JP4503004B2 - カラーｌｅｄバックライトのドライブ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ディスプレイに適用されるカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置に関し、特にカラーＬＥＤアレイのフォワード電圧（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｖｏｌｔａｇｅ）を複数のＬＥＤアレイの各チャンネル別に微細調節するように実現することによって、各カラーＬＥＤアレイ別に最適のフォワード電圧を提供することができ、各カラーＬＥＤアレイ別にＬＥＤの個数を独立に決定することができ、電圧レギュレーションによってフォワード電圧のリップル（Ｒｉｐｐｌｅ）を減らすことが可能であるカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置に関する。

一般的に、モバイル（Ｍｏｂｉｌｅ）用ディスプレイ（Ｄｉｓｐｌａｙ）市場は、携帯電話を中心にＭＰ３再生機（Ｐｌａｙｅｒ）、ＰＭＰ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｍｅｄｅａ Ｐｌａｙｅｒ）、自動車ナビゲーター（Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｎａｖｉｇａｔｏｒ）、携帯用及び車両用ＤＶＤ／ＡＶシステムおよびノート型パソコンまで、多様な領域において１年に２億８千万台以上の製品需要が発生している。このようなモバイル用ディスプレイ市場においてＴＦＴ−ＬＣＤ技術がほぼ全市場を掌握しており、ＴＦＴ−ＬＣＤの価格と製品性能を向上させるための企業間競争はより激しくなっている状況である。

一方、ＴＦＴ−ＬＣＤはＴＦＴ自体が発光をしないため別途の発光体を必要とし、これをバックライトユニット（ＢａｃｋＬｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ：ＢＬＵ）と呼ぶ。このようなバックライトユニットは多様な技術で実現可能であるが、現在商業的に販売されるＬＣＤバックライトユニット（Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ）の多数が冷陰極管（ＣＣＦＬ）技術を使用している。この冷陰極管は輝度が高く、製作単価が比較的安く、かつ駆動回路が単純であり、チューブ形に薄く作製することができる利点がある一方、外部衝撃に弱いため略５インチ以下のモバイル用ＴＦＴ−ＬＣＤはホワイト（Ｗｈｉｔｅ）ＬＥＤを使用する。

図１は従来のホワイトＬＥＤバックライトのドライブ装置の構成図である。図１に示された従来のホワイトＬＥＤバックライトのドライブ装置１０は、ホワイトＬＥＤバックライト２０を駆動させる装置であって、これは信号の入力及び出力をインタフェーシングするＩ／Ｏインタフェース１１と、上記Ｉ／Ｏインタフェース１１を通した輝度制御信号に応じて駆動電圧及び駆動電流を制御する制御部１２と、上記制御部１２の駆動電圧制御に応じて、略２．８Ｖと低いバッテリー（Ｂａｔｔｅｒｙ）電圧（Ｖｂａｔ）を略８Ｖと高いフォワード電圧（Ｖｆ）に変換し、上記ホワイトＬＥＤバックライト２０に供給するＤＣ／ＤＣコンバータ１３と、上記制御部１２の駆動電流制御に応じて上記ホワイトＬＥＤバックライト２０を通して流れる駆動電流（Ｉｄ）の量を調節する電流源（Ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｏｕｒｃｅ）１４を含む。

ここで、上記ホワイトＬＥＤバックライト２０の各ＬＥＤは、略１．８Ｖ〜３Ｖの駆動電圧、略１０ｍＡの駆動電流を消費する。

このような従来のホワイトＬＥＤバックライトのドライブ装置は、ホワイトＬＥＤの電流量を制御する方式を使用してホワイトＬＥＤの駆動電流量を適切に調節し、特に上記制御部１２から上記電流源（Ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｏｕｒｃｅ）１４に制御信号を提供してバーストモード（Ｂｕｒｓｔ Ｍｏｄｅ）形態の輝度調節も可能である。

しかし、このような従来のホワイトＬＥＤバックライトのドライブ装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧にリップル（Ｒｉｐｐｌｅ）が発生することによりフォワード電圧（Ｖｆ）にもリップルが含まれ、ＤＣ／ＤＣコンバータのブーストアップ（Ｂｏｏｓｔ−ｕｐ）電圧を容易に変えることができないという問題点がある。

また、ホワイトＬＥＤの代わりにカラーＬＥＤを使用する場合には、カラーＬＥＤの個数がフォワード電圧（Ｖｆ）によって制限される問題点があり、カラーＬＥＤの各々のフォワード電圧（Ｖｆ）を細密に調整することができないという問題点がある。

一方、冷陰極管やホワイトＬＥＤの場合、色再現性がＮＴＳＣ規格を基準に略７０〜８０％水準に落ちる弱点があるため、正確な色再現は不可能な状態である。これを解決するために近年では、カラー光源を使用して略９０％以上の色再現性を実現しようとする研究が活発に行われている。このようなカラーＬＥＤ（Ｒ.Ｇ.Ｂ ＬＥＤ）は、現在、ＬＣＤ−ＨＤＴＶ市場と専門家向けのＬＣＤモニター市場から商用化が始まっており、技術発達と生産量の増加によって次第にその適用が大きく拡がる見込みである。

