CN100476914C - 显示设备及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种显示设备，从而以数量少的功率驱动器来操作发光单元。该显示设备具有：多个发光单元；功率驱动器，提供在显示设备中的功率驱动器的总数小于发光单元的总数，所述功率驱动器将驱动功率输出到发光单元；功率开关，导通和截止，以将驱动功率提供到多个发光单元中的一个；控制器，控制功率开关，以顺序地将驱动功率提供到多个发光单元。

Description

显示设备及其控制方法
本申请要求于2005年7月1日在韩国知识产权局提交的第2005-0059379号韩国专利申请的利益，其全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本发明涉及一种显示设备及其控制方法。更具体地讲，本发明涉及一种具有改进的向发光单元提供功率的功率驱动器的显示设备及其控制方法。
背景技术
通常，显示设备采用阴极射线管(CRT)和平板显示器(FPD)。FPD在其上显示图像，并通常包括液晶显示(LCD)面板或等离子体显示面板(PDP)。此外，正在开发新品种的显示设备比如有机发光二极管(OLED)、数字光处理器(DLP)。
显示设备比如LCD和DLP，利用提供优良的颜色实现的发光元件比如发光二极管(LED)作为附加光源。
传统的显示设备在每个预定的LED单元中被提供附加的电源。因此，传统的显示设备包括大量的功率驱动器，从而结构复杂并且成本提高。
因此，需要改进的以简单结构向发光单元提供功率的显示设备，在该结构中具有少量的功率驱动器。
发明内容
本发明实施例的一方面是为了解决至少上述问题和/或不足，并提供至少下述的优点。因此，本发明实施例的一方面在于提供一种以数量少的功率驱动器来操作发光单元的显示设备及其控制方法。
本发明示例性实施例的附加的方面和/或优点将部分地在随后的描述中被提出，并且部分地将从描述中清楚，或者可通过本发明的实践而被教导。
也通过提供一种包括多个发光单元的显示设备来实现本发明示例性实施例的上述和/或其它方面。提供功率驱动器，用于将驱动功率输出到多个发光单元，其中，在显示设备中提供的功率驱动器的总数小于发光单元的总数。功率开关导通和截止，以将驱动功率提供到多个发光单元中的一个。控制器控制功率开关，以顺序地将驱动功率提供到多个发光单元。
根据本发明示例性实施例的另一方面，功率驱动器包括多个功率驱动器，控制器控制各功率驱动器以对应于各多个发光单元顺序地输出驱动功率。
根据本发明示例性实施例的又一方面，控制器控制功率开关，以将功率驱动器中的一个产生的驱动功率提供到多个发光单元中的一个，并通过功率驱动器中的另一个产生将被提供到多个发光单元中下一个发光的发光单元的驱动功率。
根据本发明的实施例的一方面，控制器向功率驱动器提供预定的参考电压，功率驱动器将输出电压与预定的参考电压作比较，以输出驱动功率，其中，输出电压与施加到多个发光单元的电流成比例。
根据本发明示例性实施例的又一方面，功率驱动器包括：脉宽调制(PWM)发生器，用于通过将输出电压与参考电压作比较并根据比较的结果来产生PWM信号；PWM开关，用于根据PWM信号来接通和切断电源。
根据本发明示例性实施例的另一方面，功率开关包括开关元件，开关元件被分别提供在多个发光单元中，并由控制器控制，以选择性地接通和切断从功率驱动器输出的驱动功率，并顺序地将驱动功率提供到多个发光单元。
本发明示例性实施例的上述和/或其它方面也可通过提供一种控制具有多个发光单元的显示设备的方法来实现，该方法包括：提供功率驱动器，所述功率驱动器的数目小于多个发光单元的数目；产生将被提供到多个发光单元的驱动功率；将驱动功率提供到多个发光单元中的一个；将驱动功率顺序地提供到各多个发光单元。
根据本发明示例性实施例的另一方面，该方法还包括控制各功率驱动器，以对应于各多个发光单元顺序地输出驱动功率。
根据本发明示例性实施例的又一方面，该方法还包括：将从功率驱动器中的一个输出的驱动功率提供到多个发光单元中的一个；通过功率驱动器中的另一个产生将被提供多个发光单元中下一个发光的发光单元的驱动功率。
根据本发明示例性实施例的又一方面，通过将输出电压与预定的参考电压比较来产生驱动功率，其中，输出电压与施加到多个发光单元的电流成比例。
通过下面结合附图的详细描述，本发明的其他目的、优点和显著特征对于本领域的技术人员将变得清楚，详细描述公开了本发明的示例性实施例。
附图说明
从结合附图的下面的描述中，本发明的特定示例性实施例的以上和其他目的、特征和优点将更清楚，在附图中：
图1是根据本发明第一示例性实施例的显示设备的控制框图；
图2是根据本发明第二示例性实施例的显示设备的控制框图；
图3示出了根据本发明示例性实施例的发光单元、功率驱动器和开关的状态；
图4是根据本发明示例性实施例的显示设备的控制流程图。
在所有附图中，相同的图标号将被理解为表示相同的元件、零件和结构。
具体实施方式
提供在描述中限定的内容比如详细的构造和元件，以有助于对本发明实施例的全面理解。因此，本领域的普通技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围和精神的情况下可对这里所描述的实施例作各种改变和更改。此外，为了清晰和简便起见，省略了对公知功能和构造的描述。
如图1中所示，根据本发明示例性实施例的显示设备包括：多个发光单元30；电源10；第一功率驱动器60；第二功率驱动器65；功率开关40，用于接通和切断提供到发光单元30的功率；控制器50，用于控制上述元件。
多个发光单元30优选地包括发光二极管(LED)。因此，LED优选地包括：RLED 31，用于发射红光；GLED 33，用于发射绿光；BLED 35，用于发射蓝光。多个发光单元30还可包括：CLED，用于发射青色光；YLED，用于发射黄色光；WLED，用于发射白光。
在下文中，将以示例的方式来描述包括RLED 31、GLED 33和BLED 35的多个发光单元30。
根据本发明的显示设备的各发光单元30顺序地发光。
例如，如果显示设备被提供为采用数字光处理(DLP)的投影TV，那么该设备包括作为光源的多个发光单元30，其中，所述多个发光单元30包括RLED 31、GLED 33和BLED 35。各发光单元30如下顺序地发光：首先，RLED 31发光；随后，在RLED 31停止发光后的预定时间，GLED 33发光；最后，在GLED 33停止发光后的预定时间，BLED 35发光。
功率驱动器60和65控制电源10提供的功率，并将驱动功率提供给多个发光单元30中的LED的电极。此时，多个发光单元30中的LED的亮度由功率驱动器60和65提供的电流量控制。
功率驱动器60和65将来自控制器50的输出参考电压Vr1和Vr2(将在后面描述)与输出电压V1和V2比较，其中，输出电压V1和V2与提供到多个发光单元30的电流成比例。比较的结果控制提供到LED的电流量。
功率驱动器60和65优选地包括用于根据比较结果来产生脉宽调制(PWM)信号的PWM发生器61和67。功率驱动器60和65优选地还包括PWM开关63和69，用于根据PWM信号接通和切断功率，以输出驱动功率。
PWM发生器61和67包括比较器，用于将输出电压V1和V2与参考电压Vr1和Vr2比较。如果输出电压V1和V2的值大于参考电压Vr1和Vr2的值，那么PWM发生器61和67输出“1”。如果输出电压V1和V2的值小于参考电压Vr1和Vr2的值，那么PWM发生器61和67输出“0”。
通过导通和截止PWM开关63和69，来调节提供到多个发光单元30中的LED的电流量，使得电流量重复地增大和减小。多个发光单元30的亮度由电流的平均值来决定。
在本发明的示例性实施例中，PWM开关63和69优选地是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，但是不限于此。可选择地，只要PWM开关接通和切断功率，可采用各种PWM开关。
功率开关40使得驱动功率被提供到多个发光单元30中的一个。根据本发明的第一示例性实施例的功率开关40，优选地包括分别设置的多个发光单元30的开关元件41、43和45。可选择地，只要功率开关顺序地将电源的输出提供到各发光单元30，可采用各种功率开关。
控制器50控制功率开关40，以顺序地向多个发光单元30中的多个LED提供驱动功率，其中，多个LED顺序地发光。
控制器50也控制功率驱动器60和65，以对应于各发光单元30顺序地输出驱动功率。具体地，控制器控制开关元件，以有选择地控制从多个功率驱动器60和65输出的驱动功率，以使驱动功率被顺序提供到多个发光单元30。
特别地，显示设备包括：多个发光单元30，各具有三个LED，比如RLED31、GLED 33和BLED 35；两个功率驱动器60和65。作为本发明的示例，将描述控制器50的操作。
控制器50将预定的参考电压Vr1提供到第一功率驱动器60，并控制第一功率驱动器60以产生驱动功率I1，其中，驱动功率I1将被提供到RLED 31，从而使得RLED 31发光。控制器50控制与RLED 31连接的开关元件，以将第一功率驱动器60产生的驱动功率I1提供到RLED 31。如果GLED 33在RLED 31后发光，那么控制器50将预定的参考电压Vr2提供到第二功率驱动器65，并控制第二功率驱动器65以产生驱动功率I2，其中，驱动功率I2将用来驱动GLED 33。此时，除了与GLED 33连接的开关之外的开关元件截止，由第二功率驱动器65产生的驱动功率不再被提供到RLED 31。
如图1中所示，根据本发明第二示例性实施例的功率驱动器60和65优选地包括晶体管62和68。这里，晶体管62和68可代替开关41、43和45来作为功率开关40运用。
具体地，如果晶体管62和68截止，则从脉宽调制(PWM)发生器61和67输出的驱动功率通过PWM开关63和69被提供到多个发光单元30。如果晶体管62和68导通，则驱动功率被提供到包括晶体管62和68、二极管D1、电感器的闭合电路，而不被提供到多个发光单元30。
如果根据本发明的第二示例性实施例晶体管62和68用作功率开关40，那么控制器50控制晶体管62和68，以使晶体管62和68导通和截止。控制器50还控制由第一功率驱动器60和第二功率驱动器65提供的功率，以顺序地将驱动功率提供到LED比如RLED 31、GLED 33和BLED 35。
此外，显示设备优选地包括通过在功率驱动器60和65的输出端设置开关来防止功率驱动器60和65产生的驱动功率被提供到多个发光单元30的电路。
即使相同的电流被提供到多个发光单元30中的LED，由于颜色的特性不同，用户识别的各LED的亮度也不同。因此，根据屏幕的亮度，控制器50将参考电压V1和V2不同地提供到功率驱动器60和65。
图2以示例的方式示出了具有多个发光单元30的显示面板。
具体地，图2示出了六个发光单元30。发光单元30中的每个包括RLED单元、GLED单元和BLED单元。三个发光单元30从第一功率驱动器60或从第二功率驱动器65接收驱动功率。另外三个发光单元30从第三功率驱动器70或从第四功率驱动器75接收驱动功率。
优选地，图2中的显示设备包括液晶显示(LCD)面板。可选择地，只要LCD位于显示设备中，显示设备可随图2中示出的结构而改变。
如上所述，控制器50控制第一功率驱动器60，以产生被提供到RLED单元的驱动功率。控制器50控制功率开关40，以将第一功率驱动器60产生的驱动功率输出到RLED单元。在第一功率驱动器60产生的驱动功率被输出到RLED单元的同时，控制器50控制第二功率驱动器65，以产生将被提供到GLED单元的驱动功率，其中，GLED单元在RLED单元后发光。结果，在预定的时间段后，控制器50截断提供到RLED单元的驱动功率，并控制功率开关40，以将第二功率驱动器65产生的驱动功率提供到GLED单元。随后，控制器50控制第一功率驱动器60，以产生将被提供到BLED单元的驱动功率。
第三功率驱动器70和第四功率驱动器75以与第一功率驱动器60和第二功率驱动器65相同的方式驱动。
如图3中所示，如果根据本发明的示例性实施例两个功率驱动器60和65被设置在显示设备中，那么控制器50控制功率开关40，以选择RLED 31。因此，以运行模式运行的第一功率驱动器60使得RLED 31发光。此外，控制器50将预定的参考电压Vr2提供到以预备模式运行的第二功率驱动器65，以产生提供到GLED 33的驱动功率。控制器50优选地通过重复上述操作来控制发光单元30中的各LED，以使其发光。
对于如图1中所示的包括电感器的电路，用于发光单元30的电流的响应时间长，并且当比较电流被提供时花费预定时间段的时间来产生适当的电压。
如图4中所示，在根据本发明示例性实施例的显示设备中，在操作S1中，第一功率驱动器60产生将被提供到发光单元30中的一个RLED 31的驱动功率。在操作S3中，控制器50控制功率开关40，以将第一功率驱动器60产生的驱动功率提供给RLED 31。然后，在操作S5中，控制器50控制第二功率驱动器65，以产生将被提供到GLED 33的驱动功率，其中，GLED 33在RLED 31后发光。此时，控制器50将预定的参考电压Vr1和Vr2提供到各功率驱动器60和65，以产生将被提供到多个发光单元30的驱动功率。因此，功率驱动器60和65将参考电压Vr1和Vr2与输出电压V1和V2作比较。输出电压V1和V2对应于提供到多个发光单元30的电流量，以产生驱动功率。
在功率驱动器60和65中的一个输出将被提供到多个发光单元30中的一个的同时，功率驱动器60和65中的另一个产生将被提供到多个发光单元30中的另一个的驱动功率。在操作S7中，各发光单元30优选地通过重复上述操作顺序地接收驱动功率。
在本发明的上述示例性实施例中，优选地，通过流入检测电阻的电流的电压来检测输出电压V1和V2。可选择地，只要被检测的电压对应于提供到多个发光单元30的电流，优选地以各种方法来检测输出电压V1和V2。
在本发明的上述示例性实施例中，图1示出了作为将被导通和截止的开关部分的功率开关40和晶体管62、68。可选择地，功率开关40或者晶体管62、68可以被提供为开关部分。功率开关40和晶体管62、68被不同地命名，却执行相同的功能。
在本发明的上述示例性实施例中，晶体管62和68被提供为开关部分。可选择地，只要晶体管导通和截止，可以采用各种晶体管。
如上所述，根据本发明示例性实施例的显示设备包括功率驱动器60和65，而不管在其中提供的发光单元30的数量多少。根据本发明示例性实施例的显示设备包括较少数量的功率驱动器，从而减少内部元件并降低生产成本。
虽然已经参照本发明的特定示例性实施例示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离如权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在本发明中作各种形式和细节上的改变。

Claims (9)

1、一种包括多个发光单元的显示设备，包括：
功率驱动器，用于将驱动功率输出到所述多个发光单元，其中，在所述显示设备中提供的功率驱动器的总数比发光单元的总数少；
功率开关，用于导通和截止，以将所述驱动功率提供到所述多个发光单元中的一个；
控制器，用于控制功率驱动器，以对应于多个发光单元顺序地输出驱动功率，并用于控制所述功率开关，以顺序地将所述驱动功率提供到所述多个发光单元。
2、根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述功率驱动器包括多个功率驱动器。
3、根据权利要求2所述的显示设备，其中，所述控制器控制所述功率开关，以将所述功率驱动器中的一个产生的驱动功率提供到所述多个发光单元中的一个，并通过所述功率驱动器中的另一个产生将被提供到所述多个发光单元中下一个发光的发光单元的驱动功率。
4、根据权利要求2所述的显示设备，其中，所述控制器将预定的参考电压提供到所述功率驱动器；所述功率驱动器将输出电压与所述参考电压作比较，以输出所述驱动功率，其中，所述输出电压与提供到所述多个发光单元的电流成比例。
5、根据权利要求4所述的显示设备，其中，所述功率驱动器包括：脉宽调制发生器，用于通过将所述输出电压与所述参考电压比较，根据比较的结果来产生脉宽调制信号；脉宽调制开关，用于根据脉宽调制信号来接通和切断电源。
6、根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述功率开关包括开关元件，所述开关元件被分别设置在所述多个发光单元中并由所述控制器控制，以选择性地接通和切断从所述功率驱动器输出的驱动功率，并顺序地将所述驱动功率提供到所述多个发光单元。
7、一种控制具有多个发光单元的显示设备的方法，所述方法包括：
提供功率驱动器，所述功率驱动器的数目小于所述多个发光单元的数目；
控制功率驱动器，以对应于多个发光单元顺序地输出驱动功率；
将所述驱动功率提供到所述多个发光单元中的一个；
将所述驱动功率顺序地提供到各多个发光单元。
8、根据权利要求7所述的方法，还包括：将从所述功率驱动器中的一个输出的所述驱动功率提供到所述多个发光单元中的一个；通过所述功率驱动器中的另一个产生将被提供到所述多个发光单元中下一个发光的发光单元的驱动功率。
9、根据权利要求7所述的方法，其中，通过将输出电压与预定参考电压比较来产生所述驱动功率，其中，所述输出电压与提供到所述多个发光单元的电流成比例。
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