CN101275718B

CN101275718B - 具保护机制的光源组

Info

Publication number: CN101275718B
Application number: CN2007100913880A
Authority: CN
Inventors: 吴泰峰
Original assignee: Unisonic Technologies Co Ltd
Current assignee: Unisonic Technologies Co Ltd
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: CN101275718A

Abstract

本发明提供一种具保护机制的光源组，其可应用于背光模块，包括一驱动芯片、至少一开关组件、至少一组发光二极管串及至少一比较器。开关组件具有一第一端与一第二端，且第一端连接至驱动芯片。发光二极管串的一端电性连接至开关组件的第二端，并透过开关组件耦接至驱动芯片，另一端则是连接至一输入电压。比较器具有一第一输入端、一第二输入端。比较器的第一输入端电性连接至开关组件的第二端。一参考电压透过第二输入端输入至比较器，使比较器输出一比较信号至驱动芯片。驱动芯片由比较信号使开关组件接通/断路，进而控制发光二极管串的接通/断路。本发明可以避免驱动芯片有过热而损坏的情形，以确保驱动芯片的正常运作。

Description

具保护机制的光源组

技术领域

本发明有关于一种光源组，特别是关于一种利用一反馈电路产生保护机制的发光二极管(LED)光源组。

背景技术

非自发光性的显示面板，例如液晶面板，通常需要一背光源才得以进行影像的显示。在现有诸多种背光源技术中，侧端入光的背光模块符合于产品薄型化的需求。

请参照图1，图1为现有背光模块中，光源组1与导光板50的示意图。所谓侧端入光的背光模块，是将光源组1设置在导光板50的一侧端52，此侧端52即为导光板50的入光面。光源组1所发出的光线是由导光板50的侧端52进入导光板50。光线在导光板50内因接口全反射而散射，最后由一出光面51射出导光板50，以便提供一均匀的面光源予一显示面板(图中未显示)使用。

光源组1中具有复数个发光二极管111，且这些发光二极管111设置于一基板10上，用以提供入射到导光板50的光线。其中，发光二极管111是一种将电能转换成光能的组件，目前最常使用的发光二极管为白光LED。另外，在基板10的选用上，一般为散热铝基板。

图2为现有光源组的电路示意图。光源组包括复数组发光二极管串(LEDstring)21及一驱动芯片22。

每一发光二极管串21由复数个发光二极管211所串联而成。每一发光二极管串21的正极端连接至一输入电压Vin，而负极端则以一导线与驱动芯片22连接。因此，由输入电压Vin与驱动芯片22的作用，可对各发光二极管串21施加电压与电流，以达到发光的效果。在现有技术中，一个驱动芯片22可连接复数组发光二极管串21，且可依实际需求来增加发光二极管串21的数目。

一般来说，发光二极管串21为并联的型态，所以输入每一发光二极管串21的输入电压Vin也都相同。因此，在任一发光二极管串21中，若有发光二极管211发生损坏的情形，则原本应落在此发光二极管211的电压，就必须由驱动芯片22来承担。也就是说，发光二极管211的损坏，会使驱动芯片22产生额外的电压负担。

然而，驱动芯片22所能负担的电压是有限的，若过多的电压落在驱动芯片22，则驱动芯片22会产生发热，甚至出现损坏的情形，更严重者，也可能连带造成其它正常发光二极管211的损坏。

因此，鉴于上述现有技术中不足之处，对此提供一实际有效的方案，为当前技术所必需。

发明内容

本发明的一目的在于由在每一发光二极管串增加一反馈电路，来避免因为发光二极管损坏而造成驱动芯片产生额外的电压负担的情形，以确保驱动芯片的正常运作。

本发明提供一种光源组，可应用于背光模块，包括一驱动芯片、至少一MOS组件、至少一组发光二极管串及至少一比较器。

其中，驱动芯片，设置于一基板上。MOS组件，具有一第一端与一第二端，且第一端连接至驱动芯片，其中所述第一端为栅极、所述第二端为源极。发光二极管串(LED string)，由复数个发光二极管(LED)串联而成，且发光二极管串的一端电性连接至MOS组件的第二端，并通过MOS组件耦接至驱动芯片，另一端则是连接至一输入电压Vin。

比较器，具有一第一输入端、一第二输入端。比较器的第一输入端电性连接至MOS组件的第二端。一参考电压Vref通过第二输入端输入至比较器，使比较器输出一比较信号至驱动芯片，其中驱动芯片由比较信号使MOS组件接通/断路。

当第一输入端的电压大于第二输入端的参考电压时，比较器输出至驱动芯片的比较信号将驱使驱动芯片使MOS组件断路，而使所连接的发光二极管串无法导通。

本发明的另一目的在于，提供一种光源组，应用于一背光模块，该光源组包括：一驱动芯片，其设置于一基板上；复数个MOS组件，每一所述MOS组件具有一第一端与一第二端，且所述第一端连接至所述驱动芯片，其中所述第一端为栅极、所述第二端为源极；复数组发光二极管串，每一所述发光二极管串由复数个发光二极管串联而成，且每一所述发光二极管串的一端一对一电性连接至一所述MOS组件的所述第二端，并通过所述MOS组件耦接至所述驱动芯片；复数个比较器，每一所述比较器具有一第一输入端、一第二输入端，每一所述第一输入端一对一电性连接至一所述MOS组件的所述第二端，一参考电压通过所述第二输入端输入至所述比较器，使所述比较器输出一比较信号至所述驱动芯片，其中所述驱动芯片由所述比较信号使所述MOS组件接通/断路。

本发明可以避免驱动芯片有过热而损坏的情形，以确保驱动芯片的正常运作。

附图说明

图1为现有背光模块中，光源组与导光板的示意图；

图2为现有光源组的电路示意图；及

图3为本发明光源组的电路示意图。

主要组件符号说明：

1：光源组

10：基板

11、21、31：发光二极管串

111、211、311：发光二极管

50：导光板

51：出光面

52：侧端

22、32：驱动芯片

33：MOS组件

331：第一端

332：第二端

333：第三端

34：比较器

341：第一输入端

342：第二输入端

Vin：输入电压

Vref：输出电压

具体实施方式

关于本发明的优点与精神，以及更详细的实施方式可以由以下的实施方式以及附图得到进一步的了解。

请参照图3，图3为本发明光源组的电路示意图。光源组包括一驱动芯片32、一MOS组件33、一组发光二极管串31及一比较器34。

驱动芯片32，设置于一基板(图中未显示)上。MOS组件33，具有一第一端331与一第二端332，且第一端331连接至驱动芯片32。发光二极管串(LEDstring)31，由复数个发光二极管(LED)311串联而成，且发光二极管串31的一端电性连接至MOS组件33的第二端332，并通过MOS组件33经由第一端331耦接至驱动芯片32。而发光二极管串31的另一端则是连接至一输入电压Vin。其中，发光二极管串31连接至输入电压Vin的一端为正极端，连接至MOS组件33的第二端332的一端为负极端。另外，目前常用作背光源的发光二极管为白光LED。

另外，MOS组件33还具有一第三端333，用以连接至接地端(GND)。其中，第三端通过一具有阻抗组件的线路连接至接地端(GND)。在一较佳实施例中，此MOS组件33为一MOS组件，第一端331为栅极、第二端332为源极及第三端333为漏极。

因此，光源组的发光由驱动芯片22驱使MOS组件33导通，以及输入电压Vin的作用，对发光二极管串31的所有发光二极管211施加电压与电流，以达到发光的效果。

比较器34，具有一第一输入端341、一第二输入端342及一输出端343。比较器34的第一输入端341电性连接至MOS组件33的第二端332。其中，连接至第一输入端341的线路通过一具有阻抗组件的电路连接至一节点A，此节点A位于发光二极管串31的负极端连接至MOS组件33第二端332的线路上。

所以，发光二极管串31的负极端、节点A及MOS组件33的第二端332具有相同的电压位准(level)，而比较器34的第一输入端341也具有与上述电压位准相同或等比例(经由节点A至第一输入端341电路间的阻抗作用)的电压位准。值得注意的是，节点A的电压位准也即驱动芯片32所负担的电压大小，也就是说第一输入端341的电压位准也即驱动芯片32所负担的电压的等比例缩放。

一参考电压Vref通过第二输入端342输入至比较器34。此时比较器34依照第二输入端342的参考电压Vref与第一输入端341的电压位准，而输出一比较信号至驱动芯片32，而驱动芯片32即由此比较信号使MOS组件33接通或断路。

在本发明的实施例中，当发光二极管串31中有发光二极管311发生损坏的情况时，节点A的电压位准会增加，也就是驱动芯片32所负担的电压变大，而很有可能造成驱动芯片32的毁损。

为了避免上述问题的产生，在本发明实施例中当第一输入端341的电压位准大于第二输入端342的参考电压Vref时，比较器34输出至驱动芯片32的比较信号将驱使驱动芯片32使MOS组件33断路，以防止驱动芯片32所承受的电压过大。

当然，当第一输入端341的电压位准小于或等于第二输入端342的参考电压Vref时，比较器34输出至驱动芯片32的比较信号将驱使驱动芯片32使MOS组件持续导通。

其中，比较器34第一输入端341的电压位准对应于驱动芯片32所负担的电压大小，而参考电压Vref对应于驱动芯片32所能负担的电压大小。

所以，上述的MOS组件33、比较器34、节点A至比较器34的第一输入端341的电路结构即构成一反馈电路，用以保护驱动芯片32。一旦第一输入端341的电压位准大于第二输入端342的参考电压Vref时，代表驱动芯片32正承受大于其所能承担的电压大小。此时，比较器34随即输出比较信号驱使驱动芯片32使MOS组件33断路，以关闭此MOS组件33所连接的发光二极管串31。由此，达到保护驱动芯片32的功效。

在上述实施例中，虽仅以一组发光二极管串31来做介绍。但实际应用上，光源组具有复数组的发光二极管串31连接至一个驱动芯片上32，同时每一组发光二极管串31都具有各自的反馈电路，也就是分别连接至各自的MOS组件及比较器。

当任一组发光二极管串31内的发光二极管311损坏过多，而造成驱动芯片32电压负担过大时，驱动芯片32就会由反馈电路所提供的比较信号，使连接至此发光二极管串31的MOS组件33断路，以关闭此发光二极管串31。然而此时，其它发光二极管串31仍继续正常发亮中。

也就是说，本发明的光源组，虽可能因为关闭某些有问题的发光二极管串，而造成亮度稍减。但却可以有效避免因为驱动芯片损毁，而造成整个光源组失效的风险。

综上所述，本发明所提供的光源组中，对每一发光二极管串增加一反馈电路。当某一发光二极管串中的发光二极管有损坏，而造成驱动芯片产生额外的电压负担的情形时，反馈电路会给予驱动芯片一比较信号，使驱动芯片关闭与此发光二极管串的联机状态。由此，避免驱动芯片有过热而损坏的情形，以确保驱动芯片的正常运作。

在实际应用上，本发明的光源组不仅可应用于侧端入光的背光模块，也可应用于直下式背光模块。在一实施例中，直下式背光模块的背光源可由复数个光源组并排且整合而成。

本发明虽以较佳实例阐明如上，然其并非用以限定本发明精神与发明实体仅止于上述实施例。对熟悉此项技术者，当可轻易了解并利用其它组件或方式来产生相同的功效。所以，在不脱离本发明的精神与范围内所作的修改，均应包含在下述的申请专利范围内。

Claims

1.一种光源组，应用于一背光模块，其特征在于，所述光源组包括：

一驱动芯片，其设置于一基板上；

一MOS组件，其具有一第一端与一第二端，且所述第一端连接至所述驱动芯片，其中所述第一端为栅极、所述第二端为源极；

一组发光二极管串，其由复数个发光二极管串联而成，且所述发光二极管串的一端电性连接至所述MOS组件的所述第二端，并通过所述MOS组件耦接至所述驱动芯片；

一比较器，具有一第一输入端、一第二输入端，所述第一输入端电性连接至所述MOS组件的所述第二端，一参考电压通过所述第二输入端输入至所述比较器，使所述比较器输出一比较信号至所述驱动芯片，其中所述驱动芯片由所述比较信号使所述MOS组件接通/断路。

2.如权利要求1所述的光源组，其特征在于，所述发光二极管为白光LED。

3.如权利要求1所述的光源组，其特征在于，所述MOS组件还具有一第三端，其用以连接至接地端。

4.如权利要求1所述的光源组，其特征在于，输入所述比较器的所述第一输入端的电压大于所述参考电压时，所述比较器输出至所述驱动芯片的比较信号将驱使所述驱动芯片使所述MOS组件断路。

5.一种光源组，应用于一背光模块，其特征在于，所述光源组包括：

一驱动芯片，其设置于一基板上；

复数个MOS组件，每一所述MOS组件具有一第一端与一第二端，且所述第一端连接至所述驱动芯片，其中所述第一端为栅极、所述第二端为源极；

复数组发光二极管串，每一所述发光二极管串由复数个发光二极管串联而成，且每一所述发光二极管串的一端一对一电性连接至一所述MOS组件的所述第二端，并通过所述MOS组件耦接至所述驱动芯片；

复数个比较器，每一所述比较器具有一第一输入端、一第二输入端，每一所述第一输入端一对一电性连接至一所述MOS组件的所述第二端，一参考电压通过所述第二输入端输入至所述比较器，使所述比较器输出一比较信号至所述驱动芯片，其中所述驱动芯片由所述比较信号使所述MOS组件接通/断路。

6.如权利要求5所述的光源组，其特征在于，所述发光二极管为白光LED。

7.如权利要求5所述的光源组，其特征在于，所述MOS组件还具有一第三端，用以连接至接地端。

8.如权利要求5所述的光源组，其特征在于，输入所述比较器的所述第一输入端的电压大于所述参考电压时，所述比较器输出至所述驱动芯片的比较信号将驱使所述驱动芯片使所述MOS组件断路。