專利名稱：用于發(fā)光二極管背光系統(tǒng)的接口整合電路及其背光系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于發(fā)光二極管背光系統(tǒng)的接口整合電路及相應的發(fā)光二極管背光 系統(tǒng)。
背景技術：
由于液晶面板本身不會發(fā)光，因此液晶顯示器必須依賴背光模塊提供充足且分布均勻的 光源，以正常地顯示圖像。傳統(tǒng)上，冷陰極燈管(Code Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)因 具有高亮度及低成本等優(yōu)點，而成為液晶顯示器的主要照明光源。然而，隨著環(huán)保意識的增 強及發(fā)光二極管(Light Emitting Diode， LED)技術的發(fā)展，含汞成分的冷陰極管已逐漸被色 彩飽和度高、體積小、省電及反應速度快的發(fā)光二極管取代，以滿足使用者對液晶顯示器在 色彩、體積、壽命等特性上的需求。
請參考圖l，圖1為習知的冷陰極燈管背光系統(tǒng)10'的架構示意圖。如圖1所示，背光系 統(tǒng)10借由一電壓轉(zhuǎn)換器11將直流電壓轉(zhuǎn)換至高壓交流電后，透過一高壓信號線HI及一低 壓信號線LI傳輸交流電源至一冷陰極燈管12，以使冷陰極燈管12產(chǎn)生一背光模塊13所需 的光源。由于冷陰極燈管12僅需使用兩條信號線即可進行驅(qū)動，因此背光模塊與驅(qū)動電路之 間并不需要復雜的接口電路設計。
請參考圖2，圖2為習知的發(fā)光二極管背光系統(tǒng)20的架構示意圖。由于發(fā)光二極管的亮 度是由其電流大小所決定的，因此背光系統(tǒng)20需借由一驅(qū)動電路21中的一電流平衡電路22， 產(chǎn)生并控制流經(jīng)每一發(fā)光二極管光源的電流大小，以避免產(chǎn)生亮度分布不均的現(xiàn)象。在此情 形下，除了用來提供發(fā)光二極管操作電壓Vin的一電壓信號線Sl夕卜，背光模塊23與驅(qū)動電 路21之間另需透過信號線CHl CHn相連接，以提供每一發(fā)光二極管光源所需的工作電流， 如圖2所示。
然而，隨著面板尺寸的增加，背光系統(tǒng)所使用的發(fā)光二極管光源數(shù)量也變的越來越多， 在此情形下，不論是重新設計具有足夠電流輸出端口的驅(qū)動芯片，或者增加驅(qū)動芯片使用的 數(shù)量，皆會導致制造廠商成本的增加。由此可知，上述電路架構不利于發(fā)光二極管背光系統(tǒng) 的發(fā)展，因而需要模塊化的接口整合電路，以降低發(fā)光二極管背光系統(tǒng)的生產(chǎn)成本。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種用于發(fā)光二極管背光系統(tǒng)的接口整合電路及相應的發(fā)光 二極管背光系統(tǒng)，'以使發(fā)光二極管背光系統(tǒng)實現(xiàn)驅(qū)動電路設計的模塊化。
為實現(xiàn)上述之目的，本實用新型提供了一種用于發(fā)光二極管背光系統(tǒng)的接口整合電路，其特征在于所述發(fā)光二極管背光系統(tǒng)包括復數(shù)個發(fā)光二極管光源，所述接口整合電路包括 第一輸入端、第二輸入端、電壓至電流轉(zhuǎn)換單元、電流平衡單元以及調(diào)光控制開關；所述第 一輸入端和第二輸入端分別用以接收電壓信號和調(diào)光信號；所述電壓至電流轉(zhuǎn)換單元電性連 接于所述第一輸入端，以根據(jù)電壓信號，產(chǎn)生一參考電流；所述電流平衡單元電性連接于所 述電壓至電流轉(zhuǎn)換單元，以根據(jù)所述參考電流，產(chǎn)生復數(shù)個驅(qū)動電流，并控制所述復數(shù)個驅(qū) 動電流的電流大小，以驅(qū)動所述復數(shù)個發(fā)光二極管光源；所述調(diào)光控制開關電性連接于所述 第二輸入端和電流平衡單元，以根據(jù)調(diào)光信號，控制所述電流平衡單元的運作，以調(diào)整所述 復數(shù)個發(fā)光二極管光源的亮度。
本實用新型還揭示了一種發(fā)光二極管背光系統(tǒng)，包括復數(shù)個發(fā)光二極管光源及一接口整 合電路。所述接口整合電路電性連接于所述復數(shù)個發(fā)光二極管光源，以根據(jù)一電壓信號及一 調(diào)光信號，產(chǎn)生復數(shù)個驅(qū)動電流，以驅(qū)動所述復數(shù)個發(fā)光二極管光源。 ,

圖1為習知的冷陰極燈管背光系統(tǒng)的架構示意圖。 , 圖2為習知的發(fā)光二極管背光系統(tǒng)的架構示意圖。
圖3為本實用新型的用于發(fā)光二極管背光系統(tǒng)的接口整合電路的實施例示意圖。
圖4為本實用新型的發(fā)光二極管背光系統(tǒng)的實施例示意圖。
具體實施方式

請參考圖3，圖3為本實用新型的用于發(fā)光二極管背光系統(tǒng)的接口整合電路30的實施例 示意圖。接口整合電路30包括第一輸入端31、第二輸入端32、電壓至電流轉(zhuǎn)換單元33、電 流平衡單元34及調(diào)光控制開關35，其用來根據(jù)第一輸入端31所接收的一電壓信號Vin及第 二輸入端32所接收的一調(diào)光信號PWM1，驅(qū)動發(fā)光二極管光源LED—1 LED—n。較佳地， 電壓信號Vin及調(diào)光信號PWMl分別為一直流電壓信號及一脈波寬度調(diào)變信號，分別由一外 部電壓轉(zhuǎn)換器及一脈波寬度調(diào)變(PWM， Pulse Width Modulation)控制器產(chǎn)生(未示于圖中)。 電壓至電流轉(zhuǎn)換單元33電性連接于第一輸入端31，以根據(jù)電壓信號Vin，產(chǎn)生一參考電流Iref。 電流平衡單元34電性連接于電壓至電流轉(zhuǎn)換單元33，以根據(jù)參考電流Iref，產(chǎn)生并控制驅(qū)動 電流11 In的電流大小，以驅(qū)動發(fā)光二極管光源LED—l LED_n。調(diào)光控制開關35電性連 接于第二輸入端32及電流平衡單元34，以根據(jù)調(diào)光信號PWM1，控制電流平衡單元34的運 作，以調(diào)整發(fā)光二極管光源LEDJ LED一n的亮度。在本方案中，"電性連接"包括任何直 接或間接的電氣連接手段。
在本實用新型的較佳實施例中，電流平衡單元是一電流鏡電路，其是由具有相同電氣特 性的雙載子接面晶體管(Bipolar Junction Transistor, BJT) Q0 Qn所組成。晶體管Q0的集電極與基極同時電性連接于電壓至電流轉(zhuǎn)換單元33，而發(fā)射極則電性連接于系統(tǒng)地端GND。 晶體管Ql Qn的集電極分別電性連接于發(fā)光二極管光源LED—1 LED一n,發(fā)射極通過調(diào)光 控制開關35電性連接于系統(tǒng)地端GND，而基極則電性連接于晶體管Q0的集電極與基極。關 于電流平衡電路34的詳細操作是本領域技術人員所熟知的，于此不多加贅述。
因此，本實用新型的接口整合電路30借由電流平衡電路34，根據(jù)電壓信號Vin所轉(zhuǎn)換 產(chǎn)生的參考電流Iref，控制驅(qū)動電流11 In的電流平衡，以驅(qū)動發(fā)光二極管光源LED—1 LED—n。此外，接口整合電路30另可根據(jù)調(diào)光信號PWM1的脈波寬度，透過調(diào)光控制開關 35控制電流平衡單元34與系統(tǒng)地端GND的電性連接，以對發(fā)光二極管光源LED_1 LED—n 進行調(diào)光。
如此一來，在本實用新型的電路架構下，不論發(fā)光二極管光源數(shù)量的多寡，發(fā)光二極管 背光系統(tǒng)的驅(qū)動電路皆只需要利用兩條信號線與背光模塊相連接，而可使驅(qū)動電路的設計模 塊化并降低生產(chǎn)成本。
請參考圖4，圖4為本實用新型的發(fā)光二極管背光系統(tǒng)40的實施例示意圖。如圖4所示， 發(fā)光二極管背光系統(tǒng)40主要包括一接口整合電路41、 一背光模塊42及一驅(qū)動電路43。接口 整合電路41是借由圖3中的接口整合電路30實現(xiàn)的，以根據(jù)一電壓信號Vin及一調(diào)光信號 PWM1，產(chǎn)生并控制驅(qū)動電流Il In的電流大小，以驅(qū)動背光模塊42中的發(fā)光二極管光源。 在此情形下，由于驅(qū)動電路43僅需借由信號線S2及S3傳輸所產(chǎn)生的電壓信號Vin及調(diào)光信 號PWM1，因此即使發(fā)光二極管光源的數(shù)量隨著面板尺寸增加而增加，本方案僅需根據(jù)發(fā)光 二極管光源的數(shù)量，對接口整合電路41做適當?shù)卣{(diào)整，例如增加晶體管的數(shù)量，而不需重新 設計具有足夠電流輸出端口的驅(qū)動芯片，或者增加驅(qū)動芯片的使用數(shù)量。
上述接口整合電路僅為本實用新型的一舉例說明，本領域技術人員當可根據(jù)實際需求做 適當?shù)男薷模纾涌谡想娐?0另可于電壓至電流轉(zhuǎn)換單元33及電流平衡單元34之間 設置一可變電阻VR，以調(diào)整參考電流Iref的大小，如此相對應的變化皆屬本實用新型的范圍。
綜上所述，本實用新型接口整合電路可根據(jù)輸入電壓與調(diào)光信號，產(chǎn)生背光模塊所需的 穩(wěn)定工作電流，以驅(qū)動背光模塊中的發(fā)光二極管光源。因此，不論發(fā)光二極管光源數(shù)量的多 寡，發(fā)光二極管背光系統(tǒng)的驅(qū)動電路皆只需要利用兩條信號線與背光模塊相連接，而可使驅(qū) 動電路的設計模塊化并降低生產(chǎn)成本。
以上是本實用新型的較佳實施例，凡依本發(fā)明技術方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用 未超出本發(fā)明技術方案的范圍時，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求1、一種用于發(fā)光二極管背光系統(tǒng)的接口整合電路，其特征在于，所述發(fā)光二極管背光系統(tǒng)包含有復數(shù)個發(fā)光二極管光源，所述接口整合電路包括第一輸入端，用以接收電壓信號；第二輸入端，用以接收調(diào)光信號；電壓至電流轉(zhuǎn)換單元，該電壓至電流轉(zhuǎn)換單元電性連接于所述第一輸入端，以根據(jù)所述電壓信號，產(chǎn)生一參考電流；電流平衡單元，該電流平衡單元電性連接于所述電壓至電流轉(zhuǎn)換單元，以根據(jù)所述參考電流，產(chǎn)生復數(shù)個驅(qū)動電流，并控制所述復數(shù)個驅(qū)動電流的電流大小，以驅(qū)動所述復數(shù)個發(fā)光二極管光源；以及調(diào)光控制開關，該調(diào)光控制開關電性連接于所述第二輸入端及所述電流平衡單元，以根據(jù)所述調(diào)光信號，控制所述電流平衡單元的運作，以調(diào)整所述復數(shù)個發(fā)光二極管光源的亮度。
2、 根據(jù)權利要求1所述的用于發(fā)光二極管背光系統(tǒng)的接口整合電路，其特征在于，還包括一可變電阻，所述可變電阻電性連接于所述電壓至電流轉(zhuǎn)換單元及所述電流平衡單元之間，以調(diào)整所述參考電流的大小。
3、 根據(jù)權利要求l所述的用于發(fā)光二極管背光系統(tǒng)的接口整合電路，其特征在于，所述電流平衡單元是一電流鏡電路，所述電流平衡單元包括一第一晶體管，該第一晶體管的第一端電性連接于所述電壓至電流轉(zhuǎn)換單元，第二端電性連接于系統(tǒng)地端，第三端電性連接于所述第一端；以及復數(shù)個第二晶體管，各第二晶體管的第一端電性連接于各發(fā)光二極管光源，第二端通過所述調(diào)光控制開關電性連接于所述系統(tǒng)地端，第三端電性連接于所述第一晶體管的第一端及第三端o
4、 根據(jù)權利要求3所述的用于發(fā)光二極管背光系統(tǒng)的接口整合電路，其特征在于，所述第一晶體管及各第二晶體管皆為雙載子接面晶體管，各第二晶體管的電氣特性均與所述第一晶體管相同。
5、 根據(jù)權利要求l所述的用于發(fā)光二極管背光系統(tǒng)的接口整合電路，其特征在于，所述電壓信號是由一電壓轉(zhuǎn)換器所產(chǎn)生的一直流電壓信號，所述調(diào)光信號是由一脈波寬度調(diào)變控制器所產(chǎn)生的一脈波寬度調(diào)變信號，所述調(diào)光控制開關根據(jù)所述調(diào)光信號的脈波寬度，控制所述電流平衡單元與一系統(tǒng)地端的電性連接。
6、 一種發(fā)光二極管背光系統(tǒng)，其特征在于，包括復數(shù)個發(fā)光二極管光源和一接口整合電路，所述接口整合電路電性連接于所述復數(shù)個發(fā)光二極管光源，以根據(jù)一電壓信號及一調(diào)光信號，產(chǎn)生復數(shù)個驅(qū)動電流，以驅(qū)動所述復數(shù)個發(fā)光二極管光源。
7、 根據(jù)權利要求6所述的發(fā)光二極管背光系統(tǒng)，其特征在于，所述接口整合電路包括第一輸入端，用以接收電壓信號；第二輸入端，用以接收調(diào)光信號；電壓至電流轉(zhuǎn)換單元，該電壓至電流轉(zhuǎn)換單元電性連接于所述第一輸入端，以根據(jù)所述電壓信號，產(chǎn)生一參考電流；電流平衡單元，該電流平衡單元電性連接于所述電壓至電流轉(zhuǎn)換單元，以根據(jù)所述參考電流，產(chǎn)生復數(shù)個驅(qū)動電流，并控制所述復數(shù)個驅(qū)動電流的電流大小，以驅(qū)動所述復數(shù)個發(fā)光二極管光源；以及調(diào)光控制開關，該調(diào)光控制開關電性連接于所述第二輸入端及所述電流平衡單元，以根據(jù)調(diào)光信號，控制所述電流平衡單元的運作，以調(diào)整所述復數(shù)個發(fā)光二極管光源的亮度。
8、 根據(jù)權利要求7所述的發(fā)光二極管背光系統(tǒng)，其特征在于，所述接口整合電路還包括一可變電阻，所述可變電阻電性連接于所述電壓至電流轉(zhuǎn)換單元及所述電流平衡單元之間，用來調(diào)整所述參考電流的大小。
9、 根據(jù)權利要求7所述的發(fā)光二極管背光系統(tǒng)，其特征在于，所述電流平衡單元是一電流鏡電路，所述電流平衡單元包括一第一晶體管，該第一晶體管的第一端電性連接于所述電壓至電流轉(zhuǎn)換單元，第二端電性連接于系統(tǒng)地端，第三端電性連接于所述第一端；以及復數(shù)個第二晶體管，各第二晶體管的第一端電性連接于各發(fā)光二極管光源，第二端通過所述調(diào)光控制開關電性連接于系統(tǒng)地端，第三端電性連接于所述第一晶體管的第一端及第三端；所述第一晶體管及各第二晶體管皆為雙載子接面晶體管，各第二晶體管的電氣特性均與所述第一晶體管相同。
10、根據(jù)權利要求6所述的發(fā)光二極管背光系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓信號及所述調(diào)光信號由所述發(fā)光二極管背光系統(tǒng)的一驅(qū)動電路產(chǎn)生，所述驅(qū)動電路包括一電壓轉(zhuǎn)換器及一脈波寬度調(diào)變控制器；所述電壓信號是由所述電壓轉(zhuǎn)換器所產(chǎn)生的一直流電壓信號，所述調(diào)光信號是由所述脈波寬度調(diào)變控制器所產(chǎn)生的一脈波寬度調(diào)變信號，所述調(diào)光控制開關根據(jù)所述調(diào)光信號的脈波寬度，控制所述電流平衡單元與一系統(tǒng)地端的電性連接。
專利摘要本實用新型涉及一種用于發(fā)光二極管背光系統(tǒng)的接口整合電路及相應的發(fā)光二極管背光系統(tǒng)，以使發(fā)光二極管背光系統(tǒng)的驅(qū)動電路設計模塊化。所述發(fā)光二極管背光系統(tǒng)包括復數(shù)個發(fā)光二極管光源，所述接口整合電路電性連接于所述復數(shù)個發(fā)光二極管光源，以根據(jù)電壓信號和調(diào)光信號，產(chǎn)生復數(shù)個驅(qū)動電流，以驅(qū)動所述復數(shù)個發(fā)光二極管光源，所述接口整合電路包括用以接收電壓信號的第一輸入端，用以接收調(diào)光信號的第二輸入端，用以根據(jù)電壓信號產(chǎn)生參考電流的電壓至電流轉(zhuǎn)換單元，用以根據(jù)參考電流產(chǎn)生驅(qū)動電流并控制電流大小以驅(qū)動發(fā)光二極管光源的電流平衡單元，以及用以根據(jù)調(diào)光信號控制電流平衡單元的運作，以調(diào)整發(fā)光二極管光源亮度的調(diào)光控制開關。
文檔編號F21V23/00GK201403234SQ200920138039
公開日2010年2月10日 申請日期2009年5月5日 優(yōu)先權日2009年5月5日
發(fā)明者江晉一, 沉自強, 鄒健龍, 陸富財 申請人:福州華映視訊有限公司;中華映管股份有限公司