CN1558276A

CN1558276A - 背光系统及控制该背光系统的控制方法

Info

Publication number: CN1558276A
Application number: CNA2004100015253A
Authority: CN
Inventors: 刘邦炫; 陈志光
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2004-01-13
Filing date: 2004-01-13
Publication date: 2004-12-29

Abstract

一种背光系统及控制该背光系统的控制方法，将背光系统的发光模块的亮度讯号与预设亮度讯号比较，并根据比较结果，调整发光模块的亮度，使得发光模块的亮度讯号等于预设亮度讯号；其中，预设亮度讯号系根据发光模块的温度而变化，使背光亮度及色度在一稳定范围内。

Description

背光系统及控制该背光系统的控制方法

技术领域

本发明是关于一种背光系统及其控制方法，特别是关于一种由发光二极管(Light Emitting Diode；LED)所组成的背光系统及其控制方法。

背景技术

随着显示器制造技术的提升与改良，具备体积小、低辐射等特点的液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)近年来已逐渐取代传统的阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)显示器。

一般而言，传统液晶显示器的背光模块(Back Lighting Module)大多采用冷阴极灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)作为发光源，然而由于冷阴极灯管(CCFL)具有低温启动不易的问题，因此寒冷的地方需另外装设加热器，且使用前必须有足够的暖灯时间(idling time)；有鉴于此，一种利用发光二极管(Light Emitting Diode；以下简称：LED)作为发光源的背光模块日渐受到重视。

LED具有一亮度信号及色度信号；其中，亮度信号及色度信号会随着温度而改变。美国专利编号6411046提出LED背光模块的控制方法。但此控制方法需事先量测LED在不同温度下，色度信号的变化，然后再跟使用者所需的亮度色度做矩阵转换，最后才能得到LED的亮度标准值。接着，透过光检测器量测LED真正的亮度，将光检测器所量测到的LED亮度与经过矩阵转换后的LED亮度标准值比较，以得知目前LED亮度是否正确。

图1显示美国专利编号6411046的控制方框图。温度检测器16检测LED模块12的温度。控制装置18将使用者所输入的亮度色度信号IN做矩阵转换，得到LED的亮度标准信号。光检测器14检测LED模块12的亮度。控制装置18将光检测器14所量测到的亮度与LED亮度标准值比较，得知目前LED模块12亮度是否正确。但此方法需经由复杂的矩阵转换过程，才能得到LED的亮度标准值。

因此，美国专利编号6507159提出另一种背光模块控制方法。利用特殊的光检测器，量测出LED的三刺激值(tristimulus values)；并且将使用者所输入的亮度信号及色度信号转换为预设三刺激值。将预设三刺激值与特殊光检测器所量测的三刺激值比较。根据比较结果调整LED，使得LED的亮度及色度达到使用者所需的值。但具有量测三刺激值功能的特殊光检测器的价格相当昂贵，将造成成本的增加。

图2显示美国专利编号6507159的控制方框图。如图所示，控制装置26将使用者所输入的亮度信号及色度信号IN转换为预设三刺激值。感测装置24检测LED模块22的三刺激值RW、GW及BW。将三刺激值RW、GW及BW与预设三刺激值比较，用以将三刺激值RW、GW及BW调整成预设三刺激值。其中，感测装置24系由特殊光检测器所构成。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的为提供一种背光系统的控制方法，仅利用一般的光检测器，不需通过复杂的运算过程，便可控制LED的亮度。

本发明方法适用的发光模块是由多发光单元所组成，上述背光系统的控制方法，包括下列步骤：

(a)提供多驱动信号给所述发光单元；

(b)所述发光单元根据对应的所述驱动信号而发光；

(c)感测所述发光单元的发光亮度，而取得多亮度讯号；

(d)感测该发光模块的温度，而取得一量测温度讯号；

(e)将所述亮度讯号与多预设亮度讯号一对一进行比较，用以输出所述驱动信号给所述发光单元；其中，所述预设亮度讯号根据该量测温度讯号而变化。

基于上述背光系统的控制方法，本发明另一目的为提出一种背光模块，具有优于传统背光模块控制装置的制造成本。

上述背光系统，包括：一发光模块、一亮度感测模块、一温度感测模块以及一控制模块。该发光模块，具有多个发光单元，每一发光单元依据对应的驱动信号而发光。该亮度感测模块，具有多亮度感测单元分别感测发光单元的发光亮度，而取得亮度讯号。该温度感测模块，感测发光模块的温度，而取得一量测温度讯号。该控制模块，接收量测温度讯号及亮度讯号，并将亮度讯号与预设亮度讯号一对一进行比较，而输出驱动信号以驱动发光单元，其中，控制模块更依据量测温度讯号而改变预设亮度讯号。

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1显示美国专利6411046的控制方框图。

图2显示美国专利6507159的控制方框图。

图3显示本发明的背光系统方框图。

图4显示本发明的控制模块的一可能实施例。

图5显示本发明控制方法的流程图。

符号说明

12、22：LED模块；

14：光检测器；24：感测装置；

16：温度检测器；

18、26：控制装置；

32：发光模块；321～323：发光单元；

34：亮度感测模块；341～343：亮度感测单元；

36：温度感测模块；

38：控制模块；

381：处理单元；382：存储单元；

383：驱动模块；

371～373：驱动单元。

具体实施方式

图3显示本发明的背光系统方框图。如图所示，背光系统，包括：发光模块32、亮度感测模块34、温度感测模块36以及控制模块38。

发光模块32具有发光单元321～323，发光单元321～323依据对应的驱动信号IR、IB、IG而发光。发光单元321～323由LED组件所组成，而LED组件可分为三类，分别是红色的LED、蓝色的LED以及绿色的LED，在本实施例中，假设，发光单元321由红色的LED组件所构成，依据驱动信号IR而发光；发光单元322由蓝色的LED组件所构成，依据驱动信号IB而发光；发光单元323由绿色的LED组件所构成，依据驱动信号IG而发光。

亮度感测模块34具有亮度感测单元341～343。亮度感测单元341用以感测发光单元321的发光亮度，而取得亮度讯号VR。亮度感测单元342用以感测发光单元322的发光亮度，而取得亮度讯号VB。亮度感测单元343用以感测发光单元323的发光亮度，而取得亮度讯号VG。温度感测模块36感测发光模块32的温度，而取得一量测温度讯号VT。

控制模块38，接收量测温度讯号VT及亮度讯号VR、VB、VG，并将亮度讯号讯号VR、VB、VG与预设亮度讯号一对一进行比较，而输出驱动信号IR、IB、IG以调整发光单元321～323的发光亮度，其中，控制模块38更依据量测温度讯号VT而改变预设亮度讯号，使背光亮度及色度在一稳定范围内。

图4显示本发明的控制模块的一可能实施例。存储单元382储存不同温度下的预设亮度讯号VRref、VBref、VGref。因为LED的亮度及色度会随温度而变化，因此，需要温度感测模块36来检测发光模块32的温度。而发光模块32与温度之间的关系可藉由测试而得，并将结果储存于存储单元382中。

控制模块38接收量测温度讯号VT及亮度讯号VR、VB、VG并根据量测温度讯号VT由存储单元382取出预设亮度讯号VRref、VBref、VGref控制模块38将亮度讯号VR、VB、VG与预设亮度讯号VRref、VBref、VGref一对一进行比较，并根据比较结果，输出控制信号SR、SB、SG给驱动模块383。

驱动模块383具有驱动单元381～383，分别根据控制信号SR、SB、SG输出驱动信号IR、IB、IG给发光单元321～323，用以调整发光单元321～323的亮度讯号，使得发光单元321～323的亮度讯号等于预设亮度讯号。其中，存储单元382及驱动模块383可整合于处理单元381中。

由于存储单元382储存不同温度下的预设亮度讯号VRref、VBref、VGref，因此，本发明的背光系统可将不同温度下所量测到的亮度讯号VR、VB、VG与温度所应的预设亮度讯号VRref、VBref、VGref相比，使得本发明的背光系统具有自动调整发光模块亮度功能。并且，本发明不需量测发光模块的三刺激值，不但可降低制造成本，另外本发明亦不需复杂的矩阵转换，因此，控制方式较为容易。

