CN101354867B - 背光模组及其驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种背光模组及其驱动装置，该驱动装置包含有一控制器，一传输线以及一驱动器。控制器具有一信号输出端口输出一脉宽调变电源信号，此电源信号包含三个不同的预定电压。传输线连接控制器的信号输出端口。驱动器具有一信号输入端口连接至传输线，以接收电源信号。驱动器包含有三个信号过滤模块，其可由电源信号内的预定电压加以触发而输出三种驱动信号。驱动装置中的控制器与驱动器之间通过单一端口连接即可输出多种不同的驱动信号，可以减少控制器端口及传输线数量，故能有效降低产品的成本。再者，由于传输线数量减少，也可降低传输线损坏的机率，延长产品使用寿命。

Description

背光模组及其驱动装置

技术领域

本发明是有关于一种背光模组，特别是有关于一种背光模组的驱动装置。

背景技术

当前的液晶面板，例如液晶显示器面板，或者手机的液晶显示屏，通常是由设置于液晶面板后方的背光模组来提供白色光源。背光模组的出射光穿过液晶面板后形成可观看的显示画面。背光模组的发光光源通常是冷阴极灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)或发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)。一般冷阴极灯管由于尺寸比较大，大多应用于较大尺寸的液晶面板中，而手机或者个人数字助理等小型的液晶显示屏中的背光模组则采用发光二极管来做为光源。

采用发光二极管作为发光光源的背光模组，其所使用的发光二极管通常包括三种单色发光二极管，分别发射出红绿蓝三色色光，这三种色光经过亮度调节后，在背光模组内进行混光可以得到白光，该白光再穿过液晶面板后形成显示画面。

如图1所示，采用发光二极管做为光源的现有背光模组100包含有一驱动装置101，以及由驱动装置101驱动的若干列发光二极管102。驱动装置101包含有一色彩感应控制器103，以及与控制器103通过传输线104相连的驱动器105。控制器103内部设有一电源芯片(未图示)，以产生脉宽调变(PWM)电源信号。该现有的背光模组100中，由于混光的过程中需要分别调节三种不同颜色发光二极管的亮度以形成白光，所以控制器101要分别产生三组脉宽调变电源信号，以供分别驱动红、绿、蓝三色发光二极管，这三组信号分别经由三个不同的输出端口106、107、108输出，然后再分别由三根传输线104传输至驱动器105的三个不同输入端口109、110、111。在此种架构下，驱动每种颜色的红、绿、蓝三色发光二极管分别需要对应一个控制器101的端口，一个驱动器105的端口，以及一根传输线104，成本较高。而且传输线104通常为柔性线缆，若用在需经常弯折的物品中用作信号传输(如手机，笔记本等)，则较多数量的传输线意味着会对应有较高的损坏机率，会影响到产品的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种背光模组及其驱动装置，可节省产品成本以及延长产品寿命。

本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为实现上述之一或部份或全部目的或是其它目的，根据本发明的一实施例，其提供一背光模组，包含有一驱动装置，以及由驱动装置加以驱动的一发光光源。驱动装置包含有一控制器，一传输线以及一驱动器。控制器具有一信号输出端口输出一脉宽调变电源信号，此脉宽调变电源信号至少包含一预定电压。传输线连接控制器的信号输出端口。驱动器具有一信号输入端口连接至传输线，以接收脉宽调变电源信号。驱动器包含有至少一信号过滤模块，其可由电源信号内的预定电压加以触发而输出驱动信号。

与现有技术相比，本发明的控制器和驱动器分别只需要单一端口，并通过单一传输线即可传输分别用来驱动多组不同发光光源的驱动信号，因此产品端口数及传输线数量均可减少，而产品成本也可降低。而且传输线的数量较少，传输线损坏的机率也会降低，相对地也能提高产品使用寿命。

附图说明

图1是现有背光模组结构示意图。

图2是本发明的背光模组的结构示意图。

图3是本发明一实施例中驱动装置的控制器输出的脉宽调制电源信号的波形图。

图4是本发明一实施例中驱动装置的驱动器内的一信号过滤模块的结构示意图。

图5是本发明的背光模组的另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明作详细说明，其中附图仅为本发明的实施例的示意图，其中组件的数量或各种的数值均供做为范例性说明而已，并非对本发明的限制。

请参阅图2所示，其显示根据本发明的一实施例的背光模组1，，包含有一驱动装置2及一发光光源3。发光光源3与驱动装置2相连接，并由驱动装置2加以驱动。

驱动装置2包含有一控制器21，以及一经由传输线22连接至控制器21上的驱动器23。控制器21具有若干端口，例如电源端口211、接地端口212以及至少一个信号输出端口213。控制器21内部具有电源芯片(未图示)可产生如图3所示的脉宽调变电源信号。根据本发明，此脉宽调变电源信号在其每个周期内均具有三种不同电压值，如图3中所示的准2V、准3V、准5V。一般讲产生某固定电压如2V，其实际情况是产生的电压在2V上下某幅度范围微小变动，变动幅度视仪器或组件的精密程度而定，一般允许在±10％范围内波动，在此称该三种不同电压值为准电压值，以示严谨。此电源信号经由信号输出端口213输出。

