Led背光驱动电路、led背光装置和显示装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种LED背光驱动电路、LED背光装置和显示装置。所述LED背光驱动电路用于驱动LED背光电路，所述LED背光电路包括至少一路LED背光单元，所述LED背光单元的第一端接入LED驱动电压，所述LED背光驱动电路包括用于为所述至少一路LED背光单元的第二端提供预定参考电压的参考电压提供单元，所述LED背光驱动电路还包括至少一温度补偿电阻单元；所述温度补偿电阻单元，连接于所述LED背光单元的第二端和一电平输出端之间；所述温度补偿电阻单元的电阻值随着温度的升高而增加，所述温度补偿电阻单元的电阻值随着温度的降低而减小。本发明可以确保流过LED的电流维持在一定范围内，提高LED的可靠性，解决现有技术中功耗高和LED的使用寿命短的问题。
【专利说明】LED背光驱动电路、LED背光装置和显示装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示【技术领域】,尤其涉及一种LED (Light-Emitting D1de,发光二极管)背光驱动电路、LED背光装置和显示装置。
【背景技术】
[0002]由于LED背光电路具有轻薄、功耗低、发光效率高、色彩表现力强等优点，目前LED背光电路已经成为背光技术发展的一个新趋势，LCD (Liquid Crystal Display,液晶显示器)类显示产品的背光电路也已经越来越多地选取LED背光电路。
[0003]但是LED受自身生产工艺的限制，以及工作时周围环境温度的影响，使得当通过LED的电流变大，甚至流过LED的电流超过额定电流值持续比较长的时间时，会造成LED寿命缩短，同时也会增加更多的功耗。
【发明内容】
[0004]本发明的主要目的在于提供一种LED背光驱动电路、LED背光装置和显示装置，以确保流过LED的电流维持在一定范围内，提高LED的可靠性，解决现有技术中功耗高和LED的使用寿命短的问题。
[0005]为了达到上述目的，本发明提供了一种LED背光驱动电路，用于驱动LED背光电路，所述LED背光电路包括至少一路LED背光单元，所述LED背光单元的第一端接入LED驱动电压，所述LED背光驱动电路包括用于为所述至少一路LED背光单元的第二端提供预定参考电压的参考电压提供单元，所述LED背光驱动电路还包括至少一温度补偿电阻单元；
[0006]所述温度补偿电阻单元，连接于所述LED背光单元的第二端和一电平输出端之间；
[0007]所述温度补偿电阻单元的电阻值随着温度的升高而增加，所述温度补偿电阻单元的电阻值随着温度的降低而减小。
[0008]实施时，所述温度补偿电阻单元包括相互并联的调节电阻和热敏电阻；所述热敏电阻具有正温度系数。
[0009]实施时，所述温度补偿电阻单元包括具有正温度系数的热敏电阻。
[0010]实施时，所述参考电压提供单元包括PWM控制单元和至少一运算放大器；
[0011]所述运算放大器，正向输入端接入预定参考电压，负向输入端与一所述LED背光单元的第二端连接，控制端接入脉宽调制占空比信号，输出端与所述PWM控制单元连接；
[0012]所述PWM控制单元，用于根据所述至少一运算放大器的输出信号，产生LED驱动电压。
[0013]本发明还提供了一种LED背光装置，包括LED背光电路，所述LED背光电路包括至少一路LED背光单元；所述LED背光单元的第一端接入LED驱动电压，所述LED背光装置还包括上述的LED背光驱动电路，所述LED背光驱动电路用于驱动所述LED背光电路；
[0014]所述至少一路背光单元的第二端与所述LED背光驱动电路包括的参考电压提供单元连接；
[0015]所述LED背光单元的第二端还与所述LED背光驱动电路包括的温度补偿电阻单元连接。
[0016]实施时，所述LED背光电路包括红色LED背光单元、绿色LED背光单元和蓝色LED背光单元；
[0017]所述红色LED背光单元包括多个同向串联的红色LED ；
[0018]所述绿色LED背光单元包括多个同向串联的绿色LED ；
[0019]所述蓝色LED背光单元包括多个同向串联的蓝色LED。
[0020]实施时，所述LED背光电路包括一路单色LED背光单元；
[0021]所述单色LED背光单元包括多个同向串联的单色LED，所述多个同向串联的单色LED的发光颜色相同。
[0022]实施时，所述单色LED为红色LED、绿色LED、蓝色LED或白光LED。
[0023]实施时，所述LED背光单元包括多个依次串联的LED背光模块；
[0024]每一 LED背光模块包括同向并联的至少两个单色LED ；
[0025]所述LED背光单元中的所有的单色LED的发光颜色相同。
[0026]本发明还提供了一种显示装置，包括上述的LED背光装置。
[0027]与现有技术相比，本发明所述的LED背光驱动电路、LED背光装置和显示装置能够确保流过LED背光单元的电流维持在一定范围内，从而提高LED的可靠性，降低功耗，延长LED的寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是本发明实施例所述的LED背光驱动电路的结构图；
[0029]图2是本发明一具体实施例所述的LED背光驱动电路的电路图；
[0030]图3是本发明所述的LED背光驱动电路包括的参考电压提供单元的结构图；
[0031]图4是本发明实施例所述的LED背光装置的电路图；
[0032]图5是本发明另一实施例所述的LED背光装置的电路图。
【具体实施方式】
[0033]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034]本发明实施例所述的LED背光驱动电路，用于驱动LED背光电路，所述LED背光电路包括至少一路LED背光单元，所述LED背光单元的第一端接入LED驱动电压，所述LED背光驱动电路包括用于为所述至少一路LED背光单元的第二端提供预定参考电压的参考电压提供单元，所述LED背光驱动电路还包括至少一温度补偿电阻单元；
[0035]所述温度补偿电阻单元，连接于所述LED背光单元的第二端和一电平输出端之间；
[0036]所述温度补偿电阻单元的电阻值随着温度的升高而增加，所述温度补偿电阻单元的电阻值随着温度的降低而减小。
[0037]本发明所述的LED背光驱动电路、LED背光装置和显示装置由于提供了电阻值随着温度升高而增加的温度补偿单元，并且该温度补偿单元两端的电压固定，并流过该温度补偿单元的电流即LED背光单元的驱动电流，因此当温度升高时，流过LED背光单元的电流减小，从而能够确保流过LED背光单元的电流维持在一定范围内，从而提高LED的可靠性，降低功耗，延长LED的寿命。
[0038]根据一种【具体实施方式】，如图1所示，本发明实施例所述的LED背光驱动电路，用于驱动LED背光电路；
[0039]所述LED背光电路包括红色LED背光单元R-LED、绿色LED背光单元G-LED和蓝色LED背光单元B-LED ；
[0040]所述红色LED背光单元R-LED包括多个同向串联的红色LED ；
[0041]所述绿色LED背光单元G-LED包括多个同向串联的绿色LED ；
[0042]所述蓝色LED背光单元B-LED包括多个同向串联的蓝色LED ；
[0043]所述红色LED背光单元R-LED的阳极端、所述绿色LED背光单元G-LED的阳极端和所述蓝色LED背光单元B-LED的阳极端都接入LED阳极驱动电压Vm+ ；
[0044]所述红色LED背光单元R-LED的阴极端接入红色LED阴极驱动电压VKm)_ ；
[0045]所述绿色LED背光单元G-LED的阴极端接入绿色LED阴极驱动电压VaED_ ；
[0046]所述蓝色LED背光单元B-LED的阴极端接入蓝色LED阴极驱动电压VBm)_ ；
[0047]所述红色LED阴极驱动电压VKm)_、所述绿色LED阴极驱动电压VaED_和所述蓝色LED阴极驱动电压VBm)_都由LED背光驱动电路包括的参考电压提供单元提供(图1中未示出参考电压提供单元)；
[0048]所述LED背光驱动电路还包括第一温度补偿电阻单元11、第二温度补偿电阻单元12和第三温度补偿电阻单元13 ；
[0049]所述第一温度补偿电阻单元11连接于所述红色LED背光单元R-LED的阴极端和地端GND之间；
[0050]所述第二温度补偿电阻单元12连接于所述绿色LED背光单元G-LED的阴极端和地端GND之间；
