CN101261388A - 背光板装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种背光板装置包含控制单元、背光驱动单元、第一光源组及第二光源组，其中背光驱动单元受控制单元控制以发出令光源组产生明灭的驱动指令；藉此，可依据时间区间、电源启动次数等预定值轮流点亮或熄灭第一、第二光源组，或在显示亮度不足时利用第二光源组补偿亮度损耗以将整体显示亮度维持在预定范围内，来达到可使背光板装置延长其使用寿命的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种背光板装置及其控制方法，特别是指一种可延长使用寿命的背光板装置及其控制方法。
背景技术
参阅图1，已知的背光板装置(Backlight)9包含多个光源91、背光驱动单元(Inverter)92及电源供应单元93；光源91采用冷阴极萤光灯管，背光驱动单元92连接于电源供应单元93及这些光源91之间。
电源供应单元93提供电力并通过背光驱动单元92的处理来驱动该等光源91，使这些光源91的光线输出投射到显示面板(图未示)以产生足够的显像亮度。
然而，光源91的亮度会随时间增加而衰减，一般光源91的亮度若衰减到最高亮度的百分之五十时，即表示光源91的使用寿命告终，如何延长背光板装置9的使用寿命，是目前的一大课题。
已知解决方式之一，是降低光源91的管电流以提高光源91的使用寿命，但是会牺牲亮度并且使可调光范围缩小；已知解决方式之二，是增加光源91的数量以解决亮度问题，但会使光源产生的热能增加，而累积过多热能会造成周边零件寿命减短。
发明内容
本发明的第一个目的，在于提供一种可以依据系统预定的时间区间预定值，采用轮流点亮或熄灭光源组的方式延长使用寿命的背光板装置及其控制方法。
本发明的第二个目的，在于提供一种可依据电源启动(Power on)次数，采用轮流点亮或熄灭光源组的方式延长使用寿命的背光板装置及其控制方法。
因此，本发明的背光板装置包含控制单元、背光驱动单元、第一光源组及第二光源组。
其中，该控制单元用于控制并协调各元件的动作；该背光驱动单元电连接于该控制单元，受该控制单元控制以发出令光源组产生明灭的驱动指令；该第一光源组电连接于该背光驱动单元，第一光源组受该驱动指令驱动而产生明灭；该第二光源组电连接于该背光驱动单元，第二光源组受该驱动指令驱动而产生明灭。
藉此，该控制单元依据该预定值，使得该背光驱动单元发出驱动指令来轮流驱动第一、第二光源组，以延长该背光板装置的使用寿命。
本发明的第三个目的，在于提供一种依据系统设定的衰减周期，未到达该衰减周期时点亮第一光源组熄灭第二光源组，在到达该衰减周期时，则点亮第二光源组以补偿原有第一光源组的亮度损耗，进而延长其使用寿命的背光板装置及其控制方法。
因此，本发明的背光板装置包含控制单元、背光驱动单元、第一光源组及第二光源组。
该控制单元与该存储器相连，该控制单元用于控制并协调各元件的动作；该背光驱动单元电连接于该控制单元，受该控制单元控制以发出令光源组产生明灭的驱动指令；该第一光源组电连接于该背光驱动单元，第一光源组受该驱动指令驱动而产生明灭；该第二光源组电连接于该背光驱动单元，第二光源组受该驱动指令驱动而产生明灭，且第一光源组与第二光源组为不共平面。
藉此，该控制单元依据预定值来决定是否用第二光源组发出的亮度补偿第一光源组的亮度损耗，将整体显示光源的亮度维持在预定范围内。
本发明的第四个目的，即在于提供一种可判断由光侦测单元自动侦测的亮度侦测结果是否低于亮度预定值，若低于该亮度预定值，则以更替或补偿的方式延长其使用寿命的背光板装置及其控制方法。
于是，本发明的背光板装置包含控制单元、背光驱动单元、第一光源组、第二光源组及亮度侦测单元。
该控制单元用于控制及协调各元件的动作；该背光驱动单元电连接于该控制单元，受该控制单元控制以发出令光源组产生明灭的驱动指令；该第一光源组电连接于该背光驱动单元，第一光源组受该驱动指令驱动而产生明灭；该第二光源组电连接于该背光驱动单元，第二光源组受该驱动指令驱动而产生明灭；该亮度侦测单元电连接到该控制单元，用于侦测光源的亮度并输出亮度侦测值给该控制单元，用于作为控制该背光驱动单元发出驱动指令的依据。
藉此，该控制单元依据该亮度侦测值与该预定值的比较结果，来判断显示亮度是否不足，进而决定是否控制用第二光源组发出的亮度补偿第一光源组的亮度损耗，从而将整体显示光源的亮度维持在预定范围内。
附图说明
图1是电路方框图，说明现有的一种直下式液晶显示装置；
图2是电路方框图，说明本发明的可延长使用寿命的背光板装置的第一优选实施例以及第三优选实施例；
图3是流程图，说明第一优选实施例的控制方法的各步骤；
图4是电路方框图，说明本发明的可延长使用寿命的背光板装置的第二优选实施例；
图5是流程图，说明第二优选实施例的控制方法的各步骤；
图6是曲线图，说明本发明的可延长使用寿命的背光板装置的第三优选实施例，利用第二光源组的输出亮度来补偿第一光源组的亮度损耗，以将整体显示光源的亮度维持在预定范围内；
图7是示意图，说明在第三优选实施例中，第一光源组与第二光源组为不共平面的排列方式，且组装第一、第二光源组的底板也可以配合第二光源组的空间形态进行适度的变化；
图8是流程图，说明第三优选实施例的控制方法的各步骤；
图9是电路方框图，说明本发明的可延长使用寿命的背光板装置的第四优选实施例；以及
图10是流程图，说明第四优选实施例的控制方法的各步骤。
【主要元件符号说明】
100、20、140背光板装置
10…………电源供应单元
11…………背光驱动单元
12…………控制单元
121 ………计时器
122 ………计数器
13…………存储单元
14…………输入单元
151 ………第一光源组
152 ………第二光源组
16…………背板
18…………亮度侦测单元
301～311…步骤
501～507…步骤
61～63……曲线
701～710 步骤
801～804 步骤
具体实施方式
有关本发明的前述及其他的技术内容、特点与功效，在以下参考附图的多个优选实施例的详细说明中，将可以清楚的呈现，在以下的说明内容中，类似的元件以相同的编号来表示。
(一)、依据预定时间区间补偿亮度损耗
参阅图2，本发明第一优选实施例的背光板装置100包含控制单元12、电源供应单元10、输入单元14、存储单元13、背光驱动单元11、第一光源组151及第二光源组152。
其中，控制单元12与电源供应单元10、背光驱动单元11、存储单元13、输入单元14相连，控制单元12具有计时器121，计时器121用于对电源供应单元10的供电时间进行计时。电源供应单元10供应电力给背光驱动单元11。
输入单元14用于由使用者来输入时间区间t的预定值，再由控制单元12将预定值存入存储单元13中，时间区间t也可以是系统中的预设值，不以来自输入单元14的输入为限制，时间区间t用作何时需要令第一或第二光源组151、152轮流点亮的依据。
背光驱动单元11电连接于电源供应单元10、控制单元12及第一、第二光源组151、152，背光驱动单元11受控制单元12控制，以发出驱动指令使得第一、第二光源组151、152产生明灭，背光驱动单元11可由多个背光驱动器组成，以分别驱动第一光源组151及第二光源组152；而第一光源组151及第二光源组152均电连接于背光驱动单元11，受驱动指令驱动而产生明灭。每一个光源组都包括多个光源，光源可为冷阴极萤光灯管(Cold Cathode FluorescentLamp；CCFL)或发光二极管(Light Emitting Diodes；LED)，且第一及第二光源组151、152可根据背光板装置为直下型还是侧光型而配置于显示面板(图未示)的下方或侧边。
