CN102196622B - 背光装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背光装置，包括多个发光二极管模块，各发光二极管模块包括第一、二接脚组、驱动电路以及第一、二发光二极管串。各接脚组皆具有第一电源接脚、第二电源接脚、第一接地接脚以及第二接地接脚，其第一、二电源接脚相互耦接，且其第一、二接地接脚相互耦接。其中第一接脚组的第一接地接脚耦接至第二接脚组的第一电源接脚。驱动电路用以提供驱动信号。各发光二极管串分别串接在各接脚组的第二电源接脚及第二接地接脚间，并接收驱动信号。

Description

背光装置

技术领域

本发明涉及背光装置，且特别是关于一种发光二极管的背光装置。

背景技术

在现今的液晶显示面板，常使用利用发光二极管来建构的背光装置来建构。而这些发光二极管的背光装置常因应不同的需求而有不同的设计方式。举例来说，当发光二极管的背光装置需要可以呈现高度的显示时，就需要使用所谓的多回路发光二极管的背光的设计方式。也就是使用多条的发光二极管串来进行设计。

在增加了发光二极管串的数量后，所衍生出来的问题是在于如何使每一条发光二极管串可以均匀的发光。在现有的发光二极管背光装置的设计中，每一条发光二极管串是通过独立的驱动电路来进行驱动。并针对各驱动电路驱动各对应的发光二极管串时所产生的亮度差异来进行调整，使每一条发光二极管串都可以呈现相近的亮度，并提升背光装置的亮度均匀性。

然而，这种现有的发光二极管背光装置的设计，由于需要很多的驱动电路，需要很高的电路成本外，还因为要准确的调整各驱动电路使对应发光二极管串的发光亮度相近，而需要复杂且昂贵的技术，使这种现有的发光二极管背光装置的成本大大的增加。

发明内容

本发明提供一种背光装置，有效提升其发光均匀度。

本发明提出一种背光装置，包括多个发光二极管模块，各发光二极管模块包括第一、二接脚组、驱动电路以及第一、二发光二极管串。各接脚组皆具有第一电源接脚、第二电源接脚、第一接地接脚以及第二接地接脚，其第一、二电源接脚相互耦接，且其第一、二接地接脚相互耦接。其中第一接脚组的第一接地接脚耦接至第二接脚组的第一电源接脚。驱动电路耦接第一接脚组的第一电源接脚及第二接脚组的第一接地接脚用以提供驱动信号。各发光二极管串分别耦接在各接脚组的第二电源接脚及第二接地接脚间，并接收驱动信号。

在本发明的一实施例中，上述的各发光二极管模块还包括至少一第三接脚组以及至少一第三发光二极管串。第三接脚组具有第一电源接脚、第二电源接脚、第一接地接脚以及第二接地接脚，第三接脚组耦接在驱动电路耦接第二接脚组的第一接地接脚的耦接路径。其中，第三接脚组的第一电源接脚耦接第二接脚组的第一接地接脚，第三接脚组的第一接地接脚耦接驱动电路。第三发光二极管串串接在第三接脚组的第二电源接脚及第二接地接脚间，以接收驱动信号。

在本发明的一实施例中，上述的驱动信号为驱动电流。

在本发明的一实施例中，上述的驱动电路为直流转直流电源转换器。

在本发明的一实施例中，上述的直流转直流电源转换器包括电感、半导体类开关、第一二极管、电压检测电路以及控制器。电感的一端接收输入电压。半导体类开关串接在电感的另一端与基准电压间，受控于脉宽调变信号。第一二极管的阳极与电感及半导体类开关共同耦接，而其阴极产生驱动信号。电压检测电路接收驱动信号并依据分压驱动信号以产生过压检测信号。控制器接收操作电压、回授信号、过压检测信号、致能信号以及调光信号，在致能信号为致能的状态下，依据回授信号及调光信号来产生脉宽调变信号。其中，半导体类开关可包含有晶体管类(Transistor)开关以及晶体类(MOS)开关，本发明以晶体类开关作为技术说明代表。

在本发明的一实施例中，控制器还依据过压检测信号来在驱动电路发生过压的状况时停止产生脉宽调变信号。

在本发明的一实施例中，背光装置还包括电压产生器。电压产生器耦接驱动电路，用以依据输入电压产生操作电压。

在本发明的一实施例中，上述的电压产生器包括第一限流电阻、第二限流电阻、晶体管、稳压电容以及二极管。第一、二限流电阻的一端共同接收输入电压，晶体管的控制端耦接第一限流电阻的另一端，其第一端耦接第二限流电阻的另一端。稳压电容串接在晶体管的第二端及基准电压间。第二二极管的阳极接收基准电压而其阴极与晶体管及第一限流电阻共同耦接。

基于上述，本发明利用改变背光装置的多个发光二极管串与驱动电路间的连接关系，使较多串的发光二极管相互串接，以减少所需要使用的驱动电路的数目，并进而提升背光装置间的发光亮度的均匀度。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1绘示本发明的一实施例的背光装置100的示意图；

图2绘示本发明的另一实施例的背光装置200的示意图；

图3绘示本发明实施例的驱动电路211的实施方式。

【主要元件符号说明】

100、200：背光装置

110、120、210、220：发光二极管模块

114、115、215、216、217：发光二极管串

111、211、360、380：驱动电路

112、113、212、213、214：接脚组

320：电压产生器

311：控制器

312：过电压保护电路

313：回授电路

D1、D2：二极管

Q2：半导体类开关

Q1：晶体管

VIN1：输入电压

VIN：电压

GND：基准电压

L1：电感

EA：致能信号

OVP：过压检测信号

FB：回授信号

VCC：操作电压

R1、R2：电阻

R3、R4：回授检测电阻

C3：电容

PI1、PI2、PI3、GI1、GI2、GI3：接脚

D11～D1N、D21～D2N、D31～D3N：发光二极管

Fuse：保险丝

具体实施方式

以下请参照图1，图1绘示本发明的一实施例的背光装置100的示意图。背光装置100包括多个发光二极管模块110、120。以发光二极管模块110为范例，发光二极管模块110中包括接脚组112及113、驱动电路111以及发光二极管串114及115。其中，接脚组112具有第一电源接脚PI1、第二电源接脚PI2、第一接地接脚GI1以及第二接地接脚GI2。并且，接脚组112中，第一电源接脚PI1与第二电源接脚PI2是互相连接(短路)，且其第一接地接脚GI1以及第二接地接脚GI2是互相连接(短路)。相同的，接脚组113则具有第一电源接脚PI3、第二电源接脚PI4、第一接地接脚GI3以及第二接地接脚GI4。且接脚组113中，第一电源接脚PI3与第二电源接脚PI4是互相连接(短路)，且其第一接地接脚GI3以及第二接地接脚GI4是互相连接(短路)。另外，在本实施例中，接脚组112的第一接地接脚GI1则被直接连接到接脚组113的第一电源接脚PI3。

驱动电路111则耦接至接脚组112的第一电源接脚PI1及接脚组113的第一接地接脚GI3，驱动电路111通过接脚组112、113来传送驱动信号至发光二极管串114、115。发光二极管串114是由多个串接的发光二极管D11～D1N所组成(N发光个二极管，N为正整数)，而发光二极管串115则是由N个串接的发光二极管D21～D2N所组成。发光二极管串114中的第一个发光二极管D11的阳极耦接至接脚组112的第二电源接脚PI2，而发光二极管串114中的最后一个发光二极管D1N的阴极则耦接至接脚组112的第二接地接脚GI2。相类似的，发光二极管串115中的第一个发光二极管D21的阳极耦接至接脚组113的第二电源接脚PI4，而发光二极管串115中的最后一个发光二极管D2N的阴极则耦接至接脚组113的第二接地接脚GI4。

由上述的耦接关系的说明可以轻易的得知，驱动电路111通过接脚组112串接到发光二极管串114并再通过接脚组112转接脚组113串接到发光二极管串115，最后接回驱动电路111以形成一个电气回路。也就是说，驱动电路111所提供的驱动信号(以驱动电流为例)，将通过接脚组112的第一、二电源接脚PI1、PI2传送至发光二极管串114，并通过接脚组112的第一、二接地接脚GI1、GI2，以及接脚组113的第一、二电源接脚PI3、PI4，传送至发光二极管串115，并再通过接脚组113的第一、二接地接脚GI3、GI4传回驱动电路111。

