KR20050003971A - 발광 소자 구동 장치 및 발광 소자를 구비한 전자 기기 - Google Patents
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Abstract
LED등 고전압으로 구동되는 발광 소자(21~26)를 구비한 전자 기기이다. 전원 회로에 의하여 승압된 출력 전압 Vh이 한 끝에 공급되는 복수의 발광 소자 계열을 갖는 표시 장치(20)와, 복수의 발광 소자 계열의 다른 끝이 접속되는 각 단자에 한 끝이 접속되고, 지령 신호 S1~S3에 따라 온ㆍ오프 되어 온일 때 대응하는 발광 소자 계열을 발광시키는 전류를 흘리기 위한 복수의 드라이버(12~14), 이들 드라이버에 걸려 있는 전압 중 가장 낮은 전압을 검출 전압으로서 선택하는 선택 회로(18), 이 검출 전압이 정전류 드라이버가 정전류 동작을 행할 수 있는 낮은 전압(즉, 기준 전압)으로 되도록, 전원 회로의 출력 전압을 자동적으로 제어하는 제어 회로(1l) 를 구비한다. 이에 의해, 발광 소자를 충분히 발광시키는 동시에 드라이버의 손실을 경감한다.
Description
LED 등의 발광 소자는 그 자체로 표시 소자로서 사용되는 외에, LCD (액정 표시 장치)의 백 라이트용 광원등에 사용된다. 그 사용되는 수는 표시의 형태나 필요한 광량에 따라 결정되는 것으로 된다.
도 4는 발광 소자로서 LED가 사용되는, 예를 들면 휴대 전화등의 전자 기기의 LED를 구동하기 위한 종래의 구성을 나타내는 도면이고, 구동 디바이스(30)와 표시 디바이스(40)로 구성되어 있다.
표시 디바이스(40)는 디스플레이부를 위해 2개의 LED(41), LED(42)를 직렬로 설치한 제1 발광 소자 계열과 2개의 LED(43), LED(44)를 직렬로 설치한 제2 발광 소자 계열과, 2개의 LED(45), LED(46)를 직렬로 설치한 제3 발광 소자 계열을 구비하고 있다.
이들의 발광 소자 계열수 및 LED의 직렬수는 단순한 예시이고, 표시의 형태나 필요한 광량에 따라 결정되는 것으로 된다.
한편, 구동 디바이스(30)에서는, 리튬 전지등의 전원 장치의 전원 전압 Vdd(예, 4V)를 제어 회로(32)의 제어에 의거하여 승압형 스위칭 전원 회로(31)에 의하여 승압하고, 전원 전압 Vdd보다 높은 승압 전압 Vh를 출력한다. 이 승압 전압 Vh를 검출 전압 Vdet로서 제어회로(32)에 피드백한다. 제어 회로(32)로 기준 전압(미도시)과 검출 전압 Vdet를 비교하여 승압 전압 Vh가 일정치가 되도록 승압형 스위칭 전원 회로(31)를 정전압 제어한다.
이 승압 전압 Vh는 백색이나 청색의 LED에서는 발광을 위해 1개당 약 4V 정도의 전압이 필요하므로 이 경우 예를 들면 9V이다. 이 승압 전압 Vh가 구동 디바이스(3O)의 핀 P31로부터 표시 디바이스(40)의 핀 P41을 통하여 LED(41)~LED(46)에 인가된다.
또, 드라이버(33), 드라이버(34) 및 드라이버(35)는 LED가 정전류 동작 소자이므로 통상 정전류 드라이버로서 구성된다. 이러한 정전류 드라이버(33~35)는 LED의 직렬 접속수에 관계없이, 온되었을 때는 일정 전류 I1을 흘리고, 오프되었을 때는 전류를 차단한다. 그리고, 지령 신호 S1~S3에 따라 각각 온ㆍ오프 구동되어 LED(41)~LED(46)를 표시 제어한다.
그런데, LED를 발광시키기 위해, 정전류 Il이 흘려지나, LED 특성의 편차 때문에, 동일한 전류치일 때의 LED의 전압 강하가 분산되어 버린다. 이 전압 강하는 백색 LED의 경우를 예로 하면, 정전류 I1이 예를 들면 20mA일 때 3.4V~4.0V 정도의 범위에서 분산된다.
한편, 정전류 드라이버(33~35)는 통상, 트랜지스터 회로에 의하여 구성되고, 그 정전류 동작은 트랜지스터의 활성 영역에서 행해진다. 따라서 도 5에 나타낸 것처럼, 소정의 컬렉터 이미터간 전압(이하, 트랜지스터 전압) VceO 이상의 전압이 필요하다. 또한, Ic는 트랜지스터의 컬렉터 전류이다. 이 소정의 트랜지스터 전압 VceO보다 적은 전압밖에 인가되지 않는 경우에는 포화 영역에 들어가기(도면에서 Vce2) 때문에, 정전류 동작을 유지할 수 없게 된다. 이 경우에는 LED에 필요한 정전류 I1이 흐르지 않기 때문에 LED는 발광하지 않으므로, 표시 장치로서 기능하지 않게 되고 만다.
이와 같은 사태를 피하기 위해 승압 전압 Vh는, LED의 전압 편차의 상한치(2 x 4V)와 트랜지스터 전압 Vce0과 다시 다소의 여유를 예상하여, 예를 들면 9V로 설정되고 있다.
그러나, 실제의 동작에 있어서는, 정전류 드라이버(33~35)에는 승압 전압 Vh와 LED의 전압 강하와의 차이분의 전압이 걸린다. 이 차이분의 전압은 도 5에서 트랜지스터 전압 Vce1으로 표시되어 있다. 이 차이분의 전압은 예를 들면, LED의 1개당의 전압 강하가 3.4V의 경우에는 2.2V의 전압으로 된다. LED의 직렬 접속수가 많은 경우에는 이 전압은 더욱 커진다.
또, 복수의 발광 소자 계열을 구동하는 경우에는 역시 편차를 예상하여 승압 전압 Vh를 약간 높게 설정할 필요가 있다. 따라서 어느 쪽으로 해도, 정전류 드라이버에는 필요 이상의 전압이 걸려지게 된다.
이 실제로 걸리는 트랜지스터 전압 Vce1과 정전류 동작에 필요한 트랜지스터전압 Vce0과의 차이 α는 정전류 드라이버(33~35)에 있어서의 손실로 된다. 따라서 정전류 드라이버(33~35)를 대형의 것으로 할 필요가 있으며, 또 전력 효율이 저하된다.
그래서, 본 발명은 발광 소자의 직렬수에 관계 없이, 핀에 인가되는 전압을 항상 낮은 전원 전압 이하로 하여 저 내압 설계의 IC를 사용 가능하게 하고, 동시에 전력 손실을 적게 한다, 발광 소자를 구동하는 발광 소자 구동 장치 및 발광 소자를 구비한 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 복수의 발광 소자 계열을 구동하는 복수의 정전류 드라이버에 걸리는 전압을 정전류 동작에 필요한 크기로 자동적으로 조정하고, 발광 소자의 특성의 편차에 관계없이, 정전류 드라이브를 행하면서 전력 손실을 적게 한 발광 소자 구동 장치 및 발광 소자를 구비한 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 LED(발광 다이오드) 등 고전압으로 구동되는 발광 소자를 구동하는 발광 소자 구동 장치 및 발광 소자를 구비한 전자 기기에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관계된 발광 소자를 구비한 전자 기기의 전체 구성을 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 선택 회로의 구체 구성예를 나타내는 도면.
도 3은 발광 소자인 LED의 전류-전압 특성의 예를 나타내는 도면.
도 4는 종래의 휴대 전화등의 LED를 구동하기 위한 구성을 나타내는 도면.
도 5는 정전류 드라이버의 동작 특성을 나타내는 도면.
