TW200535523A - Method of driving lamp and driving circuit therefor - Google Patents

Description

200535523 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 口口本發明關於液晶顯示器(LCD)裝置，尤其是關於—種液晶顯示 态裝置中使用之背光源之驅動電路及驅動方法。 【先前技術】 液晶顯示ϋ裝置在操作過程中具有重量輕、體積小及耗能相 對低之優點。故，液晶顯示裝置作爲顯示器麵公自動化及聲頻/ 視頻儀器中得到廣泛應用。 、 、通常，液晶齡裝置包括影像顯示單元，例如具有以陣列形 式排列的乡個晝素讀晶顯示面板。當影像錄加在晝素上時， 液=顯示裝置中液日日日分子之配向即被改變。當改變液晶分子之配 向％晝素之光傳輸特性得到應用且圖像得到顯示。 、人液晶顯示裝置通過其自身發光。因此，必須使用光源(例如， 冷陰極螢紐管或發光二極體)方可在職顯示麵晶顯示面板上 、人圖像由於其熱傳導性低、亮度高、壽命長及全色顯示功能， :陰極赏紐官在液關稀置巾被廣泛使用且將發光二極體作 爲其光源使用較佳。 第1圖』所示爲先前技術所揭露之包括燈管驅動電路之液 晶顯示裝置之示意圖。 # Α根據『第1圖』，燈管130向影像顯示單元140發射光線。接 Z二像頒不單元14〇選擇性地傳輸已發射之光線，因此圖像得以 、丁备反向器單元120輪出交流功率p時燈管13〇發光。交流 200535523 功率P使官電流正在燈管13Q内流 ， 勒”目的馬發射光線。通常， 反向口口早兀120通過將從電源單元 率辦加至古H 〇輪出之低電壓直流(DC)功 _父流功率p而實現輪出交流功率P。因此，反向 口口早兀20典型地包括_開關元件及一變墨器。 山土『第2圖』所示為先前技術燈f,_電路中管電流及燈管發 出光之冗度與時H線關係示意圖。 直至圖』’管電流IL隨著輪入時間t增加而急速增加， I # U末，管電流IL餘和並在IU 6 ^ #拄鏔木价兩4 1隹1Li值(例如6mA) 处持、，'貝。對燈f 2輕料之亮度產生影響時，燈管 ⑽發出光之亮度隨著輸人時間丨增加而緩慢增加。因此，在管電 流IL飽和並在江1值處持續之後，燈管m發出光之亮度才增加， 直至弟二_2(制献約5 _末，燈f⑽料光之亮度才 達到一可接受值Y。 由於先前技狀燈管13G僅在功率p加在其上直至第二週期 U末後，才能獲得可接受之亮度值γ，所以影像顯示單元⑽顯 不之圖像品f直至第二週期12末才可翻理想。 【發明内容】 壯馨於以上的問題，本發明的主要目的在於提供一種液晶顯示 衣置之肖光單m動電路及其鶴方法，藉以避免現有技術之局 限與缺點產生之一個或多個問題。 本發明之有益效果之-健供液晶顯示裝置之背光單元驅動 200535523 电路及其驅動方法，藉以提高液晶顯示面板顯示之 斥 、本發明之物概恤撕了_

“述中暸解，亦或者可實踐本發明得知。從以 X 與附圖可暸解及獲得本發明之衆多有益效果。料利乾圍 因此，為達上述目的，本發明所揭露之—種驅動燈管 可包括例如接收一電源輪出之一電源功率；產生-第-控制；! 號；依據該第-控制信號，調節已接收之該電源功率之至少。 ’該第―咖動辨形成“ 广 吕⑽值之一弟一管電流’ ·產生該第-控制信# 後，產生區別於該第一控制信號之一第二控制信號；依據該第2 控做號’已接收之該電源功率之至少—屬性以產生一第二 燈官鶴功率，該第二燈管_解形成㈣内具有—第二管電 流值之-第二管電流’其中該第二管電流值不·該第—管電^ 值0 依照本發明之原理，液晶顯示裝置可為例如一影像顯示單 元’· -燈管，係發光至該影像顯示單元；—電源單心係提供功 率至該燈管；-反向H單元，係與_源單元之輸出及該燈管相 連接’該反向n單元改魏電源單元輸出之功率並將改變後之功 率輸出給該燈管，·及—反向器控制單元，係與該反向器單元相連 接，該反向器㈣單元產生至少二參考·，該參考信號至少部 分控制該反向器單元之改變操作。. 200535523 …上之關於本♦明内容之說明及以下之實施方式之說明係用 以示範與解釋本發明之馬押、， 原里，亚且提供本發明之專利申請範圍更 進一步之解釋。 【實施方式】 有關本發明的特徵與實作，_合圖式作最佳實施例詳細說 明如下。 乐3圖』所福依照本翻之原理之液日日日顯示裝置之示意 根據『第3圖』’燈管驅動電路驅動燈f 向影像顯示單^ 崎例如液關示面板臟。接著影像齡單元_騎_ 輸已發射之光線，·影像得以顯示。燈f 可為例如齒素磨 極榮光燈管、冷_螢絲料。齡射未式，影像顯示單3 6〇〇之液晶面板可包括例如第_、第二基板及位於二者間之㈣ 層。本發明之—方面巾’液晶面板可包括轉卿式排列之多偏 晝素。 β依照本發明之原理，燈管驅動電路可包括例如用於為燈管· 提供功率之電源單元200、改變電源單元2〇〇輸出之功率之反向器 單元300 ’及—躲控做的單元運作之反郎控制_ 400(例如微控制器）。 依知、本發明之原理，電源單元2〇0可在反向器單元上加 交流功率或DC功率，反向器單元·可改變(例如增加)電源單元 200535523 200輸出的、用於驅動燈管500的 山， 刀卞例如，電源單元200可輸 出一低電壓直流功率，反向器單元 % _低錢功率改變 成一具有交流波形之高電壓燈管驅動功率p。因此，本發明之反向 300可包括例如-反向器電路·及—回授電路32〇。 Z本發明之原理，反向器電路31Q可包括例如一開關元件 ^祕_均未示）。本發私—方财，咖元件依照回授電 路32〇輪出之控制信號將電源單元輪出之電源功率選擇性地 (例如開關控制)加在變壓器上。本發明之另_方面中，歷器可依 照主線圈及輔線圈之圈數比增加由開件切換之電源功^ 如，一 AC波形可通過反向器電路31〇之開關元件提供給主線圈， 且_變壓器之圈數比增加至形成一辅線圈上之高電壓AC(例如 燈官驅動功率P)。燈管驅動功率p可依次地輪出以驅動燈管獅。 本發明之-方面中，回授電路32G可輸出例如—控制信號給 反向為電路310,其中該輸出控制信號可控制反向器電路31〇中開 關讀之糊鮮和/或關餘週期。通過控糊關元件之開關 解’-直持續的燈管驅動功率p可從反向器電路31〇輸出至燈 官500。本發明之另一方面中，回授電路32〇可與燈管·相連並 接收在燈管5〇〇内流動之管電流正，且將從反向器控制單元伽(將 2文詳袖職^之—f電財考錢〇p紅接收之輪出管 電流IL或與依縣在燈管5〇〇内流動之管電流江之信號相比較。 基於以上比較，如果管電流IL小於相應預定值，例如輸出管電流 200535523 參考信號OP，回授電路s夕认山 ⑽一 路320將輪出—適當控制信號給反向器電路 310以调卽反向器電路31〇中 中開關兀件之開關頻率和/或開關責任 週期。因此，反向哭雷枚 σ 5周硪電源單元200輸出之電源功 率之至少一個屬性(例如週期、 如十、壓及貝任週期等），以調節(例 如’曰加）由電源早兀200輪中夕兩、広 出之电源功率並輪出調節後、作爲燈管 驅動功率P之電源功率。其 手基於以上比較，如果管電流IL大於或等 於相應預定值’例如輪出管雷户失 、 包瓜多考仏唬0P，回授電路320將輸

出一適當控制錢給反郎電路3K)以邮反向H電路中開 ϋ元件之_頻率和域_責任職。因此反向器電路可調 即由電源早7L 200輪出之電源功率之至少一個屬性⑽如週期、平 均電壓及責任週期等），以調節(例如降低)由電源單元㈣輪出之 :源功率亚輸出調節後、燈f驅動功率ρ之電源功率。本發明之 方面中反向益電路31〇輸出之燈管驅動功率ρ可連續地(例如 沒有間斷)提供給燈管5〇0以在燈管内產生充分均衡的管電流 I當-直持續的燈管驅動功率？從反向器電路训輸出時，— 具有理想值之充分均衡的管電流IL可在燈管5〇〇内流通。 依本發明之原理，反向器控制單元4⑻可控制反向器單元 3〇0之運作’因此，其可用於調節反向器單元300輪出之燈管驅動 功=P。本發明之—方面巾，反向器控制單元可通過輪出所述 之官電流參考信號Op給回授電路32〇來控制反向器單元3〇〇。接 收到管電流參考信號0P時，回授電路挪將輸出—適當控制信號 11 200535523 給反向器電路310 m骑反向n電路中關元件之開關頻 率。據上所述，可通過調節反向II電路31G中_元件之開關頻 率调喊燈官驅動功率P。因此燈管驅動功率p可基於管電流參考 信號OP可而被改變。據上所述，由反向器單元3〇〇輸出之燈管驅 動功率P可持續地(例如沒有間斷礙供給燈管以產生充分均衡 的管電流IL。因此’依鮮電流參考錢〇ρ之充分均衡的管電 流IL可維持在燈管5〇〇中。 思

依照本發明之顧，反向H控解元還可依照燈管被驅 動5〇〇過程中之輸入時間t輸出例如一特定管電流參考信號⑽。 例如反向器控鮮元_可制—魏表調節f電流H言號 OP。本發明之—方面中，該查照表包括多個作爲輪人時間t函數b 之管電流參考錢OP值。本發明之—方财，該查照表可健存在 反向器控解元_所包括之齡裝置t。_錢置可包括例 如非揮發性記._，如唯讀記髓⑽M)#，或揮舰記 如隨機存取記憶體(RAM)等。 "一 入時間函數 第4圖』所示為依照本發明之原理顯示作爲輪 之管電流參考信號之查照表。 ， _『_』，當tj s t<ti時，管電流參考信_可 。益控制單元4GG輸出給回授電路32()。接收管電流參 明時’回授電路32〇將輸出—控制信號給反向器飞路=^ 由電源單元輪出、作爲能足舰生燈f5_之管電狀周 12 200535523 =功Γ之電源功率’該信號值係依照輸出管電流參考信 卿。在預定時間過去後’例如，當… :: 信號OPc可被持續地輸出，充 电爪多考 内流通。 且充刀均_管電流可在燈管· …描述過依照本發·理之f光單元驅動電路後，以下將詳細 描述驅動液晶顯示裝置燈管之方法。 第5圖所示為依照本發明之原理管電流及燈管發出光之亮度 與時間之曲線關係示意圖。 儿又钃 ^康第5圖，管電流IL隨著輸入時間㈣加而急速增加，直 至第-日守間週期tl末’管電流IL達到第一管電流值旧(例如大約 9mA)。隨著輸入時間t進一步增加超過第一時間週期ti末，管電 流IL值降低，直至第二週期t2末，管電流維持在第二(例如正常 狀您)官電流值IL2(例如大約6mA)。本發明之一方面中，第二時 間週期t2末可為最初驅動燈管500的大約1分鐘内。因而，反向 為控制單元400依照過去的特定輸入時間量t可輸出-特定管電流春 參考信號0P，以影響管電流IL在例如0-IL14L2之間變化。 例如，反向器控制單元400可接收一輸入時間信號t<tl，並 使用查照表依照輸入時間信號t < tl輸出具有特定值之第一管電 流參考信號0P1。回授電路320可依照該管電流參考信號〇P1之 特定值控制反向器電路310之開關元件之開關以調節反向器電路 310之開關頻率和/或開關責任週期。因此，反向器電路31〇在某 13 200535523 種意義上依照第-管電流參考信號〇ρι之特定值 一 輸出之電源功率之至少—網性(例如週期、平均電 週期寺）’並賴輕的電源辨作爲辟驅動辨p ^ 5〇〇以將管電纽增加至第—管電流值IL1。由於管電纽在二 補動燈管時增加至IL1，燈管發出光之亮度盘= 燈管發出光之亮度相比增亮較快。 何

接著，p遺著輸入時間t從tl增加至t2，流經燈管5〇〇之管帝 :值從ΙΠ降低至IL2。朗纽達到㈣電流值正2日^ 且二500發出光之亮度為γ值，其為適宜影像顯示單元_顯示 =常圖像之正常亮度。為將f電流從IU降低至U，反向器控制 單7G 400可使用查照表輸出第二管電流參考信號〇p2，其不同於 第一管電流參考信號⑽，具有依照輸入時間信號卜t2之特定 值。，電路320可依照第二管電流參考信號〇p2之特定值控制 σ，電路310之開關元件之開關以調節反向器電路3⑺之開關 ^和/或開關責任週期。因此，反向器電路310某種意義上可依 照第二管電流參考信號⑽之蚊值調節電源單元勘輸出之電 原^率之至J 一個屬性⑽如週期、平均電屋及責任週期等），並將 調節後的麵功率作爲燈管，鶴功率Ρ輪出給燈管5GG以將管電 流iL從值iLl降低至值IL2。 〇σ接著隧著輸入時間t超過第二時間週期t2末，反向器控制 單兀彻可繼績輪出第二管電流參考信號OP2，確保在燈管500 14 200535523 内*通之第二管電流值iL2被充分地維持。由於當t =乜時燈管5〇〇 發出之光為正常亮度Y，燈管500内流通之管電流IL被充分地維 持在IL2值處。 據上所述，反向裔控制單元400至少使用部分包含多個作爲 輸入時間函數之管電流參考信號值之查照表控制管電流il。然 而’本發明之原理亦可延伸至其它多個系統。例如，燈管溯發 出光之免度可由亮度偵測系統確^;產生相應亮度信號；與該亮 度偵測測系統相連之反向器控制單元400可至少使用部分包含乡_

個作爲輸人_錄之管電流參考錢值之查絲，控制 IL。 M

依照本發明之原理，當開始鱗燈管，反向器控制單元400 可控制燈㈣流通之管電流使之大於現有技術流通在燈管内之管 電流。因此，可降低發射正常亮度光所需要之時間。進一步地， 由於在燈管之操作過程中，可使用具有依照正常亮度值、一直持 續的管電流，燈管可發射充分、持續的亮度水平的光。 、 雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限 定本發明，任何㈣相像技藝者，在不脫離本剌之精神和範圍 内田了作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視 本說明書請翻顧所界定者騎。 、 【圖式簡單說明】 第1圖所示為先前技術所贿之包财燈管鶴電路之液 15 200535523 顯示裝置之示意圖。 第2圖所不為先前技術燈管驅動電 之亮度與時間之曲線關係示意圖。 $電流及燈管發出光 第3圖所示為依照本發明之原理之液晶顯 第4圖所示為依照本發明之原理顯示作爲輪;^之〜圖。 電流參考信號之查照表。 ‘、、、别守間函數之管 電流輿燈管糾光之亮度

第5圖所示騎照本發明之原理管 及時間之曲線關係。 【主要元件符號說明】 電源單元 10 反向器單元 120 燈管 130 影像顯示單元 140 電源單元 200 反向器單元 300 反向器電路 310 回授電路 320 反向器控制單元 400 燈管 500 影像顯示單元 600 η 16

Claims (1)

1. 200535523 十、申请專利範圍： 1· -種燈管驅動方法，包括有： 接收一電源輪出之一電源功率； 產生一第—控制信號； 源功率之至少一 驅動功率形成該 依據該第一控制信號，調節已接收之該電 屬性以產生—第_燈管驅動功率，該第一燈管 k g内具有—第_管電流值之一第一管電流； 產生該第一 第二控制信號； 控制信號後，產生區別於該第__信號之一 及

   依據該第二控制信號，調節已接收之該電源功率之至少一 屬f、產生第—燈官驅動功率，該第二燈管驅動功率形成燈 ΐ ’、有第一管電流值之一第二管電流，其中該第二管電流 值不同於該第一管電流值。 η 2·如申請專利範圍第1項所述之燈管驅動方法，其中該第一管電 流值大於該第二管電流值。 3·如申請專利範圍第丨項所述之燈管驅動方法，其中該第二管電 流值大於該第一管電流值。 4.如申請專利範圍第1項所述之燈管驅動方法，其中該第一管電 流值約為9mA。 5·如申請專利範圍第1項所述之燈管驅動方法，其中該第一管電 流值約為6mA。 6·如申請專利範圍第1項所述之燈管驅動方法，其中產生該第一 17 200535523 控制信號之步驟包括： 確定該電源功率接收過程之時間；及 依據該確定產生一第一管電流參考信號。 7. 如申請專利範圍第6項所述之燈管驅動方法，其中更包括： 從該燈管輸出該第一管電流； 比較從第-％>輸$之該第-管電流值與該第—管電流參 考信號值；及 依據該比較產生該第二控制信號。 8. 如申請專利範圍第1項所述之燈管驅動方法，其中形成該第一 控制信號之步驟包括·· 偵測該燈管發出光之亮度；及 依據該偵測產生一第一管電流參考信號。 9·如申請專利範圍第丨項所述之燈管驅動方法，其中形成該第二 控制信號包括： 確定該接收電源功率過程之時間；及 依據該確定形成-第二管電流參考信號。 ι〇·如申請專利範圍第9項所述之燈管驅動方法，其中更包括在接 Λ黾源力率輪出後約一分鐘内形成該第二管電流參考信號。 η·如申請專利範圍第1項所述之燈管驅動方法，其中形成該°第^ 控制信號包括： 侧燈管發出光之亮度；及 18 200535523 依據該谓測形成一第二管電流參考信號。 12·如申<^專利||圍第】項所 e馬動方法，其甲依據該第- &制域_已接收之該電源 禾 電源功浚夕、τ ^ 至夕—屬性，包括調節寫 電源力卞之週期、平均及責任週期中至少发一。 13.如申請專利範圍第^項所述之燈 /甘、 控制信號調節已接收之該電細J方去，其中依據該第二 原辨之至少

   電源功率之週期、平均賴及責任週期中至少复一周即該 14· 一種液晶顯示器裝置，包括有： ^ 一影像顯示單元； 燈官，係發光至該影像顯示單元； 电源單元，係提供功率至該燈管； 一反向器單元 該反向器單元改變 輸出給該燈管；及 ’係與該魏單元之輪歧該燈管相連接， 該電源單元輸出之功率並將改變後之功率 :反向器控制單元’係與該反向器單元相連接，該反向器 工二疋產生至少二參考信號’該參考信號至少部分控制該反 向器單元之改變操作。 &如申請專稿_ 14項所述之液晶_狀置，其中該反向 器單元包括： 反向w電路，係連接在該電源單元與該燈管之间，該反 向器電路具妓變該魏單元輸出之功率並將改變後之功率 19 200535523 輸出給該燈管之一開關元件及一變壓器；及 回杈電路，係連接該反向器控制單元及該反向器電路， 。亥回&电路產生一控制信號以控制該開關元件之開關操作。 16·如申巧專利範圍第15項所述之液晶顯示器裝置，其中該控制 L 5虎係控制該開關元件之開關頻率及開關責任週期至少其一。 17·如申明專利細第15項所述之液晶顯示器裝置，其中該回授 電路係連接該燈管之輸出端，並比較該燈管内流通之電流值與 該參考信號值以產生該控制信號。 18·如申凊專利範圍第14項所述之液晶顯示器裝置，其中該反向 讀制早7L包括-查照表，該查照表係包括在提供功率給燈管 的過耘中作爲時間函數的複數個參考信號值。 19. 如申請專利範圍第U項所述之液晶顯示器裝置，其中更包括 一偵測該燈管發光亮度之亮度偵測單元。 20. 如申請專利範圍第19項所述之液晶顯示器裝置，其令 该壳度偵測單元與該反向器控制單元相連；及 1射該反向ϋ控鮮元包括—查照表，該查照表包括作爲 該燈管發光的亮度函數的複數個參考信號值。 21. 如申請專利個第14項所述之液晶顯示器裝置，財該至少 二參考信號包括： 一第-參考信號，其至少部分控制該反向器單元之改變操 作以輪出具有-第-電流值之改變後的功率；及 20 200535523 一第二參考信號，其至少部分控制該反向器單元之改變操 作以輸出具有一第二電流值之改變後的功率，其中該第二電流 值小於該第一電流值。

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