專利名稱：一種提高側(cè)發(fā)光背光源亮度的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示領(lǐng)域，更確切的說涉及一種提高液晶顯示器側(cè)發(fā)光背光源亮度的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
平板液晶顯示器(IXD)已經(jīng)成為市場主流顯示器件，然而由于液晶本身不具備發(fā)光性，需要附加背光源才能完成顯示，背光源的性能好壞直接決定了平板液晶顯示器的亮度、顏色、功耗、畫質(zhì)等各項指標(biāo)。而當(dāng)前在便攜式顯示領(lǐng)域，大多數(shù)以側(cè)入發(fā)光背光源為主。
隨著平板電腦的興起，市場對于液晶顯示模組提出了高解析度，高亮，超薄的更高需求，與此同時背光源作為影響平板顯示的關(guān)鍵組件，對于背光源的更高亮度需要，背光源本身由多層復(fù)合材料組成，每一材料的特性都會影響亮度，若對每一種材料的組合、參數(shù)都進(jìn)行設(shè)計生產(chǎn)再測試效果必然會對研發(fā)生產(chǎn)帶來大量的資源浪費同時造成開發(fā)時間的延長，并且難以獲得高亮度的背光源生產(chǎn)設(shè)計方案。發(fā)明內(nèi)容
本方明的主要目的在于提供一種提高側(cè)發(fā)光背光源亮度的系統(tǒng)及方法，降低背光源研發(fā)的成本，提高生產(chǎn)設(shè)計的背光源的亮度。
本發(fā)明這樣解決上述的問題構(gòu)造一種提高側(cè)發(fā)光背光源亮度的系統(tǒng)，包括中央處理器，用于調(diào)用系統(tǒng)各組件單元；亮度測算模塊，用于測算設(shè)計方案的最終背光源亮度； 材料數(shù)據(jù)庫，用于儲存背光源組成材料的各種參數(shù)資料，包括反射膜、擴散膜、增光膜、導(dǎo)光板、LED光源等；參數(shù)控制單元，用于設(shè)計者在設(shè)計方案時，對于生產(chǎn)材料方案的控制；參數(shù)調(diào)整單元，用于對設(shè)計方案的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。系統(tǒng)還包括儲存單元，用于保存系統(tǒng)設(shè)計的生產(chǎn)方案。中央處理器與參數(shù)控制單元、參數(shù)調(diào)整單元、亮度測算模塊、材料數(shù)據(jù)庫通信連接。
本發(fā)明還涉及一種提高側(cè)發(fā)光背光源亮度的方法，適用于上述提高側(cè)發(fā)光背光源亮度的系統(tǒng)，該方法包括以下的步驟參數(shù)控制單元將研發(fā)方案中的材料參數(shù)以及預(yù)期要求亮度發(fā)送至中央處理器，即把研發(fā)的初始方案信息發(fā)送至中央處理器，這些信息包括發(fā)光區(qū)長邊和短邊的長度、LED組裝間隙、LED數(shù)量和單個LED亮度、導(dǎo)光板厚度、LED額定條件、LED亮度公差；中央處理器從材料數(shù)據(jù)庫中匹配項對應(yīng)的材料光學(xué)參數(shù)，并將相關(guān)的參數(shù)發(fā)送至亮度測算模塊進(jìn)行亮度計算，這些材料光學(xué)參數(shù)包括導(dǎo)光板材料透光率、下擴散膜透光率、上增光膜的增益系數(shù)、下增光膜的增益系數(shù)、上擴散膜透光率、反射膜的反射率、 LED使用條件。
亮度測算模塊對亮度的測算是這樣實現(xiàn)的通過參數(shù)控制單元與材料數(shù)據(jù)庫的， 獲得如下表所示的參數(shù)條件
參數(shù)控制單元材料數(shù)據(jù)庫發(fā)光區(qū)長邊L導(dǎo)光板透光率T3發(fā)光區(qū)短達(dá)W下擴散膜透光率T2LED組裝間隙K1上增光膜增益系數(shù)RC2LED亮度Iv下增光膜增益系數(shù)RciLED數(shù)量Qled上擴散膜透光率T1導(dǎo)光板厚度d反射膜反射率RLED額定條件IFLED使用條件ItLED亮度公差T背光源的組成自下而上分別為反射膜、LED光源、導(dǎo)光板、下擴散膜、下增光膜、上增光膜、上擴散膜，LED光源與導(dǎo)光板間存在組裝間隙。不同膜層的材料、厚度都會對整個背光源的整體發(fā)光亮度產(chǎn)生影響，根據(jù)光線光學(xué)原理，背光源的正面亮度理論值Ln為Ln= (LXW)+IO6X KIledXIvX (I-T)] X (It+ IF) X 12. 566+31在實際的設(shè)計開發(fā)中，膜層間的材質(zhì)特性和使用的電流不同，會影響正面的亮度， 標(biāo)準(zhǔn)亮度Ln。在考慮膜層間的材質(zhì)特性和使用的電流的條件下的數(shù)值為Lnc= [LnXT3XT2XRciXIic2XT1XRX (I-K1) ]-(0· 5-d)+dX840亮度測算模塊測算出實際的標(biāo)準(zhǔn)亮度k。后，將測算結(jié)果及各參數(shù)發(fā)送至儲存器儲存，同時將測算出實際的標(biāo)準(zhǔn)亮度反饋至中央處理器，中央處理器將測算結(jié)果與預(yù)期要求亮度進(jìn)行比較，若測算結(jié)果符合或優(yōu)于預(yù)期要求亮度則完成本次設(shè)計；若測算結(jié)果劣于預(yù)期要求亮度，中央處理器激活參數(shù)調(diào)整單元，對研發(fā)方案的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；中央處理器將參數(shù)調(diào)整單元調(diào)整后的參數(shù)發(fā)送至亮度測算模塊進(jìn)行亮度重新測算；中央處理器重復(fù)激活參數(shù)調(diào)整單元及亮度測算模塊直到測算結(jié)果的亮度優(yōu)于或符合預(yù)期要求亮度。本發(fā)明采用上述的技術(shù)方案帶來以下的有益效果使用量度測算，對于研發(fā)的方案進(jìn)行預(yù)算，使得研發(fā)過程的整體時間縮短并且降低了研發(fā)的成本，同時對于研發(fā)的產(chǎn)品效果得到預(yù)先控制，同時通過參數(shù)調(diào)整，自動完成研發(fā)方案的優(yōu)化，提高了研發(fā)方案的質(zhì)量。


以下通過附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明。圖1為背光源模組結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖。圖3為本發(fā)明較佳實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖4為本發(fā)明的方法流程圖。
圖5為本發(fā)明較佳實施例的方法流程圖
各組件標(biāo)號如下中央處理器1、亮度測算模塊2、材料數(shù)據(jù)庫3、參數(shù)控制單元4、 參數(shù)調(diào)整單元5、儲存單元6、參數(shù)測量系統(tǒng)7、背光源8、LED光源801、反射膜807、下擴散膜806、下增光膜805、上增光膜804、上擴散膜803、導(dǎo)光板802。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1為本發(fā)明所設(shè)計的背光源模組，包括LED光源801、反射膜807、下擴散膜806、 下增光膜805、上增光膜804、上擴散膜803、導(dǎo)光板802。導(dǎo)光板802上設(shè)置有用于增加漫反射率的導(dǎo)光板網(wǎng)點。LED光源801為陣列結(jié)構(gòu)，每一個LED光源801間存在間隙，整個LED 光源陣列與導(dǎo)光板間存在組裝間隙。
圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，系統(tǒng)包括用于調(diào)用其余各組件單元的中央處理器1、 用于測算研發(fā)方案亮度的亮度測算模塊2、控制研發(fā)方案初始參數(shù)條件以及預(yù)期要求亮度的參數(shù)控制單元4、對研發(fā)方案的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化的參數(shù)調(diào)整單元5、用于保存各種膜層材料參數(shù)的材料數(shù)據(jù)庫3、用于保存研發(fā)方案及對應(yīng)方案的實際亮度效果的儲存單元6。中央處理器1分別與參數(shù)控制單元4、參數(shù)調(diào)整單元5、亮度測算模塊2、材料數(shù)據(jù)庫3通信連接。
圖3為適用于圖2所述系統(tǒng)的方法流程，參數(shù)控制單元4首先對研發(fā)方案的初始參數(shù)條件進(jìn)行設(shè)置，這些參數(shù)包括背光源模組發(fā)光區(qū)長邊和短邊的長度、LED組裝間隙、LED 數(shù)量和單個LED亮度、導(dǎo)光板厚度、LED額定條件、LED亮度公差等。參數(shù)控制單元4發(fā)送初始參數(shù)至中央處理器1，中央處理器1接收參數(shù)后，從材料數(shù)據(jù)庫3中下載設(shè)計方案中涉及的膜層材料的光學(xué)參數(shù)，這些光學(xué)參數(shù)包括導(dǎo)光板材料透光率、下擴散膜透光率、上增光膜的增益系數(shù)、下增光膜的增益系數(shù)、上擴散膜透光率、反射膜的反射率、LED使用條件等。
中央處理器1將所有的參數(shù)傳送至亮度測算模塊2，對研發(fā)方案的亮度進(jìn)行測算， 測算的基礎(chǔ)是基于圖1所示的背光源模組，背光源8的組成自下而上分別為反射膜807、LED 光源801、導(dǎo)光板802、下擴散膜806、下增光膜804、上增光膜805、上擴散膜803，LED光源 801與導(dǎo)光板802間存在組裝間隙。不同膜層的材料、厚度都會對整個背光源的整體發(fā)光亮度產(chǎn)生影響，根據(jù)光線光學(xué)原理，背光源的正面亮度理論值Ln為
Ln= (LXW)+IO6X KIledXIvX (I-T)] X (It+ IF) X 12. 566+π
在實際的設(shè)計開發(fā)中，膜層間的材質(zhì)特性和使用的電流不同，會影響正面的亮度， 標(biāo)準(zhǔn)亮度b。在考慮膜層間的材質(zhì)特性和使用的電流的條件下的數(shù)值為
Lnc= [LnXT3XT2XRciXIic2XT1XRX (I-K1) ]-(0· 5-d)+dX840
亮度測算模塊2測算出實際的標(biāo)準(zhǔn)亮度Ln。后，將測算結(jié)果及各參數(shù)發(fā)送至儲存單元6儲存，同時將測算出實際的標(biāo)準(zhǔn)亮度反饋至中央處理器1，中央處理器1將測算結(jié)果與預(yù)期要求亮度進(jìn)行比較，若測算結(jié)果符合或優(yōu)于預(yù)期要求亮度則完成本次設(shè)計；若測算結(jié)果劣于預(yù)期要求亮度，中央處理器1激活參數(shù)調(diào)整單元5，對研發(fā)方案的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；中央處理器1將參數(shù)調(diào)整單元5調(diào)整后的參數(shù)發(fā)送至亮度測算模塊2進(jìn)行亮度重新測算；中央處理器1重復(fù)激活參數(shù)調(diào)整單元5及亮度測算模塊2直到測算結(jié)果的亮度優(yōu)于或符合預(yù)期要求亮度。
圖4為本發(fā)明較佳實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，在本實施例中，系統(tǒng)包括中央處理器1、亮度測算模塊2、參數(shù)控制單元4、參數(shù)調(diào)整單元5、材料數(shù)據(jù)庫3、儲存單元6、材料參數(shù)測量系統(tǒng)7。中央處理器1與分別與亮度測算模塊2、參數(shù)控制單元4、參數(shù)調(diào)整單元5、 材料數(shù)據(jù)庫3、儲存單元6通信連接，材料參數(shù)測量系統(tǒng)7用于測量背光源模組中使用的膜層材料的光學(xué)性質(zhì)參數(shù)，材料參數(shù)測量系統(tǒng)7與材料數(shù)據(jù)庫3通信連接，材料參數(shù)測量系統(tǒng) 7在測量材料的參數(shù)后將相關(guān)的參數(shù)儲存在材料數(shù)據(jù)庫3中。材料測量系統(tǒng)對背光源所使用的膜層的測量過程如下以增光膜為例，在額定條件下對不含增光膜的背光源進(jìn)行九點測量法得出在擴散狀態(tài)下背光源的平均亮度Iavgl，此后改用含有一張增光膜的背光源使用同樣的方法進(jìn)行測量，得到平均亮度Iavg2，增光膜的增益系數(shù)Rca = (Iavg2-Iavgl)-Iavgl ；利用相同的方法，在交叉測試的條件下得出上增光的光學(xué)增益系數(shù)Rc2.通過對標(biāo)準(zhǔn)物件可得到反射膜的反射率R及擴散片的光線透過率Tl和 T3。材料測量系統(tǒng)將測試出的材料光學(xué)性質(zhì)儲存在材料數(shù)據(jù)庫中，供亮度測算模塊進(jìn)行研發(fā)方案的測量。對于不同的膜層測量，只需要替換測量的膜層即可作對應(yīng)的測量變化。圖5為本發(fā)明較佳實施例的方法流程圖，適用于圖4所示的系統(tǒng)。材料測量系統(tǒng)首先對用于背光源模組的各種材料進(jìn)行光學(xué)特性測量，將測量所得的材料參數(shù)儲存在材料數(shù)據(jù)庫中。參數(shù)控制單元對研發(fā)方案的初始參數(shù)條件進(jìn)行設(shè)置，參數(shù)控制單元發(fā)送初始參數(shù)至中央處理器，中央處理器接收參數(shù)后，從材料數(shù)據(jù)庫中下載設(shè)計方案中涉及的膜層材料的光學(xué)參數(shù)，這些光學(xué)參數(shù)由材料測量系統(tǒng)進(jìn)行測量后儲存在材料數(shù)據(jù)庫中。中央處理器將所有的參數(shù)傳送至亮度測算模塊，對研發(fā)方案的亮度進(jìn)行測算，測算的基礎(chǔ)是基于圖1所示的背光源模組，背光源的組成自下而上分別為反射膜、LED光源、 導(dǎo)光板、下擴散膜、下增光膜、上增光膜、上擴散膜，LED光源與導(dǎo)光板間存在組裝間隙。不同膜層的材料、厚度都會對整個背光源的整體發(fā)光亮度產(chǎn)生影響，根據(jù)光線光學(xué)原理，背光源的正面亮度理論值Ln為Ln= (LXW)+IO6X KIledXIvX (I-T)] X (It+ IF) X 12. 566+π在實際的設(shè)計開發(fā)中，膜層間的材質(zhì)特性和使用的電流不同，會影響正面的亮度， 標(biāo)準(zhǔn)亮度b。在考慮膜層間的材質(zhì)特性和使用的電流的條件下的數(shù)值為Lnc= [LnXT3XT2XRciXIic2XT1XRX (I-K1) ]-(0· 5-d)+dX840亮度測算模塊測算出實際的標(biāo)準(zhǔn)亮度k。后，將測算結(jié)果及各參數(shù)發(fā)送至儲存器儲存，同時將測算出實際的標(biāo)準(zhǔn)亮度反饋至中央處理器，中央處理器將測算結(jié)果與預(yù)期要求亮度進(jìn)行比較，若測算結(jié)果符合或優(yōu)于預(yù)期要求亮度則提示研發(fā)人員是否對研發(fā)方案進(jìn)行優(yōu)化處理，若不進(jìn)行優(yōu)化則完成本次的設(shè)計，否則將激活參數(shù)調(diào)整單元，對研發(fā)方案進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化處理后，重新進(jìn)行測算；若測算結(jié)果劣于預(yù)期要求亮度，中央處理器激活參數(shù)調(diào)整單元，對研發(fā)方案的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；中央處理器將參數(shù)調(diào)整單元調(diào)整后的參數(shù)發(fā)送至亮度測算模塊進(jìn)行亮度重新測算；中央處理器重復(fù)激活參數(shù)調(diào)整單元及亮度測算模塊直到研發(fā)人員不再對方案進(jìn)行優(yōu)化請求。以上所揭示的，僅為本發(fā)明的較佳實施方式，不能以此來限定本發(fā)明的范圍，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員根據(jù)本創(chuàng)作所作的均等變化，以及本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員熟知的改變，都應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種提高側(cè)發(fā)光背光源(8)亮度的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括中央處理器 (1)、亮度測算模塊O)、材料數(shù)據(jù)庫(3)、參數(shù)控制單元0)、參數(shù)調(diào)整單元( 和儲存單元 (6)，所述亮度測算模塊( 、材料數(shù)據(jù)庫( 、參數(shù)控制單元(4)、參數(shù)調(diào)整單元( 、儲存單元(6)分別與所述中央處理器(1)通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高側(cè)發(fā)光背光源亮度系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括材料參數(shù)測量系統(tǒng)(7)，所述材料參數(shù)測量系統(tǒng)(7)與材料數(shù)據(jù)庫C3)通信連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高側(cè)發(fā)光背光源亮度系統(tǒng)，其特征在于，所述背光源(8)包括LED光源(801)、反射膜(807)、下擴散膜(806)、下增光膜(80 、上增光膜(804)、上擴散膜(803)、導(dǎo)光板(802)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高側(cè)發(fā)光背光源亮度系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)光板(802) 上具有用于增強漫反射的網(wǎng)點陣列結(jié)構(gòu)。
5.一種提高側(cè)發(fā)光背光源亮度的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟S1參數(shù)控制單元將研發(fā)方案中的材料參數(shù)以及預(yù)期要求亮度發(fā)送至中央處理器；S2中央處理器從材料數(shù)據(jù)庫中匹配項對應(yīng)的材料光學(xué)參數(shù)并發(fā)送參數(shù)至亮度測算模塊；S3亮度測算模塊測算背光源亮度；S4亮度測算模塊將測算結(jié)果及各參數(shù)發(fā)送至儲存器儲存，同時將測算出實際的標(biāo)準(zhǔn)亮度反饋至中央處理器；S5中央處理器將測算結(jié)果與預(yù)期要求亮度進(jìn)行比較若測算結(jié)果符合或優(yōu)于預(yù)期要求亮度，則完成設(shè)計研發(fā)，否則進(jìn)行激活參數(shù)調(diào)整單元；S6 參數(shù)調(diào)整單元對研發(fā)方案的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，并重新進(jìn)行所述S3步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的提高側(cè)發(fā)光背光源亮度的方法，其特征在于，所述亮度測算模塊⑵測算的亮度為Lnc= [LnXT3XT2XRciXRc2X T1XRX (I-K1) ]-(0. 5_d)+dX840，所述 Lnc 為標(biāo)準(zhǔn)亮度，Ln為理論亮度，導(dǎo)光板透光率T3,下擴散膜透光率T2,上擴散膜透光率T1,上增光膜增益系數(shù)Rc2,下增光膜增益系數(shù)Rc1,反射膜反射率R，LED組裝間隙K1，導(dǎo)光板厚度d。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的提高側(cè)發(fā)光背光源亮度的方法，其特征在于，所述理論亮度 Ln為Ln = (LXW) +IO6X [QledXIvX (I-T)] X (It+ IF) X 12. 566+ π，所述 L 為背光源發(fā)光區(qū)長邊長度，W為背光源發(fā)光區(qū)短邊長度，Q·為LED數(shù)量，Iv為單個LED的發(fā)光亮度，It為 LED使用條件，IF為LED額定條件，T為LED亮度公差。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的提高側(cè)發(fā)光背光源亮度的方法，其特征在于，所述步驟S2還包括，S21材料測量系統(tǒng)對所述背光源所的膜層進(jìn)行光學(xué)性質(zhì)測量，S22將測量結(jié)果保存在所述材料數(shù)據(jù)庫中。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的提高側(cè)發(fā)光背光源亮度的方法，其特征在于，所述步驟S5還包括，S51若測算結(jié)果符合或優(yōu)于預(yù)期要求亮度，則詢問是否進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，若進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，則執(zhí)行所述步驟S6，否則完成研發(fā)設(shè)計。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高側(cè)發(fā)光背光源亮度的系統(tǒng)和方法，用于降低背光源研發(fā)的成本，提高生產(chǎn)設(shè)計的背光源的亮度。所述系統(tǒng)包括中央處理器、亮度測算模塊、材料數(shù)據(jù)庫、參數(shù)控制單元、參數(shù)調(diào)整單元和儲存單元。中央處理器分別與亮度測算模塊、材料數(shù)據(jù)庫、參數(shù)控制單元、參數(shù)調(diào)整單元、儲存單元通信連接。所述系統(tǒng)采用上述結(jié)構(gòu)使得背光源研發(fā)時間縮短、降低成本、自動完成研發(fā)方案的優(yōu)化，提高了研發(fā)方案的質(zhì)量。
文檔編號F21V13/00GK102494304SQ201110390208
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者李國軍, 閆學(xué)眾 申請人:深圳市百得力電子有限公司