JP6262335B2 - Led駆動回路 - Google Patents
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Description
前記発光素子を駆動するドライバと、
前記他の発光素子を駆動する他のドライバと、
前記発光素子が発光した1次光と前記他の発光素子が発光した他の1次光と前記禁制遷移タイプの蛍光体が発光した2次光とを受光する光センサと、
前記光センサにより受光された1次光、他の1次光、及び、2次光に基づいて、前記ドライバが前記発光素子を駆動するためのPWM信号のデューティ比、及び前記発光素子を駆動するための駆動電流を制御し、前記1次光、他の1次光、及び、2次光に基づいて、前記他のドライバが前記他の発光素子を駆動するためのPWM信号のデューティ比、及び前記他の発光素子を駆動するための駆動電流を制御する演算処理部とを備え、
前記演算処理部は、前記光センサにより受光された1次光、他の1次光、及び、2次光の強度が、予め設定された1次光、他の1次光、及び、2次光の強度と一致しない場合に、ホワイトバランスのズレを戻すために、予め設定された演算処理により算出した補正係数に基づいて、前記ドライバが前記発光素子を駆動するためのPWM信号のデューティ比、及び前記発光素子を駆動するための駆動電流を変更し、並びに、前記他のドライバが前記他の発光素子を駆動するためのPWM信号のデューティ比、及び前記他の発光素子を駆動するための駆動電流を変更することを特徴とする。
(バックライト装置2の構成)
図1は、実施形態1に係るLED駆動回路1とバックライト装置2との構成を示すブロック図である。LED駆動回路1はバックライト装置2を駆動する。バックライト装置2はLED6を備えている。LED6には青色LEDチップ(発光素子)7Bと緑色LEDチップ(他の発光素子)7Gとが設けられている。
A2[MF5]:Mn4+・・・一般式(A1)
(上記一般式(A1)において、AはLi、Na、K、Rb、Cs、NH4の何れか、又はこれらの組合せから選択され、MはAl、Ga、Inの何れか又はこれらの組合せから選択される)
A3[MF6]:Mn4+・・・一般式(A2)
(上記一般式(A2)において、AはLi、Na、K、Rb、Cs、NH4の何れか、又はこれらの組合せから選択され、MはAl、Ga、Inの何れか又はこれらの組合せから選択される)
Zn2[MF7]:Mn4+・・・一般式(A3)
(上記一般式(A3)において、[ ]内のMはAl、Ga、Inの何れか又はこれらの組合せから選択される)
A[In2F7]:Mn4+・・・一般式(A4)
(上記一般式(A4)において、AはLi、Na、K、Rb、Cs、NH4の何れか又はこれらの組合せから選択される)
A2[MF6]:Mn4+・・・一般式(A5)
(上記一般式(A5)において、AはLi、Na、K、Rb、Cs、NH4の何れか又はこれらの組合せから選択され、MはGe、Si、Sn、Ti、Zr何れか又はこれらの組合せから選択される)
E[MF6]:Mn4+・・・一般式(A6)
(上記一般式(A6)において、EはMg、Ca、Sr、Ba、Znの何れか又はこれらの組合せから選択され、MはGe、Si、Sn、Ti、Zrの何れか又はこれらの組合せから選択される)
Ba0.65Zr0.35F2.70:Mn4+・・・一般式(A7)
A3[ZrF7]:Mn4+・・・一般式(A8)
(上記一般式(A8)において、AはLi、Na、K、Rb、Cs、NH4の何れか又はこれらの組合せから選択される)
さらに、樹脂14に分散される第1の赤蛍光体は、Mn4+付活K2SiF6構造を有する蛍光体以外にも、例えば、下記一般式(A9)、又は一般式(A10)で実質的に表される4価のマンガン付活フッ化4価金属塩蛍光体であってもよい。
MII2(MIII1−hMnh)F6・・・一般式(A9)
一般式(A9)において、MIIはLi、Na、K、Rb及びCsから選ばれる少なくとも1種のアルカリ金属元素を示し、明るさおよび粉体特性の安定性から、MIIはKであることが好ましい。また一般式(A9)において、MIIIは、Ge、Si、Sn、TiおよびZrから選ばれる少なくとも1種の4価の金属元素を示し、明るさおよび粉体特性の安定性から、MIIIはTiであることが好ましい。
