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技術 LED表示装置及び駆動装置

出願人 三菱電機株式会社
発明者 米岡勲渋江重教浅村吉範
出願日 2015年8月20日 (5年5ヶ月経過) 出願番号 2015-162432
公開日 2018年10月4日 (2年4ヶ月経過) 公開番号 2018-155773
状態 未査定
技術分野 EL表示装置の制御 陰極線管以外の表示装置の制御 LED素子(パッケージ以外)
主要キーワード 半田付け用パッド 規定電流 ニー電圧 D表示 オフ回路 LED表示パネル 点灯対象 ラインスキャン
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (6)

課題

LEDの消費電力を抑制可能な技術を提供することを目的とする。

解決手段

LED表示装置は、互いに異なる複数種類電圧を供給可能な電圧供給部40,50と、当該複数種類の電圧を用いて、LED表示部1を駆動する駆動部5とを備える。駆動部5は、複数種類の電圧の中から、点灯対象LEDアレイに供給すべき電圧を時分割制御により切り替え、かつ、点灯対象のLEDアレイに含まれる複数のLEDのうち、当該LEDアレイに供給すべき電圧によって点灯すべき一部のLEDを点灯させる。

概要

背景

LEDを有するLED表示装置は、屋外屋内広告表示等に多く使用されている。これらのLED表示装置は、これまで画素ピッチ3mm以上の大型表示装置として使用されてきたが、近年のLEDの低コスト化及び画素ピッチの狭ピッチ化により、1.5mm、1.9mmの製品として市場投入されてきている。

画素ピッチの狭ピッチ化により、1画素を構成するLEDは1.0mm×1.0mm以下の非常に小さなパッケージで構成されている。そして、パッケージの小型化に伴い、端子数によっては半田付け用パッド面積の減少による半田付け工程の歩留まり低下が生じたり、パターン複雑化ひいては基板層数増加によるコストアップなどの不具合が生じたりしている。これらの問題を解決する方法として、パッケージの端子数が必要最低限の数となるように、赤、緑、青のそれぞれのLEDのアノード電気的に接続したアノードコモンのパッケージが広く使用されている。

しかし、アノードコモンでは、赤、緑、青のそれぞれのLEDに供給する電圧が共通となるため、各LEDの順方向電圧が異なると、順方向電圧差に応じた電力が無駄に消費されるので、消費電力の増大などの不具合が発生する。また、消費電力が増大すると、発熱も大きくなるので、LED自体の温度上昇によるLEDの寿命低下などの不具合も発生する。これに対して、LEDの消費電力の低減化、及び、長寿命化を実現するために、LEDのカソードを電気的に接続したカソードコモンドライブ方法が提案されている(例えば、特許文献1)。

概要

LEDの消費電力を抑制可能な技術を提供することを目的とする。LED表示装置は、互いに異なる複数種類の電圧を供給可能な電圧供給部40,50と、当該複数種類の電圧を用いて、LED表示部1を駆動する駆動部5とを備える。駆動部5は、複数種類の電圧の中から、点灯対象LEDアレイに供給すべき電圧を時分割制御により切り替え、かつ、点灯対象のLEDアレイに含まれる複数のLEDのうち、当該LEDアレイに供給すべき電圧によって点灯すべき一部のLEDを点灯させる。

目的

本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、LEDの消費電力を抑制可能な技術を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数のLEDアレイを含むLED表示部と、互いに異なる複数種類電圧を供給可能な電圧供給部と、前記電圧供給部が供給可能な前記複数種類の電圧を用いて、前記LED表示部を駆動する駆動部と、を備え、各前記LEDアレイは、アノードまたはカソードが互いに電気的に接続された、発光波長が異なる複数のLEDを有し、前記駆動部は、前記複数種類の電圧の中から、点灯対象の前記LEDアレイに供給すべき電圧を時分割制御により切り替え、かつ、前記点灯対象の前記LEDアレイに含まれる前記複数のLEDのうち、当該LEDアレイに供給すべき前記電圧によって点灯すべき一部のLEDを、前記切り替えに同期して点灯させる、LED表示装置

請求項2

請求項1に記載のLED表示装置であって、前記複数のLEDは、赤色、緑色及び青色のLEDを含む、LED表示装置。

請求項3

請求項2に記載のLED表示装置であって、前記複数種類の電圧は、互いに異なる第1電圧及び第2電圧を含み、前記駆動部は、前記LEDアレイに供給すべき前記電圧が前記第1電圧である場合に、当該LEDアレイに含まれる前記赤色のLEDを前記一部のLEDとして点灯させ、前記LEDアレイに供給すべき前記電圧が前記第2電圧である場合に、当該LEDアレイに含まれる前記緑色及び前記青色のLEDを前記一部のLEDとして点灯させる、LED表示装置。

請求項4

請求項1から請求項3のうちのいずれか1項に記載のLED表示装置であって、前記駆動部は、前記点灯対象の前記LEDアレイに含まれる前記複数のLEDのうち、前記一部のLED以外のLEDを消灯させる、LED表示装置。

請求項5

互いに異なる複数種類の電圧を用いて、複数のLEDアレイを含むLED表示部を駆動する駆動装置であって、各前記LEDアレイは、アノードまたはカソードが互いに電気的に接続された、発光波長が異なる複数のLEDを有し、前記駆動装置は、前記複数種類の電圧の中から、点灯対象の前記LEDアレイに供給すべき電圧を時分割制御により切り替え、かつ、前記点灯対象の前記LEDアレイに含まれる前記複数のLEDのうち、当該LEDアレイに供給すべき前記電圧によって点灯すべき一部のLEDを、前記切り替えに同期して点灯させる、駆動装置。

技術分野

0001

本発明は、LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)を有するLED表示部を備えるLED表示装置と、当該LED表示部を駆動する駆動装置に関する。

背景技術

0002

LEDを有するLED表示装置は、屋外屋内広告表示等に多く使用されている。これらのLED表示装置は、これまで画素ピッチ3mm以上の大型表示装置として使用されてきたが、近年のLEDの低コスト化及び画素ピッチの狭ピッチ化により、1.5mm、1.9mmの製品として市場投入されてきている。

0003

画素ピッチの狭ピッチ化により、1画素を構成するLEDは1.0mm×1.0mm以下の非常に小さなパッケージで構成されている。そして、パッケージの小型化に伴い、端子数によっては半田付け用パッド面積の減少による半田付け工程の歩留まり低下が生じたり、パターン複雑化ひいては基板層数増加によるコストアップなどの不具合が生じたりしている。これらの問題を解決する方法として、パッケージの端子数が必要最低限の数となるように、赤、緑、青のそれぞれのLEDのアノード電気的に接続したアノードコモンのパッケージが広く使用されている。

0004

しかし、アノードコモンでは、赤、緑、青のそれぞれのLEDに供給する電圧が共通となるため、各LEDの順方向電圧が異なると、順方向電圧差に応じた電力が無駄に消費されるので、消費電力の増大などの不具合が発生する。また、消費電力が増大すると、発熱も大きくなるので、LED自体の温度上昇によるLEDの寿命低下などの不具合も発生する。これに対して、LEDの消費電力の低減化、及び、長寿命化を実現するために、LEDのカソードを電気的に接続したカソードコモンドライブ方法が提案されている(例えば、特許文献1)。

先行技術

0005

特許第3564359号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、カソードコモンに対応した駆動回路製造メーカが限られており、コスト的に量産効果が得られにくく、結果的にコスト高になるという問題があった。

0007

そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、LEDの消費電力を抑制可能な技術を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明に係るLED表示装置は、複数のLEDアレイを含むLED表示部と、互いに異なる複数種類の電圧を供給可能な電圧供給部と、前記電圧供給部が供給可能な前記複数種類の電圧を用いて、前記LED表示部を駆動する駆動部とを備える。各前記LEDアレイは、アノードまたはカソードが互いに電気的に接続された、発光波長が異なる複数のLEDを有する。前記駆動部は、前記複数種類の電圧の中から、点灯対象の前記LEDアレイに供給すべき電圧を時分割制御により切り替え、かつ、前記点灯対象の前記LEDアレイに含まれる前記複数のLEDのうち、当該LEDアレイに供給すべき前記電圧によって点灯すべき一部のLEDを、前記切り替えに同期して点灯させる。

発明の効果

0009

本発明によれば、複数種類の電圧の中から、点灯対象のLEDアレイに供給すべき電圧を時分割制御により切り替え、かつ、点灯対象のLEDアレイに含まれる複数のLEDのうち、当該LEDアレイに供給すべき電圧によって点灯すべき一部のLEDを、切り替えに同期して点灯させる。これによりLEDの消費電力を抑制することができる。

図面の簡単な説明

0010

実施の形態1に係るLED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LED表示装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
実施の形態1に係るLED表示装置の構成を示す回路図である。
定電流回路における印加電圧出力電流との関係の一例を示す図である。
実施の形態1に係るLED表示装置の動作を示すタイミングチャートである。

実施例

0011

<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態1に係るLED表示装置の構成を示すブロック図である。図1(a)のLED表示装置は、LED表示部1と、入力端子2と、映像信号処理部3と、輝度補正部4と、駆動装置に相当する駆動部5とを備えている。

0012

まず各構成要素のハードウェアについて説明する。LED表示部1には例えばLED表示パネルが適用される。映像信号処理部3及び輝度補正部4(以下「映像信号処理部3等」と記す)は、例えば図2プロセッサ92が、メモリ91に記憶されたプログラムを実行することによって実現される。

0013

なお、メモリ91は、例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリーEPROM、EEPROM等の、不揮発性または揮発性半導体メモリや、磁気ディスクフレキシブルディスク光ディスクコンパクトディスクミニディスク、DVD等を含む。プロセッサ92は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、中央処理装置処理装置演算装置マイクロプロセッサマイクロコンピュータ、プロセッサ、DSPを含む。上記プログラムは、映像信号処理部3等の手順や方法をコンピュータに実行させるものであり、例えば、ソフトウェアファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。

0014

なお、映像信号処理部3等は、ソフトウェアプログラムに従って動作することにより実現される構成に限ったものではなく、例えば、当該動作をハードウェアの電気回路で実現する信号処理回路であってもよい。または、映像信号処理部3等は、ソフトウェアプログラムにより実現される構成と、ハードウェアにより実現される構成との組み合わせであってもよい。同様に、駆動部5は、ハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせにより実現されてもよい。

0015

次に、図1のLED表示装置の各構成要素について説明する。

0016

LED表示部1は、例えば文字、図形などの所望の画像を表示するために用いられる。LED表示部1は、マトリクス状に配設された複数のLEDアレイを有している。図1(a)の例では、縦4×横4の合計16のLEDアレイが、マトリクス状に配設されている。

0017

複数のLEDアレイの1つであるLEDアレイ100は、図1(b)に示すように、発光波長が異なる赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の合計3つのLED100R,100G,100Bを有している。なお、図1では示さないが、その他のLEDアレイも同様に構成されている。

0018

入力端子2は、外部から映像信号受け付ける。映像信号処理部3は、入力端子2で受け付けた映像信号に基づいて、表示に必要な領域を選択したり、ガンマ補正などの処理を行ったりする。輝度補正部4は、映像信号処理部3の出力信号輝度補正する。駆動部5は、輝度補正部4で補正された出力信号に基づいて、LED表示部1を駆動することによって、例えばLED表示部1のLEDの点灯制御点滅制御)などを行なう。

0019

<LED表示部1及び駆動部5>
図3は、本実施の形態1に係るLED表示部1及び駆動部5の構成を示す回路図である。

0020

まずLED表示部1について説明する。一般的に画素ピッチの狭いLED表示装置では、数ライン単位スキャンされる。図3ではその一例として、2列×2ラインスキャン駆動制御される構成が示されている。

0021

図3の例では、LEDアレイ100,101が1ライン目のLEDアレイであり、LEDアレイ110,111が2ライン目のLEDアレイである。そして、LEDアレイ100,110が1列目のLEDアレイであり、LEDアレイ101,111が2列目のLEDアレイである。なお、列及びラインの数はこれに限ったものではなく、一般的にはこれより多くなる。例えば、図1(a)のように、縦4×横4のLEDアレイでは、4列×4ラインスキャンで駆動制御される。

0022

LEDアレイ100は、上述したように、R,G,BのLED100R,100G,100Bを有している。そして、LED100R,100G,100Bのアノードは、アノードコモン端子であり、互いに電気的に接続されている。同様に、LEDアレイ101は、アノードが互いに電気的に接続されたR,G,BのLED101R,101G,101Bを有する。LEDアレイ110は、アノードが互いに電気的に接続されたR,G,BのLED110R,110G,110Bを有する。LEDアレイ111は、アノードが互いに電気的に接続されたR,G,BのLED111R,111G,111Bを有する。

0023

次に駆動部5について説明する。駆動部5は、スイッチ20,21,30と、緑色及び青色用電源回路40と、赤色用電源回路50と、定電流回路ブロック60と、オン及びオフ回路ブロック70と、これらを統括的に制御する制御回路80とを備える。

0024

ここで、緑色及び青色用電源回路40と、これと出力電圧が異なる赤色用電源回路50とは、電圧供給部(電源回路)を構成している。これにより、電圧供給部(電源回路)は、互いに異なる複数種類の電圧Vgb,Vrを供給可能となっている。

0025

駆動部5は、電圧供給部(緑色及び青色用電源回路40並びに赤色用電源回路50)が供給可能な複数種類Vgb,Vrの電圧を用いて、LED表示部1を駆動する。なお、本実施の形態1では、電圧供給部(緑色及び青色用電源回路40並びに赤色用電源回路50)は、駆動部5に備えられているが、駆動部5と別体であってもよい。

0026

次に、駆動部5の各構成要素について詳細に説明する。

0027

LEDアレイ100,101のアノードコモン端子は、スイッチ20と接続されている。このスイッチ20が、制御回路80の制御によってオンに設定された場合に、LEDアレイ100,101が点灯対象となり、それらのLEDが点灯可能になる。同様に、LEDアレイ110,111のアノードコモン端子は、スイッチ21と接続されている。このスイッチ21が、制御回路80の制御によってオンに設定された場合に、LEDアレイ110,111が点灯対象となり、それらのLEDが点灯可能になる。

0028

スイッチ30は、緑色及び青色用電源回路40並びに赤色用電源回路50と、スイッチ20,21との間に接続されている。このスイッチ30は、制御回路80の制御によって、緑色及び青色用電源回路40並びに赤色用電源回路50複数種類の電圧Vgb,Vrから、一種類の電圧(点灯対象のLEDアレイのアノードコモン端子に供給すべき電圧)を選択し、当該一種類の電圧を点灯対象のLEDアレイのアノードコモン端子に供給する。

0029

定電流回路ブロック60は、1列目赤色用の定電流回路61Rと、1列目緑色用の定電流回路61Gと、1列目青色用の定電流回路61Bと、2列目赤色用の定電流回路62Rと、2列目緑色用の定電流回路62Gと、2列目青色用の定電流回路62Bとを備える。定電流回路61Rは、LEDアレイ100,110の赤色のLED100R,110Rのカソードと電気的に接続され、定電流回路61Gは、LEDアレイ100,110の緑色のLED100G,110Gのカソードと電気的に接続され、定電流回路61Bは、LEDアレイ100,110の青色のLED100B,110Bのカソードと電気的に接続されている。これらと同様に、定電流回路62R,62G,62Bは、LEDアレイ101,111の赤色、緑色及び青色のLEDのカソードと電気的に接続されている。

0030

オン及びオフ回路ブロック70は、オン及びオフ回路71R,71G,71B,72R,72G,72Bを備える。オン及びオフ回路71Rは、定電流回路61Rを介してLED100R,110Rのカソードと電気的に接続され、オン及びオフ回路71Gは、定電流回路61Gを介してLED100G,110Gのカソードと電気的に接続され、オン及びオフ回路71Bは、定電流回路61Bを介してLED100B,110Bのカソードと電気的に接続されている。これらと同様に、オン及びオフ回路72R,72G,72Bは、定電流回路62R,62G,62Bを介して赤色、緑色及び青色のLEDのカソードと電気的に接続されている。以上のオン及びオフ回路71R,71G,71B,72R,72G,72Bは、制御回路80の制御によって、電気的な接続をオンまたはオフする。

0031

制御回路80は、時分割制御によりスイッチ30の切り替えを制御する。また、制御回路80は、その切り替えに同期して、オン及びオフ回路71R,71G,71B,72R,72G,72Bのオン及びオフを個別に制御することにより、LEDに流れる電流のオン及びオフ、ひいては、LEDの点灯及び消灯を個別に制御する。

0032

なお本実施の形態1では、制御回路80は、デューティ比パルス周期当たりのオン期間の割合)を用いるPWM(Pulse Width Modulation)制御によって、LEDの点灯制御を行う。このため、制御回路80が行うLEDの点灯制御は、厳密にはLEDの点滅制御であるが、パルス周期は非常に短いので、人の目には点灯として感じられることになる。このようなPWM制御では、デューティ比が大きくなるほど、オン期間の割合が大きくなるので、人の目に感じられるLEDの輝度が高くなる。

0033

また、制御回路80は、上記制御を行うだけでなく、スイッチ20,21の切り替えも制御する。

0034

以上のように構成された駆動部5は、スイッチ30の切り替えを時分割制御することによって、複数種類の電圧Vgb,Vrの中から、点灯対象のLEDアレイのアノードコモン端子に供給すべき電圧(一種類の電圧)を時分割制御により切り替える。

0035

そして、駆動部5は、点灯対象のLEDアレイに含まれる複数のLEDのうち、当該LEDアレイに供給すべき電圧(一種類の電圧)によって点灯すべき一部のLEDを、電圧の切り替えに同期して点灯させる。本実施の形態1に係る駆動部5は、LEDアレイに供給すべき電圧が、赤色用電源回路50の電圧Vrである場合には、当該LEDアレイのうち赤色のLEDを、上記一部のLEDとして点灯させる。また、本実施の形態1に係る駆動部5は、LEDアレイに供給すべき電圧が、緑色及び青色用電源回路40の電圧Vgbである場合には、当該LEDアレイのうち緑色及び青色のLEDを、上記一部のLEDとして点灯させる。なお、LEDの点灯制御については、後で詳細に説明する。

0036

<電圧供給部の電圧>
電圧供給部(緑色及び青色用電源回路40並びに赤色用電源回路50)の電圧Vgb,Vrについて説明する。本実施の形態1に係るR,G,BのLEDの材料、及び、順方向電圧の一例を、表1に示す。

0037

0038

表1に示すように、緑色(G)のLED、及び、青色(B)のLEDの順方向電圧はほぼ同じ電圧であるが、赤色(R)のLEDの順方向電圧は、緑色(G)のLED、青色(B)のLEDの順方向電圧との間にぼほ1.0Vの電圧差がある。この電圧差が、アノードコモン接続時の電力損失の原因となる。このことに鑑みて本実施の形態1では、RのLEDの点灯時には、制御回路80は、スイッチ30を赤色用電源回路50に切り替えて、その電圧をRのLEDに供給する。一方、G及びBのLEDの点灯時には、制御回路80は、スイッチ30を緑色及び青色用電源回路40に切り替えて、その電圧をG及びBのLEDに供給する。

0039

図4は、定電流回路61R,62Rにおける印加電圧と出力電流との関係の一例を示す図である。定電流回路61R,62Rは、印加電圧に関わらず、規定電流(規定された電流)を流す機能を有する。ただし、この機能が有効となるためには、図4に示すように、定電流回路61R,62Rの印加電圧が、定電流回路61R,62Rに依存したニー電圧と呼ばれる電圧(図4の場合は0.5V)以上となることが必要である。このため、RのLEDに10mAの電流を流す構成では、例えば、順方向電圧2.4Vにニー電圧を加えた2.9V以上の電圧が、赤色用電源回路50の電圧Vrとして適用される。ただし、ばらつきを考慮して、例えば2.9Vよりも若干大きい電圧が、電圧Vrとして適用されることが好ましい。

0040

同様の理由で、G及びBのLEDに10mAの電流を流す構成では、例えば、順方向電圧3.4Vにニー電圧0.5Vを加えた3.9V以上の電圧が、緑色及び青色用電源回路40の電圧Vgbとして適用される。ただし、ばらつきを考慮して、例えば3.9Vよりも若干大きい電圧が、電圧Vgbとして適用されることが好ましい。

0041

このように本実施の形態1では、電圧供給部により供給可能な複数種類の電圧は、第2電圧である電圧Vghと、第2電圧よりも小さい第1電圧である電圧Vrとを含んでいる。

0042

<LEDの点灯制御>
図5は、本実施の形態1に係るスイッチの切り替え、及び、LEDの点灯制御を示すタイミングチャートである。この図5には、電圧供給部からスイッチ30を介してLEDに供給される供給電圧と、スイッチ20,21のオン及びオフと、点灯されるLEDとが示されている。

0043

まず期間t1〜t2において、スイッチ30は、供給電圧が電圧Vrとなるように、赤色用電源回路50に切り替えられる。スイッチ20はオン、スイッチ21はオフに切り替えられ、赤色用電源回路50とLEDアレイ100,101とが電気的に接続される。このようなスイッチ20,21,30の設定において、制御回路80は、オン及びオフ回路71R,72RをPWM制御して、定電流回路61R,62RをPWM制御する。この結果、1列目のLEDアレイ100のLED100Rと、2列目のLEDアレイ101のLED101Rとが点灯する。

0044

つまり、供給電圧(一種類の電圧)が電圧Vrである場合に、制御回路80(駆動部5)は、点灯対象のLEDアレイ100,101に含まれる赤色のLED100R,101Rを点灯させる。このとき、制御回路80(駆動部5)は、オン及びオフ回路71G,71B,72G,72Bをオフすることによって、点灯対象のLEDアレイ100のうちLED100R以外のLED100G,100Bと、点灯対象のLEDアレイ101のうちLED101R以外のLED101G,101Bとを消灯させる。

0045

次に期間t2〜t3において、スイッチ30は、供給電圧が電圧Vgbとなるように、緑色及び青色用電源回路40に切り替えられる。スイッチ20,21は状態を維持され、緑色及び青色用電源回路40とLEDアレイ100,101とが電気的に接続される。このようなスイッチ20,21,30の設定において、制御回路80は、オン及びオフ回路71G,71B,72G,72BをPWM制御して、定電流回路61G,61B,62G,62BをPWM制御する。この結果、1列目のLEDアレイ100のLED100G,100Bと、2列目のLEDアレイ101のLED101G,101Bとが点灯する。

0046

つまり、供給電圧(一種類の電圧)が電圧Vgbである場合に、制御回路80(駆動部5)は、点灯対象のLEDアレイ100,101に含まれる緑色のLED100G,101G及び青色のLED100B,101Bを点灯させる。このとき、制御回路80(駆動部5)は、オン及びオフ回路71R,72Rをオフすることによって、点灯対象のLEDアレイ100のうちLED100G,100B以外のLED100Rと、点灯対象のLEDアレイ101のうちLED101G,101B以外のLED101Rとを消灯させる。

0047

次に期間t3〜t4において、スイッチ30は、供給電圧が電圧Vrとなるように、赤色用電源回路50に切り替えられる。スイッチ20はオフ、スイッチ21はオンに切り替えられ、赤色用電源回路50とLEDアレイ110,111とが電気的に接続される。このようなスイッチ20,21,30の設定において、制御回路80は、オン及びオフ回路71R,72RをPWM制御して、定電流回路61R,62RをPWM制御する。この結果、1列目のLEDアレイ110のLED110Rと、2列目のLEDアレイ111のLED111Rとが点灯する。

0048

つまり、供給電圧(一種類の電圧)が電圧Vrである場合に、制御回路80(駆動部5)は、点灯対象のLEDアレイ110,111に含まれる赤色のLED110R,111Rを点灯させる。このとき、制御回路80(駆動部5)は、点灯対象のLEDアレイ110のうちLED110R以外のLED110G,110Bと、点灯対象のLEDアレイ111のうちLED111R以外のLED111G,111Bとを消灯させる。

0049

次に期間t4〜t5において、スイッチ30は、供給電圧が電圧Vgbとなるように、緑色及び青色用電源回路40に切り替えられる。スイッチ20,21は状態を維持され、緑色及び青色用電源回路40とLEDアレイ110,111とが電気的に接続される。このようなスイッチ20,21,30の設定において、制御回路80は、オン及びオフ回路71G,71B,72G,72BをPWM制御して、定電流回路61G,61B,62G,62BをPWM制御する。この結果、1列目のLEDアレイ110のLED110G,110Bと、2列目のLEDアレイ111のLED111G,111Bとが点灯する。

0050

つまり、供給電圧(一種類の電圧)が電圧Vgbである場合に、制御回路80(駆動部5)は、点灯対象のLEDアレイ110,111に含まれる緑色のLED110G,111G及び青色のLED110B,111Bを点灯させる。このとき、制御回路80(駆動部5)は、点灯対象のLEDアレイ110のうちLED110G,110B以外のLED110Rと、点灯対象のLEDアレイ111のうちLED111G,111B以外のLED111Rとを消灯させる。

0051

期間t5以降では、上述と同様の制御が繰り返し行われる。これにより、LED100R,101Rの点灯と、LED100G,100B,101G,101Bの点灯と、LED110R,111Rの点灯と、LED110G,110B,111G,111Bの点灯とが順に繰り返して行われる。そして、点灯時の輝度は、PWM制御によって制御され、LED表示部1に所望の映像が表示される。

0052

ここで、従来のアノードコモンのLED表示装置と、本実施の形態1に係るLED表示装置とに関して、消費電力を比較する。本実施の形態1に係るLED表示装置は、電源電圧の差分1(V)×10(mA)×PWM制御のデューティ比×画素数という式によって得られる電力程度だけ、従来のLED表示装置よりも消費電力が低くなる。ここで、仮に、デューティ比を0.25とし、フルハイビジョンを想定して画素数を200万以上として、これらを上式代入すると、本実施の形態1に係るLED表示装置によれば、5KW程度の消費電力を低減することができることがわかる。

0053

<実施の形態1のまとめ>
以上のような本実施の形態1に係るLED表示装置によれば、点灯対象のLEDアレイに含まれる複数のLEDのうち、当該LEDアレイに供給すべき電圧によって点灯すべき一部のLEDを点灯させる。これにより、R,G,BのLEDのそれぞれに、適した電圧を印加することができるので、無駄な電力の消費を抑制することができ、消費電力を低減することができる。また、駆動回路80(駆動部5)などの発熱も抑制することができるので、LEDの寿命を長くすることができ、信頼性も向上する。

0054

また、以上に説明したように、多くのメーカが製品化しているアノードコモン型のLED駆動回路に適用できるので、入手性及びコストにおいても有利である。ただし、R,G,BのLEDのカソードが互いに電気的に接続されたカソードコモン型のLED駆動回路に上述と同様の構成を適用しても、上述と同様の効果を得ることができる。

0055

なお、上述の実施の形態1では、電圧供給部に、2種類の電源回路(緑色及び青色用電源回路40、赤色用電源回路50)を適用した。しかし必ずしも2種類である必要はなく、R,G,Bに対応させて3種類の電圧を独立して供給できるように、電圧供給部に、3種類の電源回路を適用してもよい。また、図3においてLEDアレイの数の組み合わせを2×2としたが、これに限ったものではなく、任意の数の組み合わせを適用してもよい。また、図3では、LEDの発光を2ライン単位で時分割制御(時分割処理)を行うように構成されていた。しかしこれに限ったものではなく、LEDパネルを構成するLEDの数に対応させて任意のライン単位(例えば32ライン単位)で時分割制御(時分割処理)を行ってもよい。

0056

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

0057

1LED表示部、5 駆動部、40 緑色及び青色用電源回路、50 赤色用電源回路、100,101,110,111LEDアレイ、100R〜100B,101R〜101B,110R〜110B,111R〜111B LED。

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