ところで、このようなカラーＬＥＤ（Ｒ.Ｇ.Ｂ ＬＥＤ）は各々のＬＥＤ特性上、フォワード電圧（Ｖｆ）の大きさが互いに異なり、光出力効率がそれぞれ異なるため、フォワード電圧（Ｖｆ）を調整する機能が必要で、またＬＥＤを直列連結する際、それぞれのＬＥＤの個数が変わったりフォワード電圧（Ｖｆ）の差が大きくなったりする問題点がある。

それだけでなく、モバイルの場合、ＬＥＤ駆動のためのフォワード電圧を形成するためにはＤＣ／ＤＣブーストアップコンバータ（Ｂｏｏｓｔ Ｕｐ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を使用するが、このＤＣ／ＤＣコンバータの特性上、リップル（Ｒｉｐｐｌｅ）が発生するのでフォワード電圧（Ｖｆ）が不安定になる問題点がある。

本発明は、上記した問題点を解決するために提案されたもので、その目的は、カラーＬＥＤアレイのフォワード電圧（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｖｏｌｔａｇｅ）を複数のＬＥＤアレイの各チャンネル別に微細調節できるように実現することによって、各カラーＬＥＤアレイ別に最適のフォワード電圧を提供することができ、各カラーＬＥＤアレイ別にＬＥＤ個数を独立的に決定することができ、電圧レギュレーションを介してフォワード電圧のリップル（Ｒｉｐｐｌｅ）を減らすことができるカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置を提供することである。

上記の本発明の目的を達成するために、本発明のカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置は、複数のカラーＬＥＤアレイを含むカラーＬＥＤバックライトを駆動するカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置において、信号の入力及び出力をインタフェーシングするＩ／Ｏインタフェースと、上記Ｉ／Ｏインタフェースを通した輝度制御信号に応じて駆動電圧及び駆動電流を制御する制御部と、上記制御部の駆動電圧制御に応じて動作電圧を駆動電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、上記ＤＣ／ＤＣコンバータからの駆動電圧をリップルのない基準電圧に変換する電圧レギュレータと、複数の制御信号の各々に応じて、上記電圧レギュレータからの基準電圧を上記複数のカラーＬＥＤアレイの各フォワード電圧に変換するマルチチャンネル駆動部と、上記制御部の駆動電流制御に応じて上記カラーＬＥＤバックライトを介して流れる駆動電流の量を調節する電流源とを含むことを特徴とする。

上記電圧レギュレータは、カラー電圧を非反転増幅する演算増幅器と、上記演算増幅器の出力電圧の大きさに応じて、上記ＤＣ／ＤＣコンバータからの駆動電圧を上記基準電圧に変換するトランジスタと、を含むことを特徴とする。

上記マルチチャンネル駆動部は、上記複数の制御信号は第１、第２、及び第３制御信号を含み、上記複数のカラーＬＥＤアレイは第１、第２、及び第３カラーＬＥＤを含み、上記第１制御信号に応じて上記電圧レギュレータからの基準電圧を上記第１カラーＬＥＤアレイの第１フォワード電圧に変換する第１チャンネル駆動部と、上記第２制御信号に応じて、上記電圧レギュレータからの基準電圧を上記第２カラーＬＥＤアレイの第２フォワード電圧に変換する第２チャンネル駆動部と、上記第３制御信号に応じて、上記電圧レギュレータからの基準電圧を上記第３カラーＬＥＤアレイの第３フォワード電圧に変換する第３チャンネル駆動部とを含むことを特徴とする。

また、上記第１チャンネル駆動部は赤色チャンネル駆動部に実現され、上記第２チャンネル駆動部は緑色チャンネル駆動部に実現され、上記第３チャンネル駆動部は青色チャンネル駆動部に実現されることを特徴とする。

上記第１、第２、第３チャンネル駆動部の各々は、上記第１、第２、第３制御信号のうち当該制御信号を既設定帯域を通して通過させるフィルターと、上記フィルターからの制御信号を既設定利得に増幅する増幅器と、上記増幅器からの制御信号に応じて上記電圧レギュレータからの基準電圧を当該フォワード電圧に変換する駆動部とを含むことを特徴とする。

上記第１、第２、第３チャンネル駆動部の各々は、上記第１、第２、第３制御信号がデジタル信号である場合、このデジタル信号をアナログ制御信号に変換するＤＡＣと、上記ＤＡＣからの制御信号に応じて上記電圧レギュレータからの基準電圧を当該フォワード電圧に変換する駆動部とを含むことを特徴とする。

上記第１、第２、第３チャンネル駆動部の各々は、上記ＤＡＣからの第１、第２、第３制御信号のうち当該制御信号を既設定帯域を通して通過させるフィルターと、上記フィルターからの制御信号を既設定利得に増幅して上記駆動部に供給する増幅器とさらに含むことを特徴とする。

