背光模塊與驅動電路及其驅動方法

背光模塊與驅動電路及其驅動方法
【專利摘要】本發明提供一種背光模塊與驅動電路及其驅動方法，背光模塊包括發光單元、線性調節器與驅動控制單元。發光單元輸出至少一參考回授電壓及至少一參考電流。驅動控制單元接收并根據參考回授電壓以輸出至少一參考控制信號至線性調節器。線性調節器用以接收并穩定參考電流，并且線性調節器根據參考控制信號來調整參考回授電壓與至少一參考追隨電壓之間的電壓差，并決定參考電流是否流入穩壓單元，參考追隨電壓為線性調節器中的參考基準電壓加上參考輸出電壓。
【專利說明】背光模塊與驅動電路及其驅動方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用以驅動發光二極管的驅動電路及其驅動方法，且特別涉及一種利用數字可程序化技術來節能的用以發光二極管的驅動電路及其驅動方法。
【背景技術】
[0002]請參照圖1，圖1為已知背光模塊的示意圖。已知背光模塊100為了確保每一串發光二極管串都能夠正常工作，會通過控制器來接收每一串發光二極管串的回授電壓，以調整脈沖度調變信號的占空比(duty ratio)，進而調整用以驅動各個發光二極管串的驅動電壓。由于，發光二極管的發光亮度與流過的電流成正比，所以為使得每串發光二極管串的亮度相近，采用線性調節器架構來達成固定電流的控制。
[0003]然而，因為發光二極管的元件特性或工藝關系，會使得每個發光二極管的順向導通電壓不一樣，因此每一串的發光二極管串的導通電壓也不同。所以，控制器須產生足夠的脈沖寬度信號占空比，以便產生足夠大的驅動電壓來保證每一串的發光二極管串都能夠正常工作。此時，作為固定電流控制的線性調節器會將多余的電壓跨在晶體管的漏極和源極兩端，而此跨壓可能會造成能量消耗(power loss)，效率降低與晶體管過熱等問題。

【發明內容】

[0004]本發明實施例提供一種背光模塊，背光模塊包括發光單元、線性調節器以及驅動控制單元。發光單元輸出參考回授電壓及參考電流。線性調節器電性連接發光單元并且所述線性調節器用以接收并穩定參考電流。驅動控制單元電性連接發光單元并且驅動控制單元接收并根據參考回授電壓以輸出參考控制信號至線性調節器。其中線性調節器根據參考控制信號來調整參考回授電壓與參考追隨電壓之間的電壓差，其中參考追隨電壓為線性調節器中的參考基準電壓加上參考輸出電壓。
[0005]本發明實施例另提供一種驅動電路，用以驅動發光二極管，所述發光二極管輸出參考回授電壓及參考電流，驅動電路包括線性調節器與驅動控制單元。
[0006]本發明實施例再提供一種驅動方法，其步驟包括如下。根據參考回授電壓輸出參考控制信號；以及根據參考控制信號調整參考回授電壓與參考追隨電壓之間的電壓差。
[0007]綜上所述，本發明實施例所提出的背光模塊與驅動電路及其驅動方法，不僅能夠將發光單元所輸出的參考電流予以回收，以提供至其它電路區塊或元件使用，并且本披露內容中的線性調節器能夠通過參考輸出電壓來調降參考回授電壓與參考追隨電壓之間的電壓差，以降低線性調節器的功率消耗，進而達到省電節能的效果。
[0008]為使能更進一步了解本發明的特征及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅是用來說明本發明，而非對本發明的權利要求范圍作任何的限制。
【專利附圖】

【附圖說明】[0009]上文已參考隨附圖式來詳細地說明本發明的具體實施例，藉此可對本發明更為明白，在這些圖式中:
[0010]圖1為已知背光模塊的示意圖。
[0011]圖2為根據本發明實施例的背光模塊的示意圖。
[0012]圖3為根據本發明實施例的背光模塊的細部示意圖。
[0013]圖4為根據本發明再一實施例的背光模塊的具體電路圖。
[0014]圖5是本發明實施例的具有背光模塊的顯示裝置的示意圖。
[0015]圖6為根據本發明實施例的驅動方法的流程圖。
[0016]【主要元件符號說明】
[0017]100:已知背光模塊
[0018]200、300、400:背光模塊
[0019]210:發光單元
[0020]220:線性調節器
[0021]222,2221 ~222N:解多工器
[0022]230:驅動控制單元
[0023]231:發光二極管驅動控制器
[0024]233:降壓電路
[0025]232、234:模擬轉數字電路
[0026]235:微控制器
[0027]240:穩壓單元
[0028]250:調光單元
[0029]500:顯示裝置
[0030]510:背光模塊
