CN101217851A - 印刷电路板和具有该印刷电路板的液晶显示器 - Google Patents

Abstract

一种用于液晶显示器的印刷电路板，具有用于防止DC－DC转换器的反馈电压产生单元或补偿单元与脉冲信号布线之间的干扰的结构。所述印刷电路板具有：升压电路，用于升高输入电压以产生模拟驱动电压和脉冲信号，所述升压电路包括控制芯片和耦接于输入电压节点和所述控制芯片间的电感器，所述控制芯片被提供有用于控制流过所述电感器的电流量的反馈电压；反馈电压产生电路，用于通过使用所述模拟驱动电压向所述控制芯片提供反馈电压；和脉冲信号布线，连接所述控制芯片和所述电感器，并与所述反馈电压产生电路分开。

Description

印刷电路板和具有该印刷电路板的液晶显示器

技术领域

本发明涉及一种具有防止DC-DC转换器和脉冲信号布线(wiring)之间的干扰的印刷电路板的液晶显示器。

背景技术

液晶显示器(LCD)目前被广泛地用作平板。液晶显示器包括其上形成有电极的两个基板和插入在这两个基板之间的液晶层。在液晶显示器中，向电极施加电压以便重新排列液晶层中的液晶分子，从而控制通过该液晶层的光的量。这样，液晶显示器显示图像。

液晶显示器包括由公共电极组成的公共电极基板和由薄膜晶体管阵列组成的薄膜晶体管基板。该公共电极基板和薄膜晶体管基板彼此相对放置。液晶层插入在这两个显示面板之间。在液晶显示器中，当在这两个显示面板之间施加电压时，液晶层的液晶分子被重新排列，因而控制光透过率。这样，液晶显示器显示图像。但是，由于液晶显示器并不发光，因此在薄膜晶体管基板下放置提供光的背光单元。

此外，在该液晶显示器中包括含有各种用于驱动液晶面板的驱动电路的印刷电路板。形成该驱动电路的大量部件(part)和布线(wiring line)需要被放置于该印刷电路板上。因此，为了在有限的空间内有效地放置这些部件和布线，使用具有多层结构的印刷电路板。

随着具有多层结构的印刷电路板的使用，能够在有限的空间内放置大量的部件和布线。但是，由于部件和部件间、部件和布线间、布线和布线间的距离变得彼此相对更近，因此部件和布线互相存在电影响。即，发生电干扰。由于电干扰影响各个部件的操作，所以在输出等期间可能发生电噪声或可能发生信号失真。因此，液晶显示器的正常操作可能会受到妨碍。

发明内容

根据本发明的一方面，一种印刷电路板防止DC-DC转换器和脉冲信号布线之间的干扰。所述印刷电路板包括：升压电路，用于升高输入电压以产生模拟驱动电压和脉冲信号，所述升压电路包括控制芯片和耦接于输入电压节点和所述控制芯片间的电感器，所述控制芯片被提供有反馈电压并控制流过所述电感器的电流量；反馈电压产生电路，用于通过使用所述模拟驱动电压向所述控制芯片提供反馈电压；和脉冲信号布线，其连接所述控制芯片和所述电感器，输出所述脉冲信号，所述脉冲信号布线与所述反馈电压产生电路分开。

根据本发明的第二方面，一种其上定义有升压电路形成区域、反馈电压产生电路形成区域、和补偿电路形成区域的印刷电路板，升压电路形成于所述升压电路形成区域上并升高输入电压以便产生模拟驱动电压和脉冲信号，所述升压电路包括控制芯片和耦接于向其施加输入电压的输入电压节点和所述控制芯片间的电感器，所述控制芯片被提供有反馈电压并控制流过所述电感器的电流量；反馈电压产生电路通过使用所述模拟驱动电压向所述控制芯片提供反馈电压；补偿电路用于稳定所述模拟驱动电压的输出；并且脉冲信号布线连接所述控制芯片和所述电感器，并与所述反馈电压产生电路分开。

根据本发明的第三方面，提供了一种液晶显示器，所述液晶显示器包括上述印刷电路板。

附图说明

通过参照附图对优选实施例的详细描述，本发明的上述和其它特征和优点将变得更加明显，其中：

图1是根据本发明的第一实施例的液晶显示器的框图；

图2是包括在图1的液晶显示器中的DC-DC转换器的电路图；

图3是根据本发明的第一实施例的印刷电路板的布局图；

图4是示出图3的印刷电路板的多层结构的分解透视图；

图5是图3的印刷电路板的放大图；

图6是根据本发明的第二实施例的印刷电路板的布局图；以及

图7是根据本发明的第三实施例的印刷电路板的布局图。

具体实施方式

应当理解，当称一个元件或层“在另一个元件或层之上”时，其能够直接位于另一元件上或者也可以存在插入元件。相反，当称一个元件“直接在另一元件之上”时，则不存在插入元件。

将参考图1和图2详细描述根据本发明的第一实施例的液晶显示器。图1是根据本发明的第一实施例的液晶显示器的框图。图2是包括在图1的液晶显示器中的DC-DC转换器的电路图。

根据本发明的第一实施例的液晶显示器1通过液晶面板600显示由外部图形控制器(未示出)提供的预定图像信息。该液晶显示器1包括AC-DC整流单元100、DC-AC逆变器300、DC-DC转换器200、公共电压产生单元400、伽马电压产生单元410、栅极信号产生单元420、液晶面板600、数据驱动器单元610、栅极驱动器单元620、和背光单元500。

AC-DC整流单元100通常被提供有100到240V范围内的AC(交流)电压，并将所施加的AC电压转换成500到600V范围内的高DC(直流)电压，并且将所转换的DC电压提供给DC-AC逆变器300和DC-DC转换器200。AC-DC整流单元100包括功率因子校正(PFC)，并且被实现为二极管整流器、有源PWM(脉宽调制)整流器等等。

DC-AC逆变器300提供驱动电压来驱动灯(未示出)。DC-AC逆变器300将在AC-DC整流单元100中产生的高DC电压转变成具有适于驱动该灯(未示出)的电压电平的电压，并输出所转变的电压。

DC-AC逆变器300不仅转变电压电平，而且将在AC-DC整流单元100中产生的高DC电压转变成适于背光单元的AC电压，并输出该AC电压。DC-AC逆变器300的例子可以包括“Royer”逆变器、推挽逆变器、半桥逆变器、全桥逆变器等等。

DC-DC转换器200转换在AC-DC整流单元100中产生的高DC电压的电平，以便产生脉冲信号Lx或模拟驱动电压AVDD，并将所生成的该脉冲信号Lx或模拟驱动电压AVDD发送到公共电压产生单元400、伽马电压产生单元410、和栅极信号产生单元420。公共电压产生单元400、伽马电压产生单元410、和栅极信号产生单元420通过使用该脉冲信号Lx或模拟驱动电压AVDD分别产生公共电压Vcom、伽马电压VDD、和栅极导通/截止信号Von和Voff。

详细地，参照图2，DC-DC转换器200包括升压电路210、反馈电压产生电路220、和补偿电路230。升压电路210包括控制芯片215、电感器L1、二极管D1、输入电容器C1、和输出电容器C2，其中所述控制芯片215是包括输入端IN、控制端SHDN、开关端SW、反馈端FB、和接地端GND的集成电路(IC)。

当向输入端IN施加预定的输入电源电压Vin时，控制端SHDN产生控制信号用于控制DC-DC转换器200的操作。

此外，开关端SW连接到放置于内部或外部的开关元件(未示出)上，并控制升压电路210的操作。此外，开关端SW将输入电源电压Vin的电压电平转换成脉冲信号Lx。开关端SW根据外部输入的开关控制信号执行开关操作。开关端SW可以包括NMOS晶体管。该NMOS晶体管的漏极端连接到反馈电压产生电路220，其源极端连接到接地端，其栅极端连接到控制单元(未示出)，以使得开关端SW接收开关控制信号。根据开关端SW的上述操作，输入电源电压Vin被升压从而产生脉冲信号Lx。脉冲信号Lx通过二极管D1和输出电容器C2被转换成模拟驱动电压AVDD。这里，脉冲信号Lx是指变成模拟驱动电压AVDD的源信号的开关波形，即，具有预定电平的正交波形(orthogonal waveform)。脉冲信号Lx也被用作用于栅极信号产生单元420中的电荷泵电路的脉冲信号。

反馈端FB被提供有从反馈电压产生电路220施加的反馈电压Vfb，并将此反馈电压Vfb发送到开关端SW。当模拟驱动电压AVDD被反馈电压产生电路220分压时产生反馈电压Vfb。

如上所述，输入端IN、控制端SHDN、开关端SW、反馈端FB、和接地端GND可以形成集成电路IC，即，所有的上述端在一个芯片上运行。可选地，这些端的每一个可以形成执行上述功能的单独的电路。

包括在升压电路210中的电感器L1包括向其施加输入电压Vin的输入电压节点，并存储输入电荷。电感器L1的另一端耦接到产生脉冲信号Lx的控制芯片215的SW端。所产生的脉冲信号Lx被二极管D1整流以输出模拟驱动电压AVDD。输入电容器C1和输出电容器C2稳定输入电源电压Vin和模拟驱动电压AVDD。

反馈电压产生电路220产生反馈电压Vfb，以根据从外部提供的开关控制信号产生模拟驱动电压AVDD，并将所产生的反馈电压Vfb输出到控制芯片215的反馈端FB。反馈电压产生电路220可以包括第一和第二分压电阻器R1和R2。

第一和第二分压电阻器R1和R2以预定比率对模拟驱动电压AVDD进行分压，从而产生反馈电压Vfb。如果必要的话，除第一和第二分压电阻器R1和R2外，反馈电压产生电路220还可以包括至少一个选择电阻器，用于更精细地控制电压。反馈电压产生电路220也可以包括一个电容器，用于提高模拟驱动电压AVDD的稳定性。

补偿电路230控制由模拟驱动电压AVDD上的负载的变化引起的输出的变化。补偿电路230包括电阻器R3和电容器C3。

再参照图1，公共电压产生单元400通过使用已由DC-DC转换器200转变了电平的DC电压来产生公共电压Vcom，并向液晶面板600提供所产生的公共电压Vcom。

伽马电压产生单元410被施加有来自DC-DC转换器200的模拟驱动电压AVDD，产生伽马电压VDD，并向数据驱动器单元610提供该伽马电压VDD。

数据驱动器单元610通过使用从伽马电压产生单元410提供的伽马电压VDD来执行对图像信号的伽马补偿以执行显示，并将已经过伽马补偿的图像信号输出到液晶面板600。

栅极信号产生单元420被提供有来自DC-DC转换器200的模拟驱动电压AVDD和脉冲信号Lx，并产生栅极导通/截止信号Von和Voff用于操作栅极。

栅极驱动器单元620向液晶面板600的栅极线施加栅极导通/截止信号Von和Voff，从而操作连接到栅极线的开关元件。

液晶面板600被分别施加有来自数据驱动单元610和栅极驱动单元620的电信号，并在屏幕上显示图像。液晶面板600包括以预定间隔彼此相对并彼此依附的公共电极基板和薄膜晶体管基板、以及位于这两个显示面板间所形成的空间中且其中具有按照预定方向排列的液晶分子的液晶层。

此外，液晶面板600分别通过数据线和栅极线连接到数据驱动器单元610和栅极驱动器单元620。提供光的背光单元500放置于液晶面板600的下面。

背光单元500向由不发光元件形成的液晶面板600提供光。背光单元500从液晶面板600的后表面照射光。背光单元500包括荧光灯(未示出)。根据液晶显示器1的形状，荧光灯(未示出)可以是直接型灯、边缘型灯等等，即，可能有各种布置的荧光灯(未示出)。荧光灯(未示出)被施加有由DC-AC逆变器300提供的高AC电压，并发光。

将参照图3到图5详细描述根据本发明的第一实施例的印刷电路板。图3是根据本发明的第一实施例的印刷电路板的布局图。图4是示出图3的印刷电路板的多层结构的分解透视图。图5是图3的印刷电路板的放大图。

根据本发明的第一实施例的印刷电路板10包括定时控制器20、存储器芯片30、DC-DC转换器200、输入电源连接器40、测试信号连接器50、公共电压产生电路401等等。由于印刷电路板10具有多层结构，所以其上安装各种部件的板和其中印制布线的板可以被形成于两个彼此不同的层上。例如，如图4所示，各种部件可以被形成于第一板11上，而连接各个部件的布线可以被印制在第二板12中。如果必要的话，可以存在两个电路板，其每个具有上述多层结构，如果必要的话，可能存在层之间的部件和布线的配置的各种修改。

定时控制器20从外部图形控制器(未示出)接收图像信号和控制该图像信号的输入控制信号，并产生栅极控制信号、数据控制信号等等。此外，定时控制器20将栅极控制信号发送到栅极驱动器单元620，并将数据控制信号和图像信号发送到数据驱动器单元610。

存储器芯片30存储用于操作定时控制器20的各种数据信息。例如，用于产生数据控制信号和栅极控制信号的各种条件可以被存储于存储器芯片30中。存储器芯片30可以是例如EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)。

此外，向其提供输入电源的输入电源连接器40、向其输入测试信号的测试信号连接器50、和用于驱动液晶面板600的其它各种部件被安装于印刷电路板10上。

参照图5，将描述升压电路210、反馈电压产生电路220、补偿电路230、脉冲信号布线240、和电感器L1的布置关系。

形成升压电路210的电感器L1、二极管D1、输入和输出电容器C1和C2、以及控制芯片215被放置于在印刷电路板10上定义的升压电路形成区域210_a中。

形成反馈电压产生电路220的第一和第二分压电阻器R1和R2被放置于在印刷电路板10上定义的反馈电压产生电路形成区域220_a中。

此外，形成补偿电路230的电阻器R3和电容器C3也被放置于在印刷电路板10上定义的补偿电路形成区域230_a中。

形成DC-DC转换器200并因此彼此密切联系的升压电路210、反馈电压产生电路220、和补偿电路230最好彼此相邻放置，以使得各个部件间不产生信号延时。因为印刷电路板10的空间有限，所以需要将各个部件放置为在相邻部件间不产生干扰。

可以根据印刷电路板10的空间使用情况来以不同的方式配置升压电路形成区域210_a、反馈电压产生电路形成区域220_a、和补偿电路形成区域230_a。如图5所示，升压电路形成区域210_a可以被加宽，从而各个部件之间的距离可以变大。即，由于控制芯片215和电感器L1彼此分开，所以控制芯片215和电感器L1通过脉冲信号布线240相连。当脉冲信号布线240变得太长时，可能会发生信号延迟。因此，所述布置需要考虑布线的长度。

在根据本发明的第一实施例的印刷电路板10中，反馈电压产生电路220和补偿电路230与脉冲信号布线240分开，以使得互不交叠。脉冲信号布线240可以被放置于在与反馈电压产生电路220或补偿电路230的层不同的层的板上。但是，当脉冲信号布线240和反馈电压产生电路220或补偿电路230彼此交叠、或虽然分开但是彼此相邻放置时，其间发生干扰。结果，模拟驱动电压AVDD的输出信号可能不以正常状态被输出。当没有以正常状态输出模拟驱动电压AVDD时，正常信号未被输入到液晶面板600，因而被显示的图像失真或者可能看不到正常屏幕。

为了防止脉冲信号布线240和反馈电压产生电路220或补偿电路230互相干扰，需要以预定的间隔放置它们，其中考虑印刷电路板10的尺寸、所安装的部件数、位置等来确定该预定间隔。但是，脉冲信号布线240和反馈电压产生电路220或补偿电路230最好彼此分开5mm或更多的间隔，优选地，彼此分开10mm或更多。

这样，为了使脉冲信号布线240和反馈电压产生电路220或补偿电路230彼此分开放置，脉冲信号布线240被放置为不经过控制芯片215和反馈电压产生电路220或补偿电路230之间。为了使控制芯片215位于脉冲信号布线240和反馈电压产生电路220或补偿电路230之间，脉冲信号布线240远离控制芯片215而成迂回形。因此，脉冲信号布线240从控制芯片215的侧表面开始，并向着反馈电压产生电路220或补偿电路230所不位于的相反侧连接到电感器L1。

连接控制芯片215和电感器L1的脉冲信号布线240可以被连接到产生栅极导通/截止信号的栅极信号产生电路(未示出)，并提供脉冲信号Lx。因此，脉冲信号布线240不仅指连接控制芯片215和电感器L1的布线，也指连接到控制芯片215和电感器L1以及被施加有脉冲信号Lx的各种布线。

下面，将参照图6描述根据本发明的第二实施例的印刷电路板的布置关系。图6是根据本发明的第二实施例的印刷电路板的布局图。为了解释简便，使用相同的参考数字来指代具有与第一实施例的图中所示的部分相同功能的部分，并因此略去其描述。

在根据本发明的第二实施例的印刷电路板10′中，控制芯片215被放置于电感器L1以及反馈电压产生电路220和补偿电路230之间。

即，在印刷电路板10′上定义了升压电路形成区域310_a、反馈电压产生电路形成区域320_a、和补偿电路形成区域330_a。升压电路210、反馈电压产生电路220、和补偿电路230被分别放置在上述三个区域上。

详细地，控制芯片215被放置于电感器L1以及反馈电压产生电路220和补偿电路230之间。从控制芯片215分出的脉冲信号布线340的起始点被放置为沿着电感器L1所在的方向。这样，反馈电压产生电路220、补偿电路230、控制芯片215、和电感器L1被顺序放置，并且脉冲信号布线340沿着反馈电压产生电路220和补偿电路230面向电感器L1的方向(即，反馈电压产生电路220和补偿电路230的反方向)而扩展。这样，能够放置反馈电压产生电路220或补偿电路230和脉冲信号布线340，以使得反馈电压产生电路220或补偿电路230和脉冲信号布线340彼此分开预定的距离从而不互相交叠。

下面，将参照图7描述根据本发明的第三实施例的印刷电路板的布置关系。图7是根据本发明的第三实施例的印刷电路板的布局图。为了解释简便，使用相同的参考数字来指代具有与第一实施例的图中所示的部分相同功能的部分，并因此略去其描述。

在根据本发明的第三实施例的印刷电路板10″中，控制芯片215和电感器L1被放置为彼此相邻。即，在印刷电路板10″上形成了升压电路形成区域310_b、反馈电压产生电路形成区域220_a、和补偿电路形成区域230_a。升压电路210、反馈电压产生电路220、和补偿电路230被分别放置在上述三个区域上。

详细地，当控制芯片215和电感器L1被放置为彼此相邻并且这两个元件之间的距离减小时，脉冲信号布线440的长度缩短。因此，当放置脉冲信号布线440时，能够防止脉冲信号布线440被放置为与反馈电压产生电路220或补偿电路230相邻。因而，能够减少脉冲信号布线440的干扰。

这样，即使当栅极信号产生单元420被放置为与控制芯片215相邻，控制芯片215也最好被放置于脉冲信号布线440和栅极信号产生单元420之间，并且反馈电压产生电路220或补偿电路230和脉冲信号布线440最好被放置为彼此相对。

尽管已参照本发明的示范性实施例对本发明进行了描述，但本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和改变。因此，应当理解，上述实施例的各个方面不是限定性的而是说明性的。

如上所述，根据依照本发明的实施例的印刷电路板和具有该印刷电路板的液晶显示器，由于能够防止DC-DC转换器的反馈电压产生电路或补偿电路和脉冲信号布线之间的干扰，所以能够防止在液晶面板上显示的图像由于其中的干扰而发生失真或者防止发生残留图像。

Claims (20)

1.一种印刷电路板，包括：

板，其上定义有升压电路和反馈电压产生电路；

所述升压电路升高输入电压以产生模拟驱动电压和脉冲信号，所述升压电路包括控制芯片和耦接于输入电压节点和所述控制芯片间的电感器，所述控制芯片被提供有反馈电压并控制从所述输入电压流过所述电感器的电流量；

反馈电压产生电路，用于通过使用所述模拟驱动电压向所述控制芯片提供所述反馈电压；和

脉冲信号布线，其连接所述控制芯片和所述电感器，输出脉冲信号，所述脉冲信号布线与所述反馈电压产生电路分开。

2.如权利要求1所述的印刷电路板，其中：

所述板具有多层结构，并且所述反馈电压产生电路和所述脉冲信号布线被放置于彼此不同的层上。

3.如权利要求2所述的印刷电路板，其中，所述反馈电压产生电路和所述脉冲信号布线被放置为互不交叠。

4.如权利要求1所述的印刷电路板，其中，所述脉冲信号布线被放置为不位于所述反馈电压产生电路和所述控制芯片之间。

5.如权利要求4所述的印刷电路板，其中，所述控制芯片被放置于所述反馈电压产生电路和所述脉冲信号布线之间。

6.如权利要求4所述的印刷电路板，其中，所述控制芯片被放置于所述反馈电压产生电路和所述电感器之间。

7.如权利要求1所述的印刷电路板，其中，所述反馈电压产生电路和所述脉冲信号布线被放置为彼此分开5mm或更多的间隔。

8.如权利要求1所述的印刷电路板，还包括：

补偿电路，其形成于所述板上，并且稳定所述模拟驱动电压的输出，

其中，所述补偿电路和所述脉冲信号布线被放置为彼此分开。

9.如权利要求8所述的印刷电路板，其中，所述补偿电路和所述脉冲信号布线被放置为互不交叠。

10.如权利要求8所述的印刷电路板，其中，所述脉冲信号布线被放置为不位于所述补偿电路和所述控制芯片之间。

11.如权利要求10所述的印刷电路板，其中，所述控制芯片被放置于所述补偿电路和所述脉冲信号布线之间。

12.如权利要求10所述的印刷电路板，其中，所述控制芯片被放置于所述补偿电路和所述电感器之间。

13.如权利要求8所述的印刷电路板，其中，所述补偿电路和所述脉冲信号布线被放置为彼此分开5mm或更多的间隔。

14.如权利要求1所述的印刷电路板，其中，所述反馈电压产生电路包括：第一和第二分压电阻器，用于对所述模拟驱动电压进行分压并产生反馈电压。

15.如权利要求1所述的印刷电路板，其中，所述脉冲信号布线被连接到产生栅极导通/截止信号的栅极信号产生电路。

16.一种液晶显示器，包括：

液晶面板，其包括彼此相对且其间有预定间隔的公共电极基板和薄膜晶体管基板、以及插入在所述公共电极基板和所述薄膜晶体管基板之间的液晶层；

印刷电路板，用于向所述液晶面板施加驱动信号，所述印刷电路板包括：

板，其上定义有升压电路形成区域、反馈电压产生电路形成区域、和补偿电路形成区域，

升压电路，其形成于所述升压电路形成区域上，并升高输入电压以产生模拟驱动电压和脉冲信号，所述升压电路包括控制芯片和耦接于所述控制芯片和向其施加输入电压的输入电压节点之间的电感器，所述控制芯片被提供有反馈电压并控制从所述输入电压流过所述电感器的电流量，

反馈电压产生电路，其形成于所述反馈电压产生电路形成区域上，并通过使用所述模拟驱动电压向所述控制芯片提供所述反馈电压，

补偿电路，其形成于所述补偿电路形成区域上，并稳定所述模拟驱动电压的输出；和

脉冲信号布线，其连接所述控制芯片和所述电感器，并被放置为与所述反馈电压产生电路离开一段距离。

17.如权利要求16所述的液晶显示器，其中：

所述板具有多层结构，并且

所述补偿电路和所述脉冲信号布线被放置于彼此不同的层上。

18.如权利要求17所述的液晶显示器，其中，所述补偿电路和所述脉冲信号布线被放置为互不交叠。

19.如权利要求16所述的液晶显示器，其中，所述脉冲信号布线被放置为不位于所述补偿电路和所述控制芯片之间。

20.如权利要求16所述的液晶显示器，其中，所述补偿电路和所述脉冲信号布线被放置为彼此分开5mm或更多的间隔。

Images