(57)【要約】   【課題】  ＬＥＤストリップの電圧降下の大きさに基づいて出力する電圧を調整し、発光ダイオードに適合した駆動電圧を提供するＬＥＤバックライト駆動回路及び液晶表示装置を提供する。    【解決手段】  ＬＥＤバックライト駆動回路がＬＥＤストリップと、昇圧回路と、フォロア回路と、基準電圧モジュールとを含み、該昇圧回路が入力電圧を必要とする出力電圧に転換して該ＬＥＤストリップに提供し、該フォロア回路が該ＬＥＤストリップのマイナス端に接続し、該ＬＥＤストリップのマイナス端の電圧を検知するとともに、該ＬＥＤストリップのマイナス端の電圧に基づいてフォロア電圧を生成して該基準電圧モジュールにカップリングし、該基準電圧モジュールがリファレンス電圧に接続するとともに、該基準電圧モジュールと該フォロア回路とが接続し、該基準電圧モジュールが該フォロア回路の生成する該フォロア電圧に基づいて出力電圧を調整する。【選択図】 図２
2016529658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤストリップと、昇圧回路と、フォロア回路と、基準電圧モジュールとを含んでなり、
該昇圧回路が入力電圧を必要とする出力電圧に転換して該ＬＥＤストリップに提供し、
該フォロア回路が該ＬＥＤストリップのマイナス端に接続し、該ＬＥＤストリップのマイナス端の電圧を検知するとともに、該ＬＥＤストリップのマイナス端の電圧に基づいてフォロア電圧を生成して該基準電圧モジュールにカップリングし、
該基準電圧モジュールがリファレンス電圧に接続するとともに、該基準電圧モジュールと該フォロア回路とが接続し、該基準電圧モジュールが該フォロア回路の生成する該フォロア電圧に基づいて出力電圧を調整することを特徴とするＬＥＤバックライト駆動回路。
【請求項２】
前記ＬＥＤストリップのマイナス端の電圧が、仕様値より低いことを該フォロア回路が検知した場合、該フォロア回路が第１フォロア電圧を生成して該基準電圧モジュールにカップリングし、該基準電圧モジュールが該第１フォロア電圧に基づいて出力電圧を増大させ、
該ＬＥＤストリップのマイナス端の電圧が仕様値より大きいことを該フォロア回路が検知した場合、該フォロア回路が第２フォロア電圧を生成して該基準電圧モジュールにカップリングし、該基準電圧モジュールが該第２フォロア電圧に基づいて出力電圧を減少させることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤバックライトモジュールの駆動回路。
【請求項３】
前記フォロア回路が比較回路と電圧制御回路とを含んでなり、該比較回路が該ＬＥＤストリップのマイナス端を検知して制御信号を生成し、かつ該電圧制御回路が該制御信号に基づいてフォロア電圧を生成して該基準電圧モジュールにカップリングすることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤバックライト駆動回路。
【請求項４】
前記比較回路が第１コンパレータと第２コンパレータとを含み、
該第１コンパレータの反転入力端に第１基準電圧が入力し、該第２コンパレータの非反転入力端に第２基準電圧が入力し、かつ該第１コンパレータの非反転入力端と該第２コンパレータの反転入力端とが接続して、さらに該ＬＥＤストリップのマイナス端に接続し、
該第１コンパレータと該第２コンパレータの出力端に生成される信号によって該電圧制御回路を制御してフォロア電圧を生成し、該基準電圧モジュールにカップリングするとともに、該第１基準電圧が該第２基準電圧より大きいことを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤバックライト駆動回路。
【請求項５】
前記電圧制御回路が第１電界効果トランジスタと第２電界効果トランジスタとを含み、
該第１電界効果トランジスタのゲートと該第２電界効果トランジスタのゲートとがそれぞれ該比較回路に接続し、該比較回路の生成する制御信号に基づいて該第１電界効果トランジスタのゲートと該第２電界効果トランジスタのゲートとの開閉を選択的に制御し、
該第１電界効果トランジスタのドレインに第３基準電圧が入力し、該第２電界効果トランジスタのドレインに第４基準電圧が入力し、
該第１電界効果トランジスタと該第２電界効果トランジスタとのソースに第６抵抗と第７抵抗とがそれぞれ接続し、かつ互いに接続して該電圧制御回路の出力端を形成し、該電圧制御回路の該出力端が該基準電圧モジュールにカップリングし、
該第３基準電圧がリファレンス電圧より大きく、該リファレンス電圧が該第４基準電圧より大きいことを特徴とする請求項３に記載のＬＥＤバックライト駆動回路。                                                                                                                                                                                                                            
【請求項６】
前記電圧制御回路が第１電界効果トランジスタと第２電界効果トランジスタとを含み、
該第１電界効果トランジスタのゲートと該第１コンパレータの出力端とが接続し、かつ該第１コンパレータの出力する信号によって該第１電界効果トランジスタの開閉を選択的に制御し、
該第２電界効果トランジスタのゲートと該第２コンパレータの出力端とが接続し、かつ該第２コンパレータの出力する信号によって該第２電界効果トランジスタの開閉を選択的に制御し、
該第１電界効果トランジスタのドレインに第３基準電圧が入力し、該第２電界効果トランジスタのドレインに第４基準電圧が入力し、
該第１電界効果トランジスタと該第２電界効果トランジスタとのソースに第６抵抗と第７抵抗とがそれぞれ接続し、かつ互いに接続して該電圧制御回路の出力端を形成し、該電圧制御回路の該出力端が該基準電圧モジュールにカップリングし、
該第３基準電圧がリファレンス電圧より大きく、該リファレンス電圧が該第４基準電圧より大きいことを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤバックライト駆動回路。
【請求項７】
前記基準電圧モジュールが、直列する第４抵抗と第５抵抗とを含んでなり、該第４抵抗は一端が該昇圧回路の出力端に接続し、かつ他端が該第５抵抗に接続し、該第５抵抗は他端が接地に電気的に接続するとともに、該第４抵抗と該第５抵抗との間にリファレンス電圧が接続し、該リファレンス電圧と該第４抵抗と該第５抵抗とが協同して作動して出力電圧に対する調整を実現することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤバックライト駆動回路。
【請求項８】
前記第４抵抗及び／もしくは第５抵抗器が可変抵抗であることを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤバックライト駆動回路。
【請求項９】
前記ＬＥＤバックライト駆動回路が電圧制御モジュールをさらに含み、該電圧制御モジュールが該昇圧回路を制御することによって該昇圧回路が入力電圧を必要とする出力電圧に転換して該ＬＥＤストリップに供給して該ＬＥＤストリップの定電流駆動を実現することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤバックライト駆動回路。
【請求項１０】
ＬＥＤバックライトを含んでなる液晶表示装置であって、該ＬＥＤバックライトに用いるＬＥＤバックライト駆動回路がＬＥＤストリップと、昇圧回路と、フォロア回路と、基準電圧モジュールとを含んでなり、
該昇圧回路が入力電圧を必要とする出力電圧に転換して該ＬＥＤストリップに提供し、
該フォロア回路が該ＬＥＤストリップのマイナス端に接続し、該ＬＥＤストリップのマイナス端の電圧を検知するとともに、該ＬＥＤストリップのマイナス端の電圧に基づいてフォロア電圧を生成して該基準電圧モジュールにカップリングし、
該基準電圧モジュールがリファレンス電圧に接続するとともに、該基準電圧モジュールと該フォロア回路とが接続し、該基準電圧モジュールが該フォロア回路の生成する該フォロア電圧に基づいて出力電圧を調整することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
前記ＬＥＤストリップのマイナス端の電圧が、仕様値より低いことを該フォロア回路が検知した場合、該フォロア回路が第１フォロア電圧を生成して該基準電圧モジュールにカップリングし、該基準電圧モジュールが該第１フォロア電圧に基づいて出力電圧を増大させ、
該ＬＥＤストリップのマイナス端の電圧が仕様値より大きいことを該フォロア回路が検知した場合、該フォロア回路が第２フォロア電圧を生成して該基準電圧モジュールにカップリングし、該基準電圧モジュールが該第２フォロア電圧に基づいて出力電圧を減少させることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記フォロア回路が比較回路と電圧制御回路とを含んでなり、該比較回路が該ＬＥＤストリップのマイナス端を検知して制御信号を生成し、かつ該電圧制御回路が該制御信号に基づいてフォロア電圧を生成して該基準電圧モジュールにカップリングすることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記比較回路が第１コンパレータと第２コンパレータとを含み、
該第１コンパレータの反転入力端に第１基準電圧が入力し、該第２コンパレータの非反転入力端に第２基準電圧が入力し、かつ該第１コンパレータの非反転入力端と該第２コンパレータの反転入力端とが接続して、さらに該ＬＥＤストリップのマイナス端に接続し、
該第１コンパレータと該第２コンパレータの出力端に生成される信号によって該電圧制御回路を制御してフォロア電圧を生成し、該基準電圧モジュールにカップリングするとともに、該第１基準電圧が該第２基準電圧より大きいことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記電圧制御回路が第１電界効果トランジスタと第２電界効果トランジスタとを含み、
該第１電界効果トランジスタのゲートと該第２電界効果トランジスタのゲートとがそれぞれ該比較回路に接続し、該比較回路の生成する制御信号に基づいて該第１電界効果トランジスタのゲートと該第２電界効果トランジスタのゲートとの開閉を選択的に制御し、
該第１電界効果トランジスタのドレインに第３基準電圧が入力し、該第２電界効果トランジスタのドレインに第４基準電圧が入力し、
該第１電界効果トランジスタと該第２電界効果トランジスタとのソースに第６抵抗と第７抵抗とがそれぞれ接続し、かつ互いに接続して該電圧制御回路の出力端を形成し、該電圧制御回路の該出力端が該基準電圧モジュールにカップリングし、
該第３基準電圧がリファレンス電圧より大きく、該リファレンス電圧が該第４基準電圧より大きいことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。  
【請求項１５】
前記電圧制御回路が第１電界効果トランジスタと第２電界効果トランジスタとを含み、
該第１電界効果トランジスタのゲートと該第１コンパレータの出力端とが接続し、かつ該第１コンパレータの出力する信号によって該第１電界効果トランジスタの開閉を選択的に制御し、
該第２電界効果トランジスタのゲートと該第２コンパレータの出力端とが接続し、かつ該第２コンパレータの出力する信号によって該第２電界効果トランジスタの開閉を選択的に制御し、
該第１電界効果トランジスタのドレインに第３基準電圧が入力し、該第２電界効果トランジスタのドレインに第４基準電圧が入力し、
該第１電界効果トランジスタと該第２電界効果トランジスタとのソースに第６抵抗と第７抵抗とがそれぞれ接続し、かつ互いに接続して該電圧制御回路の出力端を形成し、該電圧制御回路の該出力端が該基準電圧モジュールにカップリングし、
該第３基準電圧がリファレンス電圧より大きく、該リファレンス電圧が該第４基準電圧より大きいことを特徴とする  請求項１３に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記基準電圧モジュールが、直列する第４抵抗と第５抵抗とを含んでなり、該第４抵抗は一端が該昇圧回路の出力端に接続し、かつ他端が該第５抵抗に接続し、該第５抵抗は他端が接地に電気的に接続するとともに、該第４抵抗と該第５抵抗との間にリファレンス電圧が接続し、該リファレンス電圧と該第４抵抗と該第５抵抗とが協同して作動して出力電圧に対する調整を実現することを特徴とする請求項１０記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
前記第４抵抗及び／もしくは第５抵抗器が可変抵抗であることを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
前記ＬＥＤバックライト駆動回路が電圧制御モジュールをさらに含み、該電圧制御モジュールが該昇圧回路を制御することによって該昇圧回路が入力電圧を必要とする出力電圧に転換して該ＬＥＤストリップに供給して該ＬＥＤストリップの定電流駆動を実現することを特徴とする請求項１０記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はＬＥＤバックライト駆動回路に関し、特に出力する電圧を調整することのできるＬＥＤバックライト駆動回路と、及び係るＬＥＤバックライト駆動モジュールを具えた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。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。液晶表示装置においてＬＥＤＬバックライトの光源と液晶パネルは相対して設け、ＬＥＤバックライトが液晶表示パネルに対して光源を提供する。ＬＥＤバックライトは、少なくとも１以上のＬＥＤストリップを含み、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。製造業者がＬＥＤバックライト光源をアセンブリーする場合、技術の差によってＬＥＤストリップの電圧が所定の仕様を越えるか、もしくは低くなることがある。
【０００３】
図１は、従来の液晶表示装置のＬＥＤバックライト光源の駆動回路の回路図である。図面に開示するように、ＬＥＤバックライト駆動回路は、昇圧回路１１０と、ＬＥＤストリップ１２０と基準電圧モジュール１３０と、電圧制御モジュール１５０とを具える。昇圧回路１１０は電圧制御モジュール１５０によって制御し、入力する電圧を必要とする電圧に転換してＬＥＤストリップ１２０に供する。駆動電圧を変化させない状況下にあって、ＬＥＤストリップ１２０の電圧が正常な範囲を超えた場合、即ちＬＥＤストリップ１２０の電圧降下が大きすぎた場合、仮に駆動電圧を調整しなければ、駆動電圧は恐らくＬＥＤストリップ１２０の電圧より低くなり、このためＬＥＤストリップ１２０が作動しなくなる。また、ＬＥＤストリップ１２０の電圧が正常な範囲より低い場合、即ち、ＬＥＤストリップ１２０の電圧降下が小さすぎた場合、仮に駆動電圧を調整しなければ、駆動電圧は恐らくＬＥＤストリップ１２０の電圧よりはるかに高くなり、このためＬＥＤストリップ１２０のマイナス端の電圧が高くなりすぎて回路の損耗が増加し、効率が落ちる。ここから明らかなように、図１に開示する駆動回路は、出力する電圧をＬＥＤストリップ１２０の電圧降下の変化に合わせて調整する機能を具えない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、ＬＥＤストリップの電圧降下の大きさに基づいて出力する電圧を調整することによって、出力する電圧がＬＥＤストリップの電圧降下の変化に伴い調整され、発光ダイオードに適合した駆動電圧を提供する  ＬＥＤバックライト駆動回路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】
【０００５】
そこで、本発明者は従来のＬＥＤバックライト駆動回路に見られる欠点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、ＬＥＤストリップと、昇圧回路と、フォロア回路と、基準電圧モジュールとを含んでなり、該フォロア回路が該ＬＥＤストリップのマイナス端に接続し、該ＬＥＤストリップのマイナス端の電圧を検知し、かつ該ＬＥＤストリップのマイナス端の電圧に基づいてフォロア電圧を生成して該基準電圧モジュールにカップリングし、該基準電圧モジュールが該フォロア回路の生成する該フォロア電圧に基づいて出力電圧を調整するＬＥＤバックライト駆動回路と、係るＬＥＤバックライト駆動回路を具えるＬＥＤバックライトを含んでなる液晶表示装置によって課題を解決でできる点に着眼し、係る知見に基づいて本発明を完成させた。
【０００６】
以下この発明について説明する。請求項１に記載するＬＥＤバックライト駆動回路はＬＥＤストリップと、昇圧回路と、フォロア回路と、基準電圧モジュールとを含んでなり、
該昇圧回路が入力電圧を必要とする出力電圧に転換して該ＬＥＤストリップに提供し、
該フォロア回路が該ＬＥＤストリップのマイナス端に接続し、該ＬＥＤストリップのマイナス端の電圧を検知するとともに、該ＬＥＤストリップのマイナス端の電圧に基づいてフォロア電圧を生成して該基準電圧モジュールにカップリングし、
該基準電圧モジュールがリファレンス電圧に接続するとともに、該基準電圧モジュールと該フォロア回路とが接続し、該基準電圧モジュールが該フォロア回路の生成する該フォロア電圧に基づいて出力電圧を調整する。
【０００７】
請求項２に記載するＬＥＤバックライト駆動回路は、請求項１におけるＬＥＤストリップのマイナス端の電圧が、仕様値より低いことを該フォロア回路が検知した場合、該フォロア回路が第１フォロア電圧を生成して該基準電圧モジュールにカップリングし、該基準電圧モジュールが該第１フォロア電圧に基づいて出力電圧を増大させ、
該ＬＥＤストリップのマイナス端の電圧が仕様値より大きいことを該フォロア回路が検知した場合、該フォロア回路が第２フォロア電圧を生成して該基準電圧モジュールにカップリングし、該基準電圧モジュールが該第２フォロア電圧に基づいて出力電圧を減少させる。
【０００８】
請求項３に記載するＬＥＤバックライトモジュールの駆動回路は、請求項２におけるフォロア回路が比較回路と電圧制御回路とを含んでなり、該比較回路が該ＬＥＤストリップのマイナス端を検知して制御信号を生成し、かつ該電圧制御回路が該制御信号に基づいてフォロア電圧を生成して該基準電圧モジュールにカップリングする。
【０００９】
請求項４に記載するＬＥＤバックライト駆動回路は、請求項３における比較回路が第１コンパレータと第２コンパレータとを含み、
該第１コンパレータの反転入力端に第１基準電圧が入力し、該第２コンパレータの非反転入力端に第２基準電圧が入力し、かつ該第１コンパレータの非反転入力端と該第２コンパレータの反転入力端とが接続して、さらに該ＬＥＤストリップのマイナス端に接続し、
該第１コンパレータと該第２コンパレータの出力端に生成される信号によって該電圧制御回路を制御してフォロア電圧を生成し、該基準電圧モジュールにカップリングするとともに、該第１基準電圧が該第２基準電圧より大きい。
【００１０】
請求項５に記載するＬＥＤバックライト駆動回路は、請求項３における電圧制御回路が第１電界効果トランジスタと第２電界効果トランジスタとを含み、
該第１電界効果トランジスタのゲートと該第２電界効果トランジスタのゲートとがそれぞれ該比較回路に接続し、該比較回路の生成する制御信号に基づいて該第１電界効果トランジスタのゲートと該第２電界効果トランジスタのゲートとの開閉を選択的に制御し、
該第１電界効果トランジスタのドレインに第３基準電圧が入力し、該第２電界効果トランジスタのドレインに第４基準電圧が入力し、
該第１電界効果トランジスタと該第２電界効果トランジスタとのソースに第６抵抗と第７抵抗とがそれぞれ接続し、かつ互いに接続して該電圧制御回路の出力端を形成し、該電圧制御回路の該出力端が該基準電圧モジュールにカップリングし、
該第３基準電圧がリファレンス電圧より大きく、該リファレンス電圧が該第４基準電圧より大きい。
【００１１】
請求項６に記載するＬＥＤバックライト駆動回路は、請求項４における電圧制御回路が第１電界効果トランジスタと第２電界効果トランジスタとを含み、
該第１電界効果トランジスタのゲートと該第１コンパレータの出力端とが接続し、かつ該第１コンパレータの出力する信号によって該第１電界効果トランジスタの開閉を選択的に制御し、
該第２電界効果トランジスタのゲートと該第２コンパレータの出力端とが接続し、かつ該第２コンパレータの出力する信号によって該第２電界効果トランジスタの開閉を選択的に制御し、
該第１電界効果トランジスタのドレインに第３基準電圧が入力し、該第２電界効果トランジスタのドレインに第４基準電圧が入力し、
該第１電界効果トランジスタと該第２電界効果トランジスタとのソースに第６抵抗と第７抵抗とがそれぞれ接続し、かつ互いに接続して該電圧制御回路の出力端を形成し、該電圧制御回路の該出力端が該基準電圧モジュールにカップリングし、
該第３基準電圧がリファレンス電圧より大きく、該リファレンス電圧が該第４基準電圧より大きい。
【００１２】
請求項７に記載するＬＥＤバックライト駆動回路は、請求項１における基準電圧モジュールが、直列する第４抵抗と第５抵抗とを含んでなり、該第４抵抗は一端が該昇圧回路の出力端に接続し、かつ他端が該第５抵抗に接続し、該第５抵抗は他端が接地に電気的に接続するとともに、該第４抵抗と該第５抵抗との間にリファレンス電圧が接続し、該リファレンス電圧と該第４抵抗と該第５抵抗とが協同して作動して出力電圧に対する調整を実現する。
【００１３】
請求項８に記載するＬＥＤバックライト駆動回路は、請求項７における第４抵抗及び／もしくは第５抵抗器が可変抵抗である。
【００１４】
請求項９に記載するＬＥＤバックライト駆動回路は、請求項１におけるＬＥＤバックライト駆動回路が電圧制御モジュールをさらに含み、電圧制御モジュールが該昇圧回路を制御することによって該昇圧回路が入力電圧を必要とする出力電圧に転換して該ＬＥＤストリップに供給して該ＬＥＤストリップの定電流駆動を実現する。
【００１５】
請求項１０に記載する液晶表示装置は、ＬＥＤバックライトを含んでなる液晶表示装置であって、該ＬＥＤバックライトに用いるＬＥＤバックライト駆動回路がＬＥＤストリップと、昇圧回路と、フォロア回路と、基準電圧モジュールとを含んでなり、
該昇圧回路が入力電圧を必要とする出力電圧に転換して該ＬＥＤストリップに提供し、
該フォロア回路が該ＬＥＤストリップのマイナス端に接続し、該ＬＥＤストリップのマイナス端の電圧を検知するとともに、該ＬＥＤストリップのマイナス端の電圧に基づいてフォロア電圧を生成して該基準電圧モジュールにカップリングし、
該基準電圧モジュールがリファレンス電圧に接続するとともに、該基準電圧モジュールと該フォロア回路とが接続し、該基準電圧モジュールが該フォロア回路の生成する該フォロア電圧に基づいて出力電圧を調整する。
【００１６】
請求項１１に記載する液晶表示装置は、請求項１０におけるＬＥＤストリップのマイナス端の電圧が、仕様値より低いことを該フォロア回路が検知した場合、該フォロア回路が第１フォロア電圧を生成して該基準電圧モジュールにカップリングし、該基準電圧モジュールが該第１フォロア電圧に基づいて出力電圧を増大させ、
該ＬＥＤストリップのマイナス端の電圧が仕様値より大きいことを該フォロア回路が検知した場合、該フォロア回路が第２フォロア電圧を生成して該基準電圧モジュールにカップリングし、該基準電圧モジュールが該第２フォロア電圧に基づいて出力電圧を減少させる。
【００１７】
請求項１２に記載する液晶表示装置は、請求項１１におけるフォロア回路が比較回路と電圧制御回路とを含んでなり、該比較回路が該ＬＥＤストリップのマイナス端を検知して制御信号を生成し、かつ該電圧制御回路が該制御信号に基づいてフォロア電圧を生成して該基準電圧モジュールにカップリングする。
【００１８】
請求項１３に記載する液晶表示装置は、請求項１２における比較回路が第１コンパレータと第２コンパレータとを含み、
該第１コンパレータの反転入力端に第１基準電圧が入力し、該第２コンパレータの非反転入力端に第２基準電圧が入力し、かつ該第１コンパレータの非反転入力端と該第２コンパレータの反転入力端とが接続して、さらに該ＬＥＤストリップのマイナス端に接続し、
該第１コンパレータと該第２コンパレータの出力端に生成される信号によって該電圧制御回路を制御してフォロア電圧を生成し、該基準電圧モジュールにカップリングするとともに、該第１基準電圧が該第２基準電圧より大きい。
【００１９】
請求項１４に記載する液晶表示装置は、請求項１２における記電圧制御回路が第１電界効果トランジスタと第２電界効果トランジスタとを含み、
該第１電界効果トランジスタのゲートと該第２電界効果トランジスタのゲートとがそれぞれ該比較回路に接続し、該比較回路の生成する制御信号に基づいて該第１電界効果トランジスタのゲートと該第２電界効果トランジスタのゲートとの開閉を選択的に制御し、
該第１電界効果トランジスタのドレインに第３基準電圧が入力し、該第２電界効果トランジスタのドレインに第４基準電圧が入力し、
該第１電界効果トランジスタと該第２電界効果トランジスタとのソースに第６抵抗と第７抵抗とがそれぞれ接続し、かつ互いに接続して該電圧制御回路の出力端を形成し、該電圧制御回路の該出力端が該基準電圧モジュールにカップリングし、
該第３基準電圧がリファレンス電圧より大きく、該リファレンス電圧が該第４基準電圧より大きい。
【００２０】
請求項１５に記載する液晶表示装置は、請求項１３における電圧制御回路が第１電界効果トランジスタと第２電界効果トランジスタとを含み、
該第１電界効果トランジスタのゲートと該第１コンパレータの出力端とが接続し、かつ該第１コンパレータの出力する信号によって該第１電界効果トランジスタの開閉を選択的に制御し、
該第２電界効果トランジスタのゲートと該第２コンパレータの出力端とが接続し、かつ該第２コンパレータの出力する信号によって該第２電界効果トランジスタの開閉を選択的に制御し、
該第１電界効果トランジスタのドレインに第３基準電圧が入力し、該第２電界効果トランジスタのドレインに第４基準電圧が入力し、
該第１電界効果トランジスタと該第２電界効果トランジスタとのソースに第６抵抗と第７抵抗とがそれぞれ接続し、かつ互いに接続して該電圧制御回路の出力端を形成し、該電圧制御回路の該出力端が該基準電圧モジュールにカップリングし、
該第３基準電圧がリファレンス電圧より大きく、該リファレンス電圧が該第４基準電圧より大きい。
【００２１】
請求項１６に記載する液晶表示装置は、請求項１０における基準電圧モジュールが、直列する第４抵抗と第５抵抗とを含んでなり、該第４抵抗は一端が該昇圧回路の出力端に接続し、かつ他端が該第５抵抗に接続し、該第５抵抗は他端が接地に電気的に接続するとともに、該第４抵抗と該第５抵抗との間にリファレンス電圧が接続し、該リファレンス電圧と該第４抵抗と該第５抵抗とが協同して作動して出力電圧に対する調整を実現する。
【００２２】
請求項１７記載する液晶表示装置は、請求項１６における第４抵抗及び／もしくは第５抵抗器が可変抵抗である。
【００２３】
請求項１８に記載する液晶表示装置は、請求項１０におけるＬＥＤバックライト駆動回路が電圧制御モジュールをさらに含み、該電圧制御モジュールが該昇圧回路を制御することによって該昇圧回路が入力電圧を必要とする出力電圧に転換して該ＬＥＤストリップに供給して該ＬＥＤストリップの定電流駆動を実現する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の液晶表示装置に用いるＬＥＤバックライトモジュール駆動回路の回路図である。
