本发明专利技术涉及发光元件驱动装置和显示装置。一种发光元件驱动装置，包括：多个发光器、电源、多个电流控制晶体管、多个恒流电路、电压选择电路、控制电路和电压控制器。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于驱动以取决于流过其中的电流的亮度水平进行发光的发光元件 (例如发光二极管(LED)等等)的发光元件驱动装置以及具有含有这种发光元件驱动装置的非发光透射式显示单元的显示装置。
技术介绍
液晶显示面板的背光采用LED作为它的光源，它已经取代了采用荧光管的 CCFL (冷阴极荧光灯)。具体地讲，包括用于根据光相加色彩合成产生白光的独立基本LED(例如，红光 LED、绿光LED和蓝光LED)的背光已经在电视的应用中得到使用，这是因为它们能够容易地实现良好的色彩平衡。近些年来，色彩呈现得到改善的白光LED已经广泛地在电视应用中得以使用。LED基本上具有如下特性它的亮度根据提供的电流进行变化并且具有根据LED 个体差异和温度而不同的正向电压。因此，当LED用作液晶显示面板的背光时，用于这些LED的驱动装置需要具有恒流特性从而实现恒定均勻亮度水平。已知一种驱动装置，它采用用于根据一定的定时打开和关闭流过LED的电流并且基于打开和关闭时段的比率调整亮度水平，以在宽动态范围内稳定地调整亮度水平的PWM 控制处理。根据用于实现PWM控制处理的方案之一，开关元件串联插入到LED以基于规定定时打开和关闭LED (例如，参见日本专利公开No. 2001-272938)。还已知根据PWM控制处理使用激励信号打开和关闭与LED串联的开关元件以控制例如增压斩波器(boosting chopper)等等的开关电源的开关晶体管的处理。图1是根据现有技术的发光元件(LED)驱动装置的电路图(一部分以框图形式)。如图1所示，LED驱动装置1包括增压器-斩波器型开关电源2和作为负载的多个发光器3-1到3-n(图1中，η = 2)，该发光器包括LED阵列，每个LED阵列包括多个串联的LED。在下文描述中假设η = 2。LED驱动装置1还包括串联到发光器3-1的恒流控制开关晶体管4_1和恒流电路 5-1、以及串联到发光器3-2的恒流控制开关晶体管4-2和恒流电路5-2。LED驱动装置1还包括开关驱动器6-1、6-2、最小电压选择电路7和控制电路8。开关电源2包括恒压源V21、电感器L21、二极管D21、电存储电容器C21、开关晶体管SW21、电流检测电阻元件R21，以及节点ND21到ND23。电感器L21的一端连接到具有电压VDD的恒压源V21，另一端连接到节点ND21。二极管D21的阳极连接到节点ND21，阴极连接到节点ND22。电容器C21的一个端子(电极) 连接到节点ND22，另一个端子(电极)连接到参考电位VSS(例如，地电位)。节点ND22作为开关电源2的电压输出节点而连接到发光器3_1、3_2的对应端。开关晶体管SW21包括NMOS晶体管(例如，η沟道场效应晶体管)。开关晶体管 Sff21的漏极连接到节点ND21，源极连接到电阻元件R21的一端。电阻元件R21的另一端连接到参考电位VSS。这样构造的开关电源2如下进行操作控制电路8提供PWM控制的脉冲信号以导通和截止开关晶体管SW21以对恒压源V21的电压VDD进行增压。开关电源2将增压的电压VDD作为电压Vo提供给发光器3-1、3-2的一端。发光器3-1、3-2的每一个包括LED 31到: 的串联阵列。发光器3-1、3_2的每一个的串联阵列的一端上的LED 31的阳极连接到开关电源 2的电压输出节点ND22。发光器3-1的串联阵列的另一端上的LED 3m的阴极连接到开关晶体管4_1的漏极(一个端子)。发光器3-2的串联阵列的另一端上的LED 3m的阴极连接到开关晶体管4_2的漏极(一个端子)。发光器3-1、3_2的每一个不限于多个LED，而是可以包括单个LED。开关晶体管4-1的源极(另一个端子)连接到恒流电路5-1的端子，该恒流电路 5-1的另一个端子连接到参考电位VSS。在经由开关驱动器6-1提供给开关晶体管4-1的栅极的脉冲LED激励信号LOl的有效高电平的时段中，开关晶体管4-1保持导通。此时，电流ILED流入从开关电源2提供电压Vo的发光器3_1，从而对发光器3_1 的LED 31到:3m进行激励。在脉冲LED激励信号LOl的无效低电平的时段中，开关晶体管4_1保持截止。此时，没有电流ILED流入从开关电源2提供电压Vo的发光器3-1，从而对发光器3_1的LED 31到: 进行去激励。在开关晶体管4-1受到激励的过程中，开关晶体管4-1与恒流电路5-1之间的连接节点NDl处的监视电压Vsl如下通过从由开关电源2提供的电压Vo中减去发光器3-1的所有LED31到；^的正向电压Vf的和Σ Vf ( = VF)来计算监视电压Vs 1。这样计算的监视电压Vsl没有考虑开关晶体管4-1两端的压降。如果开关晶体管4-1包括场效应晶体管(FET)，则通过从由开关电源2提供的电压Vo中减去发光器3-1的所有LED 31到: 的正向电压Vf的和Σ Vf以及作为开关晶体管4-1的FET的漏极到源极电压Vdsl，计算连接节点NDl处的监视电压Vsl。恒流控制开关晶体管4-2的源极(另一个端子)连接到恒流电路5-2的一个端子， 恒流电路5-2的另一个端子连接到参考电位VSS。在经由开关驱动器6-2提供给开关晶体管4-2的栅极的脉冲LED激励信号L02的有效高电平的时段中，开关晶体管4-2保持导通。此时，电流ILED流入从开关电源2提供电压Vo的发光器3_2，从而对发光器3_2 的LED 31到:3m进行激励。在脉冲LED激励信号L02的无效低电平的时段中，开关晶体管4_2保持截止。此时，没有电流ILED流入从开关电源2提供电压Vo的发光器3-2，从而对发光器3_2的LED31到: 进行去激励。在开关晶体管4-2受到激励时，开关晶体管4-2与恒流电路5_2之间的连接节点 ND2处的监视电压Vs2如下通过从由开关电源2提供的电压Vo减去发光器3-2的所有LED 31到；^的正向电压Vf的和Σ Vf ( = VF)，来计算监视电压Vs2。这样计算的监视电压Vs2没有考虑开关晶体管4-2两端的压降。如果开关晶体管4-2包括场效应晶体管(FET)，则通过从由开关电源2提供的电压Vo中减去发光器3-2的所有LED 31到: 的正向电压Vf的和Σ Vf以及作为开关晶体管4-2的FET的漏极到源极电压Vds2，来计算连接节点ND2处的监视电压Vs2。最小电压选择电路7从节点NDl和ND2处的监视电压Vsl和Vs2 (通过从电压Vo 中减去发光器3-1、3-2和开关晶体管4-1、4-2两端的压降而计算得到)中选择最小电压 Vsmin,并且将选择的最小电压Vsmin提供给控制电路8。控制电路8向开关晶体管SW21的栅极提供一个脉冲信号，该脉冲信号的脉冲持续时间取决于由最小电压选择电路7选择的最小电压Vsmin。通过利用提供给开关晶体管SW21的栅极的脉冲信号导通和截止开关晶体管 SW21，开关电源2对恒压源V21的电压VDD进行增压。以这种方式，在最大电压VF下的发光器3-1或3-2的恒流控制端子处的电压被控制在恒定电平。
技术实现思路
如上所述，由于在最大电压VF下的发光器3-1或3-2的恒流控制端子的电压能够被控制在恒定电平，所以开关电源2的输出电压Vo能够被控制在所需的最小电压。结果，本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种发光元件驱动装置，包括：多个发光器，每个发光器包括至少一个以取决于流过的电流的亮度水平进行发光的发光元件；电源，根据提供给开关装置的控制端子的信号调整输出电压并且将输出电压提供给所述发光器的一端；多个电流控制晶体管，连接在所述发光器各自的另一端与参考电位之间，通过各自的激励信号使所述电流控制晶体管导电；多个恒流电路，在所述发光器的另一端与参考电位之间分别与所述电流控制晶体管串联；电压选择电路，从所述电流控制晶体管与所述恒流电路之间的连接端子电压中选择最小电压和最大电压；控制电路，将脉冲持续时间取决于由所述电压选择电路选择的最小电压的信号输出到所述开关装置的控制端子；以及电压控制器，产生控制电压以使得由所述电压选择电路选择的最大电压等于或小于预设最大参考电压，并且将所述激励信号的电平设置为所述控制电压的电平。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：内藤誉博，片山靖，西野辰树，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP
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