[0051]所述第三温度补偿电阻单元13连接于所述蓝色LED背光单元B-LED的阴极端和地端GND之间；
[0052]所述第一温度补偿电阻单元11的电阻值随着温度的升高而增加，所述第一温度补偿电阻单元11的电阻值随着温度的降低而减小；
[0053]所述第二温度补偿电阻单元12的电阻值随着温度的升高而增加，所述第二温度补偿电阻单元12的电阻值随着温度的降低而减小；
[0054]所述第三温度补偿电阻单元13的电阻值随着温度的升高而增加，所述第三温度补偿电阻单元13的电阻值随着温度的降低而减小；
[0055]在如图1所示的实施例中，所述LED背光电路为由红色LED背光单元、绿色LED背光单元和蓝色LED背光单元组成的混光LED背光电路。
[0056]实施时，所述温度补偿电阻单元包括相互并联的调节电阻和热敏电阻；所述热敏电阻具有正温度系数。
[0057]具体的,如图2所示,基于如图1所示的LED背光驱动电路实施例，
[0058]所述第一温度补偿单元11包括相互并联的第一电阻Rl和第一热敏电阻Rxl ;
[0059]所述第二温度补偿单元12包括相互并联的第二电阻R2和第二热敏电阻Rx2 ；
[0060]所述第三温度补偿单元13包括相互并联的第三电阻R3和第三热敏电阻Rx3 ；
[0061]其中，第一热敏电阻Rxl、第二热敏电阻Rx2和第三热敏电阻Rx3都是具有正温度系数的热敏电阻，特点是电阻值随着温度升高而增加，电阻值随着温度降低和减小；
[0062]第一热敏电阻Rxl和第一电阻Rl并联后的等效电阻用第一等效电阻R1’表示；
[0063]第二热敏电阻Rx2和第二电阻R2并联后的等效电阻用第二等效电阻R2’表示；
[0064]第三热敏电阻Rx和第三电阻R3并联后的等效电阻用第三等效电阻R3’表示；
[0065]Rl’ = Rl//Rxl = Rl XRxl/(Rl+Rxl)；
[0066]R2，= R2//Rx2 = R2 X Rx2/ (R2+Rx2)；
[0067]R3，= R3//Rx3 = R3 X Rx3/ (R3+Rx3)；
[0068]从上述公式可以看出，当温度升高时，Rxl、Rx2和Rx3变大，Rl’、R2’和R3’也随之增加，此处将普通电阻和热敏电阻并联的目的是可以精确的控制等效电阻的电阻值；
[0069]接下来介绍流过对红色LED背光单元R-LED、绿色LED背光单元G-LED和蓝色LED背光单元B-LED的电流的调节过程:
[0070]首先给定一个预定参考电压Vkef作为所述红色LED阴极驱动电压V&ED_、所述绿色LED阴极驱动电压VaED_和所述蓝色LED阴极驱动电压VBm_ ；
[0071]所述第一温度补偿单元11的另一端、所述第二温度补偿单元12的另一端和所述第三温度补偿单元13的另一端都与地端GND连接；
[0072]因此流过红色LED背光单元R-LED的电流I謂=VEEF/R1 ’ ；
[0073]流过绿色LED背光单元G-LED的电流IaED = VEEF/R2> ；
[0074]流过蓝色LED背光单元B-LED的电流IBm) = VKEF/R3’ ；
[0075]当温度升高时，RxU Rx2和Rx3变大，Rl’、R2’和R3’也随之增大，在预定参考电压Vkef固定不变的情况下，流过红色LED背光单元R-LED的电流IKm)、流过绿色LED背光单元G-LED的电流1_和流过蓝色LED背光单元B-LED的电流1_都会随之减小，从而实现了流过LED背光电路的电流随着温度增加而减小的目的，可以有效延长LED的寿命，降低功耗。
[0076]在具体实施时，所述温度补偿电阻单元也可以仅包括具有正温度系数的热敏电阻。
[0077]实施时，所述参考电压提供单元包括PWM控制单元和至少一运算放大器；
[0078]所述运算放大器，正向输入端接入预定参考电压，负向输入端与一所述LED背光单元的第二端连接，控制端接入脉宽调制占空比信号，输出端与所述PWM控制单元连接；
[0079]所述PWM控制单元，用于根据所述至少一运算放大器的输出信号，产生LED驱动电压。
[0080]具体的，如图3所示，用于为提供所述红色LED阴极驱动电压VRLED-、所述绿色LED阴极驱动电压VGLED-和所述蓝色LED阴极驱动电压VBm_提供预定参考电压Vkef的参考电压提供单元包括:
[0081]第一运算放大器21，正向输入端接入预定参考电压VKEF，负向输入端与所述红色LED背光单元的阴极端连接(图3中未示出红色LED背光单元)，控制端接入PWM Duty (脉宽调制占空比信号)；
[0082]第二运算放大器22，正向输入端接入预定参考电压VREF，负向输入端与所述绿色LED背光单元的阴极端连接(图3中未示出绿色LED背光单元)，控制端接入PWM Duty (脉宽调制占空比信号)；
[0083]第三运算放大器23正向输入端接入预定参考电压VREF，负向输入端与所述蓝色LED背光单元的阴极端连接(图3中未示出蓝色LED背光单元)，控制端接入PWM Duty (脉宽调制占空比信号)；
[0084]所述脉宽调制占空比信号由所述PWM控制单元24提供；
[0085]以及，PWM(Pulse Width Modulat1n,脉冲宽度调制)控制单元24,根据所述第一运算放大器21的输出信号、所述第二运算放大器22的输出信号和所述第三运算放大器23的输出信号，产生LED阳极驱动电压Vi^ed+。
[0086]本发明还提供了一种LED背光装置，包括LED背光电路，所述LED背光电路包括至少一路LED背光单元；所述LED背光单元的第一端接入LED驱动电压，所述LED背光装置还包括上述的LED背光驱动电路，所述LED背光驱动电路用于驱动所述LED背光电路；
[0087]所述至少一路背光单元的第二端与所述LED背光驱动电路包括的参考电压提供单元连接；
[0088]所述LED背光单元的第二端还与所述LED背光驱动电路包括的温度补偿电阻单元连接。
[0089]实施时，所述LED背光电路可以包括红色LED背光单元、绿色LED背光单元和蓝色LED背光单元，此时LED背光电路是混光背光电路
[0090]所述红色LED背光单元包括多个同向串联的红色LED ；
[0091]所述绿色LED背光单元包括多个同向串联的绿色LED ；
[0092]所述蓝色LED背光单元包括多个同向串联的蓝色LED。
[0093]实施时，所述LED背光电路可以仅包括一路单色LED背光单元；
[0094]所述单色LED背光单元包括多个同向串联的单色LED，所述多个同向串联的单色LED的发光颜色相同。
[0095]实施时，所述单色LED可以为红色LED、绿色LED、蓝色LED或白光LED。
[0096]具体的，如图4所示，在本发明实施例所述的LED背光装置中，所述LED背光电路仅包括一路单色LED背光单元LI ；
[0097]所述单色LED背光单元LI包括多个同向串联的单色LED，所述多个同向串联的单色LED的发光颜色相同；
[0098]所述LED背光驱动电路包括参考电压提供单元(图4中未示出)和温度补偿电阻单元；
[0099]所述单色LED背光单元LI的阳极端接入LEF阳极驱动电压Vm+ ；
[0100]所述参考电压提供单元为所述单色LED背光单元LI的阴极端提供LED阴极驱动电压VuaT ；
[0101]所述温度补偿电阻单元包括相互并联的第一电阻Rl和具有正温度系数的第一热敏电阻Rxl ；
[0102]所述温度补偿电阻单元的一端与所述单色LED背光单元LI的阴极端连接，所述温度补偿电阻单元的另一端与地端GND连接；
[0103]在如图4所示的LED背光装置的实施例中，所述单色LED可以为红色LED、绿色LED、蓝色LED或白光LED。
[0104]实施时，所述LED背光单元也可以包括多个依次串联的LED背光模块；
[0105]每一 LED背光模块包括同向并联的至少两个单色LED ；
[0106]所述LED背光单元中的所有的单色LED的发光颜色相同。
[0107]具体的，如图5所示，在本发明实施例所述的LED背光装置中，所述LED背光电路仅包括一路单色LED背光单元L2 ；
[0108]所述单色LED背光单元L2包括多个依次串联的LED背光模块；
[0109]每一所述LED背光模块包括同向并联的两个单色LED ；
[0110]所述单色LED背光单元包括的所有单色LED的发光颜色相同；
[0111]所述LED背光驱动电路包括参考电压提供单元(图4中未示出)和温度补偿电阻单元；
[0112]所述单色LED背光单元L2的阳极端接入LEF阳极驱动电压Vm+ ；
[0113]所述参考电压提供单元为所述单色LED背光单元L2的阴极端提供LED阴极驱动电压VuaT ；
[0114]所述温度补偿电阻单元包括相互并联的第一电阻Rl和具有正温度系数的第一热敏电阻Rxl ；
[0115]所述温度补偿电阻单元的一端与所述单色LED背光单元L2的阴极端连接，所述温度补偿电阻单元的另一端与地端GND连接。
[0116]本发明还提供了一种显示装置，包括上述的LED背光装置。
[0117]具体的，所述显示装置可以包括液晶显示装置，例如液晶面板、液晶电视、手机、液晶显示器。除了液晶显示装置外，所述显示装置还可以包括其他类型的显示装置，比如电子阅读器等。
[0118]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种LED背光驱动电路，用于驱动LED背光电路，所述LED背光电路包括至少一路LED背光单元，所述LED背光单元的第一端接入LED驱动电压，所述LED背光驱动电路包括用于为所述至少一路LED背光单元的第二端提供预定参考电压的参考电压提供单元，其特征在于，所述LED背光驱动电路还包括至少一温度补偿电阻单元； 所述温度补偿电阻单元，连接于所述LED背光单元的第二端和一电平输出端之间； 所述温度补偿电阻单元的电阻值随着温度的升高而增加，所述温度补偿电阻单元的电阻值随着温度的降低而减小。
2.如权利要求1所述的LED背光驱动电路，其特征在于，所述温度补偿电阻单元包括相互并联的调节电阻和热敏电阻； 所述热敏电阻具有正温度系数。
3.如权利要求1所述的LED背光驱动电路，其特征在于，所述温度补偿电阻单元包括具有正温度系数的热敏电阻。
4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的LED背光驱动电路，其特征在于，所述参考电压提供单元包括PWM控制单元和至少一运算放大器； 所述运算放大器，正向输入端接入预定参考电压，负向输入端与一所述LED背光单元的第二端连接，控制端接入脉宽调制占空比信号，输出端与所述PWM控制单元连接； 所述PWM控制单元，用于根据所述至少一运算放大器的输出信号，产生LED驱动电压。
5.一种LED背光装置，包括LED背光电路，所述LED背光电路包括至少一路LED背光单元；所述LED背光单元的第一端接入LED驱动电压，其特征在于，所述LED背光装置还包括如权利要求1至4中任一权利要求所述的LED背光驱动电路，所述LED背光驱动电路用于驱动所述LED背光电路； 所述至少一路背光单元的第二端与所述LED背光驱动电路包括的参考电压提供单元连接； 所述LED背光单元的第二端还与所述LED背光驱动电路包括的温度补偿电阻单元连接。
6.如权利要求5所述的LED背光装置，其特征在于，所述LED背光电路包括红色LED背光单元、绿色LED背光单元和蓝色LED背光单元； 所述红色LED背光单元包括多个同向串联的红色LED ； 所述绿色LED背光单元包括多个同向串联的绿色LED ； 所述蓝色LED背光单元包括多个同向串联的蓝色LED。
7.如权利要求5所述的LED背光装置，其特征在于，所述LED背光电路包括一路单色LED背光单元； 所述单色LED背光单元包括多个同向串联的单色LED，所述多个同向串联的单色LED的发光颜色相同。
8.如权利要求7所述的LED背光装置，其特征在于，所述单色LED为红色LED、绿色LED、蓝色LED或白光LED。
9.如权利要求5所述的LED背光装置，其特征在于，所述LED背光单元包括多个依次串联的LED背光模块； 每一 LED背光模块包括同向并联的至少两个单色LED ； 所述LED背光单元中的所有的单色LED的发光颜色相同。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求5至9中任一权利要求所述的LED背光装置。
【文档编号】G09G3/34GK104376816SQ201410670823
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】王谦, 孙伟, 柏健 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方光电科技有限公司