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TWI498625B - 顯示裝置及其亮度校正方法 - Google Patents

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TWI498625B
TWI498625B TW096122815A TW96122815A TWI498625B TW I498625 B TWI498625 B TW I498625B TW 096122815 A TW096122815 A TW 096122815A TW 96122815 A TW96122815 A TW 96122815A TW I498625 B TWI498625 B TW I498625B
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Description

顯示裝置及其亮度校正方法
本發明是有關於一種顯示裝置及其亮度校正方法，且特別是有關於一種可校準光感測裝置的顯示裝置及其亮度校正方法。
一般的平面顯示器中，係使用如冷陰極燈管或發光二極體等作為光源。但隨著使用時間增加，光源的發光效能會有自然衰減(aging)的現象發生，消費者也會發現螢幕亮度較當初購買時有變暗趨勢。在美國專利號第6,448,550號及台灣公告號第I263754號中，即揭露了在顯示器中內建感測單元來回授控制光源亮度之習知技術，藉以自動補償螢幕之亮度表現而增加產品競爭力。
亦即，藉由感測單元之設計，顯示器內的相關處理單元能得知光源目前的亮度表現，並據以跟內存之預設值(如出廠亮度值)作比較而進行亮度補償(如調整輸出給燈管的驅動電流)。也因此，設定出廠亮度值時所使用的感測單元必須與顯示器配對一起販售，才能使亮度補償的校正動作有一致的標準。否則，若顯示器販售時使用的感測單元2並非當初用以偵測出廠亮度的感測單元1，即使是完全相同的兩個感測單元也可能因製造或組裝誤差而對相同亮度產生不同之偵測值。
例如，當感測單元2對目前的光源亮度所產生之偵測值比感測單元1對目前的光源亮度所產生之偵測值來得大時，則處理單元比較感測單元2之偵測值與內存預設值(使用感測單元1得出)時，會低估亮度衰減的程度，進而使得後續亮度校正動作中所補償的光源亮度不足，影響校正準確度。此外，即使感測單元與顯示器配對一起販售，日後感測單元發生損壞或其他必須更換之情形時，上述問題仍不可避免。亦即，顯示器僅能調整至一個對應感測單元之校正亮度，一旦感測單元不同，顯示器也將調整至不同的校正亮度。
有鑑於此，本發明的目的就是在提供一種顯示裝置及其亮度校正方法。顯示裝置可自動校準所使用的光感測裝置，使得顯示裝置能簡單地調整成所需之恆定亮度表現，而不受使用何種光感測裝置影響。藉此，光感測裝置無須與顯示裝置配對販售，製造及維修更換也更有彈性。
根據本發明的目的，提出一種亮度校正方法，用於一顯示裝置，顯示裝置並包括一光源。所述方法包括如下步驟：(a)首先，提供一目標亮度大小L1。(b)接著，利用一光感測裝置偵測光源之亮度，以取得光感測裝置之偵測值S2。(c)然後，取得在光感測裝置進行偵測時光源之亮度大小L2。(d)最後，根據L1,L2及S2來調整光源之亮度。
根據本發明所述的方法，其中所述步驟(c)還包括：(c1)提供查詢表；(c2)取得所述光感測裝置進行偵測時所述光源的累計驅動時間T2；以及(c3)以T2作為所述查詢表的輸入值，並將所述查詢表中對應T2的輸出值設為L2。
根據本發明所述的方法，其中在驅動設定下，所述光源的亮度大小與所述光源的累計驅動時間呈遞減關係，所述查詢表是包含對應所述遞減關係的數據。
根據本發明所述的方法，其中於所述步驟(b)中，所述光源處於所述驅動設定。
根據本發明所述的方法，其中于所述步驟(d)中，調整所述光源的亮度使得利用所述光感測裝置偵測調整後的所述光源的亮度時，所述光感測裝置的偵測值與(L1/L2)×S2正相關。
根據本發明所述的方法，其中所述光感測裝置的偵測值與所檢測到的亮度大小大致上呈線性關係。
根據本發明所述的方法，其中所述光感測裝置的偵測值為電壓值或頻率值。
