CN100437272C - 平面光源产生装置的驱动方法及其设备 - Google Patents

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Abstract

一种平面光源产生装置的驱动方法及其设备，通过重新排列平面光源产生单元的各个光点的电极位置，并且根据液晶显示器(LCD)的扫描显示顺序，依次驱动这些电极进而激发光点的方式，将平面光源产生单元采取的全域发光的操作方式改为循序发光的操作方式，可以配合液晶显示器(LCD)的扫描显示顺序，激发光点发光，进而消除残影的现象。

Description

平面光源产生装置的驱动方法及其设备
技术领域
本发明涉及一种平面光源产生装置的驱动方法及其设备，尤其涉及一种用来提供液晶显示器的背光的平面式光源产生单元的驱动方法及其装置。
背景技术
近年来由于便携式电子产品及通讯相关产业的蓬勃发展，液晶显示器呈现大幅的增长。利用液晶制成的显示器称为液晶显示器(LCD-Liquid Crystal Display)。其种类根据驱动方式可以分为静态驱动(Static)、单纯矩阵驱动(Simple Matrix)以及有源矩阵驱动(ActiveMatrix)三种。有源TFT型的液晶显示器的结构较为复杂，一般包括有：背光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料和薄膜晶体管等等。在TFT型液晶显示器中，导电玻璃上画上网状的细小线路，电极则是由薄膜晶体管所排列而成的矩阵开关，在每条线路相交的地方配有控制闸，各显示点的控制闸配合驱动信号工作。电极上的晶体管矩阵根据显示信号开启或关闭液晶分子的电压，简而言之，就是由显示信号对开关阵列(Switch array)进行切换操作，使液晶分子轴转向而形成“亮”或“暗”的对比。
液晶显示器，由于成像原理的不同，LCD比阴极射线成像管(CRT)显示器具有更好的图像清晰度、画面稳定性和更低的功耗，但液晶材料粘滞性比较大，图像更新需要较长的响应时间，容易发生残影(shadow)的现象。
残影是指画面切换之后前一个画面不会立刻消失而是慢慢不见的现象，残影与响应时间(response time)不可一概而论，残影可能要两三秒后才会完全消失，而液晶的响应时间是十几到几十毫秒(ms)。一个设计良好的液晶显示器，即使响应时间是15+35ms，也不可能让使用者看到残影。残影产生机制有些复杂，通常是同一画面显示太久的情况下液晶内的带电离子吸附在上下玻璃两端形成内建电场，画面切换之后这些离子没有立刻释放出来，使得液晶分子没有立刻转到应转的角度而造成的。
显示器的扫描方式分为“逐行扫描”和“隔行扫描”两种。如果扫描系统采用在水平回扫时只扫描奇(偶)数行，垂直回扫时只扫描偶(奇)数行的扫描方式，采用这种方式的显示器被称为隔行扫描显示器，这种显示器虽然价格低，但人眼会明显地感到闪烁，长时间使用容易造成眼睛疲劳，目前已被淘汰。逐行显示器则克服了上述缺点，逐行扫描即每次水平扫描、垂直扫描都逐行进行，没有奇偶之分。逐行扫描可以让视觉闪烁感降到最小，长时间观察屏幕也不会觉得疲劳。
由于传统液晶显示器的背光光源是采取全区域发光的方式工作，其与液晶显示器的扫描时序并不完全匹配，因此难以消除上述的残影现象。而用来驱动背光光源产生单元发光的逆变电源(Inverter)，也是以驱动背光光源产生单元进行全区域发光为其设计基础，因此其成本较高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种平面光源产生装置的驱动方法，用来消除残影的现象。
根据本发明所公开的方法，包括：
重新配置分布在平面光源产生单元的发光点位置的方法；以及
根据液晶显示器(LCD)的扫描显示顺序，依次驱动分布在不同位置或不同区域的发光点发亮的方法，
其中该平面式光源产生单元由多个点光源布满该平面发光区域而形成，该平面式光源产生单元具体构造为：由两片玻璃彼此构成一种内部有一个密闭腔体的中空平板，在其密闭腔体内填充有惰性气体，其中位于发光侧的前玻璃板内侧朝向腔体的表面具有荧光材料，另外在背光侧的后玻璃表面则布满一种电极矩阵，该电极矩阵是由多个成对的阳极以及阴极以矩阵的方式排列而成，任意一对阳极以及阴极即属于一个点光源。
通过上述方法，将传统平面光源产生单元采取的全域发光的操作方式，改为循序发光的操作方式，以便与液晶显示器的扫描时序匹配，进而消除残影的现象。
本发明的另一目的在于改良平面光源产生装置的驱动设备，提供一种可以降低逆变电源(Inverter)的设计功率的驱动装置。
为了达到上述目的，本发明通过重新排列平面光源产生单元的各个光点的电极位置，并且根据液晶显示器(LCD)的扫描显示顺序，依次驱动这些电极进而激发光点发亮的方式，将平面光源产生装置采取的全域发光的操作方式改为循序发光的操作方式，进而让逆变电源(Inverter)的设计功率得以降低。
根据本发明的一种平面光源产生装置的驱动设备，用来驱动一种提供液晶显示器的背光的平面式光源产生单元发光，包括有：
一个平面光源产生单元，由多个点光源布满该平面光源产生单元的平面发光区域而形成，该平面发光区域区分为多个发光区域，点光源布满于不同的发光区域的点光源；以及
一个驱动单元，根据液晶显示器(LCD)的扫描显示顺序，驱动多个该发光区域依序且周而复始地发光，
其中，该平面光源产生单元具体构造为：由两片玻璃彼此构成一种内部有一个密闭腔体的中空平板，在其密闭腔体内填充有惰性气体，其中位于发光侧的前玻璃板内侧朝向腔体的表面具有荧光材料，另外在背光侧的后玻璃表面则布满一种电极矩阵，该电极矩阵是由多个成对的阳极以及阴极以矩阵的方式排列而成，任意一对阳极以及阴极即属于一个点光源。
有关本发明的优选实施例及详细技术内容，下面配合附图进行说明。
附图说明
图1为本发明的功能框图；
图2为本发明的平面光源产生单元的优选实施例构造图；
图3-1为本发明的平面光源产生单元的平面图，示出了平面光源产生单元的各个光点分布情形的第一种优选实施例；
图3-2为图3-1的发光顺序图；
图4-1为本发明的平面光源产生单元的平面图，示出了平面光源产生单元的各个光点分布情形的第二种优选实施例；
图4-2为图4-1的发光顺序图；
图5-1为本发明的平面光源产生单元的平面图，示出了平面光源产生单元的各个光点分布情形的第三种优选实施例；
图5-2为图5-1的发光顺序图；
图6-1为本发明的平面光源产生单元的平面图，示出了平面光源产生单元的各个光点分布情形的第四种优选实施例；
图6-2为图6-1的发光顺序图。
具体实施方式
如图1所示，是本发明所公开的平面光源产生装置的功能框图，其包括有：
一个平面光源产生单元10，其优选实现方式是采用一种由多个点光源11布满发光区域的平面光源产生单元，而点光源则可以利用发光二极管(LED)的平面光源产生器来加以实现；而在本发明的优选实施例，是选用一种平板式气体放电灯30(见图2)，类似的技术可参考中国台湾专利公告第521300号“底板和盖板之间具有支件之介电质阻障式放电用之放电灯”。其基本的构造是由两片玻璃彼此构成一种内部有一个密闭腔体的中空平板，在其密闭腔体内填充有惰性气体，其中位于发光侧的前玻璃板内侧朝向腔体的表面具有荧光材料，另外在背光侧的后玻璃表面则布满一种电极矩阵，这种电极矩阵是由多个成对的阳极31以及阴极32以矩阵的方式排列而成，任意一对阳极31以及阴极32即属于一个点光源；以及
一个驱动单元20，与阳极31以及阴极32连接，用来供应其所需的工作电源，驱动单元20可以是逆变电源(Inverter)、电子控制装置(Electronic Control Gear，ECG)、或电子镇流器(Electronic Ballast)等。
