CN101206340A - 显示器及其背光源及背光源驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于一种显示器及其背光源及背光源驱动方法，其是使用场发射背光板作为被动发光式显示器的背光模组，以依照各个时间点视频资料的不同，提供区域性的不同亮度光源，以降低显示器中背光源的功率消耗，并提高画面的对比以及延长背光源的使用寿命。
Description
技术领域
本发明是关于一种显示器及其背光源及背光源驱动方法，尤指一种适用于被动发光的显示器及其背光源及背光源驱动方法。
背景技术
相较于(CRT)或电浆显示器(PDP)等可自体发光的显示技术，液晶显示器(LCD)或液晶电视是为被动发光的显示技术，其需通过一液晶面板结合一背光源，并由液晶面板的液晶特性控制从面板射出的光源强度以达成画面的显示。
目前的液晶显示器普遍是以冷阴极射线管(CCFL)作为背光源，但使用冷阴极射线管作为背光源仍面临到许多亟欲解决的问题，诸如：冷阴极射线管组装复杂度高、维修困难、表面温度高而影响液晶特性，故而无法提高整体亮度、无法降低消耗功率、以及含有汞等环保议题。因此，当未来欲开发大尺寸液晶显示器、或液晶电视等产品时，可预期将会面临到大面积背光源制造困难的瓶颈，故而急迫需要开发具有低成本、高亮度、低耗电、无汞蒸气特色的新技术。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种显示器及其背光源及背光源驱动方法，其是使用场发射背光板作为被动发光式显示器的背光模组，以依照各个时间点视频资料的不同，提供区域性的不同亮度光源，以降低显示器中背光源的功率消耗，并提高画面的对比以及延长背光源的使用寿命。
首先，根据本发明，其是提供一种背光模组，是由一电源供应器提供操作电源，且其是重叠于一被动发光式显示面板，其特征在于，包括：
一场发射背光板，包括一阳极板、一阴极板、及一萤光物质，该阳极板是置于该阴极板的上方，且该萤光物质是位于该阳极板上；以及
一背光源驱动单元，是电性连接该场发射背光板，且其是接收该等视频资料，并依照该等视频数据控制该场发射背光板的发光特性，以使至少一区域的该萤光物质发光，而同时使至少一区域的该萤光物质不发光。
其中，该阳极板及该阴极板之间是一真空状态。
其中，该阴极板还包括多数个电子发射器。
其中，该等电子发射器是为多数个纳米碳管。
其中，该背光源驱动单元是驱动该等电子发射器以朝向该阳极板的方向发射出至少一电子，该等电子并撞击该至少一区域的该萤光物质以使该至少一区域的该萤光物质发光。
其中，该背光源驱动单元包括至少一扫描驱动器、以及至少一数据驱动器，该至少一扫描驱动器、以及该至少一数据驱动器是分别电性连接该场发射背光板。
本发明提供一种被动发光式显示器，其特征在于，包括：
一时序控制单元，是接收多数个视频资料；
一显示面板，是显示一画面；
一面板驱动单元，是电性连接于该时序控制单元与该显示面板之间，并依照该等视频数据控制该显示面板的光学特性以使该显示面板显示该画面；以及
一背光模组，是重叠于该显示面板，该背光模组包括一场发射背光板、以及一背光源驱动单元，该场发射背光板包括一阳极板、一阴极板、及一萤光物质，该阳极板是置于该阴极板的上方，且该萤光物质是位于该阳极板上，该背光源驱动单元是电性连接于该时序控制单元与该场发射背光板之间，其并依照该等视频数据控制该场发射背光板的发光特性，以使至少一区域的该萤光物质发光，而同时使至少一区域的该萤光物质不发光。
其中，该阳极板及该阴极板之间是一真空状态。
其中，该阴极板还包括多数个电子发射器。
其中，该等电子发射器是为多数个纳米碳管。
其中，该背光源驱动单元是驱动该等电子发射器以朝向该阳极板的方向发射出至少一电子，该等电子并撞击该至少一区域的该萤光物质以使该至少一区域的该萤光物质发光。
其中，该背光源驱动单元包括至少一扫描驱动器、以及至少一数据驱动器，该至少一扫描驱动器、以及该至少一数据驱动器是分别电性连接于该场发射背光板、及该时序控制器之间。
其中，该时序控制单元传送多数个扫描信号至该至少一扫描驱动器，并传送多数个视频资料至该至少一资料驱动器。
其中，该显示面板自身是不发光。
其中，该显示面板是为一液晶显示面板。
其中，该面板驱动单元包括至少一栅极驱动器、以及至少一源极驱动器，该至少一栅极驱动器、以及该至少一源极驱动器是分别电性连接于该时序控制单元与该显示面板之间。
其还包括一电源供应器，其是电性连接该时序控制器、该面板驱动单元、该背光源驱动单元、及该背光模组以提供该时序控制器、该面板驱动单元、该背光源驱动单元、及该背光模组的操作电源。
