CN103957644B - 用于液晶显示设备的led背光源 - Google Patents

用于液晶显示设备的led背光源 Download PDF

Info

Publication number
CN103957644B
CN103957644B CN201410204299.2A CN201410204299A CN103957644B CN 103957644 B CN103957644 B CN 103957644B CN 201410204299 A CN201410204299 A CN 201410204299A CN 103957644 B CN103957644 B CN 103957644B
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistor
mos transistor
led
voltage
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410204299.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103957644A (zh
Inventor
曹丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority to CN201410204299.2A priority Critical patent/CN103957644B/zh
Priority to US14/367,797 priority patent/US9408267B2/en
Priority to PCT/CN2014/078006 priority patent/WO2015172402A1/zh
Publication of CN103957644A publication Critical patent/CN103957644A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103957644B publication Critical patent/CN103957644B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/10Intensity circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/332Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
    • H04N13/341Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] using temporal multiplexing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/356Image reproducers having separate monoscopic and stereoscopic modes
    • H04N13/359Switching between monoscopic and stereoscopic modes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/37Converter circuits
    • H05B45/3725Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/38Switched mode power supply [SMPS] using boost topology
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40Details of LED load circuits
    • H05B45/44Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/46Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40Details of LED load circuits
    • H05B45/44Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/48Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133612Electrical details
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Abstract

本发明公开一种用于液晶显示设备的LED背光源,包括:升压电路,用于在不同的显示模式下,将输入电压升压至当前的显示模式下每个LED串工作所需的工作电压,其中,所述显示模式包括二维显示模式和三维显示模式;并联的多个LED串,其中,每个LED串包括串联的预定数量的LED并且从升压电路接收其工作所需的工作电压;电流调节电路,用于在不同的显示模式下,调节流经每个LED串的电流,以使三维显示模式下流经每个LED串的电流与二维显示模式下流经该LED串的电流的比值改变;控制器,用于提供驱动信号以驱动所述升压电路工作,以及在不同的显示模式下,向所述电流调节电路提供不同的显示模式电压。

