CN101783116A - 一种用于液晶显示器背光模块中的led驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于液晶显示器背光模块中的LED驱动装置，至少包括：一控制器，具有一脉冲输出端、一数据输出端和一时钟信号输出端；以及多个LED驱动器，每一LED驱动器至少包括：一驱动使能输入端；一数据输入端，连至控制器的数据输出端；一时钟信号输入端，连至控制器的时钟信号输出端；以及一控制信号输出端，其中后一级LED驱动器的驱动使能输入端连接前一级LED驱动器的控制信号输出端。采用本发明的LED驱动装置，LED驱动器间采用级联连接的方式电性连接，不必使用数目较多且随LED驱动器个数不断变化的I/O地址端口来启动驱动器，从而极大地节省LED驱动器的I/O端口数目，兼容性更好。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示器的背光模块，尤其涉及液晶显示器的背光模块中的LED驱动装置。
背景技术
当前，随着半导体技术和制造工艺的发展，具有高质量、低功耗、无辐射和体积小等优越性能的薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD，Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)已经逐渐成为市场的主流。
对于TFT-LCD的背光模块来说，为了驱动显示面板上庞大的LED阵列，需要配置多个LED驱动器和用于分时操作每个LED驱动器的控制器，以便每个LED驱动器负责驱动相应的面板区域中LED处于点亮或熄灭状态。在此驱动架构中，控制器必须清楚地获取每个LED驱动器的识别代码(类似于门牌号)，以便在特定时刻将相应的驱动数据和时钟信号施加于正确的LED驱动器。
在现有技术中，往往通过对所有LED驱动器进行编址的方法来生成识别代码。例如，对于配置有8个LED驱动器的背光模块来说，需要预留3个I/O端口来作为地址线唯一确定LED驱动器；对于配置有256个LED驱动器的背光模块来说，需要预留8个I/O端口来作为地址线唯一确定LED驱动器。这样一来，LED驱动器的数目越多，需要产生识别地址的I/O端口数目就会越多，这对于LED驱动器的选型和价格控制是有很大局限性的。此外，在现有技术的上述LED驱动架构中，LED驱动器通过地址匹配来接收驱动数据和时钟信号，却并没有检测数据接收是否完成，并输出状态信号以指示控制器进行后续操作。因此整个背光模块的驱动效率也会相应地降低。
发明内容
针对现有技术中液晶显示器背光模块在驱动面板上的LED阵列时所存在的上述缺陷，本发明提供了一种新型的LED驱动装置，采用该LED驱动装置，不仅可以完成驱动数据接收状态的检测，还可以极大地节省LED驱动器的I/O端口数目，从而使得LED驱动器的兼容性更好。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于液晶显示器背光模块中的LED驱动装置，至少包括：
一控制器，具有一脉冲输出端、一数据输出端和一时钟信号输出端；以及
多个LED驱动器，每一LED驱动器至少包括：
一驱动使能输入端，用于使能该LED驱动器；
一数据输入端，电性连接控制器的数据输出端，以接收用于驱动相应LED的数据信号；
一时钟信号输入端，电性连接控制器的时钟信号输出端；以及
一控制信号输出端，
其中，多个LED驱动器采用级联方式进行电性连接，并且多个LED驱动器的第一LED驱动器的驱动使能输入端电性连接控制器的脉冲输出端，多个LED驱动器的后一级LED驱动器的驱动使能输入端电性连接相邻的前一级LED驱动器的控制信号输出端。
优选地，驱动使能输入端接收一正脉冲信号或一负脉冲信号，以启动相应的LED驱动器。更为具体地，LED驱动器的控制信号输出端输出一控制脉冲信号，并且控制脉冲信号的脉宽与来自控制器的脉冲输出端的脉冲信号的脉宽基本相同。
优选地，多个LED驱动器被配置为由若干行和列组成的阵列结构。依据本发明的一实施例，在该阵列结构中，位于前一行最末端的LED驱动器的控制信号输出端电性连接至后一行最头端的LED驱动器的驱动使能输入端。依据本发明的另一实施例，在该阵列结构中，位于前一列最末端的LED驱动器的控制信号输出端电性连接至后一列最头端的LED驱动器的驱动使能输入端。
