CN1893756A - 显示设备 - Google Patents

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CN1893756A CNA2006100942446A CN200610094244A CN1893756A CN 1893756 A CN1893756 A CN 1893756A CN A2006100942446 A CNA2006100942446 A CN A2006100942446A CN 200610094244 A CN200610094244 A CN 200610094244A CN 1893756 A CN1893756 A CN 1893756A
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李敬根
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Abstract

本发明提供了一种包括光源的显示设备，该显示设备还包括电流发生器，用于输出预定的驱动电流。还设置了第一通路和第二通路，第一通路用于向光源供给电流发生器输出的驱动电流，第二通路用于截取供给光源的驱动电流。此外，设置了开关和控制器，开关用于向第一通路或第二通路供给电流发生器输出的驱动电流，控制器用于控制开关，从而当光源导通时，将电流发生器输出的驱动电流供给第一通路，当光源截止时，将电流发生器输出的驱动电流供给第二通路。因此，本发明提供了这样一种显示设备，其改进了当光源导通和截止时的电流响应时间，从而提高了显示质量。

Description

显示设备
本申请要求于2005年7月1日在韩国知识产权局提交的第2005-0059378号韩国专利申请的权益，其全部公开通过引用结合于此。
                        技术领域
本发明涉及一种包括光源的显示设备。更具体地讲，本发明涉及这样一种显示设备，其改进了当光源导通和截止时的电流响应时间，从而提高了显示质量。
                        背景技术
为了改善色彩性能，显示设备采用发光二极管(LED)代替传统的冷阴极荧光灯(CCFL)作为光源。使用LED光源的显示设备产生更逼真的色彩。
在传统的显示设备中的LED光源使用线型控制或开关型控制。将参照图1A和图1B来描述使用传统的线型控制和开关型控制来控制LED光源的方法。
在传统的线型控制中，显示设备包括恒压源，以产生将被供给LED光源的电压。为了将与恒压源供给的电压相对应的电流供给LED光源，还设置了将被接通和切断的开关。此外，还设置了脉宽调制(PWM)发生器，用于使开关接通和切断。在线型控制的LED光源中，如图1A所示，与流过LED元件的供给电流的初始阶段相对应的线性区域“a”的电流“ia”被供给LED光源。线性区域“a”中的电流“ia”一直被供给LED光源，因此，如果LED光源的负载电流的量较大，则在连续供给线性区域“a”中的电流“ia”的开关中导致较大的电压损失。
在传统的开关型控制中，显示设备包括恒流源，以产生将被供给LED光源的电流。还设置了将被接通和切断的开关，来将恒流源供给的电流供给LED光源。此外，还设置了脉宽调制(PWM)发生器，以使开关接通和切断。在开关型控制的LED光源中，如图1B所示，在当PWM发生器导通，从而导通LED光源的时间间隔(t1～t3和t5～)中，电流“ia”流过LED光源。另外，在当PWM发生器截止，从而截止LED光源的时间间隔(t3～t5)期间，电流“0”流过LED光源。在当PWM发生器导通的时间间隔(t1～t3和t5～)期间，开关根据流过LED的电流的量而导通和截止，使得在t2～t3时间间隔期间，在LED光源中流动的电流波动，平均电流“ia”在LED光源中流动。
在传统的开关型控制中，显示设备不受LED光源的电流负载的量影响。然而，在传统的开关型控制中，如图1B所示，T2和T1较长。T2指在当PWM发生器截止时的“t3”处使流过LED光源的电流变为“0”所需的时间的量。T1指在当PWM发生器导通时的t1和t5处使流过LED光源的电流变为平均电流“ia”所需的时间的量。因此，当LED光源导通和截止时，通过开关型控制来控制LED光源的传统的显示设备可能不具有快的响应时间。
因此，需要改进的显示设备，所述改进的显示设备改进了流过被导通和截止的光源的电流的响应时间。
                        发明内容
本发明的示例性实施例处理至少上述问题和/或缺点，并提供至少下面所述的优点。因此，本发明一方面是为了提供一种改进流过导通和截止的光源的电流的响应时间的显示设备。
通过提供一种包括光源的显示设备来实现本发明示例性实施例的上述和/或其它方面，所述显示设备还包括电流发生器，用于输出预定的驱动电流。还设置了第一通路和第二通路，第一通路用于向光源供给电流发生器输出的驱动电流，第二通路用于截取供给光源的驱动电流。此外，设置了开关和控制器，开关用于向第一通路或第二通路供给电流发生器输出的驱动电流，控制器用于控制开关，从而当光源导通时，将电流发生器输出的驱动电流供给第一通路，当光源截止时，将电流发生器输出的驱动电流供给第二通路。
根据本发明示例性实施例的一方面，光源包括发光二极管(LED)。
根据本发明示例性实施例的一方面，控制器向开关输出脉宽调制(PWM)控制信号，从而当光源导通时，使开关截止，以将电流发生器输出的驱动电流供给第一通路，当光源截止时，使开关导通，以将电流发生器输出的驱动电流供给第二通路。
根据本发明示例性实施例的一方面，当光源在截止的状态下再次导通时，控制器使开关截止，从而将供给第二通路的驱动电流通过第一通路供给光源。
根据本发明示例性实施例的一方面，第一通路和第二通路彼此并联设置，开关包括晶体管，所述晶体管设置在第二通路中且由控制器控制而导通和截止。
根据本发明示例性实施例的一方面，当显示设备关闭时，控制器将电流发生器控制成禁止。
从下面结合附图的详细描述中，本发明的其它目标、优点和显著特征对本领域技术人员来说将变得清晰，下面的详细描述公开了本发明的示例性实施例。
                        附图说明
从下面结合附图的描述中，本发明特定实施例的上述和其它目标、特征及优点将变得更加明显，其中：
图1A和图1B示出了传统的驱动控制方法的LED驱动电流的波形；
图2是根据本发明示例性实施例的显示设备的控制框图；
图3示出了根据本发明示例性实施例的显示设备的控制方法的脉宽调制(PWM)控制信号、电感器的电流波形和发光二极管(LED)驱动电流的波形。
整个附图中，相同的附图标号应理解为表示相同的元件、特征和结构。
                    具体实施方式
提供在描述中定义的内容诸如详细的构造和元件，以帮助全面理解本发明的实施例，并且只是示例性的。因此，本领域普通技术人员应该知道，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对这里所描述的实施例作出各种改变和修改。另外，为了清晰和简明起见，省略对公知功能和构造的描述。
如图2所示，根据本发明示例性实施例的显示设备包括：光源20；电流发生器10，用来输出预定的驱动电流；第一通路2a，用来将电流发生器10输出的驱动电流供给光源20；第二通路2b，用来截取供给光源20的驱动电流；开关30，用来将电流发生器10输出的驱动电流供给第一通路2a或者第二通路2b；控制器40，用来控制开关30，从而当光源20导通时，将电流发生器10输出的驱动电流供给第一通路2a，当光源20截止时，将驱动电流供给第二通路2b；用户输入部分50。
光源20向在其上显示图像的显示部分(未示出)供给光。优选地，根据本发明示例性实施例的光源20包括设置在第一通路2a中的发光二极管(LED)。LED光源20可包括多个LED元件。
电流发生器10向LED光源20提供预定的驱动电流。电流发生器10包括电源Vs，用来产生LED光源20使用的电压VF。设置脉宽调制(PWM)发生器14，以控制电流流动，从而根据预定的次序值(order value)来控制LED光源20的亮度。设置电流保持开关12，以控制从电源Vs供给LED光源20的电流。电感器L设置在第一通路2a和第二通路2b分支的区域与电流保持开关12之间。电流检测电阻器Rs设置在第一通路2a和第二通路2b结合的区域与电源Vs之间。设置二极管D，其中，阳极接线端连接在电流检测电阻器Rs和电源Vs之间，阴极接线端连接在电流保持开关12和电感器L之间。
电流保持开关12控制从电源Vs供给LED光源20的电流。优选地，电流保持开关12设置为金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。然而，可使用其它类型的开关。
PWM发生器14PWM控制电流保持开关12，使得电流发生器10输出恒定的驱动电流，以根据预定的次序值来保持LED光源20的亮度。PWM发生器14在驱动显示设备的初始阶段从控制器40接收LED光源20的导通控制信号(预定的次序值)，并导通电流保持开关12。另外，PWM发生器14检测供给电流检测电阻器Rs的比较电压，并通过将所检测的比较电压与预定的次序值比较来确定流过第一通路2a或第二通路2b的电流是否大于预定的电流值。如果所检测的比较电压大于预定的次序值，则PWM发生器14使电流保持开关12截止。在预定的时间段之后，PWM发生器14再使电流保持开关12导通。如上所述，在驱动显示设备的初始阶段，PWM发生器14根据控制器40的控制来导通电流保持开关12。基于供给电流检测电阻器Rs的比较电压和预定的次序值的比较结果以及预定的时间段，PWM发生器14重复地使电流保持开关12导通和截止。因此，不管LED光源20导通还是截止，在显示设备被驱动的同时，电流发生器10可输出恒定的驱动电流。
如果显示设备未被驱动，则通过控制器40将PWM发生器14控制成禁止。优选地，电流发生器10可不输出驱动电流。
开关30将电流发生器10输出的驱动电流供给第一通路2a或者第二通路2b。开关30被设置在第二通路2b中，且通过控制器40的PWM控制信号而导通和截止。优选地，MOSFET设置为开关30，以截取从电流发生器10供给LED光源20的驱动电流。
当显示设备的用户输入部分50的电源键被操纵时，控制器40控制显示设备的各电路(未示出)，从而驱动显示设备，同时，向PWM发生器14输出LED光源20的导通控制信号(预定的次序值)。当然，当显示设备接收有线或无线控制信号时，也可输出导通控制信号。
控制器40输出PWM控制信号，以控制开关30，从而当LED光源20导通时，将电流发生器10输出的驱动电流供给第一通路2a，当LED光源20截止时，将驱动电流供给第二通路2b。即，当LED光源20导通时，控制器40使开关30截止，以将电流发生器10输出的驱动电流供给LED光源20，当LED光源20截止时，控制器40使开关30导通，以将供给LED光源20的驱动电流供给第二通路2b。
这里，LED光源20的导通和截止的过程将作为本发明的示例性实施例来描述。如果不需要蓝色B来显示期望的图像，则在LED光源B截止从而不接收驱动电流的同时，光源R、G和B中的红色光源R和绿色光源G导通，从而接收驱动电流。
根据本发明示例性实施例的显示设备可包括数字光处理(DLP)显示器、液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)、硅上液晶(LCoS)显示器或者能够利用LED光源20来显示图像的任何其它不同类型或任何其它显示类型。优选地，根据本发明示例性实施例的显示设备为DLP显示器。
将参照图3来描述控制根据本发明示例性实施例的显示设备的LED光源20的方法。
首先，当在时间t1操纵显示设备的电源键(未示出)来驱动显示设备时，控制器40控制电流发生器10根据预定的次序值来输出驱动电流。当PWM发生器14从控制器40接收导通控制信号(预定的次序值)并使电流保持开关12导通时，输出驱动电流。此时，如图3中的(A)所示，控制器40输出PWM控制信号，以使开关30截止。从电源Vs输出的驱动电流通过电流保持开关12充在电感器L中，从而供给设置在第一通路2a中的LED光源20。然后，从LED光源20输出的驱动电流通过电流检测电阻器Rs流至第三通路3a。从电源Vs输出的驱动电流的流动通路如下：Vs→L→LED光源20→Rs→Vs。因此，在当LED光源20接收驱动电流时的初始阶段t1～t2，LED光源20导通，流过电感器L的电流(参照图3中的‘B’)和在LED光源20中流动的电流(参照图3中的‘C’)变大。在驱动显示设备的初始阶段，LED光源20的响应时间T1与传统的技术中的响应时间相近。
PWM发生器14检测供给电流检测电阻器Rs的比较电压，并将所检测的比较电压与预定的次序值比较。如果在时间t2所检测的比较电压大于预定的次序值，则PWM发生器14确定流过LED光源20的驱动电流大于预定的电流值“ic”，并使电流保持开关12截止。然后，充在电感器L中的电流通过第一通路2a供给LED光源20，接着通过电流检测电阻器Rs和第四通路3b流至二极管D。流过电感器L的电流的流动通路如下：L→LED光源20→Rs→D→L。因此，在电感器L中流动的电流(参照图3中的‘B’)和在LED光源20中流动的电流(参照图3中的‘C’)从时间t2起变小。
在使电流保持开关12截止之后，PWM发生器14在预定的时间段(t3-t2)之后使电流保持开关12再次导通。从时间t3起，从电源Vs输出的驱动电流的流动通路如下：Vs→L→LED光源20→Rs→Vs。因此，流过电感器L的电流(参照图3中的‘B’)和流过LED光源20的电流(参照图3中的‘C’)又变大。
基于供给电流检测电阻器Rs的比较电压和预定的次序值的比较结果以及预定的时间段，PWM发生器14重复地使电流保持开关12导通和截止。在电感器L和LED光源20中流动的电流保持为电流“ic”和电流“ib”的平均值“ia”。
如果LED光源20在时间t4导通，则如图3中的‘A’所示，控制器40输出PWM控制信号，以使开关30导通。随着在时间t4在LED光源20中流动的电流达到预定的电流值“ic”，PWM发生器14使电流保持开关12截止。从时间t4起，充在电感器L中的电流通过设置在第二通路2b中的开关30、电流检测电阻器Rs和第四通路3b流过二极管D。充在电感器L中的电流的流动通路如下：L→开关30→Rs→D→L。因此，流过电感器L的电流(参照图3中的‘B’)从时间t4起变小。流过LED光源20的电流(参照图3中的‘C’)在时间t4截断，在时间t5变为“0”。当LED光源20截止时，LED光源20的截止响应时间T3变短，并且不管LED光源20导通还是截止，在电感器L中流动的电流(参照图3中的‘B’)变小。
在电流保持开关12截止之后，PWM发生器14在预定的时间段之后使电流保持开关12再次导通。从电源Vs输出的驱动电流通过电流保持开关12充在电感器L中，从而通过第二通路2b的开关30和电流检测电阻器Rs流至第三通路3a。从电源Vs输出的驱动电流的流动通路如下：Vs→L→开关30→Rs→Vs。因此，不管LED光源20导通还是截止，在电感器L中流动的电流(参照图3中的‘B’)又变大。
当LED光源20截止时，基于供给电流检测电阻器Rs的比较电压和预定的次序值的比较结果以及预定的时间段，PWM发生器14重复地使电流保持开关12导通和截止。不管LED光源20导通还是截止，在电感器L中流动的电流保持为电流“ic”和电流“ib”的平均值“ia”。
如果LED光源20在时间t6再次导通，则如图3中的(A)所示，控制器40输出PWM控制信号，以使开关30截止。
在参照开关12截止之后的预定时间t6，PWM发生器14使电流保持开关12导通。在时间t6之前通过通路(L→开关30→Rs→D→L)流至电感器L的电流从时间t6起通过通路(Vs→L→LED光源20→Rs→Vs)流至LED光源20。由于在时间t6LED光源20直接接收在电感器L中流动的电流，因此当LED光源20导通时，LED光源20的导通响应时间T4变短，并且不管LED光源20导通还是截止，在电感器L中流动的电流(参照图3中的‘B’)变大。
当LED光源20导通时，通过PWM发生器14使电流保持开关12导通和截止，在电感器L和LED光源20中流动的电流保持为“ia”。
当在时间t8通过显示设备的电源键(未示出)的操纵使得显示设备关闭时，控制器40禁止PWM发生器14，使得电流发生器10不输出驱动电流。然后，流过电感器L和LED光源20的电流变小，从而在时间t9变为“0”。
如上所述，当LED光源20截止时，根据本发明示例性实施例的显示设备使得供给LED光源20的驱动电流流过通路(L→开关30→Rs→D→L)或流过通路(Vs→L→开关30→Rs→Vs)，从而将供给LED光源20的电流迅速变为“0”，改进了LED光源20的截止响应时间。
另外，当LED光源20截止时，根据本发明示例性实施例的显示设备通过通路(L→开关30→Rs→D→L)或通过通路(Vs→L→开关30→Rs→Vs)来保持驱动电流。当LED光源20导通时，通过通路(L→开关30→Rs→D→L)或通过通路(Vs→L→开关30→Rs→Vs)保持的驱动电流供给LED光源20，从而将供给LED光源20的电流迅速变为“ia”，改进了LED光源20的导通响应时间。
虽然已经参照本发明的特定实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应该明白，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可对本发明的实施例在形式上和细节上作出各种改变。

Claims (7)

1、一种包括光源的显示设备，还包括：
电流发生器，用于输出预定的驱动电流；
第一通路，用于向所述光源供给所述电流发生器输出的所述驱动电流；
第二通路，用于截取供给所述光源的所述驱动电流；
开关，用于向所述第一通路或所述第二通路供给所述电流发生器输出的所述驱动电流；
控制器，用于控制所述开关，从而当所述光源导通时，将所述电流发生器输出的所述驱动电流供给所述第一通路，当所述光源截止时，将所述电流发生器输出的所述驱动电流供给所述第二通路。
2、如权利要求1所述的显示设备，其中，所述光源包括发光二极管。
3、如权利要求2所述的显示设备，其中，所述控制器向所述开关输出脉宽调制控制信号，从而当所述光源导通时，使所述开关截止，以将所述电流发生器输出的所述驱动电流供给所述第一通路，当所述光源截止时，使所述开关导通，以将所述电流发生器输出的所述驱动电流供给所述第二通路。
4、如权利要求1或权利要求3所述的显示设备，其中，当所述光源在截止的状态下再次导通时，所述控制器使所述开关截止，从而将供给所述第二通路的所述驱动电流通过所述第一通路供给所述光源。
5、如权利要求4所述的显示设备，其中，所述第一通路和所述第二通路彼此并联设置，所述开关包括晶体管，所述晶体管设置在所述第二通路中且由所述控制器控制而导通和截止。
6、如权利要求5所述的显示设备，其中，当所述显示设备关闭时，所述控制器将所述电流发生器控制成禁止。
7、如权利要求1所述的显示设备，其中，所述第一通路和所述第二通路彼此并联设置，所述开关设置在所述第二通路中，且由所述控制器控制而导通和截止。
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