專利名稱：并行驅(qū)動冷陰極熒光燈設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷陰極熒光燈(CCFL)。本發(fā)明尤其涉及并行驅(qū)動的CCFL。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(LCD)可以定義為平板顯示器，其精確地控制液晶以便以諸如文字、圖像和電影的格式顯示由信息處理設(shè)備處理的數(shù)據(jù)。此外，LCD是暗黑元件，也就是說，它自身不會發(fā)光，所以與諸如陰極射線管之類自己具有發(fā)光能力的顯示器不同，它需要單獨的光源單元。
用于LCD的光源單元可以是發(fā)出一維光的發(fā)光二極管(LED)、冷陰極熒光燈(CCFL)、或者發(fā)出二維光的外部電極熒光燈(EEFL)。
EEFL具有超過400尼特(nit)的亮度級，其比CCFL增強至少60％，并且可應(yīng)用于薄膜晶體管(TFT)LCD、TV、及需要大亮度的其它應(yīng)用。此外，與CCFL相反，EEFL具有并行操作的外部電極，所以在燈之間的電流偏差減少了，而且燈能夠?qū)崿F(xiàn)常規(guī)的亮度。
特別地，采用EEFL可以將每個燈所需要的逆變器(inverter)數(shù)量減少一個，這樣降低了成本，減少了部件數(shù)目，而且降低了LCD模塊的重量，同時確保有效的能耗和長的壽命。然而，與CCFL相比，EEFL遭受了噪聲和熱，而且更難以制造。將描述傳統(tǒng)CCFL的結(jié)構(gòu)和操作原理。
圖1示出了傳統(tǒng)CCFL的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，CCFL包括多個逆變器100、110、120，燈106、116、126，和電流傳感器108、118、128。逆變器100將交流電變成直流電，并且包括控制器102和變壓器104。
如圖1所示，燈106連接到逆變器100，燈116連接到逆變器110，而燈126連接到逆變器120。電流傳感器108感知從燈106發(fā)送的電流量，并且將其傳送到逆變器100。逆變器100中的控制器102將從電流傳感器108傳送的電流量和標準電流量進行比較，然后控制要發(fā)送到燈106的電流量。變壓器104改變所接收的電壓值。也就是說，因為所提供的電壓值小于對燈放電所需要的電壓值，所以變壓器將所提供的電壓值改變?yōu)閷舴烹娝枰倪m當電平。由控制器102控制所需要的電壓值。
如圖1所示，每個燈連接到固有的逆變器。因此，對于具有許多燈的大LCD產(chǎn)品，使用了許多逆變器，這樣增加了該產(chǎn)品所需要的變壓器、控制器和開關(guān)元件的數(shù)目。因為變壓器、控制器和開關(guān)元件的數(shù)目增加了，所以CCFL的生產(chǎn)成本和故障率也增加了。也就是說，由于燈和逆變器的容差而改變了驅(qū)動特征，所以難以控制流過燈的電流的偏差，這導致亮度的不平衡，并且對燈的壽命有限制效應(yīng)。因此，需要可以限制所需要的部件數(shù)目的CCFL結(jié)構(gòu)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個方面被設(shè)計成解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，而且因此本發(fā)明的目的是提供可以并行驅(qū)動的冷陰極熒光燈(CCFL)。本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于制造低生產(chǎn)成本和低故障率的CCFL的方法。
為了實現(xiàn)上述示例目的，本發(fā)明包括燈驅(qū)動設(shè)備，其包括多個并聯(lián)連接的CCFL。燈驅(qū)動設(shè)備包括第一限流單元，其連接到多個CCFL以控制所提供的電能值，以便輔助CCFL的放電；以及逆變器，用于改變所提供的交流電能的值，并且將改變后的交流電能提供給第一限流單元。
在一個示例實施例中，第一限流單元包括多個鎮(zhèn)流(ballast)電容器，該鎮(zhèn)流電容器不重疊地連接到CCFL，而且該鎮(zhèn)流電容器的電容在幾個pF到幾百個pF的范圍之內(nèi)。
在該示例實施例中，燈驅(qū)動設(shè)備還包括第二限流單元，用于控制從CCFL提供的電壓值，而且逆變器包括變壓器，用于根據(jù)控制命令改變交流電能的值；以及控制器，用于控制該變壓器。
在本發(fā)明的另一個方面，提供了一種圖像顯示設(shè)備，其包括圖像顯示面板，安裝在支持外殼中以便使用輸入光顯示圖像；以及線性光源單元，用于向圖像顯示面板提供光，其中線性光源單元包括并聯(lián)連接的多個CCFL；第一限流單元，連接到多個CCFL以控制所提供的電能的值，以使CCFL放電；以及逆變器，用于改變所提供的交流電能的值，并且將改變后的交流電能提供給第一限流單元。
通過參考附圖描述本發(fā)明的特定示例實施例，本發(fā)明的上述方面和特征將更為明顯，在附圖中圖1示出了傳統(tǒng)的冷陰極熒光燈(CCFL)的結(jié)構(gòu)；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明示例實施例的CCFL的結(jié)構(gòu)；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的示例實施例包括CCFL的圖像顯示面板；以及圖4圖解了燈和連接到該燈的鎮(zhèn)流電容器的示意圖，其中根據(jù)本發(fā)明的示例實施例對CCFL進行配置。
在全部附圖中，應(yīng)當將類似的參考數(shù)字理解為表示類似的單元、特征、和結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
提供了在這個描述中示例說明的材料以有助于參考附圖全面地理解所公開的本發(fā)明的各個示例實施例。因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認識到，可以在不脫離所要求保護的發(fā)明的范圍和精神的情況下，對這里描述的示例實施例進行各種改變和修改。為了清晰和簡潔，省略了對眾所周知的功能和結(jié)構(gòu)的描述。在下文中，將參考附圖更詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施例、用于制造并行驅(qū)動的冷陰極熒光燈(CCFL)的方法。根據(jù)本發(fā)明的不同方面，CCFL可以類似于外部電極熒光燈(EEFL)和平面熒光燈(FFL)那樣被并行驅(qū)動。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明示例實施例的并行驅(qū)動的CCFL的結(jié)構(gòu)。在圖2中，CCFL包括逆變器200、兩個限流單元210和230、多個燈220(220a到220c)、以及電流傳感器240。逆變器200包括控制器202和變壓器204。限流單元210和230分別包括多個鎮(zhèn)流(ballast)電容器210a、210b、210c和230a、230b、230c。
電流傳感器240檢測由限流單元230提供的電流量，并且將所檢測的電流量傳送到逆變器200。逆變器200中的控制器202將從電流傳感器240傳送的電流量與標準電流量進行比較，然后將適當?shù)碾娏髁哭D(zhuǎn)送到燈220。變壓器204改變所提供的電壓值。也就是說，因為所提供的電壓值小于燈放電所需要的電壓值，所以變壓器204將所提供的電壓值提高適當?shù)牧?。由控制?02確定該電壓值。如上所述，控制器202確定要傳送到多個燈、而不是僅僅一個燈的電壓值。因此，控制器202管理一個組中的多個燈。
