[发明专利]驱动用于背光的发光二极管的电路和方法及背光驱动设备

说明书

本申请要求2010年4月30日提交的第10-2010-0040882号韩国专利申请的优先权，该申请全部合并于此以资参考。

技术领域

以下描述涉及驱动用于背光的发光二极管(LED)的电路，更具体地，涉及一种驱动用于背光的LED的电路和方法以及使用该电路和方法的背光驱动设备，所述驱动用于背光的LED的电路和方法可通过实质上避免闪烁的发生来稳定地保持LED的亮度。

背景技术

作为代表性平板显示器的液晶显示器(LCD)通过使用液晶的电学和光学属性来显示图像。与其它显示设备相比，由于纤薄、轻、低功耗和低驱动电压的优点，LCD已经被广泛使用。然而，由于用于显示图像的液晶显示面板是非自发光装置，故LCD需要用于对液晶显示面板提供光的单独的背光。

背光主要使用冷阴极萤光灯(CCFL)和LED中的一种。由于使用CCFL的背光使用汞，故对环境有害并且具有慢响应速度。此外，使用CCFL的背光还有低色彩再现以及产生预设白光的缺点。

同时，使用LED的背光具有以下优点：不使用危险物质，能够实现快速响应，以及能够实现脉冲驱动。此外，使用LED的背光还具有较高的色彩再现，并可通过控制红、蓝和绿色LED的光量来自由地调节光的色彩坐标和亮度。由于这样的LED背光通过适当地互相混合红光、蓝光和绿光来产生白光，故LED背光包括用于发射红光的多个红色LED阵列、用于发射蓝光的多个蓝色LED阵列和用于发射绿光的多个绿色LED阵列。

LED背光通过使用调光方法来调节LED的亮度。所述调光方法包括模拟调光方法和数字调光方法。根据模拟调光方法，通过控制施加到用于背光的每个LED的电流的量来调节LED的亮度。在模拟调光方法的情况中，如果施加到用于背光的每个LED的电流的量减少了50％，则用于背光的每个LED的亮度减小50％。根据数字调光方法，例如脉冲宽度调制(PWM)调光方法，通过响应于PWM信号控制用于背光的每个LED的通断时间的比率，来调节每个用于背光的LED的亮度。

使用PWM调光方法的LED驱动设备通过控制流过LED阵列的电流来调节LED的亮度。LED驱动设备包括将用于电流控制的PWM信号发送到LED驱动电路的控制器或微控制器单元(MCU)。当控制器或MCU产生用于调节LED的亮度的PWM信号，并将PWM信号提供给LED驱动电路时，PWM信号被不希望的外部电磁干扰(EMI)影响，导致PWM信号的占空比的失真。这引起噪声并因此发生LED的闪烁。因此，不能稳定地保持LED的亮度。

在现有技术中，为了稳定地调节LED的亮度，通过使用模拟滤波器将噪声从PWM信号中去除。根据这样的使用模拟滤波器的方法，可使用低通滤波器来去除瞬时施加的高频噪声。此外，可去除滤带(filter band)中的低频噪声。然而，当PWM信号的占空比失真时，噪声不会被去除，并且由于LED的亮度的不稳定会发生闪烁。

发明内容

在一个总体方面，提供了一种驱动用于背光的发光二极管(LED)的电路，所述电路包括：滤波单元，被配置为接收脉冲宽度调制(PWM)信号并去除预定的带的噪声；占空比稳定单元，被配置为稳定由滤波单元滤波的PWM信号的占空比；调光信号产生单元，被配置为基于由占空比稳定单元稳定的PWM信号来产生调光信号；LED驱动单元，被配置为基于由调光信号产生单元产生的调光信号来驱动用于背光的LED。

所述电路还可包括滤波单元，该滤波单元包括低通滤波器，被配置为去除高频带的噪声。

所述电路还可包括滤波单元，该滤波单元还包括电阻电容(RC)滤波器。

所述电路还可包括：滤波单元，被配置为执行滞后(hysteresis)功能，以实质上避免PWM信号的直流(DC)电平的改变。

所述电路还可包括：占空比稳定单元，被配置为对PWM信号进行取样，对取样的PWM信号的占空比进行累加，并平均PWM信号的占空比。

所述电路还可包括：占空比稳定单元，被配置为与时钟信号同步地对PWM信号进行取样。

所述电路还可包括：占空比稳定单元，被配置为对PWM信号进行至少两个周期的取样。

所述电路还可包括占空比稳定单元，该占空比稳定单元包括数字滤波器。

所述电路还可包括占空比稳定单元，该占空比稳定单元还包括累加器，被配置为对取样的PWM信号的占空比进行累加。

所述电路还可包括LED驱动单元，该LED驱动单元还包括连接到LED的金属氧化物半导体(MOS)晶体管，所述MOS晶体管被配置为基于来自调光信号产生单元的调光信号被驱动。