CN106255255A - Led背光驱动电路、液晶显示装置以及驱动电路的驱动方法 - Google Patents

Led背光驱动电路、液晶显示装置以及驱动电路的驱动方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106255255A
CN106255255A CN201610394216.XA CN201610394216A CN106255255A CN 106255255 A CN106255255 A CN 106255255A CN 201610394216 A CN201610394216 A CN 201610394216A CN 106255255 A CN106255255 A CN 106255255A
Authority
CN
China
Prior art keywords
led
circuit
current
driving
electric current
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.)
Granted
Application number
CN201610394216.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN106255255B (zh
Inventor
见尾世津子
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.)
Tianma Microelectronics Co Ltd
Original Assignee
NLT Technologeies 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 NLT Technologeies Ltd filed Critical NLT Technologeies Ltd
Publication of CN106255255A publication Critical patent/CN106255255A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106255255B publication Critical patent/CN106255255B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control 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
    • G09G3/34—Control 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
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/342—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control 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
    • G09G3/34—Control 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
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/345—Current stabilisation; Maintaining constant current
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/46—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0247—Flicker reduction other than flicker reduction circuits used for single beam cathode-ray tubes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/064—Adjustment of display parameters for control of overall brightness by time modulation of the brightness of the illumination source
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/282—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices
    • H05B41/2825—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices by means of a bridge converter in the final stage
    • H05B41/2828—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices by means of a bridge converter in the final stage using control circuits for the switching elements

Abstract

一种示例性LED背光驱动电路包括：LED电路，其包括被并联连接的多个LED列，每一列LED列包括串联连接的一个或多个LED；LED控制电路，其连接到与所述LED列的并联数相对应的恒流电路，该LED控制电路包括控制LED的驱动电流的ON/OFF的电路以及调光判定电路，其输出能够根据调光信号来任意设置驱动电流的控制信号。LED控制电路基于其中通过改变LED的驱动电流的电流值来执行调光的第一驱动和其中除改变电流值之外还控制驱动电流的ON/OFF的第二驱动来执行控制。

Description

LED背光驱动电路、液晶显示装置以及驱动电路的驱动方法
技术领域
本文中的技术涉及LED背光驱动电路、液晶显示装置以及驱动电路的驱动方法。
背景技术
在使用LED背光的液晶显示装置中，控制LED的亮度的方法大致上分成两种方法即脉冲电流调光方式和恒流调光方式。在脉冲电流调光方式(在下文中“PWM调光”)中，通过在保持流过LED的电流的电流值恒定的同时改变电流的ON时段和OFF时段的百分比即占空比来控制视觉亮度。在恒流方式(下文中为“恒流调光”)中，通过改变流过LED的电流的电流值来控制视觉亮度。
在PWM调光中，ON时段的切换控制是作为结果的，并且因此可以进行准确的调整，并且LED电流在ON时段期间是恒定的。此外，在PWM调光中，由于在照明时不存在LED的特性的变化，所以很容易控制色度等，并且PWM调光被广泛地用作电流调光方式。然而，在PWM调光中，根据驱动电流的上升/下降时间来限制调光比，并且因此可能不会充分地获得调光比。作为此问题的解决方案，存在一种通过同时控制脉冲和电流使得驱动电流值在减小PWM占空比的同时减小来增加调光范围的技术。
另外，PWM调光的问题在于某些人看到闪烁。此外，在PWM调光中，随着流过LED的电流的电流值增加(亮度增加)，开/关时的电流变化增加，并且因此脉动很可能在电源电路侧重叠。因此，在PWM调光中，存在可能在诸如电容器或线圈之类的电路构件中产生铃声的问题。由于这个原因，最近存在其中为了避免LED的闪烁或LED电流的ON/OFF变化而使用仅增加驱动电流而不进行驱动电流的脉宽调制且控制LED的亮度的恒流调光方式。在恒流调光方式中，改善了电压/电流脉动、铃声以及可见性，但是由于以模拟方式来控制电流，所以电流误差对LED的亮度特性有直接影响。因此，与在PWM调光中相比更加难以在低亮度侧(低电流值)执行控制，并且存在亮度可能不均匀的问题。
在用多个并联LED电路对LED背光进行调光的情况下，必须同时地执行多个电流源即多个恒流电路的调光。如果根据恒流调光方式来执行调光，则由于恒流电路的个体差异，存在驱动电流值方面的差异，并且因此各LED列在亮度方面不同。因此，恒流调光方式的问题在于整个LED背光的平面内亮度变得不均匀。
例如，当使用在100％的调光下驱动100mA的两个恒流电路A和B来驱动LED背光时，由于电路之间的误差，如果101mA的驱动电流和99mA的驱动电流分别流过电路A和B，则在100％的调光下，电路之间的误差是2mA，并且相对于驱动电流的亮度差为约2％。然而，当11mA和9mA分别流过电路A和B时，在10％的调光下，相对于驱动电流的亮度差接近于20％，即使存在相同的误差即2mA。换言之，当恒流电路之间的电流方面的差(误差)无论调光比如何而几乎恒定时，随着驱动电流值在低调光时(在低电流时)减小时，恒流电路之间的驱动电流值相对于该驱动电流值的电流差的比增加，并且电流差很可能特别明显地被视为亮度差，导致亮度不均匀。由于相邻LED的电流值的误差常常甚至在10％下也被视为不均匀的，所以根据整个背光的平面内亮度设计，难以在具有2mA的误差的恒流电路中使用小于20％的低调光。
作为此问题的解决方案，存在通过经由开关交替地切换电流源和LED并以时分方式执行驱动来对亮度方面的差求平均值的技术和通过相对于一个电流源以时分方式驱动多个LED来去除电流源之间的差的技术。
在前一种技术中，通过当并联数为2时交替地切换电流源和LED来解决问题，但是随着并联数增加，交替驱动的控制和组合变得更加复杂，并且因此电路尺寸很可能明显增加。在后一种技术中，用于并联连接的LED中的每一个的电流的ON时段必须是并联数的倒数，并且背光的最大亮度一般等于或小于LED被恒定地接通时的亮度的一半，并且因此难以充分地使用发光效率。此外，已知示例是在根据时间间隔或脉冲宽度来执行调光的方法的假设下，并且因此并不处理基于电流增加的调光方式中的低调光时的问题和解决方案。
作为恒流调光中的低亮度调光时的亮度变化的解决方案，存在一种在低亮度时促使脉冲形式的电流流过LED并通过改变脉冲波形的平均值(即占空比或频率)来执行调光的技术。这个已知示例是保证LED的调光-亮度特性曲线的线性性和可再现性方面的有效方法。然而，基于占空比或频率来执行调光的方法是与传统PWM调光相同的方案，并且仍具有诸如噪声、响铃、闪烁或脉动之类的问题。此外，存在一个问题，因为由于LED电流值(峰值)在基于脉冲平均值来执行调光时是恒定的，所以当由多个恒流电路驱动多个并联LED时，低亮度时的电流方面的差异并未得到改善。
发明内容
根据前述内容完成了本公开的实施例，并且本公开的目的在于提供一种LED背光驱动电路、一种液晶显示装置以及一种驱动电路的驱动方法，其能够在利用现有背光的发光效率而不增加LED的数目或驱动电流的最大值的同时控制低调光时的平面内亮度不均匀性。
LED的电流被控制，使得在影响平面内亮度方面的差的低亮度(小电流)驱动时，通过执行每个恒流电路的切换控制来控制LED的驱动电流的ON/OFF，并且执行到一种执行LED的序列驱动的方法的切换。
序列驱动时的系统(并联)的电流ON时段(脉冲宽度)被设置成系统的数目(并联数)的倒数，并且电流值被设置成与期望亮度所需的系统的数目(并联数)成比例的电流值。此外，执行控制，使得就整个LED电路而言不提供OFF时段(熄灯时段)。
根据本公开的实施例，可以在利用现有背光的发光效率而不增加LED的数目或驱动电流的最大值的同时控制低调光时的平面内亮度不均匀性。
参考附图根据以下详细描述，上述目的和特征及其它目的和特征将更加全面地显而易见。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的LED背光驱动电路的示例的配置的示意图；
图2是根据第一实施例的液晶显示设备的说明示意图；
图3是根据第一实施例的LED控制电路和LED电路的详细示意图；
图4是LED背光6和LED电路7的说明示意图；
图5是调光驱动电路10的操作流程图；
图6是恒流电路11的详细示意图；
图7是根据第一实施例的时序图(1/2)；
图8是根据第一实施例的时序图(1/2)；
图9是示出根据第一实施例的时间与LED电流/调光比之间的关系的示意图；
图10是示出根据第一实施例的调光比与驱动电流之间的关系的示意图；
图11是示出根据第一实施例的调光比与电流误差之间的关系的示意图；
图12是示出根据第二实施例的LED背光驱动电路的示例的配置的示意图；
图13是根据第二实施例的恒流电路11的详细示意图；
图14是根据第二实施例的时序图(1/2)；
图15是根据第二实施例的时序图(2/2)；
图16是示出根据第二实施例的时间与LED电流/调光比之间的关系的示意图；
图17是示出根据第二实施例的调光比与驱动电流之间的关系的示意图；
图18是示出根据第二实施例的调光比与电流误差之间的关系的示意图；
图19是示出根据第三实施例的开关的内部配置与LED背光驱动电路的示例的恒流电路之间的关系的示意图；
图20是根据第三实施例的调光判定电路10的操作流程图；
图21是根据第三实施例的时序图(1/2)；以及
图22是根据第三实施例的时序图(2/2)。
具体实施方式
(第一实施例)
＜第一实施例的配置＞
图1是示出根据第一实施例的LED背光驱动电路的示例的配置的示意图。基于由LED控制电路4生成的电压和电流对LED电路7的LED 70进行调光。LED控制电路4包括恒流电路11、调光判定电路10、序列控制电路12以及阳极电压生成电路14。随着阳极电压生成电路14向LED的阳极侧施加电压，并且恒流电路11促使电流从每个LED列的阴极侧流动，LED 70被接通。此外，通过改变电流值来控制每个LED列的亮度。调光判定电路10判定是否执行序列控制，并判定LED驱动电流值。当执行序列控制时，执行整个LED电路7的调光，使得序列通知电路12执行每个恒流电路的ON/OFF控制，并执行LED驱动电流的ON/OFF控制。
图2是示出根据第一实施例的液晶显示装置的总体配置的示意图。液晶显示装置1包括LCD面板5、LED背光6以及控制电路2。LED电路7被安装在LED背光6中。控制电路2包括LCD控制电路3和LED控制电路4。基于显示信号8，LCD控制电路3向LCD面板5传输信号、电压等并控制LCD的显示器。基于调光信号9，LED控制电路4向LED电路7施加例如用于对LED背光6进行调光的驱动信号和电压。LCD控制电路3、LED控制电路以及LED电路7基于在记录介质30中存储的程序来执行操作，记录介质30诸如CD(紧凑式磁盘)-ROM、DVD(数字式多功能磁盘)-ROM、BD(Blu-ray(注册商标)磁盘)、硬盘驱动器或与作为计算机可读介质的便携式介质对应的固态驱动器。例如，LED控制电路4基于在存储介质30中存储的程序且通过CPU执行该程序来执行稍后将描述的操作。
在液晶显示装置1中，LED控制电路4和LED电路7构成LED背光驱动电路。LED背光6包括背光单元13(其并未详细地示出)，其包括在其中容纳将从LED 70发射的光转换到表面光源中的导光板的背光机箱和反射片、棱镜片等，其被布置在导光板的后表面和前表面上，并用于除LED电路7之外还有效使用从LED 70发射的光。
图3是示出LED控制电路4的内部部件与LED电路7之间的连接关系的示意图。LED控制电路4包括调光判定电路10、恒流电路11、序列控制电路12以及阳极电压生成电路14。LED电路7被配置成使得一个或多个LED 70被串联地连接的LED组7a-1至7a-n的两个或更多列被并联地连接。由于阳极电压生成电路14向LED电路7的LED组的阳极侧施加电压，并联地连接的LED 70的阴极侧连接到恒流电路11，并且恒流电路11促使电流流动，LED 70被接通。调光判定电路10和序列控制电路12基于从调光信号9输入的调光比来生成用于驱动恒流电路11的控制信号。在这里，调光比指示调光信号9的占空比。
图4是示出LED背光6中的LED 70的布置的示意图。LED电路7在LED背光6的一端或两端上被布置成一直线，并且LED组7a-1至7a-n从末端开始按顺序以块为单位布置在一起。随着LED组被单独地驱动，LED背光6的整个平面发光。
＜第一实施例的操作的描述＞
图1示出LED电路7具有其中并联数是3的配置时的配置。恒流电路11包括根据并联数的三个通道的恒流电路11a、11b以及11c。调光判定电路10基于从外面给定的调光信号9来判定是否执行序列控制。调光判定电路10生成电流控制信号10a，并且该电流控制信号10a被输入到各恒流电路11。调光判定电路10进一步生成ON/OFF控制信号10b和同步信号10c，并将ON/OFF控制信号10b和同步信号10c输入到序列控制电路12。序列控制电路12基于ON/OFF控制信号10b和同步信号10c来生成用于各LED列的开关信号12a、12b以及12c。开关信号12a、12b以及12c被输入到恒流电路11的各LED列的恒流电路11a、11b以及11c。
图5示出调光判定电路10的操作流程，并且图6示出恒流电路11a的细节。调光判定电路10判定从外面施加的调光信号9的调光比X的信息Y是否是某个恒定调光比。充当判定阈值的调光比是在调光判定电路10中保持的恒定值。在这里，作为示例，将阈值假设为是20％。如图5所示，将调光信号9输入到调光判定电路10(S1)。换言之，调光判定电路10获取调光信号9。调光判定电路10基于所获取的调光信号9来计算调光比X％。然后，调光判定电路10判定调光比X等于或小于Y％](在这里为20％)(S2)。如果调光判定电路10将调光比X判定为既不等于也不小于Y(S2：否)，则将与输入调光比X相同百分比的电流值设定为电流控制信号10a的调光比(S3)。同样地，将ON/OFF控制信号10b设置成OFF(S4)，不执行序列驱动，并且将LED驱动电流恒定地设置成ON。换言之，向每个LED列供应基于调光比设定的电流值的驱动电流。其称为“第一驱动方式”。
如果调光判定电路10判定调光比X等于或小于Y[％](在这里为20％)(S2：是)，则将要传输的电流控制信号10a的调光比设置成与通道的数目成比例(在这里为三倍，因为通道的数目是3)(S5)，并传输到恒流电路11。同时，将ON/OFF控制信号10b设置成ON(S6)并传输到序列控制电路12。如果ON/OFF控制信号10b为ON，则将基于调光比X设定的电流值控制为基于LED列的并联数的电流值并连续供应到各LED列。其称为“第二驱动方式”。换言之，根据调光比来控制第一驱动方式与第二驱动方式之间的切换。
恒流电路11a、11b以及11c是相同的电路，并且图6代表性地示出恒流电路11a与开关15a之间的关系。恒流电路11a包括FET 110、运算放大器111以及电流设置电阻器Ra。FET110的漏极连接到LED 70的阴极侧，并且其源极连接到电流设置电阻器Ra。运算放大器111的输出端连接到FET 110的栅极。运算放大器111的非反相输入端子连接到开关15a，并且反相输入端子连接到FET 110a的源极与电流设置电阻器Ra的连接点。开关15a具有恒流电路11a的运算放大器111的非反相输入端子上的电流控制信号10a的ON/OFF功能。当电流控制信号10a为ON时，调光判定电路10和非反相输入端子被连接，并且当电流控制信号10a为OFF使，非反相输入端子被接地。恒流电路11b和开关15b以及恒流电路11c和开关15c具有相似关系。
在恒流电路11a的操作中，当输入了电流控制信号10a时，在电流设置电阻器Ra中生成相同电压电平。因此，用以下等式来表示充当LED驱动电流的ch1电流7b-1：
7b-1[A]＝10a[V]/Ra[Ω]
在这里，由于Ra的电阻值是恒定的，所以可以基于电流控制信号10a的值而任意改变电流7b-1。此外，通过用来自恒流电路11a中的序列控制电路12的开关信号12a来切换恒流电路11a的前一级处的开关15a的连接来控制电流的ON/OFF。
图7和8示出LED控制电路4的总体操作的时序图。首先，当在其中调光信号9小于100％的状态下执行调光时，基于调光信号9的周期而生成具有并联数的倒数的ON时段的同步信号10c。此外，基于根据调光比的判定结果而生成ON/OFF控制信号10b。当调光信号9变成判定电路10的判定阈值(20％)时，ON/OFF控制信号10b被设置成ON。序列控制电路12生成开关信号12a、12b以及12c以用于基于两个信号用恒流电路11来执行序列驱动。调光判定电路10生成用于用与并联数成比例的电流值来驱动的电流控制信号10a，并将电流控制信号10a输入到恒流电路11。
随着电流控制信号10a经由开关15被输入到恒流电路11a、11b以及11c，电流7b-1、7b-2和7b-3的电流值被驱动至与并联数成比例。随着开关信号12a、12b以及12c被输入到开关15a、15b以及15c，ON时段被调整并驱动成为并联数的倒数。控制平面内亮度，使得获得对应于与从外面输入的调光信号9相同的调光比的亮度。ON时段和OFF时段是恒定的。
此外，如果调光信号9是模拟电压等而不是脉冲信号，则可在前一级设定基于输入信号根据脉冲来生成参考信号的电路。在这里，已描述了其中使用开关15来切换电流的ON/OFF的示例，但是可通过将电流值设置成0来切换ON/OFF。
在图1中，按照12a、12b以及12c的顺序生成开关信号，并且因此如果考虑到与图4的关系，则从显示器的末端开始连续地执行驱动，但是ON/OFF的顺序不受限制，只要执行控制，使得可以在时间平均值下均匀地驱动平面内LED即可。
图9示出在时间轴处看的驱动方式、调光LED电流以及亮度的关系。在图9中，横轴指示时间，并且竖轴指示LED电流值和调光比。在图9中，随着时间的推移，调光比改变三次，并且每当调光比改变时调光比减小。首先，调光比被驱动成100％，并且调光比通过两次改变而变成Y％。然后，调光比通过第三次改变而变成小于Y％。此外，首先，在恒流下执行驱动，并且在改变调光比两次之后，即当调光比是Y％时，序列驱动开始。这时，如图9所示，在电流7b-1、7b-2以及7b-2的值中的通道之间存在误差。
LED背光驱动电路根据调光比的变化来改变电流值。当使用恒流驱动电路时，如果调光比是100％，则电流7b-1、7b-2以及7b-3中的每一个是设置Max电流值。然后，随着调光比减小，电流值减小。
如果调光比通过两次改变而变成Y％或更小，并且序列驱动开始，则连续地向各LED列供应电流7b-1、7b-2以及7b-3。这时，将电流7b-1、7b-2以及7b-3的值被设置成通过将设置Max电流乘以调光比和通道的数目(在图9中为三倍)而获得的值。
如上所述，在其中调光比是Y％或以下的区域中，用与通道的数目(在这里为三倍)成比例的电流值执行调光，如图9所示，并且连续地将ON时段驱动成为通道数目的倒数(在这里为1/3周期)，并且因此可以执行期望的调光。
＜第一实施例的效果的描述＞
在图10中示出根据第一实施例的配置的调光比与LED驱动电流之间的关系，并且在图11中示出调光比与LED驱动电流的误差之间的关系。实线指示其中当调光比是Y％或以下时执行第一实施例的序列驱动的情况，并且虚线指示其中仅仅基于恒流调光来执行驱动而不执行序列驱动的情况。如果在Y％或以下的低调光时执行第一实施例的序列驱动，则相对于理想值的电流误差与未执行的情况下相比是相对较小的。换言之，恒流电路之间的误差减小，并且因此可以抑制平面内的亮度差。
此外，在第一实施例中，即使当LED电路的并联数很大时，仅仅通过连续驱动就足够了，并且因此控制是简单的。此外，由于仅在低调光侧执行连续驱动，所以即使LED电路的并联数增加，亮度也不减小，并且可以在保持现有亮度设计的同时抑制由电流差引起的平面内的亮度差。
此外，在时间轴处观察的整个电路的功率变化并不是如在PWM中那样的电功率的ON/OFF的重复，而是一致地恒定的，并且因此不可能发生噪声或响铃。此外，背光并不如在PWM中那样重复照明和熄灯，并且某些LED恒定地处于照明状态，并且因此不可能发生闪烁或脉动。
(第二实施例)
＜第二实施例的配置＞
图12是示出根据第二实施例的LED背光驱动电路的配置的示意图。与图1的不同点在于并未安装序列控制电路，并且在恒流电路11后面的一级处安装开关16来代替在恒流电路11前面的那一级处的开关15。此外，来自调光判定电路10的ON/OFF控制信号10b和同步信号10c被输入到开关16。在恒流电路11后面安装的开关16充当切换恒流电路11a-11c与LED电路7之间的连接的开关。
图13示出恒流电路11的细节。恒流电路11a包括FET 110和运算放大器111，类似于第一实施例，并且恒流电路11b和11c具有与恒流电路11a相同的结构。恒流电路11b和11c中的每一个的FET和运算放大器具有与FET 110和运算放大器111相同的配置，并且省略了其参考标号。恒流电路11a、11b以及11c的操作类似于第一实施例，并且因此省略了其描述。恒流电路11a、11b以及11c的后续各级经由开关16而与充当ch1、ch2以及ch3电流的7b-1、7b-2以及7b-3相连，并且恒流电路11a、11b以及11c的输出端分别与开关16a、16b以及16c相连。来自调光判定电路10的ON/OFF控制信号10b和同步信号10c被输入到开关16。在开关16中，开关16a具有恒流电路11a与ch1电流7b-1之间的连接的ON/OFF功能，并且开关16b具有恒流电路11b与ch1、ch2以及ch3电流7b-1、7b-2以及7b-3的开关功能。开关16c具有恒流电路11c与ch3电流7b-3之间的连接的ON/OFF功能。
＜第二实施例的操作的描述＞
图14和图15示出LED电路的总体操作时序。序列驱动开始的时序类似于第一实施例，但是开关16的开关16a和16c的路径被ON/OFF控制信号10b关断(阻止)。同时，开关16b的连续切换开始。恒流电路11b连续地与LED电路7的各通道的LED列相连，并且因此使用一个恒流电路来执行电流的序列驱动。在恒流操作期间，开关16b并不执行序列驱动，并且处于恒定地与ch2电流(7b-2)相连的状态。
类似于第一实施例，图16示出使用横轴作为时间的驱动方式与调光LED电流之间的关系。由于在其中调光比是Y％或以下的区域中，用与通道的数目(例如，三倍)成比例的电流值来执行调光，如图16中所示，且仅使用恒流电路11b，所以在驱动电流值中不存在误差，并且根据通道的数目的倒数(在这里为1/3周期)在周期中连续地用相同的电流来执行驱动。
＜第二实施例的效果的描述＞
在第二实施例中，由于用一个恒流电路执行驱动，所以抑制小电流(低调光)时的误差，并且然后可以去除恒流电路之间的电流方面的差。在图17中示出根据第二实施例的配置的调光比与LED驱动电流之间的关系，并且在图18中示出调光比与LED驱动电流的误差之间的关系。实线指示其中当调光比是Y％或以下时执行序列驱动的情况，并且虚线指示其中仅仅基于恒流调光来执行驱动而不执行序列驱动的情况。由于在Y％或以下的低调光时使用一个恒流电路，所以在恒流电路之间不存在误差，并且可以阻止平面内的亮度差的发生。此外，由于执行序列驱动，类似于第一实施例，可以在低调光时抑制误差的增加。
此外，在第二实施例中，可通过开关16a或开关16c而不是开关16b的开关来执行序列驱动。此外，可通过开关16a、16b以及16c中的两个或全部的开关来执行序列驱动。此外，可使用序列控制电路12来控制序列驱动中的开关。另外，可用任何配置来执行序列驱动，只要可以从恒流电路11a、11b以及11c中的一个向LED电路7连续地供应与LED列的并联数成比例的驱动电流即可。
(第三实施例)
＜第三实施例的配置＞
第三实施例的LED背光驱动电路具有与第二实施例的配置(图12)类似的配置，但是LED控制电路4的开关16的内部配置是不同的。图19是示出根据第三实施例的开关16的内部配置和恒流电路11之间的关系的示意图。安装了开关17a和17c来代替图13的开关16a和16c。开关17a具有执行ch1电流7b1和ch2电流7b2之间的切换的开关。开关17c是执行ch2电流7b2与ch3电流7b3之间的切换的开关。恒流电路11b和11c中的每一个的FET和运算放大器具有与FET 110和运算放大器111相同的配置，并且省略了其参考标号。
＜第三实施例的操作的描述＞
在恒流驱动时，开关17a与ch1电流7b-1相连，并且开关17c与ch3电流7b-3相连，并且在序列驱动时，执行操作，使得开关17a和17c与ch2电流7b2相连。
因此，在序列驱动时，恒流电路11a、11b以及11c的输出重叠，电流值相加，并且用三倍的LED电流来执行驱动。图20示出第三实施例的调光判定电路10的操作。与第一实施例的图5的流程图不同，电流控制信号10a并不根据调光比而改变，并且仅执行ON/OFF控制信号10b的操作的判定。
调光信号9被输入到调光判定电路10(S10)。换言之，调光判定电路10获取调光信号9。调光判定电路10基于所获取的调光信号9来计算调光比X％(S11)，并判定调光比X是否等于或小于Y[％](在这里为20％)(S12)。如果调光判定电路10判定调光比X等于或小于Y(S12：是)，则ON/OFF控制信号10b被设置成ON(S13)并传输到序列控制电路12。结果，执行序列驱动。如果调光判定电路10将调光比X判定为既不等于也不小于Y(S12：否)，则将ON/OFF控制信号10b设置成OFF(S14)，将LED驱动电流恒定地设置成ON，并执行恒流驱动。
＜第三实施例的效果的描述＞
图21和图22示出LED电路的总体操作时序。图21和图22的操作时序在电流控制信号10a的操作中不同于第二实施例的图14和图15的时序图，并且其变成恒定值，无论驱动方式如何，并因此获得与第二实施例类似的效果。
开关17a可充当执行ch1电流7b-1与ch3电流7b-3之间的切换的开关，并且可安装对恒流11b与ch2电流7b-2、ch3电流7b-3之间的连接进行切换的开关17b来代替开关17c。这时，可以通过执行操作使得开关17a和17b连接到ch3电流7b-3来执行序列驱动。因此，将恒流电路11a、11b和11c的值相加，并且可以用三倍的LED电流来执行驱动。
开关17c可充当执行ch1电流7b-1与ch3电流7b-3之间的切换的开关，并且可安装对恒流11b与ch1电流7b-1、ch2电流7b-2之间的连接进行切换的开关17b来代替开关17a。这时，可以通过执行操作使得开关17b和17c连接到ch1电流7b-1来执行序列驱动。因此，将恒流电路11a、11b和11c的值相加，并且可以用三倍的LED电流来执行驱动。
另外，开关16可具有任何配置，只要其中所有恒流电路11a、11b以及11c的输出重叠的驱动电流被连续地供应给LED电路7即可。
在第一至第三实施例中，LED控制电路4包括第三恒流电路11a、11b以及11c，但是恒流电路的数目不限于此，并且可根据LED组7a-1、7a-2、...、以及7a-n的数目来布置两个或四个或更多恒流电路。
应理解的是本文公开的实施例在每个方面是说明性而非限制性的。由于本发明的范围由所附权利要求而非在其前面的描述定义，并且落在权利要求的界限或其此类界限的等价物内的所有改变因此意图被权利要求涵盖。亦即，在本发明电极数范围内还包括通过将在由所附权利要求定义的范围内适当地修改的技术手段组合而获得的实施例。
应注意的是，如在本文中和所附权利要求中使用的单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示物，除上下文另外清楚地指明。

Claims (11)

1.一种LED背光驱动电路，包括：
LED电路，其包括并联连接的多个LED列，每一列LED列包括串联连接的一个或多个LED；
LED控制电路，其连接到与所述LED列的并联数相对应的恒流电路，所述LED控制电路包括：控制LED的驱动电流的ON/OFF的电路以及调光判定电路，所述调光判定电路输出能够根据调光信号来任意地设定所述驱动电流的控制信号，
其中，所述LED控制电路基于其中通过改变LED的所述驱动电流的电流值来执行调光的第一驱动和其中除改变电流值之外还控制所述驱动电流的ON/OFF的第二驱动来执行控制。
2.根据权利要求1所述的LED背光驱动电路，
其中，所述LED控制电路包括序列控制电路，所述序列控制电路输出用于控制所述驱动电流的ON/OFF时段的信号。
3.根据权利要求1或2所述的LED背光驱动电路，
其中，如果调光信号的占空比大于预定值，则执行第一驱动，并且如果调光信号的占空比等于或小于预定值，则执行第二驱动。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的LED背光驱动电路，
其中，在第二驱动中，所述驱动电流的ON时段和OFF时段是恒定的。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的LED背光驱动电路，
其中，在第二驱动中，所述驱动电流的ON时段被设置成LED列的并联数的倒数，并且并联布置的LED被依次驱动而不是同时接通。
6.根据权利要求5所述的LED背光驱动电路，
其中，用与相对于与在第一驱动中执行调光时相同的亮度时的电流值乘以所述LED列的并联数而得到的电流值来执行第二驱动。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的LED背光驱动电路，
其中，通过从一个恒流电路向所述LED电路依次供应所述驱动电流而执行第二驱动。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的LED背光驱动电路，
其中，通过向所述LED电路依次供应其中所有所述恒流电路的输出重叠的驱动电流而执行第二驱动。
9.根据权利要求5至8中的任一项所述的LED背光驱动电路，
其中，所述LED作为整体未设置OFF时段。
10.一种液晶显示装置，包括：
根据权利要求1至9中的任一项所述的LED背光驱动电路；
背光单元。
11.一种驱动电路的驱动方法，所述驱动电路驱动包括并联连接的多个LED列的LED电路，每一列LED列包括串联连接的一个或多个LED，所述方法包括：
获取输入到所述驱动电路的调光信号的占空比；
确定占空比是否等于或小于阈值；
如果占空比被确定为既不等于也不小于阈值，则向LED列供应基于所述占空比设定的电流值的驱动电流；且
如果占空比被确定为等于或小于阈值，则向LED列依次供应被设置成基于LED列的并联数的电流值的电流值的驱动电流。
CN201610394216.XA 2015-06-09 2016-06-06 Led背光驱动电路、液晶显示装置以及驱动电路的驱动方法 Active CN106255255B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-116803 2015-06-09
JP2015116803A JP6784967B2 (ja) 2015-06-09 2015-06-09 Ｌｅｄバックライト駆動回路及びその駆動方法、並びに液晶表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106255255A true CN106255255A (zh) 2016-12-21
CN106255255B CN106255255B (zh) 2020-06-16

Family

ID=57516273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610394216.XA Active CN106255255B (zh) 2015-06-09 2016-06-06 Led背光驱动电路、液晶显示装置以及驱动电路的驱动方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9788376B2 (zh)
JP (1) JP6784967B2 (zh)
CN (1) CN106255255B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106920521A (zh) * 2017-03-24 2017-07-04 广州视源电子科技股份有限公司 Led调光方法和装置
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
CN108564924A (zh) * 2018-03-22 2018-09-21 昆山龙腾光电有限公司 背光调节电路及背光调节方法
CN110910843A (zh) * 2019-12-20 2020-03-24 京东方科技集团股份有限公司 背光驱动电路及驱动方法、显示面板
CN113016235A (zh) * 2018-09-14 2021-06-22 发光装置公司 可调光照明装置上的颜色控制的技术及相关系统和方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10595373B2 (en) 2017-10-31 2020-03-17 Fulham Company Limited Methods and apparatuses to provide dimming for a light emitting diode system
US20190132921A1 (en) * 2017-10-31 2019-05-02 Fulham Company Limited Led dimming using switch mode power supply control loop parameter modification
DE102018126249B4 (de) * 2018-10-22 2023-01-26 Infineon Technologies Ag Verfahren zum ansteuern mehrerer lichtemitierender dioden und ansteuerschaltung
US11032881B2 (en) * 2019-07-22 2021-06-08 O2Micro Inc. Controller for controlling light source module
US11930568B2 (en) 2019-07-22 2024-03-12 O2Micro Inc. Controller for controlling a light source module
WO2023228978A1 (ja) * 2022-05-25 2023-11-30 ローム株式会社 発光素子駆動回路ならびにそれを用いた照明装置および電子機器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060231745A1 (en) * 2005-03-18 2006-10-19 Infineon Technologies Ag Method and circuit arrangement for driving light-emitting diodes
CN101340760A (zh) * 2007-07-06 2009-01-07 Nec液晶技术株式会社 发光控制电路、发光控制方法、平面照明装置和具有该平面照明装置的液晶显示装置
US20110062887A1 (en) * 2009-09-16 2011-03-17 Novatek Microelectronics Corp. Driving apparatus of light emitting diode and driving method thereof
CN102216975A (zh) * 2010-01-06 2011-10-12 苹果公司 Led背光系统
CN202190336U (zh) * 2011-09-08 2012-04-11 青岛海信电器股份有限公司 Led灯并联均流和调光控制电路及液晶电视机
JP2013233033A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Rohm Co Ltd バックライト用ｌｅｄストリングの駆動回路および駆動方法、ならびにそれを用いたバックライト装置および電子機器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007148298A1 (en) * 2006-06-22 2007-12-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Drive circuit for driving a load with pulsed current
JP2008047494A (ja) 2006-08-21 2008-02-28 Yokogawa Electric Corp 調光制御方法および調光制御装置および照明装置
JP5030623B2 (ja) 2007-03-12 2012-09-19 富士フイルム株式会社 バックライト装置
JP2008262966A (ja) * 2007-04-10 2008-10-30 Rohm Co Ltd 発光ダイオード駆動装置
JP2009123681A (ja) 2007-10-25 2009-06-04 Panasonic Electric Works Co Ltd Ｌｅｄ調光装置
TWM391250U (en) * 2010-06-22 2010-10-21 Tpv Electronics (Fujian) Co Ltd Light-emitting diode (LED) control circuit
JP5616768B2 (ja) * 2010-12-08 2014-10-29 ローム株式会社 発光素子の駆動回路、それを用いた発光装置および電子機器
JP2013122846A (ja) * 2011-12-09 2013-06-20 Panasonic Corp 点灯装置
TWI594658B (zh) * 2014-01-27 2017-08-01 通嘉科技股份有限公司 調光控制方法與相關的背光控制器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060231745A1 (en) * 2005-03-18 2006-10-19 Infineon Technologies Ag Method and circuit arrangement for driving light-emitting diodes
CN101340760A (zh) * 2007-07-06 2009-01-07 Nec液晶技术株式会社 发光控制电路、发光控制方法、平面照明装置和具有该平面照明装置的液晶显示装置
US20110062887A1 (en) * 2009-09-16 2011-03-17 Novatek Microelectronics Corp. Driving apparatus of light emitting diode and driving method thereof
CN102216975A (zh) * 2010-01-06 2011-10-12 苹果公司 Led背光系统
CN202190336U (zh) * 2011-09-08 2012-04-11 青岛海信电器股份有限公司 Led灯并联均流和调光控制电路及液晶电视机
JP2013233033A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Rohm Co Ltd バックライト用ｌｅｄストリングの駆動回路および駆動方法、ならびにそれを用いたバックライト装置および電子機器

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106920521A (zh) * 2017-03-24 2017-07-04 广州视源电子科技股份有限公司 Led调光方法和装置
CN106920521B (zh) * 2017-03-24 2019-07-09 广州视源电子科技股份有限公司 Led调光方法和装置
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
CN108564924A (zh) * 2018-03-22 2018-09-21 昆山龙腾光电有限公司 背光调节电路及背光调节方法
CN113016235A (zh) * 2018-09-14 2021-06-22 发光装置公司 可调光照明装置上的颜色控制的技术及相关系统和方法
CN110910843A (zh) * 2019-12-20 2020-03-24 京东方科技集团股份有限公司 背光驱动电路及驱动方法、显示面板
CN110910843B (zh) * 2019-12-20 2021-08-13 京东方科技集团股份有限公司 背光驱动电路及驱动方法、显示面板

Also Published As

Publication number Publication date
US9788376B2 (en) 2017-10-10
US20160366740A1 (en) 2016-12-15
JP2017004728A (ja) 2017-01-05
CN106255255B (zh) 2020-06-16
JP6784967B2 (ja) 2020-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106255255A (zh) Led背光驱动电路、液晶显示装置以及驱动电路的驱动方法
US7119493B2 (en) Control of electroluminescent displays
US8344633B2 (en) Driving circuit for driving a plurality of light sources arranged in a series configuration
US8508204B2 (en) Controller and method of operating a controller
CN102265706B (zh) Led点亮装置及前灯用led点亮装置
KR102257718B1 (ko) 발광 다이오드 구동 회로 및 이를 포함하는 발광 다이오드 조명 장치
US7834678B2 (en) Circuit arrangement and method of driving a circuit arrangement
US8513896B2 (en) Method and circuit arrangement for controlling a load
CN108235508B (zh) 独立发光二极管(led)控制器
EP2269305B1 (en) Rotating pulse-width modulator
JPWO2011055533A1 (ja) バックライト用ｌｅｄストリングの駆動回路および駆動方法、ならびにそれを用いたバックライトおよびディスプレイ装置
KR101435847B1 (ko) Ｌｅｄ 장치
CN107432063B (zh) Led驱动器
CN105814973A (zh) 驱动多色彩泛光灯
CN103687185B (zh) 固体发光元件驱动装置、照明系统和照明器具
CN102197707A (zh) Led点亮电源及led点亮系统
TWI390482B (zh) 驅動發光二極體之電路與方法
CN111163552A (zh) 用于驱动多个发光二极管的方法和驱动电路
KR20100056194A (ko) 교류 발광장치와 그의 구동장치 및 그에 따른 구동방법
WO2012031901A2 (en) Method and apparatus for controlling bleeder connected to phase-cut dimmer
KR101414902B1 (ko) 교류 led 구동회로
CN207166828U (zh) Led调光电路和led显示设备
CN107277985A (zh) Led调光电路和led显示设备
JP2010504621A (ja) バックライト・デバイスおよびバックライト・ディスプレイ用の複数の発光ダイオード要素からなるセット
CN107864532A (zh) Led调光电路和方法及led控制电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Japan

Applicant after: Tianma Japan, Ltd.

Address before: Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Japan

Applicant before: NLT TECHNOLOGIES, Ltd.

CB02 Change of applicant information
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20191204

Address after: 1918 Tianma Building, Liuxian Avenue, Beizhan community, Minzhi street, Longhua District, Shenzhen City, Guangdong Province

Applicant after: Tianma Micro-Electronics Co.,Ltd.

Address before: Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Japan

Applicant before: Tianma Japan, Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant