[发明专利]驱动发光二极管

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

WO 02/076150A1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(light level)。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。

US2005/0243022披露了一种用于串联连接的RGB LED的驱动器。 主电流由连接到该系列LED的终点的升压变换器产生。每个LED具 有并联耦合到LED的开关，且每个开关被控制以通过使用脉冲宽度调 制的脉冲信号来分流电流，以控制相应LED的强度。

US2006/0221636描述了一种用于串联连接的LED的驱动器。该系 列连接相同颜色的多个LED。该文件注意力集中在图像帧附近发生的 不规则性，该不规则性在一系列分离定位的R、G和B LED以所述颜 色之一结束时固有地存在，且提出在制作过程中在帧边界调节这种 LED的强度。

发明内容

本发明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。

本发明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。本发明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。本发明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。本发明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。本发明的第五方面提供如 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。

本发明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 发明中，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的电流的主要部分被高效地产生。这种SMPS的不利之处-笨重、 昂贵、缓慢且在输出电压具有波纹-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的波纹，该 辅助电源可以是线性电源。