TW201117661A - Apparatus and method of driving LED, system for driving LED using the same, and liquid crystal display apparatus including the system - Google Patents

Description

201117661 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 發明性概念之實例實施例係關於（例如）控制發光二極體 (LED)之照明及免度’係關於一種用於驅動複數個led之 裝置及方法 '一種使用該LED驅動裝置及方法之LED驅動 系統，及一種包括該LED驅動系統之液晶顯示器（LCD)装 置。 本申請案主張2009年9月1曰在韓國智慧財產局申請之韓 國專利申請案第10-2009-0081977號之權利，該申請案之揭 示内容以引用之方式全部併入本文中。 【先前技術】 近來’對具有經改良特徵（諸如具有更薄之輪廓、更輕 之重量及更低之功率消耗）之平板顯示器裝置的需求增 加。另外，由於LCD在影像解析度、色彩顯示及影像品質 方面得到高度評價，所以LCD已被廣泛用作筆記型電腦或 桌上型電腦中之監視器。一般而言，由於LCd中之液晶並 不發射光而是僅調整光之透射率，所以在LCD中需要一額 外光源。因此，將背光安置於液晶面板之後部部分中使得 自背光發射之光入射至液晶面板上，且因而穿過液晶面板 之光的強度視液晶相對於顯示器影像之對準情況而定來變 化。被習知地用作LCD中之背光的冷陰極螢光燈（CCFL)使 用可引起環境污染之汞（Hg)氣體、具有相對低之回應速度 及低之色彩重現性，且通常不適合用於在相對薄、短及小 的液晶面板中製造光。然而，LED為環境友善的、具有為 148764.doc 201117661 幾奈秒之適合於視訊信號流的相對快速之回應速度，且被 脈衝驅動。另外，led具有相對高之色彩重現性，且通常 適合於輕、薄、短及小之液晶面板。儘管由於LED具有比 習知光源低之功率消耗且可永久使用而被認為是下一代光 源’但其具有相對低之亮度且相對昂貴。然而，此等缺點 已大體上得到解決，且led已被廣泛應用於多種工業領 域。歸因於相關技術及原材料技術之發展，led之亮度已 〇 得到迅速改良。LED過去被限制性地用作小型LCD(諸如行 動電話）之光源。然而，近來已開發了具有高亮度/高功率 之LED，且LED之色彩重現性大於習知光源（諸如CCFL)之 色彩重現性。因此，已進行了對將LED用作大型LCD中之 背光之光源的研究。因此，歸因於上述優點，LED近來已 被用作LCD中之背光光源。 【發明内容】 發明性概念之實例實施例提供一種用於驅動複數個發光 Q 二極體（LED)之裝置。發明性概念之實例實施例亦提供_ 種驅動複數個LED之方法。另外，發明性概念之實例實施 例提供一種使用驅動LED之裝置及方法的LED驅動系統。 -根據發明性概念之實例實施例，發光二極體（LED)駆動 裝置包括一通道驅動單元，該通道驅動單元經組態以彳貞測 一脈寬調變（PWM)信號之脈寬，且經組態以輸出η個調光 信號，其中η為大於或等於2之自然數。該通道驅動單元經 組態以順序地使PWM信號之相位移位多達所偵測到之脈寬 以產生η個調光信號，且經組態以將η個調光信號輸出至^ 148764.doc 201117661 個通道。 根據發明性概念之實例實施例，一 LED驅動系統包括： LED驅動裝置；複數個LED，其串聯連接至η個通道中之每 一者；至少一開關’其經組態以回應於η個調光信號而控 制在該複數個LED上流動之電流；及一供電單元，其經組 態以供應在該複數個LED上流動之電流。 根據發明性概念之實例實施例，一種LED驅動方法包 括：接收一脈寬調變（PWM)信號；偵測PWM信號之脈寬； 藉由顺序地使號之相位移位多達所價測到之脈寬來 產生η個調光信號，其中n為大於或等於2之自然數·，及向订 個通道提供η個調光信號。 【實施方式】 根據結合隨附圖式來瞭解之以下詳細描述將更清楚地理 解發明性概念之實例實施例。 參看用於說明發明性概念之實施例的隨附圖式以便獲得 對毛月]生概必、其優點及藉由實施發明性概念所實現之目 標的充分理解。 應理解’儘管術語f、第二等在本文中可用於描述各 種兀件’但此等元件不應受此等術語限制。此等術語僅用 於區別-元件與另一元件。舉例而言，在不背離實例實施 例之範_的情況下，第—元件可稱為第二元件，且類似 地’第二元件可稱為第一元件。如本文中所使用，術語 「及/或」包括相關聯的列出項目中之一或多者的任意及 所有組合。 148764.doc 201117661 應理解’當-元件被稱為「連接」或 件時，其可直接連接或輕接至該另_ 」至另1 Ο ο 元件。與之對比’當—元件被稱為「直接連：可=介入 耦接」至另-元件時，不存在介入類5「直接 釋用則田述兀件之間關係的其他詞（例如，「在 「直接在…之間」、「相鄰」對「直接相鄰」等）。s」 「：了易於插述’可在本文中使用空間相對術語(諸如， 下方」、「在.··之下」、「下部」、「在…之上」、「上 部」及其類似者）來描述—組件及/或特徵與另—組件及/或 特徵或其他組件及/或特徵之關係，如圖式令所說明。應 理解’該等空間相對術語意欲涵蓋使用或操作中之器件‘ 除圖中所描緣之定向以外的不同定向。諸圖意欲描緣實例 實施例，且不應絲釋為限制申料利冑圍之所意欲範 疇。隨附圖不應被看作按比例繪製，除非明確提及。 本文中所使用之術語僅出於描述特定實施例之目的，且 不意欲限制實例實施例。如本文中所使用，單數形式 「一」及「該」意欲亦包括複數形式，除非上下文清楚地 指示不同情況。應進一步理解，當術語「包含」、「包括 在本文中使用時，其指明所陳述之特徵、整數、步驟、操 作、元件及/或組件之存在，但並不排除一或多個其他特 徵、整數、步驟、操作、元件、組件及/或其群組之存在 或添加。在本說明書中’術語「及/或」挑選出每—個別 項目以及其所有組合。 本文中參看橫截面說明來描述實例實施例，該等橫戴面 14S764.doc 201117661 說明為理想化實施例（及中間結構）之示意性說明。因而， 將預期由於（例如）製造技術及/或容差而存在的自該等說明 之形狀之變化。因此，實施例不應被解釋為限於本文中所 說明之區域之特定形狀，而是將包括（例如）由於製造而造 成的形狀之偏差。舉例而言，被說明為矩形之植入區域將 通常具有圓形或彎曲的特徵及/或在其邊緣處之植入濃度 的梯度而非自植入區域至非植入區域之二元改變。同樣， 由植入形成之内埋區域可導致在内埋區域與經由其發生植 入之表面之間的區域中之一些植入。因此，圖中所說明之 區域性質上為示意性的’且其形狀並不意欲說明器件之區 域的實際形狀，且不意欲限制實例實施例之範疇。 除非另有定義，否則本文中所使用之所有術語（包含技 術及科學術語)具有與一般熟習實例實施例所屬之技術者 通常所理解之含義相同的含義。應進—步理解，術語（諸 如系用字典中所^義的彼等術語）應被解釋為具有盘盆在 相關技術背景中之含義一致的含義，且不應以理想化:戈過 度形式化之意義來解釋’除非本文中明確地如此定義。 亦應注意，在一此替彳#營缺； 隹一 #代實施中，所提及的功能/動作可 不以圖中所提及之次序發生。舉例而t，視所涉及之功能 性/動作而定，連續展示之兩個圖實際上可實質上同時執 行’或有時可以相反次序執行。 現在’為了更具體地描述實例實施例，將參看隨附圖式 來詳細地描述實例實施例。然而實例實施例並不限於本 文中所描述之實施例，而是可以各種形式體現。 148764.doc 201117661 當判定關於一有關的已知功能或組態的詳細描述可能使 實例實施例之目的不必要地含糊時，將省略其詳細描述。 又，本文中所使用之術語經定義以適當地描述實例實施例 且因此可視使用者、操作者之意圖或慣例而定來改變。因 此，必須基於本說明書内之以下整體描述來定義該等術 語。 下文中，將藉由參看隨附圖式解釋發明性概念之實例實 施例來詳細描述發明性概念。 < 圖1為根據發明性概念之實例實施例的說明脈寬調變 (PWM)調光之概念的曲線圖，該PWM調光藉由調整方波之 脈寬或負載比來調整發光二極體（LED)之亮度。 參看圖1，平均電流量隨在LED中流動之電流之脈衝的 負載比（例如，電流脈衝之寬度）而變化。電流脈衝之寬度 表示LED中之電流的流動時間。根據發明性概念之實例實 施例，使用改變PWM信號之脈寬或PWM信號之負載比的 PWM調光控制來調整LED之亮度。將PWM信號之負載比 判定為PWM信號之接通時間相對於PWM信號之週期的比 率。由於LED可比通常其他光學器件更快地執行接通/切斷 切換操作，所以可藉由改變脈寬或負載比來調整LED之亮 度。LED之亮度與在LED中流動之電流直接有關，且藉由 調整在LED中流動之平均電流來執行PWM調光控制。舉例 而言，當調光信號之脈寬或負載比增加時，LED中之電流 的流動時間增加，且因此在LED中流動之平均電流增加， 此引起LED之亮度增加。另一方面，當調光信號之脈寬或 148764.doc 201117661 負載比減小時，LED中之電流的流動時間減小，且因此在 LED中流動之平均電流減小，此引起led之亮度減小。 圖2為根據發明性概念之實例實施例之lEd驅動系統200 的方塊圖。 參看圖2，LED驅動系統200包括供電單元22〇、LED陣列 210及LED驅動單元230。LED陣列210包括四個通道211、 212、213及214，且該等通道211、212、213及214中之每 一者包括複數個串聯連接之LED。通道hi、212、213及 2 14可分別包括由對應之調光信號控制的開關2 1 5、21 6、 2 17及218。該複數個LED可以各種方式連接至彼此。通道 211、 212、213及214可具有相同組態，使得由通道211、 212、 213及214產生之光學輸出彼此一致。LED驅動單元 230在外部接收調光資訊，且產生用於控制通道2丨丄、 212、213及214之輸出之亮度的調光信號。若假定由一個 調光信號驅動之一群LED為一通道，則可使用四個調光信 號來驅動四個通道211、212、213及214。可經由PWM信號 來接收調光資訊。舉例而言，LED驅動單元230自pWM信 號（PWMI)之脈寬或負載比獲得待驅動之通道的調光資 訊。另外，如上文所描述，由於歸因於快速回應速度而可 在PWM方法中控制LED調光，所以控制通道之亮度的調光 信號（第一調光信號至第四調光信號）為PWM信號。根據調 光信號（第一調光信號、第二調光信號、第三調光信號或 第四調光信號）之脈寬或負載比來判定在—週期中在該等 通道中之每一者中流動的平均電流。因此，藉由調光信號 148764.doc -10- 201117661 (第一調光信號至第四調光信號）之脈寬或負載比來調整四 個通道211-214之亮度。

可同時啟動四個調光信號（第一調光信號至第四調光信 號）以同時驅動四個通道211-214。在此狀況下，電流同時 在四個通道211-214中流動或不流動。因此，當啟動通道 211 -214時，相對大的量的電流在系統200中流動，且當撤 銷啟動通道211 -2 14時，電流不在系統200中流動。因此， 〇 由供電單元220供應給四個通道211-214之電流Ιτοτ可快速 改變，此可引起供電單元220之輸出端處的電壓及電流之 漣波。因此’ LED驅動系統200之不穩定性可增加。另 外，在通道211-214上流動之電流ICH 1-ICH4中可發生漣波， 且因此，通道211-214之亮度的均一性可受影響。 LED驅動單元230以一時間間隔驅動四個通道211 -2 14。 舉例而言’ LED驅動單元230藉由順序地使自外部傳輸之 PWM信號PWMI的相位移位多達PWM信號PWMI之脈寬或 Q 負載比來產生四個調光信號（第一調光信號至第四調光信 號）’且隨著接通/切斷開關215-218之控制信號而供應所產 生之第一調光信號至第四調光信號。舉例而言，當撤銷啟 動第一調光信號時’啟動第二調光信號。當撤銷啟動第二 調光佗號時，啟動第三調光信號。當撤銷啟動第三調光信 號時，啟動第四調光信號。因此，第一調光信號至第四調 光信號可在彼此之間具有多達PWM信號PWMI之脈寬或負 載比的相位差’且該相位差可視PWM信號PWMI之脈寬或 負載比而定來變化。 148764.doc • 11 - 201117661 將如下描述根據發明性概念之實例實施例之led驅動系 統200的操作。LED驅動單元23〇接收自led驅動系統200之 外部傳輸的PWM信號PWMI，且輸出用於控制通道211_214 之梵度的第一調光信號至第四調光信號。當啟動第一調光 信號時’第一開關21 5在對應於第一調光信號之脈寬或負 載比的時間中被接通。因此’供電單元220與第一通道211 電連接至彼此，且因此電流IcH1在對應於第一調光信號之 脈寬或負載比的時間週期中在第一通道2丨丨中流動。此 後’當撤銷啟動第一調光信號時，第一開關215被切斷， 且接著，供電單元220與第一通道211電斷開使得電流Icm 不在第一通道211中流動。此時，啟動第二調光信號；且 第二開關216在對應於第二調光信號之脈寬或負載比的時 間週期中被接通。因此，供電單元22〇與第二通道212電連 接至彼此使得電流lew在對應於第二調光信號之脈寬或負 載比的時間週期中在第二通道212中流動。此後，當撤銷 啟動第二調光信號時’第二開關216被切斷，且接著供 電單元220與第二通道212電斷開使得電流Ich2不在第二通 道212中流動。此時，啟動第三調光信號’第三開關217在 對應於第二調光信號之脈寬或負載比的時間週期中被接 通。因此，供電單元220與第三通道213電連接至彼此使得 電流lew在對應於第三調光信號之脈寬或負載比的時間週 期中在第三通道213中流動。此後，當撤銷啟動第三調光 信號時，第三開關217被切斷，且接著，供電單元22〇與第 二通道21 3電斷開使得電流IcH3不在第三通道2丨3中流動。 148764.doc •12· 201117661 此知，啟動第四調光信號，第四開關218在對應於第四調 光信號之脈寬或負載比的時間週期中被接通。因此，供電 單凡220與第四通道214電連接至彼此使得電流Ich4在對應 於第四调光k號之脈寬或負載比的時間週期中在第四通道 214中流動。由於LED驅動單元23〇如上文所描述順序地操 作LED通道211-214，所以在供電單元22〇之輸出端處的電

壓與電流之改變量及漣波可減小至小於在同時驅動該等通 〇道時的《與電流改變：及漣波Q 然而’發明性概念之實例實施例並不限於上文所描述之 實例，而是可（例如）包括各種數目之通道及/或在該等通道 中之每一者中的各種數目之LED。 圖3為展示當同時驅動兩個通道時led驅動系統之操作 的時序圖。 參看圖3 ’展示在該等通道中流動之電流及根據該等電 流之電力電流之改變量。在圖3中，在該兩個通道中流動 Q 之方波電流1CH1及Ich2的負載比為1/2。由於在PWM調光控 制方法中調整通道之亮度’所以在該等通道中之每一者中 流動的電流亦具有P WM方波波形。若在一通道中流動之電 -流為40 mA，則在第一個1 /2週期中在全部通道中流動之總 電流Ιτοτ為80 mA。在剩餘1/2週期中無電流流動，因為負 載比為1/2且通道數目為二。由於具有彼此相同之頻率及 相同之負載比的第一調光信號及第二調光信號歸因於同時 驅動而被同時啟動，所以電流同時在第一通道及第二通道 中流動。因此，電力電流Ιτοτ之改變量為8〇 mA而與負载 148764.doc -13 - 201117661 比無關。圖3中所示之負載比為1/2;然而，在其他負載比 下，電力電流之改變量亦為80 mA。 、 圖4A至圖4D為根據發明性概念之實例實施例的展示當 差動地驅動兩個通道時LED驅動系統之操作的時序圖。田 參看圖4A至圖4D，展示在該等通道中之每一者中流動 的電流及根據該等電流之電力電流之改變量。在圖4A:圖 4D中，例如，在該兩個通道中流動之方波電流、與“ 之間的負載比為1/10(圖4A)、1/2(圖4B)、5/8(圖4C)或 9/10(圖4D)。由於藉由PWM調光控制方法來調整通道之亮 度’所以在I亥等通it中之每一纟中流動的電流亦具有刚 方波波形。第-調光信號及第二調光信號具有彼此相同之 頻率及相同之負載比以及多達負載比之相位差（歸因於該 等通道之差動驅動），且因此在第一通道及第二通道中流 動之電流的波形亦具有多達負載比之相位差。 圖4A展示負載比為1/1〇的狀況。當第—通道電流^⑴之 波形下降時，第二通道電流IcH2之波形上升。若在一通道

中流動之電流為40 mA，則在最初的1 /5週期中在全部通道 中流動之總電流I TOT 為40 mA且在剩餘4/5週期中為〇 mA， 因為負載比為1/10且通道數目為二。因此，總電流之 改變量為40 mA。因此，與在同時驅動該等通道時之總電 流改變量相比，總電流之改變量減小了 5〇%。 圖4B展示負載比為1/2的狀況。當第一通道電流Ichi之波 形下降時’第二通道電流IcH2之波形上升。若在一通道中 流動之電流為40 mA，則交替地啟動第一通道及第二通道 148764.doc .14- 201117661 在全部通道中流 1/2且通道數目為 使知電流僅在一個通道中流動，且因此， 動之總電流I τ ο τ為4 0 m A，因為負栽比為 -。因此’電力電流Ιτοτ之改變量為〇 mA。因此，與在同 時驅動該等通道時相比，電力電流之改變量減小了 100%。 Ο

圖4C展示負載比為5/8的狀況。當第—通道電^加之波 形下降時，第二通道電流IcH2之波形上升。若在一通道中 流動之電流為40 mA，則在最初的1/4週期中在全部通道中 流動之總電流Ιτοτ為80 mA且在剩餘3/4週期中為4〇 mA， 因為負載比為5/8且通道數目為二。因此，電力電流卜町之 改變量為40 mA。因此，與在同時驅動該等通道時之電力 電流改變量相比，電力電流之改變量減小了 5〇%。 圖4D展示負載比為9/10的狀況。當第—通道電流^則之 波形下降時，第二通道電流1£：町之波形上升。若在一通道 中流動之電流為40 mA，則在最初的4/5週期中在全部通道 中流動之總電流卜的為40 mA且在剩餘1/5週期中為〇 mA， 因為負載比為9/10且通道數目為二。因此，電力電流 之改變量為40 mA。因此，與在同時驅動該等通道時之電 力電流改變量相比，電力電流之改變量減小了 5〇%。 如上文所描述’當與同時驅動兩個通道的狀況相比時， 根據發明性概念之貫例實施例的差動地驅動該兩個通道時 的電力電流之改變量或漣波得以減小。 圖5為展示當同時驅動四個通道時LED驅動系統之操作 的時序圖。 148764.doc -15- 201117661 參看圖5，展示在該等通道中之每一者中流動的電流及 根據該電流之電力電流之改變量。在該等通道中流動^方 波電流Icm至ICH4的負載比為1/2。由於在PWM調光控制方 法中調整通道之亮度，所以在該等通道中之每一者中流動 的電流亦具有PWM方波波形。若在一通道中流動之電流為 40 mA，則在最初的1/2週期中在全部通道中流動之總=流 Ιτοτ為160 mA且在剩餘1/2週期中為〇 mA，因為負载比為 1/2且通道數目為四。由於具有彼此相同之頻率及相同之 負載比的第一調光信號至第四調光信號歸因於通道之同時 驅動而被同時啟動，所以電流同時在第一通道至第四通道 中流動 比無關 因此，電力電流Ιτοτ之改變量為16〇出八而與負載 圖6Α至圖6D為根據發明性概念之實例實施例的展示當 順序地驅動四個通道時LED驅動系統之操作的時序圖。田 參看圖6A至圖6D，展示在該等通道中之每一者中流動 的電流及根據該電流之電力電流之改變量。在圖6八：圖 6D中’例如’細個通道中流動之方波電流“μ⑽的 負载比為UH)(圖6A)、1/2(圖6B)、5/8(圖6〇或9,叫圖 6D)。由於在PWM調光控制方法中調整該等通道之亮度， 所以在該等通道中之每—者中流動的電流亦具有^皮 波形:具有彼此相同之頻率及相同之負載比的第一調光信 號至第四調光信號亦具有多達負載比之相位差(歸因於該 等通道之差動驅動），1因此在第—通道至第四通道中流 動之電流的波形亦具有多達負載比之相位差。 148764.doc -16· 201117661 圖6A展示負載比為1/1〇的狀況。當第一通道電流^⑴之 波幵y下降日守，苐一通道電流〖Cm之波形上升，且當第二通 道電流ICH2之波形下降時，第三通道電流1(^3之波形上 升。s第二通道電流ICH3之波形下降時，第四通道電流 IcH4之波形上升。若在一個通道中流動的電流為4〇 mA， 則在最初的2/5週期中在全部通道中流動之總電流為4〇 mA 且在剩餘3/5週期中為〇 mA，因為負載比為1/1〇且通道數 〇 目為四。因此’電力電流Ιτ〇τ之改變量為4〇 。因此， 與在同時驅動該等通道時之電力電流改變量相比，電力電 流之改變量減小了 7 5 %。 圖6B展示負載比為1/2的狀況。當第一通道電流之波 形下降時’第二通道電流Ich2之波形上升，且當第二通道 電流Ich2之波形下降時，第三通道電流Ich3之波形上升。 當第二通道電流1ch3之波形下降時，第四通道電流iCH4之 波形上升。若在一個通道中流動的電流為4〇 ，負載比 〇 為ι/2且通道數目為四，且因此在奇數編號之通道中或在 偶數編號之通道中流動的電流之波形具有相同相位。因 此’在全部通道中流動之總電流為80 mA，其為在一個通 道中流動之電流的兩倍。因此，電力電流Ιτ〇τ之改變量為〇 mA°因此’與在同時驅動該等通道時之電力電流改變量 相比，電力電流之改變量減小了 1〇〇0/〇。 圖6C展示負載比為5/8的狀況。當第一通道電流Ichi之波 形下降時’第二通道電流ICH2之波形上升，且當第二通道 電流ICH2之波形下降時，第三通道電流Ι(：Η3之波形上升。 148764.doc •17- 201117661 *第三通道電流1⑽之波形下降時，第四通道電流IcH4之 波形上升。若在—個通道中流動的電流為40 mA，則在最 初的1/2週期中在全部通道中流動之總電流為12GmA且在 剩餘1/2週期中為8〇 ♦因為負載比為5/8且通道數目為 四。因此，電力電流1斯之改變量為40mA。因此，與在 同時驅動該等通道時之電力電流改變量相比，電力電流之 改變量減小了 75%。 圖6D展示負載比為9/1G的狀況。當第-通道電流！CH1之 波形下降時，第二通道電流、之波形上升，且當第二通 道電流:ch:之波形下降時’第三通道電^⑶之波形上 升。•第二通道電流IeH3之波形下降時，第四通道電流

