(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力した直流電圧に昇圧を行い、且つ昇圧した直流電圧を出力するために用いる昇圧回路と、
複数のＬＥＤと第１抵抗器とを含んでなり、かつ前記昇圧回路から昇圧した直流電圧を受ける複数の並列したＬＥＤストリップと、
前記昇圧回路に出力する駆動信号のデューティ比の大きさを変更することによって前記昇圧回路の出力するパワーの大きさを制御する駆動集積回路と、
前記駆動集積回路に設けられ、前記駆動集積回路が前記昇圧回路に出力する前記駆動信号を制御する過電流保護回路と、
前記第１抵抗器の両端の電圧に基づき、前記過電流保護回路の動作を制御する短絡保護回路と、を備え、
前記昇圧回路がインダクタと、第１ＭＯＳトランジスタと、整流ダイオードと、を含んでなり、
前記インダクタの一端が入力される直流電圧を受けるために用いられ、前記インダクタの他端が前記整流ダイオードのプラス極に接続し、かつ前記整流ダイオードのマイナス極がそれぞれの前記ＬＥＤストリップに接続し、
前記第１ＭＯＳトランジスタのドレインが前記インダクタの他端と前記整流ダイオードのプラス極との間に接続し、かつ前記第１ＭＯＳトランジスタのソースは、第４抵抗器の一端に接続し、前記第１ＭＯＳトランジスタのゲートが前記駆動集積回路に接続し、
前記過電流保護回路は、前記第４抵抗器の両端の抵抗を検出し、
前記短絡保護回路は、
前記複数のＬＥＤストリップの内の一つの前記第１抵抗器の両端の電圧が、第１リファレンス電圧より低い場合、前記過電流保護回路が検知する前記抵抗を増大させ、
前記過電流保護回路は、前記過電流保護回路が検知する前記抵抗が増大したことを検知した場合、前記駆動集積回路が前記昇圧回路の前記第１ＭＯＳトランジスタに出力する前記駆動信号のデューティ比を減少させるようにする
ことを特徴とするＬＥＤバックライト。
【請求項２】
請求項１に記載のＬＥＤバックライトにおいて、
前記短絡保護回路は、
それぞれの前記ＬＥＤストリップの前記第１抵抗器の両端の電圧と前記第１リファレンス電圧とを比較し、かつ前記比較の結果に基づいて異なるレベルのレベル信号を出力する検知回路と、
前記検知回路の出力する前記レベル信号に基づいて、前記過電流保護回路が検知する前記抵抗の大きさを調整するスイッチ回路と、を含んでなり、
それぞれの前記ＬＥＤストリップの前記第１抵抗器の両端が、いずれも前記第１リファレンス電圧より高い場合、前記検知回路が低レベル信号を出力し、かつ前記スイッチ回路が、前記過電流保護回路が検知する前記抵抗が減少するように調整し、
前記複数のＬＥＤストリップの内の一つの前記第１抵抗器の両端の電圧が前記第１リファレンス電圧より低い場合、前記検知回路が高レベル信号を出力し、かつ前記スイッチ回路が、前記過電流保護回路が検知する前記抵抗が増大するように調整する
ことを特徴とするＬＥＤバックライト。
【請求項３】
請求項２に記載のＬＥＤバックライトにおいて、
前記検知回路は、複数のコンパレータと、ＯＲゲート回路と、を含んでなり、
それぞれの前記コンパレータが対応する前記ＬＥＤストリップの第１抵抗器の両端の電圧と前記第１リファレンス電圧とを比較し、かつ前記ＯＲゲート回路がそれぞれの前記コンパレータの出力するレベル信号に基づいて異なるレベルのレベル信号を出力し、
それぞれの前記ＬＥＤストリップの前記第１抵抗器の両端が、いずれも前記第１リファレンス電圧より高い場合、ぞれぞれの前記コンパレータがいずれも低レベル信号を出力し、かつ前記ＯＲゲート回路が低レベル信号を出力し、
それぞれの前記ＬＥＤストリップの内の一つの前記第１抵抗器の両端の電圧が前記第１リファレンス電圧より低い場合、複数の前記ＬＥＤストリップの内の一つに対応する前記コンパレータが高レベル信号を出力し、かつ前記ＯＲゲート回路が高レベル信号を出力する
ことを特徴とするＬＥＤバックライト。
【請求項４】
請求項３に記載のＬＥＤバックライトにおいて、
前記スイッチ回路が第２抵抗器と、第３抵抗器と、第２ＭＯＳトランジスタと、第３ＭＯＳトランジスタと、を含んでなり、
前記第２抵抗器の一端が前記第４抵抗器の一端に接続し、かつ前記第２抵抗器の他端が前記第２ＭＯＳトランジスタのドレインに接続し、前記第２ＭＯＳトランジスタのソースが前記第４抵抗器の他端に接続するとともに、前記第２ＭＯＳトランジスタのゲートが前記第３ＭＯＳトランジスタのドレインに接続し、前記第３抵抗器の一端が第２リファレンス電圧を受けるために用いられ、前記第３抵抗器の他端が前記第３ＭＯＳトランジスタのドレインに接続し、かつ前記第３ＭＯＳトランジスタのソースがグラウンドに電気的に接続し、前記第３ＭＯＳトランジスタのゲートが前記ＯＲゲート回路の出力端に接続する
ことを特徴とするＬＥＤバックライト。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のＬＥＤバックライトおいて、
前記短絡保護回路が信号増幅回路を含んでなり、前記信号増幅回路が前記ＯＲゲート回路の出力するレベル信号を増幅するために用いられ、かつ増幅した前記レベル信号を前記スイッチ回路に出力する