【図２】この発明の実施の形態におけるＬＥＤバックライトモジュールの駆動回路の接続構造を示したブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態におけるＬＥＤバックライトモジュールの駆動回路の回路図である。
【図４】この発明の実施例におけるフォロア回路を示したブロック図である。
【図５】この発明の実施例におけるフォロア回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
この発明は、ＬＥＤストリップの電圧降下の大きさに基づいて出力する電圧を調整することによって、出力する電圧がＬＥＤストリップの電圧降下の変化に伴い調整され、発光ダイオードに適合した駆動電圧を提供する  ＬＥＤバックライト駆動回路及び液晶表示装置を提供するものであって、そのＬＥＤバックライト駆動回路は、昇圧回路と、ＬＥＤストリップと、基準電圧モジュールと、フォロア回路と、電圧制御モジュールとを含んでなる。係るＬＥＤバックライト駆動回路及び液晶表示装置の構造と特徴を説明するために、以下、具体的な実施例を挙げ、図面を参照にして、この発明について詳述する。
【実施例】
【００２６】
図２は、この発明の具体的な実施例によるＬＥＤバックライト駆動回路示したブロック図である。
【００２７】
図２に開示するように、実施例におけるＬＥＤバックライト駆動回路は、入力電圧Ｖｉｎを必要とする出力電圧Ｖｏｕｔに転換してＬＥＤストリップに提供する昇圧回路１１０と、ＬＥＤストリップ１２０のマイナス端に接続してＬＥＤストリップ１２０のマイナス端の電圧を検知し、かつＬＥＤストリップ１２０のマイナス端の電圧に基づいてフォロア電圧を生成して基準電圧モジュール１３０にカップリングするフォロア回路１４０と、リファレンス電圧Ｖｆｂが接続した基準電圧モジュール１３０とを含んでなり、かつ基準電圧モジュール１３０はフォロア回路１４０に接続する。基準電圧モジュール１３０はフォロア回路１４０が生成したフォロア電圧に基づいて出力電圧Ｖｏｕｔを調整し、出力電圧Ｖｏｕｔ調整の目的を達成する。
【００２８】
ＬＥＤストリップ１２０のマイナス端の電圧ＬＥＤ−が、仕様値より低いことをフォロア回路１４０が検知した場合、即ち、ＬＥＤストリップ１２０の電圧降下が仕様値より大きい場合、フォロア回路１４０は第１フォロア電圧を生成して基準電圧モジュール１３０にカップリングする。基準電圧モジュール１３０は、フォロア回路１４０が生成した第１フォロア電圧に基づいて出力電圧Ｖｏｕｔを増大させる。また、ＬＥＤストリップ１２０のマイナス端の電圧降下が仕様値より小さいことをフォロア回路１４０が検知した場合、即ち、ＬＥＤストリップ１２０の電圧降下が仕様値より小さい場合、フォロア回路１４０は第２フォロア電圧を生成して基準電圧モジュール１３０にカップリングし、基準電圧モジュール１３０はフォロア回路１４０が生成した第２フォロア電圧に基づいて出力電圧Ｖｏｕｔを減少させる。
【００２９】
この発明は、ＬＥＤストリップ１２０のマイナス端の電圧に基づいて、即ちＬＥＤストリップ１２０の電圧降下の大きさに基づいて出力電圧Ｖｏｕｔを調整し、かつＬＥＤストラップ１２０の電圧降下の変化にともない出力電圧Ｖｏｕｔを調整し、ＬＥＤストリップ１２０に適宜な駆動電圧を提供する。
【００３０】
図２に開示するように、実施例におけるＬＥＤバックライト駆動回路は、上述する構造以外に、電圧制御モジュール１５０を含む。電圧制御モジュール１５０が昇圧回路１１０を制御することによって、昇圧回路１１０は入力電圧Ｖｉｎを必要とする出力電圧Ｖｏｕｔに転換してＬＥＤストリップ１２０に提供し、ＬＥＤストリップ１２０の定電流駆動を実現する。
【００３１】
図３は、この発明の実施例によるＬＥＤバックライト駆動回路の回路図である。
【００３２】
図３に開示するように、実施例によるＬＥＤバックライト駆動回路は、具体的には昇圧回路１１０と、ＬＥＤストリップ１２０と、基準電圧モジュール１３０と、フォロア回路１４０と、電圧制御モジュール１５０とを含んでなる。
【００３３】
昇圧回路１１０は、インダクタ１１１と、整流ダイオード１１２と、第３電界効果トランジスタ１１３と、第１抵抗１１４とを含んでなる。インダクタ１１１の一端は入力する直流電圧Ｖｉｎを受け、インダクタ１１１の他端は整流ダイオード１１２のプラス端に接続し、かつ第３電界効果トランジスタ１１３のドレインに接続する。第３電界効果トランジスタ１１３のゲートは電圧制御モジュール１５０に接続する。電圧制御モジュール１５０の信号によって第３電界効果トランジスタ１１３の開閉を制御する。第３電界効果トランジスタ１１３のソースは第１抵抗１１４を介して接地に電気的に接続する。整流トランジスタ１１２のマイナス端に形成される昇圧回路１１０の出力端はＬＥＤストリップ１２０に接続する。
【００３４】
電圧制御モジュール１５０は、制御チップＵ１と、第４電界効果トランジスタ１５１と、第８抵抗１５２とを含んでなる。第４電界効果トランジスタ１５１のドレインは、ＬＥＤストリップ１２０のマイナス端に接続し、第４電界効果トランジスタ１５１のソースは第８抵抗１５２の一端に接続する。第８抵抗１５２の他端は接地と電気的に接続する。制御チップＵ１は、ピンＳ１を介して第４電界効果トランジスタ１５１のソースに接続して第８抵抗１５２の電圧を検知する。制御チップＵ１のピンＧ１は第４電界効果トランジスタ１５１のゲートに接続して第４電界効果トランジスタ１５１の開閉を制御する。制御チップＵ１のピンＩＳＥＮは昇圧回路１１０の第３電界効果トランジスタ１１３のソースに接続して第３電界トランジスタ１１３のソースを流れる電流を検知する。制御チップＵ１はピンＧＡＴＥを介して第３電界効果トランジスタ１１３のゲートに接続し、ピンＧＡＴＥの生成する信号によって第３電界効果トランジスタ１１３の開閉を制御する。制御チップＵ１のピンＦＢは基準電圧モジュール１３０の基準電圧Ｖｒｅｆの接続端ポイントに接続する。制御チップＵ１は第８抵抗１５２の電圧と、第３電界効果トランジスタ１１３のソースの電流と、基準電圧モジュール１３０の基準電圧Ｖｒｅｆの接続端ポイントの電圧変化とを検知することによって制御信号を生成し、ピンＧＡＴＥを介して第３電界効果トランジスタ１１３の開閉を制御し、ここから昇圧回路１１０を制御する。よって、昇圧回路１１０は入力電圧Ｖｉｎを必要とする出力電圧Ｖｏｕｔに転換してＬＥＤストリップ１２０に提供してＬＥＤストリップ１２０の定電流駆動を実現する。
