專利名稱：光源驅動電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種光源驅動電路，且特別是有關于一種利用參數(shù)的最佳化來達
到降低功率消耗的光源驅動電路。
背景技術：
近年來，液晶顯示器(LCD)以輕薄的體積與較低耗電量等優(yōu)點，廣泛地應用在 各種需要顯示裝置的電子產品中。液晶顯示器系利用液晶材料的旋旋光性(optical activity)和光電特性來顯示影像。然而，由于液晶材料本身并不具有發(fā)光的功能，因此液 晶顯示器必須配置一背光模塊，來提供顯示影像時所需的光源。 背光模塊在提供光源的過程中，其是利用一光源驅動電路來驅動發(fā)光組件，以致 使發(fā)光組件產生光源。此外，光源驅動電路更用以控制發(fā)光組件的調光范圍、光亮度以及光 均勻度等特性，以致使背光模塊所提供的光源能符合液晶顯示器的面板亮度、畫面質量與 色彩飽和度等性質。 圖1A繪示為公知光源驅動電路的電路方塊圖。參照圖1A，公知光源驅動電路100 包括灰階辨識單元110、參數(shù)計算單元120、調光控制單元130以及驅動單元140。在此，灰 階辨識單元110會將一影像數(shù)據(jù)Datal劃分成多數(shù)個數(shù)據(jù)區(qū)塊，并擷取出每一數(shù)據(jù)區(qū)塊的 最大灰階值。其中，倘若影像數(shù)據(jù)Datal的分辨率為8位，且其所對應的畫面最大灰階值為 255。 之后，如式(1)所示，參數(shù)計算單元120會依據(jù)每一數(shù)據(jù)區(qū)塊的最大灰階值，計算
出每一數(shù)據(jù)區(qū)塊各自所對應的工作周期。 VGi <formula>formula see original document page 4</formula>
其中，Dj為第j個資料區(qū)塊所對應的工作周期，VGj為第j個數(shù)據(jù)區(qū)塊所對應的最 大灰階值，j為正整數(shù)。 再者，調光控制單元130會依據(jù)數(shù)據(jù)區(qū)塊所對應的工作周期與一規(guī)范電流值I，c， 而產生多數(shù)個調光控制訊號。藉此，驅動單元140將可依據(jù)這些調光控制訊號產生多數(shù)個 驅動脈波PUn PUln，以依序驅動配置在背光模塊中的多數(shù)個發(fā)光二極管(未繪示)。其 中，所述發(fā)光二極管的電流皆不大于規(guī)范電流值Is-。 值得注意的是，由于驅動脈波PUn PUln的工作周期介于0%到100%之間，因此 當數(shù)據(jù)區(qū)塊的最大灰階值為255時，驅動單元140將產生工作周期為100%的驅動脈波。此 時，如圖1B所示的，在每一顯示周期T中，流經發(fā)光二極管的電流都將維持在規(guī)范電流值 I，。，并藉此產生最大亮度的背光源。 然而，當公知技術欲提高背光源的最大亮度時，公知光源驅動電路100必須提高 規(guī)范電流值I,，以藉此提高驅動脈波PUn PUln的電壓準位。此時，公知光源驅動電路 100的功率消耗將相對地被提升。此外，發(fā)光二極管的接面溫度(junction temperature) 也將隨著規(guī)范電流值ISDe。的提高而提升，進而降低背光模塊的使用壽命。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種光源驅動電路，用以降低電路本身的功率消耗。 本發(fā)明提供一種光源驅動電路，用以降低背光模塊的系統(tǒng)成本。 本發(fā)明提出一種光源驅動電路，用以驅動多數(shù)個發(fā)光組件。光源驅動電路包括一
灰階辨識單元、一參數(shù)最佳化模塊、一參數(shù)計算單元、一調光控制單元以及一驅動單元。其
中，灰階辨識單元用以將一影像數(shù)據(jù)劃分成多數(shù)個數(shù)據(jù)區(qū)塊，并擷取出所述數(shù)據(jù)區(qū)塊各自