[0031]520:顯示面板
[0032]AIS:模擬信號
[0033]DC:調光電容
[0034]Dl:二極管
[0035]DS、DSl~DSN:發光二極管串
[0036]DCS:調光控制信號
[0037]DIS1、DIS2:數字信號
[0038]GND:接地電壓
[0039]LI:電感
[0040]Mnl、MOSl ~MOSN:第一 N 型晶體管[0041 ]Mn2:第二 N型晶體管
[0042]nl、nil ~nlN:節點
[0043]OP、OPl ~OPN:放大器
[0044]S610、S620:步驟
[0045]SC、SCl ~SCM:儲存電容
[0046]R、Rl ~RN:電阻[0047]R1、Il?IN:參考電流
[0048]ROV、Vl?VM:參考輸出電壓
[0049]RCS、RCSl?RCSN:參考控制信號
[0050]RVD、VDI?VDN:參考回授電壓
[0051]RVS, VSl?VSN:參考追隨電壓
[0052]VREF:參考基準電壓
[0053]VIN:輸入電壓
[0054]VLED:調光驅動電壓
【具體實施方式】
[0055]在下文將參看隨附圖式更充分地描述各種例示性實施例，在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限于本文中所闡述的例示性實施例。確切而言，提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整，且將向本領域的普通技術人員充分傳達本發明概念的范疇。在諸圖式中，可為了清楚而夸示層及區的大小及相對大小。類似數字始終指示類似元件。
[0056]應理解，雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件，但此等元件不應受此等術語限制。此等術語乃用以區分一元件與另一元件。因此，下文論述的第一元件可稱為第二元件而不偏離本發明概念的教示。如本文中所使用，術語“及/或”包括相關聯的列出項目中的任一者及一或多者的所有組合。
[0057]本
【發明內容】
披露一種驅動電路，用以驅動發光二極管。用來驅動發光二極管的驅動電路包括線性調節器、驅動控制單元、穩壓單元與調光單元。進一步來說，驅動電路可以用于驅動背光模塊或照明裝置，其中照明裝置如路燈、紅綠燈或廣告燈，在此不以列舉者為限。
[0058]為方便說明與了解本披露內容，下述說明將以背光模塊作為一例示性實施例，但本披露內容不以背光模塊為限。本領域普通技術人員應可以類推至如路燈、紅綠燈或廣告燈等的照明裝置。
[0059]〔背光模塊的實施例〕
[0060]請參照圖2，圖2為根據本發明實施例的背光模塊的示意圖。在本實施例中，背光模塊包括發光單元210、線性調節器220、驅動控制單元230、穩壓單元240以及調光單元250。
[0061]發光單元210電性連接驅動控制單元230。調光單元250電性連接驅動控制單元230與發光單元210之間。線性調節器220電性連接發光單元210。穩壓單元240電性連接驅動控制單元230與線性調節器220。
[0062]發光單元210輸出至少一參考回授電壓RVD至驅動控制單元230，并且輸出至少一參考電流RI至線性調節器220。在本實施例中，發光單元210可以是發光二極管所構成的陣列，或是自發光元件所構成的陣列。
[0063]線性調節器220用以接收并穩定參考電流RI，以維持發光單元210的發光均勻性，其中線性調節器220根據參考控制信號RCS，以選擇電性連接至參考輸出電壓ROV或接地電壓GND。并且，當線性調節器220選擇參考輸出電壓ROV時，線性調節器220通過電性連接至參考輸出電壓ROV來調整參考回授電壓RVD與至少一參考追隨電壓RVS之間的電壓差，其中參考追隨電壓RVS為線性調節器220中的一參考基準電壓加上參考輸出電壓R0V。
[0064]驅動控制單元230接收并根據參考回授電壓RVD以輸出至少一參考控制信號RCS至線性調節器220。驅動控制單元230接收輸入電壓VIN，并將所接收的輸入電壓VIN轉換為參考輸出電壓R0V，在本實施例中，驅動控制單元230為將輸入電壓VIN降壓至一參考輸出電壓ROV。
[0065]穩壓單元240用以穩定驅動控制單元230所輸出的參考輸出電壓R0V，其中參考輸出電壓ROV的輸出節點在穩壓單元240與驅動控制單元230之間。并且，在本實施中，參考輸出電壓ROV的輸出節點還可以電性連接至其它電路區塊(圖2未示出)或元件(圖2未示出)以供使用參考輸出電壓R0V。
