JP2016197507A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スキャン効果と光源の発光効率との間の良好なトレードオフを得ることができる表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置２００は、液晶パネル２２０と、バックライト２１１ａ〜２１１ｃを有するバックライトパネル２１０と、デューティ比及び振幅を変更可能に、バックライト２１１ａ〜２１１ｃの駆動電流を出力するバックライト駆動回路６００とを備え、バックライト駆動回路６００は、バックライト２１１ａ〜２１１ｃの輝度が高いほど大きいデューティ比となるデューティ比特性と、所定輝度を基準として、前記所定輝度以下の第１領域と、前記所定輝度よりも高い第２領域とに分けられ、前記第１領域において輝度に対する前記駆動電流の振幅の変化率は所定変化率以下であり、前記第２領域において輝度に対する前記駆動電流の振幅の変化率は前記所定変化率よりも大きくなる振幅特性とに基づき、前記駆動電流を出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置に関し、特には、当該表示装置が備える光源を駆動する技術に関する。

従来、液晶テレビ等の液晶表示装置において、大型化が進んでいる。しかしながら、大型化に伴い、動画を表示した場合の画像のぼやけ（以下、「動画ぼけ」とも言う）が目立つという問題がある。

そこで、動画ぼけを抑制するために、液晶表示装置において、バックライトスキャンを行う方法が知られている。バックライトスキャンとは、表示パネルの液晶画素群に対して複数個設けられたバックライト（光源）を、行方向に順次、パルス点灯することである。なお、本明細書では、動画ぼけを抑制する効果を、短く、スキャン効果と言う。

このようなバックライトスキャンにおいて、個々のバックライトの輝度ばらつきを補正する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、個々のバックライトに、駆動電流は一定のままバックライトごとに調整された点灯デューティ比でパルス幅変調された駆動電流を供給することにより、個々のバックライトを任意に調光できることが記載されている。

また、特許文献１には、画面の平均輝度がほぼ同一となる点灯デューティ比と駆動電流（ピーク電流）との組み合わせのなかから、画面の動きの速さに応じた組み合わせを選んで用いることも記載されている。具体的に、画面の動きが速い場合には、比較的大きなピーク電流を用いて小さな点灯デューティ比の範囲で輝度を調整することによりスキャン効果を発揮させ、画面の動きが遅い場合には、比較的小さなピーク電流を用いて大きな点灯デューティ比の範囲で輝度を調整することにより、バックライトの発光効率を向上させている。

特開２０１１−２３２５３５号公報

一般に、光源の輝度を点灯デューティ比によって調整する場合、スキャン効果と光源の発光効率（省電力性）との間にはトレードオフがある。すなわち、スキャン効果を高めるために点灯デューティ比を小さくすると、大きな駆動電流が必要となって光源の発光効率が低下し、逆に、光源の発光効率を高めるために駆動電流を小さくすると、大きな点灯デューティ比が必要となってスキャン効果が損なわれる。

特許文献１に開示されているバックライトスキャンでは、画面の動きの速さに応じて点灯デューティ比と駆動電流との組み合わせを切り換えることにより、スキャン効果とバックライトの発光効率とのトレードオフを調整しているが、そのために、画面の動きの速さを検知するための構成が必須である。

そこで、本発明は、画面の動きの速さとは無関係に、スキャン効果と光源の発光効率との間の良好なトレードオフを得ることができる、より簡素な構成の表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る表示装置は、表示部と、光源と、前記光源の輝度に応じたデューティ比特性及び振幅特性に従って前記光源の駆動信号を出力する光源駆動部とを備え、前記振幅特性は、前記光源の所定輝度を基準として、前記所定輝度以下の第１領域と、前記所定輝度よりも高い第２領域とに分けられ、前記第１領域において前記光源の輝度に対する前記駆動信号の振幅の変化率は所定変化率以下であり、前記第２領域において前記第１領域の振幅特性と異なる振幅特性を有する。

ここで、前記振幅特性の前記第１領域は、直線又は曲線で示されてもよい。

また、前記振幅特性の前記第２領域において前記光源の輝度に対する前記駆動信号の振幅の変化率は前記所定変化率よりも大きくなってもよい。

ここで、前記振幅特性の前記第２領域は、直線又は曲線で示されてもよい。

また、前記第１領域の輝度の範囲は、前記第２領域の輝度の範囲と等しいか又はより大きくてもよい。

また、前記デューティ比特性は、前記光源の輝度が高いほど大きいデューティ比を表してもよい。

さらにまた、前記デューティ特性は、前記所定輝度を基準として、前記所定輝度以下の第３領域と、前記所定輝度よりも高い第４領域とに分けられ、前記第３領域における前記光源の輝度に対する前記駆動信号のデューティ比の変化率は、前記第４領域における前記光源の輝度に対する前記駆動信号のデューティ比の変化率よりも小さくてもよい。

このような構成によれば、前記駆動信号の振幅を、前記振幅特性の前記第１領域において前記所定変化率以下の変化率でブーストすることができる。なお、前記第１領域において前記所定変化率以下の変化率でブーストするということは、前記第１領域における前記駆動信号の振幅の変化率が０の場合、すなわち、前記第１領域において前記駆動信号の振幅が一定振幅に固定される場合を含む。

これにより、前記駆動信号をまったくブーストしない場合、つまり、前記光源の輝度の全域で一定振幅の駆動信号を用いて、デューティ比の変更だけで所望の輝度を達成する場合と比べて、同じデューティ比でより高い輝度を達成できる。その結果、スキャン効果が得られる輝度の上限が引き上げられるので、より広い輝度の範囲でスキャン効果を得ることができる。

また、前記駆動信号の振幅の、前記第１領域での変化率が、前記所定変化率以下であることから、前記駆動信号の振幅の拡大幅を縮小し、その結果、前記光源の発光効率の低下を抑制することができる。

また、前記駆動信号の振幅を、前記第１領域において一定振幅に固定する場合、前記駆動信号の振幅は前記第２領域においてのみ輝度の低下に伴って拡大されるので、前記駆動信号のブーストに伴う前記光源の発光効率の低下は、前記第１領域では起こらない。

このようにして、前記表示装置によれば、画面の動きの速さとは無関係に、スキャン効果と前記光源の発光効率との間の良好なトレードオフを得ることができる。

また、前記所定輝度における前記駆動信号のデューティ比は、前記表示部の応答速度に基づいて設定されていてもよい。

さらにまた、前記所定輝度における前記駆動信号の前記デューティ比は、前記表示部に書き込まれる所定透過率を示す信号電圧の期間のうち、前記表示部が実際に前記所定透過率になっている期間の割合と等しくてもよい。

これにより、前記所定輝度がスキャン効果の得られる輝度範囲の上限に一致することになり、前記第１領域の全域でスキャン効果が達成される。そのため、前記第１領域において駆動信号の振幅を増大させる必要がなくなり、前記光源の発光効率の無用な低下を回避できる。

本発明の表示装置によれば、画面の動きの速さとは無関係に、スキャン効果と光源の発光効率との間の良好なトレードオフを得ることができる。

実施の形態１に係るバックライト駆動回路が搭載される液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 バックライト駆動回路の詳細な構成を示すブロック図である。 電圧生成部の詳細な構成の一例を示す回路図である。 実施の形態１における、バックライトパネルの点灯及び消灯タイミングと、液晶パネルへの信号電圧の書き込みタイミングとの一例を、模式的に示すタイミングチャートである。 調整値に対する、バックライトの点灯期間における駆動電流を示すグラフである。 調整値に対する、バックライトの点灯デューティ比を示すグラフである。 実施の形態１の変形例に係るバックライト駆動回路の詳細な構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係るバックライト駆動回路の詳細な構成を示すブロック図である。 電流検出部の詳細な構成の一例を示す回路図である。 実施の形態３に係る電圧生成部の詳細な構成の一例を示す回路図である。 調整値に対する、バックライトの点灯期間における駆動電流を示すグラフである。 実施の形態３に係る電流検出部の詳細な構成の一例を示す回路図である。 調整値に対する、バックライトの点灯期間における駆動電流を示すグラフである。 調整値に対する、バックライトの点灯期間における駆動電流を示すグラフである。 比較例１に係る液晶表示装置における、バックライトパネルの点灯及び消灯タイミングと、液晶パネルへの信号電圧の書き込みタイミングとを模式的に示すタイミングチャートである。 比較例２に係る液晶表示装置における、バックライトパネルの点灯及び消灯タイミングと、液晶パネルへの信号電圧の書き込みタイミングとを模式的に示すタイミングチャートである。 比較例２に係る液晶表示装置の、調整値に対する点灯デューティ比を示すグラフである。

