液晶显示器及其背光模块驱动装置与方法

专利名称：液晶显示器及其背光模块驱动装置与方法
技术领域：
本发明是有关于一种平面显示技术，且特别是有关于一种液晶显示器及 其背光模块驱动装置与方法。
背景技术：
光电与半导体技术的演进带动了平面显示器的蓬勃发展，而在诸多平面 显示器中，液晶显示器因具有高空间利用效率、低消耗功率、无辐射以及低 电磁干扰等优越特性，随即已成为市场的主流。液晶显示器一般包括液晶显 示面板与背光模块，而由于液晶显示面板本身并不具备自发光的特性，因此 必须将背光模块配置在液晶显示面板下方，藉以提供液晶显示面板所需的面 光源，如此液晶显示器才能显示影像。现有技术中，为了要提升液晶显示器的色彩饱和度，业者除了会在液晶 显示器的驱动电路和方法上着手外，其更会利用具有较高色彩纯度的发光二 极管背光模块来取代已知所用发白光的背光模块，如此虽然可以有效地提升 液晶显示器的色彩饱和度，但却也连带衍生出许多缺点。为了要方便说明现 有技术利用发光二极管背光模块所衍生出的缺点，以下将搭配相关图式来做 解释。图1是绘示已知的液晶显示面板的某一区像素Pix一n状态示意图及发光二 极管背光模块的控制信号BL一CS时序图。从图l可清楚看出，由于发光二极 管背光模块的控制信号BL一CS会一直处在运作的状态，所以当所述液晶显示 面板的某一区像素Pix一n于一个帧期间FR (亦即一个垂直同步信号V—SYNC 的时间)内处在转态(亦即斜纹交错处)时，发光二极管背光模块还是会持续供应面光源给液晶显示面板(亦即液晶显示面板的控制信号与发光二极管背光模块的控制信号无关)，此举将会导致液晶显示器所呈现的影像帧(frame) 产生动态残影(motion blur)。再者，由于发光二极管背光模块的控制信号BL一CS —般为600赫兹(Hz) 的脉波宽度调变信号(PWM signal)，故而可推知的是，发光二极管背光模 块的控制信号BL—CS的转态频率相较于液晶显示器的帧更新率(frame mte， 一般为60Hz)而言会相对为高，以至于发光二极管背光模块的控制信号 BL—CS所引发的电磁干扰(electromagnetic interference, EMI)的强度会过高， 从而使得液晶显示器整体的电磁干扰指数会大幅地提升。发明内容有鉴于此，本发明提供一种背光模块驱动装置与方法，其不但可以有效 地抑制已知的发光二极管背光模块的控制信号所引发的过高强度的电磁干 扰，且更可以大幅地改善其所应用的液晶显示器产生具有动态残影的影像帧 的可能性。本发明提出一种背光模块驱动方法，其适于驱动背光模块中的至少一背 光单元，且此背光单元会供应一面光源给液晶显示面板的第N区像素，其中N为正整数。本发明所提出的背光模块驱动方法包括下列步骤首先，计算 所述第N区像素于一帧期间处在稳态的总时间，藉以得知所述第N区像素于 所述帧期间处在稳态的总时间的中心位置。接着，依据所述第N区像素于所 述帧期间处在稳态的总时间的中心位置，而提供一控制信号以驱动所述背光 单元。根据本发明的一实施例，本发明所提出的背光模块驱动方法更适于驱动 所述背光单元中的多数个子背光单元，其中第i个子背光单元用以供应面光源 给所述第N区像素中的第i区像素，i为正整数。因此，本发明所提出的背光模块驱动方法可另包括下列步骤依据所述第N区像素于所述帧期间处在稳态的总时间的中心位置，而提供多数个子控制信号以分别驱动所述多数个子 背光单元。本发明另提出一种背光模块驱动装置，其适于驱动背光模块中的至少一背光单元，且此背光单元会供应一面光源给液晶显示面板的第N区像素，其 中N为正整数。本发明提出的背光模块驱动装置包括计算单元与驱动单元。 其中，计算单元用以计算所述第N区像素于一帧期间处在稳态的总时间，藉 以得知所述第N区像素于所述帧期间处在稳态的总时间的中心位置。驱动单 元耦接计算单元与背光模块，其会依据所述第N区像素于所述帧期间处在稳 态的总时间的中心位置，而提供一控制信号以驱动所述背光单元。根据本发明的一实施例，所述背光单元具有多数个子背光单元，其中第i 个子背光单元用以供应一面光源给所述第N区像素中的第i区像素，i为正整数。根据本发明的一实施例，驱动单元可依据所述第N区像素于所述帧期间 处在稳态的总时间的中心位置，而提供多数个子控制信号以分别驱动所述多 数个子背光单元。本发明另提出一种背光模块驱动方法，其适于驱动背光模块中的至少一 背光单元，且此背光单元会供应一面光源给液晶显示面板的第N区像素，其 中N为正整数。本发明所提出的背光模块驱动方法包括下列步骤首先，计 算所述第N区像素于一帧期间处在稳态的时间。接着，在所述第N区像素于 所述帧期间处在稳态之时，提供一控制信号以驱动所述背光单元。根据本发明的一实施例，所述控制信号的开启时间实质上未延伸至所述 第N区像素以及液晶显示面板的第(N+l)区像素处在转态之时。本发明另提出一种液晶显示器，其包括液晶显示面板、具有至少一背光 单元的背光模块，以及上述本发明所提出的背光模块驱动装置。于上述本发明的一实施例中，所述控制信号的开启时间的中心位置会对 齐所述第N区像素于所述帧期间处在稳态的总时间的中心位置，且所述控制 信号的开启时间实质上不得延伸至所述第N区像素以及液晶显示面板的第(N+l)区像素处在转态之时。于上述本发明的一实施例中，所述控制信号为脉波宽度调变信号。于上述本发明的一实施例中，所述多数个子控制信号的开启时间的中心 位置会对齐所述第N区像素于所述帧期间处在稳态的总时间的中心位置，且 所述多数个子控制信号的开启时间实质上不得延伸室所述第N区像素与该第 (N+l)区像素处在转态之时。于上述本发明的一实施例中，所述多数个子控制信号具有相异的开启时 间，且每一子控制信号为脉波宽度调变信号。于上述本发明的一实施例中，所述背光模块为发光二极管背光模块。本发明所提供的背光模块驱动装置与方法主要是将用以驱动背光模块的 控制信号(亦即脉波宽度调变信号)的转态频率设计成与液晶显示器的帧更 新率相同，如此不但可以抑制发光二极管背光模块的控制信号所引发的过高 强度的电磁干扰，且更可以趋缓发光二极管背光模块的控制信号对液晶显示 器整体的电磁干扰指数的影响。除此之外，由于本发明所提供的背光模块驱动装置与方法主要是应用在 己做分区控制的设计的发光二极管背光模块，所以当液晶显示面板的某一区 像素于任一帧期间内处在转态时，本发明所提供的背光模块驱动装置与方法 除了不供应面光源给所述某一区像素使用外，其尽可能也不会供应面光源给 液晶显示面板中邻近所述某一区像素的某些区域的像素使用，藉此即可提升 插黑帧的技术功效，从而使得采用本发明所提供的背光模块驱动装置与方法 的液晶显示器几近不会产生因液晶转态而造成的具有动态残影的影像帧。为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本 发明的几个实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。


图1是绘示已知的液晶显示面板的某一区像素状态示意图及发光二极管背光模块的控制信号时序图。图2为本发明液晶显示器的一实施例的系统方块图。图3为本发明背光模块驱动装置的一实施例的方块图。图4是根据本发明的一实施例所绘示的液晶显示面板的5个区域的像素状态示意图及发光二极管背光模块的5个控制信号时序图。图5是根据本发明的另一实施例所绘示的液晶显示面板的4个区域的像素状态示意图及发光二极管背光模块的4个控制信号时序图。 图6为本发明液晶显示器的另一实施例的系统方块图。 图7绘示为本发明背光模块驱动方法的一实施例的流程图。 图8绘示为本发明背光模块驱动方法的另一实施例的流程图。 附图标号Pix_n:液晶显示面板的某一区像素的状态BL—CS:己知发光二极管背光模块的控制信号BL—CS_1~BL—CS_m本发明发光二极管背光模块的控制信号BL一CS一1—1/2-BL—CS—n_l/2:本发明发光二极管背光模块的子控制信号V—SYNC:垂直同步信号FR:帧期间200:—液晶显示器201:液晶显示面板203:背光模块205:背光模块驱动装置207:时序控制器209:栅极驱动器211:源极驱动器201—l~201_n、 201—1—1-201—n—2:液晶显示面板的区域 203 1 203 n:背光单元203—1—l~203_n—2:子背光单元 301:计算单元303:驱动单元S701 S703:本发明背光模块驱动方法的一实施例的流程图各步骤 S801 S803:本发明背光模块驱动方法的另一实施例的流程图各步骤具体实施方式
本发明可有效地抑制已知的发光二极管背光模块的控制信号所引发的过 高强度的电磁干扰，并且能大幅度地改善已知液晶显示器所呈现的影像帧产 生动态残影的问题。图2为本发明液晶显示器的一实施例的系统方块图。请参照图2，液晶显 示器200包括用以显示影像帧的液晶显示面板(LCD panel) 201、背光模块 (本实施例是以发光二极管背光模块来做例举)203、背光模块驱动装置205、 时序控制器(timing controller) 207、栅极驱动器(gate driver) 209，以及源 极驱动器(source driver) 211。于本实施例中，发光二极管背光模块203具有多区背光单元 203_1~203—n，用以依序供应一面光源给对应的液晶显示面板201的像素。于 本实施例中，背光单元203一1主要会供应面光源给液晶显示面板201的区域 201—1的像素；背光单元203—2主要会供应面光源给液晶显示面板201的区域 201_2的像素，依此类推至背光单元203—n主要会供应子面光源给液晶显示面 板201的区域201一n的像素。其中，n为正整数。确切而言，假设发光二极管背光模块203具有4区背光单元203一1 203一4 (但并不限制于此)，且液晶显示面板201的解析度为1024*768的话，那么 液晶显示面板201就会对应分成4个区域201—1-201—4的像素，而每一区域 的像素会具有192条扫描线。背光模块驱动装置205耦接发光二极管背光模块203，用以驱动发光二极管背光模块203中的每一区背光单元203—1 203—n。栅极驱动器209受控于时 序控制器207，藉以来逐一开启液晶显示面板201内的每一列像素(未绘示)。 源极驱动器211亦受控于时序控制器207，藉以提供对应的数据电压(或谓像 素电压)给液晶显示面板201内被栅极驱动器207开启的列像素。于此先值得一提的是，由于已知的发光二极管背光模块的控制信号不但 会引发过高强度的电磁干扰，且更会使得液晶显示器呈现具有动态残影的影 像帧给使用者观看。因此，本发明将利用背光模块驱动装置205来解决这些 问题，而以下内容将详细解说背光模块驱动装置205的具体实施方式
。图3为本发明背光模块驱动装置的一实施例的方块图。请合并参照图2 及图3，背光模块驱动装置205包括计算单元301与驱动单元303，其中计算 单元301会计算液晶显示面板201的每一区域201—1-201—n的像素于一帧期 间(frame period)处在稳态的总时间，藉以来得知液晶显示面板201的每一 区域201一1~201—n的像素于一帧期间处在稳态的总时间的中心位置。驱动单元303会耦接至计算单元301与发光二极管背光模块203，且其会 依据液晶显示面板201的每一区域201—1~201—n的像素于一帧期间处在稳态 的总时间的中心位置，而提供控制信号BL—CS—1~BL_CS—n以分别驱动发光 二极管背光模块203中的每一区背光单元203—1-203—n。为了更加清楚地说明本发明的实施原则，在此假设发光二极管背光模块 203中具有5区背光单元203—1-203—5，但本发明并不限于此奇数数值，亦即 其余奇数数值亦可。因此，液晶显示面板201就会对应分成5个区域 201_1~201—5的像素，其中发光二极管背光模块203中的5区背光单元 203—1~203_5会分别供应面光源给液晶显示面板201的5个区域201—1~201—5 的像素。故基于上述，图4是根据本发明的一实施例所绘示的液晶显示面板 201的5个区域201—1 201—5的像素状态示意图及发光二极管背光模块203 的5个控制信号BL—CS一1 BL—CS—5时序图。请合并参照图2至图4，从液晶显示面板201的区域201—1的像素状态可清楚看出，液晶显示面板201的区域201一1的像素处于转态(亦即斜纹交错 处)的总时间会占据一帧期间FR中的五分之一，所以液晶显示面板201的区 域201—1的像素处于稳态的总时间会占据一帧期间FR中的其余五分之四。如 此一来，计算单元301便可计算出液晶显示面板201的区域201—1的像素于 一帧期间FR处在稳态(亦即非斜纹交错处)的总时间，并据以得知液晶显示 面板201的区域201—1的像素于一帧期间FR处在稳态的总时间的中心位置会 落在一帧期间^R的3/5处。另外，从液晶显示面板201的区域201—2的像素状态可清楚看出，液晶 显示面板201的区域201—2的像素处于转态的总时间仍然会占据一帧期间FR 中的五分之一，所以液晶显示面板201的区域201—2的像素处于稳态的总时 间还是会占据一帧期间FR中的其余五分之四。也亦因如此，计算单元301便 可计算出液晶显示面板201的区域201一2的像素于一帧期间FR处在稳态的总 时间，并据以得知液晶显示面板201的区域201—2的像素于一帧期间FR处在 稳态的总时间的中心位置会落在一帧期间FR的4/5处。再者，从液晶显示面板201的区域201_3的像素状态可清楚看出，液晶 显示面板201的区域201—3的像素处于转态的总时间仍然会占据了一帧期间 FR中的五分之一，所以液晶显示面板201的区域201—3的像素处于稳态的总 时间还是会占据一帧期间FR中的其余五分之四。也亦因如此，计算单元301 便可计算出液晶显示面板201的区域201—3的像素于一帧期间FR处在稳态的 总时间，并据以得知液晶显示面板201的区域201—3的像素于一帧期间FR处 在稳态的总时间的中心位置会落在一帧期间FR的5/5处。除此之外，从液晶显示面板201的区域201—4的像素状态可清楚看出， 液晶显示面板201的区域201—4的像素处于转态的总时间仍然会占据一帧期 间FR中的五分之一，所以液晶显示面板201的区域201—4的像素处于稳态的 总时间还是会占据一帧期间FR中的其余五分之四。也亦因如此，计算单元 301便可计算出液晶显示面板201的区域201_4的像素于一帧期间FR处在稳态的总时间，并据以得知液晶显示面板201的区域201—4的像素于一帧期间 FR处在稳态的总时间的中心位置会落在一帧期间FR的1/5处。最后，从液晶显示面板201的区域201一5的像素状态可清楚看出，液晶 显示面板201的区域201—5的像素处于转态的总时间仍然会占据一帧期间FR 中的五分之一，所以液晶显示面板201的区域201—5的像素处于稳态的总时 间还是会占据一帧期间FR中的其余五分之四。也亦因如此，计算单元301便 可计算出液晶显示面板201的区域201一5的像素于一帧期间FR处在稳态的总 时间，并据以得知液晶显示面板201的区域201—5的像素于一帧期间FR处在 稳态的总时间的中心位置会落在一帧期间FR的2/5处。基于上述内容，由于计算单元301已得知液晶显示面板201的每一区域 201_1~201_5的像素于一帧期间FR处在稳态的总时间的中心位置(亦即分别 落在一帧期间FR的3/5、 4/5、 5/5、 1/5及2/5处)，所以驱动单元303就会 据以提供控制信号BL—CS—1~BL—CS—5以分别驱动发光二极管背光模块203 中的每一区背光单元203—1 203—5。其中，控制信号BL—CSJ BL—CS—5的开 启时间的中心位置会分别对齐液晶显示面板201的每一区域201_1 201一5 的像素于一帧期间FR处在稳态的总时间的中心位置，且每一控制信号 BL_CS—1~BL_CS_5皆为具有相同开启时间的脉波宽度调变信号(PWM signal)—。举例来说，控制信号BLJ^S—1的开启时间的中心位置会对齐液晶显示面 板201的区域201—1的像素于一帧期间FR处在稳态的总时间的中心位置；控 制信号BL—CS_2的开启时间的中心位置会对齐液晶显示面板201的区域 201_2的像素于一帧期间FR处在稳态的总时间的中心位置；依此类推至控制 信号BL—CS一5的开启时间的中心位置会对齐液晶显示面板201的区域201_5 的像素于一帧期间FR处在稳态的总时间的中心位置。接着，请再继续参照图4，从图4中可轻易得知，由于液晶显示面板201 的每一区域201—1~201_5的像素处在转态的过程中，其分别所对应的背光单元203—1 203一5并不会供应任何面光源，而此举不但可以实现插黑帧的技术 手段，且还可以使得本实施例的液晶显示器200比较不会产生具有动态残影 的影像帧给使用者观看。为了进一步提升插黑帧的技术功效，本实施例的驱动单元303所提供的 控制信号BL一CS一1的开启时间尽量不要延伸至液晶显示面板201的区域 201_1及201_2的像素处在转态之时。同样地，驱动单元303所提供的控制信 号BL_CS—2的开启时间亦尽量不要延伸至液晶显示面板201的区域201—2及 201一3的像素处在转态之时。另外，驱动单元303所提供的控制信号BL—CS_3的幵启时间也尽量不要 延伸至液晶显示面板201的区域201—3及201—4的像素处在转态之时；而驱 动单元303所提供的控制信号BL—CS_4的开启时间亦尽量不要延伸至液晶显 示面板201的区域201—4及201—5的像素处在转态之时。然而，由于液晶显 示面板201仅有5个区域201—1~201—5的像素，所以驱动单元303所提供的 控制信号BL—CS—5的开启时间只要尽量不延伸至液晶显示面板201的区域 201_5的像素处在转态之时即可。由于液晶显示面板201的每一区域201_1~201—5的像素在进行转态之时， 皆不会受到其所对应的背光单元以及其邻近背光单元的影响，所以本实施例 的液晶显示器200就更不会产生具有动态残影的影像帧给使用者观看。另外， 由于驱动单元'303所提供的任一控制信号BL—CS_1~BL—CS—5的转态频率皆 会与液晶显示器200的帧更新率相同，所以其所引发的电磁干扰的强度并不 会太高。也亦因如此，发光二极管背光模块203的控制信号 BL_CS—1~BL—CS—5对液晶显示器200整体的电磁千扰指数的影响即可趋缓。至此，由上述所例举的实施例可以看出，本发明的背光模块驱动装置会 依据液晶显示面板的每一区域的像素于一帧期间处在稳态的总时间的中心位 置，而提供控制信号以分别驱动发光二极管背光模块中的每一区背光单元乃 属于本发明的较佳实施例，但是依据本发明的精神并不限制于此。于本发明的另一实施例中，本发明的背光模块驱动装置只要是在液晶显 示面板的每一区域的像素于一帧期间处在稳态之时，提供控制信号以分别驱 动发光二极管背光模块中的每一区背光单元即可(例如将上一实施例所述的 中心位置稍作位移)，但是控制信号的开启时间实质上还是尽量不要延伸至 像素处在转态之时，此等技术亦属本发明所欲保护的范畴之中。再者，上述实施例是以液晶显示面板201分成奇数个(例如5个)区域 的像素为例来做说明，但依据本发明的精神并不限制于此，以下内容将再针 对液晶显示面板201分成偶数个区域的像素为例来做说明。在此假设发光二极管背光模块203中具有4区背光单元203—1~203—4，但 本发明并不限制于此偶数数值，亦即其余偶数数值亦可。因此，液晶显示面 板201会对应分成4个区域201—1-201—4的像素，其中发光二极管背光模块 203中的4区背光单元203—1~203一4会分别供应面光源给液晶显示面板201 的4个区域201—1-201—4的像素。基于上述内容，图5是根据本发明的另一实施例所绘示的液晶显示面板 201的4个区域201—1~201_4的像素状态示意图及发光二极管背光模块203 的4个控制信号BL一CSJ BL一CS一4时序图。请合并参照图2、图3及图5， 从液晶显示面板201的区域201—1的像素状态可清楚看出，液晶显示面板201 的区域201—1的像素处于转态(亦即斜纹交错处)的总时间会占据一帧期间 FR中的四分之一，所以液晶显示面板201的区域201_1的像素处于稳态的总 时间会占据一帧期间FR中的其余四分之三。也亦因如此，计算单元301便可 计算出液晶显示面板201的区域201—1的像素于一帧期间FR处在稳态(亦即 非斜纹交错处)的总时间，并据以得知液晶显示面板201的区域201—1的像 素于一帧期间FR处在稳态的总时间的中心位置会落在一帧期间FR的5/8处。从液晶显示面板201的区域201—2的像素状态可清楚看出，液晶显示面 板201的区域20匕2的像素处于转态的总时间仍然会占据一帧期间FR中的四 分之一，所以液晶显示面板201的区域201—2的像素处于稳态的总时间还是会占据一帧期间FR中的其余四分之三。如此一来，计算单元301便可计算出 液晶显示面板201的区域201—2的像素于一帧期间FR处在稳态的总时间，并 据以得知液晶显示面板201的区域201一2的像素于一帧期间FR处在稳态的总 时间的中心位置会落在一帧期间FR的7/8处。再者，从液晶显示面板201的区域201一3的像素状态可清楚看出，液晶 显示面板201的区域201—3的像素处于转态的总时间仍然会占据了一帧期间 FR中的四分之一，所以液晶显示面板201的区域201—3的像素处于稳态的总 时间还是会占据一帧期间FR中的其余四分之三。也亦因如此，计算单元301 便可计算出液晶显示面板201的区域201—3的像素于一帧期间FR处在稳态的 总时间，并据以得知液晶显示面板201的区域201—3的像素于一帧期间FR处 在稳态的总时间的中心位置会落在一帧期间FR的1/8处。最后，从液晶显示面板201的区域201—4的像素状态可清楚看出，液晶 显示面板201的区域201—4的像素处于转态的总时间仍然会占据一帧期间FR 中的四分之一，所以液晶显示面板201的区域201_4的像素处于稳态的总时 间还是会占据一帧期间FR中的其余四分之三。如此一来，计算单元301便可 计算出液晶显示面板201的区域201一4的像素于一帧期间FR处在稳态的总时 间，并据以得知液晶显示面板201的区域201_4的像素于一帧期间FR处在稳 态的总时间的中心位置会落在一帧期间FR的3/8处。基于上述说明，由于计算单元301已得知液晶显示面板201的每一区域 201—"201一4的像素于一帧期间FR处在稳态的总时间的中心位置(亦即分别 落在一帧期间FR的5/8、 7/8、 1/8及3/8处)，所以驱动单元303就会据以提 供控制信号BL_CS_l~BL_CS—4以分别驱动发光二极管背光模块203中的每 一区背光单元203—1~203—4。其中，控制信号BL—CS—1~BL—CS—4的开启时间 的中心位置会分别对齐液晶显示面板201的每一区域201—1~201_4的像素于 一帧期间FR处在稳态的总时间的中心位置，且每一控制信号 BL CS 1~BL CS 4皆为具有相同开启时间的脉波宽度调变信号。举例来说，控制信号BL一CS—1的开启时间的中心位置会对齐液晶显示面 板201的区域201—1的像素于一帧期间FR处在稳态的总时间的中心位置；控 制信号BL—CS一2的开启时间的中心位置会对齐液晶显示面板201的区域 201—2的像素于一帧期间FR处在稳态的总时间的中心位置；依此类推至控制 信号BL—CS一4的开启时间的中心位置会对齐液晶显示面板201的区域201—4 的像素于一帧期间FR处在稳态的总时间的中心位置。接着，请继续参照图5，从图5中可轻易得知，由于液晶显示面板201的 每一区域201—1 201—4的像素处在转态的过程中，其分别所对应的背光单元 203—1-203—4并不会供应任何面光源，而此举不但可以实现插黑帧的技术手 段，且还可以使得本实施例的液晶显示器200比较不会产生具有动态残影的 影像帧给使用者观看。为了进一步提升插黑帧的技术功效，本实施例的驱动单元303所提供的 控制信号BL_CS—1的开启时间尽量不要延伸至液晶显示面板201的区域 201—1及201—2的像素处在转态之时。相似地，驱动单元303所提供的控制信 号BL_CS—2的开启时间亦尽量不要延伸至液晶显示面板201的区域201_2及 201—3的像素处在转态之时。除此之外，驱动单元303所提供的控制信号BL一CS一3的开启时间也尽量 不要延伸至液晶显示面板201的区域201—3及201—4的像素处在转态之时。 然而，由于液晶显示面板201仅有4个区域201—1-201—4的像素，所以驱动 单元303所提供的控制信号BL—CS—4的开启时间只要尽量不延伸至液晶显示 面板201的区域201—4的像素处在转态之时即可。由于液晶显示面板201的每一区域201—1-201—4的像素在进行转态之时， 皆不会受到其所对应的背光单元以及其邻近背光单元的影响，所以本实施例 的液晶显示器200就更不会产生具有动态残影的影像帧给使用者观看。另外， 由于驱动单元303所提供的任一控制信号BL—CS—1~BL—CS—4的转态频率皆 会与液晶显示器200的帧更新率相同，所以其所引发的电磁干扰的强度并不会太高。也亦因如此，发光二极管背光模块203的控制信号 BL_CS_1~BL—CS一4对液晶显示器200整体的电磁干扰指数的影响即可趋缓。然而，依据本发明的精神，并不局限上述实施例的实施方式。在本发明 的另一实施中，发光二极管背光模块203中的每一区背光单元203_1~203一11 皆具有多个子背光单元(其绘示如图6般，且例如为2个，但并不限制于此， 可依实际设计需求改变)，亦即背光单元203—1具有2个子背光单元203—1—1 与203—1—2;背光单元203—2具有2个子背光单元203—2—1与203—2—2;依此 类推至背光单元203_n具有2个子背光单元203—n—1与203—n—2。如此，子背光单元203—1—1主要会供应面光源给液晶显示面板201的区 域201一1一1的像素；子背光单元203一1_2主要会供应面光源给液晶显示面板 201的fe域201一1_2的像素；依此类推至子背光单元203—n—1主要会供应面光 源给液晶显示面板201的区域201—n—1的像素；子背光单元203—n—2主要会 供应面光源给液晶显示面板201的区域201—n一2的像素。于本实施例中，由于发光二极管背光模块203中的每一区背光单元 203_1~203—n皆具有2个子背光单元，所以本实施例的背光模块驱动装置205 就必须要有能力去驱动每一区背光单元203_1~203—n中的每一个子背光单元。 因此，本实施例的驱动单元303还会依据液晶显示面板201的区域 201一1—1-201—n—2的像素于一帧期间处在稳态的总时间的中心位置，而提供多 数个子控制信号BL—CS_1—1/2-BL—CS一n—1/2以分别驱动发光二极管背光模块 203中的每一子背光单元203—l_l~203_n—2，如此亦可达到与上述实施例相同 的技术功效。值得一提的是，本实施例的同一区子背光单元分别接收的子控制信号的 开启时间的中心位置仍然会对齐其所对应的区像素于一帧期间处在稳态的总 时间的中心位置。举例来说，子背光单元203—1—1与203—1—2所分别接收的 子控制信号BL_CS—l_l/2的开启时间的中心位置会对齐液晶显示面板201的 区域201—1—1与201—1—2的像素于一帧期间处在稳态的总时间的中心位置。子背光单元203—2—1与203—2—2所分别接收的子控制信号BL_CS—2_l/2 的开启时间的中心位置会对齐液晶显示面板201的区域201—2—1与201—2—2 的像素于一帧期间处在稳态的总时间的中心位置，依此类推至子背光单元 203_n—1与203—n_2所分别接收的子控制信号BL—CS—n—1/2的开启时间的中 心位置会对齐液晶显示面板201的区域201—n—1与201—n一2的像素于一帧期 间处在稳态的总时间的中心位置。另外，子背光单元203_1一1与203—1—2所分别接收的子控制信号 BL—CS—l—1/2的开启时间亦尽量不要延伸至液晶显示面板201的区域201—1 及201—2的像素处在转态之时，但是子背光单元203—1—1与203—1—2所分别 接收的子控制信号BL—CS—l—1/2的开启时间可相异。同样地，子背光单元203—2—1与203—2—2所分别接收的子控制信号 BL—CS—2—1/2的开启时间亦尽量不要延伸至液晶显示面板201的区域201—2 及201—3的像素处在转态之时，但是子背光单元203—2—1与203一2一2所分别 接收的子控制信号BL—CS一2一1/2的开启时间可相异；依此类推至子背光单元 203—n—1与203—n_2所分别接收的子控制信号BL—CS—n_l/2的开启时间亦尽 量不要延伸至液晶显示面板201的区域201—n的像素处在转态之时即可，但 是子背光单元203—n_l与203—n一2所分别接收的子控制信号BL—CS一n一l/2的 开启时间可相异。据此，由于本发明的背光模块驱动装置所提供的控制信号(亦即脉波宽 度调变信号)的转态频率会与液晶显示器的帧更新率相同，此举不但可以抑 制发光二极管背光模块的控制信号所引发的过高强度的电磁干扰，且还可以 趋缓发光二极管背光模块的控制信号对液晶显示器整体的电磁干扰指数的影响。另外，由于本发明的背光模块驱动装置主要是应用在已做分区控制的设 计的发光二极管背光模块，所以当液晶显示面板的某一区像素于任一帧期间 内处在转态时，本发明所提供的背光模块驱动装置除了不供应面光源给所述 某一区像素使用外，其尽可能也不会供应面光源给液晶显示面板中邻近所述某一区像素的某些区域的像素使用，藉此即可提升插黑帧的技术功效，从而 使得液晶显示器几近不会产生具有动态残影的影像帧。再者，依据上述实施例所揭示的内容，以下将汇整出至少两种背光模块 驱动方法给本领域的相关技术人员参详。图7绘示为本发明背光模块驱动方法的一实施例的流程图。请参照图7，本实施例的背光模块驱动方法适于驱动背光模块中的至少一背光单元，且此背光单元会供应一面光源给液晶显示面板的第N区像素，其中N为正整数，而此背光模块为发光二极管背光模块。本实施例的背光模块驱动方法包括下列步骤首先，如步骤S701所述， 计算液晶显示面板的第N区像素于一帧期间处在稳态的总时间，藉以得知液 晶显示面板的第N区像素于一帧期间处在稳态的总时间的中心位置。接着， 如步骤S703所述，依据液晶显示面板的第N区像素于一帧期间处在稳态的总 时间的中心位置，而提供一控制信号以驱动所述背光单元。于本实施例中，所述控制信号的开启时间的中心位置会对齐所述第N区 像素于所述帧期间处在稳态的总时间的中心位置，且所述控制信号的开启时 间尽可能不延伸至所述第N区像素以及液晶显示面板的第(N+l)区像素处 在转态之时。其中，所述控制信号为脉波宽度调变信号。除此之外，本实施例的背光模块驱动方法更适于驱动所述背光单元中的 多数个子背光单元，其中第i个子背光单元用以供应面光源给所述第N区像 素中的第i区像素，i为正整数。因此，本实施例的背光模块驱动方法更会依 据所述第N区像素于所述帧期间处在稳态的总时间的中心位置，而提供多数 个子控制信号以分别驱动所述多数个子背光单元。于本实施例中，所述多数个子控制信号的开启时间的中心位置会对齐所 述第N区像素于所述帧期间处在稳态的总时间的中心位置，且所述多数个子 控制信号的开启时间尽可能不延伸至所述第N区像素与该第(N+l)区像素 处在转态之时。其中，所述多数个子控制信号具有相异的开启时间，且每一 子控制信号为脉波宽度调变信号。图8绘示为本发明背光模块驱动方法的另一实施例的流程图。请参照图8， 本实施例的背光模块驱动方法适于驱动背光模块中的至少一背光单元，且此 背光单元会供应一面光源给液晶显示面板的第N区像素，其中N为正整数， 而此背光模块为发光二极管背光模块。本实施例的背光模块驱动方法包括下列步骤首先，如步骤S801所述， 计算所述第N区像素于一帧期间处在稳态的时间。接着，如步骤S803所述， 在所述第N区像素于所述帧期间处在稳态之时，提供一控制信号以驱动所述 背光单元。于本实施例中，所述控制信号的开启时间尽量不要延伸至液晶显 示面板的第N区像素以及第(N+l)区像素处在转态之时。综上所述，本发明所提供的背光模块驱动装置与方法主要是将用以驱动 背光模块的控制信号(亦即脉波宽度调变信号)的转态频率设计成与液晶显 示器的帧更新率相同，如此不但可以抑制发光二极管背光模块的控制信号所 引发的过高强度的电磁干扰，且更可以趋缓发光二极管背光模块的控制信号 对液晶显示器整体的电磁干扰指数的影响。由于本发明所提供的背光模块驱动装置与方法主要是应用在已做分区控 制的设计的发光二极管背光模块，所以当液晶显示面板的某一区像素于任一 帧期间内处在转态时，本发明所提供的背光模块驱动装置与方法除了不供应 面光源给所述某一区像素使用外，其尽可能也不会供应面光源给液晶显示面 板中邻近所述某一区像素的某些区域的像素使用，藉此即可提升插黑帧的技 术功效，从而使得采用本发明所提供的背光模块驱动装置与方法的液晶显示 器几近不会产生具有动态残影的影像帧。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何 本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润 饰，因此本发明的保护范围当权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种背光模块驱动方法，适于驱动一背光模块中的至少一背光单元，所述背光单元供应一面光源给一液晶显示面板的一第N区像素，N为正整数，其特征在于，所述背光模块驱动方法包括下列步骤计算所述第N区像素于一帧期间处在稳态的总时间，藉以得知所述第N区像素于所述帧期间处在稳态的总时间的中心位置；以及依据所述第N区像素于所述帧期间处在稳态的总时间的中心位置，而提供一控制信号以驱动所述背光单元。
2. 如权利要求1所述的背光模块驱动方法，其特征在于，所述控制信号的 开启时间的中心位置对齐所述第N区像素于所述帧期间处在稳态的总时间的 中心位置，且所述控制信号的开启时间实质上未延伸至所述第N区像素以及 所述液晶显示面板的一第(N+l)区像素处在转态之时。
3. 如权利要求2所述的背光模块驱动方法，其特征在于，所述控制信号为 一脉波宽度调变信号。
4. 如权利要求1所述的背光模块驱动方法，适于驱动所述背光单元中的多 数个子背光单元，其特征在于，所述背光模块驱动方法另包括下列步骤依据所述第N区像素于所述帧期间处在稳态的总时间的中心位置，而提 供多数个子控制信号以分别驱动所述这些子背光单元，其中第i个子背光单元 用以供应一面光源给所述第N区像素中的第i区像素，i为正整数。
5. 如权利要求4所述的背光模块驱动方法，其特征在于，所述这些子控制 信号的开启时间的中心位置对齐所述第N区像素于所述帧期间处在稳态的总 时间的中心位置，且所述这些子控制信号的开启时间实质上未延伸至所述第N 区像素与所述第(N+l)区像素处在转态之时。
6. 如权利要求4所述的背光模块驱动方法，其特征在于，所述这些子控制 信号具有相异的开启时间，且每一子控制信号为一脉波宽度调变信号。
7. 如权利要求1所述的背光模块驱动方法，其特征在于，所述背光模块为 一发光二极管背光模块。
8. —种背光模块驱动装置，适于驱动一背光模块中的至少一背光单元，所 述背光单元供应一面光源给一液晶显示面板的一第N区像素，N为正整数， 其特征在于，所述背光模块驱动装置包括一计算单元，用以计算所述第N区像素于一帧期间处在稳态的总时间，藉以得知所述第N区像素于所述帧期间处在稳态的总时间的中心位置；以及一驱动单元，耦接所述计算单元与所述背光模块，依据所述第N区像素 于所述帧期间处在稳态的总时间的中心位置，而提供一控制信号以驱动所述 背光单元。
9. 如权利要求8所述的背光模块驱动装置，其特征在于，所述控制信号的 开启时间的中心位置对齐所述第N区像素于所述帧期间处在稳态的总时间的 中心位置，且所述控制信号的开启时间实质上未延伸至所述第N区像素以及 所述液晶显示面板的一第(N+l)区像素处在转态之时。
10. 如权利要求9所述的背光模块驱动装置，其特征在于，所述控制信号 为一脉波宽度调变信号。
11. 如权利要求8所述的背光模块驱动装置，其特征在于，所述背光单元 具有多数个子背光单元，且第i个子背光单元用以供应一面光源给所述第N 区像素中的第i区像素，i为正整数。
12. 如权利要求11所述的背光模块驱动装置，其特征在于，所述驱动单元 是依据所述第N区像素于所述帧期间处在稳态的总时间的中心位置，而提供 多数个子控制信号以分别驱动所述这些子背光单元。
13. 如权利要求12所述的背光模块驱动装置，其特征在于，所述这些子控 制信号的开启时间的中心位置对齐所述第N区像素于所述帧期间处在稳态的 总时间的中心位置，且所述这些子控制信号的开启时间实质上未延伸至所述 第N区像素与所述第(N+l)区像素处在转态之时。
14. 如权利要求13所述的背光模块驱动装置，其特征在于，所述这些子控 制信号具有相异的开启时间，且每一子控制信号为一脉波宽度调变信号。
15. 如权利要求8所述的背光模块驱动装置，其特征在于，所述背光模块 为一发光二极管背光模块。
16. —种液晶显示器，其特征在于，所述液晶显示器包括-一液晶显示面板；一背光模块，具有至少一背光单元，所述背光单元供应一面光源给所述 液晶显示面板的一第N区像素，其中N为正整数；以及一背光模块驱动装置，耦接所述背光模块，依据所述第N区像素于一帧 期间处在稳态的总时间的中心位置，而提供一控制信号以驱动所述背光单元。
17. 如权利要求16所述的液晶显示器，其特征在于，所述背光模块驱动装 置包括一计算单元，用以计算所述第N区像素于所述帧期间处在稳态的总时间， 藉以得知所述第N区像素于所述帧期间处在稳态的总时间的中心位置；以及一驱动单元，耦接所述计算单元与所述背光模块，依据所述第N区像素 于所述帧期间处在稳态的总时间的中心位置，而提供所述控制信号以驱动所 述背光单元。
18. 如权利要求17所述的液晶显示器，其特征在于，所述控制信号的开启 时间的中心位置对齐所述第N区像素于所述帧期间处在稳态的总时间的中心 位置，且所述控制信号的开启时间实质上未延伸至所述第N区像素以及所述 液晶显示面板的一第(N+l)区像素处在转态之时。
19. 如权利要求18所述的液晶显示器，其特征在于，所述控制信号为一脉 波宽度调变信号。
20. 如权利要求17所述的液晶显示器，其特征在于，所述背光单元具有多 数个子背光单元，且第i个子背光单元用以供应一面光源给所述第N区像素 中的第'i区像素，'i为正整数。
21. 如权利要求20所述的液晶显示器，其特征在于，所述驱动单元是依据 所述第N区像素于所述帧期间处在稳态的总时间的中心位置，而提供多数个 子控制信号以分别驱动所述这些子背光单元。
22. 如权利要求21所述的液晶显示器，其特征在于，所述这些子控制信号 的幵启时间的中心位置对齐所述第N区像素于所述帧期间处在稳态的总时间 的中心位置，且所述这些子控制信号的开启时间实质上未延伸至所述第N区 像素与所述第(N+l)区像素处在转态之时。
23. 如权利要求22所述的液晶显示器，其特征在于，所述这些子控制信号具有相异的开启时间，且每一子控制信号为一脉波宽度调变信号。
24. 如权利要求16所述的液晶显示器，其特征在于，所述背光模块为一发光二极管背光模块。
25. —种背光模块驱动方法，适于驱动一背光模块中的至少一背光单元， 所述背光单元供应一面光源给一液晶显示面板的一第N区像素，N为正整数， 其特征在于，所述背光模块驱动方法包括下列步骤计算所述第N区像素于一帧期间处在稳态的时间；以及 在所述第N区像素于所述帧期间处在稳态之时，提供一控制信号以驱动 所述背光单元。
26. 如权利要求25所述的背光模块驱动方法，其特征在于，所述控制信号 的开启时间实质上未延伸至所述第N区像素以及所述液晶显示面板的一第(N+l)区像素处在转态之时。
全文摘要
本发明提供一种液晶显示器及其背光模块驱动装置与方法。此种背光模块驱动方法适于驱动背光模块中的至少一背光单元，且此背光单元会供应一面光源给液晶显示面板的第N区像素，其中N为正整数。在此提出的背光模块驱动方法包括下列步骤首先，计算所述第N区像素于一帧期间处在稳态的时间。接着，在所述第N区像素于所述帧期间处在稳态之时，提供一控制信号以驱动所述背光单元。本发明所提供的背光模块驱动装置与方法可提升插黑帧的技术功效，从而使得采用本发明所提供的背光模块驱动装置与方法的液晶显示器几近不会产生因液晶转态而造成的具有动态残影的影像帧。
文档编号G02F1/13GK101271676SQ20081010073
公开日2008年9月24日 申请日期2008年5月20日 优先权日2008年5月20日
发明者余景州, 徐柏棠, 李岳翰, 柯见铭 申请人:友达光电股份有限公司