專利名稱：液晶顯示器及其背光模塊與光源調整方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器及其背光模塊與光源調整方法，且特 別是涉及一種從多個測量點提取光信號的液晶顯示器及其背光模塊 與光源調整方法
背景技術：
液晶顯示器具有體積小、畫質高及壽命長的優(yōu)點，使得液晶顯示 器大量地應用于各種電子裝置中，例如手機、個人數字助理、筆記本 計算機或超薄電視等。
如圖1，它示出了一種傳統的液晶顯示器800的示意圖。液晶顯 示器800包括顯示面板810、數片光學膜片830及背光模塊820。背 光模塊820包括數個光源832。光源832穿越光學膜片830及顯示面 板810后，形成圖像。背光模塊820的光源832可分為冷陰極燈管 (CCFL)或發(fā)光二極管(LED)。 一般而言，發(fā)光二極管具有省電、亮度 高及成本低等優(yōu)點，因此越來越多的液晶顯示器800采用發(fā)光二極管 作為背光模塊820的光源832。
由于發(fā)光二極管的光指向性高，因此背光模塊820通常以多個發(fā) 光二極管作為光源832。一般地，這些發(fā)光二極管排列于顯示面板810 的正下方或側邊。如圖1所示，以發(fā)光二極管排列于顯示面板810的 正下方為例作說明。然而，在背光模塊820的光源832啟動或工作過 程中，發(fā)光二極管的亮度隨著時間變化。使得每一發(fā)光二極管所呈現 的發(fā)光效率不盡相同。因此，在背光模塊820各個區(qū)域的光源832可 能形成亮度不均勻的現象。
另外，如圖1所示，背光模塊820以多種原色發(fā)光二極管組成光 源832，例如紅色發(fā)光二極管832R、綠色發(fā)光二極管832G及藍色發(fā) 光二極管832B。當某一原色的發(fā)光二極管的亮度不高或亮度過高時，
將產生混色偏差的現象，例如顏色偏黃或偏藍等。
因此，如何提供有效的反饋控制方法來調整各個光源832的亮度， 以避免亮度不均勻或混色偏差的現象，為目前研發(fā)的重要方向之一。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是提供一種液晶顯示器及其背光模塊 與光源調整方法，通過利用數個導光組件導引光信號至光傳感器，并 搭配切換單元選擇性地導通至少一個導光組件，使得液晶顯示器及其 背光模塊與光源調整方法具有僅需要少數光傳感器、大幅降低成本以 及精確地控制光源的亮度的優(yōu)點。
根據本發(fā)明的一個目的，提出一種背光模塊。背光模塊包括數個 光源、至少一個光傳感器、數個導光組件、至少一個切換單元及一個 光學處理單元。各導光組件連接測量點及光傳感器。導光組件分別用 來導引測量點的光信號至光傳感器。切換單元設置于光傳感器及導光 組件之間，用來選擇性地導通至少一個導光組件，以使光傳感器接收 已導通的測量點的光信號。光學處理單元用來控制切換單元，并根據 光信號調整光源的亮度。
根據本發(fā)明另一目的，提出一種液晶顯示器。液晶顯示面板包括 背光模塊及顯示面板。背光模塊包括數個光源、至少一個光傳感器、 數個導光組件、至少一個切換單元及一個光學處理單元。各導光組件 連接測量點及光傳感器。導光組件分別用來導引測量點的光信號至光 傳感器。切換單元設置于光傳感器及導光組件之間，用來選擇性地導 通至少一個導光組件，以使光傳感器接收已導通的測量點的光信號。 光學處理單元用來控制切換單元，并根據光信號調整光源的亮度。顯 示面板設置于背光模塊的光出射面，光源穿越顯示面板后形成圖像。
根據本發(fā)明另一目的，提出一種光源調整方法。光源調整方法用 來調整背光模塊的數個光源的亮度。光源調整方法至少包括以下的步 驟首先，提供數個導光組件，各導光組件連接測量點到至少一個光 傳感器。導光組件分別用來導引測量點的光信號至光傳感器。接著， 點亮光源。然后，選擇性地導通至少一個導光組件，以使光傳感器接
收已導通的測量點的光信號。根據光信號分別調整光源的亮度。


圖1示出了一種傳統的液晶顯示器的示意圖2示出了根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的液晶顯示器的分解示意圖3示出了圖2的背光模塊的框圖4示出了圖3的測量點沿截面線4-4'的剖面圖5示出了根據本發(fā)明的光源調整方法的流程圖；以及
圖6示出了圖3的光源及驅動單元的示意圖。
具體實施例方式
為讓本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點更明顯易懂，下文特舉一 優(yōu)選實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下
如圖2，它示出了依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的液晶顯示器100的分 解示意圖。液晶顯示器100至少包括一個背光模塊120及顯示面板 110。顯示面板110設置于背光模塊120的光出射面120a，背光模塊 120及顯示面板110之間還設置多組光學膜片130。
如圖3，它示出了圖2的背光模塊120的框圖。背光模塊120包 括數個光源122、光傳感器123、數個導光組件124、切換單元125 及光學處理單元126。各導光組件124連接測量點121及光傳感器123 (測量點121的設置位置如圖2所示)。導光組件124分別用來導引 測量點121的光信號Ll至光傳感器123。切換單元125設置于光傳 感器123及導光組件125之間，用來選擇性地導通至少一個導光組件 124。使得光傳感器123接收已導通的測量點121的光信號Ll。光學 處理單元126用來控制切換單元125，并根據光信號Ll調整光源122 的亮度。
如圖2及圖4，圖4示出了圖2的測量點沿截面線4-4'的剖面圖。 如圖2所示，在本實施例中，部分的光源122為紅色發(fā)光二極管 (LED)122R，部分的光源122為綠色發(fā)光二極管122G,部分的光源 122為藍色發(fā)光二極管122B。如圖3所示，紅色發(fā)光二極管122R、
綠色發(fā)光二極管122G及藍色發(fā)光二極管122B設置于襯底128上， 并各自發(fā)出紅色光LR、綠色光LG及藍色光LB。紅色發(fā)光二極管 122R、綠色發(fā)光二極管122G及藍色發(fā)光二極管122B依次交錯排列， 且紅色光、綠色光及綠色光混合成一特定顏色的光信號L1。
在本實施例中，導光組件124為光纖或導光管。如圖4所示，導 光組件124的一端貫穿襯底128，并裸露于襯底128上。裸露于襯底 128上的導光組件124形成測量點121，用來接收光信號L1。這些光 源122可區(qū)分為數個發(fā)光區(qū)域，每一發(fā)光區(qū)域可設置一測量點121， 以分別反饋并控制每一發(fā)光區(qū)域之間的亮度均勻性。
一般地，測量點121的數量越多，越能有效地反饋控制光源122 每一處的亮度均勻性。如圖3所示，本發(fā)明利用數個導光組件124連 接至一個光傳感器123，并搭配切換單元125依次導通每一導光組件 124。使得在測量點121數量大量增加時，仍只需要少量光傳感器123 即可接收各個測量點121的光信號L1。因此，本發(fā)明所提出的反饋 控制系統不需增加光傳感器123即可達到良好地反饋控制的目的。
以下為了清楚說明本發(fā)明的背光模塊120如何通過導光組件124 及光傳感器123進行光源調整的方法，以圖5的流程步驟并搭配圖3 的框圖詳細說明如下。
如圖5，它示出了依照本發(fā)明的光源調整方法的流程圖。光源調 整方法用來調整背光模塊120的光源122的亮度。光源調整方法至少 包括以下的步驟首先，在圖5的步驟Sl中，提供數個導光組件124。 導光組件124分別用來導引測量點121的光信號Ll至光傳感器123。 其中每一導光組件124所導引的光信號L1為對應的測量點121所接 收的光信號L1。
接著，在圖5的步驟S2中，點亮光源122。此時，紅色發(fā)光二極 管122R、綠色發(fā)光二極管122G及藍色發(fā)光二極管122B同時點亮， 并混合出特定顏色的光信號Ll 。
然后，在圖5的步驟S3中，選擇性地導通至少一個導光組件124, 以使光傳感器123接收己導通的測量點121的光信號Ll。其中，如 圖3所示，光學處理單元126包括時序控制器TC。時序控制器TC
用來根據一時間序列動態(tài)控制切換單元125，使得導光組件124輪流 導通。
接著，在圖5的步驟S4中，根據光信號Ll分別調整光源122的 亮度。其中，如圖3所示，光傳感器123包括紅色傳感器123R、綠 色傳感器123G及藍色傳感器123B。紅色傳感器123R用來接收光信 號L1的紅色成份。綠色傳感器123G用以接收光信號L1的綠色成分。 藍色傳感器123B用以接收光信號Ll的藍色成分。通過紅色傳感器 123R、綠色傳感器123G及藍色傳感器123B的分析后，光信號Ll 轉換成具有紅色成份、綠色成分及藍色成分的電信號El，并傳遞至 光學處理單元126。
光學處理單元126還包括對照表TB，對照表TB儲存各個測量點 121所預定呈現的色彩成分。光學處理單元126通過比較對照表TB 的內容及電信號E1的內容后，即可判斷出測量點121所接收的光信 號Ll是否符合色彩要求，并據此調整光源122的亮度。至于光源122 以何種方式驅動，以下根據圖6說明如下。
如圖6及圖3，圖6示出了圖3的光源122及驅動單元127的示 意圖。背光模塊120還包括驅動單元127，驅動單元127電連接至光 學處理單元126及光源122。在本實施例中，驅動單元127包括紅色 驅動器127R、綠色驅動器127G及藍色驅動器127B。每一紅色驅動 器127R分別獨立地電連接至各個紅色發(fā)光二極管(例如圖6的標號 Rll、 R12、 R13、…、R21、 R22、…、R31、 R32、…等)，每一綠色 驅動器127G分別獨立地電連接至各個綠色發(fā)光二極管(例如圖6的 標號Gll、 G12、 G13、…、G21、 G22、…、G31、…等)，每一藍色 驅動器127B分別獨立地電連接至各個藍色發(fā)光二極管(例如圖6的 標號Bll、 B12、 B13、…、B21、 B22、…、B31、…)。
如圖3所示，光學處理單元126根據紅色成份、綠色成分及藍色 成分對應地以紅色驅動器127R、綠色驅動器127G及藍色驅動器127B 調整紅色發(fā)光二極管、綠色發(fā)光二極管及藍色發(fā)光二極管。舉例來說， 若光學處理單元126判斷出某一測量點121 (以圖6鄰近Bll及B21 的測量點121為例)所提取的光信號L1的藍色成分偏弱時，則以藍
色驅動單元127B增加藍色發(fā)光二極管Bll及B21的亮度。這樣即可 增加將有色彩偏差的光信號Ll調回至預定顏色。
根據上述實施例所揭露的光源調整方法，雖然本實施例的光源以 紅色發(fā)光二極管、綠色發(fā)光二極管及藍色發(fā)光二極管為例作說明，但 是本發(fā)明的光源也可以是白色發(fā)光二極管。光傳感器僅需感測光信號 的亮度，并據此謫整測量點附近的白色發(fā)光二極管的亮度即可達到本 發(fā)明的目的。
另外，在本實施例中，雖然背光模塊120以一個光傳感器123及 一個切換單元125為例作說明。但是傳感器123及切換單元125的數 量并不限于此，只要是透過光傳感器及切換單元的搭配而達到減少傳 感器數量的目的，均不脫離本發(fā)明所屬技術范圍。
另外，本實施例的測量點121以鄰近光源122為例做說明。但是 測量點的位置并不限于此，以旁側式背光模塊為例，測量點的設置位 置也可不鄰近于光源。只要是根據設計需求，將測量點設置于適當位 置，并用來調整背光模塊的光源，均不脫離本發(fā)明所屬技術范圍。
本發(fā)明上述實施例所揭露的液晶顯示器及其背光模塊與光源調整 方法利用數個導光組件導引光信號至光傳感器，并搭配切換單元選擇 性地導通至少一個導光組件，使得液晶顯示器及其背光模塊與光源調 整方法具有以下優(yōu)點
第一、僅需要少量光傳感器通過本發(fā)明的導光組件及切換單元 的設計，不論設置多少的測量點，均可將測量點的光信號傳遞至光傳 感器。因此僅需要少量光傳感器即可達到本發(fā)明的目的，相當方便。
第二、大幅降低材料成本由于光傳感器為相當昂貴的材料，因
此透過本發(fā)明的設計可大幅地降地材料成本。
第三、精確地控制光源如上所述，在不需大幅增加材料成本的 情況下，本發(fā)明可設置相當數量的測量點，使得光源各處的亮度可全 面地量測。此外，本發(fā)明的驅動單元獨立地連接至各個光源，使得驅 動單元可根據所量測的光信號個別調整各個光源的亮度。因此，光源 的亮度均勻性及色彩精準度可大幅地提高。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例揭露如上，但是它并非用
來限定本發(fā)明。本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內， 當可作各種的改動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍當視所附的權利 要求范圍所界定的為準。
權利要求
1、一種背光模塊，包括 多個光源； 至少一個光傳感器； 多個導光組件，各所述導光組件連接一測量點及所述光傳感器，所述多個導光組件分別用來導引所述測量點的光信號至所述光傳感器； 至少一個切換單元，設置在所述多個光傳感器及所述多個導光組件之間，用來選擇性地導通至少一個所述多個導光組件，以使所述光傳感器接收已導通的所述測量點的所述光信號；以及 光學處理單元，用以控制所述切換單元，并根據所述光信號調整所述多個光源的亮度。
2、 如權利要求1所述的背光模塊，還包括驅動單元，電連接至所述光學處理單元及所述多個光源，所述光 學處理單元通過所述驅動單元分別驅動所述多個光源，以各自調整所 述多個光源的亮度。
3、 如權利要求1所述的背光模塊，其中所述光學處理單元包括 時序控制器，用來動態(tài)控制所述切換單元。
4、 如權利要求1所述的背光模塊，其中所述導光組件為光纖或導 光管。
5、 如權利要求1所述的背光模塊，其中部分的所述光源為紅色發(fā) 光二極管，用來發(fā)出紅色光，部分的所述多個光源為綠色發(fā)光二極管， 用來發(fā)出綠色光，部分的所述多個光源為藍色發(fā)光二極管，用來發(fā)出 藍色光，所述多個紅色發(fā)光二極管、所述多個綠色發(fā)光二極管及所述 多個藍色發(fā)光二極管交錯排列，且所述多個紅色光、所述多個綠色光 及所述多個綠色光合成所述光信號。
6、 如權利要求5所述的背光模塊，其中所述光傳感器包括-紅色傳感器，用來接收所述光信號的紅色成份； 綠色傳感器，用來接收所述光信號的綠色成分；以及 藍色傳感器，用來接收所述光信號的藍色成分。
7、 如權利要求6所述的背光模塊，其中所述光學處理單元根據所 述紅色成份、所述綠色成分及所述藍色成分對應地調整所述多個紅色 發(fā)光二極管、所述多個綠色發(fā)光二極管及所述多個藍色發(fā)光二極管。
8、 一種液晶顯示器，包括 背光模塊，包括 多個光源； 至少一個光傳感器；多個導光組件，各所述導光組件連接一測量點及所述光傳感器， 所述多個導光組件分別用來導引所述測量點的光信號至所述光傳感 器；至少一個切換單元，設置于所述光傳感器及所述多個導光組件之 間，用來選擇性地導通至少一個所述多個導光組件，以使所述光傳感 器接收已導通的所述測量點的所述光信號；及光學處理單元，用以控制所述切換單元，并根據所述多個光信號 調整所述多個光源的亮度；以及顯示面板，設置于所述背光模塊的光出射面，所述多個光源穿越 所述顯示面板后形成圖像。
9、 一種光源調整方法，用來調整背光模塊的多個光源的亮度，所 述光源調整方法至少包括(a)提供多個導光組件，各所述導光組件連接一測量點到至少一 個光傳感器，所述多個導光組件分別用來導引所述測量點的光信號至 所述光傳感器；(b) 點亮所述多個光源；(c) 選擇性地導通至少一個所述多個導光組件，以使所述光傳感 器接收已導通的所述測量點的所述光信號；以及(d) 根據所述多個光信號分別調整所述多個光源的亮度。
全文摘要
一種液晶顯示器及其背光模塊與光源調整方法。背光模塊包括數個光源、至少一個光傳感器、數個導光組件、至少一個切換單元及光學處理單元。各導光組件連接一測量點及光傳感器。導光組件分別用來導引測量點的光信號至光傳感器。切換單元設置于光傳感器及導光組件之間，用來選擇性地導通至少一個導光組件，以使光傳感器接收已導通的測量點的光信號。光學處理單元用來控制切換單元，并根據光信號調整光源的亮度。
文檔編號H05B33/00GK101363999SQ20071014002
公開日2009年2月11日 申請日期2007年8月7日 優(yōu)先權日2007年8月7日
發(fā)明者杜隆杰, 陳春成 申請人:奇美電子股份有限公司