参阅图3，说明第一优选实施例的控制方法与步骤：首先，控制单元12侦测第一次电源启动(Power On)(步骤301)，计时器121开始对供电期间进行计时(步骤302)，接着，从存储单元13中取得时间区间t的预定值(步骤303)。
当控制单元12侦测计时结果为时间区间t的倍数时(步骤304)，则判断计时结果为时间区间t的奇数倍还是偶数倍？(步骤305)，若计时结果为时间区间t的奇数倍，则控制单元12控制背光驱动单元11发出驱动指令点亮第一光源组151并熄灭第二光源组152(步骤306)；若计时结果为时间区间t的偶数倍，则控制背光驱动单元11发出驱动指令点亮第二光源组152并熄灭第一光源组151(步骤307)。
当控制单元12侦测到电源供应单元10停止供电(步骤308)，计时器121便暂停计时(步骤309)，直到侦测到下一次电源启动(步骤310)，计时器121再继续累计计时(步骤311)，并接续步骤304，以此类推。
由前述可知，由于第一光源组151与第二光源组152采用间隔时间区间t相互轮替的方式点亮或熄灭，因此可将原有背光板装置100的使用寿命延长约二倍。
(二)、依据电源启动次数补偿亮度损耗
参阅图4，本发明第二优选实施例的背光板装置120具有的大部分元件与第一优选实施例相同，因此类似的元件可参考先前图2的说明，在此不再予以赘述。
不同的是，第二优选实施例的控制单元12具有计数器122，用于对电源供应单元10的电源启动次数加以计数累计，并判断计数结果k为奇数还是偶数，采用相对应地轮流点亮或熄灭光源组的方式延长背光板装置120的使用寿命。
参阅图5，说明其控制方法与步骤：首先，控制单元12侦测到第一次电源启动(步骤501)，计数器122对电源启动次数进行计数(步骤502)，接着，判断计数结果为奇数还是偶数(步骤503)？若计数结果为奇数，则控制背光驱动单元11发出驱动指令点亮第一光源组151并熄灭第二光源组152(步骤504)；若计数结果为偶数，则控制背光驱动单元11发出驱动指令点亮第二光源组152并熄灭第一光源组151(步骤505)；直到侦测到下一次电源启动(步骤506)，计数器122再继续累计计数(步骤507)，并接续步骤503，以此类推。
本实施例是依据计数器122计数电源启动次数为奇数还是偶数，将第一光源组151与第二光源组152以相互轮替的方式点亮或熄灭，因此也可延长背光板装置100的使用寿命。
(三)、依据衰减周期补偿亮度损耗
再参阅图2，本发明的第三优选实施例具有的元件与第一优选实施例相同，因此类似的元件可参考先前的说明，在此不再予以赘述。
不同的是，第三优选实施例依据系统设定的衰减周期T，衰减周期T是光源组的显示亮度值降低至一个预定程度的预估时间，光源组的亮度衰减周期T随所选择的光源不同，而有着不同的衰减周期T，具体情形视光源的产品规格而定，以下为例示说明。
参阅图2与图6，图6是光源亮度的衰减曲线，横座标为时间，以年为单位；纵座标为光源的亮度，以百分比％表示，原点表示开始使用时，光源的亮度为100％，因为光源具有一定使用寿命，因此光源的亮度会随时间增加而递减，本优选实施例就是先设定一个衰减周期T，在衰减周期T内以第一光源组151为主要显示光源(曲线61)，当到达衰减周期T后，则利用第二光源组152为辅助显示光源，以第二光源组152的输出亮度补偿原有第一光源组151的亮度损耗，将整体显示光源的亮度维持在预定范围内(曲线62)，而第二光源组152补偿第一光源组151的比例，随实际状况而定，一般为了避免第二光源组152点亮后造成画面亮度突然提高，会缓慢地增加第二光源组152所提供的亮度，而待第一光源组151寿命终了时，则点亮第二光源组152至100％的亮度，由第二光源组152作为主要显示光源。本实施例通过用第二光源组152补偿第一光源组151亮度的方式，可在不牺牲亮度与可调光范围的情况下，让背光板装置能于较长时间维持适当的亮度，延长了背光板装置100的整体使用寿命。
另外，也可以在第一光源组151到达衰减周期T后，关闭第一光源组151，而点亮第二光源组152为主要显示光源，第二光源组152可选用最高亮度低于第一光源组151的最高亮度的光源(其衰减曲线63)，以避免第二光源组152点亮后造成画面亮度突然提高。
参阅图7，本优选实施例中，第一光源组151与第二光源组152为不共平面的排列方式，且用于组装第一、第二光源组152的背板16，也可以配合两组光源的高度进行调整，使其具有相同的工作频率，藉此可避免两光源组彼此产生干扰而影响了画面表现。
另外，由于第二光源组151用于补偿第一光源组151，因此第二光源组152的数量可比第一光源151组少，第二光源组152所具有的光源数量可与第一光源组151具有的光源数量不相等。
参阅图2与图8，说明第三优选实施例的控制方法与步骤：首先，侦测背光板装置100的第一次电源启动(步骤701)，计时器121便开始对供电期间进行计时(步骤702)，接着，获得衰减周期T的预定值(步骤703)；接着，判断累计时间是否未到达衰减周期T(步骤704)？若未到达衰减周期T，则控制背光驱动单元11发出驱动指令点亮第一光源组151并熄灭第二光源组152(步骤705)；若到达衰减周期T，则控制背光驱动单元11发出驱动指令同时点亮第一、第二光源组151、152，并令第二光源组152在预定的亮度范围内补偿第一光源组151的显像亮度(步骤706)。
当侦测到停止供电时(步骤707)，计时器121便暂停计时(步骤708)，直到侦测下一次电源启动(步骤709)，计时器121再继续累计计时(步骤710)，并接续步骤704，以此类推。
由前述可知，第三优选实施例是当到达衰减周期T时，利用第二光源组152补偿原有第一光源组151的亮度损耗，将整体显示光源的亮度维持在预定范围内，因此可使背光板装置100延长其使用寿命。
(四)、依据亮度侦测结果补偿亮度损耗
请参阅图9，本发明的第四优选实施例中，背光板装置140的部分元件与第一优选实施例的相同，因此类似的元件，如：电源供应单元10、背光驱动单元11、控制单元12、第一灯管组151与第二灯管组152，可参考先前图2的说明，在此不再予以赘述。
不同的是，本优选实施例还包含亮度侦测单元18，亮度侦测单元18电连接于控制单元12，用于侦测光源组的亮度并输出亮度侦测值给控制单元12，用于作为控制背光驱动单元11发出驱动指令的依据；控制单元12依据亮度侦测值来判断显示亮度是否足够，决定是否用第二光源组152发出的亮度补偿第一光源组151的亮度损耗，以延长背光板装置140的使用寿命。(此部份的原理请参考图6的说明)
参阅图9与图10，其控制方法与步骤：首先，背光板装置140电源启动后，亮度侦测单元侦测亮度(步骤801)，接着，控制单元12判断其亮度侦测结果是否未低于预定值？(步骤802)若亮度侦测结果未低于预定值，则控制背光驱动单元11发出驱动指令点亮第一光源组151并熄灭第二光源组152(步骤803)；若亮度侦测结果低于预定值，则控制背光驱动单元11发出驱动指令同时点亮第一、第二光源组，并令第二光源组152在预定的亮度范围内补偿第一光源组151的显像亮度(步骤804)，直到结束显示功能。
归纳上述，本发明依据时间区间或电源启动次数的奇数或偶数来分别轮流点亮第一、第二光源组151、152，以提升背光板装置的整体使用寿命；或者依据是否到达衰减周期或依据亮度侦测单元18侦测的亮度值，并利用第二光源组152补偿原有第一光源组151的亮度损耗，将整体显示光源的亮度维持在预定范围内，来延长背光板装置的整体使用寿命。
以上所述的仅仅时本发明的优选实施例，不能用于限制本发明的范围，对本发明权利要求和说明书内容所作出的简单的等效变换和修改，都应该属于本发明的范围内。
Claims (17)
1. 一种背光板装置，包含：
控制单元；
背光驱动单元，电连接于所述控制单元，受所述控制单元控制以发出驱动指令；
第一光源组，电连接于所述背光驱动单元，所述第一光源组受所述驱动指令驱动而产生明灭；以及
第二光源组，电连接于所述背光驱动单元，所述第二光源组受所述驱动指令驱动而产生明灭；
藉此，所述控制单元依据预定值，令所述背光驱动单元发出所述驱动指令来轮流驱动所述第一光源组及所述第二光源组。
2. 如权利要求1所述的背光板装置，其中，所述预定值为时间区间，所述控制单元包含计时器，所述计时器对供电时间进行计时，若计时结果为所述时间区间的奇数倍，则控制所述背光驱动单元发出所述驱动指令点亮所述第一光源组并熄灭所述第二光源组，若计时结果为所述时间区间的偶数倍，则控制所述背光驱动单元发出所述驱动指令点亮所述第二光源组并熄灭所述第一光源组。
3. 如权利要求2所述的背光板装置，还包含存储单元和输入单元，所述存储单元与所述输入单元电连接于所述控制单元，所述输入单元可以由使用者来输入所述时间区间的预定值，再由所述控制单元将所述预定值存入所述存储单元中。
4. 如权利要求1所述的背光板装置，其中，所述预定值为计数结果，所述控制单元包含计数器，所述计数器对电源启动次数进行计数以产生所述计数结果，若所述计数结果为奇数，则控制所述背光驱动单元发出所述驱动指令点亮所述第一光源组并熄灭所述第二光源组，若所述计数结果为偶数，则控制所述背光驱动单元发出所述驱动指令点亮所述第二光源组并熄灭所述第一光源组。
5. 如权利要求1所述的背光板装置，其中，所述背光驱动单元由多个背光驱动器组成，且所述多个背光驱动器分别驱动所述第一光源组及所述第二光源组。
6. 一种背光板装置的控制方法，所述背光板装置具有背光驱动单元、第一光源组、第二光源组及控制单元，所述控制单元具有用于对供电期间进行计时的计时器，所述背光驱动单元用于驱动所述第一、第二光源组，所述方法包含下述步骤：
(A)侦测到第一次电源启动时，所述计时器开始对所述供电期间进行计时；
(B)取得时间区间的预定值；
(C)侦测计时结果为已到达所述时间区间的倍数；
(D)判断计时结果是所述时间区间的奇数倍还是偶数倍，若为奇数倍则进行步骤(E)，若为偶数倍则进行步骤(F)；
(E)发出驱动指令点亮所述第一光源组并熄灭所述第二光源组；以及
(F)发出驱动指令点亮所述第二光源组并熄灭所述第一光源组。
7. 如权利要求6所述的背光板装置的控制方法，还包含下述步骤：
(G)判断为停止供电时，所述计时器暂停计时；以及
(H)侦测到下一次电源启动时，所述计时器继续累计计时，并接续步骤(C)。
8. 一种背光板装置的控制方法，所述背光板装置具有背光驱动单元、第一光源组、第二光源组及控制单元，所述控制单元具有用于对于电源启动次数进行计数的计数器，所述背光驱动单元用于驱动所述第一、第二光源组，所述方法包含下述步骤：
(A)侦测第一次电源启动时，所述计数器对供电次数开始进行计数；
(B)判断计数结果为奇数还是偶数，若为奇数则进行步骤(C)，若为偶数则进行步骤(D)；
(C)控制所述背光驱动单元发出驱动指令点亮所述第一光源组并熄灭所述第二光源组；
(D)控制所述背光驱动单元发出驱动指令点亮所述第二光源组并熄灭所述第一光源组；以及
(E)侦测到下一次电源启动时，所述计数器继续计数，并接续步骤(B)。
9. 一种背光板装置，包含：
控制单元；
背光驱动单元，电连接于所述控制单元，受所述控制单元控制以发出驱动指令；
第一光源组，电连接于所述背光驱动单元；以及
第二光源组，电连接于所述背光驱动单元；
藉此，所述控制单元依据预定值，决定是否控制所述第二光源组点亮来补偿所述第一光源组的亮度损耗，以将背光模组的亮度维持在预定范围内。
10. 如权利要求9所述的背光板装置，其中，所述第一光源组与所述第二光源组具有的光源数量不相等。
11. 如权利要求9所述的背光板装置，其中，所述预定值为衰减周期，所述衰减周期是所述第一光源组的亮度值将降低至预定程度的预估时间，所述控制单元包含计时器，所述计时器对供电期间进行计时，若计时结果未到达所述衰减周期，则控制所述背光驱动单元发出所述驱动指令点亮所述第一光源组并熄灭所述第二光源组，若计时结果到达所述衰减周期，则控制所述背光驱动单元发出所述驱动指令同时点亮所述第一、第二光源组，并令所述第二光源组在预定的亮度范围内补偿所述第一光源组的亮度。
12. 如权利要求9所述的背光板装置，其中，所述第一光源组与所述第二光源组为不共平面。
13. 如权利要求9所述的背光板装置，其还包括亮度侦测单元，电连接所述控制单元，用于侦测光源组的亮度并输出亮度侦测值给所述控制单元做为所述预定值。
14. 如权利要求13所述的背光板装置，其中，所述控制单元对所述亮度侦测单元的所述亮度侦测值进行判断，若判断亮度的所述亮度侦测值未低于亮度预定值，则控制所述背光驱动单元发出所述驱动指令点亮所述第一光源组并熄灭所述第二光源组，若判断亮度的所述亮度侦测值低于所述亮度预定值，则控制所述背光驱动单元发出所述驱动指令同时点亮所述第一、第二光源组，并令所述第二光源组在预定的亮度范围内补偿所述第一光源组的亮度。
15. 一种背光板装置的控制方法，所述背光板装置具有背光驱动单元、第一光源组、第二光源组及控制单元，所述控制单元具有用于对于供电期间进行计时的计时器，所述背光驱动单元用于驱动所述第一、第二光源组，所述方法包含下述步骤：
(A)侦测第一次电源启动时，所述计时器对供电期间进行计时；
(B)取得衰减周期的预定值；
(C)判断累计时间是否未到达所述衰减周期，若所述累计时间未到达所述衰减周期，则进行步骤(D)，若所述累计时间到达所述衰减周期，则进行步骤(E)；
(D)控制所述背光驱动单元发出驱动指令点亮所述第一光源组并熄灭所述第二光源组；及
(E)控制所述背光驱动单元发出驱动指令同时点亮所述第一、第二光源组，并令所述第二光源组在预定的亮度范围内补偿所述第一光源组的亮度。
16. 如权利要求15所述的背光板装置的控制方法，还包含下述步骤：
(G)判断为停止供电时，所述计时器暂停计时；以及
(H)侦测下一次电源启动时，所述计时器继续累计计时，并接续步骤(C)。
17. 一种背光板装置的控制方法，所述背光板装置具有背光驱动单元、第一光源组、第二光源组、控制单元及亮度侦测单元，所述背光驱动单元用于驱动所述第一、第二光源组，所述亮度侦测单元用于侦测光源的亮度，所述方法包含下述步骤：
(A)所述亮度侦测单元侦测亮度；
(B)判断其亮度侦测结果是否未低于预定值，若所述亮度侦测结果未低于所述预定值，则进行步骤(C)，若所述亮度侦测结果低于所述预定值，则进行步骤(D)；
(C)控制所述背光驱动单元发出驱动指令点亮所述第一光源组并熄灭所述第二光源组；以及
(D)控制所述背光驱动单元发出驱动指令同时点亮所述第一、第二光源组，并令所述第二光源组在预定的亮度范围内补偿所述第一光源组的显像亮度。
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