用于背光单元的驱动器的制作方法

专利名称：用于背光单元的驱动器的制作方法
技术领域：
本公开涉及背光单元，且更具体地，涉及能够防止背光单元中彼此相连的多个灯
之间的电流偏差的光驱动器。
背景技术：
本申请要求2008年10月28日提交的韩国专利申请No. 10-2008-0106176的优先 权，此处以引证的方式并入其全部内容。 阴极射线管(CRT)是多种显示设备中的一种且主要用在电视接收器、测量仪器和 信息终端的监视器中。由于其重量和尺寸，CRT难以应用于小巧且轻便的电子产品。换句 话说，CRT由于其重量和尺寸而受到限制，而电子产品的趋势是轻重量和小尺寸。
为解决这一问题，寄期望于让利用电光效应的液晶显示(LCD)设备、利用气体放 电的等离子体显示板(PDP)以及利用电致发光效应的电致发光显示(ELD)设备来代替CRT。 在这些设备中，LCD设备得到积极的发展。 LCD设备控制来自外部的入射光的量以显示画面。因为LCD设备是光接收设备，所 以LCD设备必须需要照射LCD面板的单独光源，诸如背光单元。LCD设备中用作光源的背光 单元可以根据圆柱形发射灯的布置而分为侧光型(edge-type)和直下型(direct-type)。
侧光型背光单元包括位于引导光的导光板的侧面上的灯单元。灯单元包括发光 灯、容纳灯的两端以保护灯的灯座、以及将从灯发出的光反射到导光板的灯反射板。灯反射 板围绕灯的外圆周面且具有插入到导光板的侧面的边缘部分。 具有安装到导光板的侧面上的这种侧光型背光单元主要应用于相对小尺寸的LCD 设备，诸如膝上型电脑和桌上型电脑的监视器。侧光型背光单元具有好的光均匀性、延长的 使用寿命以及使LCD设备变薄的优点。 直下型背光单元在LCD设备被增大到20英寸以上的尺寸时开始被集中地研发。直 下型背光单元迫使光照射到LCD面板的整个表面上。为此，直下型背光单元包括底盖的内 表面上成行(或者并排)布置的多个灯。 因为直下型背光单元比侧光型背光单元具有更高的发光效率，所以其主要用于要 求高亮度的大尺寸LCD设备。 在这种直下型背光单元中，以恒定距离布置的多个灯经由公共电极电连接到安装
在背光单元外的外部逆变器(inverter)。换句话说，多个灯彼此并联。 逆变器包括将交流电功率施加到输出端子的变压器以及设置在变压器的二次端
子与灯的末端端子之间的平衡电容器。平衡电容器控制要施加到各个灯的电流且均匀地对
电流进行平衡。而且，平衡电容器使得灯和逆变器的输出侧的阻抗匹配。 然而，当相关技术的背光单元被逆变器驱动时，施加到各个灯的电流不均匀。这源
于平衡电容器和灯的等效电容器的阻抗成分之间的失衡。换句话说，尽管相关技术的背光 单元包括平衡电容器，它并不在各个区域中保持均匀的亮度。

发明内容
因此，本实施方式涉及一种背光单元，其基本消除由相关技术的局限和缺点导致 的一个或更多个问题。 本实施方式的一个目的是提供一种背光单元驱动器，其被配置为防止施加到彼此 并联的多个灯的电流之间(或当中)的偏差。 根据本实施方式的总的方面，一种背光单元驱动器包括彼此并联的第一灯和第 二灯；DC/AC转换部，其将DC电压转换成AC电压以向所述灯施加AC电压；变压器，其变换 来自所述DC/AC转换部的AC电压；正极性AC信号补偿器，其使用来自所述第一灯和第二灯 的正极性AC信号来补偿所述第一灯和第二灯之间的电流差异；以及负极性AC信号补偿器， 其使用来自所述第一灯和第二灯的负极性AC信号来补偿所述第一灯和第二灯之间的电流 差异。 实施方式的附加特征和优点将在下面的描述中提及且将从描述中部分地显现，或 者可以通过实施方式的实践来了解。通过书面的说明书及其权利要求以及附图中特别指出 的结构可以实现和获得实施方式的优点。 在对下面的附图和详细描述的研究之后，其他系统、方法、特征和优点对于本领域 的技术人员来说将是或将变得明显。意欲将这种附加的系统、方法、特征和优点包括在本描 述中，使其落入在本发明的范围之内，并且得到下面的权利要求的保护。本部分中任何内容 不应作为对那些权利要求的限制。结合本实施方式，下面讨论其他的方面和优点。应当理 解，本公开的上述一般描述和下述详细描述是示例性和说明性的，且旨在提供所要求保护
的本公开的进一步解释。


附图被包括在本申请中以提供对本实施方式的进一步理解，并结合到本申请中且 构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本公开的
原理。在附图中 图1是示意性示出根据本公开的实施方式的LCD设备的图；
图2是示出图1的逆变器的构造的图； 图3是示出从相关技术的背光单元的逆变器施加到第一灯和第二灯的交流信号 的图；以及 图4是示出从根据本公开的实施方式的背光单元的逆变器施加到第一灯和第二 灯的交流信号的图。
具体实施例方式
下面将详细描述本公开的实施方式，在附图中例示出了其示例。在下文中介绍的 这些实施方式被提供作为示例，以向本领域的普通技术人员传达其精神。因此，这些实施方 式以不同的形式来实施，由此不限于在此所描述的这些实施方式。另外，为了便于说明附 图，设备的尺寸和厚度可能被夸大地表示。在可能的情况下，相同的标号在包括附图的本公 开中代表相同或类似部件。 图1是示意性示出根据本公开的实施方式的LCD设备的图。图2是示出图1的逆变器的构造的图。 基准图1和2，根据本公开的实施方式的LCD设备包括LCD面板110，在该LCD面 板110上，选通线GLl至GLn和数据线DLl至DLm彼此交叉；选通驱动器120，其向LCD面板 110上的选通线GLl至GLn施加扫描脉冲；数据驱动器130，其向LCD面板110上的数据线 DLl至DLm施加数据信号；以及定时控制器150，其控制选通驱动器120和数据驱动器130。 LCD面板110包括薄膜晶体管TFT，各个薄膜晶体管TFT均形成于选通线GLl至GLn和数据 线DLl至DLm的交叉处。薄膜晶体管TFT分别驱动液晶单元Clc。 LCD设备还包括依照来自定时控制器150的控制信号向LCD面板110施加光的背 光单元180、以及响应于来自定时控制器150的另一控制信号来驱动背光单元180的逆变器 160。 尽管在附图中没有示出，LCD设备还包括输出公共电压Vcom的公共电压产生器和 将电源电压施加到上述各个元件的电源单元。 LCD面板110上的薄膜晶体管TFT与液晶单元Clc相对形成且用作开关元件。为 此，各个薄膜晶体管TFT包括连接到相应选通线GL的栅极、连接到相应数据线DL的源极、 以及连接到相应液晶单元Clc的像素电极和相应存储电容器Cst的一侧电极的漏极。公共 电压Vcom施加到液晶单元Clc中通常采用的公共电极。在导通相应薄膜晶体管时，存储电 容器Cst在相应数据线Dl上充入数据信号，由此稳定地保持充入到相应液晶单元Clc中的 电压。 而且，当向相应选通线GL施加扫描脉冲时，各个薄膜晶体管TFT被导通且在其源 极和漏极之间形成沟道。此时，数据线DL上的数据电压经由所形成的沟道施加到相应液晶 单元Clc的像素电极。因此，液晶单元Clc的液晶分子通过像素电极和不同形状的公共电 极之间的电场而排列，且调节入射光。 选通驱动器120从由定时控制器150施加的选通驱动控制信号GCS中得到顺序扫 描信号。选通脉冲被连续提供到选通线GLl至GLn。在这种情况下，选通驱动控制信号GCS 可以包括选通起始脉冲GSP、至少一个选通移位时钟GSC以及选通输出使能信号GOE。
数据驱动器130响应于数据驱动控制信号DCS且将数据信号施加到数据线DLl至 DLm。为此，数据驱动器130相对于数据线DLl至DLm采样且锁存从定时控制器150输入的 图像数据R、 G和B，且使用伽马基准电压将图像数据R、 G和B转换成模拟数据信号。伽马 基准电压在伽马基准电压产生器(未示出)中产生且通过伽马基准电压选择器(未示出) 施加到数据驱动器130。模拟数据信号可以通过液晶单元以各种等级(gradiation)显示 在LCD面板110上。数据驱动控制信号DCS可以包括源起始脉冲SSP、源移位时钟SSC、源 输出使能信号SOE、极性反转信号POL等。 定时控制器150从外部系统接收垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、时钟 信号clk、数据使能信号DE和图像数据R、G和B。而且，定时控制器150使用垂直同步信号 Vsync、水平同步信号Hsync、时钟信号clk和数据使能信号DE来产生控制选通和数据驱动 器120和130的控制信号GCS和DCS。 背光单元180将光施加到LCD面板110上。为此，背光单元180包括多个冷阴极 荧光灯(CCFL)或外部电极荧光灯(EEFL)。 逆变器160将来自外部的直流电功率转换成被配置为驱动背光单元180的灯的固