MIV(MIII1−hMnh)F6・・・一般式(A10)
一般式(A10)において、MIIIは、上述した一般式(A9)におけるMIIIと同じくGe、Si、Sn、TiおよびZrから選ばれる少なくとも1種の4価の金属元素を示し、同様の理由から、MIIIはTiであることが好ましい。また一般式(A10)において、MIVは、Mg、Ca、Sr、BaおよびZnから選ばれる少なくとも1種のアルカリ土類金属元素を示し、明るさおよび粉体特性の安定性から、MIVはCaであることが好ましい。また、一般式(A10)において、Mnの組成比(濃度)を示すhの値は、上述した一般式(A9)におけるhと同じく0.001≦h≦0.1であり、同様の理由から、0.005≦h≦0.5であることが好ましい。
再び図2の(b)を参照すると、バックライト装置2には、複数のLED6を覆うように導光板12が設けられている。導光板12は、全体形状が直方体であり、基板11に垂直な方向に沿って所定の厚さを有している透明部材である。この導光板12は、LED6から出射した光が入射する光入射面16を有している。導光板12には、光入射面16から入射した光を面状に放射して光を取り出すための光放射面17が形成されている。導光板12は、アクリルなどの透明材料によって形成されている。
LED駆動回路1は、青色LEDチップ用アノード電圧生成回路9B及び緑色LEDチップ用アノード電圧生成回路9Gを備えている。アノード電圧生成回路9Bは、青色LEDチップ7Bが複数個直列に接続されたアノード端子と接続され、青色LEDチップ7Bを点灯させるために必要なアノード電圧を供給する。アノード電圧生成回路9Gは、緑色LEDチップ7Gが複数個直列に接続されたアノード端子と接続され、緑色LEDチップ7Gを点灯させるために必要なアノード電圧を供給する。ここでアノード電圧生成回路9B・9Gの例として、DC/DCコンバータが挙げられる。
図6の(a)は、LED6に設けられた青色LEDチップ7Bをパルス駆動した時の青色LEDチップ7Bから発光された1次光とCASN蛍光体(赤色)、及びEu付活β型SiAlON蛍光体(緑色)から発光された2次光とが混色した色度の変化を表すグラフであり、図6の(b)は青色LEDチップ7Bをパルス駆動した時の青色LEDチップ7Bから発光された1次光とKSF蛍光体(赤色)、及びEu付活β型SiAlON蛍光体(緑色)から発光された2次光とが混色した色度の変化を表すグラフである。
図7はLEDの一般的な輝度特性を示すグラフであり、図7の(a)はデューティ比と輝度との関係を示し、図7の(b)はPWM周波数と輝度との関係を示し、図7の(c)は駆動電流値と輝度との関係を示し、図7の(d)は周囲温度と輝度との関係を示し、図7の(e)は経時変化と輝度との関係を示す。
上記のように構成されたLED駆動回路1は、下記のように動作する。
図8は、フォトセンサ4に光が入射する他の経路を説明するための図である。前述した例では、開口20を形成した反射シート19を導光板12の光放射面17と反対側に設け、フォトセンサ4を光放射面17の反対側に配置する例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されない。図8に示すように、開口20を形成しない反射シート19aを導光板12の光放射面17と反対側に設け、フォトセンサ4を光放射面17側に配置してもよい。
図10は、実施形態2に係るバックライト装置に設けられたLED6aの構成を示す断面図である。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
図11の(a)は実施形態3に係るバックライト装置2bの平面図であり、図11の(b)は図11の(a)に示す面BBに沿った断面図である。
