液晶显示装置及其控制方法

xiaoxiao2020-6-26  13

专利名称:液晶显示装置及其控制方法
技术领域
本发明是关于一种平面显示装置及其控制方法,特别关于一种液 晶显示装置及其控制方法。
背景技术
随着显示科技的发展,平面显示装置及其产品已经广泛地被人们 使用,而液晶显示装置因具有体型轻薄、低功率消耗以及无辐射等优 越特性,己经渐渐地取代传统阴极射线管显示装置,并且应用至许多 种类的电子产品。
请参照图l所示,已知的液晶显示装置1包含背光模块11以及
液晶显示面板12。背光模块11具有控制单元111、驱动单元112、多 个红、绿、蓝发光二极管113(以下简称发光二极管)及混光单元114, 其中,驱动单元112分别与控制单元111及发光二极管113电性连接。
控制单元111依据预设红、绿、蓝光强度值2TR、 2TG、 2TB(以 下简称预设光强度值)来控制驱动单元112驱动发光二极管113分别 发出红光2R、绿光2G、蓝光2B。混光单元114将红光2R、绿光2G、 蓝光2B混成白光2W,而白光2W在经由液晶显示面板12的彩色滤 光片121滤光后,组合产生彩色画面。
一般来说,由于红光2R、绿光2G、蓝光2B的光谱特性(例如波 长分布)会随着环境温度或者是发光二极管113本身衰减等原因而变 动,进而导致液晶显示面板12所显示彩色画面的色度会产生偏差。 因此,为了解决上述问题,在液晶显示装置1的背光模块11中增添 光感测单元(图中未示),其随时接收白光2W,并过滤白光2W以产 生红、绿、蓝光强度反馈值(以下简称光强度反馈值)至控制单元lll, 而控制单元111是依据预设光强度值2TR、 2TG、 2TB与光强度反馈
值之间的差值,以反馈控制驱动单元112来修正发光二极管113发光, 进而修正彩色画面的色度偏差。在实际运作上,若因环境温度的改变而产生红光2R、绿光2G、 蓝光2B的主波长偏移时,光强度反馈值随光感测单元的光谱响应中 对应各主波长增益值的大小不同,而有不同的变化,因而导致背光模 块11修正输出后的白光2W仍有约千分之二的色度偏差,而且此色 度偏差反应至彩色画面。
然而,由于光感测单元的光谱响应与彩色滤光片121的光谱响应 并不相同,换句话说,光感测单元的光谱响应与彩色滤光片的光谱响 应中对应各主波长的增益值变化并不相同,所以导致彩色画面的色度 偏差放大至约千分之八。经由统计,由于色度偏差在大于千分之五时, 人眼即可察觉其变化,因此已知的彩色画面的色度偏差将会被人眼观 察到。
因此,如何提供一种可以减少色度偏差的液晶显示装置及其控制 方法,实属当前重要课题之一。

发明内容
有鉴于上述课题,本发明的目的为提供一种可以减少色度偏差的 液晶显示装置及其控制方法。
为达上述目的,依据本发明的一种液晶显示装置包含背光模块及 液晶显示面板。液晶显示面板具有彩色滤光片,且背光模块至少具有 发光单元、光感测单元及调整单元,其中,调整单元分别与发光单元
及光感测单元电性连接。
光感测单元的光学特性对应于第一光谱响应,且光感测单元接收 发光单元所产生的光线,并依据第一光谱响应过滤光线以产生光强度 信号值。调整单元依据光强度信号值与目标光强度值以产生调整信号 来调整发光单元的发光强度。彩色滤光片的光学特性对应于第二光谱 响应,且彩色滤光片依据第二光谱响应过滤光线以产生彩色画面,其 中,第一光谱响应实质上与第二光谱响应相同。
另外,为达上述目的,依据本发明的一种液晶显示装置的控制方
法,其中,液晶显示装置至少具有背光模块及液晶显示面板。液晶显 示面板具有彩色滤光片,且背光模块至少具有发光单元、光感测单元 及调整单元,其中,光感测单元的光学特性对应于第一光谱响应,且 彩色滤光片的光学特性对应于第二光谱响应。
液晶显示装置的控制方法包含下列步骤首先,由光感测单元接 收发光单元所产生的光线,并依据第一光谱响应过滤光线以产生光强
度信号值;然后,由调整单元依据光强度信号值与目标光强度值产生 调整信号来调整发光单元的发光强度;接着,由彩色滤光片依据第二 光谱响应过滤光线,其中第一光谱响应实质上与第二光谱响应相同。 承上所述,依据本发明的液晶显示装置及其控制方法,由于第一 光谱响应(对应于光感测单元)实质上与第二光谱响应(对应于彩色滤 光片)相同,换句话说,第一光谱响应中对应各波长的增益值变化实 质上与第二光谱响应相同,所以,使液晶显示面板所产生彩色画面的 色度偏差不会因第二光谱响应而被放大,进而可以更精准地控制液晶 显示装置的色度。


图1为方块示意图,显示已知液晶显示装置; 图2为方块示意图,显示本发明较佳实施例的液晶显示装置; 图3为另一方块示意图,显示本发明较佳实施例的液晶显示装 置;以及
图4为流程示意图,显示本发明较佳实施例的液晶显示装置的控 制方法。
具体实施例方式
以下将参照相关图式,说明依据本发明较佳实施例的液晶显示装 置及其控制方法。
请参照图2所示,依据本发明较佳实施例的液晶显示装置3包含 背光模块31及液晶显示面板32。液晶显示面板32至少具有彩色滤 光片321,且背光模块31至少具有发光单元311、光感测单元312及 整单元313,其中,调整单元313分别与发光单元311及光感测单 元312电性连接。
光感测单元312的光学特性对应于第一光谱响应OR1 ,且光感测 单元312接收发光单元311所产生的光线LT,并依据第一光谱响应 OR1过滤光线LT以产生光强度信号值VS。其中,光感测单元312 所产生的光强度信号值VS的大小正比于第一光谱响应OR1中对应 光线LT波长的增益值。
调整单元313依据光强度信号值VS与目标光强度值VT产生调 整信号SM来调整发光单元311所发出光线LT的强度。其中,目标 光强度值VT可为使用者由外部设定的自订值,或者为产品出厂的默 认值。
彩色滤光片321的光学特性对应于第二光谱响应OR2,且彩色滤 光片321依据第二光谱响应OR2过滤光线LT以产生彩色画面。第一 光谱响应OR1实质上与第二光谱响应OR2相同,例如,波长介于 640nm ~ 750nm之间、480腿~ 550nm之间或450nm ~ 480nm之间的 第一光谱响应ORl与第二光谱响应OR2相同。当然,第一光谱响应 OR1与第二光谱响应OR2亦可依照实际的需求于波长介于其它数值 之间相同。
承上,由于第一光谱响应0R1(对应于光感测单元312)实质上与 第二光谱响应OR2(对应于彩色滤光片321)相同,换句话说,第一光 谱响应0R1中对应各波长的增益值变化实质上与第二光谱响应OR2 相同,所以,使液晶显示面板32所产生彩色画面的色度偏差不会受 到第二光谱响应OR2的影响而被放大,进而可以更精准地控制液晶 显示装置3的色度。
除此之外,光感测单元312可包含至少一个第一滤光材料及至少 一个光电转换器(图2中未示),第一滤光材料接收光线LT,并依据第 一光谱响应OR1过滤光线LT,光电转换器将过滤后的光线LT转换 为光强度信号值VS,其中,第一滤光材料可以是红色光阻、绿色光 阻或蓝色光阻(color resistor)。
另外,彩色滤光片321可具有第二滤光材料,其依据第二光谱响
应OR2过滤光线LT以产生彩色画面,其中,第二滤光材料亦可以是 红色光阻、绿色光阻或蓝色光阻。
较佳者,第一滤光材料与第二滤光材料实质上相同,其中,第一 滤光材料所对应的第一光谱响应OR1与第二滤光材料所对应的第二 光谱响应OR2于某波段相同。举例来说,若第一滤光材料与第二滤 光材料为红色光阻时,则对应于波长介于640nrn ~ 750nm之间的第一 光谱响应ORl与第二光谱响应OR2相同,在此值得注意的是,波长 介于640nrn ~ 750nm之间仅为举例性,可依照实际所使用光阻(第一 滤光材料与第二滤光材料)的不同而有不同的变化。
为了使本发明更加清楚,以下举一个实际的例子以说明上述液晶 显示装置3。
请参照图3所示,发光单元311可具有至少一个红色发光二极管 Dl、至少一个绿色发光二极管D2及至少一个蓝色发光二极管D3。 另外,发光单元311还具有混光区M1,其是将红色发光二极管D1、 绿色发光二极管D2及蓝色发光二极管D3所产生的红光LTR、绿光 LTG及蓝光LTB混成光线LT。
光感测单元312可包含三个第一滤光材料MF1、 MF2、 MF3及 三个光电转换器Cnl、 Cn2、 Cn3,其中,第一滤光材料MF1、 MF2、 MF3分别为红色光阻、绿色光阻及蓝色光阻,以对应至第一光谱响 应ORIR、 ORIG、 0R1B。第一滤光材料MF1、 MF2、 MF3分别接 收光线LT,并依据第一光谱响应0R1R、 ORIG、 OR1B过滤光线LT, 光电转换器Cnl、 Cn2、 Cn3分别将过滤后的光线LT转换为光强度信 号值VSR、 VSG、 VSB。
调整单元313依据光强度信号值VSR、 VSG、 VSB与三个目标 光强度值VTR、 VTG、 VTB之间的差值,产生三个调整信号SMR、 SMG、 SMB来分别调整红色发光二极管D1、绿色发光二极管D2及 蓝色发光二极管D3的发光强度。其中,目标光强度值VTR、 VTG、 VTB可以由色度坐标的色度值计算得知。
另外,液晶显示面板32还可包含晶体管基板322及液晶层323, 晶体管基板322与彩色滤光片321相对而设,且液晶层323设置于彩
色滤光片321与晶体管基板322之间。在此需注意的是,晶体管基板 322及液晶层323可以用现有技术而完成,在此不赘述。
而彩色滤光片321具有三个第二滤光材料MS1、 MS2、 MS3,且 第二滤光材料MS1、 MS2、 MS3分别为红色光阻、绿色光阻及蓝色 光阻,以对应至第二光谱响应OR2R、 OR2G、 OR2B。而第二滤光材 料MS1、 MS2、 MS3分别与第一滤光材料MF1、 MF2、 MF3相同, 以使第一光谱响应ORIR、 ORIG、 OR1B与第二光谱响应OR2R、 OR2G、 OR2B相同。其中,由背光模块31所输出的光线LT分别经 由晶体管基板322及液晶层323而射至彩色滤光片321 。彩色滤光片 321的第二滤光材料MS1、 MS2、 MS3依据第二光谱响应OR2R、 OR2G、 OR2B过滤光线LT以产生彩色画面。而晶体管基板322及液 晶层323可作为开关组件以控制彩色画面的输出。
承上,若因环境温度的改变而产生红光LTR、绿光LTG、蓝光 LTB的主波长偏移时,光强度信号值VSR、 VSG、 VSB因第一光谱 响应0R1R、 0R1G、 OR1B中对应各主波长之增益值的大小不同, 而有不同的变化,因而导致背光模块31调整输出后的光线LT仍有约 千分之二的色度偏差。然而,由于第一光谱响应0R1R、 ORIG、 OR1B 实质上与第二光谱响应OR2R、 OR2G、 OR2B相同,所以,当彩色 滤光片321依据第二光谱响应OR2R、 OR2G、 OR2B过滤光线LT以 产生彩色画面时,彩色画面的色度偏差仍仅维持在千分之二,与已知 液晶显示装置1的彩色画面的色度偏差约为千分之八相较之下,液晶 显示装置3可更精准地控制色度,且不易被一般的人眼所观察到。
请参照图4所示,依据本发明较佳实施例的液晶显示装置的控制 方法,其中,液晶显示装置至少具有背光模块及液晶显示面板。液晶 显示面板具有彩色滤光片,且背光模块至少具有发光单元、光感测单 元及调整单元,其中,光感测单元的光学特性对应于第一光谱响应, 且彩色滤光片的光学特性对应于第二光谱响应。
液晶显示装置的控制方法至少包含步骤S1 S3。
步骤Sl是由光感测单元接收发光单元所产生的光线,并依据第 一光谱响应过滤光线以产生光强度信号值;步骤S2是由调整单元依
据光强度信号值与目标光强度值以产生调整信号来调整发光单元的
发光强度;步骤S3是由彩色滤光片依据第二光谱响应过滤光线,其 中第一光谱响应实质上与第二光谱响应相同。
而本实施例的液晶显示装置的控制方法已于上述较佳实施例的 液晶显示装置3中详述,在此不再赘述。
综上所述,依据本发明的液晶显示装置及其控制方法,由于第一 光谱响应(对应于光感测单元)实质上与第二光谱响应(对应于彩色滤 光片)相同,换句话说,第一光谱响应中对应各波长的增益值变化实 质上与第二光谱响应相同,所以,使液晶显示面板所产生彩色画面的 色度偏差不会因第二光谱响应而被放大,进而可以更精准地控制液晶 显示装置的色度。
以上所述仅为举例性,而非为限制性。任何未脱离本发明的精神 与范畴,而对其进行的等效修改或变更,均应包含于后附的权利要求 范围中。
权利要求
1、一种液晶显示装置,包含 背光模块,具有发光单元、光感测单元及调整单元,该调整单元分别与该发光单元及该光感测单元电性连接,其中该光感测单元的光学特性对应于第一光谱响应,且该光感测单元接收该发光单元所产生的光线,并依据该第一光谱响应过滤该光线以产生光强度信号值,该调整单元依据该光强度信号值与目标光强度值产生调整信号来调整该发光单元的发光强度;以及 液晶显示面板,具有彩色滤光片,该彩色滤光片的光学特性对应于第二光谱响应,且该彩色滤光片依据该第二光谱响应过滤该光线,其中该第一光谱响应实质上与该第二光谱响应相同。
2、 如权利要求1所述的液晶显示装置,其中该发光单元具有至 少一个红色发光二极管、至少一个绿色发光二极管或至少一个蓝色发 光二极管。
3、 如权利要求2所述的液晶显示装置,其中该发光单元还具有 混光区,其将该红色发光二极管、该绿色发光二极管或该蓝色发光二 极管所产生的红光、绿光或蓝光混成该光线。
4、 如权利要求1所述的液晶显示装置,其中该光感测单元具有 第一滤光材料及光电转换器,该第一滤光材料接收该光线,并依据该 第一光谱响应过滤该光线,该光电转换器将过滤后的该光线转换为该 光强度信号值。
5、 如权利要求4所述的液晶显示装置,其中该彩色滤光片具有 第二滤光材料,其依据该第二光谱响应过滤该光线。
6、 如权利要求5所述的液晶显示装置,其中该第一滤光材料与 该第二滤光材料实质上相同。
7、 如权利要求5所述的液晶显示装置,其中该第一滤光材料与 该第二滤光材料包含红色光阻、绿色光阻或蓝色光阻。
8、 如权利要求1所述的液晶显示装置,其中该第一光谱响应与 该第二光谱响应为波长介于640nm 750nm之间。
9、 如权利要求1所述的液晶显示装置,其中该第一光谱响应与 该第二光谱响应为波长介于480nm 550nm之间。
10、 如权利要求1所述的液晶显示装置,其中该第一光谱响应与 该第二光谱响应为波长介于450nm 480nm之间。
11、 如权利要求1所述的液晶显示装置,其中该液晶显示面板还 包含晶体管基板,与该彩色滤光片相对而设;以及 液晶层,设置于该彩色滤光片与该晶体管基板之间。
12、 一种液晶显示装置的控制方法,其中该液晶显示装置具有背 光模块及液晶显示面板,且该背光模块具有发光单元、光感测单元及 调整单元,该液晶显示面板具有彩色滤光片,其中该光感测单元的光 学特性对应于第一光谱响应,该彩色^l光片的光学特性对应于第二光 谱响应,该控制方法包含由该光感测单元接收该发光单元所产生的光线,并且依据该第 一光谱响应过滤该光线以产生光强度信号值;由该调整单元依据该光强度信号值与目标光强度值产生调整信 号来调整该发光单元的发光强度;以及由该彩色滤光片依据该第二光谱响应过滤该光线,其中该第一 光谱响应实质上与该第二光谱响应相同。
13、 如权利要求12所述的液晶显示装置的控制方法,其中该光 感测单元具有第一滤光材料及光电转换器,且由该光感测单元接收该 发光单元所产生的该光线,并依据该第一光谱响应过滤该光线以产生该信号值的步骤包含将该光线通过该第一滤光材料,并依据该第一光谱响应过滤该 光线;以及由该光电转换器将过滤后的该光线转换为该光强度信号值。
14、 如权利要求12所述的液晶显示装置的控制方法,其中该彩 色滤光片具有第二滤光材料,且由该彩色滤光片依据该第二光谱响应 过滤该光线的步骤包含将该光线通过该第二滤光材料,并依据该第二光谱响应过滤该光线。
全文摘要
一种液晶显示装置包含背光模块以及液晶显示面板。液晶显示面板具有彩色滤光片;且背光模块具有发光单元、光感测单元及调整单元,其中,调整单元分别与发光单元及光感测单元电性连接;光感测单元的光学特性对应于第一光谱响应,且光感测单元接收发光单元所产生的光线,并依据第一光谱响应过滤光线以产生光强度信号值;调整单元依据光强度信号值与目标光强度值,以产生调整信号来调整发光单元的发光强度;彩色滤光片的光学特性对应于第二光谱响应,且彩色滤光片依据第二光谱响应过滤光线,其中,第一光谱响应实质上与第二光谱响应相同。
文档编号G09G3/36GK101364001SQ20071014112
公开日2009年2月11日 申请日期2007年8月8日 优先权日2007年8月8日
发明者李永龙 申请人:奇美电子股份有限公司

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