所對應的最大灰階值。之后，參數(shù)最佳化模塊會依據(jù)一規(guī)范電流值與一特定電流值的比值
而產生一最佳化周期值，其中規(guī)范電流值小于特定電流值。 另一方面，參數(shù)計算單元會依據(jù)最佳化周期值與一畫面最大灰階值而取得一特定 比值。之后，參數(shù)計算單元更將所述數(shù)據(jù)區(qū)塊的最大灰階值分別與特定比值相乘而取得多 數(shù)個工作周期值。藉此，調光控制單元會依據(jù)所述工作周期值與特定電流值，而產生多數(shù)個 調光控制訊號。驅動單元則依據(jù)所述調光控制訊號而產生驅動發(fā)光組件所需的多數(shù)個驅動 脈波。 在本發(fā)明的一實施例中，上述的驅動脈波的工作周期分別相等于所述工作周期 值，且流經所述發(fā)光組件的電流皆不大于特定電流值。 本發(fā)明另提出一種光源驅動電路，用以驅動多數(shù)個發(fā)光組件。光源驅動電路包括 一灰階辨識單元、一參數(shù)最佳化模塊、一參數(shù)計算單元、一調光控制單元以及一驅動單元。 其中，灰階辨識單元用以將一影像數(shù)據(jù)劃分成多數(shù)個數(shù)據(jù)區(qū)塊，并擷取出所述數(shù)據(jù)區(qū)塊各 自所對應的最大灰階值。再者，參數(shù)最佳化模塊會依據(jù)一規(guī)范電流值與一特定周期值的比 值而產生一最佳化電流值，其中特定周期值小于1。 另一方面，參數(shù)計算單元會依據(jù)最佳化電流值與一畫面最大灰階值而取得一特定 比值。此外，參數(shù)計算單元更將所述數(shù)據(jù)區(qū)塊的最大灰階值分別與特定比值相乘而取得多 數(shù)個電流值。藉此，調光控制單元會依據(jù)所述電流值與特定周期值，而產生多數(shù)個調光控制 訊號。而驅動單元則用以依據(jù)所述調光控制訊號而產生驅動發(fā)光組件所需的多數(shù)個驅動脈 波。 在本發(fā)明的一實施例中，上述的驅動脈波的工作周期皆不大于特定周期值，且流 經所述發(fā)光組件的電流分別相等于所述電流值。 值得一提的是，上述光源驅動電路適用于一背光模塊。此外，所述發(fā)光組件配置在 背光模塊中，并分別由一發(fā)光二極管所構成。 本發(fā)明是利用參數(shù)最佳化模塊來產生最佳化周期值或是最佳化電流值。藉此，光 源驅動電路將可依據(jù)最佳化周期值或是最佳化電流值，來調整驅動脈波的工作周期或是電 壓準位。其中，驅動脈波的工作周期皆小于100%，且發(fā)光組件的電流皆大于規(guī)范電流值。 如此一來，與公知技術相較的下，本發(fā)明無須提升電路本身的消耗功率，就可增加發(fā)光組件 的最大亮度，并進而有助于降低背光模塊的系統(tǒng)成本。 為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附 圖式，作詳細說明如下。


圖1A為公知光源驅動電路的電路方塊圖； 圖IB為用以說明圖1A實施例的電流波形圖； 圖2A為依據(jù)本發(fā)明一實施例的光源驅動電路的電路架構圖； 圖2B為圖2A實施例與公知技術相較的下發(fā)光組件的電流波形圖； 圖3A為依據(jù)本發(fā)明另一實施例的光源驅動電路的電路架構圖； 圖3B為圖3A實施例與公知技術相較的下發(fā)光組件的電流波形圖。
具體實施例方式