さらに、本発明のカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置は、第１、第２及び第３カラーＬＥＤアレイを含むカラーＬＥＤバックライトを駆動するカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置において、信号の入力及び出力をインタフェーシングするＩ／Ｏインタフェースと、上記Ｉ／Ｏインタフェースを通した輝度制御信号に応じて駆動電圧及び駆動電流を制御する制御部と、上記制御部の駆動電圧制御に応じて動作電圧を駆動電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、上記ＤＣ／ＤＣコンバータからの駆動電圧をリップルのない基準電圧に変換する電圧レギュレータと、第１、第２、第３制御信号の各々に応じて、上記電圧レギュレータからの基準電圧を上記第１、第２、第３カラーＬＥＤアレイの各フォワード電圧に変換する第１、第２、第３チャンネル駆動部を含むマルチチャンネル駆動部と、上記制御部の駆動電流制御に応じて上記カラーＬＥＤバックライトを介して流れる駆動電流の量を調節する電流源とを含むことを特徴とする。

上記第１チャンネル駆動部は赤色チャンネル駆動部に実現され、上記第２チャンネル駆動部は緑色チャンネル駆動部に実現され、上記第３チャンネル駆動部は青色チャンネル駆動部に実現されることを特徴とする。

本発明によれば、ディスプレイデバイスのバックライトに適用されるカラー ＬＥＤバックライトのドライブ装置において、カラーＬＥＤアレイのフォワード電圧（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｖｏｌｔａｇｅ）を複数のＬＥＤアレイの各チャンネル別に微細調節できるように実現することによって、各カラーＬＥＤアレイ別に最適のフォワード電圧を提供することができ、各カラーＬＥＤアレイ別にＬＥＤ個数を独立的に決定することができ、電圧レギュレーションを通してフォワード電圧のリップル（Ｒｉｐｐｌｅ）を減らすことができる効果がある。

即ち、カラーＬＥＤフォワード電圧（Ｖｆ）が個別調整可能であるため互いに異なる赤色（Ｒ）・緑色（Ｇ）・青色（Ｂ）ＬＥＤフォワード電圧（Ｖｒｆ、Ｖｇｆ、Ｖｂｆ）を供給して、カラーＬＥＤを最適のフォワード電圧で個別駆動することが可能である。また、赤色（Ｒ）・緑色（Ｇ）・青色（Ｂ）の各々３つの駆動チャンネルを使用することによって、赤色（Ｒ）・緑色（Ｇ）・青色（Ｂ）ＬＥＤのフォワード電圧（Ｖｆ）をそれぞれ異なるように調節することができ、これによりＬＥＤを直列駆動する際、カラーＬＥＤ個数がフォワード電圧による制限を受けず、各色ＬＥＤ個数を異なるように設計することが可能である。しかも、レギュレータ（Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）を介してカラーＬＥＤフォワード電圧のノイズを除去して、フォワードリップルがＬＥＤ光出力に変調（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）されることを防止することができる。

以下、本発明の好ましき実施例を添付した図面を参照して詳しく説明する。本発明に参照された図面において実質的に同一な構成及び機能を有する構成要素等は同じ符号を付す。

図２は本発明によるカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置の構成図である。図２を参照すると、本発明によるカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置は、複数のカラーＬＥＤアレイ（ＬＡ１〜ＬＡｎ）を含むカラーＬＥＤバックライト２００を駆動するカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置１００であって、これはＩ／Ｏインタフェース１１０と、制御部１２０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０と、電圧レギュレータ１４０と、マルチチャンネル駆動部１５０と、電流源１６０とを含む。

上記Ｉ／Ｏインタフェース１１０は、信号の入力及び出力をインタフェーシングする。つまり、ドライブ装置１００への入力信号及びドライブ装置１００からの出力信号は、Ｉ／Ｏインタフェース１１０を介して伝搬する。

上記制御部１２０は、上記Ｉ／Ｏインタフェース１１０を通した輝度制御信号に応じて駆動電圧及び駆動電流を制御する。

上記ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０は、上記制御部１２０の駆動電圧制御に応じて、動作電圧（Ｖｂａｔ）を駆動電圧（ＶＤ）に変換する。ここで、動作電圧（Ｖｂａｔ）はバッテリー電圧で略２．８Ｖ乃至３．６Ｖである。

上記電圧レギュレータ１４０は、ツェナーダイオードのような静電圧素子や回路を利用して実現され、上記ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０からの駆動電圧（ＶＤ）をリップルのない基準電圧（Ｖｒｅｆ）に変換する。

上記マルチチャンネル駆動部１５０は、複数の制御信号（ＳＣ１〜ＳＣｎ）各々に応じて、上記電圧レギュレータ１４０からの基準電圧（Ｖｒｅｆ）を上記複数のカラーＬＥＤアレイ（ＬＡ１〜ＬＡｎ）の各フォワード電圧（Ｖ１ｆ〜Ｖｎｆ）に変換する。

上記電流源１６０は、上記制御部１２０の駆動電流制御に応じて上記カラーＬＥＤバックライト２００を通して流れる駆動電流（Ｉｄ）の量を調節する。

図３は図２の電圧レギュレータ１４０の構成図である。図３を参照すると、上記電圧レギュレータ１４０は、カラー電圧（Ｖｃｏｌｏｒ）を非反転増幅する演算増幅器（ＯＰ１）と、上記演算増幅器（ＯＰ１）の出力電圧の大きさに応じて、上記ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０からの駆動電圧（ＶＤ）を上記基準電圧（Ｖｒｅｆ）に変換するトランジスタ（Ｑ１）を含む。ここで、上記カラー電圧（Ｖｃｏｌｏｒ）は上記駆動電圧（ＶＤ）と基準電圧（Ｖｒｅｆ）の変換割合に該当する既設定された電圧であって、上記制御部１２０から提供され得る。

