专利名称：改善水波纹现象的液晶显示器及方法
技术领域：
本发明是相关于一种液晶显示器，尤指一种改善水波纹现象的液晶显示器。
背景技术：
一般液晶显示器的背光模块采用冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)做为发光源。在冷阴极荧光灯管稳定操作时，所需要的电源是频率范围大约在30 80KHz 不含直流成份的弦波，其中荧光灯管的稳定操作电压几近于常数，而荧光灯管的亮度是由通 过荧光灯管的灯管电流所决定。在实际的应用中，以固定荧光灯管的操作频率的方式因为可 以比较容易掌握产生在荧光灯管操作频率上的噪声，所以普遍的被采用。但在大尺寸液晶显 示面板的应用中，因为荧光灯管的数量大增，因此所产生的高频噪声也随之大增。由于荧光 灯管两端是为高压驱动(约1000伏特)，因此变频器以及荧光灯管所产生的电磁干扰 (Electro-Magnetic Interference,' EMI)对显示器面板所造成的影响，再加上变频器的操 作频率与闸极驱动器的扫描频率不同步时，而使得显示画面出现水波纹(waving)的现象。
一般而言，水波纹为会上下移动的横条纹，且水波纹在显示面板上所出现的位置与变频器的 操作频率有关。
请参考第1图，第1图为先前技术的液晶显示器利用改变荧光灯管的驱动电压的极性以 改善水波纹的示意图。液晶显示器10包含一显示面板12、一变频器14及复数个荧光灯管16。 由于水波纹与变频器的操作频率有关，因此可藉由改变电场效应来改善水波纹的现象。利用 改变荧光灯管16间的极性，使其相^且方向不同的两电场互相消减，荧光灯管16间的极性 排列包含下列三种情形
一、 「+ + + + + +」，电场效应最大。
二、 「+ + -- + +」，电场效应一般。
三、 「+- + - + _」，电场效应较低。
第1图的荧光灯管间的极性排列为第三种情形。利用改变荧光灯管间的极性排列并调整 变频器的操作频率来改善水波纹的现象，需配合目视调整出水波纹较轻的变频器操作频率， 使得电场有相互抵消的效果，进而改善水波纹的严重程度。然而，不同的显示画面，其水波 纹现象的严重情形亦不同，故改变荧光灯管间的极性排列并调整变频器的操作频率的方式无 法令所有显示画面的水波纹皆有效改善。
请参考第2图，第2图为先前技术的液晶显示器利用同步频率以改善水波纹的示意图。 液晶显示器20包含一显示面板22、 一变频器24、复数个荧光灯管26及一同步电路28。将荧光灯管的操作频率与闸极驱动器的扫描频率同步也可以改善水波纹的现象，而且不受限于 特定的显示画面。同步电路28根据闸极驱动器的扫描频率产生同歩频率Sf，因此变频器24 可根据同歩频率Sf产生与闸极驱动器的扫描频率同步的操作频率Lf。然而，由于同步电路 28的设计较复杂，再加上同步频率的范围(即闸极驱动器的扫描频率)将受限于变频器24 的可承受频率区段，而大幅降低此架构的应用性与共享性。
发明内容
因此，本发明的一目的在于提供一种改善水波纹现象的液晶显示器。 本发明是提供一种改善水波纹现象的液晶显示器。该液晶显示器包含一显示面板、复数
个荧光灯管、 一第一电场传感器及一变频器。该复数个荧光灯管安装于该显示面板的下方。
该第一电场传感器用来感测该复数个荧光灯管所产生的电场以产生一第一电压值。该变频器
电性连接于该复数个荧光灯管，用来产生一驱动电压以驱动该复数个荧光灯管。该变频器是
根据该第一电压值调整该驱动电压的操作频率。
本发明另提供一种改善液晶显示器的水波纹现象的方法。该包含感测一液晶显示器的背
光模块的荧光灯管所产生的电场强度；及根据该电场强度调整该荧光灯管的驱动电压的操作频率。
第1图为先前技术的液晶显示器利用改变荧光灯管的驱动电压的极性以改善水波纹的示意 图。.
第2图为先前技术的液晶显示器利用同步频率以改善水波纹的示意图。 第3图为本发明的液晶显示器的第一实施例的示意图。
第4图至第6图为第一实施例的第一电场传感器及一第二电场传感器的安装位置的示意图。 第7图为本发明的液晶显示器的第二实施例的示意图。 第8图为第二实施例的电场传感器的安装位置的示意图。
附图中主要组件符号说明-
10、 20、 30、 40液晶显示器
12、 22、 32、 42显示面板
14、 24、 34、 44变频器
16、 26、 36、 46荧光灯管
28同步电路
341、 441比较器342、 442 微控制器
381 第一电场传感器
382 第二电场传感器 48 电场传感器
51 第一电压值
52 第二电压值 Sref 参考电压 Sout 输出电压
具体实施例方式
在说明书及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。本说明书及后续的申请专利范 围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。
在通篇说明书及后续的请求项当中所提及的「包含」是为一开放式的用语，故应解释成.r包 含但不限定于」。此外，「电性连接j 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。
请参考第3图，第3图为本发明的液晶显示器的第一实施例的示意图。液晶显示器30 包含一显示面板32、 一变频器34、复数个荧光灯管36、 一第一电场传感器381及一第二电 场传感器382。变频器34包含一比较器341及一微控制器342。比较器341用来比较第一电 场传感器381所感测到的电压值Sl及第二电场传感器382所感测到的电压值S2。微控制器 342可根据比较器341的输出电压Sout调整变频器34的操作频率。液晶显示器产生水波纹 现象的原因包含液晶受到荧光灯管的驱动电压的电场干扰，以及荧光灯管的操作频率与闹极 驱动器的扫描频率不同步，因此，在本实施例中，液晶显示器30利用两颗电场传感器381、 382分别侦测液晶显示器中最强电场与最弱电场，再根据最强电场与最弱电场的电场差决定 是否调整变频器34的操作频率，进而改善液晶显示器30的水波纹现象。
请参考第4图至第6图，第4图至第6图为第一实施例的第一电场传感器381及一第二 电场传感器382的安装位置的示意图。荧光灯管36的驱动电压的极性排列包含下列三种情形:
一、 如第4图所示，「+ + + + + +」，电场效应最大。
二、 如第5图所示，「+ + -- + +」，电场效应一般。
三、 如第6图所示，「+-+- + _」，电场效应较低。由于荧光灯管36的驱动电压的极性排列会影响电场大小，上述三种情形所产生的最强 电场及最弱电场的位置都不相同。在第4图中，「+ + + + + +」的排列方式，最强电场的位 置为荧光灯管36正上方，也就是第一电场传感器381的安装位置，最弱电场的位置为任意两 荧光灯管36的正中间，也就是第二电场传感器382的安装位置。在第5图中，「+ + -- + +」 的排列方式，最强电场的位置为荧光灯管36正上方，也就是第一电场传感器381的安装位置， 最弱电场的位置为相邻且极性相反两荧光灯管36的正中间，也就是第二电场传感器382的安 装位置。在第6图中，「+- + - + -」的排列方式，最强电场的位置为荧光灯管36正上方， 也就是、第一电场传感器381的安装位置，最弱电场的位置为相邻且极性相反两荧光灯管36的 正中间，也就是第二电场传感器382的安装位置。
当第一电场传感器381及第二电场传感器382根据荧光灯管36的驱动电压的极性排列 决定在显示面板32上的安装位置后，第一电场传感器381及第二电场传感器382将感测的电 场强度转成数值传回至变频器34，此两数值经比较后送至微控制器342进行回授判断。假设 变频器34的操作频率范围为Af = fmax-fmin。当输出电压Sout大于一预定值A时 (Smit = |Sl-S2|>A )，微控制器342就会调整微控制器342的操作频率，而微控制器342 调整变频器34的操作频率可包含三阶段
阶段1:于操作频率范围Af内，调整频率使得输出电压Sout小于预定值A。
阶段2:扫描操作频率范围Af,在输出电压Sout小于预定值A的对应频率中选择输出 电压Sout为最小时所对应的频率。
阶段3:若操作频率范围厶f内无法找到使输出电压Sout小于预定值A的频率，则选择 输出电压Sout为最小时所对应的频率。
当输出电压Sout小于或等于预定值A时，(Sout = |Sl-S2|《A),微控制器342就会调 整微控制器342的操作频率，而微控制器342调整变频器34的操作频率可包含二阶段
阶段l:维持目前的操作频率。
阶段2:定时扫描操作频率范围Af，在输出电压Sout小于预定值A的对应频率中选择 输出电压Sout为最小时所对应的频率。
由于预定值A的大小与水波纹现象的严重程度成正比(当预定值Ai时，即无水波纹现 象)，故可将预定值AW视为标准。微控制器342调整变频器34的操作频率的各阶段改善水 波纹的状况皆有所不同，但预定值A的定义范围以不超出平均电场值士5W为主。
请参考第7图，第7图为本发明的液晶显示器的第二实施例的示意图。液晶显示器40 包含一显示面板42、 一变频器44、复数个荧光灯管46及一电场传感器48。变频器44包含一比较器441及一微控制器442。比较器441用来比较电场传感器48所感测到的电压值S及 一参考电压Sref。微控制器442可根据比较器441的输出电压Sout调整变频器44的操作频 率。在本实施例中，液晶显示器40利用单颗电场传感器48来侦测液晶显示器40的最强电场， 通常最强电场的位置即水波纹现象最严重且明显的位置，微控制器442根据最强电场决定是 否调整变频器44的操作频率，进而改善水波纹现象。
请参考第8图，第8图为第二实施例的电场传感器48的安装位置的示意图。在本实施 例中，电场传感器48安装于最强电场的位置，也就是荧光灯管46正上方。假设变频器44的 操作频率范围为Af = fmax-fmin。比较器441的输出电压Sout大于一预定值B时 (Sout = |S1 -Sref| > B ),微控制器442就会调整微控制器442的操作频率，而微控制器442
调整变频器44的操作频率可包含三阶段
阶段l:于操作频率范围Af内，调整频率使得输出电压Sout小于预定值B。
阶段2:扫描操作频率范围Af，在输出电压Sout小于预定值B的对应频率中选择输出 电压Sout为最小时所对应的频率。
阶段3:若操作频率范围Af内无法找到使输出电压Scmt小于预定值B的频率，则选择 输出电压Sout为最小时所对应的频率。
当输出电压Sout小于或等于该预定值B时，(Sout = |S1 -Sref| S B )，微控制器442就会
调整微控制器442的操作频率，而微控制器442调整变频器44的操作频率可包含二阶段 阶段l:维持目前的操作频率。
阶段2:定时扫描操作频率范围Af，在输出电压Sout小于预定值B的对应频率中选择 输出电压Sout为最小时所对应的频率。
由于预定值B的大小与水波纹现象的严重程度成正比(当预定值B-0时，即无水波纹现象)， 故可将预定值B=0视为标准。微控制器442调整变频器44的操作频率的各阶段改善水波纹的 状况皆有所不同，但预定值B的定义范围以不超出平均电场值土5M为主。
相较于先前技术，本发明不需要配合目视调整出水波纹最轻微的变频器操作频率，并且 不同的画面对应不同的操作频率，使水波纹现象皆有效改善。另外，本发明也无需复杂的电 路设计即可改善水波纹现象。
综上所述，本发明的液晶显示器包含一显示面板、复数个荧光灯管、 一电场传感器及一 变频器。该电场传感器用来感测该复数个荧光灯管所产生的电场以产生一电压值。该变频器 电性连接于该复数个荧光灯管，用来产生一驱动电压以驱动该复数个荧光灯管。该变频器可 根据该电压值调整该驱动电压的操作频率。因此，该液晶显示器可有效改善水波纹的现象。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围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
1.一种改善水波纹现象的液晶显示器，包含一显示面板；复数个荧光灯管，安装于该显示面板的下方；一第一电场传感器，用来感测该复数个荧光灯管所产生的电场以产生一第一电压值；及一变频器，电性连接于该复数个荧光灯管，用来产生一驱动电压以驱动该复数个荧光灯管；其中该变频器是根据该第一电压值调整该驱动电压的操作频率。
2. 根据权利要求1所述的改善水波纹现象的液晶显示器，其特征在于其中该第一电场传感器安装于该复数个荧光灯管所产生的最强电场的位置。
3. 根据权利要求2所述的改善水波纹现象的液晶显示器，另包含一第二电场传感器，安装于该复数个荧光灯管所产生的最弱电场的位置，用来感测该复数个荧光灯管所产生的电场以产生一第二电压值；所述的 变频器是根据该第一电压值及该第二电压值的差值调整该驱动电压的操作频率。
4. 根据权利要求1所述的改善水波纹现象的液晶显示器，其特征在于所述的变频器包含-一微控制器，用来调整该驱动电压的操作频率。
5. —种改善液晶显示器的水波纹现象的方法，包含 感测一液晶显示器的背光模块的荧光灯管所产生的电场强度；及 根据该电场强度调整该荧光灯管的驱动电压的操作频率。
6. 根据权利要求5所述的改善液晶显示器的水波纹现象的方法，其特征在于其中感测该液晶显示器的背光模块的荧光灯管所产生的电场强度是感测该荧光灯管所产生的最强电 场以产生一电压值。
7. 根据权利要求6所述的改善液晶显示器的水波纹现象的方法，其特征在于其中根据该电场强度调整该荧光灯管的驱动电压的操作频率是调整该荧光灯管的驱动电压的操作频 率以使该电压值小于一预定值。
8. 根据权利要求6所述的改善液晶显示器的水波纹现象的方法，其特征在于其中根据该电场强度调整该荧光灯管的驱动电压的操作频率是调整该荧光灯管的驱动电压的操作频 率以使该电压值为最小。
9. 根据权利要求5所述的改善液晶显示器的水波纹现象的方法，其特征在于其中感测一液晶显示器的背光模块的荧光灯管所产生的电场强度包含 感测该荧光灯管所产生的最强电场以产生一第一电压值；及 ' 感测该荧光灯管所产生的最弱电场以产生一第二电压值。
10. 根据权利要求9所述的改善液晶显示器的水波纹现象的方法，其特征在于其中根据该电场强度调整驱动该荧光灯管的操作频率是调整该荧光灯管的驱动电压的操作频率以 使该第一电压值及该第二电压值的差值小于一预定值。
11.根据权利要求9所述的改善液晶显示器的水波纹现象的方法，其特征在于其中根据该 电场强度调整该荧光灯管的驱动电压的操作频率是调整该荧光灯管的驱动电压的操作频 率以使该第一电压值及该第二电压值的差值为最小。
全文摘要
本发明涉及一种液晶显示器,包含一显示面板、复数个荧光灯管、一电场传感器及一变频器。该电场传感器用来感测该复数个荧光灯管所产生的电场以产生一电压值。该变频器电性连接于该复数个荧光灯管，用来产生一驱动电压以驱动该复数个荧光灯管。该变频器可根据该电压值调整该驱动电压的操作频率。因此，该液晶显示器可有效改善水波纹的现象。
文档编号G09G3/36GK101527121SQ200910111419
公开日2009年9月9日 申请日期2009年4月7日 优先权日2009年4月7日
发明者张书文, 林琦修, 谢博坤 申请人:华映光电股份有限公司;中华映管股份有限公司