專利名稱：彩色led背光件的驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用在顯示裝置中的彩色發(fā)光二極管(LED)的驅(qū)動裝置，更具體地，涉及一種彩色LED背光件的驅(qū)動裝置，其能夠精確地調(diào)節(jié)每個通道(channel)的彩色LED陣列的正向電壓(forward voltage)，以將最佳正向電壓提供給各個彩色LED陣列，獨立地設(shè)置每個彩色LED陣列的LED的數(shù)量，并且通過電壓調(diào)節(jié)降低正向電壓的紋波。
背景技術(shù)：
通常，每年移動顯示器市場(包括移動電話、MP3播放器、個人媒體播放器(PMP)、汽車導(dǎo)航設(shè)備、移動或車輛DVD/AV系統(tǒng)、以及便攜式計算機)至少需要280,000,000個顯示器產(chǎn)品。移動顯示器市場的大部分被薄膜晶體管-液晶顯示器(TFT-LCD)技術(shù)所占據(jù)。企業(yè)之間對價格和TFT-LCD性能改進的競爭愈演愈烈。
由于TFT不是自發(fā)光的，所以TFT LCD需要附加的發(fā)光元件，例如，背光單元(BLU)?？赏ㄟ^多種技術(shù)來實施BLU。商業(yè)上應(yīng)用的大多數(shù)LCD-BLU使用冷陰極熒光燈(CCFL)。CCFL具有諸如高亮度、低制造成本、簡單的驅(qū)動電路、以及薄管狀的優(yōu)點。然而，由于CCFL相對外部碰撞很脆弱，所以具有約5英寸或小于5英寸大小的移動TFT-LCD使用白色LED。
圖1是示出白色LED背光件的傳統(tǒng)驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖1中所示的白色LED背光件的傳統(tǒng)驅(qū)動裝置10驅(qū)動白色LED背光件20，并且包括I/O接口11，用于輸入/輸出信號；控制單元12，用于根據(jù)從I/O接口11輸出的亮度控制信號來控制驅(qū)動電壓和驅(qū)動電流；DC/DC轉(zhuǎn)換器13，用于通過控制單元12的驅(qū)動電壓控制將約2.8V的電池電壓Vbat轉(zhuǎn)換為約8V的正向電壓Vf，并將正向電壓Vf提供給白色LED背光件20；以及電流源14，用于通過控制單元12的驅(qū)動電流控制來調(diào)節(jié)流入白色LED背光件20的驅(qū)動電流Id的量。
白色LED背光件20的每個LED均消耗約10mA的驅(qū)動電流以及約1.8至3V的驅(qū)動電壓。
白色LED背光件的傳統(tǒng)驅(qū)動裝置使用用于控制白色LED電流量的方法適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)白色LED的驅(qū)動電流量。更具體地，控制單元12可將控制信號提供給電流源14，以在突發(fā)模式(burst mode)中調(diào)節(jié)亮度。
然而，在白色LED背光件的傳統(tǒng)驅(qū)動裝置中，在DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓中生成紋波。由此，在正向電壓Vf中出現(xiàn)紋波現(xiàn)象。此外，不能輕易地改變DC/DC轉(zhuǎn)換器的升壓(boost-up voltage)。
當(dāng)使用彩色LED來代替白色LED時，彩色LED的數(shù)量受到正向電壓Vf的限制，并且不能精確地調(diào)節(jié)每個彩色LED的正向電壓Vf。
在CCFL或白色LED中，由于顏色再現(xiàn)性降至NTSC標(biāo)準(zhǔn)的約70％至80％，所以不可能實現(xiàn)精確的彩色再現(xiàn)。為了解決這個問題，正在積極地進行使用彩色光源來實現(xiàn)至少接近約90％的彩色再現(xiàn)的研究?，F(xiàn)在，在液晶顯示器-高清晰電視(LCD-HDTV)市場以及專業(yè)LCD顯示器市場中彩色LED(RGB LED)開始被商品化，并且隨著技術(shù)的發(fā)展以及產(chǎn)量的增加，其應(yīng)用逐漸擴展。
然而，在白色LED背光件的傳統(tǒng)驅(qū)動裝置中，由于LED的特性，彩色LED(RGB LED)的驅(qū)動電壓(即，正向電壓Vf的電平)以及光輸出效率不同。由此，需要用于調(diào)節(jié)正向電壓Vf的功能。當(dāng)LED串聯(lián)時，LED的數(shù)量變化，或者正向電壓Vf之間的差增大。
