TW202311829A

TW202311829A - 背光控制電路

Info

Publication number: TW202311829A
Application number: TW111132599A
Authority: TW
Inventors: 王麗斐; 謝侑霖; 方聖凱; 高珮齡
Original assignee: 瑞儀光電股份有限公司
Priority date: 2021-08-31
Filing date: 2022-08-30
Publication date: 2023-03-16
Also published as: WO2023028895A1; CN117083662A; US20240144890A1; US20230077136A1; TWI822281B; TWI818359B; TW202311827A; CN116235240A; WO2023030283A1; US11769461B2

Abstract

本發明提供一種背光控制電路，用以驅動一面發光裝置。背光控制電路包括一驅動電路。驅動電路用來產生複數個驅動電流以驅動面發光裝置，以使面發光裝置之複數個背光區塊產生複數個輝度值。每一背光區塊包含有至少一個光源，用以發射光線。面發光裝置至少被分為一第一背光區域以及一第二背光區域。第二背光區域相較於第一背光區域更為靠近面發光裝置的邊緣。複數個驅動電流中之一第一驅動電流用以驅動第一背光區域之的光源。複數個驅動電流中之一第二驅動電流用以驅動第二背光區域之的光源。第二驅動電流大於第一驅動電流。

Description

背光控制電路

本發明係關於一種背光控制電路，尤指一種可提昇顯示均齊度的背光控制電路。

隨著科技的發展與產業的進步，配置有液晶顯示器的各式電子產品已成為使用者生活中不可或缺的一部分，例如筆記型電腦、平板電腦、行動電話、電視等等。電子產品在使用時可透過所配置的顯示器來播放顯示影像讓使用者觀看。由於顯示面板本身不會發光，通常會利用背光裝置來提供顯示面板在顯示影像時所需的背光源。舉例來說，發光二極體（Light Emitting Diode，LED）由於具有省電、元件壽命長、無汞、色域豐富、無須暖燈時間以及反應速度快等優勢，因此發光二極體已被廣泛應用於背光裝置。不過目前背光裝置常見會有亮暗不均的問題而導致外觀角落出現暗帶或邊緣出現暗線，同時均齊度也無法達到所需規格。再者，由於顯示裝置的尺寸越來越大，背光裝置的功耗也變大。目前常見的解決方式之一為改變光源的排列方式，例如藉由改變光源陣列的間距來改善均齊度。另一種方式為是利用光源分選（Bin）技術，採用不同等級光源的配置。然而，現有方式仍存有光源組件入料成本高與製程工時高的缺點。因此，如何能有效解決前述問題，便成為此一技術領域的重要課題。

本發明之目的在於提供一種可提昇顯示均齊度的背光控制電路，以解決上述問題。

本發明提供一種背光控制電路，用以驅動一面發光裝置，該面發光裝置包括一驅動電路，用來產生複數個驅動電流以驅動該面發光裝置，以使該面發光裝置之複數個背光區塊產生複數個輝度值，每一背光區塊包含有至少一個光源，用以發射光線；其中，該面發光裝置至少被分為一第一背光區域以及一第二背光區域，該第二背光區域相較於該第一背光區域更為靠近該面發光裝置的邊緣，該複數個驅動電流中之一第一驅動電流用以驅動該第一背光區域之背光區塊的所述光源，該複數個驅動電流中之一第二驅動電流用以驅動該第二背光區域之背光區塊的所述光源，以及該第二驅動電流大於該第一驅動電流。

請參考第1圖，第1圖為本發明實施例之一顯示裝置1之示意圖。顯示裝置1包含有一顯示面板10、一面發光裝置20以及一背光控制電路30。顯示面板10可為液晶顯示器（Liquid Crystal Display，LCD）面板，但不以此為限。顯示面板10設置於面發光裝置20的上方。面發光裝置20用來提供顯示面板10所需的背光源。例如，請參考第2圖，第2圖為本發明實施例之面發光裝置20之一實施例示意圖。面發光裝置20可分成複數個背光區塊B。發光裝置20之複數個背光區塊對應於顯示面板10之顯示區域，以提供顯示面板10之顯示區域所需的背光源。其中，沿著一方向D1（第一方向）排列的背光區塊可界定為一區塊列，或稱為第一群組。沿著一方向D2（第二方向）排列的背光區塊可界定為一區塊行，或稱為第二群組。方向D1與方向D2為非平行。每一區塊列以及區塊行包括至少一背光區塊。如第2圖所示，面發光裝置20包括區塊列BR1～BRn以及區塊行BC1～BCm。每一區塊列包括m個背光區塊，每一區塊行包括n個背光區塊。每一背光區塊包含有至少一個光源，用以發射光線。所述光源點亮時其所發射之光線照射至顯示面板10。

背光控制電路30耦接於面發光裝置20，用來驅動面發光裝置20，以對顯示面板10提供均勻背光源。背光控制電路30包含有一處理電路302、一量測電路304以及一驅動電路306。量測電路304用以量測面發光裝置20之背光區塊之輝度值。量測電路304包含有一影像感測器（未繪示於圖中），影像感測器可包含感光耦合元件（Charge Coupled Device，CCD）影像感測器或互補式金屬氧化物半導體（CMOS）影像感測器，但不以此為限。驅動電路306用來產生複數個驅動電流、複數個預驅動電流或複數個調整後驅動電流以驅動面發光裝置20之背光區塊的光源。驅動電路306可為一脈波寬度調變（Pulse Width Modulation，PWM）電路。處理電路302耦接於量測電路304以及驅動電路306。處理電路302用來產生對應於複數個背光區塊之調整值，以使得驅動電路306根據調整值以及驅動電流產生複數個調整後驅動電流以驅動複數個背光區塊。此外，顯示裝置1另包括一顯示驅動電路（未繪示於圖中）用以控制顯示面板10的影像顯示運作。

