CN110868773B - 三基色显示单元、三基色灯珠以及三基色混色方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及三基色显示单元、三基色灯珠以及三基色混色方法。绿色和蓝色发光二极管设置成并联连接的。红色发光二极管与该绿色和蓝色发光二极管两者设置成串联连接并由红绿蓝三基色叠加成白光或彩色。在白光的模式下,红色、绿色、蓝色发光二极管被同时点亮,从而使流经该绿色发光二极管的第一电流值与流经该蓝色发光二极管的第二电流值相加的和,等于流经红色发光二极管的第三电流值。彩色模式下,该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时段设为交叠,并将该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时长设为相同或不同。
Description
技术领域
本发明主要涉及到显示领域,更确切的说,涉及到在含有固态发光二极管的照明或显示场景中提供相应的三基色显示单元、三基色灯珠以及三基色混色方法。
背景技术
在照明显示领域,脉冲调光是在确定时间段内改变发光二极管点亮或关断的时间宽度并认为导通点亮期间流经发光二极管的电流是固定值,藉此实现亮度改变。根据格拉斯曼定律和国际发光照明委员会标准色度图,照明和显示***中需要将像素点的基准颜色分量分配在预定的强度范围,视觉***能够感知到的所有颜色都能够依赖基准颜色的灰度变化和不同的亮度叠加获得。如何保证合成的颜色符合要求显得尤为重要,例如利用红绿蓝三基色混合生成白色之后,所谓的白平衡是描述白色精确度的一项指标。在显示和摄像及光照等应用方面所述的白平衡是极为重要的概念,经由白平衡可以解决色彩还原和色调处理等系列问题。反之倘若白平衡没有调整到位,在后续的颜色变化中会出现颜色不精准等诸多负面现象譬如使用数码摄像机拍摄时,在日光灯的房间里拍摄的影像会显得发绿及在室内钨丝灯光下拍摄出来的景物就会偏黄,在日照阴影处拍摄到的照片则偏蓝而究其缘由就在于白平衡的设置不准确。再者,基于红绿蓝三基色混合生成颜色,当前的技术方案普遍都是提供相同的供电电压给红绿蓝各色的发光二极管。事实上红绿蓝各色的发光二极管所需的工作电压以及发光效率各不一样,不加甄别的给红绿蓝各色的发光二极管施加相同的供电电压会造成部分发光二极管的效率低下和寿命变短,这是传统红绿蓝三合一灯珠之固有的电路拓扑结构和封装类型所带来的弊端。针对预定拓扑的像素点,有必要在实现白平衡的同时还兼顾性的给红绿蓝各色发光二极管提供差异性的工作电压。
发明内容
本申请涉及一种三基色显示单元,包括:并联连接的绿色、蓝色发光二极管;及与该绿色、蓝色发光二极管两者设置成串联连接的红色发光二极管;由红绿蓝三基色叠加成白光或彩色:在白光模式下,该红色、绿色、蓝色发光二极管同时点亮,将该红色、绿色和蓝色发光二极管各自的点亮时段设为重合;或者,在彩色模式下,该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时段设为交叠,并且将该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时长设为相同或不同。
上述的三基色显示单元,其中:由红绿蓝三基色形成单色的色彩:
在单色模式下,该红色、绿色、蓝色发光二极管分时点亮,使该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时段互不交叠。
上述的三基色显示单元,其中:该红色发光二极管的阴极耦合到该绿色、蓝色发光二极管各自的阳极;或该红色发光二极管的阳极耦合到该绿色、蓝色发光二极管各自的阴极。
上述的三基色显示单元,其中:
在白光模式下,所述第三电流值、第一电流值、第二电流值三者具有预设的比例关系。
上述的三基色显示单元,其中:
流经该绿色发光二极管的第一电流值与流经该蓝色发光二极管的第二电流值相加的和等于流经该红色发光二极管的第三电流值,所述的第三电流值、第一电流值、第二电流值三者的预设比例关系包括8:5:3或8:4:4。
上述的三基色显示单元,其中:
将该绿色、蓝色发光二极管与一第一分流支路设置成并联连接以及将该红色发光二极管与另一第二分流支路设置成并联连接;
在彩色模式下,该绿色、蓝色发光二极管中的任意一者被关断的阶段还同时将第一分流支路接通、该红色发光二极被关断的阶段还同时将第二分流支路接通。
上述的三基色显示单元,其中:
在彩色模式下,使得提供给该绿色发光二极的一个第一电流值在该绿色发光二极与该第一分流支路之间切换流通、提供给该蓝色发光二极的一个第二电流值在该蓝色发光二极与该第一分流支路之间切换流通;以及由所述第一、第二电流值相加得到的一个总电流在该红色发光二极与该第二分流支路之间切换流通。
本申请涉及到一种三基色灯珠,包括:
带有透光区的塑封体及包覆在所述塑封体内部的红色、绿色、蓝色发光二极管;
该红色、绿色、蓝色发光二极管各自发出的光均可从所述透光区射出;
从所述塑封体的内部延伸到外部的第一至第四引脚;
该红色发光二极管的阳极和阴极对应分别耦合到第一引脚和第二引脚;
该绿色发光二极管的阳极和阴极对应分别耦合到第二引脚和第三引脚;
该蓝色发光二极管的阳极和阴极对应分别耦合到第二引脚和第四引脚;
由红绿蓝三基色叠加成白光或彩色:
白光模式下,该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时段设为重合,使流经该绿色发光二极管的第一电流值与流经该蓝色发光二极管的第二电流值相加的和,等于流经该红色发光二极管的第三电流值;或者
彩色模式下,该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时段设为交叠,并且还将该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时长设为相同或不同。
本申请涉及到另一种三基色灯珠,包括:
带有透光区的塑封体及包覆在所述塑封体内部的红色、绿色、蓝色发光二极管;
该红色、绿色、蓝色发光二极管各自发出的光均可从所述透光区射出;
从所述塑封体的内部延伸到外部的第一至第四引脚;
该红色发光二极管的阳极和阴极对应分别耦合到第三引脚和第四引脚;
该绿色发光二极管的阳极和阴极对应分别耦合到第二引脚和第三引脚;
该蓝色发光二极管的阳极和阴极对应分别耦合到第一引脚和第三引脚;
由红绿蓝三基色叠加成白光或彩色:
白光模式下,该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时段设为重合,使流经该绿色发光二极管的第一电流值与流经该蓝色发光二极管的第二电流值相加的和,等于流经该红色发光二极管的第三电流值;或者
彩色模式下,该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时段设为交叠,并且还将该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时长设为相同或不同。
本申请涉及到一种三基色混色方法,其中:
将绿色、蓝色发光二极管并联连接后再将它们与红色发光二极管串联连接;
同时点亮该红色、绿色、蓝色发光二极管,利用红绿蓝三基色的叠加来生成白光;
使流经该绿色发光二极管的第一电流值与流经该蓝色发光二极管的第二电流值两者相加的和,等于流经该红色发光二极管的第三电流值;以及
所述第三电流值、第一电流值、第二电流值三者具有预设的比例关系。
上述的方法,其中:
所述第三电流值、第一电流值、第二电流值三者的预设比例关系包括8:5:3或8:4:4。
上述的方法,其中:
将该红色发光二极管的阴极耦合到该绿色、蓝色发光二极管各自的阳极;或者
将该红色发光二极管的阳极耦合到该绿色、蓝色发光二极管各自的阴极。
上述的方法,其中:提供脉冲电流形式的所述第一和第二电流值,在每个循环周期内:
所述第一电流值是以通或断的脉冲电流形式加载到该绿色发光二极管上;
所述第二电流值是以通或断的脉冲电流形式加载到该蓝色发光二极管上。
本申请涉及到另一种三基色混色方法,其中:
将绿色、蓝色发光二极管并联连接后再将它们与红色发光二极管串联连接;
利用红绿蓝三基色的叠加来生成彩色;
将该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时段设为交叠,该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时长设为相同或不同。
上述的方法,其中:
将该红色发光二极管的阴极耦合到该绿色、蓝色发光二极管各自的阳极;或者
将该红色发光二极管的阳极耦合到该绿色、蓝色发光二极管各自的阴极。
上述的方法,其中:提供脉冲电流形式的第一和第二电流值,在每个循环周期内:
由匹配给绿色的灰度数据所表征的占空比来确定所述的第一电流值加载到该绿色发光二极管上的点亮时长;
由匹配给蓝色的灰度数据所表征的占空比来确定所述的第二电流值加载到该蓝色发光二极管上的点亮时长;
由匹配给红色的灰度数据所表征的占空比来确定包含所述第一、第二电流值的总电流加载到该红色发光二极管上的点亮时长。
附图说明
为使上述目的和特征及优点能够更加明显易懂,下面结合附图对具体实施方式做详细的阐释,阅读以下详细说明并参照以下附图之后,本发明的特征和优势将显而易见。
图1是独立供电的红绿蓝三基色发光二极管设计成三合一灯珠的封装类型。
图2是共阳极的红绿蓝三基色发光二极管被设计成三合一灯珠的封装类型。
图3是共阴极的红绿蓝三基色发光二极管被设计成三合一灯珠的封装类型。
图4是绿色和蓝色发光二极管两者并联连接再和红色发光二极管串联连接。
图5是绿蓝发光二极管之并联结构与红色发光二极管串联连接来产生白光。
图6是绿蓝发光二极管两者同时接通时可以同步带动红色发光二极管接通。
图7是绿蓝发光二极管与分流支路并联及红色发光二极管与分流支路并联。
图8是红色和绿色及蓝色发光二极管各自的点亮时段可以设为交叠的范例。
图9是在单色模式下将红色和绿色和蓝色发光二极管三者设置成分时点亮。
图10是红色和绿色和蓝色发光二极管三者设置成分时点亮的调制信号波形图。
图11是红绿蓝发光二极管中任意一者被点亮时还同步被串接连接到分压负载。
图12是发光二极管被点亮的同时还同步被串接到分压负载上的替代性实施例。
图13是绿蓝发光二极管之阳极耦合到红色发光二极管之阴极并封装的实施例。
图14是具有红绿蓝发光二极管的三基色显示单元与驱动芯片合并封装的范例。
图15是红色发光二极管与带有绿色和蓝色发光二极管的并联结构串联的范例。
图16是红色发光二极管与带有绿色和蓝色发光二极管的并联结构来产生白光。
图17是红色发光二极管与分流支路并联以及绿蓝发光二极管与分流支路并联。
图18是单色模式下以拉电流形式将红绿蓝发光二极管设置成分时点亮的范例。
图19是拉电流形式下基色发光二极管中任意一者被点亮时还与分压负载串接。
图20是绿蓝发光二极管之阴极耦合到红色发光二极管之阳极并封装的实施例。
图21是驱动芯片与包含红绿蓝发光二极管的三基色显示单元集成封装的范例。
图22是用于驱动红绿蓝发光二极管的诸多驱动芯片设置成并联连接的实施例。
图23是用于驱动红绿蓝发光二极管的诸多驱动芯片设置成串联连接的实施例。
具体实施方式
下面将结合各实施例,对本发明的方案进行清楚完整的阐述,所描述的实施例仅是本发明用作叙述说明所用的实施例而非全部的实施例,基于该等实施例,本领域的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的方案都属于本发明的保护范围。
参见图1,内部封装有三基色发光二极管的三合一灯珠之核心元件包括红色发光二极管和绿色发光二极管以及蓝色发光二极管。业界在红绿蓝三基色发光二极管的封装领域已经开发出了丰富的封装结构,从早期较为通用的引脚直插式封装结构逐步过渡到更广泛使用的表面贴片式的封装结构,近期流行的板上芯片封装相比直插式和表面贴片封装的特点是节约空间和简化封装工艺,亦具有更高效的热管理成效。该等常见的发光二极管封装或其他未展示的发光二极管封装通常称之为RGB全彩LED封装。封装体PAK之主要作用是将内部的红绿蓝三基色发光二极管塑封包覆起来予以密封。热塑性材料或热固性材料例如环氧树脂是封装体的主要原材料。透光区LENS之主要作用是允许三基色发光二极管各自发出的光线均可从该透光区射出。换而言之,尽管红绿蓝三基色发光二极管均被包覆在封装体内部但至少限定包覆住各个发光二极管的局部封装材料设为透明的。带有扩散剂的环氧树脂胶体是体现为透镜形式的透光区LENS的可选材料,具有较佳透光率的硅胶材料亦可作为透光区的可选材质例如高折透明的有机硅胶。
参见图1,传统的白光发光二极管与三基色发光二极管两者殊途同归,目标皆是期望达成白光的效果,前者直接以白光呈现而后者则是以红绿蓝三色混光而成。在显示颜色方面红绿蓝三基色混光可以随心所欲地搭配出特定波段的光线,相比之下白光发光二极管无法覆盖到全彩颜色。再者白光荧光粉发光二极管在清晰度与色纯度方面都明显逊色于红绿蓝基色的混光效果,光衰减问题和晶圆造价等因素都使三合一灯珠更具优势。红绿蓝基色混光呈现出的画质的颜色特别清楚和鲜艳,在光的混色上具备更多元的特性,能够将最真实的彩色世界完美复原出来,这是三基色混光所不可替代的优势。红绿蓝基色混光的难度在于产生高质量和相当纯正的白光,这是本文要解决的疑虑之一。
参见图1,六引脚式的三合一灯珠包括六个引脚。这里提及的引脚形式包括直插式封装结构的引脚或表面贴片式封装结构的引脚或板上芯片封装结构的引脚等。基于简洁起见图中并未单独的示意出承载各个发光二极管的引线框架或基座等支撑部件,也未示意出将发光二极管之阳极或阴极电气连接到引脚上的键合引线等连接部件,考虑到该些内容和技术方案属于发光二极管封装业界的公知常识所以不予赘述。红色发光二极管R的阳极和阴极相对应地被分别电气连接到引脚101A和101C。以及将绿色发光二极管G的阳极和阴极相对应地被分别电气连接到引脚102A和102C。以及将蓝色发光二极管B的阳极和阴极相对应地被分别电气连接到引脚103A和103C。对于六引脚式的三合一灯珠而言供电电压分别施加在红绿蓝各色发光二极管的阳极。尽管红绿蓝各色发光二极管可以单独控制供电电压和单独控制流经每种颜色发光二极管的电流,然而三合一灯珠作为像素点时过多的引脚及过多的适配性布线限制了其应用范围。事实上更符合主流发展趋势和贴近设计规范的封装类型是含四个引脚的四脚式全彩三合一灯珠。
参见图2,四引脚式的三合一灯珠包括四个引脚。这里提及的引脚形式包括直插式封装结构的引脚或表面贴片式封装结构的引脚或板上芯片封装结构的引脚等。在本范例中红绿蓝各色发光二极管的阳极是耦合在一起的,换而言之,各色发光二极管的阳极均电气连到相同的引脚200A但各色发光二极管的阴极是分开的。红色发光二极管R的阳极和阴极相对应地被分别电气连接到引脚200A和201C。以及将绿色发光二极管G的阳极和阴极相对应地被分别电气连接到引脚200A和202C。以及将蓝色发光二极管B的阳极和阴极相对应地被分别电气连接到引脚200A和203C。对于四引脚式的三合一灯珠而言供电电压同时施加在红绿蓝各色发光二极管的阳极。尽管红绿蓝各色发光二极管可以单独控制流经每种颜色发光二极管的电流但供电电压不可单独控制,然而红色发光二极管的特性决定了它所需的工作电压要低于绿蓝发光二极管的工作电压。相同的供电电压直接或间接施加在红绿蓝各色发光二极管的阳极可能造成发光效率低下:虽然较高的供电电压可以满足绿蓝各色发光二极管的工作电压需求却导致红色发光二极管的效率低下,红色发光二极管长期性运作在过压环境下亦会产生过热和光衰等负面现象。
参见图3,亦是含四个引脚的四引脚式三合一灯珠。本范例中红绿蓝各色发光二极管的阴极相互耦合在一起而非前文描述的阳极。换而言之,各色发光二极管的阴极均电气连到相同的引脚300C但各色发光二极管的阳极是分开的。红色发光二极管R的阳极和阴极相对应地被分别电气连接到引脚301A和300C。以及将绿色发光二极管G的阳极和阴极相对应地被分别电气连接到引脚302A和300C。以及将蓝色发光二极管B的阳极和阴极相对应地被分别电气连接到引脚303A和300C。对于该四引脚式的三合一灯珠而言红绿蓝各色发光二极管各自的流出电流汇聚在公共的阴极引脚,相同的供电电压依旧会直接或间接施加在红绿蓝各发光二极管的阳极。无论是共阳极四引脚式的三合一灯珠还是共阴极四引脚式的三合一灯珠或六引脚式的三合一灯珠都存在难以克服的难题:即难以产生高质量和相当纯正的白光。再者针对预定电路拓扑的三合一像素点而言,有必要在提供白光的同时还能兼顾性的给红绿蓝各色发光二极管提供差异性的工作电压,让各色发光二极管尽量运作在符合自身电压特性的工作电压环境下。例如让红色发光二极管的工作电压略低于绿蓝发光二极管的工作电压。进一步而言,三合一像素点从产生白光切换到产生彩色时若不更改像素点拓扑,但仍然能给各色发光二极管提供差异性的工作电压,显然传统的共阳极或共阴极三合一灯珠或六引脚式的三合一灯珠都难以胜任。
参见图4,三基色显示单元或曰三基色显示电路或曰三基色像素电路等之核心元件主要包括红色发光二极管和绿色发光二极管以及蓝色发光二极管:具有设置成并联连接的绿色发光二极管和蓝色发光二极管、与带有绿色发光二极管和蓝色发光二极管两者的并联结构设置为串联的红色发光二极管。在显示单元中设置红色发光二极管R的阴极同时被耦合到绿色发光二极管G之阳极和蓝色发光二极管B之阳极。红色发光二极管R之阳极单独耦合到端子或引脚401。绿色发光二极管G之阴极耦合到端子或引脚403以及设置蓝色发光二极管B之阴极耦合到端子或引脚404。另外还设置绿色发光二极管G阳极和蓝色发光二极管B之阳极均耦合到公共端子或引脚402。三基色显示单元400除了包括各基色的发光二极管之外还可以将电阻等可能用到的电子元器件整合进来。
参见图4,基于解决传统共阳极或共阴极三合一灯珠或六引脚式的三合一灯珠所面临的疑虑和棘手难题,可藉由本范例之三基色显示单元提供纯正白光或全彩色。先行定义流经红色发光二极管R的电流具有第三电流值I3、和定义流经绿色发光二极管G的电流亦具有第一电流值I1及流经蓝色发光二极管的电流具有第二电流值I2。在白光模式下红绿蓝基色发光二极管同时点亮,或认为红绿蓝各色发光二极管同时关闭或熄灭。因为在绿蓝基色发光二极管两者同时通电的同时红色发光二极管也会被带动点亮,或认为一旦在绿蓝基色发光二极管两者同时关闭的同时红色发光二极管也会被带动关闭。本范例要求流经绿色发光二极管G的第一电流值I1与流经蓝色发光二极管B的第二电流值I2两者之和等于流经红色发光二极管R的第三电流值I3。数学式为I1+I2=I3。在该情形下耦合到红色发光二极管之阴极及耦合到绿蓝发光二极管之阳极的引脚402是电浮置的,电流既没有从该引脚处流入也没有从该引脚处流出。作为提高白光纯正度的较佳实施例,白光模式下第三电流值I3和第一电流值I1以及第二电流值I2三者具有预设的比例关系。例如可主张将它们三者的预设比例关系I3:I1:I2设置为8:5:3或8:4:4。注意用于阐释说明的具体比值只是作为范例而不构成任何限制,例如替代性的7.9:4.8:3.1或8:4.1:3.9等比值都是符合要求的可选范例并亦可达到提高白光纯正度之目的。白平衡是指白色的平衡即红绿蓝三种颜色的亮度比例的平衡,白平衡效果是显示屏十分重要的指标。色彩学上当三基色的亮度比例约为3:6:1时才会显示纯正白色。基色实际亮度比例存在失配则会出现白平衡偏差例如偏蓝色和偏黄绿色等颜色失配现象。前述的预设比例关系也适用于彩色模式。
参见图4,单色模式下红绿蓝发光二极管被分时恒流点亮,要求使得红色和绿色及蓝色发光二极管各自的点亮时段互不交叠。例如以脉冲电流的形式提供第一电流值和第二电流值及第三电流值,脉冲电流则意味着第一电流值和第二电流值以及第三电流值是周期性重复出现的电流且电流值的大小可调。在可选的范例中,假设在任意一个公共周期内先利用满幅值的第一电流值I1驱动绿色发光二极管G点亮并随后移除第一电流值I1而熄灭绿色发光二极管G,然后再用满幅值的第二电流值I2驱动蓝色发光二极管B点亮并随后移除第二电流值I2而熄灭蓝色发光二极管B,及其后再用满幅值的第三电流值I3来驱动红色发光二极管R点亮并随后移除第三电流值I3而熄灭红色发光二极管R。藉此实现基色发光二极管各自的点亮时段互不交叠,是三基色发光二极管分时点亮的范例。
参见图4,白光模式下红绿蓝发光二极管被同时恒流点亮,要求使得红色和绿色及蓝色发光二极管各自的点亮时段相互重合。例如以脉冲电流的形式提供第一电流值和第二电流值以及第三电流值,脉冲电流则意味着第一电流值和第二电流值以及第三电流值是周期性重复出现的电流且电流值的大小可调。在可选范例中,假设任意一个公共周期内用满幅值的第一电流值I1驱动绿色发光二极管G点亮及同步用满幅值的第二电流值I2来驱动蓝色发光二极管B点亮,并随后移除第一电流值I1而熄灭绿色发光二极管G以及同步地移除第二电流值I2而熄灭蓝色发光二极管B。或者是,假设在任意一个公共周期内用满幅值的第一电流值I1驱动绿色发光二极管G点亮及同步用满幅值的第二电流值I2来驱动蓝色发光二极管B点亮,在整个周期内一直持续性的保持绿色发光二极管G点亮及保持蓝色发光二极管B点亮,也即不移除第一电流值I1而点亮绿色发光二极管G以及不同步移除第二电流值I2而点亮蓝色发光二极管B。由于第一电流值I1和第二电流值I2是合并流经红色发光二极管的,只要绿色发光二极管G和蓝色发光二极管B同步点亮那么流过红色发光二极管的第三电流值会随着第一电流值I1和第二电流值I2同步变化。满足流经绿色发光二极管G的第一电流值I1与流经蓝色发光二极管B的第二电流值I2两者相加等于流经红色发光二极管R的第三电流值I3。三基色发光二极管各自的点亮时段之占空比相同及点亮时段相互重合,是三基色发光二极管同时点亮或熄灭的典型范例。
参见图4,彩色模式下红绿蓝发光二极管各自的恒流点亮时段设为交叠,将红绿蓝发光二极管各自的点亮时长设为相同或不同。提供脉冲电流形式的第一电流值I1和提供脉冲电流形式的第二电流值I2。在每个循环周期内:由匹配给绿色的灰度数据所表征的占空比来确定该第一电流值I1加载到绿色发光二极管上的点亮时长、匹配给蓝色的灰度数据表征的占空比来确定第二电流值I2加载到蓝色发光二极管上的点亮时长、匹配给红色的灰度数据表征的占空比来确定包含第一、第二电流值I1与I2两者的总电流加载到红色发光二极管上的点亮时长。例如在每个循环周期:利用满幅值的第一电流值I1驱动绿色发光二极管G点亮且同步用满幅值的第二电流值I2驱动蓝色发光二极管B点亮以及前述总电流还同步带动红色发光二极管R予以点亮,由匹配给绿色的灰度数据所决定的点亮时长结束后移除第一电流值I1而熄灭绿色发光二极管G,由匹配给蓝色的灰度数据所决定的点亮时长结束后移除第二电流值I2而熄灭蓝色发光二极管B,由匹配给红色的灰度数据所决定的点亮时长结束后移除前述总电流而熄灭红色发光二极管R。
参见图5,显示领域通常使用像素点或曰灯点作为基本显示单元,每个像素点采用红绿蓝三基色来混色得到全彩色。倘若每种颜色具有八位灰度数据,那么任何单色的基准颜色就会具有256阶灰度等级,则三基色混色可构成约十六兆色。再譬如倘若每种颜色具有十位灰度数据,那么任何单色的基准颜色就具有1024阶灰度等级,则三基色混色可构成接近约十亿色。灰度等级决定色彩数目但灰度等级非越大越好。显示领域所言的灰度数据往往携带有占空比信息。本申请作为范例的三基色亦可被替换成其他颜色。显示屏和照明及装饰等领域广泛使用RGB-LED三合一灯珠,图示的对象驱动芯片500在业界往往是恒流驱动芯片并同时具有灰度调节和亮度调节功能,每个输出电流通道都设置有利用脉冲宽度调制信号来实现调光的功能。驱动芯片500若直接利用本地保存的灰度数据来执行灰度调节则无需通信功能,但倘若驱动芯片500需要接收外部通讯数据来在线撷取外部灰度数据并执行灰度调节则需要配备通信功能。显示技术较为通用的是采用四根或其他数量的传输线来实现级联信号的传输,时钟信号线及数据信号线和载入信号线及输出使能信号线共同工作,通讯数据分别依次串行传输下去并由四线信号相互配合实现对各级联的从节点进行控制。使用数据线和时钟线及锁存线共三条线的通信协议亦是显示技术的主流通信方案。像素点间距较大时是采用双线传输,数据线及时钟线的双线传输是数据线条数与传输速率的折中。尽管业界通用的多线通信协议适用于本申请的驱动芯片的通信功能并藉此传递通讯数据,实质上替代性的单线通信作为较佳的实施例更适用于本申请的数据传输并且单线协议的优势是级联数据传输仅需单条数据线。
参见图5,尽管是以集成电路形式出现的驱动芯片500作为驱动发光二极管光源点亮的典型范例进行阐释说明。但是值得强调的是这并不意味着驱动电路只能设计成集成电路因为分立电子元器件亦可搭建出功能相同的驱动电路。驱动电路既可被设计成集成芯片亦可由分立电子元器件构建。驱动芯片500之数据传输模块TRAN与电流源ICS在后文提及的数据传输模块有相同的解码功能:区别是前者需要从接收的通讯数据中译码出灰度数据而后者则需要译码出电流调节数据,事实上无论是电流调节数据还是灰度数据都是由解码器将通讯数据中具有预设编码规则的信号还原为普通的二进制数据,它们均能按照预设的通信协议对输入的串行数据予以解码。这也佐证了数据接受者的多样性,既可以是电流源也可以是驱动芯片。类似于过温保护、启动保护、静电保护、瞬时电压保护和尖峰电流泄放电路等起到基本保护作用的电路及振荡器和上电复位电路甚至时钟电路等皆属于芯片的可选或必要功能,为业界技术人员所熟知所以不再赘述。
参见图5,脉宽调制本质是将信号的幅度量转化成信号的时间量,脉宽调制的实现机理大体上包括计数比较方式、延时单元方式、移向方式、计数比较与延时单元相结合的混合方式等技术路线,无论哪种方式得到结果均为具有一定占空比的脉宽信号。在业界所谓的数字脉冲宽度调制DPWM是属于现有技术的范畴。驱动芯片500之脉宽调制模块可根据灰度数据形成脉宽调制信号,灰度数据用以确定脉宽调制信号的占空比即认为脉宽调制信号用于表征灰度数据所携带的占空比信息。驱动芯片又称作显示控制芯片,可利用驱动芯片驱动红绿蓝三基色发光二极管例如进行点亮和调色。
参见图5,基于解释说明的便捷性仅示意出三路发光二极管,应当理解具体的光源数量不构成任何限制而仅用于参考。驱动芯片500在通讯数据中解码得到所需的灰度数据则脉宽调制模块PWM之第一个脉宽调制模块根据分配给第一路发光二极管G的灰度数据形成与第一路发光二极管G对应的第一路脉宽调制信号D1。及第二个脉宽调制模块则由分配给第二路发光二极管B的灰度数据来形成与所述的第二路发光二极管B相对应的第二路脉宽调制信号D2。脉宽调制模块PWM中每个具体的脉宽调制模块根据与其对应的一路发光二极管所匹配的灰度数据来形成相应的一路脉宽调制信号:即根据分配给每路发光二极管的灰度数据形成与每路发光二极管相对应的脉宽调制信号。允许在白光模式下分配给所述第一路发光二极管G的灰度数据与分配给该第二路发光二极管B的灰度数据是相同的数值。设它们均等于定义给白光的灰度数据。第三路发光二极管R的通断状态是跟随第一路发光二极管G以及第二路发光二极管B的通断状态,那么显而易见的是分配给该第三路发光二极管R的灰度数据和分配给所述的第一路发光二极管G的灰度数据是相同的数值、也和分配给第二路发光二极管B的灰度数据是相同的数值。在产生白光的实施例之中,若定义给白光的灰度数据所表征的占空比是50%,则确定第一和第二脉冲宽度调制信号的占空比是50%。按照相同的道理若为定义给白光的灰度数据所表征的占空比是90%,则第一和第二脉冲宽度调制信号的占空比是90%。在白光的模式下可认为是由匹配给白光的灰度数据来调节第一和第二脉冲宽度调制信号的占空比,也等效于间接性地的调节第三路发光二极管R的通断占空比。在本范例中为白光定义的灰度数据事实上直接等于分配给绿色的灰度数据、直接等于分配给蓝色的灰度数据、间接等于分配给红色的灰度数据。定义给白光的灰度数据确定了第一路发光二极管G的通断占空比和确定了第二路发光二极管B及第三路发光二极管R的通断占空比。
参见图5,设置第一路发光二极管G和恒流单元CS1串联连接,注意产生恒定电流的恒流单元CS1受控于第一路脉宽调制信号D1。第一路脉宽调制信号D1确定第一路发光二极管在第一路脉宽调制信号D1的周期内的恒流点亮时间。满幅值的恒定电流是以通或断的重复脉冲序列被加载到光源上:电流通的时候譬如第一路脉宽调制信号D1具有高电平逻辑则恒定电流被输出加载到第一路发光二极管G上,电流断的时候譬如第一路脉宽调制信号D1具有低电平逻辑则恒定电流从第一路发光二极管G上断开。三合一灯珠的引脚403耦合到驱动芯片500的引脚503,驱动芯片500的引脚503和驱动芯片的电势参照端GND之间设置有恒流单元CS1,恒流单元CS1可提供第一电流值I1。
参见图5,设置第二路发光二极管B和恒流单元CS2串联连接,注意产生恒定电流的恒流单元CS2受控于第二路脉宽调制信号D2。第二路脉宽调制信号D2确定第二路发光二极管在第二路脉宽调制信号D2的周期内的恒流点亮时间。满幅值的恒定电流是以通或断的重复脉冲序列被加载到光源上:电流通的时候譬如第二路脉宽调制信号D2具有高电平逻辑则恒定电流被输出加载到第二路发光二极管B上,电流断的时候譬如第二路脉宽调制信号D2具有低电平逻辑则恒定电流从第二路发光二极管B上断开。三合一全彩灯珠的引脚404耦合到驱动芯片500的引脚504,驱动芯片500的引脚504和驱动芯片的电势参照端GND之间设置有恒流单元CS2,恒流单元CS2可提供第二电流值I2。
参见图5,简洁的方案是每路发光二极管和一路恒流单元串联耦合在电源输入端与电势参照端间。图中发光二极管R及G和恒流单元CS1串联在电源输入端VCC与电势参照端GND之间,发光二极管R及B和恒流单元CS2串联在电源输入端VCC与电势参照端GND之间。发光二极管R的阳极即引脚401在驱动芯片500的引脚501处耦合到电源输入端VCC,藉此直接利用电源输入端VCC处的输入电压或曰供电电压为各基色的发光二极管供电。此外未在图中绘制的分流模块亦可以串联在电源输入端VCC与图示的电势参照端GND之间。电源输入端VCC处的输入电压除了作为光源的供电电源之外还是驱动芯片中其他各个功能模块的供电电源。第一和第二电流值皆是恒定电流。
参见图5,所述电路架构绝非是唯一的方案,每路发光二极管和对应的恒流单元的位置可以互相调换以满足驱动芯片是灌电流还是拉电流的需求。此外除了可以直接利用电源输入端VCC的输入电压或曰供电电源为发光二极管供电外,电源输入端VCC处的输入电压的分压电压亦可为各路发光二极管供电。在替代性的范例中设置发光二极管串接组和相对应的一路恒流单元串联耦合在输入电压的分压电压与电势参照端之间。在其他范例中还可将电源输入端VCC处提供的输入电压执行线性或开关型或电荷泵型等电压转换得到的稳定电压用来为各路发光二极管供电,发光二极管串接组和相对应的一路恒流单元串联耦合在由电压转换得到的稳定电压与电势参照端之间。
参见图5,允许驱动芯片和后文记载的电流源模块相互级联连接也允许驱动芯片之间相互级联连接因此它们均具备数据转发功能。驱动芯片的核心功能之一是驱动与之配套的多路发光二极管按照显示要求进行点亮:三基色相加混色时改变红绿蓝三基色的相对亮度比可得到不同颜色。三基色混色时改变红绿蓝发光二级管在循环周期中的点亮时间来改变各种颜色发光二级管的亮度比,等效于改变三基色的相对亮度比从而可以在发光二极管灰度级变化时得到不同的颜色。驱动芯片500之数据传输模块TRAN按预设的通信协议对输入的串行数据解码,从接收的通讯数据中译码出灰度数据等,驱动芯片根据分配给红绿蓝发光二极管各自的灰度数据来调节像素点的颜色。信号输入端DI接收外部提供的通讯数据及数据传输模块TRAN需要译码出通讯数据中携带的数据信息,数据解码的意义在于可以将发光二极管无法直接显示的预编码格式的数据还原成常规的容易被识别和执行的二进制码。译码得到的二进制码暂时保存到移位寄存器,考虑到寄存器的数据刷新较快和时常需要更新,则用缓存或锁存器来保存解码后的数据及脉宽调制模块PWM从锁存器中读取灰度数据,脉宽调制模块PWM再根据灰度数据产生脉宽信号。归一码或归零码或曼彻斯特编解码等技术均是通讯数据传输以及编解码的惯用单线通信协议。
参见图5,驱动芯片500还由数据传输模块TRAN承担数据再生或数据转发以完成数据转发任务如向后级驱动芯片传递通讯数据。尽管图中没有展示但最简单的转发模式是透传或曰直通,允许信号输入端DI接收到的通讯数据直接从信号输出端DO输出然后级联连接的驱动芯片500或电流源ICS再按照各自的地址分配规律,分别从单根数据线上提取与自身地址相符的并属于自己的通讯数据。在透传模式下每个从节点看到的通讯数据是完全相同的,每个从节点只截取自己的数据,以至通讯数据不得不包含每个从节点的地址信息而造成通讯数据的臃肿和要求驱动芯片使用更多的电路。替代性的转发方案需要配合统计属于每级驱动芯片的通讯数据,每级驱动芯片在每一帧通讯数据中截取到属于它的通讯数据之后便将它接收到的余下其他通讯数据转发给与其级联的后一级通讯数据接收方且后一级通讯数据接收方可以是后级驱动芯片或电流源模块。每级驱动芯片统计归属于它的通讯数据的总比特数是否被完整接收,倘若一旦属于驱动芯片的通讯数据被它译码和完整的接收,即总比特数的统计结果达到了期望数,则驱动芯片500就会将驱动芯片信号输入端DI接收的通讯数据从信号输出端DO转发出去。计数器可用于统计归属于驱动芯片的通讯数据的总比特数是否完整接收,驱动芯片之数据传输模块TRAN在此种情况下充当了是否允许接收的通讯数据被转发输出的开关角色。
参见图6,在任意一个公共周期TPWM<N>内用满幅值的第一电流值I1来驱动绿色发光二极管G点亮及用满幅值的第二电流值I2驱动蓝色发光二极管B点亮,公共周期中记载的N是自然数。其中产生恒定电流也即第一电流值I1的恒流单元CS1受控于第一路脉宽调制信号D1以及产生恒定电流也即第二电流值I2的该恒流单元CS2受控于第二路脉宽调制信号D2。第一路脉宽调制信号D1和第二路脉宽调制信号D2是同步信号并且在公共周期内同时出现逻辑高电平和同时出现逻辑低电平。第一和第二脉冲宽度调制信号表征了适用于白光的灰度数据所携带的占空比信息。意思是指驱动芯片可根据适用于白光的灰度数据来确定第一和第二脉冲宽度调制信号的占空比大小。例如假设匹配给白光的灰度数据确定第一和第二脉冲宽度调制信号的占空比为90%,则绿色发光二极管G在周期内流过的平均电流是第一电流值I1乘以90%,蓝色发光二极管B在周期内流过的平均电流是第二电流值I2乘以90%。前文已经记载流过红色发光二极管的第三电流值I3会随着第一电流值I1和第二电流值I2同步变化,红色发光二极管R在周期内流过的平均电流是第一电流值I1和第二电流值I2求和之后的值乘以90%。白光模式下允许不利用任何脉宽调制信号直接去控制红色发光二极管R的通断,事实上红色发光二极管R只是间接性的受控于第一和第二脉冲宽度调制信号。假设上一个公共周期TPWM<N>结束之后紧接着是相邻的下一个公共周期TPWM<N+1>,则任意一个公共周期内第一和第二脉冲宽度调制信号的占空比可以设置成完全相同。作为对比,通常而言第一和第二脉冲宽度调制信号在上一个公共周期内的占空比与第一和第二脉冲宽度调制信号在下一个公共周期内的占空比可以设置成不同,只要更改灰度数据携带的占空比信息即可。
参见图6,提供脉冲电流形式的第一和第二电流值并且在公共循环周期内:在白光模式下第一电流值是以通或断的脉冲电流形式加载到绿色发光二极管上、第二电流值是以通或断的脉冲电流形式加载到蓝色发光二极管上。那么第一电流值与第二电流值相加的和即第三电流值自然也是以通或断的脉冲电流形式加载到红色发光二极管上。可利用驱动芯片驱动红色和绿色及蓝色发光二极管,由驱动芯片提供第一和第二电流值,可利用驱动芯片产生的一个第一脉冲宽度调制信号来控制第一电流值的关断或接通状态,可利用驱动芯片产生的一个第二脉冲宽度调制信号来控制第二电流值的关断或接通状态。第一宽度调制信号的占空比和第二脉冲宽度调制信号的占空比均可调。
参见图7,驱动芯片500当中脉宽调制模块PWM之第一个脉宽调制模块根据根据分配给第一路发光二极管G的灰度数据形成与第一路发光二极管G对应起来的第一路脉宽调制信号D1。驱动芯片500当中脉宽调制模块PWM之第二个脉宽调制模块根据根据分配给第二路发光二极管B的灰度数据形成与第二路发光二极管B对应起来的第二路脉宽调制信号D2。驱动芯片500当中脉宽调制模块PWM之第三个脉宽调制模块根据根据分配给第三路发光二极管R的灰度数据形成与第三路发光二极管R对应起来的第三路脉宽调制信号D3。注意图示的三个多路开关S01和S02及S03对应分别受控于第一路脉宽调制信号D1和第二路脉宽调制信号D2及第三路脉宽调制信号D3。
参见图7,显示单元之引脚401连接到驱动芯片500之电源输入端VCC以及显示单元之引脚402与电势参照端GND间设有恒流单元CS1及CS2。例如引脚401具体是通过与驱动芯片500之引脚501相连而耦合到电源输入端VCC,以及该引脚402具体是通过与驱动芯片500之引脚502相连。以及进一步的在驱动芯片500之引脚502与驱动芯片之电势参照端GND之间串联连接有:恒流单元CS1和可调分流基准源Z1以及属于多路开关S01的第二链路开关。及进一步的在驱动芯片500之引脚503与驱动芯片之电势参照端GND间串连有:恒流单元CS1和属于多路开关S01的第一链路开关。此外还在驱动芯片500之引脚502与电势参照端GND之间串联连接有:恒流单元CS2和可调分流基准源Z1及属于多路开关S02的第二链路开关。驱动芯片500之引脚504与该电势参照端GND间串连有:恒流单元CS2和属于多路开关S02的第一链路开关。此外还在驱动芯片500之引脚501与电源输入端VCC之间设有属于多路开关S03的第一链路开关且还在电源输入端VCC与引脚502之间串联连接有:可调分流基准源Z2以及属于多路开关S03的第二链路开关。可调分流基准电压源或可调节精密并联稳压器或可编程的基准源电路或三端可编程并联稳压器或可编程并联型电压基准源等术语都是用来描述该可调分流基准源,只不过命名规则略有不同,通常认为可调分流基准源有三个端子并分别取名为阴极K(Cathode)和阳极A(Anode)及参考端REF(Reference)。其中可调分流基准源Z2还可调节和稳定红色发光二极管两端的电压及可调分流基准源Z1也还可调节和稳定绿色和蓝色发光二极管两者两端的电压,起到分流和稳压的作用。
参见图7,可调分流基准源Z2与红色发光二极管并联连接。多路开关S03是受控于第三路脉冲脉宽调制信号D3。第三路脉冲脉宽调制信号D3出现有效逻辑值则被点亮的红色发光二极管之阳极接供电电压,并且让第一电流值和第二电流值相加得到的总电流流经红色发光二极管。反之当第三路脉冲脉宽调制信号D3出现非有效逻辑值则会关断红色发光二极管,让第一和第二电流值相加得到的总电流流经可调分流基准源Z2,可调分流基准源Z2之阴极K接供电电压及可调分流基准源Z2之阳极A耦合到绿蓝发光二极管两者各自的阳极,可调分流基准源Z2之阳极A耦合到红色发光二极管阴极。可将未示意的电阻分压器连在可调分流基准源Z2的阴极K和阳极A之间,电阻分压器包含两个电阻且两个电阻互连处的分压节点可耦合到可调分流基准源Z2的参考端REF。
参见图7,可调分流基准源Z1与绿色发光二极管并联连接。多路开关S01是受控于第一路脉冲脉宽调制信号D1。第一路脉冲脉宽调制信号D1出现有效逻辑值则被点亮的绿色发光二极管之阴极接恒流单元CS1,多路开关S01之第一链路开关接通并让第一电流值流经绿色发光二极管。反之当该第一路脉冲脉宽调制信号D1出现非有效逻辑值则会关断所述绿色发光二极管,以及使得多路开关S01之第二链路开关接通并让第一电流值流经可调分流基准源Z1,此时可调分流基准源Z1之阳极A接恒流单元CS1以及可调分流基准源Z1之阴极K耦合红色发光二极管阴极,可调分流基准源Z1之阴极K同时耦合到可调分流基准源Z2的阳极A。也可以将另外的未示意的电阻分压器连接在所述可调分流基准源Z1的阴极K和阳极A之间,电阻分压器包含两个电阻且两个电阻互连处的分压节点可耦合到可调分流基准源Z1的参考端REF。
参见图7,可调分流基准源Z1与蓝色发光二极管并联连接。多路开关S02是受控于第二路脉冲脉宽调制信号D2。第二路脉冲脉宽调制信号D2出现有效逻辑值则被点亮的蓝色发光二极管之阴极接恒流单元CS2,多路开关S02之第一链路开关接通并让第二电流值流经蓝色发光二极管。反之当该第二路脉冲脉宽调制信号D2出现非有效逻辑值则会关断所述蓝色发光二极管,以及使得多路开关S02之第二链路开关接通并让第二电流值流经可调分流基准源Z1,此时可调分流基准源Z1之阳极A接恒流单元CS2以及可调分流基准源Z1之阴极K耦合红色发光二极管阴极,可调分流基准源Z1之阴极K同时耦合到可调分流基准源Z2的阳极A。值得注意的是,若蓝色和绿色发光二极管两者都被关闭则第一电流值和第二电流值同时流经可调分流基准源Z1,使得多路开关S01之第二链路开关被接通以及使得多路开关S02之第二链路开关被接通。
参见图7,白光模式下红绿蓝发光二极管被同时恒流点亮,要求使得红色和绿色及蓝色发光二极管各自的点亮时段相互重合。例如使得多路开关S01之第一链路开关被接通以及使得多路开关S02之第一链路开关被接通和使多路开关S03之第一链路开关被接通则相当于引脚402是电浮置的,可使流经绿色发光二极管的第一电流值I1与流经蓝色发光二极管的第二电流值I2相加的和,等于流经红色发光二极管的第三电流值。
参见图7,基色发光二极管被分时依次点亮:第三路脉宽调制信号D3出现有效逻辑值如高电平则多路开关S03第一链路开关接通,第三路脉宽调制信号D3出现有效逻辑值则多路开关S01和/或S02第二链路开关接通。第一路脉宽调制信号D1出现有效逻辑值如高电平则多路开关S01第一链路开关接通,第一路脉宽调制信号D1出现有效逻辑值如高电平则多路开关S03第二链路开关接通。第二路脉宽调制信号D2出现有效逻辑值如高电平则多路开关S02第一链路开关接通,第二路脉宽调制信号D2出现有效逻辑值如高电平则多路开关S03第二链路开关接通。以至于某个总时间段内三色发光二极管是被分时依次点亮的:第一个子时间段T1内脉宽调制信号D3出现有效逻辑值时则使红色发光二极管被点亮,第二个子时间段T2内脉宽调制信号D1出现有效逻辑值时则使绿色发光二极管被点亮,第三个子时间段T3内脉宽调制信号D2出现有效逻辑值时则使蓝色发光二极管被点亮。结果是红色发光二极管不会在T2-T3内点亮、以及绿色发光二极管不会在T1和T3内点亮,蓝色发光二极管不会在T1和T2内点亮。实现了单色模式下红色和绿色及蓝色发光二极管被分时点亮的期望结果。第三路脉宽调制信号D3的有效逻辑值如高电平之占空比在第一个子时间段T1内调节,第一路脉宽调制信号D1的有效逻辑值如高电平之占空比在第二个子时间段T2内调节,第二路脉宽调制信号D2的有效逻辑值如高电平之占空比在第三个子时间段T3内调节。除了红绿蓝的分时点亮顺序之外还允许实施红蓝绿或绿红蓝或绿蓝红或蓝绿红或蓝红绿的分时点亮顺序,作为应对措施只要合理安排第一路至第三路脉宽调制信号出现高电平的次序即可。
参见图7,在可选的实施例中,可主张将绿色发光二极管与一个第一分流支路设置成并联连接以及将蓝色发光二极管与该第一分流支路设置成并联连接,同时将红色发光二极管与另一个第二分流支路设置成并联连接。在可选的实施例中,第一分流支路例如采用前述的可调分流基准源Z1、第二分流支路例如采用前述的可调分流基准源Z2。在替代性的可选实施例中,第一分流支路使用电阻而第二分流支路使用另一个电阻,例如将前述可调分流基准源Z1替换成一个电阻而可调分流基准源Z2替换成另一个电阻。甚至第一分流支路可用正向导通的常规二极管而第二分流支路使用另一个常规二极管,例如将前述可调分流基准源Z1换成常规二极管及可调分流基准源Z2替换成常规二极管。在彩色模式下当绿色发光二极管被关断的阶段还同时将第一分流支路接通、当绿色发光二极管被点亮的阶段第一电流值I1直接流经绿色发光二极管,从而使得第一电流值I1在绿色发光二极与该第一分流支路之间切换流通,第一电流值I1要么流经绿色发光二极要么流经第一分流支路也即实现了第一电流值I1的所谓切换流通。按照相同的道理,同样的在彩色模式下当蓝色发光二极管被关断的阶段还同时将第一分流支路接通、当蓝色发光二极管被点亮的阶段第二电流值I2直接流经蓝色发光二极管,从而使得第二电流值I2在蓝色发光二极与该第一分流支路之间切换流通,第二电流值I2要么流经蓝色发光二极要么流经第一分流支路也即实现了第二电流值I2的所谓切换流通。按照相同的道理,同样的在彩色模式下当红色发光二极管被关断的阶段还同时将第二分流支路接通、当红色发光二极管被点亮的阶段由第一和第二电流值相加所得到的总电流值直接流经红色发光二极管,从而其结果是使得由第一和第二电流值相加所得到的总电流值在红色发光二极与该第二分流支路之间切换流通,所述总电流值I1+I2要么是流经红色发光二极要么是流经第二分流支路也即实现了由第一和第二电流值相加得到的总电流值I1+I2的所谓切换流通。显示领域通过脉冲宽度调制的方法进行亮度和色彩调制时电流的通断会产生严重的电磁干扰,电磁干扰问题也是传统灯珠存在的较大弊端之一。再者灯珠及其配套的驱动芯片在很多应用场景追求电源输入端与电势参照端之间电压和电流的稳定性。恒定电流的切换流通方案在很大程度上能够抑制电磁干扰并保障灯珠及配套驱动芯片的电流电压稳定。允许第一和第二分流支路集成到驱动芯片也允许第一和第二分流支路和三基色显示单元单独组合使用。
参见图8,彩色模式下,第三路脉宽调制信号D3的高电平时段可点亮红色发光二极管以及在第一路脉宽调制信号D1的高电平时段可点亮绿色发光二极管,同理在第二路脉宽调制信号D2的高电平时段可点亮蓝色发光二极管。在每个公共的循环周期内将红色和绿色及蓝色发光二极管各自的点亮时段设为交叠,也即相当于三路脉宽调制信号的高电平时段是相互交叠的,在每个循环周期内还可将该红色和绿色及蓝色发光二极管各自的点亮时长设为相同或不同。并且红绿蓝三基色发光二极管各自的点亮时长是由第一路至第三路脉宽调制信号D1至D3各自的占空比大小决定的。彩色模式存在的特殊情况是第一路至第三路脉宽调制信号D1至D3的占空比完全相同,那么此时由于红绿蓝发光二极管是同时点亮的而且它们各自的点亮时段是重合的,红色和绿色以及蓝色发光二极管各自的点亮时长完全相同,则流经绿色发光二极管的第一电流值与流经蓝色发光二极管的第二电流值相加得到的和等于流经红色发光二极管的电流,可能会产生白光。
参见图9,设置第一路发光二极管G和恒流单元CS1串联连接,注意产生恒定电流的恒流单元CS1受控于第一路脉宽调制信号D1。第一路脉宽调制信号D1确定第一路发光二极管在第一路脉宽调制信号D1的周期内的恒流点亮时间。满幅值的恒定电流是以通或断的重复脉冲序列被加载到光源上:电流通的时候譬如第一路脉宽调制信号D1具有高电平逻辑则恒定电流被输出加载到第一路发光二极管G上,电流断的时候譬如第一路脉宽调制信号D1具有低电平逻辑则恒定电流从第一路发光二极管G上断开。三合一灯珠的引脚403耦合到驱动芯片500的引脚513,驱动芯片500的引脚513和驱动芯片的电势参照端GND之间设置有恒流单元CS1,恒流单元CS1可提供第一电流值I1。
参见图9,设置第二路发光二极管B和恒流单元CS2串联连接,注意产生恒定电流的恒流单元CS2受控于第二路脉宽调制信号D2。第二路脉宽调制信号D2确定第二路发光二极管在第二路脉宽调制信号D2的周期内的恒流点亮时间。满幅值的恒定电流是以通或断的重复脉冲序列被加载到光源上:电流通的时候譬如第二路脉宽调制信号D2具有高电平逻辑则恒定电流被输出加载到第二路发光二极管B上,电流断的时候譬如第二路脉宽调制信号D2具有低电平逻辑则恒定电流从第二路发光二极管B上断开。三合一全彩灯珠的引脚404耦合到驱动芯片500的引脚514,驱动芯片500的引脚514和驱动芯片的电势参照端GND之间设置有恒流单元CS2,恒流单元CS2可提供第二电流值I2。
参见图9,设置第三路发光二极管R和恒流单元CS3串联连接,注意产生恒定电流的恒流单元CS3受控于第三路脉宽调制信号D3。第三路脉宽调制信号D3确定第三路发光二极管在第二路脉宽调制信号D3的周期内的恒流点亮时间。满幅值的恒定电流是以通或断的重复脉冲序列被加载到光源上:电流通的时候譬如第三路脉宽调制信号D3具有高电平逻辑则恒定电流被输出加载到第三路发光二极管R上,电流断的时候譬如第三路脉宽调制信号D3具有低电平逻辑则恒定电流从第三路发光二极管R上断开。三合一全彩灯珠的引脚402耦合到驱动芯片500的引脚512,驱动芯片500的引脚512和驱动芯片的电势参照端GND之间设置有恒流单元CS3,恒流单元CS3可提供第三电流值I3。
参见图9,简洁的方案是每路发光二极管和一路恒流单元串联耦合在电源输入端与电势参照端间。图中展示了发光二极管R和恒流单元CS3串联在电源输入端VCC与电势参照端GND之间,以及有发光二极管B和恒流单元CS2串联在电源输入端VCC与电势参照端GND之间,以及发光二极管G和恒流单元CS1串联在电源输入端VCC与电势参照端GND之间。发光二极管R的阳极即引脚401在驱动芯片500的引脚511处耦合到电源输入端VCC,藉此直接利用电源输入端VCC处的输入电压或曰供电电压为红颜色的发光二极管供电。此外没有在图中绘制的分流模块亦可以串联在电源输入端VCC与图示的电势参照端GND之间。电源输入端VCC处的输入电压除了作为光源的供电电源之外还是驱动芯片中其他各个功能模块的供电电源。电源输入端处的输入电压执行线性或开关型或电荷泵型等电压转换得到的稳定电压亦可为各路发光二极管供电。
参见图9,单色模式下该红色和绿色及蓝色发光二极管被分时点亮。红色发光二极管点亮时由引脚401耦合到电源输入端VCC从而实现为红色发光二极管接入或输入供电电压以及从引脚402处提供流经红色发光二极管的电流。按相同的道理,绿色发光二极管点亮时由引脚402耦合到电源输入端VCC从而实现为绿色发光二极管接入或输入供电电压以及从引脚403处提供流经绿色发光二极管的电流。按相同的道理,蓝色发光二极管点亮时由引脚402耦合到电源输入端VCC从而实现为蓝色发光二极管接入或输入供电电压以及从引脚404处提供流经蓝色发光二极管的电流。白光模式下从引脚401输入供电电压以及从引脚403处提供流经该绿色发光二极管的第一电流值、从引脚404处提供流经该蓝色发光二极管的第二电流值,使流经红色发光二极管的第三电流值等于第一电流值与第二电流值相加的和,白光模式要求引脚402浮置即类似图5的实施例。
参见图9,前文的范例和本范例均提供第一电流值给绿色发光二极管和提供第二电流值给蓝色发光二极管及提供第三电流值给红色发光二极管。作为对比,本范例中第三电流值是直接由独立的恒流单元提供,前文的范例中则要求由第一电流值与第二电流值相加得到的总电流来间接视为第三电流值,这两种情况都是允许的。甚至允许提供第一电流值的恒流单元切换到单独为红色发光二极管提供电流、或者允许提供第二电流值的恒流单元切换到单独为红色发光二极管提供电流,这些情况都是可选的实施例。
参见图10,各脉宽调制信号D1和D2及D3分时出高电平或曰光源分时点亮在图示的多个子时间段T1-T3。每路脉宽调制信号的有效逻辑值分布在相应的一个子时间段内则在某选取的总时间段内多路发光二极管分时依次点亮:第三路脉宽调制信号D3的有效逻辑值如逻辑高电平1分布在第一个子时间段T1之内,第一路脉宽调制信号D1的有效逻辑值如逻辑高电平1分布在第二个子时间段T2之内,第二路脉宽调制信号D2的有效逻辑值如逻辑高电平1分布在第三个子时间段T3之内。前述总时间段内多路发光二极管是被分时依次点亮的:第一个子时间段T1内脉宽调制信号D3出现有效逻辑值时则使红色发光二极管被点亮,第二个子时间段T2内脉宽调制信号D1出现有效逻辑值时则使绿色发光二极管被点亮,第三个子时间段T3内脉宽调制信号D2出现有效逻辑值时则使蓝色发光二极管被点亮。则结果是红色发光二极管不会在T2-T3内点亮、以及绿色发光二极管不会在T1和T3内点亮,蓝色发光二极管不会在T1和T2内点亮。实现了单色模式下红色和绿色及蓝色发光二极管被分时点亮的期望结果。第三路脉宽调制信号D3的有效逻辑值如高电平之占空比在第一个子时间段T1内调节,第一路脉宽调制信号D1的有效逻辑值如高电平之占空比在第二个子时间段T2内调节,第二路脉宽调制信号D2的有效逻辑值如高电平之占空比在第三个子时间段T3内调节。除了红绿蓝的分时点亮顺序之外还允许实施红蓝绿或绿红蓝或绿蓝红或蓝绿红或蓝红绿的分时点亮顺序,合理安排第一路至第三路脉宽调制信号出现高电平的次序即可,均可应用于图9的范例。
参见图11,显示单元之引脚401耦合到驱动芯片500之电源输入端VCC及该显示单元之引脚402与电势参照端GND之间设置有恒流单元CS1。例如引脚401具体是通过与驱动芯片500之引脚521相连而耦合到电源输入端VCC,以及该引脚402具体是通过与驱动芯片500之引脚522相连。以及进一步的在驱动芯片500之引脚522与驱动芯片之电势参照端GND间串接有:恒流单元CS1和电阻r1及属于多路开关S3的第一链路开关。多路开关通常还可以称作多路选择器或复用开关。该电阻r1是分压负载的可选实施例。分压负载还可采用普通的二极管或接通时具有导通电阻的晶体管,分压负载亦可采用普通二极管与电阻的串联结构或并联结构等其他具有分压功能的负载。
参见图11,显示单元之引脚402耦合到驱动芯片500之电源输入端VCC及该显示单元之引脚403与电势参照端GND之间设置有恒流单元CS1。例如引脚402具体是通过与驱动芯片500之引脚522相连而耦合到电源输入端VCC,以及该引脚403具体是通过与驱动芯片500之引脚523相连。以及进一步的在驱动芯片500之引脚522与驱动芯片之电源输入端VCC间串接有:电阻r2及属于多路开关S3的第二链路开关。被红色和绿色发光二极管复用的恒流单元CS1可简化电路。在驱动芯片500之引脚523与驱动芯片之电势参照端GND间串接有恒流单元CS1和开关S1。
参见图11,显示单元之引脚402耦合到驱动芯片500之电源输入端VCC及该显示单元之引脚404与电势参照端GND之间设置有恒流单元CS2。例如引脚402具体是通过与驱动芯片500之引脚522相连而耦合到电源输入端VCC,以及该引脚404具体是通过与驱动芯片500之引脚524相连。以及进一步的在驱动芯片500之引脚524与驱动芯片之电势参照端GND间串接有恒流单元CS2和开关S2。
参见图11,在改进型的实施例中主张将电阻r2从原位置移位到绿色发光二极管及蓝色发光二极管的阳极与引脚402之间,或将电阻r2从原位置移位到引脚522与前文记载的多路开关S3之间。基于此改进方案则电阻r1可略微降低电阻值。该等实施例中红色和绿色发光二极管复用的恒流单元CS1可提供第一电流值I1和第三电流值I3。
参见图11,白光模式下多路开关S3不启用即可。第一路和第二路脉宽调制信号对应分别控制开关S1和S2,它们是同步信号。恒流单元CS1提供第一电流值I1以及同步的由恒流单元CS2提供第二电流值I2。红绿蓝色三基色发光二极管同时点亮,可使得流经该绿色发光二极管的第一电流值I1与流经该蓝色发光二极管的第二电流值22相加的和是等于流经该红色发光二极管的第三电流值。
参见图11,基色发光二极管分时依次点亮:第三路脉宽调制信号D3出现有效逻辑值如高电平则多路开关S3的第一链路开关接通,第一路脉宽调制信号D1出现有效逻辑值如逻辑高电平则与之相对应的开关S1被接通,第二路脉宽调制信号D2出现有效逻辑值如逻辑高电平则与之相对应的开关S2被接通。注意开关S1和S2当中的任何开关被接通时则触发多路开关S3的第二链路开关接通,也即第一路和第二路脉宽调制信号还用于操作多路开关S3的第二链路开关的接通与否。以至于前述总时间段内多路发光二极管是被分时依次点亮的:第一个子时间段T1内脉宽调制信号D3出现有效逻辑值时则使红色发光二极管被点亮,第二个子时间段T2内脉宽调制信号D1出现有效逻辑值时则使绿色发光二极管被点亮,第三个子时间段T3内脉宽调制信号D2出现有效逻辑值时则使蓝色发光二极管被点亮。结果是红色发光二极管不会在T2-T3内点亮、以及绿色发光二极管不会在T1和T3内点亮,蓝色发光二极管不会在T1和T2内点亮。实现了单色模式下红色和绿色及蓝色发光二极管被分时点亮的期望结果。第三路脉宽调制信号D3的有效逻辑值如高电平之占空比在第一个子时间段T1内调节,第一路脉宽调制信号D1的有效逻辑值如高电平之占空比在第二个子时间段T2内调节,第二路脉宽调制信号D2的有效逻辑值如高电平之占空比在第三个子时间段T3内调节。除了红绿蓝的分时点亮顺序之外还允许实施红蓝绿或绿红蓝或绿蓝红或蓝绿红或蓝红绿的分时点亮顺序,作为应对措施只要合理安排第一路至第三路脉宽调制信号出现高电平的次序即可。
参见图12,显示单元之引脚401连到驱动芯片500之电源输入端VCC以及该显示单元之引脚402与电势参照端GND之间设置有恒流单元CS1。例如引脚401具体是通过与驱动芯片500之引脚531相连而耦合到电源输入端VCC,以及该引脚402具体是通过与驱动芯片500之引脚532相连。以及进一步的在驱动芯片500之引脚532与驱动芯片之电势参照端GND间串接有:恒流单元CS1和电阻r5及属于多路开关S5的第一链路开关。引脚531与电源输入端VCC之间设有属于多路开关S4的第一链路开关。
参见图12,显示单元之引脚402连到驱动芯片500之电源输入端VCC以及该显示单元之引脚403与电势参照端GND之间设置有恒流单元CS1。例如引脚402具体是通过与驱动芯片500之引脚532相连而耦合到电源输入端VCC,以及该引脚403具体是通过与驱动芯片500之引脚533相连。以及进一步的在驱动芯片500之引脚532与驱动芯片之电源输入端VCC间串接有:电阻r4及属于多路开关S4的第二链路开关。被红色和绿色发光二极管复用的恒流单元CS1可简化电路。在驱动芯片500之引脚533与驱动芯片之电势参照端GND间串接有:恒流单元CS1和电阻r5及属于多路开关S5的第二链路开关。复用的恒流单元CS1可提供第一电流值I1和第三电流值I3。
参见图12,显示单元之引脚402连到驱动芯片500之电源输入端VCC以及该显示单元之引脚404与电势参照端GND之间设置有恒流单元CS2。例如引脚402具体是通过与驱动芯片500之引脚532相连而耦合到电源输入端VCC,以及该引脚404具体是通过与驱动芯片500之引脚534相连。以及进一步的在驱动芯片500之引脚534与驱动芯片之电势参照端GND间串接有:恒流单元CS2和电阻r6及属于多路开关S6的第二链路开关。在可选而非必须的实施例中可以进一步的在驱动芯片500之引脚532与驱动芯片之电势参照端GND间串接有:恒流单元CS2和电阻r6及属于多路开关S6的第一链路开关。复用的恒流单元CS2可提供第二电流值I2和第三电流值I3。在部分替代性的实施例中保留电阻r5和r6的前提下可省略r4。在改进的实施例中主张将电阻r4从原位置移位到绿色发光二极管及蓝色发光二极管的阳极与引脚402之间,或将电阻r4从原位置移位到引脚532与前文记载的多路开关S5或S6之间。该等电阻是分压负载的可选实施例且分压负载还可采用普通的二极管或接通时具有导通电阻的晶体管,分压负载亦可采用普通二极管与电阻的串联结构或并联结构等其他具有分压功能的负载。
