JP2020068108A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設置姿勢等の使用環境がユーザー毎に異なる場合でも、光源に流す電流を制御し、目標とする光源寿命を確保することが可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】液晶表示装置１は、複数のＬＥＤ８を有する面状光源３と、面状光源３が背面から光を照射することにより映像を映し出す液晶パネル２と、複数のＬＥＤ８に流す電流の上限電流値Ｉlimitを決定するためのデータを記憶する記憶装置４と、記憶装置４に記憶されているデータと、液晶表示装置１の設置姿勢を示す設置姿勢値ｄとを用いて上限電流値Ｉlimitを決定し、当該上限電流値Ｉlimit以内の電流を複数のＬＥＤ８に流す電流の電流値として設定する制御回路６と、制御回路６で設定された電流値の電流を複数のＬＥＤ８に流す定電流回路７とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、バックライトを構成する光源を有する液晶表示装置に関するものである。

液晶テレビ、サイネージ用モニタ、およびＰＣ用モニタ等に使用されている液晶表示装置は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）またはＬＤ（ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ）等を光源として構成される面状光源をバックライトとして備えている。

液晶表示装置のバックライトの光源の経年劣化による故障としては、光源であるＬＥＤまたはＬＤの輝度低下、および突然の不点灯が挙げられる。この故障は、光源のジャンクション温度が高いほど加速される。そのため、液晶表示装置の目標とする製品寿命を確保するためには、光源のジャンクション温度を、その製品の目標とする寿命を確保し得る基準温度以内に抑えることが重要となる。

例えば、特許文献１では、ＬＥＤの経年劣化による輝度低下またはＬＥＤの温度上昇による輝度低下を補償するためにＬＥＤ発光構造体の電流を増加させる電流値制御を基本動作としている。温度検出部により検出されるＬＥＤ発光構造体の温度が、信頼性を損なわないように定められている基準温度以上になる場合には、ＬＥＤ発光構造体への供給電流を減らしてＬＥＤ発光構造体の温度が基準温度以下になるように制御されている。

また、特許文献２では、複数のＬＥＤをブロック毎に分割し、分割したＬＥＤブロック毎にＬＥＤに対する温度補正制御（換言するとＬＥＤ駆動電流制御）を実行している。

一方、液晶表示装置の設置姿勢に関して、一般家庭で用いられる液晶テレビの液晶表示装置では、長手方向を水平方向、短手方向を垂直方向とする横置きで使用される。しかし、サイネージ用モニタおよびＰＣ用モニタに使用される液晶表示装置では、この横置き以外にも、長手方向を垂直方向、短手方向を水平方向とする縦置きで使用される場合もある。

液晶表示装置のバックライトの光源のジャンクション温度は、周囲に配置されている光源および液晶表示装置内の電源装置および映像処理装置等の他の熱源からの熱伝導の影響と、バックライトおよび液晶表示装置内での対流熱の影響とを受ける。そのため、一般的には、上部に配置された光源ほどジャンクション温度が高くなり、同一の液晶表示装置であっても、横置きおよび縦置き等の設置姿勢により、光源のジャンクション温度の温度分布は変わる。

液晶表示装置のバックライトの光源の寿命を考える場合、上記のバックライトの故障要因から、複数の光源の内、最初に故障する光源は、最もジャンクション温度の高い光源であると考えられる。そのため、液晶表示装置の目標とする製品寿命を確保する上では、横置きと縦置きどちらの条件であっても、最もジャンクション温度の高い光源のジャンクション温度を基準温度以内に抑えるように設計する必要がある。

例えば、特許文献３では、表示装置内に温度センサーとファン等の環境調整機器を内蔵し、縦置きと横置き等の設置姿勢の違いも考慮して、温度制御が行われている。

特開２０１１−１１４２４９号公報 特開２００７−１６５６３２号公報 特開２０１１−２５３０５７号公報

特許文献１に記載の技術では、バックライト内またはＬＥＤ発光構造体内において温度分布が存在するため、ＬＥＤ発光構造体に含まれるＬＥＤのジャンクション温度はそれぞれ異なる。しかし、特許文献１には、ＬＥＤ発光構造体に含まれる個々のＬＥＤのジャンクション温度、特にその中で最もジャンクション温度が高いＬＥＤのジャンクション温度と、温度検出部で検出されるＬＥＤ発光構造体の温度との関係については記載されていない。すなわち、温度検出部で検出されるＬＥＤ発光構造体の温度が、最もジャンクション温度の高いＬＥＤのジャンクション温度を表せているとは言い難いため、最もジャンクション温度の高いＬＥＤのジャンクション温度を基準温度以下にし、目標とする製品寿命を確保するという効果は限定的であるという問題点がある。

