台湾专利TW201310135A 液晶顯示器及其驅動方法

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专利摘要:
一種液晶顯示器包括：液晶面板；發光二極體串，連接至直流電源的輸出端並提供光至液晶面板；電晶體，其等集極電極連接至置於發光二極體串最低級的發光二極體的負極，並且其等射極電極連接至監控電阻；及發光二極體驅動器，具有第一接腳和第二接腳，第一接腳分別連接至電晶體的基極電極以提供驅動信號，第二接腳連接在電晶體的射極電極與監控電阻之間，其中第一接腳感測電晶體的基極電極的電壓以檢測發光二極體內的短路，發光二極體驅動器包含用於提供驅動信號的驅動信號提供部分以及用於檢測發光二極體內是否發生短路的短路感測部分。
公开号:TW201310135A
申请号:TW101124816
申请日:2012-07-10
公开日:2013-03-01
发明作者:Jung-Jae Kim；Soon-Dong Cho
申请人:Lg Display Co Ltd；
IPC主号:G01R31-00

专利说明:
液晶顯示器及其驅動方法
本發明涉及一種液晶顯示器及其驅動方法。
隨著資訊技術的發展，用作使用者與資訊之間連接媒體的顯示裝置的市場正在增長。因此，平板顯示器(Flat Panel Display，FPD)如液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode，OLED)顯示器以及電漿顯示面板(Plasma Display Panel，PDP)的使用日益增長。在該等平板顯示器中，由於液晶顯示器具有高解析度且可大可小，從而被廣泛使用。
液晶顯示器包含液晶面板，該液晶面板包含：電晶體基板，而薄膜電晶體、儲存電容、像素電極等形成在該電晶體基板上；彩色濾光片基板，彩色濾光片、黑色矩陣等形成在該彩色濾光片基板上；以及液晶層，該液晶層置於該電晶體基板與該彩色濾光片基板之間。
當自閘極驅動器提供閘極信號時，通過自資料驅動器施加的資料電壓與自電源施加的公共電壓之間的電壓差來驅動液晶層，從而引起液晶顯示器調節自背光單元入射的光量以顯示影像。
近來，發光二極體(Light Emitting Diode，LED)主要用作背光單元內的光源。複數個LED串聯成串以形成一個單位光源。複數個LED串可並聯。
同時，由於阻抗的差異，在LED串或LED串之間發生電流偏差。又，由於各種原因，在LED中可發生短路。如果檢測到短路的LED，則過電流(overcurrent)流經對應的LED串，從而毀壞該等LED及驅動該等LED的裝置。
因此，在現有技術中，為了檢測短路並保護裝置，使用每個通道皆需要三個接腳的LED驅動器，並且該三個接腳包含：用於微調LED串電流的第一接腳；用於監控LED串電流的第二接腳；以及用於基於該監控電流而調節直流電源輸出並檢測LED短路/開啟的第三接腳。
然而，由於裝置配置中接腳數量的增加，該結構作為需要三接腳的傳統LED驅動器具有成本增加的問題。因此，產生解決降低成本的需求。
本發明的實施例提供一種液晶顯示器，其通過減少接腳的數量而實現成本降低並可防止過電流且降低功率消耗。
一方面，本發明的示例性實施例提供一種液晶顯示器，包含：一種液晶顯示器，包括：一液晶面板；複數個發光二極體串，連接至一直流電源的一輸出端並提供光至該液晶面板；複數個電晶體，該等電晶體的集極電極連接至置於該等發光二極體串的最低級的發光二極體的負極，並且該等電晶體的射極電極連接至監控電阻；以及一發光二極體驅動器，該發光二極體驅動器具有複數個第一接腳以及複數個第二接腳，該等第一接腳分別連接至該等電晶體的基極電極以提供驅動信號，該等第二接腳連接在該等電晶體的射極電極與監控電阻之間，其中該等第一接腳感測該等電晶體的基極電極的電壓以檢測一發光二極體內的短路，其中該發光二極體驅動器包含用於提供該驅動信號的驅動信號提供部分以及用於檢測發光二極體內是否發生短路的短路感測部分。
另一方面，本發明的示例性實施例提供一種液晶顯示器的驅動方法，該方法包含：驅動一直流電源，用以將自一外部源施加的一第一直流電源電壓提升至一第二直流電源電壓並將其提供至一背光單元；驅動一電晶體，用於驅動該背光單元以自該背光單元發光；以及利用自該背光單元發出的光，顯示一影像至該液晶顯示面板上，其中，在驅動該直流電源的步驟中，監控該電晶體的一基極電極，並且如果該電晶體的該基極電極的一電壓下降至低於一參考電壓，停止驅動該電晶體的一發光二極體驅動器。
現在將詳細參考實施例，其實例將於所附圖式中說明。
以下將參考所附圖式，描述依據本發明的具體實例。
第1圖為液晶顯示器的方塊圖。第2圖為閘極驅動器的方塊圖。第3圖為資料驅動器的方塊圖。
如第1圖所示，液晶顯示器包含：時序驅動器TCN；液晶面板PNL；閘極驅動器SDRV；資料驅動器DDRV；背光單元BLU；以及背光單元驅動器BDRV。
時序驅動器TCN自外部源接收垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync、資料致能信號DE、時脈信號CLK、以及資料信號DATA。利用時序信號如垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync、資料致能信號DE以及時脈信號CLK，時序驅動器TCN控制資料驅動器DDRV的運行時序以及閘極驅動器SDRV的運行時序。
在這種情況下，因為時序驅動器TCN可藉由計算水平週期期間的資料致能信號DE來確定訊框週期，垂直同步信號Vsync和水平同步信號Hsync可省略。時序驅動器TCN產生閘極時序控制信號GDC和資料時序控制信號DDC，並且閘極時序控制信號GDC和資料時序控制信號DDC與閘極驅動器SDRV和資料驅動器DDRV一起用以控制驅動液晶面板PNL的面板驅動器。閘極時序控制信號GDC和資料時序控制信號DDC可包括用於控制閘極驅動器SDRV的運行時序的閘極時序控制信號GDC以及用於控制資料驅動器DDRV的運行時序的資料時序控制信號DDC。
液晶面板PNL包含：薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)基板；彩色濾光片基板；在TFT基板與彩色濾光片基板之間的液晶層；以及複數個以矩陣形式排列的子像素(subpixel)SP。資料線、閘極線、TFT、儲存電容等形成在該TFT基板上。黑色矩陣、彩色濾光片等形成在該彩色濾光片基板上。
通過資料線DL1和閘極線SL1相互交叉定義了子像素SP。複數個子像素SP的每一個皆包含TFT，該TFT由通過閘極線SL1提供的閘極信號所驅動；儲存電容Cst，用於儲存通過資料線DL1提供的資料信號DATA；以及液晶單元Clc。
液晶單元Clc由施加至像素電極1的資料電壓以及施加至公共電極2的公共電壓所驅動。在垂直電場驅動方式中如扭曲向列型(Twisted Nematic，TN)和垂直配向型(Vertical Alignment，VA)，公共電極2形成在彩色濾光片基板上。在水平電場驅動方式中如平面轉換(In-Plane Switching，IPS)模式以及邊緣切換(Fringe Field Switching，FFS)模式，公共電極2沿著像素電極1形成在TFT基板上。偏光板分別連接至液晶面板PNL的TFT基板及彩色濾光片基板。用於設定液晶的預傾角的配向層分別形成在TFT基板及彩色濾光片基板上。本發明實施例應用的液晶面板PNL可以以任何液晶模式以及TN、VA、IPS和FFS模式實施。
閘極驅動器SDRV接著產生閘極信號，以響應自時序驅動器TCN接收的閘極時序控制信號GDC。閘極驅動器SDRV通過閘極線SL1至閘極線SLm將閘極信號提供至液晶面板PNL的子像素SP。
如第2圖所示，閘極驅動器SDRV包含複數個閘極驅動器IC。該等閘極驅動IC的每一個皆包含：移位暫存器61；位準移位器63；複數個連接在移位暫存器61與位準移位器63之間的及(AND)閘62；以及反向器64(inverter)，用於反向閘極輸出致能信號GOE。移位暫存器61利用複數個串級(cascaded)的D型正反器而接著移位閘極啟動脈衝GSP，以響應閘極移位元時脈GSC。每個及閘62對移位暫存器61的輸出信號及閘極輸出致能信號GOE的反向信號進行AND操作以產生輸出。反向器64反向閘極輸出致能信號GOE並將閘極輸出致能信號GOE的反向信號提供至及閘62。位準移位器63移位及閘62的輸出電壓的擺幅寬度(swing width)至能夠操作液晶面板PNL的電晶體的閘極電壓的擺幅寬度。自位準移位器63輸出的閘極信號接著提供至閘極線SL1至閘極線SLm。此外，閘極驅動器SDRV可以以板內閘極(Gate-In Panel)機制形成在面板上。
資料驅動器DDRV取樣並鎖存自時序驅動器TCN接收的資料信號DATA，以響應自時序驅動器TCN接收的時序控制信號DDC，並且將該鎖存的資料信號DATA轉換為平行資料(parallel data)。當資料驅動器DDRV將資料信號DATA轉換為平行資料時，基於伽瑪參考電壓，資料驅動器DDRV轉換資料信號DATA。資料驅動器DDRV通過資料線DL1至資料線DLn將轉換的資料信號DATA提供至液晶面板PNL的子像素SP。
如第3圖所示，資料驅動器DDRV包含移位暫存器51、資料暫存器52、第一鎖存器53、第二鎖存器54、轉換器(converter)55、輸出電路56等。移位暫存器51移位自時序驅動器TCN接收的源極取樣時脈SSC。例如，資料驅動器IC的移位暫存器51轉移進位信號(carry signal)CAR至下一個資料驅動器IC的移位暫存器51。資料暫存器52暫時儲存自時序驅動器TCN接收的資料信號DATA並將其提供至第一鎖存器53。第一鎖存器53取樣並鎖存連續輸入資料信號DATA，以響應自移位暫存器51依次接收的時脈。然後，第一鎖存器53同時輸出鎖存的資料信號DATA。第二鎖存器54鎖存自第一鎖存器53接收的資料，並同步於其他源極驅動器IC的第二鎖存器54同時輸出該鎖存的資料，以響應第二輸出致能信號SOE。基於伽瑪參考電壓GMA1至伽瑪參考電壓GMAn，轉換器55轉換自第二鎖存器54接收的資料信號DATA。自輸出電路56輸出的資料信號DATA提供至資料線DL1至資料線DLn，以響應源極輸出致能信號SOE。
背光單元BLU提供光至液晶面板PNL。該背光單元BLU可配置為邊緣式(edge type)、對偶式(dual type)、直下式(direct type)等。邊緣式為發光二極體串排列在液晶面板PNL的一側上。對偶式為發光二極體串排列在液晶面板PNL的兩側上。直下式為發光二極體塊或發光二極體矩陣排列在液晶面板PNL下。
背光單元驅動器BDRV驅動背光單元BLU。該背光單元驅動器BDRV包含：用於提供直流電源至複數個LED串的直流電源；用於驅動該等LED串的電晶體；以及用於驅動該等電晶體並控制該直流電源的LED驅動器。如果在該等LED串內發生短路，背光單元BDRV可檢測出短路並防止裝置短路。以下將更詳細描述。 <第一示例性實施例>
第4圖為顯示根據本發明第一示例性實施例之液晶顯示器的背光單元驅動器的配置的圖式。第5圖為用於解釋第4圖的背光單元驅動器的運行的圖式。第6圖為顯示在LED短路時，直流電源及LED驅動器的運行狀態的圖式。
如第4圖所示，根據本發明第一示例性實施例的液晶顯示器包含提供光的背光單元BLU以及驅動該背光單元BLU的背光單元驅動器BDRV。
背光單元BLU包含LED串RS1至LED串RSm。LED串RS1至LED串RSm包含第一LED串RS1以及第m個LED串RSm，LED串RS1至LED串RSm並聯連接至直流電源120的輸出端Vout。包括在每個LED串RS1至LED串RSm內的LED D1至Dn在對應LED串內串聯連接。包括在LED串RS1至LED串RSm內的第一LED D1的正極連接至直流電源120的輸出端Vout，以及第n LED Dn的負極分別連接至電晶體T1及電晶體Tm的集極電極。
背光單元驅動器BDRV包含：直流電源120；電晶體T1和電晶體Tm；監控電阻R1和監控電阻Rm；以及LED驅動器130。
直流電源120將通過輸入端Vin輸入的第一直流電源轉換為第二直流電源，並通過輸出端Vout輸出。直流電源120可為典型的直流至直流轉換器，其包含感應器(inductor)；電晶體；二極體；以及電容。基於自LED驅動器130提供的電源控制信號GCS，該電晶體升高輸入電源電壓，在升壓後直流電源120輸出電力。
藉由自LED驅動器130提供的驅動信號，電晶體T1及電晶體Tm被驅動，並將流經對應的LED串下拉(sink)至接地電壓源VSS以引發對應的LED串發光。電晶體T1及電晶體Tm的集極電極分別連接至包括在LED串RS1至LED串RSm內的第n LED Dn的負極，電晶體T1及電晶體Tm的基極電極分別連接至LED驅動器130的第一接腳Ch1及第一接腳Chm，電晶體T1及電晶體Tm的射極電極分別連接至監控電阻R1及監控電阻Rm。在電晶體T1及電晶體Tm為場效電晶體(FET)的情況下，該等電極的名稱分別為源極電極、汲極電極以及閘極電極。另一方面，在電晶體T1及電晶體Tm為雙極性接面電晶體(BJT)的情況下，該等電極的名稱分別為射極電極、集極電極以及基極電極。
監控電阻R1及監控電阻Rm協助監控電流，以使LED驅動器130可利用流經電晶體T1及電晶體Tm的電流而調節直流電源120的輸出電壓。監控電阻R1及監控電阻Rm的一端連接至電晶體T1及電晶體Tm的射極電極以及LED驅動器130的第二接腳Cm1及第二接腳Cmm，並且監控電阻R1及監控電阻Rm的另一端連接至接地電壓源VSS。
利用驅動信號，LED驅動器130驅動電晶體T1及電晶體Tm。此外，LED驅動器130感測電晶體T1及電晶體Tm的基極電極的電壓以檢測LED內的短路，並利用自監控電阻R1及監控電阻Rm提供的監控電流，調節直流電源120的輸出電壓。LED驅動器130包含：M個(M為大於1的整數)用於驅動並感測M個電晶體T1及電晶體Tm的基極電極的第一接腳Ch1及第一接腳Chm；以及M個接收來自M個監控電阻R1及監控電阻Rm的電流的第二接腳Cm1及第二接腳Cmm。
LED驅動器130包含：用於提供驅動信號的驅動信號提供部分OP1及OPm；用於檢測LED內短路的短路感測部分OPP1及OPPm；以及用於產生驅動信號並控制直流電源120的控制器135。驅動信號提供部分OP1及OPm的數量以及短路感測部分OPP1及OPPm的數量分別對應於M個第一接腳Ch1及第一接腳Chm的數量。
控制器135產生用於調節直流電源120的輸出電壓的電源控制信號GCS以及即將提供至驅動信號提供部分OP1及OPm的驅動信號。電源控制信號GCS以及驅動信號可包含，但不限於，脈衝寬度調變信號。
驅動信號提供部分OP1及OPm將自控制器135提供的驅動信號提供至電晶體T1及電晶體Tm的基極電極。驅動信號提供部分OP1及OPm包含第一比較器OP1及第一比較器OPm。配置第一比較器OP1及第一比較器OPm，使其輸出端分別連接至感測電阻RR1及感測電阻RRm的一端，其中感測電阻RR1及感測電阻RRm連接至第一接腳Ch1及第一接腳Chm，並且第一比較器OP1及第一比較器OPm的反向輸入端(-)連接至第二接腳Cm1及第二接腳Cmm，以及第一比較器OP1及第一比較器OPm的非反向輸入端(+)連接至控制器135。驅動信號提供部分OP1及OPm藉由第二接腳Cm1及第二接腳Cmm監控該等對應的LED串的電流，並控制自第一接腳Ch1及第一接腳Chm輸出的驅動信號。
短路感測部分OPP1及OPPm分別通過感測電阻RR1及感測電阻RRm接收來自電晶體T1及電晶體Tm的基極電極的感測電壓，其中感測電阻RR1及感測電阻RRm分別形成在驅動信號提供部分OP1及OPm的輸出端與電晶體T1及電晶體Tm的基極電極之間，並且基於感測電壓，短路檢測部分OPP1及OPPm檢測包括在LED串內的LED是否發生短路。感測電阻RR1及感測電阻RRm形成在LED驅動器130內，用以分別置於驅動信號提供部分OP1及OPm的輸出端與第一接腳Ch1及第一接腳Chm之間。或者，感測電阻RR1及感測電阻RRm可形成在LED驅動器130外部，從而分別置於第一接腳Ch1及第一接腳Chm與電晶體T1及電晶體Tm的基極電極之間。
短路感測部分OPP1及OPPm包含比較器OPP1及比較器OPPm，比較器OPP1及比較器OPPm的反向輸入端(-)連接至一節點，該節點連接驅動信號提供部分OP1及OPm的輸出端至感測電阻RR1及感測電阻RRm的一端，並且比較器OPP1及比較器OPPm的非反向輸入端(+)連接至提供參考電壓ref的參考電壓端。
通過該配置，藉由利用感測電壓與參考電壓ref之間的差異，短路感測部分OPP1及OPPm檢測包括在其對應LED串內的LED是否發生短路。因此，基於該感測電壓而設置參考電壓ref。又，控制器135應設計不將感測電壓的略微顯著差異視為短路。為此，根據每個感測電壓的顯著差異定義的條件，控制器135可使用儲存每個感測電壓的資料表的查閱表，以確定LED短路是否發生。這裏，該查閱表可為LED驅動器130的內記憶體或外記憶體。
如第5圖所示，以下將參考第一LED串RS1發生短路的實例，描述背光單元驅動器BDRV的運行。
如果第一LED串RS1發生短路，第一電晶體T1的集極電極電壓Vc上升，但是第一電晶體T1的基極電極電流Ib下降。第一短路感測部分OPP1通過形成在LED驅動器130外部的第一感測電阻RR1感測第一電晶體T1的基極電極電壓Ve。
隨著第一電晶體T1的基極電極電壓Ve下降至低於參考電壓ref，第一短路感測部分OPP1提供檢測值CS至控制器135，其中該檢測值CS顯示第一LED串RS1的LED發生短路。然後，如第6圖所示，基於自第一短路感測部分OPP1提供的檢測值CS，控制器135使LED驅動器130以及直流電源120的其中之一去能或兩個皆去能(disable)。
由於第一電晶體T1的特性，發生此現象：當集極電極的電流係固定時，如果集極電極與射極電極之間的電壓Vce上升，則基極電極的電流Ib減小(直流增益增加)。藉由利用該等特性而形成感測電阻RR1串聯第一電晶體T1的基極電極，降低的電流值可通過電壓來感測，並且基於該感測的電流下降，可檢測對應LED串內是否發生短路。
如第6圖(a)所示，如果第一LED串RS1發生短路，則控制器135可控制以使直流電源120致能(enable)以及LED驅動器130去能。
如第6圖(b)所示，如果第一LED串RS1發生短路，則控制器135可控制以使直流電源120以及LED驅動器130皆去能。
如第6圖(c)所示，如果第一LED串RS1發生短路，則控制器135可控制以使直流電源120去能以及LED驅動器130致能。
如第6圖(a)至第6圖(c)所示，如果連接至特定通道的LED串的LED發生短路，則LED驅動器130去能該短路通道或者去能所有通道。又，如果連接至特定通道的LED串的LED發生短路，則LED驅動器130停止直流電源120的輸出。
如上所述，如果LED發生短路，則電晶體T1及電晶體Tm也被去能，因為LED驅動器130被去能。此外，如果LED發生短路，則直流電源120也被去能，從而防止由於過電流而導致的背光單元驅動器裝置破壞的問題。再者，藉由通過兩個接腳監控流經對應LED串的電流，可驅動該等電晶體，其接腳數比傳統LED驅動器的接腳數少1個，從而由於裝置配置內接腳數減少，可實現成本降低。 <第二示例性實施例>
第7圖為顯示根據本發明第二示例性實施例之液晶顯示器的背光單元的配置的圖式。
如第7圖所示，根據本發明第二示例性實施例液晶顯示器包含：提供光的背光單元BLU；以及驅動背光單元BLU的背光單元驅動器BDRV。
儘管本發明的第二示例性實施例的配置相似於本發明第一示例性實施例的配置，但是以下將描述背光單元驅動器BDRV的LED驅動器130的短路感測部分OPP1及OPPm的差異。
短路感測部分OPP1及OPPm經由感測電阻RR1及感測電阻RRm分別自電晶體T1及電晶體Tm的基極電極接收感測電壓，其中感測電阻RR1及感測電阻RRm分別形成在驅動信號提供部分OP1及OPm的輸出端與電晶體T1及電晶體Tm的基極電極之間，並且基於感測電壓，短路檢測部分OPP1及OPPm檢測包括在LED串內的LED的短路。感測電阻RR1及感測電阻RRm形成在LED驅動器130內，從而分別置於驅動信號提供部分OP1及OPm的輸出端與第一接腳Ch1及第一接腳Chm之間。或者，感測電阻RR1及感測電阻RRm可形成在LED驅動器130外部，從而分別置於第一接腳Ch1及第一接腳Chm與電晶體T1及電晶體Tm的基極電極之間。
藉由利用自第(N-1)第一接腳提供的第(N-1)(N為大於1的整數)感測電壓與自第N第一接腳提供的第N感測電壓之間的差異，短路感測部分OPP1及OPPm檢測其對應LED串內包括的LED的短路。
例如，第一短路感測部分OPP1包含比較器OPP1，其反向輸入端(-)連接至第(N-1)驅動信號提供部分OP1的輸出端，其中第(N-1)驅動信號提供部分OP1提供驅動信號至第(N-1)個第一接腳Ch1，並且比較器OPP1的非反向輸入端(+)連接至第N驅動信號提供部分OPm的輸出端，其中第N驅動信號提供部分OPm提供驅動信號至第N個第一接腳Chm。第m短路感測部分OPPm包含比較器OPPm，其反向輸入端(-)連接至第N驅動信號提供部分OPm的輸出端，其中第N驅動信號提供部分OPm提供驅動信號至第N個第一接腳Chm，並且比較器OPPm的非反向輸入端(+)連接至第(N-1)驅動信號提供部分OP1的輸出端，其中第(N-1)驅動信號提供部分OP1提供驅動信號至第(N-1)個第一接腳Ch1。
藉由如上配置該等短路感測部分OPP1及OPPm，通過相互對比自相鄰第一接腳Ch1及第一接腳Chm感測的感測電壓，短路感測部分OPP1及OPPm可檢測對應LED串內是否發生短路。即在第二示例性實施例中，不同於通過對比感測電壓與參考電壓來檢測對應LED串中是否發生短路的第一示例性實施例，藉由利用自相鄰第一接腳Ch1及第一接腳Chm感測的感測電壓作為參考電壓，並相互對比，從而檢測對應LED串中是否發生短路。 <第三示例性實施例>
第8圖為顯示根據本發明第三示例性實施例之液晶顯示器的背光單元的配置的圖式。
如第8圖所示，根據本發明第三示例性實施例的液晶顯示器包含提供光的背光單元BLU以及驅動背光單元BLU的背光單元驅動器BDRV。
儘管本發明的第三示例性實施例的配置相似於本發明第二示例性實施例的配置，但是以下將描述背光單元驅動器BDRV的LED驅動器130的短路感測部分OPP1及OPPm的差異。
短路感測部分OPP1及OPPm經由感測電阻RR1及感測電阻RRm分別自電晶體T1及電晶體Tm的基極電極接收感測電壓，其中感測電阻RR1及感測電阻RRm分別形成在驅動信號提供部分OP1及OPm的輸出端與電晶體T1及電晶體Tm的基極電極之間，並且基於感測電壓，短路檢測部分OPP1及OPPm檢測包括在LED串內的LED的短路。感測電阻RR1及感測電阻RRm形成在LED驅動器130內，從而分別置於驅動信號提供部分OP1及OPm的輸出端與第一接腳Ch1及第一接腳Chm之間。或者，感測電阻RR1及感測電阻RRm可形成在LED驅動器130外部，從而分別置於第一接腳Ch1及第一接腳Chm與電晶體T1及電晶體Tm的基極電極之間。
藉由利用自第(N-1)第一接腳提供的第(N-1)(N為大於1的整數)感測電壓與參考電壓之間的差異，短路感測部分OPP1及OPPm的其中之一檢測其對應LED串內包括的LED的短路。同時，藉由利用自第(N-1)第一接腳提供的第(N-1)感測電壓與自第N第一接腳提供的第N感測電壓之間的差異，短路感測部分OPP1及OPPm的另一個檢測其對應LED串內包括的LED的短路。
例如，第一短路感測部分OPP1包含比較器OPP1，其反向輸入端(-)連接至第(N-1)驅動信號提供部分OP1的輸出端，其中第(N-1)驅動信號提供部分OP1提供驅動信號至第(N-1)個第一接腳Ch1，並且比較器OPP1的非反向輸入端(+)連接至提供參考電壓ref的參考電壓端。第m短路感測部分OPPm包含比較器OPPm，其反向輸入端(-)連接至第N驅動信號提供部分OPm的輸出端，其中第N驅動信號提供部分OPm提供驅動信號至第N個第一接腳Chm，並且比較器OPPm的非反向輸入端(+)連接至第(N-1)驅動信號提供部分OP1的輸出端，其中第(N-1)驅動信號提供部分OP1提供驅動信號至第(N-1)個第一接腳Ch1。
藉由如上配置短路感測部分OPP1及OPPm，通過對比感測電壓與參考電壓ref，短路感測部分OPP1及OPPm的其中之一可檢測對應LED串內是否發生短路。即第三示例性實施例為通過對比感測電壓與參考電壓來檢測對應LED串中是否發生短路的第一示例性實施例與通過對比相鄰感測電壓來檢測對應LED串內是否發生短路的第二示例性實施例的結合。
以下，將描述根據本發明第四示例性實施例之液晶顯示器的驅動方法。 <第四示例性實施例>
第9圖為顯示根據本發明第四示例性實施例的液晶顯示器的示意驅動方法的流程圖。第10圖為第9圖的背光單元驅動步驟的詳細流程圖。
參見第4圖至第8圖以及第9圖和第10圖，將描述根據本發明第四示例性實施例之液晶顯示器的驅動方法。
根據本發明第四示例性實施例之液晶顯示器的驅動方法包含直流電源驅動步驟S110、背光單元驅動步驟S120以及液晶面板驅動步驟S130。
直流電源驅動步驟S110為驅動直流電源120以將自外部源施加的第一直流電源電壓轉換為第二直流電源電壓並將其提供至背光單元BLU的步驟。在該步驟中，直流電源被提供至背光單元BLU的發光源LED串RS1及LED串RSm的正極。
背光單元驅動步驟S120為驅動電晶體T1及電晶體Tm的步驟，用於驅動背光單元BLU，從而自背光單元BLU發光。在該步驟中，通過自LED驅動器130輸出的驅動信號，驅動背光單元驅動器BRDV的電晶體T1及電晶體Tm。又，提供至LED串RS1及LED串RSm的正極的直流電源連接至電晶體T1及電晶體Tm的集極電極及射極電極。然後，LED串RS1及LED串RSm發光。
液晶面板驅動步驟S130為利用自背光單元BLU發出的光，顯示影像至液晶面板上的步驟。在該步驟中，液晶面板接收閘極信號及資料信號，並從而驅動對應子像素內包括的液晶層。又，通過依據液晶層的驅動狀態而發出的光，液晶顯示面板顯示影像。
同時，在背光單元驅動步驟S120內，在如上所述驅動液晶顯示器以顯示影像的過程中，進行如第10圖所示的驅動操作。
首先，驅動電晶體，同時監控電晶體的基極電極(步驟S121)。
其次，確定電晶體的基極電極的電壓是否下降至低於參考電壓(步驟S123)。
然後，如果電晶體的基極電極的電壓不低於參考電壓(否)，驅動用於驅動電晶體的LED驅動器(步驟S125)。另一方面，如果電晶體的基極電極的電壓低於參考電壓(是)，停止用於驅動電晶體的LED驅動器。同時，選擇性地停止直流電源120(步驟S129)。
在上述背光單元驅動步驟S120中，利用與電晶體的基極電極串聯的感測電阻，監控電晶體的基極電極，並且如果電晶體的基極電極的電壓下降至低於參考電壓(是)，包括在背光單元BLU內的LED被檢測為短路，從而該LED驅動器被停止。
上述驅動條件可應用至，但不限於，第一示例性實施例至第三示例性實施例的背光單元驅動器BDRV。
如上所述，本發明提供了一種液晶顯示器及其驅動方法，其中該液晶顯示器驅動電晶體，該電晶體藉由每個通道兩個接腳用以驅動LED串，並且該液晶顯示器包含背光單元驅動器，該背光單元驅動器具有LED驅動器，用於感測並檢測連接至對應通道的LED串內是否發生LED的短路，從而保護現有裝置。此外，通過減少裝置配置中接腳的數量，本發明可實現成本降低，因為包括在背光單元驅動器內的LED驅動器由每個通道兩個接腳組成。再者，本發明可防止過電流並降低功率消耗，因為LED驅動器及直流電源可選擇性地停止LED短路發生。
上述實施例和優勢僅為示例性的且並不能理解為限制本發明。現有技術已易於應用其他類型的裝置。上述實施例的說明旨在說明，並不限於申請專利範圍的範圍。各種選擇，修飾和變更對於熟悉本領域的人員是顯而易見的。在申請專利範圍中，手段附加功能(means-plus-function)句型係用以涵蓋執行所述功能時之本文中所描述的結構，其不僅涵蓋結構均等物且同時亦涵蓋均等結構。
本申請案主張2011年8月26日提交的韓國專利申請第10-2011-0085743號的權益，通過引用將其全部結合到本申請中。
51‧‧‧移位暫存器
52‧‧‧資料暫存器
53‧‧‧第一鎖存器
54‧‧‧第二鎖存器
55‧‧‧轉換器
56‧‧‧輸出電路
61‧‧‧移位暫存器
62‧‧‧及閘
63‧‧‧位準移位器
64‧‧‧反向器
120‧‧‧直流電源
130‧‧‧發光二極體驅動器
135‧‧‧控制器
BDRV‧‧‧背光單元驅動器
BLU‧‧‧背光單元
CAR‧‧‧進位信號
Ch1、Chm‧‧‧第一接腳
Clc‧‧‧液晶單元
Cm1、Cmm‧‧‧第二接腳
CLK‧‧‧時脈信號
Cst‧‧‧儲存電容
D1~Dn‧‧‧發光二極體
DATA‧‧‧資料信號
DDC‧‧‧資料時序控制信號
DDRV‧‧‧資料驅動器
DE‧‧‧資料致能信號
DL1~DLn‧‧‧資料線
GCS‧‧‧電源控制信號
GDC‧‧‧閘極時序控制信號
GMA1~GMAn‧‧‧伽瑪參考電壓
GOE‧‧‧閘極輸出致能信號
GSC‧‧‧閘極移位元時脈
GSP‧‧‧閘極啟動脈衝
Hsync‧‧‧水平同步信號
Ib‧‧‧基極電極電流
OP1、OPm‧‧‧驅動信號提供部分/第一比較器
OPP1、OPPm‧‧‧短路感測部分/比較器
R1、Rm‧‧‧監控電阻
ref‧‧‧參考電壓
RS1~RSm‧‧‧發光二極體串
RR1、RRm‧‧‧感測電阻
PNL‧‧‧液晶面板
SDRV‧‧‧閘極驅動器
SL1~SLm‧‧‧閘極線
SOE‧‧‧第二輸出致能信號
SP‧‧‧子像素
SSC‧‧‧源極取樣時脈
T1、Tm‧‧‧電晶體
TCN‧‧‧時序驅動器
Vc‧‧‧集極電極電壓
Vin‧‧‧直流電源輸入端
Vout‧‧‧直流電源輸出端
VSS‧‧‧接地電壓源
Vsync‧‧‧垂直同步信號
S110、S120、S130、S121、S123、S125、S127、S129‧‧‧步驟
參見以下附圖詳細描述本發明的實施，在所附圖式中，相同的元件符號表示相似的元件。圖式中：第1圖為液晶顯示器的方塊圖；第2圖為閘極驅動器的方塊圖；第3圖為資料驅動器的方塊圖；第4圖為顯示根據本發明第一示例性實施例之液晶顯示器的背光單元驅動器的配置的圖式；第5圖為用於解釋第4圖之背光單元驅動器的運行的圖式；第6圖為顯示在LED短路時，直流電源及LED驅動器的運行狀態的圖式；第7圖為顯示根據本發明第二示例性實施例之液晶顯示器的背光單元的配置的圖式；第8圖為顯示根據本發明第三示例性實施例之液晶顯示器的背光單元的配置的圖式；第9圖為顯示根據本發明第四示例性實施例之液晶顯示器的示意驅動方法的流程圖；以及第10圖為第9圖的背光單元驅動步驟的詳細流程圖。
120‧‧‧直流電源
130‧‧‧發光二極體驅動器
135‧‧‧控制器
BDRV‧‧‧背光單元驅動器
BLU‧‧‧背光單元
Ch1、Chm‧‧‧第一接腳
Cm1、Cmm‧‧‧第二接腳
D1~Dn‧‧‧發光二極體
GCS‧‧‧電源控制信號
OP1、OPm‧‧‧驅動信號提供部分/第一比較器
OPP1、OPPm‧‧‧短路感測部分/比較器
R1、Rm‧‧‧監控電阻
ref‧‧‧參考電壓
RS1~RSm‧‧‧發光二極體串
RR1、RRm‧‧‧感測電阻
T1、Tm‧‧‧電晶體
Vin‧‧‧直流電源輸入端
Vout‧‧‧直流電源輸出端
VSS‧‧‧接地電壓源

权利要求:
Claims (14)
[1] 一種液晶顯示器，包括：一液晶面板；複數個發光二極體串，連接至一直流電源的一輸出端並提供光至該液晶面板；複數個電晶體，該等電晶體的集極電極連接至置於該等發光二極體串的最低級的發光二極體的負極，並且該等電晶體的射極電極連接至監控電阻；以及一發光二極體驅動器，該發光二極體驅動器具有複數個第一接腳以及複數個第二接腳，該等第一接腳分別連接至該等電晶體的基極電極以提供驅動信號，該等第二接腳連接在該等電晶體的射極電極與監控電阻之間，其中該等第一接腳感測該等電晶體的基極電極的電壓以檢測一發光二極體內的短路，其中該發光二極體驅動器包含用於提供該驅動信號的驅動信號提供部分以及用於檢測發光二極體內是否發生短路的短路感測部分。
[2] 依據申請專利範圍第1項所述的液晶顯示器，其中通過分別形成在該驅動信號提供部分的輸出端與該等電晶體的基極電極之間的感測電阻，該等短路感測部分分別自該等電晶體的基極電極接收一感測電壓，並且基於該感測電壓，該等短路感測部分檢測包括於其對應的發光二極體串內的發光二極體是否發生短路。
[3] 依據申請專利範圍第2項所述的液晶顯示器，其中藉由利用一感測電壓與一參考電壓之間的差異，該等短路感測部分檢測包括於其對應的發光二極體串內的發光二極體是否發生短路。
[4] 依據申請專利範圍第3項所述的液晶顯示器，其中該等短路感測部分包含比較器，該等比較器的反向輸入端連接至該等驅動信號提供部分的輸出端，以及該等比較器的非反向輸入端連接至提供該參考電壓的一參考電壓端。
[5] 依據申請專利範圍第2項所述的液晶顯示器，其中藉由利用自一第(N-1)第一接腳提供的一第(N-1)感測電壓與自一第N第一接腳提供的一第N感測電壓之間的差異，該等短路感測部分檢測包括於其對應的發光二極體串內的發光二極體是否發生短路，其中N為大於1的整數。
[6] 依據申請專利範圍第5項所述的液晶顯示器，其中該等短路感測部分包含：一第一比較器，其一反向輸入端連接至提供一驅動信號至該第(N-1)第一接腳的一第(N-1)驅動信號提供部分的一輸出端，以及該第一比較器的一非反向輸入端連接至提供一驅動信號至該第N第一接腳的一第N驅動信號提供部分的一輸出端；以及一第二比較器，其一反向輸入端連接至提供一驅動信號至該第N第一接腳的一第N驅動信號提供部分的一輸出端，以及該第二比較器的一非反向輸入端連接至提供一驅動信號至該第(N-1)第一接腳的一第(N-1)驅動信號提供部分的一輸出端。
[7] 依據申請專利範圍第2項所述的液晶顯示器，其中藉由利用自一第(N-1)第一接腳提供的一第(N-1)感測電壓與一參考電壓之間的差異，該等短路感測部分的其中之一檢測包括於其對應的發光二極體串內的發光二極體的短路，其中藉由利用自該第(N-1)第一接腳提供的該第(N-1)感測電壓與自一第N第一接腳提供的一第N感測電壓之間的差異，該等短路感測部分的另一個檢測包括於其對應的發光二極體串內的發光二極體的短路，其中N為大於1的整數。
[8] 依據申請專利範圍第7項所述的液晶顯示器，其中該等短路感測部分包含，一第一比較器，其一反向輸入端連接至提供一驅動信號至該第(N-1)第一接腳的一第(N-1)驅動信號提供部分的一輸出端，以及該第一比較器的一非反向輸入端連接至提供該參考電壓的一參考電壓端；以及一第二比較器，其一反向輸入端連接至提供一驅動信號至該第N第一接腳的一第N驅動信號提供部分的一輸出端，以及該第二比較器的一非反向輸入端連接至提供一驅動信號至該第(N-1)第一接腳的一第(N-1)驅動信號提供部分的一輸出端。
[9] 依據申請專利範圍第2項所述的液晶顯示器，其中該等感測電阻形成在該發光二極體驅動器的內部，從而分別置於該等驅動信號提供部分的該等輸出端與該等第一接腳之間。
[10] 依據申請專利範圍第2項所述的液晶顯示器，其中該等感測電阻形成在該發光二極體驅動器的外部，從而分別置於該等第一接腳與該等電晶體的該等基極電極之間。
[11] 依據申請專利範圍第1項所述的液晶顯示器，其中如果在發光二極體中發生短路，則該發光二極體驅動器去能該短路的通道或者去能所有的通道。
[12] 依據申請專利範圍第1項所述的液晶顯示器，其中如果在發光二極體中發生短路，則該發光二極體驅動器停止該直流電源的輸出。
[13] 一種液晶顯示器的驅動方法，包括：驅動一直流電源，用以將自一外部源施加的一第一直流電源電壓提升至一第二直流電源電壓並將其提供至一背光單元；驅動一電晶體，用於驅動該背光單元以自該背光單元發光；以及利用自該背光單元發出的光，顯示一影像至該液晶顯示面板上，其中，在驅動該直流電源的步驟中，監控該電晶體的一基極電極，並且如果該電晶體的該基極電極的一電壓下降至低於一參考電壓，停止驅動該電晶體的一發光二極體驅動器。
[14] 依據申請專利範圍第13項所述之液晶顯示器的驅動方法，其中在該背光單元驅動步驟中，利用與該電晶體的基極電極串聯的一感測電阻，監控該電晶體的基極電極，並且如果該電晶體的基極電極的電壓下降至低於該參考電壓，包括於該背光單元內的一發光二極體被檢測為短路，從而該發光二極體驅動器被停止。

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