限流單元210和230向燈提供足夠的啟動電能直到CCFL開始放電為止，并且減少了由大于燈阻抗的鎮(zhèn)流阻抗所引起的對燈的容差的影響。如上所述，因為燈具有固有的阻抗特性，所以根據(jù)這個值而向燈提供不同的電流值，其中并不給多個燈提供相同電流值。也就是說，具有小阻抗值的燈允許更大的電流流過，而具有大阻抗值的燈允許較小的電流流過。因此，允許高電流電平的燈具有較短的壽命，而允許小電流電平的燈不能接收足夠的電能來放電。因此，需要使多個燈進行放電而不管燈的阻抗值。
也就是說，限流單元210和230使用所傳送的電流使燈放電而不管阻抗值。即，限流單元210和230通過使用小容量的鎮(zhèn)流電容器提高阻抗，并且因此生成能夠使燈放電的電壓。另外，限流單元210和230可以通過提高阻抗來減小因燈的容差而生成的燈電流偏差。電容器的阻抗可以由以下的等式1表示。
XC=12πfC---(1)]]>其中，Xc是電容器的阻抗，f是動態(tài)頻率，而C是電容器的電容。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施例使用并行驅(qū)動的CCFL的圖像顯示面板300。參見圖3，圖像顯示面板包括多個燈220、限流單元210和230、以及逆變器200。電流傳感器(未示出)可以連接在限流單元230和燈220之間，或者其可以包括在逆變器200中。如上所述，限流單元210和230每個都包括多個電容器，每個電容器都連接到燈220。如上所述，電容器起作用以向燈提供足夠的驅(qū)動電能并且減少容差對燈的影響。
圖4圖解燈和連接到該燈的鎮(zhèn)流電容器的示意圖，其中根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施例對CCFL進行配置。
燈包括多個電阻R1到R7。燈的電阻用作具有負電阻的元件。也就是說，當將電流提供給電阻時，電阻的溫度升高而且用于每個電阻的有效阻抗值減少了。如果有效電阻值減少了，則流過電阻的電流量增加了。如果電流量增加了，則電阻的溫度進一步升高。當流過電阻的電流超過閾電平時，可以損壞電阻。為了解決這個問題，本發(fā)明的一個方面提出了利用至少一個電容器配置的限流單元。因為如上所述提出了鎮(zhèn)流電容器，所以提供給每個燈的電壓值保持不變，同時將所提供的電壓轉(zhuǎn)變成燈所需要的放電電壓。此外，具有小電容值的鎮(zhèn)流電容器生成高阻抗，由此減少了燈的電流偏差。在一個示例實施例中，鎮(zhèn)流電容器的電容在幾個pF到幾百個pF的范圍內(nèi)。
如圖4所示，C1和C4是充當用于對燈放電的外部電極的鎮(zhèn)流電容器，而且C2和C5是存在于電極和接地表面之間的電容器。C3和C6是存在于燈和接地表面之間的電容器。C7和C8是存在于電源和接地表面之間的電容器。本發(fā)明的示例實施例通過調(diào)整充當外部電極的鎮(zhèn)流電容器，來控制要傳送到燈的電壓的值。
根據(jù)本發(fā)明示例實施例的并行驅(qū)動的CCFL，因為使用電容器控制要傳送到燈的電壓值，所以可以減少許多燈之間的偏差。這樣的并行驅(qū)動的CCFL可以減少制造成本并且最小化設(shè)備故障率。
已經(jīng)敘述和描述了優(yōu)選的示例實施例以說明本發(fā)明的原理，但是本發(fā)明不局限于上面敘述和描述的結(jié)構(gòu)和操作。本領(lǐng)域的那些普通技術(shù)人員應(yīng)當理解有可能在不脫離由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，進行各種改變和修改。因此，這樣的適當改變、修改和等價應(yīng)該全部都包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種燈驅(qū)動設(shè)備，包括多個并聯(lián)連接的冷陰極熒光燈(CCFL)；第一限流單元，連接到多個CCFL以控制所提供電能的值，以輔助CCFL的放電；以及逆變器，用于改變所提供電能的值，并且將改變后的電能提供給第一限流單元。
2.如權(quán)利要求1所述的燈驅(qū)動設(shè)備，其中，第一限流單元包括多個鎮(zhèn)流電容器。
3.如權(quán)利要求2所述的燈驅(qū)動設(shè)備，其中，多個鎮(zhèn)流電容器用作多個CCFL中各CCFL的外部電極。
4.如權(quán)利要求2所述的燈驅(qū)動設(shè)備，其中，鎮(zhèn)流電容器的電容在幾個pF到幾百個pF的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求2所述的燈驅(qū)動設(shè)備，還包括第二限流單元，用于控制從CCFL提供的電壓的值。
6.如權(quán)利要求1所述的燈驅(qū)動設(shè)備，其中逆變器包括變壓器，用于根據(jù)控制命令改變所提供電能的值；以及控制器，用于控制該變壓器。
7.一種圖像顯示設(shè)備，包括圖像顯示面板，用于使用光顯示圖像；以及光源，用于向該圖像顯示面板發(fā)射光，其中該光源包括多個并聯(lián)連接的冷陰極熒光燈(CCFL)；第一限流單元，連接到多個CCFL以控制所提供電能的值，以輔助CCFL的放電；以及逆變器，用于改變所提供電能的值，并且將改變后的電能提供給第一限流單元。
8.如權(quán)利要求7所述的圖像顯示設(shè)備，其中第一限流單元包括多個鎮(zhèn)流電容器。
9.如權(quán)利要求8所述的圖像顯示設(shè)備，其中多個鎮(zhèn)流電容器用作多個CCFL中各CCFL的外部電極。
10.如權(quán)利要求8所述的圖像顯示設(shè)備，其中鎮(zhèn)流電容器的電容在幾個pF到幾百個pF的范圍內(nèi)。
11.如權(quán)利要求8所述的圖像顯示設(shè)備，還包括第二限流單元，用于控制從CCFL提供的電壓的值。
12.如權(quán)利要求7所述的圖像顯示設(shè)備，其中逆變器包括變壓器，用于根據(jù)控制命令改變所提供電能的值；以及控制器，用于控制該變壓器。
13.一種控制燈驅(qū)動設(shè)備的方法，該方法包括以下步驟并聯(lián)連接多個冷陰極熒光燈(CCFL)；經(jīng)由第一限流單元限制流過多個CCFL的電流，其中第一限流單元被配置為控制所提供電能的值并且輔助CCFL的放電；改變所提供電能的值；以及將改變后的電能提供給限流單元。
14.如權(quán)利要求13所述的控制燈驅(qū)動設(shè)備的方法，其中第一限流單元包括多個鎮(zhèn)流電容器。
15.如權(quán)利要求14所述的控制燈驅(qū)動設(shè)備的方法，其中多個鎮(zhèn)流電容器用作多個CCFL中各CCFL的外部電極。
16.如權(quán)利要求14所述的控制燈驅(qū)動設(shè)備的方法，其中鎮(zhèn)流電容器的電容在幾個pF到幾百個pF的范圍內(nèi)。
17.如權(quán)利要求14所述的控制燈驅(qū)動設(shè)備的方法，還包括經(jīng)由第二限流單元控制從CCFL提供的電壓的值。
18.如權(quán)利要求13所述的控制燈驅(qū)動設(shè)備的方法，還包括經(jīng)由變壓器，根據(jù)控制命令改變所提供電能的值；以及經(jīng)由控制器控制該變壓器。
全文摘要
公開了一種冷陰極熒光燈(CCFL)，其提供了可被并行驅(qū)動的結(jié)構(gòu)。為此，燈驅(qū)動設(shè)備包括并聯(lián)連接的多個CCFL；第一限流單元，連接到多個CCFL以控制所提供電能的值以使CCFL的放電；以及逆變器，用于改變所提供的交流電能的值，并且將改變后的交流電能提供給第一限流單元。這個并行驅(qū)動的CCFL結(jié)構(gòu)可以減少CCFL的制造成本，并且使設(shè)備故障率最小化。
文檔編號G02F1/1335GK1829408SQ20061005506
公開日2006年9月6日 申請日期2006年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月4日
發(fā)明者樸哲珍 申請人:三星電子株式會社