CN103871369A - 背光模块及切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于一显示装置的背光模块，包含有一时钟产生模块，用来产生一时钟信号；一控制模块，用来产生一控制信号以及一选择控制信号；一选择模块，耦接于该时钟产生模块以及该控制模块，根据该时钟信号以及该控制信号，产生一选择结果；以及一输出模块，耦接于该选择模块，根据该选择控制信号，输出该选择结果；其中，该选择结果是切换该显示装置于一一般背光模式、一转态模式或一闪烁背光模式间。

Description

背光模块及切换方法

技术领域

本发明涉及一种背光模块及其切换方法，尤其涉及一种可平顺切换一显示装置于一一般背光模式与一闪烁背光模式间的背光模块及其切换方法。

背景技术

随着影像技术不断进步，消费者可挑选的显示装置的尺寸与功能日益多元，而为了满足不同的使用者需求，各家显示装置的制造商也设法提供输出效能及分辨率更佳的新产品。对于使用闪烁背光源（Flashing backlight）的小尺寸显示装置，或是仅包含有单一背光源的显示装置而言，其可工作于一一般背光模式（Normal mode）以及一闪烁背光模式（Flashing backlight mode）间。详细来说，显示装置的显示画面是由多个帧信号所组成，其于一固定时间内连续显示于显示装置上。若显示装置工作于一般背光模式时，每一帧信号于固定时间内，将周期性地重复进行开启或关闭工作而不间断；若显示装置工作于闪烁背光模式时，每一帧信号于固定时间中的部分时间内，将周期性地重复进行开启或关闭工作，或于该部分时间内全部皆进行开启工作。然而，若使用者直接将显示装置切换于一般背光模式以及闪烁背光模式间，使用者将因视觉暂留现象而使人眼轻易感受到显示画面的明暗变化。据此，使用者于视觉上可能产生不舒适感，一并影响使用者的观赏质量，且进一步限制小尺寸或使用闪烁光源的显示装置的产品应用范围。

因此，提供一种更有效率的背光模块及其切换方法，针对于不同背景亮度下小尺寸显示装置或使用闪烁光源的显示装置，避免显示装置于一般背光模式以及闪烁背光模式间切换中，人眼将轻易感受到显示画面的明显亮度变化或产生不舒适感，已成为本领域的重要课题。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种用于一显示装置的背光模块及其切换方法，使显示装置切换于一一般背光模式、一转态模式或一闪烁背光模式间。

本发明公开一种用于一显示装置的背光模块，包含有一时钟产生模块，用来产生一时钟信号；一控制模块，用来产生一控制信号以及一选择控制信号；一选择模块，耦接于该时钟产生模块以及该控制模块，根据该时钟信号以及该控制信号，产生一选择结果；以及一输出模块，耦接于该选择模块，根据该选择控制信号，输出该选择结果；其中，该选择结果是切换该显示装置于一一般背光模式、一转态模式或一闪烁背光模式间。

本发明另公开一种用来切换一背光模块的方法，且该背光模块耦接于一显示装置，该方法包含有产生一时钟信号；产生一控制信号以及一选择控制信号；根据该时钟信号以及该控制信号，产生一选择结果；以及根据该选择控制信号，输出该选择结果；其中，该选择结果是切换该显示装置于一一般背光模式、一转态模式或一闪烁背光模式间。

附图说明

图1为本发明实施例一背光模块的示意图。

图2为图1中背光模块与选择模块的详细示意图。

图3为本发明实施例的显示装置切换于一般背光模式、转态模式或闪烁背光模式的示意图。

图4为本发明实施例中满足一条件下将显示画面由转态模式切换为闪烁背光模式的示意图。

图5为本发明实施例于闪烁背光模式下另一帧信号的示意图。

图6为本发明实施例另一背光模块的示意图。

图7为本发明实施例工作于一延迟时间下的连续帧信号由一般背光模式经转态模式以进入闪烁背光模式的示意图。

图8为本发明实施例工作于一延迟时间下的连续帧信号由闪烁背光模式经转态模式以进入一般背光模式的示意图。

图9为本发明实施例一背光模块切换流程的流程图。

图10为本发明实施例另一背光模块切换流程的流程图。

其中，附图标记说明如下：

10、60                                     背光模块

100                                        时钟产生模块

102                                        控制模块

104                                        选择模块

106                                        输出模块

200                                        一般背光模式单元

202                                        闪烁背光模式单元

204                                        转态模式单元

600                                        延迟模块

80、90                                     背光模块切换流程

800、802、804、806、808、810、900、        步骤

902、904、906、908、910、912

F_Time                                     帧信号时间

ON_Time                                    开启时间

OFF_Time                                   关闭时间

S_CK                                       时钟信号

S_CT                                       控制信号

S_SCT                                      选择控制信号

S_SC                                       选择结果

S_DL                          延迟信号

S_F1～S_Fm                    转态阶段

S_M1                          一般背光模式信号

S_M2                          闪烁背光模式信号

S_M3                          转态模式信号

S_ON1～S_ONm                  开启时间工作信号

S_ONFB                        闪烁背光开启时间工作信号

T1、T2、T3                    工作时间

T_DL                          延迟时间

Y、Y_F、Y_T                     开启时间工作次数

△T                           开启时间工作信号变化

具体实施方式

请参考图1，图1为本发明实施例一背光模块10的示意图，其中背光模块10设置于一显示装置（图中未示）内，或者两者相互耦接，使背光模块10能控制显示装置的输出情形。如图1所示，背光模块10包含有一时钟产生模块100、一控制模块102、一选择模块104以及一输出模块106。详细来说，时钟产生模块100用来产生一时钟信号S_CK。控制模块102用来产生一控制信号S_CT以及一选择控制信号S_SCT。选择模块104耦接于时钟产生模块100以及控制模块102，用来接收时钟信号S_CK以及控制信号S_CT，并输出一选择结果S_SC至输出模块106。输出模块106耦接于选择模块104以及控制模块102，用来接收选择结果S_SC以及接收时钟信号S_CK，并对应输出选择结果S_SC至显示装置，使显示装置能切换于一一般背光模式（Normal backlight mode）、一转态模式（Transition mode）或一闪烁背光模式（Flashing backlight mode）间。

请继续参考图2，图2为图1中背光模块10与选择模块104的详细示意图。如图2所示，选择模块104更包含有一一般背光模式单元200、一闪烁背光模式单元202以及一转态模式单元204，并分别接收时钟信号S_CK以及控制信号S_CT，以对应产生一一般背光模式信号S_M1、一闪烁背光模式信号S_M2以及一转态模式信号S_M3。输出模块106分别接收一般背光模式信号S_M1、闪烁背光模式信号S_M2以及转态模式信号S_M3，并根据选择控制信号S_SCT，据以输出一般背光模式信号S_M1、闪烁背光模式信号S_M2以及转态模式信号S_M3中的一者，来控制显示装置的显示方式。

简单来说，本实施例是由控制模块102产生控制信号S_CT与选择控制信号S_SCT来对应控制选择模块104，并再由输出模块106输出选择模块104所产生的一般背光模式信号S_M1、闪烁背光模式信号S_M2以及转态模式信号S_M3中的一者，来切换显示装置于一般背光模式、转态模式或闪烁背光模式间。相比较于已知技术仅切换显示装置于一般背光模式或闪烁背光模式间，本实施例更于一般背光模式与闪烁背光模式间加入转态模式，并可对应于一转态工作时间，使显示装置可于转态工作时间过程中，由一般背光模式经过转态模式来进入闪烁背光模式，以避免人眼因轻易感受到显示画面的明显亮度变化而产生不舒适感，当然，背光模块10也可控制显示装置由闪烁背光模式经过转态模式来进入一般背光模式，非用以限制本发明的范畴。

请参考图3，图3为本发明实施例的显示装置切换于一般背光模式、转态模式或闪烁背光模式的示意图。值得注意地，本实施例中的显示画面是由多个帧信号所组成，为了清楚说明，于图3中绘出单一帧信号来解释如何将显示装置切换于一般背光模式、转态模式或闪烁背光模式间，其中每一帧信号皆可对应至一帧信号时间F_Time。如图3所示，当显示装置正工作于一般背光模式时，将于帧信号时间F_Time内周期性地重复开启工作与关闭工作，假设一次开启工作与一次关闭工作可视为一开启时间（On Time）工作，则于一般背光模式下将进行Y次开启时间工作。较佳地，先定义开启工作对应为一开启时间ON_Time而关闭工作对应为一关闭时间OFF_Time后，显示装置于一般背光模式下的亮暗程度，可通过一工作周期（Duty cycle）来表示，即 $\mathrm{Duty\; cycle}(\%)=\frac{(\mathrm{ON}\_\mathrm{Time})}{(\mathrm{ON}\_\mathrm{Time}+\mathrm{OFF}\_\mathrm{Time})},$ 至于开启时间工作的次数可为此外，也可由开启时间工作的次数与工作周期来表示开启时间为

同时也可用来表示关闭时间为 $\mathrm{OFF}\_\mathrm{Time}=\frac{(F\_\mathrm{Time}-Y\×\mathrm{ON}\_\mathrm{Time})}{T}.$

继续参考图3，当显示装置从一般背光模式进入转态模式时，于帧信号时间F_Time中更定义一开启时间工作（On time duty）信号S_ONx，使转态模式可根据不同的开启时间工作信号，依序产生多个转态阶段，而每一转态阶段皆对应为单一帧信号。于本实施例中，转态模式包含有转态阶段S_F1～S_Fm，而每一转态阶段S_F1～S_Fm可分别对应为开启时间工作信号S_ON1～S_ONm，且每一开启时间工作信号即为信号时间F_Time内的一工作时间。其中，前后帧信号间所对应的开启时间工作信号的差值，为一开启时间工作信号变化△T，而开启时间工作信号变化△T的产生方式，可通过一等比方式或一等差方式，据以调整不同开启时间工作信号S_ON1～S_ONm间的时间长短，然非用以限制本发明的范畴。较佳地，若为等比方式，则开启时间工作信号变化△T可根据ΔT＝S_ONx×C%,C＝1,2,3...来产生，若为等差方式，则开启时间工作信号变化△T可根据ΔT＝S_ONx-S_ONx-1来产生。除此之外，本实施例更定义开启时间工作信号变化△T的工作范围为ΔT＝S_ON1×(3~6%)，也非用以限制本发明的范畴。

值得注意地，当本实施例准备从一般背光模式进入转态模式时，根据不同需求，使用者可适性选择不同的开启时间工作信号变化△T，以动态调整转态阶段S_F1～S_Fm的数量，使得使用者于切换过程中，不易感受到显示画面发生切换的情形。换句话说，本实施例进入转态模式后，显示画面所对应的帧信号将依序从转态阶段S_F1转换为转态阶段S_Fm，其中每一帧信号时间F_Time中的开启时间工作信号S_ONx（即工作时间）是逐渐减少，相对来说，由帧信号时间F_Time扣除工作时间所得的一休眠时间将逐渐增加，使显示装置可根据合适的转态阶段数量，平顺地由一般背光模式经过转态模式以切换至闪烁背光模式。较佳地，于转态模式中，显示画面于帧信号时间F_Time内的开启时间工作次数Y_T，可利用公式

来取得，至于开启时间ON_Time可利用公式

来取得，同时关闭时间OFF_Time也可利用公式 $\mathrm{OFF}\_\mathrm{Time}=\frac{(S\_\mathrm{ONx}-(Y_T\×\mathrm{ON}\_\mathrm{Time}))}{(Y_T-1)}$ 来取得。

继续参考图3，当显示装置由转态模式进入闪烁背光模式时，于帧信号时间F_Time中，帧信号仅包含工作一次开启时间工作（其中仅有一次开启工作与一次关闭工作）。在此情况下，相对于一般背光模式，于闪烁背光模式下进行开启工作所对应的开启时间ON_Time与进行关闭工作所对应的关闭时间OFF_Time将较长。请再参考图4，图4为本发明实施例中满足一条件下将显示画面由转态模式切换为闪烁背光模式的示意图，其中图4仅绘出转态模式下的转态阶段S_Fm与闪烁背光模式所对应的帧信号。如图4所示，当显示画面的帧信号是由转态阶段S_Fm进入闪烁背光模式时，转态阶段S_Fm的开启时间工作信号S_ONm的大小，将小于工作周期乘以帧信号时间F_Time并加上开启时间工作信号变化△T的大小，即条件S_ONm<Duty cycle×F_Time+ΔT将成立，据此，输出模块106是可依据上述条件是否成立，来对应切换显示装置于转态模式与闪烁背光模式间。

请参考图5，图5为本发明实施例于闪烁背光模式下另一帧信号的示意图。如图5所示，本实施例所提供的显示画面及其对应的帧信号，于帧信号时间内F_Time可定义一最小的闪烁背光开启时间工作信号S_ONFB，据以获得开启时间工作的次数Y_F。较佳地，开启时间ON_Time可利用公式

来取得，同时关闭时间OFF_Time也可利用公式

来取得。此外，也可用开启时间ON_Time与关闭时间OFF_Time来表示闪烁背光模式下闪烁背光开启时间工作信号S_ONFB，即 $S\_\mathrm{ONFB}=\frac{(F\_\mathrm{Time})}{\left(\mathrm{ON}\_\mathrm{Time}+\mathrm{OFF}\_\mathrm{Time}\right)\&times;Y_F}.$ 此外，当开启时间工作信号S_ONx小于闪烁背光开启时间工作信号S_ONFB时，显示画面将从转态模式切换至闪烁背光模式，以对应提供给输出模块106作为是否进行切换的判断。当然，本领域技术人员也可结合图3与图5的帧信号，同样提供切换显示画面于一般背光模式与闪烁背光模式者，并对应选择合适的开启时间工作信号变化△T者，也为本发明的范畴。

请参考图6，图6为本发明实施例另一背光模块60的示意图。如图6所示，背光模块60与图1的背光模块10相似，且背光模块60更包含有一延迟模块600耦接于输出模块106。延迟模块600用来产生一延迟信号S_DL并传输至输出模块106，使输出模块106同时依据选择控制信号S_SCT与延迟信号S_DL，以输出一般背光模式信号S_M1、闪烁背光模式信号S_M2以及转态模式信号S_M3中的一者，让显示装置能切换于一般背光模式、转态模式或闪烁背光模式间。另外，请同时参考图7与图8，其中图7为本发明实施例工作于一延迟时间下的连续帧信号由一般背光模式经转态模式以进入闪烁背光模式的示意图，而图8为本发明实施例工作于一延迟时间下的连续帧信号由闪烁背光模式经转态模式以进入一般背光模式的示意图。如图7与图8所示，相比较于帧信号原本的工作时间T1，在本实施例中的一般背光模式、转态模式或闪烁背光模式的工作时间T2、T3皆较原本的工作时间T1延迟了一延迟时间T_DL，来配合显示装置中的液晶材料的反应时间，进而搭配输出模块106以切换显示画面于一般背光模式、转态模式或闪烁背光模式间，使人眼更不易察觉显示画面的切换情形。

于本实施例中，背光模块10耦接显示装置所用的一背光模块切换方法，可进一步归纳为一背光模块切换流程80，如图9所示。背光模块切换流程80包含以下步骤：

步骤800：开始。

步骤802：时钟产生模块100产生时钟信号S_CK。

步骤804：控制模块102产生控制信号S_CT以及选择控制信号S_SCT。

步骤806：选择模块104根据时钟信号S_CK以及控制信号S_CT，输出选择结果S_SC至输出模块106。

步骤808：输出模块106根据选择结果S_SC以及时钟信号S_CK，输出选择结果S_SC至显示装置，以切换显示装置于一般背光模式、转态模式或闪烁背光模式间。

步骤810：结束。

背光模块切换流程80中每一步骤的详细工作，可参考前述背光模块10及图1到图8的相关段落说明，在此不赘述。除此之外，背光模块60耦接显示装置所用的另一背光模块切换方法，也可进一步归纳为另一背光模块切换流程90，如图10所示。背光模块切换流程90包含以下步骤：

步骤900：开始。

步骤902：时钟产生模块100产生时钟信号S_CK。

步骤904：控制模块102产生控制信号S_CT以及选择控制信号S_SCT。

步骤906：选择模块104根据时钟信号S_CK以及控制信号S_CT，输出选择结果S_SC至输出模块106。

步骤908：延迟模块600产生延迟信号S_DL，以传输至输出模块106。

步骤910：输出模块106根据选择结果S_SC、时钟信号S_CK以及延迟信号S_DL，输出选择结果S_SC至显示装置，以切换显示装置于一般背光模式、转态模式或闪烁背光模式间。

步骤912：结束。

值得注意地，背光模块切换流程90与背光模块切换流程80的差异，仅背光模块切换流程90的步骤908更包含有利用延迟模块600，以产生延迟信号S_DL并传输至输出模块106，且于步骤910中，输出模块106能同时根据时钟信号S_CK以及延迟信号S_DL，适性将选择结果S_SC显示于显示装置上，进而切换显示装置于一般背光模式、转态模式或闪烁背光模式间，至于其它步骤的详细工作，同样可参考背光模块10、60及图1到图8的相关段落说明，在此不赘述。

另外，步骤806或步骤906中，选择模块104中的一般背光模式单元200、闪烁背光模式单元202以及转态模式单元204同时根据时钟信号S_CK以及控制信号S_CT，输出选择结果S_SC（即一般背光模式信号S_M1、闪烁背光模式信号S_M2以及转态模式信号S_M3）至输出模块106。当然，控制模块102所产生的控制信号S_CT，更包含调整一般背光模式单元200、闪烁背光模式单元202以及转态模式单元204中的帧信号时间F_Time、工作周期（Duty cycle）、开启时间ON_Time、关闭时间OFF_Time、开启时间工作信号S_ON1～S_ONm、转态阶段S_F1～S_Fm的数量、开启时间工作次数Y、Y_F、Y_T以及开启时间工作信号变化△T等参数，并将调整后的选择结果S_SC传输至输出模块106，使显示画面能平顺地切换于一般背光模式、转态模式或闪烁背光模式间者，或本领域技术人员更可适性地加入其它可调整参数，让小尺寸或使用闪烁光源的显示装置避免于一般背光模式以及闪烁背光模式间切换时，使用者可能感受到显示画面的明显亮度变化者，也为本发明的范畴。

综上所述，本发明实施例提供一种耦接于一显示装置的背光模块及其切换方法，适性输出一选择模块中的选择结果，使显示装置一显示画面能切换于一般背光模式、转态模式或闪烁背光模式间，并可对应调整不同模式下的相关工作参数，也可配合显示装置的液晶材料反应时间进行一延迟工作，以提供小尺寸或使用闪烁光源的显示装置于一般背光模式以及闪烁背光模式切换中，使用者不易察觉显示画面的亮度变化而产生视觉上的不舒适感，进而扩大小尺寸或使用闪烁光源的显示装置的应用范围。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种用于一显示装置的背光模块，其特征在于，包含有：

一时钟产生模块，用来产生一时钟信号；

一控制模块，用来产生一控制信号以及一选择控制信号；

一选择模块，耦接于该时钟产生模块以及该控制模块，根据该时钟信号以及该控制信号，产生一选择结果；以及

一输出模块，耦接于该选择模块，根据该选择控制信号，输出该选择结果；

其中，该选择结果是切换该显示装置于一一般背光模式、一转态模式或一闪烁背光模式间。

2.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该选择模块更包含有一一般背光模式单元，用来根据该时钟信号以及该控制信号，产生一一般背光模式信号至该输出模块，使该输出模块将该显示装置切换为该一般背光模式。

3.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该选择模块更包含有一闪烁背光模式单元，用来根据该时钟信号以及该控制信号，产生一闪烁背光模式信号至该输出模块，使该输出模块将该显示装置切换为该闪烁背光模式。

4.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该选择模块更包含有一转态模式单元，用来根据该时钟信号以及该控制信号，产生一转态模式信号至该输出模块，使该输出模块将该显示装置切换为该转态模式。

5.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该选择结果更包含有至少一帧信号以显示于该显示装置上。

6.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该转态模式更包含有一开启时间工作信号，且该开启时间工作信号利用一等比方式或一等差方式来产生。

7.如权利要求6所述的背光模块，其特征在于，该转态模式根据该开启时间工作信号，依序产生多个转态阶段，而每一该多个转态阶段对应为一帧信号。

8.如权利要求7所述的背光模块，其特征在于，该帧信号更包含有一帧信号时间，根据该开启时间工作信号，对应调整帧信号时间的一工作时间。

9.如权利要求8所述的背光模块，其特征在于，于该转态模式下依序产生该多个转态阶段中，每一该多个帧信号时间所对应的该工作时间逐渐减少，使该显示装置从该一般背光模式经过该转态模式并切换为该闪烁背光模式。

10.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，更包含有一延迟模块，用来产生一延迟信号至该输出模块，以控制该显示装置切换于该一般背光模式、该转态模式或该闪烁背光模式间。

11.一种用来切换一背光模块的方法，且该背光模块耦接于一显示装置，其特征在于，该方法包含有：

产生一时钟信号；

产生一控制信号以及一选择控制信号；

根据该时钟信号以及该控制信号，产生一选择结果；以及根据该选择控制信号，输出该选择结果；

其中，该选择结果是切换该显示装置于一一般背光模式、一转态模式或一闪烁背光模式间。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，该选择结果更包含有至少一帧信号以显示于该显示装置上。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，该转态模式更包含有一开启时间工作信号，且该开启时间工作信号利用一等比方式或一等差方式来产生。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，该转态模式根据该开启时间工作信号，依序产生多个转态阶段，而每一该多个转态阶段对应为一帧信号。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，该帧信号更包含有一帧信号时间，根据该开启时间工作信号，对应调整帧信号时间的一工作时间。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，于该转态模式下依序产生该多个转态阶段中，每一该多个帧信号时间所对应的该工作时间逐渐减少，使该显示装置从该一般背光模式经过该转态模式并切换为该闪烁背光模式。

17.如权利要求11所述的方法，其特征在于，更包含有产生一延迟信号，以控制该显示装置切换于该一般背光模式、该转态模式或该闪烁背光模式间。

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