本发明提供一种背光源驱动方法，是用以控制一被动发光式显示器的一背光模组，其特征在于，包括以下步骤：
接收多数个视频资料；
将该等视频资料区分成多数组；
计算各组视频资料的一平均亮度；
以各组的该平均亮度选择一对应辉光灰阶电压；以及
依照各组的该辉光灰阶电压驱动该背光模组对应各组的区域。
其中，该对应辉光灰阶电压是选择自多数个预定数值。
其中，该视频资料是输入自一时序控制器，该时序控制器亦输出该视频资料至一显示面板。
其中，各组的该等视频资料对应在该背光模组上的位置是互为邻近以形成对应各组的该区域。
其中，驱动不同数值的该对应辉光灰阶电压是使该背光模组对应各组的区域发出不同亮度的光源。
是故，本发明提供的显示器及其背光源及背光源驱动方法可降低显示器中背光源的功率消耗，并提高画面的对比以及延长背光源的使用寿命。
附图说明
为进一步说明本发明的具体技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：
图1是本发明一较佳实施例的被动发光式显示器系统方块图。
图2是图1实施例的被动发光式显示器架构示意图。
图3是图1实施例的背光模组架构示意图。
图4是图1实施例的场发射背光板剖面示意图。
图5A是图1实施例的场发射背光板发光状态示意图。
图5B是图1实施例的场发射背光板发光状态示意图。
图5C是图1实施例的场发射背光板发光状态示意图。
具体实施方式
首先，请一并参考图1、及图2，图1显示本发明一较佳实施例的被动发光式显示器系统方块图，图2显示本实施例的被动发光式显示器架构示意图。
如图1中所示，被动发光式显示器1包括：一时序控制单元11、一面板驱动单元12、一背光模组13、一显示面板14、以及一电源供应单元15。
面板驱动单元12电性连接于时序控制单元11与显示面板14之间，背光模组13电性连接时序控制单元11，而电源供应单元15分别电性连接时序控制单元11、面板驱动单元12、以及背光模组13。
上述时序控制单元11接收多数个视频资料，以供视频资料的处理与运算，并输出经处理的视频资料以控制连接其上的各个单元的操作。
如图2中所示，在本实施例中，面板驱动单元12包括一栅极驱动器111、以及一源极驱动器112，栅极驱动器111、以及源极驱动器112分别电性连接于时序控制单元11、及显示面板14之间，并接受时序控制单元11的控制。
上述背光模组13包括一场发射背光板131、以及一背光源驱动单元132，在本说明书之后篇幅中，将详细介绍场发射背光板131、以及一背光源驱动单元132。
在本实施例中，上述显示面板14是为自身不发光的一被动发光式显示面板，如：一液晶显示面板(LCD)、一液晶反射式投影显示面板(LCOS)、高分子分散型液晶显示面板(NPD-LCD)等，而此等被动发光式显示面板14需被提供光源以显示画面。是故，需经由上述背光模组13配合提供光源至显示面板14以供其显示画面，而场发射背光板131是以重叠于显示面板14为较佳设置位置，以使自场发射背光板131垂直射出的光源是经历最近光程到达显示面板14。
上述电源供应单元15是电性连接面板驱动单元12、及背光模组13以提供面板驱动单元12、及背光模组13作动时所需的操作电源。
另请参考图3，其显示本实施例的背光模组13架构示意图，在本实施例中，背光源驱动单元132包括一扫描驱动器133、以及一数据驱动器134，而扫描驱动器133、以及数据驱动器134是电性连接至电源供应单元15，且是分别电性连接于时序控制单元11与场发射背光板131之间。
此外，请参考图4，其显示本实施例的场发射背光板131剖面示意图，如图中所示，场发射背光板131包括一阳极板136、一阴极板135、一萤光物质137涂布于阳极板136上、及二间隔层138。
上述阴极板135是邻设于阳极板136，且萤光物质137涂布于阳极板136上，且阴极板135上还包括多数个电子发射器139，在本实施例中，电子发射器139是为纳米碳管，而阳极板136及阴极板135两侧具有间隔层138以隔开阴阳两极，并其间是为真空状态。
当时序控制单元11输出经处理的视频资料至面板驱动单元12之后，其依照视频数据控制显示面板14的液晶的光学特性以使显示面板14对应视频资料显示画面。
然而，对背光源驱动单元132来说，时序控制单元11接收到视频资料后，首先，其是将视频数据处理区分成多数组，并计算出各组视频资料的一平均亮度，此处的平均亮度可以一电压值、或以一数值代表，其后，再以各组的平均亮度选择出一个对应的辉光灰阶电压，在本实施例中，是预先设定多数个预定数值，以供选择一较接近值以当作辉光灰阶电压，以后并依照各组的辉光灰阶电压传送多数个扫描信号至扫描驱动器133，和传送多数个视频资料至资料驱动器134，以通过扫描驱动器133、及数据驱动器134驱动背光模组13的阴极板135对应各组的区域的电子发射器139电压至辉光灰阶电压。