驱动器23具有若干端口，例如电源端口231、接地端口232、至少一个信号输入端口233。控制器21的电源端口211经由一传输线22对应连接至驱动器23的电源端口231，控制器21的接地端口212经由一传输线22对应连接至驱动器23的接地端口232，而控制器21的输出端口213则经由一传输线22对应连接至驱动器23的信号输入端口233，以接收来自控制器21的脉宽调变电源信号。这些传输线22可以为个别单独的导线，或者为并排的排线，或者柔性线缆，或者印刷电路板等等。该技术领域中现有的一般的方式均可用来连接驱动器23与控制器21间的相对应端口，而此并非本发明的发明要点所在，在此不多加说明。

驱动器23内部设置有红色信号过滤模块234、绿色信号过滤模块235以及蓝色信号过滤模块236等三个信号过滤模块。自驱动器23的输入端口233输入的脉宽调变电源信号分别传送至该三个信号过滤模块234、235、236，并经由该等信号滤模块234、235、236加以调变之后分别经由三个输出端口237输出可分别用来驱动发光光源3的驱动信号。

在本实施例中，发光光源3为设置于光源座31上的若干个发光二极管32，这些发光二极管32包含有可分别发射红、绿、蓝三色色光的三种单色发光二极管，每种发光二极管的数量可依需要而定。三种发光二极管的排列方式可任意排列，或是该技术领域中已知的合适方式，以便于将其发射出的光线混合成白光。在这些发光二极管中，发射相同颜色光线的同种发光二极管的驱动端可以连接在一起，由同一驱动信号共同驱动。

为便于说明，在本实施例的相关图式中仅显示出三排发光二极管32，而下文中将以此种三排的架构为例来加以说明，以解释本发明的原理。

如图3所示，脉宽调变电源信号呈阶梯波形，其在每个周期具有例如为准2v、准3v、准5v三个不同电压值。信号过滤模块234、235、236分别设定为当输入信号过滤模块234、235、236内的电压信号分别为准2v、准3v、准5v中的某一值的时候，会触发相关的信号过滤模块234、235、236输出相应的驱动信号。

举例来说，可以将信号过滤模块234、235、236设定成：在脉宽调变电源信号的电压为准2v时，红色信号过滤模块234会输出高电位信号，以驱动红色发光二极管，而此时另外两个信号过滤模块235、236均输出低电位，即另外两种颜色的发光二极管不发光。也就是说脉宽调变电源信号的电压为准2v的阶段只对红色发光二极管有效，而对另外两种发光二极管无效，这样即可通过调节电压为准2v的电源信号的脉冲宽度来单独调节红色发光二极管的发光亮度。同样道理，可设定当电压为准3v时，绿色信号过滤模块235会输出高电位信号，以驱动绿色发光二极管，而此时另外两个信号过滤模块234、236均输出低电位，这样另外两种颜色的发光二极管就不会发光。如此即可通过调节电压为准3v的电源信号的脉冲宽度来单独调节绿色发光二极管的发光亮度，而对另外二发光二极管没有作用。当电压为准5v时，蓝色信号过滤模块236会输出高电位信号，以驱动蓝色发光二极管，而此时另外两个信号过滤模块234、235均输出低电位，这样另外两种颜色的发光二极管不发光。如此即可通过调节电压为准5v的电源信号的脉冲宽度来单独调节蓝色发光二极管的发光亮度。在此种架构下，控制器21只需要通过单一输出端口213来传输信号即可分别调节三种不同颜色发光二极管的亮度，而无需像现有技术中采用三个端口来分别传输驱动三种不同颜色发光二极管的信号。

由于三种过滤模块234、235、236的工作原理相同，在此将仅以红色信号过滤模块234的结构为例来说明信号过滤模块234、235、236的结构。请参阅图4所示，由于只有当脉宽调变电源信号的电压为准2v时才会对红色发光二极管产生作用，因此只有当输入信号为准2v时，红色信号过滤模块234才输出高电位驱动信号来驱动红色发光二极管；当输入信号低于准2v或高于准2v达一定比例时，红色信号过滤模块234都只会输出低电位信号，而无法驱动红色发光二极管发光。因此，过滤模块234包含有一与门电路43，一第一电压比较器41和一第二电压比较器42，其中第一电压比较器41的正极外接一个比准2v高的电压，例如2.5v，而第二电压比较器42的负极则外接一个比准2v低的电压，例如1.5v。第一电压比较器41的负极和第二电压比较器42的正极互相连接，构成信号过滤模块234的输入端。这两个电压比较器41、42的输出端连接至与门电路43的输入端，而与门电路43的输出端则构成信号过滤模块234的输出端。

当信号过滤模块234的输入端接收到准2v的输入信号时，由于此准2v的输入信号低于2.5v，因此第一电压比较器41的输出端会输出高电位，另外，由于此2v的输入信号高于1.5v，因此第二电压比较器42的输出端也会输出高电位。在此情形下，与门电路43的二输入端均为高电位，故与门电路43的输出端将会输出一高电位，即信号过滤模块234的输出端也输出一高电位，可用以驱动红色发光二极管发光。当该输入信号低于准2v时，例如0v(参考图3脉宽调制电源信号的波形图)，由于0v低于2.5v，因此第一电压比较器41输出端输出高电位，但由于0v也低于1.5v，故第二电压比较器42的输出端为低电位，在此种情形下，与门电路43将会输出低电位，无法驱动红色发光二极管发光。另一方面，当输入信号高于准2v时，例如3v(参考图3脉宽调制电源信号的波形图)，由于3v高于2.5v，因此第一电压比较器41输出端会输出低电位，且由于3v高于1.5v，第二电压比较器42的输出端为高电位，在此种情形下，与门电路43的输出也为低电位，无法驱动红色发光二极管发光。

对于具有电学一般知识者，或熟悉该项技术的一般技术人员，均能轻易了解，前述的2.5v及1.5v的数据仅仅是举例说明而已，任何高于及低于准2v的电压信号均可用于判断输入信号的电压是否为准2v，例如，也可利用2.2v及.18v，甚或2.1v及1.9v来做此判断的基准。

同样道理，可设置绿色信号过滤模块235的两个电压比较器41、42的比较电压分别为3.5v和2.5v(或其它的适当数值)，而使得只有当输入信号为准3v时，绿色信号过滤模块235才输出高电位信号，以驱动绿色发光二极管发光。同样的，蓝色信号过滤模块236也可设置两个电压比较器41、42，其输入的比较电压分别为5.5v和4.5v(或其它的适当数值)，使得只有当输入信号为准5v时，蓝色信号过滤模块236才输出高电位信号，进而驱动蓝色发光二极管发光。

通过此种方式，调节控制器21输出的脉宽调制电源信号的每个周期的不同电压阶段的脉冲宽度即可分别调节三种不同发光二极管的亮度，而达到最佳混光效果。

请参阅图5所示，可以在背光模组1的发光光源3区域设内置一感应器5，用以感应混光的效果，然后再将感应结果反馈给控制器21。例如当感应器5感应到混光中红色光过强或过弱而影响到混光效果时，控制器21即会根据感应器5反馈的信号，并透过内部的电源芯片来调节经由输出端口213输出的脉宽调制电源信号内电压为准2v的脉冲的宽度，这样即可调节驱动器23中红色信号过滤模块234的输出脉冲宽度，进而调节红色发光二极管的亮度，以达到最佳混光效果。

在上述实施例中，各发光二极管的有效电压值的设定仅是本发明的实施例，并非对本发明的限制。

在本发明的背光模组(或其驱动装置)中，控制器和驱动器二者均只需要单一端口，并通过单一传输线即可传输能用以驱动三组不同发光光源的驱动信号，产品端口数量及传输线数量可以减少，而产品成本也可降低。而且传输线的数量较少，传输线损坏的机率也会降低，相对地也能提高产品使用寿命。

Claims (7)

1.一种背光模组，包含有驱动装置及由驱动装置驱动的发光光源，驱动装置包括一控制器、一驱动器以及连接控制器和驱动器的传输线；其特征在于：控制器具有一信号输出端口，控制器经由该信号输出端口输出一脉宽调变电源信号，脉宽调变电源信号包含有多个不同的预定电压，传输线连接至该控制器的信号输出端口，驱动器具有一信号输入端口，该信号输入端口连接至该传输线，以供接收来自该控制器的该脉宽调变电源信号，驱动器包含有多个信号过滤模块，每一信号过滤模块由脉宽调变电源信号内的预定电压加以触发而输出一预定的驱动信号。

2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：该发光光源为发光二极管。

3.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于：该发光二极管包含三种单色发光二极管。

4.如权利要求3所述的背光模组，其特征在于：这些信号过滤模块包括三个信号过滤模块，每一信号过滤模块包含有一与门电路、一第一电压比较器和一第二电压比较器，该第一电压比较器的正极外接一第一比较电压，第二电压比较器的负极外接一第二比较电压，该第一比较电压大于该第二比较电压，该第一比较器的负极和该第二比较器的正极共同连接至该信号过滤模块的一输入端，该第一比较器和该第二比较器的一输出端分别连接至该与门电路的输入端上，而该与门电路的输出端则构成该信号过滤模块的输出端。

5.如权利要求4所述的背光模组，其特征在于：该控制器输出的脉宽调变电源信号的预定电压值是介于该第一比较电压和第二比较电压之间。

6.如权利要求5所述的背光模组，其特征在于：该控制器输出的该脉宽调变电源信号的这些预定电压为在一周期内的三种不同的预定电压，且这些预定电压形成一阶梯波形脉冲信号，由这些预定电压所致的这些驱动信号分别驱动这些发光二极管发光。

7.如权利要求6所述的背光模组，其特征在于：进一步包含有一感应器，感应该发光光源发出的光线，而产生一反馈信号给该控制器，该控制器可根据该反馈信号调节该脉宽调变电源信号的脉冲宽度。

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