TWI324758B - - Google Patents

Description

1324758 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於以多個發光二極體為光源的直照式背光模 組，尤其是有關於驅動直照式背光模組的發光二極體的裝置 與相關方法。 【先前技術】 目前大尺寸的液晶顯示器（liquid crystal display, LCD ) 鲁 或液晶電視（LCD TV)背光模組（backlight module )多採冷 陰極營光管（cold cathode fluorescent lamp, CCFL)或發光二 極體（light emitting diode，LED)為光源的直照方式。由於 CCFL燈管内部使用水銀汞蒸氣，在生產製造與後續回收處理 均有環保的問題，再加上LED技術日臻完善，其發光效率與 成本均較CCFL燈管更具優勢，而其色彩、亮度控制也極為 彈性、容易，因此LED已逐漸取代CCFL燈管成為背光模組 • 主要的發光元件。第la圖所示即為一種習知的、以LED為 光源的直照式背光模組的示意圖。如圖所示，多個LED以矩 陣式的排列、設置於一反射面板前。這些LED可以是白光 LED、或是由紅、綠、藍色光的LED所適當組成。在LED前 方設置有聚光片（prism sheet)、散射片（diffusion sheet)以 提供均勻化的效果。 以LED為光源的直照式背光模組的主要缺點是，個別 LED的亮度很難達到完全一致，尤其以紅綠藍色光的LED組 5 1324758 合成白光時，其白光的色溫（color temperature )更是因而難 以控制。而且，如第lb圖所示，不同色光的LED其亮度對 於溫度變化的反應也不盡相同，所以在使用一段時間後，隨 著溫度的提升，個別LED的亮度差異會日漸擴大，比方說， 當溫度由室溫提升到溫度T時，紅光LED (R)的亮度衰減 最多、藍光LED (B)次之、而綠光LED (G)衰減的最少。 因此這種利用多個LED組成的直照式背光模組，容易受到個 別LED的變異而影響其色溫與亮度的均勻。雖然擴散片可以 達到一定程度的均勻化，但其平均效果相當有限，當一或數 個LED和其他LED的差異達到一個程度時、或是完全故障 時，還是會造成亮度的減弱、不均勻與色溫的改變。 【發明内容】 因此，本發明係針對以多個LED為光源的直照式背光模 組，提供一種驅動其LED的裝置與相關方法，以解決習知的 LED背光模組因個別LED的故障、LED特性的不同、以及溫 度的變化而致的亮度與色溫變異。 本發明所提出的裝置包含一個驅動控制器以及複數個驅 動器。驅動控制器接受來自顯示器的時序訊號，並以串聯或 並聯的方式啟動驅動器的動作。每個驅動器連接並以電流驅 動脈波驅動複數個LED，電流驅動脈波的工作週期、以及在 一固定時間内（例如每一畫面時間内）所輸出的驅動脈波數 6

Claims (1)

1. 十、申請專利範圍： 1. 一種發光二極體背光模組驅動方法，係實施於一顯示器之 一以η (η>1)個發光二極體為光源之直照式背光模組， 該驅動裝置至少包含k(k>1)個驅動器，一驅動器』 (lSjSk)連接 mj (i$m』$n，mi+m2+...+mk=n)個發光二 極體、以及至少一溫度感應器，該溫度感應器設置於該 mj個發光二極體適當距離範圍内，該驅動器」與該叫個 發光二極體之該連接方式係將該mj個發光二極體分為至 少二組發光二極體，每一發光二極體組包含相同紅光、 綠光、或藍光的複數個發光二極體，相同色光之發光二 極體組至少以一電流路徑並聯於該驅動器』，該驅動器】 對其所連接之一電流路徑至少包含一第一開關以藉由該 第一開關的啟閉於該電流路徑產生一週期性驅動脈波施 加於並聯於該電流路徑之複數個相同色光的發光二極體 組、一回饋電路以偵測該電流路徑之電流大小、一脈寬 控制器從該回饋電路檢知到電流路徑上電流的變化，因 而調整該第一開關的啟閉以控制該驅動脈波之一第一工 作週期、以及串連於該電流路徑的一第二開關以藉由對 β亥第一開關施予一具適當頻率、與一第二工作週期的開 關脈波’以控制一特定時間内該驅動脈波施加於該電流 路挺所連接相同色光的發光二極體組之一驅動脈波數， 該驅動裝置進一步包含至少一驅動控制器，該驅動控制 20 1324758 器係以一適當的連結方式與該k個驅動器連接，該驅動 控制器接受來自該顯示器之至少一時序訊號，再以適當 的控制訊號分別開啟與關閉該k個驅動器的作動，該驅 動方法係關於決定該驅動器j 一電流路徑的該開關脈波 的該第二工作週期，該驅動方法至少包含下列步驟： U)依據各色光發光二極體亮度對溫度的衰減特性，將溫 度範圍劃分為複數個區段，並事先決定每一色光於每 一區#又所對應之該特定時間内的該驅動脈波數；以及 (2)依據該溫度感應器所量測到的一溫度、該電流路徑所 連接的該發光二極體組的一色光、以及事先決定的該 色光於該溫度所屬區段之該特定時間内的該驅動脈波 數’設定該第二工作週期。 2·如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中該顯示器係 液晶顯示器。

   3.^申請專利範圍第i項所述之驅動方法，其中該驅動控制 器與該k個驅動器之該適當的連結方式係下列二者之 —:串聯以及並聯。 進一步包含下列 4.如申請專利範圍第丨項所述之驅動方法， 步驟： 溫度 作週期提高，以產 (3)該溫度感應器所量_之H度上 較兩區段一定範圍時，將該第二 21 生下一溫度較高區段所對應的該驅動脈波數。 .如申請專利範圍第4項所述之驅動方法，其中該第二工作 週期係採步進方式提高。 6.如申請專利範圍第4項所述之驅動方法，其中該第二工作 週期係採連續漸進方式提高。 7·如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，進一步包含下列 步驟： (3)該溫度感應器所量測到之該溫度下降到距離下一溫度 較低區段一定範圍時，將該第二工作週期減低，以產 生下一溫度較低區段所對應的該驅動脈波數。 8.如申請專利範圍第7項所述之驅動方法，其中該第二工作 週期係採步進方式減低。 9·如申請專利範圍第7項所述之驅動方法，其中該第二工作 週期係採連續漸進方式減低。 10.—種發光二極體背光模組驅動方法，係實施於一顯示器之 一以η (η>1)個發光二極體為光源之直照式背光模組， 該驅動裝置至少包含k(k>l)個驅動器，一驅動器』 (1—j_k)連接 mj (lSnijSn，nn+m2+…+11^=11)個發光二 極體、以及至少-溫度感應器，該溫度感應器設置於該 mj-個發光二極體適當距離範圍内’該驅動器』與該叫個 22 發光二極體之該連接方式係將該mj個發光二極體分為至 少三組發光二極體，每一發光二極體組包含相同紅光、 綠光、或藍光的複數個發光二極體，相同色光之發光二 極體組至少以一電流路徑並聯於該驅動器j，該驅動器』 對其所連接之一電流路徑至少包含一第一開關以藉由該 第—開關的啟閉於該電流路徑產生一週期性驅動脈波施 加於並聯於該電流路徑之複數個相同色光的發光二極體 組、一回饋電路以偵測該電流路徑之電流大小、一脈寬 控制器從該回饋電路檢知到電流路徑上電流的變化，因 而調整該第一開關的啟閉以控制該驅動脈波之一第一工 作週期、以及串連於該電流路徑的一第二開關以藉由對 該第二開關施予一具適當頻率、與一第二工作週期的開 關脈波，以控制一特定時間内該驅動脈波施加於該電流 路徑所連接相同色光的發光二極體組之一驅動脈波數， 該驅動裝置進-纟包含至少—驅動控制器，t亥驅動控制 益係以一適當的連結方式與該k個驅動器連接，該驅動 控制益接文來自該顯示器之至少一時序訊號，再以適當 的控制訊號分別開啟與關閉該k個驅動器的作動，該驅 動方法係關於決定該驅㈣j各該電流路徑的各該開關 脈波的各該第二卫作週期，該驅動方法至少包含下列步 驟： 23 1324758 (1) 依據該背光模組所欲達到之一色溫、以及在一預設的 溫度下所欲達成的亮度，控制該驅動器j各該電流路 徑的各該第二工作週期，致使施加於各該電流路徑的 各色光發光二極體組之各該驅動脈波在一特定時間内 之該驅動脈波數，使其比例符合該色溫的要求；以及 (2) 依據事先決定的、各色光發光二極體亮度對溫度的衰 減特性，將溫度範圍劃分為複數個區段並事先決定每 一色光於每一區段所對應之一驅動脈波數調整比例， 並依據該溫度感應器所量測到的一溫度、以及該溫度 所屬區段對應的各色光的該驅動脈波數調整比例，計 算出在該溫度下各色光的新的驅動脈波數，依此調整 該驅動器j各該電流路徑的各該第二工作週期。 11. 如申請專利範圍第10項所述之驅動方法，其中該顯示器 係液晶顯示器。 12. 如申請專利範圍第10項所述之驅動方法，其中該驅動控 制器與該k個驅動器之該適當的連結方式係下列二者之 一：串聯以及並聯。 13. 如申請專利範圍第10項所述之驅動方法，進一步包含下 列步驟： (3 )該溫度感應器所量測到之該溫度上升到距離下一溫度 較高區段一定範圍時，該第二工作週期係採步進方式 24 提1¾。 14. 如申請專利範圍第1〇項所述之驅動方法，進一步包含下 列步驟： (3)該溫度感應器所量測到之該溫度上升到距離下一溫度 較高區段-定範圍時，該第二工作週期係採連續漸進 方式提高。 15. 如申請專利範圍第10項所述之驅動方法，進一步包含下 列步驟： (3)該溫度感應器所量測到之該溫度下降到距離下—溫产 較低區段-定範圍時，該第二工作週期係採步進方式 減低。 K如申請專利範圍第1G項所述之驅動方法，進—步包含下 列步驟： (3)該溫度感應器所量測到之該溫度下降到距離下一溫度 較低區段-定範圍時，該第二工作週期係採連續漸進 方式減低。 25