CN101055376A - 背光模块及其校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有多个发光区块的背光模块，该背光模块包括多个发光元件以及多个光传感器。发光元件配置于发光区块中，且配置于同一个发光区块中的发光元件会同时被点亮。另外，光传感器配置于发光区块之间，其中各光传感器适于感测与其邻接的发光区块的发光强度。上述背光模块的光传感器可以精确地感测各发光区块的发光强度。本发明也提出上述背光模块的校正方法。本发明的背光模块能在不过度增加成本负担的前提下，使背光模块中的光传感器能够精确地感测各发光区块的发光强度。本发明的校正方法，可以准确地校正背光模块中每一个发光区块的发光强度。

Description

背光模块及其校正方法

技术领域

本发明有关于一种光源模块及其校正方法，且特别是有关于一种具有良好发光均匀性的背光模块及其校正方法。

背景技术

液晶显示器为非自发光显示器，因此需另由外界提供光源，如背光模块，以显示图像。液晶显示器的色彩表现正确度密切关系着其显示品质，而光源的稳定性更为决定影像色彩是否能正确表现的关键之一。因此，光色纯度高的发光二极管(Light Emitting Diode，LED)已渐渐地应用于液晶显示器的背光模块以作为发光元件。值得注意的是，随着使用时间增长或背光模块中温度的变化，发光二极管的光学特性也会随之变动，进而造成液晶显示装置所显示的色彩有所偏差。

因此，背光模块中多会利用光传感器(photo sensor)来感测这些发光元件的光学特性的偏移情形，以便根据光传感器所测到的结果对发光元件的光学特性进行修正。一般来说，为了精确地对发光元件的光学特性进行修补，可以对应每一发光元件配置光传感器。然而，大量使用光传感器将使得制作成本大幅地增加，尤其是当背光模块的尺寸随着显示面板大型化趋势而逐渐增大时，制作成本更是剧烈升高。因此，某些背光模块的设计仅配置单一个光传感器于背光模块中央，以达到节省成本的目的，但此设计却无法精确地对各个发光元件的光学特性进行校正与补偿。

发明内容

本发明的目的是提供一种背光模块，能在不过度增加成本负担的前提下，使背光模块中的光传感器能够精确地感测各发光区块的发光强度。

本发明的另一目是提供一种校正方法，可以准确地校正背光模块中每一个发光区块的发光强度。

本发明提出的一种具有多个发光区块的背光模块，其包括多个发光元件以及多个光传感器。发光元件配置于发光区块中，且配置于同一个发光区块中的发光元件会同时被点亮。另外，光传感器配置于发光区块之间，其中各光传感器适于感测与其邻接的发光区块的发光强度。

在本发明的一实施例中，上述各发光区块为矩形区块，且发光区块呈阵列排列。

在本发明的一实施例中，上述发光区块中每两个彼此相邻的发光区块构成一校正区块，而各光传感器分别配置于彼此相邻的发光区块间。在此设计之下，若光传感器的数量为P，而发光区块的数量为I，则P＝I/2。

在本发明的一实施例中，上述发光区块中每四个彼此相邻的发光区块构成一校正区块，而各光传感器分别配置于其中一个校正区块的中心。此时，若光传感器的数量为P，而发光区块的数量为I，则P＝I/4。

在本发明的一实施例中，上述的各发光区块为矩形区块，且发光区块呈三角形(delta)排列。同时，这些发光区块中每三个彼此相邻的发光区块可构成一校正区块，而各光传感器分别配置于其中一个校正区块的中心。如此一来，若光传感器的数量为P，而发光区块的数量为I，则P＝I/3。

在本发明的一实施例中，上述光传感器的数量少于发光区块的数量。

在本发明的一实施例中，上述光传感器的数量等于发光区块的数量。

在本发明的一实施例中，上述光传感器呈规则性排列。

在本发明的一实施例中，上述的光传感器在发光区块之间均匀分布。

在本发明的一实施例中，上述发光元件包括多个发光二极管封装。具体而言，发光二极管封装例如为白光发光二极管封装。

本发明另提出一种校正方法，适于对上述实施例的背光模块进行校正。此校正方法包括点亮与各光传感器邻接的其中一部分发光区块，并通过各光传感器对此部分发光区域的发光强度进行量测。然后，点亮与各光传感器邻接的另一部分发光区块，并通过各光传感器对另一部分发光区域的发光强度进行量测。

在本发明的一实施例中，上述校正方法更包括当发光区块呈三角形(delta)排列，而发光区块中每三个彼此相邻的发光区块构成一校正区块，且各光传感器分别配置于其中一个校正区块的中心时，依序点亮与各光传感器邻接的三个发光区块。

在本发明的一实施例中，上述校正方法更包括当发光区块呈阵列排列，而发光区块中每四个彼此相邻的发光区块构成一校正区块，且各光传感器分别配置于其中一个校正区块的中心时，依序点亮与各光传感器邻接的四个发光区块。

在本发明的一实施例中，上述校正方法更包括同时点亮与各光传感器邻接的发光区块。

根据上述方案，本发明相对于现有技术的效果是显著的：本发明的背光模块中，各发光区块中的多个发光元件会被同时点亮，并且光传感器是对应于多个发光区块而配置。此时，同一个光传感器可以感测到邻近的不同发光区域所发出的光线。因此，在本发明的背光模块中，所需使用到的光传感器的数量便可有效地降低，进而节省制造成本。另一方面，光传感器也可以正确地感测各发光区块的光线以进一步提升背光模块的出光均匀性。

附图说明

图1为本发明的第一实施例的背光模块的示意图。

图2为本发明的矩形发光区块110被点亮时，其发光强度分布的情形。

图3为本发明的第二实施例的背光模块的示意图。

图4为本发明的一实施例的校正方法的流程示意图。

图5A到图5D为背光模块100的校正流程示意图。

主要元件符号说明

100、300               背光模块

110、110a、110b        发光区块

112                    第一发光区块

114                    第二发光区块

116                    第三发光区块

118                    第四发光区块

120                    发光元件

130                    光传感器

140、340               校正区块

210                    曲线

410、420               步骤

具体实施方式

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

第一实施例

图1为本发明的第一实施例的背光模块的示意图。请参照图1，本实施例的背光模块100具有多个发光区块110，且背光模块100包括多个发光元件120以及多个光传感器130。发光元件120配置于发光区块110中，且配置于同一个发光区块110中的多个发光元件120会同时被点亮。另外，光传感器130配置于发光区块110之间，其中各光传感器130适于感测与其邻接的发光区块110的发光强度。由图1可知，各个光传感器130可以感测与其邻接的其中一个或部分发光区块110的发光强度，或是同时感测与其邻接的所有发光区块110的发光强度。

举例而言，在本实施例的背光模块100中，发光元件120是发光二极管封装(LED package)，其中发光二极管封装可以是不同型态的封装体，例如表面黏着元件型态的封装体(SMD type package)、引脚插入型态的封装(PTH typepackage)等。在本实施例中，发光元件120例如为一白光发光二极管封装，其内部具有适于发出短波长光线的单一发光二极管芯片与荧光材料，或是具有多个适于发出单一色光的发光二极管芯片。在本实施例中，每一个发光区块110中会配置有多个发光元件120，其中发光元件120的数量以及配置方式可以依照设计者的需求而调整。值得注意的是，同一个发光区块110中的多个发光元件120是通过同一个控制电路控制，因此当控制电路输出驱动电流至同一个发光区块110中的发光元件120时，发光区块110中的所有发光元件120会同时被开启。

如图1所示，各发光区块110可以为矩形区块，且发光区块110呈阵列排列。图2绘示了本发明的矩形发光区块110a被点亮时，其发光强度分布的情形。请参考图2，当发光区块110a被点亮时，其发光强度的分布情形会如曲线210所示。在发光区块110a之外的区域，发光强度会大幅减弱，且在邻近的发光区块110b之外的区域，发光区块110a的发光强度几乎无法测得。

在本实施例中，各发光区块110的排列方式呈现如图1所绘示的矩形排列。为了有效地量测发光区块110的发光强度，可以将发光区块110中每四个(即2×2个)彼此相邻的发光区块110定义为一校正区块140，并且将各光传感器130分别配置于校正区块140的中心。此时，若光传感器130的数量为P，而发光区块110的数量为I，则P＝I/4。

在图1中，背光模块100由8×8个矩形发光区块110阵列排列而成。因此，本实施例中发光区块110的数量为64，而光传感器130的数量则为16个。换言之，当每一个发光区块110中配置有H个发光元件120时，则一个光传感器130可用以量测其周遭共4H个发光元件120的发光强度。换言之，光传感器130所需数量会小于发光元件120的数量，故可降低光传感器130所需的成本。除此之外，图1所绘示的光传感器130例如是呈规则性排列。在此，规则性排列是指光传感器在每个区块之间均匀分布。

然而，本发明并不排除以其它方式配置光传感器130。举例而言，为了节省光传感器130所需成本，可以将每十六个(即4×4个)相邻接的发光区块110划分成一个校正区块140，而在其中心配置光传感器130。另外，当背光模块100的中心未配置光传感器130时，更可另配置一个光传感器130于整体背光模块100的中心。此时，光传感器130的数量仍是少于发光区块110的数量。不过，在其它实施例中，也可以为了提高光线感测的精确性而将光传感器130对应每两个发光区块110配置。或是，将光传感器130对应每一个发光区块110配置，此时光传感器130的数量便会等于发光区块110的数量。

第二实施例

图3为本发明的第二实施例的背光模块的示意图。请参照图3，背光模块300的各元件与背光模块100的各元件相同，故在此不再重复说明，其相异之处在于：背光模块300的各发光区块110呈三角形(delta)排列。同时，这些发光区块110中每三个彼此相邻的发光区块110可构成一校正区块340，而各光传感器130分别配置于其中一个校正区块340的中心。如此一来，若光传感器130的数量为P，而发光区块110的数量为I，则P＝I/3。当然，本发明所属技术领域中具有通常知识者应知，光传感器130与校正区块340的配置方式可适应实际的需求而调变，本发明不受限于特定的配置方式。举例来说，校正区块340的划分可以扩大或是缩小，以在成本耗费与产品品质之间取得最佳的平衡点。

在此，本发明另提出一种校正方法，适于对以上所述的各种背光模块进行校正。

图4为本发明的一实施例的校正方法的流程示意图。请参照图4，此校正方法例如是先点亮与各光传感器邻接的其中一部分发光区块，并通过各光传感器对此部分被点亮的发光区域的发光强度进行量测，以便对此部分发光区域的发光强度进行校正或补偿(步骤410)。然后，再点亮与各光传感器邻接的另一部分发光区块，并通过各光传感器对另一部分发光区块的发光强度进行量测(步骤420)。如此一来，各光传感器所邻接的发光区块的发光强度皆可先后被测得并获得校正。

根据本发明的较佳实施例，上述的校正方法可将与各光传感器邻接的发光区块同时点亮，以进行全点亮测试与校正(步骤430)。步骤430可在进行步骤410之前，或是在进行步骤420之后进行。当然，步骤430也可在进行完步骤410但尚未进行步骤420之前进行。

图5A到图5D为背光模块100的校正流程示意图。请先参照图5A，在背光模块100中，与各光传感器130邻接的四个发光区块可区分为第一发光区块112、第二发光区块114、第三发光区块116以及第四发光区块118。若要对背光模块100中的所有发光区块112、114、116、118进行校正，可先点亮与各光传感器130邻接的第一发光区块112，以使各光传感器130可对这些第一发光区块112的发光强度进行量测。此时，各光传感器130所测得的结果可被回授(feedback)至控制电路，以对这些第一发光区块112的发光强度进行校正。根据本发明的较佳实施例，光传感器130呈规则性排列，也即光传感器130在各发光区块之间均匀分布，使得各区域的发光强度的校正可具有相同的效率。

接着，请依序参照图5B到图5D，依序点亮与各光传感器130邻接的第二发光区块114、第三发光区块116以及第四发光区块118，以分别感测第二发光区块114、第三发光区块116以及第四发光区块118的发光强度。同理，各光传感器130所测得的结果可被回授至控制电路，以对这些第二发光区块114、第三发光区块116以及第四发光区块118的发光强度进行校正。

在其它实施例中，发光区块可以呈三角形(delta)排列，也就是如图3所绘示的背光模块300。发光区块110中每三个彼此相邻的发光区块110构成一校正区块340，且各光传感器130分别配置于其中一个校正区块340的中心。此时，背光模块300的校正方法则可以是依序点亮与各光传感器130邻接的三个发光区块110。如此一来，各光传感器130可依序对与其邻接的三个发光区块110的发光强度进行量测。

当然，在上述的依序点亮与各光传感器130所邻接的多个发光区块110之前、之后或是过程中，也可以同时点亮与各光传感器130邻接的所有发光区块110。

综上所述，本发明的背光模块及校正方法具有至少以下所述的优点。首先，本发明的背光模块中，光传感器配置的位置可正确地感测各发光区块的发光强度。因此，本发明的校正方法可精确地修正背光模块的出光情形。另外，本发明的背光模块中，光传感器可以对应多个由发光二极管封装所构成的发光元件配置，因此不需大量的光传感器，而有助于降低背光模块的制作成本。整体来说，本发明可以在不增加制作成本的前提下，使背光模块具有良好的出光品质。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定的范围为准。

Claims (19)

1.一种背光模块，具有多个发光区块，其特征在于，该背光模块包括：

多个发光元件，配置于该些发光区块中，且配置于同一个发光区块中的该些发光元件是同时被点亮；以及

多个光传感器，配置于该些发光区块之间，其中各该光传感器适于感测与其邻接的发光区块的发光强度。

2.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，各该发光区块为一矩形区块，且该些发光区块呈阵列排列。

3.如权利要求2所述的背光模块，其特征在于，该些发光区块中每两个彼此相邻的发光区块构成一校正区块，而各该光传感器分别配置于彼此相邻的发光区块间。

4.如权利要求3所述的背光模块，其特征在于，该些光传感器的数量为R，而该些发光区块的数量为I，且P＝I/2。

5.如权利要求2所述的背光模块，其特征在于，该些发光区块中每四个彼此相邻的发光区块构成一校正区块，而各该光传感器分别配置于其中一个校正区块的中心。

6.如权利要求5所述的背光模块，其特征在于，该些光传感器的数量为P，而该些发光区块的数量为I，且P＝I/4。

7.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，各该发光区块为一矩形区块，且该些发光区块呈三角形(delta)排列。

8.如权利要求7所述的背光模块，其特征在于，该些发光区块中每三个彼此相邻的发光区块构成一校正区块，而各该光传感器分别配置于其中一个校正区块的中心。

9.如权利要求8所述的背光模块，其特征在于，该些光传感器的数量为P，而该些发光区块的数量为I，且P＝I/3。

10.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该些光传感器的数量少于该些发光区块的数量。

11.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该些光传感器的数量等于该些发光区块的数量。

12.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该些光传感器呈规则性排列。

13.如权利要求12所述的背光模块，其特征在于，该些光传感器在该些发光区块之间均匀分布。

14.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该些发光元件包括多个发光二极管封装。

15.如权利要求14所述的背光模块，其特征在于，该些发光二极管封装包括白光发光二极管封装。

16.一种校正方法，适于对权利要求1所述的背光模块进行校正，其特征在于，该校正方法包括：

点亮与各该光传感器邻接的其中一部分发光区块，并通过各该光传感器对此部分发光区域的发光强度进行量测；以及

点亮与各该光传感器邻接的另一部分发光区块，并通过各该光传感器对另一部分发光区域的发光强度进行量测。

17.如权利要求16所述的校正方法，其特征在于，当发光区块呈三角形(delta)排列，而该些发光区块中每三个彼此相邻的发光区块构成一校正区块，且各该光传感器分别配置于其中一个校正区块的中心时，依序点亮与各该光传感器邻接的三个发光区块。

18.如权利要求16所述的校正方法，其特征在于，当发光区块呈阵列排列，而该些发光区块中每四个彼此相邻的发光区块构成一校正区块，且各该光传感器分别配置于其中一个校正区块的中心时，依序点亮与各该光传感器邻接的四个发光区块。

19.如权利要求16所述的校正方法，其特征在于，更包括同时点亮与各该光传感器邻接的该些发光区块。

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