在以實施例說明本發(fā)明的精神之前，首先假設各實施例所列舉的光源驅動電路適 用于一背光模塊。此外，各實施例所述的光源驅動電路更用以驅動配置在背光模塊中的多 數(shù)個發(fā)光組件(未繪示出)，以致使所述發(fā)光組件產生光源。其中，所述發(fā)光組件可分別由 一發(fā)光二極管所構成。然上述假設并非用以限定本發(fā)明，熟悉此技術者也可依據(jù)本發(fā)明的 精神，更動光源驅動電路的應用型態(tài)。 圖2A為依據(jù)本發(fā)明一實施例的光源驅動電路的電路架構圖。參照圖2A，光源驅動 電路200包括灰階辨識單元210、參數(shù)計算單元220、調光控制單元230、驅動單元240以及 參數(shù)最佳化模塊250。其中，灰階辨識單元210與參數(shù)最佳化模塊250分別電性連接至參數(shù) 計算單元220。參數(shù)計算單元220電性連接至調光控制單元230。而調光控制單元230則 電性連接至驅動單元240。 在整體作動上，灰階辨識單元210用以將一影像數(shù)據(jù)Data2劃分成多數(shù)個數(shù)據(jù)區(qū) 塊DB21 DB2n。之后，灰階辨識單元210會比對數(shù)據(jù)區(qū)塊DB21 DB2n各自所包括的灰階值， 以擷取出數(shù)據(jù)區(qū)塊DB21 DB2n各自所對應的最大灰階值VG21 VG2n。舉例來說，倘若數(shù)據(jù) 區(qū)塊DB27包括灰階值P21 P24，且灰階值P23 >灰階值P21 >灰階值P22 >灰階值P24。 此時，灰階辨識單元210將比對灰階值P21 P24的大小，并從中擷取出灰階值P23來作為 數(shù)據(jù)區(qū)塊DB27所對應的最大灰階值VG27。 另一方面，參數(shù)最佳化模塊250會依據(jù)規(guī)范電流值Ispe。與特定電流值Ipre的比值 而產生一最佳化周期值D。p，其中規(guī)范電流值I，。小于特定電流值Ipre。之后，參數(shù)計算單元 220會依據(jù)最佳化周期值D。p與畫面最大灰階值VGmax而取得一特定比值RT2。此外，參數(shù)計 算單元220更將數(shù)據(jù)區(qū)塊DB21 DB2n的最大灰階值VG21 VG2n分別與特定比值RT2相乘 而取得多數(shù)個工作周期值D21 D2n。 舉例來說，以資料區(qū)塊DB21為例來看。此時，如式(2)所示，參數(shù)計算單元220會 依據(jù)最佳化周期值D。p與畫面最大灰階值VG^的比值而取得特定比值RT2。之后，如式(3) 所示，參數(shù)計算單元220會將最大灰階值VG21與特定比值RT2相乘而取得工作周期值D21。
DonRT2 = ^^ (2) VG
'"max
D21=RT2*VG21 (3) 換而言的，倘若D2i用以表示第i個工作周期值，VG2i用以表示第i個最大灰階值， n為正整數(shù)，i為整數(shù)且1《i《n，則參數(shù)計算單元220是依據(jù)式(4)而計算出工作周期值D21 D2n。此外，在本實施例中，倘若影像數(shù)據(jù)Data2的分辨率為k位，則其所對應的畫 面最大灰階值VGMX為2k， k為正整數(shù)。 <formula>formula see original document page 7</formula>
之后，調光控制單元230會依據(jù)工作周期值Da D^與特定電流值1^，而產生多 數(shù)個調光控制訊號S21 S2n。藉此，驅動單元240將依據(jù)調光控制訊號S21 S2n而產生驅 動發(fā)光組件所需的多數(shù)個驅動脈波PU21 PU2n。值得注意的是，驅動脈波PU21 PU2n的工 作周期分別相等于工作周期值Da D2n。換言的，光源驅動電路200可以藉由調整驅動脈 波PUa PU^的工作周期來達到調光的機制。此外，在本實施例中，所述發(fā)光組件的電流皆 不大于特定電流值IPM。 圖2B繪示為圖2A實施例與公知技術相較的下發(fā)光組件的電流波形圖，其中標號 201用以表示圖2A實施例所產生的電流波形，標號202用以表示公知技術所產生的電流波 形。在圖2A實施例中，由于規(guī)范電流值I，。小于特定電流值1^，故如電流波形201所示， 在每一顯示周期T中，光源驅動電路200會產生工作周期小于100%的驅動脈波，來致使發(fā) 光組件產生最大亮度。 