背光單元及其電流控制方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及背光單元及其電流控制方法。背光單元包括：至少一個(gè)發(fā)光二級(jí)管(“LED”)串，該發(fā)光二級(jí)管串具有接收串電流的陽極以及底盤接地的陰極；以及電流源控制單元，其接收驅(qū)動(dòng)電流并向至少一個(gè)LED串輸出串電流，其中，電流源控制單元感測(cè)驅(qū)動(dòng)電流并基于感測(cè)到的驅(qū)動(dòng)電流和參考電壓對(duì)串電流進(jìn)行補(bǔ)償。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
背光單元及其電流控制方法本申請(qǐng)要求于2011年7月26日提交的第10-2011-0073949號(hào)韓國專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的內(nèi)容通過引證而整體結(jié)合于此。
本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式涉及背光單元及其電流控制方法。
技術(shù)介紹
通常，液晶顯示(“LCD”)裝置包括顯示圖像的液晶面板以及設(shè)置在液晶面板下方以向液晶面板提供光的背光單元。當(dāng)發(fā)光二極管(“LED”)用作背光單元的光源時(shí)，背光單元典型地包括彼此并聯(lián)連接的多個(gè)光源串(string)、用于向光源串提供驅(qū)動(dòng)電壓的直流至直流(“DC”至“DC”)轉(zhuǎn)換器、和通過多個(gè)通道連接到光源串的驅(qū)動(dòng)集成電路(“IC”)。典型地，每個(gè)光源串包括多個(gè)串聯(lián)連接的LED。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式提供背光單元及其電流控制方法，其在發(fā)光二極管(“LED”)串短路時(shí)有效地避免熱量產(chǎn)生或著火。本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式提供一種背光單元，其包括：至少一個(gè)LED串，具有用于接收串電流的陽極以及底盤接地的陰極；以及電流源控制單元，其接收驅(qū)動(dòng)電流并向所述至少一個(gè)LED串輸出串電流，其中，電流源控制單元感測(cè)驅(qū)動(dòng)電流并基于感測(cè)到的驅(qū)動(dòng)電流以及參考電壓而對(duì)串電流進(jìn)行補(bǔ)償。在示例性實(shí)施方式中，參考電壓可與從所述至少一個(gè)LED串發(fā)出的光的亮度相對(duì)應(yīng)。在示例性實(shí)施方式中，電流源控制單元可包括：電流反饋單元，連接在第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間，并且電流反饋單元接收來自第一節(jié)點(diǎn)的DC電壓以向第二節(jié)點(diǎn)輸出驅(qū)動(dòng)電壓，并向第二節(jié)點(diǎn)輸出所輸入的驅(qū)動(dòng)電流；電流補(bǔ)償器，其感測(cè)流入電流反饋單元的驅(qū)動(dòng)電流，并比較所感測(cè)到的驅(qū)動(dòng)電流和參考電壓，以輸出電流補(bǔ)償信號(hào)；以及電流調(diào)節(jié)器，連接在第二節(jié)點(diǎn)與陽極之間，并且電流調(diào)節(jié)器接收驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流，以輸出串電流并基于電流補(bǔ)償信息對(duì)串電流進(jìn)行補(bǔ)償。在示例性實(shí)施方式中，電流反饋單元可包括在第一與第二節(jié)點(diǎn)之間的感測(cè)電阻器，并且電流補(bǔ)償器可感測(cè)第一節(jié)點(diǎn)的電壓與第二節(jié)點(diǎn)的電壓之間的電壓差，以感測(cè)流入該感測(cè)電阻器的驅(qū)動(dòng)電流。在示例性實(shí)施方式中，電流反饋單元可以包括：位于第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間的發(fā)光的光電二極管；以及包括晶體管的光電耦合器，該晶體管基于從發(fā)光二極管發(fā)出的光而接通，其中，從發(fā)光二級(jí)管發(fā)出的光與驅(qū)動(dòng)電流相對(duì)應(yīng)。在示例性實(shí)施方式中，電流源單元可以包括：運(yùn)算放大器，其接收參考電壓以及與驅(qū)動(dòng)電流相對(duì)應(yīng)的電壓，以輸出與電流補(bǔ)償信息相對(duì)應(yīng)的電壓；電流補(bǔ)償晶體管，該電流補(bǔ)償晶體管基于與電流補(bǔ)償信息相對(duì)應(yīng)的電壓而接通；以及電流調(diào)節(jié)器，具有電流鏡像結(jié)構(gòu)，其中，電流調(diào)節(jié)器響應(yīng)于流入電流補(bǔ)償晶體管的電流而輸出串電流。在示例性實(shí)施方式中，背光單元可以進(jìn)一步包括電壓檢測(cè)器，電壓檢測(cè)器檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電壓和陽極的串電壓以輸出反饋電壓，其中，驅(qū)動(dòng)電壓與串電壓相對(duì)應(yīng)。在示例性實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)電壓與串電壓之間的電壓差可保持為小于預(yù)定值。在示例性實(shí)施方式中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓與串電壓之間的電壓差等于或大于預(yù)定值時(shí)，可阻止向至少一個(gè)LED串供應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流。在示例性實(shí)施方式中，背光單元可以進(jìn)一步包括直流至直流轉(zhuǎn)換器，該直流至直流轉(zhuǎn)換器增強(qiáng)輸入源電壓以輸出DC電壓，并基于反饋電壓控制DC電壓，其中，DC電壓與驅(qū)動(dòng)電壓相對(duì)應(yīng)。在示例性實(shí)施方式中，DC電壓與驅(qū)動(dòng)電壓之間的電壓差可以是約0.1伏特(V)至約0.5伏特(V)。在示例性實(shí)施方式中，直流至直流轉(zhuǎn)換器可以包括用于將源電壓增強(qiáng)到直流電壓的電感器增強(qiáng)器(inductorbooster)。在示例性實(shí)施方式中，當(dāng)從至少一個(gè)LED串發(fā)光時(shí)，電流源控制單元可以對(duì)串電流進(jìn)行補(bǔ)償。在本專利技術(shù)的可替換的示例性實(shí)施方式中，背光單元包括：多個(gè)LED串，具有用于接收串電流的陽極以及底盤接地的陰極；直流至直流轉(zhuǎn)換器，其增強(qiáng)源電壓以輸出DC電壓；電流反饋單元，其接收DC電壓以輸出多個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓并輸出與LED串分別相對(duì)應(yīng)的多個(gè)驅(qū)動(dòng)電流；電流調(diào)節(jié)器，其接收驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流，并基于電流控制信息輸出分別流入LED串的多個(gè)串電流；以及LED驅(qū)動(dòng)控制器，其感測(cè)流入電流反饋單元的驅(qū)動(dòng)電流，以輸出電流控制信號(hào)來補(bǔ)償串電流，并基于驅(qū)動(dòng)電壓與串電壓之間的關(guān)系而控制DC電壓，其中，串電壓分別是LED串的陽極處的電壓。在示例性實(shí)施方式中，LED驅(qū)動(dòng)控制器可以構(gòu)造成集成電路(“IC”)。在示例性實(shí)施方式中，IC可以包括：多個(gè)電流源控制單元，其感測(cè)驅(qū)動(dòng)電流以輸出用于控制串電流的電流補(bǔ)償信息；最大值電路，檢測(cè)串電壓和驅(qū)動(dòng)電壓中的最大值；以及輸出電壓控制單元，其接收最大值電路的輸出，以輸出一個(gè)反饋電壓。在示例性實(shí)施方式中，電流源控制單元中的每一個(gè)均可以包括：第一運(yùn)算放大器，其輸出與直流電壓和驅(qū)動(dòng)電壓之間的電壓差相對(duì)應(yīng)的電壓；第二運(yùn)算放大器，其輸出與第一運(yùn)算放大器的輸出值與參考電壓之間的電壓差相對(duì)應(yīng)的電壓；第三運(yùn)算放大器，其輸出與對(duì)應(yīng)于DC電壓的分壓電壓(dividedvoltage)與串電壓之間的電壓差相對(duì)應(yīng)的電壓；以及電流平衡控制單元，其響應(yīng)于脈沖寬度調(diào)制信號(hào)輸出參考電壓。在示例性實(shí)施方式中，電流反饋單元可以包括多個(gè)感測(cè)電阻器，驅(qū)動(dòng)電流在所述多個(gè)感測(cè)電阻器中流動(dòng)。在示例性實(shí)施方式中，電流調(diào)節(jié)器可以包括具有用于接收電流控制信息的柵極的多個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體(“MOS”)晶體管，其中，MOS晶體管接收驅(qū)動(dòng)電流以輸出串電流。在本專利技術(shù)的另一示例性實(shí)施方式中，背光單元的電流控制方法包括：感測(cè)流入多個(gè)LED串中的每一個(gè)LED串的熱邊的驅(qū)動(dòng)電流；基于感測(cè)到的驅(qū)動(dòng)電流和參考電壓而對(duì)驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行補(bǔ)償；以及基于補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)電流來調(diào)節(jié)分別流入LED串的多個(gè)串電流，其中，LED串的陰極是底盤接地的。附圖說明當(dāng)結(jié)合附圖一起考慮時(shí)，本專利技術(shù)以上的以及其他的方面和特征將通過參照下述詳細(xì)描述而變得容易理解，在圖中：圖1是示出根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式的背光單元的框圖；圖2是示出根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式的電流源控制單元的框圖；圖3是示出根據(jù)本專利技術(shù)的可替換示例性實(shí)施方式的電流源控制單元的框圖；圖4是示出根據(jù)本專利技術(shù)另一可替換示例性實(shí)施方式的電流源控制單元的框圖；圖5是示出根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式的發