TWI335569B - Backlight control system for small size display, lcd panel therefor and method of making backlight control system - Google Patents

Description

1335569 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 技術領域 本發明係有關於-種用以控制與液晶顯示器面板共同 5使用之背光的系統，特別是有關於一種用於小型顯示器之 糸統。 【先前技術】 背景技術 眾所皆知，近年來已有使用發光二極體等化合物半導 1〇體發光元件來取代螢光管作為光源的背光模组。通常，此 種模組中，發光二極體備有紅(R)、綠(G)、藍⑼三色，且 其混合光會導入配置於液晶面板模組背面之導光板構件， 而該導光板構件可從液晶顯示面背面側提供照明光。目前 所期存的疋，與以螢光管作為光源者相較，以發光二極體 15作為光源之背光模組可具有優異色再現性等優點，且用途 更加擴大。 此種背光模組之控制裝置大多具有回饋機構，即，構 成背光之紅、綠、藍之混合光係對各色成分藉由光感測器 戒檢測器逐一檢測其強度’而所檢出之各色強度信號則回 2〇 饋矣用以控制各發光二極體之發光動作的控制電路。又， 控制電路係根據使用者設定或初期設定之基準信號來對各 發光一極體之發光強度進行預定之補償。此種系統原理係 揭承於例如專利文獻1至4中。 在此種系統中，光感測器可配置於發光二極體附近， 5 1335569 亦可在靠近液晶面板模組的位置處檢測光。在後者之情形 中，在從以前使用至今之較大型顯示器中，背光之光感測 器係設置成與導光板構件結合而可更有效率地受光，而類 似的技術係揭露於專利文獻5。 5 【專利文獻1】特表2〇〇2-5387〇號

