專利名稱：一種背光源驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是有關(guān)于一種驅(qū)動電路，尤其涉及一種背光源驅(qū)動電路，其使
用突發(fā)模式(burst mode)調(diào)光。
背景技術(shù)：
對顯示器而言，調(diào)光是一項重要的附加功能，其提供使用者得以調(diào)整顯示 器的畫面亮度。由于液晶本身不具發(fā)光特性，因此液晶顯示器必須在液晶面板 后面加上背光源以提供光線，故調(diào)整液晶顯示器的畫面亮度實際上即是對其背 光源進行調(diào)光。目前小尺寸液晶顯示器多采用白光發(fā)光二極管(LED)作為背光 源，大尺寸液晶顯示器多采用冷陰極熒光燈(CCFL)作為背光源?，F(xiàn)有的液晶顯 示器的調(diào)光方式一般可分為直流調(diào)光及突發(fā)模式調(diào)光兩種。直流調(diào)光利用直流 電回授，通過改變功率開關(guān)占空比來達到調(diào)光效果，但受限于功率開關(guān)最大占 空比限制，故只有不到50%的調(diào)光范圍。而突發(fā)模式調(diào)光的調(diào)光范圍比直流調(diào) 光大且較為線性，故為目前液晶顯示器普遍使用的調(diào)光技術(shù)。
圖1繪示為一種現(xiàn)有的使用突發(fā)模式調(diào)光的背光源驅(qū)動電路的電路圖。請 參照圖1，背光源驅(qū)動電路10包括逆變器11、脈寬調(diào)制(PWM)控制器12及回 授電路13,其中逆變器11包括多個功率開關(guān)，而背光源20例如是LED或CCFL。 PWM控制器12依據(jù)調(diào)光信號DIM使能(enable)或禁能(disable)逆變器11。當調(diào) 光信號DIM使能逆變器11時，逆變器ll動作，其通過功率開關(guān)的切換將直流 電壓輸入DC轉(zhuǎn)成交流電壓輸出AC以打開背光源20 4吏其發(fā)亮。由于LED或 CCFL的亮度與其流過電流大小有關(guān)，故利用回授電路13偵測背光源20的輸出 電流I并據(jù)以產(chǎn)生與輸出電流I成正比的回授電壓FB。 PWM控制器12再依據(jù) 回授電壓FB進行回授控制，其送出控制信號CTRL調(diào)整逆變器11的功率開關(guān) 的切換，進而調(diào)整流到背光源20的功率大小，使背光源20產(chǎn)生的亮度穩(wěn)定。 當調(diào)光信號DIM禁能逆變器11時，逆變器11不動作，沒有能量流到背光源20, 故背光源20被關(guān)閉而不發(fā)亮。因此，突發(fā)模式調(diào)光會使背光源20—下發(fā)亮(亮)一下不發(fā)亮(暗)，但是因為調(diào)光信號DIM的頻率通常在100Hz以上且因人類視 覺暫留的影響，人眼感覺不到背光源20的亮暗變化，只能感覺到這個變化的平 均值，故可以透過調(diào)整亮暗的比例來達到調(diào)整畫面亮度的調(diào)光效果。
調(diào)光信號DIM例如圖2所示為一低準位使能的脈寬調(diào)制(PWM)信號，其在 低準位時使能逆變器11,故交流電壓輸出AC不為零，可打開背光源20使其亮； 其在高準位時禁能逆變器11,故交流電壓輸出AC為零，可關(guān)閉背光源20使其 暗。在此定義調(diào)光信號DIM在一周期內(nèi)包括一使能期間(使背光源20亮)及一禁 能期間(使背光源20暗)，另定義調(diào)光信號DIM的占空比為其 一周期內(nèi)所述使能 期間和所述周期的比例，例如，圖2所示調(diào)光信號DIM在一周期T內(nèi)使能期間 及禁能期間各占0.4T和0.6T,占空比D=0.4T/T=40% 。當調(diào)光信號DIM的占空 比.越大時，表示在一周期內(nèi)背光源20亮的時間越長而暗的時間越短，故人眼感 覺到的畫面亮度越亮；反之，當調(diào)光信號DIM的占空比越小時，人眼感覺到的 畫面亮度越暗。但是，如果調(diào)光信號DIM的使能期間太短，使逆變器11輸出 功率不足以讓背光源20穩(wěn)態(tài)工作或甚至于不能點亮，將使背光源20產(chǎn)生閃爍 或甚至于熄滅的問題。因此，對一般數(shù)百Hz的調(diào)光信號DIM而言，其占空比 不要低于10%,以便有足夠的使能期間使背光源20點亮并穩(wěn)態(tài)工作，此時最多 有接近90%的調(diào)光范圍。
顯示器性能優(yōu)劣的一項重要參數(shù)就是畫面亮度對比值，高亮度對比的顯示 器往往較吸引客戶的親睞，因為其讓灰階層次可更加細膩，且可帶給使用者更 銳利、清晰的視覺影像。畫面亮度對比值指的是當畫面亮度調(diào)至最高亮度及最 低亮度下所量測出來的數(shù)據(jù)的比值。當顯示器設(shè)計完成后，畫面亮度對比值即 被決定，其中最高亮度將受限于背光源20所能提供的最大亮度，即調(diào)光信號 DIM的占空比為最大(100 % )的情形，而最低亮度亦受限于背光源20需有最低使 能期間來達到穩(wěn)態(tài)工作，即調(diào)光信號DIM的占空比如上述最低要10%的情形。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是在提出一種使用突發(fā)模式調(diào)光的背光源驅(qū)動電路， 在背光源不閃爍而正常工作的情形下，進 一 步降低畫面的最低亮度。
本實用新型的另 一 目的就是在提出 一種使用突發(fā)模式調(diào)光的背光源驅(qū)動電 路，在背光源不閃爍而正常工作的情形下，進一步提高畫面亮度對比值。
為了達成上迷目的及其它目的，本實用新型提出一種使用.突發(fā)模式調(diào)光的背光源驅(qū)動電路，其包括一逆變器及一脈寬調(diào)制控制器。所述逆變器耦接至所 述脈寬調(diào)制控制器及一背光源。所述脈寬調(diào)制控制器依據(jù)第一調(diào)光信號使能或 禁能逆變器。所述第一調(diào)光信號在一周期內(nèi)包括一使能期間及一禁能期間，且 使能期間大于或等于一最低使能期間，所述逆變器在使能期間使背光源亮且在 禁能期間使背光源暗。所述使用突發(fā)模式調(diào)光的背光源驅(qū)動電路還包括一除頻 器及一邏輯電路。除頻器具有一輸入端及一輸出端，從輸入端接收第一調(diào)光信 號，并依據(jù)第一調(diào)光信號從輸出端送出一除頻信號，其中除頻信號頻率為第一 調(diào)光信號頻率除以二且占空比為50%。邏輯電路具有一第一輸入端、 一第二輸 入端及一輸出端，從第一輸入端接收第一調(diào)光信號，從第二輸入端接收除頻信 號，并依據(jù)第一調(diào)光信號及除頻信號從輸出端送出一第二調(diào)光信號取代第一調(diào) 光信號而送入脈寬調(diào)制控制器，其中第二調(diào)光信號頻率等于除頻信號頻率且第 二調(diào)光信號使能期間等于第 一調(diào)光信號使能期間。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型利用除頻器及邏輯電路組成的外部電路，將 原本送入脈寬調(diào)制控制器的第一調(diào)光信號的頻率降低，但卻保持相同的使能期 間，因此在背光源不閃爍而正常工作的情形下，可降低畫面的最低亮度，進而 才是高畫面亮度對比值。
為讓本實用新型的上述和其他目的、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1繪示為一種現(xiàn)有的使用突發(fā)模式調(diào)光的背光源驅(qū)動電路的電路圖； 圖2繪示為圖1所示背光源驅(qū)動電路的調(diào)光信號及交流電壓輸出的波形示 意圖3為依照本實用新型一實施例所繪示的使用突發(fā)模式調(diào)光的背光源驅(qū)動 電路的第 一調(diào)光信號、第二調(diào)光信號及除頻信號的波形示意圖4繪示為產(chǎn)生圖3所示信號的使用突發(fā)模式調(diào)光的背光源驅(qū)動電路的電