請參考第3圖，關於顯示裝置1的運作方法，可歸納為一流程3，請參考第3圖，第3圖為本發明實施例之流程3之示意圖。流程3包含以下步驟：

步驟S300：開始。

步驟S302：產生複數個驅動電流以驅動面發光裝置，以使複數個背光區塊產生複數個輝度值。

步驟S304：量測複數個背光區塊之複數個輝度值。

步驟S306：根據複數個輝度值計算出複數個背光區塊之複數個均齊度以及設定複數個目標均齊度。

步驟S308：根據複數個均齊度、複數個目標均齊度以及對應於複數個背光區塊之複數個調整係數產生複數個調整值。

步驟S310：根據調整值以及複數個驅動電流產生複數個調整後驅動電流以驅動複數個背光區塊。

步驟S312：結束。

根據流程3，於步驟S302中，驅動電路306產生複數個驅動電流以驅動面發光裝置10，以使面發光裝置10之複數個背光區塊產生複數個輝度值。於步驟S304中，量測電路304量測出面發光裝置10之複數個背光區塊之複數個輝度值。例如，量測電路304針對每一背光區塊量測出一對應輝度值。每一背光區塊具有一對應的輝度值。

於步驟S306中，處理電路302根據複數個輝度值計算出面發光裝置10之複數個背光區塊之複數個均齊度以及設定複數個目標均齊度。處理電路302根據量測電路304所量測出對應於複數個背光區塊之複數個輝度值計算出每一背光區塊之均齊度。例如，針對每一背光區塊，處理電路302設定一目標輝度值，並且計算每一背光區塊之輝度值與所述複數個目標輝度值當中的最大輝度值之一比值以得到每一背光區塊之一均齊度。如第4圖所示，以具5x5個背光區塊的面發光裝置20為例來做說明，面發光裝置20包括區塊列BR1～BR5以及區塊行BC1～BC5。處理電路302計算出每一背光區塊之均齊度。如第4圖所示，每一背光區塊中的數字表示所述背光區塊之均齊度。其中，部分均齊度大於1者，代表的即是該背光區塊之輝度值大於所述複數個目標輝度值當中的最大輝度值。

進一步地，於步驟S306中，一實施例中，處理電路302利用一目標輝度值表來查詢各背光區塊之相應目標輝度值。其中所述目標輝度值表可以一查找表形式被儲存於顯示裝置1之一儲存裝置（未繪示於圖中）中。處理電路302可查詢儲存裝置所儲存之目標輝度值表，以查找出對應於各背光區塊之目標輝度值。於設定各背光區塊之目標輝度值後，處理電路302根據對應於複數個背光區塊之複數個目標輝度值計算出每一背光區塊之目標均齊度。例如，處理電路30判斷出面發光裝置10之複數個背光區塊之複數個目標輝度值當中的最大目標輝度值。針對每一背光區塊，處理電路302計算每一背光區塊之目標輝度值與所述複數個目標輝度值當中的最大目標輝度值之一比值以得到每一背光區塊之一目標均齊度。如第5圖所示，處理電路302設定並計算出每一背光區塊之目標均齊度。每一背光區塊中的數字表示所述背光區塊之目標均齊度。其中，只有正中間的均齊度等於1，其他所有均齊度皆小於1，代表的即是該背光區塊依需求是設計在正中間為最大亮度，往四周方向的亮度則遞減。

在另一實施例中，處理電路302首先求得面發光裝置20之一中央背光區塊之目標均齊度。所述中央背光區塊可為位於面發光裝置20的中央或鄰近中央處且位於一區塊列與一區塊行之交界處的背光區塊。處理電路302求得位於複數個區塊列中包含有所述中央背光區塊之一區塊列之兩側邊緣的背光區塊之目標均齊度，再依據公式來運算而獲得所述區塊列之每一背光區塊的目標輝度值。接著，處理電路302求得位於複數個區塊行中包含有所述中央背光區塊之一區塊行之兩側邊緣的背光區塊之目標均齊度，並搭配所述中央背光區塊的目標均齊度，再依據公式來運算而獲得所述區塊行之每一背光區塊的目標輝度值。

例如，請參考第6圖，第6圖為本發明實施例之目標輝度值運算之示意圖。以具5x5個背光區塊的面發光裝置20為例來做說明，如第6圖所示，假設背光區塊B33為中央背光區塊。背光區塊B33位於面發光裝置20之區塊列BR3與區塊行BC3之交界處。首先，處理電路302取得背光區塊B33（中央背光區塊）之目標均齊度以及取得對應於背光區塊B33之區塊列BR3之兩側邊緣的背光區塊（背光區塊B31、B35）之目標均齊度。例如，處理電路302可依據背光區塊B33、B31及B35之預設目標輝度值，利用前述目標輝度值的計算方式來計算出背光區塊B33、B31及B35之目標輝度值。所述預設目標輝度值可以事先設定。例如，背光區塊B33、B31及B35之目標均齊度可以是事先設定的或是利用查找表方式取得。處理電路302可依據一公式F1與背光區塊B33、B31及B35之目標均齊度來運算而獲得之區塊列BR3之每一背光區塊的目標均齊度。例如，處理電路302可基於公式F1對背光區塊B33、B31及B35之目標均齊度進行一曲線擬合（curve fitting）運算以得到背光區塊B32及B34之目標均齊度。如第6圖所示，曲線C1表示公式F1之曲線，在本實施例中是採用曲線C1為常態分佈公式F1之曲線，但不以此為限。

接著，請繼續參考第6圖，處理電路302取得對應於背光區塊B33之區塊行BC3之兩側邊緣的背光區塊（背光區塊B13、B53）之目標均齊度，以及前一段落所得到的背光區塊B33（中央背光區塊）之目標均齊度。例如，處理電路302可基於一公式F2對背光區塊B33、B13及B53之目標均齊度進行一曲線擬合運算以得到背光區塊B23及B43之目標均齊度。如第6圖所示，曲線C2表示公式F2之曲線，在本實施例中是採用曲線C2為常態分佈公式F2之曲線，但不以此為限。如此一來，處理電路302可設定出對應於中央背光區塊（背光區塊B33）之區塊列BR3以及區塊行BC3上的背光區塊之目標均齊度。同理，處理電路302可設定出面發光裝置20各區塊列及區塊行上之背光區塊之目標均齊度。而且位於區塊列BR3以及區塊行BC3交界處的中央背光區塊，其目標均齊度不論是在曲線C1或是曲線C2都是相同的值，可確保該背光區塊依需求是設計在正中間為最大亮度，往四周方向的亮度則依照公式F1、F2產生遞減的效果，且該公式F1、F2如果是常態分佈者，更能讓遞減效果較為平滑而不會有陡降的情況產生。

當應用在具有長寬比的面發光裝置20時，定義位於面發光裝置20的中央或鄰近中央處且為區塊列與區塊行之交界處的背光區塊為一中央背光區塊。面發光裝置20之複數個區塊列中之最鄰近邊緣之背光區塊與中央背光區塊之間的一最大距離可大於面發光裝置20之複數個區塊行中之最鄰近邊緣之背光區塊與中央背光區塊之間的一最大距離，並且對應於該複數個區塊列之最鄰近邊緣之背光區塊之調整值大於對應於該複數個區塊行之最鄰近邊緣之背光區塊之調整值。也就是說，區塊列是沿著短軸方向排列設置，區塊行則是沿著長軸方向排列設置。請參考第7圖，第7圖為本發明實施例應用於具有長寬比之面發光裝置進行曲線擬合運算的曲線C1、C2之示意圖。其中，區塊行的數量是大於區塊列的數量，所以如第7圖所示，曲線C1可以橫跨數量較多的區塊行，邊緣背光區塊與中央背光區塊的距離較長，不需要從邊緣背光區塊的低輝度迅速拉升到中央背光區塊的高輝度，造成曲線C1可以藉由曲率較小（較平緩）的曲線從邊緣背光區塊朝向中央背光區塊的方向上升。而如第7圖所示，曲線C2則橫跨數量較少的區塊列，相對地，邊緣背光區塊與中央背光區塊的距離較短，有必要從邊緣背光區塊的低輝度迅速拉升到中央背光區塊的高輝度，造成曲線C2需要藉由曲率較大（較陡峭）的曲線從邊緣背光區塊朝向中央背光區塊的方向上升。

因此，具有長寬比的面發光裝置20，會先基於同一區塊列上的中央背光區塊與邊緣背光區塊的均齊度，以曲率較小（較平緩）的曲線C1及對應的公式F1來決定出同一區塊列的其他位置背光區塊的均齊度。然後再基於該中央背光區塊，以及同一區塊行的邊緣背光區塊的均齊度，進行一曲線擬合運算以決定出同一區塊行上的其他位置背光區塊的均齊度。而曲線擬合的呈現結果，便是曲率較大（較陡峭）的曲線C2。藉此設計，當該面發光裝置20採用16：9或16：10的長寬比設計時，可以讓使用者在水平側的長軸方向，可以有較平緩的均齊度變化，適合應用在可視角度較大的產品，例如電視、螢幕、筆電或車載等產品。

於步驟S308中，處理電路302根據複數個均齊度、複數個目標均齊度以及對應於複數個背光區塊之複數個調整係數產生複數個調整值。例如，每一區塊列之背光區塊係對應於一相應調整係數。所述複數個調整係數可為不同。處理電路302可依據式（1）計算出對應於面發光裝置20之複數個背光區塊的複數個調整值︰

（1）

其中，A _i,k表示第k個區塊列（BR _k）中之第i個背光區塊之調整值，UT _i,k表示第k個區塊列（BR _k）中之第i個背光區塊之目標均齊度，U _i,k表示第k個區塊列（BR _k）中之第i個背光區塊之均齊度，G _k表示對應於第k個區塊列（BR _k）之調整係數，i＝1～m，k＝1～n，G _k為實數。

請繼續參考第4圖及第5圖，調整係數G1～G5對應於區塊列BR1～BR5。處理電路302可將每一區塊列之一背光區塊之目標均齊度除以所述背光區塊之均齊度以產生一均齊度比值，並以相應調整係數為指數將該均齊度比值進行一指數運算以產生對應於所述區塊列之所述背光區塊之調整值。例如，以區塊列BR1為例，處理電路302可依據式（2）計算出區塊列BR1中之每一背光區塊之調整值。

