專利名稱：發(fā)光裝置、顯示裝置和發(fā)光裝置的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用了LED和熒光體的發(fā)光裝置、以該發(fā)光裝置為光源的非發(fā)光型顯示裝置以及該發(fā)光裝置的控制方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，作為液晶顯示裝置中使用的背光燈的光源，取代現(xiàn)有的冷陰極熒光燈管(以下，稱為“CCFL”)而使用發(fā)光二極管(以下，稱為“LED”)的方式的開發(fā)正在進(jìn)展中。尤其，與現(xiàn)有的CCFL方式的背光燈相比，紅、綠、藍(lán)三原色的LED都采用的LED背光燈具有色再現(xiàn)區(qū)域(基于CIE1931色度圖的NTSC比)寬的特征。這是因?yàn)長(zhǎng)ED的發(fā)光光譜半值寬度較小，可得到接近純色的RGB各色。另外，由于能夠借助于電流量來(lái)調(diào)整各色LED的亮度，所以具有可使色平衡改變的特征。此外，由于與CCFL不同且不含有水銀，所以具有環(huán)保性能優(yōu)良的特征。
另外，作為液晶顯示用以外的一般照明用的光源，使用LED的LED照明裝置也正在增多。尤其，使用紅、綠、藍(lán)三原色LED的照明裝置類型能夠控制三原色的發(fā)光強(qiáng)度，因此，具有光源色溫穩(wěn)定或光源色溫可變的特征。
但是，在使用紅、綠、藍(lán)三色LED的LED照明裝置中，當(dāng)上述三色的亮度和色平衡發(fā)生變化時(shí)，被照射物體的亮度和色彩就會(huì)發(fā)生變化。在以LED照明裝置作為液晶顯示裝置用的背光燈的情況下，由于使用的LED的數(shù)量較多，所以各個(gè)LED的亮度和色彩的細(xì)微變化作為液晶圖像整體的亮度不均或色彩不均被感知。
目前，為了獲得高亮度，紅色LED優(yōu)選采用AlGaInP系半導(dǎo)體材料，綠色LED和藍(lán)色LED優(yōu)選采用AlGaInN系半導(dǎo)體材料。采用AlGaInP系半導(dǎo)體材料的紅色LED，其發(fā)光光譜半值寬度較小約為20nm，所以單色性優(yōu)異，因此通過(guò)采用上述紅色LED，就可使液晶顯示裝置的色再現(xiàn)區(qū)域增寬。但是，溫度上升時(shí)的AlGaInP系紅色LED的亮度的降低率與AlGaInN系LED相比較大。另外，發(fā)光光譜的峰值波長(zhǎng)的變化上AlGaInP系紅色LED的一方較大，伴隨溫度上升的紅色LED的發(fā)光光譜的變化沿長(zhǎng)波長(zhǎng)一方偏移。由于上述的光譜偏移在考慮人的視感度(視覺(jué)敏感度visibility)特性時(shí)成為向視感度較差的波長(zhǎng)偏移，因此即使為相同的發(fā)光強(qiáng)度，人眼也會(huì)感覺(jué)較暗。并且，溫度上升的同時(shí)，AlGaInP系紅色LED的發(fā)光強(qiáng)度自身也會(huì)降低，所以，雙重不利因素疊加，而使背光燈由人眼感知到的紅色成分的發(fā)光強(qiáng)度降低。在背光燈的發(fā)光色中，由于上述的降低而使藍(lán)色和綠色成分的相對(duì)比率增大，從而使色再現(xiàn)性(色彩再現(xiàn)性)惡化。雖然為了補(bǔ)償紅色成分的降低也通過(guò)增大流過(guò)LED的電流來(lái)進(jìn)行應(yīng)對(duì)，但是，存在導(dǎo)致功耗增大、發(fā)熱量增加、進(jìn)而導(dǎo)致可靠性降低這樣的問(wèn)題。
為了解決上述問(wèn)題，在日本特開2001-222904號(hào)公報(bào)(
公開日2001年8月17日)的圖1中記載了一種使用來(lái)自熒光體的發(fā)光的光源，該熒光體將藍(lán)色LED的激勵(lì)光進(jìn)行轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生紅色光。由此，可大幅度改善隨溫度變化而色調(diào)變化的問(wèn)題。
在日本特開2002-118292號(hào)公報(bào)(
公開日2002年4月19日)的圖1中記載了一種以藍(lán)色LED為激勵(lì)光源并利用綠色熒光體和紅色熒光體來(lái)發(fā)出三原色光的光源。
在日本特表2003-515956號(hào)公報(bào)(
公開日2003年5月7日)的圖3中記載了一種使用具有紅色LED、綠色LED和熒光體的光源的LED照明系統(tǒng)，該熒光體由藍(lán)色LED激勵(lì)而發(fā)出紅色光。
在作為紅色熒光體例如采用日本特開2002-171000號(hào)公報(bào)(
公開日2002年6月14日)的圖2所記載的0.5MgF2·3.5MgO·GeO2Mn的情況下，由于半值寬度比紅色LED的要小，可認(rèn)為能夠得到優(yōu)異的色再現(xiàn)區(qū)域。另一方面，在國(guó)際公開第2005/052087號(hào)公報(bào)(
公開日2005年6月9日)中指出氮化物系熒光體波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率優(yōu)異，但該熒光體具有其發(fā)光光譜的半值寬度比紅色LED寬為大約60nm的性質(zhì)。因此，認(rèn)為這樣的熒光體作為一般照明用是優(yōu)異的，但是并不適于用為色再現(xiàn)區(qū)域較大的液晶背光燈。
僅使用LED芯片的發(fā)光裝置雖然色再現(xiàn)性優(yōu)異，但存在相對(duì)于溫度變化的LED的亮度和色度的變化較大這樣的問(wèn)題。另一方面，將特定顏色的LED芯片置換為由LED光源激勵(lì)的熒光體的發(fā)光裝置，雖然可提高亮度和色度相對(duì)于溫度變化的穩(wěn)定性，但存在當(dāng)熒光體的發(fā)光光譜半值寬度較大時(shí)而顯示裝置的色再現(xiàn)性降低這樣的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種可根據(jù)動(dòng)作環(huán)境、圖像狀態(tài)、使用狀況等條件，在確保可靠性的范圍內(nèi)使高度色再現(xiàn)性和必要亮度兼顧或選擇兩者之一的發(fā)光裝置，以及提供一種具備上述發(fā)光裝置的、可根據(jù)動(dòng)作環(huán)境、圖像狀態(tài)、使用狀況等條件而使能讓人眼感覺(jué)逼真的顯示進(jìn)行的顯示裝置。
本發(fā)明的發(fā)光裝置的特征在于，具備第1LED；第2LED；第1熒光體，由上述第2LED激勵(lì)并發(fā)出顏色和上述第1LED的發(fā)光色相同或近似的光；和控制電路，對(duì)上述第1LED的發(fā)光強(qiáng)度和上述第2LED的發(fā)光強(qiáng)度之比率進(jìn)行控制。
至少對(duì)于發(fā)光裝置的一種顏色，在將LED芯片以及被其他LED芯片的發(fā)光所激勵(lì)并發(fā)出顏色和上述LED芯片的發(fā)光色相同或近似的光的熒光體的光源進(jìn)行組合的同時(shí)，通過(guò)控制電路根據(jù)亮度、溫度、色度等條件對(duì)兩者的發(fā)光比率進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，由此，能夠得到一種可根據(jù)動(dòng)作環(huán)境、圖像狀態(tài)、使用狀況等條件在確?？煽啃缘姆秶鷥?nèi)使高度色再現(xiàn)性和必要亮度兼顧或選擇兩者之一的發(fā)光裝置。
另外，通過(guò)將上述發(fā)光裝置用作非自發(fā)光型顯示面板用光源，能夠得到一種可根據(jù)動(dòng)作環(huán)境、圖像狀態(tài)、使用狀況等條件而使能讓人眼感覺(jué)逼真的顯示進(jìn)行的顯示裝置。
此外，通過(guò)提供具體的基于發(fā)光強(qiáng)度、溫度或色度的控制方法，可使上述發(fā)光裝置進(jìn)行理想的發(fā)光。
本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)在以下的描述中會(huì)變得十分明了。此外，以下參照附圖來(lái)明確本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是實(shí)施方式1的液晶顯示裝置從背面觀察到的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是實(shí)施方式1的背光燈塊(tile)的表面的示意圖。
圖3(a)是實(shí)施方式1所使用的LED組的俯視圖，圖3(b)是上述LED組的剖視圖。
圖4(a)是實(shí)施方式1所使用的其他LED組的俯視圖，圖4(b)是上述LED組的剖視圖，圖4(c)是上述LED組的變形例的剖視圖。
圖5表示實(shí)施方式1的紅色發(fā)光熒光體的轉(zhuǎn)換效率對(duì)激勵(lì)波長(zhǎng)的依賴性。
圖6是表示在實(shí)施方式1中采用藍(lán)色LED芯片21、綠色LED芯片22、紅色LED芯片23時(shí)的發(fā)光光譜分布以及采用藍(lán)色LED芯片21、綠色LED芯片22、紅色發(fā)光熒光體25時(shí)的發(fā)光光譜分布的圖。
圖7是表示在實(shí)施方式1中，當(dāng)紅色LED芯片23和紅色發(fā)光熒光體25的發(fā)光強(qiáng)度比發(fā)生變化時(shí)的色再現(xiàn)性變化的圖。
圖8是表示在實(shí)施方式1中執(zhí)行第1動(dòng)作時(shí)的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖9是表示實(shí)施方式1的第1動(dòng)作的控制程序的圖。
圖10是表示實(shí)施方式1的第1動(dòng)作時(shí)的色再現(xiàn)性的計(jì)算結(jié)果的圖。
圖11是表示在實(shí)施方式1中執(zhí)行第2至第4動(dòng)作時(shí)的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖12是表示實(shí)施方式1的第2動(dòng)作的控制程序的圖。
圖13是表示實(shí)施方式1的第2動(dòng)作時(shí)的色再現(xiàn)性的計(jì)算結(jié)果的圖。
圖14是表示實(shí)施方式1的第3動(dòng)作的控制程序的圖。
圖15是表示實(shí)施方式1的第4動(dòng)作的控制程序的圖。
圖16是表示實(shí)施方式1的第5動(dòng)作的控制程序的圖。
圖17(a)是實(shí)施方式2所使用的LED組的俯視圖，圖17(b)是上述LED組的剖視圖，圖17(c)是上述LED組的變形例的剖視圖。
圖18是表示實(shí)施方式2的背光燈塊的表面的示意圖。
圖19是實(shí)施方式2的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖20(a)是實(shí)施方式3所使用的LED組的俯視圖，圖20(b)是上述LED組的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
(實(shí)施方式1)首先，圖1是實(shí)施方式1的液晶顯示裝置10的結(jié)構(gòu)圖。多個(gè)背光燈塊12通過(guò)擴(kuò)散片13對(duì)液晶面板14實(shí)施照明。在背光燈塊12的背面(圖1所示的面)搭載有驅(qū)動(dòng)電路32。有時(shí)也搭載有溫度傳感器34。在進(jìn)行下述第1動(dòng)作時(shí)不使用上述溫度傳感器34。另外，有時(shí)分別搭載于各背光燈塊12，有時(shí)搭載于一個(gè)背光燈塊12或代表性的背光燈塊12。驅(qū)動(dòng)電路32和溫度傳感器34通過(guò)線纜15與控制電路33連接，該控制電路33被設(shè)置在各背光燈塊12共用的控制基板11上。另外，即使液晶面板14被置換為諸如MEMS(微型電子系統(tǒng))的顯示面板、利用電光學(xué)效果或電泳效果的光閘面板(shutter pannel)等其他非自發(fā)光型圖像顯示面板，也可以構(gòu)成顯示裝置。
圖2表示在圖1中未示出的背光燈塊12的表面。背光燈塊12是在基板18上配置多個(gè)LED組19而形成的。
在各LED組19中，如俯視圖3(a)和剖視圖3(b)所示，在封裝20內(nèi)配置有藍(lán)色LED芯片21、綠色LED芯片22、紅色LED芯片23和激勵(lì)用藍(lán)色LED芯片26，該封裝20中，LED芯片發(fā)出的光所照射的內(nèi)面成為反射面30。激勵(lì)用藍(lán)色LED芯片26由樹脂28覆蓋，在樹脂28中分散有紅色發(fā)光熒光體25。關(guān)于封裝20的LED芯片的安裝面，較深地形成用于安裝激勵(lì)用藍(lán)色LED芯片26的安裝面，以使得樹脂28不會(huì)覆蓋除激勵(lì)用藍(lán)色LED芯片26之外的部分。激勵(lì)用藍(lán)色LED芯片26作為用于激勵(lì)紅色發(fā)光熒光體25的激勵(lì)光源而發(fā)揮作用，未激勵(lì)熒光體而散射或透射的成分和藍(lán)色LED芯片21一起作為藍(lán)色光源而發(fā)揮作用。LED組19整體上被不含熒光體的硅樹脂等的樹脂29覆蓋。
藍(lán)色LED芯片21、綠色LED芯片22和激勵(lì)用藍(lán)色LED芯片26采用了InGaN系LED，紅色LED芯片23采用了A1GaInP系LED。另外，在本實(shí)施方式中，將多個(gè)LED芯片配置在一個(gè)封裝內(nèi)從而形成LED芯片組，也可以對(duì)每一個(gè)LED芯片分別進(jìn)行封裝。此外，也可以將LED芯片直接安裝在基板18上。
紅色發(fā)光熒光體25是由CaAlSiN3:Eu2+表示的紅色發(fā)光熒光體。上述材料是氮化物熒光體，具有良好的近似于氮化硅的穩(wěn)定性，因此，其優(yōu)點(diǎn)在于，即使受潮或者經(jīng)過(guò)混入樹脂等的工序也不會(huì)導(dǎo)致性能劣化。另外，作為紅色發(fā)光熒光體，其屬于發(fā)光效率最高的種類。
各LED組也可以采用如俯視圖4(a)和剖視圖4(b)所示的LED組19B。LED組19B的封裝方式為分別以獨(dú)立的樹脂29A、29B、29C和28A(在28A中分散有紅色熒光體25)密封被搭載于封裝20的LED芯片21、22、23和26。由此，樹脂29A、29B、29C、28A和封裝的反射面30之間分離，這不同于上述用樹脂對(duì)LED芯片21、22、23、26進(jìn)行整體密封的情況，所以，不會(huì)造成諸如樹脂在上述界面發(fā)生剝離等問(wèn)題。此外，還具有良好的光取出效率。
另外，各LED組也可以采用如剖視圖4(c)所示的封裝20B。封裝20B為下述結(jié)構(gòu)的封裝，即，不存在上述封裝20中的被LED芯片發(fā)出的光照射的發(fā)射面30。這不同于上述具有反射面30的情況，由于除去了反射面30，光的照射范圍變大，因此，適于作為背光燈用光源實(shí)施均勻的照射。另一方面，具有反射面30的封裝20的優(yōu)點(diǎn)在于，以近似垂直的角度入射液晶面板14的光的比例較大。所以，作為優(yōu)選，根據(jù)液晶面板14的特性等，區(qū)別使用具有反射面30的LED組和不具有反射面30的LED組。
由圖5所示的紅色發(fā)光熒光體25的轉(zhuǎn)換效率對(duì)激勵(lì)波長(zhǎng)的依賴性可知激勵(lì)光源的峰值波長(zhǎng)越短則效率就越高，特別是，當(dāng)峰值波長(zhǎng)小于或等于470nm時(shí)，能夠?qū)⑺{(lán)色有效地轉(zhuǎn)換為紅色的熒光，而且，未用于激勵(lì)的光能夠被用作藍(lán)色光源，因此，峰值波長(zhǎng)小于或等于470nm較為適當(dāng)。因此，藍(lán)色LED芯片21和激勵(lì)用藍(lán)色LED芯片26采用發(fā)光光譜的峰值波長(zhǎng)小于470nm的AlGaInN系發(fā)光二極管，例如波長(zhǎng)為450nm的AlGaInN系發(fā)光二極管。另外，例如，將激勵(lì)用藍(lán)色LED芯片26置換為峰值波長(zhǎng)小于或等于420nm、例如、405nm的紫色LED或者峰值波長(zhǎng)小于或等于400nm的紫色LED，這將有利于提高紅色發(fā)光的效率。在這種情況下，進(jìn)行設(shè)計(jì)、控制以使得僅借助于藍(lán)色LED芯片21就能夠得到足夠的藍(lán)色。
各LED芯片被樹脂所覆蓋。其理由是，這樣能夠防止因吸濕等原因所導(dǎo)致的特性變化、組裝作業(yè)時(shí)造成的機(jī)械破損等。另外，由硅構(gòu)成的樹脂的折射率為1.4至1.5左右，大于空氣的折射率(折射率為1)而小于LED芯片的折射率(例如，大于或等于2)，因此，具有可提高光取出效率的效果。
驅(qū)動(dòng)電路32對(duì)藍(lán)色LED芯片21、綠色LED芯片22、紅色LED芯片23和激勵(lì)用藍(lán)色LED芯片26實(shí)施驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)采用PWM(脈寬調(diào)制)信號(hào)，也可以采用使電流值發(fā)生變化的模擬信號(hào)?？刂齐娐?3根據(jù)后述的第1動(dòng)作或第2動(dòng)作發(fā)生控制信號(hào)，由該控制信號(hào)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路32實(shí)施控制。
另外，在調(diào)節(jié)各LED芯片的發(fā)光強(qiáng)度的情況下，可以改變LED組19或19B內(nèi)的各LED芯片的數(shù)量以實(shí)現(xiàn)色平衡的最佳化。例如，可以使用兩個(gè)綠色LED芯片，也可以使用兩個(gè)紅色LED芯片。在附圖中圖示了共計(jì)四個(gè)LED芯片，但是，本發(fā)明并不限于此，也可以是三個(gè)，也可以是五個(gè)以上。
LED組19具有紅色LED芯片23和紅色發(fā)光熒光體25的兩者，因此，可改變其發(fā)光比率，從而改變色再現(xiàn)性。在圖6中，實(shí)線表示在用藍(lán)色LED芯片21、綠色LED芯片22、紅色LED芯片23生成白色光時(shí)的發(fā)光光譜分布，虛線表示在用藍(lán)色LED芯片21、綠色LED芯片22、紅色熒光發(fā)光體25生成白色光時(shí)的發(fā)光光譜分布。對(duì)兩者進(jìn)行比較可知，由于使用了紅色熒光發(fā)光體25，光譜的紅色部分變寬。圖7表示當(dāng)紅色LED芯片23的發(fā)光強(qiáng)度R和紅色熒光發(fā)光體25的發(fā)光強(qiáng)度R2之比R2/(R+R2)發(fā)生變化時(shí)的色再現(xiàn)性(NTSC比)(25℃時(shí)的情況)?？芍?，色再現(xiàn)性根據(jù)紅色LED芯片23的發(fā)光強(qiáng)度與紅色發(fā)光熒光體25的發(fā)光強(qiáng)度之比發(fā)生變化。
也對(duì)溫度發(fā)生變化時(shí)的上述發(fā)光光譜分布進(jìn)行測(cè)定。以下，考慮液晶面板14中的藍(lán)色、綠色、紅色濾色器(color filter)的分光特性，求出液晶顯示裝置的色再現(xiàn)性的溫度依賴性。
表1的左欄表示僅使用紅色LED時(shí)液晶顯示裝置10的色再現(xiàn)性(NTSC比)的計(jì)算結(jié)果以及僅使用紅色發(fā)光熒光體時(shí)液晶顯示裝置10的色再現(xiàn)性(NTSC比)的計(jì)算結(jié)果。作為比較例，表示現(xiàn)有技術(shù)中采用了三波長(zhǎng)型的冷陰極背光燈的液晶顯示裝置的色再現(xiàn)性。由表1可知，在采用了背光燈塊12的液晶背光燈中，無(wú)論是僅使用紅色LED還是僅使用紅色發(fā)光熒光體，其色再現(xiàn)性(NTSC比)均優(yōu)于比較例。


另一方面，關(guān)于紅色光源的發(fā)光強(qiáng)度對(duì)溫度的依賴性，如表1的右欄所示，僅使用紅色LED時(shí)的依賴性要大于僅使用紅色發(fā)光熒光體時(shí)的依賴性。這說(shuō)明在僅使用紅色LED的情況下，當(dāng)溫度升至高溫時(shí)，為了提高發(fā)光強(qiáng)度，需要急劇地增大電流。由表1可知，當(dāng)溫度從25℃提高到100℃時(shí)并且要保持相同的亮度，就需要增大45％的電流，即，100/69＝1.45，從而驅(qū)動(dòng)條件惡化而較難保持紅色LED的可靠性。對(duì)此，本申請(qǐng)的發(fā)明人設(shè)想例如，通過(guò)進(jìn)行下述動(dòng)作、即、對(duì)紅色LED與紅色發(fā)光熒光體的發(fā)光比率實(shí)施適度調(diào)整的動(dòng)作來(lái)抑制因溫度變化的影響所導(dǎo)致的可靠性降低，并且，實(shí)現(xiàn)其與良好的色再現(xiàn)性之間的平衡。由此，能夠選擇例如犧牲一定程度的色再現(xiàn)性來(lái)優(yōu)先確保發(fā)光裝置的可靠性這樣的動(dòng)作方法。
在控制電路33中置入第1控制程序，進(jìn)行第1動(dòng)作。圖8表示執(zhí)行本動(dòng)作時(shí)的電路結(jié)構(gòu)圖。將亮度信號(hào)35輸入控制電路33，根據(jù)控制電路33中置入的第1控制程序生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，然后，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送給各背光燈塊12內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電路32。驅(qū)動(dòng)電路32根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)PB、PG、PR、PR2分別驅(qū)動(dòng)藍(lán)色LED芯片21、綠色LED芯片22、紅色LED芯片23和激勵(lì)用藍(lán)色LED芯片26，使其發(fā)出光B、光G、光R和光B2，而且，光B2的一部分通過(guò)紅色發(fā)光熒光體25而成為光R2。另外，可以將控制電路33的個(gè)數(shù)設(shè)置為多個(gè)，并將其設(shè)置在各背光燈塊內(nèi)。
在圖9中，實(shí)線和虛線分別表示在第1控制程序中紅色LED芯片23相對(duì)于液晶顯示器的亮度的發(fā)光強(qiáng)度和紅色熒光體25相對(duì)于液晶顯示器的亮度的發(fā)光強(qiáng)度(R和R2)，在低亮度(在圖9中，小于或等于250nit(cd/m2))時(shí)僅使用紅色LED，亮度大于或等于250nit時(shí)的增加部分使用了紅色發(fā)光熒光體25。另外，關(guān)于所顯示的亮度，可以由觀看液晶顯示器的用戶手動(dòng)設(shè)定，也可以由光傳感器檢測(cè)周圍的環(huán)境照度并進(jìn)行自動(dòng)設(shè)定使得當(dāng)周圍較亮?xí)r亮度增大。此外，在進(jìn)行動(dòng)圖像顯示時(shí)，借助于熒光體的發(fā)光來(lái)增大亮度是比較有效的。其原因是由于人眼具有感受的動(dòng)圖像的亮度要低于其實(shí)際亮度的特性，所以，需要增加動(dòng)圖像的亮度，另外，由于人眼對(duì)動(dòng)圖像的色彩識(shí)別能力較低，因此，存在降低色再現(xiàn)性的余地。
借助于熒光體發(fā)光來(lái)補(bǔ)充上述亮度增加部分，利用這樣的控制方法可以抑制流經(jīng)紅色LED的電流量，因此，能夠抑制紅色LED的劣化，從而有利于提高其可靠性。
另外，背光燈塊12本身的亮度是液晶顯示裝置10的亮度的15倍至30倍。
在液晶顯示器的實(shí)際設(shè)置環(huán)境中，如果是在不被日光直射的室內(nèi)環(huán)境中，即使液晶顯示裝置以小于或等于250nit的較低亮度來(lái)動(dòng)作并進(jìn)行白畫面顯示，也能夠?qū)崿F(xiàn)良好的顯示，因此，在低亮度狀態(tài)下，相對(duì)于紅色發(fā)光熒光體的光量，通過(guò)增大紅色LED的光量的比率，能夠向觀看液晶顯示器的用戶提供色再現(xiàn)性良好的逼真圖像。
另一方面，在室外或受日光直射的室內(nèi)等視覺(jué)環(huán)境不佳的情況下，為了克服諸如映入液晶顯示器的光線等的周圍環(huán)境的亮度，而優(yōu)選較高的亮度，例如，大于或等于400nit的亮度。在上述情況下，由于視覺(jué)環(huán)境較差，所以，即使重視色再現(xiàn)性也沒(méi)有太大的意義，高亮度成為最重要的因素。在本實(shí)施方式的液晶顯示裝置中，如圖10所示，當(dāng)亮度是小于或等于250nit的低亮度時(shí)，能夠得到良好的色再現(xiàn)性，隨著亮度的增大，色再現(xiàn)性逐漸降低。由此，可以向觀看液晶顯示器的用戶提供能讓人在各種環(huán)境下均感覺(jué)非常逼真的圖像。此外，在本實(shí)施方式中，作為低亮度動(dòng)作和高亮度動(dòng)作的分界點(diǎn)，例舉了250nit，當(dāng)然，也可以是其他的值，例如，在50nit至400nit范圍內(nèi)的值。另外，可以根據(jù)溫度變化來(lái)變更上述分界點(diǎn)，以使得當(dāng)溫度較高時(shí)亮度降低。
接著，在控制電路33中置入第2控制程序，進(jìn)行第2動(dòng)作。亮度一定，設(shè)為250nit。在未使用紅色發(fā)光熒光體的情況下，當(dāng)進(jìn)行亮度一定的反饋控制時(shí)，如表1所示，由于紅色LED芯片對(duì)溫度的依賴性較差，由此，隨著溫度升高，供給紅色LED芯片的功率將增大，發(fā)光量因而進(jìn)一步減小，由此存在熱逸潰之虞。對(duì)此，作為第2動(dòng)作，背光燈塊12還具有溫度傳感器34，當(dāng)溫度傳感器34檢測(cè)出的溫度低于一定值時(shí)，僅驅(qū)動(dòng)紅色LED芯片(或者，主要驅(qū)動(dòng)紅色LED芯片)，當(dāng)溫度傳感器34檢測(cè)出的溫度高于一定值時(shí)，增加紅色發(fā)光熒光體的發(fā)光比率。由此，能夠防止發(fā)生熱逸潰，而且，在高溫下也能夠保持一定的亮度。
圖11表示本動(dòng)作時(shí)的電路結(jié)構(gòu)圖。從各背光燈塊12內(nèi)的溫度傳感器34對(duì)控制電路33輸入溫度信號(hào)，并根據(jù)控制電路33中置入的第2控制程序生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，然后，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)(各背光燈塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)不同)傳送給各背光燈塊12內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電路32。驅(qū)動(dòng)電路32根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)PB、PG、PR、PR2分別驅(qū)動(dòng)藍(lán)色LED芯片21、綠色LED芯片22、紅色LED芯片23和激勵(lì)用藍(lán)色LED芯片26，使得發(fā)出光B、光G、光R和光B2，而且，光B2的一部分通過(guò)紅色發(fā)光熒光體25而成為光R2。另外，可以將控制電路33的個(gè)數(shù)設(shè)為多個(gè)，并將其設(shè)置在各背光燈塊內(nèi)。
圖12表示控制程序中的溫度和LED發(fā)光強(qiáng)度的控制比率的設(shè)定值的一個(gè)示例。當(dāng)LED封裝的環(huán)境溫度低于或等于60℃時(shí)，僅驅(qū)動(dòng)紅色LED芯片23作為紅色光源，當(dāng)LED封裝的環(huán)境溫度為100℃時(shí)，僅驅(qū)動(dòng)激勵(lì)用藍(lán)色LED芯片26。圖13表示上述情況下的NTSC比的計(jì)算結(jié)果。紅色LED芯片的峰值波長(zhǎng)隨著溫度上升而變長(zhǎng)，其強(qiáng)度也減弱，為了補(bǔ)充減弱的強(qiáng)度，即使是相同的發(fā)光強(qiáng)度，也需要增大電流。因此，紅色LED芯片的發(fā)熱增加，就可靠性來(lái)說(shuō)，紅色LED芯片的壽命將縮短。對(duì)此，在高溫時(shí)主要利用紅色發(fā)光熒光體的發(fā)光并抑制紅色LED芯片的電流，由此，雖犧牲若干色再現(xiàn)性，但確保發(fā)光裝置的壽命。另外，紅色LED之外的其他顏色LED，例如，黃色LED等，也同樣如此。
以上，為了便于說(shuō)明，分別闡述了基于亮度的第1動(dòng)作和基于溫度的第2動(dòng)作，但是，如果對(duì)上述第1動(dòng)作和第2動(dòng)作進(jìn)行組合則更為理想。也就是說(shuō)，由具備下述程序的控制電路33來(lái)控制背光燈塊12，即該程序根據(jù)亮度和溫度這兩個(gè)變量來(lái)改變對(duì)紅色LED芯片23和激勵(lì)用藍(lán)色LED芯片26的平均施加功率的比率。
另外，在進(jìn)行第2動(dòng)作時(shí)采用了溫度傳感器34。但是，即使不利用溫度傳感器，例如，通過(guò)檢測(cè)紅色LED芯片的順向電壓，也能檢測(cè)出溫度。
在控制電路33中置入第3控制程序，進(jìn)行下述第3動(dòng)作，即即使溫度等條件發(fā)生了變化，也維持所指定的色度，例如白色等。電路結(jié)構(gòu)采用圖11所示的電路結(jié)構(gòu)。
在第3控制程序中，如圖14所示，改變對(duì)紅色LED和激勵(lì)用藍(lán)色LED的平均施加功率(電流×電壓/時(shí)間)PR、PR2，以使得即使溫度發(fā)生了變化也能保持一定的紅色亮度。這里，根據(jù)事先測(cè)定的數(shù)據(jù)來(lái)推定紅色LED的亮度對(duì)溫度的依賴性。關(guān)于紅色熒光體的亮度隨溫度發(fā)生變化，通過(guò)考慮激勵(lì)用藍(lán)色LED的發(fā)光強(qiáng)度的降低、激勵(lì)用藍(lán)色LED的波長(zhǎng)變化以及由此導(dǎo)致的紅色熒光體的轉(zhuǎn)換效率的變化來(lái)進(jìn)行推定。
通過(guò)上述第3動(dòng)作，可以使紅色的亮度保持一定，因此，作為各色的亮度比即色度能夠保持一定。另外，與紅色LED同樣地調(diào)整藍(lán)色LED和綠色LED，以使得即使溫度發(fā)生變化其亮度也保持一定。另外，在各背光燈塊12中配置溫度傳感器34，對(duì)每一背光燈塊12實(shí)施控制，從而抑制因每一背光燈塊的溫度偏差所導(dǎo)致的色度不均。
另外，在控制電路33中置入第4控制程序，進(jìn)行第4動(dòng)作。第4動(dòng)作為這樣一種動(dòng)作，即如圖15所示，在對(duì)紅色LED的平均施加功率PR保持一定的情況下，為了使色度保持一定，則需增加對(duì)激勵(lì)用藍(lán)色LED的平均施加功率PR2，由此來(lái)補(bǔ)償因溫度變化而紅色LED的亮度所降低的降低量。通過(guò)上述第4動(dòng)作，與第2控制程序同樣地，能夠防止紅色LED的劣化。此外，還可以如第2控制程序那樣，隨著溫度升高，減小對(duì)紅色LED的施加功率，而并非僅僅與溫度無(wú)關(guān)地使得對(duì)紅色LED的施加功率保持一定，這樣可進(jìn)一步減輕紅色LED的負(fù)擔(dān)。
在上述第3、第4控制程序中，進(jìn)行了這樣的動(dòng)作，即利用作為一種溫度檢測(cè)裝置的溫度傳感器來(lái)推定色度，并使色度保持一定。也可以進(jìn)行下述動(dòng)作，即例如，使用可直接獲得色度的顏色傳感器，并使由此獲取的顏色信號(hào)(色度)保持一定的動(dòng)作。另外，也可以組合并利用來(lái)自顏色傳感器的顏色信號(hào)和來(lái)自溫度傳感器的信號(hào)。另外，在本實(shí)施方式中，通過(guò)合成紅色LED的發(fā)光和紅色熒光體的發(fā)光從而得到紅色發(fā)光。關(guān)于其他顏色(例如，黃色或者綠色)的發(fā)光，也可以通過(guò)合成LED的發(fā)光和熒光體的發(fā)光來(lái)獲取。
第5控制程序是通過(guò)組合第4控制程序和第1控制程序的基于圖像亮度的控制所得到的控制程序。在圖16中，PR2-L表示在亮度較低時(shí)對(duì)紅色熒光體激勵(lì)用的藍(lán)色LED的平均施加功率，PR2-H表示在亮度較高時(shí)對(duì)紅色熒光體激勵(lì)用的藍(lán)色LED的平均施加功率。在需要某種程度的亮度時(shí)，可以通過(guò)增強(qiáng)紅色熒光體的發(fā)光(PR2-H和PR2-L之差)來(lái)補(bǔ)償亮度變高的部分，這樣，不僅抑制紅色LED的劣化，還能夠進(jìn)行色再現(xiàn)性良好的動(dòng)作。
在實(shí)施方式1的液晶顯示裝置10中，除去了液晶面板14的背光燈部分可作為照明裝置等的發(fā)光裝置來(lái)利用。在該發(fā)光裝置中，上述的“基于圖像亮度的動(dòng)作”可以變?yōu)椤盎谒枵斩然蛄炼鹊膭?dòng)作”。另外，借助于“根據(jù)溫度來(lái)改變LED的發(fā)光和熒光體的發(fā)光這兩者之比的動(dòng)作”，能夠?qū)崿F(xiàn)不會(huì)對(duì)相同或類似于熒光體的發(fā)光顏色的LED造成過(guò)大負(fù)擔(dān)的發(fā)光。并且，可以使色度保持一定，或者，使其成為所需的顏色。
(實(shí)施方式2)在實(shí)施方式2中，用LED組59置換實(shí)施方式1中的LED組19，對(duì)于綠色發(fā)光，也組合使用綠色LED芯片和綠色發(fā)光熒光體。利用顏色傳感器進(jìn)行控制LED芯片和熒光體的發(fā)光比率來(lái)實(shí)現(xiàn)色平衡。由此，使用溫度特性優(yōu)良的紅色發(fā)光熒光體和發(fā)光效率優(yōu)良的綠色發(fā)光熒光體，可實(shí)現(xiàn)一種即使在高溫情況下也能獲得高亮度的顯示裝置。
圖17(a)是LED組59的俯視圖，圖17(b)是上述LED組59的剖視圖。在封裝60中，安裝有第1藍(lán)色LED芯片61A、綠色LED芯片62、第2藍(lán)色LED芯片61B和紅色LED芯片63。在覆蓋第1藍(lán)色LED芯片61A的第1樹脂68A中分散有綠色發(fā)光熒光體64。在覆蓋第2藍(lán)色LED芯片61B的第2樹脂68B中分散有紅色發(fā)光熒光體65。第1藍(lán)色LED芯片61A和第2藍(lán)色LED芯片61B均兼用作熒光體激勵(lì)光源和藍(lán)色光源，未激勵(lì)熒光體而散射或透射的成分被用作藍(lán)色光源。綠色LED芯片62和紅色LED芯片63被不含熒光體的硅樹脂69所覆蓋。另外，第1藍(lán)色LED芯片61A、第2藍(lán)色LED芯片61B，綠色LED芯片62采用了AlGaInN系LED，紅色LED芯片63采用了AlGaInP系LED。
綠色發(fā)光熒光體64選自α-塞隆即α-Sialon(α-Si、Al、O、N:Ce3+)、β-塞隆即β-Sialon(β-Si、Al、O、N:Eu3+)、Sr-鋁酸鹽即Sr-Aluminate(SrAl2O4:Eu2+)、(Sr、Ba)2SiO4:Eu2+、Ca3(Sc、Mg)2Si3O12:Ce3+等，并且至少是其中的一種。
紅色發(fā)光熒光體65和紅色發(fā)光熒光體25相同，為CaAlSiN3:Eu2+。
圖17(c)是采用了封裝60B的LED組的剖視圖，其中，該封裝60B是圖17(a)及圖17(b)所示的封裝60除去反射面之后的封裝。與實(shí)施方式1所示的封裝20B同樣地，封裝的反射面和樹脂69等彼此分離，由此，可以得到和上述同樣的效果，即不會(huì)在反射面發(fā)生剝離，可得到范圍較大的發(fā)光。
圖18是表示本實(shí)施方式的背光燈塊52的表面的圖。除LED組59之外，在背光燈塊52的大致中央位置配置有一組用于對(duì)紅、綠、藍(lán)各色的光量進(jìn)行檢測(cè)的傳感器、即，顏色傳感器75。圖19表示電路結(jié)構(gòu)圖。背光燈塊52的LED組59發(fā)出的光主要被擴(kuò)散片13(參照實(shí)施方式1的圖1)反射，之后，顏色傳感器75所檢測(cè)的色度和亮度被傳送給控制電路73，其中，該控制電路73被設(shè)置在背光燈塊52的外部。控制電路73對(duì)驅(qū)動(dòng)電路72(被設(shè)置在背光燈塊52的背面)傳送用于調(diào)節(jié)對(duì)各LED芯片的平均施加功率的信號(hào)以使色度和亮度成為預(yù)定值，上述各LED芯片構(gòu)成LED組59。
如圖19所示，藍(lán)色的光量為光B1、光B2的兩者之和，光B1取決于對(duì)第1藍(lán)色LED芯片61A的平均施加功率PGB，光B2取決于對(duì)第2藍(lán)色LED芯片61B的平均施加功率PRB。綠色的光量為光G2、光G的兩者之和，光G2是由綠色發(fā)光熒光體64所發(fā)出的光，其取決于對(duì)第1藍(lán)色LED芯片61A的平均施加功率PGB，光G取決于對(duì)綠色LED芯片62的平均施加功率PG。紅色的光量為光R2、光R的兩者之和，光R2是由紅色發(fā)光熒光體65所發(fā)出的光，其取決于對(duì)第2藍(lán)色LED芯片61B的平均施加功率PGR，光R取決于對(duì)紅色LED芯片63的平均施加功率PR。通過(guò)將藍(lán)色的光量、綠色的光量、紅色的光量的比率變?yōu)闉轭A(yù)定值，從而可得到預(yù)定的色度。
在本實(shí)施方式中，按照以下方式進(jìn)行調(diào)整，即由藍(lán)色LED芯片61A、藍(lán)色LED芯片61B發(fā)出并被直接取出的藍(lán)色光的光量與由綠色發(fā)光熒光體64、紅色發(fā)光熒光體65發(fā)出的熒光光量之和的顏色，對(duì)于白色而言，藍(lán)色成分較多。因此，利用綠色LED芯片62和紅色LED芯片63來(lái)補(bǔ)償不足的綠色成分和紅色成分。根據(jù)顏色傳感器75的信號(hào)，對(duì)上述四個(gè)LED芯片的光量進(jìn)行調(diào)整，由此，可在整體上得到白色或所設(shè)定的顏色。
本實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)在于，借助于熒光體的發(fā)光，可在某種程度上得到綠色和紅色，因此，不易受到溫度變化等因素影響。另外，本實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)還在于，組合使用綠色LED芯片和紅色LED芯片來(lái)補(bǔ)充不足的綠色和紅色，從而得到預(yù)定的顏色。在本實(shí)施方式的LED組中進(jìn)一步追加設(shè)置作為獨(dú)立的藍(lán)色光源的藍(lán)色LED芯片，由此，可不必再為得到藍(lán)色光量而使藍(lán)色LED芯片61A、藍(lán)色LED芯片61B發(fā)光，從而可獨(dú)立地控制各色的光量，所以，能夠進(jìn)行實(shí)施方式1所述的各動(dòng)作。
另外，在本實(shí)施方式中，使用了可分別檢測(cè)三色的顏色傳感器。使用僅對(duì)光量進(jìn)行檢測(cè)(不能識(shí)別顏色)的光傳感器，使LED進(jìn)行分時(shí)動(dòng)作，由此，也能檢測(cè)出各色的發(fā)光量。借助于上述分時(shí)動(dòng)作，能夠進(jìn)行反饋控制以使得LED芯片組的發(fā)光色成為設(shè)定值。
此外，不使用顏色傳感器，事先求出如表1所示那樣的溫度和色度及亮度的相關(guān)關(guān)系，根據(jù)由諸如實(shí)施方式1所述的溫度傳感器所檢測(cè)出的溫度來(lái)推定各溫度下對(duì)各LED芯片的施加平均功率所得到的色度，并控制對(duì)各LED芯片的平均施加功率以使得所推定的色度成為設(shè)定值也可。
(實(shí)施方式3)在實(shí)施方式3中，由一個(gè)藍(lán)色LED芯片激勵(lì)兩種熒光體。這樣，較之于上述實(shí)施方式2，本實(shí)施方式可省去一個(gè)芯片。在本實(shí)施方式中，僅對(duì)不同于實(shí)施方式2的LED組及其動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。另外，對(duì)相同的結(jié)構(gòu)要素賦予相同的標(biāo)號(hào)。
圖20(a)是LED組89的俯視圖，圖20(b)是上述LED組89的剖視圖。如圖所示，LED組89的結(jié)構(gòu)為，在封裝90中安裝有兩個(gè)藍(lán)色LED芯片91、綠色LED芯片92、紅色LED芯片93。填充樹脂98來(lái)密封藍(lán)色LED芯片。樹脂98為兩層結(jié)構(gòu)，在靠近藍(lán)色LED芯片91的部分中分散有紅色發(fā)光熒光體95，在遠(yuǎn)離藍(lán)色LED芯片91的部分中分散有綠色發(fā)光熒光體94。這種結(jié)構(gòu)有利于減小綠色發(fā)光熒光體94的發(fā)光被紅色發(fā)光熒光體95吸收的比率。另外，由于兩層結(jié)構(gòu)的制造工序較為復(fù)雜，因此，雖綠色發(fā)光熒光體94的發(fā)光被紅色發(fā)光熒光體95一部分吸收而使發(fā)光效率降低，但為了簡(jiǎn)便，也可以簡(jiǎn)單地在覆蓋藍(lán)色LED芯片91的樹脂98中混雜分散綠色發(fā)光熒光體94和紅色發(fā)光熒光體95。綠色LED芯片92、紅色LED芯片93和樹脂98被硅樹脂99所覆蓋。另外，關(guān)于被樹脂98覆蓋的藍(lán)色LED芯片91的數(shù)量，為保持各色的光量平衡，根據(jù)熒光體的濃度進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)定即可，不限于2個(gè)，也可以是1個(gè)或3個(gè)以上。
控制電路73進(jìn)行反饋控制，以使由顏色傳感器75檢測(cè)出的色度和亮度成為設(shè)定值。在本實(shí)施方式中，如果藍(lán)色LED芯片91的發(fā)光量確定，則綠色發(fā)光熒光體94發(fā)出的綠色光的光量和紅色發(fā)光熒光體95發(fā)出的紅色光的光量也被確定。在本實(shí)施方式中，用綠色LED芯片92和紅色LED芯片93來(lái)補(bǔ)充由顏色傳感器75檢測(cè)出的紅色和綠色的不足成分，從而在整體上得到白色。
另外，在本實(shí)施方式中，在LED組89中進(jìn)一步追加設(shè)置不激勵(lì)熒光體的藍(lán)色LED芯片，由此可提高動(dòng)作方法的自由度。在這種情況下，例如，可以不使用熒光體來(lái)發(fā)光。
(其他實(shí)施方式)在上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了在一個(gè)封裝中安裝多個(gè)LED芯片從而構(gòu)成LED組的情況。也可以是分別獨(dú)立地配置由各色LED芯片單體構(gòu)成的燈或者由組合LED芯片和一個(gè)或多個(gè)熒光體所構(gòu)成的燈。
在上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了紅色LED芯片和紅色發(fā)光熒光體的組合例以及綠色LED芯片和綠色發(fā)光熒光體的組合例。也可以組合黃色LED芯片(例如，AlGaInP系LED)和黃色發(fā)光熒光體(例如，Ce:YAG熒光體、(Sr、Ba)2SiO4:Eu2+、或者α-塞隆即α-Sialon(α-Si、Al、O、N:Eu2+))。
在上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了通過(guò)將藍(lán)、綠、紅三色的發(fā)光元件的發(fā)光進(jìn)行合成而發(fā)出白色光的動(dòng)作。例如，也可以根據(jù)應(yīng)顯示的圖像使色度和亮度發(fā)生變化。比如，如果要顯示的圖像為夜景，就可以降低整體的亮度；如果要顯示的圖像為大海和天空，則只要主要發(fā)出藍(lán)色光即可。關(guān)于上述色度及亮度的調(diào)整，可以對(duì)背光燈整體實(shí)施均勻的調(diào)整，也可以通過(guò)改變每一背光燈塊或每一LED組的色度及亮度來(lái)實(shí)施調(diào)整。
本發(fā)明不限于上述各實(shí)施方式，可在權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更，通過(guò)適宜組合由不同實(shí)施方式分別公開的技術(shù)手段所得到的實(shí)施方式也被包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，還具備第3LED、第4LED以及由上述第2LED或第4LED激勵(lì)并發(fā)出顏色和上述第3LED的發(fā)光色相同或近似的光的第2熒光體，上述控制電路對(duì)上述第1LED、第2LED、第3LED和第4LED的發(fā)光強(qiáng)度的比率進(jìn)行控制。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，上述控制電路根據(jù)第1發(fā)光強(qiáng)度對(duì)上述比率進(jìn)行控制，上述第1發(fā)光強(qiáng)度是由上述第1LED的發(fā)光、或上述第1熒光體的發(fā)光、或上述第1LED及上述第1熒光體的發(fā)光所得到的發(fā)光強(qiáng)度。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，在使上述第1發(fā)光強(qiáng)度大于或等于預(yù)定值時(shí)，上述控制電路實(shí)施控制，使得上述第2LED的發(fā)光強(qiáng)度對(duì)上述第1LED的發(fā)光強(qiáng)度的比率提高。“比率提高”也包括使第1LED的發(fā)光強(qiáng)度為零的情況。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，上述控制電路根據(jù)上述發(fā)光裝置的溫度來(lái)控制上述比率。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，還具備溫度檢測(cè)裝置，通過(guò)該溫度檢測(cè)裝置對(duì)上述發(fā)光裝置的溫度進(jìn)行檢測(cè)。另外，關(guān)于上述溫度檢測(cè)裝置，除溫度傳感器之外，還可以是其他的溫度檢測(cè)裝置，例如，測(cè)定所使用的LED的順向電壓的裝置等。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，當(dāng)上述發(fā)光裝置的溫度高于預(yù)定值時(shí)，上述控制電路實(shí)施控制，使得上述第2LED的發(fā)光強(qiáng)度對(duì)上述第1LED的發(fā)光強(qiáng)度的比率提高。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，上述控制電路根據(jù)上述發(fā)光裝置的色度來(lái)控制上述比率。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，上述控制電路通過(guò)實(shí)施控制來(lái)調(diào)整上述第2LED的發(fā)光強(qiáng)度對(duì)上述第1LED的發(fā)光強(qiáng)度的比率，使得上述發(fā)光裝置的色度成為預(yù)定值。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，還具備顏色傳感器，由該顏色傳感器對(duì)上述發(fā)光裝置的色度進(jìn)行檢測(cè)。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，還具備溫度檢測(cè)裝置，由該溫度檢測(cè)裝置對(duì)上述發(fā)光裝置的色度進(jìn)行推定。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，上述第1熒光體的發(fā)光光譜的半值寬度大于上述第1LED的發(fā)光光譜的半值寬度。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，上述第2LED為藍(lán)色LED。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，上述第4LED為藍(lán)色LED。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，上述第2LED為紫色LED或紫外LED，還具備藍(lán)色LED。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，上述第4LED為紫色LED或紫外LED，還具備藍(lán)色LED。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，上述第1LED為紅色LED，上述第1熒光體為紅色發(fā)光熒光體。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，上述第1或第3LED為紅色LED，上述第1或第2熒光體為紅色發(fā)光熒光體。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，上述紅色LED為AlGaInP系LED。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，上述第1熒光體為CaAlSiN3:Eu2+。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，上述第1LED為綠色LED，上述第1熒光體為綠色發(fā)光熒光體。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，上述第1或第3LED為綠色LED，上述第1或者第2熒光體為綠色發(fā)光熒光體。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，上述第2熒光體為α-Sialon、β-Sialon、Sr-Aluminate、(Sr，Ba)2SiO4:Eu2+或Ca3(Sc，Mg)2Si3O12:Ce3+。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，上述第3LED為黃色LED，上述第2熒光體為黃色發(fā)光熒光體。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置，作為優(yōu)選，上述第2熒光體分別為α-Sialon、(Sr，Ba)2SiO4:Eu2+或YAG:Ce3+。
本發(fā)明實(shí)施方式的顯示裝置的特征在于，具備上述發(fā)光裝置、非自發(fā)光型顯示面板和濾色器。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置的控制方法，是具備第1LED、第2LED以及被第2LED激勵(lì)并發(fā)出顏色和第1LED的發(fā)光色相同或近似的光的熒光體的發(fā)光裝置的控制方法，其特征在于在使第1發(fā)光強(qiáng)度大于或等于預(yù)定值時(shí)，進(jìn)行控制以使第2LED的發(fā)光強(qiáng)度對(duì)第1LED的發(fā)光強(qiáng)度的比率提高，其中，上述第1發(fā)光強(qiáng)度是由上述第1LED的發(fā)光、或上述第1熒光體的發(fā)光、或上述第1LED及上述第1熒光體的發(fā)光所得到的發(fā)光強(qiáng)度。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置的控制方法，是具備第1LED、第2LED以及被第2LED激勵(lì)并發(fā)出顏色和第1LED的發(fā)光色相同或近似的光的熒光體的發(fā)光裝置的控制方法，其特征在于當(dāng)上述發(fā)光裝置的溫度高于預(yù)定值時(shí)，進(jìn)行控制以使上述第2LED的發(fā)光強(qiáng)度對(duì)上述第1LED的發(fā)光強(qiáng)度的比率提高。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置的控制方法，是具備第1LED、第2LED以及被第2LED激勵(lì)并發(fā)出顏色和第1LED的發(fā)光色相同或近似的光的熒光體的發(fā)光裝置的控制方法，其特征在于通過(guò)實(shí)施控制來(lái)調(diào)整上述第2LED的發(fā)光強(qiáng)度對(duì)上述第1LED的發(fā)光強(qiáng)度的比率，使得上述發(fā)光裝置的色度成為預(yù)定值。
本發(fā)明實(shí)施方式的發(fā)光裝置的控制方法的特征在于，至少同時(shí)進(jìn)行上述三種控制中的兩者。
本發(fā)明的上述具體實(shí)施方式
只是用于闡述本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容的示例。本發(fā)明并不限于上述具體實(shí)施方式
，不應(yīng)對(duì)其進(jìn)行狹義的解釋。在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種變更來(lái)實(shí)施之。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，具備第1LED；第2LED；第1熒光體，由上述第2LED激勵(lì)并發(fā)出顏色和上述第1LED的發(fā)光色相同或近似的光；和控制電路，對(duì)上述第1LED的發(fā)光強(qiáng)度和上述第2LED的發(fā)光強(qiáng)度之比率進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于還具備第3LED、第4LED以及由上述第2LED或上述第4LED激勵(lì)并發(fā)出顏色和上述第3LED的發(fā)光色相同或近似的光的第2熒光體；上述控制電路對(duì)上述第1LED、上述第2LED、上述第3LED和上述第4LED的發(fā)光強(qiáng)度之比率進(jìn)行控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述控制電路根據(jù)第1發(fā)光強(qiáng)度對(duì)上述比率進(jìn)行控制，其中，上述第1發(fā)光強(qiáng)度是由上述第1LED的發(fā)光、或上述第1熒光體的發(fā)光、或上述第1LED及上述第1熒光體雙方的發(fā)光得到的發(fā)光強(qiáng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其特征在于在使上述第1發(fā)光強(qiáng)度大于或等于預(yù)定值時(shí)，上述控制電路實(shí)施控制，以使上述第2LED的發(fā)光強(qiáng)度對(duì)上述第1LED的發(fā)光強(qiáng)度之比率提高。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述控制電路根據(jù)上述發(fā)光裝置的溫度來(lái)控制上述比率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置，其特征在于還具備溫度檢測(cè)部，由該溫度檢測(cè)部對(duì)上述發(fā)光裝置的溫度進(jìn)行檢測(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置，其特征在于當(dāng)上述發(fā)光裝置的溫度高于預(yù)定值時(shí)，上述控制電路實(shí)施控制，以使上述第2LED的發(fā)光強(qiáng)度對(duì)上述第1LED的發(fā)光強(qiáng)度之比率提高。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述控制電路根據(jù)上述發(fā)光裝置的色度來(lái)控制上述比率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述控制電路通過(guò)實(shí)施控制來(lái)調(diào)整上述第2LED的發(fā)光強(qiáng)度對(duì)上述第1LED的發(fā)光強(qiáng)度之比率，以使上述發(fā)光裝置的色度成為預(yù)定值。