JP2007005014A - 照明装置及び液晶表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】製品規模の拡大を抑制することができ、一定以上の輝度レベルを得ることができる照明装置及び照明装置を備えた液晶表示装置を提供する。
【解決手段】バックライトユニット１は、それぞれ直列に接続された複数の発光素子を有した複数の発光素子群２１、２２、２３、２４と、これら発光素子群の１つに直列に接続され、この１つの発光素子群とともに基準素子群２７を形成する負荷部と、基準素子群の電気的特性値をモニタするモニタ部３２を有し、このモニタ部で取得した電気的特性値を基準に設定された電流を基準素子群および他の発光素子群に与える駆動回路と、を備えている。
【選択図】 図２

Description

この発明は、複数の発光素子を備えた照明装置及び照明装置を備えた液晶表示装置に関する。
近年、液晶表示装置は、高輝度の表示特性が求められている。液晶表示装置は、液晶表示パネルと、照明装置とを備えている。液晶表示パネルは、アレイ基板と、このアレイ基板に隙間をおいて対向配置された対向基板と、これら両基板間に狭持された液晶層とを有している。アレイ基板及び対向基板は、これら基板の周縁部に設けられたシール材によって貼り合わされている。
照明装置は、液晶表示パネルの表示面の裏側、すなわち、アレイ基板の外側に設けられた導光板と、導光板の側縁に設けられた光源と、この光源を駆動する駆動回路とを有している。光源には、冷陰極管が使用されているが、近年では、光源に複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた照明装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−３０５１９８号公報
液晶表示装置に高輝度の表示特性が求められている場合、表示画面の輝度レベルを一定以上に保持する必要がある。このため、ＬＥＤの発光を一定以上に保持させることのできる照明装置が求められる。また、照明装置を設けた場合でも液晶表示装置全体での軽量および薄型といった特徴を損なうことの無いように照明装置を構成するＬＥＤの周辺機器の小型化が要求されている。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、製品規模の拡大を抑制することができ、一定以上の輝度レベルを得ることができる照明装置及び照明装置を備えた液晶表示装置を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明の態様に係る照明装置は、
それぞれ直列に接続された複数の発光素子を有した複数の発光素子群と、
前記発光素子群の１つに直列に接続され、この１つの発光素子群とともに基準素子群を形成する負荷部と、
前記基準素子群の電気的特性値をモニタするモニタ部を有し、このモニタ部で取得した前記電気的特性値を基準に設定された電流を前記基準素子群および他の発光素子群に与える駆動回路と、を備えたことを特徴としている。
また、本発明の他の態様に係る液晶表示装置は、
それぞれ直列に接続された複数の発光素子を有した複数の発光素子群と、前記発光素子群の１つに直列に接続され、この１つの発光素子群とともに基準素子群を形成する負荷部と、前記基準素子群の電気的特性値をモニタするモニタ部を有し、このモニタ部で取得した前記電気的特性値を基準に設定された電流を前記基準素子群および他の発光素子群に与える駆動回路と、を備えた照明装置と、
前記照明装置によって照明され、アレイ基板と、前記アレイ基板に隙間を置いて対向配置された対向基板と、前記アレイ基板及び対向基板間に狭持された液晶層と、を有した液晶表示パネルと、を具備したことを特徴としている。
この発明によれば、製品規模の拡大を抑制することができ、一定以上の輝度レベルを得ることができる照明装置及び照明装置を備えた液晶表示装置を提供することができる。
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態に係る液晶表示装置について詳細に説明する。
図１に示すように、液晶表示装置は、照明装置としてのバックライトユニット１と、液晶表示パネル２とを備えている。
図１及び図２に示すように、バックライトユニット１は、光放出面１０Ｓを含む透明体としての導光板１０、光源２０及び駆動回路３０を備えている。なお、バックライトユニット１は、導光板１０上に図示しないプリズムシート及び拡散フィルム等の光学系を設けて形成されても良い。
液晶表示パネル２を照明する光源２０は、複数の発光素子群としての第１発光素子群２１、第２発光素子群２２、第３発光素子群２３及び第４発光素子群２４と、負荷部としてのＬＥＤ２６とを有している。第１発光素子群２１乃至第４発光素子群２４は、それぞれ直列に接続された複数の発光素子としての複数のＬＥＤ２５を有している。ＬＥＤ２６は、第１発光素子群２１に直列に接続され、この第１発光素子群とともに基準素子群２７を形成している。この実施の形態において、第１発光素子群２１乃至第４発光素子群２４は、それぞれ４つのＬＥＤ２５を有している。光源２０の複数のＬＥＤ２５は、導光板１０の光放出面１０Ｓと反対側の外面に対向配置され、面光源部として機能している。
基準素子群２７はＬＥＤ２６を有しているため、基準素子群２７の消費電力は、第２発光素子群２２、第３発光素子群２３及び第４発光素子群２４各々の消費電力よりも大きい。より詳しくは、ＬＥＤ２６の順電圧をＶｆとすると、ＬＥＤ２５が４個直列に接続された場合、Ｖｆ×４の電圧が基準素子群２７の消費電力に嵩上げされている。
駆動回路３０は、電源を供給する電源供給部３１と、モニタ部３２と、ＬＥＤ２５に流れる電流を一定に制御する定電流制御部３３と、を有している。モニタ部３２は、基準素子群２７の電気的特性値として、例えば電流値をモニタしている。定電流制御部３３は、モニタ部３２で取得した電流値を基準に設定された定電流を基準素子群２７、第２発光素子群２２、第３発光素子群２３及び第４発光素子群２４にそれぞれ与えている。
図１に示すように、液晶表示パネル２は、光放出面１０Ｓに対向して設けられたアレイ基板５０と、対向基板６０と、液晶層７０と、第１偏光板８０と、第２偏光板９０とを有している。
アレイ基板５０は、ガラス基板５１と、このガラス基板上に形成された複数の画素電極５２と、複数の画素電極を含み、ガラス基板上に成膜された配向膜５３とを有している。画素電極５２は、それぞれ画素を構成している。また、アレイ基板５０は、ガラス基板５１上に形成された図示しない各種配線やスイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等を有している。
対向基板６０は、ガラス基板６１と、このガラス基板上に形成された共通電極６２と、この共通電極上に形成された配向膜６３とを有している。画素電極５２及び共通電極６２は、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）等の透明な導電材料により形成されている。配向膜５３及び配向膜６３には配向処理（ラビング）が施されている。
アレイ基板５０及び対向基板６０は、複数のスペーサ７１により所定の隙間を置いて対向配置されている。アレイ基板５０及び対向基板６０は、両基板の周縁部に配置されたシール材７２により互いに接合されている。液晶層７０は、アレイ基板５０、対向基板６０及びシール材７２間に狭持されている。第１偏光板８０は、アレイ基板５０及び導光板１０の間であるアレイ基板の外面に配置されている。第２偏光板９０は、対向基板６０の外面に配置されている。第２偏光板９０の外面は、表示面Ｓとして機能している。
次に、上記バックライトユニット１の駆動方法について詳細に説明する。
例えば、バックライトユニット１が２００ｃｄの明るさでの照明を必要としている場合、第１発光素子群２１乃至第４発光素子群２４はそれぞれ５０ｃｄの明るさを有していれば良い。このため、バックライトユニット１を駆動して照明する際、モニタ部３２は第１発光素子群２１をモニタする。定電流制御部３３は、第１発光素子群２１で５０ｃｄの明るさが得られるよう、モニタ部３２が取得した電流値を基準に設定された定電流を基準素子群２７、第２発光素子群２２、第３発光素子群２３及び第４発光素子群２４にそれぞれ与える。
すると、基準素子群２７よりも消費電力の少ない第２発光素子群２２乃至第４発光素子群２４では、５０ｃｄ以上の明るさが得られる。上記したことから、バックライトユニット１は２００ｃｄの明るさでの照明が可能となる。
以上のように構成されたバックライトユニット１及び液晶表示装置によれば、基準素子群２７は複数のＬＥＤ２５の他、ＬＥＤ２６を有している。このため、基準素子群２７の消費電力は、第２発光素子群２２、第３発光素子群２３及び第４発光素子群２４各々の消費電力よりも大きくなる。駆動回路３０は、モニタ部３２で取得した電流値を基準に設定された定電流を基準素子群２７、第２発光素子群２２、第３発光素子群２３及び第４発光素子群２４に与えている。
このため、ＬＥＤ２５の消費電力のバラツキにより、第１発光素子群２１、第２発光素子群２２、第３発光素子群２３及び第４発光素子群２４間の消費電力にバラツキがあっても求める一定以上の輝度レベルを安定して得ることができる。
また、第２発光素子群２２乃至第４発光素子群２４はモニタする必要が無いため、第２発光素子群乃至第４発光素子群に対応したモニタ部をバックライトユニット１に設ける必要はない。このため、バックライトユニット１の製品規模の拡大を抑制することができる。
なお、この発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、第１発光素子群２１乃至第４発光素子群２４がそれぞれｎ個のＬＥＤ２５を有している場合、Ｖｆ×ｎの電圧が基準素子群２７の消費電力に嵩上げされる。
モニタ部３２は、基準素子群２７の電気的特性値として電圧値をモニタしても良い。この場合、定電流制御部３３は、電圧値を基準に設定された定電流を基準素子群２７、第２発光素子群２２、第３発光素子群２３及び第４発光素子群２４にそれぞれ与えれば良い。
第１発光素子群２１乃至第４発光素子群２４は、直列に接続された複数のＬＥＤ２５をそれぞれ同じ数だけ有していれば良い。ＬＥＤ２６は、直列に接続された複数のＬＥＤ２５を有した複数の発光素子群の１つに直列に接続され、この１つの発光素子群とともに基準素子群２７を形成していれば良い。ＬＥＤ２６は、基準素子群２７の消費電力を嵩上げする負荷であれば良く、ＬＥＤ以外にもダイオードや抵抗等を用いることができる。光源２０は導光板１０の側縁に対向配置され、導光板の側縁に沿って並んで設けられていても良い。
本発明の実施の形態に係る液晶表示装置を示す断面図。 図１に示したバックライトユニットを示す概略平面図。
符号の説明
１…バックライトユニット、２…液晶表示パネル、２０…光源、２１…第１発光素子群、２２…第２発光素子群、２３…第３発光素子群、２４…第４発光素子群、２５…ＬＥＤ、２６…ＬＥＤ、２７…基準素子群、３０…駆動回路、３２…モニタ部、３３…定電流制御部、５０…アレイ基板、６０…対向基板、７０…液晶層。

Claims (5)

  1. それぞれ直列に接続された複数の発光素子を有した複数の発光素子群と、
    前記発光素子群の１つに直列に接続され、この１つの発光素子群とともに基準素子群を形成する負荷部と、
    前記基準素子群の電気的特性値をモニタするモニタ部を有し、このモニタ部で取得した前記電気的特性値を基準に設定された電流を前記基準素子群および他の発光素子群に与える駆動回路と、を備えたことを特徴とする照明装置。
  2. 前記基準素子群の消費電力は、他の各発光素子群の消費電力よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  3. 前記駆動回路は、前記電気的特性値を基準に設定された定電流を前記基準素子群および他の発光素子群に与える定電流制御部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  4. 前記電気的特性値は、電流値又は電圧値であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の照明装置と、
    前記照明装置によって照明され、アレイ基板と、前記アレイ基板に隙間を置いて対向配置された対向基板と、前記アレイ基板及び対向基板間に狭持された液晶層と、を有した液晶表示パネルと、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
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