发光二极管控制电路和具有该控制电路的发光装置的制作方法

文档序号:2816024阅读:134来源:国知局

专利名称::发光二极管控制电路和具有该控制电路的发光装置的制作方法
技术领域
:本实施例涉M光二极管控制电路和具有该控制电路的发光装置。
背景技术
:发光二极管(LED)通过使用基于GaAs、AlGaAs、GaN、InGaN、InGaAlP等的复合半导体材料来产生具有各种色彩的光。这样的LED已经应用于各种领域中,比如发光指示器、字符指示器和图像指示器(例如,LCD),其中使用至少一个LED来显示单一颜色或多种颜色。
发明内容本发明的实施例提供了一种发光二极管控制电路和具有该控制电路的发光装置,其能够根据发光二极管的色彩而顺序地控制发光二敗管。本发明的实施例提供了一种发光二极管控制电路和具有该控制电路的发光装置,其能够根据2比特控制信号的状态,顺序地控制红光LED、绿光LED和蓝光LED的接通/关断模式。本发明的一个实施例提供了一种发光二极管控制电路,包括红光LED、绿光LED和蓝光LED;驱动器,其基于2比特组合而输出第一控制信号和第二控制信号;以及驱动电路,其根据驱动器输出的第一控制信号和第二控制信号的状态顺序地接通/关断LED。本发明的一个实施例提供了一种发光装置,包括壳体,其具有空腔;第一至第三色光LED,其布置在所述空腔中;驱动电路,其连接到在所述壳体的预定区域中的第一至第三色光LED的第一电极,以接通/关断第一至第三色光LED;多个控制信号端,其布置在所述壳体的第一侧并连接到所述驱动电路;以及接地端,其布置在所述壳体的第二侧并连接到第一至第三色光LED的第二电极。本发明的一个实施例提供了一种发光装置,包括基片,在其上以阵列形式布置了包括第一至第三LED芯片的发光二极管;驱动电路,其通过四根信号线连接到LED芯片的第一和第二电极,以顺序地操作各LED芯片;以及驱动器,其将具有2比特组合的第一控制信号和第二控制信号输出至驱动电路。^il据本发明的实施例,可以根据2比特控制信号来控制红光LED、绿光LED和蓝光LED的发光操作。根据本发明的实施例,可以根据2比特控制信号来顺序地控制红光LED、绿光LED和蓝光LED的接通/关断^Nt。根据本发明的实施例,通过四才艮信号线连接三种色光LED的两个电极,使得基片的布线图案得到简化,并且为基片保证了足够的空间。本发明的实施例提供了一种应用于场序式色彩(FSC)类型显示装置的发光二恢管控制电路和具有该的光单元。图1a示根据本发明的实施例的发光二极管控制电路的框图;图2是表示具有图1所示的驱动电路的发光装置的平面图;图3是沿图2的线A-A取得的截面图4是表示采用具有图l所示的驱动电路的侧视型光单元的显示装置的图5是表示采用具有图l所示的驱动电路的顶视型光单元的显示装置的图;以及图6是表示图5所示的发光单元的示例的平面图。具体实施例方式下文中,将参照附图描述本发明的实施例。图1是表示根据本发明的实施例的发光二极管控制电路的图。如图1所示,控制电路101包括发光二极管单元130、驱动器140和驱动电路150。发光二极管单元130包括红光发光二极管131、绿;5UL光二极管132和蓝光发光二极管133。红光、绿光和蓝M光二极管131、132和133中的至少一个包括至少一个LED.红光、绿光和蓝;5^光二敗管131、132和133在不同时间点由驱动电路150接通。发光二极管单元130不限制三种色光LED(红光LED、绿光LED和蓝光LED)。LED可以改变为其他色光LED(例如,黄光LED)且可以增加其他色光LED。驱动器140通过将功率转换为2比特控制信号Sl和S2而将功率输出至驱动电路150。驱动电路150根据控制信号Sl和S2顺序地控制发光二极管131、132和133的^Mt。