实施方式中的面板驱动电路41和液晶面板42分别具有与上述第二实施方式中的面板驱动电路31和液晶面板32相同的构成。此外,关于本实施方式中的控制部40,除了不输出开关控制信号SWCTL这一点以外,与上述第二实施方式中的控制部30相同。并且,与上述第二实施方式不同,在本实施方式中的背光源43中进行LED12的有源矩阵驱动。
<3.2背光源>
图27是照明部450的概略俯视图。如图27所示,在构成照明部450的LED基板11上矩阵状地设置有多个LED12和多个驱动晶体管Ta。关于此,LED12和驱动晶体管Ta按每个区域设置。各驱动晶体管Ta控制流过对应的LED12的电流。并且,本实施方式中的LED12典型地是与被称为“迷你LED”的LED、被称为“微型LED”的LED等与现有的LED相比为极其微小的尺寸的LED。
图28是用于说明背光源43内的照明部450及光源控制电路440的概略构成的框图。在本实施方式中,构成照明部450的LED基板11被逻辑地分割为矩阵状的多个区域。在照明部450设置有LED12和驱动该LED12的区域驱动电路50。LED12和区域驱动电路50按与区域的数量相等的数量设置。如图28所示,在构成照明部450的LED基板11配设有针对各行各设置一条的写入控制线SGL和针对各列各设置一条的数据线DL。写入控制线SGL传递从光源控制电路440输出的写入控制信号,数据线DL传递从光源控制电路440输出的数据电压。进一步,如图28所示,在构成照明部450的LED基板11配设有针对各列各设置一条的驱动电压配线13。
光源控制电路440包括驱动写入控制线SGL的移位寄存器441和驱动数据线DL的数据线驱动电路442。移位寄存器441和数据线驱动电路442控制多个区域驱动电路50的动作,使得搭载在LED基板11上的LED12被逐行驱动。并且,在本实施方式中,通过该光源控制电路440实现控制多个区域驱动电路50的动作的驱动控制电路。
图29是表示区域驱动电路50的构成的电路图。如图29所示,区域驱动电路50由驱动晶体管Ta、写入控制晶体管Tb和保持电容C2构成。驱动晶体管Ta是MOSFET,写入控制晶体管Tb是TFT。在本实施方式中,驱动晶体管Ta和写入控制晶体管Tb都是n沟道型。然而,对于n沟道型晶体管,漏极和源极中电位高的一方被称为漏极,但在以下的说明中,由于将一方定义为漏极,将另一方定义为源极,所以也存在源极电位比漏极电位高的情况。
如图29所示,在作为第三配线的驱动电压配线13与接地配线88之间,LED12与驱动晶体管Ta串联连接。关于驱动晶体管Ta,栅极端子与写入控制晶体管Tb的漏极端子和保持电容C2的一端连接,漏极端子与LED12的阴极端子连接,源极端子与接地配线88连接。关于写入控制晶体管Tb,栅极端子与写入控制线SGL连接,源极端子与数据线DL连接,漏极端子与保持电容C2的一端和驱动晶体管Ta的栅极端子连接。关于保持电容C2,一端与写入控制晶体管Tb的漏极端子和驱动晶体管Ta的栅极端子连接,另一端与接地配线88连接。并且,有时也在区域驱动电路50内设置各种补偿电路。
图29所示的构成要素之中,LED12和驱动晶体管Ta以外置的方式设置在LED基板11上。即,LED12的阳极端子以及阴极端子分别与在LED基板11上形成的焊盘511、512连接,驱动晶体管Ta的栅极端子、漏极端子以及源极端子分别与在LED基板11上形成的焊盘501、502以及503连接。并且,在每一个区域的电流量小的情况下,作为驱动晶体管Ta,也能够采用形成在作为玻璃基板的LED基板11上的TFT来代替外置的MOSFET。
在如上所述的构成中,向配置在LED基板11上的多个写入控制线SGL施加每隔规定期间依次成为高电平的写入控制信号。当施加于某写入控制线SGL的写入控制信号为高电平时,在与该写入控制线SGL对应的区域驱动电路50中,数据电压经由写入控制晶体管Tb被写入保持电容C2。即,与数据电压相应的电荷蓄积于保持电容C2。之后,写入控制信号成为低电平,由此写入保持电容C2的数据电压被保持。由此,在下一次写入控制信号变化为高电平为止的期间,与所保持的数据电压对应的大小的电流在驱动晶体管Ta流动,LED12以与该电流的大小对应的亮度发光。如上所述,对各区域的LED12的亮度进行控制。在此,由于施加于各写入控制线SGL的写入控制信号在1帧期间仅一次变为高电平,因此按每1帧期间控制各区域的LED12的亮度。
