專利名稱：背光單元及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種其中LED驅(qū)動(dòng)電壓是穩(wěn)定的背光單元及其驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置一般通過使用電場(chǎng)控制具有介電各向異性的液晶的光透射率來顯示圖像。為此，液晶顯示裝置設(shè)置有具有液晶單元矩陣的液晶面板、及用于驅(qū)動(dòng)液晶面板的驅(qū)動(dòng)電路、和用于給液晶面板提供光的背光單元。
近來，就背光單元而言，其中使用了發(fā)光二極管LED作為光源的LED背光單元倍受關(guān)注，與目前在背光單元中使用的燈相比，其具有高亮度和低功耗的優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)的LED背光單元設(shè)置有多個(gè)LED陣列、及用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓以驅(qū)動(dòng)多個(gè)LED陣列的電壓產(chǎn)生單元、和用于將驅(qū)動(dòng)電壓反饋給電壓產(chǎn)生單元以穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)電壓的反饋電路、以及響應(yīng)于來自時(shí)序控制器的調(diào)光信號(hào)，控制施加給LED陣列的電流以控制光的亮度的調(diào)光控制單元。同時(shí)，調(diào)光信號(hào)是具有預(yù)定占空值的脈寬調(diào)制信號(hào)。然而，存在下述問題，即反饋電路的開關(guān)延遲(switching delay)導(dǎo)致其中在調(diào)光信號(hào)從低狀態(tài)上升為高狀態(tài)時(shí)驅(qū)動(dòng)電壓會(huì)略有下降的波動(dòng)。這種驅(qū)動(dòng)電壓的波動(dòng)會(huì)影響LED驅(qū)動(dòng)電流，由此導(dǎo)致亮度的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種背光單元及其驅(qū)動(dòng)方法。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種其中LED驅(qū)動(dòng)電壓是穩(wěn)定的背光單元及其驅(qū)動(dòng)方法。在下面的描述中將列出本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目的和特征，這些優(yōu)點(diǎn)、目的和特征中的一部分可以從下文的描述中了解到，而一部分對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是顯而易見的，或者可以從實(shí)施本發(fā)明的過程中領(lǐng)會(huì)到。通過說明書、權(quán)利要求以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的這些目的和其他優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)這些目的和其他優(yōu)點(diǎn)并根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此具體和概括描述的，背光單元包括具有多個(gè)LED的LED陣列；電壓產(chǎn)生單元，用于響應(yīng)于開關(guān)信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)LED的驅(qū)動(dòng)電壓；放大單元，用于反饋所述驅(qū)動(dòng)電壓并放大反饋的驅(qū)動(dòng)電壓，從而輸出放大信號(hào)；穩(wěn)定器，用于穩(wěn)定所述放大信號(hào)；比較器，用于將所述放大信號(hào)與一基準(zhǔn)波形進(jìn)行比較，以給所述電壓產(chǎn)生單元施加所述開關(guān)信號(hào)；第一開關(guān)單元，用于響應(yīng)于來自時(shí)序控制器的PWM調(diào)光信號(hào)開關(guān)所述LED陣列的電流；和第二開關(guān)單元，用于響應(yīng)于所述PWM調(diào)光信號(hào)開關(guān)來自所述比較器的所述開關(guān)信號(hào)。
所述背光單元進(jìn)一步包括第三開關(guān)單元，用于響應(yīng)于所述PWM調(diào)光信號(hào)在所述放大單元與所述穩(wěn)定器之間進(jìn)行切換。此外，一種背光單元包括具有多個(gè)LED的LED陣列；電壓產(chǎn)生單元，用于響應(yīng)于開關(guān)信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)LED的驅(qū)動(dòng)電壓；放大單元，用于反饋所述驅(qū)動(dòng)電壓并放大反饋的驅(qū)動(dòng)電壓，從而輸出放大信號(hào)；穩(wěn)定器，用于穩(wěn)定所述放大信號(hào)；比較器，用于將所述放大信號(hào)與一基準(zhǔn)波形進(jìn)行比較，以給所述電壓產(chǎn)生單元施加所述開關(guān)信號(hào)；第一開關(guān)單元，用于響應(yīng)于來自時(shí)序控制器的PWM調(diào)光信號(hào)開關(guān)所述LED陣列的電流；和第二開關(guān)單元，用于響應(yīng)于所述PWM調(diào)光信號(hào)在所述放大單元與所述穩(wěn)定器之間進(jìn)行切換。所述第一到第三開關(guān)單元在所述PWM調(diào)光信號(hào)的高狀態(tài)周期中導(dǎo)通，在所述PWM調(diào)光信號(hào)的低狀態(tài)周期中關(guān)斷。所述基準(zhǔn)波形具有三角形波形。 一種驅(qū)動(dòng)背光單元的方法包括響應(yīng)于開關(guān)信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)LED陣列的驅(qū)動(dòng)電壓；分配并反饋所述驅(qū)動(dòng)電壓，并且放大反饋的驅(qū)動(dòng)電壓，從而產(chǎn)生放大信號(hào)；穩(wěn)定所述放大信號(hào)；響應(yīng)于PWM調(diào)光信號(hào)控制所述LED陣列的電流；將所述放大信號(hào)與一基準(zhǔn)波形進(jìn)行比較，從而產(chǎn)生所述開關(guān)信號(hào)；以及響應(yīng)于所述PWM調(diào)光信號(hào)對(duì)所述開關(guān)信號(hào)進(jìn)行開關(guān)。此外，一種驅(qū)動(dòng)背光單元的方法包括響應(yīng)于開關(guān)信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)LED陣列的驅(qū)動(dòng)電壓；分配并反饋所述驅(qū)動(dòng)電壓，并且放大反饋的驅(qū)動(dòng)電壓，從而產(chǎn)生放大信號(hào)；穩(wěn)定所述放大信號(hào)；響應(yīng)于PWM調(diào)光信號(hào)控制所述LED陣列的電流；將所述放大信號(hào)與一基準(zhǔn)波形進(jìn)行比較，從而產(chǎn)生所述開關(guān)信號(hào)；以及響應(yīng)于所述PWM調(diào)光信號(hào)對(duì)所述放大信號(hào)進(jìn)行開關(guān)，以對(duì)所述放大信號(hào)不進(jìn)行穩(wěn)定。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明前面的一般性描述和下面的詳細(xì)描述都是例示性的和解釋性的，意在對(duì)要求保護(hù)的內(nèi)容提供進(jìn)一步的解釋。


給本發(fā)明提供進(jìn)一步理解并組成說明書一部分的附解了本發(fā)明的實(shí)施方式并與說明書一起用于說明本發(fā)明的原理。在附圖中圖I圖解了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的背光單元的電路圖；圖2圖解了用于描述在圖I的背光單元不包括第二開關(guān)單元的情形中，在放大單元和比較器處產(chǎn)生的延遲的波形；圖3部分放大圖解了圖2中的波形；圖4圖解了圖I中背光單元的驅(qū)動(dòng)波形；圖5圖解了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的背光單元的電路圖；圖6圖解了根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施方式的背光單元的電路圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，附圖中圖解了這些實(shí)施方式的一些例子。在任何時(shí)候，在整個(gè)附圖中將使用相同的參考標(biāo)記表示相同或相似的部件。下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的背光單元及其驅(qū)動(dòng)方法的實(shí)施方式。同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的背光單元具有作為光源用于給液晶面板提供光的LED。在背光單元中，盡管根據(jù)光源的位置存在直下型(direct lighting type)和側(cè)光型(edge lighting type),但本發(fā)明并不限于此。圖I圖解了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的背光單元的電路圖。參照?qǐng)D1，背光單元包括被分割為多路ch的LED陣列10，每路都具有多個(gè)LED、電壓產(chǎn)生單元40，用于響應(yīng)于開關(guān)信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)多個(gè)LED的驅(qū)動(dòng)電壓Vied、放大單元50，用于分配驅(qū)動(dòng)電壓Vied，產(chǎn)生反饋電壓FB，并差分放大反饋電壓FB，從而產(chǎn)生放大信號(hào)、穩(wěn)定器60,用于穩(wěn)定從放大單兀50輸出的放大信號(hào)、比較器30,用于將從放大單兀50輸出的放大信號(hào)與一基準(zhǔn)信號(hào)(三角形波形信號(hào))進(jìn)行比較，從而通過對(duì)電壓產(chǎn)生單元40的第一開關(guān)器件Tl進(jìn)行開關(guān)來控制LED陣列的電流、第一開關(guān)單元SWl，用于響應(yīng)于從時(shí)序控制器(未示出)輸出的PWM調(diào)光信號(hào)開關(guān)LED陣列10的電流、以及第二開關(guān)單元SW2，用于響應(yīng)于從時(shí)序控制器輸出的PWM調(diào)光信號(hào)對(duì)從比較器30輸出的開關(guān)信號(hào)進(jìn)行開關(guān)。
盡管圖中未示出，但在第一開關(guān)器件Tl與地GND之間可包括用于感測(cè)電流的感測(cè)電阻器。LED陣列10包括多路ch，每路都具有串聯(lián)的至少兩個(gè)LED。盡管圖I中圖解了一路，但LED陣列中包含的路ch的數(shù)量并沒有限制。LED構(gòu)造成給液晶面板發(fā)射白光。然而，根據(jù)情況，LED可構(gòu)造成發(fā)射R, G和B光中的任意一種光。電壓產(chǎn)生單元40包括電感線圈L、第一開關(guān)器件Tl、二極管D和第一電容器Cl。電壓產(chǎn)生單元40通過電感線圈L、二極管D和第一電容器Cl的諧振產(chǎn)生DC(直流)電壓。也就是說，第一開關(guān)器件Tl響應(yīng)于從比較器30輸出的開關(guān)信號(hào)的占空比進(jìn)行開關(guān)，從而將輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換為具有恒定電平的DC驅(qū)動(dòng)電壓Vied，并將轉(zhuǎn)換后的驅(qū)動(dòng)電壓Vled供給到LED陣列10。同時(shí)，二極管D阻止供給到LED陣列的電流在反方向上流動(dòng)，而且第一電容器Cl穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)電壓Vied。放大單元50根據(jù)第一和第二電阻器Rl和R2的電阻比分配驅(qū)動(dòng)電壓Vied，從而產(chǎn)生反饋電壓FB。在該情形中，反饋電壓FB供給到差分放大器20。差分放大器20放大反饋電壓FB與基準(zhǔn)電壓Vref之間的差值，并輸出放大的差值。為此，差分放大器20具有接收反饋電壓FB的反相輸入端和接收基準(zhǔn)電壓Vref的非反相輸入端。就是說，在反饋電壓FB與基準(zhǔn)電壓Vref之間的差值變大的情形下，放大單元50輸出具有高電位的信號(hào)，并且在所述差值變小的情形下輸出具有低電位的信號(hào)。比較器30將從差分放大器20輸出的放大信號(hào)與一基準(zhǔn)波形Ramp進(jìn)行比較，從而產(chǎn)生開關(guān)信號(hào)。為此，比較器30具有接收基準(zhǔn)波形Ramp的反相輸入端和接收從差分放大器20輸出的放大信號(hào)的非反相輸入端。盡管在該實(shí)施方式中基準(zhǔn)波形Ramp具有三角形波形，但并不限于此。同時(shí)，從比較器30輸出的開關(guān)信號(hào)為具有預(yù)定占空值的PWM信號(hào)。詳細(xì)地說，開關(guān)信號(hào)隨著比較器30的比較操作進(jìn)行如下變化。就是說，如果從差分放大器20輸出的放大信號(hào)具有高于基準(zhǔn)波形Ramp的電位，則比較器30就輸出具有高電平的開關(guān)信號(hào)。如果從差分放大器20輸出的放大信號(hào)具有低于基準(zhǔn)波形Ramp的電位，則比較器30就輸出具有低電平的開關(guān)信號(hào)。這里，如果其中從差分放大器20輸出的放大信號(hào)具有高于基準(zhǔn)波形Ramp的電位的時(shí)間變長(zhǎng),貝U開關(guān)信號(hào)的占空比增加。然而，如果其中從差分放大器20輸出的放大信號(hào)具有低于基準(zhǔn)波形Ramp的電位的時(shí)間減小，則開關(guān)信號(hào)的占空比變小。
