JP2013097928A - 発光素子の駆動回路およびそれを用いた発光装置、ディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子を効率的に駆動可能な駆動回路を提供する。
【解決手段】基準電圧源３４は、制御電圧Ｖ_ＣＮＴおよびそれと連動する基準電圧Ｖ_ＲＥＦを生成する。電流設定端子ＩＳＥＴには、電流設定抵抗Ｒ_ＳＥＴが接続される。第２トランジスタＭ２の一端は電流設定端子ＩＳＥＴと接続される。電流電圧変換回路３６は、第２トランジスタＭ２に流れる電流Ｉ_Ｍ２を、第１の変換係数で制御電圧Ｖ_ＣＮＴに変換するとともに、第２の変換係数で中間電圧Ｖｂに変換する。第３誤差増幅器ＥＡ３、第３トランジスタＭ３、第２抵抗Ｒ２および第３抵抗Ｒ３は、中間電圧Ｖｂに比例する基準電圧Ｖ_ＲＥＦを生成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、発光素子の駆動回路に関する。

液晶パネルのバックライトや携帯電話端末の着信表示のための光源、あるいは蛍光灯に変わる照明機器として、発光ダイオード（ＬＥＤ）が利用される。ＬＥＤを所望の輝度で発光させるためには、駆動回路によって、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御してＬＥＤに十分な駆動電圧を供給するとともに、ＬＥＤに対して輝度に応じた駆動電流を供給する必要がある。

特許文献１には、ＬＥＤを高効率にて駆動するための回路が開示されている。特許文献１の技術では、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端子と固定電圧端子の間に、ＬＥＤストリングと定電流源とを直列に接続する。この定電流源の電流を調整することができる可変電流型とし、また、ＤＣ／ＤＣコンバータは、定電流源の降下電圧である検出電圧Ｖ_ＤＥＴが所定の基準電圧Ｖ_ＲＥＦと等しくなるように、その出力電圧を制御する。基準電圧Ｖ_ＲＥＦは、駆動電流の大きさにかかわらず、定電流源が安定に動作しうる電圧レベルに設定される。

特許第３７５５７７０号公報 特開２００６−１０１６３７号公報

近年の省エネに対する関心の高まりによって、駆動回路にはさらなる低消費電力化が求められている。

本発明は係る状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、発光素子を効率的に駆動可能な駆動回路の提供にある。

本発明のある態様は、Ｎ個（Ｎは自然数）の発光ユニットの共通接続された第１端子に駆動電圧を生成するためのＤＣ／ＤＣコンバータを制御するとともに、Ｎ個の発光ユニットそれぞれに駆動電流を供給する駆動回路に関する。この駆動回路は、それぞれが発光ユニットごとに設けられ、それぞれが対応する発光ユニットの第２端子と接続されるべき、Ｎ個の駆動端子と、制御電圧およびそれと連動する基準電圧を生成する基準電圧源と、それぞれが駆動端子ごとに設けられ、それぞれが対応する駆動端子を介して対応する発光ユニットに、制御電圧に応じた駆動電流を供給する、Ｎ個の電流源と、Ｎ個の駆動端子それぞれの電圧のうち最も低い電圧が、基準電圧と一致するように、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御回路と、を備える。電流源はそれぞれ、第１端子の電位が固定された第１抵抗と、その一端が第１抵抗の第２端子と接続され、その他端が対応する駆動端子と接続される第１トランジスタと、その出力端子が第１トランジスタの制御端子と接続され、その一方の入力端子に制御電圧が印加され、その他方の入力端子が第１抵抗の第２端子と接続される第１誤差増幅器と、を含む。基準電圧源は、駆動電流を設定するための抵抗が接続されるべき電流設定端子と、その一端が電流設定端子と接続される第２トランジスタと、その出力端子が第２トランジスタの制御端子と接続され、その一方の入力端子に所定の電圧が印加され、その他方の入力端子が電流設定端子と接続される第２誤差増幅器と、第２トランジスタに流れる電流を、第１の変換係数で制御電圧に変換するとともに、第２の変換係数で中間電圧に変換する電流電圧変換回路と、電源端子と接地端子の間に順に直列に接続された第３トランジスタ、第２抵抗および第３抵抗と、その一方の入力端子に中間電圧が印加され、その他方の入力端子が第２抵抗と第３抵抗の接続点と接続され、その出力端子が第３トランジスタの制御端子と接続された第３誤差増幅器と、を含み、第３トランジスタと第２抵抗の接続点の電位を、基準電圧として出力する。