また、特許文献２に記載の技術では、ＬＥＤブロック内に複数設けた温度検出ポイントで検出される温度の平均値に基づいて、ＬＥＤブロック内のＬＥＤの駆動電流を制御している。しかし、上記のようにＬＥＤブロック内においても温度分布があるため、ＬＥＤブロック内で最もジャンクション温度が高いＬＥＤのジャンクション温度は、温度検出ポイントで検出される温度の平均値よりも高くなる。したがって、最もジャンクション温度の高いＬＥＤのジャンクション温度を基準温度以下にし、目標とする製品寿命を確保するという効果は限定的であるという問題点がある。

また、特許文献１，２に記載の技術では、縦置きおよび横置きといった設置姿勢による温度分布の違いは考慮されておらず、設置姿勢の違いによる、検出される温度と最もジャンクション温度の高いＬＥＤのジャンクション温度との差異に対応できないため、設置姿勢が変化した時にＬＥＤのジャンクション温度の抑制不足、または過剰に抑制する可能性があるという問題点もある。

そこで、本発明は、設置姿勢等の使用環境がユーザー毎に異なる場合でも、光源に流す電流を制御し、目標とする光源寿命を確保することが可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る液晶表示装置は、複数のＬＥＤを有する面状光源と、前記面状光源が背面から光を照射することにより映像を映し出す液晶パネルと、複数の前記ＬＥＤに流す電流の上限電流値を決定するためのデータを記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶されている前記データと、前記液晶表示装置の設置姿勢を示す設置姿勢値とを用いて前記上限電流値を決定し、当該上限電流値以内の電流を複数の前記ＬＥＤに流す電流の電流値として設定する制御回路と、前記制御回路で設定された電流値の電流を複数の前記ＬＥＤに流す定電流回路とを備えるものである。

本発明によれば、制御回路は記憶装置に記憶されているデータと、液晶表示装置の設置姿勢を示す設置姿勢値とを用いて上限電流値を決定し、当該上限電流値以内の電流を複数のＬＥＤに流す電流の電流値として設定する。

したがって、設置姿勢等の使用環境がユーザー毎に異なっている場合でも、複数のＬＥＤに流す電流を制御し、目標とする液晶表示装置の光源寿命を確保することができる。

実施の形態１に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る液晶表示装置が備える電源・制御基板の構成を示す構成図である。 実施の形態１に係る液晶表示装置が備える面状光源の構成を示す構成図である。 ２点間の熱回路の一般的な図である。 モデル化された光源の温度と周囲温度との熱回路図である。 実施の形態１における光源の電流、光源のジャンクション温度、および設置姿勢の関係の例を示すグラフである。 実施の形態１に係る液晶表示装置の動作の流れを示すフローチャートである。 実施の形態２に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る液晶表示装置が備える電源・制御基板の構成を示す構成図である。 実施の形態２における光源の電流、光源のジャンクション温度、および設置姿勢の関係の例を示すグラフである。 実施の形態２に係る液晶表示装置の動作の流れを示すフローチャートである。 実施の形態３に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態３に係る液晶表示装置が備える電源・制御基板の構成を示す構成図である。

＜実施の形態１＞
（機器の構成）
本発明の実施の形態１について、図面を用いて以下に説明する。図１は、実施の形態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。図２は、液晶表示装置１が備える電源・制御基板５の構成を示す構成図である。図３は、液晶表示装置１が備える面状光源３の構成を示す構成図である。

図１に示すように、液晶表示装置１は、液晶パネル２、面状光源３、記憶装置４、および電源・制御基板５を備えている。液晶表示装置１の前面部には液晶パネル２が配置されている。液晶パネル２の後面に面状光源３が配置され、面状光源３の後面に記憶装置４と電源・制御基板５が配置されている。

バックライトである面状光源３の光源は複数のＬＥＤ８（図３参照）で構成されており、面状光源３が被照射体である液晶パネル２へ背面から光を照射することにより、液晶パネル２に映像が映し出される。

記憶装置４は、各ＬＥＤ８に流す電流の上限電流値Ｉ_limitを決定するためのデータを記憶している。当該データは、各ＬＥＤ８の目標とする寿命を確保するために予め定められた各ＬＥＤ８のジャンクション温度の上限温度値Ｔ_{j limit}、液晶表示装置１の周囲の温度として設定される周囲温度値Ｔ_a、液晶表示装置１の各設置姿勢値ｄ＝ａ，ｂ・・・に対応するパラメータＡ_(d)およびＢ_(d)である。また、記憶装置４は、液晶表示装置１の設置姿勢を示す設置姿勢値ｄ、決定された上限電流値Ｉ_limitも記憶している。

なお、ユーザーは製品の初期設定時または液晶表示装置１の設置条件を変更したときに、使用条件に合わせた設置姿勢値ｄを入力でき、入力された設置姿勢値ｄは記憶装置４に記憶される。また、液晶表示装置１の設置姿勢値ｄのデフォルト値は、ユーザーでの設置使用条件として最も多いケースとすることができる。例えば、一般テレビ向けであれば、ｄ＝横置き、としてもよい。これにより、多くのユーザーの場合、製品の初期設定時に製品の設置姿勢の設定を省略できる。ここで、設置姿勢値ｄは液晶表示装置１の設置姿勢を示す値である。

また、サイネージ用モニタ等、横置き以外に縦置き設置も考慮された製品においては、その静止画、動画、および設定メニュー等の表示向きを設置姿勢に合わせて変更できるように、設置状態の設定ができるものがある。このような設定が既にある場合は、この設定値を設置姿勢値ｄとして使用してもよい。

図２に示すように、電源・制御基板５は、制御回路６と定電流回路７とを備えている。制御回路６は、面状光源３の光源である各ＬＥＤ８に流す電流の電流値を設定し、定電流回路７を制御する。図３に示すように、定電流回路７は、制御回路６で設定された電流値の電流を各ＬＥＤ８に流す。

（光源の温度の算出方法）
次に、面状光源３における最もジャンクション温度が高くなるＬＥＤ８のジャンクション温度の算出方法について説明する。一般に、２点の温度値Ｔ₁，Ｔ₂は、Ｔ₁での発熱量をＰ₁とし、Ｔ₁，Ｔ₂間の熱抵抗値をＲ₁₂とすると、式（１）で表され、熱回路図は図４のように表される。図４は、２点間の熱回路の一般的な図である。

同様に、液晶表示装置１の周囲温度値をＴ_a、液晶表示装置１内の代表的な温度として液晶表示装置１内の発熱源でないポイントの装置内温度値をＴ_E(d)、面状光源３内にＮ個ある内のｉ番目のＬＥＤ８のジャンクション温度の値をＴ_j(i,d)、その発熱量をＰ_LED(i)、液晶表示装置１内に搭載されている映像回路および電源回路等のＭ個ある内のｊ番目の発熱源の温度値をＴ_C(j,d)、その発熱量をＰ_C(j)とし、関係式を温度値について解けば、各温度値は式（２）のような形式に表される。

なお、式（２）の１項目の係数行列Ｒ_(I,j,d)は式（１）の熱抵抗値に相当し、液晶表示装置１の構造および設置姿勢に関する定数である。また、液晶表示装置１内での温度分布、熱の伝わり方、および放熱は設置姿勢毎に異なるため、各温度値Ｔ_E(d)、Ｔ_j(I,d)、Ｔ_C(j,d)、Ｒ_(i,j,d)は、設置姿勢毎に異なる値をとる。液晶表示装置１の設置姿勢を示す設置姿勢値をｄとし、設置姿勢値を式（２）では下付き添え字ｄで表している。

液晶表示装置１内にＮ個あるＬＥＤ８の内、ある設置姿勢値ｄで最もジャンクション温度の高いＬＥＤ８がｈ番目であったとき、そのジャンクション温度の値Ｔ_j(i=h,d)は式（２）より式（３）で表される。

各光源の発熱量Ｐ_LEDとは、その光源の消費電力であるから、光源に流す電流の電流値Ｉ_LEDと印加される電圧の値Ｖ_LEDにより式（４）で表される。

例えば、電流Ｉ_LEDの制御が通常用いられるＰＷＭ（ｐｕｌｓｅ ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御である場合を考えると、ＰＷＭ制御においては、ＯＮ／ＯＦＦ時間比率に依存する時間平均電流であるＩ_LEDは可変である。しかし、ＰＷＭ周期期間中のＬＥＤ８のＯＮ期間に流すピーク電流値は一定であり、そのときに印加される電圧の値Ｖ_LEDもＬＥＤ８のＩ／Ｖ特性に従ってほぼ一定であるため、電圧値Ｖ_LEDは定数と扱っても問題はない。

設置姿勢および光源に流す電流の電流値Ｉ_LED等の液晶表示装置１の動作条件毎に、最もジャンクション温度が高くなるＬＥＤ８の位置およびＬＥＤ８のジャンクション温度が異なる。しかし、本実施の形態１では、最も高くなるＬＥＤ８のジャンクション温度をＬＥＤ８のジャンクション温度の上限温度値Ｔ_{j limit}以下になるように、制御回路６が定電流回路７を介してＬＥＤ８に流す電流を制御できればよい。そのため、最もジャンクション温度が高いＬＥＤ８の位置を考慮する必要はなく、設置姿勢値ｄ毎に最もジャンクション温度が高いＬＥＤ８のジャンクション温度の値が特定できれば十分である。