[0066]調光單元250接收輸入電壓VIN與調光控制信號DCS，并且根據調光控制信號DCS輸出調光驅動電壓VLED至發光單元210。接下來要進一步說明的，是關于背光模塊200的操作。
[0067]請繼續參照圖2，當驅動控制單元230傳送調光控制信號DCS至調光單元250時，調光單元250會根據調光控制信號DCS，輸出對應的調光驅動電壓VLED以驅動發光單元210。接著，發光單元210會根據所接收到的調光驅動電壓VLED來產生對應的參考電流RI與參考回授電壓RVD，并且分別傳送至驅動控制單元230與線性調節器220。值得注意的是，如果調光驅動電壓VLED過小以致于完全無法驅動發光單元210的一部分時，則不會產生任何的參考電流RI。接下來，驅動控制單元230會根據所接收的參考回授電壓RVD來判斷發光單元210是否已經完全被驅動，也就是說，判斷發光單元210是否已經全部都點亮。如果發光單元210尚未完全點亮，則驅動控制單元230會根據參考回授電壓RVD來調整調光控制信號DCS，進而增大調光驅動電壓VLED，以驅動發光單元210。本實施例的驅動控制單元230會利用此回授機制不斷修正調光控制信號DCS，直到發光單元210完全點亮。
[0068]接下來，背光模塊200會啟動節能省電機制。驅動控制單元230將所接收到的輸入電壓VIN轉換為參考輸出電壓ROV后，并通過穩壓單元240予以穩定參考輸出電壓R0V。換句話說，穩壓單元240所予以穩定的參考輸出電壓ROV是由輸入電壓VIN所供應的電流(或所供應的能量)所提供。在本實施例中，于發光單元210完全點亮后，當線性調節器220根據參考控制信號RCS，以選擇電性連接至參考輸出電壓ROV時，參考電流RI便會經由線性調節器220流至其它電路區塊或元件，據此回收參考電流RI以達到節能的效果，并且線性調節器220會通過參考輸出電壓ROV來調降參考回授電壓RVD與參考追隨電壓RVS之間的電壓差。另一方面，當線性調節器220根據參考控制信號RCS，以選擇電性連接至接地電壓GND時，則意指不作任何回收參考電流RI的操作。
[0069]進一步來說，驅動控制單元230會根據參考回授電壓RVD的大小來對應輸出參考控制信號RCS至線性調節器220，以進一步調整線性調節器220內的參考追蹤電壓RVS，并使參考追蹤電壓RVS能夠盡量接近參考回授電壓RVD。換句話說，線性調節器220會根據參考控制信號RCS來降低參考回授電壓RVD與參考追隨電壓RVS之間的電壓差，其中參考追隨電壓RVS為線性調節器220中的參考基準電壓加上參考輸出電壓R0V。在本實施例中，要注意的是，在調整參考追蹤電壓RVS的過程中，應避免使參考追蹤電壓RVS大于參考回授電壓RVD的情況發生。[0070]附帶一提的是，在另一實施例中，設計者可以依照電路設計需求或實際應用需求，在發光單元210完全點亮前，即可啟動背光模塊200的節能機制來進行回收電流的相關操作。
[0071]因此，相較于現有技術下所浪費掉的參考電流RI (意即直接流入接地電壓GND)，本披露內容不僅能夠將發光單元210所輸出的參考電流RI予以回收，以提供至其它電路區塊或元件使用，并且本披露內容中的線性調節器220能夠通過參考輸出電壓ROV來調降參考回授電壓RVD與參考追隨電壓RVS之間的電壓差，以降低線性調節器220的功率消耗，進而達到省電節能的效果。
[0072]為了更詳細地說明本發明所述的背光模塊的運作流程，以下將舉多個實施例中至少之一來作更進一步的說明。
[0073]在進行下述說明前、在此須先說明的是在接下來的多個實施例中，將描述不同于上述圖2實施例的部分，且其余省略部分與上述圖2實施例的部分相同。此外，為說明便利起見，相似的參考數字或標號指示相似的元件。
[0074]〔背光模塊的另一實施例〕
[0075]請參照圖3，圖3為根據本發明實施例的背光模塊的細部示意圖。與上述圖2實施例不同的是，在本實施例中的發光單元210包括至少一發光二極管串DS，其中發光二極管串DS為至少一個以上的發光二極管以串聯形式連接而成。線性調節器220包括至少一第一 N型晶體管Mnl、至少一放大器0P、至少一電阻R以及至少一解多工器222。驅動控制單元230包括發光二極管驅動控制器231、模擬轉數字電路232、降壓電路233、模擬轉數字電路234以及微控制器235。穩壓單元240包括至少一儲存電容SC。調光單元250包括電感L1、第二 N型晶體管Mn2、二極管Dl以及調光電容DC。
[0076]發光二極管串DS的輸出端輸出參考回授電壓RVD至對應的第一 N型晶體管Mnl的漏極、發光二極管驅動控制器231與模擬轉數字電路232。發光二極管串DS的輸入端接收調光驅動電壓VLED，其中發光二極管串DS的輸出端輸出參考電流RI。第一 N型晶體管Mnl的漏極接收參考回授電壓RVD與參考電流RI，第一N型晶體管Mnl的源極輸出參考追隨電壓RVS。放大器OP的正輸入端與負輸入端分別接收參考基準電壓VREF與參考追隨電壓RVS，放大器OP的輸出端電性連接第一 N型晶體管Mnl的柵極。電阻R的一端接收參考追隨電壓RVS，電阻R的另一端輸出參考電流RI。解多工器222電性連接參考基準電壓VREF的負端與電阻R的另一端，其中解多工器222可以使用至少一開關來實施。儲存電容SC的一端電性連接參考輸出電壓VREF與解多工器222，儲存電容SC的另一端電性連接接地電壓GND。
[0077]電感LI的一端接收輸入電壓VIN。第二 N型晶體管Mn2的漏極電性連接電感LI的另一端，第二 N型晶體管Mn2的源極電性連接接地電壓GND，第二 N型晶體管Mn2的柵極接收調光控制信號DCS。二極管Dl的正極電性連接電感LI的另一端，二極管Dl的負極輸出調光驅動電壓VLED。調光電容DC的一端電性連接二極管Dl的負極，調光電容DC的另一端電性連接接地電壓GND。
[0078]發光二極管驅動控制器231接收參考回授電壓RVD，并根據參考回授電壓RVD輸出調光控制信號DCS。
[0079]模擬轉數字電路232接收參考回授電壓RVD，并將參考回授電壓RVD轉換為數字信號 DIS1。
[0080]降壓電路233接收輸入電壓VIN，并將輸入電壓VIN降壓為參考輸出電壓R0V，并且傳送至穩壓單元240。在本實施例中，降壓電路233可以是低壓降調節器(low drop outregulator)或是直流轉直流(DC-to-DC)電路。
[0081]模擬轉數字電路234電性連接降壓電路233。模擬轉數字電路234接收模擬信號AIS,并且將模擬信號AIS轉換為數字信號DIS2。
[0082]微控制器235電性連接模擬轉數字電路232與模擬轉數字電路234之間。微控制器235接收數字信號DISl與DIS2，并且根據數字信號DISl與DIS2所攜帶的信息進行判斷后輸出參考控制信號RCS至解多工器222。在一實施例中，微控制器235還電性連接至發光二極管驅動控制器231，以使設計者得以設計當調光調到太暗時，使背光模塊300不啟動節能機制的相關動作。
[0083]接下來要進一步說明的，是關于背光模塊300的操作。
[0084]請繼續參照圖3，當發光二極管驅動控制器231傳送調光控制信號DCS至第二 N型晶體管Mn2時，第二 N晶體Mn2會根據調光控制信號DCS而對應的開啟或關閉。并且，根據第二 N型晶體管Mn2的開啟時間長短來決定調光驅動電壓VLED的大小，也即調光控制信號DCS利用脈波寬度調制(Pulse Width Modulation, PWM)的方式，來決定調光驅動電壓VLED的大小，進而驅動發光二極管串DS。接著，發光二極管串DS會根據所接收到的調光驅動電壓VLED來產生對應的參考電流RI與參考回授電壓RVD，并且分別將參考回授電壓RVD分別對應傳送至發光二極管驅動控制器231、模擬轉數字電路232與第一 N型晶體管Mnl的漏極。值得注意的是，如果驅動電壓VLED過小以致于完全無法驅動發光二極管串DS時，則不會產生任何的參考電流RI。
[0085]接下來，發光二極管驅動控制器231會根據所接收到的參考回授電壓RVD來判斷發光二極管串DS是否已經完全被驅動，意即，判斷發光二極管串DS是否已經全部都點亮。如果發光二極管串DS尚未完全點亮，則發光二極管驅動控制器231會根據參考回授電壓RVD來調整調光控制信號DCS，也就是說，增加脈沖寬度調制信號的占空比(duty ratio),進而增大調光驅動電壓VLED，以驅動發光二極管串DS。本實施例的發光二極管驅動控制器231會利用此回授機制不斷修正脈沖寬度調制信號的占空比，直到發光二極管串DS完全導通或完全點亮。
[0086]接下來，背光模塊300會啟動節能機制。降壓電路233將所接收到的輸入電壓VIN降壓為參考輸出電壓ROV后，并通過穩壓單元中的儲存電容SC來予以穩定參考輸出電壓R0V。換句話說，儲存電容SC所予以穩定的參考輸出電壓ROV是由輸入電壓VIN所供應的電流(或所供應的能量)所提供。在本實施例中，于發光二極管串DS完全點亮后，當解多工器222根據參考控制信號RCS，以選擇電性連接至參考輸出電壓ROV時，參考電流RI便會經由解多工器222流至其它電路區塊或元件，據此回收參考電流RI以達到節能省電的效果。另一方面，當解多工器222根據參考控制信號RCS，以選擇電性連接至接地電壓GND時，則意指不作任何回收參考電流RI的動作。
[0087]進一步來說，發光二極管驅動控制器231會根據參考回授電壓RVD的大小來對應輸出參考控制信號RCS至解多工器222，以進一步調整線性調節器220內的參考追蹤電壓RVS,并使參考追蹤電壓RVS能夠盡量接近參考回授電壓RVD。換句話說，解多工器222會根據參考控制信號RCS來降低參考回授電壓RVD與參考追隨電壓RVS之間的電壓差。
[0088]在第一 N型晶體管的源極、漏極之間的跨壓過大時，則解多工器222會根據參考控制信號RCS而選擇電性連接至參考輸出電壓R0V。接著，節點nl的電位會等于參考基準電壓VREF加上參考輸出電壓R0V，并且，因為放大器OP虛短路的關系會使得參考追蹤電壓RVS等于節點nl的電位，也即參考追蹤電壓RVS會上升一個參考輸出電壓ROV的大小，進而可以降低第一 N型晶體管的源極、漏極之間的跨壓，以達到節能的效果。另一方面，電阻R的一端的電位為節點nl的電壓，也即參考基準電壓VREF加上參考輸出電壓R0V，而電阻R的另一端的電位會由于解多工器222內部的開關設計而為參考輸出電壓R0V，因此電阻R兩端的跨壓依然是參考基準電壓VREF，進而依然能夠穩定參考電流RI。
[0089]值得一提的是，儲存電容SC所予以穩定的參考輸出電壓ROV能夠提供至其它電路區塊(圖3未示出)所使用，如提供一偏壓。此外，當解多工器222電性連接至參考輸出電壓ROV時，本披露內容還能夠將參考電流RI予以回收且提供至其它電路區塊或元件使用，這還使得本披露內容具有經濟又環保的時下需求。
[0090]為了更詳細地教示本發明所述的背光模塊的運作流程，以下特舉另一圖式來做更進一步的細部說明。
[0091]〔背光模塊的再一實施例〕
[0092]請參照圖4，圖4為根據本發明再一實施例的背光模塊的具體電路圖。與上述圖3實施例不同的是，發光單兀210包括發光二極管串DSl?DSN,其中每一通道的發光二極管串都是至少具有一個發光二極管所串聯而成，因此每一通道的發光二極管串DSl?DSN彼此間可能具有不同的導通電壓。線性調節器220包括第一 N型晶體管MOSl?M0SN、放大器OPl?0ΡΝ、電阻Rl?RN以及解多工器2221?222N。穩壓單元240包括儲存電容SCl?SCM，其中M、N為正整數。在本實施例中，假設M等于N，但不以本實施例為限。
[0093]每一發光二極管串DSl?DSN的輸出端輸出參考回授電壓VDl?VDN至對應的每一第一 N型晶體管MOSl?MOSN的漏極、發光二極管驅動控制器231與模擬轉數字電路232。每一發光二極管串DSl?DSN的輸入端接收調光驅動電壓VLED,而每一發光二極管串DSl?DSN的輸出端輸出參考電流Il?IN。第一 N型晶體管MOSl?MOSN的漏極接收參考回授電壓VDl?VDN與參考電流Il?IN，第一 N型晶體管MOSl?MOSN的源極輸出參考追隨電壓VSl?VSN。每一放大器OPl?OPN的正輸入端與負輸入端分別對應接收參考基準電壓VREF與參考追隨電壓VSl?VSN，放大器OPl?OPN的輸出端分別對應電性連接第一 N型晶體管MOSl?NOSN的柵極。每一電阻Rl?RN的一端分別對應接收參考追隨電壓VSl?VSN，每一電阻Rl?RN的另一端分別輸出參考電流11?IN。每一解多工器2221?222N分別對應電性連接參考基準電壓VREF的負端與每一電阻Rl?RN的另一端，其中每一解多工器2221?222N可以使用至少一開關來實施。儲存電容SCl?SCN的一端分別電性連接至參考輸出電壓Vl?VM，予以穩定電壓，儲存電容SCl?SCN的另一端電性連接接地電壓GND。接下來要進一步說明的，是關于背光模塊400的操作。
[0094]請繼續參照圖4，當發光二極管驅動控制器231傳送調光控制信號DCS至第二 N型晶體管Mn2時，第二 N型晶體管Mn2會根據調光控制信號DCS而對應的開啟或關閉。并且，根據第二 N型晶體管Mn2的開啟時間長短來決定調光驅動電壓VLED的大小，也即調光控制信號DCS利用脈波寬度調制(Pulse Width Modulation, PWM)的方式來決定調光驅動電壓VLED的大小，進而驅動發光二極管串DSl?DSN。接著，發光二極管串DSl?DSN會根據所接收到的調光驅動電壓VLED來產生對應的參考電流Il?IN與對應的參考回授電壓VDl?VDN,并且將參考回授電壓VDI?VDN分別對應傳送至發光二極管驅動控制器231、模擬轉數字電路232與第一 N型晶體管MOSfMOSN的漏極。