この態様において、電流源は、制御電圧Ｖ_ＣＮＴに比例した駆動電流Ｉ_ＬＥＤを生成する。また基準電圧Ｖ_ＲＥＦは、中間電圧Ｖｂ、第２抵抗および第３抵抗の抵抗値Ｒ２、Ｒ３を用いて式（１）で与えられる。
Ｖ_ＲＥＦ＝Ｖｂ×（１＋Ｒ２／Ｒ３） …（１）
制御電圧Ｖ_ＣＮＴが大きくなるほど、駆動電流Ｉ_ＬＥＤは大きくなり、それにしたがって電流源が安定に動作するために必要とされる駆動端子の電位が高くなる。この態様によれば、駆動電流Ｉ_ＬＥＤに追従して基準電圧Ｖ_ＲＥＦを変化させることができ、効率を高めることができる。

本発明の別の態様は発光装置に関する。発光装置は、Ｎ個（Ｎは自然数）の発光ユニットと、Ｎ個の発光ユニットの共通に接続された一端に駆動電圧を供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、Ｎ個の発光ユニットそれぞれに駆動電流を供給するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する上述のいずれかの態様の駆動回路と、を備えてもよい。

本発明の別の態様は、ディスプレイ装置または電子機器に関する。ディスプレイ装置または電子機器は、液晶パネルと、液晶パネルの背面に、その発光ユニットがバックライトとして設けられている上述の発光装置と、を備える。

なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、あるいは本発明の表現を、方法、装置などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明のある態様によれば、発光素子を高効率で駆動できる。

実施の形態に係る駆動ＩＣを備えるディスプレイ装置の構成を示す回路図である。 基準電圧源の構成を示す回路図である。 図３（ａ）は、電流源の両端間の電圧Ｖ_ＬＥＤと駆動電流Ｉ_ＬＥＤの関係を、図３（ｂ）は駆動電流Ｉ_ＬＥＤと基準電圧Ｖ_ＲＥＦの関係を示す図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

図１は、実施の形態に係る駆動ＩＣ１０２を備えるディスプレイ装置１の構成を示す回路図である。ディスプレイ装置１は、バックライトとして設けられた発光装置２と、液晶パネル３を備える。

発光装置２は、複数の発光ユニット４ａ〜４ｃと、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４と、駆動ＩＣ１０２と、を備える。発光ユニット４ａ〜４ｃはそれぞれ、ひとつのＬＥＤ、または直列に接続された複数のＬＥＤを含むＬＥＤストリングである。図１では３つの発光ユニット４が示されるが、発光ユニット４の個数は任意であり、少なくともひとつ設けられていればよく、一般化すると、発光装置２はＮ個（Ｎは自然数）の発光ユニット４を備える。発光ユニット４ａ〜４ｃは、液晶パネル３の背面にバックライトとして設けられる。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４は、入力電圧Ｖｉｎを昇圧し、発光ユニット４ａ〜４ｃの共通に接続されたアノード（第１端子）に駆動電圧Ｖｏｕｔを供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４は、インダクタＬ１、ダイオードＤ１、キャパシタＣ１を備える。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４のトポロジーは一般的なものであるため、説明を省略する。

駆動ＩＣ１０２は、発光ユニット４ａ〜４ｃそれぞれに駆動電流Ｉ_ＬＥＤａ〜Ｉ_ＬＥＤｃを供給するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４を制御して駆動電圧Ｖｏｕｔを調節する機能ＩＣであり、ひとつの半導体チップに一体集積化されている。「一体集積化」とは回路の構成要素のすべてが半導体基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が一体集積化される場合が含まれ、回路定数の調節用に一部の抵抗やキャパシタなどが半導体基板の外部に設けられていてもよい。以下、駆動ＩＣ１０２の構成を説明する。