驱动器140以2比特逻辑信号的形式输出两个控制信号Sl和S2。该2比特逻辑信号包括状态OO、10、Ol和ll。信号的状态l表示高电平,信号的状态0表示低电平。驱动器140以次序00、10、01和11对第一控制信号Sl和第二控制信号S2执行时分,以将控制信号S1和S2输出至驱动电路150。这样的驱动器140在一段时间或一帧内输出具有2比特组合的控制信号Sl和S2。驱动电路150连接在驱动器140和发光二极管131、132和133之间,并根据驱动器140输出的第一和第二控制信号Sl和S2的状态,顺序地驱动发光二极管131、132和133。驱动电路150包括反相逻辑器件151和152以及与逻辑器件153、154和155。反相逻辑器件151和152用作>^相器,所述反相器将输入信号输出为反相的信号,并且包括用于将第一控制信号Sl反相的第一反相逻辑器件151和用于将第二控制信号S2反相的第二反相逻辑器件152。与逻辑器件153、154和155以将两个输入信号作与运算以输出单个信号的与门的形式配备,包括第一与逻辑器件153、第二与逻辑器件154和第三与逻辑器件155。第一至第三与逻辑器件153、154和155分别连接到红光发光二极管131、绿光发光二級管132和蓝光发光二极管133。反相逻辑器件151和152以及与逻辑器件153、154和155实现为晶体管组合电路。可以在反相逻辑器件151和152与驱动器140之间布置緩冲器。此夕卜,緩冲器可以设置在反相逻辑器件151和152的输入端,或者与逻辑器件153、154和155的输入端。第一反相逻辑器件151将第一控制信号Sl反相以将反相的第一控制信号输出至第二与逻辑器件154。第二反相逻辑器件152将第二控制信号S2反相以将反相的第二控制信号输出至第一与逻辑器件153。第一与逻辑器件153对输入的第一控制信号Sl和第二>^相逻辑器件152的反相信号作与运算,以将得到的信号输出至红iL^光二极管131的第一电极121。第二与逻辑器件154对第一反相逻辑器件151的反相信号和输入的第二控制信号S2作与运算,以将得到的信号输出至绿;5tiL光二极管132的第一电极122。第三与逻辑器件155对输入的第一和第二控制信号Sl和S2作与运算,以将得到的信号输出至蓝光发光二极管133的第一电极123。红光、绿光和蓝;5tiC光二极管131、132和133由施加到第一电极121、122和123的信号驱动。红光、绿光和蓝itiL光二极管131、132和133的第二电极124连接到接地端GND。这样的驱动电路150通过使用两个控制信号端和单个接地端GND来接通/关断红光、绿光和蓝;3UL光二級管131、132和133。祁>据实施例可以改变驱动电路150的器件的布置和接通/关断^Mt的顺序。表1表示根据驱动器和驱动电路的控制信号的发光二极管操作模式的示例。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>如表1所示,当驱动器140的第一控制信号Sl和第二控制信号S2以状态00输入到驱动电路150时,第一反相逻辑器件151和第二反相逻辑器件152分别输出高电平信号。在这种情况下,第一至第三与逻辑器件153、154和155根据第一信号S1或第二信号S2输出低电平信号。因此,发光二极管131、132和133变为关断状态。当驱动器140的第一控制信号Sl和第二控制信号S2以状态10输入到驱动电路150时,第一与逻辑器件153对第一控制信号Sl和第二反相逻辑器件152的反相信号作与运算,以将高电平信号输出至红光发光二极管131。因此,红itiL光二极管131变为接通状态且剩余的发光二級管132和133变为关断状态。当第一控制信号Sl和第二控制信号S2以状态01输入到驱动电路150时,第二与逻辑器件154对第一反相逻辑器件151的反相信号和第二控制信号S2作与运算,以将高电平信号输出至绿光发光二极管132。因此,绿ife^光二极管132变为接通状态且剩余的发光二极管131和133变为关断状态。当驱动器140的第一控制信号Sl和第二控制信号S2以状态11输入到驱动电路150时,第三与逻辑器件155对第一控制信号Sl和第二控制信号S2作与运算,以将高电平信号输出至蓝光发光二极管133。因此,蓝M光二极管133变为接通状态且剩余的发光二极管131和132变为关断状态。驱动电路150根据2比特控制信号Sl和S2的逻辑状态来激活LED关断模式、红光LED接通模式、绿光LED接通模式和蓝光LED接通模式。此外,驱动电路150根据2比特控制信号Sl和S2的时分状态来顺序地控制三种色光LED(红光LED、绿光LED和蓝光LED)或多个发光二极管的接通/关断顺序,以使得多色光LED或多个LED顺序地被操作。根据实施例可以改变三种色光LED的接通/关断顺序。这样的驱动电路150在LED壳中实现,或实现为印刷电路板上的电路。图2^示包括图l所示的驱动电路的发光装置的图,图3是沿图2的线A-A取得的截面图。如图2和图3所示,发光装置102包括具有空腔114的壳体110、发光二极管131、132和133以及驱动电路150。壳体110包括印刷电路板(PCB)。壳体110由硅、陶瓷(诸如碳化硅(SiC)和氮化铝(A1N))、热固性树月旨(诸如聚邻苯二甲酰胺(PPA)和液晶聚合物)及其混合物制成。上基片112,JL^下基片111上形成预定电极图案。空腔114形成于上基片112的中心。空腔114具有足够使下基片111的电极图案暴露到外部的深度。这样的壳体110可以通过堆叠基片获得,或者可以通过注射成型工艺一体地形成。电极121、122、123和124形成于下基片111上,且发光二极管131、132和133电连接到电极121、122、123和124上。此外,上基片112的内壁116可以倾斜,且可以用反光材料涂敷。发光二极管131、132和133以芯片形式提供,且通过引线135连接到第一电极121、122和123以及第二电极124。第一电极121、122和123连接到驱动电路150,第二电极124连接到接地端GND。根据半导体芯片的类型,发光二极管131、132和133可以通过引线#^方案、芯片接合方案和倒装掩^方案连接到第一和第二电极121、122、123和124。第一控制信号端141、第二控制信号端142和接地端143布置在壳体110的外侧。驱动电路150以MOS晶体管组合的形式设置在壳体IIO的下基片111上。这种驱动电路150通过使用三个信号端141、142和143来顺序地控制三个色光LED131、132和133的发光顺序。如表1所示,驱动电路150根据输入到第一和第二控制信号端141和142的2比特控制信号的状态,顺序地接通/关断红光发光二极管131、蓝M光二极管132和绿;3^光二极管132。在空腔114中模制诸如透明环氧树脂之类的树脂材料或硅。根据树脂材料的表面状态,树脂材料可以具有扁平形状、凹透镜形状或凸透镜形状。发光装置102根据输入到第一和第二控制信号端141和142的2比特逻辑信号序列,顺序地控制LED关断模式和各色光LED的接通/关断模式。图4是表示具有图1的驱动电路的侧视型显示装置的透视图。如图4所示,显示装置200包括反射板201、导光板203、光片205、显示面板207和发光单元210。>^射板201、导;^203、光片205和发光单元210可以作为光单元。>^射板201^JN"向导光板203的下侧泄漏的光。这样的^Jtt板201可以包括具有高反射率的板或者可以涂敷在底盘上。