、
路圖5為依照本實用新型另一實施例所繪示的使用突發(fā)模式調(diào)光的背光源驅(qū) 動電路的第一調(diào)光信號、第二調(diào)光信號及除頻信號的波形示意圖6繪示為產(chǎn)生圖5所示信號的使用突發(fā)模式調(diào)光的背光源驅(qū)動電路的電 路圖； .圖7為依照本實用新型又一實施例所繪示的使用突發(fā)模式調(diào)光的背光源驅(qū)
動電路的第 一調(diào)光信號、第二調(diào)光信號及除頻信號的波形示意圖8繪示為產(chǎn)生圖7所示信號的使用突發(fā)模式調(diào)光的背光源驅(qū)動電路的電 路圖。
附圖標記說明10-現(xiàn)有的背光源驅(qū)動電路；l].-逆變器；12-脈寬調(diào)制(PWM) 控制器；13-回授電路；20-背光源；40-本實用新型的背光源驅(qū)動電路；44、 64、
84- 除頻器；441-除頻器輸入端；442-除頻器使能端；443-除頻器輸出端；45、 65、
85- 邏輯電路；451-邏輯電路第一輸入端；452-邏輯電路第二輸入端；453-邏輯電 路輸出端；P—DFF-正緣觸發(fā)D型觸發(fā)器；N—DFF-負緣觸發(fā)D型觸發(fā)器；OR-或門；INV-反門；DC-直流電壓輸入；AC-交流電壓輸出；I-輸出電流；FB-回授 電壓；CTRL-控制信號；DIM-第一調(diào)光信號；DIM2 ~ DIM4-第二調(diào)光信號；X、 Y-除頻信號；ENABLE-使能信號；T-第一調(diào)光信號周期；D、 Dl-第一調(diào)光信號 占空比；D2 D4-第二調(diào)光信號占空比。
具體實施方式
畫面亮度對比值指的是當畫面亮度調(diào)至最高亮度及最低亮度下所量測出來 的數(shù)據(jù)的比值。顯示器設(shè)計完成后，由于最高亮度將受限于背光源所能提供的 最大亮度，即調(diào)光信號的占空比為最大(100%)的情形，因此要提高最高亮度是 不可行的。而雖然最低亮度亦受限于背光源需有最低使能期間來達到穩(wěn)態(tài)工作， 但仍可通過一些技巧來進一 步降低，進而提高畫面亮度對比值。
圖3為依照本實用新型一實施例所繪示的使用突發(fā)模式調(diào)光的背光源驅(qū)動 電路的第一調(diào)光信號、第二調(diào)光信號及除頻信號的波形示意圖。請參照圖3，第 一調(diào)光信號DIM即是原本送入如圖1所示PWM控制器12的調(diào)光信號DIM， 其為低準位使能的PWM信號，而本實用新型即是依據(jù)第一調(diào)光信號DIM產(chǎn)生 第二調(diào)光信號DIM2,并改由第二調(diào)光信號DIM2送入PWM控制器12。假設(shè)第 一調(diào)光信號DIM周期為T,且背光源需有最低使能期間O.IT來達到穩(wěn)態(tài)工作， 因此第一調(diào)光信號DIM的占空比D1=0.1T/T=10% 。先將第一調(diào)光信號DIM經(jīng) 過除2的除頻器后產(chǎn)生除頻信號X,故除頻信號X周期為2T且占空比為50%; 再將第一調(diào)光信號DIM及除頻信號X經(jīng)過邏輯電路后產(chǎn)生第二調(diào)光信號DIM2， 所述第二調(diào)光信號DIM2的周期和除頻信號X的周期(2T)相同，而其使能期間 和第一調(diào)光信號.DIM使能期間(0.1T)相同，故第二調(diào)光信號DIM2占空比D2=0.1T/2T=5 % 。第二調(diào)光信號DIM2具有最低使能期間0.1T來使背光源達到 穩(wěn)態(tài)工作，且其占空比02(=5%)比第一調(diào)光信號DIM占空比01(=10%)更小， 在背光源不閃爍而正常工作的情形下，人眼感覺到的畫面亮度更暗，即降低畫 面的最低亮度，進而提高畫面亮度對比值。
圖4繪示為產(chǎn)生閨3所示信號的使用突發(fā)模式調(diào)光的背光源驅(qū)動電路的電 路圖。請參照圖4，本實用新型的背光源驅(qū)動電路40包括如圖1所示現(xiàn)有的背 光源驅(qū)動電路10，其電路運作原理在此不再贅述，本實用新型在于更包括除頻 器44及邏輯電路45所組成的外部電路。除頻器44具有輸入端441、使能端442 及輸出端443,從輸入端441接收第一調(diào)光信號DIM，并依據(jù)第一調(diào)光信號DIM 從輸出端443送出除頻信號X。在本例中，如圖3所示，除頻信號X為依據(jù)第 一調(diào)光信號DIM的正緣所產(chǎn)生，故除頻器44可由正緣觸發(fā)D型觸發(fā)器(flip-flop) P一DFF所實現(xiàn)。正緣觸發(fā)D型觸發(fā)器P_DFF具有數(shù)據(jù)端D、時脈端CK、使能 端EN、輸出端Q及反向輸出端^，其中數(shù)據(jù)端D耦接至反向輸出端5，時脈 端CK耦接至除頻器輸入端441以接收第一調(diào)光信號DIM,使能端EN耦接至除 頻器使能端442以接收使能信號ENABLE,輸出端Q耦接至除頻器輸出端443 以送出除頻信號X。
邏輯電路45具有第一輸入端451、第二輸入端452及輸出端453,從第一 輸入端451接收第一調(diào)光信號DIM,從第二輸入端452接收除頻信號X,并依 據(jù)第一調(diào)光信號DIM及除頻信號X從輸出端453送出第二調(diào)光信號DIM2取代 第一調(diào)光信號DIM而送入PWM控制器12。在本例中，如圖3所示，只有在第 一調(diào)光信號DIM為低準位(或邏輯O)且除頻信號X為低準位時，第二調(diào)光信號 DIM2才為低準位而可使能逆變器 11 使背光源 20 亮，即 DIM2 = 5i^[.5 = DIM + X,故邏輯電路45需要由一或門OR來實現(xiàn)，或門OR 接收信號DIM及X以進行或運算，其運算結(jié)果即得到信號DIM2。
在一實施例中，因背光源需有最低使能期間來達到穩(wěn)態(tài)工作，故當?shù)谝徽{(diào) 光信號DIM使能期間為最低使能期間時，送出所述使能信號ENABLE,使能除 頻器44 ，因此除頻器44及邏輯電路45所組成的外部電路依據(jù)第 一調(diào)光信號DIM 產(chǎn)生第二調(diào)光信號DIM2送入PWM控制器12,此第二調(diào)光信號DIM2具有更 低的占空比，即進一步降低最低亮度，進而提高畫面亮度對比值。而當?shù)谝徽{(diào) 光信號DIM使能期間大于最低使能期間時，不送出所述使能信號ENABLE,禁 能除頻器44,因ot匕第一調(diào)光信號DIM直接經(jīng)過邏輯電路45的或門OR,不做改變地送入PWM控制器12。
在另一實施例中，依據(jù)使用者需要，如影片中幾乎都是黑夜情境，由使用
者藉由人機介面送出使能信號ENABLE,此時只要第一調(diào)光信號DIM使能期間 大于或等于最低使能期間(因至少要使背光源能穩(wěn)態(tài)工作)即使能除頻器44。
圖5為依照本實用新型另一實施例所繪示的使用突發(fā)模式調(diào)光的背光源驅(qū) 動電路的第一調(diào)光信號、第二調(diào)光信號及除頻信號的波形示意圖，而圖6繪示 為產(chǎn)生圖5所示信號的使用突發(fā)模式調(diào)光的背光源驅(qū)動電路的電路圖。請同時 參照圖5及圖6，圖5所示第一調(diào)光信號DIM及除頻信號X和圖3所示相同， 因此圖6的除頻器64的實現(xiàn)方式可以和圖4所示除頻器44相同，即采用正緣 觸發(fā)D型觸發(fā)器P一DFF。但是，如圖5所示，只有在第一調(diào)光信號DIM為低準 位且除頻信號X為高準位(或邏輯l)時，第二調(diào)光信號DIM3才為低準位而可使 能逆變器11使背光源20亮，即DIM3 = 55^.X = DIM + 5,故邏輯電路65需要 由一非門INV及一或門OR來實現(xiàn)，信號X先經(jīng)過非門INV產(chǎn)生信號X,再由 或門OR接收信號DIM及5以進行或運算，其運算結(jié)果即得到信號DIM3。在 本例中，第二調(diào)光信號DIM3具有最低使能期間O.IT來使背光源達到穩(wěn)態(tài)工作， 且其占空比D3(二5。/。)比第一調(diào)光信號DIM占空比Dl(-10。/。)更小，在背光源不 閃爍而正常工作的情形下，人眼感覺到的畫面亮度更暗，即降低畫面的最低亮 度，進而提高畫面亮度對比值。
圖7為依照本實用新型又一實施例所繪示的使用突發(fā)模式調(diào)光的背光源驅(qū) 動電路的第一調(diào)光信號、第二調(diào)光信號及除頻信號的波形示意圖，而圖8繪示 為產(chǎn)生圖7所示信號的使用突發(fā)模式調(diào)光的背光源驅(qū)動電路的電路圖。請同時 參照圖7及圖8,圖7所示第一調(diào)光信號DIM和圖3(或圖5)所示相同，但圖7 所示除頻信號Y為依據(jù)第一調(diào)光信號DIM的負緣所產(chǎn)生，故除頻器84可由負 緣觸發(fā)D型觸發(fā)器N一DFF所實現(xiàn)，其耦接方式與和圖4(或圖6)所示正緣觸發(fā)D 型觸發(fā)器P—DFF相似，在此不再贅述。另外，如圖7所示，只有在第一調(diào)光信 號DIM為低準位且除頻信號Y為高準位對，第二調(diào)光信號DIM4才為低準位而 可使能逆變器11使背光源20亮，即5S石二玩^E.Y:DIM + ,故邏輯電路85 需要由一非門INV及一或門OR來實現(xiàn)，信號Y先經(jīng)過非門INV產(chǎn)生信號？， 再由或門OR接收信號DIM及？以進行或運算，其運算結(jié)果即得到信號DIM4。 在本例中，第二調(diào)光信號DIM4具有最低使能期間O.IT來使背光源達到穩(wěn)態(tài)工 作，且其占空比P4(二5。/。)比第一調(diào)光信號DIM占空比Dl(^lQ。/0更小，在背光
9源不閃爍而正常工作的情形下，人眼感覺到的畫面亮度更暗，即降低畫面的最 低亮度，進而提高畫面亮度對比值。
綜上所述，本實用新型利用除頻器及邏輯電路組成的外部電路，將原本送 入脈寬調(diào)制控制器的第一調(diào)光信號的頻率降低，但卻保持相同的使能期間，因 此在背光源不閃爍而正常工作的情形下，可降低畫面的最低亮度，進而提高畫 面亮度對比值。另外，前述實施例中的調(diào)光信號雖然都以低準位使能的PWM信
號為例，但并不僅限于此，例如還可以采用高準位使能的PWM信號。
以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員理解，在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做 