JP4720099B2 - Constant current drive device, backlight light source device, and color liquid crystal display device - Google Patents
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Description
本発明は、直列接続された複数の素子例えば発光ダイオード(LED:light emitting diode)をパルス幅変調定電流駆動回路により定電流駆動するようにした定電流駆動装置、この定電流駆動装置により駆動されるバックライト光源装置及びカラー液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a constant current drive device in which a plurality of elements connected in series, for example, a light emitting diode (LED), is driven with constant current by a pulse width modulation constant current drive circuit, and is driven by this constant current drive device. The present invention relates to a backlight light source device and a color liquid crystal display device.
近年、液晶TVやプラズマディスプレイ(PDP:Plasma Display Panel)に代表されるようにディスプレイの薄型化が流れとしてあり、中でもモバイル用ディスプレイの多くは液晶系であり、忠実な色の再現性が望まれている。また、液晶パネルのバックライトは蛍光管を使ったCCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)タイプが主流であるが、環境的に水銀レスが要求されてきており、CCFLに変わる光源として発光ダイオード等が有望視されている。 In recent years, there has been a trend toward thinner displays as represented by LCD TVs and plasma displays (PDPs), and many of the mobile displays are liquid crystal systems, and faithful color reproducibility is desired. ing. In addition, CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) type, which uses fluorescent tubes, is the mainstream backlight for liquid crystal panels, but environmentally mercury-free has been required, and light-emitting diodes etc. are promising as light sources to replace CCFLs. Has been.
一般的に、発光ダイオードを表示画素に用いたディスプレイでは、発光ダイオードをマトリクスの駆動をするために、各画素に対してX−Yのアドレッシング駆動回路を必要とし、これにより、光らせたい画素の位置にある発光ダイオードを選択(アドレッシング)し、点灯させる時間を変調することにより輝度調整を実施し(パルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)駆動)、所定の階調性のある表示画面を得ている。このため、駆動用の回路が複雑になりコストが高くなっている(例えば、特許文献1参照)。 Generally, in a display using light emitting diodes as display pixels, in order to drive the light emitting diodes in a matrix, an XY addressing drive circuit is required for each pixel. Select (addressing) the light-emitting diodes in the, and adjust the brightness by modulating the lighting time (pulse width modulation (PWM) drive) to obtain a display screen with a predetermined gradation Yes. This complicates the driving circuit and increases the cost (for example, see Patent Document 1).
また、発光ダイオードは、個々の素子に輝度のばらつきを持っているが、個々の素子のばらつきを補正しようとすると、必然的に、1つ1つの素子を独立した駆動回路で駆動せねばならず、駆動の形態が、前述した発光ダイオードを表示画素に用いたディスプレイに相当する形に酷似してくる。 In addition, light emitting diodes have variations in luminance among individual elements. However, in order to correct variations in individual elements, each element must be driven by an independent drive circuit. The driving mode is very similar to the shape corresponding to a display using the above-described light emitting diode as a display pixel.
すなわち、アドレッシングによる駆動回路の複雑さを呈する欠点があった。 That is, there is a drawback that the complexity of the drive circuit due to addressing is exhibited.
一方で、発光ダイオードを光源として用いる場合、赤(R)、緑(G)、青(B)の発光効率が異なるため、個々の色に流す電流も傾向的に独立していなければならない。さらに、各々の色で使用する半導体が異なるため、各色に用いる素子の製造バラツキによる効率の偏差範囲などにも相違が見られ、これらを克服する必要がある。 On the other hand, when a light emitting diode is used as a light source, red (R), green (G), and blue (B) have different luminous efficiencies, and therefore, the currents flowing through the individual colors must also tend to be independent. Furthermore, since the semiconductors used for the respective colors are different, there are differences in efficiency deviation ranges due to manufacturing variations of elements used for the respective colors, and these must be overcome.
ところで、発光ダイオード個々の素子のばらつきを個別に調整するためには、マトリクス型の駆動が必要とされていた。また、各発光ダイオードの電力が大きい、照明用途のLED駆動装置においては、大電力駆動用のLSI等は未だ作成されておらず、現実的にはコスト点で不利であるため、直列接続形式が用いられると考えられるが、直列接続形式では、個々の発光ダイオードの電流バラツキを調整することが困難である。 By the way, in order to individually adjust the variation of each element of the light emitting diode, a matrix type drive is required. In addition, in LED driving devices for lighting applications where the power of each light-emitting diode is large, LSIs for driving large power have not been created yet, and this is disadvantageous in terms of cost. Although considered to be used, it is difficult to adjust the current variation of each light emitting diode in the series connection type.
そこで、本発明の目的は、上述の如き従来の実情に鑑み、直列接続された複数の素子例えば発光ダイオードを低電流駆動するにあたり、簡単な回路で個々の素子のばらつきを個別に調整することができるようにした定電流駆動装置、この定電流駆動装置により駆動されるバックライト光源装置及びカラー液晶表示装置を提供することにある。 Therefore, in view of the conventional situation as described above, the object of the present invention is to individually adjust the variation of each element with a simple circuit when driving a plurality of elements connected in series, for example, a light emitting diode, at a low current. An object of the present invention is to provide a constant current driving device, a backlight light source device driven by the constant current driving device, and a color liquid crystal display device.