凭借阳极31和阴极32之间的电压差促使惰性气体产生放电现象，进而激发荧光材料发光而通过发光侧的前玻璃板射出。
根据本发明所公开的方法，通过重新排列平面光源产生单元10的各个光点的位置，而任意一个光点是由一个阳极31以及阴极32所组成，并且根据液晶显示器(LCD)的扫描显示顺序，依次驱动这些电极(阳极31以及阴极32)进而激发光点发亮的方式，将传统平面光源产生装置采取的全域发光的操作方式改为循序发光的操作方式。这种电极矩阵是由多个成对的阳极31以及阴极32以矩阵的方式排列而成，其中每一个发光区域的阳极31共同连接到驱动单元20，且其阴极32共同连接到驱动单元20。
如图3-1所示，为本发明的平面光源产生单元10的第一种优选实施例，由于液晶显示器(LCD)的扫描显示顺序包括水平扫描(如图中X轴方向所示)，和垂直扫描(如图中Y轴方向所示)，因此，本发明将其平面发光区域区分为多个区域，在本实施例虽以五个发光区域A1～A5为例，但并不只限于此例，所述多个发光区域A1～A5是以发光平面的一个角点为中心(以X-Y座轴中扫描的起点0为佳)，朝向另一个对角的方向逐一区分为多个发光区域A1～A5，每一个发光区域A1～A5分别由驱动单元20独立驱动发光，而且根据液晶显示器(LCD)的扫描显示顺序，依此顺序A1、A2、A3、A4、A5依次而且周而复始地驱动发光区域A1～A5发亮(见图3-2)。
如图4-1所示，为本发明的平面光源产生单元10的第二种优选实施例，在该实施例中，是沿着X轴方向区分为多个发光区域B1-B3，所述多个发光区域B1-B3也是分别由驱动单元20独立驱动发光，而且根据液晶显示器(LCD)的扫描显示顺序，依此顺序B1、B2、B3依次而且周而复始地驱动发光区域B1-B3发亮(见图4-2)。
如图5-1所示，是本发明的平面光源产生单元10的第三种优选实施例，在该实施例中，是以靠近扫描起点0开始沿着Y轴方向，区分为多个发光区域C1～C3，所述多个发光区域C1～C3也是分别由驱动单元20独立驱动发光，而且根据液晶显示器(LCD)的扫描显示顺序，依此顺序C1、C2、C3依次而且周而复始地驱动发光区域C1～C3发亮(见图5-2)。
如图6-1所示，是本发明的平面光源产生单元10的第四种优选实施例，在该实施例中，是以靠近扫描起点0开始沿着X轴方向，区分为多个发光区域D1～D3，所述多个发光区域D1-D3也是分别由驱动单元20独立驱动发光，而且根据液晶显示器(LCD)的扫描显示顺序，依此顺序D1、D2、D3依次而且周而复始地驱动发光区域D1～D3发亮(见图6-2)。
总结上述说明，本发明所公开的平面光源产生器的驱动方法，将传统平面光源产生器采取的全域发光的操作方式，改为循序发光的操作方式，以便与液晶显示器的扫描时序匹配，将可以消除残影的现象；由于驱动单元20是采取循序输出电源的方式驱动平面光源产生单元发光，在同一工作时间的功率将会低于传统采取全域发光的设计，故能降低逆变电源(Inverter)的设计功率；而循序驱动发光的方式，可以对每一个被独立驱动发光的发光区域采取过驱动(over-drive)的操作方式，对于发光的亮度及效率均不会造成太大的影响。
以上所述仅仅是本发明的优选实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即，任何根据本发明申请专利范围的内容所做的等效变化与修改，都应该属于本发明的技术范畴。

Claims (19)

1、一种平面光源产生装置的驱动方法，用来驱动一种提供液晶显示器的背光的平面式光源产生单元发光，包括有：
一种配置分布在该平面式光源产生单元的发光点位置的方法，将该平面式光源产生单元的平面发光区域区分为多个发光区域；以及
根据液晶显示器的扫描显示顺序，依次驱动分布在不同发光区域的该发光点发亮的方法，
其中该平面式光源产生单元由多个点光源布满该平面发光区域而形成，该平面式光源产生单元具体构造为：由两片玻璃彼此构成一种内部有一个密闭腔体的中空平板，在其密闭腔体内填充有惰性气体，其中位于发光侧的前玻璃板内侧朝向腔体的表面具有荧光材料，另外在背光侧的后玻璃表面则布满一种电极矩阵，该电极矩阵是由多个成对的阳极以及阴极以矩阵的方式排列而成，任意一对阳极以及阴极即属于一个点光源。
2、如权利要求1所述的平面光源产生装置的驱动方法，其中所述多个发光区域是以该发光平面的一个角点为中心，朝向另一个对角的方向逐一区分为多个发光区域，该角点最好是液晶显示器的扫描的起点。
3、如权利要求1所述的平面光源产生装置的驱动方法，其中所述多个发光区域是以靠近液晶显示器的扫描起点开始沿着水平扫描方向，区分为多个发光区域。
4、如权利要求1所述的平面光源产生装置的驱动方法，其中所述多个发光区域是以靠近液晶显示器的扫描起点开始沿着垂直扫描方向，区分为多个该发光区域。
5、如权利要求1所述的平面光源产生装置的驱动方法，其中该驱动分布在不同发光区域的该发光点发亮的方法，是由一个驱动单元分别地驱动多个该发光区域依序且周而复始地发光。
6、如权利要求5所述的平面光源产生装置的驱动方法，其中该驱动单元是逆变电源。
7、如权利要求5所述的平面光源产生装置的驱动方法，其中该驱动单元是电子控制装置。
8、如权利要求5所述的平面光源产生装置的驱动方法，其中该驱动单元是电子镇流器。
9、如权利要求1所述的平面光源产生装置的驱动方法，其中所述多个发光区域中的每一个发光区域分别由一个驱动单元独立驱动发光。
10、如权利要求9所述的平面光源产生装置的驱动方法，其中该每一个发光区域的阳极共同连接到该驱动单元，且其该阴极共同连接到该驱动单元。
11、一种平面光源产生装置的驱动设备，用来驱动一种提供液晶显示器的背光的平面式光源产生单元发光，包括有：
一个平面光源产生单元，由多个点光源布满该平面光源产生单元的平面发光区域而形成，该平面发光区域区分为多个发光区域，点光源布满于不同的发光区域；以及
一个驱动单元，根据液晶显示器的扫描显示顺序，驱动多个该发光区域依序且周而复始地发光，
其中该平面光源产生单元具体构造为：由两片玻璃彼此构成一种内部有一个密闭腔体的中空平板，在其密闭腔体内填充有惰性气体，其中位于发光侧的前玻璃板内侧朝向腔体的表面具有荧光材料，另外在背光侧的后玻璃表面则布满一种电极矩阵，该电极矩阵是由多个成对的阳极以及阴极以矩阵的方式排列而成，任意一对阳极以及阴极即属于一个点光源。
12、如权利要求11所述的平面光源产生装置的驱动设备，其中所述多个发光区域以该发光平面的一个角点为中心，朝向另一个对角的方向逐一区分为多个发光区域，该角点最好是液晶显示器的扫描的起点。
13、如权利要求11所述的平面光源产生装置的驱动设备，其中所述多个发光区域是以靠近液晶显示器的扫描起点开始沿着水平扫描方向，区分为多个发光区域。
14、如权利要求11所述的平面光源产生装置的驱动设备，其中所述多个发光区域是以靠近液晶显示器的扫描起点开始沿着垂直扫描方向，区分为多个该发光区域。
15、如权利要求11所述平面光源产生装置的驱动设备，其中该驱动单元是逆变电源。
16、如权利要求11所述的平面光源产生装置的驱动设备，其中该驱动单元是电子控制装置。
17、如权利要求11所述的平面光源产生装置的驱动设备，其中该驱动单元是电子镇流器。
18，如权利要求11所述的平面光源产生装置的驱动设备，其中所述多个发光区域中的每一个发光区域分别由一个驱动单元独立驱动发光。
19、如权利要求18所述平面光源产生装置的驱动设备，其中该每一个发光区域的阳极共同连接到该驱动单元，且其该阴极共同连接到该驱动单元。
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