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TWI620465B - 調光控制器與具有其之背光模組 - Google Patents

調光控制器與具有其之背光模組 Download PDF

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TWI620465B
TWI620465B TW106129987A TW106129987A TWI620465B TW I620465 B TWI620465 B TW I620465B TW 106129987 A TW106129987 A TW 106129987A TW 106129987 A TW106129987 A TW 106129987A TW I620465 B TWI620465 B TW I620465B
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light
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pfm
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Inventor
張哲彰
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茂達電子股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種調光控制器與具有其之背光模組，其可將控制每一個LED通道的發光時間分散到一段時間，使得調光控制器可以在維持工作週期的前提下降低點亮每一個LED通道中LED串的持續時間，進而可減少電晶體的毀損。此外，調光控制器可在不同時間點導通多個LED通道中的電晶體，以避免輸出端的電流波動較大，進而降低LED串的閃爍情況。

Description

調光控制器與具有其之背光模組
本發明提供一種調光控制器與具有其之背光模組，且特別是關於一種降低點亮發光二極體(LED)串的持續時間的調光控制器與具有其之背光模組。
背光模組利用多個具有LED串的LED通道來產生光線，而背光模組具有能控制流經LED通道的電流的控制器，以藉此調整每個LED串的亮度。請參考圖1，其為習知背光模組的示意圖。如圖1所示，背光模組具有一輸出級電路50、一調光控制器60與多個LED通道LC1、LC2與LC3。輸出級電路50耦接LED通道LC1-LC3。
輸出級電路50具有一功率級電路52與一功率級控制器54。功率級控制器54控制功率級電路52中功率電晶體(未繪於圖式中)的切換，以將一輸入電壓Vin轉換為一輸出電壓Vout，以提供輸出電壓Vout給LED通道LC1-LC3。輸出級電路50具有多種型式，例如降壓型(Buck Converter)、升壓型(Boost Converter)、反壓型(Inverter Converter)、升降壓型(Buck-Boost Converter)、返馳式電路(Flyback Converter)等。調光控制器60耦接LED通道LC1-LC3。調光控制器60產生一調光控制訊號至LED通道LC1-LC3，以控制LED通道LC1-LC3中的電晶體進行切換，藉此調整LED通道LC1-LC3中每一個LED串的亮度。
調光控制器60點亮LED串的時間是透過一脈衝寬度調變(PWM)訊號的工作週期(duty cycle)來決定。當PWM訊號的工作週期為60%時，調光控制器60將透過調光控制訊號導通電晶體持續60%的週期時間且截止40%的週期時間，使得LED串持續發光60%的週期時間。然而，電晶體持續導通60%的週期時間很容易造成電晶體過熱而毀損。因此，若可以減少電晶體持續導通的時間，且同時可維持工作週期，將可在不影響工作週期的前提下減少電晶體的毀損。
本發明之目的在於提供一種調光控制器與具有其之背光模組，其可將控制每一個LED通道的發光時間分散到一段時間，使得調光控制器可以在維持工作週期的前提下降低點亮每一個LED通道中LED串的持續時間，進而可減少電晶體的毀損。此外，調光控制器可在不同時間點導通多個LED通道中的電晶體，以避免輸出端的電流波動較大，進而降低LED串的閃爍情況。
本發明實施例提供一種調光控制器，用以控制一背光模組中的複數個LED通道。調光控制器包括一處理器、一暫存器與一PFM產生器。處理器週期性地產生具有一第一時間的一垂直同步訊號與具有一第二時間的一水平同步訊號。處理器於每一個第一時間內產生一亮度調整訊號。垂直同步訊號與水平同步訊號為用來同步一畫面。第一時間大於第二時間。第一時間分成多個時間區間，且每一個時間區間由多個第二時間組成。暫存器耦接處理器。暫存器接收且暫存亮度調整訊號。亮度調整訊號包括每一個LED通道之一發光時間。PFM產生器耦接處理器與暫存器。PFM產生器接收垂直同步訊號、水平同步訊號與每一個LED通道之發光時間。PFM產生器根據每一個LED通道之發光時間，分別產生具有多個時間區間的一PFM訊號。於每一個PFM訊號中，PFM產生 器以時間區間為一切割單位切割對應的發光時間，以產生至少一發光訊號。PFM產生器將至少一發光訊號分散到不同的時間區間，以根據至少一發光訊號控制對應的LED通道。
本發明實施例提供一種背光模組，包括多個LED通道、一輸出級電路與一調光控制器。輸出級電路耦接多個LED通道，且將一輸入電壓轉換為一輸出電壓，以提供輸出電壓至多個LED通道。調光控制器耦接多個LED通道，且用以控制多個LED通道。調光控制器包括一處理器、一暫存器與一PFM產生器。處理器週期性地產生具有一第一時間的一垂直同步訊號與具有一第二時間的一水平同步訊號。處理器於每一個第一時間內產生一亮度調整訊號。垂直同步訊號與水平同步訊號為用來同步一畫面。第一時間大於第二時間。第一時間分成多個時間區間，且每一個時間區間由多個第二時間組成。暫存器耦接處理器。暫存器接收且暫存亮度調整訊號。亮度調整訊號包括每一個LED通道之一發光時間。PFM產生器耦接處理器與暫存器。PFM產生器接收垂直同步訊號、水平同步訊號與每一個LED通道之發光時間，且根據每一個LED通道之發光時間分別產生具有多個時間區間的一PFM訊號。於每一個PFM訊號中，PFM產生器以時間區間為一切割單位切割對應的發光時間以產生至少一發光訊號。PFM產生器將至少一發光訊號分散到不同的時間區間，以根據至少一發光訊號控制對應的LED通道。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。
50‧‧‧輸出級電路
52‧‧‧功率級電路
54‧‧‧功率級控制器
60‧‧‧調光控制器
100‧‧‧調光控制器
110‧‧‧處理器
120‧‧‧暫存器
130、230‧‧‧PFM產生器
131A‧‧‧第二時間延遲器
131B‧‧‧第二時間延遲器
131C‧‧‧第二時間延遲器
132、232‧‧‧時間區間計數器
233A‧‧‧第一時間延遲器
233B‧‧‧第一時間延遲器
233C‧‧‧第一時間延遲器
134、234‧‧‧第二時間計數器
136、236‧‧‧判斷元件
136A、236A‧‧‧有效位元產生器
136B、236B‧‧‧第一比較器
136C、236C‧‧‧第二比較器
136D、236D‧‧‧邏輯元件
136E、236E‧‧‧分配器
137、237‧‧‧判斷元件
138、238‧‧‧判斷元件
140‧‧‧同步訊號產生器
142‧‧‧時脈產生器
144‧‧‧選擇器
Vin‧‧‧輸入電壓
Vout‧‧‧輸出電壓
SIM‧‧‧模擬訊號
Sc‧‧‧選擇訊號
LC1‧‧‧LED通道
LC2‧‧‧LED通道
LC3‧‧‧LED通道
G1‧‧‧PFM訊號
G2‧‧‧PFM訊號
G3‧‧‧PFM訊號
VSYNC‧‧‧垂直同步訊號
HSYNC‧‧‧水平同步訊號
LSET‧‧‧亮度調整訊號
M1‧‧‧發光時間
M2‧‧‧發光時間
M3‧‧‧發光時間
PN1‧‧‧目前區間個數
PN2‧‧‧目前時間個數
MSB‧‧‧最高有效位元
LSB‧‧‧最低有效位元
St‧‧‧發光訊號
Time1‧‧‧第一時間
Time2‧‧‧第二時間
Rn0、Rn1、Rn2、Rn3、Rn4、Rn5、Rn6、Rn7、Rn8、Rn9、Rn10、Rn11、Rn12、Rn13、Rn14、Rn15‧‧‧時間區間
Dt1‧‧‧延遲時間
Dt2‧‧‧延遲時間
Dt3‧‧‧延遲時間
S1‧‧‧第一訊號
S2‧‧‧第二訊號
圖1是習知背光模組的示意圖。
圖2是本發明一實施例之背光模組的示意圖。
圖2A是本發明一實施例之調光控制器的示意圖。
圖3是本發明一實施例之PFM產生器的示意圖。
圖4A是本發明一實施例之時間區間與第二時間的波形圖。
圖4B是圖3中的PFM訊號的波形圖。
圖5是本發明另一實施例之PFM產生器的示意圖。
圖6是圖5中的PFM訊號的波形圖。
圖7是本發明另一實施例之PFM產生器的示意圖。
圖8A是圖7中的PFM訊號的波形圖。
圖8B是圖7中的PFM訊號的另一波形圖。
圖8C是圖7中的PFM訊號的另一波形圖。
在下文中，將藉由圖式說明本發明之各種例示實施例來詳細描述本發明。然而，本發明概念可能以許多不同形式來實現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。此外，在圖式中相同參考數字可用以表示類似的元件。
本發明實施例所提供的調光控制器與具有其之背光模組，其處理器，例如電視縮放控制器(TV scaler)，週期性地產生具有第一時間的垂直同步訊號與具有第二時間的水平同步訊號，並產生用來控制每一個LED通道的發光時間。對於每一個LED通道的發光時間，調光控制器之PFM產生器將發光時間分成多個發光訊號，並分散發光訊號到PFM訊號中的不同時間位置，以根據PFM訊號來控制對應的LED通道。藉此，調光控制器可以在維持工作週期的前提下降低控制LED通道的持續時間，進而可減少電晶體的毀損。
此外，PFM產生器可進一步改變發光訊號分散到第一時間中的時間位置，使得PFM產生器可在不同時間點導通多個LED通道中的電晶體，以避免輸出端的電流波動較大，進而降低每一個LED 通道中LED串的閃爍情況。以下將進一步介紹本發明揭露之調光控制器與具有其之背光模組。
首先，請參考圖2，其顯示本發明一實施例之背光模組的示意圖。如圖2所示，背光模組具有一輸出級電路50、一調光控制器100與多個LED通道LC1、LC2與LC3。輸出級電路50耦接LED通道LC1-LC3。有關輸出級電路50與LED通道LC1-LC3的內部元件與運作已於習知技術中作說明，故在此不再贅述。因此，輸出級電路50將一輸入電壓Vin轉換為一輸出電壓Vout，以提供輸出電壓Vout給LED通道LC1-LC3。
調光控制器100用以控制流經LED通道LC1-LC3的電流，以點亮LED通道中的LED串。調光控制器100包括一處理器110、一暫存器120與一PFM產生器130。請同時參考圖2與圖4A，處理器100週期性地產生具有一第一時間Time1的垂直同步訊號VSYNC與具有一第二時間Time2的水平同步訊號HSYNC至PFM產生器130。在本實施例中，處理器110為電視縮放控制器(TV scaler)，且傳送用來同步一畫面的垂直同步訊號VSYNC與水平同步訊號HSYNC至PFM產生器130，使得PFM產生器130可以同步畫面來控制LED通道LC1-LC3。而有關電視縮放控制器產生垂直同步訊號VSYNC與水平同步訊號HSYNC以同步畫面，其為所屬領域具有通常知識者所悉之，故在此不再贅述。
請同時參考圖2及圖2A，在其他實施例中，若處理器110無法產生或產生不準確的水平同步訊號HSYNC，處理器110可透過一同步訊號產生器模擬水平同步訊號HSYNC，以供PFM產生器130同步畫面來控制LED通道LC1-LC3。調光控制器100更包括同步訊號產生器140。同步訊號產生器140包括一時脈產生器142與一選擇器144。時脈產生器142耦接處理器110，且根據垂直同步訊號VSYNC產生代表水平同步訊號HSYNC的一模擬訊號SIM。選擇器144耦接於時脈產生器142與PFM產生器130之間。 選擇器144接收模擬訊號SIM與水平同步訊號HSYNC，且根據一選擇訊號Sc選擇模擬訊號SIM或水平同步訊號HSYNC輸出到PFM產生器130。在本實施例中，選擇訊號Sc為由處理器110產生，且亦可由其他外部處理器產生，本發明對此不作限制。此外，本實施例的時脈產生器142可為鎖相迴路電路(如PLL，DPLL等)，以及選擇器144可為多工器，本發明皆對此不作限制。
請參考圖4A，垂直同步訊號VSYNC與水平同步訊號HSYNC將週期性的產生，且垂直同步訊號VSYNC的頻率低於水平同步訊號HSYNC。在本實施例中，垂直同步訊號VSYNC將週期性的產生具有第一時間Time1的高準位訊號，且水平同步訊號HSYNC將週期性的產生具有第二時間Time2的高準位訊號。例如，垂直同步訊號VSYNC的頻率為(60/120/240/480Hz)，且水平同步訊號HSYNC的頻率則為(60/120/240/480Hz)*1080Hz，使得第一時間Time1大於第二時間Time2。因此，在第一時間Time1內，水平同步訊號HSYNC將會產生1024個高準位訊號，如圖4A所示的第0-1023個高準位訊號。
更進一步來說，處理器110將第一時間Time1分成多個時間區間Rn0、Rn1、Rn2、Rn3、Rn4、Rn5、Rn6、Rn7、Rn8、Rn9、Rn10、Rn11、Rn12、Rn13、Rn14與Rn15，且每一個時間區間Rn0-Rn15由多個第二時間Time2組成。而處理器110將在每個第一時間Time1內產生一亮度調整訊號LSET，並暫存到暫存器120。承接上述例子，每一個時間區間Rn0-Rn15將由64個第二時間Time2組成。為了方便說明，以下波形圖皆以16個時間區間，以及每一個時間區間Rn0-Rn15由64個第二時間Time2組成來說明。
再請回到圖2，暫存器120耦接處理器110。在處理器110產生亮度調整訊號LSET之後，暫存器120接收且暫存亮度調整訊號LSET。亮度調整訊號LSET包括每一個LED通道LC1-LC3的發 光時間M1、M2與M3，以提供PFM產生器130根據發光時間M1-M3控制每一個LED通道LC1-LC3中LED串的亮度。在本實施例中，亮度調整訊號LSET中的發光時間M1-M3為以16進制表示，舉例來說，發光時間M1為「084H」，發光時間M2為「160H」，且發光時間M3為「244H」，其中「000H」為最暗，且「FFFH」為最亮。
PFM產生器130耦接處理器110與暫存器120。PFM產生器130接收垂直同步訊號VSYNC、水平同步訊號HSYNC與每一個LED通道LC1-LC3的發光時間M1-M3。而PFM產生器130將根據每一個LED通道LC1-LC3的該發光時間M1-M3分別產生具有多個時間區間Rn0-Rn15的PFM訊號G1、G2與G3，以分別控制LED通道LC1-LC3。
請參考圖4B，在每一個PFM訊號G1-G3中，PFM產生器130以時間區間Rn0-Rn15的長度為一切割單位切割對應的發光時間M1-M3，以產生至少一發光訊號St，並將至少一發光訊號St分散到對應的PFM訊號G1-G3中不同的時間區間Rn0-Rn15。以發光時間M2為「160H」為例說明，PFM產生器130以時間區間Rn0-Rn15的長度為切割單位切割對應的發光時間M2，以產生6個發光訊號St。而PFM產生器130再將6個發光訊號St分散到對應的PFM訊號G2的不同時間區間Rn0、Rn1、Rn4、Rn8、Rn12與Rn15。
更進一步來說，在每一個PFM訊號G1-G3中，PFM產生器130以時間區間R0-R15為循環，每隔一預定個數的時間區間設置發光訊號St，且若時間區間已設置有發光訊號St，PFM產生器130將在下一個時間區間設置發光訊號St。此外，若至少一發光訊號St中具有不足切割單位的發光訊號St，PFM產生器130將不足切割單位的發光訊號St設置在滿足切割單位的其他發光訊號St之後。
再請參考圖4B，且同樣以發光時間M2為「160H」為例說明，PFM產生器130將會根據上述設置程序依序將6個發光訊號St(即具有5個滿足切割單位的發光訊號St與1個不足切割單位的發光訊號St)設置到不同的時間區間中。在本實施例中，預定個數的時間區間設定為4，即PFM產生器130以時間區間R0-R15為循環，將每隔4個時間區間設置發光訊號St。因此，PFM產生器130首先將5個滿足切割單位的發光訊號St依序設置到時間區間Rn0、Rn4、Rn8、Rn12與Rn1之中，接著再將1個不足切割單位的發光訊號St設置到時間區間Rn15之中(即設置到5個滿足切割單位的發光訊號St之後)，以產生PFM訊號G2。
PFM產生器130的實際架構說明如下，如圖3所示，PFM產生器130包括一時間區間計數器132、一第二時間計數器134與多個判斷元件136、137與138。時間區間計數器132接收水平同步訊號HSYNC與垂直同步訊號VSYNC。時間區間計數器132根據水平同步訊號HSYNC計數時間區間Rn0-Rn15的一目前區間個數PN1，且於垂直同步訊號VSYNC產生一重置訊號(在本實施例為低準位)時重置目前區間個數PN1。第二時間計數器134耦接時間區間計數器132，且接收水平同步訊號HSYNC與垂直同步訊號VSYNC。第二時間計數器134根據水平同步訊號HSYNC計數第二時間Time2的一目前時間個數PN2，且於垂直同步訊號VSYNC產生重置訊號(在本實施例為低準位)時重置目前時間個數PN2。
而判斷元件136-138耦接時間區間計數器132、第二時間計數器134與暫存器120。每一個判斷元件136-138接收目前區間個數PN1、目前時間個數PN2與對應的發光時間M1-M3，以根據切割單位切割對應的發光時間M1-M3以產生至少一發光訊號St，並將至少一發光訊號St分散到不同的時間區間。
以本實施例為說明，其中判斷元件136-138的內部電路是相同，在此僅以判斷元件136作說明。判斷元件136具有一有效位 元產生器136A、一第一比較器136B、一第二比較器136C、一邏輯元件136D與一分配器136E。有效位元產生器136A接收對應的發光時間M1，且將對應的發光時間M1分成一最高有效位元組MSB與一最低有效位元組LSB。承接上述例子，發光時間M1為「084H」，其十個位元的二進制表示為「0010000100」。最高有效位元組MSB設定為前四個位元組，即「0010」，且最低有效位元組LSB設定為後六個位元組，即「000100」。故有效位元產生器136A產生十進制的「2」到第一比較器136B，且產生十進制的「4」到第二比較器136C。而最高有效位元組MSB與最低有效位元組LSB亦可依照實際狀況來做調整，本發明對此不作限制。
第一比較器136B耦接時間區間計數器132與有效位元產生器136A，且比較最高有效位元組MSB與目前區間個數PN1，以產生一第一訊號S1。更進一步來說，第一比較器136B具有一正輸入端、一負輸入端與一輸出端。於第一比較器136B中，正輸入端接收最高有效位元組MSB，負輸入端接收目前區間個數PN1。當最高有效位元組的數值大於等於目前區間個數PN1，輸出端將產生高準位的第一訊號S1。反之，當最高有效位元組小於目前區間個數PN1，輸出端將產生低準位的第一訊號S1。
第二比較器136C耦接第二時間計數器132與有效位元產生器136A，且比較最低有效位元組LSB與目前時間個數PN2，以產生一第二訊號S2。更進一步來說，第二比較器136C具有一正輸入端、一負輸入端與一輸出端。於第二比較器136C中，正輸入端接收最低有效位元組LSB，負輸入端接收目前時間個數PN2。當最低有效位元組LSB大於等於目前時間個數PN2，輸出端將產生高準位的第二訊號S2。反之，當最低有效位元組LSB小於目前時間個數PN2，輸出端將產生低準位的第二訊號S2。
邏輯元件136D耦接第一比較器136B與第二比較器136C，且根據第一訊號S1與第二訊號S2產生至少一發光訊號St。因此， 當最高有效位元組MSB的數值大於等於目前區間個數PN1或者最低有效位元組LSB的數值大於等於目前時間個數PN2，邏輯元件136D將產生發光訊號St(在本實施例為高準位)。當最高有效位元組MSB的數值小於目前區間個數PN1且最低有效位元組LSB的數值小於目前時間個數PN2，邏輯元件136D不產生發光訊號St(在本實施例為低準位)。
請同時參考圖3與4B，承接上述例子，發光時間M1為「084H」。在判斷元件136中，第一比較器136B將接收到十進制的「2」且第二比較器136C將接收十進制的「4」。因此，邏輯元件136D將產生2個滿足切割單位的發光訊號St以及1個不足切割單位的發光訊號St(其時間長度為4個第二時間Time2)。在此，1個不足切割單位的發光訊號St的時間長度將關聯於至少一個第二時間Time2，即時間長度為4個第二時間Time2。
而在不斷計數與歸零目前區間個數PN1與目前時間個數PN2的過程中，耦接邏輯元件136D的分配器136E將接收發光訊號St，並將發光訊號St分散到PFM訊號G1中的不同時間區間，以對應輸出PFM訊號G1。更進一步來說，分配器136E為以時間區間R0-R15為循環，每隔一預定個數的時間區間設置發光訊號St，且若時間區間已設置有發光訊號St，分配器136E將在下一個時間區間設置發光訊號St。此外，若至少一發光訊號St中具有不足切割單位的發光訊號St，分配器136E會將不足切割單位的發光訊號St設置在滿足切割單位的其他發光訊號St之後。
請同時參考圖3與4B，當發光時間M1為「084H」，邏輯元件136D將產生2個滿足切割單位的發光訊號St以及1個不足切割單位的發光訊號St。而在本例子中，預定個數的時間區間設定為4，使得分配器136E以時間區間R0-R15為循環，且每隔4個時間區間設置發光訊號St。因此，分配器136E將依序設置2個滿足切割單位的發光訊號St到時間區間Rn0與Rn4，且接著將1個 不足切割單位的發光訊號St設置到時間區間Rn8，以對應輸出PFM訊號G1。
當發光時間M2為「160H」且預定個數的時間區間設定為4，判斷元件137接收到發光時間M2，其十個位元的二進制表示為「0101100000」。判斷元件137的有效位元產生器產生十進制的「5」到判斷元件137的第一比較器，產生十進制的「32」到判斷元件137的第二比較器(未繪於圖式)。因此，判斷元件137的邏輯元件將產生5個滿足切割單位的發光訊號St以及1個不足切割單位的發光訊號St(即時間長度為32個第二時間Time2)。在此，1個不足切割單位的發光訊號St的時間長度將關聯於至少一個第二時間Time2，即時間長度為32個第二時間Time2。而分配器將依序設置5個滿足切割單位的發光訊號St到時間區間Rn0、Rn4、Rn8、Rn12與Rn1，且接著將1個不足切割單位的發光訊號St設置到時間區間Rn15，以對應輸出PFM訊號G2。
請同時參考圖3與4B，當發光時間M3為「244H」且預定個數的時間區間設定為4，判斷元件138接收到發光時間M3，其十個位元的二進制表示為「1001000100」。判斷元件138的有效位元產生器產生十進制的「9」到判斷元件138的第一比較器，產生十進制的「4」到判斷元件138的第二比較器(未繪於圖式)。因此，判斷元件138的邏輯元件將產生9個滿足切割單位的發光訊號St以及1個不足切割單位的發光訊號St(即時間長度為4個第二時間Time2)。在此，1個不足切割單位的發光訊號St的時間長度將關聯於至少一個第二時間Time2，即時間長度為4個第二時間Time2。而分配器將依序設置9個滿足切割單位的發光訊號St到時間區間Rn0、Rn4、Rn8、Rn12、Rn1、Rn5、Rn9、Rn13與Rn2，且接著將1個不足切割單位的發光訊號St設置到時間區間Rn15，以對應輸出PFM訊號G3。
由上述可知，PFM產生器130分別將發光時間M1-M3分成多 個發光訊號St，並分散發光訊號St到對應的PFM訊號G1-G3中的不同時間區間，以根據PFM訊號G1-G3來控制對應的LED通道LC1-LC3。藉此，調光控制器100可以在維持工作週期的前提下降低控制LED通道LC1-LC3的持續時間，進而可減少電晶體的毀損。
請同時參考圖2及圖5，在其他實施例中，儲存在暫存器120的亮度調整訊號LSET更包括每一個LED通道LC1-LC3的延遲時間Dt1、Dt2、Dt3。判斷元件136透過第二時間延遲器131A耦接第二時間計數器134。第二時間延遲器131A接收目前時間個數PN2，且根據對應的延遲時間Dt1延遲傳送目前時間個數PN2至對應的判斷元件136。判斷元件137-138分別透過第二時間延遲器131B-131C耦接第二時間計數器134。第二時間延遲器131B與131C接收目前時間個數PN2。第二時間延遲器131B根據對應的延遲時間Dt2延遲傳送目前時間個數PN2至對應的判斷元件137。第二時間延遲器131C根據對應的延遲時間Dt3延遲傳送目前時間個數PN2至對應的判斷元件138。
因此，如圖6所示，且承接圖4B的PFM訊號G1-G3。若延遲時間Dt1-Dt3分別為延遲1個第二時間Time2、延遲2個第二時間Time2與延遲3個第二時間Time2，判斷單元136-138將會分別產生延遲1個第二時間Time2的PFM訊號G1、延遲2個第二時間Time2的PFM訊號G2與延遲3個的第二時間Time2的PFM訊號G3。而延遲時間Dt1-Dt3亦可根據實際狀況做設計，本發明對此不作限制。
而在其他實施例中，三個判斷元件136-138亦可設置到同一個第二時間延遲器。更進一步來說，儲存在暫存器120的亮度調整訊號LSET更包括一延遲時間。PFM產生器130具有一第二時間延遲器(未繪於圖式中)。第二時間延遲器耦接於第二時間計數器134、判斷元件136-138與暫存器120之間。第二時間延遲器接收 延遲時間，且根據延遲時間延遲傳送目前時間個數PN2至判斷元件136-138(未繪於圖式中)。
據此，判斷元件136-138可根據延遲時間Dt1-Dt3來延遲產生PFM訊號G1-G3，且延遲的單位為一個第二時間。故PFM產生器130可以在不同時間導通多個LED通道中的電晶體，以避免輸出端的電流波動較大，進而降低每一個LED通道中LED串的閃爍情況。
再請參考圖7，其顯示本發明另一實施例之PFM產生器的示意圖。相較於前一實施例，PFM產生器230不具有第二時間延遲器，且具有第一時間延遲器。以判斷元件236來作說明，判斷元件236透過一第一時間延遲器233A耦接時間區間計數器234。第一時間延遲器233A接收對應的判斷元件236產生的至少一發光訊號St。第一時間延遲器233A根據滿足切割單位的發光訊號St的數量延遲傳送目前區間個數PN1至對應的判斷元件236。
類似地，判斷元件237-238分別透過第一時間延遲器233B與233C耦接時間區間計數器234。第一時間延遲器233B接收對應的判斷元件237產生的至少一發光訊號，且第一時間延遲器233C接收對應的判斷元件238產生的至少一發光訊號。第一時間延遲器233B根據滿足切割單位的發光訊號的數量延遲傳送目前區間個數PN1至對應的判斷元件237。第一時間延遲器233C根據滿足切割單位的發光訊號的數量延遲傳送目前區間個數PN1至對應的判斷元件238。
有關PFM產生器230中的時間區間計數器232、第二時間計數器234、判斷元件236、237與238的架構與實施方式大致上與PFM產生器130中的時間區間計數器132、第二時間計數器134、判斷元件136-138的架構與實施方式相同，故在此不再贅述。
請同時參考圖8A，其顯示圖7中的PFM訊號的波形圖。判斷元件236產生1個滿足切割單位的發光訊號St，判斷元件237 產生2個滿足切割單位的發光訊號St，且判斷元件238產生3個滿足切割單位的發光訊號St。第一時間延遲器233A將接收對應的判斷元件236產生的1個發光訊號St，第一時間延遲器233B將接收對應的判斷元件237產生的2個發光訊號St，且第一時間延遲器233C將接收對應的判斷元件238產生的3個發光訊號St。
接著，如圖8B所示，第一時間延遲器233A將根據1個滿足切割單位的發光訊號St延遲傳送目前區間個數PN1至對應的判斷元件236，使得判斷元件236產生延遲1個時間區間的PFM訊號G1。第一時間延遲器233B將根據2個滿足切割單位的發光訊號延遲傳送目前區間個數PN1至對應的判斷元件237，使得判斷元件237產生延遲2個時間區間的PFM訊號G2。第一時間延遲器233C將根據3個滿足切割單位的發光訊號延遲傳送目前區間個數PN1至對應的判斷元件238，使得判斷元件238產生延遲3個時間區間的PFM訊號G3。
接下來，如圖8C所示，若判斷元件236-238再次分別產生1個、2個與3個滿足切割單位的發光訊號St，第一時間延遲器233A-233C將分別根據1個、2個與3個滿足切割單位的發光訊號延遲傳送目前區間個數PN1至對應的判斷元件236-238。相較於圖8B，判斷元件236將再次產生延遲1個時間區間的PFM訊號G1，判斷元件237將再次產生延遲2個時間區間的PFM訊號G2，且判斷元件238將再次產生延遲3個時間區間的PFM訊號G3。
據此，判斷元件236-238將會根據滿足切割單位的發光訊號St的數量來延遲PFM訊號G1-G3，且延遲的單位為一個時間區間。故PFM產生器130可以在不同時間導通多個LED通道中的電晶體，以避免輸出端的電流波動較大，進而降低每一個LED通道中LED串的閃爍情況。
綜上所述，本發明實施例所提供的調光控制器與具有其之背光模組，其可將控制每一個LED通道的發光時間分散到一段時 間，使得調光控制器可以在維持工作週期的前提下降低點亮每一個LED通道中LED串的持續時間，進而可減少電晶體的毀損。此外，調光控制器可在不同時間點導通多個LED通道中的電晶體，以避免輸出端的電流波動較大，進而降低LED串的閃爍情況。
以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

Claims (12)

  1. 一種調光控制器，適用於一背光模組，用以控制複數個發光二極體(LED)通道，且該調光控制器包括：一處理器，週期性地產生具有一第一時間的一垂直同步訊號與具有一第二時間的一水平同步訊號，且於每一該第一時間內產生一亮度調整訊號，其中該垂直同步訊號與該水平同步訊號為用來同步一畫面，該第一時間大於該第二時間，該第一時間分成複數個時間區間，且每一該時間區間由該多個第二時間組成；一暫存器，耦接該處理器，接收且暫存該亮度調整訊號，其中該亮度調整訊號包括每一該LED通道之一發光時間；以及一脈波頻率調變(PFM)產生器，耦接該處理器與該暫存器，接收該垂直同步訊號、該水平同步訊號與每一該LED通道之該發光時間，且根據每一該LED通道之該發光時間分別產生具有該些時間區間的一PFM訊號；其中，於每一該PFM訊號中，該PFM產生器以該時間區間的長度為一切割單位切割對應的該發光時間以產生至少一發光訊號，並將該至少一發光訊號分散到不同的該些時間區間，以根據該至少一發光訊號控制對應的該LED通道。
  2. 如請求項1之調光控制器，其中，於每一該PFM訊號中，若該至少一發光訊號具有不足該切割單位的該發光訊號，該PFM產生器將不足該切割單位的該發光訊號設置在滿足該切割單位的其他該發光訊號之後。
  3. 如請求項1之調光控制器，其中，於每一該PFM訊號中，該PFM產生器以該些時間區間為循環，每隔一預定個數的該時間區間設置該發光訊號，且若該時間區間已設置該發光訊號，該PFM產生器於下一個該時間區間設置該發光訊號。
  4. 如請求項1之調光控制器，其中，於每一該PFM訊號中，該至少一發光訊號具有不足該切割單位的該發光訊號，且不足該切割單位的該發光訊號的一時間長度關聯於該至少一第二時間。
  5. 如請求項1之調光控制器，其更包括一同步訊號產生器，包括：一時脈產生器，耦接該處理器，且根據該垂直同步訊號產生代表該水平同步訊號的一模擬訊號；以及一選擇器，耦接於該時脈產生器與該PFM產生器之間，接收該模擬訊號與該水平同步訊號，且根據一選擇訊號輸出該模擬訊號或該水平同步訊號至該PFM產生器。
  6. 如請求項1之調光控制器，其中，該PFM產生器包括：一時間區間計數器，根據該水平同步訊號計數該時間區間的一目前區間個數，且於該垂直同步訊號產生一重置訊號時重置該目前區間個數；一第二時間計數器，耦接該時間區間計數器，根據該水平同步訊號計數該第二時間的一目前時間個數，且於該垂直同步訊號產生該重置訊號時重置該目前時間個數；以及複數個判斷元件，耦接該時間區間計數器、該第二時間計數器與該暫存器，其中每一該判斷元件接收該目前區間個數、該目前時間個數與對應的該發光時間，以根據該切割單位切割對應的該發光時間以產生至少一發光訊號，並將該至少一發光訊號分散到不同的該些時間區間。
  7. 如請求項6之調光控制器，其中，每一該判斷元件包括：一有效位元產生器，接收對應的該發光時間，且將對應的該發光時間分成一最高有效位元組與一最低有效位元組； 一第一比較器，耦接該時間區間計數器與該有效位元產生器，且比較該最高有效位元組與該目前區間個數以產生一第一訊號；一第二比較器，耦接該第二時間計數器與該有效位元產生器，且比較該最低有效位元組與該目前時間個數以產生一第二訊號；一邏輯元件，耦接該第一比較器與該第二比較器，且根據該第一訊號與該第二訊號產生該至少一發光訊號；以及一分配器，耦接該邏輯元件，接收該至少一發光訊號，並將該至少一發光訊號分散到不同的該些時間區間。
  8. 如請求項7之調光控制器，其中，當該最高有效位元組的數值大於等於該目前區間個數或者該最低有效位元組的數值大於等於該目前時間個數，該邏輯元件產生該發光訊號，以及當該最高有效位元組的數值小於該目前區間個數且該最低有效位元組的數值小於該目前時間個數，該邏輯元件不產生該發光訊號。
  9. 如請求項6之調光控制器，其中，該亮度調整訊號更包括每一該LED通道之一延遲時間，且每一該判斷元件透過一第二時間延遲器耦接該第二時間計數器，每一該第二時間延遲器接收該目前時間個數，且根據對應的該延遲時間延遲傳送該目前時間個數至對應的該判斷元件。
  10. 如請求項6之調光控制器，其中，該亮度調整訊號更包括每一該LED通道之一延遲時間，且該PFM產生器更包括一第二時間延遲器，該第二時間延遲器耦接於該第二時間計數器、該些判斷元件與該暫存器之間，且根據該延遲時間延遲傳送該目前時間個數至該些判斷元件。
  11. 如請求項6之調光控制器，其中，每一該判斷元件透過一第一 時間延遲器耦接該時間區間計數器，每一該第一時間延遲器接收對應的該判斷元件產生的該至少一發光訊號，且根據滿足該切割單位的該發光訊號的數量延遲傳送該目前區間個數至對應的該判斷元件。
  12. 一種背光模組，包括：複數個LED通道；一輸出級電路，耦接該些LED通道，且將一輸入電壓轉換為一輸出電壓，以提供該輸出電壓至該些LED通道；以及一調光控制器，耦接該些LED通道，用以控制該些LED通道，且該調光控制器包括：一處理器，週期性地產生具有一第一時間的一垂直同步訊號與具有一第二時間的一水平同步訊號，且於每一該第一時間內產生一亮度調整訊號，其中該垂直同步訊號與該水平同步訊號為用來同步一畫面，該第一時間大於該第二時間，該第一時間分成複數個時間區間，且每一該時間區間由該多個第二時間組成；一暫存器，耦接該處理器，接收且暫存該亮度調整訊號，其中該亮度調整訊號包括每一該LED通道之一發光時間；以及一PFM產生器，耦接該處理器與該暫存器，接收該垂直同步訊號、該水平同步訊號與每一該LED通道之該發光時間，且根據每一該LED通道之該發光時間分別產生具有該些時間區間的一PFM訊號；其中，於每一該PFM訊號中，該PFM產生器以該時間區間的長度為一切割單位切割對應的該發光時間以產生至少一發光訊號，並將該至少一發光訊號分散到不同的該些時間區間，以根據該至少一發光訊號控制對應的該LED通道。
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