CN101442856A

CN101442856A - 发光装置

Info

Publication number: CN101442856A
Application number: CNA2007101693360A
Authority: CN
Inventors: 林崇智
Original assignee: Aussmak Optoelectronics Corp
Current assignee: Aussmak Optoelectronics Corp
Priority date: 2007-11-22
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2027-11-22
Also published as: CN101442856B

Abstract

本发明涉及一种发光装置包含多个发光单元、多个亮度控制集成电路以及至少一系统控制单元。亮度控制集成电路的至少其中之二为未具有寻址信息，而经由与各亮度控制集成电路连接的一外部电路完成寻址。各亮度控制集成电路与各发光单元电性连接。系统控制单元经由至少一寻址讯号寻址各亮度控制集成电路，并分别写入一亮度控制讯号至各亮度控制集成电路，而各亮度控制集成电路依据所接收的亮度控制讯号来控制各发光单元。

Description

发光装置

技术领域

本发明涉及一种发光装置。

背景技术

于液晶显示设备(LCD)中，一般是使用阴极萤光灯作为一背光模块的发光单元。然而，因为阴极萤光灯对于色彩的表现较不如发光二极管(LED)，因此，在发光二极管的技术逐渐成熟的前提下，目前已有业者将发光二极管作为液晶显示设备的背光模块的光源使用。

液晶显示设备例如液晶电视，其背光模块所需的发光二极管数量通常需要数十至数百颗，而为了使其能够呈现较佳的显示画面，就需要针对每一发光二极管进行控制，以达到所需的亮度。

现今业界所使用的控制技术是由一亮度控制集成电路负责控制多个发光二极管。且当具有多个亮度控制集成电路时，每一亮度控制集成电路皆烧录一特定地址以作为寻址用。另外，在一系统控制单元中亦储存有所有亮度控制集成电路的地址，通过系统控制单元依据各特定地址发送一亮度控制讯号，即可控制每一亮度控制集成电路对相对应的发光二极管进行亮度控制。然而，在上述控制技术中，由于所有的亮度控制集成电路皆需烧录不同的地址，因而造成制程上的繁复，且大幅增加料件控管的麻烦，并且也增加成本。

因此，如何提供一种发光装置，能够不需对亮度控制集成电路烧录特定地址，即可控制每一发光二极管，进而可简化制程及料件控管并节省成本，实为当前重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种能够不需对亮度控制集成电路烧录特定地址，即可控制每一发光二极管，进而可简化制程及料件控管并节省成本。

为达上述目的，依本发明提供的一种发光装置包含多个发光单元、多个亮度控制集成电路以及至少一系统控制单元。亮度控制集成电路的至少其中之二未具有寻址信息，而经由与各亮度控制集成电路连接的一外部电路完成寻址。各亮度控制集成电路与各发光单元电性连接。系统控制单元经由至少一寻址讯号寻址各亮度控制集成电路，并分别写入一亮度控制讯号至各亮度控制集成电路，而各亮度控制集成电路依据所接收的亮度控制讯号来控制各发光单元。

承上所述，本发明具有以下有益技术效果：由于依本发明的一种发光装置的亮度控制集成电路本身并无寻址信息，而是经由与各亮度控制集成电路连接的外部电路完成寻址。系统控制单元经由外部电路传送寻址讯号来寻址各亮度控制集成电路，并传送亮度控制讯号给被寻址的亮度控制集成电路，使亮度控制集成电路依据亮度控制讯号控制发光单元。此外，外部电路可重复使用而减少线路配置，进而减少电路板尺寸并降低成本。与现有技术相较，本发明不需对亮度控制集成电路烧录地址，而能够简化制程及料件控管并节省成本。