본 발명의 발광 소자 구동 회로는 복수의 발광 소자가 각각 접속되는 복수의 단자에 한 끝이 접속되고, 각 지령 신호에 따라 온ㆍ오프되며, 온일 때 대응하는 상기 발광 소자를 발광시키는 전류를 흐르게 하기 위한 복수의 드라이버와 이들 드라이버에 걸리는 전압이 입력되고, 그 전압 중 가장 낮은 전압을 선택하고, 검출 전압으로서 출력하는 선택 회로와 상기 검출 전압과 기준 전압을 비교하고, 이 비교 결과에 근거하여 상기 검출 전압이 상기 기준 전압과 동등하게 되도록, 상기 발광 소자에 인가하는 전압을 발생하는 전원 회로에의 제어 신호를 제어 신호 출력 단자에 출력하는 제어 회로를 구비하고 있다. 그 발광 소자는 발광 다이오드이다.
본 발명의 발광 소자를 구비한 전자 기기는, 제어 신호에 따라 전원 전압을 다른 값의 출력 전압으로 변환하는 전원 회로, 이 전원 회로의 출력 전압이 한 끝에 공급되고, 또한 다른 끝이 각각 다른 단자에 접속되어 있는 복수의 발광 소자 계열을 갖는 표시 장치와, 상기 복수의 발광 소자 계열의 각 다른 끝이 각각 접속되는 복수의 단자에 한 끝이 접속되고, 각 지령 신호에 따라 온ㆍ오프되며, 온일 때 대응하는 상기 발광 소자 계열을 발광시키는 전류를 흐르게 하기 위한 복수의 드라이버, 이들 드라이버에 걸리는 전압이 입력되고, 그 전압 중 가장 낮은 전압을 선택하여 검출 전압으로서 출력하는 선택 회로, 상기 검출 전압과 기준 전압을 비교하고, 이 비교 결과에 근거하여 상기 검출 전압이 상기 기준 전압과 같게 되도록 상기 전원 회로에의 제어 신호를 제어 신호 출력 단자에 출력하는 제어 회로를 갖는 발광 소자 구동 장치를 구비하고 있다. 그 발광 소자는 발광 다이오드이다.
이것에 의해, 각 드라이버의 온ㆍ오프에 따라 대응하는 발광 소자 계열의 발광ㆍ비발광이 제어되는 동시에, 검출 전압이 정전류 드라이버가 정전류 동작을 행할 수 있는 낮은 전압(즉, 기준 전압)으로 되도록, 전원 회로의 출력 전압이 자동적으로 제어된다. 따라서 LED 등의 발광 소자의 특성의 편차가 있어도, 발광 소자를 충분히 발광시키는 동시에 드라이버의 손실을 절감할 수 있다.
또, 복수의 드라이버에 각각 병렬로 접속되고, 대응하는 드라이버가 오프의 때에 상기 발광 소자가 발광하는 것에는 이르지 않는 전류를 흐르게 하기 위한 복수의 바이패스 수단을 구비하고 있다.
이로 인해, 드라이버가 오프일 때에도 대응하는 발광 소자 계열이 접속되는단자에 낮은 전압밖에 인가되지 않는다. 따라서 발광 소자 구동 장치에 발광 소자 계열의 발광에 필요한 전압에 관계없이 저내압 설계의 IC를 이용할 수 있다.
또, 드라이버는 온일 때 정전류를 흘리는 정전류 드라이버이며, 상기 바이패스 수단은 정전류원이다. 이로 인해, 드라이버가 오프일 때 대응하는 바이패스 수단에 흐르는 전류를 소정치로 설정할 수 있다. 따라서 드라이버가 오프된 발광 소자 계열에는 미약한 정전류가 흐르므로 안정적으로 비발광 상태로 유지할 수 있다.
이하, 도면을 참조하고, 발광 소자로서 LED를 사용한 본 발명에 관계된 전자 기기의 실시의 형태에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태에 관계된 발광 소자를 구비한 전자 기기의 전체 구성도이다. 도 2는 입력되는 복수의 전압중 가장 낮은 전압을 선택하여 출력하는 선택 회로의 구체적인 예를 나타내는 도면이다. 또, 도 3은 발광 소자인 LED의 전류-전압 특성을 나타내는 도면이다.
도 1에 있어서, 이 전자 기기는 구동 장치(이하, 구동 디바이스)(10)와 표시 장치(이하, 표시 디바이스)(20)를 구비하여 구성되고 있다.
표시 디바이스(20)는 휴대 전화등의 전자 기기의 표시부에 사용되는 것으로 IC 칩에 구성된다.
표시 디바이스(20)에는 제1 발광 소자 계열로서 LED(21, 22), 제2 발광 소자계열로서 LED(23, 24) 및 제3 발광 소자 계열로서 LED(25, 26)가 마련되어 있다. 이 경우에는 발광 소자 계열의 수(N)는 3이다. 이러한 발광 소자 계열의 LED에 의하여, 복수(M)의 개소(예를 들면 2개소)를 독립하여 점등한다.
이들 LED(2l~26)는 소정의 발광량을 얻기 위해 규정의 전류 If를 흘리게 된다.
이 경우, 각 LED(2l~26)에 인가되는 전압 Vf는 개개의 LED에 의하여 그 값이 분산된다. 백색 LED 또는 청색 LED의 경우에는 각 LED당, 예를 들면, 3.4V~4.0V의 범위에서 분산되는 경우가 많다.
이 LED를 2개 직렬로 사용하는 경우에는 편차 상한의 8V에 더하여, 구동 제어를 위한 전압등도 예상하여, 9V 정도의 승압 전압 Vh를 준비하게 된다.
승압 스위칭 전원 회로(27)는 전원 전압 Vdd(=4V)를 승압하고, LED에 공급하기 위한 승압 전압 Vh(예를 들면, 9V)를 얻는다. 이 전원 회로(27)는 전압 Vdd의 전원간에 코일 L27과 제어 스위치인 N형 MOS 트랜지스터 Q27을 접속한다. 이 접속점으로부터 전압 강하가 적은 쇼트키 다이오드 D27을 통하여 출력 콘덴서 C27을 승압 전압 Vh에 충전한다.
이 승압 전압 Vh를 발생하기 위해 구동 디바이스(10)로부터의 스위칭 제어 신호 Cont를 핀(P21)을 통하여 받아서 트랜지스터 Q27을 온ㆍ오프 제어한다. 이것에 의해, 발생된 승압 전압 Vh를 각 발광 소자 계열의 각 한 끝(이 경우, LED(21), LED(23), LED(25))에 공급한다.
구동 디바이스(10)는 표시 디바이스(20)를 구동하는 것으로 역시 IC 칩에 구성된다.
구동 디바이스(10)는 각종의 제어 신호를 발생하는 제어 회로(11)와 LED(21~26)를 구동하는 드라이버(12~14)와, 이 드라이버(12~14)에 병렬로 접속된 바이패스 수단인 정전류원(15~17)과 복수의 입력 전압중의 가장 낮은 전압을 선택하여 검출 전압 Vdet로서 출력하는 선택 회로(18)를 갖고 있다.
제어 회로(11)는 검출 전압 Vdet가 입력되고, 이 검출 전압 Vdet와 내부의 기준 전압(미도시)가 비교된다. 이 비교 결과에 근거하여, 검출 전압 Vdet가 기준 전압과 같게 되도록, 스위칭 제어 신호 Cont가 핀 P11을 통하여 전원 회로(27)의 트랜지스터 Q27의 게이트에 공급된다. 이 제어 신호 Cont에 따라, 전원 회로(27)로부터 승압 전압 Vh가 출력된다.
또, 제어 회로(11)는 드라이버(12~14)에의 지령 신호 S1~S3를 출력한다.
드라이버(12~14)는 각 발광 소자 계열의 각 다른 단(이 경우, LED(22), LED(24), LED(26))에 접속되는 핀(Pl2~P14)과 그라운드 사이에 접속된다. 그리고, 지령 신호(S1~S3)의 H 레벨/L 레벨에 따라 온 또는 오프 된다. 이하, 지령 신호가 공급되는 것은 그것이 H 레벨을 의미한다.
