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背光模块的驱动电路及其应用的显示装置.pdf

摘要
申请专利号:

CN201210109891.5

申请日:

2012.04.16

公开号:

太阳城集团CN102665328B

公开日:

2015.01.21

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H05B 37/02申请日:20120416|||公开
IPC分类号: H05B37/02; G09G3/36 主分类号: H05B37/02
申请人: 深圳市华星光电技术有限公司
发明人: 黎飞; 高新明; 杨翔
地址: 518132 广东省深圳市光明新区塘明大道9—2号
优先权:
专利代理机构: 深圳翼盛智成知识产权事务所(普通合伙) 44300 代理人: 欧阳启明
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法律状态
申请(专利)号:

CN201210109891.5

授权太阳城集团号:

102665328B||||||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2015.01.21|||2012.11.07|||2012.09.12

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明提供一种背光模块的驱动电路及其应用的显示装置。此驱动电路包括晶体管,连接于多个发光二极管;恒流电路,连接于所述晶体管;功率电阻,并联于所述晶体管;以及功率开关,连接于所述晶体管与所述功率电阻之间,其中一切换信号是传送至所述功率开关,在一立体影像模式中所述切换信号的电位是高于在一平面影像模式中所述切换信号的电位。本发明可应用于显示装置,并可在立体影像模式中提高背光模块的亮度。

权利要求书

1.一种背光模块的驱动电路,其特征在于:所述驱动
电路包括:
晶体管,连接于多个发光二极管;
恒流电路,连接于所述晶体管;
功率电阻,并联于所述晶体管;以及
功率开关,连接于所述晶体管与所述功率电阻之间,
其中一切换信号是传送至所述功率开关,在一立体影像模
式中所述切换信号的电位是高于在一平面影像模式中所
述切换信号的电位。
2.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于:在
所述立体影像模式中所述切换信号的电位是高于2.5伏。
3.根据权利要求2所述的驱动电路,其特征在于:在
所述立体影像模式中所述切换信号的电位是介于2.5伏与
3.3伏之间。
4.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于:在
所述平面影像模式中所述切换信号的电位是低于0.8伏。
5.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于:还
包括乘法器,用于将所述切换信号及一脉冲宽度调制信号
进行相乘,并将相乘后的信号传送至所述功率开关。
6.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于:还
包括电阻,连接于晶体管。
7.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于:所
述恒流电路包括稳压器及放大器,所述稳压器是连接于电
源及所述放大器之间,所述放大器是连接于所述第一晶体
管。
8.根据权利要求7所述的驱动电路,其特征在于:所
述稳压器为低压差线性稳压器。
9.一种显示装置,其特征在于:所述显示装置包括:
显示面板;以及
背光模块,包括:
背板;
多个发光二极管,设置于所述背板上;以及
驱动电路,电性连接于所述发光二极管,其中所
述驱动电路包括:
晶体管,连接于多个发光二极管;
恒流电路,连接于所述晶体管;
功率电阻,并联于所述晶体管;以及
功率开关,连接于所述晶体管与所述功率
电阻之间,其中一切换信号是传送至所述功率
开关,在一立体影像模式中所述切换信号的电
位是高于在一平面影像模式中所述切换信号的
电位。
10.根据权利要求9所述的显示装置,其特征在于:还
包括视差屏障板,设置于所述显示面板的一侧。

说明书

背光模块的驱动电路及其应用的显示装置

【技术领域】

本发明涉及一种背光模块的驱动电路及其应用的显示装置,
特别是涉及一种可应用于切换2D/3D影像的背光模块的驱动电
路及其应用的显示装置。

【背景技术】

液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)已被广泛应用于各
种电子产品中,液晶显示器大部分为背光型液晶显示器,其是由
液晶显示面板及背光模块(backlight module)所组成。背光模块可
依照光源入射位置的不同分成侧向式入光(Side-light type)与直
下式入光(Direct-light type)两种,藉以提供背光源至液晶显示面
板。

由于发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)具有低耗电量、
低发热量、操作寿命长、耐撞击、体积小、反应速度快、以及可
发出稳定波长的色光等良好光电特性,因而适合应用于背光模块
的光源。

目前,已发展出可切换平面(2D)影像或立体(3D)影像的显示
器。一般,可切换2D/3D影像的显示器包括2D面板和视差屏障
(barrier)面板。当显示2D影像时,此视差屏障面板是呈透明状
态,使得2D面板显示2D影像。当显示3D影像时,视差屏障面
板可具有多个视差屏障,通过此些视差屏障来呈现出3D影像的
效果。在3D影像模式中,由于视差屏障会减少面板的亮度,因
而背光模块需提高亮度,以补偿亮度损失。

然而,在LED的驱动电路中,由于一般的驱动IC芯片所输
出的驱动电流(如300mA)有限,而需使用多颗芯片,因而影响驱
动电流的控制精度、设计复杂度,并增加驱动电路的成本。

故,有必要提供一种背光模块的驱动电路及其应用的显示装
置,以解决现有技术所存在的问题。

【发明内容】

本发明提供一种背光模块的驱动电路及其应用的显示装置,
以解决驱动电路的输出电流的限制问题。

本发明的主要目的在于提供一种背光模块的驱动电路,所述
驱动电路包括:

晶体管,连接于多个发光二极管;

恒流电路,连接于所述晶体管;

功率电阻,并联于所述晶体管;以及

功率开关,连接于所述晶体管与所述功率电阻之间,其中一
切换信号是传送至所述功率开关,在一立体影像模式中所述切换
信号的电位是高于在一平面影像模式中所述切换信号的电位。

在本发明的一实施例中,在所述立体影像模式中所述切换信
号的电位是高于2.5伏。

在本发明的一实施例中,在所述立体影像模式中所述切换信
号的电位是介于2.5伏与3.3伏之间。

在本发明的一实施例中,在所述平面影像模式中所述切换信
号的电位是低于0.8伏。

在本发明的一实施例中,驱动电路还包括乘法器,用于将所
述切换信号及一脉冲宽度调制信号进行相乘,并将相乘后的信号
传送至所述功率开关。

在本发明的一实施例中,驱动电路还包括电阻,连接于晶体
管。

在本发明的一实施例中,所述恒流电路包括稳压器及放大
器,所述稳压器是连接于电源及所述放大器之间,所述放大器是
连接于所述第一晶体管。

在本发明的一实施例中,所述稳压器为低压差线性稳压器。

本发明的又一目的在于提供一种显示装置,所述显示装置包
括:

显示面板;以及

背光模块,包括:

背板;

多个发光二极管,设置于所述背板上;以及

驱动电路,电性连接于所述发光二极管,其中所述驱动
电路包括:

晶体管,连接于多个发光二极管;

恒流电路,连接于所述晶体管;

功率电阻,并联于所述晶体管;以及

功率开关,连接于所述晶体管与所述功率电阻之
间,其中一切换信号是传送至所述功率开关,在一立
体影像模式中所述切换信号的电位是高于在一平面影
像模式中所述切换信号的电位。

在本发明的一实施例中,显示装置还包括视差屏障板,设置
于所述显示面板的一侧。

本发明的背光模块的驱动电路及其应用的显示装置可简化
驱动电路的设计,并可使用单一驱动IC芯片来确保驱动电流的
控制精度,节省驱动电路的成本。

为让本发明的上述内容能更明显易懂,下文特举优选实施
例,并配合所附图式,作详细说明如下:

【附图说明】

图1显示依照本发明的一实施例的显示装置的剖面示意图;
以及

图2显示依照本发明的一实施例的驱动电路的电路图。

【具体实施方式】

以下各实施例的说明是参考附加的图式,用以例示本发明可
用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语,例如「上」、
「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等,仅
是参考附加图式的方向。因此,使用的方向用语是用以说明及理
解本发明,而非用以限制本发明。

在图中,结构相似的单元是以相同标号表示。

请参照图1,其显示依照本发明的一实施例的显示装置的剖
面示意图。本实施例的驱动电路150可用以驱动背光模块100的
多个发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)120,这些发光二极
管120可串联成一发光二极管串,以作为背光模块100的光源。
此背光模块100可为侧向式入光或直下式入光,其相对于一显示
面板101(例如液晶显示面板)来设置,而形成一显示装置(例如液
晶显示装置)。

如图1所示,在本实施例中,此显示装置可依使用者的需求
来切换为平面(2D)影像模式或立体(3D)影像模式,以分别显示2D
或3D影像。此时,显示装置更包括视差屏障板102,显示面板
101是用以显示2D影像,视差屏障板102可设置于显示面板110
的一侧(出光侧),用于在一3D影像模式中形成视差屏障效果,
并通过此视差屏障板102来形成3D影像的效果。然不限此,在
其它实施例中,可通过其它方式来形成视差屏障效果或3D影像
效果。

如图1所示,在本实施例中,背光模块100可例如为直下式
背光模块,其包括背板110、多个发光二极管(LED)120、电路板
130、反射层140、驱动电路150及光学膜片160。背板110用以
承载发光二极管120及电路板130,发光二极管120可设置于电
路板130上,并通过电路板130来电性连接于驱动电路150,用
以发光来提供光线至显示面板101。电路板130可为印刷电路板
(Printed circuit board,PCB)或柔性印刷电路板(Flexible Printed 
Circuits,FPC)。反射层140是形成于发光二极管120的周围(例
如形成于电路板130或背板110上),用以反射发光二极管120
的光线。驱动电路150可通过电路板130来电性连接于发光二极
管120。光学膜片160是设置于发光二极管120上方,用以改善
发光二极管120的发光均匀性或发光效率。

在另一实施例中,本发明的驱动电路亦可应用于侧向式入光
的背光模块(未显示)。

请参照图2,其显示依照本发明的一实施例的驱动电路的电
路图。本实施例的驱动电路150包括第一晶体管T1、第二晶体
管T2、恒流电路151、第一功率开关Q1、第二功率开关Q2、电
阻R1、R3、功率电阻R2、R4及乘法器152。晶体管T1及T2
是连接于发光二极管120,恒流电路151是连接于晶体管T1及
T2,功率电阻R2及R4是并联于晶体管T1及T2,功率开关Q1
及Q2是分别连接于晶体管T1及T2与功率电阻R2及R4之间,
乘法器152是连接于功率开关Q1及Q2。其中一切换信号可通过
乘法器152来传送至所述功率开关,用于切换平面(2D)/立体(3D)
的影像。以下,此切换信号可参照为2D/3D切换信号。

如图2所示,在本实施例中,晶体管T1及T2可为双载子
晶体管(Bipolar Junction Transistor,BJT)或金氧半场效晶体管
(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)。
第一晶体管T1的集极可连接于第一发光二极管串121,第一晶
体管T1的射极是连接于第一节点N1,第一晶体管T1的基极是
连接于恒流电路151。第二晶体管T2的集极可连接于第二发光
二极管串122,第二晶体管T2的射极是连接于第二节点N2,第
二晶体管T2的基极是连接于恒流电路151。

如图2所示,在本实施例中,恒流电路151可为一恒流IC
芯片,用于稳定发光二极管120的电流,使得发光二极管120可
具有一致的电流。恒流电路151可包括稳压器153及放大器V1、
V2,稳压器153例如为低压差线性稳压器(Low drop-out linear 
regulator),其连接于电源VCC及放大器V1、V2之间。放大器
V1是分别连接于第一晶体管T1的基极,放大器V2是分别连接
于第二晶体管T2的基极,其中一脉冲宽度调制(PWM)信号是分
别传送至放大器V1、V2。

如图2所示,在本实施例中,功率开关Q1及Q2例如为耗
尽型N沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管。第一功率开关Q1
的漏极是连接于发光二极管120,第一功率开关Q1的源极是连
接于功率电阻R2,第一功率开关Q1的栅极是连接于乘法器152。
第二功率开关Q2的漏极是连接于发光二极管120,第二功率开
关Q2的源极是连接于功率电阻R4,第二功率开关Q2的栅极是
连接于乘法器152。电阻R3是连接于第二晶体管T2的射极与接
地之间,功率电阻R2是连接于第一节点N1与第一功率开关Q1
之间,使得功率电阻R2与第一功率开关Q1并联于第一晶体管
T1。功率电阻R4是连接于第二节点N2与第二功率开关Q2之间,
使得功率电阻R4与第二功率开关Q2并联于第二晶体管T2。

如图2所示,在本实施例中,乘法器152是用于将2D/3D
切换信号及PWM信号进行相乘,并将相乘后的信号传送至功率
开关Q1及Q2,以切换功率开关Q1及Q2。2D/3D切换信号可
由本发明的显示装置的控制器(未显示)来提供,此PWM信号可
由外部的系统端(未显示)所提供,并通过例如时序控制器(未显示)
来传送至恒流电路151及乘法器152。

如图2所示,在2D影像模式中,2D/3D切换信号可在通过
乘法器152的相乘后传送至功率开关Q1及Q2。此时,2D/3D切
换信号为低电平信号,因而关闭功率开关Q1及Q2。因此,发光
二极管120所得到的电流仅为流过晶体管T1及T2的电流。

如图1所示,在3D影像模式中,2D/3D切换信号可在通过
乘法器152的相乘后传送至功率开关Q1及Q2。此时,2D/3D切
换信号为高电平信号,因而开启功率开关Q1及Q2。因此,发光
二极管120所得到的电流可为流过晶体管T1及T2以及功率电
阻R2及R4的电流总和,而大幅地提高发光二极管120的驱动
电流,使得发光二极管120在3D影像模式中大幅地提高亮度,
避免显示装置的影像亮度在2D/3D影像模式中不一致。其中,
在3D影像模式中发光二极管120所得到的电流可约为在2D影
像模式中发光二极管120所得到的电流的二倍。

在本实施例中,在3D影像模式中所述2D/3D切换信号的电
位是高于在2D影像模式中所述2D/3D切换信号的电位。其中在
3D影像模式中所述2D/3D切换信号的电位可高于2.5伏,例如
介于2.5伏与3.3伏之间。在2D影像模式中所述2D/3D切换信
号的电位可低于0.8伏,例如介于0伏与0.8伏之间。

由上述可知,通过本发明的背光模块的驱动电路及其应用的
显示装置,可使用简易的电路于可切换2D/3D显示装置的背光
模块中,以提高在3D影像模式中的背光亮度,而不需增加驱动
IC芯片,因而可简化驱动电路的设计,并可使用单一驱动IC芯
片来确保驱动电流的控制精度,节省驱动电路的成本。

综上所述,虽然本发明已以优选实施例揭露如上,但上述优
选实施例并非用以限制本发明,本领域的普通技术人员,在不脱
离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与润饰,因此本发明
的保护范围以权利要求界定的范围为准。

关 键 词:
背光 模块 驱动 电路 及其 应用 显示装置
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