(57)【要約】【課題】  1種の冷光バックライト・パネル駆動電気回路で、冷光パネルの発光を安定制御及び駆動させる駆動電気回路であり、冷光パネルをモニターのバックライト光源としてさらに普及させることが、本発明案である冷光バックライト・パネル駆動電気回路の最も重要な課題である。【解決手段】  1種の冷光バックライト・パネル駆動電気回路で、それには1つのスイッチ・ユニット、モニターのスイッチ信号の制御を受け、モニターの電源を出力して1つの作業電圧とする。1つの電圧調整ユニット、作業電圧を昇圧して調整可能な作業電圧に変換する。1つの共鳴ユニット、調整可能作業電圧の振動が交流作業電圧を産出し、冷光パネルに出力して発光を駆動させる。及び1つの電圧フィードバックユニット、当該共鳴ユニットの出力フィードバック電圧とモニターの輝度信号を比較した後、さらに調整電圧ユニットのフィードバック制御電圧と比較して、1つの調整電圧信号を産出して電圧調整ユニットにフィードバックし、当該交流作業電圧の大小を調整して、当該冷光パネルの輝度を制御する、が含まれる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
1種の冷光パネル駆動電気回路で、1つの冷光パネルを駆動して発光させ、1つの表示装置のバックライト・モジュールとするものであり、該表示装置は少なくとも1つの直流電圧(Vdc)、1つのスイッチ信号(ENA)及び1つの輝度信号(Adj)を産出し、該駆動電気回路には、
1つのスイッチユニット(Power On/Off Unit)、これは1つの電源スイッチ回路で、当該表示装置の直通電流(Vdc)に電気接続し、該スイッチ信号(ENA)のオープン(On)信号の制御を受け、該直流電圧(Vdc)から1つの作業電圧(Vcc)を出力する、
1つの電圧調整ユニット(Boost Unit)、これは1つの昇圧(Boost)回路で、該スイッチユニットの作業電圧(Vcc)に電気接続し、その昇圧を1つの調整可能な作業電圧(Vin)に変換し、その調整可能電圧値の大小は1つの調整電圧信号(Vinv)の制御を受けて、1つのフィードバック制御電圧(Vcon)を産出し、
1つの共鳴ユニット(Resonance Unit)、これは1つの直流交流変換回路で、該電圧調整ユニットの調整可能作業電圧(Vin)及び該スイッチ信号(ENA)に電気接続し、該スイッチ信号(ENA)のオープン(On)信号の制御を受け、直流の調整可能作業電圧(Vin)振動が1つの交流作業電圧(Vac)を産出して、該冷光パネル出力して発光を駆動させ、且つ1つの出力フィードバック電圧(Vout)を産出し、及び
1つの電圧フィードバックユニット(Voltage Feedback Unit)、これは当該電圧調整ユニットのフィードバック制御電圧(Vcon)及び当該共鳴ユニットの出力フィードバック電圧(Vout)に電気接続し、出力フィードバック電圧(Vout)と輝度信号(Adj)を比較拡大した後、フィードバック制御電圧(Vcon)と比較して、調整電圧信号(Vinv)を産出して、当該電圧調整ユニットにフィードバックし、調整可能作業電圧(Vin)の電圧大小を調節することで、交流作業電圧(Vac)の大小を調整して、当該冷光パネルの輝度を制御する、が含まれる、冷光バックライト・パネル駆動電気回路。
【請求項２】
前記表示装置は1つの液晶モニター(LCD Display)である、請求項1の冷光バックライト・パネル駆動電気回路。
【請求項３】
前記表示装置が産出するスイッチ信号(ENA)の、そのうちのオープン信号(On)は高準位電圧で、クローズ(Off)信号は低準位電圧である、請求項１の冷光バックライト・パネル駆動電気回路。
【請求項４】
前記電気回路には１つの電気回路保護ユニット(Protection Unit)、即ち１つの電圧過負荷保護(Over Voltage Protection)回路が含まれ、該共鳴ユニットの交流作業電圧(Vac)に電気接続し、該交流作業電圧(Vac)を探知して、１つの事前設定した高臨界電圧値を超過した時、該スイッチ信号(ENA)のクローズ(Off)信号を当該共鳴ユニットに出力して、当該共鳴ユニットの振動をストップさせる、請求項１の冷光バックライト・パネル駆動電気回路。
【請求項５】
前記電気回路保護ユニットは1つの電圧下限超過保護(Open Lamp Protection)回路で、当該交流作業電圧(Vac)を探知して、１つの事前設定した低臨界電圧値を下回った時、当該スイッチ信号(ENA)のクローズ(Off)信号を当該共鳴ユニットに出力して、当該共鳴ユニットの振動をストップさせる、請求項4の冷光バックライト・パネル駆動電気回路。
【請求項６】
前記電気回路保護ユニットにはさらに1つの時間遅延(Time Delay)回路が設置されていて、電圧下限超過保護回路の探知動作を遅延させて、電源立上げ時の低過ぎる電圧によるクローズ(Off)信号の産出を防いで、正常な立上げを確保する、請求項5の冷光バックライト・パネル駆動電気回路。
【請求項７】
前記電圧調整ユニットは1つのパルス幅調整(PWM)ICを使用して、高周波数のPWM信号を産出し、パルスがOnの時、作業電圧(Vcc)を蓄積し、作業電圧がOffの時に作業電圧(Vcc)を出力して電圧を積み重ね蓄積、即ち昇圧が調整可能な作業電圧(Vin)を産出し、その昇圧の大小はパルスOnの幅で決定される、パルスOnの幅はまた当該調整電圧信号(Vinv)の制御を受ける、請求項1の冷光バックライト・パネル駆動電気回路。
【請求項８】
1組の変圧器と少なくとも1つのコンデンサーでICの振動を産出し、調整可能作業電圧(Vin)振動を交流作業電圧(Vac)に変換して、該冷光パネルに出力して発光させる、請求項1の冷光バックライト・パネル駆動電気回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の冷光バックライト・パネル駆動電気回路で、特に一種冷光パネル発光を駆動させるモニター・バックライト光源の駆動電気回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
諸般のコンピュータ表示スクリーン、フラットパネル・テレビ、携帯電話、デジタルカメラ或いはデジタル額縁等、多種にわたる現在のハイテク製品はいずれもLCD表示装置を使用して、マンマシーン・インターフェイスの表示モニターとしている。そしてLCD標示モニターはみな1組のバックライト光源を使用しなければ画面が表示できない。
現在通常に使用されているバックライト光源はCCFL(冷陰極管)或いはLEDを使用している。そして現在冷光(Electro Luminescent、EL)パネルをバックライト光源に使用する新しい趨勢が現れてきた。冷光パネルの発光源はパネル全面を光源としているため、CCFLの線状光源及びLEDの点状光源に比べて均一化される。しかも光源は柔和で眼を刺激しない。更に重要なのは冷光パネルは電気エネルギーが非常に節約でき、しかも発熱しないことだ。その厚さも超薄で弾(撓み)性があり、応用面もCCFLやLEDに比較して更に広く、環境保護にも優れ、製造コストもLEDに比較して低いため、市場競争力を非常に有している。
一般的に冷光パネルを駆動して発光させることは、それほど困難ではない。冷光パネルに符合する作業電圧(50〜250Vrms)、作業周波数(約1KHz)及び出力電流(約0.14mA/cm2)が出力できれば、冷光パネルを駆動して発光させることができる。しかし表示モニターのバックライト光源とするには単にその発光を駆動させるだけではなく、安全規格の要求に符合する保護機能がなければならず、更に現在LCDモニターに使用されているソフトウェア或いはファームウェア、及び制御スイッチ及び輝度調整の機能も互換使用できなければならない。従って、どのように冷光パネルの発光を安定制御し駆動させる駆動電気回路を設計するか、冷光パネルがモニターのバックライト光源として普及させるかが、本発明である冷光バックライト・パネル駆動電気回路の最も重要な課題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の主な目的は1種の冷光バックライト・パネル駆動電気回路を提供して、冷光パネルを駆動させてモニターのバックライト光源とし、並びに現在モニターに使用されているソフトウェア及びファームウェア、及びモニターの電源、スイッチ及び輝度制御信号等が互換使用でき、冷光パネルをモニターのバックライト光源として普及させることができ、冷光パネルのメリットを十分に発揮することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の主な技術的特徴は、1種の冷光バックライト・パネル駆動電気回路を提供することである。それには1つのスイッチ・ユニットが当該表示装置の直流電圧に電気接続し、モニターのオープン信号を受けて制御され、当該直流電圧から1つの作業電圧を出力する。1つの電圧調整ユニットが当該スイッチ・ユニットの作業電圧に電気接続し、その昇圧を1つの調整可能な作業電圧に変換する。1つの共鳴ユニットが当該電圧調整ユニットの調整可能作業電圧に電気接続し、モニターのオープン信号を受けて制御され、調節可能作業電圧の振動が1つの交流電圧を産出し、当該冷光パネルに出力して発光を駆動させる。及び1つの電圧フィードバック・ユニットは当該共鳴ユニットの出力を電圧とモニターの輝度信号にフィードバックして比較拡大した後、更に電圧調整ユニットのフィードバック制御電圧と比較し、当該調整電圧信号を産出して当該電圧調整ユニットにフィードバックする。調整可能作業電圧の電圧大小を調整することで、交流作業電圧の大小を調整し、当該冷光パネルの輝度を制御することが含まれる。このようにして、冷光パネルが安定した輝度を維持できるばかりではなく、さらに冷光パネルの使用寿命を延長させることができる。
【０００５】
本発明の次の技術的特徴は、上述の冷光バックライト・パネル駆動電気回路を提供することで、そのうちにはさらに1つの電気回路保護ユニットが含まれる。これは1つの電圧負荷超過の保護回路で、当該共鳴ユニットの交流作業電圧に電気接続し、当該交流作業電圧を探知することで、1つの事前に設定した高臨界電圧値を超過すると、クローズ信号を当該共鳴ユニットに出力し、当該共鳴ユニットの振動をストップさせる。
【０００６】
本発明の別の技術的特徴は、上述の冷光バックライト・パネル駆動電気回路を提供することで、そのうち当該電気回路保護ユニットは1つの電圧下限超過保護回路が含まれ、当該交流作業電圧を探知することで、1つの事前に設定した低臨界電圧値より低くなると、クローズ信号を当該共鳴ユニットに出力し、当該共鳴ユニットの振動をストップさせる。さらに1つの時間遅延回路が設置されていて、電圧下限超過保護回路の探知動作を遅延させることで、電源立上げ時の下限超過電圧によるクローズ信号の発生を防ぎ、正常な立上げを確保する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明である冷光バックライト・パネル駆動電気回路の電気回路ブロック図である。
【図２】図1のスイッチ・ユニットの実施例の電気回路図である。
【図３】図1の電圧調整ユニットの実施例の電気回路図である。
【図４】図1の共鳴ユニットの実施例の電気回路図である。
【図５】図1の電圧フィードバック・ユニットの実施例の電気回路図である。
【図６】図1の電気回路保護ユニットの実施例の電気回路図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図1を参照されたい。これは本発明である冷光バックライト・パネル駆動電気回路の電気回路ブロック図である。本発明は主に、1つの冷光パネル1を駆動して発光させ、1つのモニター2のバックライト光源とすることで、比較的良好な形態として当該モニターは1つの液晶モニター(LCD Display)とすることである。そして、本発明の駆動電気回路3はモニター2に接続する制御電気回路を互換でき、モニター2が産出する少なくとも1組の直流電圧(Vdc)、1つのスイッチ信号(ENA)及び1つの輝度信号(Adj)…等の電源及び制御信号を接受できる。
【０００９】
本発明の駆動電気回路3には1つのスイッチ・ユニット(Power On/Off Unit)10、1つの電圧調整ユニット(Boost Unit)20、1つの共鳴ユニット(Resonance Unit)30、1つの電圧フィードバック・ユニット(Voltage Feedback Unit)40、及び1つの電気回路保護ユニット(Protection Unit)50が含まれ、そのうち当該表示装置2が産出するスイッチ信号(ENA)にはオープン(On)信号及びクローズ(Off)信号が含まれ、比較的良好なのは、当該オープン(On)信号は高準位電圧で、当該クローズ(Off)信号は低準位電圧である。
【００１０】
そのうち、当該スイッチユニット10は1つの電源スイッチ回路で、その実施例の電気回路図2に示す通り、主に2組のトランジスターQ5及びQ7で組成されたスイッチ回路で、当該スイッチ・ユニット10は当該表示装置2の直流電圧(Vdc)に電気接続して、当該スイッチ信号(ENA)の制御を受ける。スイッチ信号が高準位電圧の時、即ちオープン(On)信号の時、トランジスターQ5及びQ7が飽和して導通させ、これによって当該直通電圧(Vdc)は作業電圧(Vcc)を出力する。そしてスイッチ信号が低準位電圧の時、トランジスターQ5及びQ7を閉切らせ、作業電圧が発生しないため、On/Offの電圧制御が達成される。
【００１１】
そのうち、当該電圧調整ユニット20は1つの昇圧(Boost)回路で、その実施例の電気回路図3に示す通り、主に1つのパルス幅調整(Pulse Width Modulation、PWM)ICを使用し、1つの高周波数PWM信号を産出している。また1つのインダクターL1を蓄積素子として、当該スイッチ・ユニット10の作業電圧(Vcc)に電気接続し、1つのトランジスターQ4とともに電圧積み重ねの昇圧回路を形成している。PWM信号がパルスOnの時、トランジスターQ4は飽和導通するため、作業電圧(Vcc)はインダクターL1を通じて蓄積される。PWM信号がパルスOffの時、トランジスターQ4は閉切られ、出力した電圧は作業電圧(Vcc)と同じくインダクターL1の蓄積電圧として積み重ねられる。即ちVin＝Vcc＋VL1で、昇圧効果を形成する。
【００１２】
インダクターL1が蓄積する電圧の大小により、パルスOnの幅(時間)が決定されるため、出力した電圧は作業電圧(Vcc)昇圧として調整可能な作業電圧(Vin)に変わる。パルスOffの幅はまた当該電圧フィードバック・ユニット40の1つの調整電圧信号(Vinv)の制御を受けて、その調整電圧値の大小により、当該調整電圧信号(Vinv)の制御を受ける。
【００１３】
出力した調整可能作業電圧(Vin)もまた2つの電気抵抗器R13及びR14の分圧を通して、1つのフィードバック制御電圧(Vcon)を産出し、当該電圧フィードバック・ユニット40に供給して比較した後、当該調整電圧信号(Vinv)を得る。
【００１４】
そのうち、当該共鳴ユニット30は1つの直流交流変換回路で、その実施例の電気回路図4に示す通り、1組の変圧器(T1)とコンデンサC3がC14(以下Cコンデンサと略称する)に並列接続し、IC振動回路を組成している。また当該電圧調整ユニット20の調整可能作業電圧(Vin)及び当該スイッチ信号(ENA)に電気接続し、当該スイッチ信号(ENA)のオープン(On)信号の制御を受け、直流の調整可能作業電圧(Vin)振動を交流作業電圧(Vac)に変える。
【００１５】
その電気回路の動作は、スイッチ信号(ENA)が高準位電圧即ちオープン(On)信号の時、トランジスターQ3が導通し、調整可能作業電圧(Vin)がコンデンサCに充電され、変圧器T1の中間コイル・インダクター(以下Lインダクターと略称する)が放電し、Cコンデンサーの充電電圧Vcが調整可能作業電圧と等しくなった時、トランジスターQ6の順向変圧が導通して、Cコンデンサーが放電、Lインダクターが充電し、Cコンデンサーの放電が終わった時、コンデンサーの電圧が転態して、Lインダクターの電圧をCコンデンサーに放電する。Cコンデンサーの充電電圧Vcがマイナスの調整可能作業電圧(Vin)に等しくなった時、トランジスターQ6が閉切れられて、調整可能作業電圧(Vin)が再度Lインダクターに充電される。このような循環サイクルでLC共鳴を形成して、1つの交流作業電圧を産出し、当該冷光パネル発光の駆動に出力する。スイッチ信号(ENA)が低準位電圧即ちクローズ(Off)信号になった時、LC共鳴が停止する。
【００１６】
また、当該トランジスターQ6を通すと導通/閉切りにより、1組の出力フィードバック電圧(Vout)が産出され、電圧フィードバック・ユニット40の比較に供給して、当該交流作業電圧大小の依拠とする。
【００１７】
そのうち、当該電圧フィードバック・ユニット40の実施例の電気回路図5に示す通り、当該電圧フィードバック・ユニット40は当該電圧調整ユニット20のフィードバック制御電圧(Vcon)及び当該共鳴ユニット30の出力フィードバック電圧(Vout)に電気接続し、1つの電圧拡大比較ICを形成して、出力したフィードバック電圧(Vout)と当該モニター2の輝度信号(adj)を比較拡大した後、さらにフィードバック電圧(Vcon)と比較して当該調整電圧信号(Vinv)を産出し、当該電圧調整ユニット20にフィードバックする。調整可能作業電圧(Vin)の電圧大小を調整することで、当該交流作業電圧の大小を調整して、当該交流作業電圧が冷光パネル1の発光を駆動させる。従って、交流作業電圧の大小が当該冷光パネル1の輝度の大小を制御することになる。
【００１８】
また、冷光パネルは普遍的に光衰退の欠点を有しているため、つまり冷光パネルは使用時間が長くなれば輝度上の劣化現象が発生するため、本発明の電圧フィードバック・ユニット40は実際の輝度上の変化によって出力する調整電圧信号(Vinv)を変化させる。調整可能作業電圧(Vin)の電圧を調整することで、冷光パネルの輝度を安定維持させ、これにより冷光パネルの使用寿命を延長させることになる。
【００１９】
そのうち、当該電気回路保護ユニット50の実施例の電気回路図6に示す通り、当該電解回路保護ユニット50は主に冷光パネル1の交流作業電圧(Vac)が高過ぎたり低過ぎたりしないように保護するものであり、電圧過負荷保護(Over Voltage Protection)回路及び電圧下限超過保護(Open Lamp Protection)回路となる。従って、当該電気回路保護ユニット50は当該共鳴ユニット30の交流作業電圧(Vac)に電機接続している。
【００２０】
先に電圧過負荷保護回路を説明する。図6の上半分の電気回路は、トランジスターQ1及びQ2で1つの事前に設定した高臨界電圧値の探知回路を組成し、トランジスターQ9 で保護スイッチを形成している。当該交流作業電圧(Vac)がB点より入力され、さらに電気抵抗器R31及びR32で分圧されることで、当該高臨界電圧値を超過した時、トランジスターQ2が導通し、トランジスターQ1は閉切れられて、トランジスターQ9が導通する。従ってA点に出力する電圧は低準位電圧となり、A点は当該スイッチ信号(ENA)に接続してクローズ(Off)信号を形成し、当該共鳴ユニット30の振動をストップさせて、保護の目的を達成する。
【００２１】
当該電気回路保護ユニット50の電圧下限超過保護回路は、図6の下半分に示す通り、トランジスターQ8で1つの事前に設定した低臨界電圧値の探知回路を形成し、当該交流作業電圧(Vac)がB点より入力され、さらに電気抵抗器R37及びR36で分圧されることで、当該低臨界電圧値を超過した時、トランジスターQ8が閉切れられ、トランジスターQ9が導通する。従ってA点に出力する電圧は低準位電圧となり、A点は当該スイッチ信号(ENA)に接続してクローズ(Off)信号を形成し、当該共鳴ユニット30の振動をストップさせて、保護の目的を達成する。
【００２２】
しかし、電源立上げ時も下限超過電圧が発生するため、当該電気回路保護50はトランジスターQ10及びQ11のセット、及びコンデンサーC16と電気抵抗器R42で1つの時間遅延回路を組成し、電圧下限超過保護回路の探知動作を遅延させている。電源立上げ時、当該トランジスターQ11及びQ10は暫時導通し、傍回路のトランジスターQ8が閉切れられて、トランジスターQ9が閉切れられ、A点は当該スイッチ信号(ENA)のオープン(On)維持信号に接続し、立上げが終わった後に閉切れられる。このようにして電源立上げ時の下限超過電圧によるクローズ(Off)信号の発生を予防して、正常な立上げを確保する。
【符合の説明】
【００２３】
冷光パネル
モニター
駆動電気回路
スイッチ・ユニット
電圧調整ユニット
共鳴ユニット
電圧フィードバック・ユニット
50  電気回路保護ユニット
【図６】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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