專利名稱：控制發光聚合物的驅動器及其方法
控制發光聚合物的驅動器及其方法
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忟不觀I級
本發明涉及一種控制發光聚合物顯示器的驅動器及控制所述顯 示器的方法。
背景技術：
通常，利用安裝廣告板的方式來吸引顧客的眼球，并將廣告人想 要告知的信息提供給顧客。因此，廣告板上用獨特的字符、圖形和顏 色來吸引顧客的注意。現有技術中的期望字符和圖形主要用書寫或者 印刷在壓克力板或者合成樹脂板上，可是夜晚的視覺識別效果很差。 因而，近來都在廣告板上使用一種諸如氖燈、熒光燈或者冷陰極熒光
燈(CCFL)的背光源來使得廣告內容在夜晚可見。
此外，最近發展起一種有自發光特性的電發光(EL)板作為表 面發光體，其中熒光層和絕緣層順次形成于透明導電薄膜和背電極之 間并形成熒光粉層，用來保護所述電發光板的保護膜插入到絕緣層和 背電極之間。在操作過程中，給熒光粉層加上交變電壓的情況下，熒 光層發出的光通過透明導電層被輻射。此外，電發光板形成為不超過 2mm厚的超薄膜，在5-70。C的工作溫度下，具有400-2000Hz的工作頻率。
此外，電板發光單元分為ELD和LEP。關于ELD，包括前電極層、 形成于所述前電極層背面的熒光層、形成于所述熒光層背面的有機介 電層、背電極層以及形成于所述背電極層背面的保護層，其中所述前 電極層由聚酯透明薄膜構成，所述聚酯透明薄膜為一種聚合物薄膜具 備優良的彈性、滲透性以及抗熱性，銦錫氧化物(ITO)貼于所述聚 酯透明薄膜背面，具備導電性能以及優良的透光性能。
而且，通過加預定外部電壓到所述前電極層以及所述背電極層，操作ELD來照亮特定像素的熒光體。關于其搡作更加詳細的描述，所
述聚酯透明薄膜按要求擠壓到50-150D，其一側經放電處理。此外， 所述聚酯透明薄膜由在15(TC時熱處理30分鐘形成，用來減小在制造 無機電致發光單元的熱處理過程中由于熱應力造成的收縮。
考慮到放電表面的透光性，所述前電極層通過將銦錫氧化物噴鍍 到厚度為幾百至幾千埃而形成。在這種情況下，銦錫氧化物的表面阻 抗值優選地設定為幾十至幾百歐姆/平方。所述有機介電層由以下步 驟形成在溶劑中溶解基于聚酯樹脂的聚合物樹脂；將糊劑作成可塑 劑；將其壓印為30-70D;在100-140。C下干燥30分鐘。在這種情況下， 所述有機介電層的透光度優選地設定為70 - 80% 。
此外，如圖l所示的發光聚合物(LEP),包括熒光層、介電層、 背電極層以及特殊合成樹脂層。所述熒光層是氟化物組合粘合劑，其 介電常數大于30D、優秀的耐久性及防潮能力、與母層良好的粘合性 以及高亮度。母層包括導電聚合層及導電網格層，被構造為具有大約 100/1112的低阻抗。此外，上述母層由于其優秀的紫外線屏蔽效果和 光散射能力而具有廣泛的用途。同時，所述介電層具備良好的光散射 能力和光反射性能而被設計為介電常數大于30D。所述背電極層被處 理在其上形成Al或Cu的薄膜，阻抗大約為10Q/m2，而且被制作為大 面積。所述保護層用來保護元件免受紫外線或者紅外線，被處理為在 其上形成有彈性薄膜，而且具備良好的防潮能力。
同時，用于LEP或ELD的驅動器或者逆變器基于多種用途被開發 出來，但是其亮度和安全性還沒有達到理論預測水平。比如，需要增 加施加到荷載端的頻率來提高LEP或者ELD的亮度，然而，缺陷是頻 率的增加導致能耗增加而且由于高頻率形成了電磁波。相應地，用來 驅動LEP或者ELD的驅動器的安全性降低，因而減小了其使用范圍
發明內容
技術問題本發明的目的是解決上述缺陷，提供一種用來控制LEP的驅動器 及其控制方法，通過所述控制方法使得LEP的亮度增加、能耗減少。
技術方案
為了達到上述目的，根據本發明的一個方面， 一種用于控制發光 聚合物顯示器的驅動器，其特征是能夠將交流電源轉化為電壓在
130V-140V之間的直流電源，而且以750KHz-850KHz的頻率將其提供 給發光聚合物顯示單元(LEP)，所述頻率由PWM方法調制。
優選地，控制發光聚合物顯示器的驅動器，其特征在于，包括 電源輸入單元，包括用于將電壓降至預定水平及消除電壓降落噪音的 電源濾波器；用于接收來源于電源輸入單元的輸出電壓以及產生額定 電壓來驅動電路的直流整流單元；用于將電源輸入單元輸出的電壓調 整為LEP驅動電壓的電壓調整單元；用于平滑由所述電壓調整單元調 整過的電壓、將其轉化為預定的直流信號并輸出的直流電輸出單元； 用于接收來源于所述直流整流單元的額定電壓并提供LEP板的開關 控制信號來響應用戶選擇信號的控制單元；用于根據來源于控制單元 的開關控制信號產生PWM信號的脈寬調制(PWM)驅動電路單元； 用來在預定頻率區段給LEP板提供來源于直流輸出單元的輸出電壓 來響應所述PWM信號的高頻轉換電路單元；以及用于去除在高頻轉 換電路單元運作過程中產生的電磁波的防電磁波電路單元。
根據本發明的第二個方面，提供了一種控制發光聚合物顯示器的 控制方法，其特征在于，該方法包括以下幾個步驟a)將交流電源 轉化為電壓在130V-140V之間的直流電源；b )輸出頻率在 750KHz-850KHz之間的直流電；以及c )去除直流電源的有害電磁波， 并將其提供給發光聚合物顯示器。
優選地，步驟(b)中所述的頻率為800KHz。
優選地，所述頻率由PWM方法產生；所述LEP的亮度利用PWM 方法控制。此外，優選地，所述LEP的亮度的控制包括開、關、淡入、淡出 的控制中的至少一個。
附圖構成本說明書的一部分，用來對本發明進一步解釋，闡述本 發明的實施方案，且用于與文字描述一起解釋本發明的原理。其中，
圖i是描述傳統發光聚合物顯示器的橫截面圖2是根據本發明的一個實施例用來控制LEP的驅動器的視圖； 圖3-圖5是描述圖2所示驅動器中電路實例的視圖； 圖6是描述由圖5所示驅動器輸出驅動信號到LEP的波形視圖； 圖7是圖2所示驅動器的工作流程圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖詳細地介紹上述發明。很明顯，本領域技術人員
可以對本發明的實施方案作出各種改進和變化，且本發明的保護范圍 不應解釋為限制于下述具體描述的實施方案。本發明的實施方案旨在
為本領域技術人員大體解釋本發明。因此，放大附圖中的構件形狀來 清楚地描述其構造，并利用相同的附圖標記來表示相同的部件。
圖2是根據本發明的一個實施例的用來控制LEP的驅動器的視圖。
參考圖2，所述驅動器包括電源輸入單元213,所述電源輸入單元 213包括用于輸入普通電流(AC)、降低電壓到預定值以及去除降落 電壓的噪音的電源濾波器；用于接收由電源輸入單元213輸出的電壓 并產生額定電壓來驅動電路的直流整流單元215;用于將電源輸入單 元213的輸出電壓調整為LEP的驅動電壓的電壓調整單元205;用于平 滑由所述電壓調整單元205調整過的電壓、將其轉化為預定的直流信 號并輸出的直流輸出單元217;用于接收所述直流整流單元215的額定 電壓，并提供LEP板的開關控制信號來響應用戶所選擇信號的控制單 元201;用于根據來源于控制單元201的開關控制信號產生PWM信號
8的脈寬調制(PWM)驅動電路單元203;用來在預定頻率區段給LEP 板提供來源于直流輸出單元217的輸出電壓來響應所述PWM信號的 高頻轉換電路單元209;以及用來去除在高頻轉換電路單元209運作過 程中產生的電磁波的防電磁波電路單元211。
此外，用于檢測由直流輸出單元217輸出電壓的異常狀態的異常 電壓輸出檢測電路221連接到直流輸出單元217的輸出端，異常電壓輸 出檢測電路221的檢測結果提供給控制單元201。此外，直流輸出單元 217的輸入端包括根據所述檢測結果關閉電源的過電壓防止電路227, 所述過電壓防止電路227依據所述控制單元201的指令開啟/關閉。
此外，電壓調整單元205的輸入端包括用于控制來源于電源輸入 單元213的電源電壓關閉的電源轉換電路207,當LEP板被控制關閉 時，控制單元201啟動所述電源轉換電路207。此外，控制單元201的 開關控制操作包括LEP板的開、關、淡入、淡出模式。
同時，用于測量發光強度的亮度檢測電路223連接到所述控制單 元201的輸入端，所述控制單元根據亮度檢測電路223的亮度檢測信號 來控制LEP板的開關。在這種情況下，亮度檢測電路223的檢測裝置 包括鎘傳感器、光電二極管或光電晶體管。
此外，提供給所述高頻轉換電路單元209的LEP驅動信號具有 130V-140V的電壓，以及750KHz-850KHz的頻率，優選800KHz。
下面，將結合附圖詳細介紹本發明的操作過程。
圖3至圖5是描述操作用于控制圖2中所示LEP的驅動器的電路的 視圖。
首先，根據本發明普通電流(AC)的電源施加到LEP驅動器上。 也就是說，具有220V交變電流的電源通過連接器(CN4)施加給電源 輸入單元213，其噪音由濾波器(F)移除。所述噪音可能包括普通電 流(AC)所帶的噪音或者施加于載荷的高頻信號失真的輸入電源噪 音。此外，濾波器(F)包括電容(C17)和阻抗(R32)，并形成為
9接下來，普通電流(AC)電源通過若干電容(C22、 C23、 C15) 降低，并通過所述濾波器(Fl) (SI)提供給所述電源轉換電路217。
此外，電源轉換電路217包括晶體管(Q6沐用來驅動繼電器(K2) 來響應控制單元201的控制信號的二極管(DIO)。隨后，普通電流 (AC)的電源通過所述繼電器(K2)施加到電壓調整單元205上，限 制了施加到所述LEP板上的電壓。在本發明中，施加于載荷(LEP單 元)的電壓限制在130V-140V之間；因而，啟動所述電壓調整單元205 來切斷大于150V的電壓。針對這些，圖中的可變電阻(VR1)設定了 這個水平的電壓限制。
此外，由電壓調整單元205輸出的電壓施加到包括晶體管(Ql)、 二極管(D3)和繼電器(Kl)的過電壓防止電路227。過電壓防止電 路227根據輸出檢測電路221的檢測結果在控制單元201的控制之下工 作，下面將會描述。關于過電壓，是指超出基準值的輸出電壓或者指 瞬時峰值電壓。在這種情況下，當出現異常電壓或者瞬時電壓產生的 時候，繼電器(Kl)是一種物理上切斷電源供電的裝置。
此外，通過過電壓防止電路227提供的交流電施加到直流輸出單 元217上，并通過橋二極管和電容轉化為直流電源。這里，直流電源 優選130V-140V。
同時，輸出檢測電路221平行連接到直流輸出電路217的輸出端， 從而來檢測直流輸出單元217的輸出電壓的不同狀態。在這種情況下， 輸出檢測電路221可通過噪音檢測集成電路和穩壓二極管檢測電壓變 化狀態，由此產生的檢測結果被傳輸至光電耦合器的信號輸入端。此 外，光電耦合器的信號輸出端連接到所述控制單元201的輸入端，來 根據光電耦合器的輸出信號控制過電壓防止電路227的開關。
此外，變壓器(T)平行連接到所述電源輸入單元213的輸出端， 交流電源加于其上。此處，變壓器(T)分別輸出用來驅動所述控制單元201的電壓和用來驅動所述PWM驅動電路單元203的直流額定電 壓。在這種情況下，用來驅動控制單元201的額定電壓通過連接于所 述變壓器(T)的橋二極管波形矯正，而且波形矯正信號由電容(C18) 平滑。經平滑的信號可通過調節器產生直流額定電壓并將其提供給所 述控制單元201。
此外，連接到變壓器(T) 一端的直流整流單元215通過橋二極管 和電容產生預定直流電壓，并將其提供給所述PWM驅動電路單元 203。此處，所述控制單元201包括微計算機和用來選擇微計算機開關 的模式選擇開關(Sl， S2)。此外，發光二極管被連接到所述微計算 機的輸出端。特別地，在附圖中所示的電路框圖中，大量發光二極管 和模式選擇開關通過連接器(CN6)連接，旨在從LEP驅動殼外部配 置發光二極管和選擇開關。相應地，大量發光二極管可協助用戶在視 覺上識別驅動器的操作狀態，并通過模式選擇開關(S2)執行開關控 制。
如上所述，開關控制包括LEP的開、關、淡入和淡出，所述模式 選擇開關選擇LEP的開和關。比如，當用戶利用模式選擇開關(S2) 執行關閉控制的時候，所述微計算機改變電源轉換電路217到關閉模 式并切斷對LEP板的電源供應。另一方面，當用戶利用模式選擇開關 (S2)執行開通控制的時候，所述微計算機改變電源轉換電路217到 開通模式，并設定脈寬調制信號與最大值的占空比。針對于此，微計 算機產生所述占空比并將其提供給所述PWM驅動電路單元203。
同時，所述PWM驅動電路單元203產生PWM信號，也就是說， 相應于來自微計算機空占比設定信號的脈寬調制信號。為了這個目 的，所述PWM驅動電路單元203包括連接到微計算機輸出端的光電耦 合器和大量與非門。這里，所述PWM驅動電路單元203是取決于所述 高頻轉換電路單元209的電路結構的接口電路組。相應地，很明顯所 述PWM驅動電路單元203能夠根據所述高頻轉換電路單元209的電路
ii結構進行修改。
圖4是顯示所述控制單元201中開關控制信號的電路框圖，所述開
關控制信號具有750KHz-850KHz的頻率，優選頻率為800KHz。所述 微計算機可基于上述頻率控制開、關、淡入和淡出模式。如圖所示， 淡出模式通過將占空比降低到預定時間單元而達到，淡入模式通過將 占空比增加到預定時間單元而達到。
此外，所述PWM驅動電路單元203根據微計算機的開關控制信號 操作光電耦合器，通過光電耦合器傳輸的所述開關控制信號被施加于 所述高頻轉換電路單元209。在這種情況下，所述高頻轉換電路單元 209包括兩個轉換驅動集成電路，所述集成電路用作高驅動器和低驅 動器(high and low driver )。在本發明的該實施例中，利用"IR2104" 集成電路，顯然也可使用其他有相同功能的設備。此外，所述高頻轉 換電路單元209利用大量高功率非接觸轉換設備提供給LEP板相應于 所述脈寬調制信號的高電壓。
換句話說，所述高頻轉換電路單元209將所述直流輸出單元217 的直流電壓提供給載荷，也就是說，130V-140V之間的額定電壓，響 應所述PWM驅動電路單元203輸出的脈寬調制控制信號。在這種情況 下，由于所述輸出電壓的頻率是800KHz，因此產生電磁波的概率很 大；因此防電磁波電路單元211連接到高頻轉換電路單元209的輸出 端。此外，所述防電磁波電路單元211形成為線路濾波器，并包括電 容(C13)和電阻(R27)。
此外，所述防電磁波電路單元211僅通過包括濾波器和電容的線 圈傳遞頻率信號，去除高頻信號，所述高頻信號包括頻率信號并阻止 高頻信號的逆轉。相應地，在800KHz的頻率下提供130V-140V的電壓 給LEP板，從而控制LEP板的開關。
因此，當相應于上述構造的驅動器來驅動LEP板的時候，其能耗 大約是2W/m2，亮度為200-320Lux，壽命超過10000小時。如上所述，根據本發明，提供了用來控制LEP的驅動器和控制所
述LEP的方法，通過所述驅動器及其驅動方法，LEP的發光亮度增加
且能耗最小化。
雖然本發明通過特定實施例來描述和展示，應該理解為，本領域 的技術人員可以在不脫離由權利要求限定的范圍和精神實質的情況 下對其形式和細節進行各種變化。
權利要求
1、一種用來控制發光聚合物顯示器的驅動器，其特征在于，所述驅動器將普通電流(AC)的電源轉換為電壓在130V-140V范圍內的直流電源，并以通過PWM方法調制的750KHz-850KHz范圍內的頻率，將所述直流電源提供給所述發光聚合物顯示器。
2、 如權利要求1所述的用來控制發光聚合物顯示器的驅動器， 其特征在于，所述頻率設定為800KHz。
3、 如權利要求1或2所述的用來控制發光聚合物顯示器的驅動 器，其特征在于，所述驅動器包括電源輸入單元，包括用于降低電壓到預定水平并移除降落電壓噪 音的電源濾波器；直流整流單元，用于接收電源輸入單元的輸出電壓并產生驅動電 路的額定電壓；電壓調整單元，用于將所述電源輸入單元的輸出電壓調節為LEP 的驅動電壓；直流輸出單元，用于平滑所述電壓調整單元調整后的電壓，將其 轉化為預定水平的直流信號并輸出；控制單元，用于接收所述直流整流單元的額定電壓，并提供LEP 板的開關控制信號來響應用戶選擇的信號；脈寬調制(PWM)驅動電路單元，用于根據所述控制單元的開 關控制信號產生PWM信號；高頻轉換電路單元，用于在相應于所述PWM信號的預定頻率區 段內為LEP板提供直流輸出單元的輸出電壓；以及防電磁波電路單元，用于去除在高頻轉換電路單元的運行過程中 產生的電磁波。
4、 如權利要求3所述的用來控制發光聚合物顯示器的驅動器， 其特征在于，異常電壓輸出檢測電路連接到所述直流輸出單元的輸出端，用于檢測直流輸出單元的輸出電壓的異常狀態，異常電壓輸出檢 測電路的檢測結果被提供給所述控制單元；并且所述直流輸出單元的輸入端包括用于根據檢測結果執行電源關 斷控制的過電壓防止電路，根據相應于所述控制單元的檢測結果的指 令控制所述過電壓防止電路。
5、 如權利要求3所述的用來控制發光聚合物顯示器的驅動器，其特征在于，所述電壓調整單元的輸入端包括用于控制所述電源輸入 單元的供電關斷的電源轉換電路，以及控制單元，所述控制單元在當LEP板被控制為關斷的情況下啟動所述電源轉換電路。
6、 如權利要求3所述的用來控制發光聚合物顯示器的驅動器， 其特征在于，所述控制單元的開關操作包括LEP板的開、關、淡入 和淡出模式中的至少一種。
7、 如權利要求3所述的用來控制發光聚合物顯示器的驅動器， 其特征在于，所述控制單元與亮度檢測電路相連，所述亮度檢測電路 用于測量環境的發光強度，所述控制單元根據亮度檢測電路的亮度檢 測信號控制LEP板的開關操作。
8、 如權利要求7所述的用來控制發光聚合物顯示器的驅動器， 其特征在于，所述亮度檢測電路的檢測裝置包括鎘傳感器、光電二極 管及光電晶體管中的至少一個。
9、 一種控制發光聚合物顯示器的方法，包括以下步驟 將普通電流的電源轉換為電壓值在130V-140V范圍內的直流電源；以750KHz-850KHz的頻率輸出所述直流電；以及移除直流電源的有害電磁波，并將其提供給所述發光聚合物顯示器。
10、 如權利要求9所述的控制發光聚合物顯示器的方法，其特征 在于，所述步驟(b)中的頻率為800KHz。
11、 如權利要求9或IO所述的控制發光聚合物顯示器的方法，其特征在于，所述頻率由PWM方法產生，所述LEP的亮度由所述 PWM控制。
12、 如權利要求11所述的控制發光聚合物顯示器的方法，其特 征在于，所述LEP的亮度控制包括開、關、淡入和淡出中的至少一 種。
全文摘要
本發明涉及一種驅動LEP板的驅動器及驅動方法。本發明用于控制發光聚合物顯示器的驅動器將交流電源轉化為電壓為130V-140V的直流電源，并以750KHz-850KHz的頻率將其提供給發光聚合物顯示器(LEP)板，所述頻率由PWM方法調制。相應地，由本發明所提供的電壓和電流將LEP板的亮度增強到最大值，因而增加了其實用性。
文檔編號H05B33/00GK101427295SQ200680054308
公開日2009年5月6日 申請日期2006年5月4日 優先權日2006年2月22日
發明者金斗一 申請人:金斗一