CN101996588A - 背光模组及驱动电路 - Google Patents

Abstract

一种背光模组及驱动电路。驱动电路包括多个电流源及电流切换单元。这些电流源分别提供多个驱动电流。电流切换单元耦接多个发光组件串行及这些电流源，用以将这些驱动电流传送至这些发光组件串行，并依据时序切换这些发光组件串行所接收的驱动电流。藉此，可均化发光组件串行的亮度。

Description

背光模组及驱动电路

技术领域

[0001] 本发明是有关于一种背光模组及驱动电路，且特别是有关于一种发光二极管背光模组及驱动电路。

背景技术

[0002] 由于发光二极管( light emitting diode )具有体积小、省电以及使用寿命长等特性，使得发光二极管被广泛地应用于手机、相机以及液晶显示器等各种信息设备。 

以液晶显示器而言，发光二极管可以作为它的背光源。当液晶显示器以发光二极管作为背光源时，需使用大量的发光二极管，使得显示画面的亮度能符合使用者的要求。此外，由于液晶显示器使用了大量的发光二极管，使得发光二极管的驱动电流上升及其驱动电路的数目增加。因此，在发光二极管背光源的设计上，会将多数个发光模组以并联的方式耦接，且每一个发光模组包含多数个发光二极管。藉此，降低发光二极管的驱动电流的大小与减少发光二极管的驱动电路的数目。

依据上述，在驱动以发光二极管为背光源的背光模组时，须提供多个驱动电流以同时驱动多个发光模组。然而，由于每个组件的电气特性会有些微的不同，以致于这些驱动电流的大小会不同。虽然，驱动电流间的差距可透过回授的方式来降低，但是这些驱动电流间仍会有些微的差距。以致于这些发光模组的亮度无法完全相同。

发明内容

本发明提供一种背光模组及其驱动电路，可均化流经每一发光组件串行的平均电流，以均化每一发光组件串行的亮度。

本发明提出一种驱动电路，适于驱动多个发光组件串行。驱动电路包括多个电流源及电流切换单元。这些电流源分别提供多个驱动电流。电流切换单元耦接这些发光组件串行及这些电流源，用以将这些驱动电流传送至这些发光组件串行，并依据时序切换这些发光组件串行所接收的驱动电流。其中，每一发光组件串行接收这些驱动电流的时间为相同。

本发明还提出一种背光模组，其包括多个发光组件串行及驱动电路。驱动电路包括多个电流源及电流切换单元。这些电流源分别提供多个驱动电流。电流切换单元耦接这些发光组件串行及这些电流源，用以将这些驱动电流传送至这些发光组件串行，并依据时序切换这些发光组件串行所接收的驱动电流。其中，每一发光组件串行接收这些驱动电流的时间为相同。

在本发明的一实施例中，上述的电流切换单元包括多个第一开关群组。每一第一开关群组包括n个第一开关及n个第二开关，n为一正整数。这些第一开关的第一端耦接对应的发光组件串行。这些第二开关的第一端分别耦接这些第一开关的第二端，这些第二开关的第二端耦接对应的电流源。每一第一开关群组的第i个第一开关的第二端耦接相邻的第一开关群组的第i个第一开关的第二端，i为一正整数且1≦i≦n。这些第一开关的其中之一及这些第二开关的其中之一导通，并且依据时序切换导通的第一开关及导通的第二开关。在不同的第一开关群组中，导通的第一开关及导通的第二开关为对应不同的位置。

在本发明的一实施例中，上述的这些第一开关导通的切换顺序相反于这些第二开关导通的切换顺序。

在本发明的一实施例中，上述的电流切换单元包括多个第二开关群组。每一第二开关群组包括多个第三开关。这些第三开关的第一端耦接对应的发光组件串行，这些第三开关的第二端分别耦接这些电流源。其中，这些第三开关的其中之一为导通，并依据时序切换导通的第三开关。在不同的第二开关群组中，导通的第三开关耦接不同的电流源。

在本发明的一实施例中，上述的电流切换单元包括多个多任务器。每一多任务器具有多个输入端及一输出端，每一多任务器的输出端耦接对应的发光组件串行，每一多任务器的这些输入端分别耦接这些电流源，并且每一多任务器依据时序切换所选择的电流源，而不同的多任务器选择不同的电流源。

在本发明的一实施例中，上述的背光模组还包括一调整单元，其耦接这些发光组件串行及这些电流源，以依据这些发光组件串行的电流调整这些驱动电流。

在本发明的一实施例中，上述的背光模组还包括多个开关及控制单元。这些开关分别耦接于这些电流源与接地电压之间。控制单元耦接这些开关，并依据脉波调变信号控制这些开关导通与否，以控制这些电流源是否提供这些驱动电流至这些发光组件串行。

在本发明的一实施例中，上述的控制单元包括缓冲器及电阻。缓冲器的输入端接收脉波调变信号，缓冲器的输出端耦接这些开关。电阻耦接于缓冲器的输入端与接地电压之间。

在本发明的一实施例中，上述的这些发光组件串行分别为发光二极管串行。

基于上述，本发明的背光模组及驱动电路，其透过电流切换单元依序切换每个发光组件串行所接收的驱动电流，以致于这些驱动电流会轮流传送至每个发光组件串行。藉此，发光组件串行的平均电流会相同，致使发光组件串行的发光亮度会相似或相同。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1为依据本发明一实施例的背光模组的示意图。

图2为图1依据本发明一实施例的电流切换单元111的电路示意图。

图3为图1依据本发明另一实施例的电流切换单元111的电路示意图。

图4为图1依据本发明再一实施例的电流切换单元111的电路示意图。

具体实施方式

图1为依据本发明一实施例的背光模组的示意图。请参照图1，在本实施例中，背光模组100包括多个发光组件串行（在此以三个发光组件串行L1-L3为例）及驱动电路110。在本实施例中，发光组件串行L1包括多个串接的发光二极管D₁₁-D_1n，发光组件串行L2包括多个串接的发光二极管D₂₁-D_2n，发光组件串行L3包括多个串接的发光二极管D₃₁-D_3n，其中n为一正整数。在图1中，发光组件串行L1-L3耦接系统电压Vcc，但依据发光二极管的串接方式不同，发光组件串行L1-L3亦可耦接接地电压，且本发明不以此为限。

在本实施例中，驱动电路110至少包括电流切换单元111及多个电流源（在此以三个电流源CS1-CS3为例）。电流切换单元111耦接发光组件串行L1-L3及电流源CS1-CS3，以将电流源CS1-CS3所提供的驱动电流I₁-I₃传送至发光组件串行L1-L3，并且依据时序切换发光组件串行L1-L3所接收到的驱动电流。换言之，若将时间等分为多个期间，在第一个期间中，电流切换单元111将驱动电流I₁传送至发光组件串行L1、将驱动电流I₂传送至发光组件串行L2以及将驱动电流I₃传送至发光组件串行L3；在第二个期间中，电流切换单元111将驱动电流I₁传送至发光组件串行L2、将驱动电流I₂传送至发光组件串行L3以及将驱动电流I₃传送至发光组件串行L1；在第三个期间中，电流切换单元111将驱动电流I₁传送至发光组件串行L1、将驱动电流I₂传送至发光组件串行L2以及将驱动电流I₃传送至发光组件串行L3；在第四个期间中，电流切换单元111相同于第一个期间所述，在此则不再赘述，并且其余则以此类推。

依据上述，由于各个驱动电流I₁-I₃会分别在不同期间传送至发光组件串行L1-L3，亦即驱动电流I₁-I₃会轮流传送至发光组件串行L1-L3。以发光组件串行L1而言，其接收驱动电流I₁-I₃的时间相同，因此其平均电流为驱动电流I₁-I₃的平均值，而发光组件串行L2-L3的平均电流亦相同。藉此，由于发光组件串行L1-L3的平均电流相同，致使发光组件串行L1-L3的发光亮度相似或相同。