Description

用于液晶显示设备的LED背光源
技术领域
本发明涉及液晶显示技术,更具体地讲,涉及一种用于液晶显示设备的LED(LightEmittingDiode,发光二极管)背光源。
背景技术
随着显示技术的不断进步,液晶显示设备的背光技术不断得到发展。传统的液晶显示设备的背光源采用冷阴极荧光灯(CCFL)。但是由于CCFL背光源存在色彩还原能力较差、发光效率低、放电电压高、低温下放电特性差、加热达到稳定灰度时间长等缺点,当前已经开发出使用LED背光源的背光源技术。
由于LED是一个低压非线性半导体器件,LED的正向电压会随着电流和温度的变化而变化,因此为了驱动LED,需要通过专门的驱动电路来为LED提供驱动电压。
目前在LED背光源的驱动电路中,在二维(2D)和三维(3D)两种不同的显示模式下流经LED的电流是固定的,也就是说,三维显示模式下流经LED的电流与二维显示模式下流经LED的电流的比值固定。由于不同类型(例如不同尺寸大小)的液晶显示设备的三维显示模式下流经LED的电流与二维显示模式下流经LED的电流的比值不同,在三维显示模式下流经LED的电流与二维显示模式下流经LED的电流的比值固定的情况下,限制了LED背光源的驱动电路在不同类型的液晶显示设备中的应用。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种能够使在三维显示模式下流经LED的电流与二维显示模式下流经LED的电流的比值改变的用于液晶显示设备的LED背光源。
根据本发明的一方面,提供了一种用于液晶显示设备的LED背光源,其包括:升压电路,用于在不同的显示模式下,将输入电压升压至当前的显示模式下每个LED串工作所需的工作电压,其中,所述显示模式包括二维显示模式和三维显示模式;并联的多个LED串,其中,每个LED串包括串联的预定数量的LED并且从升压电路接收其工作所需的工作电压;电流调节电路,用于在不同的显示模式下,调节流经每个LED串的电流,以使三维显示模式下流经每个LED串的电流与二维显示模式下流经该LED串的电流的比值改变;控制器,用于提供驱动信号以驱动所述升压电路工作,以及在不同的显示模式下,向所述电流调节电路提供不同的显示模式电压。
进一步地,在每个LED串中,所述预定数量的LED与第一电阻器串联。
进一步地,所述电流调节电路包括:多个电压调节电路,其中,每个电压调节电路在不同显示模式下改变对应的LED串中所述预定数量的LED与第一电阻器之间的电压,以调节流经该LED串的电流;电阻调节电路,用于在不同显示模式下,改变每个电压调节电路的输出电阻,进而使每个电压调节电路改变对应的LED串中所述预定数量的LED与第一电阻器之间的电压。
进一步地,所述电压调节电路包括第二电阻器、第三电阻器和第四电阻器,其中,第二电阻器的第一端耦接至所述预定数量的LED与第一电阻器之间,第二电阻器的第二端耦接至第三电阻器的第一端并用于从控制器接收不同的显示模式电压,第三电阻器的第二端耦接至第四电阻器的第一端并耦接至电阻调节电路,第四电阻器的第二端耦接至电阻调节电路。
进一步地,所述电阻调节电路包括第一MOS晶体管、第二MOS晶体管、第三MOS晶体管、第五电阻器和第六电阻器,其中,第一MOS晶体管的栅极用于接收二维/三维显示信号,第一MOS晶体管的漏极耦接至每个电压调节电路的第三电阻器的第二端,第一MOS晶体管的源极电性接地,第二MOS晶体管的栅极用于接收二维/三维显示信号,第二MOS晶体管的漏极耦接至第五电阻器的第一端,第二MOS晶体管的源极电性接地,第五电阻器的第二端用于接收一上拉电压,第六电阻器的第一端耦接至第二MOS晶体管的漏极,第六电阻器的第二端电性接地,第三MOS晶体管的栅极耦接至第二MOS晶体管的漏极,第三MOS晶体管的漏极耦接至每个电压调节电路的第四电阻器的第二端,第三MOS晶体管的源极电性接地。
根据本发明的另一方面,还提供了一种用于液晶显示设备的LED背光源,其包括:升压电路,用于在不同的显示模式下,将输入电压升压至当前的显示模式下每个LED串工作所需的工作电压,其中,所述显示模式包括二维显示模式和三维显示模式;LED串,包括串联的预定数量的LED,并从升压电路接收其工作所需的工作电压;电流调节电路,用于在不同的显示模式下,调节流经LED串的电流,以使三维显示模式下流经LED串的电流与二维显示模式下流经LED串的电流的比值改变;控制器,用于提供驱动信号以驱动所述升压电路工作,以及在不同的显示模式下,向所述电流调节电路提供不同的显示模式电压。
进一步地,在所述LED串中,所述预定数量的LED与第一电阻器串联。
进一步地,所述电流调节电路包括:电压调节电路,用于在不同显示模式下改变LED串中所述预定数量的LED与第一电阻器之间的电压,以调节流经LED串的电流;电阻调节电路,用于在不同显示模式下,改变电压调节电路的输出电阻,进而使电压调节电路改变LED串中所述预定数量的LED与第一电阻器之间的电压。
进一步地,所述电压调节电路包括第二电阻器、第三电阻器和第四电阻器,其中,第二电阻器的第一端耦接至所述预定数量的LED与第一电阻器之间,第二电阻器的第二端耦接至第三电阻器的第一端并用于从控制器接收不同的显示模式电压,第三电阻器的第二端耦接至第四电阻器的第一端并耦接至电阻调节电路,第四电阻器的第二端耦接至电阻调节电路。
进一步地,所述电阻调节电路包括第一MOS晶体管、第二MOS晶体管、第三MOS晶体管、第五电阻器和第六电阻器,其中,第一MOS晶体管的栅极用于接收二维/三维显示信号,第一MOS晶体管的漏极耦接至电压调节电路的第三电阻器的第二端,第一MOS晶体管的源极电性接地,第二MOS晶体管的栅极用于接收二维/三维显示信号,第二MOS晶体管的漏极耦接至第五电阻器的第一端,第二MOS晶体管的源极电性接地,第五电阻器的第二端用于接收一上拉电压,第六电阻器的第一端耦接至第二MOS晶体管的漏极,第六电阻器的第二端电性接地,第三MOS晶体管的栅极耦接至第二MOS晶体管的漏极,第三MOS晶体管的漏极耦接至电压调节电路的第四电阻器的第二端,第三MOS晶体管的源极电性接地。
