JP2006258959A - Led driving circuit - Google Patents

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Tetsuo Tanabe
哲夫 田部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To attain a long life of a light emitting diode (LED) by relaxing a reverse voltage to the LED in a matrix shape connection circuit. <P>SOLUTION: An LED driving circuit comprises at least; a first LED; a second LED; a power supply; a first driving circuit which connects the power supply and the first LED; a second driving circuit which connects the power supply and the second LED; and a ground side driving circuit which is common for the first LED and the second LED. When the first driving circuit is OFF and the second driving circuit is ON, a first compensation voltage of a smaller voltage than the operation voltage of the first LED is applied to the first LED, and when the second driving circuit is OFF and the first driving circuit is ON, a second compensation voltage of a smaller voltage than the operation voltage of the second voltage is applied to the second LED in the LED driving circuit. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明はLED駆動回路に関する。詳しくは、ディスプレイなどに使用され、マトリクス状に接続されるLEDを駆動するための回路に関する。   The present invention relates to an LED driving circuit. Specifically, the present invention relates to a circuit for driving LEDs used in a display or the like and connected in a matrix.

近年、ディスプレイの光源として、高輝度、長寿命等の利点からLEDが使用されている。ディスプレイを構成する赤色、緑色、青色等のLEDはマトリクス状に接続され、時分割制御により各LEDの発光を制御し、映像を提供している。   In recent years, LEDs have been used as light sources for displays due to advantages such as high brightness and long life. The LEDs of red, green, blue, etc. constituting the display are connected in a matrix, and the light emission of each LED is controlled by time division control to provide an image.

ディスプレイを構成するLEDの中でも青色LED又は緑色LEDは、GaN系化合物半導体からなるため動作電圧が高く、発光のため電圧を印加した場合、マトリクス状接続の回路構成の問題から他のLEDに逆電圧がかかり、負担となる。その結果、他のLEDが劣化する恐れがある。
そこで、本発明はマトリクス状の接続回路において、他のLEDへの逆電圧を緩和させ、LEDの長寿命化を図ることを目的とする。
Among LEDs that make up a display, blue LEDs or green LEDs are made of GaN-based compound semiconductors, so the operating voltage is high. When a voltage is applied for light emission, a reverse voltage is applied to other LEDs due to the problem of the circuit configuration of the matrix connection. Cost and burden. As a result, other LEDs may be deteriorated.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to reduce the reverse voltage to other LEDs in a matrix-like connection circuit and to extend the life of the LEDs.

本発明は以上の目的を達成するために、次の構成からなる。即ち、
少なくとも第1のLED、第2のLED、電源、該電源と前記第1のLEDとを繋ぐ第1のドライブ回路、前記電源と前記第2のLEDとを繋ぐ第2のドライブ回路、及び前記第1のLEDと前記第2のLEDに共通する接地側ドライブ回路とを備えるLED駆動回路であって、前記第1のドライブ回路がオフで、かつ、前記第2のドライブ回路がオンのときに、前記第1のLEDに該第1のLEDの動作電圧より小さい電圧の第1の補償電圧が印加されており、前記第2のドライブ回路がオフで、かつ、前記第1のドライブ回路がオンのときに、前記第2のLEDに該第2のLEDの動作電圧より小さい電圧の第2の補償電圧が印加されている、ことを特徴とするLED駆動回路である。
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration. That is,
At least a first LED, a second LED, a power source, a first drive circuit connecting the power source and the first LED, a second drive circuit connecting the power source and the second LED, and the first 1 LED and a ground side drive circuit common to the second LED, wherein the first drive circuit is off and the second drive circuit is on, A first compensation voltage lower than the operating voltage of the first LED is applied to the first LED, the second drive circuit is off, and the first drive circuit is on In some cases, the LED driving circuit is characterized in that a second compensation voltage lower than the operating voltage of the second LED is applied to the second LED.

上記構成により、発光を目的として第1のドライブ回路をオンとし、第1のLEDに印加された電圧により、第2のLEDに逆電圧がかかったとき、第2のLEDには順方向に電圧が印加されている状態となる。すなわち、逆電圧を打ち消す方向に順方向電圧が印加されることになる。この順方向電圧は第2のLEDの動作電圧以下であるため、発光することはない。したがって、第2のLEDに動作電圧以下の順方向電圧を印加することで、第2のLEDの発光を行わずに逆電圧を緩和し、負担を軽減することができる。よって、LEDの長寿命化が可能となる。   With the above configuration, when the first drive circuit is turned on for the purpose of light emission and a reverse voltage is applied to the second LED due to the voltage applied to the first LED, a voltage is applied to the second LED in the forward direction. Is applied. That is, a forward voltage is applied in a direction that cancels the reverse voltage. Since the forward voltage is lower than the operating voltage of the second LED, no light is emitted. Therefore, by applying a forward voltage equal to or lower than the operating voltage to the second LED, the reverse voltage can be relaxed and the burden can be reduced without emitting light from the second LED. Therefore, the lifetime of the LED can be extended.

以下、本発明におけるLED駆動回路の構成要素について詳細に説明する。
(第1のLED、第2のLED、第3のLED)
第1のLED、第2のLED又は第3のLEDはディスプレイを構成するLEDであり、青色LED,緑色LED、赤色LEDを使用する。各LEDは電源側から電圧が供給されて動作する。青色LED及び緑色LEDは、GaN系化合物半導体からなり、動作電圧は3.0〜3.5Vである。赤色LEDは、GaAs系又はGaP系化合物半導体からなり、動作電圧は1.8〜2.5Vである。
各LEDはマトリクス状に接続されており、各LEDの発光はFETやトランジスタなどのスイッチング素子により制御される。ディスプレイ上では青色、緑色又は赤色のLEDは所定の順序で配置されており、スイッチング回路を時分割で制御することで、ディスプレイ上に映像を提供することとなる。
Hereinafter, the components of the LED drive circuit according to the present invention will be described in detail.
(1st LED, 2nd LED, 3rd LED)
The first LED, the second LED, or the third LED is an LED constituting a display, and a blue LED, a green LED, and a red LED are used. Each LED operates by being supplied with a voltage from the power supply side. The blue LED and the green LED are made of a GaN-based compound semiconductor, and the operating voltage is 3.0 to 3.5V. The red LED is made of a GaAs-based or GaP-based compound semiconductor and has an operating voltage of 1.8 to 2.5V.
Each LED is connected in a matrix, and light emission of each LED is controlled by a switching element such as an FET or a transistor. Blue, green, or red LEDs are arranged in a predetermined order on the display, and an image is provided on the display by controlling the switching circuit in a time-sharing manner.

(第1のドライブ回路、第2のドライブ回路、第3のドライブ回路、接地側ドライブ回路)
第1のドライブ回路、第2のドライブ回路又は第3のドライブ回路は、電源と第1のLED、第2のLED又第3のLEDとの間に接続され、各LEDを制御する。各ドライブ回路の構成は特に限定されないが、例えば、FET又はトランジスタなどのスイッチング素子を使用する。
各LEDはマトリクス状に接続されており、第1のドライブ回路、第2のドライブ回路又は第3のドライブ回路を時分割で制御することにより、各LEDの発光を制御する。
(First drive circuit, second drive circuit, third drive circuit, ground side drive circuit)
The first drive circuit, the second drive circuit, or the third drive circuit is connected between the power source and the first LED, the second LED, or the third LED, and controls each LED. The configuration of each drive circuit is not particularly limited. For example, a switching element such as an FET or a transistor is used.
Each LED is connected in a matrix, and the light emission of each LED is controlled by controlling the first drive circuit, the second drive circuit, or the third drive circuit in a time-sharing manner.

接地側ドライブ回路は、各LEDのカソード側に接続され、第1のドライブ回路、第2のドライブ回路又は第3のドライブ回路とともに各LEDの発光を制御する。接地側ドライブ回路の構成も特に限定されないが、例えば、FET又はトランジスタなどのスイッチング素子を使用する。また、定電流回路を使用することもできる。
第1のドライブ回路と接地側ドライブ回路とがともにオン状態のときに、電源から第1のドライブ回路、第1のLED、接地側ドライブ回路、接地へと電流が流れ、第1のLEDが発光する。同様に、第2のドライブ回路又は第3のドライブ回路と接地側ドライブ回路とがともにオン状態のときに第2のLED又は第3のLEDが発光する。
一方、第1のドライブ回路がオンで、接地側ドライブ回路がオフのときは第1のLED-接地間に電流が流れないため、第1のLEDは発光しない。このため、電源から第1のLEDに印加される電圧は第2のLEDの逆電圧となる。
図4は従来のLED駆動回路200の回路図である。FET3aがオンで、トランジスタ5aがオフの場合、接続点A1には電源2から5Vがそのまま印加されることとなる。これが直接LED4bの逆電圧となり、LED4bに負担をかけることとなる。
The ground side drive circuit is connected to the cathode side of each LED, and controls the light emission of each LED together with the first drive circuit, the second drive circuit, or the third drive circuit. Although the configuration of the ground side drive circuit is not particularly limited, for example, a switching element such as an FET or a transistor is used. A constant current circuit can also be used.
When both the first drive circuit and the ground side drive circuit are on, current flows from the power source to the first drive circuit, the first LED, the ground side drive circuit, and the ground, and the first LED emits light To do. Similarly, the second LED or the third LED emits light when both the second drive circuit or the third drive circuit and the ground side drive circuit are on.
On the other hand, when the first drive circuit is on and the ground side drive circuit is off, no current flows between the first LED and the ground, so the first LED does not emit light. For this reason, the voltage applied to the first LED from the power supply is the reverse voltage of the second LED.
FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional LED driving circuit 200. When the FET 3a is on and the transistor 5a is off, 5V is applied as it is from the power source 2 to the connection point A1. This directly becomes the reverse voltage of the LED 4b, and places a burden on the LED 4b.

(第1の補償電圧、第2の補償電圧、第3の補償電圧)
第1の補償電圧、第2の補償電圧又は第3の補償電圧は、LEDにかかる逆電圧を緩和するためにLEDの動作電圧よりも低い順方向電圧を印加する。動作電圧よりも低い順方向電圧を印加することで、LEDを発光させることなく、逆電圧を緩和させることができる。
各補償電圧を印加するタイミングは特に制限がない。そのため、電圧を常時印加するか又は少なくとも一つのドライブ回路がオンのときに他のオフのドライブ回路に接続されているLEDに補償電圧を印加してもよい。
第1の補償電圧、第2の補償電圧又は第3の補償電圧の各電源(電圧源)は、別途電源を設けてもよいし、LEDを駆動するために使用される電源を流用してもよい。
(First compensation voltage, second compensation voltage, third compensation voltage)
The first compensation voltage, the second compensation voltage, or the third compensation voltage applies a forward voltage lower than the operating voltage of the LED in order to relax the reverse voltage applied to the LED. By applying a forward voltage lower than the operating voltage, the reverse voltage can be relaxed without causing the LED to emit light.
The timing for applying each compensation voltage is not particularly limited. Therefore, a voltage may be applied constantly, or a compensation voltage may be applied to an LED connected to another off drive circuit when at least one drive circuit is on.
Each power source (voltage source) of the first compensation voltage, the second compensation voltage, or the third compensation voltage may be provided with a separate power source, or a power source used for driving the LED may be diverted. Good.

図1を用いて、接地側ドライブ回路に接続されるLEDが2つの場合のLEDに補償電圧を印加した場合における逆電圧の緩和作用について説明する。
第1のドライブ回路(FET3a)がオンで、接地側ドライブ回路(トランジスタ5a)がオフの場合(第1のLED(LED4a)が発光しない場合)、接続点A1には供給電圧(5V)がそのまま印加され、第2のLED(LED4b)の逆電圧となる。ここで、第2の補償電圧(2.5V)が第2のLEDに対して動作電圧以下の順方向電圧として印加されると、第2のLEDを発光させることなく逆電圧を緩和できる。同様に、第2のドライブ回路がオンで、かつ接地側ドライブ回路オフの場合も、第1のLEDにかかる逆電圧が緩和される。
一方、第1のドライブ回路がオンで、かつ接地側ドライブ回路がオンの場合(第1のLEDが発光する場合)、接続点A1には供給電圧から第1のLEDの動作電圧を差し引いた電圧がかかる。この電圧は、第2のLEDに対して逆電圧として印加されることとなる。ここで、第2の補償電圧が第2のLEDに対して動作電圧以下の順方向電圧として印加されると、第2のLEDを発光させることなく逆電圧を緩和できる。同様に、第2のドライブ回路がオンで、かつ接地側ドライブ回路がオンの場合も、第1のLEDにかかる逆電圧が緩和される。
これは、第1のLEDにかかる逆電圧と第1の補償電圧との差の電圧値が、第1のLEDの動作電圧値よりも小さい値である場合、又は第2のLEDにかかる逆電圧と第2の補償電圧との差の電圧値が、第2のLEDの動作電圧値よりも小さい値である場合には、LEDを発光させることなく、逆電圧を緩和させることを意味する。
With reference to FIG. 1, a description will be given of a reverse voltage mitigating action when a compensation voltage is applied to an LED when two LEDs are connected to the ground side drive circuit.
When the first drive circuit (FET 3a) is on and the ground side drive circuit (transistor 5a) is off (when the first LED (LED 4a) does not emit light), the supply voltage (5V) remains at the connection point A1. Applied to the reverse voltage of the second LED (LED 4b). Here, when the second compensation voltage (2.5 V) is applied to the second LED as a forward voltage equal to or lower than the operating voltage, the reverse voltage can be relaxed without causing the second LED to emit light. Similarly, when the second drive circuit is on and the ground side drive circuit is off, the reverse voltage applied to the first LED is alleviated.
On the other hand, when the first drive circuit is on and the ground-side drive circuit is on (when the first LED emits light), a voltage obtained by subtracting the operating voltage of the first LED from the supply voltage at the connection point A1 It takes. This voltage is applied as a reverse voltage to the second LED. Here, when the second compensation voltage is applied to the second LED as a forward voltage equal to or lower than the operating voltage, the reverse voltage can be relaxed without causing the second LED to emit light. Similarly, when the second drive circuit is on and the ground side drive circuit is on, the reverse voltage applied to the first LED is reduced.
This is because the voltage value of the difference between the reverse voltage applied to the first LED and the first compensation voltage is smaller than the operating voltage value of the first LED, or the reverse voltage applied to the second LED. When the voltage value of the difference between the second compensation voltage and the second compensation voltage is smaller than the operating voltage value of the second LED, it means that the reverse voltage is relaxed without causing the LED to emit light.

具体的には、LED駆動回路で使用されるLEDの動作電圧は、青色LED又は緑色LEDでは3.0V〜3.5Vであり、LEDに供給される電源電圧は5Vである。この場合の補償電圧は2.0V〜2.8Vを使用する。
第1のドライブ回路がオンで、かつ接地側ドライブ回路がオフの場合(第1のLEDが発光しない場合)は、接続点A1から第2のLEDに逆電圧として5Vが印加されるが、第2のLEDには補償電圧2.0V〜2.8Vが順方向で印加されるため、5Vから2.0V〜2.8Vを差し引いた電圧2.2V〜3.0Vが逆電圧として第2のLEDにかかることとなる。なお、通常LEDの耐逆電圧の定格値は5V程度であり、逆電圧が半分程度に緩和されることとなる。
一方、第1のドライブ回路がオンで、かつ接地側ドライブ回路がオンの場合(第1のLEDが発光する場合)は、接続点A1から第2のLEDにかかる逆電圧は次のとおりとなる。
電源から5Vが供給されるが、LEDの動作電圧として3.0〜3.5Vが印加されるため、接続点A1における逆電圧は1.5V〜2.0Vとなる。ところが、第2のLEDには補償電圧として順方向電圧が2.0V〜2.8V印加されるため、第2のLEDに印加される逆電圧は、(1.5V〜2.0V)−(2.0V〜2.8V)となる。すなわち、第2のLEDに対する逆電圧は緩和又は解消されることとなる。
Specifically, the operating voltage of the LED used in the LED drive circuit is 3.0V to 3.5V for a blue LED or a green LED, and the power supply voltage supplied to the LED is 5V. In this case, a compensation voltage of 2.0V to 2.8V is used.
When the first drive circuit is on and the ground side drive circuit is off (when the first LED does not emit light), 5 V is applied as a reverse voltage from the connection point A1 to the second LED. Since the compensation voltage of 2.0V to 2.8V is applied to the LED of No. 2 in the forward direction, the voltage of 2.2V to 3.0V obtained by subtracting 2.0V to 2.8V from 5V is the second voltage as the reverse voltage. It will be applied to the LED. In addition, the rated value of the reverse voltage resistance of the normal LED is about 5V, and the reverse voltage is relaxed to about half.
On the other hand, when the first drive circuit is on and the ground-side drive circuit is on (when the first LED emits light), the reverse voltage applied from the connection point A1 to the second LED is as follows. .
Although 5 V is supplied from the power supply, 3.0 to 3.5 V is applied as the operating voltage of the LED, so the reverse voltage at the connection point A1 is 1.5 V to 2.0 V. However, since a forward voltage of 2.0 V to 2.8 V is applied to the second LED as a compensation voltage, the reverse voltage applied to the second LED is (1.5 V to 2.0 V) − ( 2.0V to 2.8V). That is, the reverse voltage with respect to the second LED is relaxed or eliminated.

