用以驱动背光模块的驱动器及驱动方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110153258.1

申请日:

2011.05.31

公开号:

CN102222471A

公开日:

2011.10.19

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G09G 3/34申请公布日:20111019|||实质审查的生效IPC(主分类):G09G 3/34申请日:20110531|||公开

IPC分类号:

G09G3/34; G09G3/32

主分类号:

G09G3/34

申请人:

友达光电股份有限公司

发明人:

黄竑旻; 江佳璁

地址:

中国台湾新竹科学工业园区新竹市力行二路1号

优先权:

2010.11.19 US 12/950,424

专利代理机构:

北京律诚同业知识产权代理有限公司 11006

代理人:

梁挥;王颖

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内容摘要

本发明公开一种用以驱动背光模块的驱动器及驱动方法,背光模块包含数个发光二极管串。驱动器包含随机频率多路复用器、脉冲宽度调制调光控制器及切换控制电路。随机频率多路复用器接收一或多个脉冲宽度调制信号,对应输出数个随机频率信号。脉冲宽度调制调光控制器电性耦接于随机频率多路复用器,接收随机频率信号,对应输出数个驱动信号发光二极管串,以分别驱动每个发光二极管串。切换控制电路电性耦接于随机频率多路复用器,用以接收随机频率信号,对应输出数个切换控制信号至升压转换器,以分别调节每个驱动信号的工作周期,使每个发光二极管串在预期计时周期内发出预期亮度的光。

权利要求书

权利要求书
1.  一种驱动器,其特征在于,用以驱动一背光模块,该背光模块包含多个发光二极管串,包含:
一随机频率多路复用器,用以接收一或多个脉冲宽度调制信号,并对应输出多个随机频率信号;
一脉冲宽度调制调光控制器,电性耦接于该随机频率多路复用器,以接收这些随机频率信号,以及对应输出多个驱动信号至这些发光二极管串,以分别驱动每一这些发光二极管串;以及
一切换控制电路,电性耦接于该随机频率多路复用器,用以接收这些随机频率信号,以及对应输出多个切换控制信号至一升压转换器,以分别调节每一这些驱动信号的工作周期,以使每一这些发光二极管串在一预期计时周期内发出一预期亮度的光;
其中驱动这些发光二极管串的这些驱动信号的每一驱动信号均具有一随机频率。

2.  根据权利要求1所述的驱动器,其特征在于,其中每一这些切换控制信号具有一随机频率。

3.  根据权利要求1所述的驱动器,其特征在于,其中每一这些驱动信号在该计时周期内有互相相同的一积分面积。

4.  根据权利要求1所述的驱动器,其特征在于,更包含多个反馈电路,电性连接于这些发光二极管串与该脉冲宽度调制调光控制器之间,用以分别监控每一这些发光二极管串所发出的光的亮度。

5.  根据权利要求4所述的驱动器,其特征在于,其中每一这些反馈电路具有一随机频率。

6.  根据权利要求4所述的驱动器,其特征在于,其中每一这些驱动信号的该工作周期根据相应的该发光二极管串所耦接的该反馈电路被动态调制。

7.  根据权利要求6所述的驱动器,其特征在于,其中每一这些驱动信号的该工作周期根据使用该背光模块的一液晶显示器的一动态对比比值被动态调制。

8.  根据权利要求6所述的驱动器,其特征在于,其中每一这些驱动信号的该工作周期根据使用该背光模块的一液晶显示器的一高动态对比比值被动态调制。

9.  根据权利要求1所述的驱动器,其特征在于,其中每一这些发光二极管串包含:
多个发光二极管,彼此以串联形式电性连接。

10.  一种驱动器,其特征在于,用以驱动包含多个发光二极管串的一背光模块,包含:
一随机频率多路复用器,用以接收一或多个脉冲宽度调制信号以及对应输出多个随机频率信号;
一发光二极管驱动器包含一脉冲宽度调制调光控制器以及一切换控制电路,并电性耦接于该随机频率多路复用器,以使操作时,该脉冲宽度调制调光控制器对应输出多个驱动信号至这些发光二极管串,以分别驱动每一这些发光二极管串,该切换控制电路对应输出多个切换控制信号至一升压转换器,以分别调节每一这些驱动信号的工作周期,以使每一这些发光二极管串在一预期计时周期内发出一预期亮度的光,其中驱动这些发光二极管串的这些驱动信号的每一者均具有一随机频率。

11.  根据权利要求10所述的驱动器,其特征在于,其中每一这些切换控制信号具有一随机频率。

12.  根据权利要求10所述的驱动器,其特征在于,其中在该计时周期内的每一这些驱动信号有互相相同的一积分面积。

13.  根据权利要求10所述的驱动器,其特征在于,更包含:
多个反馈电路,电性耦接于这些发光二极管串与该脉冲宽度调制调光控制器,以分别监控每一发光二极管串所发出的光的亮度。

14.  根据权利要求13所述的驱动器,其特征在于,其中每一这些反馈电路具有一随机频率。

15.  根据权利要求13所述的驱动器,其特征在于,其中每一这些驱动信号的该工作周期根据相应的该发光二极管串所耦接的该反馈电路被动态调制。

16.  根据权利要求15所述的驱动器,其特征在于,其中每一这些驱动信号的该工作周期根据使用该背光模块的一液晶显示器的一动态对比比值被动态调制。

17.  根据权利要求15所述的驱动器,其特征在于,其中每一这些驱动信号的该工作周期根据使用该背光模块的一液晶显示器的一高动态对比比值被动态调制。

18.  根据权利要求10所述的驱动器,其特征在于,其中每一发光二极管串包含:
多个发光二极管,彼此以串联形式电性耦接。

19.  一种驱动器,其特征在于,用以驱动包含多个发光二极管串的一背光模块,包含:
一随机频率多路复用器,用以产生多个随机频率信号,以使这些发光二极管串分别被多个驱动信号驱动,以在一预期计时周期内发出一预期亮度的光,其中这些驱动信号与这些随机频率信号有关,其中每一这些驱动信号的工作周期是被与这些随机频率信号相关的多个切换控制信号其中一者所调节,其中每一这些驱动信号具有一随机频率。

20.  根据权利要求19所述的驱动器,其特征在于,其中每一这些切换控制信号具有一随机频率。

21.  根据权利要求19所述的驱动器,其特征在于,其中每一这些驱动信号在该计时周期内有互相相同的一积分面积。

22.  根据权利要求19所述的驱动器,其特征在于,更包含:
多个反馈电路,电性耦接于这些发光二极管串,用以分别监控每一这些发光二极管串所发出的光的亮度。

23.  根据权利要求22所述的驱动器,其特征在于,其中每一这些驱动信号的工作周期根据相应的该发光二极管串所耦接的该反馈电路被动态调制。

24.  根据权利要求23所述的驱动器,其特征在于,其中每一这些驱动信号的该工作周期根据使用该背光模块的一液晶显示器的一动态对比比值被动态调制。

25.  根据权利要求23所述的驱动器,其特征在于,其中每一这些驱动信号的该工作周期根据使用该背光模块的一液晶显示器的一高动态对比比值被动态调制。

26.  根据权利要求19所述的驱动器,其特征在于,更包含:
一发光二极管驱动器,包含一脉冲宽度调制调光控制器与一切换控制电路,并电性耦接于该随机频率多路复用器,以使操作时,该脉冲宽度调制调光控制器对应输出这些驱动信号至这些发光二极管串,以分别驱动每一这些发光二极管串,该切换控制电路对应输出这些切换控制信号至一升压转换器,以分别调节每一这些驱动信号的工作周期,以使每一这些发光二极管串在一预期计时周期内发出一预期亮度的光。

