專利名稱：驅(qū)動發(fā)光半導體組件的裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動發(fā)光半導體組件的裝置及其方法。
背景技術(shù)：
某些類型的顯示器，諸如液晶顯示器(liquid crystal display, LCD) 可具有面對使用者的可控穿透式顯示面板(controllably transmissive display panel)以及從后面照亮顯示面板的背光(backlight)。背光可 以是發(fā)光半導體組件(light-emitting diode， LED)背光、冷陰極熒光燈
(cold cathode fluorescent lamp, CCFL )或者熱陰極焚光燈(hot cathode fluorescent lamp, HCFL )。顯示面板可具有可控穿透式像素組件的陣列。 顯示面板的每一像素組件可電性耦接至可以控制像素組件的組件驅(qū)動器， 以選^H"生的阻斷(block )或者傳輸(transmit )來自于背光的光線。例如， 對彩色顯示器而，LCD顯示器的每一像素組件可以包括液晶顏色過濾器
(liquid crystal color filter)?；蛘?，諸如對單色顯示器而言，液晶 光線阻斷器(liquid crystal light blocker)。
LED背光可以具有LED陣列，此LED陣列經(jīng)配置以照亮像素組件陣列。 陣列中的各個LED是成群(gro叩)的形式加以配置。每一LED群可以具有 至少一個產(chǎn)生一組色彩中每一個色彩的LED。發(fā)射"白色"光線的LED背光 可以具有多個LED群，以及每一 LED群可以具有紅色LED、綠色LED以及藍 色LED。藉由紅色LED所產(chǎn)生的紅色光線、藉由綠色LED所產(chǎn)生的綠色光線
LED背光相較于其它背光設(shè)計，諸如CCFL以及HCFL,具有優(yōu)勢。例如， 顯示器的精確的色彩再生需要來自背光的一完整組色彩。然而，熒光燈不 能發(fā)射足量的某些光線頻率的光線，此光線頻率對應(yīng)至像素組件的穿透色 彩(transmission color)。這使得所顯示的影像變得暗淡或者產(chǎn)生不精 確的色彩表現(xiàn)。熒光燈也典型地含有水銀，而水銀對包括人類在內(nèi)的生命 有機體是有毒的。在制造或者處理熒光燈的時候，也會釋放水銀，因而導致危險的環(huán)境污染。此外LED背光相較于CCFL具有更長的使用期限、更小 的尺寸、更快的啟動時間、和/或更好的應(yīng)對壓力和振動的堅固性
(robustness)。在產(chǎn)生等量的光線亮度的情況下，相較于CCFL， LED背 光能夠在更低的輸入電壓下操作。
然而，從LED背光所發(fā)射的光線的光譜會隨著時間和溫度而衰減
(deteriorate)。例如，LED背光的LED的亮度會隨時間而下降，因而使 得LED背光變得暗淡。此外，發(fā)射頻譜(emission spectrum)也會隨著頻 率而非均勻地變得暗淡。這使得所顯示的影像變得暗淡或者產(chǎn)生不精確的 色彩表現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種驅(qū)動LED的示例的LED驅(qū)動器。此LED驅(qū)動器包括可 周期性地輸出調(diào)制周期的頻率源(clock supply )。此LED驅(qū)動器還包括亮 度控制器，以接收對應(yīng)至所欲LED亮度的亮度數(shù)據(jù)，并在調(diào)制周期中產(chǎn)生 脈寬調(diào)制(pulse-width modulated, PWM)工作脈沖(duty pulse),其中 PWM工作脈沖的寬度是基于亮度數(shù)據(jù)而設(shè)定的。此外，LED驅(qū)動器包括檢測 控制器，用以接收指示在調(diào)制周期期間LED是否被檢測的檢測數(shù)據(jù)，以及 當檢測數(shù)據(jù)指示LED在調(diào)制周期期間被檢測時，則在調(diào)制周期中產(chǎn)生檢測 脈沖。LED驅(qū)動器也包括驅(qū)動輸出(driver output ),用以在所述調(diào)制周期 中，輸出脈寬調(diào)制工作脈沖以及4企測脈沖至發(fā)光半導體組件。
本發(fā)明提供了一種驅(qū)動LED的示例的方法。此方法包括周期性地輸出 調(diào)制周期。所接收的亮度數(shù)據(jù)是對應(yīng)于所欲LED亮度。此方法還包括在調(diào) 制周期中產(chǎn)生脈寬調(diào)制(pulse-width modulated, PWM)工作脈沖(duty pulse),其中PWM工作脈沖的寬度是基于亮度數(shù)據(jù)而設(shè)定的。所接收的檢 測數(shù)據(jù)則指示在調(diào)制周期期間LED是否被檢測。此方法還包括，當檢測數(shù) 據(jù)指示LED在調(diào)制周期期間被檢測時，則在調(diào)制周期中產(chǎn)生檢測脈沖。此 方法還包括，在調(diào)制周期中，將脈寬調(diào)制工作脈沖以及檢測脈沖輸出至發(fā) 光半導體組件。
為使本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉 較佳實施例，并結(jié)合附圖詳細"i兌明如下。


圖1示出了具有LED驅(qū)動器、LED群、檢測器、來自于檢測器的輸出訊 號以及處理器的示例實施例的方塊圖。
圖2示出了綠色LED、紅色LED以及藍色LED分別與時間的函數(shù)關(guān)系的圖表。
圖3示出了綠色LED、紅色LED以及藍色LED分別與溫度的函數(shù)關(guān)系的 圖表。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明示例實施例的多個圖表的圖形，其中每一圖表 代表施加到LED的訊號。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明另一示例實施例的多個圖表的圖形，其中每一 圖表代表施加到LED的訊號。
附圖符號說明100:群
120a:紅色光線120b:緣色光線120c:藍色光線150a、 150b、 150c:訊號130LED驅(qū)動器
140頻率源
170亮度控制器
210檢測控制器
180亮度數(shù)據(jù)
220才企測數(shù)據(jù)
160處理器
230驅(qū)動輸出
190檢測器
200訊號
LED發(fā)光半導體組件
260工作周期
270、 360:工作脈沖280靜止周期290:檢測周期
300:檢測脈沖
320:補償脈沖
310:補償周期
330、360:工作脈沖
240:訊號
340、380:非校準的持續(xù)時間
350、370:已校準的持續(xù)時間
具體實施例方式
為使本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉 一實施例，并結(jié)合附圖詳細說明如下。其中，在整個附圖中，相同的參考 數(shù)字代表相同的部分。
發(fā)光半導體組件(light-emitting diode, LED)可以以陣列的形式配 置，以產(chǎn)生在各種應(yīng)用中的可控電磁輻射("光線")場(field) 。 LED 可以包括無機LED或者有機LED (organic LED, OLED ) 。 LED陣列可以包 括多個實質(zhì)上相似的LED群。例如，每一 LED群可以產(chǎn)生具有諸如近似白 色之類的特定色彩的光線。在示例實施例中，每一LED群包括紅色LED、綠 色LED以及藍色LED。這些群的陣列稱為"三色LED光源"。當這些群中的 一個群中的所有LED都被開啟時，則已開啟的群可以產(chǎn)生由紅色、綠色以 及藍色相結(jié)合而形成的近似白色的光線。當然，這些LED也可以不被配置 成實質(zhì)上相似的群。例如，LED背光可以包括多個"白色"LED(諸如InGaN-GaN LED)。每一白色LED產(chǎn)生近似白色的光線。
在示例實施例中，LED背光可以配置為LED陣列以照亮可控穿透式面板。 例如，藉由LED背光，可以從后面照亮液晶顯示器(liquid-crystal display LCD)面板，以顯示可控影像。LCD面板可以具有組件格子(a grid of elements),則施加電壓至此些組件格子，可選4奪性地傳送從LED背光發(fā) 射的一個或者多個光線頻率。當組件被切換至"開啟"狀態(tài)時，組件可以 實質(zhì)上傳送從背光發(fā)射的光線，以在組件的位置顯示亮點(bright dot)。 當組件被切換至"關(guān)閉"狀態(tài)時，組件可以實質(zhì)上阻斷從背光發(fā)射的光線， 以在組件的位置顯示暗點(dark dot)。色彩LCD顯示器可以合并白色LED背光。根據(jù)像素格子(a grid of pixel),可以控制色彩LCD顯示器的LCD面板以顯示影像，其中每一像素 對應(yīng)至多個可控制LCD組件。每一像素的多個可控制組件可以是紅色LCD 組件、綠色LCD組件以及藍色LCD組件。這些可控制色彩組件可以分別設(shè) 計成可控制地傳送紅色光線、綠色光線以及藍色光線。
圖1示出了具有由LED110a-110c組成的群(group ) 100的示例實施例 的方塊圖，其中LEDllOa-110c分別發(fā)射紅色光線120a、綠色光線120b以 及藍色光線120c。例如，群100可以構(gòu)成多個實質(zhì)上相似的LED群，且所 述LED群是以陣列形式配置成可射白色LED背光。圖1中的由LEDllOa-110c 組成的群(group) 100是本發(fā)明的一個實施例，并不是用于限定本發(fā)明的 保護范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍之前提下可作 些許的更動與潤飾。例如，群100可以包括發(fā)射紅色、綠色以及藍色之外 的色彩的光線的LED。群100也可以包括實質(zhì)上相同色彩的多個LED。
LED驅(qū)動器130可以驅(qū)動LED 110a-110c。 LED驅(qū)動器130可以包括可 周期性輸出調(diào)制周期的頻率源140。例如，頻率源140可基于來自于內(nèi)部或 者外部時鐘(圖未示)的頻率訊號來產(chǎn)生調(diào)制周期，或者頻率源140可以 傳送頻率訊號本身以作為調(diào)制周期。LED驅(qū)動器130在每一調(diào)制周期期間， 可以將訊號150a-150c施加到LED 110a-110c,以開啟或者關(guān)閉LED。例如， 可以單獨地產(chǎn)生訊號150a-150c中的每一個，以單獨地開啟或者斷開LED 110a-110c中的每一個。LED驅(qū)動器130可以產(chǎn)生電流脈沖波控制形式或者 電壓脈沖波控制形式的訊號150a-150c中的每一個，使得訊號的控制后振 幅分別代表電流或者電壓。
所提供的處理器160可控制一個或者多個相關(guān)于驅(qū)動LED 110a-110c和 /或檢測LED 110a-110c亮度的態(tài)樣。例如，處理器160可以傳送訊號至LED 驅(qū)動器130以控制LED 110a-110c的調(diào)制。處理器160本身可以產(chǎn)生待傳 送至LED驅(qū)動器130的訊號，或者這些訊號也可以在處理器160之外產(chǎn)生， 并藉由處理器160而被傳送或者修改。此外，處理器160可以接收來自于 其它組件訊號，所述訊號是有關(guān)于驅(qū)動LED 110a-110c和/或檢測一個或者 多個LED 110a-110c的亮度。為了恰當?shù)刈魉谕膽?yīng)用，處理器160以 及LED驅(qū)動器130的多個功能可以配置在一起或者單獨配置，及作為一個 或者多個實際組件的一部分。處理器160以及LED驅(qū)動器130的這些功能也可以配置于硬件、軟件或者其結(jié)合中。
LED驅(qū)動器130可以具有亮度控制器170,用以接收來自于處理器160 的亮度數(shù)據(jù)180。亮度數(shù)據(jù)180在調(diào)制周期期間可以對應(yīng)至所欲LED的全部 亮度。亮度控制器170可以在調(diào)制周期中產(chǎn)生工作脈沖，以在調(diào)制周期期 間中控制LED的亮度。例如，亮度控制器170可以從頻率源140接收調(diào)制 周期以恰當?shù)匕才殴ぷ髅}沖的時間。工作脈沖可以基于已接收的亮度數(shù)據(jù) 180來設(shè)定。
為了補償LED背光的發(fā)射頻譜(spectral emission)的衰減，可以提 供一個或者多個光線檢測器，以檢測來自于LED背光的一個或者多個發(fā)射 頻譜(emission spectra)。這些發(fā)射頻譜可以和預(yù)期發(fā)射頻譜相比辟史， 以評估LED衰減的程度。在評估LED背光的衰減狀態(tài)后，所提供至LED的 訊號被校準以合適地補償衰減。
如圖1所示，檢測器190可以接收來自于群100中的LED 110a-110c 的光線120a-120c并檢測所接收光線的強度("亮度")。檢測器190可 以輸出訊號200,諸如電訊號，此訊號200指示已檢測到的光線的強度。檢 測器190可以檢測所接收光線在一個或者多個預(yù)定頻率的強度，或者檢測 在LED發(fā)射的實質(zhì)上整個頻語的所接收光線的強度。檢測器190可以包括 光線感測組件，當此光線感測組件感測到光線變化時，可以產(chǎn)生可檢測的 物理變化，此光線感測組件諸如是光半導體組件(photodiode)、光電晶 體管(photoelectric transistor)、 色彩傳感器(color sensor)以及 光敏電阻器(photosensitive resistor)中的一個或者多個?；诳蓹z測 的物理變化，；f企測器190可以輸出訊號200。
處理器160可以接收來自于檢測器190的訊號200。在示例實施例中， 檢測器190可以輸出分別對應(yīng)至LED 110a-110c中的每一個的已檢測光線 強度的模擬電壓。圖1中對應(yīng)至LED 110a-110c的模擬電壓的示例分別顯 示為V,、 V;以及V3。處理器160可以接收這些模擬電壓，并將它們轉(zhuǎn)換為 數(shù)字訊號。評估這些數(shù)字訊號以決定來自于LED 110a-110c的一個或者多 個的光線輸出與所期望的光線輸出之間的改變程度(degree of alternation)。例如，數(shù)字訊號可以指示LED 110a-110c中的一個或者多
個的相對亮度從先前的檢測周期開始已經(jīng)衰減?；谶@些數(shù)字訊號，藉由 LED驅(qū)動器130以提供至LED 110a-110c的訊號150a-150c可以被校準，以合適地補償自LED 110a-110c的輸出光線的改變。
LED驅(qū)動器130還包括檢測控制器210，用以接收來自于處理器160的 檢測數(shù)據(jù)220。檢測控制器210可以指示特定的LED或者特定的一組LED在 調(diào)制周期期間是否被檢測。當檢測數(shù)據(jù)220指示特定的LED或者特定的一 組LED在調(diào)制周期期間被檢測時，4企測控制器210可以產(chǎn)生檢測脈沖，以 在頻率源140所輸出的調(diào)制周期中開啟特定的LED或者特定的一組LED。例 如，檢測控制器210可接收來自頻率源140的調(diào)制周期，以適當?shù)卦O(shè)定檢 測脈沖的時間。在此，檢測控制器210可設(shè)計成產(chǎn)生補償周期，此補償周 期的寬度大約為檢測脈沖寬度的95°/。至105°/。。 LED驅(qū)動器130也可以具有驅(qū) 動輸出230，以在調(diào)制周期中的訊號150a-150c中的一訊號上，將工作脈沖 以及檢測脈沖輸出至特定的LED或者特定的一組LED。
來自于LEDllOa-110c的發(fā)射光語可能隨時間以及溫度而衰減。例如， LED110a-110c的發(fā)射頻傳的在橫跨頻率領(lǐng)域上的亮度可被非均勻地調(diào)低。 此衰減可以造成所顯示的影像變得暗淡或者降低色彩表現(xiàn)的精度。
圖2示出了在操作中紅色LED、綠色LED以及藍色LED中的每一個與時 間的函數(shù)關(guān)系的示例實施例的相關(guān)光線輸出的圖表。如圖表所示，所有LED 的光線輸出都隨時間而衰減。然而，不同LED的光線輸出也以不同的速率 衰減。例如，從長遠來看，圖表顯示，藍色LED的亮度的衰減程度大于紅 色LED的亮度。同時，從長遠來看，紅色LED的亮度的衰減程度大于綠色 LED。
圖3為綠色LED、紅色LED以及藍色LED中的每一個與施加到LED的溫 度的函數(shù)關(guān)系的示例實施例的相對光線輸出圖表。如圖表所示，所有LED 的光線輸出都隨溫度的增加而衰減。然而，當溫度增加時，不同LED的光 線輸出也以不同的速率衰減。例如，圖表顯示紅色LED的亮度隨溫度的增 加而衰減的陵哨度大于綠色LED的亮度。同時，綠色LED的亮度隨溫度的 增加而衰減傾斜度大于藍色LED。
圖4為根據(jù)本發(fā)明示例實施例的多個圖表的圖形，其中每一圖表代表 施加到本發(fā)明的一個或者多個LED的訊號240的示例實施例。圖4中的訊 號240僅僅是為了說明本發(fā)明的實施例，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍， 在此也可以提供其它等效的實施例。訊號240中的每一個訊號包括多個調(diào) 制周期250。調(diào)制周期250可發(fā)生在一預(yù)定頻率的訊號內(nèi)，此預(yù)定頻率稱為訊號頻率。在每一調(diào)制周期250中，每一訊號240可以包括工作周期260, 其可基于亮度數(shù)據(jù)180來控制LED的亮度。
訊號240的工作周期260可包括工作脈沖270，此工作脈沖270被施加 到LED以開啟LED。當LED處于"靜止(quiescent )"狀態(tài)時，在工作周 期260中存在有靜止周期280。在靜止周期280中，工作脈沖270沒有被施 加到LED。例如，在靜止周期280期間，LED被關(guān)閉。工作脈沖270是被安 排位于訊號240的工作周期260的靜止周期280之前。例如，在工作脈沖 270之后，訊號240可以回到靜止周期280期間的"靜止"狀態(tài)，直到訊號 240的下一個調(diào)制周期。
藉由脈寬調(diào)制(pulse-width modulated, PWM )可以調(diào)制LED的亮度， 如圖4所示，調(diào)制周期250是指"P觀周期(P麗cycle)"。在每一調(diào)制 周期250中，在工作脈沖270持續(xù)時間中，訊號可以為"高(high)"。 在工作周期260中的工作脈沖270之外的余下期間，訊號可以為"低(low )"。 增加工作脈沖270的持續(xù)時間("寬度")可以增加接收訊號的LED的最 終亮度(resulting brightness)，以及減少工作脈沖270的持續(xù)時間可 以降低LED的最終亮度。
在檢測周期290中，某一LED被開啟，而其它LED在檢測周期290期 間是關(guān)閉的，以檢測在檢測周期290期間被開啟的LED的實際亮度電平 (actual brightness level)。例如，藉由在檢測周期290期間施加檢測 脈沖300至單個LED或者多個LED,以開啟此單個LED或者多個LED。同時， 檢測周期300可以不施加至所剩的未被檢測的LED。在檢測周期290期間， 這些所剩的LED是關(guān)閉的。故，對單個LED或者多個LED組可以定義檢測 周期29G的周期順序(periodic sequence)。根據(jù)檢測順序，藉由使用檢 測脈沖300， LED驅(qū)動器130可以開啟或者關(guān)閉LED,因而在整個檢測順序 過程中，可以檢測所有的單個LED或者所有的LED組。
檢測脈沖300可使目前進行檢測的LED不會受到未被檢測的LED的干 擾(interference)。在圖4中，在多處標記才企測脈沖300。例如，當施加 檢測脈沖300時，在檢測周期290期間，訊號是"高，，值(諸如非零值)， 以及當沒有施加檢測脈沖300時，訊號是"低"值(諸如實質(zhì)上為零的值)。 -險測脈沖300可以同時才企測施加有^企測脈沖300的LED的光線發(fā)射。
在圖4中，在被標記為"正常周期(Normal Period )"的調(diào)制周期中，所有的LED在檢測周期期間都被關(guān)閉。例如，基于由LED驅(qū)動器130所接 收的亮度數(shù)據(jù)，所有的LED都被單獨使用以發(fā)射光線。在圖4中，在被標 記為"合成周期(composite period)"的調(diào)制周期期間，至少一個LED 在檢測周期290期間被開啟，以及在工作周期260期間也接著被開啟，并 依據(jù)亮度數(shù)據(jù)來發(fā)射光線。例如，在檢測周期期間，可以開啟一個LED,以 使檢測器能檢測其實際亮度，以及此同一 LED在工作周期260期間也接著 被開啟，以基于亮度數(shù)據(jù)發(fā)射光線。同時，所有所剩的LED在檢測周期期 間被關(guān)閉。這些所剩LED在工作周期260期間也被接著開啟，以依據(jù)亮度 數(shù)據(jù)來發(fā)射光線。
檢測周期290可設(shè)計成以能夠檢測接收對應(yīng)訊號的LED的實際亮度電 平，而不會在調(diào)制周期250期間影響LED的平均亮度(average lightness ) 至實質(zhì)上不需要的程度。例如，用于檢測LED的實際亮度電平的檢測器可 以具有屬于最小時間的響應(yīng)時間(response time),在此響應(yīng)時間期間， LED必須關(guān)閉，以使檢測器能進行精確檢測。檢測周期290可以具有至少等 于，并不實質(zhì)上大于響應(yīng)時間的持續(xù)時間(durat ion) 。 i"列"J;口， 可以選才奪 檢測周期290近似等于檢測器的響應(yīng)時間。
在另一實施例中，光線檢測器可以同時檢測多個LED的亮度。例如， LED可以是特定色彩的LED,或者是特定空間區(qū)域中的LED。在每一調(diào)制周 期中，可以檢測不同的多個LED的亮度。例如，在接下來的調(diào)制周期中， 可以檢測不同色彩的LED的亮度或者不同區(qū)域中的LED的亮度。
相較于以多個LED的集合作為基礎(chǔ)來檢測LED的亮度，以單個LED作 為基礎(chǔ)來檢測LED的亮度，可以更精確的評估各個LED的亮度。例如，如 果依據(jù)集合亮度測量來補償LED的亮度，則在LED陣列上可能產(chǎn)生相關(guān)的 亮點和暗點。這些點也可以在LED陣列上相互漂移(drift)。例如，如果 特定色彩的所有LED的亮度被集合測量，則色彩可以在LED陣列上分布， 以及這些點也可以相互之間漂移。
然而，相較于以單個LED作為基礎(chǔ)來檢測LED的亮度，以多個LED的 集合作為基礎(chǔ)來檢測LED的亮度，可以快速地評估和補償LED的亮度。例 如，評估LED亮度所需的時間與LED的數(shù)量幾乎成反比例關(guān)系，此些LED 組成群，因而具有可以集合檢測的群的亮度。
使用具有檢測周期290的訊號240可以檢測接收檢測脈沖300的一個或者多個LED的亮度，且同時實質(zhì)上防止在檢測過程中其它LED的干擾。 此外，藉由合并位于調(diào)制周期250中的檢測周期290,可以檢測LED亮度而 不會實質(zhì)地影響訊號的頻率。如圖4所示，施加至一個LED的訊號的頻率 也可以和施加至一個或者多個其它LED的訊號的頻率相匹配。
除了檢測周期290外，調(diào)制周期250也可以包括補償周期310，以補償 來自于受檢測周期290期間的訊號240的值影響的LED的輸出光線。補償 周期310可以配置于檢測周期290之后以及工作周期260之前。然而，補 償周期310可以替代性地或者附加地配置于調(diào)制周期250的其它地方。例 如，補償周期310可以配置于^r測周期290之前或者工作周期260之后， 或是穿插于所述脈寬調(diào)制工作脈沖之中。
補償周期310期間的訊號240的值以及補償周期310的持續(xù)時間("寬 度")可以補償在檢測周期290所產(chǎn)生的人為感知的LED亮度。當訊號240 被施加到LED時，檢測周期290期間的訊號240的值會對調(diào)制周期250期 間的LED的平均亮度產(chǎn)生初級影響(primary effect)。在補償周期310 期間，所產(chǎn)生訊號240具有數(shù)值，且所述數(shù)值對在同一調(diào)制周期中的LED 的亮度產(chǎn)生實質(zhì)上相反的次級影響(primary effect)。