まず、実施の形態について説明する前に、液晶表示装置において動画を表示する場合に生じる動画ぼけについて、比較例を用いて説明する。以下では、バックライトの点灯デューティ比と動画ぼけとの関係を分かり易くするため、画像ぼけを二重写りの例で説明する。

（比較例１）
最初に、液晶表示装置において生じる動画ぼけの原理について説明する。

図１５は、比較例１に係る液晶表示装置における、バックライトパネルの点灯及び消灯タイミングと、液晶パネルへの信号電圧の書き込みタイミングとを模式的に示すタイミングチャートである。

この液晶表示装置は、複数の液晶画素を行列状に配置してなる液晶パネルと、各々が前記液晶パネルの各異なる部分領域（例えば複数の行からなる領域）を照明するための複数のバックライトと、複数のバックライトに駆動電流を供給するバックライト駆動回路とを備える。

液晶画素群への走査信号の書き込みは、液晶パネル上部を駆動するゲートドライバと、液晶パネル中央部を駆動するゲートドライバと、液晶パネル下部を駆動するゲートドライバとにより行われる。各ゲートドライバは、デジタルデータである走査信号に対応する信号電圧を液晶パネルに書き込む。ここで、信号電圧を液晶パネルに書き込むとは、信号電圧を、液晶パネルを構成する液晶画素群に印加することである。

複数のバックライトは、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ；発光ダイオード）で構成され、液晶パネル上部に対応して設けられたＬＥＤ（ＬＥＤ上）と、液晶パネル中央部に対応して設けられたＬＥＤ（ＬＥＤ中央）と、液晶パネル下部に対応して設けられたＬＥＤ（ＬＥＤ下）とを備える。

バックライト駆動回路は、各バックライトを駆動する複数のバックライトドライバを備え、バックライトの点灯期間において当該バックライトを点灯させる駆動電流をバックライトへ供給する。具体的には、パルス信号ＰＷＭ０がアクティブな期間に、液晶パネル上部に対応して設けられたＬＥＤに駆動電流を供給し、パルス信号ＰＷＭ１がアクティブな期間に、液晶パネル中央部に対応して設けられたＬＥＤに駆動電流を供給し、パルス信号ＰＷＭ２がアクティブな期間に、液晶パネル下部に対応して設けられたＬＥＤに駆動電流を供給する。

なお、比較例１においては、点灯デューティ比は１００％である。つまり、パルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２は常時アクティブであり、各バックライトは常時点灯している。

以下、比較例１に係る液晶表示装置の動作について説明する。

液晶表示装置は、液晶画素群の１行目への走査信号の書き込みタイミングを示す信号であるゲートドライバ開始信号ＳＴＶが立ち上がると、各ゲートドライバを順に駆動することにより、液晶パネルに信号電圧を書き込む。

信号電圧が書き込まれた液晶画素行は、液晶画素の応答速度に応じた時間を要して次のフレームの信号電圧に応じた透過量で光を透過する。つまり、次のフレームの走査信号に応じた画像を表示する。

しかしながら、このような液晶表示装置では、前のフレームから次のフレームへと信号電圧を書き換えた場合に、画像が二重に写るという問題や、液晶の応答速度が原因となり、ぼやけが発生するという問題がある。具体的には、点灯デューティ比が１００％であることにより複数のバックライトは常時点灯しているので、信号電圧の書き換え後の液晶画素の応答期間にも、当該液晶画素はバックライトからの光を透過する。つまり、信号電圧の書き換え時には、書き換え前のフレームの画像と、書き換え後のフレームの画像とが表示される。言い換えると、画像が二重に写ってしまう。

（比較例２）
そこで、このような液晶表示装置における二重写りを抑制するために（すなわち、スキャン効果を得るために）点灯デューティ比を低下させ、信号電圧の書き換え時には、対応するバックライトを消灯させる構成が考えられる。

図１６は、比較例２に係る液晶表示装置における、バックライトパネルの点灯及び消灯タイミングと、液晶パネルへの信号電圧の書き込みタイミングとを模式的に示すタイミングチャートである。なお、本比較例においては、説明のために液晶画素の応答期間をゼロとして説明する。

図１６に示されるように、比較例２に係る液晶表示装置は、次の走査信号の書き込みタイミングにおいて、対応するバックライトを消灯させる。具体的には、パルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２の点灯デューティを２／３（≒６７％）とし、液晶画素の信号電圧の書き換え時にはパルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２をインアクティブ（Ｌレベル）とすることにより、対応するバックライトを消灯させる。

これにより、信号電圧の書き換え時における二重写りが抑制され、スキャン効果が得られる。さらに、液晶画素の応答期間においても対応するバックライトを消灯することにより、液晶画素の応答期間における動画ぼけも抑制され、十分なスキャン効果が得られる。

図１７は、比較例２に係る液晶表示装置の、調整値に対する点灯デューティ比を示すグラフである。ここで、調整値とは、バックライトの目標輝度を輝度の所定の範囲のなかから指定する値であり、調整値が高いほど高い輝度が指定される。本明細書では、調整値と目標輝度とを同じ意味で用いる。

図１７では、駆動電流の振幅は一定であり、点灯デューティ比の変更によって目標輝度を達成することを前提としている。そうすると、図１７に示されるように、調整値が高くなるほど、バックライトをより高輝度で発光させるために点灯デューティ比は高くなる。一方、調整値が低くなるほど、バックライトをより低輝度で発光させるために、点灯デューティ比は低くなる。

一例として、比較例２に係る液晶表示装置のバックライトを３段構成とし、１垂直走査期間をＶｓとした場合、表示部の応答期間を（１／３）Ｖｓとする。この場合、点灯デューティを１／３（≒３３％）とし、液晶画素の信号電圧の書き換え時、及び、液晶画素の応答期間にはバックライトを消灯させることにより、二重写りと動画ぼけの両方を抑制できる。

より一般的に言えば、表示部のバックライトで照明される部分領域の透過率が安定している期間（つまり、表示部の透過率が前記書き込まれた信号電圧によって表される前記透過率になる期間であって、例えば、信号電圧の書き込み期間と、表示部の応答時間とを除外した期間）の１垂直走査期間に占める割合（例えば、前述の３３％）以下の点灯デューティ比と、比較的大きな駆動電流の振幅との組み合わせによって目標輝度を達成する場合に、十分なスキャン効果が得られる。逆に、当該割合を超えるような点灯デューティ比と、比較的小さな駆動電流の振幅との組み合わせによって前記目標輝度を達成する場合には、十分なスキャン効果を得ることはできない。

図１７に示した例では、この例で前提とする前記一定の振幅の駆動電流で、かつ３３％以下の点灯デューティ比で達成できる目標輝度は、０〜２の範囲の目標輝度のみである。２より高い目標輝度を達成するためには３３％より大きい点灯デューティ比が必要となって、得られるスキャン効果は減少する。

図１７に示した例と比べてより高い（例えば、２より高い）目標輝度においても十分なスキャン効果（例えば、３３％以下の点灯デューティ比）を得るためには、例えば、駆動電流をブーストする、つまり、駆動電流の振幅を大きくして点灯デューティ比を小さくすることが有効である。

また、液晶画素はホールド駆動であるために、液晶画素の応答速度を短くしても網膜残像により動画ぼけが生じるという問題があるが、この動画ぼけを改善するためにも、駆動電流をブーストすることで点灯デューティ比を小さくすることが有効である。

しかしながら、単純に駆動電流をブーストするだけでは、次のような課題が生じ得る。つまり、電流をブーストしたまま点灯デューティ比を上げていくと、バックライトにおいて生じる電力損失が最大許容損失を超える懸念がある。また、ブーストの強度を上げて駆動電流の振幅を大きくするほど、バックライトの発光効率（省電力性）が低下してしまうという問題もある。

そこで、このような課題を解決するために、本発明の各実施の形態に係るバックライト駆動回路が提案される。

以下、実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
実施の形態１に係るバックライト駆動回路は、液晶パネルを照明するための複数のバックライトを、所定の範囲のなかから指定される１つの目標輝度で発光させるバックライト駆動回路であり、例えばテレビジョン受信機などで用いられる液晶表示装置に搭載される。

＜１−１．構成＞
以下、実施の形態１に係るバックライト駆動回路の構成について説明する。

［液晶表示装置］
図１は、実施の形態１に係るバックライト駆動回路６００が搭載される液晶表示装置２００の構成を示すブロック図である。

図１に示される液晶表示装置２００は、実施の形態１に係るバックライト駆動回路６００と、バックライトパネル２１０と、複数の液晶画素２２１が行列状に配置された液晶パネル２２０とを備える。ここで、液晶表示装置２００は表示装置の一例であり、バックライト駆動回路６００は光源駆動部の一例であり、液晶パネル２２０は表示部の一例である。

バックライトパネル２１０は、液晶パネル２２０の直下に配置され、複数のバックライト２１１ａ〜２１１ｃを有する。なお、本実施の形態では、バックライトパネル２１０は３つのバックライト２１１ａ〜２１１ｃを有しているが、バックライトの数はこれに限らず、例えば、１０個でも２０個でもよい。

バックライト２１１ａ〜２１１ｃの各々は、液晶パネル２２０の各異なる部分領域に対応して設けられ、バックライト駆動回路６００から供給される駆動電流によって発光し、各対応する部分領域を照明する。複数の部分領域は、具体的に、液晶パネル２２０を上部、中央部、下部に３分割して得られる領域であってもよく、各部分領域には、液晶画素２２１が配置される行列の複数の行が含まれてもよい。ここで、バックライト２１１ａ〜２１１ｃの各々は光源の一例であり、前記駆動電流は駆動信号の一例である。

バックライト２１１ａは液晶パネル２２０上部領域を照明し、バックライト２１１ｂは液晶パネル２２０の中央部領域を照明し、バックライト２１１ｃは液晶パネル２２０下部領域を照明する。バックライト２１１ａ〜２１１ｃは、例えばＬＥＤ等の電流駆動型の発光素子を含む。つまり、バックライトパネル２１０の各部分領域は、バックライト２１１ａ〜２１１ｃを流れる電流量に応じた輝度で発光する。

なお、図１では、バックライト２１１ａ〜２１１ｃは長尺状に描かれているが、バックライトの形状はこれに限らず、略正方形であってもよい。また、本実施の形態では各バックライト２１１ａ〜２１１ｃは行方向に並んで配置されているが、バックライトの配置はこれに限らず、列方向に並んで配置されていてもよいし、行列状に配置されていてもよい。以下、バックライト２１１ａ〜２１１ｃの各々を、特に区別せず、バックライト２１１と表記することがある。

液晶パネル２２０は、複数の液晶画素２２１を行列状（例えば、１９２０列、１０８０行）に配置してなる表示パネルであり、液晶表示装置２００の外部から入力された映像信号で表される映像を表示する。

この液晶パネル２２０が有する各液晶画素２２１は、液晶層、信号電圧が印加される画素電極、及び、画素電極に対向する対向電極を有する液晶素子と、液晶素子の画素電極に信号電圧を印加するＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）とを有する。液晶素子は、ＴＦＴを介して液晶素子の画素電極に印加された信号電圧に応じて、光の偏光方向を変化させる。ＴＦＴはゲートドライバ（不図示）から液晶画素群の行毎に設けられたゲート線に出力されたゲートパルスのハイ及びローに応じたタイミングで、ソースドライバ（不図示）から液晶画素群の列毎に設けられたソース線に出力されている信号電圧を対応する列の液晶画素２２１の画素電極に印加する。すなわち当該信号電圧を液晶画素２２１に書き込む。その結果、液晶パネル２２０は、各液晶画素２２１に書き込まれた液晶画素２２１の輝度を示す信号電圧に応じた透過量で、液晶画素２２１に対応するバックライト２１１からの光を透過する。

バックライト駆動回路６００は、バックライトパネル２１０を目標輝度で発光させるための駆動電流を、バックライト２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃに供給する。

［バックライト駆動回路の詳細構成］
次に、バックライト駆動回路６００の詳細な構成について説明する。

図２は、バックライト駆動回路６００の詳細な構成を示すブロック図である。

図２に示されるバックライト駆動回路６００は、タイミング指示部４１０と、電圧生成部６２０と、バックライトドライバ１３０ａ〜１３０ｃと、電流検出部１４０ａ〜１４０ｃとを備える。なお、図２には、バックライトドライバ１３０ａ〜１３０ｃから駆動電流が供給されるバックライトパネル２１０も図示されている。

タイミング指示部４１０は、目標輝度が高いほど、バックライト２１１の点灯期間が長くなるように（つまり、パルス幅変調のデューティ比が大きくなるように）、各バックライト２１１の点灯及び消灯タイミングを指示する部である。タイミング指示部４１０は、目標輝度を表すバックライト調整パルスを生成するＳＯＣ（Ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−ａ−Ｃｈｉｐ）４１１と、各バックライト２１１の点灯及び消灯タイミングを示すパルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２を生成するＴＣＯＮ（Ｔｉｍｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１１２とを有する。

前述したように目標輝度は、所定の範囲（例えば、０から２０までの範囲）のなかから指定される１つの輝度である。目標輝度は、例えば、ユーザ操作によって指定されてもよいし、液晶表示装置に取り付けられた照度センサによって測定される周囲の明るさに応じて指定されてもよい。

ＳＯＣ４１１は、バックライトパネル２１０の目標輝度を、パルス幅変調のデューティ比によって表すバックライト調整パルスを生成する。ＳＯＣ４１１は、生成したバックライト調整パルスを、ＴＣＯＮ１１２及び電圧生成部６２０に供給する。バックライト調整パルスは、例えば、より高い目標輝度をより大きなデューティ比で表すパルス幅変調信号であってもよい。

ＴＣＯＮ１１２は、ＳＯＣ４１１から供給されたバックライト調整パルスで表される目標輝度が高いほどデューティ比が大きいパルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２を、液晶パネル２２０に供給される垂直同期信号と同期させて出力する。具体的には、バックライト調整パルスを、垂直同期信号と同期するように変換し、かつ、アクティブな期間を順次遅延させることより、各バックライト２１１の点灯及び消灯タイミングを示すパルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２を生成する。ＴＣＯＮは、例えば、目標輝度とデューティ比との対応を表す参照情報をテーブルや関数式などの形式で保持し、当該参照情報によって前記バックライト調整パルスで表される目標輝度に対応付けられるデューティ比のパルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２を生成してもよい。

ここで、パルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２は、バックライト２１１ａ〜２１１ｃの点灯及び消灯タイミングをそれぞれ制御する信号である。パルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２がアクティブな期間はバックライト２１１ａ〜２１１ｃの点灯期間にそれぞれ対応し、パルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２がインアクティブな期間はバックライト２１１ａ〜２１１ｃの消灯期間にそれぞれ対応する。

ＴＣＯＮ１１２は、バックライト２１１ａ〜２１１ｃが照明する液晶パネル２２０の部分領域に配置されている液晶画素２２１に信号電圧が書き込まれる前に、対応するパルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２をインアクティブにする。ＴＣＯＮ１１２は、例えば、垂直同期信号及び水平同期信号を用いて、各バックライト２１１ａ〜２１１ｃで照明される部分領域に配置された液晶画素２２１に信号電圧が書き込まれる時点を検出し、検出した時点までに、対応するパルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２をインアクティブにしてもよい。

電圧生成部６２０は、ＳＯＣ４１１から供給されたバックライト調整パルスで表される目標輝度に応じた電流量を表す指示電圧を生成する。具体的には、電圧生成部６２０は、目標輝度が所定輝度以下である場合に、前記目標輝度に依らず固定された第１の電流量を表す指示電圧を生成し、前記目標輝度が前記所定輝度より高い場合に、前記目標輝度が高いほど小さくかつ前記第１の電流量を最大値とする第２の電流量を表す指示電圧を生成する。

指示電圧は、例えば、より大きな電流量をより高い電圧値によって表す電圧信号であってもよい。そのような指示電圧は、例えば、バックライト調整パルスで表される目標輝度のレベルを反転して表す電圧を、前記第１の電流量に対応する電圧でクリップすることにより生成することができる。そのような指示電圧を生成するための電圧生成部６２０の詳細な構成について説明する。

図３は、電圧生成部６２０の詳細な構成の一例を示す回路図である。

電圧生成部６２０は、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２５、コンデンサＣ２１〜Ｃ２３、トランジスタＱ２１、及びツェナーダイオードＤ２１を有する。

抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、コンデンサＣ２１、及びトランジスタＱ２１は、バックライト調整パルスの電圧レベルを反転するインバータ回路を構成する。コンデンサＣ２１は、バックライト調整パルスに含まれる高周波ノイズを除去する。

抵抗Ｒ２４、Ｒ２５、及びコンデンサＣ２２、Ｃ２３は、レベルが反転されたバックライト調整パルスのデューティ比を電圧に変換する積分回路を構成する。当該積分回路で得られる電圧は、元のバックライト調整パルスのデューティ比を１（つまり、１００％）から減じた値に対応する。ツェナーダイオードＤ２１は、当該電圧を前記第１の電流量に対応する電圧でクリップすることにより、指示電圧を生成する。

このようにして電圧生成部６２０で生成される指示電圧は、目標輝度が前記所定輝度以下である場合に、前記目標輝度に依らず固定された第１の電流量を表し、前記目標輝度が前記所定輝度より高い場合に、前記目標輝度が高いほど小さくかつ前記第１の電流量を最大値とする第２の電流量を表す。生成された指示電圧は、バックライトドライバ１３０ａ〜１３０ｃに供給される。

再び図２を参照して説明を続ける。

バックライトドライバ１３０ａ〜１３０ｃは、バックライト２１１ａ〜２１１ｃにそれぞれ対応して設けられ、対応するバックライト２１１ａ〜２１１ｃに駆動電流を供給するドライバである。以下、バックライトドライバ１３０ａ〜１３０ｃの各々を、特に区別せず、バックライトドライバ１３０と表記することがある。

電流検出部１４０ａ〜１４０ｃは、バックライト２１１ａ〜２１１ｃにそれぞれ対応して設けられ、対応するバックライト２１１ａ〜２１１ｃに流れる駆動電流の電流量を検出し、検出された電流量を表すフィードバック信号を出力するセンサである。以下、電流検出部１４０ａ〜１４０ｃの各々を、特に区別せず、電流検出部１４０と表記することがある。

バックライトドライバ１３０は、ＴＣＯＮ１１２から与えられるパルス信号がアクティブな期間に、電流検出部１４０から与えられるフィードバック信号で表される電流量が、電圧生成部６２０から与えられる指示電圧で表される電流量と等しくなる量の駆動電流をバックライト２１１に供給し、前記パルス信号がインアクティブな期間に前記駆動電流の供給を停止する。前記パルス信号のアクティブ及びインアクティブは、例えば、前記パルス信号のＨレベル及びＬレベルによって表されてもよい。

具体的に、バックライトドライバ１３０ａ〜１３０ｃは、前記指示電圧で表される量の電流を、それぞれパルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２に従ってチョッパ制御することによってパルス幅変調された電流を生成し、生成された電流をそれぞれバックライト２１１ａ〜２１１ｃに駆動電流として供給する。

バックライトドライバ１３０ａ〜１３０ｃは、例えば、可変電流レギュレータ機能及び電流チョッパ機能を有するドライバＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）で構成されてもよく、また、電流検出部１４０ａ〜１４０ｃは、例えば、シャント抵抗で構成されてもよい。

パルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２に従ってパルス幅変調された駆動電流により、３つのバックライト２１１ａ〜２１１ｃは、目標輝度が高いほど大きなデューティ比で、順次点灯及び消灯する。

これにより、各バックライト２１１ａ〜２１１ｃは、バックライト２１１ａ〜２１１ｃに対応する行の液晶画素群への前記信号電圧が書き込まれる前に消灯する。したがって、信号電圧の書き込み時にバックライト２１１が点灯することによる二重写りを抑制できる。

また、駆動電流の振幅は、前記目標輝度が所定輝度以下である場合に前記目標輝度に依らず固定された第１振幅であり、前記目標輝度が前記所定輝度より高い場合に前記目標輝度が高いほど小さくかつ前記第１振幅を最大値とする第２振幅である。

つまり、前記駆動電流の振幅は、前記目標輝度が最大のときの振幅を通常振幅とすると、前記目標輝度が前記所定輝度以下である場合に前記第１振幅にブーストされ、前記目標輝度が前記所定輝度を超えて高くなるにつれて前記第１振幅から前記通常振幅まで連続的に小さくなる。

これにより、電流ブーストを行わない場合、つまり、一定振幅の駆動電流でデューティ比の変更によって目標輝度を達成する場合と比べて、同じデューティ比でより高い目標輝度を達成できるので、スキャン効果が得られる目標輝度の上限が引き上げられる。

しかも、前記駆動電流は前記第１振幅を上限としてブーストされるので、駆動電流の振幅の増大に伴うバックライトの発光効率の低下は、前記第１振幅の駆動電流で得られる発光効率までで抑えられる。

このようにして、バックライト駆動回路６００によれば、画面の動きの速さとは無関係に、スキャン効果とバックライトの発光効率との間の良好なトレードオフを得ることができる。

また、前記駆動電流の振幅は、前記第１振幅から前記通常振幅まで、目標輝度の変更につれて連続的に変化するので、目標輝度の切り替え時における駆動電流の振幅の不連続性によって生じるフリッカーを抑制することができる。

また、前記所定輝度を超える目標輝度に応じて、駆動電流の振幅を前記第１振幅から減少させるので、駆動電流を前記第１振幅に維持したままデューティ比を上げていく場合に懸念される、バックライト２１１での電力損失が最大許容損失を上回る不都合が回避される。

＜１−２．動作＞
次に、本実施の形態における液晶表示装置２００の動作について、図面を用いて説明する。

図４は、バックライトパネル２１０の点灯及び消灯タイミングと、液晶パネル２２０への信号電圧の書き込みタイミングとを、模式的に示すタイミングチャートである。

図４には、上から順に、バックライト調整パルスと、垂直同期信号ＳＴＶと、バックライト２１１ａに対応するパルス信号ＰＷＭ０、及び、バックライト２１１ａに対応する画素行の液晶画素２２１への信号電圧の書き換えタイミングと、バックライト２１１ｂに対応するパルス信号ＰＷＭ１、及び、バックライト２１１ｂに対応する画素行の液晶画素２２１への信号電圧の書き換えタイミングと、バックライト２１１ｃに対応するパルス信号ＰＷＭ２、及び、バックライト２１１ｃに対応する画素行の液晶画素２２１への信号電圧の書き換えタイミングとが、模式的に示されている。

図４に示されるように、ＳＯＣ４１１で生成されたバックライト調整パルスと、各パルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２とは、デューティ比が同じである。具体的には、パルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２は、バックライト調整パルスと同じデューティ比を有するパルス信号が、１表示期間（Ｄｉｓｐｌａｙ ｐｅｒｉｏｄ）内に、所定時間ずつずらして遅延された信号である。

まず、時刻ｔ０において、垂直同期信号ＳＴＶが立ち上がると、バックライト２１１ａに対応する液晶パネル２２０上部の各液晶画素２２１に対して、行順次に信号電圧の書き込みが開始される。このとき、時刻ｔ０までにパルス信号ＰＷＭ０はインアクティブ（Ｌレベル）になっている。つまり、液晶パネル２２０上部の各液晶画素２２１に対して書き込みが開始されるまでに、バックライト駆動回路６００は、液晶パネル２２０上部に対応するバックライト２１１ａを消灯させる。

以降、時刻ｔ１まで、液晶パネル２２０上部の各液晶画素２２１に対して、信号電圧の書き込みが行われる。ここで、液晶画素２２１に信号電圧を書き込んでから、液晶画素が書き込まれた信号電圧に対応する光量を透過させるまでに要する時間を、表示部の応答速度Ｔｒｓとする。この表示部の応答速度は、各液晶画素２２１の構成や材料等によって決定される。よって、各液晶画素２２１は、信号電圧が書き込まれてＴｒｓ経過した後に、書き込まれた信号電圧に対応する光量を透過させるようになる。

また、時刻ｔ０において、パルス信号ＰＷＭ１はアクティブ（Ｈレベル）に立ち上がる。つまり、バックライト駆動回路６００は、液晶パネル２２０中央部に対応するバックライト２１１ｂを消灯から点灯へと切り替える。よって、液晶パネル２２０中央部には前のフレームで書き込まれた信号電圧に応じた画像が表示される。

以降、時刻ｔ１直前まで、バックライト駆動回路６００は、バックライト２１１ｂを点灯させる。よって、時刻ｔ０〜ｔ１直前まで、液晶パネル２２０中央部には前のフレームで書き込まれた信号電圧に応じた画像が表示されている。

次に、時刻ｔ１において、バックライト２１１ｂに対応する液晶パネル２２０中央部の各液晶画素２２１に対して、行順次に信号電圧の書き込みが開始される。このとき、時刻ｔ１直前にパルス信号ＰＷＭ１はインアクティブ（Ｌレベル）になっている。つまり、液晶パネル２２０中央部の各液晶画素２２１に対して書き込みが開始されるまでに、バックライト駆動回路６００は、液晶パネル２２０中央部に対応するバックライト２１１ｂを消灯させる。以降、時刻ｔ２まで、液晶パネル２２０中央部の各液晶画素２２１に対して、信号電圧の書き込みが行われる。

また、時刻ｔ１において、パルス信号ＰＷＭ２はアクティブ（Ｈレベル）に立ち上がる。つまり、バックライト駆動回路６００は、液晶パネル２２０下部に対応するバックライト２１１ｃを消灯から点灯へと切り替える。よって、液晶パネル２２０下部には前のフレームで書き込まれた信号電圧に応じた画像が表示される。

以降、時刻ｔ２直前まで、バックライト駆動回路６００は、バックライト２１１ｃを点灯させる。よって、時刻ｔ１〜ｔ２直前まで、液晶パネル２２０下部には前のフレームで書き込まれた信号電圧に応じた画像が表示されている。

次に、時刻ｔ２において、バックライト２１１ｃに対応する液晶パネル２２０下部の各液晶画素２２１に対して、行順次に信号電圧の書き込みが開始される。このとき、時刻ｔ２直前にパルス信号ＰＷＭ２はインアクティブ（Ｌレベル）になっている。つまり、液晶パネル２２０下部の各液晶画素２２１に対して書き込みが開始されるまでに、バックライト駆動回路６００は、液晶パネル２２０下部に対応するバックライト２１１ｃを消灯させる。以降、時刻ｔ４まで、液晶パネル２２０下部の各液晶画素２２１に対して、信号電圧の書き込みが行われる。

次に、時刻ｔ３において、パルス信号ＰＷＭ０はアクティブ（Ｈレベル）に立ち上がる。つまり、バックライト駆動回路６００は、液晶パネル２２０上部に対応するバックライト２１１ａを消灯から点灯へと切り替える。よって、液晶パネル２２０上部には直前（時刻ｔ０〜ｔ１）に書き込まれた信号電圧に応じた画像が表示される。

以降、時刻ｔ５直前まで、バックライト駆動回路６００は、バックライト２１１ａを点灯させる。よって、時刻ｔ３〜ｔ５直前まで、液晶パネル２２０下部には前のフレームで書き込まれた信号電圧に応じた画像が表示されている。

その後、時刻ｔ５において、時刻ｔ０と同様に、垂直同期信号ＳＴＶが立ち上がり、以降は、上記動作が繰り返される。すなわち、時刻ｔ０〜ｔ５は、液晶パネル２２０の１フレーム期間（１ Ｆｒａｍｅ）である。

ここで、時刻ｔ４〜ｔ５は、垂直ブランキング期間（Ｂｌａｎｋ ｐｅｒｉｏｄ）であり、時刻ｔ３は、時刻ｔ２から垂直ブランキング期間経過後の時刻である。したがって、バックライト２１１ａの点灯期間（時刻ｔ３〜ｔ５）の時間と、バックライト２１１ｂの点灯期間（時刻ｔ０〜ｔ１）の時間と、バックライト２１１ｃの点灯期間（時刻ｔ１〜ｔ２）の時間とは、同一である。

このように、本実施の形態に係るバックライト駆動回路６００が搭載された液晶表示装置２００は、時刻ｔ０（＝ｔ５）においてバックライト２１１ａに対応する液晶パネル２２０上部の液晶画素群への信号電圧が書き込まれる前に、バックライト２１１ａを消灯させる。さらに、時刻ｔ１においてバックライト２１１ｂに対応する液晶パネル２２０中央部の液晶画素群への信号電圧が書き込まれる前に、バックライト２１１ｂを消灯させる。さらに、時刻ｔ３においてバックライト２１１ｃに対応する液晶パネル２２０下部の液晶画素群への信号電圧が書き込まれる前に、バックライト２１１ｃを消灯させる。

これにより、信号電圧の書き換え時における二重写りを抑制できる。また、液晶画素２２１の応答期間においても対応するバックライト２１１ａ〜２１１ｃを消灯することにより、液晶画素２２１の応答期間における動画ぼけについても抑制できる。

なお、上記説明では、各バックライト２１１ａ〜２１１ｃの点灯期間は重ならなかったが、バックライト２１１ａ〜２１１ｃの点灯期間はこれに限らない。例えば、各パルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２の立ち上がりを、図４中の点線で示すように早めることにより、各バックライト２１１ａ〜２１１ｃの点灯開始時刻を早くしてもよい。

これにより、１フレーム期間における各バックライト２１１ａ〜２１１ｃに点灯期間を長く確保することができ、各バックライト２１１ａ〜２１１ｃに供給する単位時間当たりの電流を少なくしても、同一の輝度を確保することができる。ここで、各パルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２の立ち上がりを早める場合には、パルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２の立ち上がりが、当該パルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２に対応する液晶画素群の書き込み期間及び応答期間と重ならないようにすることで、上記の効果を奏する。つまり、信号電圧の書き換え時、及び、液晶画素２２１の応答期間における二重写りを抑制できる。

＜１−３．駆動電流の振幅及びデューティ比の具体例＞
バックライト駆動回路６００が、各バックライト２１１に供給する駆動電流の振幅及びデューティ比の具体例について説明する。

図５は、目標輝度に対する駆動電流の振幅特性（つまり、バックライト２１１の点灯期間に供給される駆動電流の量）の一例を、上述の比較例２、並びに本実施の形態の実施例１及び実施例２について示すグラフである。

図６は、目標輝度に対する駆動電流のデューティ比特性（つまり、バックライト２１１の点灯デューティ比）の一例を、上述の比較例２、並びに本実施の形態の実施例１及び実施例２について示すグラフである。

図５及び図６のグラフには、比較例２、実施例１及び実施例２において、同じ目標輝度が指定されたときにバックライト２１１を略同じ輝度で発光させるための駆動電流の振幅及びデューティ比の組み合わせが示されている。

バックライト駆動回路６００は、例えば、図５に示される振幅特性や、図６に示される振幅特性に従って、各バックライト２１１の駆動信号としての駆動電流を出力する。

図５に示されるように、比較例２での駆動電流の振幅は、目標輝度に依らず一定の３５０［ｍＡ］である。

これに対し、駆動電流をブーストする実施例１の振幅特性では、所定輝度１０を基準として、所定輝度１０以下の第１領域と、所定輝度１０よりも高い第２領域とに分けられ、前記第１領域において目標輝度に対する前記駆動電流の振幅の変化率は所定変化率０と等しく、前記第２領域において目標輝度に対する前記駆動信号の振幅の変化率は前記所定変化率よりも大きくなる。前記振幅特性の前記第１領域及び前記第２領域は、何れも直線で示され、前記第１領域において、駆動電流の振幅は、目標輝度に依らず固定された第１振幅６５０［ｍＡ］である。

また、駆動電流をブーストする実施例２の振幅特性では、所定輝度１４を基準として、所定輝度１４以下の第１領域と、所定輝度１４よりも高い第２領域とに分けられ、前記第１領域において目標輝度に対する前記駆動電流の振幅の変化率は所定変化率０と等しく、前記第２領域において目標輝度に対する前記駆動信号の振幅の変化率は前記所定変化率よりも大きくなる。前記振幅特性の前記第１領域及び前記第２領域は、何れも直線で示され、前記第１領域において、駆動電流の振幅は、目標輝度に依らず固定された第１振幅８１５［ｍＡ］である。

実施例１、実施例２の何れにおいても、駆動電流の振幅は、目標輝度の変更につれて連続的に変化し、駆動電流の振幅は、前記第２領域において目標輝度が高いほど小さい第２振幅であり、目標輝度の最大値において比較例２と同じ３５０［ｍＡ］である。

このように、実施例１及び実施例２の何れの振幅特性も、前記所定輝度以下の第１領域と、前記所定輝度よりも高い第２領域とに分けられ、前記第１領域において輝度に対する前記駆動信号の振幅の変化率は所定変化率以下であり、前記第２領域において輝度に対する前記駆動信号の振幅の変化率は前記所定変化率よりも大きい。

図６に示されるように、比較例２での駆動電流のデューティ比は、目標輝度に対して一定の傾きで変化する。

これに対し、実施例１のデューティ比特性では、所定輝度１０を基準として、所定輝度１０以下の第３領域と、所定輝度１０よりも高い第４領域とに分けられ、前記第３領域における輝度に対する前記駆動信号のデューティ比の変化率は、前記第４領域における輝度に対する前記駆動信号のデューティ比の変化率よりも小さい。

また、実施例２のデューティ比特性では、所定輝度１４を基準として、所定輝度１４以下の第３領域と、所定輝度１４よりも高い第４領域とに分けられ、前記第３領域における輝度に対する前記駆動信号のデューティ比の変化率は、前記第４領域における輝度に対する前記駆動信号のデューティ比の変化率よりも小さい。

実施例１及び実施例２のデューティ比特性の第４領域では、それぞれ対応する振幅特性の第２領域において駆動電流がブーストされることで、駆動電流のデューティ比は第３領域での変化率よりも大きな変化率で変化する。

そのため、実施例１及び実施例２では、比較例２と比べて同じデューティ比でより高い目標輝度を達成できる（逆に言えば、同じ目標輝度をより小さなデューティ比で達成できる）ので、スキャン効果が得られる目標輝度範囲（以下、スキャン効果領域と言う）の上限が引き上げられる。具体的には、比較例２のスキャン効果領域が、目標輝度０〜２の範囲に限られるのに対し、実施例１のスキャン効果領域は、駆動電流をブーストすることによって、目標輝度０〜１０の範囲に拡大される。さらに、実施例２のスキャン効果領域は、駆動電流を実施例１より大きくブーストすることによって、目標輝度０〜１４の範囲に拡大される。

駆動電流の振幅及びデューティ比の組み合わせを考える上で、目標輝度の最大値に対応してバックライト２１１での最大の発光輝度が得られること、及びバックライト２１１において生じる電力損失が最大許容損失を超えないことは重要である。

そのような要件を満たすために、例えば、目標輝度の最大値に対応してデューティ比が１００％で、かつバックライト２１１において最大許容損失の電力損失が生じる量（一例として、図５に示される３５０［ｍＡ］）の直流電流を駆動電流としてバックライト２１１に供給してもよい。これにより、目標輝度の最大値に対応して、バックライト２１１は最大定格で連続点灯するので、最大の発光輝度が得られる。

また、例えば、駆動電流をブーストする実施例１及び実施例２では、前記所定輝度においてバックライト２１１の電力損失を管理してもよい。具体的には、目標輝度が前記所定輝度である場合に、振幅が前記第１振幅であり、かつバックライト２１１において最大許容損失より小さい電力損失が生じるデューティ比の電流を、前記駆動電流としてバックライト２１１に供給してもよい。これにより、前記所定輝度における駆動電流に、バックライト２１１の電力損失に関する余裕を持たせることができる。

前記所定輝度における駆動電流は、振幅が前記第１振幅である駆動電流のなかで最大のデューティ比を有しており、バックライト２１１の電力損失に関する余裕が最も小さい。そのような駆動電流に電力損失に関する余裕を意図的に持たせることは、例えば、回路特性のばらつきや動作温度のばらつきの下で、電力損失が最大許容損失を上回らないように管理するために有効である。

また、図５及び図６に示されるように、前記所定輝度以下の輝度領域（つまり、前記輝度特性の第１領域及び前記デューティ比特性の第３領域）でスキャン効果を得るために、前記所定輝度における前記駆動信号のデューティ比を、前記表示部の応答速度に基づいて設定してもよい。

前述したように、バックライト２１１をバックライト２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃの３段構成とし、１垂直走査期間をＶｓ、信号電圧の書き込み期間を（１／３）Ｖｓ、表示部の応答期間を（１／３）Ｖｓとする。この場合、前記所定輝度におけるデューティ比を、前記表示部の透過率が安定している期間の前記周期に占める割合と等しい１／３（≒３３％）とし、前記表示部の信号電圧の書き換え時、及び、前記表示部の応答期間にはバックライトを消灯させることにより、二重写りを抑制できる。

より一般的には、表示部のバックライトで照明される部分領域に配置されている全ての液晶画素の透過率が安定している期間（つまり、表示部の透過率が前記書き込まれた信号電圧によって表される前記透過率になる期間であって、例えば、信号電圧の書き込み期間と、表示部の応答期間とを除外した期間）の１垂直走査期間に占める割合以下のデューティ比を、前記デューティ比特性の前記第３領域におけるデューティ比して設定する。そして、前記設定されたデューティ比との組み合わせによって目標輝度を達成する前記駆動電流の振幅を、前記振幅特性の前記第１領域における振幅として設定する。

前記第１領域における前記駆動電流の振幅は、第１振幅に固定されていてもよい。前記第１領域での振幅を固定することは、必須ではないが、次のような副次的な効果を生じる。すなわち、スキャン効果領域に含まれる全ての目標輝度が、目標輝度に依らず固定された前記第１振幅の駆動電流で達成されるので、スキャン効果領域内で駆動電流の振幅を増大させることでバックライトの発光効率の無用な低下を招く事態が回避できる。

（実施の形態１の変形例）
次に、実施の形態１の変形例に係るバックライト駆動回路について説明する。

実施の形態１に係るバックライト駆動回路６００では、ＳＯＣ４１１及びＴＣＯＮ１１２を用いて、各バックライトドライバ１３０ａ〜１３０ｃに対応するパルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２を生成したが、ＴＣＯＮ１１２を用いずに、ＳＯＣがパルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２を構成してもよい。

図７は、実施の形態１の変形例に係るバックライト駆動回路７００の詳細な構成を示すブロック図である。

図７に示されるバックライト駆動回路７００は、実施の形態１に係るバックライト駆動回路６００と比べて、タイミング指示部４１０に代えて、ＳＯＣ５１１からなるタイミング指示部５１０を備える点が異なる。

ＳＯＣ５１１は、ＳＯＣ４１１とＴＣＯＮ１１２との機能を有する。すなわち、目標輝度に応じてパルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２を生成し、生成したパルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２をバックライトドライバ１３０ａ〜１３０ｃにそれぞれ供給する。また、目標輝度をパルス幅変調のデューティ比によって表すバックライト調整パルスを生成し、生成したバックライト調整パルスを電圧生成部６２０に供給する。

このように構成されるバックライト駆動回路７００においても、実施の形態１に係るバックライト駆動回路６００と同様の効果が得られる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係るバックライト駆動回路について説明する。

実施の形態１に係るバックライト駆動回路６００では、バックライトドライバ１３０ａ〜１３０ｃは、指示電圧で表される電流量の駆動電流を生成する可変電流レギュレータを用いて構成される。これに対し、実施の形態２に係るバックライトドライバは、定電流レギュレータを用いて構成される。ここで、定電流レギュレータとは、出力電流の測定量があらかじめ定められた固定の電流量に近づくように、出力電流を調整する回路を言う。

図８は、実施の形態２に係るバックライト駆動回路８００の詳細な構成を示すブロック図である。

図８に示されるバックライト駆動回路８００は、実施の形態１に係るバックライト駆動回路６００と比べて、バックライトドライバ１３０ａ〜１３０ｃに代えてバックライトドライバ１３１ａ〜１３１ｃを備え、電流検出部１４０ａ〜１４０ｃに代えて電流検出部１４１ａ〜１４１ｃを備える点が異なる。

バックライトドライバ１３１ａ〜１３１ｃは、バックライト２１１ａ〜２１１ｃにそれぞれ対応して設けられ、対応するバックライト２１１ａ〜２１１ｃに駆動電流を供給するドライバである。以下、バックライトドライバ１３１ａ〜１３１ｃの各々を、特に区別せず、バックライトドライバ１３１と表記することがある。

電流検出部１４１ａ〜１４１ｃは、バックライト２１１ａ〜２１１ｃにそれぞれ対応して設けられ、対応するバックライト２１１ａ〜２１１ｃに流れる駆動電流の電流量を検出し、検出された電流量から前記指示電圧に応じた電流量を減じた電流量を表すフィードバック信号を出力するセンサである。以下、電流検出部１４１ａ〜１４１ｃの各々を、特に区別せず、電流検出部１４１と表記することがある。

図９は、電流検出部１４１ａ〜１４１ｃの詳細な構成の一例を示す回路図である。電流検出部１４１ａ〜１４１ｃは、何れも図９に示される構成を有する。

電流検出部１４１ａ〜１４１ｃは、抵抗Ｒ３０〜Ｒ３４、及びオペアンプＯＰＡを有する。

抵抗Ｒ３０は、対応するバックライト２１１ａ〜２１１ｃに流れる駆動電流の電流量を検出するシャント抵抗である。

抵抗Ｒ３１〜Ｒ３４、及びオペアンプＯＰＡは、減算回路を構成する。当該減算回路は、指示電圧をＶ１と表記し、抵抗Ｒ３０によって測定された駆動電流の電流量を表す電圧をＶ２と表記するとき、Ｖ０＝（（Ｒ３１＋Ｒ３４）／（Ｒ３１＊（Ｒ３２／Ｒ３３＋１））＊Ｖ２−（Ｒ３４／Ｒ３１）＊Ｖ１なる出力電圧Ｖ０を生成する。出力電圧Ｖ０は、駆動電流の実際の電流量から、指示電圧Ｖ１で表される電流量を、抵抗Ｒ３１〜Ｒ３４に応じて定まる比率で減じて得た補正後電流量を表す。

電流検出部１４１ａ〜１４１ｃは、生成された出力電圧Ｖ０を、フィードバック信号として、バックライトドライバ１３１ａ〜１３１ｃに供給する。

再び図８を参照して説明を続ける。

バックライトドライバ１３１は、ＴＣＯＮ１１２から与えられるパルス信号がアクティブな期間に、電流検出部１４１から与えられるフィードバック信号で表される電流量が、あらかじめ定められた固定の電流量と等しくなる目標量の駆動電流をバックライト２１１に供給し、前記パルス信号がインアクティブな期間に前記駆動電流の供給を停止する。

具体的に、バックライトドライバ１３１ａ〜１３１ｃは、前記目標量の電流を、パルス信号ＰＷＭ０〜ＰＷＭ２に従ってそれぞれチョッパ制御することによってパルス幅変調された電流を生成し、生成された電流をそれぞれバックライト２１１ａ〜２１１ｃに駆動電流として供給する。

バックライトドライバ１３１ａ〜１３１ｃは、例えば、定電流レギュレータ機能及び電流チョッパ機能を有するドライバＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）で構成されてもよい。

このように構成されたバックライト駆動回路８００によれば、バックライトドライバ１３１には、指示電圧Ｖ１で表される電流量が大きいほど、駆動電流の実際の測定量よりも小さい補正後電流量がフィードバックされる。その結果、バックライトドライバ１３１は、指示電圧Ｖ１で表される電流量に応じた大きさで、駆動電流をブーストする。

例えば、バックライトドライバ１３１において、駆動電流のブーストされていない通常振幅を表す電流量が、前記固定の電流量としてあらかじめ定められてもよい。電圧生成部６２０は、目標輝度が最大のときに０［Ｖ］であり、かつ所定輝度における駆動電流のブースト量を表す電圧を上限として目標輝度が小さいほど高い指示電圧Ｖ１を出力してもよい。駆動電流を目標輝度に応じた所望の大きさでブーストするための必要に応じて、抵抗Ｒ３１〜Ｒ３４の値を適宜選択し、また、図示していないレベルシフタや分圧回路を用いて指示電圧Ｖ１のレベルを適宜変更してもよい。

このように構成されるバックライト駆動回路８００によれば、可変電流レギュレータに代えて、定電流レギュレータと減算回路とを用いて、実施の形態１に係るバックライト駆動回路６００と同様の効果を得ることができる。

（実施の形態３）
上述の実施の形態１及び実施の形態２に係るバックライト駆動回路では、駆動電流の振幅が、第１領域において第１振幅に固定されたが、目標輝度に対する駆動電流の振幅特性は、このような例には限られない。

実施の形態３では、目標輝度に対する駆動電流の振幅の上述とは異なる特性に従って動作するバックライト駆動回路について説明する。

そのようなバックライト駆動回路は、例えば、図３の電圧生成部６２０を次のように変更して構成される。

図１０は、電圧生成部の詳細な構成の一例を示す回路図である。図１０に示される電圧生成部６２１は、図３の電圧生成部６２０と比べて、ツェナーダイオードＤ２１と直列に接続された抵抗Ｒ２６が追加されている点が異なる。抵抗Ｒ２６は、意図的に挿入された抵抗素子であってもよく、また配線などの等価的な抵抗成分であってもよい。

電圧生成部６２１からバックライトドライバ１３０ａ〜１３０ｃに供給される指示電圧がツェナーダイオードＤ２１の降伏電圧を超えると、抵抗Ｒ２６に電流が流れて電圧降下が生じる。その結果、電圧生成部６２１では、電圧生成部２６０とは異なり、前記指示電圧は、ツェナーダイオードＤ２１の降伏電圧に、抵抗Ｒ２６で生じる電圧降下を加えた電圧まで上昇する。

図１１は、電圧生成部６２１が生成する前記指示電圧によって示される、目標輝度に対する駆動電流の振幅の一例を、実施例３として示すグラフである。

図１１に示されるように、実施例３の駆動電流の振幅特性は、図５に示される実施例１の駆動電流の振幅特性と比べて、第１領域での振幅が、目標輝度が低いほど大きい第３振幅となる点で相違している。

実施例３における第３振幅の目標輝度に対する変動は、電圧生成部６２１に追加された抵抗Ｒ２６によって生じる。そのため、前記第１領域における第３振幅の目標輝度に対する変化率は、前記第２領域における第２振幅の前記目標輝度に対する変化率よりも小さく、かつ抵抗Ｒ２６の大きさに応じた変化率に設定される。

このような構成によれば、前記第３振幅の目標輝度に対する変化率が、前記第２振幅の目標輝度に対する変化率よりも小さいことから、電流ブーストによって拡大される駆動電流の振幅の拡大幅を縮小し、その結果、バックライトの発光効率の低下を抑制することができる。

