CN102121605A - 发光二极体灯管及液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发光二极体灯管及液晶显示装置，该发光二极体灯管包含复数个彼此串联的主发光单元，每一主发光单元包括复数个并联的次发光单元，每一次发光单元具有至少一个发光二极体，本发明液晶显示装置包含上述发光二极体灯管，使用该结构的液晶显示装置，有利于保证其液晶显示画面亮度较为均匀，克服了现有液晶显示画面在个别发光二极体损坏时亮度严重不均的问题，且有利于简化其驱动电路，降低设计成本。

Description

发光二极体灯管及液晶显示装置

 

技术领域

本发明是关于一种灯管及显示装置，特别是指一种发光二极体灯管及液晶显示装置。

背景技术

参阅图1与图2，是一种习知的发光二极体灯管1，应用于一液晶显示装置2中。该液晶显示装置2包括一液晶层（图未示）、一用以改变光线分布的光学模组21及一驱动电路22。该驱动电路22包括一供电输出221及四回馈控制端222。

该发光二极体灯管1包含一供电输入端11、四输出端12、四发光单元13及一印刷电路板（简称PCB板）14。每一发光单元13包括在该供电输入端11及该等输出端12中相对应的一者之间按顺序串联的二十二个发光二极体131，且该等发光单元13中的各个发光二极体131按照图1的连接顺序沿一方向X布设在该印刷电路板14上。该供电输入端11电连接于该驱动电路22的供电输出端221，该等输出端12分别电连接于该驱动电路22的该等回馈控制端222。

每一发光单元13从该驱动电路22的供电输出端221接收电流，且根据流过其本身驱动电流的大小决定所发出光的亮度。流过该等发光单元13电流的大小分别由该驱动电路22的该等回馈控制端222来控制。该发光二极体灯管1发出来的光通过该光学模组21到达该液晶层。该光学模组21朝向该液晶层的一表面可划分为四个分别对应该等发光单元13的背光区域211~214。

如果该驱动电路22没有设计成使该等驱动电流的大小皆相同的功能（即不具有均流功能），则该等发光单元13中具有较高正向导通电压（即通过相同测试电流，所测得的电压较高）的一者所接收到的驱动电流将会较小，导致该发光单元13所发出光的亮度较小（相对于其它发光单元13所发出光的亮度）。

假设对应背光区域211的发光单元13所发出光的亮度较小，由于背光区域211的左侧离背光区域212~214较远，对应背光区域212~214的发光单元13所发出较强的光即使经过光学模组21扩散之后也较难补充到背光区域211的左侧，导致背光区域211的左侧较背光区域212~214暗。相反地，该等发光单元13中具有较低正向导通电压（即通过相同测试电流，所测得的电压较低）的一者所接收到的驱动电流将会较大，导致该发光单元13所发出光的亮度较大。

假设对应背光区域211的发光单元13所发出光的亮度较大，由于背光区域211离背光区域212的右侧及背光区域213、214较远，对应背光区域211的发光单元13所发出较强的光即使经过光学模组21扩散之后也较难补充到背光区域212的右侧及区域213、214，故导致背光区域211较背光区域212的右侧与背光区域213、214亮。

因此，该驱动电路22需具有均流功能，以解决上述亮度不均的问题，但这会导致该驱动电路22的成本提高。

如果该驱动电路22具有均流功能但不具短路保护功能，则当该等发光二极体131中有任何一个因损坏而短路时，该发光二极体131所属的发光单元13的工作电压将会降低，导致该驱动电路22电连接到该发光单元13的回馈控制端222的电压增加，而回馈控制端222通常会与驱动电路22内部的均流电路（图未示）的电晶体的漏极（drain）或集电极（collector）电连接，使得该驱动电路22的均流电路的电晶体因功耗增大而温度上升。

因此，该驱动电路22需具有短路保护功能，以避免因均流电路的电晶体过热而损坏，但这会导致该驱动电路22的成本进一步提高。

此外，假设对应背光区域211的发光单元13中有至少一个发光二极体131因损坏而短路，导致该驱动电路22启动短路保护功能而关闭对应背光区域211的发光单元13（即此时对应背光区域211的发光单元13被关闭而不发光），则与背光区域212~214相比，背光区域211将严重偏暗。

如果该等发光二极体131中有任何一个因损坏而开路，则与该发光二极体131相串联的其他发光二极131也不工作，造成其等所属的该发光单元13不发光。假设对应背光区域211的发光单元13中有一颗发光二极体131因损坏而开路，则与背光区域212~214相比，该背光区域211将严重偏暗。

发明内容

因此，本发明的目的，即在提供一种可以解决先前技术问题的发光二极体灯管。

本发明发光二极体灯管包含复数个彼此串联的主发光单元，每一主发光单元包括复数个并联的次发光单元，每一次发光单元具有至少一个发光二极体。

而本发明的另一目的，即在提供一种可以解决先前技术问题的液晶显示装置。

本发明液晶显示装置包含一液晶层、一光学模组、一驱动电路及一发光二极体灯管。该光学模组用以改变光的分布。该驱动电路用以提供一驱动电流。该发光二极体灯管电连接到该驱动电路以接收该驱动电流，并根据该驱动电流大小发出相对应亮度的光。该发光二极体灯管所发出的光通过该光学模组到达该液晶层。该发光二极体灯管包括复数个彼此串联的主发光单元，每一主发光单元包括复数个并联的次发光单元，每一次发光单元具有至少一个发光二极体。

使用该结构的液晶显示装置，有利于保证其液晶显示画面亮度较为均匀，克服了现有液晶显示画面在个别发光二极体损坏时亮度严重不均的问题，且有利于简化其驱动电路，降低设计成本。

附图说明

图1是一种习知的发光二极体灯管的电路图；

图2是该习知的发光二极体灯管应用于一液晶显示装置的示意图；

图3是本发明液晶显示装置较佳实施例的侧视图；

图4是该较佳实施例的一发光二极体灯管的电路图，说明每一次发光单元包括二个发光二极体；

图5是该较佳实施例的发光二极体灯管的电路图，说明每一次发光单元包括一个发光二极体；

图6是该较佳实施例的示意图。

【主要元件符号说明】

1 发光二极体灯管

11 供电输入端

12 输出端

13 发光单元

131 发光二极体

14 印刷电路板

2 液晶显示装置

21  光学模组

211~214   背光区域

22 驱动电路

221 供电输出端

222 回馈控制端

3 液晶层

4 光学模组

41  背光区域

A1~A44 背光区域

5 驱动电路

51  供电输出端

52  回馈控制端

6 发光二极体灯管

61  供电输入端

62  输出端

63  主发光单元

631 次发光单元

6311   发光二极体

64  印刷电路板

X 方向

具体实施方式

有关本发明前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

参阅图3至图5，本发明液晶显示装置的较佳实施例包含一液晶层3、一光学模组4、一驱动电路5及一发光二极体灯管6。该光学模组4用以改变光的分布，使输出的光较入射的光均匀分布。该驱动电路5用以在发光二极体灯管6需要正常工作时提供一恒定的驱动电流，且包括一用以输出该驱动电流的供电输出端51及一用以维持该驱动电流恒定的回馈控制端52。该发光二极体灯管6电连接到该驱动电路5以接收该驱动电流，并根据该驱动电流的大小发出相对应亮度的光。该发光二极体灯管6所发出的光通过该光学模组4到达该液晶层3。该发光二极体灯管6包括一电连接到该驱动电路5供电输出端51的供电输入端61、一电连接到该驱动电路5回馈控制端52的输出端62、复数个在该供电输入端61及该输出端62之间彼此串联的主发光单元63，及一印刷电路板64。每一主发光单元63包括复数个并联的次发光单元631。该等次发光单元631沿一方向X依序布设在该印刷电路板64上，且每一次发光单元631具有至少一个发光二极体6311。图4中画出每一主发光单元63包括四个次发光单元631，且每一次发光单元631具有二个发光二极体6311的情况。图5中画出每一主发光单元63包括四个次发光单元631，且每一次发光单元631具有一个发光二极体6311的情况。

参阅图3、图4与图6，以下为了说明方便，以该发光二极体灯管6包括十一个主发光单元63，每一主发光单元63包括四个次发光单元631，且每一次发光单元631具有二个发光极体6311为例进行说明。

如图6所示，该光学模组4朝向该液晶层3的一面划分为四十四个面积相等且分别对应该等次发光单元631的背光区域41，该等背光区域41依序分别标示为A1~A44。

由于该发光二极体灯管6仅包括一个供电输入端61与一个输出端62，因此该驱动电路5只需在该发光二极体灯管6正常工作时提供一恒定的驱动电流，而不需具有均流的功能。这种单输入单输出结构的发光二极体灯管6使该驱动电路5所需具备的电路功能相对地更加简化而可降低成本，故与采用图1中驱动电路22的发光二极体灯管1相比，采用本实施例发光二极体灯管6的设计成本相对较低。

此外，由于该发光二极体灯管6只有一个供电输入端61和一个输出端62，因此，发光二极体灯管6需要正常工作时，该驱动电路5只需提供该发光二极体灯管6一恒定电流，而藉由布局该等发光二极体6311电连接的方式解决亮度不均的问题。

该光学模组4朝向该液晶层3的那面划分为四十四个面积相等的背光区域41之后，由于两相邻的背光区域41的中心点之间的距离较近，使相邻的次发光单元631的光经过光学模组4扩散之后容易形成亮度的互补，而使得所有背光区域A1~A44亮度较为均匀。

假设对应该背光区域A1的次发光单元631所发出光的亮度较小，由于背光区域A1的左侧离背光区域A2较近、背光区域A2的左侧也离背光区域A3较近，故对应背光区域A3的次发光单元631所发出的光容易补充到背光区域A2的左侧，对应背光区域A2的发光单元631所发出的光容易补充到背光区域A1的左侧，使得背光区域A1、A2、A3的亮度相当接近。反之亦然。

如果该等发光二极体6311中有任何一个因损坏而开路时，则其所属的该次发光单元631将不发光。假设对应背光区域A1的次发光单元631不发光，由于该光学模组4朝向该液晶层3的那面划分为四十四个面积相等的背光区域41之后，相邻的两个背光区域41的中心点之间距离较近，使相邻的次发光单元631的光经过光学模组4扩散之后容易形成亮度的互补，如：对应背光区域A4的次发光单元631所发出的光容易与对应背光区域A3、A5的次发光单元631所发出的光互相补充、对应背光区域A3的次发光单元631所发出的光容易与对应背光区域A2、A4的次发光单元631所发出的光互相补充，所以对应背光区域A2的次发光单元631所发出的光容易补充到背光区域A1，此时背光区域A1的亮度虽然与背光区域A2~A44的亮度有些小差异，但还在使用者能接受的范围内。

如果有任何一个次发光单元631中的发光二极体6311全部因损坏而短路时，则其所属的该主发光单元63将不发光。由于该驱动电路5在发光二极体灯管6需要正常工作时所提供的驱动电流为恒定，因此该发光二极体灯管6的供电输入端61的电压会被降低，且其它主发光单元63仍能正常工作。

由图2与图6比较可知，若图2中对应该背光区域211的发光单元13有一个发光二极体131发生短路而被驱动电路22保护时，该发光单元13剩下的数颗发光二极体131均不工作而不发亮，且该背光区域211即占据全部背光区域211~214面积和的四分之一的比例，该偏大的比例使背光区域211无法从对应相邻的背光区域212的该发光单元13得到很好的光源补充，因此背光区域211的左侧较背光区域212~214暗得多。而图6中若有任何一个次发光单元631（假设对应背光区域A1）的发光二极体6311皆因损坏而短路时，则其所属的主发光单元63将不发光，但该不发光的主发光单元63所对应的背光区域A1~A4面积仅占全部背光区域A1~A44面积和的十一分之一（远小于四分之一）。由于图6中该背光区域41较图2中该背光区域211小得多，故背光区域A1~A4经由与右侧相邻的其他背光区域41对应的主发光单元63的光源补充之后，虽然背光区域A1~A4的亮度仍不如背光区域A5~A44的亮度大，但相对于图2发光二极体灯管1对应背光区域211的发光单元13中有发光二极体131短路而被驱动电路22保护，而使得该发光单元13不亮造成背光区域211亮度严重偏暗的情况也已经有所改善。

值得注意的是，当该等次发光单元631的数目愈多时，每一次发光单元631所对应的背光区域41的面积愈小，这导致该等区域41间明暗互补的效果愈好。

以上所述者，仅为本发明较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (6)

1.一种发光二极体灯管，其特征在于，包含：

复数个彼此串联的主发光单元，每一主发光单元包括复数个并联的次发光单元，每一次发光单元具有至少一个发光二极体。

2.根据权利要求1所述的发光二极体灯管，其特征在于,其中，该次发光单元具有一个发光二极体。

3.根据权利要求1所述的发光二极体灯管，其特征在于，其中，该次发光单元具有复数个依序串联的发光二极体。

4.一种液晶显示装置，其特征在于，包含：

一液晶层；

一光学模组，用以改变光的分布；

一驱动电路，用以提供一驱动电流；及

一发光二极体灯管，电连接到该驱动电路以接收该驱动电流，并根据该驱动电流大小发出相对应亮度的光，该光通过该光学模组到达该液晶层；

其中，该发光二极体灯管包括复数个彼此串联的主发光单元，每一主发光单元包括复数个并联的次发光单元，每一次发光单元具有至少一个发光二极体。

5.  根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，其中，该次发光单元具有一个发光二极体。

6.  根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，其中，该次发光单元具有复数个串联的发光二极体。

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