背光单元驱动装置、液晶显示设备及其控制方法

专利名称：背光单元驱动装置、液晶显示设备及其控制方法
技术领域：
本发明中的设备和方法涉及背光单元的驱动装置、含有该装置的 液晶显示器(LCD)及其控制方法；更为具体的，涉及背光单元的驱 动装置、含有该装置的LCD设备及其控制方法，能够根据光源单元的 温度，迅速稳定光源的亮度。
背景技术：
LCD设备包括LCD面板。LCD面板包括薄膜晶体管(TFT)基 板、滤色镜基板、以及注入在TFT基板和滤色镜基板之间的液晶。由 于LCD面板自身不能发光，因此可以在TFT基板的背后放置背光单 元以提供光。根据液晶的排列，调节背光单元所提供的入射光的穿透通常，背光单元可以分为边缘型和直接型。根据边缘型背光单元， 例如冷阴极荧光灯(CCFL)和本领域已知的其他光源之类的光源布置 在导光板的侧边，收集/扩散片布置在导光板的上侧。根据直接型背光 单元，多个光源布置在LCD面板的背后，并且收集/扩散膜布置在光 源和LCD面板之间。然而，尽管这些类型适用于小型或中等尺寸的 LCD设备，例如笔记本、显示器和本领域已知的其他LCD设备，但 是就重量、厚度、功耗和其他本领域所已知的其他方面而言，这些类 型不适用于大尺寸的LCD设备，例如电视。因此，开发出表面光源，其适于作为大尺寸LCD设备的光源。 在表面光源中，平板荧光灯(FFL)是CCFL理论的平面应用，并且 具有荧光层和发光气体密封在两个平板玻璃之间的结构。然而，FFL比CCFL需要更多的时间以稳定亮度。因而，将FFL 设计成在打开FFL之前，使用加热丝将灯预热一段预定的时间，以
便可以迅速的稳定亮度。为此，使用恒定的电压作为驱动电压，对加 热丝进行加热。然而，由于使用恒定的电压加热加热丝，即便灯的温度不同，加 热丝总是发出相同的热量。因此，出现了灯温度的偏移，从而影响了 亮度的稳定性。发明内容因此，本发明的一个方面是提供一种背光单元的驱动装置、具有该驱动装置的LCD设备及其控制方法，能够根据光源单元的温度迅速 稳定光源的亮度。本发明的另一方面提供一种背光单元的驱动装置、具有该驱动装 置的LCD设备及其控制方法，能够根据光源单元的温度调节加热装置 产生的热量，以减小光源单元的温度偏移。本发明的其他方面部分将在随后的描述中阐述，部分根据这些描 述将显而易见，或者可以通过实施本发明而获知。本发明的上述和/或其他方面可以通过提供一种LCD设备来实 现，该LCD设备包括LCD面板；光源单元，向LCD面板发光；加 热装置，对光源单元进行预热；温度传感单元，感应光源单元的温度， 并输出温度信息；以及可变电压源单元，根据温度传感单元的温度信 息，改变提供给加热装置的驱动电压。根据本发明的一个方面，温度传感单元是其电阻值根据温度改变 而改变的电阻装置。根据本发明的一个方面，电阻装置为热敏电阻。根据本发明的一个方面，热敏电阻具有负温度系数(NTC)。根据本发明的一个方面，可变电压源单元通过根据电阻装置电阻 值改变的电压改变，改变提供给加热装置的驱动电压。根据本发明的一个方面，可变电压源单元包括运算放大器，以根 据电阻装置的电阻值的改变，改变提供给加热装置的驱动电压。根据本发明的一个方面，可变电压源单元还包括与运算放大器接 收预定基准电压的输入端子相连的齐纳二极管。 根据本发明的一个方面，LCD设备还包括开关单元，向可变电 压源单元提供预定输入电压；以及控制单元，如果温度传感单元的温 度信息超过预定温度，则输出控制信号以关闭开关单元。 根据本发明的一个方面，加热装置为加热丝。 根据本发明的一个方面，光源单元是表面光源灯。 根据本发明的一个方面，LCD设备还包括驱动光源单元的光源驱 动逆变器。本发明的上述和/或其他方面可以通过提供一种背光单元的驱动 装置来实现，该驱动装置用于驱动具有光源单元以及对光源单元进行 预热的加热装置的背光单元，所述驱动装置包括温度传感单元，感 应光源单元的温度，并输出温度信息；以及可变电压源单元，根据温 度传感单元的温度信息，改变提供给加热装置的驱动电压。根据本发明的一个方面，温度传感单元是其电阻值根据温度改变 而改变的电阻装置。根据本发明的一个方面，电阻装置为具有NTC的热敏电阻。 根据本发明的一个方面，可变电压源单元通过根据电阻装置电阻 值改变的电压改变，改变提供给加热装置的驱动电压。根据本发明的一个方面，可变电压源单元包括运算放大器，以根 据电阻装置的电阻值的改变，改变提供给加热装置的驱动电压。根据本发明的一个方面，该背光单元的驱动装置还包括开关单 元，向可变电压源单元提供预定输入电压；以及控制单元，如果温度 传感单元的温度信息超过预定温度，则输出控制信号以关闭开关单元。 根据本发明的一个方面，加热装置为加热丝。 根据本发明的一个方面，光源单元是表面光源灯。 本发明的上述和/或其他方面可以通过提供一种LCD设备的控制 方法来实现，所述LCD设备包括LCD面板、向LCD面板发光的光源 单元、以及对光源单元进行预热的加热装置，该方法包括由温度传 感单元通过感应光源单元的温度，输出温度信息；以及根据温度传感单元的温度信息，改变提供给加热装置的驱动电压。根据本发明的一个方面，温度传感单元是其电阻值根据温度改变
而改变的电阻装置。根据本发明的一个方面，改变驱动电压的步骤包括通过根据电 阻装置电阻值改变的电压改变，改变提供给加热装置的驱动电压。根据本发明的一个方面，该LCD设备的控制方法还包括如果 温度信息超过预定温度，则切断提供给加热装置的驱动电压。


结合附图，根据如下对示例性实施例的描述，本发明的上述和/ 或其他方面将变得显而易见且更易于理解，其中图1是图示根据本发明示例性实施例的液晶显示设备配置的方框图。图2是具体描述根据本发明示例性实施例的温度传感单元和可变 电压源单元的电路图。图3是图示根据本发明示例性实施例的LCD设备控制过程的流 程图。
具体实施方式
现在详细描述本发明的示例性实施例，附图中示出了其示例，其 中所有相同的参考符号代表相同的元件。下面对示例性实施例进行描 述，以便可以通过参考

本发明。如图1中所示，根据本发明的示例性实施例，LCD设备100包括 电源单元110、背光单元120、加热装置驱动单元130、控制单元140、 以及键输入单元150。电源单元110从电池电压或输入AC电压生成控制单元140和背 光单元120配置所需的预定DC电压或AC电压。生成的预定电压提 供到背光单元120的光源单元122、加热装置驱动单元130、以及控制 单元140。特别是发光的光源单元122需要大量的电功率。因此，为 了驱动光源单元122，电源单元110包括光源驱动逆变器112。所安装的背光单元120是为了向LCD面板(未示出)发光，并 且包括光源单元122和加热装置124。 光源单元122是为LCD面板提供光的光源，并且优选地但不一 定必需是包括FFL的表面光源。然而，光源单元122也可以是诸如 CCFL的现有技术的光源，或其他现有技术的灯。加热装置124是为了预热光源单元122，并且优选地但不一定必 需是加热丝。加热装置驱动单元130是为了控制加热装置124的热量，并且包 括温度传感单元132、可变电压源单元134、以及开关单元136。温度传感单元132感应光源单元122的温度或光源单元122周围 的温度。由于温度传感单元132所感应的温度与光源单元122有关， 因此所感应的温度在下文中称之为光源单元122的温度。温度传感单 元132所感应的温度信息提供到可变电压源单元134和控制单元140。根据温度传感单元132所感应的温度信息，可变电压源单元134 调节提供给加热装置124的驱动电压。因此，加热装置124的热量是 根据所提供的驱动电压而变化的。如果温度传感单元132所感应的温度信息超过了预定的温度，或 是如果经过了用于预热的预定工作时间，那么开关单元136就切断提 供给可变电压源单元134的电压。具体的，如果温度传感单元132所 感应的温度信息超过了预定的温度，那么控制单元140输出的控制信 号就关断开关单元136。因此，就防止了亮度由于光源单元122的加 热而更加不稳定。控制单元140使用由温度传感单元132输入的温度信息，计算光 源单元122的温度。然后，如果光源单元122的温度超过了预定的温 度，或是加热装置124的预热时间经过了预定的时间，那么控制单元 140输出控制信号，以便关断开关单元136。根据控制信号，开关单元 136切断提供给可变电压源单元134的电压。此外，控制单元140发 送控制信号到光源驱动逆变器112，以便控制光源单元122所发出光 的强度。键输入单元150接收用户的键操作命令，并将该命令提供到控制 单元140。键输入单元150可以包括多个连接到LCD设备100的键。 键输入单元150还可以用于接收通过遥控或本领域其他已知方式输入 的命令。下文中，描述根据本发明的示例性实施例，具有如图l中所述配置的LCD设备的操作。如果用户按下键输入单元150的电源按钮，以操作LCD设备100， 那么控制单元140感应到电源按钮的打开状态，并控制电源单元U0 的操作，以便能够产生并输出提供给电源单元122和可变电压源单元 134的电压。此外，控制单元140控制将开关单元136的开关打开。因此，电 源单元UO输出的预定电压提供给可变电压源单元134。温度传感单元132感应光源单元122的温度，并将温度信息提供 给控制单元140。如果温度传感单元132感应到的温度信息超出了预 定的温度，那么控制单元140将输出控制信号，以关闭开关单元136。 因此，同用恒定电压将加热装置124持续加热一段预定时间的情况相 比，亮度可以迅速稳定。此外，温度传感单元132感应到的温度信息提供给可变电压源单 元134。根据温度信息，可变电压源单元134输出调节的驱动电压， 以便提供给加热装置124。也就是说，如果温度传感单元132感应到 的温度为高，那么可变电压源单元134输出同感应温度低的情况相比 降低的驱动电压，以提供给加热装置124。由于提供给加热装置124的驱动电压产生的热量是与电功率P成 比例的，因此可以通过公式(1)计算。P - V2/R…(1)这里，V是提供给加热装置124的驱动电压，R是加热装置124 的电阻。因此，如果温度低，那么将高驱动电压提供给加热装置124， 以便增加热量。然而，如果温度变高，那么将低驱动电压提供给加热 装置124，以便同温度低的情况相比，相对减少热量。在图1中，示出了温度传感单元132感应到的温度信息直接提供 给可变电压源单元134。然而，'可以使用提供给控制单元140的温度 信息，控制可变电压源单元134以改变提供给加热装置124的驱动电
压。gP，控制单元140可以输出与温度信息相对应的控制信号或是控 制电压，并且可变电压源单元134可以根据控制信号或控制电压，改 变并输出提供给加热装置124的驱动电压。图2是根据本发明的示例性实施例，具体描述了如图1中所示的 温度传感单元132和可变电压源单元134的电路图。如图2中所示，温度传感单元132包括热敏电阻T 212和电阻器 R2 214。热敏电阻T212是电阻值根据自身温度改变的电阻装置，并 且优选地但不一定必须是具有NTC的热敏电阻。如图2中所示，可变电压源单元134包括齐纳二极管Z 222和运 算放大器224。齐纳二极管Z222连接到运算放大器224的(+ )输入 端子，以提供预定基准电压给运算放大器224。由于运算放大器224 基本具有无限大电压增益，因此输入到其(+ )输入端子的电压与输 入到其(-)输入端子的电压变得相同。此外，由于其输入阻抗是无穷 大的，输入端子中的电流为O。下文中，说明了温度传感单元132和可变电压源单元134的操作。通过开关单元136输入的输入电压通过电阻器R1 202提供给热 敏电阻T212以及电阻器R2214。热敏电阻T 212和电阻器R2 214的 节点连接到运算放大器224的(-)输入端子。另一方面，齐纳二极管 Z222连接到运算放大器224的(+ )输入端子。因此，因为齐纳二极 管Z222提供预定基准电压到运算放大器224的(+ )输入端子，所以 运算放大器224的(-)输入端子的电压变为与齐纳二极管Z222的标 称电压相同。例如，如果齐纳二极管Z222的标称电压是2.5V，则运算放大器 224的(-)输入端子的电压也变为2.5V。此外，运算放大器224的输 入阻抗无穷大，所以流入运算放大器224的电流为0。因此，电阻器 R2 214中流动的电流i总是恒定电流。电阻器R2 214中流动的恒定电流同等地在热敏电阻T 212中流 动。因此，如果热敏电阻T212的电阻值根据温度改变而改变，则提 供给加热装置124的驱动电压改变。g卩，如果光源单元122的温度上 升，热敏电阻T212的电阻值减小。此外，热敏电阻T212两端之间
的电压(通过将热敏电阻T212的电阻乘以电阻器R2214中流动的电 流来计算)降低，导致提供给加热装置124的驱动电压减小。图3是解释根据本发明示例性实施例的LCD设备控制过程的流 程图。如果用户打开键输入单元150的电源按钮以操作LCD设备100， 则控制单元140打开电源单元110以生成并输出提供给光源单元122 和可变电压源单元134的电压。在S304,温度传感单元132感应光源单元122的温度，以将温度 信息输出到控制单元140和可变电压源单元1.34。在S306，如果温度 传感单元132所感应的温度信息超过预定温度，控制单元140输出控 制信号以关闭开关单元136。因为控制信号将开关单元136关闭，所 以在S312切断提供给加热装置124的驱动电压。在S308，可变电压源单元134根据温度信息，改变并输出提供给 加热装置124的驱动电压。即，如果温度传感单元132所感应的温度 为高，可变电压源单元134输出与所传感的温度为低时相比降低的驱 动电压，以提供给加热装置124。在S310，如果用于将驱动电压提供给加热装置124的预热时间超 过预定预热时间，则控制单元140输出控制信号以关闭开关单元136， 并且通过控制信号关闭开关单元136。因此，在S312，切断提供给加 热装置124的驱动电压。如上所述，根据本发明，可以根据光源单元的温度，迅速稳定灯 的亮度。此外，根据本发明，通过根据光源单元122的温度来改变加热装 置124所产生的热量，可以减小灯的温度偏移。此外，根据本发明，如果光源单元122的温度超过预定温度，则 切断电压，以节电，并防止过热。虽然己经示出并描述了本发明的数个示例性实施例，但是本领域 技术人员应当理解，可以在这些示例性实施例中做出改变，而不脱离 本发明的原理和精神，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种液晶显示设备，所述设备包括液晶显示面板；光源单元，向液晶显示面板发光；加热装置，对光源单元进行预热；温度传感单元，感应光源单元的温度，并输出温度信息；以及可变电压源单元，根据从温度传感单元输出的温度信息，改变提供给加热装置的驱动电压。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，温度传感单元 包括如下电阻装置，该电阻装置的电阻根据该电阻装置的温度改变而 改变。
3. 根据权利要求2所述的液晶显示设备，其中，所述电阻装置 为热敏电阻。
4. 根据权利要求3所述的液晶显示设备，其中，所述热敏电阻 具有负温度系数。
5. 根据权利要求2至4之一所述的液晶显示设备，其中，可变 电压源单元根据电阻装置的电阻值的改变，改变提供给加热装置的驱 动电压。
6. 根据权利要求5所述的液晶显示设备，其中，可变电压源单 元包括运算放大器，以根据电阻装置的电阻值的改变，改变提供给加 热装置的驱动电压。
7. 根据权利要求6所述的液晶显示设备，其中，可变电压源单 元还包括与运算放大器接收基准电压的输入端子相连的齐纳二极管。
8. 根据权利要求1所述的液晶显示设备，还包括.-开关单元，向可变电压源单元提供输入电压；以及 控制单元，如果从温度传感单元输出的温度信息超过预定温度，则输出控制信号以关闭幵关单元。
9. 根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，加热装置为加 热丝。
10. 根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，光源单元是表 面光源灯。
11. 根据权利要求1所述的液晶显示设备，还包括驱动光源单元 的光源驱动逆变器。
12. —种背光单元的驱动装置，用于驱动具有光源单元以及对光 源单元进行预热的加热装置的背光单元，所述驱动装置包括-温度传感单元，感应光源单元的温度，并输出温度信息；以及 可变电压源单元，根据从温度传感单元输出的温度信息，改变提 供给加热装置的驱动电压。
13. 根据权利要求12所述的背光单元的驱动装置，其中，温度传感单元包括如下电阻装置，该电阻装置的电阻根据该电阻装置的温 度改变而改变。
14. 根据权利要求13所述的背光单元的驱动装置，其中，所述 电阻装置为具有负温度系数的热敏电阻。
15. 根据权利要求13或14所述的背光单元的驱动装置，其中， 可变电压源单元根据电阻装置的电阻值的改变，改变提供给加热装置 的驱动电压。
16. 根据权利要求15所述的背光单元的驱动装置，其中，可变 电压源单元包括运算放大器，以根据电阻装置的电阻值的改变，改变 提供给加热装置的驱动电压。
17. 根据权利要求12所述的背光单元的驱动装置，还包括 开关单元，向可变电压源单元提供输入电压；以及 控制单元，如果从温度传感单元输出的温度信息超过预定温度，则输出控制信号以关闭开关单元。
18. 根据权利要求12所述的背光单元的驱动装置，其中，加热 装置为加热丝。
19. 根据权利要求12所述的背光单元的驱动装置，其中，光源 单元是表面光源灯。
20. —种液晶显示设备的控制方法，所述液晶显示设备包括液晶 显示面板、向液晶显示面板发光的光源单元、以及对光源单元进行预热的加热装置，该方法包括由温度传感单元通过感应光源单元的温度，输出温度信息；以及 根据从温度传感单元输出的温度信息，改变提供给加热装置的驱动电压。
21. 根据权利要求20所述的液晶显示设备的控制方法，其中， 温度传感单元包括如下电阻装置，该电阻装置的电阻值根据该电阻装 置的温度改变而改变。
22. 根据权利要求21所述的液晶显示设备的控制方法，其中， 改变驱动电压的步骤包括:通过根据电阻装置电阻值改变的电压改变， 改变提供给加热装置的驱动电压。
23. 根据权利要求20所述的液晶显示设备的控制方法，还包括 如果温度信息超过预定温度，则切断提供给加热装置的驱动电压。
全文摘要
一种液晶显示(LCD)设备包括LCD面板；光源单元，向LCD面板发光；加热装置，对光源单元进行预热；温度传感单元，感应光源单元的温度，并输出温度信息；以及可变电压源单元，根据温度传感单元的温度信息，改变提供给加热装置的驱动电压。
文档编号G09G3/34GK101162564SQ20071018074
公开日2008年4月16日 申请日期2007年10月11日 优先权日2006年10月13日
发明者李承彦 申请人:三星电子株式会社