ことを特徴とするＬＥＤバックライト。
【請求項６】
請求項５に記載のＬＥＤバックライトにおいて、
前記信号増幅回路が、トーテムポール回路である
ことを特徴とするＬＥＤバックライト。
【請求項７】
請求項５に記載のＬＥＤバックライトにおいて、
前記信号増幅回路が第１半導体トランジスタと、第２半導体トランジスタとを含んでなり、
前記第１半導体トランジスタのエミッター電極と第２半導体トランジスタのエミッター電極とが接続し、かつ前記スイッチ回路に接続し、
前記第１半導体トランジスタのベース電極と前記第２半導体トランジスタのベース電極とが接続し、かつＯＲゲート回路の出力端に接続し、
前記第１半導体トランジスタのコレクタが第３リファレンス電圧を受け、前記第２半導体トランジスタのコレクタがグラウンドに電気的に接続する
ことを特徴とするＬＥＤバックライト。
【請求項８】
ＬＥＤバックライトと、前記ＬＥＤバックライトに対応して設ける液晶表示パネルとを含んでなる液晶表示装置であって、
前記ＬＥＤバックライトが前記液晶表示パネルに光源を提供し、かつ前記液晶表示パネルが画像を表示し、
入力した直流電圧に昇圧を行い、且つ昇圧した直流電圧を出力するために用いる昇圧回路と、
複数のＬＥＤと第１抵抗器とを含んでなり、かつ前記昇圧回路から昇圧した直流電圧を受ける複数の並列したＬＥＤストリップと、
前記昇圧回路に出力する駆動信号のデューティ比の大きさを変更することによって前記昇圧回路の出力するパワーの大きさを制御する駆動集積回路と、
前記駆動集積回路に設けられ、前記駆動集積回路が前記昇圧回路に出力する前記駆動信号を制御する過電流保護回路と、
前記第１抵抗器の両端の電圧に基づき、前記過電流保護回路の動作を制御する短絡保護回路と、を備え、
前記昇圧回路がインダクタと、第１ＭＯＳトランジスタと、整流ダイオードと、を含んでなり、
前記インダクタの一端が入力される直流電圧を受けるために用いられ、前記インダクタの他端が前記整流ダイオードのプラス極に接続し、かつ前記整流ダイオードのマイナス極がそれぞれの前記ＬＥＤストリップに接続し、
前記第１ＭＯＳトランジスタのドレインが前記インダクタの他端と前記整流ダイオードのプラス極との間に接続し、かつ前記第１ＭＯＳトランジスタのソースは、第４抵抗器の一端に接続し、前記第１ＭＯＳトランジスタのゲートが前記駆動集積回路に接続し、
前記過電流保護回路は、前記第４抵抗器の両端の抵抗を検出し、
前記短絡保護回路は、
前記複数のＬＥＤストリップの内の一つの前記第１抵抗器の両端の電圧が、第１リファレンス電圧より低い場合、前記過電流保護回路が検知する前記抵抗を増大させ、
前記過電流保護回路は、前記過電流保護回路が検知する前記抵抗が増大したことを検知した場合、前記駆動集積回路が前記昇圧回路の前記第１ＭＯＳトランジスタに出力する前記駆動信号のデューティ比を減少させるようにする
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の液晶表示装置において、
前記短絡保護回路は、
それぞれの前記ＬＥＤストリップの前記第１抵抗器の両端の電圧と前記第１リファレンス電圧とを比較し、かつ前記比較の結果に基づいて異なるレベルのレベル信号を出力する検知回路と、
前記検知回路の出力する前記レベル信号に基づいて、前記過電流保護回路が検知する前記抵抗の大きさを調整するスイッチ回路と、を含んでなり、
それぞれの前記ＬＥＤストリップの前記第１抵抗器の両端が、いずれも前記第１リファレンス電圧より高い場合、前記検知回路が低レベル信号を出力し、かつ前記スイッチ回路が、前記過電流保護回路が検知する前記抵抗が減少するように調整し、
前記複数のＬＥＤストリップの内の一つの前記第１抵抗器の両端の電圧が前記第１リファレンス電圧より低い場合、前記検知回路が高レベル信号を出力し、かつ前記スイッチ回路が、前記過電流保護回路が検知する前記抵抗が増大するように調整する
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の液晶表示装置において、
前記検知回路は、複数のコンパレータと、ＯＲゲート回路と、を含んでなり、
それぞれの前記コンパレータが対応する前記ＬＥＤストリップの第１抵抗器の両端の電圧と前記第１リファレンス電圧とを比較し、かつ前記ＯＲゲート回路がそれぞれの前記コンパレータの出力するレベル信号に基づいて異なるレベルのレベル信号を出力し、
それぞれの前記ＬＥＤストリップの前記第１抵抗器の両端が、いずれも前記第１リファレンス電圧より高い場合、ぞれぞれの前記コンパレータがいずれも低レベル信号を出力し、かつ前記ＯＲゲート回路が低レベル信号を出力し、
それぞれの前記ＬＥＤストリップの内の一つの前記第１抵抗器の両端の電圧が前記第１リファレンス電圧より低い場合、複数の前記ＬＥＤストリップの内の一つに対応する前記コンパレータが高レベル信号を出力し、かつ前記ＯＲゲート回路が高レベル信号を出力する
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の液晶表示装置において、
前記スイッチ回路が第２抵抗器と、第３抵抗器と、第２ＭＯＳトランジスタと、第３ＭＯＳトランジスタと、を含んでなり、
前記第２抵抗器の一端が前記第４抵抗器の一端に接続し、かつ前記第２抵抗器の他端が前記第２ＭＯＳトランジスタのドレインに接続し、前記第２ＭＯＳトランジスタのソースが前記第４抵抗器の他端に接続するとともに、前記第２ＭＯＳトランジスタのゲートが前記第３ＭＯＳトランジスタのドレインに接続し、前記第３抵抗器の一端が第２リファレンス電圧を受けるために用いられ、前記第３抵抗器の他端が前記第３ＭＯＳトランジスタのドレインに接続し、かつ前記第３ＭＯＳトランジスタのソースがグラウンドに電気的に接続し、前記第３ＭＯＳトランジスタのゲートが前記ＯＲゲート回路の出力端に接続する
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載の液晶表示装置おいて、
前記短絡保護回路が信号増幅回路を含んでなり、前記信号増幅回路が前記ＯＲゲート回路の出力するレベル信号を増幅するために用いられ、かつ増幅した前記レベル信号を前記スイッチ回路に出力する
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の液晶表示装置において、
前記信号増幅回路が、トーテムポール回路である
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の液晶表示装置において、
前記信号増幅回路が第１半導体トランジスタと、第２半導体トランジスタとを含んでなり、
前記第１半導体トランジスタのエミッター電極と第２半導体トランジスタのエミッター電極とが接続し、かつ前記スイッチ回路に接続し、
前記第１半導体トランジスタのベース電極と前記第２半導体トランジスタのベース電極とが接続し、かつＯＲゲート回路の出力端に接続し、
前記第１半導体トランジスタのコレクタが第３リファレンス電圧を受け、前記第２半導体トランジスタのコレクタがグラウンドに電気的に接続する
ことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示技術に関し、特にＬＥＤバックライトと液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
科学技術の発展にともない、液晶表示装置のデバイスであるバックライトに係る技術もたゆまない発展を遂げている。従来の液晶表示装置は、バックライトとして冷陰極管（ＣＣＦＬ）を採用している。但し、冷陰極管は色彩の還元能力が劣り、発光効率も低く、放電の電圧が高く、低温における放電特性が劣り、安定したグレースケイルに至るまでの過熱時間が長い等の欠点を有する。そこで、目下すでにＬＥＤをバックライトとする技術が開発され、応用されている。
【０００３】
ＬＥＤＬバックライトにおいては、複数のＬＥＤストリップが液晶パネルの背面側に配置されている。それぞれのＬＥＤストリップは直列した複数のＬＥＤによってなる。それぞれのＬＥＤストリップを駆動するためには、駆動回路によってそれぞれのＬＥＤストリップに駆動電圧を供する必要がある。
【０００４】
図１は従来の液晶表示装置のＬＥＤバックライトライトの説明図である。図面に開示するように、従来のバックライトはバックライトの駆動集積回路１１０と、昇圧回路１２０と、複数のＬＥＤストリップ１３０とを含んでなり、それぞれのＬＥＤストリップ１３０は複数のＬＥＤと抵抗器Ｒ１とを含む。
【０００５】
昇圧回路１２０は、入力する直流電圧を昇圧して、それぞれのＬＥＤストリップ１３０を駆動するというニーズを満足させるためのものである。バックライトの駆動集積回路１１０は、複数のＬＥＤストリップ１３０の内の一つの抵抗器Ｒ１の両端の電圧に基づき、昇圧回路１２０に供する駆動信号のデューティ比を制御し、ここから昇圧回路１２０がそれぞれのＬＥＤストリップ１３０に出力する電圧の高さを制御する。
【０００６】
また、バックライトの駆動集積回路１１０は、過電流保護の機能をさらに具える。その過電流保護端は、昇圧回路１２０と抵抗器Ｒ２との間に接続する。複数のＬＥＤストリップ１３０の内の一つの抵抗器Ｒ１に短絡が発生した場合、その複数のＬＥＤストリップ１３０の内の一つ電流が無限大に変化し、昇圧回路１２０の出力パワーが急激に増加する。このため駆動回路内の回路素子が焼損する恐れがあり、甚だしくは発火する。