附图说明

图1为依据本发明较佳实施例的一种发光装置的示意图；

图2为依据本发明较佳实施例的发光装置采用第一种控制方式的示意图；

图3A为图2的发光装置的锁存比对单元的示意图；

图3B为图3A的锁存比对单元的反互斥或门的示意图；

图3C为为依据本发明较佳实施例的发光装置采用第一种控制方式的另一示意图；

图3D为本发明较佳实施例的发光装置采用第一种控制方式的讯号波形图；

图4为依据本发明较佳实施例的发光装置采用第二种控制方式的示意图；

图5为依据本发明较佳实施例的发光装置采用第二种控制方式的讯号波形图；

图6为依据本发明较佳实施例的发光装置采用第三种控制方式的示意图；

图7A为依据本发明较佳实施例的发光装置采用第三种控制方式，其中移位缓存单元的示意图；

图7B为依据本发明较佳实施例的发光装置采用第三种控制方式，其中比较单元的示意图；

图8为依据本发明较佳实施例的发光装置采用第四种控制方式的示意图；

图9为依据本发明较佳实施例的发光装置采用第五种控制方式的示意图。

图中符号说明

1、2 发光装置

11、11a、11b、11c、21、31、31a、31b、31c、41、51、61a、61b、61c、61d 发光单元

12、12a、12b、12c、22、32、32a、32b、32c、42、52、62a、62b、62c、62d 亮度控制集成电路

13 系统控制单元

14 外部电路

24、34、44、54、64 亮度控制讯号线

221、221a 锁存比对单元

2211 正反器

2212、4252 反互斥或门

222、26、322a、322b、322c、422、522 开关单元

223、4251、523 与门

27 电荷储存单元

28 光感测控制单元

321、321a、321b、321c、521 缓存器单元

421 移位缓存单元

425 比较单元

65、66、67、68 反相单元

A、B、C、D、A0、A1、A2、A3 第一比对讯号

CLK 时脉讯号

CS、CS0、CS1、CS2、CS3 亮度控制讯号

IA0、IA1、IA2、IA3、T1～T4 第二比对讯号

L1、L2、L3、L4 正反相讯号线

OUT、QIN 讯号

Q0、Q1、Q2、Q3、E、E51、E52 致能讯号

RES 重置讯号

SS、S51、S52、S61、S62 选择讯号

SL1、SL2、SL3、SL4 正反相讯号

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的一种发光装置。

如图1所示，本发明较佳实施例的一种发光装置1包含多个发光单元11(11a、11b、…)、多个亮度控制集成电路12(12a、12b、…)及至少一系统控制单元13。其中，各亮度控制集成电路12与各发光单元11电性连接，且通过一外部电路14与系统控制单元13电性连接。

在本实施例中，至少二个亮度控制集成电路12未具有寻址信息。于此，未具有寻址信息意指亮度控制集成电路12未烧录或是储存地址信息。亮度控制集成电路12并非通过本身的地址信息来达到寻址目的，而是经由与各亮度控制集成电路12连接的外部电路14完成寻址。系统控制单元13经由外部电路14传送寻址讯号来寻址各亮度控制集成电路12，并传送亮度控制讯号CS给被寻址的亮度控制集成电路12，使亮度控制集成电路12依据所接收的亮度控制讯号CS控制对应的发光单元11。其中，发光单元11可选自发光二极管芯片、冷阴极灯管及其它发光元件的群组。亮度控制讯号CS可为模拟讯号或数字讯号。

在本实施例中，亮度控制集成电路12可通过与外部电路14不同的接法来达到寻址目的，即寻址讯号所使用的讯号线总数可小于亮度控制集成电路12的总数。另外，如图1所示，本实施例的亮度控制讯号CS可与寻址讯号共享同一讯号线。

本发明可具有多种方式来达到控制的目的。以下举例说明，但非用以限制本发明。

第一种控制方式

请参照图2所示，各亮度控制集成电路22接收一时脉讯号CLK、多个第一比对讯号A～D及多个第二比对讯号T1～T4。各亮度控制集成电路22具有多个锁存比对单元221及一与门223。各锁存比对单元221接收一第一比对讯号及一第二比对讯号，例如锁存比对单元221a接收第一比对讯号A及第二比对讯号T1，其余如图2所示。另外，各锁存比对单元221亦接收一重置讯号RES。

图3A显示本实施例的锁存比对单元221的一种态样。锁存比对单元221具有一正反器2211及一反互斥或门2212。正反器2211接收第一比对讯号A、时脉讯号CLK及重置讯号RES，并依据时脉讯号CLK输出一讯号QIN至反互斥或门2212。图3B显示本实施例的反互斥或门2212的一种态样。反互斥或门2212依据第二比对讯号T1及讯号QIN输出一讯号OUT至与门223(如图2所示)。且当第二比对讯号T1与讯号QIN相同时，讯号OUT的值为1，反之为0。

请参照图2所示，四个锁存比对单元221可分别输出一讯号OUT至与门223，当讯号OUT皆为1时，与门223输出一讯号导通一开关单元222。如此一来，亮度控制讯号CS便可经由亮度控制讯号线24及开关单元222写入亮度控制集成电路22，即亮度控制集成电路22依据第一比对讯号A～D及第二比对讯号T1～T4比对的结果来决定是否接收亮度控制讯号CS，于此当讯号相同时，亮度控制集成电路22被寻址而接收亮度控制讯号CS。如此，亮度控制集成电路22便可依据亮度控制讯号CS控制发光单元21。

此外，各亮度控制集成电路22更包含一开关单元26、一电荷储存单元27及一光感测控制单元28。其中，开关单元26、发光单元21、光感测控制单元28、电荷储存单元27及开关单元222电性连接。另外，在本实施例中，开关单元26与发光单元21串联连接，而光感测控制单元28与电荷储存单元27并联连接。

当亮度控制讯号CS经由开关单元222写入亮度控制集成电路22时，电荷储存单元27依据亮度控制讯号CS储存一电荷量。若电荷量足以导通开关单元26时，发光单元21便会依据供电电流发光。在发光单元21发光的同时，光感测控制单元28感测光量，并依据光量的大小开始产生外漏电流。如此，电荷储存单元27的电荷量便开始消耗，当电荷量消耗到不足以导通开关单元26时，发光单元21便不再发光。如此便能通过发光单元21的发光时间来调整其平均亮度。

在本实施例中，开关单元26、222可包含一双载子晶体管或一场效晶体管。电荷储存单元27可包含一电容器。光感测控制单元28可包含一感光二极管。

请参照图3C所示，其为发光装置2的多个亮度控制集成电路22的方块图，其中各亮度控制集成电路22的作动方式与上述相同。

各亮度控制集成电路22具有至少12个接脚，以接收第一比对讯号A～D、第二比对讯号T1～T4、重置讯号RES、时脉讯号CLK及亮度控制讯号CS，并有一接脚与发光单元21电性连接。各亮度控制集成电路22的第二比对讯号T1～T4输入，依照二进制编码方式，或连接至VDD，或连接至GND，亦可为各亮度控制集成电路22的外部电路产生的一默认值。图3D为第一比对讯号A～D及时脉讯号CLK的波形图，且第一比对讯号A～D依据时脉讯号CLK的高压可有16种讯号的变化，故本实施例可对16个亮度控制集成电路22进行个别的控制。当然，若依需要增加讯号变化可对应增加亮度控制集成电路22的数目。

以下举例说明如何在时脉讯号CLK的各时间点对亮度控制集成电路进行个别的控制。以时脉讯号CLK的时间点t1来说，第一比对讯号A～D的值为【0000】，只要在时间点t1对欲控制的亮度控制集成电路输入值为【0000】的第二比对讯号T1～T4，就可对该亮度控制集成电路进行控制。其余的时间点以此类推，于此不再赘述。如此一来，亮度控制集成电路22可依据第一比对讯号A～D及第二比对讯号T1～T4比对，以使亮度控制讯号CS依序写入至亮度控制集成电路22。

当然，第二比对讯号T1～T4可为默认值，例如预设为【0000】。当系统控制单元欲在时间点t1对其中一亮度控制集成电路进行控制时，只要对该亮度控制集成电路输入第一比对讯号A～D在时间点t1具有值为【0000】即可。

第二种控制方式

请参照图4所示，各亮度控制集成电路32具有一缓存器单元321(321a、321b、…)，且缓存器单元321相互串联并接收一时脉讯号CLK及一重置讯号RES。在本实施例中，各缓存器单元321包含一正反器(flip-flop)。

缓存器单元321依据时脉讯号CLK依序输出一致能讯号Q0、Q1、…。其中，第一级的缓存器单元321a接收一选择讯号SS并输出致能讯号Q0，其余的缓存器单元321b、321c、…分别接收上一级的缓存器单元所输出的致能讯号并输出致能讯号Q1、Q2、…。

请同时参照图4及图5所示，其中图5为重置讯号RES、时脉讯号CLK、选择讯号SS、致能讯号Q0、Q1、Q2、…及亮度控制讯号CS、CS0、CS1、…的波形图。当缓存器单元321a接收选择讯号SS及时脉讯号CLK时，缓存器单元321a输出一致能讯号Q0至开关单元322a及缓存器单元321b。当致能讯号Q0输入至开关单元322a时，开关单元322a被导通，使得亮度控制讯号CS0可经由亮度控制讯号线34写入亮度控制集成电路32a，即亮度控制集成电路32a被寻址而接收亮度控制讯号CS0。亮度控制集成电路32a通过亮度控制讯号CS0控制发光单元31a的方式已于上说明，故不再赘述。

另外，当缓存器单元321b接收到自缓存器单元321a所输出的致能讯号Q0时，缓存器单元321b依据时脉讯号CLK及致能讯号Q0延迟一时间周期输出致能讯号Q1至开关单元322b及缓存器单元321c。当致能讯号Q1输入至开关单元322b时，开关单元322b被导通，使得亮度控制讯号CS1可经由亮度控制讯号线34写入亮度控制集成电路32b，即亮度控制集成电路32b被寻址而接收亮度控制讯号CS1。亮度控制集成电路32b通过亮度控制讯号CS1控制发光单元31b的方式已于上说明，故不再赘述。