因而，電壓產(chǎn)生單元40通過使用具有可變占空比的開關(guān)信號(hào)保持驅(qū)動(dòng)電壓Vled恒定。如前面所述,放大單元50用于通過使用反饋電壓FB保持驅(qū)動(dòng)電壓Vled恒定。在圖I的背光單元不包括第二開關(guān)單元SW2的情形中，會(huì)產(chǎn)生下述缺陷。就是說，從時(shí)序控制器供給的PWM調(diào)光信號(hào)以固定間隔重復(fù)低狀態(tài)和高狀態(tài)。在PWM調(diào)光信號(hào)的高狀態(tài)周期中，第一開關(guān)單元SWl導(dǎo)通，從而產(chǎn)生用于LED陣列10的驅(qū)動(dòng)電流。在PWM調(diào)光信號(hào)的低狀態(tài)周期中，第一開關(guān)單元SWl關(guān)斷，從而不產(chǎn)生用于LED陣列10的驅(qū)動(dòng)電流。據(jù)此，因?yàn)樵赑WM調(diào)光信號(hào)的低狀態(tài)周期中在LED陣列10上沒有負(fù)載，且由于后面提到的延遲現(xiàn)象，所以驅(qū)動(dòng)電壓Vled在電壓產(chǎn)生單元40的輸出端處升高。因而如果驅(qū)動(dòng)電壓Vled升高，則反饋電壓FB也升高，導(dǎo)致差分放大器20發(fā)送具有低電位的信號(hào)。
因而，如果差分放大器20在PWM調(diào)光信號(hào)的低狀態(tài)周期中輸出具有低電位的放大信號(hào)，則穩(wěn)定器60的電容器C2放電。同時(shí)，由于當(dāng)如前面所述放大單元50放大并輸出反饋信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)之間的差值時(shí)，對(duì)在PWM調(diào)光信號(hào)的低狀態(tài)周期中放電的電容器C2要進(jìn)行充電，所以在PWM調(diào)光信號(hào)從低狀態(tài)上升為高狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)上會(huì)產(chǎn)生延遲，該延遲的量即為其中電容器C2充電的時(shí)間。因而，將從差分放大器20輸出的信號(hào)供給到比較器30的時(shí)間推遲了與所述延遲相同的時(shí)間。所述延遲的產(chǎn)生導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電壓Vled的波動(dòng)。將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)描述。圖2圖解了用于描述在圖I的背光單元不包括第二開關(guān)單元的情形中，在放大單元50和比較器30處產(chǎn)生的延遲的波形。圖3部分放大圖解了圖2中的波形。參照?qǐng)D2，第一開關(guān)單元SWl響應(yīng)于從時(shí)序控制器供給的PWM調(diào)光信號(hào)控制LED陣列10的電流。在該情形中，PWM調(diào)光信號(hào)是以固定間隔重復(fù)低狀態(tài)和高狀態(tài)的PWM信號(hào)。在PWM調(diào)光信號(hào)的高狀態(tài)周期中，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)單元SWl導(dǎo)通時(shí)產(chǎn)生LED陣列10的驅(qū)動(dòng)電流。在PWM調(diào)光信號(hào)的低狀態(tài)周期中，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)單元SWl關(guān)斷時(shí)不產(chǎn)生LED陣列10的驅(qū)動(dòng)電流。據(jù)此，因?yàn)樵赑WM調(diào)光信號(hào)的低狀態(tài)周期中在LED陣列10上沒有負(fù)載，且由于所述延遲現(xiàn)象，所以驅(qū)動(dòng)電壓Vled在電壓產(chǎn)生單元40的輸出端處升高。因而如果驅(qū)動(dòng)電壓Vled升高，則反饋電壓FB也升高，導(dǎo)致差分放大器20發(fā)送具有低電位的放大信號(hào)。因而，如果差分放大器20在PWM調(diào)光信號(hào)的低狀態(tài)周期中輸出具有低電位的放大信號(hào)，則穩(wěn)定器60的電容器C2放電。由于當(dāng)放大單元50放大并輸出反饋信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)之間的差值時(shí)，在對(duì)PWM調(diào)光信號(hào)的低狀態(tài)周期中放電的電容器C2要進(jìn)行充電，所以在PWM調(diào)光信號(hào)從低狀態(tài)上升為高狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)上會(huì)產(chǎn)生延遲，該延遲的量即為其中電容器C2充電的時(shí)間。因而，將從差分放大器20輸出的放大信號(hào)供給到比較器30的時(shí)間推遲了與所述延遲相同的時(shí)間。比較器30將從放大單元50輸出的放大信號(hào)與所述基準(zhǔn)信號(hào)(三角形波形信號(hào)，Ramp)進(jìn)行比較，從而產(chǎn)生具有占空比的開關(guān)信號(hào)并將所述開關(guān)信號(hào)輸出到電壓產(chǎn)生器40的第一開關(guān)器件Tl。
如圖3中所示，由于所述延遲，所以當(dāng)與PWM調(diào)光信號(hào)比較時(shí)，從比較器30輸出的開關(guān)信號(hào)延遲一恒定時(shí)間。就是說，所述開關(guān)信號(hào)不是在PWM調(diào)光信號(hào)的上升沿處輸出，而是在PWM調(diào)光信號(hào)的下降沿處輸出。因而，因?yàn)楸M管由于PWM調(diào)光信號(hào)的上升沿中的PWM調(diào)光信號(hào)而在LED陣列10上產(chǎn)生負(fù)載，但并不輸出開關(guān)信號(hào)，所以驅(qū)動(dòng)電壓Vled瞬間下降。因?yàn)楸M管由于PWM調(diào)光信號(hào)的下降沿中的PWM調(diào)光信號(hào)而在LED陣列10上沒有負(fù)載，但輸出開關(guān)信號(hào)，所以驅(qū)動(dòng)電壓Vled瞬間上升。由于上述原因，在PWM調(diào)光信號(hào)的上升沿中，驅(qū)動(dòng)電壓Vled瞬間形成具有低電位的波動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電壓Vled的波動(dòng)影響LED驅(qū)動(dòng)電流，導(dǎo)致亮度的缺陷。為了解決上述問題，圖I的實(shí)施方式提出設(shè)置與比較器30的輸出端連接的第二開關(guān)單元SW2。第二開關(guān)單元SW2構(gòu)造成響應(yīng)于PWM調(diào)光信號(hào)進(jìn)行開關(guān)。下面將描述在比較器30的輸出端處具有第二開關(guān)單元SW2的圖I實(shí)施方式的背 光單元的驅(qū)動(dòng)方法。圖4圖解了圖I中背光單元的驅(qū)動(dòng)波形。參照?qǐng)D4，根據(jù)本發(fā)明圖I的實(shí)施方式的背光單元防止了在PWM調(diào)光信號(hào)從低狀態(tài)上升為高狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)上，以及在PWM調(diào)光信號(hào)從高狀態(tài)下降到低狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)上，產(chǎn)生開關(guān)信號(hào)的發(fā)送延遲，實(shí)現(xiàn)保持驅(qū)動(dòng)電壓Vled恒定，從而能保持LED驅(qū)動(dòng)電流穩(wěn)定。就是說，如前面參照?qǐng)D2和3所述，由于所述延遲，所以當(dāng)與PWM調(diào)光信號(hào)比較時(shí)，從比較器30輸出的開關(guān)信號(hào)延遲一恒定時(shí)間。換句話說，所述開關(guān)信號(hào)不是在PWM調(diào)光信號(hào)的上升沿處輸出，而是在PWM調(diào)光信號(hào)的下降沿處輸出。然而，因?yàn)橥ㄟ^PWM調(diào)光信號(hào)開關(guān)(關(guān)斷)第二開關(guān)單元SW2，所以開關(guān)信號(hào)不從比較器30輸出到電壓產(chǎn)生器40的第一開關(guān)器件Tl。因而，在PWM調(diào)光信號(hào)的下降沿處，當(dāng)在LED陣列10上沒有負(fù)載時(shí)，防止了由于所述延遲導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)電壓Vled的升高。因而，因?yàn)樵赑WM調(diào)光信號(hào)的低狀態(tài)周期中驅(qū)動(dòng)電壓Vled不瞬間升高，所以放大單元50的反饋電壓FB不會(huì)升高，從而放大器20持續(xù)輸出具有高電位的放大信號(hào)。因此，因?yàn)榧词乖赑WM調(diào)光信號(hào)的低狀態(tài)周期中差分放大器20仍輸出具有高電位的放大信號(hào)，所以穩(wěn)定器60的電容器C2不會(huì)放電。進(jìn)一步,在PWM調(diào)光信號(hào)從低狀態(tài)上升為高狀態(tài)的時(shí)刻，不必給穩(wěn)定器60的電容器C2充電。因而，不會(huì)產(chǎn)生從差分放大器20輸出到比較器30的放大信號(hào)的延遲。如前面所述，因?yàn)椴粫?huì)產(chǎn)生所述延遲，所以從比較器30輸出的開關(guān)信號(hào)與PWM調(diào)光信號(hào)同步。就是說，在PWM調(diào)光信號(hào)的上升沿處輸出開關(guān)信號(hào)，在PWM調(diào)光信號(hào)的下降沿處不輸出開關(guān)信號(hào)。因此，可防止驅(qū)動(dòng)電壓Vled在PWM調(diào)光信號(hào)的上升沿處的瞬間下降，并可防止驅(qū)動(dòng)電壓Vled在PWM調(diào)光信號(hào)的下降沿處的瞬間升高。此外，所述背光單元可防止在PWM調(diào)光信號(hào)的上升沿處驅(qū)動(dòng)電壓Vled的波動(dòng)，能夠穩(wěn)定保持LED驅(qū)動(dòng)電流。在圖I中，即使在第二開關(guān)單元SW2位于放大單元50與穩(wěn)定器60之間的情形中，仍可可靠地防止開關(guān)信號(hào)的延遲。這將在下面詳細(xì)描述。圖5圖解了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的背光單元的電路圖。
除了第二開關(guān)單元SW2位于放大單元50與穩(wěn)定器60之間之外，圖5的背光單元與圖I的類似。第二開光單元SW2構(gòu)造成通過PWM調(diào)光信號(hào)進(jìn)行開關(guān)。下面將描述具有位于放大單元50與穩(wěn)定器60之間的第二開關(guān)單元SW2的圖5的背光單元的操作。如參照?qǐng)D2和3所述，因?yàn)樵赑WM調(diào)光信號(hào)的低狀態(tài)周期中在LED陣列10上沒有負(fù)載，所以電壓產(chǎn)生單元40的輸出端處的驅(qū)動(dòng)電壓Vled升高，從而盡管差分放大器20輸出具有低電位的放大信號(hào)，但因?yàn)榈诙_關(guān)單元SW2在PWM調(diào)光信號(hào)的低狀態(tài)周期中關(guān)斷，所以穩(wěn)定器60的電容器C2浮動(dòng)而沒有放電。而且，因?yàn)楸M管在PWM調(diào)光信號(hào)從低狀態(tài)上升為高狀態(tài)的時(shí)刻第二開關(guān)單元SW2導(dǎo)通，但不必給電容器C2充電，所以不會(huì)產(chǎn)生從差分放大器20供給到比較器30的信號(hào)的延遲。 因而，因?yàn)椴粫?huì)產(chǎn)生所述延遲，所以從比較器30輸出的開關(guān)信號(hào)與PWM調(diào)光信號(hào)同步。就是說，在PWM調(diào)光信號(hào)的上升沿處輸出開關(guān)信號(hào)，在PWM調(diào)光信號(hào)的下降沿處不輸出開關(guān)信號(hào)?？煞乐跪?qū)動(dòng)電壓Vled在PWM調(diào)光信號(hào)的上升沿處的瞬間下降，并可防止驅(qū)動(dòng)電壓Vled在PWM調(diào)光信號(hào)的下降沿處的瞬間升高。此外，所述背光單元可防止在PWM調(diào)光信號(hào)的上升沿處驅(qū)動(dòng)電壓Vled的波動(dòng)，能夠穩(wěn)定保持LED驅(qū)動(dòng)電流。并且，在圖I中，在放大單元50與穩(wěn)定器60之間進(jìn)一步包括第三開關(guān)單元SW3的情形中，可可靠地防止開關(guān)信號(hào)的延遲。這將在下面詳細(xì)描述。圖6圖解了根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施方式的背光單元的電路圖。除了在放大單元50與穩(wěn)定器60之間進(jìn)一步設(shè)置第三開關(guān)單元SW3之外，圖6的背光單元與圖I的類似。第三開光單元SW3構(gòu)造成通過PWM調(diào)光信號(hào)進(jìn)行開關(guān)。進(jìn)一步具有第三開關(guān)單元SW3的圖6的背光單元的操作包括圖I和5中所示的背光單元的那些操作。因而，將省略圖6的背光單元的操作的描述。與圖I和5的實(shí)施方式相比，在圖6的實(shí)施方式中，可更好防止驅(qū)動(dòng)電壓Vled在PWM調(diào)光信號(hào)的上升沿處的瞬間下降，并可更好防止驅(qū)動(dòng)電壓Vled在PWM調(diào)光信號(hào)的下降沿處的瞬間升高。此外，所述背光單元可防止在PWM調(diào)光信號(hào)的上升沿處驅(qū)動(dòng)電壓Vled的波動(dòng)，能夠穩(wěn)定保持LED驅(qū)動(dòng)電流。如上所述，本發(fā)明的背光單元及其驅(qū)動(dòng)方法具有下面的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的背光單元，可在調(diào)光信號(hào)從低狀態(tài)上升為高狀態(tài)的時(shí)刻防止開關(guān)信號(hào)的發(fā)送的延遲，實(shí)現(xiàn)保持驅(qū)動(dòng)電壓Vled恒定，從而能保持LED驅(qū)動(dòng)電流穩(wěn)定。在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，本發(fā)明可進(jìn)行各種修改和變化，這對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。因而，本發(fā)明意在覆蓋落入所附權(quán)利要求及其等價(jià)物范圍內(nèi)的本發(fā)明的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種背光單兀，包括 具有多個(gè)LED的LED陣列； 電壓產(chǎn)生單元，用于響應(yīng)于開關(guān)信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)LED的驅(qū)動(dòng)電壓； 放大單元，用于反饋所述驅(qū)動(dòng)電壓并放大反饋的驅(qū)動(dòng)電壓，從而輸出放大信號(hào)； 穩(wěn)定器，用于穩(wěn)定所述放大信號(hào)； 比較器，用于將所述放大信號(hào)與一基準(zhǔn)波形進(jìn)行比較，從而給所述電壓產(chǎn)生單元施加所述開關(guān)信號(hào)； 第一開關(guān)單兀，用于響應(yīng)于來自時(shí)序控制器的PWM調(diào)光信號(hào)開關(guān)LED陣列的電流；和 第二開關(guān)單元，用于響應(yīng)于所述PWM調(diào)光信號(hào)開關(guān)來自所述比較器的所述開關(guān)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背光單元，進(jìn)一步包括第三開關(guān)單元，所述第三開關(guān)單元響應(yīng)于所述PWM調(diào)光信號(hào)在所述放大單元與所述穩(wěn)定器之間進(jìn)行切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光單元，其中所述第一到第三開關(guān)單元在所述PWM調(diào)光信號(hào)的高狀態(tài)周期中導(dǎo)通，在所述PWM調(diào)光信號(hào)的低狀態(tài)周期中關(guān)斷。
4.一種背光單兀，包括 具有多個(gè)LED的LED陣列； 電壓產(chǎn)生單元，用于響應(yīng)于開關(guān)信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)LED的驅(qū)動(dòng)電壓； 放大單元，用于反饋所述驅(qū)動(dòng)電壓并放大反饋的驅(qū)動(dòng)電壓，從而輸出放大信號(hào)； 穩(wěn)定器，用于穩(wěn)定所述放大信號(hào)； 比較器，用于將所述放大信號(hào)與一基準(zhǔn)波形進(jìn)行比較，從而給所述電壓產(chǎn)生單元施加所述開關(guān)信號(hào)； 第一開關(guān)單兀，用于響應(yīng)于來自時(shí)序控制器的PWM調(diào)光信號(hào)開關(guān)所述LED陣列的電流；和 第二開關(guān)單元，用于響應(yīng)于所述PWM調(diào)光信號(hào)在所述放大單元與所述穩(wěn)定器之間進(jìn)行切換。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的背光單元，其中所述第一和第二開關(guān)單元在所述PWM調(diào)光信號(hào)的高狀態(tài)周期中導(dǎo)通，在所述PWM調(diào)光信號(hào)的低狀態(tài)周期中關(guān)斷。
