專利名稱：背光組件、顯示裝置和用于顯示裝置的光源的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及背光組件，顯示裝置和用于顯示裝置的光源的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。
背景技術(shù)：
用于計(jì)算機(jī)和電視機(jī)的顯示器的顯示裝置通常包括自發(fā)射顯示裝置諸如有機(jī)發(fā)光顯示器(OLED)、真空熒光顯示器(VFD)、場(chǎng)發(fā)射顯示器(FED)和等離子平板顯示器(PDP)，或非發(fā)光顯示裝置諸如需要外部光源的液晶顯示(LCD)裝置。
LCD裝置包括具有場(chǎng)發(fā)生電極的兩個(gè)平板和設(shè)置在兩個(gè)平板之間具有介電各向異性的液晶(LC)層。場(chǎng)發(fā)生電極被提供電壓，以在LC層上產(chǎn)生電場(chǎng)，并響應(yīng)于電場(chǎng)的強(qiáng)度改變LC層的光透射性，電場(chǎng)由提供的電壓控制。因此，通過(guò)調(diào)整提供的電壓顯示期望的圖像。用于LCD裝置的外部光源可以是安裝在LCD裝置內(nèi)的人工光源或自然光。
作為背光組件部件的人工光源經(jīng)常用多個(gè)熒光燈來(lái)實(shí)現(xiàn)，多個(gè)熒光燈連接多個(gè)逆變器，用于驅(qū)動(dòng)每個(gè)燈。每個(gè)逆變器接收來(lái)自外部電源的DC(直流)輸入電壓并將其轉(zhuǎn)換成AC(交流)電壓，其施加到每個(gè)燈，以接通每個(gè)燈和控制每個(gè)燈的亮度。AC電壓可以在被施加到每個(gè)燈之前通過(guò)變壓器逐步增加。逆變器也能感應(yīng)到與流過(guò)每個(gè)燈的電流相關(guān)的顯示電壓，并根據(jù)顯示電壓控制施加到每個(gè)燈的AC電壓。
燈可以設(shè)置在LC平板組件下面，例如在直接型背光組件中，或可以設(shè)置在LC平板組件的一個(gè)或多個(gè)邊緣，例如在邊緣型背光組件中。
如上所述，傳統(tǒng)的人工光源需要幾個(gè)外圍裝置，例如逆變器和傳感器，其不期望地增加制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
一種背光組件裝置包括燈；逆變器，其將控制信號(hào)施加給燈，以控制燈的工作；傳感單元，其響應(yīng)于流過(guò)燈的電流輸出傳感電壓；正常發(fā)光判斷器，其比較傳感電壓與參考電壓來(lái)判斷燈的工作狀態(tài)，以輸出判斷信號(hào)，并響應(yīng)于燈的工作狀態(tài)的變化改變參考電壓；和逆變器控制器，其響應(yīng)于判斷信號(hào)輸出控制信號(hào)。
一種顯示裝置包括像素；具有燈的光源；逆變器，其施加控制信號(hào)給燈并控制燈；傳感單元，其響應(yīng)于流過(guò)燈的電流輸出傳感電壓；正常發(fā)光判斷器，其比較傳感電壓與參考電壓來(lái)判斷燈的工作狀態(tài)，以輸出判斷信號(hào)，并響應(yīng)于燈的工作狀態(tài)的變化改變參考電壓；和逆變器控制器，其響應(yīng)于判斷信號(hào)輸出控制信號(hào)。
一種用于顯示裝置的光源驅(qū)動(dòng)設(shè)備，包括多個(gè)像素，包括多個(gè)燈的光源，該設(shè)備包括逆變器，其將控制信號(hào)施加給燈并控制燈；傳感單元，其響應(yīng)于流過(guò)燈的電流輸出傳感電壓；正常發(fā)光判斷器，其比較傳感電壓與參考電壓來(lái)判斷燈的工作狀態(tài)，以輸出判斷信號(hào)，并響應(yīng)于燈的工作狀態(tài)的變化改變參考電壓；和逆變器控制器，其響應(yīng)于判斷信號(hào)輸出控制信號(hào)。
傳感單元可以包括傳感器，其響應(yīng)于流過(guò)燈的電流產(chǎn)生激勵(lì)電壓，以作為傳感電壓輸出；和基板，其具有信號(hào)線并通過(guò)信號(hào)線傳輸激勵(lì)電壓。
各個(gè)傳感器可以由金屬板傳感器形成。
正常發(fā)光判斷器可以包括第一分壓器、加法器、電壓選擇器和邏輯電路。第一分壓器劃分傳感電壓，以輸出劃分的電壓。加法器將劃分的電壓相加，以輸出相加的電壓。電壓選擇器選擇相加的電壓和電源電壓之一，以作為電源電壓輸出。邏輯電路接收電源電壓并產(chǎn)生判斷信號(hào)。
背光組件裝置還包括將電源電壓施加給電壓選擇器的電源。電源包括第二分壓器。
電壓選擇器可以包括電連接到加法器的第一二極管和電連接到電源的第二二極管。
第一分壓器可以包括多個(gè)第一電阻器和電連接到第一電阻器的第二電阻器。
加法器可以包括輸入電阻器、反饋電阻器、反饋電容器、輸出電容器、和運(yùn)算放大器，其具有通過(guò)反饋電阻器和反饋電容器的負(fù)反饋連接。
邏輯電路可以是與非門電路。而且，燈可以包括外電極熒光燈(EEEL)。


通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述優(yōu)選實(shí)施例，將更加清楚地理解本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例用于LCD的背光組件截面圖；圖2是圖1所示背光組件的俯視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例在金屬板傳感器中受激勵(lì)的電壓的曲線圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明典型背光組件的框圖；圖5是圖4的正常發(fā)光判斷器框圖；圖6是圖5所示的正常發(fā)光判斷器電路圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的金屬板傳感器中激勵(lì)電壓與溫度之間關(guān)系的曲線圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的LCD裝置的框圖；圖9是是根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的LCD裝置的分解透視圖；圖10是圖9所示LCD裝置像素的等效電路圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照表示本發(fā)明典型實(shí)施例的附圖，更完整地描述本發(fā)明。