이 드라이버(12~14)는 LED가 전류치에 따라 발광량이 정해지는 전류 동작 소자이므로 온일 때 정전류 동작을 행하는 정전류 드라이버이다. 이 정전류 드라이버(12~14)는 예를 들면 트랜지스터를 사용한 통상의 정전류 회로에 의하여 구성하고, 이 정전류 회로를 지령 신호 S1~S3에 따라 각각 온 또는 오프함으로써 용이하게 구성할 수 있다.
정전류원(15~17)은 정전류 드라이버(12~l4)에 각각 병렬로 접속되고 있는 정전류 회로이다. 이 정전류원(15~17)은 대응하는 정전류 드라이버(12~14)가 오프된 경우에 미소한 정전류 Ib를 흘린다. 이 의미에서 정전류원(15~17)은 바이패스 수단이다. 이 정전류 Ib는 정전류 드라이버(12~14)의 온 일때의 정전류 I1에 비교하여, 극히 작은 값이다. 따라서 정전류원(15~17)에 의한 손실은 극히 작으므로 이에 의한 손실의 증가는 무시할 수 있을 정도로 작다. 또한, 미소한 정전류 Ib를 발광 소자(21~26)에 흘림으로써, 발광 소자를 안정적으로 비발광 상태로 유지할 수 있다.
또한, 바이패스 수단으로서는, 단지 미소한 전류를 흘리면 좋은 경우 정전류원(15~17)에 대신하여 저항등 다른 소자를 사용해도 된다. 선택 회로(18)는 정전류 드라이버(12, 13, 14)에 걸리는 전압 V12, V13, V14가 입력된다. 그리고, 선택 회로(18)는 그 전압 V12, V13, V14중의 가장 낮은 전압을 자동적으로 선택하고, 검출 전압 Vdet로서 제어 회로(11)에 피드백한다.
도 2는 선택 회로(18)의 구체적인 구성예를 나타내는 도면이다. 도 2와 같이, P형MOS 트랜지스터(이하, P형 트랜지스터) Q182, P형 트랜지스터 Q183, P형 트랜지스터 Q184가 병렬로 접속되고, 그들의 게이트에 각각 정전류 드라이버(12, 13,14)에 걸리는 전압 V12, V13, V14가 인가된다. 전원 전압 Vdd와 그라운드 사이에 정전류원(181)을 통하여 P형 트랜지스터 Ql84, N형 MOS 트랜지스터(이하, N형 트랜지스터) Q186이 직렬로 접속되고, 또 P형 트랜지스터 Q181, N형 트랜지스터 Q185가 직렬로 접속된다. N형 트랜지스터 Q185, Q186의 베이스가 서로 접속되고, 그 베이스가 N형 트랜지스터 Q185의 드레인에 접속된다.
또, 전원 전압 Vdd와 그라운드 사이에 정전류원(182)과 N형 트랜지스터 Q187이 직렬로 접속된다. 그 접속점이 P형 트랜지스터 Q181의 게이트에 접속됨과 동시에, 검출 전압 Vdet의 출력용으로 인출된다. 또, N형 트랜지스터 Q187의 게이트가 N 형 트랜지스터 Q186의 드레인에 접속된다.
이 도 2의 선택 회로(18)는 전압 Vl2, V13, V14 중 가장 낮은 전압을 선택하고, 그 선택된 전압을 오피앰프(operational amplifier)를 사용한 볼티지 폴로워(follower)를 통하여 검출 전압 Vdet를 출력하도록 동작한다. 따라서 전압 V12, V13, V14중의 가장 낮은 전압을 안정적으로 검출 전압 Vdet로서 얻을 수 있다.
이하, 도 1 및 도 3의 LED의 전류-전압 특성을 참조하여, 본 발명의 전자 기기의 동작을 설명한다.
먼저, 제1~제3 발광 소자 계열을 동시에 발광시키는 경우에 대하여 설명한다. 이 경우에는 처음에, 제어 회로(11)는 스위칭 제어 신호 Cont의 발생을 시작하고, 전원 회로(27)에 공급한다. 전원 회로(27)에서는 제어 신호 Cont에 의하여 제어 스위치 Q27이 온ㆍ오프 제어되고, 그 결과, 출력 콘덴서 C27이 승압 전압 Vh에충전된다. 또, 그 승압 전압 Vh가 발광 소자 계열에 공급된다.
동시에 제어 회로(11)로부터 지령 신호(S1~S3)가 정전류 드라이버(12~14)에 공급된다. 이것에 의해, 각 정전류 드라이버(12~14)는 온으로 되어서 정전류 동작을 시작하고, 정전류 I1을 모든 발광 소자 계열의 LED(21~26)에 흐르게 한다.
백색 LED의 전류 If-전압 Vf 특성의 예가 도 3에 나타나 있다. 이 도면은 횡축이 짝수 표시의 전류 If이고, 종축이 전압 Vf이다. 이 LED는 전류 If가 20mA~1.5mA의 범위에서 발광하나, 도 2에서는 전류 If를 20mA에서 사용하는 것으로 하고 있다. 이 경우, 각 LED에서 동 도면 중 A 점에 나타낸 바와 같이 전류 20mA, 전압 3.4V로 동작한다.
따라서 정전류 드라이버(12~14)에서는 소정의 발광량을 얻기 위해 정전류 I1을 LED의 동작 전류인 20mA에 설정한다. 그러나, 각각의 LED의 특성은 일률적이 아니며, 동일한 전류 20mA라도 그 전압은 예를 들면 3.4V~4.0V 정도의 범위에서 흐트러진다.
이 때, 전원 회로(27)에서 발생되는 전압 Vh가 종래와 같이 일정치의 9V이였다면 각 LED의 전압 Vf가 3.4V인 때에는, 정전류 드라이버(12~14)에 걸리는 전압은 「Vh - 2 x Vf」에 의하여, 2.2V로 된다. 또, LED의 전압 Vf가 편차 상한의 4.0V인 경우에는 정전류 드라이버(12~14)에 걸리는 전압은 1.0V로 된다. 정전류 드라이버(12~14)는 그것에 사용하고 있는 트랜지스터의 포화 전압(약 0.3V)이상의 전압이 있으면 정전류 동작할 수 있다. 따라서 LED의 전압 Vf가 편차를 갖고 있어도, 정전류 드라이버(12~14)의 동작에 지장은 없다.
그러나, 정전류 드라이버(12~14)에서 정전류 동작이 가능한 트랜지스터의 포화 전압(약 0.3V)을 넘는 부분의 전압은 그 내부에서의 손실분(즉, 손실은 전압 x 전류)로 된다. 예를 들면, 정전류 드라이버(12~14)에 걸리는 전압이 2.2V의 경우에는 그 많은 부분인 1.9V 분이 손실로 된다.
복수의 발광 소자 계열을 갖는 경우에는 어느 발광 소자 계열에서 상한측에 편차가 있었다고 해도, 모든 발광 소자 계열에서 정전류 동작을 행하게 하는 것이 우선된다. 따라서 어느 하나의 발광 소자 계열을 대상으로서 대책을 취할 수 없다. 따라서 종래에는 LED의 특성이 흐트러지는 것을 고려하여, 정전류 드라이버(12~14)에 걸리는 전압을 여유를 갖고 설정하도록 되어 있었다.
본 발명에서는 각 정전류 드라이버(12~14)에 걸리는 각 전압 V12~V14를 선택 회로(18)에 입력하고, 그 전압 V12~V14중의 가장 낮은 전압을 선택 회로(18)에서 선택한다.
그리고, 선택된 가장 낮은 전압을 검출 전압 Vdet로서 제어 회로(11)에 피드백한다.
제어 회로(11)에서는 내부의 기준 전압과 검출 전압 Vdet를 비교하고, 검출 전압 Vdet가 기준 전압과 같아지도록, 제어 신호 Cont를 발생한다. 전원 회로(27)에서는 제어 신호 Cont에 따라 승압 전압 Vh의 크기가 제어되므로 검출 전압 Vdet는 기준 전압과 같아진다.
이 기준 전압은 각 정전류 드라이버(12~14)가 확실하게 정전류 I1을 흘리고, 또한 여분의 전압을 가능한 한 걸지 않은 것과 같은 값으로 설정된다. 이 때문에,도 5에 나타낸 바와 같이, 정전류 드라이버(12~14)의 트랜지스터가 포화 영역으로부터 활성 영역에 들어가는 전압 Vce0에 약간의 여유분 β를 갖는 전압 Vces으로 기준 전압을 설정한다.
이로 인해, 전원 회로의 출력 전압 Vh는 각 정전류 드라이버(12~14)에 걸리는 전압 V1~V14중의 가장 낮은 전압이 기준 전압 Vces와 같게 되도록 자동적으로 제어된다. 따라서 LED(2l~26)에 특성의 편차가 있어도, 각 LED를 충분히 발광시키는 동시에, 정전류 드라이버(12~14)의 손실을 경감할 수 있다.
다음에, 제1~제3 발광 소자 계열중, 어느 한쪽의 발광 소자 계열, 예를 들면 제3 발광 소자 계열(LED(25), LED(26))이 발광되지 않는 경우에 대하여 설명한다.
이 경우에는 지령 신호 S3이 제어 회로(11)로부터 공급되지 않고, 정전류 드라이버(14)가 오프된다. 이 결과, 제3 발광 소자 계열의 LED(25), LED(26)는 발광하지 않는다.
이 경우, 단지, 정전류 드라이버(14)를 오프하는 것만으로는 LED(25), LED(26)에는 전류가 흐르지 않으므로 구동 디바이스(10)의 핀 P14에 전원 회로(27)의 승압 전압 Vh가 인가되어 버린다.
그러나, 본 발명에서 각 정전류 드라이버(12~14)에는 정전류원(15~17)이 바이패스 수단으로서 병렬로 접속되고 있다. 따라서 정전류 드라이버(14)가 오프 상태시에도 정전류원(17)에 의하여, 미소한 정전류 Ib가 LED(25), LED(26)에 흐른다. 이에 의해, 구동 디바이스(10)의 핀 P14에 승압 전압 Vh보다 낮은 전압밖에는 인가되는 일이 없다.
즉, 다시 도 3을 참조하면 LED의 전류 If-전압 Vf 특성은 전류 If를 LED를 발광시키는 전류(20mA~1.5mA)보다 현저하게 작게 해도 전압 Vf는 크게는 저하되지 않는다. 이 예에서는 미소한 정전류 Ib를 10㎂로 사용한다. 이 경우, 각 LED에서는 동도면 중 B 점에서 나타낸 바와 같이 전류 If로서 10㎂, 전압 Vf로서 2.45V가 걸려 있다. 이 전류 If(=10㎂)로는 LED는 발광하기에는 이르지 않고, 발광 상태를 보고 확인할 수 없는 비발광의 상태이다.
이 때, 정전류원(17)에 걸리는 전압은 LED(25), LED(26)의 전압 Vf가 2.45 V라고 하면 「Vh - 2 x Vf」에 의하여, 4.1V로 된다. LED의 전압 Vf가 편차 상한의 방향으로 변화하는 경우에는 이 값은 더욱 낮아진다.
이 정전류원(17)에 걸리는 전압(=4.1V)은 그 정전류 동작을 행하는데는 충분하다. 또, 이 전압은 구동 디바이스(10)의 내전압(약 6.0~6.5V)보다도 낮은 값이다.
이 정전류 Ib의 값을, 핀 P14에 걸리는 전압이 구동 디바이스(10)의 내전압을 초과하지 않는 범위에서, 더욱 작게 할 수 있다. 현실적으로는, 정전류 Ib로서 1.0㎂ 정도로 설정하는 것이 좋다.