通过缓存器单元321的串联，使得缓存器单元321能够依据时脉讯号CLK依序输出致能讯号Q0、Q1、…，以使亮度控制讯号CS0、CS1、…依序写入至亮度控制集成电路32a、32b、…，进而控制发光单元31a、31b、…。

第三种控制方式

请参照图6所示，各亮度控制集成电路42具有相互电性连接的一移位缓存单元421及一比较单元425。移位缓存单元421以串行方式接收一选择讯号SS后，并列输出一组第一比对讯号A0～A3至比较单元425。比较单元425比较第一比对讯号A0～A3及一组第二比对讯号IA0～IA3，各亮度控制集成电路42依据第一比对讯号A0～A3及第二比对讯号IA0～IA3比对的结果以决定是否接收亮度控制讯号CS。在本实施例中，当该组第一比对讯号A0～A3与该组第二比对讯号IA0～IA3相同时，亮度控制讯号CS被写入至亮度控制集成电路42。

图7A显示一种态样的移位缓存单元421的电路图。移位缓存单元421包含一移位缓存器。于此，移位缓存器由多个正反器组成。如图7B所示，比较单元425包含一比较器。

比较单元425比较第一比对讯号A0、A1、A2、A3及一组第二比对讯号IA0、IA1、IA2、IA3。比较单元425可通过多个反互斥或门4252及一与门4251实现。当第一比对讯号A0、A1、A2、A3分别与第二比对讯号IA0、IA1、IA2、IA3相同时，开关单元422被一致能讯号E导通，使得亮度控制讯号CS经由开关单元422被写入至亮度控制集成电路42。如此一来，通过选择讯号SS及第二比对讯号IA0、IA1、IA2、IA3，各亮度控制讯号CS便可经由亮度控制讯号线44分别写入各亮度控制集成电路42，以控制各发光单元41。而亮度控制集成电路42通过亮度控制讯号CS控制发光单元41的方式已于上说明，故不再赘述。

第四种控制方式

请参照图8所示，各亮度控制集成电路52具有多个缓存器单元521，在此以二个为例。各缓存器单元521分别依据选择讯号S51、S52输出一致能讯号E51、E52，当致能讯号E51、E52相同时，亮度控制讯号CS经由开关单元522被写入至亮度控制集成电路52，即亮度控制集成电路52被寻址而接收亮度控制讯号CS。本实施例通过一与门523来判断致能讯号E51、E52是否相同；当然，亦可判断致能讯号E51、E52不同而寻址亮度控制集成电路52。

因此，通过不同的选择讯号，各亮度控制讯号CS便可经由亮度控制讯号线54分别写入各亮度控制集成电路52，以控制各发光单元51。而亮度控制集成电路52通过亮度控制讯号CS控制发光单元51的方式已于上说明，故不再赘述。

第五种控制方式

请参照图9所示，发光装置具有多组正反相讯号线L1及L2与L3及L4，各亮度控制集成电路62a、62b、…与各组其中的一正反相讯号线L1、L2、L3、L4连接。且各组正反相讯号线分别传送一组正反相讯号SL1及SL2与SL3及SL4。于此，四个反相单元65、66、67、68依据选择讯号S61、S62产生四个正反相讯号SL1、SL2、SL3、SL4。各反相单元65、66、67、68可包含一反相器。各亮度控制集成电路62a、62b、…分别与二组正反相讯号线L1及L2与L3及L4的其中一条连接，且接法不重复。

表1为选择讯号S61、S62与正反相讯号SL1、SL2、SL3、SL4的真值表。

表1

通过表1可知，通过选择讯号S61、S62的四种不同组合，可使亮度控制集成电路62a、62b、…分别作用，即分别被寻址。例如：当选择讯号S61、S62为【00】时，正反相讯号SL1、SL2、SL3、SL4为【0101】，故与正反相讯号线L2、L4连接的亮度控制集成电路62a便可作用。在本实施例中，亮度控制集成电路62a可具有一与门，其依据正反相讯号SL2、SL4输出一致能讯号，使得亮度控制讯号CS可经由亮度控制讯号线64写入亮度控制集成电路62a，进而控制发光单元61a。亮度控制集成电路62b、62c、62d对发光单元61b、61c、61d的控制方式亦如上所述，故不再赘述。

综上所述，依本发明的一种发光装置的亮度控制集成电路本身并无寻址信息，而是经由与各亮度控制集成电路连接的外部电路完成寻址。系统控制单元经由外部电路传送寻址讯号来寻址各亮度控制集成电路，并传送亮度控制讯号给被寻址的亮度控制集成电路，使亮度控制集成电路依据亮度控制讯号控制发光单元。此外，外部电路可重复使用而减少线路配置，进而减少电路板尺寸并降低成本。与现有技术相较，本发明不需对亮度控制集成电路烧录地址，而能够简化制程及料件控管并节省成本。

以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求书的范围中。

Claims

1.一种发光装置，其特征在于，包含：

多个发光单元；

多个亮度控制集成电路，其中至少二个亮度控制集成电路未具有寻址信息，而经由与各亮度控制集成电路连接的一外部电路完成寻址，各亮度控制集成电路与各发光单元电性连接；以及

至少一系统控制单元，经由至少一寻址讯号寻址各该亮度控制集成电路，并分别写入一亮度控制讯号至各该亮度控制集成电路，而各该亮度控制集成电路依据所接收的亮度控制讯号来控制各该发光单元。

2.如权利要求1所述的发光装置，其中，所述的寻址讯号所使用的讯号线总数小于所述的亮度控制集成电路的总数。

3.如权利要求1所述的发光装置，其中，该寻址讯号与该亮度控制信号共享同一讯号线。

4.如权利要求1所述的发光装置，其中，该亮度控制讯号为模拟讯号或数字讯号。

5.如权利要求1所述的发光装置，其中，各亮度控制集成电路接收多个第一比对讯号及多个第二比对讯号，并依据所述的第一比对讯号及所述的第二比对讯号比对的结果以决定是否接收该亮度控制讯号。

6.如权利要求5所述的发光装置，其中，所述的第一比对讯号由该系统控制单元产生，所述的第二比对讯号为各该亮度控制集成电路的该外部电路产生的一默认值。

7.如权利要求5所述的发光装置，其中，各亮度控制集成电路具有多个锁存比对单元及一与门。

8.如权利要求7所述的发光装置，其中，各锁存比对单元具有一正反器及一反互斥或门。

9.如权利要求1所述的发光装置，其中，各亮度控制集成电路具有一缓存器单元，所述的缓存器单元串联并接收一时脉讯号。

10.如权利要求9所述的发光装置，其中，所述的缓存器单元依据该时脉讯号依序输出一致能讯号以使所述的亮度控制讯号依序写入至所述的亮度控制集成电路。

11.如权利要求9所述的发光装置，其中，该缓存器单元包含一正反器。

12.如权利要求1所述的发光装置，其中，各亮度控制集成电路具有相互电性连接的一移位缓存单元及一比较单元。

13.如权利要求12所述的发光装置，其中，该移位缓存单元以串行方式接收一选择讯号后，并列输出一组第一比对讯号至该比较单元。

14.如权利要求13所述的发光装置，其中，该比较单元比较该组第一比对讯号及一组第二比对讯号，各亮度控制集成电路依据该组第一比对讯号及该组第二比对讯号比对的结果以决定是否接收该亮度控制讯号。

15.如权利要求14所述的发光装置，其中，当该组第一比对讯号与该组第二比对讯号相同时，该亮度控制讯号被写入至该亮度控制集成电路。

16.如权利要求12所述的发光装置，其中，该移位缓存单元包含多个正反器。

17.如权利要求1所述的发光装置，其中，更包含多组正反相讯号线，其中各亮度控制集成电路与各组其中之一讯号线连接，各该组正反相讯号线分别传送一组正反相讯号。

18.如权利要求17所述的发光装置，其中，该组正反相讯号由多个反相单元产生。

19.如权利要求1所述的发光装置，其中，各亮度控制集成电路更包含：

一第一开关单元，与该发光单元电性连接；

一电荷储存单元，与该第一开关单元电性连接，并依据该亮度控制讯号储存一电荷量；以及

一光感测控制单元，与该电荷储存单元电性连接，并感测该发光单元的一发光能量，并依据该发光能量调节该电荷量大小，而该第一开关单元依据该电荷量大小以控制该发光单元。

20.如权利要求19所述的发光装置，其中，该电荷储存单元包含一电容器。

21.如权利要求19所述的发光装置，其中，该光感测控制单元包含一感光二极管。

22.如权利要求19所述的发光装置，其中，该光感测控制单元与该电荷储存单元并联连接。

23.如权利要求19所述的发光装置，其中，各亮度控制集成电路更包含一第二开关单元，其与该电荷储存单元电性连接，通过该第二开关单元以将该电荷量输入该电荷储存单元。

24.如权利要求1所述的发光装置，其中，该发光单元选自发光二极管芯片及冷阴极灯管所构成的群组。