IcH4之波形上升。若在—摘）¾、者+^ 右牡個通道中流動的電流為40 mA， 則在最初的6/10週期中在全卹1 + Τ隹王〇P通道中流動之總電流為160 mA且在剩餘4/1〇週期中為】 為120mA，因為負載比為9/1〇且通 道數目為四。因此，電力電流W之改變量為40 mA。因 此’與在同時驅動該等通道時之電力電流改變量相比，電 力電流之改變量減小了 75%。 如上文所描述’與同時驅動該等通道的狀況相比，根據 發明性概念之實例實施例的差動地驅動四個通道時的電力 電流之改變量或漣波得以減小。 圖7為展示當同時驅動六個通道時驅動系統之操 的時序圖。 參看圖7’展示在該等通道中之每—者中流動的電流及 根據該等電流之電力電流之改變量。在該等通道中流動之 148764.doc -18- 201117661 方波電流I㈤至I⑽的負載比為1/2。由於在ρ WM調光 方法中調整通道之亮度，所以在該等通道中之每—者;、)| 動的電流亦具有PWM方波波形。若在一 流 、τ /爪勖之電流 為40 mA，則在最初的1/2週期中在全部通道中流動之總電 流Ιτοτ為240 mA且在剩餘1/2週期中為〇 mA，因為負載2 為1/2且通道數目為六。由於具有相同之頻率及相同之負 載比的第-調光信號至f六調光信號歸因於通道之同時驅 Ο 動而被同時啟動，所以電流同時在第—通道至第六通道中 流動。因此’電力電流lTQT之改變量為24G mA而與負載比 無關。 圖8A至圖8D為根據發明性概念之實例實施例的展示當 順序地驅動六個通道時LED驅動系統之操作的時序圖。 參看圖8A至圖8D，展示在該等通道中之每一者中流動 的電流及根據該等電流之電力電流之改變量。在圖8a至圖 8D中，例如，在六個通道中流動之方波電流km至icH6的 〇 負載比為 1/10(圖 8A)、1/2(圖 8B)、5/8(圖 8C)或 9/1〇(圖 8D)。由於在PWM調光控制方法中調整通道之亮度，所以 在该等通這中之每一者中流動的電流亦具有pWM方波波 形。第一調光信號至第六調光信號具有相同之頻率及相同 之負載比以及多達負載比之相位差（歸因於該等通道之差 動驅動），且因此在第一通道至第六通道中流動之電流的 波形亦具有多達負载比之相位差。 圖8A展示負載比為1/1〇的狀況。當第一通道電流Ic則之 波形下降時，第二通道電流IcH2之波形上升，且當第二通 148764.doc •19- 201117661 道電流Ι(：Η2之波形下降時，第三通道電流Ι(：Η3之波形上 升。當第三通道電流ICH3之波形下降時，第四通道電流 ICH4之波形上升，且當第四通道電流Ι(：Η4之波形下降時， 第五通道電流iCH5之波形上升。當第五通道電流IcH5之波 形下降時’第六通道電流ICH6之波形上升。若在一個通道 中流動的電流為40 mA，則在最初的6/1 0週期中在全部通 道中流動之總電流為40 mA且在剩餘4/10週期中為〇 mA， 因為負載比為l/io且通道數目為六。因此，電力電流ιτ〇τ 之改變量為40 mA。因此，電力電流之改變量自同時驅動 6亥荨通道時的240 mA減小至40 mA，亦即，減小了 83.33% ° 圖8B展示負載比為1/2的狀況。當第一通道電流IcH1之波 开> 下降日^，第二通道電流jew之波形上升，且當第二通道 電流ICH2之波形下降時，第三通道電流jew之波形上升。 當第三通道電流ICH3之波形下降時，第四通道電流^則之 波形上升，且當第四通道電流IcH4之波形下降時，第五通 道電流I⑽之波形上升。當第五通道電流：⑽之波形下降 時，第六通道電meH6之波形上升。若在—個通道中流動 的電流為40 mA ’則負載比為1/2且通道數目為六，且因此 在奇數編號之通道中或在偶數編號之通道中流動的電流之 波形具有相同相位。因&，在所有通道中流動之總電流為 120 Μ ’其比在—個通道中流動之f流大三倍。因此，電 力電流Ιτοτ之改變量為〇 為〇 mA。因此，與同時驅動該等通道 的狀況相比，雷六带、去 卷刀电流之改變量減小了 1〇〇0/。。 148764.doc -20 - 201117661 圖8C展示負載比為5/8的狀況。t第一通道電糾幻之波 形下降時，第二通道電流工⑽之波形上升，且當第二通道 電流W之波形下降時，第三通道電流IcH3之波形上升。 t第三通道電流ί⑽之波形下降時，第四通道電流ICH4之 波形上升，且當第四通道電流ICH4之波形下降時，第五通 道電流ICH5之波形上升。當第五通道電流IcH5之波形下降 時，第六通道電流ICH6之波形上升。若在一個通道中流動 0 的電流為40 mA，則在最初的3/4週期中在全部通道中流動 之總電流為160 mA且在剩餘1/4週期中為12〇 mA，因為負 載比為5/8且通道數目為六。因此，電力電流Ιτ町之改變量 為40 mA。因此，與同時驅動該等通道的狀況相比，電力 電流之改變量減小了 83.3%。 圖8D展示負載比為9/1〇的狀況。當第一通道電流^⑴之 波形下降時，第二通道電流IcH2之波形上升，且當第二通 道電流lew之波形下降時，第三通道電流Ich3之波形上 〇 升。當第三通道電流1CH3之波形下降時，第四通道電流 ICH4之波形上升，且當第四通道電流IcH4之波形下降時， 第五通道電流ICH5之波形上升。當第五通道電流之波 形下降時，第六通道電流IcH6之波形上升。若在一個通道 中流動的電流為40 mA，則在最初的2/5週期中在全部通道 中流動之總電流為240 mA且在剩餘3/5週期中為2〇〇 mA， 因為負載比為9/1 0且通道數目為六。因此，電力電流Ιτ〇τ 之改變量為40 mA。因此’與同時驅動該等通道的狀況相 比，電力電流之改變量減小了 83.33%。 148764.doc -21 - 201117661 如上文所描述，當根據發明性概念之實例實施例差動地 動、個通道時，電力電流之改變量或漣波小於在同時驅 動該等通道時的電力電流之改變量或漣波。 ★根據發明性概念之實例實施例中之通道之差動驅動，該 等^^之間的相位差可視在每一週期之脈寬或負載比而定 來變化。 發明性概;t之實例實施例並不限於上文所描述之通道數 負載比而疋可（例如）具有不同的通道數目及/或負載 比。 另卜根據叙明性概念之實例實施例中之多通道差動驅 動，可根據調光資訊而與通道數目無關地在每一週期改變 通道之間的相位差。參考在外部傳輸之調光資訊來判定該 等通道中之每—者之輸出。可經由PWM信號來傳送調光資 讯。在此狀況下，PWM信號之脈寬或負載比在每一週期可 不同且因此，通道之間的相位差在每一週期可不同。可 回應於在外部傳輸之PWM信號來啟動或撤銷啟動第一通 C 了回應於被撤銷啟動之通道的輸出來啟動其他通道。 圖9為根據發明性概念之實例實施例的圖2中所示之 驅動單元的方塊圖。 參看圖9，LED驅動單元900包括：時脈產生器9〇2，其 產生一參考時脈；儲存單元9〇4，其儲存外部接收之調光 資訊；及通道驅動單元910，其輸出四個調光信號（第一調 光#號至第四調光信號當調光解析度為]<；(其中k為等於 或大於1之自然數）個位元時，儲存單元9〇4可具有至少匕個 148764.doc •22- 201117661 位元之容量。可經由PWM信號PWMI來傳送調光資訊。在 此狀況下，參考頻率可至少比PWM信號PWMI之頻率大2k 倍。 - 舉例而言’回應於PWM信號PWMI來啟動或撤銷啟動第 一計數器911。此處，可回應於Pwm信號PWMI之位準轉 變來啟動或撤銷啟動第一計數器911。舉例而言，回應於 PWM信號PMWI之上升邊緣來啟動第一計數器911之輸 0 出，且回應於PWM信號PWMI之下降邊緣來撤銷啟動第一 計數器911之輸出。經啟動之第一計數器911對參考時脈循 裱之數目計數以偵測PWM信號pwMI之脈寬或負载比。將 表不所偵測到之脈寬或負載比的參考時脈循環數目儲存於 儲存單元904中。在PWM信號pwm之每一週期中重設儲 存早兀904以在每一週期儲存PWM信號PWMI之新近偵測 到的脈寬或負載比。回應於第一計數器911之輸出來啟動 第二計數器912。此處，可回應於來自第-計數器911之輸 〇 Λ的位準轉變來啟動第二計數器912。舉例而言，可回應 於來自第一計數器9U之輸出的下降邊緣來啟動第二計數 器犯之輸出。經啟動之第二計數器912參考儲存於儲存單 以04中之值而對參考時脈循環計數。當參考時脈循環之 計數數目達到儲存單元904中所儲存之值時，撤銷啟動第 一。十數态912。因此，第-計數器911及第二計數器912可 產生具有與該PWM信號之頻率及脈衝相同之頻率及相同之 脈衝的PWM信號（第一調光作铗 π , >太 α號及第一调光k號），且輸出 之仏號。第三計數器913及第四計數器914可基於與 148764.doc -23- 201117661 ^-計數器912相同之機制（除第三計數器9i3及第四計數 器914刀別回應於第：計數器912及第三計數器913之輸出

