CN101441856B

CN101441856B - 背光模块及控制背光模块的亮度的方法

Info

Publication number: CN101441856B
Application number: CN2008101850332A
Authority: CN
Inventors: 王景弘; 柯见铭; 魏福呈; 许枝福
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2028-12-26
Also published as: CN101441856A

Abstract

提供一种背光模块及控制背光模块的亮度的方法。所述背光模块包括多个发光源、一光感测器及一控制电路。所述多个发光源的每一发光源可独立操作。所述光感测器用来检测所述多个发光源的亮度以产生一亮度信号。所述控制电路用来根据所述亮度信号驱动所述多个发光源。当所述背光模块用于一扫描式背光的液晶显示器时，所述控制电路根据一显示信号关闭所述多个发光源的部分发光源。当所述多个发光源全部开启时，所述控制电路读取所述亮度信号，以根据所述亮度信号调整所述背光模块的亮度。

Description

背光模块及控制背光模块的亮度的方法

技术领域

本发明关于一种背光模块及控制背光模块的亮度的方法，尤指一种用于扫描式背光的液晶显示器的可控制亮度的背光模块。

背景技术

发光二极管(light emitting diode，LED)由于体积小与功率消耗低，已广泛应用于液晶显示器的背光模块作为发光源。另外，当液晶显示器的背光模块使用发光二极管时，通常是将发光二极管模块排列成包括多个列及多个行的阵列，每一列或每一行的发光源可独立操作，因此发光二极管的背光模块可用于扫描式背光的液晶显示器。然而，由于发光二极管的材料特性，其发光效率会随着温度上升而下降。在长时间使用液晶显示器的情况下，发光二极管发光所产生的热将使周遭的温度上升，导致背光模块的亮度下降。因此，液晶显示器利用一光感测器来检测背光模块的亮度，以维持背光模块的亮度稳定。

请参考图1，图1为已知技术的背光模块的示意图。背光模块10包括多个发光源12及一光感测器14。多个发光源12为发光二极管模块，排列成包括多个列及多个行的阵列，每一列或每一行的发光源可独立操作。光感测器14设置于多个发光源12附近，用来检测多个发光源12的亮度变化，如图1所示，光感测器14设置于背光模块10的中心位置。光感测器14根据多个发光源12的亮度产生一亮度信号，用来维持多个发光源12的亮度稳定。当背光模块10用于扫描式背光的液晶显示器时，背光模块10的每一列或每一行的发光源12可独立操作，背光模块10可根据显示信号关闭部分发光源12。然而，当背光模块10关闭部分发光源12时，背光模块10的亮度下降，若以此时光感测器14所检测到的亮度信号来调整背光模块10的亮度将产生很大的误差。

请参考图2，图2为图1的背光模块10的控制信号的示意图。YDIO代表液晶显示器的扫描信号，YCLK代表液晶显示器的时脉信号，ON代表背光源开启，OFF代表背光源关闭。背光模块10的每一列发光源12在一个图框时间内全部开启，光感测器14所检测到的亮度信号将保持在一个电压准位，当亮度信号有变动时，背光模块10会根据亮度信号调整驱动多个发光源的电流，以维持背光模块10的亮度稳定。

请参考图3，图3为图1的背光模块10用于扫描式背光的液晶显示器的控制信号的示意图。当背光模块10用于扫描式背光的液晶显示器时，背光模块10随着液晶显示器的显示信号关闭部分的发光源。液晶显示器根据显示信号，在扫描线开启时将扫描线相对应位置的背光源12关闭，可降低液晶显示器动态模糊的现象。因此，在一个图框时间内，每一列的发光源将分别关闭一段时间。如图3所示，当第1～135条扫描线开启时，第1列背光源关闭，当第136～270条扫描线开启时，第2列背光源关闭，……，当第946～1080条扫描线开启时，第8列背光源关闭。然而，当部分发光源被关闭时，光感测器14所检测到的亮度信号的电压准位就会降低，当被关闭的发光源愈接近光感测器14时，光感测器14所检测的亮度信号的电压准位就会愈低。由于光感测器14设置于第5列发光源的相对位置，因此当第5列发光源关闭时，光感测器14所检测的亮度信号的电压准位为最低。

综上所述，液晶显示器利用光感测器来检测背光模块的亮度，以维持背光模块的亮度稳定。然而，当背光模块用于扫描式背光的液晶显示器时，由于背光模块随着液晶显示器的显示信号关闭部分的发光源，此时如果仍然依照光感测器所检测到的亮度信号来调整背光模块的亮度将产生很大的误差。