本発明の態様1に係るLED駆動回路1は、1次光(青色光)を発光する発光素子(青色LEDチップ7B)と、他の1次光(緑色光)を発光する他の発光素子(緑色LEDチップ7G)と、前記発光素子(青色LEDチップ7B)の1次光(青色光)の一部を吸収して前記1次光(青色光)により励起された2次光(赤色光)を発光する禁制遷移タイプの蛍光体(KSF蛍光体8)とを備えたLED6が設けられたバックライト装置2を駆動するLED駆動回路1であって、前記発光素子(青色LEDチップ7B)を駆動するドライバ(青色LED用ドライバ3B)と、前記他の発光素子(緑色LEDチップ7G)を駆動する他のドライバ(緑色LED用ドライバ3G)と、前記発光素子(青色LEDチップ7B)が発光した1次光(青色光)と前記他の発光素子(緑色LEDチップ7G)が発光した他の1次光(緑色光)と前記禁制遷移タイプの蛍光体(KSF蛍光体8)が発光した2次光(赤色光)とを受光する光センサ(フォトセンサ4)と、前記光センサ(フォトセンサ4)により受光された1次光(青色光)、他の1次光(緑色光)、及び、2次光(赤色光)に基づいて、前記ドライバ(青色LED用ドライバ3B)が前記発光素子(青色LEDチップ7B)を駆動するためのPWM信号のデューティ比、及び前記発光素子(青色LEDチップ7B)を駆動するための駆動電流を制御し、前記1次光(青色光)、他の1次光(緑色光)、及び、2次光(赤色光)に基づいて、前記他のドライバ(緑色LED用ドライバ3G)が前記他の発光素子(緑色LEDチップ7G)を駆動するためのPWM信号のデューティ比、及び前記他の発光素子(緑色LEDチップ7G)を駆動するための駆動電流を制御する演算処理部(コントローラ5)とを備えている。
2 バックライト装置
3B 青色LEDチップ用ドライバ(ドライバ)
3G 緑色LEDチップ用ドライバ(他のドライバ)
4 フォトセンサ(光センサ)
5 コントローラ(演算処理部)
6 LED
7B 青色LEDチップ(発光素子)
7G 緑色LEDチップ(他の発光素子)
8 KSF蛍光体
9B 青色LEDチップ用アノード電圧生成回路
9G 緑色LEDチップ用アノード電圧生成回路
Claims (4)
- 1次光を発光する発光素子と、他の1次光を発光する他の発光素子と、前記発光素子の1次光の一部を吸収して前記1次光により励起された2次光を発光する禁制遷移タイプの蛍光体とを備えたLEDが設けられたバックライト装置を駆動するLED駆動回路であって、
前記発光素子を駆動するドライバと、
前記他の発光素子を駆動する他のドライバと、
前記発光素子が発光した1次光と前記他の発光素子が発光した他の1次光と前記禁制遷移タイプの蛍光体が発光した2次光とを受光する光センサと、
前記光センサにより受光された1次光、他の1次光、及び、2次光に基づいて、前記ドライバが前記発光素子を駆動するためのPWM信号のデューティ比、及び前記発光素子を駆動するための駆動電流を制御し、前記1次光、他の1次光、及び、2次光に基づいて、前記他のドライバが前記他の発光素子を駆動するためのPWM信号のデューティ比、及び前記他の発光素子を駆動するための駆動電流を制御する演算処理部とを備え、
前記演算処理部は、前記光センサにより受光された1次光、他の1次光、及び、2次光の強度が、予め設定された1次光、他の1次光、及び、2次光の強度と一致しない場合に、ホワイトバランスのズレを戻すために、予め設定された演算処理により算出した補正係数に基づいて、前記ドライバが前記発光素子を駆動するためのPWM信号のデューティ比、及び前記発光素子を駆動するための駆動電流を変更し、並びに、前記他のドライバが前記他の発光素子を駆動するためのPWM信号のデューティ比、及び前記他の発光素子を駆動するための駆動電流を変更することを特徴とするLED駆動回路。 - 前記発光素子は、青色光を発光する青色LEDチップであり、
前記禁制遷移タイプの蛍光体は、前記青色LEDチップから発光された青色光により励起された赤色光を発光する赤色蛍光体を有し、
前記他の発光素子は、緑色光を発光する緑色LEDチップである請求項1に記載のLED駆動回路。 - 前記赤色蛍光体は、Mn4+賦活複合フッ素化物蛍光体である請求項2に記載のLED駆動回路。
- 前記青色LEDチップから発光された青色光と前記赤色蛍光体から発光された赤色光とが混色した色度は、前記ドライバが前記発光素子を駆動するためのPWM信号のデューティ比を上げると青色側にシフトし、前記デューティ比を下げると赤色側にシフトし、
前記ドライバが前記発光素子を駆動するためのPWM信号のデューティ比を制御することにより前記色度を調整し、
前記発光素子を駆動するための駆動電流を制御することにより前記1次光の輝度を調整する請求項2に記載のLED駆動回路。
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