專利名稱：旁路線路以及應用此旁路線路的電子裝置與顯示面板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種保護線路的設計，且特別是有關于一種具有旁路功能 的線路設計與應用此線路設計來維持正常運作的電子裝置與顯示面板。
背景技術：
液晶顯示器為目前平面顯示器市場上的主流產品，其主要是借由液晶顯示 面板搭配背光模組所提供的背光源來顯示畫面。早期背光模組大多采用螢光燈 管作為發(fā)光源，但因其存在使用壽命較短、耗電量不易降低、容易受到外力損 壞等缺點，目前逐漸改以發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)來作為背光模
組的發(fā)光源。
以直下式的背光模組為例，是借由陣列配置的多個發(fā)光二極管來提供一面 光源。圖1A與1B即繪示現有的一種背光模組的線路架構，其中如圖1A所示， 多個發(fā)光二極管112串聯構成多個發(fā)光二極管串列110，且這些發(fā)光二極管串 列110并排形成一面陣列。每個發(fā)光二極管串列110耦接于升壓電路(Boost Circuit)120與恒流源電路(Constant Current Circuit)130之間，以電流驅動每個發(fā) 光二極管串列110上的發(fā)光二極管112發(fā)光。
然而，如圖1B所示，由于現有此種架構是以串聯的方式來連接發(fā)光二極 管，因此當某一發(fā)光二極管串列110'中的其中一個發(fā)光二極管112'失效(如燒 毀)時，將會連帶使得該條發(fā)光二極管串列110'形成開路的狀態(tài)，而無法正常運 作。換言之，發(fā)光二極管112'的失效將導致該條發(fā)光二極管串列110'上的其他 發(fā)光二極管112皆無法發(fā)光，而影響液晶顯示器的正常顯示。
除了背光模組之外，其他應用發(fā)光二極管陣列的裝置，例如發(fā)光二極管顯 示面板或發(fā)光二極管陣列面光源，或是應用其他類型的電子元件陣列的電子裝 置，皆存在上述的問題，而無法有效提升其可靠度。

發(fā)明內容
本發(fā)明關于一種旁路線路，可將電子元件串列中失效的電子元件旁路，使 得其他的電子元件維持正常的運作。
本發(fā)明另關于一種應用上述旁路線路的電子裝置，可借由此旁路線路來提 高整體電子裝置運作時的可靠度。
本發(fā)明還關于一種應用上述旁路線路的顯示面板，可借由此旁路線路來將 失效的顯示單元旁路，以維持其他正常的顯示單元的運作。
為具體描述本發(fā)明的內容，在此提出一種旁路線路，其可與一電子元件并 聯。此電子元件具有一第一端與一第二端，而旁路線路包括一閘流管(Thyristor)、 一第一阻抗元件以及一第二阻抗元件。閘流管具有一陽極、 一陰極以及一閘極， 其中陽極耦接到電子元件的第一端，而陰極耦接到電子元件的第二端。第一阻 抗元件耦接于閘流管的閘極與電子元件的第一端之間，而第二阻抗元件耦接于 閘流管的閘極與電子元件的第二端之間。
在本發(fā)明的旁路線路中，上述的旁路線路還包括一第三阻抗元件，其耦接 于電子元件的第 一 端與閘流管的陽極之間。
在本發(fā)明的旁路線路中，上述的閘流管可為硅控整流器(Silicon Controlled Rectifier, SCR)、雙極結型晶體管(Bipolar Junction Transistor, BJT)或金屬氧化物 半導體場效應管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET)。
在本發(fā)明的旁路線路中，上述的電子元件包括一發(fā)光二極管。
在本發(fā)明的旁路線路中，上述的電子元件的驅動電壓為Vf，第一阻抗元件 的電阻為Rl，第二阻抗元件的電阻為R2，閘流管的臨界電壓為Vgth，且 VgthSVfxR2/(Rl+R2)。
在此更提出一種應用上述的旁路線路的電子裝置。此電子裝置至少具有一 電子元件串列，并可將此旁路線路與電子元件串列中的至少一電子元件并聯，
