專(zhuān)利名稱(chēng)：Led驅(qū)動(dòng)器和使用該led驅(qū)動(dòng)器的顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)LED (發(fā)光二極管)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的LED驅(qū)動(dòng)器及 使用該LED驅(qū)動(dòng)器的顯示設(shè)備，更具體地，涉及對(duì)液晶顯示設(shè)備的背光 控制。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，液晶顯示設(shè)備不僅廣泛用作靜止圖像顯示裝置(例如，移動(dòng) 電話(huà)終端、數(shù)碼相機(jī)等中的顯示裝置)，還用作運(yùn)動(dòng)圖像顯示裝置(例如， 家用電視機(jī)中的顯示裝置)。對(duì)于改進(jìn)液晶顯示設(shè)備的運(yùn)動(dòng)圖像可見(jiàn)度的 需求不斷增長(zhǎng)，更不用說(shuō)圖像質(zhì)量的提高和可再現(xiàn)色彩數(shù)量的增加。
改進(jìn)液晶顯示設(shè)備的運(yùn)動(dòng)圖像可見(jiàn)度的關(guān)鍵在于如何減輕由液晶顯 示設(shè)備獨(dú)有的保持型顯示所引起的模糊圖像現(xiàn)象(所謂的余像現(xiàn)象)。
為了減輕上述余像現(xiàn)象，常規(guī)上采用在每次輸入一幀的圖像信號(hào)時(shí)進(jìn) 行全屏黑顯示的信號(hào)處理(所謂的黑插入)。
在傳統(tǒng)液晶顯示設(shè)備中，使用對(duì)液晶板的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的顯示控制裝 置(微型計(jì)算機(jī)或LCD (液晶顯示器)驅(qū)動(dòng)器)，僅在一幀中的預(yù)定時(shí)段 中插入全屏黑顯示信號(hào)而不是原始圖像信號(hào)，來(lái)實(shí)現(xiàn)上述黑插入(見(jiàn)圖6A 禾口 6B)。
作為與本發(fā)明相關(guān)的其他現(xiàn)有技術(shù)，公開(kāi)并提出了多種液晶顯示設(shè) 備，這些液晶顯示設(shè)備通過(guò)對(duì)照射液晶板的光源執(zhí)行開(kāi)關(guān)控制(例如，參 見(jiàn)專(zhuān)利公開(kāi)1到3)而不是通過(guò)對(duì)液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制，執(zhí)行上述
黑插入。
專(zhuān)利公開(kāi)l: JP-A-2001-125066 專(zhuān)利公開(kāi)2: JP-A-2004-301984 專(zhuān)利公開(kāi)3: JP-A-2002-34359
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題
的確，采用上述傳統(tǒng)液晶顯示設(shè)備，可以減輕余像現(xiàn)象，以提高運(yùn)動(dòng) 圖像可見(jiàn)度。
但是，如圖6A和6B所示，在上述傳統(tǒng)液晶顯示設(shè)備中，需要在每 一秒對(duì)幾十個(gè)幀圖像信號(hào)中的每一個(gè)執(zhí)行上述黑插入，這給顯示控制裝置 (微型計(jì)算機(jī)或LCD驅(qū)動(dòng)器)帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)。此外，通過(guò)控制液晶板的 驅(qū)動(dòng)來(lái)執(zhí)行黑插入的傳統(tǒng)配置需要超速的高亮度液晶板，從而不可避免地 導(dǎo)致成本增加。
在專(zhuān)利公開(kāi)1到3的液晶顯示設(shè)備中，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)對(duì)照射液晶板的 光源執(zhí)行開(kāi)關(guān)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)上述黑插入，所以不一定需要超速的高亮度液晶 板，從而可以防止成本增加。
但是，在專(zhuān)利公開(kāi)l的液晶顯示設(shè)備中，光源的開(kāi)關(guān)控制是使用原本 應(yīng)該專(zhuān)用于對(duì)液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的顯示控制裝置的部分功能(顯 示控制設(shè)備)來(lái)執(zhí)行的。如上所述，這給顯示控制設(shè)備帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)。此 外，在專(zhuān)利公開(kāi)1的液晶顯示設(shè)備中，因?yàn)樵诠庠吹拈_(kāi)關(guān)控制中控制反相 器電路，所以開(kāi)關(guān)操作中光源的響應(yīng)不一定很快，從而黑插入可能?chē)?yán)重降 低光源的亮度。