本発明の更に他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下に説明される実施の形態の説明から一層明らかにされる。 Other objects of the present invention and specific advantages obtained by the present invention will become more apparent from the description of embodiments described below.
本発明は、直列接続された複数の発光ダイオードをパルス幅変調定電流駆動回路により定電流駆動する定電流駆動装置であって、上記直列接続された複数の発光ダイオードの各々に並列に負荷抵抗を接続するスイッチを構成する複数のトランジスタと、上記各トランジスタのベース・エミッタ間に接続されたダイオードと、上記各トランジスタのベースに接続されたコンデンサと、上記各トランジスタのベースに上記コンデンサを介してスイッチング制御信号を供給する制御回路とを備え、上記制御回路は、上記スイッチング制御信号として非同期のパルス幅変調信号を供給することにより上記複数のトランジスタをスイッチング制御し、上記直列接続された複数の発光ダイオードに流れる駆動電流を上記負荷抵抗に分流し、上記パルス幅変調信号のデューティによって、上記負荷抵抗に分流される電流量を可変調整するようにしたことを特徴とする。 The present invention is a constant current driving apparatus for driving a plurality of light emitting diodes connected in series by a pulse width modulation constant current driving circuit, wherein a load resistance is connected in parallel to each of the plurality of light emitting diodes connected in series. A plurality of transistors constituting a switch to be connected, a diode connected between the base and emitter of each transistor, a capacitor connected to the base of each transistor, and switching to the base of each transistor via the capacitor A control circuit for supplying a control signal, wherein the control circuit controls switching of the plurality of transistors by supplying an asynchronous pulse width modulation signal as the switching control signal, and the plurality of light emitting diodes connected in series the driving current flowing through the shunted to the load resistor, the pulse width modulation By the duty signal, characterized in that the amount of current shunted to the load resistor so as to variably adjusted.
本発明は、表示パネルを背面側から照明するバックライト光源装置であって、直列接続された複数の発光ダイオードと、上記直列接続された複数の発光ダイオードを定電流駆動するパルス幅変調定電流駆動回路と、上記直列接続された複数の発光ダイオードの各々に並列に負荷抵抗を接続するスイッチを構成する複数のトランジスタと、上記各トランジスタのベース・エミッタ間に接続されたダイオードと、上記各トランジスタのベースに接続されたコンデンサと、上記各トランジスタのベースに上記コンデンサを介してスイッチング制御信号を供給する制御回路とを備え、上記制御回路は、上記スイッチング制御信号として非同期のパルス幅変調信号を供給することにより上記複数のトランジスタをスイッチング制御し、上記直列接続された複数の発光ダイオードに流れる駆動電流を上記負荷抵抗に分流し、上記パルス幅変調信号のデューティによって、上記負荷抵抗に分流される電流量を可変調整するようにしたことを特徴とする。 The present invention is a backlight light source device that illuminates a display panel from the back side, and a plurality of light emitting diodes connected in series and a pulse width modulation constant current drive that drives the plurality of light emitting diodes connected in series at a constant current A circuit, a plurality of transistors constituting a switch for connecting a load resistor in parallel to each of the plurality of light emitting diodes connected in series, a diode connected between a base and an emitter of each transistor, and each of the transistors A capacitor connected to a base; and a control circuit for supplying a switching control signal to the base of each of the transistors via the capacitor. The control circuit supplies an asynchronous pulse width modulation signal as the switching control signal. the plurality of transistors and the switching control, is the series by The driving current flowing through the plurality of light emitting diodes is shunted to the load resistor, the duty of the pulse width modulated signal, characterized in that the amount of current shunted to the load resistor so as to variably adjusted.
本発明は、カラーフィルタを備えた透過型のカラー液晶表示パネルと、このカラー液晶表示パネルを背面側から照明するバックライト光源装置とからなるカラー液晶表示装置であって、上記バックライト光源装置は、直列接続された複数の発光ダイオードと、上記直列接続された複数の発光ダイオードを定電流駆動するパルス幅変調定電流駆動回路と、上記直列接続された複数の発光ダイオードの各々に並列に負荷抵抗を接続するスイッチを構成する複数のトランジスタと、上記各トランジスタのベース・エミッタ間に接続されたダイオードと、上記各トランジスタのベースに接続されたコンデンサと、上記各トランジスタのベースに上記コンデンサを介してスイッチング制御信号を供給する制御回路とを備え、上記制御回路は、上記スイッチング制御信号として非同期のパルス幅変調信号を供給することにより上記複数のトランジスタをスイッチング制御し、上記直列接続された複数の発光ダイオードに流れる駆動電流を上記負荷抵抗に分流し、上記パルス幅変調信号のデューティによって、上記負荷抵抗に分流される電流量を可変調整するようにしたことを特徴とする。 The present invention is a color liquid crystal display device comprising a transmissive color liquid crystal display panel provided with a color filter and a backlight light source device for illuminating the color liquid crystal display panel from the back side. A plurality of light emitting diodes connected in series, a pulse width modulation constant current driving circuit for driving the plurality of light emitting diodes connected in series at a constant current, and a load resistor in parallel with each of the plurality of light emitting diodes connected in series A plurality of transistors constituting a switch for connecting, a diode connected between the base and emitter of each transistor, a capacitor connected to the base of each transistor, and a capacitor connected to the base of each transistor via the capacitor and a control circuit for supplying a switching control signal, the control circuit, the switch The plurality of transistors and the switching control by supplying an asynchronous pulse width modulation signal as a ring control signal, the drive current flowing through the plurality of series-connected light emitting diodes is shunted to the load resistor, the pulse width modulated signal The amount of current shunted to the load resistor is variably adjusted according to the duty .
