CN1924653A - 降低漏电流的液晶显示器 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示器，其包含一液晶显示面板、一电路板、多个灯管、一电源控制器、一桥式转换器、一第一电压转换器以及一第二电压转换器。电源控制器设置于电路板上，用来产生一电源驱动信号。桥式转换器设置于该电路板上，用来依据该电源驱动信号产生一供电电压信号。第一电压转换器设置于该电路板上，用来转换该供电电压信号为第一驱动电压信号，并输出至该多个灯管。第二电压转换器用来转换该供电电压信号为一第二驱动电压信号并输出至该多个灯管。液晶显示面板包含一液晶层，用来调整该多个灯管发出的光线以显示图像。

Description

降低漏电流的液晶显示器

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器，尤其指一种可降低漏电流的液晶显示器。

背景技术

功能先进的显示器渐成为现今消费电子产品的重要特色，其中液晶显示器已经逐渐成为各种电子设备如移动电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、计算机屏幕或笔记型计算机屏幕所广泛应用具有高清晰度彩色屏幕的显示器。

液晶显示器(TFT-LCD)多数皆采用冷阴极萤光灯管(Cold CathodeFluorescent Lamp，CCFL)做为背光源，此一冷阴极萤光灯管需经一高频电压源进行驱动点亮，灯管内部惰性气体因高电压冲击而产生弧光，以提供充足的光源供液晶显示器显像使用，且随着冷阴极灯管长度增长，所需的点亮电压亦相对性的增高。由于此类灯管平行配置于背光模块机构的内部，故灯管点亮后与背光模块间的漏电流将随着灯管长度增长与灯管操作电压提升而相对增大。因此，灯管长度与灯管操作电压将影响漏电流量的多少，也与驱动系统的效率息息相关。

目前冷阴极灯管的驱动器设计常采用单端高电压的驱动方式，也就是采用单一驱动器输出一高频电压，并单端施加于冷阴极萤光灯管的单一端点上，而灯管的另一端为接地，或浮接，故灯管的两端的电压将呈现高压端与低压端两种状态，其中如图1所示，图1为灯管驱动电压V_lamp与漏电流I_L的关系图。当驱动灯管的驱动电压越高时，其漏电流量几乎呈非线性且倍率增大，驱动电压太高对灯管而言漏电流相对越大。也就是说，驱动电压V1产生的漏电流I1大于驱动电压V3(＝V1×1/2)所产生的漏电流I3的两倍。而且灯管低压端的电流量会随着距离高压端越远而衰减，如此一来液晶显示器的显示画面会产生亮度不均与画面图像明暗不协调等问题。

为了避免上述问题，双端高压驱动的方式为一解决方案。双端高压驱动方式将相同大小的电压施加于灯管的双端点上，故此时操作于灯管两端上的电压仅有单端驱动的一半，可有效降地灯管操作电压，即可大幅减少漏电流的影响，但此结构需额外采用一组辅助驱动器(Slave Inverter)，约需付出1.5-2倍的生产成本，且将大幅占用显示器模块的空间使用率。

因此，开发出一种液晶显示器，既可有效降低单端驱动的液晶显示器所产生的漏电流，并降低双端驱动的液晶显示器的生产成本，已成为指标性的研究重点。

发明内容

本发明的一实施例提供一种液晶显示器，其包含一种液晶显示器，其包含一电路板、多个灯管、一电源控制器、一桥式转换器、一第一电压转换器、一第二电压转换器以及一液晶显示面板。电源控制器设置于电路板上，用来产生一电源驱动信号。桥式转换器设置于该电路板上，用来依据该电源驱动信号产生一供电电压信号。第一电压转换器设置于该电路板上，用来转换该供电电压信号为第一驱动电压信号，并输出至该多个灯管。第二电压转换器用来转换该供电电压信号为一第二驱动电压信号并输出至该多个灯管。该液晶显示面板包含一液晶层，用来调整该多个灯管发出的光线以显示图像。

根据本发明的另一实施例提供一种液晶显示器，其包含一电路板、多个灯管、一电源控制器、一第一桥式转换器、一第二桥式转换器、一第一电压转换器、一第二电压转换器以及一液晶显示面板。该电源控制器设置于该电路板上，用来产生一电源驱动信号。该第一桥式转换器耦接于该电源控制器，用来依据该电源驱动信号产生一第一供电电压信号。该第二桥式转换器耦接于该电源控制器，用来依据该电源驱动信号产生一第二供电电压信号。该第一电压转换器设置于该电路板上，用来转换该第一供电电压信号为一第一驱动电压信号，并输出至该多个灯管。该第二电压转换器用来转换该第二供电电压信号为一第二驱动电压信号并输出至该多个灯管。该液晶显示面板包含一液晶层，用来调整该多个灯管发出的光线以显示图像。

附图说明

图1为灯管驱动电压与漏电流的关系图。

图2为本发明的液晶显示器的示意图

图3为图2的灯管于驱动时产生的漏电流的示意图。

图4为本发明的另一实施例的液晶显示器的示意图。

主要元件符号说明

10、50液晶显示器    11驱动器

12、52电源控制器    14、16、54桥式转换器

15液晶显示面板      55液晶显示面板

18、56第一变压器    20、58第二变压器

24、64灯管          22、62电路板

26、66电缆线        30、60背光模块

61主驱动器          71辅助驱动器

32、72金属背板      68辅助电路板

具体实施方式

请参阅图2，图2为本发明的液晶显示器的示意图。液晶显示器10包含一液晶显示面板15、一驱动器11以及一背光模块30。驱动器11包含一电源控制器12、一第一桥式转换器(bridge converter)14、一第二桥式转换器16、一第一变压器(transformer)18以及一第二变压器20。驱动器11的元件皆安装于一电路板22上。背光模块30设有多个灯管24，用来产生液晶显示器10所需要的光线，且多个灯管24由一金属背板32所包覆。多个灯管24可为冷阴极萤光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)，其通过驱动器11所提供的驱动电压产生光线。液晶显示面板15包含由液晶分子构成的液晶层，液晶分子会依据各个图像数据而产生不同的排列角度，以此调整前述的多个灯管24发出的光线以呈现不同的灰度的图像。一电缆线26用来电连接第二变压器20以及多个灯管24。

请一并参阅图1、图2以及图3。图3为图2的灯管24于驱动时产生的漏电流的示意图。电源控制器12会产生一电源驱动信号予第一桥式转换器14和第二桥式转换器16。第一桥式转换器14则依据电源驱动信号的脉宽产生第一供电电压信号Vdrive1予第一变压器18，而第二桥式转换器16亦依据电源驱动信号的脉宽产生第二供电电压信号Vdrive2予第二变压器20。随后，第一变压器18会将第一供电电压信号Vdrive1转换为第一驱动电压信号，并输出至多个灯管24的第一端Hv。第二变压器20会将第二供电电压信号Vdrive2转换为第二驱动电压信号，并输出至多个灯管24的第二端Lv。一般来说，第一变压器18所输出的第一驱动电压信号与第二变压器20所输出的第二驱动电压信号互为反相(亦即相位差为180度)，且两驱动电压信号的幅值大小并不相同。举例来说，假设灯管24所需的驱动电压Vlamp幅值大小为1200伏特(Volt)，则第一变压器18所输出的第一驱动电压信号的幅值可为900伏特，而第二变压器20所输出的第二驱动电压信号的幅值可为300伏特，但两者的相位相差180度，故多个灯管24的驱动电压Vlamp的幅值和仍为1200伏特。从图3可以发现，由于灯管24与背光模块30的金属背板32之间具有空隙，故灯管24与金属背板32之间具有电容效应，而产生漏电流。在图1中，当灯管24与金属背板32之间的电压差越大，则漏电流会呈非线性增大。举例来说灯管两端的驱动电压差为V1，则本实施例在灯管24的第一端Hv的驱动电压为V2(＝0.75×V1)，产生的漏电流为I2(＜0.75×I1)，在灯管的第二端Lv，驱动电压为V4(＝0.25×V1)，产生的漏电流为I4(＜0.25×I1)。若使用单端驱动的灯管，其一端的驱动电压为V1，产生的漏电流为I1，而另一端为接地。相较的下本实施例的漏电流于两端的总和(I2+I4)小于单端驱动的灯管驱动电压为V1产生的漏电流I1。由此可知，利用非对称驱动电压驱动的灯管的漏电流总和小于单端驱动的灯管所产生的漏电流。

又，于实际的运用上，第二变压器20可以设置在另一个辅助电路板上，由于仅设置有第二变压器20的辅助电路板的面积较小，故可弹性配置于液晶显示器10的闲置空间。

请参阅图4，图4为本发明的另一实施例的液晶显示器50的示意图。液晶显示器50包含一液晶显示面板55、一主驱动器61、一辅助驱动器71以及一背光模块60。主驱动器61包含一电源控制器52、一桥式转换器(bridgeconverter)54、一第一变压器(transformer)56。主驱动器61的元件皆安装于一电路板62上。辅助驱动器71包含一第二变压器58其形成于另一辅助电路板68上。背光模块60设有多个灯管64，用来产生液晶显示器50所需要的光线。多个灯管64可为冷阴极萤光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)。主驱动器61以及辅助驱动器71用来提供背光模块50的多个灯管64所需要的驱动电压，而灯管64即依据驱动电压产生光线。多个灯管64由一金属背板72所包覆。液晶显示面板55包含由液晶分子构成的液晶层，液晶分子会依据各个图像数据而产生不同的排列角度，以此调整上述多个灯管64发出的光线以呈现不同的灰度的图像。

电源控制器52会产生一电源驱动信号予桥式转换器54。桥式转换器54则依据电源驱动信号的脉宽产生供电电压信号Vdrive予第一变压器56以及第二变压器58。随后，第一变压器56以及第二变压器58会将供电电压信号Vdrive转换为第一驱动电压信号以及第二驱动电压信号，并输出至多个灯管64的第一端Hv以及第二端Lv。如前所述，第一变压器56所输出的第一驱动电压信号与第二变压器58所输出的第二驱动电压信号互为反相(亦即相位差为180度)，且两驱动电压信号的幅值大小并不相同。

图4的液晶显示器50以及图2所示的液晶显示器10的差异在于第一变压器56与第二变压器58并联于桥式转换器54。而第一变压器56与第二变压器58的线圈匝数并不相同，所以即使桥式转换器54输出相同的供电电压信号予第一以及第二变压器56、58，第一以及第二变压器56、58仍然可以输出不同幅值的第一以及第二驱动电压信号。最后，灯管64即可根据第一以及第二驱动电压信号驱动灯管64发出光线。

又，于实际的运用上，主驱动器61以及辅助驱动器71可以设置在不同的电路板上，所以仅设置有辅助驱动器71的辅助电路板68的面积较小，故可弹性配置于液晶显示器50的闲置空间，只需通过一电缆线66来电连接第二变压器58以及多个灯管64即可。

相较之下，本实施例的漏电流于两端的总和亦小于单端驱动的灯管所产生的漏电流。以此类推，本实施例利用非对称驱动电压驱动的灯管的整个漏电流大小仍小于单端驱动的灯管所产生的漏电流。

本发明虽以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行更动与修改，因此本发明的保护范围以所提出的权利要求所限定的范围为准。

Claims (15)

1.一种液晶显示器，其包含：

一电路板；

多个灯管，其包含一第一端以及一第二端，用来产生光线；

一电源控制器，设置于该电路板上，用来产生一电源驱动信号；

一桥式转换器，设置于该电路板上，用来依据该电源驱动信号产生一供电电压信号；

一第一变压器，设置于该电路板上，用来转换该供电电压信号为一第一驱动电压信号，并输出至该多个灯管的第一端；

一第二变压器，用来转换该供电电压信号为一第二驱动电压信号并输出至该多个灯管的第二端；以及

一液晶显示面板，包含一液晶层，用来调整由该多个灯管发出的光线以显示图像。

2.如权利要求1所述的液晶显示器，其还包含一辅助电路板，用来承载该第二电压转换器。

3.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该多个灯管为冷阴极萤光灯。

4.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该第一电压信号与第二电压信号的相位相差180度。

5.如权利要求4所述的液晶显示器，其中该第一电压信号与第二电压信号的幅值不相同。

6.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该桥式转换器依据该电源驱动信号的脉宽产生该供电电压信号。

7.如权利要求1所述的液晶显示器，其还包含一电缆线，用来电连接该第二电压转换器与该桥式转换器。

8.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该第一变压器以及该第二电压器并联于该桥式转换器。

9.一种液晶显示器，其包含：

一电路板；

多个灯管，其包含一第一端以及一第二端，用来产生光线；一电源控制器，设置于该电路板上，用来产生一电源驱动信号；

一第一桥式转换器，耦接于该电源控制器，用来依据该电源驱动信号产生一第一供电电压信号；

一第二桥式转换器，耦接于该电源控制器，用来依据该电源驱动信号产生一第二供电电压信号；

一第一电压转换器，设置于该电路板上，用来转换该第一供电电压信号为一第一驱动电压信号，并输出至该多个灯管的第一端；

一第二电压转换器，用来转换该第二供电电压信号为一第二驱动电压信号并输出至该多个灯管的第二端；以及

一液晶显示面板，包含一液晶层，用来调整由该多个灯管发出的光线以显示图像。

10.如权利要求9所述的液晶显示器，其还包含一辅助电路板，用来承载该第二电压转换器。

11.如权利要求9所述的液晶显示器，其中该多个灯管皆为冷阴极萤光灯。

12.如权利要求9所述的液晶显示器，其中该第一电压信号与第二电压信号的相位相差180度。

13.如权利要求12所述的液晶显示器，其中该第一电压信号与第二电压信号的幅值不相同。

14.如权利要求9所述的液晶显示器，其中该桥式转换器依据该电源驱动信号的脉宽产生该供电电压信号。

15.如权利要求9所述的液晶显示器，其还包含一电缆线，用来电连接该第二电压转换器与该桥式转换器。

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