よって、複数のＬＥＤストリップ１３０の内の一つの抵抗器Ｒ１に短絡が発生した場合、昇圧回路１２０の出力パワーを下げて、安全性と信頼性を高める必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、上述する従来の技術の問題を解決するためのものであって、即ち、複数のＬＥＤストリップの内の一つの抵抗器に短絡が発生した場合、昇圧回路の出力パワーを下げて回路素子の焼損を防ぎ、安全性と信頼性を高めるＬＥＤバックライト及び液晶表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明者は従来の技術に見られる問題に鑑み鋭意研究を重ねた結果、入力した直流電圧に対して昇圧し、昇圧した直流電圧を出力するために用いる昇圧回路と、複数の並列したＬＥＤと第１抵抗器を含み、かつ該昇圧回路から昇圧した直流電圧を受ける複数の並列したＬＥＤストリップと、抵抗の大きさを検知し、該検知に基づいて該昇圧回路の出力するパワーの大きさを制御する過電流保護回路と、該第１抵抗器の両端の電圧に基づいて、過電流保護回路の検知した抵抗の大きさを調整、制御する短絡保護回路とを含んでなり、液晶表示装置に用いるＬＥＤバックライトと、及び係るＬＥＤバックライトに対応して設ける液晶表示パネルを含む液晶表示装置によって、課題を解決できる点に着眼し、係る知見に基づいて発明を完成させた。
【０００９】
入力した直流電圧に昇圧を行い、且つ昇圧した直流電圧を出力するために用いる昇圧回路と、
複数のＬＥＤと第１抵抗器とを含んでなり、かつ前記昇圧回路から昇圧した直流電圧を受ける複数の並列したＬＥＤストリップと、
前記昇圧回路に出力する駆動信号のデューティ比の大きさを変更することによって前記昇圧回路の出力するパワーの大きさを制御する駆動集積回路と、
前記駆動集積回路に設けられ、前記駆動集積回路が前記昇圧回路に出力する前記駆動信号を制御する過電流保護回路と、
前記第１抵抗器の両端の電圧に基づき、前記過電流保護回路の動作を制御する短絡保護回路と、を備え、
前記昇圧回路がインダクタと、第１ＭＯＳトランジスタと、整流ダイオードと、を含んでなり、
前記インダクタの一端が入力される直流電圧を受けるために用いられ、前記インダクタの他端が前記整流ダイオードのプラス極に接続し、かつ前記整流ダイオードのマイナス極がそれぞれの前記ＬＥＤストリップに接続し、
前記第１ＭＯＳトランジスタのドレインが前記インダクタの他端と前記整流ダイオードのプラス極との間に接続し、かつ前記第１ＭＯＳトランジスタのソースは、第４抵抗器の一端に接続し、前記第１ＭＯＳトランジスタのゲートが前記駆動集積回路に接続し、
前記過電流保護回路は、前記第４抵抗器の両端の抵抗を検出し、
前記短絡保護回路は、
前記複数のＬＥＤストリップの内の一つの前記第１抵抗器の両端の電圧が、第１リファレンス電圧より低い場合、前記過電流保護回路が検知する前記抵抗を増大させ、
前記過電流保護回路は、前記過電流保護回路が検知する前記抵抗が増大したことを検知した場合、前記駆動集積回路が前記昇圧回路の前記第１ＭＯＳトランジスタに出力する前記駆動信号のデューティ比を減少させるようにする
ことが好ましい。
【００１０】
本発明の一実施形態では、
前記短絡保護回路は、
それぞれの前記ＬＥＤストリップの前記第１抵抗器の両端の電圧と前記第１リファレンス電圧とを比較し、かつ前記比較の結果に基づいて異なるレベルのレベル信号を出力する検知回路と、
前記検知回路の出力する前記レベル信号に基づいて、前記過電流保護回路が検知する前記抵抗の大きさを調整するスイッチ回路と、を含んでなり、
それぞれの前記ＬＥＤストリップの前記第１抵抗器の両端が、いずれも前記第１リファレンス電圧より高い場合、前記検知回路が低レベル信号を出力し、かつ前記スイッチ回路が、前記過電流保護回路が検知する前記抵抗が減少するように調整し、
前記複数のＬＥＤストリップの内の一つの前記第１抵抗器の両端の電圧が前記第１リファレンス電圧より低い場合、前記検知回路が高レベル信号を出力し、かつ前記スイッチ回路が、前記過電流保護回路が検知する前記抵抗が増大するように調整する
ことが好ましい。
【００１１】
本発明の一実施形態では、
前記検知回路は、複数のコンパレータと、ＯＲゲート回路と、を含んでなり、
それぞれの前記コンパレータが対応する前記ＬＥＤストリップの第１抵抗器の両端の電圧と前記第１リファレンス電圧とを比較し、かつ前記ＯＲゲート回路がそれぞれの前記コンパレータの出力するレベル信号に基づいて異なるレベルのレベル信号を出力し、
それぞれの前記ＬＥＤストリップの前記第１抵抗器の両端が、いずれも前記第１リファレンス電圧より高い場合、ぞれぞれの前記コンパレータがいずれも低レベル信号を出力し、かつ前記ＯＲゲート回路が低レベル信号を出力し、
それぞれの前記ＬＥＤストリップの内の一つの前記第１抵抗器の両端の電圧が前記第１リファレンス電圧より低い場合、複数の前記ＬＥＤストリップの内の一つに対応する前記コンパレータが高レベル信号を出力し、かつ前記ＯＲゲート回路が高レベル信号を出力する
ことが好ましい。
【００１２】
本発明の一実施形態では、
前記スイッチ回路が第２抵抗器と、第３抵抗器と、第２ＭＯＳトランジスタと、第３ＭＯＳトランジスタと、を含んでなり、
前記第２抵抗器の一端が前記第４抵抗器の一端に接続し、かつ前記第２抵抗器の他端が前記第２ＭＯＳトランジスタのドレインに接続し、前記第２ＭＯＳトランジスタのソースが前記第４抵抗器の他端に接続するとともに、前記第２ＭＯＳトランジスタのゲートが前記第３ＭＯＳトランジスタのドレインに接続し、前記第３抵抗器の一端が第２リファレンス電圧を受けるために用いられ、前記第３抵抗器の他端が前記第３ＭＯＳトランジスタのドレインに接続し、かつ前記第３ＭＯＳトランジスタのソースがグラウンドに電気的に接続し、前記第３ＭＯＳトランジスタのゲートが前記ＯＲゲート回路の出力端に接続する
ことが好ましい。
【００１３】
本発明の一実施形態では、
前記短絡保護回路が信号増幅回路を含んでなり、前記信号増幅回路が前記ＯＲゲート回路の出力するレベル信号を増幅するために用いられ、かつ増幅した前記レベル信号を前記スイッチ回路に出力する
ことが好ましい。
【００１４】
本発明の一実施形態では、
前記信号増幅回路が、トーテムポール回路である
ことが好ましい。
【００１５】
本発明の一実施形態では、
前記信号増幅回路が第１半導体トランジスタと、第２半導体トランジスタとを含んでなり、
前記第１半導体トランジスタのエミッター電極と第２半導体トランジスタのエミッター電極とが接続し、かつ前記スイッチ回路に接続し、
前記第１半導体トランジスタのベース電極と前記第２半導体トランジスタのベース電極とが接続し、かつＯＲゲート回路の出力端に接続し、
前記第１半導体トランジスタのコレクタが第３リファレンス電圧を受け、前記第２半導体トランジスタのコレクタがグラウンドに電気的に接続する
ことが好ましい。
【００１６】
本発明の液晶表示装置は、
ＬＥＤバックライトと、前記ＬＥＤバックライトに対応して設ける液晶表示パネルとを含んでなる液晶表示装置であって、
前記ＬＥＤバックライトが前記液晶表示パネルに光源を提供し、かつ前記液晶表示パネルが画像を表示し、
入力した直流電圧に昇圧を行い、且つ昇圧した直流電圧を出力するために用いる昇圧回路と、
複数のＬＥＤと第１抵抗器とを含んでなり、かつ前記昇圧回路から昇圧した直流電圧を受ける複数の並列したＬＥＤストリップと、
前記昇圧回路に出力する駆動信号のデューティ比の大きさを変更することによって前記昇圧回路の出力するパワーの大きさを制御する駆動集積回路と、
前記駆動集積回路に設けられ、前記駆動集積回路が前記昇圧回路に出力する前記駆動信号を制御する過電流保護回路と、
前記第１抵抗器の両端の電圧に基づき、前記過電流保護回路の動作を制御する短絡保護回路と、を備え、
前記昇圧回路がインダクタと、第１ＭＯＳトランジスタと、整流ダイオードと、を含んでなり、
前記インダクタの一端が入力される直流電圧を受けるために用いられ、前記インダクタの他端が前記整流ダイオードのプラス極に接続し、かつ前記整流ダイオードのマイナス極がそれぞれの前記ＬＥＤストリップに接続し、
前記第１ＭＯＳトランジスタのドレインが前記インダクタの他端と前記整流ダイオードのプラス極との間に接続し、かつ前記第１ＭＯＳトランジスタのソースは、第４抵抗器の一端に接続し、前記第１ＭＯＳトランジスタのゲートが前記駆動集積回路に接続し、
前記過電流保護回路は、前記第４抵抗器の両端の抵抗を検出し、
前記短絡保護回路は、
前記複数のＬＥＤストリップの内の一つの前記第１抵抗器の両端の電圧が、第１リファレンス電圧より低い場合、前記過電流保護回路が検知する前記抵抗を増大させ、
前記過電流保護回路は、前記過電流保護回路が検知する前記抵抗が増大したことを検知した場合、前記駆動集積回路が前記昇圧回路の前記第１ＭＯＳトランジスタに出力する前記駆動信号のデューティ比を減少させるようにする
ことを特徴とする。
【００１７】
本発明の一実施形態では、
前記短絡保護回路は、
それぞれの前記ＬＥＤストリップの前記第１抵抗器の両端の電圧と前記第１リファレンス電圧とを比較し、かつ前記比較の結果に基づいて異なるレベルのレベル信号を出力する検知回路と、
前記検知回路の出力する前記レベル信号に基づいて、前記過電流保護回路が検知する前記抵抗の大きさを調整するスイッチ回路と、を含んでなり、
それぞれの前記ＬＥＤストリップの前記第１抵抗器の両端が、いずれも前記第１リファレンス電圧より高い場合、前記検知回路が低レベル信号を出力し、かつ前記スイッチ回路が、前記過電流保護回路が検知する前記抵抗が減少するように調整し、
前記複数のＬＥＤストリップの内の一つの前記第１抵抗器の両端の電圧が前記第１リファレンス電圧より低い場合、前記検知回路が高レベル信号を出力し、かつ前記スイッチ回路が、前記過電流保護回路が検知する前記抵抗が増大するように調整する
ことが好ましい。
【００１８】
本発明の一実施形態では、
前記検知回路は、複数のコンパレータと、ＯＲゲート回路と、を含んでなり、
それぞれの前記コンパレータが対応する前記ＬＥＤストリップの第１抵抗器の両端の電圧と前記第１リファレンス電圧とを比較し、かつ前記ＯＲゲート回路がそれぞれの前記コンパレータの出力するレベル信号に基づいて異なるレベルのレベル信号を出力し、
それぞれの前記ＬＥＤストリップの前記第１抵抗器の両端が、いずれも前記第１リファレンス電圧より高い場合、ぞれぞれの前記コンパレータがいずれも低レベル信号を出力し、かつ前記ＯＲゲート回路が低レベル信号を出力し、
それぞれの前記ＬＥＤストリップの内の一つの前記第１抵抗器の両端の電圧が前記第１リファレンス電圧より低い場合、複数の前記ＬＥＤストリップの内の一つに対応する前記コンパレータが高レベル信号を出力し、かつ前記ＯＲゲート回路が高レベル信号を出力する
ことが好ましい。
【００１９】
本発明の一実施形態では、
前記スイッチ回路が第２抵抗器と、第３抵抗器と、第２ＭＯＳトランジスタと、第３ＭＯＳトランジスタと、を含んでなり、
前記第２抵抗器の一端が前記第４抵抗器の一端に接続し、かつ前記第２抵抗器の他端が前記第２ＭＯＳトランジスタのドレインに接続し、前記第２ＭＯＳトランジスタのソースが前記第４抵抗器の他端に接続するとともに、前記第２ＭＯＳトランジスタのゲートが前記第３ＭＯＳトランジスタのドレインに接続し、前記第３抵抗器の一端が第２リファレンス電圧を受けるために用いられ、前記第３抵抗器の他端が前記第３ＭＯＳトランジスタのドレインに接続し、かつ前記第３ＭＯＳトランジスタのソースがグラウンドに電気的に接続し、前記第３ＭＯＳトランジスタのゲートが前記ＯＲゲート回路の出力端に接続する
ことが好ましい。
【００２０】
本発明の一実施形態では、
前記短絡保護回路が信号増幅回路を含んでなり、前記信号増幅回路が前記ＯＲゲート回路の出力するレベル信号を増幅するために用いられ、かつ増幅した前記レベル信号を前記スイッチ回路に出力する
ことが好ましい。
【００２１】
本発明の一実施形態では、
前記信号増幅回路が、トーテムポール回路である
ことが好ましい。
【００２２】
本発明の一実施形態では、
前記信号増幅回路が第１半導体トランジスタと、第２半導体トランジスタとを含んでなり、
前記第１半導体トランジスタのエミッター電極と第２半導体トランジスタのエミッター電極とが接続し、かつ前記スイッチ回路に接続し、
前記第１半導体トランジスタのベース電極と前記第２半導体トランジスタのベース電極とが接続し、かつＯＲゲート回路の出力端に接続し、
前記第１半導体トランジスタのコレクタが第３リファレンス電圧を受け、前記第２半導体トランジスタのコレクタがグラウンドに電気的に接続する
ことが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来の液晶表示装置のＬＥＤバックライトの構造を示した説明図である。
【図２】この発明の実施例によるＬＥＤバックライトの構造を示した説明図である。
【図３】この発明の実施例における昇圧回路と短絡保護回路の構造を支援した説明図である。
【図４】この発明の実施例におけるスイッチ回路の構造を示した説明図である。
【図５】この発明の実施例における信号増幅回路の構造を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
この発明は複数のＬＥＤストリップの内の一つの抵抗器に短絡が発生した場合、昇圧回路の出力パワーを下げて回路素子の焼損を防ぎ、安全性と信頼性を高めるＬＥＤバックライト及び液晶表示装置を提供するものであって、該ＬＥＤバックライトは、入力した直流電圧に対して昇圧し、昇圧した直流電圧を出力するために用いる昇圧回路と、複数の並列したＬＥＤと第１抵抗器を含み、かつ該昇圧回路から昇圧した直流電圧を受ける複数の並列したＬＥＤストリップと、抵抗の大きさを検知し、該検知に基づいて該昇圧回路の出力するパワーの大きさを制御する過電流保護回路と、該第１抵抗器の両端の電圧に基づいて、過電流保護回路の検知した抵抗の大きさを調整、制御する短絡保護回路とを含んでなる。係るＬＥＤバックライト及びその液晶表示装置の特徴を説明するために、具体的な実施例を挙げ、図面を参照にして以下に詳述する。同一の符号は同様の部材を指すものである。また、公知の構造及び／もしくは効能に係る説明によってこの発明の構想がはっきりしなくなることを避けるために、公知になった構造及び／もしくは効能に関する不必要な詳述は省略する。
【実施例】
【００２９】
図２は、この発明の実施例による液晶表示装置用のＬＥＤバックライトを開示した説明図である。
【００３０】
図２に開示するように、この発明の実施例のＬＥＤバックライトは、昇圧回路２１０と、並列した複数のＬＥＤストリップ２２０と、過電流保護回路２３０と、短絡保護回路２４０とを含んでなる。
【００３１】
昇圧回路２１０は、入力した直流電圧Ｖｉｎに昇圧を行い、且つ昇圧した直流電圧を出力するために用いる。
【００３２】
複数のＬＥＤストリップ２２０は、通常液晶表示装置の液晶パネルの背面側に設けてバックライトの光源とする。それぞれのＬＥＤストリップ２２０は並列した複数のＬＥＤと、第１抵抗器２２１とを含み、かつそれぞれのＬＥＤストリップ２２０は昇圧回路２１０から昇圧した直流電圧を受け取る。よって、それぞれのＬＥＤストリップ２２０は正常に発光する。
【００３３】
過電流保護回路２３０は、抵抗の大きさを検知し、かつ該検知に基づいて昇圧回路２１０の出力するパワーを制御する。過電流保護回路２３０は、バックライトの駆動集積回路（ＩＣ）２００に集約してもよい。バックライトの駆動集積回路２００は過電流保護回路２３０の出力する制御信号に基づいて昇圧回路２１０に出力する駆動信号のデューティ比の大きさを変更することによって昇圧回路１２０の出力するパワーの大きさを制御する。
【００３４】
短絡保護回路２４０は、第１抵抗器２２１の両端の電圧に基づき、過電流保護回路２３０の検知した抵抗の大きさを調整する。ここで言う第１抵抗器２２１の両端の電圧とは、第１抵抗器２２１の両端の電位差を指す。
【００３５】
短絡保護回路２４０は、それぞれのＬＥＤストリップ２２０の第１抵抗器２２１の両端の電圧と第１リファレンス電圧（図３に開示するＶｒｅｆ１）とを比較し、複数のＬＥＤストリップ２２０の内の一つの第１抵抗器２２１の両端の電圧が、該第１リファレンス電圧より低い場合、短絡保護回路２４０は過電流保護回路２３０の検知した抵抗を制御し、増大するように調整する。ここから昇圧回路２１０の出力するパワーが減少するように制御する。また、複数のＬＥＤストップ２２０の第１抵抗器２２１の両端の電圧の全てが該第１リファレンス電圧より高い場合、短絡保護回路２４０は過電流保護回路２３０の検知した抵抗を制御して減少するように調整する。ここから昇圧回路２１０の出力するパワーが増大するように制御する。
【００３６】
図３は、この発明の実施例の昇圧回路と短絡保護回路の構造を示した説明図である。
【００３７】
図３に開示するように、この発明の実施例における昇圧回路２１０は、インダクタ２１１と、第１ＭＯＳトランジスタ２１２と、整流ダイオード２１３とを含んでなる。
【００３８】
インダクタ２１１の一端は直流電圧Ｖｉｎを受けるために用い、インダクタ２１１の他端は整流ダイオード２１３のプラス極に接続する。整流ダイオード２１３のマイナス極はそれぞれのＬＥＤストリップ２２０に接続する。第１ＭＯＳトランジスタ２１２のドレインはインダクタ２１１の他端と整流ダイオード２１３のプラス極との間に接続し、第１ＭＯＳトランジスタ２１２のソースは第４抵抗器２５０の一端に接続するとともに、第１ＭＯＳトランジスタ２１２のゲートはバックライトの駆動集積回路２００に接続する。
【００３９】
この発明の実施例における短絡保護回路２４０は、検知回路２４５と、スイッチ回路２４３とを含んでなる。ここにおいては、検知回路２４５がそれぞれのＬＥＤストリップ２２０の第１抵抗器２２１の両端の電圧と第１リファレンス電圧とを比較し、かつ比較の結果に基づいて異なるレベルのレベル信号を出力する。スイッチ回路２４３は、検知回路２４５の出力するレベル信号に基づいて過電流保護回路２３０の検知した抵抗の大きさを調整する。
【００４０】
具体的に述べると、検知回路２４５は、複数のコンパレータ２４１と、ＯＲゲート回路２４２とを含んでなる。それぞれのコンパレータ２４１は、対応するＬＥＤストリップ２２０の第１抵抗器２２１の両端の電圧と第１リファレンス電圧Ｖｒｅｆ１とを比較し、それぞれのＬＥＤストリップ２２０の第１抵抗器２２１の両端の電圧が、いずれも第１第１リファレンス電圧Ｖｒｅｆ１より高い場合は、それぞれのコンパレータ２４１が、いずれも低レベル信号を出力し、かつ複数のＬＥＤストリップ２２０の内の一つの第１抵抗器２２１の両端の電圧が第１第１リファレンス電圧Ｖｒｅｆ１より低い場合は、当該複数のＬＥＤストリップ２２０の内の一つに対応するコンパレータ２４１が、高レベル信号を出力する。ＯＲゲート回路２４２は、それぞれのコンパレータ２４１のいずれもが出力する低レベル信号に基づいて低レベル信号を出力し、かつＯＲゲート回路２４２は、コンパレータ２４１の任意の一つが出力する高レベル信号に基づいて高レベル信号を出力する。即ち、複数のコンパレータ２４１の内の少なくとも一つのコンパレータ２４１が高レベル信号を出力した場合、ＯＲゲート回路２４２は高レベル信号を出力する。スイッチ回路２４３は、ＯＲゲート回路２４２の出力する低レベル信号に対応して過電流保護回路２３０の検知した抵抗が減少するよう調整する。また、スイッチ回路２４３は、ＯＲゲート回路２４２の出力する高レベル信号に対応して過電流保護回路２３０の検知した抵抗が増大するよう調整する。
【００４１】
図４は、この発明の実施例におけるスイッチ回路の構造を示した説明図である。
【００４２】
図４に開示するように、この発明の実施例におけるスイッチ回路２４３は、第２抵抗器２４３１と、第３抵抗器２４３２と、第２ＭＯＳトランジスタ２４３３と、第３ＭＯＳトランジスタ２４３４とを含んでなる。
【００４３】
第２抵抗器２４３１は、一端が第４抵抗器２５０の一端に接続し、かつ第２抵抗器２４３１の他端は第２ＭＯＳトランジスタ２４３３のドレインに接続する。第２ＭＯＳトランジスタ２４３３のソースは第４抵抗器２５０の他端に接続し、第２ＭＯＳトランジスタのゲートは第３ＭＯＳトランジスタ２４３４のドレインに接続する。第３抵抗器２４３２は、一端が第２リファレンス電圧Ｖｒｅｆ２（例えば５Ｖ）を受け、かつ第３抵抗器２４３２は他端が第３ＭＯＳトランジスタ２４３４のドレインに接続する。第３ＭＯＳトランジスタ２４３４は、ドレインがグラウンドに電気的に接続し、かつ第３ＭＯＳトランジスタ２４３４はゲートがＯＲゲート回路２４２の出力端に接続する。
【００４４】
ＬＥＤバックライトの駆動回路が正常に作動した場合、コンパレータ２４１のそれぞれが、すべて低レベル信号を出力し、ＯＲゲート回路２４２が低レベル信号を出力する。すると、第３ＭＯＳトランジスタ２４３４はオフになり、第２ＭＯＳトランジスタ２４３３はオンになる。過電流保護回路２３０が検知する抵抗は、第２抵抗器２４３１と第４抵抗器２５０とが並列して形成される抵抗の大きさとなる。ＬＥＤバックライトの駆動回路に異状が発生した場合、例えば複数のＬＥＤストリップ２２０の内の一つの第１抵抗器２２１に短絡が発生した場合、当該複数のＬＥＤストリップ２２０の内の一つに対応するコンパレータ２４１が高レベル信号を出力し、ＯＲゲート回路２４２が高レベル信号を出力する。すると、第３ＭＯＳトランジスタ２４３４がオンになり、第２ＭＯＳトランジスタ２４３３はオフになる。過電流保護回路２３０が検知する抵抗は、第４抵抗器２５０の抵抗の大きさとなる。第４抵抗器２５０の抵抗の大きさは第２抵抗器２４３１と第４抵抗器２５０とが並列して形成される抵抗の大きさより大きくなる。よって、過電流保護回路２３０が定格電圧に達した場合、バックライトの駆動集積回路２００は第１ＭＯＳトランジスタ２１２に出力する駆動信号のデューティ比が減少するように変更する。このため第１ＭＯＳトランジスタ２１２の所在する支路の電流が減少する。ＬＥＤバックライト駆動回路全体に入力する電流と第１ＭＯＳトランジスタ２１２の所在する支路を流れる電流は正比例を形成することから、ＬＥＤライト駆動回路全体に入力する電流が減少する。また、入力する直流電圧Ｖｉｎは変わらず、ＬＥＤバックライト駆動回路全体に入力するパワーが減少する。ここから昇圧回路２１０の出力するパワーが低下する。
【００４５】
図５は、この発明の実施例における信号増幅回路の構造を示した説明図である。
【００４６】
図５に開示するように、実際の運用においてはＯＲゲート回路２４２の駆動能力が不足している可能性があるので、ＯＲゲート回路２４２の駆動能力を増強する必要がある。よって、短絡保護回路２４０は、信号増幅回路２４４をさらに含み、信号増幅回路２４４によってＯＲゲート回路２４２の出力するレベル信号を増幅し、増幅したレベル信号はスイッチ回路２４３に出力する。
【００４７】
実施例における信号増幅回路２４４は、例えばトーテムポール回路であってもよく、第１半導体トランジスタ２４４１と第２半導体トランジスタ２４４２とを含んでなる。第１半導体トランジスタ２４４１は、エミッター電極が第２半導体トランジスタ２４４２のエミッター電極に接続し、かつ第２半導体トランジスタ２４４２のエミッター電極とともにスイッチ回路２４３の第３ＭＯＳトランジスタ２４３４のゲートに接続する。また、第１半導体トランジスタ２４４１は、ベース電極が第２半導体トランジスタ２４４２のエミッター電極に接続し、かつ第２半導体トランジスタ２４４２のエミッター電極とともにスＯＲゲート回路２４２の出力端に接続する。また、第１半導体トランジスタ２４４１は、コレクタが第３リファレンス電圧Ｖｒｅｆ３（例えば５Ｖ）を受けて、第２半導体トランジスタ２４４２はコレクタがグラウンドに電気的に接続する。
【００４８】
以上をまとめると、この発明によるＬＥＤバックライト、及び液晶表示装置は、複数のＬＥＤストリップの内の一つの抵抗器に短絡が発生した場合、昇圧回路のパワーを下げて駆動回路の回路素子の焼損を防ぎ、駆動回路の安全性と信頼性を高めることができる。
【００４９】
以上は、この発明の好ましい実施の形態であって、この発明の特徴を説明するものであるが、但し、特許請求の範囲に限定されるこの発明の精神と範囲内においては、その形式と細部における各種の変更が可能である。この点については当業者の理解するところである。
【符号の説明】
【００５０】
１１０   バックライトの駆動集積回路
１２０   昇圧回路
１３０   ＬＥＤストリップ
２００   バックライトの駆動集積回路  
２１０   昇圧回路  
２１１   インダクタ
２１２   第１ＭＯＳトランジスタ
２１３   整流ダイオード
２２０   ＬＥＤストリップ
２２１   第１抵抗器
２３０   過電流保護回路
２４０   短絡保護回路
２４１   コンパレータ
２４２   ＯＲゲート回路
２４３   スイッチ回路
２４３１ 第２抵抗器
２４３２ 第３抵抗器
２４３３ 第２ＭＯＳトランジスタ
２４３４ 第３ＭＯＳトランジスタ
２４４   信号増幅回路
２４４１ 第１半導体トランジスタ
２４４２ 第２半導体トランジスタ
２４５   検知回路
２５０   第４抵抗器
Ｒ１     抵抗器
Ｒ２     抵抗器
Ｖｉｎ   直流電圧
Ｖｒｅｆ１     第１リファレンス電圧
Ｖｒｅｆ３     第３リファレンス電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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