TWI409786B - 背光控制電路 - Google Patents

Description

背光控制電路

本發明關於一種背光控制電路，尤指一種可整合於一驅動控制晶片中的背光控制電路。

背光模組是液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)光源的提供者，液晶本身並不發光，背光模組光源的表現便決定了顯示器表現在外的視覺感。液晶顯示器由於其厚度薄，質量輕且攜帶方便，近年來需求快速的增加，已能在顯示器的市場佔有一席之地。目前，已有廠商將背光模組從冷陰極管(Cold Cathode Fluorescent Lamp,CCFL)改成發光二極體(Light Emitting Diode,LED)。採用LED背光模組的LCD，近年來已應用在許多輕薄型的電子裝置，例如行動電話、筆記型電腦等。

就習知的LED背光控制而言，LED電源與LED控制訊號都必須從外部經由面板介面輸入至驅動控制晶片，使供給LED背光的電壓、電流得以受到控制，其中，LED控制訊號包含用以控制LED亮度的脈寬調變(Pulse Width Modulation,PWM)訊號、用以控制LED開關的致能(enable)訊號等。換言之，LED電源與LED控制訊號都必須由外部提供，無法直接由驅動控制晶片控制，缺乏可調性。

因此，本發明的目的之一在於提供一種背光控制電路，其可整合於一驅動控制晶片中，以解決上述問題。

根據一實施例，本發明之背光控制電路包含一邏輯單元、一驅動單元、一解碼單元、一電流設定單元、一穩流單元、一脈寬調變訊號產生單元、M個發光單元以及一控制單元，其中M為一正整數。解碼單元連接於驅動單元。電流設定單元連接於解碼單元。穩流單元連接於電流設定單元。控制單元連接於邏輯單元、穩流單元、脈寬調變訊號產生單元與M個發光單元。

於此實施例中，邏輯單元用以接收一模組電源訊號以及一背光電源訊號，並且產生一致能訊號。驅動單元用以產生一第一控制訊號。解碼單元用以將第一控制訊號解碼為一解碼訊號。電流設定單元用以根據解碼訊號，產生一第二控制訊號與一輸出電壓。穩流單元用以接收第二控制訊號，並且根據輸出電壓，輸出一穩定電流。脈寬調變訊號產生單元用以產生一脈寬調變訊號。控制單元用以根據致能訊號以及脈寬調變訊號，控制M個發光單元的開關與亮度，根據第二控制訊號，選擇性地開啟M個發光單元中的N個發光單元，並且將穩定電流供應給N個發光單元，其中N為一小於或等於M的正整數。

本發明之背光控制電路可利用驅動單元上的幾個接腳，來進行訊號控制，電路佈線不需重新設計，且結構簡單，不會增加額外成本。因此，本發明之背光控制電路可輕易地整合於驅動控制晶片中，使得背光控制更具有可調整性。此外，本發明可進一步減少液晶顯示器的不良現象，更有利於生產和使用。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱圖1，圖1為根據本發明一實施例之背光控制電路1之功能方塊圖。如圖1所示，背光控制電路1包含一邏輯單元10、一驅動單元12、一解碼單元14、一電流設定單元16、一穩流單元18、一脈寬調變(Pulse Width Modulation,PWM)訊號產生單元20、四個發光單元22a、22b、22c、22d以及一控制單元24。需說明的是，發光單元的數量可根據實際應用而決定，不以圖1所繪示的四個為限。於實際應用中，發光單元22a-22d可為發光二極體(Light Emitting Diode,LED)。背光控制電路1適用於任何以背光模組為發光源的電子裝置，例如液晶顯示器等。

如圖1所示，邏輯單元10連接於控制單元24，且控制單元24連接於發光單元22a-22d。邏輯單元10用以接收一模組電源訊號A以及一背光電源訊號B，並且產生一致能訊號EN，其中致能訊號EN用以控制發光單元22a-22d的開關。於此實施例中，邏輯單元10可包含一與非門電路100以及一非門電路102，其中非門電路102連接於與非門電路100。與非門電路100用以接收模組電源訊號A以及背光電源訊號B，並且經由邏輯控制產生一中間訊號Y。非門電路102則用以接收中間訊號Y，並且經由邏輯控制產生致能訊號EN。與非門電路100以及非門電路102的邏輯控制如表1所示。

根據表1，當模組電源訊號A的電壓或背光電源訊號B的電壓為低時，則致能訊號EN亦為低，控制單元24即會根據致能訊號EN關閉所有發光單元22a-22d。另一方面，當模組電源訊號A的電壓和背光電源訊號B的電壓皆為高時，則致能訊號EN亦為高，控制單元24即會根據致能訊號EN開啟發光單元22a-22d。藉此，即可實現模組電源與背光電源同步開關的功能，進而解決殘影現象。

需說明的是，與非門電路100以及非門電路102僅為實現邏輯單元10關於上述邏輯控制的其中一個實施例。本發明之邏輯單元10主要是讓模組電源與背光電源可以同步開關，以避免當模組電源關閉時，背光電源尚處於開啟狀態，而產生殘影現象。因此，邏輯單元10亦可透過其它邏輯控制電路來實現。

PWM訊號產生單元20用以產生一脈寬調變訊號PWM。PWM訊號產生單元20可藉由連接背光電源的接腳接入控制單元24。控制單元24可根據脈寬調變訊號PWM來控制每一個發光單元22a-22d的亮度。因此，控制單元24可根據致能訊號EN以及脈寬調變訊號PWM，控制發光單元22a-22d的開關與亮度，進而在不同的環境亮度下，產生不同的亮暗頻率。舉例而言，在強光下，可將顯示亮度調暗，而在光線不足的情況下，可將顯示亮度調亮。

於此實施例中，驅動單元12具有複數個接腳120，用以輸出各種控制訊號。背光控制電路1可另包含一暫存器26，連接於解碼單元14與驅動單元12之接腳120。於另一實施例中，解碼單元14亦可直接連接於驅動單元12之接腳120。換言之，暫存器26在本發明中係為選擇性設置。此外，電流設定單元16連接於解碼 單元14，穩流單元18連接於電流設定單元16，且控制單元24連接於穩流單元18與發光單元22a-22d。

驅動單元12的其中一個接腳120產生一第一控制訊號CS1。暫存器26暫存第一控制訊號CS1，並將第一控制訊號CS1輸出至解碼單元14。解碼單元14將第一控制訊號CS1解碼為一解碼訊號DS。電流設定單元16則根據解碼訊號DS，產生一第二控制訊號CS2。於此實施例中，第二控制訊號CS2可包含下列訊息：1)幾個發光單元22a-22d發亮；2)哪一個發光單元22a-22d發亮。換言之，控制單元24可根據第二控制訊號CS2，選擇性地開啟發光單元22a-22d中的特定幾個發光單元。

此外，電流設定單元16還會根據解碼訊號DS，產生一輸出電壓。於此實施例中，背光控制電路1可另包含一電阻28以及一參考電壓單元30。如圖1所示，電阻28之一端接地，另一端連接於電流設定單元16。參考電壓單元30連接於電流設定單元16，並且用以產生一參考電壓。電流設定單元16比較電阻28之分壓與參考電壓單元30所產生的參考電壓，以產生輸出電壓。於實際應用中，輸出電壓可為電阻28之分壓與參考電壓之差值，但不以此為限。舉例而言，如果電阻28之分壓為3V，而參考電壓為5V，則輸出電壓即為2V。需說明的是，使用者可根據實際需要的亮度來設定電阻28的阻值。

之後，穩流單元18接收第二控制訊號CS2，並且根據電流設定單元16所產生的輸出電壓，輸出一穩定電流。控制單元24再根據第二控制訊號CS2，將穩定電流供應給被開啟的發光單元。舉例而言，如果第二控制訊號CS2為[1 1 0 1]，則四個發光單元22a-22d會有三個發亮，且第一、第二與第四個發光單元22a、22b 與22d會發亮，第三個發光單元22c則關暗。因此，控制單元24會將穩定電流供應給第一、第二與第四個發光單元22a、22b與22d。

如圖1所示，背光控制電路1可另包含一過電流保護單元32。過電流保護單元32連接於背光電源(未繪示於圖中)以及控制單元24之間。過電流保護單元32可在電流發生異常時，避免電路遭到破壞。過電流保護單元32為習知技藝之人可輕易達成，在此不再贅述。

相較於先前技術，本發明之背光控制電路可利用驅動單元上的幾個接腳，來進行訊號控制，電路佈線不需重新設計，且結構簡單，不會增加額外成本。因此，本發明之背光控制電路可輕易地整合於驅動控制晶片中，使得背光控制更具有可調整性。此外，本發明可進一步減少液晶顯示器的不良現象，更有利於生產和使用。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧背光控制電路

10‧‧‧邏輯單元

12‧‧‧驅動單元

14‧‧‧解碼單元

16‧‧‧電流設定單元

18‧‧‧穩流單元

20‧‧‧PWM訊號產生單元

22a、22b、22c、22d‧‧‧發光單元

24‧‧‧控制單元

26‧‧‧暫存器

28‧‧‧電阻

30‧‧‧參考電壓單元

32‧‧‧過電流保護單元

100‧‧‧與非門電路

102‧‧‧非門電路

120‧‧‧接腳

A‧‧‧模組電源訊號

B‧‧‧背光電源訊號

Y‧‧‧中間訊號

EN‧‧‧致能訊號

CS1‧‧‧第一控制訊號

CS2‧‧‧第二控制訊號

DS‧‧‧解碼訊號

圖1為根據本發明一實施例之背光控制電路之功能方塊圖。

1‧‧‧背光控制電路

10‧‧‧邏輯單元

12‧‧‧驅動單元

14‧‧‧解碼單元

16‧‧‧電流設定單元

18‧‧‧穩流單元

20‧‧‧PWM訊號產生單元

22a、22b、22c、22d‧‧‧發光單元

24‧‧‧控制單元

26‧‧‧暫存器

28‧‧‧電阻

30‧‧‧參考電壓單元

32‧‧‧過電流保護單元

100‧‧‧與非門電路

102‧‧‧非門電路

120‧‧‧接腳

A‧‧‧模組電源訊號

B‧‧‧背光電源訊號

Y‧‧‧中間訊號

EN‧‧‧致能訊號

CS1‧‧‧第一控制訊號

CS2‧‧‧第二控制訊號

DS‧‧‧解碼訊號

Claims (4)

1. 一種背光控制電路，包含：一邏輯單元，用以接收一模組電源訊號以及一背光電源訊號，並且產生一致能訊號，其中該邏輯單元包含一與非門電路，用以接收該模組電源訊號以及該背光電源訊號，並且產生一中間訊號，以及一非門電路，連接於該與非門電路，用以接收該中間訊號，並且產生該致能訊號；一驅動單元，用以產生一第一控制訊號；一解碼單元，連接於該驅動單元，用以將該第一控制訊號解碼為一解碼訊號；一電流設定單元，連接於該解碼單元，用以根據該解碼訊號，產生一第二控制訊號與一輸出電壓；一穩流單元，連接於該電流設定單元，用以接收該第二控制訊號，並且根據該輸出電壓，輸出一穩定電流；一脈寬調變訊號產生單元，用以產生一脈寬調變訊號；M個發光單元，M為一正整數；以及一控制單元，連接於該邏輯單元、該穩流單元、該脈寬調變訊號產生單元與該M個發光單元，用以根據該致能訊號以及該脈寬調變訊號，控制該M個發光單元的開關與亮度，根據該第二控制訊號，選擇性地開啟該M個發光單元中的N個發光單元，並且將該穩定電流供應給該N個發光單元，N為一小於或等於M的正整數。
2. 如申請專利範圍第1項所述之背光控制電路，更包含一暫存器，連接於該解碼單元與該驅動單元之一接腳，用以暫存該第一控制訊號，並將該第一控制訊號輸出至該解碼單元。
3. 如申請專利範圍第1項所述之背光控制電路，更包含： 一電阻，該電阻之一端接地，另一端連接於該電流設定單元；以及一參考電壓單元，連接於該電流設定單元，用以產生一參考電壓；其中，該電流設定單元比較該電阻之分壓與該參考電壓，以產生該輸出電壓。
4. 如申請專利範圍第3項所述之背光控制電路，其中該輸出電壓為該電阻之分壓與該參考電壓之差值。