优选地，多个LED驱动器的任一LED驱动器在检测到驱动数据接收完成后，才通过该LED驱动器的控制信号输出端输出一控制脉冲信号。
优选地，任意两个不同的LED驱动器通过各自的数据输入端接收到的驱动数据是不同的。
优选地，每一LED驱动器还包括多个控制单元，并且每个控制单元控制对应的LED处于点亮或熄灭状态。
优选地，液晶显示器是TFT-LCD。
采用本发明用于液晶显示器背光模块中的LED驱动装置，通过将多个LED驱动器采用级联连接的方式，仅仅只需要前一级LED驱动器的一个I/O端口来使能相邻的下一级LED驱动器，而不必使用现有技术中数目较多且随LED驱动器个数不断变化的I/O地址端口来启动相应的LED驱动器。此外，LED驱动器的控制信号输出端所产生的控制脉冲信号不仅可以使能相邻的下一级LED驱动器，还可以完成驱动数据接收是否完成的检测功能。而且，本发明的LED驱动装置还可以极大地节省LED驱动器的I/O端口数目，从而使LED驱动器的兼容性更好。
附图说明
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，
图1示出现有技术中液晶显示器背光模块的LED驱动装置的架构示意图；
图2示出如图1所示的LED驱动装置中的某一LED驱动器的端口配置示意图；
图3示出本发明的液晶显示器背光模块的LED驱动装置中的某一LED驱动器的端口配置示意图；
图4示出依据如图3所示的LED驱动器构建的本发明的LED驱动装置的架构示意图；
图5示出如图3所示的LED驱动器的内部结构示意图；以及
图6示出如图4所示的LED驱动装置在利用LED驱动器来驱动LED时的控制时序和波形示意图。
具体实施方式
下面参照附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。
图1示出现有技术中液晶显示器背光模块的LED驱动装置的架构示意图。参照图1，该LED驱动装置包括一控制器和一LED驱动器阵列。具体来说，该LED驱动器阵列示意性地描述为8行*4列的阵列架构，即，驱动器A01～A04，驱动器B01～B04，......，驱动器H01～H04。由于所有LED驱动器的数目为32，那么需要采用5个二进制位才能唯一地确定一个LED驱动器，也就是图1中每个LED驱动器的5个I/O输入端口，Address01、Address02、Address03、Address04和Address05。此外，还可以从图中看出，所有LED驱动器的驱动数据输入端Data In和时钟信号输入端DataClock均电性连接于控制器的同一端口，这也充分说明了由上述5个I/O端口所构成的地址总线对于识别LED驱动器是非常重要的。也就是说，尽管每个LED驱动器的驱动数据不尽相同，但是必须正确地寻址到相应的LED驱动器才能在显示面板上使LED点亮或者熄灭。
图2示出如图1所示的LED驱动装置中的某一LED驱动器的端口配置示意图。结合图1和图2，每个LED驱动器至少具有驱动数据输入端Data In，时钟信号输入端Data Clock，I/O地址端口Address01～Address05，以及8个LED控制通道00～07。不难看出，每个LED驱动器地址总线的宽度(即Address所占的I/O端口数)随着LED驱动器阵列的增大而增大，LED驱动器的数量越多，用于寻址LED驱动器所占的I/O端口数量就会越大。这样一来，LED驱动器的兼容性就会变差。当显示面板的尺寸增大时，所增加的LED阵列甚至可能使得原有的LED驱动器因寻址端口不足而更新换代，极大地提高了产品的升级成本。
此外，在现有技术的上述LED驱动架构中，LED驱动器通过地址匹配来接收驱动数据和时钟信号，却并没有检测数据接收是否完成，并输出状态信号以指示控制器进行后续操作。因此整个背光模块的驱动效率也会相应地降低。
为了有效地消除上述缺陷，图3示出本发明的液晶显示器背光模块的LED驱动装置中的某一LED驱动器的端口配置示意图，以及图4示出依据如图3所示的LED驱动器构建的本发明的LED驱动装置的架构示意图。首先参照图3，本发明的LED驱动器至少具有驱动使能输入端StartIn，数据输入端Data In，时钟信号输入端Data Clock，控制信号输出端StartOut，以及8个LED控制通道00～07。其中，驱动使能输入端用于使能LED驱动器，数据输入端用于接收驱动数据信号以驱动相应的LED，时钟信号输入端用来提供接收驱动数据的时钟信号。对比图3和图2，不难看出，本发明的LED驱动器并未设置用于实现寻址功能的Address01～Address05，取而代之的是控制信号输出端StartOut。那么如何通过图3所示的LED驱动器来实现LED驱动装置的LED驱动呢，下文中主要通过图3和图4的结合加以详细描述。
在图4所示的LED驱动装置中，包括一控制器和一LED驱动器阵列。具体来说，该LED驱动器阵列示意性地描述为4行*2列的阵列架构，即，驱动器01～08。本领域的普通技术人员应当理解，图4的LED驱动器阵列只是示意性地描述本发明的LED驱动装置的驱动原理，但是本发明并不只局限于图4的LED驱动器阵列设置。为了描述方便起见，图4与图1相同的连接方式在此不予赘述，需要特别指出的是，在图4的LED驱动器阵列中，LED驱动器之间采用级联方式进行电性连接，详细地，LED驱动器01的控制信号输出端StartOut01直接连接至LED驱动器02的驱动使能输入端StartIn02。类似地，LED驱动器02的控制信号输出端StartOut02直接连接至LED驱动器03的驱动使能输入端StartIn03。当LED驱动器01通过驱动使能输入端StartIn01从控制器接收正脉冲信号或者负脉冲信号时，LED驱动器01开始工作，通过数据输入端DataIn01和时钟信号输入端Data Clock向该驱动器导入数据。当数据导入完成后，LED驱动器01再通过控制信号输出端输出一对应的正脉冲信号或者负脉冲信号，以便使能LED驱动器02进行驱动操作。优选地，LED驱动器01的控制信号输出端输出的控制脉冲信号的脉宽与来自控制器的脉冲输出端的脉冲信号的脉宽基本相同。
本领域的普通技术人员应当理解，虽然图4所示的LED驱动器阵列是以行优先的方式进行级联，即，首先在同一行中依次通过控制信号输出端进行连接，然后将该行最末端的LED驱动器的控制信号输出端连接至相邻的下一行最头端的LED驱动器的驱动使能输入端。然而，本发明并不只局限于此，例如，也可以将图4所示的LED驱动器阵列是以列优先的方式进行级联，即，首先将LED驱动器01的驱动使能输入端连接至控制器的脉冲输出端，然后将LED驱动器01的控制信号输出端连接至该列中相邻的LED驱动器03的驱动使能输入端，通过LED驱动器07的控制信号输出端来电性连接LED驱动器02的驱动使能输入端。这种替代的级联方式同样也可以完成LED驱动装置的LED驱动功能。
图5示出如图3所示的LED驱动器的内部结构示意图，以及图6示出如图4所示的LED驱动装置在利用LED驱动器来驱动LED时的控制时序和波形示意图。如图5所示，LED驱动器内还具有移位寄存器，PWM寄存器1～N和与相应的PWM寄存器相连的控制单元1～N，通过控制单元来控制相应通道CH 1～CH N上的LED。此外，LED驱动器还包括一检测处理器，它与驱动使能输入端和时钟信号输入端连接，以便检测LED驱动器是否已完全接收所需的驱动数据。也就是说，LED驱动器只有在检测到驱动数据接收完成后，才通过该LED驱动器的控制信号输出端StartOut输出一控制脉冲信号。
为了更加详细地描述LED驱动器阵列的驱动原理，图6示出了对应的控制时序和波形示意图。从图6中可以明显地看出，首先LED驱动器01通过驱动使能输入端YDIO/StartIn01接收一使能脉冲信号，然后由控制器向LED驱动器01发送驱动数据BL Data和时钟信号Data Clock。当LED驱动器01完全接收驱动数据后，通过其控制信号输出端StartOut01向后续的LED驱动器02发送一驱动使能信号。如果不考虑传输延迟的时间，那么LED驱动器01的控制信号输出端StartOut01与LED驱动器02的驱动使能输入端StartIn02的波形相同。同样，该级联方式也适用于LED驱动器02至LED驱动器08，当LED驱动器08接收完相应的驱动数据后，也通过控制信号输出端StartOut08输出一控制脉冲信号。
采用本发明用于液晶显示器背光模块中的LED驱动装置，通过将多个LED驱动器采用级联连接的方式，仅仅只需要前一级LED驱动器的一个I/O端口来使能相邻的下一级LED驱动器，而不必使用现有技术中数目较多且随LED驱动器个数不断变化的I/O地址端口来启动相应的LED驱动器。此外，LED驱动器的控制信号输出端所产生的控制脉冲信号不仅可以使能相邻的下一级LED驱动器，还可以完成驱动数据接收是否完成的检测功能。而且，本发明的LED驱动装置还可以极大地节省LED驱动器的I/O端口数目，从而使LED驱动器的兼容性更好。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种用于液晶显示器背光模块中的LED驱动装置，其特征在于，所述LED驱动装置至少包括：
