辉度均匀补偿系统及方法

摘要

本揭示内容涉及显示面板的辉度均匀补偿，提供了辉度均匀补偿系统及辉度均匀补偿方法，辉度均匀补偿系统包含：侧光式背光模块、显示面板、辉度量测装置、运算单元及局部调光控制单元。显示面板设置于侧光式背光模块的上方，显示面板包含用于局部调光的多个区块。辉度量测装置用以量测显示面板的辉度是否均匀。运算单元用以于显示面板的辉度不均匀时，运算出每个区块所对应的辉度补偿值。局部调光控制单元用以根据每个区块所对应的辉度补偿值来驱动侧光式背光模块。辉度均匀补偿系统以局部调光的方式来进行辉度补偿，可改善显示面板显示图像时的辉度均匀性。

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示设备技术领域，具体涉及用以改善侧光式液晶显示设备的辉度均匀度的系统及方法。

背景技术

液晶显示设备包括利用液晶的穿透率来显示图像的液晶显示面板以及置于液晶显示面板的下方为液晶显示面板提供光源的背光模块。通常，会采用侧光式背光模块来减少液晶显示设备的厚度。侧光式背光模块是经由导光板将侧边灯条的光线导引成平面光源，来确保辉度均匀性。然而，于实际情况中，存在多项因素会影响液晶显示面板显示图像时的辉度均匀性，导致产品良率不佳，这些因素例如为：侧边灯条不良、组成侧边灯条的多颗发光二极管彼此的晶粒发光效率差异过大、液晶单元彼此的穿透率差异过大、电子零件(例如电阻、电容、电感等)误差造成发光二极管的驱动电流不一致等等。

发明内容

为了解决上述导致产品良率不佳的问题，克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种辉度均匀补偿系统，以局部调光的方式来进行辉度补偿，可改善液晶显示面板显示图像时的辉度均匀性。

本发明所采用的技术方案是：

一种辉度均匀补偿系统包含：侧光式背光模块、显示面板、辉度量测装置、运算单元及局部调光控制单元。显示面板设置于侧光式背光模块的上方，显示面板包含用于局部调光的多个区块。辉度量测装置用以量测显示面板的辉度是否均匀。运算单元用以于显示面板的辉度不均匀时，运算出每个区块所对应的辉度补偿值。局部调光控制单元用以根据每个区块所对应的辉度补偿值来驱动侧光式背光模块。

在一些实施方式中，局部调光控制单元包含记忆单元用以储存每个区块所对应的辉度补偿值。

在一些实施方式中，显示面板具有多个量测点，其中辉度量测装置量测显示面板的辉度是否均匀的方式为：量测量测点于点亮时所分别对应的多个辉度值；计算辉度值的最大值与最小值的比值；及将比值与规格阀值进行比较以判定显示面板的辉度是否均匀。

在一些实施方式中，侧光式背光模块包含导光板、上方灯条与下方灯条，上方灯条与下方灯条分别设置于导光板的相对两侧，透过导光板将上方灯条与下方灯条产生的光引导至显示面板；上方灯条与下方灯条的每一者具有沿着上方灯条与下方灯条的延伸方向相互交错排列的多个第一光源组与多个第二光源组；第一光源组与第二光源组的每一者包含至少一发光二极管。

在一些实施方式中，显示面板的区块包含分别对应于上方灯条的第一光源组与第二光源组的多个上半部奇数区与多个上半部偶数区，显示面板的区块还包含分别对应于下方灯条的第一光源组与第二光源组的多个下半部奇数区与多个下半部偶数区。

在一些实施方式中，运算单元运算出每个区块所对应的辉度补偿值的方式为：运算单元控制辉度量测装置量测上半部奇数区与下半部奇数区的每一者于点亮时所对应的中心点辉度值；及当上半部奇数区与下半部奇数区的其中一者的中心点辉度值不等于标准值时，运算单元控制局部调光控制单元以对上半部奇数区与下半部奇数区的其中该者进行辉度补偿，从而运算出上半部奇数区与下半部奇数区的其中该者所对应的辉度补偿值。

在一些实施方式中，运算单元运算出每个区块所对应的辉度补偿值的方式还包含：对上半部奇数区与下半部奇数区进行完辉度补偿之后，运算单元控制辉度量测装置量测上半部偶数区与下半部偶数区的每一者于点亮时所对应的中心点辉度值；及运算单元于上半部偶数区与下半部偶数区的其中一者的中心点辉度值不等于标准值时，控制局部调光控制单元以对上半部偶数区与下半部偶数区的其中该者进行辉度补偿，从而运算出上半部偶数区与下半部偶数区的其中该者所对应的辉度补偿值。

