本发明专利技术提供了一种发光二极管（ＬＥＤ）驱动器及其操作方法，所述ＬＥＤ驱动器用于颜色顺序液晶显示器（ＬＣＤ）的ＬＥＤ背光，所述ＬＥＤ驱动器包括多个ＬＥＤ串，所述ＬＥＤ串具有一个或多个ＬＥＤ，所述一个或多个ＬＥＤ发射与预定颜色相对应的波长的光。多个开关分别连接至多个ＬＥＤ串。通过控制信号，分别顺序地将电流源可操作地连接至多个开关中的每个开关，以将照亮ＬＥＤ串的图案中的开关关断和接通。顺序地关断和接通开关，以允许相应的ＬＥＤ串在特定时间段内提供预定颜色的输出，使得多个ＬＥＤ串的总输出提供了通过每个相应ＬＥＤ串的输出的时间积分而察觉到的具有所需总体颜色的输出。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及颜色顺序显示方案，包括但不限于采用液晶显示器(IXD)和薄膜晶体 管(TFT)LCD的颜色顺序显示器。更具体地，本专利技术涉及用于颜色顺序显示器的驱动电路。平板显示器及其应用在计算机监视器和高分辨率电视中的普及已经发展到空前 的高度。具体地，对于包括液晶的平板显示器的兴趣越来越高，这种LCD目前在销售方面超 过了阴极射线管(CRT)而成为全世界客户的优选。IXD已成为最流行的平板显示器的原因之一是IXD的亮度、耐久性和低结构成本 的组合，这使得这种显示器比以往更能负担得起。图IA示出了 IXD技术的传统示例。IXD 1000典型地包括背光101，照亮具有 像素阵列的液晶层103 ；以及滤色器105，被布置在每个像素前面。普遍使用薄膜晶体管 (TFT) 109技术，其中，每个像素包括晶体管和电容器以便辅助提高对比度系数，“D”表示数 据线，“G”表示栅极线，每个像素的控制包括对特定的列进行寻址(例如，经由地址线107) 以及在水平面上利用定时的地址脉冲来独立地激活行中的每个像素。传统LCD中使用的滤 色器以及任何极化滤波器提高了这种显示单元的成本和尺寸。LCD技术的近期革新包括颜色顺序扫描。更具体地，颜色顺序技术是一种具有优点 的新技术，因为该技术比传统的LCD技术使用更少的功率并且不需要滤色器(图IA中示出 了这种滤色器的示例)，从而以降低的制造成本提供了更亮的显示器。由于滤色器典型地占 LED材料成本的20 %，所以没有滤色器的结构比传统的LCD明显更省钱并且颜色范围更宽。 此外，在颜色顺序系统中需要更少的像素，进一步减小了生产成本。如图IB所示，IXD 2000的操作颜色顺序技术典型地包括控制器111，控制驱动单 元113以颜色顺序的方式驱动阵列115中的有色发光二极管(LED，典型地是红色、绿色和蓝 色)，以产生具体颜色。同时，驱动单元117驱动液晶(LC)阵列119，在没有滤色器的情况 下，液晶(LC)阵列119可以用作以相关LED所提供的颜色来照亮的灰度级器件。颜色顺序 技术的优点在于，人眼不能区分所接通和断开的各种颜色的短暂使用，而是看到所需色调 的混合颜色(时间积分)。图2示出了具有帧显示210、220和230的画面的颜色顺序扫描的示例，帧显示 210、220和230示出了分别以红色、蓝色和绿色扫描的画面。当然，由于照亮画面的频率，使 得人眼会察觉到具有混合颜色的画面，而不是如图所示具有单独颜色的三个离散显示。图3示出了在颜色顺序LCD中使用的RGB混合器LED背光的传统驱动器电路。对 于红色LED 305、绿色LED 310和蓝色LED 315的串，脉冲宽度调制(PWM)开关320、325、 330分别将相应的电流源(a)、(b)和(c)接通和断开，以对每个颜色值执行选择性调光，从 而允许将颜色混合。以下在驱动电路的示意图中示出了 PWM信号(a’)、(b’)和(c’)，PWM 信号(a’)、(b’)和(c’ )分别用于控制红色LED串、绿色LED串和蓝色LED串的切换。因 此，电流源与LED串数目相等。在图3中，尽管看上去所有开关都是同时关断的，然而开关 关断和接通的速度是眼睛察觉不到的。原理上允许及时转换关断/接通模式，然而为了使 系统简单并不总是这么做。然而，开关关断或接通的持续时间因通道的不同而不同，因此脉冲的脉冲宽度随时间变化，并且在同一时刻对于红色、绿色和蓝色通道来说是不同的。在图 3中，如果转换模式，则开关的定时将是重叠的。然而，由于颜色顺序技术有利于人脑察觉到图像的时间积分，因此短时间地接通 和断开LED并以特定频率来重复LED的接通和断开的组合，该频率足以使观看者优选地可 以察觉到由不同颜色帧(如图2所示)组成的全色图像，即使在给定的时间并不是所有LED 都是接通的。因此，通过减少LED串的电流源的个数，可以减小电路的成本和电路的尺寸。
