專利名稱：一種發光二極管led背光源亮度補償方法
技術領域：
本發明屬于發光二極管技術領域，具體涉及一種發光二極管LED 背光源亮度補償方法。
背景技術：
LCD液晶顯示器是Liquid Crystal Display的簡稱，LCD顯示技 術作為一種非自發光的顯示技術，需要借助背光源來實現顯示功能。 隨著液晶顯示技術的不斷發展，液晶顯示器特別是彩色液晶顯示器的 應用領域也在不斷拓寬。受液晶顯示器的巿場拉動，背光源產業也呈 現出一派繁榮景象。LED背光源作為一種具有發展潛力的背光源，具 有重大的研究價值和意義。
發光二極管LED背光系統亮度均勻性是一個非常重要的技術指 標。這個指標的數值會嚴重地影響到液晶圖像的顯示質量。
發光二極管LED是電流型器件，需要專用的驅動IC(集成電路)， 它的亮度與流過的電流成正比。2000年以來，消費性電子產品常用 LED驅動IC有DC/DC開關穩壓器(Boost)、電荷泵(Charge Purap)、 恒流源(Constant)和低壓差穩壓器(LDO)，這些驅動IC按照控制發光 二極管LED電流的方法可以分為兩種
背光板、直接由芯片提供一個恒壓源，然后通過發光二極管LED 的VI特性和限流電阻來決定輸出電流，但是由計算公式可以看出， 電流對LED正向壓降VF很敏感，考慮到發光二極管LED本身離散性，不同個體之間VF會有幾十到幾百個mV的差異，所以這種方法無法準 確控制LED亮度。
發光二極管LED燈陣列、芯片提供一個恒流源。與上面的恒壓方 法不同，這種方法通過控制取樣電阻上的電壓直接控制輸出電流，理 論上驅動的發光二極管LED電流與發光二極管LED的VF沒有關系， 很好的避免了發光二極管LED離散性的影響，可以精確地控制LED亮 度。
發明內容
針對現有技術的發光二極管LED背光源的控制方法無法準確控 制發光二極管LED亮度的技術問題，本發明提出一種發光二極管LED 背光源亮度補償方法，具體步驟如下
1) 將發光二極管LED燈陣列分為中央LED燈陣列與邊緣LED燈 陣列；
2) 將限流電阻選用不同的阻值，分別調節中央LED燈陣列和邊 緣LED燈陣列的亮度，得到中央LED燈陣列的一個亮度值，邊緣LED 燈陣列的另一個亮度值；
3) 調整中央LED燈陣列的限流電阻的值比邊緣LED燈陣列的限 流電阻的值大一點，而邊緣LED燈陣列的限流電阻的值相對中央LED 燈陣列的限流電阻的值小一點，調節的結果是邊緣的亮度稍微高于中 央的亮度；
4) 背光源通過導光板、霧化膜、增亮膜等光學器件提供給液晶 光源；5)在電路補償的基礎上，調節驅動LED燈陣列的LED驅動芯片， 調節邊緣LED燈陣列的亮度，使背光源的亮度趨于中央LED燈陣列的 亮度相一致。
本發明中所涉及的LED驅動芯片是恒流型的。 限流電阻的選擇要根據測試結果的數據加以確定。 調節驅動LED燈陣列的LED驅動芯片脈沖寬度調制PWM信號的占 空比，補償背光源的亮度均勻性；
本發明把靠近發光二極管LED燈陣列中心位置的發光二極管LED 燈陣列為中央LED陣列，靠近發光二極管LED燈陣列邊緣位置的發光 二極管LED燈陣列為邊緣LED陣列。以中央LED燈陣列的亮度為基準, 調節邊緣LED燈陣列的亮度使整個發光二極管LED背光源的亮度趨于 中央LED燈陣列的亮度。
這種方法包括電路補償和軟件控制補償。電路補償對整個背光源
進行粗調，使整個背光源的亮度均勻性基本得到一致。軟件控制補償 進行微調，在粗調的基礎上使整個背光源的亮度均勻性得到更好的改善。
圖l為本發明的發光二極管LED背光源單元。 圖2為本發明的發光二極管LED背光源電路補償框圖。
具體實施例方式
本發明涉及的一種發光二極管LED背光源亮度補償方法，是根據 發光二極管LED器件本身特性提出的一種補償方法。圖1中背光源的背光板1，發光二極管LED燈陣列2，發光二極 管LED燈陣列2的邊緣離背光板1的邊緣會有一定的間距導致邊緣的 亮度要低于中央部分的亮度。本發明提出一種解決這種亮度不均勻性 的補償方法。該方法把發光二極管LED燈陣列2中的發光二極管LED 陣列分為中央LED陣列6和邊緣LED陣列7,靠近發光二極管LED燈 陣列2中心位置的發光二極管LED燈陣列為中央LED陣列6,有多組 二極管LED燈陣列組成中央LED陣列6，見圖1中的虛線框中所示， 靠近發光二極管LED燈陣列2邊緣位置的發光二極管LED燈陣列為邊 緣LED陣列7，具體劃分需要根據陣列的大小，多少及其實際需要進 行。
圖2中發光二極管LED驅動芯片3采用AS3693,驅動芯片AS3693 上連接的每一個發光二極管LED燈陣列支路5或者陣列支路5'上都 設置有限流電阻4或者限流電阻4'，限流電阻的另一端接地。限流 電阻4或者限流電阻4'選用不同的值可以分別調節中央LED陣列6 和邊緣LED陣列7的亮度，得到中央LED陣列6的一個亮度值，邊緣 LED陣列7的一個亮度值。因為LED是電流性器件，亮度與通過LED 的電流成正比。根據LED器件的這個特性，調整中央LED陣列6的限 流電阻4的值大一點，而邊緣LED陣列7的限流電阻4的值相對小一 點，調節的結果是邊緣的亮度稍微高于中央的亮度，然后背光源通過 導光板、霧化膜、增亮膜等光學器件提供給液晶光源。這種方法中限 流電阻4或者限流電阻4'的選擇要根據測試的結果確定。在電路補 償的基礎上，調節驅動LED燈陣列的LED驅動芯片AS3693脈沖寬度 調制信號的占空比，以進一步補償背光源的亮度均勻性。也就是說中央LED陣列6和邊緣LED陣列7使用不同占空比的脈沖寬度調制信號。 這種補償方法要以中央LED陣列6的亮度為基準，調節邊緣LED陣列 7的亮度使整個LED背光源的亮度與中央LED陣列亮度相一致。
硬件補償原理是根據LED是電流型器件的特性，調整中央LED陣 列6和邊緣LED陣列7限流電阻的值來達到調整LED亮度的目的。軟 件補償的原理是通過調整LED驅動芯片AS3693的占空比來調整LED 單位時間內的發光時間。
硬件補償的實施步驟如下-
1. 用專用的光學測試儀(如CS2000)測試液晶屏中央的亮度值 和邊緣的亮度值。例如測試結果是液晶屏中央的亮度值為200cd/m2, 邊緣的亮度值為185cd/m2。
2. 由于液晶屏中央的亮度要大于邊緣的亮度，因此調整限流電阻 4的阻值。采用兩組不同阻值的電阻，中央LED陣列一組，邊緣LED 陣列一組。例如可以選擇中央LED陣列的阻值為12歐姆，而邊緣LED 陣列的阻值為10歐姆，通過不同的輸出端口對中央LED陣列6和邊 緣LED陣列7的亮度進行調整。
3. 采用如上的補償后，重新進行測試，液晶屏中央的亮度和邊緣 的亮度基本上相同。
硬件補償確定了中央LED陣列6和邊緣LED陣列7限流電阻的值， 后續的生產中就使用這個電阻值。 軟件補償的實施步驟如下
1. 根據硬件補償后的測試結果，以液晶屏中央的亮度值為基準。
2. 調整邊緣LED驅動芯片AS3693脈沖寬度調制信號的占空比，使液晶屏邊緣的亮度值進一步接近于中央的亮度值。
3.調整完成后，把中央LED陣列6和邊緣LED陣列7的脈沖寬度 調制信號的占空比數值寫入存儲器中，這個數據作為標準亮度值，每 次開機調用。
總之，本發明的補償方法把整個LED燈陣列分為中央LED陣列6 和邊緣LED陣列7，整個背光源的亮度以中央LED陣列6的亮度為基 準。通過調整邊緣LED陣列7的亮度，使整個LED背光源的亮度均勻 性得到較好的改善。
權利要求
1.一種發光二極管LED背光源亮度補償方法，其特征在于，包括步驟如下1)將發光二極管LED燈陣列分為中央LED燈陣列與邊緣LED燈陣列；2)將限流電阻選用不同的阻值，分別調節中央LED燈陣列和邊緣LED燈陣列的亮度，得到中央LED燈陣列的一個亮度值，邊緣LED燈陣列的另一個亮度值；3)調整中央LED燈陣列的限流電阻的值比邊緣LED燈陣列的限流電阻的值大一點，而邊緣LED燈陣列的限流電阻的值相對中央LED燈陣列的限流電阻的值小一點，調節的結果是邊緣的亮度稍微高于中央的亮度；4)背光源通過導光板、霧化膜、增亮膜提供給液晶光源；5)在電路補償的基礎上，調節驅動LED燈陣列的LED驅動芯片，調節邊緣LED燈陣列的亮度，使背光源的亮度與中央LED燈陣列的亮度相一致。
2. 根據權利要求1所述的發光二極管LED背光源亮度補償方法， 其特征在于限流電阻的選擇要根據測試結果的數據加以確定。
3. 根據權利要求1所述的發光二極管LED背光源亮度補償方法， 其特征在于調節驅動LED燈陣列的LED驅動芯片脈沖寬度調制PWM 信號的占空比，補償背光源的亮度均勻性。
4. 根據權利要求1所述的發光二極管LED背光源亮度補償方法，其特征在于以中央LED燈陣列的亮度為基準，調節邊緣LED燈陣列 的亮度使整個發光二極管LED背光源的亮度趨于中央LED燈陣列的亮 度。
5.根據權利要求1所述的發光二極管LED背光源亮度補償方法， 其特征在于所述的LED驅動芯片是恒流型的。
全文摘要
本發明屬于發光二極管技術領域，具體涉及一種發光二極管LED背光源亮度補償方法，步驟如下1)將發光二極管LED燈陣列分為中央LED燈陣列與邊緣LED燈陣列；2)將限流電阻選用不同的阻值，分別調節LED燈陣列的亮度，得到中央LED燈陣列與邊緣LED燈陣列亮度值。3)調整中央LED燈陣列的限流電阻的值比邊緣LED燈陣列的限流電阻的值大一點，調節的結果是邊緣的亮度稍微高于中央的亮度；4)背光源通過導光板、霧化膜、增亮膜等光學器件提供給液晶光源；5)在電路補償的基礎上，調節驅動LED燈陣列的LED驅動芯片，調節邊緣LED燈陣列的亮度，使背光源的亮度與中央LED燈陣列的亮度相一致。
文檔編號F21V13/00GK101578002SQ20091002285
公開日2009年11月11日 申請日期2009年6月5日 優先權日2009年6月5日
發明者兵 李 申請人:彩虹集團公司