專利名稱：一種背光模塊的驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液晶顯示器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種背光模組的驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
全球暖化議題讓節(jié)能概念當(dāng)紅，計算機(jī)相關(guān)設(shè)備也都開始注重節(jié)能概念的 相關(guān)設(shè)計，由于發(fā)光二極管背光模塊可以降低電源的消耗，同時減少體積與熱 能的產(chǎn)生，讓電子產(chǎn)品可以更加輕薄，因此各家面板廠商紛紛將發(fā)光二極管應(yīng)
用于顯示器的背光;f莫塊。
發(fā)光二極管背光模塊的驅(qū)動電路通常會包括升壓電路(Boost Circuit)與微調(diào) 電路(dimming circuit),其中升壓電路主要用來轉(zhuǎn)換輸入電壓，然后提供LED背 光模塊所需的驅(qū)動電壓，微調(diào)電路則是用來調(diào)整LED所導(dǎo)通的電流。LED背 光模塊中會包括多條LED串，每一個LED串由多個LED相互串聯(lián)組成。LED 的發(fā)光亮度與其導(dǎo)通的電流大小成正比，微調(diào)電路即是用來調(diào)整LED串的發(fā)光 強(qiáng)度。
微調(diào)電路會接收脈沖寬度調(diào)變(Pulse Width Modulation,簡稱PWM)信號與 使能信號，并根據(jù)PWM信號與使能信號調(diào)整LED串所導(dǎo)通的電流。然而在高 階的電子產(chǎn)品中，為^f吏每一LED串的發(fā)光強(qiáng)度平均，需要設(shè)置多組調(diào)整電路， 并且使用為數(shù)眾多的傳輸閘(transmission gate)來進(jìn)行信號的傳輸。這不僅增加 電路設(shè)計的復(fù)雜度，同時也會增加芯片面積，讓芯片成本上升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種背光模組的驅(qū)動電路，旨在解決現(xiàn)有技 術(shù)提供的發(fā)光二極體背光模組的驅(qū)動電路需要設(shè)置多組調(diào)整電路，使用為數(shù)眾多的傳輸閘進(jìn)行信號的傳輸，增加電路設(shè)計的復(fù)雜度，且增加芯片面積、芯片 成本高的問題。
本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的， 一種背光模塊的驅(qū)動電路，所述背光模塊包
括第一發(fā)光二極管單元，所述驅(qū)動電路還包括
電壓轉(zhuǎn)換單元，耦接于所述第一發(fā)光二極管單元的第一端，用于提供一驅(qū) 動電壓至所述第 一發(fā)光二極管單元；
電流調(diào)整單元，耦接于所述第一發(fā)光二極管單元的第二端；
電流映像單元，用于輸出參考電壓；以及
微調(diào)單元，耦"t妄于所述電流映像單元與電流調(diào)整單元之間，所述^f敖調(diào)單元 包括多個驅(qū)動單元，其中第一驅(qū)動單元根據(jù)第一脈沖寬度調(diào)整信號、第一使能 信號與所述參考電壓輸出第 一 電流調(diào)整信號；
所述電流調(diào)整單元用于根據(jù)所述第一電流調(diào)整信號調(diào)整所述第一發(fā)光二極 管單元所導(dǎo)通的電流；
其中，所述第一驅(qū)動單元包括
與門，其第一輸入端與第二輸入端分別接收所述第一脈沖寬度調(diào)整信號與 第一使能信號；
N型晶體管，其汲極耦接于所述參考電壓，其源極耦接于所述電流調(diào)整單 元并輸出所述第一電流調(diào)整信號，其閘極耦接于所述與門的輸出端；以及
P型晶體管，耦接于所述參考電壓與接地端之間，且所述P型晶體管的閘 極耦接于所述與門的輸出端。
本發(fā)明實(shí)施例利用N型晶體管與P型晶體管的組合來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動單元的電 路，避免使用傳輸閘等復(fù)雜的電路組件，可降低芯片的設(shè)計面積與制程成本。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的背光模塊的驅(qū)動電路； 圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的背光模塊的驅(qū)動電路。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí) 施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅 僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
請參照圖1,圖I為第一實(shí)施例提供的背光模塊的驅(qū)動電路。驅(qū)動電路ioo
包括電流調(diào)整單元120、驅(qū)動單元131、電流映l象單元140、電壓轉(zhuǎn)換單元150 以及電壓偵測單元160。驅(qū)動電路IOO耦接于背光模塊(包括發(fā)光二極管單元111) 的一端，而發(fā)光二極管單元111的另一端則耦接于電流調(diào)整單元120與電壓偵 測單元160,其中發(fā)光二極管單元111由多個LED相互串聯(lián)所組成。電流映像 單元140耦<接于驅(qū)動單元131，驅(qū)動單元131的另一端耦接于電流調(diào)整單元120。
電壓轉(zhuǎn)換單元150提供驅(qū)動電壓VOUT至發(fā)光二極管單元111的一端，而 電壓偵測單元160則負(fù)責(zé)偵測發(fā)光二極管單元111的另一端的電壓值，并據(jù)以 判斷發(fā)光二極管單元111兩端的電壓差是否符合默認(rèn)值，然后據(jù)以調(diào)整電壓轉(zhuǎn) 換單元150所輸出的驅(qū)動電壓VOUT。通過電壓轉(zhuǎn)換單元150,發(fā)光二極管單 元111便可維持穩(wěn)定的偏壓而得到所期望的發(fā)光強(qiáng)度。
電流調(diào)整單元120耦接于發(fā)光二極管單元111的另一端，其電路結(jié)構(gòu)如圖 1所示。電流調(diào)整單元120包括N型晶體管Nl、 N2、 N3與比較器122。 N型 晶體管Nl與N2串聯(lián)耦接于發(fā)光二極管單元111與接地端GND之間，N型晶 體管Nl的閘才及耦4秦于比4交器122的輸出端，而N型晶體管N2的閘極則耦接 于驅(qū)動單元131以接收電流調(diào)整信號AS。 N型晶體管N3則耦接于N型晶體管 Nl與N2的共享接點(diǎn)與比較器122的負(fù)輸入端之間，且N型晶體管N3的閘極 耦接于汲極。比較器122的正輸入端耦接于參考電壓VREF1。比較器122與N 型晶體管N3可用來偵測發(fā)光二極管單元111是否短路或開路以調(diào)整N型晶體 管N3的導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)發(fā)光二極管單元111短路時，比較器122便會關(guān)閉N型 晶體管Nl以4呆護(hù)驅(qū)動電路100。
7電流調(diào)整單元120會^f艮據(jù)所接收到的電流調(diào)整信號AS來調(diào)整N型晶體管 N之的導(dǎo)通電流，電流調(diào)整信號AS愈大，N型晶體管N2所導(dǎo)通的電流則愈高。 驅(qū)動單元131會根據(jù)脈沖寬度調(diào)整信號PWM、使能信號EN與電流映像單元 140所輸出的參考電壓VMIR產(chǎn)生電流調(diào)整信號AS。
電流映像單元140主要包括電流鏡電路(圖中未示出)，用以輸出一參考電 壓VMIR(即電流鏡中用來映像電流的參考電壓)。驅(qū)動單元131則包括與門132、 N型晶體管N4與P型晶體管Pl ， N型晶體管N4耦接于參考電壓VMIR與N 型晶體管N2的閘極之間，P型晶體管Pl耦接于參考電壓VMIR與接地端GND 之間。與門132的兩個輸入端分別接收脈沖寬度調(diào)變信號PWM與使能信號EN， 而其輸出端則耦接于N型晶體管N4與P型晶體管Pl的閘極。當(dāng)使能信號EN 使能(邏輯高電位)時，N型晶體管N4會依照脈沖寬度調(diào)變信號PWM的占空比 調(diào)整導(dǎo)通時間，進(jìn)而將參考電壓VMIR傳導(dǎo)至N型晶體管N2(即電流調(diào)整信號 AS)。 N型晶體管N2便可映像電流映像單元140以導(dǎo)通相對應(yīng)的電流。當(dāng)使能 信號EN失能時，P型晶體管P1會導(dǎo)通，將參考電壓VMIR拉低至低電位(接 近接地位準(zhǔn))。
因此，使用者可經(jīng)由脈沖寬度調(diào)變信號PWM與使能信號EN來調(diào)整發(fā)光 二極管單元111的導(dǎo)通電流以調(diào)整其發(fā)光強(qiáng)度。此外，在本發(fā)明另一實(shí)施例中， 電流調(diào)整單元120中的N型晶體管N3可利用電阻(圖中未示出)取代，由于N 型晶體管N3的功能主要避免在回授路徑上產(chǎn)生過多的電流，因此利用電阻來 取代，同樣具有降低回授電流的功效。再者，當(dāng)N型晶體管N3工作在飽和區(qū) 時，N型晶體管N3在小信號分析下可視為一個小電阻(l/gm， gm為跨導(dǎo)值 (transconductance)。在考慮肌膚效應(yīng)(body effect)下，其整體的阻抗會變的更小 (1/(gm+gmb),其中g(shù)mb為body transconductance)。由于N型晶體管N3所導(dǎo)通 的電流會隨著溫度變化而變化，進(jìn)而產(chǎn)生較小的電阻值，讓參考電壓VREF1 可以完全地落在N型晶體管Nl與N2的共享接點(diǎn)。
在液晶顯示器的應(yīng)用中，背光模塊通常會包括多組發(fā)光二極管單元，上述驅(qū)動電路100亦可延伸用來驅(qū)動具有多組發(fā)光二極管的背光模塊，其電路結(jié)構(gòu) 請參照圖2，圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的背光模塊的驅(qū)動電路。
圖2與圖1的主要差異在于背光模塊210中包括多組發(fā)光二極管單元 Ll Ln(n為正整數(shù))，而驅(qū)動單元220會對應(yīng)每一組發(fā)光二極管單元Ll Ln配置 對應(yīng)的N型晶體管N1 N3(如圖2所示)，但會共享同一比較器122。微調(diào)單元 230中則包括多組驅(qū)動單元DUl DUn，分別接收脈沖寬度調(diào)變信號 PWMl PWMn與使能信號ENl ENn。微調(diào)單元230中的驅(qū)動單元DUl DUn 會一對一對應(yīng)于發(fā)光二極管單元Ll Ln，然后根據(jù)脈沖寬度調(diào)變信號 PWMl PWMn與4吏能4言號ENl ENn分別;輸出電流調(diào)整信號ASl ASn至電流 調(diào)整單元220以分別調(diào)整發(fā)光二極管單元Ll Ln所導(dǎo)通的電流。
值得注意的是，圖2中的個別驅(qū)動單元DUl DUn的電路結(jié)構(gòu)相同，主要 差異在于所接收的脈沖寬度調(diào)變信號與使能信號不同，其操作方式請參照圖1 的說明，在此不再贅述。此外，對比電流調(diào)整單元220與電流調(diào)整單元120, 電流調(diào)整單元220中利用同一個比較器122來偵測所有發(fā)光二極管單元Ll Ln 的開路狀態(tài)，而每一個發(fā)光二極管單元Ll Ln所對應(yīng)的晶體N1 N3則是以相 同的電路結(jié)構(gòu)重復(fù)設(shè)置，本技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識者在經(jīng)由本發(fā)明的揭露后， 應(yīng)可輕易推知，在此不再贅述。
電流映像單元240包括P型晶體管P2、 P3， N型晶體管N5、電阻REXT 與比較器242。 P型晶體管P2、 P3的汲極耦接于電壓源VDD,其閘極相互耦 接以形成電流鏡的架構(gòu)。N型晶體管N5耦接于P型晶體管P2與電阻REXT之 間，而電阻REXT的另 一端則耦接于接地端GND。比較器242的正輸入端耦接 于參考電壓VREF2，其負(fù)輸入端耦接于N型晶體管N5與電阻REXT的共享接 點(diǎn)。比較器242、 N型晶體管N5與電阻REXT可作為一電流源，用來產(chǎn)生參考 電流IREF。在電^各設(shè)計上，可利用晶體管的尺寸大小來調(diào)整其映射電流的大小， 因此若欲調(diào)整各別發(fā)光二極管Ll Ln的導(dǎo)通電流，可各別調(diào)整電流調(diào)整單元 220中的N型晶體管N3的通道長寬比。此外，電阻REXT可設(shè)置于驅(qū)動電路的芯片外，利用外部調(diào)整的方式來調(diào)整其參考電流IREF。
此外，值得注意的是，上述N型晶體管為N通道金氧半導(dǎo)場效晶體管 (n-channel Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET)， P型晶 體管為P通道金氧半導(dǎo)場效晶體管(p-channel Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET)。由于晶體管的源極與汲極在組件結(jié)構(gòu)上并無分別， 因此本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)并不受限于上述實(shí)施例中關(guān)于晶體管的源極與汲極等耦 接關(guān)系的描述。
綜上所述，本發(fā)明利用N型晶體管與P型晶體管的組合來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動單元的 電路，避免使用傳輸閘等復(fù)雜的電路組件，可降低芯片的設(shè)計面積與制程成本。
雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技 術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更 動與潤飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā) 明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種背光模塊的驅(qū)動電路，所述背光模塊包括第一發(fā)光二極管單元，其特征在于，所述驅(qū)動電路還包括電壓轉(zhuǎn)換單元，耦接于所述第一發(fā)光二極管單元的第一端，用于提供一驅(qū)動電壓至所述第一發(fā)光二極管單元；電流調(diào)整單元，耦接于所述第一發(fā)光二極管單元的第二端；電流映像單元，用于輸出參考電壓；以及微調(diào)單元，耦接于所述電流映像單元與電流調(diào)整單元之間，所述微調(diào)單元包括多個驅(qū)動單元，其中第一驅(qū)動單元根據(jù)第一脈沖寬度調(diào)整信號、第一使能信號與所述參考電壓輸出第一電流調(diào)整信號；所述電流調(diào)整單元用于根據(jù)所述第一電流調(diào)整信號調(diào)整所述第一發(fā)光二極管單元所導(dǎo)通的電流；其中，所述第一驅(qū)動單元包括與門，其第一輸入端與第二輸入端分別接收所述第一脈沖寬度調(diào)變信號與第一使能信號；N型晶體管，其汲極耦接于所述參考電壓，其源極耦接于所述電流調(diào)整單元并輸出所述第一電流調(diào)整信號，其閘極耦接于所述與門的輸出端；以及P型晶體管，耦接于所述參考電壓與接地端之間，且所述P型晶體管的閘極耦接于所述與門的輸出端。
2、 如權(quán)利要求1所述的背光模塊的驅(qū)動電路，其特征在于，所述背光模塊 進(jìn)一步包括第二發(fā)光二極管單元，所述第二發(fā)光二極管單元耦接于所述電壓轉(zhuǎn) 換單元與電流調(diào)整單元之間，所述多個驅(qū)動單元中的第二驅(qū)動電路根據(jù)第二脈 沖寬度調(diào)整信號、第二^f吏能信號與所述參考電壓輸出第二電流調(diào)整信號至所述 電流調(diào)整單元，以調(diào)整所述第二發(fā)光二極管單元所導(dǎo)通的電流。
3、 如權(quán)利要求2所述的背光模塊的驅(qū)動電路，其特征在于，所述第二驅(qū)動 單元與所述第 一驅(qū)動單元的電路結(jié)構(gòu)相同。
4、 如權(quán)利要求1所述的背光模塊的驅(qū)動電路，其特征在于，所述電壓轉(zhuǎn)換單元包括一耦接于所述第一發(fā)光二極管單元的第一端的升壓電路。
5、 如權(quán)利要求1所述的背光模塊的驅(qū)動電路，其特征在于，所述電流調(diào)整 單元包括第一 N型晶體管，其汲極耦接于所述第一發(fā)光二極管單元的第二端；第二N型晶體管，其汲極耦接于所述第一N型晶體管的源極，其源極耦接 于所述接地端，其閘極耦接于所述第一驅(qū)動單元中的所述N型晶體管的源極；比較器，其正輸入端耦接于第一參考電壓，其輸出端耦接于所述第一N型 晶體管的閘極；以及第三N型晶體管，其汲極耦接于所述比較器的負(fù)輸入端，其源極耦接于所 述第一 N型晶體管與第二 N型晶體管的共享接點(diǎn)，且其閘極耦接于所述第三N 型晶體管的汲極。
6、 如權(quán)利要求1所述的背光模塊的驅(qū)動電路，其特征在于，所述電流調(diào)整 單元包括第一 N型晶體管，其汲極耦接于所述第 一發(fā)光二極管單元的第二端； 第二N型晶體管，其汲極耦接于所述第一N型晶體管的源極，其源極耦接 于所述接地端；比較器，其正輸入端耦接于一參考電壓，其輸出端耦接于所述第一N型晶 體管的閘極；以及電阻，耦接于所述比較器的負(fù)輸入端與所述第一 N型晶體管的源極之間。
7、 如權(quán)利要求l所述的背光模塊的驅(qū)動電路，其特征在于，所述驅(qū)動電路 進(jìn)一步包括電壓偵測單元，耦接于所述第 一發(fā)光二極管單元的第二端與所述電壓轉(zhuǎn)換 單元之間，用于偵測所述第二端的電壓以調(diào)整所述電壓轉(zhuǎn)換單元所輸出的驅(qū)動 電壓。
8、 如權(quán)利要求1所述的背光模塊的驅(qū)動電路，其特征在于，所述電流映像單元包括第一P型晶體管，其源極耦接于一電壓源，其閘極耦接于所述第一P型晶 體管的汲極；第二P型晶體管，其源極耦接于該電壓源，其汲極耦接于所述接地端，其閘極耦接于所述第一 P型晶體管的閘極；第一 N型晶體管，其汲極耦接于所述第一 P型晶體管的汲極； 電阻，耦接于所述第一N型晶體管的源極與所述接地端之間；以及 比較器，其正輸入端耦接于第一參考電壓，其負(fù)輸入端耦接于所述第一N 型晶體管的源極，其輸出端同時耦接于所述第一 N型晶體管的閘極；其中，所述第一P型晶體管與第二P型晶體管形成一電流鏡，且所述第一P型晶體管的閘極輸出所述參考電壓。
9、如權(quán)利要求1所述的背光模塊的驅(qū)動電路，其特征在于，所述第一發(fā)光二極管單元包括多個發(fā)光二極管，所述多個發(fā)光二極管相互串聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明適用于液晶顯示器技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種背光模塊的驅(qū)動電路，背光模塊包括第一發(fā)光二極管單元，驅(qū)動電路包括電壓轉(zhuǎn)換單元，用于提供一驅(qū)動電壓至第一發(fā)光二極管單元；電流調(diào)整單元；電流映像單元，用于輸出參考電壓；以及微調(diào)單元，包括多個驅(qū)動單元，其中第一驅(qū)動單元根據(jù)第一脈沖寬度調(diào)整信號、第一使能信號與所述參考電壓輸出第一電流調(diào)整信號；電流調(diào)整單元用于根據(jù)第一電流調(diào)整信號調(diào)整第一發(fā)光二極管單元所導(dǎo)通的電流。本發(fā)明利用N型晶體管與P型晶體管的組合來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動單元的電路，避免使用傳輸閘等復(fù)雜的電路組件，可降低芯片的設(shè)計面積與制程成本。
文檔編號F21Y101/02GK101562933SQ200910107208
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月4日
發(fā)明者劉家麟, 張世孟, 莫啟能, 陳契霖, 陳科宏 申請人:深圳華映顯示科技有限公司;中華映管股份有限公司