此外，在專(zhuān)利公開(kāi)2的液晶顯示設(shè)備中，光源的開(kāi)關(guān)控制是使用原本 應(yīng)該專(zhuān)用于對(duì)液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的顯示控制裝置的部分功能(定 時(shí)控制器)來(lái)執(zhí)行的。如上所述，這給定時(shí)控制器帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)。此外， 在專(zhuān)利公開(kāi)2的液晶顯示設(shè)備中，每N幀插入一個(gè)黑幀(或多個(gè)黑幀)。 因此，相比于對(duì)所有幀中的每一幀執(zhí)行黑插入的液晶顯示設(shè)備，專(zhuān)利公開(kāi) 2的液晶顯示設(shè)備在減輕余像現(xiàn)象(從而在提高運(yùn)動(dòng)圖像可見(jiàn)度)方面似 乎稍遜一籌。此外，在專(zhuān)利公開(kāi)2的液晶顯示設(shè)備中，如上所述，因?yàn)樵?光源的開(kāi)關(guān)控制中控制反相器電路，所以開(kāi)關(guān)操作中響應(yīng)不一定很快，從 而黑插入可能?chē)?yán)重降低光源的亮度。
相反，在專(zhuān)利公開(kāi)3的液晶顯示設(shè)備中，光源的開(kāi)關(guān)控制是根據(jù)從圖 像信號(hào)分離的垂直同步信號(hào)執(zhí)行的，從而不一定會(huì)增加顯示控制裝置(液 晶板控制電路)的負(fù)擔(dān)。但是，在專(zhuān)利公開(kāi)3的液晶顯示設(shè)備中，同樣如上所述，因?yàn)樵诠庠吹拈_(kāi)關(guān)控制中控制反相器電路，所以開(kāi)關(guān)操作中響應(yīng) 不一定很快，從而黑插入可能?chē)?yán)重降低光源的亮度。
鑒于上述問(wèn)題，提出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種LED驅(qū)動(dòng)
器及使用該LED驅(qū)動(dòng)器的顯示設(shè)備，該LED驅(qū)動(dòng)器能夠增強(qiáng)顯示設(shè)備的 運(yùn)動(dòng)圖像可見(jiàn)度，而不會(huì)給顯示控制裝置(微型計(jì)算機(jī)或LCD驅(qū)動(dòng)器) 帶來(lái)更重負(fù)擔(dān)。
解決問(wèn)題的手段
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明一方面， 一種對(duì)照射顯示板的LED 進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制的LED驅(qū)動(dòng)器，包括電流源，用于產(chǎn)生所述LED的驅(qū)動(dòng) 電流；以及黑插入控制部，用于從對(duì)所述顯示板中的屏幕顯示處理進(jìn)行同 步的幀同步信號(hào)中，產(chǎn)生對(duì)一幀中的黑插入時(shí)段進(jìn)行確定的黑插入信號(hào)。 這里，電流源根據(jù)黑插入信號(hào)，僅在黑插入時(shí)段中停止向所述LED提供 所述驅(qū)動(dòng)電流(第一配置)。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，在具有上述第一配置的LED驅(qū)動(dòng)器中，電流 源包括運(yùn)算放大器，用于對(duì)施加至第一輸入端子的電壓和施加至第二輸 入端子的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較；第一晶體管，用于根據(jù)運(yùn)算放大器的比較結(jié) 果，向所述LED提供第一電流；第二晶體管，用于根據(jù)運(yùn)算放大器的比 較結(jié)果，輸出第二電流；第一電阻，用于產(chǎn)生第一反饋電壓，第一反饋電 壓的電壓電平根據(jù)第一電流而變化；第二電阻，用于產(chǎn)生第二反饋電壓， 第二反饋電壓的電壓電平根據(jù)第二電流而變化；第一開(kāi)關(guān)，用于根據(jù)黑插 入信號(hào)，在向第一晶體管饋送所述運(yùn)算放大器的比較結(jié)果以及向第一晶體 管饋送預(yù)定電壓以使第一晶體管截止之間進(jìn)行切換；第二開(kāi)關(guān)，用于根據(jù) 黑插入信號(hào)，在向第二晶體管饋送所述運(yùn)算放大器的比較結(jié)果以及向第二 晶體管饋送預(yù)定電壓以使第二晶體管截止之間進(jìn)行切換；以及第三開(kāi)關(guān)， 用于根據(jù)黑插入信號(hào)，在向運(yùn)算放大器的第一輸入端子饋送第一反饋電壓 以及向運(yùn)算放大器的第一輸入端子饋送第二反饋電壓之間進(jìn)行切換(第二 配置)。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，在具有上述第一或第二配置的LED驅(qū)動(dòng)器中， 黑插入控制部包括延遲電路，用于對(duì)作為所述幀同步信號(hào)、用于在幀垂直方向上實(shí)現(xiàn)同步的垂直同步信號(hào)，提供與黑插入時(shí)段相等的延遲；以及 SR觸發(fā)器，用于接收所述垂直同步信號(hào)和延遲電路的輸出信號(hào)，作為輸入觸發(fā)；黑插入控制部輸出SR觸發(fā)器的輸出信號(hào)，作為所述黑插入信號(hào) (第三配置)。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，在具有上述第三配置的LED驅(qū)動(dòng)器中，黑插 入控制部包括邏輯運(yùn)算電路，用于根據(jù)對(duì)是否允許黑插入進(jìn)行控制的使 能信號(hào)，在允許黑插入時(shí)使所述SR觸發(fā)器的輸出信號(hào)直接通過(guò)，而在禁 止黑插入時(shí)屏蔽所述SR觸發(fā)器的輸出信號(hào)(第四配置)。