灯管驱动电路、背光模组及液晶显示器

1.一种背光模组，用以提供光源至一显示面板，该显示面板具有至少一第一显示区域及一第二显示区域，其特征在于，该背光模组包括：
至少一第一灯管及一第二灯管，该第一灯管及该第二灯管分别对应至该第一显示区域及该第二显示区域；以及
一灯管驱动电路，用以选择性地驱动该第一灯管或该第二灯管，该灯管驱动电路包括：
一第一变压器，具有一第一一次侧及一第一二次侧，该第一二次侧耦接至该第一灯管；
一第二变压器，具有一第二一次侧及一第二二次侧，该第二二次侧耦接至该第二灯管；
及
一第一至一第六开关，该第一至该第二开关的一端耦接至该第一一次侧的一端，该第三至该第四开关的一端耦接至该第二一次侧的一端，该第五至该第六开关的一端耦接至该第一一次侧及该第二一次侧的另一端，该第一开关、该第三开关及该第五开关的另一端耦接至一直流电源的一端，该第二开关、该第四开关及该第六开关耦接至该直流电源的另一端；
一开关信号产生器，用以产生一第一至一第六开关信号，该第一至该第六开关分别受控于该第一至该第六开关信号，以选择性地驱动该第一灯管或该第二灯管。
2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该灯管驱动电路根据该第一开关信号、该第二开关信号、该第五开关信号及该第六开关信号控制该第一开关、该第二开关、该第五开关及该第六开关驱动该第一灯管，该灯管驱动电路根据该第三开关信号、该第四开关信号、该第五开关信号及该第六开关信号控制该第三开关、该第四开关、该第五开关及该第六开关驱动该第二灯管。
3.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该开关信号产生器根据一调光信号、一第一控制信号及一第二控制信号产生一第一至第四开关信号，该开关信号产生器包括：
一控制器，用以产生该第一至该第四控制信号；
一分频电路，用以接收该调光信号并进行分频后，产生一分频后信号；
一位移电路，用以接收该分频后信号并进行位移后，产生一位移后信号；以及一逻辑单元，用以将该第一控制信号、该第二控制信号、该位移后信号及该分频后信号进行逻辑运算后产生该第一至该第四开关信号；
其中，该第三控制信号及该第四控制信号分别做为该第五开关信号及该第六开关信号。
4.如权利要求3所述的背光模组，其中该逻辑单元包括：
一第一逻辑门，根据该分频后信号及该第一控制信号进行逻辑运算后产生该第三开关信号；
一第二逻辑门，根据该分频后信号及该第二控制信号进行逻辑运算后产生该第四开关信号；
一第三逻辑门，根据该位移后信号及该第一控制信号进行逻辑运算后产生该第一开关信号；以及
一第四逻辑门，根据该位移后信号及该第二控制信号进行逻辑运算后产生该第二开关信号。
5.一种液晶显示器，其特征在于，包括：
一显示面板，具有至少一第一显示区域及一第二显示区域；以及
一背光模组，包括：
至少一第一灯管及一第二灯管，该第一灯管及该第二灯管分别对应至该第一显示区域及该第二显示区域；及
一灯管驱动电路，用以选择性地驱动该第一灯管或该第二灯管，该灯管驱动电路包括：
一第一变压器，具有一第一一次侧及一第一二次侧，该第一二次侧耦接至该第一灯管；
一第二变压器，具有一第二一次侧及一第二二次侧，该第二二次侧耦接至该第二灯管；
及
一第一至一第六开关，该第一至该第二开关的一端耦接至该第一一次侧的一端，该第三至该第四开关的一端耦接至该第二一次侧的一端，该第五至该第六开关的一端耦接至该第一一次侧及该第二一次侧的另一端，该第一开 关、该第三开关及该第五开关的另一端耦接至一直流电源的一端，该第二开关、该第四开关及该第六开关耦接至该直流电源的另一端；
一开关信号产生器，用以产生一第一至一第六开关信号，该第一至该第六开关分别受控于该第一至该第六开关信号，以选择性地驱动该第一灯管及该第二灯管。
6.如权利要求5所述的液晶显示器，其特征在于，该灯管驱动电路根据该第一开关信号、该第二开关信号、该第五开关信号及该第六开关信号控制该第一开关、该第二开关、该第五开关及该第六开关驱动该第一灯管，该灯管驱动电路根据该第三开关信号、该第四开关信号、该第五开关信号及该第六开关信号控制该第三开关、该第四开关、该第五开关及该第六开关驱动该第二灯管。
7.如权利要求5所述的液晶显示器，其特征在于，该开关信号产生器根据一调光信号、一第一控制信号及一第二控制信号产生一第一至第四开关信号，该开关信号产生器包括：
一控制器，用以产生该第一至该第四控制信号；
一分频电路，用以接收该调光信号并进行分频后，产生一分频后信号；
一位移电路，用以接收该分频后信后并进行位移后，产生一位移后信号；以及一逻辑单元，用以将该第一控制信号、该第二控制信号、该位移后信号及该分频后信号进行逻辑运算后产生该第一至该第四开关信号；
其中，该第三控制信号及该第四控制信号分别做为该第五开关信号及该第六开关信号。
8.如权利要求7所述的液晶显示器，其特征在于，该逻辑单元包括：
一第一逻辑门，根据该分频后信号及该第一控制信号进行逻辑运算后产生该第三开关信号；
一第二逻辑门，根据该分频后信号及该第二控制信号进行逻辑运算后产生该第四开关信号；
一第三逻辑门，根据该位移后信号及该第一控制信号进行逻辑运算后产生该第一开关信号；以及
一第四逻辑门，根据该位移后信号及该第二控制信号进行逻辑运算后产生该第二开关信号。

灯管驱动电路、背光模组及液晶显示器 \n技术领域\n[0001] 本发明是有关于一种灯管驱动电路，且特别是有关于一种减少开关与控制器使用数量的灯管驱动电路、背光模组及液晶显示器。 \n背景技术\n[0002] 为了使液晶显示器能有更好的影像品质，现今业界利用多个灯管组分别对应至不同显示区域，并将各灯管组选择性地点亮或熄灭，以减少画面残影及提高动画品质。 [0003] 请参照图1，其绘示为传统背光模组的部分电路示意图。举例来说，传统背光模组\n10包括全桥换流器110(1)(Full Bridge Inverter)、全桥换流器110(2)、灯管组120(1)、灯管组120(2)、控制器130(1)及控制器130(2)。 \n[0004] 灯 管 组120(1) 及 灯 管 组120(2) 具 有 多 根 冷 阴 极 萤 光 灯 管 (Cold CathodeFluorescent Lamp，CCFL)，且灯管组120(1)及灯管组120(2)分别对应至不同显示区域。灯管组120(1)及灯管组120(2)选择性地被点亮或熄灭，以改善画面品质。 [0005] 全桥换流器110(1)包括开关112(1)～112(4)、变压器114(1)及谐振电容Cs(1)。\n变压器114(1)一次侧的一端耦接至开关112(1)及112(2)的一端，变压器114(1)一次侧的另一端耦接至开关112(3)及112(4)的一端。变压器114(1)二次侧耦接至谐振电容Cs(1)与灯管组120(1)的冷阴极萤光灯管。开关112(1)及112(3)的另一端耦接至直流电源Vcc的一端，而开关112(2)及112(4)的另一端耦接至直流电源Vcc的另一端。 [0006] 同样地，全桥换流器110(2)包括开关112(5)～112(8)、变压器114(2)及谐振电容Cs(2)。变压器114(2)一次侧的一端耦接至开关112(5)及112(6)的一端，变压器114(2)一次侧的另一端耦接至开关112(7)及 112(8)的一端。变压器114(2)二次侧耦接至谐振电容Cs(2)与灯管组120(2)的冷阴极萤光灯管。开关112(5)及112(7)的另一端耦接至直流电源Vcc的一端，而开关112(6)及112(8)的另一端耦接至直流电源Vcc的另一端。 [0007] 控制器130(1)产生控制信号Sc(1)～Sc(4)，以控制开关112(1)～112(4)的开启(0n)或关闭(Off)。当开关112(1)～112(4)依据控制信号Sc(1)～Sc(4)反复地开启或关闭时，全桥换流器110(1)即驱动灯管组120(1)的冷阴极萤光灯管发光。 [0008] 而控制器130(2)产生控制信号Sc(5)～Sc(8)，以控制开关112(5)～112(8)的开启或关闭。当开关112(5)～112(8)依据控制信号Sc(5)～Sc(8)反复地开启或关闭时，全桥换流器110(2)即驱动灯管组120(2)的冷阴极萤光灯管发光。 \n[0009] 然而，为了能驱动与不同显示区域所对应的灯管组，每增加一个灯管组即需额外地增加1组全桥式换流器及1组控制器，且每增加1组全桥式换流器，即需增加4个开关。\n因此，当灯管组数目越多时，上述开关及控制器的数目即需倍数地增加。而开关及控制器的数目倍数地增加时，配置开关及控制器的印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)面积即需相对地增加。所以，将使得生产成本大幅增加，而降低市场竞争力。 发明内容\n[0010] 有鉴于此，本发明的目的就是在于提供一种灯管驱动电路、背光模组及液晶显示器。该灯管驱动电路、背光模组及液晶显示器采用下述的电路结构，一方面能减少开关及控制器的使用数量，另一方面更能缩小印刷电路板的使用面积，进而降低生产成本，增加市场竞争力。 \n[0011] 根据本发明的目的，提出一种灯管驱动电路。灯管驱动电路用以选择性地驱动至少一第一灯管及第二灯管，且第一灯管及第二灯管分别对应至不同显示区域。灯管驱动电路包括第一变压器、第二变压器及第一至第六开关。第一变压器与第二变压器的二次侧分别耦接至第一灯管及第二灯管。 \n[0012] 第一开关及第二开关的一端耦接至第一变压器一次侧的一端，且第三开关及第四开关的一端耦接至第二变压器一次侧的一端。而第五开关及第六开 关的一端耦接至第一变压器与第二变压器一次侧的另一端。第一开关、第三开关及第五开关的另一端耦接至直流电源的一端，而第二开关、第四开关及第六开关耦接至直流电源的另一端。 [0013] 根据本发明的另一目的，提出一种背光模组。背光模组用以提供光源至显示面板，显示面板具有至少一第显示区域及第二显示区域。背光模组包括至少一第一灯管、至少一第二灯管及灯管驱动电路。第一灯管及第二灯管分别对应至第一显示区域及第二显示区域。 [0014] 灯管驱动电路用以选择性地驱动第一灯管或第二灯管，且灯管驱动电路包括第一变压器、第二变压器及第一开关至第六开关。第一变压器与第二变压器的二次侧分别耦接至第一灯管及第二灯管。 \n[0015] 第一开关及第二开关的一端耦接至第一变压器一次侧的一端，且第三开关及第四开关的一端耦接至第二变压器一次侧的一端。而第五开关及第六开关的一端耦接至第一变压器与第二变压器一次侧的另一端。第一开关、第三开关及第五开关的另一端耦接至直流电源的一端，而第二开关、第四开关及第六开关耦接至直流电源的另一端。 [0016] 根据本发明的再一目的，提出一种液晶显示器。液晶显示器包括显示面板及背光模组，且显示面板具有至少一第一显示区域及第二显示区域。背光模组包括至少一第一灯管、至少一第二灯管及灯管驱动电路。第一灯管及第二灯管分别对应至第一显示区域及第二显示区域。 \n[0017] 灯管驱动电路用以选择性地驱动第一灯管或第二灯管，且灯管驱动电路包括第一变压器、第二变压器及第一开关至第六开关。第一变压器与第二变压器的二次侧分别耦接至第一灯管及第二灯管。 \n[0018] 第一开关及第二开关的一端耦接至第一变压器一次侧的一端，且第三开关及第四开关的一端耦接至第二变压器一次侧的一端。而第五开关及第六开关的一端耦接至第一变压器与第二变压器一次侧的另一端。第一开关、第三开关及第五开关的另一端耦接至直流电源的一端，而第二开关、第四开关及第六开关耦接至直流电源的另一端。 附图说明\n[0019] 为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下面特举一较佳 实施例，并配合所附图式，作详细说明如下，其中： \n[0020] 图1绘示为传统背光模组的部分电路示意图。 \n[0021] 图2绘示为本发明一种液晶显示器的示意图。 \n[0022] 图3绘示为依照本发明一较佳实施例的背光模组电路图。 \n[0023] 图4绘示为本发明中开关信号产生器的电路图。 \n[0024] 图5为本发明中调光信号、分频后信号及位移后信号的波形图。 [0025] 图6绘示为本发明中逻辑单元的示意图。 \n[0026] 图中主要元件符号说明如下： \n[0027] 10：传统背光模组 \n[0028] 20：液晶显示器 \n[0029] 110(1)、110(2)：全桥换流器 \n[0030] 112(1)～112(8)：开关 \n[0031] 114(1)、114(2)、252(1)、252(2)：变压器 \n[0032] 120(1)、120(2)：灯管组 \n[0033] 130(1)、130(2)、232：控制器 \n[0034] 210：显示面板 \n[0035] 210(1)～210(n)：显示区域 \n[0036] 220：背光模组 \n[0037] 222(1)、222(2)：灯管组 \n[0038] 224：灯管驱动电路 \n[0039] 226(1)～226(6)：开关 \n[0040] 228：开关信号产生器 \n[0041] 234：分频电路 \n[0042] 236：位移电路 \n[0043] 238：逻辑单元 \n[0044] 242：逻辑门 \n[0045] Cs(1)、Cs(2)：谐振电容 \n[0046] 具体实施方式 \n[0047] 请参照图2，其绘示为本发明一种液晶显示器的示意图。液晶显示器20包括显示面板210及背光模组220，显示面板210具有多个显示区域，如显示区域210(1)～210(n)，且n是不为零的正整数。 \n[0048] 背光模组220具有多个灯管组，如灯管组222(1)～222(n)，以分别提供光线至显示面板210。灯管组222(1)～222(n)分别与显示区域210(1)～210(n)相对应，且灯管组\n222(1)～222(n)选择性地被点亮或熄灭，以减少画面残影及提高动画品质。 [0049] 灯 管 组 222(1)～ 222(n) 的 灯 管 例 如 为 冷 阴 极 萤 光 灯 管 (Cold CathodeFluorescent Lamp，CCFL)，且每个灯管组的灯管数可视背光模组220的设计弹性地进行调整，每个灯管组中的灯管数可例如为1～20。 \n[0050] 请参照图3，其绘示为依照本发明一较佳实施例的背光模组电路图。为使本发明更为清晰易懂，下述实施例的背光模组220以n等于2为例进行说明。但本发明并不局限于此，n的大小可视液晶显示器20的设计弹性地进行调整。 \n[0051] 背光模组220更包括灯管驱动电路224，灯管驱动电路224用以选择性地驱动灯管组222(1)或灯管组222(2)，且灯管组222(1)及灯管组222(2)分别对应至显示区域210(1)与显示区域210(2)。 \n[0052] 灯管驱动电路224包括变压器252(1)、变压器252(2)、开关226(1)～226(6)、开关信号产生器228、谐振电容Cs(1)及谐振电容Cs(2)，谐振电容Cs(1)及谐振电容Cs(2)例如为1～100pf。 \n[0053] 变压器252(1)一次侧的一端耦接至开关226(1)及226(2)的一端，而变压器\n252(1)一次侧的另一端耦接至开关226(5)与226(6)的一端，且变压器252(1)的二次侧耦接至灯管组222(1)的灯管与谐振电容Cs(1)。 \n[0054] 变压器252(2)一次侧的一端耦接至开关226(3)与226(4)的一端，而变压器\n252(2)一次侧的另一端耦接至开关226(5)与226(6)的一端，且变压器252(2)的二次侧耦接灯管组222(2)与谐振电容Cs(2)。 \n[0055] 上述开关226(1)、226(3)及226(5)的另一端耦接至直流电源Vcc的一端，直流电源Vcc例如为直流电压24伏特。而开关226(2)、226(4)及226(6)的另一端耦接至直流电源Vcc的另一端。 \n[0056] 灯管驱动电路224的开关信号产生器228用以产生开关控制信号SW1～SW6，且开关226(1)～226(6)受控于开关控制信号SW1～SW6。当开关226 (1)、226(2)、226(5)及226(6)依据开关控制信号SW1、SW2、SW5及SW6反复地开启(On)及关闭(Off)时，变压器252(1)、谐振电容Cs(1)、开关226(1)、开关226(2)、开关226(5)及开关226(6)形成一全桥式换流器(Full Bridge Inverter)，以驱动对应至显示区域210(1)的灯管组222(1)发光。 \n[0057] 另外，当开关226(3)、开关226(4)、开关226(5)及开关226(6)依据开关控制信号SW3、SW4、SW5及SW6反复地开启及关闭时，变压器252(2)、谐振电容Cs(2)、开关226(3)、开关226(4)、开关226(5)及开关226(6)形成另一全桥式换流器，以驱动对应至显示区域\n210(2)的灯管组222(2)发光。 \n[0058] 由于开关226(5)及开关226(6)为上述2组全桥式换流器所共用，因此，灯管驱动电路224仅需6个开关即能选择性地驱动灯管组222(1)或灯管组222(2)发光。 [0059] 基于相同的工作原理，可驱动与更多不同显示区域相对应的灯管组，且每增加1个灯管组时，除变压器与谐振电容外，仅需额外增加2个开关，而不需要额外增加4个开关。\n上述电路结构借由将部分开关共用的特性，即能以较少的开关数量，驱动更多不同显示区域的灯管组。 \n[0060] 请同时参照图4及图5，图4绘示为开关信号产生器的电路图。图5为调光信号、分频后信号及位移后信号的波形图。上述的开关信号产生器228包括控制器232、分频电路\n234、位移电路236及逻辑单元238。 \n[0061] 控制器232用以输出控制信号Sc(1)～Sc(4)，控制信号Sc(3)及控制信号Sc(4)分别做为开关控制信号SW5与开关控制信号SW6，以控制开关226(5)及226(6)。 [0062] 而分频电路234用以接收一调光信号Sd，调光信号Sd用以调整亮度大小。分频电路234将调光信号Sd进行分频后，以产生分频后信号Sf1。而位移电路236将分频后信号Sf1进行位移后，产生位移后信号Sf2。 \n[0063] 逻辑单元238将控制信号Sc(1)、控制信号Sc(2)、分频后信号Sf1及位移后信号Sf2进行逻辑运算后，输出开关控制信号SW1～SW4，以控制开关226(1)～226(4)。 [0064] 当分频后信号Sf1为致能位准时，开关控制信号SW3随控制信号Sc(1)而控制开关226(3)开启或关闭，且开关控制信号SW4随控制信号Sc(2)而控制开关226(4)开启或关闭，以驱动灯管组222(2)。\n[0065] 相反地，当分频后信号Sf2为致能位准时，开关控制信号SW1随控制信号Sc(1)而控制开关226(1)开启或关闭，且开关控制信号SW2随控制信号Sc(2)而控制开关226(2)开启或关闭，以驱动灯管组222(1)。 \n[0066] 举例来说，分频电路234例如为二分频电路，若调光信号Sd的频率为320Hz，则分频电路234将调光信号Sd进行分频后产生160Hz的分频后信号Sf1。换言之，分频后信号Sf1的频率为调光信号Sd的 \n[0067] 而位移电路236例如为反相电路，分频后信号Sf1经位移电路236位移后，产生与分频后信号Sf1互为反相的位移后信号Sf2。 \n[0068] 逻辑单元238再根据将控制信号Sc(3)、控制信号Sc(4)、分频后信号Sf1及位移后信号Sf2进行逻辑运算，即输出开关控制信号SW1～SW4，以控制开关226(1)～226(4)。 [0069] 相较于现有技术需要2组控制器及8个开关方能驱动不同显示区域的2个灯管组，本实施例的灯管驱动电路224仅需1组控制器及6个开关，即能选择性地驱动灯管组\n222(1)或灯管组222(1)。因此，本发明将能减少开关及控制器的使用数量。此外，由于开关及控制器的使用数量减少，配置开关及控制器的印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)面积即能相对缩小。所以，将使得生产成本大幅降低，而提升市场竞争力。 [0070] 请参照图6，其绘示为逻辑单元的示意图。进一步来说，逻辑单元238包括逻辑门\n242(1)～242(4)，逻辑门242(1)～242(4)例如为与门(And Gate)。逻辑门242(1)将控制信号Sc(1)与位移后信号Sf2进行AND运算，以输出开关控制信号SW1。而逻辑门242(2)将控制信号Sc(2)与分频后信号Sf2进行AND运算，以输出开关控制信号SW2。 [0071] 因此，当分频后信号Sf1为致能位准时，开关控制信号SW3及SW4即分别随控制信号Sc(1)与Sc(2)而控制开关226(3)及226(4)开启或关闭，以驱动灯管组222(2)。 [0072] 另外，逻辑门242(3)将控制信号Sc(1)与分频后信号Sf1进行AND运算，以输出开关控制信号SW3。而逻辑门242(4)将控制信号Sc(2)与位移后信号 Sf1进行AND运算，以输出开关控制信号SW4。 \n[0073] 因此，当位移后信号Sf2为致能位准时，开关控制信号SW1及SW2即分别随控制信号Sc(1)与Sc(2)而控制开关226(1)及226(2)开启或关闭，以驱动灯管组222(1)。 [0074] 由此可知，本实施例根据调光信号Sd及控制信号Sc(1)～Sc(4)所产生的开关控制信号SW1～SW6，能控制开关226(1)～226(6)选择性地驱动灯管组222(1)或灯管组\n222(2)，以提高液晶显示器20的画面品质。 \n[0075] 本发明上述实施例所揭露的灯管驱动电路、背光模组及液晶显示器，不仅能减少开关及控制器数量，更能减少印刷电路板的使用面积，以降低生产成本，提高市场竞争力。 [0076] 综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中的技术人员，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以权利要求书的范围所界定的为准。