CN109389947A - 显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种显示设备，具有：一显示面板、一背光模块及一背光驱动模块。显示面板具有一调光阵列；背光模块提供一背光至调光阵列；背光驱动模块与背光模块电性连接并具有一第一驱动模式及一第二驱动模式，第一驱动模式对应一第一亮度刻度范围，第二驱动模式对应一第二亮度刻度范围；其中，第一驱动模式通过调整一驱动信号的一占空比来控制对应背光的一亮度刻度，第二驱动模式通过调整驱动信号的一电流值来控制对应背光的亮度刻度。

Description

显示设备

技术领域

本发明涉及一种显示设备，尤其涉及一种复合式背光驱动的显示设备。

背景技术

目前显示设备的背光驱动可分为脉冲宽度调变控制或电流控制。脉冲 宽度调变控制的优点在于驱动方式简易，但在高电流驱动时，这种驱动方 式却存在着发光效率低落的缺点。电流控制的优点是可以使发光效率提升， 但这种驱动方式必须通过数字模拟转换器将数字信号转换成模拟信号来 进行控制，如此将会造成电路的成本上升，且背光板的发光元件(例如发光 二极管)在不同电流驱动下，容易产生发光频谱变异而导致色偏的问题。因 此不论哪一种驱动方式，都存在着许多问题。

有鉴于此，目前亟需发展一种显示设备来改善上述问题

发明内容

本发明提供一种显示设备，具备改良的复合式背光驱动设计，以解决 上述问题。

本发明的显示设备包含：显示面板，具有调光阵列；背光模块，提供 背光至调光阵列；以及背光驱动模块，与背光模块电性连接并具有第一驱 动模式及第二驱动模式，第一驱动模式对应第一亮度刻度范围，第二驱动 模式对应第二亮度刻度范围；其中，第一驱动模式通过调整驱动信号的占 空比来控制对应背光的亮度刻度，第二驱动模式通过调整驱动信号的电流 值来控制对应背光的亮度刻度。

附图说明

图1为本发明一实施例的显示设备的架构示意图。

图2为本发明一实施例的第一背光的亮度刻度与实际亮度对应图。

图3(A)为本发明一实施例的第一驱动信号于第一亮度刻度范围的变 化情形示意图。

图3(B)为本发明一实施例的第一驱动信号于第二亮度刻度范围的变 化情形示意图。

图4(A)为本发明一实施例的背光模块的详细运作情形示意图。

图4(B)为本发明另一实施例的背光模块的详细运作情形示意图。

图5为本发明另一实施例的显示面板与背光模块的架构示意图。

【符号说明】

1 显示设备 T1 门限值

10 显示面板 T 周期

12 显示区 range 1 第一亮度刻度范围

14 第一调光阵列 range 2 第二亮度刻度范围

20 背光模块 i2 第二驱动信号

30 背光驱动模块 16 第二调光阵列

32 脉冲带宽调变单元

34 电流调整单元

40 处理模块

50 电源

VS 影像数据

i1 第一驱动信号

具体实施方式

说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等 的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也 不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的 使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做 出清楚区分。

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员 可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明 也可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节 也可针对不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

再者，说明书与权利要求书中所使用的序数例如“第一”、“第二”等的 用词，以修饰相应的元件，其本身并不意含及代表该元件有任何之前的序 数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些 序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元 件能作出清楚区分。

此外，本发明中关于“当...”或“...时”等描述表示”当下、之前或之后” 等方案，而不限定为同时发生的情形，在此先行叙明。本发明中关于“设 置于...上”等类似描述表示两元件的对应位置关系，并不限定两元件之间 是否有所接触，除非特别有限定，在此先行叙明。再者，本发明记载多个 功效(或元件)时，若在多个功效(或元件)之间使用“或”一词，表示功效(或 元件)可独立存在，但也不排除多个功效(或元件)可同时存在的方案。另外， 本发明中关于“电性连接”或“耦接”一词，表示包含直接连接与间接连接的 方案。

