[发明专利]广源控制设备、照明设备和液晶显示设备有效

专利信息
申请号: 200680034094.8 申请日: 2006-02-03
公开(公告)号: CN101268720A 公开(公告)日: 2008-09-17
发明(设计)人: 小桥川诚司;藤根俊之 申请(专利权)人: 夏普株式会社
主分类号: H05B37/02 分类号: H05B37/02;F21V23/04;G02F1/133;G02F1/13357;F21Y103/00
代理公司: 上海专利商标事务所有限公司 代理人: 沈昭坤
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 控制 设备 照明设备 液晶显示
【说明书】:

技术领域

本发明涉及一种用于控制光源的发射亮度以校正色度偏差的技术。 

背景技术

在无源型图像显示设备中,通过使用从光源发射到面板的光从而将图像显示在该面板上,目前,主要使用白色冷阴极荧光灯作为上述光源。 

另一方面,发光二极管(下文简称为LED)具有下列优点。具体来讲,LED可以发射高亮度的光。可以拓宽LED的色彩再现范围,并且LED还具有较长的使用寿命。此外,随着转换效率的提高(过去较低)以及成本的减小,LED已被用作上述无源型图像显示设备的光源。 

图29A和29B示出了液晶显示设备的背光设备(直接型),这是一种将LED用作光源的无源型图像显示设备。该背光设备包括包括LED 291、292和293,它们分别作为红光源(下文中被称为“R光源”)、绿光源(下文中被称为“G光源”)和蓝光源(下文中被称为“B光源”)而发射三种不同颜色的光。通过将三种不同颜色的光混成白光,然后将所得的光发射到该背光设备之前所设置的液晶面板,便显示出了期望的彩色图像。 

为了让上述背光设备充当合适的表面光源从而在向液晶面板发射光线时没有亮度和色彩方面的不均匀性,在光源和液晶面板之间设置一光学构件295(比如漫射器),光学构件295用于对来自光源的光进行转换以获得这种期望的表面光源。因为光学构件295采用片状或板状从而使得完成后的液晶显示设备的厚度能够尽可能地小,所以光学构件295因来自光源和电路组件的热而逐渐地弯曲或变形。相应地,为了防止光学构件295朝着光源那一侧弯曲或变形,在其中为该背光设备提供了突出物294,这些突出物294朝着光学构件那一侧(即液晶面板那一侧)突出从而高于那些光源。 

此处,LED的问题是,其显示性能因亮度和色度的变化而下降,而这又是 因使用该LED的环境尤其是温度而引起的。另外,显示性能也根据LED的使用周期而变化。作为参照,图30示出了LED的亮度-温度的特征图。从图30中可以看出,LED的亮度往往随着温度的上升而下降,并且这种亮度下降的影响在R光源中最显著(如图中双点划线所示的特征)。 

由此,当LED被用作光源时,光源的色度随时间的流逝而变化并且也随温度的上升而变化,由此引起了色度偏差。为了防止这种偏差,按有规律的间隔来监控光源的发射亮度(强度),以校正亮度和色度方面的偏差。这样,发射到液晶面板上的光的颜色便被维持为期望的白色。 

例如,专利文献1揭示了一种彩色显示设备,它包括用于调节色彩平衡(尤其是白平衡)的装置。这种彩色显示设备包括所谓的场序背光设备,其中用于发射不同颜色的光的RGB三种光源按顺序进行切换以产生特定颜色的光。在这种彩色显示设备中,色彩平衡调节是通过监控背光设备中每一种光源的亮度等级来实现的。 

如图31所示,专利文献1所揭示的彩色显示设备包括RGB三种光源311、312和313,而光学传感器314、315和316则被分别设置在这些LED附近。在光发射时,光学传感器314、315和316检测各LED的亮度等级,然后,将这些亮度等级转换成相应的电压值。然后,将每一个经转换的电压值与针对每一个LED预先确定的相应的参考电压值进行比较。基于该电压值是否高于或低于该参考电压值,还基于该电压值与该参考电压值之差,上述彩色显示设备控制每一个LED中正流过的电流。由此,该彩色显示设备通过调节每一个LED的亮度等级来维持色彩平衡。 

专利文献1还揭示了提供单个光学传感器而非为每个LED都提供光学传感器的情况,该单个光学传感器具有用于选择参考值的选择器开关。通过按顺序地切换该选择器开关,在针对每一个LED预先确定的参考值以及来自光学传感器的检测值之间做出比较,由此每一个LED都受到控制。 

另外,专利文献1揭示了关于光学传感器位置的下列其它排列方式,其中假定图31所示位置是标准排列位置。在基板上没有空间可用于设置光学传感器的情况下,该传感器可以被设置在反光器架中的一空间中(如图32A所示),或者被设置在反光器架的壁面上(如图32B所示)。在LED的排列受到限制 使得传感器无法被设置在LED盒子之内的情况下,该传感器可以被设置在漫射器上不干扰投射光的那一部分处(如图32C所示)。尽管不是一个用于检测实际光线的设备,但是一个光耦合器可以被设置在照明部分之外(如图32D所示),该光耦合器包括其性质与照明部分中所用的那些LED相同的LED以及光学传感器。在很难设置光耦合器的情况下,传感器部分可以通过光纤与照明部分相连(如图32E所示)。 

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