(fā)光二極管(“LED”)條的框圖；圖6是示出根據(jù)本專利技術(shù)的可替換示例性實(shí)施方式的LED條的框圖；圖7是示出示例性實(shí)施方式的背光單元的框圖；圖8是示出根據(jù)本專利技術(shù)的可替換示例性實(shí)施方式的背光單元的框圖；圖9是示出根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式的LED驅(qū)動(dòng)集成電路(IC)的框圖；圖10是示出使用了圖9的LED驅(qū)動(dòng)IC的示例性實(shí)施方式的LED驅(qū)動(dòng)電路的框圖；圖11是示出根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式的LCD裝置的框圖；以及圖12是示出根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式的LED驅(qū)動(dòng)電路的電流控制方法的流程圖。具體實(shí)施方式應(yīng)理解的是，當(dāng)指出一個(gè)元件或?qū)釉诹硪粋€(gè)元件或?qū)印吧稀被颉斑B接到”另一個(gè)元件或?qū)訒r(shí)，該元件可以直接在另一元件或?qū)由稀⒒蛘咧苯舆B接到另一個(gè)元件或?qū)樱蛘呖赡艽嬖谥薪樵驅(qū)印Ｏ喾矗?dāng)指出一個(gè)元件或?qū)印爸苯印痹诹硪粋€(gè)元件或?qū)由匣颉爸苯舆B接到”另一個(gè)元件或?qū)訒r(shí)，則不存在中介元件或?qū)印Ｈ闹校嗤瑯?biāo)號(hào)表示相同元件。如本文所使用的，術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列條目的任意及所有組合。可理解，盡管本文中可以使用術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等，來描述不同的元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種背光單元，包括：至少一個(gè)LED串，每個(gè)LED串具有接收串電流的陽極以及底盤接地的陰極；以及電流源控制單元，其接收驅(qū)動(dòng)電流并向所述至少一個(gè)LED串輸出所述串電流，其中，所述電流源控制單元感測(cè)所述驅(qū)動(dòng)電流并基于感測(cè)到的所述驅(qū)動(dòng)電流以及參考電壓對(duì)所述串電流進(jìn)行補(bǔ)償。

【技術(shù)特征摘要】
2011.07.26 KR 10-2011-00739491.一種背光單元，包括：至少一個(gè)LED串，每個(gè)LED串具有接收串電流的陽極以及底盤接地的陰極；直流至直流轉(zhuǎn)換器，其輸出直流電壓；以及電流源控制單元，其接收所述直流電壓和參考電壓并向所述至少一個(gè)LED串輸出所述串電流，其中，所述電流源控制單元基于所述直流電壓輸出驅(qū)動(dòng)電流，感測(cè)所述驅(qū)動(dòng)電流，并基于所述驅(qū)動(dòng)電流以及所述參考電壓對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行補(bǔ)償以輸出所述串電流。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，所述參考電壓與從所述至少一個(gè)LED串發(fā)出的光的亮度相對(duì)應(yīng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光單元，其中，所述電流源控制單元包括：電流反饋單元，連接在第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間，并且所述電流反饋單元從所述第一節(jié)點(diǎn)接收所述直流電壓，以向所述第二節(jié)點(diǎn)輸出驅(qū)動(dòng)電壓并向所述第二節(jié)點(diǎn)輸出所述驅(qū)動(dòng)電流；電流補(bǔ)償器，其感測(cè)流入所述電流反饋單元的所述驅(qū)動(dòng)電流，并將感測(cè)到的所述驅(qū)動(dòng)電流與所述參考電壓相比較，以輸出電流補(bǔ)償信息；以及電流調(diào)節(jié)器，連接在所述第二節(jié)點(diǎn)與所述陽極之間，并且所述電流調(diào)節(jié)器接收所述驅(qū)動(dòng)電壓和所述驅(qū)動(dòng)電流，以基于所述電流補(bǔ)償信息對(duì)所述串電流進(jìn)行補(bǔ)償而輸出所述串電流。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，進(jìn)一步包括：電壓檢測(cè)器，其檢測(cè)所述陽極的串電壓和驅(qū)動(dòng)電壓，以輸出反饋電壓，其中，所述驅(qū)動(dòng)電壓與所述串電壓相對(duì)應(yīng)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的背光單元，其中，所述驅(qū)動(dòng)電壓...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳元植，權(quán)寧燮，樸在圭，申垠澈，嚴(yán)在殷，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：三星電子株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國別省市：