且知，此時流經發(fā)光組件的電流維持在特定電流值IPre并大于規(guī)范電流值Ispe。，因 此與公知技術相較的下，圖2A實施例可以在不提升電路本身的消耗功率下，增加發(fā)光組件 的最大亮度。相對而言，采用本實施例的背光模塊可以利用較少的發(fā)光組件來達到相同亮 度的背光源，因此本實施例將有助于降低背光模塊的系統(tǒng)成本。 請繼續(xù)參照圖2A，參數(shù)最佳化模塊250包括能量計算單元251與參數(shù)產生單元 252。其中，如式(5)所示的，能量計算單元251用以將顯示周期值T與規(guī)范電流值I，。相 乘，并據(jù)以產生一系統(tǒng)能量值P^。之后，如式(6)所示的，參數(shù)產生單元252會將系統(tǒng)能量 值P^除以顯示周期值T與特定電流值1^，并據(jù)以產生最佳化周期值D。p。 <formula>formula see original document page 7</formula>
換而言的，參數(shù)最佳化模塊250主要是利用規(guī)范電流值I，。與特定電流值Ip^，來 產生最佳化周期值D。p。值得一提的是，在本實施例中，所述顯示周期值T反比于影像數(shù)據(jù) Data2的更新頻率。 圖3A繪示為依據(jù)本發(fā)明另一實施例的光源驅動電路的電路架構圖。參照圖3A， 光源驅動電路300包括灰階辨識單元310、參數(shù)計算單元320、調光控制單元330、驅動單元 340以及參數(shù)最佳化模塊350。其中，灰階辨識單元310與參數(shù)最佳化模塊350分別電性連 接至參數(shù)計算單元320。參數(shù)計算單元320電性連接至調光控制單元330。而調光控制單 元330則電性連接至驅動單元340。 在整體作動上，灰階辨識單元310用以將一影像數(shù)據(jù)Data3劃分成多數(shù)個數(shù)據(jù)區(qū) 塊DB31 DB3n。之后，灰階辨識單元310會比對數(shù)據(jù)區(qū)塊DB31 DB3n各自所包括的灰階值， 以擷取出數(shù)據(jù)區(qū)塊DB31 DB3n各自所對應的最大灰階值VG31 VG3n。舉例來說，倘若數(shù)據(jù) 區(qū)塊0837包括灰階值P31 P34，且灰階值P32 >灰階值P34 >灰階值P33 >灰階值P31。 此時，灰階辨識單元310將比對灰階值P31 P34的大小，并從中擷取出灰階值P32來作為數(shù)據(jù)區(qū)塊DB37所對應的最大灰階值VG37。 另一方面，參數(shù)最佳化模塊350會依據(jù)規(guī)范電流值Ispe。與特定周期值Dpre的比值 而產生一最佳化電流值I。p，其中特定周期值D^小于1。之后，參數(shù)計算單元320會依據(jù)最 佳化電流值I。p與畫面最大灰階值VGMX而取得一特定比值RT3。再者，參數(shù)計算單元320更 將數(shù)據(jù)區(qū)塊DB31 DB3n的最大灰階值VG31 VG3n分別與特定比值RT3相乘而取得多數(shù)個 電流值I31 I3n。 舉例來說，如式(7)所示的，參數(shù)計算單元320會依據(jù)最佳化電流值I。p與畫面最 大灰階值VG^的比值而取得特定比值RT3。之后，如式(8)所示，參數(shù)計算單元320會將最 大灰階值VG31與特定比值RT3相乘而取得電流值I31。
I。n RT3 = ^^ (7) VG