【專利文獻2】特開2001-92414號 【專利文獻3】特開2001-332764號 【專利文獻4】特開2004-29141號 【專利文獻5】特開2004-170721號 10【發明内容】 發明揭示 發明所欲解決之問題 近來，有在較小型背光模組上也可使用前述系統的需 求產生。但是，在習却技術中，置於液晶模組背面用以導 15 入背光之導光板構件只有1mm左右之厚度，因此無法將光 感測器穩定配置在導光板構件之側端面上。又，就算將其 配置於側端面上，因導光板之厚度比起受光部分要薄，故 無法有效率地使光進入至光感測器，而且光感測器會由導 光板朝底側突出，不符合小型化的要求。 20 因此，本發明之目的在於提供可適用於小型、薄型顯 示器裝置之背光模組控制系統的改良結構。 用以解決問題之手段 本發明可利用在將用以檢測來自光源之光的光感測器 以COG(玻璃覆晶）之方式安裝於用以構成液晶面板之玻璃 6 基板上，在藉由光感測器檢測通過液晶面板背面之導光板 及液晶面板之玻璃基板的光，然後進行回饋控制。 本發明所提供之背光控制系統光源包含有用以發出藉 由控制裝置控制之複數相異波長之光的發光裝置；導光 板，係可接受來自該光源之光且從液晶面板背面提供背光 者；光感測器，係用以感測背光之複數相異波長之成分者； 及回饋機構，係用以將該光感測器之信號回饋至控制裝置 者，且S玄光感測器係在用以構成液晶面板底側之玻璃基板 頂面上’和用以驅動液晶面板之驅動元件一起，隔著液晶 顯示面安裝於與安裝有該驅動元件之端側相反側的位置 處。又’該光感測器係構造成可在玻璃基板上檢測在安裝 有驅動元件之一側端導入位於液晶面板背面之導光板，且 通過該導光板及玻璃基板而來自背面之光。 光源包含複數可分別發出以紅、綠及藍為典型色之至 少三色相異之波長光的發光二極體，且包含用以將來自複 述發光二極體的光混合的機構。此種情形下，光感測器可 識別且個別地感測或檢測紅、綠及藍各波長之光，且控制 裝置更包含可個別地控制各複數發光二極體之發光的機 構0 玻璃基板與安裝有光感測器之面對向的底側板面上形 成有光罩，且該光罩内側配合光感測器之位置上形成有用 以供光進入的窗部。 本發明之背光控制系統之製造方法包含有液晶面板製 造步驟，係包含將用以驅動液晶之驅動電路安裝於玻璃基 1335569 板上之驅動電路安裝步驟者；導光板配置步驟，係將用以 提供背光之導光板配置於液晶面板背面者；結合步驟，係 使光源光學地結合於在導光板上者；及光感測器安裝步 驟，係將用以檢測成為前述背光之光的一部分的光感測器 5 配置於導光板旁，且將在該光感測器之檢測信號回饋至前 述光源之控制電路者。又，光感測器安裝步驟包含將光感 測器安裝於液晶面板之玻璃基板上。 光感測器安裝步驟可在完成液晶面板後進行，亦可在 液磊面板製造步驟中配合驅動電路安裝步驟來進行。 10 又，液晶面板製造步驟中可包含在玻璃基板與安裝有 光感測器之側相反的板面上形成光罩，且該光罩包含在系 統完成時形成用以將來自光源之光的一部分導入光感測器 的窗部。 發明效果 15 根據本發明，即使在液晶面板及導光板的可占空間的 尺寸必須在厚度方向較小的場合，也能對應該裝置之樣 式。又，該安裝形態亦可確保光感測器之光檢測有穩定的 動作性能，且可維持回饋機構之用以控制背光之高信賴性 的機能。此外，藉由同時進行光感測器與其他驅動電路之 20 安裝，可使製程簡單化。 【實施方式】 實施發明之最佳形態 以下參照添附圖式詳細地說明本發明合適實施形態的 背光控制系統，及包含製造液晶面板之系統之製造方法。 8 第1圖係顯示本發明系統之整體結構和液晶面板之平 面圖。第2圖係顯示第1圖系統之液晶面板及可提供背光之 導光板之高度方向的結構側視圖。 背光控制系統10包含有液晶面板20、配置於該面板背 面之導光板50、可將光提供至導光板50之光源裝置30、及 光源裝置30之控制裝置40。來自光源裝置30之輸出光係從 導光板50之一側端51導入導光板50 ’且雖圖未示，但導光 板50具有與液晶面板2〇大略相同寬度之尺寸。藉此，導光 板50可從液晶面板20背後將白色或任意色之光提供到至少 含括液晶面板20之顯示面21整面的地方。 光源裝置30具有配置有複數陣列發光裝置31之發光部 32、置於該發光部32後段之光混合部33、及與導光板5〇之 一側端51光學上地結合之光輪出部34，且該複數發光裝置 31係可發出相異之波長光的發光二極體裝置。例如，可準 備月t*發出紅(R)、綠(G)、藍(B)三種相異色（即各色域相異之 波長)之光的裝置來作為複數發光裝置31。又，該等發光裝 置31係排列成，例如’在寬度方向上使其發光色以一定規 則性之順序排成陣列。 “光混合部（或是混合器）33具有混合該等相異色或波長 ^光的機能。例如’只要使用後述控制裝置4G適當地調整 ^ 1各色之發光裝置之發光強度的比例，就可藉由 =此。部33之光混合將看起來為白色的光提供至導光板 狀表=然在本實施形態中，光混合部33在圖式上係以直線 八彳-亦可使用鏡面等構成曲線狀的光路使光混合。 控制裝置40具有可控制光源裝置30之各發光裝置31之 發光強度的機能。即，控制裴置40具有可個別地或是對各 發光色或發光波長之發光裝置31逐一控制位於光源裝置30 之各發光裝置31之發光強度的機能，而控制信號係透過線 路82提供至光源裝置30。又，控制裝置4〇之控制態樣可由 圖未示之適當的使用者介面從外部提供，亦可藉由後述回 饋機構來自動控制。 重cc a又置於導光板50之液晶面板20具有可封入液晶材 料之玻璃基板22、23。底側板23係構造成面積較頂側板22 大且中央有液晶顯示面21，而底側板23之一端側配置有用 以驅動液晶之1C(或驅動元件）24。在本實施形態中，IC24 係以COG之方式安裝於底側板23之板面上。又，安裝有ic 之侧和光由光源裝置30導入之側共同為液晶面板2〇之端 側。 與安裝有IC24之面對向的底側面上形成有光罩72，且 該光罩72係用以防止非預期之光進入顯示面21，而提供可 將安裝有驅動電路之位置裡側整面遮蔽的裝置者。光罩72 可用樹脂製之遮光膠帶代替，而在其他場合時亦可藉由將 樹脂或金屬層部分地印刷在底側板23底面上來形成。 隔著液晶面板20之顯示面21且與安裝有IC24之側對向 之端側配置有光感測器6〇，且該光感測器6〇可使背光特性 安定化，且每一波長或各色地檢測背光之一部分。又，檢 測出來之各色或每波長之強度信號係透過線路81提供至控 制裝置40。 控制裝置40係根據光感測器60之檢測信號來變更光源 裝置30之發光裝置31的強度。例如，在提供白色背光時， 如發光色中之一成分之強度因長期變化而相對地變小的情 形下’可將可發出該色光之發光裝置31的發光強度相對地 提高’使其維持穩定之白色。又，因背光顏色種類之變化 會帶給液晶顯示裝置之色再現性直接的影響，故前述機能 極為重要。 在本實施形態中，光感測器60和前述驅動元件24同樣 地係以COG之方式安裝於底側板23上。雖然與安裝有光感 測器60之侧對向之底側面形成有和置於驅動元件24背面者 一樣的光罩71 ’但該光罩71内側還形成有窗部73，以供來 自導光板50之光到達光感測器60。即，光感測器6〇係透過 窗部73接受由底側導入底側板之光並檢測該光。因此，光 感測器60係其將感測光之部分朝向底側而安裝於底侧板23 本發明合適實施形態的背光控制系統1〇可藉由先個別 地將液晶面板20、光源裝置30、及控制裝置製造出來， 再將該等裝置包含線路81、82等組裝而成。此時，光感測 器60之安裝可在液bb面板20製造完成後和其他裝置組裝在 一起時進行，亦可在製造液晶面板2〇時於同一製程中進 行’而後者具有製程簡單化之優點。X，在製造液晶面板 20時也同時進行前述光罩71、72之安裝。 根據本實施形態之結構，可使包含有光感測器6〇之整 體尺寸在厚度方向上變小。因此，根據該結構，亦可適用 1335569 於例如為應用在攜帶用之小型裝置上而必須將導光板50薄 型化2的情形。 如前述，雖然詳細地說明了本發明合適實施形態的背 光控制系統，但這終究只是例示性的東西，並不能限制本 5 發明，而可依發明所屬技術領域中具有通常知識者作各種 變化和變更。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示本發明系統之整體結構和液晶面板之平 面圖。 10 第2圖係顯示第1圖系統之液晶面板及可提供背光之導 光板之高度方向的結構側視圖。 【主要元件符號說明 10...背光控制系統 40...控制裝置 20...液晶面板 50...導光板 21...顯示面 51...—側端 22...頂側板 60…光感測器 23...底側板 71...光罩 24...驅動元件；1C 72…光罩 30...光源 73...窗部 31...發光裝置 81…線路 32…發光部 82."線路 33...光混合部 34...光輸出部 12

Claims (1)

1. 公告本 第095106825號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(99年$月::γ 1 . < 十、申請專利範圍........ 1. 一種背光控制系統，包含有： 一液晶面板，其包括一附接至一底部面板之頂部面 板；該頂部面板包括一頂部面板第一表面，一相對經置 放之頂部面板第二表面以及從該頂部面板第一表面可 見之一液晶顯示表面； 該底部面板包括一底部面板第一表面及一相對經 置放之底部面板第二表面； 其中該頂部面板第二表面係鄰近於該底部面板第 一表面； 一光源，其包含用以發出藉由一控制裝置控制之複 數相異波長之光的一發光裝置； 一導光板，其經調適以接受來自該光源之光且經由 該液晶面板之該底部面板第二表面提供背光； 一光感測器，其經調適以感測從該光源發射之光， 並回饋訊號給該控制裝置； 若干驅動元件，其經調適以驅動該液晶面板； 其中，該光感測器與該等驅動元件係經安裝於該底 部面板第一表面上並將該頂部面板夾於其中；以及 一光遮斷性光罩，其形成於該玻璃基板之該底部表 面上，且係相對於該光感測器被安裝且一窗部被形成於 該光阻斷性光之内側之位置上，其中一些背光係能穿越 該窗部。 2.如申請專利範圍第1項之背光控制系統，其中 126046-990604.doc 該光源包含可發出至少有三色相異之波長之光之複數 個發光二極體，以及用以將來自將複數發光二極體的光 混合的構件； 該光感測器可識別且個別地檢測各波長之光；且 該控制裝置控制從該複數個發光二極體之每一者 發射之光。 3. 如申請專利範圍第2項之背光控制系統，其中該複數個 發光二極體係從包含紅色發光二極體、綠色發光二極體 及藍色發光二極體之群組中所選出之至少一二極體。 4. 如申請專利範圍第1項之背光控制系統，其中該光源係 光學地結合在該導光板側端面上，且該側端面係對應該 液晶面板上安裝有該驅動元件之側者。 5. —種液晶面板，係藉由貼合玻璃基板而一起形成，該液 晶面板係經建構以使作為驅動電路之若干1C晶片形成 於其底側玻璃基板之頂部表面上，且可感測複數相異波 長之光之每一波長之一光感測器係沿著將該液晶顯示 表面夾於中間之另一側安裝，如此一來該光感測器可感 測透過該玻璃基板之表面而從背面導入之光。 6. 如申請專利範圍第5項之液晶面板’，其進一步包括一光 遮斷性光罩，其置放於於該玻璃基板之該底部表面上， 且係相對於該光感測器被安裝且一窗部被形成於該光 阻斷性光之之内側之位置上，其中一些背光係能穿越該 窗部。 7. —種用於製造背光控制系統之方法，其包含： 126046-990604.doc 製造一液晶面板，其包含將用以驅動液晶之驅動電 路安裝於一玻璃基板上之過程； 配置一導光板來用以提供該液晶面板之背面上之 背光； 使光源光學地結合於在該導光板上； 安置該光感測器，以用以檢測作為在該導光板附近 背景光之一部分的光，且將在該光感測器之檢測信號回 饋至該光源之控制電路，用以安置該光感測器之步驟包 含用於安裝該光感測器在該液晶面板之玻璃表面上之 一過程；且 其中該用以產生一液晶面板之步驟進一步包含用 以在該玻璃表面之背面上形成一光遮斷性光罩，其相對 於經安裝該光感測器之表面，並用以形成一窗部，穿越 該窗部之一部份之光係被引進該光遮斷性光罩之内側。 8.如申請專利範圍第7項之用以製造背光控制系統之方 法，其中該用以安裝該光感測器於該玻璃基板上之過程 係結合該用以安裝該等驅動電路在該玻璃基板上之過 程來執行。 126046-990604.doc