1282535 15239twf.doc/c 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種背光源驅動裝置及方法，且特別 疋有關於一種掃描式(scanning)背光源驅動裝置及方法，適 用於冷陰極螢光燈管(CCFL)以及發光二極體(LED)陣列之 背光源。 【先前技術】 • ^隨著人類文明的進步，影像裝置早已成為日常生活中 • t見的產品1_示器更是這些影像裝置中不可或缺的構 件。使用者藉由顯示器讀取資訊，甚至透過顯示器間接控 制裝置的運作。其中，液晶顯示器(LCD)以其輕薄的體積、 ^低的^電里等優點’已經廣泛地應用在各種需要顯示装 _的產品上，近年來更有取代傳統陰極射線管(CRT)顯示 态的趨勢。 液a曰…員示态’係利用液晶材料的旋光性(叩Hcai activhy) 光特性來顯示㈣，但是液晶材料本身並不具備發光 卜盆’因此需要外加的背光源提供光源以使資訊可視，加 t，裝置即所謂的背光模組(backlight u_。目前背光 j多以兩種方式所構成，其中—種方式係由多個冷陰極 $燈管(CCFL)相互平行排列而成，而另一種方式則由多 I光二極體(LED)以陣列的方式排列而成。 总1、、Γ陰極螢光燈管之背光源為例，習知技術中一根燈 I厂必須^一個驅動電路來驅動，而且由於冷陰極螢光燈 ^必須以交流電壓來鶴，目此_電路通常包含 1282535 15239twf. doc/c f橋j直流/交流轉換器以及變壓器，甚至為了穩定燈管的 免度還必須有迴授控制裝置。為了降低成本，有的改用一 個驅動電路驅動兩根或是更多根燈管，可以減少一半甚至 更多的驅動f路’但是對於每―根燈管的迴授控制則是較 不精準’而且驅動電路需要比原本更高的功率轉決扇出 (fan out)的問題。 ^除此之外，在液晶顯示器上撥放動態影像時，會出現 影像的輪廓模糊不清，或者畫面有拖良、殘像的情形，這 個問題-般肇因於液晶顯示器的反應時間不夠快。解決之 道除了改進液晶顯示器的反應時間之外，另外則是模仿傳 統陰極射線管顯示原理而發展出來的掃猫式(謙恤幻背 光模、、且□為液晶顯示II之背光是屬於持續發光模 式在人眼的積分行為模式下，會造成撥放動態影像時， 由人眼看來為邊緣模糊的影像，而陰極射線管則屬於脈衝
(pulse)發光模式，利用電子搶掃瞎並在其掃過的地方才發 光。 X 在習知，掃瞒式背光模組技術中’以一個驅動電路來 ΐΐι根燈管，再利用控制單元根據液晶顯示面板的掃瞄 、、y彳工制所有的驅動電路逐一點亮所有的燈管，以模仿 官的發光模式，這種方法簡單明瞭但成本較 面。，來’就是以一個驅動電路來驅動數根燈管，再利 控=來控制所有驅動電路以「循序」點亮所有的燈管， 成本較低’但是此「循序」卻是先點亮由第 / 路所控制的數根燈光，再點亮由第二個驅動電 1282535 15239twf.doc/c 路所控制的數根燈光，以此類推，因此並不是逐一點燈， 而且逛是沒㈣域蝴㈣獨準 驅動電路之問題揭雜何解決的手段。&辣门力丰的 【發明内容】 置，3=一目的就是在提供一種掃描式背光源驅動裝
顯干點t背光源中多數個光源，用以改善液晶 =裝置旦面顯不的效果，消除畫像在移動時所產生的殘 F置本艾目的就是在提供—種掃描式背光源驅動 2此裝L、需-個驅動單元即可驅動背光源中多數個 ς ’用以降低成本，再配合開關單元即可逐—點亮該些 无源。 本U的再-目的就是在提供—種掃描式背光源驅動 二 此裝置可以將控制逐一點燈的開關單元配置在背光 、的低電壓i以降低功率消耗並提高安全性。 