电流反馈及补偿电路、发光二极管驱动装置与背光系统的制作方法

专利名称：电流反馈及补偿电路、发光二极管驱动装置与背光系统的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种发光二极管驱动装置，特别是有关于一种用于液晶显
示器中的具有流入电流控制能力(cmrentsinkcontrol)的发光二极管驱动装置。
背景技术：
液晶显示器(liquid crystal display, LCD)通常需要冷阴极灯管(cold cathode fluorescent lamp, CCFL)用以为显示于LCD屏幕上的影像提供背光。近年来， 发光二极管(light emitting diode， LED)阵列模块成为新的背光源，并且由于其
可使彩色影像变的更鲜明且明亮，因而变得越来越受欢迎。
LED阵列模块通常为一IXJ的LED阵列，其中1=1,2,...,N， J=1，2,...,M， M与N为正整数。LED阵列模块具有N行LED，并且各行LED分别具有M 个LED。通常一行LED中的各LED会电性串联。第一 LED的阳极形成LED 行的第一端点，并且第一 LED的阴极电性耦接至第二 LED的阳极。第二 LED 的阴极电性耦接至第三LED的阳极，以此类推。 一行LED中的最后一个LED 的阳极电性耦接至前一个LED的阴极，而最后一个LED的阴极形成LED行 的第二端点。各行LED通常由直流电压与电流驱动源驱动，使得提供至各行 LED的电流为可使背光亮度平均且一致的定电流。其它行的LED通常并联耦 接，并且各行LED具有自己的直流电压供应源。理想的状况为，当直流定电 压供应至各相等的LED行时，通过各行LED的电流为相等的，因此可产生平 均且一致的背光。
然而，由于制造工艺的变异，各LED可具有不同的电阻/阻抗。因此当供 应一 固定直流电压至各行LED时，这些变异会造成各行LED产生不同的电流。 为了提供平均且一致的背光，各行LED需要相同且固定的电流。分别的电流驱动电路可供应至各行LED,以提供固定的电流通过各行LED。
图7绘示由Chang等人于美国专利编号6,621,235所揭露的用于复数LED 线的整合的LED驱动装置，此驱动装置在此仅做为先前技术的背景介绍。LED 驱动装置使用单一的线性调整器或其它的控制器以及一个多输出的电流镜， 其几乎与直流输入电压源、晶体管或金属氧化物半导体场效晶体管在整合过 程的变异以及与温度的变异无关。此LED驱动装置通过使用电流镜并且调整 通过各LED群组的电流以控制各LED群组。此LED驱动装置更使用高频切 换技术以达成电流平衡与色温补偿。然而，这样的驱动装置需要大量的能量 并且在操作的过程中会产生大量的热。此外，这样的LED驱动装置仅可用以 做为单色LED的背光。
图8绘示由Alois Biebl等人于美国专利编号6,864,867所揭露的LED阵 列驱动电路；此驱动电路具有第一LED群组以及至少一个第二LED群组。控 制回路用以驱动第一 LED群组的开关，藉此达到流过第一 LED群组的固定平 均电流值。控制回路也可驱动其它LED群组的开关。此电路使用控制器，类 似图7所示的美国专利6,621,235，其在此仅做为先前技术的背景介绍，以达 成LED群组的电流平衡。通过LED群组的可控制的电流范围有限。这样的驱 动装置也会需要大量的能量，并且在操作的过程中会产生大量的热。 因此，需要一种改良的设计以弥补上述装置的不足。

发明内容
本发明的一技术样态有关于适用于具有流入电流控制能力的发光二极管 驱动装置的一种电流反馈电路。根据本发明的一实施例， 一种电流反馈电路 具有N个电流反馈单元，其中N为正整数。各N个电流反馈单元包括输入端、 第一输出端、第二输出端、第一参考线，用以接收第一供应电压、第二参考 线，用以接收第二供应电压、接地端，用以耦接发光二极管驱动装置至地、 运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻。以上各电阻皆分别具有第一端点与第二端点。
运算放大器包括正输入端、负输入端、输出端、第一电源供应输入端、 以及第二电源供应输入端。第一电源供应输入端电性耦接至第一参考线，第 二电源供应输入端电性耦接至第二参考线，以及输出端电性耦接至第二输出
丄山顺。
第一电阻的第一端点电性耦接至输入端，并且第一电阻的第二端点电性 耦接至第一输出端。第二电阻的第一端点电性耦接至第一电阻的第一端点， 并且第二电阻的第二端点电性耦接至运算放大器的正输入端。第三电阻的第 一端点电性耦接至第一电阻的第二端点，并且第三电阻的第二端点电性耦接 至运算放大器的负输入端。第四电阻的第一端点电性耦接至运算放大器的负 输入端，并且第四电阻的第二端点电性耦接至运算放大器的输出端与第二输 出端。第五电阻的第一端点电性耦接至运算放大器的正输入端，并且第五电 阻的第二端点电性耦接至接地端。
各电流反馈单元耦接至一行发光二极管，发光二极管行具有复数串接的
发光二极管(DJ， "1,2,…M， M为一正整数，其中各发光二极管具有一阳极 与一阴极，并且发光二极管行具有第一端点与第二端点。发光二极管行的第 一端点电性耦接至第1个发光二极管Dt的阳极，第j个发光二极管Dj的阳极 耦接至第Ci-l)个发光二极管Dj^的阴极，第j个发光二极管Dj的阴极耦接至第 (j+l)个发光二极管的阳极，并且第M个发光二极管DM的阴极耦接至发 光二极管行的第二端点。
本发明的另一技术样态有关于适用于具有流入电流控制能力的发光二极 管驱动装置的电流补偿电路。根据本发明的一实施例， 一种电流补偿电路具 有复数电流补偿单元，其中各N个电流补偿单元包括第一输入端、第二输入 端、第三输入端、第一参考线，用以接收第一供应电压、第二参考线，用以 接收第二供应电压、接地端，用以耦接发光二极管驱动装置至地、比较器、 第六电阻、第七电阻以及第八电阻。以上各电阻皆分别具有第一端点与第二
顿点。
比较器包括正输入端、负输入端、输出端、第一电源供应输入端、以及 第二电源供应输入端，其中第一电源供应输入端电性耦接至第一参考线，第 二电源供应输入端电性耦接至第二参考线，正输入端电性耦接至第二输入端， 以及负输入端电性耦接至第三输入端。
第六电阻的第一端点电性耦接至第一输入端，并且第六电阻的第二端点 电性耦接至接地端。第七电阻的第一端点电性耦接至第一输入端与第六电阻 的第一端点，并且第七电阻的第二端点电性耦接至比较器的输出端。第八电
阻的第一端点电性耦接至第一参考线与比较器的第一电源供应输入端，并且
第八电阻的第二端点电性耦接至比较器的输出端与第七电阻的第二端点。
各N个电流反馈单元耦接至一行发光二极管，发光二极管行具有复数串
接的发光二极管(DJ， j=l,2,...M， M为一正整数，其中各发光二极管具有一
阳极与一阴极，并且发光二极管行具有第一端点与第二端点。发光二极管行 的第一端点电性耦接至第i个发光二极管Dl的阳极，第j个发光二极管Dj的
阳极耦接至第(H)个发光二极管Dj—i的阴极，第j个发光二极管Dj的阴极耦接 至第G+1)个发光二极管Dj+1的阳极，并且第M个发光二极管DM的阴极耦接 至发光二极管行的第二端点。
本发明的另一技术样态有关于适用于具有驱动装置的液晶显示装置的背 光系统，其中驱动装置具有流入电流控制能力。根据本发明的一实施例，一 种背光系统包括发光二极管阵列模块、电流反馈电路以及电流补偿电路。
发光二极管阵列模块，包括N行发光二极管(Q)， i=l,2，...N， N为一正 整数，其中各发光二极管行具有第一端点、第二端点以及复数串接的发光二 极管{&}， j=l,2,...M， M为一正整数，其中各发光二极管具有一阳极与一阴 极， 一行发光二极管中的第1个发光二极管的阳极电性耦接至发光二极管行 的第一端点，第j个发光二极管Rj的阴极电性耦接至第(j+l)个发光二极管 的阳极，第j个发光二极管Rj的阳极电性耦接至第(j-l)个发光二极管Rw的阴
极，并且第M个发光二极管的阴极电性耦接至发光二极管行的第二端点，并
且其中N行发光二极管并联电性耦接，各N行发光二极管的第一端点电性耦
