NL2000668C2

NL2000668C2 - Aandrijfsysteem van een tegenlicht van eenvloeibare-kristallen-beeldscherm met lichtemitterende dioden.

Info

Publication number: NL2000668C2
Application number: NL2000668A
Authority: NL
Inventors: Sang Yun Lee
Original assignee: Samsung Electro Mech
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2007-05-30
Publication date: 2010-11-08
Also published as: US8077137B2; KR100799869B1; JP4934507B2; TWI370435B; TW200809756A; KR20080001049A; JP2008009416A; NL2000668A1; US20080002102A1

Description

Aandrijfsysteem van een tegenlicht van een vloeibare-kristallen-beeldscherm met lichtemitterende dioden

Prioriteitsaan spraak 5

[0001] De onderhavige uitvinding maakt aanspraak op het recht van Koreaanse octrooiaanvrage nr. 2006-0059095, ingediend op 29 juni 2006, bij het Koreaanse Bureau voor de Intellectuele Eigendom, waarvan de openbaring hierin als verwijzing is opgenomen.

10

Achtergrond van de uitvinding Gebied van de uitvinding 15 [0002] De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een aandrijfsysteem van een tegenlicht van een vloeibare-kristallen-beeldscherm (LCD) en, meer in het bijzonder, op een LCD-aandrijfsysteem dat lichtemitterende dioden (LED’s) omvat voor het aandrijven van een tegenlicht van een LCD met gebruikmaking van een veelheid LED’s als een lichtbron.

20

Beschrijving van de gerelateerde stand van de techniek

[0003] Koudc-kathodc-fluorcsccnticlampcn (CCFL’s), die zijn gebruikt als een lichtbron voor de bestaande LCD-tegenlichteenheid, kunnen milieuvervuiling veroor- 25 zaken door gebruik van kwikgas, hebben een lage reactiesnelheid en lage kleurenrepro-duceerbaarheid, en zijn ongeschikt voor miniaturisatie van LCD-panelen.

[0004] Aan de andere kant zijn LED’s milieuvriendelijk, kunnen een hoge reactiesnelheid van nanoseconden hebben, wat effectief is voor een videosignaalstroom, en kunnen pulserend worden aangedreven. Verder hebben ze een kleurenreproduceerbaar- 30 heid van meer dan 100%, en kunnen worden gevarieerd in luminantie, kleurentempera-tuur, enzovoorts door aanpassing van de lichthoeveelheden van rode, groene en blauwe LED’s. Bovendien zijn LED-lichtbronnen geschikt voor miniaturisatie van LCD- 2 panelen. Als gevolg van deze verdiensten zijn LED’s actief toegepast als een lichtbron voor tegenlicht voor LCD-panelen, enzovoorts.

[0005] Wanneer LED-arrays met een veelheid LED’s die in serie zijn verbonden worden gebruikt in een LCD-tegenlicht, is een aandrijfsysteem nodig om een vooraf 5 bepaalde constante stroom naar de LED-arrays te verschaffen. Figuur 1 is een configu-ratie-aanzicht dat een conventioneel LCD-tegenlicht-aandrijfsysteem illustreert dat LED’s omvat.

[0006] Met verwijzing naar figuur 1 omvat het conventionele LCD-tegenlicht-aandrijfsysteem een schakelende voeding (SMPS) 11, een aandrijfkaart 12, en een 10 lichtbron 13. De schakelende voeding zet een extern toegevoerde wisseIstroomspan-ning om naar een gelijkstroomspanning. De aandrijfkaart 12 omvat een veelheid rode-, groene- en blauwe-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetters 121, 122 en 123 voor het omzetten van de gelijkstroomspanning, die is omgezet door de schakelende voeding 11, naar een gelijkstroomspanning die geschikt is voor het aandrijven van respectieve kleu-15 ren-LED-array’s, en omvat rode-, groene- en blauwe-constante-stroom-besturingseenheden 124, 125 en 126 voor het reguleren van de gelijkstroomspanning die is omgezet door de gelijkstroom-gelijkstroom-omzetters 121, 122 en 123 voor het handhaven van een gereguleerde stroom die wordt toegevoerd aan de respectieve kleu-ren-LED-arrays. De lichtbron 13 omvat een substraat 131 en de respectieve kleuren-20 LED-arrays zijn geschikt aangebracht op het substraat 131, waardoor wit licht wordt geproduceerd uit het mengsel van de lichtbundels vanuit de LED-arrays. Het conventionele LCD-tegenlicht-aandrijfsysteem omvat verder een sensor 14 voor het detecteren van dc luminantic cn/of kleur van het licht dat wordt geëmitteerd uit dc lichtbron 13 cn een micro-besturingseenheid 127 die is aangebracht in de aandrijfkaart 12 voor het be-25 palen van de uitvoeren van de rode, groene en blauwe LED’s om zo de luminantie en/of kleur van het licht dat is gedetecteerd door de sensor 14 in overeenstemming te brengen met vooraf bepaalde luminantie en/of kleur van het licht.