図４は図２のマルチチャンネル駆動部の第１実施例を示す構成図であり、図５は図２のマルチチャンネル駆動部の第２実施例を示す構成図である。

図４及び図５を参照して、本発明のマルチチャンネル駆動部１５０の各実施例に共通に含まれる構成要素について説明すると、上記複数の制御信号は第１、第２、及び第３制御信号を含み、上記複数のカラーＬＥＤアレイは第１、第２、及び第３カラーＬＥＤを含み、上記マルチチャンネル駆動部１５０は、上記第１制御信号（ＳＣ１）に応じて、上記電圧レギュレータ１４０からの基準電圧（Ｖｒｅｆ）を上記第１カラーＬＥＤアレイ（ＬＡ１）の第１フォワード電圧（Ｖ１ｆ）に変換する第１チャンネル駆動部１５０−１と、上記第２制御信号ＳＣ２に応じて、上記電圧レギュレータ１４０からの基準電圧（Ｖｒｅｆ）を上記第２カラーＬＥＤアレイ（ＬＡ２）の第２フォワード電圧（Ｖ２ｆ）に変換する第２チャンネル駆動部１５０−２と、上記第３制御信号ＳＣ３に応じて、上記電圧レギュレータ１４０からの基準電圧（Ｖｒｅｆ）を上記第３カラーＬＥＤアレイ（ＬＡ３）の第３フォワード電圧（Ｖ３ｆ）に変換する第３チャンネル駆動部１５０−３とを含む。

ここで、上記第１、第２、第３チャンネル駆動部（１５０−１、１５０−２、１５０−３）各々は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）ＬＥＤのうち２種以上のカラーＬＥＤで実現され得る。好ましい例としては、上記第１チャンネル駆動部１５０−１は赤色（Ｒ）チャンネル駆動部に実現され、上記第２チャンネル駆動部１５０−２は緑色（Ｇ）チャンネル駆動部に実現され、上記第３チャンネル駆動部１５０−３は青色（Ｂ）チャンネル駆動部に実現され得る。

前述したの本発明のマルチチャンネル駆動部１５０は、上記第１乃至第３制御信号（ＳＣ１〜ＳＣ３）がアナログ信号である場合には図４に示すような構成を採用することができ、これについては図４を参照して説明する。

図４を参照すると、上記第１、第２、第３チャンネル駆動部（１５０−１〜１５０−３）の各々は、上記第１、第２、第３制御信号のうち当該制御信号を既設定帯域を通して通過させるフィルター１５２と、上記フィルター１５２からの制御信号を既設定利得に増幅する増幅器１５４と、上記増幅器１５４からの制御信号に応じて上記電圧レギュレータ１４０からの基準電圧（Ｖｒｅｆ）を当該フォワード電圧に変換する駆動部１５６とを含む。例えば、フィルター１５２は、入力された制御信号のうち予め設定された帯域の成分を通過させる。また、例えば増幅器１５４は、フィルター１５２から出力された制御信号を予め設定された利得だけ増幅する。

前述したことと異なって、上記第１乃至第３制御信号（ＳＣ１〜ＳＣ３）がデジタル信号である場合には、図５に示すような構成を採用することができ、これについては図５を参照して説明する。

図５を参照すると、上記第１、第２、第３チャンネル駆動部（１５０−１〜１５０−３）の各々は、上記第１、第２、第３制御信号（ＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３）がデジタル信号である場合、このデジタル信号をアナログ制御信号に変換するＤＡＣ１５１と、上記ＤＡＣ１５１からの第１、第２、第３制御信号のうち当該制御信号を既設定帯域を通して通過させるフィルター１５２と、上記フィルター１５２からの制御信号を既設定利得に増幅して上記駆動部１５６に供給する増幅器１５４と、上記ＤＡＣ１５１からの制御信号に応じて上記電圧レギュレータ１４０からの基準電圧（Ｖｒｅｆ）を当該フォワード電圧に変換する駆動部１５６とを含む。

図６は図２の電流源１６０の回路図である。図６を参照すると、上記電流源１６０は、上記制御部１２０の駆動電流制御に応じて上記カラーＬＥＤバックライト２００の第１カラーＬＥＤアレイ（ＬＡ１）を通して流れる第１駆動電流（Ｉ１ｄ）の量を調節する第１電流源ＩＳ１と、上記制御部１２０の駆動電流制御に応じて上記カラーＬＥＤバックライト２００の第２カラーＬＥＤアレイ（ＬＡ２）を通して流れる第２駆動電流Ｉ２ｄの量を調節する第２電流源ＩＳ２と、上記制御部１２０の駆動電流制御に応じて上記カラーＬＥＤバックライト２００の第３カラーＬＥＤアレイＬＡ３を通して流れる第３駆動電流（Ｉ３ｄ）の量を調節する第３電流源（ＩＳ３）とを含む。

以下、図７を参照して第１、第２及び第３カラーＬＥＤアレイ（ＬＡ１〜ＬＡ３）を含むカラーＬＥＤバックライト２００を駆動するように実現されたカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置について説明する。