如此一来，发光二极管串114及115将接收到没有衰减，且相同的驱动信号。也就是说，发光二极管串114及115的发光亮度会是相同的。

在此请特别注意，在本实施例中，每一组驱动电路111可以驱动两条发光二极管串114、115。换句话说，在背光装置100中，驱动电路的数量会是发光二极管串总数量的一半，有效的降低了驱动电路所需要的数量。

以下请参照图2，图2绘示本发明的另一实施例的背光装置200的示意图。背光装置200包括多个发光二极管模块210及220。以发光二极管模块210为范例，发光二极管模块210中包括接脚组212、213及214、驱动电路211以及发光二极管串215、216及217。其中，接脚组212具有第一电源接脚PI1、第二电源接脚PI2、第一接地接脚GI1以及第二接地接脚GI2。并且，接脚组212中，第一电源接脚PI1与第二电源接脚PI2是互相连接(短路)，且其第一接地接脚GI1以及第二接地接脚GI2是互相连接(短路)。相同的，接脚组213则具有第一电源接脚PI3、第二电源接脚PI4、第一接地接脚GI3以及第二接地接脚GI4。且接脚组213中，第一电源接脚PI3与第二电源接脚PI4是互相连接(短路)，且其第一接地接脚GI3以及第二接地接脚GI4是互相连接(短路)。接脚组214则具有第一电源接脚PI5、第二电源接脚PI6、第一接地接脚GI5以及第二接地接脚GI6。在接脚组214中，第一电源接脚PI5与第二电源接脚PI6是互相连接(短路)，且其第一接地接脚GI5以及第二接地接脚GI6是互相连接(短路)。

另外，在本实施例中，接脚组212的第一接地接脚GI1则被直接连接到接脚组213的第一电源接脚PI3，接脚组213的第一接地接脚GI3则被直接连接到接脚组214的第一电源接脚PI5。

驱动电路211则耦接至接脚组212的第一电源接脚PI1以及接脚组214的第一接地接脚GI5，并提供驱动信号。

发光二极管串215～217分别由多个发光二极管D11～D1N、D21～D2N、D31～D3N串连而成。发光二极管串215～217并分别连接接脚组212、213及214的第二电源接脚PI2、PI4及PI6及第二接地接脚GI2、GI4及GI6。

与上一实施例不相同的是，本实施例多了一个接脚组214耦接在驱动电路211耦接接脚组213的第一接地接脚GI3的耦接路径间。而接脚组214的第二电源接脚PI6及第二接地接脚GI6间则多连接了发光二极管串217。也就是说，驱动电路211所提供的驱动信号，将通过接脚组212传送至发光二极管串215，再通过接脚组213传送至发光二极管串216，并通过接脚组214传送至发光二极管串217，最后经由接脚组214的第二、一接地接脚GI6、GI5传回驱动电路211。

当然，驱动电路211所传送的驱动信号(以驱动电流为范例)可以在无衰减的状态下，传送至相互串连的发光二极管串215、216及217。也就是说发光二极管串215、216及217的发光亮度会更为一致。提升背光装置200的亮度均匀性。并且，驱动电路的数量更可减为发光二极管串数量的三分之一，更降低驱动电路的需求，并降低电路成本。

值得一提的是，本发明实施例还可以在接脚组214及驱动电路211间再***一个接脚组，并扩充驱动电路211所提供的驱动信号可通过四级串接的发光二极管串。使背光装置200的亮度均匀性再上升，而电路成本则相对的再降低。

接着请参照图3，图3绘示本发明实施例的驱动电路211的实施方式。其中，驱动电路211包括电感L1、半导体类开关Q2、二极管D1、过电压保护电路(OVP，Over Voltage Protection)312、回授电路313以及控制器311。电感L1的一端接收输入电压VIN1。半导体类开关Q2串接在电感L1的另一端与基准电压GND间，半导体类开关Q2受控于来自控制器311的脉宽调变信号。二极管D1的阳极与电感L1及半导体类开关Q2共同耦接，其阴极产生驱动信号。过电压保护电路312接收驱动信号并依据分压驱动信号以产生过压检测信号OVP。其中，回授电路313由回授检测电阻R3、R4所组成。控制器311接收操作电压VCC、过压检测信号OVP、回授信号FB、调光信号Dimming以及致能(Enable)信号EA(Enable)。控制器311在致能信号EA为致能的状态下，依据回授信号FB以及调光信号Dimming来产生脉宽调变信号。控制器311并依据过压检测信号OVP来在驱动电路211发生过压的状况时停止产生脉宽调变信号。