进一步来说，驱动电路110可还包括调整单元113，其耦接发光组件串行L1-L3及电流源CS1-CS3。调整单元113可量测发光组件串行L1-L3的电流，并依据所量测到的电流调整驱动电流I₁-I₃的大小。换言之，假设发光组件串行L1-L3设定为20mA，若发光组件串行L1的电流大于20mA，则降低驱动电流I₁的大小；若发光组件串行L1的电流小于20mA，则提高驱动电流I₁的大小。若发光组件串行L2的电流大于20mA，则降低驱动电流I₂的大小；若发光组件串行L2的电流小于20mA，则提高驱动电流I₂的大小。若发光组件串行L3的电流大于20mA，则降低驱动电流I₃的大小；若发光组件串行L3的电流小于20mA，则提高驱动电流I₃的大小。

此外，由于驱动电流I₁-I₃会轮流传送至发光组件串行L1-L3，若驱动电流I₁传送至发光组件串行L1，则可依据发光组件串行L1的电流调整驱动电流I₁的大小；若驱动电流I₁传送至发光组件串行L2，则可依据发光组件串行L2的电流调整驱动电流I₁的大小；若驱动电流I₁传送至发光组件串行L3，则可依据发光组件串行L3的电流调整驱动电流I₁的大小。并且，上述电流调整方式亦可应用于驱动电流I₂及I₃，本发明实施例则不限于此。

再者，驱动电路110亦可包括控制单元115及多个开关（在此以三个开关SW1-SW3为例）。在本实施例中，开关SW1耦接于电流源CS1与接地电压之间，开关SW2耦接于电流源CS2与接地电压之间，开关SW3耦接于电流源CS3与接地电压之间。如图1所示，在本实施例中，控制单元115包括缓冲器BF及电阻R。缓冲器BF的输入端接收脉波调变信号PWM，缓冲器BF的输出端耦接开关SW1-SW3。电阻R耦接于缓冲器BF的输入端与接地电压之间。依据上述，开关SW1-SW3会依据脉波调变信号PWM的电压准位呈现导通或不导通，藉此控制单元115可依据脉波调变信号PWM控制电流源CS1-CS3的驱动电流I₁-I₃是否提供至发光组件串行L1-L3。

值得一提的是，上述开关SW1-SW3可利用晶体管等可实现开关动作的组件来完成，而缓冲器BF可利用运算放大器来实现，并且本发明的其它实施例则不以此为限，本领域通常知识者可自行变更设计或应用的组件。

图2为图1依据本发明一实施例的电流切换单元111的电路示意图。请参照图2，在本实施例中，电流切换单元111包括多个开关群组（在此以三个开关群组GS1-GS3为例）。开关群组GS1包括n个第一开关（n为正整数，且在此以3个开关SW11-SW13为例）及n个第二开关（在此以3个开关SW21-SW23为例），开关群组GS2包括n个第一开关（在此以3个开关SW31-SW33为例）及n个第二开关（在此以3个开关SW41-SW43为例），开关群组GS3包括n个第一开关（在此以3个开关SW51-SW53为例）及n个第二开关（在此以3个开关SW51-SW53为例）。其中，n为正整数且对应发光组件串行的数目。

开关SW11-SW13的第一端皆耦接发光组件串行L1，开关SW11-SW13的第二端则分别耦接SW21-SW23的第一端，开关SW21-SW23的第二端皆耦接电流源CS1以接收驱动电流I₁。开关SW31-SW33的第一端皆耦接发光组件串行L2，开关SW31-SW33的第二端则分别耦接SW41-SW43的第一端，开关SW41-SW43的第二端皆耦接电流源CS2以接收驱动电流I₂。开关SW51-SW53的第一端皆耦接发光组件串行L3，开关SW51-SW53的第二端则分别耦接SW61-SW63的第一端，开关SW61-SW63的第二端皆耦接电流源CS3以接收驱动电流I₃。

开关SW11的第二端、开关SW31的第二端及开关SW51的第二端相互耦接，开关SW12的第二端、开关SW32的第二端及开关SW52的第二端相互耦接，开关SW13的第二端、开关SW33的第二端及开关SW53的第二端相互耦接。

进一步来说，若将时间区分为多个相同的期间，在第一个期间中，开关SW11、开关SW21、开关SW32、开关SW42、开关SW53及开关SW63会导通，其余则不导通。此时，驱动电流I₁会透过导通的开关SW11及开关SW21传送至发光组件串行L1，驱动电流I₂会透过导通的开关SW32及开关SW42传送至发光组件串行L2，驱动电流I₃会透过导通的开关SW53及开关SW63传送至发光组件串行L3。

在第二个期间中，开关SW12、开关SW23、开关SW33、开关SW41、开关SW51及开关SW62会导通，其余则不导通。此时，驱动电流I₁会透过导通的开关SW33及开关SW23传送至发光组件串行L2，驱动电流I₂会透过导通的开关SW51及开关SW41传送至发光组件串行L3，驱动电流I₃会透过导通的开关SW12及开关SW62传送至发光组件串行L1。

在第三个期间中，开关SW13、开关SW22、开关SW31、开关SW43、开关SW52及开关SW61会导通，其余则不导通。此时，驱动电流I₁会透过导通的开关SW52及开关SW22传送至发光组件串行L3，驱动电流I₂会透过导通的开关SW13及开关SW43传送至发光组件串行L1，驱动电流I₃会透过导通的开关SW31及开关SW61传送至发光组件串行L2。藉此，驱动电流I₁-I₃会轮流传送至发光组件串行L1-L3。

依据上述，在开关群组GS1中，开关SW11-SW13会导通其中之一，并且开关SW21-SW23亦导通其中之一。在开关群组GS2及GS3中，开关的导通动作相似于开关群组GS1。此外，开关群组GS1-GS3中相同位置的开关（如SW11、SW31及SW51）不会同时导通。在符合上述条件下，若开关SW11-SW13、SW31-SW33及SW51-SW53导通的切换顺序相反于开关SW21-SW23、SW41-SW43及SW61-SW63导通的切换顺序，即可使驱动电流I₁-I₃会轮流传送至发光组件串行L1-L3。

此外，在其它实施例中，开关的导通不一定会依序切换，并有可能仅导通其中部分，然而只要能使驱动电流I₁-I₃轮流传送至发光组件串行L1-L3，即可视为本发明的一实施例，而开关的导通顺序可经由本领域通常知识者自行推衍，在此则不再赘述。

图3为图1依据本发明另一实施例的电流切换单元111的电路示意图。请参照图3，在本实施例中，电流切换单元111包括多个第二开关群组（在此以3开关群组GS4-GS6为例）。开关群组GS4包括多个第三开关（在此以3个开关SW71-SW73为例），开关群组GS5包括多个第三开关（在此以3个开关SW81-SW83为例），开关群组GS6包括多个第三开关（在此以3个开关SW91-SW93为例）。并且，开关群组GS4中的开关SW71-SW73会导通其中之一，开关群组GS2中的开关SW81-SW83会导通其中之一，开关群组GS3中的开关SW91-SW93会导通其中之一。此外，开关群组GS4-GS6中相同位置的开关（如SW71、SW81及SW91）不会同时导通。

依据上述，若开关SW71-SW73、SW81-SW83及SW91-SW93以相同的顺序切换导通的开关，即可使驱动电流I₁-I₃会轮流传送至发光组件串行L1-L3。换言之，当开关SW71、开关SW82、开关SW93导通时，则驱动电流I₁会传送至发光组件串行L1，驱动电流I₂会传送至发光组件串行L2，驱动电流I₃会传送至发光组件串行L3。当开关SW73、开关SW81、开关SW92导通时，则驱动电流I₁会传送至发光组件串行L2，驱动电流I₂会传送至发光组件串行L3，驱动电流I₃会传送至发光组件串行L1。当开关SW72、开关SW83、开关SW91导通时，则驱动电流I₁会传送至发光组件串行L3，驱动电流I₂会传送至发光组件串行L1，驱动电流I₃会传送至发光组件串行L2。

图4为图1依据本发明再一实施例的电流切换单元111的电路示意图。请参照图3，在本实施例中，电流切换单元111包括多个多任务器（在此以三个多任务器MX1-MX3为例）。在本实施例中，多任务器MX1的输出端A0耦接发光组件串行L1，多任务器MX1的输入端A1耦接电流源CS1以接收驱动电流I₁，多任务器MX1的输入端A2耦接电流源CS2以接收驱动电流I₂，多任务器MX1的输入端A3耦接电流源CS3以接收驱动电流I₃。多任务器MX2的输出端B0耦接发光组件串行L2，多任务器MX2的输入端B1耦接电流源CS1以接收驱动电流I₁，多任务器MX2的输入端B2耦接电流源CS2以接收驱动电流I₂，多任务器MX2的输入端B3耦接电流源CS3以接收驱动电流I₃。

多任务器MX3的输出端C0耦接发光组件串行L2，多任务器MX3的输入端C1耦接电流源CS1以接收驱动电流I₁，多任务器MX3的输入端C2耦接电流源CS2以接收驱动电流I₂，多任务器MX3的输入端C3耦接电流源CS3以接收驱动电流I₃。在同一期间中，多任务器MX1-MX3选择不同的电流源（如CS1、CS2及CS3），以分别传送驱动电流I₁-I₃至发光组件串行L1-L3，并且多任务器MX1-MX3会依据时序切换所选择的电流源（如CS1、CS2及CS3）。

综上所述，本发明实施例的背光模组及驱动电路，其透过电流切换单元将多个驱动电流会轮流传送至多个发光组件串行。藉此，发光组件串行的平均电流会相同，致使发光组件串行的发光亮度会相似或相同。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视前述的申请专利范围所界定者为准。

Claims (2)

1.一种驱动电路，其特征在于，适于驱动多个发光组件串行，该驱动电路包括：

多个电流源，分别提供多个驱动电流；以及

一电流切换单元，耦接于该些发光组件串行及该些电流源之间，用以将该些驱动电流分别传送至该些发光组件串行，并依据时序切换该些发光组件串行所分别接收的驱动电流，其中每一该些发光组件串行接收该些驱动电流的时间为相同。

2.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，该电流切换单元包括：

多个第一开关群组，每一该些第一开关群组包括：

    n个第一开关，n为一正整数，该些第一开关的第一端耦接对应的发光组件串行；以及

 n个第二开关，该些第二开关的第一端分别耦接该些第一开关的第二端，该些第二开关的第二端耦接对应的电流源；

其中，每一该些第一开关群组的第i个第一开关的第二端耦接相邻的第一开关群组的第i个第一开关的第二端，i为一正整数且1≦i≦n，并且该些第一开关的其中之一与该些第二开关的其中之一导通，并且依据时序切换导通的第一开关及导通的第二开关，在不同的第一开关群组中，导通的第一开关及导通的第二开关为对应不同的位置。

3.如权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，该些第一开关导通的切换顺序相反于该些第二开关导通的切换顺序。

4.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，该电流切换单元包括：

多个第二开关群组，每一该些第二开关群组包括：

多个第三开关，该些第三开关的第一端耦接对应的发光组件串行，该些第三开关的第二端分别耦接该些电流源；

其中，该些第三开关的其中之一为导通，并依据时序切换导通的第三开关，在不同的第二开关群组中，导通的第三开关耦接不同的电流源。

5.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，该电流切换单元包括：

多个多任务器，每一该些多任务器具有多个输入端及一输出端，每一该些多任务器的该输出端耦接对应的发光组件串行，每一该些多任务器的该些输入端分别耦接该些电流源，并且每一该些多任务器依据时序切换所选择的电流源，而不同的多任务器选择不同的电流源。

6.如权利要求1项所述的驱动电路，其特征在于，还包括：

一调整单元，耦接该些发光组件串行及该些电流源，以依据该些发光组件串行的电流调整该些驱动电流。

7.如权利要求1所述驱动电路，其特征在于，还包括：

多个开关，分别耦接于该些电流源与一接地电压之间；以及

一控制单元，耦接该些开关，并依据一脉波调变信号控制该些开关导通与否，以控制该些电流源是否提供该些驱动电流至该些发光组件串行。

8.如权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，该控制单元包括：

一缓冲器，该缓冲器的输入端接收该脉波调变信号，该缓冲器的输出端耦接该些开关；以及

一电阻，耦接于该缓冲器的输入端与该接地电压之间。

9. 一种背光模组，其特征在于，包括：

多个发光组件串行；以及

一驱动电路，包括：

多个电流源，分别提供多个驱动电流；以及

一电流切换单元，耦接于该些发光组件串行及该些电流源之间，用以将该些驱动电流分别传送至该些发光组件串行，并依据时序切换该些发光组件串行所分别接收的驱动电流，其中每一该些发光组件串行接收该些驱动电流的时间为相同。

10.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于，该电流切换单元包括：

多个第一开关群组，每一该些第一开关群组包括：

 n个第一开关，n为一正整数，该些第一开关的第一端耦接对应的发光组件串行；以及

n个第二开关，该些第二开关的第一端分别耦接该些第一开关的第二端，该些第二开关的第二端耦接对应的电流源；

其中，每一该些第一开关群组的第i个第一开关的第二端耦接相邻的第一开关群组的第i个第一开关的第二端，i为一正整数且1≦i≦n，并且该些第一开关的其中之一与该些第二开关的其中之一导通，并且依据时序切换导通的第一开关及导通的第二开关，在不同的第一开关群组中，导通的第一开关及导通的第二开关为对应不同的位置。

11.如权利要求10所述的背光模组，其特征在于，该些第一开关导通的切换顺序相反于该些第二开关导通的切换顺序。

12.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于，该电流切换单元包括：

多个第二开关群组，每一该些第二开关群组包括：

多个第三开关，该些第三开关的第一端耦接对应的发光组件串行，该些第三开关的第二端分别耦接该些电流源；

其中，该些第三开关的其中之一为导通，并依据时序切换导通的第三开关，在不同的第二开关群组中，导通的第三开关耦接不同的电流源。

13.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于，该电流切换单元包括：

多个多任务器，每一该些多任务器具有多个输入端及一输出端，每一该些多任务器的该输出端耦接对应的发光组件串行，每一该些多任务器的该些输入端分别耦接该些电流源，并且每一该些多任务器依据时序切换所选择的电流源，而不同的多任务器选择不同的电流源。

14.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于，还包括：

一调整单元，耦接该些发光组件串行及该些电流源，以依据该些发光组件串行的电流调整该些驱动电流。

15.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于，还包括：

多个开关，分别耦接于该些电流源与一接地电压之间；以及

一控制单元，耦接该些开关，并依据一脉波调变信号控制该些开关导通与否，以控制该些电流源是否提供该些驱动电流至该些发光组件串行。

16.如权利要求15所述的背光模组，其特征在于，该控制单元包括：

一缓冲器，该缓冲器的输入端接收该脉波调变信号，该缓冲器的输出端耦接该些开关；以及

一电阻，耦接于该缓冲器的输入端与该接地电压之间。

17.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于，该些发光组件串行分别为一发光二极管串行。

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