在示例實施例中，如果在檢測周期290期間沒有施加檢測脈沖300,則 在補償周期310期間，可以施加補償脈沖320以補償因缺少檢測脈沖300 而產(chǎn)生的亮度缺乏(lack)。相反，如果在檢測周期290期間施加檢測脈 沖300,則在補償周期310期間，無需施加補償脈沖320以補償因檢測脈沖 300而產(chǎn)生的亮度。
此外，可以選擇補償周期310的寬度以補償檢測周期290。在示例實施 例中，補償周期310的寬度適于為檢測周期290的寬度的約80°/。至約120%, 以適當補償在檢測周期290所產(chǎn)生人為感知的LED亮度。例如，補償周期 310的寬度可以選擇為與檢測周期290的寬度實質(zhì)上相同。
補償周期310期間的訊號240的值可以補償檢測周期290期間的訊號 240的值，以避免對調(diào)制周期250期間被檢測的LED的平均亮度產(chǎn)生實質(zhì)性 影響。藉由在調(diào)制周期250中配置有補償周期310，可以限制LED的隨時間 而對亮度產(chǎn)生的不良影響。例如，被人的視覺所感知為視覺假影(visual artifacts),諸如閃爍或者噪聲的亮度變化是可被消除。人們可有意識地 或者潛意識地感知到以其它方式呈現(xiàn)的視覺假影，并產(chǎn)生被顯示的影像的質(zhì)量的感知缺乏，從而觀看顯示器的人會產(chǎn)生眼睛疼痛或者頭痛的感覺， 或者產(chǎn)生其它的不良影響。從而，檢測脈沖以及補償脈沖可以用以實質(zhì)性
防止觀看合并有LED背光的顯示器的人在亮度檢測過程中產(chǎn)生不良感知。
基于LED的已檢測的亮度電平，可以校準提供至LED的訊號，以適當 地補償LED的亮度電平的變化。例如，處理器160可以產(chǎn)生一更正數(shù)據(jù)， 所述更正數(shù)據(jù)可指示如何校準被提供至LED的訊號，以獲得理想的亮度電 平。處理器可以傳送更正數(shù)據(jù)至LED驅(qū)動器130,并被LED驅(qū)動器所儲存。 當LED驅(qū)動器130生成驅(qū)動LED的訊號的工作脈沖時，LED驅(qū)動器可以基于 已儲存的更正數(shù)據(jù)以校準工作脈沖。
例如，圖4顯示了一個調(diào)制周期250中的工作脈沖330。在本實施例中， 工作脈沖330可以具有非校準持續(xù)時間340,而無需來自于檢測器190以及 處理器160的任何反饋。然而，處理器160校準工作脈沖330,以具有不同 于非校準持續(xù)時間340的已校準的持續(xù)時間350。在本示例實施例中，延長 工作脈沖330以增加亮度。如圖4所示，在接下來的調(diào)制周期中的工作脈 沖可以具有相似的已校準的持續(xù)時間，而無需來自于中間時間跨度中的檢 測器190以及處理器160的進一步反饋。處理器160也可以校準工作脈沖 360,以具有不同于非校準持續(xù)時間380的已校準的持續(xù)時間370。在本示 例實施例中，縮短工作脈沖360以減少亮度。
圖5為多個圖表的圖形，其中每一圖表代表本發(fā)明示例實施例的施加 至一個或者多個LED的訊號。與圖4不同的是，在圖5中沒有標識為"正 常周期"的調(diào)制周期。在圖5所示的示例實施例中，檢測脈沖300繼續(xù)施 加到至少一個LED,以能檢測這些LED。同時，所有的LED在工作周期260 期間可以被開啟，以獲得對應(yīng)至亮度數(shù)據(jù)的亮度。
雖然已經(jīng)詳細描述了本發(fā)明的示例實施例，但是在不脫離本發(fā)明的精 神和范圍的前提下可作些許的更動與潤飾。例如，LED背光可以包括其它的 LED或者配置與此照亮結(jié)構(gòu)功能等效的LED。此外，LED驅(qū)動器可以包括單 個LED驅(qū)動器或者多個LED驅(qū)動器。相關(guān)的術(shù)語，諸如"一"、"二"和 "三，，都與示例實施例有關(guān)，并可以相互交換。因此，本發(fā)明的權(quán)利要求 不限定本發(fā)明的描述。
雖然本發(fā)明已以若干示例實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明， 本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可作些許的更動 與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍以本方面的權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求
1. 一種驅(qū)動發(fā)光半導體組件的發(fā)光半導體組件驅(qū)動器，所述發(fā)光半導體組件驅(qū)動器包括頻率源，用以周期性地輸出調(diào)制周期；亮度控制器，用以接收對應(yīng)至所述發(fā)光半導體組件的所欲亮度的亮度數(shù)據(jù)，并在所述調(diào)制周期間中產(chǎn)生脈寬調(diào)制工作脈沖，所述脈寬調(diào)制工作脈沖的寬度是依據(jù)所述亮度數(shù)據(jù)而設(shè)定的；檢測控制器，用以接收指示所述調(diào)制周期期間所述發(fā)光半導體組件是否被檢測的檢測數(shù)據(jù)，以及當所述檢測數(shù)據(jù)指示所述發(fā)光半導體組件在所述調(diào)制周期期間被檢測時，則在所述調(diào)制周期中產(chǎn)生檢測脈沖；以及驅(qū)動輸出，用以在所述調(diào)制周期中將所述脈寬調(diào)制工作脈沖以及所述檢測脈沖輸出至所述發(fā)光半導體組件。
2. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光半導體組件驅(qū)動器，其中所述檢測控制器 是設(shè)計成產(chǎn)生所述檢測脈沖，所述檢測脈沖被獨立配置于所述調(diào)制周期中 的所述脈寬調(diào)制工作脈沖之外，其時序可在所述脈寬調(diào)制工作脈沖之前或 之后，或是穿插于所述脈寬調(diào)制工作脈沖之中。
3. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光半導體組件驅(qū)動器，其中所述檢測控制器 更進而是設(shè)計成產(chǎn)生補償周期，所述補償周期位于所述調(diào)制周期中，以補 償所述發(fā)光半導體組件亮度中的所述檢測脈沖。
4. 如權(quán)利要求3所述的發(fā)光半導體組件驅(qū)動器，其中所述檢測控制器 是設(shè)計成產(chǎn)生所述補償周期，所述補償周期被配置為位于所述調(diào)制周期中 并位于所述4企測脈沖之后以及所述脈寬調(diào)制工作脈沖之前。
5. 如權(quán)利要求3所述的發(fā)光半導體組件驅(qū)動器，其中所述檢測控制器 是設(shè)計成產(chǎn)生所述補償周期，且所述補償周期的寬度為所述檢測脈沖的寬 度的約95°/。至約105%。
6. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光半導體組件驅(qū)動器，其中當所述檢測數(shù)據(jù) 指示在所述調(diào)制周期期間沒有檢測所述發(fā)光半導體組件，則所述檢測控制有檢測脈沖。
7. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光半導體組件驅(qū)動器，其中所述發(fā)光半導體組件包括紅色發(fā)光半導體組件、綠色發(fā)光半導體組件或者藍色發(fā)光半導體 組件。
8. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光半導體組件驅(qū)動器，其中所述發(fā)光半導體 組件包括白色發(fā)光半導體組件。
9. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光半導體組件驅(qū)動器，所述發(fā)光半導體組件 驅(qū)動器用以驅(qū)動多個發(fā)光半導體組件，其中對于每一個發(fā)光半導體組件，所述亮度控制器用以接收對應(yīng)至所述發(fā)光半導體組件的理想亮度的亮度數(shù)據(jù)，并于所述調(diào)制周期中產(chǎn)生脈寬 調(diào)制工作脈沖，所述脈寬調(diào)制工作脈沖的寬度是依據(jù)所述亮度數(shù)據(jù)而設(shè)定的；其中所述檢測控制器用以接收指示所述調(diào)制周期期間所述多個發(fā)光半 導體組件中僅有一個發(fā)光半導體組件或受同一發(fā)光半導體組件驅(qū)動的發(fā)光 半導體組件群組被檢測的檢測數(shù)據(jù)，以及當所述檢測數(shù)據(jù)指示所述的發(fā)光 半導體組件在所述調(diào)制周期期間被檢測時，則在所述調(diào)制周期中產(chǎn)生檢測 脈沖；以及出至所述多個發(fā)光半導體組件，以及在所述調(diào)制周期中將所述檢測脈沖輸 出至所述發(fā)光半導體組件。
10. —種用于液晶顯示器的發(fā)光半導體組件背光，所述發(fā)光半導體組件 背光包括發(fā)光半導體組件陣列，用以照亮所述液晶顯示器的可控制穿透式組件 的面板；以及依權(quán)利要求1所述的一個或者多個發(fā)光半導體組件驅(qū)動器，用以驅(qū)動 所述發(fā)光半導體組件陣列。
11. 一種驅(qū)動發(fā)光半導體組件的方法，所述方法包括 周期性地輸出調(diào)制周期；接收對應(yīng)至所述發(fā)光半導體組件的所欲亮度的亮度數(shù)據(jù)； 在所述調(diào)制周期中產(chǎn)生脈寬調(diào)制工作脈沖，所述脈寬調(diào)制工作脈沖的 寬度是依據(jù)所述亮度數(shù)據(jù)而設(shè)定的；接收指示在調(diào)制周期期間所述發(fā)光半導體組件是否被檢測的檢測數(shù)據(jù)；當所述檢測數(shù)據(jù)指示所述發(fā)光半導體組件在所述調(diào)制周期期間被檢測時，則在所述調(diào)制周期中產(chǎn)生檢測脈沖；以及在所述調(diào)制周期中，將所述脈寬調(diào)制工作脈沖以及所述檢測脈沖輸出 至所述發(fā)光半導體組件。