[0095]接下來，由于發光二極管的元件特性或工藝關系，發光二極管彼此之間可能具有不同的導通電壓，因此每一通道的發光二極管串DSl?DSN彼此間可能具有不同的導通電壓，進而使得每一通道的參考回授電壓VDl?VDN彼此相異。所以，發光二極管驅動控制器231會根據所接收到的參考回授電壓VDl?VDN來判斷發光二極管串DSl?DSN是否已經完全被驅動，也就是說，判斷發光二極管串DSl?DSN是否已經全部都點亮或全部都正常工作。如果發光二極管串DSl?DSN尚未完全點亮，則發光二極管驅動控制器231會根據參考回授電壓VDl?VDN來調整調光控制信號DCS，也就是說，增加脈沖寬度調制信號的占空t匕(duty ratio)，進而增大調光驅動電壓VLED，以驅動發光二極管串DSl?DSN。本實施例的發光二極管驅動控制器231會利用此回授機制不斷修正脈沖寬度調制信號號的占空比，直到發光二極管串DSl?DSN全部導通或全部點亮。
[0096]接下來，與上述圖3實施例同樣道理，背光模塊400會啟動節能機制相關動作。詳細來說，降壓電路233將所接收到的輸入電壓VIN降壓為參考輸出電壓Vl?VM后，并通過多個儲存電容SCl?SCM來分別來予以穩定多個參考輸出電壓Vl?VM。換句話說，穩壓單元240中的多個儲存電容SCl?SCM所儲存的多個參考輸出電壓Vl?VM是由輸入電壓VIN所供應的電流(或所供應的能量)所提供。在本實施例中，于發光二極管串DSl?DSN完全點亮后，當解多工器2221?222N分別根據多個參考控制信號RCSl?RCSN時，以選擇分別電性連接至對應的參考輸出電壓Vl?VN中的部分或全部，而參考電流Il?IN的部分或全部便會經由其對應的解多工器2221?222N流至其它電路區塊或元件，據此回收電流Il?IN的一部分以達到節能省電的效果。另一方面，當解多工器2221?222N根據其對應的參考控制信號RCSl?RCSN，以選擇電性連接至接地電壓GND時，則意指不作任何回收參考電流Il?IN的操作。
[0097]進一步來說，發光二極管驅動控制器231會根據參考回授電壓VDl?VDN的大小來分別輸出參考控制信號RCSl?RCSN至所對應的解多工器2221?222N，以進一步調整線性調節器220內的參考追蹤電壓VSl?VSN，并使參考追蹤電壓VSl?VSN能夠分別盡量接近所對應的參考回授電壓VDl?VDN。換句話說，解多工器2221?222N會根據參考控制信號RCSl?RCSN來降低參考回授電壓VDl?VDN與其所對應的參考追隨電壓VSl?VSN之間的電壓差。因此，在本實施例中，即使發光二極管因為元件特性或工藝關系而使得彼此間的導通電壓相異，進而造成每一通道的參考回授電壓VDl?VDN彼此相異，本披露內容仍然能夠動態地調降第一 N型晶體管MOSl?MOSN的源極、漏極跨壓以降低能量消耗并緩沖晶體管過熱的情況。
[0098]換句話說，現有技術下所采用的發光二極管，必須先決定要用何種順向偏壓群(forward voltage group),以確保每一發光二極管串的順向導通偏壓相同。因為,若每一發光二極管串的順向導通偏壓不同，將會產生過大的壓降于晶體管，故而導致晶體管過熱，因此除了功耗以外，也有可能造成晶體管壽命的縮短或晶體管的燒毀。然而，本披露內容通過上述所教示的機制能夠在不區分順向偏壓群的發光二極管下，達到避免發生晶體管過熱等iu述相關問題。
[0099]附帶一提的是，背光模塊400在進行調光至偏暗的強況時，也即流經發光二極管串DSl?DSN所對應的參考電流Il?IN偏低，設計者可以設計微控制器235所傳送參考控制信號RCSl?RCSN來選擇分批來回收參考電流Il?IN，因此本披露內容提供相當的彈性來進行調光，并不會影響到背光模塊400原本所要扮演的角色，也即提供光線。
[0100]在進行下述說明前，在此須先說明的是下述將以N等于三且M等于三為一例子說明，并且假設參考輸出電壓Vl?V3彼此間的大小關系為V1>V2>V3，具有本領域的普通技術人員應可類推N大于三或M大于三的其它類似實施例。
