CN100406997C - 检测开路灯的电路和方法及具有该电路的显示器件 - Google Patents

Abstract

检测背光单元开路灯的电路和方法及具有检测背光单元开路灯的电路的显示器件。提供了一种检测开路灯的电路。该电路包括基准电压输出单元、电压检测器和比较器。该基准电压输出单元提供基准电压。该电压检测器检测对应于灯的状态的检测电压。灯的状态包括开路状态和闭路状态。该比较器比较经检测的电压和基准电压并输出指示灯状态的结果。

Description

检测开路灯的电路和方法及具有该电路的显示器件

技术领域

本发明涉及液晶显示器(LCD)器件。更具体地，本发明涉及检测背光单元开路灯的电路和方法以及具有检测背光单元开路灯的电路的显示器件。

背景技术

阴极射线管(CRT)器件广泛应用于例如电视或监视器的显示器件。然而，CRT器件具有重量重且体积大的缺点。

为了取代CRT器件，研究和开发了液晶显示(LCD)器件。LCD器件具有重量轻、尺寸小和运行期间功耗小的优点。最近，LCD器件已经广泛应用为显示器件，例如台式计算机的监视器、大于30英寸的室外监视器、壁挂式电视和膝上型计算机的监视器。

通常，LCD器件通过控制外部光源的透光率来显示图像。因此，LCD器件需要例如背光单元的外部光源。

根据光源相对于显示板的位置，将背光单元分类成边缘型和直接型。在直接型背光单元中，将光源直接布置在显示面板下面。因为直接型背光单元可以提供高亮度，所以直接型背光单元广泛用于大于30英寸的大LCD器件。

直接型背光单元使用多个灯作为光源。这种灯可以包括冷阴极荧光灯(CCFL)或外部电极荧光灯(EEFL)。然而，如果一个灯开路，则更高的电压将施加到其它灯。因此，这将减小灯的使用寿命或影响灯的工作。

为了解决这个问题，可以向逆变器(inverter)添加检测开路灯的电路。然而，因为现有技术仅仅当多个灯开路时断开电源，所以器件稳定性的问题依然存在。

发明内容

因此，本发明旨在提供一种基本消除由于现有技术的局限和缺点引起的一个或多个问题的检测背光单元的开路灯的电路和方法及具有检测背光单元开路灯的电路的显示器件。

本发明的一个优点是提供了可有效保护背光单元并且增加了背光单元的使用寿命的检测背光单元开路灯的电路和方法及具有检测背光单元开路灯的电路的显示器件。

在后面的说明书中将阐述本发明的附加特征和优点，并且部分地根据说明书将变得显而易见，或通过实践本发明而习得。通过在撰写的说明书、所附权利要求和附图中具体指出的结构将实现和获得本发明的这些和其它优点。

如具体实施和广义描述的，为了获得这些和其它优点并且根据本发明的目的，检测开路灯的电路包括：提供基准电压的基准电压输出单元；检测与灯的状态对应的检测电压的电压检测器，所述灯的状态包括开路状态和闭路状态；比较器，用于比较所述检测电压和基准电压并输出指示灯的状态的结果；输出使能信号的使能信号输出单元；和使能信号控制单元，该使能信号控制单元接收所述指示灯状态的结果，当所述结果指示灯的状态是开路状态时，所述使能信号控制单元禁用所述使能信号输出单元。

在另一方面，显示装置包括：显示板；驱动显示板的板驱动电路；灯单元，其包括至少一个灯并且向所述显示板提供光；检测所述至少一个灯的状态的电路，其包括提供基准电压的基准电压输出单元、检测与所述至少一个灯的状态对应的检测电压的电压检测器，所述至少一个灯的状态包括开路状态和闭路状态、和比较所述检测电压和基准电压并输出指示所述至少一个灯的状态的结果的比较器；输出使能信号的使能信号输出单元；接收指示所述至少一个灯的状态的结果的使能信号控制单元，当该结果指示所述至少一个灯的状态是开路状态时，所述使能信号控制单元禁用使能信号输出单元；以及系统电力控制单元，当使能信号输出单元被禁用时，其停止向所述至少一个灯提供电力。

另一方面，检测开路灯的方法包括：提供基准电压；检测与灯的状态对应的检测电压，灯的状态包括开路状态和闭路状态，比较所述检测电压和基准电压并输出指示灯状态的结果；输出使能信号；和接收所述指示灯状态的结果，当所述结果指示灯的状态是开路状态时，阻止所述使能信号的输出。

应该理解，前面的一般描述和随后的详细描述都是示例性的和说明性的，用以对所要求的发明进行进一步的说明。

附图说明

所包括的附图用来进一步理解本发明，其被并入且构成本说明书的一部分，示出了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是示出了根据本发明的实施例的用于检测背光单元的开路灯的电路的框图；

图2是示出了根据本发明的第一实施例的用于检测背光单元的开路灯的电路的一部分的电路图；

图3是示出了根据本发明的第一实施例的包括图2的结构的检测背光单元开路灯的电路的电路图；

图4A和4B是示出了根据本发明的第二实施例的用于检测开路灯的电路的检测电压输出单元的图；

图5A和5B是示出了根据本发明的第三实施例的用于检测开路灯的电路的检测电压输出单元的图；

图6是示出了根据本发明的第三实施例的用于检测开路灯的电路的另一检测电压输出单元的仰视图；

图7是示出了根据本发明的第四实施例的用于检测开路灯的电路的检测电压输出单元的平面图；

图8是示出了根据本发明的一实施例的检测电缆的截面图；

具体实施方式

将详细说明本发明的实施例，其示例在附图中示出。

将诸如冷阴极荧光灯(EEFL)、外部电极荧光灯(EEFL)或平面灯(flatlamp)之类的灯用于显示器件的光源。当在早期阶段施加电压时，灯具有无限大的阻抗，当电压稳定施加后，灯具有几百欧姆到几千欧姆的阻抗。然而，当灯的一个电极是开路时，开路电极具有无限大的阻抗，从而施加到开路电极的电压急剧地增加。

因此，在本发明中，将开路电极的无限大阻抗用于检测开路灯。这就是说，测量开路灯电极处的电压的变化或开路灯电极处的感生电压的变化，然后将所测量出的电压与基准电压相比较以确定灯是否是开路的。

图1是示出了根据本发明的实施例的用于检测背光单元的开路灯的电路的框图。在图1中，在这个实施例中的用于检测开路灯的电路1包括使能信号输出单元10、基准电压输出单元20、检测电压输出单元30、电压比较单元40和使能信号控制单元50。

使能信号输出单元10输出使能背光单元操作的使能信号ENA。使能信号ENA也可以用于使能液晶面板的操作。使能信号ENA指示电源单元(未示出)向背光单元连续地施加电压。

基准电压输出单元20输出基准电压Vref作为比较标准以确定灯是否是开路的。可以从外部电路提供该基准电压Vref。例如，可以将在灯驱动逆变器电路中的变压器的次级线圈(secondary coil)的低压端处的电压用作基准电压Vref。

检测电压输出单元30检测灯的电极是否开路。检测电压输出单元30输出检测电压Vs以指示灯是否处于正常状态(也就是闭路状态)或非正常状态(也就是开路状态)。当灯的电极为开路时，电压或电极周围的电场由于电极的无限大阻抗而改变。

电压比较单元40(例如比较器)从检测电压输出单元30接收该检测电压Vs并从基准电压输出单元20接收基准电压Vref，比较该检测电压Vs和基准电压Vref。因此，当由于开路灯阻抗的增加而检测到电压增加时，电压比较单元40输出确定信号S。在一实施例中，电压比较单元40是可操作的放大器(OP-AMP)。

使能信号控制单元50从使能信号输出单元10接收使能信号ENA并且根据来自电压比较单元40的确定信号S控制使能信号的输出。在实施例中，使能信号控制单元50可以包括晶体管。如果由于开路灯而切断使能信号的输出，则电源停止供电并且显示器件被关闭。

图2是示出了根据本发明的第一实施例的用于检测背光单元的开路灯的电路的一部分的电路图。在图2中，分压电路S1和S2作为图1的检测电压输出单元30与灯L的两个电极P1和P2相连接。分压电路S1和S2的每一个包括串联连接的分压电阻(division resistor)R1和R2或R1’和R2’并且输出检测电压Vs1和Vs2。

通过由变压器Tx1和Tx2将输入的电压从大约220V的AC(交流电)电压升高到大约1000到1500V的AC电压来驱动荧光灯，变压器Tx1和Tx2将经升高的电力施加到灯L的电极P1和P2。在一个实施例中，可以这样形成分压电阻R1和R2或R1’和R2’：被分压电路S1和S2所分出的该检测电压大约是几伏特(V)。此外，在一个变压器Tx1的次级线圈处低电压L可以用于基准电压输出单元20的基准电压Vref。

如果灯L的一个电极P1或P2是开路，由于电极P1或P2的无限大电阻，在电极P1或P2处的电压增大。因此，从分压电路S1或S2输出的检测电压Vs1和Vs2也增大，并且通过将该检测电压Vs1和Vs2与基准电压Vref相比较而检测开路灯。结果，采取了例如切断电压的适当措施。

图3是示出了根据本发明的第一实施例的包括图2的结构的用于检测背光单元开路灯的电路的电路图。在图3中，背光单元包括多个灯。将多个检测电压输出单元分别连接到灯上并且输出检测电压Vs_Lamp1到Vs_LampN(N是自然数)。将该检测电压Vs_Lamp1到Vs_LampN输入到可操作放大器OP-AMP，放大器OP-AMP是一个比较器并且接收基准电压Vref作为比较标准。如果在检测电压Vs_Lamp1到Vs_LampN中有增大了的电压，可操作放大器OP-AMP输出确定信号。因此，晶体管TR(其作为在这个实施例中的使能信号控制单元)接收确定信号并且阻止使能信号的输出。

可以将检测开路灯的电路用于显示器件，该显示器件包括显示板、驱动该显示板的板驱动电路单元、向该显示板提供光的灯单元、用于驱动该灯单元的灯驱动电路单元和根据使能信号控制电力供应的系统电力控制单元。这里，如果检测到开路灯，则切断电力供应。因此，增加了器件的稳定性。

图4A和4B是示出了根据本发明的第二实施例的用于检测开路灯的电路的检测电压输出单元的视图。图4A是检测电压输出单元的平面图，图4B是沿图4A的线IV-IV的截面图。在第二实施例中，通过检测根据输入到灯的电极的电压的变化而感生的电压的变化检测开路灯。这就是说，当灯的一个电极开路时，在该电极处的电压由于电极的无限大阻抗而增加。因此，如果将导体布置在用于提供该电压的电压提供线的电场内，在导体中感生出电压，并且该感生出的电压用作确定灯是否是开路的检测电压Vs。

如图4A所示，多个灯L1、L2、L3和L4被连接到形成在印刷电路板PCB的第一面A上的灯连接器CNT1和CNT2。灯驱动电压线81、82、83和84从主电力线80延伸并且与灯连接器CNT1和CNT2相连接。灯驱动电压线81、82、83和84将灯驱动电压提供给各个电灯L1、L2、L3和L4。分别在灯驱动电压线81、82、83和84上形成任意形状和大小的第一图案C1、C2、C3和C4。第一图案C1、C2、C3和C4形成在印刷电路板PCB的第一面A上。第一图案C1、C2、C3和C4由导电材料制成，并且第一图案C1、C2、C3和C4从灯驱动电压线81、82、83和84接收灯驱动电压。

参照图4B，第二图案C11、C21、C31和C41形成在面对第一面A的印刷电路板PCB的第二面B上。第二图案C11、C21、C31和C41分别与第一图案C1、C2、C3和C4相对应。第二图案C11、C21、C31和C41也由导电材料制成。

由于施加到第一图案C1、C2、C3和C4的灯驱动电压，第二图案C11、C21、C31和C41感生出感生电压。将第二图案C11、C21、C31和C41的感生电压用作检测电压Vs。然后，将作为检测电压Vs的感生电压通过图1的电压比较单元40与基准电压Vref比较。如果作为比较的结果，灯被确定为开路灯，则图1的使能信号控制单元50将阻塞使能信号的输出以保护系统。

图5A和5B是示出了根据本发明的第三实施例的用于检测开路灯的电路的检测电压输出单元的视图。图5A是检测电压输出单元的仰视图，图5B是检测电压输出单元的平面图。在该第三实施例中，将导电图案布置在灯的电场中，并且将由于导电图案而感生的感生电压用作检测电压。当灯开路时，导电图案感生了更高的感生电压，该更高的感生电压与由于无限大阻抗而在灯的电极处的更高电压成比例。因此，通过感生电压的增加检测开路灯。

如图5A到5B所示，将印刷电路板PCB1和PCB2布置在封底(coverbottom)110的外表面，将多个灯L1、L2……、Lm-1和Lm布置在封底110的内表面。将印刷电路板PCB1和PCB2布置在多个灯L1、L2……，Lm-1的两端。在印刷电路板PCB1和PCB2的每一个上面形成多个导电图案C1、C2……，Cm-1和Cm或C1’、C2’……，Cm-1’和Cm’。导电图案C1、C2……，Cm-1和Cm或C1’、C2’……，Cm-1’和Cm’与各个灯L1、L2…，Lm-1和Lm相对应。

封底110包括至少一个检测孔112以便增加由在其底表面的导电图案C1、C2……，Cm-1和Cm或C1’、C2’……，Cm-1’和Cm’感生出的感生电压。在一实施例中，在灯L1、L2…，Lm-1和Lm的每一端布置检测孔112并且使其与各个灯L1、L2…，Lm-1和Lm的每一端处的电极相邻近。如图5A所示，通过检测孔112，灯L1、L2…，Lm-1和Lm距导电图案C1、C2……，Cm-1和Cm或C1’、C2’……，Cm-1’和Cm’具有最小的距离。检测孔112沿着与灯L1、L2…，Lm-1和Lm交叉的方向延伸。

图6是示出了根据本发明的第三实施例的检测开路灯的电路的检测电压输出单元的仰视图。如图6所示，仅仅在与灯L1、L2…，Lm-1和Lm和导电图案C1、C2……，Cm-1和Cm或C1’、C2’……，Cm-1’和Cm’对应的各个区域形成多个检测孔112。

在第三实施例中，将封底110和导电图案C1、C2……，Cm-1和Cm或C1’、C2’……，Cm-1’和Cm’用作图1的检测电压输出单元30。当灯的一个电极开路时，该电极处的电压由于无限大的电阻而增加，并且从围绕灯的电场感生出感生电压。感生电压随着电场的改变而改变。因此，将感生电压用作检测电压Vs。通过图1的电压比较器40比较多个经检测的电压Vs与基准电压Vref。如果比较的结果确定灯是开路灯，图1的使能信号控制单元50将阻挡使能信号的输出以保护系统。

图7是示出了根据本发明的第四实施例的用于检测开路灯的电路的检测电压输出单元的平面图。在第四实施例中，通过包括至少一根导线的电缆检测感生电压的改变以确定灯是否是开路的。在图7中，将至少一个灯L1、L2……，Lm-1或Lm布置在封底130上，并且将检测电缆140布置在封底130和至少一个灯L1、L2……，Lm-1或Lm之间。检测电缆140检测感生电压作为检测电压。检测电缆140可以是柔性印刷电路(FPC)和挠性扁平电缆(FFC)中的一种。

检测电缆140沿着与至少一个灯L1、L2……，Lm-1或Lm交叉的方向延伸。检测电缆140包括至少一根导线，其包括金属芯和包围金属芯的绝缘体。在面对至少一个灯L1、L2……，Lm-1或Lm与至少一个灯L1、L2……，Lm-1或Lm距离最短的区域处移除绝缘体以形成露出金属芯的露出部分142。在这个实施例中，在每个导线里仅形成一个露出部分142。露出孔142与第三实施例的图案具有相同的功能。在这个实施例中，露出部分142直接布置在至少一个灯L1、L2……，Lm-1或Lm的下面。

理想地，为了检测在至少一个灯L1、L2……，Lm-1或Lm两端的开路灯，将检测电缆140布置在至少一个灯L1、L2……，Lm-1或Lm的两端。检测电缆140邻近在至少一个灯L1、L2……，Lm-1或Lm的每一端处的电极。

图8是示出了根据本发明的一实施例的检测电缆的截面图。在图8中，检测电缆140还包括在露出部分142露出的金属芯上的导电盖(conductive cover)144，从而增加了感生电压的感生效应。

在第四实施例中，由于在每个露出部分142处的感生的电压从检测电缆140输出检测电压Vs，并且将经检测的电压Vs通过图1的电压比较器40与基准电压Vref比较。如果作为比较的结果，灯被确定为开路灯，则图1的使能信号控制单元50将阻挡使能信号的输出以保护系统。

在本发明的一实施例中，可以对灯分别检测，并且可以采取适当的措施。因此，有效地保护了系统并且增加了系统的寿命。

很明显，对于本领域的技术人员来说，可以在不脱离本发明的精神和范围内进行各种修改和变型。因此，本发明意欲覆盖本发明的修改和变型，只要它们在所附的权利要求及其等同物的范围内。

本非临时申请要求在韩国2004年11月24日提交的专利申请No.10-2004-0096762的优先权，通过引入并入其全部内容。

Claims (23)

1.一种检测开路灯的电路，包括：

基准电压输出单元，该基准电压输出单元提供基准电压；

电压检测器，该电压检测器检测与灯的状态相对应的检测电压，所述灯的状态包括开路状态和闭路状态；

比较器，该比较器比较经检测的电压和基准电压并输出指示灯状态的结果；

输出使能信号的使能信号输出单元；和

使能信号控制单元，该使能信号控制单元接收所述指示灯状态的结果，当所述结果指示灯的状态是开路状态时，所述使能信号控制单元禁用所述使能信号输出单元。

2.根据权利要求1所述的电路，其中所述使能信号控制单元包括晶体管。

3.根据权利要求1所述的电路，其中所述电压检测器包括与灯的电极和地线相连接的分压器，所述检测电压是在所述灯的电极处的分压。

4.根据权利要求3所述的电路，其中所述分压器包括在灯的电极和地之间串联连接的第一电阻和第二电阻。

5.根据权利要求1所述的电路，其中将电压提供给所述灯的电极，所述电压检测器包括第一导体和第二导体，所述第一导体接收提供给所述灯的电极的电压，所述第二导体与所述第一导体相隔一间隔地面对，并且在第二导体处获取感生电压，该感生电压为所述检测电压。

6.根据权利要求5所述的电路，其中所述第一导体在印刷电路板的第一面并且所述第二导体在所述印刷电路板的第二面。

7.根据权利要求1所述的电路，其中将电压提供给所述灯的电极，所述电压检测器包括邻近于灯的电极并且与灯之间具有一间隔的导体，所述导体从所述灯周围的电场获得感生电压。

8.根据权利要求7所述的电路，其中所述导体在印刷电路板上，印刷电路板布置在封底的下表面上，所述封底包括沿着与灯交叉的方向延伸的检测孔。

9.根据权利要求8所述的电路，其中所述导体对应于所述检测孔。

10.根据权利要求7所述的电路，其中所述导体包括电缆，该电缆包括金属芯和包围所述金属芯的绝缘体，在邻近所述灯的电极的区域露出一部分所述金属芯。

11.根据权利要求10所述的电路，其中所述电缆沿着与所述灯交叉的方向延伸。

12.根据权利要求10所述的电路，其中所述导体还包括覆盖所述金属芯露出部分的导电盖。

13.根据权利要求10所述的电路，其中所述电缆包括仅仅一个金属芯的露出部分。

14.根据权利要求10所述的电路，其中所述电缆是柔性印刷电路(FPC)和挠性扁平电缆(FFC)中的一种。

15.根据权利要求1所述的电路，其中所述比较器包括可操作放大器(OP-AMP)。

16.根据权利要求1所述的电路，其中所述灯是冷阴极荧光灯(CCFL)、外部电极荧光灯(EEFL)和平面灯的其中一种。

17.一种显示器件，包括：

显示板；

驱动所述显示板的板驱动电路；

包括至少一个灯并且向所述显示板提供光的灯单元；

检测所述至少一个灯的状态的电路，包括：

基准电压输出单元，该基准电压输出单元提供基准电压；

电压检测器，该电压检测器检测与所述至少一个灯的状态相对应的检测电压，所述至少一个灯的状态包括开路状态和闭路状态；和

比较器，该比较器比较所述检测电压和基准电压并输出指示所述至少一个灯的状态的结果；

输出使能信号的使能信号输出单元；

接收指示所述至少一个灯的状态的结果的使能信号控制单元，当所述结果指示所述至少一个灯的状态是开路状态时，所述使能信号控制单元禁用所述使能信号输出单元；

系统电力控制单元，当所述使能信号输出单元被禁用时，该系统电力控制单元停止向所述至少一个灯提供电力。

18.根据权利要求17所述的显示器件，其中所述显示板是液晶显示板。

19.一种检测开路灯的方法，该方法包括：

提供基准电压；

检测与灯的状态相对应的检测电压，所述灯的状态包括开路状态和闭路状态；

比较所述检测电压和基准电压并输出指示灯状态的结果；

输出使能信号；和

接收所述指示灯状态的结果，当所述结果指示灯的状态是开路状态时，阻止所述使能信号的输出。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述检测与灯的状态相对应的检测电压的步骤包括：

将分压器与灯的电极和地相连接；并且

通过分压器检测所述检测电压，所述检测电压是在所述灯的电极处的分压。

21.根据权利要求19所述的方法，其中所述检测与灯的状态相对应的检测电压的步骤包括：

提供第一导体，所述第一导体接收提供给所述灯的电极的电压；

提供与所述第一导体有间隔地面对的第二导体；和

获取所述第二导体处的感生电压，所述感生电压为所述检测电压。

22.根据权利要求19所述的方法，其中所述检测与灯的状态相对应的检测电压的步骤包括：

提供邻近于灯的电极并且与灯之间具有一间隔的导体。

通过所述导体从所述灯周围的电场获取感生电压。

23.根据权利要求22所述的方法，其中提供所述导体的步骤包括：

提供电缆，所述电缆包括金属芯和包围该金属芯的绝缘体；和

在邻近所述灯的电极的区域露出一部分所述金属芯。

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