JP6400740B2

JP6400740B2 - Ｌｅｄバックライト駆動回路及び液晶表示器

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Publication number: JP6400740B2
Application number: JP2016572817A
Authority: JP
Inventors: 曹丹
Original assignee: Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd; TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2014-06-18
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2018-10-10
Anticipated expiration: 2034-06-27
Also published as: JP2017521825A; GB201621214D0; KR20170018447A; GB2541612A; KR101945909B1; WO2015192390A1; CN104008735A; RU2651145C1; CN104008735B; GB2541612B

Description

本発明は、ＬＥＤバックライト駆動回路に関し、特に動作電流の大きさを基に駆動周波数を調節することができるＬＥＤバックライト駆動回路、及び前記ＬＥＤバックライト駆動回路を備える液晶表示器に関する。

技術の絶え間ない進歩に伴い、液晶表示装置のバックライト技術も絶え間なく発展している。従来の液晶表示装置のバックライト光源は冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）を採用していたが、ＣＣＦＬバックライトには、色再現力が低い、発光効率が低い、放電電圧が高い、低温時の放電特性が悪い、加熱して安定した階調を得るのに時間がかかる等の欠点があり、現在すでにＬＥＤバックライト光源を使用したバックライト光源技術が開発されている。

図１は、液晶表示器に使用されている従来のＬＥＤバックライト光源の駆動回路の回路図である。図１に示すように、前記ＬＥＤバックライト光源の駆動回路は、昇圧回路と、駆動チップと、ＬＥＤストリップと、からなり、昇圧回路はインダクタＬと、整流ダイオードＤ１と、第１電界効果トランジスタＱ１と、コンデンサＣと、第１抵抗器Ｒ１とを備え、インダクタＬの一端は、入力された直流電圧Ｖｉｎを受信し、インダクタＬのもう一つの一端は、整流ダイオードＤ１の正端子に接続されると共に、第１電界効果トランジスタＱ１のドレイン電極に接続され、第１電界効果トランジスタＱ１のグリッド電極は、前記駆動チップによって第１パルス幅変調信号ＰＷＭ１を駆動し、第１電界効果トランジスタＱ１のソース電極は、第１抵抗器Ｒ１によってグランドと電気的に接続され、整流ダイオードＤ１の負端子は、出力電圧Ｖｏｕｔを獲得し、ＬＥＤストリップに提供され、整流ダイオードＤ１の負端子は、コンデンサＣによってもグランドと電気的に接続される。前記ＬＥＤストリップの負端子は、第２電界効果トランジスタＱ２にも接続され、そのうち、第２電界効果トランジスタＱ２のドレイン電極は、前記ＬＥＤストリップの負端子に接続され、ソース電極は、第３抵抗器Ｒ３によってグランドと電気的に接続され、グリッド電極は、前記駆動チップによって第２パルス幅変調信号ＰＷＭ２駆動を提供し、第２パルス幅変調信号ＰＷＭ２のデューティ比を変えることによって前記ＬＥＤストリップの動作電流を増減することができる。前記駆動回路において、前記駆動チップは、前記駆動回路の駆動周波数Ｆｓを特定するための第２抵抗器Ｒ２にも接続される。

上述の通り、前記駆動回路において、駆動周波数は固定されており、計算公式は

であり、そのうち、γは前記駆動チップ内部の一定の定数である。前記駆動回路の出力パワーは

であり、そのうち、ＬはインダクタＬのインダクタンス値であり、Ｉｐは、インダクタＬに流れる電流ピーク値であり、第２パルス幅変調信号ＰＷＭ２のデューティ比の減少が前記ＬＥＤストリップの動作電流を減少させると、前記駆動回路の出力パワーは減少し、即ち、それに対応してＦｓは減少する。しかし、上述した通り、前記回路の駆動周波数は固定されていて変化しないのに対し、前記昇圧回路中のインダクタＬ、整流ダイオードＤ１、第１電界効果トランジスタＱ１の電力消費は全てＦｓ比例する。したがって、第２パルス幅変調信号ＰＷＭ２のデューティ比が減少する場合、駆動周波数Ｆｓそれに対応して減少させることができるが、実際には減少しないため、前記駆動回路の駆動効率は悪くなる。

従来技術の不足に鑑みて、本発明は、動作電流の大きさを基に駆動周波数を調節することができるとともに、前記駆動回路の電力消費を比較的小さくすることができ、駆動効率を向上させる、ＬＥＤバックライト駆動回路を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明は、以下の技術的解決手段を採用する。

ＬＥＤバックライト駆動回路は、以下からなる。

入力電圧を必要な出力電圧に変換してＬＥＤストリップライトに提供するための昇圧回路。

前記ＬＥＤストリップライトの負端子に接続され、前記ＬＥＤストリップライトの動作電流を調節するための電流制御モジュール。

前記昇圧回路が第１パルス幅変調信号を生成して前記昇圧回路の昇圧機能を実行させるとともに、前記電流制御モジュールが第２パルス幅変調信号を生成して前記電流制御モジュールの電流制御機能を実行させるための駆動チップ。

前記ＬＥＤストリップライトの動作電流を計測し、前記動作電流の大きさを基に計測シグナルを生成するための電流計測モジュール。

前記電流計測モジュールが生成した計測シグナルを受信し、前記計測シグナルに基づいて制御シグナルを生成するシグナル制御モジュール。

前記シグナル制御モジュールが生成した制御シグナルを受信し、前記制御シグナルに基づいて抵抗値を生成する周波数調節モジュール。前記周波数調節モジュールは、前記駆動チップに接続され、前記駆動チップは、前記抵抗値を基に前記バックライト駆動回路の駆動周波数を調整する。

そのうち、前記電流計測モジュールは、フォトカプラを備え、前記フォトカプラの入力端子はＬＥＤストリップライト回路に接続され、前記フォトカプラの出力端子は電圧計測シグナルを生成する。

そのうち、前記フォトカプラは、発光ダイオードとフォトダイオードを備え、前記発光ダイオードの正端子は前記昇圧回路の出力端子に接続され、負端子は前記ＬＥＤストリップライトの正端子に接続される。前記フォトダイオードの正端子は第１動作電圧に接続され、負端子は第４抵抗器によってグランドと電気的に接続される。前記フォトダイオードの負端子から電圧計測シグナルが生成される。

そのうち、前記シグナル制御モジュールは、第１コンパレータと第２コンパレータを備える。そのうち、前記第１コンパレータの反転入力端子は第１基準電圧を受信し、前記第２コンパレータの非反転入力端子は第２基準電圧を受信し、前記第１コンパレータの非反転入力端子と前記第２コンパレータの反転入力端子はそれぞれ前記電流計測モジュールが出力した前記計測シグナルを受信し、前記第１コンパレータと前記第２コンパレータの出力端子が生成した前記制御シグナルはそれぞれ前記周波数調節モジュール中に入力される。そのうち、前記計測シグナルは電圧計測シグナルであり、前記第１基準電圧は前記第２基準電圧より大きい。

そのうち、前記周波数調節モジュールは、複数の前記抵抗器と複数のスイッチング素子が接続形成された複数の電気回路を備える。前記シグナル制御モジュールが生成した前記制御シグナルは、前記複数のスイッチング素子の導通または遮断を制御するとともに、前記駆動チップに接続された異なる電気回路を選択的に導通させる。そのうち、異なる電気回路はそれぞれ違った抵抗値を備える。

そのうち、前記スイッチング素子は電界効果トランジスタまたは三極管である。

そのうち、前記周波数調節モジュールは、第５抵抗器を備え、前記第５抵抗器の第１端子は前記駆動チップに接続され、第２端子は第６抵抗器に直列接続されてからグランドと電気的に接続される。前記第５抵抗器の前記第１端子は、第７抵抗器にも接続され、前記第７抵抗器のもう一つの一端は、第３電界効果トランジスタのドレイン電極に接続され、前記第３電界効果トランジスタのソース電極は、グランドと電気的に接続され、前記第３電界効果トランジスタのグリッド電極は、前記シグナル制御モジュールが出力した制御シグナルを受信する。前記第５抵抗器の前記第２端子は、第４電界効果トランジスタのドレイン電極に接続され、前記第４電界効果トランジスタのソース電極は、グランドと電気的に接続され、前記第４電界効果トランジスタのグリッド電極は、第８抵抗器によって前記第２動作電圧に接続される。前記第４電界効果トランジスタのグリッド電極は、第５電界効果トランジスタのドレイン電極にも接続され、前記第５電界効果トランジスタのソース電極は、グランドと電気的に接続され、前記第５電界効果トランジスタのグリッド電極は、前記シグナル制御モジュールが出力した前記制御シグナルを受信する。そのうち、前記シグナル制御モジュールが出力した制御シグナルは、高レベルまたは低レベルであり、前記第３電界効果トランジスタと、前記第４電界効果トランジスタと、前記第５電界効果トランジスタを導通または遮断することによって、前記周波数調節モジュールは異なる抵抗値を生成し、前記駆動チップに接続される。

そのうち、前記電流計測モジュールは、フォトカプラを備え、前記フォトカプラは、発光ダイオードとフォトダイオードを備え、前記発光ダイオードの正端子は前記昇圧回路の出力端子に接続され、負端子は前記ＬＥＤストリップライトの正端子に接続される。前記フォトダイオードの正端子は前記第１動作電圧に接続され、負端子は前記第４抵抗器によってグランドと電気的に接続される。前記フォトダイオードの負端子から前記電圧計測シグナルが生成される。前記シグナル制御モジュールは、前記第１コンパレータと前記第２コンパレータを備える。そのうち、前記第１コンパレータの反転入力端子は前記第１基準電圧を受信し、前記第２コンパレータの非反転入力端子は前記第２基準電圧を受信し、前記第１コンパレータの非反転入力端子と前記第２コンパレータの反転入力端子はそれぞれ前記電流計測モジュールが出力した前記電圧計測シグナルを受信し、前記第１コンパレータと前記第２コンパレータの出力端子が生成した前記制御シグナルは、それぞれ前記周波数調節モジュール中に入力される。そのうち、前記第１基準電圧は前記第２基準電圧より大きい。前記周波数調節モジュールは前記第５抵抗器を備え、前記第５抵抗器の前記第１端子は前記駆動チップに接続され、前記第２端子は前記第６抵抗器に直列接続されてからグランドと電気的に接続される。前記第５抵抗器の前記第１端子は前記第７抵抗器にも接続され、前記第７抵抗器のもう一つの一端は、前記第３電界効果トランジスタのドレイン電極に接続され、前記第３電界効果トランジスタのソース電極は、グランドと電気的に接続され、前記第３電界効果トランジスタのグリッド電極は、前記第１コンパレータの出力端子に接続される。前記第５抵抗器の前記第２端子は、前記第４電界効果トランジスタのドレイン電極にも接続され、前記第４電界効果トランジスタのソース電極は、グランドと電気的に接続され、前記第４電界効果トランジスタのグリッド電極は、前記第８抵抗器によって前記第２動作電圧に接続される。前記第４電界効果トランジスタのグリッド電極は、前記第５電界効果トランジスタのドレイン電極にも接続され、前記第５電界効果トランジスタのソース電極は、グランドと電気的に接続され、前記第５電界効果トランジスタのグリッド電極は、前記第２コンパレータの出力端子に接続される。

そのうち、前記電流制御モジュールは、前記第２電界効果トランジスタと前記第３抵抗器を備え、前記第２電界効果トランジスタのドレイン電極は、前記ＬＥＤストリップライトの負端子に接続され、ソース電極は、前記第３抵抗器によってグランドと電気的に接続され、グリッド電極は、前記駆動チップに接続され、前記駆動チップによって前記第２パルス幅変調信号駆動を提供し、前記第２パルス幅変調信号のデューティ比を変えることによって、ＬＥＤストリップライトの動作電流を増減することができる。

また、本発明は、向かい合わせに設置された液晶パネル及びバックライトモジュールからなり、前記バックライトモジュールが前記液晶パネルに表示光源を提供することによって、前記液晶パネルに画像を表示することができる液晶表示装置を提供する。前記バックライトモジュールは、ＬＥＤバックライト光源を採用し、そのうち、前記ＬＥＤバックライト光源は、上述したＬＥＤバックライト駆動回路を採用する。

本発明が提供するバックライト駆動回路は、ＬＥＤストリップライトの動作電流を計測することによって、前記動作電流の変化に基づき、周波数調節モジュールが、駆動チップに接続された異なる抵抗値を備える電気回路を選択的に導通させることによって、異なる駆動周波数を得ることができる。すなわち、前記ＬＥＤストリップライトの動作電流を制御するパルス幅変調信号のデューティ比を小さくすると、駆動回路の出力パワーが減少し、それに対応して駆動周波数を低くすることができ、前記駆動回路の電力消費が比較的小さくなり、駆動効率が向上する。

従来の液晶表示装置におけるＬＥＤバックライト光源の駆動回路の回路図である。本発明の実施例が提供する液晶表示装置の構造を示した図である。本発明の具体的な実施例におけるＬＥＤバックライト駆動回路の接続モジュール図である。本発明の具体的な実施例における電流計測モジュールの回路図である。本発明の具体的な実施例におけるシグナル制御モジュールの回路図である。本発明の具体的な実施例における周波数調節モジュールの回路図である。本発明の具体的な実施例におけるＬＥＤバックライト駆動回路の回路図である。

以下に図と組み合わせた実施例を用いて本発明について更に詳しく説明する。

図２に示すように、本実施例は、向かい合わせに設置された液晶パネル２００及びバックライトモジュール１００からなり、バックライトモジュール１００が液晶パネル２００に表示光源を提供することによって、液晶パネル２００に画像を表示することができ、そのうち、バックライトモジュール１００は、ＬＥＤバックライト光源を採用する。

図３から図７を参照する。本実施例は、前記ＬＥＤバックライト光源の駆動回路を提供する。図３は、前記駆動回路の接続モジュール図である。図３に示すように、前記駆動回路は、昇圧回路１と、電流制御モジュール４と、駆動チップ３と、電流計測モジュール５と、シグナル制御モジュール６と、周波数調節モジュール７と、からなる。昇圧回路１は、入力電圧Ｖｉｎを必要な出力電圧Ｖｏｕｔに変えてＬＥＤストリップライト２に提供する。電流制御モジュール４は、ＬＥＤストリップライト２の負端子に接続され、ＬＥＤストリップライト２の動作電流を調節する。駆動チップ３は、昇圧回路１が第１パルス幅変調信号ＰＷＭ１を生成して昇圧回路１の昇圧機能を実行させるとともに、電流制御モジュール４が第２パルス幅変調信号ＰＷＭ２を生成して電流制御モジュール４が電流制御機能を実行する。電流計測モジュール５は、ＬＥＤストリップライト２の動作電流を計測し、動作電流の大きさを基に計測シグナルを生成する。シグナル制御モジュール６は、電流計測モジュール５が生成した計測シグナルを受信し、前記計測シグナルに基づいて制御シグナルを生成する。周波数調節モジュール７は、シグナル制御モジュール６が生成した制御シグナルを受信して前記制御シグナルに基づいて抵抗値を生成する。周波数調節モジュール７は、駆動チップ３にも接続され、駆動チップ３は、前記抵抗値に基づいて前記バックライト駆動回路の駆動周波数を調整する。

そのうち、参照した図７中の昇圧回路は、インダクタＬと、整流ダイオードＤ１と、第１電界効果トランジスタＱ１と、第１抵抗器Ｒ１とを備え、インダクタＬの一端は、入力された直流電圧Ｖｉｎを受信し、インダクタＬのもう一つの一端は、整流ダイオードＤ１の正端子に接続されると共に、第１電界効果トランジスタＱ１のドレイン電極に接続され、第１電界効果トランジスタＱ１のグリッド電極は、前記駆動チップによって第１パルス幅変調信号ＰＷＭ１駆動を提供し、第１電界効果トランジスタＱ１のソース電極は、第１抵抗器Ｒ１によってグランドと電気的に接続される。整流ダイオードＤ１の負端子は、出力電圧Ｖｏｕｔを獲得し、ＬＥＤストリップライト２に提供する。

そのうち、参照した図７中の電流制御モジュール４は、第２電界効果トランジスタＱ２と第３抵抗器Ｒ３を備え、第２電界効果トランジスタＱ２のドレイン電極は、ＬＥＤストリップライト２の負端子に接続され、ソース電極は、第３抵抗器Ｒ３によってグランドと電気的に接続され、グリッド電極は、駆動チップ３に接続され、駆動チップ３が第２パルス幅変調信号ＰＷＭ２駆動を提供し、第２パルス幅変調信号ＰＷＭ２のデューティ比を変えることによって、ＬＥＤストリップライト２の動作電流を増減することができる。

本実施例において、図７では一連のＬＥＤストリップライト２（直列接続した複数のＬＥＤライト２１を含む）のみを示す。本発明に関して言えば、昇圧回路の出力端子が接続されているＬＥＤストリップライトは、並列接続された複数のＬＥＤストリップライト２にすることもでき、各ＬＥＤストリップライト２の負端子は全て電流制御モジュール４にそれぞれ接続される。

本実施例において、電流計測モジュール５は、フォトカプラ（ＰｈｏｔｏＣｏｕｐｌｅｒ）を備え、前記フォトカプラの入力端子はＬＥＤストリップライト２回路に接続され、前記フォトカプラの出力端子は、電圧計測シグナルを生成する。具体的には、図４に示すように、前記フォトカプラは、発光ダイオードＤ２とフォトダイオードＤ３を備え、発光ダイオードＤ２の正端子は昇圧回路１の出力端子Ｖｏｕｔに接続され、負端子はＬＥＤストリップライト２の正端子に接続される。フォトダイオードＤ３の正端子は第１動作電圧ＶＴ１に接続され、そのうち、ＶＴ１＝１２Ｖであり、負端子は第４抵抗器Ｒ４によってグランドと電気的に接続される。フォトダイオードＤ３の負端子から電圧計測シグナルＶが生成される。そのうち、フォトカプラにおいて、仮に、入力端子の電流をＩ１（ＬＥＤストリップライト２の動作回路）とし、出力端子の電流をＩ２とすると、Ｉ１＝β＊Ｉ２であり、そのうち、βは定数（フォトカプラの変換特性によって決まる）であり、ＬＥＤストリップライト２の動作電流が変化すると、入力端子の電流Ｉ１がすぐに変化し、出力端子の電流はＩ２になり、対応して変化し、その場合、フォトダイオードＤ３の負端子によって電圧計測シグナルＶも対応して変化する。

本実施例において、図５に示すように、シグナル制御モジュール６は、第１コンパレータ６１と第２コンパレータ６２を備える。そのうち、第１コンパレータ６１の反転入力端子は第１基準電圧Ｖｒｅｆ１を受信し、第２コンパレータ６２の非反転入力端子は第２基準電圧Ｖｒｅｆ２を受信し、第１コンパレータ６１の非反転入力端子と第２コンパレータ６２の反転入力端子はそれぞれ電流計測モジュール５が出力した電圧計測シグナルＶを受信し、第１コンパレータ６１と第２コンパレータ６２の出力端子が生成した制御シグナルはそれぞれ周波数調節モジュール７中に入力される。そのうち、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１は第２基準電圧Ｖｒｅｆ２より大きい。

そのうち、周波数調節モジュール７は、複数の抵抗器と複数のスイッチング素子が接続形成された複数の電気回路を備えることができる。シグナル制御モジュール６が生成した制御シグナルは、前記複数のスイッチング素子の導通または遮断を制御するとともに、駆動チップ３に接続された異なる電気回路を選択的に導通させ、そのうち、異なる電気回路はそれぞれ違った抵抗値を備える。そのうち、前記スイッチング素子は電界効果トランジスタまたは三極管である。具体的には、本実施例において、図６に示すように、本実施例中の周波数調節モジュール７は、第５抵抗器Ｒ５を備え、第５抵抗器Ｒ５の第１端子は駆動チップ３に接続され、第２端子は第６抵抗器Ｒ６に直列接続されてからグランドと電気的に接続される。第５抵抗器Ｒ５の第１端子は、第７抵抗器Ｒ７にも接続され、第７抵抗器Ｒ７のもう一つの一端は、第３電界効果トランジスタＱ３のドレイン電極に接続され、第３電界効果トランジスタＱ３のソース電極は、グランドと電気的に接続され、第３電界効果トランジスタＱ３のグリッド電極は、第１コンパレータ６１の出力端子に接続され、第５抵抗器Ｒ５の第２端子は、第４電界効果トランジスタＱ４のドレイン電極に接続され、第４電界効果トランジスタＱ４のソース電極は、グランドと電気的に接続され、第４電界効果トランジスタＱ４のグリッド電極は、第８抵抗器Ｒ８によって第２動作電圧ＶＴ２に接続され、第２動作電圧ＶＴ２＝５Ｖになる。第４電界効果トランジスタＱ４のグリッド電極は、第５電界効果トランジスタＱ５のドレイン電極にも接続され、第５電界効果トランジスタＱ５のソース電極は、グランドと電気的に接続され、第５電界効果トランジスタＱ５のグリッド電極は、第２コンパレータ６２の出力端子に接続される。

以下に図７で示したＬＥＤバックライト駆動回路の動作プロセスについて詳しく説明する。

（ａ）第２パルス幅変調信号ＰＷＭ２のデューティ比が最大の時、ＬＥＤストリップライト２の動作電流は最大になるとともに、電流計測モジュール５が出力した電圧計測シグナルＶも最大になり、この時、Ｖ＞Ｖｒｅｆ１＞Ｖｒｅｆ２となる。シグナル制御モジュール６が出力した制御シグナルＳ１は高レベルであり、Ｓ２は低レベルである。周波数調節モジュール７において、第３電界効果トランジスタＱ３と第４電界効果トランジスタＱ４は導通し、第５電界効果トランジスタＱ５は遮断され、周波数調節モジュール７の回路サーキットにおいて、第５抵抗値Ｒ５と抵抗値７Ｒ７は並列接続された後、駆動チップ３に接続される。この時の駆動周波数は

であり、対応する最大の駆動周波数である。

（ｂ）第２パルス幅変調信号ＰＷＭ２のデューティ比が減少すると、ＬＥＤストリップライト２の動作電流は減少し、電流計測モジュール５が出力した電圧計測シグナルＶは減少してＶｒｅｆ１＞Ｖ＞Ｖｒｅｆ２の範囲内になる時、シグナル制御モジュール６が出力した制御シグナルＳ１は低レベルであり、Ｓ２は高レベルである。周波数調節モジュール７において、第４電界効果トランジスタＱ４は導通し、第３電界効果トランジスタＱ３と第５電界効果トランジスタＱ５は遮断され、周波数調節モジュール７の回路サーキットにおいて、第５抵抗値Ｒ５だけが駆動チップ３に接続される。この時の駆動周波数は

であり、対応する比較的低い駆動周波数である。

（ｃ）第２パルス幅変調信号ＰＷＭ２のデューティ比が最小の時、ＬＥＤストリップライト２の動作電流は最小になるとともに、電流計測モジュール５が出力した電圧計測シグナルＶも最小になり、この時、Ｖｒｅｆ１＞Ｖｒｅｆ２＞Ｖとなる。シグナル制御モジュール６が出力した制御シグナルＳ１は低レベルであり、Ｓ２は高レベルである。周波数調節モジュール７において、第３電界効果トランジスタＱ３と第４電界効果トランジスタＱ４は遮断され、第５電界効果トランジスタＱ５は導通し、周波数調節モジュール７の回路サーキットにおいて、第５抵抗値Ｒ５と第６抵抗値Ｒ６は直列接続された後、駆動チップ３に接続される。この時の駆動周波数は

であり、対応する最低の駆動周波数である。

以上をまとめると、本発明が提供するバックライト駆動回路は、ＬＥＤストリップライトの動作電流を計測することによって、動作電流の変化に基づき、周波数調節モジュールが導通を選択し、異なる抵抗値の電気回路が駆動チップに接続されることによって、異なる駆動周波数を得ることができる。すなわち、ＬＥＤストリップライトの動作電流を制御するパルス幅変調信号のデューティ比を小さくすると、駆動回路の出力パワーが減少し、それに対応して駆動周波数を低くすることができ、駆動回路の電力消費が比較的小さくなり、駆動効率が向上する。

説明すべき点として、本文中の第１、第２等の関係用語は全て、１つの実体または操作を他の１つの実体または操作と区別する目的にのみに使用され、必ずしもこれらの実体または操作の間に実際の関係または順次が存在することを要求または暗示するものではない。また、用語の「からなる」、「備える」、またはいかなるその他の変形語も、それ以外が含まれないことを意味するものではなく、一連の要素からなる過程、方法、物品または設備は、それらの要素を含むだけでなく、明確に示されていないその他の要素も含み、または、この種の過程、方法、物品あるいは設備にもとからある要素も含むことになる。更に多くの制限がない場合、「一つの……からなる」の文によって限定される要素は、前記要素を含む過程、方法、物品または設備中に存在する別の共通する要素を排除しない。

以上は、本申請の具体的な実施方法を述べたにすぎず、指摘すべき点として、本技術領域の一般の技術者からすると、本申請の原理を逸脱しない前提において、若干の改良や潤飾をすることができるが、これらの改良や潤飾も本発明の特許請求範囲内であるとする。

１００バックライトモジュール
２００液晶パネル
１昇圧回路
２ＬＥＤストリップライト
３駆動チップ
４電流制御モジュール
５電流計測モジュール
６シグナル制御モジュール
７周波数調節モジュール
Ｌインダクタ
Ｃコンデンサ
Ｄ１整流ダイオード
Ｄ２発光ダイオード
Ｄ３フォトダイオード
Ｑ１第１電界効果トランジスタ
Ｑ２第２電界効果トランジスタ
Ｑ３第３電界効果トランジスタ
Ｑ４第４電界効果トランジスタ
Ｑ５第５電界効果トランジスタ
Ｒ１第１抵抗器
Ｒ２第２抵抗器
Ｒ３第３抵抗器
Ｒ４第４抵抗器
Ｒ５第５抵抗器
Ｒ６第６抵抗器
Ｒ７第７抵抗器
Ｒ８第８抵抗器
ＰＷＭ１第１パルス幅変調信号
ＰＷＭ２第２パルス幅変調信号
ＶＴ１第１動作電圧
ＶＴ２第２動作電圧
Ｖ電圧計測シグナル
６１第１コンパレータ
６２第２コンパレータ
Ｖｒｅｆ１第１基準電圧
Ｖｒｅｆ２第２基準電圧
Ｓ１制御シグナル
２１直列接続した複数のＬＥＤライト

Claims

昇圧回路と、
電流制御モジュールと、
駆動チップと、
電流計測モジュールと、
シグナル制御モジュールと、
周波数調節モジュールと、からなるＬＥＤバックライト駆動回路であって、
前記昇圧回路は、入力電圧を必要な出力電圧に変えてＬＥＤストリップライトに提供し、
前記電流制御モジュールは、前記ＬＥＤストリップライトの負端子に接続されるとともに、前記ＬＥＤストリップライトの動作電流を調節し、
前記駆動チップは、前記昇圧回路に第１パルス幅変調信号を提供することで前記昇圧回路に昇圧機能を実行させるとともに、前記電流制御モジュールに第２パルス幅変調信号を提供することで前記電流制御モジュールに電流制御機能を実行させ、
前記電流計測モジュールは、前記ＬＥＤストリップライトの動作電流を計測するとともに、動作電流の大きさを基に計測シグナルを生成し、
前記シグナル制御モジュールは、前記電流計測モジュールが生成した前記計測シグナルを受信し、前記計測シグナルに基づいて制御シグナルを生成し、
前記周波数調節モジュールは、前記シグナル制御モジュールが生成した前記制御シグナルを受信するとともに、前記制御シグナルに基づいて抵抗値を生成し、前記周波数調節モジュールは、前記駆動チップにも接続され、前記駆動チップは、前記抵抗値に基づいて前記バックライト駆動回路の駆動周波数を調整し、さらに、
前記周波数調節モジュールは、第５抵抗器を備え、
前記第５抵抗器の第１端子は前記駆動チップに接続され、第２端子は第６抵抗器に直列接続されてからグランドと電気的に接続され、前記第５抵抗器の第１端子は、第７抵抗器にも接続され、
前記第７抵抗器のもう一つの端子は、第３電界効果トランジスタのドレイン電極に接続され、
前記第３電界効果トランジスタのソース電極は、グランドと電気的に接続され、前記第３電界効果トランジスタのグリッド電極は、前記シグナル制御モジュールが出力した制御シグナルを受信し、
前記第５抵抗器の第２端子は、第４電界効果トランジスタのドレイン電極に接続され、
前記第４電界効果トランジスタのソース電極は、グランドと電気的に接続され、前記第４電界効果トランジスタのグリッド電極は、第８抵抗器によって第２動作電圧に接続され、前記第４電界効果トランジスタのグリッド電極は、第５電界効果トランジスタのドレイン電極にも接続され、
前記第５電界効果トランジスタのソース電極は、グランドと電気的に接続され、前記第５電界効果トランジスタのグリッド電極は、前記シグナル制御モジュールが出力した前記制御シグナルを受信し、そのうち、前記シグナル制御モジュールが出力した前記制御シグナルは、高レベルまたは低レベルであり、前記第３電界効果トランジスタと、前記第４電界効果トランジスタと、前記第５電界効果トランジスタを導通または遮断することによって、前記周波数調節モジュールは異なる抵抗値を生成し、前記駆動チップに接続される
ことを特徴とするＬＥＤバックライト駆動回路。
請求項１に記載のＬＥＤバックライト駆動回路において、
前記電流計測モジュールは、フォトカプラを備え、
前記フォトカプラの入力端子は前記ＬＥＤストリップライトに接続され、
前記フォトカプラの出力端子は電圧計測シグナルを生成する
ことを特徴とするＬＥＤバックライト駆動回路。
請求項２に記載のＬＥＤバックライト駆動回路において、
前記フォトカプラは、発光ダイオードとフォトダイオードを備え、
前記発光ダイオードの正端子は前記昇圧回路の出力端子に接続され、負端子は前記ＬＥＤストリップライトの正端子に接続され、
前記フォトダイオードの正端子は第１動作電圧に接続され、負端子は第４抵抗器によってグランドと電気的に接続され、前記フォトダイオードの負端子から電圧計測シグナルが生成される
ことを特徴とするＬＥＤバックライト駆動回路。
請求項３に記載のＬＥＤバックライト駆動回路において、
前記シグナル制御モジュールは、第１コンパレータと第２コンパレータを備え、
そのうち、前記第１コンパレータの反転入力端子は第１基準電圧を受信し、
前記第２コンパレータの非反転入力端子は第２基準電圧を受信し、
前記第１コンパレータの非反転入力端子と前記第２コンパレータの反転入力端子はそれぞれ前記電流計測モジュールが出力した計測シグナルを受信し、
前記第１コンパレータと前記第２コンパレータの出力端子が生成した制御シグナルはそれぞれ前記周波数調節モジュール中に入力され、
そのうち、前記計測シグナルは前記電圧計測シグナルであり、前記第１基準電圧は前記第２基準電圧より大きい
ことを特徴とするＬＥＤバックライト駆動回路。
昇圧回路と、
電流制御モジュールと、
駆動チップと、
電流計測モジュールと、
シグナル制御モジュールと、
周波数調節モジュールと、からなるＬＥＤバックライト駆動回路であって、
前記昇圧回路は、入力電圧を必要な出力電圧に変えてＬＥＤストリップライトに提供し、
前記電流制御モジュールは、前記ＬＥＤストリップライトの負端子に接続されるとともに、前記ＬＥＤストリップライトの動作電流を調節し、
前記駆動チップは、前記昇圧回路に第１パルス幅変調信号を提供することで前記昇圧回路に昇圧機能を実行させるとともに、前記電流制御モジュールに第２パルス幅変調信号を提供することで前記電流制御モジュールに電流制御機能を実行させ、
前記電流計測モジュールは、前記ＬＥＤストリップライトの動作電流を計測するとともに、動作電流の大きさを基に計測シグナルを生成し、
前記シグナル制御モジュールは、前記電流計測モジュールが生成した前記計測シグナルを受信し、前記計測シグナルに基づいて制御シグナルを生成し、
前記周波数調節モジュールは、前記シグナル制御モジュールが生成した前記制御シグナルを受信するとともに、前記制御シグナルに基づいて抵抗値を生成し、前記周波数調節モジュールは、前記駆動チップにも接続され、前記駆動チップは、前記抵抗値に基づいて前記バックライト駆動回路の駆動周波数を調整し、
さらに、
前記電流計測モジュールは、フォトカプラを備え、
前記フォトカプラは、発光ダイオードとフォトダイオードを備え、
前記発光ダイオードの正端子は前記昇圧回路の出力端子に接続され、負端子は前記ＬＥＤストリップライトの正端子に接続され、
前記フォトダイオードの正端子は第１動作電圧に接続され、負端子は第４抵抗器によってグランドと電気的に接続され、前記フォトダイオードの負端子から電圧計測シグナルが生成され、
前記シグナル制御モジュールは、第１コンパレータと第２コンパレータを備え、そのうち、前記第１コンパレータの反転入力端子は第１基準電圧を受信し、前記第２コンパレータの非反転入力端子は第２基準電圧を受信し、前記第１コンパレータの非反転入力端子と前記第２コンパレータの反転入力端子はそれぞれ前記電流計測モジュールが出力した前記電圧計測シグナルを受信し、前記第１コンパレータと前記第２コンパレータの出力端子が生成した制御シグナルは、それぞれ前記周波数調節モジュール中に入力され、そのうち、前記第１基準電圧は前記第２基準電圧より大きく、
前記周波数調節モジュールは第５抵抗器を備え、前記第５抵抗器の第１端子は前記駆動チップに接続され、第２端子は第６抵抗器に直列接続されてからグランドと電気的に接続され、前記第５抵抗器の第１端子は第７抵抗器にも接続され、
前記第７抵抗器のもう一つの一端は、第３電界効果トランジスタのドレイン電極に接続され、
前記第３電界効果トランジスタのソース電極は、グランドと電気的に接続され、前記第３電界効果トランジスタのグリッド電極は、前記第１コンパレータの出力端子に接続され、
前記第５抵抗器の第２端子は、第４電界効果トランジスタのドレイン電極にも接続され、
前記第４電界効果トランジスタのソース電極は、グランドと電気的に接続され、前記第４電界効果トランジスタのグリッド電極は、第８抵抗器によって第２動作電圧に接続され、前記第４電界効果トランジスタのグリッド電極は、第５電界効果トランジスタのドレイン電極にも接続され、前記第５電界効果トランジスタのソース電極は、グランドと電気的に接続され、前記第５電界効果トランジスタのグリッド電極は、前記第２コンパレータの出力端子に接続される
ことを特徴とするＬＥＤバックライト駆動回路。
請求項１に記載のＬＥＤバックライト駆動回路において、
前記電流制御モジュールは、第２電界効果トランジスタと第３抵抗器を備え、
前記第２電界効果トランジスタのドレイン電極は、前記ＬＥＤストリップライトの負端子に接続され、ソース電極は、前記第３抵抗器によってグランドと電気的に接続され、グリッド電極は、前記駆動チップに接続され、前記駆動チップによって第２パルス幅変調信号を提供し、前記第２パルス幅変調信号のデューティ比を変えることによって、前記ＬＥＤストリップライトの動作電流が増減される
ことを特徴とするＬＥＤバックライト駆動回路。
請求項５に記載のＬＥＤバックライト駆動回路において、
前記電流制御モジュールは、第２電界効果トランジスタと第３抵抗器を備え、
前記第２電界効果トランジスタのドレイン電極は、前記ＬＥＤストリップライトの負端子に接続され、ソース電極は、前記第３抵抗器によってグランドと電気的に接続され、グリッド電極は、前記駆動チップに接続され、
前記駆動チップによって第２パルス幅変調信号を提供し、前記第２パルス幅変調信号のデューティ比を変えることによって、前記ＬＥＤストリップライトの動作電流が増減される
ことを特徴とするＬＥＤバックライト駆動回路。
向かい合わせに設置された液晶パネルと、バックライトモジュールと、からなる液晶表示装置であって、
前記バックライトモジュールが前記液晶パネルに表示光源を提供することによって、前記液晶パネルに画像を表示することができ、前記バックライトモジュールは、ＬＥＤバックライト光源を採用し、そのうち、前記ＬＥＤバックライト光源を駆動するＬＥＤバックライト駆動回路は、
昇圧回路と、
電流制御モジュールと、
駆動チップと、
電流計測モジュールと、
シグナル制御モジュールと、
周波数調節モジュールと、からなるＬＥＤバックライト駆動回路であって、
前記昇圧回路は、入力電圧を必要な出力電圧に変えてＬＥＤストリップライトに提供し、
前記電流制御モジュールは、前記ＬＥＤストリップライトの負端子に接続されるとともに、前記ＬＥＤストリップライトの動作電流を調節し、
前記駆動チップは、前記昇圧回路に第１パルス幅変調信号を提供することで前記昇圧回路に昇圧機能を実行させるとともに、前記電流制御モジュールに第２パルス幅変調信号を提供することで前記電流制御モジュールに電流制御機能を実行させ、
前記電流計測モジュールは、前記ＬＥＤストリップライトの動作電流を計測するとともに、動作電流の大きさを基に計測シグナルを生成し、
前記シグナル制御モジュールは、前記電流計測モジュールが生成した前記計測シグナルを受信し、前記計測シグナルに基づいて制御シグナルを生成し、
前記周波数調節モジュールは、前記シグナル制御モジュールが生成した前記制御シグナルを受信するとともに、前記制御シグナルに基づいて抵抗値を生成し、前記周波数調節モジュールは、前記駆動チップにも接続され、前記駆動チップは、前記抵抗値に基づいて前記バックライト駆動回路の駆動周波数を調整し、さらに、
前記周波数調節モジュールは、第５抵抗器を備え、
前記第５抵抗器の第１端子は前記駆動チップに接続され、第２端子は第６抵抗器に直列接続されてからグランドと電気的に接続され、前記第５抵抗器の第１端子は、第７抵抗器にも接続され、
前記第７抵抗器のもう一つの端子は、第３電界効果トランジスタのドレイン電極に接続され、
前記第３電界効果トランジスタのソース電極は、グランドと電気的に接続され、前記第３電界効果トランジスタのグリッド電極は、前記シグナル制御モジュールが出力した制御シグナルを受信し、
前記第５抵抗器の第２端子は、第４電界効果トランジスタのドレイン電極に接続され、
前記第４電界効果トランジスタのソース電極は、グランドと電気的に接続され、前記第４電界効果トランジスタのグリッド電極は、第８抵抗器によって第２動作電圧に接続され、前記第４電界効果トランジスタのグリッド電極は、第５電界効果トランジスタのドレイン電極にも接続され、
前記第５電界効果トランジスタのソース電極は、グランドと電気的に接続され、前記第５電界効果トランジスタのグリッド電極は、前記シグナル制御モジュールが出力した前記制御シグナルを受信し、そのうち、前記シグナル制御モジュールが出力した前記制御シグナルは、高レベルまたは低レベルであり、前記第３電界効果トランジスタと、前記第４電界効果トランジスタと、前記第５電界効果トランジスタを導通または遮断することによって、前記周波数調節モジュールは異なる抵抗値を生成し、前記駆動チップに接続される
ことを特徴とする液晶表示装置。
請求項８に記載の液晶表示装置において、
前記電流計測モジュールは、フォトカプラを備え、前記フォトカプラの入力端子は前記ＬＥＤストリップライトに接続され、前記フォトカプラの出力端子は電圧計測シグナルを生成する
ことを特徴とする液晶表示装置。
請求項９に記載の液晶表示装置において、
前記フォトカプラは、発光ダイオードとフォトダイオードを備え、前記発光ダイオードの正端子は前記昇圧回路の出力端子に接続され、負端子は前記ＬＥＤストリップライトの正端子に接続され、前記フォトダイオードの正端子は第１動作電圧に接続され、負端子は第４抵抗器によってグランドと電気的に接続され、前記フォトダイオードの負端子から電圧計測シグナルが生成される
ことを特徴とする液晶表示装置。
請求項９に記載の液晶表示装置において、
前記シグナル制御モジュールは、第１コンパレータと第２コンパレータを備え、
そのうち、前記第１コンパレータの反転入力端子は第１基準電圧を受信し、前記第２コンパレータの非反転入力端子は第２基準電圧を受信し、前記第１コンパレータの非反転入力端子と前記第２コンパレータの反転入力端子はそれぞれ前記電流計測モジュールが出力した計測シグナルを受信し、前記第１コンパレータと前記第２コンパレータの出力端子が生成した制御シグナルはそれぞれ前記周波数調節モジュール中に入力され、
そのうち、前記計測シグナルは前記電圧計測シグナルであり、前記第１基準電圧は前記第２基準電圧より大きい
ことを特徴とする液晶表示装置。
向かい合わせに設置された液晶パネルと、バックライトモジュールと、からなる液晶表示装置であって、
前記バックライトモジュールが前記液晶パネルに表示光源を提供することによって、前記液晶パネルに画像を表示することができ、前記バックライトモジュールは、ＬＥＤバックライト光源を採用し、そのうち、前記ＬＥＤバックライト光源を駆動するＬＥＤバックライト駆動回路は、
昇圧回路と、
電流制御モジュールと、
駆動チップと、
電流計測モジュールと、
シグナル制御モジュールと、
周波数調節モジュールと、からなるＬＥＤバックライト駆動回路であって、
前記昇圧回路は、入力電圧を必要な出力電圧に変えてＬＥＤストリップライトに提供し、
前記電流制御モジュールは、前記ＬＥＤストリップライトの負端子に接続されるとともに、前記ＬＥＤストリップライトの動作電流を調節し、
前記駆動チップは、前記昇圧回路に第１パルス幅変調信号を提供することで前記昇圧回路に昇圧機能を実行させるとともに、前記電流制御モジュールに第２パルス幅変調信号を提供することで前記電流制御モジュールに電流制御機能を実行させ、
前記電流計測モジュールは、前記ＬＥＤストリップライトの動作電流を計測するとともに、動作電流の大きさを基に計測シグナルを生成し、
前記シグナル制御モジュールは、前記電流計測モジュールが生成した前記計測シグナルを受信し、前記計測シグナルに基づいて制御シグナルを生成し、
前記周波数調節モジュールは、前記シグナル制御モジュールが生成した前記制御シグナルを受信するとともに、前記制御シグナルに基づいて抵抗値を生成し、前記周波数調節モジュールは、前記駆動チップにも接続され、前記駆動チップは、前記抵抗値に基づいて前記バックライト駆動回路の駆動周波数を調整し、
さらに、
前記電流計測モジュールは、フォトカプラを備え、前記フォトカプラは、発光ダイオードとフォトダイオードを備え、前記発光ダイオードの正端子は前記昇圧回路の出力端子に接続され、負端子は前記ＬＥＤストリップライトの正端子に接続され、前記フォトダイオードの正端子は第１動作電圧に接続され、負端子は第４抵抗器によってグランドと電気的に接続され、前記フォトダイオードの負端子から電圧計測シグナルが生成され、
前記シグナル制御モジュールは、第１コンパレータと第２コンパレータを備え、そのうち、前記第１コンパレータの反転入力端子は第１基準電圧を受信し、前記第２コンパレータの非反転入力端子は第２基準電圧を受信し、前記第１コンパレータの非反転入力端子と前記第２コンパレータの反転入力端子はそれぞれ前記電流計測モジュールが出力した電圧計測シグナルを受信し、前記第１コンパレータと前記第２コンパレータの出力端子が生成した制御シグナルは、それぞれ前記周波数調節モジュール中に入力され、そのうち、前記第１基準電圧は前記第２基準電圧より大きく、
前記周波数調節モジュールは第５抵抗器を備え、前記第５抵抗器の第１端子は前記駆動チップに接続され、第２端子は第６抵抗器に直列接続されてからグランドと電気的に接続され、
前記第５抵抗器の第１端子は第７抵抗器にも接続され、前記第７抵抗器のもう一つの一端は、第３電界効果トランジスタのドレイン電極に接続され、前記第３電界効果トランジスタのソース電極は、グランドと電気的に接続され、前記第３電界効果トランジスタのグリッド電極は、前記第１コンパレータの出力端子に接続され、
前記第５抵抗器の第２端子は、第４電界効果トランジスタのドレイン電極にも接続され、前記第４電界効果トランジスタのソース電極は、グランドと電気的に接続され、前記第４電界効果トランジスタのグリッド電極は、第８抵抗器によって第２動作電圧に接続され、前記第４電界効果トランジスタのグリッド電極は、第５電界効果トランジスタのドレイン電極にも接続され、前記第５電界効果トランジスタのソース電極は、グランドと電気的に接続され、前記第５電界効果トランジスタのグリッド電極は、前記第２コンパレータの出力端子に接続される
ことを特徴とする液晶表示装置。
請求項８に記載の液晶表示装置において、
前記電流制御モジュールは、第２電界効果トランジスタと第３抵抗器を備え、
前記第２電界効果トランジスタのドレイン電極は、前記ＬＥＤストリップライトの負端子に接続され、ソース電極は、第３抵抗器によってグランドと電気的に接続され、グリッド電極は、前記駆動チップに接続され、
前記駆動チップによって第２パルス幅変調信号を提供し、前記第２パルス幅変調信号のデューティ比を変えることによって、前記ＬＥＤストリップライトの動作電流が増減される
ことを特徴とする液晶表示装置。
請求項１２に記載の液晶表示装置において、
前記電流制御モジュールは、第２電界効果トランジスタと第３抵抗器を備え、
前記第２電界効果トランジスタのドレイン電極は、前記ＬＥＤストリップライトの負端子に接続され、ソース電極は、前記第３抵抗器によってグランドと電気的に接続され、グリッド電極は、前記駆動チップに接続され、
前記駆動チップによって第２パルス幅変調信号駆動を提供し、前記第２パルス幅変調信号のデューティ比を変えることによって、前記ＬＥＤストリップライトの動作電流が増減される
ことを特徴とする液晶表示装置。