CN1693966A - 背光模块结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于平面显示装置上的背光模块结构设计，该结构设计将已知技术中发光组件阵列及其所属控制电路单元进行有效调整并通过本发明所定义的连接接口单元，使上述发光组件阵列与其控制电路接合时，发光组件串联数目的增加多少与连接接口单元的接脚数目无关。

Description

背光模块结构

技术领域

本发明涉及一种背光单元结构的设计，特别涉及该背光单元结构中发光阵列及其控制电路的连接关系的设计。

背景技术

随着市场上对于液晶屏幕等平面显示装置的大型化及薄型化的趋势走向，显示面板的尺寸逐渐加大，也使其背光模块的尺寸变大，在其结构中的发光组件阵列上需增加更多组由发光二极管(Light Emitting Diode，LED)等发光组件所组成的串联发光组件。各组串联发光组件接着通过并联组成其发光组件阵列。另外，各组串联发光组件需通过一发光组件连接接口提供一电源连接接脚于各组串联发光组件的主要电源连接使用。此外，各组串联发光组件亦需经由上述发光组件连接接口，分别提供各组串联发光组件的一控制或驱动信号连接接脚的连接使用，以控制或驱动各组串联发光组件。

图1为上述已知技术的液晶屏幕背光模块中的发光组件阵列11的示意图。图中，发光组件阵列11是以四组串联发光组件所并联组成的。各组各自由串联六个发光二极管的发光组件组成。在这里，为更清楚说明已知技术中的连接方式，各组被分别定义为第一串联发光组件111、第二串联发光组件112、第三串联发光组件113及第四串联发光组件114。

上述四组串联发光组件111、112、113及114因需通过外部电源及其信号驱动电路来控制，其各组串联发光组件111、112、113及114的控制信号连接端1111、1121、1131及1141分别连接至一发光组件连接接口单元115的第2接脚、第3接脚、第4接脚及第5接脚作为发光组件阵列11的控制信号连接接脚。上述发光组件连接接口单元115的第1接脚则可作为一电源连接接脚，提供各组串联发光组件111、112、113及114的电源连接端1112、1122、1132及1142的连接。

对应于图1中所述的发光组件连接接口单元115，图2中的控制电路连接接口单元213用于在上述发光组件连接接口单元115接合后，使图2中所示的控制电路结构21可提供一稳定电源及驱动信号至发光阵列11中。

在图2中，上述控制电路结构21包含一电源电路单元211及一发光组件驱动单元212。图中，电源电路单元211包含一主要电源供电端VCC、一外部电源驱动信号DRV、一外部控制信号FB及一电源供电输出端OUTPUT。电源电路单元211用以输出一主要电源，上述外部电源驱动信号DRV可通过控制一双极结型晶体管(Bipolar junction transistor，BJT)2111等开关组件来控制上述主要电源供电端VCC是否产生电源于上述电源供电输出端OUTPUT。上述电源供电输出端OUTPUT可通过控制电路连接接口单元213及发光组件连接接口单元115的第1接脚相连接，提供发光组件阵列11的一主要电源。再者，发光组件驱动单元212是一电流镜单元，包含三个晶体管芯片2121、2122及2123。这些晶体管芯片2121、2122及2123分别包括两个晶体管。该电流镜单元可以输出四组相同的电流，并且可经由该外部控制信号FB来控制其输出电流的值。该电流镜单元包括一个参考电流电路以及四个复制电流电路，其中四个复制电流电路输出电流和参考电流电路输出电流相同。标号为2121的晶体管芯片的其中一晶体管的一源极端1C连接至上述电源供电输出端OUTPUT及控制电路连接接口单元213的第1接脚，组成一参考电流电路。标号为2122的晶体管芯片的两个晶体管的两源极端1C、2C则分别连接至控制电路连接接口单元213第2接脚及第3接脚，提供第一串联发光组件111及第二串联发光组件112的一相同电流值。另，标号为2123的晶体管芯片的两个晶体管的两源极端1C、2C则分别连接至控制电路连接接口单元213第4接脚及第5接脚，提供第三串联发光组件113及第四串联发光组件114的上述相同电流值。

上述各组串联发光组件111、112、113及114需要相同的电流值，这用以确保其串联发光组件111、112、113及114中的各发光二极管都可具有相同的亮度。

此外，标号2121的晶体管芯片的一发射极端1E更可通过该外部控制信号FB连接外部一驱动芯片或处理器，以控制发光组件驱动单元212，进而操控四组串联发光组件111、112、113及114。

然而，从上述已知技术来看，背光模块结构中依据其所串联发光组件的组数来决定其发光组件连接接口单元及控制电路连接接口单元的接脚数目。以图1为例，图中因其背光模块具有四组串联发光组件111、112、113及114，故其发光组件连接接口单元115需提供至少四个接脚做为控制信号连接接脚以及一额外作为电源连接接脚。倘若显示面板尺寸日趋增大，而其串联发光组件的组数势必伴随增加。此时，发光组件及控制电路连接接口单元因其根据其串联发光组件的组数而设置对应的连接接脚，该发光组件及控制电路连接接口单元本身所衍生的庞大体积及发光组件连接接口单元与各组串联发光组件之间所衍生为数可观的连接线，将会使面板的薄型化确实受到阻碍。

有鉴于此，本发明公开一种背光模块结构，可同时兼顾平面显示装置的大型化及其薄型化的发展。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种适用于平面显示装置的一背光模块结构设计，将已知技术中背光模块结构的控制电路所属的驱动电路结构直接集成于发光组件阵列中，可避免上述已知技术中所提串联发光组件组数增加，连带使发光组件连接接口单元及控制电路连接接口单元的接脚数目增加而增加其发光组件连接接口单元及控制电路连接接口单元的厚度。

此外，上述所属驱动电路结构直接集成于发光组件阵列中，更可避免发光组件阵列因需拉出相当数目的连接线至发光组件连接接口单元而可能引起的线路连接不良等电连接错误。

再者，上述所属驱动电路结构直接集成于发光组件阵列中，除可简化控制电路结构外，更可使发光组件连接接口单元及控制电路连接接口单元的接脚数目维持三个，进而解决已知技术中因显示面板加大的同时而无法薄型化的问题。

本发明的另一主要目的是配合上述主要目的的公开技术，进一步公开一第一连接接口单元及一第二连接接口单元。上述第一连接接口单元提供一第一电源接口端、一第一控制接口端及一第一接地接口端以替代上述已知技术中所提的发光组件连接接口单元。另上述第二连接接口单元则配合第一连接接口单元也设置一第二电源接口端、一第二控制接口端及一第二接地接口端以替代上述已知技术中所提的控制电路连接接口单元。

附图说明

图1说明已知技术中，发光组件阵列及其发光组件连接接口单元的电路连接示意图；

图2说明已知技术中，控制电路结构及其控制电路连接接口单元的电路连接示意图；

图3为本发明第一实施例的发光组件阵列、驱动电路结构及第一连接接口单元的电路连接示意图；

图4为本发明第一实施例的电源电路单元及第二连接接口单元的电路连接示意图；

图5为本发明第二实施例的发光组件阵列、发光组件控制单元及第一连接接口单元的电路连接示意图；

图6及图7是分别说明本发明中，第一连接接口单元及第二连接接口单元的接脚定义示意图；以及

图8为本发明第三实施例的发光组件阵列、发光组件控制单元及第一连接接口单元的电路连接示意图。

元件符号说明

11：发光组件阵列；

111：第一串联发光组件；

112：第二串联发光组件；

113：第三串联发光组件；

114：第四串联发光组件；

115：发光组件连接接口单元；

1111、1121、1131及1141：控制信号连接端或第一端；

1112、1122、1132及1142：电源连接端或第二端；

21：控制电路结构；

211：电源电路单元；

2111：双极结型晶体管；

212：发光组件驱动单元；

2121、2122及2123：晶体管芯片；

213：控制电路连接接口单元；

31：驱动电路结构；

32：第一连接接口单元；

41：第二连接接口单元；

51：发光组件控制单元；

1C及2C：集电极；

1E及2E：发射极；

1B及2B：基极；

VCC：主要电源供电端；

DRV：外部电源驱动信号；

OUTPUT：电源供电输出端；以及

FB：外部控制信号。

具体实施方式

图3公开本发明中发光组件阵列11及其驱动电路结构31的电路直接结合。前述驱动电路结构31由两晶体管芯片2122及2123组成。如同已知技术标号2122的晶体管芯片通过连接至第一串联发光组件的第一端1111及第二串联发光组件的第一端1121，用以提供第一串联发光组件111及第二串联发光组件112所需的一相同电流值并作为其控制信号连接端。另外，标号2123的晶体管芯片则通过连接至第三串联发光组件的第一端1131及第四串联发光组件的第一端1141，用以提供第三串联发光组件113及第四串联发光组件114所需的与上述电流值相同的电流并作为其控制信号连接端。故其各组串联发光组件111、112、113及114，无须通过上述已知技术中所述的发光组件连接接口单元115及控制电路连接接口单元213来连接所需的晶体管芯片2122及2123。因此，本发明所公开的第一连接接口单元32仅需提供各组串联发光组件111、112、113及114的一主要电源连接端及一驱动晶体管芯片2122及2123的控制信号连接端。

在图3中，各组串联发光组件111、112、113及114所需的主要电源通过本发明所提的第一连接接口单元32的第1接脚作为一主要电源连接端，通过连接各组串联发光组件111、112、113及114的第二端1112、1122、1132及1142来提供各组串联发光组件111、112、113及114的一主要电源。

在图3中，各组串联发光组件111、112、113及114所需的控制信号连接端，通过本发明所提的第一连接接口单元32的第2接脚来作为一主要控制信号连接端，如同已知技术中的控制信号连结方式，各组串联发光组件111、112、113及114仍需通过晶体管芯片2122及2123来接收外部控制信号FB。但本发明不同于已知技术中各组串联发光组件111、112、113及114与晶体管芯片2122及2123分开设计而需通过如同图1及图2所示的发光组件连接接口单元115及控制电路连接接口单元213相结合，致使发光组件连接接口单元115及控制电路连接接口单元213需提供相同于串联发光组件组数的输入及输出接脚数目。本发明为使已知技术中的发光组件连接接口单元115及控制电路连接接口单元213的输入及输出接脚数目无关于串联发光组件组数，将晶体管芯片2122及2123直接设计连接于各组串联发光组件111、112、113及114的第一端1111、1121、1131及1141并提出本发明所公开的第一连接接口单元32藉以取代已知技术中的发光组件连接接口单元115。

图4是电源电路单元211及第二连接接口单元41的电路连接示意图。电源电路单元211包括一主要电源供电端VCC、一外部电源驱动信号DRV、一外部控制信号FB及一电源供电输出端OUTPUT。上述第二连接接口单元41的第1接脚连接于电源电路单元211的电源供电输出端OUTPUT，并经由与第一连接接口单元32的第1接脚接合，提供发光阵列11的主要电源。另外，上述第二连接接口单元41的第2接脚则用以提供外部控制信号FB的连接，经由与第一连接接口单元32的第2接脚接合，提供如同已知技术中等效功能。

此外，晶体管芯片2122及2123除可直接设置于如本发明图3所示的电路结构外，如同图5所示，本发明更公开其各组串联发光组件111、112、113、114的第一端1111、1121、1131及1141可直接连接任何其它实际电路所需的发光组件控制单元51。另外，如同图8所示，本发明亦公开其各组串联发光组件111、112、113、114的第一端1111、1121、1131、1141和第二端1112、1122、1132、1142可直接连接任何其它实际电路所需的发光组件控制单元51，。

图6及图7是说明本发明所提的第一连接接口单元32及其对应的第二连接接口单元41的各接脚定义。如图6所示的第一连接接口单元32具有三个接脚。第1接脚为一第一电源接口端，用以作为发光阵列11的电源连接端。第2接脚为一第一控制接口端，用以作为发光阵列11及其驱动电路结构31的控制信号连接端。第3接脚为一第一接地接口端，用以作为发光阵列11及其驱动电路结构31的接地信号连接端。如图7所示的第二连接接口单元41亦具对应第一连接接口32的三个接脚。第1接脚为一第二电源接口端，用以作为电源电路211提供一电源的电源连接端。第2接脚为一第二控制接口端，用以作为一外部控制信号FB的控制信号连接端。第3接脚为一第二接地接口端，用以作为对应于第一接地接口端的接地信号连接端。

以上所述仅为举例性，而非用以限制本发明。任何熟悉本领域的普通技术人员，在未脱离本发明的精神与范畴内，对其进行的等效修改或变更，均应包含在本发明要求保护的权利要求范围中。

Claims (16)

1.一种背光模块结构，适用于一平面显示装置上，包括：

发光组件阵列；

发光组件控制单元，其电连接到该发光组件阵列；以及

第一连接接口单元，其包括一第一电源接口端及一第一控制接口端，该第一控制接口端电连接到该发光组件控制单元。

2.如权利要求1所述的背光模块结构，其中该第一电源接口端电连接到该发光组件阵列。

3.如权利要求2所述的背光模块结构，其中该发光组件阵列包括第一串联发光组件与第二串联发光组件，该第二串联发光组件并联于该第一串联发光组件。

4.如权利要求3所述的背光模块结构，其中该发光组件控制单元连接该第一串联发光组件与该第二串联发光组件的第一端，以及该第一电源接口端连接该第一串联发光组件与该第二串联发光组件的第二端。

5.如权利要求3所述的背光模块结构，其中该第一串联发光组件由多个发光二极管组成。

6.如权利要求1所述的背光模块结构，其中该第一电源接口端电连接到该发光组件控制单元。

7.如权利要求6所述的背光模块结构，其中该发光组件阵列包括第一串联发光组件与第二串联发光组件，该第二串联发光组件并联于该第一串联发光组件。

8.如权利要求7所述的背光模块结构，其中该发光组件控制单元连接该第一串联发光组件与该第二串联发光组件的第一端与第二端。

9.如权利要求7所述的背光模块结构，其中该第一串联发光组件由多个发光二极管组成。

10.如权利要求1所述的背光模块结构，其中该第一连接接口单元还包括第一接地接口端，该第一接地接口端为接地。

11.如权利要求10所述的背光模块结构，其中该背光模块结构进一步包括：

电源电路；以及

第二连接接口单元，其电连接到该电源电路，该第二连接接口单元具有第二电源接口端、第二控制接口端及第二接地接口端，该第二电源接口端对应该第一电源接口端，该第二控制接口端对应该第一控制接口端，该第二接地接口端对应该第一接地接口端。

12.如权利要求11所述的背光模块结构，其中该电源电路连接一电源信号。

13.如权利要求11所述的背光模块结构，其中该第二控制接口端用以传输一控制信号。

14.如权利要求1所述的背光模块结构，其中该发光组件阵列由多个发光二极管组成。

15.如权利要求1所述的背光模块结构，其中该发光组件控制单元为一电流控制单元。

16.如权利要求1所述的背光模块结构，其中该发光组件控制单元为一电流镜驱动单元。

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