本发明的用于液晶显示设备的LED背光源,能够任意调节三维显示模式下流经每个LED串的电流与二维显示模式下流经该LED串的电流的比值,从而扩大LED背光源的驱动电路在不同类型的液晶显示设备中的应用。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述,本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚,附图中:
图1是根据本发明的第一实施例的用于液晶显示设备的LED背光源的模块图;
图2是根据本发明的第一实施例的用于液晶显示设备的LED背光源的电路结构图;
图3是根据本发明的第二实施例的用于液晶显示设备的LED背光源的模块图;
图4是根据本发明的第二实施例的用于液晶显示设备的LED背光源的电路结构图。
具体实施方式
以下,将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而,可以以许多不同的形式来实施本发明,并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反,提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用,从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
图1是根据本发明的第一实施例的用于液晶显示设备的LED背光源的模块图。图2是根据本发明的第一实施例的用于液晶显示设备的LED背光源的电路结构图。
参照图1和图2,根据本发明的第一实施例的LED背光源100包括:升压电路110、控制器120、电流调节电路130、并联的多个LED串140。
升压电路110可例如为电感型升压电路,其用于在不同显示模式(例如,二维(2D)显示模式、三维(3D)显示模式)下,将输入电压升压至当前显示模式下每个LED串140工作所需的工作电压。升压电路110包括:电感器111、金属氧化物半导体(MOS)晶体管112、整流二极管113、电容器114。
在升压电路110中,电感器111为电能和磁场能相互转换的能量转换器件,当MOS晶体管112的栅极接收到控制器120提供的高电平信号后,电感器111将电能转换为磁场能存储起来。当MOS晶体管112的栅极接收到控制器120提供的低电平信号后,电感器111将存储的磁场能转化成电能,且这个电能与输入电压Vin叠加后通过整流二极管113和电容器114的滤波得到直流电压,该直流电压作为每个LED串140正常工作所需的工作电压提供给每个LED串140。由于这个直流电压是由输入电压Vin和电感器111的磁场能转换成的电能叠加形成的,所以该直流电压要高于输入电压Vin。
多个LED串140并联作为液晶显示设备的背光源,其中,每个LED串140包括串联的多个LED、MOS晶体管142以及第一电阻器141,并且每个LED串140从升压电路110接收其工作所需的工作电压。其中,控制器120提供高电平信号或低电平信号来控制MOS晶体管142导通或截止,进而控制每个LED串140的导通或断路。
每个LED串140中的LED的数量N(N为大于零的整数)以如下方式被确定:
N×Vd≤Vs,
其中,Vd为每个LED的正常发光电压,Vs为每个LED串140从升压电路110接收其工作所需的工作电压。
例如,当Vd为6.5V,Vs=24V时,N≤3。
控制器(通常为背光驱动IC)120用于提供第一驱动信号(例如,高电平信号或低电平信号)以驱动升压电路110工作,并且控制器120在不同显示模式下向电流调节电路130提供不同的显示模式电压(例如,二维显示模式电压Vb-2D、三维显示模式电压Vb-3D)。此外,控制器120还可提供第二驱动信号(例如,高电平信号或低电平信号)以控制MOS晶体管142导通或截止,进而控制每个LED串140的导通或断路。因此,控制器120包括耦接升压电路110的MOS晶体管112的栅极的GATE端、耦接电流调节电路130的多个显示模式电压输出端S以及分别耦接多个LED串140中MOS晶体管142栅极的多个驱动信号输出端G。
电流调节电路130用于接收控制器120的显示模式电压输出端S输出的显示模式电压,并且在不同的显示模式下调节流经每个LED串140的电流,以使三维显示模式下流经每个LED串140的电流与二维显示模式下流经该个LED串140的电流的比值可以任意改变。
电流调节电路130包括:电压调节电路131、电阻调节电路132。其中,电压调节电路131的数量与LED串140的数量对等,换句话说,一个电压调节电路131对应调节一个LED串140。
每个电压调节电路131在不同显示模式下改变其对应的LED串140中的多个LED与第一电阻器141之间的电压,进而调节流经该LED串140的电流。电阻调节电路132用于在不同显示模式下改变每个电压调节电路131的输出电阻,进而使与每个电压调节电路131改变其对应的LED串140中的多个LED与第一电阻器141之间的电压。
以下,对电压调节电路131和电阻调节电路132的具体电路结构作具体说明。
每个电压调节电路131均包括第二电阻器1311、第三电阻器1312和第四电阻器1313。
第二电阻器1311的第一端耦接至LED串140中多个LED与第一电阻器141之间,第二电阻器1311的第二端耦接至第三电阻器1312的第一端并用于从接收控制器120的显示模式电压输出端S输出的显示模式电压,第三电阻器1312的第二端耦接至第四电阻器1313的第一端并耦接至电阻调节电路132的第一MOS晶体管1321的漏极,第四电阻器1313的第二端耦接至电阻调节电路132的第三MOS晶体管1323的漏极。
电阻调节电路132包括第一MOS晶体管1321、第二MOS晶体管1322、第三MOS晶体管1323、第五电阻器1324和第六电阻器1325。
第一MOS晶体管1321的栅极用于接收二维/三维显示信号,第一MOS晶体管1321的漏极耦接至每个电压调节电路131的第三电阻器1312的第二端,第一MOS晶体管1321的源极电性接地,第二MOS晶体管1322的栅极用于接收二维/三维显示信号,第二MOS晶体管1322的漏极耦接至第五电阻器1324的第一端,第二MOS晶体管1322的源极电性接地,第五电阻器1324的第二端用于接收上拉电压(例如5V电压),第六电阻器1325的第一端耦接至第二MOS晶体管1322的漏极,第六电阻器1325的第二端电性接地,第三MOS晶体管1323的栅极耦接至第二MOS晶体管1322的漏极,第三MOS晶体管1323的漏极耦接至每个电压调节电路131的第四电阻器1313的第二端,第三MOS晶体管1323的源极电性接地。第五电阻器1324主要是在第二MOS晶体管1322导通时其限流作用。
此外,在本实施例中,所述二维显示信号为低电平信号,所述三维显示信号为高电平信号,但本发明并不局限于此。
下面详细说明如何利用电流调节电路130在不同的显示模式下调节流经每个LED串140的电流。
当液晶显示设备处于二维显示模式下,第一MOS晶体管1321的栅极和第二MOS晶体管1322的栅极接收到二维显示信号(即低电平信号)时,第一MOS晶体管1321和第二MOS晶体管1322均截止,第三MOS晶体管1323的栅极由于接收上拉电压而导通,则每个LED串140中多个LED与第一电阻器141之间的电压,即节点C的电压Vc-2D表示为下面的式子(1)。
其中,Vb-2D表示控制器120提供的二维显示模式电压,即在二维显示模式下节点B的电压;R2表示第二电阻器1311的电阻值;R3表示第三电阻器1312的电阻值;R4表示第四电阻器1313的电阻值。
这样,流经每个LED串140的电流I2D表示为下面的式子(2)。
其中,R1表示第一电阻器141的电阻值。
当液晶显示设备处于三维显示模式下,第一MOS晶体管1321的栅极和第二MOS晶体管1322的栅极接收到三维显示信号(即高电平信号)时,第一MOS晶体管1321和第二MOS晶体管1322均导通,第三MOS晶体管1323截止,则每个LED串140中多个LED与第一电阻器141之间的电压,即节点C的电压Vc-3D表示为下面的式子(3)。
其中,Vb-3D表示控制器120提供的三维显示模式电压,即在三维显示模式下节点B的电压;R2表示第二电阻器1311的电阻值;R3表示第三电阻器1312的电阻值。
这样,流经每个LED串140的电流I3D表示为下面的式子(4)。
其中,R1表示第一电阻器141的电阻值。
如此,三维显示模式下流经每个LED串140的电流I3D与二维显示模式下流经该个LED串140的电流I2D的比值表示为下面的式子(5)。
在式子(5)中,虽然由控制器120固定,但是可通过调整第二电阻器1311的电阻值R2、第三电阻器1312的电阻值R3和第四电阻器1313的电阻值R4来任意调节三维显示模式下流经每个LED串140的电流I3D与二维显示模式下流经该个LED串140的电流I2D的比值,从而扩大LED背光源的驱动电路在不同类型的液晶显示设备中的应用。
图3是根据本发明的第二实施例的用于液晶显示设备的LED背光源的模块图。图4是根据本发明的第二实施例的用于液晶显示设备的LED背光源的电路结构图。
参照图3和图4,根据本发明的第二实施例的用于液晶显示设备的LED背光源包括:升压电路110、控制器120、电流调节电路130、LED串140。
升压电路110可例如为电感型升压电路,其用于在不同显示模式(例如,二维(2D)显示模式、三维(3D)显示模式)下,将输入电压升压至当前显示模式下LED串140工作所需的工作电压。升压电路110包括:电感器111、金属氧化物半导体(MOS)晶体管112、整流二极管113、电容器114。
在升压电路110中,电感器111为电能和磁场能相互转换的能量转换器件,当MOS晶体管112的栅极接收到控制器120提供的高电平信号后,电感器111将电能转换为磁场能存储起来。当MOS晶体管112的栅极接收到控制器120提供的低电平信号后,电感器111将存储的磁场能转化成电能,且这个电能与输入电压Vin叠加后通过整流二极管113和电容器114的滤波得到直流电压,该直流电压作为LED串140正常工作所需的工作电压提供给LED串140。由于这个直流电压是由输入电压Vin和电感器111的磁场能转换成的电能叠加形成的,所以该直流电压要高于输入电压Vin。
作为液晶显示设备的背光源的LED串140包括串联的多个LED、MOS晶体管142以及第一电阻器141,并且LED串140从升压电路110接收其工作所需的工作电压。其中,控制器120提供高电平信号或低电平信号来控制MOS晶体管142导通或截止,进而控制LED串140的导通或断路。
LED串140中的LED的数量N(N为大于零的整数)以如下方式被确定:
N×Vd≤Vs,
其中,Vd为每个LED的正常发光电压,Vs为每个LED串140从升压电路110接收其工作所需的工作电压。
例如,当Vd为6.5V,Vs=24V时,N≤3。
