專利名稱：顯示單元與背光單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有透射型不發(fā)光屏的顯示單元以及置于屏之后的背光單元。
背景技術(shù)：
液晶平板通常具有由冷陰極熒光燈(CCFL)構(gòu)成的背光單元。但是，從保護(hù)環(huán)境的角度出發(fā)，需要無汞的背光單元。發(fā)光二極管(LED)在這方面被認(rèn)為是一種有前途的CCFL替代品。由于它們通過光學(xué)彩色混合從LED發(fā)出的紅、綠、藍(lán)基色產(chǎn)生均衡白光的能力，將LED應(yīng)用于電視機正處于謹(jǐn)慎試驗階段。
使用LED作為光源的缺點是需要向紅光LED、綠光LED和藍(lán)光LED分別提供電流，這是因為它們在發(fā)光效率上不同。并且取決于LED的發(fā)光色彩，LED在它們的半導(dǎo)體組成方面會有變化，因而在它們的驅(qū)動電壓和功耗方面會有變化。但是，實際上不可能分別驅(qū)動組成背光單元的LED。
在將LED實際用作背光單元光源的過程中，通常作法是將LED分成一定量的組，并且將每個組(其中LED串聯(lián)連接)作為一個整體來驅(qū)動。
換句話說，每個組由預(yù)定數(shù)量的串聯(lián)連接的紅、綠和藍(lán)光LED構(gòu)成，并且每個組被連接到DC-DC變換器電源和PWM控制單元。這樣，通過調(diào)節(jié)供應(yīng)到每個組中的LED的電流(通過PWM控制)，可以調(diào)節(jié)背光(其得自紅、綠和藍(lán)光的組合)的色調(diào)和亮度。
專利文件1日本專利早期公開No.2001-272938發(fā)明內(nèi)容順帶提及，取決于溫度，LED在發(fā)光量方面會有變化，并且該溫度相關(guān)性還取決于它們產(chǎn)生的色彩而變化。圖15的圖形示出了紅、綠和藍(lán)光LED的基本溫度特性。在圖15中，X軸代表元件溫度，Y軸代表相對亮度(或輸出)。相對亮度以百分比表達(dá)，100％表示25℃下的元件輸出。
紅光LED是層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體，其由四種元素(Al、In、Ga和P)組成。其具有低帶隙能量，由于減少了對發(fā)光有貢獻(xiàn)的載流子的量，所以減少了高溫下的發(fā)光量。結(jié)果，在正常發(fā)光的約75℃下，它的輝度(luminance)減少到常溫(25℃)下輝度的約70％。這種改變比綠光和藍(lán)光LED中的改變要大。
相反，由三種元素(In、Ga和N)組成的綠光和藍(lán)光LED不易隨溫度而改變，這是因為它們的大帶隙能量，這種大的帶隙能量是由于它們比紅光更短的波長進(jìn)而更靠近紫光而產(chǎn)生的。
LED作為液晶顯示單元的背光光源通常以下述的方式工作，即，向各個LED提供大量電功率，從而減小LED總數(shù)。此外，LED是串聯(lián)連接的，因而每個串聯(lián)結(jié)構(gòu)由于熱阻而在負(fù)載方面有非常大的波動。結(jié)果，LED在發(fā)熱方面波動，并且因而隨時間在溫度方面波動。因此，紅光LED在輝度方面極大減少，而藍(lán)光LED在輝度方面保持幾乎不變。
并且，顯示單元內(nèi)的環(huán)境空氣被LED所產(chǎn)生的熱量加熱，并且空氣的相對密度減小。結(jié)果，顯示單元內(nèi)的空氣向上升。
因此，在LED被用作液晶顯示單元的背光光源的情形中，具有LED背光的液晶顯示單元在上部變熱，而在下部保持是冷的。熱的上部減少紅光輸出，因而變成淺藍(lán)色，冷的下部保持紅光的輸出不變。結(jié)果，顯示單元在亮度和色調(diào)方面從其上部到其下部發(fā)生變化。
這個問題隨著顯示尺寸的增大而成比例地加重。
解決這個問題的一個方法是消除由溫度分布引起的顯示亮度的變化。
本發(fā)明的要點在于安裝在顯示單元背部的背光單元，該背光單元包括發(fā)光單元，其由串聯(lián)連接的多個LED構(gòu)成；驅(qū)動單元，驅(qū)動發(fā)光單元中的LED，每個驅(qū)動單元對應(yīng)于一個發(fā)光單元；以及溫度檢測單元，檢測每個發(fā)光單元的溫度；發(fā)光單元被布置在LED保持預(yù)定溫度的多個位置處，并且所述驅(qū)動單元根據(jù)每個發(fā)光單元的溫度來控制供應(yīng)到每個發(fā)光單元中的LED的電流，其中所述溫度由溫度檢測單元檢測，從而每個發(fā)光單元保持亮度均勻，即使每個發(fā)光單元的溫度改變。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，每個發(fā)光單元中的LED被水平串聯(lián)布置，并且發(fā)光單元被布置在溫度近似相同的位置處，這是由于由發(fā)光單元自身發(fā)熱而產(chǎn)生的溫度分布的原因。因此，驅(qū)動單元根據(jù)溫度檢測單元檢測到的溫度控制供應(yīng)到每個發(fā)光單元中的LED的電流，從而保持背光單元亮度均勻，即使發(fā)光單元的溫度改變。
本發(fā)明的要點還在于一種顯示單元，其包括透射型不發(fā)光屏；置于所述屏后的發(fā)光單元，其由串聯(lián)連接的多個LED構(gòu)成；驅(qū)動單元，驅(qū)動每個發(fā)光單元中的LED，驅(qū)動單元對應(yīng)于每個發(fā)光單元；以及溫度檢測單元，檢測每個發(fā)光單元的溫度；發(fā)光單元被布置在LED保持預(yù)定溫度的多個位置處，并且所述驅(qū)動單元根據(jù)每個發(fā)光單元的溫度來控制供應(yīng)到每個發(fā)光單元中的LED的電流，其中所述溫度由溫度檢測單元檢測，從而每個發(fā)光單元至少保持亮度均勻，即使每個發(fā)光單元的溫度改變。
根據(jù)本發(fā)明的背光單元和顯示單元采用由串聯(lián)連接的多個LED構(gòu)成的發(fā)光單元作為光源。構(gòu)成每個發(fā)光單元的LED被布置在它們保持在預(yù)定溫度的多個位置處，并且驅(qū)動單元控制要被供應(yīng)到每個發(fā)光單元中的LED的電流，從而每個發(fā)光單元保持均勻的亮度，即使每個發(fā)光單元的溫度改變。
如上構(gòu)造的背光單元和顯示單元保持恒定的亮度和色調(diào)，而與屏上的溫度分布無關(guān)。


圖1的簡要透視圖示出了應(yīng)用了本發(fā)明的背光型彩色液晶顯示單元的結(jié)構(gòu)；圖2的框圖示出了上述彩色液晶顯示單元的驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)；圖3的簡要示圖示出了構(gòu)成上述彩色液晶顯示單元的背光單元中的LED的布置；圖4的簡要示圖示出了上述LED的布置，其中各個LED由電路圖的二極管符號表示；圖5的簡要示圖示出了其中六個二極管(兩個紅光二極管、兩個綠光二極管和兩個藍(lán)光二極管)被布置在一條線上的單位元(unit cell)；圖6的簡要示圖示出了彼此接合的三個單位元4；圖7的簡要示圖示出了背光單元的光源21中的LED的實際連接；圖8的簡要示圖示出了上述背光單元中的LED連接；圖9的簡要示圖示出了顯示單元中的溫度分布；圖10是顯示單元中的溫度分布疊加在背光單元中的LED的連接之上的簡要示圖；圖11是用來根據(jù)一個溫度傳感器和溫度分布圖來估計每個位置處的溫度的示圖；圖12的示圖示出了驅(qū)動LED的驅(qū)動電路；圖13A至13C的示圖示出了驅(qū)動各個紅光、綠光和藍(lán)光LED的PWM脈沖；圖14A至14C的示圖示出了驅(qū)動各個紅光、綠光和藍(lán)光LED的信號，其具有峰值并且受PWM控制；圖15的示圖示出了紅光、綠光和藍(lán)光LED的基本溫度特性。
具體實施例方式
下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例。
本發(fā)明可應(yīng)用于如圖1所示構(gòu)造的背光型彩色液晶單元100。
彩色液晶顯示單元100由透射型彩色顯示板10和置于彩色顯示板10之后的背光單元20組成。
透射型彩色液晶顯示板10具有TFT襯底11和相對立的電極襯底12，二者彼此相對，并且液晶層13(扭曲向列型TN液晶)居于其中。TFT襯底11其上有以矩陣圖案形成的信號線14和掃描線15。在它們的相交處，形成薄膜晶體管16(作為開關(guān)元件)和像素電極17。薄膜晶體管16由掃描線15順序地選擇；它們還將圖像信號(來自信號線14)寫入到對應(yīng)的像素電極17。在相對的電極襯底12的內(nèi)部形成相對的電極18和色彩濾波器19。
彩色液晶顯示單元100具有上述的透射型彩色液晶顯示板10，其保持在兩個偏振器之間，并且由背光單元20利用白光從其后部照亮。在有源矩陣驅(qū)動之后，其產(chǎn)生期望的全色彩圖像。
背光單元20具有光源21和波長選擇濾波器22，從而其利用從光源21發(fā)出的光(通過波長選擇濾波器22從后部)照亮彩色液晶顯示板10。
彩色液晶顯示單元100由驅(qū)動電路200驅(qū)動，驅(qū)動電路200的電氣功能塊在圖2中示出。
驅(qū)動電路200由電源110(用于向彩色液晶顯示板10和背光單元20供電)、X驅(qū)動器電路120與Y驅(qū)動器電路130(用于驅(qū)動彩色液晶顯示板10)、RGB處理單元150(通過輸入終端140被提供外部圖像信號)、圖像存儲器160與控制器150(連接到RGB處理單元150)、以及背光控制單元180(用于驅(qū)動并控制背光單元20)組成。
在驅(qū)動電路200中，通過輸入終端140輸入的圖像信號由RGB處理單元150進(jìn)行例如彩色過程(chromatic process)等而被處理，并且處理后的信號從復(fù)合信號被轉(zhuǎn)換為適于驅(qū)動彩色液晶顯示板10的RGB分立信號。RGB分立信號被提供給控制單元170并通過圖像存儲器160還被提供給X驅(qū)動器120。控制單元在與RGB分立信號相對應(yīng)的預(yù)定計時處控制X驅(qū)動器120和Y驅(qū)動器130。通過圖像存儲器160提供給X驅(qū)動器120的RGB分立信號驅(qū)動彩色液晶顯示板10，從而產(chǎn)生與RGB分立信號相對應(yīng)的圖像。
背光單元20被置于透射型彩色液晶顯示板10之后，從而其直接照亮彩色液晶顯示板10的后部。背光單元20的光源21由多個發(fā)光二極管(LED)組成。這些二極管被劃分成若干組，每組LED被分別驅(qū)動。
構(gòu)成背光單元20的光源21的LED以下述方式布置。
圖3簡要示出了LED的布置。每個單位元(4-1和4-2)具有被布置在一條線上的六個LED(兩個紅光LED 1、兩個綠光LED 2和兩個藍(lán)光LED 3)。
在上述的情形中，單位元4具有六個LED。然而，一個單位元中每個色彩的LED數(shù)目不限于上面提到的數(shù)目，其可以根據(jù)所使用的LED的發(fā)光效率和額定值而適當(dāng)變化，以產(chǎn)生均衡的白色(混合色)。
在圖3所示的情形中，單位元4-1和4-2具有相同的LED布置，并且它們在中間彼此相連(由箭頭指示)。圖4示出了彼此相連的單位元4-1和4-2，其中LED由電路圖的符號表示。紅光LED 1、綠光LED 2和藍(lán)光LED 3分別串聯(lián)連接，它們的極性與電流的方向(從左向右)一致。
圖5示出了由六個LED(兩個紅光LED 1、兩個綠光LED 2和兩個藍(lán)光LED 3)構(gòu)成的一個單位元4，六個LED被布置在一條線上。如圖5所示，每個二LED集由2G、2R和2B表示，并且(2G 2R 2B)集表示作為包括兩個綠光LED、兩個紅光LED和兩個藍(lán)光LED的六個LED的圖案的基本單位。在圖6中，串聯(lián)接合的三個單位單元4由3*(2G 2R 2B)或(6G 6R 6B)表示。
構(gòu)成背光單元20的光源21的LED以下述方式連接。
如圖7所示，光源21中的LED被分組成以矩陣圖案(五個水平行和四個垂直列)布置的中間單位(6G 6R 6B)。每個中間單位由三個基本單位(2G 2R 2B)構(gòu)成。因此，總共有360個LED。
這些中間單位(6G 6R 6B)在屏上的水平方向上電連接。以這種方式布置的中間單位使得在背光單元20的光源21中形成水平并排連接的多個LED組30，如圖8所示。
水平串聯(lián)連接的每個LED組30在背光單元20中具有獨立的LED驅(qū)動電路31。LED驅(qū)動電路31向LED組30提供電流，從而使它們發(fā)光。
水平串聯(lián)連接的LED組30被如下布置，使得當(dāng)在背光單元20中校準(zhǔn)溫度分布時，一定區(qū)域內(nèi)的那些LED具有近似相同的溫度。
圖9示出了彩色液晶顯示單元100的屏上的溫度分布，其中背光單元20在工作。濃陰影部分表示高溫區(qū)域，而淺陰影部分表示低溫區(qū)域。從圖9中可以發(fā)現(xiàn)，彩色液晶顯示單元100在其上部區(qū)域具有高溫，在其下部區(qū)域具有低溫。
圖10是顯示單元中的溫度分布(其在圖9中示出)疊加在背光單元中的LED的連接(其在圖8中示出)之上的簡要示圖。從圖10可以看出，在水平方向連接LED等同于在近似相同的溫度處連接LED。
如圖10所示，背光單元20具有檢測每個LED組30的溫度的溫度傳感器32。具有垂直布置的多個溫度傳感器32，每個溫度傳感器32對應(yīng)于水平串聯(lián)連接的LED組30。溫度傳感器32的布置可以如圖11所示那樣進(jìn)行修改。圖11所示的顯示單元僅在其中央具有一個溫度傳感器32，并且它還具有記錄垂直方向上溫度分布圖案的存儲器。通過參考存儲器的內(nèi)容，溫度傳感器32可以從溫度的檢測值估計出屏幕垂直方向上不同區(qū)域處的溫度。關(guān)于溫度傳感器32所檢測的溫度的信息被發(fā)送到LED驅(qū)動電路31，LED驅(qū)動電路31驅(qū)動對應(yīng)的LED組30。
此外，如圖10所示，背光單元20具有光通量傳感器或色度傳感器33，其檢測每個LED組30的輝度或色度。圖10所示的實施例具有多個輝度或色度傳感器33，每個傳感器33對應(yīng)于水平串聯(lián)連接的LED組30。如果背光單元20具有均勻并有效混合各個LED的色彩的擴散板(diffuserpanel)，則該實施例可以修改，使得背光單元20僅具有一個輝度或色度傳感器33。在這種情形中，由輝度或色度傳感器33檢測到的輝度或色度值被提供給驅(qū)動對應(yīng)LED組30的LED驅(qū)動電路31。然而，如果背光單元20具有均勻并有效混合LED色彩的擴散板或任何其它光學(xué)系統(tǒng)，則可以僅使用一個輝度或色度傳感器33。
LED驅(qū)動電路31被置于背光驅(qū)動控制單元180中，用來以下述方式驅(qū)動水平串聯(lián)連接的LED組30。
圖12示出了LED驅(qū)動電路31的示例。
LED驅(qū)動電路31具有DC-DC變換器41、恒定電阻(Rc)42、FET43、PWM控制電路44、電容器45、樣本保持FET 46、電阻47、以及保持計時電路48。
DC-DC變換器41從圖2所示的電源110接收DC電壓VIN。然后它通過切換將其輸入(DC電源)轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的DC輸出電壓VCC。換句話說，DC-DC變換器41以下述方式產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出電壓VCC，即，在通過反饋終端Vf輸入的電壓和輸出電壓VCC之間獲得預(yù)定的電勢差值(Vref)。
串聯(lián)連接的LED組30的陽極通過恒定電阻(Rc)連接到DC-DC變換器41的輸出電壓VCC的輸出終端。此外，串聯(lián)連接的LED組30的陽極還通過樣本保持FET 46的源-漏極連接到DC-DC變換器41的反饋終端。串聯(lián)連接的LED組30的陰極通過FET 43的源-漏極接地。
FET 43的柵極從PWM控制電路44接收PWM信號。FET 43以下述方式工作，即，當(dāng)PWM信號接通(ON)時，源-漏溝道導(dǎo)通，而當(dāng)PWM信號關(guān)斷(OFF)時，源-漏溝道斷開。因此，當(dāng)PWM信號接通時，F(xiàn)ET 43向LED組30提供電流，而當(dāng)PWM信號關(guān)斷時，斷開向LED組30提供的電流。換句話說，F(xiàn)ET 43在PWM信號接通時使LED組30發(fā)光，而在PWM信號關(guān)斷時使LED組30中止發(fā)光。
PWM控制電路44產(chǎn)生二進(jìn)制信號的PWM信號來控制導(dǎo)通時間與關(guān)斷時間的占空比(duty ratio)。PWM控制電路44接收輝度傳感器33檢測到的光通量值，并且它控制PWM信號的脈沖寬度，從而串聯(lián)連接的LED組30的輝度與預(yù)定的輝度值一致。換句話說，當(dāng)輝度傳感器33所檢測到的光通量值小于預(yù)定輝度值時，PWM控制電路44增加脈沖寬度，從而增加LED組30的發(fā)光持續(xù)時間。當(dāng)輝度傳感器33所檢測到的光通量值大于預(yù)定輝度值時，PWM控制電路44還減小脈沖寬度，從而減小LED組30的發(fā)光持續(xù)時間。
電容器45被置于DC-DC變換器41的反饋終端和輸出終端之間。電阻47被連接到DC-DC變換器41的輸出終端和樣本保持FET 46的柵極。
保持計時電路48接收PWM信號，并且產(chǎn)生保持信號，其在PWM信號的上升沿處的預(yù)定時間段內(nèi)關(guān)斷(off)，而在其它時間段內(nèi)導(dǎo)通(on)。
樣本保持FET 46的柵極接收從保持計時電路48發(fā)出的保持信號。樣本保持FET 46以下述方式工作，即，當(dāng)保持信號關(guān)斷時源-漏極變?yōu)閷?dǎo)通，而當(dāng)保持信號導(dǎo)通時源-漏極變?yōu)殛P(guān)斷。
僅當(dāng)來自PWM控制電路44的PWM信號導(dǎo)通時，上述的LED驅(qū)動電路31向LED組30提供電流ILED。樣本保持電路由電容器45、樣本保持FET 46和電阻47組成。當(dāng)PWM信號導(dǎo)通時，樣本保持電路對LED組30的陽極處(即，未連接到輸出電壓VCC的電阻42的一端)的電壓值采樣，然后將其提供到DC-DC變換器41的反饋終端。DC-DC變換器41被設(shè)計成根據(jù)輸入到反饋終端的電壓值來穩(wěn)定輸出電壓VCC。因此，可以使流向恒定電阻Rc42和LED組30的電流ILED的峰值恒定。
這樣，LED驅(qū)動電路31根據(jù)PWM信號來執(zhí)行脈沖驅(qū)動，同時保持流入LED組30的電流ILED的峰值恒定。因此，根據(jù)輝度傳感器33所檢測到的光量，LED驅(qū)動電路31被控制使得串聯(lián)連接的LED組30所發(fā)光的輝度等于預(yù)定輝度值此外，LED驅(qū)動電路31還具有期望值控制電路49，其被設(shè)計成根據(jù)從溫度傳感器32輸出的溫度值來調(diào)整用于DC-DC變換器41的輸出電壓VCC的穩(wěn)定電壓值Vref。
期望值控制電路49接收由溫度傳感器32所檢測出的串聯(lián)連接LED組30的溫度值。期望值控制電路49具有表50，表50存儲指示輝度隨溫度改變而改變的值。通過參考該表50，它產(chǎn)生期望電壓值Vref，從而LED組30保持恒定輝度，即使它們改變了溫度。由期望值控制電路49產(chǎn)生的期望電壓值Vref被給予DC-DC變換器41。
DC-DC變換器41產(chǎn)生輸出電壓VCC，從而對于從反饋終端輸入的電壓Vf和輸出電壓VCC之間的電勢差，獲得期望電壓Vref。
具有如上所述期望值控制電路49的LED驅(qū)動電路31響應(yīng)于期望值控制電路49所產(chǎn)生的期望電壓值Vref而調(diào)整流向LED組30的電流ILED的峰值。因此，串聯(lián)連接的LED組30以恒定輝度發(fā)光，而無需改變PWM信號的脈沖寬度，即使它們改變了溫度。
根據(jù)上述實施例，彩色液晶顯示單元100具有在相同驅(qū)動電路控制下的串聯(lián)連接LED組，這些LED被布置在顯示單元后相同溫度的區(qū)域中。此外，彩色液晶顯示單元100調(diào)整LED組的電流，從而保持恒定的輝度，即使溫度改變。更具體地說，它執(zhí)行用于驅(qū)動電流的PWM控制，從而LED發(fā)出恒定輝度的光，并且它還調(diào)整驅(qū)動電流的峰值，從而LED發(fā)出恒定光量的光，即使它們改變了溫度。
因此，彩色液晶顯示單元100力圖消除由溫度變化引起的屏幕上的輝度波動LED驅(qū)動電路31可以被如下修改。
如上所述，背光單元20被設(shè)計為使得一定數(shù)目的串聯(lián)連接LED作為整體被驅(qū)動。
用于紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)基色的LED需要不同的驅(qū)動電路，因為它們在發(fā)射效率方面不同。換句話說，它們在功耗和發(fā)射效率方面不同。因此，由PWM控制調(diào)整的脈沖寬度對于不同的色彩會有變化。例如，對于紅光LED來說在發(fā)光之后約50％的導(dǎo)通時間(ON-time)是足夠的，因為紅光LED在低溫具有高發(fā)射效率，而對于發(fā)射效率較差的藍(lán)光LED則需要約80-90％的導(dǎo)通時間。換句話說，對于不同的色彩需要不同的驅(qū)動電路。
由于PWM控制所調(diào)整的脈沖寬度對于每種色彩來說會有變化，所以對于LED組30的輝度來說，被分配調(diào)整PWM控制的脈沖寬度的分辨率(resolution)不同。例如，對于紅光來說分辨率粗糙，而對于藍(lán)光來說分辨率精細(xì)。這意味著調(diào)整的精度取決于色彩而有變化。不同色彩的這種分辨率精度的不平衡妨礙了白色的均勻性。
圖13A至13C示出了不同色彩的PWM控制中的分辨率的差異。
在圖13A至13C中，假定PWM控制脈沖可以被分為256階(step)(8比特)來調(diào)整脈沖寬度。圖13A示出了紅光的PWM控制脈沖；圖13B示出了綠光的PWM控制脈沖；并且圖13C示出了藍(lán)光的PWM控制脈沖。假定需要以下述比率混合紅、綠和藍(lán)色以獲得期望的白色。
PWM寬度為256的藍(lán)色(100％占空比)PWM寬度為191的綠色(75％占空比)PWM寬度為126的紅色(50％占空比)藍(lán)色可以在256階中調(diào)整，而紅色僅可以在126階(或者7比特)中調(diào)整。此外，藍(lán)色的一階寬度對應(yīng)于紅色的二階寬度。通過增加位數(shù)可以提高分辨率；然而，這種方法并不適用，因為它需要具有高精度的昂貴變換器。
由于如上所述的原因，LED驅(qū)動電路31改變(施加到LED組30的)電流的峰值，從而脈沖寬度的分辨率對于紅光、綠光和藍(lán)光LED來說是相同的。這在實踐中是通過將PWM的控制值輸入到期望值控制電路49來調(diào)整輸出電壓VCC保持穩(wěn)定的期望電壓值Vref而實現(xiàn)的。
如果假定當(dāng)對于相同的電流峰值調(diào)整紅、綠和藍(lán)色的混合比率時，藍(lán)色的PWM寬度是256(100％占空比)，綠色的PWM寬度是191(75％占空比)，并且紅色的PWM寬度是126(50％占空比)，則紅色的電流峰值應(yīng)當(dāng)調(diào)整為如圖14A所示的50％，綠色的電流峰值應(yīng)當(dāng)調(diào)整為如圖14B所示的75％，并且藍(lán)色的電流峰值應(yīng)當(dāng)調(diào)整為如圖14C所示的75％。
通過改變LED組30的電流峰值，在調(diào)整的時候紅色、藍(lán)色和綠色可以具有相同的分辨率，并且因而可以保持對不同色彩控制精度的平衡。
權(quán)利要求
1.一種安裝在顯示單元背部的背光單元，包括由串聯(lián)連接的多個發(fā)光二極管構(gòu)成的發(fā)光單元；驅(qū)動單元，用于驅(qū)動所述發(fā)光單元中的發(fā)光二極管，每個驅(qū)動單元對應(yīng)于每個發(fā)光單元；以及溫度檢測單元，檢測每個發(fā)光單元的溫度，所述發(fā)光單元被布置在所述發(fā)光二極管保持預(yù)定溫度的多個位置處，并且所述驅(qū)動單元根據(jù)每個發(fā)光單元的溫度來控制供應(yīng)到每個發(fā)光單元中的所述發(fā)光二極管的電流，其中所述溫度是由所述溫度檢測單元檢測的，從而每個發(fā)光單元保持均勻的亮度，即使每個發(fā)光單元在溫度方面改變。
2.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其中所述驅(qū)動單元根據(jù)每個發(fā)光單元的溫度來控制供應(yīng)到每個發(fā)光單元中的所述發(fā)光二極管的電流，其中所述溫度是由所述溫度檢測單元檢測的，從而每個發(fā)光單元保持均勻的亮度和均勻的色度，即使每個發(fā)光單元在溫度方面改變。
3.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其中所述發(fā)光單元被置于所述顯示單元之后，使得所述發(fā)光二極管串聯(lián)連接并在屏的水平方向上布置。
4.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其中所述溫度檢測單元響應(yīng)于安裝了溫度傳感器的位置處的所述發(fā)光單元的溫度，根據(jù)來自存儲器的信息檢測不具有溫度傳感器的發(fā)光單元的溫度，其中所述存儲器預(yù)先存儲不具有溫度傳感器的所述發(fā)光單元的溫度。
5.如權(quán)利要求1所述的背光單元，還包括光檢測傳感器，用于檢測從每個發(fā)光單元中的所述發(fā)光二極管發(fā)出的光的亮度，并且其中所述驅(qū)動單元調(diào)整供應(yīng)到每個發(fā)光單元中的所述發(fā)光二極管的電流，從而至少保持從每個發(fā)光單元發(fā)出的光的亮度均勻。
6.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其中所述驅(qū)動單元利用脈沖寬度調(diào)制來調(diào)整供應(yīng)到每個發(fā)光單元中的所述發(fā)光二極管的電流，從而至少保持從每個發(fā)光單元發(fā)出的光的亮度均勻，并且還響應(yīng)于所述溫度檢測單元檢測到的每個發(fā)光單元的溫度來調(diào)整供應(yīng)到每個發(fā)光單元中的所述發(fā)光二極管的電流的峰值。
7.一種顯示單元，包括透射型不發(fā)光屏；置于所述屏后的發(fā)光單元，所述發(fā)光單元由串聯(lián)連接的多個發(fā)光二極管構(gòu)成；驅(qū)動單元，驅(qū)動每個發(fā)光單元中的發(fā)光二極管，所述驅(qū)動單元對應(yīng)于每個發(fā)光單元；以及溫度檢測單元，檢測每個發(fā)光單元的溫度；所述發(fā)光單元被布置在發(fā)光二極管保持預(yù)定溫度的多個位置處，并且所述驅(qū)動單元根據(jù)每個發(fā)光單元的溫度來控制供應(yīng)到每個發(fā)光單元中的發(fā)光二極管的電流，其中所述溫度是由所述溫度檢測單元檢測的，從而每個發(fā)光單元至少保持亮度均勻，即使每個發(fā)光單元在溫度方面改變。
8.如權(quán)利要求7所述的顯示單元，其中所述驅(qū)動單元根據(jù)每個發(fā)光單元的溫度來控制供應(yīng)到每個發(fā)光單元中的所述發(fā)光二極管的電流，其中所述溫度是由所述溫度檢測單元檢測的，從而每個發(fā)光單元保持均勻的亮度和均勻的色度，即使每個發(fā)光單元在溫度方面改變。
9.如權(quán)利要求7所述的顯示單元，其中所述發(fā)光單元被置于所述顯示單元之后，使得所述發(fā)光二極管串聯(lián)連接并在所述屏的水平方向上布置。
10.如權(quán)利要求7所述的顯示單元，其中所述溫度檢測單元響應(yīng)于安裝了溫度傳感器的位置處的所述發(fā)光單元的溫度，根據(jù)來自存儲器的信息檢測不具有溫度傳感器的發(fā)光單元的溫度，其中所述存儲器預(yù)先存儲不具有溫度傳感器的所述發(fā)光單元的溫度。
11.如權(quán)利要求7所述的顯示單元，還包括光檢測傳感器，用于至少檢測從每個發(fā)光單元中的所述發(fā)光二極管發(fā)出的光的亮度，并且其中所述驅(qū)動單元調(diào)整供應(yīng)到每個發(fā)光單元中的所述發(fā)光二極管的電流，從而至少保持從每個發(fā)光單元發(fā)出的光的亮度均勻。
12.如權(quán)利要求11所述的顯示單元，其中所述驅(qū)動單元利用脈沖寬度調(diào)制來調(diào)整供應(yīng)到每個發(fā)光單元中的所述發(fā)光二極管的電流，從而至少保持從每個發(fā)光單元發(fā)出的光的亮度均勻，并且還響應(yīng)于所述溫度檢測單元檢測到的每個發(fā)光單元的溫度來調(diào)整供應(yīng)到每個發(fā)光單元中的所述發(fā)光二極管的電流的峰值。
13.如權(quán)利要求7所述的顯示單元，還包括用于均勻混合從所述發(fā)光單元中的每個發(fā)光二極管發(fā)出的光的色彩的光學(xué)系統(tǒng)，并且其中所述驅(qū)動單元取得由所述光檢測傳感器檢測的亮度或色度作為表示值，并且調(diào)整供應(yīng)到每個發(fā)光單元中的每個發(fā)光二極管的電流，從而所述發(fā)光單元作為整體均勻改變，并且從每個發(fā)光單元發(fā)出的光在亮度或色度上保持恒定。
全文摘要
屏幕免于由不均衡的溫度分布而引起的亮度變化。彩色液晶顯示單元具有透射型彩色顯示板和置于彩色顯示板之后的背光單元。背光單元具有串聯(lián)連接的多個LED；驅(qū)動單元，用于驅(qū)動LED，每個驅(qū)動單元對應(yīng)于若干個LED；以及溫度傳感器，用于檢測LED的溫度。LED組被布置在顯示單元具有相同溫度的區(qū)域中。驅(qū)動單元響應(yīng)于溫度傳感器檢測到的溫度而控制要被提供到LED的電流，從而LED保持恒定亮度，即使LED的溫度波動。
文檔編號G02F1/13GK1721943SQ20051008402
公開日2006年1月18日 申請日期2005年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月12日
發(fā)明者古川德昌, 菊地賢一, 市川弘明 申請人:索尼株式會社