TWI289030B - Resonant-typed dual lamps backlight module for liquid crystal display - Google Patents

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!289〇3〇 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 —本發明側於液晶顯示背光模組，翻後—_振式液晶顯 示背光模組。 【先前技術】 &者液晶顯不技術的發展，液晶顯示器已成為電腦的基本配 備在大尺、」液晶顯不器的技術成熟後，也將取代家中的電視成 為家庭視聽設備。 因此，液晶顯示裝置中點亮液晶以顯示色彩的背光燈管在這 個技術範疇中也是一個相當重要的技術課題。 先前技術所揭露之多燈管模組中，以雙燈管為例，依推彭 控制燈管的線路結構，有『第6A圖』以及『第6B圖』所示兩種。 請參考『第6八圖』，圖中所示的背光模組由_控制/推動電 路100以及一推動變壓器2〇〇所組成，推動變壓器2〇〇將控制燦 動電路1〇〇所出的電壓升壓以點亮背光燈管300。背光燈管3〇〇 的低壓端祕有整流二極體3㈤m以及·D2，作為整流之用， 正*-極體300D1與接地端間串聯有一取樣電阻R1，用以取樣背 光燈管300的回授電流。 每一根背光燈管和其控制/推動電路為一組獨立電路，採用多 k g ’即是將此電路重複多次，以構成—多燈管模組。這個電 路主要關題是龜成本依燈管數等比例直線上升，且所有推動 迅路時鐘訊號必須同步以避免背光閃爍。 1289030 請參考『第6B圖』，多燈管僅由1制/推動電路ι〇〇來推 動。燈管之間的電流差異由串接在背光燈管別、32〇高壓端的平 衡電容310C、就來補償，背光燈管31〇、32〇的低壓端輕接有 整流二極體3順、3臟以及32_、32_，作為整流之用， 整流二極體31GD1和320D1與接地端間串聯有―取樣電阻於， 用以取樣背光燈管310和320的回授電流。 第6B圖』中所示的多燈管模組的問題主要在於要使平衡 電容避、遞有平衡管電⑽_，平衡f容道、就的 阻抗必須接近燈管阻抗。如此則大幅度提升推動變壓器二次側的 工作電壓’造成變壓器成本上升，模組可靠性下降。模組電力效 率也會因而降低。 〜隨著液晶顯㈣翻逐漸驗，其尺寸也逐漸加大，因此背 择、'、斤制的々陰讀目也必須隨著增加以維持相同或較高的亮 :土“度刀佈韵F延長燈管壽命要求，燈管電流的絕對值 差轉嚴謹㈣。因鱗料燈管液晶顯示背光模組需要 —個有效的解決方案。 【發明内容】 的問題’本翻社要目的在於提供，諧振式液 銜*/株組’係_單—控制/推動電路加上背光燈管電流平 κ 、，—、滿足雙燈官/組背光推動模組低成本與電流平衡的需 求’亚㈣解決先前技術所存在的技術問題。 1289030 因此，為達上述目μ ,^ 、，本务明所揭露之諧振式 模組，用以推動-第1f/組與 Ί日顯不月先 衡，包括有-控制/雜電路 ’且s、且亚達燈f電流平 電源，·-推動變壓器，將兮六'“輪入的直流電源轉換成交流 南電壓；以及-電流平衡電路，用以在 作，所而 率和紐㊉社紅作轉—科達鮮雜頻 卜簡化雙燈管模組電路，_單_控制/推 及 =厂堅變_來機雙燈f，w降低科數，提升電力效率=靠 2、可降紐管额縣又有效平碰㈣流。 男關本發日_徵與實作，聽合圖树最佳實 明如下。 【實施方式】 本!X明所揭路之譜振式液晶顯示背光模組請參考『第 圖』’係由-控制/推動電路1〇〇、一推動變壓器2〇〇、_電流平衡 電路400、以及一燈管電流取樣電路500，组成，以推動一第一燈管 301以及-第二燈管3〇2。其中第一燈管3〇1亦可為多支燈管所組 成之燈管組，第二燈管302亦同。 控制/推動f路⑽將輸人錢電祕轉為交流電壓以驅動推 1289030 動k壓$ 2GG的-次側’同時可調變輸人功率瓦數以調變燈 流。 推動變壓益200將一次侧的低壓提升到點亮第一燈管3〇ι以 及-第二燈管302所需的高壓。燈管電流取樣電路5⑻則將第一 燈官301卩及一第二燈管302的電流週授到控制/推動電路1〇〇中。 由於燈管阻抗·差異，如直接並聯推動，燈f電流會不一 致，造成背光亮度不均勻和降低燈管壽命。本發明以電感和平衡 %谷組成的電Μ平衡電路4⑻來分離第一燈管以及一第二燈 官302的推動點，再以電流平衡電路4⑻在接近諧振頻率時的阻 抗特性來補償燈管間差異以達到轉燈管電流平衡。電流平衡雷 路的諧振頻率和燈管工作頻率一致時可以達到最佳燈管電漭平 衝 『第1Α圖』中所示的電流平衡電路4⑻係轉接於燈管的高 壓编，『第1Β圖』中所示的電流平衡電路4⑻係轉接於燈管的低 壓端，若採取雙高壓接法，例如，長燈管或U型燈管，則雷流平 衡電路4⑻可如『第1C圖』中所示耦接於燈管高壓端之任一端。 電流平衡電路400的組成如『第2圖』所示，係由由五個元 件構成分別為第一阻抗Za、第二阻抗2；1)、第三阻抗Zc、第四阻 抗Zd以及第五阻抗Ze，其中第一阻抗Za以及第二阻抗办為同 型元件，第四阻抗Zd以及第五阻抗Ze為同型元件，各阻抗可為 電感或電谷或電感與電谷的組合。此五個組阻抗組成_個四端點 1289030 平衡包路’分別透過_第一端·點N1以及第二端‘點奶連接燈管/ 組。第三端點N3以及第四端點N4連接燈管推動訊號。 『第3圖』為『第1A圖』變壓器二次側等效電路，其中& 為變壓器二次側漏感，Zp錢壓器二次側電容。Za、办、&、& 乂及Ze*第燈官3〇1以及第二燈管搬則構成—雙端點 N2)RLC共振魏，因此變㈣二:域域Zs和變壓&次側電 容邙對第—燈管301以及第二燈管3〇2電流平衡無作用。一 電流平衡電路的平衡原理可以從N1和N2兩端點來看， z说b、Zc、Zd+Ze和燈管構成一組尺L c 聯共振電路。里中， 燈管為R，LC則由第一阻抗Za、第二阻抗zb、第三阻抗Zc、第 四阻抗z仏及第五阻抗Ze構成。當控制/推動電路⑽的工作頻 车(亦即燈管工作頻率)和電流平衡電路4()_振頻率相等時，再 加上A與Zb的比等於Zd與Ze的比條件，第—燈管观和第二 燈管竭恤會為第-阻抗办和第二阻抗㈣反比例 t弟-燈官3〇i的電流边=第二燈管3〇2電祕。如z柯 叫Zd=Ze，則第-燈管則和第二燈管3〇2的電流會大小與相 位皆相等，即使其阻抗有大的差異。 『第4圖』為燈f電流的頻率嚮應，此_示5GK歐姆(第一 ^管3叫和祖歐_二鮮地)域在接近級赫兹 a+Zb、Z。、Zc^Ze的諧麵稱錢流切於相等，平衡時的 頻率F—/，(LC)，L與c分料鱗巾㈣祕與電容值。 1289030 電流平衡電路的第-實施例如『第5A圖』所示，其中第一 戸充之a苐一阻抗办為電感（La、Lb)與電容（Ca、Cb )組合， 第二卩且抗Zc、第四阻抗2(1以及第五阻抗為電容（Cc、Cd、