在本实施方式中，操作电压VCC是电压产生器320依据输入电压VIN1所产生的。电压产生器320耦接驱动电路211，包括限流电阻R1、R2、晶体管Q1、稳压电容C3以及二极管D2。限流电阻R1、R2的一端共同接收输入电压VIN1，晶体管Q1的控制端耦接限流电阻R1的另一端，其第一端耦接限流电阻R2的另一端。稳压电容C3串接在晶体管Q1的第二端及基准电压GND间，二极管D2的阳极接收基准电压GND而其阴极与晶体管Q1及限流电阻R1共同耦接。输入电压VIN1则由电压VIN串接保险丝Fuse，并为保险丝Fuse的另一端所产生。

附带一提的是，驱动电路360、380均由与驱动电路211相同的方式来实施，以产生高均匀度的驱动信号，实施细节以下恕不赘述。

综上所述，本发明通过改变接脚组间各接脚的连接方式来改变与驱动电路串连的发光二极管串的数量。以使单一驱动电路所提供的驱动信号可以连续串接的多个发光二极管串以提升背光装置的亮度的均匀性。并有效降低所需要的驱动电路量，降低电路成本。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (8)

1.一种背光装置，其特征在于包括：

多个发光二极管模块，各该发光二极管模块包括：

一第一、二接脚组，各该接脚组皆具有第一电源接脚、第二电源接脚、第一接地接脚以及第二接地接脚，其第一、二电源接脚相互耦接，且其第一、二接地接脚相互耦接，其中该第一接脚组的第一接地接脚耦接至该第二接脚组的第一电源接脚；

一驱动电路，耦接该第一接脚组的第一电源接脚及该第二接脚组的第一接地接脚，用以提供一驱动信号；以及

一第一、二发光二极管串，各该发光二极管串分别串接在各该接脚组的第二电源接脚及第二接地接脚间，并接收该驱动信号；

其中，该驱动电路为一直流转直流电源转换器，该直流转直流电源转换器包括：

一电感，其一端接收一输入电压；

一半导体类开关，串接在该电感的另一端与一基准电压间，受控于一脉宽调变信号；

一第一二极管，其阳极与该电感及该半导体类开关共同耦接，其阴极产生该驱动信号；

一电压检测电路，接收该驱动信号并依据分压该驱动信号以产生一过压检测信号；以及

一控制器，接收一操作电压、一回授信号、该过压检测信号、一致能信号以及一调光信号，在该致能信号为致能的状态下，依据该回授信号及该调光信号来产生该脉宽调变信号。

2.如权利要求1所述的背光装置，其特征在于，各该发光二极管模块还包括：

至少一第三接脚组，具有第一电源接脚、第二电源接脚、第一接地接脚以及第二接地接脚，该第三接脚组耦接在该驱动电路耦接该第二接脚组的第一接地接脚的耦接路径间，其中该第三接脚组的第一电源接脚耦接该第二接脚组的第一接地接脚，该第三接脚组的第一接地接脚耦接该驱动电路；以及

至少一第三发光二极管串，该第三发光二极管串串接在该第三接脚组的第二电源接脚及第二接地接脚间，以接收该驱动信号。

3.如权利要求1所述的背光装置，其特征在于，该驱动信号为一驱动电流。

4.如权利要求1所述的背光装置，其特征在于，该控制器更依据该过压检测信号来在该驱动电路发生过压的状况时停止产生该脉宽调变信号。

5.如权利要求1所述的背光装置，其特征在于，该半导体类开关是晶体管类开关。

6.如权利要求1所述的背光装置，其特征在于，该半导体类开关是晶体类开关。

7.如权利要求1所述的背光装置，其特征在于，还包括：

一电压产生器，耦接该驱动电路，用以依据该输入电压产生该操作电压。

8.如权利要求7所述的背光装置，其特征在于，该电压产生器包括：

一第一限流电阻，其一端接收该输入电压；

一第二限流电阻，其一端接收该输入电压；

一晶体管，其控制端耦接该第一限流电阻的另一端，其第一端耦接该第二限流电阻的另一端；

一稳压电容，串接在该晶体管的第二端及该基准电压间；以及

一第二二极管，其阳极接收该基准电压而其阴极与该晶体管及该第一限流电阻共同耦接。

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