CN113628592A - 背光驱动器、背光器件以及背光器件的操作方法 - Google Patents

背光驱动器、背光器件以及背光器件的操作方法 Download PDF

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Abstract

一种背光器件，包括：被划分成调光组的LED元件；面板驱动器，被配置为输出用于驱动LED元件的参考电流；以及多个像素电路，其中每个像素电路通过公共线路连接到面板驱动器，并且分别被配置为驱动对应的调光组中所包括的第一多个LED元件。像素电路中的每一个被配置为：在帧时段的第一时段中，基于参考电流获得参考电压并且存储该参考电压；在帧时段的第二时段中，获得由对应的调光组显示的图像的亮度数据；以及在帧时段的第三时段中，使用在第一时段中存储的参考电压，在与在第二时段中获得的亮度数据相对应的发光时间期间驱动第一多个LED元件。

Description

背光驱动器、背光器件以及背光器件的操作方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年5月7日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2020-0054762号、以及于2021年1月13日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0004923号的优先权，其公开内容通过引用整体结合于此。
技术领域
与示例实施例一致的方法、装置和系统涉及背光驱动器、包括该背光驱动器的背光器件以及该背光器件的操作方法，以及更具体地，涉及使用共享一个电流源的多个像素电路来驱动发光二极管(LED)元件的背光驱动器、包括该背光驱动器的背光器件以及该背光器件的操作方法。
背景技术
显示设备广泛用于智能手机、笔记本计算机和监视器，并且可以包括显示图像的显示面板。在这点上，当显示面板是液晶显示器(LCD)面板而不是包括自身发光的元件的有机发光二极管(OLED)面板时，可以提供用于提高对比度的背光器件。背光器件可以包括多个发光二极管(LED)元件，并且可以设置在显示面板的后表面上。
近来，驱动显示面板的每个区域的多个LED元件的局部调光(dimming)已经广泛应用于背光器件。特别地，其中LED元件以2D阵列布置在显示面板的整个区域上的全阵列局部调光(full array local dimming，FALD)已经吸引了极大的关注。因为FALD需要大量的LED元件，所以也需要用于驱动LED元件的大量像素电路。然而，随着像素电路的数量增加，芯片到芯片的均匀性可能恶化，并且制造成本可能由于组件的增加而增加。
发明内容
示例实施例提供了一种背光驱动器、包括该背光驱动器的背光器件以及该背光器件的操作方法，该背光驱动器以时分方法在共享一个电流源的多个像素电路中存储参考电流，并且基于存储的参考电流执行局部调光操作。
根据示例实施例的一方面，一种背光器件包括：多个发光二极管(LED)元件，被划分成多个调光组；面板驱动器，被配置为输出用于驱动所述多个LED元件的参考电流；以及多个像素电路，其中的每个像素电路通过公共线路连接到面板驱动器，并且分别被配置为驱动多个调光组当中的对应的调光组中所包括的第一多个LED元件。多个像素电路中的每一个被配置为：在帧时段的第一时段中，基于参考电流获得参考电压并且存储该参考电压；在帧时段的第二时段中，获得由对应的调光组显示的图像的亮度数据；以及在帧时段的第三时段中，使用在第一时段中存储的参考电压，在与在第二时段中获得的亮度数据相对应的发光时间期间驱动第一多个LED元件。
根据示例实施例的一方面，提供了一种背光驱动器。该背光驱动器被配置为以包括充电时段和显示时段的帧时段为单位进行操作，并且该背光驱动器包括：第一像素电路，被配置为驱动与显示面板的第一区域相对应的第一多个发光二极管(LED)元件；第二像素电路，被配置为驱动与显示面板的第二区域相对应的第二多个LED元件；以及面板驱动器，包括与第一像素电路和第二像素电路并联连接的电流源，并且被配置为基于电流源向第一像素电路和第二像素电路提供参考电流。第一像素电路被配置为：在充电时段的第一采样时段中，基于参考电流获得参考电压并且存储该参考电压，以及在显示时段中，基于表示与第一区域相对应的亮度的第一亮度数据来驱动第一多个LED元件。第二像素电路被配置为：在充电时段的第二采样时段中，基于参考电流获得参考电压并且存储该参考电压，以及在显示时段中，基于表示与第二区域相对应的亮度的第二亮度数据来驱动第二多个LED元件。
根据示例实施例的一方面，一种驱动背光器件以向显示面板提供照明的方法包括：在帧时段的第一时段中使用电流源生成参考电流；在第一时段中，使用共享电流源的N个(N是正整数)像素电路以时分方法来基于参考电流获得参考电压，并且在N个像素电路的每一个中存储该参考电压；在帧时段的第二时段中，获得分别与显示在显示面板上的图像的N个区域相对应的N个亮度数据；以及在帧时段的第三时段中，使用存储在N个像素电路中的参考电压，在与N个亮度数据相对应的发光时间期间驱动LED元件。
根据示例实施例的一方面，一种背光驱动器包括：第一像素电路，被配置为驱动与显示面板的第一区域相对应的第一多个发光二极管(LED)元件；第二像素电路，被配置为驱动与显示面板的第二区域相对应的第二多个LED元件；以及面板驱动器，包括与第一像素电路和第二像素电路并联连接的电流源，并且被配置为基于电流源向第一像素电路和第二像素电路提供参考电流。第一像素电路被配置为根据从面板驱动器提供的第一写入信号，基于参考电流获得参考电压并且存储参考电压，以及基于表示与第一区域相对应的亮度的第一亮度数据来驱动第一多个LED元件，并且第二像素电路被配置为根据从面板驱动器提供的第二写入信号，基于参考电流获得参考电压并且存储参考电压，以及基于表示与第二区域相对应的亮度的第二亮度数据来驱动第二多个LED元件。
附图说明
从以下结合附图的详细描述中，将更清楚地理解示例实施例，其中：
图1是示出根据示例实施例的显示设备的框图；
图2是示出根据示例实施例的显示面板和背光单元的图；
图3是示出根据示例实施例的背光驱动器的框图；
图4是示出根据示例实施例的每个帧时段的背光驱动器的操作的图；
图5是示出根据示例实施例的像素电路的图；
图6A和图6B是示出根据示例实施例的电流-电压转换电路的图；
图7A、图7B和图7C是示出根据示例实施例的采样保持电路的图；
图8A是示出根据示例实施例的应用脉冲宽度调制(PWM)方法的电流写入(currentwriting，CW)操作的图；图8B是示出修改的示例实施例的图；
图9是示出根据示例实施例的应用脉冲振幅调制(PAM)方法和PWM方法的CW操作的图；
图10A、图10B和图10C是示出根据示例实施例的每个帧时段的背光驱动器的操作的图；
图11是示出根据示例实施例的每个帧时段的像素电路的操作的图；
图12是示出根据示例实施例的背光驱动器的框图；
图13是示出根据示例实施例的背光驱动器的框图；
图14是示出根据示例实施例的每个帧时段的图13的背光驱动器的操作的图；
图15是示出根据示例实施例的驱动背光器件的方法的流程图；
图16是示出根据示例实施例的背光器件的图；
图17是示出根据示例实施例的背光器件的图；
图18是示出根据示例实施例的显示设备的图；以及
图19是示出根据示例实施例的显示设备的图。
具体实施方式
图1是示出根据示例实施例的显示设备1000的框图。
参考图1，显示设备1000可以包括定时控制器1100、源极驱动器1200、栅极驱动器1300、显示面板1400、背光单元1500和背光驱动器1600。在一些示例实施例中，包括定时控制器1100、源极驱动器1200、栅极驱动器1300和背光驱动器1600的配置可以被称为显示驱动器。在一些示例实施例中，包括背光单元1500和背光驱动器1600的配置可以被称为背光器件1700。在一些示例实施例中，显示设备1000还可以包括诸如生成驱动显示设备1000所需的各种电压的电压生成器和存储数据的存储器的组件。
显示设备1000可以安装在具有图像显示功能的电子设备上。例如，电子设备可以包括智能手机、平板个人计算机(PC)、便携式多媒体播放器(PMP)、相机、可穿戴设备、电视、数字视频光盘(DVD)播放器、冰箱、空调、空气净化器、机顶盒、机器人、无人机、各种医疗设备、导航设备、全球定位系统接收器、车辆设备、家具或各种测量设备。
定时控制器1100可以控制显示设备1000的整体操作。例如，定时控制器1100可以控制源极驱动器1200和栅极驱动器1300，从而将从外部设备接收的图像数据IDT显示在显示面板1400上。
具体地，定时控制器1100可以基于从外部接收的图像数据IDT，以与源极驱动器1200的接口规范相对应的格式生成像素数据RGB_DT，并且可以将像素数据RGB_DT输出到源极驱动器1200。例如，像素数据RGB_DT可以包括构成图像的每个像素的红色分量RED、蓝色分量BLUE和绿色分量GREEN。此外，定时控制器1100可以生成各种控制信号CTRL1和CTRL2，以用于分别控制源极驱动器1200和栅极驱动器1300的定时。定时控制器1100可以向源极驱动器1200输出第一控制信号CTRL1，并且向栅极驱动器1300输出第二控制信号CTRL2。
此外，定时控制器1100可以基于图像数据IDT生成指示图像的亮度的亮度数据LDT，并且将生成的亮度数据LDT输出到背光驱动器1600。可以针对每个帧生成亮度数据LDT。在一些示例实施例中，定时控制器1100可以将生成的亮度数据LDT反映到像素数据RGB_DT。
源极驱动器1200可以将从定时控制器1100接收的像素数据RGB_DT转换成多个图像信号，例如多个数据电压，并且通过多条源极线SL1至SLm将多个数据电压输出到显示面板1400。栅极驱动器1300可以连接到显示面板1400的多条栅极线GL1至GLn，并且可以顺序地驱动显示面板1400的多条栅极线GL1至GLn。
显示面板1400是其上显示实际图像的显示器，并且可以是接收电传输的图像信号并显示2D图像的显示设备，诸如有机发光二极管(OLED)显示器、薄膜晶体管-液晶显示器(TFT-LCD)、场发射显示器、等离子体显示面板(PDP)等。然而，示例实施例不限于此，并且显示面板1400可以被实施为另一种类型的平板显示器或柔性显示面板。在下文中，显示面板1400将被描述为被实施为自身不发光的元件的TFT-LCD。
显示面板1400可以包括多条栅极线GL1至GLn、沿与多条栅极线GL1至GLn相交的方向设置的多条源极线SL1至SLm、以及布置在多条栅极线GL1至GLn和多条源极线SL1至SLm相交的区域中的多个像素PX。
背光单元1500可以设置在显示面板1400的后表面上，以提供额外光照来提高显示面板1400的对比度。为此，背光单元1500可以包括在背光驱动器1600的控制下发光的多个发光二极管(LED)元件。多个LED元件可以被划分成与显示面板1400的多个区域相对应的多个调光组，并且多个调光组中的各个调光组所包括的LED元件的数量可以分别相同或不同。多个LED元件中的每一个可以被实施为蓝色LED元件或白色LED元件，但是示例实施例不限于此，并且多个LED元件中的每一个可以被实施为各种LED元件，诸如红色LED元件和绿色LED元件。
背光驱动器1600可以通过使用局部调光方法来驱动背光单元1500的多个LED元件。具体地，背光驱动器1600可以控制多个LED元件，使得背光单元1500的多个调光组以单独的亮度来发光。在一些示例实施例中，背光驱动器1600可以使用从定时控制器1100接收的亮度数据LDT来控制多个LED元件，使得多个调光组以单独的亮度来发光。
图2是示出根据示例实施例的显示面板1400和背光单元1500的图。具体而言，图2是示出图1的显示面板1400和背光单元1500的图。
显示面板1400可以被划分成以m行和n列布置(即，m×n布置(m和n是正整数))的多个区域，并且背光单元1500还可以被划分成分别与多个区域相对应的m×n布置的多个调光组。例如，参考图2，显示面板1400可以被划分成4×4布置的多个区域，并且背光单元1500可以被划分成4×4布置的多个调光组。换句话说，显示面板1400可以被划分成第一区域至第十六区域，并且背光单元1500可以被划分成分别与第一区域至第十六区域相对应的第一调光组至第十六调光组。多个调光组的m×n布置不限于上述示例，并且可以应用各种m×n布置。
背光驱动器1600可以基于接收的亮度数据LDT来确认显示在显示面板1400的多个区域中的每一个区域上的图像的亮度。此外，背光驱动器1600可以针对每个调光组驱动背光单元1500以与多个区域的亮度相对应的明度(brightness)来发光。亮度数据LDT可以包括指示图像的亮度的程度的多个等级。
例如，背光驱动器1600可以基于亮度数据LDT来确定显示在显示面板1400的第一区域上的图像的亮度，并且可以控制背光单元1500的第一调光组中所包括的LED元件以与所确定的亮度相对应的明度来发光。稍后将参考图5描述基于背光驱动器1600的亮度数据LDT来驱动背光单元1500的方法的详细描述。
在图1和图2中，描述了背光驱动器1600接收亮度数据LDT并使用接收的亮度数据LDT来驱动背光单元1500，但是示例实施例不限于此。例如，背光驱动器1600可以被实施为从定时控制器1100接收图像数据IDT或像素数据RGB_DT，使用接收的图像数据IDT或像素数据RGB_DT来计算显示面板1400的多个区域的亮度，并且基于计算的亮度来驱动背光单元1500。
图3是示出根据示例实施例的背光驱动器1600的框图。具体而言，图3是示出图1的背光驱动器1600的图。
参考图3，背光驱动器1600可以包括提供电力的面板驱动器100和基于所提供的电力来驱动背光单元1500的多个LED元件的像素电路组200。像素电路组200可以包括M个(M是正整数)像素电路(IC)210_1、210_2……和210_M。像素电路210_1、210_2……和210_M中的每一个可以驱动背光单元1500的多个调光组中的至少一个中所包括的LED元件，或者任何一个调光组中所包括的一些LED元件。也就是说，像素电路210_1、210_2……和210_M中的每一个可以对应于显示面板1400的多个区域中的至少一些区域。由像素电路210_1、210_2……和210_M分别驱动的LED元件的数量可以相同或不同。
面板驱动器100和像素电路组200可以重复执行用于驱动LED元件的电流存储操作、与要驱动的LED元件的明度相对应的亮度数据LDT的存储操作、以及针对每个帧时段的LED元件的驱动操作，帧时段是分配给每个帧的时间。在下文中，将详细描述在帧时段内执行的上述操作。
面板驱动器100可以通过使用时分方法向像素电路组200提供参考电流。具体地，面板驱动器100可以仅在帧时段的第一时段中向像素电路组200提供参考电流。此外，面板驱动器100可以包括像素驱动器110和电流写入(CW)控制器120。像素驱动器110可以包括电流源112和电流源控制器114，并且电流源控制器114可以控制电流源112在第一时段中提供参考电流。在示例实施例中，电流源控制器114可以控制参考电流的幅度或者控制参考电流的占空比。稍后将参考图8A和图8B对此进行详细描述。
因为像素驱动器110通过公共线路并联连接到像素电路210_1、210_2……和210_M，从电流源112提供的参考电流可以并联提供在像素电路210_1、210_2……和210_M中。也就是说，像素电路210_1、210_2……和210_M可以共享电流源112。此外，像素电路210_1、210_2……和210_M可以复制并且存储所提供的参考电流。在下文中，为了便于描述，提供参考电流并且复制和存储所提供的参考电流的操作被称为CW操作。操作的名称不限于上述示例，并且可以被称为充电操作。
CW控制器120可以输出指示响应于参考电流的提供的CW操作的执行时间的写入信号WRITE<1:M>。可以通过连接CW控制器120和像素电路210_1、210_2……和210_M中的每一个像素电路的M条线路来提供写入信号WRITE<1:M>。例如，写入信号WRITE<1>可以通过第一线路被提供给第一像素电路210_1，写入信号WRITE<2>可以通过第二线路被提供给第二像素电路210_2，并且写入信号WRITE<M>可以通过第M线路被提供给第M像素电路210_M。像素电路210_1、210_2……和210_M可以根据写入信号WRITE<1:M>来复制和存储参考电流，并且基于存储的参考电流来驱动LED元件。
因为像素驱动器110与像素电路210_1、210_2……和210_M并联连接，当像素电路210_1、210_2……和210_M同时复制电流时，到达像素电路210_1、210_2……和210_M中的每一个的电流的幅度可能降低到1/M，使得所复制的电流的幅度可能不足。因此，CW控制器120可以生成写入信号WRITE<1:M>，使得像素电路210_1、210_2……和210_M的CW操作的执行时间彼此不同。例如，CW控制器120可以生成写入信号WRITE<1:M>，使得第二像素电路210_2的CW操作的执行时间被布置在第一像素电路210_1的CW操作的执行时间之后。因为像素驱动器110可以仅在第一时段中向像素电路210_1、210_2……和210_M提供参考电流，所以像素电路210_1、210_2……和210_M的CW操作的所有执行时间可以在第一时段内。
像素电路210_1、210_2……和210_M可以在帧时段的第一时段中执行复制并存储参考电流的CW操作。此外，像素电路210_1、210_2……和210_M可以在帧时段的第二时段中存储对应的亮度数据LDT。这里，亮度数据LDT表示显示在显示面板1400的与像素电路210_1、210_2……和210_M中的每一个相对应的部分区域上的图像的亮度。例如，第一像素电路210_1的亮度数据LDT表示显示在显示面板1400的与第一像素电路210_1相对应的部分区域(例如，第一区域)上的图像的亮度。
在一些示例实施例中，亮度数据LDT可以通过使用脉冲宽度调制(PWM)方法来实施。也就是说，亮度数据LDT可以以具有与图像的亮度相对应的宽度的脉冲的形式来实施。在下文中，为了便于解释，描述了通过使用PWM方法来实施亮度数据LDT，并且从定时控制器1100接收并存储亮度数据LDT等操作被称为LDR操作。
此外，像素电路210_1、210_2……和210_M可以使用在帧时段的第一时段中存储的参考电流在帧时段的第三时段中驱动LED元件。在这点上，像素电路210_1、210_2……和210_M可以以与存储的亮度数据LDT相对应的明度来驱动LED元件。例如，第一像素电路210_1可以在与第一像素电路210_1的亮度数据LDT相对应的发光(light emitting，LE)时间期间驱动LED元件发光。随着显示在显示面板1400上的图像的亮度增加，需要背光单元1500的额外照明。因此，随着亮度数据LDT表现出更高的亮度，像素电路210_1、210_2……和210_M可以驱动LED元件更长的LE时间。在下文中，为了便于描述，驱动LED元件的操作被称为LE操作。
这样，背光驱动器1600可以包括被配置为共享电流源112的像素电路210_1、210_2……和210_M，并且可以基于一个像素驱动器来驱动多个LED元件，从而减少了部件，这可以减小背光驱动器1600的尺寸和降低制造成本。此外，因为背光驱动器1600仅在帧时段的第一时段中提供电流，所以可以降低功耗。
图4是示出根据示例实施例的每个帧时段的背光驱动器1600的操作的图。具体而言，图4是示出每个帧时段的图3的背光驱动器1600的操作的图。
参考图4，背光驱动器1600可以以帧时段T_FRAME为单位进行操作。例如，背光驱动器1600可以在与第一帧FRAME 1相对应的帧时段中首先执行CW操作。在这种情况下，可以针对包括在背光驱动器1600中的像素电路210_1、210_2……和210_M中的每一个来顺序地执行CW操作。也就是说，如图3所示，当背光驱动器1600包括M个像素电路210_1、210_2……和210_M时，背光驱动器1600可以在执行第一像素电路210_1的CW操作WRITE<1>之后执行第二像素电路210_2的CW操作WRITE<2>。以上述方式，背光驱动器1600可以完成第M像素电路210_M的CW操作WRITE<M>。这样，执行CW操作的时段可以被称为第一时段。然而，示例实施例不限于此，并且第一时段可以被称为充电时段或另一名称。
此外，当CW操作完成时，背光驱动器1600可以执行LDR操作。也就是说，M个像素电路210_1、210_2……和210_M中的每一个可以从定时控制器1100接收并存储表示显示在显示面板1400的部分区域上的图像的亮度的亮度数据LDT。这样，执行LDR操作的时段可以被称为第二时段。然而，示例实施例不限于此，并且第二时段可以被称为数据读取时段或另一名称。
此外，当LDR操作完成时，背光驱动器1600可以执行LE操作。也就是说，M个像素电路210_1、210_2……和210_M中的每一个可以被驱动，使得LED元件在与背光单元1500的亮度数据LDT相对应的LE时间期间发光。执行LE操作的时段可以被称为第三时段。然而，示例实施例不限于此，并且第三时段可以被称为LE时段或另一名称。
在一些示例实施例中，背光驱动器1600可以针对每个帧时段重复CW操作、LDR操作和LE操作。例如，参考图4，背光驱动器1600可以在关于第一帧FRAME 1的帧时段中执行CW操作、LDR操作和LE操作。此外，背光驱动器1600可以在关于第二帧FRAME 2的帧时段中执行CW操作、LDR操作和LE操作。
图5是示出根据示例实施例的像素电路210的图。
图5的像素电路210可以对应于图3的像素电路210_1、210_2……和210_M中的任何一个。参考图5，像素电路210可以包括电流-电压转换电路220、采样保持电路230、LED驱动器组240、开关电路250和数据存储260。在一些示例实施例中，数据存储260可以包括开关控制器261和存储器263。
在帧时段的第一时段中，电流-电压转换电路220和采样保持电路230可以执行将参考电流I_REF转换成电压并且存储转换的电压的CW操作。在帧时段的第二时段中，数据存储260可以执行LDR操作。在帧时段的第三时段中，采样保持电路230、LED驱动器组240、开关电路250和数据存储260可以执行LE操作来驱动LED元件。在下文中，将详细描述像素电路210的组件的结构和操作。
像素电路210可以连接到像素驱动器(图3的110)的电流源112。电流源112可以在电流源控制器114的控制下输出参考电流I_REF。此外，参考电流I_REF可以被输入到像素电路210的电流-电压转换电路220。参考电流I_REF可以在帧时段的执行CW操作的第一时段期间提供。
电流-电压转换电路220可以从连接到像素电路210的电流源112接收参考电流I_REF，将输入的参考电流I_REF转换成电压，并且将转换的电压输出到采样保持电路230。例如，参考图5，电流-电压转换电路220可以包括第一晶体管M1和第一电阻器R1，第一晶体管M1具有连接到电流源112的漏极端子以及连接到漏极端子的栅极端子，第一电阻器R1具有连接到第一晶体管M1的源极端子的一端以及接地的另一端。第一晶体管M1的栅极端子可以连接到采样保持电路230。
在一些示例实施例中，电流-电压转换电路220可以从CW控制器(图3的120)接收写入信号WRITE，并且根据写入信号WRITE选择性地将参考电流I_REF转换成电压。例如，参考图5，电流-电压转换电路220还可以包括被设置在连接电流源112和第一晶体管M1的线路上并且根据写入信号WRITE来驱动的开关SW1。写入信号WRITE可以被实施为在帧时段的第一时段中、在分配给像素电路210的CW操作的执行时间处具有有效电平的信号。相应地，当写入信号WRITE具有有效电平时，开关SW1闭合，使得参考电流I_REF可以被输入到电流-电压转换电路220。分配给像素电路210的CW操作的执行时间可以被称为采样时段，等等。
采样保持电路230可以对由电流-电压转换电路220转换的电压进行采样和存储。例如，参考图5，采样保持电路230可以包括用于对电压进行采样的第二开关SW2和用于保持(即，存储)该电压的第一电容器C1。此外，采样保持电路230可以包括低通滤波器(LPF)以去除噪声。然而，示例实施例不限于此，并且可以省略LPF。
采样保持电路230可以根据从CW控制器120接收的写入信号WRITE选择性地对转换的电压进行采样。换句话说，采样保持电路230可以在帧时段的第一时段期间、在分配给像素电路210的CW操作的执行时间期间对转换的电压采样和存储。例如，参考图5，当写入信号WRITE指示要执行CW操作时，第二开关SW2闭合，使得可以对转换的电压进行采样。此外，采样电压可以由第一电容器C1存储，并且可以在第二开关SW2断开时保持。此外，采样保持电路230可以输出在帧时段的执行LE操作的第三时段中保持(即，存储)的电压。
LED驱动器组240可以基于从采样保持电路230提供的电压来驱动背光单元1500的LED元件。具体地，LED驱动器组240可以在帧时段的执行LE操作的第三时段中驱动LED元件。在一些示例实施例中，LED驱动器组240可以包括K个(K是正整数)LED驱动器240_1、240_2……和240_K，K个LED驱动器240_1、240_2……和240_K分别驱动背光单元1500的K个LED元件LED_1、LED_2……和LED_K。K个LED驱动器240_1、240_2……和240_K可以与采样保持电路230并联连接。例如，参考图5，K个LED驱动器240_1、240_2……和240_K中的每一个可以包括第二晶体管M2和第二电阻器R2，第二晶体管M2具有连接到采样保持电路230的栅极端子以及连接到LED元件的漏极端子，第二电阻器R2具有连接到第二晶体管M2的源极端子的一端以及接地的另一端。
开关电路250可以设置在LED驱动器组240和K个LED元件LED_1、LED_2……和LED_K之间。在一些示例中，开关电路250可以包括设置在K个LED驱动器240_1、240_2……和240_K与K个LED元件LED_1、LED_2……和LED_K之间的K个开关SW3_1、SW3_2……和SW3_K。根据开关控制器261的控制，开关电路250的K个开关SW3_1、SW3_2……和SW3_K可以断开和闭合(即，打开或关闭)。
数据存储260可接收使能信号EN，并且根据使能信号EN选择性地执行LDR操作。使能信号EN可以被实施为在帧时段的第二时段中具有有效电平的信号，并且可以由面板驱动器100或定时控制器1100生成。当使能信号EN具有有效电平时，数据存储260可以执行LDR操作。
具体地，数据存储260的开关控制器261可以响应于帧时段的第二时段中的使能信号EN，直接从定时控制器1100接收亮度数据LDT，或者可以读取存储在存储器263中的亮度数据LDT。存储器263可以接收并存储来自定时控制器1100的亮度数据LDT。此外，开关控制器261可以基于在帧时段的执行LE操作的第三时段中获得的亮度数据LDT来控制开关电路250。
在一些示例实施例中，开关控制器261可以控制开关电路250的K个开关SW3_1、SW3_2……和SW3_K在与亮度数据LDT相对应的LE时间期间闭合(即，操作)。在一些示例实施例中，当通过使用PWM方法实施亮度数据LDT时，开关电路250可以控制K个开关SW3_1、SW3_2……和SW3_K在与亮度数据LDT的脉冲的宽度相对应的LE时间期间闭合。例如，开关电路250可以控制K个开关SW3_1、SW3_2……和SW3_K随着亮度数据LDT的脉冲的宽度增加而闭合更长的LE时间。
在一些示例实施例中，开关控制器261可以以各种形式来实施，诸如中央处理单元(CPU)、处理器、微处理器、应用处理器(AP)、微控制器单元(MCU)、微计算机或迷你计算机。
图6A和图6B是示出根据示例实施例的电流-电压转换电路220a和226b的图。具体而言，图6A和图6B是示出图5的电流-电压转换电路220的示例的图。
图5的像素电路210可以使用一个写入信号WRITE来同时控制电流-电压转换电路220的第一开关SW1和采样保持电路230的第二开关SW2。因为上述结构可以通过简单地将第一开关SW1连接到第二开关SW2来实施，所以像素电路210可以对应于最简单的电路。
为了稳定地对参考电流I_REF进行采样，第一开关SW1和第二开关SW2的驱动定时彼此不同可能是有利的。具体地，因为在对从参考电流I_REF转换的电压进行采样的同时必须持续保持参考电流I_REF的供应，所以第一开关SW1从闭合变为断开的时间可以被实施为在第二开关SW2从闭合变为断开的时间之后。在下文中，将参考图6A和图6B描述像素电路210a和210b，像素电路210a和210b被实施为使得第一开关SW1和第二开关SW2的驱动定时彼此不同。
参考图6A，像素电路210a可以接收第一写入信号WRITE和第二写入信号WRITE_D。这里，第一写入信号WRITE是与图5的写入信号WRITE相同的信号。此外，第二写入信号WRITE_D具有第一电平，该第一电平是与第一写入信号WRITE同时的有效电平，但是该第一电平在比第一写入信号WRITE晚的时间处变为作为非有效(inactive)电平的第二电平。
类似于图5的示例性实施例，第一写入信号WRITE用于控制采样保持电路230的第二开关SW2的操作。与图5的示例实施例相反，电流-电压转换电路220a可以基于第二写入信号WRITE_D操作。因此，第一开关SW1和第二开关SW2同时闭合，但是在第二开关SW2断开之后，第一开关SW1可以断开(即，变为断开)。
参考图6A，描述和示出了第二写入信号WRITE_D与第一写入信号WRITE同时具有有效电平，但是示例实施例不限于此。例如，第二写入信号WRITE_D可以被实施为在比第一写入信号WRITE晚的时间处具有有效电平。
代替单独接收第一写入信号WRITE和第二写入信号WRITE_D的示例实施例，还可以实施使用第一写入信号WRITE生成第二写入信号WRITE_D的示例实施例。参考图6B，电流-电压转换电路220b可以包括生成相对于信号的延迟的延迟元件DE。根据示例实施例，例如，延迟元件DE可以被实施为模拟元件或诸如移位寄存器的数字元件，并且可以被实施为模拟元件和数字元件的组合。
电流-电压转换电路220b可以接收第一写入信号WRITE，并且使用延迟元件DE延迟第一写入信号WRITE以生成第二写入信号WRITE_D。此外，电流-电压转换电路220b可以基于生成的第二写入信号WRITE_D来驱动第一开关SW1。
图7A、图7B和图7C是示出根据示例实施例的采样保持电路230a和230b的图。具体而言，图7A、图7B和图7C是示出图5的采样保持电路230的修改示例的图。
图5的采样保持电路230可以使用第二开关SW2对电压进行采样，并且使用第一电容器C1存储和放电该电压。因为上述结构仅使用第一电容器C1存储电压，所以采样保持电路230可以对应于最简单的电路。
在通过采样保持电路230向LED元件供应或停止供应电流的过程中，LED驱动器组240中所包括的第二晶体管M2的漏极电压可以改变。第二晶体管M2的电压变化还可能影响存储在第一电容器C1中的电压。因此，为了使存储在第一电容器C1中的电压稳定，可以另外包括模拟缓冲器。在下文中，将参考图7A、图7B和图7C描述包括模拟缓冲器的采样保持电路230a和230b。
图7A示出了根据示例实施例的采样保持电路。参考图7A，采样保持电路230a可以包括第二开关SW2、第一电容器C1、第一OPAMP OP1、第三开关SW3和第四开关SW4。采样保持电路230a还可以包括被配置为第二电容器C2的低通滤波器LPF，但是示例实施例不限于此，并且可以省略低通滤波器LPF。
类似于图5的采样保持电路230，第二开关SW2可以对由电流-电压转换电路220转换的电压进行采样，并且第一电容器C1可以存储采样的电压。第二开关SW2的一端可以连接到电流-电压转换电路220，并且另一端可以连接到第一电容器C1的一端。此外，第一OPAMPOP1的(-)端子可以连接到第一电容器C1的另一端和第三开关SW3的一端，第一OPAMP OP1的(+)端子可以接地，并且第一OPAMP OP1的输出端子可以连接到第三开关SW3的另一端和第四开关SW4的一端。第四开关SW4的另一端可以连接到第二开关SW2和第一电容器C1之间的节点。第三开关SW3和第四开关SW4彼此相反地进行操作，使得第一电容器C1可以保持电压。
图7B示出了根据示例实施例的采样保持电路。参考图7B，采样保持电路230b可以包括第二OPAMP OP2，并且可以被实施为基于特定频率fMOD改变第二OPAMP OP2的输入端子之间的连接关系，并且还基于特定频率fMOD改变其输出端子之间的连接关系。相应地，可以有效地去除诸如闪烁噪声的具有大幅度的低频噪声。采样保持电路230b还可以包括低通滤波器LPF，该低通滤波器LPF包括第二电容器C2和第三电阻器R3，但是示例实施例不限于此，并且可以省略低通滤波器LPF。
图7C是具体示出图7B的采样保持电路230b的电路图。参考图7C，采样保持电路230b的第二OPAMP OP2可以包括根据第一开关控制信号SC1进行操作的开关SW5、SW8、SW11和SW12，根据第二开关控制信号SC2进行操作的开关SW6、SW7、SW9和SW10，多个晶体管M3、M4、M5和M6，以及电流源I3。第一开关控制信号SC1和第二开关控制信号SC2具有与特定频率fMOD的倒数相对应的时段，并且具有彼此相反的电平。
像素电路210还可以包括能够控制采样保持电路230a和230b的采样保持控制器。采样保持控制器可以控制采样保持电路230a的第一OPAMP OP1、第三开关SW3和第四开关SW4，或者采样保持电路230b的第二OPAMP OP2。在一些示例实施例中，采样保持控制器可以以各种形式实施，诸如中央处理单元(CPU)、处理器、微处理器、应用处理器(AP)、微控制器单元(MCU)、微计算机或迷你计算机。
除了根据上述示例实施例的采样保持电路230、230a和230b之外，还可以应用具有各种形式的电路。例如，可以应用添加了半虚拟开关的电路。此外，除了低通滤波器LPF被配置为电容器或电阻器和电容器的示例实施例之外，还可以应用包括有源元件的电路。
另外，参考图5、图7A和图7B，描述了一个像素电路210可以包括一个采样保持电路230、230a或230b，但是一个像素电路210可以包括多个采样保持电路230、230a和230b，并且多个采样保持电路230、230a和230b可以被实施为向K个LED元件LED_1、LED_2……和LED_K提供电压。例如，当包括n个采样保持电路230、230a和230b时，采样保持电路230、230a和230b中的每一个可以被实施为向K/n个LED元件提供电压。
在另一示例实施例中，一个像素电路210可以包括一个采样保持电路230a或230b，但是采样保持电路230a和230b可以包括多个模拟缓冲器OPAMP OP1和OP2。也就是说，采样保持电路230a和230b仅包括存储转换的电压的一个第一电容器C1，但是可以包括连接到第一电容器C1的多个模拟缓冲器OP1和OP2。多个模拟缓冲器OP1和OP2可以被实施为向K个LED元件LED_1、LED_2……和LED_K提供电压。
图8A和图8B是示出根据示例实施例的CW操作的图。
面板驱动器100可以通过以各种方式向像素电路组200提供电流来驱动背光单元1500的LED元件。电流提供方法可以包括改变电流的幅度的脉冲振幅调制(PAM)方法、改变电流的输出占空比的PWM方法以及同时应用PAM方法和PWM方法的混合方法。
因为面板驱动器100仅在帧时段的第一时段中向像素电路210提供参考电流，所以面板驱动器100可以基本上通过PWM方法进行操作。这样，因为在整个帧时段中不提供参考电流，所以可以减少电流消耗。
根据示例实施例，面板驱动器100可以进一步减少电流消耗。具体地，面板驱动器100不针对每个帧时段提供参考电流，而是针对每预设数量的帧时段提供参考电流，从而进一步减少电流消耗的量。换句话说，面板驱动器100可以在与预设数量的帧时段相对应的时段(在下文中，称为CW时段)处执行CW操作。在这点上，当通过一个CW操作存储足够幅度的参考电流时，LED元件可以使用存储的参考电流在多个帧时段期间发光。
例如，参考图8A，面板驱动器100可以被实施为在与三个帧时段相对应的CW时段T_CW中提供参考电流。面板驱动器100可以在第一帧FRAME1的帧时段中向像素电路210提供参考电流I_REF。此外，面板驱动器100可以在第二帧FRAME 2和第三帧FRAME 3的帧时段中省略参考电流I_REF的提供。此外，面板驱动器100可以在第四帧FRAME 4的帧时段中再次向像素电路210提供参考电流I_REF。此外，当提供参考电流I_REF时，面板驱动器100还可以提供指示CW操作的执行时间的写入信号。像素电路210可以根据写入信号执行存储在与第一帧FRAME 1和第四帧FRAME 4相对应的帧时段中提供的参考电流I_REF的CW操作。
可以基于采样保持电路230的第一电容器C1的电容、第二开关SW2的漏电流的幅度以及LED驱动组240的第二晶体管M2的温度变化特性来设置CW时段T_CW。
根据示例实施例，像素电路210可以被划分成多个组，并且多个组执行CW操作的帧时段可以被设置为彼此不同。
例如，参考图8B，像素电路210可以划分成三个组。此外，在这三个组的当中，第一组GROUP 1可以在第一帧FRAME 1中执行CW操作，第二组GROUP 2可以在第二帧FRAME 2中执行CW操作，并且第三组GROUP3可以在第三帧FRAME 3中执行CW操作。此外，三个组可以针对每个CW时段T_CW重复CW操作。面板驱动器100可以为三个组中的每一组提供指示CW操作的执行时间的写入信号。
图9是示出根据示例实施例的CW操作的图，其中应用了PAM方法和PWM方法。
在一些示例实施例中，为了进一步提高显示在显示面板1400上的图像的对比度，面板驱动器100可以通过混合方法来提供电流，其中PAM方法被另外应用于PWM方法。例如，在显示面板1400上显示的图像的亮度非常高的情况下，当面板驱动器100根据PAM方法增加参考电流的幅度时，背光单元1500的LED元件也可以提供更亮的光照，并且相应地，可以提高对比度。
当通过混合方法提供参考电流时，面板驱动器100可以从定时控制器1100接收亮度数据LDT，基于接收的亮度数据LDT确定参考电流的幅度，并且向像素电路210提供具有确定的幅度的参考电流。因为可以针对每个帧生成亮度数据LDT，所以面板驱动器100可以针对每个帧时段改变参考电流的幅度。
例如，参考图9，面板驱动器100可以接收第一帧FRAME1的第一亮度数据，基于接收的第一亮度数据确定电流的幅度，并且向像素电路210提供具有确定的幅度的参考电流I_REF1。此外，像素电路210可以执行存储所提供的参考电流I_REF1的CW操作。此外，面板驱动器100可以接收第二帧FRAME 2的第二亮度数据，基于接收的第二亮度数据确定电流的幅度，并且向像素电路210提供具有确定的幅度的参考电流I_REF2。此外，像素电路210可以执行存储所提供的参考电流I_REF2的CW操作。
在上述示例中，描述了面板驱动器100从定时控制器1100接收亮度数据LDT，并且基于亮度数据LDT确定参考电流的幅度，但是示例实施例不限于此。例如，面板驱动器100可以被实施为接收图像数据IDT或像素RGB_DT，并且基于接收的图像数据IDT或像素RGB_DT来确定参考电流的幅度。
图10A、图10B和图10C是示出根据示例实施例的每个帧时段的背光驱动器1600的操作的图。
参考图10A，如上图4所述，背光驱动器1600可以以第一方法M1进行操作，即，首先执行CW操作，然后执行LDR操作，最后执行LE操作。
CW操作和LDR操作可以彼此独立地执行。相应地，CW操作可以被实施为晚于LDR操作来执行。例如，参考图10A，背光驱动器1600可以以第二方法M2进行操作，即，首先执行LDR操作，然后执行CW操作，最后执行LE操作。
替代地，CW操作可以被实施为与LDR操作同时执行。例如，参考图10A，背光驱动器1600可以以第三方法M3进行操作，即，同时执行CW操作和LDR操作，最后执行LE操作。
替代地，CW操作可以被实施为与LE操作同时执行。例如，参考图10A，背光驱动器1600可以以第四方法M4进行操作，即，执行LDR操作，然后同时执行CW操作和LE操作。
根据示例实施例，背光驱动器1600可以以省略CW操作或LDR操作的方式进行操作。例如，面板驱动器100可以不针对每个帧时段提供参考电流，而是可以被实施为针对每预设数量的帧时段提供参考电流。在这种情况下，背光驱动器1600可以在一些帧时段中省略CW操作。
例如，参考图10B，背光驱动器1600可以在第一帧FRAME 1中顺序地执行CW操作、LDR操作和LE操作。此外，背光驱动器1600可以在第二帧FRAME 2中省略CW操作，并且顺序地执行LDR操作和LE操作。在这点上，在分配给现有CW操作的时段中，背光驱动器1600可以不执行单独(separate)的操作。然而，示例实施例不限于此，并且背光驱动器1600可以在上述时段中更早地执行LDR操作并且更长时间地执行LE操作。背光驱动器1600可以以与第二帧FRAME 2相同的方式进行操作，直到CW操作是必要的。如上所述，背光驱动器1600可以以第五方法M5进行操作，其中在一些帧时段中省略CW操作。
作为另一示例，当连续的帧具有相同的亮度时，背光驱动器1600可以在一些帧时段中省略LDR操作。例如，当前一帧的亮度与当前帧的亮度相同时，因为前一帧的亮度数据LDT也与当前帧的亮度数据相同，所以定时控制器1100可以省略亮度数据LDT到背光驱动器1600的传输。在这种情况下，背光驱动器1600可以锁存并重用前一帧的亮度数据LDT。
例如，参考图10C，背光驱动器1600可以在第一帧FRAME 1中顺序地执行CW操作、LDR操作和LE操作。此外，背光驱动器1600可以在第二帧FRAME 2中执行CW操作，锁存第一帧FRAME 1的亮度数据LDT(代替LDR操作)，并且执行LE操作。如上所述，背光驱动器1600可以以第六方法M6进行操作，其中在一些帧时段中省略LDR操作。
参考图10B和图10C，第五方法M5和第六方法M6被示出和描述为在执行CW操作之后执行LDR操作，但是示例实施例不限于此。例如，第五方法M5和第六方法M6还可以像第一方法M1至第四方法M4那样改变CW操作和LDR操作的布置。
此外，可以应用第一方法M1至第五方法M5，而不管电流提供方法(例如，PWM方法和混合方法)如何。也就是说，在第一方法M1、第二方法M2、第三方法M3、第四方法M4和第五方法M5的每一个中，可以通过根据PWM方法以时分方法提供某一幅度的电流或者根据混合方法针对每个帧时段提供具有幅度变化的电流来执行CW操作。
图11是示出根据示例实施例的帧时段的像素电路210的操作的图。
如上参考图1至图10所述，背光驱动器1600可以在帧时段的第一时段中执行CW操作，在帧时段的第二时段中执行LDR操作，并且在帧时段的第三时段中执行LE操作。因为通过顺序地向像素电路210中的每一个提供电流来执行CW操作，所以像素电路210中的每一个可以在第一时段中除了对应的像素电路210的CW的执行时间之外的剩余时间中等待。
根据示例实施例，背光驱动器1600可以被实施为具有单独(separate)的时段，在该时段中，对像素电路210中的每一个执行CW操作、LDR操作和LE操作。例如，背光驱动器1600可以顺序地向像素电路210的每一个提供电流，同时像素电路210的每一个可以在CW操作完成之后立即执行以下操作。像素电路210可以被实施为以相同的时段(例如，帧时段T_FRAME)执行上述操作。
例如，参考图11，第一像素电路210_1可以基于帧时段T_FRAME中的写入信号WRITE<1>来执行CW操作。此外，当CW操作完成时，第一像素电路210_1然后可以执行LDR操作。此外，当LDR操作完成时，第一像素电路210_1然后可以执行LE操作。
此外，在帧时段T_FRAME中，在第一像素电路210_1的CW操作完成之后，第二像素电路210_2可以基于写入信号WRITE<2>执行CW操作。此外，当CW操作完成时，第二像素电路210_2然后可以执行LDR操作。此外，当LDR操作完成时，第一像素电路210_1然后可以执行LE操作。第二像素电路210_2的LE操作可以不在一个帧时段T_FRAME内完成，而是可以在下一个帧时段内执行。
当以这种方式进行操作时，像素电路210可以通过利用现有的等待时间来执行更长时间的LE操作。因此，即使参考电流的幅度不增加，背光单元1500的照明的幅度也可以增加。
图12是示出根据示例实施例的背光驱动器2000的框图。具体而言，图12是示出图3的背光驱动器1600的修改示例的框图。在图12的背光驱动器2000的描述中，将省略与图3的背光驱动器1600的冗余描述。
参考图12，背光驱动器2000可以包括面板驱动器300和多个像素电路组400_1、400_2……和400_N。多个像素电路组400_1、400_2……和400_N中的每一个可以包括M个(M是正整数)像素电路410_1、410_2……和410_M，并且像素电路410_1、410_2……和410_M可以驱动背光单元1500的至少一个LED元件。由像素电路410_1、410_2……和410_M分别驱动的LED元件的数量可以相同或不同。像素电路410_1、410_2……和410_M可以分别对应于图3的像素电路210_1、210_2……和210_M。
面板驱动器300可以包括分别与多个像素电路组400_1、400_2……和400_N相对应的多个像素驱动器310_1、310_2……和310_N。例如，第一像素驱动器310_1可以对应于第一像素电路组400_1，第二像素驱动器310_2可以对应于第二像素电路组400_2，并且第N像素驱动器310_N可以对应于第N像素电路组400_N。
多个像素驱动器310_1、310_2……和310_N可以分别包括电流源312_1、312_2……和312_N以及电流源控制器314_1、314_2……和314_N。多个像素驱动器310_1、310_2……和310_N可以向对应的像素电路组提供参考电流。
面板驱动器300可以包括CW控制器320。CW控制器320可以输出指示响应于参考电流的提供的CW操作的执行时间的写入信号WRITE<1:M>。写入信号WRITE<1:M>可以通过连接到CW控制器320的M条线路L1至LM提供，并且M条线路L1至LM可以并联连接到多个像素电路组400_1、400_2……和400_N的像素电路410_1、410_2……和410_M。例如，写入信号WRITE<1>可以通过第一线路L1被提供给多个像素电路组400_1、400_2……和400_N中的每一个像素电路组的第一像素电路410_1。此外，写入信号WRITE<2>可以通过第二线路L2被提供给多个像素电路组400_1、400_2……和400_N中的每一个像素电路组的第二像素电路410_2。写入信号WRITE<M>可以通过第M线路LM被提供给多个像素电路组400_1、400_2……和400_N中的每一个像素电路组的第M像素电路410_M。
尽管图12的背光驱动器2000与图3的背光驱动器1600的不同之处在于，图12的背光驱动器2000包括多个像素驱动器310_1、310_2……和310_N以及多个像素电路组400_1、400_2……和400_N，但是图12的背光驱动器2000可以以与上述图4至图11中的示例实施例基本相同的方式进行操作。
图13是示出根据示例实施例的背光驱动器3000的框图。具体而言，图13是示出图12的背光驱动器2000的修改示例的框图。在图13的背光驱动器3000的描述中，将省略与图12的背光驱动器2000的冗余描述。
参考图13，背光驱动器3000可以包括面板驱动器500和多个像素电路组600_1、600_2……和600_N。多个像素电路组600_1、600_2……和600_N可以分别对应于图12的多个像素电路组400_1、400_2……和400_N。面板驱动器500可以包括分别与多个像素电路组600_1、600_2……和600_N相对应的多个像素驱动器510_1、510_2……和510_N。多个像素驱动器510_1、510_2……和510_N可以分别包括电流源512_1、512_2……和512_N以及电流源控制器514_1、514_2……和514_N。
面板驱动器500可以包括CW控制器520。根据示例实施例，当与图12的CW控制器320比较时，CW控制器520可以另外输出写入信号WRITE<0>。也就是说，CW控制器520可以通过M+1条线路L1至LM+1输出写入信号WRITE<0:M>。
例如，参考图12和图13，图13的背光驱动器3000的M+1条线路L1至LM+1包括添加到图12的背光驱动器2000的M条线路L1至LM的、传输写入信号WRITE<0>的第M+1线路LM+1。第M+1线路LM+1可以连接到多个像素电路组600_1、600_2……和600_N中的每一个像素电路组的第一像素电路610_1。
此外，传输写入信号WRITE<1:M-1>的第一线路L1至第M-1线路LM-1中的每一个可以另外连接到一个像素电路。例如，参考图12和图13，图12的第一线路L1仅连接到第一像素电路410_1，但是图13的第一线路L1不仅可以连接到第一像素电路610_1，还可以连接到与第一像素电路610_1相邻的第二像素电路610_2。此外，图13的第二线路L2不仅可以连接到第二像素电路610_2，还可以连接到与第二像素电路610_2相邻的第三像素电路。此外，图13的第M-1线路LM-1不仅可以连接到第M-1像素电路，还可以连接到与第M-1像素电路相邻的第M像素电路610_M。
总之，仅一个像素电路可以连接到传输写入信号WRITE<0>和WRITE<M>的第M+1线路和第M线路，并且传输写入信号WRITE<1:M-1>的第一线路至第M-1线路可以连接到两个相邻的像素电路。相应地，像素电路610_1、610_2……和610_M中的每一个可以通过两条线路来接收两个写入信号。
根据示例实施例，CW控制器520可以顺序地生成写入信号WRITE<0:M>以具有有效电平。此外，像素电路610_1、610_2……和610_M中的每一个可以基于一个写入信号执行CW操作，并且基于另一写入信号执行LDR操作。
例如，参考图13，第一像素电路610_1可以基于写入信号WRITE<0>执行LDR操作，并且基于写入信号WRITE<1>执行CW操作。此外，第二像素电路610_2可以基于写入信号WRITE<1>执行LDR操作，并且基于写入信号WRITE<2>执行CW操作。此外，第M像素电路610_M可以基于写入信号WRITE<M-1>执行LDR操作，并且基于写入信号WRITE<M>执行CW操作。然而，示例实施例不限于此，并且例如，第一像素电路610_1可以基于写入信号WRITE<0>执行CW操作，并且基于写入信号WRITE<1>执行LDR操作。
如上所述，CW控制器520可以通过使用包括添加的写入信号WRITE<0>的写入信号WRITE<0:M>将LDR操作和CW操作的执行时间发送到像素电路610_1、610_2……和610_M。相应地，像素电路610_1、610_2……和610_M不需要接收指示图5中描述的LDR操作的执行时间的使能信号EN，并且可以省略将使能信号EN传输到像素电路610_1、610_2……和610_M中的每一个的线路。
也就是说，背光驱动器3000可以添加传输写入信号WRITE<0>的一条线路，从而省略将使能信号EN传输到像素电路610_1、610_2……和610_M中的每一个的线路，从而可以降低制造成本并且可以减少功耗。
根据另一示例，传输写入信号WRITE<0>的第M+1线路LM+1可以被实施为连接到所有像素电路610_1、610_2……和610_M。也就是说，类似于图12的背光驱动器2000，传输写入信号WRITE<1:M>的M条线路L1至LM中的每一个可以被实施为连接到一个像素电路，并且只有传输写入信号WRITE<0>的第M+1线路LM+1可以被实施为连接到所有像素电路610_1、610_2……和610_M。
在这种情况下，如以上参考图12所述，CW控制器520可以生成指示像素电路610_1、610_2……和610_M中的每一个的CW操作的执行时间的写入信号WRITE<1:M>，并且生成指示像素电路610_1、610_2……和610_M的LDR操作的执行时间的写入信号WRITE<0>。也就是说，写入信号WRITE<0>可以用作上面在图5中描述的使能信号EN。相应地，即使在这种情况下，也可以省略将使能信号EN传输到像素电路610_1、610_2……和610_M中的每一个的线路。
图14是示出根据示例实施例的每个帧时段的图13的背光驱动器3000的操作的图。
背光驱动器3000还可以以帧时段为单位进行操作。例如，参考图14，背光驱动器3000可以在与第一帧FRAME 1相对应的帧时段中同时执行CW操作和LDR操作。
具体地，写入信号WRITE<0:M>可以被顺序地生成为具有有效电平，并且多个像素电路610_1、610_2……和610_M中的每一个可以根据对应的写入信号顺序地执行CW操作和LDR操作。
例如，参考图13和图14，第一像素电路610_1可以在写入信号WRITE<0>具有有效电平时执行LDR操作，并且在写入信号WRITE<1>具有有效电平时执行CW操作。此外，第二像素电路610_2可以在写入信号WRITE<1>具有有效电平时执行LDR操作，并且在写入信号WRITE<2>具有有效电平时执行CW操作。
此外，当多个像素电路610_1、610_2……和610_M的CW操作和LDR操作完成时，背光驱动器3000可以执行LE操作。
当上述图14中的写入信号WRITE<0>连接到所有像素电路610_1、610_2……和610_M时，像素电路610_1、610_2……和610_M可以在写入信号WRITE<0>具有有效电平时执行LDR操作，并且在剩余的写入信号WRITE<1:M>顺序地具有有效电平时执行CW操作。此外，当像素电路610_1、610_2……和610_M的CW操作完成时，可以执行LE操作。
如参考图14示出和描述的，写入信号WRITE<0>、写入信号WRITE<1>……和写入信号WRITE<M>顺序地具有有效电平，但是示例实施例不限于此，并且写入信号WRITE<0:M>具有有效电平的次序可以以各种方式实施。
图15是示出根据示例实施例的驱动背光器件1700的方法的流程图。图15的操作方法可以由图1的背光器件1700来执行。
参考图15，在帧时段的第一时段中，背光器件1700可以使用电流源生成参考电流(S110)。此外，在第一时段中，背光器件1700可以使用共享电流源的N个(N是正整数)像素电路以时分方法转换参考电流，并且存储转换的参考电压(S120)。N个像素电路中的每一个可以包括将参考电流转换成参考电压的转换电路，以及对参考电压进行采样和存储的采样保持电路。
此外，在帧时段的第二时段中，背光器件1700可以获得分别与显示在显示面板上的图像的N个区域相对应的N个亮度数据(S130)。此外，在帧时段的第三时段中，背光器件1700可以使用存储在N个像素电路中的参考电压在与N个亮度数据相对应的LE时间期间驱动LED元件(S140)。
图16是示出根据示例实施例的背光器件4000的图。
背光器件4000可以包括背光单元4100和背光驱动器4200。类似于以上图2中描述的背光单元1500，图16的背光单元4100可以被划分成多个调光组，并且背光驱动器4200可以针对多个调光组中的每一个来驱动背光单元4100。
在一些示例实施例中，背光驱动器4200可以包括多个面板驱动器4210和多个像素电路组4220，以针对多个调光组中的每一个来驱动背光单元4100。面板驱动器4210和像素电路组4220可以分别对应于图3的面板驱动器100和像素电路组200。
背光单元4100可以包括相同数量的多个面板驱动器4210和多个像素电路组4220。多个面板驱动器4210和多个像素电路组4220可以分别对应于多个调光组，并且可以驱动对应的调光组的LED元件。多个面板驱动器4210和多个像素电路组4220可以被设置为与对应的调光组的LED元件所在的区域相邻。
例如，参考图16，当背光单元4100被划分成4×4布置的调光组时，背光驱动器4200可以包括16个面板驱动器4210和16个像素电路组4220。16个面板驱动器4210和16个像素电路组4220可以设置为与16个调光组当中的对应的调光组所在的区域相邻。
图17是示出根据示例实施例的背光器件5000的图。
背光器件5000可以包括背光单元5100和背光驱动器5200。背光驱动器5200可以针对每一列驱动背光单元5100的多个调光组。例如，背光驱动器5200可以包括与背光单元5100的多个调光组的一个或多个列相对应的多个面板驱动器5210和多个像素电路组5220。在一些示例实施例中，背光驱动器5200可以设置在背光单元5100的非显示部分上，并且可以通过连接到背光单元5100的LED元件的线路来驱动LED元件。面板驱动器5210和像素电路组5220可以分别对应于图3的面板驱动器100和像素电路组200。
例如，参考图17，背光单元5100可以被划分成4×4布置的调光组，并且当调光组被划分成4列时，背光驱动器5200可以包括与列数相对应的4个面板驱动器5210和4个像素电路组5220。4个面板驱动器5210和4个像素电路组5220可以设置在与4列当中的对应的列相邻的非显示区域中。
参考图17，示出并描述了背光驱动器5200包括与背光单元5100的多个调光组的一个或多个列相对应的多个面板驱动器5210和多个像素电路组5220，但是示例实施例不限于此。例如，为了针对背光单元5100的多个调光组的每一行来驱动背光驱动器5200，背光驱动器5200可以包括多个面板驱动器5210，并且多个像素电路组5220对应于一个或多个行。
图18示出了根据示例实施例的显示设备6000的示例。图18的显示设备6000是包括中型显示面板6400的设备，并且可以应用于例如电视和监视器。
参考图18，显示设备6000可以包括定时控制器6100、源极驱动器6200、栅极驱动器6300、显示面板6400、背光单元6500和背光驱动器6600。
定时控制器6100可以包括一个或多个IC或模块。定时控制器6100可以通过接口与多个源极驱动器IC(source driver IC，SDIC)和多个栅极驱动器IC(gate driver IC，GDIC)通信。
定时控制器6100可以生成用于控制多个源极驱动器IC(SDIC)和多个栅极驱动器IC(GDIC)的驱动定时的控制信号，并且将控制信号提供给多个源极驱动器IC(SDIC)和多个栅极驱动器IC(GDIC)。
源极驱动器6200可以包括多个源极驱动器IC(SDIC)，并且多个源极驱动器IC(SDIC)可以安装在电路膜(诸如带载体封装(tape carrier package，TCP)、膜载芯片(chipon film，COF)、柔性印刷电路(flexible print circuit，FPC)等)上，并且通过使用带自动接合(tape automatic bonding，TAB)方法附接到显示面板6400，或者可以通过使用玻璃载芯片(chip on glass，COG)方法安装在显示面板6400的非显示区域上。
栅极驱动器6300可以包括多个栅极驱动器IC(GDIC)，并且多个栅极驱动器IC(GDIC)可以通过使用TAB方法安装在电路膜上并附接到显示面板6400，或者可以通过使用COG方法安装在显示面板6400的非显示区域上。替代地，栅极驱动器6300可以通过使用面板中栅极驱动器(gate-driver in panel，GIP)方法直接形成在显示面板6400的下基板上。栅极驱动器6300可以形成在其中形成像素的显示面板6400的像素阵列外部的非显示区域上，并且可以通过与像素相同的TFT工艺形成。
背光驱动器6600可以对应于上面参考图1至图17描述的背光驱动器1600、2000、3000、4200和5200之一。
图19示出了根据示例实施例的显示设备7000。图19的显示设备7000是包括小显示面板7200的设备，并且可以应用于移动设备或可穿戴设备，诸如智能手机和平板PC。
参考图19，显示设备7000可以包括显示驱动电路7100、显示面板7200和背光单元7300。显示驱动电路7100可以包括一个或多个IC，可以通过使用TAB方法安装在电路膜(诸如TCP、COF、FPC等)上并且附接到显示面板7200，或者可以通过使用COG方法安装在显示面板7200的非显示区域(例如，没有显示图像的区域)上。
显示驱动电路7100可以包括源极驱动器7110、栅极驱动器7120、背光驱动器7130和定时控制器7140。背光驱动器7130可以对应于上面参考图1至图17描述的背光驱动器1600、2000、3000、4200和5200之一。
虽然已经示出和描述了示例实施例，但是应当理解，在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (20)

1.一种背光器件，包括：
多个发光二极管LED元件，被划分成多个调光组；
面板驱动器，被配置为输出用于驱动所述多个LED元件的参考电流；以及
多个像素电路，其中的每个像素电路通过公共线路连接到所述面板驱动器，并且分别被配置为驱动所述多个调光组当中的对应的调光组中所包括的第一多个LED元件，
其中，所述多个像素电路中的每一个被配置为：
在帧时段的第一时段中，基于所述参考电流获得参考电压并且存储所述参考电压，
在所述帧时段的第二时段中，获得由对应的调光组显示的图像的亮度数据，以及
在所述帧时段的第三时段中，使用在所述第一时段中存储的参考电压，在与在所述第二时段中获得的所述亮度数据相对应的发光时间期间驱动第一多个LED元件。
2.根据权利要求1所述的背光器件，其中，所述帧时段的第一时段包括分别与所述多个像素电路相对应的多个采样时段，并且
其中，所述多个像素电路中的每一个被配置为在所述多个采样时段当中的对应的采样时段中获得所述参考电压并且存储所述参考电压。
3.根据权利要求2所述的背光器件，其中，所述面板驱动器包括：
电流源，被配置为在所述帧时段的第一时段中输出所述参考电流；以及
电流写入控制器，被配置为输出分别指示所述多个采样时段的、与所述多个像素电路相对应的多个写入信号，并且
其中，所述多个像素电路中的每一个被配置为基于所述多个写入信号当中的对应的写入信号来获得所述参考电压。
4.根据权利要求3所述的背光器件，其中，所述多个像素电路中的每一个包括：
转换电路，被配置为通过基于对应的写入信号将所述参考电流转换成所述参考电压来获得所述参考电压；
采样保持电路，被配置为存储所述参考电压；以及
LED驱动器，被配置为使用由所述采样保持电路存储的所述参考电压来分别驱动所述第一多个LED元件。
5.根据权利要求4所述的背光器件，其中，所述转换电路包括延迟元件，所述延迟元件被配置为延迟对应的写入信号，并且
其中，所述转换电路被配置为基于由所述转换电路提供的延迟的写入信号将所述参考电流转换成所述参考电压。
6.根据权利要求4所述的背光器件，其中，所述采样保持电路包括：第一采样保持电路；以及第二采样保持电路，并且
其中，所述LED驱动器包括：
第一LED驱动器，被配置为基于存储在所述第一采样保持电路中的参考电压来驱动所述第一多个LED元件当中的第一组LED元件；以及
第二LED驱动器，被配置为基于存储在所述第二采样保持电路中的参考电压来驱动所述第一多个LED元件当中的第二组LED元件。
7.根据权利要求4所述的背光器件，其中，所述多个像素电路中的每一个包括开关电路，所述开关电路包括：
开关，被配置为将所述第一多个LED元件连接到所述LED驱动器；以及
开关控制器，被配置为获得所述亮度数据，并且控制所述开关电路根据与所述亮度数据相对应的发光时间来驱动所述开关。
8.根据权利要求7所述的背光器件，其中，所述亮度数据包括具有与亮度相对应的宽度的脉冲宽度调制PWM数据，并且
其中，所述开关控制器被配置为在与所述PWM数据的宽度相对应的发光时间期间驱动所述第一多个LED元件。
9.根据权利要求1所述的背光器件，其中，所述面板驱动器包括电流源控制器，所述电流源控制器被配置为控制电流源来改变所述参考电流的幅度，并且
其中，所述电流源控制器被配置为基于所述亮度数据选择所述参考电流的幅度，并且控制所述电流源来输出所选择的幅度的所述参考电流。
10.根据权利要求1所述的背光器件，其中，所述第一时段的一部分与所述第二时段重叠。
11.根据权利要求1所述的背光器件，其中，所述第一时段的一部分与所述第三时段重叠。
12.根据权利要求1所述的背光器件，其中，所述多个像素电路被配置为：
对于预设数量的帧时段中的每一个，在所述第一时段中顺序地基于所述参考电流获得所述参考电压并且存储所述参考电压，以及
对于每个帧时段，在所述第二时段中获得所述亮度数据，并且在所述第三时段中，在与在第二时段中获得的所述亮度数据相对应的发光时间期间驱动所述第一多个LED元件。
13.根据权利要求12所述的背光器件，其中，所述多个像素电路当中的第一像素电路被配置为，对于相对于第一帧时段的所述预设数量的帧时段中的每一个，在所述第一时段中顺序地基于所述参考电流获得所述参考电压并且存储所述参考电压，并且
其中，所述多个像素电路当中的第二像素电路被配置为，对于相对于第二帧时段的所述预设数量的帧时段中的每一个，在第一时段中顺序地基于所述参考电流获得所述参考电压并且存储所述参考电压。
14.根据权利要求1所述的背光器件，其中，所述多个像素电路被配置为基于具有公共值的前一帧和当前帧的亮度数据，省略在第二时段中获得所述亮度数据的操作。
15.一种背光驱动器，被配置为以包括充电时段和显示时段的帧时段为单位进行操作，所述背光驱动器包括：
第一像素电路，被配置为驱动与显示面板的第一区域相对应的第一多个发光二极管LED元件；
第二像素电路，被配置为驱动与显示面板的第二区域相对应的第二多个LED元件；以及
面板驱动器，包括与所述第一像素电路和所述第二像素电路并联连接的电流源，并且被配置为基于所述电流源向所述第一像素电路和所述第二像素电路提供参考电流，
其中，所述第一像素电路被配置为：
在所述充电时段的第一采样时段中，基于所述参考电流获得参考电压并且存储所述参考电压，以及
在所述显示时段中，基于表示与所述第一区域相对应的亮度的第一亮度数据来驱动所述第一多个LED元件，并且
其中，所述第二像素电路被配置为：
在所述充电时段的第二采样时段中，基于所述参考电流获得所述参考电压并且存储所述参考电压，以及
在所述显示时段中，基于表示与所述第二区域相对应的亮度的第二亮度数据来驱动所述第二多个LED元件。
16.根据权利要求15所述的背光驱动器，其中，所述面板驱动器被配置为输出指示所述第一采样时段的第一写入信号和指示所述第二采样时段的第二写入信号，
其中，所述第一像素电路被配置为根据所述第一写入信号，基于所述参考电流获得所述参考电压并且存储所述参考电压，并且
其中，所述第二像素电路被配置为根据所述第二写入信号，基于所述参考电流获得所述参考电压并且存储所述参考电压。
17.根据权利要求16所述的背光驱动器，其中，所述第一亮度数据和所述第二亮度数据中的每一个包括指示与亮度相对应的脉冲宽度的脉冲宽度调制PWM数据，
其中，所述第一像素电路被配置为在与由所述第一亮度数据指示的第一脉冲宽度相对应的第一发光时间期间驱动所述第一多个LED元件，并且
其中，所述第二像素电路被配置为在与由所述第二亮度数据指示的第二脉冲宽度相对应的第二发光时间期间驱动所述第二多个LED元件。
18.根据权利要求15所述的背光驱动器，其中，所述面板驱动器包括电流源控制器，所述电流源控制器被配置为控制所述参考电流的幅度和所述参考电流的脉冲宽度中的任何一个或任何组合。
19.根据权利要求15所述的背光驱动器，其中，所述第一像素电路和所述第二像素电路被配置为，对于预设数量的帧时段的每一个，在所述显示时段中，基于所述参考电流获得所述参考电压并且存储所述参考电压。
20.一种驱动背光器件以向显示面板提供照明的方法，所述方法包括：
在帧时段的第一时段中使用电流源生成参考电流；
在所述第一时段中，使用共享所述电流源的N个像素电路以时分方法来基于所述参考电流获得参考电压，并且在所述N个像素电路的每一个中存储所述参考电压，其中，N是正整数；
在所述帧时段的第二时段中，获得分别与显示在所述显示面板上的图像的N个区域相对应的N个亮度数据；以及
在所述帧时段的第三时段中，使用存储在所述N个像素电路中的参考电压，在与所述N个亮度数据相对应的发光时间期间驱动LED元件。
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