背光模組及其控制方法
2023-05-30 08:28:01 1
專利名稱：背光模組及其控制方法
技術領域：
本發明涉及 一 種背光模組及其控制方法。
背景技術：
液晶顯示裝置已廣泛應於各種信息、通訊及消費性產口口
中。然而，由於液晶顯示裝置的液晶顯示面板中液曰 曰曰本身不具
發光持性，因而，為調整液晶顯示裝置的顯示輝度需給液晶
顯示面板提供一面光源裝置，如背光才莫組其功能在於向液晶
顯示面板提供光線。
液晶顯示裝置的操作環境往往因應用條件不同而變化，如 地點的不同，環境光線的強弱及燈光開關等條件而變化，所以 使用者在不同環境亮度下觀察顯示影像時，需針對不同環境亮 度而對液晶顯示裝置的顯示輝度做出對應調整，以獲得最舒適 的視覺感受。部分面光源裝置能夠隨環境亮度變化而對應調整 顯示輝度以適應液晶顯示面板顯示影像。
請參閱圖1,是 一 種現有技術所揭示的背光模組電路方框
圖。該背光模組10包括 一 信號源11、 一亮度感測元件13、 一 背光模組控制電路1 5及 一 光源17。
該亮度感測元件13是用以感測環境亮度並將該亮度值轉換 為模擬電流信號；該背光模組控制電路15連接該亮度感測元件 13及該光源17,其接收自該亮度感測元件13的模擬電流信號， 並產生控制信號傳輸至該光源17。
1當利用該背光模組10作為面光源時，首先通電初始化該背 光模組10，使得該信號源11提供電信號至該背光模組控制電路 15,該背光才莫組控制電路15讀取其初始i殳定，並產生一驅動信 號驅動該光源17。
在使用過程中，當環境亮度發生變化時，該背光模組10能夠根據環境亮度自動對該背光模組IO的顯示輝度進行調整，其 調整過程如下
首先，該亮度感測元件13監測環境亮度。
該亮度感測元件1 3監測到環境亮度的變化，並將當前環境 亮度值轉換為一模擬電流信號傳送至該背光模組控制電路15， 其中該環境亮泉與該輸出模擬電流信號的對應關係如圖2所示， 該環境亮度與該輸出模擬電流呈線性對應。
然後，取得顯示輝度調整方案。
該背光模組控制電路15接收自該亮度感測元件13輸出電 流信號，並根據其監測的當前環境亮度值變化，取得 一 顯示輝 度調整方案。即當環境亮度升高時，該背光模組控制電路15 相應增大該光源17的驅動電流；當環境亮度降低時，該背光模 組控制電路1 5相應降低該光源1 7的驅動電流。
最後，調整顯示輝度。
該顯示控制電路15根據顯示輝度調整方案發出控制信號， 調整該光源17的驅動電流，以調整該背光模組10的顯示輝度。 該驅動電流與該光源17的發光輝度對應關係如圖3所示，當增 大該光源1 7的驅動電流時，該光源1 7的發光輝度升高，以提 高該背光模組10的顯示輝度；當降低該光源17的驅動電流時， 該光源17的發光輝度也降低，以降低該背光模組10的顯示輝 度。
綜上所迷，該背光模組10的顯示輝度隨著該環境亮度的變 化不斷自動相應做線性調整，有效控制該背光模組10的顯示輝 度，以適應採用該背光模組10的顯示裝置顯示需要。
然，當環境亮度發生線性變化時，由於該背光模組控制電 路15自動對光源17的驅動電流做線性調整，導致該背光模組 10整體的顯示輝度隨其做線性調整，所以會使使用者明顯感覺 到背光輝度的變化，.影響採用該背光模組10的顯示裝置的顯示 效果。如當環境亮度突然升高或者降低時，該背光模組10的 顯示輝度也隨其呈突然升高或者降低，故該背光模組IO的顯示 輝度變化會影響顯示效果，讓使用者明顯感覺到採用該背光模
組IO的顯示裝置顯示圖像輝度變化，從而給消費者帶來不適感。 另，因為該環境亮度發生變化時，該光源1 7的驅動電壓也 隨其不斷發生變化，則該光源1 7在 一 線性變化電壓驅動下工作， 大大降低該光源17的壽命，也即降低該背光模組10的使用壽命。
發明內容
為解決上述背光模組顯示輝度隨環境亮度變化而呈線性適 時變化及使用壽命短的問題，有必要提供一種根據環境亮度變 化分段調整顯示輝度且增加使用壽命的背光模組。
同時也有必要提供 一 種上述背光模組的驅動方法。
一種背光模組，其包括 一 亮度感測元件、 一 背光模組控制 電路及 一 光源，該亮度感測元件監測環境亮度並輸出亮度信號 至該背光模組控制電路，該背光模組控制電路根據接收到的亮 度信號分段式控制該光源發光。
—種控制背光模組驅動光源的方法，其包括以下步驟監 測環境亮度並輸出亮度信號至該背光模組；該背光模組接收該 亮度信號，並根據該亮度信號產生 一 驅動信號；該背光模組輸 出該驅動信號分段式控制該光源發光。
相較於現有技術，在該背光模組及其控制方法中，該背光 模組控制電路根據該亮度感測元件所監測到的環境亮度信號， 對應產生驅動信號分段式調整該光源的發光輝度，使得該背光 模組的顯示輝度呈分段式變化，並將其控制在 一 定分段範圍值 內，而不是呈線性適時變化，避免因環境亮度變化導致該背光 模組的顯示輝度不斷變化。只有環境亮度變化範圍較大時，該 背光模組控制電路對該背光模組的顯示輝度進行調整，使得使 用者獲得較佳的視覺感受。同時因為驅動該光源發光的驅動信 號呈分段式變化，所以該光源在 一 定時間內會在穩定驅動信號 作用下工作，進一步延長該背光模組的使用壽命。
圖l是一種現有技術背光模組的電路方框圖。
圖2是光感測元件的輸出模擬電信號與環境亮度的對應關係圖。
圖3是光源驅動電流與發光輝度對應關係圖。
圖4是本發明背光模組 一種較佳實施方式所示的電路方框圖。
圖5是亮度感測元件的輸出模擬電信號與環境亮度的對應關係圖。
圖6是查找表分段值與該環境亮度的對應關係圖。
圖7是查找表分段值與光源驅動電流的對應關係圖。
圖8是圖4所示背光模組的初始化流程圖。
圖9是圖4所示背光模組顯示輝度調整流程圖。
具體實施例方式
請參閱圖4，是本發明背光模組一種較佳實施方式的電路方 框圖，，該背光模組40包括一信號源41、 一亮度感測元件43、 一存儲器45、 一背光模組控制電路47及一光源49。該背光模 組控制電路47連接該亮度感測元件43及該光源49 。
該信號源41可為光信號源、模擬信號源或數位訊號源。
該亮度感測元件43是用以感測環境亮度，並將該環境亮度 值轉換為模擬電信號的光電裝置。其中該亮度感測元件43可以 為光敏電阻、半導體元件、光學元件或者光學集成電路等。該 亮度感測元件43產生的模擬電信號是模擬電流信號，當然該模 擬電信號還可以為模擬電壓信號。其輸出模擬電流信號與該環 境亮度值呈線性對應關係，如圖5所示。
該存儲器45為可抹除存儲器，常為電致抹除可編程只讀存 儲器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, EEPROM)。其內部初始化存儲有一查找表。該查找表內容設定 為四個不同分段值Level 1 、 Level 2、 Level 3及Level 4，其中 每一分段值與在一定範圍內的環境亮度值相對應。通常環境光 的亮度值介於10~ IOO，OOO勒克斯每平方米(Lx/m2)，則該環境 亮度值與該查找表內容的對應關係如圖6所示。當環境亮度值 介於10 ~ 100 Lx /m2時，對應該查找表的Level 1;當環境亮度 值介於100 ~ 1,000 Lx/m2時，對應該查找表的Level 2;當環境
亮度值介於1,000 - 10,000 Lx /m2時，對應該查找表的Level 3; 當環境亮度值介於10,000 ~ 100 ，000 Lx /m2時，對應該查找表的 Level4。根據該查找表內容，該存儲器45可以反饋不同的驅動 信號至該背光模組控制電路47 。
