用二线传输驱动法实现多色背光的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种多色背光实现装置，包括：正极传输线，用于传输一种频率的驱动电流；第一至第n发光单元，用于分别显示第一至第n颜色的光，每个发光单元具有第一端和第二端，其中n是大于1的自然数；第一至第n无源滤波器，用于分别输出第一至第n频率的驱动电流以开启第一至第n发光单元中的相应一个，其中，每个无源滤波器包括：连接到正极传输线的输入端、连接到第一至第n发光单元的相应一个发光单元的第一端的输出端、和与负极传输线连接的接地端；负极传输线，与第一至第n发光单元的第二端相连。与以前的多色背光驱动方法相比本发明专利技术减少了传输线的数量，节约了电子元件的数量和成本，降低了电子线路的复杂性，提高了背光电路的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
用二线传输驱动法实现多色背光的装置和方法
本专利技术涉及一种实现多个背光的装置和方法，更具体地说，涉及一种利用二线传输驱动法来实现多色背光的装置和方法。
技术介绍
单色(即黑白)液晶显示器由于其高可靠性和低功耗等优点再工业领域内仍被广泛使用。为了能让用户在黑暗的环境中也能看清显示的内容，我们通常在显示器内加入了背光源，用户可根据需要开启或关闭背光。图1示出了目前液晶显示模组的背光结构。图1左图示出了背光关闭时的液晶显示器；而图1右图显示了背光开启时的液晶显示器。图2示出了液晶显示器的背光效果。通常液晶显示器的背光源为单色光，最常见的是白光，由若干颗发光二极管(LED)串联或并联，再通过导光板形成面光源。我们用两根传输线既可实现输电来驱动背光，其中一根为正极，一根为负极。然而在某些应用场合我们需要显示器的两根背光导线能够驱动多种颜色的背光，并根据实际情况动态切换不同的颜色，例如在正常情况下显示白色或绿色，在有报警的情况下显示红色等。图3示出了多种背光颜色可自由切换的显示器。通常一种发光二极管只能产生一种颜色的背光。若要获得三种不同颜色的背光，我们需要使用三组不同种类的发光二极管。图4是驱动三组不同颜色发光二极管的电路原理图。如图4所示，驱动三组不同颜色发光二极管需要四根传输线(一根正极，三根负极)。图4示出了用四根传输线驱动三组不同颜色的背光的电路原理图。然而在有些产品中，由于受布线空间、线缆连接器的限制和线缆容量的限制、或者产品兼容性等的限制，我们只能使用两根传输线来实现对背光的输电和驱动。用传统驱动方法，两根传输线只能驱动一组颜色的光源，不能驱动三组及三组以上颜色的光源。不同于传统的驱动方法，本专利技术实现了用两根传输线驱动三组及三组以上颜色的光源，从而实现了用两线法驱动多色背光的目的。与本专利技术有相似功能的实现方法有以下两种。现有方法1,两组发光二极管反向并联。图5示出了两组发光二极管反相并联来驱动双色背光的电路原理图。如图5所示，第一组发光二极管(红色)的正极与第二组发光二极管(绿色)的负极相连，第一组的负极与第二组的正极相连。整个背光只有两个电极K1和K2,当K1高电平K2低电平时，第一组发光二极管开启，第二组关闭，整个背光显示为红色；当K1低电平，K2高电平时，第二组开启，第一组关闭，整个背光显示为绿色。通过这种方法我们可以用两根传输线驱动两种颜色的光源，但是这种方法无法驱动三种及三种以上颜色的光源，因而不能实现真正意义上的多色背光。现有方法2,信号调制法。图6示出了信号调制法驱动多色背光的电路原理图。如图6所示，这种方法是对颜色切换的开关信号用交流载波进行调制，通过A、B两根导线传输调制后的交流信号，也有的方法用不同频率的音频信号来定义不同颜色的光源驱动信号。在光源端，通过解调器或滤波器取出光源开关信号，再通过光源驱动电路显示不同颜色的背光。这种方法看似只用A、B两根传输线实现了多种颜色背光的切换，实际上这样的解调器/滤波器以及光源驱动电路都需要外置电源来进行供电，特别是对音频信号的过滤和解调一定要用到有源滤波器，因而增加了电子线路的成本和复杂性。如果加上两根电源传输线，实际上这种方法至少需要四根传输线。所以这种方法虽然实现了多色背光的驱动，但实际上使用了四根传输线。所以以上两种方法不能同时满足多色背光和两根传输线的驱动要求。此外，现有技术中还存在一种方法3,电压甄选法。图7示出了电压甄选法驱动多色背光的电路原理图。如图7所示，在每种颜色的发光二极管之前串接电压比较器，只有符合预定阈值范围的输入电压才能通过比较器，通过设定不同电压比较器的阈值电压范围，我们就可以从不同的输入电压中甄选出符合设定的电压，驱动相对应的发光二极管，这样我们就通过改变输入电压值来点亮不同颜色的发光二极管。这种方法虽然实现了用两根传输线驱动不同颜色的背光，但是由于甄选后的驱动电压各不相同，所以每组颜色的发光二极管的数量也不相同，如果把它们做成液晶显示器的背光，会造成背光均匀度差，各种颜色亮度不均等问题。
技术实现思路
本专利技术的另外方面和优点部分将在后面的描述中阐述，还有部分可从描述中明显地看出，或者可以在本专利技术的实践中得到。本专利技术提出了一种新的背光驱动方案，使我们仅用两根传输线就可实现多种颜色的背光颜色切换和驱动。本专利技术提供了一种多色背光实现装置，包括：正极传输线，用于传输一种频率的驱动电流；第一至第n发光单元，用于分别显示第一至第n颜色的光，每个发光单元具有第一端和第二端，其中n是大于1的自然数；第一至第n无源滤波器，用于分别输出第一至第n频率的驱动电流以开启第一至第n发光单元中的相应一个，其中，每个无源滤波器包括：连接到正极传输线的输入端、连接到第一至第n发光单元的相应一个发光单元的第一端的输出端、和与负极传输线连接的接地端；负极传输线，与第一至第n发光单元的第二端相连。本专利技术还提供一种多色背光实现方法，包括：经由第一至第n无源滤波器中的一个传输通过由正极传输线传输的驱动电流以开启第一至第n发光单元中、与传输通过驱动电流的无源滤波器相连接的相应发光单元，其中n是大于1的自然数。与以前的多色背光驱动方法相比本专利技术减少了传输线的数量(传输线减少50％)，节约了电子元件的数量和成本，降低了电子线路的复杂性，提高了背光电路的可靠性。本专利技术的特点是两线传输驱动多色背光，其使用了无源滤波技术。附图说明通过结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细描述，本专利技术的上述和其他目的、特性和优点将会变得更加清楚，其中相同的标号指定相同结构的单元，并且在其中：图1示出了目前液晶显示模组的背光结构；图2示出了液晶显示器的背光效果；图3示出了多种背光颜色可自由切换的显示器；图4示出了用四根传输线驱动三组不同颜色的背光的电路原理图；图5示出了两组发光二极管反相并联来驱动双色背光的电路原理图；图6示出了信号调制法驱动多色背光的电路原理图；图7示出了电压甄选法驱动多色背光的电路原理图；图8示出了利用无源带宽滤波器实现频率甄选来驱动多色背光的电路原理图；图9示出了三种频段无源带宽滤波器的第一设计方案电路图；图10示出了图9所示无源滤波器的频谱图；图11示出了三种频段无源带宽滤波器的第二设计方案电路图；图12示出了图11中三种滤波器的频谱图；图13是根据图9中的三种滤波器设计出来的用两根传输线实现的多色背光系统的具体电路图；和图14是根据图11中的三种滤波器设计出来的用两根传输线实现的多色背光系统的又一案例具体电路图。具体实施方式下面将参照示出本专利技术实施例的附图充分描述本专利技术。然而，本专利技术可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本专利技术的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。应当理解，当称“元件”“连接到”或“耦接”到另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。应当理解，尽管这里可以使用术语第一、第二、第三等描述各个元件、组件和/或部分，但这些元件、组件和/或部分不受这些术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多色背光实现装置，包括：正极传输线，用于传输一种频率的驱动电流；第一至第n发光单元，用于分别显示第一至第n颜色的光，每个发光单元具有第一端和第二端，其中n是大于1的自然数；第一至第n无源滤波器，用于分别输出第一至第n频率的驱动电流以开启第一至第n发光单元中的相应一个，其中，每个无源滤波器包括：连接到正极传输线的输入端、连接到第一至第n发光单元的相应一个发光单元的第一端的输出端、和与负极传输线连接的接地端；负极传输线，与第一至第n发光单元的第二端相连。

【技术特征摘要】
1.一种多色背光实现装置，包括：正极传输线，用于传输一种频率的驱动电流；第一至第n发光单元，用于分别显示第一至第n颜色的光，每个发光单元具有第一端和第二端，其中n是大于1的自然数；第一至第n无源滤波器，用于分别输出第一至第n频率的驱动电流以开启第一至第n发光单元中的相应一个，其中，每个无源滤波器包括：连接到正极传输线的输入端、连接到第一至第n发光单元的相应一个发光单元的第一端的输出端、和与负极传输线连接的接地端；负极传输线，与第一至第n发光单元的第二端相连。2.如权利要求1所述的多色背光实现装置，其中，每个发光单元包括多个串联或并联的一种颜色的发光二极管。3.如权利要求2所述的多色背光实现装置，其中，第一至第n颜色的光为n种不同颜色的光。4.如权利要求3所述的多色背光实现装置，其中，每个无源滤波器由包含电阻器、电容器的电路构成或者由包含电阻器、电容器、电感器的电路构成。5.如权利要求4所述的多色背光实现装置，其中，通过交替输入两个或多个不同频率的驱动电流，交替开启与传输通过这两个或多个驱动电流的无源滤波器相连接的两个或多个发光单元。6.如权利要求4所述的多色背光实现装置，其中，第一至第n无源滤波器中的两个或多个是在部分频段相互重叠的滤波器。7.如权利要求6所述的多色背光实现装置，其中，当正极传输线传输的驱动电流的频率处于两个或多个无源滤波器的重叠频段时，同时开启与这两个或多个无源滤波器相连接的两个或多个发光单元。8.如权利要求5或7所述的多色背光实现装置，其中，第一至第n无源滤波器都是中低频段的滤波器。9.如权利要求8所述的多色背光实现装置，其中，n为3。10.如权利要求9所述的多色背光实现装置，其中，第一无源滤波器通过第一频率的驱动电流以开启第一发光单元；第二无源滤波器通过第二频率的驱动电流以开启第二发光单元；以及第三无源滤波器通过第三频率的驱动电流以开启第三发光单元。11.如权利要求10所述的多色背光实现装置，其中，第一无源滤波器是第一电感器、第一电阻器和第一电容器串联电路；第二无源滤波器是第二电容器和第二电阻器串联电路；以及第三无源滤波器是第三电阻器和第三电容器构成的并联单元与第四电阻器、第四电容器串联形成的电路。12.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：费维和，V莫利顿，李婵娟，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：