專利名稱：背光裝置以及使用該背光裝置的液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光裝置和使用該背光裝置的液晶顯示裝置，該背光裝置使用了可提供彩色液晶顯示面板用照明光的發(fā)光二極管，特別地，涉及一種可用于廉價地實現(xiàn)忠 實的色彩再現(xiàn)性和色彩平衡的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)以及驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
在液晶面板上顯示圖像的液晶顯示裝置是一種眾所周知的裝置。目前，在液晶顯 示裝置中，使用背光裝置從背面對具有彩色濾光片的透過型液晶顯示面板進行照明以顯示 彩色圖像的方式是一種主流的方式。另外，在現(xiàn)有技術(shù)中，盡管背光裝置大多采用了使用螢 光管的CCFL(cold cathode fluorescent lamp)，但是，從環(huán)保的角度來看，因為水銀的使 用受到了限制，所以，發(fā)光二極管LED(light emitting diode)作為一種取代將水銀作為試 料的CCFL的光源正在被廣泛地使用(例如，參考專利文獻1)。另外，按照光源的配置方式，用于液晶面板的背光裝置大致可分為直下型和側(cè)光 型2種類型。直下型是如圖2(a)所示的、使光源配置在液晶面板背面正下方的類型，側(cè)光 型是如圖2(b)所示的、在液晶面板背面正下方配置了圖中未表示的導(dǎo)光板并使光源配置 在導(dǎo)光板側(cè)面的類型。目前，圖2(b)所示的側(cè)光型背光方式已經(jīng)應(yīng)用于手提電話和筆記本電腦等的較 小型的顯示用液晶面板。但是，對于大型液晶面板來說，因為側(cè)光型背光得不到足夠的輝 度，所以，一般使用圖2(a)所示的直下型背光裝置。另外，在將發(fā)光二極管應(yīng)用于光源的直下型背光裝置中，也有以下2種方式，即 將白色發(fā)光二級管作為光源的方式；以及，如圖3 (a)所示的、使用可發(fā)出3原色的紅色光、 綠色光以及藍色光的發(fā)光二極管并進行混色以得到白色光的方式。作為使用可發(fā)出上述3原色的紅色光、綠色光以及藍色光的發(fā)光二極管并進行混 色以得到白色光的方法，例如，如圖3 (b)所示，已經(jīng)提出了這樣一種技術(shù)，即通過將由2個 對輝度的視感度為最高的綠色發(fā)光二極管、1個紅色發(fā)光二極管以及1個藍色發(fā)光二極管 這4個二極管所組成的結(jié)構(gòu)作為一個單元，以提高混色成白色光的混色性，減小顏色不均 和輝度不均，并節(jié)省電力消費(例如，參考專利文獻2)。專利文獻1 (日本)特開平7-191311號公報專利文獻2 (日本)特開2006-133721號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明想要解決的課題如下但是，在僅使用白色發(fā)光二極管的現(xiàn)有技術(shù)的背光裝置中，盡管能夠以較低的成 本制成背光裝置，但是，不能對反面背光本身的色溫進行調(diào)整。然而，在電視裝置中，根據(jù)影 像的內(nèi)容和使用者的嗜好，一般來說，色溫被設(shè)定為可在大約6500° K至12，000° K(有時 也可能是15，000° K)的范圍內(nèi)進行變化。
下面，對將白色發(fā)光二極管作為背光裝置來使用的液晶電視裝置的色溫變化的情況進行說明。在圖1中，橫軸表示色溫，縱軸表示液晶電視裝置的輝度。這里，白色發(fā)光二 極管的色溫(圖1 (b))被設(shè)為例如1，000° K，將這個白色發(fā)光二極管作為背光裝置來使用 的液晶顯示裝置的色溫被設(shè)為如圖I(C)所示的范圍(從(1)至(2)，例如，從6，500° K至 13，500° K)。例如，如果考慮將色溫設(shè)定為6，500° K的情況，則因為白色發(fā)光二極管的色 溫不會發(fā)生變化，所以，盡管可以通過減小視頻信號R、G、B中的B信號來改變色溫，但是，這 樣就會出現(xiàn)一個問題，即因為B信號減小了，所以當(dāng)然會導(dǎo)致輝度降低，因此，色溫和輝度 之間的關(guān)系就變成圖1(a)所示的關(guān)系。相反，如果將色溫設(shè)定為高達例如13，500° K，則 需要減小R信號(即紅色信號)，這樣一來，此時的色溫和輝度之間的關(guān)系就變成了如圖 1(a)的點(2)所示的那樣，其輝度還是被降低了。因此，在此輝度降低的情況下，如果再加 上白色發(fā)光二極管的偏差，就會出現(xiàn)輝度值不穩(wěn)定的問題。另外，在使用了發(fā)出3原色的紅色光、綠色光以及藍色光的發(fā)光二極管的背光裝 置的情況下，盡管可以對背光的色溫進行調(diào)整以及可以對色彩的不均進行補正，但是，仍然 還存在著由于上述發(fā)光二極管的偏差而導(dǎo)致輝度不穩(wěn)定以及難以減低成本等的問題。因此，鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種背光裝置以及使用該背光裝置 的液晶顯示裝置，通過同時使用白色發(fā)光二極管和彩色發(fā)光二極管，可以廉價地實現(xiàn)色溫 的調(diào)整以及色彩不均的補正。用于解決上述課題的手段如下為了實現(xiàn)上述目的，第一發(fā)明的背光裝置的特征在于，具有光源，該光源從液晶面 板的背面進行照明，所述光源具有白色發(fā)光二極管和彩色發(fā)光二極管。這樣，因為可以將白色發(fā)光二極管和彩色發(fā)光二極管這兩者同時作為光源來使 用，并且，還可以通過將白色發(fā)光二極管和彩色發(fā)光二極管這兩者進行組合來實施色溫的 調(diào)整、輝度不均和色彩不均的補正，所以，不僅可以使輝度值穩(wěn)定，而且還可以進行微細的 調(diào)整。第二發(fā)明的背光裝置的特征在于，在第一發(fā)明的背光裝置中，所述白色發(fā)光二級 管為高功率型二極管，所述白色發(fā)光二極管輸出的輝度比所述彩色發(fā)光二極管輸出的輝度
尚ο這樣，因為可以由白色發(fā)光二極管提供液晶面板的照明所需的大部分的輝度，并 且，還可以通過使用彩色發(fā)光二極管來進行微細的色溫調(diào)整、輝度不均的補正以及色彩不 均的補正，所以，不僅可以使輝度穩(wěn)定，而且還可以進行微細的調(diào)整。第三發(fā)明的背光裝置的特征在于，在第二發(fā)明的背光裝置中，所述彩色發(fā)光二極 管包含紅色發(fā)光二極管以及藍色發(fā)光二極管。這樣，在彩色發(fā)光二極管中，因此可以將輸出色溫較低的紅色光的紅色發(fā)光二極 管和輸出色溫較高的藍色光的藍色發(fā)光二極管組合來使用，所以，可以適當(dāng)?shù)剡M行色溫等 的微細調(diào)整。第四發(fā)明的背光裝置的特征在于，在第三發(fā)明的背光裝置中，所述彩色發(fā)光二極 管還包含綠色發(fā)光二極管。這樣，因為可以使用3原色來生成虛擬白色，所以，可以高精度地進行色溫調(diào)整、 輝度不均調(diào)整以及色彩不均調(diào)整等微細的調(diào)整。
第五發(fā)明的背光裝置的特征在于，在第四發(fā)明的背光裝置中，具有發(fā)光二極管驅(qū)動單元，其用于使所述白色發(fā)光二極管和所述彩色發(fā)光二極管的發(fā)光時機錯開，然后點亮 所述白色發(fā)光二極管和所述彩色發(fā)光二極管。這樣，可以節(jié)省背光裝置的電力消費。另外，例如，如果點亮了白色發(fā)光二極管，則 不點亮彩色發(fā)光二極管，相反，如果點亮了彩色發(fā)光二極管，則不點亮白色發(fā)光二極管，通 過這種方式，不僅可以減少輸入至所述發(fā)光二極管的實效電力，實現(xiàn)低電力消費化，而且還 可以延長發(fā)光二極管的壽命，提供一種經(jīng)濟實惠的背光裝置。第六發(fā)明的背光裝置的特征在于，在第五發(fā)明的背光裝置中，所述發(fā)光二極管驅(qū) 動單元包含脈沖寬度調(diào)制電路，所述背光裝置包括白色發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其用于根據(jù) 由所述脈沖寬度調(diào)制電路所輸出的第一極性的脈沖來點亮所述白色發(fā)光二極管；彩色發(fā)光 二極管驅(qū)動電路，其用于根據(jù)與由所述脈沖寬度調(diào)制電路所輸出的所述第一極性相反的第 二極性的脈沖來點亮所述彩色發(fā)光二極管。這樣，不僅可以通過使用脈沖寬度調(diào)制電路來容易地進行點亮白色發(fā)光二極管和 點亮彩色發(fā)光二極管之間的切換，而且還可以減小電力消費。第七發(fā)明的背光裝置的特征在于，在第六發(fā)明的背光裝置中，所述發(fā)光二極管驅(qū) 動單元包含序列驅(qū)動單元，其用于按順序地點亮所述各顏色的彩色發(fā)光二極管。這樣，通過按順序地分別點亮各顏色的彩色發(fā)光二極管，可以進一步地減小電力 消費。例如，當(dāng)將紅色光、綠色光、藍色光的三個發(fā)光二極管作為上述的彩色發(fā)光二極管來 使用時，如果設(shè)計成按順序地點亮所述紅色光、綠色光、藍色光的發(fā)光二極管這樣的序列驅(qū) 動方式，則因為彩色發(fā)光二極管內(nèi)的電流變?yōu)?/3，所以，不僅可以更有效地消減電力消費， 而且還可以減少輝度不均和色彩不均。第八發(fā)明的液晶顯示裝置的特征在于，具有第一發(fā)明的背光裝置；液晶面板，其 通過由所述背光裝置從背面照射光線在其顯示面上放映影像。這樣，不僅可以對液晶面板上發(fā)映出的影像的色溫進行調(diào)整以及對輝度不均和色 彩不均進行補正，而且，還可以低成本地實現(xiàn)能夠節(jié)省電力消費的液晶顯示裝置。本發(fā)明的效果如下根據(jù)本發(fā)明的背光裝置以及使用該背光裝置的液晶顯示裝置可知，本發(fā)明不僅可 以進行色溫的調(diào)整，而且還可以廉價地實現(xiàn)色彩不均的補正以及輝度不均的補正。特別地， 本發(fā)明具有非常好的可應(yīng)用至大型液晶電視裝置等的實用效果。


圖1是用于說明液晶電視裝置的色溫和輝度之間的關(guān)系的圖。圖2是用于說明液晶面板的背光裝置的種類的圖。圖3是用于說明現(xiàn)有的發(fā)光二極管的排列的圖。圖4是表示本實施例的背光裝置80的整體結(jié)構(gòu)的分解立體圖。圖5是用于說明本發(fā)明的實施例的發(fā)光二極管排列的圖。圖6是用于說明光源10的色溫的調(diào)整方法的圖。圖7是用于說明本發(fā)明的實施例的發(fā)光二極管的點亮?xí)r機的圖。圖8是用于說明本發(fā)明的實施例的驅(qū)動電路構(gòu)成的圖。
圖9是用于說明本發(fā)明的其他實施例的發(fā)光二極管的點亮?xí)r機的圖。圖10是表示與圖9不同的一部分重復(fù)的點亮?xí)r機的圖。圖11是用于說明本發(fā)明的其他實施例的發(fā)光二極管的點亮?xí)r機的圖。圖12是表示具有序列驅(qū)動單元44的發(fā)光二極管驅(qū)動單元40a的構(gòu)成的一個例子的圖。圖13是表示序列驅(qū)動單元44的構(gòu)成的一個例子的圖。圖14是表示本實施例的液晶顯示裝置150的整體結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。符號說明10 光源；11:白色發(fā)光二極管；12 紅色發(fā)光二極管；13:綠色發(fā)光二極管；14 藍色發(fā)光二極管；15 彩色發(fā)光二級光；20 光源實裝基板；30 背面箱體；40、40a 發(fā)光二極管驅(qū)動單元；41 脈沖寬度調(diào)制(PWM)電路；42 白色發(fā)光二極管驅(qū)動電路(W驅(qū)動電路)；43 3原色彩色發(fā)光二極管驅(qū)動電路(RGB驅(qū)動電路)；44 序列驅(qū)動單元；50:擴散板；60 光學(xué)片；61、63:擴散片；62 透鏡片；70 前面框架；80 背光裝置；90 液晶面板；100 源極(source)驅(qū)動器；110 閘極(gate)驅(qū)動器；120 液晶面板控制單元；130 視頻信號檢測電路；150 液晶顯示裝置。
具體實施例方式以下參考

本發(fā)明的最佳實施例。在本實施例中，盡管以下是以直下型背 光裝置為例進行的說明，但是，本發(fā)明并不僅限于直下型背光裝置。圖4是表示使用了本發(fā)明的實施例的背光裝置80的整體結(jié)構(gòu)的分解立體圖。在 圖4中，本實施例的背光裝置80具有光源10、光源實裝基板20、背面箱體30、發(fā)光二極管驅(qū)動單元40、擴散板50、光學(xué)片60以及前面框架70。光源10是用于發(fā)出照射至液晶面板背面的光線的單元，在本實施例的背光裝置80中，光源10由多個發(fā)光二極管構(gòu)成。多個發(fā)光二極管包含白色發(fā)光二極管和彩色發(fā)光二 極管這兩者。彩色發(fā)光二極管包含紅色發(fā)光二極管和藍色發(fā)光二極管，另外，還可以包含綠 色發(fā)光二級管。這里，需要說明的是，關(guān)于白色發(fā)光二極管和彩色發(fā)光二極管的具體配置方 式，將在后面進行敘述。光源實裝基板20是用于實裝包含多個發(fā)光二極管的光源10的基板。光源實裝基 板20被配置并固定在背面箱體30的內(nèi)部底面上。在本實施例的背光裝置80中，光源實裝 基板20被構(gòu)成為沿橫方向延伸的形狀，光源10在其上按預(yù)定的間隔被配置。另外，沿橫方 向延伸的多個光源實裝基板20沿縱方向具有預(yù)定的間隔，并被配置為彼此之間大致平行， 光源10在整體上被配置為格子形狀。這樣，通過設(shè)計成在整個平面上配置光源10這樣的 直下型結(jié)構(gòu)，可以均勻地向整個液晶面板照射光線。背面箱體30是用于覆蓋背光裝置80背面的箱體，可使用具有各種各樣的材質(zhì)的 材料。發(fā)光二極管驅(qū)動單元40是用于進行點亮光源10的白色發(fā)光二極管和彩色發(fā)光 二極管的驅(qū)動控制的單元。發(fā)光二極管驅(qū)動單元40對白色發(fā)光二極管和彩色發(fā)光二極管 的點亮?xí)r機、點亮?xí)r間以及供給電流值等進行控制，并且對從背光裝置所發(fā)出的照明光的 色溫進行調(diào)整以及對輝度不均和色彩不均進行補正等。發(fā)光二極管驅(qū)動單元40可由預(yù) 定的電子電路構(gòu)成，具有 CPU (central processing unit)、RAM (random access memory) > ROM (read only memory)等，還可以被構(gòu)成為包含基于程序而動作的微型計算機。這里，需 要說明的是，關(guān)于發(fā)光二極管驅(qū)動單元40所進行的具體驅(qū)動控制，將在后面進行敘述。擴散板50是具有使光線擴散的光學(xué)擴散效果的擴散板，其作用是使從光源10照 射出的光線發(fā)生擴散。光學(xué)片60是通過將擴散片61、透鏡片62、擴散片63進行層疊而構(gòu)成的。光學(xué)片 60具有可有效地使擴散板50所擴散的光線的輝度增加的功能。擴散板50和光學(xué)片60形 成背光裝置80的發(fā)光面。前面框架70覆蓋擴散板50和光學(xué)片60的四周邊緣部并對其進行支撐，前面框架 70是通過與背面箱體30進行組合來形成背光裝置80外形的框架。下面，參考圖5，對構(gòu)成本實施例的背光裝置80的光源10的發(fā)光二極管的配置實 例進行說明。圖5是用于說明本實施例的發(fā)光二極管的排列方式的圖。在使用了本發(fā)明的 本實施中，將紅色、綠色、藍色發(fā)光二極管作為彩色發(fā)光二極管使用時的發(fā)光二極管的排列 方式被表示在圖5(a) (W+RGB)中，另外，將紅色、藍色發(fā)光二極管作為彩色發(fā)光二極管使用 時的發(fā)光二極管的排列方式被表示在圖5(b) (W+RB)中，但是，需要說明的是，發(fā)光二極管 的排列方式并不限定于此。圖5(a)是表示使用一個白色發(fā)光二極管11、一個紅色發(fā)光二極管12、一個綠色發(fā) 光二極管13以及一個藍色發(fā)光二極管14作為光源10時的各發(fā)光二極管11、12、13、14的 排列實例的圖。下面，對圖5(a)所示的使用了 W+RGB即白色發(fā)光二極管11和作為彩色發(fā) 光二極管的3原色R、G、B發(fā)光二極管12、13、14的情況進行說明。這里，需要說明的是，從 此處開始，當(dāng)將色彩發(fā)光二極管作為一個整體來說明時，將其稱為彩色發(fā)光二極管15。
在圖5(a)左側(cè)的圖中，紅色發(fā)光二極管12、白色發(fā)光二極管11、藍色發(fā)光二極管14以及綠色發(fā)光二極管13被配置成從左開始橫向排成一列。這樣，一個光源10就可以被 構(gòu)成為，將白色發(fā)光二極管11、紅色發(fā)光二極管12、綠色發(fā)光二極管13以及藍色發(fā)光二極 管14配置成一列的直排(in-line)排列。此時，例如，對于顏色的調(diào)諧(timing)比率來說， 如果將白色發(fā)光二極管11設(shè)為1，則紅色發(fā)光二極管12、綠色發(fā)光二極管13以及藍色發(fā)光 二極管14可分別為0. 33。通過設(shè)定成這樣的顏色調(diào)諧比率，點亮彩色發(fā)光裝置15使其發(fā) 出白光時，因為與白色發(fā)光二極管11平衡，所以，可以容易地進行各種各樣的調(diào)整。因此，在具有這樣的光源10的背光裝置80中，通過增大白色發(fā)光二極管11的功 率，可以使其提供整個背光的大半部分的輝度。例如，可使用高功率型白色發(fā)光二極管，該 高功率型白色發(fā)光二極管能輸出單位供電量的輝度超過100[lm/W]的高輝度。另一方面， 彩色(RGB)發(fā)光二極管12、13、14的功率可被設(shè)定為較小，也就是說，只要能夠使色溫在某 范圍(例如士 1000° K)進行變化即可。圖6是用于說明光源10的色溫的調(diào)整方法的圖。在圖6中，如果將白色發(fā)光二極 管11設(shè)定為提供最大輝度ML的例如97%以上，并且，將圖6橫軸所示的色溫調(diào)整設(shè)定為 在士 1000° K的2000° K的寬度較窄的范圍內(nèi)進行，則不對輝度進行較大的變動，就可以
調(diào)整色溫。另外，因為白色發(fā)光二極管11相對于彩色發(fā)光二極管15來說價格比較便宜，所 以，通過使用可輸出高輝度光線的高功率型發(fā)光二極管作為白色發(fā)光二極管11，并將功率 低于所述高功率型發(fā)光二極管的功率的、可輸出一定程度的輝度的光線的發(fā)光二極管作為 彩色發(fā)光二極管15，可以實現(xiàn)整個光源10的低價格化。返回圖5。在圖(5)的右圖中，紅色發(fā)光二極管12、白色發(fā)光二極管11、藍色發(fā)光 二極管14以及綠色發(fā)光二極管13被集中地配置為按逆時針旋轉(zhuǎn)的正方形形狀。光源10的 配置方式也可以是基于這樣的正方形排列的配置方式。另外，在這個正方形排列的配置方 式中，顏色的調(diào)諧比率也與上述直排排列相同，如果白色發(fā)光二極管11為1，則紅色發(fā)光二 極管12、綠色發(fā)光二極管13以及藍色發(fā)光二極管14可分別為0. 33。其他的，例如，也可以 將白色發(fā)光二極管11、紅色發(fā)光二極管12、藍色發(fā)光二極管13以及綠色發(fā)光二極管14配 置成縱向一列，也就是說，可以以各種各樣的排列方式來構(gòu)成光源10。在光源10中，白色發(fā)光二極管11、紅色發(fā)光二極管12、藍色發(fā)光二極管13以及綠 色二極管14只要被集中地配置在一起即可，在將其一個一個地集中地配置在一起的前提 下，可以采取各種各樣的配置方式。另外，在圖5(a)中，盡管是以光源10中分別包含一個 白色發(fā)光二極管11、一個紅色發(fā)光二極管12、一個藍色發(fā)光二極管13以及一個綠色發(fā)光二 極管14的構(gòu)成為例進行了說明，但是，根據(jù)所要求的背光裝置80的特性，也可以增加發(fā)光 二極管11、12、13、14中的任一個的數(shù)量。例如，如果需要得到更高的輝度，則也可以將光源 10設(shè)計成包含2個白色發(fā)光二極管11以及各一個其他彩色發(fā)光二極管12、13、14的結(jié)構(gòu)。這樣，根據(jù)使用了本發(fā)明的圖5(a)的實施例可知，因為背光裝置80的大半部分的 輝度是由較廉價的白色發(fā)光二極管所提供的，所以，可減小彩色發(fā)光二極管15的功率，也 就是說，可以實現(xiàn)低價格化，因此，可以將背光裝置80控制至較便宜的價格。另外，通過控 制流入紅色以及/或者藍色發(fā)光二極管12、14的電流，可以將背光的色溫控制在一定的范 圍內(nèi)。例如，在進行重視輝度但稍微可以進行一點使顏色變化的控制的情況下，也可以設(shè)計成這樣的構(gòu)成，即相對于白色發(fā)光二極管的1 [W]，使用彩色發(fā)光二極管15中的每個分別為0.1 [W]或0.2[W]的發(fā)光二極管。在進行為了提高輝度而優(yōu)先控制輝度的情況下，即 可以使用白色發(fā)光二極管11來進行控制，也可以使用彩色發(fā)光二極管來進行控制，但是， 在使用彩色二極管進行控制以提高輝度時，需要提高紅色發(fā)光二極管12、綠色發(fā)光二極管 13以及藍色發(fā)光二極管14的總的輝度，這樣，彩色發(fā)光二極管15所需的費用也就增加了。 另外，一旦彩色發(fā)光二極管15的各顏色的輝度被提高了，因為各顏色的發(fā)光二極管12、13、 14的輝度特性不同，所以，就會產(chǎn)生很大輝度不均。關(guān)于此點，在提高白色發(fā)光二極管11 的輝度時，因為只需提高一個白色發(fā)光二極管11的輝度，所以，只要采用一個高功率型發(fā) 光二極管即可，因此，就不會產(chǎn)生上述的輝度不均。例如，在將白色發(fā)光二極管的色溫設(shè)為 9000° K，并且彩色發(fā)光二極管的色溫被調(diào)整至士2000° K 3000° K就可以時，如果白色 發(fā)光二極管11被設(shè)為1 [W]，則彩色發(fā)光二極管15的每個發(fā)光二極管的功率可以分別被設(shè) 為0. 1[W]左右，這樣，就可以以低廉的價格得到可以實現(xiàn)重視輝度的結(jié)構(gòu)。再有，如果白色發(fā)光二極管11存在輝度斑點，則可以通過調(diào)整流向白色發(fā)光二極 管11的電流或通過控制流向彩色發(fā)光二極管15的電流來進行補正。例如，在使用彩色發(fā) 光二極管15進行調(diào)整時，如果某區(qū)域的輝度較低，則可以通過將其近旁的彩色發(fā)光二極管 15的輝度增大的方式來進行輝度補正。另外，與上述說明相反的，在進行與輝度相比更重視 使色彩變化的控制時，例如，通過設(shè)計成這樣的構(gòu)成，即白色發(fā)光二極管為1[W]時，使用 每個發(fā)光二極管都具有與1[W]大致相同的發(fā)光輝度的彩色發(fā)光二極管15，就可以進行重 視色溫的控制。因此，在本實施例的背光裝置中，根據(jù)想要進行控制的內(nèi)容，并根據(jù)用途，可 以靈活地將白色發(fā)光二極管11和彩色發(fā)光二極管15進行組合，以得到各種各樣的結(jié)構(gòu)。另外，如果白色發(fā)光二極管11存在色斑，例如，如果某區(qū)域的白色發(fā)光二極管11 的色溫較低，則通過降低其近旁的紅色發(fā)光二極管12的電流，并增加藍色發(fā)光二極管14的 電流，使彩色發(fā)光二極管15的色溫提高，就可以對整個背光的色溫進行補正。也就是說，色 溫低時，是暗橘黃色，隨著色溫的增加，變成帶有黃色的白色，色溫再增加時，變?yōu)榉核{的白 色，因此，通過控制紅色發(fā)光二極管11以及藍色發(fā)光二極管14的電流量，可以控制和調(diào)整 色溫。下面，參考圖5(b)，對將紅色和藍色這兩種發(fā)光二極管12、14作為彩色發(fā)光二極 管使用時的例子進行說明。如上所述，因為根據(jù)流入紅色發(fā)光二極管12以及藍色發(fā)光二極 管14的電流量可以調(diào)整色溫，因此，也可以設(shè)成這樣的構(gòu)成，即讓白色發(fā)光二極管11提供 大部分的輝度，僅由紅色發(fā)光二極管12以及藍色發(fā)光二極管14這兩種顏色的發(fā)光二極管 構(gòu)成彩色發(fā)光二極管15。圖5(b)是表示由白色發(fā)光二極管11、紅色發(fā)光二極管12以及藍色發(fā)光二極管14 構(gòu)成光源10時的發(fā)光二極管11、12、14的配置例子的圖。在圖5(b)的左側(cè)的圖中，紅色發(fā) 光二極管12、白色發(fā)光二極管13、藍色發(fā)光二極管14以及白色發(fā)光二極管11從左側(cè)開始 按順序排列成橫向的一列。這樣，就可以將白色發(fā)光二極管11、紅色發(fā)光二極管12以及藍 色發(fā)光二極管14作為直排排列配置為一列。此時，例如，關(guān)于顏色的調(diào)諧比率，如果2個白 色發(fā)光二極管11分別各為0. 5，則紅色發(fā)光二極管12以及藍色發(fā)光二極管14可以分別被 設(shè)為0. 5。另外，在圖5(b)的右側(cè)的圖中，紅色發(fā)光二極管12、白色發(fā)光二極管13、藍色發(fā)光二極管14以及白色二極管11被反時針地集中地配置為正方形狀。這樣，就可以將3種類的發(fā)光二極管11、12、14配置為正方形排列。在這個正方形排列的情況下，關(guān)于顏色的調(diào)諧 比率，也與直排排列的相同，例如，如果2個白色發(fā)光二極管11分別各為0.5，則紅色發(fā)光二 極管12以及藍色發(fā)光二極管14可以分別被設(shè)為0.5。這里，需要說明的是，在圖5(b)中， 其構(gòu)成是白色發(fā)光二極管11為2個、紅色發(fā)光二極管12以及藍色發(fā)光二極管14各為一個 的組合。為了充分地發(fā)揮白色發(fā)光二極管11的輝度，可以采用上述這樣數(shù)目的組合，也就 是說，只要白色發(fā)光二極管11能輸出足夠的輝度，就可以采用各為1個的組合。另外，如在圖5(a)中也說明的那樣，關(guān)于白色發(fā)光二極管11、紅色發(fā)光二極管12 以及藍色發(fā)光二極管14的配置，只要可以將每個發(fā)光二極管都集中地配置成為一個光源 10，也可以采用其他各種各樣的排列方式。在圖5(b)的實施例的情況下，輝度斑點可通過調(diào)整流入白色發(fā)光二極管11的電 流的方式來進行補正，另外，色斑可通過調(diào)整流入紅色發(fā)光二極管12以及/或者藍色發(fā)光 二極管14的電流的方式來進行補正。因為使用了僅將紅色發(fā)光二極管12、藍色發(fā)光二極 管14作為彩色發(fā)光二極管15的背光裝置80的價格也可以被控制得較低，因此，尤其最適 合使用于低價格的大型液晶電視裝置。下面，參考圖7，對使用了本發(fā)明的實施例的背光裝置80的發(fā)光二極管的驅(qū)動進 行說明。圖7是用于說明各發(fā)光二極管的點亮?xí)r機的時機圖。在圖7中，圖7(a)表示流入 白色發(fā)光二極管11的電流的時機，圖7(b)表示流入彩色發(fā)光二極管15的電流的時機。如 此圖所述，因為電流沒有同時流入白色發(fā)光二極管11和彩色發(fā)光二極管15，因此，可以降 低實效電力。上述背光裝置80的發(fā)光二極管12、13、14的驅(qū)動方法的一個例子被表示在圖8 中。圖8是用于說明發(fā)光二極管驅(qū)動單元40的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。在圖8中，發(fā) 光二極管驅(qū)動單元40具有PWM電路41、白色發(fā)光二極管驅(qū)動電路(以下簡稱“W驅(qū)動電 路”)42、彩色發(fā)光二極管驅(qū)動電路(以下簡稱“RGB驅(qū)動電路”)43。在圖8的脈沖寬度調(diào)制 電路(PWM電路)41中，設(shè)定發(fā)光二極管11、12、13、14的開(on) ·關(guān)(off)期間，PWM輸出 用于，例如，其正極性輸出用于點亮白色發(fā)光二極管11，負極性輸出用于點亮彩色發(fā)光二極 管15。W驅(qū)動電路42是用于驅(qū)動并點亮白色發(fā)光二極管11的電路，其根據(jù)PWM電路41的 正極性輸出脈沖，依照脈沖輸出時機來驅(qū)動白色發(fā)光二極管11。另外，RGB驅(qū)動電路43是 用于驅(qū)動并點亮彩色發(fā)光二極管15的電路，其根據(jù)PWM電路41的負極性輸出脈沖，依照脈 沖輸出時機來驅(qū)動紅色發(fā)光二極管12、綠色發(fā)光二極管13以及藍色發(fā)光二級光14。通過 改變上述PWM電路41的脈沖寬度，控制和調(diào)整流入白色發(fā)光二極管11的電流，以得到所要 的輝度。另一方面，從PWM電路41輸出的負極性輸出在RGB驅(qū)動電路43中分別調(diào)整3原 色R、G、B的值(level)，以得到所要的色溫。這里，需要說明的是，PWM電路41的正極性輸 出和負極性輸出可互相相反，例如，可以構(gòu)成為負極性的脈沖被輸出至W驅(qū)動電路42中， 正極性的脈沖被輸出至RGB驅(qū)動電路43中。此時，可以構(gòu)成為根據(jù)負極性輸出脈沖，W驅(qū) 動電路42驅(qū)動并點亮白色發(fā)光二極管11 ；根據(jù)正極性輸出脈沖，RGB驅(qū)動電路43驅(qū)動并點 亮彩色發(fā)光二級光15。這里，需要說明的是，在如上所述的驅(qū)動方法中，流入發(fā)光二級光11、12、13、14的 電流由PWM輸出的額定負載持續(xù)率(duty circle)所決定，因此，如果對流入白色發(fā)光二級光11的電流進行調(diào)整，則因為額定負載持續(xù)率發(fā)生變化，所以，會對流入彩色發(fā)光二極管15的電流產(chǎn)生影響。也就是說，如果流入白色發(fā)光二極管11的電流變多，則流入彩色發(fā)光 二極管15的電流就會變少。但是，如果預(yù)先考慮白色發(fā)光二極管11的偏差，然后再對PWM 的脈沖寬度進行設(shè)定，則在RGB驅(qū)動電路43中，就可以對流入R、G、B發(fā)光電流12、13、14的 電流進行調(diào)整。另外，上述驅(qū)動方法盡管用于進行將PWM電路的正極性輸出輸出至白色發(fā)光二極 管、將負極性輸出輸出至彩色發(fā)光二極管15的驅(qū)動，但是，如圖9所示，也可以使白色發(fā)光 二極管11和彩色發(fā)光二級光15的點亮?xí)r機一部分重復(fù)。如果這樣，就可以對流入白色發(fā) 光二極管11的電流和流入彩色發(fā)光二極管15的電流分別獨立地進行控制。這樣的控制， 例如，在圖8中，可以設(shè)計為通過設(shè)置控制電路和微型計算機等，分別獨立地對W驅(qū)動電路 42和RGB驅(qū)動電路43進行控制，也可以設(shè)計為通過接收從PWM電路41所輸出的輸出信 號，由RGB驅(qū)動電路43來進行輸出那樣的波形的驅(qū)動控制。這里，需要說明的是，接收從PWM電路41所輸出的輸出信號，使白色發(fā)光二極管 11和彩色發(fā)光二極管15的點亮?xí)r機一部分重復(fù)時，可以采用圖10所示的驅(qū)動方法。圖10 是表示與圖9不同的一部分重復(fù)的點亮?xí)r機的圖。在圖9中，白色發(fā)光二極管11和彩色發(fā) 光二極管15的點亮?xí)r機的重復(fù)期間變成了白色發(fā)光二級光11的點亮結(jié)束的時機。另一方 面，在圖10中，白色發(fā)光二極管11和彩色發(fā)光二極管15的重復(fù)點亮期間則變成了白色發(fā) 光二極管11的點亮開始時的時機。如果是如圖10所示的點亮模式，例如，當(dāng)從圖8的PWM 電路41輸出負極性脈沖，RGB驅(qū)動電路43接收該脈沖，點亮彩色發(fā)光二極管15時，如果將 點亮?xí)r間設(shè)定為較長，就可以容易地生成一部分重復(fù)的驅(qū)動模式的波形。下面，作為驅(qū)動方法的其他的實施例，對將紅色光、綠色光、藍色光的發(fā)光二極管 12、13、14作為彩色發(fā)光二極管15使用時的、并將這些彩色二極管按順序進行點亮的情況 進行說明。圖8的RGB驅(qū)動電路43為了按順序地點亮紅色光、綠色光、藍色光的發(fā)光二極 管12、13、14，產(chǎn)生如圖11所示的時機的信號，并將其作為驅(qū)動信號，驅(qū)動彩色發(fā)光二級管 15的每個發(fā)光二極管。依照圖11所示的時機，對彩色發(fā)光二極管15進行驅(qū)動時，紅色發(fā)光 二極管12、綠色發(fā)光二級光13以及藍色發(fā)光二極管14的點亮次數(shù)在相同周期內(nèi)經(jīng)比較可 知為1/3，因此，彩色發(fā)光二極管15的電力消費可以被降低至1/3左右。圖12是表示具有序列(即按順序)驅(qū)動單元44的發(fā)光二極管驅(qū)動單元40a的 構(gòu)成的一個例子的圖。在圖12中，序列驅(qū)動單元44被包含在RGB驅(qū)動電路43中。這里， 需要說明的是，因為其他的構(gòu)成要素與圖8所示的發(fā)光二極管驅(qū)動單元40相同，所以，省略 對其進行說明。序列驅(qū)動單元44是用于接收從PWM電路41所輸出的負極性脈沖，并按照 紅色發(fā)光二極管12、綠色發(fā)光二極管13以及藍色發(fā)光二極管14的次序順序地進行切換，按 順序地對這些發(fā)光二極管進行點亮的單元。圖13是表示序列驅(qū)動單元44的構(gòu)成的一個例子的圖。如圖13所示，序列驅(qū)動單 元44可以被構(gòu)成為包含開關(guān)單元45，開關(guān)單元45用于對紅色發(fā)光二級管12、綠色發(fā)光二 極管13以及藍色發(fā)光二極管14的連接按順序地進行切換。另外，開關(guān)單元45可以使用各 種各樣的開關(guān)單元，例如，繼電器和半導(dǎo)體等。另外，序列驅(qū)動單元44也可以由使用了可編 程邏輯控制器等軟件的單元來實現(xiàn)，也就是說，只要是可以進行彩色發(fā)光二極管15的序列 驅(qū)動的單元，可以使用各種各樣的單元。
這里，需要說明的是，在這個實施例中，在沒有點亮白色發(fā)光二極管的期間內(nèi)，盡管按順序點亮了彩色發(fā)光二極管15，但是，如上述的圖9、圖10所示，也可以使白色發(fā)光二 極管11和彩色發(fā)光二極管15的點亮期間一部分重復(fù)。下面，參考圖14，對使用了本實施例的背光裝置80的液晶顯示裝置進行說明。圖 14是表示本實施例的液晶顯示裝置150的整體結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。在圖14中，本實施例的液晶顯示裝置150具有背光裝置80、液晶面板90、源極驅(qū) 動器100、閘極驅(qū)動器110、液晶面板控制單元120以及視頻信號檢測電路130。液晶面板90是用于在顯示面上顯示圖像的圖像顯示單元，源極驅(qū)動器100和閘極 驅(qū)動器Iio是用于驅(qū)動液晶面板90的ICGntegrated circuit 集成電路)。另外，液晶面 板控制單元120是用于控制源極驅(qū)動器100和間極驅(qū)動器110的驅(qū)動的單元。視頻信號檢測電路130是用于檢測所輸入的視頻信號的電路，根據(jù)所檢測出的視 頻信號，液晶面板控制電路100和發(fā)光二級光驅(qū)動電路40分別進行驅(qū)動控制。液晶面板控 制電路100根據(jù)視頻信號，依照驅(qū)動時機，驅(qū)動源極驅(qū)動器100和間極驅(qū)動器110，進行在 液晶面板90上放映影像的控制。另一方面，發(fā)光二極管驅(qū)動單元40如上所述，點亮背光裝 置80的發(fā)光二極管11、12、13、14。這里，需要說明的是，因為發(fā)光二極管驅(qū)動單元40的詳 細內(nèi)容與上述內(nèi)容相同，因此，省略對其進行說明。背光裝置80被設(shè)置在液晶面板90的背 面，通過照射光線，在液晶面板90的顯示面上放映影像。此時，如上所述，可以容易地進行 色溫的調(diào)整以及容易地進行顏色不均和輝度不均的補正。這里，需要說明的是，發(fā)光二極管 驅(qū)動單元40可以使用如圖12所示的發(fā)光二極管驅(qū)動單元40a。以上對本發(fā)明的具體實施例進行了說明，但是，本發(fā)明并不局限于上述具體實施 例，只要不脫離權(quán)利要求書的范圍，亦可采用其他變化形式代替，但那些變化形式仍屬于本 發(fā)明所涉及的范圍。特別地，在實施例的圖6之后，盡管是以彩色發(fā)光二極管15由紅色發(fā)光二極管12、 綠色發(fā)光二極管13以及藍色發(fā)光二極管14這三種顏色所組成的例子進行了說明，但是，在 彩色發(fā)光二極管15僅由紅色發(fā)光二極管12和藍色發(fā)光二極管14組成的情況下，也同樣適用。工業(yè)實用性本發(fā)明可應(yīng)用于液晶顯示裝置的背光裝置以及液晶顯示裝置。本國際申請主張2007年9月20日申請的日本專利申請2007-243261號、以及、 2008年9月18日申請的日本專利申請2008-239735號的優(yōu)先權(quán)，并在本文中引用了日本專 利申請2007-243261號、以及、日本專利申請2008-239735號的全部內(nèi)容。
權(quán)利要求
一種背光裝置，其具有光源，所述背光裝置使用所述光源從液晶面板的背面進行照明，所述背光裝置的特征在于所述光源具有白色發(fā)光二極管和彩色發(fā)光二極管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光裝置，其特征在于 所述白色發(fā)光二級管為高功率型二極管，該高功率型二極管所輸出的輝度比所述彩色 發(fā)光二極管所輸出的輝度高。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光裝置，其特征在于所述彩色發(fā)光二極管包含紅色發(fā)光二極管以及藍色發(fā)光二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的背光裝置，其特征在于 所述彩色發(fā)光二極管還包含綠色發(fā)光二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的背光裝置，其特征在于具有發(fā)光二極管驅(qū)動單元，其用于使所述白色發(fā)光二極管和所述彩色發(fā)光二極管的發(fā) 光時機錯開，然后點亮所述白色發(fā)光二極管和所述彩色發(fā)光二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的背光裝置，其特征在于 所述發(fā)光二極管驅(qū)動單元包含脈沖寬度調(diào)制電路， 所述背光裝置包括白色發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其用于根據(jù)由所述脈沖寬度調(diào)制電路所輸出的第一極性的 脈沖來點亮所述白色發(fā)光二極管；彩色發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其用于根據(jù)與由所述脈沖寬度調(diào)制電路所輸出的所述第一 極性相反的第二極性的脈沖來點亮所述彩色發(fā)光二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的背光裝置，其特征在于所述發(fā)光二極管驅(qū)動單元包含序列驅(qū)動單元，該序列驅(qū)動單元用于按順序地點亮各顏 色的所述彩色發(fā)光二極管。
8.一種液晶顯示裝置，其特征在于，具有 背光裝置，其為權(quán)利要求1所述的背光裝置；液晶面板，其通過由所述背光裝置從背面照射光線，在該液晶面板的顯示面上放映影像。
全文摘要
一種背光裝置，其具有光源，所述背光裝置使用所述光源從液晶面板的背面進行照明，所述背光裝置的特征在于所述光源具有白色發(fā)光二極管和彩色發(fā)光二極管。
文檔編號G02F1/13357GK101849133SQ200880107530
公開日2010年9月29日 申請日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月20日
發(fā)明者安達武志 申請人:三美電機株式會社;有限會社Atrc