在一些实施方式中，运算单元控制局部调光控制单元以对上半部奇数区与下半部奇数区的其中该者进行辉度补偿是使上半部奇数区与下半部奇数区的其中该者的中心点辉度值等于标准值，运算单元控制局部调光控制单元以对上半部偶数区与下半部偶数区的其中该者进行辉度补偿是使上半部偶数区与下半部偶数区的其中该者的中心点辉度值等于标准值。

在一些实施方式中，当区块的其中一者所对应的辉度补偿值超过最大可补偿范围时，运算单元判定包含侧光式背光模块与显示面板的显示设备为不合格。

在一些实施方式中，区块的其中一者所对应的辉度补偿值为侧光式背光模块的驱动电流参数值。

本发明的另一目的在于提供一种辉度均匀补偿方法，以局部调光的方式来进行辉度补偿，可改善液晶显示面板显示图像时的辉度均匀性。

本发明所采用的技术方案是：

一种辉度均匀补偿方法包含：透过辉度量测装置以量测显示面板的辉度是否均匀，其中显示面板包含用于局部调光的多个区块；于显示面板的辉度不均匀时，透过运算单元以运算出每个区块所对应的辉度补偿值；及透过局部调光控制单元以根据每个区块所对应的辉度补偿值来驱动侧光式背光模块，其中显示面板设置于侧光式背光模块的上方。

在一些实施方式中，局部调光控制单元包含记忆单元用以储存每个区块所对应的辉度补偿值。

在一些实施方式中，显示面板具有多个量测点，其中透过所述辉度量测装置以量测所述显示面板的辉度是否均匀的方式为：量测量测点于点亮时所分别对应的多个辉度值；计算辉度值的最大值与最小值的比值；及将比值与规格阀值进行比较以判定显示面板的辉度是否均匀。

在一些实施方式中，侧光式背光模块包含导光板、上方灯条与下方灯条，上方灯条与下方灯条分别设置于导光板的相对两侧，透过导光板将上方灯条与下方灯条产生的光引导至显示面板；上方灯条与下方灯条的每一者具有沿着上方灯条与下方灯条的延伸方向相互交错排列的多个第一光源组与多个第二光源组；第一光源组与第二光源组的每一者包含至少一发光二极管。

在一些实施方式中，显示面板的区块包含分别对应于上方灯条的第一光源组与第二光源组的多个上半部奇数区与多个上半部偶数区，显示面板的区块还包含分别对应于下方灯条的第一光源组与第二光源组的多个下半部奇数区与多个下半部偶数区。

在一些实施方式中，透过所述运算单元以运算出每个所述区块所对应的所述辉度补偿值的方式为：运算单元控制辉度量测装置量测上半部奇数区与下半部奇数区的每一者于点亮时所对应的中心点辉度值；及当上半部奇数区与下半部奇数区的其中一者的中心点辉度值不等于标准值时，运算单元控制局部调光控制单元以对上半部奇数区与下半部奇数区的其中该者进行辉度补偿，从而运算出上半部奇数区与下半部奇数区的其中该者所对应的辉度补偿值。

在一些实施方式中，透过运算单元以运算出每个所述区块所对应的所述辉度补偿值的方式还包含：对上半部奇数区与下半部奇数区进行完辉度补偿之后，运算单元控制辉度量测装置量测上半部偶数区与下半部偶数区的每一者于点亮时所对应的中心点辉度值；及运算单元于上半部偶数区与下半部偶数区的其中一者的中心点辉度值不等于标准值时，控制局部调光控制单元以对上半部偶数区与下半部偶数区的其中该者进行辉度补偿，从而运算出上半部偶数区与下半部偶数区的其中该者所对应的辉度补偿值。

在一些实施方式中，运算单元控制局部调光控制单元以对上半部奇数区与下半部奇数区的其中该者进行辉度补偿是使上半部奇数区与下半部奇数区的其中该者的中心点辉度值等于标准值，运算单元控制局部调光控制单元以对上半部偶数区与下半部偶数区的其中该者进行辉度补偿是使上半部偶数区与下半部偶数区的其中该者的中心点辉度值等于标准值。

在一些实施方式中，辉度均匀补偿方法更包含：当区块的其中一者所对应的辉度补偿值超过最大可补偿范围时，运算单元判定包含侧光式背光模块与显示面板的显示设备为不合格。

在一些实施方式中，区块的其中一者所对应的辉度补偿值为侧光式背光模块的驱动电流参数值。

本揭示内容的技术方案达到的有益效果为透过辉度均匀补偿来修复辉度均匀度不良的产品、优化产品最大亮度，提高液晶显示面板显示图像时的辉度均匀性与对比度。

为让本揭露的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

从以下结合所附附图所做的详细描述，可对本揭露的态样有更佳的了解。需注意的是，根据业界的标准实务，各特征并未依比例绘示。事实上，为了使讨论更为清楚，各特征的尺寸都可任意地增加或减少。

图1是绘示根据本揭露的实施例的辉度均匀补偿系统的示意图；

图2是绘示根据本揭露的实施例的侧光式背光模块与显示面板的设置示意图；

图3是绘示根据本揭露的实施例的辉度均匀补偿系统所实施的辉度均匀补偿方法的流程图；

图4a与图4b是绘示根据本揭露的实施例的显示面板的辉度均匀度的量测方法示意图；

图5是绘示根据本揭露的实施例的辉度均匀补偿系统的细节示意图。

【符号说明】

100：辉度均匀补偿系统

110：侧光式背光模块

112：导光板

114：上方灯条

116：下方灯条

120：显示面板

130：辉度量测装置

140：运算单元

150：局部调光控制单元

152：记忆单元

160：液晶驱动电路

170：发光二极管驱动电路

1000：辉度均匀补偿方法

1100-1700：步骤

D1：下半部奇数区

D2：下半部偶数区

L1：第一光源组

L2：第二光源组

LED：发光二极管

M1-M13：量测点

U1：上半部奇数区

U2：上半部偶数区

具体实施方式

以下仔细讨论本发明的实施例。然而，可以理解的是，实施例提供许多可应用的概念，其可实施于各式各样的特定内容中。所讨论、揭示的实施例仅供说明，并非用以限定本发明的范围。关于本文中所使用的“第一”、“第二”、“第三”、…等，并非特别指次序或顺位的意思，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。

图1是绘示根据本揭露的实施例的辉度均匀补偿系统100的示意图。辉度均匀补偿系统100包含：侧光式背光模块110、显示面板120、辉度量测装置130、运算单元140及局部调光控制单元150。显示面板120设置于侧光式背光模块110的上方。

图2是绘示根据本揭露的实施例的侧光式背光模块110与显示面板120的设置示意图。侧光式背光模块110包含导光板112、上方灯条114与下方灯条116，上方灯条114与下方灯条116分别设置于导光板112的相对上下两侧。上方灯条114具有沿着上方灯条114的延伸方向相互交错排列的多个第一光源组L1与多个第二光源组L2，下方灯条116具有沿着下方灯条116的延伸方向相互交错排列的多个第一光源组L1与多个第二光源组L2。值得一提的是，本发明并不限制侧光式背光模块的灯条的数量以及设置位置，换言之，灯条的数量也可为1个或4个等等，或者是，灯条的设置位置也可以设置在导光板的左侧和/或右侧。

如图2所示，上方灯条114的第一光源组L1与第二光源组L2以及下方灯条116的第一光源组L1与第二光源组L2的每一者包含两个发光二极管LED，但本发明不限于此，在本发明的实施例中，上方灯条114的第一光源组L1与第二光源组L2以及下方灯条116的第一光源组L1与第二光源组L2的每一者包含至少一发光二极管。侧光式背光模块110透过导光板112将上方灯条114与下方灯条116的发光二极管LED产生的光引导至显示面板120。

如图2所示，显示面板120包含用于局部调光的多个区块。详细而言，显示面板120的多个所述区块包含对应于上方灯条114的第一光源组L1的多个上半部奇数区U1、对应于上方灯条114的第二光源组L2的多个上半部偶数区U2、对应于下方灯条116的第一光源组L1的多个下半部奇数区D1、对应于下方灯条116的第二光源组L2的多个下半部偶数区D2。

请回到图1，辉度量测装置130用以量测显示面板120显示白画面时的辉度是否均匀。在本揭露的实施例中，辉度量测装置130可为光学量测镜头。运算单元140接收辉度量测装置130的量测结果，运算单元140用以于显示面板120显示白画面时的辉度不均匀时，运算出显示面板120的每个区块所对应的辉度补偿值。局部调光控制单元150用以根据显示面板120的每个区块所对应的辉度补偿值来以局部调光(local dimming)的方式来驱动侧光式背光模块110。

图3是绘示根据本揭露的实施例的辉度均匀补偿系统100所实施的辉度均匀补偿方法1000的流程图。辉度均匀补偿方法1000包含步骤1100-1700。请一并参阅图1至图3，于步骤1100，透过辉度量测装置130量测显示面板120显示白画面时的辉度均匀度(Uniformity)。

图4a与图4b是绘示根据本揭露的实施例的显示面板120的辉度均匀度的量测方法示意图。显示面板120的辉度均匀度的量测方法是遵循影片电子标准协会(VideoElectronics Standards Association，VESA)制定的显示器量测标准，此量测标准可为5点量测法(图4a)、9点量测法、13点量测法(图4b)或25点量测法等等。如图4a及图4b所示，显示面板120具有5个量测点M1-M5(图4a)或13个量测点M1-M13(图4b)，于步骤1100辉度量测装置130量测显示面板120显示白画面时的辉度均匀度的方式为：量测显示面板120于点亮时(显示白画面时)显示面板120的5个量测点M1-M5或13个量测点M1-M13所分别对应的多个辉度值，然后通过计算5个量测点M1-M5或13个量测点M1-M13所分别对应的多个辉度值中的最大辉度值与最小辉度值的比值来计算出显示面板120的辉度均匀度(Uniformity)，用以衡量显示面板120的整个发光画面的辉度均匀程度。在本揭露的其他实施例中，显示面板120的辉度均匀度也可为最小辉度值与最大辉度值的比值。

于步骤1200，将显示面板120的辉度均匀度与一规格阀值进行比较以判定显示面板120的辉度是否均匀。当判定显示面板120的辉度均匀，则进入步骤1600；当判定显示面板120的辉度不均匀，则进入步骤1300。所述规格阀值可为默认值或经由供货商所制定的出厂允收数值。举例而言，当显示面板120的辉度均匀度小于所述规格阀值时，则判定显示面板120的辉度不均匀；当显示面板120的辉度均匀度不小于所述规格阀值时，则判定显示面板120的辉度均匀。

于步骤1300，(1)点亮显示面板120的上半部奇数区U1与下半部奇数区D1；(2)运算单元140控制辉度量测装置130量测上半部奇数区U1与下半部奇数区D1的每一者于点亮时所对应的中心点辉度值；(3)当上半部奇数区U1与下半部奇数区D1的其中一者的中心点辉度值不等于标准值时，运算单元140控制局部调光控制单元150以对上半部奇数区U1与下半部奇数区D1的其中该者进行辉度补偿，从而运算出上半部奇数区U1与下半部奇数区D1的其中该者所对应的辉度补偿值。

在本揭露的实施例中，运算单元140控制局部调光控制单元150以对上半部奇数区U1与下半部奇数区D1的其中该者进行辉度补偿是使上半部奇数区U1与下半部奇数区D1的其中该者的中心点辉度值等于标准值。上述标准值可为默认值或经由供货商所制定的出厂允收数值。上述的上半部奇数区U1与下半部奇数区D1的其中该者所对应的辉度补偿值为侧光式背光模块110对于上半部奇数区U1与下半部奇数区D1的其中该者进行局部调光时要输出至上半部奇数区U1与下半部奇数区D1的其中该者对应的第一光源组L1或第一光源组L2的发光二极管LED的驱动电流(驱动电流参数值)。

当上半部奇数区U1与下半部奇数区D1的每一者所对应的第一光源组L1或第一光源组L2的发光二极管LED的驱动电流均落在发光二极管LED的最大驱动电流值与最小驱动电流值之间时，判定为可补偿，进入步骤1400。当上半部奇数区U1与下半部奇数区D1的至少一者对应的第一光源组L1或第一光源组L2的发光二极管LED的驱动电流超过发光二极管LED的最大驱动电流值(超过最大可补偿范围)或低于发光二极管LED的最小驱动电流值时，判定为不可补偿，进入步骤1500，运算单元140判定包含侧光式背光模块110与显示面板120的显示设备为不合格(NG)。

于步骤1400，(1)点亮显示面板120的上半部偶数区U2与下半部偶数区D2；(2)运算单元140控制辉度量测装置130量测上半部偶数区U2与下半部偶数区D2的每一者于点亮时所对应的中心点辉度值；(3)当上半部偶数区U2与下半部偶数区D2的其中一者的中心点辉度值不等于标准值时，运算单元140控制局部调光控制单元150以对上半部偶数区U2与下半部偶数区D2的其中该者进行辉度补偿，从而运算出上半部偶数区U2与下半部偶数区D2的其中该者所对应的辉度补偿值。

在本揭露的实施例中，运算单元140控制局部调光控制单元150以对上半部偶数区U2与下半部偶数区D2的其中该者进行辉度补偿是使上半部偶数区U2与下半部偶数区D2的其中该者的中心点辉度值等于标准值。上述的上半部偶数区U2与下半部偶数区D2的其中该者所对应的辉度补偿值为侧光式背光模块110对于上半部偶数区U2与下半部偶数区D2的其中该者进行局部调光时要输出至上半部偶数区U2与下半部偶数区D2的其中该者对应的第一光源组L1或第一光源组L2的发光二极管LED的驱动电流(驱动电流参数值)。

当上半部偶数区U2与下半部偶数区D2的每一者所对应的第一光源组L1或第一光源组L2的发光二极管LED的驱动电流均落在发光二极管LED的最大驱动电流值与最小驱动电流值之间时，判定为可补偿，回到步骤1200，局部调光控制单元150用以根据于步骤1300与步骤1400所取得的每个区块(上半部奇数区U1、下半部奇数区D1、上半部偶数区U2与下半部偶数区D2)所对应的辉度补偿值来驱动侧光式背光模块110，并再次判定显示面板120的辉度是否均匀。当上半部偶数区U2与下半部偶数区D2的至少一者对应的第一光源组L1或第一光源组L2的发光二极管LED的驱动电流超过发光二极管LED的最大驱动电流值(超过最大可补偿范围)或低于发光二极管LED的最小驱动电流值时，判定为不可补偿，进入步骤1500，运算单元140判定包含侧光式背光模块110与显示面板120的显示设备为不合格(NG)。

当于步骤1200中，判定显示面板120的辉度均匀，则进入步骤1600，将上半部奇数区U1、下半部奇数区D1、上半部偶数区U2与下半部偶数区D2所各别对应的辉度补偿值写入局部调光控制单元150的记忆单元152。换言之，局部调光控制单元150的记忆单元152用以储存每个区块(上半部奇数区U1、下半部奇数区D1、上半部偶数区U2与下半部偶数区D2)所各别对应的辉度补偿值。

于步骤1600之后，进入步骤1700，运算单元140判定包含侧光式背光模块110与显示面板120的显示设备为合格(PASS)。

图5是绘示根据本揭露的实施例的辉度均匀补偿系统100的细节示意图。相较于图1，图5进一步地揭示了辉度均匀补偿系统100还包含液晶驱动电路160与发光二极管驱动电路170。液晶驱动电路160用以驱动液晶驱动电路160。局部调光控制单元150将显示面板120的每个区块(上半部奇数区U1、下半部奇数区D1、上半部偶数区U2与下半部偶数区D2)所各别对应的辉度补偿值(驱动电流参数值)提供给发光二极管驱动电路170，从而使得发光二极管驱动电路170能够分区输出不同的驱动电流给对应的第一光源组L1或第一光源组L2的发光二极管LED，以实现局部调光的操作。

综合上述，本发明的其中一个功效在于，透过局部调光的方式来进行校准以提升产品良率，本发明透过辉度量测装置量测显示面板的各个区块的辉度，并透过局部调光的方式来对显示面板的各个区块进行辉度值调整，因此，本发明可修复辉度均匀度不良的产品，并且，本发明可优化产品最大亮度，提升显示对比度，再者，本发明可有效提升产品的显示画面质量。本发明的另一个功效在于，透过将显示面板分成多个区块，可更精准地找出需进行辉度补偿的区块，并透过局部调光的方式来对该区块进行辉度值调整。本发明的又一个功效在于，透过局部调光的方式来对显示面板的各个区块进行辉度值补偿，可有效改善部品来料不良，进而增加产品良率，以使产品更易于通过HDR 400/600/100等高画质测试规范。

以上概述了数个实施例的特征，因此熟悉此技艺者可以更了解本揭露的态样。熟悉此技艺者应了解到，其可轻易地把本揭露当作基础来设计或修改其他的制程与结构，借此实现和在此所介绍的这些实施例相同的目标及/或达到相同的优点。熟悉此技艺者也应可明白，这些等效的建构并未脱离本揭露的精神与范围，并且他们可以在不脱离本揭露精神与范围的前提下做各种的改变、替换与变动。