[發明專利]發光元件驅動裝置和顯示裝置

有效

• 申請號: 201110098422.3
• 申請日: 2011-04-20
• 公開（公告）號: CN102254526A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 內藤譽博;片山靖;西野辰樹
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G09G3/36
• 分類號: G09G3/36
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 馬景輝

技術領域

本發明涉及用于驅動以取決于流過其中的電流的亮度水平進行發光的發光元件(例如發光二極管(LED)等等)的發光元件驅動裝置以及具有含有這種發光元件驅動裝置的非發光透射式顯示單元的顯示裝置。

背景技術

液晶顯示面板的背光采用LED作為它的光源，它已經取代了采用熒光管的CCFL(冷陰極熒光燈)。

具體地講，包括用于根據光相加色彩合成產生白光的獨立基本LED(例如，紅光LED、綠光LED和藍光LED)的背光已經在電視的應用中得到使用，這是因為它們能夠容易地實現良好的色彩平衡。近些年來，色彩呈現得到改善的白光LED已經廣泛地在電視應用中得以使用。

LED基本上具有如下特性：它的亮度根據提供的電流進行變化并且具有根據LED個體差異和溫度而不同的正向電壓。

因此，當LED用作液晶顯示面板的背光時，用于這些LED的驅動裝置需要具有恒流特性從而實現恒定均勻亮度水平。

已知一種驅動裝置，它采用用于根據一定的定時打開和關閉流過LED的電流并且基于打開和關閉時段的比率調整亮度水平，以在寬動態范圍內穩定地調整亮度水平的PWM控制處理。

根據用于實現PWM控制處理的方案之一，開關元件串聯插入到LED以基于規定定時打開和關閉LED(例如，參見日本專利公開No.2001-272938)。

還已知根據PWM控制處理使用激勵信號打開和關閉與LED串聯的開關元件以控制例如增壓斬波器(boosting?chopper)等等的開關電源的開關晶體管的處理。

圖1是根據現有技術的發光元件(LED)驅動裝置的電路圖(一部分以框圖形式)。

如圖1所示，LED驅動裝置1包括增壓器-斬波器型開關電源2和作為負載的多個發光器3-1到3-n(圖1中，n＝2)，該發光器包括LED陣列，每個LED陣列包括多個串聯的LED。在下文描述中假設n＝2。

LED驅動裝置1還包括串聯到發光器3-1的恒流控制開關晶體管4-1和恒流電路5-1、以及串聯到發光器3-2的恒流控制開關晶體管4-2和恒流電路5-2。

LED驅動裝置1還包括開關驅動器6-1、6-2、最小電壓選擇電路7和控制電路8。

開關電源2包括恒壓源V21、電感器L21、二極管D21、電存儲電容器C21、開關晶體管SW21、電流檢測電阻元件R21，以及節點ND21到ND23。

電感器L21的一端連接到具有電壓VDD的恒壓源V21，另一端連接到節點ND21。二極管D21的陽極連接到節點ND21，陰極連接到節點ND22。電容器C21的一個端子(電極)連接到節點ND22，另一個端子(電極)連接到參考電位VSS(例如，地電位)。

節點ND22作為開關電源2的電壓輸出節點而連接到發光器3-1、3-2的對應端。

開關晶體管SW21包括NMOS晶體管(例如，n溝道場效應晶體管)。開關晶體管SW21的漏極連接到節點ND21，源極連接到電阻元件R21的一端。電阻元件R21的另一端連接到參考電位VSS。

這樣構造的開關電源2如下進行操作：控制電路8提供PWM控制的脈沖信號以導通和截止開關晶體管SW21以對恒壓源V21的電壓VDD進行增壓。開關電源2將增壓的電壓VDD作為電壓Vo提供給發光器3-1、3-2的一端。

發光器3-1、3-2的每一個包括LED?31到3m的串聯陣列。

發光器3-1、3-2的每一個的串聯陣列的一端上的LED?31的陽極連接到開關電源2的電壓輸出節點ND22。

發光器3-1的串聯陣列的另一端上的LED?3m的陰極連接到開關晶體管4-1的漏極(一個端子)。

發光器3-2的串聯陣列的另一端上的LED?3m的陰極連接到開關晶體管4-2的漏極(一個端子)。

發光器3-1、3-2的每一個不限于多個LED，而是可以包括單個LED。

開關晶體管4-1的源極(另一個端子)連接到恒流電路5-1的端子，該恒流電路5-1的另一個端子連接到參考電位VSS。

在經由開關驅動器6-1提供給開關晶體管4-1的柵極的脈沖LED激勵信號LO1的有效高電平的時段中，開關晶體管4-1保持導通。

此時，電流ILED流入從開關電源2提供電壓Vo的發光器3-1，從而對發光器3-1的LED?31到3m進行激勵。

在脈沖LED激勵信號LO1的無效低電平的時段中，開關晶體管4-1保持截止。此時，沒有電流ILED流入從開關電源2提供電壓Vo的發光器3-1，從而對發光器3-1的LED?31到3m進行去激勵。