CN101471050B - 背光模块内的发光二极管辐射的波长稳定系统及方法 - Google Patents

背光模块内的发光二极管辐射的波长稳定系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101471050B
CN101471050B CN2008101305088A CN200810130508A CN101471050B CN 101471050 B CN101471050 B CN 101471050B CN 2008101305088 A CN2008101305088 A CN 2008101305088A CN 200810130508 A CN200810130508 A CN 200810130508A CN 101471050 B CN101471050 B CN 101471050B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wavelength
emitting diode
led
light emitting
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2008101305088A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101471050A (zh
Inventor
黄致宪
曹宏熙
张焜杰
何福顺
杨钧杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Industrial Technology Research Institute ITRI
Original Assignee
Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Industrial Technology Research Institute ITRI filed Critical Industrial Technology Research Institute ITRI
Publication of CN101471050A publication Critical patent/CN101471050A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101471050B publication Critical patent/CN101471050B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0666—Adjustment of display parameters for control of colour parameters, e.g. colour temperature
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0693—Calibration of display systems
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/145—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Abstract

液晶显示器的背光模块内的发光二极管辐射的波长稳定系统，包括：两个光电二极管、多个LED、微处理器单元(MCU)以及驱动器电路，其中两个光电二极管对不同的波长具有不同的光敏感度。目标值储存于MCU作为参考值，且目标值是与两个光电二极管在二不同波长辐射下的光敏感度的比率相关。因而，通过将另一目标值与参考值进行比较可导出LED辐射的另一波长(或波长变化)。MCU根据导出的波长的色彩匹配函数来决定校正常数，并输出补偿信号来补偿LED，其中补偿信号等于校正常数与用以补偿LED的光强度损失的光强度补偿信号的乘积。

Description

背光模块内的发光二极管辐射的波长稳定系统及方法
技术领域
本发明是有关于一种液晶显示器(liquid crystal display，LCD)的波长稳定方法。特别是有关于一种LCD的背光模块内的发光二极管(lightemitting diode，LED)辐射的波长稳定系统及方法。
背景技术
LCD包括面对用户的可控的透射式显示面板以及从后侧为该可控的透射式显示面板提供照明的背光模块。背光模块可采用LED或者冷阴极荧光灯(CCFL)作为光源。LED背光模块相较于CCFL背光模块具有至少以下二优点：一是完全的色彩再现(full color reproduction)，另一个是没有汞(Hg)的污染。在制造CCFL背光模块的过程中，如果包含在CCFL内的汞被释放出来，操作者可能会遇到危险。如此，LED背光模块不仅为用户提供更好的色彩品质，还可防止操作者被汞毒害。因而，LED背光模块有希望作为下一代显示器的主流。
在LED背光模块中，多个LED以矩阵形式进行排列，此矩阵照明可控的透射式显示面板的像素。由于所有的彩色光都是三基色的组合，即：红色(R)、绿色(G)以及蓝色(B)，对每个红色LED、绿色LED以及蓝色LED进行分组来照明各像素。例如，利用R、G以及B的特定组合来产生“白”光。然而，LED背光模块具有某些缺陷。也就是，LED背光模块的老化以及环境温度的变化分别导致光强度衰减(light intensity attenuation)以及波长漂移(wavelength drift)，对于具有相同颜色的不同LED来说，衰减以及漂移的程度不同。如图1所示，随着环境温度从34℃改变到78℃，LED辐射的波长从较短的波长偏移到较长的波长。因而，能够检测各LED辐射的光强度(单位lm流明)以及波长(单位nm奈米)并且如果它们偏离默认值则进行补偿的电路是改良LED背光模块的性能的重要元件。然而，目前所有的LED背光模块的色彩反馈系统均用于补偿各LED辐射的所产生的色彩或光强度，而不是各LED 辐射的波长。由于人眼对不同的波长具有不同的敏感度，即便具有不同波长的同色光也会对人眼具有不同的刺激。此外，已知的色彩感应器仅响应光强度，而不是各LED辐射的波长偏移。换句话说，即便采用色彩反馈系统，已知的色彩感应器也不能补偿各LED辐射的波长变化，这使得LED背光模块的色度坐标发生漂移。
此外，由于在制造LED时磊晶层(epitaxy layer)的成长中存在参数差异，因而在同色的成批LED中存在波长差异。为了避免使用特定波长范围(下文中称为bin)来分批处理LED所造成较高的处理成本，现在bin采用5奈米(nm)作为最小bin范围。然而，5nm的bin导致人眼可察觉的色彩偏移。因而，为了克服这种色彩偏移，必须使用更小的bin，这进而增加LED的分批处理成本。此外，如上文所提到的，LED背光模块的色度坐标的稳定性受到环境温度的影响。
有一些方法来克服上述问题。例如，美国专利第7,220,959号揭示了一种不具有滤波器(filter)的差分色彩传感器(differential coloursensor)20。如图2所示，制造两个光电二极管100、150使其对波长具有不同的敏感度，其中一个光电二极管的敏感度峰值处于较短的波长，而另一光电二极管的敏感度峰值处于较长的波长。此两个光电二极管通过电阻器120、170将接收的光转换成电压信号，并且通过除法器210获得此两个光电二极管之间的电压比率。根据电压比率，可获得入射光的频谱成份(spectracontent)。然而，美国专利第7,220,959号无法计算此两个光电二极管的辐射的波长变化，并无法独立地补偿此两个光电二极管中各光电二极管的波长变化。
美国专利第6,678,293号揭示了一种用于波长稳定的波长感测装置。此波长感测装置(即，光电二极管)包括联结的多个层且该多个层可定义反向连接的两个二极管，此反向连接的两个二极管产生反向光电流。反向光电流的大小由该两个二极管的制造参数来决定。也就是，通过对该两个二极管使用特定的掺杂比率，光电二极管的输出电流在特定波长以及固定偏压下为零。如果入射光中存在波长变化，则由于相应的二极管产生的二光电流不能彼此抵消，输出电流不为零。因此，可使用输出电流来检测波长偏移。然而，美国专利第6,678,293号需要特定的制造参数，这进而大大地增加了制造成本。因而，这种方法无法应用于LED背光模块。另一现有技术是美国专利第 7,133,136号，其揭示了一种激光辐射的波长与强度的稳定方法。此方法通过两个光电二极管实现：一个光电二极管负责测量光强度，而另一光电二极管负责测量波长。美国专利第7,133,136号的缺点在于：由于LED辐射的指向性(directivity)不像激光那么高，无法通过在光电二极管辐射的不同入射角下进行操作来感测LED辐射的波长变化。所有上述现有技术均意图检测激光辐射的波长偏移。即便将这些现有技术应用于LED背光模块，它们也只能识别色彩。然而，在LED背光模块中，LED辐射的波长变化仅有1-2nm，这无法引起色度坐标中的色彩偏移，使得这些现有技术无法用于检测这种色彩偏移。此外，这些现有技术无法用于检测LED背光模块中各个LED的每个波长变化并随后补偿各LED的波长变化。因此，需要通过对不同的波长使用不同的补偿系数(compensation coefficient)来稳定背光模块内的各LED的LED辐射的波长(或者称为“稳定色度坐标”)的方法。
发明内容
因此，本发明是有关于一种检测LED(发光二极管)辐射的波长且稳定LCD(液晶显示器)的背光模块内的色度坐标的系统，其包括两个光电二极管、多个LED、微处理器单元(MCU)以及驱动器电路，其中此两个光电二极管对不同波长具有不同的光敏感度。目标值是与两个光电二极管在二不同波长辐射下的光敏感度的比率相关，并随后储存于MCU作为参考值。因而，通过将另一目标值与参考值进行比较来导出LED辐射的另一波长(或者波长变化)。MCU根据导出的波长的色彩匹配函数来决定校正常数，并输出补偿信号来补偿LED，其中补偿信号等于校正常数与用于补偿LED的光强度损失的光强度补偿信号的乘积。
本发明是有关于一种LCD的背光模块内的LED辐射的波长稳定方法。此方法包括以下步骤：(a)将各波长的目标值储存于MCU；(b)根据统计分析来决定各波长的判定范围；(c)检测多个LED中的LED的光强度与波长；(d)判定光强度是否变化；如果答案为否，步骤返回步骤(c)以检测下一LED；(e)如果答案为是，则根据光强度的变化来决定第一补偿值；(f)判定检测的波长是否处于其判断范围内，并且如果答案为是，则利用第一补偿值来补偿此LED；(g)如果答案为否，则根据检测的波长与其对应色彩匹配函数来决定校正常数，并利用第二补偿值来补偿此LED，第二补偿值等于校正常数与第一补偿 值的乘积；(h)判定是否对全部LED进行了检测，如果答案为否，重复步骤(c)-(g)，并且如果答案为是，则完成LED背光模块内的全部LED的波长稳定过程。
本发明提供了一种发光二极管辐射的波长初始化方法，包括以下步骤：(a)将与具有多个发光二极管的参考发光二极管背光模块中的各发光二极管的波长对应的目标值储存于微处理器单元；(b)检测发光二极管数量与所述参考发光二极管背光模块相同的发光二极管背光模块中的发光二极管的光强度与波长；(c)判定所述发光二极管背光模块中的所述发光二极管的光强度相较于设置在所述参考发光二极管背光模块内相同位置的对应发光二极管是否存在变化，如果答案为否，返回步骤(b)以检测下一发光二极管；(d)如果答案为是，根据光强度的变化来决定第一补偿值；(e)判定所述发光二极管背光模块中所述发光二极管的波长相较于设置于所述参考发光二极管背光模块内相同位置的对应发光二极管是否存在变化，如果答案为否，利用所述第一补偿值来补偿所述发光二极管背光模块的所述发光二极管；(f)如果答案为是，利用第二补偿值来补偿所述发光二极管，所述第二补偿值等于校正常数与所述第一补偿值的乘积；(g)判定是否对全部发光二极管进行了检测，如果答案为否，重复所述步骤(b)至(f)。
经由本发明后续的详细描述并结合附图，本发明的目的、其它特征及优点将变得更加清楚易懂。
附图说明
附图提供了对本发明的进一步理解，并且结合在说明书中且构成说明书的一部分。附图示意了本发明的实施例并与描述一同用于解释本发明的原理。
图1是显示波长变化与环境温度改变之间关系的图形。
图2显示已知的差分色彩传感器。
图3是色度坐标。
图4是显示不同光电二极管的波长与光敏感度之间关系的图形。
图5是一种LCD的背光模块内的LED辐射的波长稳定系统。
图6是图5所示的PD1CKT 401与PD2 CKT 410的详细电路。
图7是显示LCD的背光模块内的LED辐射的波长稳定方法的流程图。
图8是显示液晶显示器(LCD)的LED背光模块内的LED辐射的波长初始化方法的流程图。
[主要元件标号说明]
20：差分色彩感应器
100：光电二极管发光模块
101：发光二极管
102：发光二极管
103：发光二极管
104：发光二极管
105：发光二极管
106：发光二极管
120：电阻器
150：光电二极管
170：电阻器
200：驱动器电路
210：除法器
300：微处理器单元
400：第一光电二极管电路
410：第二光电二极管电路
600：反馈操作放大器
610：光电二极管
PD：光电二极管
R：光电二极管
具体实施方式
现在详细地参照本发明的较佳实施例的反相电路，在附图中示意了其实例。为了描述清楚，在整个公开内容中，术语“光电二极管”也用于代表“光传感器”，因为“光传感器”可以是光电晶体管、色彩感应器或光敏感电阻器是众所皆知的，本领域技术人员可轻易地使用光传感器来代替“光电二极管”。
在显示较佳实施例之前，首先引入色度坐标。色度坐标代表人眼所察觉的全部色彩，色彩通过各波长的光强度与色彩匹配函数的乘积获得。为了描述色彩，每种色彩由色度坐标定义，其中横坐标为x，而纵坐标是y。各波长 由其相应的匹配函数所表示。例如，表1显示了从600nm至630nm的红光波长的色彩匹配函数。
表1
  波长(nm)   x   y   z
  600   1.062200000000   0.631000000000   0.000800000000
  605   1.045600000000   0.566800000000   0.000600000000
  610   1.002600000000   0.503000000000   0.000340000000
  615   0.938400000000   0.441200000000   0.000240000000
  620   0.854499000000   0.381000000000   0.000190000000
  625   0.751400000000   0.321000000000   0.000100000000
  630   0.642400000000   0.265000000000   0.000049999990
从表1中可以看出，如果存在5nm的波长变化(例如，从625nm到630nm)，与波长625nm对应的色彩匹配函数的x值从0.7514至0.6424降低了14.5％。因此，为了补偿波长625nm的这5nm的波长变化，使用校正常数(即0.7514/0.6424)来乘以波长630nm的色彩匹配函数的x值，以还原波长625nm的色彩匹配函数的x值。
如图3所示，在色度坐标中，不同的色彩区域由不同的x与y范围界定，例如，白色(红、绿以及蓝光的特定组合范围)的x值在大约0.2-0.5的范围内，y值在大约0.15-0.45的范围内。因此，为了稳定色度坐标，例如，对于白光，红、绿与蓝色的波长应保持不变。否则，将引起白光误差，其转而由人眼所察觉。为了防止这种色度坐标偏移，需要首先对各波长来检测LED辐射的波长变化，特别是三基色。
第一较佳实施例