以在此電子元件失效時，提供旁路的功能，使得同一串列上的其他電子元件維 持正常的運作。
上述的旁路線路也可被應用于顯示面板中。此顯示面板包括多個顯示單元 以及至少一旁路線路，其中顯示單元以陣列方式配置，且同一列上的顯示單元 相互串聯，其中每一顯示單元具有一第一端與一第二端。此外，旁路線路與對應的顯示單元并聯，以在此顯示單元失效時，提供旁路的功能，以使得整體顯 示面板維持正常的運作。
基于上述，應用本發(fā)明的旁路線路可對電子元件串列中失效的電子元件進 行旁路，使得其他的電子元件維持正常的運作。如此，將有助于提高應用此旁 路線路的電子裝置，例如背光模組、面陣列光源、顯示面板等裝置的可靠度。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下結合附圖對本發(fā) 明的具體實施方式
作詳細說明，其中
圖1A與1B即繪示現有的一種背光模組的線路架構。
圖2A與2B繪示本發(fā)明的實施例的一種具有旁路功能的發(fā)光二極管陣列。 圖3A與3B繪示本發(fā)明的實施例的一種旁路線路的架構。 圖4繪示本發(fā)明的另一實施例的一種旁路線路的架構。
具體實施例方式
本發(fā)明所提出的旁路線路主要包括閘流管、第一阻抗元件與第二阻抗元 件。閘流管與電子元件并聯，且第一阻抗元件與第二阻抗元件串聯后也與電子 元件并聯。閘流管的閘極更耦接到第一阻抗元件與第二阻抗元件之間，其中借 由第一阻抗元件與第二阻抗元件可對電子元件的端電壓進行分壓，作為閘流管 的閘極電壓。當電子元件失效而造成開路時，其端電壓最大，而分壓后的閘極 電壓會大于閘流管的臨界電壓，進而觸發(fā)閘流管導通。如此，原先應該通過失 效的電子元件的電流將改為流經閘流管，使得同一串列上的其他電子元件可維 持正常的運作。此外，當把電源切斷，即電流為零時，則閘流管將再度關閉。
下述實施例將以采用此旁路線路的發(fā)光二極管串列為例，來說明其具體的 實施架構。值得注意的是，下述實施例僅為舉例之用，并非用以限定本發(fā)明的 旁路線路的應用范疇。換言之，上述的電子元件廣泛包含了發(fā)光元件、顯示元 件等等，凡是其他具有類似的串聯線路架構的發(fā)光二極管顯示面板、發(fā)光二極 管陣列面光源，或是應用其他類型的電子元件陣列的電子裝置皆可應用本發(fā)明 的旁路線路，以提高整體線路的可靠度。
圖2A與2B繪示本發(fā)明的實施例的一種具有旁路功能的發(fā)光二極管陣列。 在本實施例中，發(fā)光二極管陣列200包括多個相互并排的發(fā)光二極管串列210 ， 且每一發(fā)光二極管串列210是由多個發(fā)光二極管212相互串聯而成。此發(fā)光二 極管陣列200例如可應用于液晶顯示器的背光模組、 一般的照明燈具或是發(fā)光 二極管顯示面板等產品上。各發(fā)光二極管串列210例如是耦接于升壓電路220 與恒流源電路230之間，以電流驅動每個發(fā)光二極管串列210上的發(fā)光二極管 212發(fā)光。此外，為了實現旁路的功能，每一個發(fā)光二極管212并聯一開關元 件240。
如圖2A所示，若發(fā)光二極管陣列200上的每一個發(fā)光二極管212正常運 作，與其并聯的開關元件240會處于開路的狀態(tài)，使電流流經發(fā)光二極管串列 210上的每一個發(fā)光二極管212，驅動發(fā)光二極管212發(fā)光。另外，如圖2B所 示，當某一發(fā)光二極管串列210'中的其中一個發(fā)光二極管212'失效(如燒毀)， 形成開路時，與該失效的發(fā)光二極管212'并聯的開關元件240'會導通，使電流 可流經開關元件240，，而維持同一發(fā)光二極管串列210'上的其他發(fā)光二極管 212的正常運作。
除了上述應用之外，上述實施例也可以主動控制發(fā)光二極管212的亮滅。 更詳細而言，即使發(fā)光二極管212沒有失效，仍然可以選擇讓特定發(fā)光二極管 212旁的開關導通，使某些特定的發(fā)光二極管212熄滅。換言之，此發(fā)光二極 管陣列200可以進行動態(tài)驅動，例如應用于背光模組或照明燈具時可提供動態(tài) 光源，而作為發(fā)光二極管顯示面板時可提供動態(tài)顯示的效果。
圖3A與3B進一步繪示本發(fā)明的實施例的一種旁路線路的架構，可作為前 述的開關元件，以達成前述將電流旁路的效果。如圖3所示為整合旁路線路的 一發(fā)光二極管串列310，其例如是由多個發(fā)光二極管312串聯而成，并耦接至 一電壓源Vdc。每一發(fā)光二極管312具有一第一端312a與一第二端312b，用 以與旁路線路340并聯，且旁路線路340包括閘流管342、第一阻抗元件344 與第二阻抗元件346等元件。閘流管342具有陽極342a、陰極342b以及閘極 342c，其中陽極342a耦接到其所對應的發(fā)光二極管312的第一端312a，而陰 極342b耦接到其所對應的發(fā)光二極管312的第二端312b。第一阻抗元件344 耦接于閘流管342的閘極342c與發(fā)光二極管312的第一端312a之間。第二阻
抗元件346耦接于閘流管342的閘極342c與發(fā)光二極管312的第二端312b之 間。
如圖3A所示，在一般的狀態(tài)下，閘流管342處于關閉的狀態(tài)，由電壓源 Vdc所提供的電流Idc可順利流經發(fā)光二極管串列310上的每一個發(fā)光二極管 312。第一阻抗元件344與第二阻抗元件346可對發(fā)光二極管312的端電壓Vf 進行分壓，作為閘流管342的閘極電壓Vgl-Vgn。
在本實施例中，可以設定閘流管342的臨界電壓，來達到旁路的效果。假 定第一阻抗元件344的電阻為Rl，第二阻抗元件346的電阻為R2，且閘流管 342的臨界電壓為Vgth，則可將閘流管342的臨界電壓Vgth設定為 Vgth^VfxR2/(Rl+R2)。
更詳細而言，如圖3B所示，當發(fā)光二極管312'失效而造成開路時，其端 電壓Vf在分壓后的閘極電壓Vg2會大于閘流管342'的臨界電壓，進而觸發(fā)閘 流管342，導通。如此，原先應該通過失效的發(fā)光二極管312'的電流將改為流經 旁路線路340，的閘流管342'，使得同一串列上的其他發(fā)光二極管312可維持正 常的運作。值得注意的是，基于閘流管342'本身具有的閂鎖(latch)特性，當閘 流管342'被導通后，只要有電流通過，即使閘極電壓Vg2低于臨界電壓，都會 使閘流管342'繼續(xù)維持通路的狀態(tài)，直到電壓源Vdc所供應的電流Idc為零時， 閘流管342'才會再度關閉。
另外，請參考圖4，其繪示本發(fā)明的另一實施例的一種旁路線路的架構。 為了避免流經閘流管342的電流過大，本實施例可進一步在閘流管342的陽極 342a與電壓源Vdc之間配置第三阻抗元件348，以控制通過閘流管342的電流 大小。本實施例其他元件與上述實施例類似，也可達到類似的功效，關于其說 明請參照上述實施例，此處不再贅述。
前述多個實施例中所提到的閘流管包括多種類型的元件，舉例而言，包括 硅控整流器、雙極結型晶體管或金屬氧化物半導體場效應管等皆是具有閂鎖 (latch)特性，而可達到相同效果的元件。此外，雖然前述實施例僅繪示一個發(fā) 光二極管串列作為說明，然而在實際應用上，還可以將前述的發(fā)光二極管串列 并排，而構成如圖2A所示的發(fā)光二極管陣列。
綜上所述，本發(fā)明提出的旁路線路可用于各種電子裝置中，以對電子元件
串列上的失效的電子元件進行旁路，使得其他的電子元件維持正常的運作。此 外，應用本發(fā)明于背光模組或面陣列光源(如照明燈具)上不僅可提高產品可靠 度，更可借由旁路線路的操作產生動態(tài)光源。另外，若將此旁路線路應用于顯 示面板上，也可維持畫面的正常顯示，并可借由旁路線路的操作提供更多樣的 顯示效果。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本 領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許的修改和完善， 因此本發(fā)明的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。
權利要求
1.一種旁路線路，與一電子元件并聯，該電子元件具有一第一端與一第二端，其特征在于，該旁路線路包括一閘流管，具有一陽極、一陰極以及一閘極，其中該陽極耦接到該電子元件的該第一端，而該陰極耦接到該電子元件的該第二端；一第一阻抗元件，耦接于該閘流管的該閘極與該電子元件的該第一端之間；以及一第二阻抗元件，耦接于該閘流管的該閘極與該電子元件的該第二端之間。
2. 如權利要求1所述的旁路線路，其特征在于，還包括一第三阻抗元件， 耦接于該電子元件的該第一端與該閘流管的該陽極之間。
3. 如權利要求l所述的旁路線路，其特征在于，該閘流管包括硅控整流器、 雙極結型晶體管或金屬氧化物半導體場效應管。
4. 如權利要求1所述的旁路線路，其特征在于，該電子元件包括一發(fā)光二 極管。
5. 如權利要求1所述的旁路線路，其特征在于，該電子元件的驅動電壓為 Vf，該第一阻抗元件的電阻為Rl，該第二阻抗元件的電阻為R2，該閘流管的 臨界電壓為Vgth，且Vgth^VfxR2/(Rl+R2)。
6. —種具有旁路功能的電子裝置，其特征在于，包括 至少一個電子元件串列，由多個電子元件串聯而成，其中每一電子元件具有一第一端與一第二端；至少一旁路線路，與該些電子元件其中之一并聯，該旁路線路包括 一閘流管，具有一陽極、 一陰極以及一閘極，其中該陽極耦接到該電子元件的該第一端，而該陰極耦接到該電子元件的該第二端；一第一阻抗元件，耦接于該閘流管的該閘極與該電子元件的該第一端之間；以及一第二阻抗元件，耦接于該閘流管的該閘極與該電子元件的該第二端之間。
7. 如權利要求6所述的具有旁路功能的電子裝置，其特征在于，該旁路線路還包括一第三阻抗元件，耦接于該電子元件的該第一端與該閘流管的該陽極 之間。
8. 如權利要求6所述的具有旁路功能的電子裝置，其特征在于，該閘流管 包括硅控整流器、雙極結型晶體管或金屬氧化物半導體場效應管。
9. 如權利要求6所述的具有旁路功能的電子裝置，其特征在于，每一電子 元件包括一發(fā)光二極管。
10. 如權利要求6所述的具有旁路功能的電子裝置，其特征在于，每一電子 元件的驅動電壓為Vf，該第一阻抗元件的電阻為Rl，該第二阻抗元件的電阻 為R2 ，該閘流管的臨界電壓為Vgth ，且Vgth S VfxR2/(R 1+R2)。
11. 一種顯示面板，其特征在于，包括多個顯示單元，該些顯示單元以陣列方式配置，且同一列上的該些顯示單元相互串聯，其中每一顯示單元具有一第一端與一第二端；至少一旁路線路，與該些顯示單元其中之一并聯，該旁路線路包括 一閘流管，具有一陽極、 一陰極以及一閘極，其中該陽極耦接到該顯示單元的該第一端，而該陰極耦接到該顯示單元的該第二端；一第一阻抗元件，耦接于該閘流管的該閘極與該顯示單元的該第一端之間；以及一第二阻抗元件，耦接于該閘流管的該閘極與該顯示單元的該第二端之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種旁路線路以及應用此旁路線路的電子裝置與顯示面板。此旁路線路可與電子元件并聯，其中電子元件具有第一端與第二端，而旁路線路包括一閘流管(Thyristor)、一第一阻抗元件以及一第二阻抗元件。閘流管具有一陽極、一陰極以及一閘極，其中陽極耦接到電子元件的第一端，而陰極耦接到電子元件的第二端。第一阻抗元件耦接于閘流管的閘極與電子元件的第一端之間，而第二阻抗元件耦接于閘流管的閘極與電子元件的第二端之間。應用此旁路線路可對電子元件串列中失效的電子元件進行旁路，使得其他的電子元件維持正常的運作。
文檔編號G02F1/133GK101359457SQ20071014133
公開日2009年2月4日 申請日期2007年8月1日 優(yōu)先權日2007年8月1日
發(fā)明者莊坤進, 江致緯 申請人:奇美電子股份有限公司