此外，在移動裝置中，使用生成用于驅(qū)動LED的正向電壓的DC/DC升壓轉(zhuǎn)換器。然而，由于DC/DC轉(zhuǎn)換器生成紋波，所以正向電壓Vf變得不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮到上述問題提出了本發(fā)明，因此本發(fā)明的目的在于提供一種彩色LED背光件的驅(qū)動裝置，其能夠精確地調(diào)節(jié)每個通道的彩色LED陣列的正向電壓，以向各個彩色LED陣列提供最佳正向電壓，獨立地設(shè)置每個彩色LED陣列的LED的數(shù)量，并且通過電壓調(diào)節(jié)來減小正向電壓的紋波。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于驅(qū)動包括有多個彩色LED陣列的彩色發(fā)光二極管(LED)背光件的驅(qū)動裝置，其包括I/O接口，用于輸入/輸出信號；控制單元，用于根據(jù)從I/O接口輸出的亮度控制信號來控制驅(qū)動電壓和驅(qū)動電流；DC/DC轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)控制單元的驅(qū)動電壓控制將操作電壓轉(zhuǎn)換成驅(qū)動電壓；電壓調(diào)節(jié)器，用于將從DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出的驅(qū)動電壓調(diào)節(jié)成沒有紋波的基準(zhǔn)電壓；多通道驅(qū)動單元，用于根據(jù)多個控制信號將從電壓調(diào)節(jié)器輸出的基準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換成多個彩色LED陣列的正向電壓；以及電流源，用于根據(jù)控制單元的驅(qū)動電流控制來調(diào)節(jié)流入彩色LED背光件的驅(qū)動電流量。
電壓調(diào)節(jié)器可包括運算放大器，用于非反轉(zhuǎn)地放大彩色電壓；以及晶體管，用于根據(jù)運算放大器輸出電壓的電平將從DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出的驅(qū)動電壓轉(zhuǎn)換為基準(zhǔn)電壓。
多個控制信號可包括第一、第二、和第三控制信號，多個彩色LED陣列可包括第一、第二、和第三彩色LED陣列，并且多通道驅(qū)動單元可包括第一通道驅(qū)動部，用于根據(jù)第一控制信號將從電壓調(diào)節(jié)器輸出的基準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換成第一彩色LED陣列的第一正向電壓；第二通道驅(qū)動部，用于根據(jù)第二控制信號將從電壓調(diào)節(jié)器輸出的基準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換成第二彩色LED陣列的第二正向電壓；以及第三通道驅(qū)動部，用于根據(jù)第三控制信號將從電壓調(diào)節(jié)器輸出的基準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換成第三彩色LED陣列的第三正向電壓。
第一通道驅(qū)動部可通過紅色通道驅(qū)動部來實現(xiàn)，第二通道驅(qū)動部可通過綠色通道驅(qū)動部來實現(xiàn)，以及第三通道驅(qū)動部可通過藍色通道驅(qū)動部來實現(xiàn)。
第一、第二、和第三通道驅(qū)動部中的每一個均可包括濾波器，用于在預(yù)定頻段內(nèi)過濾第一、第二、和第三控制信號中相應(yīng)的一個；放大器，用于以預(yù)定增益放大從濾波器輸出的控制信號；以及驅(qū)動器，用于根據(jù)從放大器輸出的控制信號將從電壓調(diào)節(jié)器輸出的基準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換成正向電壓。
第一、第二、和第三控制信號可為數(shù)字信號，并且第一、第二、和第三通道驅(qū)動單元中的每一個均可包括數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)，用于將數(shù)字信號中相應(yīng)的一個轉(zhuǎn)換成模擬控制信號；以及驅(qū)動器，用于根據(jù)從DAC輸出的控制信號，將從電壓調(diào)節(jié)器輸出的基準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換成正向電壓。
第一、第二、和第三通道驅(qū)動部中的每一個還可包括濾波器，用于在預(yù)定頻段內(nèi)過濾從DAC輸出的控制信號；以及放大器，用于以預(yù)定增益放大從濾波器輸出的控制信號并將放大的控制信號提供給驅(qū)動器。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于驅(qū)動包括第一、第二、和第三彩色LED陣列的彩色LED背光件的驅(qū)動裝置，其包括I/O接口，用于輸入/輸出信號；控制單元，用于根據(jù)從I/O接口輸出的亮度控制信號來控制驅(qū)動電壓和驅(qū)動電流；DC/DC轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)控制單元的驅(qū)動電壓控制將操作電壓轉(zhuǎn)換成驅(qū)動電壓；電壓調(diào)節(jié)器，用于將從DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出的驅(qū)動電壓調(diào)節(jié)成沒有紋波的基準(zhǔn)電壓；多通道驅(qū)動單元，其包括第一、第二、和第三通道驅(qū)動部，用于根據(jù)第一、第二、和第三控制信號將從電壓調(diào)節(jié)器輸出的基準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換成第一、第二、和第三彩色LED陣列的正向電壓；以及電流源，用于根據(jù)控制單元的驅(qū)動電流控制來調(diào)節(jié)流入彩色LED背光件的驅(qū)動電流量。
第一通道驅(qū)動部可通過紅色通道驅(qū)動部來實現(xiàn)，第二通道驅(qū)動部可通過綠色通道驅(qū)動部來實現(xiàn)，以及第三通道驅(qū)動部可通過藍色通道驅(qū)動部來實現(xiàn)。


通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述及其它目的、特性、以及其它優(yōu)勢將得到更清楚地了解，其中圖1是示出白色LED背光件的傳統(tǒng)驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的彩色LED背光件的驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是示出圖2中所示電壓調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的電路圖；圖4是示出圖2中所示多通道驅(qū)動單元的第一實施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖5是示出圖2中所示多通道驅(qū)動單元的第二實施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖6是示出圖2所示電流源的電路圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的彩色LED背光件驅(qū)動裝置的優(yōu)選實施例結(jié)構(gòu)的框圖；以及圖8是示出圖7中所示彩色LED背光件驅(qū)動裝置的電壓的波形圖。
具體實施例方式
下面，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在附圖中，盡管在不同的附圖中示出，但相同或相似的元件用相同的參考標(biāo)號表示。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的彩色LED背光件的驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
參照圖2，根據(jù)本發(fā)明的彩色LED背光件的驅(qū)動裝置驅(qū)動包括多個彩色LED陣列LA1至LAn的彩色LED背光件200，并且包括I/O接口110、控制單元120、DC/DC轉(zhuǎn)換器130、電壓調(diào)節(jié)器140、多通道驅(qū)動單元150、以及電流源160。
I/O接口110輸入/輸出信號。
控制單元120根據(jù)從I/O接口110輸出的亮度控制信號來控制驅(qū)動電壓和驅(qū)動電流。
DC/DC轉(zhuǎn)換器130根據(jù)控制單元120的驅(qū)動電壓控制，將操作電壓Vbat轉(zhuǎn)換為驅(qū)動電壓VD。這里，操作電壓Vbat為約2.8至3.6V的電池電壓。
電壓調(diào)節(jié)器140包括諸如齊納二極管的恒壓元件或電路，并且將從DC/DC轉(zhuǎn)換器130輸出的驅(qū)動電壓調(diào)節(jié)成沒有紋波的基準(zhǔn)電壓Vref。
多通道驅(qū)動單元150根據(jù)多個控制信號SC1至SCn將從電壓調(diào)節(jié)器140輸出的基準(zhǔn)電壓Vref轉(zhuǎn)換成彩色LED陣列LA1至LAn的各個正向電壓V1f至Vnf。
電流源160根據(jù)控制單元120的驅(qū)動電流控制來調(diào)節(jié)流入彩色LED背光件200的驅(qū)動電流Id的量。
圖3是示出圖2中所示電壓調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的電路圖。
參照圖3，電壓調(diào)節(jié)器140包括運算放大器OP1，用于非反轉(zhuǎn)(non-inversion)地放大彩色電壓Vcolor；以及晶體管Q1，用于根據(jù)運算放大器OP1輸出電壓的電平將從DC/DC轉(zhuǎn)換器130輸出的驅(qū)動電壓VD轉(zhuǎn)換為基準(zhǔn)電壓Vref。這里，彩色電壓Vcolor為對應(yīng)于驅(qū)動電壓VD與基準(zhǔn)電壓Vref轉(zhuǎn)換比的預(yù)定值，并可由控制單元120提供。
圖4是示出圖2中所示多通道驅(qū)動單元的第一實施例的結(jié)構(gòu)框圖，以及圖5是示出圖2中所示多通道驅(qū)動單元的第二實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
參照圖4和圖5，將描述多通道驅(qū)動單元150實施例的共有部分。多通道驅(qū)動單元150包括第一通道驅(qū)動部150-1，用于根據(jù)第一控制信號SC1將從電壓調(diào)節(jié)器140輸出的基準(zhǔn)電壓Vref轉(zhuǎn)換成第一彩色LED陣列LA1的第一正向電壓V1f；第二通道驅(qū)動部150-2，用于根據(jù)第二控制信號SC2將從電壓調(diào)節(jié)器140輸出的基準(zhǔn)電壓Vref轉(zhuǎn)換成第二彩色LED陣列LA2的第二正向電壓V2f；以及第三通道驅(qū)動部150-3，用于根據(jù)第三控制信號SC3將從電壓調(diào)節(jié)器140輸出的基準(zhǔn)電壓Vref轉(zhuǎn)換成第三彩色LED陣列LA3的第三正向電壓V3f。
第一、第二、和第三通道驅(qū)動部150-1、150-2、150-3可通過紅色(R)、綠色(G)、和藍色(B)LED中的至少兩個彩色LED來實施。在優(yōu)選實施例中，第一通道驅(qū)動部150-1可通過紅色(R)通道驅(qū)動部來實現(xiàn)，第二通道驅(qū)動部150-2可通過綠色(G)通道驅(qū)動部來實現(xiàn)，以及第三通道驅(qū)動部150-3可通過藍色(B)通道驅(qū)動部來實現(xiàn)。
當(dāng)?shù)谝恢恋谌刂菩盘朣C1至SC3為模擬信號時，多通道驅(qū)動單元150可配置成如圖4所示。
參照圖4，第一至第三通道驅(qū)動部150-1至150-3中的每一個均包括濾波器152，用于在預(yù)定頻段內(nèi)過濾第一、第二、和第三控制信號中相應(yīng)的一個；放大器154，用于以預(yù)定增益放大從濾波器152輸出的控制信號；以及驅(qū)動器156，用于根據(jù)從放大器154輸出的控制信號將從電壓調(diào)節(jié)器140輸出的基準(zhǔn)電壓Vref轉(zhuǎn)換成正向電壓。
可選地，當(dāng)?shù)谝恢恋谌刂菩盘朣C1至SC3為數(shù)字信號時，多通道驅(qū)動單元150可配置成如圖5所示。下面，將參照圖5詳細(xì)描述多通道驅(qū)動單元150。
參照圖5，第一至第三通道驅(qū)動單元150-1至150-3中的每一個均包括數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)151，用于將第一、第二、和第三數(shù)字控制信號中相應(yīng)的一個轉(zhuǎn)換成模擬控制信號；濾波器152，用于在預(yù)定頻段內(nèi)過濾從DAC 151輸出的模擬控制信號；放大器154，用于以預(yù)定增益放大從濾波器152輸出的控制信號并將放大的信號提供給驅(qū)動器156；以及驅(qū)動器156，用于根據(jù)從DAC 151輸出的控制信號將從電壓調(diào)節(jié)器140輸出的基準(zhǔn)電壓Vref轉(zhuǎn)換成正向電壓。
圖6是示出圖2中所示電流源的電流圖。
參照圖6，電流源160包括第一電流源IS1，用于根據(jù)控制單元120的驅(qū)動電流控制調(diào)節(jié)流入彩色LED背光件200的第一彩色LED陣列LA1的第一驅(qū)動電流I1d的量；第二電流源IS2，用于根據(jù)控制單元120的驅(qū)動電流控制來調(diào)節(jié)流入彩色LED背光件200的第二彩色LED陣列LA2的第二驅(qū)動電流I2d的量；以及第三電流源IS3，用于根據(jù)控制單元120的驅(qū)動電流控制來調(diào)節(jié)流入彩色LED背光件200的第三彩色LED陣列LA3的第三驅(qū)動電流I3d的量。
下文中，將參照圖7描述用于驅(qū)動包括第一至第三彩色LED陣列LA1至LA3的彩色背光件200的驅(qū)動裝置。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的彩色LED背光件的驅(qū)動裝置優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
參照圖7，根據(jù)本發(fā)明的彩色LED背光件的驅(qū)動裝置100包括I/O接口110，用于輸入/輸出信號；控制單元120，用于根據(jù)從I/O接口110輸出的亮度控制信號來控制驅(qū)動電壓和驅(qū)動電流；DC/DC轉(zhuǎn)換器130，用于根據(jù)控制單元120的驅(qū)動電壓控制將操作電壓Vbat轉(zhuǎn)換成驅(qū)動電壓VD；電壓調(diào)節(jié)器140，用于將從DC/DC轉(zhuǎn)換器130輸出的驅(qū)動電壓VD轉(zhuǎn)換成沒有紋波的基準(zhǔn)電壓Vref；多通道驅(qū)動單元150，其包括第一、第二、和第三通道驅(qū)動部150-1、150-2、150-3，用于將從電壓調(diào)節(jié)器140輸出的基準(zhǔn)電壓Vref轉(zhuǎn)換成第一、第二、和第三彩色LED陣列LA1、LA2、和LA3的各個正向電壓Vbr、Vgf、Vrf；以及電流源160，用于根據(jù)控制單元120的驅(qū)動電流控制來調(diào)節(jié)流入彩色LED背光件200的第一、第二、和第三驅(qū)動電流I1d、I2d、I3d的量。
第一通道驅(qū)動部150-1可通過紅色(R)通道驅(qū)動部來實現(xiàn)，第二通道驅(qū)動部150-2可通過綠色(G)通道驅(qū)動部來實現(xiàn)，以及第三通道驅(qū)動部150-3可通過藍色(B)通道驅(qū)動部來實現(xiàn)。
圖8是示出圖7中所示彩色LED背光件的驅(qū)動裝置的電壓波形圖。在圖8中，Vf表示正向電壓，Vref表示基準(zhǔn)電壓，Vbf、Vgf、Vrf分別表示藍色(B)、綠色(G)、和紅色(R)LED陣列的正向電壓。Vbat表示電池電壓。
下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的操作和效果。
參照圖2，根據(jù)本發(fā)明的彩色LED背光件的驅(qū)動裝置驅(qū)動包括多個彩色LED陣列LA1至LAn的彩色LED背光件200。此時，多個彩色LED陣列LA1至LAn分別被正向電壓V1f至Vnf驅(qū)動。
在圖2中，根據(jù)本發(fā)明的I/O接口110輸入/輸出信號，即，將亮度控制信號輸入至控制單元120?？刂茊卧?20根據(jù)從I/O接口110輸出的亮度控制信號來控制DC/DC轉(zhuǎn)換器130的驅(qū)動電壓以及電流源160的驅(qū)動電流。
DC/DC轉(zhuǎn)換器130根據(jù)控制單元120的驅(qū)動電壓控制將約2.8V的操作電壓Vbat轉(zhuǎn)換成約8V的驅(qū)動電壓VD。電壓調(diào)節(jié)器140將從DC/DC轉(zhuǎn)換器130輸出的驅(qū)動電壓調(diào)節(jié)成沒有紋波的基準(zhǔn)電壓Vref。
多通道驅(qū)動單元150根據(jù)多個控制信號SC1至SCn將從電壓調(diào)節(jié)器140輸出的基準(zhǔn)電壓Vref轉(zhuǎn)換成多個彩色LED陣列LA1至LAn的正向電壓V1f至Vnf。電流源160根據(jù)控制單元120的驅(qū)動電流控制來調(diào)節(jié)流入彩色LED背光件200的驅(qū)動電流Id的量。
下面，將參照圖3詳細(xì)描述電壓調(diào)節(jié)器140。電壓調(diào)節(jié)器140的運算放大器OP1以預(yù)定非反轉(zhuǎn)放大率(1+Rf/Rg)放大彩色電壓Vcolor，并將放大的電壓提供給晶體管Q1的基極。隨后，晶體管Q1根據(jù)運算放大器OP1輸出電壓的電平將從DC/DC轉(zhuǎn)換器130輸出的驅(qū)動電壓VD轉(zhuǎn)換為基準(zhǔn)電壓Vref。
下面，將參照圖4和圖5描述多通道驅(qū)動單元150。多通道驅(qū)動單元150包括第一通道驅(qū)動部150-1、第二通道驅(qū)動部150-2、以及第三通道驅(qū)動部150-3。第一通道驅(qū)動部150-1根據(jù)第一控制信號SC1將從電壓調(diào)節(jié)器140輸出的基準(zhǔn)電壓Vref轉(zhuǎn)換成第一彩色LED陣列LA1的正向電壓V1f。第二通道驅(qū)動部150-2根據(jù)第二控制信號SC2將從電壓調(diào)節(jié)器140輸出的基準(zhǔn)電壓Vref轉(zhuǎn)換成第二彩色LED陣列LA2的正向電壓V2f。第三通道驅(qū)動部150-3根據(jù)第三控制信號SC3將從電壓調(diào)節(jié)器140輸出的基準(zhǔn)電壓Vref轉(zhuǎn)換成第三彩色LED陣列LA3的正向電壓V3f。
同時，在彩色LED背光件200包括紅色(R)、綠色(G)、和藍色(B)的LED陣列LA1、LA2、和LA3的情況下，第一通道驅(qū)動部150-1通過紅色(R)通道驅(qū)動部來實施，第二通道驅(qū)動部150-2通過綠色(G)通道驅(qū)動部來實施，以及第三通道驅(qū)動部150-3通過藍色(B)通道驅(qū)動部來實施。
第一通道驅(qū)動部150-1驅(qū)動紅色(R)LED陣列LA1，第二通道驅(qū)動部150-2驅(qū)動綠色(G)LED陣列LA2，以及第三通道驅(qū)動部150-3驅(qū)動藍色(B)LED陣列LA3。
當(dāng)控制信號SC1至SC3為模擬信號時，通過圖4中所示的多通道驅(qū)動單元150提供第一至第三正向電壓V1f、V2f、和V3f。
參照圖4，在第一通道驅(qū)動部150-1中，當(dāng)通過濾波器152和放大器154過濾并放大第一控制信號SC1并將其提供給驅(qū)動器156時，驅(qū)動器156根據(jù)從放大器154輸出的控制信號將從電壓調(diào)節(jié)器140輸出的基準(zhǔn)電壓Vref轉(zhuǎn)換成第一正向電壓V1f，并將第一正向電壓V1f提供給紅色(R)LED陣列LA1。
類似地，在第二通道驅(qū)動部150-2中，當(dāng)通過濾波器152和放大器154過濾并放大第二控制信號SC2將其提供給驅(qū)動器156時，驅(qū)動器156根據(jù)從放大器154輸出的控制信號將從電壓調(diào)節(jié)器140輸出的基準(zhǔn)電壓Vref轉(zhuǎn)換成第二正向電壓V2f，并將第二正向電壓V2f提供給綠色(G)LED陣列LA2。
類似地，在第三通道驅(qū)動部150-3中，當(dāng)通過濾波器152和放大器154過濾并放大第三控制信號SC3將其提供給驅(qū)動器156時，驅(qū)動器156根據(jù)從放大器154輸出的控制信號將從電壓調(diào)節(jié)器140輸出的基準(zhǔn)電壓Vref轉(zhuǎn)換成第三正向電壓V3f，并將第三正向電壓V3f提供給藍色(B)LED陣列LA3。
當(dāng)控制信號SC1至SC3為數(shù)字信號時，通過圖5中所示的多通道驅(qū)動單元150提供第一至第三正向電壓V1f、V2f、和V3f。
第一、第二、和第三通道驅(qū)動單元150-1、150-2、150-3中的每一個還包括DAC 151。通過DAC 151將數(shù)字信號的第一、第二、和第三控制信號SC1、SC2、SC3轉(zhuǎn)換為模擬控制信號，并將其提供給各個濾波器152。下一步的操作與參照圖4所描述的相同，由此，將省略它們的描述。
下面，將參照圖6描述電流源160的操作。電流源160的第一電流源IS1根據(jù)控制單元120的驅(qū)動電流控制來調(diào)節(jié)流入彩色LED背光件200的第一彩色LED陣列LA1的第一驅(qū)動電流I1d的量。電流源160的第二電流源IS2根據(jù)控制單元120的驅(qū)動電流控制來調(diào)節(jié)流入彩色LED背光件200的第二彩色LED陣列LA2的第二驅(qū)動電流I2d的量。電流源160的第三電流源IS3根據(jù)控制單元120的驅(qū)動電流控制來調(diào)節(jié)流入彩色LED背光件200的第三彩色LED陣列LA3的第三驅(qū)動電流I3d的量。
如上所述，在本發(fā)明中，根據(jù)控制單元120的控制，可通過多通道驅(qū)動單元150和電流源160驅(qū)動處于最佳狀態(tài)的彩色LED背光件200的LED陣列。
如圖7所示，在由根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動裝置100驅(qū)動的彩色LED背光件200包括第一、第二、和第三彩色LED陣列LA1至LA3的情況下，將參照圖7和圖8描述驅(qū)動裝置的操作。
參照圖7，在根據(jù)本發(fā)明的彩色LED背光件的驅(qū)動裝置中，I/O接口110輸入/輸出信號，即，將控制信號輸入至控制單元120?？刂茊卧?20根據(jù)亮度控制信號來控制DC/DC轉(zhuǎn)換器130的驅(qū)動電壓以及電流源160的驅(qū)動電流。隨后，如圖8所示，DC/DC轉(zhuǎn)換器130根據(jù)控制單元120的驅(qū)動電壓控制將約2.8V的操作電壓Vbat轉(zhuǎn)換成約8V的驅(qū)動電壓VD。
此時，如圖8所示，驅(qū)動電壓VD包括紋波。電壓調(diào)節(jié)器140將從DC/DC轉(zhuǎn)換器130輸出的驅(qū)動電壓調(diào)節(jié)成沒有紋波的基準(zhǔn)電壓Vref。
接下來，多通道驅(qū)動單元150包括第一、第二、和第三通道驅(qū)動部150-1、150-2、150-3。第一、第二、和第三通道驅(qū)動部150-1、150-2、150-3將從電壓調(diào)節(jié)器140輸出的基準(zhǔn)電壓Vref轉(zhuǎn)換成第一、第二、和第三彩色LED陣列LA1至LA3的各個正向電壓V1f至V3f。
電流源160根據(jù)控制單元120的驅(qū)動電流控制來調(diào)節(jié)流入彩色LED背光件200的第一、第二、和第三驅(qū)動電流I1d、I2d、和I3d的量。
同時，在彩色LED背光件200包括紅色(R)、綠色(G)、和藍色(B)的LED陣列LA1、LA2、和LA3的情況下，第一通道驅(qū)動部150-1通過紅色(R)通道驅(qū)動部來實施，第二通道驅(qū)動部150-2通過綠色(G)通道驅(qū)動部來實施，以及第三通道驅(qū)動部150-3通過藍色(B)通道驅(qū)動部來實施。
第一通道部150-1驅(qū)動紅色(R)LED陣列LA1，第二通道部150-2驅(qū)動綠色(G)LED陣列LA2，以及第三通道部150-3驅(qū)動藍色(B)LED陣列LA3。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在適用于顯示裝置的彩色LED背光件的驅(qū)動裝置中，可以精確地調(diào)節(jié)每個通道的彩色LED陣列的正向電壓，以將最佳的正向電壓提供給各個彩色LED陣列，獨立地設(shè)置每個彩色LED陣列的LED的數(shù)量，并且通過電壓調(diào)節(jié)降低了正向電壓的紋波。
即，可以通過調(diào)節(jié)彩色LED正向電壓Vf來分別驅(qū)動具有最佳正向電壓的彩色LED，以提供紅色(R)、綠色(G)、和藍色(B)不同的LED正向電壓Vrf、Vgf、和Vbf。可以使用三個不同的驅(qū)動通道分別調(diào)節(jié)紅色(R)、綠色(G)、和藍色(B)的LED正向電壓Vrf、Vgf、和Vbf。由此，由于當(dāng)LED串聯(lián)時彩色LED的數(shù)量不受正向電壓的限制，所以可以單獨改變LED的數(shù)量。此外，可以使用調(diào)節(jié)器來去除包括在彩色LED的正向電壓中的噪聲，并且可以防止正向紋波在LED的光輸出中被調(diào)制。
盡管為了描述的目的披露了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不背離所附權(quán)利要求所披露的本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以進行各種修改、添加、以及替換。
權(quán)利要求
1.一種用于驅(qū)動包括多個彩色LED陣列的彩色發(fā)光二極管(LED)背光件的驅(qū)動裝置，包括I/O接口，用于輸入/輸出信號；控制單元，用于根據(jù)從所述I/O接口輸出的亮度控制信號控制驅(qū)動電壓和驅(qū)動電流；DC/DC轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)所述控制單元的驅(qū)動電壓控制將操作電壓轉(zhuǎn)換為所述驅(qū)動電壓；電壓調(diào)節(jié)器，用于將從所述DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出的所述驅(qū)動電壓調(diào)節(jié)成沒有紋波的基準(zhǔn)電壓；多通道驅(qū)動單元，用于根據(jù)多個控制信號將從所述電壓調(diào)節(jié)器輸出的所述基準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換為所述多個彩色LED陣列的正向電壓；以及電流源，用于根據(jù)所述控制單元的驅(qū)動電流控制調(diào)節(jié)流入所述彩色LED背光件的所述驅(qū)動電流的量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述電壓調(diào)節(jié)器包括運算放大器，用于非反轉(zhuǎn)地放大彩色電壓；以及晶體管，用于根據(jù)所述運算放大器輸出電壓的電平將從所述DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出的所述驅(qū)動電壓轉(zhuǎn)換為所述基準(zhǔn)電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述多個控制信號包括第一、第二、和第三控制信號，所述多個彩色LED陣列包括第一、第二、和第三彩色LED陣列，以及所述多通道驅(qū)動單元包括第一通道驅(qū)動部，用于根據(jù)所述第一控制信號將從所述電壓調(diào)節(jié)器輸出的所述基準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換為所述第一彩色LED陣列的第一正向電壓；第二通道驅(qū)動部，用于根據(jù)所述第二控制信號將從所述電壓調(diào)節(jié)器輸出的所述基準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換為所述第二彩色LED陣列的第二正向電壓；以及第三通道驅(qū)動部，用于根據(jù)所述第三控制信號將從所述電壓調(diào)節(jié)器輸出的所述基準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換為所述第三彩色LED陣列的第三正向電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述第一通道驅(qū)動部通過紅色通道驅(qū)動部來實現(xiàn)，所述第二通道驅(qū)動部通過綠色通道驅(qū)動部來實現(xiàn)，以及所述第三通道驅(qū)動部通過藍色通道驅(qū)動部來實現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述第一、第二、和第三通道驅(qū)動部中的每一個均包括濾波器，用于在預(yù)定頻段內(nèi)過濾所述第一、第二、和第三控制信號中相應(yīng)的一個；放大器，用于以預(yù)定增益放大從所述濾波器輸出的所述控制信號；以及驅(qū)動器，用于根據(jù)從所述放大器輸出的所述控制信號將從所述電壓調(diào)節(jié)器輸出的所述基準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換為所述正向電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述第一、第二、和第三控制信號為數(shù)字信號，以及所述第一、第二、和第三通道驅(qū)動單元中的每一個均包括數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)，用于將所述數(shù)字信號中相應(yīng)的一個轉(zhuǎn)換為模擬控制信號；以及驅(qū)動器，用于根據(jù)從所述DAC輸出的所述控制信號將從所述電壓調(diào)節(jié)器輸出的所述基準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換為所述正向電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述第一、第二、和第三通道驅(qū)動部中的每一個還包括濾波器，用于在預(yù)定頻段內(nèi)過濾從所述DAC輸出的所述控制信號；以及放大器，用于以預(yù)定增益放大從所述濾波器輸出的所述控制信號并將所放大的控制信號提供給所述驅(qū)動器。
8.一種用于驅(qū)動包括第一、第二、和第三彩色LED陣列的彩色LED背光件的驅(qū)動裝置，包括I/O接口，用于輸入/輸出信號；控制單元，用于根據(jù)從所述I/O接口輸出的亮度控制信號控制驅(qū)動電壓和驅(qū)動電流；DC/DC轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)所述控制單元的驅(qū)動電壓控制將操作電壓轉(zhuǎn)換為所述驅(qū)動電壓；電壓調(diào)節(jié)器，用于將從所述DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出的所述驅(qū)動電壓調(diào)節(jié)成沒有紋波的基準(zhǔn)電壓；多通道驅(qū)動單元，包括第一、第二、和第三通道驅(qū)動部，用于根據(jù)第一、第二、和第三控制信號將從所述電壓調(diào)節(jié)器輸出的所述基準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換為所述第一、第二、和第三彩色LED陣列的正向電壓；以及電流源，用于根據(jù)所述控制單元的驅(qū)動電流控制調(diào)節(jié)流入所述彩色LED背光件的所述驅(qū)動電流的量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述第一通道驅(qū)動部通過紅色通道驅(qū)動部來實現(xiàn)，所述第二通道驅(qū)動部通過綠色通道驅(qū)動部來實現(xiàn)，以及所述第三通道驅(qū)動部通過藍色通道驅(qū)動部來實現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種彩色發(fā)光二極管(LED)背光件的驅(qū)動裝置，其能夠精確調(diào)節(jié)每個通道的彩色LED陣列的正向電壓。用于驅(qū)動包括多個彩色LED陣列的彩色發(fā)光二極管(LED)背光件的驅(qū)動裝置包括I/O接口，用于輸入/輸出信號；控制單元，用于根據(jù)從I/O接口輸出的亮度控制信號控制驅(qū)動電壓和驅(qū)動電流；DC/DC轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)控制單元的驅(qū)動電壓控制將操作電壓轉(zhuǎn)換為驅(qū)動電壓；電壓調(diào)節(jié)器，用于將從DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出的驅(qū)動電壓調(diào)節(jié)成沒有紋波的基準(zhǔn)電壓；多通道驅(qū)動單元，用于根據(jù)多個控制信號將從電壓調(diào)節(jié)器輸出的基準(zhǔn)電壓轉(zhuǎn)換為多個彩色LED陣列的正向電壓；以及電流源，用于根據(jù)控制單元的驅(qū)動電流控制調(diào)節(jié)流入彩色LED背光件的驅(qū)動電流的量。
文檔編號H05B37/02GK101017646SQ20061016088
公開日2007年8月15日 申請日期2006年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月9日
發(fā)明者河昌佑, 申相哲, 閔丙云 申請人:三星電機株式會社