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述檢測脈沖的產(chǎn)生包括產(chǎn)生所 述檢測脈沖，所述檢測脈沖被獨立配置于調(diào)制周期中的所述脈寬調(diào)制工作 脈沖之外，其時序可在所述脈寬調(diào)制工作脈沖之前或之后，或是穿插于所 述脈寬調(diào)制工作脈沖之中。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，更包括補償周期的產(chǎn)生，所述補償周 期位于所述調(diào)制周期中，以補償所述發(fā)光半導體組件亮度中的所述檢測脈 沖。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述補償周期的產(chǎn)生包括產(chǎn)生所 述補償周期，以配置所述補償周期位于所述調(diào)制周期中并位于所述檢測脈 沖之后以及所述脈寬調(diào)制工作脈沖之前。
15. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述補償周期的產(chǎn)生包括產(chǎn)生所 述補償周期，所述補償周期的寬度為所述檢測脈沖的寬度的約95%至約 105%。
16. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中當所述檢測數(shù)據(jù)指示在所述調(diào)制 周期期間沒有檢測所述發(fā)光半導體組件，則在所述調(diào)制周期中同時產(chǎn)生檢 測周期以及補償脈沖，所述檢測周期沒有檢測脈沖。
17. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中驅(qū)動所述發(fā)光半導體組件包括驅(qū) 動紅色發(fā)光半導體組件、綠色發(fā)光半導體組件或者藍色發(fā)光半導體組件。
18. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中驅(qū)動所述發(fā)光半導體組件包括驅(qū) 動白色發(fā)光半導體組件。
19. 如權(quán)利要求11所述的方法，所述方法用以驅(qū)動多個發(fā)光半導體組 件，所述驅(qū)動多個發(fā)光半導體組件方法包括對于受同一發(fā)光半導體組件驅(qū)動器控制的一個發(fā)光半導體組件群組， 接收對應(yīng)至所述發(fā)光半導體組件群組的所欲亮度的亮度數(shù)據(jù)，并生成位于 所述調(diào)制周期中的脈寬調(diào)制工作脈沖，所述脈寬調(diào)制工作脈沖的寬度是依 據(jù)所述亮度數(shù)據(jù)而設(shè)定的；個發(fā)光半導體組件群組被檢測的檢測數(shù)據(jù)，以及當所述檢測數(shù)據(jù)指示所述 發(fā)光半導體組件群組在所述調(diào)制周期期間被檢測時，則在所述調(diào)制周期中產(chǎn)生檢測脈沖；以及在所述調(diào)制周期中輸出所述脈寬調(diào)制工作脈沖至所述多個發(fā)光半導體 組件，以及在所述調(diào)制周期中輸出所述檢測脈沖至所述發(fā)光半導體組件群 組。
20. —種背光照明液晶顯示器的方法，所述方法包括 提供發(fā)光半導體組件陣列，以照亮所述液晶顯示器的可控制穿透式組 件的面板；以及藉由如權(quán)利要求11所述的方法，以驅(qū)動所述發(fā)光半導體組件陣列。
全文摘要
本發(fā)明提供一種驅(qū)動發(fā)光半導體組件的裝置及其方法。其中可驅(qū)動發(fā)光半導體組件的發(fā)光半導體組件驅(qū)動器包括可周期性地輸出調(diào)制周期的頻率源。亮度控制器可接收對應(yīng)至所欲發(fā)光半導體組件亮度的亮度數(shù)據(jù)。所述亮度控制器在調(diào)制周期中產(chǎn)生脈寬調(diào)制工作脈沖，脈寬調(diào)制工作脈沖的寬度是基于亮度數(shù)據(jù)而設(shè)定的。發(fā)光半導體組件驅(qū)動器也包括檢測控制器，用以接收指示在調(diào)制周期期間發(fā)光半導體組件是否被檢測的檢測數(shù)據(jù)。當檢測數(shù)據(jù)指示發(fā)光半導體組件在調(diào)制周期期間被檢測時，則所述檢測控制器在調(diào)制周期中產(chǎn)生檢測脈沖。所提供的驅(qū)動輸出可在調(diào)制周期期間將脈寬調(diào)制工作脈沖以及檢測脈沖輸出至發(fā)光半導體組件。
文檔編號G09G3/34GK101286301SQ200810091678
公開日2008年10月15日 申請日期2008年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月11日
發(fā)明者張焜杰, 曹宏熙, 楊鈞杰, 黃致憲 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院