本發明的又一目的就是在提供一種掃描式背光源驅動 曰I去-，用逐一點亮背光源中多數個光源的方式，改善液 曰 =·、、、員不裝置畫面顯示的效果，消除畫像在移動時所產生的 殘像。 一 一 t發明提出一種掃描式背光源驅動裝置，包括驅動單 f夕月光源、開關單元以及掃描控制單元，其中背光源包 舌二數個光源。驅動單元具有第一端以及第二端，用以提 =電源’而背光源中每一個光源皆具有第一端以及第二 立而’且每一個光源之第一端耦接驅動單元之第一端；開關 7 1282535 15239twf.doc/c 單元則輕接於驅動單分一 之間，且開關單元根 及個光源之第二端 號，決定驅動單元第—k/ 二工制單元所接收的控制訊 掃描控制單元則:二關個先源之第二端是否連 單元帛以逐-點亮該些光源 輪出控制訊號給開關 二端的切、之第一端的電壓高於每-個光源之第 依照本發明的較佳實施例所述 置:其㈣些光源可以是冷陰極勞光燈=== 須提供父流電源至這些冷陰極螢光燈。 ’、 本發明的較佳實施例所述之掃描式背光源驅動裝 置’，、中該些光源亦可以是發光二極體陣列，此時驅動單 =必須提供直流電源至這些發光二極體陣列。此外，發光 -極體_包括紅色發光二極體'綠色發光二極體以及藍 光一極體，用以混光產生白光，因此，需要驅動單元 提供三個不同準位之直流電源分別纽色發光二極體、綠 色發光二極體以及藍色發光二極體。 依照本發明的較佳實施例所述之掃描式背光源驅動裝 置’其中開關單元可以是由金氧半電晶體所實現之開關， 亦可以是由雙載子電晶體所實現之開關。 本發明提出一種掃描式背光源驅動方法，其中背光源 包括多數個光源，且該些光源耦接開關單元，此掃描式背 1282535 15239twf.doc/c 控制開關單元利用電源逐 光源驅動方法包括：提供電源； 一點亮該些光源。 、依照本發明的較佳實施例所述之掃描式背光源驅動方 法、，其中在每-個光源之高電壓端提供電源，而在每—個 光源之低電壓端’控侧關單元利用電源逐―點亮該些光 源。 一 —為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下。 ° 【實施方式】 為使本發明之實施說明能更加清楚，以下開關單元中 之開關以由雙載子電晶體組成的開關為例，凡熟悉此技藝 者應可輕易類推至其他開關。 = 圖1係依照本發明一較佳實施例所繪示之掃瞄式冷陰 極螢光燈驅動裝置。請參照圖i，此掃瞄式冷陰極螢 驅動裝置包括驅動單元100、背光源11〇、開關單元12^ • 以及掃猫控制單元130。其中，背光源110包括多數個冷 陰極螢光燈111、112以及113 ;開關單元120則包括多^ 個開關121、122、123,以及避免開關形成短路的電阻Ru、 R12、R13。另外，驅動單元1〇〇可能包括直流電壓源、橋 式直流/交流轉換器、變壓器、電容以及迴授控制星 未繪示於圖中。 = 一般由冷陰極螢光燈所構成的背光源採用燈管並聯的 方式，如圖1所示，冷陰極螢光燈m、112、U3互相平 1282535 15239twf.doc/c 3二Ϊ動單元1GG之第—端提供高壓的交流電源分別 =極營光燈⑴〜113之第一端(高電壓端)，而開關單 以及^接於冷陰極縣燈111〜113之第二端(低電壓端） 以及驅動早元100之第二端之間。 舉例來說，如果掃瞒控制單元130輸出一控制訊號， W中只有„ 121導通_，其餘的開關 因Li 則背光源11G中只有冷陰極螢光燈出 口為形成一個迴路(即驅動單元100至冷陰極螢光燈^， 以及開關121 ’最後由開關121回到驅動單 = i〇〇)而有電流通過’亦即只有冷陰極螢光燈ui會發 於、rr冷陰極螢紐均不發光。接著，_控制單元 3〇輸出另-個控制訊號，使得開關單元12〇中 導通’其餘的開關均不導通，則f光源110中只有 :陰=絲m會發光，其餘的冷陰極螢光燈均不發 ί，可以利用掃猫控制單元130不斷地輸出不 ’使得背光源11()中的冷陰極榮光燈逐一被 二液ί顯示震置晝面顯示的效果，-般掃猫 =早兀m茜配合液晶顯示面板的掃瞒速率來逐一點亮 此外，由於同一時間只有少數幾根燈管發光， 不會造成功率損耗，驅動單元咖並衫因 為並聯更4燈管而需錢大的輸㈣率。而且 ==榮ίΓ1〜113低電壓端進行開關切‘ 才工制❿不疋在南電堡進行開關切換的控制，這樣除了功 1282535 15239twf.doc/c 率消耗比較少之外，整個裝置的操作也較安全。甚至，在 ，授控制之脈波寬度調變時，會有部分時間燈管並不會 党，可以取這段時間的_小部分(例如5%)來做開關切換的 動作，使整個裝置操作更加安全。 圖2係依照本發明另一較佳實施例所繪示之掃瞄式冷 陰極或光燈驅動装置。請參照圖2，此掃冷陰極榮光 燈驅動裝置包括驅動單元2()1〜2()3、背光源21()、開關單 凡220以及掃瞄控制單元23〇。其中，背光源21〇包括多 數個冷陰極螢光燈211〜216;關單元22G則包括多數個 開關221〜223，以及避免開關形成短路的電阻R21〜R26。 驅動單元201同時提供電源至冷陰極螢光燈211、 214 ’配合開關221決定這兩根燈管何者形成導通迴路(未 、、、曰出）而务7C ’驅動單元2〇2同時提供電源至冷陰極螢光燈 212、215，配合開關222決定這兩根燈管何者形成導通迴 路(未繪出）而發亮；驅動單元203同時提供電源至冷陰極 螢光燈213、216，配合開關223決定這兩根燈管何者形成 導通迴路(未繪出）而發亮。最後，再由掃瞄控制單元23〇 發出控制訊號控制開關221〜223達成逐一點亮冷陰極勞光 燈211〜216的工作。 V右 明顯地，此裝置之背光源並不限於六根燈管，可以更 多或更少根燈管，甚至可以一個驅動單元提供電源至三根 或更多根燈管，亦即整個裝置所用到的驅動單元更少了^ 事實上’驅動單元201、冷陰極螢光燈211與214、開關 221以及掃瞄控制單元230這種組成，就是圖i裝置二二 11 1282535 15239twf.doc/c 種實施例，他們的特徵皆是一個驅動單元提供電源至多數 個冷陰極螢光燈，而這些冷陰極螢光燈的發亮與否則由受 控於掃瞄控制單元的開關單元所決定。 圖3係依照本發明一較佳實施例所繪示之掃瞄式發光 二極體陣列驅動裝置。請參照圖3，此掃瞄式發光二極體 陣列驅動裝置包括驅動單元3〇〇、背光源31〇、開關單元 320以及掃瞄控制單元33〇。其中，驅動單元3〇〇包括紅色 φ 發光二極體驅動單元301、綠色發光二極體驅動單元3〇2 與藍色發光二極體驅動單元303 ;背光源31〇包括多數個 ’ 發光二極體陣列之光源311〜313;開關單元32〇包括多數 個開關321〜323，以及避免開關形成短路的電阻R3丨〜们3。 此裝置與工作原理相當類似圖丨之裝置，不同處在於 背光源310中之光源311〜313係發光二極體陣列之光源，、 而非圖1之冷陰極螢光燈，此外，為了混成白光，每一個 發光二極體陣列之光源311〜313皆需要紅色、綠色與藍色 二種發光二極體陣列，因此需要提供三種不同電壓準位之 ^ 直流電源。所以，以一個紅色發光二極體驅動單元301提 供電源至所有光源311〜313中的紅色發光二極體，以一個 綠色發光二極體驅動單元302提供電源至所有光源 〜313中的綠色發光二極體，以一個藍色發光二極體驅 動單元303提供電源至所有光源311〜313中的藍色發光二 =。最後，再鱗單元_發出控制訊號控制開 關早7L 320達成逐一點亮發光二極體陣列之光源31丨〜 12 I282535 l5239twf.