TW200834497A - Backlight device, method of driving backlight, and color image display apparatus - Google Patents

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200834497 九、發明說明 〔相關申請案的交互參照〕 本發明包含有與西元2006年11月11日向日本專利 局提出申請之日本專利申請案JP2006-305 857號相關的標 ^ 的內容，其全部內容係引述於此，以供參照。 【發明所屬之技術領域】 • 本發明係有關於一種具有多個光源的背光裝置，其每 一光源均包含有多個裝設於一表面上的三色或多色發光二 極體，以供將由該等發光二極體發射出之光線合倂成白光 ，並可將該白光施加至一顯示面板的後側表面上，本發明 並係有關於一種驅動該背光裝置的方法及一種結合有該背 光裝置之彩色影像顯示裝置。 【先前技術】 • 自電視廣播開始以來，電視接收器長久以來都是CRT (陰極射線管）式電視接收器。但是近年來，使用液晶顯 . 示（LCD )面板或電漿顯示面板（PDP )的薄型電視接收 β 器已成爲主流的電視接收器。特別是，液晶顯示面板已變 成愈來愈流行，因爲他們能在低功率消耗下加以激發，且 大尺寸液晶顯示面板的成本也較低。 彩色液晶顯示面板主要是採背光設計，其包括有一設 有彩色濾光片的彩色液晶面板，其與一用來供應照明光至 該彩色液晶面板上的背光裝置相結合。該背光裝置通常是 -4- 200834497 使用螢光燈來做爲光源，例如冷陰極螢光燈（CCFL )， 用以自螢光管中發射出白光。由於密封在該冷陰極螢光燈 之螢光管內的水銀對於環境有害，因此具有高亮度、低功 率消耗及長壽命的發光二極體（LED )已開始被用來做爲 所需之光源，取代冷陰極螢光燈。 在此之前所能取得的發光二極體包括有可發射紅光的 紅光發光二極體及可發射綠光的綠光發光二極體。另外， 可發藍光的藍光發光二極體剛開始可以量產，因此現在已 可由這些紅光、綠光、藍光發光二極體來產生三原色。 在使用發光二極體來做爲光源的背光裝置中，係以分 別由紅光、綠光、藍光發光二極體所發出之紅光、綠光、 藍光混合而生成的高色彩純度白光供應至一彩色液晶面板 來提供一較習用冷陰極螢光燈光源更爲寬廣之色彩再生範 圍。如果是使用具有高輸出效能發光晶片的發光二極體來 做爲光源的話，則背光裝置將可具有大幅度改善的亮度特 性。 有關於具有紅光、綠光及藍光發光二極體的彩色液晶 顯示裝置的詳細資料，可參考日本專利申請案早期公開第 2006-171693 號 ° 由於結構上的限制之故，在此之前使用於液晶顯示器 之背光裝置內的冷陰極螢光燈的白光色溫並無法由使用者 加以設定至所需之値。如果要改變液晶顯示器之色溫的話 ，則必須要更換冷陰極射線管，或者必須要調整液晶的孔 徑來達到所需的白光色溫。但是，更換冷陰極射線管需要 -5- 200834497 花費時間及費用，而調整液晶孔徑來達到所需之白光色溫 則會去除掉液晶漸變（Liquid Crystal Gradation )，造成 顯示出之影像的品質退步。 使用紅光、綠光、藍光發光二極體來做爲光源的液晶 顯示裝置，有一項困擾在於紅光、綠光、藍光發光二極體 的光線發射會因環境溫度的改變、產品差異及老化而變化 ’使得顯示出的光線超出白色平衡，造成亮度及色調的變 化。 _ 再者，即使是以固定電流來加以激發，發光二極體的 光線發射特性也會因溫度漂移而受到影響。 【發明內容】 需要能提供一種背光裝置，包含有多個發光二極體， 其光發射是由光感測器加以監測，以便能在所有的時間內 均達到固定的亮度及彩度分佈、一種驅動背光裝置的方法 、以及一種結合有該背光裝置的彩色影像顯示裝置。 根據本發明的第一實施例，在色溫/亮度的調整及顯 示螢幕均勻度的調整之後，先將多個光感測器的讀數加以 儲存起來，做爲參考値。顯示螢幕上的亮度及色溫的分佈 可以透過使用光感測器來控制由發光裝置所發射出之光線 的量而加以維持。如果要改變色溫及亮度的設定時，則該 等分割螢幕發光二極體的驅動電流可被控制成能使光感測 器的讀數等於該等參考値。 根據本發明的第二實施例，其提供一種背光裝置，用 -6- 200834497 以施加白光至一顯示面板的一後側表面上，包含有：多個 光源，其每一者包含有多個裝設於一表面上而至少有三種 顏色的發光二極體，用以發射該等顏色之光線而混合成該 白光，該等光源係分成多個單位發光區塊，每一單位發光 區塊包含有預定數量的光源；多個光感測器，用以偵測該 白光，而可獨立地偵測該等顏色的光線；一驅動控制區段 ，結合於該等單位發光區塊之每一者，用以獨立地控制要 供應至該等單位發光區塊之該等光源的該等發光二極體上 的驅動電流，以驅動該等光源；以及一儲存區段，用以在 施加至該顯示面板上的該白光具有預定彩度位準時，儲存 來自該等光感測器的偵測輸出信號的數値，其中結合於該 等單位發光區塊之每一者的該驅動控制區段係使用儲存於 該儲存區段內之偵測輸出信號的該等數値來做爲目標値， 並可獨立地控制要供應至該等發光二極體上的驅動電流， 以使得來自該等光感測器的實際偵測輸出信號的數値會等 於該等目標値。 根據本發明的第三實施例，其亦提供一種驅動背光裝 置之方法，該背光裝置係用以施加白光至一顯示面板的一 後側表面上，該背光裝置包含有多個光源，每一光源包含 有多個裝設於一表面上而至少有三種顏色的發光二極體， 用以發射該等顏色之光線而混合成該白光，該等光源係分 成多個單位發光區塊，每一單位發光區塊包含有預定數量 的光源，該方法包含有獨立地控制要供應至該等單位發光 區塊之該等光源的該等發光二極體上的驅動電流，以驅動 200834497 該等光源，在施加至該顯示面板上的該白光具有預定彩度 位準時；儲存來自多個可獨立偵測該等顏色之光線的光感 測器的偵測輸出信號的數値；以及使用偵測輸出信號的該 等儲存數値來做爲目標値，並獨立地控制要供應至該等發 光二極體上的驅動電流，以使得來自該等光感測器的實際 偵測輸出信號的數値等於該等目標値等步驟。 根據本發明的第四實施例，其另外提供一種彩色影像 顯示裝置，包含有一背光裝置，用以產生白光，以及一彩 色影像顯示面板，具有一後側表面，可被照射以由該背光 裝置所產生的該白光。該背光裝置包含有：多個光源，其 每一者包含有多個裝設於一表面上而至少有三種顏色的發 光二極體，用以發射該等顏色之光線而混合成該白光，該 等光源係分成多個單位發光區塊，每一單位發光區塊包含 有預定數量的光源；多個光感測器，用以偵測該白光，而 可獨立地偵測該等顏色的光線；一驅動控制區段，結合於 該等單位發光區塊之每一者，用以獨立地控制要供應至該 等單位發光區塊之該等光源的該等發光二極體上的驅動電 流，以驅動該等光源；以及一儲存區段，用以在施加至該 顯示面板上的該白光具有預定彩度位準時，儲存來自該等 光感測器的偵測輸出信號的數値，其中結合於該等單位發 光區塊之每一者的該驅動控制區段係使用儲存於該儲存區 段內之偵測輸出信號的該等數値來做爲目標値，並可獨立 地控制要供應至該等發光二極體上的驅動電流，以使得來 自該等光感測器的實際偵測輸出信號的數値會等於該等目 -8 - 200834497 標値。 根據本發明的第五實施例，係以包括有R、G、B在 內的三色或多色的發光二極體來做爲光源，而色溫則可依 所需，透過改變R、G、B的色彩輸出而自由地設定。 該等發光裝置可以直接設置於液晶裝置的下方，而各 發光裝置的亮度位準可以自由地設定，以控制顯示螢幕上 的亮度分佈。 該等發光裝置的光發射係由光感測器加以監測，以提 供在所有時間內均是固定的亮度及彩度分佈。 本發明的前述及其他特點及優點可自下面的說明配合 於以舉例方式顯示出本發明較佳實施例的附圖而得知。 【實施方式】 本發明的原則在應用於一個如第1圖中所示之具有分 割式背光系統的彩色影像顯示裝置1上是特別地有用。但 是，本發明並不僅限於彩色影像顯示裝置1，而是可以應 用於其他的各種彩色影像顯示裝置而不會脫離本發明的範 疇。 彩色影像顯示裝置1是一種透射式彩色影像顯示裝置 ，包含有一透射式彩色液晶面板1 〇及一設置於該透射式 彩色液晶面板1 0後方的背光裝置20。 透射式彩色液晶面板1 〇包含有二透明玻璃基板或類 似者，即一 TFT (薄膜電晶體）基板1 1及一相向電極基 板1 2，其等係以相面對的關係設置的，以及一具有密封於 -9- 200834497 其內之扭曲向列型（ΤΝ )液晶的液晶層1 3，其係設置於 該TFT基板11與該相向電極基板12間之間隙內。該TFT 基板1 1及相向電極基板1 2係夾置於二偏光鏡之間。 TFT基板11包含有一個信號線14及掃描線15的矩 • 陣，以及多個設置於信號線1 4與掃描線1 5之交叉點處來 ^ 做爲切換元件的薄膜電晶體1 6及像素電極1 7。薄膜電晶 體1 6可由掃描線1 5加以順序選取，並將來自信號線1 4 φ 的視訊信號寫入至像素電極1 7內。相向電極1 8及彩色濾 光片1 9係設置於相向電極基板1 2之面向著液晶層13的 內側表面上。 彩色濾光片1 9係分割成多個對應於各像素的片段， 例如說包括紅光濾光片CFR、綠光濾光片CFG、藍光濾光 片CFB在內的三個片段，其等代表著三原色，並呈長條狀 的陣列排列。這些彩色濾光片1 9並非僅限於長條狀陣列 ，亦可是三角形陣列、正方形陣列或類似者。 % 在_射式彩色液晶面板1 〇的後側表面由背光裝置2 0 的白光加以照射時，透射式彩色液晶面板1 0會以主動矩 ^ 陣模式加以激發，以顯示出所需的全彩影像。 ， 背光裝置20是一種直下式背光裝置，設置於透射式 彩色液晶面板1 〇的後方，以供以由一發光單元2 1發射之 照明光經過一光擴散器22及一光學板組23來照射透射式 彩色液晶面板1 〇的後側表面。該光學板組23包括有一擴 散板、一稜鏡板、一偏光轉換板等等，疊置在一起。發光 單元2 1、光擴散器22及光學板組23係包覆於一未顯示出 200834497 的遮光殼體內。 在背光裝置20中，由發光單元21發射出來的照明光 會通過光擴散器22及光學板組23。該背光裝置10可將照 明光以具有預定光學特性之均勻白光自光學板組23施加 至透射式彩色液晶面板10上。 詳細地說，光擴散器22可將由發光單元2 1發射出的 照明光在其內加以擴散開，以使該光線的亮度均勻化，來 達成面發射。光學板組23可將由光擴散器22射出的照明 光導向垂直於光擴散器22的方向上，以增加面發射的亮 度。 背光裝置20係一面光源背光裝置，具有多個型式爲 設置於同一表面上的三色或多色發光二極體（LED )的光 源。詳細地說，發光單元2 1包含有多個用來發射紅光的 紅光發光二極體3R、多個用來發射綠光的綠光發光二極 體3G、多個用來發射藍光的藍光發光二極體3B，其等係 以預定的圖型排列於一安裝板上。發光單元21可將紅光 、綠光、藍光混合成白光，並將該白光施加至透射式彩色 液晶面板1 〇的後側表面上。 如第2圖中所示，背光裝置20的發光單元21包含有 多個單位發光區塊30，其每一者均包含有n組發光二極體 3 R、3 G、3 Β，而每一組則包含有一紅光發光二極體3 R、 一綠光發光二極體3G、一藍光發光二極體3Β。該等單位 發光區塊30係排列成一個ΝχΜ的矩陣，對應於ΝχΜ個 分割開的顯示螢幕區域。 -11 - 200834497 因此，這些發光二極體3R、3G、3B係設置成 其等發射出的紅光、綠光、藍光加以混合成充分平 光。只要發光單元21能夠將紅光、綠光、藍光以 衡的方式加以混合，則發光二極體3R、3G、3B可 的配置方式加以設置。 如第3圖中所示，該等單位發光區塊30中的 的3n個發光二極體3R、3G、3B係針對每一種顏 聯連接，而形成一紅光發光二極體群組30R、一綠 二極體群組30G、以及一藍光發光二極體群組30B ，供應至紅光發光二極體群組3 0R、綠光發光二極 3 〇G及藍光發光二極體群組30B上的驅動電流可以 立地加以控制。 如第2圖中所示，發光單元21包含有多個光 41 ° 這些光感測器4 1係用來監測該等單位發光區墳 光源的發光二極體3R、3G、3B的光發射。如第4 示，每一光感測器4 1均包含有一用來偵測紅光之 光感測器4 1 R、一用來偵測綠光之量的綠光感測器 以及一用來偵測藍光之量的藍光感測器4 1 B。詳細 光感測器4 1可偵測由紅光、綠光、藍光混合而成 ，而光感測器4 1 R、4 1 G、4 1 B則可分別而互相獨 測該被偵測到之白光的紅光、綠光、及藍光。爲判 螢幕上的亮度及彩度分佈情形，及自動地修正發光 3R、3G、3B之光發射上的變化，每一光感測器41 可將由 衡的白 相當平 以任何 各光源 色做串 光發光 。因此 體群組 互相獨 感測器 【30的 圖中所 量的紅 41G、 地說， 的白光 立地偵 別顯示 二極體 均有一 -12- 200834497 個小監測區域，而光感測器41的數量則必須大到足以 測整個顯示螢幕。 在所示的實施例中，發光單元2 1包含有1 8個單位 光區塊30，設置成一個3x6的矩陣，對應於3x6個分 ‘ 顯示螢幕區域。每二個單位發光區塊30設置有一個光 一 測器41，因此有9個光感測器41，設置成一個3 X 3的 陣。 φ 這些設置成3 X 6矩陣的1 8個單位發光區塊3 0中的 光發光二極體群組30R、綠光發光二極體群組30G、及 光發光二極體群組30B所組成的1 8個單位發光二極體 組係以A 1 1至A 3 6加以標示，而設置成3 X 3矩陣的9 光感測器41則是由PI 1至P33加以標示。 如第5圖中所示，光感測器41係設置在界定於設 著發光二極體3R、3G、3B的安裝板25上的個別凹入 26內。 • 由於光感測器41係設置於個別的凹入部26內，因 由發光二極體3R、3G、3B發射出的紅光、綠光、藍光 • 不會直接施加至光感測器41上，而是會由光擴散器22 _ 以反射回來再以混合光的型式施加至光感測器4 1上。 在第6圖中以方塊圖的型式顯示出該彩色影像顯示 置1。 如第6圖所示，彩色影像顯示裝置1包含有一用以 應驅動電源至彩色液晶面板1 0及背光裝置20上的電源 應器3 1、用以驅動該彩色液晶面板10的一 X驅動器 監 發 割 感 矩 紅 藍 群 個 置 部 此 並 加 裝 供 供 -13- 32 200834497 及一 Y驅動器33、可由外部電路經由一輸入端點34加以 供應視訊信號的一 RGB程序處理器35、連接至該RGB程 序處理器3 5的一視訊記憶體3 6及一控制器3 7、以及一用 來控制該背光裝置20的背光驅動控制器3 8。 該RGB程序處理器35可處理自輸入端點34供應來 的視訊信號，以進行彩色信號處理程序等等，並可將該複 合視訊信號轉換成適合用來驅動彩色液晶面板1 0的個別 R、G、B信號。該RGB程序處理器35可將該等個別的R 、G、B信號供應至控制器27，同時也經由視訊記憶體3 6 加以供應至X驅動器3 2。控制器3 7會依據個別R、G、B 信號的時間來控制X驅動器3 2及Y驅動器3 3，以該等經 由視訊記憶體3 6供應至X驅動器3 2的個別R、G、B信 號驅動彩色液晶面板1 〇，而能依據該等個別R、G、B信 號而顯示出一視訊影像。 背光驅動控制器3 8可被供應以來自設於發光單元2 1 內之光感測器41的偵測輸出信號。根據該等來自光感測 器4 1的偵測輸出信號，背光驅動控制器3 8可控制發光單 元21之光源的發光二極體3R、3G、3B的驅動電流。 背光驅動控制器3 8具有一非揮發性記憶體3 8a，用以 儲存各種的設定値於其內。 該非揮發性記憶體3 8 a可在施加至彩色液晶面板1 0 上的白光具有預定彩度位準時，儲存住來自光感測器4 1 的偵測輸出信號的數値。 背光驅動控制器38包含有第7圖中所示之發光二極 •14- 200834497 體驅動電路50，用以驅動背光裝置20之光源的發光二極 體群組30R、30G、30B。詳細地說，背光驅動控制器38 包含有分別結合至單位發光區塊30上的多個發光二極體 驅動電路5 0。該等發光二極體驅動電路5 0係由一控制電 路4 0根據來自位於發光單元21內的光感測器41的偵測 輸出信號來加以控制的。 由於發光二極體3R、3G、3B的亮度及彩度特性係會 隨著供應至其上的電流而變，紅光發光二極體群組3 0R、 綠光發光二極體群組30G、及藍光發光二極體群組30B係 由各自的定電流電路5 1 R、5 1 G、5 1 B的固定電流來加以 驅動的。該等驅動電流係由PWM (脈波寬度調變）來加 以控制的，以使得發光單元2 1能輸出所需之量的光。 詳細地說，紅光發光二極體群組3 0R、綠光發光二極 體群組30G、及藍光發光二極體群組3 0B具有連接至定電 流電路51R、51G、51B的陽極，以及經由場效電晶體52R 、5 2G、5 2B而連接至地面的陰極。當由PWM控制電路 53R、53G、53B供應至場效電晶體5 2 R、5 2 G、5 2 B之閘 極的PWM信號開啓時，場效電晶體52R、52G、52B即會 開啓，以將他們的源極及汲極連接在一起。相反的，當 PWM信號關閉時，該等場效電晶體52R、52G、52B即會 關閉而將他們的源極與汲極互相切斷開。因此，當PWM 信號開啓時，該等場效電晶體52R、52G、52B會讓驅動 電流通過發光二極體3R、3G、3B，而PWM信號關閉時’ 場效電晶體5 2 R、5 2 G、5 2 B則不會讓驅動電流通過發光 -15- 200834497 二極體3R、3G、3B。換言之，當PWM信號開啓時，場效 電晶體52R、52G、52B會使得紅光發光二極體群組30R、 綠光發光二極體群組3〇G、及藍光發光二極體群組30B能 分別發射出紅光、綠光、藍光，而當PWM信號關閉時， * 場效電晶體52R、52G、52B則會使得紅光發光二極體群 ’ 組30R、綠光發光二極體群組30G、及藍光發光二極體群 組3 0B分別停止發出紅光、綠光、藍光。 • PWM控制電路53R、53G、53B會產生該等PWM信 號，其等係爲二進位信號，其開啓及關閉時間之間的負載 比是可調的。PWM控制電路53R、53G、53B會被供應以 負載比控制値（PWM値），並能以具有依該負載比控制 値（PWM値）而定之負載比的PWM信號來控制該等場效 電晶體52R、52G、52B的切換作業，以便能因之而控制 供應至紅光發光二極體群組3 0R、綠光發光二極體群組 3 0G、及藍光發光二極體群組3 0B上的驅動電流。 # 控制電路40使用來自光感測器4 1而儲存於非揮發性 記憶體38a內的偵測輸出信號數値來做爲目標値。控制電 - 路40會將用來使來自光感測器4 1的實際偵測輸出信號的 ^ 數値等於該目標値的負載比控制値供應至結合於各單位發 光區塊30上的發光二極體驅動電路50，以供獨立地控制 要供應至紅光發光二學體群組3 0R、綠光發光二極體群組 3 0G、及藍光發光二極體群組30B上的電流。 背光裝置20的控制電路40係依據第8圖中所示的處 理順序來控制發光單元2 1。 -16- 200834497 首先，控制電路40會透過獨立地控制由結合於各單 位發光區塊3 0上的發光二極體驅動電路50所供應至單位 發光區塊30之光源的發光二極體3R、3G、3B上的驅動 電流（步驟S1 )。 接著，控制電路40會設定光感測器P 1 1至P3 3的目 標値（步驟S2 )。詳細地說，控制電路40會在非揮發性 記憶體38a內儲存光感測器P11至P33在施加至彩色液晶 顯示面板10上的白光具有足夠穩定之背光性能及預定之 彩度位準時各自獨立偵測彩色光分量時所得到的所有偵測 輸出信號的數値。 接著，控制電路40會設定單位發光二極體群組All 至A36之發光二極體群組30R、30G、30B對於光感測器 P11至P33的影響程度（步驟S3)。詳細地說，控制電路 4〇會激發每一單位發光區塊30的單位發光二極體群組 All至A36的紅光發光二極體群組3 0R、綠光發光二極體 群組3 0G、及藍光發光二極體群組3 0B，測量對於光感測 器P 1 1至P 3 3的影響程度，並將所得到的影響程度儲資料 存於非揮發性記憶體38a內。該等對於光感測器P11至 P3 3的影響程度是依如下來加以決定的： 影響程度=在一單位發光區塊被激發時發射之光的偵 測値/在所有單位發光區塊都被激發時偵 測到的光之數値。 例如說，單位發光二極體群組A 1 1之紅光發光二極體 群組30R對於光感測器P 1 1的影響程度是決定爲具有 -17- 200834497 16.3%的固有値。控制電路40可將多達等於發光二極體群 組3 OR、3 0G、3 0B之數量乘以光感測器41之數量的乘積 的影響程度資料加以儲存。 接著，控制電路40會設PWM係數給單位發光二極體 • 群組All至A36的發光二極體群組30R、30G、30B (步 • 驟S4 )。詳細地說，控制電路40會決定可用來將光感測 器PI 1至P33之偵測値增加“ 1”的PWM値。例如說，假 φ 設單位發光二極體群組A 1 1的紅光發光二極體群組3 0R係 以“ 4095”的PWM値加以激發。如果光感測器P11在此 時的偵測値表示爲“ 700” ，則PWM係數係如下所示： 4095/700=5.85 接著，控制電路4 0會計算來自光感測器P 1 1至P 3 3 之偵測値的變化。詳細地說，控制電路4 0會依據下式計 算該一變化： 變化=目標値-現有値 • 例如說，如果光感測器P1 1的偵測値係自“ 0 ” （ LED未被激發）增量至“ 2000”的亮度位準，則其變化可 - 計算如下： 變化= 2000-0 = 2000

接著控制電路40會計算來自光感測器4 1的偵測輸出 信號因單位發光二極體群組All至A3 6的發光二極體群 組3 0R、3 0G、3 0B所致的變化（步驟S6)。詳細地說， 控制電路40會根據步驟S3中所決定的影響程度來決定激 發單位發光二極體群組All至A36之發光二極體群組30R -18· 200834497 、3 0G、3 0B所需的PWM値，以將光感測器PI 1至P33的 偵測値增加所需値。例如說，根據步驟S3中所決定的影 響程度，可用來激發單位發光二極體群組All的發光二極 體群組30A而使光感測器P11之偵測値增量“ 2000”所需 ♦ 的PWM是計算如下： β 2000x0.1 63 = 326 接著，控制電路40計算單位發光二極體群組All至 φ A36之發光二極體群組30R、30G、30B的PWM値（步驟 S7)。詳細地說，控制電路40會依下式計算變化： PWM値=每一發光二極體群組的改變的PWM値+現 有的PWM値 例如說，單位發光二極體群組AU之發光二極體群組 3 0A要將光感測器P11之偵測値增加“ 326”所需的PWM 値是計算如下： 326 x 5.85 二 1907 φ 現有値 “ 0” + 變化 “ 1 097” = 1907 根據前述的計算，可將PWM値“ 1 907”設定給單位 - 發光二極體群組All的發光二極體群組3 0A。 ^ 根據前述的處理順序，可針對光感測器P 1 1設定並施 用PWM値至單位發光二極體群組Al 1至A36的發光二極 體群組30R、30G、30B上。 接著，針對光感測器P12設定並施用PWM値至單位 發光二極體群組All至A3 6的發光二極體群組3 OR、30G 、30B 上。 -19- 200834497 接著，針對其他光感測器，一直到光感 定並施用PWM値至單位發光二極體群組A1 光二極體群組30R、30G、30B上。 如此即完成一個循環的迴授。 控制電路40接著繼續進行此迴授程序 測器P11至P33的偵測値均達到步驟S2中 値。即使在目標値均達到後，控制電路40 偵測値，以檢視是否有偵測偏離目標値。 步驟S2中的目標値設定程序及步驟S3 設定程序可以僅在背光裝置20製造之時的 施一次。而在使用此製成之背光裝置20時， 步驟S7的處理程序則可重覆實施，以使光$ P33的偵側値能隨著該迴授程序而來等於步 定的目標値。 背光裝置20可透過光感測器4 1的使用 溫/亮度及顯示螢幕的均勻度。 由於即使是在由固定電流加以激發下 3 R、3 G、3 B的光發射特性仍會受溫度漂移 ，因此發光二極體3R、3G、3B的驅動電流 感測器4 1的讀數來加以設定。背光裝置20 的調整及顯示螢幕均勻度的調整之後，會先 的讀數加以儲存起來，做爲參考値。如果要 度的設定時，則該等分割螢幕之發光二極體 被控制成能使光感測器4 1的讀數等於該等. 測器P33 ，設 1至A36的發 ，一直到光感 所設定的目標 仍會監測該等 中的影響程度 調整程序中實 自步驟S4至 麥測器P11至 驟S2中所設 而同時調整色 ，發光二極體 及老化的影響 必須要根據光 在色溫/亮度 將光感測器4 1 改變色溫及亮 的驅動電流會 :考値。 -20- 200834497 如上所述，背光裝置20使用包括R、G、B在內的三 色或多色發光裝置來做爲光源，並能依所需透過改變R、 G、B的色彩輸出而自由地設定色溫。這些發光裝置可以 '直接設置於液晶裝置的下方，而各發光裝置的亮度位準可 ^ 以自由地設定，以控制顯示螢幕上的亮度分佈。該等發光 ^ 裝置的光發射係由光感測器41加以監測，以提供在所有 時間內均是固定的亮度及彩度分佈。 φ 由於背光裝置20可以自己決定色溫，因此液晶顯示 裝置可以自由選取色溫而不會損及液晶的動態範圍。當具 有多個可控制元件的光源設置於顯示螢幕上時，在該顯示 螢幕上即可自由地設定亮度及色溫的分佈。顯示螢幕上的 亮度及色溫的分佈可以透過使用光感測器4 1來控制由該 等發光裝置所發射出之光線的量而加以維持。 也可以使用螢幕分割式發光二極體背光控制，不論其 是直下式或側光式，與多個相對應光感測器的組合。 φ 雖然前文中顯示並詳細說明本發明的一些較佳實施例 ，但是可以瞭解的，在不脫離下文所附申請專利範圍下， . 其中仍可有多種的變化及改良。 【圖式簡單說明】 第1圖是根據本發明之一實施例的彩色影像顯示裝置 的分解立體圖。 第2圖是該彩色影像顯示裝置之背光裝置的發光單元 內的光源及光感測器的配置的平面圖。 -21 - 200834497 第3圖是顯示出該發光單元內之光源的發光二極體的 連接的圖式。 第4圖是顯示出光感測器的圖式。 第5圖是背光裝置之發光單元內的光源及光感測器之 配置的垂直剖面圖。 * 第6圖是該彩色影像顯不裝置的方塊圖。 第7圖是該背光裝置之背光控制器內的發光二極體驅 φ 動電路的方塊圖。 第8圖是該背光裝置之控制器所執行之控制發光單元 的處理順序的流程圖。 【主要元件符號說明】 1 :彩色影像顯示裝置 3 B :藍光發光二極體 3G :綠光發光二極體 # 3R :紅光發光二極體 1 〇 :彩色液晶面板 • 11 : TFT 基板 . 1 2 :相向電極基板 1 3 :液晶層 1 4 :信號線 1 5 :掃描線 1 6 :薄膜電晶體 1 7 :像素電極 -22- 200834497 1 8 :相向電極 1 9 :彩色濾光片 20 :背光裝置 21 :發光單元 ^ 22 :光擴散器 • 23 :光學板組 25 :安裝板 φ 26 :凹入部 30 :單位發光區塊 30B :藍光發光二極體群組 30G :綠光發光二極體群組 3 0R :紅光發光二極體群組 3 1 :電源供應器 32 : X驅動器 3 3 : Y驅動器 • 34 :輸入端點 35 : RGB程序處理器 . 3 6 :視訊記憶體 ^ 3 7 :控制器 3 8 :背光驅動控制器 38a :非揮發性記憶體 4 0 :控制電路 4 1 :光感測器 4 1 B :藍光感測器 -23- 200834497 4 1 G :綠光感測器 4 1 R :紅光感測器 50:發光二極體驅動電路 5 1 B :定電流電路 5 1 G :定電流電路 5 1 R :定電流電路 52B :場效電晶體 52G :場效電晶體 52R :場效電晶體 53B : PWM控制電路 53 G ： P WM控制電路 5 3R : PWM控制電路， -24

Claims (1)

1. 200834497 十、申請專利範圍 1. 一種背光裝置，用以施加白光至一顯示面板的一 後側表面上，包含有： 多個光源，每一者包含有多個裝設於一表面上而至少 ^ 有三種顏色的發光二極體，用以發射該等顏色之光線而混 β 合成該白光，該等光源係分成多個單位發光區塊，每一單 位發光區塊包含有預定數量的光源； φ 多個光感測器，用以偵測該白光，而可獨立地偵測該 等顏色的光線； 驅動控制裝置，結合於該等單位發光區塊之每一者， 用以獨立地控制要供應至該等單位發光區塊之該等光源的 該等發光二極體上的驅動電流，以驅動該等光源；以及 儲存裝置，用以在施加至該顯示面板上的該白光具有 預定彩度位準時，儲存來自該等光感測器的偵測輸出信號 的數値， • 其中結合於該等單位發光區塊之每一者的該驅動控制 裝置係使用儲存於該儲存裝置內之偵測輸出信號的該等數 . 値來做爲目標値，並可獨立地控制要供應至該等發光二極 ^ 體上的驅動電流，以使得來自該等光感測器的實際偵測輸 出信號的數値會等於該等目標値。 2. 如申請專利範圍第1項所述之背光裝置，其中該 儲存裝置儲存代表著該等單位發光區塊的該等光源對於該 等光感測器之影響程度的影響程度資料，且該驅動控制裝 置可根據儲存於該儲存裝置內的影響程度資料來獨立地控 -25- 200834497 制要供應至該等發光二極體的驅動電流，以使得來自該等 光感測器的實際偵測輸出信號的數値會等於該等目標値。 3. 如申請專利範圍第1項所述之背光裝置，其中該 等光感測器係分別結合於該等單位發光區塊，且係設置於 界定在一供該等發光二極體裝設之板上的各自之凹入部內 〇 4. 如申請專利範圍第1項所述之背光裝置，其中該 驅動控制裝置可根據一脈波寬度調變控制程序來控制該等 光源發射的光線之量，並可透過調整該脈波寬度調變控制 程序之負載比而調整要供應至該等發光二極體上的驅動電 流。 5 . —種驅動背光裝置之方法，該背光裝置係用以施 加白光至一顯示面板的一後側表面上，該背光裝置包含有 多個光源，每一光源包含有多個裝設於一表面上而至少有 三種顏色的發光二極體，用以發射該等顏色之光線而混合 成該白光，該等光源係分成多個單位發光區塊，每一單位 發光區塊包含有預定數量的光源，該方法包含有下列步驟 獨立地控制要供應至該等單位發光區塊之該等光源的 該等發光二極體上的驅動電流，以驅動該等光源； 在施加至該顯示面板上的該白光具有預定彩度位準時 ，儲存來自多個可獨立偵測該等顏色之光線的光感測器的 偵測輸出信號的數値；以及 使用偵測輸出信號的該等儲存數値來做爲目標値，並 -26- 200834497 獨立地控制要供應至該等發光二極體上的驅動電流，以使 得來自該等光感測器的實際偵測輸出信號的數値等於該等 目標値。 6. 如申請專利範圍第5項所述之驅動背光裝置之方 ^ 法，進一步包含有下列步驟： - 儲存代表著該等單位發光區塊的該等光源對於該等光 感測器之影響程度的影響程度資料；以及 φ 根據所儲存的影響程度資料來獨立地控制要供應至該 等發光二極體的驅動電流，以使得來自該等光感測器的實 際偵測輸出信號的數値等於該等目標値。 7. 如申請專利範圍第5項所述之背光裝置，進一步 包含有下列步驟I 根據一脈波寬度調變控制程序來控制該等光源發射的 光線之量，並透過調整該脈波寬度調變控制程序之負載比 而調整要供應至該等發光二極體上的驅動電流。 • 8. —種彩色影像顯示裝置，包含有： 一背光裝置，用以產生白光；以及 _ 一彩色影像顯示面板，具有一後側表面，可被照射以 由該背光裝置所產生的該白光， 該背光裝置包含有： 多個光源，每一者包含有多個裝設於一表面上而至少 有三種顏色的發光二極體，用以發射該等顏色之光線而混 合成該白光，該等光源係分成多個單位發光區塊，每一單 位發光區塊包含有預定數量的光源， -27- 200834497 多個光感測器，用以偵測該白光，而可獨立地偵測該 等顏色的光線， 驅動控制裝置，結合於該等單位發光區塊之每一者， 用以獨立地控制要供應至該等單位發光區塊之該等光源的 該等發光二極體上的驅動電流，以驅動該等光源，以及 儲存裝置，用以在施加至該顯示面板上的該白光具有 預定彩度位準時，儲存來自該等光感測器的偵測輸出信號 的數値； 其中結合於該等單位發光區塊之每一者的該驅動控制 裝置係使用儲存於該儲存裝置內之偵測輸出信號的該等數 値來做爲目標値，並可獨立地控制要供應至該等發光二極 體上的驅動電流，以使得來自該等光感測器的實際偵測輸 出信號的數値會等於該等目標値。

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