（2）

其中，A _i,1表示區塊列BR1中之第i個背光區塊之調整值，UT _i,1表示區塊列BR1中之第i個背光區塊之目標均齊度，U _i,1表示區塊列BR1中之第i個背光區塊之均齊度，G ₁表示對應於區塊列BR1之調整係數，i＝1～m。

至於其他區塊列BR2～BR5中的所述背光區塊產生調整值的方式，則如同前述區塊列BR1的產生方式，故不再贅述。如此一來，處理電路302可計算出對應於面發光裝置20之所有背光區塊的調整值。而且由於調整係數是指數，反應到調整值的變化是呈指數增加，而非單純的線性增加，當該背光區塊之均齊度比值大於1時，可以更為劇烈地放大調整值，提高該背光區塊的電流值，補強輝度不足之處。

至於如何決定調整係數的數值，則如下所述，請參閱第6圖，以調整係數G3來說，是依據曲線C1而來，例如調整係數G3即為曲線C1的曲率，如果是區塊行BC1～BC5，以區塊行BC3來說，其調整係數即為曲線C2的曲率。當面發光裝置為第6圖所示的矩形時，曲線C1、C2的曲率相同，當面發光裝置為第7圖所示的長方形時，在長軸的曲線C1的曲率較小，在短軸的曲線C2的曲率較大。

每一區塊列之背光區塊係對應於一相應調整係數。所述複數個調整係數為實數。所述複數個調整係數可為不同。例如，調整係數G1不同於調整係數G2。可定義位於面發光裝置20的中央或鄰近中央處且為區塊列與區塊行之交界處的背光區塊為一中央背光區塊。例如，請繼續參考第6圖，背光區塊B33可為一中央背光區塊。在此情況下，於面發光裝置20之複數個區塊列中之一第一區塊列之背光區塊與所述中央背光區塊之間的一最小距離小於面發光裝置20之複數個區塊列中之一第二區塊列之背光區塊與中央背光區塊之間的一最小距離時，對應於所述複數個區塊列中之所述第一區塊列之背光區塊的調整係數大於對應於所述複數個區塊列中之所述第二區塊列之背光區塊之調整係數。

舉例來說，請繼續參考第4圖至第6圖，以背光區塊B33為中央背光區塊為例來做說明，由於區塊列BR1到背光區塊B33的最小距離L1（即區塊列BR1至背光區塊B33之垂直距離）為2個背光區塊。區塊列BR2到背光區塊B33的最小距離L2（即區塊列BR2至背光區塊B33之垂直距離）為1個背光區塊。在此情況下，對應於區塊列BR2之背光區塊的調整係數G2大於對應於區塊列BR1之背光區塊的調整係數G1。

請一併參閱第13圖，第13圖為本發明實施例之面發光裝置20之另一實施例示意圖。面發光裝置20包括一光源模組202與一背光模組204。光源模組202包含有一基板206與佈設在基板206的複數個光源208。背光模組204包括擴散板210及光學膜212。光源208用以發射光線。例如光源208可由發光二極體（LED）、mini LED或是其他任何可發射光線之裝置來實現。光源208點亮時其所發射之光線照射至顯示面板10。再進一步參閱第14圖，光源模組202可定義出複數個發光區塊L，每一發光區塊L內設置至少一個光源208，且所述複數個發光區塊L的數量大於或等於所述複數個背光區塊B的數量。光源模組可設置於背光模組204的下方。本發明實施例的主要目的是，愈靠近邊緣的光源208，輝度的影響幅度較少（第13圖的三角形虛線範圍愈靠近邊緣就愈少光線），反應較為平緩，因此使用較小數值的調整係數，反之，愈靠近中央的光源208，輝度的影響幅度較多（第13圖的三角形虛線範圍在中央區域產生有一部分的光線重疊），就可以使用較大數值的調整係數。如此一來，就可以依據實際輝度表現，局部微調不同位置的背光區塊的均齊度或輝度，有效地優化面發光裝置20之輝度分佈表現，進而得以明顯地改善亮度不均的問題。

於步驟S310中，驅動電路306根據複數個調整值以及複數個驅動電流產生複數個調整後驅動電流以驅動複數個背光區塊。處理電路302根據步驟S308所得到的調整值以及步驟S302所使用之複數個驅動電流計算出複數個調整後驅動電流之電流值大小，並使驅動電路306據以產生複數個調整後驅動電流以驅動面發光裝置20之複數個背光區塊。針對每一背光區塊，驅動電路306產生對應於該每一背光區塊之一調整後驅動電流。每一背光區塊之調整後驅動電流可為對應於該每一背光區塊之一調整值與對應於該每一背光區塊之一驅動電流的乘積。例如，每一背光區塊之調整後驅動電流I'可表示如下：

（3）

其中，I' _i,k表示第k個區塊列（BR _k）中之第i個背光區塊之調整後驅動電流，A _i,k表示第k個區塊列（BR _k）中之第i個背光區塊之調整值，I _i,k表示第k個區塊列（BR _k）中之第i個背光區塊之原始驅動電流（例如步驟S302中所使用的驅動電流），i＝1～m，k＝1～n。

如第13圖所示，虛線為光線軌跡，而由於光源208本身的光線發射角度關係，所以容易在愈靠近面發光裝置20內部的背光區塊產生光線重疊、較高輝度的狀況，在愈靠近面發光裝置20外圍邊緣的背光區塊，則產生光線偏向一側、較低輝度的狀況，如果在面發光裝置20的四個角落的背光區塊，則更缺少了相鄰背光區塊的光線補強，造成此處輝度最低的狀況。因此，處理電路302計算出對應於每一背光區塊之調整後驅動電流。驅動電路306據以產生對應於每一背光區塊之調整後驅動電流以驅動面發光裝置20之背光區塊。如第8圖所示，每一背光區塊中的數字表示對應於背光區塊之調整後驅動電流，單位為毫安培。簡言之，本發明實施例利用相應調整係數及調整值來產生調整後驅動電流，特別針對在愈靠近面發光裝置20外圍邊緣的背光區塊，或甚至是在面發光裝置20的四個角落的背光區塊進行驅動電流的數值補償，藉以提昇顯示均齊度、實現暗區亮度及整體發光面之外觀補償並能有效地優化面發光裝置20之輝度分佈表現，以解決亮度不均的問題，同時也使調整後驅動電流曲線更趨平滑而能有效地降低整體消耗功率。

再更進一步討論第8圖，主要是藉由處理電路302及驅動電路306所產生之調整後驅動電流來驅動面發光裝置20之背光區塊，愈靠近面發光裝置20外圍邊緣的背光區塊所對應的調整後驅動電流越大，愈靠近面發光裝置20內部的背光區塊所對應的調整後驅動電流越小。如此一來，經由背光控制電路30所產生調整後驅動電流將有效地優化面發光裝置20之輝度分佈表現，進而得以明顯地改善亮度不均的問題。例如，面發光裝置20可分成複數個背光區域。每一背光區域包括至少一背光區塊。外圍的背光區域相較於內部的背光區域更為靠近面發光裝置20的邊緣，或是內部的背光區域相較於外圍的背光區域更為靠近面發光裝置20的中心。驅動電路306針對外圍的背光區域所產生的調整後驅動電流（例如BC5與BR3的交界處為32.049毫安培），此一驅動電流是大於驅動電路306針對內部的背光區域所產生的調整後驅動電流（例如BC3與BR3的交界處為26.359毫安培，或是BC4與BR3的交界處為25.44毫安培）。如此一來，傳統採用定電流調光之背光控制電路的顯示裝置時常發生的四周邊緣暗帶且對比度低的問題，就可以利用愈靠近面發光裝置20外圍邊緣的背光區塊所對應的調整後驅動電流越大，愈靠近面發光裝置20內部的背光區塊所對應的調整後驅動電流越小，來有效地優化面發光裝置20於邊緣處的輝度分佈表現，進而得以明顯地改善亮度不均的問題。另外要說明的是，用來驅動面發光裝置20之背光區塊的電流即為驅動電流，雖然在本發明實施例中會有驅動電流、預驅動電流、原始驅動電流、調整後驅動電流等不同名稱，但該些名稱為不同狀況下的區別描述，不應以此侷限本發明申請範圍所謂的驅動電流只能解釋為上述其中一種。

在一些實施例中，如第9圖所示，面發光裝置20可分成背光區域902、904、906。在這三個背光區域902、904、906之中，背光區域902可為內部背光區域（可以稱之為第一背光區域），背光區域904、906可為外圍背光區域（可以共同稱之為第二背光區域）。背光區域904圍繞著背光區域902，背光區域906圍繞著背光區域904。類似的，如果是這兩個背光區域904、906之中，背光區域904可為內部背光區域（可以稱之為第二背光區域），背光區域906可為外圍背光區域（可以稱之為第三背光區域），所以背光區域904可以視其位置而被認定為內部背光區域或是外圍背光區域。更詳細地說，背光區域902包括背光區塊B33。背光區域904包括背光區塊B22-B24、B32、B34及B42-B44。背光區域906包括背光區塊B11-B15、B21、B25、B31、B35、B41、B45及B51-B55。驅動電路306產生調整後驅動電流I1以驅動背光區域902之背光區塊的光源。驅動電路306產生調整後驅動電流I2以驅動背光區域904之背光區塊的光源。驅動電路306產生調整後驅動電流I3以驅動背光區域906之背光區塊的光源。調整後驅動電流I2大於調整後驅動電流I1。調整後驅動電流I3大於調整後驅動電流I1及I2。例如，調整後驅動電流I1為1毫安培，調整後驅動電流I2為2毫安培，調整後驅動電流I3為3毫安培，但不以此為限。此外，位於內部的背光區域可包括面發光裝置20之一中央背光區塊。例如，背光區域902包括背光區塊B33（中央背光區塊）。位於外圍的背光區域可包括至少一最外圍邊緣的背光區塊。例如，背光區域906包括了外圍邊緣的背光區塊。如第9圖所示，背光區域906包括面發光裝置20之第一列與最末列的的背光區塊以及第一行與最末行的背光區塊。

在一些實施例中，藉由處理電路302及驅動電路306所計算出並產生之調整後驅動電流來驅動面發光裝置20之背光區塊的光源，愈靠近面發光裝置20外圍邊緣的背光區塊所對應的調整後驅動電流會越大，愈靠近面發光裝置20內部的背光區塊所對應的調整後驅動電流會越小，並且至少一角落背光區塊所對應的調整後驅動電流可為最大。所述角落背光區塊係設置在面發光裝置20的一角落（可以稱之為第三背光區域）。例如，如第10圖所示，面發光裝置20為四邊形，所述角落背光區塊係設置在面發光裝置20的四個角落，更詳細地說，面發光裝置20可分成背光區域1002、1004及1006。背光區域1002可為內部背光區域，背光區域1004可為外圍背光區域。背光區域1004圍繞著背光區域1002。背光區域1002包括背光區塊B22-B24、B32-B34及B42-B44。背光區域1004包括背光區塊B12-B14、B21、B25、B31、B35、B41、B45及B52-B54。背光區域1006包括背光區塊B11、B15、B51及B55。驅動電路306產生調整後驅動電流I1以驅動背光區域1002之背光區塊的光源。驅動電路306產生調整後驅動電流I2以驅動背光區域1004之背光區塊的光源。驅動電路306產生調整後驅動電流I3以驅動背光區域1006之背光區塊的光源。調整後驅動電流I2大於調整後驅動電流I1。調整後驅動電流I3大於調整後驅動電流I1及I2。如第10圖所示，用來驅動面發光裝置20之角落背光區塊之調整後驅動電流大於用來驅動其他背光區塊的調整後驅動電流。例如，調整後驅動電流I1為1毫安培，調整後驅動電流I2為2毫安培，調整後驅動電流I3為3毫安培，但不以此為限。另外要特別說明的是，角落背光區塊可以使用多個光源208進行電路並聯，因此，角落背光區塊的總電流較高，至於非角落的其他背光區塊則可以使用單一個光源208，此背光區塊的總電流就會較低。藉此可以針對面發光裝置20的輝度最為不足的四個角落，進行更大程度的電流補償，有效改善亮度不均的問題。簡言之，本發明實施例利用相應調整係數及調整值來產生調整後驅動電流以驅動發光裝置20，將有效地優化面發光裝置20之輝度分佈表現進而得以明顯地改善亮度不均的問題。

在一些實施例中，如第11圖所示，面發光裝置20可分成背光區域1102、1104、1106。在背光區域1102、1104、1106之中，背光區域1102可為內部背光區域（可以稱之為第一背光區域），背光區域1104、1106可為外圍背光區域（可以分別稱之為第二背光區域及第三背光區域）。背光區域1104圍繞著背光區域1102，背光區域1106至少部分地圍繞著背光區域1104。背光區域1102及1104共同形成為四邊形。其中用來驅動背光區域1106的背光區塊之調整後驅動電流大於用來驅動背光區域1104的背光區塊之調整後驅動電流。用來驅動背光區域1104的背光區塊之調整後驅動電流大於用來驅動背光區域1102的背光區塊之調整後驅動電流。例如，背光區域1104包括背光區塊B1、B2。背光區域1106包括背光區塊B3、B4。驅動電路306產生調整後驅動電流I1以驅動背光區1104之背光區塊B1的光源。驅動電路306產生調整後驅動電流I2以驅動背光區1104之背光區塊B2的光源。驅動電路306產生調整後驅動電流I3以驅動背光區1106之背光區塊B3的光源。驅動電路306產生調整後驅動電流I4以驅動背光區1106之背光區塊B4的光源。調整後驅動電流I1-I4之關係如下：I4＞I3＞I1＞I2。也就是說，用來驅動背光區域1106的背光區塊之調整後驅動電流（例如I3、I4）會大於用來驅動背光區域1104的背光區塊之調整後驅動電流（例如I1、I2）。

另一方面，如第11圖所示，面發光裝置20另包括一外框1100。外框1100圍繞在面發光裝置20的背光區塊之外。位於同一邊緣之背光區塊下方的所述發光區塊之中，用來驅動距離外框1100較遠的發光二極體之驅動電流大於用來驅動距離外框1100較近的發光二極體之驅動電流。例如，如第11圖所示，背光區域1104中之背光區塊B1及B2位處於同一邊緣上，背光區塊B1的發光二極體LS1與外框1100間之距離大於背光區塊B2的發光二極體LS2與外框1100間之距離。亦即背光區塊B1的發光二極體LS1離外框1100較遠，背光區塊B2的發光二極體LS2離外框1100較近。如此一來，用來驅動背光區塊B1的發光二極體LS1之調整後驅動電流I1大於用來驅動背光區塊B2的發光二極體LS2之調整後驅動電流I2。背光區域1106中之背光區塊B3及B4位處於同一邊緣上，且背光區塊B4的發光二極體LS4與外框1100間之距離大於背光區塊B3的發光二極體LS3與外框1100間之距離。也就是說，背光區塊B4的發光二極體LS4離外框1100較遠，背光區塊B3的發光二極體LS3離外框1100較近。在此情況下，用來驅動背光區塊B4的發光二極體LS4之調整後驅動電流I4大於用來驅動背光區塊B3的發光二極體LS3之調整後驅動電流I3。

在其他實施例中，請參考第12圖，第12圖為本發明實施例之一流程12之示意圖。由於第3圖與第12圖之流程中具有相同步驟編號的步驟具有類似的運作方式與功能，因此為求說明書內容簡潔起見，詳細說明便在此省略，在此不再贅述。如第12圖所示，於步驟S308後，接著執行步驟S1202。於步驟S1202中，處理電路302還可以再進一步判斷每一背光區塊的均齊度是否大於其目標均齊度，如果該背光區塊的均齊度大於目標均齊度，也就是均齊度比值小於1時，則不執行步驟S310，該背光區塊不執行上述驅動電路306產生複數個調整後驅動電流的步驟，意指該背光區塊已有足夠輝度，不需要再調低該背光區塊的電流值，降低其輝度。例如，於所述背光區塊的均齊度大於目標均齊度時，執行步驟S1204，驅動電路306產生驅動電流以驅動所述背光區塊，其中步驟S1204類似於步驟S302。也就是說，針對均齊度大於目標均齊度的背光區塊，驅動電路306產生原始的驅動電流來驅動所述背光區塊而不做調整。但是如果其他背光區塊的均齊度仍是小於或等於目標均齊度，也就是均齊度比值大於或等於1時，則其他背光區塊依然執行上述驅動電路306產生複數個調整後驅動電流的步驟，亦即執行步驟S310。而且由於調整係數是指數，反應到調整值的變化是呈指數增加，而非單純的線性增加，當該背光區塊之均齊度比值大於1時，可以更為劇烈地放大調整值，提高該背光區塊的電流值，補強輝度不足之處。

前述第3圖所揭露的流程3是以光源模組202為均勻發光為前提來設計的，如果光源模組202本身有不均勻發光的缺陷時，則需要先校正該光源模組202使其均勻發光。如何產生校正後具有均勻發光特性的光源模組202則請參考第15圖，第15圖為本發明實施例之流程15之示意圖。流程15包含以下步驟：

步驟S1500：開始。

步驟S1502：產生複數個預驅動電流以驅動面發光裝置，以使複數個發光區塊產生複數個輝度值。

步驟S1504：量測複數個發光區塊之複數個輝度值。

步驟S1506：計算出光源模組的複數個發光區塊所產生的複數個輝度值之平均值且根據複數個輝度值之平均值計算出複數個輝度值之標準差。

步驟S1508：於標準差大於或等於臨限值時產生複數個補償值並據以產生複數個補償驅動電流以驅動複數個發光區塊，直到當標準差小於臨限值時停止產生複數個補償值並將複數個補償驅動電流作為複數個驅動電流以驅動面發光裝置。

步驟S1510：結束。

根據流程15，於步驟S1502中，驅動電路306產生複數個預驅動電流以驅動面發光裝置10，以使面發光裝置10之複數個背光區塊產生複數個輝度值。於步驟S1504中，量測電路304量測出面發光裝置10之複數個背光區塊之複數個輝度值。於步驟S1506中，處理電路302計算出光源模組202的複數個發光區塊所產生的複數個輝度值之平均值並且根據所述複數個輝度值之平均值計算出複數個輝度值之標準差。於步驟S1508中，於該標準差大於或等於一臨限值時，處理電路302產生複數個補償值，以將該複數個預驅動電流與該複數個補償值結合後轉化為複數個補償驅動電流。驅動電路306產生所述複數個補償驅動電流以驅動面發光裝置10之複數個發光區塊。如此一來，將能補強亮區與暗區是否在標準之內而能解決亮區過亮及暗區太暗的問題。直到當該標準差小於臨限值時，處理電路302停止產生該複數個補償值，並將所述複數個補償驅動電流作為前述流程3之步驟S302所產生之複數個驅動電流。前述流程15可應用在流程3執行之前，以取得複數個驅動電流，如此一來，更能快速且有效達到亮度均勻的需求。

本領域具通常知識者當可依本發明的精神加以結合、修飾或變化以上所述的實施例，而不限於此。上述所有的說明、步驟、及/或流程（包含建議步驟），可透過硬體、軟體、韌體（即硬體裝置與電腦指令的組合，硬體裝置中的資料為唯讀軟體資料）、電子系統、或上述裝置的組合等方式實現。硬體可包含類比、數位及混合電路（即微電路、微晶片或矽晶片）。電子系統可包含系統單晶片（system on chip，SoC）、系統封裝（system in package，SiP）、電腦模組（computer on module，CoM）及顯示裝置1。本發明之流程步驟與實施例可以程式碼或指令的型態存在而儲存於一儲存裝置中。所述儲存裝置可為電腦可讀取記錄媒體，所述儲存裝置可包括唯讀記憶體（read-only memory，ROM）、快閃記憶體（Flash Memory）、隨機存取記憶體（random-access memory，RAM）、用戶識別模組（Subscriber Identity Module，SIM）、硬碟、軟碟或光碟唯讀記憶體（CD-ROM／DVD-ROM／BD-ROM），但不以此為限。上述流程及實施例可被編譯成程式代碼或指令並儲存於儲存裝置。處理電路302可用於讀取與執行所述儲存裝置中所儲存的程式碼或指令以實現前述所有步驟與功能。處理電路302可為一中央處理器（central processing unit，CPU）、一微處理器（microprocessor）、一數位信號處理器（digital signal processor，DSP）、可編程控制器（programmable controller）、一圖形處理器（Graphic Processing Unit，GPU）、一可編程邏輯裝置（programmable logic device，PLD）、或其他類似的裝置，或是該些裝置的組合，但不以此為限。

綜上所述，傳統採用定電流調光之背光控制電路的顯示裝置常會有亮度不均（例如grid Mura明顯）、四周暗帶且對比度低的問題。相較之下，透過本發明實施例之背光控制電路所提供之調整後驅動電流來驅動面發光裝置20將能提昇顯示均齊度、實現暗區亮度與整體發光面之外觀補償以及有效地優化面發光裝置20之輝度分佈表現，進而得以明顯地改善亮度不均的問題，有效地提升對比度並有效地降低消耗功率。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1:顯示裝置 10:顯示面板 20:面發光裝置 202:光源模組 204:背光模組 206:基板 208:光源 210:擴散板 212:光學膜 3,12,15:流程 30:背光控制電路 302:處理電路 304:量測電路 306:驅動電路 902,904,906,1002,1004,1006,1102,1104,1106:背光區域 1100:外框B,B1,B11-B15,B2,B21-B25,B3,B31-B35,B4,B41-B45,B51-B55:背光區塊 BC1-BC5,BCm:區塊行 BR1-BR5,BRn:區塊列 C1,C2:曲線 D1,D2:方向 G1-G5:調整係數 I1,I2,I3, I4:調整後驅動電流 L:發光區塊 LS1,LS2,LS3,LS4:發光二極體 S300,S302,S304,S306,S308,S310,S312,S1202,S1204,S1500,S1502,S1504,S1506,S1508,S1510:步驟

第1圖為本發明實施例之一顯示裝置之示意圖。第2圖為本發明實施例之一面發光裝置之示意圖。第3圖為本發明實施例之一流程之示意圖。第4圖為本發明實施例之背光區塊之均齊度之示意圖。第5圖為本發明實施例之背光區塊之目標均齊度之示意圖。第6圖為本發明實施例之目標輝度值運算之示意圖。第7圖為本發明實施例之用於具有長寬比之面發光裝置的曲線擬合運算的曲線之示意圖。第8圖至第11圖為本發明實施例之背光區塊之調整後驅動電流之示意圖。第12圖為本發明實施例之另一流程之示意圖。第13圖為本發明實施例之面發光裝置之另一實施例示意圖。第14圖為本發明實施例之背光區塊與發光區塊對應關係之示意圖。第15圖為本發明實施例之再一流程之示意圖。

1:顯示裝置

10:顯示面板

20:面發光裝置

30:背光控制電路

302:處理電路

304:量測電路

306:驅動電路

Claims

一種背光控制電路，用以驅動一面發光裝置，該背光控制電路包括︰一驅動電路，用來產生複數個驅動電流以驅動該面發光裝置，以使該面發光裝置之複數個背光區塊產生複數個輝度值，每一背光區塊包含有至少一個光源，用以發射光線；其中，該面發光裝置至少被分為一第一背光區域以及一第二背光區域，該第二背光區域相較於該第一背光區域更為靠近該面發光裝置的邊緣，該複數個驅動電流中之一第一驅動電流用以驅動該第一背光區域之背光區塊的所述光源，該複數個驅動電流中之一第二驅動電流用以驅動該第二背光區域之背光區塊的所述光源，以及該第二驅動電流大於該第一驅動電流。
如申請專利範圍第1項所述之背光控制電路，其中該第一背光區域包括一中央背光區塊，該中央背光區塊位於該面發光裝置的中央或鄰近中央處且為其中一個第一群組與其中一個第二群組之交界處。
如申請專利範圍第1項所述之背光控制電路，其中該第二背光區域包括至少一最外圍邊緣的背光區塊。
如申請專利範圍第3項所述之背光控制電路，其中該面發光裝置另包括一第三背光區域，該第三背光區域包括至少一角落背光區塊，且該第二背光區域包括除了該第三背光區域之該至少一角落背光區塊之外的至少一最外圍邊緣之背光區塊，其中該複數個驅動電流中之一第三驅動電流用以驅動該第三背光區域之背光區塊，以及該第三驅動電流大於該第一驅動電流及該第二驅動電流。
如申請專利範圍第4項所述之背光控制電路，其中該面發光裝置為四邊形，該第三背光區域包括該面發光裝置之四個角落的背光區塊，該第二背光區域包括除了該四個角落背光區塊之外的四個最外圍邊緣之背光區塊。
如申請專利範圍第1項所述之背光控制電路，其中該面發光裝置另包括一第三背光區域，該第三背光區域包括至少部分地圍繞該第二背光區域，其中該複數個驅動電流中之一第三驅動電流用以驅動該第三背光區域之背光區塊以及該第三驅動電流大於該第一驅動電流及該第二驅動電流。
如申請專利範圍第6項所述之背光控制電路，其中該第三背光區域包括該面發光裝置之所有最外圍邊緣的背光區塊。
如申請專利範圍第1項所述之背光控制電路，其中該第一背光區域以及該第二背光區域共同形成為四邊形，該面發光裝置另包括一第三背光區域，該第三背光區域包括至少部分地圍繞該第二背光區域，其中該複數個驅動電流中之一第三驅動電流用以驅動該第三背光區域之背光區塊以及該第三驅動電流大於該第一驅動電流及該第二驅動電流。
如申請專利範圍第1項所述之背光控制電路，其中該面發光裝置包括一光源模組，該光源模組包括一基板與佈設在該基板的複數個發光二極體，該光源模組可定義出複數個發光區塊，位於該複數個背光區塊的下方，每一發光區塊內設置至少一個所述發光二極體，該面發光裝置還具有一外框，圍繞在該複數個背光區塊之外，在同一邊緣之所述背光區塊下方的所述發光區塊之中，距離該外框的較遠的所述發光二極體，其用以驅動發光的電流，是大於距離該外框的較近的所述發光二極體，其用以驅動發光的電流。
如申請專利範圍第1項所述之背光控制電路，其中，該面發光裝置還包括一光源模組，該光源模組包括一基板與佈設在該基板的複數個發光二極體，該光源模組可定義出複數個發光區塊，位於該複數個背光區塊的下方，每一發光區塊內設置至少一個所述發光二極體，且該複數個發光區塊的數量大於或等於該複數個背光區塊的數量。