【００３５】
基準電圧モジュール１３０は、直列する第４抵抗１３１（Ｒ４）と、第５抵抗１３２（Ｒ５）とを含む。第４抵抗１３１の一端は整流ダイオード１１２のマイナス端に接続し、他端は第５抵抗１３２に接続する。第５抵抗１３２の他端は接地と電気的に接続し、かつ第４抵抗１３１と第５抵抗１３２との間にはリファレンス電圧Ｖｆｂが接続する。リファレンス電圧Ｖｆｂは第４抵抗１３１と第５抵抗１３２と協同して作動し、出力電圧Ｖｏｕｔの調整を実現する。しかも、リファレンス電圧Ｖｆｂと第４抵抗１３１と第５抵抗１３２との間の接続端ポイントには、さらに制御チップＵ１のピンＦＢが接続する。
【００３６】
一種の選択的な方案として、第４抵抗１３１及び／もしくは第５抵抗１３２を可変抵抗とする。
【００３７】
前述するように、フォロア回路１４０は、ＬＥＤストリップ１２０のマイナス端の電圧を検知し、該マイナス端の電圧に基づいてフォロア信号を生成し、基準電圧モジュール１３０にカップリングしてＬＥＤストリップ１２０の電圧降下の変化に伴い出力電圧Ｖｏｕｔを調整し、ＬＥＤストリップ１２０に適宜な駆動電圧を提供するという目的を達する。図４はこの発明の実施例におけるフォロア回路１４０の接続構造を示したブロック図である。その具体的な回路図は図５に開示する。フォロア回路１４０は比較回路１４０１と電圧制御回路１４０２とを含んでなる。比較回路１４０１は、第１コンパレータ１４５と第２コンパレータ１４６と含む。電圧制御回路１４０２は、第１電界効果トランジスタ１４３と、第２電界効果トランジスタ１４４とを含む。第１コンパレータ１４５の反転入力端（−）が基準電圧Ｖｒｅｆ１を受け、第２コンパレータ１４６の非反転入力端（＋）が基準電圧Ｖｒｅｆ２を受ける。第１コンパレータ１４５の非反転端（＋）と第２コンパレータ１４６の反転入力端（−）とが接続し、さらにＬＥＤストリップ１２０のマイナス端に接続する。第１コンパレータ１４５の出力端は第１電界効果トランジスタ１４３のゲートに接続し、第１コンパレータ１４５の出力信号０ｕｔｐｕｔ１によって第１電界トランジスタ１４３の開閉を選択的に制御する。第２コンパレータ１４６の出力端は第２電界効果トランジスタ１４４のゲートに接続し、第２コンパレータ１４６の出力信号０ｕｔｐｕｔ２によって第２電界効果トランジスタ１４４の開閉を選択的に制御する。第１電界トランジスタ１４３はドレインが基準電圧Ｖｒｅｆ３を受け、ソースが第６抵抗１４１（Ｒ６）を介して基準電圧モジュール１３０の第４抵抗１３１と第５抵抗１３２との間に接続する。第２電界効果トランジスタ１４４は、ドレインが基準電圧Ｖｒｅｆ４を受け、ソースが第７抵抗１４２（Ｒ７）を介して基準電圧モジュール１３０の第４抵抗１３１と第５抵抗１３２の間に接続する。その関係は、次の数１に開示するとおりである。
【００３８】
【数１】
2016529658.tif 000003
実施例において、ＬＥＤストリップ１２０は１以上のＬＥＤランプ１２１を含む。
【００３９】
図３に開示するＬＥＤバックライト駆動回路の作動の工程を以下に詳述する。
【００４０】
（ａ）のステップにおいて、ＬＥＤストリップ１２０の電圧が正常な範囲内にある場合、即ちＬＥＤストリップ１２０の電圧降下が正常である場合、ＬＥＤストリップ１２０のマイナス端電圧ＬＥＤ−と基準電圧Ｖｒｅｆ１及びＶｒｅｆ２との関係は、Ｖｒｅｆ１＞ＬＥＤ−＞ Ｖｒｅｆ２である。この場合、第１コンパレータ１４５の出力信号Ｏｕｔｐｕｔ１は低レベルであって、第１電界効果トランジスタ１４３はオフになる、第２コンパレータ１４６の出力信号Ｏｕｔｐｕｔ２は低レベルであって、第２電界効果トランジスタ１４４はオフになる。出力電圧Ｖｏｕｔはフォロア回路１４０の影響を受けない。出力電圧は、次の数２に開示するとおりである。
【００４１】
【数２】
2016529658.tif 000004
【００４２】
（ｂ）のステップにおいて、ＬＥＤストリップ１２０の電圧が正常な範囲を超えた場合、即ちＬＥＤストリップ１２０の電圧降下が大きくなりすぎた場合、仮に出力電圧Ｖｏｕｔに調整を行わなければ、恐らく出力電圧ＶｏｕｔはＬＥＤストリップ１２０電圧より低くなる。このためＬＥＤストリップ１２０は作動することができなくなる。フォロア回路１４０に接続すると、ＬＥＤストリップ１２０のマイナス端ＬＥＤ−と、基準電圧Ｖｒｅｆ１、及びＶｒｅｆ２の関係は、Ｖｒｅｆ１＞Ｖｒｅｆ２＞ＬＥＤ−となる。この場合、第１コンパレータ１４５の出力信号Ｏｕｔｐｕｔ１は低レベルで、第１電界効果トランジスタ１４３はオフになる。第２コンパレータ１４６の出力信号Ｏｕｔｐｕｔ２は高レベルで、第２電界効果トランジスタ１４４はオンになる。この場合、フォロア回路１４０は第２電界効果トランジスタ１４４のドレインの基準電圧Ｖｒｅｆ４に接続して基準電圧モジュール１３０にカップリングする。しかも、Ｖｆｂ＞Ｖｒｅｆ４であるため、この場合の出力電圧は、次の数３に開示するとおりである。
【００４３】
【数３】
2016529658.tif 000005
【００４４】
即ち、ＬＥＤ１２０の電圧降下が大きくなりすぎた場合、フォロア回路１４０によって出力電圧Ｖｏｕｔが増加し、出力電圧ＶｏｕｔがＬＥＤストリップ１２０の電圧より低くなることによってＬＥＤストリップ１２０が作動しなくなるという状況を防ぐことができる。
【００４５】
（Ｃ）のステップにおいて、ＬＥＤストリップ１２０の電圧が正常な範囲より低い場合、即ち、ＬＥＤストリップ１２０の電圧降下が小さすぎる場合、仮に出力電圧Ｖｏｕｔに対して調整を行わなければ、出力電圧ＶｏｕｔはＬＥＤストリップ１２０の電圧よりはるかに高くなる。このためＬＥＤストリップ１２０のマイナス端の電圧が高くなりすぎ、回路の損耗が増大し、効率が落ちる。フォロア回路１４０に接続すると、ＬＥＤストリップ１２０のマイナス端電圧ＬＥＤ−、基準電圧Ｖｒｅｆ１、及びＶｒｅｆ２の関係は、ＬＥＤ−＞Ｖｒｅｆ１＞Ｖｒｅｆ２となる。この場合、第１コンパレータ１４５の出力信号Ｏｕｔｐｕｔ１は高レベルで、第１電界効果トランジスタ１４３はオンになる。第２コンパレータ１４６の出力信号Ｏｕｔｐｕｔ２は低レベルで、第２電界効果トランジスタ１４４はオフになる。この場合、フォロア回路１４０は第１電界効果トランジスタ１４３のドレインの基準電圧Ｖｒｅｆ３に接続して基準電圧モジュール１３０にカップリングする。しかも、Ｖｒｅｆ３＞Ｖｆｂであるため、この場合の出力電圧は、次の数４に開示するとおりである。
【００４６】
【数４】
2016529658.tif 000006
【００４７】
即ち、ＬＥＤストリップ１２０の電圧降下が低すぎる場合、フォロア回路１４０によって出力電圧Ｖｏｕｔが減少し、恐らく出力電圧ＶｏｕｔがＬＥＤストリップ１２０の電圧よりはるかに大きくなり、このためＬＥＤストリップ１２０のマイナス端の電圧が高くなりすぎ、回路が損耗して効率が落ちるという状況を防ぐことができる。
【００４８】
以上をまとめると、この発明においてはＬＥＤストリップのマイナス端の電圧を検知してＬＥＤストリップの電圧降下が仕様値を超えるか、もしくは仕様値より低いか判断する。ＬＥＤストリップの電圧降下が仕様値を越えた場合、フォロア回路によって第１フォロア電圧を生成して基準電圧モジュールにカップリングし、該基準電圧モジュールは該第１フォロア電圧に基づいて出力電圧Ｖｏｕｔを増大する。ＬＥＤストリップ１２０の電圧降下が仕様値より小さい場合、フォロア回路によって第２フォロア電圧を生成して基準電圧モジュールにカップリングする。該基準電圧モジュールは該第２フォロア電圧に基づいて出力電圧Ｖｏｕｔを減少させる。即ち、この発明によれば、ＬＥＤストリップの電圧降下の大きさによって出力電圧Ｖｏｕｔを調整し、ＬＥＤストリップの電圧降下の変化にともない出力電圧Ｖｏｕｔを調整して発光ダイオードに適宜な駆動電圧を提供する。
【００４９】
ここで説明を要することとして、以上の説明の中で用いた第１、第２などの関連述語は、一つの実体、もしくは操作と、他の一つの実体、もしくは操作と区別するためのものであって、必ずしもこれら実体、もしくは操作の間に存在する実際の関係、もしくは順序を要求、もしくは暗示するものではない。また、述語として用いた「含んでなる」、「含む」、もしくはその他の如何なる置き換えた意味を含むものは、排他的な包含ではないことを意味し、このため、一系列の要素の過程、方法、物品、もしくは設備などは、それらの要素を含むのみならず、明確に羅列しないその他要素、をも含み、もしくはこのような過程、方法、物品又は設備固有の要素をさらに含む。
【００５０】
以上述べた内容は、本願の具体的な実施例であって、当業者がこの発明の原理を離れない前提において若干の変更と修正をなすことができるが、これら変更、又は修正などは、この発明の特許請求の範囲に含まれることを指摘しておくべきである。
【符号の説明】
【００５１】
１１０    昇圧回路
１１１    インダクタ
１１２    整流ダイオード
１１３    第３電界効果トランジスタ
１１４    第１抵抗
１２０    ＬＥＤストリップ
１２１    ＬＥＤランプ
１３０    基準電圧モジュール
１３１    第４抵抗
１３２    第５抵抗
１４０    フォロア回路
１４０１    比較回路
１４０２    電圧制御回路
１４１    第６抵抗
１４２    第７抵抗
１４３    第１電界効果トランジスタ
１４４    第２電界効果トランジスタ
１４５    第１コンパレータ
１４６    第２コンパレータ
１５０    電圧制御モジュール
１５１    第４電界効果トランジスタ
１５２    第８抵抗
ＦＢ    ピン
ＧＡＴＥ    ピン
Ｇ１    ピン
ＩＳＥＮ    ピン
ＬＥＤ−    マイナス端電圧
Ｏｕｔｐｕｔ１    出力信号
Ｏｕｔｐｕｔ２    出力信号
Ｓ１    ピン
Ｕ１    制御チップ
Ｖｆｅｆ    基準電圧
Ｖｆｂ    リファレンス電圧
Ｖｉｎ    入力電圧
Ｖｏｕｔ    出力電圧
Ｖｒｅｆ１    基準電圧
Ｖｒｅｆ２    基準電圧
Ｖｒｅｆ３    基準電圧
Ｖｒｅｆ４    基準電圧
【図１】
2016529658.tif 000007
【図２】
2016529658.tif 000008
【図３】
2016529658.tif 000009
【図４】
2016529658.tif 000010
【図５】
2016529658.tif 000011
【国際調査報告】
2016529658.tif 000012
2016529658.tif 000013
2016529658.tif 000014
2016529658.tif 000015