TWI386881B - 背光驅動電路及其顯示裝置及該背光驅動電路驅動方法 - Google Patents

Description

背光驅動電路及其顯示裝置及該背光驅動電路驅動方法

本發明係關於一種背光驅動電路、應用該背光驅動電路之顯示裝置及該背光驅動電路之驅動方法。

液晶顯示裝置因具有低輻射性、體積小及耗電低等特點，且隨著相關技術之成熟及創新，而被廣泛應用於行動電話、個人數位助理、便攜式數位視訊光碟播放器(Digital Video Disc,DVD)、筆記型電腦及電視等領域。然而，由於液晶顯示面板本身不具發光特性，所以通常須配合一背光模組才能達至顯示效果。背光模組通常包括一背光驅動電路。

請參閱圖1，係一先前技術背光驅動電路之電路結構示意圖。該背光驅動電路1包括一電源電路11、一恆流電路12、一控制器13、一光源14及一系統邏輯電路15。該電源電路11包括二輸出端，其一輸出端為該系統邏輯電路15提供一邏輯電壓；其另一輸出端供給該恆流電路12一直流電壓。該控制器13根據背光驅動電路1之工作模式產生占空比不同但頻率恆定之脈衝訊號。該恆流電路12接收該脈衝訊號，並且根據該脈衝訊號之占空比產生一恆定電流以驅動該光源14。該光源係一發光二極體。

惟，在省電模式下，該恆流電路12根據該脈衝訊號之占空比將該電源電路11提供之電能轉化為一恆定電流驅動該光源14。由於該恆流電路12之電路組件動作而引起之電能損耗，使該電源電路11提供之電能未能完全用於驅動該光源14發光，因而，該背光驅動電路1之電能利用率較低。

有鑑於此，提供一種電能利用效率較高之背光驅動電路實為必要。

有鑑於此，提供一種應用上述背光驅動電路之顯示裝置亦為必要。

有鑑於此，提供一種電能利用效率較高之背光驅動電路驅動方法亦為必要。

一種背光驅動電路，其包括一驅動模塊、一電源電路及一控制器。該驅動模塊驅動一光源。該電源電路提供一電源至該驅動模塊。該控制器連接到該驅動模塊，在正常工作模式下，該控制器使該驅動模塊產生並輸出一恆定電流驅動該光源；在省電模式下，該控制器使該電源直接驅動該光源。

一種顯示裝置，其包括一顯示面板及一背光模組。該背光模組包括一背光驅動電路。該背光驅動電路包括一驅動模塊、一電源電路及一控制器。該驅動模塊驅動一光源。該電源電路提供一電源至該驅動模塊。該控制器連接到該驅動模塊，在正常工作模式下，該控制器使該驅動模塊產生並輸出一恆定電流驅動該光源；在省電模式下，該控制器使該電源直接驅動該光源。

一種背光驅動電路驅動方法，其包括以下步驟：提供一控制器，其根據該背光驅動電路之工作模式發出控制訊號；提供一驅動模塊，其接收該控制器發出之控制訊號，並根據該控制訊號，使該驅動模塊在正常工作模式下，輸出一恆定電流驅動該光源；在省電模式下，使該電源電路直接驅動該 光源。

相較於先前技術，本發明之背光驅動電路，在正常工作模式下，該驅動模塊將該電源電路提供之電能轉化成一恆定電流以驅動該光源。在省電模式下，由該電源電路直接驅動該光源，而無須進行電能之轉化，減少電能轉化過程之電能損耗。提高了該背光驅動電路之電能利用效率。應用本發明背光驅動電路之顯示裝置亦提高其電能利用率。本發明之背光驅動電路驅動方法亦提高該背光驅動電路之電能利用率。

請參閱圖2，係本發明背光驅動電路第一實施方式之電路結構示意圖。該背光驅動電路2包括一驅動模塊20、一電源電路21、一控制器23、一光源25及一系統邏輯電路26。其中，該驅動模塊20包括一恆流電路22及一開關電路24。該光源25係一發光二極體。

該電源電路21包括一第一電源輸出端211及一第二電源輸出端212。該第一電源輸出端211為該系統邏輯電路26提供一邏輯電壓。該第二電源輸出端212為該恆流電路22提供一直流電壓。

該開關電路24包括一第一電源輸入端241、一第二電源輸入端242、一開關控制端244及一輸出端243。該輸出243端藉由該光源25接地。該第一電源輸入端241直接與該電源電路21之第一電源輸出端211電連接。

該恆流電路22包括一電源輸入端221、一恆定電流輸出端223及一控制端222。該電源輸入端221與該電源電路21 之第二電源輸出端212電連接。該恆定電流輸出端223電連接該開關電路24之第二電源輸入端242。

該控制器23包括二控制輸出端231，其分別與該恆流電路22之控制端222及該開關電路24之開關控制端244電連接。

該背光驅動電路2工作時，該控制器23根據該背光驅動電路2之工作模式控制該恆流電路22及該開關電路24。在正常工作模式下，該控制器23輸出一第一控制訊號使該開關電路24之輸出端243與該開關電路24之第二電源輸入端242相互電連接。該控制器23同時輸出一頻率高於15KHz之脈衝訊號至該恆流電路22。該恆流電路22根據該脈衝訊號之占空比產生一恆定電流以驅動該光源25。在省電模式下，該控制器23輸出一第二控制訊號使該開關電路24之輸出端243與該開關電路24之第一電源輸入端241相互電連接。該光源25直接由該電源電路21驅動。

相較先前技術，因本發明之背光驅動電路2具有開關電路24，在正常工作模式下，由該恆流電路22產生一恆定電流驅動該光源25；在省電模式下，由該電源電路2直接驅動該光源25，而該恆流電路22無負載，減少該恆流電路22之電能損耗。提高了該背光驅動電路2之電能利用效率。

請參閱圖3，係本發明背光驅動電路第二實施方式之電路結構示意圖。該背光驅動電路3包括一驅動模塊30、一電源電路31、一控制器33、一光源35及一系統邏輯電路36。其中，該驅動模塊30包括一恆流電路32及一開關電路34。 該光源35係一發光二極體。

該電源電路31包括一第一電源輸出端311及一第二電源輸出端312。該第一電源輸出端311為該系統邏輯電路36提供一邏輯電壓。

該開關電路34包括一第一電源輸入端341、一第二電源輸入端342、一開關控制端344、一第一輸出端343及一第二輸出端345。該第二電源輸入端342與該電源電路31之第二電源輸出端312電連接。該第一電源輸入端341與該電源電路31之第一電源輸出端311電連接。該第一輸出端343藉由該光源35接地。

該恆流電路32包括一電源輸入端321、一控制端322及一恆定電流輸出端323。該電源輸入端321與該開關電路34之第二輸出端345電連接。該恆定電流輸出端323亦藉由該光源35接地。

該控制器33包括二控制輸出端331，其分別與該恆流電路32之控制端322及該開關電路34之開關控制端344電連接。

該背光驅動電路3工作時，該控制器33根據該背光驅動電路3之工作模式控制該恆流電路32及該開關電路34。在正常工作模式下，該控制器33輸出一第一控制訊號使該開關電路34之第二輸出端345與該開關電路34之第二電源輸入端342相互電連接，並使該開關電路34之第一輸出端343與該開關電路34之第一電源輸入端341斷開。該控制器33同時輸出一頻率高於15KHz之脈衝訊號至該恆流電路 32。該恆流電路32根據該脈衝訊號之占空比產生一恆定電流驅動該光源35。在省電模式下，該控制器33輸出一第二控制訊號使該開關電路34之第一輸出端343與該開關電路34之第一電源輸入端341相互電連接，並使該開關電路34之第二輸出端345與該開關電路34之第二電源輸入端342斷開。該光源35直接由該電源電路31之第一電源輸出端311供電。

相較於該第一實施方式之背光驅動電路2，該第二實施方式之背光驅動電路3之開關電路34在省電模式下將該電源電路31與該恆流電路32之連接斷開。使該恆流電路32不產生電能損耗。進一步提高了該背光驅動電路3之電能利用效率。

請參閱圖4，係本發明背光驅動電路第三實施方式之電路結構示意圖。該背光驅動電路4包括一驅動模塊40、一電源電路41、一控制器43、一光源45及一系統邏輯電路46。其中，該驅動模塊40包括一恆流電路42、一檢測器47及一開關電路44。該光源45係一發光二極體。

該電源電路41包括一第一電源輸出端411及一第二電源輸出端412。該第一電源輸出端411為該系統邏輯電路46提供電源。

該開關電路44包括一第一電源輸入端441、一第二電源輸入端442、一開關控制端444及一輸出端443。該輸出端443藉由該光源45接地。該第一電源輸入端441與該電源電路41之第一電源輸出端411電連接。

該恆流電路42包括一電源輸入端421、一控制端422及一恆定電流輸出端423。該恆定電流輸出端423與該開關電路44之第二電源輸入端442電連接。該電源輸入端421與該電源電路41之第二電源輸出端412電連接。

該檢測器47包括一信號輸入端471及二控制輸出端472。該二控制輸出端472分別與該恆流電路42之控制端422及該開關電路44之開關控制端444電連接。

該控制器43包括一訊號輸出端431，其與該檢測器47之訊號輸入端471電連接。

該背光驅動電路4工作時，該控制器43根據該背光驅動電路4之工作模式輸出一頻率高於15KHz而占空比隨工作模式變化而變化之脈衝訊號。在正常工作模式下，該脈衝信號之占空比要比在省電模式下之占空比要大。該檢測器47接收該脈衝訊號，並根據該脈衝訊號之占空比判斷該背光驅動電路4之工作模式，且同時生成控制訊號控制該恆流電路42及該開關電路44。在正常工作模式下，該檢測器47輸出一第一控制訊號使該開關電路44之第二電源輸入端442與該開關電路44之輸出端443相互電連接。該檢測器47同時將所接收之脈衝訊號輸出至該恆流電路42。該恆流電路42接收該脈衝訊號並根據該脈衝訊號產生一恆定電流驅動該光源45。在省電模式下，該檢測器47輸出一第二控制訊號至該開關電路44使該開關電路44之第一電源輸入端441與該開關電路44之輸出端443相互電連接。該光源45由該電源電路41直接驅動。

相較於該第一實施方式之背光驅動電路2，該第三實施方式之背光驅動電路4具有一檢測器47。該檢測器47接收該控制器之脈衝訊號並控制該恆流電路42及該開關電路44，減少該背光驅動電路4在先前技術背光驅動電路1基礎之電路改變量。

請參閱圖5，係本發明背光驅動電路第四實施方式之電路結構示意圖。該背光驅動電路5與該背光驅動電路4基本相同，其區別在於：開關電路54包括複數輸出端543。光源55包括複數發光二極體。每一輸出端543藉由一發光二極體接地。該背光驅動電路5工作時，該開關電路54根據檢測器53發出之控制訊號使該複數發光二極體由恆流電路52產生之恆定電流驅動或直接由電源電路51驅動，並可使部份發光二極體工作。

請參閱圖6，係本發明一背光驅動電路驅動方法流程圖。本背光驅動電路驅動方法適用於上述任一實施方式之背光驅動電路。下面以驅動該背光驅動電路2為例說明該背光驅動電路之驅動方法。

該背光驅動電路驅動方法包括以下步驟：步驟S1：提供一控制器23，其根據該背光驅動電路2之工作模式發出控制訊號；該控制器23監測該背光驅動電路2，並根據該背光驅動電路2之不同工作模式向該恆流電路22及該開關電路24輸出控制訊號。在正常工作模式下，該控制器23向該開關電路24輸出一第一控制訊號，並向該恆流電路22輸出一頻率 高於15KHz之脈衝訊號；在省電模式下，該控制器23向該開關電路24輸出一第二控制訊號。

步驟S2：提供一驅動模塊20，其接收該控制器23之控制訊號，並根據該控制訊號驅動該光源25。在正常工作模式下，該驅動模塊2輸出一恆定電流驅動該光源25；在省電模式下，使該電源電路21直接驅動該光源25。

該驅動模塊20包括該恆流電路22及該開關電路24。在正常工作模式下，該開關電路22接收該第一控制訊號，並使該開關電路24之第二電源輸入端242與該開關電路24之輸出端243相互電連接；同時，該恆流電路22接收該脈衝訊號，並根據該脈衝訊號之占空比產生一恆定電流驅動該光源25。在省電模式下，該開關電路22接收該第二控制訊號，並使該開關電路24之第一電源輸入端241與該開關電路24之輸出端243相互電連接；該光源25直接由該電源電路21驅動。

惟，本發明並不限於上述實施方式所述，如該開關電路24亦可包括更多電源輸入端，該電源電路21亦可以包括更多電源輸出端，該開關電路24之複數輸入端分別與該電源電路21之複數電源輸出端電連接；該恆流電路42包括由一驅動積體電路晶片及複數電子組件連接而成，該開關電路44及該檢測器47亦可集成於該恆流電路42之驅動積體電路晶片中；該脈衝訊號亦可係一頻率隨機連續變化之脈衝訊號且其頻率亦可低於15KHz；本發明還提供一種顯示裝置，其包括一顯示面板及一應用上述背光驅動電路之背光模組，其中 該顯示面板係一液晶顯示面板或一電濕潤顯示面板。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

檢測器‧‧‧47

背光驅動電路‧‧‧2、3、4、5

電源電路‧‧‧21、31、41、51

驅動模塊‧‧‧20、30、40

恆流電路‧‧‧22、32、42、52

開關電路‧‧‧24、34、44、54

控制器‧‧‧23、33、43、53

系統邏輯電路‧‧‧26、36、46

光源‧‧‧25、35、45、55

第一電源輸出端‧‧‧211、311、411

第二電源輸出端‧‧‧212、312、412

第一電源輸入端‧‧‧241、341、441

第二電源輸入端‧‧‧242、342、442

輸出端‧‧‧243、443、543

開關控制端‧‧‧244、344、444

電源輸入端‧‧‧221、321、421

恆定電流輸出端‧‧‧223、323、423

控制端‧‧‧222、322、422

控制輸出端‧‧‧231、331、472

第一輸出端‧‧‧343

第二輸出端‧‧‧345

訊號輸出端‧‧‧431

訊號輸入端‧‧‧471

圖1係一先前技術背光驅動電路之電路結構示意圖。

圖2係本發明背光驅動電路第一實施方式之電路結構示意圖。

圖3係本發明背光驅動電路第二實施方式之電路結構示意圖。

圖4係本發明背光驅動電路第三實施方式之電路結構示意圖。

圖5係本發明背光驅動電路第四實施方式之電路結構示意圖。

圖6係圖2所示背光驅動電路之驅動方法流程圖。

背光驅動電路‧‧‧4

驅動模塊‧‧‧40

電源電路‧‧‧41

控制器‧‧‧43

恆流電路‧‧‧42

開關電路‧‧‧44

系統邏輯電路‧‧‧46

光源‧‧‧45

檢測器‧‧‧47

第一電源輸出端‧‧‧411

第二電源輸出端‧‧‧412

第一電源輸入端‧‧‧441

第二電源輸入端‧‧‧442

輸出端‧‧‧443

開關控制端‧‧‧444

電源輸入端‧‧‧421

恆定電流輸出端‧‧‧423

控制端‧‧‧422

訊號輸入端‧‧‧471

訊號輸出端‧‧‧431

控制輸出端‧‧‧472

Claims (29)

1. 一種背光驅動電路，其包括：一驅動模塊，其驅動一光源；一電源電路，其為該驅動模塊提供電源；及一控制器，其連接到該驅動模塊，在正常工作模式下，該控制器使該驅動模塊產生並輸出一恆定電流驅動該光源；在省電模式下，該控制器使該電源直接驅動該光源。
2. 如申請專利範圍第1項所述之背光驅動電路，其中，該電源電路包括一第一電源輸出端及一第二電源輸出端，該驅動模塊包括：一恆流電路，其包括一電源輸入端、一恆定電流輸出端及一控制端，該電源輸入端連接該電源電路之第二電源輸出端，該控制端連接該控制器；及一開關電路，其包括一第一電源輸入端、一第二電源輸入端、一開關控制端及一輸出端，該第一電源輸入端與該電源電路之第一電源輸出端相連，該第二電源輸入端與該恆流電路之恆定電流輸出端相連，該開關控制端連接該控制器，該輸出端連接該光源；該開關電路接收該控制器產生之控制訊號，並在正常工作模式下，使其第二電源輸入端與其輸出端相連接，在省電模式下，使其第一電源輸入端與其輸出端相連接。
3. 如申請專利範圍第1項所述之背光驅動電路，其中，該電源電路包括一第一電源輸出端及一第二電源輸出端，該 驅動模塊包括：一恆流電路，其包括一電源輸入端、一恆定電流輸出端及一控制端，該控制端連接該控制器，該恆定電流輸出端連接該光源；及一開關電路，其包括一第一電源輸入端、一第二電源輸入端、一開關控制端、一第一輸出端及一第二輸出端，該第一電源輸入端與該電源電路之第一電源輸出端相連，該第二電源輸入端與該電源電路之第二電源輸出端相連，該第一輸出端連接該光源，該第二輸出端連接該恆流電路之電源輸入端，該開關控制端連接該控制器；該開關電路接收該控制器產生之控制訊號，並在正常工作模式下，使其第二電源輸入端與其第二輸出端相連接，在省電模式下，使其第一電源輸入端與其第一輸出端相連接。
4. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之背光驅動電路，其中，該恆流電路接收該控制器產生之控制訊號，並根據該控制訊號產生該恆定電流。
5. 如申請專利範圍第4項所述之背光驅動電路，其中，該控制訊號係一脈衝訊號。
6. 如申請專利範圍第5項所述之背光驅動電路，其中，該脈衝訊號之頻率高於15KHz。
7. 如申請專利範圍第5項所述之背光驅動電路，其中，該脈衝訊號之頻率不斷變化。
8. 如申請專利範圍第4項所述之背光驅動電路，其中，恆流 電路包括一驅動積體電路晶片，該開關電路集成於該驅動積體電路晶片中。
9. 如申請專利範圍第4項所述之背光驅動電路，其中，該開關電路進一步包括複數輸出端，該光源包括複數發光二極體，該複數輸出端分別連接一發光二極體。
10. 如申請專利範圍第9項所述之背光驅動電路，其中，該開關電路根據該控制訊號使該光源中部分發光二極體被驅動。
11. 如申請專利範圍第1項所述之背光驅動電路，其中，該電源電路包括一第一電源輸出端及一第二電源輸出端，該驅動模塊包括：一檢測器，其包括一輸入端及二控制輸出端，該輸入端連接該控制器；一恆流電路，其包括一電源輸入端、一恆定電流輸出端及一控制端，即該電源輸入端連接該電源電路之第二電源輸出端，該控制端連接該檢測器之一輸出端；及一開關電路，其包括一第一電源輸入端、一第二電源輸入端、一開關控制端及一輸出端，該第一電源輸入端與該電源電路之第一電源輸出端相連，該第二電源輸入端與該恆流電路之恆定電流輸出端相連，該開關控制端連接該檢測器之另一輸出端，該輸出連接該光源。
12. 如申請專利範圍第11項所述之背光驅動電路，其中，該控制器產生並輸出一脈衝訊號，該檢測器接收該脈衝訊號並控制該恆流電路及該開關電路。
13. 如申請專利範圍第12項所述之背光驅動電路，其中，該脈衝訊號之頻率高於15KHz。
14. 如申請專利範圍第12項所述之背光驅動電路，其中，該脈衝訊號之頻率不斷變化。
15. 如申請專利範圍第11項所述之背光驅動電路，其中，該開關電路接收該檢測器產生之控制訊號，並在正常工作模式下，使其第二電源輸入端與其輸出端相連接，在省電模式下，使其第一電源輸入端與其輸出端相連接。
16. 如申請專利範圍第15項所述之背光驅動電路，其中，恆流電路包括一驅動積體電路晶片，該開關電路集成於該驅動積體電路晶片中。
17. 如申請專利範圍第15項所述之背光驅動電路，其中，該開關電路進一步包括複數輸出端，該光源包括複數發光二極體，該複數輸出端分別連接一發光二極體。
18. 如申請專利範圍第17項所述之背光驅動電路，其中，該開關電路根據該控制訊號使該光源中部分發光二極體被驅動。
19. 如申請專利範圍第1項所述之背光驅動電路，其中，該光源係一發光二極體。
20. 一種顯示裝置，其包括：一顯示面板；及一背光模組，其包括：一背光驅動電路，其包括：一驅動模塊，其驅動一光源； 一電源電路，其為該驅動模塊提供電源；及一控制器，其連接到該驅動模塊，在正常工作模式下，該控制器使該驅動模塊產生並輸出一恆定電流驅動該光源；在省電模式下，該控制器使該電源直接驅動該光源。
21. 如申請專利範圍第20項所述之顯示裝置，其中，該顯示面板係一液晶顯示面板。
22. 如申請專利範圍第20項所述之顯示裝置，其中，該顯示面板係一電濕潤顯示面板。
23. 一種背光驅動電路驅動方法，其包括以下步驟：提供一控制器，其根據該背光驅動電路之工作模式發出控制訊號；提供一驅動模塊，其接收該控制器發出之控制訊號，並根據該控制訊號，使該驅動模塊在正常工作模式下，輸出一恆定電流驅動該光源；在省電模式下，使該電源電路直接驅動該光源。
24. 如申請專利範圍第23項所述之背光驅動電路驅動方法，其中，該背光驅動電路進一步包括一電源電路，該電源電路包括一第一電源輸出端及一第二電源輸出端，該驅動模塊包括：一恆流電路，其包括一電源輸入端、一恆定電流輸出端及一控制端，該電源輸入端連接該電源電路之第二電源輸出端，該控制端連接該控制器；及一開關電路，其包括一第一電源輸入端、一第二電源輸 入端、一開關控制端及一輸出端，該第一電源輸入端與該電源電路之第一電源輸出端相連，該第二電源輸入端與該恆流電路之恆定電流輸出端相連，該開關控制端連接該控制器，該輸出端連接該光源。
25. 如申請專利範圍第24項所述之背光驅動電路驅動方法，其中，在正常工作模式下，該控制器向該開關電路輸出一第一控制訊號，並向該恆流電路輸出一脈衝訊號；在省電模式下，該控制器向該開關電路輸出一第二控制訊號。
26. 如申請專利範圍第25項所述之背光驅動電路驅動方法，其中，當該開關電路接收到第一控制訊號時，使其第二電源輸入端與其輸出端相連接；當該開關電路接收到第二控制訊號時，使其第一電源輸入端與其輸出端相連接。
27. 如申請專利範圍第25項所述之背光驅動電路驅動方法，其中，該恆流電路接收該脈衝訊號，並根據該脈衝訊號之占空比產生一恆定電流。
28. 如申請專利範圍第27項所述之背光驅動電路驅動方法，其中，該脈衝訊號之頻率高於15KHz。
29. 如申請專利範圍第27項所述之背光驅動電路驅動方法，其中，該脈衝訊號之頻率不斷變化。