該背光模組控制電路47可接受傳送信號，並根據該存儲器 45的查找表內容的不同分段值，取得對應的顯示輝度調整方案， 對應調整該光源49的驅動信號，其中在該實施方式中，該驅動 信號是驅動電流。其中該查找表分段值與該光源49的驅動電流 關係如圖7所示，每一查找表分段值對應一顯示輝度調整方案。 即該查找表分段值對應為Level 1時，該背光模組控制電路47 產生一 5毫安的驅動電流驅動該光源49;該查找表分段值對應 為Level 2時，該背光模組控制電路47產生一 10毫安的驅動電 流驅動該光源49;該查找表分段值對應為Level 3時，該背光模 組控制電路47產生一 15毫安的驅動電流驅動該光源49;該查 找表分段值對應為Level 4時，該背光模組控制電路47產生一 20毫安的驅動電流驅動該光源49，當然該查找表分段值與該驅 動電流的對應關係也可根據光源49的實際需要調整。
該光源49是 一 發光二極體。針對不同的顯示輝度調整方案， 該光源49的驅動電流不同，但是在每 一 查找表分段值內，該驅 動電;危恆為 一 定4直。
請參閱圖8，是圖4所示背光模組40的初始化流程圖。
步 S51,信號輸入及讀取儲存設定。
該背光才莫組40通電初始化，自該信號源41取得電源信號， 並傳送至該背光模組控制電路47。同時該背光模組控制電路47 讀取該存儲器45中初始化的設定，如上次關閉時的顯示輝度設定等。
步 S52，電路調整顯示輝度。
該背光模組控制電路47根據讀取的設定值，發出對應驅動 信號驅動該光源49發光，調整該背光才莫組40的顯示輝度為上 次關閉時的顯示輝度。
至此，該背光^f莫組40的初始化完成。 使用過程中，當環境亮度發生變化，如光線強弱的變化，
燈光的開關等，該背光模組40顯示輝度的自動調整流程如圖9 所示。
步驟S6 1 ，監測環境亮度。該亮度感測元件43監測到環境 亮度的變化，並將當前環境亮度值轉換為模擬電流信號傳送至 該背光模組控制電路47。
步驟S62,取得顯示輝度調整方案。該背光模組控制電路 47接收該模擬電流信號，並比較該模擬電流信號與存儲在該存 儲器45的查找表內容的設定，根據比較結果取得一顯示輝度調 整方案，即根據該電流信號對應的分段值，確定該背光模組控 制電路47輸出的驅動電流值以驅動光源49 。
步驟S63，調整顯示輝度。該顯示控制電路47根據顯示輝 度調整方案發出的驅動電流信號，調整該光源49的驅動電流， 改變該背光模組40的顯示輝度以達到最佳顯示。
在該背光模組40中，由於在該存儲器45查找表中設定不 同分段值，每 一 分段值對應 一 定範圍的環境亮度值，所以該環 境亮度值在一定範圍內變化時，在該查找表內對應同一分段值。 如當環境亮度在自IO勒克斯每平方米至為100勒克斯每平方 米的範圍內變化的情況下，該背光模組控制電路47始終輸出固 定的驅動電流5毫安驅動該光源49 ，使得在該環境亮度範圍內， 該背光模組40的顯示輝度不發生變化，則使用者不會感覺到背 光模組40的輝度變化。只有當環境亮度變化範圍較大時，則該 背光模組控制電路47在查找表內獲得新的輝度調整方案，改變 驅動信號驅動該光源49。如當該環境亮度自90勒克斯每平方 米變化為500勒克斯每平方米的情況下，該背光模組控制電路 47輸出的驅動電流自5毫安變化至10毫安，以提高光源49的 發光輝度。
相較於現有技術，該背光模組40的顯示輝度變化並不隨環 境亮度的變化適時線性變化，而是通過該存儲器45查找表設定 的不同分段值，該背光模組控制電路47對該光源49的驅動電 流進行分段式控制，使得該背光模組40的顯示輝度呈階梯狀分段式變化調整。當環境亮度變化範圍較小時，該背光模組40的
顯示輝度並不發生變化；當環境亮度變化範圍較大時，則該背 光模組40的顯示輝度才對應改變為適當值，避免該背光模組40 的輝度隨環境亮度不斷改變而影響採用該背光模組40的顯示裝
置的顯示效果，給使用者帶來舒適感覺。
另外，根據該背光模組控制電路47的輝度調整方案，該光 源49的驅動電流值也呈分段式變化，所以該光源49的驅動電 流並不是像現有技術所述的適時線性變化，故提高該光源49的 使用壽命，也即提高該背光模組40的使用壽命。
當然，該查找表的內容可以根據實際需要而設定為三個、 五個或者更多不同分段值，則該背光模組40包含有對應的多個 顯示輝度調整方案，每一調整方案對應一驅動信號以驅動光源 19發光。
權利要求
1.一種背光模組，其包括一亮度感測元件、一背光模組控制電路及一光源，該亮度感測元件監測環境亮度並輸出亮度信號至該背光模組控制電路，其特徵在於該背光模組控制電路根據接收到的亮度信號分段式控制該光源發光。
2. 如權利要求1所述的背光模組，其特徵在於該背光模組還包括 一存儲器，該存儲器設定有查找表，該查找表包括多個對應環境 亮度分段設置的驅動信號。
3. 如權利要求2所述的背光模組，其特徵在於該背光模組控制 電路根據接收到的亮度信號在查找表中取得對應的驅動信號，並 根據該驅動信號控制該光源發光。
4. 如權利要求2所述的背光模組，其特徵在於該亮度感測元件 感測環境亮度值介於10 ~ 100,000Lx/m2，每一驅動信號對應一定 範圍的環境亮度值。
5. 如權利要求1所述的背光模組，其特徵在於該亮度感測元件 是光敏電阻、半導體元件、光學元件或光學集成電路。
6. 如權利要求5所述的背光模組，其特徵在於該查找表設定四 個驅動信號，該四驅動信號對應的環境亮度值範圍分別介於10~ 100Lx/m2， 100 ~ l，OOO Lx/m2， l，OOO ~ 10,000 Lx/m2及10,000 ~ 100,000 Lx /m2之間，該環境亮度的四個分段範圍分別對應的驅動 信號為5毫安，IO毫安，15毫安和20亳安。
7. —種背光模組驅動光源的控制方法，其包括以下步驟步 驟a，監測環境亮度並輸出亮度信號至該背光模組；步驟b，該背 光模組接收該亮度信號，並根據該亮度信號產生一驅動信號；步 驟c，該背光模組輸出該驅動信號分段式控制該光源發光。
8. 如權利要求7所述的背光模組驅動光源的控制方法，其特徵在 於該背光模組包括一存儲器，該存儲器設定有查找表，該查找 表包括多個對應環境亮度分段設置的驅動信號。
9. 如權利要求8所述的背光模組驅動光源的控制方法，其特徵在 於該步驟b中還包括該背光模組根據接收到的亮度信號在查找表中取得對應的驅動信號，並根據該驅動信號控制該光源發光的 步驟。
10.如權利要求8所述的背光模組驅動光源的控制方法，其特徵 在於該背光模組包括一背光模組控制電路，其接收自該亮度感測 元件輸出的輝度信號，並輸出驅動信號控制該光源發光。
全文摘要
本發明提供一種背光模組及其控制方法。該背光模組包括一亮度感測組件、一背光模組控制電路及一光源，該亮度感測組件監測環境亮度並輸出亮度信號至該背光模組控制電路，該背光模組控制電路根據接收到的亮度信號分段式控制該光源發光。在該背光模組及其控制方法中，該背光模組控制電路通過該亮度感測組件所監測到的環境亮度信號，對應產生驅動信號對該背光模組的顯示輝度進行分段式控制，避免該背光模組的顯示輝度隨環境亮度的變化而呈線性變化，使使用者獲得較佳的視覺感受，並提高背光模組的使用壽命。
文檔編號G02F1/13GK101196647SQ20061015737
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月8日 優先權日2006年12月8日
發明者廖宗聘, 羅文凱 申請人:群康科技(深圳)有限公司;群創光電股份有限公司