驱动发光二极管制造技术

本发明专利技术涉及一种用于串联布置的发光二极管（Ｄ１ｉ，Ｄ２ｉ，Ｄ３ｉ）串（ＳＴｉ）的驱动器，该发光二极管（Ｄ１ｉ，Ｄ２ｉ，Ｄ３ｉ）中至少两个发射具有不同光谱的光。该驱动器包括主电源（ＰＡｉ），该主电源（ＰＡｉ）具有耦合在该串（ＳＴｉ）两端的输出以向该串（ＳＴｉ）供给主电流（ＩＡｉ）。辅助电源（ＰＢｉ）耦合到该串（ＳＴｉ）中连续发光二极管（Ｄ１ｉ，Ｄ２ｉ）之间的至少一个节点（Ｊ１ｉ），以向该节点（Ｊ１ｉ）供给或者从该节点（Ｊ１ｉ）抽取ｄｅｌｔａ电流（ＩＢｉ）。该ｄｅｌｔａ电流（ＩＢｉ）至少比该主电流（ＩＡｉ）小５倍。控制器（ＣＯ）控制该辅助电源（ＰＢｉ）以产生该ｄｅｌｔａ电流（ＩＢｉ），从而获得由该串（ＳＴｉ）发射的混合光的所需光谱组成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于串联布置的发光二极管串的驱动器、 一种驱动器和该发光二极管串的系统、 一种用于照明显示面板的背光单元、一种包括该背光单元和该显示面板的系统以及一种包括该背光单元和该显示面板的显示设备。
技术介绍
WO 02/076150 Al披露了 一种控制多个光源的设备，其中该多个光源的光混合以获得预定颜色光。处理器将每个光源检测的光的数量与所需数量比较且控制光源的驱动器，使得光源产生所需的亮度级(lightlevel )。光源分别是三串红色、蓝色和绿色发光二极管(也另称为LED )。每串LED由单独的开关模式电源(也另称为SMPS)驱动。混合光的颜色通过控制由这三个SMPS供给的功率来控制。在一实施例中，公共SMPS布置在驱动不同颜色LED串的三个SMPS前面。现有技术设备的缺点在于要求三个SMPS能够驱动不同颜色的LED串，以便可以控制它们的色点。
技术实现思路
本专利技术的目的是最小化用于驱动不同颜色LED所需的主电源的数目，这些主电源同时仍能够调节所得混合光的光谱组成。本专利技术的第一方面提供如权利要求1所述的用于串联布置发光二极管串的驱动器。本专利技术的第二方面提供如权利要求6所述的驱动器和该发光二极管串的系统。本专利技术的第三方面提供如权利要求9所述的用于照明显示面板的背光单元。本专利技术的第四方面提供如权利要求10所述的包括背光单元和显示面板的系统。本专利技术的第五方面提供如权利要求11所述的显示设备。优选实施例在从属权利要求中限定。本专利技术第一方面的驱动器驱动串联布置的LED串。该串中至少两个LED发射具有不同光谱的光。例如，串可以具有两个LED，其中一个LED发射红光而另 一个LED发射蓝光。LED也可以通过其颜色称呼，因而红色LED表示发射红光的LED。串还可以具有至少两个LED子串，每个子串的LED具有相同的颜色或光谱。例如，串可以具有2个红色LED和4个蓝色LED的串联布置。备选地，串可以具有发射蓝光、红光和绿光的3种类型LED。使用这种串，可以产生白光。备选地，串可以包括诸如在宽色域显示器中常见的多于3种类型的LED。驱动器包括主电源，该主电源具有耦合在LED串两端的输出以向该串供给主电流。辅助电源耦合到串中连续LED之间的至少 一个节点，以向该节点供给delta电流(delta current)或者从该节点抽取delta电流。控制器控制辅助电源以产生delta电流值，从而获得由该串发射的混合光的预定光谱组成。delta电流被选择为小于主电流。因此，经过串联布置的LED的电流的主要部分由主电源供给。辅助电源供给更小的delta电流，因而能够在流经不同颜色LED的电流之间产生差异。因而，与每个不同颜色的LED串都需要主电源的现有技术相比，在本专利技术中，具有不同颜色(或者，更一般地说发射具有不同光谱的光)的LED仅需要单个主电源。勿庸置疑，光的光谱仍可以随时间变化或保持恒定，使得通过控制相对小的辅助电源供给或抽取的电流来获得混合光的所需光谱组成。提供流经串的所有LED的基本电流的主电源能够控制整体亮度级，而辅助电源能够控制由串发射的光的光谱组成。在一实施例中，主电源包括SMPS或者就是SMPS。因此，流经LED的电流的主要部分^t高效地产生。这种SMPS的不利之处-笨重、昂贵、緩慢且在输出电压具有波紋-通过辅助电源减轻。需要供给相对小功率的辅助电源可以便宜、快速，且可以补偿SMPS的波紋，该辅助电源可以是线性电源。在一实施例中，该驱动器还包括与该串串联布置的检测电阻器以及将检测电阻器两端的检测电压与参考电压进行比较的比较器。比较器的输出信号用于获得控制信号以控制SMPS的主开关，使得主电流稳定在预定水平。该预定水平依赖于流经不同颜色LED的电流的差异，因为SMPS仅供给^^共电流。