CN104718631A - Led分类方法、led分类装置、led分类程序、记录介质和液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
LED分类装置(21),当将发出一次光的LED元件和由一次光激发而发出波长比一次光的波长长的二次光的荧光体组合而得到的LED的一次光的色度在规定的范围内时,将该LED分类为能够在液晶显示装置的背光源中使用的对象。系数计算部(26)和校正色度计算部(27),对作为分类对象的全部LED计算设想一次光透过液晶显示装置的彩色滤光片而得到的色度的校正值,通过对作为分类对象的全部LED从得到的色度分别减去该校正值来对色度进行校正。色度等级分类部(28)根据校正色度对LED进行色度等级分类。
Description
技术领域
本发明涉及对于是否能够将多个LED(发光二极管)用于液晶显示装置的背光源,根据其色度分布进行分类的LED分类方法。
背景技术
近年来,作为液晶显示装置的背光源,使用寿命长并且消耗电力少的LED作为光源的背光源逐渐普及。在这样的背光源中,通常使用白色LED。白色LED一般通过将蓝色LED和荧光体组合而构成。在这样的白色LED中,通过从蓝色LED芯片发出的蓝色光与荧光体由该蓝色光激发而发出的光的混色得到白色光。例如,在作为荧光体使用绿色荧光体和红色荧光体的白色LED中,通过将利用蓝色光激发绿色荧光体和红色荧光体而得到的绿色光和红色光、与蓝色光进行混色而得到白色光。
为了将这样的白色LED用于背光源,需要根据液晶显示装置的液晶面板的显示特性来使用荧光体,使得发出期望的白色的光。
例如,专利文献1中公开了一种能够容易并且迅速地在制造工序中提供能够将利用蓝色LED和荧光体得到的白色的发光色变成更均匀的色调的荧光体。在该方法中,对于通过与荧光体材料相关联的系数将白色LED的光源色信息与要求发光色信息建立关系而得到的内容,确定与使用由顾客提示的特定的白色LED的光源色信息和要求发光色信息求得的系数相关联的荧光体材料。由此,能够不等到实际获得发光元件,而尽早获得实质满足顾客要求的要求发光色信息的荧光原料的种类、组成比、相对于基材的混合比(重量份)等,作为荧光体确定信息。
另一方面,专利文献2中公开了一种为了白色LED具备高的色再现性,不利用尝试法而通过利用软件进行的计算求取荧光体的混合浓度,从而能够迅速地制造白色LED的方法。在该方法中,首先,进行使将调整了浓度后的2种荧光体的光和LED的光混合而得到的混光光谱与标准光谱接近的处理。接着,进行求取将混光光谱利用彩色滤光片进行分光而得到的3原色的色度坐标所包围的面积,求取3原色构成的白色光的色度坐标位置的处理。这样的处理通过计算执行。
另外,专利文献3中公开了背光源根据白色LED中包含的蓝色LED的蓝色波长来调整白色LED中的荧光体层的蓝色漏光。
另外,专利文献4中公开了一种使由背光源照射光的显示面板的显示的均匀性提高的方法。该方法例如包括:对背光源发出的光透过的透射性显示器件的滤波函数进行推定;和对多个发光器推定与滤波函数对应的被滤波后的色度数据。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本公开专利公报“特开2001-107036号公报(2001年4月17日公开)”
专利文献2:日本公开专利公报“特开2010-93237号公报(2010年4月22日公开)”
专利文献3:日本公开专利公报“特表2012-503215号公报(2012年2月2日公表)”
专利文献4:日本公开专利公报“特表2011-504605号公报(2011年2月10日公表)”
发明内容
发明要解决的技术问题
上述那样的专利文献1、2中公开的方法,是在制造白色LED时决定荧光体的浓度等的方法。另外,专利文献3中公开的方法是在制造白色LED时调整蓝色光的方法。
但是,在背光源使用多个将蓝色LED和荧光体组合而得到的白色LED的情况下,即使如上述那样最佳地决定荧光体的浓度,形成荧光体层使得荧光体成为期望的浓度和量也是非常困难的。因此,在制造时荧光体的浓度和量在白色LED间不均匀。另外,蓝色LED和发光层的特性在产品间均存在偏差,因此,在白色LED间,蓝色光的峰值波长存在偏差。因此,荧光体的激发光与蓝色LED的蓝色光的光强度的平衡产生偏差,因此,在白色LED间,色度也产生偏差。
当将这样的色度产生了偏差的白色LED直接用于背光源时,存在显示色在显示面内变得不均匀的不良情况。以往,为了消除这样的不良情况,仅选择进行了色度等级分类使得色度分布在规定范围的白色LED用于背光源。
图10是表示这样的色度等级分类的一个例子的图。如图10所示,仅选择使用色度分布在成为上述规定范围的矩形的框F内的白色LED。该框F被划分成更细的范围,构成为能够按每个分区进行色度的等级划分。在该框F内,蓝色光成分的峰值波长短的组的白色LED的色度,分布在用实线表示的范围D11。在范围D11中,峰值波长为444.7nm,色度的平均值AVE11位于用实线的圆圈表示的位置。另一方面,在框F内,蓝色光成分的峰值波长长的组的白色LED的色度,分布在用虚线表示的范围D12。在范围D12中,峰值波长为446.2nm,色度的平均值AVE12位于用虚线的圆圈表示的位置。
但是,即使这样选择白色LED自身的发出光本身的色度在规定范围的白色LED,透过液晶面板后的、面板显示上的白色LED的色度的偏差范围也会扩大。这是因为,面板显示上的白色LED的色度,特别是由于彩色滤光片的影响,被划分在与蓝色光的峰值波长相应的色度偏差范围的组。因此,出现在液晶面板的面板显示上处于期望的色度等级范围外的白色LED。以下,对其理由进行详细说明。
首先,液晶面板的显示面上的蓝色光的亮度的最大值,由该蓝色光透过的液晶面板的彩色滤光片(蓝色滤光片)的透射率(包括透过光学片、扩散板等从LED光源至液晶面板的光学部件时产生的亮度降低量)、和从白色LED的蓝色LED发出的该蓝色光的光强度决定(光强度×透射率)。与此相对,即使是具有如上述那样被分类为规定的色度等级范围的色度的白色LED,蓝色光成分的峰值波长的偏移也有±5nm左右。另外,彩色滤光片(蓝色滤光片)的透射率处于波长越短越降低的趋势。因此,由于蓝色光成分的峰值波长如上述那样偏移,液晶面板的显示面上的蓝色光的亮度的最大值变得不同。
图11是表示白色LED中的蓝色LED的发光光谱与彩色滤光片(蓝色滤光片)的透射特性的关系的图表。在图11中,纵轴表示彩色滤光片的透射率与蓝色LED的发出光的强度。
如图11所示,当设蓝色光成分的峰值波长的中心为450nm时,峰值波长在445nm~455nm的范围偏移。在图11中,用虚线表示具有455nm的峰值波长的蓝色光的光谱,用点划线表示具有445nm的峰值波长的蓝色光的光谱。另外,蓝色光的光谱中,超过蓝色滤光片的透射率的部分(图中用斜线表示)被截去。
因此,具有455nm的峰值波长的蓝色光和具有445nm的峰值波长的蓝色光,被蓝色滤光片截去的光量不同。具体而言,蓝色光的峰值波长越短,蓝色滤光片的透射率越低,因此,被蓝色滤光片截去的光量越多。因此,含有具有短的峰值波长的蓝色光的白色光的色度,在该白色光透过彩色滤光片时,与该蓝色光的光量减少的量相应地向黄色侧偏移。而且,由于视觉灵敏度的影响,蓝色光成分进一步降低(由荧光体产生的光成分相对于蓝色光的光成分的比率增加)。
图12是表示呈现相同色度的多个白色LED的光谱的图表。图13是表示白色LED的发出光的色度的等级范围和透过液晶面板后的该发出光的色度的等级范围的图。
图12所示的各白色LED的光谱中,虽然蓝色光的峰值波长偏移,但是各白色LED的色度位于图13所示的框F内且相同。当各白色LED的发出光透过彩色滤光片(蓝色滤光片)时,蓝色光的光量根据透射特性被截去,因此,色度分布向色度高的方向偏移。在该情况下,对于蓝色光成分的峰值波长为中心值(图11所示的情况下为450nm)的白色LED,色度分布在从框F向x值和y值增大的方向偏移的框Ftyp。与此相对,对于蓝色光成分的峰值波长比中心值短的白色LED,色度分布在与框Ftyp相比向x值和y值增大的方向偏移的框Fmin。另一方面,对于蓝色光成分的峰值波长比中心值长的白色LED,色度分布在与框Ftyp相比向x值和y值减少的方向偏移的框Fmax。
在如上所述蓝色光成分的峰值波长短的情况下,为了避免色度向黄色侧偏移的不良情况,需要在液晶面板进行白平衡调整。通过该白平衡,将红色光和绿色光的最大亮度分别调整为与比期望的亮度低的蓝色光的最大亮度平衡。但是,通过这样的白平衡调整,会新产生液晶面板的显示亮度整体上降低的问题。
与此相对,在专利文献4中公开的方法中,对多个发光器推定与已推定的滤波函数对应的被滤波后的色度数据,但是没有考虑彩色滤光片中的蓝色光的截去。
本发明是鉴于上述问题而做出的,其目的在于使得能够提供不需要进行导致液晶面板上的显示亮度降低的大的白平衡调整的、进行了选择使得面板显示上的色度偏差成为期望的范围内的白色LED。
用于解决技术问题的手段
本发明的一个方式的LED分类方法,当通过将发出一次光的LED元件和由上述一次光激发而发出二次光的荧光体组合来发出上述一次光与上述二次光的合成光的LED的上述一次光的色度在规定的范围内时,将该LED分类为能够在液晶显示装置的背光源中使用的对象,其中,上述二次光的波长比上述一次光的波长长,上述LED分类方法的特征在于,包括:色度预测工序,对作为分类对象的全部上述LED,预测上述一次光透过在上述液晶显示装置中设置的液晶面板的彩色滤光片后的色度;和色度等级分类工序,根据预测出的色度对上述LED进行色度等级分类。
另外,本发明的一个方式的LED分类装置,当通过将发出一次光的LED元件和由上述一次光激发而发出二次光的荧光体组合来发出上述一次光与上述二次光的合成光的LED的上述一次光的色度在规定的范围内时,将该LED分类为能够在液晶显示装置的背光源中使用的对象,其中,上述二次光的波长比上述一次光的波长长,上述LED分类装置的特征在于,具备:色度预测单元,该色度预测单元对作为分类对象的全部上述LED,预测上述一次光透过在上述液晶显示装置中设置的液晶面板的彩色滤光片后的色度;和色度等级分类单元,该色度等级分类单元根据预测出的校正色度对上述LED进行色度等级分类。
另外,本发明的一个方式的液晶显示装置具备:液晶面板;具有多个LED且相邻地设置的多个线状光源;和将从至少一端侧入射的来自该线状光源的出射光呈面状向上述液晶面板发射的导光板,选择安装在上述线状光源中的上述LED,使得在上述导光板的比光入射侧的端部和与该端部相对的端部之间的中央部分靠近光入射侧的位置,来自各线状光源的出射光经过上述导光板透过上述液晶面板后的透射光的色度一致。
发明效果
根据本发明的一个方式,能够容易地选择即使安装在背光源中也不需要使亮度降低的LED。
附图说明
图1是表示在背光源中使用利用本发明的一个实施方式的LED分类方法分类的LED的液晶显示装置的结构的立体图。
图2是表示在背光源中使用利用本发明的一个实施方式的LED分类方法分类的LED的另一个液晶显示装置的结构的立体图。
图3是表示各液晶显示装置中的彩色滤光片的透射光谱的图表。
图4是表示上述LED的结构的纵截面图。
图5是表示上述LED的发光光谱的图表。
图6是表示用于实现上述LED分类方法的LED分类装置的结构的框图。
图7是表示相对于来自作为分类对象的上述LED的蓝色光的峰值波长从峰值波长的基准波长偏移的偏移量的、蓝色光透过彩色滤光片后的色度的变化量的图表。
图8是表示由上述LED分类装置利用换算为透过彩色滤光片后的值而得到的校正色度进行的色度等级分类的图。
图9是表示由上述LED分类装置进行的LED的分类的步骤的流程图。
图10是表示白色LED的以往的色度等级分类的图。
图11是表示白色LED中的蓝色LED的发光光谱与彩色滤光片的透射特性的关系的图表。
图12是表示基于图10的色度等级分类的相同色度的多个白色LED的发光光谱的图表。
图13是表示白色LED的发出光的色度的等级范围和透过液晶面板后的该发出光的色度的等级范围的图。
图14是表示在背光源中使用利用本发明的另一个实施方式的LED分类方法分类的LED的液晶显示装置的结构的立体图。
图15是表示从图14的液晶显示装置的背光源中使用的2个LED条(光源)射出的各个光的在液晶面板的不同区域的光的蓝色成分的分布的图。
图16的(a)是表示从与图15所示的蓝色成分的分布相应的一个上述LED条发出的光的发光光谱的图表,(b)是表示从与图15所示的蓝色成分的分布相应的另一个上述LED条发出的光的发光光谱的图表。
图17是表示距上述2个LED条的距离与从这些LED条发出的光的蓝色成分的峰的高度的关系的图表。
图18的(a)和(b)分别是表示距上述2个LED条的距离与下述2个光的色度x和色度y的关系的图表,其中,上述2个LED条使用进行了色度校正使得在设置在图14的液晶显示装置中的液晶面板的中央部分来自上述背光源的上述2个LED条的2个系统的光的色度差消失的LED。
图19的(a)和(b)分别是表示距上述2个LED条的距离与下述2个光的色度x和色度y的关系的图表,其中,上述2个LED条使用进行了色度校正使得在上述液晶面板的靠近上述2个LED条的区域来自上述2个LED条的2个系统的光的色度差消失的LED。
具体实施方式
《实施方式1》
以下,参照图1~图9对本发明的一个实施方式进行说明。
[液晶显示装置]
[液晶显示装置的结构]
图1是表示本实施方式的液晶显示装置1的概略结构的立体图。图2是表示本实施方式的另一个液晶显示装置2的概略结构的立体图。图3是表示液晶显示装置1、2中的彩色滤光片7的透射光谱的图表。
如图1所示,液晶显示装置1具备背光源3和液晶面板4。
背光源3配置在液晶面板4的背面侧,是向液晶面板4的整个面照射光的边光方式背光源,具有多个发光装置5和导光板6。发光装置5在导光板6的侧方隔开规定的间隔安装,是向导光板6侧发出光的白色LED。如上所述,白色LED包括:蓝色LED;和由蓝色LED的蓝色光进行激发的红色荧光体和绿色荧光体。导光板6对从发光装置5发出的光进行偏向,使得该光向液晶面板4侧射出。
液晶面板4在相对的2块透明基板间充满液晶,通过在呈矩阵状构成的像素单位中使液晶的取向状态变化,改变来自背光源3的光的透射率。另外,液晶面板4具有配置在显示面侧的彩色滤光片7。彩色滤光片7按构成各像素的3个子像素,形成有具有图3所示的透射光谱的红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的各色用的滤光片。光透过各滤光片,由此能够射出各滤光片的颜色的光。在液晶面板4中,基于与按显示图像决定的各像素的颜色相应的红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的光色成分比,单独地调整与子像素对应的液晶层的透射率,由此,各像素利用应该显示的颜色进行显示。
如图2所示,液晶显示装置2具备背光源8和液晶面板4。
背光源8配置在液晶面板4的背面侧,是向液晶面板4的整个面照射光的正下方方式背光源,具有多个发光装置5和安装基板9。发光装置5隔开规定的间隔安装在安装基板9的整个面上,直接向液晶面板4发出光。该背光源8能够按小区域(例如像素)对明亮度进行调制,因此,在节能方面优异,而且能够使明暗的对比度增大。
[LED的结构]
图4是表示作为上述的背光源3、8中使用的发光装置5的LED 10的结构的纵截面图。图5是表示LED 10的发光光谱的图表。
图4所示的LED 10是作为发光装置5使用的白色LED,具备框体11、LED芯片12、引线框13、导线14、树脂15和荧光体16、17。
框体11配置在引线框13上。另外,框体11由尼龙类材料形成,具有凹部11a。凹部11a的倾斜面作为对LED芯片12的出射光进行反射的反射面形成。为了将LED芯片12的出射光高效率地取出,优选该反射面由包含银或铝的金属膜形成。
引线框13插入成形于框体11。引线框13的上端部分割地形成,其一部分在框体11的凹部11a的底面露出。另外,引线框13的下端部被切断为规定的长度并且沿框体11的外壁折弯,形成外部端子。
LED芯片12(LED元件)例如是具有导电性基板的GaN类半导体发光元件,在导电性基板的底面上形成有底面电极,在其相反的面上形成有上部电极。LED芯片12的出射光(一次光)为430~480nm的范围的蓝色光,在450nm具有峰值波长。另外,LED芯片12通过导电性的焊料被芯片焊接于在凹部11a的底面露出的引线框13的上端部的一侧。另外,LED芯片12的上部电极与引线框13的上端部的另一侧通过导线14被引线接合。这样,LED芯片12与引线框13电连接。
树脂15被填充在凹部11a内从而将凹部11a密封。另外,树脂15要求对于波长短的一次光耐久性高,因此,优选使用硅酮树脂。
荧光体16、17分散在树脂15中。荧光体16是发出波长比一次光的波长长的绿色(峰值波长为500nm以上550nm以下)的二次光的绿色荧光体,例如由Eu激活β赛隆的荧光体材料构成。另一方面,荧光体17是发出波长比一次光的波长长的红色(峰值波长为600nm以上780nm以下)的二次光的红色荧光体,例如由将CaAlSiN3:Eu混合而得到的荧光体材料构成。通过使用这样的荧光体16、17,能够得到显色性良好的三波长型的LED 10。
在如上述那样构成的LED 10中,从LED芯片12射出的一次光随着通过树脂15,其一部分激发荧光体16、17从而转换为二次光。一次光和二次光混合而成的出射光(合成光)大致成为白色光而向外部发射。
图5是表示LED 10的发光光谱的图表,纵轴为强度(任意单位),横轴为波长(nm)。
如图5所示,三波长型的LED 10的发光光谱以在蓝色、绿色和红色具有峰的方式分布,蓝色光的峰最大。另外,LED 10使用由一次光中的430~480nm的范围的波长的蓝色光进行激发而高效率地发光的特定的荧光体16、17。由此,能够得到具有按照液晶显示装置1、2的透射特性被调整后的光谱特性的发光装置5(LED 10)。
[LED分类装置]
图6是表示LED分类装置21的结构的框图。
图6所示的LED分类装置21用于实现对上述的作为发光装置5使用的LED 10是否为适合于背光源3、8的发光装置5进行分类的本实施方式的LED分类方法。该LED分类装置21为了进行LED 10的分类,具备存储器22、存储部23、显示部24和运算处理部25。
[存储器、存储部和显示部的结构]
存储器22是临时存储来自LED特性测定装置31的LED 10的特性测定值,或临时存储由运算处理部25进行的运算处理中产生的运算数据的易失性存储器。特性测定值,以对于作为分类的对象的全部LED10,与以能够确定LED 10的方式对各LED 10赋予的代码对应的状态存储在存储器22中。LED特性测定装置31是测定LED 10的特性的装置,在使大量LED 10发光的状态下测定各LED 10的色度和峰值波长等,并作为特性测定值输出。
存储部23是保存通过运算处理部25的运算处理得到的LED 10的分类结果的存储装置,由硬盘装置等构成。
显示部24是用于显示上述的分类结果的显示装置。
[运算处理部的结构]
运算处理部25基于来自LED特性测定装置31的特性测定值,进行用于将LED 10分类的处理。该运算处理部25使用下述的运算式,将LED 10的出射光的色度(x,y)校正为设想LED 10的出射光透过了上述的彩色滤光片7(蓝色滤光片)的校正色度(x1,y1)(色度校正单元)。另外,运算处理部25基于校正色度(x1,y1)进行LED 10的色度等级分类。或者,运算处理部25基于预先通过模拟求得的、从液晶面板4(显示器)输出的光的输出色度(xd,yd)进行LED 10的色度等级分类。
此外,在透过了彩色滤光片7(蓝色滤光片)的设想中,考虑来自发光装置5的出射光至透过液晶面板4为止的色度的变化来进行校正。该色度的变化是来自发光装置5的出射光透过扩散板、光学片、导光板等光学部件、彩色滤光片7(蓝色滤光片)和液晶面板4的情况下的、相对于该出射光的透射光的色度的变化。由此,该校正成为更符合实际的液晶面板4的显示的、更优选的校正。
另外,在本实施方式中,如上所述,使彩色滤光片7的透射特性的校正为蓝色滤光片的透射特性的校正。这是因为,如在发明要解决的技术问题中记载的那样,来自发光装置5的出射光中的蓝色光成分的峰值波长的偏移在发光装置5的量产水平下大,会对来自发光装置5的出射光的色度在透过彩色滤光片7的前后发生偏移产生大的影响。对此,通过对红色滤光片和绿色滤光片的透射特性进行校正,能够进行更符合实际的液晶面板4的显示的校正。不过,仅进行蓝色滤光片的透射特性的校正的方法,可以说是如后述那样通过简便的校正式来校正发光装置5的测定数据的简便的方法。另外,该校正方法能够使得不需要关于蓝色光峰的等级分类,因此,能够减少发光装置5的特性分类项目(管理特性项目)。
x1=x-α×(λp-λ0)
y1=y-β×(λp-λ0)
在上述的运算式中,λp是LED 10的出射光中的蓝色光成分的峰值波长的测定值。就对蓝色光的色度的影响而言,不仅峰值波长有影响,而且光谱形状也有影响。因此,该测定值不是发光强度的最大点,而是加入发光光谱形状的影响的主波长(dominant wavelength)的测定值。主波长的测定例如通过抽出480nm以下的发光光谱而测定作为蓝色单色光的主波长来进行。该测定加入了发光装置5内的蓝色LED光被荧光体吸收的影响。
λ0是该峰值波长的测定值的中心值(基准波长),在445nm~450nm的范围设定,优选448nm左右。基准波长λ0例如是基于用户的期望确定的特定的波长。LED 10制造成使得峰值波长λp成为该基准波长λ0,但是,实际上峰值波长λp在442nm~452nm的范围产生偏差。
α和β是系数(色度的波长校正系数),在0~0.01的范围设定。
色度(x,y)和峰值波长λp从LED特性测定装置31作为LED 10的特性测定值被取得。
为了实现上述的处理,运算处理部25具有系数计算部26(色度预测单元)、校正色度计算部27(色度预测单元)和色度等级分类部28。
<系数计算部的结构>
系数计算部26(系数计算单元)基于存储在存储器22中的、作为来自LED特性测定装置31的特性测定值的色度(x,y)和峰值波长λp计算运算式的系数α和系数β。具体而言,系数计算部26进行以下的处理。图7是用于对其处理进行说明的图,是表示相对于来自作为分类对象的LED 10的蓝色光的峰值波长从峰值波长的基准波长偏移的偏移量的、蓝色光透过彩色滤光片后的色度的变化量的图表。
如图7所示,系数计算部26得到直线Lx、Ly的斜率作为系数α、β,并存储在存储器22中,其中,直线Lx、Ly是将由2个相互不同的LED 10的峰值波长λp和与这些峰值波长λp对应的2个变化量Δx、Δy分别确定的2点连结的直线。通过使用这样的系数α、β,能够使用直线Lx、Ly,直线近似地得到相对于任意的峰值波长λp从基准波长λ0偏移的偏移量的变化量Δx、Δy。
<校正色度计算部的结构>
校正色度计算部27(校正色度计算单元)将存储在存储器22中的系数α、β应用于运算式,对从存储器22读出的全部LED 10的峰值波长λp利用运算式计算校正色度(x1,y1)。校正色度计算部27将计算出的校正色度(x1,y1)存储在存储器22中。
运算式中的(λp-λ0)是峰值波长λp与基准波长λ0的差(波长偏移量),如图7所示,能够直线近似地得到相对于该波长偏移量的色度的变化量Δx、Δy。通过对波长偏移量分别乘以上述的系数α、β,得到色度(x,y)的校正值。然后,从自存储器22读出的色度(x,y)减去校正值,由此得到校正色度(x1,y1)。
<色度等级分类部的结构>
色度等级分类部28(色度等级分类单元)从存储器22读出校正色度(x1,y1),基于该校正色度(x1,y1)进行LED 10的色度等级分类。图8是表示这样的色度等级分类的一个例子的图。如图8所示,色度等级分类部28按校正色度(x1,y1)是否分布在作为规定的范围的矩形的框F内对LED 10进行分类,将其结果以与LED 10的代码对应的状态保存在存储部23中。另外,色度等级分类部28将保存在存储器22中的LED 10的分类结果作为应该选择的LED 10与代码一起显示在显示部24。
上述框F被划分成更细的范围,构成为能够按每个分区(按每个划分出的范围)进行色度的等级划分。在该框F内,蓝色光的波长短的组的LED 10的校正色度(x1,y1)分布在用实线表示的范围D1。在范围D1中,峰值波长为444.7nm,色度的平均值AVE1位于用实线的圆圈表示的位置。另一方面,在框F内,蓝色光的波长长的组的LED10的色度分布的用虚线表示的范围D2。在范围D2中,峰值波长为446.2nm,色度的平均值AVE2位于用虚线的圆圈表示的位置。
<色度模拟器的结构>
色度等级分类部28也可以基于利用色度模拟器32对透过液晶面板4的光的色度进行预测(模拟)而得到的预测值(模拟值)来进行LED 10的色度等级分类。由此,不需要计算上述的系数α、β和校正色度(x1,y1)。
上述的模拟值基于预先设想的几个峰值波长λp(主波长),利用图6所示的色度模拟器32(色度预测单元)求取,以与该峰值波长λp对应的表的形式准备。由此,色度等级分类部28基于根据实际测定出的峰值波长λp从表中读出的模拟值进行LED 10的色度等级分类。上述色度模拟器32包括在LED分类装置21中。
色度模拟器32对于由LED特性测定装置31测定出的光谱数据(特定测定值),通过考虑了扩散板、光学片、导光板等光学部件和彩色滤光片7(蓝色滤光片)的透射特性的模拟,计算显示器上的输出色度(xd,yd)。
在此,上述的校正色度(x1,y1)是与输出色度(xd,yd)完全不同的值。以下,对其理由进行说明。
校正色度(x1,y1)是为了进行LED 10的色度等级分类而被校正后的色度,仅反映了由LED 10的波长的不同导致的上述的变化量Δx、Δy。而输出色度(xd,yd)是显示器上的色度。
校正色度(x1,y1)和输出色度(xd,yd)通过下式建立关联。因为校正色度(x1,y1)是直线地近似,所以下式为近似式。
xd≈x1+Sx0
=x-α×(λp-λ0)+Sx0
yd≈y1+Sy0
=y-α×(λp-λ0)+Sy0
在上式中,Sx0是常数,作为λp=λ0时的色度x的偏移量(显示器上的色度x与LED 10的色度x之差)表示。该偏移量为2/100-3/100左右的值。另外,Sy0是常数,作为λp=λ0时的色度y的偏移量(显示器上的色度y与LED 10的色度y之差)表示。该偏移量为5/100-6/100左右的值。
提供模拟值的方式并不限定于上述的例子,能够应用各种各样的方式。
<运算处理部的实现方式>
运算处理部25中的系数计算部26、校正色度计算部27和色度等级分类部28的各块如以下那样使用CPU通过软件(LED分类程序)实现。即,该LED分类程序使计算机作为LED分类装置21(系数计算部26、校正色度计算部27和色度等级分类部28)发挥作用。
或者,上述的各块也可以由硬件逻辑构成,也可以通过利用使用DSP(Digital Signal Processor:数字信号处理器)的程序进行的处理来实现。
上述软件的程序代码(执行格式程序、中间代码程序、源程序)可以记录在以能够由计算机读取的方式记录的记录介质中。本发明的目的也能够通过将该记录介质供给至LED分类装置21,CPU将记录在记录介质中的程序代码读出并执行而实现。
作为上述的记录介质,例如能够使用磁带、盒带等带类、包括软盘(注册商标)/硬盘等磁盘、CD-ROM/MO/MD/BD/DVD/CD-R等光盘的盘类。除此以外,作为上述的记录介质,还能够使用IC卡(包括存储卡)/光卡等卡类、或者掩模ROM/EPROM/EEPROM(注册商标)/闪存ROM等半导体存储器类等。
另外,也可以将LED分类装置21构成为能够与通信网络连接,通过通信网络供给上述的程序代码。作为该通信网络,没有特别限定,例如能够利用互联网(Internet)、内联网(Intranet)、外联网(Extranet)、LAN、ISDN、VAN、CATV通信网、虚拟专用网(virtual private network)、电话线路网、移动设备通信网、卫星通信网等。另外,作为构成通信网络的传输介质,没有特别限定,例如能够利用IEEE1394、USB、电线输送、有线TV线路、电话线、ADSL线路等有线,也能够利用IrDA或遥控那样的红外线、Bluetooth(蓝牙)(注册商标)、802.11无线、HDR、便携式电话网、卫星线路、地面波数字网等无线。此外,本发明也能够以通过电子传输具体实现上述程序代码的、嵌入载波中的计算机数据信号的方式实现。
[利用LED分类装置进行的LED分类处理]
参照图9的流程图对利用LED分类装置21进行的LED 10的分类处理进行说明。图9是表示该分类处理的步骤的流程图。
如图9所示,首先,对作为分类对象的全部LED 10取得来自LED特性测定装置31的特性测定值,并存储在存储器22中(步骤S1)。另外,预先使用所取得的特性测定值,基于模拟计算出系数α、β(系数计算工序、色度校正工序)。此时,系数计算部26如上所述求取将2点连结的直线Lx、Ly各自的斜率作为系数α、β。
接着,使用上述的运算式和上述的系数α、β,计算校正色度(x1,y1)(步骤S2:校正色度计算工序、色度校正工序)。此时,校正色度计算部27,对作为分类对象的全部LED 10,使用测定出的色度(x,y)和峰值波长λp计算校正色度(x1,y1)。
然后,基于校正色度(x1,y1)进行LED 10的色度等级分类(步骤S3:色度等级分类工序)。此时,色度等级分类部28按校正色度(x1,y1)是否分布在图8所示的框F内来进行LED 10的色度等级分类。当根据该色度等级分类,校正色度(x1,y1)位于规定的范围内时,呈现该校正色度(x1,y1)的LED 10被分类为能在背光源3、8中使用的对象。
另外,在使用上述的输出色度(xd,yd)的情况下,虽然未图示,但是按以下的步骤进行处理。
首先,对作为分类对象的全部LED 10取得来自LED特性测定装置31的特性测定值,并存储在存储器22中,这与步骤S1相同。另外,预先利用色度模拟器32进行模拟计算出输出色度(xd,yd)。然后,基于输出色度(xd,yd)进行LED 10的色度等级分类。
[LED分类装置的效果]
如上所述,LED分类装置21构成为,利用运算处理部25将透过彩色滤光片7后的色度(x,y)校正为校正色度(x1,y1),基于该校正色度(x1,y1)进行LED 10的色度等级分类。
由此,对于峰值波长λp向长的方向偏移的LED 10,计算校正色度(x1,y1)(参照:图8中的平均值AVE2),使得色度(x,y)向蓝色(色度低的方向)偏移。另一方面,对于峰值波长λp向短的方向偏移的LED 10,计算校正色度(x1,y1)(参照:图8中的平均值AVE1),使得色度(x,y)向黄色(色度高的方向)偏移。
通过使用被这样校正后的校正色度(x1,y1),能够预测由彩色滤光片7导致的蓝色光的强度的降低量(偏移量)来进行LED 10的色度等级分类。
或者,也能够使用上述的输出色度(xd,yd)同样地进行LED 10的色度等级分类。
通过将基于这样的色度等级分类选择的LED 10安装在液晶显示装置1、2各自的背光源3、8中,能够抑制液晶面板4的蓝色光的亮度的偏差。特别是,峰值波长λp短的LED 10的出射光在透过液晶面板4(彩色滤光片7)时,蓝色光成分被彩色滤光片7大幅截去,色度进一步向黄色侧偏移。因此,通过进行上述的色度校正,能够进行作为液晶面板用光源更适当的色度等级分类。
此外,仅使用图8所示的框F的中心的等级的LED 10时,成品率低,因此,也使用色度高低分布的LED 10。这使用了以下的公知的排列规则:通过将色度大幅不同的LED 10彼此相邻地配置,作为液晶面板4整体,将色度平均化。
[附记事项]
包括荧光体16、17的LED 10为发光光谱也包括荧光体色的成分的形式,因此,在LED特性测定装置31中,能够通过测定峰值波长而得到蓝色光的波长。但是,峰值波长的测定容易受噪声影响,因此容易产生误差。为了抑制噪声的影响,只要在LED特性测定装置31中,指定从400nm起至在长波长侧不出现荧光体色的成分为止的波长范围,在该波长范围计算主波长(dominant wavelength)即可。如上所述,例如通过抽出480nm以下的发光光谱来测定作为蓝色单色光的主波长。该测定加入了发光装置5内的蓝色LED光被荧光体吸收的影响。
此外,在本实施方式中,对包括绿色荧光体和红色荧光体的LED 10的分类进行了说明,但是,LED 10包括的荧光体并不限定于此。例如,也可以包括由蓝色LED的蓝色光激发的黄色荧光体,来代替绿色荧光体和红色荧光体。由此,能够通过蓝色LED的蓝色光和黄色荧光体的黄色光的混合来得到疑似白色。
另外,在本实施方式中,LED特性测定装置31设置在LED分类装置21的外部,但是也可以作为LED分类装置21的一部分设置。
《实施方式2》
以下,参照图14~图19对本发明的另一个实施方式进行说明。
此外,在本实施方式中,对于与上述的实施方式1中的构成要素具有同等的功能的构成要素,标注相同的符号,省略其说明。
[液晶显示装置]
[液晶显示装置的结构]
图14是表示本实施方式的液晶显示装置41的概略结构的立体图。
如图14所示,液晶显示装置41具备背光源42和液晶面板4。
背光源42配置在液晶面板4的背面侧,是对液晶面板4的整个面照射光的边光方式背光源,具有导光板6和LED条43、44。
LED条43、44是线状的光源,以与导光板6的至少一边侧的光入射的端部相邻的方式配置。LED条43、44在图14所示的例子中配置在下方的一边侧。另外,LED条43朝向液晶显示装置41的正面配置在右侧,LED条44配置在左侧。
LED条43、44分别由多个发光装置5和基板45构成。
基板45形成为细长的长方形状(直线状),具有比发光装置5的外形尺寸(宽度)稍宽的宽度。该基板45在安装发光装置5的安装面上形成有用于向发光装置5供电的未图示的印刷配线。另外,在基板45的两个端部或一个端部,设置有与印刷配线连接的未图示的正极端子和负极端子。用于从外部供电的配线与该正极端子和负极端子连接,由此,对发光装置5供电。
发光装置5是白色LED,以向导光板6侧发出光的方式在基板45上隔开规定的间隔安装。作为该白色LED,使用与实施方式1的液晶显示装置1、2中使用的白色LED同样地基于由LED分类装置21得到的校正色度(x1,y1)对色度等级进行了分类的上述的LED 10。
导光板6具有以将从LED条43、44入射的直线状的光呈面状发射的方式,将光从光发射面的各部取出的结构。
此外,在液晶显示装置41中,作为背光源42的光源使用了2个LED条43、44,但是也可以使用3个以上的多个LED条。
[由导光板引起的光的蓝色成分的衰减]
图15是表示从LED条43、44射出的各个光的在液晶面板4的不同区域的光的蓝色成分的分布的图。图16的(a)是表示与图15所示的蓝色成分的分布相应的从LED条43发出的光的发光光谱的图表,图16的(b)是表示与图15所示的蓝色成分的分布相应的从LED条44发出的光的发光光谱的图表。图17是表示距LED条43、44的距离与从这些LED条43、44发出的光的蓝色成分的峰的高度的关系的图表。
包括导光板6的一般的导光板具有离光源越远越吸收光的蓝色成分的透射率特性。因此,从LED条43、44射出并在导光板6内行进的光,蓝色成分逐渐衰减。
在此,如图15所示,LED条43发出的光的蓝色成分的强度达到峰值的波长(蓝色峰值波长)为451.5nm,LED条44发出的光的蓝色峰值波长为441.5nm。
LED条43发出的光,在从离LED条43近的区域A1经过液晶面板4(显示面)的中央部分的区域B1向离LED条43远的区域C1(配置LED条43的相反侧附近的区域)行进的过程中,蓝色成分的强度的峰值(蓝色峰)衰减。如图16的(a)所示,蓝色峰在区域A1最高,在区域B1稍低,在区域C1最低。
另一方面,LED条44发出的光,在从离LED条44近的区域A2经过液晶面板4的中央部分的区域B2向离LED条44远的区域C2(配置LED条44的相反侧附近的区域)行进的过程中,蓝色峰衰减。如图16的(b)所示,蓝色峰在区域A2最高,在区域B2稍低,在区域C2最低。
这样,LED条43、44发出的光的衰减量根据距LED条43、44的距离L而不同。
此外,液晶面板4的上述的中央部分相当于包括导光板6的光入射侧的端部(LED条43、44的配置侧的端部)与和该端部相对的端部之间的中央的规定范围的区域。
如图17所示,从LED条43射出的光(蓝色峰值波长451.5nm)和从LED条44射出的光(蓝色峰值波长441.5nm)的蓝色峰的高度的、与距LED条43、44的距离相应的衰减量不同。在图17中,横轴表示距LED条43、44的相对距离,用“0”表示离LED条43、44最近的位置,用“10”表示离LED条43、44最远的位置。另外,纵轴表示蓝色峰的相对高度,用“0”表示最小值,用“100”表示最大值。
如图17所示,来自LED条43、44的光的蓝色峰的高度,在距LED条43、44的距离(以下仅称为“距离”)“0”均为最大值。但是,来自LED条43的光的蓝色峰的高度在距离“10”降低至“90”左右,而来自LED条44的光的蓝色峰的高度在距离“10”降低至“80”以下。
这样,就蓝色峰的高度而言,蓝色峰值波长越短衰减越大。
[色度的调整]
图18的(a)和(b)分别是表示距LED条43、44的距离与下述2个光的色度x和色度y的关系的图表,其中,该LED条43、44使用进行了色度校正使得在液晶面板4的中央部分(区域B1、B2)透过的来自LED条43、44的2个系统的透射光的色度差消失的LED 10。图19的(a)和(b)分别是表示距LED条43、44的距离与下述2个光的色度x和色度y的关系的图表,其中,该LED条43、44使用进行了色度校正使得在液晶面板4的靠近LED条43、44的区域(区域A1、A2)发射的2个系统的光的色度差消失的LED 10。
此外,在图18和图19中也与图17同样,横轴表示距LED条43、44的相对距离,用“0”表示离LED条43、44最近的位置,用“10”表示离LED条43、44最远的位置。另外,在以下的说明中,将由上述的横轴表示的距LED条43、44的距离仅称为“距离”。
通常,人相对于液晶显示装置41的视线大多集中在画面的中央部分,因此,优选使得如在图15中用点划线表示的那样,在液晶面板4的中央部分(区域B1、B2)出现的光的色度差消失。因此,将LED 10安装在LED条43、44上的LED 10,使用进行了实施方式1的色度校正和色度等级分类的LED 10,使得在区域B1、B2发射的2个系统的光的色度差消失。
由此,如图18的(a)和(b)所示,在与区域B1、B2的中央相当的距离“5”的位置出现的光的色度x、y一致。
但是,在将如上述那样进行了色度校正和色度等级分类的LED 10安装在LED条43、44上的情况下,会产生如下的不良情况。
在离LED条43、44近的区域A1、A2(距离“0”~“4”的范围),如图18的(a)和(b)所示,从LED条43、44射出的各个光的色度x、y的差大。特别是在距离“0”,光的色度差最大。这是因为,在区域A1、A2,蓝色峰值波长越长色度越高,蓝色峰值波长越短色度越低。
因此,如图15所示,在区域A1、A2出现的光之间产生色度差,在区域A1、A2的边界部分能看到色度的边界。该现象在LED条43、44的蓝色峰值波长之差为7.5nm以上时可看到。
此外,此处的LED条43、44的蓝色峰值波长是分别安装在LED条43、44上的所有的发光装置5(LED 10)的蓝色峰值波长的平均值。
为了避免这样的不良情况,只要与区域B1、B2相比在区域A1、A2出现的光的色度x、y一致,就能够使在区域A1、A2之间的边界部分产生的色度差缓和。更优选如图19的(a)和(b)所示,在与区域B1、B2相比离LED条43、44稍近的位置(例如区域A1、A2中的距离“4”的位置)出现的光的色度x、y一致即可。
由此,能够使在区域A1、A2之间的边界部分产生的色度差不醒目。
另外,如上述那样色度一致的位置,优选如以下那样设定。具体而言,如图15所示,是从导光板6的光入射侧的端部起,隔开该端部与导光板6的中央部分(更详细而言为区域B1、B2的中央)之间的距离L1的40%以上且小于50%的距离的位置。由此,能够使在区域A1、A2之间的边界部分产生的色度差几乎消失。
另外,对于LED条43、44间的蓝色峰值波长之差为7.5nm以上看到了色度的边界的情况,能够使波长差的限制缓和至当为10nm以下的差时看不到色度的边界的程度。由此,能够将蓝色峰值波长为451.5nm的LED条43和蓝色峰值波长为441.5nm的LED条44组合。
进一步,如以下说明的那样,能够使在区域B1、B2之间的边界部分产生的色度差也不醒目。
当使从LED条43、44分别射出并从液晶面板4输出的光的色度一致的位置,如上述那样从液晶面板4的中央部分偏向LED条43、44地偏移时,中央部分的各个光的色度偏移,因此产生色度差。但是,当该色度差对于色度x、y分别为3/1000以下时,由该色度差产生的色度的边界难以被人看到。相反,当上述色度差对于色度x、y分别大于3/1000时,由该色度差产生的色度的边界容易被人看到。
另外,通过如上述那样使色度一致的位置偏向LED条43、44地偏移,在离LED条43、44远的区域C1、C2之间色度差变大。但是,在区域C1、C2,来自LED条43、44的光在导光板6内行进的期间扩展,由此相互混合(混色)。因此,在区域C1、C2的边界部分色不会看到色度的边界,因此,区域C1、C2之间的颜色不均匀不醒目。
此外,液晶显示装置41的画面尺寸越大型需要设置越多的与LED条43、44同种的LED条。因此,如上述那样在离LED条近的区域使透射光的色度的边界不醒目,在实现与画面尺寸的大型化相伴的画质提高方面是有效的。
[色度校正]
为了如上述那样使色度一致的位置偏向LED条43、44地偏移,上述系数计算部26将用于得到校正色度(x1,y1)而使用的系数α、β设定为与色度在中央部分一致时的值相比小的值。例如,系数计算部26,相对于色度在中央部分一致时的系数αm、βm,使色度一致的位置偏移时的系数αn、βn如以下那样变更。
αn=αm×0.75
βn=βm×0.75
校正色度计算部27使用这些系数αn、βn进行运算,结果,得到的校正色度(x1,y1)比在中央部分色度一致时的值稍大。因此,如图19的(a)和(b)所示,能够使在与距离“5”的位置(中央部分)相比偏向LED条43、44的距离“4”的位置发射的2个系统的光的色度x、y一致。
[附记事项]
在本实施方式中,LED条43、44配置在导光板6的下侧(下边侧),但是并不限定于此,也可以配置在液晶面板4的左右的一方侧或上侧。另外,也可以在导光板6的相对的2边侧设置LED条。由此,能够在两边侧使LED条附近的色度的边界不醒目,因此,与在导光板6的一边侧设置LED条的结构相比更优选。
另外,在液晶显示装置41中,特别在下述条件下产生良好的结果。
LED 10的尺寸:4~8mm×1~4mm
LED条43、44的LED 10的间距:0.5~2.0cm
LED条43、44的长度:30~100cm(相对于液晶显示装置41的画面尺寸31~100英寸)
此外,本发明当然并不限定于上述的条件。
[总结]
本发明的一个方式的LED分类方法,当通过将发出一次光的LED元件(LED芯片12)和由上述一次光激发而发出二次光的荧光体(LED芯片16、17)组合来发出上述一次光与上述二次光的合成光的LED(LED 10)的上述一次光的色度在规定的范围内时,将该LED分类为能够在液晶显示装置(液晶显示装置1、2、41)的背光源(背光源3、8、42)中使用的对象,其中,上述二次光的波长比上述一次光的波长长,上述LED分类方法的特征在于,包括:色度预测工序(系数计算部26和校正色度计算部27或色度模拟器32),对作为分类对象的全部上述LED,预测上述一次光透过在上述液晶显示装置中设置的液晶面板的彩色滤光片后的色度;和色度等级分类工序(色度等级分类部28),根据预测出的色度对上述LED进行色度等级分类。
另外,本发明的一个方式的LED分类装置(LED分类装置21),当通过将发出一次光的LED元件(LED芯片12)和由上述一次光激发而发出二次光的荧光体(LED芯片16、17)组合来发出上述一次光与上述二次光的合成光的LED(LED 10)的上述一次光的色度在规定的范围内时,将该LED分类为能够在液晶显示装置(液晶显示装置1、2、41)的背光源(背光源3、8、42)中使用的对象,其中,上述二次光的波长比上述一次光的波长长,上述LED分类装置的特征在于,具备:色度预测单元(系数计算部26和校正色度计算部27或色度模拟器32),该色度预测单元对作为分类对象的全部上述LED,预测上述一次光透过在上述液晶显示装置中设置的液晶面板的彩色滤光片后的色度;和色度等级分类单元(色度等级分类部28),该色度等级分类单元根据预测出的色度对上述LED进行色度等级分类。
在上述结构中,通过色度预测工序或色度预测单元,预测设想一次光透过彩色滤光片后的色度。通过色度等级分类工序或色度等级分类单元,根据预测出的色度对LED进行色度等级分类。
通过使用这样预测出的色度进行色度等级分类,能够预测由彩色滤光片引起的光的强度的变化量,从而更适当地对LED进行色度等级分类。通过将基于这样的色度等级分类选择出的LED安装在液晶显示装置的各个背光源中,能够抑制从背光源透过彩色滤光片后的光的亮度的偏差。
在上述LED分类方法中,优选上述色度预测工序包括色度校正工序,对作为分类对象的全部上述LED,计算由上述一次光透过上述彩色滤光片产生的上述色度的校正值,根据该校正值对作为分类对象的全部上述LED将上述色度校正为校正色度,该色度校正工序包括:系数计算工序(系数计算部26),计算具有预先确定的基准波长的上述一次光透过上述彩色滤光片时的基准色度和上述色度相对于该基准色度的变化量,并计算上述变化量相对于上述一次光的峰值波长从上述基准波长偏移的偏移量的斜率作为上述色度的校正值的系数;和校正色度计算工序(校正色度计算部27),通过对上述峰值波长与上述基准波长之差乘以上述系数来计算上述校正值,通过对作为分类对象的全部上述LED从得到的上述色度分别减去上述校正值来计算上述校正色度。
另外,在上述LED分类装置中,优选上述色度预测单元具有色度校正单元,该色度校正单元对作为分类对象的全部上述LED,计算由上述一次光透过上述彩色滤光片产生的上述色度的校正值,根据该校正值对作为分类对象的全部上述LED将上述色度校正为校正色度,该色度校正单元具有:系数计算单元(系数计算部26),该系数计算单元计算具有预先确定的基准波长的上述一次光透过上述彩色滤光片时的基准色度和上述色度相对于该基准色度的变化量,并计算上述变化量相对于上述一次光的峰值波长从上述基准波长偏移的偏移量的斜率作为上述色度的校正值的系数;和校正色度计算单元(校正色度计算部27),该校正色度计算单元通过对上述峰值波长与上述基准波长之差乘以上述系数来计算上述校正值,通过对作为分类对象的全部上述LED从得到的上述色度分别减去该校正值来计算上述校正色度。
在上述结构中,通过色度校正工序或色度校正单元,对作为分类对象的全部LED计算设想一次光透过彩色滤光片后的色度的校正值,根据该校正值,对作为分类对象的全部LED将得到的色度校正为校正色度。另外,通过系数计算工序或系数计算单元,根据设想透过彩色滤光片而得到的、色度的变化量相对于基准色度的斜率,来计算校正值的系数,因此,由一次光透过彩色滤光片产生的色度的变化被反映在校正值中。通过校正色度计算工序或校正色度计算单元,从色度中减去这样得到的校正值,由此计算校正色度。
由此,能够使由彩色滤光片产生的色度的变化容易地反映在色度的校正中。
上述LED分类方法优选:在上述系数计算工序中,对上述背光源包括具有多个LED且相邻地设置的多个线状光源(LED条43、44)、和将从至少一端侧入射的来自该线状光源的出射光呈面状向上述液晶面板发射的导光板的上述液晶显示装置,计算上述系数,使得在上述导光板的比光入射侧的端部和与该端部相对的端部之间的中央部分靠近光入射侧的位置,来自各线状光源的出射光经过上述导光板透过上述液晶面板后的透射光的色度一致。
另外,在上述LED分类装置中,优选上述系数计算单元,对上述背光源包括具有多个上述LED且相邻地设置的多个线状光源、和将从至少一端侧入射的来自该线状光源的出射光呈面状向上述液晶面板发射的导光板的上述液晶显示装置,计算上述系数,使得在上述导光板的比光入射侧的端部和与该端部相对的端部之间的中央部分靠近光入射侧的位置,来自各线状光源的出射光经过上述导光板透过上述液晶面板后的透射光的色度一致。
在上述结构中,根据使用如上述那样计算出的系数计算出的校正色度对LED进行色度等级分类。通过使用该LED制作线状光源,在比中央部分靠近光入射侧的位置,来自各线状光源的出射光经过导光板透过液晶面板后的透射光的色度一致。由此,如上所述,能够使靠近线状光源的区域的色度的边界不醒目。
另外,优选上述系数计算工序和上述系数计算单元计算上述系数,使得上述中央部分的上述透射光的色度差为3/1000以下。
在上述结构中,当中央部分的透射光的色度差为3/1000以下时,由该色度差产生的色度的边界难以被人看到。由此,在中央部分也能够使色度的边界不醒目。
在上述LED分类方法或上述LED分类装置中,优选上述一次光为蓝色光。
如上所述,关于蓝色光,由于LED间的峰值波长的偏移,透过彩色滤光片后的光强度产生偏差,会对显示色造成影响。对此,通过如上所述预测由透过彩色滤光片导致的变化来对色度进行校正,能够根据由彩色滤光片引起的色度分布的变化,对LED适当地进行色度等级分类。
本发明的一个方式的LED分类程序是用于使计算机作为上述LED分类装置中的各单元发挥作用的程序。另外,本发明的一个方式的记录介质是记录有上述LED分类程序的计算机能够读取的记录介质。这些LED分类程序和记录介质也包括在本实施方式的技术范围内。
本发明的一个方式的液晶显示装置具备:液晶面板;具有多个LED,且相邻地设置的多个线状光源;和将从至少一端侧入射的来自该线状光源的出射光呈面状向上述液晶面板发射的导光板,选择安装在上述线状光源中的上述LED,使得在上述导光板的比光入射侧的端部和与该端部相对的端部的之间的中央部分靠近光入射侧的位置,来自各线状光源的出射光经过上述导光板透过上述液晶面板后的透射光的色度一致。
在该结构中,液晶显示装置具备使用如上述那样选择的LED的线状光源,由此,在比中央部分靠近光入射侧的位置,来自各线状光源的出射光经过导光板透过液晶面板后的透射光的色度一致。由此,如上所述,能够使靠近线状光源的区域的色度的边界不醒目。
在上述液晶显示装置中,优选上述色度一致的位置为从上述光入射侧的端部起,隔开上述光入射侧的端部与上述中央部分之间的距离的40%以上且小于50%的距离的位置。由此,能够使靠近线状光源的区域的色度差几乎消失。
另外,本发明并不限定于上述的各实施方式,能够在权利要求表示的范围内进行各种变更,将在不同的实施方式中分别公开的技术手段适当地组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。另外,能够通过将在各实施方式中分别公开的技术手段组合而形成新的技术特征。
产业上的可利用性
本发明的LED分类方法,预测透过彩色滤光片后的状态的亮度变化来对LED的色度进行校正,因此,能够适当地应用于背光源使用LED的液晶显示装置。
符号说明
1 液晶显示装置
2 液晶显示装置
3 背光源
4 液晶面板
5 发光装置
7 彩色滤光片
8 背光源
10 LED
12 LED芯片(LED元件)
16 荧光体
17 荧光体
21 LED分类装置
22 存储器
23 存储部
24 显示部
25 运算处理部
26 系数计算部(色度预测单元、色度校正单元、系数计算单元)
27 校正色度计算部(色度预测单元、色度校正单元、校正色度计算单元)
28 色度等级分类部(色度等级分类单元)
31 LED特性测定装置
32 色度模拟器(色度预测单元)
41 液晶显示装置
42 背光源
43 LED条(线状光源)
44 LED条(线状光源)
A1 区域
A2 区域
B1 区域
B2 区域
C1 区域
C2 区域
F 框(规定的范围)
Sx0 常数
Sy0 常数
(x,y) 色度
(x1,y1) 校正色度
Δx、Δy 变化量
(xd,yd) 输出色度
α 系数
β 系数
αm 系数
βm 系数
αn 系数
βn 系数
λ0 基准波长
λp 峰值波长
Claims (14)
1.一种LED分类方法,当通过将发出一次光的LED元件和由所述一次光激发而发出二次光的荧光体组合来发出所述一次光与所述二次光的合成光的LED的所述一次光的色度在规定的范围内时,将该LED分类为能够在液晶显示装置的背光源中使用的对象,其中,所述二次光的波长比所述一次光的波长长,
所述LED分类方法的特征在于,包括:
色度预测工序,对作为分类对象的全部所述LED,预测所述一次光透过在所述液晶显示装置中设置的液晶面板的彩色滤光片后的色度;和
色度等级分类工序,根据预测出的色度对所述LED进行色度等级分类。
2.如权利要求1所述的LED分类方法,其特征在于:
所述色度预测工序包括色度校正工序,对作为分类对象的全部所述LED,计算由所述一次光透过所述彩色滤光片产生的所述色度的校正值,根据该校正值对作为分类对象的全部所述LED将所述色度校正为校正色度,
该色度校正工序包括:
系数计算工序,计算具有预先确定的基准波长的所述一次光透过所述彩色滤光片时的基准色度和所述色度相对于该基准色度的变化量,并计算所述变化量相对于所述一次光的峰值波长从所述基准波长偏移的偏移量的斜率作为所述色度的校正值的系数;和
校正色度计算工序,通过对所述峰值波长与所述基准波长之差乘以所述系数来计算所述校正值,通过对作为分类对象的全部所述LED从得到的所述色度分别减去所述校正值来计算所述校正色度。
3.如权利要求2所述的LED分类方法,其特征在于:
在所述系数计算工序中,
对所述背光源包括具有多个所述LED且相邻地设置的多个线状光源、和将从至少一端侧入射的来自该线状光源的出射光呈面状向所述液晶面板发射的导光板的所述液晶显示装置,
计算所述系数,使得在所述导光板的比光入射侧的端部和与该端部相对的端部之间的中央部分靠近光入射侧的位置,来自各线状光源的出射光经过所述导光板透过所述液晶面板后的透射光的色度一致。
4.如权利要求3所述的LED分类方法,其特征在于:
在所述系数计算工序中,计算所述系数使得所述中央部分的所述透射光的色度差为3/1000以下。
5.如权利要求1~4中任一项所述的LED分类方法,其特征在于:
所述一次光为蓝色光。
6.一种LED分类装置,当通过将发出一次光的LED元件和由所述一次光激发而发出二次光的荧光体组合来发出所述一次光与所述二次光的合成光的LED的所述一次光的色度在规定的范围内时,将该LED分类为能够在液晶显示装置的背光源中使用的对象,其中,所述二次光的波长比所述一次光的波长长,
所述LED分类装置的特征在于,具备:
色度预测单元,该色度预测单元对作为分类对象的全部所述LED,预测所述一次光透过在所述液晶显示装置中设置的液晶面板的彩色滤光片后的色度;和
色度等级分类单元,该色度等级分类单元根据预测出的校正色度对所述LED进行色度等级分类。
7.如权利要求6所述的LED分类装置,其特征在于:
所述色度预测单元具有色度校正单元,该色度校正单元对作为分类对象的全部所述LED,计算由所述一次光透过所述彩色滤光片产生的所述色度的校正值,根据该校正值对作为分类对象的全部所述LED将所述色度校正为校正色度,
该色度校正单元具有:
系数计算单元,该系数计算单元计算具有预先确定的基准波长的所述一次光透过所述彩色滤光片时的基准色度和所述色度相对于该基准色度的变化量,并计算所述变化量相对于所述一次光的峰值波长从所述基准波长偏移的偏移量的斜率作为所述色度的校正值的系数;和
校正色度计算单元,该校正色度计算单元通过对所述峰值波长与所述基准波长之差乘以所述系数来计算所述校正值,通过对作为分类对象的全部所述LED从得到的所述色度分别减去所述校正值来计算所述校正色度。
8.如权利要求7所述的LED分类装置,其特征在于:
所述系数计算单元,
对所述背光源包括具有多个所述LED且相邻地设置的多个线状光源、和将从至少一端侧入射的来自该线状光源的出射光呈面状向所述液晶面板发射的导光板的所述液晶显示装置,
计算所述系数,使得在所述导光板的比光入射侧的端部和与该端部相对的端部之间的中央部分靠近光入射侧的位置,来自各线状光源的出射光经过所述导光板透过所述液晶面板后的透射光的色度一致。
9.如权利要求8所述的LED分类装置,其特征在于:
所述系数计算单元计算所述系数使得所述中央部分的所述透射光的色度差为3/1000以下。
10.如权利要求6~9中任一项所述的LED分类装置,其特征在于:
所述一次光为蓝色光。
11.一种LED分类程序,其特征在于:
使计算机作为权利要求6~10中任一项所述的LED分类装置中的各单元发挥作用。
12.一种记录有权利要求11所述的LED分类程序的计算机能够读取的记录介质。
13.一种液晶显示装置,其特征在于,具备:
液晶面板;
具有多个LED,且相邻地设置的多个线状光源;和
将从至少一端侧入射的来自该线状光源的出射光呈面状向所述液晶面板发射的导光板,
选择安装在所述线状光源中的所述LED,使得在所述导光板的比光入射侧的端部和与该端部相对的端部的之间的中央部分靠近光入射侧的位置,来自各线状光源的出射光经过所述导光板透过所述液晶面板后的透射光的色度一致。
14.如权利要求13所述的液晶显示装置,其特征在于:
所述色度一致的位置为从所述光入射侧的端部起,隔开所述光入射侧的端部与所述中央部分之间的距离的40%以上且小于50%的距离的位置。
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