根據本發明的目的，提出一種顯示裝置，包括光源、光感測裝置以及控制模組。光感測裝置用以偵測光源之亮度。控制模組耦接光源及光感測裝置，並用以驅動光源。控制模組係儲存有一目標亮度大小L1及一查詢表。其中，當顯示裝置處於一調整模式時，光感測裝置係偵測光源之亮度以產生偵測值S2至控制模組，控制模組並利用查詢表取得光感測裝置進行偵測時光源之亮度大小L2，以根據L1,L2及S2來調整光源之亮度。
根據本發明所述的顯示裝置，其中當所述顯示裝置處於所述調整模式時，所述控制模組根據所述光源的累計驅動時間T2，並以T2作為所述查詢表的輸入值，將所述查詢表中對應T2的輸出值設為L2。
根據本發明所述的顯示裝置，其中在驅動設定下，所述光源的亮度大小與所述光源的累計驅動時間呈遞減關係，所述查詢表包含對應所述遞減關係的數據。
根據本發明所述的顯示裝置，其中當所述顯示裝置處於所述調整模式時，所述光源處於所述驅動設定。
根據本發明所述的顯示裝置，其中所述控制模組調整所述光源的亮度使得所述光感測裝置偵測調整後的所述光源的亮度時，所述光感測裝置的偵測值與(L1/L2)×S2正相關。
根據本發明所述的顯示裝置，其中所述光感測裝置的偵測值與所偵測到的亮度大小大致上呈線性關係。
根據本發明所述的顯示裝置，其中所述光感測裝置的偵測值為電壓值或頻率值。
為讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
請參照第1圖，係依照本發明較佳實施例之顯示裝置之示意圖。顯示裝置1例如為液晶顯示器，並包括背框2、光源3、多個光學片材41~44、控制模組5、光感測裝置6以及導光管7。設置於背框2底面之光源3例如是多個燈管或發光二極體，並由控制模組5來驅動發光。光感測裝置6藉由導光管7之導光作用來偵測光源3之亮度。光源3產生之光線則經由光學片材41~44處理後射至顯示裝置1之液晶顯示面板(圖未示)。其中，控制模組5中用以驅動光源3的驅動電路可藉由內部振盪器之振盪次數來記錄光源3的發光時間。此外，控制模組5儲存有一查詢表。
請參照第2圖，係光源之亮度大小與累計驅動時間之關係圖。一般來說，光源會經過使用壽命及效能衰減之測試。測試時，光源係在一驅動設定(如固定之驅動電流及環境溫度等相關參數)下連續發光，並由相關之檢測設備紀錄亮度大小隨發光時間之變化關係，如第2圖所示。經測試達到所需標準後，才會大量生產及組裝，以確保產品品質及消費者權益。
因此，若光源3在相同驅動設定下發光時，亮度大小大致上也會呈現第2圖之變化趨勢。於本實施例中，控制模組5所儲存之查詢表即為第2圖所示之測試資料，即查詢表之輸入值為累計驅動時間(第2圖之橫軸)，對應之輸出值為亮度大小(第2圖之縱軸)。藉此，控制模組5可以根據光源3之累計驅動時間，將查詢表中的對應輸出值設為目前光源3之亮度大小，使光感測裝置6有一校準基礎，從而進行光源3的亮度校正動作(下詳述)。
請參照第3圖，係依照本發明較佳實施例之顯示裝置1之亮度校正方法流程圖。首先，在步驟310中，提供一目標亮度大小L1。使用者可利用輸入裝置經電腦來自訂目標亮度大小L1，或者控制模組5中的處理單元可內存一預設之目標亮度大小L1，如出廠亮度大小。若第2圖中的0小時為出廠時間，則L1即為對應0小時之亮度大小100(尼特,nits)。
接著，在步驟320中，利用光感測裝置6偵測光源3之亮度，以取得光感測裝置6之偵測值S2。使用者可藉由顯示裝置1上的按鈕或經由輸出裝置以軟體控制方式來將顯示裝置1切換至一調整模式。於本實施例中，當顯示裝置1處於此模式時，控制模組5係以前述之驅動設定來驅動光源3，而光感測裝置6之偵測值S2(如電訊號之電壓值或頻率值)係輸出至控制模組5來作處理。
然後，在步驟330中，取得在光感測裝置6進行偵測時光源3之亮度大小L2。如前述，控制模組5可根據光感測裝置進行偵測時光源3之累計驅動時間，再將查詢表中的對應輸出值設為目前光源3之亮度大小L2。因調整模式下係以與第2圖之測試資料相同之驅動設定來驅動光源3，故此時光源3之實際亮度大小大致上與查詢表之對應輸出值相同。以光感測裝置6進行偵測時光源3之累計驅動時間為10000小時為例，此時L2可設為80。
最後，在步驟340中，根據L1,L2及S2來調整光源3之亮度。在前述步驟中，已知L1＝100及L2＝80，亦即目前的光源3之亮度大小較出廠時衰減了約1/5。此外，光感測裝置6之偵測值與所偵測到之亮度大小一般會呈一線性關係。因此，控制模組5可增加光源3之亮度直到光感測裝置6偵測調整後之光源3亮度時，光感測裝置6之偵測值增加1.25倍(1.25×S2)為止。此時，光源3之亮度大小也大致增加了1.25倍(即L1/L2)，而從L2增加到所希望之目標亮度大小L1。
如此一來，無論光感測裝置6之偵測值S2為何，都能將光源3之亮度大小調整成目標亮度大小。亦即，即使使用不同的光感測裝置，也能在步驟330中獲得一致的校準基礎，而在步驟340中獲得相同的校正亮度，不會因使用不同的光感測裝置而有差異。藉此，顯示裝置1無須採用特定之光感測裝置6，日後也能更換成其他的光感測裝置，甚至光感測裝置的設置位置也無須一樣，使得製造組裝更具有彈性。當然，於其他實施例中，本發明之顯示裝置可為有機發光二極體(OLED)顯示器，光源即包含由呈陣列排列之多個OLED組成的自發光顯示面板。
本發明上述實施例所揭露之顯示裝置及其亮度校正方法，顯示裝置係可自動校準所使用的光感測裝置，使得顯示裝置能簡單地調整成所需之恆定亮度表現，而不受使用何種光感測裝置影響。藉此，光感測裝置無須與顯示裝置配對販售，製造及維修更換也更有彈性。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1．．．顯示裝置
2．．．背框
3．．．光源
41~44．．．光學片材
5．．．控制模組
6．．．光感測裝置
7．．．導光管
第1圖係依照本發明較佳實施例之顯示裝置之示意圖。
第2圖係光源之亮度大小與累計驅動時間之關係圖。
第3圖係依照本發明較佳實施例之顯示裝置1之亮度校正方法流程圖。

Claims (6)

  1. 一種亮度校正方法，用於一顯示裝置，該顯示裝置包括一光源，該方法包括：(a)提供一目標亮度大小L1；(b)利用一光感測裝置偵測該光源之亮度，以取得該光感測裝置之偵測值S2，該偵測值S2係為一電壓值或一頻率值；(c)取得在該光感測裝置進行偵測時該光源之亮度大小L2；以及(d)根據L1,L2及S2來調整該光源之亮度，使得利用該光感測裝置偵測調整後之該光源之亮度時，該光感測裝置之偵測值正相關於(L1/L2)×S2，其中在一驅動設定下，該光源之亮度大小與該光源之累計驅動時間呈一遞減關係，並且該步驟(c)更包括：(c1)提供一查詢表，該查詢表係包含對應該遞減關係之資料；(c2)取得該光感測裝置進行偵測時該光源之累計驅動時間T2；及(c3)以T2作為該查詢表之輸入值，並將該查詢表中對應T2之輸出值設為L2。。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中於該步驟(b)中，係以該驅動設定驅動該光源。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該光感測裝置之偵測值與所偵測到之亮度大小大致上呈一線性關係。
  4. 一種顯示裝置，包括：一光源；一光感測裝置，用以偵測該光源之亮度；以及一控制模組，耦接該光源及該光感測裝置，該控制模組用以驅動該光源，並儲存有一查詢表；在一驅動設定下，該光源之亮度大小與該光源之累計驅動時間呈一遞減關係，該查詢表係包含對應該遞減關係之資料；其中，當該顯示裝置處於一調整模式時，該光感測裝置係偵測該光源之亮度以產生偵測值S2至該控制模組，該偵測值S2係為一電壓值或一頻率值，該控制模組並利用該查詢表取得該光感測裝置進行偵測時該光源之亮度大小L2，以根據一目標亮度大小L1及L2,S2來調整該光源之亮度，使得該光感測裝置偵測調整後之該光源之亮度時，該光感測裝置之偵測值正相關於(L1/L2)×S2，其中當該顯示裝置處於該調整模式時，該控制模組根據該光源之累計驅動時間T2，並以T2作為該查詢表之輸入值，將該查詢表中對應T2之輸出值設為L2。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中當該顯示裝置處於該調整模式時，係以該驅動設定驅動該光源。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中該光感測裝置之偵測值與所偵測到之亮度大小大致上呈一線性關係。
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