在本实施例中，扫描信号是为控制电子发射器139发射电子数量的开关电压，而视频资料是为控制电子发射器139发射的电子所携带的能量大小的辉光灰阶电压。发射出的电子是受到阳极板136上的电场吸引以朝向阳极板136的方向加速行进，而电子最终是撞击并停止于涂布在阳极板136上的萤光物质137使萤光物质发光。因此，当扫描驱动器133、及数据驱动器134驱动阴极板135对应各组的区域的电子发射器139电压至辉光灰阶电压时，即可达到以对应于前方显示面板14显示画面的平均亮度控制该区域的萤光物质发光的亮度。
请参考图5A、图5B、图5C所示的本实施例场发射背光板发光状态示意图。图中是以白色部分表示场发射背光板131发光，且以黑色部分表示场发射背光板131不发光，因此，在本实施例中，场发射背光板131可依照各个时间点视频资料的不同，在其上区域性的发出不同亮度的光，而不需长时间点亮所有的区域，使得场发射背光板131的功率消耗降低、使用寿命延长，并使显示画面整体的亮度及对比提高。
是故，从上述中可以得知，本发明是使用场发射背光板作为被动发光式显示器的背光模组，以依照各个时间点视频资料的不同，提供区域性的不同亮度光源，以降低显示器中背光源的功率消耗，并提高画面的对比以及延长背光源的使用寿命。
上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
Claims (22)
1.一种背光模组，是由一电源供应器提供操作电源，且其是重叠于一被动发光式显示面板，其特征在于，包括：
一场发射背光板，包括一阳极板、一阴极板、及一萤光物质，该阳极板是置于该阴极板的上方，且该萤光物质是位于该阳极板上；以及
一背光源驱动单元，是电性连接该场发射背光板，且其是接收该等视频资料，并依照该等视频数据控制该场发射背光板的发光特性，以使至少一区域的该萤光物质发光，而同时使至少一区域的该萤光物质不发光。
2.如权利要求1项所述的背光模组，其特征在于，其中，该阳极板及该阴极板之间是一真空状态。
3.如权利要求1项所述的背光模组，其特征在于，其中，该阴极板还包括多数个电子发射器。
4.如权利要求3项所述的背光模组，其特征在于，其中，该等电子发射器是为多数个纳米碳管。
5.如权利要求3项所述的背光模组，其特征在于，其中，该背光源驱动单元是驱动该等电子发射器以朝向该阳极板的方向发射出至少一电子，该等电子并撞击该至少一区域的该萤光物质以使该至少一区域的该萤光物质发光。
6.如权利要求1项所述的背光模组，其特征在于，其中，该背光源驱动单元包括至少一扫描驱动器、以及至少一数据驱动器，该至少一扫描驱动器、以及该至少一数据驱动器是分别电性连接该场发射背光板。
7.一种被动发光式显示器，其特征在于，包括：
一时序控制单元，是接收多数个视频资料；
一显示面板，是显示一画面；
一面板驱动单元，是电性连接于该时序控制单元与该显示面板之间，并依照该等视频数据控制该显示面板的光学特性以使该显示面板显示该画面；以及
一背光模组，是重叠于该显示面板，该背光模组包括一场发射背光板、以及一背光源驱动单元，该场发射背光板包括一阳极板、一阴极板、及一萤光物质，该阳极板是置于该阴极板的上方，且该萤光物质是位于该阳极板上，该背光源驱动单元是电性连接于该时序控制单元与该场发射背光板之间，其并依照该等视频数据控制该场发射背光板的发光特性，以使至少一区域的该萤光物质发光，而同时使至少一区域的该萤光物质不发光。
8.如权利要求7项所述的被动发光式显示器，其特征在于，其中，该阳极板及该阴极板之间是一真空状态。
9.如权利要求7项所述的被动发光式显示器，其特征在于，其中，该阴极板还包括多数个电子发射器。
10.如权利要求9项所述的被动发光式显示器，其特征在于，其中，该等电子发射器是为多数个纳米碳管。
11.如权利要求9项所述的被动发光式显示器，其特征在于，其中，该背光源驱动单元是驱动该等电子发射器以朝向该阳极板的方向发射出至少一电子，该等电子并撞击该至少一区域的该萤光物质以使该至少一区域的该萤光物质发光。
12.如权利要求7项所述的被动发光式显示器，其特征在于，其中，该背光源驱动单元包括至少一扫描驱动器、以及至少一数据驱动器，该至少一扫描驱动器、以及该至少一数据驱动器是分别电性连接于该场发射背光板、及该时序控制器之间。
13.如权利要求12项所述的被动发光式显示器，其特征在于，其中，该时序控制单元传送多数个扫描信号至该至少一扫描驱动器，并传送多数个视频资料至该至少一资料驱动器。
14.如权利要求7项所述的被动发光式显示器，其特征在于，其中，该显示面板自身是不发光。
15.如权利要求7项所述的被动发光式显示器，其特征在于，其中，该显示面板是为一液晶显示面板。
16.如权利要求7项所述的被动发光式显示器，其特征在于，其中，该面板驱动单元包括至少一栅极驱动器、以及至少一源极驱动器，该至少一栅极驱动器、以及该至少一源极驱动器是分别电性连接于该时序控制单元与该显示面板之间。
17.如权利要求7项所述的被动发光式显示器，其特征在于，其还包括一电源供应器，其是电性连接该时序控制器、该面板驱动单元、该背光源驱动单元、及该背光模组以提供该时序控制器、该面板驱动单元、该背光源驱动单元、及该背光模组的操作电源。
18.一种背光源驱动方法，是用以控制一被动发光式显示器的一背光模组，其特征在于，包括以下步骤：
接收多数个视频资料；
将该等视频资料区分成多数组；
计算各组视频资料的一平均亮度；
以各组的该平均亮度选择一对应辉光灰阶电压；以及
依照各组的该辉光灰阶电压驱动该背光模组对应各组的区域。
19.如权利要求18项所述的背光源驱动方法，其特征在于，其中，该对应辉光灰阶电压是选择自多数个预定数值。
20.如权利要求18项所述的背光源驱动方法，其特征在于，其中，该视频资料是输入自一时序控制器，该时序控制器亦输出该视频资料至一显示面板。
21.如权利要求18项所述的背光源驱动方法，其特征在于，其中，各组的该等视频资料对应在该背光模组上的位置是互为邻近以形成对应各组的该区域。
22.如权利要求18项所述的背光源驱动方法，其特征在于，其中，驱动不同数值的该对应辉光灰阶电压是使该背光模组对应各组的区域发出不同亮度的光源。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CNA2006101674810A CN101206340A (zh) | 2006-12-20 | 2006-12-20 | 显示器及其背光源及背光源驱动方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CNA2006101674810A CN101206340A (zh) | 2006-12-20 | 2006-12-20 | 显示器及其背光源及背光源驱动方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101206340A true CN101206340A (zh) | 2008-06-25 |
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| CNA2006101674810A Pending CN101206340A (zh) | 2006-12-20 | 2006-12-20 | 显示器及其背光源及背光源驱动方法 |
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|---|---|
| CN (1) | CN101206340A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109523958A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-26 | 厦门天马微电子有限公司 | 背光模组、背光模组的扫描驱动方法和显示装置 |
| CN110007520A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | 背光源、背光模组、显示装置及其显示方法 |
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2006
- 2006-12-20 CN CNA2006101674810A patent/CN101206340A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109523958A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-26 | 厦门天马微电子有限公司 | 背光模组、背光模组的扫描驱动方法和显示装置 |
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