[0101]當第一 N型晶體管MOSl?M0S3的源、漏極之間具有一過大的跨壓時，則解多工器2221?2223會根據參考控制信號RCSl?RCS3，以選擇電性連接至參考輸出電壓Vl?V3或接地電壓GND。當解多工器2221?2223根據參考控制信號RCSl?RCS3，以電性連接至參考輸出電壓Vl?V3時，節點nil?nl3的電位會分別等于參考基準電壓VREF加上參考輸出電壓Vl?V3。再者，因為放大器OPl?0P3虛短路的關系會使得參考追蹤電壓VSl?VS3等于節點nil?nl3的電位，也即參考追蹤電壓VSl?VS3會分別對應上升參考輸出電壓Vl?V3的大小，進而可以降低第一 N型晶體管MOSl?M0S3的源、漏極之間的跨壓。另一方面，同理，電阻Rl?R3的兩端跨壓依然是參考基準電壓VREF，進而依然能夠分別穩定參考電流Il?13。
[0102]此外，當解多工器2221?2223根據參考控制信號RCSl?RCS3，以電性連接至參考輸出電壓Vl?V3時，參考電流Il?13可以提供至其它電路區塊或元件(圖4未示出)使用。
[0103]〔顯示裝置的一實施例〕
[0104]請參照圖5，圖5是本發明實施例的具有背光模塊的顯示裝置的示意圖。顯示裝置500包括背光模塊510與顯示面板520。背光模塊510用以提供光線且顯示面板用以顯示影像數據。而背光模塊510所使用的電源，也即輸入電壓VIN，可以是一般顯示裝置內所使用的系統電壓。背光模塊510可以是上述圖2?圖4實施例中的背光模塊200、300與400其中之一。顯示裝置500可以是各種類型的電子裝置中用以顯示影像數據的顯示裝置，也就是說，顯示裝置500為具有用以提供光線的自發光元件(如發光二極管)。
[0105]〔驅動方法的一實施例〕
[0106]請參照圖6，圖6為根據本發明實施例的驅動方法的流程圖。在本實施例中，背光模塊的驅動方法包括步驟如下。根據參考回授電壓，輸出參考控制信號(步驟S610)，也就是說，驅動控制單元根據發光單元的至少一參考回授電壓，輸出至少一參考控制信號給線性調節器。根據參考控制信號，調整參考回授電壓與參考追隨電壓之間的電壓差(步驟S620)，也就是說，線性調節器根據參考控制信號，調整參考回授電壓與參考追隨電壓之間的電壓差。關于背光模塊的驅動方法的各步驟相關細節在上述圖2?圖5實施例已詳細說明，在此恕不贅述。在此須說明的是，圖6實施例的各步驟僅為方便說明的需要，本發明實施例并不以各步驟彼此之間的順序作為實施本發明各個實施例的限制條件。
[0107]〔實施例的可能效果〕
[0108]綜上所述，本發明實施例所提供的顯示裝置、背光模塊與驅動電路及其驅動方法，本披露內容不僅能夠將發光單元所輸出的參考電流予以回收，以提供至其它電路區塊或元件使用，并且本披露內容中的線性調節器能夠通過參考輸出電壓來調降參考回授電壓與參考追隨電壓之間的電壓差，以降低線性調節器的功率消耗，進而達到省電節能的效果。
[0109] 以上所述僅為本發明的實施例，其并非用以局限本發明的專利范圍。
【權利要求】
1.一種背光模塊，其特征在于，所述背光模塊包括: 發光單元，輸出至少一參考回授電壓及至少一參考電流； 線性調節器，電性連接所述發光單元，所述線性調節器用以接收并穩定所述參考電流；以及 驅動控制單元，電性連接所述發光單元，所述驅動控制單元接收所述參考回授電壓并根據所述參考回授電壓而輸出至少一參考控制信號至所述線性調節器， 其中所述線性調節器具有至少一參考追隨電壓，并根據所述參考控制信號來調整所述參考回授電壓與所述參考追隨電壓之間的電壓差。
2.根據權利要求1所述的背光模塊，其特征在于，所述背光模塊還包括: 穩壓單元，用以穩定所述驅動控制單元所輸出的至少一參考輸出電壓。
3.根據權利要求1所述的背光模塊，其特征在于，所述背光模塊還包括: 調光單元，電性連接在所述驅動控制單元與所述發光單元之間，所述調光單元用以接收輸入電壓與調光控制信號，并且根據所述調光控制信號輸出調光驅動電壓。
4.根據權利要求2所述的背光模塊，其特征在于，所述線性調節器根據所述參考控制信號而選擇電性連接至所述參 考輸出電壓或接地電壓。
5.根據權利要求4所述的背光模塊，其特征在于，所述線性調節器包括: 至少一解多工器，根據所述參考控制信號而選擇電性連接至所述參考輸出電壓或所述接地電壓。
6.根據權利要求4所述的背光模塊，其特征在于，所述驅動控制單元還輸出多個所述參考輸出電壓，所述線性調節器通過選擇與多個所述參考輸出電壓的其中之一電性連接來調整所述參考回授電壓與參考追隨電壓之間的電壓差。
7.根據權利要求3所述的背光模塊，其特征在于，所述發光單元包括: 至少一發光二極管串，其輸出端輸出所述參考回授電壓至所述線性調節器與所述驅動控制單元，其輸入端接收所述調光驅動電壓，其中所述發光二極管串的輸出端輸出所述參考電流。