이 정전류 Ib는 LED의 발광에는 기여하지 않으므로 손실로 되나, LED를 발광시키는 정전류 I1보다, 극히 작으므로(2자릿수 ~ 3자릿수 이상) 그 손실은 무시할 수 있다.
이상의 실시의 형태에서는 발광 소자 계열을 2개의 LED를 직렬로 접속하고, 그 발광 소자 계열을 3 계열로서 설명하였으나, 임의의 직렬 수 및 임의의 계열수의 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 관계된 발광 소자 구동 장치 및 발광 소자를 구비한 전자 기기는, LED등의 발광 소자를 LCD(액정 표시 장치)의 백 라이트용 광원등에 사용하는 휴대 전화등의 전자 기기나 이를 사용한 구동 장치로서 사용하는데 적절하다.
Claims (9)
- 복수의 발광 소자가 각각 접속되는 복수의 단자에 한 끝이 접속되고, 각 지령 신호에 따라 온ㆍ오프되고, 온일 때 대응하는 상기 발광 소자를 발광시키는 전류를 흘리기 위한 복수의 드라이버와, 이들 드라이버에 걸리는 전압이 입력되고, 그 전압 중 가장 낮은 전압을 선택하여 검출 전압으로서 출력하는 선택 회로와,상기 검출 전압과 기준 전압을 비교하고, 이 비교 결과에 근거하여 상기 검출 전압이 상기 기준 전압과 같게 되도록, 상기 발광 소자에 인가하는 전압을 발생하는 전원 회로에의 제어 신호를 제어 신호 출력 단자에 출력하는 제어 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동 장치.
- 제1항에 있어서,상기 발광 소자는 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 복수의 드라이버에 각각 병렬로 접속되고, 대응하는 드라이버가 오프일 때에 상기 발광 소자가 발광하기에는 이르지 않는 전류를 흘리기 위한 복수의 바이패스 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동 장치.
- 제3항에 있어서,상기 드라이버는 온일 때 정전류를 흘리는 정전류 드라이버이며, 상기 바이패스 수단은 정전류원인 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동 장치.
- 제어 신호에 따라 전원 전압을 다른 값의 출력 전압으로 변환하는 전원 회로, 이 전원 회로의 출력 전압이 한 끝에 공급되고, 또한 다른 끝이 각각 다른 단자에 접속되고 있는 복수의 발광 소자 계열을 갖는 표시 장치와,상기 복수의 발광 소자 계열의 각 다른 단이 각각 접속되는 복수의 단자에 한 끝이 접속되고, 각 지령 신호에 따라 온ㆍ오프되어, 온일 때 대응하는 상기 발광 소자 계열을 발광시키는 전류를 흘리기 위한 복수의 드라이버, 이들 드라이버에 걸리는 전압이 입력되고, 그 전압 중 가장 낮은 전압을 선택하고, 검출 전압으로서 출력하는 선택 회로, 상기 검출 전압과 기준 전압을 비교하고, 이 비교 결과에 근거하여 상기 검출 전압이 상기 기준 전압과 같게 되도록, 상기 전원 회로에의 제어 신호를 제어 신호 출력 단자에 출력하는 제어 회로를 갖는 발광 소자 구동 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 구비한 전자 기기.
- 제5항에 있어서,상기 전원 회로는 전원 전압을 승압하는 승압형 전원 회로이고, 상기 다른 값의 출력 전압은 전원 전압보다 높게 되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 구비한 전자 기기.
- 제6항에 있어서,상기 발광 소자 계열은 발광 다이오드에 의하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 구비한 전자 기기.
- 제6항 또는 제7항에 있어서,상기 복수의 드라이버에 각각 병렬로 접속되고, 대응하는 드라이버가 오프일 때 상기 발광 소자 계열이 발광하는 것에는 이르지 않는 전류를 흘리기 위한 복수의 바이패스 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 발광 소자를 구비한 전자 기기.
- 제8항에 있어서,상기 드라이버는 온일 때 정전류를 흘리는 정전류 드라이버이며, 상기 바이패스 수단은 정전류원인 것을 특징으로 하는 발광 소자를 구비한 전자 기기.
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