CN102129839A - 具有边射形光导组合式背光板的显示器及其匀化方法 - Google Patents

Abstract

一种具有边射形光导组合式背光板的显示器及其匀化方法，该显示器包括一个供光源导入并由多个彼此邻接设置的光导所组成的背光板、一个位于该背光板出光侧并由多个光通透率可改变的晶胞所构成的液晶板、一组储存有光导出光分布的记忆装置、及一组运算补偿影像信息以控制液晶板的晶胞光通透率的控制装置，其中背光板区域亮度调控匀化，是利用融合光导的出光率分布信息配合的调控亮度，并依照该补偿影像信息，共同决定晶胞个别光通透率，达到具有匀化亮度效果。

Description

具有边射形光导组合式背光板的显示器及其匀化方法

【技术领域】

本发明是关于一种显示器匀化方法，尤其是一种具有边射形光导组合式背光板的显示器及其匀化方法。

【背景技术】

液晶屏幕(LCD)的应用已相当的普及，有别于传统使用真空显像管的屏幕(CRT)，不仅具有轻薄不占空间的优势，其影像的分辨率更高于使用CRT的屏幕，而且在电力使用上也大幅降低，使得液晶屏幕已在市场上完全取代了CRT的屏幕。

相较于以往主流的冷阴极管光源，目前液晶屏幕多采LED当作液晶面板后方的背光源，而利用LED作为背光板中的光源，主要有以下两种结构

1.利用多个LED组成一个面型光源，直接射向LCD面板，称为『直射型(Direct-lit)』背光板。

2.利用光导的技术，LED光源组成一条『光条』(Light-Bar)，再由光导所组成的光导组将光条由侧边入射，称为『边射型(Edge-lit)』背光板。

虽然利用边射型(Edge-lit)光导所组合成的边射形背光板，具以下几个优点，例如结构较薄而可制成超薄型显示器、混光更均匀、及出光效率高的优点。但是，直射型背光板则具有『区域亮度调控(Local-Area DimingControl)』的功能，因此可以达到高动态对比(High Dynamic Contrast Ratio)、减小平均消耗功率、保持低亮度下的色域范围不变(一般LCD电视，在低亮度下，由于液晶漏光效应，其色度范围将大大降低)的优点。因此，申请人的第201010000516.8号「显示器用堆叠组合式背光板及具有该背光板的显示器」发明专利申请案中，揭示能整合上述优点，利用多个边射形光导组合成背光板，并可提供区域亮度调控功能的显示器，将液晶显示器的性能大幅提升，更可以达到省电的环保效果。

但是，利用多个光导组合成一个大面积背光板，其最大困扰在于如何确保整个背光板的发光亮度及色度均匀。由于各个光导在组合之中，随光导间的几何结构不连续，在边界位置与非边界位置将造成出光特性不一致，导致整个背光板的出光，将在光导与光导的交界位置、与光导远离交界位置处产生明显的亮度不均匀，而由多组光导排列组成的背光板，更将进一步因亮度不均匀的重复出现而呈现明暗波纹，形成一些规则性的明暗网格或云纹(MURA)，严重影响整个液晶电视的品质。

1999年由Eizaburo Higuchi等人提出的技术「串列型面光源装置」(中国台湾专利412716号，美国专利USP 62413580)，如图1所示，其中该背光板的结构包括有多个光源LED 111、121、131及多个光导11、12、13，各光导11、12、13均设有一堆叠部110、120、130，使例如光导11的较窄部分可以叠放在相邻的光导12的堆叠部120上，并于出光面对应的另一面设有反射光的散射点141、142、143。

然而，一般的光导主要是利用塑胶模具射出成型而成，使得光导出光区理论上为直角处无法达到真正的垂直，也使得一般光导的结构如图3所示，不是呈方正形状而是在边角14’处，呈现一个弧形的连续面；因此当光射至散射点143’并反射至出光区的边角14’，将形成透镜效应，使光束聚焦而产生一处光束集中而较亮的部份。随之，光导11、12、13所组合的背光板，在各个出光区131、132、133存在不连续几何结构，使整个出光分布在光导接合处17及18位置可能出现不均匀性，而出光分布的情形可能为图2所示其光导彼此之间接合处亮度较低于中间点亮度的不均匀状况；且另一可能出光分布的情形将如图4所示，光导彼此接合处亮度高于中间点亮度的整体不均匀状况。

再如OSRAM公司于2005年提出「照明装置之制造方法及照明装置」案(中国台湾专利1235803号)的另一种组合式光导结构，如图5所示，光源即以LED 211、221、231为例，并将各光导21、22、23区分为两部份：一者为平行多面体结构的混光区212、222、232；另一部份为出光区213、223、233、并于出光面对应的另一面设有反射光的散射点241、242、243。与上述Eizaburo Higuchi所提出的光导结构相互比较，由于具有较长的『混光区』212、222、232，因此该结构对LED点光源具有较佳的光均匀性，但其结构仍然存在模组接合间的不连续处，例如出光区213的右侧与出光区223的左侧，仍存在不连续的几何结构，因此形成与图2或图4所示相同的出光亮度不均匀性的分布情况发生。

又者，Luminance公司也于2007年提出一种不同导光结构模块(美国发明专利早期公开20080205080A1号)，如图6所示，其光源例释如LED 34、35、36，其光导31、32、33亦由两大部分组成：其中一部份为混光区311、321、331，另一部份为出光区312、322、332，且各光导结构为一个较不规则的多面体并于出光面对应的另一面设有反射光的散射点313、323、333，但所述光导的『混光区』与『出光区』仍分别具有明显的角状结构，实务上，也会在等角状结构位置造成出光不均匀，且其结构例如出光区312的右侧与出光区322的左侧，仍存在有模组接合位置的不连续几何结构，亦会形成图2或图4所示的出光亮度不均匀情况。

尤其人类眼睛对近范围内的明暗鉴别度极高，彼此相邻的明暗间隔波纹相只要对亮度相差约2％左右，人眼即可清晰分辨；何况，当具有区域亮度调控功能的背光板结构是以多块光导组合时，此种明暗不均匀的现象也将随各光导的中央与边界亮度不均而周期性地出现，无疑使消费者更容易以肉眼敏锐分辨。因此，利用多个上述楔形光导所组成的背光板，将因重复出现的严重亮度不均匀问题，根本无法通过消费者眼睛的检验；至于申请人所拥有的前案，虽可降低该问题的严重性，但仍有进一步改善的空间。由此，前述各公知技术所揭示的方法结构，皆不适用于具有『区域亮度调控』功能的边射型LED背光板。

【发明内容】

本发明目的之一在于提供一种可均匀化边射形光导组合式背光板所发背光的具有边射形光导组合式背光板的显示器匀化方法。

本发明的另一目的在于提供一种具有区域亮度调控功能，并可解决背光板亮度不均匀问题的具有边射形光导组合式背光板的显示器匀化方法。

本发明的又一目的在于提供一种发光均匀的具有边射形光导组合式背光板的显示器。

本发明的再一目的在于提供一种具有区域亮度调控功能、结构简单、使得制造成本及组装成本降低、但成品率易于提升，让组装、替换、及维修容易的具有边射形光导组合式背光板的显示器。

依照本发明揭示的具有边射形光导组合式背光板的显示器匀化方法，其中该显示器包括一组背光板，一组位于该背光板出光侧、包括多个光通透率可改变的晶胞、以显示由复数画素构成的画面的液晶板，一组用以控制上述每一晶胞个别光通透率的控制装置，及一组记忆装置；其中，该组背光板包括多个彼此邻接设置、并分别具有一个入光面的光导，以及多个分别对应所述光导入光面的光源；且该记忆装置储存有依照所述光导出光分布，而对应使每一晶胞透光亮度分布均一化的补偿信息，该方法包括下列步骤：

