專利名稱：發(fā)光二極管的驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)的驅(qū)動電路，且特 別是有關(guān)于LED背光的驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
液晶或電漿顯示器已被大量地使用于手機(jī)、筆記型計算機(jī)、個人計算機(jī)及個人數(shù) 字助理(PDA)等消費(fèi)性電子產(chǎn)品的顯示屏幕上。然而，由于液晶或電漿顯示器的面板本身 并不具有發(fā)光的功能，因此需要于面板后方配置一背光源以提供液晶面板所需要的顯示光 源。目前市場上的背光源有平面熒光燈、冷陰極熒光燈(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)及發(fā)光二極管等等。其中，發(fā)光二極管因具有體積小、無熱幅射、耗電量低、壽命長和 反應(yīng)速度佳等優(yōu)點(diǎn)，且能解決非常多過去平面熒光燈與冷陰極熒光燈所難以克服的問題， 因而是現(xiàn)階段被看好的背光源。在背光模組中，通常會包括多條由多個LED串聯(lián)所形成的LED串，在LED串的驅(qū)動 方面，通常是使用相同的電壓來驅(qū)動背光模組中所有LED，然后在利用脈波寬度調(diào)變(Pulse Width Modulation,PWM)信號來調(diào)整各別LED的發(fā)光強(qiáng)度。然而，由于材料制程的差異，因 此背光模組中的個別LED串在導(dǎo)通(點(diǎn)亮)時所需的電壓會有所差異，因而容易造成RGB 三種色光強(qiáng)度的差異，而影響白光的質(zhì)量。此外，若使用較高的驅(qū)動電壓來驅(qū)動所有LED串 也會造成功率消耗的問題產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管的驅(qū)動電路，可根據(jù)LED或LED串的電性差異調(diào)整其 驅(qū)動電壓，使驅(qū)動電路可適用于具有不同導(dǎo)通電壓的LED，并達(dá)到更佳的白光效果以及減少 功率消耗。承上述，本發(fā)明提出一種驅(qū)動電路，用于驅(qū)動復(fù)數(shù)個負(fù)載單元，每一上述負(fù)載單元 包括至少一發(fā)光二極管，上述驅(qū)動電路包括一電壓調(diào)整單元、一開關(guān)單元以及一控制單元。 電壓調(diào)整單元用以輸出一驅(qū)動電壓至上述負(fù)載單元之一端，開關(guān)單元電性連接于上述負(fù)載 單元的另一端與一電流源之間，用以選擇性將上述負(fù)載單元的一電性連接至上述電流源。 控制單元電性連接于上述電壓調(diào)整單元與上述開關(guān)單元，其中電壓調(diào)整單元根據(jù)控制單元 所輸出的第一控制信號調(diào)整驅(qū)動電壓，而開關(guān)單元根據(jù)控制單元所輸出的第二控制信號選 擇性導(dǎo)通上述負(fù)載單元的一與上述電流源。其中，當(dāng)開關(guān)單元將上述負(fù)載單元中的一第一負(fù)載單元電性連接至上述電流源 時，電壓調(diào)整單元會調(diào)整驅(qū)動電壓的電壓值以對應(yīng)于上述第一負(fù)載單元。在本發(fā)明一實(shí)施例中，其中當(dāng)開關(guān)單元將上述負(fù)載單元中的一第二負(fù)載單元電性 連接至上述電流源時，上述電壓調(diào)整單元調(diào)整上述驅(qū)動電壓的電壓值以對應(yīng)于上述第二負(fù) 載單元。在本發(fā)明一實(shí)施例中，其中上述開關(guān)單元更依序?qū)⑸鲜鲐?fù)載單元電性連接至上述電流源，上述電壓調(diào)整單元則依序調(diào)整上述驅(qū)動電壓的電壓值以對應(yīng)于被電性連接的上述 負(fù)載單元或上述負(fù)載單元之一。在本發(fā)明一實(shí)施例中，上述開關(guān)單元包括復(fù)數(shù)個開關(guān)以及一開關(guān)控制單元，其中 上述開關(guān)分別電性連接于上述負(fù)載單元與上述電流源之間，上述開關(guān)控制單元分別電性連 接于上述開關(guān)，并根據(jù)上述第二控制信號以選擇性導(dǎo)通上述開關(guān)。在本發(fā)明一實(shí)施例中，其中上述開關(guān)包括N型晶體管或P型晶體管。在本發(fā)明一實(shí)施例中，其中上述電壓調(diào)整單元包括一升壓電路或一降壓電路。在本發(fā)明一實(shí)施例中，其中上述負(fù)載單元至少包括一發(fā)光二極管串，上述發(fā)光二 極管串包括復(fù)數(shù)個彼此串聯(lián)的第一發(fā)光二極管。在本發(fā)明一實(shí)施例中，其中上述電流源為一定電流源。本發(fā)明因采用可調(diào)式的驅(qū)動電壓來驅(qū)動背光模組中LED或LED串，因此可根據(jù)LED 或LED串的電性差異提供適當(dāng)驅(qū)動電壓，藉此改善LED電性差異所造成驅(qū)動問題以及降低 驅(qū)動時功率消耗。此外，當(dāng)應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)手段來驅(qū)動RGB三種色光的LED時，可使其發(fā) 光強(qiáng)度更為均勻，達(dá)到更好的白光效果。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附 圖式，作詳細(xì)說明如下。


圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的驅(qū)動電路圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的負(fù)載單元的驅(qū)動電壓與電流關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的驅(qū)動電路圖，圖1包括驅(qū)動電路與LED串所形成的 負(fù)載單元152、154、156。驅(qū)動電路包括電壓調(diào)整單元110、控制單元120、開關(guān)單元130以 及電流源140，其中開關(guān)單元130包括開關(guān)控制單元132與開關(guān)134、135以及136。開關(guān) 134、135、136則可利用晶體管來形成，例如是NPN、PNP雙極接面晶體管(Bipolar Junction Transistor,簡禾爾 BJT) gJc NMOS (Nchannel metal oxide semiconductor transistor,簡禾爾 NM0S) PMOS (Pchannel metalo xide semiconductor transistor,簡稱 PM0S)等晶體管。負(fù) 載單元152、154、156則例如是背光模組中的LED串。控制單元120電性連接于電壓調(diào)整單元110與開關(guān)控制單元132之間，分別輸出 第一控制信號CSl與第二控制信號CS2至電壓調(diào)整單元110與開關(guān)控制單元132。電壓調(diào) 整單元110根據(jù)第一控制信號CSl調(diào)整所輸出的驅(qū)動電壓V0UT，并將驅(qū)動電壓VOUT輸出 至負(fù)載單元152、154、156的一端(LED串的陽極)。開關(guān)控制單元132則電性連接于開關(guān) 134、135以及136，并根據(jù)第二控制信號CS2選擇性導(dǎo)通開關(guān)134、135、136。電流源140電 性連接于開關(guān)134、135、136的另一端與接地GND之間。電壓調(diào)整單元110的內(nèi)部電路則包 括例如升壓電路(Boost circuit)或降壓電路(Buck circuit)。當(dāng)開關(guān)控制單元132導(dǎo)通開關(guān)134時，電壓調(diào)整單元110則會調(diào)整驅(qū)動電壓VOUT 的電壓值以對應(yīng)于負(fù)載單元152。依此類推，當(dāng)開關(guān)控制單元132導(dǎo)通開關(guān)135時，電壓調(diào) 整單元110則會調(diào)整驅(qū)動電壓VOUT的電壓值以對應(yīng)于負(fù)載單元154。當(dāng)開關(guān)控制單元132導(dǎo)通開關(guān)136時，電壓調(diào)整單元110則會調(diào)整驅(qū)動電壓VOUT的電壓值以對應(yīng)于負(fù)載單元 156。當(dāng)負(fù)載單元152、154、156接收到足以導(dǎo)通其內(nèi)部LED串的驅(qū)動電壓VOUT時，即會產(chǎn) 生導(dǎo)通電流，其內(nèi)部的LED即會產(chǎn)生對應(yīng)的光強(qiáng)度(light luminance) 0由于負(fù)載單元152-156內(nèi)的LED串可能會因?yàn)橹瞥滩町惗a(chǎn)生不同導(dǎo)通電壓(點(diǎn) 亮LED串所需的電壓)，因此可預(yù)先設(shè)定相對應(yīng)的驅(qū)動電壓VOUT的電壓值，并配合開關(guān)控制 單元132，使對應(yīng)的負(fù)載單元152-156分別得到適當(dāng)?shù)尿?qū)動電壓VOUT以進(jìn)行驅(qū)動，并在對應(yīng) 的時序被點(diǎn)亮?？刂茊卧?20主要用來控制驅(qū)動電壓VOUT的電壓值變化以及開關(guān)134、135、136 的導(dǎo)通時序，使驅(qū)動電壓VOUT可以隨著被導(dǎo)通至電流源140的負(fù)載單元152、154或156而 對應(yīng)調(diào)整其電壓值。換句話說，控制單元120主要是用來控制電壓調(diào)整單元110與開關(guān)控 制單元132的工作時序，以對應(yīng)導(dǎo)通開關(guān)134、135、136與調(diào)整驅(qū)動電壓VOUT來對應(yīng)點(diǎn)亮負(fù) 載單元152、154、156中的LED串。驅(qū)動電壓VOUT與流經(jīng)負(fù)載單元152、154、156的電流I152、I154、I1Ki之間的關(guān)系則請 參照圖2，圖2為根據(jù)本實(shí)施例的負(fù)載單元的驅(qū)動電壓與電流關(guān)系圖。在本實(shí)施例中，假設(shè) 開關(guān)134、135、136分別于時間T1、T2、T3中被開關(guān)控制單元132導(dǎo)通。由于驅(qū)動電壓VOUT 會隨著開關(guān)134、135、136的導(dǎo)通時序而調(diào)整。因此，驅(qū)動電壓VOUT在時間Τ1、Τ2、Τ3中的 電壓值分別為VI、V2、V3。當(dāng)開關(guān)134、135、136依序?qū)〞r，其對應(yīng)的負(fù)載單元152、154、 156即會依序產(chǎn)生導(dǎo)通電流1152、1154、I1560由圖2可知，負(fù)載單元152、154、156在時間Τ1、Τ2、Τ3分別接收到不同的驅(qū)動電壓 V0UT，其導(dǎo)通電流I152、I154、I1Ki的電流值分別為IK、IG、IB。負(fù)載單元152、154、156中的LED 串的發(fā)光強(qiáng)度則由導(dǎo)通電流1152、1154、I156的電流量所決定。當(dāng)導(dǎo)通電流1152、1154、I156為零 時，表示對應(yīng)的LED串未被點(diǎn)亮(導(dǎo)通)。導(dǎo)通時的電流值IK、IG> Ib則由電流源140所設(shè) 定的電流值而定，在本實(shí)施例中電流源140則為定電流源，因此電流值IK、Ie、IB實(shí)質(zhì)上會相等。當(dāng)負(fù)載單元152、154、156分別代表RGB三種色光的LED時，若使用相同的驅(qū)動電 壓VOUT來驅(qū)動，則可能產(chǎn)生光強(qiáng)度不均或啟動時間不一的問題，進(jìn)而影響背光模組的白光 質(zhì)量。因此，本實(shí)施例采用可調(diào)整式的驅(qū)動電壓VOUT來驅(qū)動LED，藉此改善因LED本身差異 所造成的背光控制問題，同時也避免因使用過高的驅(qū)動電壓而造成功率浪費(fèi)的問題。此外，值得注意的是，圖1中的負(fù)載單元并不限制于三個，每個負(fù)載單元亦可包括 多個LED串，其個別LED串亦可由一個或多個LED所組成，本實(shí)施例并不受限。驅(qū)動電壓 VOUT的電壓值也不以電壓V1、V2、V3為限，可依照設(shè)計需求調(diào)整。再者，電壓調(diào)整單元110 與開關(guān)控制單元132每次所驅(qū)動的負(fù)載單元亦不限制為一組，亦可依照設(shè)計需求同時驅(qū)動 多組負(fù)載單元，其驅(qū)動模式則如上述，同樣可依照不同的負(fù)載輸出不同驅(qū)動電壓，本技術(shù)領(lǐng) 域具有通常知識者，在經(jīng)由本實(shí)例的公開后應(yīng)可輕易推知，在此不加累述。綜上所述，本發(fā)明利用可調(diào)整的驅(qū)動電壓來驅(qū)動LED串，并根據(jù)個別LED串的電性 差異調(diào)整對應(yīng)的驅(qū)動電壓，藉此解決因LED導(dǎo)通電壓不同所造成的驅(qū)動問題。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù) 領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，因此 本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視前述的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管的驅(qū)動電路，用于驅(qū)動復(fù)數(shù)個負(fù)載單元，其特征在于，每一該些負(fù)載 單元包括至少一發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管的驅(qū)動電路包括一電壓調(diào)整單元，用以輸出一驅(qū)動電壓至該些負(fù)載單元的一端；一開關(guān)單元，分別電性連接于該些負(fù)載單元的另一端與一電流源之間，用以將該些負(fù) 載單元中的一電性連接至該電流源；以及一控制單元，電性連接于該電壓調(diào)整單元與該開關(guān)單元，其中該電壓調(diào)整單元根據(jù)該 控制單元所輸出的一第一控制信號調(diào)整該驅(qū)動電壓，該開關(guān)單元根據(jù)該控制單元所輸出的 一第二控制信號選擇性導(dǎo)通該些負(fù)載單元的一與該電流源；其中，當(dāng)該開關(guān)單元將該些負(fù)載單元中的一第一負(fù)載單元電性連接至該電流源時，該 電壓調(diào)整單元調(diào)整該驅(qū)動電壓的電壓值以對應(yīng)于該第一負(fù)載單元。
2.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動電路，其特征在于，當(dāng)該開關(guān)單元將該些 負(fù)載單元中的一第二負(fù)載單元電性連接至該電流源時，該電壓調(diào)整單元調(diào)整該驅(qū)動電壓的 電壓值以對應(yīng)于該第二負(fù)載單元。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動電路，其特征在于，該開關(guān)單元還依序?qū)⒃?些負(fù)載單元電性連接至該電流源，該電壓調(diào)整單元則依序調(diào)整該驅(qū)動電壓的電壓值以對應(yīng) 于被電性連接的該些負(fù)載單元或該些負(fù)載單元之一。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動電路，其特征在于，該開關(guān)單元包括復(fù)數(shù)個開關(guān)，分別電性連接于該些負(fù)載單元與該電流源之間；以及一開關(guān)控制單元，分別電性連接于該些開關(guān)，并根據(jù)該第二控制信號以選擇性導(dǎo)通該 些開關(guān)。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動電路，其特征在于，該些開關(guān)包括N型晶體管 或P型晶體管。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動電路，其特征在于，該電壓調(diào)整單元包括一 升壓電路或一降壓電路。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動電路，其特征在于，該負(fù)載單元至少包括一 發(fā)光二極管串，該發(fā)光二極管串包括復(fù)數(shù)個彼此串聯(lián)的第一發(fā)光二極管。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管的驅(qū)動電路，其特征在于，該電流源為一定電流源。
全文摘要
一種發(fā)光二極管的驅(qū)動電路，包括一電壓調(diào)整單元、一開關(guān)單元以及一控制單元，其中控制單元電性連接于電壓調(diào)整單元與開關(guān)單元之間。電壓調(diào)整單元用以輸出一驅(qū)動電壓至復(fù)數(shù)個負(fù)載單元的一端，而開關(guān)單元則電性連接于上述負(fù)載單元的另一端。當(dāng)開關(guān)單元將負(fù)載單元中的一發(fā)光二極管串電性連接至一電流源時，上述電壓調(diào)整單元調(diào)整驅(qū)動電壓的電壓值以對應(yīng)于被連接的發(fā)光二極管串，藉此改善因發(fā)光二極管電性差異所造成的驅(qū)動問題。
文檔編號F21V23/00GK101998725SQ200910166330
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月24日
發(fā)明者劉家麟, 彭佳凌, 李菱, 羅國忠, 莫啟能 申請人:華映視訊(吳江)有限公司;中華映管股份有限公司