接至一直流电压供应源。
电流反馈电路包括N个电流反馈单元(CFJ， n=l,2,...N， N为一正整数， 各N个电流反馈单元包括输入端、第一输出端与第二输出端，其中第n个电 流反馈单元CFn电性耦接至第n行发光二极管Cn，并且第n个电流反馈单元 的输入端电性耦接至第n行发光二极管Cn的第二端点。
电流补偿电路包括N个电流补偿单元(CCJ， n=l,2,...N， N为一正整数， 各电流补偿单元包括第一输入端、第二输入端与第三输入端，其中第n个电 流补偿单元CCn电性耦接至第n个电流反馈单元CFn，第n个电流反馈单元 CFn的第一输出端电性耦接至第n个电流补偿单元CCn的第一输入端，并且第 n个电流反馈单元CFn的第二输出端电性耦接至第n个电流补偿单元CCn的第 二输入端。
当背光系统在操作时， 一电流会通过第n行发光二极管、第n个电流反 馈单元CF^的输入端与第一输出端、以及第n个电流补偿单元CQ的第一输 入端，并且于第n个电流反馈单元CFn—的第二输出端产生一输出电压，并且 其中输出电压供应至第n个电流补偿单元CCn的第二输入端用以与电性耦接 至第n个电流补偿单元CCn的第三输入端的一既定直流电压做比较，并且第n 个电流补偿单元CCn根据比较结果补偿电流。
各N个电流反馈单元包括输入端、第一输出端、第二输出端、第一参考 线，用以接收第一供应电压、第二参考线，用以接收第二供应电压、接地端， 用以耦接发光二极管驱动装置至地、运算放大器、第一电阻、第二电阻、第 三电阻、第四电阻以及第五电阻。以上各电阻皆分别具有第一端点与第二端点。
运算放大器包括正输入端、负输入端、输出端、第一电源供应输入端、 以及第二电源供应输入端。第一电源供应输入端电性耦接至第一参考线，第二电源供应输入端电性耦接至第二参考线，以及输出端电性耦接至第二输出 端。
第一电阻的第一端点电性耦接至输入端，并且第一电阻的第二端点电性 耦接至第一输出端。第二电阻的第一端点电性耦接至第一电阻的第一端点， 并且第二电阻的第二端点电性耦接至运算放大器的正输入端。第三电阻的第 一端点电性耦接至第一电阻的第二端点，并且第三电阻的第二端点电性耦接 至运算放大器的负输入端。第四电阻的第一端点电性耦接至运算放大器的负 输入端，并且第四电阻的第二端点电性耦接至运算放大器的输出端与第二输 出端。第五电阻的第一端点电性耦接至运算放大器的正输入端，并且第五电 阻的第二端点电性耦接至接地端。
各N个电流补偿单元包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第一 参考线，用以接收第一供应电压、第二参考线，用以接收第二供应电压、接 地端，用以耦接发光二极管驱动装置至地、比较器、第六电阻、第七电阻以 及第八电阻。以上各电阻皆分别具有第一端点与第二端点。
比较器包括正输入端、负输入端、输出端、第一电源供应输入端、以及 第二电源供应输入端，其中第一电源供应输入端电性耦接至第一参考线，第 二电源供应输入端电性耦接至第二参考线，正输入端电性耦接至第二输入端， 以及负输入端电性耦接至第三输入端。
第六电阻的第一端点电性耦接至第一输入端，并且第六电阻的第二端点 电性耦接至接地端。第七电阻的第一端点电性耦接至第一输入端与第六电阻 的第一端点，并且第七电阻的第二端点电性耦接至比较器的输出端。第八电 阻的第一端点电性耦接至第一参考线与比较器的第一电源供应输入端，并且 第八电阻的第二端点电性耦接至比较器的输出端与第七电阻的第二端点。
当第n个电流反馈单元CFn.的输出电压大于电性耦接至第n个电流补偿 单元CCn的第三输入端的既定直流电压时，第n个电流补偿单元CCn，的比较 器的输出端提供一正电压用以产生一补偿电流由第七电阻的第二端点流至第七电阻的第一端点。当第n个电流反馈单元CFn.的输出电压小大于电性耦接
至第n个电流补偿单元CCn的第三输入端的既定直流电压时，第n个电流补
偿单元CCn.的比较器的输出端提供一负电压用以产生一补偿电流由第七电阻
的第一端点流至第七电阻的第二端点。
发光二极管阵列模块可提供具有复数颜色的背光至液晶显示装置。复数 较小尺寸的发光二极管阵列模块可合并用以提供背光至一较大尺寸的液晶显
示装置。各N行发光二极管的电流被独立控制并且精确地被补偿。
合并具有第一颜色的第一行发光二极管具有M个发光二极管《Lli〉， i=l,2,...M，具有第二颜色的第二行发光二极管具有M个发光二极管(L2i〉、 i=l,2，...M、以及具有第三颜色的第三行发光二极管具有M个发光二极管 {L3i}， i=l,2,...M，用以提供一多重颜色背光至液晶显示装置，并且第i个发 光二极管Lli、 L2i与L3i合并提供背光至液晶显示装置的对应部份。
本发明的另一技术样态有关于具有发光二极管阵列模块并且具有流入电 流控制能力的发光二极管驱动装置。根据本发明的一实施例， 一种发光二极 管驱动装置具有电流反馈电路与电流补偿电路。
发光二极管阵列模块包括N行发光二极管《CJ， i=l，2,...N， N为一正整 数，其中各发光二极管行具有第一端点、第二端点以及复数串接的发光二极 管(R》，j=l,2，...M， M为一正整数，其中各发光二极管具有一阳极与一阴极， 一行发光二极管中的第1个发光二极管的阳极电性耦接至发光二极管行的第 一端点，第j个发光二极管的阴极电性耦接至第(j+l)个发光二极管的阳极，第 j个发光二极管的阳极电性耦接至第(j-l)个发光二极管的阴极，并且最后一个 发光二极管RM的阴极电性耦接至发光二极管行的第二端点，并且其中N行发 光二极管并联电性耦接，各N行发光二极管的第一端点电性耦接至一直流电 压供应源。
电流反馈电路包括N个电流反馈单元(CFJ， n=l,2,...N， N为一正整数， 各N个电流反馈单元包括输入端、第一输出端与第二输出端，其中第n个电
流反馈单元CFn电性耦接至第n行发光二极管Cn，并且第n个电流反馈单元 的输入端电性耦接至第n行发光二极管Cn的第二端点。
电流补偿电路包括N个电流补偿单元(CCJ， n=l,2,...N， N为一正整数， 各电流补偿单元包括第一输入端、第二输入端与第三输入端，其中第n个电 流补偿单元CCn电性耦接至第n个电流反馈单元CFn，第n个电流反馈单元 CFn的第一输出端电性耦接至第n个电流补偿单元CCn的第一输入端，并且第 n个电流反馈单元CFn的第二输出端电性耦接至第n个电流补偿单元CCn的第 二输入端。
当具有流入电流控制能力的发光二极管驱动装置在操作时， 一电流会通 过第n行发光二极管、第n个电流反馈单元CFn.的输入端与第一输出端、以 及第n个电流补偿单元CCn的第一输入端，并且于第n个电流反馈单元CFn_ 的第二输出端产生一输出电压，并且其中输出电压供应至第n个电流补偿单 元CCn的第二输入端用以与电性耦接至第n个电流补偿单元CCn的第三输入 端的一既定直流电压做比较，并且第n个电流补偿单元CQ根据比较结果补 偿电流。
各N个电流反馈单元包括输入端、第一输出端、第二输出端、第一参考 线，用以接收第一供应电压、第二参考线，用以接收第二供应电压、接地端， 用以耦接发光二极管驱动装置至地、运算放大器、第一电阻、第二电阻、第 三电阻、第四电阻以及第五电阻。以上各电阻皆分别具有第一端点与第二端 点。
运算放大器包括正输入端、负输入端、输出端、第一电源供应输入端、 以及第二电源供应输入端。第一电源供应输入端电性耦接至第一参考线，第 二电源供应输入端电性耦接至第二参考线，以及输出端电性耦接至第二输出
A山顿。
第一电阻的第一端点电性耦接至输入端，并且第一电阻的第二端点电性 耦接至第一输出端。第二电阻的第一端点电性耦接至第一电阻的第一端点，
并且第二电阻的第二端点电性耦接至运算放大器的正输入端。第三电阻的第 一端点电性耦接至第一电阻的第二端点，并且第三电阻的第二端点电性耦接 至运算放大器的负输入端。第四电阻的第一端点电性耦接至运算放大器的负 输入端，并且第四电阻的第二端点电性耦接至运算放大器的输出端与第二输 出端。第五电阻的第一端点电性耦接至运算放大器的正输入端，并且第五电 阻的第二端点电性耦接至接地端。
各N个电流补偿单元包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第一 参考线，用以接收第一供应电压、第二参考线，用以接收第二供应电压、接 地端，用以耦接发光二极管驱动装置至地、比较器、第六电阻、第七电阻以 及第八电阻。以上各电阻皆分别具有第一端点与第二端点。—
比较器包括正输入端、负输入端、输出端、第一电源供应输入端、以及 第二电源供应输入端，其中第一电源供应输入端电性耦接至第一参考线，第 二电源供应输入端电性耦接至第二参考线，正输入端电性耦接至第二输入端， 以及负输入端电性耦接至第三输入端。
第六电阻的第一端点电性耦接至第一输入端，并且第六电阻的第二端点 电性耦接至接地端。第七电阻的第一端点电性耦接至第一输入端与第六电阻 的第一端点，并且第七电阻的第二端点电性耦接至比较器的输出端。第八电 阻的第一端点电性耦接至第一参考线与比较器的第一电源供应输入端，并且 第八电阻的第二端点电性耦接至比较器的输出端与第七电阻的第二端点。
当第n个电流反馈单元CFn.的输出电压大于电性耦接至第n个电流补偿 单元CCn的第三输入端的既定直流电压时，第n个电流补偿单元CCn.的比较
器的输出端提供一正电压用以产生一补偿电流由第七电阻的第二端点流至第
七电阻的第一端点。当第n个电流反馈单元CFn.的输出电压小大于电性耦接 至第n个电流补偿单元CCn的第三输入端的既定直流电压时，第n个电流补
偿单元CCn.的比较器的输出端提供一负电压用以产生一补偿电流由第七电阻
的第一端点流至第七电阻的第二端点。
本发明的另一技术样态有关于适用于具有驱动装置的液晶显示装置的背 光系统，其中驱动装置具有流入电流控制能力。根据本发明的一实施例，一 种背光系统包括发光二极管阵列模块、电流反馈电路与电流补偿电路。
发光二极管阵列模块包括N行发光二极管(Q)， i=l，2,...N， N为一正整
数，其中各发光二极管行具有第一端点、第二端点以及复数串接的发光二极
管{11」}， j=l,2,...M， M为一正整数，其中各发光二极管具有一阳极与一阴极， 一行发光二极管中的第1个发光二极管&的阳极电性耦接至发光二极管行的 第一端点，第j个发光二极管的阴极电性耦接至第(j+l)个发光二极管的阳极， 第j个发光二极管的阳极电性耦接至第(j-l)个发光二极管的阴极，并且最后一 个发光二极管RM的阴极电性耦接至发光二极管行的第二端点，并且其中N行 发光二极管并联电性耦接。
电流反馈电路包括N个电流反馈单元(CFJ， n=l,2,...N， N为一正整数， 各N个电流反馈单元包括一输入端、第一输出端与第二输出端，其中第n个 电流反馈单元CFn电性耦接至第n行发光二极管Cn与一直流电压供应源，并 且其中第n个电流反馈单元CFn的输入端电性耦接至直流电压供应源，并且 第n个电流反馈单元的第一输出端电性耦接至第n行发光二极管Q的第一端 点；以及
电流补偿电路，包括N个电流补偿单元(CCJ， n=l,2,...N， N为一正整 数，各电流补偿单元包括第一输入端、第二输入端与第三输入端，其中第n 个电流补偿单元CCn电性耦接至第n个电流反馈单元CFn与第n行发光二极 管Cn，第n行发光二极管Q的第二端点电性耦接至第n个电流补偿单元CCn 的第一输入端，并且第n个电流补偿单元CCn的第二输入端电性耦接至第n 个电流反馈单元CFn的第二输出端，
当背光系统在操作时，电流会通过第ii个电流反馈单元CFn.的输入端与 第一输出端、第n行发光二极管、以及第n个电流补偿单元CCn的第一输入 端，并且于第n个电流反馈单元CFn.的第二输出端产生一输出电压，并且其
中输出电压供应至第n个电流补偿单元CCn的第二输入端用以与电性耦接至
第n个电流补偿单元CCn的第三输入端的一既定直流电压做比较，并且第n
个电流补偿单元CCn根据比较结果补偿电流。
各N个电流反馈单元包括第一参考线，用以接收第一供应电压、第二参
考线，用以接收第二供应电压、接地端，用以耦接驱动装置至地、运算放大 器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻与第五电阻。
运算放大器包括正输入端、负输入端、输出端、第一电源供应输入端以 及第二电源供应输入端，其中第一电源供应输入端电性耦接至第一参考线， 第二电源供应输入端电性耦接至第二参考线，以及输出端电性耦接至第二输 出端。 —
第一电阻的第一端点电性耦接至输入端，并且第一电阻的第二端点电性 耦接至第一输出端。第二电阻的第一端点电性耦接至第一电阻的第一端点，
并且第二电阻的第二端点电性耦接至运算放大器的正输入端。第三电阻的第 一端点电性耦接至第一电阻的第二端点，并且第三电阻的第二端点电性耦接 至运算放大器的负输入端。第四电阻的第一端点电性耦接至运算放大器的负 输入端，并且第四电阻的第二端点电性耦接至运算放大器的输出端与第二输 出端。第五电阻的第一端点电性耦接至运算放大器的正输入端，并且第五电 阻的第二端点电性耦接至接地端。
各N个电流补偿单元另包括第一参考线，用以接收第一供应电压、第二 参考线，用以接收第二供应电压、接地端，用以耦接驱动装置至地、比较器、 第六电阻、第七电阻与第八电阻。
比较器包括正输入端、负输入端、输出端、第一电源供应输入端、以及 第二电源供应输入端，其中第一电源供应输入端电性耦接至第一参考线，第 二电源供应输入端电性耦接至第二参考线，正输入端电性耦接至第二输入端， 以及负输入端电性耦接至第三输入端。
第六电阻的第一端点电性耦接至第一输入端，并且第六电阻的第二端点
电性耦接至接地端。第七电阻的第一端点电性耦接至第一输入端与第六电阻 的第一端点，并且第七电阻的第二端点电性耦接至比较器的输出端。第八电 阻的第一端点电性耦接至第一参考线与比较器的第一电源供应输入端，并且 第八电阻的第二端点电性耦接至比较器的输出端与第七电阻的第二端点。
当第n个电流反馈单元CF^的输出电压大于电性耦接至第n个电流补偿 单元CCn的第三输入端的既定直流电压时，第n个电流补偿单元CCn.的比较
器的输出端提供一正电压用以产生一补偿电流由第七电阻的第二端点流至第
七电阻的第一端点。当第n个电流反馈单元CFn.的输出电压小大于电性耦接 至第n个电流补偿单元CCn的第三输入端的既定直流电压时，第n个电流补
偿单元ca的比较器的输出端提供一负电压用以产生一补偿电流由第七电阻
的第一端点流至第七电阻的第二端点。
各N行发光二极管的电流被独立控制并且精确地被补偿。 以上所介绍的本发明各技术样态将于以下说明书中配合图式作详细的说
明，任何熟习本发明所属技术领域的通常知识者，在不脱离本发明的精神和
范围内，当可做些许的更动与润饰。


图1是根据本发明的一实施例所绘示的具有流入电流控制能力的LED驱
动装置的电流反馈单元的部分电路图。
图2是根据本发明的实施例所绘示的具有流入电流流入电流控制能力的 LED驱动装置的电流补偿单元电路图。
图3是根据本发明的一实施例所绘示的具有流入电流控制能力的LED驱 动装置的电路图以及LED阵列模块的详细连接。
图4是根据本发明的一实施例所绘示的具有流入电流控制能力的LED驱
动装置的部分详细电路图。
图5A是根据本发明的一实施例所绘示的当电流超出时的等效电路图。
图5B是根据本发明的一实施例所绘示的当电流未满时的等效电路图。
图6是根据本发明的另一实施例所绘示的具有流入电流控制能力的LED
驱动装置的详细电路图。
图7是绘示传统整合式LED驱动装置的电路图。 图8是绘示另一传统LED驱动装置的电路图。
附图标号
100、 401 电流反馈单元；
110、 210、 220、 230、 331、 333、 337、 339、 341、 343、 347、 349 输 入端；
120、 130、 335、 345 输出端; 200、 451 电流补偿单元； 300 接地端； 301 反馈电路； 303 电流补偿电路； 305 直流/直流转换器； 307 LED阵列模块； 310、 320 参考线；
500 电路；
C0MP-1、 COMP-2、 COMP-n 比较器； D!、 D2、 D3、 DM LED;
Icomp-n、 Icur-l 、 Icur-2、 Icur-n、 Ig-n^^电1^山；
0P-1 、 0P-2 、 OP-n 运算放大器；
Rcur-l、 Ra—i、 Rb-l、 Rc國l、 Rd-l、 Re-l、 Rf-l 、 Rg-l、 Rcur-2、 Ra-2、 Rb-2、 Rc-2、 Rd-2、 R -2、 Rf懇2、 Rg-2、 Rcur-n、 Ra-n、 R"、 Rc-n、 Rd-n、 Re隱n、 Rf-n、 Rg-n、 RLED-n
电阻；
SINK-1、 SINK-2、 SINK-n LED行第二端点； V
-cc、 Vcur_i、 Vcur-2、 Vcur_n、 V—Ss、 Vrcu卜i、 VRcur_2、 VRcur_n、 Vdcbus、 Vcur_set_ni 、 VCur-set-n2 、 VCUr-set-n- 、 VComp-1 、 VComp-2 、 VComp-n 、 Villk_n 电;
V^k—n 连接点。
具体实施例方式
为使本发明的制造、操作方法、目标和优点能更明显易懂，下文特举几 个较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。值得注意的是，除非内 文中有特别说明，否则在说明书与权利要求范围中所使用的用语"一"以及 "上述"皆可代表复数参考元件。同样地，除非内文中有特别说明，否则在 说明书与专利申请范围中所使用的用语"在...上"可代表"在...上"或"在..， 中,,0
实施例
图1至图6显绘示本发明的实施例。根据本发明所提出的内容，本发明
的一技术样态有关于具有流入电流控制能力的LED驱动装置。
请参考图1，图1根据本发明的实施例所绘示的具有流入电流控制能力的 LED驱动装置的电流反馈单元的部分电路图。在此实施例中，用于具有流入 电流控制能力的LED驱动装置的电流反馈电路具有复数电流反馈单元{n)， n=l,2, ...,N，其中N为正整数。在图1中，代表复数电流反馈单元的第n个 电流反馈单元IOO具有输入端110、第一输出端120、第二输出端130、第一 参考线310用以接收第一供应电压、第二参考线320用以接收第二供应电压、 接地端300用以耦接LED驱动装置至地、运算放大器OP-n、第一电阻R^-n、
第二电阻R^、第三电阻Rb—n、第四电阻Rc.n、以及第五电阻Rd-n。第一电阻 Rcur.n、第二电阻Ra.n、第三电阻Rb力、第四电阻Rc.n、以及第五电阻Rd-n皆分 别具有第一端点与第二端点。
运算放大器OP-n具有正输入端331、负输入端333、输出端335、第一电 压供应输入端337与第二电压供应输入端339。第一电压供应输入端337耦接至第一参考线310，第二电压供应输入端339耦接至第二参考线320。输出端 335耦接至第二输出端130。第一电阻R^.n的第一端点耦接至输入端110，第 一电阻Rc的第二端点耦接至第一输出端120。第二电阻R^的第一端点耦 接至第一电阻Rcu「n的第一端点，第二电阻Ra.n的第二端点耦接至运算放大器 OP-n的正输入端331。第三电阻Rb.n的第一端点耦接至第一电阻RcuM的第二 端点，第三电阻Rb—n的第二端点耦接至运算放大器OP-n的负输入端333。第 四电阻Rc.n的第一端点耦接至运算放大器OP-n的负输入端333，第四电阻Rcn 的第二端点耦接至运算放大器OP-ri的输出端335与第二输出端130。第五电 阻Rd.n的第一端点耦接至运算放大器OP-n的正输入端331 ，第五电阻的 第二端点耦接至接地端300。
对于第n个反馈单元100，从输入端110流至第一输出端120与第一电阻
Rcul.-n的电流为Ieur.n。电流Ie,可于第一电阻Rc固产生跨压VReur.n。电压VRcur.n
会透过运算放大器OP-n与电阻Ra.n、 Rb.n、 R^、 R^被加乘，因此可得到运 算放大器OP-n的输出电压VeuM1为
Vdn) X (Vrc訓)/( Ra-n) (1)
其中Ra.n=Rb.n并且Rc-n=Rd.n。电压V^用以控制封闭电路并且补偿流过 第n行LED的电流。
请参考图2，图2根据本发明的实施例所绘示的具有流入电流控制能力的 LED驱动装置的电流补偿单元电路图。在此实施例中，用于具有流入电流控 制能力的LED驱动装置中的电流补偿电路具有复数电流反馈单元{n} ， n=l, 2, ...,N，其中N为正整数。在图2中，代表复数电流补偿单元的第n个电流 补偿单元200具有第一输入端210、第二输入端220、第三输入端230、第一 参考线310用以接收第一供应电压、第二参考线320用以接收第二供应电压、 接地端300用以耦接LED驱动装置至地、比较器COMP-n、第六电阻Rg.n、 第七电阻Rf.n、与第八电阻n。第六电阻Rg-n、第七电阻Rf.n、与第八电阻 Re.n皆分别具有第一端点与第二端点。
比较器COMP-n具有正输入端341、负输入端343、输出端345、第一电 压供应输入端347与第二电压供应输入端349。第一电压供应输入端347耦接 至第一参考线310，第二电压供应输入端349耦接至第二参考线320。比较器 COMP-n的正输入端341耦接至第二输入端220，并且比较器COMP-n的负输 入端343耦接至第三输入端230。第六电阻Rg.n的第一端点耦接至第一输入端 210，第六电阻Rg-n的第二端点耦接至接地端300。第七电阻Rf力的第一端点 耦接至第一输入端210与第六电阻Rg—n的第一端点，第七电阻Rf-n的第二端点 耦接至比较器COMP-n的输出端345。第八电阻的第一端点耦接至第一参 考线310与比较器COMP-n的第一电压供应输入端347，第八电阻Re.n的第二 端点耦接至比较器COMP-n的输出端345与第七电阻Rf—n的第二端点。
图3根据本发明的一实施例绘示具有流入电流控制能力的LED驱动装置
的完整电路，其包括可提供直流电压Vdebus的直流/直流转换器305、具有N行
LED的LED阵列模块307，其中各行LED分别具有M个串联耦接的LED Dj， ^1,2，...M(因此共NXM个LED)，以及电流反馈电路301与电流补偿电路303。 各行LED具有第一端点与第二端点。各行LED的第一端点电性耦接至第一 LED 的阳极，各LED的阴极电性耦接至下一个LED的阳极。各行LED的 第二端点电性耦接至第M个LED DM的阴极。如图3所示，第n个LED行的 第二端点标记为SINK-n，其中n4,2,…，N。各行LED分别电性耦接至电流反 馈电路301中对应的第n个电流反馈单元输入端。
LED阵列模块可由不同颜色的LED组合而成，例如白色LED、红色LED、 绿色LED、蓝色LED、或红/绿/蓝色组合的LED等。例如，若需要白色背光， 则可使用各具有M个LED的N行LED产生白色的背光。若需要三色LED (例 如红、绿与蓝色)的背光，则可使用各具有M个LED的N行红色LED、各具 有M个LED的N行绿色LED、以及各具有M个LED的N行蓝色LED来分 别形成N组LED,其中每组LED分别具有三行不同颜色的LED。各三行LED 可单独被控制并且组合的红/绿/蓝色LED可对应于LCD画面上的一个像素点形成三色背光。此外，三色LED背光也可通过使用红/绿/蓝三色组合的LED 形成。在此， 一组红、绿、蓝三色的LED串联耦接，并更耦接至下一组串联 的红、绿、蓝三色的LED，以形成具有三个颜色的LED行，并且各行LED 可单独被控制。各个由三个颜色组合的LED可提供三色背光至LCD画面上 的各个对应像素点。
请参考至图4，图4根据本发明的一实施例绘示具有流入电流控制能力的 LED驱动装置的部分详细电路图。第n个电流反馈单元401的第一输出端120 与第二输出端130分别耦接至第n个电流补偿单元451的第一输入端210与 第二输入端220。各电流反馈单元与各电流补偿单元具有第一参考线310、第 二参考线320与接地端300。第n个电流补偿单元451的第三输入端230电性 耦接至电流设定输入端VeuMet.n。
图3与图4中所示的电路图原则上可简化为如图5A与图5B所示的等效 电路500。等效电路500具有一行LED、电流反馈单元100、以及电流补偿单 元200，其中此行LED为具有M个LED串联的第n行LED。等效电路500 与图5A与图5B所示的电路皆相等，但两者操作在不同的条件之下(以下将作 详细的讨论)。如图5A与图5B所示，等效电阻RLED-n为第n行LED中M个 LED的总电阻。电阻Rcu^为图1中所示的第n个电流反馈单元100的第一电 阻。电阻Rf.n为图2中所示的第n个电流补偿单元200的第七电阻。电阻Rg.n 为图2中所示的第n个电流补偿单元200的第六电阻。等效电路具有直流电
压Vdebus与接地端300。耦接至Rcu^、 Rf.n与Rg.n的连接点标记为Vsink—n 。
通过第n行LED的电流为IeuM1。当IeuM1大于理想电流位准时，其为电流 超出的状态，即图5A显示的状态，此状态将在以下作详细的讨论。当ICUM1 小于理想电流位准时，其为电流未满的状态，即图5B显示的状态并且将在以 下作详细的讨论。
电流Ii.n透过电阻Reu^取样，并且在进行取样时，电流Iw会在电阻 Rcur会两端产生电压VReur-n-。运算放大器OP-n的输出电压Veu险会被传送至比 较器COMP-n的正输入端(也就是图2中电流补偿单元200的第二输入端220)。此电压Ve,.会与一既定的电压输入值Vcet.J乍比较。
当在如图5A所示的电流超出的状态发生时，通过第n行LED的电流Icur.n 会大于理想电流位准。通过第n个电流补偿单元200的第六电阻Rg.n的电流 为
<formula>complex formula see original document page 32</formula> (2)
当电压Ve固—大于电压Veur-set_nJt比较器COMP-n的输出为高位准。电压输出Ve。mp-n也会对应增加并且会注入补偿电流Ic。,n至连接点Vsink.n，于是补偿电流会如图5A所示由第n个比较器COMP-n的输出端V,p.n流至连接 点Vsink—n。
当在如图5B所示的电流未满的状态发生时，通过第n行LED的电流Icur—n 会小于理想电流位准。通过第n个电流补偿单元200的第六电阻Rg.n的电流 为
<formula>complex formula see original document page 32</formula> (3)
当电压V,"J、于电压V,set会时，比较器COMP-n的输出为低位准。电 压输出V賺p.n也会对应减少并且会由连接点Vsink.n取出补偿电流Ic。rap-n，于是补偿电流会如图5B所示由连接点Vsink.n流至第n个比较器COMP-n的输出端Vcomp-n。
第六电阻Rg.n与第七电阻Rf.n..可选为达到输出电压Vc。,n最大调整范围 的电阻值。
所有LED行的既定电压Veu^t.n可设定为接收相同的电压值以达到相同的补偿位准，因此可提供一致并且相同的背光色温。另一方面，各个LED行可透过其它数字信号独立调整，以达到最大的色域范围。
根据图5A与图5B所示的等效电路，第n行LED可与第一电阻R^《串 联电性耦接。若这两个元件之间的连接交换，则流过这两个元件的电流ICUM1 可保持相等。本发明的另一个实施例绘示于图6所示的结构。
在此实施例中，具有流入电流控制能力的LED驱动装置包括直流电压源 Vdebus、 N个电流反馈单元、N行LED，其中各行具有M个串联的LED、以 及N个电流补偿单元。各行LED具有第一端点与第二端点，LED行的第一端 点电性耦接至第一 LED的阳极，各LED的阴极电性耦接至下一个LED的阳 极。LED行的第二端点电性耦接至第M个LED的阴极。如图6所示，第n 行LED的第二端点标记为SINK-n，其中n=l，2,...N。第n个电流反馈单元的 第一输出端电性耦接至第n行LED的第一端点。第n行LED的第二端点电性 耦接至第n个电流补偿单元的第一输入端。第n个电流反馈单元的第二输出 端电性耦接至对应的第n个电流补偿单元的第二输入端。
图6中根据本发明的一实施例所示的电路图可化减为类似于图5A与图 5B所示的电流超出状态与电流未满状态的等效电路图。
与传统LED驱动装置相比，于图1至图6显示的根据本发明的各个不同 实施例所示的具有流入电流控制能力的LED驱动装置具有以下优点
具有流入电流控制能力的LED驱动装置可如同集成电路被组合成数字元 件电路；
具有流入电流控制能力的LED驱动装置的LED行数可根据不同的LCD 屏幕的LED背光尺寸作调整；
具有流入电流控制能力的LED驱动装置可减少功率耗损，并且使用所述 的LED驱动装置可增加LED背光系统的整体效率；
具有流入电流控制能力的LED驱动装置可用于大LED阵列模块并且提供 较大的色域范围；
具有流入电流控制能力的LED驱动装置可提供大调整范围的电流补偿； 具有流入电流控制能力的LED驱动装置提供各行LED独立且可控制的电
流补偿，其中各行红/绿/蓝LED可达到整体色温补偿与控制；
具有流入电流控制能力的LED驱动装置可整合于适当的专用集成电路 (Application Specific Integrated Circuit, ASIC);
具有流入电流控制能力的LED驱动装置可结合影像控制信号，用以控制 LED阵列模块的背光亮度，并且更提升LCD屏幕上显示的影像的品质；以及
具有流入电流控制能力的LED驱动装置使用电流反馈装置与电流补偿装 置以准确地补偿并控制流过各行LED的电流，用以调整影像的亮度，并且补 偿影像的色温，使得产生的影像具有较大动态范围的亮度、对比与自然色温。
本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任 何熟习此项技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与 润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求范围所界定者为准。
权利要求
1.一种电流反馈电路，适用于具有流入电流控制能力的发光二极管驱动装置，上述电流反馈电路具有复数电流反馈单元，其中各上述电流反馈单元包括一输入端；一第一输出端；一第二输出端；一第一参考线，用以接收一第一供应电压；一第二参考线，用以接收一第二供应电压；一接地端，用以耦接上述发光二极管驱动装置至地；一运算放大器，包括一正输入端、一负输入端、一输出端、一第一电源供应输入端、以及一第二电源供应输入端，其中上述第一电源供应输入端电性耦接至上述第一参考线，上述第二电源供应输入端电性耦接至上述第二参考线，以及上述输出端电性耦接至上述第二输出端；一第一电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第一电阻的上述第一端点电性耦接至上述输入端，并且上述第一电阻的上述第二端点电性耦接至上述第一输出端；一第二电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第二电阻的上述第一端点电性耦接至上述第一电阻的上述第一端点，并且上述第二电阻的上述第二端点电性耦接至上述运算放大器的上述正输入端；一第三电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第三电阻的上述第一端点电性耦接至上述第一电阻的上述第二端点，并且上述第三电阻的上述第二端点电性耦接至上述运算放大器的上述负输入端；一第四电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第四电阻的上述第一端点电性耦接至上述运算放大器的上述负输入端，并且上述第四电阻的上述第二端点电性耦接至上述运算放大器的上述输出端与上述第二输出端；以及一第五电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第五电阻的上述第一端点电性耦接至上述运算放大器的上述正输入端，并且上述第五电阻的上述第二端点电性耦接至上述接地端。
2. 如权利要求1所述的电流反馈电路，其中各上述电流反馈单元耦接至 一发光二极管行，上述发光二极管行具有复数串接的发光二极管(Dj)， j=l，2，...M， M为一正整数，其中各上述发光二极管具有一阳极与一阴极，并 且上述发光二极管行具有一第一端点与一第二端点，其中上述发光二极管行 的上述第一端点电性耦接至上述第1个发光二极管的阳极，上述第j个发光二 极管的阳极耦接至上述第(j-l)个发光二极管的阴极，上述第j个发光二极管的 阴极耦接至上述第(j+l)个发光二极管的阳极，并且上述第M个发光二极管的 阴极耦接至上述发光二极管行的上述第二端点。
3. —种电流补偿电路，适用于具有流入电流控制能力的发光二极管驱动 装置，上述电流补偿电路具有复数电流补偿单元，其中各上述电流补偿单元包括一第一输入端； 一第二输入端； 一第三输入端；一第一参考线，用以接收一第一供应电压； 一第二参考线，用以接收一第二供应电压； 一接地端，用以耦接上述发光二极管驱动装置至地；一比较器，包括一正输入端、 一负输入端、 一输出端、 一第一电源供应 输入端、以及一第二电源供应输入端，其中上述第一电源供应输入端电性耦 接至上述第一参考线，上述第二电源供应输入端电性耦接至上述第二参考线， 上述正输入端电性耦接至上述第二输入端，以及上述负输入端电性耦接至上述第三输入端；一第六电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第六电阻的上述 第一端点电性耦接至上述第一输入端，并且上述第六电阻的上述第二端点电 性耦接至上述接地端；一第七电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第七电阻的上述 第一端点电性耦接至上述第一输入端与上述第六电阻的上述第一端点，并且上述第七电阻的上述第二端点电性耦接至上述比较器的上述输出端；以及一第八电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第八电阻的上述 第一端点电性耦接至上述第一参考线与上述比较器的上述第一电源供应输入 端，并且上述第八电阻的上述第二端点电性耦接至上述比较器的上述输出端 与上述第七电阻的上述第二端点。
4. 如权利要求3所述的电流补偿电路，其中各上述电流补偿单元耦接至 一发光二极管行，上述发光二极管行具有复数串接的发光二极管(Dj〉， j=l,2，...M， M为一正整数，其中各上述发光二极管具有一阳极与一阴极，并 且上述发光二极管行具有一第一端点与一第二端点，其中上述发光二极管行 的上述第一端点电性耦接至上述第1个发光二极管的阳极，上述第j个发光二 极管的阳极耦接至上述第(j-l)个发光二极管的阴极，上述第j个发光二极管的 阴极耦接至上述第(j+l)个发光二极管的阳极，并且上述第M个发光二极管的 阴极耦接至上述发光二极管行的上述第二端点。
5. —种背光系统，适用于具有一驱动装置的一液晶显示装置，其中上述 驱动装置具有流入电流控制能力，上述背光系统包括一发光二极管阵列模块，包括N行发光二极管(Q)， i=l，2，...N， N为一 正整数，其中各发光二极管行具有一第一端点、 一第二端点以及复数串接的 发光二极管(RJ， j=l,2,...M， M为一正整数，其中各上述发光二极管具有一 阳极与一阴极， 一行上述发光二极管中的上述第1个发光二极管的阳极电性 耦接至上述发光二极管行的上述第一端点，上述第j个发光二极管的阴极电性 耦接至上述第(j+l)个发光二极管的阳极，上述第j个发光二极管的阳极电性耦 接至上述第(H)个发光二极管的阴极，并且上述第M个发光二极管的阴极电 性耦接至上述发光二极管行的上述第二端点，并且其中上述N行发光二极管并联电性耦接，各N行发光二极管的上述第一端点电性耦接至一直流电压供 应源；一电流反馈电路，包括N个电流反馈单元(CFJ， n=l，2,...N， N为一正 整数，各上述N个电流反馈单元包括一输入端、 一第一输出端与一第二输出 端，其中上述第n个电流反馈单元CFn电性耦接至上述第n行发光二极管Cn， 并且上述第n个电流反馈单元的上述输入端电性耦接至上述第n行发光二极 管Cn的上述第二端点；以及二一电流补偿电路，包括N个电流补偿单元(CCJ， n=l，2,...N， N为一正 整数，各上述电流补偿单元包括一第一输入端、 一第二输入端与一第三输入 端，其中上述第n个电流补偿单元CCn电性耦接至上述第n个电流反馈单元 CFn，上述第n个电流反馈单元CFn的上述第一输出端电性耦接至上述第n个 电流补偿单元CCn的上述第一输入端，并且上述第n个电流反馈单元CFJ勺 上述第二输出端电性耦接至上述第n个电流补偿单元CCn的上述第二输入端，其中在操作时一电流会通过上述第n行发光二极管、上述第n个电流反 馈单元CFn.的上述输入端与上述第一输出端、以及上述第n个电流补偿单元 CCn的上述第一输入端，并且于上述第n个电流反馈单元CFn.的上述第二输出 端产生一输出电压，并且其中上述输出电压供应至上述第n个电流补偿单元 CC。的上述第二输入端用以与电性耦接至上述第n个电流补偿单元CCn的上述 第三输入端的一既定直流电压做比较，用以产生一比较结果，并且上述第n 个电流补偿单元CCn根据上述比较结果补偿上述电流。
6.如权利要求5所述的背光系统，其中上述各电流反馈单元另包括一第一参考线，用以接收一第一供应电压；一第二参考线，用以接收一第二供应电压； 一接地端，用以耦接上述驱动装置至地；一运算放大器，包括一正输入端、 一负输入端、 一输出端、 一第一电源 供应输入端、以及一第二电源供应输入端，其中上述第一电源供应输入端电 性耦接至上述第一参考线，上述第二电源供应输入端电性耦接至上述第二参考线，以及上述输出端电性耦接至上述第二输出端；一第一电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第一电阻的上述 第一端点电性耦接至上述输入端，并且上述第一电阻的上述第二端点电性耦接至上述第一输出端；一第二电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第二电阻的上述 第一端点电性耦接至上述第一电阻的上述第一端点，并且上述第二电阻的上 述第二端点电性耦接至上述运算放大器的上述正输入端；一第三电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第三电阻的上述 第一端点电性耦接至上述第一电阻的上述第二端点，并且上述第三电阻的上 述第二端点电性耦接至上述运算放大器的上述负输入端；一第四电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第四电阻的上述 第一端点电性耦接至上述运算放大器的上述负输入端，并且上述第四电阻的 上述第二端点电性耦接至上述运算放大器的上述输出端与上述第二输出端； 以及一第五电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第五电阻的上述 第一端点电性耦接至上述运算放大器的上述正输入端，并且上述第五电阻的 上述第二端点电性耦接至上述接地端。
7.如权利要求6所述的背光系统，其中上述各电流补偿单元另包括一第一参考线，用以接收上述第一供应电压；一第二参考线，用以接收上述第二供应电压；一接地端，用以耦接上述驱动装置至地；一比较器，包括一正输入端、 一负输入端、 一输出端、 一第一电源供应 输入端、以及一第二电源供应输入端，其中上述第一电源供应输入端电性耦 接至上述第一参考线，上述第二电源供应输入端电性耦接至上述第二参考线， 上述正输入端电性耦接至上述第二输入端，以及上述负输入端电性耦接至上 述第三输入端；一第六电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第六电阻的上述 第一端点电性耦接至上述第一输入端，并且上述第六电阻的上述第二端点电 性耦接至上述接地端；一第七电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第七电阻的上述 第一端点电性耦接至上述第一输入端与上述第六电阻的上述第一端点，并且 上述第七电阻的上述第二端点电性耦接至上述比较器的上述输出端；以及一第八电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第八电阻的上述 第一端点电性耦接至上述第一参考线与上述比较器的上述第一电源供应输入 端，并且上述第八电阻的上述第二端点电性耦接至上述比较器的上述输出端 与上述第七电阻的上述第二端点。
8. 如权利要求7所述的背光系统，其中当上述第n个电流反馈单元CFn. 的上述输出电压大于电性耦接至上述第n个电流补偿单元C"的上述第三输 入端的上述既定直流电压时，上述第n个电流补偿单元CCn.的上述比较器的 上述输出端提供一正电压用以产生一补偿电流由上述第七电阻的上述第二端 点流至上述第七电阻的上述第一端点。
9. 如权利要求7所述的背光系统，其中当上述第n个电流反馈单元CF^ 的上述输出电压小大于电性耦接至上述第n个电流补偿单元C"的上述第三 输入端的上述既定直流电压时，上述第n个电流补偿单元CCV的上述比较器 的上述输出端提供一负电压用以产生一补偿电流由上述第七电阻的上述第一 端点流至上述第七电阻的上述第二端点。
10. 如权利要求5所述的背光系统，其中上述发光二极管阵列模块提供具 有复数颜色的背光至上述液晶显示装置。
11. 如权利要求5所述的背光系统，其中具有一第一颜色的一第一行发光二极管具有M个发光二极管(Lli)， i=l,2，...M，具有一第二颜色的一第二行 发光二极管具有M个发光二极管(L2Q， i=l,2,...M，具有一第三颜色的一第 三行发光二极管具有M个发光二极管(L3i" i=l,2,...M，并且其中合并上述 第一发光二极管、上述第二行发光二极管以及上述第三行发光二极管，用以 提供一多重颜色背光至上述液晶显示装置，并且其中上述第一行发光二极管 的第i个发光二极管Lli、上述第二行发光二极管的第i个发光二极管L2i，以 及上述第三行发光二极管的第i个发光二极管L3i合并提供背光至上述液晶显 示装置的对应部份。
12. —种发光二极管驱动装置，适用于一发光二极管阵列模块并且具有流 入电流控制能力，上述发光二极管阵列模块包括N行发光二极管{&}， i=l,2,...N， N为一正整数，其中各发光二极管行具有一第一端点、 一第二端 点以及复数串接的发光二极管(Rj)， j=l，2，...M， M为一正整数，其中各上述 发光二极管具有一阳极与一阴极， 一行上述发光二极管中的上述第1个发光 二极管的阳极电性耦接至上述发光二极管行的上述第一端点，上述第j个发光 二极管的阴极电性耦接至上述第(j+l)个发光二极管的阳极，上述第j个发光二 极管的阳极电性耦接至上述第CH)个发光二极管的阴极，并且上述最后一个发 光二极管RM的阴极电性耦接至上述发光二极管行的上述第二端点，并且其中 上述N行发光二极管并联电性耦接，各N行发光二极管的上述第一端点电性 耦接至一直流电压供应源，上述发光二极管驱动装置包括一电流反馈电路，包括N个电流反馈单元(CFJ， n=l，2,...N， N为一正 整数，各上述N个电流反馈单元包括一输入端、 一第一输出端与一第二输出 端，其中上述第n个电流反馈单元CFn电性耦接至上述第n行发光二极管Cn， 并且上述第n个电流反馈单元的上述输入端电性耦接至上述第n行发光二极 管C。的上述第二端点；以及一电流补偿电路，包括N个电流补偿单元(CQJ， n=l,2,...N， N为一正整数，各上述电流补偿单元包括一第一输入端、 一第二输入端与一第三输入端，其中上述第n个电流补偿单元CCn电性耦接至上述第n个电流反馈单元 CFn，上述第n个电流反馈单元CFn的上述第一输出端电性耦接至上述第n个 电流补偿单元CCn的上述第一输入端，并且上述第n个电流反馈单元CFn的 上述第二输出端电性耦接至上述第n个电流补偿单元CCn的上述第二输入端；其中在操作时一电流会通过上述第n行发光二极管、上述第n个电流反 馈单元CFn.的上述输入端与上述第一输出端、以及上述第n个电流补偿单元 CCn的上述第一输入端，并且于上述第n个电流反馈单元CFn.的上述第二输出 端产生一输出电压，并且其中上述输出电压供应至上述第n个电流补偿单元 CCn的上述第二输入端用以与电性耦接至上述第n个电流补偿单元CCn的上述 第三输入端的一既定直流电压做比较，用以产生一比较结果，并且上述第n 个电流补偿单元CCn根据上述比较结果补偿上述电流。
13.如权利要求12所述的发光二极管驱动装置，其中上述各电流反馈单 元另包括一第一参考线，用以接收一第一供应电压；一第二参考线，用以接收一第二供应电压；一接地端，用以耦接上述发光二极管驱动装置至地；一运算放大器，包括一正输入端、 一负输入端、 一输出端、 一第一电源 供应输入端、以及一第二电源供应输入端，其中上述第一电源供应输入端电 性耦接至上述第一参考线，上述第二电源供应输入端电性耦接至上述第二参 考线，以及上述输出端电性耦接至上述第二输出端；一第一电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第一电阻的上述 第一端点电性耦接至上述输入端，并且上述第一电阻的上述第二端点电性耦 接至上述第一输出端；一第二电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第二电阻的上述 第一端点电性耦接至上述第一电阻的上述第一端点，并且上述第二电阻的上述第二端点电性耦接至上述运算放大器的上述正输入端；一第三电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第三电阻的上述第一端点电性耦接至上述第一电阻的上述第二端点，并且上述第三电阻的上述第二端点电性耦接至上述运算放大器的上述负输入端；一第四电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第四电阻的上述 第一端点电性耦接至上述运算放大器的上述负输入端，并且上述第四电阻的上述第二端点电性耦接至上述运算放大器的上述输出端与上述第二输出端； 以及一第五电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第五电阻的上述 第一端点电性耦接至上述运算放大器的上述正输入端，并且上述第五电阻的 上述第二端点电性耦接至上述接地端。
14.如权利要求13所述的发光二极管驱动装置，其中上述各电流补偿单 元另包括一第一参考线，用以接收上述第一供应电压；一第二参考线，用以接收上述第二供应电压； 一接地端，用以耦接上述发光二极管驱动装置至地；一比较器，包括一正输入端、 一负输入端、 一输出端、 一第一电源供应 输入端、以及一第二电源供应输入端，其中上述第一电源供应输入端电性耦 接至上述第一参考线，上述第二电源供应输入端电性耦接至上述第二参考线， 上述正输入端电性耦接至上述第二输入端，以及上述负输入端电性耦接至上 述第三输入端；一第六电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第六电阻的上述 第一端点电性耦接至上述第一输入端，并且上述第六电阻的上述第二端点电 性耦接至上述接地端；一第七电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第七电阻的上述 第一端点电性耦接至上述第一输入端与上述第六电阻的上述第一端点，并且上述第七电阻的上述第二端点电性耦接至上述比较器的上述输出端；以及一第八电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第八电阻的上述 第一端点电性耦接至上述第一参考线与上述比较器的上述第一电源供应输入 端，并且上述第八电阻的上述第二端点电性耦接至上述比较器的上述输出端 与上述第七电阻的上述第二端点。
15. 如权利要求14所述的发光二极管驱动装置，其中当上述第n个电流反馈单元CFn-的上述输出电压大于电性耦接至上述第n个电流补偿单元CCn 的上述第三输入端的上述既定直流电压时，上述第n个电流补偿单元CQJ勺 上述比较器的上述输出端提供一正电压用以产生一补偿电流由上述第七电阻 的上述第二端点流至上述第七电阻的上述第一端点。
16. 如权利要求14所述的发光二极管驱动装置，其中当上述第n个电流 反馈单元CFn-的上述输出电压小大于电性耦接至上述第n个电流补偿单元 CCn的上述第三输入端的上述既定直流电压时，上述第n个电流补偿单元CCn. 的上述比较器的上述输出端提供一负电压用以产生一补偿电流由上述第七电 阻的上述第一端点流至上述第七电阻的上述第二端点。
17. —种背光系统，适用于具有一驱动装置的一液晶显示装置，其中上述 驱动装置具有流入电流控制能力，上述背光系统包括一发光二极管阵列模块，包括N行发光二极管(CJ， i=l,2,...N， N为一 正整数，其中各发光二极管行具有一第一端点、 一第二端点以及复数串接的 发光二极管(Rj)， j=l,2,...M， M为一正整数，其中各上述发光二极管具有一 阳极与一阴极， 一行上述发光二极管中的上述第1个发光二极管RJ勺阳极电 性耦接至上述发光二极管行的上述第一端点，上述第j个发光二极管的阴极电 性耦接至上述第(j+l)个发光二极管的阳极，上述第j个发光二极管的阳极电性 耦接至上述第(j-l)个发光二极管的阴极，并且上述最后一个发光二极管RM的 阴极电性耦接至上述发光二极管行的上述第二端点，并且其中上述N行发光 二极管并联电性耦接；一电流反馈电路，包括N个电流反馈单元(CFJ， n=l,2,...N， N为一正 整数，各上述N个电流反馈单元包括一输入端、 一第一输出端与一第二输出 端，其中上述第n个电流反馈单元CFn电性耦接至上述第n行发光二极管Cn 与一直流电压供应源，并且其中上述第n个电流反馈单元CF。的上述输入端 电性耦接至上述直流电压供应源，并且上述第n个电流反馈单元的上述第一 输出端电性耦接至上述第n行发光二极管Cn的上述第一端点；以及一电流补偿电路，包括N个电流补偿单元(CCJ， n=l,2，...N， N为一正 整数，各上述电流补偿单元包括一第一输入端、 一第二输入端与一第三输入 端，其中上述第n个电流补偿单元CCn电性耦接至上述第n个电流反馈单元 CFn与上述第n行发光二极管Cn，上述第n行发光二极管Cn的上述第二端点 电性耦接至上述第n个电流补偿单元CCn的上述第一输入端，并且上述第n 个电流补偿单元CCn的上述第二输入端电性耦接至上述第n个电流反馈单元 CFn的上述第二输出端；其中在操作时一电流会通过上述第n个电流反馈单元CFn.的上述输入端 与上述第一输出端、上述第n行发光二极管、以及上述第n个电流补偿单元 CCn的上述第一输入端，并且于上述第n个电流反馈单元CF。.的上述第二输出 端产生一输出电压，并且其中上述输出电压供应至上述第n个电流补偿单元 CCn的上述第二输入端用以与电性耦接至上述第n个电流补偿单元CCn的上述 第三输入端的一既定直流电压做比较，用以产生一比较结果，并且上述第n 个电流补偿单元CCn根据上述比较结果补偿上述电流。
18.如权利要求17所述的背光系统，其中上述各电流反馈单元另包括一第一参考线，用以接收一第一供应电压；一第二参考线，用以接收一第二供应电压；一接地端，用以耦接上述驱动装置至地；一运算放大器，包括一正输入端、 一负输入端、 一输出端、 一第一电源 供应输入端、以及一第二电源供应输入端，其中上述第一电源供应输入端电性耦接至上述第一参考线，上述第二电源供应输入端电性耦接至上述第二参 考线，以及上述输出端电性耦接至上述第二输出端；一第一电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第一电阻的上述 第一端点电性耦接至上述输入端，并且上述第一电阻的上述第二端点电性耦 接至上述第一输出端；一第二电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第二电阻的上述 第一端点电性耦接至上述第一电阻的上述第一端点，并且上述第二电阻的上述第二端点电性耦接至上述运算放大器的上述正输入端；一第三电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第三电阻的上述第一端点电性耦接至上述第一电阻的上述第二端点，并且上述第三电阻的上述第二端点电性耦接至上述运算放大器的上述负输入端；一第四电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第四电阻的上述第一端点电性耦接至上述运算放大器的上述负输入端，并且上述第四电阻的上述第二端点电性耦接至上述运算放大器的上述输出端与上述第二输出端；以及一第五电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第五电阻的上述 第一端点电性耦接至上述运算放大器的上述正输入端，并且上述第五电阻的 上述第二端点电性耦接至上述接地端。
19.如如权利要求18所述的背光系统，其中上述各电流补偿单元另包括一第一参考线，用以接收上述第一供应电压；一第二参考线，用以接收上述第二供应电压；一接地端，用以耦接上述驱动装置至地；一比较器，包括一正输入端、 一负输入端、 一输出端、 一第一电源供应 输入端、以及一第二电源供应输入端，其中上述第一电源供应输入端电性耦 接至上述第一参考线，上述第二电源供应输入端电性耦接至上述第二参考线， 上述正输入端电性耦接至上述第二输入端，以及上述负输入端电性耦接至上 述第三输入端；一第六电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第六电阻的上述 第一端点电性耦接至上述第一输入端，并且上述第六电阻的上述第二端点电 性耦接至上述接地端；一第七电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第七电阻的上述 第一端点电性耦接至上述第一输入端与上述第六电阻的上述第一端点，并且 上述第七电阻的上述第二端点电性耦接至上述比较器的上述输出端；以及一第八电阻，具有一第一端点与一第二端点，其中上述第八电阻的上述 第一端点电性耦接至上述第一参考线与上述比较器的上述第一电源供应输入 端，并且上述第八电阻的上述第二端点电性耦接至上述比较器的上述输出端 与上述第七电阻的上述第二端点。
20. 如权利要求17所述的背光系统，其中当上述第n个电流反馈单元CFn. 的上述输出电压大于电性耦接至上述第n个电流补偿单元CCn的上述第三输 入端的上述既定直流电压时，上述第n个电流补偿单元CC。-的上述比较器的 上述输出端提供一正电压用以产生一补偿电流由上述第七电阻的上述第二端 点流至上述第七电阻的上述第一端点。
21. 如权利要求17所述的背光系统，其中当上述第n个电流反馈单元CFn. 的上述输出电压小大于电性耦接至上述第n个电流补偿单元C&的上述第三 输入端的上述既定直流电压时，上述第n个电流补偿单元CCn-的上述比较器 的上述输出端提供一负电压用以产生一补偿电流由上述第七电阻的上述第一 端点流至上述第七电阻的上述第二端点。
全文摘要
本发明是关于一种电流反馈补偿电路、发光二极管驱动装置与背光系统，适用于具有驱动装置的液晶显示装置，其中驱动装置具有流入电流控制能力，背光系统包括一发光二极管阵列模块、电流反馈电路与电流补偿电路；发光二极管阵列模块包括N行发光二极管，并且各行发光二极管具有M个串接的发光二极管；电流反馈电路包括N个电流反馈单元，电流补偿电路包括N个电流补偿单元；电流反馈电路与电流补偿电路皆电性耦接至发光二极管阵列模块；当背光系统在操作时，电流会通过一行发光二极管、一个电流反馈单元、以及一个电流补偿单元，并且产生输出电压用以与既定直流电压做比较，并且根据比较结果补偿电流。
文档编号G09G3/34GK101197109SQ20071016677
公开日2008年6月11日 申请日期2007年11月19日 优先权日2007年4月19日
发明者孙嘉宏, 施鸿民, 李宗勋, 林晃蒂 申请人:友达光电股份有限公司