液晶表示装置１は、複数のＬＥＤ８に流す電流の電流値Ｉ_LEDを同じ値とする簡易的な回路で構成されている。そのため、最もジャンクション温度が高いＬＥＤ８の位置は設置姿勢毎に同じ位置になるため、全ての光源の温度を算出しどの位置の光源が最もジャンクション温度が高いかを算出しなくても、開発時の測定または設計計算等で事前に得ることができる。よって、設置姿勢値ｄ毎に最もジャンクション温度の高くなるＬＥＤ８のジャンクション温度の値のみを算出すればよい。

このときのＬＥＤ８に流す電流の電流値をＩ_LED、設置姿勢値ｄ毎の最もジャンクション温度が高いＬＥＤ８のジャンクション温度の値をＴ_jp(d)とすれば、式（３）、式（４）より式（５）が得られる。

式（５）の２項目は、液晶表示装置１内に搭載されている映像回路および電源回路等のＭ個ある発熱源がＬＥＤ８のジャンクション温度の値Ｔ_jp(d)に与える影響を表している。しかし、通常、液晶表示装置１の動作中は定常的な動画または静止画等の表示処理を行っており、これら回路の発熱量はほぼ一定で、多くの場合、設置姿勢値ｄ毎に異なる定数と考えてもよい。

式（５）の１項目と２項目の定数部分について、式（６）のように設置姿勢値ｄ毎に異なる定数に置き換えれば、式（７）または式（８）が得られる。なお、式（８）を第１の関係式とする。また、第１の関係式は、各ＬＥＤ８に流す電流の上限電流値Ｉ_limitを決定するためのデータとして、記憶装置４に記憶される。

式（７）は、液晶表示装置１の各設置姿勢値ｄにおいて、最もジャンクション温度が高くなるＬＥＤ８のジャンクション温度の値Ｔ_jp(d)が、光源の消費電力Ｐ_LEDに比例し、また、Ｔ_jp(d)に関する熱回路を図５に示すようにモデル化できることを表している。図５は、モデル化された光源の温度と周囲温度との熱回路図である。

また、第１の関係式である式（８）は、液晶表示装置１の各設置姿勢値ｄにおいて、最もジャンクション温度が高くなるＬＥＤ８のジャンクション温度の値Ｔ_jp(d)が、ＬＥＤ８に流す電流の電流値Ｉ_LEDに比例することを表わしている。

ＬＥＤ８のジャンクション温度において、液晶表示装置１の最も厳しい周囲温度とは、液晶表示装置１の動作保証温度範囲の最大温度である。よって、第１の関係式である式（８）の周囲温度値Ｔａを液晶表示装置１の動作保証温度範囲の最大温度値として、液晶表示装置１の設置姿勢値ｄ毎に、液晶表示装置１内で最もジャンクション温度が高くなるＬＥＤ８のジャンクション温度の値Ｔ_jp(d)を算出する。算出されたＴ_jp(d)が上限温度値Ｔ_{j limit}以下となるような電流値Ｉ_LEDで使用すれば、面状光源３内の全てのＬＥＤ８のジャンクション温度が上限温度値Ｔ_{j limit}以下で使用することを保証することができる。これにより、液晶表示装置１の動作保証温度の範囲内で、ＬＥＤ８の目標とする寿命の確保が可能となる。

液晶表示装置１の製品設計時に熱構造計算または実測により、式（６）の設置姿勢値ｄ毎に定数Ｒ_p(d)，Ａ_(d)，Ｂ_(d)を事前に得ることができる。例えば、液晶表示装置１の製品設計時の実測により、図６に示すように設置姿勢値ｄ毎のＬＥＤ８の電流値Ｉ_LEDに対する最もジャンクション温度の高いＬＥＤ８の温度特性を得ることができ、この温度特性の傾きからＡ_(d)が、ｙ切片からＢ_(d)が得られる。図６は、光源の電流、光源のジャンクション温度、および設置姿勢の関係の例を示すグラフである。

また、同様に、液晶表示装置１の製品設計時の実測により、設置姿勢値ｄ毎のＬＥＤ８の発熱量Ｐ_LEDに対する最もジャンクション温度の高いＬＥＤ８の温度特性を得ることができ、この温度特性の傾きからＲ_p(d)が得られ、ｙ切片からＢ_(d)が得られる。なお、図６の設置姿勢値ｄの値は、例えば、ａが縦置き、ｂが横置き、の場合を表している。事前に得られた設置姿勢値ｄ毎の定数Ａ_(d)，Ｂ_(d)、液晶表示装置１の周囲温度値Ｔ_a、各ＬＥＤ８に流す電流値Ｉ_LEDから第１の関係式である式（８）に基づいて、設置姿勢値ｄ毎に液晶表示装置１内の最もジャンクション温度が高くなるＬＥＤのジャンクション温度の値Ｔ_jp(d)を算出することができる。