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，具有上述第二配置的LED驅(qū)動(dòng)器還包括電 流控制部，用于產(chǎn)生電壓信號(hào)并將所述電壓信號(hào)作為所述基準(zhǔn)信號(hào)提供給 所述電流源，其中所述電壓信號(hào)的電壓電平根據(jù)對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電流的量進(jìn)行 設(shè)定的電流量控制信號(hào)而變化(第五配置)。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，在具有上述第五配置的LED驅(qū)動(dòng)器中，電流 控制部根據(jù)對(duì)是否允許黑插入進(jìn)行控制的使能信號(hào)，設(shè)定所述電壓信號(hào)的 電壓電平，以使允許黑插入時(shí)電壓信號(hào)的電壓電平高于禁止黑插入時(shí)電壓 信號(hào)的電壓電平。根據(jù)本發(fā)明另一方面，一種對(duì)照射顯示板的LED進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制的LED 驅(qū)動(dòng)器，包括電流源，用于產(chǎn)生所述LED的驅(qū)動(dòng)電流；黑插入控制部， 用于從對(duì)所述顯示板中的屏幕顯示處理進(jìn)行同步的幀同步信號(hào)中，產(chǎn)生對(duì) 一幀中的黑插入時(shí)段進(jìn)行確定的黑插入信號(hào)；以及開(kāi)關(guān)，用于根據(jù)黑插入 信號(hào)，僅在黑插入時(shí)段中切斷所述LED的驅(qū)動(dòng)電流(第七配置)。根據(jù)本發(fā)明另一方面， 一種顯示設(shè)備，包括顯示板；LED，用于照 射所述顯示板；以及具有第一到第七配置之一的LED驅(qū)動(dòng)器，用于對(duì)所 述LED進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制(第八配置)。本發(fā)明的有益效果根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種LED驅(qū)動(dòng)器及使用該LED驅(qū)動(dòng)器的顯示 設(shè)備，該LED驅(qū)動(dòng)器能夠增強(qiáng)顯示設(shè)備的運(yùn)動(dòng)圖像可見(jiàn)度，而不會(huì)給顯 示控制裝置(微型計(jì)算機(jī)或LCD驅(qū)動(dòng)器)帶來(lái)更重負(fù)擔(dān)，也不會(huì)嚴(yán)重降 低光源的亮度。


圖1是示出了具有本發(fā)明LED驅(qū)動(dòng)器的液晶顯示設(shè)備的實(shí)施例的框圖。
圖2A是示出了黑插入控制部54的配置示例的框圖。 圖2B是示出了黑插入控制部54如何操作的時(shí)序圖。 圖3是示出了可變電流源52R的配置示例的框圖。 圖4是示出了 LED驅(qū)動(dòng)器5的修改示例的框圖。 圖5是示出了可變電流源52R的修改示例的框圖。 圖6A是示出了傳統(tǒng)黑插入(未執(zhí)行黑插入)的圖。 圖6B是示出了傳統(tǒng)黑插入(執(zhí)行黑插入)的圖。
附圖標(biāo)記列表
1 微型計(jì)算機(jī)
2 LCD驅(qū)動(dòng)器
3 液晶板
4 LED光源(背光)
5 LED驅(qū)動(dòng)器
4R，4G,4B 紅色LED，綠色LED，藍(lán)色LED
51 DC/DC轉(zhuǎn)換器
52R,52G,52B 可變電流源
53 電流控制部(DAC)
54 黑插入控制部
541 延遲電路
542 SR觸發(fā)器
543 與電路 55R,55G，55B 恒定電流源 56R,56G,56B 開(kāi)關(guān)
M1,M2 N溝道型場(chǎng)效應(yīng)晶體管
Q1,Q2 npn型雙極型晶體管R1,R2 電阻器
SW1-SW3 開(kāi)關(guān)
OP1 運(yùn)算放大器
具體實(shí)施例方式
圖1是示出了具有本發(fā)明LED驅(qū)動(dòng)器的液晶顯示設(shè)備的實(shí)施例的框 圖(具體而言，在諸如電視機(jī)和便攜式游戲機(jī)等設(shè)備中使用的液晶顯示設(shè) 備，主要用作顯示運(yùn)動(dòng)圖像的裝置)。
如圖所示，本實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備包括微型計(jì)算機(jī)1、 LCD驅(qū)動(dòng)器 2、液晶板3、 LED驅(qū)動(dòng)器4和LED光源5。
微型計(jì)算機(jī)1用作對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行總體控制的裝置。微型計(jì)算機(jī)1也 用作如下裝置在接收到來(lái)自媒體再現(xiàn)設(shè)備(未示出)或其他設(shè)備的圖像 信號(hào)時(shí)，分離并產(chǎn)生對(duì)液晶板3上設(shè)置的每一個(gè)RGB像素進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的數(shù) 據(jù)信號(hào)DATA以及對(duì)液晶板3中的屏幕顯示處理進(jìn)行同步的幀同步信號(hào) (實(shí)現(xiàn)幀水平方向同步的水平同步信號(hào)HS和實(shí)現(xiàn)幀垂直方向同步的垂直 同步信號(hào)VS)。