出許多修改，變化，或等效，但都將落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種背光源驅(qū)動電路，其包括一逆變器及一脈寬調(diào)制控制器，所述逆變器耦接至所述脈寬調(diào)制控制器及一背光源，所述脈寬調(diào)制控制器依據(jù)一第一調(diào)光信號使能或禁能所述逆變器，所述第一調(diào)光信號在一周期內(nèi)包括一使能期間及一禁能期間，且所述使能期間大于或等于一最低使能期間，所述逆變器在所述使能期間使所述背光源亮且在所述禁能期間使所述背光源暗，其特征在于，所述背光源驅(qū)動電路還包括一除頻器，具有一輸入端及一輸出端，從所述輸入端接收所述第一調(diào)光信號，并依據(jù)所述第一調(diào)光信號從所述輸出端送出一除頻信號，所述除頻信號頻率為所述第一調(diào)光信號頻率除以二且占空比為50％；以及一邏輯電路，具有一第一輸入端、一第二輸入端及一輸出端，從所述第一輸入端接收所述第一調(diào)光信號，從所述第二輸入端接收所述除頻信號，并依據(jù)所述第一調(diào)光信號及所述除頻信號從所述輸出端送出一第二調(diào)光信號取代所述第一調(diào)光信號而送入所述脈寬調(diào)制控制器，所述第二調(diào)光信號頻率等于所述除頻信號頻率且所述第二調(diào)光信號使能期間等于所述第一調(diào)光信號使能期間。
2、 如權(quán)利要求1所述的背光源驅(qū)動電路，其特征在于，其還包括一回授電 路，所述回授電路耦接至所述背光源及所述脈寬調(diào)制控制器，所述回授電路在 所述換能器被使能時檢測所述背光源的一輸出電流，并輸出一與所述輸出電流 成正比的回授電壓至所述脈寬調(diào)制控制器以進行回授控制。
3、 如權(quán)利要求1所述的背光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述背光源包括至 少一冷陰極熒光燈。
4、 如權(quán)利要求1所述的背光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述除頻器還具有 一使能端，從所述使能端接收一使能信號。
5、 如權(quán)利要求1所述的背光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述除頻器還包括 一D型觸發(fā)器，所述D型觸發(fā)器具有一數(shù)據(jù)端、 一時脈端、 一輸出端及一反相 輸出端，所述數(shù)據(jù)端耦接至所述反相輸出端，所述時脈端耦接至所述除頻器輸 入端以接收所述第一調(diào)光信號，所述輸出端耦接至所述除頻器輸出端。
6、 如權(quán)利要求5所述的背光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述D型觸發(fā)器為 正緣觸發(fā)D型觸發(fā)器或負緣觸發(fā)D型觸發(fā)器。
7、 如權(quán)利要求5所述的背光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述D型觸發(fā)器還具有一使能端，從所述使能端接收一使能信號。
專利摘要本實用新型提供了一種使用突發(fā)模式調(diào)光的背光源驅(qū)動電路，其包括逆變器及脈寬調(diào)制控制器，逆變器耦接至脈寬調(diào)制控制器及背光源，脈寬調(diào)制控制器依據(jù)第一調(diào)光信號使能或禁能逆變器，逆變器在使能期間使背光源亮而在禁能期間使背光源暗。另外，所述背光源驅(qū)動電路還包括除頻器及邏輯電路，用以依據(jù)第一調(diào)光信號產(chǎn)生第二調(diào)光信號，并以第二調(diào)光信號取代第一調(diào)光信號送入脈寬調(diào)制控制器。第二調(diào)光信號頻率等于第一調(diào)光信號頻率除以二，且第二調(diào)光信號使能期間等于第一調(diào)光信號使能期間，因此在背光源不閃爍而正常工作的情形下，可降低畫面的最低亮度，進而提高畫面亮度對比值。
文檔編號G09G3/34GK201311767SQ20082018003
公開日2009年9月16日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者林立韋 申請人:冠捷投資有限公司