CN110706586A - 背光装置以及显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种背光装置以及显示装置。背光装置包括背光模块、第一静电保护元件、第二静电保护元件以及第三静电保护元件。背光模块具有正极性驱动端以及多个负极性驱动端。第一静电保护元件耦接于多个负极性驱动端中的第一负极性驱动端与参考接地端之间。第二静电保护元件耦接于多个负极性驱动端中的第二负极性驱动端与参考接地端之间。第三静电保护元件耦接于正极性驱动端与第一负极性驱动端或第二负极性驱动端之间。

Description

背光装置以及显示装置
技术领域
本发明涉及一种背光装置以及显示装置，且特别涉及一种能够有效地降低连接于背光模块的正极性驱动端的静电保护元件的工作电压的背光装置以及显示装置。
背景技术
在目前的消费型电子装置(如，平板电脑、智能手机……等)中，各家厂商对于静电放电(Electrostatic Discharge,ESD)的要求越来越高。而在现有的静电放电测试技术中，设计者通常会在背光模块的各个驱动端(如，正极性驱动端以及负极性驱动端)进行接触放电，因此需要在各个驱动端上配置静电保护元件，以使静电保护元件可以连接于对应的驱动端以及参考接地端之间。
然而，由于正极性驱动端与参考接地端之间的电压差较大，导致连接于正极性驱动端的静电保护元件的工作电压也相对较高，进而导致整体成本的增加。因此，如何有效地降低连接于背光模块的正极性驱动端的静电保护元件的工作电压，将是本领域技术人员重要的课题之一。
发明内容
本发明提供一种背光装置以及显示装置，可以有效地降低连接于背光模块的正极性驱动端的静电保护元件的工作电压，以降低显示装置整体的成本。
本发明的背光装置包括背光模块、第一静电保护元件、第二静电保护元件以及第三静电保护元件。背光模块具有正极性驱动端以及多个负极性驱动端。第一静电保护元件耦接于多个负极性驱动端中的第一负极性驱动端与参考接地端之间。第二静电保护元件耦接于多个负极性驱动端中的第二负极性驱动端与参考接地端之间。第三静电保护元件耦接于正极性端与第一负极性驱动端或第二负极性驱动端之间。
在本发明的显示装置包括脉宽调制信号产生器、发光二极管驱动器以及背光装置。脉宽调制信号产生器用以产生脉宽调制信号。发光二极管驱动器耦接至脉宽调制信号产生器，并依据脉宽调制信号产生驱动信号。背光装置耦接至发光二极管驱动器，其中背光装置包括背光模块、第一静电保护元件、第二静电保护元件以及第三静电保护元件。背光模块具有正极性驱动端以及多个负极性驱动端。第一静电保护元件耦接于多个负极性驱动端中的第一负极性驱动端与参考接地端之间。第二静电保护元件耦接于多个负极性驱动端中的第二负极性驱动端与参考接地端之间。第三静电保护元件耦接于正极性端与第一负极性驱动端或第二负极性驱动端之间。
基于上述，本发明的背光装置可以将原先耦接至正极性驱动端的静电保护元件，调整为耦接于所述正极性驱动端以及多个负极性驱动端的其中之一之间，使得当背光装置操作于静电放电测试模式时，正极性驱动端至参考接地端之间的电压差可以通过耦接于所述正极性驱动端与多个负极性驱动端的其中之一之间的静电保护元件，以及耦接于所述多个负极性驱动端的其中之一与参考接地端之间的静电保护元件来进行分摊。如此一来，相较于静电保护元件直接耦接于正极性驱动端以及参考接地端之间，本发明的耦接方式更能够降低耦接于所述正极性驱动端以及多个负极性驱动端的其中之一之间的静电保护元件的工作电压，进而有效地降低背光装置整体的成本。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合说明书附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明一实施例的背光装置的示意图。
图2是依照本发明一实施例的显示装置的示意图。
图3A以及图3B分别是依照图2所示的脉宽调制信号在不同的操作频率下的波形图。
附图标记说明：
100、230：背光装置
110：背光模块
200：显示装置
210：脉宽调制信号产生器
220：发光二极管驱动器
EPE1～EPE3：静电保护元件
DS：驱动信号
GND：参考接地端
ID1、ID2：导通电流
LDS1、LDS2：发光二极管串
LED+：正极性驱动端
LED1-、LED2-：负极性驱动端
PWM：脉宽调制信号
VL1～VL4：电压值
具体实施方式
在本公开说明书全文(包括相关申请文件)中所使用的“耦接(或连接)”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接(或连接)于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件/步骤代表相同或类似部分。不同实施例中使用相同标号或使用相同用语的元件/构件/步骤可以相互参照相关说明。
图1是依照本发明一实施例的背光装置100的示意图。请参照图1，在本实施例中，背光装置100包括背光模块110以及静电保护元件EPE1～EPE3。背光模块110具有正极性驱动端LED+以及多个负极性驱动端(如，负极性驱动端LED1-、LED2-)。其中，背光模块110可以包括多个发光二极管串(如，发光二极管串LDS1、LDS2)。并且，各个发光二极管串LDS1、LDS2的第一端(亦即，发光二极管串LDS1、LDS2的阳极端)可以共同耦接至背光模块110的正极性驱动端LED+，而各个发光二极管串LDS1、LDS2的第二端(亦即，发光二极管串LDS1、LDS2的阴极端)可以分别耦接至负极性驱动端LED1-、LED2-。其中，每一个发光二极管串LDS1、LDS2分别是由多个发光二极管(Light Emitting Diode，LED)相互串接所构成。
其中，本领域所属技术人员可以依照背光装置100的设计需求，来决定上述负极性驱动端、发光二极管串以及发光二极管的数量，本发明实施例并不局限于图1所示的数量。
另一方面，静电保护元件EPE1耦接于负极性驱动端LED1-以及参考接地端GND之间。静电保护元件EPE2耦接于负极性驱动端LED2-以及参考接地端GND之间。静电保护元件EPE3可以直接耦接于正极性驱动端LED+以及负极性驱动端LED2-(或负极性驱动端LED1-)之间。
特别一提的是，静电保护元件EPE3的耦接方式可以依照设计需求来决定。举例来说，在一些设计需求下(在一些实施例中)，静电保护元件EPE3可以直接耦接于背光模块110的正极性驱动端LED+以及负极性驱动端LED2-之间(如图1所示)。在另一些设计需求下(在另一些实施例中)，静电保护元件EPE3亦可直接耦接于背光模块110的正极性驱动端LED+以及负极性驱动端LED1-之间。其中，上述的静电保护元件EPE1～EPE3可以例如是由瞬态电压抑制二极管(Transient Voltage Suppressor Diode)来实施，但本发明并不限于此。
具体而言，当背光装置100操作于正常工作模式时，发光二极管串LDS1、LDS2可以接收由一发光二极管驱动器所提供的驱动信号，以使各个发光二极管串LDS1、LDS2中的发光二极管可以依据所述驱动信号而被导通。在此同时，发光二极管串LDS1、LDS2可以依据所述驱动信号来分别产生导通电流ID1、ID2，以使背光模块110可以通过背光板来进行发光。
另一方面，当背光装置100操作于静电放电测试模式时，可以对正极性驱动端LED+进行接触放电。在此同时，因静电放电测试所产生的静电可以经由静电保护元件EPE3与静电保护元件EPE2所构成的宣泄路径，来顺利的将所述静电宣泄至参考接地端GND。
需注意到的是，针对静电保护元件EPE1～EPE3的规格设定细节，在本实施例中，静电保护元件EPE3的工作电压可以设定为大于各个发光二极管串LDS1、LDS2的整体导通电压。举例来说，假设各个发光二极管串LDS1、LDS2中的每个发光二极管的导通电压皆为3伏特(V)，则表示各个发光二极管串LDS1、LDS2的整体导通电压为21V。在此情况下，静电保护元件EPE3的工作电压可以被设定为大于各个发光二极管串LDS1、LDS2的整体导通电压(亦即21V)，借此避免静电保护元件EPE3影响背光模块110操作于正常工作模式时的运行。
另一方面，在本实施例中，当静电保护元件EPE3直接耦接于正极性驱动端LED+以及负极性驱动端LED2-之间时，静电保护元件EPE2的工作电压以及静电保护元件EPE3的工作电压的总和，可以被设定为大于正极性驱动端LED+至参考接地端GND之间的电压差。举例来说，假设正极性驱动端LED+至参考接地端GND之间的电压差为38V时，静电保护元件EPE2的工作电压以及静电保护元件EPE3的工作电压的总和，可以被设定为大于所述电压差(亦即38V)。
相对的，在本发明的另一实施例中，当静电保护元件EPE3直接耦接于正极性驱动端LED+以及负极性驱动端LED1-之间时，静电保护元件EPE1的工作电压以及静电保护元件EPE2的工作电压的总和，亦可被设定为大于正极性驱动端LED+至参考接地端GND之间的电压差。
依据上述的说明内容可以得知，本实施例的背光装置100可以通过将静电保护元件EPE3直接耦接于正极性驱动端LED+以及负极性驱动端LED2-(或负极性驱动端LED1-)之间的耦接方式，使得当背光装置100操作于静电放电测试模式时，正极性驱动端LED+至参考接地端GND之间的电压差可以通过静电保护元件EPE3以及静电保护元件EPE2(或静电保护元件EPE1)来进行分摊。在此情况下，相较于静电保护元件EPE3直接耦接于正极性驱动端LED+以及参考接地端GND之间，本实施例的耦接方式更能够降低静电保护元件EPE3的工作电压，进而有效地降低背光装置100整体的成本。
图2是依照本发明一实施例的显示装置200的示意图。请参照图2，在本实施例中，显示装置200包括脉宽调制信号产生器210、发光二极管驱动器220以及背光装置230。其中，本实施例的背光装置230可以是由图1中所示的背光装置100来实施。
在本实施例中，脉宽调制信号产生器210用以产生脉宽调制信号PWM，并且，脉宽调制信号产生器210可以依照显示装置200的操作需求来调整脉宽调制信号PWM的操作频率。发光二极管驱动器220耦接至脉宽调制信号产生器210，以接收脉宽调制信号PWM。背光装置230耦接至发光二极管驱动器220，以接收驱动信号DS。
关于显示装置200的操作细节，请同时参照图1以及图2，在本实施例中，发光二极管驱动器220可以依据脉宽调制信号PWM来提供驱动信号DS至背光装置230，以驱动背光装置230。接着，发光二极管驱动器220可以通过驱动信号DS来提供或调整背光装置230的正极性驱动端LED+、负极性驱动端LED1-以及负极性驱动端LED2-上的电压，以使背光装置230中的发光二极管串LDS1、LDS2可以依据驱动信号DS来分别产生导通电流ID1、ID2。并且，发光二极管驱动器220亦可通过驱动信号DS来控制发光二极管串LDS1、LDS2的导通时间以及发光二极管串LDS1、LDS2的发光亮度。
值得一提的是，在本实施例中，发光二极管驱动器220是依据脉宽调制信号PWM的操作频率来调整背光装置230的正极性驱动端LED+、负极性驱动端LED1-以及负极性驱动端LED2-上的电压，以决定各个静电保护元件EPE1～EPE3所需要的工作电压。对此，请同时参照图1至图3B，图3A以及图3B分别是依照图2所示的脉宽调制信号PWM在不同的操作频率下的波形图。其中，在图3A以及图3B中，横轴为显示装置200的操作时间，纵轴为电压值。具体来说，显示装置200可以利用脉宽调制信号产生器210来调整脉宽调制信号PWM的操作频率，以使发光二极管驱动器220可以依据不同操作频率的脉宽调制信号PWM，来调整背光装置230的正极性驱动端LED+、负极性驱动端LED1-以及负极性驱动端LED2-上的电压状态。
举例来说，如图3A所示，当脉宽调制信号产生器210提供具有一预设操作频率(例如是100kHz～200kHz，但本实施例并不限于此)的脉宽调制信号PWM至发光二极管驱动器220时，发光二极管驱动器220可以依据此时脉宽调制信号PWM的操作频率来提供驱动信号DS至背光装置230，以使发光二极管驱动器220可以将背光装置230的负极性驱动端LED1-以及负极性驱动端LED2-的电压调整为电压值VL1，并且，发光二极管驱动器220可以将背光装置230的正极性驱动端LED+的电压调整为电压值VL2。其中所述电压值VL1小于所述电压值VL2。
在此情况下，当脉宽调制信号产生器210所提供的脉宽调制信号PWM发生切换状态时，静电保护元件EPE2的工作电压以及静电保护元件EPE3的工作电压的总和需要大于此时(亦即，脉宽调制信号PWM的操作频率为100kHz～200kHz时)背光装置230的正极性驱动端LED+的电压值(亦即电压值VL2)。
另一方面，如图3B所示，当脉宽调制信号产生器210提供具有维持在高电压准位的脉宽调制信号PWM至发光二极管驱动器220时，发光二极管驱动器220可以依据此时脉宽调制信号PWM的操作频率来提供驱动信号DS至背光装置230，以使发光二极管驱动器220可以将背光装置230的负极性驱动端LED1-以及负极性驱动端LED2-的电压调整为电压值VL3，并且，发光二极管驱动器220可以将背光装置230的正极性驱动端LED+的电压调整为电压值VL4。其中所述电压值VL3小于所述电压值VL4。
换言之，显示装置200可以通过将静电保护元件EPE3直接耦接于正极性驱动端LED+以及负极性驱动端LED2-之间的方式，以使静电保护元件EPE2以及静电保护元件EPE3可以分摊正极性驱动端LED+在脉宽调制信号PWM发生不同操作频率时的电压，进而有效地降低静电保护元件EPE3的工作电压。
综上所述，本发明的背光装置可以将原先耦接至正极性驱动端的静电保护元件，调整为耦接于所述正极性驱动端以及多个负极性驱动端的其中之一之间，使得当背光装置操作于静电放电测试模式时，正极性驱动端至参考接地端之间的电压差可以通过耦接于所述正极性驱动端与多个负极性驱动端的其中之一之间的静电保护元件，以及耦接于所述多个负极性驱动端的其中之一与参考接地端之间的静电保护元件来进行分摊。如此一来，相较于静电保护元件直接耦接于正极性驱动端以及参考接地端之间，本发明的耦接方式更能够降低耦接于所述正极性驱动端以及多个负极性驱动端的其中之一之间的静电保护元件的工作电压，进而有效地降低背光装置整体的成本。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内，当可作些许的变动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (14)

1.一种背光装置，包括：
一背光模块，具有一正极性驱动端以及多个负极性驱动端；
一第一静电保护元件，耦接于所述多个负极性驱动端中的一第一负极性驱动端与一参考接地端之间；
一第二静电保护元件，耦接于所述多个负极性驱动端中的一第二负极性驱动端与该参考接地端之间；以及
一第三静电保护元件，耦接于该正极性端与该第一负极性驱动端或该第二负极性驱动端之间。
2.如权利要求1所述的背光装置，其中该背光模块包括：
多个发光二极管串，各该发光二极管串的第一端共同耦接至该正极性驱动端，各该发光二极管串的第二端分别耦接至各该负极性驱动端，
其中，所述多个发光二极管串接收一驱动信号，并依据该驱动信号以分别产生导通电流。
3.如权利要求2所述的背光装置，其中该背光模块依据一脉宽调制信号的操作频率来调整所述多个发光二极管串的导通时间。
4.如权利要求2所述的背光装置，其中该第三静电保护元件的工作电压大于各该发光二极管串的导通电压。
5.如权利要求1所述的背光装置，其中该背光模块依据一脉宽调制信号的操作频率来调整该正极性驱动端的电压值。
6.如权利要求5所述的背光装置，其中该第二静电保护元件的工作电压与该第三静电保护元件的工作电压的总和大于该正极性驱动端的电压值。
7.如权利要求1所述的背光装置，其中该第一静电保护元件、该第二静电保护元件以及该第三静电保护元件为一瞬态电压抑制二极管。
8.一种显示装置，包括：
一脉宽调制信号产生器，用以产生一脉宽调制信号；
一发光二极管驱动器，耦接至该脉宽调制信号产生器，并依据该脉宽调制信号产生一驱动信号；以及
一背光装置，耦接至该发光二极管驱动器，其中该背光装置包括：
一背光模块，具有一正极性驱动端以及多个负极性驱动端；
一第一静电保护元件，耦接于所述多个负极性驱动端中的一第一负极性驱动端与一参考接地端之间；
一第二静电保护元件，耦接于所述多个负极性驱动端中的一第二负极性驱动端与该参考接地端之间；以及
一第三静电保护元件，耦接于该正极性端与该第一负极性驱动端或该第二负极性驱动端之间。
9.如权利要求8所述的显示装置，其中该背光模块包括：
多个发光二极管串，各该发光二极管串的第一端共同耦接至该正极性驱动端，各该发光二极管串的第二端分别耦接至各该负极性驱动端，
其中，所述多个发光二极管串接收该驱动信号，并依据该驱动信号以分别产生导通电流。
10.如权利要求9所述的显示装置，其中该背光模块依据该脉宽调制信号的操作频率来调整所述多个发光二极管串的导通时间。
11.如权利要求9所述的显示装置，其中该第三静电保护元件的工作电压大于各该发光二极管串的导通电压。
12.如权利要求8所述的显示装置，其中该背光模块依据该脉宽调制信号的操作频率来调整该正极性驱动端的电压值。
13.如权利要求12所述的显示装置，其中该第二静电保护元件的工作电压与该第三静电保护元件的工作电压的总和大于该正极性驱动端的电压值。
14.如权利要求8所述的显示装置，其中该第一静电保护元件、该第二静电保护元件以及该第三静电保护元件为一瞬态电压抑制二极管。
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