现在参照图4和图5，图5显示了LCD的LED背光模块内的LED辐射的波长稳定系统，而图4则显示了线性正比于波长λ的光敏感度k(单位为mA/w)。从图4中，可以看出第一光电二极管PD1在波长λ1和λ2下的光敏感度分别为k1和k3。同样，第二光电二极管PD2在波长λ1和λ2下的光敏感度分别为k2和k4。从图5中，LCD的LED背光模块内的LED辐射的波长稳定系统包含：包括第一光电二极管PD1的PD1电路400；包括第二光电二极管PD2的PD2电路410；设置于发光模块100中的多个LED 101-106；微处 理器，其输入端分别耦接于PD1电路400与PD2电路410的单元(MCU)；以及耦接于MCU的驱动器电路200。此外，此多个LED 101-106耦接于驱动器电路200，并且以包括红LED、绿LED以及蓝LED的群组方式排列。驱动器电路200具有电流控制模式与电压控制模式，其控制各LED 101-106的开或关。在校准各LED 101-106的辐射之前，各波长的目标值预先储存于MCU。各波长的目标值通过以下方式计算。假设第一与第二光电二极管PD1、PD2由LED1和LED2照射，LED1从LED 101-106中选出，并具有波长λ1与光强度1m1。LED2具有与LED1相同的色彩及位置，及波长λ2和光强度1m2。因而，PD1、PD2产生的感应光电流正比于两个光电二极管的受照射面积A1、A2以及光强度1m1与1m2。表2显示了光电流与LED辐射之间的关系。LED1与LED2可以是退化(即历经一段使用时间)之前与之后的同一LED或者是背光系统中相同色彩和相同位置的不同LED。
表2
  LED1   LED2
  PD1   1m1×A1×k1   Lm2×A1×k3
  PD2   1m1×A2×k2   Lm2×A2×k4
目标值定义为PD1的光电流与PD2的光电流的比率，其与此两个光电二极管的受照射面积以及LED1与LED2的光强度无关。首先，为了消除光强度因素，PD1的光电流除以PD2的光电流以获得在LED1辐射下PD1的光电流与PD2的光电流的比率(A1×k1)/(A2×k2)。同样，在LED2辐射下的PD1的光电流与PD2的光电流的另一比率为(A1×k3)/(A2×k4)。随后，为了消除两个光电二极管的受照射面积的因素，LED1辐射下与LED2辐射下的PD1的光电流与PD2的光电流的上述比率彼此相除以获得波长λ1的目标值(k1/k2)/(k3/k4)。获得目标值的另一方法描述如下：使用在LED1辐射下获得的PD1的光电流与PD2的光电流的比率作为参考值并假设LED2辐射的波长未知；通过将LED2辐射下获得的PD1的光电流与PD2的光电流的比率除以参考值来获得LED2辐射的目标值。
或者，目标值可定义为PD1的光电压与PD2的光电压的比率。如图6所示，图6是图5所示的第一光电二极管电路400与第二光电二极管电路410的详细电路。在图6中，光电二极管PD 610的阳极和阴极分别耦接于具有反 馈电阻器R的反馈操作放大器600的反相端子(inverting terminal)以及非反相端子(non-inverting terminal)。因而，Vout＝Vref-I(光电流)×R，其中PD1与PD2的光电压定义为I×R。因而，目标值仅是光电二极管的光敏感度的函数。在多次实验后，通过统计分析来决定各波长的判断范围，并此使用该判断范围来决定所检测LED辐射的波长。例如，当在二波长460nm和465nm的辐射下计算目标值并且采用波长460nm的辐射作为参考时，波长465nm的目标值为0.976243并且其判断范围为0.001671.各波长的目标值以及判定范围预先储存于MCU。如果要检测的LED的目标值偏离0.976243并且此偏离值落在判断范围(即，0.001671)内，MCU决定要检测的LED的波长为465nm。随后，MCU计算用于补偿光强度变化的第一补偿值(通常以脉宽调制形式)，并随后计算第二补偿信号，第二补偿信号等于波长465nm的色彩匹配函数的上述校正常数与第一补偿信号的乘积。第二补偿信号可以是电流脉宽调制(pulse width modulation，PWM)形式或者电压脉宽调制形式。MCU 300耦接到驱动器电路200，该驱动器电路200接着利用第二补偿信号来驱动设置于发光模块100内的要检测的LED(即LED 101-106中的一LED)。
图7是显示LCD的背光模块内的LED辐射的波长稳定方法的流程图。在步骤701中，各波长的目标值储存于MCU。之后，如步骤702所示，根据统计分析来决定各波长的判断范围。接下来，在步骤703中，检测多个LED101-106中一LED的光强度与波长，接着在步骤704中判定“光强度是否变化”。如果答案为否，则回到步骤703以检测下一LED。如果答案为是，则至步骤705中，根据光强度的变化决定第一补偿值。随后，在步骤706，则继续判定所检测的波长是否处于特定波长的判断范围内。如果答案为是，在步骤707中，利用第一补偿值来补偿LED。如果答案为否，如步骤708所示，根据所检测的波长及其色彩匹配函数来决定校正常数ω，并利用第二补偿值来补偿LED，第二补偿值等于校正常数ω与第一补偿值的乘积。随后，在步骤709中，过程继续判定是否对全部LED进行了检测。如果答案为否，重复步骤703-708。如果答案为是，则完成LED背光模块中所有LED的波长稳定过程。
第二实施例
本发明可应用于初始化LED背光模块，因为相同生产批次内的同色的LED通常具有均匀的波长。此外，LED背光模块的初始化不会仅考虑光强度，因 为波长变化也引起其对应色度坐标的偏移，即，色彩的不稳定。图8是LED背光模块内的LED辐射的波长初始化方法的流程图。首先，在步骤801中，对应于参考LED背光模块中的各LED的波长的目标值储存于MCU，参考LED背光模块具有N个LED，其中N是整数。
随后，如步骤802所示，检测具有N个LED的新LED背光模块内的LED的光强度与波长。如步骤803所示，则进行判定新LED背光模块内的LED的光强度相较于设置在参考LED背光模块内相同位置的对应LED是否存在变化。如果答案为否，过程返回步骤802以检测新LED背光模块内的下一LED。如果答案为是，过程进行到步骤804以根据光强度的变化来决定第一补偿值。接下来，如步骤805所示，通过将计算的LED的目标值与对应的预先储存的目标值进行比较来继续判定新LED背光模块内的LED的波长相较于设置于参考LED背光模块内相同位置的对应LED是否存在变化。如果答案为否，则进行到步骤806所示使用第一补偿值来补偿新LED背光模块的LED。如果答案为是，过程则进行到步骤807以根据所检测的波长及其色彩匹配函数来决定校正常数，并利用第二补偿值来补偿新LED背光模块的LED，第二补偿值等于校正常数与第一补偿值的乘积。接下来，在步骤808中，决定是否已经对新LED背光模块内的全部N个LED进行了检测。如果答案为否，重复步骤802-807。如果答案为是，则完成LED背光模块的初始化过程。
本发明相较于现有技术具有以下优点：
1.由于可检测并随后补偿LCD的LED背光模块内的各LED辐射的波长，LED背光模块为LCD提供更稳定的色彩。
2.为了克服色彩偏移，习惯上必须使用更小的bin，这进而增加了LED的分批处理成本。但是，通过本发明，可防止色彩偏移，同时仍采用5nm作为最小bin范围。换句话说，本发明能够降低LED的分批处理成本，并同时消除由于各LED辐射的波长变化产生的色彩偏移。
在不脱离本发明的范围和精神的情况下，本领域技术人员显然知道对本发明的结构进行各种修改以及变化。本发明意图覆盖落在所述权利要求范围及其等同物范围内的本发明的修改和变化。

Claims (21)

1.一种发光二极管辐射的波长稳定系统，包括：
第一光传感器电路，具有第一光传感器，输出第一光感应电信号；
第二光传感器电路，具有第二光传感器，输出第二光感应电信号；
微处理器单元，耦接至所述第一光传感器电路以及所述第二光传感器电路；
驱动器电路，耦接至所述微处理器单元；以及
多个发光二极管，耦接至所述驱动器电路；
其中，该第一和第二光传感器对不同波长具有不同的光敏感度，所述微处理器单元根据所述第一光感应电信号和所述第二光感应电信号来决定各发光二极管辐射的波长，并且输出补偿信号来补偿具有波长偏移的发光二极管。
2.根据权利要求1所述的波长稳定系统，其中所述微处理器单元根据所述第一光感应电信号与所述第二光感应电信号来决定所述各发光二极管辐射的波长包括：分别将第一发光二极管辐射与第二发光二极管辐射下的所述第一光感应电信号除以所述第二光感应电信号，以消除发光二极管的光强度因素，其中所述第一发光二极管与第二发光二极管是所述多个发光二极管退化之前以及之后的同一发光二极管，或者具有相同色彩和相同位置的不同的发光二极管；将所述第一发光二极管辐射下所获得的所述相除结果与在所述第二发光二极管辐射下所获得的所述相除结果彼此相除，以获得仅是波长的函数的目标值；以及通过使用所述目标值来决定要检测的发光二极管的波长。
3.根据权利要求2所述的波长稳定系统，其中所述微处理器单元根据所述第一光感应电信号与所述第二光感应电信号来决定所述各发光二极管辐射的波长包括：使用在所述第一发光二极管辐射下所获得的所述相除结果作为参考值，并假定所述第二发光二极管辐射的波长未知；通过将在所述第二发光二极管辐射下所获得的所述相除结果除以所述参考值，来获得所述第二发光二极管辐射的所述目标值；根据所述第二发光二极管辐射的所述目标值决定所述第二发光二极管辐射的波长。
4.根据权利要求3所述的波长稳定系统，其中根据所述各波长的目标值的统计分析来决定所述各波长的判断范围，以及根据所述各波长的判断范围来决定所述要检测的发光二极管的波长。
5.根据权利要求1所述的波长稳定系统，其中所述多个发光二极管是以包括红光发光二极管、绿光发光二极管以及蓝光发光二极管的群组方式来排列并为液晶显示器提供多种色彩。
6.根据权利要求1所述的波长稳定系统，其中所述驱动器电路具有电流控制模式与电压控制模式，其控制各发光二极管的开或关。
7.根据权利要求1所述的波长稳定系统，其中所述第一光传感器与所述第二光传感器是由光电二极管、光电晶体管、色彩感应器以及光敏感电阻器所构成的群中选择出。
8.根据权利要求1所述的波长稳定系统，其中所述第一光传感器电路与所述第二光传感器电路分别包括反馈操作放大器。
9.根据权利要求1所述的波长稳定系统，其中所述第一光感应电信号与所述第二光感应电信号是电流信号，或者所述第一光感应电信号与所述第二光感应电信号是电压信号。
10.根据权利要求1所述的波长稳定系统，其中所述微处理器输出所述补偿信号以补偿所述具有波长偏移的发光二极管包括：决定用于补偿光强度变化的第一补偿信号；根据所述检测的波长及其色彩匹配函数来决定校正常数；获得等于所述校正常数与所述第一补偿信号的乘积的所述补偿信号。
11.一种通过检测发光二极管辐射的波长来稳定发光二极管背光的色度坐标的方法，包括以下步骤：
(a)将各波长的目标值储存于微处理器单元，该目标值与第一和第二光传感器在二不同波长辐射下的光敏感度的比率相关；
(b)根据统计分析决定各波长的判断范围；
(c)检测多个发光二极管中的发光二极管的光强度与波长；
(d)判定光强度是否变化，如果答案为否，返回步骤(c)来检测下一发光二极管；
(e)如果答案为是，根据光强度的变化决定第一补偿值；
(f)判定所述检测的波长是否在其判断范围内，如果答案为是，则利用所述第一补偿值补偿所述发光二极管；
(g)如果答案为否，利用第二补偿值补偿所述发光二极管，所述第二补偿值等于校正常数与所述第一补偿值的乘积；
(h)判定是否对全部发光二极管进行了检测，如果答案为否，重复所述步骤(c)至(g)，
其中在利用等于所述校正常数与所述第一补偿值的乘积的所述第二补偿值来补偿所述发光二极管的步骤中，根据所述检测的波长及其色彩匹配函数来决定所述校正常数。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在所述步骤(a)中，通过以下步骤来决定所述各波长的目标值：
分别将第一发光二极管辐射与第二发光二极管辐射下的该第一光传感器第一光感应电信号除以该第二光传感器的第二光感应电信号，以消除发光二极管的光强度因素，其中所述第一与第二发光二极管是所述多个发光二极管退化之前以及之后的同一发光二极管，或者具有相同色彩和相同位置的不同的发光二极管；将在所述第一发光二极管辐射下所获得的所述相除结果与在所述第二发光二极管辐射下所获得的所述相除结果彼此相除以获得仅是波长的函数的目标值。
13.根据权利要求12所述的方法，其中通过以下步骤来决定所述各波长的目标值：
使用在所述第一发光二极管辐射下所获得的所述相除结果作为参考值，并假定所述第二发光二极管辐射的波长未知；通过将在所述第二发光二极管辐射下所获得的所述相除结果除以所述参考值来获得所述第二发光二极管辐射的所述目标值。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述各波长的判断范围是根据所述各波长的目标值的统计分析来决定，且所述发光二极管的波长是根据所述各波长的判断范围来决定。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一光感应电信号与所述第二光感应电信号是电流信号，或者所述第一光感应电信号与所述第二光感应电信号是电压信号。
16.根据权利要求11所述的方法，其中所述多个发光二极管以包括红光发光二极管、绿光发光二极管以及蓝光发光二极管的群组方式来排列并为液晶显示器提供多种色彩。
17.一种发光二极管辐射的波长初始化方法，包括以下步骤：
(a)将与具有多个发光二极管的参考发光二极管背光模块中的各发光二极管的波长对应的目标值储存于微处理器单元，该目标值与第一和第二光传感器在二不同波长辐射下的光敏感度的比率相关；
(b)检测发光二极管数量与所述参考发光二极管背光模块相同的发光二极管背光模块中的发光二极管的光强度与波长；
(c)判定所述发光二极管背光模块中的所述发光二极管的光强度相较于设置在所述参考发光二极管背光模块内相同位置的对应发光二极管是否存在变化，如果答案为否，返回步骤(b)以检测下一发光二极管；
(d)如果答案为是，根据光强度的变化来决定第一补偿值；
(e)判定所述发光二极管背光模块中所述发光二极管的波长相较于设置于所述参考发光二极管背光模块内相同位置的对应发光二极管是否存在变化，如果答案为否，利用所述第一补偿值来补偿所述发光二极管背光模块的所述发光二极管；
(f)如果答案为是，利用第二补偿值来补偿所述发光二极管，所述第二补偿值等于校正常数与所述第一补偿值的乘积；
(g)判定是否对全部发光二极管进行了检测，如果答案为否，重复所述步骤(b)至(f)，
其中在所述利用等于校正常数与所述第一补偿值的乘积的第二补偿值来补偿所述发光二极管的步骤(f)中，根据所述检测的波长及其色彩匹配函数来决定所述校正常数。
18.根据权利要求17所述的波长初始化方法，其中在所述步骤(a)中，通过以下步骤来决定所述各波长的目标值：
分别将第一发光二极管辐射与第二发光二极管辐射下的该第一光传感器第一光感应电信号除以该第二光传感器的第二光感应电信号，以消除发光二极管的光强度因素，其中所述第一与第二发光二极管是所述多个发光二极管退化之前以及之后的同一发光二极管，或者具有相同色彩和相同位置的不同的发光二极管；将在所述第一发光二极管辐射下所获得的所述相除结果与在所述第二发光二极管辐射下所获得的所述相除结果彼此相除以获得仅是波长的函数的目标值。
19.根据权利要求18所述的波长初始化方法，其中通过以下步骤来决定各波长的所述目标值：
使用在所述第一发光二极管辐射下所获得的所述相除结果作为参考值，并假定所述第二发光二极管辐射的波长未知；通过将在所述第二发光二极管辐射下所获得的所述相除结果除以所述参考值来获得所述第二发光二极管辐射的所述目标值。
20.根据权利要求19所述的波长初始化方法，其中所述第一光传感器电信号与所述第二光传感器电信号是电流信号，或者所述第一光传感器电信号与所述第二光传感器电信号是电压信号。
21.根据权利要求17所述的波长初始化方法，其中所述多个发光二极管以包括红光发光二极管、绿光发光二极管以及蓝光发光二极管的群组方式来排列并为液晶显示器提供多种色彩。
CN2008101305088A 2007-12-27 2008-06-26 背光模块内的发光二极管辐射的波长稳定系统及方法 Expired - Fee Related CN101471050B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/965,577 2007-12-27
US11/965,577 US7638744B2 (en) 2007-12-27 2007-12-27 System and method for stabilizing wavelength of LED radiation in backlight module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101471050A CN101471050A (zh) 2009-07-01
