專利名稱：液晶顯示器及為其驅(qū)動光源的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器的背光驅(qū)動裝置，特別涉及一種能夠阻止背光反用換流器(inverter)的電弧的電路。
背景技術(shù)：
用作計算機和電視機的監(jiān)視器的顯示裝置包括自發(fā)射顯示器，例如發(fā)光二極管(LED)、場致發(fā)光(EL)、真空熒光顯示器(VFD)、場致發(fā)射顯示器(FED)以及等離子體平板顯示器(PDP)，和需要光源的如液晶顯示器(LCD)的不發(fā)射顯示器。
LCD包括兩個裝備有場生成(field-generating)電極的面板和插在其間的介電各向異性的液晶(LC)層。為其提供了電壓的場生成電極在該液晶層中產(chǎn)生電場，而穿過該面板的透光率根據(jù)所施加電場的強度而變化，而所施加電場的強度可以通過外加電壓控制。因此可以通過調(diào)整外加電壓獲得所需的圖像。
光可以從在LCD中裝備的光源發(fā)出，或者可以是自然光。當使用所裝備的光源時，LCD屏幕的總亮度通常通過調(diào)節(jié)光源的開關(guān)時間比或者調(diào)節(jié)通過該光源的電流來進行調(diào)整。
用于LCD的光裝置，也就是背光單元，通常包括光源和用于驅(qū)動該光源的反用換流器。光源包括多個熒光燈和用于將來自外部設備的DC(直流電)輸入電壓轉(zhuǎn)換為AC(交流電)電壓的反用換流器，然后施加該電壓以打開燈。
為了獲得好的圖像質(zhì)量，要求流入燈的電流一致，以便燈光一致。為了獲得一致的電流，提供用于檢測燈中電流的檢流器，并且根據(jù)檢測出的電流對此電流進行反饋控制。
當由于負載的改變，例如燈的斷路或者輸出接頭的分離等而沒有檢測到電流時，傳統(tǒng)技術(shù)檢測反饋電流，并且關(guān)閉反用換流器。然而在某些情況下，即使發(fā)生異常操作，也檢測到反饋電流。例如變壓器斷路、輸出接頭連接松動等等諸多情況都可能產(chǎn)生電弧，從而產(chǎn)生反饋電流。在這種情況下，由于該反用換流器沒有停止運行，電弧繼續(xù)產(chǎn)生而燒毀變壓器或者輸出接頭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種當產(chǎn)生電弧時能夠關(guān)閉反用換流器的照明單元。
為了達到此目的，本發(fā)明的實施例是在檢測兩個變壓器的中性點的電壓之后執(zhí)行關(guān)閉操作。
根據(jù)本發(fā)明實施例的驅(qū)動液晶顯示器的裝置包括第一和第二燈單元和與其連接的第一和第二變壓器。第一和第二變壓器中的每一個都包括初級端和次級端。第一變壓器的次級端具有第一端和第二端，第一端連接到第一燈單元的，而第二變壓器的次級端包括連接到第一變壓器的次級端的第二端的第一端和連接到第二燈單元的第二端。該裝置還包括驅(qū)動器，將DC信號轉(zhuǎn)換為AC信號，將該AC信號提供給第一和第二變壓器的初級端；電壓傳感器，用于檢測在第一變壓器的次級端的第二端和第二變壓器的次級端的第一端之間的中點的電壓。
優(yōu)選地，該驅(qū)動器在電壓傳感器檢測到的電壓大于基準電壓時停止運轉(zhuǎn)。
該裝置可以還包括分壓器，用于在中點分壓，并為電壓傳感器提供該分壓的電壓。分壓器優(yōu)選地包括串聯(lián)到該中點的第一和第二電阻器。
優(yōu)選地，該裝置還包括響應由電壓傳感器檢測的電壓向驅(qū)動器提供斷開信號的通斷控制器，和/或檢測流過第一和第二燈單元的電流并且基于檢測到的電流控制通斷控制器的反饋控制器。
第一和第二燈單元中的每一個可以包括單個燈或多個串聯(lián)的燈。第一和第二變壓器的初級端最好是并聯(lián)到驅(qū)動器。
優(yōu)選地，該裝置還包括第一和第二電阻，分別連接到第一和第二燈單元，并且共同連接到接地端。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種液晶顯示器，包括照明單元和液晶板部件。照明單元包括第一和第二燈；第一和第二變壓器，分別連接到第一和第二燈，包括初級端和次級端，并且傳輸用于驅(qū)動第一和第二燈的AC信號；以及驅(qū)動器，向第一和第二變壓器初級端提供信號。液晶面板部件包括用于通過調(diào)節(jié)從照明單元產(chǎn)生光的透光率來顯示圖像的液晶。第一和第二變壓器的次級端彼此相連以形成中性點，并且當從中性點電壓的分壓的電壓大于基準電壓時，驅(qū)動器停止運轉(zhuǎn)。


結(jié)合附圖，參考以下的詳細說明，本發(fā)明更完整的評價和更多附加優(yōu)點將非常明顯，并能夠更好的理解，附圖中相同的標記指示相同的或者相似的部件。其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的LCD的方框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的LCD的分解透視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的LCD的像素的等效電路圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的為液晶顯示器驅(qū)動光源的裝置的示意電路圖；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例驅(qū)動光源的裝置的電路圖。
具體實施例方式
以下通過參照附圖，將更充分地描述本發(fā)明，其中給出了本發(fā)明優(yōu)選實施例。然而，本發(fā)明可以具體表示為多種不同的形式，而不應該被理解為局限于在此處所闡明的實施例。
現(xiàn)在，參考附圖詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動光源的LCD和方法。
根據(jù)本發(fā)明實施例的LCD將參考附圖1-3被描述。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的LCD的方框圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的LCD的分解透視圖，而圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的LCD的像素的等效電路圖。
參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的實施例的LCD包括LC面板部件300；門驅(qū)動器400和數(shù)據(jù)驅(qū)動器500，其都連接到面板部件300上；連接到數(shù)據(jù)驅(qū)動器500的灰度電壓產(chǎn)生器800；用于照亮面板部件300的照明單元900；以及控制上述元件的信號控制器600。
如圖2所示，在結(jié)構(gòu)視圖中，根據(jù)本發(fā)明的實施例的LCD包括顯示單元330和背光單元340。
顯示單元330包括LC面板部件300；附著于LC面板部件300上的多個門柔性印制電路(FPC)薄膜410和多個數(shù)據(jù)FPC薄膜510；以及附著于相應的FPC薄膜410和510上的門印刷電路板(PCB)450和數(shù)據(jù)PCB 550。
在圖2和圖3示出的結(jié)構(gòu)圖中，LC面板部件300包括下面板100、上面板200、以及插在其間的液晶層3，而此液晶層3包括多個顯示信號線G1-Gn和D1-Dm以及多個彼此連接并完全安裝在圖1和3中所示的電路圖的矩陣中的像素。
顯示信號線G1-Gn和D1-Dm裝備在下面板100上，并包括多個傳輸門信號(稱為掃描信號)的門線G1-Gn和多個傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)線D1-Dm。門線G1-Gn在行方向上實質(zhì)延伸并彼此實質(zhì)上平行，而數(shù)據(jù)線D1-Dm在列方向上實質(zhì)延伸并彼此實質(zhì)平行。
每個像素包括連接到顯示信號線G1-Gn和D1-Dm的開關(guān)元件Q和連接到開關(guān)元件Q上的LC電容器CLC和存儲電容器CST。如果不需要的話，存儲電容器CST可以省略。
諸如TFT的開關(guān)元件Q被裝備在下面板100上，其具有三個端連接到門線路G1-Gn其中一個的控制端；連接到數(shù)據(jù)線D1-Dm其中一個的輸入端；和連接到LC電容器CLC和存儲電容器CST上的輸出端。
LC電容器CLC包括在下面板100上的像素電極190、在上面板200上的公共電極270、和作為電極190和270之間的電介質(zhì)的LC層3。像素電極190連接到開關(guān)元件Q，公共電極270覆蓋上面板100的整個表面，并提供公共電壓Vcom。或者，將帶狀或條狀的像素電極190和公共電極270都裝備在下面板100上。
存儲電容器CST是LC電容器CLC的輔助電容器。存儲電容器CST包括像素電極190和在下面板100上裝備的獨立信號線(未示出)，通過絕緣體與像素電極190重疊，并且被提供例如公共電壓Vcom的預定電壓?？蛇x地，存儲電容器CST包括像素電極190和稱為先前門線的鄰接門線，其通過絕緣體與像素電極190重疊。
為了彩色顯示，或者每一個像素僅代表三原色(空分)中的一個，從而三原色的空間平均產(chǎn)生所需的色彩，或者每一個像素依次代表三原色(時分)，從而三原色時間平均產(chǎn)生所需的色彩。圖3示出的是通過在像素電極190占用的區(qū)域上提供多個紅、綠和藍濾色器230中一個的空分實例。在圖3中示出的濾色器230裝備在上面板200對應的區(qū)域上?？蛇x地，濾色器230裝備在下面板100的像素電極190的上面或下面。
參考圖2，背光單元340包括多個配置在LC面板部件300邊緣的燈341；多個用于保護燈341的燈罩345；配置在面板部件300和燈341之間的光導向設備342和多個光學板343，其將來自燈341的光引導并漫射到面板部件300；以及配置在燈341下面的反射鏡344，其將來自燈341的光反射到面板部件300。
燈341優(yōu)選地包括熒光燈，例如CCFL(冷陰極熒光燈)和EEFL(外電極熒光燈)。LED是燈341的另一個實例。
在圖2中示出的燈341包括在圖1所示的照明單元900中。
一對使來自燈341的光偏振的偏振器(未示出)附著在面板部件300的面板100和200的外表面上。
參考圖1和圖2，灰度電壓產(chǎn)生器800產(chǎn)生兩組與像素透光率相關(guān)聯(lián)的多個灰度電壓，并且被裝備在數(shù)據(jù)PCB 550上。一組灰度電壓具有相對于公共電壓Vcom的正極性，而另一組灰度電壓具有相對于該公共電壓Vcom的負極性。
門驅(qū)動器400優(yōu)選地包括多個安裝在相應門FPC薄膜410上的集成電路(IC)芯片。門驅(qū)動器400連接到面板部件300的門線G1-Gn上，并且合成來自驅(qū)動電壓產(chǎn)生器700的門導通電壓Von和門斷開電壓Voff以產(chǎn)生施加給門線G1-Gn的門信號。
數(shù)據(jù)驅(qū)動器500優(yōu)選地包括安裝在相應數(shù)據(jù)FPC薄膜510上多個IC芯片。數(shù)據(jù)驅(qū)動器500連接到面板部件300數(shù)據(jù)線D1-Dm，并且將從灰度電壓產(chǎn)生器800提供的灰度電壓中選擇出來的數(shù)據(jù)電壓施加到該數(shù)據(jù)線D1-Dm。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，門驅(qū)動器400和/或數(shù)據(jù)驅(qū)動器500的IC芯片安裝在下面板100上，而根據(jù)另一個實施例，驅(qū)動器400和500中的一個或者兩者都與其它元件一起合并在下面板100上。在這兩種情況下，門PCB450和/或門FPC薄膜410都可以省略。
控制驅(qū)動器400和500等的信號控制器600裝備在數(shù)據(jù)PCB 550或門PCB 450上。
現(xiàn)在，將詳細描述LCD的操作。
信號控制器600提供有來自外部圖像控制器(未示出)的RGB圖像信號R、G與B以及控制其顯示的輸入控制信號，例如垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync、主時鐘MCLK、和數(shù)據(jù)使能信號DE。在基于輸入控制信號和輸入圖像信號R，G和B產(chǎn)生門控制信號CONT1和數(shù)據(jù)控制信號CONT2，并處理適于面板部件300的操作的圖像信號R、G和B之后，信號控制器600為門驅(qū)動器400提供門控制信號CONT1、為數(shù)據(jù)驅(qū)動器500提供處理后的圖像信號R′、G′和B′和數(shù)據(jù)控制信號CONT2。
門控制信號CONT1包括用于通知幀開始的垂直同步起始信號STV、用于控制門導通電壓Von的輸出時間的門時鐘信號CPV、和用于定義門導通電壓Von的寬度的輸出使能信號OE。數(shù)據(jù)控制信號CONT2包括用于通知水平周期開始的水平同步起始信號STH、用于指示施加合適的數(shù)據(jù)電壓到數(shù)據(jù)線D1-Dm的負載信號LOAD或TP、用于翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)電壓(相對于公共電壓Vcom)的極性的反向控制信號RVS以及數(shù)據(jù)時鐘信號HCLK。
數(shù)據(jù)驅(qū)動器500接收來自信號控制器600的用于像素列的圖像數(shù)據(jù)R′、G′和B′的分組，并且響應來自信號控制器600的數(shù)據(jù)控制信號CONT2，將圖像數(shù)據(jù)R′、G′和B′轉(zhuǎn)換成從灰度電壓產(chǎn)生器800提供的灰度電壓中選擇的模擬數(shù)據(jù)電壓。
響應來自信號控制器600的門控制信號CONT1，門驅(qū)動器400將門導通電壓Von施加到門線路G1-Gn，從而打開與其連接的開關(guān)元件Q。
數(shù)據(jù)驅(qū)動器500向?qū)臄?shù)據(jù)線D1-Dm施加數(shù)據(jù)電壓，施加時長為開關(guān)元件Q的接通時間(其被稱作“一個水平周期”或者“1H”，并等于水平同步信號Hsync、數(shù)據(jù)使能信號DE、以及門時鐘信號CPV的一個周期)。然后，數(shù)據(jù)電壓經(jīng)由導通的開關(guān)元件Q依次提供給相應的像素。
施加給像素的數(shù)據(jù)電壓和公共電壓Vcom之差表示為LC電容器CLC的充電電壓，也就是像素電壓。液晶分子具有基于像素電壓大小的方向性，而方向性確定穿過LC電容器CLC的光偏振。偏振器將光偏振轉(zhuǎn)換為透光率。
通過重復的此過程，在一幀期間，所有的門線G1-Gn被依次提供門導通電壓Von，從而將數(shù)據(jù)電壓施加到所有像素。當在完成一幀之后下一個幀開始時，施加給數(shù)據(jù)驅(qū)動器500的反轉(zhuǎn)控制信號RVS被控制，從而數(shù)據(jù)電壓的極性被反轉(zhuǎn)(其稱作″幀反轉(zhuǎn)″)。反轉(zhuǎn)控制信號RVS也可以被控制，從而反轉(zhuǎn)在一幀中流入數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電壓的極性(其被稱作″線反轉(zhuǎn)″)，或者反轉(zhuǎn)一個分組中的數(shù)據(jù)電壓的極性(其被稱作″點反轉(zhuǎn)″)。
將參考圖4和圖5進行詳細地描述照明單元900。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于LCD的照明單元的電路示意圖，而圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的照明單元的示例詳細電路圖。
如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例的照明單元900包括多個燈911和912以及用于驅(qū)動和控制燈911和912的反用換流器。反用換流器包括用于驅(qū)動燈911和912的驅(qū)動器920；控制器930；一對變壓器T1和T2；一對鎮(zhèn)流電容器C1和C2；多個電阻器R1、R2、R3和R4；以及一對二極管D1和D2。變壓器T1和T2分別連接在驅(qū)動器920與相應的燈911和912之間，并且來自驅(qū)動器920的驅(qū)動信號通過變壓器T1和T2被提供給燈911和912。驅(qū)動器920連接到變壓器T1和T2的初級線圈，而變壓器T1和T2的次級線圈通過該電容器C1和C2連接到燈911和912的第一端，用于穩(wěn)定相應燈911和912中的電流。
燈352a和352b的第二端通常分別通過電阻器R3和R4連接到基準電壓Vref，并且燈911和912通過基準電壓Vref和提供給燈911與912的電壓之間的電壓差被點亮。該基準電壓Vref優(yōu)選地為接地電壓。將來自燈911和912、穿過二極管D1和D2的總電流IFB提供給控制器930作為反饋電流。變壓器T1和T2的次級線圈彼此連接，而在變壓器T1和T2之間的點A作為中性點工作，因為在此點上由電容器C1和燈911形成的負載和由電容器C2和燈912形成的負載是對稱的。節(jié)點A連接到用于分壓其電壓的分壓器上，其包括在節(jié)點A和接地點之間串連的電阻器R1和R2。控制器930檢測在電阻器R1和R2之間的電壓Vd，并且如果電壓Vd變?yōu)榫哂袇⒖贾?，則通過提供斷開信號到驅(qū)動器920關(guān)閉照明單元900。
詳細地說，因為燈911和912對稱地操作，節(jié)點A的電壓在正常操作時是相對較小的。然而，當由于異常操作，例如由變壓器T1和T2的斷路所引的電弧產(chǎn)生，燈911和912之一的負載變得比另一個大時，變壓器T1和T2的中性點被移動，使得節(jié)點A的電壓Vd具有比基準值大很多的值。然后，控制器930關(guān)閉驅(qū)動器920。
將參考圖5進行更為詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的照明單元，其示意了照明單元的示例電路。
參考圖5，驅(qū)動器920包括MOSFET M1、二極管D3、電感器L、推挽電路(Royer circuit)921和開關(guān)驅(qū)動器922，而控制器包括反饋控制器931、電壓傳感器932和通斷控制器933。
響應于開關(guān)驅(qū)動器922的開關(guān)信號，MOSFET M1經(jīng)由電感器L將DC輸入電壓Vin傳輸?shù)酵仆祀娐?21。變壓器T1和T2并聯(lián)到電感器L上。
推挽電路921包括一對晶體管S1和S2、一對電阻器R5和R6、一個電容器C3。晶體管S1和S2分別具有連接到接地端的發(fā)射極；經(jīng)由電阻器R5和R6分別連接到電感器L的基極；以及通過電容器C3連接的集電極。變壓器T1和T2并聯(lián)連接到晶體管T1和T2的集電極和基極。推挽電路921轉(zhuǎn)換來自DC電壓Vin的DC信號為將被提供給燈911和912的AC信號。
燈911和912通過變壓器T1和T2的次級線圈的輸出電壓放電，并且流過燈911和912的電流合并在一起成為提供給反饋控制器931的反饋電流IFB?；诜答侂娏鱅FB，反饋控制器931提供信號到通斷控制器933以控制驅(qū)動器920。電壓傳感器932測量來自節(jié)點A和接地端之間的、被電阻器R1和R2分壓的電壓，并且當測量的電壓具有比基準電平大的值時，使通斷控制器933產(chǎn)生斷開信號。響應此斷開信號，開關(guān)驅(qū)動器922關(guān)掉MOSFET M1以關(guān)閉反用換流器900。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，多個串聯(lián)的燈連接到每個變壓器T1和T2。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，變壓器T1和T2由各自的驅(qū)動器驅(qū)動。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參考最優(yōu)方案進行了詳細地描述，應該理解本發(fā)明不局限于所披露的實施例，而是相反地，本發(fā)明可以覆蓋包括在附加的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等價物。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動液晶顯示器的裝置，包括第一和第二燈單元；第一變壓器，包括初級端和次級端，次級端具有第一端和第二端，而第一端連接到第一燈單元；第二變壓器，包括初級端和次級端，次級端具有連接到第一變壓器的次級端的第二端的第一端和連接到第二燈單元的第二端；驅(qū)動器，轉(zhuǎn)換DC信號為AC信號，并提供該AC信號到第一和第二變壓器的初級端；以及電壓傳感器，用于檢測在第一變壓器的次級端的第二端和第二變壓器的次級端的第一端之間的中點的電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中當由電壓傳感器檢測到的電壓大于基準電壓時，關(guān)閉驅(qū)動器。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，還包括分壓器，用于在中點分壓，并且為電壓傳感器提供分壓電壓。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中分壓器包括串聯(lián)連接到中點的第一和第二電阻器。
5.如權(quán)利要求2所述的裝置，還包括通斷控制器，響應通過電壓傳感器檢測的電壓，向驅(qū)動器提供斷開信號。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，還包括反饋控制器，檢測流過第一和第二燈單元的電流，并且基于檢測到的電流控制通斷控制器。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中第一和第二燈單元中的每一個包括單個燈。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中第一和第二燈單元中的每一個包括多個串聯(lián)的燈。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括第一和第二電阻器，分別連接到第一和第二燈單元，并共同連接到接地端。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中第一和第二變壓器的初級端并聯(lián)連接到驅(qū)動器。
11.一種液晶顯示器，包括照明單元，包括第一和第二燈；分別連接到第一和第二燈的第一和第二變壓器，變壓器包括初級端和次級端，并傳輸用于驅(qū)動第一和第二燈的AC信號；向第一和第二變壓器的初級端提供信號的驅(qū)動器；以及液晶面板部件，具有用于通過調(diào)節(jié)從照明單元產(chǎn)生的光的透光率顯示圖像的液晶，其中第一和第二變壓器的次級端彼此相連以形成中性點，并且照明單元還包括用于檢測該中性點電壓的電壓傳感器。
12.如權(quán)利要求11所述的液晶顯示器，其中當由電壓傳感器檢測到的電壓大于基準電壓時，關(guān)閉驅(qū)動器。
全文摘要
一種用于液晶顯示器的光源的裝置，包括在驅(qū)動器和相應的燈之間連接的兩個變壓器，并且來自驅(qū)動器的驅(qū)動信號通過變壓器提供給燈。變壓器的次級端彼此連接，并且在變壓器之間的節(jié)點作為中性點工作，因為連接到變壓器的負載為對稱的。當在異常運行下，例如由于變壓器的斷路而產(chǎn)生電弧，負載分配的對稱性被破壞時，該中性點移動。該中性點的移動增加了在變壓器之間的節(jié)點上的電壓，并當從該節(jié)點的電壓分出的電壓大于基準電壓時，關(guān)閉驅(qū)動器。
文檔編號H02M7/538GK1495488SQ03164938
公開日2004年5月12日 申請日期2003年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月22日
發(fā)明者李仁成, 姜文拭, 韓松意 申請人:三星電子株式會社