（製品動作）
次に、実施の形態１に係る液晶表示装置１の動作について図７を用いて説明する。図７は、液晶表示装置１の動作の流れを示すフローチャートである。液晶表示装置１が動作を開始した後、制御回路６は、記憶装置４に記憶されているデータと液晶表示装置１の設置姿勢を示す設置姿勢値ｄを読み出して取得する（ステップＳ１）。なお、記憶装置４に記憶されているデータは、ＬＥＤ８のジャンクション温度の上限温度値Ｔ_{j limit}、液晶表示装置１の動作保証温度範囲の最大温度値とした周囲温度値Ｔ_a、記憶されている設置姿勢値ｄに対応するパラメータＡ_(d)，Ｂ_(d)、および第１の関係式である。

次に、制御回路６は、上限電流値Ｉ_limitを決定する。具体的には、制御回路６は、Ｔ_jp(d)＝Ｔ_{j limit}として、第１の関係式より各ＬＥＤ８に流す電流値Ｉ_LEDを算出し、算出された各ＬＥＤ８に流す電流値Ｉ_LEDを、ＬＥＤ８に流す電流の上限電流値Ｉ_limitとして記憶装置４に記憶する（ステップＳ２）。

制御回路６は、ユーザーが設定した液晶パネル２の画面輝度設定値に対して必要とされる電流値Ｉ_userを算出し取得する（ステップＳ３）、制御回路６は、液晶パネル２の画面輝度設定値に対して必要とされる電流値Ｉ_userが上限電流値Ｉ_limit以下か否かを判定する（ステップＳ４）。液晶パネル２の画面輝度設定値に対して必要とされる電流値Ｉ_userが上限電流値Ｉ_limit以下の場合は（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５が実行される。一方、液晶パネル２の画面輝度設定値に対して必要とされる電流値Ｉ_userが上限電流値Ｉ_limitよりも大きい場合は（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ６が実行される。

ステップＳ５では、制御回路６は定電流回路７に対して、ＬＥＤ８に流す電流値Ｉ_LEDを液晶パネル２の画面輝度設定値に対して必要とされる電流値Ｉ_userにするよう設定する。ステップＳ６では、制御回路６は定電流回路７に対して、ＬＥＤ８に流す電流値Ｉ_LEDを上限電流値Ｉ_limitにするように設定する。

次に、制御回路６は、ユーザー操作等により画面輝度設定が変更されたか否かを判定する（ステップＳ７）。画面輝度設定が変更された場合は（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、ステップＳ３が実行される。一方、画面輝度設定が変更されていない場合は（ステップＳ７：Ｎｏ）、ステップＳ４が実行される。

（効果）
以上のように、実施の形態１に係る液晶表示装置１では、制御回路６は記憶装置４に記憶されているデータと、液晶表示装置１の設置姿勢を示す設置姿勢値ｄとを用いて上限電流値Ｉ_limitを決定し、当該上限電流値Ｉ_limit以内の電流を複数のＬＥＤ８に流す電流の電流値として設定する。

したがって、設置姿勢等の使用環境がユーザー毎に異なっている場合でも、複数のＬＥＤ８に流す電流を制御し、目標とする液晶表示装置１の光源寿命を確保することができる。

また、設置姿勢に依らず、ＬＥＤ８に流す電流の上限電流値Ｉ_limitを一律に設定するのではなく、設置姿勢毎にＩ_limitを設定することにより、例えばＬＥＤ８のジャンクション温度がより低い設置姿勢のときは、ＬＥＤ８に流す電流量を増加させて、面状光源３の光源の輝度を上げることができる。

また、液晶表示装置１の最適な光源の温度管理がそれぞれの設置姿勢毎に可能となることから、従来は必要であった全ての設置姿勢に対応できるような冗長な温度設計および管理が必要なくなり、これに伴う製品開発、構造、および部材のコストダウンにつながる。

制御回路６は、ユーザーにより設定された画面輝度設定値に対して必要とされる電流値を算出し、画面輝度設定値に対して必要とされる電流値と上限電流値Ｉ_limitとを比較し、画面輝度設定値に対して必要とされる電流値が上限電流値Ｉ_limitよりも大きい場合、上限電流値Ｉ_limitを複数のＬＥＤ８に流す電流の電流値として設定する。

したがって、上限電流値Ｉ_limitよりも高い電流値を必要とする画面輝度設定値が設定された場合でも、上限電流値Ｉ_limitが複数のＬＥＤ８に流す電流の電流値として設定されるため、目標とする液晶表示装置１の光源寿命を確保することができる。