8.根據權利要求5所述的背光模塊，其特征在于，所述線性調節器包括: 至少一第一 N型晶體管，其漏極接收所述參考回授電壓與所述參考電流，其源極輸出所述參考追隨電壓； 至少一放大器，所述放大器的正輸入端與負輸入端分別接收參考基準電壓與所述參考追隨電壓，其輸出端電性連接所述第一 N型晶體管的柵極； 至少一電阻，其一端接收所述參考追隨電壓，其另一端輸出所述參考電流；以及其中所述解多工器將所述參考基準電壓的負端及所述電阻的另一端電性連接，并且根據所述參考控制信號而選擇電性連接至所述參考輸出電壓或所述接地電壓，進而調整所述參考回授電壓與所述參考追隨電壓之間的電壓差。
9.根據權利要求3所述的背光模塊，其特征在于，所述驅動控制單元包括: 發光二極管驅動控制器，用以接收所述參考回授電壓，并根據所述參考回授電壓輸出所述調光控制信號； 第一模擬轉數字電路，用以接收所述參考回授電壓，并將所述參考回授電壓轉換為第一數字信號；降壓電路，用以接收所述輸入電壓，并將所述輸入電壓降壓為參考輸出電壓； 第二模擬轉數字電路，電性連接所述降壓電路，所述第二模擬轉數字電路接收模擬信號并將其轉換為第二數字信號；以及 微控制器，電性連接所述第一模擬轉數字電路與所述第二模擬轉數字電路，所述微控制器接收所述第一數字信號與所述第二數字信號并根據所述第一數字信號與所述第二數字信號而輸出所述參考控制信號至所述解多工器。
10.根據權利要求3所述的背光模塊，其特征在于，所述調光單元包括: 電感，其一端接收所述輸入電壓； 第二 N型晶體管，其漏極電性連接所述電感的另一端，其源極電性連接接地電壓，其柵極接收所述調光控制信號； 二極管，其正極電性連接所述電感的另一端，其負極輸出所述調光驅動電壓；以及 調光電容，其一端電性連接所述二極管的負極，其另一端電性連接所述接地電壓。
11.一種驅動方法，適用于背光模塊，其特征在于，所述背光模塊包括發光單元、線性調節器與驅動控制單元，其中所述線性調節器電性連接所述發光單元，所述驅動控制單元電性連接所述發光單元，且所述驅動方法包括: 使用所述驅動控制單元根據所述發光單元的至少一參考回授電壓，輸出至少一參考控制信號給所述線性調節器；以及使所述線性調節器具有至少一參考追隨電壓，并根據所述參考控制信號來調整所述參考回授電壓與至少一所述參考追隨電壓之間的電壓差。
12.根據權利要求11所述的驅動方法，其特征在于，所述驅動方法還包括: 使用所述線性調節器根據所述參考控`制信號而選擇電性連接至參考輸出電壓或接地電壓。
13.根據權利要求11所述的驅動方法，其特征在于，所述背光模塊還包括電性連接所述驅動控制單元與所述發光單元之間的調光單元，且所述驅動方法還包括: 使用所述調光單元接收輸入電壓與調光控制信號；以及 使用所述調光單元根據所述調光控制信號輸出調光驅動電壓。
14.一種驅動電路，用以驅動至少一發光二極管，其特征在于，所述發光二極管輸出至少一參考回授電壓及至少一參考電流，所述驅動電路包括: 線性調節器，電性連接所述發光二極管，所述線性調節器用以接收并穩定所述參考電流；以及 驅動控制單元，電性連接所述發光二極管，所述驅動控制單元接收所述參考回授電壓并根據所述參考回授電壓而輸出至少一參考控制信號至所述線性調節器， 其中所述線性調節器具有至少一參考追隨電壓，并根據所述參考控制信號來調整所述參考回授電壓與至少一所述參考追隨電壓之間的電壓差。
15.根據權利要求14所述的驅動電路，其特征在于，所述驅動電路還包括: 穩壓單元，用以穩定所述驅動控制單元所輸出的至少一參考輸出電壓。
16.根據權利要求15所述的驅動電路，其特征在于，所述線性調節器根據所述參考控制信號而選擇電性連接至所述參考輸出電壓或接地電壓。
17.根據權利要求16所述的驅動電路，其特征在于，所述線性調節器包括: 至少一解多工器，根據所述參考控制信號而選擇電性連接至所述參考輸出電壓或所述接地電壓。
18. 根據權利要求16所述的驅動電路，其特征在于，所述驅動控制單元還輸出多個所述參考輸出電壓，所述線性調節器通過選擇與多個所述參考輸出電壓的其中之一電性連接來調整所述參考回授電壓與所述參考追隨電壓之間的電壓差。
【文檔編號】H05B37/02GK103582229SQ201210284901
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月10日 優先權日:2012年8月10日
【發明者】黃名宏 申請人:群康科技(深圳) 有限公司, 奇美電子股份有限公司