図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(1998年9月29日)のものです。
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図面 (5)

課題

駆動回路部を含む表示部を1枚の回路基板実装でき、かつ輝度も充分に確保する。

解決手段

電源接地GND間に、電流制限抵抗Rと、LED素子Pと、電界効果トランジスタQとを直列接続し、電界効果トランジスタQのゲートGと接地GND間にコンデンサCを接続し、データ入力とゲートG間にアナログスイッチASを接続する。分配信号により、アナログスイッチASがONするタイミングに、データ1aがハイであると、このハイ電圧で電界効果トランジスタQをONし、LED素子Pを点灯するとともに、コンデンサCを充電する。このコンデンサCの電圧で電界効果トランジスタQのON、LED素子Pの点灯を継続する。

概要

背景

一般に、道路に設置される交通情報板や、商品、店の広告用表示板には、1ドットに赤色、緑色、あるいは赤色、緑色、青色のLED素子を含む複数ドット行列に配置されており、表示すべき情報データに応じ、選択点灯されるLED表示板が使用されることが多い。

この種のLED表示板の行列に配置された各LED素子を駆動するのに、データを各ドット毎に、取込みイミングで取込んでデータをフリップフロップで記憶し、各LEDに直流電流を流し、点灯駆動するスタテイック駆動方式と、各行毎に時分割で各LED素子にパルス電流を流して点灯駆動するダイナミック駆動方式がある。

概要

駆動回路部を含む表示部を1枚の回路基板実装でき、かつ輝度も充分に確保する。

電源接地GND間に、電流制限抵抗Rと、LED素子Pと、電界効果トランジスタQとを直列接続し、電界効果トランジスタQのゲートGと接地GND間にコンデンサCを接続し、データ入力とゲートG間にアナログスイッチASを接続する。分配信号により、アナログスイッチASがONするタイミングに、データ1aがハイであると、このハイ電圧で電界効果トランジスタQをONし、LED素子Pを点灯するとともに、コンデンサCを充電する。このコンデンサCの電圧で電界効果トランジスタQのON、LED素子Pの点灯を継続する。

目的

この発明は上記問題点に着目してなされたものであって、駆動回路部を含む表示部を1枚の基板に実装でき、かつ輝度(明るさ)も充分に確保し得るLED駆動回路装置を提供することを目的としている。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

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請求項1

直流電源電圧基準電位間に、電流制限抵抗と、LEDと、電界効果トランジスタとの直列回路を接続するとともに、前記電界効果トランジスタの入力電極と基準電位間に、コンデンサを接続したことを特徴とするLED駆動回路装置。

技術分野

0001

この発明は、LED(発光ダイオード)が行列に配置されてなる表示板等のLED駆動に用いられるLED駆動回路装置に関する。

背景技術

0002

一般に、道路に設置される交通情報板や、商品、店の広告用の表示板には、1ドットに赤色、緑色、あるいは赤色、緑色、青色のLED素子を含む複数ドットが行列に配置されており、表示すべき情報データに応じ、選択点灯されるLED表示板が使用されることが多い。

0003

この種のLED表示板の行列に配置された各LED素子を駆動するのに、データを各ドット毎に、取込みイミングで取込んでデータをフリップフロップで記憶し、各LEDに直流電流を流し、点灯駆動するスタテイック駆動方式と、各行毎に時分割で各LED素子にパルス電流を流して点灯駆動するダイナミック駆動方式がある。

発明が解決しようとする課題

0004

上記した従来のLED駆動方式のうち、スタテイック駆動方式は、各LED毎にデータ記憶用のフリップフロップを必要とし、その周辺回路も含めて回路が複雑となり、図4に示すように表示板1に対し、駆動回路を搭載するプリント配線基板2-1、…、2-nは複数枚を垂直に配置せねばならず、表示装置が全体として幅厚となるという問題があった。

0005

また、ダイナミック駆動方式は、時分割駆動を行うものであり、1行に、例えば16ドットとすると、1/16のデュティ点灯することになり、常時点灯に比し暗くなる。輝度を上げるには、LEDに流れる電流を大としてやれば良いが、大きく流せる値にはLED電流容量の点から限界があり、16倍もの電流を流すのは極めて困難であり、明るさを確保するにはどうしても限界がある、という問題がある。

0006

この発明は上記問題点に着目してなされたものであって、駆動回路部を含む表示部を1枚の基板実装でき、かつ輝度(明るさ)も充分に確保し得るLED駆動回路装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0007

この発明のLED駆動回路装置は、直流電源電圧基準電位間に、電流制限抵抗と、LEDと、電界効果トランジスタとの直列回路を接続するとともに、前記電界効果トランジスタの入力電極と基準電位間に、コンデンサを接続したものである。

0008

このLED駆動回路装置では、電界効果トランジスタの入力電極にデータ有を示すハイ電圧が入力されると、コンデンサにその電圧充電され、電界効果トランジスタをONし、LEDに直流電流が流れ、発光する。LEDはコンデンサに電圧が充電されている間、その充電電圧により電界効果トランジスタがONを継続されるので、LEDはそのまま点灯を維持する。

0009

電界効果トランジスタの入力電極に、データ無を示すロー電圧印加されると、コンデンサの充電電圧は放電して、電界効果トランジスタの入力電極に印加された電圧は低くなり、OFFし、LEDは点灯しない。

発明を実施するための最良の形態

0010

以下、実施の形態により、この発明をさらに詳細に説明する。図1は、この発明が実施される情報表示板を説明するための図である。ここに示す情報表示板は、表示板1に、行列に16×16個のドットが配置され、1ドットが6個のLED3-1、3-2、…、3-6で形成されている。6個のうち、2個のLEDが赤、4個のLEDが緑の素子である。もっとも、上記した表示板1のドット数、各ドットの素子数、1ドットの配置等は、用途に応じて適宜選定すれば良い。

0011

この情報表示板では、時間の経過とともに、各ドットにデータを送り、データに応じLEDを点灯し、あるいは消灯し、文字記号、絵等の情報を静止画としてあるいは動画的に表示する。図2は、この発明の一実施形態LED駆動回路装置を示す回路図である。この実施形態LED駆動回路装置は、上記情報表示板のLEDの駆動に使用される。このLED駆動回路装置において、11a、11bは、第1行目第1ドットの赤色と緑色のLED駆動回路であり、21aは第1列目の第2ドットの赤色のLED駆動回路である。第1列目の第2ドットの緑色のLED駆動回路及び第1列目の第3ドット以降の各LED駆動回路及び第2列以降の各LED駆動回路は、図示を省略している。

0012

LED駆動回路11aの内部回路は、+電源接地GND間に抵抗Rと、LED素子Pと、電界効果トランジスタQの直列回路が接続され、電界効果トランジスタQのゲートGと接地GND間に、コンデンサCが接続されている。また、電界効果トランジスタQのゲートGには、アナログスイッチASを介してデータ1aが加えられるようになっており、アナログスイッチASは分配信号によってON/OFFされる。

0013

他のLED駆動回路11b、21a、…、も内部回路は、LED駆動回路11aと全く同様の接続となっている。データ1aは第1行の赤色用のデータであり、データ1bは第1行の緑色用のデータである。また、データ2aは第2行の赤色用のデータであり、図示していないが、データ2bは第2行の緑色用のデータである。第3行以降用のデータも同様である。

0014

次に、このLED駆動回路11aの表示動作を説明する。今、LED駆動回路11aのLED素子Pを点灯するためのデータ1aがハイで与えられている状態で、第1列用の分配信号(パルス信号)がアナログスイッチASに印加されると、アナログスイッチASがONし、データ1aのハイが、電界効果トランジスタQのゲートに加えられるとともに、コンデンサCを充電する。電界効果トランジスタQは、ゲートGへのハイ信号の入力によってONし、LED素子Pに電流が流れ、LED素子Pが点灯する。分配信号がアナログスイッチASに加えられなくなり、アナログスイッチASがOFFしても、コンデンサCに充電された電圧により、トランジスタQのゲートGにはハイ信号が加えられ、トランジスタQのONを維持するので、LED素子Pは点灯を維持する。その次の分配信号が加えられて、アナログスイッチASが再度ONされたときに、データ1aがハイであると、コンデンサCは再度充電され、電界効果トランジスタQはONを維持し、LED素子Pは点灯を継続することになる。つまり、LED素子Pは直流点灯する。

0015

アナログスイッチASへ分配信号が加えられたとき、入力されるデータ1aがローであると、アナログスイッチASのONでコンデンサCに充電されていた電圧アナログスイッチASを通じて入力側に放電する。そのため電界効果トランジスタQのゲートの電位がローとなり、電界効果トランジスタQがOFFし、LED素子Pに電流が流れなくなるので、LED素子Pは消灯する。

0016

この実施形態LED駆動回路装置は、図2に示す如く、非常に簡単な回路なので、全体回路を1枚のプリント回路基板に実装でき、図3に示すように、表示板1と、回路基板4を重設でき、薄厚の情報表示板を実現できる。なお、上記実施形態では、行列のドット配置の情報表示板に適用する場合について説明したが、この発明は1行あるいは1列、あるいは数個のドット配置のものにも適用できる。

発明の効果

0017

この発明によれば、LED素子を駆動する電界効果トランジスタの入力電極と基準電位間にコンデンサを接続することにより、コンデンサに記憶機能をもたせるので、時分割動作でなく、直流的な点灯にでき、輝度を充分に確保できる。また、表示器の1単位の駆動と記憶回路の構成がトランジスタ1本とコンデンサ1個とで済み、回路構成が非常に簡単で、LEDと同じ回路基板に実装することが従来より楽に実現でき、省スペース化が可能となる。また、1枚の回路基板で済むので、薄型の表示板を得ることができ、製造コストも従来に比べて低減できる。

図面の簡単な説明

0018

図1この発明が実施される情報表示板を説明する図である。
図2この発明の一実施形態LED駆動回路装置を示す回路図である。
図3同実施形態LED駆動回路装置を搭載した回路基板を使用した情報表示板の斜視図である。
図4従来の情報表示板を示す斜視図である。

--

0019

11a、11bLED駆動回路
R電流制限抵抗
PLED素子
Q電界効果トランジスタ
Cコンデンサ
ASアナログスイッチ

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