図７は本発明によるカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置の好ましい例を示す構成図である。

図７を参照すると、本発明によるカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置１００は、信号の入力及び出力をインタフェーシングするＩ／Ｏインタフェース１１０と、上記Ｉ／Ｏインタフェース１１０を通した輝度制御信号に応じて駆動電圧及び駆動電流を制御する制御部１２０と、上記制御部１２０の駆動電圧制御に応じて動作電圧（Ｖｂａｔ）を駆動電圧（ＶＤ）に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ１３０と、上記ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０からの駆動電圧（ＶＤ）をリップルのない基準電圧（Ｖｒｅｆ）に変換する電圧レギュレータ１４０と、第１、第２、第３制御信号（ＳＣ１〜ＳＣ３）それぞれに応じて、上記電圧レギュレータ１４０からの基準電圧（Ｖｒｅｆ）を上記第１、第２、第３カラーＬＥＤアレイ（ＬＡ１〜ＬＡ３）の各フォワード電圧（Ｖｂｆ、Ｖｇｆ、Ｖｒｆ）に変換する第１、第２、第３チャンネル駆動部（１５０−１、１５０−２、１５０−３）を含むマルチチャンネル駆動部１５０と、上記制御部１２０の駆動電流制御に応じて上記カラーＬＥＤバックライト２００を通して流れる第１、第２、第３駆動電流（Ｉ１ｄ、Ｉ２ｄ、Ｉ３ｄ）の量を調節する電流源１６０から成る。

また、上記第１チャンネル駆動部１５０−１は赤色（Ｒ）チャンネル駆動部に実現され、上記第２チャンネル駆動部１５０−２は緑色（Ｇ）チャンネル駆動部に実現され、上記第３チャンネル駆動部１５０−３は青色（Ｂ）チャンネル駆動部に実現され得る。

図８は図７のカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置の重要電圧の波形図であって、図８においてＶｆはフォワード電圧で、Ｖｒｅｆは基準電圧で、Ｖｂｆ、Ｖｇｆ、Ｖｒｆは青色（ｂ）、緑色（ｇ）及び赤色（ｒ）ＬＥＤアレイの各フォワード電圧である。Ｖｂａｔはバッテリー電圧である。

以下、本発明の作用及び効果を添付した図に基づいて詳しく説明する。

図２を参照すると、本発明のカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置は、複数のカラーＬＥＤアレイ（ＬＡ１〜ＬＡｎ）を含むカラーＬＥＤバックライト２００を駆動するが、この際、上記複数のカラーＬＥＤアレイ（ＬＡ１〜ＬＡｎ）の各々は適切なフォワード電圧（Ｖ１ｆ〜Ｖｎｆ）によって駆動され、これについて下記に説明する。

図２で、本発明のＩ／Ｏインタフェース１１０は信号の入力及び出力をインタフェーシングし、上記Ｉ／Ｏインタフェース１１０を通して輝度制御信号が制御部１２０に入力される。上記制御部１２０は、上記Ｉ／Ｏインタフェース１１０を通した輝度制御信号に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ１３０での駆動電圧変換を制御し、電流源１６０での駆動電流調整を制御する。

これにより、上記ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０は、上記制御部１２０の駆動電圧制御に応じて略２．８Ｖの動作電圧（Ｖｂａｔ）をほぼ８Ｖの駆動電圧（ＶＤ）に変換する。上記電圧レギュレータ１４０は、上記ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０からの駆動電圧（ＶＤ）をリップルのない基準電圧（Ｖｒｅｆ）に変換する。

この際、上記マルチチャンネル駆動部１５０は、複数の制御信号ＳＣ１〜ＳＣｎの各々に応じて、上記電圧レギュレータ１４０からの基準電圧（Ｖｒｅｆ）を上記複数のカラーＬＥＤアレイ（ＬＡ１〜ＬＡｎ）の各フォワード電圧（Ｖ１ｆ〜Ｖｎｆ）に変換する。上記電流源１６０は、上記制御部１２０の駆動電流制御に応じて上記カラーＬＥＤバックライト２００を通して流れる駆動電流（Ｉｄ）の量を調節する。

図３を参照して上記電圧レギュレータ１４０について具体的に説明すると、上記電圧レギュレータ１４０の演算増幅器（ＯＰ１）は、カラー電圧（Ｖｃｏｌｏｒ）を予め設定された非反転増幅比（１＋Ｒｆ／Ｒｇ）に増幅してトランジスタ（Ｑ１）のベースに供給すると、上記トランジスタＱ１は上記演算増幅器（ＯＰ１）の出力電圧の大きさに応じて、上記ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０からの駆動電圧（ＶＤ）を上記基準電圧（Ｖｒｅｆ）に変換する。

図４及び図５を参照して上記マルチチャンネル駆動部１５０について説明すると、上記マルチチャンネル駆動部１５０が第１チャンネル駆動部１５０−１、第２チャンネル駆動部１５０−２及び第３チャンネル駆動部１５０−３を含む場合、上記第１チャンネル駆動部１５０−１は、上記第１制御信号（ＳＣ１）に応じて、上記電圧レギュレータ１４０からの基準電圧（Ｖｒｅｆ）を上記第１カラーＬＥＤアレイ（ＬＡ１）のフォワード電圧（Ｖ１ｆ）に変換する。上記第２チャンネル駆動部１５０−２は、上記第２制御信号ＳＣ２に応じて、上記電圧レギュレータ１４０からの基準電圧（Ｖｒｅｆ）を上記第２カラーＬＥＤアレイ（ＬＡ２）のフォワード電圧（Ｖ２ｆ）に変換する。そして、上記第３チャンネル駆動部１５０−３は、上記第３制御信号ＳＣ３に応じて、上記電圧レギュレータ１４０からの基準電圧（Ｖｒｅｆ）を上記第３カラーＬＥＤアレイＬＡ３のフォワード電圧（Ｖ３ｆ）に変換する。

一方、上記カラーＬＥＤバックライト２００が赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）ＬＥＤアレイ（ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３）を含む場合、上記第１チャンネル駆動部１５０−１は赤色（Ｒ）チャンネル駆動部に実現され、上記第２チャンネル駆動部１５０−２は緑色（Ｇ）チャンネル駆動部に実現され、上記第３チャンネル駆動部１５０−３は青色（Ｂ）チャンネル駆動部に実現される。

この際、上記第１チャンネル駆動部１５０−１は赤色（Ｒ）ＬＥＤアレイ（ＬＡ１）を駆動させ、上記第２チャンネル駆動部１５０−２は緑色（Ｇ）ＬＥＤアレイ（ＬＡ２）を駆動させ、上記第３チャンネル駆動部１５０−３は青色（Ｂ）ＬＥＤアレイＬＡ３を駆動させる。

そして、上記制御信号（ＳＣ１〜ＳＣ３）がアナログ信号である場合には、図４に示すマルチチャンネル駆動部１５０によって第１、第２、第３フォワード電圧（Ｖ１ｆ、Ｖ２ｆ、Ｖ３ｆ）とが供給される。

図４を参照すると、上記第１チャンネル駆動部１５０−１において、第１制御信号（ＳＣ１）がフィルター１５２及び増幅器１５４を介してフィルターリング及び増幅され駆動部１５６に提供されると、上記駆動部１５６は上記増幅器１５４からの制御信号に応じて上記電圧レギュレータ１４０からの基準電圧（Ｖｒｅｆ）を第１フォワード電圧（Ｖ１ｆ）に変換し上記赤色（Ｒ）ＬＥＤアレイ（ＬＡ１）に供給する。

このような動作過程によって、上記第２チャンネル駆動部１５０−２において、第２制御信号ＳＣ２がフィルター１５２及び増幅器１５４を介してフィルターリング及び増幅され駆動部１５６に提供されると、上記駆動部１５６は、上記増幅器１５４からの制御信号に応じて上記電圧レギュレータ１４０からの基準電圧（Ｖｒｅｆ）を第２フォワード電圧（Ｖ２ｆ）に変換し上記緑色（Ｇ）ＬＥＤアレイ（ＬＡ２）に供給する。

また、上記第３チャンネル駆動部１５０−３において、第３制御信号（ＳＣ３）がフィルター１５２及び増幅器１５４を介してフィルターリング及び増幅され駆動部１５６に提供されると、上記駆動部１５６は上記増幅器１５４からの制御信号に応じて上記電圧レギュレータ１４０からの基準電圧（Ｖｒｅｆ）を第３フォワード電圧（Ｖ３ｆ）に変換し、上記青色（Ｂ）ＬＥＤアレイ（ＬＡ３）に供給する。

また、上記第１、第２、第３制御信号（ＳＣ１〜ＳＣ３）がデジタル信号である場合には、図５に示したマルチチャンネル駆動部１５０によって第１、第２、第３フォワード電圧（Ｖ１ｆ、Ｖ２ｆ、Ｖ３ｆ）が供給される。

上記第１、第２、第３チャンネル駆動部（１５０−１、１５０−２、１５０−３）の各々は、ＤＡＣ１５１をさらに含み、上記ＤＡＣ１５１によってデジタル信号である第１、第２、第３制御信号（ＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３）の各々がアナログ制御信号に変換され、上記フィルター１５２に供給される。この後の動作は、図４を参照して説明した動作と同じであるため、省略する。

この際の上記電流源１６０の動作を、図６を参照して説明すると、上記電流源１６０の第１電流源（ＩＳ１）は上記制御部１２０の駆動電流制御に応じて上記カラーＬＥＤバックライト２００の第１カラーＬＥＤアレイ（ＬＡ１）を通して流れる第１駆動電流（Ｉ１ｄ）の量を調節する。上記第２電流源（ＩＳ２）は、上記制御部１２０の駆動電流制御に応じて上記カラーＬＥＤバックライト２００の第２カラーＬＥＤアレイ（ＬＡ２）を通して流れる第２駆動電流Ｉ２ｄの量を調節する。そして、第３電流源（ＩＳ３）は、上記制御部１２０の駆動電流制御に応じて上記カラーＬＥＤバックライト２００の第３カラーＬＥＤアレイ（ＬＡ３）を通して流れる第３駆動電流（Ｉ３ｄ）の量を調節する。

以上に説明したように、本発明では、上記制御部１２０の制御に応じて上記マルチチャンネル駆動部１５０と上記電流源１６０が互いに協力してカラーＬＥＤバックライト２００の各ＬＥＤアレイを最適の状態に駆動させることができる。

以下、図７に示すように本発明のドライブ装置１００によって駆動されるカラーＬＥＤバックライト２００が第１、第２及び第３カラーＬＥＤアレイ（ＬＡ１〜ＬＡ３）とを含む場合、ドライブ装置１００の動作について図７及び図８を参照して説明する。

図７を参照すると、本発明のカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置１００では、Ｉ／Ｏインタフェース１１０は信号の入力及び出力をインタフェーシングし、上記Ｉ／Ｏインタフェース１１０を介して制御信号が制御部１２０に入力される。上記制御部１２０は、上記Ｉ／Ｏインタフェース１１０を通して入力された輝度制御信号に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ１３０に駆動電圧を制御させ、電流源１６０に駆動電流を制御させる。これにより、上記ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０は、図８に示すように上記制御部１２０の駆動電圧制御に応じて、略２．８Ｖの動作電圧（Ｖｂａｔ）をほぼ駆動電圧（ＶＤ）に変換する。

この際、上記駆動電圧（ＶＤ）は、図８に示すようにリップルを含んでいるが、上記電圧レギュレータ１４０は、上記ＤＣ／ＤＣコンバータ１３０からの駆動電圧（ＶＤ）をリップルのない基準電圧（Ｖｒｅｆ）に変換する。

次に、上記マルチチャンネル駆動部１５０は、第１、第２、第３チャンネル駆動部（１５０−１、１５０−２、１５０−３）を含んでおり、上記第１、第２、第３チャンネル駆動部（１５０−１、１５０−２、１５０−３）の各々は第１、第２、第３制御信号（ＳＣ１〜ＳＣ３）の各々に応じて、上記電圧レギュレータ１４０からの基準電圧（Ｖｒｅｆ）を上記第１、第２、第３カラーＬＥＤアレイ（ＬＡ１〜ＬＡ３）の各フォワード電圧（Ｖ１ｆ〜Ｖ３ｆ）に変換する。

上記電流源１６０は、上記制御部１２０の駆動電流制御に応じて上記カラーＬＥＤバックライト２００を通して流れる第１、第２、第３駆動電流（Ｉ１ｄ、Ｉ２ｄ、Ｉ３ｄ）の量を調節する。

さらに一方で、上記カラーＬＥＤバックライト２００が赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）ＬＥＤアレイ（ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３）を含む場合、上記第１チャンネル駆動部１５０−１は赤色（Ｒ）チャンネル駆動部に実現され、上記第２チャンネル駆動部１５０−２は緑色（Ｇ）チャンネル駆動部に実現され、上記第３チャンネル駆動部１５０−３は青色（Ｂ）チャンネル駆動部に実現される。

この際、上記第１チャンネル駆動部１５０−１は赤色（Ｒ）ＬＥＤアレイ（ＬＡ１）を駆動させ、上記第２チャンネル駆動部１５０−２は緑色（Ｇ）ＬＥＤアレイ（ＬＡ２）を駆動させ、上記第３チャンネル駆動部１５０−３は青色（Ｂ）ＬＥＤアレイ（ＬＡ３）を駆動させる。

以上で説明した本発明は、前述した実施例及び添付された図面によって限定されるものではなく特許請求の範囲によって限定され、本発明の装置は本発明の技術的思想を外れない範囲内において様々に置換、変形及び変更が可能であることが、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者にとって明らかである。

従来のホワイトＬＥＤバックライトのドライブ装置の構成図である。 本発明によるカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置の構成図である。 図２の電圧レギュレータの構成図である。 図２のマルチチャンネル駆動部の第１実施例を示す構成図である。 図２のマルチチャンネル駆動部の第２実施例を示す構成図である。 図２の電流源の回路図である。 本発明によるカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置の好ましい実施例を示す構成図である。 図７のカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置の重要電圧の波形図である。

符号の説明

１００ ドライブ装置
１１０ Ｉ／Ｏインタフェース
１２０ 制御部
１３０ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１４０ 電圧レギュレータ
１５０ マルチチャンネル駆動部
１５０−１ 第１チャンネル駆動部
１５０−２ 第２チャンネル駆動部
１５０−３ 第３チャンネル駆動部
１５１ ＤＡＣ
１５２ フィルター
１５４ 増幅器
１５６ 駆動部
１６０ 電流源
２００ カラーＬＥＤバックライト
ＬＡ１〜ＬＡｎ 複数のカラーＬＥＤアレイ
ＬＡ１ 第１カラーＬＥＤアレイ
ＬＡ２ 第２カラーＬＥＤアレイ
ＬＡ３ 第３カラーＬＥＤアレイ
ＳＣ１〜ＳＣｎ 複数の制御信号
ＳＣ１ 第１制御信号
ＳＣ２ 第２制御信号
ＳＣ３ 第３制御信号
Ｖｒｅｆ 基準電圧
Ｖ１ｆ〜Ｖｎｆ 複数のフォワード電圧
Ｖ１ｆ 第１フォワード電圧
Ｖ２ｆ 第２フォワード電圧
Ｖ３ｆ 第３フォワード電圧
Ｖｃｏｌｏｒ カラー電圧
ＯＰ１ 演算増幅器
ＶＤ 駆動電圧
Ｑ１ トランジスタ

Claims (5)

1. 複数のカラーＬＥＤアレイを含むカラーＬＥＤバックライトを駆動するカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置において、
   信号の入力及び出力をインタフェーシングするＩ／Ｏインターフェースと、
   前記Ｉ／Ｏインターフェースを通した輝度制御信号に応じて駆動電圧及び駆動電流を制御する制御部と、
   前記制御部の駆動電圧制御に応じて、動作電圧を駆動電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの駆動電圧をリップルのない基準電圧に変換する電圧レギュレータと、
   複数の制御信号の各々に応じて、前記電圧レギュレータからの基準電圧を前記複数のカラーＬＥＤアレイの各フォワード電圧に変換するマルチチャンネル駆動部と、
   前記制御部の駆動電流制御に応じて前記カラーＬＥＤバックライトを介して流れる駆動電流の量を調節する電流源と、
   を含み、
   前記マルチチャンネル駆動部は、
   前記第１制御信号に応じて前記電圧レギュレータからの基準電圧を前記第１カラーＬＥＤアレイの第１フォワード電圧に変換する第１チャンネル駆動部と、
   前記第２制御信号に応じて、前記電圧レギュレータからの基準電圧を前記第２カラーＬＥＤアレイの第２フォワード電圧に変換する第２チャンネル駆動部と、
   前記第３制御信号に応じて、前記電圧レギュレータからの基準電圧を前記第３カラーＬＥＤアレイの第３フォワード電圧に変換する第３チャンネル駆動部と、
   を含み、
   前記第１、第２、第３チャンネル駆動部の各々は、
   前記第１、第２、第３制御信号のうち当該制御信号を既設定帯域を通して通過させるフィルターと、
   前記フィルターからの制御信号を既設定利得に増幅する増幅器と、
   前記増幅器からの制御信号に応じて前記電圧レギュレータからの基準電圧を当該フォワード電圧に変換する駆動部と、
   を含むことを特徴とするカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置。
2. 前記電圧レギュレータは、カラー電圧を非反転増幅する演算増幅器と、
   前記演算増幅器の出力電圧の大きさに応じて、前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの駆動電圧を前記基準電圧に変換するトランジスタと、
   を含むことを特徴とする、請求項１に記載のカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置。
3. 前記第１チャンネル駆動部は赤色チャンネル駆動部に実現され、
   前記第２チャンネル駆動部は緑色チャンネル駆動部に実現され、
   前記第３チャンネル駆動部は青色チャンネル駆動部に実現されることを特徴とする請求項１に記載のカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置。
4. 前記第１、第２、第３チャンネル駆動部各々は、前記第１、第２、第３制御信号がデジタル信号である場合、このデジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡＣと、
   前記ＤＡＣからの制御信号に応じて前記電圧レギュレータからの基準電圧を当該フォワード電圧に変換する駆動部と、
   を含むことを特徴とする、請求項３に記載のカラーＬＥＤバックランドのドライブ装置。
5. 複数のカラーＬＥＤアレイを含むカラーＬＥＤバックライトを駆動するカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置において、
   信号の入力及び出力をインタフェーシングするＩ／Ｏインターフェースと、
   前記Ｉ／Ｏインターフェースを通した輝度制御信号に応じて駆動電圧及び駆動電流を制御する制御部と、
   前記制御部の駆動電圧制御に応じて、動作電圧を駆動電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの駆動電圧をリップルのない基準電圧に変換する電圧レギュレータと、
   複数の制御信号の各々に応じて、前記電圧レギュレータからの基準電圧を前記複数のカラーＬＥＤアレイの各フォワード電圧に変換するマルチチャンネル駆動部と、
   前記制御部の駆動電流制御に応じて前記カラーＬＥＤバックライトを介して流れる駆動電流の量を調節する電流源と、
   を含み、
   前記マルチチャンネル駆動部は、
   前記第１制御信号に応じて前記電圧レギュレータからの基準電圧を前記第１カラーＬＥＤアレイの第１フォワード電圧に変換する第１チャンネル駆動部と、
   前記第２制御信号に応じて、前記電圧レギュレータからの基準電圧を前記第２カラーＬＥＤアレイの第２フォワード電圧に変換する第２チャンネル駆動部と、
   前記第３制御信号に応じて、前記電圧レギュレータからの基準電圧を前記第３カラーＬＥＤアレイの第３フォワード電圧に変換する第３チャンネル駆動部と、
   を含み、
   前記第１、第２、第３チャンネル駆動部の各々は、
   前記第１、第２、第３制御信号がデジタル信号である場合、このデジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡＣと、
   前記ＤＡＣからの制御信号に応じて上記電圧レギュレータからの基準電圧を当該フォワード電圧に変換する駆動部と、
   前記ＤＡＣからの第１、第２、第３制御信号のうち当該制御信号を既設定帯域を通して通過させるフィルターと、
   前記フィルターからの制御信号を既設定利得に増幅して前記駆動部に供給する増幅器と、
   を含むことを特徴とするカラーＬＥＤバックライトのドライブ装置。

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