CN100504523C - 液晶显示器的背光驱动装置和驱动该背光驱动装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示器的背光驱动装置及其驱动方法，其中该背光驱动装置能保护背光驱动器使其不受施加至背光驱动器的输入电压发生改变时产生的过电流的损害。该背光驱动装置包括发光的光源，用于提供高电压的AC功率从而使光源发光的AC驱动器，以及与AC驱动器电连接的保护电路，该保护电路用于确定施加至AC驱动器的输入电压是否低于预定电压并且停止AC驱动器的驱动。

Description

液晶显示器的背光驱动装置和驱动该背光驱动装置的方法

根据35U.S.C.§119(a)，本非临时申请要求于2006年6月7日在韩国提交的专利申请No.10-2006-0050705的优先权，在此以参考的方式包含其全部内容。

技术领域

本发明涉及一种液晶液晶显示器，尤其涉及一种用于驱动该液晶显示器中采用的背光单元的液晶显示器背光驱动装置以及驱动该背光驱动装置的方法。

背景技术

最近，随着产品质量的提高和信息表示的增加，液晶显示器已经广泛用在移动电视、摄像机、TV、计算机监视器、移动电话、车辆导航设备等装置中。

液晶显示器是光接收显示器件，其通过控制从外部输入的光量而在屏幕上显示图像。液晶显示器需要附加的背光单元，用于将光照射到该液晶显示器上。

背光单元用灯作为光源，其将由灯产生的光转换成具有相同亮度的表面光，并且将转换后的光提供给显示屏。

根据灯的位置将背光单元分成直下型和边缘型。在直下型背光单元中，灯设置在LCD面板的后方，因此光直接传送到LCD面板的前面。但是，在边缘型背光单元中，灯设置在LCD面板的侧面，光通过波导板、反射板和光学板被反射、扩散和会聚，以使光从侧部传送到LCD面板的前方。

此时，灯可以是冷阴极荧光灯(CCFL)、外部电极荧光灯(EEFL)、发光二极管(LED)等。

同时，为了发光，背光单元必须将向灯施加驱动电压。由设置在背光单元中的驱动器(或者变换器)施加该驱动电压。

下文中详细说明用于控制背光单元的驱动的常用背光驱动装置。

图1是液晶显示器的常用背光驱动装置的框图。

如图1所示，液晶显示器的常用背光驱动装置具有发光的光源1和用于控制光源1的发光的背光(B/L)驱动器2。

背光驱动器2将外部输入的直流电压转换为交流(AC)，将该交流升压到预定电平，并且将升压后的AC提供给光源1。

根据光源1的特性，背光驱动器20为了在初始照亮时点亮光源1而提供照亮所需的足够高的电压，并且为了维持恒定亮度而在照亮之后控制光源1的电流。

即，如果改变液晶显示器或者背光单元的工艺条件，或者由于输入功率的不稳定性而导致输入电压不恒定，则背光驱动器2控制电流以将恒定功率提供给光源1。特别是，当输入电压低时消耗大量的电流，并且当输入电压高时消耗少量的电流。

然而，如果输入电压低并且消耗高电流时，由于过电流而将超负荷施加到外部电源单元和背光驱动器2的元件上。因此，由于容易损害电路而出现问题。其导致背光驱动器2的不稳定运行。

发明内容

因此，本发明的目的是至少解决背景技术的问题和缺陷。

本发明的目的是提供一种液晶显示器的背光驱动装置及其驱动方法，其中背光驱动装置保护背光驱动器，使其不会受到施加至背光驱动器的输入电压发生变化时产生的过电流的损害。

为了实现上述目的，本发明实施例的一种液晶显示器背光驱动装置包括：发光的光源，用于提供高电压的AC电源从而使光源发光的AC驱动器，以及与AC驱动器电连接的保护电路，该保护电路用于确定施加至AC驱动器的输入电压是否低于预定电压，并且关闭AC驱动器的驱动。

此外，根据本发明另一实施例的一种液晶显示器背光驱动装置包括：发光的LED，用于提供高电压的DC电源从而使LED发光的DC驱动器，以及与DC驱动器电连接的保护电路，该保护电路用于确定施加至DC驱动器的输入电压是否低于预定电压，并且关闭DC驱动器的驱动。

根据本发明又一实施例的一种用于驱动液晶显示器背光驱动装置的方法包括如下步骤：使提供高电压的驱动功率的驱动器从外部电源接收输入电压以使光源发光；使稳压二极管设置基准电压；划分输入电压以形成比较电压；将比较电压和预置基准电压进行比较；以及在比较步骤之后，通过输出控制电压而驱动或者关闭驱动器以控制驱动器的操作。

附图说明

参考下面的附图对本发明进行详细说明，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。

图1是液晶显示器的常用背光驱动装置的框图；

图2是根据本发明实施例的液晶显示器的背光驱动装置的示意性框图；

图3a是根据本发明第一实施例的液晶显示器背光驱动装置的详细框图；

图3b是根据本发明第二实施例的液晶显示器背光驱动装置的详细框图；

图4是根据本发明实施例的背光驱动装置的保护电路的电路图；

图5是图解图4中示出的背光驱动装置的保护电路的操作图；

图6是图解用于驱动根据本发明实施例的背光驱动装置的方法流程图。

具体实施方式

参考附图，对本发明的液晶显示器的背光驱动装置及其驱动方法进行详细说明。

图2是根据本发明实施例的液晶显示器的背光驱动装置的示意性框图。

参考图2，对本发明实施例的液晶显示器的驱动电路进行说明。该驱动电路包括用于在其上显示图像的液晶显示(LCD)面板100，用于驱动LCD面板100的数据线D1，…，Dm的数据驱动器200，用于驱动LCD面板100的栅线G1，…，Gn的栅驱动器300，用于将各种控制信号施加至数据驱动器200和栅驱动器300的时序控制器400，用于将光提供给LCD面板100的多个光源500，以及用于驱动多个光源500的背光(B/L)驱动装置600。

时序控制器400从外部接收数字图像信号R、G和B DATA，水平同步信号Hsync，垂直同步信号Vsync，使能信号DE和主时钟MCLK，并且分别将需要的控制信号DCS和GCS提供至数据驱动器200和栅驱动器300。

此外，时序控制器400变换外部输入的数字图像信号R、G和B DATA，并且将变换后的数字图像信号R′、G′和B′提供至数据驱动器200。

此时，使能信号DE为指示信号被输出的区域的信号，主时钟MCLK为从微处理器接收的基准时钟信号。

栅驱动器300根据来自时序控制器400的栅控制信号GCS，将栅截止电压Voff或者栅导通电压Von施加至栅线G1至Gn，从而将按顺序移位的扫描信号提供至栅线G1至Gn。

数据驱动器200响应于来自时序控制器400的控制信号DCS，产生与数字图像信号R′、G′和B′相对应的模拟灰度级电压。

此外，当截止的栅线G1，...，Gn响应于栅控制信号GCS而导通时，数据驱动器200将模拟灰度级电压施加至LCD面板100的数据线D1，...，Dm。

同时，多个光源500设置在LCD面板100的后部并且将光提供至该LCD面板100。一般来说，为了增加LCD面板100的亮度，至少设置一个光源500。

多个光源500为由电流驱动的电流驱动装置，并且从点火电压开始稳定运行，在所述点火电压，如果将高电压施加至光源500，则电流是传导性的。

多个光源500可以采用CCFL、EEFL和LED之一。当多个光源500为LED时，该LED由DC电源而不是由AC电源驱动。这将在稍后详细描述。

背光驱动装置600从外部微处理器接收光源控制信号Sb，控制多个光源500的发光，并且提供多个光源500发光所需的高电压。

此时，通过由时序控制器400输出的独立于控制信号DCS和GCS的主时钟MCLK，产生控制背光驱动装置600的光源控制信号Sb。

按照如下方式构成背光驱动装置600。

图3a和3b是根据本发明第一和第二实施例的液晶显示器背光驱动装置的详细框图。图4是根据本发明实施例的背光驱动装置的保护电路的电路图。图5是图解图4中示出的背光驱动装置的保护电路的操作图。

为参考起见，根据光源的类型，根据本发明实施例的背光驱动装置600可以具有DC或者AC驱动型。因此，对其中光源是AC驱动型的荧光灯和其中光源是DC驱动型的LED的例子进行说明。

首先参考3a，根据本发明第一实施例的液晶显示器的背光驱动装置包括发光的光源500，用于将恒定的AC功率提供给光源500的AC驱动器610，以及与AC驱动器610电连接的保护电路620，该保护电路620用于防止将过电流施加至AC驱动器610。

在根据本发明第一实施例的上述结构的液晶显示器背光驱动装置中，在AC驱动方法中，通过AC驱动器610将从外部电源施加的DC输入电压变换并且升压至AC电压，并且将恒定高电压的AC功率施加至光源500以使其发光。在这种情况下，由于输入电压的移位，过电流可能会流过AC驱动器610。保护电路620用于比较和确定过电流，并且防止过电流流过AC驱动器610。

更详细地说，光源500可以是由AC电压驱动的CCFL或者EEFL。

AC驱动器610用于将从外部电源接收的DC输入电压变换为高AC电压，并且将变换后的电压提供给光源500。

AC驱动器610可以包括将DC输入电压变换为预定电平的DC电压以使输入电压稳定的DC/DC转换器611，将从DC/DC转换器611接收的DC电压变换为AC电压的DC/AC转换器613，和将DC/AC转换器613的AC电压升压到预定电平的变换器615。不过要注意的是，本发明并不局限于上述结构。

保护电路620与AC驱动器610的输入端电连接。保护电路620确定施加至AC驱动器610的输入电压是否低于预定电压，并且输出用于驱动AC驱动器610的控制电压，从而保护AC驱动器610的电路。

为此，如图4所示，保护电路620包括用于设定预定电平的基准电压Vref的基准电压设定单元621，用于划分输入电压Vin并且形成比较电压Vs的一个或者多个电阻器R1、R2和R3，以及用于比较基准电压设定单元621的基准电压Vref和比较电压Vs并且输出控制电压Vcon的比较器623。

更详细地讲，串联连接的第一电阻器R1、第二电阻器R2和第三电阻器R3与AC驱动器610的输入端输入并联连接，第三电阻器R3的另一端接地。

如上所述串联连接的电阻器R1、R2和R3用于根据各自电阻而划分施加至输入端的输入电压Vin。

此外，第四电阻器R4与第一、第二和第三电阻器R1、R2和R3并联，并且与基准电压设定单元621串联连接。

基准电压设定单元621为稳压二极管，用于即使电流由于负荷的移位发生变化时也使电压恒定。如果施加瞬时高电压，则稳压二极管产生齐纳击穿电压。因此，不施加高于齐纳击穿电压的电压，并且能够输出恒定的静电压。该静电压成为基准电压Vref，其将成为比较输入电压Vin的基础。

比较器623为二级设备。比较器623具有分别与基准电压设定单元621的输出端以及第一和第二电阻器R1和R2之间的节点电连接的两个输入端，以及连接至AC驱动器610的DC/AC转换器613的输出端。比较器623一般由运算放大器组成，如图4所示，但并不局限于此。

因此，比较器623比较从基准电压设定单元621接收的基准电压Vref和通过第一电阻器R1接收的比较电压Vs，并且将高或低电平的控制电压Vcon通过其输出端传送至DC/AC转换器613。

此时，比较电压Vs具有低于输入电压Vin的值。

参考图5对上述结构的保护电路620的操作进行说明。

如图4所示，如果从外部接收到用于驱动光源500的输入电压Vin，则保护电路620的基准电压设定单元621根据瞬时高电压产生恒定的基准电压Vref，并将其输出至比较器623。

此外，串联连接的第一、第二和第三电阻器R1、R2和R3划分通过输入终端接收的输入电压Vin，并且产生低于该输入电压Vin的比较电压Vs。其目的在于降低高输入电压从而稳定地驱动该电路。

根据本发明实施例的保护电路620通过第一电阻器R1将该输入电压Vin传送至比较器623，作为比较电压Vs。

比较器623比较来自基准电压设定单元621的基准电压Vref和通过第一电阻器R1的比较电压Vs，并且相应地输出控制电压Vcon。

换言之，如图5所示，如果在基准电压Vref的基础上进行比较，则当比较电压Vs高于基准电压Vref时，比较器623以高电平输出控制电压Vcon，从而在常规状态下驱动该驱动器610。

但是，当比较电压Vs低于基准电压Vref时，比较器623以低电平输出控制电压Vcon，从而停止驱动AC驱动器610。

此时，作为高电平输出的控制电压Vcon可以高于比较电压Vs。作为低电平输出的控制电压Vcon可以低于比较电压Vs或者为地电压0V。

同时，下面参考图3b说明采用LED作为光源的液晶显示器背光驱动装置的结构。

图3b是根据本发明第二实施例的液晶显示器背光驱动装置的详细框图。

如图3b所示，根据本发明第二实施例的液晶显示器背光驱动装置包括发光的光源500，将恒定的DC功率提供给光源500的DC驱动器610′，以及与DC驱动器610′电连接的保护电路620，该保护电路620用于阻止将过电流施加至DC驱动器610′。

在根据本发明第二实施例的上述结构的液晶显示器背光驱动装置中，作为采用LED作为光源500的DC驱动型，将从外部电源施加的DC输入电压变换并且升压至预定电平的DC电压，并且将该DC电压施加至光源500，从而发光。

此时，由于输入电压的移位，过电流可能会流过DC驱动器610′。保护电路620用于确定过电流，并且防止其流过DC驱动器610′。

DC驱动器610′可以包括将从外部电源接收的DC输入电压变换为脉冲宽度调制(PWM)信号的PWM信号提供单元611′，和将PWM信号提供单元610′的PWM信号升压到预定电平并且将静电压提供给光源500的静电压提供单元613′。但是要注意的是，本发明并不局限于此。

这里没有说明的构成元件与本发明第一实施例的液晶显示器背光驱动装置的那些构成元件是相同的。因此，相同的附图标记表示与本发明第一实施例的液晶显示器背光驱动装置的那些元件相同的元件，因此不再进行说明。

图6是图解用于驱动根据本发明实施例的背光驱动装置的方法流程图。

在步骤S10，根据本发明实施例的背光驱动装置通过用于驱动光源的驱动器从外部接收输入电压Vin。

根据上述的光源类型，将驱动器分为DC驱动器型和AC驱动器型。光源可以包括作为AC被驱动的CCFL和EEFL，以及作为DC被驱动的LED。

在步骤S20和S30，与驱动器的前一级连接的保护电路设定基准电压Vref，划分输入电压Vin并且形成比较电压Vs。

基准电压Vref可以通过稳压二极管实现。比较电压Vs可以通过串联连接的一个或多个电阻器R1、R2和R3实现。

然后，在步骤S40，将比较电压Vs与预设的基准电压Vref进行比较。

在比较之后，在步骤S50和S60，为了驱动或者关闭驱动器的运行，输出控制电压Vcon。

在上述步骤S40至S60，将比较电压Vs和基准电压Vref进行比较并且输出控制电压Vcon的方法与参考保护电路620的操作说明的方法相同。

因此，在根据本发明实施例的液晶显示器背光驱动装置中，如果改变液晶显示器或者背光单元的工艺条件，或者由于输入功率的不稳定性，输入电压Vin降低到低于基准电压Vref，则通过保护电路620检测到这一情况并且立即关闭驱动器。因此可以有效地保护驱动器不受过电流的损害。

根据本发明的液晶显示器背光驱动装置及其驱动方法，将施加给驱动器的输入电压预预设的基准电压相比较，关闭过电流，使其不能流过驱动器。因此，本发明的优点在于：能够防止过电流流过电路时对电路产生的损害，而且可以一直稳定地对驱动器进行驱动。因此可以改善产品的可靠性。

上面对本发明进行了说明，很显然可以进行各种改变。不认为这样的改变与本发明的精神和范围相违背，并且对本领域技术人员来说显而易见的修改包含在下述权利要求的范围之内。

Claims (11)

1.一种液晶显示器的背光驱动装置，包括：

发光的光源；

交流驱动器，用于提供高电压的交流功率以使光源发光；以及

与交流驱动器电连接的保护电路，其中所述保护电路包括：

基准电压设定单元，用于设定预定电平的基准电压；

一个或多个串联连接的电阻器，用于划分施加至所述交流驱动器的输入电压以形成比较电压；以及

比较器，其具有分别与基准电压设定单元的输出端和所述一个或多个串联连接的电阻器连接的两个输入端，

其中所述比较器比较基准电压和经由所述一个或多个串联连接的电阻器接收的比较电压，当所述比较电压高于所述基准电压时驱动所述交流驱动器，而当所述比较电压低于所述基准电压时关闭所述交流驱动器。

2.根据权利要求1所述的背光驱动装置，其特征在于，所述基准电压设定单元包括稳压二极管。

3.根据权利要求1的背光驱动装置，其特征在于，所述比较器为运算放大器。

4.根据权利要求1所述的背光驱动装置，其特征在于，所述交流驱动器包括：

直流/交流转换器，用于将直流输入电压转换为交流电压；和

变换器，用于将通过直流/交流转换器转换的交流电压升压至预定电平。

5.根据权利要求1所述的背光驱动装置，其特征在于，所述光源为冷阴极荧光灯。

6.根据权利要求1的背光驱动装置，其特征在于，所述光源为外部电极荧光灯。

7.一种液晶显示器的背光驱动装置，包括：

发光的发光二极管；

直流驱动器，用于提供高电压的直流功率以使发光二极管发光；以及

与直流驱动器电连接的保护电路，其中所述保护电路包括：

基准电压设定单元，用于设定预定电平的基准电压；

个或多个串联连接的电阻器，用于划分施加至所述直流驱动器的输入电压以形成比较电压；以及

比较器，其具有分别与基准电压设定单元的输出端和所述一个或多个串联连接的电阻器连接的两个输入端，

其中所述比较器比较基准电压和经由所述一个或多个串联连接的电阻器接收的比较电压，当所述比较电压高于所述基准电压时驱动所述直流驱动器，而当所述比较电压低于所述基准电压时关闭所述直流驱动器。

8.根据权利要求7所述的背光驱动装置，其特征在于，所述基准电压设定单元包括稳压二极管。

9.根据权利要求7所述的背光驱动装置，其特征在于，所述比较器为运算放大器。

10.根据权利要求7所述的背光驱动装置，其特征在于，所述直流驱动器包括：

脉冲宽度调制信号提供单元，用于将直流输入电压变换为脉冲宽度调制信号并且输出变换后的脉冲宽度调制信号；和

静电压提供单元，用于将变换后的脉冲宽度调制信号变换为恒定电平并且提供该被变换的信号。

11.一种用于驱动液晶显示器背光驱动装置的方法，包括如下步骤：

使提供高电压驱动功率的驱动器从外部电源接收输入电压以使光源发光；

通过稳压二极管设定基准电压；

使用一个或多个串联连接的电阻划分该输入电压以形成比较电压

将比较电压与基准电压进行比较；和

当所述比较电压高于所述基准电压时驱动所述驱动器，而当所述比较电压低于所述基准电压时关闭所述驱动器。

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