(l〇c/c 然而’彳If猫式發光一極體陣列之光源的設計方法不一 定要如圖3所示之並聯方式，亦可以設計成串聯方式，這 樣可以更有效的控制流過光源之電流。圖4係依照本發= 另一較佳實施例所繪示之掃瞄式發光二極體陣列驅^裝 置。請參照圖4，為說明簡單起見，本實施例以串聯四才^ ^光一極體陣列之光源為例，凡熟悉此藝者應可輕易類推 至更多根光源。 、 鲁 此裝置包括驅動單元400、發光二極體陣列之光源 411〜414、開關421〜431以及掃瞄控制單元(未繪出）。其 中’發光二極體陣列之光源411〜414組成一背光源；開關 421〜431組成開關單元，此外，驅動單元需要提供三種不 同位準之直流電源分別至光源411〜414中的紅色、綠色與 I色發光一極體。最後，再由掃瞒控制單元發出控制訊號 控制開關421〜431達成逐一點亮光源411〜414的工作。例 如：當開關42卜423、425、428、431皆導通，且開關422、 424、426、427、429、430皆不導通時，只有光源411會 ® 發亮，光源412、413與414皆不發亮；而在開關422、423、 424、426、428、431 皆導通，且開關 42卜 425、427、429、 430皆不導通時，只有光源412會發亮，光源411、413與 414皆不發亮。 圖5係依照本發明一較佳實施例所繪示之掃描式背光 源驅動方法的流程圖。首先，在步驟S51〇提供一電源； 再來，在步驟S520控制開關單元利用電源逐一點亮這些 光源。 13 1282535 圖6係依照本發明另一較佳實施例所繪示之掃描式背 光源驅動方法的流程圖。首先，步驟s61〇在光源之高電 壓立而提供一電源；再來，步驟S62〇在光源之低電壓端控 制開關單元利用電源逐一點亮這些光源。
綜上所述，本發明提供一種掃描式背光源驅動裝置及 方法，係以一個驅動單元提供電源，再根據掃描控制單元 所送出的控制訊號，控制開關單元決定是否將提供至該些 • 杨的電源導通’以逐—點亮這些光源，這樣可以改善液 【圖式簡單說明】
=3係依照本發明—較佳實施例轉示之掃瞒式發光 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 =本發明，任何熟習此技藝者，在不_本發明之精神 和乾圍内’當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 幸乂t κ知例所緣示之掃瞄式發 圖4係依照本發明另一 光二極體陣列驅動裝置。 14 I282535_/c 圖5係依照本發明一較佳實施例所繪示之掃瞄式背光 源驅動方法的步驟流程圖。 圖6係依照本發明另一較佳實施例所繪示之掃瞄式背 光源驅動方法的步驟流程圖。 【主要元件符號說明】 S510〜S520 :依照本發明一較佳實施例所繪示之掃瞄 式背光源驅動方法的各個步驟流程 S610〜S620 :依照本發明另一較佳實施例所繪示之掃 瞄式背光源驅動方法的各個步驟流程 100、201 〜203、300、400 ·•驅動單元 301 :紅色發光二極體驅動單元 302 :綠色發光二極體驅動單元 303 :藍色發光二極體驅動單元 110、210、310:背光源 111〜113、211〜216 :冷陰極螢光燈(光源） 311〜313、411〜414 :發光二極體陣列（光源） 120、220、320 :開關單元 121 〜123、221 〜223、321 〜323、421 〜431 ··開關 130、230、330 ·掃瞒控制單元 R11 〜R13、R21 〜R26、R31 〜R33 ··電阻 15