記憶装置４に記憶されているデータは、予め定められた複数のＬＥＤ８のジャンクション温度の上限温度値Ｉ_limit、液晶表示装置１の周囲の温度として設定される周囲温度値Ｔ_a、各設置姿勢値ｄに対応するパラメータＡ_(d)，Ｂ_(d)、およびこれらを用いた第１の関係式のデータである。

したがって、上限電流値Ｉ_limitを精度良く決定することができるため、液晶表示装置１の光源寿命を向上させることができる。

周囲温度値Ｔ_aは、液晶表示装置１の動作保証温度範囲の最大温度値であるため、液晶表示装置１の動作保証温度の範囲内で、ＬＥＤ８の目標とする寿命の確保が可能となる。

なお、この周囲温度値Ｔ_aをユーザーが製品出荷後に実際の使用環境に合わせて液晶表示装置１の動作保証温度範囲内で設定できるようにしてもよい。この場合、制御回路６は、周囲温度値Ｔ_aを液晶表示装置１の動作保証温度範囲の最大値よりも小さく設定することにより、上限電流値Ｉ_limitをより大きく設定できるため、面状光源３の光源の輝度をより高輝度とすることができる。

また、ＬＥＤ８に流す電流の上限電流値Ｉ_limitの算出に使用される値は、Ｔ_jp(d)が上限温度値Ｔ_{j limit}として、周囲温度値Ｔ_aが液晶表示装置１の動作保証温度範囲の最大値として、パラメータＡ_(d)，Ｂ_(d)が製品開発時に実測される値として既知の値である。そのため、製品開発時点で各設置姿勢値ｄ毎に上限電流値Ｉ_limitを算出し、予め算出された上限電流値Ｉ_limitを記憶装置４に記憶させた状態で製品出荷してもよい。この場合、設置姿勢値ｄに応じて記憶装置４から上限電流値Ｉ_limitが取得される。これにより、製品動作時に、上限電流値Ｉ_limitを算出する必要がなくなり、制御回路６とその動作の簡略化、および上限電流値Ｉ_limitの算出に必要な値を記憶する分の記憶装置４の容量削減を図ることができることから、液晶表示装置１の製造コストを抑制できる。

＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２に係る液晶表示装置９について説明する。図８は、液晶表示装置９の構成を示すブロック図である。図９は、液晶表示装置９が備える電源・制御基板１２の構成を示す構成図である。図１０は、実施の形態２における光源の電流、光源のジャンクション温度、および設置姿勢の関係の例を示すグラフである。図１１は、液晶表示装置９の動作の流れを示すフローチャートである。なお、実施の形態２において、実施の形態１で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

図８と図９に示すように、液晶表示装置９は、液晶パネル２、面状光源３、記憶装置１１、電源・制御基板１２、および温度センサー１０を備えている。

温度センサー１０は、液晶表示装置９内の温度値を示す装置内温度値Ｔ_E(d)を測定する。記憶装置１１は、各ＬＥＤ８に流す電流の上限電流値Ｉ_limitを決定するためのデータ、すなわち、各ＬＥＤ８のジャンクション温度の上限温度値Ｔ_{j limit}、液晶表示装置９の各設置姿勢値ｄ＝ａ，ｂ・・・に対応するパラメータＡ_(d)´，Ｂ_(d)´、液晶表示装置９の設置姿勢を示す設置姿勢値ｄ、決定された上限電流値Ｉ_limitを記憶している。

電源・制御基板１２は制御回路１３と定電流回路７とを備えている。制御回路１３は、温度センサー１０で測定された装置内温度値Ｔ_E(d)から、面状光源３の光源であるＬＥＤ８に流す電流の電流値を設定し、定電流回路７を制御する。

なお、実施の形態１の場合と同様に、ユーザーは製品の初期設定時、または液晶表示装置９の設置条件を変更したときに、使用条件に合わせた設置姿勢値ｄを入力することができ、入力された設置姿勢値ｄは記憶装置１１に記憶される。

（光源の温度の算出方法）
次に、面状光源３における最もジャンクション温度が高くなるＬＥＤ８のジャンクション温度の算出方法について説明する。実施の形態１では、式（７）と式（８）に液晶表示装置１の周囲温度値Ｔ_aが含まれており、周囲温度値Ｔ_aをユーザーが設定する必要がある。しかし、実施の形態２では、液晶表示装置９内に温度センサー１０を内蔵し、設置姿勢毎の装置内温度値Ｔ_E(d)を測定するため、以下のように各設置姿勢値ｄ毎の最も温度の高いＬＥＤ８のジャンクション温度の値Ｔ_jp(d)を算出することができる。

式（２）よりＴ_E(d)は式（９）であり、式（９）から周囲温度値Ｔ_aは式（１０）となるから、これを式（５）に当てはめれば、式（１１）が得られる。実施の形態１の場合と同様に、定数として扱える部分を式（１２）とすれば、式（７）、式（８）と同様に式（１３）、式（１４）が得られる。よって、装置内温度値Ｔ_E(d)を基に、液晶表示装置９の設置姿勢値ｄ毎の最も温度の高いＬＥＤ８のジャンクション温度の値Ｔ_jp(d)を算出し、これを上限温度値Ｔ_{j limit}以下となるように制御する。なお、式（１４）を第２の関係式とする。また、第２の関係式は、各ＬＥＤ８に流す電流の上限電流値Ｉ_limitを決定するためのデータとして、記憶装置１１に記憶される。

実施の形態１の場合と同様に、第２の関係式である式（１４）の設置姿勢値ｄ毎のパラメータＡ_(d)´，Ｂ_(d)´は、液晶表示装置９の製品開発時の実測により、事前に得ることができる。例えば、図１０に示すように、設置姿勢値ｄ毎のＬＥＤ８の電流Ｉ_LEDに対する最もジャンクション温度の高いＬＥＤ８の温度特性を得ることができ、この温度特性の傾きからＡ_(d)´が得られ、ｙ切片からＢ_(d)´が得られる。なお、図１０の設置姿勢値ｄの値は、例えば、ａが縦置き、ｂが横置き、の場合を示している。

（製品動作）
次に、液晶表示装置９の動作について図１１を用いて説明する。液晶表示装置９が動作を開始した後、まず、制御回路１３は、ユーザーが設定した液晶パネル２の画面輝度設定値に対して必要とされるＬＥＤ８の電流値Ｉ_userを算出して取得する（ステップＳ１１）。

制御回路１３は、温度センサー１０から、現在の装置内温度値Ｔ_E(d)を取得する（ステップＳ１２）。制御回路１３は、記憶装置１１から、液晶表示装置９の現在の設置姿勢を示す設置姿勢値ｄ、ＬＥＤ８のジャンクション温度の上限温度値Ｔ_{j limit}、各設置姿勢値ｄに対応するパラメータＡ_(d)´，Ｂ_(d)´を読み出して取得する（ステップＳ１３）。次に、制御回路１３は、上限電流値Ｉ_limitを決定する。具体的には、制御回路１３は、Ｔ_jp(d)＝Ｔ_{j limit}として、第２の関係式である式（１４）より電流値Ｉ_LEDを算出し、ＬＥＤ８に流す電流の上限電流値Ｉ_limitとして記憶装置１１に記憶する（ステップＳ１４）。

次に、制御回路１３は、実施の形態１の図７に示したステップＳ４からステップＳ７までと同様の処理を行う。ステップＳ７で、画面輝度設定が変更された場合は（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１が実行され、画面輝度設定が変更されていない場合は（ステップＳ７：Ｎｏ）、ステップＳ１２が実行される。

（効果）
以上のように、実施の形態２に係る液晶表示装置９は、液晶表示装置９内の温度値を示す装置内温度値Ｔ_E(d)を測定する温度センサー１０をさらに備え、記憶装置１１に記憶されているデータは、複数のＬＥＤ８のジャンクション温度の上限温度値Ｉ_limit、各設置姿勢値ｄに対応するパラメータＡ_(d)´，Ｂ_(d)´、およびこれらを用いた第２の関係式のデータであり、制御回路１３は、温度センサー１０で測定された装置内温度値Ｔ_E(d)をさらに用いて上限電流値Ｉ_limitを算出する。

したがって、液晶表示装置９の周囲温度値Ｔ_aの変化に追従することができる。また、液晶表示装置９の周囲温度値Ｔ_aが低く、装置内温度値Ｔ_E(d)が低くなる条件では、実施の形態１の場合よりもＬＥＤ８に流す電流量を増加することができるため、より輝度を上げた表示が可能となる。

＜実施の形態３＞
次に、実施の形態３に係る液晶表示装置１４について説明する。図１２は、液晶表示装置１４の構成を示すブロック図である。図１３は、液晶表示装置１４が備える電源・制御基板１６の構成を示す構成図である。なお、実施の形態３において、実施の形態１，２で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

図１２と図１３に示すように、液晶表示装置１４は、液晶パネル２、面状光源３、記憶装置４、電源・制御基板１６、および姿勢センサー１５を備えている。

姿勢センサー１５は、液晶表示装置１４の現在の設置姿勢を示す検出値を検出する。電源・制御基板１６は、制御回路１７と定電流回路７とを備えている。制御回路１７は、姿勢センサー１５で検出された検出値を液晶表示装置１４の設置姿勢値ｄとして設定して、ＬＥＤ８に流す電流値を算出し、定電流回路７を制御する。

記憶部４には、実施の形態１の場合と同様に、予め定められた複数のＬＥＤ８のジャンクション温度の上限温度値Ｉ_limit、液晶表示装置１の周囲の温度として設定される周囲温度値Ｔ_a、各設置姿勢値ｄに対応するパラメータＡ_(d)，Ｂ_(d)、およびこれらを用いた第１の関係式のデータ、または設置姿勢値ｄ毎に予め算出された複数のＬＥＤ８に流す電流の上限電流値Ｉ_limitが記憶されている。そのため、制御回路１７は、姿勢センサー１５で検出された検出値を液晶表示装置１４の設置姿勢値ｄとして設定する以外は、実施の形態１の場合と同様の動作を行う。

（効果）
以上のように、実施の形態３に係る液晶表示装置１４は、液晶表示装置１４の現在の設置姿勢を示す検出値を検出する姿勢センサー１５をさらに備え、制御回路１７は、姿勢センサー１５で検出された検出値を設置姿勢値ｄとして用いる。

したがって、液晶表示装置１４の設置姿勢が変更された場合にも、ＬＥＤ８に流す電流の電流値を液晶表示装置１４の動作保証温度範囲内で使用できる電流値に制御することができる。

また、実施の形態２の場合と同様に、液晶表示装置１４は温度センサー１０をさらに備え、記憶装置４に記憶されているデータは、複数のＬＥＤ８のジャンクション温度の上限温度値Ｉ_limit、各設置姿勢値ｄに対応するパラメータＡ_(d)´，Ｂ_(d)´、およびこれらを用いた第２の関係式のデータであり、制御回路１３は、温度センサー１０で測定された装置内温度値Ｔ_E(d)をさらに用いて上限電流値Ｉ_limitを算出することも可能である。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 液晶表示装置、２ 液晶パネル、３ 面状光源、４ 記憶装置、６ 制御回路、７ 定電流回路、８ ＬＥＤ、９ 液晶表示装置、１０ 温度センサー、１１ 記憶装置、１３ 制御回路、１４ 液晶表示装置、１５ 姿勢センサー、１７ 制御回路。

Claims (8)

1. 液晶表示装置であって、
   複数のＬＥＤを有する面状光源と、
   前記面状光源が背面から光を照射することにより映像を映し出す液晶パネルと、
   複数の前記ＬＥＤに流す電流の上限電流値を決定するためのデータを記憶する記憶装置と、
   前記記憶装置に記憶されている前記データと、前記液晶表示装置の設置姿勢を示す設置姿勢値とを用いて前記上限電流値を決定し、当該上限電流値以内の電流を複数の前記ＬＥＤに流す電流の電流値として設定する制御回路と、
   前記制御回路で設定された電流値の電流を複数の前記ＬＥＤに流す定電流回路と、
   を備える、液晶表示装置。
2. 前記制御回路は、ユーザーにより設定された画面輝度設定値に対して必要とされる電流値を算出し、前記画面輝度設定値に対して必要とされる前記電流値と前記上限電流値とを比較し、前記画面輝度設定値に対して必要とされる前記電流値が前記上限電流値よりも大きい場合、前記上限電流値を複数の前記ＬＥＤに流す電流の電流値として設定する、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記記憶装置に記憶されている前記データは、予め定められた複数の前記ＬＥＤのジャンクション温度の上限温度値、前記液晶表示装置の周囲の温度として設定される周囲温度値、各前記設置姿勢値に対応するパラメータ、およびこれらを用いた第１の関係式のデータである、請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記周囲温度値は、前記液晶表示装置の動作保証温度範囲の最大温度値である、請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記周囲温度値は、ユーザーにより前記液晶表示装置の動作保証温度範囲内で設定される温度値である、請求項３に記載の液晶表示装置。
6. 前記記憶装置に記憶されている前記データは、前記設置姿勢値毎に予め算出された複数の前記ＬＥＤに流す電流の上限電流値である、請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
7. 前記液晶表示装置内の温度値を示す装置内温度値を測定する温度センサーをさらに備え、
   前記記憶装置に記憶されている前記データは、複数の前記ＬＥＤのジャンクション温度の上限温度値、各前記設置姿勢値に対応するパラメータ、およびこれらを用いた第２の関係式のデータであり、
   前記制御回路は、前記温度センサーで測定された前記装置内温度値をさらに用いて前記上限電流値を算出する、請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
8. 前記液晶表示装置の現在の設置姿勢を示す検出値を検出する姿勢センサーをさらに備え、
   前記制御回路は、前記姿勢センサーで検出された前記検出値を前記設置姿勢値として用いる、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

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