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置，其特征在于還具備顏色傳感器，由該顏色傳感器對(duì)上述發(fā)光裝置的色度進(jìn)行檢測(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置，其特征在于還具備溫度檢測(cè)部，由該溫度檢測(cè)部對(duì)上述發(fā)光裝置的色度進(jìn)行推定。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述第1熒光體的發(fā)光光譜的半值寬度大于上述第1LED的發(fā)光光譜的半值寬度。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述第2LED為藍(lán)色LED。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述第4LED為藍(lán)色LED。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述第2LED為紫色LED或紫外LED，還具備藍(lán)色LED。
16.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述第4LED為紫色LED或紫外LED，還具備藍(lán)色LED。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述第1LED為紅色LED，上述第1熒光體為紅色發(fā)光熒光體。
18.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述第1或第3LED為紅色LED，上述第1或第2熒光體為紅色發(fā)光熒光體。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述紅色LED為AlGaInP系紅色LED。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述第1熒光體為CaAlSiN3:Eu2+。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述第1LED為綠色LED，上述第1熒光體為綠色發(fā)光熒光體。
22.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述第1或第3LED為綠色LED，上述第1或第2熒光體為綠色發(fā)光熒光體。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述第2熒光體分別為α-塞隆、β-塞隆、Sr-鋁酸鹽、(Sr，Ba)2SiO4:Eu2+或Ca3(Sc，Mg)2Si3O12:Ce3+。
24.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述第3LED為黃色LED，上述第2熒光體為黃色發(fā)光熒光體。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述第2熒光體分別為α-塞隆、(Sr，Ba)2SiO4:Eu2+或YAG:Ce3+。
26.一種顯示裝置，具備發(fā)光裝置；非自發(fā)光型顯示面板；以及濾色器，其中，上述發(fā)光裝置包括第1LED；第2LED；第1熒光體，由上述第2LED激勵(lì)并發(fā)出顏色和上述第1LED的發(fā)光色相同或近似的光；和控制電路，對(duì)上述第1LED的發(fā)光強(qiáng)度和上述第2LED的發(fā)光強(qiáng)度之比率進(jìn)行控制。
27.一種發(fā)光裝置的控制方法，該發(fā)光裝置具備第1LED、第2LED以及由第2LED激勵(lì)并發(fā)出顏色和第1LED的發(fā)光色相同或近似的光的熒光體，在該控制方法中，在使第1發(fā)光強(qiáng)度大于或等于預(yù)定值時(shí)，進(jìn)行控制以使第2LED的發(fā)光強(qiáng)度對(duì)第1LED的發(fā)光強(qiáng)度之比率提高，其中，上述第1發(fā)光強(qiáng)度是由上述第1LED的發(fā)光、或上述第1熒光體的發(fā)光、或上述第1LED及上述第1熒光體雙方的發(fā)光得到的發(fā)光強(qiáng)度。
28.一種發(fā)光裝置的控制方法，該發(fā)光裝置具備第1LED、第2LED以及由第2LED激勵(lì)并發(fā)出顏色和第1 LED的發(fā)光色相同或近似的光的熒光體，在該控制方法中，當(dāng)上述發(fā)光裝置的溫度高于預(yù)定值時(shí)，進(jìn)行控制以使上述第2LED的發(fā)光強(qiáng)度對(duì)上述第1LED的發(fā)光強(qiáng)度之比率提高。
29.一種發(fā)光裝置的控制方法，該發(fā)光裝置具備第1LED、第2LED以及由第2LED激勵(lì)并發(fā)出顏色和第1LED的發(fā)光色相同或近似的光的熒光體，在該控制方法中，通過(guò)實(shí)施控制來(lái)調(diào)整上述第2LED的發(fā)光強(qiáng)度對(duì)上述第1LED的發(fā)光強(qiáng)度之比率，以使上述發(fā)光裝置的色度成為預(yù)定值。
30.一種發(fā)光裝置的控制方法，該發(fā)光裝置具備第1LED、第2LED以及由第2LED激勵(lì)并發(fā)出顏色和第1LED的發(fā)光色相同或近似的光的熒光體，在該控制方法中，至少同時(shí)進(jìn)行下述控制中的二者，即在使第1發(fā)光強(qiáng)度大于或等于預(yù)定值時(shí)，進(jìn)行控制以使第2LED的發(fā)光強(qiáng)度對(duì)第1LED的發(fā)光強(qiáng)度之比率提高，其中，上述第1發(fā)光強(qiáng)度是由上述第1LED的發(fā)光、或上述第1熒光體的發(fā)光、或上述第1LED及上述第1熒光體雙方的發(fā)光得到的發(fā)光強(qiáng)度；當(dāng)上述發(fā)光裝置的溫度高于預(yù)定值時(shí)，進(jìn)行控制以使上述第2LED的發(fā)光強(qiáng)度對(duì)上述第1LED的發(fā)光強(qiáng)度之比率提高；進(jìn)行控制來(lái)調(diào)整上述第2LED的發(fā)光強(qiáng)度對(duì)上述第1LED的發(fā)光強(qiáng)度之比率，以使上述發(fā)光裝置的色度成為預(yù)定值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光裝置。在使用了LED的發(fā)光裝置中，LED的亮度和色度因溫度變化的影響而發(fā)生較大的變化，另一方面，雖然利用熒光體能夠提高亮度及色度相對(duì)于溫度變化的穩(wěn)定性，但是，這樣將導(dǎo)致降低發(fā)光裝置的色再現(xiàn)性。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的發(fā)光裝置具備第1LED；第2LED；第1熒光體，由上述第2LED激勵(lì)并發(fā)出顏色和上述第1LED的發(fā)光色相同或近似的光；以及控制電路，對(duì)上述第1LED的發(fā)光強(qiáng)度和上述第2LED的發(fā)光強(qiáng)度之比率進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)H05B33/00GK101082401SQ200710106439
公開日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2007年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月29日
發(fā)明者森本泰司, 渡邊昌規(guī) 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社