(57)【要約】【課題】発光ダイオードの開放不良（オープン不良）時に、簡単な構成により直列接続された発光ダイオードの一例全てが不点灯となることを回避する。【解決手段】直列に接続されている複数の発光ダイオードの各々に対して、補償素子６３を各個に並列に接続し、正極側及び負極側の各々の端子８１，８２付近に所定の融点を持つ導電物８３，８４を設ける。発光ダイオードに開放不良が発生した場合、該当発光ダイオードに並列に接続されている補償素子６３に設けられた導電物８３，８４に抵抗素子８６で発熱した熱が伝達する。導電物８３，８４が所定の温度に達すると溶融し、両端子８１，８２間が導電物８３，８４で溶着される。それにより導電物８３，８４を通じて端子８１，８２間に電流が流れ、短絡する。しかして、オープン不良となった発光ダイオードを回避してその他の直列接続された発光ダイオードの点灯が継続される。【選択図】図１０
2007329275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光ダイオードが直列に接続されている発光ダイオード点灯回路において、
前記複数の発光ダイオードの各々に対して各個に並列に接続され、正極側及び負極側の各々の端子付近に所定の融点を持つ導電物が設けられた補償素子を有し、
前記発光ダイオードに開放不良が発生した場合、該当発光ダイオードに並列に接続されている補償素子に設けられた前記導電物で両端子間が溶着される
ことを特徴とする発光ダイオード点灯回路。
【請求項２】
前記補償素子に設けられた導電物の融点は、前記補償素子を発光ダイオード点灯回路基板に固定する半田の融点より低い
ことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード点灯回路。
【請求項３】
前記補償素子は、抵抗素子と、
該抵抗素子の両端に設けられた２つの端子と、
該２つの端子間に設けられた絶縁体を有し、
前記導電物は、前記２つの端子と前記絶縁体との接続部分もしくはその周辺に設けられ、前記抵抗素子の熱が前記絶縁物を介して伝達され、所定の温度に達すると溶融する
ことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード点灯回路。
【請求項４】
前記補償素子は、両端に端子が形成され、該両端子に前記導電物が設けられた抵抗素子と、
両端に端子が形成され、該両端子に前記導電物が設けられた低抵抗導電体を有し、
前記抵抗素子と前記低抵抗導電体は、前記導電物からなる支柱によって所定間隔に支持され、前記抵抗素子の熱が前記支柱を介して前記低抵抗導電体に設けられた各導電物に伝達し、
前記支柱が所定の温度に達した場合、前記支柱が溶融するとともに、前記抵抗素子に設けられた各導電物、並びに前記低抵抗導電体に設けられた各導電物が溶融し、前記抵抗素子及び前記低抵抗導電体の対応する各端子が各導電体で溶着される
ことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード点灯回路。
【請求項５】
前記補償素子は、両端に端子が形成され、一方の端子に第１補助端子、他方の端子に第２補助端子が設けられた抵抗素子と、
両端に端子が形成され、一方の端子に第３補助端子、他方の端子に第４補助端子が設けられた低抵抗導電体を有し、
前記抵抗素子の第２補助端子と前記低抵抗導電体の第４補助端子間が前記導電物からなる支柱で支持されるとともに、前記抵抗素子の第１補助端子と前記低抵抗導電体の第３補助端子間は所定間隔に保持されており、
前記支柱が所定の温度に達した場合、前記支柱が溶融し、前記抵抗素子の第１補助端子と前記低抵抗導電体の第３補助端子が接触するとともに、前記抵抗素子の第２補助端子と前記低抵抗導電体の第３補助端子間が前記導電体で溶着される
ことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード」点灯回路。
【請求項６】
前記補償素子は、一端に斜面部が形成され他端に第１端子が設けられた第１抵抗素子と、
一端に斜面部が形成され他端に第２端子が設けられた第２抵抗素子を有し、
前記第１抵抗素子と前記第２抵抗素子は各斜面部が対向するように配置されるとともに、前記各斜面部の上部に各々前記導電物が設けられており、
各導電物が所定の温度に達した場合、各導電物が溶融し、前記斜面部表面を滑落して前記第１抵抗素子の第１端子と前記第２抵抗素子の前記第２端子を溶着する
ことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード点灯回路。
【請求項７】
前記補償素子は、抵抗素子と、
該抵抗素子の両端に設けられた第１及び第２の端子と、
前記第１の端子、前記抵抗素子及び前記第２の端子の一部と、一定の隙間を持って覆うように設けられた案内部を有し、
前記第１の端子の前記案内部付近に前記導電物が設けられており、
前記導電物が所定の温度に達した場合、各導電物が溶融し、前記溶融した導電物が前記第１の端子と前記案内部との隙間に流れ込み、毛管現象により前記隙間を移動して前記第２の端子まで到達し、前記第１の端子と前記第２の端子を溶着する
ことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード点灯回路。
【請求項８】
前記補償素子は、外筐と、
両端に端子が形成された抵抗素子と、
両端に端子が形成された低抵抗導電体と、
前記低抵抗導電体を前記抵抗素子に支持する導電物から形成された支柱と、
前記抵抗素子に前記低抵抗導電体を押し付ける弾性部材を有し、
前記支柱が所定の温度に達した場合、前記支柱が溶融し、前記弾性部材の弾性力により前記抵抗素子と前記低抵抗導電体が接触し、前記抵抗素子の各端子とそれに対応する前記低抵抗導電体の各端子間が導通する
ことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード点灯回路。
【請求項９】
前記弾性部材は、前記外筐と前記低抵抗導電体の間に設けられ、前記支柱が溶融する前は圧縮された状態である
ことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード点灯回路。
【請求項１０】
前記弾性部材は、前記抵抗素子及び前記低抵抗導電体を挟み込んで押し付けるクリップ状の弾性部材である
ことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード点灯回路。
【請求項１１】
複数の発光ダイオードが直列に接続されている発光ダイオード点灯回路において、
前記複数の発光ダイオードの各々に対して各個に並列に接続された補償素子を有し、
前記補償素子は、抵抗素子と、該抵抗素子の両端に設けられた２つの端子と、該２つの端子間に設けられた絶縁体と、該絶縁体の表面において前記２つの端子間に設けられた導電ペーストから構成され、
前記発光ダイオードに開放不良が発生した場合、前記抵抗素子の熱が前記絶縁物を介して前記導電ペーストに伝達され、前記導電ペーストが所定の温度に達すると両端子間が導通する
ことを特徴とする発光ダイオード点灯回路。
【請求項１２】
複数の発光ダイオードが直列に接続されている発光ダイオード点灯回路を備える照明装置において、
前記複数の発光ダイオードの各々に対して各個に並列接続され、正極側及び負極側の各々の端子付近に所定の融点を持つ導電物が設けられた補償素子を有し、
前記発光ダイオードに開放不良が発生した場合、該当発光ダイオードに並列に接続されている補償素子に設けられた前記導電物で両端子間が溶着される
ことを特徴とする照明装置。
【請求項１３】
複数の発光ダイオードが直列に接続されている発光ダイオード点灯回路を備える照明装置において、
前記複数の発光ダイオードの各々に対して各個に並列に接続された補償素子を有し、
前記補償素子は、抵抗素子と、該抵抗素子の両端に設けられた２つの端子と、該２つの端子間に設けられた絶縁体と、該絶縁体の表面において前記２つの端子間に設けられた導電ペーストから構成され、
前記発光ダイオードに開放不良が発生した場合、前記絶縁物を介して前記抵抗素子から伝達した熱により前記導電ペーストが所定の温度に達し、両端子間が導通する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項１４】
複数の発光ダイオードが直列に接続されている発光ダイオード点灯回路を備えたバックライト装置により照明される液晶表示装置において、
前記複数の発光ダイオードの各々に対して各個に並列接続され、正極側及び負極側の各々の端子付近に所定の融点を持つ導電物が設けられた補償素子を有し、
前記発光ダイオードに開放不良が発生した場合、該当発光ダイオードに並列に接続されている補償素子に設けられた前記導電物で両端子間が溶着される
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１５】
複数の発光ダイオードが直列に接続されている発光ダイオード点灯回路を備えたバックライト装置により照明される液晶表示装置において、
前記複数の発光ダイオードの各々に対して各個に並列に接続された補償素子を有し、
前記補償素子は、抵抗素子と、該抵抗素子の両端に設けられた２つの端子と、該２つの端子間に設けられた絶縁体と、該絶縁体の表面において前記２つの端子間に設けられた導電ペーストから構成され、
前記発光ダイオードに開放不良が発生した場合、前記絶縁物を介して前記抵抗素子から伝達した熱により前記導電ペーストが所定の温度に達し、両端子間が導通する
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】
本発明は、開放不良（オープン不良）時の保護機能を備えた発光ダイオード点灯回路、照明装置及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置において、色域拡大及び消費電力低減、環境物質の削減を目指したバックライト光源として、冷陰極管（ＣＣＦＬ；Cold Cathode Fluorescent Lamp）に替えて発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を用いたものが多くなってきている。冷陰極管は必要照射面積（照射対象の面積）が大きくなってもそれに応じてある程度管を長く作製することにより大型液晶表示装置のバックライトとしても使用することができる。その際、冷陰極管への電力供給は、冷陰極管両端からすればよい。一方、発光ダイオードは、例えば１ｍｍ角程度の半導体チップからの発光によるため、広い面積を照射するためにはその面積に応じた数を用いる必要がある。したがって、電力供給には発光ダイオードを数個直列につなげて使用する。
【０００３】
液晶表示装置のバックライト装置に用いられる発光ダイオードは、例えば寿命を迎えるなどして故障が発生すると不点灯になる。個々の素子の壊れ方には（１）断線してしまう開放（オープン）モードによる不良と、（２）短絡してしまう短絡（ショート）モードによる不良と、そのいずれでもなく、（３）光量の低下を伴うモードの３種類に大きく分類される。
【０００４】
これらの不良に対しては、種々の対策が試みられている。例えば、開放モードによる不良の対策として、少なくとも発光層にＧａを有する窒化物半導体を用いた発光素子と、発光素子と並列接続され発光素子を電気的に保護するための半導体保護素子とを有する発光ダイオードであり、特に、発光素子と並列接続された半導体保護素子は、順方向及び逆方向とも発光素子の順方向電圧以上の電圧において導通する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３３５０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、これらの故障を検出するためには、１つ１つの発光ダイオード素子を独立した駆動回路で駆動する方法を採用するとともに、個々の素子の動作状態を常にフィードバックするシステムを構築しなければならなかった。しかし、費用（コスト）がかさみ実際の機器にあっては実現が困難であった。
【０００７】
発光ダイオードを液晶表示装置のバックライト（照明）として使用する場合、個々の発光ダイオードの電力が大きく、かつ個数が比較的少ない。そのため、不良等によりバックライト装置に不点灯箇所が生じると、ムラなどが発生し、画質が劣化する。
【０００８】
また、照明用途の発光ダイオード駆動装置においては、大電力駆動用のマトリクス駆動ＬＳＩ（Large Scale Integration）等は作成されておらず、現実的にはコスト面で不利であるため、直列駆動接続方式が用いられている。しかし、直列接続方式は、個々の発光ダイオードの不良が発生し、その不良が断線である場合、一列全てが不点灯となり著しい色ムラを生じてしまう等の問題がある。またこの発光ダイオードの保護をサイリスタ等で行う場合、回路の大規模化（配置スペースの拡大）及び高コスト化という問題が発生する。
【０００９】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、発光ダイオードの開放不良（オープン不良）時に、直列接続された発光ダイオードの一列全てが不点灯となってしまうことを簡単な構成により回避することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の発光ダイオード点灯回路の一側面は、直列に接続された複数の発光ダイオードの各々に対して各個に並列に接続され、正極側及び負極側の各々の端子付近に所定の融点を持つ導電物が設けられた補償素子を有し、発光ダイオードに開放不良が発生した場合、該当発光ダイオードに並列に接続されている補償素子に設けられた導電物で両端子間が溶着されることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、発光ダイオードの開放不良時にその発光ダイオードに印加される電位差で補償素子の端子間を導電物で溶着して短絡させることにより、直列接続された発光ダイオードの不点灯を回避できる。
【００１２】
本発明の発光ダイオード点灯回路の他の側面は、直列に接続された複数の発光ダイオードの各々に対して各個に並列に接続された補償素子を有し、補償素子は、抵抗素子と、該抵抗素子の両端に設けられた２つの端子と、該２つの端子間に設けられた絶縁体と、該絶縁体の表面において２つの端子間に設けられた導電ペーストから構成され、発光ダイオードに開放不良が発生した場合、抵抗素子の熱が絶縁物を介して導電ペーストに伝達され、導電ペーストが所定の温度に達すると両端子間が導通することを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、発光ダイオードの開放不良時にその発光ダイオードに印加される電位差で補償素子の端子間を導電ペーストを介して短絡させることにより、直列接続された発光ダイオードの不点灯を回避できる。
【００１４】
本発明の照明装置の一側面は、複数の発光ダイオードが直列に接続されている発光ダイオード点灯回路を備える照明装置において、複数の発光ダイオードの各々に対して各個に並列接続され、正極側及び負極側の各々の端子付近に所定の融点を持つ導電物が設けられた補償素子を有し、発光ダイオードに開放不良が発生した場合、該当発光ダイオードに並列に接続されている補償素子に設けられた導電物で両端子間が溶着されることを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、発光ダイオードの開放不良時にその発光ダイオードに印加される電位差で補償素子の端子間を導電物で溶着して短絡させることにより、直列接続された発光ダイオードの不点灯を回避できる。
【００１６】
本発明の照明装置の他の側面は、複数の発光ダイオードが直列に接続されている発光ダイオード点灯回路を備える照明装置において、複数の発光ダイオードの各々に対して各個に並列に接続された補償素子を有し、補償素子は、抵抗素子と、該抵抗素子の両端に設けられた２つの端子と、該２つの端子間に設けられた絶縁体と、該絶縁体の表面において２つの端子間に設けられた導電ペーストから構成され、発光ダイオードに開放不良が発生した場合、絶縁物を介して抵抗素子から伝達した熱により導電ペーストが所定の温度に達し、両端子間が導通することを特徴とする。
【００１７】
上記構成によれば、発光ダイオードの開放不良時にその発光ダイオードに印加される電位差で補償素子の端子間を導電ペーストを介して短絡させることにより、直列接続された発光ダイオードの不点灯を回避できる。
【００１８】
本発明の液晶表示装置の一側面は、複数の発光ダイオードが直列に接続されている発光ダイオード点灯回路を備えたバックライト装置により照明される液晶表示装置において、複数の発光ダイオードの各々に対して各個に並列接続され、正極側及び負極側の各々の端子付近に所定の融点を持つ導電物が設けられた補償素子を有し、発光ダイオードに開放不良が発生した場合、該当発光ダイオードに並列に接続されている補償素子に設けられた導電物で両端子間が溶着されることを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、発光ダイオードの開放不良時にその発光ダイオードに印加される電位差で補償素子の端子間を導電物で短絡させることにより、直列接続された発光ダイオードの不点灯を回避できる。
【００２０】
本発明の液晶表示装置の他の側面は、複数の発光ダイオードが直列に接続されている発光ダイオード点灯回路を備えたバックライト装置により照明される液晶表示装置において、複数の発光ダイオードの各々に対して各個に並列に接続された補償素子を有し、補償素子は、抵抗素子と、該抵抗素子の両端に設けられた２つの端子と、該２つの端子間に設けられた絶縁体と、該絶縁体の表面において前記２つの端子間に設けられた導電ペーストから構成され、発光ダイオードに開放不良が発生した場合、絶縁物を介して抵抗素子から伝達した熱により導電ペーストが所定の温度に達し、両端子間が導通することを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、発光ダイオードの開放不良時にその発光ダイオードに印加される電位差で補償素子の端子間を導電ペーストを介して短絡させることにより、直列接続された発光ダイオードの不点灯を回避できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の発光ダイオード点灯回路によれば、低融点導電物あるいは導電ペーストを設けるという簡単な構成により、直列接続された発光ダイオードの一列全てが不点灯となる事態を避けることができるので、常に発光ダイオードの点灯状態を安定させることができるという効果がある。
また、上記発光ダイオード点灯回路からなる照明装置を液晶表示装置のバックライト装置に適用した場合、液晶表示パネルに対して安定した照明を供給することができるという効果がある。
さらに、上記バックライト装置を用いた液晶表示装置によれば、液晶表示パネルに対して安定した照明が供給されるので、画質が安定するという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２４】
まず、本発明の第１実施形態の例を、図１〜図１２を参照しながら説明する。図１は、本発明による発光ダイオード点灯回路から構成される照明装置が適用されたバックライト装置を有する液晶表示装置の概略分解構成を示す図である。
【００２５】
本発明による液晶表示装置は、例えば図１に示すような構成の透過型のカラー液晶表示装置に適用することができる。この透過型カラー液晶表示装置は、透過型のカラー液晶表示パネル（ＬＣＤパネル）１０と、このカラー液晶表示パネル１０の背面側に設けられたバックライト装置２０とからなる。また、図示しないが、この透過型カラー液晶表示装置は、地上波や衛星波を受信するアナログチューナー、デジタルチューナーといった受信部、この受信部で受信した映像信号、音声信号をそれぞれ処理する映像信号処理部、音声信号処理部、音声信号処理部で処理された音声信号を出力するスピーカといった音声信号出力部などを備えていてもよい。
【００２６】
透過型のカラー液晶表示パネル１０は、ガラス等で構成された２枚の透明な基板（ＴＦＴ基板１１、対向電極基板１２）を互いに対向配列させ、その間隙に、例えば、ツイステッドネマチック（ＴＮ）液晶を封入した液晶層１３を設けた構成となっている。ＴＦＴ基板１１には、マトリックス状に配列された信号線１４と、走査線１５と、この信号線１４、走査線１５の交点に配列されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ１６と、画素電極１７とが形成されている。薄膜トランジスタ１６は、走査線１５により、順次選択されると共に、信号線１４から供給される映像信号を、対応する画素電極１７に書き込む。一方、対向電極基板１２の内表面には、対向電極１８及びカラーフィルタ１９が形成されている。
【００２７】
透過型カラー液晶表示装置は、このような構成の透過型のカラー液晶表示パネル（ＬＣＤパネル）１０を２枚の偏光板３１，３２で挟み、背面側からバックライト装置２０からの白色光を照射した状態で、アクティブマトリックス方式で駆動することによって、所望のフルカラー映像を表示させることができる。
【００２８】
図１に示すように、バックライト装置２０は、透過型のカラー液晶表示パネル１０の背面に配設された光拡散板２２と、複数の発光素子（発光ダイオード）により照射する方式を採用している光源２１から構成される。光拡散板２２は、バックライト筐体から出射された光を内部拡散させることで、面発光における輝度の均一化を行うものである。画質を向上させるため、光拡散板２２の上に、拡散シート、プリズムシート、偏光変換シートといった光学機能シート群を重ねて配置する構成としてもよい。
【００２９】
次に、このバックライト装置２０の光源２１における発光ダイオードの配置について、図２を参照して説明する。図２に示す配置は、光源基板４０上に、赤色（Ｒ）の発光ダイオード４１、緑色（Ｇ）の発光ダイオード４２、青色（Ｂ）の発光ダイオード４３をそれぞれ６個、合計で１８個を配列した例である。なお、これは一例であり、使用する発光ダイオードの定格、発光効率などにより混色性のバランスがよい配置、組み合わせ等のバリエーションを採用し得る。
【００３０】
図３は、図２のように配置されている発光ダイオード４１〜４３を、色毎に直列に接続した配線例を示したものである。
【００３１】
次に、上記バックライト装置２０の光源２１における実際の発光ダイオードの配置例を図４の表記に基づき説明する。本例の光源２１は、図４に示すように、縦２列、横６行に配置された合計１２組の光源基板（発光ダイオード列）４０から構成されている。
【００３２】
本例のバックライト装置２０は、図４に示した光源基板４０の配置に対して、図５に示すような駆動回路構成を採用している。図５において、直列接続された発光ダイオードｍ１、ｍ２にそれぞれ、直流電力の電圧変換を行うＤＣ−ＤＣコンバータ７が接続されており、それぞれに定電流が供給される構成となっている。６行のそれぞれに対応するＲＧＢの発光ダイオードのペア（組）ｇ１〜ｇ６は、各色毎にＤＣ−ＤＣコンバータ７と接続されている。また、ｇ１〜ｇ６の各々において、直列接続された発光ダイオードｍ１，ｍ２のＲＧＢの各発光ダイオードに接続されている。例えば、１行目（ｇ１）のＲ１において、赤色発光ダイオード用のＤＣ−ＤＣコンバータ７からｍ１，ｍ２の各直列接続された発光ダイオードに対し定電流が供給される。以下、Ｇ１，Ｂ１についても同様である。２行目（ｇ２）〜６行目（ｇ６）についても１行目（ｇ１）と同様であり、説明を省略する。
【００３３】
次に、各直列接続された発光ダイオードに対して定電流を流すための具体的な構成例を説明する。図６は、発光ダイオードの直列回路例を示すものである。図６において、複数の発光ダイオードが直列接続された発光ダイオード列５０のアノード側が抵抗素子（Ｒ）５を介してＤＣ−ＤＣコンバータ７の一端に接続され、また発光ダイオード列５０のカソード側が接地端子及びＤＣ−ＤＣコンバータ７の他端に接続されている。このＤＣ−ＤＣコンバータ７は、出力電圧Ｖｃｃの設定に対して抵抗素子５による電圧降下を検出して、直列接続された発光ダイオード列５０に所定の電流Ｉ１が流れるようにフィードバックループを構成している。図６に示した発光ダイオード列５０は、図５に示した６行のそれぞれにおけるＲＧＢのペアｇ１〜ｇ６の１列（ｍ１又はｍ２）に対応している。したがって本例では、同様の回路が、６行（ｇ１〜ｇ６）×３倍（ＲＧＢ）必要となる。
【００３４】
一例として、４０型程度の液晶表示装置では、バックライト装置２０の光源に発光ダイオードを約３５０個用い、上述のように各発光ダイオード列ごと、及び各色ごと直列に接続して各々に電力を供給して点灯させる。
【００３５】
次に、本発明による発光ダイオード点灯回路の保護動作を説明する。図７は、本発明による発光ダイオード点灯回路を模式的に示したものであり、Ａは正常時、Ｂは発光ダイオードのオープン（開放）時、Ｃは抵抗（補償素子）がショートしたときの状態をそれぞれ表す。この図７に示す発光ダイオード点灯回路の動作について、図８のフローチャートを参照して説明する。本発明の発光ダイオード点灯回路は、直列接続された発光ダイオードの一つにオープン（開放）モードの不良が発生すると、その素子に印加される電位差で保護素子を短絡させることにより不点灯モードを回避する。
【００３６】
図７Ａに示すように、直列接続された発光ダイオード５１〜５６に対し各個に並列に補償素子（保護素子）を接続して保護回路を構成し、また電源７１及び定電流源７２を直列接続して、その電源７１の負極を直列接続された発光ダイオード群のカソード側に、一方定電流源７２の一端を直列接続された発光ダイオード群のアノード側に接続して本発明の発光ダイオード点灯回路を構成する。なお、直列接続する発光ダイオードの個数は一例であり、また、電源７１及び定電流源７２は、バックライト装置２０の電源回路を模式的に表したものであって、この例に限るものではないことは勿論である。
【００３７】
本発明の第１実施形態に係る補償素子について、図９及び図１０を参照して説明する。図９は、本発明の第１実施形態に係る補償素子を示したものである。また、図１０は、図９に示した補償素子の断面模式図である。図９及び図１０において、第１実施形態の補償素子６３は、抵抗素子（抵抗体）８６がオーバーコートもしくは印刷される絶縁体８５と、絶縁体８５の両側に設けられ抵抗素子８６の正極側及び負極側の両端と接続する端子８１，８２、絶縁体８５と２つの端子８１，８２の各接続部分もしくはその周辺に形成される、例えば半田等、所定の温度に達すると溶融する低融点導電物（「導電性硬化材」ともいう）８３，８４から構成されている。抵抗素子８６で発生する熱は絶縁物８５を介して導電物８３，８４に伝達され、導電物８３，８４は所定の温度に達すると溶融する。なお、絶縁体８５は、例えばセラミック等、絶縁性、高い熱伝導性、耐熱性があるものが望ましい。
【００３８】
導電物８３，８４は、補償素子を発光ダイオード点灯回路基板に固定（接続）する半田の融点より低い材料を適宜選択して使用する。例えば、固定用半田の溶融温度が２００℃〜３００℃以上の場合、それより低い、例えば１２０℃、１３０℃程度の溶融温度を持つ半田を使用すればよい。あるい、補償素子の基板への接続には、基板に取り付けた例えば金属電極により挟み込むような方法、あるいは抵抗素子を取り囲むような外筐（箱）を設けるようにしてもよい。
【００３９】
図７Ａに示すように、正常な状態では、補償素子６３の低融点導電物８３，８４は互いに離れた状態であり、この時点で補償素子６３は導通しない（図９Ａ，図１０Ａ）。
【００４０】
すなわちこの補償素子６３を発光ダイオード５３に並列に設置した初期状態（図７Ａ）では、補償素子６３の両端８１，８２は発光ダイオード５３の持つ抵抗値より大きな、例えば１００倍以上の抵抗値を持って接続されている。したがって、通常使用状態では、この補償素子６３には微小電流しか流れず、電力消費も小さなものである。例えば補償素子６３の抵抗値が発光ダイオード５３の抵抗値より１００倍大きい場合、発光ダイオード５３の抵抗値が５Ωで、電流が５００ｍＡ流れている通常状態では補償素子６３の消費電力は５００（Ω）＊５（ｍＡ）＊５（ｍＡ）＝０．０１２５（Ｗ）と小さい。したがって、通常状態では補償素子６３は発熱せず、消費電力に大きな影響を与えない。補償素子６３を例に説明したが、他の補償素子についても同様である。
【００４１】
発光ダイオード５３が不良によりオープン（開放）となった場合（ステップＳ１）には、発光ダイオード５３が通常低電流で駆動されているためこの補償素子６３に５００ｍＡの電流が流れることになり、抵抗素子８６にジュール熱が発生し発熱する(ステップＳ２)。そして、その熱が絶縁体８５を介して低融点伝導体８３，８４に伝達する。補償素子６３の温度が端子８１，８２付近に設けた低融点導電体８３，８４の融点より高くなると（ステップＳ３）、その低融点導電体８３，８４が溶融し、両端子８１，８２が低融点導電体８３，８４で溶着(図９Ｂ，図１０Ｂ)されて短絡し（図７Ｂ）、接続される（ステップＳ４）。そうすると、保護回路が動作（ステップＳ５）して、電流はその接続部（溶着部）を流れるようになるために発熱は停止し、発光ダイオード点灯回路はオープン不良となった発光ダイオード５３を回避して接続される（図７Ｃ）。これにより、不良になった発光ダイオードのみ不点灯になるが、その他の直列に接続された発光ダイオード５１，５２，５４〜５６は点灯し、バックライトとして使用可能な状態になる
【００４２】
以上説明した第１実施形態によれば、直列接続された複数の発光ダイオードを定電流駆動するにあたり、発光ダイオードのオープンモードの不良時にその発光ダイオードに印加される電位差で補償素子に設けた低融点導電物を溶融させて短絡させることにより不点灯モードを回避することができる。
【００４３】
また、発光ダイオードマウントの放熱基板（光源基板）に構成しているので、発光ダイオードの温度上昇という問題の回避が可能となる。
【００４４】
このように、発光ダイオードチップに対して溶着により短絡する補償素子を設けるという簡単な構成により、直列接続された発光ダイオード列の一列全て不点灯となる事態を避けることができるので、常に発光ダイオードの点灯状態を安定させることができ、発光ダイオード回路の信頼性が向上する。
さらに、このような発光ダイオード回路から構成された照明装置を液晶表示装置のバックライト装置に適用した場合、バックライト装置の安定した点灯動作が実現するため、液晶表示装置の画質を安定させることができる。
【００４５】
次に、本発明の第２実施形態に係る補償素子について説明する。図１１は、第２実施形態に係る補償素子の説明に供する図である。図１１Ａにおいて、補償素子９０は、両端に端子９３，９４が形成され、該両端子９３，９４に導電物９７，９８，が設けられた発熱用の抵抗素子９２と、両端に端子１０１，１０２が形成され、該両端子１０１，１０２に導電物９７，９８が設けられた低抵抗導電体１００を有する。端子９３，９４は各々、光源基板に固定されるリード線９５，９６に接続されている。これらは、外筐（箱）９１に収納されている。この抵抗素子９２と低抵抗導電体１００は、導電物からなる支柱９９によって所定間隔に支持され、抵抗素子９２の熱が支柱９９を介して低抵抗導電体１００に設けられた各導電物１０３，１０４に伝達する。上記低抵抗導電体１００は抵抗０Ωのチップ抵抗素子もしくは導電板より形成する。導電物９７〜９９，１０１，１０２は、第１実施形態で使用した導電物と同じものを使用できる。
【００４６】
このような構成の補償素子９０において、発光ダイオードにオープンモード不良が発生した場合、抵抗素子９２に電流が流れて熱が発生する。そして、支柱９９が所定の温度に達すると、支柱９９が溶融するとともに、抵抗素子９２に設けられた各導電物９７，９８、並びに低抵抗導電体１００に設けられた各導電物１０１，１０２が溶融し、抵抗素子９２の端子９３，９４及び低抵抗導電体１００の対応する端子１０１，１０２が各導電体１０５，１０６で溶着される（図１１Ｂ）。その結果、端子９３と端子１０１、端子９４と端子１０２がそれぞれ導通して、端子１０１，１０２の間に配置された低抵抗導電体１００に電流が流れ、補償素子９０が短絡する。
【００４７】
本例によれば、抵抗素子９２と低抵抗導電体１００を上下に配置し、各端子を導電物１０５，１０６で溶着するようにしたので、図９，１０に示した補償素子と比較してより確実に溶着することができる。また、本例は、その他上記第１実施形態と同様の作用効果を有する。
【００４８】
次に、本発明の第３実施形態に係る補償素子について説明する。図１２は、第３実施形態に係る補償素子の説明に供する図である。本例は、図１１に示す例に対して、抵抗素子及び低抵抗導電体に各々設けられた端子同士が直接接触できるように構成したものである。
【００４９】
図１２Ａにおいて、補償素子１１０は、両端に導電部分を広げた端子９３，９４が形成され、一方の端子９３に第１補助端子１１１、他方の端子９４に第２補助端子１１２が設けられた抵抗素子９２と、両端に端子１０１、１０２が形成され、一方の端子１０１に第３補助端子１１４、他方の端子１０２に第４補助端子１１５が設けられた低抵抗導電体を有する。正常な状態において、抵抗素子９２の第２補助端子１１２と低抵抗導電体１００の第４補助端子１１５間が導電物１１３からなる支柱１１３で支持されるとともに、抵抗素子９２の第１補助端子１１１と低抵抗導電体１００の第３補助端子１１４間は所定間隔に保持されている。
【００５０】
このように構成される補償素子１１０において、発光ダイオードにオープンモード不良が発生した場合、抵抗素子９２に電流が流れて熱が発生する。そして、支柱１１３が所定の温度に達すると、支柱１１３が溶融し、抵抗素子９２の第１補助端子１１１と低抵抗導電体１００の第３補助端子１１４が直接接触するとともに、抵抗素子９２の第２補助端子１１２と低抵抗導電体１００の第３補助端子１１５間が導電体１１３で溶着される（図１２Ｂ）。その結果、各補助端子を介して、端子９３と端子１０１、端子９４と端子１０２がそれぞれ導通して、端子１０１，１０２の間に配置された低抵抗導電体１００に電流が流れ、補償素子１１０が短絡する。
【００５１】
本例によれば、抵抗素子９２と低抵抗導電体１００を上下に配置し、各端子を導電物１０５，１０６で溶着するようにしたので、図１１の例と比較してより確実に溶着することができる。また、本例は、その他上記第１実施形態と同様の作用効果を有する。
【００５２】
次に、本発明の第４実施形態に係る補償素子について説明する。図１３は、第３実施形態に係る補償素子の説明に供する図である。本例は、導電物を形成する場所を改善することによって、導電物で端子間を確実に溶着できるように構成したものである。
【００５３】
図１３Ａにおいて、補償素子１２０は、一端に斜面部が形成され他端に第１端子１２１が設けられた第１抵抗素子１２３と、一端に斜面部が形成され他端に第２端子１２２が設けられた第２抵抗素子１２４を有する。第１抵抗素子１２３と第２抵抗素子１２４は各斜面部が対向するように配置するとともに、各斜面部の上部に各々導電物１２５，１２６を設ける。
【００５４】
このように構成される補償素子１２０において、発光ダイオードにオープンモード不良が発生した場合、端子１２１，１２２から電流が供給され、抵抗素子１２３，１２４に電流が流れて熱が発生する。各導電物１２５，１２６が所定の温度に達したとき、各導電物が１２５，１２６が溶融し、各々が斜面部表面を流れ落ちて（滑り落ちて）第１抵抗素子１２３の第１端子１２１と第２抵抗素子１２４の第２端子１２２を溶着する（図１３Ｂ）。その結果、導電物１２５，１２６を通じて端子１２１，１２２間に電流が流れ、補償素子１２０が短絡する。案内部１３４側もしくは案内部１３５側のいずれかの側で導通すればよい。
【００５５】
本例によれば、抵抗素子１２３，１２４に斜面を設け、溶融した導電物１２５，１２６が流れ落ちて接触しやすい構成としたので、端子１２１，１２２間を確実に溶着することができる。また、本例は、その他上記第１実施形態と同様の作用効果を有する。
【００５６】
次に、本発明の第５実施形態に係る補償素子について説明する。図１４は、第５実施形態に係る補償素子の説明に供する図であり、補償素子を上面から見た状態を表している。本例は、毛管現象を利用して端子間が確実に溶着できるように構成している。
【００５７】
図１４Ａにおいて、補償素子１３０は、抵抗素子１３３と、該抵抗素子１３１の両端に設けられた端子１３１，１３２を有する。また、端子１３１、抵抗素子１３３及び端子１３２の一部と、一定の隙間を持って覆うように設けられた案内部１３４，１３５を有する。そして、端子１３２の案内部１３４，１３５付近、かつ端子１３２の上面１３２ａに導電物１３６，１３７をそれぞれ設けている。
【００５８】
このように構成される補償素子１３０において、発光ダイオードにオープンモード不良が発生した場合、端子１３１，１３２から電流が供給され、抵抗素子１３３に電流が流れて熱が発生する。端子１３２上に形成された導電物１３６，１３７が所定の温度に達したとき、各導電物１３６，１３７が溶融し、溶融した導電物１３６，１３７が端子１３２と案内部１３４，１３５との隙間に流れ込み、毛管現象により隙間を移動して抵抗素子１３３を越えて端子１３１まで到達する。それによって、端子１３１と端子１３２が溶着される（図１４Ｂ）。その結果、導電物１３６，１３７を通じて端子１３１，１３２間に電流が流れ、補償素子１３０が短絡する。
【００５９】
本例によれば、補償素子１３０を構成する抵抗素子１３３、端子１３１，１３２と所定の隙間を持つ案内部１３４，１３５を形成し、その隙間に溶融した導電物１３６，１３７が流れ込むようにしたことにより、毛管現象によって端子１３２から端子１３１へ導電物１３６，１３７が流れるようになるため、端子１３１，１３２間を確実に溶着することができる。また、本例は、その他上記第１実施形態と同様の作用効果を有する。
【００６０】
次に、本発明の第６実施形態に係る補償素子について説明する。図１５は、第６実施形態に係る補償素子の説明に供する図であり、補償素子を上面から見た状態を表している。本例は、ペースト状の導体（導体ペースト）を利用して簡単に端子間が溶着できるように構成したものである。
【００６１】
図１５Ａにおいて、補償素子１４０は、抵抗素子８６（図示略）と、該抵抗素子８６の両側に設けられた２つの端子９３，９４と、該２つの端子９３，９４間に設けられた絶縁体８５（図示略）と、該絶縁体８５の表面において２つの端子９３，９４間に設けられた導電ペースト１４１から構成される。本例の補償素子１４０は、図９及び図１０に示す補償素子９０の導電物８３，８４に替えて導体ペーストを塗布もしくは印刷したような構成である。この状態において、導体ペースト１４１には電流は流れない。
【００６２】
導体ペースト１４１については、様々な種類が市販されており、動作温度等の条件を考慮して適宜選択し得る。一例としては、導電物質のフェラーとバインダーと呼ばれる物質が混在する導体ペーストは、所定の温度になると、バインダーが凝縮してフェラー同士が接触することにより導通する。
【００６３】
このように構成される補償素子１４０において、発光ダイオードにオープンモード不良が発生した場合、端子９３，９４から電流が供給され、抵抗素子８６に電流が流れて発熱する。その熱は、絶縁体８５を介して導体ペースト１４１に伝導する。そして、導体ペースト１４１が所定の温度に達したとき、導体ペースト１４１が導通する（図１５Ｂ）。その結果、導体ペースト１４１を通じて端子９３，９４間に電流が流れ、補償素子１４０が短絡する。
【００６４】
本例によれば、低融点導電体に替えて導電ペースト１４１を利用することにより、簡単な構成で端子９３，９４間を溶着することができる。また、本例は、その他上記第１実施形態と同様の作用効果を有する。
【００６５】
次に、本発明の第７実施形態に係る補償素子について説明する。図１６は、第７実施形態に係る補償素子の説明に供する図である。本例は、弾性部材を用いて抵抗素子と低抵抗導電体を積極的に押し付けることで、端子間が確実に溶着できるように構成したものである。
【００６６】
図１６Ａにおいて、補償素子１５０は、両端に端子９３，９４が形成された抵抗素子９２と、両端に端子１０１，１０２が形成された低抵抗導電体１００と、弾性部材１５１を有する。抵抗素子９２は、低融点導電物からなる支柱９９で低抵抗導電体１００を支持している。また、外筐９１と低抵抗導電対１００との間に設けられた弾性部材１５１は、溶融前は圧縮した状態で収納され、支柱が溶融すると低抵抗導電体１００を抵抗素子９２に押し付ける機能を持っている。本例では、圧縮コイルばねを使用している。
【００６７】
このように構成される補償素子１５０において、発光ダイオードにオープンモード不良が発生した場合、端子９３，９４から電流が供給され、抵抗素子９２に電流が流れて発熱する。支柱９９が所定の温度に達したとき、支柱９９が溶融する。しかして、圧縮されていた弾性部材１５１が伸び、その弾性力によって低抵抗導電体１００が抵抗素子９２に押し付けられる。そして、抵抗素子９２と低抵抗導電体１００が接触し（図１６Ｂ）、抵抗素子９２の各端子９３，９４とそれに対応する低抵抗導電体１００の各端子１０２，１０３間が導通する。その結果、低抵抗導電体１００を通じて端子１０１，１０２間に電流が流れ、補償素子１４０が短絡する。
【００６８】
本例によれば、弾性部材１５１の弾性力を利用して低抵抗導電体１００を抵抗素子９２に積極的に押し付けることにより、端子間を確実に溶着することができる。また、本例は、その他上記第１実施形態と同様の作用効果を有する。
【００６９】
次に、本発明の第８実施形態に係る補償素子について説明する。図１７は、第８実施形態に係る補償素子の説明に供する図である。本例の補償素子１６０は、図１６に示した圧縮コイルばね１５１に替えて、皿ばね１６１を使用して構成したものである。本例は、図１６を用いて説明した第７実施形態と同様の作用効果を奏する。なお、皿ばね以外にも、板ばね等、溶融前に圧縮させて溶着後に伸張するものであればよく、種々の弾性部材を適用可能である。
【００７０】
次に、本発明の第９実施形態に係る補償素子について説明する。図１８は、第９実施形態に係る補償素子の説明に供する図である。本例の補償素子１７０は、図１６に示した圧縮コイルばね１５１に替えて、クリップ状ばね１７１を使用して構成したものである。
【００７１】
図１９は、クリップ状ばねの構成を示したものであり、Ａが支柱の溶融前におけるクリップ状ばねの状態、Ｂは端子間の溶着後におけるクリップ状ばねの状態を表す。クリップ状ばね１７１は、側面コの字状の形状であり、上側の当接部１７２が低抵抗導電体１００の上面と、下側の当接部１７３が抵抗素子９２の下面と接触して両部材を挟み込んでいる。本例のクリップ状ばね１７１は、抵抗素子９２及び低抵抗導電体１００を挟み込んで、支柱９９が溶融する前は伸張した状態であり、各端子間が溶着した後は圧縮した状態となる。本例は、図１６を用いて説明した第７実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００７２】
なお、上述した各実施形態は、直列接続した発光ダイオード複数個に対して、保護素子１個を並列接続してもよい。発光ダイオード１個毎に対してではなく、発光ダイオードの混色の問題がないレベルで複数個に対して直列に補償素子を構成することでも対応が可能である。このようにすることにより、一つの発光ダイオード点灯回路に必要となる補償素子の数を削減することができる。
【００７３】
また、本発明の照明装置として液晶表示装置のバックライト装置に適用した例について説明したが、本発明の照明装置はこれに限らず、表示装置としても利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】液晶表示装置の概略分解構成を示す図である。
【図２】バックライト装置における発光ダイオードの配列例を示す図である。
【図３】バックライト装置における発光ダイオードの配線例を示す図である。
【図４】バックライト装置における光源基板の配置例を示す図である。
【図５】バックライト装置の駆動回路の構成例を示す図である。
【図６】バックライト装置における発光ダイオードの直列回路例を示す図である。
【図７】本発明の発光ダイオード点灯回路の説明に供する図である。
【図８】本発明の発光ダイオード点灯回路による保護動作のフローチャートである。
【図９】本発明の第１実施形態に係る補償素子の説明に供する図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る補償素子の断面模式図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る補償素子の説明に供する図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る補償素子の説明に供する図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る補償素子の説明に供する図である。
【図１４】本発明の第５実施形態に係る補償素子の説明に供する図である。
【図１５】本発明の第６実施形態に係る補償素子の説明に供する図である。
【図１６】本発明の第７実施形態に係る補償素子の説明に供する図である。
【図１７】本発明の第８実施形態に係る補償素子の説明に供する図である。
【図１８】本発明の第９実施形態に係る補償素子の説明に供する図である。
【図１９】クリップ状ばねの説明図である。
【符号の説明】
【００７５】
５…抵抗素子、７…ＤＣ−ＤＣ変換器、１０…ＬＣＤパネル、２０…バックライト装置、２１…光源、４０…光源基板、４１…発光ダイオード（Ｒ）、４２…発光ダイオード（Ｇ）、４３…発光ダイオード（Ｂ）、５０…発光ダイオード列、５１〜５６…発光ダイオード、６１〜６６…発光ダイオード、７１…電源、７２…定電流源、８１，８２…端子、８３，８４…低融点導電物、８５…絶縁体、８６…抵抗素子
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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