[0007] In een dergelijk conventioneel LCD-tegenlicht-aandrijfsysteem wordt, nadat de schakelende voeding 11 de wisselstroomspanning omzet naar de gelijkstroom- 30 spanning aan een wisselstroom-gelijkstroom-omzetter 111, de omgezette gelijkstroomspanning opnieuw omgezet naar een vooraf bepaalde gelijkstroomspanningswaarde aan de gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter 112. Dan wordt de gelijkstroomspanning die is afgegeven vanuit de gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter 112 van de schakelende voe- 3 ding 11 omhoog of omlaag getransformeerd naar een spanning die geschikt is om het corresponderende kleuren-LED-array in de respectieve LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetters 121, 122 en 123 aan te drijven. Daarom worden, in het conventionele LCD-aandrijfsysteem, soortgelijke bewerkingen van het omzetten van een ge-5 lijkstroomspanning naar een gelijkstroomspanning redundant uitgevoerd, wat leidt tot inefficiëntie van het systeem en tot een verhoogd aantal componenten voor de bewerkingen. Verder vereist elk kleuren-LED-array één gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter in de aandrijfkaart 12, waardoor het aantal vereiste componenten en de ruimte voor het vormen van de schakeling wordt verhoogd, wat niet geschikt is voor miniaturisatie van 10 het LCD-tegenlicht.

Samenvatting van de uitvinding

[0008] De onderhavige uitvinding dient voor het oplossen van de voorgaande pro-15 blemen uit de stand van de techniek en daarom is een aspect van de onderhavige uitvinding het verschaffen van een LCD-tegenlicht-aandrijfsysteem dat LED’s omvat, dat de schakelingscffïciëntic daarvan verhoogt en het aantal vereiste componenten verlaagt, waardoor lage kosten ontstaan en miniaturisatie wordt bevorderd.

[0009] Volgens een aspect van de uitvinding verschaft de uitvinding een LCD-20 aandrijfsysteem dat gebruik maakt van ten minste één rode-LED-array met een veelheid rode LED’s die rood licht emitteren en die in serie zijn verbonden, ten minste één groene-LED-array met een veelheid groene LED’s die groen licht emitteren en die in serie zijn verbonden, cn ten minste één blauwc-LED-array met ccn veelheid blauwe LED’s die blauw licht emitteren en die in serie zijn verbonden, als lichtbronnen. Het 25 LCD-aandrijfsysteem omvat een schakelende voeding (SMPS), omvattende een wissel-stroom-gelijkstroom-omzetter om een extern ingevoerde wisselstroomspanning om te zetten in een gelijkstroomspanning, een rode-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter om de gelijkstroomspanning, die is omgezet vanuit de wisselstroom-gelijkstroom-omzetter, om te zetten naar een vooraf bepaalde gelijkstroomspanningsgrootte die ge-30 schikt is om het rode-LED-array aan te drijven, een groene-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter om de gelijkstroomspanning, die is omgezet vanuit de wissel-stroom-gelijkstroom-omzetter, om te zetten naar een vooraf bepaalde gelijkstroomspanningsgrootte die geschikt is om het groene-LED-array aan te drijven, en een blau- 4 we-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter om de gelijkstroomspanning, die is omgezet vanuit de wisselstroom-gelijkstroom-omzetter, om te zetten naar een vooraf bepaalde gelijkstroomspanningsgrootte die geschikt is om het blauwe-LED-array aan te drijven; een lichtbron die is aangebracht op een substraat waar de rode-, groene- en 5 blauwe-LED-arrays zich bevinden, waarbij de lichtbron ten minste één van elk van rode-, groene- en blauwe-LED-constante stroom-besturingseenheden omvat voor het besturen van de stroom die door de rode-, groene- en blauwe-LED-arrays vloeit om zo vooraf bepaalde uitvoeren vanuit de rode, groene en blauwe LED’s te handhaven; en een brugkaart die schakelingspatronen heeft voor het elektrisch verbinden van de rode-, 10 groene- en blauwe-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetters met respectievelijk de rode-, groene- en blauwe-LED-constante-stroom-besturingseenheden.

[0010] Het LCD-tegenlicht-aandrijfsysteem volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding omvat verder een sensor voor het detecteren van ten minste één van luminantie en kleur van licht dat is geëmitteerd vanuit de lichtbron; en een micro- 15 besturingseenheid voor het bepalen van uitvoeren van de rode, groene en blauwe LED’s zodat ten minste één van de luminantie en kleur van het licht dat is gedetecteerd door de sensor in overeenstemming is met een vooraf bepaalde luminantie en kleur van licht, waarbij de ten minste rode-, groene- en blauwe-LED-constante-stroom-besturingseenheden de stroom besturen die door de respectievelijke rode-, groene- en 20 blauwe-LED-arrays vloeit, om de uitvoeren van de rode, groene en blauwe LED’s die zijn bepaald door de micro-besturingseenheden te handhaven.

[0011] In een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding omvat het substraat een veelheid ondcrvcrdccldc gebieden, waarbij écn van elk van de rode, groene en blauwe LED-array’s en één van elk van de rode, groene en blauwe constante-stroom- 25 besturingseenheden die zijn verbonden met elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-arrays zijn verschaft in elk van de onderverdeelde gebieden.

[0012] In een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding bestaat het rode-LED-array uit een veelheid rode-LED-arrays, bestaat het groene-LED-array uit een veelheid groene-LED-arrays, en bestaat het blauwe-LED-array uit een veelheid blau- 30 we-LED-arrays, waarbij elk van de veelheid rode-LED-arrays hetzelfde aantal rode LED’s heeft, elk van de veelheid groene-LED-arrays hetzelfde aantal groene LED’s heeft, en elk van de veelheid blauwe-LED-arrays hetzelfde aantal blauwe LED’s heeft.

5

Korte beschrijving van de tekeningen

[0013] De bovenstaande en andere aspecten, eigenschappen en andere voordelen van de onderhavige uitvinding zullen duidelijker worden aan de hand van de volgende 5 gedetailleerde beschrijving samen met de begeleidende tekeningen.

[0014] Figuur 1 is een configuratieaanzicht dat een conventioneel LCD-tegenlichtaandrijfsysteem met LED’s illustreert; en

[0015] Figuren 2 tot en met 4 zijn configuratieaanzichten die LCD-tegenlichtaandrijfsystemen illustreren overeenkomstig verscheidene uitvoeringsvormen 10 van de onderhavige uitvinding.

Gedetailleerde beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvorm

[0016] Voorbeelduitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zullen nu in 15 detail worden beschreven met verwijzing naar de begeleidende tekeningen. De uitvinding kan echter worden belichaamd in veel verschillende vormen en dient niet als beperkt tot de hierin uiteenzette uitvoeringsvormen opgevat te worden. Veeleer zijn deze uitvoeringsvormen verschaft zodat de onderhavige openbaring grondig en volledig zal zijn, en de reikwijdte van de uitvinding volledig duidelijk zal worden voor de vakman.

20 In de tekeningen kunnen de vormen en dimensies ten behoeve van de duidelijkheid overdreven zijn, en dezelfde of soortgelijke componenten zullen overal door dezelfde verwijzingscijfers worden aangeduid.

[0017] Figuur 2 is een configuratieaanzicht dat ccn LCD-tcgcnlichtaandrij fsystccm illustreert dat LED’s omvat overeenkomstig een uitvoeringsvorm van de onderhavige 25 uitvinding.

[0018] Met verwijzing naar figuur 2 omvat het LCD-tegenlichtaandrijfsysteem dat LED’s omvat overeenkomstig een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding globaal een schakelende voeding (SMPS) 21, een brugkaart 22, en een lichtbron 23, en aanvullend een sensor 24 en een microbesturingseenheid 25.

30 [0019] De schakelende voeding 21 omvat een wisselstroom-gelijkstroom-omzetter 211 voor het ontvangen van een extern toegevoerde wisselstroomspanning naar een vooraf bepaalde gelijkstroomspanningsgrootte; een rode-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter 212 voor het omzetten van de gelijkstroomspanning die is om- 6 gezet vanuit de wisselstroom-gelijkstroom-omzetter 211 naar een vooraf bepaalde gelijkstroomspanningsgrootte die geschikt is voor het aandrijven van ten minste één rode-LED-array met een veelheid rode LED’s die rood licht emitteren en die in serie zijn verbonden; een groene-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter 213 voor het omzet-5 ten van de gelijkstroomspanning die is omgezet door de wisselstroom-gelijkstroom-omzetter 211 naar een vooraf bepaalde gelijkstroomspanningsgrootte die geschikt is voor het aandrijven van ten minste één groene-LED-array met een veelheid groene LED’s die groen licht emitteren en die in serie zijn verbonden; en een blauwe-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter 214 voor het omzetten van de gelijkstroomspan-10 ning die is omgezet door de wisselstroom-gelijkstroom-omzetter 211 naar een vooraf bepaalde gelijkstroomspanningsgrootte die geschikt is voor het aandrijven van ten minste één blauw-LED-array met een veelheid LED’s die blauw licht emitteren en die in serie zijn verbonden. Elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetters 212, 213 en 214 kunnen een pulsbreedtemodulatie (PWM)-15 boost- of buck-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter toepassen, waarin een aan-uit-schakelduur van een schakelinrichting wordt gereguleerd om een ingangsgelijkstroom-spanning om te zetten naar een gewenste gelijkstroomspanningsgrootte.

[0020] De brugkaart 22 heeft geen elektronische inrichtingen die daarop zijn gemonteerd, maar bestaat uit schakelingspatronen voor het elektrisch verbinden van de 20 rode-, groene- en blauwe-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetters 212, 213 en 214 met rode-, groene- en blauwe-LED-constante-stroom-besturingseenheden 233, 234 en 235. In het geval waar het LCD-tegenlichtaandrijfsysteem volgens deze uitvoeringsvorm verder ccn sensor 24 omvat cn een microbcsturingsccnhcid 25 voor het detecteren van de luminantie en/of kleur van het licht dat is geëmitteerd vanuit de lichtbron, omvat 25 de brugkaart 22 ook schakelingspatronen voor het elektrisch verbinden van de rode-, groene- en blauwe-LED-constante-stroom-besturingseenheden 233, 234 en 235, om uitvoeren van de rode, groene en blauwe LED’s te bepalen, om zo de luminantie en/of kleur van het licht dat is gedetecteerd door de sensor 24 in overeenstemming te brengen met vooraf bepaalde luminantie en kleur van licht. Aangezien de brugkaart 22 geen 30 elektronische inrichtingen omvat, en alleen connectoren omvat die andere componenten verbinden en aansluitpatronen die de connectoren verbinden, kan hij in een zeer klein volume worden geconfigureerd.

7

[0021] De lichtbron 23 omvat een substraat 231, en ten minste één rode-LED-array, ten minste één groene-LED-array en ten minste één blauwe-LED-array dat is aangebracht op het substraat 231. De rode-, groene- en blauwe-LED-arrays zijn aangebracht in een opstelling die het mogelijk maakt om de lichtbundels daaruit te mengen 5 om wit licht te produceren. In figuur 2 duidt het verwijzingscijfer “232” de LED aan, en het LED-array is ten behoeve van de eenvoud van de tekeningen niet in detail getoond.

[0022] Verder omvat de lichtbron 23 ten minste één van elk van rode-, groene- en blauwe-LED-constante-stroom-besturingseenheden 233, 234 en 235, die de uitgangs- 10 spanning bestuurt vanuit elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetters 212, 213 en 214, om een gereguleerde stroom te handhaven die naar elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-arrays wordt gestuurd. De rode-, groene- en blauwe-LED-constante-stroom-besturingseenheden 233, 234 en 235 zijn aangebracht op het substraat 231. In het geval waar het LCD-tegenlicht-aandrijfsysteem vol-15 gens de onderhavige uitvinding een sensor 24 omvat voor het detecteren van de lumi-nantie en/of kleur van het licht dat is geëmitteerd vanuit de lichtbron en een microbe-sturingseenheid 25, reguleert elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-constante-stroom-besturingseenheden 233, 234 en 235 de uitgangsspanning vanuit elk van de rode-, groene- en rode-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetters 212, 213 en 214, zo-20 dat de rode, groene en blauwe LED’s de uitvoeren behouden die zijn bepaald door de micro-besturingseenheid 25, waardoor een gereguleerde grootte wordt behouden van stroom die wordt toegevoerd aan elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-array’s.

[0023] Bij voorkeur heeft het substraat 231 van de lichtbron 23 een veelheid onderverdeelde gebieden 231a tot en met 23ld, en één rood-LED-array, één groen-LED- 25 array en één blauw-LED-array zijn aangebracht in elk van de onderverdeelde gebieden 231a tot en met 231d. Verder is één rode-LED-constante-stroom-besturingseenheid 233 aangebracht corresponderend met één rode-LED-array in één van de onderverdeelde gebieden 231a tot en met 23ld waar het rode-LED-array is aangebracht. Op dezelfde wijze is één groene-LED-constante-stroom-besturingseenheid 234 aangebracht corres-30 ponderend met één groen-LED-array in het onderverdeelde gebied waar het groene-LED-array is aangebracht, en één blauwe-LED-constante-stroom-besturingseenheid 235 is aangebracht corresponderend met één blauw-LED-array in het onderverdeelde gebied waar het blauwe-LED-array is aangebracht. Dat wil zeggen, in elk van de on- 8 derverdeelde gebieden 231a tot en met 23 ld van het substraat 231 zijn één van elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-arrays, en één van elk van de rode-, groene- en blau-we-LED-constante-stroom-besturingseenheden 233, 234 en 235 die de stroom reguleren die wordt toegevoerd aan elk van de LED-arrays aangebracht. Daarom is het aantal 5 onderverdeelde gebieden 231 a tot en met 231 d, het aantal van elk van de rode-, groene-en blauwe-LED-arrays, en het aantal van elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-constante-stroom-besturingseenheden 233,234 en 235 allemaal gelijk.

[0024] In figuur 2 is het substraat 231 zodanig geïllustreerd dat dit vier onderverdeelde gebieden 231a tot en met 23 ld heeft, maar het aantal onderverdeelde gebieden 10 kan variërend worden gemodificeerd overeenkomstig de grootte of toepassingsvorm van het LCD-paneel.

[0025] De sensor 24 detecteert de luminantie en/of kleur van het licht dat is afgegeven vanuit de lichtbron 23. De sensor 24 kan bestaan uit één sensor die de luminantie en/of kleur detecteert van het licht dat is afgegeven vanuit de gehele lichtbron 23, of 15 kan bestaan uit meerdere sensoren voor het detecteren van de luminantie en/of kleur van het licht dat is geëmitteerd vanuit de respectieve onderverdeelde gebieden 231 a tot en met 23ld van het substraat 231. Verder bepaalt de micro-besturingseenheid 25 de uitvoeren van de rode, groene en blauwe LED’s om de luminantie en/of kleur van het licht dat is gedetecteerd vanuit de sensor 24 in overeenstemming te brengen met een 20 vooraf bepaalde luminantie en kleur van het licht.

[0026] Nu zullen de werkingen en effecten van de uitvinding in detail uiteen worden gezet met verwijzing naar de begeleidende tekeningen.

[0027] Zoals getoond in figuur 2 ontvangt het tcgcnlicht-aandrijfsystccm volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding een extern toegevoerde wissel- 25 stroomspanning als een vermogensbron voor het aandrijven van de LED’s van de lichtbron 23. De extern toegevoerde wisselstroomspanning wordt omgezet naar een gelijk-stroomspanning in een geschikte vorm door de schakelende voeding 21.

[0028] Eerst wordt de extern toegevoerde wisselstroomspanning omgezet naar een gelijkstroomspanning van een vooraf bepaalde grootte door de wisselstroom- 30 gelijkstroom-omzetter 211. De wisselstroom-gelijkstroom-omzetter 211 kan een EMI-filter, een gelijkrichter, een vermogensfactorcorrector, enzovoorts omvatten zoals die aan de vakman bekend zijn.

9

[0029] Dan zet elk van de rode-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter 212, de groene-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter 213 en de blauwe-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter 214 de vooraf bepaalde gelijkstroomspanningsgrootte die is afgegeven vanuit de wisselstroom-gelijkstroom-omzetter 211 om naar een vooraf bepaal- 5 de spanningsgrootte die geschikt is voor het aandrijven van elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-arrays.

[0030] Wanneer bijvoorbeeld wordt aangenomen dat de grootte van de afgegeven gelijkstroomspanning vanuit de wisselstroom-gelijkstroom-omzetter 211 380 V is, het rode-LED-array uit 30 rode LED’s bestaat, en de aandrijfspanning die nodig is voor 10 één rode LED 3,3V is, zet de rode-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter 212 de gelijkstroomspanning van 380V om naar een spanning die nodig is om de 30 rode LED’s aan te drijven die in serie zijn verbonden, die in dit geval 100V is. Elk van de groene- en blauwe-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetters 213 en 214 zet de spanning van 380V om naar een spanningsgrootte die noodzakelijk is om alle LED’s aan te 15 drijven die in het LED-array van de corresponderende kleur aanwezig zijn. De aandrijfspanning die is omgezet door elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetters 212, 213 en 214 wordt op dezelfde wijze toegevoerd naar elk van de veelheid LED-arrays, en derhalve moet elk kleuren-LED-array bestaan uit een gelijk aantal LED’s die in serie zijn verbonden om uniforme luminantie 20 te verschaffen.

[0031] In de onderhavige uitvinding is, veeleer dan de enige gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter die in de conventionele schakelende voeding aanwezig is, een veelheid gclijkstroom-gclijkstroom-omzcttcrs aanwezig in de schakelende voeding om de respectieve kleuren van LED-arrays aan te drijven. Dit verbetert de efficiëntie van 25 het aandrijfsysteem met weglating van de onnodige gelijkstroom-gelijkstroom-omzettingsprocessen en reduceert het aantal componenten. Verder zijn de respectieve kleuren van LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetters, die aanwezig zijn in de aan-drijfkaart overeenkomstig de stand van de techniek, aanwezig in de schakelende voeding volgens de onderhavige uitvinding om het oppervlak te reduceren dat wordt bezet 30 door de aandrijfkaart. Bovendien worden LED’s van dezelfde kleur gemeenschappelijk bedreven door slechts één gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter om het aantal componenten overeenkomstig de uitvinding significant te reduceren.

10

[0032] De aandrijfspaiming, die is verschaft vanuit elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetters 212, 213 en 214 in de schakelende voeding 21, wordt toegevoerd naar elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-constante stroom-besturingseenheden 233, 234 en 235 die zijn aangebracht op het substraat 231 5 van de lichtbron 23 door middel van de schakelingspatronen van de brugkaart 22. Elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-constante-stroom-besturingseenheden 233, 234 en 235 reguleert op geschikte wijze de verschafte gelijkstroomspanning en levert een gereguleerde stroomgrootte naar elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-arrays. Daarom is het aantal van elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-constante-stroom-10 besturingseenheden 233,234 en 235 gelijk aan het aantal van elk van de rode-, groene-en blauwe-LED-arrays, en één van elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-constante-stroom-besturingseenheden 233, 234 en 235 is verbonden met één van elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-arrays om deze aan te drijven.

[0033] Verder, wanneer de sensor 24 de luminantie en/of kleur van het gemengde 15 licht vanuit de respectieve kleuren-LED’s detecteert, wordt de informatie over de luminantie en/of kleur van het licht dat is gedetecteerd door de sensor 24 overgedragen naar de micro-besturingseenheid 25, die dan de uitvoeren bepaalt van de rode, groene en blauwe LED’s om in overeenstemming te zijn met vooraf bepaalde luminantie en kleur van licht en zendt deze vastgestelde uitgangsinformatie via de brugkaart 22 naar de 20 respectieve rode-, groene- en blauwe-LED-constante-stroom-besturingseenheden 233, 234 en 235 die aanwezig zijn op het substraat 231. Dan reguleert elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-constante-stroom-besturingseenheden 233,234 en 235 de aan-drijfspanning en verschaft een vooraf bepaalde stroomgrootte naar elk klcurcn-LED-array overeenkomstig de uitgangsinformatie die is bepaald door de microbesturings-25 eenheid 25.

[0034] Ondertussen wordt het substraat 231 van de lichtbron 23 onderverdeeld in een veelheid gebieden 231a tot en met 23ld. In elk van de onderverdeelde gebieden kan één rode-LED-array, één groene-LED-array en één blauwe-LED-array, en één van elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-constante-stroom-besturingseenheden 233, 30 234 en 235 voor het verschaffen van een vooraf bepaalde stroomgrootte naar elk van de respectieve kleuren-LED-arrays worden verschaft. Deze onderverdeelde gebieden 231a tot en met 23ld dienen om één reeks van de LED-arrays die worden bestuurd door één reeks van de constante-stroom-besturingseenheden 233, 234 en 235 te onderscheiden 11 van een andere reeks van de LED-arrays, en dienen voor lokaal dimmen waarbij de luminantie en/of kleur individueel wordt bestuurd voor elk van de onderverdeelde gebieden, in het geval waar een veelheid sensoren is verschaft om de luminantie en/of kleur voor de respectieve onderverdeelde gebieden te detecteren.

5 [0035] Overeenkomstig de onderhavige uitvinding worden de rode-, groene- en blauwe-LED-constante-stroom-besturingseenheden 233, 234 en 235, die zijn gemonteerd in de aandrijfkaart in de stand van de techniek, verschaft op het substraat 231 van de lichtbron 23, waardoor de ruimte wordt uitgespaard die nodig voor het aanbrengen van de aandrijfkaart. Ook kan, in termen van het fabricageproces, de stap van opper-10 vlaktemontage van de LED’s op de lichtbron 23 op hetzelfde tijdstip worden geïmplementeerd als de stap van oppervlaktemontage van de componenten die de constante-stroom-besturingseenheden 233, 234 en 235 vormen. Dit maakt het mogelijk om de stap van het afzonderlijk fabriceren van de aandrijfkaart weg te laten, om het fabricageproces te vereenvoudigen.

15 [0036] Nu zullen verscheidene uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding in detail uiteengezet worden met verwijzing naar de begeleidende tekeningen.

[0037] Figuur 3 is een confïguratie-aanzicht dat een schakeling illustreert van het LCD-tegenlicht-aandrijfsysteem dat LED’s omvat overeenkomstig een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Figuur 3 illustreert een uitvoeringsvorm 20 waarin de stroom die door het LED-array 331 van de lichtbron 33 vloeit wordt teruggeleid om de uitgangsspanning van de LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter 312 in de schakelende voeding 31 te besturen. In deze uitvoeringsvorm wordt de uitvoer van de enige LED-gclijkstroom-gclijkstroom-omzcttcr 312 in de schakelende voeding 31 bestuurd overeenkomstig de stroom van het LED-array 331. Derhalve kan deze uitvoe-25 ringsvorm alleen worden toegepast op een lichtbron die één van elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-arrays heeft. Ten behoeve van de eenvoud van de uiteenzetting illustreert figuur 3 slechts één kleuren-LED-array. Daarom kunnen dezelfde configuraties van het LED-array, de constante-stroom-besturingseenheid en de gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter voor elke kleur worden verschaft. Verder is, in deze uitvoerings-30 vorm die in figuur 3 is getoond, de brugkaart, die alleen de verbindingsstructuur vormt, weggelaten.

[0038] Zoals getoond in figuur 3 gebruikt deze uitvoeringsvorm een gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter 312 van het buck-type, waarbij een diode D en een inductor L

12 zijn verbonden. Het licht dat is afgegeven vanuit het LED-array 331 wordt gedetecteerd door de sensor 34, en het detectieresultaat wordt overgedragen naar de micro-besturingseenheid 35. De microbesturingseenheid 35 zendt een geschikte besturingsstroom naar een stroomversterker 3321 in de constante-stroom-besturingseenheid 332 5 in de lichtbron 33 om zo een vooraf ingestelde uitvoer te handhaven overeenkomstig de gedetecteerde lichtuitvoer. De stroomversterker 3321 versterkt de besturingsstroom van de micro-besturingseenheid 35 en levert de versterkte besturingsstroom naar een basiseinde van een transistor TR, waarvan een collector is verbonden met een uitgangseinde van het LED-array en waarvan een emitter is verbonden met een anode van de diode D 10 van de gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter 312, waardoor de uitvoer van de gelijk-stroom-gelijkstroom-omzetter 312 wordt gereguleerd. Dit maakt regulering mogelijk van de constante stroom voor het LED-array 331.

[0039] Daarnaast kan de constante-stroom-besturingseenheid 332 verder verscheidene detectieweerstanden R1 en R2 omvatten; een PWM-IC 3322 die een pulssignaal 15 afgeeft met een inschakelduur die zodanig wordt bestuurd dat de aan/uit-tijd van een schakelaar SI wordt bestuurd overeenkomstig de spanningswaarde die wordt gedetecteerd door de detectieweerstanden R1 en R2; en een beveiligingsschakeling 3323 die de PWM-IC 3322 aandrijft om zo overspanning te blokkeren van spanningswaarden die zijn gedetecteerd door de detectieweerstanden R1 en R2.

20 [0040] Figuur 4 is een confïguratie-aanzicht van een schakeling van een LCD- tegenlicht-aandrijfsysteem dat LED’s omvat overeenkomstig nog een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Figuur 4 illustreert een uitvoeringsvorm waarbij ccn gclijkstroom-gclijkstroom-omzcttcr 412 van het tcrugslagtypc wordt toegepast, waarbij de stroom die wordt afgegeven vanuit het LED-array 431 direct wordt 25 bestuurd door de constante-stroom-besturingseenheid 432 in de lichtbron 43. In de in figuur 4 getoonde uitvoeringsvorm kan de constante-stroom-besturingseenheid worden verschaft voor elk LED-array, en derhalve kan de uitvoeringsvorm worden toegepast op een lichtbron die een veelheid LED-arrays voor elk van de verschillende kleuren heeft. Ondertussen illustreert figuur 4 één LED-array omwille van het gemak van de 30 uiteenzetting, maar dezelfde configuratie van constante-stroom-besturingseenheid kan worden verschaft voor elk van de veelheid LED-arrays. Verder is, zoals is getoond in figuur 3, de brugkaart, die alleen een verbindingsstructuur vormt, weggelaten.

13

[0041] Zoals getoond in figuur 4 maakt deze uitvoeringsvorm gebruik van een ge-lijkstroom-gelijkstroom-omzetter 412 van het terugslagtype, met een spoeltransforma-tor die daarop is aangebracht. De lichtuitvoer vanuit het LED-array 431 wordt gedetecteerd door de sensor 44, en het detectieresultaat wordt overgedragen naar de microbe-5 sturingseenheid 45. De microbesturingseenheid 45 bepaalt een stroomgrootte die een vooraf bepaalde uitvoer behoudt, overeenkomstig de gedetecteerde lichtuitvoer. Dan reguleert de constante-stroom-besturingseenheid 432 de stroom die door het LED-array 431 vloeit om de stroomgrootte te handhaven die is bepaald door de microbesturingseenheid 45.

10 [0042] Ondertussen kan de gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter 412 van het terug slagtype een vergelijker 4121 omvatten voor het vergelijken van de uitgangsspanning met een referentiespanning Vref, en een PWM-IC 4122 voor het reguleren van de spanning aan een primaire spoel door een PWM-werkwijze overeenkomstig het verge-lijkingsresultaat.

15 [0043] Overeenkomstig de onderhavige uitvinding zoals hierboven uiteengezet is een gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter verschaft in een schakelende voeding om respectieve kleuren van LED’s aan te drijven, waarbij onnodige gelijkstroom-gelijkstroom-omzettingsprocessen in de conventionele schakelende voeding worden weggelaten, waardoor de schakelingsefficiëntie wordt verbeterd.

20 [0044] Bovendien wordt een veelheid gelijkstroom-gelijkstroom-omzetters voor elke kleuren-LED’s die in de conventionele aandrijfkaart zijn verschaft geïntegreerd in één enkele omzetter in de schakelende voeding overeenkomstig de onderhavige uitvinding, waardoor het aantal componenten en het vermogensverbruik significant wordt gereduceerd en de grootte van de aandrijfkaart wordt verkleind.

25 [0045] Verder wordt een constante-stroom-besturingseenheid die is gemonteerd in de aandrijfkaart in de stand van de techniek verschaft op een substraat van de lichtbron overeenkomstig de onderhavige uitvinding, waardoor de ruimte wordt uitgespaard voor het aanbrengen van de aandrijfkaart. Verder kan, in termen van het fabricageproces, de stap van oppervlaktemontage van de LED’s in de lichtbron gelijktijdig worden geïm- 30 plementeerd met de stap van oppervlaktemontage van de componenten die de constan-te-stroom-besturingseenheid vormen, waarbij de stap van het afzonderlijk fabriceren van de aandrijfkaart uit de stand van de techniek wordt weggelaten, waardoor het fabricageproces wordt vereenvoudigd.

14

[0046] Terwijl de onderhavige uitvinding is getoond en beschreven samen met de voorbeelduitvoeringsvormen zal het voor de vakman duidelijk zijn dat modificaties en variaties bewerkstelligd kunnen worden zonder af te wijken van de geest en reikwijdte van de uitvinding zoals gedefinieerd door de bijgevoegde conclusies.

5

Claims

1. Aandrijfsysteem van een vloeibare-kristallen-beeldscherm dat gebruik maakt van ten minste één rode-lichtemitterende-diode(LED)-array met een veelheid rode 5 LED’s die rood licht emitteren en die in serie zijn verbonden, ten minste één groen-LED-array met een veelheid groene LED’s die groen licht emitteren en die in serie zijn verbonden, en ten minste één blauw-LED-array met een veelheid blauwe LED’s die blauw licht emitteren en die in serie zijn verbonden als lichtbronnen, omvattend: een schakelende voeding (SMPS) omvattend een wisselstroom-gelijkstroom-10 omzetter voor het omzetten van een extern ingevoerde wisselstroomspanning naar een gelijkstroomspanning, een rode-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter voor het omzetten van de gelijkstroomspanning, die is omgezet vanuit de wisselstroomgelijk-stroom-omzetter, naar een vooraf bepaalde gelijkstroomspanningsgrootte die geschikt is voor het aandrijven van het rode-LED-array, een groene-LED-gelijkstroom-15 gelijkstroom-omzetter voor het omzetten van de gelijkstroomspanning, die is omgezet vanuit de wisselstroom-gelijkstroom-omzetter, naar een vooraf bepaalde gelijkstroomspanningsgrootte die geschikt is voor het aandrijven van het groene-LED-array, en een blauwe-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter voor het omzetten van de gelijkstroomspanning, die is omgezet vanuit de wisselstroom-gelijkstroom-omzetter, naar 20 een vooraf bepaalde gelijkstroomspanningsgrootte die geschikt is voor het aandrijven van het blauwe-LED-array; een lichtbron die is aangebracht op een substraat waar de rode-, groene- en blauwc-LED-arrays zijn aangebracht, waarbij de lichtbron ten minste écn van elk van rode-, groene- en blauwe-LED-constante-stroom-besturingseenheden omvat voor het 25 besturen van de stroom die door de rode-, groene- en blauwe-LED-arrays vloeit, om zo vooraf bepaalde uitvoeren vanuit de rode, groene en blauwe LED’s te handhaven; en een brugkaart die schakelingspatronen omvat voor het elektrisch verbinden van de rode-, groene- en blauwe-LED-gelijkstroom-gelijkstroom-omzetters met de respectievelijke rode-, groene- en blauwe-LED-constante-stroom-besturingseenheden, 30 waarbij het substraat een veelvoud van onderverdeelde gebieden heeft, en elk van het veelvoud van onder verdeelde gebieden ten minste één rood, één groen en één blauw LED-array omvat, en alle in het veelvoud van onderverdeelde gebieden geplaatste LED-arrays die dezelfde kleur hebben worden bediend door een enkele gelijkstroom-gelijkstroom-omzetter.

2. Tegenlichtaandrijfsysteem van een vloeibare-kristallen-beeldscherm volgens 5 conclusie 1, verder omvattend: een sensor voor detecteren van ten minste één van luminantie en kleur van licht dat is geëmitteerd vanuit de lichtbron; en een microbesturingseenheid voor het bepalen van uitvoeren van de rode, groene en blauwe LED’s zodat ten minste één van de luminantie en kleur van het licht dat is 10 gedetecteerd door de sensor in overeenstemming is met een vooraf bepaalde luminantie en kleur van licht, waarbij de ten minste ene rode-, groene- en blauwe-LED-constante-stroombesturingseenheden stroom besturen die door de respectievelijke rode-, groene-en blauwe-LED-arrays vloeit, om de uitvoeren van de rode, groene en blauwe LED’s 15 die worden bepaald door de micro-besturingseenheid te handhaven.

3. Tegenlichtaandrijfsysteem van een vloeibare-kristallen-beeldscherm volgens conclusie 1, waarbij het substraat een veelheid onderverdeelde gebieden omvat, waarbij één van elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-arrays en één van elk van de rode-, 20 groene- en blauwe-constante-stroom-besturingseenheden die zijn verbonden met elk van de rode-, groene- en blauwe-LED-arrays in elk van het onderverdeelde gebied zijn verschaft.

4. Tegenlichtaandrijfsysteem van een vloeibare-kristallen-beeldscherm volgens 25 conclusie 1, waarbij het rode-LED-array een veelheid rode-LED-arrays omvat, het groene-LED-array een veelheid groene-LED-arrays omvat, en het blauwe-LED-array een veelheid blauwe-LED-arrays omvat, waarbij elk van de veelheid rode-LED-arrays hetzelfde aantal rode LED’s heeft, elk van de veelheid groene-LED-arrays hetzelfde aantal groene LED’s heeft, en elk van 30 de veelheid blauwe-LED-arrays hetzelfde aantal blauwe LED’s heeft.