而啟動之外）來操作。第一計數器91!伯測信號p刪I 之脈寬’且其他計數器912至914可參考由第一計數器9ιι 積測到之PWM 號PWMI的脈寬而產生具有與pwM信號 PWMI之脈寬相同之脈寬的調光信號（第一調光信號至第四 調光信號）。 通道驅動單元910包括對應於四個通道之四個計數器Μ! 至914第3十數器911在接收到自外部施加之j>wm信號 PWMI後輸出第一調光信號，且同時偵測pwM信號pwMi 之脈寬。然而，除對應於四個通道之四個計數器91丨至914 之外，可在通道驅動單元91〇中進一步包括一用於接收 PWM信號PWMI及偵測PWM信號PWMI之脈寬的計數器（未 圖示）。舉例而言’具有η個通道之LED驅動單元可包括 n+1個δ十數益’該等計數器中之一者可偵測自外部施加之 PWM信號PWMI的脈寬且不輸出調光信號。剩餘η個計數 器可輸出用於驅動η個通道之調光信號。 根據發明性概念之實例實施例，圖9之LED驅動單元900 包括四個通道，然而，通道數目並不限於其。 一般而言’根據光源之位置，可將使用led之背光單元 分類為側光式背光單元或直下式背光單元。圖10及圖丨丨展 示一側光式背光單元，其中LED光源位於光導板（未圖示） 之一側上以使光經由光導板輻射向液晶面板之前表面。圖 12至圖14展示一直下式背光單元，其中具有與液晶面板幾 148764.doc -24· 201117661 乎相同之面積的LED光源位於液晶面板正下方以將光直接 發射至液晶面板之前表面。一般而言，筆記型電腦之監視 器及LCD監視器包括侧光式背光，該侧光式背光具有低的 亮度拖影（brightness smear)、薄的厚度及低的功率消耗。 歸因於諸如高光學使用率、操控簡易性及在顯示器表面上 無限制的優點’直下式背光亦廣泛用於大螢幕Lcd中。當 將直下式背光用於具有大螢幕之LCD(諸如大型LCD電視） 〇 中時，LCD被劃分為複數個部分，該等部分中之每一者包 括在基板上之組態一背光驅動系統的LED。 圖10為根據發明性概念之實例實施例的包括圖2之lED 驅動系統之LED背光單元的圖，其中圖2之led驅動系統 200用作LCD之背光。 參看圖10，LED背光單元1〇〇〇包括：一供電單元（未圖

示）；四個LED通道 1〇〇1、1〇〇2、1003及 1004 ; —LED驅動 單元1010，其驅動四個LED通道1001至1〇〇4 ;及一控制器 〇 (未圖示）’其控制LED驅動單元1 〇 1 〇。LED通道1 〇〇 !至 1004中之每一者可包括複數個串聯連接之LED。控制器（未 圖示）產生用於控制LED驅動單元1〇1〇之調光資訊，且led 驅動單元1010根據自控制器（未圖示）提供之調光資訊將調 光信號輪出至LED通道1001至1〇〇4。可經由PWM信號來傳 送调光資訊。LED驅動單元1 〇 10順序地使自控制器（未圖 示）傳輸之PWM信號的相位移位多達PWM信號之脈寬以產 生四個調光信號，且將所產生之調光信號輸出至對應之 led通道1001至1〇〇4。led通道1001至1004根據由自lED 148764.doc -25· 201117661 驅動單元1010提供之調光信號判定的平均電流量來發射具 有恆定亮度之光。當自LED通道1〇〇1至1004(其由LED驅動 單元1010驅動）發射之光透射穿過液晶面板時，影像被顯 示於LCD上。 舉例而§ ’控制器（未圖示）將包括調光資訊之PWM信號 傳輸至LED驅動單元1〇1〇。LED驅動單元1〇1〇偵測PWM信 號之脈寬或負載比，且順序地使pWM信號之相位移位多達 所偵測到之脈寬或負載比以產生四個調光信號（第一調光 k號至第四調光信號）。可將自控制器（未圖示）接收之 PWM信號用作第一調光信號。第二調光信號具有相對於第 一調光信號之多達所偵測到之脈寬或負載比的相位差。同 樣，第三調光信號具有相對於第二調光信號之多達所偵測 到之脈寬或負載比的相位差。第四調光信號具有相對於第 三調光信號之多達所偵測到之脈寬或負載比的相位差。因 此’兩個相鄰通道之調光信號之間的相位差可根據在每一 週期PWM信號之脈寬或負載比而變化。另外，四個調光信 號可具有與PWM信號相同之頻率及負載比。 四個LED通道1001至1〇04分別包括複數個串聯連接、或 並聯與串聯連接之LED。為了改良在通道1001至1004中流 動之電流的均一性，LED通道10〇1至1〇〇4可包括具有相同 .特性之相同數目個LED。LED可為白色LEE)，或紅色 (R)LED、綠色（G)LED及藍色（b)led之一封裝。當使用 RGB [ED之封裝時，該等RGB LED之亮度特性可彼此不 同’且因此，根據發明性概念之實例實施例，可使用用於 148764.doc -26- 201117661 紅色LED、藍色LED及綠色LED之單獨LED驅動單元。 圖11為根據發明性概念之實例實施例的包括圖2之LED 驅動系統之LED背光單元的另一圖，其中LED驅動系統200 用作LCD之背光。 參看圖11，LED背光單元11〇〇包括：四個LED陣列 1101、1102、1103 及 1104，該等 LED 陣列 1101 至 1104 中之 每一者包括四個通道；一供電單元（未圖示），其將電流供 ❹ 應給LED陣列1101、1102、1103及1104 ;四個LED驅動單 元1121、1122、1123及1124，其用於驅動四個LED陣列 1101至1104 ;及一控制器1130，其控制LED驅動單元1121 至1124。LED驅動單元1121至1124中之每一者順序地使自 外部傳輸之PWM信號的相位移位多達PWM信號之脈寬以 產生四個調光信號，且將所產生之調光信號輸出至對應 LED陣列 1101 至 11〇4。 LED背光單元11〇〇不同於圖10之背光單元1〇〇〇的地方在 Q 於存在複數個led陣列及複數個led驅動單元。當該複數 個LED驅動單元1121至1124輸出具有相同脈寬或負載比之 調光信號時’一個LED驅動單元可自控制器u3〇接收調光 • 資訊。在此狀況下，其他LED驅動單元可自自控制器113 0 接收調光資訊的LED驅動單元接收調光資訊。可經由pwM 信號來傳送調光資訊。 舉例而言’第一LED驅動單元1121自控制器1130接收 PWM信號PWMI&接收調光資訊，且回應於ρψΜ信號 PWMI而被啟動或撤銷啟動。可在自第一 LED驅動單元 148764.doc -27- 201117661 1121接收到調光資訊時啟動第二LED驅動單元Hu。在此 狀況下’ &第二LED驅動單元1122接收之信號可為自第一 LED驅動單元U21中之第四通道輸出的調光信號。同樣， 可在自第二LED驅動單元1122接收到調光資訊時啟動第三 LED驅動單123 °在此狀況下，由第三LED驅動單元 1123接收之信號可為自第二LED驅動單元1122之第四通道 輸出的調光信號。亦即，第n個LED驅動單元可自第 個LED驅動單元接收調光資訊而被啟動。因而，由第n個 LED驅動單元接收之信號可為自第（η·〗）個LED驅動單元之 最後通道輸出的调光信號。因此，可將四個LED驅動單元 1121至1124作為一個具有4x4=16個通道之LED驅動單元進 行操作。 另外’儘管圖11中未展示，但四個LED陣列11 〇 1至11 〇4 可共用相同供電單元（未圖示），或該等Led陣列11 〇 1至 1104中之每一者可分別地包括一供電單元（未圖示）。當 LED陣列1101至11〇4共用相同供電單元時，四個led驅動 單元1121至1124如上文所描述而被順序地啟動及操作。當 LED陣列1101至11〇4分別地包括供電單元時，LED驅動單 元1121至1124可被同時啟動及/或獨立地操作。 圖12為根據發明性概念之實例實施例的包括圖2之LED 驅動系統之LED背光單元的又一圖，其中LED驅動系統200 用作LCD中之背光。 參看圖12，LED背光單元1200包括：六個LED陣列 1201、1202、1203、1204、1205 及 1206 ; —供電單元（未 148764.doc • 28- 201117661 圖不），其將電流供應給led陣列1201至1206 ;六個LED驅 動單元 1211、1212、1213、1214、1215及 1216;及一控制 器1220，其控制LED驅動單元mi至1216。六個LED陣列 120 i至1206中之每一者包括四個led通道。LED驅動單元 1211至1216中的每一者順序地使在外部接收之p w μ信號的 相位移位多達PWM信號之脈寬以產生四個調光信號，且將 所產生之調光信號輸出至對應LED通道。 若背光為直下式背光單元’則該複數個LED陣列1201至 1206通常包括比側光式背光單元多的led以便使光均一地 輻射至液晶面板之後部表面，且因此，背光可包括一或多 個LED驅動單元。控制器1220將調光資訊傳輸至LED驅動 單元1211至1216。可經由PWM信號來傳送調光資訊。當該 複數個LED驅動單元1211至1216輸出具有相同負載比之調 光信號時’該等LED驅動單元中之一者可自控制器122〇接 收PWM信號。 舉例而言’控制器1220產生調光資訊且將該調光資訊傳 送至PWM信號PWMI ’該PWM信號PWMI接著被傳輸至第 一 LED驅動單元1211。在此狀況下，其他LED驅動單元 12 12至1216可自LED驅動單元mi(其自控制器1220接收調 光資訊）接收調光資訊。舉例而言，第一 LED驅動單元1211 自控制器1220接收PWM信號PWMI以獲得調光資訊，且回 應於PWM信號PWMI而被啟動或撤銷啟動。可在自第一 LED驅動單元1211接收到調光資訊時啟動第二LED驅動單 元1212。在此狀況下，由第二LED驅動單元12 12接收之信 148764.doc -29- 201117661 號可為自第-LED驅動單元1211之第四通道輸出的調光信 號。同樣’可在自第二LED驅動單元1212接收到調光資訊 時啟，第三LED驅動單元1213。在此狀況下，由第三led 驅動單元1213接收之信號可為自第二LED驅動單元i 2 i 2之 第四通道輸出的調光信號。亦即，第11個1^〇驅動單元可 自第（n-1)個LED驅動單元接收調光資訊而被啟動。接著， 由第η個LED驅動單元接收之信號可為自第（n_i)個lED驅 動單元之最後通道輸出的調光信號。因此，可將六個lED 驅動單元1211至1216作為一個具有4x6=24個通道之LED驅 動單元進行操作。 圖13為根據發明性概念之實例實施例的包括圖2之lEd 驅動系統之LED背光單元的又一圖，其中圖2之LED驅動系 統200用作LCD之背光。 參看圖13 ’ LED背光單元13〇〇包括六個LED陣列1301、 1302、1303、1304、1305及 1306 ; — 供電單元（未圖示）， 其將電流供應給LED陣列1301至1306 ;六個LED驅動單元 1311、1312、1313、1314、1315 及 1316 ;及一控制器 1320，其控制LED驅動單元1311至1316。六個LED陣列 1301至1306中之每一者包括四個LED通道。LED驅動單元 13 10至13 16中之每一者順序地使在外部接收之p w Μ信號的 相位移位多達PWM信號之脈寬以產生四個調光信號，且將 所產生之調光信號輸出至對應LED通道。 鑒於接收調光資訊之LED驅動單元1311至1316的結構， 圖13之LED背光單元1300不同於圖12之LED背光單元 148764.doc -30- 201117661 1200。 舉例而言，將六個LED驅動單元1311至1316劃分為兩個 群組（一群組包括LED驅動單元1311至1313，且一群組包括 LED驅動單元1314至1316)，且該等群組中之每一者彼此分

別自控制器1320接收調光資訊。在每一群組中，第三LED 驅動單元1313或第四LED驅動單元13 14直接自控制器1320 接收PWM信號PWMI以獲得調光資訊，且將調光資訊傳送 至彼群組中之其他LED驅動單元。可經由pwm信號來傳送 〇 ° 調光資訊。 舉例而言，第三LED驅動單元1313自控制器1320接收 PWM彳§號PWMI以獲得調光資訊，且回應於pw]y[信號 PWMI而被啟動或撤銷啟動。可在自第三LED驅動單元 1313接收到調光資訊時啟動第二LED驅動單元1312。在此 狀況下，由第二LED驅動單元1312接收之信號可為自第三 LED驅動單元1313之第四通道輸出的調光信號。同樣，可 ◎ 在自第二LED驅動單元13 12接收到調光資訊時啟動第一 LED驅動單元1311。在此狀況下，由LED驅動單元13Π接 收之信號可為自第二LED驅動單元1312之第四通道輸出的 .調光信號。 另一方面’第四LED驅動單元13 14自控制器1320接收 PWM信號PWMI以獲得調光資訊，且回應於pwm信號 PWMI而被啟動或撤銷啟動。可在自第四LED驅動單元 1314接收到調光資訊時啟動第五LED驅動單元1315。在此 狀況下’由第五LED驅動單元1315接收之信號可為自第四 148764.doc -31 · 201117661 LED驅動單元1314之第四通道輸出的調光信號。同樣，可 在自第五LED驅動單元13 15接收到調光資訊時啟動第六 LED驅動單元13 16。在此狀況下，由第六LED驅動單元 1316接收之信號可為自第五lEd驅動單元丨315之第四通道 輸出的調光信號。 另外’自控制器132〇傳輸至第三led驅動單元1313及第 四LED驅動單元1314的調光資訊（亦即，pwM信號）可彼此 不同。 圖Η為根據發明性概念之實例實施例的包括圖2之lEd 驅動系統之LED背光單元的又一圖，其中LED驅動系統2〇〇 用作LCD之背光。 參看圖14 ’ LED背光單元1400包括：六個LED陣列 1401、1402、1403、1404、1405 及 1406 ;-供電單元（未 圖示）’其將電流供應給LED陣列1401至1406 ;六個LED驅 動單元 1411、1412、1413、1414、1415及 1416;及一控制 器1420，其控制LED驅動單元1411至1416。六個LED陣列 14〇1至1406中之每一者包括四個led通道。LED驅動單元 1410至1416中之每一者順序地使在外部接收之pW]V[信號的 相位移位多達PWM信號之脈寬以產生四個調光信號，且將 所產生之調光信號輸出至對應LED通道。上文所描述之操 作類似於圖12及圖13中所示之LED背光單元12〇〇及13 00的 彼等操作。然而，圖14中之控制器1420產生用於六個LED 陣列1401至1406中之每一者的調光資訊，且將該調光資訊 直接傳輸至對應LED驅動單元1411至1416。因此，圖14之 148764.doc -32- 201117661 LED背光單元1400不同於圖12及圖13之LED背光單元12〇〇 及1300。舉例而言，在LED背光單元14〇〇中，六個led驅 動單元1411至1416彼此分別接收調光資訊，且輸出具有不 • 同於彼此之脈寬或負載比的調光信號。因此，可獨立地調 光控制LED驅動單元1411至1416中之每一者。LED驅動單 701411至1416中之每一者產生具有對應於所傳輸之調光資 訊的負載比的調光信號，且將該調光信號輸出至對應LED 〇 陣列。可將調光資訊作為PWM信號來傳送。LED驅動單元 1411至1416中之每一者自控制器142〇接收pWM信號pWMi 以獲得調光資訊。由LED驅動單元1411至i4i6中之每一者 接收之調光資訊可不同於其他LED驅動單元接收之調光資 訊’且因此’ LED驅動單元1411至1416可輸出具有不同負 載比之調光信號。因此，led陣列1404至1406可發射具有 不同亮度之光。在此狀況下，可根據LED陣列1401至1406 之位置之間的差異來調整LCD之每一區域中的亮度。因 〇 此，一黑暗部分可變得更黑暗，且一明亮部分可變得更明 冗，藉此改良影像品質。另外，可補償由LED陣列i J至 1406之不均勻特性引起的區域間的亮度差異，且因此，可 獲得貫穿LCD之全部區域的均一亮度。 六個LED陣列1401至1406可共用將電力供應給LED陣列 1401至1406之供電單元（未圖示），或可分別包括單獨之供 電單元。當六個LED陣列1401至1406共用相同供電單元 時’六個LED驅動單元1411至1416被順序地啟動及操作。‘ 因此，六個LED驅動單元1411至1416可作為一個具有24個 148764.doc -33- 201117661 通道之LED驅動單元操作。當[ED陣列1401至1406中之每 一者包括單獨之供電單元時，LED驅動單元1411及1416可 被同時啟動及/或獨立於彼此操作。 在圖10至圖14中所示之LED背光單元1000、1100、 1200、1300及1400中，LED陣列包括四個通道。然而，發 明性概念之實例實施例並不限於其且可包括各種數目之通 道及/或LED陣列。 圖15為根據發明性概念之實例實施例的包括圖2之led 驅動系統之LED背光單元的又一圖式，其中圖2之LED驅動 系統200用作LCD中之背光。 參看圖I5，LED背光單元1500包括兩個LED通道1501及 15 02 ’該等LED通道15〇1及1502中之每一者包括：一 LED 器件；一供電單元（未圖示），其將電流供應給LED通道 1501及1502 ; — LED驅動單元1510，其將一用於控制LED 通道之壳度的PWM調光信號供應給LED通道1501及1502 ; 及一控制器（未圖示）。LED背光單元1500每通道使用一個 LED器件’且可用作小型LCD之背光。LED驅動單元1510 自控制器（未圖示）接收調光資訊並將具有根據調光資訊判 疋之脈寬或負載比的調光信號輸出至Led通道1501及1502 中之每一者。可藉由PWM信號來傳送調光資訊。 LED驅動單元151 〇順序地使PWM信號移位多達PWM信 號之脈寬以產生兩個調光信號’且將所產生之調光信號輸 出至對應LED通道1501及1502。因此，兩個LED器件並未 藉由串聯連接至彼此而被用作一個通道，而是用作兩個通 148764.doc -34- 201117661 道。 LED背光單元1500包括被順序地驅動之兩個led器件。 然而’發明性概念之實例實施例並不限於其，且可包括 (例如）各種數目之LED器件。舉例而言，可將至少兩個 LED器件分類為被順序地驅動之至少兩個群組。 圖16為根據發明性概念之實例實施例之lcd的方塊圖。 參看圖16 ’ LCD 1600包括一計時控制器16〇4、一閘極驅 0 動單元1606、一源極驅動單元1602、一液晶面板16〇8及一 LED背光單元1610。計時控制器1604產生一用於控制閘極 驅動單元1606及源極驅動單元1 602之控制信號，且將外部 接收之影像彳g號傳輸至源極驅動單元1602。閘極驅動單元 1606及源極驅動單元1602根據自計時控制器16〇4提供之控 制信號驅動液晶面板1608。閘極驅動單元丨6〇6將一掃描信 號順序地施加至液晶面板1608之行，且當施加掃描信號 時’連接至施加有該掃描信號之行電極的薄膜電晶體 O (TFT)被順序地接通。此時，自源極驅動單元1602經由施 加有掃描信號之行的TFT而將灰階電壓施加至液晶。該灰 階電壓控制液晶之旋轉角度以調整光透射率。 根據發明性概念之實例實施例，LED背光單元161〇可為 LED背光單元 1000、11〇〇、12〇〇、13〇〇、14〇〇或15〇〇。參 看圖10至圖15來描述LED背光單元161〇之操作且此處不 提供關於該等操作之詳細描述。 雖然發明性概念已經參考其例示性實施例加以特定展示 及描述，但應理解，在離以下巾請專㈣圍之精神及 148764.doc -35- 201117661

範缚的情況下，可於J1中推并A /、甲進仃形式及細節之各種變化。 【圖式簡單說明】 圖1為根據發明性概念之實例實施例的說明脈寬調變 (PWM)調光控制的曲線圖； 圖2為根據發明性概念之實例實施例之發光二極體（LED) 驅動系統的方塊圖； 圖3為展示當同時驅動兩個通道時咖驅動系統之操作 的時序圖； 圖4A至圖4D為根據發明性概念之實例實施例的展示當 順序地驅動兩個通道時LED驅㈣統之操作的時序圖； 圖5為展示當同時驅動四個通道時led驅動系統之操作 的時序圖； 圖6A至圖6D為根據發明性概念之實例實施例的展示當 順序地驅動四個通道時LED驅動系統之操作的時序圖； 圖7為展示當同時驅動六個通道時LED驅動系統之操作 的時序圖； 圖8A至圖8D為根據發明性概念之實例實施例的展示當 順序地驅動六個通道時L E D驅動系統之操作的時序圖； 圖9為根據發明性概念之實例實施例的圖2中所示之lED 驅動單元的方塊圖； 圖10為根據發明性概念之實例實施例的包括圖2之lED 驅動系統之LED背光單元的圖； 圖11為根據發明性概念之實例實施例的包括圖2之lED 驅動系統之LED背光單元的另一圖； 148764.d 彳 •36- 201117661 圖12為根據發明性概念之實例實施例的包括圖2之LED 驅動系統之LED背光單元的又一圖； 圖13為根據發明性概念之實例實施例的包括圖2之LED 驅動系統之LED背光單元的另一圖； 圖丨4為根據發明性概念之實例實施例的包括圖2之lEd 驅動系統之LED背光單元的又一圖；

圖1 5為根據發明性概念之實例實施例的包括圖2之lEd 驅動系統之LED背光單元的另—圖；及 圖16為根據發明性概念之實例實施例之lCd的方塊圖。 【主要元件符號說明】 200 LED驅動系統 210 LED陣列 211 第一通道 212 第二通道 213 弟二通道 214 第四通道 215 第一開關 216 第二開關 217 第三開關 218 弟四開關 220 供電單元 230 LED驅動單元 900 LED驅動單元 902 時脈產生器 148764.doc -37- 201117661 904 儲存單元 910 通道驅動單元 911 第一計數器 912 第二計數器 913 第三計數器 914 第四計數器 1000 LED背光單元 1001 LED通道 1002 LED通道 1003 LED通道 1004 LED通道 1010 LED驅動單元 1100 LED背光單元 1101 LED陣列 1102 LED陣列 1103 LED陣列 1104 LED陣列 1121 LED驅動單元 1122 LED驅動單元 1123 LED驅動單元 1124 LED驅動單元 1130 控制器 1200 LED背光單元 1201 LED陣列 148764.doc -38- 〇 201117661 1202 1203 1204 1205 1206 1211 1212 1213 1214 1215 1216 1220 1300 1301 1302 1303 1304 1305 1306 1311 1312 1313 1314 1315 LED陣列 LED陣列 LED陣列 LED陣列 LED陣列 LED驅動單元 LED驅動單元 LED驅動單元 LED驅動單元 LED驅動單元 LED驅動單元 控制器 LED背光單元 LED陣歹ij LED陣列 LED陣歹ij LED陣列 LED陣列 LED陣列 LED驅動單元 LED驅動單元 LED驅動單元 LED驅動單元 LED驅動單元 148764.doc -39- 201117661 1316 LED驅動單元 1320 控制器 1400 LED背光單元 1401 LED陣列 1402 LED陣列 1403 LED陣列 1404 LED陣列 1405 LED陣列 1406 LED陣列 1411 LED驅動單元 1412 LED驅動單元 1413 LED驅動單元 1414 LED驅動單元 1415 LED驅動單元 1416 LED驅動單元 1420 控制器 1500 LED背光單元 1501 LED通道 1502 LED通道 1510 LED驅動單元 1600 LCD 1602 源極驅動單元 1604 計時控制器 1606 閘極驅動單元 148764.doc -40- 201117661

1608 液晶面板 1610 LED背光單元 CHI 第一通道 CH2 第二通道 CH3 第三通道 CH4 第四通道 IcHl 第一通道電流 IcH2 第二通道電流 I(：H3 第三通道電流 Ι〇Η4 第四通道電流 IcH5 第五通道電流 IcH6 第六通道電流 Itot 總電流 PWMI PWM信號

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Claims (1)

1. 201117661 七、申請專利範圍： 1. 一種發光二極體（LED)驅動裝置，其包含： 一通道驅動單元’其經組態以偵測一脈寬調變（PWm) 信號之一脈寬，且經組態以輸出η個調光信號，其中几為 一大於或等於2之自然數，其中 該通道驅動單元經組態以順序地使該PWM信號之一相 位移位多達該所偵測到之脈寬以產生該n個調光信號， 且經組態以將該η個調光信號輸出至η個通道。 2. 如請求項1之LED驅動裝置，其中該通道驅動單元經組態 以藉由計算在該PWM信號之該脈寬期間的參考時脈循環 之一數目來偵測該PWM信號之該脈寬。 3. 如請求項2之LED驅動裝置，其中該通道驅動單元包含： 一儲存單元，其經組態以儲存該所情測到之脈寬。 4·如請求項3之LED驅動裝置，其中該通道驅動單元進一步 包含： η個計數器，其經έ日能, 、丄、，·且心U產生該η個調光信號並將該η 個調光信號輸出至該η個通道，其中 該η個計數器中之_笛_ 弟一汁數器回應於該pwm信號而 被啟動； 該η個計數器中之一篦 弟η個叶數器回應於該η個計數器 中之一第（η-1)個計數界的 丨双盗的一輸出而被啟動；及 該等順序地啟動之篦—4 α 弟—叶數器至第η個計數器中之每 一者對該等f考時脈循環計數直到該儲存h中所健存 之一值且接著撤銷啟動。 148764.doc 201117661 5. 如請求項4之LED驅動裝置，其中該第一計數器回應於該 PWM信號之一上升邊緣而被啟動，且該第η個計數器回 應於來自該第（η-1)個計數器之該輸出的一下降邊緣而被 啟動。 6. 如請求項5之LED驅動裝置，其中該第一計數器接收該 PWM信號’且偵測該PWM信號之該脈寬，且輸出該 PWM信號作為該n個調光信號中之一第一調光信號。 7. 如請求項2之LED驅動裝置，其進一步包含： 一時脈產生器’其經組態以供應該等參考時脈循環。 8·如請求項1之LED驅動裝置，其中該PWM信號係在外部 接收。 9.如請求項1之LED驅動裝置，其中該等通道中之每一者包 括複數個串聯連接之LED。 1 0. —種LED驅動系統，其包含： 如請求項1之LED驅動裝置； 複數個LED，其串聯連接至η個通道中之每一者； 至少一開關’其經組態以回應於該η個調光信號來控 制一流至該複數個LED之電流；及 一供電單元，其經組態以供應流至該複數個led之該 電流。 11.如請求項10之LED驅動系統，其中該LED驅動裝置之該 通道驅動單元包含： 一儲存單元’其經組態以儲存該PWM信號之該脈寬， 其中藉由對參考時脈循環計數而偵測該PWM信號之該脈 148764.doc 201117661 寬；及 η個計數器’其經組態以產生該η個調光信號且經組態 以將該η個調光信號輪出至該η個通道，其中 該η個s十數器中之一第一計數器回應於該pWM信號而 被啟動，該η個計數器中之一第n個計數器回應於該η個 計數器中之一第（n-丨）個計數器的一輸出而被啟動，且該 等順序地啟動之第一計數器至第η個計數器中之至少一 者對該等參考時脈循環計數直到該儲存單元中所儲存之 一值且接著撤銷啟動。 12.如凊求項11之LED驅動系統，其中該等順序地啟動之第 一計數器至第η個計數器中之每一者對該等參考時脈循 環計數直到該儲存單元中所儲存之一值且接著撤銷啟 動。 13. 如請求項12之LED驅㈣統，其中該第—計數器回庫於 該PWM信號之-上升邊緣而被啟動，且該第_計數器 〇 回應於來自該第（η-1)個計數器之該輸出的一下降邊緣而 被啟動。 14. 如請求項132LED驅動系統，其中該第— ^ a十數器接收該 PWM信號，且偵測該PWM信號之該腑言 Q 邊脈寬，且將該PWM • 信號輸出作為該η個調光信號中之—篦_姻 禾調光仏號。 15. 如請求項11之LED驅動系統，其進_步包含. 一時脈產生器，其經組態以供應該等參考時 16. —種LED驅動方法，其包含： 衣 接收一脈寬調變（PWM)信號； 148764.doc 201117661 偵測該PWM信號之一脈寬； 藉由順序地使該PWM信號之 到之脈寬來產生η個調光信號 之自然數；及 —相位移位多達該所偵 ’其中η為-大於或等 向η個通道提供該η個調光信號。 17·如請求項16之哪驅動方法，其中該偵測藉由W PWM信號之-脈寬期間的參考時脈循環之。异在该 該PWM信號之該脈寬。 目來價測 18.如請求項π之LED驅動方法，其中， 動該η個通道中之一第一通道回應於該pwM信號而被啟 該η個通道中之一第n個通道 、口應於该η個通道中之 第（η-1)個通道的一輸出而被啟動；及 當該等參考時脈循環之一計數數目達到一 該等順序地啟動之第一通道至第η個通道中 撤銷啟動。 計算值時， 之每一者被 19. 如請求項18之LED驅動方法 其中該第一通道回應於該 PWM信號之—上升邊緣而被啟動，且該第η個通道回應 於來自該第㈣個通道之該輪出的—下降邊緣而被啟 動。 20.如清求項19之LED驅動方法 信號輸出作為該η個調光信號 其中該第一通道將該PWM 中之一第一調光信號。 148764.doc -4-