Ce)。於實際應料，第_阻抗办、第二阻抗zb的電容可以是 ， 或含電感的圈與圈間雜散電容，第三阻抗2^可以是或含燈管高壓 引線間雜散電容。第四阻抗Zd、第五阻抗Ze可以是或含下列雜 散電容：燈管高壓㈣對地、燈管高壓引線對低壓引線、燈管高 壓端對地。此時，網路中的電感L=La+Lb，電容c==(c^ φ

Cb)/(Ca+Cb)+Cc+(CdxCe)/(Cd+Ce)。 第二貫施例讀芩考『第5B圖』，其中第一阻抗^、第二阻 仇Zb為電感、、La、Lb)與電容（Ca、Cb)組合。Za和Zb的雷 感（U、Lb)互相耦合，耦合極性要求燈管電流產生磁通方向相 反。第三阻抗Zc、第四阻抗Zd以及第五阻抗Ze為電容（&、以、

Ce) °於貫際應用時，第一阻抗Za、第二阻抗Zb的電容可以是 或含電感的圈與圈間雜散電容，第三阻抗Zc可以是或含燈管高壓 看| 引線間雜散電容。第四阻抗Zd、第五阻抗Ze可以是或含下列雜 政電容：燈管南壓引線對地、燈管高壓引線對低壓引線、燈管高 壓端對地。此時，網路中的電感L=La+Lb+2Kx，(LaxLb)，K為耦 _ 合係數，電容 C=(CaxCb)/(Ca+Cb)+Cc+(CdxCe)/，(Cd+Ce)。 . 第三實施例請參考『第5C圖』，其中第三阻抗Zc為電感(Le) 輿電容(Cc)組合。第一阻抗Za、第二阻抗Zb、第四阻抗Zd以及 10 1289030 弟五阻抗&為電容（Ca、Cb、Cd、Ce)i__ 阻抗Zc可以是或含下列雜散電容：燈管高刻線間雜容^ 感的圈與關雜散電容。第四阻抗Zd、第五阻抗&可以曰= 下列雜散電容：燈管高壓引t 疋气各

崎對地、燈官祕引線對低壓H “同h對地1時，網路中的電感此

Cb)/(Ca+Cb)+Cc+(CdxCe)/(Cd+Ce) 〇 (" 本發明—射魏平衡電路的燈雜組，具有燈管〜 千_技術功效，並可降低雙燈管模組的成本。 ^ 雖然本發__之較佳實施觸露如上，㈣並非、 定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之娜 内，當可作錢之更__，本㈣==關 本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。^乾_視 【圖式簡單說明】 第1A圖係為本發明所揭露之譜 圖，1中雷冷承, W之日日-貝不月先換紐之電路方境 μ U衡電路使用蛾管的高電壓端； 弟1Β圖係為本發明所揭 、^ ^ 圄，邊〜液晶顯示背光魅之電路大抬 ，，其中電流平衡電路使用在燈管的低健端；满方塊 翠ic圖係為本發明所揭露之 圖，其中雷产v從日日'，項不月先挺组之電路方埗 〜 电•千衡電路使用在燈管的任-高虔端； 鬼 以圖係為本發騎揭露 電路组成树； _«麵平衡 1289030 第3圖係為本發明所揭露之諧振式液晶顯示背光模組之電路第ΙΑ 圖的等效電路； 第4圖係為本發明所揭露之諧振式液晶顯示背光模組之燈管電流 的頻率嚮應； 第5Α圖係為本發明所揭露之電流平衡電路之第一實施例； 第5Β圖係為本發明所揭露之電流平衡電路之第二實施例； 第5C圖係為本發明所揭露之電流平衡電路之第三實施例； 第6Α圖為習用雙燈管模組電路結構之一：以及 第6Β圖為習用雙燈管模組電路結構之二。 【主要元件符號說明】 100控制/推動電路 200推動變壓器 300燈管 301第一燈管 302第二燈管 310燈管 320燈管 400電流平衡電路 500燈管電流取樣電路 300D1整流二極體 300D2整流二極體 1289030 310D1整流二極體 310D2整流二極體 320D1整流二極體 320D2整流二極體 310C平衡電容 320C平衡電容 R1取樣電阻 R2取樣電阻 Za第一阻抗 Zb第二阻抗 Zc第三阻抗 Zd第四阻抗 Ze第五阻抗 Zs變壓器二次側漏感 Zp變壓器二次侧電容 N1第一端點 N2第二端點 N3第三端點. N4第四端點

Claims (1)

1289030 十、申請專利範圍： L 一種譜振式液晶顯示背光模組，用以推動-第-燈管/組與一第 二燈管/組錢燈管t流平衡，祕有： —控制/推動私，將輸人的錢電轉換成交流電源； -推動變壓H，將該技電源提升_燈管/組工作時所需 之電壓；以及 電流平衡電路，用以在該電流平衡電路的諸振頻率和該 等燈管/組之4解—贼接近時，平衡轉燈管/組電流； 其中該電流平衡電路包括有： 連接於一第一端點與一第二端點間之第 •二阻抗； 阻抗及一第 點之間；以及 第四阻抗及一 一第二阻抗’返接於該第一端點與該第二 一連接於該第一端點與該第二端點間之 第五阻抗。 Μ料概㈣1項所述之難式液晶_背光模組，莫 該弟:阻抗、該第二阻抗、該第三阻抗、該第四阻抗以制 五阻抗包括有一^電容，該第_ 1¾ - to t 甘士 _以且抗、與該第五阳 ，、中之一包括有一電感。 3. 2申請專利範圍第2項所述之譜振式液晶«示背光模組’苴 3有該電感之該電容係為或包含該電感_與圈間之雜 電容。 14 1289030 如申％專利耗圍$ 2項所述之諧振式液晶顯示背光模組，其中 該第三阻抗係為或包含轉燈f/組誠引_雜散電容，該第 P抗及該第五阻!讀、為或包含該紐㊉减壓引線對地、該 等燈管/組編丨_，丨線、以及該等燈管/組高壓端對地 之雜散電容。 5.蝴f翻翻第丨摘述之銶_a_b光模組，其中 阻抗及該第二阻抗係為電感與電容之組合，其中該第一阻 抗及碎第二阻抗的電感互相輕合，柄合極性使得該等燈管/組產 :磁逋方向相反，第三阻抗，酿抗叹該第玉阻抗 電容。 6. 如申5,她働）項所述之諧振式液晶顯示背絲組，其中 該等電容係為或包含該電感_顧間雜散電容。 ^ 7. 如申請專利範圍第5項所述之諧振式液晶顯示背光模組，其中 該第三阻抗係為或包含該等燈管/組高㈣線間雜散電容，該第 四阻抗及該第五阻抗係為或包含該等燈管/組高壓引線對地、該 等燈管/組高㈣線對健引線、以及該等燈管/組高壓端對地 之雜散電容。 如申明專利乾圍第1項所述之諧振式液晶顯示背光模組，其中 ，弟一阻抗、該第二阻抗、該第酿抗以及該第五阻抗為電 容’該第三阻抗係為係為電感與電容之組合。 9·如申明專利乾圍第8項所述之諧振式液晶顯示背光模組，該第 15 1289030 三阻抗係為或包含該等燈管/組高壓引線間雜散電容、該電感的 圈與圈間雜散電容。 10. 如申請專利範圍第8項所述之諧振式液晶顯示背光模組，該第 四阻抗該第五阻抗係為或包含該等燈管/組高壓引線對地、該 等燈管/組高壓引線對低壓引線、以及該等燈管/組高壓端對地 之雜散電容。 11. 如申請專利範圍第1項所述之諧振式液晶顯示背光模組，其中 該電流平衡電路係耦接於該燈管/組之高壓端。 12. 如申請專利範圍第1項所述之諧振式液晶顯示背光模組，其中 該電流平衡電路係耦接於該燈管/組之低壓端。 13. 如申請專利範圍第1項所述之諧振式液晶顯示背光模組，其中 該電流平衡電路係耦接於該燈管/組之雙高壓端之任一端。 16 1289030 七、指定代表圖·· (一) 本案指定代表圖為：第（1A)圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 100控制/推動電路 200推動變壓器 301第一燈管 302 第二燈管 400 電流平衡電路 500燈管電流取樣電路 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： 無