CN101471050B true CN101471050B (zh) 2011-09-21

Family

ID=40796950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008101305088A Expired - Fee Related CN101471050B (zh) 2007-12-27 2008-06-26 背光模块内的发光二极管辐射的波长稳定系统及方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7638744B2 (zh)
CN (1) CN101471050B (zh)
TW (1) TW200929162A (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2456771A (en) * 2008-01-22 2009-07-29 Sharp Kk Spectrally compensating a light sensor
US8390562B2 (en) * 2009-03-24 2013-03-05 Apple Inc. Aging based white point control in backlights
DE102009036022B4 (de) * 2009-08-04 2014-04-03 Northrop Grumman Litef Gmbh Optischer Transceiver und Faseroptischer Kreisel
CN102478430B (zh) * 2010-11-30 2014-05-21 英业达股份有限公司 发光二极管的发光颜色判定方法
CN102779498B (zh) * 2012-05-30 2015-01-07 Tcl显示科技（惠州）有限公司 液晶显示模组白平衡实现方法和系统
ES2478693B1 (es) * 2012-12-21 2015-04-29 Universidad Complutense De Madrid Elemento bloqueante de longitudes de onda corta en fuentes de iluminación de tipo led
US20140184062A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 GE Lighting Solutions, LLC Systems and methods for a light emitting diode chip
DE102014214601A1 (de) 2014-07-24 2016-01-28 Osram Gmbh Beleuchtungsvorrichtung mit mindestens einem Lichtsensor
US9870739B2 (en) 2015-05-13 2018-01-16 Apple Inc. Display with backlight and temperature color compensation
CN104955230A (zh) * 2015-06-12 2015-09-30 来安县新元机电设备设计有限公司 一种背光源控制电路及显示终端
CN106816138A (zh) * 2015-12-02 2017-06-09 群创光电股份有限公司 显示装置及其色彩调整方法
EP3704679A1 (en) * 2017-10-30 2020-09-09 Carrier Corporation Compensator in a detector device
CN107610641B (zh) * 2017-11-03 2024-05-10 深圳市联诚发科技股份有限公司 一种led显示屏自动校正智能装置及方法
CN109870872B (zh) * 2017-12-05 2021-02-26 深圳光峰科技股份有限公司 光源系统及光源系统的自动调节方法以及投影设备
DE102018004826A1 (de) * 2018-06-15 2019-12-19 Inova Semiconductors Gmbh Verfahren und Systemanordnung zum Einstellen einer konstanten Wellenlänge
CN109313876B (zh) 2018-08-16 2021-10-26 京东方科技集团股份有限公司 利用反馈补偿驱动像素电路的方法、驱动发光器件的电路、以及显示设备
CN112665718B (zh) * 2020-12-03 2022-05-10 苏州浪潮智能科技有限公司 一种便携式led色差检测装置及其检测方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000155548A (ja) * 1998-09-16 2000-06-06 Sony Corp 表示装置
US20020171373A1 (en) * 2001-03-29 2002-11-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Controlling method and system for RGB based LED luminary
WO2007066264A1 (en) * 2005-12-09 2007-06-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Device for determining characteristics of a lighting unit
CN1988747A (zh) * 2005-12-20 2007-06-27 财团法人工业技术研究院 照明亮度色彩控制系统及其方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1309049A1 (en) 2001-11-05 2003-05-07 Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) Wavelength sensitive device for wavelength stabilisation
US7133136B2 (en) 2003-10-22 2006-11-07 Jds Uniphase Corporation Wavelength monitor
US7220959B2 (en) 2004-08-16 2007-05-22 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Differential color sensor without filters

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000155548A (ja) * 1998-09-16 2000-06-06 Sony Corp 表示装置
US20020171373A1 (en) * 2001-03-29 2002-11-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Controlling method and system for RGB based LED luminary
WO2007066264A1 (en) * 2005-12-09 2007-06-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Device for determining characteristics of a lighting unit
CN1988747A (zh) * 2005-12-20 2007-06-27 财团法人工业技术研究院 照明亮度色彩控制系统及其方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
鲍超.红外发光二极管辐射波长和强度积分式瞬时测试技术.《仪器仪表学报》.1996,第20卷(第3期),261-263. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101471050A (zh) 2009-07-01
US20090166508A1 (en) 2009-07-02
TW200929162A (en) 2009-07-01
US7638744B2 (en) 2009-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101471050B (zh) 背光模块内的发光二极管辐射的波长稳定系统及方法
JP5071834B2 (ja) 照明装置および調整方法
US20080297066A1 (en) Illumination Device and Method for Controlling an Illumination Device
US7388665B2 (en) Multicolour chromaticity sensor
TWI405167B (zh) A method for attenuating compensation of liquid crystal display with LED backlight and the display
EP2860721B1 (en) Calibration of displays having spatially-variable backlight
CN100544531C (zh) 用于包括离散光源的照明设备的控制系统
KR100854192B1 (ko) 면광원, 휘도 보정 회로, 휘도 보정 방법 및 액정디스플레이
US7436386B2 (en) Transmission type display device and a method for controlling its display colors
JP2009544017A (ja) 光の輝度及びピーク波長を決定する方法及び装置
US20230408867A1 (en) Optoelectronic device
CN117250790A (zh) 光电设备
CN101354495A (zh) 液晶显示装置、背光模组及背光模组的控制方法
WO2009129650A1 (zh) 液晶显示器led背光装置的衰减补偿方法和液晶显示器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110921

Termination date: 20180626

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee