專利名稱：用于顯示設(shè)備的光源模塊以及具有其的顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于顯示設(shè)備的光源模塊以及具有該光源模塊的顯示設(shè)備， 更具體地，涉及能夠通過有效的多通道電流控制降低功耗的用于顯示設(shè)備的 光源模塊。
背景技術(shù)：
通常，液晶顯示設(shè)備(例如，平板顯示設(shè)備)是本身不發(fā)光的光接收設(shè) 備。液晶顯示設(shè)備使用從單獨的光源模塊發(fā)出的光(例如，背光)顯示圖像。 光源模塊包括光源和用于驅(qū)動光源的光源驅(qū)動器。
為了輕便和薄，使用發(fā)光二極管作為光源來制造光源模塊。具有發(fā)光二 極管的光源模塊的電壓/電流特性是制造高質(zhì)量顯示設(shè)備的關(guān)鍵因素。近來，
為了改進對比率(contrast ratio),發(fā)光二極管已經(jīng)被編組成塊，并且每個 塊的亮度(brightness)使用光源驅(qū)動器、例如通過減低亮度(dimming)來調(diào) 整。然而，在這樣的安排中，用于驅(qū)動發(fā)光二極管的驅(qū)動電路可能變得復雜， 并且由于應(yīng)當持續(xù)地向每個塊供給恒定水平的電流而導致功耗增加。

發(fā)明內(nèi)容
本公開的示例實施例提供一種用于顯示設(shè)備的光源模塊以及具有該光源 模塊的顯示設(shè)備，其中使用亮度(luminance)控制信號來控制電壓電流源并且 調(diào)整每個發(fā)光二極管塊的亮度，從而最小化功耗。
根據(jù)本發(fā)明的示例實施例，提供一種光源模塊，其包括光源，其具有 多個發(fā)光單元；電壓電流源，用于根據(jù)多個亮度控制信號向所述光源提供驅(qū) 動功率，所述亮度控制信號是減低亮度信號；以及多通道電流控制器，用于 根據(jù)多個亮度控制信號分別調(diào)整多個發(fā)光單元的亮度。
所述多個發(fā)光單元的每個包括多個發(fā)光二極管。
所述多個亮度控制信號的每個是脈沖寬度調(diào)制信號。
所述多通道電流控制器可以包括功率控制器，用于保持施加到所述多
個發(fā)光單元的功率恒定；以及亮度調(diào)整器，用于根據(jù)所述亮度控制信號控制 施加到所述多個發(fā)光單元的功率的脈沖寬度。
電壓控制器可以包括電流鏡，并且亮度調(diào)整器可以包括用于根據(jù)所述亮 度控制信號電連接所述多個發(fā)光單元和地的晶體管。
電壓電流源可以包括操作控制器，用于根據(jù)所述多個亮度控制信號生 成控制信號；以及功率轉(zhuǎn)換器，用于響應(yīng)于該控制信號向光源提供驅(qū)動功率。 操作控制器可以通過多個亮度控制信號的邏輯組合來生成該控制信號。 當所述多個亮度控制信號為邏輯低時，操作控制器可以生成禁止功率轉(zhuǎn) 換器的控制信號。
功率轉(zhuǎn)換器可以包括脈沖信號發(fā)生器，用于響應(yīng)于該控制信號生成脈 沖信號；以及輸出單元，用于轉(zhuǎn)換和輸出根據(jù)該脈沖信號施加的外部功率。
功率轉(zhuǎn)換器可以包括開關(guān)，用于響應(yīng)于該控制信號控制外部功率的輸 入；以及輸出單元，用于根據(jù)外部功率生成驅(qū)動功率。
根據(jù)本公開的另一示例實施例，提供一種用于驅(qū)動光源模塊的方法，其 包括提供驅(qū)動功率給多個發(fā)光單元；提供作為減低亮度信號的多個亮度控 制信號給連接到多個發(fā)光單元的多通道電流控制器，以允許多個發(fā)光單元發(fā) 射光；以及使用多個亮度控制信號控制電壓電流源的操作，所述電壓電流源 提供驅(qū)動功率給多個發(fā)光單元。
該方法還可以包括根據(jù)多個亮度控制信號的邏輯電平生成具有可變邏 輯電平的控制信號；以及根據(jù)控制信號的邏輯電平控制電壓電流源的操作。
當所述多個亮度控制信號全部為邏輯低時，控制信號可以變?yōu)檫壿嫷突?邏輯高。
多個亮度控制信號可以分別對應(yīng)于多個發(fā)光單元，并且多通道電流控制 器可以根據(jù)多個亮度控制信號的邏輯高部分的脈沖寬度控制各個發(fā)光單元的 亮度。
根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施例，提供了一種顯示設(shè)備，其包括顯示面 板；控制器，用于控制顯示面板的操作；光源，其包括多個發(fā)光單元并且提 供光給顯示面板；電壓電流源，用于根據(jù)多個亮度控制信號向光源供給驅(qū)動 功率，其中所述亮度控制信號是減低亮度信號；以及多通道電流控制器，用 于根據(jù)多個亮度控制信號分別調(diào)整多個發(fā)光單元的亮度。
所述多個亮度控制信號的每個可以是脈沖寬度調(diào)制信號。
所述多通道電流控制器可以包括功率控制器，用于保持施加到所述多 個發(fā)光單元的功率保持恒定；以及亮度調(diào)整器，用于根據(jù)所述亮度控制信號 控制施加到所述多個發(fā)光單元的功率的脈沖寬度。
電壓電流源可以包括操作控制器，用于根據(jù)所述多個亮度控制信號的 邏輯組合生成控制信號；以及功率轉(zhuǎn)換器，用于響應(yīng)于該控制信號向光源提 供驅(qū)動功率。
電壓電流源和多通道電流控制器中的至少一個是以IC芯片的形式制造的。


從以下結(jié)合附圖的描述中，可以更詳細地了解本發(fā)明的優(yōu)選實施例，附 圖中
圖1是圖示根據(jù)本公開的示例實施例的顯示設(shè)備的框圖2是圖示根據(jù)本/>開的示例實施例的光源模塊的框圖3是根據(jù)本公開的示例實施例的多通道電流控制器的電路圖4是根據(jù)本公開的示例實施例的電壓電流源的框圖5是根據(jù)本公開的示例實施例的操作控制器的電路圖；以及
圖6是根據(jù)本公開的示例實施例的變體的電壓電流源的框圖。
具體實施例方式
以下，將參照附圖詳細描述本發(fā)明的示例實施例。然而，本發(fā)明不受限 于以下公開的實施例，而可以被實現(xiàn)為不同的形式。提供這些實施例僅僅出 于說明的目的以及供本領(lǐng)域的技術(shù)人員全面理解本發(fā)明的范圍。
圖l是圖示根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的顯示設(shè)備的框圖。圖2是圖示根 據(jù)本發(fā)明的示例實施例的光源模塊的框圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例 的多通道電流控制器的電路圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的電壓電流 源的框圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的操作控制器的電路圖。圖6是 根據(jù)本發(fā)明的另外的示例實施例的電壓電流源的框圖。
參照圖l至圖5，根據(jù)示例實施例的顯示設(shè)備可以包括顯示面板100、柵 驅(qū)動器200、數(shù)據(jù)驅(qū)動器300、驅(qū)動電壓發(fā)生器400、信號控制器500以及光 源模塊1000。
顯示面板100可以由柵驅(qū)動器200和數(shù)據(jù)驅(qū)動器300驅(qū)動，并且可以根 據(jù)來自光源模塊1000的光顯示圖像。顯示面板100包括多條柵線Gl到Gn、 多條數(shù)據(jù)線Dl到Dm、以及多個單位像素，如圖1所示。多條柵線Gl到Gn 在一個方向上延伸，而多條數(shù)據(jù)線Dl到Dm在與多條柵線Gl到Gn交叉的方 向上延伸。多條柵線Gl到Gn中的每條的至少一端連接到柵驅(qū)動器200。多 條數(shù)據(jù)線Dl到Dm中的每條的至少一端連接于數(shù)據(jù)驅(qū)動器300。
可以在柵線Gl到Gn和數(shù)據(jù)線Dl到Dm的交叉處(intersection)提供單 位像素。每個單位像素可以包括薄膜晶體管T、存儲電容器Cst以及液晶電 容器Clc,如圖1所示。液晶電容器Clc可以包括下方的像素電極和上方的 公共電極以及在像素電極和公共電極之間提供的液晶。盡管未示出，但是濾 色器可以布置在液晶電容器Clc上。像素電極和公共電極可以被劃分為多個 域(domain )。
根據(jù)此示例實施例的顯示面板100并不受限于上述的結(jié)構(gòu)而可以以各種 形式變化。例如，可以在單位像素區(qū)域中提供多個像素。單位像素區(qū)域的橫 坐標長度可以長于或短于縱坐標長度。單位像素區(qū)域也可以具有不同于矩形 形狀的各種形狀。
可以在具有上述結(jié)構(gòu)的顯示面板100的外部提供用于驅(qū)動顯示面板100 的信號的控制器。所述控制器可以包括柵驅(qū)動器200、 It據(jù)驅(qū)動器300、驅(qū)動 電壓發(fā)生器400和信號控制器500。
在正常操作期間，信號控制器500從外部圖形控制器(未示出)接收輸入 圖像信號和輸入控制信號。輸入圖像信號可以包括像素數(shù)據(jù)R、 G和B。輸入 控制信號控制輸入圖像信號的顯示。輸入控制信號包括垂直同步信號Vsync、 水平同步信號Hsync、主時鐘CLK和數(shù)據(jù)使能信號DE。
信號控制器500根據(jù)顯示面板100的操作條件處理像素數(shù)據(jù)。因此，可 以根據(jù)相應(yīng)的液晶顯示面板100的像素的排列來重新安排像素數(shù)據(jù)。此外， 信號控制器500生成柵極控制信號和數(shù)據(jù)控制信號，并且發(fā)送柵極控制信號 至柵驅(qū)動器200以及發(fā)送數(shù)據(jù)控制信號至數(shù)據(jù)驅(qū)動器300。柵極控制信號可 以包括指示柵極導通電壓Von的輸出開始的垂直同步開始信號、柵極時鐘信 號和輸出使能信號。數(shù)據(jù)控制信號可以包括指示像素數(shù)據(jù)的傳輸開始的同步 開始信號、指令數(shù)據(jù)電壓被施加到相應(yīng)的數(shù)據(jù)線的加載信號、用于反轉(zhuǎn)灰度 級(gray scale)電壓相對于公共電壓的極性的反轉(zhuǎn)信號、以及數(shù)據(jù)時鐘信號。 驅(qū)動電壓發(fā)生器400可以使用來自外部電源的外部電壓生成驅(qū)動顯示設(shè) 備所需的各種驅(qū)動電壓。例如，驅(qū)動電壓發(fā)生器400可以生成參考電壓、柵 極導通電壓Von、柵極關(guān)斷電壓Voff以及公共電壓。響應(yīng)于來自信號控制器 500的控制信號，驅(qū)動電壓發(fā)生器400向柵極驅(qū)動器200施加柵極導通電壓 Von和柵極關(guān)斷電壓Voff,并且向數(shù)據(jù)驅(qū)動器300施加參考電壓。這里，參 考電壓可以被用于生成用于驅(qū)動液晶的灰度級電壓。
在示例實施例中，柵極驅(qū)動器200可以連接至多條柵極線Gl到Gn，并 可以響應(yīng)于信號控制器500的控制信號依次向多條柵極線Gl到Gn提供驅(qū)動 電壓發(fā)生器400的柵極導通電壓Von。這樣，可以控制薄膜晶體管T的操作。
在示例實施例中，數(shù)據(jù)驅(qū)動器300可以連接至多條數(shù)據(jù)線Dl到Dm,并 可以使用信號控制器500的控制信號和驅(qū)動電壓發(fā)生器400的參考電壓GVDD 生成灰度級電壓。數(shù)據(jù)驅(qū)動器300可以向各條數(shù)據(jù)線Dl到Dm施加相應(yīng)的灰 度級電壓。即，數(shù)據(jù)驅(qū)動器300可以基于參考電壓將輸入數(shù)字像素數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 成模擬數(shù)據(jù)信號(即，灰度級電壓)，并且可以輸出模擬數(shù)據(jù)信號。
在示例實施例中，信號控制器500、驅(qū)動電壓發(fā)生器400、數(shù)據(jù)驅(qū)動器 300和柵極驅(qū)動器200可以以IC芯片的形式制造并安裝在印刷電路板(PCB) 上。印刷電路板可以經(jīng)由柔性印刷電路板(FPC)電連接至顯示面板100。在示 例實施例中，顯示面板100可以包括上基板和下基板?；蹇梢允抢绮Ａ?基板或透光(light-transmitting)的塑料基板。在一個實施例中，柵極驅(qū)動 器200和數(shù)據(jù)驅(qū)動器300可以安裝在顯示面板100的透光基板上。柵極驅(qū)動 器200可以以級的形式(in a stage form)形成在顯示面板100的下基板上。 即，當薄膜晶體管T被制造在下基板上時，可以連同薄膜晶體管T一起制造 柵極驅(qū)動器200。
光源模塊IOOO可以包括用于提供光給顯示面板100的光源1100和用于 控制光源1100的操作的光源控制器1200,如圖1所示。
光源IIOO可以包括多個發(fā)光單元1110，它們并行連接在輸入和輸出節(jié) 點之間。盡管在圖2中示出具有4個發(fā)光單元1110的光源1100，但是發(fā)光 單元1110的數(shù)目并不限于此，而是可以多于或少于4個。作為選擇，多個發(fā) 光單元1110可以串行和/或反并行(anti-parallel)連接。
發(fā)光單元1110中的每個可以包括多個發(fā)光二極管。發(fā)光單元1110中的 多個發(fā)光二極管可以串行連接，如圖2所示。本發(fā)明并不限于此，而是發(fā)光
二極管可以并行和/或反并行連接。各個發(fā)光單元1110可以具有相同數(shù)目的 發(fā)光二極管。發(fā)光單元1110可以包括具有安裝在其上的多個發(fā)光二極管的基 板(未示出)、以及用于向發(fā)光二極管供電的電源端子(未示出)。發(fā)光單元1110 中的每個可以作為 一個通道來發(fā)光。
在示例實施例中，光源控制器1200可以包括電壓電流源1210和多通道 電流控制器1220，如圖2所示。電壓電流源1210可以由外部電源和多個亮 度控制信號P麗l到P西4來驅(qū)動，并且可以向光源IIOO供給驅(qū)動功率。多通 道電流控制器1220可以根據(jù)亮度控制信號P麗l到P麵4來調(diào)整光源1110的 亮度。電壓電流源1210可以是外部提供的輸入DC功率Pin。電壓電流源1210 可以提供DC功率給多個發(fā)光單元1110。電壓電流源1210可以根據(jù)亮度控制 信號P観l到P醫(yī)4來調(diào)節(jié)發(fā)光單元1110的亮度。多個亮度控制信號P麵l到 P麗4可以是由外部圖形控制器提供的減低亮度信號。例如，亮度控制信號 PWM1到P麗4可以是能夠控制發(fā)光單元1110的亮度的各種形式的信號。在示 例實施例中，脈沖寬度調(diào)制信號可以被用作亮度控制信號P聖l到P窗4。即， 亮度控制信號PWM1到P麗4可以采取其占空比可以被以不同方式調(diào)整的方波 脈沖的形式。各個亮度控制信號P麗l到P麗4可以具有相同的幅度。本發(fā)明 并不限于此，亮度控制信號P麗l到P麵4也可以是脈沖幅度調(diào)制信號、脈沖 相位調(diào)制信號和/或脈沖頻率調(diào)制信號。
光源控制器1200可以以IC芯片的形式來制造并且安裝在印刷電路板上。 印刷電路板可以使用如連接器的連接端子連接至發(fā)光單元11G的電源端子。 連接至電壓電流源1210的端子連接至光源IIOO的輸入端，而連接至多通道 電流控制器1220的端子連接至光源1100的輸出端。本發(fā)明并不限于此，光 源控制器1200中的電壓電流源1210和多通道電流控制器l"0可以以單獨的 IC芯片的形式制造并且安裝在印刷電路板上?；蛘?，它們可以以通常的電路 而不是IC芯片的形式制造在印刷電路板上。
在示例實施例中，多通道電流控制器1220可以包括多個亮度控制器 1221，其分別連接至發(fā)光單元1110并且根據(jù)多個亮度控制信號P麗l到P觀4 來控制發(fā)光單元1110的亮度。在此示例實施例中，由于存在4個發(fā)光單元 1110,所以使用4個亮度控制器1221和4個亮度控制信號P麗l到P麗4。該 數(shù)目不限于上述的數(shù)目，而是可以變化。多個亮度控制器1221將提供給發(fā)光 單元1110的DC功率轉(zhuǎn)換成具有預定周期的波形，并且控制發(fā)光單元1110的
亮度。即，亮度控制器1221維持施加到連接至每個亮度控制器1221的發(fā)光 單元1110的兩端的所提供的功率的幅度，并根據(jù)和響應(yīng)于亮度控制信號P麗l 到PWM4改變所提供的功率的脈沖寬度。這樣，發(fā)光單元1110中的發(fā)光二極 管的亮度可以維持在一致的水平。發(fā)光單元1110中的發(fā)光二極管的亮度可以 取決于所提供的功率的幅度而變化很大。因此，在此示例實施例中，亮度控 制器1221在維持施加到發(fā)光二極管的幅度恒定的同時控制施加到發(fā)光二極 管的功率的脈沖寬度。即，控制器1221在維持恒定的功率幅度的同時通過調(diào) 整供電時間來調(diào)整整個發(fā)光單元的亮度(亮度)。
在示例實施例中，亮度控制器1221中的每個可以包括電壓比較器0P1、 第一晶體管TR1以及第二晶體管TR2，如圖3所示。電壓比較器0P1可以比 較第一節(jié)點Nl處的電壓和參考電壓Vref 。第一晶體管TR1可以連接在輸入 端(即，發(fā)光單元1110)和第一節(jié)點N1之間，并且可以由電壓比較器0P1的 輸出來驅(qū)動。第二晶體管TR2可以連接在第一節(jié)點N1和地之間，并且可以由 亮度控制信號P麗l到P麵4來驅(qū)動。電壓比較器0P1可以是0P放大器。在示 例實施例中，OP放大器的非反相端(non-inverting terminal) (+)可以連接 至參考電壓輸入端，而其反相端可以連接至第一節(jié)點Nl。相同的參考電壓 Vref可以施加到多個亮度控制器1221。
以上的電路僅僅是作為亮度控制器1221的示例而描述的，本發(fā)明并不限 于此。即，亮度控制器1221可以包括用于保持施加到多個發(fā)光單元1110的 功率恒定的功率控制器、和用于通過改變提供給多個發(fā)光單元1110的功率的 脈沖寬度來自由調(diào)整發(fā)光單元1110中的發(fā)光二極管的亮度的亮度調(diào)整器。此 外，可以使用能夠自由調(diào)整包括發(fā)光二極管的每個發(fā)光單元1110的亮度的各 種電路。例如，亮度控制器1221可以包括用于使流經(jīng)多個發(fā)光單元1110的 電流的幅度恒定不變的電流鏡。電流鏡可以通過組合各種電路來制造。
如上所述，亮度控制信號PWM1到P麗4是方波脈沖。因此，亮度控制器 1221允許發(fā)光單元1110在亮度控制信號P麗l到P謂4的邏輯高部分的期間 發(fā)光。亮度控制器1221控制邏輯高部分的脈沖寬度以調(diào)整發(fā)光單元1110的 亮度。
在示例實施例中，電壓電流源1210可以包括操作控制器1212和功率轉(zhuǎn) 換器1211，如圖4所示。操作控制器1212可以根據(jù)多個亮度控制信號P測l 到PWM4生成控制信號。功率轉(zhuǎn)換器1211可以根據(jù)控制信號Cs操作以及可以
生成驅(qū)動功率。電壓電流源1210可以以IC芯片的形式制造。本發(fā)明不限于
此，操作控制器1212和功率轉(zhuǎn)換器1211中的每一個都可以以IC芯片的形式 制造并電連接至光源1100。
電壓電流源1210可以檢測其中光源1100不發(fā)光的部分(即，其中多個亮 度控制信號P寵l到P麗4為邏輯低的部分)，并可以在這樣的部分中禁止功率 轉(zhuǎn)換器1211，從而降低功耗。另一方面，如果電壓電流源1210在光源1100 不發(fā)光的部分期間持續(xù)操作，那么電壓電流源1210在該部分中持續(xù)生成驅(qū)動 功率。那么，生成的驅(qū)動功率由于沒有被用于操作光源中的發(fā)光單元1110而 可能被浪費，從而增加了功耗。然而，在示例實施例中，可以使用亮度控制 信號PWM1到P麗4來檢測光源1100不發(fā)光的部分，使得電壓電流源1210可 以被保持在待機(s tandby)模式中，在該模式中電壓電流源1210被瞬時禁止。
在示例實施例中，操作控制器1212可以通過對多個亮度控制信號P麗l 到P麗4執(zhí)行0R(或)和/或AND(與)操作，來生成控制信號Cs。如圖4所示， 操作控制器1212通過對多個亮度控制信號P麗l到P麗4執(zhí)行OR操作來生成 控制信號Cs。操作控制器1212可以包括OR門，其接收多個亮度控制信號P麗l 到P亂
因此，在所有多個亮度控制信號P麗l到PWM4都處于邏輯低狀態(tài)的部分 中，操作控制器1212可以向功率轉(zhuǎn)換器1211供給具有邏輯低電平的控制信 號Cs。因此，功率轉(zhuǎn)換器1211可以變成待機狀態(tài)并停止操作。當所有亮度 控制信號P麗l到P觀4都為邏輯低時，光源1100中的所有發(fā)光單元1110都 不發(fā)光，即，光源不發(fā)光。在此示例實施例中，通過操作控制器1212來一全測 其中光源不發(fā)光的部分。如此，功率轉(zhuǎn)換器1211的功耗可以被降低。此外， 多個亮度控制信號分別對應(yīng)于多個發(fā)光單元。因此，當至少一個發(fā)光單元1110 發(fā)光時(即，亮度控制信號P麗1到P麗4中的至少一個為邏輯高時)，操作控 制器1212向功率轉(zhuǎn)換器1211供給邏輯高電平的控制信號Cs。相應(yīng)地，功率 轉(zhuǎn)換器1211正常操作。以上已經(jīng)描述了 當控制信號Cs為邏輯低時功率轉(zhuǎn) 換器1211不能操作。然而，本發(fā)明不限于此，功率轉(zhuǎn)換器1211可以在控制 信號Cs為邏輯高時不操作。控制信號Cs的邏輯電平可以通過信號電平改變 單元(如反相器)來改變。例如，在控制信號為邏輯低或邏輯高電平的情況 下，反相器可以改變控制信號Cs的邏輯電平并提供改變的信號給功率轉(zhuǎn)換器 1211。
在示例實施例中，操作控制器1212可以包括4個二極管D10、 D20、 D30 和D40,其分別設(shè)置在用于接收4個亮度控制信號P麗l到P麗4的輸入端和 輸出端之間，如圖5所示。4個二極管D10、 D20、 D30和D40的陽極可以被 連接至亮度控制信號的相應(yīng)的輸入端，而它們的陰極可以連接至輸出端。本 發(fā)明并不限于此，操作控制器1212可以是NAND (與非)門或NOR(或非)門。
功率轉(zhuǎn)換器1211可以包括脈沖信號發(fā)生器1211-1和輸出單元。脈沖信 號發(fā)生器1211-1可以響應(yīng)于來自揭:作控制器1212的控制信號Cs生成脈沖信 號Ps。輸出單元可以響應(yīng)于脈沖信號Ps轉(zhuǎn)換并輸出所施加的輸入DC功率 Pin。
在示例實施例中，輸出單元升壓輸入DC功率Pin的電壓并輸出功率。輸 出單元可以包括電感器L1，其設(shè)置在DC功率輸入端和第IO個節(jié)點NIO之 間；第IO個晶體管TRIO，其設(shè)置在第IO個節(jié)點NIO和地之間并根據(jù)脈沖信 號Ps來操作；整流二極管Dl,其設(shè)置在第IO個節(jié)點N10和DC功率輸出端 之間；以及電容器C1,其設(shè)置在DC功率輸出端和地之間，如圖4所示。
當?shù)?0個晶體管TR10被脈沖信號Ps導通時，在DC功率輸入端和地之 間形成電流路徑。因此，流過電感器L1的電流量與時間成比例地增加。當輸 入電流流過電感器L1時，其能量被存儲在電感器L1中。當?shù)?0個晶體管 T10被脈沖信號Ps關(guān)斷時，DC功率輸入端和地之間的電流路徑被阻斷，并且 流過電感器L1的電流也被阻斷。因此，由于高能量的反電動勢而在電感器 Ll中生成高電壓。該高電壓可以導通整流二極管Dl并且允許作為磁場積累 在電感器L1中的電流流過整流二極管D1，使得電荷聚集在電容器C1中。充 電在電容器C1中的功率可以被用于提供給光源。
脈沖信號發(fā)生器1211-1可以被驅(qū)動電壓和控制信號Cs驅(qū)動，并生成方 波脈沖信號。脈沖信號發(fā)生器1211-1可以調(diào)整方波脈沖的占空比，使得功率 轉(zhuǎn)換器1211輸出恒定的DC電壓。脈沖信號發(fā)生器1211-1可以從輸出單元接 收反饋信號以調(diào)整方波脈沖的占空比。
根據(jù)此示例實施例的功率轉(zhuǎn)換器1211并不限于以上的電路，而是可以被 改變?yōu)楦鞣N形式。
例如，如圖6所示，功率轉(zhuǎn)換器1211可以包括開關(guān)Sl，其設(shè)置在外部 功率輸入端和電感器Ll之間，并根據(jù)來自操作控制器1212的控制信號Cs操 作。開關(guān)Sl可以是如晶體管或傳輸門(transfer gate)的器件，用于響應(yīng)于預定信號而控制電壓(信號)的傳輸。開關(guān)Sl可以由控制信號Cs來導通和/ 或關(guān)斷，并且可以控制輸入到功率轉(zhuǎn)換器的外部功率。例如，可以按如下方 式來描述包括晶體管的開關(guān)S1。當控制信號CS為邏輯高時(即，當控制信
號Cs高于閾值電壓時)，晶體管被導通并且外部功率被提供至電感器L1。因 此，功率轉(zhuǎn)換器1211正常操作。然而，當控制信號Cs為邏輯低時(當控制信 號Cs低于閾值電壓時)，晶體管被關(guān)斷并且外部功率被阻斷。如此，整個功 率轉(zhuǎn)換器1211的操作可以通過控制信號Cs來控制。這里，開關(guān)Sl的位置并 不限于此，開關(guān)Sl可以位于電感器Ll和整流二極管Dl之間和/或位于整流 二極管和輸出端之間。
現(xiàn)在將描述根據(jù)此示例實施例的具有以上配置的光源模塊的操作。
在示例實施例中，可以通過提供DC功率和多個亮度控制信號P麗l到P麗4 至提供驅(qū)動功率給具有多個發(fā)光單元1110的光源1100的功率轉(zhuǎn)換器1211、 并通過提供多個亮度控制信號P畫l到P麗4至多通道電流控制器1220，來調(diào) 整多個發(fā)光單元1110的亮度。此外，可以根據(jù)多個亮度控制信號P觀l到P畫4 來控制功率轉(zhuǎn)換器的操作。
例如，功率轉(zhuǎn)換器1211可以從外部系統(tǒng)接收DC功率，并且操作控制器 1212和多通道電流控制器1220可以接收多個亮度控制信號P麗l到P麗4。
操作控制器1212可以根據(jù)多個亮度控制信號P麗l到P麗4來生成控制信 號Cs。操作控制器1212可以根據(jù)多個亮度控制信號P麗l到P窗4的邏輯電 平來改變控制信號Cs的邏輯電平。例如，當所有多個亮度控制信號P麗1到 P觀4都為邏輯低時，操作控制器1212生成邏輯低電平的控制信號Cs。同時， 當多個亮度控制信號P麗l到P麗4中的至少一個為邏輯高時，操作控制器1212 生成邏輯高電平的控制信號Cs。
當施加了邏輯高電平的控制信號Cs時，功率轉(zhuǎn)換器1211可以正常操作。 即，功率轉(zhuǎn)換器1211可以使用輸入DC功率來生成驅(qū)動功率。功率轉(zhuǎn)換器1211 可以將所生成的驅(qū)動功率提供至多個發(fā)光單元1110。多個發(fā)光單元1110可 以通過提供給其的驅(qū)動功率來發(fā)光。多通道電流控制器1220可以維持流過多 個發(fā)光單元1110的電流量相同。多通道電流控制器分別根據(jù)具有可變脈沖寬 度的邏輯高部分的多個亮度控制信號PWM1到P麗4，來控制多個發(fā)光單元1110 的亮度。
當施加邏輯低電平的控制信號Cs時，功率轉(zhuǎn)換器1211可以停止操作并
且可以不向多個發(fā)光單元1110施加驅(qū)動功率。多通道電流控制器1220根據(jù) 具有邏輯低電平的多個亮度控制信號P麗l到P窗4，將多個發(fā)光單元1110的 亮度降低到最小值。即，所有發(fā)光單元1110不發(fā)光(例如，黑暗狀態(tài))。在此 示例實施例中，由于不向多個發(fā)光單元1110施加驅(qū)動功率，所以多個發(fā)光單 元1110不發(fā)光。
上面已經(jīng)描述了當所有多個亮度控制信號PWM1到P麗4都為邏輯低時， 生成低控制信號Cs。此外，當控制信號為邏輯低時，功率轉(zhuǎn)換器1211不操 作。本發(fā)明不限于此。例如，在另一配置中，當所有多個亮度控制信號P麗1 到P麗4都為邏輯高時，可以生成邏輯高電平的控制信號Cs。并且，功率轉(zhuǎn) 換器1211也可以被配置成當控制信號Cs為邏輯高時不操作。此外，存在這 樣的情況，其中當所有多個亮度控制信號P麗1到P麗4都為邏輯低時，生成 邏輯高電平的控制信號Cs。
如上所述，通過亮度控制信號和多通道電流控制器來調(diào)整包括多個發(fā)光 二極管的發(fā)光單元的亮度，并且通過亮度控制信號來控制用于向光源供電的 電壓電流源的操作，從而將功耗最小化。
盡管已經(jīng)結(jié)合附圖和優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于此， 而是由權(quán)利要求書來限定。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是可以在不 背離由權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，對本發(fā)明作出各 種修改和改變。
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2007年7月20日提交的韓國專利申請NO. 10-2007-0072998 的優(yōu)先權(quán)以及在35 U. S. C 119下從該申請產(chǎn)生的所有權(quán)益，在此通過引用并 入其全部內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種光源模塊，包括光源，其包括多個發(fā)光單元；電壓電流源，用于根據(jù)多個亮度控制信號向所述光源提供驅(qū)動功率，所述亮度控制信號是減低亮度信號；以及多通道電流控制器，用于根據(jù)多個亮度控制信號分別調(diào)整多個發(fā)光單元的亮度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述多個發(fā)光單元的每個包括多個 發(fā)光二極管。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述多個亮度控制信號的每個是脈沖寬度調(diào)制信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述多通道電流控制器包括 功率控制器，用于保持施加到所述多個發(fā)光單元的功率恒定；以及 亮度調(diào)整器，用于根據(jù)所述亮度控制信號控制施加到所述多個發(fā)光單元的功率的脈沖寬度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的模塊，其中電壓控制器包括電流鏡，而亮度調(diào) 整器包括用于4艮據(jù)所述亮度控制信號電連接多個發(fā)光單元和地的晶體管。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其中電壓電流源包括 操作控制器，用于根據(jù)所述多個亮度控制信號生成控制信號；以及 功率轉(zhuǎn)換器，用于響應(yīng)于該控制信號向光源提供驅(qū)動功率。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的模塊，其中操作控制器通過多個亮度控制信號 的邏輯組合來生成該控制信號。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的模塊，其中當所述多個亮度控制信號全部為邏 輯低時，操作控制器生成禁止功率轉(zhuǎn)換器的控制信號。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的模塊，其中功率轉(zhuǎn)換器包括 脈沖信號發(fā)生器，用于響應(yīng)于該控制信號生成脈沖信號； 輸出單元，用于轉(zhuǎn)換和輸出根據(jù)該脈沖信號施加的外部功率。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述模塊，其中功率轉(zhuǎn)換器包括 開關(guān)，用于響應(yīng)于該控制信號控制外部功率的輸入；以及 輸出單元，用于根據(jù)外部功率生成驅(qū)動功率。
11. 一種用于驅(qū)動光源模塊的方法，包括 提供驅(qū)動功率給多個發(fā)光單元；提供作為減低亮度信號的多個亮度控制信號給連接到多個發(fā)光單元的多 通道電流控制器，以允許多個發(fā)光單元發(fā)光；以及使用多個亮度控制信號控制電壓電流源的操作，所述電壓電流源提供驅(qū) 動功率給多個發(fā)光單元。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括根據(jù)多個亮度控制信號的邏輯電平生成具有可變邏輯電平的控制信號；以及根據(jù)控制信號的邏輯電平控制電壓電流源的操作。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中當所述多個亮度控制信號全部為 邏輯低時，該控制信號變?yōu)檫壿嫷突蜻壿嫺摺?br> 14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中多個亮度控制信號分別對應(yīng)于多 個發(fā)光單元，并且多通道電流控制器根據(jù)多個亮度控制信號的邏輯高部分的 脈沖寬度控制各個發(fā)光單元的亮度。
15. —種顯示設(shè)備，包括 顯示面板；控制器，用于控制顯示面板的操作；光源，其包括多個發(fā)光單元并且給顯示面板提供光；電壓電流源，用于根據(jù)多個亮度控制信號向光源供給驅(qū)動功率，所述亮 度控制信號是減低亮度信號；以及多通道電流控制器，用于根據(jù)多個亮度控制信號分別調(diào)整多個發(fā)光單元 的亮度。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述多個亮度控制信號的每個是脈沖寬度調(diào)制信號。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述多通道電流控制器包括 功率控制器，用于保持施加到所述多個發(fā)光單元的功率恒定；以及 亮度調(diào)整器，用于根據(jù)所述亮度控制信號控制施加到所述多個發(fā)光單元的功率的脈沖寬度。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中電壓電流源包括 操作控制器，用于根據(jù)所述多個亮度控制信號的邏輯組合生成控制信號； 以及功率轉(zhuǎn)換器，用于響應(yīng)于該控制信號向光源提供驅(qū)動功率。 19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中電壓電流源和多通道電流控制器 中的至少一個是以IC芯片的形式制造的。
全文摘要
一種光源模塊，包括光源，其包括多個發(fā)光單元；和電壓電流源，用于根據(jù)多個亮度控制信號向所述光源提供驅(qū)動功率。所述亮度控制信號是減低亮度信號。所述光源模塊還包括多通道電流控制器，用于根據(jù)多個亮度控制信號分別調(diào)整多個發(fā)光單元的亮度。
文檔編號G02F1/1335GK101350175SQ20081012818
公開日2009年1月21日 申請日期2008年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月20日
發(fā)明者姜議正, 楊秉春, 芮秉大, 金基哲 申請人:三星電子株式會社