CN102446481A - 平面显示器、背光模块及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

一种平面显示器，用以显示一平面影像与一立体影像。平面显示器包括一面板以及一背光模块。背光模块提供光源至面板。其中，当平面显示器显示平面影像时，背光模块提供一第一光源至面板。当平面显示器显示立体影像时，背光模块提供一第二光源至面板。第二光源的亮度大于第一光源的亮度。

Description

平面显示器、背光模块及其驱动方法

【技术领域】

本发明是有关于一种平面显示器、背光模块及其驱动方法，且特别是有关于一种可以解决亮度不足问题的平面显示器、背光模块及其驱动方法。

【背景技术】

随着平面显示技术的成熟，立体显示技术被视为显示技术的新世代产品标的。在立体显示技术的诸多环节中，平面/立体影像(2D/3D)可切换技术系为现存影像产业欲由平面影像跨入立体影像的重要一环。利用平面/立体影像可切换技术，使用者可以根据其喜好或影像内容，适时地切换为平面影像或立体影像。然而，现有的平面/立体影像可切换技术在由平面影像切换至立体影像时，因光栅部分为了产生立体影像将使得透光度下降(例如对应于液晶显示器显示的立体影像，所需额外附加一副眼镜而产生左右眼的视差影像)，但发光源却未对应进行调整，使得整体亮度下降，导致使用者会觉得立体影像较暗，影响观赏品质。

【发明内容】

本发明系有关于一种平面显示器、背光模块及其驱动方法，在进行平面/立体影像切换时，调整光源的亮度，解决平面显示器亮度不足的问题。

根据本发明的第一方面，提出一种平面显示器，用以显示一平面影像与一立体影像。平面显示器包括一面板以及一背光模块。背光模块提供光源至面板。其中，当平面显示器显示平面影像时，背光模块提供一第一光源至面板。当平面显示器显示立体影像时，背光模块提供一第二光源至面板。第二光源的亮度大于第一光源的亮度。

根据本发明的第二方面，提出一种背光模块，用以提供光源至一面板。背光模块包括一发光单元、一电阻模块、一换流器以及一平衡电路。发光单元包括多个冷阴极荧光灯管。电阻模块与发光单元串联耦接。换流器接收并转换一输入电压为一第一跨压至串联耦接的发光单元及电阻模块。平衡电路依据分别流经此些冷阴极荧光灯管的多个电流的电流值送出一补偿信号至换流器。其中，当面板显示一平面影像时，电阻模块提供一第一电阻值，使得一第一电流流经发光单元而产生一第一光源。当面板显示一立体影像时，电阻模块提供一第二电阻值，使得一第二电流流经发光单元而产生一第二光源。第二电阻值小于第一电阻值，第二电流大于第一电流，第二光源的亮度大于第一光源的亮度。

根据本发明的第三方面，提出一种背光模块，用以提供光源至一面板。背光模块包括一发光单元、一升压电路、一电阻模块以及一平衡电路。发光单元包括多个发光二极管。升压电路接收并转换一输入电压。电阻模块耦接至升压电路及发光单元。平衡电路依据分别流经此些发光二极管的多个电流的电流值送出一补偿信号至升压电路。其中，当平面显示器显示平面影像时，电阻模块提供一第一电阻值，使得升压电路转换输入电压为一第一跨压，使得发光单元产生一第一光源。当平面显示器显示立体影像时，电阻模块提供一第二电阻值，使得升压电路转换输入电压为一第一跨压，使得发光单元产生一第二光源。第二电阻值小于第一电阻值，第二跨压大于第一跨压，第二光源的亮度大于第一光源的亮度。

根据本发明的第四方面，提出一种平面显示器驱动方法，平面显示器包括一面板及一背光模块。平面显示器驱动方法包括下列步骤。当平面显示器显示一平面影像时，背光模块提供一第一光源至面板。当平面显示器显示一立体影像时，背光模块提供一第二光源至面板。第二光源的亮度大于第一光源的亮度。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

【附图说明】

图1绘示依照本发明较佳实施例的平面显示器的示意图。

图2绘示依照本发明较佳实施例的背光模块的第一例的示意图。

图3绘示依照本发明较佳实施例的发光单元的电流与亮度之一例的关系图。

图4绘示依照本发明的发光单元的电流与亮度的另一例的关系图。

图5绘示依照本发明较佳实施例的背光模块的第二例的示意图。

【主要组件符号说明】

100：平面显示器

110：面板

120、130：背光模块

122、132：发光单元

123、138：平衡电路

124、136：电阻模块

126：换流器

128：电容模块

134：升压电路

R1、R2：电阻

C1、C2：电容

SW1、SW2：开关

【具体实施方式】

本发明系提出一种平面显示器、背光模块及其驱动方法，在进行平面/立体影像切换时，调整背光模块所提供的光源的亮度，解决平面显示器亮度不足的问题。

请参照图1，其绘示依照本发明较佳实施例的平面显示器的示意图。平面显示器100包括一面板110及一背光模块120。背光模块120用以提供光源至面板110。当平面显示器100显示平面影像时，背光模块120提供一第一光源至面板110。当平面显示器100显示立体影像时，背光模块120提供一第二光源至面板100。其中，第二光源的亮度大于第一光源的亮度。

请参照图2，其绘示依照本发明较佳实施例的背光模块的第一例的示意图。背光模块120包括一发光单元122、一平衡电路(balance circuit)123、一电阻模块124及一换流器(inverter)126。发光单元122包括多个冷阴极荧光灯管(CCFL)。换流器126接收一输入电压Vin，并将的转换为一第一跨压，再将该第一跨压传送至串联耦接(coupled in series)的发光单元122及电阻模块124。平衡电路123判断分别流经多个冷阴极荧光灯管的多个电流的电流值大小，并据以送出一补偿信号至换流器126以进行回馈补偿的动作，故得以维持流经多个冷阴极荧光灯管的电流的平衡。平衡电路123例如耦接于发光单元122及电阻模块124之间，但不限制。

电阻模块124例如包括图2所示的第一电阻R1、第二电阻R2及开关SW1，其中，控制开关SW1导通与否的信号可由例如缩放单元(Scaler)、时序控制器(timing controller)或其它控制单元来提供。当平面显示器100显示一平面影像时，开关SW1不会导通，电阻模块124会提供一第一电阻值(即R1的电阻值)。对应于第一跨压及第一电阻值，一第一电流I1流经发光单元122以点亮多个冷阴极荧光灯管而提供第一光源，第一电流I1的大小例如为7mA。当平面显示器100被切换以显示一立体影像，此时开关SW1会导通，电阻模块124会提供一第二电阻值(即R1与R2的并联电阻值)，且第二电阻值小于第一电阻值。对应于第一跨压及第二电阻值，一第二电流I2流经发光单元122以点亮多个冷阴极荧光灯管而提供第二光源，第二电流I2的大小例如为10mA。在此实施例中，第二电流I2系大于第一电流I1，故第二光源的亮度大于第一光源的亮度。

请参照图3，其绘示依照本发明较佳实施例的发光单元的电流与亮度之一例的关系图。当平面显示器100在显示立体影像时，若开关SW1不导通，仅以第一电流I1点亮发光单元122，则发光单元122所提供的第一光源的亮度仅为亮度L1，约为30～40nits。相较之下，当平面显示器100在显示立体影像时，若开关SW1导通，以第二电流I2点亮发光单元122，则发光单元122所提供的第二光源的亮度为亮度L2，约为80nits。如此一来，即可大幅改善当平面显示器100在由平面影像切换至立体影像时产生的亮度不足问题，使得使用者不会觉得立体影像较暗。

此外，由于立体影像对于使用者而言实质上系利用依序更新的左眼画面及右眼画面来实现，而平面显示器100系为保持形式(hold-type)的驱动方式，故平面显示器100须等待用以显示立体影像的数据全部写入面板110后，始可看到更新后的画面，否则使用者可能会因为串音现象(cross-talk)产生的残影而看到不正确的影像。因此，当平面显示器100显示立体影像，则换流器126及电阻模块124仅在立体影像的每一个影像图框的空白时间(blanking time)提供第二电流以点亮发光单元122。亦即，背光模块120仅在立体影像的每一个影像图框的空白时间提供第二光源至面板110。

请参照图4，其绘示依照本发明的发光单元的电流与亮度的另一例的关系图。以下举面板110的更新频率为120赫兹(每8.3ms更新一次画面)为例。当平面显示器100显示立体影像时，背光模块120开始做闪烁(flash)的动作，亦即背光模块120仅在每一个影像图框的空白时间(约2.6ms)提供光源，而其它时段则不提供光源。由于换流器126及电阻模块124仅在每一个影像图框的空白时间提供第一跨压及第二电阻值，故仅在空白时间产生第二电流I2。如此一来，因为瞬时关闭的发光单元122，因此不会产生上一个影像图框的残影，故使用者能看到正确的影像。另外，由于背光模块120非全时点亮，是故利用较大的第二电流I2，使得平面显示器100在显示立体影像时的亮度得以提升，以提高平面显示器100的平均亮度。

此外，背光模块120可更包括一电容模块128。如图2所示，电容模块128包括一第一电容C1、一第二电容C2及一第二开关SW2。当平面显示器100显示平面影像时，电容模块128提供一第一电容值(C1的电容值)至换流器126以产生第一跨压。当平面显示器100显示立体影像时，电容模块128提供一第二电容值(C1与C2的并联电容值)至换流器126以产生一第二跨压，第二电容值大于第一电容值，第二跨压大于第一跨压。如此一来，平面显示器100在显示立体影像时，即可用较高的电流来驱动发光单元122，使得其较快达到预定的亮度。更进一步地，本发明不一定限制于使用电流或电压驱动的光源，只要在切换为立体影像显示时，该光源可以显示出比平面影像显示较高的亮度即可。

于本发明中，发光单元亦可由多个发光二极管(LED)组成，并不限制。请参照图5，其绘示依照本发明较佳实施例的背光模块的第二例的示意图。背光模块130包括一发光单元132、一升压电路(boost circuit)134、一电阻模块136及一平衡电路(balance circuit)138。发光单元132包括多个发光二极管升压电路134接收并转换一输入电压Vin，电阻模块136耦接至升压电路134及发光单元132。平衡电路138判断分别流经多个发光二极管的多个电流的电流大小，并据以送出一补偿信号至升压电路134以进行回馈补偿的动作，故得以维持流经多个发光二极管的电流的平衡。平衡电路138例如耦接于发光单元132及电阻模块136之间，但不限制。

电阻模块136例如包括第一电阻R1、第二电阻R2及开关SW1。若平面显示器100用以显示平面影像，开关SW1不会导通，电阻模块136会提供一第一电阻值(R1的电阻值)，使得升压电路134转换输入电压Vin为一第一跨压，一第一电流I1流经发光单元132以点亮多个发光二极管而提供第一光源，第一电流的大小例如为20mA。当平面显示器100显示立体影像时，电阻模块136提供一第二电阻值(即R1与R2的并联电阻值)，使得升压电路134转换输入电压Vin为一第二跨压，一第二电流I2流经发光单元132以点亮多个发光二极管而提供第二光源，第二电流的大小例如为70mA。其中，第二电阻值小于第一电阻值，第二跨压大于第一跨压，第二光源的亮度大于第一光源的亮度。如此一来，当平面显示器100在显示立体影像时，发光单元132即会因为较大的驱动电流而提供较高的光源亮度，可大幅改善当平面显示器100在由平面影像切换至立体影像时产生的亮度不足问题，使用者不会觉得立体影像较暗。

本发明亦提供一种平面显示器驱动方法，平面显示器包括一面板及一背光模块。平面显示器驱动方法包括下列步骤。当平面显示器显示一平面影像时，背光模块提供一第一光源至面板。当平面显示器显示一立体影像时，背光模块提供一第二光源至面板。第二光源的亮度大于第一光源的亮度。

上述的平面显示器驱动方法，其中平面显示器及其背光模块的详细运作原理系已叙述于平面显示器100、背光模块120及130中，故于此不再重述。

本发明上述实施例所揭露的平面显示器、背光模块及其驱动方法，具有多项优点，以下仅列举部分优点说明如下：

本发明的平面显示器、背光模块及其驱动方法，在平面显示器由平面影像转换到立体影像时，以较高的电流点亮发光单元，使得发光单元提供较高亮度的光源给面板，解决平面显示器亮度不足的问题。此外，本发明的背光模块更在立体影像的每一个影像图框的空白时间才提供光源给面板，进一步解决了立体影像的残影问题，使得使用者得以看到正确的影像。

综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (15)

1.一种平面显示器，用以显示一平面影像与一立体影像，该平面显示器包括：

一面板；以及

一背光模块，用以提供光源至该面板；

其中，当该平面显示器显示该平面影像时，该背光模块提供一第一光源至该面板，当该平面显示器显示该立体影像时，该背光模块提供一第二光源至该面板，该第二光源的亮度大于该第一光源的亮度。

2.根据权利要求1所述的平面显示器，其特征在于，当该平面显示器显示该立体影像时，该背光模块仅在该立体影像的每一个影像图框的空白时间(blanking time)提供该第二光源至该面板。

3.根据权利要求1所述的平面显示器，其特征在于，该背光模块包括：

一发光单元，包括多个冷阴极荧光灯管(CCFL)；

一电阻模块，与该发光单元串联耦接；

一换流器，用以接收并转换一输入电压为一第一跨压至串联耦接的该发光单元及该电阻模块；以及

一平衡电路，依据分别流经该些冷阴极荧光灯管的多个电流的电流值送出一补偿信号至该换流器；

其中，当该平面显示器显示该平面影像时，该电阻模块提供一第一电阻值，使得一第一电流流经该发光单元而产生该第一光源，当该平面显示器显示该立体影像时，该电阻模块提供一第二电阻值，使得一第二电流流经该发光单元而产生该第二光源，该第二电阻值小于该第一电阻值，该第二电流大于该第一电流。

4.根据权利要求3所述的平面显示器，其特征在于，该背光模块更包括一电容模块，当该平面显示器显示该平面影像时，该电容模块提供一第一电容值至该换流器以产生该第一跨压，当该平面显示器用以显示该立体影像时，该电容模块提供一第二电容值至该换流器以产生一第二跨压，该第二电容值大于该第一电容值，该第二跨压大于该第一跨压。

5.根据权利要求1所述的平面显示器，其特征在于，该背光模块包括：

一发光单元，包括多个发光二极管(LED)；

一升压电路，用以接收并转换一输入电压；

一电阻模块，耦接至该升压电路及该发光单元；以及

一平衡电路，依据分别流经该些发光二极管的多个电流的电流值送出一补偿信号至该升压电路；

其中，当该平面显示器显示该平面影像时，该电阻模块提供一第一电阻值，使得该升压电路转换该输入电压为一第一跨压，使得该发光单元产生该第一光源，当该平面显示器显示该立体影像时，该电阻模块提供一第二电阻值，使得该升压电路转换该输入电压为一第二跨压，使得该发光单元产生该第二光源，该第二电阻值小于该第一电阻值，该第二跨压大于该第一跨压。

6.一种背光模块，用以提供光源至一面板，该背光模块包括：

一发光单元，包括多个冷阴极荧光灯管；

一电阻模块，与该发光单元串联耦接；

一换流器，用以接收并转换一输入电压为一第一跨压至串联耦接的该发光单元及该电阻模块；以及

一平衡电路，依据分别流经该些冷阴极荧光灯管的多个电流的电流值送出一补偿信号至该换流器；

其中，当该面板显示一平面影像时，该电阻模块提供一第一电阻值，使得一第一电流流经该发光单元而产生一第一光源，当该面板显示一立体影像时，该电阻模块提供一第二电阻值，使得一第二电流流经该发光单元而产生一第二光源，该第二电阻值小于该第一电阻值，该第二电流大于该第一电流，该第二光源的亮度大于该第一光源的亮度。

7.根据权利要求6所述的背光模块，其特征在于，当该面板显示该立体影像时，该背光模块仅在该立体影像的每一个影像图框的空白时间提供该第二光源至该面板。

8.根据权利要求6所述的背光模块，其特征在于，更包括：

一电容模块，耦接至该换流器；

其中，当该平面显示器显示该平面影像时，该电容模块提供一第一电容值至该换流器以产生该第一跨压，当该平面显示器用以显示该立体影像时，该电容模块提供一第二电容值至该换流器以产生一第二跨压，该第二电容值大于该第一电容值，该第二跨压大于该第一跨压。

9.一种背光模块，用以提供光源至一面板，该背光模块包括：

一发光单元，包括多个发光二极管；

一升压电路，用以接收并转换一输入电压；

一电阻模块，耦接至该升压电路及该发光单元；以及

一平衡电路，依据分别流经该些发光二极管的多个电流的电流值送出一补偿信号至该升压电路；

其中，当该平面显示器显示该平面影像时，该电阻模块提供一第一电阻值，使得该升压电路转换该输入电压为一第一跨压，使得该发光单元产生一第一光源，当该平面显示器显示该立体影像时，该电阻模块提供一第二电阻值，使得该升压电路转换该输入电压为一第二跨压，使得该发光单元产生一第二光源，该第二电阻值小于该第一电阻值，该第二跨压大于该第一跨压，该第二光源的亮度大于该第一光源的亮度。

10.根据权利要求9所述的背光模块，其特征在于，当该面板显示该立体影像时，该背光模块仅在该立体影像的每一个影像图框的空白时间提供该第二光源至该面板。

11.一种平面显示器驱动方法，该平面显示器包括一面板及一背光模块，该平面显示器驱动方法包括：

当该平面显示器显示一平面影像时，该背光模块提供一第一光源至该面板；以及

当该平面显示器显示一立体影像时，该背光模块提供一第二光源至该面板，该第二光源的亮度大于该第一光源的亮度。

12.根据权利要求11所述的平面显示器驱动方法，其特征在于，当该平面显示器显示该立体影像时，该背光模块仅在该立体影像的每一个影像图框的空白时间提供该第二光源至该面板。

13.根据权利要求11所述的平面显示器驱动方法，其特征在于，该背光模块包括一发光单元、一电阻模块、一换流器以及一平衡电路，该发光单元包括多个冷阴极荧光灯管，该电阻模块与该发光单元串联耦接，该换流器接收并转换一输入电压为一第一跨压至串联耦接的该发光单元及该电阻模块，该平面显示器驱动方法更包括：

该平衡电路依据分别流经该些冷阴极荧光灯管的多个电流的电流值送出一补偿信号至该换流器；

当该平面显示器显示该平面影像时，该电阻模块提供一第一电阻值，使得一第一电流流经该发光单元而产生该第一光源；以及

当该平面显示器显示该立体影像时，该电阻模块提供一第二电阻值，使得一第二电流流经该发光单元而产生该第二光源，该第二电阻值小于该第一电阻值，该第二电流大于该第一电流。

14.根据权利要求13所述的平面显示器驱动方法，其特征在于，该背光模块更包括一电容模块，该平面显示器驱动方法更包括：

当该平面显示器显示该平面影像时，该电容模块提供一第一电容值至该换流器以产生该第一跨压，当该平面显示器用以显示该立体影像时，该电容模块提供一第二电容值至该换流器以产生一第二跨压，该第二电容值大于该第一电容值，该第二跨压大于该第一跨压。

15.根据权利要求11所述的平面显示器驱动方法，其特征在于，该背光模块包括一发光单元、一升压电路、一电阻模块及一平衡电路，该发光单元包括多个发光二极管，该升压电路接收并转换一输入电压，该电阻模块耦接至该升压电路及该发光单元，该平面显示器驱动方法更包括：

该平衡电路依据分别流经该些发光二极管的多个电流的电流值送出一补偿信号至该升压电路；

当该平面显示器显示该平面影像时，该电阻模块提供一第一电阻值，使得该升压电路转换该输入电压为一第一跨压，使得该发光单元产生该第一光源；以及

当该平面显示器显示该立体影像时，该电阻模块提供一第二电阻值，使得该发光单元产生该第二光源，该第二电阻值小于该第一电阻值，该第二跨压大于该第一跨压。

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