a)接收来自一个影像源包括多个用以指令所有上述晶胞个别光通透率的影像讯号的影像信息；

b)将该影像信息中的所述影像讯号分别依照该补偿信息加权运算，获得一包括多个分别对应上述每一晶胞的调控影像讯号的补偿影像信息；及

c)依照该补偿影像信息，决定该液晶板中的上述晶胞个别光通透率。

至于依照本发明揭示的具有边射形光导组合式背光板的显示器，则包括：一组背光板，该组背光板则包括多个彼此邻接设置，并分别具有一个入光面的光导，以及多个分别对应所述光导入光面的光源；一组位于该背光板出光侧、包括多个光通透率可改变的晶胞、以显示由复数画素构成的画面的液晶板；一组储存有依照所述光导出光分布，而对应使每一晶胞透光亮度分布均一化的补偿信息的记忆装置；及一组用以接收来自一个影像源、包括多个用以指令所有上述晶胞个别光通透率的影像讯号的影像信息，将该影像信息中的所述影像讯号分别依照所述补偿信息加权运算、获得一包括多个分别对应上述每一晶胞的调控影像讯号的补偿影像信息，及依照该补偿影像信息决定该液晶板中所述晶胞个别光通透率的控制装置。

由于边射形光导组合式背光板所发的背光常会因位置不同，而受到多片光导的不同影响，使得所发背光不均匀，经由本案的揭示，将各光导的出光分布分别加权计算，使得各位置的背光不均匀问题，可以藉由调整对应液晶板各晶胞的调控影像讯号，从而使出光均匀；甚至更进一步，同时达成区域亮度调控功能，并可解决背光板亮度不均匀问题。

由此而制成的显示器，不仅可具有均匀的出光，并且可以具有区域亮度调控功能。且本案所揭示的边射型光导组合式背光板，可采用如申请人所拥有前案所示的平行结构而非楔形结构所形成，入射光束的角度一旦在全内部反射的临界角以下，便可顺利在光导中来回进行全内部反射行进，不仅可以提供足够长度的混光，并且在未抵达出光区前，不致因光束折射脱离光导而发生明显逸散，使得发光的均匀度趋于理想。

加以，由于申请人所拥有的该前案中，各光导的形状均为平行结构，制造与组装益发便捷，不仅使价格降低，也让成品率提升，充分达成制造者与消费者双赢的市场价值。如此制成的显示器，也可顺利达成上述各目的。

【附图说明】

图1为公知串列型面光源装置的光导结构的示意图；

图2为图1光源装置受光导影响的亮度曲线图；

图3为图1的光导直角处呈非垂直的放大示意图；

图4为图3光源装置受光导直角处呈非垂直的影响的亮度曲线图；

图5为公知照明装置具有较长混光区的光导结构的示意图；

图6为公知照明装置具有不规则多面体的光导结构的示意图；

图7为本发明第一较佳实施例具有边射形光导组合式背光板的示意图

图8为图7各光导之间亮度互相影响的示意图；

图9为图7背光板所组成的显示器的示意图；

图10为图7背光板的出光亮度分布的曲线图；

图11为图10背光板的出光亮度经调控影像呈明暗相反的出光亮度分布的曲线图；

图12为图7背光板的边射形光导排列的示意图；

图13及14为本发明具有边射形光导组合式背光板匀化方法的流程图；及

图15为本发明第二较佳实施例边射形光导具感测器感测其亮度的示意图。

【主要元件符号说明】

111、121、131、211、221、231、34、

35、36、80、81...88、45、46、47、45’  LED

11、12、13、21、22、23、31、32、33、90、91...98、42、43、44  光导

110、120、130  堆叠部

141、142、143、143’、241、242、243、

313、323、333、441、4510’散射点  14’边角

131、132、133、213、223、233、312、322、332、440  出光区

17、18光导接合处  212、222、232、311、321、331  混光区

40背光板   50液晶板   60记忆装置   70控制装置

401、402波纹  424、444光导背面  433光导正面

422光截止面     425反射层       453’范围

451’漏光带     452’感测器

【具体实施方式】

为便于说明起见，图7中将一片由多个光导所组成的背光板，仅取一部份，以例如光导90、91...98共9片彼此邻接者为范围进行说明。并将位于中央的光导编号为90，位于光导90周边的相邻光导分别编号为91、92...98；每一光导90、91...98分别设置有对应的LED光源80、81...88。以光导90为例，来自LED光源80的光经由该光导90后，可能跨区出光而使得其它区域产生所谓的『漏光』(Cross-Talk)效应，并对于前方液晶板的不同位置提供不同的亮度贡献。在本案中，为求能精密计算所述贡献并具体量化，定义光导出光率分布信息D(x，y)为：光导相对于以x轴与y轴座标定义的各位置，所造成的光亮度分布信息的正规化值(Normalization)。

因此，当对应某一个光导的光源点亮时，其所产生的出光率分布信息D(x，y)的范围将可能超出该光导所属的出光范围；且各光导90、91...98的出光亮度分布信息可以由光源LED 80、81...88的亮度及各光导90、91...98的出光率分布信息D(x，y)相互乘积而得到。要量测各光导的出光率分布信息D(x，y)时，可以如图13及图14所示，先于步骤501将所有其他光源关闭，仅单独开启对应光导90的单一光源80，并将调控值(PWM控制值)调为最大值，随后于步骤502利用二维测光仪(2D CCD-Colorymeter)获得如图8所示二维亮度分布值C(x，y)，找出该二维亮度分布值C(x，y)的最大值Max(C(x，y))，定义其为该光源的最大亮度值B_k＝Max(C(x，y))，再利用C(x，y)＝B_k·D(x，y)的关系，找出 $D_k(x,y)=\frac{C(x,y)}{B_k}.$ 由此获得例如光导90对于各不同位置的出光率分布信息D₉₀(x，y)；其影响范围显然将跨越到其它光导91、92...98所属的不同区域。

当然，如果光源为由红、绿、蓝三色光源组成，则必须对不同颜色的光源独立读取，因此必须加入红、绿、蓝三色光源的各别读取回圈(Loop)，如此即可得到各个光导的各颜色中光源最大亮度B_rk、B_gk、B_bk值，也可得到各光导的该颜色的对应出光率分布信息D_rk(x，y)，D_rg(x，y)，D_bk(x，y)。

当取样的光导检测完后，于步骤503判断是否还有需检测的光导，其中判断方式是将光导设为K，再令K＝K+1，若K尚未达到全部的光导值N，则跳到501步骤继续执行下一光导。

换言之，如果要得到对应于光导90中的某一位置(x，y)处的总出光分布信息，则除考虑光导90在该点(x，y)的出光大小外，还得一并考量例如邻近的8个光导91、92、...98在该点位置(x，y)的漏光的总和。由于所有光源80、81、82...88的亮度均为已知，因此可以于步骤504分别纪录各光源的最大亮度值B_k、以及各光导90、91、92...98的出光率分布信息D_k(x，y)至记忆装置中，直到逐一检测并纪录完所有光导为止。如果各个光导的光源亮度为Ai，且个别光导的出光分布信息为Di(x，y)，则利用重叠原理，在对应于光导90且为某一座标点(x，y)位置处的组合出光亮度I(x，y)为

$I_{90}(x,y)=\underset{i=90}{\overset{98}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ai}\·\mathrm{Di}(x-x_i,y-y_i)......\left(1\right)$

上式(1)中，(x _i ，y _i )表示各光导的中心位置。利用同样的原理，对任何第k块光导的合成光亮度分布信息I _k (x，y)可以写成

$I_k(x,y)=\underset{j=0}{\overset{8}{\mathrm{\Σ}}}{A}_{\mathrm{kj}}\·D_{\mathrm{kj}}(x-x_{\mathrm{kj}},y-y_{\mathrm{kj}}).....\left(2\right)$

上式(2)中，A_k0表示第k块光导所对应的光源亮度，且此处的光源亮度并不限于最大亮度B_k，而A_k1、A_k2......A_k8表示该第K块相邻8个光导所分别对应的光源亮度，(x_k0，y_k0)表示第k块光导的中心位置，(x_kj，y_ki)_{j＝1、2...8}表示与第k块光导相邻的八块光导中心位置，D_k0表示第k块光导的出光率分布信息，D_k1，D_k2...D_k8为第k块光导相邻的8个光导出光率分布信息，利用各个光导所对应光源的光亮度加权合成，即可求出整个背光板的总亮度分布信息I(x，y)，即

$I(x,y)=\underset{k=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{I}_k(x,y).......\left(3\right)$

式(3)中，n表示所有光导的数量。

而结合上述的背光板所组成的显示器，请参阅图9所示，于背光板40出光侧设置有一液晶板50，而该液晶板50是由多个可改变光通透率的晶胞所构成，每一个晶胞的光通透度与背光亮度的乘积就决定一个画素(pixel)的亮度与色度，各画素的总和就构成一整幅具复数画素的画面。由于各个光导的LED光源皆可以独立调控其亮度，因此利用『区域亮度调控(Local-Area Diming Control)』原理，在接收到原始影像信号S(x，y)后，将可以利用某一些选定方法(Algorism)，决定出对应各个光导所照射区域范围(此处暂时不考虑各光导的漏光效应)的光源的相对调控亮度值μ_k，而该亮度值μ_k的范围为0≤μ_k≤1，如果该光源的最大亮度值(当μ_k＝1)为B_k，则该光源受调控后的亮度为A_k＝μ_k·B_k，因此在重新考虑各光导的漏光情况后，可以得出每一个位置所受到所有参与贡献的光导的出光率分布信息D_k(x，y)、以及各对应光源的最大亮度值B_k/或色度，并将所述数据信息储存于记忆装置60中，为便于说明起见，将所述与位置、光源亮度及出光率分布相关的信息称为各位置的补偿信息。

而当显示器接收并要显示影像信息时，此种被接收的「原始影像信息」若直接显示于显示器上，不仅不能进行区域亮度调控，也将会发生前述的规则性明暗条纹。因此请回顾图13所示，当显示器在步骤505接收到包含红S_r(x，y)、绿S_g(x，y)、蓝S_b(x，y)三色信息的原始影像信息S(x，y)后，将可于步骤506利用某些选定方法(Algorism)，决定出对应各个光导所照射区域范围的各光源的相对调控亮度值μ_k，依照该影像信息中对应各该显示区域的部分影像信息，改变对应该显示区域的光源亮度。而该亮度值μ_k的范围为0≤μ_k≤1，如果该光源的最大亮度值(当μ_k＝1)为B_k，则该光源受调控后的亮度为A_k＝μ_k·B_k。

因此在控制装置运算完成后，于步骤507由控制装置70自记忆装置60中读取该特定位置所受到所有参与贡献的光导的出光率分布信息D_k(x，y)、以及各对应光源的最大亮度值B_k/或色度，并依照A_k＝μ_k·B_k、式(2)及式(3)计算出该背光板在『区域亮度调控』光源下的总亮度分布I(x，y)。

故于步骤508由控制装置70依各区域的背光板配合一个所谓的『调控影像』S′(x，y)来调控液晶板50的晶胞的光通透率，使得在该背光亮度分布I(x，y)之下与所控制晶胞的光通透率的乘积后，可以还原为原先的影像信号S(x，y)，其关系式为

I(x，y)·S′(x，y)＝K₀·S(x，y)....(4)

并由控制装置70计算式(4)，其中K₀为比例常数，且该式(4)系表示利用『调控影像』S′(x，y)的信号来调控晶胞的光通透率，使其在该背光板40的亮度分布I(x，y)下的出光亮度S′(x，y)·I(x，y)与原先的影像亮度成正比。利用式(4)，可以得到透过控制装置70运算出所需的『调控影像』S′(x，y)为

$S^{\′}(x,y)=K_0\·\frac{S(x,y)}{I(x,y)}.......\left(5\right)$

经过此种改变光源亮度，并将该影像信息中之所述影像讯号，分别依照所对应的晶胞所属显示区域的对应光源亮度及各该对应光导出光分布的贡献比例，再由控制装置利用(5)式，依照所述补偿信息进行加权运算，而算出多个分别对应于各个晶胞所需调控影像讯号的补偿影像信息，当依照该补偿影像信息，来决定该液晶板中的各个晶胞的个别光通透率不但可以达到所谓的『区域亮度调控』功能，而原来可能存在于各光导间的发光亮度不均匀问题也可以同时解决。

例如当原来影像为S(x，y)＝1，表示整个需要显示画面为均匀的白色画面，则当利用『区域亮度调控』时，会选定各个光导对应的光源μi＝1，也就是全部LED皆均匀点亮。然而因为各个光导的出光率分布可能不均匀，因此整个背光板的出光亮度分布I(x，y)可能如图10中所示，其中波纹401代表模组间的不均匀明暗条纹。而所需的『调控影像』S′(x，y)，其S′(x，y)由式(5)中可得到其为 $S^{\′}=\frac{k_0}{I(x,y)},$ 如图11所示，可看出S′(x，y)也呈现明暗波纹402，但其明暗相位恰与图10的I(x，y)相反，因此当该背光板亮度分布I(x，y)经过『调控影像』S′(x，y)控制液晶的光通透率的结果，其光输出亮度分布为S″(x，y)＝K′I(x，y)·S′(x，y)＝k′·k₀＝常数，因而得到一个完全均匀的白色画面，由此可看出，光导间的不均匀现象已被均匀化。

由于彩色液晶电视，可以视为由红、绿、蓝三个影像独立运作再加以合成，因此以上的说明只针对单色光源而言，例如以白光LED为光源的背光板，而影像信号将分别有红色影像S_r(x，y)，绿色影像S_g(x，y)及蓝色影像S_b(x，y)；因此由式(5)分别产生不同颜色的『调控影像』S′_r(x，y)、S′_g(x，y)、S′_b(x，y)，但其背光板亮度分布皆为I(x，y)。其中：

S′_r(x，y)＝k₀ S_r(x，y)/I(x，y)

S′_g(x，y)＝k₀ S_g(x，y)/I(x，y)

S′_b(x，y)＝k₀ S_b(x，y)/I(x，y)

但如果背光板使用红、绿、蓝三色光LED为光源，则因『区域亮度调控』将分别利用三个色彩影像S_r(x，y)、S_g(x，y)及S_b(x，y)做不同颜色的『区域亮度调控』处理，因此产生个别颜色的相对调控亮度值μ_ri，μ_gi，μ_bi，其中i表示各个不同的导光模组。因而同样利用(2)式及(3)式可以产生三个不同颜色光源所对映的背光板亮度分布值，其为I_r(x，y)、I_g(x，y)及I_b(x，y)。再利用(5)式即可得到个别颜色的『调控影像』，即 ${S_r}^{\′}(x,y)=k_r\frac{S_r(x,y)}{I_r(x,y)}......(6-1)$

${S_g}^{\′}(x,y)=k_g\frac{S_g(x,y)}{I_g(x,y)}......(6-2)$

${S_b}^{\′}(x,y)=k_b\frac{S_b(x,y)}{I_b(x,y)}......(6-3)$

由式(6-1)、(6-2)及(6-3)，表示各颜色需要的『调控影像』信号S′_r(x，y)、S′_g(x，y)、S′_b(x，y)。

当然，如熟悉本技术领域者所能轻易理解，在光源亮度与晶胞的光通透率依补偿影像信息由控制装置进行调整后，仍有可能因为光源所处环境温度变化，使光源发生短期亮度改变；或者经过长期使用，使得光源或光导产生亮度或出光分布的改变，影像的播放使得画面亮度位置也会有所不同，因此本案可于步骤509，以定期/不定期检测光源发光亮度及/或色度。并且在检测光源之后，于步骤510，依照光源检测结果调整所述光导出光分布及/或所述晶胞补偿信息。

而本发明边射形光导的排列如图12所示，例如三组光导42、43、44彼此平行堆叠时，光导42的背面424将有部分叠放在居于右侧的光导43正面433上，此时，暴露于光导42背面424之外的部分，即是光导43正面433的出光区。且为将LED 45、46、47所照射的光束导引由出光区出光，例如光导44的背面444对应于出光区440处，形成有散射点441的微结构面。由于光导背面与下方基底间夹有一个倾斜角，使得各入光面与左侧光导的背面，恰可与基底共同围绕出一个容纳空间，供作为光源的例如LED45、46、47置放。并且，为阻止光束由例如光导42的光截止面422或光导背面424逸散，在光截止面422与光导背面424外侧，更可设置一层反射层425，令尚未由出光面散射出光的光线再反射回出光区440，继续碰到散射点441而出光，并藉由规划散射点的密度分布，得到均匀的出光分布。而且LED45、46、47除了以红、绿、蓝发光二极体组成，亦可设置为白光LED。

以上所述方法如果LED光源稳定，则可以达到非常好的匀化效果。但是LED光源最大缺点确是容易受到温度影响，而且每一LED受影响而衰退(Aging)情况也不一致。而且背光板腔体内于不同位置其温度差异性极大，因此易影响LED光源的稳定性。但如果LED光源亮度发生异变，将影响各别光导的亮度及色度，造成光导间的不均匀性。

因此背光板的设计亦可如本发明第二较佳实施例，如图15所示，即在各光导的底面处，于布有散射点微结构的前方的小范围453’内，形成一个容许光导中少量光束向下方逸散的漏光带451’，该漏光带451’尺寸大小可视需要而定，但其宽度限定范围为不大于光导本身宽度，但长度Δ可以为非常小约1mm以内即可，在该漏光带451’处的下方设置有例释为由成片太阳能电池切割而成的太阳能电池条片的感测器452’，当然，此感测器452’亦可选择光电晶体、光二极体、光敏电阻等的光探测器，为了能探测足够范围的LED光线，并降低材料成本，本例中是以太阳能电池的条状体(即利用太阳能电池切割出所需面积的条状)做为光探测器。

由于该光导的LED光源45’的光线进入光导中，其中容许固定比例的少量光线会由漏光带451’漏出并射到感测器452’，因此该范围453’处的散射点结构4510’密度可视感测器452’灵敏度而定，但一般以不要影响太大的光线输出为考量。由于LED光源45’可能为多颗LED，该多颗LED可能由同一个LED推动器来推动，因此如果感测器452’的探测范围太小，则可能无法平均接到该多颗LED光源45’的平均效应。但如果以太阳能电池的条状体结构为光探测器，则其探测范围将大大增加，因而足以探测到该多颗LED的光源的平均亮度变化。由于各个光导的LED光源在出厂前的标准状况下皆以利用该感测器452’先以量测并纪录于记忆装置(E²PROM)中，因此在以后的使用环境中，只要利用该光测器即时量得其目前亮度，再与其存在记忆装置中的标准状况下的亮度比较，即可利用脉宽调控(PWM)其亮度，因而得到一个标准状况下的标准亮度，该亮度将不受温度与衰减的影响。

由以上分析可知，本发明中的具有边射形光导组合式背光板的显示器及其匀化方法相较于与公知技术时，由于各个光导是利用塑胶模具射出成型，其各别光导结构虽然非常相近，但仍可能存在些差异，因此若要求均匀度非常高的情况时，必须将各个光导的出光率分布信息分别量测及记录，才能利用式(2)及式(3)公式来求得背光板的光亮度分布信息。但如果所要求的均匀度并不需太好，则可以将各个光导的出光率分布信息视为一致，因此只需要量测及记录某一『标准光导』的出光率分布信息D_S(x，y)即可，因而式(2)中的各个光导的D_j(x，y)皆可以用D_S(x，y)代替，因而在量产时，并不需要在生产线上(ON-line)量测其出光率分布信息，可以加快生产速度。再者，虽然上述实施例是以申请人所拥有的前案结构为例，但熟悉本技术领域者，均可轻易将本案揭示的方法及装置应用于例如图1、图5及图6的公用技术中，并无任何窒碍难行之处。

而且本发明是将显示器的背光板及液晶板的整幅画面区分为众多小区域，并且可逐一发出均匀且各自独立的背光，使得在使用边射型背光板时，亦可达成区域亮度调控的功效；并且可以保持原先边射型背光板的薄型优势，而且做为组合背光板的光导是以平行结构而非楔形结构所形成，入射光束的角度一旦在全内部反射的临界角以下，便可顺利在光导中来回进行全内部反射行进，不仅可以提供足够长度的混光，并且在未抵达出光区前，不致因光束折射脱离光导而发生明显逸散，使得发光的均匀度趋于理想。而且由于光导堆叠的结构简洁，不但制造成品率得以提升、组装简便、造价也益发低廉，让组装、替换、及维修均更加容易。

以上所述仅本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明申请权利要求书范围及发明说明书内容所作简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利函盖的范围内。

Claims (10)

1.一种具有边射形光导组合式背光板的显示器匀化方法，其特征在于，该显示器包括一组背光板，一组位于该背光板出光侧、包括多个光通透率可改变的晶胞、以显示由复数画素构成的画面的液晶板，一组用以控制上述每一晶胞个别光通透率的控制装置，及一组记忆装置；其中，该组背光板包括多个彼此邻接设置、并分别具有一个入光面的光导，以及多个分别对应所述光导入光面的光源；且该记忆装置储存有依照所述光导出光分布，而对应使每一晶胞透光亮度分布均一化的补偿信息，该方法包括下列步骤：

a)接收来自一个影像源、包括多个用以指令所有上述晶胞个别光通透率的影像讯号的影像信息；

b)将该影像信息中的所述影像讯号分别依照该补偿信息加权运算，获得一包括多个分别对应上述每一晶胞的调控影像讯号的补偿影像信息；及

c)依照该补偿影像信息，决定该液晶板中的上述晶胞个别光通透率。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该液晶板更依照所对应光导被区分为多个显示区域，且每一显示区域均受多组光导出光分布贡献，该步骤b)更包括下列次步骤：

b1)依照该影像信息中对应各该显示区域的部分影像信息，改变对应该显示区域的所述光源亮度；及

b2)将该影像信息中的所述影像讯号，分别依照所对应的晶胞所属显示区域的所述对应光源亮度、及各该对应光导出光分布的贡献比例，依照所述补偿信息加权运算，获得一包括多个分别对应上述每一晶胞的调控影像讯号的补偿影像信息。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，上述每一晶胞的该补偿影像信息 $S^{\′}(x,y)=K_0\·\frac{S(x,y)}{I(x,y)},$ 其中，K₀是为比例常数，S(x，y)是该影像信息中对应该晶胞原始的该影像讯号，I(x，y)是该晶胞受到所述对应光导出光分布的贡献总和。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，更包括定期/不定期检测所述光源发光亮度及/或色度的步骤d)。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，更包括在检测所述光源发光亮度及/或色度的步骤d)后，依照该检测结果调整所述光导出光分布及/或所述晶胞补偿信息的步骤e)。

6.一种具有边射型光导组合式背光板的显示器，其特征在于，包括：

一组背光板，包括：

多个彼此邻接设置，并分别具有一个入光面的光导；以及

多个分别对应所述光导入光面的光源；

一组位于该背光板出光侧、包括多个光通透率可改变的晶胞、以显示由复数画素构成的画面的液晶板；

一组储存有依照所述光导出光分布，而对应使每一晶胞透光亮度分布均一化的补偿信息的记忆装置；及

一组用以接收来自一个影像源、包括多个用以指令所有上述晶胞个别光通透率的影像讯号的影像信息，将该影像信息中之所述影像讯号分别依照所述补偿信息加权运算、获得一包括多个分别对应上述每一晶胞的调控影像讯号的补偿影像信息，及依照该补偿影像信息，决定该液晶板中的上述晶胞个别光通透率的控制装置。

7.如权利要求6所述的显示器，其特征在于，所述光导分别具有两个彼此平行对应且分别邻接该入光面的正面及背面，且相邻两者之一是以其部分背面堆叠于该另一者部分正面。

8.如权利要求6所述的显示器，其特征在于，更包括一组用以检测所述光源发光亮度及/或色度、并输出检测结果至该控制装置的感测器。

9.如权利要求8所述的显示器，其特征在于，所述光导分别形成有一漏光带，且该组感测器是分别对应所述漏光带的多个太阳能电池条片(solar cellstrip)。

10.如权利要求6、7、8或9所述的显示器，其特征在于，所述光源分别包括红、绿、蓝发光二极体。

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