5定频率和电压电平的交流(AC)电功率。为此，逆变器160可以包括DC/AC转换部161、变压 器165、频率控制器163、正极性AC信号补偿器190A以及负极性AC信号补偿器190B。
DC/AC转换部161将来自外部的DC电功率Vin转换成AC电功率。经转换的AC电 功率被施加到变压器165的主线圈。为此，DC/AC转换部161可以包括交替地导通和截止 且彼此补偿的两个开关元件。 变压器165包括连接到DC/AC转换部161的主线圈和连接到第一灯和第二灯181a 和181b的一端的次线圈。这种变压器165将来自DC/AC转换部161的AC电压变换成高 AC电压且使用经变换的AC电压来驱动第一灯和第二灯181a和182。更具体而言，变压器 165依照第一和第二线圈的绕组比例在其第一线圈提升AC电压，使得在其次级线圈中感应 经提升的AC电压。 频率控制器控制DC/AC转换部161以稳定地输出固定频率的AC电压。 正和负极性AC信号补偿器190a和190b共同连接到第一灯和第二灯1801a和181b
的另一端以保持流经第一灯和第二灯181a和181b的AC信号(即，电流)。 正极性AC信号补偿器190a包括连接到第一灯和第二灯181a和181b的另一端的
第一二极管和第二二极管Dl和D2、连接到第一二极管Dl的第一晶体管Ql以及连接到第
二二极管D2的第二晶体管Q2。在这种情况下，当输入正极性AC信号时，第一二极管和第
二二极管Dl和D2短路。而且，第一和第二晶体管Ql和Q2可以是N型晶体管。 第一晶体管Ql包括连接到第一二极管Dl的集电极以及连接到第一电阻器Rl的
发射极。第一晶体管Q1的集电极和基极彼此相连。第一电阻器Rl连接到接地电流源。第二晶体管Q2包括连接到第二二极管D2的集电极、连接到第一晶体管Q1的基极
的基极以及连接到第二电阻器R2的发射极。第二电阻器R2连接到接地电流源。 如果正极性AC信号施加到第一灯和第二灯181a和181b，则包括在正极性AC信号
补偿器191a中的第一二极管和第二二极管Dl和D2短路，使得第一和第二晶体管Ql和Q2
导通。在这种情况下，最小化或者不产生流经第一灯和第二灯181a和181b的正极性AC信
号之间的电流差异。这源于第一晶体管Q1的集电极和基极彼此相连且第一和第二晶体管
Ql和Q2的基极彼此相连这一事实。 以这种方式，当正极性AC信号施加到第一灯和第二灯181a和181b时，正极性AC 信号补偿器190a通过短路的第一二极管和第二二极管Dl和D2而操作作为电流镜。因此， 可以防止或者最小化经过并联结构的第一灯和第二灯181a和181b的正极性AC信号之间 的电流差异。 另一方面，负极性AC信号补偿器190b包括连接到第一灯和第二灯181a和181b 的另一端的第三和第四二极管D3和D4、连接到第三二极管D3的第三晶体管Q3和连接到第 四二极管D4的第四晶体管Q4。在这种情况下，当输入负极性AC信号时，第三和第四二极管 D3和D4短路。而且，第三和第四晶体管Q3和Q4可以是P型晶体管。 第三晶体管Q3包括连接到第三二极管D3的集电极和连接到第三电阻器R3的发 射极。第三晶体管Q3的集电极和基极彼此相连。第三电阻器R3连接到接地电流源。
第四晶体管Q4包括连接到第四二极管D4的集电极、连接到第三晶体管Q3的基极 的基极、以及连接到第四电阻器R4的发射极。第四电阻器R4连接到接地电流源。
当负极性AC信号施加到第一灯和第二灯181a和181b时，被包括在负极性AC信号补偿器191b中的第三和第四二极管D3和D4短路，使得第三和第四晶体管Q3和Q4导 通。此时，最小化或者不产生流经第一灯和第二灯181a和181b的负极性AC信号之间的电 流差异。这源于不仅第三晶体管Q3的集电极和基极彼此相连而且第三和第四晶体管Q3和 Q4的基极也彼此相连这一事实。 以这种方式，因为第三和第四二极管D3和D4通过负极性AC信号短路，所以负极 性AC信号补偿器190b操作作为电流镜。因此，可以防止或者最小化经过并联结构的第一 灯和第二灯181a和181b的负极性AC信号之间的电流差异。 图3是示出从相关技术的背光单元的逆变器施加到第一灯和第二灯的交流信号 的图。图4是示出从根据本公开的实施方式的背光单元的逆变器施加到第一灯和第二灯的 交流信号的图。 如图3所示，流经相关技术的背光单元的第一灯和第二灯的AC信号之间的电流差 异由第一灯和第二灯的不同阻抗导致。电流差异包括正极性AC信号区域中产生的正极性 电流差异和负极性AC信号区域中产生的负极性电流差异。如图3的PV1所示，明显产生正 极性电流差异。而且，如图3的NV1所示，明显产生负极性电流差异。因此，在相关技术的 背光单元中，由于正和负极性电流差异，第一灯的亮度不同于第二灯的亮度。
另一方面，如图4所示，难以产生流经根据本公开的实施方式的背光单元的第一 灯和第二灯的AC信号之间的电流差异。更具体而言，当正极性AC信号被施加到第一灯和 第二灯时，如图4的PV2所示，由于正极性AC信号补偿器190a的补偿操作，难以产生正极 性电流差异。类似地，如图4的NV2所示，由于负极性AC信号补偿器190b的补偿操作，难 以形成负极性电流差异。因此，根据本公开的实施方式的背光单元驱动器可以最小化或者 消除第一灯和第二灯之间的电流差异。 如上所述，本公开的实施方式的背光单元驱动器可以有效地且低成本地减小或者 消除彼此相连的第一灯和第二灯之间的电流差异。这源于背光单元驱动器包括补偿正极性 AC信号之间的差异的正极性AC信号补偿器以及补偿负极性AC信号之间的差异的负极性 AC信号补偿器这一事实。而且，无论AC信号的极性如何，背光单元驱动器都可以补偿灯之 间的电流差异。 对于本领域技术人员来说很明显，可以对本公开做出各种修改和变化。因而，本公 开可以不限于上述实施方式。而且，本公开旨在覆盖落入所附权利要求及其等同物的范围 内的本实施方式的修改和变化。
权利要求
一种用于背光单元的驱动器，该驱动器包括彼此并联的第一灯和第二灯；DC/AC转换部，其将DC电压转换成AC电压以向所述灯施加AC电压；变压器，其变换来自所述DC/AC转换部的AC电压；正极性AC信号补偿器，其使用来自所述第一灯和第二灯的正极性AC信号来补偿所述第一灯和第二灯之间的电流差异；以及负极性AC信号补偿器，其使用来自所述第一灯和第二灯的负极性AC信号来补偿所述第一灯和第二灯之间的电流差异。
2. 根据权利要求1所述的驱动器，其中所述正极性AC信号补偿器包括 第一二极管和第二二极管，所述第一二极管和第二二极管连接到所述第一灯和第二灯的一端，且通过正极性AC信号被短路；第一晶体管，其包括连接到所述第一二极管的集电极和连接到所述集电极的基极；以及第二晶体管，其包括连接到所述第二二极管的集电极和连接到所述第一晶体管的基极 的基极。
3. 根据权利要求2所述的驱动器，其中所述正极性AC信号补偿器还包括第一电阻器和 第二电阻器，所述第一电阻器和第二电阻器分别连接在基本电流源与第一晶体管和第二晶 体管二者的发射极之间。
4. 根据权利要求2所述的驱动器，其中所述第一晶体管和第二晶体管是N型晶体管。
5. 根据权利要求1所述的驱动器，其中所述负极性AC信号补偿器包括 第三二极管和第四二极管，其连接到所述第一灯和第二灯的一端，且通过负极性AC信号被短路；第三晶体管，其包括连接到所述第三二极管的集电极和连接到其集电极的基极；以及 第四晶体管，其包括连接到所述第四二极管的集电极和连接到所述第三晶体管的基极 的基极。
6. 根据权利要求5所述的驱动器，其中所述负极性AC信号补偿器还包括第三电阻器和 第四电阻器，所述第三电阻器和第四电阻器分别连接在基本电流源与第三晶体管和第四晶 体管二者的发射极之间。
7. 根据权利要求5所述的驱动器，其中所述第三晶体管和第四晶体管是P型晶体管。
全文摘要
用于背光单元的驱动器。本发明公开了一种具有提高的可靠性且具有多个灯的并行构造的背光单元。该背光单元驱动器包括彼此并联的第一灯和第二灯；DC/AC转换部，其将DC电压转换成AC电压以向所述灯施加AC电压；变压器，其变换来自所述DC/AC转换部的AC电压；正极性AC信号补偿器，其使用来自所述第一灯和第二灯的正极性AC信号来补偿所述第一灯和第二灯之间的电流差异；以及负极性AC信号补偿器，其使用来自所述第一灯和第二灯的负极性AC信号来补偿所述第一灯和第二灯之间的电流差异。
文档编号G09G3/34GK101727834SQ200910169189
公开日2010年6月9日 申请日期2009年9月15日 优先权日2008年10月28日
发明者姜凤求, 朴勇奎, 林钟皓, 郑圭俸 申请人:乐金显示有限公司;浦项工科大学校产学协力团