また、LED駆動回路で使用されるLEDが赤色LEDである場合、その動作電圧は約2.0Vであり、LEDに供給される電源電圧は4.5Vである。この場合の補償電圧は2.0V〜2.8Vを使用する。
第1のドライブ回路がオンで、かつ接地側ドライブ回路がオフの場合(第1のLEDが発光しない場合)は、接続点A1から第2のLEDに逆電圧として4.5Vが印加されるが、第2のLEDには補償電圧2.0V〜2.8Vが順方向で印加されるため、4.5Vから2.0V〜2.8Vを差し引いた電圧1.7V〜2.5Vが逆電圧として第2のLEDにかかることとなる。すなわち、逆電圧は緩和されることとなる。
一方、第1のドライブ回路がオンで、かつ接地側ドライブ回路がオンの場合(第1のLEDが発光する場合)は、接続点A1から第2のLEDにかかる逆電圧は次のとおりとなる。
電源から4.5Vが供給されるが、第1のLEDの動作電圧として2Vが印加されるため、接続点A1における逆電圧は2.5Vとなる。ところが、第2のLEDには補償電圧として順方向電圧が2.0V〜2.8Vが印加されるため、第2のLEDに印加される逆電圧は、2.5V−(2.0V〜2.8V)となる。すなわち、逆電圧は緩和又は解消されることとなる。
When the LED used in the LED driving circuit is a red LED, the operating voltage is about 2.0V, and the power supply voltage supplied to the LED is 4.5V. In this case, a compensation voltage of 2.0V to 2.8V is used.
When the first drive circuit is on and the ground side drive circuit is off (when the first LED does not emit light), 4.5V is applied as a reverse voltage from the connection point A1 to the second LED. Since the compensation voltage 2.0V to 2.8V is applied to the second LED in the forward direction, the voltage 1.7V to 2.5V obtained by subtracting 2.0V to 2.8V from 4.5V is the reverse voltage. As a result, the second LED is applied. That is, the reverse voltage is relaxed.
On the other hand, when the first drive circuit is on and the ground-side drive circuit is on (when the first LED emits light), the reverse voltage applied from the connection point A1 to the second LED is as follows. .
Although 4.5V is supplied from the power source, 2V is applied as the operating voltage of the first LED, so the reverse voltage at the connection point A1 is 2.5V. However, since a forward voltage of 2.0 V to 2.8 V is applied as a compensation voltage to the second LED, the reverse voltage applied to the second LED is 2.5 V− (2.0 V to 2 .8V). That is, the reverse voltage is relaxed or eliminated.

次に、図3を用いて、接地側ドライブ回路に接続されるLEDが3つの場合で、LEDに補償電圧を印加した場合における逆電圧の緩和作用について説明する。
1つのドライブ回路がオンの場合で、残りのドライブ回路がオフの場合の逆電圧の緩和作用は次のようになる。例えば、第1のドライブ回路(FET3a)がオン、接地側ドライブ回路(トランジスタ5a)がオンで第1のLED(LED4a)が発光し、第2のドライブ回路(FET3b)及び第3のドライブ回路(FET3x)がオフの場合は、第2のLED(LED4b)、第3のLED(LED4x)に対して逆方向の電圧が印加される。そこで、第2のLED(LED4b)、第3のLED(LED4x)に電源6b及び電源6xよりLEDの動作電圧よりも低い順方向電圧を印加し、逆電圧を緩和する。
第1のドライブ回路(FET3a)がオン、接地側ドライブ回路(トランジスタ5a)がオフで第1のLED(LED4a)が発光しないで、第2のドライブ回路(FET3b)及び第3のドライブ回路(FET3x)がオフの場合も、第2のLED(LED4b)、第3のLED(LED4x)に対して逆電圧が印加される。そこで、第2のLED(LED4b)、第3のLED(LED4x)に電源6b及び電源6xよりLEDの動作電圧よりも低い順方向電圧を印加し、逆電圧を緩和する。
Next, with reference to FIG. 3, a description will be given of the action of relaxing the reverse voltage when the number of LEDs connected to the ground side drive circuit is three and the compensation voltage is applied to the LEDs.
When one drive circuit is on and the remaining drive circuits are off, the reverse voltage relaxation action is as follows. For example, the first drive circuit (FET 3a) is turned on, the ground side drive circuit (transistor 5a) is turned on, the first LED (LED 4a) emits light, and the second drive circuit (FET 3b) and the third drive circuit ( When the FET 3x) is off, a reverse voltage is applied to the second LED (LED 4b) and the third LED (LED 4x). Therefore, a forward voltage lower than the operating voltage of the LED is applied to the second LED (LED 4b) and the third LED (LED 4x) from the power source 6b and the power source 6x, thereby relaxing the reverse voltage.
The first drive circuit (FET 3a) is turned on, the ground side drive circuit (transistor 5a) is turned off, and the first LED (LED 4a) does not emit light, so that the second drive circuit (FET 3b) and the third drive circuit (FET 3x) ) Is off, a reverse voltage is applied to the second LED (LED 4b) and the third LED (LED 4x). Therefore, a forward voltage lower than the operating voltage of the LED is applied to the second LED (LED 4b) and the third LED (LED 4x) from the power source 6b and the power source 6x, thereby relaxing the reverse voltage.

2つのドライブ回路がオンの場合で残りのドライブ回路がオフの場合の逆電圧の緩和作用は次のようになる。例えば、第1のドライブ回路(FET3a)及び第2のドライブ回路(FET3b)がオン、接地側ドライブ回路(トランジスタ5a)がオンで第1のLED(LED4a)及び第2のLED(LED4b)が発光し、第3のドライブ回路(FET3x)がオフの場合は、第3のLED(LED4x)に対して逆電圧が印加される。そこで、第3のLED(LED4x)には電源6xより第3のLED(LED4x)の動作電圧よりも低い順方向電圧を印加し、逆電圧を緩和する。
第1のドライブ回路(FET3a)及び第2のドライブ回路(FET3b)がオン、接地側ドライブ回路(トランジスタ5a)がオフで第1のLED(LED4a)及び第2のLED(LED4b)が発光しないで、第3のドライブ回路(FET3x)がオフの場合も、第3のLED(LED4x)に対して逆電圧が印加される。そこで、第3のLED(LED4x)には電源6xより第3のドライブ回路(LED4x)の動作電圧よりも低い順方向電圧を印加し、逆電圧を緩和する。
When the two drive circuits are on and the remaining drive circuits are off, the reverse voltage mitigation action is as follows. For example, the first drive circuit (FET 3a) and the second drive circuit (FET 3b) are turned on, the ground side drive circuit (transistor 5a) is turned on, and the first LED (LED 4a) and the second LED (LED 4b) emit light. When the third drive circuit (FET 3x) is off, a reverse voltage is applied to the third LED (LED 4x). Therefore, a forward voltage lower than the operating voltage of the third LED (LED 4x) is applied to the third LED (LED 4x) from the power source 6x, thereby relaxing the reverse voltage.
The first drive circuit (FET 3a) and the second drive circuit (FET 3b) are on, the ground side drive circuit (transistor 5a) is off, and the first LED (LED 4a) and the second LED (LED 4b) do not emit light. Even when the third drive circuit (FET 3x) is off, a reverse voltage is applied to the third LED (LED 4x). Therefore, a forward voltage lower than the operating voltage of the third drive circuit (LED4x) is applied to the third LED (LED4x) from the power supply 6x, thereby relaxing the reverse voltage.

図1に本発明の実施例であるディスプレイに使用されるLED駆動回路1の回路図を示す。LED駆動回路1は、電源2に対して、LED4(LED4a、LED4b、LED4c、LED4dを指す。以下同じ。)を制御するためのFET3(FET3a、FET3bを指す。以下同じ。)が接続され、LED4のカソード側から接地側へ流れる電流を制御するためのトランジスタ5(トランジスタ5a、トランジスタ5cを指す。以下同じ)が接続される。また、LED4のアノード側には補償電圧を印加するための電源6(電源6a、電源6bを指す。以下同じ。)が接続されている。抵抗7(抵抗7a、抵抗7bを指す。以下同じ。)は、電源6と、LED4のアノード間に接続される。これは、FET3のドレインから各LED4までの配線が長く、電磁的に浮いた状態となるため、抵抗7を接続することで配線のインピーダンスを下げて安定化させるためである。LED4のカソード側とトランジスタ5のコレクタ側との間に接続される抵抗8は、FET3及びトランジスタ5がオンのときに、LED4に過電流が流れることを防止するのために接続する。抵抗8の代わりに定電流回路を挿入してもよい。
FET3及びトランジスタ5は制御回路(図示せず)により制御される。制御回路は予め定めた手順に従い、FET3又はトランジスタ5を時分割により、LEDの発光をオン又はオフさせ、ディスプレイ上に映像を提供する。
FIG. 1 shows a circuit diagram of an LED drive circuit 1 used in a display which is an embodiment of the present invention. The LED driving circuit 1 is connected to a power source 2 by an FET 3 (referring to an FET 3a, an FET 3b, and so on) that controls the LED 4 (referring to LEDs 4a, LED 4b, LED 4c, and LED 4d). A transistor 5 for controlling a current flowing from the cathode side to the ground side (referred to as a transistor 5a and a transistor 5c, hereinafter the same) is connected. Further, a power source 6 (referred to as a power source 6a and a power source 6b; the same applies hereinafter) for applying a compensation voltage is connected to the anode side of the LED 4. The resistor 7 (refers to the resistor 7a and the resistor 7b. The same applies hereinafter) is connected between the power source 6 and the anode of the LED 4. This is because the wiring from the drain of the FET 3 to each LED 4 is long and electromagnetically floats, so that the impedance of the wiring is lowered and stabilized by connecting the resistor 7. The resistor 8 connected between the cathode side of the LED 4 and the collector side of the transistor 5 is connected to prevent an overcurrent from flowing through the LED 4 when the FET 3 and the transistor 5 are on. A constant current circuit may be inserted in place of the resistor 8.
The FET 3 and the transistor 5 are controlled by a control circuit (not shown). In accordance with a predetermined procedure, the control circuit turns on or off the light emission of the LED by time-sharing the FET 3 or the transistor 5 and provides an image on the display.

次に、LED4a発光時におけるLED4b及びLED4dにかかる電圧を説明する。
まず、LED4aを発光させる場合の回路操作は次のとおりである。制御回路によりFET3a及びトランジスタ5aをオンさせる。これにより、電源2、FET3a、LED4a、抵抗8、トランジスタ5aを経て接地に電流が流れ、LED4aが発光する。
このとき、接続点A1には電源2の供給電圧5VからLED4aの動作電圧を差し引いた電圧がかかる。LED4aに青色LEDを使用した場合、その動作電圧は約3.5Vであるため、接続点A1に1.5Vが印加される。これは、LED4bに対して逆電圧となり負担をかけることとなる。しかし、電源6bから2.5VをLED4bに対して順方向電圧として印加しているため、LED4bにかかる逆電圧は1.5V−2.5V=−1Vとなり、LED4aにかかる逆電圧は解消される。また、LED4bにかける順方向電圧はLED動作電圧3.5V以下であるため、発光しない。
一方、LED4cが発光していない場合、すなわち、FET3aがオンで、トランジスタ5cがオフの場合のLED4dにかかる電圧は以下の通りである。トランジスタ5cがオフであり、LED4cは発光していないため、電源2の供給電圧5Vが接続点A2に直接印加される。すなわち、接続点A2からLED4d側には逆電圧として5Vが印加される。ここで、電源6bから2.5Vが順方向電圧としてLED4dに印加されているため、逆電圧は5V−2.5V=2.5Vに緩和される。
Next, voltage applied to the LED 4b and the LED 4d when the LED 4a emits light will be described.
First, the circuit operation for causing the LED 4a to emit light is as follows. The control circuit turns on the FET 3a and the transistor 5a. As a result, a current flows to the ground through the power source 2, the FET 3a, the LED 4a, the resistor 8, and the transistor 5a, and the LED 4a emits light.
At this time, a voltage obtained by subtracting the operating voltage of the LED 4a from the supply voltage 5V of the power source 2 is applied to the connection point A1. When a blue LED is used as the LED 4a, the operating voltage is about 3.5V, so 1.5V is applied to the connection point A1. This becomes a reverse voltage with respect to LED4b, and will place a burden. However, since 2.5V is applied as a forward voltage to the LED 4b from the power source 6b, the reverse voltage applied to the LED 4b is 1.5V−2.5V = −1V, and the reverse voltage applied to the LED 4a is eliminated. . Further, since the forward voltage applied to the LED 4b is an LED operating voltage of 3.5 V or less, no light is emitted.
On the other hand, when the LED 4c is not emitting light, that is, when the FET 3a is on and the transistor 5c is off, the voltage applied to the LED 4d is as follows. Since the transistor 5c is off and the LED 4c is not emitting light, the supply voltage 5V of the power supply 2 is directly applied to the connection point A2. That is, 5V is applied as a reverse voltage from the connection point A2 to the LED 4d side. Here, since 2.5V is applied to the LED 4d as a forward voltage from the power source 6b, the reverse voltage is relaxed to 5V-2.5V = 2.5V.

以上のように、LEDに対して動作電圧以下の順方向電圧を印加することにより、逆電圧が解消又は緩和される。すなわち、第1のLEDが発光している場合の第2のLEDにかかる逆電圧は解消されることとなる。また、第1のLEDが発光していない場合で第2のLEDにかかる逆電圧は緩和されることとなる。
よって、LEDの劣化を防止することができ、長寿命化を図ることができる。
As described above, the reverse voltage is eliminated or alleviated by applying a forward voltage lower than the operating voltage to the LED. That is, the reverse voltage applied to the second LED when the first LED is emitting light is eliminated. In addition, the reverse voltage applied to the second LED is relaxed when the first LED is not emitting light.
Therefore, the deterioration of the LED can be prevented and the life can be extended.

図2に本発明の他の実施例であるディスプレイに使用されるLED駆動回路10の回路図を示す。実施例1と同一の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
補償電圧を供給するための電源として、既存の電源2を抵抗12、抵抗13により分圧し、その電圧をオペアンプ11aを用いてLED4aに供給することとした。これにより、既存の電源2を流用してLED4aに補償電圧を供給することができる。オペアンプ11aを使用することで低出力インピーダンスの電圧源として電圧を供給することができ、FET3のドレインから各LED4までの配線の電磁的に浮いた状態を、抵抗7とともに配線のインピーダンスを下げて安定化させることができる。
FIG. 2 shows a circuit diagram of an LED drive circuit 10 used in a display which is another embodiment of the present invention. The same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
As a power source for supplying the compensation voltage, the existing power source 2 is divided by the resistors 12 and 13, and the voltage is supplied to the LED 4a using the operational amplifier 11a. Thereby, the compensation voltage can be supplied to the LED 4a using the existing power source 2. By using the operational amplifier 11a, a voltage can be supplied as a voltage source with a low output impedance, and the state where the wiring from the drain of the FET 3 to each LED 4 is electromagnetically floated is lowered by reducing the impedance of the wiring together with the resistor 7. It can be made.

実施例1と同様に、LED駆動回路10においても、他のLEDへの逆電圧を緩和又は解消することができる。よって、LEDの劣化を防止することができ、長寿命化を図ることができる。さらに、実施例2では既存の電源2を流用できるため、別途、補償電圧を供給する電源を用意する必要がなくなる。   Similar to the first embodiment, also in the LED drive circuit 10, the reverse voltage to other LEDs can be reduced or eliminated. Therefore, the deterioration of the LED can be prevented and the life can be extended. Furthermore, since the existing power supply 2 can be used in the second embodiment, it is not necessary to separately prepare a power supply for supplying a compensation voltage.

図3に本発明の他の実施例であるディスプレイに使用されるLED駆動回路100の回路図を示す。実施例1と同一の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
接地側ドライブ回路に接続されるLEDを3つにして発光を制御する構成とする。新たに、電源2と接続点Axとの間にLED4xと、LED4xを制御するためのFET3xとを接続する。また、LED4xに順方向電圧を印加するための電源6xを接続する。
FIG. 3 shows a circuit diagram of an LED drive circuit 100 used in a display which is another embodiment of the present invention. The same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The light emission is controlled by using three LEDs connected to the ground side drive circuit. The LED 4x and the FET 3x for controlling the LED 4x are newly connected between the power source 2 and the connection point Ax. Further, a power source 6x for applying a forward voltage to the LED 4x is connected.

LED駆動回路100において、少なくとも一つの電源側のドライブ回路がオンの場合は、他のオフのドライブ回路に接続されるLEDに順方向電圧が印加され、そのLEDに印加される逆電圧を緩和する。
すなわち、例えば、FET3aがオン、トランジスタ5aがオンでLED4aが発光し、FET3b及びFET3xがオフの場合は、LED4b、LED4xに対して逆方向の電圧が印加される。そこで、LED4b、LED4xに電源6b及び電源6xよりLEDの動作電圧よりも低い順方向電圧を印加し、逆電圧を緩和する。
FET3aがオン、トランジスタ5aがオフでLED4aが発光しないで、FET3b及びFET3xがオフの場合も、LED4b、LED4xに対して逆電圧が印加される。そこで、LED4b、LED4xに電源6b及び電源6xよりLEDの動作電圧よりも低い順方向電圧を印加し、逆電圧を緩和する。
In the LED drive circuit 100, when at least one drive circuit on the power supply side is on, a forward voltage is applied to the LED connected to the other off drive circuit, and the reverse voltage applied to the LED is relaxed. .
That is, for example, when the FET 3a is on, the transistor 5a is on and the LED 4a emits light, and the FET 3b and the FET 3x are off, a reverse voltage is applied to the LED 4b and LED 4x. Therefore, a forward voltage lower than the operating voltage of the LED is applied to the LED 4b and LED 4x from the power source 6b and the power source 6x to alleviate the reverse voltage.
Even when the FET 3a is on, the transistor 5a is off and the LED 4a does not emit light, and the FET 3b and the FET 3x are off, a reverse voltage is applied to the LED 4b and the LED 4x. Therefore, a forward voltage lower than the operating voltage of the LED is applied to the LED 4b and LED 4x from the power source 6b and the power source 6x to alleviate the reverse voltage.

また、複数のLEDが発光する場合、例えば、FET3a及びFET3bがオン、トランジスタ5aがオンでLED4a及びLED4bが発光し、FET3xがオフの場合は、LED4xには電源6xよりLED4xの動作電圧よりも低い順方向電圧を印加し、逆電圧を緩和する。
FET3a及びFET3bがオン、トランジスタ5aがオフでLED4a及びLED4bが発光しないで、FET3xがオフの場合も、LED4xには電源6xよりLED4xの動作電圧よりも低い順方向電圧を印加し、逆電圧を緩和する。
When a plurality of LEDs emit light, for example, when the FET 3a and FET 3b are on, the transistor 5a is on and the LEDs 4a and 4b emit light, and the FET 3x is off, the LED 4x has a lower operating voltage than the power supply 6x than the LED 4x. Apply forward voltage and relax reverse voltage.
Even when the FET 3a and FET 3b are on, the transistor 5a is off, the LED 4a and LED 4b do not emit light, and the FET 3x is off, a forward voltage lower than the operating voltage of the LED 4x is applied to the LED 4x from the power source 6x. To do.

以上、実施例1と同様に、接地側ドライブ回路に接続されるLEDを3つにしても、オフのドライブ回路に接続されるLEDに順方向電圧を印加することで、逆電圧を緩和させることができる。
なお、LED駆動回路100を用いることで、青色LED、緑色LED、赤色LEDの3色によるLED駆動回路を実現できる。この場合、青色LED及び緑色LEDの電源電圧を5Vとし、赤色LEDの電源電圧を4Vとして、それぞれ別電源の回路としてもよい。
As described above, as in the first embodiment, even if three LEDs are connected to the ground side drive circuit, the forward voltage is applied to the LEDs connected to the off drive circuit, thereby reducing the reverse voltage. Can do.
In addition, by using the LED drive circuit 100, an LED drive circuit with three colors of a blue LED, a green LED, and a red LED can be realized. In this case, the power supply voltage of the blue LED and the green LED may be set to 5V, and the power supply voltage of the red LED may be set to 4V.

この発明は上記発明の実施の態様及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。   The present invention is not limited to the description of the embodiments and examples of the invention described above. Various modifications are also included in the present invention as long as those skilled in the art can easily conceive without departing from the scope of the claims.

図1は実施例1で使用されるLED駆動回路である。FIG. 1 shows an LED drive circuit used in the first embodiment. 図2は実施例2で使用されるLED駆動回路である。FIG. 2 shows an LED drive circuit used in the second embodiment. 図3は実施例3で使用されるLED駆動回路である。FIG. 3 shows an LED driving circuit used in the third embodiment. 図4は従来のLED駆動回路である。FIG. 4 shows a conventional LED driving circuit.

符号の説明Explanation of symbols

1 10 100 200 LED駆動回路
2 6 電源
3a 3b 3x FET
4a 4b 4x LED
5a 5c トランジスタ
1 10 100 200 LED drive circuit 2 6 Power supply 3a 3b 3x FET
4a 4b 4x LED
5a 5c transistor

Claims (5)

少なくとも第1のLED、第2のLED、電源、該電源と前記第1のLEDとを繋ぐ第1のドライブ回路、前記電源と前記第2のLEDとを繋ぐ第2のドライブ回路、及び前記第1のLEDと前記第2のLEDに共通する接地側ドライブ回路とを備えるLED駆動回路であって、
前記第1のドライブ回路がオフで、かつ、前記第2のドライブ回路がオンのときに、前記第1のLEDに該第1のLEDの動作電圧より小さい電圧の第1の補償電圧が印加されており、
前記第2のドライブ回路がオフで、かつ、前記第1のドライブ回路がオンのときに、前記第2のLEDに該第2のLEDの動作電圧より小さい電圧の第2の補償電圧が印加されている、
ことを特徴とするLED駆動回路。
At least a first LED, a second LED, a power source, a first drive circuit connecting the power source and the first LED, a second drive circuit connecting the power source and the second LED, and the first An LED drive circuit comprising one LED and a ground side drive circuit common to the second LED,
When the first drive circuit is off and the second drive circuit is on, a first compensation voltage having a voltage smaller than the operating voltage of the first LED is applied to the first LED. And
When the second drive circuit is off and the first drive circuit is on, a second compensation voltage having a voltage smaller than the operating voltage of the second LED is applied to the second LED. ing,
An LED driving circuit characterized by that.
前記LED駆動回路において、前記第1のLEDにかかる逆電圧と前記第1の補償電圧との差の電圧値が、前記第1のLEDの動作電圧値よりも小さい値であり、前記第2のLEDにかかる逆電圧と前記第2の補償電圧との差の電圧値が、前記第2のLEDの動作電圧値よりも小さい値であり、ことを特徴とする請求項1に記載のLED駆動回路。   In the LED driving circuit, a voltage value of a difference between the reverse voltage applied to the first LED and the first compensation voltage is smaller than an operating voltage value of the first LED, and the second LED 2. The LED drive circuit according to claim 1, wherein a voltage value of a difference between a reverse voltage applied to the LED and the second compensation voltage is smaller than an operating voltage value of the second LED. . 少なくとも第1のLED、第2のLED、第3のLED、電源、該電源と前記第1のLEDとを繋ぐ第1のドライブ回路、前記電源と前記第2のLEDとを繋ぐ第2のドライブ回路、前記電源と前記第3のLEDとを繋ぐ第3のドライブ回路、及び前記第1のLEDと前記第2のLEDと前記第3のLEDとに共通する接地側ドライブ回路とを備えるLED駆動回路であって、
前記第1のドライブ回路がオフで、かつ、前記第2のドライブ回路及び前記第3のドライブ回路の少なくとも1つがオンのときに、前記第1のLEDに第1の補償電圧が印加されており、
前記第2のドライブ回路がオフで、かつ、前記第1のドライブ回路及び前記第3のドライブ回路の少なくとも1つがオンのときに、前記第2のLEDに第2の補償電圧が印加されており、
前記第3のドライブ回路がオフで、かつ、前記第1のドライブ回路及び前記第2のドライブ回路の少なくとも1つがオンのときに、前記第3のLEDに第3の補償電圧が印加されている、
ことを特徴とするLED駆動回路。
At least a first LED, a second LED, a third LED, a power source, a first drive circuit connecting the power source and the first LED, and a second drive connecting the power source and the second LED LED drive comprising: a circuit, a third drive circuit connecting the power source and the third LED, and a ground side drive circuit common to the first LED, the second LED, and the third LED A circuit,
A first compensation voltage is applied to the first LED when the first drive circuit is off and at least one of the second drive circuit and the third drive circuit is on. ,
A second compensation voltage is applied to the second LED when the second drive circuit is off and at least one of the first drive circuit and the third drive circuit is on. ,
A third compensation voltage is applied to the third LED when the third drive circuit is off and at least one of the first drive circuit and the second drive circuit is on. ,
An LED driving circuit characterized by that.
前記第1のLED及び前記第2のLEDが、GaN系化合物半導体からなる、ことを特徴とする請求項1〜3に記載のLED駆動回路。   The LED driving circuit according to claim 1, wherein the first LED and the second LED are made of a GaN-based compound semiconductor. 前記第1の補償電圧、前記第2の補償電圧又は前記第3の補償電圧の値は、2.0V〜2.8Vである、ことを特徴とする請求項1〜4に記載のLED駆動回路。   5. The LED drive circuit according to claim 1, wherein a value of the first compensation voltage, the second compensation voltage, or the third compensation voltage is 2.0 V to 2.8 V. 6. .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017060068A1 (en) 2015-10-08 2017-04-13 BSH Hausgeräte GmbH Matrix circuit for a display device of a domestic appliance, display device, and domestic appliance
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