專利名稱：發(fā)光模塊及顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光模塊及包含該發(fā)光模塊的顯示裝置。且特別涉及根據(jù)ー熒光輪的多顔色區(qū)段改變該提供至ー激發(fā)光源的驅(qū)動電流，以調(diào)整接收該激發(fā)光源的各顔色區(qū)段于產(chǎn)生ー顏色光時的一能量轉(zhuǎn)換效率的發(fā)光模塊。
背景技術：
隨著照明裝置及顯示裝置迅速發(fā)展，采用激發(fā)光源(例如:發(fā)光二極管或雷射ニ極管)產(chǎn)生激發(fā)光，并搭配不同顔色的熒光體(phosphor)作為轉(zhuǎn)換激發(fā)光的能量(或波長)以產(chǎn)生不同顔色光的產(chǎn)品也日漸普及。舉例而言，目前市面上的投影機皆使用相同驅(qū)動功率(也可解釋為驅(qū)動電壓或驅(qū)動電流)所產(chǎn)生的激發(fā)光循序照射于ー熒光輪(phosphor wheel)上不同顏色的突光體以產(chǎn)生不同顏色光。但由于部份顏色的突光體在能量轉(zhuǎn)換關系上屬非線性的，且不同顔色的熒光體也具有不同能量轉(zhuǎn)換關系，因此使得各顏色的熒光體無法達到最佳的能量轉(zhuǎn)換效益。如圖1所示，其描繪黃色熒光體、綠色熒光體及紅色熒光體的相對能量(relativeenergy)對于驅(qū)動功率整體上并未皆呈現(xiàn)線正向相關的趨勢。上述的相對能量指激發(fā)光經(jīng)熒光體轉(zhuǎn)換后所產(chǎn)生的顔色光的能量。當驅(qū)動功率増加至A值前，三種顏色熒光體的相對能量皆隨著驅(qū)動功率増加而增加，即呈線正向關系。然而，當驅(qū)動功率超過A值后，紅色熒光體的相對能量開始下降，即呈現(xiàn)反向相關，因而使得紅色熒光體的能量轉(zhuǎn)換效益變差。類似地，當驅(qū)動功率超過B值后，黃色熒光體的相對能量也開始下降，因而使得黃色熒光體的能量轉(zhuǎn)換效益變差。換言之，現(xiàn)有的照明裝置及顯示裝置因使用相同驅(qū)動功率所產(chǎn)生的激發(fā)光照射不同顔色的熒光體而無法得到最佳的能量轉(zhuǎn)換效率，并進而導致無法對于不同使用模式或影像條件提供最佳的動態(tài)調(diào)控及最佳的輸出表現(xiàn)。另外，通常為了達到不同色彩的表現(xiàn)或是不同的影像條件需求，現(xiàn)有的照明裝置及顯示裝置皆必須利用軟件來做信號調(diào)控，但如此往往無法得到最佳效率。有鑒于此，如何改良照明裝置及顯示裝置的激發(fā)光源的驅(qū)動方式，以控制不同顏色的熒光體的能量轉(zhuǎn)換效益，進而對于不同使用模式或影像條件提供最佳的動態(tài)調(diào)控及最佳的輸出表現(xiàn)，乃是業(yè)界亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種發(fā)光模塊(Light emitting device)及包含該發(fā)光模塊的顯示裝置。本發(fā)明的發(fā)光模塊包含ー激發(fā)光源及一熒光輪(phosphor wheel)。熒光輪上具有多個顏色區(qū)段。隨著熒光輪的轉(zhuǎn)動，激發(fā)光源會周期性地照射各顔色區(qū)段，以產(chǎn)生對應各顏色區(qū)段的一顔色光。本發(fā)明的發(fā)光模塊通過動態(tài)調(diào)整提供至激發(fā)光源的驅(qū)動電流，以控制各該顏色區(qū)段于產(chǎn)生該顏色光時的一能量轉(zhuǎn)換效率，以此使得以該發(fā)光模塊作為發(fā)光源的顯示裝置對于不同使用模式或影像條件能提供最佳的動態(tài)調(diào)控及最佳的輸出表現(xiàn)。
為達上述目的，本發(fā)明提供ー發(fā)光模塊，其包含ー激發(fā)光源、一熒光輪及一驅(qū)動電路。該激發(fā)光源用以產(chǎn)生ー激發(fā)光。該熒光輪具有多個顏色區(qū)段，并依據(jù)一周期而轉(zhuǎn)動使顔色區(qū)段依序地接收激發(fā)光以產(chǎn)生一顔色光。該驅(qū)動電路電性連接至該激發(fā)光源及該熒光輪，用以提供ー驅(qū)動電流至該激發(fā)光源，井根據(jù)接收該激發(fā)光的各該顏色區(qū)段改變該驅(qū)動電流，以調(diào)整各顔色區(qū)段于產(chǎn)生該顏色光時的一能量轉(zhuǎn)換效率。此外，本發(fā)明還提供ー顯示裝置，其包含ー發(fā)光模塊。該發(fā)光模塊包含一激發(fā)光源、一熒光輪及ー驅(qū)動電路。該激發(fā)光源用以產(chǎn)生ー激發(fā)光。該熒光輪具有多個顏色區(qū)段，并依據(jù)一周期而轉(zhuǎn)動使顔色區(qū)段依序地接收激發(fā)光以產(chǎn)生一顔色光。該驅(qū)動電路電性連接至該激發(fā)光源及該熒光輪，用以提供ー驅(qū)動電流至該激發(fā)光源，井根據(jù)接收該激發(fā)光的各該顏色區(qū)段改變該驅(qū)動電流，以調(diào)整各顔色區(qū)段于產(chǎn)生該顏色光時的一能量轉(zhuǎn)換效率為讓本發(fā)明的上述目的、技術特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文以較佳實施例配合所附圖式進行詳細說明。


圖1描繪熒光體的相對能量對于驅(qū)動功率呈現(xiàn)非線性的趨勢；圖2為本發(fā)明第一實施例的發(fā)光模塊I的示意圖，其中熒光輪13為ー穿透式；圖3為本發(fā)明第一實施例的熒光輪13的示意圖；圖4為本發(fā)明第一實施例的發(fā)光模塊I的示意圖，其中熒光輪13為ー反射式；圖5描繪驅(qū)動電流106隨著熒光輪13轉(zhuǎn)動而改變的一方式；圖6為本發(fā)明第二實施例的發(fā)光模塊I的示意圖；圖7描繪驅(qū)動電流106在不同顯示模式下隨著熒光輪13轉(zhuǎn)動而改變的一方式；圖8為本發(fā)明第三實施例的顯示裝置7的示意圖；圖9描繪根據(jù)驅(qū)動功率比隨著即時影像數(shù)據(jù)702所產(chǎn)生的色階值108改變的一方式。其中，附圖標記說明如下:1:發(fā)光模塊11:激發(fā)光源13:熒光輪15:驅(qū)動電路17:控制電路19:儲存器7:顯示裝置73:輸入界面75:影像處理電路77:光學投影系統(tǒng)102:激發(fā)光104:顏色光106:驅(qū)動電流108:色階值
702:即時影像數(shù)據(jù)
具體實施例方式以下將通過實施例來解釋本發(fā)明內(nèi)容，本發(fā)明的實施例并非用以限制本發(fā)明須如實施例所述的任何特定的環(huán)境、應用或特殊方式方能實施。因此，關于實施例的說明僅為闡釋本發(fā)明的目的，而非用以限制本發(fā)明。須說明的是，以下實施例及附圖中，與本發(fā)明非直接相關的元件已省略而未繪示；且附圖中各元件間的尺寸關系僅為求容易了解，非用以限制實際比例。首先，圖2為本發(fā)明第一實施例的ー發(fā)光模塊I的示意圖，發(fā)光模塊I包含ー激發(fā)光源11、一突光輪(phosphor wheel) 13及ー驅(qū)動電路15。激發(fā)光源11可為ー發(fā)光二極管或一雷射ニ極管，用以產(chǎn)生具有一特定波段光的一激發(fā)光102。熒光輪13具有多個顏色區(qū)段，并依據(jù)一周期而轉(zhuǎn)動。如圖3所示，于本實施例中，熒光輪13的該等顏色區(qū)段分別為由一黃色熒光體、一紅色熒光體、一綠色熒光體及一藍色熒光體構(gòu)成；然而，于其它實施例中，熒光輪13可包含其他數(shù)量及顔色的熒光體。隨著熒光輪13的轉(zhuǎn)動，各該顏色區(qū)段會依序地接收激發(fā)光102以產(chǎn)生一顏色光104。如圖2所示，熒光輪13為ー穿透式設計，其由一透明基板涂上黃色熒光體、紅色熒光體、綠色熒光體及藍色熒光體而形成。顔色光104(即黃光、紅光、綠光及藍光)由激發(fā)光102穿透熒光輪13的該等顏色區(qū)段而產(chǎn)生。此外，如圖4所示，熒光輪13也可為一反射式設計，其由一金屬基板或是一光學反射性機板涂上黃色熒光體、紅色熒光體、綠色熒光體及藍色熒光體而形成，據(jù)此，顔色光104同樣可由激發(fā)光102反射于熒光輪23的多個顏色區(qū)段而產(chǎn)生。于其他實施例中，激發(fā)光源11所產(chǎn)生的激發(fā)光102可能本身就為ー顏色光(例如:藍光)，故在此方式中，熒光輪13上的對應藍色熒光體的顏色區(qū)段可省略。驅(qū)動電路15電性連接至該激發(fā)光源11及熒光輪13，用以提供驅(qū)動電流106至激發(fā)光源11，以及提供熒光輪13運作所需的電流。驅(qū)動電路15隨著熒光輪13動態(tài)地改變驅(qū)動電流106，以此調(diào)整各顏色的熒光體的能量轉(zhuǎn)換效益。具體而言，請參考圖5，隨著熒光輪13根據(jù)一周期的轉(zhuǎn)動，熒光輪13上的各顔色區(qū)段(紅、綠、藍、黃等熒光體)依序地接收激發(fā)光102，而驅(qū)動電路15根據(jù)接收激發(fā)光102的各該顏色區(qū)段改變驅(qū)動電流106。如此ー來，本發(fā)明通過動態(tài)地改變驅(qū)動電流106，調(diào)整各顏色區(qū)段于產(chǎn)生顏色光104時的一能量轉(zhuǎn)換效率，以克服現(xiàn)有技術中使用相同驅(qū)動功率所產(chǎn)生的激發(fā)光照射不同顔色的熒光體而無法得到最佳的能量轉(zhuǎn)換效率的缺點。本發(fā)明第二實施例如圖6所不。于本實施例中，發(fā)光模塊I還包含一儲存器19及ー控制電路17。儲存器19儲存多個工作模式的一工作參數(shù)?？刂齐娐?7電性連接儲存器19及驅(qū)動電路15。具體而言，控制電路17啟動該等工作模式的其中之一，井根據(jù)各該工作模式的工作參數(shù)控制驅(qū)動電路15，以改變對應熒光輪13的多個顏色區(qū)段的驅(qū)動電流106。舉例而言，請參考圖7，其描繪于不同顯示模式下，驅(qū)動電流106相對于該等顔色區(qū)段(即紅色熒光體、綠色熒光體、藍色熒光體及黃色熒光體)的變化。在本實施例中，第一顯示模式為ー鮮艷(bright)模式，當控制電路17啟動第一顯示模式時，控制電路17自儲存器19讀取對應第一顯示模式的工作參數(shù)，以使驅(qū)動電路15于激發(fā)光102照射于黃色的顏色區(qū)段(即黃色熒光體)時提供較大的驅(qū)動電流106給激發(fā)光源11，以產(chǎn)生較大能量的激發(fā)光102。類似地，第二顯示模式為ー電影(movie)模式以及第三顯示模式為ー電視模式，控制電路17也因應啟動第二顯示模式及第三顯示模式而自儲存器19分別讀取對應第二顯示模式的工作參數(shù)及對應第三顯示模式的工作參數(shù)，以使驅(qū)動電路15改變驅(qū)動電流106。需說明者，于其他實施例中，儲存器19可儲存ー個或多個顯示模式的一工作參數(shù)，故顯示模式的數(shù)量并非用以限制本發(fā)明的范圍。此外，于本實施例中，熒光輪13也可如圖4所示，使用反射式設計，通過通過激發(fā)光102反射于熒光輪23的多個顏色區(qū)段而產(chǎn)生顔色光104。請繼續(xù)參考圖8，其為本發(fā)明第三實施例的ー顯示裝置7的示意圖。顯示裝置7包含ー發(fā)光模塊1、ー輸入界面73、一影像處理電路75及一光學投影系統(tǒng)77。發(fā)光模塊I如第二實施例所述，且能執(zhí)行第二實施例所描述的所有操作及功能，故在此不加以贅述。于本實施例中，顯示裝置7為ー投影機。然而，于其他實施例中，顯示裝置7可為任ー使用發(fā)光模塊I作為其光源的顯示裝置或照明裝置(例如:燈箱)。輸入界面73可為一視頻圖形陣列(Video Graphics Array ;VGA)端子(或稱為D-Sub界面)、高解析多媒體界面(High-Definition MultimediaInterface)或其他影像輸入界面。輸入界面73用以接收ー即時影像數(shù)據(jù)702，并傳送至影像處理電路75。影像處理電路75電性連接至發(fā)光模塊I的控制電路17，用以根據(jù)即時影像數(shù)據(jù)702產(chǎn)生一色階值108并傳送至發(fā)光模塊I的控制電路17。影像處理電路75還根據(jù)即時影像數(shù)據(jù)702，通過光學投影系統(tǒng)77將對應即時影像數(shù)據(jù)702的畫面投影出。于本實施例中，控制電路17還根據(jù)色階值108控制驅(qū)動電路15，以調(diào)整驅(qū)動電流106的一平均值，即等比例地調(diào)整對應所有顔色區(qū)段的驅(qū)動電流106。換言之，若將驅(qū)動電流106的一平均值轉(zhuǎn)以一驅(qū)動功率比(即相對于最大值的驅(qū)動功率的比例)表示,則控制電路17即根據(jù)色階值108控制驅(qū)動電路15所輸出的整體功率。舉例而言，如圖9所示，當控制電路17啟動第二顯示模式(電影模式)吋，驅(qū)動功率比會隨著即時影像數(shù)據(jù)702所產(chǎn)生的色階值108改變。如此ー來，當即時影像數(shù)據(jù)702為漆黑場景吋，降低整體的驅(qū)動功率，可使得光學投影系統(tǒng)77投影出的畫面更加漆黒。反之，當即時影像數(shù)據(jù)702為明亮場景時，提高整體的驅(qū)動功率，可使得光學投影系統(tǒng)77投影出的畫面更加明亮。由此，根據(jù)即時影像數(shù)據(jù)702進行即時的驅(qū)動功率調(diào)整，可進ー步地達到投射畫面的動態(tài)對比。綜上所述，本發(fā)明的發(fā)光模塊及顯示裝置可通過動態(tài)改變提供給激發(fā)光源的驅(qū)動電流，以控制不同顔色的熒光體的能量轉(zhuǎn)換效益，進而依據(jù)不同使用模式或影像條件提供最佳的動態(tài)調(diào)控及最佳的輸出表現(xiàn)。上述的實施例僅用來例舉本發(fā)明的實施方式，以及闡釋本發(fā)明的技術特征，并非用來限制本發(fā)明的保護范疇。任何熟悉此技術者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬于本發(fā)明所主張的范圍，本發(fā)明的權(quán)利保護范圍應以申請專利范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光模塊，包含: ー激發(fā)光源，用以產(chǎn)生一激發(fā)光； ー熒光輪，具有多個顏色區(qū)段，并依據(jù)一周期而轉(zhuǎn)動，使各該顏色區(qū)段依序地接收該激發(fā)光以產(chǎn)生ー顏色光；以及 ー驅(qū)動電路，電性連接至該激發(fā)光源及該熒光輪，用以提供ー驅(qū)動電流至該激發(fā)光源，井根據(jù)接收該激發(fā)光的各該顏色區(qū)段改變該驅(qū)動電流，以調(diào)整各該顏色區(qū)段于產(chǎn)生該顏色光時的一能量轉(zhuǎn)換效率。
2.按權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其中該激發(fā)光源為ー發(fā)光二極管或一雷射ニ極管。
3.按權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，其中該等顏色光由該激發(fā)光穿透該等顏色區(qū)段而產(chǎn)生，或反射于該等顔色區(qū)段而產(chǎn)生。
4.按權(quán)利要求1所述的發(fā)光模塊，還包含一儲存器及ー控制電路，其中該儲存器儲存多個工作模式的一工作參數(shù)，該控制電路電性連接該儲存器及該驅(qū)動電路，用以啟動該等工作模式其中之一，井根據(jù)各該工作模式的該工作參數(shù)控制該驅(qū)動電路，以改變對應該等顔色區(qū)段的該驅(qū)動電流。
5.一種顯示裝置，包含: ー發(fā)光模塊，包含: ー激發(fā)光源，用以產(chǎn)生一激發(fā)光； ー熒光輪，具有多個顏色區(qū)段，并依據(jù)一周期而轉(zhuǎn)動，使各該顏色區(qū)段依序地接收該激發(fā)光以產(chǎn)生ー顏色光；以及 ー驅(qū)動電路，電性連接至該激發(fā)光源及該熒光輪，用以提供ー驅(qū)動電流至該激發(fā)光源，井根據(jù)接收該激發(fā)光的各該顏色區(qū)段改變該驅(qū)動電流，以調(diào)整各該顏色區(qū)段于產(chǎn)生該顏色光時的一能量轉(zhuǎn)換效率。
6.按權(quán)利要求5所述的顯不裝置,其中該激發(fā)光源為ー發(fā)光二極管或一雷射ニ極管。
7.按權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其中該等顏色光由該激發(fā)光穿透該等顏色區(qū)段而產(chǎn)生，或反射于該等顔色區(qū)段而產(chǎn)生。
8.按權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其中該發(fā)光模塊還包含一儲存器及ー控制電路，其中該儲存器儲存多個工作模式的一工作參數(shù)，該控制電路電性連接該儲存器及該驅(qū)動電路，用以啟動該等工作模式其中之一，井根據(jù)各該工作模式的該工作參數(shù)控制該驅(qū)動電路，以改變對應該等顔色區(qū)段的該驅(qū)動電流。
9.按權(quán)利要求5所述的顯示裝置，還包含一影像處理電路，其中該發(fā)光模塊還包含一控制電路，電性連接至該影像處理電路，該影像處理電路用以接收ー即時影像數(shù)據(jù)，井根據(jù)即時影像數(shù)據(jù)產(chǎn)生一色階值并傳送至該控制電路，該控制電路根據(jù)該色階值控制該驅(qū)動電路，以調(diào)整該驅(qū)動電流的一平均值。
10.按權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其中該顯示裝置為ー投影機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光模塊及顯示裝置。該發(fā)光模塊包含一激發(fā)光源、一熒光輪及一驅(qū)動電路。該激發(fā)光源用以產(chǎn)生一激發(fā)光。該熒光輪具有多個顏色區(qū)段，并依據(jù)一周期而轉(zhuǎn)動使各顏色區(qū)段依序地接收激發(fā)光以產(chǎn)生一顏色光。該驅(qū)動電路電性連接至該激發(fā)光源及該熒光輪，用以提供一驅(qū)動電流至該激發(fā)光源，并根據(jù)接收該激發(fā)光的各該顏色區(qū)段改變該驅(qū)動電流，以調(diào)整各顏色區(qū)段于產(chǎn)生該顏色光時的一能量轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號H05B37/02GK103091953SQ20111033748
公開日2013年5月8日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者徐基軒, 黃耀賢 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司