在一实施例中，辅助电源包括可控线性电源。因为辅助电源供给或汲取的电流远小于第一电源供给的电流，线性电源的低效率不是问题。使用线性电源具有这一优点即，供给电流的快速和良好限定的变化是可行的。而且，线性电源的波紋远小于SMPS的波紋。因而，线性电源的使用具有这一优点，即光谱组成的控制可以被十分精确地控制，其中该光谱组成主要由流经不同颜色LED的电流的差异决定。在一实施例中，线性电源包括可控电流源。这种电流源可以通过电流镜在集成电路中实现。在一实施例中，串包括至少三种不同颜色的LED以涵盖包括白光的色域。控制器控制辅助电源来改变delta电流，以获得预定的白色点。为了在控制白色点方面具有完全的自由度，流经三种不同颜色LED的所有三个电流的比例应当可控。因此，添加另一辅助电源，该另一辅助电源连接到与已提及的节点不同的另一节点。因为仅白点必须变化或保持恒定，辅助电源产生的电流可以远小于流经主电源的电流。在一实施例中，系统还包括另一串联布置的发光二极管串，其中至少两个发光二极管发射具有不同光谱的光。另一主电源具有耦合在该另一串两端的输出以向该另一串供给另一主电流，另一辅助电源耦合到该另 一 串中连续发光二极管之间的至少一个节点，以向该节点供给另一 delta电流或者从该节点抽取另一 delta电流。该另一 delta电流至少比该另一主电流小10倍。控制器也控制该另一辅助电源以改变该另一 delta电流，以获得由该另一串发射的混合光的预定光谱组成。因而，对于每个串，仅需要一个主电源而不是三个主电源。尤其是如果存在很多串，本专利技术的本实施例的电源系统更为简单。例如，如果用于LCD的现有技术背光中存在300个(每种颜色IOO个)串联布置的LED串，也需要300个相对大的可控SMPS。在本专利技术的实施例中，仅需要100个相对大的主电源和200个相对小的辅助电源。本专利技术可以在用于照射诸如LCD (液晶显示器)的显示面板的背光单元中有利地实现。这种背光单元和显示面板组合可以在显示设备中实现。本专利技术的这些和其他方面将从此后描述的实施例得以显现和得到阐述。附图说明附图中图1示意性示出包括多个LED串和驱动这些串的多个电源的背光6电源的框图，图2示意性示出一背光单元，其中一串三个LED由开关模式电源 和两个电流源驱动，以及图3示意性示出具有背光单元的显示设备。胆当'/王意，不问pit园丫井^ ;^日l&J pit ej ^J^g四项升^才日，pj四场爭J特征和相同的功能，或者是相同的信号。在具体实施方式中，在解释这 种项的功能和/或结构时，不必对其做重复解释。具体实施例方式图1示意性示出包括多个LED串和驱动这些串的多个电源的背光 单元的框图。举例来说，n个串STi中的每一个串包括三种不同颜色的 LEDDli、 D2i、 D3i。第一串ST1包括三个LEDDll、 D12、 D13的串 联布置，第i串STi包括三个LEDDli、 D2i、 D3i的串联布置，且第n 串STn包括三个LED Dln、 D2n、 D3n的串联布置。在下文，指数1 至n用于表示n项中的具体一项。然而， 一般地，指数i也用于表示项。 因而，"LED Dli，，一般表示LED Dll至Dln，或者换句话说，"LED Dli，， 表示LED Dll至Dln中任意一个，且"LED Dll，，表示具体的LED Dll。三个电源PAi、 PBi和PCi与每个串STi相关联。主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于串联布置的发光二极管（Ｄ１ｉ，Ｄ２ｉ，Ｄ３ｉ）串（ＳＴｉ）的驱动器，该发光二极管（Ｄ１ｉ，Ｄ２ｉ，Ｄ３ｉ）中至少两个发射具有不同光谱的光，所述驱动器包括：　　　　主电源（ＰＡｉ），所述主电源具有耦合在所述串（ＳＴｉ）两端的输出以向所述串（ＳＴｉ）供给主电流（ＩＡｉ），　　　　辅助电源（ＰＢｉ），所述辅助电源耦合到所述串（ＳＴｉ）中连续发光二极管（Ｄ１ｉ，Ｄ２ｉ）之间的至少一个节点（Ｊ１ｉ），以向所述节点（Ｊ１ｉ）供给或者从所述节点（Ｊ１ｉ）抽取ｄｅｌｔａ电流（ＩＢｉ），所述ｄｅｌｔａ电流（ＩＢｉ）小于所述主电流（ＩＡｉ），　　　　控制器（ＣＯ），所述控制器用于控制所述辅助电源（ＰＢｉ）以产生所述ｄｅｌｔａ电流（ＩＢｉ），从而获得由所述串（ＳＴｉ）发射的混合光的所需光谱组成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：HM皮特斯，R范沃登伯格，PJ布雷默，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]