本発明では、直列接続された複数の素子をパルス幅変調定電流駆動回路により定電流駆動するにあたり、直列接続された複数の素子の各々に並列に負荷抵抗を接続するスイッチを構成するトランジスタを設け、上記トランジスタのベースにコンデンサを介して制御回路からスイッチング制御信号を供給して、上記トランジスタをスイッチング制御することにより、上記直列接続された複数の素子に流れる駆動電流を上記負荷抵抗に分流するので、直列接続された複数の素子例えば発光ダイオードの個々の輝度特性に応じて個別に駆動電流を調整することができる。 In the present invention, when a plurality of elements connected in series are driven with constant current by a pulse width modulation constant current driving circuit, a transistor constituting a switch for connecting a load resistance in parallel to each of the plurality of elements connected in series is provided. By supplying a switching control signal from a control circuit to the base of the transistor via a capacitor and controlling the switching of the transistor, the drive current flowing through the plurality of elements connected in series is shunted to the load resistor. The drive current can be individually adjusted according to the individual luminance characteristics of a plurality of elements connected in series, for example, light emitting diodes.
また、上記制御回路から上記スイッチング制御信号としてパルス幅変調信号を供給し、上記パルス幅変調信号のデューティによって、上記負荷抵抗に分流される電流量を可変調整することができ、複数の素子に流れる駆動電流を個別に且つ高精度に調整することができる。 Further, a pulse width modulation signal is supplied as the switching control signal from the control circuit, and the amount of current shunted to the load resistor can be variably adjusted according to the duty of the pulse width modulation signal, so that the current flows to a plurality of elements. The drive current can be adjusted individually and with high accuracy.
また、上記パルス幅変調信号のデューティをnビットの重み付けに対応して可変とすることによって、上記負荷抵抗に分流される電流量を(n+1)ビットの分解能で調整することができる。 Further, by making the duty of the pulse width modulation signal variable corresponding to the weighting of n bits, the amount of current shunted to the load resistance can be adjusted with a resolution of (n + 1) bits.
さらに、上記制御回路から上記スイッチング制御信号として非同期のパルス幅変調信号を供給することによって、不要輻射を少なくすることができる。 Furthermore, unnecessary radiation can be reduced by supplying an asynchronous pulse width modulation signal as the switching control signal from the control circuit.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは言うまでもない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Needless to say, the present invention is not limited to the following examples, and can be arbitrarily changed without departing from the gist of the present invention.
本発明は、例えば図1に示すような構成のバックライト方式のカラー液晶表示装置100に適用される。
The present invention is applied to a backlight type color liquid
このカラー液晶表示装置100は、透過型のカラー液晶表示パネル10と、このカラー液晶表示パネル10の背面側に設けられたバックライト光源装置20からなる。
The color liquid
透過型のカラー液晶表示パネル10は、ガラス等の構成された2枚の透明な基板(TFT基板11、対向電極基板12)を互いに対向配置させ、その間隙に例えばツイステッドネマチック(TN)液晶を封入した液晶層13を設けた構成となっている。TFT基板11にはマトリクス状に配置された信号線14と走査線15及びこれらの交点に配置されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ16と画素電極17が形成されている。薄膜トランジスタ16は走査線15により順次選択されると共に、信号線14から供給される映像信号を対応する画素電極17に書き込む。一方、対向電極基板12の内表面には対向電極18及びカラーフィルタ19が形成されている。
In the transmissive color liquid
このカラー液晶表示装置100では、この様な構成の透過型のカラー液晶表示パネル10を2枚の偏光板31,32で挟み、バックライト光源装置20により背面側から白色光を照射した状態で、アクティブマトリクス方式で駆動することによって、所望のフルカラー 映像表示が得られる。
In this color liquid
上記バックライト光源装置20は、光源21と波長選択フィルタ22からなり、上記光源21が出射する光で上記波長選択フィルタ22を介して上記カラー液晶表示パネル10を背面側から照明する。
The backlight
このカラー液晶表示装置100は、例えば図2に電気的なブロック構成を示す駆動回路200により駆動される。
The color liquid
この駆動回路200は、カラー液晶表示パネル10やバックライト光源装置20の駆動電源を供給する電源部110、カラー液晶表示パネル10を駆動するXドライバ回路120及びYドライバ回路130、外部から映像信号が入力端子140を介して供給されるRGBプロセス処理部150、このRGBプロセス処理部150に接続された映像メモリ160及び制御部170、バックライト光源装置20の駆動制御するバックライト駆動制御部180等を備えてなる。
The
この駆動回路200において、入力端子140を介して入力された映像信号は、RGBプロセス処理部150によりクロマ処理等の信号処理がなされ、さらに、コンポジット信号からカラー液晶表示パネル10の駆動に適したRGBセパレート信号に変換されて、制御部170に供給されるとともに、画像メモリ160を介してXドライバ120に供給される。また、制御部170は、上記RGBセパレート信号に応じた所定のタイミングでXドライバ120及びYドライバ回路130を制御して、上記画像メモリ160を介してXドライバ120に供給されるRGBセパレート信号でカラー液晶表示パネル10を駆動することにより、上記RGBセパレート信号に応じた映像を表示する。
In this
ここで、カラーフィルタ19は各画素電極17に対応した複数のセグメントに分割されている。例えば、図3の(A)に示すように3原色である赤色フィルタCFR、緑色フィルタCFG、青色フィルタCFBの3つのセグメント、図3の(B)に示すように3原色(RGB)にシアン(C)を加えた赤色フィルタCFR、シアン色フィルタCFC、緑色フィルタCFG、青色フィルタCFBの4つのセグメント、あるいは、図3の(C)に示すように3原色(RGB)にシアン(C)とイエロー(Y)を加えた赤色フィルタCFR、シアン色フィルタCFC、青色フィルタCFG、イエロー色フィルタCFY、青色フィルタCFBの5つのセグメントに分割されている。
Here, the
ここで、上記バックライト光源装置20には、透過型のカラー液晶表示パネル10を背面に配設された複数の発光ダイオード(LED:t emitting diode)により照射するエリアライト方式の光源21が採用されている。
Here, the backlight
このバックライト光源装置20の光源21における発光ダイオードの配置について説明する。
The arrangement of the light emitting diodes in the
図4は、発光ダイオードの配置例として、単位セル4−1,4−2毎に、赤の発光ダイオード1、緑の発光ダイオード2及び青の発光ダイオード3をそれぞれ2個使用し、合計6個の発光ダイオードを一列に配列した様子を示している。
FIG. 4 shows an example of the arrangement of the light emitting diodes, using two red
この配置例では6個であるが、使用する発光ダイオードの定格、発光効率などにより、混合色をバランスの良い白色光とするために、光出力バランスを整える必要から、各色の個数配分は本例以外のバリエーションがありうる。 In this arrangement example, there are six. However, in order to make the mixed color white light with a good balance according to the rating of the light emitting diode to be used, light emission efficiency, etc., it is necessary to adjust the light output balance. There can be other variations.
図4に示した配置例において、上記単位セル4−1と単位セル4−2は、全く同一の物であり、中央の両端矢印部分で接続されている。また、図5は、上記単位セル4−1及び単位セル4−2が接続された形を電気回路図記号のダイオードマークによって図示したものである。この例の場合、各発光ダイオード、すなわち、赤の発光ダイオード1、緑の発光ダイオード2、青の発光ダイオード3は左から右に電流が流れる方向に極性を合わせて直列接続されている。
In the arrangement example shown in FIG. 4, the unit cell 4-1 and the unit cell 4-2 are exactly the same, and are connected by a double-ended arrow portion at the center. Further, FIG. 5 shows a shape in which the unit cell 4-1 and the unit cell 4-2 are connected by a diode mark of an electric circuit diagram symbol. In this example, each light-emitting diode, that is, red light-emitting
ここで、赤の発光ダイオード1、緑の発光ダイオード2及び青の発光ダイオード3をそれぞれ2個使用し、合計6個の発光ダイオードを一列に配列した単位セル4を各色の発光ダイオードの個数でパターン表記すると図6に示すように(2G 2R 2B)となる。すなわち、(2G 2R 2B)は、緑と赤と青2個ずつ合計6個のパターンを基本単位としていることを示す。そして、図7に示すように、上記基本単位の単位セル4を3つ連続に繋げた場合、記号が3*(2G 2R 2B)で、発光ダイオードの個数でパターン表記すると(6G 6R 6B)で示される。
Here, two red
次に、上記バックライト光源装置20の光源21における実際の発光ダイオードの配置例を図7の表記に基づき説明する。
Next, an actual arrangement example of light emitting diodes in the
光源21には、図8に示すように、前述した発光ダイオードの基本単位(2G 2R 2B)の3倍を1つの中単位(6G 6R 6B)として、垂直に4行、水平に5列、合計で360個の発光ダイオードが配置されている。
As shown in FIG. 8, the
そして、上記360個の発光ダイオード全てに対して、個々のアドレッシングを施すことは容易でないので、このバックライト光源装置20では、図9に示すような駆動構成としている。
Since it is not easy to perform individual addressing on all the 360 light emitting diodes, the backlight
すなわち、n列のそれぞれに対応するRGBのペアg1〜gnは、各列にRGBの各発光ダイオードそれぞれが独立して直列接続されており、DC−DCコンバータ7により定電流が流される構成となっている。
That is, the RGB pairs g1 to gn corresponding to each of the n columns are configured such that each of the RGB light emitting diodes is independently connected in series to each column, and a constant current is passed by the DC-
図10を参照して、定電流をLED直列接続基板m1,m2に流すための具体的な構成例の説明をする。 With reference to FIG. 10, a specific configuration example for flowing a constant current through the LED series connection substrates m1 and m2 will be described.
すなわち、複数の発光ダイオードが直列接続されたLED列40は、一端が検出抵抗(Rc)5を介してDC−DCコンバーター7に接続され、また、他端がFET6を介して接地されている。
That is, the
上記DC−DCコンバーター7は、出力電圧Vccの設定に対して、検出抵抗5による電圧降下を検出して、直列接続されたLED列に所定の定電流ILEDが流れるようにフィードバックループを構成している。この例では、上記検出抵抗5による降下電圧がサンプルホールドスイッチ8を介してコンデンサ9にサンプルホールドされて上記DC−DCコンバーター7に帰還される。
The DC-
また、上記バックライト駆動制御部180に備えられたドライバーIC181からFET6のゲートに加えられるmain PWM(Pulse Width Modulation)信号により、LED列40に流れる電流が所定の期間ON−OFFされることにより、発光ダイオードの発光量を増減せしめる構成となっている。
In addition, a current PWM (Pulse Width Modulation) signal applied to the gate of the
すなわち、このバックライト光源装置20では、上記バックライト駆動制御部180に備えられたドライバーIC181から供給されるmain PWM信号によりFET6をスイッチング動作させて、複数の発光ダイオード41A〜41Eを直列接続してなるLED列40にDC−DCコンバーター7により供給された駆動電流をOn−OFFすることによって、上記発光ダイオード41A〜41Eをパルス幅変調定電流駆動するようになっている。
That is, in the backlight
なお、この例では、定電流を波高値で制御するために、電流検出のフィードバックループにサンプルホールドを備えているが、これはひとつの例であって、他の方法を用いてもよい。 In this example, in order to control the constant current with the peak value, the current detection feedback loop is provided with a sample hold, but this is one example, and other methods may be used.
また、この例では、main PWM信号に基づいてサンプルホールドスイッチ駆動回路183により作成されるサンプルパルスが上記サンプルホールドスイッチ8に供給されるようになっている。
In this example, a sample pulse generated by the sample hold switch drive circuit 183 based on the main PWM signal is supplied to the
なお、この図10に示した一群のLED列40は、図9に示したn列のそれぞれに対応するRGBのペアg1〜gnの1列に対している。したがって、同様の回路が、本例では、gn列×3倍(RGB分)必要となる。
Note that the group of
次に、発光ダイオード個々の素子のばらつきを個別に調整する構成について、図11を参照して具体的に説明する。 Next, a configuration for individually adjusting the variation of each element of the light emitting diode will be specifically described with reference to FIG.
図10に示した一群のLED列40における発光ダイオード41の個数は、光量バランスの観点で個数は変動するので種々のケースが考えられる。特に、近年、総個数を削減する為に各素子の投入電力を大きくしているため、各素子の輝度特性のばらつきを調整により克服する必要がある。
Since the number of
図11に示すように、直列接続された5個の発光ダイオード41A〜41Eには、個々に並列に負荷抵抗81A〜81Eを接続するスイッチを構成するトランジスタ82A〜82Eが接続されており、各トランジスタ82A〜82Eのベース・エミッタ間にはクランプ用のダイオード83A〜83Eが接続され、さらに、各トランジスタ82A〜82Eのベースに結合用コンデンサ84A〜84Eが接続されている。 As shown in FIG. 11, the five light emitting diodes 41A to 41E connected in series are connected to transistors 82A to 82E constituting switches for connecting load resistors 81A to 81E individually in parallel. Clamping diodes 83A to 83E are connected between the bases and emitters of 82A to 82E, and coupling capacitors 84A to 84E are connected to the bases of the transistors 82A to 82E.
直列接続された5個の発光ダイオード41A〜41Eには、上から下に向けて、各々Vfa〜Vfeまでの、個別の電圧降下を有しており、製造ロットに応じてばらつきを持つ。また、直列接続された5個の発光ダイオード41A〜41EはFET6によってPWM駆動されている。
The five light-emitting diodes 41A to 41E connected in series have individual voltage drops from Vfa to Vfe from the top to the bottom, and vary depending on the production lot. The five light emitting diodes 41A to 41E connected in series are PWM driven by the
このような構成の駆動回路において、各トランジスタ82A〜82Eの各ベースには、上記バックライト駆動制御部180に備えられた駆動制御回路182からスイッチング制御信号として結合用コンデンサ84A〜84Eを介してsub_PWM信号a〜eが供給される。上記結合用コンデンサ84A〜84Eに入力されるsub_PWM信号a〜eは、ダイオード83A〜83Eによってトランジスタ82A〜82Eのエミッタ電位がクランプされるため、交流信号として扱うことができる。したがって、直列接続であっても電位を考えずに、トランジスタ82A〜82EのON−OFF駆動ができる。
In the drive circuit having such a configuration, the bases of the transistors 82A to 82E are connected to the sub_PWM via the coupling capacitors 84A to 84E as switching control signals from the
トランジスタ82A〜82EがONすると、発光ダイオード41A〜41Eのアノード−カソード間は、抵抗81A〜81Eにてバイパスされ、駆動電流の一部分が、発光ダイオード41A〜41E以外に、抵抗81A〜81Eに分流するので、発光機能をもつ発光ダイオード41A〜41Eの光出力は低下する。 When the transistors 82A to 82E are turned on, the anodes and cathodes of the light emitting diodes 41A to 41E are bypassed by the resistors 81A to 81E, and a part of the drive current is shunted to the resistors 81A to 81E in addition to the light emitting diodes 41A to 41E. Therefore, the light output of the light emitting diodes 41A to 41E having the light emitting function is lowered.