一控制器，具有一脉冲输出端、一数据输出端和一时钟信号输出端；以及
多个LED驱动器，每一LED驱动器至少包括：
一驱动使能输入端，用于使能所述LED驱动器；
一数据输入端，电性连接所述控制器的数据输出端，以接收用于驱动相应LED的数据信号；
一时钟信号输入端，电性连接所述控制器的时钟信号输出端；以及
一控制信号输出端，
其中，所述多个LED驱动器采用级联方式进行电性连接，并且所述多个LED驱动器的第一LED驱动器的驱动使能输入端电性连接所述控制器的脉冲输出端，所述多个LED驱动器的后一级LED驱动器的驱动使能输入端电性连接相邻的前一级LED驱动器的控制信号输出端。
2.如权利要求1所述的LED驱动装置，其特征在于，所述驱动使能输入端接收一正脉冲信号或一负脉冲信号，以启动相应的LED驱动器。
3.如权利要求2所述的LED驱动装置，其特征在于，所述LED驱动器的控制信号输出端输出一控制脉冲信号，并且所述控制脉冲信号的脉宽与来自所述控制器的脉冲输出端的脉冲信号的脉宽基本相同。
4.如权利要求1所述的LED驱动装置，其特征在于，所述多个LED驱动器被配置为由若干行和列组成的阵列结构。
5.如权利要求4所述的LED驱动装置，其特征在于，在所述阵列结构中，位于前一行最末端的LED驱动器的控制信号输出端电性连接至后一行最头端的LED驱动器的驱动使能输入端。
6.如权利要求4所述的LED驱动装置，其特征在于，在所述阵列结构中，位于前一列最末端的LED驱动器的控制信号输出端电性连接至后一列最头端的LED驱动器的驱动使能输入端。
7.如权利要求1所述的LED驱动装置，其特征在于，所述多个LED驱动器的任一LED驱动器在检测到驱动数据接收完成后，才通过该LED驱动器的控制信号输出端输出一控制脉冲信号。
8.如权利要求1所述的LED驱动装置，其特征在于，任意两个不同的LED驱动器通过各自的数据输入端接收到的驱动数据是不同的。
9.如权利要求1所述的LED驱动装置，其特征在于，每一LED驱动器还包括多个控制单元，并且每个控制单元控制对应的LED处于点亮或熄灭状态。
10.如权利要求1所述的LED驱动装置，其特征在于，所述液晶显示器是TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，薄膜晶体管液晶显示器)。
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| CN201010124878A CN101783116A (zh) | 2010-03-01 | 2010-03-01 | 一种用于液晶显示器背光模块中的led驱动装置 |
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| CN (1) | CN101783116A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012139293A1 (zh) * | 2011-04-14 | 2012-10-18 | 深圳市长运通光电技术有限公司 | 一种led发光装置 |
| CN105469739A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-04-06 | 大连集思特科技有限公司 | 级联led智能玻璃驱动系统 |
| CN108320713A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-07-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 背光驱动电路及其驱动方法、背光模组及显示装置 |
| WO2022007159A1 (zh) * | 2020-07-10 | 2022-01-13 | 北京显芯科技有限公司 | Led控制系统、设备、方法及存储介质 |
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2010
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