專利名稱:用于液晶顯示器的混合背光驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器，更具體地，涉及一種用于液晶顯示器的混合背光驅(qū)動裝置，其中高電壓可以被轉(zhuǎn)換為混合背光的驅(qū)動電壓以提供給液晶顯示器的燈和發(fā)光二極管。
背景技術(shù)：
通常，液晶顯示器(LCD)根據(jù)視頻信號控制液晶單元的光透射率，由此顯示圖像。對于每個液晶單元設(shè)有開關(guān)器件的有源矩陣型液晶顯示器由于允許開關(guān)器件的有源控制從而在顯示移動圖像方面具有優(yōu)勢。用于有源矩陣型液晶顯示器的開關(guān)器件主要使用如圖1所示的薄膜晶體管(TFT)。
參考圖1，有源矩陣LCD基于伽瑪參考電壓將數(shù)字輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)電壓，以將其提供給數(shù)據(jù)線DL，同時，將掃描脈沖提供給柵線GL，從而對液晶單元Clc進行充電。
TFT的柵極連接到柵線GL，同時其源極連接到數(shù)據(jù)線DL。此外，TFT的漏極連接到液晶單元Clc的像素電極和存儲電容器Cst的一個電極。液晶單元Clc的公共電極提供有公共電壓Vcom。
存儲電容器Cst在TFT導(dǎo)通時起充電由數(shù)據(jù)線DL供給的數(shù)據(jù)電壓的作用，由此恒定地保持液晶單元Clc處的電壓。
如果掃描脈沖施加到柵線GL，那么TFT導(dǎo)通以提供其源極和漏極之間的溝道，由此將數(shù)據(jù)線DL上的電壓提供給液晶單元Clc的像素電極。因此，液晶單元的液晶分子在像素電極和公共電極之間的電場的作用下改變排列方向，由此調(diào)制入射光。
將參考圖2進行描述包括具有上述結(jié)構(gòu)的像素的相關(guān)技術(shù)LCD的結(jié)構(gòu)。圖2是示出了常規(guī)液晶顯示器的結(jié)構(gòu)的框圖。參考圖2，常規(guī)液晶顯示器100包括液晶顯示面板110，其上在彼此相交的數(shù)據(jù)線DL1至DLm和柵線GL1至GLn的交點處設(shè)有驅(qū)動液晶單元Clc的薄膜晶體管(TFT)；將數(shù)據(jù)提供給液晶顯示面板110的數(shù)據(jù)線DL1至DLm的數(shù)據(jù)驅(qū)動器120；將掃描脈沖提供給液晶顯示面板110的柵線GL1至GLn的柵驅(qū)動器130；產(chǎn)生伽瑪參考電壓以將其提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動器120的伽瑪參考電壓產(chǎn)生器140；向液晶顯示面板110上照射光的背光組件150；用于向背光組件150AC施加電壓和電流的逆變器160；產(chǎn)生公共電壓Vcom并將它們提供給液晶顯示面板110的液晶單元Clc的公共電極的公共電壓產(chǎn)生器170；產(chǎn)生柵高電壓VGH和柵低電壓VGL并將它們提供給柵驅(qū)動器130的柵驅(qū)動電壓產(chǎn)生器180；和控制數(shù)據(jù)驅(qū)動器120和柵驅(qū)動器130的時序控制器190。
液晶顯示面板110具有注入在兩個玻璃基底之間的液晶。在液晶顯示面板110的下玻璃基底上，數(shù)據(jù)線DL1至DLm和柵線GL1至GLn彼此垂直相交。數(shù)據(jù)線DL1至DLm和柵線GL1至GLn之間的每個交點處設(shè)有TFT。TFT響應(yīng)掃描脈沖將數(shù)據(jù)線DL1至DLm上的數(shù)據(jù)提供給液晶單元Clc。TFT的柵極連接到柵線GL1至GLn，而其源極連接到數(shù)據(jù)線DL1至DLm。此外，TFT的漏極連接到液晶單元Clc的像素電極和存儲電容器Cst。
TFT響應(yīng)經(jīng)由柵線GL1至GLn施加到其柵極端的掃描脈沖導(dǎo)通。在TFT導(dǎo)通時，數(shù)據(jù)線DL1至DLm上的視頻數(shù)據(jù)被提供給液晶單元Clc的像素電極。
數(shù)據(jù)驅(qū)動器120響應(yīng)來自時序控制器190的數(shù)據(jù)驅(qū)動控制信號DDC將數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)線DL1至DLm。此外，數(shù)據(jù)驅(qū)動器120采樣并鎖存由時序控制器190供給的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB，然后基于來自伽瑪參考電壓產(chǎn)生器140的伽瑪參考電壓，將數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB轉(zhuǎn)換為能夠表示液晶顯示面板110中液晶單元Clc處的灰度級水平的模擬數(shù)據(jù)電壓，從而將其提供給數(shù)據(jù)線DL1至DLm。
柵驅(qū)動器130響應(yīng)來自時序控制器190的柵驅(qū)動控制信號GDC和柵移位時鐘GSC，順序產(chǎn)生掃描脈沖即柵脈沖，并將它們提供給柵線GL1至GLn。柵驅(qū)動器130根據(jù)來自柵驅(qū)動電壓產(chǎn)生器180的柵高電壓VGH和柵低電壓VGL確定掃描脈沖的高電平電壓和低電平電壓。
伽瑪參考電壓產(chǎn)生器140接收提供給液晶顯示面板110的最高電平電源電壓VDD，由此產(chǎn)生正伽瑪參考電壓和負伽瑪參考電壓，并將它們輸出到數(shù)據(jù)驅(qū)動器120。
背光組件150設(shè)置在液晶顯示面板110的背側(cè)，并通過提供給逆變器160的交流(AC)電壓和電流發(fā)光，以將光照射到液晶顯示面板110的每個像素上。
逆變器160將在其內(nèi)部產(chǎn)生的矩形波信號轉(zhuǎn)換為三角波信號，然后將三角波信號與從所述系統(tǒng)提供的直流(DC)電源電壓相比，由此產(chǎn)生與該比較結(jié)果成比例的脈沖調(diào)光信號(a burst dimming signal)。如果脈沖調(diào)光信號根據(jù)逆變器160內(nèi)部的矩形波信號確定，則在逆變器160中用于控制AC電壓和電流的產(chǎn)生的驅(qū)動集成電路(IC)響應(yīng)脈沖調(diào)光信號控制提供給背光組件150的AC電壓和電流的產(chǎn)生。
公共電壓產(chǎn)生器170接收高電平電源電壓VDD，以產(chǎn)生公共電壓Vcom，并將其提供給設(shè)置在液晶顯示面板110的每個像素處的液晶單元Clc的公共電極。
柵驅(qū)動電壓產(chǎn)生器180提供有高電平電源電壓VDD，以產(chǎn)生柵高電壓VGH和柵低電壓VGL，并將它們提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動器130。在此，柵驅(qū)動電壓產(chǎn)生器180產(chǎn)生高于設(shè)置在液晶顯示面板110的每個像素處的TFT的閾值電壓的柵高電壓VGH，和低于TFT的閾值電壓的柵低電壓VGL。以該方式產(chǎn)生的柵高電壓VGH和柵低電壓VGL分別用于確定由柵驅(qū)動器130產(chǎn)生的掃描脈沖的高電平電壓和低電平電壓。
時序控制器190將來自數(shù)字視頻卡(未示出)的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動器120，同時，響應(yīng)時鐘信號CLK利用水平/垂直同步信號H和V產(chǎn)生數(shù)據(jù)驅(qū)動控制信號DCC和柵驅(qū)動控制信號GDC，并將它們分別提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動器120和柵驅(qū)動器130。在此，數(shù)據(jù)驅(qū)動控制信號DDC包括源移位時鐘SSC、源起動脈沖SSP、極性控制信號POL和源輸出使能信號SOE等。柵驅(qū)動控制信號GDC包括柵起動脈沖GSP和柵輸出使能信號GOE等。
將在下面參考圖3描述用于驅(qū)動具有上述結(jié)構(gòu)的液晶顯示器的背光的現(xiàn)有技術(shù)背光驅(qū)動裝置。圖3示出了在現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示器中的背光驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)。參考圖3，背光驅(qū)動裝置200包括將商用電源電壓(例如220V的交流(AC)電壓)轉(zhuǎn)換為直流(DC)電壓的整流器210；用于消除由整流器210轉(zhuǎn)換的DC電壓上紋波的平滑濾波器220；用于校正從平滑濾波器220輸出的DC電壓的功率因數(shù)并輸出400V DC電壓的功率因數(shù)校正器230；將從功率因數(shù)校正器230輸出的400V DC電壓轉(zhuǎn)換為24V DC電壓以將其輸出到逆變器160的DC/DC轉(zhuǎn)換器240；和將從DC/DC轉(zhuǎn)換器240輸入的24V DC電壓進行逆變并升壓為1000Vrms的AC電壓并將其提供給背光組件150的逆變器160。
在此，整流器210、平滑濾波器220、功率因數(shù)校正器230和DC/DC轉(zhuǎn)換器240設(shè)置在使用液晶顯示器100的系統(tǒng)如監(jiān)視器，電視接收器等的配電板(未示出)處，而不是設(shè)置在液晶顯示器100處。另一方面，逆變器160設(shè)置在液晶顯示器100處。
具有上述結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)背光驅(qū)動裝置具有的問題在于因為從功率因數(shù)校正器230輸出的400V的DC電壓通過在DC/DC轉(zhuǎn)換器240處進行的DC電壓轉(zhuǎn)換處理提供給逆變器，因此其產(chǎn)生不必要的功率損耗，以及問題在于因為逆變器160將24V的DC電壓進行逆變并升壓為1000Vrms的AC電壓，因此它進一步減小了電壓轉(zhuǎn)換效率。
此外，設(shè)有混合背光的液晶顯示器100使用升壓轉(zhuǎn)換器，以將驅(qū)動電壓提供給多個發(fā)光二極管(LED)(未示出)。然而，由于這種升壓轉(zhuǎn)換器與降壓(buck)轉(zhuǎn)換器相比具有較低的效率并且要求許多的部件或元件，因此多個LED的驅(qū)動效率減小，并且制造成本由于需要許多部件或元件而增加。

發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的一個主要目的是提供一種用于液晶顯示器的混合背光驅(qū)動裝置，其中高電壓可以被轉(zhuǎn)換為混合背光的驅(qū)動電壓，以將其提供給液晶顯示器的燈和發(fā)光二極管。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于液晶顯示器的混合背光驅(qū)動裝置，其中高電壓可以被轉(zhuǎn)換為混合背光的驅(qū)動電壓，由此防止由DC/DC轉(zhuǎn)換器等引起的不必要功率損耗，并提高轉(zhuǎn)換效率。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種用于液晶顯示器的混合背光驅(qū)動裝置，其中高電壓可以被轉(zhuǎn)換為混合背光的驅(qū)動電壓，而在將轉(zhuǎn)換電壓提供給液晶顯示器的發(fā)光二極管時不需要升壓轉(zhuǎn)換器，由此減少部件或元件的數(shù)量以及提高驅(qū)動效率。