发明内容

根据本发明的实施例，提供一种控制背光模块的亮度的方法。所述方法包括提供一具有多个发光源的背光模块及一显示信号，根据所述显示信号关闭所述多个发光源的部分发光源，当所述多个发光源全部开启时，读取所述多个发光源的亮度以产生一亮度信号，及根据所述亮度信号调整所述背光模块的亮度。

根据本发明的实施例，另提供一种可控制亮度的背光模块。所述背光模块包括多个发光源、一光感测器及一控制电路。所述多个发光源的每一发光源可独立操作。所述光感测器用来检测所述多个发光源的亮度以产生一亮度信号。所述控制电路用来根据一显示信号关闭所述多个发光源的部分发光源，并于所述多个发光源全部开启时读取所述亮度信号。

本发明的实施例提供背光模块及控制背光模块的亮度的方法，背光模块包括多个发光源、一光感测器及一控制电路。当所述多个发光源全部开启时，所述控制电路读取亮度信号，以根据所述亮度信号调整所述背光模块的亮度。

附图说明

图1为已知技术的背光模块的示意图。

图2为图1的背光模块的控制信号的示意图。

图3为图1的背光模块用于扫描式背光的液晶显示器的控制信号的示意图。

图4为本发明的背光模块的示意图。

图5为本发明的控制背光模块的亮度的方法第一实施例的示意图。

图6为本发明的控制背光模块的亮度的方法第二实施例的示意图。

附图标号

10、20 背光模块 12、22 多个发光源

14、24 光感测器 26 控制电路

YDIO 扫描信号 YCLK 时脉信号

ON 背光源开启 OFF 背光源关闭

B 遮没时段 CH15～CH0 输出通道

具体实施方式

请参考图4，图4为本发明的背光模块的示意图。背光模块20包括多个发光源22、一光感测器24及一控制电路26。多个发光源22为发光二极管模块，排列成包括多个列及多个行的阵列。多个发光源22电性连接于控制电路26，每一列或每一行的发光源可独立操作。控制电路26根据一显示信号关闭多个发光源22的部分发光源。光感测器24设置于多个发光源22附近，用来检测多个发光源22的亮度变化，光感测器24的位置并没有限制，通常光感测器24会设置于能检测到背光模块20的平均亮度的位置，如图4所示，光感测器24设置于背光模块20的中心位置。光感测器24电性连接于控制电路26，并根据多个发光源22的亮度产生一亮度信号传送到控制电路26。在本发明的实施例中，背光模块20用于扫描式背光的液晶显示器中，当控制电路26根据显示信号关闭部分发光源22时，控制电路26并不读取光感测器24所检测到的亮度信号，当多个发光源22全部开启时，控制电路26才去读取光感测器24所检测到的亮度信号。

请参考图5，图5为本发明的控制背光模块的亮度的方法第一实施例的示意图。在本实施例中，以图4的背光模块20作说明，控制电路26可根据显示信号关闭每一列的发光源22。背光模块20使用光感测器24检测多个发光源22的亮度变化，藉由控制电路26形成回授回路以维持多个发光源22的亮度稳定。然而，当背光模块20用于扫描式背光的液晶显示器时，背光模块20随着液晶显示器的显示信号关闭部分的发光源，此时控制电路26若根据光感测器24所检测到的亮度信号来调整发光源22的亮度则会产生误差。当背光模块20用于扫描式背光的液晶显示器时，控制多个发光源22的信号如图5所示。YDIO代表液晶显示器的扫描信号，YCLK代表液晶显示器的时脉信号，ON代表背光源开启，OFF代表背光源关闭。液晶显示器根据显示信号，在扫描线开启时将扫描线相对应位置的背光源22关闭，可降低液晶显示器动态模糊的现象。因此，在一个图框时间内，每一列的发光源将分别关闭一段时间。当第1～135条扫描线开启时，第1列背光源关闭，当第136～270条扫描线开启时，第2列背光源关闭，……，当第946～1080条扫描线开启时，第8列背光源关闭。液晶显示器于每一图框之间会有一段遮没(blanking)时段B，此时背光模块20的所有发光源22全部开启，因此本发明的控制电路26在液晶显示器的遮没时段B才读取光感测器24所检测的亮度信号，控制电路26根据遮没时段B读取的亮度信号可正确的调整发光源22的亮度，以维持发光源22的亮度稳定。

请参考图6，图6为本发明的控制背光模块的亮度的方法第二实施例的示意图。在本实施例中，同样以图4的背光模块20作说明，不同的是，控制电路26可根据显示信号独立操作每一列及每一行的发光源22，例如，每一列的发光源包括十六行的输出通道CH15～CH0。当背光模块20用于扫描式背光的液晶显示器时，控制电路26利用工作周期(duty cycle)来控制每一列及每一行的发光源22。以第1列的发光源22为例，输出通道CH15的工作周期为50％，代表第1列第1行的发光源22在前面一半的图框时间开启，后面一半的图框时间关闭。输出通道CH14的工作周期为60％，代表第1列第2行的发光源22在前60％的图框时间开启，后40％的图框时间关闭。因此，当控制电路26利用工作周期来控制每一列及每一行的发光源22时，控制电路26必须在多个发光源22全部开启时才读取光感测器24所检测的亮度信号。如图6所示，输出通道CH15、CH14、CH13、CH12的工作周期分别为50％、60％、80％、40％，输出通道CH11～CH0则皆为100％，所以控制电路26将根据最小的工作周期40％，在前40％的图框时间内读取光感测器24所检测的亮度信号。应注意的是，控制电路26读取光感测器24所检测的亮度信号是根据多个发光源22的最小的工作周期。例如，第1列的发光源的最小的工作周期为40％，第2列的发光源的最小的工作周期为30％，则控制电路26需在前30％的图框时间内读取光感测器24所检测的亮度信号。

根据本发明的第一实施例及第二实施例，背光模块20利用光感测器24检测多个发光源22的亮度以产生亮度信号，当多个发光源22全部开启时，控制电路26才去读取光感测器24所检测到的亮度信号。在第一实施例中，控制电路26可根据显示信号关闭每一列的发光源22，因此控制电路26在液晶显示器的遮没时段读取光感测器24所检测的亮度信号。在第二实施例中，控制电路26可根据显示信号关闭每一列及每一行的发光源22，因此控制电路26在多个发光源22的最小的工作周期内读取光感测器24所检测的亮度信号。总之，对于可独立控制的多个发光源，控制电路只有在多个发光源全部开启时才去读取光感测器所检测到的亮度信号。

综上所述，本发明提供一种背光模块及控制背光模块的亮度的方法。背光模块包括多个发光源、一光感测器及一控制电路。所述多个发光源的每一发光源可独立操作。所述光感测器用来检测所述多个发光源的亮度以产生一亮度信号。所述控制电路根据所述亮度信号驱动所述多个发光源。当所述背光模块用于一扫描式背光的液晶显示器时，所述控制电路根据一显示信号关闭所述多个发光源的部分发光源。当所述多个发光源全部开启时，所述控制电路读取所述亮度信号，以根据所述亮度信号调整所述背光模块的亮度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种控制背光模块的亮度的方法，其特征在于，所述方法包括：

提供一具有多个发光源的背光模块；

提供一显示信号；

根据所述显示信号关闭所述多个发光源的部分发光源；

当所述多个发光源全部开启时，读取从光传感器检测到的所述多个发光源的亮度以产生一亮度信号；及

根据所述亮度信号调整所述背光模块的亮度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，提供一具有多个发光源的背光模块包括提供一具有排成多个列的多个发光源的背光模块。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述显示信号关闭所述多个发光源的部分发光源包括根据所述显示信号关闭所述多个列其中一列的发光源。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述显示信号关闭所述多个发光源的部分发光源包括根据所述显示信号调整所述多个发光源的工作周期以关闭所述多个发光源的部分发光源。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述多个发光源全部开启时，读取所述多个发光源的亮度以产生所述亮度信号包括当所述多个发光源的工作周期全部为开启时，读取所述多个发光源的亮度以产生所述亮度信号。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述多个发光源全部开启时，读取所述多个发光源的亮度以产生所述亮度信号包括于一遮没时段使得所述多个发光源全部开启，并读取所述多个发光源的亮度以产生所述亮度信号。

7.一种可控制亮度的背光模块，其特征在于，所述背光模块包括：

多个发光源，每一发光源可独立操作；

一光感测器，用来检测所述多个发光源的亮度以产生一亮度信号；及

一控制电路，用来根据一显示信号关闭所述多个发光源的部分发光源，并于所述多个发光源全部开启时读取所述亮度信号。

8.如权利要求7所述的背光模块，其特征在于，所述多个发光源排成多个列。

9.如权利要求8所述的背光模块，其特征在于，多个发光源的同一列发光源可同时关闭。

10.如权利要求7所述的背光模块，其特征在于，所述控制电路利用调整所述多个发光源的工作周期以关闭所述多个发光源。

11.如权利要求7所述的背光模块，其特征在于，所述控制电路于所述多个发光源的工作周期全部为开启时读取所述亮度信号。

12.如权利要求7所述的背光模块，其特征在于，所述控制电路于所述显示信号于遮没时段使得所述多个发光源全部开启时，读取所述亮度信号。