ここで、抵抗81A〜81Eの値を適宜選択すれば、バイパスさせたときに分流する電流量は任意に設定することが可能であるが、バイパスする時間をOn−OFFの期間比率の操作により加減すれば、分流する平均の電流量を加減し、結果として発光ダイオード41A〜41Eの光量を個別に制御することができる。 Here, if the values of the resistors 81A to 81E are appropriately selected, it is possible to arbitrarily set the amount of current to be shunted when bypassed. However, the bypass time can be adjusted by operating the on-off period ratio. Then, the average amount of current to be shunted can be adjusted, and as a result, the light amounts of the light emitting diodes 41A to 41E can be individually controlled.
この際に、トランジスタ駆動用に使用するsub_PWM信号a〜eは、main_PWM信号と独立して選択することが可能な構成となっているため、自由度が高い。また、sub_PWM信号a〜eの周波数を上げることにより、分解能も上げることができ、決め細やかな調整が可能である。 At this time, the sub_PWM signals a to e used for driving the transistor have a configuration that can be selected independently of the main_PWM signal, and thus have a high degree of freedom. Further, by increasing the frequency of the sub_PWM signals a to e, the resolution can be increased and fine adjustment is possible.
すなわち、このバックライト光源装置20では、上記バックライト駆動制御部180に備えられたドライバーIC181から供給されるmain PWM信号によりFET6をスイッチング動作させて、複数の発光ダイオード41A〜41Eを直列接続してなるLED列40にDC−DCコンバーター7により供給された駆動電流をOn−OFFすることによって、上記発光ダイオード41A〜41Eをパルス幅変調定電流駆動するにあたり、直列接続された複数の発光ダイオード41A〜41Eの各々に並列に負荷抵抗81A〜81Eを接続するスイッチを構成するトランジスタ82A〜82Eを設け、上記トランジスタ82A〜82Eのベースにコンデンサ84A〜84Eを介して上記バックライト駆動制御部180に備えられた駆動制御回路182からスイッチング制御信号を供給して、上記トランジスタ82A〜82Eをスイッチング制御することにより、上記直列接続された複数の発光ダイオード41A〜41Eに流れる駆動電流を上記負荷抵抗81A〜81Eに分流するようになっている。
That is, in the backlight
このように上記直列接続された複数の発光ダイオード41A〜41Eに流れる駆動電流を上記負荷抵抗81A〜81Eに分流することによって、直列接続された複数の発光ダイオード41A〜41Eの個々の輝度特性に応じて個別に駆動電流を調整することができる。 In this way, by dividing the drive current flowing through the plurality of light emitting diodes 41A to 41E connected in series to the load resistors 81A to 81E, it corresponds to the individual luminance characteristics of the plurality of light emitting diodes 41A to 41E connected in series. The drive current can be adjusted individually.
ここで、上記駆動制御回路182は、上記スイッチング制御信号としてsub_PWM信号a〜eを供給し、上記sub_PWM信号a〜eのデューティによって、上記負荷抵抗81A〜81Eに分流される電流量を可変調整することができ、複数の発光ダイオード41A〜41Eに流れる駆動電流を個別に且つ高精度に調整することができる。
Here, the
また、上記駆動制御回路182は、上記sub_PWM信号a〜eのデューティをnビットの重み付けに対応して可変とすることによって、上記負荷抵抗81A〜81Eに分流される電流量を(n+1)ビットの分解能で調整することができる。
Further, the
さらに、上記駆動制御回路182は、上記スイッチング制御信号として非同期のsub_PWM信号a〜eを供給することによって、不要輻射を少なくすることができる。
Further, the
1,2,3,41,41A〜41E 発光ダイオード、4−1,4−2 単位セル、5 検出抵抗、6 FET、7 DC−DCコンバーター、8 サンプルホールドスイッチ、9 コンデンサ、10 カラー液晶表示パネル、11 TFT基板、12 対向電極基板、13 液晶層、14 信号線、15 走査線、16 薄膜トランジスタ、17 画素電極、18 対向電極、19 カラーフィルタ、20 バックライト光源装置、21 光源21、22 波長選択フィルタ、31,32 偏光板、40 LED列、81A〜81E 負荷抵抗、82A〜82E トランジスタ、83A〜83E ダイオード、84A〜84E コンデンサ、100 カラー液晶表示装置、110 電源部、120 Xドライバ回路、130 Yドライバ回路、140 入力端子140、150 RGBプロセス処理部、160 映像メモリ、170 制御部、180 バックライト駆動制御部、181 ドライバーIC、182 駆動制御回路、183 サンプルホールドスイッチ駆動回路、200 駆動回路
1, 2, 3, 41, 41A to 41E Light-emitting diode, 4-1, 4-2 Unit cell, 5 Detector resistor, 6 FET, 7 DC-DC converter, 8 Sample hold switch, 9 Capacitor, 10 Color liquid crystal display panel , 11 TFT substrate, 12 Counter electrode substrate, 13 Liquid crystal layer, 14 Signal line, 15 Scan line, 16 Thin film transistor, 17 Pixel electrode, 18 Counter electrode, 19 Color filter, 20 Back light source device, 21
Claims (6)
上記直列接続された複数の発光ダイオードの各々に並列に負荷抵抗を接続するスイッチを構成する複数のトランジスタと、
上記各トランジスタのベース・エミッタ間に接続されたダイオードと、
上記各トランジスタのベースに接続されたコンデンサと、
上記各トランジスタのベースに上記コンデンサを介してスイッチング制御信号を供給する制御回路とを備え、
上記制御回路は、上記スイッチング制御信号として非同期のパルス幅変調信号を供給することにより上記複数のトランジスタをスイッチング制御し、上記直列接続された複数の発光ダイオードに流れる駆動電流を上記負荷抵抗に分流し、上記パルス幅変調信号のデューティによって、上記負荷抵抗に分流される電流量を可変調整するようにした定電流駆動装置。 A constant current driving device that drives a plurality of light emitting diodes connected in series by a pulse width modulation constant current driving circuit,
A plurality of transistors constituting a switch for connecting a load resistor in parallel to each of the plurality of light emitting diodes connected in series;
A diode connected between the base and emitter of each transistor;
