[发明专利]背光控制电路及发光元件控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种背光控制电路(Backlight Control Circuit)，特别是指一种能自动调整发光二极管供应电压的背光控制电路。

背景技术

液晶显示装置中，以背光控制电路来控制发光二极管自液晶屏幕背后发光，以令使用者得以观看屏幕上的画面。

早期由于发光二极管背光只应用于小尺寸屏幕，所需的背光照明亮度毋须太强，因此可将所有的发光二极管全部串联或全部并联。以全串联为例，如图1所示，现有技术中之背光控制电路10包含有一个电压供应电路11，用以提供输出电压Vout给串联的发光二极管L1-LN。同时，在串联的发光二极管路径上，设有一个电阻R，藉由萃取节点Vsense1处的电压，并与参考电压Vref比较，以检查通过发光二极管串联路径上的电流是否符合所需，当电流低于默认值时，节点Vsense1处的电压下降，此时误差放大电路13送出信号15，以控制电压供应电路11拉高输出电压Vout，亦即拉升发光二极管串联路径上的电流。又，为防止电压供应电路11无限制地拉高电压(例如误差放大电路13故障或发光二极管串联路径断路)，通常会在背光控制电路10中增设一个过电压保护电路12，其侦测输出电压Vout，并于输出电压Vout过高时，发出信号控制电压供应电路11，使其停止拉高电压(视电路设计而定，可完全停止供应电压，或将电压保持在某一上限值；在背光控制电路中，一般采取第二种作法。)

过电压保护电路12的一般作法如图2所示，可从输出电压Vout萃取分压，将节点Vsense2处的电压与预先设定的参考电压Vovp比较，并根据比较结果来发出信号控制电压供应电路11。

上述全串联作法有一些缺点。由于输出电压Vout太高会使电路成本大幅增加，且有安全规定上的顾虑，故串联的发光二极管数目也有限制。随着液晶屏幕加大，当所需的背光照明亮度大到某一程度以上时，势必不可能将所有发光二极管均串联在同一路径上。此外，若其中一个发光二极管故障，将造成全部发光二极管都无法工作，亦即整体液晶显示装置将完全无光。

再请参阅图3，此为发光二极管全并联时，现有技术背光控制电路之一例。如图所示，此背光控制电路20中各发光二极管L1-LN上的电流，分别由电流源CS1-CSN所控制。背光控制电路20包括一个最低电压选择电路21，用以选择所有发光二极管L1-LN之阴极端中，电压最低者，并将此选定电压与参考电压Vref比较，藉此控制电压供应电路11。如此，输出电压Vout将受控制，而使所有的电流源电路都有足够的工作电压可以正常工作，也使所有的发光二极管正常发亮。

背光控制电路20中，也可以包括一个过电压保护电路12，其作法与前述相同，故予省略。

上述全并联作法也有一些缺点。由于背光控制电路20为一颗集成电路芯片，故在合理的成本下，其接脚(图中以空心方块表示)数目必然有所限制，所能并联的发光二极管数目也有限制。随着液晶屏幕加大，当所需的背光照明亮度大到某一程度以上时，集成电路芯片的接脚数目势将不敷所需。此外，若其中一个发光二极管故障断路、或相应的接脚短路接地，将造成最低电压选择电路21误动(选择该故障断路或短路接地的输入路径)，此时误差放大电路13会不断发出信号要求电压供应电路11升高电压，亦即电压供应电路11将完全无法针对正常工作的发光二极管来调整供应电压；在设有过电压保护电路的情况下，会将输出电压Vout上调至电压上限，造成非必要的耗电问题，降低供电效率，而在未设有过电压保护电路的情况下，会因电压过高而将集成电路芯片本身烧坏，甚至也将正常工作的发光二极管烧坏。除此之外，若集成电路芯片的接脚数目大于所需的发光二极管数目时，必须将多余的接脚接至输出电压Vout，以避免该路径造成最低电压选择电路21的误判，但如此一来，将无效益的耗费输出端能量，并产生例如发热等其它问题。

欲解决上述全串联或全并联的发光二极管数目限制，自然思及的方法是串并联并用。对此，现有技术之一例如图4所示，其中使用图1所示的已知的背光控制电路10来提供电压给发光二极管的串并联电路，但仅检查通过发光二极管L1-LN串联路径上的电流，其它发光二极管串联路径则不予侦测。显然，此作法将导致未侦测路径上的发光二极管，处于不受控状态，其电流不准确，且变异性大。

另一种现有技术的作法是提供多个背光控制电路10，每个背光控制电路10个别连接一条发光二极管串联路径，以使每一条发光二极管串联路径都能受控。虽然这多个背光控制电路10可以合并制作在同一个集成电路之内，但显然这并不是一项经济的作法。