专利名称：包含调光控制电路的背光模块和显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种调光控制电路，特别涉及一种应用于背光模块的调光控制电路。
背景技术：
由于光电科技的蓬勃发展，生活中越来越多机会接触到各式各样的通信或电子产 品，例如个人数字助理(personal digital assistant ;PDA)、移动电话、笔记型计算机、桌 上型显示器、车用显示器等等。其中，显示装置为这些通信或电子产品所应共通具备的装 置，因此显示装置的优劣攸关着这些通信或电子产品的优劣。所以显示装置能具备高画质、 体积小、重量轻、低驱动电压、与低消耗功率等优点是亟于努力的目标。 —般而言，目前的显示器皆配备有背光模块来提供背光，而背光模块则配备有调 光控制电路，以控制背光源的亮度。 请参照图l，其是绘示已知背光模块10的功能方块示意图。背光模块10包含光 源12、换流器(inverter) 14、脉冲宽度调制模块(P丽module) 16、电流检测装置18和调光 控制电路20，其中电流检测装置18用以检测光源12的工作电流。在背光模块10中，光源 12的亮度由换流器14所控制，换流器14提供的电流越大，光源12的亮度就越强，反之，如 果换流器14提供的电流越小，光源12的亮度就越小。调光控制电路20用以控制换流器14 所输出的电流大小。调光控制电路20根据使用者输入的外部信号&和电流检测装置18所 反馈的电流检测信号Sf号来输出亮度控制信号S。，以利用亮度控制信号S。来控制换流器14 所输出的电流。脉冲宽度调制模块16电性连接于调光控制电路20和换流器14之间，用以 将亮度控制信号S。调制成脉冲信号，并输入至换流器14。 请参照图2，其是绘示已知调光控制电路20的电路结构示意图。调光控制电路20 包含比较器22、电阻24、26、28和30。比较器22的正端用以接收使用者所输入的外部信号
&。外部信号&输入至比较器22后，比较器22便会计算外部信号&与参考电压Vf的差
值，并将此差值输出至电阻28。电阻30电性连接至电流检测装置18，以接收电流检测信号 Sf，并利用电阻28来将电流检测信号Sf与比较器22输出的差值耦合成亮度控制信号S。。
由上述说明可知，调光控制电路20可使亮度控制信号S。的值随着使用者输入的 外部信号&的值而线性变化，以改变光源12的亮度。 一般而言，使用者只能由三种外部信 号&值中择一输出，即0伏特、1. 6伏特和3. 3伏特，其中1. 6伏特对应至标准亮度，O伏特 对应至较低的亮度，而3. 3伏特对应至较高的亮度。虽然，调光控制电路20可使亮度控制 信号S。的值随着外部信号&的值而呈线性变化，但在外部信号Sr值变化为有限的情况下， 亮度控制信号S。的值亦为有限，换句话说，光源12所能呈现的亮度的解析度也相对较小， 而无法满足使用者的需求。 因此，需要一种可调整外部信号Sr对应的电流值的调光控制电路，以确保光源的 亮度的解析度可满足使用者的需求。
发明内容
因此，本发明的一方面是提供一种调光控制电路，其可根据使用者的需求来调整 外部信号所对应的电流值。 本发明的另一方面是提供一种背光模块，其可根据使用者的需求来调整外部信号 所对应的电流值。 本发明的再一方面是提供一种显示器，其可根据使用者的需求来调整外部信号所 对应的电流值。 根据本发明的一实施例，此调光控制电路包含电流切换开关、至少一电阻、电压切 换开关、电平判断电路和比较器。电流切换开关用以选取一电流。电阻电性连接至电流切换 开关，以依据该电流来产生一对应电压值。电压切换开关用以接收该对应电压值并输出一 参考电压。电平判断电路依据外部输入电压的大小来控制电流切换开关和电压切换开关。 比较器用以接收一反馈电压及该参考电压，并输出一亮度控制信号。 根据本发明的一实施例，此背光模块包含上述的调光控制电路、光源和换流器，其 中换流器电性连接于光源和调光控制电路之间，以根据亮度控制信号来控制输出至光源的 电流大小。 根据本发明的一实施例，此显示器包含上述的背光模块和一显示面板，其中显示 面板设置于背光模块上，用以接收背光模块所提供的光线来显示图像。
为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，上文特举一优选实施 例，并配合附图，作详细说明如下图1是绘示已知背光模块的功能方块示意图。
图2是绘示已知调光控制电路的电路结构示意图。
图3是绘示根据本发明-一实施例的调光控制电路的电路结构示意图。图4是绘示根据本发明-一实施例的调光控制电路的电路结构示意图。图5是绘示根据本发明-一实施例的背光模块的功能方块示意图。图e是绘示根据本发明-一实施例的显示器400的功能方块示意图。主要元件符号说明10 :背光模块12 :光源14 :换流器16 :脉冲宽度调制模块18 :电流检测装置20 :调光控制电路22 :比较器24 :电阻26 :电阻28 :电阻30 :电阻100 :调光控制电路110 :电流源120 :电流源130 :电流切换开关150 :电压切换开关150a :电压输入端150b :电压输入端150c :电压输出端160 :电平判断电路170 :比较器300 :背光模块
5
310 :光源320 :换流器330 :脉冲宽度调制模块340 :电流检测装置350 :调光控制电路400 :显示器410 :显示面板420 :前框S。亮度控制信号Sr :外部信号Sf :检测信号v^参考电压Vr :参考电压参考电压L :电流工2 :电流Rl :电阻Rla :端点
Rib :端点R2:电阻
具体实施例方式
请参照图3，其是绘示根据本发明一实施例的调光控制电路100的电路结构示意 图。调光控制电路IOO包含电流源110、电流源120、电流切换开关130、电阻R1、电压切换 开关150、电平判断电路160和比较器170。电流切换开关130电性连接至电流源110和电 流源120，以输出第一电流L或第二电流12，其中电流源110用以输出第一电流I"而电流 源120用以输出第二电流12。电阻R1电性连接至电流切换开关130，以接收电流切换开关 130所输出的第一电流或第二电流，其中电阻R1的端点Rla电性连接至参考电压Vg，而端 点Rlb电性连接至电流切换开关130。电压切换开关150具有电压输入端150a、150b以及 电压输出端150c。电压输入端150a电性连接至电阻R1的端点Rlb，电压输入端150b电性 连接至参考电压l，以从电压输出端150c输出参考电压l或端点Rlb的电压。比较器170 的负端电性连接至电压切换开关150的电压输出端150c，而正端则被输入一反馈信号Sf， 此反馈信号Sf可例如为光源的电流反馈信号。电平判断电路160用以判断使用者输入的 外部信号&的大小，以决定电流切换开关130和电压切换开关150的切换状态。在以下的 叙述中，将会说明调光控制电路100是如何调整其输出的亮度控制信号S。。
由以上的电路连接关系可知，当定电流切换开关130输出第一电流L时，电阻Rl 的端点Rlb会出现电压电平Vmin，而当电流切换开关130输出第二电流12时，端点Rlb会出 现电压电平Vm^，其中Vmin = 1^Rl+Vg，而电压电平Vmax = I2*R1+Vg。如果设定第一电流L的
值小于第一电流12的值，则电压电平V^的值会小于电压电平VMX的值。接着，将参考电压
Vr的值设计成介于电压电平Vmax和电压电平Vmin之间，如此电平判断电路160可根据外部信 号&来控制电流切换开关130和电压切换开关150的切换状态，以使电压切换开关150输 出参考电压电平Vmin、 Vmax和参考电压V"然后，比较器170则计算电压切换开关150所输 出的信号与反馈信号Sf之间的差值，并根据此差值来输出亮度控制信号S。。
由上述的说明可知，适当地将外部信号&的值对应至电压电平Vmin、 Vmax和参考电
压Vr，例如= 3. 3伏特时，电压切换开关150输出电压电平Vmax =1.6伏特时，电压 切换开关150输出参考电压Vr ;Sr = O伏特时，电压切换开关150输出电压电平Vmin，如此 可使亮度控制信号S。随着外部信号Sr的变化而变化，而且此变化并非是线性变化。再者，
使用者可通过更换电阻Rl的值来轻易地改变电压电平Vmin和Vmax的值，使得亮度控制信号
s。的值更具有弹性。
另外，值的一提的是，由于在集成电路中，电流源的实现是相当容易的，因此可将 电流源110、电流源120、电流切换开关130、电压切换开关150、电平判断电路160和比较器 170整合成一个芯片，并将电阻Rl外接在此芯片，如此不但可大幅縮小调光控制电路100的 体积，更可依使用者的需求来随时变更电阻R1的值。 请参照图4，其是绘示根据本发明一实施例的调光控制电路200的电路结构示意 图。调光控制电路200类似于调光控制电路100，但不同之处在于调光控制电路200还包含 电阻R2，其中电阻R2的一端电性连接至电阻R1的端点Rlb，而另一端电性连接至参考电压 VA。在调光控制电路200中，由于加入了电阻R2，因此可由克希荷夫定律得到 I2+ (VA-Vmin) /Rl— (Vmin_Vg) /R2 = 0 ...........(1) 11+ (VfVmax) /R1- (V隨-Vg) /R2 = 0 .........(2) 由方程式(1)和(2)便可轻易求得Vmin和Vmax的值。在本实施例中，由于电阻R2 的影响，使得电压电平Vmin和Vmax彼此的相关性下降，进而增加了电压电平Vmin和Vmax设计 上的弹性。 请参照图5，其是绘示根据本发明一实施例的背光模块300的功能方块示意图。背 光模块300包含光源310、换流器320、脉冲宽度调制模块(PWMmodule)330、电流检测装置 340和调光控制电路350，其中调光控制电路350可例如为上述的调光控制电路100或200。 在背光模块300中，换流器320电性连接至光源310，以提供电流至光源310来点亮光源 310。脉冲调制模块330电性连接于调光控制电路350和换流器320之间，用以将亮度控制 信号S。调制成脉冲信号并输入至换流器320。电流检测装置340用以检测光源310的工作 电流，并输出反馈信号Sf至调光控制电路350。 在本实施例中，由于上述的调光控制电路350具有调光控制电路100或200的优 点，因此背光模块300的亮度可轻易地被调整至使用者所需的亮度。 请参照图6，其是绘示根据本发明一实施例的显示器400的功能方块示意图。显示 器400包含背光模块300、显示面板410、和前框420。背光模块300用以提供光线至显示面 板410，而显示面板410则设置于背光模块300上，以利用该光线来显示画面。前框420设 置于显示面板410上并卡合于背光模块300的外缘上。由于显示器400利用背光模块300 来提供背光源，因此显示器400的亮度可轻易地被调整至使用者所需的亮度。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员，在 不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所 附权利要求书所界定者为准。
权利要求
一种调光控制电路，接收一外部输入电压并包含一电流切换开关，用以选取一电流；至少一电阻，电性连接至该电流切换开关并依据该电流产生一对应电压值一电压切换开关，接收该对应电压值并输出一参考电压；一电平判断电路，依据该外部输入电压的大小来控制该电流切换开关和该电压切换开关，；以及一比较器，接收一反馈电压及该参考电压，并输出一亮度控制信号。
2. 如权利要求1所述的调光控制电路，还包含一第一电流源，电性连接至该电流切换开关，用以提供一第一电流以及 一第二电流源，电性连接至该电流切换开关，用以提供一第二电流； 其中该电流为该第一电流或该第二电流。
3. 如权利要求1所述的调光控制电路，其中该电流切换开关、该电压切换开关、该电平 判断电路和该比较器被整合入一集成电路芯片中。
4. 一种背光模块，包含 一光源；一换流器，用以提供电能至该光源；以及一调光控制电路，用以根据一输入电压的大小来输出一亮度控制信号，以使该换流器 根据一亮度控制信号来控制该光源的亮度，其中该调光控制电路包含 一电流切换开关，用以选取一电流；至少一电阻，电性连接至该电流切换开关并依据该电流产生一对应电压值 一电压切换开关，接收该对应电压值并输出一参考电压；一电平判断电路，依据一外部输入电压的大小来控制该电流切换开关和该电压切换开 关；以及一比较器，接收一反馈电压及该参考电压，并输出一亮度控制信号。
5. 如权利要求4所述的背光模块，其中该调光控制电路还包含 一第一电流源，电性连接至该电流切换开关，用以提供一第一电流以及 一第二电流源，电性连接至该电流切换开关，用以提供一第二电流；其中该电流为该第一 电流或该第二电流。
6. 如权利要求4所述的背光模块，还包含一电流检测装置，用以检测该光源的工作电 流来输出该反馈电压。
7. 如权利要求4所述的背光模块，还包含一调制模块，用以根据一预设调制条件来调 制该亮度控制信号，以输出一驱动信号来控制该换流器。
8. 如权利要求4所述的调光控制电路，其中该电流切换开关、该电压切换开关、该电平 判断电路和该比较器被整合入一集成电路芯片中。
9. 一种显示器，包含 一背光模块，包含 一光源；一换流器，用以提供电能至该光源；以及一调光控制电路，用以根据一输入电压的大小来输出一亮度控制信号，以使该换流器根据一亮度控制信号来控制该光源的亮度，其中该调光控制电路包含 一电流切换开关，用以选取一电流；至少一电阻，电性连接至该电流切换开关并依据该电流产生一对应电压值 一电压切换开关，接收该对应电压值并输出一参考电压；一电平判断电路，依据一外部输入电压的大小来控制该电流切换开关和该电压切换开 关；以及一比较器，接收一反馈电压及该参考电压，并输出一亮度控制信号；以及 一显示面板，设置于该背光模块上，用以接收该光源的光线来显示图像。
10. 如权利要求9所述的显示器，其中该调光控制电路还包含 一第一电流源，电性连接至该电流切换开关，用以提供一第一电流以及 一第二电流源，电性连接至该电流切换开关，用以提供一第二电流； 其中该电流为该第一电流或该第二电流。
11. 如权利要求9所述的显示器，还包含一电流检测装置，用以检测该光源的工作电流 来输出该反馈电压。
12. 如权利要求9所述的显示器，还包含一调制模块，用以根据一预设调制条件来调制 该亮度控制信号，以输出一驱动信号来控制该换流器。
13. 如权利要求9所述的显示器，还包含一前框，设置于该显示面板上，并卡合于该背 光模块的外缘。
14. 如权利要求9所述的调光控制电路，其中该电流切换开关、该电压切换开关、该电 平判断电路和该比较器被整合入一集成电路芯片中。
全文摘要
包含调光控制电路的背光模块和显示器。该调光控制电路，包含电流切换开关、至少一电阻、电压切换开关、电平判断电路和比较器。电流切换开关用以选取一电流。电阻电性连接至电流切换开关，以依据该电流来产生一对应电压值。电压切换开关用以接收该对应电压值并输出一参考电压。电平判断电路依据外部输入电压的大小来控制电流切换开关和电压切换开关。比较器用以接收一反馈电压及该参考电压，并输出一亮度控制信号。本发明还提供一种背光模块和显示器。该背光模块包含该调光控制电路、光源和换流器。显示器包含该背光模块和显示面板。
文档编号H05B41/38GK101754556SQ200810184849
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月5日 优先权日2008年12月5日
发明者李永龙, 郑金波 申请人:奇美电子股份有限公司