專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置，尤其涉及構(gòu)成背光燈光源的白色發(fā) 光二極管的驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
一般而言，液晶顯示裝置由液晶顯示板和向液晶顯示板照射光 的背光燈構(gòu)成，在作為便攜電話等便攜設(shè)備的顯示部來使用的液晶 顯示裝置中，背光燈光源由白色發(fā)光二極管構(gòu)成。
作為該白色發(fā)光二極管的LED驅(qū)動電路，公知有具備基于調(diào)光 控制信號(PWM)的調(diào)光控制功能的LED驅(qū)動電路。
圖5是表示現(xiàn)有的LED驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)的電路圖，示出了 具備基于調(diào)光控制信號(PWM)的調(diào)光控制功能的LED驅(qū)動電路的 一個例子。
圖5所示的LED驅(qū)動電路包括升壓電路l;由l個或串聯(lián)連 接的2個以上的白色發(fā)光二極管(LED)構(gòu)成的白色發(fā)光二極管陣 列5;以及用于設(shè)定流過白色發(fā)光二極管陣列5的電流的電阻元件2。
升壓電路1被輸入作為控制電壓(VCONT)的、在電阻元件2 的兩端產(chǎn)生的電壓，其內(nèi)部的控制電流10根據(jù)輸出控制電壓 (VCONT)與基準電壓(Vref)之差的電壓的運算放大器(OP)的 輸出電壓，將輸入電壓(Vin)進行升壓來生成輸出電壓(Vout)， 以使控制電壓(VCONT)成為恒定電壓。
向白色發(fā)光二極管陣列5施加升壓電路1的輸出電壓(Vout)。 在此，為了控制成對電阻元件2施加的控制電壓(VCONT)成為恒 定電壓，流過白色發(fā)光二極管陣列5的電流使用施加到電阻元件2 上的控制電壓(VCONT)和電阻元件2的電阻值來進行設(shè)定。在該LED電路中，利用調(diào)光控制信號(PWM)控制升壓電路1 的升壓工作的通斷，從而控制白色發(fā)光二極管5的點亮熄滅。

發(fā)明內(nèi)容
在前述圖5所示的電路結(jié)構(gòu)中，由于對升壓電路1的升壓工作 自身進行通斷控制，因此響應時間存在限度，會出現(xiàn)無法進行使調(diào) 光控制信號(PWM)的脈沖寬度達到數(shù)十微秒以下的控制這樣的問題。
本發(fā)明是為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題而提出的，本發(fā)明的目的 在于提供 一 種具有能夠?qū)⒄{(diào)光控制信號的脈沖寬度控制在數(shù)十微秒 以下的LED驅(qū)動電路的液晶顯示裝置。
本發(fā)明的上述以及其它優(yōu)點和新的特征通過本i兌明書的4又述和 附圖得以明確。
簡單地說明在本申請所公開的發(fā)明中具有代表性的技術(shù)方案的
概要如下。
(l)一種液晶顯示裝置，包括液晶顯示板；和配置在上述液 晶顯示板的背面?zhèn)鹊谋彻鉄?，其中，上述背光燈具有作為光源的?色發(fā)光二極管，還包括用于驅(qū)動上述白色發(fā)光二極管的LED驅(qū)動電 路，上述LED驅(qū)動電路包括升壓電路，用于輸出升壓電壓，以使 所輸入的控制電壓成為恒定電壓；電阻電路，用于生成輸入到上述 升壓電路的控制電壓；第一級電流鏡電路，其具有被提供流過上述 電阻電路的電流的輸入側(cè)晶體管、和流過與在上述輸入側(cè)晶體管中 流過的電流成比例的基準電流的輸出側(cè)晶體管；第二級電流鏡電路， 其具有被提供上述基準電流的輸入側(cè)晶體管、和流過與在上述輸入 側(cè)晶體管中流過的電流成比例的驅(qū)動電流的輸出側(cè)晶體管；發(fā)光二 極管陣列，其具有被提供上述驅(qū)動電流的至少一個發(fā)光二極管；以 及調(diào)光控制電路，其根據(jù)所輸入的調(diào)光控制信號來對提供給上述第 二級電流鏡電路的上述輸入側(cè)晶體管的上述基準電流進行分流，控 制上述發(fā)光二極管陣列的點亮、熄滅。(2) 在(1)所述的液晶顯示裝置中，上述第二級電流鏡電路
具有多個上述輸出側(cè)晶體管；在上述第二級電流鏡電路的上述多個 輸出側(cè)晶體管的各輸出側(cè)晶體管中流過的上述驅(qū)動電流被提供給上 述發(fā)光二極管陣列。
(3) 在(1 )所述的液晶顯示裝置中，具有多個上述發(fā)光二極
管陣列，上述第二級電流鏡電路具有多個上述輸出側(cè)晶體管，在上 述第二級電流鏡電路的上述多個輸出側(cè)晶體管的各輸出側(cè)晶體管中 流過的上述驅(qū)動電流被提供給上述多個發(fā)光二極管陣列的各發(fā)光二
極管陣列。
簡單地說明通過在本申請所公開的發(fā)明中具有代表性的技術(shù)方 案所得到的效果，如下。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供 一 種具有可將調(diào)光控制信號的脈沖寬度
控制在數(shù)十微秒以下的LED驅(qū)動電路的液晶顯示裝置。


圖l是表示本發(fā)明實施例1的液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。 圖2是表示本發(fā)明實施例1的LED驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖3是表示本發(fā)明實施例2的LED驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖4是表示本發(fā)明實施例3的LED驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖5是表示現(xiàn)有的LED驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)的電路圖。
標號說明
1:升壓電路
2:電阻元件
3、 4:電流鏡電路
5、 5a、 5b:白色發(fā)光二極管陣列6:調(diào)光控制電^各
71 73、 R1 R5:電阻元件
10:控制電路
30:顯示控制電路(定時控制器)
50: LED驅(qū)動電路
TR1、 TR2: PNP型雙極晶體管
TR3 TR7: NPN型雙極晶體管
OP:運算放大器
SUB1:第一基板
SUB2:第二基板
BL:背光燈
DRD:圖像線驅(qū)動電路
DRG:掃描線驅(qū)動電路
具體實施例方式
下面，參照附圖來詳細地說明本發(fā)明的實施例。
此外，在用于說明實施例的所有附圖中，對具有相同功能的部
件標以相同的標號并省略對其進行重復說明。 [實施例1〗
圖l是表示本發(fā)明實施例1的液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。 本實施例的液晶顯示裝置由液晶顯示板和配置在液晶顯示板背 面的背光燈(BL)構(gòu)成。
本實施例的液晶顯示裝置具有液晶顯示板和直下型背光燈 (BL)。液晶顯示板具有第一基板(SUB1)和第二基板(SUB2), 在第一基板(SUB1)上形成有薄膜晶體管和像素電極等，在第二基 板(SUB2)上形成有遮光膜和濾色片等。此外，如果是IPS方式等 橫向電場方式的液晶顯示板，則對置電極形成在第一基板(SUB1) 上，如果是VA方式等縱向電場方式的液晶顯示板，則對置電極形 成在第二基板(SUB2)上。液晶顯示板利用密封材料來貼合第一基板(SUB1)和第二基板 (SUB2),在第一基板(SUB1)和第二基板(SUB2)之間注入并 密封液晶。另外，在第一基板(SUB1)和第二基板(SUB2)的外側(cè) 分別設(shè)有偏振片(未圖示)。本發(fā)明與液晶顯示板的結(jié)構(gòu)沒有直接 關(guān)系，因此省略對液晶顯示板結(jié)構(gòu)的說明。
在第一基板(SUB1)的一方的長邊側(cè)周邊配置有圖像線驅(qū)動電 路(DRD)，在第一基板(SUB1) —方的短邊側(cè)周邊配置有掃描線 驅(qū)動電路(DRG)。
圖像線驅(qū)動電路(DRD)和掃描線驅(qū)動電路(DRG)由顯示控 制電路(定時控制器)30進行驅(qū)動和控制。
另外，在圖1中，對圖像線驅(qū)動電路(DRD)和掃描線驅(qū)動電 路(DRG)分別由單獨的半導體芯片(2個半導體芯片)構(gòu)成的情況 進行了說明，但圖像線驅(qū)動電路(DRD)和掃描線驅(qū)動電路(DRG) 也可以由1個半導體芯片構(gòu)成。
背光燈(BL)作為光源具有白色發(fā)光二極管(未圖示)，該白 色發(fā)光二極管由LED驅(qū)動電路50來驅(qū)動。另外，從顯示控制電路 30向LED驅(qū)動電路50輸入調(diào)光控制信號(PWM)。此外，也可以 從外部向LED驅(qū)動電路50輸入調(diào)光控制信號(PWM)。此外，白 色發(fā)光二極管也可以在藍色發(fā)光二極管上組合黃色熒光體層而成。
圖2是表示本發(fā)明實施例1的LED驅(qū)動電路50的電路結(jié)構(gòu)的 電路圖。
本實施例的LED驅(qū)動電路50包括升壓電路l;生成用于控制 升壓電^^1的輸出電壓(Vout)的控制電壓(VCONT)的電阻元件 2;由1個或串聯(lián)連接的2個以上的白色發(fā)光二極管構(gòu)成的白色發(fā)光 二極管陣列5;用于根據(jù)流過電阻元件2的電流來生成基準電流的第 一級電流鏡電路3;用于根據(jù)基準電流生成白色發(fā)光二極管陣列5 的驅(qū)動電流的第二級電流鏡電路4;以及通過對流過第二級電流鏡電 路的基準電流進行分流來控制白色發(fā)光二極管陣列5的點亮熄滅的 調(diào)光控制電路6。升壓電路1利用其內(nèi)部的控制電路IO將輸入電壓(Vin)進行 升壓來生成輸出電壓(Vout)，以使所輸入的控制電壓(VCONT) 成為恒定電壓。該升壓電路能夠通過利用DC-DC轉(zhuǎn)換器用IC或具 有升壓功能的LED驅(qū)動器IC等而容易地構(gòu)成。
在電阻元件2上產(chǎn)生的電壓作為控制電壓(VCONT)而纟皮施加 在升壓電路1上，因此升壓電路1的工作被控制，使得該控制電壓 (VCONT)成為恒定。
其結(jié)果是，流過電阻元件2的電流由電阻元件2的電阻值、和 施加在電阻元件2的兩端的控制電壓(VCONT)來決定。將該電流 用作基準電流。
第一級電流鏡電路3是具有輸入側(cè)晶體管(TR1 )和輸出側(cè)晶體 管(TR2)這兩個PNP型雙極晶體管、以及連接在晶體管(TR1、 TR2)的各自的發(fā)射極和輸出電壓(Vout)之間的電阻元件(Rl、 R2),且電阻元件Rl、 R2的電阻值的比率為磁鏡比的電路。利用 該磁鏡比，第一級電流4竟電路3取出基準電流，使其流入到第二級 電流鏡電路4。
第二級電流鏡電路4也是具有輸入側(cè)晶體管(TR3)和輸出側(cè)晶 體管(TR4)這兩個NPN型雙極晶體管、以及連接在晶體管(TR3、 TR4)的各自的發(fā)射極上的接地電阻(R3、 R4),且電阻元件R3、 R4的電阻值的比率為磁鏡比的電路。利用該磁鏡比，第二級電流鏡 電路4生成所需要的LED驅(qū)動電流，使其流入白色發(fā)光二極管陣列 5。由此，在白色發(fā)光二極管陣列5的各白色發(fā)光二極管流過驅(qū)動電 流，從而白色發(fā)光二極管陣列5的各白色發(fā)光二極管發(fā)光。
連接在第二級電流鏡電路4和輸出電壓(VOUT)之間的白色發(fā) 光二極管陣列5在圖2所示的例子中，串聯(lián)連接有4個白色發(fā)光二 極管，但數(shù)量可以根據(jù)需要適當增減成1個以上。
調(diào)光控制電路6具有NPN型雙極晶體管TR5，其在調(diào)光控制 信號(PWM)為高電平時導通，在調(diào)光控制信號(PWM)為低電平 時截止；和NPN型雙極晶體管TR6,其在晶體管TR5導通時截止，在晶體管TR5截止時導通。
因此，調(diào)光控制電路6在調(diào)光控制信號(PWM)為高電平時不 進行任何工作，白色發(fā)光二極管陣列5的各白色發(fā)光二極管因上述 工作而發(fā)光。另外，在調(diào)光控制信號(PWM)為低電平時將流入第 二級電流鏡電路4的電流進行分流并流入晶體管TR6。由此，流入 白色發(fā)光二極管陣列5的電流也停止，白色發(fā)光二極管陣列5的各 白色發(fā)光二極管熄滅。
另外，調(diào)光控制電路6在圖2的例子中使用了雙極晶體管，但 也可以使用場效應晶體管構(gòu)成，能夠應用各種開關(guān)元件。
圖3是表示本發(fā)明實施例2的LED驅(qū)動電^各50的電路結(jié)構(gòu)的 電路圖。
本實施例的LED驅(qū)動電路50與前述實施例1的LED驅(qū)動電路 50相比，是增加了針對電力消耗的容限保護等實際使用上的調(diào)整的 電路。
本實施例的LED驅(qū)動電3各50與圖2所示的LED驅(qū)動電i 各50 的不同之處在于，增加了電阻元件71、 72、 73，并且在第二級電流 鏡電路4中驅(qū)動白色發(fā)光晶體管列5的晶體管和電阻元件是NPN型 雙極晶體管TR4、 TR7與電阻元件R4、 R5這2系統(tǒng)的并聯(lián)電路。
本實施例的LED驅(qū)動電^各50的工作與圖2所示的LED驅(qū)動電 路50—樣，但電阻元件71、 72代替電流鏡電路3的晶體管(TR1、 TR2)而承擔著電力消耗。電阻元件73還替代電流鏡電路4的晶體 管(TR4、 TR7)而承擔著電力消耗。
在電流鏡電路4中，晶體管TR4、 TR7和電阻元件R4、 R5采用 并聯(lián)連接方式，這是為了降低每個系統(tǒng)的電力消耗以避免元件故障。
在電流鏡電路4中，晶體管和電阻元件的并聯(lián)連接并不限于2 個系統(tǒng)，能夠根據(jù)耗電量而增加。
圖4是表示本發(fā)明實施例3的LED驅(qū)動電^各50的電路結(jié)構(gòu)的電路圖。
本實施例的LED驅(qū)動電^各50與圖2所示的LED驅(qū)動電路50 的不同之處在于，白色發(fā)光二極管陣列5是5a、 5b這兩個系統(tǒng)的并 聯(lián)電路，并且為了驅(qū)動這兩個系統(tǒng)的白色發(fā)光二極管陣列而采用 NPN型雙極晶體管TR4、 TR7和電阻元件R4、 R5的兩個系統(tǒng)的并 聯(lián)電路。
本實施例的LED驅(qū)動電的工作與圖2所示的LED驅(qū)動電路相 同，但在電流鏡電路4中，由晶體管TR4和電阻元件R4驅(qū)動白色 發(fā)光二極管陣列5a,由晶體管TR5和電阻元件R5驅(qū)動白色發(fā)光二 極管陣列5b。
在電流鏡電路4中，白色發(fā)光二極管陣列、晶體管和電阻元件 的并聯(lián)連接并不限于2個系統(tǒng)，能夠使其適當增加。
此外，白色發(fā)光二極管陣列5a、白色發(fā)光二極管陣列5b的白色 發(fā)光二極管數(shù)量也可以比圖1的白色發(fā)光二極管陣列5少。
如上所述，根據(jù)本實施例，在基于調(diào)光控制信號(PWM)的調(diào) 光控制中，進行通斷控制的僅是第二級電流鏡電路，升壓電路自身 保持工作狀態(tài)不變。因此響應時間依賴于電流鏡電路的晶體管，即
便是1微秒左右的脈沖寬度也能夠進行控制。
另外，對于升壓電路l，能夠利用市售的LED驅(qū)動器IC和升壓 電路用IC等，因此能夠廉價地構(gòu)成電路。
以上，基于上述實施例來具體說明了由本發(fā)明人完成的發(fā)明， 但是，本發(fā)明并不限于上述實施例，不言而喻，在不脫離其主旨的 范圍內(nèi)可進行各種變更。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，包括液晶顯示板；和配置在上述液晶顯示板的背面?zhèn)鹊谋彻鉄?，其中，上述背光燈具有作為光源的白色發(fā)光二極管，還包括用于驅(qū)動上述白色發(fā)光二極管的LED驅(qū)動電路，上述液晶顯示裝置的特征在于，上述LED驅(qū)動電路包括升壓電路，用于輸出升壓電壓，以使輸入的控制電壓成為恒定電壓；電阻電路，用于生成輸入到上述升壓電路的控制電壓；第一級電流鏡電路，其具有被提供流過上述電阻電路的電流的輸入側(cè)晶體管、和流過與在上述輸入側(cè)晶體管中流過的電流成比例的基準電流的輸出側(cè)晶體管；第二級電流鏡電路，其具有被提供上述基準電流的輸入側(cè)晶體管、和流過與在上述輸入側(cè)晶體管中流過的電流成比例的驅(qū)動電流的輸出側(cè)晶體管；發(fā)光二極管陣列，其具有被提供上述驅(qū)動電流的至少一個發(fā)光二極管；以及調(diào)光控制電路，其根據(jù)所輸入的調(diào)光控制信號來對提供給上述第二級電流鏡電路的上述輸入側(cè)晶體管的上述基準電流進行分流，控制上述發(fā)光二極管陣列的點亮、熄滅。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于 上述第二級電流鏡電路具有多個上述輸出側(cè)晶體管；在上述第二級電流鏡電路的上述多個輸出側(cè)晶體管的各輸出側(cè) 晶體管中流過的上述驅(qū)動電流被提供給上述發(fā)光二極管陣列。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于 具有多個上述發(fā)光二極管陣列，上述第二級電流鏡電路具有多個上述輸出側(cè)晶體管，在上述第二級電流鏡電路的上述多個輸出側(cè)晶體管的各輸出側(cè)晶體管中流過的上述驅(qū)動電流被提供給上述多個發(fā)光二極管陣列的各發(fā)光二極管陣列。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置，在該液晶顯示裝置中，LED驅(qū)動電路具有升壓電路；生成基準電流的第一級電流鏡電路；由基準電流生成驅(qū)動電流的第二級電流鏡電路；具有提供驅(qū)動電流的發(fā)光二極管的發(fā)光二極管陣列；以及根據(jù)調(diào)光控制信號控制發(fā)光二極管的點亮熄滅的調(diào)光控制電路。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種具有能夠?qū)⒄{(diào)光控制信號的脈沖寬度控制在數(shù)十微秒以下的LED驅(qū)動電路的液晶顯示裝置。
文檔編號H05B37/02GK101494036SQ200910003948
公開日2009年7月29日 申請日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月24日
發(fā)明者西川法光, 高橋聰 申請人:株式會社日立顯示器;株式會社日立顯示器件