导ife^203将入射光引导到光发射区域中,且允许入射光具有表面光源的光分布。可以在导it^L203的一侧或两侧形成预定的图案。光片205包4Ht射片、水平棱镜片、竖直棱镜片和亮度增强片中的至少一个。散射片漫射入射光,水平棱镜片和竖直棱镜片分别在水平方向和竖直方向上聚光。亮度增强片增强亮度。这样的光片205允许光以均匀的亮度分布照射到显示面板207上。可以在显示面板207的上侧和/或下侧附加上起偏器(未示出)。显示面板实现为LCD面板,且显示面板通过使从光片205照射的光穿过显示面板而显示信息。显示面板207包括面向彼此的透明基片,且在透明基片之间插入液晶层。显示面板207采用场序式色彩(FieldSequentialColor,FSC)方案,在该方案中,通过使红光、绿光和蓝光穿过透明基片来获得图像信号,而不使用色彩滤波器。如果显示面板207采用FSC方案,则单个主帧被分为红、绿和蓝三个子帧,其中类似于单个主帧中那样在每个子帧中顺序地执行数据存取、液晶响应和光传输。光发射单元210布置在导M203的入射面上,并且顺序地发射红光、绿光和蓝光。三种色光顺序地入射到导光板203。ifeJL射单元210包括基片220和发光二极管230。驱动电路250布置在基片220的一侧,并J^M区动器240顺序地接收两个控制信号Sl和S2。多个发光二极管230以阵列的形式布置在基片220的表面上,且红光LED芯片、蓝光LED芯片和绿光LED芯片以封装的形式安^fr每个发光二极管上。三种色光LED芯片可以以封装的形式安装在单个二极管上,或者可以分别单独安装在红光LED、蓝光LED和绿光LED上。发光二极管230的LED芯片由驱动电路250接通/关断。驱动电路250具有与图1所示的驱动电路一致的结构,且三根信号线Ll连接到各色光LED芯片的第一电极上,接地线L2连接到LED芯片的第二电极上。驱动电路250根据2比特控制信号Sl和S2的组合来控制LED关断操作、红光LED接通操作、绿光LED接通操作和蓝光LED接通操作,以使得红/绿/蓝光顺序地输出至FSC型显示板207。驱动电路250根据两个控制信号Sl和S2的逻辑组合和顺序来控制发光二极管230的各色光LED芯片的接通/关断操作。驱动电路250可以通过三根信号线Ll和接地线L2连接到发光二极管230,从而简化基片220的电路结构。LED芯片用作光源时,驱动电路250根据驱动器240的控制信号Sl和S2顺序地接通/关断发光单元210的三种色光LED。具有发光单元210的显示装置200适用于便携式电话、计算机或用于数字播放的显示装置。图5是表示根据本实施例的顶视图类型显示装置的透视图,图6是表示图5的发光单元的示例的平面图。如图5所示,显示装置300包括底盖301、光片305、显示面板307、发光单元310、驱动器340和驱动电路350。底盖301配备为容器的形式,由诸如铝、镁、锌、钛、钽、铪和铌之类的金属组成。底盖301的内部环境具有侧表面302,所述侧表面302具有倾斜结构以反射光。发光单元310布置在底盖301中以在竖直向上的方向上辐射光,光片305包^Ht射片、棱镜片和亮度增强膜中的至少一个,以使得辐射到显示面板307上的光的亮度均匀。发光单元310包括基片320和发光二极管330。多个发光二极管330以阵列形式布置在基片320上。发光二极管330设置为三色发光二极管芯片(例如,红光/绿光/蓝光LED芯片)或者单独地设置为单色发光二极管。驱动电路350与图1所示的驱动电路相同,布置在基片320的一侧。驱动电路350根据输出到驱动器340的两个控制信号来顺序地控制三种色光发光二极管芯片的接通/关断操作。也就是说,驱动电路350通过四根信号线控制三种色光发光二极管芯片的接通/关断操作,从而简化电路设计并保证用于该电路的空间。驱动电路350布置在每一个发光二极管上,布置在每一个基片320上,或者布置在光单元325上。光单元325包括底盖301、光片305和发光单元310。因此,显示面板分別使红光、绿光和蓝光通过三个子帧,以使得用与显示装置300的主帧的模式相似的模式操作每个子帧,在所述模式中顺序地执行数据存取、液晶响应和光传输。如果显示面板207采用FSC方案,则当使用三种色光LED芯片作为光源时,可以顺序地将三种色光LED芯片操作为接通/关断操作。如图6所示,多个基片320以条棒的形式排列在布置于底盖301中的发光单元310上。驱动电路350布置在基片320的一侧。驱动电路350顺序地接通安*4基片320上的发光二极管330的三种色光LED芯片。由于驱动电路350布置在每一个基片320上,驱动电路350通过四根信号线连接到布置在基片上的发光二极管330的三种色光LED芯片。三种色光LED芯片由驱动电路350顺序地接通/关断。驱动电路350布置在每一个基片320上或者单独地布置在发光单元310上。具有发光单元310的显示装置300可以应用于计算机或用于数字播放的显示装置。虽然参照本发明的多个说明性实施例描述了实施例,应该理解,本领域的技术人员可以设计出将落入本公开的原理的精神和范围之内的众多其他变型和实施例。更具体地,在本公开、附图和所附权利要求的范围内,在组成部件和/或主题组合排列方面可能有各种修改和变型。除了组成部件和/或排列方面的修改和变型,对本领域的技术人员来说替选用途也是显而易见的。根据本发明的实施例,红光LED、绿光LED和蓝光LED的接通/关断IMt由2比特控制信号控制。才艮据本发明的实施例,红光LED、绿光LED和蓝光LED由2比特控制信号顺序地接通/关断。根据本发明的实施例,三种色光LED的两个电极通过四根信号线连接,使得基片的布线图案得到简化且为基片保证了足够的空间。本发明的实施例提供一种应用于FSC型显示装置的发光二极管控制电路以及具有该控制电路的光单元。权利要求1.一种发光二极管控制电路,所述控制电路包括红光发光二极管、绿光发光二极管和蓝光发光二极管;驱动器,其基于2比特组合而输出第一控制信号和第二控制信号;以及驱动电路,其根据所述驱动器输出的所述第一控制信号和所述第二控制信号的状态顺序地接通/关断所述发光二极管。2.根据权利要求1所述的控制电路,其中所述红光发光二极管、绿光&光二极管和蓝光发光二极管中的至少一个包括至少一个发光二极管。3.根据权利要求1所述的控制电路,其中所述红光发光二极管、绿光发光二极管和蓝尤良光二fe管以芯片的形式构成,以l更封装在壳内。4.根据权利要求1所述的控制电路,其中所述驱动电路基于所述第一控制信号和所述第二控制信号、根据色彩将所逸发光二极管IMt为关断模式或接通模式。5.根据权利要求1所述的控制电路,其中所述驱动电路包括第一反相逻辑器件,其将所述第一控制信号反相并且将反相后的第一控制信号输出;第二反相逻辑器件,其将所述第二控制信号反相并且将反相后的第二控制信号输出;第一与逻辑器件,其对所述第一控制信号和所述第二反相逻辑器件的输出信号作与运算并且输出得到的信号;第二与逻辑器件,其对所述第一反相逻辑器件的输出信号和所述第二控制信号作与运算并且输出得到的信号;以及第三与逻辑器件,其对所述第一控制信号和所述第二控制信号作与运算并且输出得到的信号。6.根据权利要求5所述的控制电路,其中所述第一与逻辑器件至第三与逻辑器件分别连接到所述各色M光二极管的第一电极。7.根据权利要求1所述的控制电路,其中所述驱动器在单个时间段或单个帧内输出具有所述比特组合的所述第一控制信号和所述第二控制信号。8.—种发光装置,包括壳体,其具有空腔;第一至第三色光发光二波管,其布置在所述空腔内;驱动电路,其连接到在所述壳体的预定区域中的所述第一至第三色光发光二极管的第一电极,以接通/关断所述第一至第三色光良光二极管;多个控制信号端,其布置在所述壳体的第一侧并且连接到所述驱动电路;以及接地端,其布置在所述壳体的第二侧并且连接到所述第一至第三色光的第二电极。9.根据权利要求8所述的发光装置,其中所述壳体包括多层基片或硅材料。10.根据权利要求8所述的发光装置,其中所述驱动电路根据输入到所述第一至第三色光发光二极管和顺序地接通各色光发光二极管。11.根据权利要求8所述的发光装置,其中所述第一至第三色光发光二极管包括芯片型红光发光二极管、芯片型绿光发光二改管和芯片型蓝光发光二极管。12.根据权利要求8所述的发光装置,其中所述驱动电路包括第一反相逻辑器件,其连接到所述多个控制信号端中的第一控制信号,第二反相逻辑器件,其连接到所述多个控制信号端中的第二控制信号第一与逻辑器件,其对第一控制信号和所述第二反相逻辑器件的输出信号作与运算,以将得到的信号输出至所述第一色ifeJL光二极管的第一电极;第二与逻辑器件,其对所述第一^^目逻辑器件的输出信号和第二控制信号作与运算,以将得到的信号输出至所述第二色尤良光二极管的第一电极;以及第三与逻辑器件,其对所述第一控制信号和所述第二控制信号作与运算,以将得到的信号输出至所述第三色光发光二极管的第一电极。13.—种发光装置,包括基片,其上以阵列形式布置了包括第一至第三发光二极管芯片的发光二极管;驱动电路,其通过四根信号线连接到所述各发光二极管芯片的第一电极和第二电极,以顺序地操作所iL良光二极管芯片;以及驱动器,其将具有2比特组合的第一控制信号和第二控制信号输出至所述驱动电路。14.根据权利要求13所述的发光装置,其中所述驱动电路布置在基片的一侧。15.根据权利要求13所述的发光装置,还包括底盖,基片布置在所述底盖上。16.根据权利要求15所述的发光装置,其中散射片和棱镜片中的至少一个布置在所述底盖上。17.根据权利要求15所述的发光装置,还包括导光板,所述导ib^布置在所述基片的一侧。18.根据权利要求17所述的发光装置,其中光片布置在所述导i^1的上侧,JL^射板布置在所述导ib板的下侧。19.根据权利要求13所述的发光装置,其中所述驱动电路包括第一>^相逻辑器件,其将所述第一控制信号>^相;第二反相逻辑器件,其将所述第二控制信号>^相;第一与逻辑器件,其对所述第一控制信号和所述第二反相逻辑器件的输出信号作与运算,并且将得到的信号输出至所述第一色it^光二极管芯片的第一电极;第二与逻辑器件,其对所述第一^^目逻辑器件的输出信号和所述第二控制信号作与运算,并且将得到的信号输出至所述第二色光发光二极管芯片的第一电极;以及第三与逻辑器件,其对所述第一控制信号和所述第二控制信号作与运算,并且将得到的信号输出至所述第三色M光二极管芯片的第一电极。20.根据权利要求13所述的发光装置,其中所述第一至第三色M光二极管芯片包括红光发光二极管芯片、绿光发光二极管芯片和蓝光发光二极管芯片。全文摘要本发明公开了一种发光二极管控制电路和具有该控制电路的发光装置。该发光二极管控制电路包括红光发光二极管(LED)、绿光LED和蓝光LED;驱动器,其根据2比特组合而输出第一控制信号和第二控制信号;以及驱动电路,其根据驱动器输出的第一控制信号和第二控制信号的状态顺序地接通/关断LED。文档编号G02F1/133GK101663610SQ200880011786公开日2010年3月3日申请日期2008年4月11日优先权日2007年4月12日发明者姜镇求申请人:Lg伊诺特有限公司
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