駆動ＩＣ１０２は、複数の駆動端子（以下、ＬＥＤ端子）Ｐ３ａ〜Ｐ３ｃと、複数の電流源３０ａ〜３０ｃと、基準電圧源３４と、制御回路４０と、を備える。

ＬＥＤ端子Ｐ３ａ〜Ｐ３ｃは、発光ユニット４ａ〜４ｃごとに設けられる。ＬＥＤ端子Ｐ３ａ〜Ｐ３ｃはそれぞれ、対応する発光ユニット４のカソード（第２端子）と接続される。電流源３０ａ〜３０ｃは、ＬＥＤ端子Ｐ３ａ〜Ｐ３ｃごとに設けられ、それぞれが対応するＬＥＤ端子Ｐ３ａ〜Ｐ３ｃを介して対応する発光ユニット４ａ〜４ｃに、調節可能な駆動電流Ｉ_ＬＥＤａ〜Ｉ_ＬＥＤｃを供給する。

基準電圧源３４は、制御電圧Ｖ_ＣＮＴおよびそれと連動する基準電圧Ｖ_ＲＥＦを生成する。駆動電流Ｉ_ＬＥＤの大きさは、制御電圧Ｖ_ＣＮＴに応じて制御される。

電流源３０ａ〜３０ｃは同様に構成される。電流源３０ａは、第１トランジスタＭ１、第１抵抗Ｒ１、第１誤差増幅器ＥＡ１を備える。第１抵抗Ｒ１の第１端子は接地される。第１トランジスタＭ１はＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）であり、その一端（ソース）は第１抵抗Ｒ１の第２端子と接続され、その他端（ドレイン）は対応するＬＥＤ端子Ｐ３ａと接続される。第１誤差増幅器ＥＡ１の出力端子は第１トランジスタＭ１の制御端子（ゲート）と接続され、その一方の入力端子（非反転入力端子）には制御電圧Ｖ_ＣＮＴが印加され、その他方の入力端子（反転入力端子）は第１抵抗Ｒ１の第２端子と接続される。この電流源３０ａによって、式（２）で与えられように、制御電圧Ｖ_ＣＮＴに比例した駆動電流Ｉ_ＬＥＤａが生成される。
Ｉ_ＬＥＤａ＝Ｖ_ＣＮＴ／Ｒ１ …（２）

制御回路４０は、ＬＥＤ端子Ｐ３ａ〜Ｐ３ｃそれぞれの電圧Ｖ_ＬＥＤａ〜Ｖ_ＬＥＤｃのうち最も低い電圧が基準電圧Ｖ_ＲＥＦと一致するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４を制御する。制御回路４０は、誤差増幅器４２、オシレータ４４、ＰＷＭコンパレータ４６、ドライバ４８、スイッチングトランジスタ５０を備える。

スイッチングトランジスタ５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０４のインダクタＬ１の経路上に設けられる。誤差増幅器４２、オシレータ４４、ＰＷＭコンパレータ４６は、いわゆるパルス幅変調器を構成する。誤差増幅器４２は、電圧Ｖ_ＬＥＤａ〜Ｖ_ＬＥＤｃのうち最も低い電圧と基準電圧Ｖ_ＲＥＦとの誤差に応じた誤差電圧Ｖｅｒｒを生成する。オシレータ４４は、三角波もしくはのこぎり波の周期信号Ｖｏｓｃを発生する。ＰＷＭコンパレータ４６は、誤差電圧Ｖｅｒｒと周期信号Ｖｏｓｃを比較し、パルス幅変調されたパルス信号Ｓｐｗｍを生成する。ドライバ４８はパルス信号Ｓｐｗｍにもとづいてスイッチングトランジスタ５０をスイッチングする。なお制御回路４０の構成は特に限定されず、図１の電圧モード方式の他、ピーク電流モード方式、平均電流モード方式なども採用しうる。

図２は、基準電圧源３４の構成を示す回路図である。
基準電圧源３４は、電流設定端子ＩＳＥＴ、第２トランジスタＭ２、第２誤差増幅器ＥＡ２、電流電圧変換回路３６、第３トランジスタＭ３、第２抵抗Ｒ２、第３抵抗Ｒ３、クランプ回路３８を含む。

電流設定端子ＩＳＥＴには、駆動電流Ｉ_ＬＥＤａ〜Ｉ_ＬＥＤｃを設定するための電流設定抵抗Ｒ_ＳＥＴが接続される。第２トランジスタＭ２はＮチャンネルＭＯＳＦＥＴであり、その一端（ソース）は、電流設定端子ＩＳＥＴと接続される。第２誤差増幅器ＥＡ２の出力端子は第２トランジスタＭ２の制御端子（ゲート）と接続され、その一方の入力端子（非反転入力端子）には所定の電圧Ｖａが印加され、その他方の入力端子（反転入力端子）は電流設定端子と接続される。所定の電圧Ｖａはたとえばバンドギャップリファレンス回路により生成される、温度や電源電圧に依存しない一定の電圧であることが望ましい。

第２トランジスタＭ２には、式（３）で与えられる電流設定抵抗Ｒ_ＳＥＴに反比例する電流Ｉ_Ｍ２が流れる。
Ｉ_Ｍ２＝Ｖａ／Ｒ_ＳＥＴ …（３）

電流電圧変換回路３６は、第２トランジスタＭ２に流れる電流Ｉ_Ｍ２を、第１の変換係数α１で制御電圧Ｖ_ＣＮＴに変換するとともに、第２の変換係数α２で中間電圧Ｖｂに変換する。

電流電圧変換回路３６は、第４トランジスタＭ４、第５トランジスタＭ５、第６トランジスタＭ６、第４抵抗Ｒ４、第５抵抗Ｒ５を含む。

第４トランジスタＭ４はＰチャンネルＭＯＳＦＥＴであり、第２トランジスタＭ２に流れる電流Ｉ_Ｍ２の経路上に設けられる。第５トランジスタＭ５は第４トランジスタＭ４と同型のＰチャンネルＭＯＳＦＥＴであり、第４トランジスタＭ４とともに、第４トランジスタＭ４を入力とするカレントミラー回路を形成する。第４抵抗Ｒ４は、第５トランジスタＭ５の経路上に設けられ、その第１端子が接地されてその電位が固定される。第４抵抗Ｒ４の第２端子の電位が、制御電圧Ｖ_ＣＮＴとして出力される。第４トランジスタＭ４と第５トランジスタＭ５からなるカレントミラー回路のミラー比をＫ１とするとき、制御電圧Ｖ_ＣＮＴは、式（４）で与えられる。
Ｖ_ＣＮＴ＝Ｋ１×Ｉ_Ｍ２×Ｒ４ …（４）
つまり、α１＝Ｋ１×Ｒ４である。

第１抵抗Ｒ１と第４抵抗Ｒ４はペアリングされる。「ペアリング」とは、２つの素子を半導体基板上に近接して配置することをいう。ペアリングにより、第１抵抗Ｒ１と第４抵抗Ｒ４に対する、プロセスばらつき温度変動などが等しくなり、２つの抵抗の抵抗値の相対的な精度（比精度）を高めることができる。

第６トランジスタＭ６は、第４トランジスタＭ４とともに第４トランジスタＭ４を入力とするカレントミラー回路を形成する。第５抵抗Ｒ５は、第６トランジスタＭ６の経路上に設けられ、その第１端子が接地されてその電位が固定される。第４トランジスタＭ４と第６トランジスタＭ６からなるカレントミラー回路のミラー比をＫ２とするとき、第５抵抗Ｒ５の第２端子の電位は式（５）で与えられ、中間電圧Ｖｂとして出力される。
Ｖｂ＝Ｋ２×Ｉ_Ｍ２×Ｒ５ …（５）
つまりα２＝Ｋ２×Ｒ５である。第５抵抗Ｒ５は、その他の抵抗に対する相対的な精度よりも、絶対的な精度が高くなるように構成することが望ましい。したがって第５抵抗Ｒ５は、温度依存性が小さい素子とする。具体的には、負の温度特性を有するポリ抵抗と、正の温度特性を有するベース抵抗と、を組み合わせることにより、温度依存性の小さな抵抗を形成することができる。あるいはフラットな温度特性が保証されたチップ部品、あるいはディップ部品を使用してもよく、公知のあるいは将来利用可能な抵抗素子を利用しうる。

なお、α１＝α２であるときには、第６トランジスタＭ６と第５抵抗Ｒ５を省略し、制御電圧Ｖ_ＣＮＴを中間電圧Ｖｂとして利用してもよい。

第３トランジスタＭ３、第２抵抗Ｒ２および第３抵抗Ｒ３は、電源端子と接地端子の間に順に直列に接続される。第３トランジスタＭ３はＮチャンネルＭＯＳＦＥＴである。第３誤差増幅器ＥＡ３の一方の入力端子（非反転入力端子）には中間電圧Ｖｂが印加され、その他方の入力端子（反転入力端子）は、第２抵抗Ｒ２と第３抵抗Ｒ３の接続点と接続され、その出力端子は、第３トランジスタＭ３の制御端子（ゲート）と接続される。第３トランジスタＭ３と第２抵抗Ｒ２の接続点の電位は、式（６）で与えられ、基準電圧Ｖ_ＲＥＦとして出力される。
Ｖ_ＲＥＦ＝Ｖｂ×（１＋Ｒ２／Ｒ３） …（６）

以上が駆動ＩＣ１０２の構成である。続いてその動作を説明する。
図３（ａ）は、電流源３０の両端間の電圧（ＬＥＤ端子電圧）Ｖ_ＬＥＤと駆動電流Ｉ_ＬＥＤの関係を、図３（ｂ）は駆動電流Ｉ_ＬＥＤと基準電圧Ｖ_ＲＥＦの関係を示す図である。

図３（ａ）に着目すると、電流源３０がＩ_１（たとえば２０ｍＡ）の駆動電流Ｉ_ＬＥＤを生成するためには、ＬＥＤ端子の電圧Ｖ_ＬＥＤは、第１の動作保証電圧Ｖｘ１より高くなければならない。駆動電流Ｉ_ＬＥＤが、Ｉ_２（たとえば４０ｍＡ）、Ｉ_３（たとえば６０ｍＡ）と増加するにしたがい、ＬＥＤ端子にはさらに高い動作保証電圧Ｖｘ２、Ｖｘ３を確保する必要がある。

基準電圧源３４が生成する基準電圧Ｖ_ＲＥＦを、駆動電流Ｉ_ＬＥＤの値によらずに固定する場合には、想定される最大の駆動電流Ｉ_ＬＥＤ（たとえばＩ_３＝６０ｍＡ）が生成できるように、常に基準電圧Ｖ_ＲＥＦを電圧値Ｖｘ３以上に設定する必要がある。図３（ｂ）の一点鎖線（II）は、基準電圧Ｖ_ＲＥＦを固定した場合を示す。
この場合、駆動電流Ｉ_１（２０ｍＡ）を生成する際に、電流源３０の両端間の電圧Ｖ_ＬＥＤは電圧Ｖｘ１で足りるところ、それよりも高い動作点Ｖｘ３で動作させることになるため無駄な電力が消費される。

実施の形態に係る駆動ＩＣ１０２において、駆動電流Ｉ_ＬＥＤは式（７）で与えられる。
Ｉ_ＬＥＤ＝Ｋ１×Ｒ４／（Ｒ_ＳＥＴ×Ｒ１）×Ｖａ …（７）
上述のように第１抵抗Ｒ１と第４抵抗Ｒ４はペアリングされるため、Ｒ４／Ｒ１は温度やプロセスばらつきによらずに一定とみなすことができ、ミラー比Ｋ１も、温度やプロセスばらつきによらずに一定とみなせる。したがって、温度変動やプロセスばらつきによらずに安定化される駆動電流Ｉ_ＬＥＤを生成できる。

基準電圧Ｖ_ＲＥＦは、式（８）で与えられる。
Ｖ_ＲＥＦ＝Ｋ２×（１＋Ｒ２／Ｒ３）×Ｒ５／Ｒ_ＳＥＴ×Ｖａ …（８）
式（７）および式（８）から明らかなように、駆動電流Ｉ_ＬＥＤおよび基準電圧Ｖ_ＲＥＦは両方とも所定の電圧Ｖａに比例し、電流設定抵抗Ｒ_ＳＥＴに反比例する。基準電圧Ｖ_ＲＥＦと駆動電流Ｉ_ＬＥＤには、式（９）の比例関係が成り立つ。
Ｖ_ＲＥＦ＝β×Ｉ_ＬＥＤ
β＝Ｋ２・（１＋Ｒ２／Ｒ３）×Ｒ１×Ｒ５／｛Ｋ１×Ｒ４｝ …（９）

式（９）で与えられる基準電圧Ｖ_ＲＥＦは、図３（ｂ）に実線（I）で示される。実線（I）は後述のクランプ回路３８を動作させない状態を示す。このように、駆動電流Ｉ_ＬＥＤに応じて基準電圧Ｖ_ＲＥＦを変化させることにより、電流源３０における無駄な電力消費を低減することができ、発光ユニット４を高効率で駆動することができる。

図１の発光装置２において、ＬＥＤ端子Ｐ３から発光ユニット４が外れると（オープン故障）、ＬＥＤ端子の電位Ｖ_ＬＥＤが接地電圧付近まで低下する。この性質を利用して、オープン検出を行うオープン検出回路（不図示）を備える場合がある。オープン検出回路は、ＬＥＤ端子電圧Ｖ_ＬＥＤがゼロ付近のオープン検出しきい値Ｖ_ＴＨより低くなると、オープン状態と判定する。

図３（ｂ）の実線（I）に示すように、駆動電流Ｉ_ＬＥＤが小さな領域において、基準電圧Ｖ_ＲＥＦが小さくなる。ＬＥＤ端子Ｐ３の電位Ｖ_ＬＥＤは、基準電圧Ｖ_ＲＥＦと一致するように帰還制御されるところ、基準電圧Ｖ_ＲＥＦが、オープン検出しきい値電圧Ｖ_ＴＨより低くなると、オープン故障していないにもかかわらず、オープン状態と誤判定される。

この問題を解決するために、クランプ回路３８が設けられる。クランプ回路３８は、基準電圧Ｖ_ＲＥＦが、所定の下限電圧レベルＶ_Ｌ以下とならないようにクランプする。下限電圧レベルＶ_Ｌは、オープン検出しきい値電圧Ｖ_ＴＨ以上に設定すればよい。図２において、クランプ回路３８は、中間電圧Ｖｂを、下限電圧レベルＶ_Ｌに対応したレベルＶ_Ｌ’以下とならないようにクランプすることにより、間接的に基準電圧Ｖ_ＲＥＦをクランプする。当然のことながら、クランプ回路３８は、基準電圧Ｖ_ＲＥＦを直接クランプしてもよい。

クランプ回路３８を動作させたときの基準電圧Ｖ_ＲＥＦは、図３（ｂ）の一点鎖線（III）に示される。クランプ回路３８を設けることにより、オープン状態の誤検出を防止することができる。

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。

実施の形態では、ディスプレイ装置１の発光ユニット４を駆動する駆動ＩＣ１０２を説明したが、本発明の用途はそれに限定されない。たとえば本発明は、ＬＥＤを用いた照明（発光装置）にも利用できる。

トランジスタは、ＭＯＳＦＥＴに限定されず、バイポーラトランジスタを用いてもよい。また、Ｎチャンネル（ＮＰＮ型）とＰチャンネル（ＰＮＰ型）は相互に置換しうることが当業者には理解される。

実施の形態にもとづき、具体的な用語を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

１…ディスプレイ装置、２…発光装置、３…液晶パネル、４…発光ユニット、Ｐ３…ＬＥＤ端子、３０…電流源、Ｍ１…第１トランジスタ、ＥＡ１…第１誤差増幅器、Ｒ１…第１抵抗、３４…基準電圧源、ＩＳＥＴ…電流設定端子、ＥＡ２…第２誤差増幅器、Ｒ２…第２抵抗、Ｍ２…第２トランジスタ、ＥＡ３…第３誤差増幅器、Ｍ３…第３トランジスタ、Ｒ３…第３抵抗、Ｒ４…第４抵抗、３６…電流電圧変換回路、Ｍ４…第４トランジスタ、Ｍ５…第５トランジスタ、Ｍ６…第６トランジスタ、Ｒ５…第５抵抗、Ｒ６…第６抵抗、３８…クランプ回路、４０…制御回路、４２…誤差増幅器、４４…オシレータ、４６…ＰＷＭコンパレータ、４８…ドライバ、５０…スイッチングトランジスタ、１０２…駆動ＩＣ、１０４…ＤＣ／ＤＣコンバータ。

Claims (10)

1. Ｎ個（Ｎは自然数）の発光ユニットの共通接続された第１端子に駆動電圧を生成するためのＤＣ／ＤＣコンバータを制御するとともに、前記Ｎ個の発光ユニットそれぞれに駆動電流を供給する駆動回路であって、
   それぞれが前記発光ユニットごとに設けられ、それぞれが対応する前記発光ユニットの第２端子と接続されるべき、Ｎ個の駆動端子と、
   制御電圧およびそれと連動する基準電圧を生成する基準電圧源と、
   それぞれが前記駆動端子ごとに設けられ、それぞれが対応する前記駆動端子を介して対応する前記発光ユニットに、前記制御電圧に応じた駆動電流を供給する、Ｎ個の電流源と、
   前記Ｎ個の駆動端子それぞれの電圧のうち最も低い電圧が、前記基準電圧と一致するように、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御回路と、
   を備え、
   前記電流源はそれぞれ、
   第１端子の電位が固定された第１抵抗と、
   その一端が前記第１抵抗の第２端子と接続され、その他端が対応する駆動端子と接続される第１トランジスタと、
   その出力端子が前記第１トランジスタの制御端子と接続され、その一方の入力端子に前記制御電圧が印加され、その他方の入力端子が前記第１抵抗の第２端子と接続される第１誤差増幅器と、
   を含み、
   前記基準電圧源は、
   前記駆動電流を設定するための抵抗が接続されるべき電流設定端子と、
   その一端が前記電流設定端子と接続される第２トランジスタと、
   その出力端子が前記第２トランジスタの制御端子と接続され、その一方の入力端子に所定の電圧が印加され、その他方の入力端子が前記電流設定端子と接続される第２誤差増幅器と、
   前記第２トランジスタに流れる電流を、第１の変換係数で前記制御電圧に変換するとともに、第２の変換係数で中間電圧に変換する電流電圧変換回路と、
   電源端子と接地端子の間に順に直列に接続された第３トランジスタ、第２抵抗および第３抵抗と、
   その一方の入力端子に前記中間電圧が印加され、その他方の入力端子が前記第２抵抗と前記第３抵抗の接続点と接続され、その出力端子が前記第３トランジスタの制御端子と接続された第３誤差増幅器と、
   を含み、前記第３トランジスタと前記第２抵抗の接続点の電位を、前記基準電圧として出力することを特徴とする駆動回路。
2. 前記中間電圧は、前記制御電圧と等しいことを特徴とする請求項１に記載の駆動回路。
3. 前記電流電圧変換回路は、
   前記第２トランジスタに流れる電流の経路上に設けられた第４トランジスタと、
   前記第４トランジスタとともに、前記第４トランジスタを入力とするカレントミラー回路を形成する第５トランジスタと、
   前記第５トランジスタの経路上に設けられ、その第１端子の電位が固定された第４抵抗と、
   を含み、前記第４抵抗の第２端子の電位を、前記制御電圧として出力することを特徴とする請求項１に記載の駆動回路。
4. 前記第１抵抗と前記第４抵抗はペアリングされることを特徴とする請求項３に記載の駆動回路。
5. 前記電流電圧変換回路は、
   前記第４トランジスタとともに、前記第４トランジスタを入力とするカレントミラー回路を形成する第６トランジスタと、
   前記第６トランジスタの経路上に設けられ、その第１端子の電位が固定された第５抵抗と、
   をさらに含み、前記第５抵抗の第２端子の電位を、前記中間電圧として出力することを特徴とする請求項３または４に記載の駆動回路。
6. 前記基準電圧が、所定の下限電圧レベル以下とならないようにクランプするクランプ回路をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の駆動回路。
7. 前記クランプ回路は、前記中間電圧が、前記下限電圧レベルに応じたしきい値電圧以下とならないようにクランプすることを特徴とする請求項６に記載の駆動回路。
8. ひとつの半導体基板に一体集積化されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の駆動回路。
9. Ｎ個（Ｎは自然数）の発光ユニットと、
   前記Ｎ個の発光ユニットの共通に接続された一端に駆動電圧を供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、
   前記Ｎ個の発光ユニットそれぞれに駆動電流を供給するとともに、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する請求項１から８のいずれかに記載の駆動回路と、
   を備えることを特徴とする発光装置。
10. 液晶パネルと、
    前記液晶パネルの背面に、その発光ユニットがバックライトとして設けられている請求項９に記載の発光装置と、
    を備えることを特徴とするディスプレイ装置。

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