图1为本发明一实施例的显示设备1的架构示意图。本实施例的显示 设备1包含：一显示面板10以及一背光模块20。显示面板10可具有一显 示区12，以显示画面。显示区12可具有复数个像素，且至少一部分像素 可组成一第一调光阵列14。在一实施例中，第一调光阵列14是由显示区 12的全部像素组成，但在另一实施例中，第一调光阵列14是由显示区12 的部分像素组成，意即显示区12可具有多个调光阵列(图1未显示)，其中 每个调光阵列分别由部分像素组成，且调光阵列彼此可不重叠，但并非限 定。为方便说明，以下先以显示区12具有单个第一调光阵列14的方案来 举例说明。背光模块20设置于显示面板10的显示面的背面，以提供第一 调光阵列14显示画面时的一第一背光，第一背光可对应一亮度刻度。显 示设备1还包含一背光驱动模块30，背光驱动模块30可与背光模块20 电性连接，并输出第一驱动信号i1来控制背光模块20提供的第一背光的 亮度，但并非限定。在一实施例中，显示设备1还包含一处理模块40，其 可与背光驱动模块30电性连接，并根据第一调光阵列14显示画面的亮度 需求而发出控制信号至背光驱动模块30。背光驱动模块30可具有一第一 驱动模式及一第二驱动模式，第一驱动模式可对应第一亮度刻度范围，第 二驱动模式可对应第二亮度刻度范围。背光驱动模块30可依据第一背光 所对应的亮度刻度来选择操作于第一驱动模式或第二驱动模式，并输出对 应的第一驱动信号i1的占空比(dutyratio)和电流值给背光模块20以控制第 一背光。举例来说，当第一背光对应的亮度刻度属于第一亮度刻度范围时， 背光模块20是由第一驱动模式来驱动，当第一背光对应的亮度刻度属于 第二亮度刻度范围时，背光模块20是由第二驱动模式来驱动，但并非限 定。在一些实施例中，上述各模块可任意合并或独立设置(例如背光驱动模 块30可和背光模块20整合在一起)，且显示设备1内部的元件可任意增减， 此外各模块本身的电路结构并没有限定，意即任何可实现上述模块的方式 都属于本发明涵盖的范围。在一实施例中，第一亮度刻度范围起始于最小 亮度刻度，第二亮度刻度范围结束于最大亮度刻度。在一实施例中，第一亮度刻度范围与第二亮度刻度范围是连续的亮度级距，但并非限定。在一 实施例中，于第一驱动模式，第一背光所对应的亮度刻度可通过调整第一 驱动信号i1的占空比来控制，于第二驱动模式，第一背光所对应的亮度刻 度可通过调整第一驱动信号i1的电流值来控制，但并非限定。更详细地说 明，在第一亮度刻度范围中，当第一背光对应的亮度刻度改变时，亮度刻 度对应的第一驱动信号i1的占空比会随之改变，进而使对应的实际亮度 (例如人眼视觉所感受到的第一背光的亮度，但并非限定)改变。而在第二 亮度刻度范围中，当第一背光对应的亮度刻度改变时，亮度刻度对应的第 一驱动信号i1的电流值会随之改变，进而使对应的实际亮度改变。在一实 施例中，于第一亮度刻度范围中，第一驱动信号i1的电流值可为定值，但 并非限定。在一实施例中，于第二亮度刻度范围中，第一驱动信号i1的占空比可固定，但并非限定。

接下来将说明亮度刻度与实际亮度的对应关系，请同时参考图1及图 2。图2为本发明一实施例的第一背光的亮度刻度与实际亮度对应图，其 中横轴是显示亮度刻度，纵轴是显示实际亮度。如图2所示，在本实施例 中，亮度刻度可为0至100，实际亮度可为0至200照度(nits)的，其中亮 度刻度与实际亮度可呈现线性关系，意即每个亮度刻度可对应一个实际亮 度，但并非限定。在一实施例中，多个亮度刻度可对应一个实际亮度，意 即亮度刻度区分为多个级距，当超过一个级距时，实际亮度才会增加，但 并非限定。上述亮度刻度或实际亮度的数量仅是举例而非限定，实际上可 根据显示设备1的规格需求而改变。

在一实施例中，第一亮度刻度范围或第二亮度刻度范围中的一个亮度 刻度可设定为一门限值T1(例如亮度刻度50)，其中小于门限值T1的亮度 刻度可属于第一亮度刻度范围(例如第一亮度刻度范围可包含亮度刻度0 至亮度刻度49)，而大于门限值T1的亮度刻度可属于第二亮度刻度范围(例 如第二亮度刻度范围可包含亮度刻度51至亮度刻度100)，意即第一亮度 刻度范围与第二亮度刻度范围可由门限值T1来划分，但并非限定。此外， 门限值T1的亮度刻度本身可属于第一亮度刻度范围或第二亮度刻度范围， 又或者门限值的亮度刻度(例如亮度刻度50)可属于第一亮度刻度范围里的 最大亮度刻度，同时也属于第二亮度刻度范围里的最小亮度刻度，本发明 并没有限定。更详细地说明，由于第一亮度刻度范围对应较低亮度，第二 亮度刻度范围对应较高亮度，因此第一亮度刻度范围的一亮度刻度可小于 或等于第二亮度刻度范围的一亮度刻度，但并非限定。

在一实施例中，第一亮度刻度范围中的每个亮度刻度各自对应第一驱 动信号i1的一个占空比(即当亮度刻度改变时，占空比随之改变)，且第一 亮度刻度范围中的每个亮度刻度对应的第一驱动信号i1的电流值皆相同， 但并非限定。在一实施例中，第二亮度刻度范围中的每个亮度刻度各自对 应第一驱动信号i1的一个电流值(即当亮度刻度改变时，电流值随之改变)， 且第二亮度刻度范围中的每个亮度刻度对应的第一驱动信号i1的占空比 皆相同，但并非限定。在一实施例中，第一亮度刻度范围中的最大亮度刻 度对应的第一驱动信号i1的占空比即为第二亮度刻度范围中每个亮度刻 度对应的第一驱动信号i1的占空比，但并非限定。在一实施例中，第二亮 度刻度范围中的最小亮度刻度对应的第一驱动信号i1的电流值即为第一 亮度刻度范围中每个亮度刻度对应的第一驱动信号i1的电流值，但并非限 定。关于第一亮度刻度范围或第二亮度刻度范围的细节，将在后续段落更 详细说明。

在一实施例中，显示面板10具有显示区12及非显示区，但并非限定。 显示面板10的形状可以是矩形、长方形、圆形或任意形状，显示区12的 形状也可以是矩形、长方形、圆形或任意形状，且显示面板10与显示区 12的形状不一定要相同。在一实施中，显示区12中的每一像素可包含控 制像素的开关元件(图未显示)。在一实施例中，像素的开关元件(例如薄膜 晶体管)可具有栅端(gate)、源端(source)及漏端(drain)，但并非限定。在一 实施例中，像素的开关元件于栅端可与扫描线连接，但并非限定。在一实 施例中，每一像素的开关元件的源端或漏端可与数据线连接，而开关元件 的另一端可分别跟像素的像素电极(图未示)电性连接，但并非限定。而在 其它实施例中，同一列的部分像素的开关元件的栅端也可与不同扫描线连 接，或同一行的部分像素开关元件的源端或漏端也可与不同数据线连接， 本发明并没有限定。在一实施例中，显示区12可仅具有第一调光阵列14， 因此显示区12的像素数量等同于第一调光阵列14的像素数量，在另一实 施例中，显示区12可分为多个调光阵列，意即显示区12可分为多个区块， 背光模块20针对不同区块提供不同背光。在一实施例中，当显示区12等 同于第一调光阵列14时，背光模块20可提供第一背光，使整个显示区12 呈现相同亮度。在一实施例中，当显示区12分为多个调光阵列时，背光 模块20可针对不同调光阵列的需求而提供不同亮度的背光，但并非限定。 在一实施例中，不同背光可由不同的驱动信号来控制，但并非限定。

在一实施例中，背光模块20可包含发光二极管(LED)、微型发光二极 管(microLED or mini LED)、有机发光二极管(organic light-emitting diode， OLED)、量子点(quantum dot，QD)材料、荧光材料、磷光材料、所述组合 或其他适合作为背光光源的材料，但并非限定。一些实施例中，发光二极 管的芯片尺寸约为300微米(μm)到10毫米(mm)，微型发光二极管(mini LED)的芯片尺寸约为100微米(μm)到300微米(μm)，微型发光二极管(micro LED)的芯片尺寸约为1微米(μm)到100微米(μm)，但本发明并不 以此为限。当背光模块20包含发光二极管的情况下，在一实施例中，发 光二极管可分为白光发光二极管、红光发光二极管、绿光发光二极管及蓝 光发光二极管，并各自提供白光、红光、绿光及蓝光，而在另一实施例中， 发光二极管可分为红光发光二极管、绿光发光二极管及蓝光发光二极管， 并利用红光发光二极管、绿光发光二极管及蓝光发光二极管发出的光线混 合出白光，但并非限定。在一实施例中，背光模块20可还包含反射层、 半透膜片、扩散膜片、光选择膜片或光转换膜片等元件，且上述元件可根 据需求任意增减，但并非限定。由于本发明的重点在于背光模块20的运 作而非细部结构的改良，在此不再详述背光模块20的细部结构，需注意 的是，只要能实现本发明的运作的任何背光模块，皆属于本发明所涵盖的 范围。

在一实施例中，背光驱动模块30可进行第一驱动模式及第二驱动模 式来驱动背光模块20。在一实施例中，背光驱动模块30可由驱动IC、驱 动电路等方式来实现，并可与背光模块20整合在一起，本发明并没有限 定。在一实施例中，背光驱动模块30可包含一脉冲带宽调变单元32，以 调整第一驱动信号i1的占空比。在一实施例中，背光驱动模块30可包含 一电流调整单元34，以调整第一驱动信号i1的电流值。在一实施例中， 脉冲带宽调变单元32及电流调整单元34可由各种方式实现，例如放大器、 电流控制器、电源转换电路等，但并非限定。此外，背光驱动模块30也 可包含一数字模拟转换器，将由处理模块40接收的数字信号(例如亮度刻 度)转换为模拟信号(例如第一驱动信号i1)，用以控制背光模块20，但并非 限定。此外，背光驱动模块30可与外部一电源50电性连接，以取得第一 驱动信号的供电，但并非限定。上述背光驱动模块30的细部结构仅是举 例，并非本发明的限定，只要能实现本发明运作的任何背光驱动模块，都 属于本发明所涵盖的范围。

在一实施例中，处理模块40可传送一控制信号(图未显示)至背光驱动 模块30，以使背光驱动模块30调整第一驱动信号i1的电流值或占空比。 在一实施例中，处理模块40可与背光驱动模块30整合在一起，但并非限 定。在一实施例中，处理模块40可接收影像数据VS，影像数据VS可包 含第一调光阵列显示画面时所需的背光亮度信息，但并非限定。在一实施 例中，处理模块40可根据影像数据VS来取得第一背光的一目标亮度，并 进而取得目标亮度所对应的亮度刻度，借此判断背光驱动模块30须执行 第一驱动模式或第二驱动模式，以及输出控制信号至背光驱动模块30来 控制背光驱动模块30调整第一驱动信号i1，但并非限定。处理模块40可 由微控制器(MCU)、现场可编程门阵列(FPGA)或数字处理器(DSP)、处理 器电路等具备处理功能的元件来实现，但并非限定。在一实施例中，处理 模块40可执行一算法而进行计算，例如根据影像数据VS计算出第一驱动 信号i1所需的占空比或电流值，但并非限定。关于算法的部分，将在后续 段落更详细地说明。上述处理模块40的细部结构仅是举例，并非本发明 的限定，只要能实现本发明运作的任何处理模块，都属于本发明所涵盖的 范围。

接着将详细说明本发明的驱动方式，并请同时参考图1至图3(B)。图 3(A)为本发明一实施例的第一驱动信号i1于第一亮度刻度范围的变化情 形示意图(即第一驱动模式的运作示意)。如图3(A)所示，在本实施例中， 当亮度刻度为25时，对应的第一驱动信号i1的电流值为40毫安(mA)， 而对应的第一驱动信号i1的占空比约为15％；当亮度刻度调整为50时， 对应的第一驱动信号i1的电流值维持为40毫安，而对应的第一驱动信号 i1的占空比改变为30％；当亮度刻度调整为75时，对应的第一驱动信号 i1的电流值维持为40毫安，而对应的第一驱动信号i1的占空比改变为50％。 由此可知，第一背光的第一亮度刻度范围的调整，是与第一驱动信号i1 的占空比有关，且每个亮度刻度对应相同大小的电流值，换言之，可通过 调整第一驱动信号i1的占空比来调整第一亮度刻度范围内的亮度刻度。需注意的是，上述的占空比的数值、电流值的数值、亮度刻度的数值皆仅是 举例，并非本发明的限定。

图3(B)为本发明一实施例的第一驱动信号i1于第二亮度刻度范围的 变化情形示意图(即第二驱动模式的运作情形示意)。如图3(B)所示，在本 实施例中，当亮度刻度为75时，对应的第一驱动信号i1的电流值为40 毫安，而对应的第一驱动信号i1的占空比约为50％；当亮度刻度调整为 100时，对应的第一驱动信号i1的占空比维持为50％，而对应的第一驱动 信号i1的电流值改变为60毫安；当亮度刻度调整为125时，对应的第一 驱动信号i1的占空比依旧维持为50％，而对应的第一驱动信号i1的电流 值改变为80毫安。由此可知，第一背光的第二亮度刻度范围的调整是与 第一驱动信号i1的电流值有关，且每个亮度刻度对应相同大小的占空比， 意即可通过调整第一驱动信号i1的电流值来调整第二亮度刻度范围内的 亮度刻度。需注意的是，上述的占空比的数值、电流值的数值、亮度刻度 的数值皆仅是举例，并非本发明的限定。

在实际运作时，本发明的背光模块20则同时具备第一驱动模式及第 二驱动模式，以下将以一范例(需注意的是，此范例与图3(A)、3(B)的范例 采用不同数值)进行说明。图4(A)为本发明一实施例的背光模块20的详细 运作情形示意图，并请同时参考图1至图3(B)。图4(A)的横轴为亮度刻度， 纵轴为实际亮度。于本实施例中，亮度刻度可为0至200，且实际亮度可 为0至400照度(nits)，须注意的是，上述亮度刻度及实际亮度皆仅是举例， 本发明不限于此。

如图4(A)所示，于本实施例中，第一背光的第一亮度刻度范围(range 1) 包含亮度刻度0至亮度刻度100，第一背光的第二亮度刻度范围(range 2) 包含亮度刻度100至亮度刻度200，换言之，第一亮度刻度范围(range 1) 对应较小的亮度刻度，第二亮度刻度范围(range 2)对应较大的亮度刻度。 此外，亮度刻度100为门限值T1，门限值T1可视为第一亮度刻度范围 (range 1)与第二亮度刻度范围(range 2)的交界，且门限值T1可视为第一亮 度刻度范围(range 1)中的最大亮度刻度以及第二亮度刻度范围(range 2)中 的最小亮度刻度。

在一实施例中，于第一亮度刻度范围(range 1)之中调整亮度刻度时， 例如由亮度刻度25调整为亮度刻度50时，第一驱动信号i1的电流值维持 相同大小(例如40毫安)，而占空比由25％提升至50％，实际亮度也从约 50照度提升至约100照度，但并非限定。在一实施例中，于第二亮度刻度 范围(range 2)之中调整亮度刻度时，例如由亮度刻度125调整为亮度刻度 175时，第一驱动信号i1的占空比保持不变(例如100％)，而电流值由60 毫安提升至80毫安，实际亮度也从约250照度提升至约350照度，但并 非限定。

此外。在一实施例中，第一亮度刻度范围(range 1)中的最大亮度刻度 (例如门限值T1的亮度刻度)可对应第一驱动信号i1的最大占空比(例如 100％)，因此当亮度刻度由第一亮度刻度范围(range 1)调整至第二亮度刻度 范围(range 2)时，第一驱动信号i1的占空比将维持在门限值T1时的占空 比，但并非限定。另外，在一实施例中，第二亮度刻度范围(range 2)中的 最小亮度刻度(例如门限值T1的亮度刻度)可对应第一驱动信号i1的最小 电流值(例如40毫安)，因此，当亮度刻度由第二亮度刻度范围(range 2)调 整至第一亮度刻度范围(range 1)时，第一驱动信号i1的电流值将会维持在 门限值T1时的电流值，但并非限定。需注意的是，虽然本实施例中的最 大占空比为100％，但在其它实施例中，最大占空比也可为小于100％的数 值。此外，最小电流值也未限定为40毫安。本范例的亮度刻度及实际亮 度仅是举例，本发明不限于此。

虽然于图4(A)的实施例中，第一亮度刻度范围(range 1)与第二亮度刻 度范围(range 2)具有相同数量的亮度刻度，但在其它实施例中，第一亮度 刻度范围(range 1)与第二亮度刻度范围(range 2)可具有不同数量的亮度刻 度，意即第一亮度刻度范围(range1)与第二亮度刻度范围(range 2)可具有不 同的亮度级距。图4(B)为本发明另一实施例的背光模块20的详细运作情 形示意图，并请同时参考图1至图4(A)。图4(B)的横轴为亮度刻度，纵轴 为实际亮度。如图4(B)所示，于本实施例中，第一亮度刻度范围(range 1) 包含亮度刻度0至50，而第二亮度刻度范围(range 2)包含亮度刻度50至 200，意即门限值T1为亮度刻度50，且第一亮度刻度范围(range 1)与第二 亮度刻度范围(range 2)也具有不同数量的亮度刻度，但并非限定。于本实 施例中，第一亮度刻度范围(range 1)对应第一驱动模式，即第一亮度刻度 范围(range 1)中的亮度刻度是由调整第一驱动信号i1的占空比来达成；第 二亮度刻度(range 2)对应第二驱动模式，即第二亮度刻度范围(range 2)中的 亮度刻度是由调整第一驱动信号i1的电流值来达成，但并非限定。须注意 的是，虽然本实施例中第一亮度刻度范围(range 1)的亮度刻度数量小于第 二亮度刻度范围(range 2)的亮度刻度数量，但在其它实施例中，第一亮度 刻度范围(range 1)的亮度刻度数量也可大于或等于第二亮度刻度范围 (range 2)的亮度刻度数量。

由此可知，本发明的背光控制可具备两种驱动模式，在低亮度时利用 调整驱动信号的占空比的方式来调整背光亮度，在高亮度时利用调整电流 值的方式来调整背光亮度。通过在低亮度时使用第一驱动模式(脉冲带宽调 变控制)，可使驱动过程简化，且由于电流值维持在定值，可减少发光元件(例如发光二极管)因为电流大小变换而产生的色偏问题，而本发明在高亮 度时会转换驱动模式，也可减少脉冲带宽调变控制在高电流驱动下发光效 率会降低的问题。此外，通过在高亮度时使用第二驱动模式(电流驱动控制)， 可使发光效率提升，而由于电流驱动控制仅在高亮度时使用，也可减少因 为发光元件在不同电流驱动下所产生的色偏问题。

本发明可由各种可行方式来实现第一驱动模式及第二驱动模式，例如 在一实施例中，处理模块40可执行算法，以根据影像数据VS的内容来计 算出第一驱动信号i1对应目标亮度所需的电流值或占空比，背光驱动模块 30依此调整第一驱动信号i1，进而使背光模块20提供的第一背光达到目 标亮度，但不限于此。在一实施例中，影像数据VS可包含第一背光的目 标亮度或亮度刻度(假如影像数据VS仅有目标亮度的信息时，处理模块 40可由各种可行的方式取得目标亮度对应的亮度刻度，例如但不限定为利 用默认的对照表数据来找出亮度刻度)，并将亮度刻度与门限值进行比较， 以决定背光驱动模块30须执行第一驱动模式或第二驱动模式，但并非限 定。在一实施例中，处理模块40可计算出第一驱动信号对应目标亮度所 需的电流值或占空比。在一实施例中，算法可由任何程序语言撰写，只要 能使处理模块40达成计算出第一驱动信号i1对应目标亮度所需的电流值 或占空比，都属于本发明涵盖的范围。

在一实施例中，当第一背光的目标亮度刻度小于或等于门限值时，第 一驱动信号i1的电流值恒定为一最小电流值(即第二亮度刻度范围中，第 一驱动信号i1对应的最小电流值)，且第一驱动信号i1对应目标亮度的占 空比P’符合下列算式：

P’＝k/(switch*P)；

其中P’为对应目标亮度的占空比，k为目标亮度对应的亮度刻度， switch为门限值的亮度刻度(即第一亮度刻度范围中的最大亮度刻度)，P 为驱动信号对应第一亮度刻度范围的最大占空比。

此外，在一实施例中，当第一背光的目标亮度刻度大于门限值时，第 一驱动信号i1的占空比恒定为一最大占空比(即第一亮度刻度范围中，第 一驱动信号i1对应的最大占空比)，且第一驱动信号i1对应一需求电流值 i’，该需求电流值i’符合下列算式：

i’＝k/(switch*i)；

其中i’为对应目标亮度的电流值，k为目标亮度对应的亮度刻度， switch为门限值的亮度刻度，i为驱动信号对应第二亮度刻度范围的最大 电流值。

上述的算式仅是举例而非限定，举例来说，当第一背光的目标亮度刻 度等于门限值时，也可通过将占空比恒定而计算电流值的方式来进行。此 外，虽然上述实施例的第一亮度刻度范围中的第一驱动信号i1对应相同的 电流值，但在另一实施例中，第一亮度刻度范围中的亮度刻度也可对应不 同的电流值，只要第一亮度刻度范围的最大亮度刻度(即门限值T1)对应的 电流值为第二亮度刻度范围对应的最小电流值即可，且本发明也不限于此。 再者，虽然上述实施例的第二亮度刻度范围中的第一驱动信号i1对应相同 的占空比，但在另一实施例中，第二亮度刻度范围中的亮度刻度也可对应 不同的占空比，只要第二亮度刻度范围的最小亮度刻度(即门限值T1)对应 的占空比为第一亮度刻度范围对应的最大占空比即可，且本发明也不限于 此。

此外，在本实施例中，背光模块20提供相同亮度至整个第一调光阵 列14，意即整个第一调光阵列14皆由相同的电流值与占空比来驱动，但 并非限定。另外，在一实施例中，当背光模块20的白光是由红蓝绿三原 色的光线混合而成时，处理模块40可根据默认的白光色度决定红蓝绿三 原色的光线分别的亮度，例如红蓝绿可具有不同的最大占空比P，并可依 据上述算法再分别计算红蓝绿对应目标亮度的占空比P’，但并非限定。

上述实施例皆以显示区12仅具备第一调光阵列14的范例来说明，但 在另一实施例中，显示区12也可分为多个调光阵列，而背光模块20可针 对不同的调光阵列提供不同的背光，意即对于不同的调光阵列，背光模块 20可对应不同的驱动方式，但并非限定。接着将说明本发明应用于多个调 光阵列的情况，请同时参考图1至图5。

图5为本发明另一实施例的显示面板10与背光模块20的架构示意图， 并请再次参考图1。在本实施例中，显示设备1、背光驱动模块30及处理 模块40皆可采用图1的架构，故仅绘出显示面板10与背光模块20，且由 于背光驱动模块30及处理模块40与图1的元件相似，故不再详述。而本 实施例的显示面板10的显示区12除了具有第一调光阵列14外，更具有 一第二调光阵列16，意即本实施例的显示区12至少可分为第一调光阵列 14及第二调光阵列16。须注意的是，在其它实施例中，显示区12也可区 分为更多个调光阵列。

于本实施例中，背光模块20可针对第一调光阵列14提供第一背光， 并针对第二调光阵列16提供一第二背光，以对显示区12进行分区调光。 在一实施例中，对应第一调光阵列14的第一背光可由第一驱动信号i1来 控制，对应第二调光阵列16的第二背光可由一第二驱动信号i2来控制， 但并非限定。第一背光与第一驱动信号i1已于先前实施例中说明，故在此 仅针对第二背光及第二驱动信号i2进行说明。在一实施例中，第二背光可 具备一第三亮度刻度范围及第四亮度刻度范围，但并非限定。在一实施例 中，第三亮度刻度范围可对应一第三驱动模式，与第一驱动模式相似，第 三驱动模式也固定第二驱动信号i2的电流值，并利用第二驱动信号i2的 占空比来调整第三亮度刻度范围中的亮度刻度，但并非限定。此外，第四 亮度刻度范围可对应一第四驱动模式，与第二驱动模式相似，第四驱动模式也固定第二驱动信号i2的占空比，并利用第二驱动信号i2的电流值来 调整第四亮度刻度范围中的亮度刻度，但并非限定。在一实施例中，第一 亮度刻度范围与第二亮度刻度范围之间的门限值T1定义为第一门限值， 第三亮度刻度范围与第四亮度刻度范围之间的一门限值定义为第二门限 值，第一门限值与第二门限值可为相同的亮度刻度，但在另一实施例中， 第一门限值与第二门限值也可为不同的亮度刻度，本发明并没有限定。在 一实施例中，第一亮度刻度范围可与第三亮度刻度范围相同，但并非限定。 在一实施例中，第二亮度刻度范围可与第四亮度刻度范围相同，但并非限 定。在一实施例中，背光驱动模块30与处理模块40可采与第一驱动信号 i1相同的控制方式来控制第二驱动信号i2(例如相同算法)，并分别针对第 一驱动信号i1与第二驱动信号i2进行控制，意即第二驱动信号i2的控制 方式可适用第一驱动信号i1的前述实施例的说明，但不限于此。借此，本 发明将可适用于区域调光技术(Local Dimming)的显示设备。

于本发明中，前述实施例所制得的显示设备1，可与触控面板合并使 用，而作为一触控显示设备。再者，本发明前述实施例所制得的显示设备 或触控显示设备，可应用于本技术领域已知的任何需要显示屏幕的电子装 置上，如显示器、手机、笔记本电脑、平板计算机、手表、VR显示器、 摄影机、照相机、音乐播放器、行动导航装置、电视、车用仪表板、中控台、电子后视镜、抬头显示器等需要显示影像的电子装置上。

借此，本发明的显示面板可针对亮度需求而提供多种的背光驱动模式。 本发明在低亮度时可利用调整驱动信号的占空比来控制亮度，并可使电流 值维持在定值，如此将达到简易驱动的功效，同时可避免发光元件(例如发 光二极管)因为电流大小变换而产生的色偏问题，并增加低亮度时的发光效 率。或者，本发明在高亮度时可利用调整驱动信号的电流值来控制亮度， 并可使占空比维持在定值，如此可提升高亮度时的发光效率。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行 了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而 已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种显示设备，其特征在于，包含：

一显示面板，具有一调光阵列；

一背光模块，提供一背光至该调光阵列；以及

一背光驱动模块，与该背光模块电性连接并具有一第一驱动模式及一第二驱动模式，该第一驱动模式对应一第一亮度刻度范围，该第二驱动模式对应一第二亮度刻度范围；

其中，该第一驱动模式通过调整一驱动信号的一占空比控制对应该背光的一亮度刻度，该第二驱动模式通过调整该驱动信号的一电流值控制对应该背光的该亮度刻度。

2.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，该第一亮度刻度范围的一亮度刻度小于或等于该第二亮度刻度范围的一亮度刻度。

3.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，该第一亮度刻度范围的一最大亮度刻度为该第二亮度刻度范围的一最小亮度刻度。

4.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，该驱动信号对应该第一亮度刻度范围具有一固定电流值，该驱动信号对应该第二亮度刻度范围具有一固定占空比。

5.如权利要求4所述的显示设备，其特征在于，该驱动信号对应该第一亮度刻度范围具有一最大占空比，该最大占空比为该固定占空比。

6.如权利要求4所述的显示设备，其特征在于，该驱动信号对应该第二亮度刻度范围具有一最小电流值，该最小电流值为该固定电流值。

7.如权利要求6所述的显示设备，其特征在于，当该背光的一目标亮度对应该第一亮度刻度范围时，该驱动信号的该占空比符合下列算式：

P’＝k/(switch*P)；

其中P’为对应该目标亮度的该占空比，k为该目标亮度对应的一亮度刻度，switch为该第一亮度刻度范围的一最大亮度刻度，P为该驱动信号对应该第一亮度刻度范围的一最大占空比。

8.如权利要求6所述的显示设备，其特征在于，当该背光的一目标亮度对应该第二亮度刻度范围时，该驱动信号的该电流值符合下列算式：

i’＝k/(switch*1)；

其中i’为对应该目标亮度的该电流值，k为该目标亮度对应的一亮度刻度，switch为该第二亮度刻度范围的一最小亮度刻度，i为该驱动信号对应该第二亮度刻度范围的一最大电流值。

9.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，该显示区具有一第二调光阵列，该背光模块提供一第二背光至该第二调光阵列。

10.如权利要求9所述的显示设备，其特征在于，该第二背光具有对应一第三驱动模式的一第三亮度刻度范围及对应一第四驱动模式的一第四亮度刻度范围，其中该第三驱动模式通过调整一第二驱动信号的一占空比来控制该第二背光的一亮度刻度，该第四驱动模式通过调整该第二驱动信号的一电流值来控制该第二背光的该亮度刻度。