実施例３では、目標輝度が所定輝度である場合の第１振幅を、実施例１の第１振幅と等しい６５０［ｍＡ］としているが、第１振幅は、６５０［ｍＡ］よりも小さくても構わない。目標輝度の前記所定輝度におけるより小さな駆動電流によって、バックライト２１１の電力損失に、より大きな余裕を持たせることができる。

さらに、目標輝度に対する駆動電流の振幅の上述とは異なる特性に従って動作する別のバックライト駆動回路について説明する。

そのようなバックライト駆動回路は、例えば、図９の電流検出部１４１ａ〜１４１ｃを、次のように変更して構成される。

図１２は、電流検出部の詳細な構成の一例を示す回路図である。図１２に示される電流検出部１４２ａ〜１４２ｃは、図９に示される電流検出部１４１ａ〜１４１ｃと比べて、乗算器ＭＵＬが追加される。電流検出部１４２ａ〜１４２ｃは、オペアンプＯＰＡの出力電圧Ｖ０と抵抗Ｒ３０によって測定された駆動電流の電流量を表す電圧Ｖ２とを乗算器ＭＵＬにより乗じた出力電圧を生成する。

図１３は、電流検出部１４２ａ〜１４２ｃが生成する前記出力電圧によって制御される、目標輝度に対する駆動電流の振幅の一例を、実施例４として示すグラフである。

図１３に示されるように、実施例４の駆動電流の振幅特性は、図５に示される実施例１の駆動電流の振幅特性と比べて、第２領域における第２振幅が、目標輝度に対して非線形に変動する点（つまり、振幅特性の前記第２領域が曲線で示される点）で相違している。

実施例４における第２振幅の目標輝度に対する非線形の変動は、電流検出部１４２ａ〜１４２ｃに追加された乗算器ＭＵＬにより電圧Ｖ０と電圧Ｖ２とを乗じた電圧を用いてバックライトドライバ１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃを制御することによって生じる。そのため、第２振幅の目標輝度に対する変化率は、電圧Ｖ２が大きいほど、つまり目標輝度が大きいほど大きい率で変動する。

このような構成によれば、前記所定輝度の近傍における第２振幅の目標輝度に対する変化率を、実施例１と比べて小さくできるので、前記目標輝度の切り替え時における駆動電流の振幅の変化率の不連続性によって生じるフリッカーを低減することができる。

さらに、別のバックライト駆動回路では、図１０の電圧生成部６２１と、図１２の電流検出部１４２ａ〜１４２ｃとが組み合わされる。

図１４は、そのようなバックライト駆動回路での、目標輝度に対する駆動電流の振幅の一例を、実施例５として示すグラフである。

図１４に示されるように、実施例５の駆動電流の振幅特性は、第１領域における第３振幅に関する特性が実施例３と等しく、第２領域における第２振幅に関する特性が実施例４と等しい。

このような構成によれば、前記所定輝度の近傍において、前記第２振幅の目標輝度に対する変化率と、前記第３振幅の目標輝度に対する変化率との差をさらに小さくすることができるので、前記目標輝度の切り替え時における駆動電流の振幅の変化率の不連続性によって生じるフリッカーを低減することができる。

以上、実施の形態に係るバックライト駆動回路について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

例えば、実施の形態では、駆動電流の振幅が、振幅特性の第１領域において、目標輝度に依らず第１振幅に固定される例と、目標輝度が低いほど大きい第３振幅である例について説明したが、前記駆動電流の振幅は、振幅特性の前記第１領域において目標輝度が低いほど小さくても構わない。

このような構成によれば、振幅特性の第２領域において電流ブーストによって拡大された駆動電流の振幅が、前記振幅特性の第１領域では縮小されることで、バックライトの発光効率の低下が抑制される。

また、例えば、実施の形態では、振幅特性の第１領域は直線で示されているが、振幅特性の第１領域は曲線で示されても構わない。

本発明は、テレビジョン受信器や、スマートフォンまたはタブレット端末等の液晶表示装置に適用できる。

１１２ ＴＣＯＮ
１３０、１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３１、１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ バックライトドライバ
１４０、１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４１、１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ 電流検出部
２００ 液晶表示装置（表示装置）
２１０ バックライトパネル
２１１、２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ バックライト（光源）
２２０ 液晶パネル（表示部）
２２１ 液晶画素
４１０、５１０ タイミング指示部
４１１、５１１ ＳＯＣ
６２０ 電圧生成部
６００、７００、８００ バックライト駆動回路（光源駆動部）
Ｃ２１〜Ｃ２３ コンデンサ
Ｄ２１ ツェナーダイオード
Ｑ２１ トランジスタ
Ｒ２１〜Ｒ２５、Ｒ３０〜Ｒ３４ 抵抗

前述したように、バックライト２１１をバックライト２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃの３段構成とし、１垂直走査期間をＶｓ、信号電圧の書き込み期間を（１／３）×Ｖｓ、表示部の応答期間を（１／３）×Ｖｓとする。この場合、前記所定輝度におけるデューティ比を、前記表示部の透過率が安定している期間の前記周期に占める割合と等しい１／３（≒３３％）とし、前記表示部の信号電圧の書き換え時、及び、前記表示部の応答期間にはバックライトを消灯させることにより、二重写りを抑制できる。

抵抗Ｒ３１〜Ｒ３４、及びオペアンプＯＰＡは、減算回路を構成する。当該減算回路は、指示電圧をＶ１と表記し、抵抗Ｒ３０によって測定された駆動電流の電流量を表す電圧をＶ２と表記するとき、Ｖ０＝（（Ｒ３１＋Ｒ３４）／（Ｒ３１×（Ｒ３２／Ｒ３３＋１）））×Ｖ２−（Ｒ３４／Ｒ３１）×Ｖ１なる出力電圧Ｖ０を生成する。出力電圧Ｖ０は、駆動電流の実際の電流量から、指示電圧Ｖ１で表される電流量を、抵抗Ｒ３１〜Ｒ３４に応じて定まる比率で減じて得た補正後電流量を表す。

Claims (10)

1. 表示部と、
   光源と、
   前記光源の輝度に応じたデューティ比特性及び振幅特性に従って前記光源の駆動信号を出力する光源駆動部と、を備え、
   前記振幅特性は、前記光源の所定輝度を基準として、前記所定輝度以下の第１領域と、前記所定輝度よりも高い第２領域とに分けられ、前記第１領域において前記光源の輝度に対する前記駆動信号の振幅の変化率は所定変化率以下であり、前記第２領域において前記第１領域の振幅特性と異なる振幅特性を有する、
   表示装置。
2. 前記振幅特性の前記第１領域は、直線又は曲線で示される、
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記振幅特性の前記第２領域において前記光源の輝度に対する前記駆動信号の振幅の変化率は前記所定変化率よりも大きくなる、
   請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記振幅特性の前記第２領域は、直線又は曲線で示される、
   請求項１から３の何れか１項に記載の表示装置。
5. 前記第１領域の輝度の範囲は、前記第２領域の輝度の範囲と等しいか又はより大きい、
   請求項１から４の何れか１項に記載の表示装置。
6. 前記デューティ比特性は、前記光源の輝度が高いほど大きいデューティ比を表す、
   請求項１から５の何れか１項に記載の表示装置。
7. 前記デューティ比特性は、前記所定輝度を基準として、前記所定輝度以下の第３領域と、前記所定輝度よりも高い第４領域とに分けられ、前記第３領域における前記光源の輝度に対する前記駆動信号のデューティ比の変化率は、前記第４領域における前記光源の輝度に対する前記駆動信号のデューティ比の変化率よりも小さい、
   請求項１から６の何れか１項に記載の表示装置。
8. 前記所定輝度における前記駆動信号のデューティ比は、前記表示部の応答速度に基づいて設定されている、
   請求項１から７の何れか１項に記載の表示装置。
9. 前記所定輝度における前記駆動信号の前記デューティ比は、前記表示部に書き込まれる所定透過率を示す信号電圧の期間のうち、前記表示部が実際に前記所定透過率になっている期間の割合と等しい、
   請求項８に記載の表示装置。
10. 前記駆動信号は駆動電流である、
    請求項１から９の何れか１項に記載の表示装置。

Images