6.根據(jù)權(quán)利要求I和4任意一個(gè)所述的背光單元，其中所述基準(zhǔn)波形具有三角形波形。
7.—種驅(qū)動(dòng)背光單元的方法，所述方法包括 響應(yīng)于開關(guān)信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)LED陣列的驅(qū)動(dòng)電壓； 分配并反饋所述驅(qū)動(dòng)電壓，并且放大反饋的驅(qū)動(dòng)電壓，從而產(chǎn)生放大信號(hào)； 穩(wěn)定所述放大信號(hào)； 響應(yīng)于PWM調(diào)光信號(hào)控制所述LED陣列的電流； 將所述放大信號(hào)與一基準(zhǔn)波形進(jìn)行比較，從而產(chǎn)生所述開關(guān)信號(hào)；以及 響應(yīng)于所述PWM調(diào)光信號(hào)對(duì)所述開關(guān)信號(hào)進(jìn)行開關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)于所述PWM調(diào)光信號(hào)對(duì)所述放大信號(hào)進(jìn)行開關(guān)，從而對(duì)所述放大信號(hào)不進(jìn)行穩(wěn)定。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中在所述PWM調(diào)光信號(hào)的高狀態(tài)周期中，在產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)使用所述開關(guān)信號(hào)且穩(wěn)定所述放大信號(hào)，而在所述PWM調(diào)光信號(hào)的低狀態(tài)周期中，在產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)不使用所述開關(guān)信號(hào)且對(duì)所述放大信號(hào)不進(jìn)行穩(wěn)定。
10.一種驅(qū)動(dòng)背光單元的方法，所述方法包括 響應(yīng)于開關(guān)信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)LED陣列的驅(qū)動(dòng)電壓； 分配并反饋所述驅(qū)動(dòng)電壓，并且放大反饋的驅(qū)動(dòng)電壓，從而產(chǎn)生放大信號(hào)； 穩(wěn)定所述放大信號(hào)； 響應(yīng)于PWM調(diào)光信號(hào)控制所述LED陣列的電流； 將所述放大信號(hào)與一基準(zhǔn)波形進(jìn)行比較，從而產(chǎn)生所述開關(guān)信號(hào)；以及 響應(yīng)于所述PWM調(diào)光信號(hào)對(duì)所述放大信號(hào)進(jìn)行開關(guān)，從而對(duì)所述放大信號(hào)不進(jìn)行穩(wěn)定。
11.根據(jù)權(quán)利要求7和10任意一個(gè)所述的方法，其中所述基準(zhǔn)波形具有三角形波形。
全文摘要
一種背光單元，包括具有多個(gè)LED的LED陣列；電壓產(chǎn)生單元，用于響應(yīng)于開關(guān)信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)LED的驅(qū)動(dòng)電壓；放大單元，用于反饋所述驅(qū)動(dòng)電壓并放大所述反饋的驅(qū)動(dòng)電壓，從而輸出放大信號(hào)；穩(wěn)定器，用于穩(wěn)定所述放大信號(hào)；比較器，用于將所述放大信號(hào)與一基準(zhǔn)波形進(jìn)行比較，從而給所述電壓產(chǎn)生單元施加所述開關(guān)信號(hào)；第一開關(guān)單元，用于響應(yīng)于來自時(shí)序控制器的PWM調(diào)光信號(hào)開關(guān)所述LED陣列的電流；和第二開關(guān)單元，用于響應(yīng)于所述PWM調(diào)光信號(hào)開關(guān)來自所述比較器的所述開關(guān)信號(hào)。
文檔編號(hào)G09G3/34GK102810299SQ20121018113
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
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