控制器(通常为背光驱动IC)120用于提供第一驱动信号(例如,高电平信号或低电平信号)以驱动升压电路110工作,并且控制器120在不同显示模式下向电流调节电路130提供不同的显示模式电压(例如,二维显示模式电压Vb-2D、三维显示模式电压Vb-3D)。此外,控制器120还可提供第二驱动信号(例如,高电平信号或低电平信号)以控制MOS晶体管142导通或截止,进而控制LED串140的导通或断路。因此,控制器120包括耦接升压电路110的MOS晶体管112的栅极的GATE端、耦接电流调节电路130的显示模式电压输出端S以及分别耦接LED串140中MOS晶体管142栅极的驱动信号输出端G。
电流调节电路130用于接收控制器120的显示模式电压输出端S输出的显示模式电压,并且在不同的显示模式下调节流经LED串140的电流,以使三维显示模式下流经LED串140的电流与二维显示模式下流经LED串140的电流的比值可以任意改变。
电流调节电路130包括:电压调节电路131、电阻调节电路132。
电压调节电路131在不同显示模式下改变LED串140中的多个LED与第一电阻器141之间的电压,进而调节流经LED串140的电流。电阻调节电路132用于在不同显示模式下改变电压调节电路131的输出电阻,进而使电压调节电路131改变LED串140中的多个LED与第一电阻器141之间的电压。
以下,对电压调节电路131和电阻调节电路132的具体电路结构作具体说明。
电压调节电路131均包括第二电阻器1311、第三电阻器1312和第四电阻器1313。
第二电阻器1311的第一端耦接至LED串140中多个LED与第一电阻器141之间,第二电阻器1311的第二端耦接至第三电阻器1312的第一端并用于从接收控制器120的显示模式电压输出端S输出的显示模式电压,第三电阻器1312的第二端耦接至第四电阻器1313的第一端并耦接至电阻调节电路132的第一MOS晶体管1321的漏极,第四电阻器1313的第二端耦接至电阻调节电路132的第三MOS晶体管1323的漏极。
电阻调节电路132包括第一MOS晶体管1321、第二MOS晶体管1322、第三MOS晶体管1323、第五电阻器1324和第六电阻器1325。
第一MOS晶体管1321的栅极用于接收二维/三维显示信号,第一MOS晶体管1321的漏极耦接至电压调节电路131的第三电阻器1312的第二端,第一MOS晶体管1321的源极电性接地,第二MOS晶体管1322的栅极用于接收二维/三维显示信号,第二MOS晶体管1322的漏极耦接至第五电阻器1324的第一端,第二MOS晶体管1322的源极电性接地,第五电阻器1324的第二端用于接收上拉电压(例如5V电压),第六电阻器1325的第一端耦接至第二MOS晶体管1322的漏极,第六电阻器1325的第二端电性接地,第三MOS晶体管1323的栅极耦接至第二MOS晶体管1322的漏极,第三MOS晶体管1323的漏极耦接至电压调节电路131的第四电阻器1313的第二端,第三MOS晶体管1323的源极电性接地。第五电阻器1324主要是在第二MOS晶体管1322导通时其限流作用。
此外,在本实施例中,所述二维显示信号为低电平信号,所述三维显示信号为高电平信号,但本发明并不局限于此。
下面详细说明如何利用电流调节电路130在不同的显示模式下调节流经LED串140的电流。
当液晶显示设备处于二维显示模式下,第一MOS晶体管1321的栅极和第二MOS晶体管1322的栅极接收到二维显示信号(即低电平信号)时,第一MOS晶体管1321和第二MOS晶体管1322均截止,第三MOS晶体管1323的栅极由于接收上拉电压而导通,则LED串140中多个LED与第一电阻器141之间的电压,即节点C的电压Vc-2D表示为下面的式子(1)。
其中,Vb-2D表示控制器120提供的二维显示模式电压,即在二维显示模式下节点B的电压;R2表示第二电阻器1311的电阻值;R3表示第三电阻器1312的电阻值;R4表示第四电阻器1313的电阻值。
这样,流经LED串140的电流I2D表示为下面的式子(2)。
其中,R1表示第一电阻器141的电阻值。
当液晶显示设备处于三维显示模式下,第一MOS晶体管1321的栅极和第二MOS晶体管1322的栅极接收到三维显示信号(即高电平信号)时,第一MOS晶体管1321和第二MOS晶体管1322均导通,第三MOS晶体管1323截止,则LED串140中多个LED与第一电阻器141之间的电压,即节点C的电压Vc-3D表示为下面的式子(3)。
其中,Vb-3D表示控制器120提供的三维显示模式电压,即在三维显示模式下节点B的电压;R2表示第二电阻器1311的电阻值;R3表示第三电阻器1312的电阻值。
这样,流经LED串140的电流I3D表示为下面的式子(4)。
其中,R1表示第一电阻器141的电阻值。
如此,三维显示模式下流经LED串140的电流I3D与二维显示模式下流经LED串140的电流I2D的比值表示为下面的式子(5)。
在式子(5)中,虽然由控制器120固定,但是可通过调整第二电阻器1311的电阻值R2、第三电阻器1312的电阻值R3和第四电阻器1313的电阻值R4来任意调节三维显示模式下流经LED串140的电流I3D与二维显示模式下流经LED串140的电流I2D的比值,从而扩大LED背光源的驱动电路在不同类型的液晶显示设备中的应用。
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明,但是本领域的技术人员将理解:在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下,可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (2)

1.一种用于液晶显示设备的LED背光源,其特征在于,包括:
升压电路(110),用于在不同的显示模式下,将输入电压升压至当前的显示模式下每个LED串(140)工作所需的工作电压,其中,所述显示模式包括二维显示模式和三维显示模式;
并联的多个LED串(140),其中,每个LED串(140)包括串联的预定数量的LED并且从升压电路(110)接收其工作所需的工作电压;在每个LED串(140)中,所述预定数量的LED与第一电阻器(141)串联;
电流调节电路(130),用于在不同的显示模式下,调节流经每个LED串(140)的电流,以使三维显示模式下流经每个LED串(140)的电流与二维显示模式下流经该LED串(140)的电流的比值改变;
控制器(120),用于提供驱动信号以驱动所述升压电路(110)工作,以及在不同的显示模式下,向所述电流调节电路(130)提供不同的显示模式电压;
其中,所述电流调节电路(130)包括:
多个电压调节电路(131),其中,每个电压调节电路(131)在不同显示模式下改变对应的LED串(140)中所述预定数量的LED与第一电阻器(141)之间的电压,以调节流经该LED串(140)的电流;
电阻调节电路(132),用于在不同显示模式下,改变每个电压调节电路(131)的输出电阻,进而使每个电压调节电路(131)改变对应的LED串(140)中所述预定数量的LED与第一电阻器(141)之间的电压;
所述电压调节电路(131)包括第二电阻器(1311)、第三电阻器(1312)和第四电阻器(1313),
其中,第二电阻器(1311)的第一端耦接至所述预定数量的LED与第一电阻器之间,第二电阻器(1311)的第二端耦接至第三电阻器(1312)的第一端并用于从控制器(120)接收不同的显示模式电压,第三电阻器(1312)的第二端耦接至第四电阻器(1313)的第一端并耦接至电阻调节电路(132),第四电阻器(1313)的第二端耦接至电阻调节电路(132);
所述电阻调节电路(132)包括第一MOS晶体管(1321)、第二MOS晶体管(1322)、第三MOS晶体管(1323)、第五电阻器(1324)和第六电阻器(1325),
其中,第一MOS晶体管(1321)的栅极用于接收二维/三维显示信号,第一MOS晶体管(1321)的漏极耦接至每个电压调节电路(131)的第三电阻器的第二端,第一MOS晶体管(1321)的源极电性接地,第二MOS晶体管(1322)的栅极用于接收二维/三维显示信号,第二MOS晶体管(1322)的漏极耦接至第五电阻器(1324)的第一端,第二MOS晶体管(1322)的源极电性接地,第五电阻器(1324)的第二端用于接收一上拉电压,第六电阻器(1325)的第一端耦接至第二MOS晶体管(1322)的漏极,第六电阻器(1325)的第二端电性接地,第三MOS晶体管(1323)的栅极耦接至第二MOS晶体管(1322)的漏极,第三MOS晶体管(1323)的漏极耦接至每个电压调节电路(131)的第四电阻器的第二端,第三MOS晶体管(1323)的源极电性接地。
2.一种用于液晶显示设备的LED背光源,其特征在于,包括:
升压电路(110),用于在不同的显示模式下,将输入电压升压至当前的显示模式下LED串(140)工作所需的工作电压,其中,所述显示模式包括二维显示模式和三维显示模式;
LED串(140),包括串联的预定数量的LED,并从升压电路(110)接收其工作所需的工作电压,所述预定数量的LED与第一电阻器(141)串联;
电流调节电路(130),用于在不同的显示模式下,调节流经LED串(140)的电流,以使三维显示模式下流经LED串(140)的电流与二维显示模式下流经LED串(140)的电流的比值改变;
控制器(120),用于提供驱动信号以驱动所述升压电路(110)工作,以及在不同的显示模式下,向所述电流调节电路(130)提供不同的显示模式电压,
其中,所述电流调节电路(130)包括:
电压调节电路(131),用于在不同显示模式下改变LED串(140)中所述预定数量的LED与第一电阻器(141)之间的电压,以调节流经LED串(140)的电流;
电阻调节电路(132),用于在不同显示模式下,改变电压调节电路(131)的输出电阻,进而使电压调节电路(131)改变LED串(140)中所述预定数量的LED与第一电阻器(141)之间的电压;
所述电压调节电路(131)包括第二电阻器(1311)、第三电阻器(1312)和第四电阻器(1313),
其中,第二电阻器(1311)的第一端耦接至所述预定数量的LED与第一电阻器之间,第二电阻器(1311)的第二端耦接至第三电阻器(1312)的第一端并用于从控制器(120)接收不同的显示模式电压,第三电阻器(1312)的第二端耦接至第四电阻器(1313)的第一端并耦接至电阻调节电路(132),第四电阻器(1313)的第二端耦接至电阻调节电路(132);
所述电阻调节电路(132)包括第一MOS晶体管(1321)、第二MOS晶体管(1322)、第三MOS晶体管(1323)、第五电阻器(1324)和第六电阻器(1325),
其中,第一MOS晶体管(1321)的栅极用于接收二维/三维显示信号,第一MOS晶体管(1321)的漏极耦接至电压调节电路(131)的第三电阻器的第二端,第一MOS晶体管(1321)的源极电性接地,第二MOS晶体管(1322)的栅极用于接收二维/三维显示信号,第二MOS晶体管(1322)的漏极耦接至第五电阻器(1324)的第一端,第二MOS晶体管(1322)的源极电性接地,第五电阻器(1324)的第二端用于接收一上拉电压,第六电阻器(1325)的第一端耦接至第二MOS晶体管(1322)的漏极,第六电阻器(1325)的第二端电性接地,第三MOS晶体管(1323)的栅极耦接至第二MOS晶体管(1322)的漏极,第三MOS晶体管(1323)的漏极耦接至电压调节电路(131)的第四电阻器的第二端,第三MOS晶体管(1323)的源极电性接地。
CN201410204299.2A 2014-05-14 2014-05-14 用于液晶显示设备的led背光源 Expired - Fee Related CN103957644B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410204299.2A CN103957644B (zh) 2014-05-14 2014-05-14 用于液晶显示设备的led背光源
US14/367,797 US9408267B2 (en) 2014-05-14 2014-05-21 LED backlight for liquid crystal display (LCD) apparatus
PCT/CN2014/078006 WO2015172402A1 (zh) 2014-05-14 2014-05-21 用于液晶显示设备的led背光源

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410204299.2A CN103957644B (zh) 2014-05-14 2014-05-14 用于液晶显示设备的led背光源

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103957644A CN103957644A (zh) 2014-07-30
CN103957644B true CN103957644B (zh) 2017-04-26

Family

ID=51334829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410204299.2A Expired - Fee Related CN103957644B (zh) 2014-05-14 2014-05-14 用于液晶显示设备的led背光源

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9408267B2 (zh)
CN (1) CN103957644B (zh)
WO (1) WO2015172402A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102278880B1 (ko) * 2014-11-14 2021-07-20 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛, 이를 포함하는 표시 장치, 및 영상 표시 시스템
KR102276226B1 (ko) * 2015-04-20 2021-07-19 삼성전자주식회사 발광 다이오드 구동회로, 이를 구비한 디스플레이 장치 및 발광 다이오드 구동방법
CN106710531B (zh) * 2017-01-19 2019-11-05 深圳市华星光电技术有限公司 背光控制电路及电子装置
CN110035245B (zh) * 2019-04-22 2021-07-02 重庆惠科金扬科技有限公司 消除信号抖动的方法、装置、显示终端及可读存储介质
US11991804B2 (en) * 2020-05-25 2024-05-21 Signify Holding B.V. Automatic length detection lighting device
CN113192465A (zh) * 2021-03-30 2021-07-30 智道网联科技(北京)有限公司 智能网联设备的显示屏背光电路及控制方法
CN113112965B (zh) * 2021-04-12 2022-09-30 福州京东方光电科技有限公司 一种背光源保护电路及显示装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101944331A (zh) * 2010-09-15 2011-01-12 深圳创维-Rgb电子有限公司 一种电视机及其背光控制电路
CN102842287A (zh) * 2011-06-20 2012-12-26 国琏电子(上海)有限公司 发光二极管驱动系统及使用其的显示设备
CN102881262A (zh) * 2012-09-28 2013-01-16 深圳Tcl新技术有限公司 Led背光驱动装置、方法和led背光模组
CN102890914A (zh) * 2011-07-18 2013-01-23 国琏电子(上海)有限公司 发光二极管驱动系统及使用其的显示设备
CN103106878A (zh) * 2013-02-04 2013-05-15 青岛海信电器股份有限公司 Led背光源驱动电路及使用其的液晶显示装置
CN103298210A (zh) * 2013-05-20 2013-09-11 深圳市华星光电技术有限公司 过压保护电路以及具有过压保护电路的电子装置
CN203313488U (zh) * 2013-06-03 2013-11-27 青岛海信电器股份有限公司 背光驱动电路及灯条调光单元

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009038183A (ja) * 2007-08-01 2009-02-19 Sony Corp 発光ダイオードの駆動方法
EP2177081B1 (en) * 2007-08-06 2019-06-12 Nxp B.V. Solid state lighting system and a driver integrated circuit for driving light emitting semiconductor devices
US8253352B2 (en) * 2008-08-05 2012-08-28 O2Micro, Inc. Circuits and methods for powering light sources
KR101539359B1 (ko) * 2009-02-05 2015-07-27 삼성디스플레이 주식회사 광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 광원 장치 및 이 광원장치를 포함하는 표시 장치
US8427073B2 (en) * 2009-05-27 2013-04-23 Green Solution Technology Co., Ltd. LED driving circuit and backlight module
KR101708371B1 (ko) * 2009-07-16 2017-03-09 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 갖는 표시장치
KR101584602B1 (ko) * 2009-11-13 2016-01-21 삼성디스플레이 주식회사 광원 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치
CA2740631A1 (en) * 2010-05-20 2011-11-20 Rv Lighting Light emitting diode bulb
DE102010045389B4 (de) * 2010-09-15 2012-12-06 Austriamicrosystems Ag Spannungsversorgungsanordnung und Verfahren zur Spannungsversorgung einer elektrischen Last
KR102019051B1 (ko) * 2011-10-17 2019-09-09 엘지이노텍 주식회사 Led 구동회로
US9877361B2 (en) * 2012-11-08 2018-01-23 Applied Biophotonics Ltd Phototherapy system and process including dynamic LED driver with programmable waveform
CN203086827U (zh) * 2013-02-22 2013-07-24 京东方科技集团股份有限公司 背光源及显示装置
CN103198799B (zh) * 2013-03-20 2015-11-25 深圳市华星光电技术有限公司 背光驱动板以及液晶显示器
CN203118414U (zh) * 2013-03-20 2013-08-07 青岛海信电器股份有限公司 一种led电流调整电路及电视机
US9489898B2 (en) * 2013-12-06 2016-11-08 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. LED boost converter and backlight LED driver device using the same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101944331A (zh) * 2010-09-15 2011-01-12 深圳创维-Rgb电子有限公司 一种电视机及其背光控制电路
CN102842287A (zh) * 2011-06-20 2012-12-26 国琏电子(上海)有限公司 发光二极管驱动系统及使用其的显示设备
CN102890914A (zh) * 2011-07-18 2013-01-23 国琏电子(上海)有限公司 发光二极管驱动系统及使用其的显示设备
CN102881262A (zh) * 2012-09-28 2013-01-16 深圳Tcl新技术有限公司 Led背光驱动装置、方法和led背光模组
CN103106878A (zh) * 2013-02-04 2013-05-15 青岛海信电器股份有限公司 Led背光源驱动电路及使用其的液晶显示装置
CN103298210A (zh) * 2013-05-20 2013-09-11 深圳市华星光电技术有限公司 过压保护电路以及具有过压保护电路的电子装置
CN203313488U (zh) * 2013-06-03 2013-11-27 青岛海信电器股份有限公司 背光驱动电路及灯条调光单元

Also Published As

Publication number Publication date
CN103957644A (zh) 2014-07-30
WO2015172402A1 (zh) 2015-11-19
US9408267B2 (en) 2016-08-02
US20150334791A1 (en) 2015-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103957644B (zh) 用于液晶显示设备的led背光源
CN202736455U (zh) 发光二极管的驱动电路及使用其的发光装置、电子设备
CN103037597B (zh) 多路led恒流控制电路及led光源控制系统
CN103606884A (zh) 过流保护电路、led背光驱动电路以及液晶显示器
WO2016078314A1 (zh) 驱动电源、显示驱动电路和有机发光显示器
CN106793253B (zh) 一种led线性恒流驱动电路及led照明装置
KR101751162B1 (ko) 액정 디스플레이 장치, led 백라이트 및 그 구동 방법
CN201718080U (zh) 发光二极管背光源驱动系统
CN103198809B (zh) Led背光源及液晶显示设备
CN202549254U (zh) 大功率led背光源驱动电路
CN102740564A (zh) 一种led驱动电路和led的控制方法
CN105636303A (zh) 一种恒流控制电路及方法
CN103531156A (zh) 背光驱动电路以及液晶显示装置
CN103874288B (zh) 一种发光二极管灯条驱动电路及液晶电视
CN205124062U (zh) 芯片的启动电路、led驱动器及led驱动电路
CN104167186B (zh) 用于液晶显示设备的led背光源及液晶显示设备
CN102982771A (zh) 一种背光驱动电路及液晶显示器
CN102065597A (zh) Led串组电流均衡电路
CN202334999U (zh) 一种led驱动装置
CN100481188C (zh) 背光驱动电路
CN206164934U (zh) 一种led线性恒流驱动电路及led照明装置
CN102779486A (zh) 一种负电压调节电流平衡的led驱动电路
CN202818716U (zh) 一种运用在led背光多路输出的均流电路
CN106782349A (zh) 一种led背光驱动电路及液晶显示器
CN203520836U (zh) 背光驱动电路及液晶显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170426

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee