由於LCD是非自發光性的顯示裝置，必須藉助背光源才能達到顯示效果，因此背光源性能的好壞將直接影響LCD的顯示品質，發光二極體LED(Light Emitting Diode)具有無汞、壽命長、低電壓的驅動特性，而高功率LED作為LCD顯示器之背光源則為目前趨勢，LED將成為未來最具有代表性的背光源。所以LED背光模組的光均勻度若能大幅改善，便可提升顯示器之影像顯示品質。
在本研究中，提出液晶顯示器直下式LED背光模組亮度均勻度檢測與改良機制，建構一LED發光模組，搭配自行設計之驅動電路，組成直下式LED背光模組。由Tracepro光學模擬軟體進行分析設計，並利用田口方法搭配灰關聯找出較佳相關參數組合，進而得到優越之白光光源，同時縮短混光距離。本模組使用4X4的白光LED，在2X2的陣列區塊LED中，使用光二極體當作感測器監控LED區塊2X2亮度值，使得背光模組具有回授控制補償，即可達到有效監控LED亮度，讓LED背光模組可以動態補償，改善壽命老化的情形造成亮度不均勻的現象，並能應用在液晶顯示器之背光模組中。
本論文在此提出LED背光模組的回授補償，可有效且動態改善各區塊LED的亮度衰減情形，經由光感測元件來檢測LED背光模組的亮度分怖，顯示整體背光模組的亮度均勻性可達到95%以上。

A TFT LCD is not a self-emitting display device. To achieve the purpose of display, the help of a backlight source is required. Therefore, the quality of display is affected directly by the function of a backlight source. Based on the superior properties of the LED such as non-mercury, long lifetime, and low powers consumption, a high power LED as a source of LCD backlight is the tendency presently. LED is becoming one of the most representative backlight sources. Consequently, the quality of image display is enhanced if the luminance uniformity of backlight source improved largely.
A LCD direct-type light emitting diode backlight module of luminance uniformity inspection and compensation mechanism were constructed in this study. Firstly, it was analyzed and designed by an optical simulation software “Tracepro”. Secondly, the Taguchi Method and Grey Relational Analysis were used to find out better parameters for the proper white light source of a LCD panel. The experimental module consists of 4X4 white light LEDs in which four optical sensors were used to monitor the brightness of each 2X2 LEDs block. Thus, the backlight module has a feedback control ability to compensate the brightness of LEDs effectively. Therefore, it can improve the light uniformity to be applied in the backlight module of a LCD panel.
The proposed feedback compensation mechanism of LED backlight module in this study has the ability to improve the light distribution of LED backlight module by built in optical sensors. The results showed that the improved brightness uniformity was over than 95%.

[1]S. Muthu, F. J. Schuurmans, and M. D. Pashley, “Red, Green, and Blue LEDs for White Light Illumination,” IEEE Trans. on Quantum Electronics , pp. 333-338, 2002.
[2]A. Konno, Y. Yamamoto, and T. Inuzuka, “RGB Color Control System for LED Backlights in IPS-LCD TVs,” Proceedings of SID, pp.1380-1383, 2005.
[3]S. Muthu, F. J. Schuurmans, and M. D. Pashley, “Red, Green, and Blue LED Based White Light Generation: Issues and Control,” Proceedings of Industry Applications Conf., pp. 327-333, 2002.
[4]吳昌諭，“ LCD 面板之LED 背光燈色序法驅動系統”， 國立中正大學電機工程研究所，碩士論文，2006。
[5]張皓翔，“LED液晶顯示器背光模組之光學最佳化設計”，國立清華大學光電工程學系所，碩士論文，2007。
[6]謝明村，“發光二極體在廣色域液晶顯示器背光模組之應用研究”，國立中興大學精密工程學系所，碩士論文，2006。
[7]林學良，精機集團通訊技術專欄 http://www.or.com.tw/MZ/down_mz.htm，2007。
[8]ledinside http://www.ledinside.com/ ，2008。
[9]維基百科 http://zh.wikipedia.org ，2007。
[10]LED世屋國際環境 http://www.lightkiller.com ，2007。
[11]楊俊彬，“適用於LCD-TV之脈波寬調變LED背光電源之硏製”，國立臺灣科技大學自動化及控制硏究所，碩士論文，2006。
[12]電子設計資源網 www.eedesign.com.tw ，2006。
[13]瑞儀光電 http://www.radiant.com.tw/，2007 。
[14]大億科技 http://www.kenmos.com.tw/ ，2007。
[15]柯駿程，“Tracepro光學機構軟體介紹”，訊技科技股份有限公司，2006。
[16]劉韋志，“快速模具技術應用於微光學元件製作研究” ，國立台灣科技大學機械工程研究所，碩士論文，2006。
[17]李輝煌，“田口方法:品質設計的原理與實務:principles and practices of quality design”，高立出版，2004。
[18]吳漢雄、張偉哲、溫坤禮、張廷政，“灰關聯模型方法與應用”，高立出版，2002。
[19]大田登，“基礎色彩再現工程”，全華出版，2002。
[20]戴銘成，“發光二極體背光模組照度與彩度均勻化結構設計”，國立交通大學光電工程研究所，碩士論文，2005。
[21]http://www.osram-os.com ，Jun. 2005。
[22]葉書佑，“彩色LED顯示器模組亮度均勻性檢測及補償機制之研究”，國立台灣科技大學自動化及控制研究所，碩士論文，2007。
[23]W.-C. Cheng, “Power Minimization of LED Backlight in a Color SequentialDisplay,” Proceedings of SID, pp. 1384-1387, 2005.
[24]S. Paolini, et al., “Color Isolated Backlight for an LCD,” U.S. Patent 6 768525, Jul. 27, 2004.
[25]王春和，“應用灰關聯分析法多品質特性與等級類別品質特性之最佳化”，交通大學工業工程與管理研究所，博士論文，2006。
[26]Tong,L.I.,Su,C.T.and Wang,C.H.,“The Optimization of Mulit-Response Problems in Taguchi Method,”International Journal of Quality & Reliability Management ,14(4),pp.367-380,1997.
[27]黃得誌，“結合灰關聯分析法與田口法於多目標數控車削參數最佳化研究”，私立大同大學機械工程研究所，碩士論文，2007。
[28]陳冠宇, “快速模具技術應用於導光板製作研究”，國立台灣科技大學機械工程學系，碩士論文，2006。
[29]林宏森，“以RGB發光二極體為LCD背光源之光學回授補償”，國立中央大學光電科學研究所，碩士論文，2005。
[30]周楷勳，“高功率切換式LED背光源電源電路設計與分析”，國立清華大學電子工程研究所，碩士論文，2006。
[31]賴永昌，“LED光電特性量測系統之開發”，國立屏東科技大學機械工程系，碩士論文，2004。
[32]K.Takahashi, S.Nakajima,S.Takeuchi “Full Color LED Display Panel Fabricated on a Silicon Microreflector” IEEE., Tenth Annual International Workshop on Micro Electro Mechanical Systems, 1997. MEMS '97, Proceedings, 26-30 ,pp.356 – 359, Jan. 1997.
[33]艾笛森光電股份有限公司 http://www.edison-opto.com.tw/ ，2007。
[34]德州儀器公司 http://www.ti.com/ ，2007。
[35]阮張榮，“有機發光顯示器驅動補償電路與快速量測之研究”，國立台灣科技大學自動化及控制研究所，博士論文，2006。
[36]王凱生，“彩色LED顯示模組之快速陣列式品質檢測及補償研究”，國立台灣科技大學自動化及控制研究所，碩士論文，2008。
[37]TAOS http://www.taosinc.com/。
[38]宏明科技公司　http://www.hmtech.com.tw/ ，2007。
[39]BM7，Luminance Colorimeter Instruction Manual, Topcon Engineering Corporation, Japan。