技术实现思路
本专利技术提供了一种降低颜色顺序扫描显示器的结构成本并减小颜色顺序扫描显 示器的尺寸的方法，该方法通过将三个颜色串(例如RGB)中的电流源减少三分之二，使得 使用一个电流源而不是三个电流源来简化扫描显示器电路。如果使用多于三个颜色串，则 本专利技术中使用单个电流源而不是多个电流源也比使用RGB LED串和公共电流源更省钱。在本专利技术的示例方面，颜色顺序液晶显示器(LCD)的发光二极管(LED)背光的LED 驱动器包括多个LED串，所述多个LED串分别具有不同的预定颜色，其中，每个LED串包 括一个或多个LED，发射波长实质上与具体的预定颜色相对应的光；多个开关，分别连接 至所述多个LED串，使得每个LED串连接至相应的开关，其中所述多个开关根据依赖于相应 控制信号的控制输出来关断和接通；电流源，可切换地分别顺序连接至所述多个开关串中 的每一个，以提供电流来控制多个LED串中每个LED串的操作，从而按照序列颜色输出以具 体预定颜色发射的光。相应的控制信号关断和接通多个开关中的相应开关，以允许相应的 LED串在特定的时间段内提供具体的预定颜色的输出。优选地，可以对此进行计时，使得多 个LED串的总输出提供具有所需的总体颜色和强度的输出，在每个相应LED串的输出的时 间积分期间，观察者可以察觉到该输出。优选地，相应的控制信号包括脉冲宽度调制(PWM)控制信号，但是也可以使用其 他控制方案。此外，根据本专利技术的示例方面，如果多个LED串中LED串的个数等于“n”，并且相应 控制信号的时间切换频率以用于操作LED串(其中每个LED串具有其自己的相应电流源) 的控制信号频率的η倍的频率出现，则电流源以大约是用于操作LED串(其中每个LED串 具有其自己的相应电流源)的电流值η倍的电流值来工作。例如，出于说明和解释的目的，具有相应颜色(例如红色、绿色和蓝色)以混合成 多种其他颜色的三串LED集合可以典型地具有来自图3所示每个工作电流源(a)、(b)和 (c)的60ma的供电电流，而根据本专利技术优选模式相对应的图4中的唯一电流源440可以以 大约ISOma工作，使开关关断和接通的控制信号(在这种情况下是PWM信号)的频率可以 是图3的传统配置中所示的PWM控制信号的频率的三倍。然而，不需要增大电流源的电流 (尽管并不排除这种增大)，图4所示单个电流源的值(颜色顺序)可以大致与图3所示三 个电流源之一的相同。描述这种布置的另一方式是在时间段“T”期间，以这样的频率切换每个控制信号， 所述这样的频率使得在时间“T”的一部分(大约是T/n，其中“η”是值为2或更大的整数) 内激活响应于控制信号来操作的LED串。为了补偿并不是在时间T的平衡(是大约为(T-T/ η)的时间)期间由LED串产生的光，电流源按照这样的电平向每个激活的LED串提供电流，所述电流电平使得相关激活的LED串所发射的光的强度相应地增大。 附图说明通过结合附图对以下的详细描述，本专利技术的特定实施例的上述和其他方面、特征 以及优点将变得更清楚，附图中图IA示出了在采用薄膜技术和背光的传统液晶显示器中使用的红色滤色器、绿 色滤色器和蓝色滤色器；图IB示出了采用颜色顺序扫描的LCD设备的概图；图2是在液晶显示器中使用的RGB混合器LED背光的传统驱动器电路的图示；图3是根据现本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于发光二极管ＬＥＤ的ＬＥＤ驱动器，所述ＬＥＤ驱动器包括：多个ＬＥＤ串，分别具有不同的预定颜色，其中每个ＬＥＤ串包括至少一个ＬＥＤ，所述至少一个ＬＥＤ发射实质上与具体预定颜色相对应的波长的光；多个开关，分别连接至所述多个ＬＥＤ串中的相应ＬＥＤ串，使得每个所述ＬＥＤ串连接至相应的开关，其中所述多个开关响应于相应的控制信号而关断和接通；以及电流源，通过激活相应的控制信号而可切换地分别连接至所述多个开关中的每一个开关，以向所述多个ＬＥＤ串中的每一个ＬＥＤ串连续地提供电流，从而按照颜色序列输出以具体预定颜色发射的光。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯斯密兹，吉安霍赫扎德，马修斯JG拉莫斯，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL
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