[发明专利]发光二极管照明电路、照明装置、和液晶显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管(LED)照明电路、照明装置、和具有对于开路故障保护功能的液晶显示(LCD)设备。

背景技术

现在LED替代冷阴极荧光灯(CCFL)用作LCD设备的背光从而实现扩展的色范围、减小功耗、并且减小对环境不利的物质的数量。长CCFL可以用于使用大照明区域(背光可以照明的区域)的大屏幕LCD设备的背光。CCFL可以从其两端供电。另一方面，LED使用从例如大约1mm见方的半导体芯片的发光。如果使用LED，则对于大照明区域所使用的LED数量增加，并且LED串联供电。

用于LCD设备的背光的LED在包括寿期末的故障的情形不再照明。广而言之，LED的故障可以划分为三种模式：(1)由于击穿的开路故障，(2)短路故障，和(3)光强度下降。

进行了各种尝试以避免这样的故障。例如，日本未经审查专利公开No.2002-335012公开了根据针对开路故障技术的LED。该LED包括并联的发光元件和半导体保护元件以电保护发光元件。所述发光元件包括由至少含镓的氮化物半导体形成的发光层。当施加的电压超过发光元件的正向电压时，保护元件或在正向方向或在反向方向上变为导通的。

发明内容

在已知技术中，使用驱动单个LED的独立的驱动电路和LED的工作条件的持续反馈的系统探测上述故障。但是，这样的照明电路在成本上是不切实际的。

用于LCD设备的背光的各LED消耗高的功率，并且其所使用的LED的数量相对小。如果一些LED故障，则背光引起不均匀和恶化的图像质量。

另外，例如高功率矩阵驱动大规模集成电路(LSI)，不适用于照明应用的LED驱动系统；这样的LSI实用上在成本方面是不利的。作为替代，串联LED用于驱动。但是串联的LED会引起例如由于任一LED破损引起整个LED阵列故障所导致的明显的色不均匀。尽管可以使用半导体闸流管保护LED，但是半导体闸流管不期望地增加了电路的尺寸(安装空间)和成本。

因而希望提供在开路故障的情形下可以避免整个串联LED阵列的照明故障的简单的系统。

根据本发明的实施例的发光二极管照明电路包括串联的发光二极管和与发光二极管并联的补偿元件。各补偿元件包括正和负端子和至少一具有预定熔点的导体。所述导体在开路故障时熔化使得所述端子连接。

如果串联的发光二极管之一出现开路故障，则施加到故障的发光二极管上的电势差引起对应的补偿元件的导体熔化从而连接其端子，使得补偿元件短路。因而发光二极管照明电路可以避免其它发光二极管的照明故障。

根据本发明另一实施例的发光二极管照明电路包括串联的发光二极管和与发光二极管并联的补偿元件。各补偿元件包括电阻、在其两端的两个端子、在两个端子之间的绝缘体、和在两个端子之间的绝缘体上的导电膏。在开路故障的情形，绝缘体将热量从电阻传导到导电膏。在达到预定温度之后导电膏电连接两个端子。

如果串联的发光二极管之一出现开路故障，则施加到故障的发光二极管的电势差引起对应的补偿元件通过补偿元件的端子之间的导电膏而短路。因而发光二极管照明电路可以避免其它发光二极管的照明故障。

根据本发明另一实施例的照明装置包括发光二极管照明电路，发光二极管照明电路包括串联的发光二极管和与发光二极管并联的补偿元件。各补偿元件包括正和负端子和至少一具有预定熔点的导体。在开路故障的情形，所述导体熔化使得端子连接。

如果串联的发光二极管之一出现开路故障，则施加到故障的发光二极管的电势差引起对应的补偿元件的导体熔化从而连接其端子，使得补偿元件短路。因而发光二极管照明电路可以避免其它发光二极管的照明故障。

根据本发明另一实施例的照明装置包括发光二极管照明电路，发光二极管照明电路包括串联的发光二极管和与发光二极管并联的补偿元件。各补偿元件包括电阻、在其两端的两个端子、在两个端子之间的绝缘体、和在两个端子之间的绝缘体上的导电膏。在开路故障的情形，绝缘体将热量从电阻传导到导电膏。在达到预定温度之后导电膏电连接两个端子。

如果串联的发光二极管之一出现开路故障，则施加到故障的发光二极管的电势差引起对应的补偿元件通过补偿元件的端子之间的导电膏而短路。因而发光二极管照明电路可以避免其它发光二极管的照明故障。

根据本发明另一实施例的液晶显示设备包括包含发光二极管照明电路的背光，发光二极管照明电路包括串联的发光二极管和与发光二极管并联的补偿元件。各补偿元件包括正和负端子和至少一具有预定熔点的导体。在开路故障的情形，所述导体熔化使得端子连接。