TWI389091B - 整合驅動板及應用該整合驅動板之液晶顯示模組 - Google Patents

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Description

整合驅動板及應用該整合驅動板之液晶顯示模組
本發明係關於一種整合驅動板，特別是關於一種應用於液晶顯示模組的整合驅動板。
傳統以冷陰極射線管(CCFL)為光源的筆記型電腦或液晶顯示模組(LCD panel module)中，點燈器(inverter)係與液晶顯示模組分離。亦即，面板廠(panel maker)提供液晶顯示模組，而系統廠(system maker)將液晶顯示模組與點燈器組裝在一起。但是以紅、綠、藍色發光二極體為光源的液晶顯示模組則除了需要發光二極體驅動模組(LED driver)之外，尚需要一色彩管理系統(color management system)。因此面板廠必須同時提供色彩管理系統與發光二極體驅動模組。
請參照圖1A及圖1B，係習知以發光二極體為光源的液晶顯示模組之正反面示意圖。液晶顯示模組100包括一液晶面板120及一背光模組(BLU)140。為了驅動液晶面板120與背光模組140，必須提供一發光二極體驅動板160、一時脈控制板(T－con board)180及一色彩管理系統(color management system)110。背光模組140之光源142包括複數個發光二極體(未圖示)。色彩管理系統110包括一色度迴饋控制晶片(color feed back control)112及一光感應器(color sensor)114。色度迴饋控制晶片112設於發光二極體驅動板160上。在發光二極體驅動板160與光源142之間、發光二極體驅動板160與光感應器114之間分別以連接線(未標號)連結，例如金線(wire)、軟排線(FFC)或軟性電路板(FPC)等。而發光二極體驅動板160與時脈控制板180再分別以二連接線(未標號)與一系統板130連接。
色彩管理系統110與發光二極體驅動板160係採用分離式設計，並且色彩管理系統110與液晶顯示模組100亦為分離式設計，但卻必須互相匹配。分離的元件太多會造成連接於液晶顯示模組100的連接線太多且組裝複雜。所以對系統廠而言，組裝上的設計自由度較差。
另外，由於發光二極體驅動板160與色彩管理系統110必須組裝在背光模組140上，對液晶電視及液晶監視器產品尚可接受，但對於薄型化的筆記型電腦而言，須妥善擺放以達到最佳厚度。同樣也造成發光二極體驅動板160在空間設計上較不具自由度，亦影響結構設計。
本發明之目的在於提供一整合驅動板，應用於液晶顯示模組中，不需太多的連接線，並且在組裝時提供液晶顯示模組較佳的空間設計自由度。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施態樣為一種整合驅動板。整合驅動板包括一基板、一電路圖案、一時脈驅動器、一發光二極體驅動模組、一色彩管理模組以及一光感應晶片。基板具有一表面。時脈驅動器固定於基板上，且電性耦接電路圖案。發光二極體驅動模組固定於基板上，且電性耦接電路圖案，使發光二極體驅動模組及時脈驅動器之間電性導通。色彩管理模組固定於基板上，且電性耦接電路圖案，使色彩管理模組及發光二極體驅動模組之間電性導通。光感應晶片固定於基板上，且電性耦接電路圖案，使光感應晶片及色彩管理模組之間電性導通。
在一較佳實施方式中，發光二極體驅動模組包括一微控制器與至少一紅色、一藍色及一綠色發光二極體的升壓轉換器(Boost Converter)。微控制器包括一電子式可抹除可編程唯讀記憶體(EEPROM)、一類比數位轉換器(ADC)及一I2C指令集(I2C command)。
本發明之另一實施態樣為一種液晶顯示模組包括一液晶面板、一上述的整合驅動板、一第一連接線、一第二連接線、一背光模組及一系統板。第一連接線電性耦接至整合驅動板的發光二極體驅動模組。第二連接線電性耦接至整合驅動板的時脈驅動器。背光模組電性耦接至第一連接線。系統板電性耦接至第二連接線。
在一較佳實施方式中，液晶顯示模組更包括一膠框，具有一感光缺口，以對應整合驅動板的光感應晶片。整合驅動板係電性耦接至複數個軟性電路板，軟性電路板再電性耦接至液晶面板。背光模組包括至少一紅色、一藍色及一綠色發光二極體。第一及第二連接線係各自為排線或軟性電路板。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。
圖2為一整合驅動板200之電路示意圖，顯示整合驅動板200與一系統板300及一背光模組400之電性耦接關係。整合驅動板200包括一基板220、一電路圖案240、一時脈驅動器260、一發光二極體驅動模組280、一色彩管理模組210以及一光感應晶片230。
基板220具有一表面。電路圖案240佈設於基板220之表面上，並且具有複數個接合位置(未標號)，以供上述時脈驅動器260、發光二極體驅動模組280、色彩管理模組210以及光感應晶片230等電路元件接合之用，其接合方式可為銲接或本技術領域之人員所熟悉之各種接合方法。
例如，在圖2中，色彩管理模組210、光感應晶片230與時脈驅動器260均固定於基板220上，並電性耦接電路圖案240，並各自佔用電路圖案240之一個接合位置。發光二極體驅動模組280可能由複數個電路元件所組成，例如，在一較佳實施方式中，發光二極體驅動模組280包括一微控制器282，電性耦接至少一紅色、一藍色及一綠色發光二極體的升壓轉換器(Boost Converter)284R,284B,284G。這些電路元件亦固定於基板220上，以電性耦接電路圖案240，並且佔用了電路圖案240的四個接合位置。
藉此，時脈驅動器260、發光二極體驅動模組280、光感應晶片230及色彩管理模組210皆固定於基板220上，且透過電路圖案240而達到彼此之間係電性導通。例如，在本實施例中，發光二極體驅動模組280與時脈驅動器260之間電性導通。色彩管理模組210與發光二極體驅動模組280之間電性導通。光感應晶片230與色彩管理模組210之間電性導通。
整合驅動板200的基板220與電路圖案240兩者可視為一單層或多層印刷電路板，亦即，可藉由提供一銅箔基板，並蝕刻銅箔基板表面的銅層以形成電路圖案240。
背光模組400具有一光源(light bar)420，光源420包括至少一紅色、一藍色及一綠色發光二極體422R,422B,422G。發光二極體422R,422G,422B藉由一連接線500電性耦接至發光二極體驅動模組280。
附帶一提的是，時脈驅動器260、發光二極體驅動模組280、色彩管理模組210以及光感應晶片230均可能是單一的功能整合晶片，或是由複數個電路元件所構成的群組。例如，在上述的發光二極體驅動模組280中，微控制器282及升壓轉換器284R,284B,284G可整合至單一晶片中，僅佔用電路圖案240之一接合位置；或是分散地固定於電路圖案240的複數個接合位置上。微控制器282則包括一電子式可抹除可編程唯讀記憶體(EEPROM)286、一類比數位轉換器(ADC)288及一內部積體電路指令集(I2C command)281。
在圖2所示之實施例中，微控制器282電性耦接於時脈控制模組260及色彩管理模組210。色彩管理模組210與微控制器282之間可藉由串列傳輸訊號溝通。並且，色彩管理模組210電性耦接至光感應晶片230。
紅色、藍色及綠色發光二極體的升壓轉換器284R,284B,284G係透過連接線500電性耦接至背光模組400之光源420。光感應晶片230係與背光模組400組合，其組合方式請參考圖4A及圖4B。當光感應晶片230偵測到背光模組400的亮度資料後，將亮度資料傳遞至色彩管理模組210，色彩管理模組210再透過微控制器282對紅色、藍色及綠色發光二極體的升壓轉換器284R,284B,284G作迴饋控制，再由升壓轉換器284R,284B,284G分別控制發光二極體422R,422B,422G。如此一來，即可調整背光模組400的色域與亮度及其分佈狀態。
時脈驅動器260係為液晶面板(未圖示)的控制晶片，可支援大量輸出入標準，包括LVDS、RSDS和mini－LVDS等。當時脈驅動器260接受影像資料後，即產生控制時序以控制液晶面板的源極驅動晶片(source driver)及閘極驅動晶片(gate driver)，藉此將影像資料轉送到液晶面板中以顯示影像。
系統板300電性耦接於整合驅動板200的微控制器282及時脈驅動器260。系統板300與微控制器282之間係透過一連接線600電性導通，較佳地，連接線600支援串列資料傳輸。系統板300與時脈控制器260之間係藉由一連接線700電性導通，較佳地，連接線700為一低電壓差分訊號線(LVDS)。另外，系統板300上具有一USB連接埠320。上述連接線500,600,700均可為金線、軟排線或軟性電路板等型式。
請參照圖3A及圖3B，為一液晶顯示模組800之正反面示意圖。液晶顯示模組800包括一液晶面板820、一上述的整合驅動板200、一第一連接線500a、一第二連接線600a、一上述的背光模組400及一上述的系統板300。第一連接線500a之一端電性耦接整合驅動板200的發光二極體驅動模組280，其另一端電性耦接背光模組400的光源420。第二連接線600a之一端電性耦接整合驅動板200的時脈驅動器260，其另一端電性耦接系統板300。
圖3B顯示在一較佳實施方式中，整合驅動板200係電性耦接至複數個軟性電路板860，軟性電路板860再電性耦接至液晶面板820。發光二極體驅動模組280與時脈驅動器260間的電性連結可以直接於基板220上做電路佈局。因此只需拉第一及第二連接線500a,600a，例如金線、軟排線或軟性電路板等，一條至背光模組400的光源420，一條至系統板300，即可做電源與訊號的輸入與控制。如此將簡化排線連結及各元件間的連接線路，而且液晶顯示模組800可整合為具亮度色度控制的單一模組。
如圖4A及圖4B所示，液晶顯示模組800更包括一膠框840，具有一感光缺口842，對應整合驅動板200的光感應晶片230。當整合型驅動板200翻移至平貼背光模組400背後時，由於整合型驅動板200的光感應晶片(color sensor chip)230所具有的三個濾光片(filter)(未圖示)係對應感光缺口842，因此將直接對準感光缺口842卡入，以光感應晶片230偵測當時的能量、亮度與色度。
光感應晶片230直接固定(mount)在整合型驅動板200之基板220的朝背光模組400之側上，鎖設後可以定位於膠框840的感光缺口842內，感光缺口842具有一腔體，可密封、定位光感應晶片230。光感應晶片230可以偵測腔體內部或導光板(未標號)的出光能量與色度。如此，可同時考慮液晶面板820與背光模組400組合在一起時的色度、亮度的誤差。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。
100．．．液晶顯示模組
110．．．色彩管理系統
112．．．色度迴饋控制晶片
114．．．光感應器
120．．．液晶面板
130．．．系統板
140．．．背光模組
142．．．光源
160．．．發光二極體驅動板
180．．．時脈控制板
200．．．整合驅動板
210．．．色彩管理模組
220．．．基板
230．．．光感應晶片
240．．．電路圖案
260．．．時脈驅動器
280．．．發光二極體驅動模組
281．．．內部積體電路指令集
282．．．微控制器
284R,284G,284B．．．升壓轉換器
286．．．電子式可抹除可編程唯讀記憶體
288．．．類比數位轉換器
300．．．系統板
320．．．USB連接埠
400．．．背光模組
420．．．光源
422R,422G,422B．．．發光二極體
500,600,700．．．連接線
500a．．．第一連接線
600a．．．第二連接線
800．．．液晶顯示模組
820．．．液晶面板
840．．．膠框
842．．．感光缺口
860．．．軟性電路板
圖1A及圖1B為習知液晶顯示模組的結構示意圖。
圖2為本發明之一實施例的整合驅動板之電路示意圖；圖3A及圖3B為本發明之一實施例的液晶顯示模組之正反面示意圖；以及圖4A及圖4B為本發明之一實施例的液晶顯示模組，其背光模組與光感應器之組裝示意圖。
200．．．整合驅動板
210．．．色彩管理模組
220．．．基板
230．．．光感應晶片
240．．．電路圖案
260．．．時脈驅動器
280．．．發光二極體驅動模組
281．．．內部積體電路指令集
282．．．微控制器
284R,284G,284B．．．升壓轉換器
286．．．電子式可抹除可編程唯讀記憶體
288．．．類比數位轉換器
300．．．系統板
320．．．USB連接埠
400．．．背光模組
420．．．光源
422R,422G,422B．．．發光二極體
500,600,700．．．連接線

Claims (6)

  1. 一種液晶顯示模組，包括：一液晶面板；一背光模組，具有一光源，該光源包含至少一發光二極體；一整合驅動板，包括一基板，一設於該基板上的電路圖案、一電性耦接至該液晶面板的時脈驅動器、一發光二極體驅動模組、一光感應晶片及一色彩管理模組，其中該時脈驅動器、該發光二極體驅動模組、該光感應晶片及該色彩管理模組皆電性耦接該電路圖案且固定於該基板上，該光感應晶片固定在該基板的朝該背光模組之側上，且該光感應晶片電性耦接至該色彩管理模組；一膠框，具有一感光缺口，對應該整合驅動板的該光感應晶片，該光感應晶片定位於該感光缺口內，該感光缺口具有一腔體，用以密封和定位該光感應晶片，其中該光感應晶片用以偵測該腔體內部的出光能量與色度；一第一連接線，電性耦接至該整合驅動板的該發光二極體驅動模組且該第一連接線電性耦接至該發光二極體；一第二連接線，電性耦接至該整合驅動板的該時脈驅動器；以及一系統板，電性耦接該第二連接線，其中該光感應晶片用以偵測該背光模組之亮度以產生一亮度資料，並將偵測到的該背光模組之該亮度資料傳遞至該 色彩管理模組。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示模組，更包括複數個軟性電路板，其中該整合驅動板係電性耦接至該複數個軟性電路板，該等軟性電路板電性耦接至該液晶面板。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示模組，其中該發光二極體驅動模組與該時脈驅動器之間係電性導通。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示模組，其中該色彩管理模組與該發光二極體驅動模組之間係電性導通。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示模組，其中該光源包括至少一紅色、一藍色及一綠色發光二極體。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示模組，其中該第一及第二耦接線係各自為一排線或一軟性電路板。
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