專利名稱：背光單元及顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種背光單元，特別是適用于顯示器，用以提供均勻光源至顯示器的面板。本發(fā)明利用具有電流鏡像特性的電路以提供多個相等的電流以驅(qū)動多個發(fā)光單元，使多個發(fā)光單元的亮度相等。
背景技術(shù)：
隨著半導體制造以及平面顯示器技術(shù)的進步，公知如液晶顯示器(LiquidCrystal Display，LCD)等顯示裝置，已可應(yīng)用于各種不同的電子產(chǎn)品，例如移動電話(Cellular Telephone)、數(shù)字相機(Digital Camera)以及個人數(shù)字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等信息產(chǎn)品，甚至是航天儀器顯示系統(tǒng)都采用了LCD技術(shù)。這類的產(chǎn)品通常會在不同明暗程度的環(huán)境中使用，為了讓顯示在LCD屏幕上的圖像擁有更佳的能見度，LCD顯示裝置需要一個背光(backlight)源，也就是一位于LCD面板背面的光源。
圖1表示公知LCD的背光單元1，其中發(fā)光單元T10、T11…T1n為LCD的背光源。如圖1所示，發(fā)光單元T10、T11…T1n接收由驅(qū)動器10輸出的驅(qū)動電壓Vout10，且每一發(fā)光單元具有多個彼此串聯(lián)的發(fā)光二極管(light-emitting diode，LED)。反饋電阻RF10、RF11…RF1n分別連接在發(fā)光單元T10、T11…T1n與接地電源GND之間。此外，驅(qū)動器10分別監(jiān)測節(jié)點N10、N11…N1n的電壓電平，而進一步輸出對應(yīng)的驅(qū)動電壓Vout10至發(fā)光單元T10、T11…T1n。
由于驅(qū)動電壓Vout10施加于發(fā)光單元T10、T11…T1n，故產(chǎn)生分別流經(jīng)發(fā)光單元T10、T11…T1n的電流I10、I11…I1n。而實際操作上，背光單元1的發(fā)光單元T10、T11…T1n中的多個LED內(nèi)阻不盡相同，且反饋電阻RF10、RF11…RF1n具有誤差，導致電流I10、I11…I1n不相等。因此每一發(fā)光單元的LED亮度不一致，進而使背光單元所產(chǎn)生的亮度不均勻，影響顯示畫面。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，為了解決上述問題，本發(fā)明主要目的在于提供一種背光單元，適用于顯示器，利用電流鏡像特性以提供多個相等的電流以驅(qū)動多個發(fā)光單元，使多個發(fā)光單元的亮度相等。
為獲致上述的目的，本發(fā)明提出一種背光單元，包括驅(qū)動器、多個發(fā)光單元以及電流鏡像單元。其中，每一發(fā)光單元具有彼此串接的多個發(fā)光二極管。驅(qū)動器根據(jù)反饋電壓而輸出對應(yīng)的驅(qū)動電壓。電流鏡像單元接收驅(qū)動電壓且輸出反饋電壓至驅(qū)動器，并依據(jù)參考電流而提供彼此相等的多個驅(qū)動電流以分別驅(qū)動發(fā)光單元。此外驅(qū)動器根據(jù)反饋電壓而改變輸出的驅(qū)動電壓，進而改變參考電流。


為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下圖1表示公知LCD的背光單元。
圖2表示本發(fā)明實施例的背光單元的方塊圖。
圖3表示本發(fā)明實施例的背光單元的電路圖。
圖4表示本發(fā)明實施例中，多個發(fā)光單元中的多個LED排列方式。
符號說明1背光單元；10驅(qū)動器；T10、T11…T1n發(fā)光單元；RF10、RF11…RF1n反饋電阻；N10、N11…N1n節(jié)點；GND接地電源2背光單元；20驅(qū)動器；21電流鏡像單元；T20、T21、T22發(fā)光單元；D01、D02、D03、D04 D11、D12、D13、D14 D21、D22、D23、D24LED；CS電流源；Qcs、Q20、Q21、Q22晶體管；RF2、R20、R21、R22電阻圖3表示本發(fā)明實施例的電路圖。在本實施例中，每一發(fā)光單元內(nèi)以具有四個彼此串聯(lián)的LED為例。發(fā)光單元T20具有LED D01、D02、D03及D04；發(fā)光單元T21具有LED D11、D12、D13及D14；以及發(fā)光單元T22具有LED D21、D22、D23及D24。如圖所示，電流鏡像單元21包括電流源CS、晶體管Qcs、Q20、Q21及Q22、以及電阻RF2、R20、R21及R22，而本發(fā)明實施例的晶體管以具有相同特性的雙極晶體管(BJT)為例。晶體管Qcs的基極與集電極彼此連接并連接到電流源CS，而晶體管Qcs的發(fā)射極與電阻RF2連接到節(jié)點N20。晶體管Q20的基極與Qcs的基極彼此連接，晶體管Q20的集電極連接到發(fā)光單元T20，且晶體管Q20的發(fā)射極通過電阻R20連接接地電源GND。同樣地，晶體管Q21的基極與Qcs的基極彼此連接，晶體管Q21的集電極連接到發(fā)光單元T21，且晶體管Q21的發(fā)射極通過電阻R21連接接地電源GND。其中，電阻R20、R21及R22具有保護作用，避免晶體管Q20、Q21及Q22的發(fā)射極直接連接接地電源GND，造成晶體管的集電極-發(fā)射極發(fā)射極電壓過大，導致晶體管Q20、Q21及Q22損壞。
由于電流源CS接收驅(qū)動電壓Vout20，故電流源CS可利用驅(qū)動電壓Vout20與電阻Rcs的比例來產(chǎn)生參考電流If。當驅(qū)動器20輸出驅(qū)動電壓Vout20并施加于電阻Rcs時，產(chǎn)生參考電流If以提供至晶體管Qcs。由于參考電流If及晶體管Qcs、Q20、Q21及Q22形成電流鏡像電路，故利用電流鏡像性的特性，可使驅(qū)動電流I20、I21、I22彼此相等，并與參考電流If成比例。本發(fā)明實施例中，由于晶體管Qcs及Q20、Q21、Q22特性相同，通過電流鏡像特性可得知，電流I20、I21及I22與參考電流If相等。
另外，在本發(fā)明的實施例中，每一發(fā)光單元T20、T21、T22中的多個串聯(lián)的LED以位置彼此交錯方式依序排列。如圖4所示，LED D01、D11及D21的位置彼此相鄰，LED D02、D12及D22的位置彼此相鄰，LED D03、D13及D23的位置彼此相鄰，且LED D04、D14及D24的位置彼此相鄰。由于為了方便說明本發(fā)明實施例的電路操作，圖3所示的發(fā)光單元T20、T21、T22中的多個串聯(lián)的LED以并排方式表示。
本發(fā)明的實施例，利用多個特性相同的晶體管及電流源所組成的電流鏡像的特性，以使流經(jīng)多個發(fā)光單元的多個驅(qū)動電流彼此相等，進而使多個發(fā)光單元內(nèi)的LED的亮度等亮，以避免LED內(nèi)阻不同而造成LED的亮度不一致。并且，由于多個發(fā)光單元內(nèi)中的多個串聯(lián)的LED以位置彼此交錯方式依序排列，因此當任一發(fā)光單元內(nèi)的任一LED損壞而導致對應(yīng)的發(fā)光單元失效時，不會造成LCD屏幕的特定部份的背光亮度較暗，而是整體背光亮度均勻變暗，而達到較佳的顯示效果。
在此須注意的是，本發(fā)明的實施例中，以三個背光單元，以及每一背光單元具有四個LED為例，在實際的應(yīng)用上，不以此數(shù)量為限。另外，本發(fā)明的晶體管的種類也不以雙極晶體管(BJT)為限。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以一較佳實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進行各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍當視所提出的權(quán)利要求限定的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種背光單元，包括一驅(qū)動器，用以根據(jù)一反饋電壓而輸出對應(yīng)的一驅(qū)動電壓；多個發(fā)光單元，其中每一該發(fā)光單元具有彼此串接的多個發(fā)光二極管；以及一電流鏡像單元，接收該驅(qū)動電壓且輸出該反饋電壓至該驅(qū)動器，并依據(jù)一參考電流而提供彼此相等的多個驅(qū)動電流以分別驅(qū)動該多個發(fā)光單元，其中，該驅(qū)動器根據(jù)該反饋電壓而改變輸出的該驅(qū)動電壓，進而改變該參考電流。
2.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其中該電流鏡像單元包括一電流源，具有該參考電流，且該電流源的一端連接該驅(qū)動電壓；一第一晶體管，該第一晶體管的控制極與第一極彼此連接，并連接到該電流源的另一端，且該第一晶體管的第二極連接一電壓源并輸出該反饋電壓至該驅(qū)動器；以及一多個第二晶體管，該多個第二晶體管的控制極與該第一晶體管的控制極彼此連接，該多個第二晶體管的第一極分別連接到對應(yīng)的該多個發(fā)光單元，且該多個第二晶體管的第二極連接該電壓源。
3.如權(quán)利要求2所述的背光單元，其中還包括一反饋電阻，連接在該第一晶體管的第二極與該電壓源之間；以及多個保護電阻，分別連接在該多個第二晶體管的第二極與該電壓源之間。
4.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其中該參考電流利用該驅(qū)動電壓與一參考電阻的比例來實現(xiàn)。
5.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其中該多個發(fā)光單元中的多個發(fā)光二極管以位置彼此交錯方式依序排列。
6.一種顯示器，包括一面板，用以控制畫面的顯示；以及一背光單元，用以提供光源至該面板；該背光單元包括一驅(qū)動器，用以根據(jù)一反饋電壓而輸出對應(yīng)的一驅(qū)動電壓；多個發(fā)光單元，其中每一該發(fā)光單元具有彼此串接的多個發(fā)光二極管；以及一電流鏡像單元，接收該驅(qū)動電壓且輸出該反饋電壓至該驅(qū)動器，并依據(jù)一參考電流而提供彼此相等的多個驅(qū)動電流以分別驅(qū)動該多個發(fā)光單元，其中，該驅(qū)動器根據(jù)該反饋電壓而改變輸出的該驅(qū)動電壓，進而改變該參考電流。
7.如權(quán)利要求6所述的顯示器，其中該電流鏡像單元包括一電流源，具有該參考電流，且該電流源的一端連接該驅(qū)動電壓；一第一晶體管，該第一晶體管的控制極與第一極彼此連接，并連接到該電流源的另一端，且該第一晶體管的第二極連接一電壓源并輸出該反饋電壓至該驅(qū)動器；以及一多個第二晶體管，該多個第二晶體管的控制極與該第一晶體管的控制極彼此連接，該多個第二晶體管的第一極分別連接到對應(yīng)的該多個發(fā)光單元，且該多個第二晶體管的第二極連接該電壓源。
8.如權(quán)利要求7所述的顯示器，其中還包括一反饋電阻，分別連接在該第一晶體管的第二極與該電壓源之間；以及多個保護電阻，分別連接在該多個第二晶體管的第二極與該電壓源之間。
9.如權(quán)利要求6所述的顯示器，其中該參考電流利用該驅(qū)動電壓與一參考電阻的比例來實現(xiàn)。
10.如權(quán)利要求6所述的顯示器，其中該多個發(fā)光單元中的多個發(fā)光二極管以位置彼此交錯方式依序排列。
全文摘要
一種背光單元，包括驅(qū)動器、多個發(fā)光單元以及電流鏡像單元。其中，每一發(fā)光單元具有彼此串接的多個發(fā)光二極管。驅(qū)動器根據(jù)反饋電壓而輸出對應(yīng)的驅(qū)動電壓。電流鏡像單元接收驅(qū)動電壓且輸出反饋電壓至驅(qū)動器，并依據(jù)參考電流而提供彼此相等的多個驅(qū)動電流以分別驅(qū)動發(fā)光單元。此外驅(qū)動器根據(jù)反饋電壓而改變輸出的驅(qū)動電壓，進而改變參考電流。
文檔編號G02F1/13GK1564058SQ20041003288
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月13日
發(fā)明者郭旻謙, 施柏丞 申請人:友達光電股份有限公司