，"max I31 = RT3*VG31 (8) 換言之，倘若I3i用以表示第i個電流值，VG3i用以表示第i個最大灰階值，n為正 整數(shù)，i為整數(shù)且1《i《n，則參數(shù)計算單元320是依據(jù)式(9)而計算出電流值I31 I3n。 此外，在本實施例中，倘若影像數(shù)據(jù)Data3的分辨率為k位，則其所對應的畫面最大灰階值 VG^為2k，k為正整數(shù)。 I3i : Iop = VG3i : VG邁ax (9) 之后，調光控制單元330會依據(jù)電流值I31 I3n與特定周期值DPM，而產生多數(shù)個 調光控制訊號S31 S3n。藉此，驅動單元340將依據(jù)調光控制訊號S31 S3n而產生驅動發(fā) 光組件所需的多數(shù)個驅動脈波PU31 PU3n。值得注意的是，所述發(fā)光組件的電流分別相等 于電流值I31 I3n。換言的，光源驅動電路300是藉由調整驅動脈波PU21 PU2n的電壓準 位來達到調光的機制。此外，在本實施例中，驅動脈波PU31 PU3n的工作周期皆不大于特定 周期值Dpre。 圖3B繪示為圖3A實施例與公知技術相較的下發(fā)光組件的電流波形圖，其中標號 301用以表示圖3A實施例所產生的電流波形，標號302用以表示公知技術所產生的電流波 形。在圖3A實施例中，如電流波形301所示，在每一顯示周期T中，光源驅動電路300會產 生工作周期等于特定周期值DPM的驅動脈波，來致使發(fā)光組件產生最大亮度。
此外，由于特定周期值D^維持在小于1的情況下，故此時流經發(fā)光組件的電流值 I31也會大于規(guī)范電流值I，。。藉此，與公知技術相較的下，圖3A實施例也可以在不提升電 路本身的消耗功率下，增加發(fā)光組件的最大亮度。相對而言，采用圖3A實施例的背光模塊 也可利用較少的發(fā)光組件來達到相同亮度的背光源，因此圖3A實施例也將有助于降低背 光模塊的系統(tǒng)成本。 綜上所述，本發(fā)明是以規(guī)范電流值為基準的情況下，利用參數(shù)最佳化模塊來產生 最佳化周期值或是最佳化電流值。藉此，驅動單元所產生的驅動脈波的工作周期皆小于 100%，且發(fā)光組件的電流皆大于規(guī)范電流值。如此一來，與公知技術相較的下，本發(fā)明無須 提升電路本身的消耗功率，就可增加發(fā)光組件的最大亮度，并進而有助于降低背光模塊的 系統(tǒng)成本。 雖然本發(fā)明已以較佳實施例 露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍 當視后附的申請專利范圍所界定者為準。
權利要求
一種光源驅動電路，其特征在于，用以驅動多數(shù)個發(fā)光組件，且該光源驅動電路包括一灰階辨識單元，用以將一影像數(shù)據(jù)劃分成多數(shù)個數(shù)據(jù)區(qū)塊，并擷取出該些數(shù)據(jù)區(qū)塊各自所對應的最大灰階值；一參數(shù)最佳化模塊，用以依據(jù)一規(guī)范電流值與一特定電流值的比值而產生一最佳化周期值，其中該規(guī)范電流值小于該特定電流值；一參數(shù)計算單元，用以依據(jù)該最佳化周期值與一畫面最大灰階值而取得一特定比值，并將該些數(shù)據(jù)區(qū)塊的最大灰階值分別與該特定比值相乘而取得多數(shù)個工作周期值；一調光控制單元，用以依據(jù)該些工作周期值與該特定電流值，而產生多數(shù)個調光控制訊號；以及一驅動單元，用以依據(jù)該些調光控制訊號而產生驅動該些發(fā)光組件所需的多數(shù)個驅動脈波。
2. 如權利要求1所述的光源驅動電路，其特征在于，其中該參數(shù)最佳化模塊包括一能量計算單元，用以將一顯示周期值與該規(guī)范電流值相乘，并據(jù)以產生一系統(tǒng)能量值；以及一參數(shù)產生單元，用以將該系統(tǒng)能量值除以該顯示周期值與該特定電流值，并據(jù)以產生該最佳化周期值。
3. 如權利要求2所述的光源驅動電路，其特征在于，其中該顯示周期值反比于該影像數(shù)據(jù)的更新頻率。
4. 如權利要求1所述的光源驅動電路，其特征在于，其中該影像數(shù)據(jù)的分辨率為k位，且該畫面最大灰階值為2\其中k為正整數(shù)。
5. 如權利要求1所述的光源驅動電路，其特征在于，其中該些驅動脈波的工作周期分別相等于該些工作周期值。
6. 如權利要求1所述的光源驅動電路，其特征在于，其中流經該些發(fā)光組件的電流皆不大于該特定電流值。
7. 如權利要求1所述的光源驅動電路，其特征在于，其中該些發(fā)光組件分別由一發(fā)光二極管所構成。
8. 如權利要求1所述的光源驅動電路，其特征在于，其中該光源驅動電路適用于一背光模塊，且該些發(fā)光組件配置在該背光模塊中。
9. 一種光源驅動電路，用以驅動多個發(fā)光組件，其特征在于，該光源驅動電路包括一灰階辨識單元，用以將一影像數(shù)據(jù)劃分成多數(shù)個數(shù)據(jù)區(qū)塊，并擷取出該些數(shù)據(jù)區(qū)塊各自所對應的最大灰階值；一參數(shù)最佳化模塊，用以依據(jù)一規(guī)范電流值與一特定周期值的比值而產生一最佳化電流值，其中該特定周期值小于1 ;一參數(shù)計算單元，用以依據(jù)該最佳化電流值與一畫面最大灰階值而取得一特定比值，并將該些數(shù)據(jù)區(qū)塊的最大灰階值分別與該特定比值相乘而取得多數(shù)個電流值；一調光控制單元，用以依據(jù)該些電流值與該特定周期值，而產生多數(shù)個調光控制訊號；以及一驅動單元，用以依據(jù)該些調光控制訊號而產生驅動該些發(fā)光組件所需的多數(shù)個驅動脈波。
10. 如權利要求9所述的光源驅動電路，其特征在于，其中該參數(shù)最佳化模塊包括一能量計算單元，用以將一顯示周期值與該規(guī)范電流值相乘，并據(jù)以產生一系統(tǒng)能量值；以及一參數(shù)產生單元，用以將該系統(tǒng)能量值除以該顯示周期值與該特定周期值，并據(jù)以產生該最佳化電流值。
11. 如權利要求io所述的光源驅動電路，其特征在于，其中該顯示周期值反比于該影像數(shù)據(jù)的更新頻率。
12. 如權利要求9所述的光源驅動電路，其特征在于，其中該影像數(shù)據(jù)的分辨率為k位，且該畫面最大灰階值為力，其中k為正整數(shù)。
13. 如權利要求9所述的光源驅動電路，其特征在于，其中該些驅動脈波的工作周期皆不大于該特定周期值。
14. 如權利要求9所述的光源驅動電路，其特征在于，其中流經該些發(fā)光組件的電流分別相等于該些電流值。
15. 如權利要求9所述的光源驅動電路，其特征在于，其中該些發(fā)光組件分別由一發(fā)光二極管所構成。
16. 如權利要求9所述的光源驅動電路，其特征在于，其中該光源驅動電路適用于一背光模塊，且該些發(fā)光組件配置在該背光模塊中。
全文摘要
一種光源驅動電路，包括灰階辨識單元、參數(shù)最佳化模塊、參數(shù)計算單元、調光控制單元以及驅動單元?；译A辨識單元用以擷取出一影像數(shù)據(jù)中多數(shù)個數(shù)據(jù)區(qū)塊各自所對應的最大灰階值。參數(shù)最佳化模塊會依據(jù)規(guī)范電流值與特定電流值的比值而產生一最佳化周期值。參數(shù)計算單元會依據(jù)最佳化周期值與畫面最大灰階值而取得一特定比值，并將所述數(shù)據(jù)區(qū)塊的最大灰階值分別與特定比值相乘而取得多數(shù)個工作周期值。調光控制單元會依據(jù)所述工作周期值與特定電流值，而產生多數(shù)個調光控制訊號。藉此，驅動單元將依據(jù)調光控制訊號而產生多數(shù)個驅動脈波。
文檔編號G09G3/20GK101727805SQ20081020115
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月14日 優(yōu)先權日2008年10月14日
發(fā)明者林琦修, 魏兆威, 黃常新 申請人:華映視訊(吳江)有限公司;中華映管股份有限公司