参见图12,基色发光二极管分时依次点亮:第三路脉宽调制信号D3出现有效逻辑值如高电平则多路开关S4的第一链路开关接通,第三路脉宽调制信号D3出现有效逻辑值如高电平则多路开关S5的第一链路开关接通。第一路脉宽调制信号D1出现有效逻辑值如高电平则多路开关S4的第二链路开关接通,第一路脉宽调制信号D1出现有效逻辑值如高电平则多路开关S5的第二链路开关接通。第二路脉宽调制信号D2出现有效逻辑值如高电平则多路开关S4的第二链路开关接通,第二路脉宽调制信号D2出现有效逻辑值如高电平则多路开关S6的第二链路开关接通。以至于前述总时间段内三色发光二极管是被分时依次点亮的:第一个子时间段T1内脉宽调制信号D3出现有效逻辑值时则使红色发光二极管被点亮,第二个子时间段T2内脉宽调制信号D1出现有效逻辑值时则使绿色发光二极管被点亮,第三个子时间段T3内脉宽调制信号D2出现有效逻辑值时则使蓝色发光二极管被点亮。结果是红色发光二极管不会在T2-T3内点亮、以及绿色发光二极管不会在T1和T3内点亮,蓝色发光二极管不会在T1和T2内点亮。实现了单色模式下红色和绿色及蓝色发光二极管被分时点亮的期望结果。第三路脉宽调制信号D3的有效逻辑值如高电平之占空比在第一个子时间段T1内调节,第一路脉宽调制信号D1的有效逻辑值如高电平之占空比在第二个子时间段T2内调节,第二路脉宽调制信号D2的有效逻辑值如高电平之占空比在第三个子时间段T3内调节。除了红绿蓝的分时点亮顺序之外还允许实施红蓝绿或绿红蓝或绿蓝红或蓝绿红或蓝红绿的分时点亮顺序,作为应对措施只要合理安排第一路至第三路脉宽调制信号出现高电平的次序即可。
参见图12,单色模式下分时点亮:红色发光二极管点亮时由恒流单元CS1提供流经红色发光二极管的电流。在绿色发光二极管点亮时也由被复用的恒流单元CS1提供流经绿色发光二极管的电流。相对应的在蓝色发光二极管点亮时则由恒流单元CS2提供流经蓝色发光二极管的电流。即相当于红色发光二极管被点亮时是由恒流单元CS1提供流经红色发光二极管的电流例如第三电流值I3,这并非唯一的电流供应方式。
参见图12,分时依次点亮的替代性实施例:第三路脉宽调制信号D3出现有效逻辑值如高电平则多路开关S4的第一链路开关接通,第三路脉宽调制信号D3出现有效逻辑值如高电平则多路开关S6的第一链路开关接通。也即相当于红色发光二极管被点亮时是由恒流单元CS2提供流经红色发光二极管的电流例如第三电流值I3。图8中记载的红绿蓝发光二极管各自的点亮时段设为交叠之范例适用于图12。如多路开关S4的第一链路开关接通则多路开关S5可选择接通第一或第二链路开关、同时多路开关S6可选择接通第一或第二链路开关,以至于在每个循环周期内:出现红绿蓝发光二极管各自的点亮时段交叠的情形,红绿蓝发光二极管各自的点亮时长设为相同或不同。红色发光二极管的点亮时长由匹配给红色的灰度数据所携带的占空比信息来确定,也即相当于确定了第三脉冲宽度调制信号的占空比。绿色发光二极管的点亮时长由匹配给绿色的灰度数据所携带的占空比信息来确定,也即相当于确定了第一脉冲宽度调制信号的占空比。蓝色发光二极管的点亮时长由匹配给蓝色的灰度数据所携带的占空比信息来确定,也即相当于确定了第二脉冲宽度调制信号的占空比。以上内容是在彩色模式下的可选范例。
参见图12,在可选实施例中,可主张将绿色发光二极管与一个第一分流支路设置成并联连接以及将蓝色发光二极管与该第一分流支路设置成并联连接,同时将红色发光二极管与另一个第二分流支路设置成并联连接。在可选的实施例中,第一分流支路例如包括了多路开关S5的第一链路开关到绿色发光二极管阳极的子支路、第一分流支路例如还包括多路开关S6的第一链路开关到蓝色发光二极管阳极的子支路、第二分流支路例如包括了多路开关S4的第二链路开关到电阻r4再到红色发光二极管阴极的子支路。分别给该绿色和蓝色发光二极管提供脉冲电流形式的第一和第二电流值。在彩色模式下当第一路脉冲宽度调制信号D1为有效逻辑值如高电平时,则绿色发光二极管处于被点亮的阶段从而使得第一电流值I1直接流经绿色发光二极管,第一路脉冲宽度调制信号D1为非有效逻辑值如低电平时绿色发光二极管关断,将第一分流支路接通使第一电流值I1同时流经所述的第一分流支路,第一电流值I1在绿色发光二极与第一分流支路间切换流通即第一电流值要么流经绿色发光二极要么流经第一分流支路。相同的道理在彩色模式下当第二路脉冲宽度调制信号D2为有效逻辑值如高电平时,则蓝色发光二极管处于被点亮的阶段从而使得第二电流值I2直接流经蓝色发光二极管,第二路脉冲宽度调制信号D2为非有效逻辑值如低电平时蓝色发光二极管关断,将第一分流支路接通使第二电流值I2同时流经所述的第一分流支路,第二电流值I2在蓝色发光二极与第一分流支路间切换流通即第二电流值要么流经蓝色发光二极要么流经第一分流支路。相同的道理在彩色模式下当第三路脉冲宽度调制信号D3为有效逻辑值如高电平时,则红色发光二极管处于被点亮的阶段从而使得第三电流值I3直接流经红色发光二极管,第三路脉冲宽度调制信号D3为非有效逻辑值如低电平时红色发光二极管关断,将第二分流支路接通使第三电流值I3同时流经所述的第二分流支路,第三电流值I3在红色发光二极与第二分流支路间切换流通即第三电流值要么流经红色发光二极要么流经第二分流支路,第三电流值等于由第一和第二电流值相加得到的总电流值I1+I2,第三电流值依赖于恒流单元CS1和CS2。
参见图12,分时依次点亮的替代性实施例:第三路脉宽调制信号D3出现有效逻辑值如高电平则多路开关S4的第一链路开关接通,第三路脉宽调制信号D3出现有效逻辑值如高电平则多路开关S5的第一链路开关接通、第三路脉宽调制信号D3出现有效逻辑值如高电平则多路开关S6的第一链路开关接通。红色发光二极管被点亮时是由两个恒流单元提供流经红色发光二极管的电流。换言之,恒流单元CS1的第一电流值I1以及连同恒流单元CS2的第二电流值I2共同流经红色发光二极管,该实施例中,可使得流经该绿色发光二极管的第一电流值I1与流经该蓝色发光二极管的第二电流值22两者相加的总电流是等于流经该红色发光二极管的第三电流值I3=I1+I2。
参见图13,四引脚式三合一灯珠包括四个引脚。这里提及的引脚形式包括直插式封装结构的引脚或表面贴片式封装结构的引脚或板上芯片封装结构的引脚等。在本实施例中绿蓝各色发光二极管的阳极是耦合在一起的,换而言之,绿蓝发光二极管的阳极均电气连到相同的引脚402但绿蓝发光二极管的阴极是分开的。红色发光二极管R的阳极和阴极相对应地被分别电气连接到引脚401和402。以及将绿色发光二极管G它的阳极和阴极相对应地被分别电气连接到引脚402和403。以及将蓝色发光二极管B它的阳极和阴极相对应地被分别电气连接到引脚402和404。图示的封装体PAK之主要作用是将内部的红绿蓝三基色发光二极管塑封包覆起来予以密封,透光区LENS之主要作用是允许三基色发光二极管各自发出的光线均可从该区域射出,亦属于RGB-LED封装类型。
参见图14,将驱动芯片和发光二极管集成到同一个封装体。驱动芯片500和受其驱动的三基色显示单元400集成到同一封装体。图示的封装体PAK之主要作用是将内部的红绿蓝三基色发光二极管和驱动芯片塑封包覆住,透光区LENS之主要作用是允许三基色发光二极管各自发出的光线均可从该区域射出。图中省略了封装体的引脚。
参见图15,三基色显示单元或曰三基色显示电路或曰三基色像素电路之核心元件主要包括红色发光二极管和绿色发光二极管以及蓝色发光二极管:具有设置成并联连接的绿色发光二极管和蓝色发光二极管、与带有绿色发光二极管和蓝色发光二极管两者的并联结构设置为串联的红色发光二极管。在显示单元中设置红色发光二极管R之阳极同时被耦合到绿色发光二极管G之阴极和蓝色发光二极管B之阴极。红色发光二极管R之阴极单独耦合到端子或引脚604。绿色发光二极管G之阳极耦合到端子或引脚602以及设置蓝色发光二极管B之阳极耦合到端子或引脚601。另外还设置绿色发光二极管G阴极和蓝色发光二极管B之阴极均耦合到公共端子或引脚603。三基色显示单元600除了包括各基色的发光二极管之外还可以将电阻等可能用到的电子元器件整合进来。
参见图15,基于解决传统共阳极或共阴极三合一灯珠或六引脚式的三合一灯珠面临的疑虑和棘手难题,可藉由本范例之三基色显示单元提供纯正白光或全彩色。先行定义流经红色发光二极管R的电流具有第三电流值I3、和定义流经绿色发光二极管G的电流亦具有第一电流值I1及流经蓝色发光二极管的电流具有第二电流值I2。在白光模式下红绿蓝基色发光二极管同时点亮,或认为红绿蓝基色发光二极管同时关闭或熄灭。因为在绿蓝基色发光二极管两者同时通电的同时红色发光二极管也会被带动点亮,或认为一旦在绿蓝基色发光二极管两者同时关闭的同时红色发光二极管也会被带动关闭。本范例要求流经绿色发光二极管G的第一电流值I1与流经蓝色发光二极管B的第二电流值I2两者之和等于流经红色发光二极管R的第三电流值I3。数学式表示为I1+I2=I3。此阶段耦合到红色发光二极管之阳极及耦合到绿蓝发光二极管之阴极的引脚603是电浮置的,电流既没有从该引脚处流入也没有从该引脚处流出。作为提高白光纯正度的较佳实施例,白光模式下第三电流值I3和第一电流值I1以及第二电流值I2三者具有预设的比例关系。例如可主张将它们三者的预设比例关系I3:I1:I2设置为8:5:3或8:4:4,注意这里用于阐释说明的具体比值仅仅作为范例而不构成任何限制,譬如替代性的8.1:5:3.1或7.8:3.9:3.9等比值都是符合要求的可选范例并亦可达到提高白光纯正度之目的。
参见图15,单色模式下红绿蓝发光二极管被分时恒流点亮,要求使红色和绿色及蓝色发光二极管各自的点亮时段互不交叠。例如以脉冲电流的形式提供第一电流值和第二电流值以及第三电流值,脉冲电流则意味着第一电流值和第二电流值以及第三电流值是周期性重复出现的电流并非持续存在的电流。在可选的范例中,假设在任意一个公共周期内先利用满幅值的第三电流值I3驱动红色发光二极管R点亮并随后移除第三电流值I3而熄灭红色发光二极管R,然后再用满幅值的第一电流值I1驱动绿色发光二极管G点亮并随后移除第一电流值I1而熄灭绿色发光二极管G,及其后再用满幅值的第二电流值I2来驱动蓝色发光二极管B点亮并随后移除第二电流值I2而熄灭蓝色发光二极管B。实现了基色发光二极管各自的点亮时段互不交叠,是三基色发光二极管分时点亮的典型范例。
参见图15,白光模式下红绿蓝发光二极管被同时恒流点亮,要求使红色和绿色及蓝色发光二极管各自的点亮时段相互重合。例如以脉冲电流的形式提供第一电流值和第二电流值以及第三电流值,脉冲电流则意味着第一电流值和第二电流值以及第三电流值是周期性重复出现的电流且电流的大小值可调。在可选范例中,假设任意一个公共周期内用满幅值的第一电流值I1驱动绿色发光二极管G点亮及同步用满幅值的第二电流值I2来驱动蓝色发光二极管B点亮,并随后移除第一电流值I1而熄灭绿色发光二极管G以及同步地移除第二电流值I2而熄灭蓝色发光二极管B。或者是,假设在任意一个公共周期内用满幅值的第一电流值I1驱动绿色发光二极管G点亮及同步用满幅值的第二电流值I2来驱动蓝色发光二极管B点亮,在整个周期内一直持续性的保持绿色发光二极管G点亮及保持蓝色发光二极管B点亮,也即不移除第一电流值I1而点亮绿色发光二极管G以及不同步移除第二电流值I2而点亮蓝色发光二极管B。由于第一电流值I1和第二电流值I2是合并流经红色发光二极管的,只要绿色发光二极管G和蓝色发光二极管B同步点亮那么流过红色发光二极管的第三电流值会跟随第一电流值I1和第二电流值I2同步变化。满足流经绿色发光二极管G的第一电流值I1与流经蓝色发光二极管B的第二电流值I2两者相加等于流经红色发光二极管R的第三电流值I3。该实施例实现了三基色发光二极管各自的点亮时段相互重合,是三基色发光二极管同时点亮或熄灭的典型范例。
参见图15,彩色模式下红绿蓝发光二极管各自的恒流点亮时段为交叠,将红绿蓝发光二极管各自的点亮时长设为相同或不同。提供脉冲电流形式的第一电流值I1和提供脉冲电流形式的第二电流值I2。在每个循环周期内:由匹配给绿色的灰度数据所表征的占空比来确定该第一电流值I1加载到绿色发光二极管上的点亮时长、匹配给蓝色的灰度数据表征的占空比来确定第二电流值I2加载到蓝色发光二极管上的点亮时长、匹配给红色的灰度数据表征的占空比来确定包含第一、第二电流值I1与I2两者的总电流加载到红色发光二极管上的点亮时长。例如在每个循环周期:利用满幅值的第一电流值I1驱动绿色发光二极管G点亮且同步用满幅值的第二电流值I2驱动蓝色发光二极管B点亮以及前述总电流还同步带动红色发光二极管R予以点亮,绿色匹配的灰度数据决定的点亮时长结束后移除第一电流值I1而熄灭绿色发光二极管G,蓝色匹配的灰度数据决定的点亮时长结束后移除第二电流值I2而熄灭蓝色发光二极管B,红色匹配的灰度数据决定的点亮时长结束后移除前述总电流而熄灭红色发光二极管R。本范例适用于图4。
参见图16,驱动芯片500解码得到灰度数据则脉宽调制模块PWM之第一个脉宽调制模块根据分配给第一路发光二极管R的灰度数据形成与第一路发光二极管G对应起来的第一路脉宽调制信号D1。第二个脉宽调制模块由分配给第二路发光二极管B的灰度数据来形成与所述的第二路发光二极管B对应的第二路脉宽调制信号D2。可根据分配给每路发光二极管的灰度数据形成与每路发光二极管相对应的脉宽调制信号。允许在白光模式下分配给所述第一路发光二极管R的灰度数据与分配给该第二路发光二极管B的灰度数据是相同的数值,假设它们均等于定义给白光的灰度数据。例如为白光匹配的灰度数据所表征的占空比是95%则确定第一和第二脉冲宽度调制信号的占空比是95%。按照相同的道理倘若为白光匹配的灰度数据所表征的占空比是100%,确定第一和第二脉冲宽度调制信号的占空比是100%。依此类推,在白光模式可认为是由匹配给白光的灰度数据来确认和调节第一和第二脉冲宽度调制信号的占空比。白光模式下引脚603浮置。
参见图16,设第一路发光二极管G和恒流单元CS1串联连接,注意产生恒定电流的恒流单元CS1受控于第一路脉宽调制信号D1。第一路脉宽调制信号D1确定第一路发光二极管在第一路脉宽调制信号D1的周期内的恒流点亮时间。满幅值的恒定电流是以通或断的重复脉冲序列被加载到光源上:电流通的时候譬如第一路脉宽调制信号D1具有高电平逻辑则恒定电流被输出加载到第一路发光二极管G上,电流断的时候譬如第一路脉宽调制信号D1具有低电平逻辑则恒定电流从第一路发光二极管G上断开。三合一灯珠的引脚602耦合到驱动芯片500的引脚542,驱动芯片500的引脚542和驱动芯片的电源输入端VCC之间设置有恒流单元CS1。恒流单元CS1可提供第一电流值I1。
参见图16,设置第二路发光二极管B和恒流单元CS2串联连接,注意产生恒定电流的恒流单元CS2受控于第二路脉宽调制信号D2。第二路脉宽调制信号D2确定第二路发光二极管在第二路脉宽调制信号D2的周期内的恒流点亮时间。满幅值的恒定电流是以通或断的重复脉冲序列被加载到光源上:电流通的时候譬如第二路脉宽调制信号D2具有高电平逻辑则恒定电流被输出加载到第二路发光二极管B上,电流断的时候譬如第二路脉宽调制信号D2具有低电平逻辑则恒定电流从第二路发光二极管B上断开。三合一全彩灯珠的引脚601耦合到驱动芯片500的引脚541,驱动芯片500的引脚541和驱动芯片的电源输入端VCC之间设置有恒流单元CS2。恒流单元CS2可提供第二电流值I2。
参见图16,简洁方案是每路发光二极管和一路恒流单元串联耦合在电源输入端与电势参照端间。图中发光二极管G及R和恒流单元CS1串联在电源输入端VCC与电势参照端GND之间,发光二极管B及R和恒流单元CS2串联在电源输入端VCC与电势参照端GND之间。发光二极管G的阳极即引脚602在驱动芯片500的引脚542处耦合到电源输入端VCC,藉此直接利用电源输入端VCC处的输入电压或曰供电电压为绿红色的发光二极管供电。发光二极管B的阳极即引脚601在驱动芯片500的引脚541处耦合到电源输入端VCC,藉此直接利用电源输入端VCC处的输入电压或曰供电电压为蓝红色的发光二极管供电。三合一全彩灯珠的引脚604耦合到驱动芯片500的引脚544以及所述驱动芯片500的引脚544耦合到电势参照端GND。
参见图16,发光二极管和恒流单元的位置是拉电流的范例。除了可以直接利用电源输入端VCC的输入电压或曰供电电源为发光二极管供电外,电源输入端VCC处的输入电压的分压电压也能为各路发光二极管供电。在替代性的范例中设置发光二极管串接组和相应的一路恒流单元串联耦合在输入电压的分压电压与电势参照端之间。在其他范例中还可将电源输入端VCC处提供的输入电压执行线性或开关型或电荷泵型等电压转换得到的稳定电压用来为各路发光二极管供电,则发光二极管串接组和相应的一路恒流单元串联耦合在由电压转换得到的稳定电压与电势参照端之间。
参见图16,在任意一个公共周期TPWM<N>内用满幅值的第一电流值I1来驱动绿色发光二极管G点亮及用满幅值的第二电流值I2驱动蓝色发光二极管B点亮,公共周期中记载的N是自然数。其中产生恒定电流也即第一电流值I1的恒流单元CS1受控于第一路脉宽调制信号D1以及产生恒定电流也即第二电流值I2的该恒流单元CS2受控于第二路脉宽调制信号D2。第一路脉宽调制信号D1和第二路脉宽调制信号D2是同步信号并且在公共周期内同时出现逻辑高电平和同时出现逻辑低电平,第一和第二脉冲宽度调制信号表征了适用于白光的灰度数据所携带的占空比信息。意思是指驱动芯片可根据适用于白光的灰度数据来确定第一和第二脉冲宽度调制信号的占空比大小。例如假设匹配给白光的灰度数据确定第一和第二脉冲宽度调制信号的占空比为85%,则绿色发光二极管G在周期内流过的平均电流是第一电流值I1乘以85%,蓝色发光二极管B在周期内流过的平均电流是第二电流值I2乘以85%。前文已经记载流过红色发光二极管的第三电流值I3会随着第一电流值I1和第二电流值I2同步变化,红色发光二极管R在周期内流过的平均电流是第一电流值I1和第二电流值I2求和之后的值乘以85%。在白光模式下并没有利用任何脉宽调制信号直接去控制红色发光二极管R的通断,事实上红色发光二极管R只是间接性的受控于第一和第二脉冲宽度调制信号。假设上一个公共周期TPWM<N>结束之后紧接着是相邻的下一个公共周期TPWM<N+1>,任意一个公共周期内第一和第二脉冲宽度调制信号的占空比可以设置成完全相同,作为对比,第一和第二脉冲宽度调制信号在上一个公共周期内的占空比与第一和第二脉冲宽度调制信号在下一个公共周期内的占空比可以设置成不同,只要更改匹配给白光的灰度数据所携带的占空比信息即可。
参见图17,显示单元之引脚601和602连到驱动芯片500之电源输入端以及显示单元之引脚603与电源输入端VCC间设有恒流单元CS1及CS2。例如引脚601具体是通过与驱动芯片500之引脚541相连而耦合到电源输入端VCC,及例如引脚602具体是通过与驱动芯片500之引脚542相连而耦合到电源输入端VCC,以及该引脚603具体是通过与驱动芯片500之引脚543相连。以及进一步的在驱动芯片500之引脚543与驱动芯片之电源输入端VCC之间串联连接有:恒流单元CS1和可调分流基准源Z3以及属于多路开关S04的第二链路开关。及进一步的在驱动芯片500之引脚542与驱动芯片之电源输入端VCC间串连有:恒流单元CS1和属于多路开关S04的第一链路开关。此外还在驱动芯片500之引脚543与电源输入端VCC之间串联连接有:恒流单元CS2和可调分流基准源Z3及属于多路开关S05的第二链路开关。驱动芯片500之引脚541与该电源输入端VCC间串连有:恒流单元CS2和属于多路开关S05的第一链路开关。此外还在驱动芯片500之引脚544与电势参照端GND之间设有属于多路开关S03的第一链路开关且还在电势参照端GND与引脚543之间串联连接有:可调分流基准源Z4以及属于多路开关S06的第二链路开关。显示单元之引脚604耦合到驱动芯片之引脚544。
参见图17,可调分流基准源Z4与红色发光二极管为并联。多路开关S06是受控于第三路脉冲脉宽调制信号D3。第三路脉冲脉宽调制信号D3出现有效逻辑值则被点亮的红色发光二极管之阴极接电势参考端,并让第一电流值和第二电流值相加得到的总电流流经红色发光二极管。反之当第三路脉冲脉宽调制信号D3出现非有效逻辑值则会关断红色发光二极管,让第一和第二电流值相加得到的总电流流经可调分流基准源Z4,可调分流基准源Z4之阳极A接电势参考端及可调分流基准源Z4之阴极K耦合到绿蓝发光二极管两者各自的阴极,可调分流基准源Z4之阴极K耦合到红色发光二极管阳极。可将未示意的电阻分压器连在可调分流基准源Z4的阴极K和阳极A之间,电阻分压器包含两个电阻且两个电阻互连处的分压节点可耦合到可调分流基准源Z4的参考端REF。
参见图17,可调分流基准源Z3与绿色发光二极管为并联。多路开关S04是受控于第一路脉冲脉宽调制信号D1。第一路脉冲脉宽调制信号D1出现有效逻辑值则被点亮的绿色发光二极管之阳极接恒流单元CS1,多路开关S04之第一链路开关接通并让第一电流值流经绿色发光二极管。反之当该第一路脉冲脉宽调制信号D1出现非有效逻辑值则会关断所述绿色发光二极管,以及使得多路开关S04之第二链路开关接通并让第一电流值流经可调分流基准源Z3,此时可调分流基准源Z3之阴极K接恒流单元CS1以及可调分流基准源Z3之阳极A耦合红色发光二极管阳极,可调分流基准源Z3之阳极A同时耦合到可调分流基准源Z4的阴极K,以及还满足了该可调分流基准源Z3之阳极A同时耦合到绿蓝发光二极管两者各自的阴极。可以将另外的未示意的电阻分压器连接在所述可调分流基准源Z3的阴极K和阳极A之间,电阻分压器包含两个电阻且两个电阻互连处的分压节点可耦合到可调分流基准源Z3的参考端REF。
参见图17,可调分流基准源Z3与蓝色发光二极管为并联。多路开关S05是受控于第二路脉冲脉宽调制信号D2。第二路脉冲脉宽调制信号D2出现有效逻辑值则被点亮的蓝色发光二极管之阳极接恒流单元CS2,多路开关S05之第一链路开关接通并让第二电流值流经蓝色发光二极管。反之当该第二路脉冲脉宽调制信号D2出现非有效逻辑值则会关断所述蓝色发光二极管,以及使得多路开关S05之第二链路开关接通并让第二电流值流经可调分流基准源Z3,此时可调分流基准源Z3之阴极K接恒流单元CS2以及可调分流基准源Z3之阳极A耦合红色发光二极管阳极,可调分流基准源Z3之阳极A同时耦合到可调分流基准源Z4的阴极K。值得注意的是,若蓝色和绿色发光二极管两者都被关闭则第一电流值和第二电流值同时流经可调分流基准源Z3,使得多路开关S04之第二链路开关被接通以及使得多路开关S05之第二链路开关被接通。
参见图17,白光模式下红绿蓝发光二极管同时恒流点亮,要求使得红色和绿色及蓝色发光二极管各自的点亮时段相互重合。例如使得多路开关S04之第一链路开关被接通以及使得多路开关S05之第一链路开关被接通和使多路开关S06之第一链路开关被接通则相当于引脚603是电浮置的,可使流经绿色发光二极管的第一电流值I1与流经蓝色发光二极管的第二电流值I2相加的和,等于流经红色发光二极管的第三电流值。
参见图17,基色发光二极管分时依次点亮:第三路脉宽调制信号D3出现有效逻辑值如高电平则多路开关S06第一链路开关接通,第三路脉宽调制信号D3出现有效逻辑值则多路开关S04和/或S05第二链路开关接通。第一路脉宽调制信号D1出现有效逻辑值如高电平则多路开关S04第一链路开关接通,第一路脉宽调制信号D1出现有效逻辑值如高电平则多路开关S06第二链路开关接通。第二路脉宽调制信号D2出现有效逻辑值如高电平则多路开关S05第一链路开关接通,第二路脉宽调制信号D2出现有效逻辑值如高电平则多路开关S06第二链路开关接通。以至于某个总时间段内三色发光二极管是被分时依次点亮的:第一个子时间段T1内脉宽调制信号D3出现有效逻辑值时则使红色发光二极管被点亮,第二个子时间段T2内脉宽调制信号D1出现有效逻辑值时则使绿色发光二极管被点亮,第三个子时间段T3内脉宽调制信号D2出现有效逻辑值时则使蓝色发光二极管被点亮。结果是红色发光二极管不会在T2-T3内点亮、以及绿色发光二极管不会在T1和T3内点亮,蓝色发光二极管不会在T1和T2内点亮。实现了单色模式下红色和绿色及蓝色发光二极管被分时点亮的期望结果。第三路脉宽调制信号D3的有效逻辑值如高电平之占空比在第一个子时间段T1内调节,第一路脉宽调制信号D1的有效逻辑值如高电平之占空比在第二个子时间段T2内调节,第二路脉宽调制信号D2的有效逻辑值如高电平之占空比在第三个子时间段T3内调节。除了红绿蓝的分时点亮顺序之外还允许实施红蓝绿或绿红蓝或绿蓝红或蓝绿红或蓝红绿的分时点亮顺序,作为应对措施只要合理安排第一路至第三路脉宽调制信号出现高电平的次序即可。
参见图17,在可选的实施例中,可主张将绿色发光二极管与一个第一分流支路设成并联连接以及将蓝色发光二极管与该第一分流支路设置成并联连接,同时将红色发光二极管与另一个第二分流支路设置成并联连接。在可选的实施例中,第一分流支路例如采用前述的可调分流基准源Z3、第二分流支路例如采用前述的可调分流基准源Z4。在替代性的可选实施例中,第一分流支路使用电阻而第二分流支路使用另一个电阻,例如将前述可调分流基准源Z3替换成一个电阻而可调分流基准源Z4替换成另一个电阻。甚至第一分流支路可用正向导通的常规二极管而第二分流支路使用另一个常规二极管,例如将前述可调分流基准源Z3换成常规二极管及可调分流基准源Z4替换成常规二极管。在彩色模式下当绿色发光二极管被关断的阶段还同时将第一分流支路接通、当绿色发光二极管被点亮的阶段第一电流值I1直接流经绿色发光二极管,从而使得第一电流值I1在绿色发光二极与该第一分流支路之间切换流通,第一电流值I1要么流经绿色发光二极要么流经第一分流支路也即实现了第一电流值I1的所谓切换流通。按照相同的道理,同样的在彩色模式下当蓝色发光二极管被关断的阶段还同时将第一分流支路接通、当蓝色发光二极管被点亮的阶段第二电流值I2直接流经蓝色发光二极管,从而使得第二电流值I2在蓝色发光二极与该第一分流支路之间切换流通,第二电流值I2要么流经蓝色发光二极要么流经第一分流支路也即实现了第二电流值I2的所谓切换流通。按照相同的道理,同样的在彩色模式下当红色发光二极管被关断的阶段还同时将第二分流支路接通、当红色发光二极管被点亮的阶段由第一和第二电流值相加所得到的总电流值直接流经红色发光二极管,从而其结果是使得由第一和第二电流值相加所得到的总电流值在红色发光二极与该第二分流支路之间切换流通,所述总电流值I1+I2要么是流经红色发光二极要么是流经第二分流支路也即实现了由第一和第二电流值相加得到的总电流值I1+I2的所谓切换流通。
参见图17,结合图8则第三路脉宽调制信号D3的高电平时段点亮红色发光二极管以及在第一路脉宽调制信号D1的高电平时段可点亮绿色发光二极管,同理在第二路脉宽调制信号D2的高电平时段可点亮蓝色发光二极管。在每个公共的循环周期内将红色和绿色及蓝色发光二极管各自的点亮时段设为交叠,也即相当于三路脉宽调制信号的高电平时段是相互交叠的,在每个循环周期内还可将该红色和绿色及蓝色发光二极管各自的点亮时长设为相同或不同。并且红绿蓝三基色发光二极管各自的点亮时长是由第一路至第三路脉宽调制信号D1至D3各自的占空比大小决定的。彩色模式存在的特殊情况是第一路至第三路脉宽调制信号D1至D3的占空比完全相同,那么此时由于红绿蓝发光二极管是同时点亮的而且它们各自的点亮时段是重合的,红色和绿色以及蓝色发光二极管各自的点亮时长完全相同,则流经绿色发光二极管的第一电流值与流经蓝色发光二极管的第二电流值相加得到的和等于流经红色发光二极管的电流,可能会产生白光。
参见图18,第一路发光二极管G和第二路发光二极管B两者的阴极相互耦合连接并连接在相同的公共引脚603处,以及该第三路发光二极管R的阳极也耦合至它们的阴极和连到相同的公共引脚603处。引脚603连到驱动芯片500的引脚553,以及驱动芯片的电势参照端GND和驱动芯片的引脚553之间设置有开关S10。
参见图18,设第一路发光二极管G和恒流单元CS1串联连接,注意产生恒定电流的恒流单元CS1受控于第一路脉宽调制信号D1。第一路脉宽调制信号D1确定第一路发光二极管在第一路脉宽调制信号D1的周期内的恒流点亮时间。满幅值的恒定电流是以通或断的重复脉冲序列被加载到光源上:电流通的时候譬如第一路脉宽调制信号D1具有高电平逻辑则恒定电流被输出加载到第一路发光二极管G上,电流断的时候譬如第一路脉宽调制信号D1具有低电平逻辑则恒定电流从第一路发光二极管G上断开。三合一灯珠的引脚602耦合到驱动芯片500的引脚552,驱动芯片500的引脚552和驱动芯片的电源输入端VCC之间设置有恒流单元CS1。恒流单元CS1提供第一电流值I1。注意所述的第一路脉宽调制信号D1还用于控制开关S10。第一路脉宽调制信号D1具有高电平逻辑则开关S10接通,在常规时段该开关S10处于关断状态。
参见图18,设置第二路发光二极管B和恒流单元CS2串联连接,注意产生恒定电流的恒流单元CS2受控于第二路脉宽调制信号D2。第二路脉宽调制信号D2确定第二路发光二极管在第二路脉宽调制信号D2的周期内的恒流点亮时间。满幅值的恒定电流是以通或断的重复脉冲序列被加载到光源上:电流通的时候譬如第二路脉宽调制信号D2具有高电平逻辑则恒定电流被输出加载到第二路发光二极管B上,电流断的时候譬如第二路脉宽调制信号D2具有低电平逻辑则恒定电流从第二路发光二极管B上断开。三合一全彩灯珠的引脚601连到驱动芯片500的引脚551,驱动芯片500的引脚551和驱动芯片的电源输入端VCC之间设置有恒流单元CS2。恒流单元CS2提供第二电流值I2。注意所述的第二路脉宽调制信号D2还用于控制开关S10。第二路脉宽调制信号D2具有高电平逻辑则开关S10接通,在常规时段该开关S10处于关断状态。
参见图18,设第三路发光二极管R和恒流单元CS3串联连接,注意产生恒定电流的恒流单元CS3受控于第三路脉宽调制信号D3。第三路脉宽调制信号D3确定第三路发光二极管在第二路脉宽调制信号D3的周期内的恒流点亮时间。满幅值的恒定电流是以通或断的重复脉冲序列被加载到光源上:电流通的时候譬如第三路脉宽调制信号D3具有高电平逻辑则恒定电流被输出加载到第三路发光二极管R上,电流断的时候譬如第三路脉宽调制信号D3具有低电平逻辑则恒定电流从第三路发光二极管R上断开。三合一全彩灯珠的引脚603连到驱动芯片500的引脚553,驱动芯片500的引脚553和驱动芯片的电源输入端VCC之间设置有恒流单元CS3。恒流单元CS3提供第三电流值I3。
参见图18,简洁方案是每路发光二极管和一路恒流单元串联耦合在电源输入端与电势参照端间。图中展示了发光二极管R和恒流单元CS3串联在电源输入端VCC与电势参照端GND之间,以及有发光二极管B和恒流单元CS2串联在电源输入端VCC与电势参照端GND之间,以及发光二极管G和恒流单元CS1串联在电源输入端VCC与电势参照端GND之间。发光二极管R的阳极即引脚603在驱动芯片500的引脚553处耦合到电源输入端VCC,藉此间接利用电源输入端VCC处的输入电压或曰供电电压为红颜色的发光二极管供电。发光二极管G的阳极即引脚602在驱动芯片500的引脚552处耦合到电源输入端VCC,藉此间接利用电源输入端VCC处的输入电压或曰供电电压为绿颜色的发光二极管供电。发光二极管B的阳极即引脚601在驱动芯片500的引脚551处耦合到电源输入端VCC,藉此间接利用电源输入端VCC处的输入电压或曰供电电压为蓝颜色的发光二极管供电。此外没有在图中绘制的分流模块亦可以串联在电源输入端VCC与图示的电势参照端GND之间。电源输入端VCC处的输入电压除了作为光源的供电电源之外还是驱动芯片中其他各个功能模块的供电电源。电源输入端处的输入电压执行线性或开关型或电荷泵型等电压转换得到的稳定电压亦可为各路发光二极管供电。
参见图18,单色模式下红色和绿色及蓝色发光二极管被分时点亮。红色发光二极管点亮时由引脚603耦合到电源输入端VCC从而实现为红色发光二极管接入或输入供电电压以及从引脚603处提供流经红色发光二极管的电流。按相同的道理,绿色发光二极管点亮时由引脚602耦合到电源输入端VCC从而实现为绿色发光二极管接入或输入供电电压以及从引脚602处提供流经绿色发光二极管的电流。按相同的道理,蓝色发光二极管点亮时由引脚601耦合到电源输入端VCC从而实现为蓝色发光二极管接入或输入供电电压以及从引脚601处提供流经蓝色发光二极管的电流。绿色发光二极管或蓝色发光二极管被分时点亮的阶段流经它们的电流从引脚603流出,电流沿着引脚553和继续沿着被控制接通的开关S10流向电势参照端GND。而红色发光二极管被分时点亮的阶段流经它的电流从引脚604流出,电流沿着引脚604和引脚554流向电势参照端GND。
参见图18,对应的在白光模式下从引脚601输入供电电压及从引脚601处提供流经该蓝色发光二极管的第一电流值、及从引脚602输入供电电压及从引脚602处提供流经该绿色发光二极管的第二电流值,使流经红色发光二极管的第三电流值等于第一电流值与第二电流值相加的和。白光模式下要求引脚603浮置。
参见图18,各脉宽调制信号D1和D2及D3出现高电平的前述总时间段分割成前文的多个子时间段T1-T3。每路脉宽调制信号的有效逻辑值分布在相应的一个子时间段内则在循环周期TPWM内多路发光二极管分时依次点亮:第三路脉宽调制信号D3的有效逻辑值如逻辑高电平分布在第一个子时间段T1之内,及第一路脉宽调制信号D1的有效逻辑值如逻辑高电平分布在第二个子时间段T2之内,且第二路脉宽调制信号D2的有效逻辑值如逻辑高电平分布在第三个子时间段T3之内。在前述总时间段内多路发光二极管是被分时依次点亮的:第一个子时间段T1内脉宽调制信号D3出现有效逻辑值时则使红色发光二极管被点亮,第二个子时间段T2内脉宽调制信号D1出现有效逻辑值时则使绿色发光二极管被点亮,第三个子时间段T3内脉宽调制信号D2出现有效逻辑值时则使蓝色发光二极管被点亮。则结果是红色发光二极管不会在T2-T3内点亮、以及绿色发光二极管不会在T1和T3内点亮,蓝色发光二极管不会在T1和T2内点亮。实现了单色模式下红色和绿色及蓝色发光二极管被分时点亮的期望结果。第三路脉宽调制信号D3的有效逻辑值如高电平之占空比在第一个子时间段T1内调节,第一路脉宽调制信号D1的有效逻辑值如高电平之占空比在第二个子时间段T2内调节,第二路脉宽调制信号D2的有效逻辑值如高电平之占空比在第三个子时间段T3内调节。除了红绿蓝的分时点亮顺序之外还允许实施红蓝绿或绿红蓝或绿蓝红或蓝绿红或蓝红绿的分时点亮顺序,作为应对措施只要合理安排第一路至第三路脉宽调制信号出现高电平的次序即可。
参见图19,第一路发光二极管G和第二路发光二极管B两者的阴极相互耦合连接并连接在相同的公共引脚603处,以及该第三路发光二极管R的阳极也耦合至它们的阴极和连到相同的公共引脚603处。引脚603连到驱动芯片500的引脚563,以及驱动芯片的电势参照端GND和驱动芯片的引脚563之间设置有开关S10。
参见图19,设第一路发光二极管G和恒流单元CS1串联连接,注意产生恒定电流的恒流单元CS1受控于第一路脉宽调制信号D1。第一路脉宽调制信号D1确定第一路发光二极管在第一路脉宽调制信号D1的周期内的恒流点亮时间。满幅值的恒定电流是以通或断的重复脉冲序列被加载到光源上:电流通的时候譬如第一路脉宽调制信号D1具有高电平逻辑则恒定电流被输出加载到第一路发光二极管G上,电流断的时候譬如第一路脉宽调制信号D1具有低电平逻辑则恒定电流从第一路发光二极管G上断开。三合一灯珠的引脚602耦合到驱动芯片500的引脚562,驱动芯片500的引脚562和驱动芯片的电源输入端VCC之间依次串联有:恒流单元CS1和开关S8及电阻r8。所述的第一路脉宽调制信号D1还用于控制开关S10。恒流单元CS1可提供第一电流值I1。该第一路脉宽调制信号D1为高电平则开关S10和S8接通,常规时段开关S10和S8关断。
参见图19,设置第二路发光二极管B和恒流单元CS2串联连接,注意产生恒定电流的恒流单元CS2受控于第二路脉宽调制信号D2。第二路脉宽调制信号D2确定第二路发光二极管在第二路脉宽调制信号D2的周期内的恒流点亮时间。满幅值的恒定电流是以通或断的重复脉冲序列被加载到光源上:电流通的时候譬如第二路脉宽调制信号D2具有高电平逻辑则恒定电流被输出加载到第二路发光二极管B上,电流断的时候譬如第二路脉宽调制信号D2具有低电平逻辑则恒定电流从第二路发光二极管B上断开。三合一全彩灯珠的引脚601连到驱动芯片500的引脚561,驱动芯片500的引脚561和驱动芯片的电源输入端VCC之间依次串联有:恒流单元CS2和开关S9及电阻r9。所述的第二路脉宽调制信号D2还用于控制开关S10。恒流单元CS2可提供第二电流值I2。该第二路脉宽调制信号D2为高电平则开关S10和S9接通,常规时段开关S10和S9关断。
参见图19,设第三路发光二极管R和恒流单元CS3串联连接,注意产生恒定电流的恒流单元CS3受控于第三路脉宽调制信号D3。第三路脉宽调制信号D3确定第三路发光二极管在第二路脉宽调制信号D3的周期内的恒流点亮时间。满幅值的恒定电流是以通或断的重复脉冲序列被加载到光源上:电流通的时候譬如第三路脉宽调制信号D3具有高电平逻辑则恒定电流被输出加载到第三路发光二极管R上,电流断的时候譬如第三路脉宽调制信号D3具有低电平逻辑则恒定电流从第三路发光二极管R上断开。三合一全彩灯珠的引脚603连到驱动芯片500的引脚563,驱动芯片500的引脚563和驱动芯片的电源输入端VCC之间依次串联有:恒流单元CS3和开关S7及电阻r7。所述的第三路脉宽调制信号D3还用于控制开关S7。恒流单元CS3可提供第三电流值I3。注意第三路脉宽调制信号D3为高电平则开关S7接通。常规时段开关S10和S7关断。
参见图19,简洁方案是每路发光二极管和一路恒流单元串联耦合在电源输入端与电势参照端间。图中展示了发光二极管R和恒流单元CS3串联在电源输入端VCC与电势参照端GND之间,以及有发光二极管B和恒流单元CS2串联在电源输入端VCC与电势参照端GND之间,以及发光二极管G和恒流单元CS1串联在电源输入端VCC与电势参照端GND之间。发光二极管R的阳极即引脚603在驱动芯片500的引脚563处耦合到电源输入端VCC,藉此间接利用电源输入端VCC处的输入电压或曰供电电压为红颜色的发光二极管供电。发光二极管G的阳极即引脚602在驱动芯片500的引脚562处耦合到电源输入端VCC,藉此间接利用电源输入端VCC处的输入电压或曰供电电压为绿颜色的发光二极管供电。发光二极管B的阳极即引脚601在驱动芯片500的引脚561处耦合到电源输入端VCC,藉此间接利用电源输入端VCC处的输入电压或曰供电电压为蓝颜色的发光二极管供电。此外没有在图中绘制的分流模块亦可以串联在电源输入端VCC与图示的电势参照端GND之间。电源输入端VCC处的输入电压除了作为光源的供电电源之外还是驱动芯片中其他各个功能模块的供电电源。电源输入端处的输入电压执行线性或开关型或电荷泵型等电压转换得到的稳定电压亦可为各路发光二极管供电。
参见图19,单色模式下红色和绿色及蓝色发光二极管被分时点亮。红色发光二极管点亮时由引脚603耦合到电源输入端VCC从而实现为红色发光二极管接入或输入供电电压以及从引脚603处提供流经红色发光二极管的电流。按相同的道理,绿色发光二极管点亮时由引脚602耦合到电源输入端VCC从而实现为绿色发光二极管接入或输入供电电压以及从引脚602处提供流经绿色发光二极管的电流。按相同的道理,蓝色发光二极管点亮时由引脚601耦合到电源输入端VCC从而实现为蓝色发光二极管接入或输入供电电压以及从引脚601处提供流经蓝色发光二极管的电流。绿色发光二极管或蓝色发光二极管被分时点亮的阶段流经它们的电流从引脚603流出,电流沿着引脚563和继续沿着被控制接通的开关S10流向电势参照端GND。而红色发光二极管被分时点亮的阶段流经它的电流从引脚604流出,电流沿着引脚604和引脚564流向电势参照端GND。
参见图19,对应的在白光模式下从引脚601输入供电电压及从引脚601处提供流经该蓝色发光二极管的第一电流值、及从引脚602输入供电电压及从引脚602处提供流经该绿色发光二极管的第二电流值,使流经红色发光二极管的第三电流值等于第一电流值与第二电流值相加的和。白光模式下要求引脚603浮置。
参见图19,各脉宽调制信号D1和D2及D3出现高电平的前述总时间段分割成前文的多个子时间段T1-T3。每路脉宽调制信号的有效逻辑值分布在相应的一个子时间段内则在前述的总时间段内该多路发光二极管分时依次点亮:第三路脉宽调制信号D3的有效逻辑值如逻辑高电平分布在第一个子时间段T1之内,及第一路脉宽调制信号D1的有效逻辑值如逻辑高电平分布在第二个子时间段T2之内,且第二路脉宽调制信号D2的有效逻辑值如逻辑高电平分布在第三个子时间段T3之内。在前述总时间段内多路发光二极管是被分时依次点亮的:第一个子时间段T1内脉宽调制信号D3出现有效逻辑值时则使红色发光二极管被点亮,第二个子时间段T2内脉宽调制信号D1出现有效逻辑值时则使绿色发光二极管被点亮,第三个子时间段T3内脉宽调制信号D2出现有效逻辑值时则使蓝色发光二极管被点亮。则结果是红色发光二极管不会在T2-T3内点亮、以及绿色发光二极管不会在T1和T3内点亮,蓝色发光二极管不会在T1和T2内点亮。实现了单色模式下红色和绿色及蓝色发光二极管被分时点亮的期望结果。第三路脉宽调制信号D3的有效逻辑值如高电平之占空比在第一个子时间段T1内调节,第一路脉宽调制信号D1的有效逻辑值如高电平之占空比在第二个子时间段T2内调节,第二路脉宽调制信号D2的有效逻辑值如高电平之占空比在第三个子时间段T3内调节。除了红绿蓝的分时点亮顺序之外还允许实施红蓝绿或绿红蓝或绿蓝红或蓝绿红或蓝红绿的分时点亮顺序,作为应对措施只要合理安排第一路至第三路脉宽调制信号出现高电平的次序即可。
参见图19,节点Nod耦合到电源输入端VCC。引脚563和节点Nod之间依次串联有恒流单元CS3和开关S7及电阻r7。按相同的道理引脚562和节点Nod之间依次串联有恒流单元CS1和开关S8及电阻r8。按相同的道理引脚561和节点Nod之间依次串联有恒流单元CS2和开关S9及电阻r9。在改进型的拓扑中允许在节点Nod与电源输入端之间再单独布置另一个电阻,则电阻r7和电阻r8及电阻r9可降低电阻值。
参见图19,对本文前后内容提及的所有三基色显示单元而言,流经绿色发光二极管的第一电流值与流经蓝色发光二极管的第二电流值相加的和,等于流经该红色发光二极管的第三电流值,则据此可以产生相当纯正的白光。在传统红绿蓝混色产生白光的方案中假设提供给红色发光二极管的电流是IR和提供给绿色发光二极管的电流是IG以及提供给蓝色发光二极管的电流是IB,相对应的,电流IR的通断占空比是DR及电流IG的通断占空比是DG且满足电流IB的通断占空比是DB。在产生白光时至少是由前述三个电流值和前述三个占空比共同影响白光的纯正度。通常电流精度取决于恒流单元而占空比大小则取决于分配给各个颜色的灰度数据。和传统混色产生白光的方案相比,本文提及的替代性方案则简洁得多:只需控制好流经绿色发光二极管的第一电流值I1和控制好流经蓝色发光二极管的第二电流值I2,无须单独控制第三电流值I3因为第三电流值I3以非常精准的方式跟随着第一电流值I1和第二电流值I2。第一脉冲宽度调制信号D1和第二脉冲宽度调制信号D2甚至第三脉冲宽度调制信号D3是同步信号,确定好定义给白光的灰度数据即可调节和确定第一和第二及第三脉冲宽度调制信号的占空比,白光模式下允许三者的占空比完全相同。毫无疑虑的是,在产生白光时本申请之方案需要精确控制的参数量比传统方案要少得多。通常而言参数量越多则越难控制白光纯正度,因为几乎所有的参数都或多或少存在着轻微的误差,参数量越少则总的误差也越小。考虑到流经任何类型的二极管的平均电流是电流值和电流的实际占空比相乘的结果,显而易见本申请之三基色显示单元所产生的白光在纯正度方面要比传统的方案纯正得多,极大的降低了色偏现象。在业界关于灰度等级中灰度这一术语是指从最暗的黑色到最亮的白色变化的程度,基色的灰度等级越高则色彩表现力就越丰富多彩。以八比特位的灰度数据为例,含八个二进制零的灰度数据之占空比接近百分之零,含八个二进制一的灰度数据之占空比接近百分之百。
参见图19,对本文前后内容提及的所有三基色显示单元而言,正因为设置了绿色和蓝色发光二极管两者构成的并联结构再与红色发光二极管串联连接,则据此能够兼顾性的给红绿蓝各色发光二极管提供差异性的工作电压。在传统红绿蓝混色产生白光的方案中近乎都是将供电电压直接施加在红绿蓝各色发光二极管上,导致红绿蓝各色发光二极管在接通点亮阶段的工作电压基本相同,较高的供电电压可以满足绿蓝各色发光二极管的工作电压需求却导致红色发光二极管的效率低下。和传统混色产生白光的方案相比,本文提及的替代性方案可解决该疑虑:包含绿色和蓝色发光二极管的并联结构与红色发光二极管均起到分压的作用并藉此共同承受供电电压,那么红色发光二极管两端的电压压降更接近于它实际所需的工作电压、包含绿色和蓝色发光二极管的并联结构两端的电压压降更接近于绿色和蓝色发光二极管实际所需的工作电压,藉此让各色发光二极管尽量运作在符合自身电压特性的工作电压环境下。这对于提高白光纯正度亦是有益的。即便三基色显示单元从产生白光切换到产生彩色或单色却仍然能给各色发光二极管提供差异性的工作电压。
参见图20,四引脚式三合一灯珠包括四个引脚。这里提及的引脚形式包括直插式封装结构的引脚或表面贴片式封装结构的引脚或板上芯片封装结构的引脚等。在本实施例中绿蓝各色发光二极管的阴极是耦合在一起的,换而言之,绿蓝发光二极管的阴极均电气连到相同的引脚603但绿蓝发光二极管的阳极被分开。红色发光二极管R的阳极以及阴极相对应地被分别电气连接到引脚603和604。以及将绿色发光二极管G它的阳极和阴极相对应地被分别电气连接到引脚602和603。以及将蓝色发光二极管B它的阳极和阴极相对应地被分别电气连接到引脚601和603。图示的封装体PAK之主要作用是将内部的红绿蓝三基色发光二极管塑封包覆起来予以密封,透光区LENS之主要作用是允许三基色发光二极管各自发出的光线均可从该区域射出,亦属于RGB-LED封装类型。
参见图21,将驱动芯片和发光二极管集成到同一个封装体。驱动芯片500和受其驱动的三基色显示单元600集成到同一封装体。图示的封装体PAK之主要作用是将内部的红绿蓝三基色发光二极管和驱动芯片塑封包覆住,透光区LENS之主要作用是允许三基色发光二极管各自发出的光线均可从该区域射出。图中省略了封装体的引脚。
参见图22,利用级联连接的多级驱动芯片来进行阐释说明。本范例中级联驱动芯片在供电途径上被设置成一排即并联连接。主节点MST向各级驱动芯片发送通讯数据且主节点可使用服务器或微处理器等类似的数据发送端。供电途径方面:每一排驱动芯片中任何驱动芯片之电源输入端VCC耦合到外部电源正极NP而电势参照端OUT则耦合连接到外部电源负极VN。级联连接方面:前一级或上一级驱动芯片的信号输出端DO可设置成通过耦合电容C耦合到后一级或下一级驱动芯片的信号输入端DI。例如第一个驱动芯片在通讯数据中截取到属于它的通讯数据之后便将它接收到的余下其他通讯数据转发给与其级联的第二个驱动芯片,第二个驱动芯片在通讯数据中截取到属于它的通讯数据之后便将它接收到的余下其他通讯数据转发给与其级联的第三个驱动芯片等等。
参见图23,仍然利用级联的多级驱动芯片来进行阐释说明。注意前文记载的级联驱动芯片在供电途径上被设置成一排也即驱动芯片并联,作为对比,本范例中级联驱动芯片在供电途径上被连接成一列或多列也即驱动芯片串联。主节点MST向各级驱动芯片发送通讯数据并且主节点可使用服务器或微处理器等类似的数据发送端。向以列的形式出现的驱动芯片或电流源发送通讯数据,前一级或上一级驱动芯片之信号输出端DO可设置成通过耦合电容C耦合到后一级或下一级驱动芯片的信号输入端DI。
参见图23,级联驱动芯片在供电途径上被设置成一列或多列。每一列之中作为列首的第一个驱动芯片500的电源输入端VCC耦合到电源正极VP,与此相对的作为列尾的最后一个驱动芯片500的电势参照端GND耦合到电源负极VN。每一列中还设置后一个驱动芯片的电源输入端耦合到前一个驱动电路的电势参照端。在本范例中如在第一列中设置第二个驱动芯片500的电源输入端VCC耦合到相邻的第一个驱动芯片500的电流流出端也即电势参照端GND。第一列中设第三个驱动芯片500的电源输入端VCC连到相邻的第二个驱动芯片500的电流流出端也即电势参照端GND。以及再例如可在第一列中设置第四个驱动芯片500的电源输入端VCC耦合到相邻的第三个驱动芯片500的电流流出端也即电势参照端GND。第一列中最后一个驱动芯片500的电源输入端VCC耦合到倒数第二个驱动芯片500的电流流出端也即电势参照端GND。再例如可在第一列中设置倒数第二个驱动芯片500的电源输入端VCC被耦合到倒数第三个驱动芯片500的电流流出端也即电势参照端GND。藉此可知:级联驱动芯片在供电关系上每一列当中后面驱动芯片的电源输入端耦合到相邻前面驱动芯片的电势参照端,直至每一列当中所有的驱动芯片都串接或曰叠加在外部直流电源正极VP和负极VN之间。作为稳压选项则每个驱动芯片的电源输入端VCC和电势参照端GND之间设有电容CZ。可认为每一列当中将前一个驱动芯片的总输出电流视为相邻后一个驱动芯片的总输入电流,或认为每一列中所有驱动芯片的总输入电流是相等的,这是由所有驱动芯片的串联结构所决定的。
参见图23,每列驱动芯片如第一列驱动芯片的供电线路上设有电流源ICS模块以用于将这列中的每个驱动芯片之总输入电流维持在预定值。左侧第一列中在供电电源的正极和负极之间串联起各个驱动芯片500和电流源模块ICS。第一个驱动芯片500的电流流入端即电源输入端VCC并非直接连到外部电源的正极VP而是通过电流源ICS模块来间接的耦合连到外部电源正极。电流源ICS模块的电流输入端连外部电源正极VP而电流源模块的电流输出端则连到第一个驱动芯片500的电源输入端VCC。电流源的作用是提供高精准度和稳定的输出电流给具有恒流需求的目标对象,电流源的电流输入端也是其自身的电压供应端而电流源的电流输出端提供输出电流。电流源ICS从接收的通讯数据中译码出电流调节数据并根据电流调节数据来调节输出电流的大小。电流源ICS的位置可以调整到最后一个驱动芯片500的电势参照端GND与外部电源负极VN之间,例如电流源模块的电流输入端连最后一个驱动芯片500的电势参照端GND而电流源模块的电流输出端则连到外部直流电源的负极VN。或者是也可以将电流源ICS的位置调整到任意相邻的两个驱动芯片500之间:例如在任意相邻的前后两个驱动芯片当中,主张将电流源模块的电流输入端连到前一个驱动芯片500的电势参照端GND、将电流源模块的电流输出端连到后一个驱动芯片500的电源输入端VCC。其实电流源ICS的定义就是要求从其电流输入端流入的总输入电流值等于从其电流输出端流出的总输出电流值。藉此每列驱动芯片中任意一个芯片的总输入电流等于电流源模块的输出电流,每一列驱动芯片中的电流源模块和驱动芯片500串接连接,将每一列驱动芯片中的任一驱动芯片500的总输入电流限定在由电流源ICS模块所确定的预定值。在改进的实施例中:电流源ICS模块并无收取通讯数据或说电流调节数据的通信功能,相当于将电流源ICS提供的输出电流设置成固定的和不可在线编程的。在改进的实施例中:舍去电流源ICS模块从而各个驱动芯片直接串接在外部电源正极VP和负极VN之间。现有技术已经存在着电流源芯片。
参见图23,先行回顾前文提及的传统四引脚式或六引脚式的三合一灯珠,由于驱动芯片必须迎合各色发光二极管的供电电压需求,但各色发光二极管的本质特性决定了它们所需的工作电压并非完全相同,这种弊端掣肘了供电电压的电压范围。所以传统的四引脚式或六引脚式的三合一灯珠的折衷方案是:由驱动芯片提供大约3-4伏的电压直接施加在并联的各色发光二极管上。若驱动芯片的电源输入端VCC和电势参照端GND之间的电压被钳制在3-4伏来迎合发光二极管的供电电压需求,那么正极VP和负极VN之间需要布置和叠加的驱动芯片的数量会相当的多,正极VP和负极VN间的电源电压越大则需叠加更多的驱动芯片来适配较高的电源电压。然而在显示领域,像素点的布置密度是根据实际需求和应用环境来灵活计算的。将红色发光二极管两端的电压值调节到1.8-3伏特的范围和将绿蓝发光二极管两端的电压值调节到3-4伏特的范围,若采用三基色发光单元与驱动芯片搭配使用,驱动芯片供给三基色发光单元的电压允许在6伏左右。毫无疑虑本文的三基色发光单元允许在正极VP和负极VN间串联数量更少的驱动芯片,这对于灵活布置像素点的密度是十分重要的,造成此种差异的根本性缘由是因为本文提及的三基色发光单元能够承担更高的电压压降,摆脱了将驱动芯片的电压钳制在低水准的桎梏。
以上通过说明和附图的内容,给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例,上述发明提出了现有的较佳实施例,但这些内容并不作为局限。对于本领域的技术人员而言阅读上述说明后,各种变化和修正无疑将显而易见。因此所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容都应认为仍属本发明的意图和范围内。
Claims (6)
1.一种三基色显示单元,其特征在于,包括:
设置成并联连接的绿色、蓝色发光二极管;
与该绿色、蓝色发光二极管两者设置成串联连接的红色发光二极管;
设置该红色发光二极管的阴极耦合到该绿色、蓝色发光二极管各自的阳极;或者
设置该红色发光二极管的阳极耦合到该绿色、蓝色发光二极管各自的阴极;
由红绿蓝三基色叠加成彩色:
在彩色模式下,该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时段设为交叠,并且将该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时长设为相同或不同;
将该绿色、蓝色发光二极管与一第一分流支路设置成并联连接以及将该红色发光二极管与另一第二分流支路设置成并联连接;
在彩色模式下,该绿色、蓝色发光二极管中的任意一者被关断的阶段还同时将第一分流支路接通、该红色发光二极被关断的阶段还同时将第二分流支路接通。
2.根据权利要求1所述的三基色显示单元,其特征在于:
在彩色模式下,使提供给该绿色发光二极的第一电流值在该绿色发光二极与该第一分流支路之间切换流通、提供给该蓝色发光二极的第二电流值在该蓝色发光二极与该第一分流支路之间切换流通;以及
由所述第一、第二电流值相加得到的一个总电流在该红色发光二极与该第二分流支路之间切换流通。
3.一种三基色灯珠,其特征在于,包括:
带有透光区的塑封体及包覆在所述塑封体内部的红色、绿色、蓝色发光二极管;
该红色、绿色、蓝色发光二极管各自发出的光均可从所述透光区射出;
从所述塑封体的内部延伸到外部的第一至第四引脚;
该红色发光二极管的阳极和阴极对应分别耦合到第一引脚和第二引脚;
该绿色发光二极管的阳极和阴极对应分别耦合到第二引脚和第三引脚;
该蓝色发光二极管的阳极和阴极对应分别耦合到第二引脚和第四引脚;
由红绿蓝三基色叠加成彩色:
彩色模式下,该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时段设为交叠,并且还将该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时长设为相同或不同;
将该绿色、蓝色发光二极管与一第一分流支路设置成并联连接以及将该红色发光二极管与另一第二分流支路设置成并联连接;
在彩色模式下,该绿色、蓝色发光二极管中的任意一者被关断的阶段还同时将第一分流支路接通、该红色发光二极被关断的阶段还同时将第二分流支路接通。
4.一种三基色灯珠,其特征在于,包括:
带有透光区的塑封体及包覆在所述塑封体内部的红色、绿色、蓝色发光二极管;
该红色、绿色、蓝色发光二极管各自发出的光均可从所述透光区射出;
从所述塑封体的内部延伸到外部的第一至第四引脚;
该红色发光二极管的阳极和阴极对应分别耦合到第三引脚和第四引脚;
该绿色发光二极管的阳极和阴极对应分别耦合到第二引脚和第三引脚;
该蓝色发光二极管的阳极和阴极对应分别耦合到第一引脚和第三引脚;
由红绿蓝三基色叠加成彩色:
彩色模式下,该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时段设为交叠,并且还将该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时长设为相同或不同;
将该绿色、蓝色发光二极管与一第一分流支路设置成并联连接以及将该红色发光二极管与另一第二分流支路设置成并联连接;
在彩色模式下,该绿色、蓝色发光二极管中的任意一者被关断的阶段还同时将第一分流支路接通、该红色发光二极被关断的阶段还同时将第二分流支路接通。
5.一种三基色混色方法,其特征在于:
将绿色、蓝色发光二极管并联连接后再将它们与红色发光二极管串联连接;
将该红色发光二极管的阴极耦合到该绿色、蓝色发光二极管各自的阳极;或者
将该红色发光二极管的阳极耦合到该绿色、蓝色发光二极管各自的阴极;
利用红绿蓝三基色的叠加来生成彩色;
将该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时段设为交叠,该红色、绿色、蓝色发光二极管各自的点亮时长设为相同或不同;
将该绿色、蓝色发光二极管与一第一分流支路设置成并联连接以及将该红色发光二极管与另一第二分流支路设置成并联连接;
在彩色模式下,该绿色、蓝色发光二极管中的任意一者被关断的阶段还同时将第一分流支路接通、该红色发光二极管 被关断的阶段还同时将第二分流支路接通。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:
提供脉冲电流形式的第一和第二电流值,在每个循环周期内:
由匹配给绿色的灰度数据所表征的占空比来确定所述的第一电流值加载到该绿色发光二极管上的点亮时长;
由匹配给蓝色的灰度数据所表征的占空比来确定所述的第二电流值加载到该蓝色发光二极管上的点亮时长;
由匹配给红色的灰度数据所表征的占空比来确定包含所述第一、第二电流值的总电流加载到该红色发光二极管上的点亮时长。
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