A capacitor connected to the base of each of the transistors,
A control circuit for supplying a switching control signal to the base of each transistor through the capacitor;
The control circuit performs switching control of the plurality of transistors by supplying an asynchronous pulse width modulation signal as the switching control signal, and diverts a drive current flowing through the plurality of light emitting diodes connected in series to the load resistor. A constant current driving device in which the amount of current shunted to the load resistor is variably adjusted according to the duty of the pulse width modulation signal .
直列接続された複数の発光ダイオードと、
上記直列接続された複数の発光ダイオードを定電流駆動するパルス幅変調定電流駆動回路と、
上記直列接続された複数の発光ダイオードの各々に並列に負荷抵抗を接続するスイッチを構成する複数のトランジスタと、
上記各トランジスタのベース・エミッタ間に接続されたダイオードと、
上記各トランジスタのベースに接続されたコンデンサと、
上記各トランジスタのベースに上記コンデンサを介してスイッチング制御信号を供給する制御回路とを備え、
上記制御回路は、上記スイッチング制御信号として非同期のパルス幅変調信号を供給することにより上記複数のトランジスタをスイッチング制御し、上記直列接続された複数の発光ダイオードに流れる駆動電流を上記負荷抵抗に分流し、上記パルス幅変調信号のデューティによって、上記負荷抵抗に分流される電流量を可変調整するようにしたバックライト光源装置。 A backlight light source device for illuminating the display panel from the back side,
A plurality of light emitting diodes connected in series;
A pulse width modulation constant current drive circuit for constant current driving the plurality of light emitting diodes connected in series;
A plurality of transistors constituting a switch for connecting a load resistor in parallel to each of the plurality of light emitting diodes connected in series;
A diode connected between the base and emitter of each transistor;
A capacitor connected to the base of each of the transistors,
A control circuit for supplying a switching control signal to the base of each transistor through the capacitor;
The control circuit performs switching control of the plurality of transistors by supplying an asynchronous pulse width modulation signal as the switching control signal, and diverts a drive current flowing through the plurality of light emitting diodes connected in series to the load resistor. A backlight light source device in which the amount of current shunted to the load resistance is variably adjusted according to the duty of the pulse width modulation signal .
上記バックライト光源装置は、
直列接続された複数の発光ダイオードと、上記直列接続された複数の発光ダイオードを定電流駆動するパルス幅変調定電流駆動回路と、上記直列接続された複数の発光ダイオードの各々に並列に負荷抵抗を接続するスイッチを構成する複数のトランジスタと、上記各トランジスタのベース・エミッタ間に接続されたダイオードと、上記各トランジスタのベースに接続されたコンデンサと、上記各トランジスタのベースに上記コンデンサを介してスイッチング制御信号を供給する制御回路とを備え、
上記制御回路は、上記スイッチング制御信号として非同期のパルス幅変調信号を供給することにより上記複数のトランジスタをスイッチング制御し、上記直列接続された複数の発光ダイオードに流れる駆動電流を上記負荷抵抗に分流し、上記パルス幅変調信号のデューティによって、上記負荷抵抗に分流される電流量を可変調整するようにしたカラー液晶表示装置。 A color liquid crystal display device comprising a transmissive color liquid crystal display panel provided with a color filter and a backlight light source device for illuminating the color liquid crystal display panel from the back side,
The backlight light source device is
A plurality of light emitting diodes connected in series, a pulse width modulation constant current driving circuit for driving the plurality of light emitting diodes connected in series at a constant current, and a load resistor in parallel with each of the plurality of light emitting diodes connected in series A plurality of transistors constituting a switch to be connected, a diode connected between the base and emitter of each transistor, a capacitor connected to the base of each transistor, and switching to the base of each transistor via the capacitor A control circuit for supplying a control signal ,
The control circuit performs switching control of the plurality of transistors by supplying an asynchronous pulse width modulation signal as the switching control signal, and diverts a drive current flowing through the plurality of light emitting diodes connected in series to the load resistor. A color liquid crystal display device in which the amount of current shunted to the load resistor is variably adjusted according to the duty of the pulse width modulation signal .
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ATE419730T1 (en) * | 2005-07-29 | 2009-01-15 | Osram Gmbh | MULTICELL LED ARRANGEMENT, LED ARRAY AND MANUFACTURING PROCESS |
WO2007093938A1 (en) * | 2006-02-14 | 2007-08-23 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Current driving of leds |
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JP4949777B2 (en) * | 2006-08-29 | 2012-06-13 | 日立アプライアンス株式会社 | Light emitting diode blinking control device, lighting device, and liquid crystal display device |
KR101255268B1 (en) | 2006-09-12 | 2013-04-15 | 엘지디스플레이 주식회사 | Back light unit and liquid crystal display device using the same |
CN105934050B (en) * | 2006-09-20 | 2019-07-05 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | Light emitting element control and lighting system comprising the system |
DE102007015612B3 (en) * | 2007-03-30 | 2008-11-27 | Eizo Gmbh | Backlight for LCD display, has transistors connected in series to respective LEDs and diode, where LEDs and diode include same characteristic curves and internal resistance and operated by transistors in push-pull |
DE602008002579D1 (en) * | 2007-04-24 | 2010-10-28 | Philips Intellectual Property | LED STRING CONTROL WITH SHIFT REGISTER AND LEVEL SWITCH |
WO2008149294A1 (en) * | 2007-06-08 | 2008-12-11 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Driving circuit for driving a plurality of light sources arranged in a series configuration |
JP2009134237A (en) * | 2007-11-02 | 2009-06-18 | Hitachi Displays Ltd | Display device |
WO2010007808A1 (en) | 2008-07-15 | 2010-01-21 | シャープ株式会社 | Light emitting element driving circuit |
JP5624269B2 (en) * | 2008-08-26 | 2014-11-12 | パナソニック株式会社 | Lighting device, vehicle interior lighting device, vehicle lighting device |
JP2010272410A (en) * | 2009-05-22 | 2010-12-02 | Hitachi Displays Ltd | Backlight device, and display apparatus |
US8872756B2 (en) | 2009-08-31 | 2014-10-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Driver device, backlight unit and image display device |
CN102483533A (en) | 2009-08-31 | 2012-05-30 | 夏普株式会社 | Driver device, backlight unit, and image display apparatus |
CN102473391A (en) | 2009-09-30 | 2012-05-23 | 夏普株式会社 | Display method and display device |
CN102629451B (en) * | 2012-05-09 | 2015-02-11 | 深圳市华星光电技术有限公司 | LED (Light Emitting Diode) backlight driving circuit, liquid crystal display device and driving method |
JP5178942B2 (en) * | 2012-07-24 | 2013-04-10 | 株式会社東芝 | Information processing device |
WO2014087874A1 (en) * | 2012-12-07 | 2014-06-12 | コニカミノルタ株式会社 | Illumination device |
US9273995B2 (en) | 2014-02-04 | 2016-03-01 | Excelitas Technologies Philippines, Inc. | Light emitting diode output power control |
WO2017046882A1 (en) * | 2015-09-16 | 2017-03-23 | パイオニア株式会社 | Light-emitting device |
CN112967665B (en) * | 2021-02-20 | 2023-08-15 | 厦门天马微电子有限公司 | Light emitting element control circuit, display panel and display device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003188415A (en) * | 2001-12-18 | 2003-07-04 | Asahi Matsushita Electric Works Ltd | Led lighting device |
JP2003243711A (en) * | 2002-02-20 | 2003-08-29 | Smk Corp | Infrared emitting diode drive circuit for remote control transmitter |
JP2003338973A (en) * | 2002-03-15 | 2003-11-28 | Sharp Corp | Portable device having imaging function |
JP2004029370A (en) * | 2002-06-26 | 2004-01-29 | Advanced Display Inc | Surface light source device and liquid crystal display device using the same |
JP2004039290A (en) * | 2002-06-28 | 2004-02-05 | Matsushita Electric Works Ltd | Lighting device |
-
2004
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003188415A (en) * | 2001-12-18 | 2003-07-04 | Asahi Matsushita Electric Works Ltd | Led lighting device |
JP2003243711A (en) * | 2002-02-20 | 2003-08-29 | Smk Corp | Infrared emitting diode drive circuit for remote control transmitter |
JP2003338973A (en) * | 2002-03-15 | 2003-11-28 | Sharp Corp | Portable device having imaging function |
JP2004029370A (en) * | 2002-06-26 | 2004-01-29 | Advanced Display Inc | Surface light source device and liquid crystal display device using the same |
JP2004039290A (en) * | 2002-06-28 | 2004-02-05 | Matsushita Electric Works Ltd | Lighting device |
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Publication number | Publication date |
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