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的這些和其它目的，根據(jù)本發(fā)明實施方式，提供一種用于驅(qū)動背光組件的用于液晶顯示器的混合背光驅(qū)動裝置?；旌媳彻饨M件具有多個燈和多個發(fā)光二極管。混合背光驅(qū)動裝置包括將第一DC電壓轉(zhuǎn)換為燈驅(qū)動電壓并將燈驅(qū)動電壓提供給多個燈的燈逆變器；和將第一DC電壓轉(zhuǎn)換為發(fā)光二極管驅(qū)動電壓并將發(fā)光二極管驅(qū)動電壓提供給多個發(fā)光二極管的發(fā)光二極管驅(qū)動器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種顯示器包括顯示面板；向顯示面板發(fā)射光的混合背光組件，該混合背光組件包括多個燈和多個發(fā)光二極管；將第一DC電壓轉(zhuǎn)換為燈驅(qū)動電壓并將燈驅(qū)動電壓提供給多個燈的燈逆變器；和將第一DC電壓轉(zhuǎn)換為發(fā)光二極管驅(qū)動電壓并將發(fā)光二極管驅(qū)動電壓提供給多個發(fā)光二極管的發(fā)光二極管驅(qū)動器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種驅(qū)動液晶顯示器的混合背光組件的方法?；旌媳彻饨M件包括多個燈和多個發(fā)光二極管。該方法包括將第一DC電壓轉(zhuǎn)換為燈驅(qū)動電壓并將燈驅(qū)動電壓提供給多個燈；和將第一DC電壓轉(zhuǎn)換為發(fā)光二極管驅(qū)動電壓并將發(fā)光二極管驅(qū)動電壓提供給多個發(fā)光二極管。
本發(fā)明的這些和其他目的將從參考所附附圖的本發(fā)明實施方式的詳細描述中顯而易見，在附圖中圖1所示為在常規(guī)液晶顯示器中的像素的等效電路圖；圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示器的結(jié)構(gòu)的框圖；圖3所示為在現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示器中背光驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)的框圖；圖4所示為根據(jù)本發(fā)明實施方式在液晶顯示器中的背光驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)的框圖；圖5所示為圖4中燈逆變器的結(jié)構(gòu)的框圖；圖6所示為圖4中所示燈逆變器的電路圖；圖7和圖8所示為圖6中所示的燈逆變器的工作步驟；圖9示出了圖6中燈逆變器的工作特性；圖10所示為圖4中所示發(fā)光二極管驅(qū)動器的電路圖；以及圖11和圖12所示為圖10中所示的發(fā)光二極管驅(qū)動器的工作步驟。
具體實施方式圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式在液晶顯示器中的背光驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)。液晶顯示器可以進一步包括常規(guī)元件如液晶顯示面板、時序控制器、柵驅(qū)動電壓產(chǎn)生器、數(shù)據(jù)驅(qū)動器、柵驅(qū)動器、伽瑪參考電壓產(chǎn)生器、公共電壓產(chǎn)生器等。
參考圖4，背光驅(qū)動裝置300包括類似于圖3所示的背光驅(qū)動裝置200中的整流器210、平滑濾波器220和功率因數(shù)校正器230。此外，背光驅(qū)動裝置300包括背光組件310，其包括多個燈311和多個發(fā)光二極管(LED)312，將從功率因數(shù)校正器230施加的DC 400V轉(zhuǎn)換為燈驅(qū)動電壓并將其提供給燈311的燈逆變器320；和將從功率因數(shù)校正器230施加的DC 400V轉(zhuǎn)換為LED驅(qū)動電壓并將其提供給發(fā)光二極管311的發(fā)光二極管驅(qū)動器330。
整流器210將商用電源電壓(例如AC 220V或110V，或其他商用電源電壓)轉(zhuǎn)換為DC電壓并將其提供給平滑濾波器220。由于在該整流處理中進行升壓，因此在AC 220V的商用電源電壓的情況下，大約DC 331V被提供給平滑濾波器220。
平滑濾波器220消除由整流器210整流的DC電壓(DC 331V)上的紋波，以將僅具有DC分量的DC 331V施加到功率因數(shù)校正器230。在該平滑處理中，平滑濾波器220僅允許DC分量通過，并且吸收和去除AC分量。
功率因數(shù)校正器230對從平滑濾波器220施加的DC電壓(DC 331V)的功率因數(shù)進行校正以消除電壓和電流之間的相位差，并將DC 400V提供給燈逆變器320和發(fā)光二極管驅(qū)動器330。由于每個國家使用的商用電源電壓不同，因此功率因數(shù)校正器230的目的在于向燈逆變器3200和發(fā)光二極管驅(qū)動器330提供恒定的DC電壓(DC 400V)，而不管商用電源電壓的大小。
背光組件310包括布置在液晶顯示面板110的背側(cè)以控制圖像場亮度的多個燈311，和以恒定距離在燈之間間隔以控制圖像場顏色的多個發(fā)光二極管312。
燈逆變器320將來自功率因數(shù)校正器230的DC高電平電壓(DC 400V)進行逆變以產(chǎn)生400Vrms的AC電壓，其后將AC 400Vrms升壓為AC 750Vrms并將其提供給燈311的每側(cè)。具體地，燈逆變器320將具有相反相位的AC750Vrms分別提供給燈311的兩側(cè)。
發(fā)光二極管驅(qū)動器330將來自功率因數(shù)校正器230的DC高電平電壓(DC400V)轉(zhuǎn)換為DC低電平電壓(在所述實施例中為DC 35V)，以將其提供給發(fā)光二極管312。
圖5示出了圖4中燈逆變器的結(jié)構(gòu)。參考圖5，在所述實施例中的燈逆變器320包括燈的驅(qū)動控制器321，用于響應(yīng)燈的脈沖調(diào)光信號控制燈311的驅(qū)動；在燈驅(qū)動控制器321的控制下切換DC高電平電壓(在所述實施例中為DC 400V)并輸出400Vrms的AC電壓的第一和第二DC/AC開關(guān)器件322和323；用于將從第一DC/AC開關(guān)器件322中輸出的AC 400Vrms進行升壓并將升壓后的AC電壓(在所述實施例中為AC 750Vrms)提供給燈311的一個端子的第一變壓器324；以及用于將從第二DC/AC開關(guān)器件323中輸出的AC400Vrms進行升壓并將與從第一變壓器324中輸出的AC 750Vrms具有相反相位的AC 750Vrms提供給燈311的另一個端子的第二變壓器325。
燈驅(qū)動控制器321響應(yīng)燈的脈沖調(diào)光信號產(chǎn)生用于控制第一和第二DC/AC開關(guān)器件322和323的開關(guān)操作的燈驅(qū)動控制信號，并將其提供給第一和第二DC/AC開關(guān)器件322和323，其中該脈沖調(diào)光信號是脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號。在此，燈的脈沖調(diào)光信號是控制燈311亮度的典型信號。
第一DC/AC開關(guān)器件322響應(yīng)來自燈驅(qū)動控制器321的燈驅(qū)動控制信號，切換由功率因數(shù)校正器230提供的DC高電平電壓(DC 400V)，以將400Vrms的AC電壓輸出到第一變壓器324。在該情況下，第一DC/AC開關(guān)器件322將正(+)AC 400Vrms和負(-)AC 400Vrms經(jīng)由兩個信號通道提供給第一變壓器324。
第二DC/AC開關(guān)器件323響應(yīng)來自燈驅(qū)動控制器321的燈驅(qū)動控制信號，切換由功率因數(shù)校正器230提供的DC高電平電壓(DC 400V)，以將400Vrms的AC電壓輸出到第二變壓器324。在該情況下，第二DC/AC開關(guān)器件323將正(+)AC 400Vrms和負(-)AC 400Vrms經(jīng)由兩個信號通道提供給第二變壓器324。具體地，第一和第二DC/AC開關(guān)器件322和323輸出具有相同相位的AC 400Vrms。
第一變壓器324對經(jīng)由兩個信號通道從第一DC/AC開關(guān)器件322輸入的AC 400Vrms進行升壓，并將AC 750Vrms提供給燈311的一個端子。
第二變壓器325對經(jīng)由兩個信號通道從第二DC/AC開關(guān)器件323輸入的AC 400Vrms進行升壓，并將AC 750Vrms提供給燈311的另一個端子。在該情況下，第二變壓器325提供與從第一變壓器324中輸出的AC 750Vrms具有相反相位的AC 750Vrms。
AC 750Vrms的電壓以該方式提供給燈311的每個端子，因此基本上向燈311提供AC 1500Vrms的電壓。同時，所述混合背光驅(qū)動裝置實現(xiàn)為第一和第二變壓器324和325將AC 750Vrms提供給燈311的每個端子，但是不限于該實現(xiàn)方式。提供給燈的電壓的大小可以根據(jù)燈的類型或燈的數(shù)量而改變。
圖6是圖4所示的燈逆變器的電路圖。參考圖6，在所述實施方式中的第一DC/AC開關(guān)器件322包括串聯(lián)連接在功率因數(shù)校正器230的輸出端子和接地端之間的第一和第二NMOS場效應(yīng)晶體管(FET)FT1和FT2，以及串聯(lián)連接在功率因數(shù)230的輸出端子和接地端之間的第三和第四NMOS FET FT3和FT4，同時該第三和第四NMOS FET FT3和FT4并聯(lián)并對稱地連接到第一和第二NMOS FET FT1和FT2。
第一NMOS FET FT1具有施加有來自功率因數(shù)校正器230的DC高電平電壓(DC 400V)的漏極，施加有來自燈驅(qū)動控制器321的燈驅(qū)動控制信號的柵極，和連接到第一輸出節(jié)點N1的源極。
第二NMOS FET FT2具有公共連接到第一NMOS FET FT1的源極和第一輸出節(jié)點N1的漏極，施加有來自燈驅(qū)動控制器321的燈驅(qū)動控制信號的柵極，和連接到接地的源極。
第三NMOS FET FT3具有施加有來自功率因數(shù)校正器230的DC高電平電壓(DC 400V)的漏極，施加有來自燈驅(qū)動控制器321的燈驅(qū)動控制信號的柵極，和連接到第二輸出節(jié)點N2的源極。
第四NMOS FET FT4具有公共連接到第三NMOS FET FT3的源極和第二輸出節(jié)點N2的漏極，施加有來自燈驅(qū)動控制器321的燈驅(qū)動控制信號的柵極，和連接到接地端的源極。在此，第一和第二輸出節(jié)點N1和N2連接到第一變壓器324的輸入端子。
在所述實施例中的第二DC/AC開關(guān)器件323包括串聯(lián)連接在功率因數(shù)校正器230的輸出端子和接地端之間的第五和第六NMOS FET FT5和FT6，和串聯(lián)連接在功率因數(shù)校正器230的輸出端子和接地端之間同時并聯(lián)并且對稱地連接到第五和第六NMOS FET FT5和FT6的第七和第八NMOS FET FT7和FT8。
第五NMOS FET FT5具有施加有來自功率因數(shù)校正器230的高電平電壓(DC 400V)漏極，施加有來自燈驅(qū)動控制器321的燈驅(qū)動控制信號的柵極，和連接到第三輸出節(jié)點N3的源極。
第六NMOS FET FT6具有公共連接到第五NMOS FET FT5的源極和第三輸出節(jié)點N3的漏極，施加有來自燈驅(qū)動控制器321的燈驅(qū)動控制信號的柵極，和連接到接地端的源極。
第七NMOS FET FT7具有施加有來自功率因數(shù)校正器230的DC高電平電壓(DC 400V)漏極，施加有來自燈驅(qū)動控制器321的燈驅(qū)動控制信號的柵極，和連接到第四輸出節(jié)點N4的源極。
第八NMOS FET FT8具有公共連接到第七NMOS FET FT7的源極和第四輸出節(jié)點N4的漏極，施加有來自燈驅(qū)動控制器321的燈驅(qū)動控制信號的柵極，和連接到接地端的源極。在此，第三和第四輸出節(jié)點N3和N4連接到第二變壓器325的輸入端子。
第一變壓器324包括初級線圈L1，其具有分別連接到第一DC/AC開關(guān)器件322的第一和第二輸出節(jié)點N1和N2的兩個端子，和次級線圈L2，其具有連接到燈311一個端子的一個端子和連接到接地端的另一個端子。
第二變壓器325包括初級線圈L3，其具有分別連接到第二DC/AC開關(guān)器件323的第三和第四輸出節(jié)點N3和N4的兩個端子，和次級線圈L4，其具有連接到燈311一個端子的一個端子和連接到接地端的另一個端子。
具體地，第一變壓器324的線圈L1和L2和第二變壓器325的線圈L3和L4相對于彼此沿相反方向纏繞。從而，從第一變壓器324中輸出的AC 750Vrms具有與從第二變壓器325中輸出的AC 750Vrms相反的相位。
下面將參照圖7至圖9詳細說明具有上述電路結(jié)構(gòu)的燈逆變器320的工作步驟。如圖7所示，如果燈驅(qū)動控制器321將高電平燈驅(qū)動控制信號提供給第一DC/AC開關(guān)器件322的第一和第四NMOS FET FT1和FT4的柵極和第二DC/AC開關(guān)器件323的第五和第八NMOS FET FT5和FT8的柵極，則第一和第四NMOS FET FT1和FT4以及第五和第八NMOS FET FT5和FT8同時導(dǎo)通。
因此，在第一DC/AC開關(guān)器件322處，DC高電平電壓(DC 400V)通過第一NMOS FET FT1開關(guān)，以經(jīng)由第一輸出節(jié)點N1輸出到第一變壓器324。因此，形成依次經(jīng)由第一NMOS FET FT1，第一輸出節(jié)點N1，第一變壓器324的初級線圈L1，第二輸出節(jié)點N2和第四NMOS FET FT4施加到接地端的信號通道。
此外，在第二DC/AC開關(guān)器件323處，DC高電平電壓(DC 400V)通過第五NMOS FET FT5開關(guān)，以經(jīng)由第三輸出節(jié)點N3輸出到第二變壓器325。因此，形成依次經(jīng)由第五NMOS FET FT5、第三輸出節(jié)點N3、第二變壓器325的初級線圈L3、第四輸出節(jié)點N4和第八NMOS FET FT8施加到接地端的信號通道。
如圖8所示，如果燈驅(qū)動控制器321將高電平燈驅(qū)動控制信號提供給第一DC/AC開關(guān)器件322的第二和第三NMOS FET FT2和FT3的柵極和第二DC/AC開關(guān)器件323的第六和第七NMOS FET FT6和FT7的柵極，則第二和第三NMOS FET FT2和FT3以及第六和第七NMOS FET FT6和FT7同時導(dǎo)通。
因此，在第一DC/AC開關(guān)器件322處，DC高電平電壓(DC 400V)通過第三NMOS FET FT3開關(guān)，以經(jīng)由第二輸出節(jié)點N2輸出到第一變壓器324。因此，形成依次經(jīng)由第三NMOS FET FT3、第二輸出節(jié)點N2、第一變壓器324的初級線圈L1、第一輸出節(jié)點N1和第二NMOS FET FT2施加到接地端的信號通道。
此外，在第二DC/AC開關(guān)器件323處，DC高電平電壓(DC 400V)通過第七NMOS FET FT7開關(guān)，以經(jīng)由第四輸出節(jié)點N4輸出到第二變壓器325。這時，形成依次經(jīng)由第七NMOS FET FT7、第四輸出節(jié)點N4、第二變壓器325的初級線圈L3、第三輸出節(jié)點N3和第六NMOS FET FT6施加到接地端的信號通道。
如上所述，響應(yīng)燈驅(qū)動控制信號通過第一和第四NMOS FET FT1和FT4形成的信號通道和通過第二和第三NMOS FET FT2和FT3形成的信號通道沿彼此相反的方向。因此，如圖9中(A)所示，第一DC/AC開關(guān)器件322響應(yīng)燈驅(qū)動控制信號以兩個方向切換DC高電平電壓，以將正(+)和負(-)AC 400Vrms提供給第一變壓器324的初級線圈L1的每個端子。
此外，響應(yīng)燈驅(qū)動控制信號通過第五和第八NMOS FET FT5和FT8形成的信號通道和通過第六和第七NMOS FET FT6和FT7形成的信號通道沿彼此相反的方向。因此，如圖9中(B)所示，第二DC/AC開關(guān)器件323響應(yīng)燈驅(qū)動控制信號沿兩個方向切換DC高電平電壓，以將正(+)和負(-)AC400Vrms提供給第二變壓器325的初級線圈L3的每個端子。
此外，第一變壓器324的線圈L1和L2以及第二變壓器325的線圈L3和L4相對于彼此沿相反的方向纏繞。因此，從第一變壓器324輸出的AC 750Vrms具有與從第二變壓器325輸出的AC 750Vrms相反的相位，如圖9中(A)和(B)所示。
圖10是圖4所示的發(fā)光二極管驅(qū)動器的電路圖。參考圖10，在所述實施例中的發(fā)光二極管驅(qū)動器330包括發(fā)光二極管控制器331，用于響應(yīng)用于發(fā)光二極管的脈沖調(diào)光信號控制發(fā)光二極管312的驅(qū)動；用于穩(wěn)定由功率因數(shù)校正器230提供的DC高電平電壓(DC 400V)的輸入穩(wěn)定器332；用于對由功率因數(shù)校正器230提供的DC高電平電壓(DC 400V)進行降壓以輸出DC低電平電壓(DC 35V)的DC/DC轉(zhuǎn)換器333；用于防止來自發(fā)光二極管312的電流逆流的反向電流防止裝置334；用于穩(wěn)定從DC/DC轉(zhuǎn)換器333輸出的電壓的輸出穩(wěn)定器335；用于檢測流過發(fā)光二極管312的電流以將通過發(fā)光二極管312的電壓反饋到發(fā)光二極管驅(qū)動控制器331中的電流傳感器336；以及在發(fā)光二極管驅(qū)動控制器331的控制下將由DC/DC轉(zhuǎn)換器333轉(zhuǎn)換的DC低電平電壓(DC 35V)切換到接地端的開關(guān)器件337。
發(fā)光二極管驅(qū)動控制器331響應(yīng)用于發(fā)光二極管的脈沖調(diào)光信號即脈寬調(diào)制(PWM)信號，產(chǎn)生用于控制開關(guān)器件337的開關(guān)操作的發(fā)光二極管驅(qū)動控制信號，并將其提供給開關(guān)器件337。在此，用于發(fā)光二極管的脈沖調(diào)光信號是控制發(fā)光二極管312的亮度以確定圖像場顏色的典型信號。
在所述實施方式中的輸入穩(wěn)定器332包括連接在其輸入端子和接地端之間的電容器C1，并通過電容器C1起穩(wěn)定輸入電壓的作用。
在所述實施方式中的DC/DC轉(zhuǎn)換器333包括電感器L5，其一個端子連接到功率因數(shù)校正器230的輸出端子，另一個端子公共連接到反向電流防止裝置334和開關(guān)器件337，并且通過電感器L5將由功率因數(shù)校正器230提供的DC高電平電壓(DC 400V)轉(zhuǎn)換為DC低電平電壓(DC 35V)。然而，由DC/DC轉(zhuǎn)換器333轉(zhuǎn)換的DC低電平電壓不限于DC 35V，而是根據(jù)發(fā)光二極管312的數(shù)量來確定。
在所述實施方式中的反向電流防止裝置334包括二極管D1，其陽極公共連接到DC/DC轉(zhuǎn)換器333的電感器L5和開關(guān)器件337，其陰極公共連接到發(fā)光二極管312的一個端子和輸出穩(wěn)定器335，并通過二極管D1防止來自發(fā)光二極管312的電流逆流。
在所述實施方式中的輸出穩(wěn)定器335包括電容器C2，其一個端子公共連接到反向電流防止裝置334的二極管D1的陰極和發(fā)光二極管321的陽極，以及另一個端子連接到接地端，并且通過電容器C2穩(wěn)定輸出電壓。
在所述實施方式中的電流傳感器336包括電阻R1，其一個端子公共連接到發(fā)光二極管312的陰極和發(fā)光二極管驅(qū)動控制器331的反饋端，另一個端子連接到接地端。在此，電阻R1檢測流過其本身的電流并將在二端子上負載的電壓反饋到發(fā)光二極管驅(qū)動控制器331中。如果反饋回電壓，則發(fā)光二極管驅(qū)動控制器331響應(yīng)反饋電壓控制開關(guān)器件337的開關(guān)周期，由此將恒定的DC電壓提供給發(fā)光二極管312。
在所述實施方式中的開關(guān)器件337包括N型雙極性晶體管TR1，其具有接收來自發(fā)光二極管驅(qū)動控制器331的發(fā)光二極管控制信號的基極，公共連接到電感器L5和二極管D1的陽極的集電極，和連接到接地端的發(fā)射極。換句話說，當(dāng)高電平發(fā)光二極管驅(qū)動控制信號施加到其基極時晶體管TR1導(dǎo)通，而當(dāng)?shù)碗娖桨l(fā)光二極管驅(qū)動控制信號施加到其基極時晶體管TR1關(guān)斷。
下面將參照圖11和圖12詳細說明具有上述電路結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管驅(qū)動器330的工作步驟。如果發(fā)光二極管驅(qū)動控制器331將低電平發(fā)光二極管驅(qū)動控制信號施加到開關(guān)器件337的晶體管TR1的基極，則晶體管TR1如圖11所示關(guān)斷以將由DC/DC轉(zhuǎn)換器333轉(zhuǎn)換的DC低電平電壓(DC 35V)提供給發(fā)光二極管312，由此發(fā)光二極管312發(fā)光。因此，形成依次經(jīng)由電感器L5、二極管D1、發(fā)光二極管312和電阻R1向接地端施加信號的通道。
另一方面，如果發(fā)光二極管驅(qū)動控制器331將高電平發(fā)光二極管驅(qū)動控制信號施加到開關(guān)器件337的晶體管TR1的基極，則晶體管TR1如圖12所示導(dǎo)通以將由DC/DC轉(zhuǎn)換器333轉(zhuǎn)換的DC低電平電壓(DC 35V)提供給接地端，由此關(guān)閉發(fā)光二極管312。因此，形成依次經(jīng)由電感器L5和晶體管TR1向接地端施加信號的通道。
如上所述，所述混合背光驅(qū)動裝置可以將高電平電壓轉(zhuǎn)換為混合背光的驅(qū)動電壓，由此防止由DC/DC轉(zhuǎn)換器等引起的不必要的功率損耗，以及提高轉(zhuǎn)換效率。此外，所述混合背光驅(qū)動裝置在將高電平電壓轉(zhuǎn)換為用于液晶顯示器的發(fā)光二極管的混合背光的驅(qū)動電壓時不使用升壓變換器。因此，它可以減少部件或元件的數(shù)量并提高驅(qū)動效率。
盡管已經(jīng)通過在上述附圖中所示實施方式解釋說明了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于這些實施方式，在不脫離本發(fā)明精神的范圍下可以具有多種變形和改進。因此，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求
及其等效物來限定。
權(quán)利要求
1.一種用于驅(qū)動液晶顯示器的混合背光組件的混合背光驅(qū)動裝置，該混合背光組件具有多個燈和多個發(fā)光二極管，該混合背光驅(qū)動裝置包括燈逆變器，用于將第一直流電壓轉(zhuǎn)換為燈驅(qū)動電壓并將燈驅(qū)動電壓提供給多個燈；以及發(fā)光二極管驅(qū)動器，用于將第一直流電壓轉(zhuǎn)換為發(fā)光二極管驅(qū)動電壓并將發(fā)光二極管驅(qū)動電壓提供給多個發(fā)光二極管。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的混合背光驅(qū)動裝置，其特征在于，燈逆變器包括燈驅(qū)動控制器，響應(yīng)用于多個燈的脈沖調(diào)光信號控制多個燈的驅(qū)動；第一直流/交流開關(guān)器件和第二直流/交流開關(guān)器件，在燈驅(qū)動控制器的控制下分別將第一直流電壓轉(zhuǎn)換為第一交流電壓和第二交流電壓；第一變壓器，用于對第一交流電壓進行升壓并將升壓后的第一交流電壓提供給多個燈中每一個的第一端子；以及第二變壓器，用于對第二交流電壓進行升壓并將升壓后的第二交流電壓提供給多個燈中每一個的第二端子，所述升壓后的第二交流電壓具有與所述升壓后的第一交流電壓相反的相位。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的混合背光驅(qū)動裝置，其特征在于，所述第一和第二變壓器沿彼此相反的方向纏繞。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的混合背光驅(qū)動裝置，其特征在于，所述發(fā)光二極管驅(qū)動器包括發(fā)光二極管控制器，響應(yīng)多個發(fā)光二極管的脈沖調(diào)光信號控制多個發(fā)光二極管的驅(qū)動；直流/直流轉(zhuǎn)換器，用于將第一直流電壓轉(zhuǎn)換為燈驅(qū)動電壓，所述燈驅(qū)動電壓是低于第一直流電壓的第二直流電壓；以及開關(guān)器件，在發(fā)光二極管驅(qū)動控制器的控制下將所述燈驅(qū)動電壓切換到接地端或多個發(fā)光二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4的混合背光驅(qū)動裝置，其特征在于，直流/直流轉(zhuǎn)換器包括電感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4的混合背光驅(qū)動裝置，其特征在于，當(dāng)從發(fā)光二極管驅(qū)動控制器施加低電平發(fā)光二極管驅(qū)動控制信號時開關(guān)器件截止，由此將燈驅(qū)動電壓提供給多個發(fā)光二極管，以及其中當(dāng)從發(fā)光二極管驅(qū)動控制器施加高電平發(fā)光二極管驅(qū)動控制信號時開關(guān)器件導(dǎo)通，由此將燈驅(qū)動電壓切換到接地端。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6的混合背光驅(qū)動裝置，其特征在于，所述開關(guān)器件包括晶體管，具有基板、集電極和發(fā)射極，其中基板上施加有發(fā)光二極管控制信號，集電極連接到直流/直流轉(zhuǎn)換器的輸出端，并且發(fā)射極連接到接地端。
8.根據(jù)權(quán)利要求
4的混合背光驅(qū)動裝置，其特征在于，發(fā)光二極管驅(qū)動器進一步包括輸入穩(wěn)定器，用于穩(wěn)定通過發(fā)光二極管驅(qū)動器接收到的第一直流電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8的混合背光驅(qū)動裝置，其特征在于，所述輸入穩(wěn)定器包括電容器，其具有連接到直流/直流轉(zhuǎn)換器的第一端子和連接到接地端的第二端子。
10.根據(jù)權(quán)利要求
4的混合背光驅(qū)動裝置，其特征在于，發(fā)光二極管驅(qū)動器進一步包括輸出穩(wěn)定器，用于穩(wěn)定燈驅(qū)動電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10的混合背光驅(qū)動裝置，其特征在于，輸出穩(wěn)定器包括電容器，并聯(lián)連接到多個發(fā)光二極管并連接在直流/直流轉(zhuǎn)換器的輸出端和接地端之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求
4的混合背光驅(qū)動裝置，其特征在于，發(fā)光二極管驅(qū)動器進一步包括反向電流防止裝置，防止來自多個發(fā)光二極管的電流逆流。
13.根據(jù)權(quán)利要求
12的混合背光驅(qū)動裝置，其特征在于，反向電流防止裝置包括二極管，陽極連接到直流/直流轉(zhuǎn)換器的輸出端，陰極連接到多個發(fā)光二極管的陽極。
14.根據(jù)權(quán)利要求
4的混合背光驅(qū)動裝置，其特征在于，發(fā)光二極管驅(qū)動器進一步包括電流傳感器，用于檢測流過多個發(fā)光二極管的電流并將施加到電流傳感器的電壓反饋到發(fā)光二極管驅(qū)動控制器中。
15.根據(jù)權(quán)利要求
14的混合背光驅(qū)動裝置，其特征在于，電流傳感器包括電阻，第一端子公共地連接到多個發(fā)光二極管的陰極以及發(fā)光二極管驅(qū)動控制器的反饋端子，以及第二端子連接到接地端。
16.根據(jù)權(quán)利要求
1的混合背光驅(qū)動裝置，其特征在于，燈驅(qū)動電壓是交流電壓，以及發(fā)光二極管驅(qū)動電壓是低于第一直流電壓的第二直流電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求
1的混合背光驅(qū)動裝置，其特征在于，進一步包括將第一直流電壓提供給燈逆變器和發(fā)光二極管驅(qū)動器的功率因數(shù)校正器。
18.根據(jù)權(quán)利要求
1的混合背光驅(qū)動裝置，其特征在于，燈逆變器直接將第一直流電壓轉(zhuǎn)換為燈驅(qū)動電壓，該燈驅(qū)動電壓為交流電壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求
18的混合背光驅(qū)動裝置，其特征在于，燈逆變器直接將第一直流電壓轉(zhuǎn)換為燈驅(qū)動電壓，而不使用直流/直流轉(zhuǎn)換器。
20.一種顯示器，包括顯示面板；向顯示面板發(fā)射光的混合背光組件，其包括多個燈和多個發(fā)光二極管；燈逆變器，用于將第一直流電壓轉(zhuǎn)換為燈驅(qū)動電壓并將燈驅(qū)動電壓提供給多個燈；以及發(fā)光二極管驅(qū)動器，用于將第一直流電壓轉(zhuǎn)換為發(fā)光二極管驅(qū)動電壓并將發(fā)光二極管驅(qū)動電壓提供給多個發(fā)光二極管。
21.根據(jù)權(quán)利要求
20的顯示器，其特征在于，顯示面板是液晶面板。
22.根據(jù)權(quán)利要求
20的顯示器，其特征在于，燈驅(qū)動電壓是交流電壓，以及發(fā)光二極管驅(qū)動電壓是低于第一直流電壓的第二直流電壓。
23.根據(jù)權(quán)利要求
20的顯示器，其特征在于，燈逆變器直接將第一直流電壓轉(zhuǎn)換為燈驅(qū)動電壓，該燈驅(qū)動電壓為交流電壓。
24.根據(jù)權(quán)利要求
23的顯示器，其特征在于，燈逆變器直接將第一直流電壓轉(zhuǎn)換為燈驅(qū)動電壓，而不使用直流/直流轉(zhuǎn)換器。
25.根據(jù)權(quán)利要求
20的顯示器，其特征在于，燈逆變器包括燈驅(qū)動控制器，用于響應(yīng)多個燈的脈沖調(diào)光信號控制多個燈的驅(qū)動；第一直流/交流開關(guān)器件和第二直流/交流開關(guān)器件，在燈驅(qū)動控制器的控制下分別將切換第一直流電壓轉(zhuǎn)換為第一交流電壓和第二交流電壓；第一變壓器，用于對第一交流電壓進行升壓并將升壓后的第一交流電壓提供給多個燈中每一個的第一端子；以及第二變壓器，用于對第二交流電壓進行升壓并將升壓后的第二交流電壓提供給多個燈中每一個的第二端子，所述升壓后的第二交流電壓具有與所述升壓后的第一交流電壓相反的相位。
26.根據(jù)權(quán)利要求
20的顯示器，其特征在于，發(fā)光二極管驅(qū)動器包括發(fā)光二極管控制器，響應(yīng)多個發(fā)光二極管的脈沖調(diào)光信號控制多個發(fā)光二極管的驅(qū)動；直流/直流轉(zhuǎn)換器，將第一直流電壓轉(zhuǎn)換為燈驅(qū)動電壓，該燈驅(qū)動電壓是低于第一電壓的第二直流電壓；以及開關(guān)器件，在發(fā)光二極管驅(qū)動控制器的控制下將燈驅(qū)動電壓切換為接地或多個發(fā)光二極管。
27.一種驅(qū)動顯示器的混合背光組件的方法，該混合背光組件具有多個燈和多個發(fā)光二極管，該方法包括將第一直流電壓轉(zhuǎn)換為燈驅(qū)動電壓并將燈驅(qū)動電壓提供給多個燈；以及將第一直流電壓轉(zhuǎn)換為發(fā)光二極管驅(qū)動電壓并將發(fā)光二極管驅(qū)動電壓提供給多個發(fā)光二極管。
28.根據(jù)權(quán)利要求
27的方法，其特征在于，燈驅(qū)動電壓是交流電壓，以及發(fā)光二極管驅(qū)動電壓是低于第一直流電壓的第二直流電壓。
29.根據(jù)權(quán)利要求
27的方法，其特征在于，所述將第一直流電壓轉(zhuǎn)換為燈驅(qū)動電壓的步驟包括直接將第一直流電壓轉(zhuǎn)換為燈驅(qū)動電壓，該燈驅(qū)動電壓為交流電壓。
30.根據(jù)權(quán)利要求
29的方法，其特征在于，執(zhí)行所述將第一直流電壓直接轉(zhuǎn)換為燈驅(qū)動電壓的步驟進行不需要直流/直流轉(zhuǎn)換。
31.根據(jù)權(quán)利要求
27的方法，其特征在于，所述將第一直流電壓轉(zhuǎn)換為燈驅(qū)動電壓的步驟包括將第一直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓；將第一交流電壓升壓到第一升壓后的交流電壓并將該第一升壓后的交流電壓提供給多個燈中每一個的第一端子；以及將第一交流電壓升壓到第二升壓后的交流電壓并將該第二升壓后的交流電壓提供給多個燈中每一個，該第二升壓后的交流電壓具有與第一升壓后交流電壓相反的相位。
32.根據(jù)權(quán)利要求
27的方法，其特征在于，所述將第一直流電壓轉(zhuǎn)換為發(fā)光二極管驅(qū)動電壓的步驟包括將第一直流電壓轉(zhuǎn)換為燈驅(qū)動電壓，該燈驅(qū)動電壓是低于第一直流電壓的第二直流電壓；以及有選擇地將燈驅(qū)動電壓切換到接地端或多個發(fā)光二極管。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動背光組件的用于液晶顯示器的混合背光驅(qū)動裝置?；旌媳彻饨M件具有多個燈和多個發(fā)光二極管。如同所體現(xiàn)的，混合背光驅(qū)動裝置包括將第一DC電壓轉(zhuǎn)換為燈驅(qū)動電壓并將燈驅(qū)動電壓提供給多個燈的燈逆變器；和將第一DC電壓轉(zhuǎn)換為發(fā)光二極管驅(qū)動電壓并將發(fā)光二極管驅(qū)動電壓提供給多個發(fā)光二極管的發(fā)光二極管驅(qū)動器。
文檔編號G09G3/20GK1991961SQ200610083367
公開日2007年7月4日 申請日期2006年6月6日
發(fā)明者田鎮(zhèn)煥, 張熏 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan