专利名称：用于扫描式背光的液晶显示器的背光模组的制作方法
技术领域：
本发明是相关于一种液晶显示器的背光模组，尤指一种利用发光二极管模组来补 偿荧光灯管开启时及关闭时的亮度的背光模组。
背景技术：
由于一般液晶显示器的背光模组是采用整面式点亮的背光源，亦即背光源的亮度 保持固定且不会随着时间而有所变动，因此容易有动态模糊(Motionblur)的现象，于是扫 描式背光的液晶显示器便衍生而出。请参考图1，图1为先前技术的扫描式背光的液晶显示 器的示意图。液晶显示面板110包含有三个扫描区块112、114、116，而每一个扫描区块各包 含有作为背光源的灯管120。先前技术的扫描式背光的液晶显示器的驱动方式如下在第 一驱动时段，扫描区块112所相对应的灯管120a以及120b点亮，其余灯管均关闭；在第二 驱动时段，扫描区块114所相对应的灯管120c以及120d点亮，其余灯管均关闭；在第三驱 动时段，扫描区块116所相对应的灯管120e以及120f点亮，其余灯管均关闭；之后再重复 以上灯管点亮及关闭的顺序。对每一个扫描区块而言，其显示方式就如同插入一黑画面，因 此可以降低动态模糊的现象。请参考图2，图2为先前技术的扫描式背光的信号的波形图。图中信号Sl表示背 光的控制信号，D为信号Sl责任周期，F为信号Sl的频率，信号IL表示灯管的操作电流，信 号LS表示灯管的亮度，Tr为亮度上升时间，Tf为亮度下降时间。信号Sl用来控制背光的 开启及关闭，而背光开启及关闭的时间比则由责任周期D所决定。当信号Sl开启背光时， 灯管需要经过亮度上升时间Tr才能到达稳定的亮度，当信号Sl关闭背光时，灯管需要经过 亮度下降时间Tf才能完全的暗下来，由于灯管所需的亮度上升时间Tr与亮度下降时间Tf 较长，使得改善动态模糊的效果受到限制。综上所述，扫描式背光的液晶显示器的驱动方式，灯管120并不会同时全部开启， 因此液晶显示器的整体亮度会比整面式点亮液晶显示器低。以图1所示，应用扫描式背光 的液晶显示器的整体亮度约为整面式点亮液晶显示器的1/3，而且灯管的消耗功率也是约 为整面式点亮液晶显示器的1/3。为了解决扫描式背光的液晶显示器整体亮度下降的问题， 可以将灯管120的亮度调升以提高液晶显示器的整体亮度，然而，因为调升灯管120的亮度 需要将灯管工作在更高的电气条件下(例如更大的灯管电流)，因此灯管的寿命将会明显 降低。
发明内容
因此，本发明的一目的在于提供一种用于扫描式背光的液晶显示器的背光模组。本发明是提供一种背光模组，包含一第一光源、一第二光源、一控制器、一第一光 源驱动器及一第二光源驱动器。该第二光源设置于该第一光源附近，用来补偿该第一光源 开启时及关闭时的亮度。该控制器用来根据一显示信号产生一第一控制信号及一第二控制 信号。该第一光源驱动器电性连接于该第一光源，用来根据该第一控制信号驱动该第一光源。该第二光源驱动器电性连接于该第二光源，用来根据该第二控制信号驱动该第二光源。
图1为先前技术的扫描式背光的液晶显示器的示意图。图2为先前技术的扫描式背光的信号的波形图。图3为本发明的背光模组的方块图。
图4为荧光灯管及发光二极管模组设置于背光模组的示意图。图5为背光模组的第一实施例的控制信号的波形图。图6为背光模组的第二实施例的控制信号的波形图。主要组件符号说明110液晶显示面板112、114、116 扫描区块120、120a 120f 灯管20背光模组22控制器24发光二极管驱动器26灯管变频器28回授电路30发光二极管模组32荧光灯管S_CFL第一控制信号S_LED第二控制信号FB回授信号Sl背光的控制信号IL灯管的操作电流LS灯管的亮度F信号Sl的频率D责任周期Tr亮度上升时间Tf亮度下降时间FS液晶显示器的图框信号LC液晶的反应曲线L_CFL荧光灯管的亮度反应曲线L_LED发光二极管模组的亮度反应曲线LB背光模组的亮度反应曲线
具体实施例方式在说明书及上述的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中 具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及上述的权利要求并不以名称的差异来作为区别组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书及上述的权利要求当中所提及的「包含」是为一开放式的用 语，故应解释成「包含但不限定于」。此外，「电性连接」一词在此是包含任何直接及间接的 电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置电性连接于一第二装置，则代表该第一装置可 直接连接于该第二装置，或透过其它装置或连接手段间接地连接至该第二装置。一般液晶显示器的背光源的荧光灯管包含热阴极荧光灯管(hot cathodefluorescent lamp, HCFL)及冷阴极焚光灯管(cold cathode fluorescent lamp, CCFL)。以冷阴极荧光灯管为例，由相对亮度90%下降至10%大约3毫秒(ms)，由相对亮 度10%上升至90%大约3毫秒(ms)，由相对亮度100%下降至0%大约10毫秒(ms)，由相 对亮度0%上升至100%大约10毫秒(ms)。相较于冷阴极荧光灯管，发光二极管(light emitting diode, LED)的亮度上升时间与亮度下降时间大约1微秒(us)。因此，本发明的 背光模组利用发光二极管的亮度反应快的特性来补偿荧光灯管的亮度反应慢的缺点，提升 使用扫描式背光的插黑技术改善动态模糊的效果。请参考图3，图3为本发明的背光模组20的方块图。背光模组20包含一控制器 22、一发光二极管驱动器24、一灯管变频器26、一回授电路28、一发光二极管模组30及一荧 光灯管32。本发明的背光模组20包含二种光源，第一光源为荧光灯管32，第二光源为发光 二极管模组30。当背光模组20用于扫描式背光的液晶显示器时，控制器22根据液晶显示 器的显示信号产生一第一控制信号S_CFL及一第二控制信号S_LED。灯管变频器26根据第 一控制信号S_CFL驱动荧光灯管32。发光二极管驱动器24根据第二控制信号S_LED驱动 发光二极管模组30。另外，回授电路28电性连接于灯管变频器26及控制器22之间，控制 器22可根据回授电路28产生的回授信号FB调整第一控制信号S_CFL以稳定驱动荧光灯 管32。发光二极管模组30设置于荧光灯管32附近，用来改善荧光灯管32开启及关闭时的 亮度反应。由于荧光灯管32的亮度反应较慢，影响到液晶显示器使用扫描式背光的插黑技 术改善动态模糊(motion blur)的效果。因此，本发明的背光模组20利用发光二极管模组 30来补偿荧光灯管32的亮度，使背光模组20提供的亮度反应的波形近似于方波。禾Ij用发 光二极管模组30来补偿荧光灯管32的亮度反应，可提升使用扫描式背光的插黑技术改善 动态模糊的效果，并且不会牺牲原有扫描式背光的亮度请参考图4，图4为荧光灯管32及发光二极管模组30设置于背光模组20的示意 图。背光模组20设置于一液晶显示器的显示面板下方作为发光源，荧光灯管32为背光模 组20的主要发光源，发光二极管模组30设置于荧光灯管32的下方，用来补偿荧光灯管32 的亮度。由于荧光灯管32的亮度反应时间较长，荧光灯管32开启后需要一段时间才能达 到稳定的亮度，同样地，当荧光灯管32关闭时，也需要一段时间亮度才会完全暗下来，相较 于荧光灯管32，发光二极管模组30的亮度反应时间则非常短。因此，本发明的背光模组20 于开启荧光灯管32时开启发光二极管模组30，直到荧光灯管32达到稳定的亮度时再关闭 发光二极管模组30。另外，背光模组20于关闭荧光灯管32时开启发光二极管模组30，直 到荧光灯管32的亮度全完消失时再关闭发光二极管模组30。利用发光二极管模组30来补 偿荧光灯管32的亮度反应时间，使本发明的背光模组20用于扫描式背光的液晶显示器时 可有效地改善动态模糊，而不会产生亮度不足的问题。请参考图5，图5为背光模组20的第一实施例的控制信号的波形图。波形FS表示液晶显示器的图框信号，波形LC表示液晶的反应曲线，波形S_CFL表示荧光灯管32的控 制信号，波形L_CFL表示荧光灯管32的亮度反应曲线，波形S_LED表示发光二极管模组30 的控制信号，波形L_LED表示发光二极管模组30的亮度反应曲线，波形LB表示背光模组20 的亮度反应曲线。在第一实施例中，发光二极管模组30用来改善荧光灯管32关闭时的亮 度反应。控制器22根据显示信号需于时间点t3关闭背光模组20，由于荧光灯管32的反应 时间较长，所以控制器22要在时间点t2先关闭荧光灯管32，同时开启发光二极管模组30， 经过荧光灯管32的亮度下降时间tf后，荧光灯管32的亮度在时间点t3全完消失，此时控 制器22关闭发光二极管模组30。藉由发光二极管模组30的亮度补偿，使背光模组20关闭 时的亮度反应的波形近似于方形波。请参考图6，图6为背光模组20的第二实施例的控制信号的波形图。在第二实施 例中，发光二极管模组30用来改善荧光灯管32开启时及关闭时的亮度反应。控制器22根 据显示信号于时间点tl开启背光模组20，由于荧光灯管32的反应时间较慢，所以控制器 22同时开启发光二极管模组30，经过荧光灯管32的亮度上升时间tr后，荧光灯管的亮度 在时间点t2达到稳定，此时控制器22关闭发光二极管模组30。另外，控制器22根据显示 信号需于时间点t4关闭背光模组20，由于荧光灯管32的反应时间较长，所以控制器22要 在时间点t3先关闭荧光灯管32，同时开启发光二极管模组30，经过荧光灯管32的亮度下 降时间tf后，荧光灯管32的亮度在时间点t4全完消失，此时控制器22关闭发光二极管模 组30。藉由发光二极管模组30的亮度补偿，背光模组20可产生近似于方形波的亮度波形。 因此，本发明的背光模组20改善了荧光灯管32的亮度反应较慢的问题，并提升了扫描式背 光的插黑技术改善动态模糊的效果，而不会牺牲原有扫描式背光的亮度。
综上所述，本发明的背光模组包含一第一光源及一第二光源，该第二光源的亮度 反应时间较该第一光源的亮度反应时间短，因此背光模组可利用该第二光源来补偿该第一 光源开启时及关闭时的亮度。根据本发明的实施例，一种背光模组包含一荧光灯管、一发光 二极管模组、一控制器、一灯管变频器及一发光二极管驱动器。该控制器根据一显示信号产 生一第一控制信号及一第二控制信号。该灯管变频器根据该第一控制信号驱动该荧光灯 管。该发光二极管驱动器根据该第二控制信号驱动该发光二极管模组。该发光二极管模组 设置于该荧光灯管附近，用来补偿该荧光灯管开启时及关闭时的亮度。因此，当该背光模组 用于扫描式背光的液晶显示器时，可产生近似于方形波的亮度波形，提升扫描式背光的液 晶显示器改善动态模糊的效果。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修 饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
一种背光模组，其特征在于，包含一第一光源；一第二光源，设置于该第一光源附近，用来补偿该第一光源开启时及关闭时的亮度；一控制器，用来根据一显示信号产生一第一控制信号及一第二控制信号；一第一光源驱动器，电性连接于该第一光源，用来根据该第一控制信号驱动该第一光源；及一第二光源驱动器，电性连接于该第二光源，用来根据该第二控制信号驱动该第二光源。
2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该第一光源为一荧光灯管，该第二光源 是为一发光二极管模组。
3.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该第一光源驱动器为一发光二极管驱 动器，该第二光源驱动器为一灯管变频器。
4.如权利要求3所述的背光模组，其特征在于，还包含一回授电路，电性连接于该灯管 变频器及该控制器之间。
5.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该第二光源于该第一光源开启时开启 直到该第一光源达到一稳定亮度时关闭。
6.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该第二光源于该第一光源关闭时开启 直到该第一光源的亮度完全消失时关闭。
7.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该第二光源的亮度反应时间较该第一 光源的亮度反应时间短。
8.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该第一光源的亮度反应时间大约为3毫秒。
9.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该第二光源的亮度反应时间大约为1微秒。
10.如权利要求1所述的背光模组，其中该背光模组是用于一扫描式背光的液晶显示器
全文摘要
一种背光模组包含一荧光灯管、一发光二极管模组、一控制器、一灯管变频器及一发光二极管驱动器。该控制器根据一显示信号产生一第一控制信号及一第二控制信号。该灯管变频器根据该第一控制信号驱动该荧光灯管。该发光二极管驱动器根据该第二控制信号驱动该发光二极管模组。该发光二极管模组设置于该荧光灯管附近，用来补偿该荧光灯管开启时及关闭时的亮度。用于扫描式背光的液晶显示器的背光模组。
文档编号G09G3/36GK101826303SQ20091011890
公开日2010年9月8日 申请日期2009年3月6日 优先权日2009年3月6日
发明者林琦修, 赵世珩, 锺维纹 申请人:华映视讯(吴江)有限公司;中华映管股份有限公司