在附圖中，為了清楚起見(jiàn)，放大了層的厚度和區(qū)域。在全文中相同的附圖標(biāo)記指相同的元件。應(yīng)該理解，當(dāng)元件例如層、薄膜、區(qū)域、基板或平板被稱為“在”另一元件上時(shí)，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在插入元件。相反，當(dāng)元件被稱為“直接在”另一元件上時(shí)，不存在插入元件。
下面參照附圖1-2描述根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的液晶顯示器。
圖1是根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例用于LCD的背光組件的截面圖，圖2是圖1所示的背光組件俯視圖。
參照?qǐng)D1和圖2，背光組件包括反射板10、與反射板10的表面間隔開(kāi)預(yù)定距離并彼此基本平行排列的燈20、和設(shè)置在反射板10的與設(shè)置了燈20的那一側(cè)相反側(cè)的金屬板傳感單元30。但是，應(yīng)該指出，金屬板傳感單元30可選擇地位于反射板10和燈20之間。背光組件包括施加AC電壓給燈20的逆變器(未示出)和控制逆變器的逆變器控制器(未示出)。
反射板10反射不朝著期望方向發(fā)射的光。被反射板10反射的光朝著期望方向改變方向，以提高光效率。
每個(gè)燈20發(fā)射可見(jiàn)光。例如，當(dāng)充滿燈20的放電氣體通過(guò)施加到燈20的AC電壓放電時(shí)，產(chǎn)生紫外光。紫外光與設(shè)置在燈內(nèi)的熒光物質(zhì)起反應(yīng)。從而當(dāng)返回到基態(tài)時(shí)，熒光物質(zhì)的電子被激勵(lì)并產(chǎn)生可見(jiàn)光。燈20優(yōu)選外電極熒光燈(EEEL)，其包括設(shè)置在每個(gè)燈20的外表面的暴露電極。但是，燈20可以包括冷陰極熒光燈(CCFL)和/或平板熒光燈(FFL)。
金屬板傳感單元30感測(cè)與每個(gè)燈20電壓成比例的電壓，并包括金屬板傳感器31和印刷電路板(PCB)32。在典型實(shí)施例中，金屬板傳感器31設(shè)置成每一個(gè)金屬板傳感器31大約對(duì)應(yīng)于燈20之一。在PCB 32上形成將金屬板傳感器31感測(cè)的電壓傳輸?shù)娇刂破鞯男盘?hào)線。在圖1中，附圖標(biāo)記“d”表示每一個(gè)燈20和每一個(gè)相應(yīng)金屬板傳感器31之間的距離。
下面詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明這個(gè)典型實(shí)施例用于LCD的背光組件的操作。
當(dāng)AC電壓AV施加到燈20的兩端時(shí)，如圖1和圖2所示，燈20被接通而發(fā)光，從而每個(gè)燈20起電阻器的作用。大量電流流過(guò)每個(gè)燈20并感應(yīng)金屬板傳感器31中的電流。在金屬板傳感器31中的感應(yīng)電流形成稱為激勵(lì)電壓的相應(yīng)電壓，其具有與AC電壓AV成比例的幅度。因?yàn)闊?0是使電流流過(guò)燈20的傳導(dǎo)器，所以每一個(gè)燈20和每一個(gè)相應(yīng)金屬板傳感器31起電容器作用。
如果燈20安裝不穩(wěn)定或壞了，燈20工作不正常。在這種情況下，在每一個(gè)金屬板傳感器31中相應(yīng)于壞的或安裝不穩(wěn)定的燈的感應(yīng)電流非常小或者不存在，從而激勵(lì)電壓非常小或不存在。同樣，當(dāng)AC電壓AV不施加到燈20的兩端，或燈20關(guān)斷，或不正常安裝或壞了時(shí)，由于寄生電容，金屬板傳感器31中的激勵(lì)電壓不存在或者是非常低的電壓。因此，通過(guò)測(cè)量金屬板傳感器31的激勵(lì)電壓，可以判斷燈20的工作狀態(tài)。燈20的工作狀態(tài)通過(guò)比較激勵(lì)電壓和預(yù)定參考電壓來(lái)判斷。
圖3是根據(jù)本發(fā)明這個(gè)實(shí)施例在金屬板傳感器中受激勵(lì)的電壓的曲線圖。
參照?qǐng)D3，參考電壓Vref1定義為在整個(gè)溫度范圍內(nèi)不變的預(yù)定量。例如，如果激勵(lì)電壓大于參考電壓Vref1，逆變器控制器(未示出)則判斷燈20正常工作。但是，如果激勵(lì)電壓小于參考電壓Vref1，逆變器控制器則判斷燈20關(guān)斷。如果至少一個(gè)燈20沒(méi)有關(guān)斷并且激勵(lì)電壓小于參考電壓Vref1，逆變器控制器則判斷燈20不正常工作。因此，逆變器控制器關(guān)斷所有燈20。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明這個(gè)實(shí)施例，當(dāng)通過(guò)給每個(gè)燈20施加AC電壓AV操作燈20時(shí)，背光組件通過(guò)檢測(cè)安裝在每個(gè)燈20下面的金屬板傳感器31中的激勵(lì)電壓可以判斷燈20的工作狀態(tài)是否正常。
因此，當(dāng)燈20沒(méi)有正常安裝或不正常工作時(shí)，施加給背光組件的AC電壓AV切斷，以降低在燈電極附近形成電弧的可能性和在組裝過(guò)程中發(fā)生故障的可能性。
如果背光組件或燈20的溫度升高，施加給燈20的AC電壓AV則趨于降低。因此，激勵(lì)電壓降低。如果由于在組裝背光組件過(guò)程中出現(xiàn)的故障，每個(gè)燈20和相應(yīng)每一個(gè)金屬板傳感器31之間的距離不規(guī)則，或者由于在金屬板傳感器31中的缺陷，各個(gè)金屬板傳感器31的靈敏度彼此不同，激勵(lì)電壓則趨于降低。如圖3所示，激勵(lì)電壓隨著溫度升高而降低。但是，即使在正常工作期間，在曲線所示激勵(lì)電壓附近的上限和下限之間會(huì)出現(xiàn)激勵(lì)電壓的變化。因此，在圖3中用部分“C”表示，盡管燈20正常工作，但激勵(lì)電壓可以小于參考電壓Vrefl，從而造成逆變器控制器錯(cuò)誤地判斷燈20的工作狀態(tài)為不正常。燈20的工作狀態(tài)的錯(cuò)誤判斷是由參考電壓Vref1被確定不變的特性造成的。
為了解決由于增加溫度帶來(lái)的相應(yīng)問(wèn)題，下面將描述根據(jù)本發(fā)明另一典型實(shí)施例的背光組件。
圖4是根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的背光組件框圖。此外，圖5是圖4的正常發(fā)光判斷器的框圖，圖6是圖5所示的正常發(fā)光判斷器的電路圖。
如圖4到6所示，根據(jù)本發(fā)明這個(gè)實(shí)施例的背光組件包括逆變器200和電連接到燈L1-Ln的電流傳感單元300，電連接到電流傳感單元300的正常發(fā)光判斷器400，電連接到正常發(fā)光判斷器400和逆變器200的逆變器控制器500。
逆變器200根據(jù)來(lái)自逆變器控制器500的逆變器控制信號(hào)ICS，將逆變器工作電壓VIN，其為DC電壓，轉(zhuǎn)換成AC電壓。然后，逆變器200將AC電壓施加給燈L1-Ln。響應(yīng)于AC電壓，控制每一個(gè)燈L1-Ln接通或關(guān)斷和燈L1-Ln的亮度。
電流傳感單元300響應(yīng)于與來(lái)自燈L1-Ln的感應(yīng)電流有關(guān)的激勵(lì)電壓產(chǎn)生傳感信號(hào)VS。電流傳感單元300將傳感信號(hào)VS施加給正常發(fā)光判斷器400。如圖5所示，電流傳感單元300包括金屬板傳感器M1-Mn和印刷電路板(PBC)320。金屬板傳感器M1-Mn 向應(yīng)于由于燈L1-Ln中的電流在金屬板傳感器M1-Mn中的感應(yīng)電流產(chǎn)生激勵(lì)電壓。PCB 320包括傳輸來(lái)自金屬板傳感器M1-Mn的激勵(lì)電壓的信號(hào)線。每一個(gè)燈L1-Ln和每一個(gè)金屬板傳感器M1-Mn彼此間隔開(kāi)距離“d”，如圖1所示。
正常發(fā)光判斷器400接收傳感信號(hào)VS，通過(guò)比較傳感信號(hào)VS和根據(jù)溫度變化的參考電壓，判斷燈L1-Ln的工作狀態(tài)是否正常，并產(chǎn)生判斷信號(hào)DS施加給逆變器控制器500。
如圖5和6所示，正常發(fā)光判斷器400包括分壓?jiǎn)卧?10、電連接到分壓?jiǎn)卧?10的加法器420、DC電源440、電連接到加法器420和DC電源440的最大值選擇器430、和電連接到最大值選擇器430的與非(NAND)門電路450。
如圖6所示，分壓?jiǎn)卧?10包括基準(zhǔn)電阻器R2和分壓器DV1-DVn，分壓器DV1-DVn連接到各個(gè)相應(yīng)的金屬板傳感器M1-Mn并且每一個(gè)都具有電阻器R1。每一個(gè)分壓器DV1-DVn利用電阻器R1和接地的基準(zhǔn)電阻器R2，劃分來(lái)自電流傳感單元300的傳感電壓VS。
加法器420將來(lái)自分壓?jiǎn)卧?10的電壓相加。如圖6所示，加法器420包括輸入電阻器R3、反饋電容器C1、輸出電容器C2和與反饋電容器C1并行電連接的反饋電阻器R4。電阻器R3和輸出電容器C2接到地電壓。加法器420還包括具有同相端(+)和反相端(-)、以及具有通過(guò)反饋電容器C1和反饋電阻器R4的負(fù)反饋連接的運(yùn)算放大器AMP。
運(yùn)算放大器AMP接收分壓?jiǎn)卧?10的輸出作為同相端(+)的同相輸入，并在接地電壓和偏壓Vbias(偏壓Vbias的幅度例如可以是大約12V)之間加偏壓。因?yàn)榧臃ㄆ?20的運(yùn)算操作基本上與普通加法器相同，這里將省略加法器420的運(yùn)算操作。
當(dāng)來(lái)自加法器420的輸出電壓大于參考電壓時(shí)，最大值選擇器430將來(lái)自加法器420的輸出電壓施加到與非門電路450，用作與非門電路450的電源電壓。如圖6所示，最大值選擇器430包括彼此并行電連接的二極管D1和D2。二極管D1和D2的輸入端分別電連接到加法器420的輸出電壓和DC電源440，二極管D1和D2的輸出端彼此連接。
當(dāng)二極管D1沒(méi)有被加法器420的輸出電壓接通時(shí)，DC電源440提供電源電壓給與非門電路450。因此，與非門電路450以最小電源電壓工作，即，DC電源440的電源電壓。DC電壓源440包括具有在電源電壓Vdd和接地電壓之間串行連接的第一電阻器R5和第二電阻器R6的分壓器。在本典型實(shí)施例中，電源電壓Vdd的幅度大約是5V，盡管電源電壓Vdd的幅度不限于某個(gè)具體的值。
與非門電路450被在接地電壓和最大值選擇器430的輸出電壓之間加偏壓，并產(chǎn)生來(lái)自每一個(gè)金屬板傳感器M1-Mn的輸出電壓的反相邏輯乘積，以作為判斷信號(hào)DS輸出。與非門電路450可以是CMOS邏輯門電路，另外，與非門電路450可以用另一種邏輯門電路例如與(AND)門電路來(lái)代替。
圖4中的逆變器控制器500響應(yīng)于來(lái)自正常發(fā)光判斷器400的判斷信號(hào)DS判斷燈L1-Ln是接通還是關(guān)斷。而且，逆變器控制器500對(duì)來(lái)自外部裝置的調(diào)光控制電壓Vdim進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，以控制燈L1-Ln的接通和關(guān)斷持續(xù)時(shí)間。此外，逆變器控制器500接收與來(lái)自逆變器200的輸出電壓有關(guān)的反饋信號(hào)VFB并產(chǎn)生控制逆變器200的逆變器控制信號(hào)ICS，從而使施加到燈L1-Ln上的總電流不變。
現(xiàn)在將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明這個(gè)實(shí)施例的背光組件的操作。
首先，逆變器200響應(yīng)于逆變器控制信號(hào)ICS將逆變器工作電壓VIN轉(zhuǎn)換成AC電壓，以將AC電壓施加到燈L1-Ln。燈L1-Ln通過(guò)AC電壓接通，并且在每一個(gè)燈L1-Ln中的放電氣體放電產(chǎn)生可見(jiàn)光。
電流傳感單元300響應(yīng)于每一個(gè)燈L1-Ln的電流而感測(cè)與金屬板傳感器M1-Mn中的感應(yīng)電流有關(guān)的激勵(lì)電壓。如果燈L1-Ln正常工作，激勵(lì)電壓的幅度大于預(yù)定電壓，從而激勵(lì)電壓的狀態(tài)在高電平。在燈L1-Ln正常工作的時(shí)間內(nèi)，激勵(lì)電壓的幅度例如是大約4.5V。如果燈L1-Ln工作不正常，例如，燈L1-Ln關(guān)斷，激勵(lì)電壓的幅度小于預(yù)定電壓，從而激勵(lì)電壓的狀態(tài)在低電平。在燈L1-Ln工作不正常的時(shí)間內(nèi)，激勵(lì)電壓的幅度例如大約是1.15V。結(jié)果，電流傳感單元300將激勵(lì)電壓作為傳感信號(hào)VS輸出到正常發(fā)光判斷器400。
當(dāng)每一個(gè)燈L1-Ln正常發(fā)光時(shí)，正常發(fā)光判斷器400的分壓器410對(duì)來(lái)自電流傳感單元300的電壓進(jìn)行分壓，通過(guò)產(chǎn)生分壓減少電壓幅度。
所述的分壓被施加給加法器420。加法器420將分壓Vi(I＝1，2，…n)相加，并且相加得到的電壓表示加法器的輸出電壓Vo并且大約是Vo=Σi=1n1nVi.]]>加法器420的輸出電壓Vo是每個(gè)分壓器DV1-DVn輸出電壓的平均值，其中，例如，分壓器的數(shù)量是n。在正常工作期間，加法器420的輸出電壓Vo是在高電平，并且提供給最大值選擇器430。
最大值選擇器430從DC電源440的輸出電壓和加法器420的輸出電壓Vo的兩個(gè)值中選擇較大值。例如，如果加法器420的輸出電壓Vo大于DC電源440的輸出電壓，那么最大值選擇器430輸出加法器420的輸出電壓Vo作為供給與非門電路450的電壓。因?yàn)榕c非門電路450消耗的電流非常小，所以有可能通過(guò)施加從最大值選擇器430輸出的低電壓驅(qū)動(dòng)與非門電路450。
同時(shí)，當(dāng)背光組件沒(méi)有施加外部電源的電源電壓時(shí)，金屬板傳感器M1-Mn的輸出電壓全為“0V”，從而加法器420的輸出電壓是0V。因此，最大值選擇器430將DC電源440的電源電壓施加給與非門電路450。在加法器420的輸出電壓Vo為0V的時(shí)間內(nèi)，DC電源440的電源電壓為大約2.5V到大約4.0V，作為由第一電阻器R5和第二電阻器R6限定的電壓。但是，電源電壓不限于2.5V和4V之間的值，可以改變。
當(dāng)至少一個(gè)燈L1-Ln壞了或沒(méi)有接通時(shí)，相應(yīng)于金屬板傳感器M1-Mn的輸出電壓與正常狀態(tài)相比變得很小。如上所述，如果燈L1-Ln正常工作，則金屬板傳感器M1-Mn的輸出電壓例如為大約4.5V，如果一個(gè)燈L1-Ln不正常工作，金屬板傳感器M1-Mn的輸出電壓則大約為1.15V。換言之，如果燈L1-Ln中的一個(gè)工作不正常，則金屬板傳感器M1-Mn的輸出電壓降低到相應(yīng)于燈L1-Ln正常工作情況下的值的大約1/4。
如果燈L1-Ln中的一個(gè)關(guān)斷，加法器420的輸出電壓Vo為Vo=V(1-1n).]]>V是當(dāng)所有燈L1-Ln正常接通時(shí)加法器420的輸出電壓。當(dāng)燈L1-Ln的總數(shù)大于10時(shí)，來(lái)自加法器420的輸出電壓Vo的變化相對(duì)于輸出電壓V講小于10％。
如果燈L1-Ln的總數(shù)大于10，則加法器420的輸出電壓Vo提供與非門電路450的電源電壓，并且電源電壓的半值，即，加法器420的輸出電壓Vo的一半，是與非門電路450的閾值電壓。因此，當(dāng)加法器420的輸出電壓Vo降低10％時(shí)，閾值電壓降低5％。因此，加法器420的輸出電壓Vo變化不明顯。換言之，盡管一個(gè)燈L1-Ln關(guān)斷，與非門電路450也會(huì)正常工作。但是，與非門電路450接收每一個(gè)金屬板傳感器M1-Mn的輸出電壓作為輸入電壓。因此，當(dāng)至少一個(gè)燈L1-Ln關(guān)斷時(shí)，與非門電路450輸出“0”或低電平的輸出電壓，以作為判斷信號(hào)DS施加給逆變器控制器500。響應(yīng)于判斷信號(hào)DS，逆變器控制器500將控制信號(hào)傳輸給逆變器200，用于關(guān)斷所有的燈L1-Ln。逆變器200通過(guò)接收低電平的判斷信號(hào)DS來(lái)關(guān)斷燈L1-Ln。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例在金屬板傳感器中受激勵(lì)的電壓和溫度之間關(guān)系的曲線圖。
如圖7所示，響應(yīng)于由于環(huán)境條件而使每一個(gè)燈L1-Ln或背光組件的溫度升高，金屬板傳感器M1-Mn的輸出電壓與正常狀態(tài)相比趨于降低。因此，如上所述，加法器420的輸出電壓Vo降低，從而造成通過(guò)最大值選擇器430給與非門電路450的電源電壓相應(yīng)降低。結(jié)果，由于與非門電路450的閾值電壓(或參考電壓Vref2)降低，如由圖7中用Vref2標(biāo)記的曲線所表示的，沒(méi)有發(fā)生由于溫度上升而使所有燈L1-Ln關(guān)斷的現(xiàn)象。
在組裝背光組件的過(guò)程中，如果燈L1-Ln和金屬板傳感器M1-Mn之間的距離大于預(yù)定距離，可以應(yīng)用上述實(shí)施例。此外，如果每一個(gè)金屬板傳感器M1-Mn的靈敏度彼此不同，也可以應(yīng)用上述實(shí)施例。
圖8是根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的LCD裝置的框圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的LCD裝置的分解透視圖。圖10是圖9所示的LCD裝置的像素的等效電路圖。
根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的LCD裝置包括基本上與圖4-7所示結(jié)構(gòu)相同的背光組件。因此，進(jìn)行與圖4-7相同工作的元件用相同的附圖標(biāo)記表示，在此省略其詳細(xì)描述。
參照?qǐng)D8，根據(jù)本發(fā)明這個(gè)實(shí)施例的LCD裝置包括液晶(LC)板組件600、柵極驅(qū)動(dòng)器700、電連接到LC板組件600的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器800、電連接到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器800的灰度電壓發(fā)生器900、朝著LC板組件600發(fā)光的燈L1-Ln、連接到燈L1-Ln的逆變器200、感測(cè)相應(yīng)于每一個(gè)燈L1-Ln的激勵(lì)電壓的電流傳感單元300、連接到電流傳感單元300的正常發(fā)光判斷器400、電連接到正常發(fā)光判斷器400和逆變器200的逆變器控制器500、以及控制上述元件的信號(hào)控制器1000。
參照?qǐng)D9，LCD裝置還包括顯示模塊350，其包括顯示單元1010和背光單元1020，和包含顯示模塊350的前殼1210和后殼1220。
顯示單元1010包括LC板組件600、多個(gè)柵極帶載式封裝(tape carrierpackages，TCPs)或膜片上芯片(chip-on-film，COF)封裝610和附接到LC板組件600的多個(gè)數(shù)據(jù)TCP 620，以及分別連接到柵極TCP 610和數(shù)據(jù)TCP 620的柵極印刷電路板(PCB)630和數(shù)據(jù)PCB 640。
LC板組件600包括下板601、上板602、和設(shè)置在下板601和上板602之間的液晶層603，如圖10所示。如圖8所示，LC板組件600包括顯示信號(hào)線G1-Gn和D1-Dm，電連接到顯示信號(hào)線G1-Gn和D1-Dm并且基本上是矩陣排列的多個(gè)像素。
顯示信號(hào)線G1-Gn和D1-Dm設(shè)置在下板601上，并包括傳輸柵極信號(hào)(也稱為“掃描信號(hào)”)的柵極線G1-Gn和傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)線D1-Dm。柵極線G1-Gn基本上沿行方向延伸并基本上彼此平行，而數(shù)據(jù)線基本上沿列方向延伸并基本上彼此平行。
每個(gè)像素包括連接到顯示信號(hào)線G1-Gn和D1-Dm的開(kāi)關(guān)元件Q，以及連接到開(kāi)關(guān)元件Q的LC電容器CLC和存儲(chǔ)電容器CST。如果不需要，存儲(chǔ)電容器CST可以省略。
開(kāi)關(guān)元件Q可以用設(shè)置在下板601上的薄膜晶體管TFT來(lái)實(shí)現(xiàn)。開(kāi)關(guān)元件Q具有三個(gè)端連接到柵極線G1-Gn之一的控制端；連接到數(shù)據(jù)線D1-Dm之一的輸入端；和連接到LC電容器CLC和存儲(chǔ)電容器CST的輸出端。
LC電容器CLC包括設(shè)置在下板601上的像素電極604和設(shè)置在上板602上的公共電極605，作為其兩個(gè)端子。設(shè)置在像素電極604和公共電極605之間的LC層603起LC電容器CLC的電介質(zhì)的作用。像素電極604連接到開(kāi)關(guān)元件Q，公共電極605被提供公共電壓Vcom并覆蓋上板602的整個(gè)表面。在圖10所示的可替換實(shí)施例中，公共電極605可以設(shè)置在下板601上，兩個(gè)電極604和605可以為棒形或條形。
存儲(chǔ)電容器CST是LC電容器CLC的輔助電容器。存儲(chǔ)電容器CST包括像素電極604和一個(gè)單獨(dú)的信號(hào)線，該線號(hào)線設(shè)置在下板601上，經(jīng)絕緣體重疊在像素電極604上，并提供預(yù)定電壓諸如公共電壓Vcom。另外，存儲(chǔ)電容器CST包括像素電極604和稱為預(yù)先柵極線的相鄰柵極線，其經(jīng)過(guò)絕緣體重疊在像素電極604上。
對(duì)于彩色顯示器，每個(gè)像素僅表示一種原色(即，空間分量)或每個(gè)像素依次連續(xù)表示各原色(即，時(shí)間分量)，使得原色的空間和時(shí)間的總和被識(shí)別為期望的顏色。一組原色的示例包括紅色、綠色和藍(lán)色。圖10示出空間分量的實(shí)例，其中每個(gè)像素包括表示在上板602面對(duì)像素電極604的區(qū)域中的一種原色的彩色濾光片606?？商娲兀噬珵V光片606可以設(shè)置在下板601上的像素電極604之上或之下。
一塊或多塊偏光片(未示出)安裝在下板601和上板602的至少一個(gè)上。
灰度電壓發(fā)生器900設(shè)置在數(shù)據(jù)PCB 640上并產(chǎn)生兩組與像素透射率有關(guān)的灰度電壓。第一組灰度電壓相對(duì)公共電壓Vcom為正極性，而第二組灰度電壓相對(duì)公共電壓Vcom為負(fù)極性。
柵極驅(qū)動(dòng)器700包括安裝在各個(gè)柵極TCP 610上的多個(gè)集成電路(IC)芯片。柵極驅(qū)動(dòng)器700電連接到LC板組件600的柵極線G1-Gn，并合成來(lái)自外部裝置的一柵極接通電壓Von和一柵極關(guān)斷電壓Voff，以產(chǎn)生施加給柵極線G1-Gn的柵極信號(hào)。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器800包括安裝在各個(gè)數(shù)據(jù)TCP 620上的多個(gè)IC芯片。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器800電連接到LC板組件600的數(shù)據(jù)線D1-Dm，并且將選自從灰度電壓發(fā)生器900提供的灰度電壓的數(shù)據(jù)電壓施加給數(shù)據(jù)線D1-Dm。
根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例，柵極驅(qū)動(dòng)器700或數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器800的IC芯片安裝在下板601上。根據(jù)另一典型實(shí)施例，驅(qū)動(dòng)器700和800中的一個(gè)或兩個(gè)與其它元件一起結(jié)合到下板601。在這樣的一些實(shí)施例中可以省略柵極PCB630和/或柵極TCP 610。
背光單元1020設(shè)置在LC板組件600的下面，并包括散射板1021和至少一個(gè)設(shè)置在燈L1-Ln下面的光學(xué)薄片1022。散射板1021將燈L1-Ln的光引導(dǎo)和漫射到LC板組件600，而光學(xué)薄片1022將漫射的光引導(dǎo)向燈L1-Ln。背光單元還包括設(shè)置在燈L1-Ln下面并將燈L1-Ln的光朝LC板組件600反射的反射器1023。背光單元還包括固定顯示模塊350的上框架1024和下框架1025。
燈L1-Ln優(yōu)選包括具有暴露在燈L1-Ln的外表面上的電極的外電極熒光燈(EEFL)。但是，燈L1-Ln可以包括冷陰極熒光燈(CCFL)和平板熒光燈(FFL)。燈L1-Ln的數(shù)量取決于對(duì)期望的LCD裝置工作特性的考慮。
逆變器200、電流傳感單元300、正常發(fā)光判斷器400和逆變器控制器500可以安裝在分開(kāi)的逆變器PCB(未示出)上或設(shè)置在柵極PCB 630或數(shù)據(jù)PCB 640上。
信號(hào)控制器1000控制柵極驅(qū)動(dòng)器700和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器800，并設(shè)置在數(shù)據(jù)PCB 640或柵極PCB 630上。信號(hào)控制器1000產(chǎn)生控制信號(hào)，以控制柵極驅(qū)動(dòng)器700和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器800。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D8-10來(lái)詳細(xì)描述LCD裝置的操作。
參照?qǐng)D8，信號(hào)控制器1000被提供輸入圖像信號(hào)R、G和B和輸入控制信號(hào)，以控制LCD裝置的顯示。輸入控制信號(hào)例如包括來(lái)自外部圖形控制器(未示出)的垂直同步信號(hào)Vsync、水平同步信號(hào)Vsync、主時(shí)鐘MCLK和數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE。在產(chǎn)生柵極控制信號(hào)CONT1和數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2，并向應(yīng)于輸入控制信號(hào)和輸入圖像信號(hào)R、G和B處理適于板組件600的操作的輸入圖像信號(hào)R、G和B之后，信號(hào)控制器1000提供用于柵極驅(qū)動(dòng)器700的柵極控制信號(hào)CONT1、以有用于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器800的已處理圖像信號(hào)DAT和數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2。
柵極控制信號(hào)CONT1包括用于指令柵極驅(qū)動(dòng)器700啟動(dòng)掃描的掃描啟動(dòng)信號(hào)STV和至少一個(gè)用于控制柵極接通電壓Von的輸出時(shí)間的時(shí)鐘信號(hào)。柵極控制信號(hào)CONT1還包括用于限定柵極接通電壓Von的持續(xù)時(shí)間的輸出使能信號(hào)OE。
數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2包括用于告知數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器800啟動(dòng)像素組數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃酵絾?dòng)信號(hào)STH，用于指令數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器800將數(shù)據(jù)電壓施加給數(shù)據(jù)線D1-Dm的加載信號(hào)LOAD，和數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)HCLK。數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2還包括用于逆轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)電壓(相對(duì)公共電壓Vcom)極性的逆轉(zhuǎn)信號(hào)RVS。
響應(yīng)于信號(hào)控制器1000的數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器800接收來(lái)自信號(hào)控制器1000的用于像素組的已處理圖像信號(hào)DAT的信息包，將已處理圖像信息DAT轉(zhuǎn)換成選自從灰度電壓發(fā)生器900提供的灰度電壓的模擬數(shù)據(jù)電壓，并將該數(shù)據(jù)電壓施加到數(shù)據(jù)線D1-Dm。
響應(yīng)于信號(hào)控制器1000的柵極控制信號(hào)CONT1，柵極控制器700將柵極接通電壓Von施加給柵極線G1-Gn，從而接通連接到柵極線G1-Gn的開(kāi)關(guān)元件Q。施加給數(shù)據(jù)線D1-Dm的數(shù)據(jù)電壓通過(guò)被接通的開(kāi)關(guān)元件Q提供給像素。
施加給像素的數(shù)據(jù)電壓和公共電壓Vcom之間的差被表示為L(zhǎng)C電容器CLC的充電電壓，即，像素電壓。液晶分子具有取決于像素電壓幅度的取向，并且其取向決定通過(guò)LC層603的光的偏振。偏振變化通過(guò)偏振片轉(zhuǎn)換成光透射率的變化。
以每個(gè)水平周期單元(其用“1H”表示，等于水平同步信號(hào)Hsync和數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE的一個(gè)周期)重復(fù)上述過(guò)程，在幀期間所有柵極線G1-Gn被順序提供柵極接通電壓Von，從而順序?qū)?shù)據(jù)電壓施加給所有像素。當(dāng)結(jié)束一幀后啟動(dòng)下一幀時(shí)，控制施加給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器800的逆變控制信號(hào)RVS，使得數(shù)據(jù)電壓的極性逆轉(zhuǎn)(其稱為“幀逆轉(zhuǎn)”)。也可以控制逆轉(zhuǎn)控制信號(hào)RVS，使得流經(jīng)一幀數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電壓極性反轉(zhuǎn)(例如，行逆轉(zhuǎn)和點(diǎn)逆轉(zhuǎn))，或使得一個(gè)信息包的數(shù)據(jù)電壓極性反轉(zhuǎn)(例如，列逆轉(zhuǎn)和點(diǎn)逆轉(zhuǎn))。
根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例，因?yàn)楸舜瞬⑿羞B接的燈的極性由一個(gè)逆變器控制，所以相關(guān)的成本降低，且背光組件的體積和重量減小。因此，與背光組件相關(guān)的產(chǎn)品總的體積和重量也減小。
另外，彼此并行連接并且由一個(gè)逆變器控制的燈可以設(shè)置成最接近感測(cè)燈工作狀態(tài)的金屬板傳感器，并允許響應(yīng)于工作狀態(tài)控制燈的操作。
盡管參照典型實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于公開(kāi)的實(shí)施例，相反，涵蓋了在附加權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)所包括的各種變型和等效裝置。
權(quán)利要求
1.一種背光組件裝置，包括燈；逆變器，其將控制信號(hào)施加給燈，以控制所述燈的工作；傳感單元，其響應(yīng)流過(guò)所述燈的電流輸出傳感電壓；正常發(fā)光判斷器，其比較所述傳感電壓與一參考電壓來(lái)判斷所述燈的工作狀態(tài)，以輸出判斷信號(hào)，該正常發(fā)光判斷器響應(yīng)于所述燈的工作狀態(tài)的變化來(lái)改變參考電壓；和逆變器控制器，其響應(yīng)判斷信號(hào)輸出控制信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中傳感單元包括傳感器，其響應(yīng)于流過(guò)所述燈的電流產(chǎn)生激勵(lì)電壓，以作為所述傳感電壓輸出；和基板，其具有信號(hào)線并通過(guò)該信號(hào)線傳輸激勵(lì)電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中每個(gè)所述傳感器包括金屬板傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述正常發(fā)光判斷器包括第一分壓器，其劃分所述傳感電壓，以輸出劃分的電壓；加法器，其將所述劃分的電壓相加，以輸出相加的電壓；電壓選擇器，其選擇所述相加的電壓和電源電壓之一，以作為電源電壓輸出；和邏輯電路，其接收所述電源電壓并產(chǎn)生判斷信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，還包括施加電源電壓給所述電壓選擇器的電源。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述電源包括第二分壓器。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述電壓選擇器包括電連接到所述加法器的第一二極管和電連接到所述電源的第二二極管。
8.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述第一分壓器包括多個(gè)第一電阻器和電連接到所述多個(gè)第一電阻器的一第二電阻器。
9.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述加法器包括輸入電阻器；反饋電阻器；反饋電容器；輸出電容器；和運(yùn)算放大器，其具有經(jīng)由所述反饋電阻器和所述反饋電容器的負(fù)反饋連接，其中所述輸入電阻器與所述運(yùn)算放大器的輸入端電連接，所述輸出電容器與所述運(yùn)算放大器的輸出端電連接。
10.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述邏輯電路是與非門電路。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述燈包括外電極熒光燈。
12.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述參考電壓響應(yīng)于溫度的升高而降低。
13.一種顯示裝置，包括像素；具有燈的光源；逆變器，其施加控制信號(hào)給所述燈并控制所述燈；傳感單元，其響應(yīng)于流過(guò)所述燈的電流輸出傳感電壓；正常發(fā)光判斷器，其比較所述傳感電壓與一參考電壓來(lái)判斷所述燈的工作狀態(tài)，以輸出判斷信號(hào)，并響應(yīng)于所述燈的工作狀態(tài)的變化來(lái)改變參考電壓；和逆變器控制器，其響應(yīng)于所述判斷信號(hào)輸出控制信號(hào)。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述傳感單元包括傳感器，其響應(yīng)于流過(guò)所述燈的電流產(chǎn)生激勵(lì)電壓，以作為所述傳感電壓輸出。
15.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述正常發(fā)光判斷器包括第一分壓器，其劃分所述傳感電壓，以輸出劃分的電壓；加法器，其將所述劃分的電壓相加，以輸出相加的電壓；電壓選擇器，其選擇所述相加的電壓和一電源電壓之一，以作為電源電壓輸出；和邏輯電路，其接收所述電源電壓并產(chǎn)生判斷信號(hào)。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，還包括施加電源電壓給所述電壓選擇器的電源。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述電源包括第二分壓器。
18.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述電壓選擇器包括電連接到所述加法器的第一二極管和電連接到所述電源的第二二極管。
19.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述第二分壓器包括多個(gè)第一電阻器和電連接到所述第一電阻器的一第二電阻器。
20.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述加法器包括輸入電阻器；反饋電阻器；反饋電容器；輸出電容器；和運(yùn)算放大器，其具有經(jīng)由所述反饋電阻器和所述反饋電容器的負(fù)反饋連接，其中所述輸入電阻器與所述運(yùn)算放大器的輸入端電連接，所述輸出電容器與所述運(yùn)算放大器的輸出端電連接。
21.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述邏輯電路是與非門電路。
22.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述顯示裝置是液晶顯示裝置。
23.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述參考電壓響應(yīng)于溫度的升高而降低。
24.一種用于顯示裝置的光源的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，包括多個(gè)像素，該光源包括多個(gè)燈，該設(shè)備包括逆變器，其將控制信號(hào)施加給所述燈并控制所述燈；傳感單元，其響應(yīng)于流過(guò)所述燈的電流輸出傳感電壓；正常發(fā)光判斷器，其比較所述傳感電壓與一參考電壓來(lái)判斷燈的工作狀態(tài)，以輸出判斷信號(hào)，并響應(yīng)于燈的工作狀態(tài)的變化改變參考電壓；和逆變器控制器，其響應(yīng)于所述判斷信號(hào)輸出控制信號(hào)。
全文摘要
一種背光組件裝置包括燈、逆變器、傳感單元、正常發(fā)光判斷器和逆變器控制器。逆變器將控制信號(hào)施加給燈以控制燈的工作。傳感單元響應(yīng)流過(guò)燈的電流輸出傳感電壓。正常發(fā)光判斷器比較傳感電壓和參考電壓來(lái)判斷燈的工作狀態(tài)，以輸出判斷信號(hào)，并響應(yīng)燈的工作狀態(tài)變化改變參考電壓。逆變器控制器響應(yīng)判斷信號(hào)輸出控制信號(hào)。
文檔編號(hào)H05B41/24GK1696793SQ20051007920
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2005年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月11日
發(fā)明者張鉉龍, 金旻奎 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社