图5显示本发明控制方法的流程图。请配合图3、图4，本发明的控制方法，包括下列步骤：

步骤100：提供驱动信号IR、IB及IG给发光单元321～323，然后执行步骤110。在本实施例中，发光单元321依据驱动信号IR而发光。发光单元322依据驱动信号IB而发光。发光单元323依据驱动信号IG而发光。

步骤110：感测发光单元321～323的亮度，然后执行步骤120。如图3所示，亮度感测单元341感测发光单元321的发光亮度，并且输出亮度讯号VR；亮度感测单元342感测发光单元322的发光亮度，并且输出亮度讯号VB；亮度感测单元343感测发光单元323的发光亮度，并且输出亮度讯号VG。

步骤120：感测发光模块32的温度，然后执行步骤130。在本实施例中，利用温度感测模块36感测发光模块32的温度。根据发光模块32的温度输出量测温度讯号VT。

步骤130：将发光单元321～323的亮度讯号VR、VB及VG与预设亮度讯号VRref、VBref及VGref相比。当亮度讯号VR、VB及VG等于预设亮度讯号VRref、VBref及VGref时，则执行步骤100，继续提供驱动信号IR、IB及IG给发光模块。当亮度讯号VR、VB及VG不等于预设亮度讯号VRref、VBref及VGref时，则执行步骤140。

其中，预设亮度讯号VRref、VBref及VGref系对应于量测温度讯号VT。不同的量测温度讯号VT，便对应不同的预设亮度讯号VRref、VBref及VGref。

步骤140：为了亮度讯号VR、VB及VG等于预设亮度讯号VRref、VBref及VGref，因此调整驱动信号IR、IB及IG，然后重新执行步骤100。

如上所述，本发明利用预设亮度讯号为依据，调整发光模块的亮度。由于本发明在不同温度下，具有不同的预设亮度讯号，因此，当发光模块的亮度随温度而改变时，本发明将发光模块的亮度讯号与预设亮度讯号比较，并根据比较结果，调整发光模块的驱动信号，使得发光模块的亮度保持稳定不会随温度而飘移。

虽然本发明已以优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何业内人士，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者为准。

Claims

1.一种背光系统，包括：

一发光模块，具有多个发光单元，每一所述发光单元依据对应的多驱动信号而发光；

一亮度感测模块，具有多亮度感测单元分别感测所述发光单元的发光亮度，而取得多亮度讯号；

一温度感测模块，感测上述发光模块的温度，而取得一量测温度讯号；

一控制模块，耦接该量测温度讯号及所述亮度讯号，并将所述亮度讯号与多预设亮度讯号一对一进行比较，而输出所述驱动信号以驱动所述发光单元；

其中，该控制模块更依据该量测温度讯号而改变所述预设亮度讯号。

2.如权利要求1所述的背光系统，其中，该控制模块，包括：

一存储单元，根据该量测温度讯号，输出所对应的预设亮度讯号；

一处理单元，将所述预设亮度讯号与所述亮度讯号比较结果，并根据比较结果，输出多控制信号

一驱动模块，根据所述控制信号，输出所述驱动信号。

3.如权利要求1所述的背光系统，其中，所述发光单元为LED发光组件。

4.一种背光系统的控制方法，适用于一发光模块，上述发光模块由多发光单元所组成，上述背光系统的控制方法，包括下列步骤：

提供多驱动信号给所述发光单元；

所述发光单元根据对应的所述驱动信号而发光；

感测所述发光单元的发光亮度，而取得多亮度讯号；

感测该发光模块的温度，而取得一量测温度讯号；

将所述亮度讯号与多预设亮度讯号一对一进行比较，用以输出所述驱动信号给所述发光单元；

其中，所述预设亮度讯号根据该量测温度讯号而变化。

5.如权利要求4所述的背光系统的控制方法，其中，所述亮度讯号由一亮度感测模块所检测。

6.如权利要求4所述的背光系统的控制方法，其中，该量测温度讯号由一温度感测模块所检测。