專利名稱：背光模塊以及其電流供應(yīng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光模塊及其電流供應(yīng)電路，特別是涉及一種液晶顯 示器的背光模塊及其電流供應(yīng)電路。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)性能的大幅進(jìn)步以及因特網(wǎng)、多媒體技術(shù)的高度發(fā)展，目 前影像信息的傳遞大多已由模擬轉(zhuǎn)為數(shù)字傳輸，其中配合光電技術(shù)與半導(dǎo)
體制造技術(shù)所發(fā)展的平面式顯示器(Flat Panel Display),例如液晶顯示 器(Liquid Crystal Display)、 有機(jī)電激發(fā)光顯示器(Organic Electroluminance Display)或是等待離子體顯示器(Plasma Display Panel),已逐漸成為顯示器產(chǎn)品的主流。
就液晶顯示器而言，由于液晶顯示面板本身并不具有發(fā)光的功能，故 必須設(shè)置 一 背光模塊來提供此液晶顯示面板所需的光源，以達(dá)到顯示的功 能。背光模塊所使用的光源又可分為冷陰極熒光燈管(Cold Cathode Fluorescence Lamp, CCFL)以及發(fā)光二極管(Light Emitting Diode， LED) 等。其中，與發(fā)光二極管相較之下，由于冷陰極熒光燈管具有效率高、壽 命長等優(yōu)點(diǎn)，故有許多背光模塊采用冷陰極熒光燈管來產(chǎn)生所需的光源。
圖1示出了傳統(tǒng)背光模塊的電路架構(gòu)圖。請參照圖1,傳統(tǒng)背光模塊 IOO利用一傳統(tǒng)電流供應(yīng)電路IIO來驅(qū)動冷陰極焚光燈管120。其中，傳統(tǒng) 電流供應(yīng)電路110包括開關(guān)SW1、電容C1以及變壓器111。在整體操作上， 開關(guān)SW1會依據(jù)脈寬調(diào)制訊號P麗l來決定其兩端的導(dǎo)通狀態(tài)。隨著開關(guān)SW1 的導(dǎo)通與否，電容C1將通過變壓器111的初級線圈111a所提供的電流路 徑進(jìn)行充電與放電。藉此，變壓器111的次級線圈lllb將依據(jù)初級線圈111a 中的電流變化，而產(chǎn)生一交流電壓來驅(qū)動冷陰極焚光燈管120。
值得注意的是，由于傳統(tǒng)電流供應(yīng)電路110是持續(xù)接收具有固定頻率 的脈寬調(diào)制訊號PWMl,故當(dāng)電源Vee的電平產(chǎn)生變動時，開關(guān)SWl的轉(zhuǎn)換效 率也將隨之變動。相對地，傳統(tǒng)電流供應(yīng)電路110的功率消耗也將隨之提升，進(jìn)而影響傳統(tǒng)背光模塊100的使用壽命與顯示器的顯示質(zhì)量。因此，
如何有效地提升開關(guān)SW1的轉(zhuǎn)換效率，來降低電流供應(yīng)電路的功率消耗，
已是各個廠商在開發(fā)背光模塊中極需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電流供應(yīng)電路，利用轉(zhuǎn)換效率維持在最佳化的切換單 元，來降低本身電路的功率消耗。
本發(fā)明提供一種背光模塊，利用 一個具有低功率消耗的電流供應(yīng)電路， 來提升本身電路的使用壽命。
本發(fā)明提出一種電流供應(yīng)電路，包括訊號產(chǎn)生單元、切換單元、第一 電容、變壓器以及輸出端。訊號產(chǎn)生單元用以依據(jù)電源的電平來產(chǎn)生脈寬 調(diào)制訊號。切換單元則依據(jù)其控制端所接收的脈寬調(diào)制訊號，而決定是否 導(dǎo)通其第一訊號端與其第二訊號端。隨著切換單元的第一訊號端與第二訊 號端的導(dǎo)通與否，第 一電容將通過變壓器的初級線圈所提供的電流路徑進(jìn) 行充電與放電。藉此，變壓器的次級線圈將藉由感應(yīng)初級線圈的電流變動， 來產(chǎn)生對應(yīng)的交流電壓。最后，電流供應(yīng)電i 各將可通過輸出端輸出此交流 電壓。
值得注意的是，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，訊號產(chǎn)生單元所產(chǎn)生的脈寬 調(diào)制訊號，其工作周期與電源的電平成反比。藉此，受控于脈寬調(diào)制訊號 的切換單元，其轉(zhuǎn)換效率將維持在最佳化的情況下。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，訊號產(chǎn)生單元包括電壓控制振蕩器與脈波寬 度調(diào)制電路。其中，電壓控制振蕩器用以產(chǎn)生一振蕩訊號，且此振蕩訊號 的頻率與電源的電平成正比。另一方面，脈波寬度調(diào)制電路用以依據(jù)振蕩
訊號的頻率來產(chǎn)生脈寬調(diào)制訊號。藉此，脈寬調(diào)制訊號的頻率將與電源的
電平成正比。
從另一觀點(diǎn)來看，本發(fā)明提出一種背光模塊，包括光源與電流供應(yīng)電 路。其中，電流供應(yīng)電路則包括訊號產(chǎn)生單元、切換單元、第一電容、變 壓器以及輸出端。在整體操作上，訊號產(chǎn)生單元用以依據(jù)電源的電平來產(chǎn) 生脈寬調(diào)制訊號。切換單元則依據(jù)其控制端所接收的脈寬調(diào)制訊號，而決 定是否導(dǎo)通其第一訊號端與其第二訊號端。隨著切換單元的第一訊號端與 第二訊號端的導(dǎo)通與否，第 一電容將通過變壓器的初級線圈所提供的電流路徑進(jìn)行充電與放電。藉此，變壓器的次級線圈將藉由感應(yīng)其初級線圏的 電流變動，來產(chǎn)生對應(yīng)的交流電壓。最后，電流供應(yīng)電路將可通過輸出端 輸出此交流電壓，并利用此交流電壓來驅(qū)動光源。
本發(fā)明因利用訊號產(chǎn)生單元來致使切換單元維持在最佳化的情況下， 電流供應(yīng)電路的功率消耗將有效地被降低，且背光模塊的使用壽命也將相 對地被提升。
為使本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例， 并結(jié)合附圖詳細(xì)說明如下。


圖1示出了傳統(tǒng)背光模塊的電路架構(gòu)圖。
圖2示出了依據(jù)本發(fā)明 一 實(shí)施例的背光模塊的電路架構(gòu)圖。
圖3示出了依據(jù)本發(fā)明 一實(shí)施例的訊號產(chǎn)生單元的電路架構(gòu)圖。
圖4示出了用以說明圖3實(shí)施例的曲線圖。
附圖符號說明100:傳統(tǒng)背光模塊
110:傳統(tǒng)電流供應(yīng)電路
120:冷陰極焚光燈管
111、223:變壓器
llla、223a:初級線圈
lllb、223b:次級線圈
200:背光模塊
210:光源
220:電流供應(yīng)電路
221:訊號產(chǎn)生單元
222:切換單元
230:電壓產(chǎn)生器
310:電壓調(diào)整單元
320:電壓控制振蕩器
330:脈波寬度調(diào)制電路SW1:開關(guān)
Cl、 C21—C24:電容 TM1:輸出端 TM2:控制端 TM3、 TM4:訊號端 MN1: N型晶體管
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的主要技術(shù)特征是利用 一個隨著電源的變動而更改其頻率的脈 寬調(diào)制訊號，來致使切換單元的轉(zhuǎn)換效率維持在最佳化的情況下，進(jìn)而降 低電流供應(yīng)電路的功率消耗，并有效地提升背光模塊的使用壽命。以下將 列舉說明本發(fā)明的背光模塊及其電流供應(yīng)電路，但其并非用以限定本發(fā)明，
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可依照本發(fā)明的精神對下述實(shí)施例稍作修飾，但其仍屬 于本發(fā)明的范圍。
圖2示出了依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的背光模塊的電路架構(gòu)圖。請參照圖2, 背光模塊200包括光源210與電流供應(yīng)電路220,且電流供應(yīng)電路220包括 訊號產(chǎn)生單元221、切換單元222、變壓器223、電容C21以及輸出端TM1 。 其中，光源210耦接電流供應(yīng)電路220的輸出端TM1。切換單元222的控制 端TM2耦接訊號產(chǎn)生單元221，且其訊號端TM3耦接至地端。電容C21耦接 在切換單元222的訊號端TM4與地端之間。變壓器223的初級線圈223a則 耦接電源Vo;與切換單元222,且其次級線圈223b耦接至輸出端TM1。
在整體操作上，訊號產(chǎn)生單元221依據(jù)電源Vo;的電平來產(chǎn)生一脈寬調(diào)
制訊號P麗2。另一方面，切換單元222的控制端TM2會接收脈寬調(diào)制訊號 PWM2，并依據(jù)脈寬調(diào)制訊號P麗2來決定是否導(dǎo)通其訊號端TM3與TM4。藉 此，電容C21將隨著訊號端TM3與TM4的導(dǎo)通與否，而通過初級線圈223a 所提供的電流路徑來進(jìn)行充電與放電。
舉例而言，如圖2所示的，倘若切換單元222由一 N型晶體管MN1所 構(gòu)成，當(dāng)脈寬調(diào)制訊號P醫(yī)2的電平切換至高電平LV1時，切換單元222將 導(dǎo)通其訊號端TM3與TM4。此時，電容C21將通過初級線圈223a所提供的 電流路徑來進(jìn)行充電，并在充電的過程中形成電流Ii。相對地，當(dāng)脈寬調(diào) 制訊號PWM2的電平切換至低電平LV2時，切換單元222的訊號端TM3與TM4將維持在斷路的狀態(tài)下。此時，電容C21將通過初級線圈223a所提供的電 流路徑來進(jìn)4亍放電，并在放電的過程中形成電流12。
更進(jìn)一步來看，由于流經(jīng)初級線圈223a的電流L與12,兩者的電流方 向相反，故壓降在初級線圈223a的電壓，其電壓極性也將隨著時間不斷地 變動。藉此，次級線圈223b將感應(yīng)流經(jīng)初級線圈223a的電流，并相對應(yīng) 地產(chǎn)生一交流電壓VAc。此外，電流供應(yīng)電路220將通過輸出TM1輸出交流 電壓VAe,以利用此交流電壓VAc來驅(qū)動光源210。
值得注意的是，訊號產(chǎn)生單元221所產(chǎn)生的脈寬調(diào)制訊號P窗2，其工 作周期是與電源Vee的電平成反比的。舉例而言， 一開始，倘若于時間點(diǎn)t。 時，脈寬調(diào)制訊號P麗2的工作周期的大小為時間T"當(dāng)電源Vcx的電平隨著 時間的增加并于時間點(diǎn)L下降時，訊號產(chǎn)生單元221將立即更動脈寬調(diào)制 訊號P麗2的工作周期，以致使其大小維持在時間T2,其中T2〉L。
如此一來，當(dāng)電源Vo;的電平隨著時間的增加而提升時，用以控制切換 單元222的脈寬調(diào)制訊號PWM2，其頻率將隨的增加。反之，當(dāng)電源Vo:的電 平隨著時間的增加而下降時，用以控制切換單元222的脈寬調(diào)制訊號PWM2, 其頻率也將隨的減小。藉此，切換單元222的轉(zhuǎn)換效率將維持在最佳化的 情況下，進(jìn)而降低電流供應(yīng)電路220的功率消耗，并提升背光模塊200的 使用壽命。
請繼續(xù)參照圖2,背光模塊200還包括電壓產(chǎn)生器230。此電壓產(chǎn)生器 230用以產(chǎn)生電源Vec,以致使電流供應(yīng)電路220操作在電源V(x下。值得注 意的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員也可依設(shè)計(jì)所需置換電壓產(chǎn)生器230的配置位 置。例如，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可將電壓產(chǎn)生器230設(shè)置在電流供應(yīng)電路220中。
此外，電流供應(yīng)電路220還包括電容C22-C24。其中，電容C22耦接在 電源Vo;與地端之間。電容C23則耦接次級線圈223b與輸出端TM1。而電容 C24則耦接在輸出端TM1與地端之間。在此，電容C22用以濾除電源Vcc中 的漣波(ripple),以致使電流供應(yīng)電路220接收到更穩(wěn)定的電源L。另一 方面，電容C23與C24用以修正交流電壓Vm:的波形，以致使交流電壓VAC 的波形更趨近于完整的正弦波。
值得一提的是，本實(shí)施例所列舉的光源210為一熒光燈，且此焚光燈 包括一冷陰極熒光燈或一平面熒光燈。另一方面，為了致使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能輕易施行本發(fā)明，以下將針對訊號產(chǎn)生單元221做更進(jìn)一步的說明。 圖3示出了依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的訊號產(chǎn)生單元的電路架構(gòu)圖。請參 照圖3，訊號產(chǎn)生單元221包括電壓調(diào)整單元310、電壓控制振蕩器320以 及脈波寬度調(diào)制電路330。
其中，電壓調(diào)整單元310會一縮放倍率來調(diào)整電源Vec的電平，并將由 調(diào)整所得的一直流電壓V。e輸出至電壓控制振蕩器320。藉此，電壓控制振 蕩器320將依據(jù)直流電壓V。e的電平來產(chǎn)生一振蕩訊號S。e,且此振蕩訊號S。c 的頻率與直流電壓V。c:的電平呈正比。并且，在電壓調(diào)整單元310的作動下， 直流電壓V。e的電平又與電源V^的電平成正比，故振蕩訊號S。c的頻率也將
與電源V(X的電平成正比。
另一方面，脈波寬度調(diào)制電路330將依據(jù)振蕩訊號S。e的頻率來產(chǎn)生脈
寬調(diào)制訊號PWM2。值得一提的是，由于振蕩訊號S。c的頻率與電源Vo;的電
平成正比，故脈波寬度調(diào)制電路330所產(chǎn)生的脈寬調(diào)制訊號P麗2，其頻率
也將與電源Vec的電平成正比。換而言的，如圖4所示的，脈寬調(diào)制訊號P麗2
的頻率f與電源Vee的電平LV將可以公式(1)與(2)表示的
f = f0 + mxLV (1)
其中，f。為一常數(shù)值，m為線段410的斜率。且當(dāng)電源V(x的電平為LV41 時，脈寬調(diào)制訊號P額2的頻率為f,，而當(dāng)電源Vo;的電平為LV42時，脈寬 調(diào)制訊號P麵2的頻率則為f2。
綜上所述，本發(fā)明是利用訊號產(chǎn)生單元來致使脈寬調(diào)制訊號的頻率正 比于電源的電平。藉此，受控于脈寬調(diào)制訊號的切換單元，其轉(zhuǎn)換效率將 維持在最佳化的情況下，進(jìn)而降低電流供應(yīng)電路的功率消耗，并提升背光 模塊的使用壽命。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本 領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可作些許的更動與 潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以本發(fā)明的權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種電流供應(yīng)電路，其特征在于其包括一訊號產(chǎn)生單元，用以依據(jù)一電源的電平來產(chǎn)生一脈寬調(diào)制訊號；一切換單元，具有一控制端、一第一訊號端以及一第二訊號端，其中該第二訊號端耦接至一地端，且該切換單元依據(jù)該控制端所接收的該脈寬調(diào)制訊號，而決定是否導(dǎo)通該第一訊號端與該第二訊號端；一第一電容，耦接在該第一訊號端與該地端之間；一變壓器，具有一初級線圈與一次級線圈，其中該初級線圈耦接該電源與該切換單元；以及一輸出端，耦接該次級線圈，用以產(chǎn)生一交流電壓。
2. 如權(quán)利要求1所述的電流供應(yīng)電路，其特征在于其中該訊號產(chǎn)生單 元包括一電壓控制振蕩器，用以產(chǎn)生一振蕩訊號，其中該振蕩訊號的頻率與 該電源的電平成正比；以及一脈波寬度調(diào)制電路，用以依據(jù)該振蕩訊號的頻率來產(chǎn)生該脈寬調(diào)制 訊號。
3. 如權(quán)利要求2所述的電流供應(yīng)電路，其特征在于其中該訊號產(chǎn)生單 元還包括一電壓調(diào)整單元，以一縮放倍率來調(diào)整該電源的電平，并據(jù)以輸出一 直流電壓至該電壓控制振蕩器。
4. 如權(quán)利要求1所述的電流供應(yīng)電路，其特征在于其中該切換單元包 括一N型晶體管。
5. 如權(quán)利要求1所述的電流供應(yīng)電路，其特征在于其進(jìn)一步包括 一第二電容，耦接該次級線圈與該輸出端；以及一第三電容，耦接在該輸出端與該地端之間，其中該第二電容與該第 三電容用以修正該交流電壓的波形。
6. 如權(quán)利要求1所述的電流供應(yīng)電路，其特征在于其進(jìn)一步包括 一第四電容，耦接在該電源與該地端之間。
7. 如權(quán)利要求1所述的電流供應(yīng)電路，其特征在于其進(jìn)一步包括 一電壓產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生該電源。
8. 如權(quán)利要求1所述的電流供應(yīng)電路，其特征在于其中該脈寬調(diào)制訊 號的工作周期與該電源的電平成反比。
9. 一種背光模塊，其特征在于其包括 一光源；以及一電流供應(yīng)電路，耦接該光源，并包括一訊號產(chǎn)生單元，用以依據(jù)一 電源的電平來產(chǎn)生一脈寬調(diào)制訊號； 一切換單元，具有一控制端、 一第一訊號端以及一第二訊號端，其中 該第二訊號端耦接至一地端，且該切換單元依據(jù)該控制端所接收的該脈寬調(diào)制訊號，而決定是否導(dǎo)通該第 一訊號端與該第二訊號端；一第一電容，耦接在該第一訊號端與該地端之間；一變壓器，具有一初級線圈與一次級線圈，其中該初級線圈耦4妄該電 源與該切換單元；以及一輸出端，耦接該次級線圈，用以產(chǎn)生一交流電壓。
10. 如權(quán)利要求9所述的背光模塊，其特征在于其中該訊號產(chǎn)生單元包括一電壓控制振蕩器，用以產(chǎn)生一振蕩訊號，其中該振蕩訊號的頻率與 該電源的電平成正比；以及一脈波寬度調(diào)制電路，用以依據(jù)該振蕩訊號的頻率來產(chǎn)生該脈寬調(diào)制 訊號。
11. 如權(quán)利要求10所述的背光模塊，其特征在于其中該訊號產(chǎn)生單元 還包括一電壓調(diào)整單元，以一縮放倍率來調(diào)整該電源的電平，并據(jù)以輸出一 直流電壓至該電壓控制振蕩器。
12. 如權(quán)利要求9所述的背光模塊，其特征在于其中該切換單元包括一 N型晶體管。
13. 如權(quán)利要求9所述的背光模塊，其特征在于其中該電流供應(yīng)電路還 包括一第二電容，耦接該次級線圈與該輸出端；以及一第三電容，耦接在該輸出端與該地端之間，其中該第二電容與該第 三電容用以修正該交流電壓的波形。
14. 如權(quán)利要求9所述的背光模塊，其特征在于其中該電流供應(yīng)電路還包括一第四電容，耦接在該電源與該地端之間。
15. 如權(quán)利要求9所述的光背光模塊，其特征在于其進(jìn)一步包括 一電壓產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生該電源。
16. 如權(quán)利要求9所述的背光模塊，其特征在于其中該脈寬調(diào)制訊號的 工作周期與該電源的電平成反比。
17. 如權(quán)利要求9所述的背光模塊，其特征在于其中該光源為一熒光燈。
18. 如權(quán)利要求17所述的背光模塊，其特征在于其中該熒光燈包括一 冷陰極熒光燈或一平面熒光燈。
全文摘要
一種背光模塊以及其電流供應(yīng)電路。此電流供應(yīng)電路包括訊號產(chǎn)生單元、切換單元、第一電容、變壓器以及輸出端。訊號產(chǎn)生單元用以依據(jù)電源的電平來產(chǎn)生脈寬調(diào)制訊號。切換單元則依據(jù)其控制端所接收的脈寬調(diào)制訊號，而決定是否導(dǎo)通其第一訊號端與其第二訊號端。隨著切換單元的切換，第一電容將通過變壓器的初級線圈所提供的電流路徑來進(jìn)行充電與放電。藉此，變壓器的次級線圈將藉由感應(yīng)初級線圈的電流變動，來產(chǎn)生對應(yīng)的交流電壓，并通過輸出端輸出此交流電壓。
文檔編號G02F1/13GK101296545SQ200810095480
公開日2008年10月29日 申請日期2008年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月26日
發(fā)明者張書銘, 白雙喜, 謝秀娜 申請人:奇景光電股份有限公司