專利名稱：用于驅動背光單元的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及適合執(zhí)行由多組LED元件組成的背光單元的驅動控制的驅動裝置和驅動方法。
本申請要求2004年7月12日遞交的日本專利申請No.2004-205146和2004年11月19日遞交的日本專利申請No.2004-336373的優(yōu)先權，這里通過引用結合了這些專利申請的全部內容。
背景技術：
在使用LED(發(fā)光二極管)元件作為顯示像素的顯示設備中，為了執(zhí)行LED元件的矩陣驅動操作，需要用于各個像素的X-Y尋址驅動電路。顯示設備用于利用尋址驅動電路來執(zhí)行對位于希望被發(fā)射(點亮)的像素的位置處的LED元件的選擇(尋址)，以利用例如PWM(脈寬調制)驅動系統(tǒng)來調制點亮時間，從而執(zhí)行輝度(luminance)調整，以獲得具有預定灰度(gradation)的顯示圖片。
但是，當驅動電路是針對單獨的LED來裝配的時，在LED數(shù)目巨大的情況下，電路配置變得復雜，因此成本提高。
另一方面，已提出并研究使用LED元件作為液晶顯示器的背光光源。具體而言，由于如下方法可以容易地實現(xiàn)顏色平衡分別為紅(R)、綠(G)和藍(B)原色的LED元件被單獨地用于在光學上執(zhí)行合成加法混色以獲得白光，因此這樣的方法被廣泛地研究作為電視圖像接收機的顯示設備。
同時，LED單獨地具有輝度值的不均勻性。當試圖校正這些單獨的不均勻性時，必須利用獨立的驅動電路來逐個驅動各個單獨的元件。這樣一來，驅動形式變得極類似于與先前描述的使用LED元件作為顯示像素的顯示設備相對應的矩陣型驅動系統(tǒng)的形式。即，在LED元件數(shù)目巨大的情況下，采用尋址的驅動電路將變得很復雜。
此外，在諸如LED元件之類的元件被用作液晶顯示設備的背光光源的情況下，由于分別為紅(R)、綠(G)和藍(B)原色的LED元件的發(fā)光系數(shù)彼此不同，因此還必須針對每個顏色，調整將被提供到各顏色的LED元件的電流。此外，在LED元件中，由于各個顏色元件的半導體組成彼此不同，所以各個顏色元件的電壓和功耗彼此不同。
另外，在具有大功率的各LED元件并出于照明目的被用于LED驅動操作的實際電路中，由于還未準備針對大功率驅動的LSI等，因此矩陣型驅動系統(tǒng)的成本提高，從而在經濟上存在缺點。
鑒于此，提出了如下方法LED元件的連接形式使用為級聯(lián)連接的形式，以便不會使得電路規(guī)模太大。在級聯(lián)連接形式中，基于從紅色、綠色和藍色的LED元件發(fā)出的光線的合成，對在某一系列LED連接組(例如各個顏色的紅、綠和藍色LED元件連接而成的組)中的電流執(zhí)行PWM調整，以調整色調和輝度。
在采用級聯(lián)連接形式作為LED元件的連接形式的背光單元中，提供了用于向級聯(lián)連接的每組紅色、綠色和藍色LED元件輸送預定電壓的DC-DC變換器電源單元，并且在負載側提供了LED-PWM控制單元。
同時，在上述配置中，由于各顏色系統(tǒng)的發(fā)光輸出的溫度相關性也不同，并且溫度特性不一致，因此需要利用各顏色專用的驅動電路對每種顏色的脈寬執(zhí)行調整。
例如，在背光剛剛點亮之后溫度沒有完全上升的情況下，具有高發(fā)光效率的紅色的LED元件在PWM信號的驅動脈寬的ON時間的大約50％的時間中發(fā)光，而具有低發(fā)光效率的LED元件在PWM信號的驅動脈寬的ON時間的大約80～90％的時間中發(fā)光。
由于從LED元件發(fā)出的光線具有這樣的屬性，因此必須確保通過合成從紅色、綠色和藍色LED元件發(fā)射的光線而獲得的白光的色調(色溫和色度)和輝度保持不變，從而利用光傳感器檢測分別從紅色、綠色和藍色LED元件發(fā)射的光線以執(zhí)行反饋伺服，以使這樣檢測出的值變?yōu)楹愣ā?br> 在這樣的反饋系統(tǒng)中，例如在用于控制PWM信號的脈寬的改變的分辨率粗糙的情況下，將導致調整準確度的差異，使得依賴于0％到100％之間的分割數(shù)目，改變寬度在具有良好(高)發(fā)光效率的紅色LED元件的情況下變粗糙，而改變寬度在具有差(低)發(fā)光效率的藍色LED元件的情況下變精細。
此外，由于從LED元件發(fā)射的光線的顏色由于各顏色系統(tǒng)的分辨率的差異而針對各個顏色具有不均勻的準確度，因此對RGB平衡的調整和/或對白光的調整變得困難。
另外，即使上述問題都可被解決，各顏色的LED元件的發(fā)光輸出和發(fā)光光譜分布都隨各顏色的LED元件中的溫度改變而改變，從而使各個顏色的發(fā)光色度改變。因此，在只采用利用光傳感器來檢測各顏色的LED元件的光量的方法的情況下，無法校正色調的改變。在背光單元具有溫度分布(例如在其驅動操作時的向上和向下方向上)的情況下，將發(fā)生基于這種溫度差異的顏色不均勻性。如上所述，光傳感器的性能和/或LED元件的發(fā)光分布的溫度特性是對維持準確度的一個限制，使得色度控制偏差大約是Δx≈0.002和Δy≈0.002。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的問題本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術具有的問題而提出的，其目的在于提供用于背光單元的驅動裝置和驅動方法，該驅動裝置和驅動方法適合于基于構成背光單元的LED元件組的一個或多個熱值和發(fā)光量，控制用于使LED元件組發(fā)光的驅動單元。
根據(jù)本發(fā)明的驅動裝置針對一種用于包括LED(發(fā)光二極管)元件組的背光單元的驅動裝置，在所述LED元件組中，多個LED元件以每三原色的方式級聯(lián)連接，所述驅動裝置包括信號生成裝置，用于生成具有任意幅度的信號；調整裝置，用于基于已由信號生成裝置生成的信號來調整LED元件組的發(fā)光量；電壓供應裝置，用于向每個LED元件組供應預定電壓；發(fā)光量檢測裝置，用于檢測根據(jù)已由電壓供應裝置供應的電壓而從LED元件組發(fā)射的光線的量；溫度檢測裝置，用于檢測LED元件組的一個或多個溫度；以及控制裝置，用于基于已由發(fā)光量檢測裝置檢測到的發(fā)光量和已由溫度檢測裝置檢測到的一個或多個溫度，控制信號生成裝置。
此外，根據(jù)本發(fā)明的驅動方法是一種用于包括LED(發(fā)光二極管)元件組的背光單元的驅動方法，在所述LED元件組中，多個LED元件以每三原色的方式級聯(lián)連接，所述驅動方法包括電壓供應步驟，該步驟將預定電壓供應到每個LED元件組；發(fā)光量檢測步驟，該步驟檢測根據(jù)已由電壓供應步驟提供的電壓而從LED元件組發(fā)射的光線的量；溫度檢測步驟，該步驟檢測LED元件組的一個或多個溫度；信號生成步驟，該步驟基于已由發(fā)光量檢測步驟檢測出的發(fā)光量和已由溫度檢測步驟檢測出的一個或多個溫度，生成具有任意幅度的信號；以及調整步驟，該步驟基于已由信號生成步驟生成的信號來調整LED元件組的發(fā)光量。
在根據(jù)本發(fā)明的驅動裝置和驅動方法中，在驅動被用作液晶背光的LED元件的系統(tǒng)中，與任意顏色相關的光傳感器的檢測結果被使得作為監(jiān)控其他顏色的參考，以執(zhí)行相關百分比(比率)的反饋，并且基于溫度傳感器的檢測結果，改變經歷反饋的比率，從而使執(zhí)行完全一致的控制成為可能。
從下面將參考附圖描述的實施例中，本發(fā)明的其他目的和通過本發(fā)明獲得的優(yōu)點將變得更加清楚。


圖1是以模型形式示出本發(fā)明應用到的背光系統(tǒng)的彩色液晶顯示裝置的立體圖。
圖2是示出彩色液晶顯示裝置的驅動電路的框圖。
圖3是示出構成彩色液晶顯示裝置的背光單元中所使用的發(fā)光二極管的布置示例的平面圖。
圖4是利用電路圖符號的二極管標記以模型形式示出發(fā)光二極管的布置示例中的各個發(fā)光二極管的連接形式的圖。
圖5是利用按照各顏色的發(fā)光二極管序號的圖案符號，以模型形式示出單元體(unit cell)的圖，在該單元體中總共六個發(fā)光二極管排列成行。
圖6是利用按照發(fā)光二極管序號的圖案符號，以模型形式示出充當基本單元的三個單元體被相繼連接的情況的圖。
圖7是以模型形式示出構成背光單元的光源的發(fā)光二極管的實際連接示例的圖。
圖8是以模型形式示出在背光單元中使用的發(fā)光二極管的連接示例的圖。
圖9是以模型形式示出顯示裝置的溫度分布的圖。
圖10是以模型形式示出背光單元中的發(fā)光二極管的連接狀態(tài)和顯示裝置的溫度分布的圖。
圖11是用于說明用于從一個溫度傳感器和溫度分布模式估計各位置的溫度的處理的圖。
圖12是示出用于驅動發(fā)光二極管的驅動電路的框圖。
圖13是用于說明從各LED元件發(fā)射的光線的溫度特性的圖。
圖14是示出相對于各LED元件的溫度改變的波長改變以及由此而來的亮度(brightness)特性的特性圖。
圖15是示出當從各LED元件發(fā)射的光線被組合以在光學上執(zhí)行背光單元處的合成加法混色以獲得白光時的白色色度偏差的圖。
圖16A和圖16B是示出通過在光學上執(zhí)行光學輸出平衡而獲得的數(shù)據(jù)的圖。
圖17是示出背光單元的配置的框圖。
圖18A、圖18B和圖18C是用于說明PWM信號的分辨率的圖。
圖19A、圖19B和圖19C是示出被輸送到各顏色的LED元件組的PWM信號的波形的圖。
圖20A、圖20B和圖20C是示出被輸送到各顏色的LED元件組的PWM信號的波形的實際示例的圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。
本發(fā)明例如被應用到具有如圖1所示配置的背光系統(tǒng)的彩色液晶顯示裝置100。
如圖1所示的彩色液晶顯示裝置100包括透射(transmission)式彩色液晶顯示面板10和被設置在彩色液晶顯示面板10后面一側的背光單元20。
透射式彩色液晶顯示面板10具有以下配置TFT基板(襯底)11和反向電極基板(襯底)12彼此相對地布置，并且液晶層13被設置在兩襯底之間的間隔中，在所述液晶層13中例如填充有扭曲向列型(TN)液晶。在TFT基板11上，形成有以矩陣形式布置的信號線14和掃描線15，以及作為開關元件的薄膜晶體管16和布置在其交叉點處的像素電極17。薄膜晶體管16被掃描線15順序選擇，并用于將從信號線14傳遞來的視頻信號寫入到相應的像素電極17中。另一方面，反向電極18和濾色器19被形成在反向電極基板12的內表面。
彩色液晶顯示裝置100被裝配為使具有這種配置的透射式彩色液晶顯示面板10被放置在兩個極化板之間，以在由背光單元20從后面一側照射白光的狀態(tài)中，利用有源矩陣系統(tǒng)來執(zhí)行驅動操作，從而可以獲得所需的全彩色圖像顯示。
背光單元20包括光源21和波形長度選擇過濾器22。背光單元20用于照射從光源21發(fā)射的光線，以通過波形長度選擇過濾器22從其后面一側照明彩色液晶顯示面板10。
本發(fā)明應用到的彩色液晶顯示裝置100例如由具有圖2所示電路配置的驅動電路200驅動。
驅動電路200包括電源單元110，用于輸送彩色液晶顯示面板10和背光單元20的驅動電力；適合于驅動彩色液晶顯示面板10的X驅動器電路120和Y驅動器電路130；RGB過程處理單元150，其通過輸入端子140被提供了來自外部的視頻信號；連接到RGB過程處理單元150的圖像存儲器160和控制單元170；以及用于執(zhí)行背光單元20的驅動控制的背光驅動控制單元180。
在驅動電路200中，通過RGB過程處理單元150，已通過內部端子140輸入的視頻信號Vi被使得經歷諸如色度處理等的信號處理。此外，這樣處理后的視頻信號Vi被從復合信號轉換成適合于彩色液晶顯示面板10的驅動操作的RGB分離信號。這樣獲得的RGB分離信號被傳遞到控制單元170，并通過圖像存儲器160被傳遞到X驅動器120。此外，控制單元170利用通過圖像存儲器160輸送到X驅動器120的RGB分離信號，以對應于RGB分離信號的預定時序控制X驅動器電路120和Y驅動器電路130，來驅動彩色液晶顯示面板10，以顯示與RGB分離信號相對應的圖像。
背光單元20是直接下照明類型，其中透射式彩色液晶顯示面板10被放置在其后面，并且用于從后面的直接下方的部分照射彩色液晶。背光單元20的光源21包括多個LED(發(fā)光二極管)，并且使用這些多個發(fā)光二極管作為發(fā)光源。多個發(fā)光二極管被劃分成包括多組發(fā)光二極管的集合，并且每個這些集合被驅動。
然后，在背光單元20的光源21處的發(fā)光二極管的布置將被說明。
圖3示出以下狀態(tài)作為發(fā)光二極管的布置示例，在每個單元體4-1、4-2中分別使用兩個紅色發(fā)光二極管1、兩個綠色發(fā)光二極管2和兩個藍色發(fā)光二極管3，從而總共六個發(fā)光二極管排列成行。
雖然在該布置示例中提供了六個發(fā)光二極管作為單元體4，但是各顏色數(shù)目的分布可能根據(jù)調整光輸出平衡的需要而不同于該示例，這是因為混合的顏色根據(jù)所使用的發(fā)光二極管的等級和/或發(fā)光效率等被使得成為具有良好平衡的白光。
在圖3所示的布置示例中，單元體4-1和單元體4-2具有完全相同的配置，并且它們的在中心的兩個端部相連，如箭頭所指示的。此外，圖4示出了利用電路圖符號的二極管標記來圖示單元體4-1和單元體4-2的連接形式的示例。在該示例的情況下，各發(fā)光二極管(即紅色的發(fā)光二極管1、綠色的發(fā)光二極管2和藍色的發(fā)光二極管3)在它們具有遵循電流從左到右流動方向的極性的狀態(tài)下串聯(lián)連接。
這里，當利用各顏色的發(fā)光二極管的數(shù)目來執(zhí)行對單元體4(其中分別使用了兩個紅色發(fā)光二極管1、兩個綠色發(fā)光二極管2和兩個藍色發(fā)光二極管3，從而總共六個發(fā)光二極管排列成行)的圖案注釋時，它被表示為(2G 2R 2B)，如圖5所示。即，(2G 2R 2B)示出由兩個綠色圖案、兩個紅色圖案和兩個藍色圖案構成的總共六個圖案被使得作為基本單元。此外，在如圖6所示那樣相繼連接基本單元的三個單元體的情況下，當按照被表示為3*(2G 2R 2B)的符號利用發(fā)光二極管的數(shù)目來執(zhí)行圖案注釋時，這些單元體用(6G 6R 6B)來指示。
然后，在背光單元20的光源21處的發(fā)光二極管的連接關系將被說明。
如圖7所示，在光源21處，比先前描述的發(fā)光二極管的基本單元(2G2R 2B)大三倍的基本單元被使得作為一個中間單元(6G 6R 6B)，從而使多個中間單元(6G 6R 6B)以矩陣形式排列，該矩陣在相對于屏幕的水平方向上有五行，在垂直方向上有四列。這樣一來，總共布置了360個發(fā)光二極管。這些中間單元(6G 6R 6B)在屏幕的水平方向上電連接，使發(fā)光二極管被排列在屏幕的水平方向上。如上所述，在背光單元20的光源21處，在屏幕的水平方向上電連接的中間單元(6G 6R 6B)被串聯(lián)連接，如圖8所示。這樣，形成了由在水平方向上串聯(lián)連接的多個發(fā)光二極管構成的多個組30。
此外，在背光單元20處，對各個由在水平方向上串聯(lián)連接的發(fā)光二極管構成的組30逐個分別提供獨立的LED驅動電路31。LED驅動電路31是用于允許電流在發(fā)光二極管的組30中流動以使它們發(fā)光的電路。
這里，對于在水平方向上串聯(lián)連接的發(fā)光二極管的組30的布置，存在如下狀態(tài)其中被布置在某個區(qū)域內的發(fā)光二極管彼此連接，在所述區(qū)域中，當測量背光單元20的溫度分布時，各LED具有基本相同的溫度。
在操作背光單元20時，彩色液晶顯示裝置100的屏幕上的溫度分布示例如圖9所示。圖9示出的陰影濃的部分是高溫區(qū)域，而陰影淡的部分是低溫區(qū)域。如圖9所示，在彩色液晶顯示裝置100中，隨著到圖片上部Su的距離縮短而溫度變高，溫度變得更高，并且屏幕下部Sd具有低溫。
圖10的圖中，圖8中指示發(fā)光二極管的連接關系的圖和圖9的溫度分布圖彼此重疊。如圖10所示，在該示例中，當在屏幕的水平方向上排列的發(fā)光二極管被連接時，具有基本相同溫度的發(fā)光二極管被彼此連接。
此外，在背光單元20處，如圖10所示，提供了溫度傳感器32，用于檢測各發(fā)光二極管組30的溫度。
作為溫度傳感器32，如圖10所示，可以在與被串聯(lián)連接在水平方向上的發(fā)光二極管的組相對應的各個垂直位置上分別設置多個LED，或者可以在一個背光單元20處僅設置一個LED。此外，如圖11所示，例如，背光單元20可以被使得具有以下配置在屏幕中心設置一個溫度傳感器32和存儲器(其中預先存儲了在屏幕垂直方向上的溫度分布模式，例如隨后將描述的存儲器49)，以通過參考來自一個溫度傳感器32的檢測值的內容，來估計在屏幕垂直方向上的各個位置處的溫度。由溫度傳感器32檢測的溫度值被輸送到用于驅動相應的發(fā)光二極管組的LED驅動電路32。
此外，在背光單元20處，如圖10所示，例如提供了用于檢測各個發(fā)光二極管組30中的各個顏色R、G、B的光量或色度的光量或色度傳感器33(33R，33G，33B)。
如圖10所示，多個光量或色度傳感器33(33R，33G，33B)被設置在與在水平方向上串聯(lián)連接的發(fā)光二極管的組30相對應的各個垂直位置上。此外，可以采用如下光學系統(tǒng)其中使用用于允許整個顏色混合一致的慢射板等來有效地執(zhí)行各個LED發(fā)射的光線的顏色混合等，以允許光量或色度傳感器33(33R，33G，33B)的數(shù)目只有一個。
注意，在LED被用作液晶的背光光源的情況下，存在以下實例其中光量或色度傳感器33出于布置和形狀限制的原因而不能被放置在發(fā)光二極管組30的附近。在光量或色度傳感器33被放置在遠離發(fā)光二極管組30的部分的情況下，它們將從發(fā)光二極管組30發(fā)射的光線作為弱光來檢測。在光量或色度傳感器33被放置在靠近發(fā)光二極管組30的部分的情況下，它們將從發(fā)光二極管組30發(fā)射的光線作為強光來檢測。在此情況下，通過利用參考發(fā)光二極管等執(zhí)行光學仿真或實際測量，來計算光量或色度傳感器33的特性，以預先準備好其校正值數(shù)據(jù)作為存儲器表，從而基于該校正值數(shù)據(jù)來校正感應到的光量數(shù)據(jù)，這樣使得可以順應這種狀況或不便。
然后，用于驅動在水平方向上串聯(lián)連接的發(fā)光二極管組30的LED驅動電路31將被說明。在此情況下，LED驅動電路31被設置在背光驅動控制單元180中。
LED驅動電路31的電路配置示例如圖12所示。
LED驅動電路31包含DC-DC變換器41、恒定電阻器(Rc)42、FET 43、PWM控制電路44、電容器45、用于采樣保持的FET 46、電阻器47、保持定時電路48、存儲器49和CPU(中央處理單元)50。
LED驅動電路31被提供以一個或多個溫度傳感器32和光量或色度傳感器33(33R，33G，33B)的檢測輸出值。
DC-DC變換器41被提供以從圖2所示的光源110生成的DC電壓VIN，以對輸入的DC電力執(zhí)行切換操作，以生成穩(wěn)定的DC輸出電壓Vcc。DC-DC變換器41生成穩(wěn)定的輸出電壓Vcc，使得從反饋端子Vf輸入的電壓與輸出電壓Vcc之間的電勢差變得等于參考電壓值(Vref)。在該示例中，參考電壓值(Vref)是從CPU 50傳遞的。
串聯(lián)連接的發(fā)光二極管的組30的陽極側通過恒定電阻器(Rc)被連接到DC-DC變換器41的輸出電壓Vcc的輸出端子。此外，串聯(lián)連接的發(fā)光二極管的組30的陽極側通過采樣保持FET 46的源極-漏極，被連接到DC-DC變換器41的反饋端子。此外，串聯(lián)連接的發(fā)光二極管的組30的陰極側通過源極和漏極之間的部分(溝道)而接地。
FET 43的柵極被提供以已從PWM控制電路44生成的PWM信號。當PWM信號處于ON狀態(tài)時，F(xiàn)ET 43的源極和漏極之間的部分(溝道)導通。當PWM信號處于OFF狀態(tài)時，源極和漏極之間的部分(溝道)被關斷。因此，當PWM信號處于ON狀態(tài)時，F(xiàn)ET 43允許電流在發(fā)光二極管組30中流動。當PWM信號處于OFF狀態(tài)時，F(xiàn)ET 43使在發(fā)光二極管組30中流動的電流變?yōu)?。即，當PWM信號處于ON狀態(tài)時，F(xiàn)ET 43使發(fā)光二極管組30發(fā)光。當PWM信號處于OFF狀態(tài)時，F(xiàn)ET 43停止發(fā)光二極管組30發(fā)光的發(fā)光操作。
PWM控制電路44生成PWM信號，該PWM信號是一種二值信號，其中ON時間和OFF時間之間的占空比可被調整。PWM控制電路44被提供以來自CPU 50的PWM控制值，以根據(jù)PWM控制值來改變占空比。
電容器45被設置在DC-DC變換器41的輸出端子及其反饋端子之間。電阻器47被連接到DC-DC變換器41的輸出端子以及采樣保持FET46的柵極。
保持定時電路48被提供以PWM信號，以生成保持信號，該保持信號僅在PWM信號的上升沿被切換到OFF一段預定時間，在其他時間都切換到ON。
采樣保持FET 46的柵極被提供以已從保持定時電路48輸出的保持信號。當保持信號處于OFF狀態(tài)時，采樣保持FET 46的源極和漏極之間的部分(溝道)導通。當保持信號處于ON狀態(tài)時，采樣保持FET 46的源極和漏極之間的部分(溝道)被關斷。
在如上所述的LED驅動電路31中，僅在從PWM控制電路44生成的PWM信號處于ON狀態(tài)的時間段中使電流ILED在發(fā)光二極管組30中流動。此外，電容器45、采樣保持FET 46和電阻器47構成采樣保持電路。該采樣保持電路用于在PWM信號處于ON狀態(tài)時對發(fā)光二極管組30的陽極(即，恒定電阻器42的未被提供輸出電壓Vcc的一端)的電壓值采樣，從而將這樣采樣的電壓值輸送到DC-DC變換器41的反饋端子。由于DC-DC變換器41基于被輸入到反饋端子的電壓值，使輸出電壓Vcc穩(wěn)定，因此在恒定電阻器Rc 42和發(fā)光二極管組30中流動的電流ILED的最頂點(峰)值變?yōu)楹愣ā?br> 因此，在LED驅動電路31中，在流過發(fā)光二極管組30的電流ILED的頂點(峰)值恒定的狀態(tài)中執(zhí)行與PWM信號相對應的脈沖驅動操作。
CPU 50用于基于一個或多個溫度傳感器32和光量或色度傳感器33(33R，33G，33B)兩者的檢測信號來調整在發(fā)光二極管組30中流動的電流量，以使從背光單元20發(fā)射的白光的色調(色溫和色度)和輝度變?yōu)楹愣ā?br> 可以通過改變PWM控制值以調整在發(fā)光二極管組30中流動的電流的占空比，可以通過改變被輸送到DC-DC變換器41的參考電壓值(Vref)以調整在發(fā)光二極管組30中流動的電流的頂點(峰)值，或者可以通過這些調整方法的組合，來執(zhí)行對在發(fā)光二極管組30中流動的電流值的調整。
如上所述，CPU 50基于一個或多個溫度傳感器32和光量或色度傳感器33(33R，33G，33B)兩者的檢測信號，對發(fā)光二極管組30發(fā)光的光線強度執(zhí)行反饋控制，從而使生成在圖像內具有均勻色度和輝度的白光成為可能。
這里，使用溫度傳感器32的檢測輸出值來控制發(fā)光二極管發(fā)光的強度的原因將被說明。
首先，將參考圖13到圖15來說明LED元件的溫度特性。
圖13是示出各個紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)LED元件的相對輝度值的圖。在圖13的圖中，在x軸方向上指示LED元件溫度，在y方向上指示相對輝度，并且使元件溫度25℃點處的相對輝度為100％。
紅色(R)LED元件具有AlInGaP的四元素系統(tǒng)的半導體分層結構。由于帶隙能量低，因此對于發(fā)光有貢獻的載流子在高溫時減少。因此，被發(fā)射的光量被降低。這樣一來，在通常作為LED元件的運行(工作)溫度的大約70℃的狀態(tài)下，輝度值被降低到當25℃被設置為正常溫度時的大約60％。此外，在紅色(R)的LED元件中，輝度值相對于溫度的改變比其他顏色更大。
另一方面，在具有InGaN的三元素系統(tǒng)的半導體分層結構的綠色(G)LED元件和藍色(B)LED元件中，這些LED元件具有比紅色(R)LED元件更短的波長，因此它們的顏色變得更紫。因此，帶隙能量很大。因此，這些LED元件變得難以受到溫度的影響。
如上所述，將會理解，LED元件的光線的量是這樣的，即不同顏色的溫度特性有所不同。
圖14是示出各個紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)LED元件的亮度相對于發(fā)光波長的圖。圖14中示出了溫度為0℃、25℃和50℃的各情況下的圖。在此情況下，在圖14的圖中，在x軸方向上指示發(fā)光波長，而在y軸方向上指示發(fā)光輸出(亮度)。
如參考圖14所理解的，在各個LED元件中，不僅發(fā)光量相對于溫度(由曲線包圍的部分的區(qū)域)改變，而且波長隨溫度上升朝著長波長一側平移。具體而言，在紅色(R)LED元件中，與山形頂點(峰)(峰值波長)相對應的波長隨著溫度上升朝著長波長一側平移。
從上述圖13和圖14可知，LED元件的溫度特性取決于各個顏色會有極大改變。具體而言，將會理解，藍色(B)LED元件具有這樣的特性輝度值相對于溫度改變幾乎不改變，并且波長相對于溫度改變的改變很小，而另一方面，紅色(R)LED元件具有這樣的特性輝度值相對于溫度改變的改變很大，并且波長相對于溫度改變的改變也很大。
圖15示出了當從具有上述特性的紅色(R)LED元件、綠色(G)LED元件和藍色(B)LED元件發(fā)射的光線在背光單元20處被組合以在光學上執(zhí)行合成加法混色以獲得白光時，白色色度(CIE色度坐標顯示(x，y))的溫度偏差。在此情況下，圖15所示的特性是在基于色度傳感器的光量和溫度的反饋控制被停止的狀態(tài)下被測量的。如圖15所示，當溫度從35℃上升到60℃時，白光的色度具有以下偏差Y的偏差(Δy值)變得等于+0.0025，而X的偏差(Δx值)變?yōu)榈扔?0.015?？梢岳斫?，白色的色度對應于以下趨勢在圖14所示的相對于紅色(R)LED元件的溫度改變的特性中，與山形頂點(峰)(峰值波長)相對應的波長隨溫度上升而朝著長波長一側平移。
LED元件具有上述溫度特性。
這樣的LED元件具有很大的溫度依賴性，并且它們的特性會依賴于顏色而有所不同。出于這個原因，要求CPU 50也通過使用溫度傳感器32來執(zhí)行控制，以便允許從背光單元20發(fā)射的白光的色調(色溫和色度)保持恒定。
此外，為了允許從背光單元20發(fā)射的白光的色調(色溫和色度)保持恒定，CPU 50需要利用光量傳感器來檢測紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)的各個顏色的各個發(fā)光量，以綜合地控制紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)的發(fā)光量。即，不采用通過僅參考紅色(R)的光量傳感器輸出來執(zhí)行對紅色(R)發(fā)光量的反饋控制的方法，而是需要通過參考也包括其他顏色的所有顏色(紅色(R)、綠色(G)和藍色(B))的光量傳感器輸出來執(zhí)行對紅色(R)發(fā)光量的反饋控制。
因此，CPU 50基于如以下式(1)指示的含有三行和三列的矩陣運算表示來執(zhí)行運算(計算)，以綜合調整各個顏色(R，G，B)的LED元件的發(fā)光量。
XYZ=m11m12m13m21m22m23m31m32m33LrLgLb]]>矩陣A…(1)在式(1)中，“X”、“Y”和“Z”代表從背光單元20發(fā)射的光線的色度坐標。此外，在式(1)中，“Lr”指示光量或色度傳感器33的紅色分量的檢測輸出值，“Lg”指示光量或色度傳感器33的綠色分量的檢測輸出值，而“Lb”指示光量或色度傳感器33的藍色分量的檢測輸出值。
此外，處于式(1)右側的前一矩陣是由三行×三列的系數(shù)mxy構成的矩陣A，該矩陣A是被乘以光量或色度傳感器33的檢測輸出值(Lr，Lg，Lb)的系數(shù)矩陣。(在此情況下，m的下標x是1、2、3，其指示對應于該系數(shù)的系數(shù)行號，而m的下標y是1、2、3，其指示對應于該系數(shù)的系數(shù)列號。)矩陣A在理想情況下應該被表示為常數(shù)。但是，由于如上所述，各個顏色的LED元件實際上具有溫度特性，因此矩陣A是通過用如下的矩陣C乘以矩陣B而獲得的矩陣矩陣C由三行×三列的常數(shù)jxy表示，而矩陣B由使用LED元件的溫度T作為參量的函數(shù)kxy(T)構成，其用于消除溫度特性。
m11m12m13m21m22m23m31m32m33=j11j12j13j21j22j23j31j32j33k11(T)k12(T)k13(T)k21(T)k22(T)k23(T)k31(T)k32(T)k33(T)]]>矩陣C矩陣B…(2)
就是說，CPU 50基于式(1)，利用溫度傳感器32的檢測輸出(T)以及光量或色度傳感器33的檢測輸出(Lr，Lg，Lb)，來執(zhí)行反饋控制，以使白光的色調(色溫和色度)變?yōu)楹愣ā?br> 在該示例中，作為矩陣B的分量的函數(shù)kxy(T)值和作為矩陣C的分量的系數(shù)jxy是在從工廠出貨或寄出前預先通過實驗或測量計算出的，并被存儲在是非易失性存儲器的存儲器49中。
用于執(zhí)行上述運算(計算)和控制的CPU 50的實際操作如下所述。
在背光單元20工作期間，CPU 50以合適的時間段(例如每隔預定的時間段或在所有時間)執(zhí)行對背光單元20的色度和輝度的調整控制。
當CPU 50開始對背光單元20的色度和輝度的調整控制時，它讀出一個或多個溫度傳感器32和光量或色度傳感器33的輸出，并從存儲器49調用(讀出)函數(shù)kxy和系數(shù)jxy。
CPU 50操作來將已由一個或多個溫度傳感器32檢測出的一個或多個溫度代入上述式(1)和(2)中的T，并將光量或色度傳感器33的檢測值代入上述式(1)和(2)中的Lr、Lg、Lb，以計算背光單元20的各個顏色的色度(X，Y，Z)。
此外，CPU 50調整在各個顏色的LED元件中流動的電流值(PWM占空比或頂點值)，以使這樣計算出的色度(X，Y，Z)等于被存儲在存儲器49等中的值，在所述存儲器49中存儲有在從工廠出貨或寄出前設置的特定設置值，例如理想值。
這樣，CPU 50允許從背光單元20發(fā)射出的白光的色調(色溫和色度)在所有時間都保持恒定。
圖16A是示出在只利用光量或色度傳感器33執(zhí)行色度控制而不利用溫度傳感器32執(zhí)行反饋控制的情況下(傳統(tǒng)方法的情況)，從背光單元20發(fā)射出的白光的色度(CIE色度坐標顯示(x，y))的溫度偏差。此外，圖16B是示出在利用溫度傳感器32和光量或色度傳感器33兩者的反饋控制被執(zhí)行以執(zhí)行色度控制的情況下(本發(fā)明的方法的情況)，從背光單元20發(fā)射出的白光的色度(CIE色度坐標顯示(x，y))的溫度偏差。
如圖16A所示，在只利用光量或色度傳感器33執(zhí)行色度控制的情況下，Δy值是+0.0010而Δx值是-0.0015，作為從25℃到50℃范圍內的偏差。將會理解，該特性與圖15所示的特性相比，在Δy值方面改善了1/5，而在Δx值方面改善了1/10。
此外，在利用溫度傳感器32和光量或色度傳感器33兩者執(zhí)行反饋控制以執(zhí)行色度控制的情況下，如圖16B所示，Δy值是+0.0005而Δx值是-0.0005，作為從25℃到50℃范圍內的偏差。將會理解，該特性與圖15所示的特性相比，在Δy值方面改善了1/2，而在Δx值方面改善了1/3，因此實現(xiàn)了進一步的特性改善。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明應用到的背光單元20，由于基于一個或多個溫度傳感器32和光量或色度傳感器33(33R，33G，33B)兩者的檢測信號，將被發(fā)射的白光的色調(色溫和色度)和輝度被使得恒定，因此可以以高準確度地發(fā)射具有穩(wěn)定色調的光線。
然后，將說明背光驅動控制單元180的配置。如圖17所示，背光驅動控制單元180包括上述多個LED驅動電路31，LED驅動電路31被提供以來自電源110的電壓，其用于將AC電壓轉換成DC電壓以驅動發(fā)光二極管組30。
在圖17中，組g1指示最上面一行的組，其包含紅色發(fā)光二極管組30(R1)、綠色發(fā)光二極管組30(G1)和藍色發(fā)光二極管組(B1)。組g2指示位于組g1下面一行處的組，其包含紅色發(fā)光二極管組30(R2)、綠色發(fā)光二極管組30(G2)和藍色發(fā)光二極管組30(B2)。另外，圖17以模型形式示出了在PWM信號被輸送到各行發(fā)光二極管組30時，驅動寬度之間的差異。
這里，由背光驅動控制單元180執(zhí)行的對發(fā)光二極管組30的PWM驅動操作將被說明。
首先，關注藍色(B)LED元件。由于藍色(B)LED元件在發(fā)光效率方面有困難，因此使得PWM信號的ON時間被使得大于紅色(R)LED元件和綠色(G)LED元件的發(fā)光周期，以補足或補償光量方面的不足。此外，在g1行的B1p的PWM信號的驅動寬度和g2行的B2p的PWM信號的驅動寬度之間幾乎不存在差異。這是因為由于g1行在顯示器上位于g2行上方，從而具有高溫度，但是被關注的LED元件是藍色(B)LED元件，其由于溫度依賴性引起的發(fā)光改變較小，因此無需使驅動寬度有所不同。
然后，關注紅色(R)LED元件。由于紅色(R)LED元件具有良好的發(fā)光效率，因此PWM信號的ON時間段與藍色(B)LED元件相比被縮短。此外，g1行的R1p的PWN信號的驅動寬度與g2行的R2p的PWM信號的驅動寬度之間的差異k很大。這是因為由于g1行在顯示器上位于g2行上方，從而溫度很高，并且被關注的LED元件是紅色(R)LED元件，其由于溫度依賴性引起的發(fā)光量改變較大，因此必須使驅動寬度有所不同。背光驅動控制單元180執(zhí)行驅動操作，以使g1行處PWM信號的脈寬在溫度很高時變大，以便實現(xiàn)相對于其他行的組的光量平衡。
背光驅動控制單元180被裝配為使PWM信號的ON時間段的差異被用作改變發(fā)光量的技術，以使顯示器的溫度分布保持一致，從而使確保顯示器內溫度特性的一致性變得可能。
然后，用于調整各個顏色的分辨率的操作將被說明。
圖18A到18C是示出PWM信號的分辨率的波形圖。圖18A示出了被輸送到紅色(R)發(fā)光二極管組30的PWM信號的波形圖，圖18B示出了被輸送到綠色(G)發(fā)光二極管組30的PWM信號的波形圖，而圖18C示出了被輸送到藍色(B)發(fā)光二極管組30的PWM信號的波形圖。
作為從紅色(R)LED元件發(fā)射的光線、從綠色(G)LED元件發(fā)射的光線和從藍色(B)LED元件發(fā)射的光線的混合比被調整以獲得預定白光這一事實的結果，如圖18A到18C所示，可以在出現(xiàn)如下混合比時獲得預定白光其中被輸送到藍色(B)發(fā)光二極管組30的PWM信號的脈寬為256(大約100％)，被輸送到綠色(G)發(fā)光二極管組30的PWM信號的脈寬為191(大約75％)，而被輸送到紅色(R)發(fā)光二極管組30的PWM信號的脈寬為126(大約50％)。
此外，在上述示例中，在被輸送到各個發(fā)光二極管組30的PWM信號的脈寬的調整寬度被設置為8位的情況下，被輸送到藍色(B)發(fā)光二極管組30的PWM信號的脈寬的自由度可以以1/256步(Step)來調整，如圖18C所示。但是，被輸送到紅色(R)發(fā)光二極管組30的PWM信號的脈寬的自由度只可以以1/126步(大約一半)來調整。此外，存在以下不便之處被輸送到藍色(B)發(fā)光二極管組30的PWM信號的脈寬的1步變得等于被輸送到紅色(R)發(fā)光二極管組30的PWM信號的脈寬的1步的兩倍的值。這從確保調整準確度的角度來看是不方便的。
為了避免這樣的不便之處，必須提高調整寬度的分辨率。例如，存在允許被輸送到藍色(B)的發(fā)光二極管組30的PWM信號的脈寬的調整寬度為10位的技術。但是，在各個發(fā)光二極管組30的調整步數(shù)之間存在差異。由于在原理上沒有執(zhí)行改進，因此當PWM信號的ON時間段的差異達到50％時，被輸送到紅色(R)發(fā)光二極管組30的PWM信號的脈寬的調整寬度將以對應于1位的值惡化。另外，當調整分辨率變?yōu)榈扔?0位或更大時，用于執(zhí)行處理等的變換器變得很昂貴，從而會提高設備本身的成本。
鑒于此，如圖19A到19B所示，背光驅動控制單元180調整從DC-DC變換器輸送到各個發(fā)光二極管組30的信號的頂點(峰)值(恒定電流值ILED)，以使被輸送到各個發(fā)光二極管組30的PWM信號的調整寬度基本一致(例如8位)。被輸送到紅色(R)發(fā)光二極管組30的PWM信號的波形圖如圖19A所示，被輸送到綠色(G)發(fā)光二極管組30的PWM信號的波形圖如圖19B所示，被輸送到藍色(B)發(fā)光二極管組30的PWM信號的波形圖如圖19C所示。
背光驅動控制單元180對從例如DC-DC變換器輸送到各個發(fā)光二極管組30的信號執(zhí)行PAM(脈沖幅度調制)，以調整被輸送到各個發(fā)光二極管組30的恒定電流值ILED的頂點(峰)值。因此，背光驅動控制單元180在時間方向上和在頂點值的方向上對被輸送到各個發(fā)光二極管組30的信號執(zhí)行調整，以確保在調整時的準確度，從而使維持各個發(fā)光二極管組30的調整準確度的平衡成為可能。
這里，當被輸送到發(fā)光二極管組30的信號被調整時的信號波形的實際示例如下所示。圖20A示出了當在時間方向上的信號被調制(PWM被執(zhí)行)而在幅度方向上的信號未改變(固定)，即LED元件的峰值電流未改變的情況下的信號波形。此外，圖20C示出了當在時間方向(PWM方向上)的信號固定而只有在幅度方向上的信號被調制的情況下的信號波形。此外，圖20B示出了當在時間方向上的信號被調制而在幅度方向上的信號也被調制在情況下的信號波形。
注意，在例如可利用白平衡等來集中調整輝度的情況下，背光驅動控制單元180在時間方向上執(zhí)行調制(PWM)，并且幅度方向上的調制(PAM)可被執(zhí)行，以利用顯示器的溫度分布來校正發(fā)光輸出。
在調整構成背光單元2的發(fā)光二極管組30的發(fā)光操作時，根據(jù)本申請中的發(fā)明以這種方式構成的背光驅動控制單元180在幅度方向和時間方向上執(zhí)行調整，以使在各個顏色的所有發(fā)光二極管組30中的調整分辨率變得一致。
另外，由于根據(jù)本申請的發(fā)明的背光驅動控制單元180適當?shù)貦z測從顯示器上部朝著顯示器下部延伸的溫度分布，以基于檢測結果執(zhí)行在幅度方向上的調整，從而執(zhí)行對被輸送到發(fā)光二極管組30的電流值的峰值控制，因此可以利用顯示器的溫度分布來消除顯示的不均勻性。
注意，已根據(jù)附圖中示出并被詳細描述的本發(fā)明的優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是本領域普通技術人員應該理解，本發(fā)明并不局限于這些實施例，在不脫離由所附權利要求書提出并限定的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以實現(xiàn)各種修改、替換結構或等同物。
權利要求書(按照條約第19條的修改)1.(修改后)一種用于背光單元的驅動裝置，在所述背光單元中其中多個發(fā)光二極管元件以每三原色的方式串聯(lián)連接的多個發(fā)光二極管元件組被布置在不同部分，所述驅動裝置包括信號生成裝置，用于生成所述發(fā)光二極管元件組的發(fā)光信號；驅動裝置，用于基于已由所述信號生成裝置生成的信號，驅動所述發(fā)光二極管元件組；電壓供應裝置，用于向所述發(fā)光二極管元件組供應電壓；發(fā)光量檢測裝置，用于檢測從已被供應了電壓的發(fā)光二極管元件組發(fā)射的光線的量；溫度檢測裝置，用于檢測所述發(fā)光二極管元件組的一個或多個溫度；以及控制裝置，用于基于已由所述發(fā)光量檢測裝置檢測到的發(fā)光量和已由所述溫度檢測裝置檢測到的一個或多個溫度，至少控制所述信號生成裝置，以控制與已布置的各個發(fā)光二極管元件組相對應的發(fā)光輸出。
2.(修改后)如權利要求1所述的驅動裝置，其中，所述各個發(fā)光二極管元件組被布置在其中所述串聯(lián)連接的多個LED元件具有基本相同的溫度的區(qū)域中。
3.(修改后)如權利要求2所述的驅動裝置，其中，所述各個發(fā)光二極管元件組被裝配為使得所述串聯(lián)連接的多個發(fā)光二極管元件被布置在水平方向上。
4.(修改后)如權利要求1所述的驅動裝置，其中，所述信號生成裝置生成脈寬調制信號。
5.(修改后)如權利要求1所述的驅動裝置，其中，所述發(fā)光量檢測裝置檢測已從包括任意原色的發(fā)光二極管元件的發(fā)光二極管元件組發(fā)射的光線的量。
6.(修改后)如權利要求1所述的驅動裝置，包括幅度調整裝置，用于根據(jù)已由所述溫度檢測裝置檢測到的一個或多個溫度，調整在所述發(fā)光二極管元件組中流動的恒定電流值的幅度，其中，所述控制裝置控制所述幅度調整裝置和與其連接的所述信號生成裝置，以控制所述發(fā)光二極管元件組的發(fā)光輸出。
7.(修改后)如權利要求1所述的驅動裝置，包括選擇器裝置，用于根據(jù)已由所述溫度檢測裝置檢測到的一個或多個溫度，選擇構成所述背光單元的發(fā)光二極管元件組，其中，所述控制裝置基于已由所述信號生成裝置生成的信號，控制已由所述選擇器裝置選擇的發(fā)光二極管元件組的發(fā)光量。
8.(修改后)如權利要求1所述的驅動裝置，包括用于存儲校正數(shù)據(jù)的存儲器，所述校正數(shù)據(jù)用于與放置了所述發(fā)光二極管元件的部分相對應地校正已由所述發(fā)光量檢測裝置檢測出的從所述發(fā)光二極管元件發(fā)射的光線的量，其中，所述控制裝置基于已由存儲在所述存儲器中的校正數(shù)據(jù)校正過的發(fā)光量和已由所述溫度檢測裝置檢測出的一個或多個溫度，控制所述信號生成裝置。
9.(修改后)如權利要求1所述的驅動裝置，包括存儲器表，在所述存儲器表中存儲了通過預定的實際測量方法獲得的校正值數(shù)據(jù)，使得在所述發(fā)光量檢測裝置被布置在遠離所述發(fā)光二極管元件組的部分的情況下，所述發(fā)光量檢測裝置將從所述發(fā)光二極管元件組發(fā)射的光線作為弱光來檢測，而在所述發(fā)光量檢測裝置被布置在靠近所述發(fā)光二極管元件組的部分的情況下，所述發(fā)光量檢測裝置將從所述發(fā)光二極管元件組發(fā)射的光線作為強光來檢測，其中，所述控制裝置基于存儲在第一存儲器表中的校正值數(shù)據(jù)，校正已由所述發(fā)光量檢測裝置檢測出的發(fā)光量，以基于經校正的發(fā)光量和已由所述溫度檢測裝置檢測出的一個或多個溫度來控制所述信號生成裝置。
10.(修改后)如權利要求1所述的驅動裝置，包括光量比調整裝置，用于適當?shù)卣{整各個發(fā)光二極管元件的光量比，以及第二存儲器表，其中存儲了在獲得白光時被所述光量比調整裝置用作參考的任意一種顏色的溫度信息和已通過預定的實際測量方法獲得的校正值數(shù)據(jù)，其中，所述控制裝置基于存儲在所述第二存儲器表中的校正值數(shù)據(jù)，校正已由所述發(fā)光量檢測裝值檢測出的發(fā)光量，以基于經校正的發(fā)光量和已由所述溫度檢測裝置檢測出的一個或多個溫度來控制所述信號生成裝置。
11.(修改后)一種用于背光單元的驅動方法，在所述背光單元中其中多個發(fā)光二極管元件以每三原色的方式串聯(lián)連接的多個發(fā)光二極管元件組被布置在不同部分，所述驅動方法包括電壓供應步驟，該步驟將電壓供應到每個所述發(fā)光二極管元件組；發(fā)光量檢測步驟，該步驟檢測從已被所述電壓供應步驟供應了電壓的發(fā)光二極管元件組發(fā)射的光線的量；溫度檢測步驟，該步驟檢測所述發(fā)光二極管元件組的一個或多個溫度；信號生成步驟，該步驟基于已由所述發(fā)光量檢測步驟檢測出的發(fā)光量和已由所述溫度檢測步驟檢測出的一個或多個溫度，生成所述發(fā)光二極管元件組的發(fā)光信號；以及控制步驟，該步驟基于已由所述信號生成步驟生成的信號，控制與已布置的相應的多個發(fā)光二極管元件組相對應的發(fā)光輸出。
12.(修改后)如權利要求11所述的驅動方法，其中，所述各個發(fā)光二極管元件組被布置在其中所述串聯(lián)連接的多個LED元件具有基本相同的溫度的區(qū)域中，并且在所述各個發(fā)光二極管元件組處，發(fā)光輸出與所述各個發(fā)光二極管元件組相對應地被控制。
13.(修改后)如權利要求11所述的驅動方法，其中，所述各個發(fā)光二極管元件組被裝配為使得所述串聯(lián)連接的多個發(fā)光二極管元件被布置在水平方向上，并且在所述控制步驟處，發(fā)光輸出與所述各個發(fā)光二極管元件組相對應地被控制。
14.(修改后)如權利要求11所述的驅動方法，其中，在所述信號生成步驟處，脈寬調制信號被生成。
15.(修改后)如權利要求11所述的驅動方法，其中，在所述發(fā)光量檢測步驟處，已從包括任意原色的發(fā)光二極管元件的發(fā)光二極管元件組生成的光線的量被檢測。
16.(修改后)如權利要求11所述的驅動方法，包括幅度調整步驟，該步驟根據(jù)已由所述溫度檢測步驟檢測到的一個或多個溫度，調整在所述發(fā)光二極管元件組中流動的恒定電流值的幅度，這樣在所述幅度調整步驟處，基于已在所述幅度調整步驟處輸送的恒定電流值和已由所述信號生成步驟生成的發(fā)光信號，控制所述發(fā)光二極管元件組的發(fā)光輸出。
17.(增加)如權利要求11所述的驅動方法，包括選擇步驟，該步驟根據(jù)已由所述溫度檢測步驟檢測到的一個或多個溫度，選擇構成所述背光單元的發(fā)光二極管元件組，這樣在所述控制步驟處，基于已由所述信號生成步驟生成的信號，控制已由所述選擇步驟選擇的發(fā)光二極管元件組的發(fā)光量。
18.(增加)如權利要求11所述的驅動方法，包括校正步驟，該步驟與放置了所述發(fā)光二極管元件的部分相對應地校正已由所述發(fā)光量檢測步驟檢測出的所述發(fā)光二極管元件的發(fā)光量，這樣在所述信號生成步驟處，基于已由所述校正步驟校正過的發(fā)光量和已由所述溫度檢測步驟檢測出的一個或多個溫度，生成發(fā)光信號。
19.(增加)如權利要求11所述的驅動方法，包括第一校正步驟，該步驟基于其中存儲了通過預定的實際測量方法獲得的校正值數(shù)據(jù)的存儲器表的校正值數(shù)據(jù)，校正從用于在所述發(fā)光檢測步驟處檢測從所述發(fā)光二極管元件組發(fā)射的光線的量的傳感器獲得的發(fā)光量，使得在所述傳感器被布置在遠離所述發(fā)光二極管元件組的部分的情況下，所述傳感器將從所述發(fā)光二極管元件組發(fā)射的光線作為弱光來檢測，而在所述傳感器被布置在靠近所述發(fā)光二極管元件組的部分的情況下，所述傳感器將從所述發(fā)光二極管元件組發(fā)射的光線作為強光來檢測，其中，在所述信號生成步驟處，基于已被所述第一校正步驟校正的發(fā)光量和已由所述溫度檢測步驟檢測出的一個或多個溫度，所述發(fā)光信號被生成。
20.(增加)如權利要求11所述的驅動方法，包括光量比調整步驟，該步驟適當?shù)卣{整各個顏色的發(fā)光二極管元件的光量比；以及第二校正步驟，該步驟基于存儲器表來校正已由所述發(fā)光檢測步驟檢測出的發(fā)光量，所述存儲器表中存儲了在獲得白光時被所述光量比調整步驟用作參考的任意一種顏色的溫度信息和通過預定的實際測量方法獲得的校正值數(shù)據(jù)，其中，在所述信號生成步驟處，基于已被所述第二校正步驟校正的發(fā)光量和已由所述溫度檢測步驟檢測出的一個或多個溫度，所述發(fā)光信號被生成。
權利要求
1.一種用于包括發(fā)光二極管元件組的背光單元的驅動裝置，在所述發(fā)光二極管元件組中，多個發(fā)光二極管元件以每三原色的方式級聯(lián)連接，所述驅動裝置包括信號生成裝置，用于生成具有任意幅度的信號；調整裝置，用于基于已由所述信號生成裝置生成的信號，調整所述發(fā)光二極管元件組的發(fā)光量；電壓供應裝置，用于向每個所述發(fā)光二極管元件組供應預定電壓；發(fā)光量檢測裝置，用于檢測根據(jù)已由所述電壓供應裝置供應的電壓而從所述發(fā)光二極管元件組發(fā)射的光線的量；溫度檢測裝置，用于檢測所述發(fā)光二極管元件組的一個或多個溫度；以及控制裝置，用于基于已由所述發(fā)光量檢測裝置檢測到的發(fā)光量和已由所述溫度檢測裝置檢測到的一個或多個溫度，控制所述信號生成裝置。
2.如權利要求1所述的驅動裝置，其中，所述信號生成裝置生成脈寬調制信號。
3.如權利要求1所述的驅動裝置，其中，所述發(fā)光量檢測裝置檢測已從包括任意原色的發(fā)光二極管元件的發(fā)光二極管元件組發(fā)射的光線的量。
4.如權利要求1所述的驅動裝置，還包括幅度調整裝置，用于根據(jù)已由所述溫度檢測裝置檢測到的一個或多個溫度，調整恒定電流值的幅度，其中，所述電壓供應裝置用于允許每個發(fā)光二極管元件組的供應的電壓可基于已從所述調整裝置傳遞來的恒定電流值而變化。
5.如權利要求1所述的驅動裝置，還包括選擇器裝置，用于根據(jù)已由所述溫度檢測裝置檢測到的一個或多個溫度，選擇構成所述背光單元的發(fā)光二極管元件組，其中，所述調整裝置用于基于已由所述信號生成裝置生成的信號，調整已由所述選擇器裝置選擇的發(fā)光二極管元件組的發(fā)光量。
6.如權利要求1所述的驅動裝置，還包括存儲校正數(shù)據(jù)的存儲器，所述校正數(shù)據(jù)用于與放置了所述發(fā)光二極管元件的部分相對應地校正已由所述發(fā)光量檢測裝置檢測出的從所述發(fā)光二極管元件發(fā)射的光線的量，其中，所述控制裝置基于已由存儲在所述存儲器中的校正數(shù)據(jù)校正過的發(fā)光量和已由所述溫度檢測裝置檢測出的一個或多個溫度，控制所述信號生成裝置。
7.如權利要求1所述的驅動裝置，還包括存儲器表，在所述存儲器表中存儲了通過預定的實際測量方法獲得的校正值數(shù)據(jù)，使得在所述發(fā)光檢測裝置被放置在遠離所述發(fā)光二極管元件組的部分的情況下，所述發(fā)光檢測裝置將從所述發(fā)光二極管元件組發(fā)射的光線作為弱光來檢測，而在所述發(fā)光檢測裝置被放置在靠近所述發(fā)光二極管元件組的部分的情況下，所述發(fā)光檢測裝置將從所述發(fā)光二極管元件組發(fā)射的光線作為強光來檢測，其中，所述控制裝置基于存儲在所述存儲器表中的校正值數(shù)據(jù)，校正已由所述發(fā)光量檢測裝置檢測出的發(fā)光量，以基于經校正的發(fā)光量和已由所述溫度檢測裝置檢測出的一個或多個溫度來控制所述信號生成裝置。
8.如權利要求1所述的驅動裝置，還包括調整裝置和存儲器表，所述調整裝置用于適當?shù)卣{整各個發(fā)光二極管元件的光量比，所述存儲器表中存儲了在獲得白光時被所述調整裝置用作參考的任意一種顏色的溫度信息和通過預定的實際測量方法獲得的校正值數(shù)據(jù)，其中，所述控制裝置基于存儲在所述存儲器表中的校正值數(shù)據(jù)，校正已由所述發(fā)光量檢測裝值檢測出的發(fā)光量，以基于經校正的發(fā)光量和已由所述溫度檢測裝置檢測出的一個或多個溫度來控制所述信號生成裝置。
9.一種用于包括發(fā)光二極管元件組的背光單元的驅動方法，在所述發(fā)光二極管元件組中，多個發(fā)光二極管元件以每三原色的方式級聯(lián)連接，所述驅動方法包括電壓供應步驟，該步驟將預定電壓供應到每個所述發(fā)光二極管元件組；發(fā)光量檢測步驟，該步驟檢測根據(jù)已由所述電壓供應步驟供應的電壓而從所述發(fā)光二極管元件組發(fā)射的光線的量；溫度檢測步驟，該步驟檢測所述發(fā)光二極管元件組的一個或多個溫度；信號生成步驟，該步驟基于已由所述發(fā)光檢測步驟檢測出的發(fā)光量和已由所述溫度檢測步驟檢測出的一個或多個溫度，生成具有任意幅度的信號；以及調整步驟，該步驟基于已由所述信號生成步驟生成的信號，調整所述發(fā)光二極管元件組的發(fā)光量。
10.如權利要求9所述的驅動方法，其中，所述信號生成步驟適合于生成脈寬調制信號。
11.如權利要求9所述的驅動方法，其中，所述發(fā)光量檢測步驟適合于檢測已從包括具有任意原色的發(fā)光二極管元件的發(fā)光二極管元件組發(fā)射的光量。
12.如權利要求9所述的驅動方法，還包括幅度調整步驟，該步驟根據(jù)已由所述溫度檢測步驟檢測到的一個或多個溫度，調整恒定電流值的幅度，其中，所述電壓供應步驟適合于允許每個發(fā)光二極管元件組的供應的電壓可基于已在所述調整步驟傳遞來的恒定電流值而變化。
13.如權利要求9所述的驅動方法，還包括選擇步驟，該步驟根據(jù)已由所述溫度檢測步驟檢測到的一個或多個溫度，選擇構成所述背光單元的發(fā)光二極管元件組，其中，所述調整步驟適合于基于已由所述信號生成步驟生成的信號，調整已由所述選擇步驟選擇的發(fā)光二極管元件組的發(fā)光量。
14.如權利要求9所述的驅動方法，還包括校正步驟，該步驟與放置了所述發(fā)光二極管元件的部分相對應地校正已由所述光檢測步驟檢測出的所述發(fā)光二極管元件的發(fā)光量，其中，所述信號生成步驟適合于基于已由所述校正步驟校正過的發(fā)光量和已由所述溫度檢測步驟檢測出的一個或多個溫度，生成具有任意幅度的信號。
15.如權利要求9所述的驅動方法，還包括校正步驟，該步驟基于其中存儲了通過預定的實際測量方法獲得的校正值數(shù)據(jù)的存儲器表的校正值數(shù)據(jù)，校正從用于在所述發(fā)光量檢測步驟中處檢測從所述發(fā)光二極管元件組發(fā)射的光線的量的傳感器獲得的發(fā)光量，使得在所述傳感器被放置在遠離所述發(fā)光二極管元件組的部分的情況下，所述傳感器將從所述發(fā)光二極管元件組發(fā)射的光線作為弱光來檢測，而在所述傳感器被放置在靠近所述發(fā)光二極管元件組的部分的情況下，所述傳感器將從所述發(fā)光二極管元件組發(fā)射的光線作為強光來檢測，其中，所述信號生成步驟適合于基于已被所述校正步驟校正的發(fā)光量和已由所述溫度檢測步驟檢測出的一個或多個溫度，生成具有任意幅度的信號。
16.如權利要求9所述的驅動方法，還包括調整步驟，該步驟適當?shù)卣{整各個顏色的發(fā)光二極管元件的光量比；以及校正步驟，該步驟基于存儲器表中的校正值來校正已由所述發(fā)光量檢測步驟檢測出的發(fā)光量，所述存儲器表中存儲了在獲得白光時被所述調整步驟用作參考的任意一種顏色的溫度信息和已通過預定的實際測量方法獲得的校正值數(shù)據(jù)，其中，所述信號生成步驟適合于基于已被所述校正步驟校正的發(fā)光量和已由所述溫度檢測步驟檢測出的一個或多個溫度，生成具有任意幅度的信號。
全文摘要
本發(fā)明針對用于背光單元(20)的驅動裝置，背光單元中多個LED(發(fā)光二極管)元件以每三原色的方式串聯(lián)連接，驅動裝置包括信號生成單元(44)，用于生成具有任意幅度的信號；調整單元(50)，用于基于已由信號生成單元(44)生成的信號，調整LED元件組(30)的發(fā)光量；電壓供應單元(41)，用于向每個LED元件組(30)供應預定電壓；發(fā)光量檢測單元(33)，用于檢測已從LED元件組(30)發(fā)射的光線的量；熱值檢測單元(32)，用于檢測根據(jù)已被供應到電壓供應單元(41)的電壓而從LED元件組發(fā)出的熱值；以及控制單元(50)，用于基于已由發(fā)光量檢測單元(33)檢測到的發(fā)光量和已由熱值檢測單元(32)檢測到的熱值，控制信號生成單元(44)。
文檔編號H01L33/00GK1842923SQ20058000086
公開日2006年10月4日 申請日期2005年7月8日 優(yōu)先權日2004年7月12日
發(fā)明者古川德昌, 市川弘明, 菊地賢一 申請人:索尼株式會社