LCD驅(qū)動(dòng)器2包括源極控制部和柵極控制部(均未示出)。LCD驅(qū)動(dòng)器 2是如下裝置:基于來(lái)自微型計(jì)算機(jī)1的數(shù)據(jù)信號(hào)DATA和幀同步信號(hào)(水 平同步信號(hào)HS和垂直同步信號(hào)VS)，產(chǎn)生液晶板3的源極信號(hào)和柵極信 號(hào)，并將源極信號(hào)和柵極信號(hào)提供給液晶板3。
液晶板3 (作為有源矩陣型)具有分別沿垂直方向和水平方向放置的 多根源極信號(hào)線(xiàn)和多根柵極信號(hào)線(xiàn)，在源極和柵極信號(hào)線(xiàn)的每一相交處設(shè) 置一個(gè)液晶像素，并且根據(jù)液晶像素各自對(duì)應(yīng)的有源器件(場(chǎng)效應(yīng)晶體管) 的導(dǎo)通-截止?fàn)顟B(tài)來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶像素。
LCD驅(qū)動(dòng)器2和液晶板3的配置不限于上述內(nèi)容，可以使用簡(jiǎn)單矩陣型。
LED光源4是用于從后面照射液晶板3的背光裝置。本實(shí)施例的LED 光源4包括發(fā)射紅光的LED 4R、發(fā)射綠光的LED 4G和發(fā)射藍(lán)光的LED 4B。 LED光源4通過(guò)同時(shí)點(diǎn)亮全部LED 4R、 4G和4B或者作為FS (場(chǎng) 順序)型背光通過(guò)以預(yù)定間隔輪流點(diǎn)亮它們，來(lái)產(chǎn)生白光。雖然圖中未示出，但是在液晶板3和LED光源4之間設(shè)置有導(dǎo)光裝置，用于使LED光 源4產(chǎn)生的白光均勻地照射液晶板3的整個(gè)表面。
LED驅(qū)動(dòng)器5是用于對(duì)LED 4R、 4G和4B的發(fā)光操作進(jìn)行控制以調(diào) 整LED光源4的亮度和白平衡的裝置。本實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)器5包括 DC/DC轉(zhuǎn)換器51、可變電流源52R、 52G和52B、電流控制部53和黑插 入控制部54。
DC/DC轉(zhuǎn)換器51是用于從電源電壓Vcc產(chǎn)生LED光源4的驅(qū)動(dòng)電 壓Vdd的DC/DC轉(zhuǎn)換器裝置，并且是由開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器或電荷泵構(gòu)建的。
可變電流源52R、 52G和52B是根據(jù)稍后所述的基準(zhǔn)電壓(電流量設(shè) 定電壓)Va和黑插入信號(hào)BK來(lái)分別產(chǎn)生LED 4R、 4G和4B的驅(qū)動(dòng)電流 的裝置。具體而言，可變電流源52R、 52G和52B根據(jù)黑插入信號(hào)BK， 僅在預(yù)定黑插入時(shí)段"d"中停止向LED4R、 4G和4B提供驅(qū)動(dòng)電流，艮P， 通過(guò)完全關(guān)閉LED光源4來(lái)執(zhí)行全屏黑顯示。稍后將對(duì)可變電流源52R、 52G和52B的配置和操作進(jìn)行詳細(xì)描述。
電流控制部53是如下裝置產(chǎn)生電壓信號(hào)，并將該電壓信號(hào)作為上 述基準(zhǔn)電壓Va提供給可變電流源52R、 52G和52B，其中該電壓信號(hào)的 電壓電平根據(jù)對(duì)要提供給LED 4R、 4G和4B的驅(qū)動(dòng)電流量進(jìn)行設(shè)定的電 流量控制信號(hào)CTL而變化。采用具有上述電流控制部53的配置，可以根 據(jù)電流量控制信號(hào)CTL調(diào)整液晶板3的亮度和LED光源4的白平衡。在 輸入數(shù)字信號(hào)作為上述電流量控制信號(hào)CTL的情況下，優(yōu)選地提供D/A (數(shù)字/模擬)轉(zhuǎn)換器裝置作為電流控制部53，其通過(guò)將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成 模擬信號(hào)來(lái)產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓Va。
黑插入控制部54是從對(duì)液晶板3中的屏幕顯示處理進(jìn)行同步的幀同 步信號(hào)(具體而言，垂直同步信號(hào)VS)中產(chǎn)生對(duì)一幀中的黑插入時(shí)段"d" 進(jìn)行設(shè)定的黑插入信號(hào)BK的裝置。稍后將詳細(xì)描述黑插入控制部54的 配置和操作。
如上所述，本實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)器5包括可變電流源52R、 52G和 52B，產(chǎn)生LED4R、 4G和4B的驅(qū)動(dòng)電流；以及黑插入控制部54，從幀 同步信號(hào)(本實(shí)施例中，垂直同步信號(hào)VS)中產(chǎn)生對(duì)一幀中的黑插入時(shí) 段"d"進(jìn)行確定的黑插入信號(hào)BK。可變電流源52R、 52G和52B根據(jù)黑插入信號(hào)BK，僅在預(yù)定黑插入時(shí)段"d"中停止向LED4R、 4G和4B提
供驅(qū)動(dòng)電流。
采用上述配置的LED驅(qū)動(dòng)器5和具有該LED驅(qū)動(dòng)器5的液晶顯示設(shè) 備，可以增強(qiáng)液晶顯示設(shè)備的運(yùn)動(dòng)圖像可見(jiàn)度，而不會(huì)增加顯示控制裝置 (微型計(jì)算機(jī)1或LCD驅(qū)動(dòng)器2)的負(fù)擔(dān)。此外，不必需要超速的高亮度 液晶板3，從而可以防止成本增加。
此外，與在光源的開(kāi)關(guān)控制中控制反相器電路的傳統(tǒng)LED驅(qū)動(dòng)器相 反，本實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)器5控制是否允許向LED光源4提供驅(qū)動(dòng)電流。 因此，采用本實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)器5，可以改善開(kāi)關(guān)操作中的響應(yīng)，從而 防止伴隨黑插入的LED光源4的亮度降低。
接下來(lái)，將參照?qǐng)D2A和2B，詳細(xì)描述黑插入控制部54的配置和操
圖2A是示出了黑插入控制部54的配置示例的框圖，圖2B是示出了 黑插入控制部54如何操作的時(shí)序圖。
如圖2A所示，黑插入控制部54包括延遲電路541、 SR觸發(fā)器542 以及與電路543。
延遲電路541的輸入端子和SR觸發(fā)器542的置位輸入端子(S)都與 施加有垂直同步信號(hào)VS的端子連接。SR觸發(fā)器542的復(fù)位輸入端子(R) 與延遲電路541的輸出端子連接。SR觸發(fā)器542的輸出端子(Q)和與電 路543的一個(gè)輸入端子連接。與電路543的另一個(gè)輸入端子與施加有使能 信號(hào)EN的端子連接。與電路543的輸出端子作為從中提取黑插入信號(hào)BK 的端子，與可變電流源52R、 52G和52B的黑插入控制端子連接。
上述使能信號(hào)EN是控制是否允許黑插入的邏輯信號(hào)。當(dāng)允許黑插入 時(shí)，使能信號(hào)EN的邏輯電平保持為"H (高電平)"。當(dāng)禁止黑插入時(shí)， 使能信號(hào)EN的邏輯電平保持為"L (低電平)"。
將參照?qǐng)D2B，詳細(xì)描述如上配置的黑插入控制部54的操作。
在時(shí)間tl至Ut5，指示一幀開(kāi)始的脈沖(相反地，指示前一幀結(jié)束的脈 沖)在垂直同步信號(hào)VS中上升。相應(yīng)地，由于垂直同步信號(hào)VS的上升 沿用作置位觸發(fā)，所以SR觸發(fā)器542的輸出信號(hào)S2變?yōu)?H (高電平)"。
同時(shí)，在延遲電路541中，相對(duì)于上述垂直同步信號(hào)VS，提供等于黑插入時(shí)段"d"(例如，5ms)的延遲，從而產(chǎn)生延遲信號(hào)S1。相應(yīng)地， 由于延遲信號(hào)Sl的上升沿用作置位觸發(fā)，所以SR觸發(fā)器542的輸出信號(hào) S2變?yōu)?L (低電平)"。艮口，輸出信號(hào)S2的邏輯電平僅在黑插入時(shí)段"d"中為"H(高電平)"， 其他時(shí)段為"L (低電平)"。當(dāng)使能信號(hào)EN保持為"H (高電平)"時(shí)， 輸出信號(hào)S2饋送至可變電流源52R、 52G和52B，作為黑插入信號(hào)BK。這樣，采用本實(shí)施例的黑插入控制部54，可以利用非常簡(jiǎn)單的配置來(lái) 從垂直同步信號(hào)VS中產(chǎn)生用于確定一幀中的黑插入時(shí)段"d"的黑插入信 號(hào)BK。此外，在本實(shí)施例的黑插入控制部54中的與電路543中，執(zhí)行SR觸 發(fā)器542的輸出信號(hào)S2與使能信號(hào)EN之間的與運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果輸 出作為黑插入信號(hào)BK。即，與電路543用作如下裝置根據(jù)使能信號(hào)EN， 在允許黑插入時(shí)(當(dāng)使能信號(hào)EN處于高電平時(shí)，即，圖中從時(shí)間tl到t3) 使輸出信號(hào)S2直接通過(guò)，而在禁止黑插入時(shí)(當(dāng)使能信號(hào)EN處于低電 平時(shí)，即，圖中從時(shí)間t3到t5)屏蔽輸出信號(hào)S2。這種配置允許用戶(hù)按照自己的意愿來(lái)選擇是否允許黑插入。此外，在本實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)器5中，電流控制部53根據(jù)使能信號(hào) EN，設(shè)定其產(chǎn)生的電壓信號(hào)(由此基準(zhǔn)電壓Va)的電壓電平，從而在允 許黑插入時(shí)(從時(shí)間tl到時(shí)間t3)向LED光源4提供的驅(qū)動(dòng)電流量比在 禁止黑插入時(shí)(從時(shí)間t3到時(shí)間t5)大。具體而言，根據(jù)本實(shí)施例，電流控制部53將其產(chǎn)生的電壓信號(hào)(由 此基準(zhǔn)電壓Va)的電壓電平設(shè)定為在允許黑插入時(shí)比在禁止黑插入時(shí)高。采用這種配置，相比于禁止黑插入時(shí)LED光源4的亮度P1，增強(qiáng)了 允許黑插入時(shí)LED光源4的亮度P2，從而可以補(bǔ)償伴隨黑插入的LED光 源4的亮度降低。黑插入控制部54的電路配置不限于上述配置，只要實(shí)現(xiàn)等效操作， 就可以采用任何其他電路配置。接下來(lái)，將參照?qǐng)D3，詳細(xì)描述可變電流源52R、 52G和52B的配置 和操作。圖3是示出了可變電流源52R的配置示例的框圖(部分地包括電路元件)。因?yàn)榭勺冸娏髟?2R、 52G和52B具有相同配置，所以只詳細(xì)描述 作為代表的可變電流源52R的配置，而省略對(duì)可變電流源52G和52B的描述o如圖所示，本實(shí)施例的可變電流源52R包括N溝道型場(chǎng)效應(yīng)晶體管 Ml和M2、電阻器Rl和R2、幵關(guān)SW1到SW3以及運(yùn)算放大器0P1 。晶體管Ml的柵極與開(kāi)關(guān)SW1的端子C連接。晶體管Ml的漏極與 LED 4R的陰極連接。晶體管M1的源極經(jīng)由電阻器R1接地，并與開(kāi)關(guān) SW3的端子B連接。晶體管M2的柵極與開(kāi)關(guān)SW2的端子C連接。晶體管M2的漏極與 施加有驅(qū)動(dòng)電壓Vdd的端子(DC/DC轉(zhuǎn)換器51的輸出端子)連接。晶體 管M2的源極經(jīng)由電阻器R2接地，并與開(kāi)關(guān)SW3的端子A連接。運(yùn)算放大器0P1的非反相輸入端子(+)與施加有基準(zhǔn)電壓Va的端 子(電流控制部53的輸出端子)連接。運(yùn)算放大器0P1的反相輸入端子 (-)與開(kāi)關(guān)SW3的端子C連接。運(yùn)算放大器0P1的輸出端子與開(kāi)關(guān)SW1 的端子B和開(kāi)關(guān)SW2的端子A連接。開(kāi)關(guān)SW1的端子A和開(kāi)關(guān)SW2的端子B均接地。幵關(guān)SW1到SW3 的控制端子與施加有黑插入信號(hào)BK的端子連接。電阻器R1是用于將晶體管M1的漏極電流轉(zhuǎn)換為反饋電壓Vb (電壓 電平根據(jù)晶體管M1的漏極電流而變化的電壓信號(hào))的電阻器。電阻器R2是用于將晶體管M2的漏極電流轉(zhuǎn)換為反饋電壓Vc (電壓 電平根據(jù)晶體管M2的漏極電流而變化的電壓信號(hào))的電阻器。運(yùn)算放大器0P1將基準(zhǔn)電壓Va與反饋電壓Vb和Vc之一相比較，產(chǎn) 生表示比較結(jié)果的比較電壓。由此產(chǎn)生的比較電壓經(jīng)由開(kāi)關(guān)SW1饋送給 晶體管Ml的柵極、或者經(jīng)由開(kāi)關(guān)SW2饋送給晶體管M2的柵極。晶體管Ml根據(jù)經(jīng)由開(kāi)關(guān)SW1從運(yùn)算放大器0P1饋送的比較電壓， 輸出漏極電流，并將該漏極電流提供給LED 4R。漏極電流還提供給電阻 器R1。晶體管M2根據(jù)經(jīng)由開(kāi)關(guān)SW2從運(yùn)算放大器0P1饋送的比較電壓， 輸出漏極電流。該漏極電流提供給電阻器R2。根據(jù)黑插入信號(hào)BK，開(kāi)關(guān)SW1在將從運(yùn)算放大器0P1饋送的比較電壓饋送給晶體管M1的柵極以及將接地電壓饋送給晶體管M1的柵極之 間進(jìn)行切換。根據(jù)黑插入信號(hào)BK，開(kāi)關(guān)SW2在將接地電壓饋送給晶體管M2的柵 極以及將從運(yùn)算放大器0P1饋送的比較電壓饋送給晶體管M2的柵極之間 進(jìn)行切換。根據(jù)黑插入信號(hào)BK，開(kāi)關(guān)SW3在將反饋電壓Vb饋送給運(yùn)算放大器 0P1的反相輸入端子(-)以及將反饋電壓Vc饋送給運(yùn)算放大器OPl的反 相輸入端子(-)之間進(jìn)行切換。接下來(lái)，將描述如上配置的可變電流源52R的操作。當(dāng)黑插入信號(hào)BK的邏輯電平為"L (低電平)"時(shí)，開(kāi)關(guān)SW1到SW3 均將端子B和C連接在一起。在這種狀態(tài)下，從運(yùn)算放大器0P1輸出的比較電壓饋送給晶體管Ml 的柵極，晶體管M1向LED4R提供對(duì)應(yīng)于比較電壓的漏極電流。結(jié)果， 點(diǎn)亮LED 4R。晶體管M1的漏極電流在電阻器R1處產(chǎn)生的反饋電壓Vb 饋送給運(yùn)算放大器OPl的反相輸入端子(-)。因?yàn)榘凑者@種方式在運(yùn)算放 大器0P1和晶體管Ml之間形成負(fù)反饋電路，所以施加至運(yùn)算放大器OPl 的反相輸入端子的反饋電壓Vb收斂至基準(zhǔn)電壓Va。因此，晶體管M1可 以向LED4R提供對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)電壓Va的預(yù)定漏極電流。如上所述，在本實(shí)施例的可變電流源52R中，當(dāng)點(diǎn)亮LED4R時(shí)，在 運(yùn)算放大器0P1和晶體管Ml之間形成負(fù)反饋電路，由此，即使LED 4R 的正向電壓降和晶體管M1的屬性由于環(huán)境溫度或其他因素而變化，也可 以毫無(wú)問(wèn)題地使反饋電壓Vb收斂至基準(zhǔn)電壓Va，從而防止饋送給LED 4R 的電流量發(fā)生變化。另一方面，當(dāng)黑插入信號(hào)BK的邏輯電平為"H (高電平)"時(shí)，開(kāi)關(guān) SW1到SW均將端子A和C連接在一起。在這種狀態(tài)下，接地電壓饋送給晶體管M1的柵極，晶體管M1截止。 結(jié)果，LED4R不點(diǎn)亮(黑插入狀態(tài))。在這種狀態(tài)下，從運(yùn)算放大器0P1輸出的比較電壓饋送給晶體管M2 的柵極，晶體管M2輸出對(duì)應(yīng)于比較電壓的漏極電流。晶體管M2的漏極 電流在電阻器R2處產(chǎn)生的反饋電壓Vc饋送給運(yùn)算放大器OP1的反相輸14入端子(-)。因?yàn)榘凑者@種方式在運(yùn)算放大器0P1和晶體管M2之間形成 負(fù)反饋電路，所以施加至運(yùn)算放大器OPl的反相輸入端子的反饋電壓Vc收斂至基準(zhǔn)電壓Va，這與點(diǎn)亮LED4R的情況一樣。如上所述，在本實(shí)施例的可變電流源52R中，即使在不點(diǎn)亮LED4R 時(shí)，也在運(yùn)算放大器OPl和晶體管M2之間形成負(fù)反饋電路，由此使施加 至運(yùn)算放大器OPl的反相輸入端子的電壓收斂至基準(zhǔn)電壓Va。因此，可 以防止運(yùn)算放大器OPl在不點(diǎn)亮LED 4R時(shí)的工作點(diǎn)顯著偏離在點(diǎn)亮LED 4R時(shí)的工作點(diǎn)。因此，本實(shí)施例的可變電流源52R可在較短時(shí)段中向LED4R提供預(yù) 定電流，以點(diǎn)亮處于未點(diǎn)亮狀態(tài)的LED 4R。因此，采用本實(shí)施例的可變 電流源52R，可以增強(qiáng)開(kāi)關(guān)操作中的響應(yīng)，從而防止伴隨黑插入的LED 光源4的亮度降低?？梢允闺娮杵鱎2的電阻比電阻器R1的電阻大。采用這種配置，可以 使晶體管M2的漏極電流值(不需要特別大)較小，從而可以降低可變電 流源52R的功耗。例如，當(dāng)將電阻器R1的電阻值設(shè)定在1Q，并將電阻器 R2的電阻值設(shè)定在時(shí)，可以將晶體管M2的漏極電流減小到晶體管 Ml的漏極電流的1/250。優(yōu)選地，點(diǎn)亮LED時(shí)的晶體管Ml的反饋電壓Vb和未點(diǎn)亮LED時(shí) 的晶體管M2的反饋電壓Vc都收斂至每個(gè)LED的基準(zhǔn)電壓Va，但是這不 是一定要限制本發(fā)明。例如，當(dāng)反饋電壓Vb和Vc之間的絕對(duì)差是0.2V 或更小時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。因此，只要滿(mǎn)足該條件，晶體管 M2和電阻器R2可以由多于一個(gè)的LED共享。可以采用除上述具體描述的實(shí)施例之外的其他方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，并且 允許在本發(fā)明的精神內(nèi)的任何變化和修改。例如，以上描述針對(duì)圖1所示的LED驅(qū)動(dòng)器5，其中設(shè)置可變電流源 52R、 52G和52B作為向LED光源4提供驅(qū)動(dòng)電流的裝置，并且可變電流 源各自也用作在黑插入中完成關(guān)閉的開(kāi)關(guān)。但是，這并不限制本發(fā)明，例 如，如圖4所示，可以設(shè)置電流源55R、 55G和55B作為向LED光源4 提供驅(qū)動(dòng)電流的裝置，并可以分離地設(shè)置開(kāi)關(guān)56R、 56G和56B來(lái)在黑插 入中完成關(guān)閉(即，根據(jù)黑插入信號(hào)BK僅在黑插入時(shí)段"d"中將提供給LED4R、 4G和4B的驅(qū)動(dòng)電流切斷的開(kāi)關(guān))。此外，例如，以上描述針對(duì)圖3所示的可變電流源52R，其中使用N 溝道型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M1和M2。但是，這并不限制本發(fā)明，如圖5所示， 可以使用npn型雙極型晶體管Ql和Q2來(lái)取代N溝道型場(chǎng)效應(yīng)晶體管Ml 和M2。此外，例如，以上描述針對(duì)使用三種顏色R、 G和B的LED的情況。 除了這種情況，本發(fā)明還可以應(yīng)用于使用其他顏色組合的LED以及使用 白色LED的情況。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明提供了一種在改善諸如電視機(jī)和便攜式游戲機(jī)等設(shè)備中使用 的、主要用作運(yùn)動(dòng)圖像顯示裝置的液晶顯示設(shè)備的運(yùn)動(dòng)圖像可見(jiàn)度方面十 分有用的技術(shù)。
權(quán)利要求
1. 一種對(duì)照射顯示板的LED進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制的LED驅(qū)動(dòng)器，包括電流源，用于產(chǎn)生所述LED的驅(qū)動(dòng)電流；以及黑插入控制部，用于從對(duì)所述顯示板中的屏幕顯示處理進(jìn)行同步的幀同步信號(hào)中，產(chǎn)生對(duì)一幀中的黑插入時(shí)段進(jìn)行確定的黑插入信號(hào)；其中所述電流源根據(jù)所述黑插入信號(hào)，僅在所述黑插入時(shí)段中停止向所述LED提供所述驅(qū)動(dòng)電流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)器，其中所述電流源包括 運(yùn)算放大器，用于對(duì)施加至第一輸入端子的電壓和施加至第二輸入端子的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較；第一晶體管，用于根據(jù)所述運(yùn)算放大器的比較結(jié)果，向所述LED提 供第一電流；第二晶體管，用于根據(jù)所述運(yùn)算放大器的比較結(jié)果，輸出第二電流；第一電阻，用于產(chǎn)生第一反饋電壓，所述第一反饋電壓的電壓電平根 據(jù)所述第一電流而變化；第二電阻，用于產(chǎn)生第二反饋電壓，所述第二反饋電壓的電壓電平根 據(jù)所述第二電流而變化；第一開(kāi)關(guān)，用于根據(jù)所述黑插入信號(hào)，在向所述第一晶體管饋送所述 運(yùn)算放大器的比較結(jié)果以及向所述第一晶體管饋送預(yù)定電壓以使所述第 一晶體管截止之間進(jìn)行切換；第二開(kāi)關(guān)，用于根據(jù)所述黑插入信號(hào)，在向所述第二晶體管饋送所述運(yùn)算放大器的比較結(jié)果以及向所述第二晶體管饋送預(yù)定電壓以使所述第 二晶體管截止之間進(jìn)行切換；以及第三開(kāi)關(guān)，用于根據(jù)所述黑插入信號(hào)，在向所述運(yùn)算放大器的第一輸 入端子饋送所述第一反饋電壓以及向所述運(yùn)算放大器的第一輸入端子饋 送所述第二反饋電壓之間進(jìn)行切換。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)器，其中 所述黑插入控制部包括延遲電路，用于對(duì)作為所述幀同步信號(hào)、用于在幀垂直方向上實(shí)現(xiàn)同 步的垂直同步信號(hào)，提供與所述黑插入時(shí)段相等的延遲；以及SR觸發(fā)器，用于接收所述垂直同步信號(hào)和所述延遲電路的輸出信號(hào)， 作為輸入觸發(fā)，所述黑插入控制部輸出所述SR觸發(fā)器的輸出信號(hào)，作為所述黑插入信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED驅(qū)動(dòng)器，其中所述黑插入控制部包括: 邏輯運(yùn)算電路，用于根據(jù)對(duì)是否允許黑插入進(jìn)行控制的使能信號(hào)，在允許 黑插入時(shí)使所述SR觸發(fā)器的輸出信號(hào)直接通過(guò)，而在禁止黑插入時(shí)屏蔽 所述SR觸發(fā)器的輸出信號(hào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED驅(qū)動(dòng)器，還包括電流控制部，用于 產(chǎn)生電壓信號(hào)并將所述電壓信號(hào)作為所述基準(zhǔn)信號(hào)提供給所述電流源，其 中所述電壓信號(hào)的電壓電平根據(jù)對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電流的量進(jìn)行設(shè)定的電流量 控制信號(hào)而變化。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED驅(qū)動(dòng)器，其中所述電流控制部根據(jù)對(duì) 是否允許黑插入進(jìn)行控制的使能信號(hào)，設(shè)定所述電壓信號(hào)的電壓電平，以 使允許黑插入時(shí)的驅(qū)動(dòng)電流量大于禁止黑插入時(shí)的驅(qū)動(dòng)電流量。
7. —種對(duì)照射顯示板的LED進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制的LED驅(qū)動(dòng)器，包括 電流源，用于產(chǎn)生所述LED的驅(qū)動(dòng)電流；黑插入控制部，用于從對(duì)所述顯示板中的屏幕顯示處理進(jìn)行同步的幀 同步信號(hào)中，產(chǎn)生對(duì)一幀中的黑插入時(shí)段進(jìn)行確定的黑插入信號(hào)；以及開(kāi)關(guān)，用于根據(jù)所述黑插入信號(hào)，僅在所述黑插入時(shí)段中切斷所述 LED的驅(qū)動(dòng)電流。
8. —種顯示設(shè)備，包括 顯示板；LED，用于照射所述顯示板；以及權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的LED驅(qū)動(dòng)器，用于對(duì)所述LED進(jìn)行開(kāi) 關(guān)控制。
全文摘要
LED驅(qū)動(dòng)器(5)包括電流源(52R，52G，52B)，用于產(chǎn)生LED(4R，4G，4B)的驅(qū)動(dòng)電流；以及黑插入控制部(54)，用于從幀同步信號(hào)(諸如垂直同步信號(hào)VS)中產(chǎn)生確定一幀中的黑插入時(shí)段的黑插入信號(hào)(BK)。電流源(52R，52G，52B)根據(jù)黑插入信號(hào)(BK)，在黑插入時(shí)段中停止向LED(4R，4G，4B)提供電流。采用這種配置，可以增強(qiáng)液晶顯示設(shè)備的運(yùn)動(dòng)圖像可見(jiàn)度，而不會(huì)增加顯示控制裝置的負(fù)擔(dān)，也不會(huì)顯著降低光源亮度。
文檔編號(hào)H01L33/00GK101305410SQ20068004144
公開(kāi)日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2006年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月7日
發(fā)明者千田泰輔, 江崎剛 申請(qǐng)人:羅姆股份有限公司