TWI466586B - A light emitting diode adjustment method for a display device - Google Patents

Description

顯示裝置之發光二極體調整方法

本發明係與以LED為背光源之顯示裝置領域相關，特別是指一種顯示裝置之發光二極體調整方法。

LED顯示系統是二十世紀九零代末興起的一種顯示系統。近年來，電視機市場逐漸轉變成數位電視、前投式電視、背投式電視這類的大型電視市場，投射型電視使用的光源幾乎無一例外的使用了超高壓水銀燈。眾所皆知，水銀燈對環境的危害很大，為防止公害，目前尋找其替代品的開發研究很多，其中一項即是以LED作為小型鹵素燈為替代光源，受到了世人矚目。

LED即為Light emitting diodes的縮寫，中文即是大家所熟悉的發光二極體。LED是利用電能直接轉化為光能的原理，在半導體內正負極兩個端子施加電壓，當電流通過，使電子與電洞相碰撞時，剩餘能量便以光的形式釋放，依其使用材料的不同，其能階高低使光子能量產生不同波長的光，人眼所能接收到的各種顏色的光，其波長介於400~780，在此區間之外則為不可見光，包括紅外光及紫外光。

多數LED被稱為Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體，是由Ⅴ族元素(氮N、磷P、砷As)等與Ⅲ族元素(鋁Al、鎵Ga、銦In等)結合而成，以與IC半導體所使用之矽(Si)等IV族元素區別。LED在順向偏壓下，電子在接合面流動時，會在碰撞的過程發光。

以LED顯示看板為例，其係由複數個像素(pixel)排列構成之一個平面，且該每一像素都是由複數個紅光LED、複數個藍光LED及複數個綠光LED所組成，其透過一控制電路去調整該每一像素的明滅，以作為調整明暗度及調整混光比例而產生各種顏色之功效，進而使該LED顯示螢幕呈現出一副靜態或是動態的圖案。

然，該LED顯示裝置在調整顏色時，係以適當比例之紅綠藍LED所發出的色光混成所需之色光，而當紅綠藍LED三色光以特定比例配置點亮時，該LED顯示裝置係混合成白光，此時的白光亮度為該LED顯示裝置之最大發光亮度，且各光色的顯示亮度比例稱之為白平衡。一般來說，白平衡時，紅綠藍LED的亮度比約為3：6：1，也就是顯示白光時亮度為10000cd時，此白光是由紅光3000cd，綠光6000cd，藍光1000cd所組成。但，傳統之該LED顯示裝置中，各色LED之發光亮度所能發出的最大亮度，係被限制於白平衡時所能發出的亮度內，亦即單色顯示時，其亮度值不會超過該色光在白平衡時的顯示亮度，如：該LED顯示裝置單獨顯示藍色時，藍光LED所發出的亮度為1000cd，僅為白光時的10%，這亮度往往讓觀賞者感到不足。

本發明之一目的，旨在提供一種調整LED藍光亮度之顯示裝置及其方法，係透過二進位編碼與通訊協定，使其可以於當紅光二極體及藍光二極體處於非點亮狀態時，進一步提升藍光二極體之發光亮度，藉以提升顯示效果。

為達上述目的，本發明之調整LED藍光亮度之顯示裝置及其方法，其係包含下列步驟：提供複數個發光二極體，該等發光二極體係由複數個紅光發光二極體、複數個綠光二極體及複數個藍光二極體所組成；建立一通訊協定，藉以輸出對應之驅動電流以驅動該等發光二極體發光，該通訊協定係對應一二進位元編碼，每一該二進位元編碼分別對應上述不同發光顏色之發光二極體；當同時點亮該紅光二極體、該綠光二極體及該藍光二極體，而達到白平衡時，該藍光發光二極體之發光亮度約為白平衡時的亮度的10%，故當該紅光二極體、該綠光二極體處於非點亮狀態時，則進一步提升該藍光二極體之發光亮度，藉以提升單純藍光之顯示效果。

其中，該二進位編碼可為二進位二位元編碼、二進位三位元編碼、二進位四位元編碼，二進位八位元編碼或二進位十六位元編碼等二進位編碼方式，但不以上述為限。

其中，當二進位編碼為該二進位三位元編碼時，且該二進位三位元編碼為”000”時，則該紅光發光二極體、該綠光發光二極體及該藍光發光二極體係維持非點亮狀態。

其中，當該二進位編碼為該二進位三位元編碼時，且當該二進位三位元編碼為”001”時，則該紅光發光二極體與該綠光發光二極體維持非點亮狀態，此時該藍光發光二極體之發光亮度將從白平衡時所發出的亮度調高至120%。

其中，當二進位編碼為該二進位三位元編碼時，且當該二進位三位元編碼為”111”時，此時該紅光發光二極體、該藍光發光二極體與該綠光發光二極體之發光亮度等於白平衡時所發出的亮度，此時顯示顏色即為白色。其中，該紅光發光二極體、該綠光發光二極體及該藍光發光二極體係以脈衝調變控制(pulse width modulation,PWM)之方式控制其發光亮度。

為使　貴審查委員能清楚了解本發明之內容，謹以下列說明搭配圖式，敬請參閱。

請參閱第1圖所示，其係為本發明顯示裝置之發光二極體調整方法所對應之顯示裝置示意圖。圖中，該顯示裝置1係由複數發光二極體所組成。該等發光二極體係由複數個紅光發光二極體11、複數個綠光發光二極體12及複數個藍光發光二極體13所組成。每一該紅光發光二極體11、每一該綠光發光二極體12及每一該藍光發光二極體13係組成一像素(pixel)2，而複數個像素則可供顯示一文字或圖像。

請參照第2圖，其係為本發明顯示裝置之發光二極體調整方法之步驟流程圖。該顯示裝置之發光二極體調整方法包含下列步驟：

S11：提供複數個發光二極體，該等發光二極體係由複數個紅光發光二極體、複數個綠光發光二極體及複數個藍光發光二極體所組成。

S12：建立一通訊協定，藉以輸出對應之驅動電流以驅動該等發光二極體發光，該通訊協定係對應一二進位編碼，每一該二進位編碼分別對應上述不同發光顏色之發光二極體。

S13：當同時點亮該紅光二極體、該綠光發光二極體及該藍光發光二極體時，則該藍光發光二極體之發光亮度約為白平衡時的亮度的10%，若當該紅光發光二極體、該綠光發光二極體處於非點亮狀態時，則進一步提升該藍光發光二極體之發光亮度，藉以提昇顯示效果。

其中，該二進位編碼可為二進位二位元編碼、二進位三位元編碼、二進位四位元編碼，二進位八位元編碼或二進位十六位元編碼等二進位編碼方式，但不以上述位元編碼為限。

當二進位編碼為二進位三位元編碼時，則可對應”000”、”001”、”010”、”011”、”100”、”101”、”110”、”111”等八種顯示狀態，由左至右分別控制紅光、綠光及藍光，如第3圖所示。當該顯示裝置1達到白平衡時，其中該紅光發光二極體11、該綠光發光二極體12及該藍光發光二極體13各別發光之亮度比約為3：6：1，舉例而言，當顯示白光時之亮度為10000cd時，此白光是由該紅光發光二極體11發出3000cd的紅光，該綠光發光二極體12發出6000cd的綠光，以及該藍光發光二極體13發出1000cd的藍光所組成

當該二進位編碼為該二進位三位元編碼時，且該二進位編碼為”000”時，則該紅光發光二極體、該綠光發光二極體及該藍光發光二極體係維持非點亮狀態(0cd)。

當該二進位三位元編碼為”001”時，則該紅光發光二極體與該綠光發光二極體維持非點亮狀態(0cd)而顯示單純藍光顯示影像，此時該藍光發光二極體之發光亮度(1000cd)將從白平衡時所發出的亮度調高至120%(1200cd)。由於提昇該藍光發光二極體之顯示亮度，因此使用者可獲得較清楚的藍光顯示影像。

當二進位編碼為該二進位三位元編碼時，且當該二進位三位元編碼為”010”，則該紅光發光二極體與該藍光發光二極體維持非點亮狀態(0 cd)，此時該綠光發光二極體之發光亮度(6000 cd)等於白平衡時所發出的亮度。

當二進位編碼為該二進位三位元編碼時，且當該二進位三位元編碼為”011”時，則該紅光發光二極體(0 cd)維持非點亮狀態，此時該綠光發光二極體之發光亮度(6000 cd)與該藍光發光二極體(1000 cd)之發光亮度等於白平衡時所發出的亮度。

當二進位編碼為該二進位三位元編碼時，且當該二進位三位元編碼為”100”時，則該綠光發光二極體及該藍光發光二極體維持非點亮狀態(0 cd)，此時，該紅光發光二極體之發光亮度(3000 cd)等於白平衡時所發出的亮度。

當二進位編碼為該二進位三位元編碼時，且當該二進位三位元編碼為”101”時，則該綠光發光二極體維持非點亮狀態(0 cd)，此時，該紅光發光二極體之發光亮度(3000 cd)及該藍光發光二極體(1000 cd)之發光亮度等於白平衡時所發出的亮度。

當二進位編碼為該二進位三位元編碼時，且當該二進位三位元編碼為”110”時，則該藍光發光二極體維持非點亮狀態(0 cd)，該此時該紅光發光二極體之發光亮度(3000 cd)及該綠光發光二極體之發光亮度(6000 cd)等於白平衡時所發出的亮度。

當二進位編碼為該二進位三位元編碼時，且當該二進位三位元編碼為”111”時，此時該紅光發光二極體之發光亮度(3000 cd)、該藍光發光二極體之發光亮度(1000 cd)與該綠光發光二極體之發光亮度之發光亮度(6000 cd)等於白平衡時所發出的亮度，此時顯示顏色即為白色。

在本實施例中，該紅光發光二極體、該綠光發光二極體及該藍光發光二極體可以脈衝調變控制(pulse width modulation,PWM)的方式來控制其發光亮度，或以增加驅動電流的方式來控制發光亮度。

綜上所述，為獲得較清楚的單純藍光顯示影像，紅光發光二極體與該綠光發光二極體維持非點亮狀態(0 cd)，此時該藍光發光二極體之發光亮度(1000 cd)將從白平衡時所發出的亮度調高至120%(1200 cd)。由於提昇該藍光發光二極體之顯示亮度，因此使用者可獲得較清楚的單純藍光顯示。以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明實施之範圍，在不脫離本發明之精神與範圍下所作之均等變化與修飾，皆應涵蓋於本發明之專利範圍內。因此，本發明之顯示裝置之發光二極體調整方法，係具有專利之發明性，及對產業的利用價值；申請人爰依專利法之規定，向　鈞局提起發明專利之申請。

1．．．顯示裝置

11．．．紅光發光二極體

12．．．綠光發光二極體

13．．．藍光發光二極體

2．．．像素

S11~S13．．．步驟流程

第1圖，為本發明顯示裝置之發光二極體調整方法所對應之顯示裝置示意圖。

第2圖，為本發明顯示裝置之發光二極體調整方法之步驟流程圖。

第3圖，為本發明顯示裝置之發光二極體調整方法各發光二極體所對應之亮度值表。

S11~S13．．．步驟流程

Claims (10)

1. 一種顯示裝置之發光二極體調整方法，包含：提供複數個發光二極體，該等發光二極體係由複數個紅光發光二極體、複數個綠光發光二極體及複數個藍光發光二極體所組成；建立一通訊協定，藉以輸出對應之驅動電流以驅動該等發光二極體發光，該通訊協定係對應一二進位編碼，每一該二進位編碼分別對應上述不同發光顏色之發光二極體；當同時點亮該紅光二極體、該綠光二極體及該藍光二極體時，而達到白平衡時的亮度，該藍光發光二極體之發光亮度約為白平衡時的亮度的10%，若當該紅光二極體、該綠光二極體處於非點亮狀態時，則進一步提升該藍光二極體之發光亮度，藉以提昇顯示效果。
2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置之發光二極體調整方法，其中，當二進位編碼為該二進位三位元編碼時，且該二進位三位元編碼為”000”時，則該紅光發光二極體、該綠光發光二極體及該藍光發光二極體係維持非點亮狀態。
3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置之發光二極體調整方法，其中，當二進位編碼為該二進位三位元編碼時，且當該二進位三位元編碼為”001”時，則該紅光發光二極體、該綠光發光二極體維持非點亮狀態，該藍光發光二極體之發光亮度將從將從白平衡時所發出的亮度調高至120%。
4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置之發光二極體調整方法，其中，當二進位編碼為該二進位三位元編碼時，且當該二進位三位元編碼為”010”時，則該紅光發光二極體、該藍光發光二極體維持非點亮狀態，該綠光發光二極體之發光亮度等於白平衡時所發出的亮度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置之發光二極體調整方法，其中，當二進位編碼為該二進位三位元編碼時，且當該二進位三位元編碼為”011”時，則該紅光發光二極體維持非點亮狀態，此時該綠光發光二極體與該藍光發光二極體之發光亮度等於白平衡時所發出的亮度。
6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置之發光二極體調整方法，其中，當二進位編碼為該二進位三位元編碼時，且當該二進位三位元編碼為”100”時，則該綠光發光二極體及該藍光發光二極體則維持非點亮狀態，該紅光發光二極體之發光亮度等於白平衡時所發出的亮度。
7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置之發光二極體調整方法，其中，當二進位編碼為該二進位三位元編碼時，且當該二進位三位元編碼為”101”時，則該綠光發光二極體維持非點亮狀態，此時該紅光發光二極體及該藍光發光二極體之發光亮度等於白平衡時所發出的亮度。
8. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置之發光二極體調整方法，其中，當二進位編碼為該二進位三位元編碼時，且當該二進位三位元編碼為”110”時，則該藍光發光二極體維持非點亮狀態，該此時該紅光發光二極體及該綠光發光二極體之發光亮度等於白平衡時所發出的亮度。
9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置之發光二極體調整方法，其中，當二進位編碼為該二進位三位元編碼時，且當該二進位三位元編碼為”111”時，該紅光發光二極體、該藍光發光二極體與該綠光發光二極體之發光亮度等於白平衡時所發出的亮度，此時顯示顏色即為白色。
10. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置之發光二極體調整方法，其中，該紅光發光二極體、該綠光發光二極體及該藍光發光二極體係以脈衝調變控制(pulse width modulation,PWM)之方式控制其發光亮度。