<3.3用于调整驱动电压的电压值的构成>
参照图30和图31,说明用于调整驱动电压VLED的电压值的构成。在本实施方式中,如图30所示,从多个地点向构成照明部450的LED基板11供给驱动电压VLED。为了实现该目的,从驱动电压生成电路100向LED基板11延伸的驱动电压配线13在图30中附图标记73的部分分支。即,从驱动电压生成电路100输出的驱动电压VLED通过多个连接路径(驱动电压供给路径)而被供给至LED基板11。此外,如图30所示,在驱动电压供给部430中以与多个连接路径分别对应的方式设置有驱动电压调整电路110和反馈配线14。并且,在本实施方式中,驱动电压供给部430设置在控制基板上,该控制基板和LED基板11经由柔性印刷基板(FPC)相互连接。
图31表示与一个连接路径对应的构成要素。从图31可知,关于各连接路径,主分支节点15被作为电压检测对象节点。并且,在主分支节点15与驱动电压调整电路110之间配设有反馈配线14,使得基准点电压V2被反馈到驱动电压调整电路110。
通过以上构成,关于多个连接路径的各个,主分支节点15的电压即基准点电压V2作为反馈电压VF被反馈到驱动电压调整电路110,在驱动电压调整电路110中如上所述地进行驱动电压VLED的电压值的调整。由此,在该液晶显示装置的动作中,维持与多个连接路径分别对应的主分支节点15的电压(基准点电压V2)大致等于电源电压V0的状态。
<3.4效果>
根据本实施方式,在采用了LED12的有源矩阵驱动的背光源43中,由驱动电压生成电路100生成的驱动电压VLED通过多个连接路径被供给至LED基板11。在此,按照每个连接路径,设置有与上述第一实施方式相同的驱动电压调整电路110和反馈配线14。因此,与照明部450整体的LED12的点亮状态无关地,在LED基板11上维持与各连接路径对应的电压检测对象节点(在本实施方式中是主分支节点15)的电压(基准点电压V2)大致等于电源电压V0的状态。由此,与照明部450整体的LED12的点亮状态无关地,以针对对应的保持电容C2以相同的亮度点亮的方式进行了写入的LED12以相同的亮度点亮。如上所述,根据本实施方式,在采用了LED12的有源矩阵驱动的背光源43中,能够抑制LED12的驱动电压VLED的电压下降所引起的点亮亮度的变化。
<4.其他>
以上详细地说明了本发明,但以上的说明在所有方面都是示例性的而不是限制性的。应该理解,在不脱离本发明的范围的情况下,可以想到多个其他变更、变形。
附图标记说明
10 发光装置
11 LED基板
12 LED
13 驱动电压配线
14 反馈配线
15 主分支节点
16 驱动电压输入节点
17 电源部
33、43 背光源
100 驱动电压生成电路
110 驱动电压调整电路
111 附加电压输出电路
112 反馈电压判断电路
113 调整电压输出电路
114(驱动电压调整电路内)开关
330、430 驱动电压供给部
340、440 光源控制电路
350、450 照明部
1130 运算放大器
V0 电源电压
V1 调整电压
V2 基准点电压
VLED 驱动电压

Claims (12)

1.一种以LED作为光源的发光装置,其特征在于,所述发光装置具备:
LED基板,搭载多个LED;
驱动电压生成电路,生成用于驱动所述多个LED的驱动电压;
驱动电压调整电路,调整所述驱动电压的电压值;
驱动电压配线,由第一配线、第二配线以及第三配线构成,并用于将所述驱动电压供给至所述多个LED,所述第一配线配设于所述驱动电压生成电路与所述驱动电压调整电路之间,所述第二配线配设于所述驱动电压调整电路与所述LED基板之间,所述第三配线配设于所述LED基板上;以及
反馈配线,用于将设置于所述第三配线上的电压检测对象节点的电压提供给所述驱动电压调整电路,
所述第三配线在所述LED基板上,以作为与所述第二配线的连接点的驱动电压输入节点为起点,以一个以上的分支点分支,
将所述一个以上的分支点中最接近所述驱动电压输入节点的分支点即主分支节点作为所述电压检测对象节点,或者将所述驱动电压输入节点与所述主分支节点之间的一点作为所述电压检测对象节点,所述反馈配线配设于所述电压检测对象节点与所述驱动电压调整电路之间,
所述驱动电压调整电路根据所述第一配线提供的电压与所述反馈配线提供的电压之差,将比所述第一配线提供的电压高的电压作为所述驱动电压输出到所述第二配线,
所述驱动电压调整电路包括驱动电压输出控制电路,所述驱动电压输出控制电路用于在所述电压检测对象节点的电压未被所述反馈配线正常地传递时,停止向所述第二配线输出所述驱动电压,
所述驱动电压调整电路还包括调整电压输出电路,所述调整电压输出电路基于由所述第一配线提供的电压和由所述反馈配线提供的电压,生成作为所述驱动电压输出到所述第二配线的调整电压,并将该调整电压作为所述驱动电压输出至所述第二配线,
所述驱动电压输出控制电路包括:
反馈电压判断电路,通过比较由所述反馈配线提供的电压和规定的设定电压,判断所述电压检测对象节点的电压是否被所述反馈配线正常地传递;
驱动电压输出控制开关,设置在所述调整电压输出电路和所述第二配线之间,
所述反馈电压判断电路在判断为所述电压检测对象节点的电压未被所述反馈配线正常地传递时,向所述驱动电压输出控制开关提供控制信号,以使所述驱动电压输出控制开关成为截止状态。
2.如权利要求1所述的发光装置,其特征在于,
所述驱动电压调整电路还包括附加电压输出电路,所述附加电压输出电路在正常动作时输出附加电压,所述附加电压相当于在从所述调整电压输出电路到所述电压检测对象节点之间产生的所述驱动电压的最大的下降电压与应向所述多个LED供给的驱动电压之和,
所述反馈电压判断电路在由所述反馈配线提供的电压为所述设定电压以下且所述附加电压为应提供给所述多个LED的驱动电压以上时,向所述驱动电压输出控制开关提供所述控制信号,以使所述驱动电压输出控制开关成为截止状态。
3.如权利要求2所述的发光装置,其特征在于,
所述调整电压输出电路包括运算放大器,所述运算放大器具有与所述反馈配线连接的反相输入端子、与所述第一配线连接的非反相输入端子以及与所述第二配线连接的输出端子。
4.如权利要求3所述的发光装置,其特征在于,
所述附加电压作为正侧电源电压被提供给所述运算放大器。
5.如权利要求1所述的发光装置,其特征在于,
所述反馈电压判断电路包括电阻器,所述电阻器的一端连接于所述反馈配线,另一端接地,
所述电阻器的电阻值为所述反馈配线的配线电阻的值的1000倍以上。
6.如权利要求1所述的发光装置,其特征在于,
所述驱动电压调整电路包括运算放大器,所述运算放大器具有与所述反馈配线连接的反相输入端子、与所述第一配线连接的非反相输入端子以及与所述第二配线连接的输出端子。
7.一种LED显示装置,其特征在于,包括:
权利要求1至6中任一项所述的发光装置;以及
控制所述多个LED的亮度的亮度控制电路。
8.如权利要求7所述的LED显示装置,其特征在于,
所述多个LED是有机发光二极管。
9.一种显示装置,其特征在于,具备:
显示图像的显示部的显示面板;以及
权利要求1至6中任一项所述的发光装置,所述发光装置以使光照射到所述显示部的方式被设置在所述显示面板的背面。
10.一种显示装置,其特征在于,具备:
显示图像的显示部的显示面板;以及
发光装置,其以使光照射到所述显示部的方式被设置在所述显示面板的背面,所述发光装置以LED作为光源,所述显示装置的特征在于,
所述发光装置具备:
LED基板,搭载多个LED;
驱动电压生成电路,生成用于驱动所述多个LED的驱动电压;
驱动电压调整电路,调整所述驱动电压的电压值;
驱动电压配线,由第一配线、第二配线以及第三配线构成,并用于将所述驱动电压供给至所述多个LED,所述第一配线配设于所述驱动电压生成电路与所述驱动电压调整电路之间,所述第二配线配设于所述驱动电压调整电路与所述LED基板之间,所述第三配线配设于所述LED基板上;以及
反馈配线,用于将设置于所述第三配线上的电压检测对象节点的电压提供给所述驱动电压调整电路,
所述第三配线在所述LED基板上,以作为与所述第二配线的连接点的驱动电压输入节点为起点,以一个以上的分支点分支,
将所述一个以上的分支点中最接近所述驱动电压输入节点的分支点即主分支节点作为所述电压检测对象节点,或者将所述驱动电压输入节点与所述主分支节点之间的一点作为所述电压检测对象节点,所述反馈配线配设于所述电压检测对象节点与所述驱动电压调整电路之间,
所述驱动电压调整电路根据所述第一配线提供的电压与所述反馈配线提供的电压之差,将比所述第一配线提供的电压高的电压作为所述驱动电压输出到所述第二配线,
所述发光装置还具备:
多个LED单元,分别由一个以上的LED构成,并且在逻辑上被分割为多个区域的所述LED基板上以与所述多个区域一对一对应的方式设置;
多个区域驱动电路,分别驱动对应的LED单元所包含的LED,并被设置为与所述多个LED单元一对一对应;
多个写入控制线;
多个数据线,与所述多个写入控制线交叉;
接地配线;以及
驱动控制电路,与所述写入控制线和所述多个数据线连接,控制所述多个区域驱动电路的动作,以逐行驱动所述多个LED单元所包含的LED,
各个区域驱动电路包括:
驱动晶体管,在所述第三配线与所述接地配线之间,与对应的LED单元所包含的LED串联连接;
写入控制晶体管,控制端子与对应的写入控制线连接,第一导通端子与对应的数据线连接;以及
保持电容,一端与所述写入控制晶体管的第二导通端子和所述驱动晶体管的控制端子连接,另一端与所述接地配线连接。
11.一种显示装置,其特征在于,具备:
显示图像的显示部的显示面板;以及
发光装置,其以使光照射到所述显示部的方式被设置在所述显示面板的背面,所述发光装置以LED作为光源,所述显示装置的特征在于,
所述发光装置具备:
LED基板,搭载多个LED;
驱动电压生成电路,生成用于驱动所述多个LED的驱动电压;
驱动电压调整电路,调整所述驱动电压的电压值;
驱动电压配线,由第一配线、第二配线以及第三配线构成,并用于将所述驱动电压供给至所述多个LED,所述第一配线配设于所述驱动电压生成电路与所述驱动电压调整电路之间,所述第二配线配设于所述驱动电压调整电路与所述LED基板之间,所述第三配线配设于所述LED基板上;以及
反馈配线,用于将设置于所述第三配线上的电压检测对象节点的电压提供给所述驱动电压调整电路,
所述第三配线在所述LED基板上,以作为与所述第二配线的连接点的驱动电压输入节点为起点,以一个以上的分支点分支,
将所述一个以上的分支点中最接近所述驱动电压输入节点的分支点即主分支节点作为所述电压检测对象节点,或者将所述驱动电压输入节点与所述主分支节点之间的一点作为所述电压检测对象节点,所述反馈配线配设于所述电压检测对象节点与所述驱动电压调整电路之间,
所述驱动电压调整电路根据所述第一配线提供的电压与所述反馈配线提供的电压之差,将比所述第一配线提供的电压高的电压作为所述驱动电压输出到所述第二配线,
所述驱动电压经由作为所述驱动电压配线的多个驱动电压供给路径从所述驱动电压生成电路供给至所述LED基板,
以与所述多个驱动电压供给路径分别对应的方式设置有所述驱动电压调整电路和所述反馈配线。
12.一种显示装置,其特征在于,具备:
显示图像的显示部的显示面板;以及
发光装置,其以使光照射到所述显示部的方式被设置在所述显示面板的背面,所述发光装置以LED作为光源,所述显示装置的特征在于,
所述发光装置具备:
LED基板,搭载多个LED;
驱动电压生成电路,生成用于驱动所述多个LED的驱动电压;
驱动电压调整电路,调整所述驱动电压的电压值;
驱动电压配线,由第一配线、第二配线以及第三配线构成,并用于将所述驱动电压供给至所述多个LED,所述第一配线配设于所述驱动电压生成电路与所述驱动电压调整电路之间,所述第二配线配设于所述驱动电压调整电路与所述LED基板之间,所述第三配线配设于所述LED基板上;以及
反馈配线,用于将设置于所述第三配线上的电压检测对象节点的电压提供给所述驱动电压调整电路,
所述第三配线在所述LED基板上,以作为与所述第二配线的连接点的驱动电压输入节点为起点,以一个以上的分支点分支,
将所述一个以上的分支点中最接近所述驱动电压输入节点的分支点即主分支节点作为所述电压检测对象节点,或者将所述驱动电压输入节点与所述主分支节点之间的一点作为所述电压检测对象节点,所述反馈配线配设于所述电压检测对象节点与所述驱动电压调整电路之间,
所述驱动电压调整电路根据所述第一配线提供的电压与所述反馈配线提供的电压之差,将比所述第一配线提供的电压高的电压作为所述驱动电压输出到所述第二配线,
所述发光装置还包括:
多个LED单元,分别由一个以上的LED构成,并被划分为多个区块;
切换电路,在所述多个区块之间切换由所述驱动电压生成电路生成的驱动电压的供给目的地,以使所述多个LED单元所包含的LED按每个区块被驱动;以及
光源控制电路,包含与各区块所包含的LED单元相等的数量的点亮控制开关,其中,该点亮控制开关用于控制是否向构成对应的LED单元的LED供给电流,
所述第三配线、所述驱动电压调整电路及所述反馈配线以与所述多个区块分别对应的方式设置。
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