27.  一种驱动背光模块的方法,其特征在于,该背光模块包含多个发光二极管串,该方法包含:
产生对应于一或多个脉冲宽度调制信号的多个随机频率信号;
产生多个驱动信号,这些驱动信号与这些随机频率信号相关;
通过与这些随机频率信号相关的多个切换控制信号分别调节每一这些驱动信号的工作周期;以及
通过经过调节的这些驱动信号分别驱动这些发光二极管串,以使每一这些发光二极管串在一预期计时周期内发出一预期亮度的光;
其中每一这些驱动信号具有一随机频率,且每一这些切换控制信号具有一随机频率。

28.  根据权利要求27所述的方法,其特征在于,其中每一这些驱动信号在该计时周期内有一互相相同的积分面积。

29.  根据权利要求27所述的方法,其特征在于,更包含:
监控每一这些发光二极管串的亮度,以产生一反馈;以及
根据对应该发光二极管串的该反馈动态调制每一这些驱动信号的该工作周期。

30.  根据权利要求29所述的方法,其特征在于,更包含:
根据使用该背光模块的一液晶显示器的一动态对比比值动态调制每一这些驱动信号的该工作周期。

31.  根据权利要求30所述的方法,其特征在于,其中该动态调制步骤包含:
计算一显示图片的每一画面的一平均分级量表;
撷取对应背光工作周期及数据补偿,对应背光工作周期及数据补偿与一时间控制驱动器中的该平均分级量表相关;以及
根据对应背光工作周期及数据补偿改变每一这些驱动信号的该工作周期,以分别调整背光调光程度及补偿像素数据。

32.  根据权利要求29所述的方法,其特征在于,更包含:
根据使用该背光模块的一液晶显示器的一高动态对比比值动态调制每一这些驱动信号的该工作周期。

33.  根据权利要求32所述的方法,其特征在于,其中该动态调制步骤包含:
分隔该液晶显示器为多个区域;
计算在这些区域内显示图片的每一画面的平均分级量表;
根据对应的平均分级量表来调整驱动信号的工作周期,控制背光亮度,以及降低局部暗画面区域的背光工作周期。

34.  根据权利要求27所述的方法,其特征在于,其中这些随机频率信号由一随机频率多路复用器产生。

说明书

说明书用以驱动背光模块的驱动器及驱动方法
技术领域
本发明涉及一种发光二极管(LED)背光装置,且特别是有关于一种用以驱动具随机脉冲宽度调制调光控制的一发光二极管背光装置的驱动器与方法。
背景技术
由于发光二极管拥有实质上长久的操作寿命时间、较优的亮度维持、具改良的可靠度的演色性,以及具有快速启动时间与精确控制强度的低操作电压,故发光二极管背光在液晶显示器中的使用日渐普遍。
发光二极管是电流驱动的装置,其中光在此装置中通过在半导体接面里注入的空穴及电子的再结合而产生,因此,发光二极管的亮度通常通过控制流经此装置的正向电流来进行控制。用以驱动发光二极管的一种方法是公知的脉冲宽度调制(PWM)调光控制法,其通过发光二极管在高频被开启与关闭来进行控制,且其亮度通过调整工作周期而被控制,亦即调整发光二极管开启的时间相对于切换周期的比率,因此而调整平均正向电流。
就公知的发光二极管驱动器集成电路而言,脉冲宽度调制调光频率大约是200赫兹(Hz),每一个发光二极管串的反馈频率也固定,且驱动每一个发光二极管串的脉冲宽度调制调光信号的相位是相同的,如图3(a)所示。当无线广域网络(WWAN)随着面板被侦测到时,由于脉冲宽度调制调光频率与无线广域网络的不同频段耦合,因此会存在射频噪音(在波顶或波峰),甚至,脉冲宽度调制调光频率与画面更新率(Frame Refresh Rate)(约60赫兹)的耦合也造成波动干扰。
改良上述问题的其中一种方法即平移驱动发光二极管串的脉冲宽度调制调光信号的相位,使其相互差距60度,如图3(b)所示。然而,上述方式并无法有效降低波动干扰,亦无法有效改善无线广域网络的特性。
因此,需要提出一种改良技术,以解决现有技术的欠缺与不足。
发明内容
本发明其中的一目的是在于运用脉冲宽度调制调光控制机制,以降低由固定频率脉冲宽度调制调光所导致的射频噪音与波动干扰。
本发明的一态样是有关于一种驱动器,其用以驱动包含多个发光二极管串的背光模块,每一个发光二极管串包含以串联形式电性耦接的多个发光二极管。在一实施例中,驱动器包含一随机频率多路复用器、一脉冲宽度调制调光控制器以及一切换控制电路LX。随机频率多路复用器用以接收一或多个脉冲宽度调制信号并对应输出多个随机频率信号。脉冲宽度调制调光控制器电性耦接于随机频率多路复用器,用以接收随机频率信号并对应输出多个驱动信号至多个发光二极管串,以分别驱动每一个发光二极管串。切换控制电路LX电性耦接于随机频率多路复用器,用以接收随机频率信号,并对应输出多个切换控制信号至一升压转换器以分别调节每一个驱动信号的工作周期ON/OFF,以使每一个发光二极管串在一预期计时周期内发出一预期亮度的光。驱动发光二极管串的驱动信号中的每一者均具有一随机频率,且切换控制信号的每一者具有一随机频率。在一实施例中,驱动信号的每一者在一计时周期内有互相相同的一积分面积。
再者,驱动器可包含多个反馈电路,电性耦接于发光二极管串与脉冲宽度调制调光控制器之间,用以分别监控每一个发光二极管串所发出光的亮度,其中每一个反馈电路均具有一随机频率。
在一实施例中,每一个驱动信号的工作周期根据相应的发光二极管串所耦接的反馈电路被动态调制。在另一实施例中,每一个驱动信号的工作周期根据使用此背光模块的一液晶显示器的一动态对比比值(Dynamic Contrast Ratio,DCR)被动态调制。在又一实施例中,每一个驱动信号的工作周期根据使用此背光模块的一液晶显示器的一高动态对比比值(High Dynamic Contrast Ratio,HDR)被动态调制。
本发明的另一态样与一种驱动器有关,其用以驱动包含多个发光二极管串的背光模块,其中每一个发光二极管串包含以串联形式电性耦接的多个发光二极管。在一实施例中,驱动器包含一随机频率多路复用器以及一发光二极管驱动器。随机频率多路复用器用以接收一或多个脉冲宽度调制信号以及对应输出多个随机频率信号。发光二极管驱动器电性耦接于随机频率多路复用器,并包含一脉冲宽度调制调光控制器以及一切换控制电路LX,以使操作时,脉冲宽度调制调光控制器对应输出多个驱动信号至发光二极管串,以分别驱动每一个发光二极管串。而切换控制电路LX对应输出多个切换控制信号至一升压转换器,以分别调节每一个驱动信号的工作周期ON/OFF,以使每一个发光二极管串在一预期计时周期内发出一预期亮度的光。其中,驱动发光二极管串的驱动信号的每一者皆具有一随机频率,切换控制信号的每一者皆具有一随机频率,再者,计时周期内的驱动信号的每一者有互相相同的一积分面积。
在一实施例中,驱动器更包含多个反馈电路,电性耦接于发光二极管串与脉冲宽度调制调光控制器之间,以分别监控每一个发光二极管串所发出光的亮度,其中反馈电路的每一者具有一随机频率。在另一实施例中,驱动信号的每一者的工作周期根据使用背光模块的一液晶显示器的一动态对比比值被动态调制。在又一实施例中,驱动信号的每一者的工作周期根据使用背光模块的一液晶显示器的一高动态对比比值被动态调制。
本发明的又一态样与一驱动器有关,其用以驱动包含多个发光二极管串的背光模块,其中每一个发光二极管串包含以串联形式电性耦接的多个发光二极管。在一实施例中,驱动器包含一随机频率多路复用器,其用以产生多个随机频率信号,以使发光二极管串分别通过多个驱动信号被驱动,以在一预期计时周期内发出一预期亮度的光,其中驱动信号与随机频率信号有关,其中每一个驱动信号的工作周期ON/OFF是被与随机频率信号相关的多个切换控制信号的其中一个所调节,每一个驱动信号均具有一随机频率,每一个切换控制信号具有一随机频率。
在一实施例中,每一个驱动信号在计时周期内有互相相同的一积分面积。
在一实施例中,驱动器更包含多个反馈电路,电性耦接于发光二极管串与脉冲宽度调制调光控制器之间,用以分别监控每一个发光二极管串所发出的光的亮度,其中每一个反馈电路均具有一随机频率。在一实施例中,每一个驱动信号的工作周期根据相应的发光二极管串所耦接的反馈电路被动态调制。在另一实施例中,每一个驱动信号的工作周期根据使用背光模块的一液晶显示器的一动态对比比值被动态调制。在又一实施例中,每一个驱动信号的工作周期根据使用背光模块的一液晶显示器的一高动态对比比值被动态调制。
再者,驱动器包含一发光二极管驱动器,其电性耦接于随机频率多路复用器,并包含一脉冲宽度调制调光控制器与一切换控制电路LX,以使操作时,脉冲宽度调制调光控制器对应输出驱动信号至发光二极管串,以分别驱动每一个发光二极管串。切换控制电路LX对应输出切换控制信号至一升压转换器,以分别调节每一个驱动信号的工作周期ON/OFF,以使每一个发光二极管串在一预期计时周期内发出一预期亮度的光。
本发明的再一态样与一种用以驱动背光模块发方法有关,此背光模块包含多个发光二极管串,在一实施例中,此方法包含下面几个步骤:产生对应于一或多个脉冲宽度调制信号的多个随机频率信号;产生与随机频率信号相关的多个驱动信号;通过与随机频率信号相关发多个切换控制信号分别调节每一个驱动信号的工作周期ON/OFF;以及通过经过调节的发驱动信号分别驱动发光二极管串,以使每一个发光二极管串在一预期计时周期内发出一预期亮度的光,其中每一个驱动信号具有一随机频率,且每一个切换控制信号具有一随机频率。
在一实施例中,每一个驱动信号在计时周期内有一互相相同的积分面积。
再者,此方法更包含下面步骤:监控每一个发光二极管串的亮度,以产生一反馈;以及根据对应发光二极管串的反馈动态调制每一个驱动信号的工作周期。
在一实施例中,此方法更包含下列步骤:根据使用背光模块的一液晶显示器的动态对比比值动态调制每一个驱动信号的工作周期,其中动态调制步骤通过计算一显示图片的每一画面的一平均分级量表(Gradescale)被执行;撷取对应的背光工作周期(Backlight Duty)及数据补偿,其中背光工作周期及数据补偿与一时间控制驱动器(TCON)中的平均分级量表相关;以及根据对应的背光工作周期及数据补偿改变每一个驱动信号的工作周期,以对应调整背光调光程度及补偿像素数据。
在另一实施例中,此方法包含下列步骤:根据使用背光模块的一液晶显示器的一高动态对比比值动态调制每一个驱动信号的工作周期,其中动态调制步骤系通过下列步骤而执行:分隔液晶显示器为多个区域;计算在区域内显示图片的每一画面的平均分级量表;根据对应的平均分级量表来调整驱动信号的工作周期,控制背光亮度,以及降低局部暗画面区域的背光工作周期。
在一实施例中,随机频率信号由随机频率多路复用器产生。
本发明实施例列举用以驱动包含多个发光二极管串的背光模块的驱动器及方法,发光二极管串利用随机频率脉冲宽度调制调光控制机制,以减少由固定频率的脉冲宽度调制调光所产生的射频噪音与波动干扰。
以下将以实施例对上述的说明以及接下来的实施方式做详细的描述,并对本发明的技术方案提供更进一步的解释。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂,所附附图的说明如下:
图1是根据本发明一实施例绘示一种用以驱动包含多个发光二极管串的背光模块的驱动器的示意图;
图2绘示依照本发明一实施例中用以驱动包含多个发光二极管串的背光模块的脉冲宽度调制信号的示意图;
图3绘示用以驱动包含多个发光二极管串的背光模块的公知脉冲宽度调制信号的两种波形(a)及(b)的示意图。
其中,附图标记
100:驱动器                        127:输入电压
101:脉冲宽度调制信号              130:随机频率多路复用器
110:脉冲宽度调制调光控制器        132:随机频率信号
120:切换控制电路LX                140:驱动信号
125:升压转换器                    150:发光二极管串
126:开关
具体实施方式
为了使本发明的叙述更加详尽与完备,可参照所附的附图及以下所述各种实施例,附图中相同的号码代表相同或相似的元件。另一态样,众所周知的元件与步骤并未描述于实施例中,以避免对本发明造成不必要的限制。
于实施方式与申请专利范围中,除非内文中对于冠词有所特别限定,否则“一”与“该”可泛指单一个或多个。并且,于实施方式与申请专利范围中,除非本文中有所特别限定,否则所提及的“在...中”也包含“在...里”与“在...上”的涵义。
虽然术语“第一”、“第二”可被用于描述不同的元件,这些元件不应该受到术语限制,术语只用于与其他元件作区别,例如,一第一元件可被命名为一第二元件,同样的,一第二元件可被命名为一第一元件,而不需要脱离实施例范围。在此,术语“及/或”包含任何与一或多个相关元件的组合。
所有在此使用的术语(包含机械与科学的术语)与实施例所属现有技术领域的通常知识有相同意思,如在常用字典的定义,除非在文中明确的定义,否则应解释为与相关技术有关的意思。
下列将以本发明实施例连同图1和图2来做说明。从一个或多个不同态样,本申请公开内容关于通过脉冲宽度调制调光控制器驱动背光模块的驱动器,以及驱动器驱动同样背光模块的方法,此可能广泛的运用到相关的技术环节。
参照图1,依照本发明一实施例,一个用以驱动一背光模块的驱动器100被绘示。一个发光二极管背光模块可包含一个发光二极管阵列,发光二极管阵列配置以照明液晶显示器的像素单元阵列。发光二极管阵列中独立的发光二极管可以群组的方式作配置,且每一个发光二极管群组可包含产生一组颜色中每一颜色的至少一个发光二极管。一个发出白光的发光二极管背光模块可包含多个发光二极管群组,每一个发光二极管群组可包含一个红色发光二极管、一个绿色发光二极管以及一个蓝色发光二极管。由红色发光二极管产生的红光、由绿色发光二极管产生的绿光以及由蓝色发光二极管产生的蓝光可结合,以产生一个近似白光。如示于图1的示范实施例,发光二极管被配置在发光二极管串150中,每一个发光二极管串150包含多个发光二极管,彼此以串联形式电性耦接。
驱动器100包含一脉冲宽度调制调光控制器110、一切换控制电路LX 120以及一随机频率多路复用器130。
脉冲宽度调制调光控制器110被配置以提供多个驱动信号140至发光二极管串150,以分别驱动每一个发光二极管串150。
切换控制电路LX 120电性耦接于升压转换器125,并被配置以调节每一个驱动信号140的工作周期ON/OFF,以调整每一个发光二极管串150的亮度。升压转换器125是一个标准升压转换器,包含输入电压127、开关126、电感L1、二极管D1以及电容C。开关126与切换控制电路LX 120电性耦接。电感L1电性耦接于输入电压127与开关126之间。二极管D1电性耦接于开关126与Vo的正极输入端(+)之间。电容C电性耦接于输入电压127的负极输出端(-)与Vo的正极输入端(+)之间。
随机频率多路复用器130电性耦接于脉冲宽度调制调光控制器110与切换控制电路LX 120,随机频率多路复用器130被配置以接收一脉冲宽度调制信号101,并对应输出多个随机频率信号132至脉冲宽度调制调光控制器110及切换控制电路LX 120,其中被接收的脉冲宽度调制信号101是一个公知的脉冲宽度调制信号。
如图1所示的配置,由脉冲宽度调制调光控制器110再产生的驱动信号140的每一者具有一随机频率,而驱动信号140对应于来自随机频率多路复用器130的随机频率信号132,例如图2所示。而且,切换控制电路LX 120接收随机频率信号132,并对应输出多个切换控制信号至升压转换器125,以分别调节每一个驱动信号140的工作周期ON/OFF,以使每一个发光二极管串150在一预期计时周期内发出一预期亮度的光。此外,每一个切换控制信号具有一随机频率。
根据本发明实施例,如图2所示,每一个脉冲宽度调制信号,如传送至第1LED串、第2LED串、...、第6LED串,具有一随机频率,另外,每一个脉冲宽度调制信号,如传送至第1LED串、第2LED串、...、第6LED串,在计时周期内有互相相同的一积分面积。
如图1所示,每一个发光二极管串分别被监控,以产生一相应反馈,如FB 1、FB 2、...、FB 6,这些反馈FB 1、...、FB 6被用以动态调制每一个驱动信号140的工作周期。
并且,依据本发明实施例,每一个驱动信号140的工作周期可根据使用背光模块的一液晶显示器的一动态对比比值或高动态对比比值被动态调制。
此外,关于驱动器的一实施例可包含一随机频率多路复用器与一发光二极管驱动器。随机频率多路复用器用以接收一个或多个脉冲宽度调制信号以及对应输出多个随机频率信号。发光二极管驱动器电性耦接于随机频率多路复用器,包含一脉冲宽度调制调光控制器以及一切换控制电路LX,以使操作时,脉冲宽度调制调光控制器对应输出多个驱动信号至发光二极管串,以分别驱动每一个发光二极管串,且切换控制电路LX对应输出多个切换控制信号至升压转换器,以分别调节每一个驱动信号的工作周期ON/OFF,以使每一个发光二极管串在一预期计时周期内发出一预期亮度的光,其中驱动发光二极管串的驱动信号中的每一者均具有一随机频率。
本发明的一态样也提供一种用以驱动背光模块的方法,此背光模块包含多个发光二极管串;此方法包含产生对应于一个或多个脉冲宽度调制信号的多个随机频率信号;并产生与随机频率信号相关的多个驱动信号;且通过与随机频率信号相关的多个切换控制信号分别调制每一个驱动信号的工作周期ON/OFF;以及通过经过调节的驱动信号分别驱动发光二极管串,以使每一个发光二极管串在一预期计时周期内发出一预期亮度的光,其中每一个驱动信号均具有一随机频率,且每一个切换控制信号均具有一随机频率。此外,每一个驱动信号在计时周期内有一互相相同的积分面积。
而且,此方法包含监控每一个发光二极管串的一亮度,以产生一反馈,以及根据对应发光二极管串的反馈动态调制每一个驱动信号的工作周期。
在一实施例,此方法更包含根据使用背光模块的一液晶显示器的动态对比比值动态调制每一个驱动信号的工作周期,此步骤通过计算一显示图片的每一画面的一平均分级量表来执行。此方法更包含撷取对应背光工作周期及数据补偿,其中背光工作周期及数据补偿与一时间控制驱动器中的平均分级量表相关。然后,根据对应背光工作周期及数据补偿改变每一个驱动信号的工作周期,以对应调整背光调光程度及补偿像素数据。
在另一实施例,此方法包括根据使用背光模块的一液晶显示器的一高动态对比比值动态调制每一个驱动信号的工作周期,此步骤通过分隔液晶显示器为多个区域来执行。此方法更包含计算在区域内显示图片的每一画面的平均分级量表;根据对应的平均分级量表来调整驱动信号的工作周期,控制背光亮度,以及降低局部暗画面区域的背光工作周期。
在一实施例,随机频率信号是由一随机频率多路复用器所产生。
简要地说,本发明实施例列举用以驱动包含多个发光二极管串的背光模块的驱动器及方法,发光二极管串利用随机频率脉冲宽度调制调光控制机制,以减少由固定频率的脉冲宽度调制调光所产生的射频噪音与波动干扰。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

用以驱动背光模块的驱动器及驱动方法.pdf_第1页
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1、(10)申请公布号 CN 102222471 A (43)申请公布日 2011.10.19 CN 102222471 A *CN102222471A* (21)申请号 201110153258.1 (22)申请日 2011.05.31 12/950,424 2010.11.19 US G09G 3/34(2006.01) G09G 3/32(2006.01) (71)申请人 友达光电股份有限公司 地址 中国台湾新竹科学工业园区新竹市力 行二路 1 号 (72)发明人 黄竑旻 江佳璁 (74)专利代理机构 北京律诚同业知识产权代理 有限公司 11006 代理人 梁挥 王颖 (54) 发明名称 用。

2、以驱动背光模块的驱动器及驱动方法 (57) 摘要 本发明公开一种用以驱动背光模块的驱动器 及驱动方法, 背光模块包含数个发光二极管串。 驱 动器包含随机频率多路复用器、 脉冲宽度调制调 光控制器及切换控制电路。随机频率多路复用器 接收一或多个脉冲宽度调制信号, 对应输出数个 随机频率信号。脉冲宽度调制调光控制器电性耦 接于随机频率多路复用器, 接收随机频率信号, 对 应输出数个驱动信号发光二极管串, 以分别驱动 每个发光二极管串。切换控制电路电性耦接于随 机频率多路复用器, 用以接收随机频率信号, 对应 输出数个切换控制信号至升压转换器, 以分别调 节每个驱动信号的工作周期, 使每个发光二极管。

3、 串在预期计时周期内发出预期亮度的光。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 6 页 附图 3 页 CN 102222482 A1/3 页 2 1. 一种驱动器, 其特征在于, 用以驱动一背光模块, 该背光模块包含多个发光二极管 串, 包含 : 一随机频率多路复用器, 用以接收一或多个脉冲宽度调制信号, 并对应输出多个随机 频率信号 ; 一脉冲宽度调制调光控制器, 电性耦接于该随机频率多路复用器, 以接收这些随机频 率信号, 以及对应输出多个驱动信号至这些发光二极管串, 以分别驱动每一这些发光二极 管。

4、串 ; 以及 一切换控制电路, 电性耦接于该随机频率多路复用器, 用以接收这些随机频率信号, 以及对应输出多个切换控制信号至一升压转换器, 以分别调节每一这些驱动信号的工作周 期, 以使每一这些发光二极管串在一预期计时周期内发出一预期亮度的光 ; 其中驱动这些发光二极管串的这些驱动信号的每一驱动信号均具有一随机频率。 2. 根据权利要求 1 所述的驱动器, 其特征在于, 其中每一这些切换控制信号具有一随 机频率。 3. 根据权利要求 1 所述的驱动器, 其特征在于, 其中每一这些驱动信号在该计时周期 内有互相相同的一积分面积。 4. 根据权利要求 1 所述的驱动器, 其特征在于, 更包含多个反。

5、馈电路, 电性连接于这些 发光二极管串与该脉冲宽度调制调光控制器之间, 用以分别监控每一这些发光二极管串所 发出的光的亮度。 5. 根据权利要求 4 所述的驱动器, 其特征在于, 其中每一这些反馈电路具有一随机频 率。 6. 根据权利要求 4 所述的驱动器, 其特征在于, 其中每一这些驱动信号的该工作周期 根据相应的该发光二极管串所耦接的该反馈电路被动态调制。 7. 根据权利要求 6 所述的驱动器, 其特征在于, 其中每一这些驱动信号的该工作周期 根据使用该背光模块的一液晶显示器的一动态对比比值被动态调制。 8. 根据权利要求 6 所述的驱动器, 其特征在于, 其中每一这些驱动信号的该工作周期。

6、 根据使用该背光模块的一液晶显示器的一高动态对比比值被动态调制。 9. 根据权利要求 1 所述的驱动器, 其特征在于, 其中每一这些发光二极管串包含 : 多个发光二极管, 彼此以串联形式电性连接。 10. 一种驱动器, 其特征在于, 用以驱动包含多个发光二极管串的一背光模块, 包含 : 一随机频率多路复用器, 用以接收一或多个脉冲宽度调制信号以及对应输出多个随机 频率信号 ; 一发光二极管驱动器包含一脉冲宽度调制调光控制器以及一切换控制电路, 并电性耦 接于该随机频率多路复用器, 以使操作时, 该脉冲宽度调制调光控制器对应输出多个驱动 信号至这些发光二极管串, 以分别驱动每一这些发光二极管串,。

7、 该切换控制电路对应输出 多个切换控制信号至一升压转换器, 以分别调节每一这些驱动信号的工作周期, 以使每一 这些发光二极管串在一预期计时周期内发出一预期亮度的光, 其中驱动这些发光二极管串 的这些驱动信号的每一者均具有一随机频率。 11. 根据权利要求 10 所述的驱动器, 其特征在于, 其中每一这些切换控制信号具有一 随机频率。 权 利 要 求 书 CN 102222471 A CN 102222482 A2/3 页 3 12. 根据权利要求 10 所述的驱动器, 其特征在于, 其中在该计时周期内的每一这些驱 动信号有互相相同的一积分面积。 13. 根据权利要求 10 所述的驱动器, 其特。

8、征在于, 更包含 : 多个反馈电路, 电性耦接于这些发光二极管串与该脉冲宽度调制调光控制器, 以分别 监控每一发光二极管串所发出的光的亮度。 14. 根据权利要求 13 所述的驱动器, 其特征在于, 其中每一这些反馈电路具有一随机 频率。 15. 根据权利要求 13 所述的驱动器, 其特征在于, 其中每一这些驱动信号的该工作周 期根据相应的该发光二极管串所耦接的该反馈电路被动态调制。 16. 根据权利要求 15 所述的驱动器, 其特征在于, 其中每一这些驱动信号的该工作周 期根据使用该背光模块的一液晶显示器的一动态对比比值被动态调制。 17. 根据权利要求 15 所述的驱动器, 其特征在于, 。

9、其中每一这些驱动信号的该工作周 期根据使用该背光模块的一液晶显示器的一高动态对比比值被动态调制。 18. 根据权利要求 10 所述的驱动器, 其特征在于, 其中每一发光二极管串包含 : 多个发光二极管, 彼此以串联形式电性耦接。 19. 一种驱动器, 其特征在于, 用以驱动包含多个发光二极管串的一背光模块, 包含 : 一随机频率多路复用器, 用以产生多个随机频率信号, 以使这些发光二极管串分别被 多个驱动信号驱动, 以在一预期计时周期内发出一预期亮度的光, 其中这些驱动信号与这 些随机频率信号有关, 其中每一这些驱动信号的工作周期是被与这些随机频率信号相关的 多个切换控制信号其中一者所调节, 。

10、其中每一这些驱动信号具有一随机频率。 20. 根据权利要求 19 所述的驱动器, 其特征在于, 其中每一这些切换控制信号具有一 随机频率。 21. 根据权利要求 19 所述的驱动器, 其特征在于, 其中每一这些驱动信号在该计时周 期内有互相相同的一积分面积。 22. 根据权利要求 19 所述的驱动器, 其特征在于, 更包含 : 多个反馈电路, 电性耦接于这些发光二极管串, 用以分别监控每一这些发光二极管串 所发出的光的亮度。 23. 根据权利要求 22 所述的驱动器, 其特征在于, 其中每一这些驱动信号的工作周期 根据相应的该发光二极管串所耦接的该反馈电路被动态调制。 24. 根据权利要求 2。

11、3 所述的驱动器, 其特征在于, 其中每一这些驱动信号的该工作周 期根据使用该背光模块的一液晶显示器的一动态对比比值被动态调制。 25. 根据权利要求 23 所述的驱动器, 其特征在于, 其中每一这些驱动信号的该工作周 期根据使用该背光模块的一液晶显示器的一高动态对比比值被动态调制。 26. 根据权利要求 19 所述的驱动器, 其特征在于, 更包含 : 一发光二极管驱动器, 包含一脉冲宽度调制调光控制器与一切换控制电路, 并电性耦 接于该随机频率多路复用器, 以使操作时, 该脉冲宽度调制调光控制器对应输出这些驱动 信号至这些发光二极管串, 以分别驱动每一这些发光二极管串, 该切换控制电路对应输。

12、出 这些切换控制信号至一升压转换器, 以分别调节每一这些驱动信号的工作周期, 以使每一 这些发光二极管串在一预期计时周期内发出一预期亮度的光。 权 利 要 求 书 CN 102222471 A CN 102222482 A3/3 页 4 27. 一种驱动背光模块的方法, 其特征在于, 该背光模块包含多个发光二极管串, 该方 法包含 : 产生对应于一或多个脉冲宽度调制信号的多个随机频率信号 ; 产生多个驱动信号, 这些驱动信号与这些随机频率信号相关 ; 通过与这些随机频率信号相关的多个切换控制信号分别调节每一这些驱动信号的工 作周期 ; 以及 通过经过调节的这些驱动信号分别驱动这些发光二极管串,。

13、 以使每一这些发光二极管 串在一预期计时周期内发出一预期亮度的光 ; 其中每一这些驱动信号具有一随机频率, 且每一这些切换控制信号具有一随机频率。 28. 根据权利要求 27 所述的方法, 其特征在于, 其中每一这些驱动信号在该计时周期 内有一互相相同的积分面积。 29. 根据权利要求 27 所述的方法, 其特征在于, 更包含 : 监控每一这些发光二极管串的亮度, 以产生一反馈 ; 以及 根据对应该发光二极管串的该反馈动态调制每一这些驱动信号的该工作周期。 30. 根据权利要求 29 所述的方法, 其特征在于, 更包含 : 根据使用该背光模块的一液晶显示器的一动态对比比值动态调制每一这些驱动信。

14、号 的该工作周期。 31. 根据权利要求 30 所述的方法, 其特征在于, 其中该动态调制步骤包含 : 计算一显示图片的每一画面的一平均分级量表 ; 撷取对应背光工作周期及数据补偿, 对应背光工作周期及数据补偿与一时间控制驱动 器中的该平均分级量表相关 ; 以及 根据对应背光工作周期及数据补偿改变每一这些驱动信号的该工作周期, 以分别调整 背光调光程度及补偿像素数据。 32. 根据权利要求 29 所述的方法, 其特征在于, 更包含 : 根据使用该背光模块的一液晶显示器的一高动态对比比值动态调制每一这些驱动信 号的该工作周期。 33. 根据权利要求 32 所述的方法, 其特征在于, 其中该动态调。

15、制步骤包含 : 分隔该液晶显示器为多个区域 ; 计算在这些区域内显示图片的每一画面的平均分级量表 ; 根据对应的平均分级量表来调整驱动信号的工作周期, 控制背光亮度, 以及降低局部 暗画面区域的背光工作周期。 34. 根据权利要求 27 所述的方法, 其特征在于, 其中这些随机频率信号由一随机频率 多路复用器产生。 权 利 要 求 书 CN 102222471 A CN 102222482 A1/6 页 5 用以驱动背光模块的驱动器及驱动方法 技术领域 0001 本发明涉及一种发光二极管 (LED) 背光装置, 且特别是有关于一种用以驱动具随 机脉冲宽度调制调光控制的一发光二极管背光装置的驱动。

16、器与方法。 背景技术 0002 由于发光二极管拥有实质上长久的操作寿命时间、 较优的亮度维持、 具改良的可 靠度的演色性, 以及具有快速启动时间与精确控制强度的低操作电压, 故发光二极管背光 在液晶显示器中的使用日渐普遍。 0003 发光二极管是电流驱动的装置, 其中光在此装置中通过在半导体接面里注入的空 穴及电子的再结合而产生, 因此, 发光二极管的亮度通常通过控制流经此装置的正向电流 来进行控制。用以驱动发光二极管的一种方法是公知的脉冲宽度调制 (PWM) 调光控制法, 其通过发光二极管在高频被开启与关闭来进行控制, 且其亮度通过调整工作周期而被控 制, 亦即调整发光二极管开启的时间相对于。

17、切换周期的比率, 因此而调整平均正向电流。 0004 就公知的发光二极管驱动器集成电路而言, 脉冲宽度调制调光频率大约是 200 赫 兹 (Hz), 每一个发光二极管串的反馈频率也固定, 且驱动每一个发光二极管串的脉冲宽度 调制调光信号的相位是相同的, 如图 3(a) 所示。当无线广域网络 (WWAN) 随着面板被侦测 到时, 由于脉冲宽度调制调光频率与无线广域网络的不同频段耦合, 因此会存在射频噪音 ( 在波顶或波峰 ), 甚至, 脉冲宽度调制调光频率与画面更新率 (Frame Refresh Rate)( 约 60 赫兹 ) 的耦合也造成波动干扰。 0005 改良上述问题的其中一种方法即平。

18、移驱动发光二极管串的脉冲宽度调制调光信 号的相位, 使其相互差距 60 度, 如图 3(b) 所示。然而, 上述方式并无法有效降低波动干扰, 亦无法有效改善无线广域网络的特性。 0006 因此, 需要提出一种改良技术, 以解决现有技术的欠缺与不足。 发明内容 0007 本发明其中的一目的是在于运用脉冲宽度调制调光控制机制, 以降低由固定频率 脉冲宽度调制调光所导致的射频噪音与波动干扰。 0008 本发明的一态样是有关于一种驱动器, 其用以驱动包含多个发光二极管串的背光 模块, 每一个发光二极管串包含以串联形式电性耦接的多个发光二极管。 在一实施例中, 驱 动器包含一随机频率多路复用器、 一脉冲。

19、宽度调制调光控制器以及一切换控制电路 LX。随 机频率多路复用器用以接收一或多个脉冲宽度调制信号并对应输出多个随机频率信号。 脉 冲宽度调制调光控制器电性耦接于随机频率多路复用器, 用以接收随机频率信号并对应输 出多个驱动信号至多个发光二极管串, 以分别驱动每一个发光二极管串。切换控制电路 LX 电性耦接于随机频率多路复用器, 用以接收随机频率信号, 并对应输出多个切换控制信号 至一升压转换器以分别调节每一个驱动信号的工作周期 ON/OFF, 以使每一个发光二极管串 在一预期计时周期内发出一预期亮度的光。 驱动发光二极管串的驱动信号中的每一者均具 说 明 书 CN 102222471 A CN。

20、 102222482 A2/6 页 6 有一随机频率, 且切换控制信号的每一者具有一随机频率。 在一实施例中, 驱动信号的每一 者在一计时周期内有互相相同的一积分面积。 0009 再者, 驱动器可包含多个反馈电路, 电性耦接于发光二极管串与脉冲宽度调制调 光控制器之间, 用以分别监控每一个发光二极管串所发出光的亮度, 其中每一个反馈电路 均具有一随机频率。 0010 在一实施例中, 每一个驱动信号的工作周期根据相应的发光二极管串所耦接的反 馈电路被动态调制。在另一实施例中, 每一个驱动信号的工作周期根据使用此背光模块的 一液晶显示器的一动态对比比值 (Dynamic Contrast Rati。

21、o, DCR) 被动态调制。在又一实 施例中, 每一个驱动信号的工作周期根据使用此背光模块的一液晶显示器的一高动态对比 比值 (High Dynamic Contrast Ratio, HDR) 被动态调制。 0011 本发明的另一态样与一种驱动器有关, 其用以驱动包含多个发光二极管串的背光 模块, 其中每一个发光二极管串包含以串联形式电性耦接的多个发光二极管。在一实施例 中, 驱动器包含一随机频率多路复用器以及一发光二极管驱动器。随机频率多路复用器用 以接收一或多个脉冲宽度调制信号以及对应输出多个随机频率信号。发光二极管驱动器 电性耦接于随机频率多路复用器, 并包含一脉冲宽度调制调光控制器以。

22、及一切换控制电路 LX, 以使操作时, 脉冲宽度调制调光控制器对应输出多个驱动信号至发光二极管串, 以分别 驱动每一个发光二极管串。而切换控制电路 LX 对应输出多个切换控制信号至一升压转换 器, 以分别调节每一个驱动信号的工作周期 ON/OFF, 以使每一个发光二极管串在一预期计 时周期内发出一预期亮度的光。其中, 驱动发光二极管串的驱动信号的每一者皆具有一随 机频率, 切换控制信号的每一者皆具有一随机频率, 再者, 计时周期内的驱动信号的每一者 有互相相同的一积分面积。 0012 在一实施例中, 驱动器更包含多个反馈电路, 电性耦接于发光二极管串与脉冲宽 度调制调光控制器之间, 以分别监控。

23、每一个发光二极管串所发出光的亮度, 其中反馈电路 的每一者具有一随机频率。在另一实施例中, 驱动信号的每一者的工作周期根据使用背光 模块的一液晶显示器的一动态对比比值被动态调制。在又一实施例中, 驱动信号的每一者 的工作周期根据使用背光模块的一液晶显示器的一高动态对比比值被动态调制。 0013 本发明的又一态样与一驱动器有关, 其用以驱动包含多个发光二极管串的背光模 块, 其中每一个发光二极管串包含以串联形式电性耦接的多个发光二极管。 在一实施例中, 驱动器包含一随机频率多路复用器, 其用以产生多个随机频率信号, 以使发光二极管串分 别通过多个驱动信号被驱动, 以在一预期计时周期内发出一预期亮。

24、度的光, 其中驱动信号 与随机频率信号有关, 其中每一个驱动信号的工作周期 ON/OFF 是被与随机频率信号相关 的多个切换控制信号的其中一个所调节, 每一个驱动信号均具有一随机频率, 每一个切换 控制信号具有一随机频率。 0014 在一实施例中, 每一个驱动信号在计时周期内有互相相同的一积分面积。 0015 在一实施例中, 驱动器更包含多个反馈电路, 电性耦接于发光二极管串与脉冲宽 度调制调光控制器之间, 用以分别监控每一个发光二极管串所发出的光的亮度, 其中每一 个反馈电路均具有一随机频率。在一实施例中, 每一个驱动信号的工作周期根据相应的发 光二极管串所耦接的反馈电路被动态调制。在另一实。

25、施例中, 每一个驱动信号的工作周期 根据使用背光模块的一液晶显示器的一动态对比比值被动态调制。在又一实施例中, 每一 说 明 书 CN 102222471 A CN 102222482 A3/6 页 7 个驱动信号的工作周期根据使用背光模块的一液晶显示器的一高动态对比比值被动态调 制。 0016 再者, 驱动器包含一发光二极管驱动器, 其电性耦接于随机频率多路复用器, 并包 含一脉冲宽度调制调光控制器与一切换控制电路 LX, 以使操作时, 脉冲宽度调制调光控制 器对应输出驱动信号至发光二极管串, 以分别驱动每一个发光二极管串。切换控制电路 LX 对应输出切换控制信号至一升压转换器, 以分别调节。

26、每一个驱动信号的工作周期 ON/OFF, 以使每一个发光二极管串在一预期计时周期内发出一预期亮度的光。 0017 本发明的再一态样与一种用以驱动背光模块发方法有关, 此背光模块包含多个发 光二极管串, 在一实施例中, 此方法包含下面几个步骤 : 产生对应于一或多个脉冲宽度调制 信号的多个随机频率信号 ; 产生与随机频率信号相关的多个驱动信号 ; 通过与随机频率信 号相关发多个切换控制信号分别调节每一个驱动信号的工作周期 ON/OFF ; 以及通过经过 调节的发驱动信号分别驱动发光二极管串, 以使每一个发光二极管串在一预期计时周期内 发出一预期亮度的光, 其中每一个驱动信号具有一随机频率, 且每。

27、一个切换控制信号具有 一随机频率。 0018 在一实施例中, 每一个驱动信号在计时周期内有一互相相同的积分面积。 0019 再者, 此方法更包含下面步骤 : 监控每一个发光二极管串的亮度, 以产生一反馈 ; 以及根据对应发光二极管串的反馈动态调制每一个驱动信号的工作周期。 0020 在一实施例中, 此方法更包含下列步骤 : 根据使用背光模块的一液晶显示器的 动态对比比值动态调制每一个驱动信号的工作周期, 其中动态调制步骤通过计算一显 示图片的每一画面的一平均分级量表 (Gradescale) 被执行 ; 撷取对应的背光工作周期 (Backlight Duty)及数据补偿, 其中背光工作周期及数。

28、据补偿与一时间控制驱动器(TCON) 中的平均分级量表相关 ; 以及根据对应的背光工作周期及数据补偿改变每一个驱动信号的 工作周期, 以对应调整背光调光程度及补偿像素数据。 0021 在另一实施例中, 此方法包含下列步骤 : 根据使用背光模块的一液晶显示器的一 高动态对比比值动态调制每一个驱动信号的工作周期, 其中动态调制步骤系通过下列步 骤而执行 : 分隔液晶显示器为多个区域 ; 计算在区域内显示图片的每一画面的平均分级量 表 ; 根据对应的平均分级量表来调整驱动信号的工作周期, 控制背光亮度, 以及降低局部暗 画面区域的背光工作周期。 0022 在一实施例中, 随机频率信号由随机频率多路复。

29、用器产生。 0023 本发明实施例列举用以驱动包含多个发光二极管串的背光模块的驱动器及方法, 发光二极管串利用随机频率脉冲宽度调制调光控制机制, 以减少由固定频率的脉冲宽度调 制调光所产生的射频噪音与波动干扰。 0024 以下将以实施例对上述的说明以及接下来的实施方式做详细的描述, 并对本发明 的技术方案提供更进一步的解释。 附图说明 0025 为让本发明的上述和其他目的、 特征、 优点与实施例能更明显易懂, 所附附图的说 明如下 : 0026 图 1 是根据本发明一实施例绘示一种用以驱动包含多个发光二极管串的背光模 说 明 书 CN 102222471 A CN 102222482 A4/6。

30、 页 8 块的驱动器的示意图 ; 0027 图 2 绘示依照本发明一实施例中用以驱动包含多个发光二极管串的背光模块的 脉冲宽度调制信号的示意图 ; 0028 图 3 绘示用以驱动包含多个发光二极管串的背光模块的公知脉冲宽度调制信号 的两种波形 (a) 及 (b) 的示意图。 0029 其中, 附图标记 0030 100 : 驱动器 127 : 输入电压 0031 101 : 脉冲宽度调制信号 130 : 随机频率多路复用器 0032 110 : 脉冲宽度调制调光控制器 132 : 随机频率信号 0033 120 : 切换控制电路 LX 140 : 驱动信号 0034 125 : 升压转换器 1。

31、50 : 发光二极管串 0035 126 : 开关 具体实施方式 0036 为了使本发明的叙述更加详尽与完备, 可参照所附的附图及以下所述各种实施 例, 附图中相同的号码代表相同或相似的元件。 另一态样, 众所周知的元件与步骤并未描述 于实施例中, 以避免对本发明造成不必要的限制。 0037 于实施方式与申请专利范围中, 除非内文中对于冠词有所特别限定, 否则 “一” 与 “该” 可泛指单一个或多个。并且, 于实施方式与申请专利范围中, 除非本文中有所特别限 定, 否则所提及的 “在 . 中” 也包含 “在 . 里” 与 “在 . 上” 的涵义。 0038 虽然术语 “第一” 、“第二” 可被。

32、用于描述不同的元件, 这些元件不应该受到术语限 制, 术语只用于与其他元件作区别, 例如, 一第一元件可被命名为一第二元件, 同样的, 一第 二元件可被命名为一第一元件, 而不需要脱离实施例范围。在此, 术语 “及 / 或” 包含任何 与一或多个相关元件的组合。 0039 所有在此使用的术语(包含机械与科学的术语)与实施例所属现有技术领域的通 常知识有相同意思, 如在常用字典的定义, 除非在文中明确的定义, 否则应解释为与相关技 术有关的意思。 0040 下列将以本发明实施例连同图 1 和图 2 来做说明。从一个或多个不同态样, 本申 请公开内容关于通过脉冲宽度调制调光控制器驱动背光模块的驱动。

33、器, 以及驱动器驱动同 样背光模块的方法, 此可能广泛的运用到相关的技术环节。 0041 参照图 1, 依照本发明一实施例, 一个用以驱动一背光模块的驱动器 100 被绘示。 一个发光二极管背光模块可包含一个发光二极管阵列, 发光二极管阵列配置以照明液晶显 示器的像素单元阵列。发光二极管阵列中独立的发光二极管可以群组的方式作配置, 且每 一个发光二极管群组可包含产生一组颜色中每一颜色的至少一个发光二极管。 一个发出白 光的发光二极管背光模块可包含多个发光二极管群组, 每一个发光二极管群组可包含一个 红色发光二极管、 一个绿色发光二极管以及一个蓝色发光二极管。由红色发光二极管产生 的红光、 由绿。

34、色发光二极管产生的绿光以及由蓝色发光二极管产生的蓝光可结合, 以产生 一个近似白光。如示于图 1 的示范实施例, 发光二极管被配置在发光二极管串 150 中, 每一 个发光二极管串 150 包含多个发光二极管, 彼此以串联形式电性耦接。 说 明 书 CN 102222471 A CN 102222482 A5/6 页 9 0042 驱动器 100 包含一脉冲宽度调制调光控制器 110、 一切换控制电路 LX 120 以及一 随机频率多路复用器 130。 0043 脉冲宽度调制调光控制器 110 被配置以提供多个驱动信号 140 至发光二极管串 150, 以分别驱动每一个发光二极管串 150。 。

35、0044 切换控制电路 LX 120 电性耦接于升压转换器 125, 并被配置以调节每一个驱动信 号 140 的工作周期 ON/OFF, 以调整每一个发光二极管串 150 的亮度。升压转换器 125 是一 个标准升压转换器, 包含输入电压 127、 开关 126、 电感 L1、 二极管 D1 以及电容 C。开关 126 与切换控制电路 LX 120 电性耦接。电感 L1 电性耦接于输入电压 127 与开关 126 之间。二 极管 D1 电性耦接于开关 126 与 Vo 的正极输入端 (+) 之间。电容 C 电性耦接于输入电压 127 的负极输出端 (-) 与 Vo 的正极输入端 (+) 之间。。

36、 0045 随机频率多路复用器130电性耦接于脉冲宽度调制调光控制器110与切换控制电 路LX 120, 随机频率多路复用器130被配置以接收一脉冲宽度调制信号101, 并对应输出多 个随机频率信号 132 至脉冲宽度调制调光控制器 110 及切换控制电路 LX 120, 其中被接收 的脉冲宽度调制信号 101 是一个公知的脉冲宽度调制信号。 0046 如图 1 所示的配置, 由脉冲宽度调制调光控制器 110 再产生的驱动信号 140 的每 一者具有一随机频率, 而驱动信号 140 对应于来自随机频率多路复用器 130 的随机频率信 号 132, 例如图 2 所示。而且, 切换控制电路 LX 。

37、120 接收随机频率信号 132, 并对应输出多 个切换控制信号至升压转换器125, 以分别调节每一个驱动信号140的工作周期ON/OFF, 以 使每一个发光二极管串 150 在一预期计时周期内发出一预期亮度的光。此外, 每一个切换 控制信号具有一随机频率。 0047 根据本发明实施例, 如图 2 所示, 每一个脉冲宽度调制信号, 如传送至第 1LED 串、 第 2LED 串、 .、 第 6LED 串, 具有一随机频率, 另外, 每一个脉冲宽度调制信号, 如传送至第 1LED 串、 第 2LED 串、 .、 第 6LED 串, 在计时周期内有互相相同的一积分面积。 0048 如图 1 所示, 。

38、每一个发光二极管串分别被监控, 以产生一相应反馈, 如 FB 1、 FB 2、 .、 FB 6, 这些反馈 FB 1、 .、 FB 6 被用以动态调制每一个驱动信号 140 的工作周期。 0049 并且, 依据本发明实施例, 每一个驱动信号 140 的工作周期可根据使用背光模块 的一液晶显示器的一动态对比比值或高动态对比比值被动态调制。 0050 此外, 关于驱动器的一实施例可包含一随机频率多路复用器与一发光二极管驱动 器。 随机频率多路复用器用以接收一个或多个脉冲宽度调制信号以及对应输出多个随机频 率信号。发光二极管驱动器电性耦接于随机频率多路复用器, 包含一脉冲宽度调制调光控 制器以及一切。

39、换控制电路 LX, 以使操作时, 脉冲宽度调制调光控制器对应输出多个驱动信 号至发光二极管串, 以分别驱动每一个发光二极管串, 且切换控制电路 LX 对应输出多个切 换控制信号至升压转换器, 以分别调节每一个驱动信号的工作周期 ON/OFF, 以使每一个发 光二极管串在一预期计时周期内发出一预期亮度的光, 其中驱动发光二极管串的驱动信号 中的每一者均具有一随机频率。 0051 本发明的一态样也提供一种用以驱动背光模块的方法, 此背光模块包含多个发光 二极管串 ; 此方法包含产生对应于一个或多个脉冲宽度调制信号的多个随机频率信号 ; 并 产生与随机频率信号相关的多个驱动信号 ; 且通过与随机频率。

40、信号相关的多个切换控制信 号分别调制每一个驱动信号的工作周期 ON/OFF ; 以及通过经过调节的驱动信号分别驱动 说 明 书 CN 102222471 A CN 102222482 A6/6 页 10 发光二极管串, 以使每一个发光二极管串在一预期计时周期内发出一预期亮度的光, 其中 每一个驱动信号均具有一随机频率, 且每一个切换控制信号均具有一随机频率。 此外, 每一 个驱动信号在计时周期内有一互相相同的积分面积。 0052 而且, 此方法包含监控每一个发光二极管串的一亮度, 以产生一反馈, 以及根据对 应发光二极管串的反馈动态调制每一个驱动信号的工作周期。 0053 在一实施例, 此方法。

41、更包含根据使用背光模块的一液晶显示器的动态对比比值动 态调制每一个驱动信号的工作周期, 此步骤通过计算一显示图片的每一画面的一平均分级 量表来执行。此方法更包含撷取对应背光工作周期及数据补偿, 其中背光工作周期及数据 补偿与一时间控制驱动器中的平均分级量表相关。然后, 根据对应背光工作周期及数据补 偿改变每一个驱动信号的工作周期, 以对应调整背光调光程度及补偿像素数据。 0054 在另一实施例, 此方法包括根据使用背光模块的一液晶显示器的一高动态对比比 值动态调制每一个驱动信号的工作周期, 此步骤通过分隔液晶显示器为多个区域来执行。 此方法更包含计算在区域内显示图片的每一画面的平均分级量表 ;。

42、 根据对应的平均分级量 表来调整驱动信号的工作周期, 控制背光亮度, 以及降低局部暗画面区域的背光工作周期。 0055 在一实施例, 随机频率信号是由一随机频率多路复用器所产生。 0056 简要地说, 本发明实施例列举用以驱动包含多个发光二极管串的背光模块的驱动 器及方法, 发光二极管串利用随机频率脉冲宽度调制调光控制机制, 以减少由固定频率的 脉冲宽度调制调光所产生的射频噪音与波动干扰。 0057 当然, 本发明还可有其它多种实施例, 在不背离本发明精神及其实质的情况下, 熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形, 但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。 说 明 书 CN 102222471 A CN 102222482 A1/3 页 11 图 1 说 明 书 附 图 CN 102222471 A CN 102222482 A2/3 页 12 图 2 说 明 书 附 图 CN 102222471 A CN 102222482 A3/3 页 13 图 3 说 明 书 附 图 CN 102222471 A 。

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