KR20100074267A - 디스플레이 시스템들을 위한 ｌｅｄ 백라이트 - Google Patents

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Abstract

디스플레이 시스템들을 위한 LED 백라이트 방법 및 장치는 다른 백색 포인트 컬러(white point color)들을 갖는 복수의 발광 다이오드를 제공한다. 다른 백색 포인트 컬러들을 갖는 발광 다이오드들 중의 적어도 두 개를 선택하여, 선택된 발광 다이오드들의 광 출력들이 믹싱(mixing)되는 경우 미리 정해진 백색 포인트 컬러의 광을 생성한다. 발광 다이오드들의 광 출력들을 믹싱하여 미리 정해진 백색 포인트 컬러의 광을 생성하여 이런 미리 정해진 백색 포인트 컬러의 광으로 디스플레이 패널을 조사하기 위해, 공간적으로 분포된 위치들에서 미리 정해진 순서(order)로 디스플레이 패널 상에 선택된 발광 다이오드들이 장착된다.

Description

디스플레이 시스템들을 위한 ＬＥＤ 백라이트{LED BACKLIGHT FOR DISPLAY SYSTEMS}
본 발명은 일반적으로 디바이스 디스플레이 시스템들에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스플레이 시스템들을 조사하기 위한 고도로 균일한 컬러를 갖는 LED 백라이트에 관한 것이다.
컴퓨터 기술이 발전함에 따라, 랩톱들과 같은 휴대용 컴퓨터 시스템들에 대한 요구가 증가되었다. 휴대용 컴퓨터들은 컴퓨터 사용자를 위한 컴퓨팅 전력의 이동성을 극적으로 증가시켰다. 초기의 휴대용 컴퓨터 이후에, 제조자들은 크기, 무게, 및 휴대용 컴퓨터의 전력 요구사항들을 줄이고, 배터리 수명을 늘리며 성능을 향상시킴으로써 컴퓨터 이동성을 증가시켰다.
현재 사용되는 모니터들은 휴대용 컴퓨터의 전체적인 크기 및 무게에 상당히 관여한다. 모니터는 사용자에게 판독가능한 이미지들을 제공하기 위해 크기, 밝기 및 선명도가 충분해야 한다. 이들 요구사항들을 달성하기 위해, 모니터들은 이용가능한 전력 리소스들에 대한 요구사항이 크고, 따라서, 휴대용 컴퓨터의 무게 증가에 직간접적으로 상당한 영향을 주게 된다.
전형적으로, 휴대용 컴퓨터 모니터들은 액정 디스플레이 시스템을 이용한다. 액정 디스플레이 시스템들은 전형적으로 상부 플라스틱 또는 유리, 및 하부 플라스틱 또는 유리 패널을 포함하고, 이들 사이에서 박막 트랜지스터들과 액정 재료로 이루어진 액정 디스플레이를 구비한다. 이들 시스템들은 또한 광을 액정 디스플레이로 고르게 통과시키기 위한 확산기, 광을 생산하기 위한 CCFL(cold cathode fluorescent lamp), 광을 확산기쪽으로 향하게 하기 위한 반사기, 및 확산기와 반사기 사이에 위치되어 광을 확산기의 전체 표면으로 퍼지게 하는 광 파이프를 포함하는 백라이트 시스템을 이용한다.
그러나, 휴대용 컴퓨터들의 모니터들에서 종래의 CCFL 액정 디스플레이 시스템들을 사용하게 되면, 휴대용 컴퓨터들의 크기와 무게를 줄이는데 계속적인 영향을 미치는 제한 인자가 발생하게 된다. CCFL기술은 대다수의 다른 디스플레이 컴포넌트들의 크기와 무게를 줄인 다른 기술들의 발전과 보조를 맞추지 못했다. 따라서, 오늘날, 디스플레이의 두께와 무게를 더 줄이는데 주요한 제한요소들 중 하나는 CCFL 조사 시스템이다.
LED(light-emitting diode) 기술은 CCFL에 대한 매력적인 대체물을 제공한다. LED들은 CCFL보다 더 얇고 CCFL의 많은 무거운 전력 공급 시스템들이 대부분을 요구하지 않는다. CCFL들을 사용하는 백라이트들과 비교하여, LED들을 갖는 백라이트들은, 무게가 더 가벼워지고, 밝기가 더 높아지며, 컬러 순도가 더 높아지고, 색역(color gamut)이 더 커지고, 수명이 더 길어지며, 수은이 없이 구성하는 것을 포함하는 많은 이점들을 갖는다. 그러나, 하나의 CCFL은 전체의 디스플레이를 비출 수 있지만, 그에 필적하는 디스플레이들을 비추기 위해서는 다수의 LED가 필요하게 된다.
특히 큰 어레이들로 분산되어 있을 때, 다수의 LED를 이용하고자 하면 다수의 LED들의 전체에 걸쳐서 컬러의 균일성을 유지하는 것이 도전 과제이다. LED들의 컬러 밸런스 및 스펙트럼은 제조 변동 및 LED 인광(phosphorescence)과 같은 다수의 인자에 지배된다. 예를 들면, 백색 LED들은 종종 LED의 프론트 상에 상보적인 노랑 인광점(yellow phosphor dot)으로 인해 실제로는 청색 LED들이 된다. 제조 정밀도(그리고, 따라서 제조 비용들)에 따라, 실제 컬러들은 다수의 LED가 소망의 백색 포인트 컬러로부터 가변하는 분포 곡선을 따르면서, 예를 들면, 약한 청색에서 약한 분홍색으로 변할 수 있다. 이것은 LCD 디스플레이들의 컬러 균일도에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 그러한 가변성을 줄이거나 보상하는 것은, LED들의 수가 더 큰 디스플레이 구성들 및 환경들에서 증가함에 따라 비용 및 복잡도를 현저하게 증가시킨다는 것을 이해할 수 있다.
하나의 해결책은 희망하는 백색 포인트 컬러를 제공하는 LED들만을 선택하여 이용하는 것이다. 그러나, 그러한 해결책은 제조된 LED의 일부만이 이용될 수 있기 때문에 비용이 매우 높아지게 된다.
또 다른 해결책은, LED들을 서로 정합(matching)시킨 다음 희망하는 백색 포인트 컬러에 컬러를 맞추기 위해 광 출력을 필터링하는 것과 같이 LED 컬러 변동을 보상하는 것이다. 이것은 대부분 또는 모든 LED들이 이용될 수 있기 때문에 LED들의 전체적인 비용이 줄어들게 된다. 그러나, 부가의 컬러 필터들은, 종종 쉐이드(shade)들과 계조(gradation)들을 미세하게 가변시키는 다수의 이용가능한 필터 컬러들을 요구하게 되어 값비싼 부가의 물리적 요소들로서 나타나게 된다. 이것은 또한 디스플레이의 두께를 증가시킬 수 있다. 추가의 불리한 점은 그러한 필터들이 광을 흡수하여 LED 광 소스들의 순(net) 밝기가 감소되게 한다는 것이다.
따라서, LED들이 CCFL들에 대한 실용적인 대체물이 되려면, LED들이 이용되는 디스플레이 패널들에서 컬러의 균일도를 유지하면서 다수의 비정합 LED들을 이용하기 위한 경제적이고 실질적인 해결책이 발견되어야 한다.
상업적 경쟁 압박들의 증가, 소비자 기대들의 증가, 및 시장에서의 의미있는 제품 차별화에 대한 기회들의 감소의 관점에서, 이들 문제들에 대한 답을 찾는 것이 매우 중요하다. 더욱이, 비용을 절감하고, 효율을 향상시키며, 성능을 개선하고 그러한 경쟁 압박들을 충족시키기 위한 늘어가는 필요성은 이들 문제점들에 대한 답들이 발견되어야 하는 중요한 필요성에 더 큰 급박성을 부가한다.
이들 문제점들에 대한 해결책들은 오랫동안 찾았지만 종래의 개발들은 어떠한 해결책도 교시하거나 제안하지 못했고, 따라서 당업자들은 이들 문제점들에 대한 해결책들을 오랫동안 인지하지 못했다.
본 발명은 디스플레이 시스템들을 위한 LED 백라이트 방법 및 장치를 제공한다. 상이한 백색 포인트 컬러들을 갖는 복수의 발광 다이오드가 제공된다. 상이한 백색 포인트 컬러들을 갖는 발광 다이오드들 중 적어도 두 개를 선택하여, 선택된 발광 다이오드들의 광 출력들이 믹싱될 때, 미리 정해진 백색 포인트 컬러의 광을 생산한다. 선택된 발광 다이오드들은 자신들의 광 출력들을 믹싱하여 미리 정해진 백색 포인트 컬러의 광을 산출하여 미리 정해진 백색 포인트 컬러의 광으로 디스플레이 패널을 조사하도록 공간적으로 분포된 위치들에 미리 정해진 순서로 디스플레이 패널 상에 장착된다.
본 발명의 임의의 실시예들은 전술한 것들에 부가하여 또는 그를 대신하는 다른 양상들을 갖는다. 양상들은 첨부 도면을 참조하여 취해질 때 다음의 상세한 설명을 읽음으로써 당업자에게는 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 선택되고 장착되는 LED들에 의해 조사되는 패널을 채용하는 휴대용 컴퓨터의 도면이다.
도 2는 분리가능형 광 스트립을 갖는 패널의 도 1로부터의 확대도이다.
도 3은 분리가능형 광 스트립의 도 2로부터의 확대도이다.
도 4는 대표적인 LED 컬러 비닝(binning) 차트이다.
도 5는 패널용 에지-조명(edge-lit) 백라이트를 위한 광 분산 시스템의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 시뮬레이션의 밝기 맵 비교이다.
도 7은 도 6에서의 근접 필드의 밝기 기여 세부사항을 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 여덟 개의 컬러 빈(bin)들을 믹싱하는 최적화된 LED 컬러를 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 중심점으로부터 거리를 최소화하는 최적화를 위한 근접 필드 및 원거리 필드에서의 최적화된 LED 순서 결과들을 갖는 시뮬레이트된 컬러 분산 균일도를 각각 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 시프트된 흑체 곡선로부터의 거리를 최소화하는 최적화를 위한 근접 필드과 원거리 장에서의 최적화된 LED 순서 결과들을 갖는 시뮬레이트된 컬러 분산 균일도를 각각 도시한다.
도 11은 활성 영역에서 LED들로부터 정규화된 거리 d/L의 함수로서 8-빈(eight-bin) 패널에 대한 시뮬레이트된 최악의 컬러 차이들을 도시한다.
도 12a, 도 12b, 도 13a 및 도 13b는 근접 필드에서 최적화된 여섯 개의 커러 빈 구성들을 갖는 본 발명의 실시예들을 도시한다.
도 14a 및 도 14b는 근접 필드에서 최적화된 네 개의 컬러 빈 구성들을 갖는 본 발명의 실시예들을 도시한다.
도 15a 및 도 15b는 LED들로부터 정규화된 거리 d/L의 함수로서 몇 개의 4-빈 패널에 대한 최악의 컬러 차이들을 도시한다.
도 16은 여덟 개의 실제 컬러 빈들을 이용하는 4-빈 시뮬레이션 구성에 대한 실시예를 도시한다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따라 최적화된 8-빈 LED 믹싱 백라이트 유닛에 대한 대표적인 13.3" LCD 모듈에서의 컬러 균일도를 도시한다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따라 최적화된 4-빈 LED 믹싱 백라이트 유닛에 대한 대표적인 13.3" LCD 모듈에서의 컬러 균일도를 도시한다.
도 19는 본 발명에 따른 컬러 시뮬레이션의 실시예의 플로우 차트이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 시스템들을 위한 LED 백라이트 방법의 플로우 차트이다.
다음 실시예들은 당업자들이 본 발명을 만들고 사용할 수 있도록 충분히 상세하게 설명된다. 다른 실시예들은 본 설명서에 기초하여 명백할 것이고 시스템, 프로세스 또는 기계적 변경이 본 발명의 범위에 벗어남 없이 이루어질 수 있음은 물론이다.
다음 설명에서, 많은 특정한 세부사항이 본 발명의 완전한 이해를 위해 제공된다. 그러나, 본 발명은 이 특정한 세부사항 없이도 실시될 수 있음은 분명할 것이다. 본 발명을 모호하게 하는 것을 피하기 위해, 몇몇 공지의 회로들, 시스템 구성들, 및 동작 단계들은 상세히 설명되지 않는다.
마찬가지로, 이 시스템의 실시예들을 나타내는 도면들은 반 도식적이고 척도에 맞춘 것이 아니며, 특히 일부 치수들은 표현의 명료성을 위한 것으로 도면들에서는 과장되어 있다. 마찬가지로, 설명의 편의를 위해 도면들에서의 도시가 일반적으로 유사한 방향들을 나타내지만, 이러한 도면의 도시는 대부분 임의적이다. 일반적으로 본 발명은 임의의 방향으로 고려되고, 이해되며 동작될 수 있다.
또한, 예시, 설명 및 이해의 명료성 및 편의를 위해 공통적인 특징들을 갖는 다수의 실시예들이 개시되고 설명되는 곳에서, 서로 유사한 특징들은 일반적으로 유사한 부재번호들로 설명될 것이다.
설명의 목적상, "위", "아래", "바닥", "상부", "측(side)" ("측벽"에서와 같이), "더 높은", "더 낮은", "상위(upper)", "위(over)", 및 "아래(under)"와 같은 용어는 문맥상 서로 다른 의미를 나타내는 것을 제외하고는 디스플레이 디바이스의 뒷면과 관련하여 정의된다. 용어 "상에(on)"는 구성요소들 중 직접 접촉하는 것을 의미한다.
이제, 도 1을 참조하면, 스크린 또는 패널(104)에 부착된 베이스(102)를 구비하는 휴대용 컴퓨터(100)가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 베이스(102)는 키보드(106), 트랙패드(108), 디스크 드라이브(도시 생략), 및 마더보드(도시 생략) 같은 휴대용 컴퓨터(100)의 대부분의 컴포넌트를 포함한다. 패널(104)은 본 발명에 따라 선택되고 장착된 발광 다이오드("LED")들(도시되지 않았지만, 도 3의 LED(306)들 참조)에 의해 조사된다.
이제, 도 2를 참조하면, 패널(104)이 확대되어 도시되어 있다. 이 실시예에서, 패널(104)은 액정 디스플레이("LCD")이다. 패널(104)은 적절한 커넥터들(도시되지 않았지만, 도 3의 전력 이송(feed) 컨택트(318) 참조)에 의해 분리가능형 광 스트립(202)에 전기적으로 접속된다. 부분적으로 패널(104)에 삽입된 것으로 도시된 분리가능형 광 스트립(202)은 패널의 베이스 또는 바닥으로부터 그 패널(104)을 조사한다. 패널(104)에 완전히 삽입되었을 때, 분리가능형 광 스트립(202)은 멈춤쇠(detent), 고리쇠(latch) 등(도시 생략)과 같은 적절한 유지 수단에 의해 패널 내부에 유지된다.
패널(104)은 패널(104)의 활성 영역(206)을 둘러싸는 베즐(bezel; 204)을 포함한다. 활성 영역(206)은 이미지들이 디스플레이되는 조사되는 부분이고, 분리가능형 광 스트립(202)은 활성 영역(206) 아래의 베즐(204) 뒤에 위치된다. 분리가능형 광 스트립(202)에 더 가깝고 패널(104)의 바닥으로 향하는 활성 영역(206)의 구역은 활성 영역(206)의 근접 필드(near field; 208)를 구성한다. 유사하게, 분리가능형 광 스트립(202)로부터 더 멀고 패널(104)의 상부로 향하는 활성 영역(206)의 구역은 활성 영역(206)의 원거리 필드(far field; 210)를 구성한다.
이제, 도 3을 참조하면, 분리가능형 광 스트립(202)이 확대되어 도시되어 있다. 이 실시예에서, 측면 발광 LED(306)들이 플렉스(flex; 308) 상에 장착되어 서로 전기적으로 접속된다. 플렉스(308)는 전기적인 컴포넌트들 및 접속부들이 위에 장착되는 종래의 가요성(flexible) 매체이다. LED(306)들은 서로 거리(310)만큼 이격되어 있다. 거리(310)는 LED(306)들의 길이와 같거나 더 크고 정렬 영역(312)들을 형성한다. 이 실시예에서, 플렉스(308)는 폴드(fold; 314)를 구비하는데, 이 폴드에는 플렉스(308)가 자체에 대해 뒤로 접혀져 접힘 플렉스(316)가 형성된다. 접힘 플렉스(316)는 패널(104)에 삽입될 때 패널(104)(도 2)에 접속하는(도시 생략) 전력 이송 콘택트(318)를 구비한다. 접힘 플렉스(316)는 어셈블리 하우징(320)에 넣어진다(encased). 어셈블리 하우징(320)은 접힘 플렉스(316), LED(306)들, 및 전력 이송 콘택트(318)에 지지를 제공한다.
LED(306)들과 같은 LED들은 포인트 광원들이다. 따라서, LED들로 패널을 조사할 때, 일반적으로 패널의 균일한 휘도를 효율적으로 및 경제적으로 얻기 위해서는 많은 공간적으로 분포된 LED들을 사용하는 것이 바람직하다. 보다 높은 개별 출력 광 레벨들로는 LED 비용들이 극적으로 증가하기 때문에, 다중의 LED들의 사용을 통해 바람직한 밝기 레벨들이 보다 용이하게 그리고 경제적으로 얻어진다.
패널(104)에 걸쳐서 균일하고 경제적인 발광을 달성하기 위해, 다수의 LED(306)들은 균일한 컬러를 효과적으로 제공해야 한다. LED(306)들의 컬러 밸런스 및 스펙트럼은 인광에 의해 제한된다. 예를 들면, 백색 LED들은 LED의 프론트 상에 상보적인 인광점(complimentary phosphor dot)을 갖는 종종 실제로 청색 LED들이 된다. 제조 정밀도(그리고 따라서, 관련 제조 비용들)에 의존하여, 실제 컬러들은, 예를 들면, 약한 청색(slightly blue)에서 약한 분홍색으로 변경될 수 있다. 이해가능하게도, 그러한 변동성을 줄이고 보상하는 것은 더 큰 디스플레이 구성들 및 환경들에서 LED들의 수가 증가함에 따라 비용 및 복잡도를 현저하게 증가시킨다. 따라서, 이전의 해결책들은 제조 프로세스들 및 제어들을 개선하여 고도의 균일한 LED들을 제조하고자 시도하였다. 불행하게도, 이것은 부합하지 않는 LED들이 사용될 수 없어서 폐기될 때(이에 의해 비용들이 더 증가함) 높은 제조 비용들 및 상당한 낭비를 초래하게 된다.
이제, 도 4를 참조하면, 대표적 LED 컬러 비닝(binning) 차트(400) 또는 상업적 LED 제조자로부터의 것과 같은 LED들의 컬러 빈 맵이 도시되어 있다. 이 차트 또는 유사한 차트를 사용할 때, 제품 LED들은 실질적으로 정합 컬러들의 그룹들로 분류되고, 각각의 그룹은 상이한 백색 포인트 컬러들을 갖는다. 즉, 컬러 비닝 차트(400)의 동일한 작은 영역 또는 "빈(bin)"(402) 내에 들어오는 정합 특성들(예를 들면, 컬러, 밝기, 포워드 전압, 플럭스, 틴트(tint))를 갖는 모든 LED들은 동일한 특성들을 갖는 다른 것들과 함께 분류된다. 이전에 제안한 바와 같이, 특정의 소망의 백색 포인트 컬러 주위에 위치되는 단지 약간의 빈(402)들만이 디스플레이들 제품에서 수용가능한 것으로 통상적으로 여겨진, 그 내부에 포함된 LED들을 갖는다. 다른 빈들로 분류된 LED들은 컬러 차이들이 인간의 눈에 쉽게 검출되기 때문에 수용할 수 없거나 사용할 수 없는 것으로 간주되었다. 따라서, 고도의 컬러 균일성 LED 백라이트를 조립하기 위해, 단지 하나의 또는 제한된 컬러 빈들이 특정 디스플레이 모델에서 사용될 수 있는데, 이는 백라이트 유닛들의 비용 및 어려움을 증가시킨다.
당해 분야에 잘 알려진 바와 같이, 발광의 과학에서 "백색"이라 불려질 수 있는 광 컬러들의 연속체(continuum)가 존재한다. 이러한 설명에 부합하는 컬러들의 한 세트는 다양한 비교적 높은 온도들에서 흑체(black body)에 의해 고온 발광(incandescence)이라 불리는 프로세스를 통해 복사된 컬러들이다. 예를 들면, 2848 K(kelvins)의 온도에서 흑체의 컬러는 실내의 백열등에 의해 생산되는 백색 광과 정합한다. 그러한 백열등의 컬러 온도는 2848K이라고 한다. 극장 조사에 사용되는 백색광은 약 3200K의 컬러 온도를 갖는다. 낮의 백색광은 (등가 에너지 백색이라 불리는) 5400K의 정규(nominal) 컬러 온도를 갖지만, 차가운 약간의 붉은 빛을 띤 색조(hue)에서 푸른 빛의 25,000K까지 변할 수 있다. 모든 흑체 복사가 백색 광으로 고려될 수 있는 것은 아니다: 극단적 예를 들면, 우주의 배경 복사는 단지 수 캘빈의 온도를 갖고 거의 볼 수 없다.
표준의 백색들은 종종 CIE(International Commission on Illumination)의 색도 다이아그램을 참조하여 정의된다. 이들은 표준 발광체(illuminant)들 중 D 시리즈이다. 원랙적으로 6,500K의 컬러 온도에 대응하는 발광체 D65 가 표준의 일광을 나타내는 것으로 취해진다.
컴퓨터 디스플레이들은 컴퓨터가 "백색"에 대응하는 전기 신호를 생산할 때 방사된 광의 (일반적으로 고정값들의 작은 세트로부터) 컬러 온도를 사용자가 선택할 수 있게 하는 컬러 온도 제어를 종종 갖는다. 백색의 RGB 좌표값들은 백색에 대해 실제 선택되는 컬러 온도와는 관계없이 255 255 255이다.
백색 포인트 컬러들에서의 광범위한 변경들을 갖는 LED들을 사용하면서도 상이한 디스플레이 제품들에 걸쳐서 컬러 밸런스 및 균일도가 유지됨으로써, 실질적으로 모든 빈(402)들을 이용할 수 있다는 것이 본 발명에 따라 발견되었다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따라, 컬러 밸런스 및 균일도를 달성하기 위해, 이전과 같이 다양한 백색 포인트들을 갖는 LED들이 우선 분류되고 빈(402)들로 비닝된다. 각각의 빈(402) 내의 분류된 LED들은 동일한 그룹 또는 빈(402) 내의 다른 것들이 생산하는 것과 실질적으로 동일한 백색 포인트를 생산한다. 실제 제품 LED들이 주합(aggregate)되면 디스플레이 제품들에 대해 희망하는 백색 포인트 컬러 주위에서 아주 약간의 컬러 변동들만을 나타내기 때문에, 상이한 빈들은, 차례로(in turn), 각각 자기 자신의 상이한 백색 포인트들을 갖는다. 그러면, 본 발명의 실시예들에 따라 본 명세서에서 교시되는 바와 같이, 이들 다양한 빈들로부터의 LED들은, 주의하여 선택된 빈(402)들로부터의, 상이한 백색 포인트 컬러들을 갖는 특정 LED들을 주의하여 선택하고, 물리적으로 장착하고, 분포시키고, 디스플레이 인근의 디스플레이 내의 선택된 위치들에 위치시킴으로써 성공적으로 이용된다. LED들은 자신들의 광 출력들을 믹싱하여 디스플레이에서 결합하는 상보적인 컬러들을 제공함으로써, 미리 정해진 백색 포인트 컬러의 광으로, 근접 필드(208)(도 2) 및 원거리 필드(210)(도 2) 모두를 포함하여 전체의 디스플레이 패널을 조사하기 위한 바라는 백색 포인트 컬러를 제공하도록, 공간적으로 분포된 위치들에 세트 순서로 정렬된다. 따라서, 이러한 형식에서 그리고 본 명세서에서 더 특정하여 설명되는 바와 같이, 빈(402)들로부터 선택된 LED(306)들은 적어도 두 개의 상이한 그러한 빈(402)들로부터 선택된 특성들을 갖는다.
동일한 컬러의 LED들을 매칭하는 것을 채택하는 이전의 구성들에서, LED 광원의 컬러는 물론 모든 LED들이 정합되기 때문에 전체의 디스플레이 패널에 걸쳐 일관되게 동일하였다. 그러나, 그러한 조건은, 디스플레이 패널의 에지를 따라 물리적으로 분포된 위치들에서 비매칭 LED들이 사용될 때에는 반드시 얻어지는 것은 아니다. 따라서, 패널(104)의 근접 필드(208)(도 2)과 패널(104)의 원거리 필드(210) 모두 동일한 소망의 백색 포인트 컬러 조사를 일관되게 수신하도록 그러한 비매칭 LED들을 구성하고 정렬하는 것은 사소한 작업이 아닌데, 본 발명에 의해 결국 해결되었다.
따라서, 본 발명은 LCD 디스플레이들에 대해 고도의 컬러 균일도 LED 백라이트 시스템들을 달성하기 위한 새로운 접근법이다. 광 스트립(202)(도 2)과 같은 패널(104) 백라이트 유닛들에 조립되는 LED(306)들(도 3)에 대해 LED 컬러 빈(402)들의 순서를 정교하게 선택함으로써, 백라이트 유닛들에 대한 컬러 차이가 양호하게 밸런싱될 수 있고, 고도의 컬러 균일도가 달성될 수 있다. 본 명세서에서 교시되는 바와 같이, LED(306)들의 특정 빈(402) 순서는 컴퓨터 컬러 시뮬레이션들을 통해 최적화될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 그러한 컬러 시뮬레이션은 다음과 같이 설명된다. 우선, 상이한 LED 빈들 간의 컬러 믹싱은 다음의 컬러 가산 규칙들을 따른다고 가정한다.
Figure pct00001
여기서, Ij, xj 및 yi는 각각 j번째 LED에서의 밝기 기여도(brightness contribution) 및 CIE 1931에서의 컬러 좌표축들이다. 이러한 가정은 그러한 LED 들의 스펙트럼이 유사하고 컬러 차이가 작기 때문에 동일 제조자들로부터의 LED들에 대해서 유효하다.
밝기 기여도는 가우션 타입(Gaussian-type)이 되는 것으로 가정된다.
Figure pct00002
여기서, d는 LED로부터의 수평 거리이고, σ는 LED들 간의 거리 L, 백라이트 시스템의 특성들 및 패널의 위치와 연관된 믹싱 멱승 파라미터(mixing power parameter)이다.
이제, 도 5를 참조하면, 패널(104)(도 2)과 같은 패널용의 에지 발광 백라이트를 위한 광 분산 시스템의 개략도(500)가 도시되어 있다. 도시된 광 분산 시스템에서, LED(306)들로부터 방사된 광이 LGP(light guide plate; 502) 상에 입사되고 그 내부에서 믹싱된다. BEF(brightness enhancement film; 504) 및 확산기 필름(506)은 광을 시준하고, LGP(502), BEF(504) 및 확산기 필름(506)이 모두 광 믹싱 소자들로서 기능하면서, 거의 직각의 관측각도들에서 높은 휘도를 제공한다. 광이 이들 소자들에서 더 멀리 이동(travel)하면 할수록, 믹싱이 더 잘된다. 환언하면, 믹싱 능력은 광원으로부터의 거리가 증가함에 따라 증가한다.
이제, 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라, 실제 디스플레이 시스템들과 비교된 컬러 시뮬레이션의 밝기 맵 비교(600)가 도시되어 있다. 이 예에서, 40개의 LED(306)들의 광원을 갖는 LCD 디스플레이 패널(104)이 테스트되었다. 이 패널에서, LED(306)들은 인접한 LED(306)들 간의 거리와 유사하거나 그에 필적하는 활성 영역(206)의 에지로부터의 거리를 두고 이격되어 베즐(204) 뒤에 위치되어 있다. 다른 실시예들에서, LED(306)들은, 컬러 차이들, 컬러 믹싱 효율들, 및 디스플레이의 소망의 성능 세부사항들에 따라, 디스플레이 패널(104)의 활성 영역(206)으로부터의 자신들의 거리보다 일반적으로 더 크거나 작은 거리들을 두고 서로 이격될 수 있다. 이 예에서, 근접 필드(208)와 원거리 필드(210) 내로의 거리를 증가시키면서 컬러 믹싱의 과정을 보다 명확히 드러내기 위한 테스트 목적으로, 40개의 LED 어레이 내에서 단지 8개의 LED(306')들만이 다섯 번째 LED마다 교대로 턴온된다(조사된다).
패널(104)의 전체 활성 영역(206)을 통한 측정된 밝기가 등루멘선(isolumen line; 602)들에 의해 도 6에 도시되어 있다. (용어 "등루멘선"은, 예를 들면, 기상도 상에서의 등압선들의 사용과 유사하게 동일한 휘도 플럭스(luminous flux)를 갖는 점들을 이은 선을 의미하는 것으로 정의되는 조어로서 본 명세서에 사용된다.) 근접 필드(208)에서의 가깝게 이격된 등루멘선(602)들은 LED(306)들에 가까운 근접 필드(208)에서 믹싱 전력이 낮다는 것을 나타낸다. 반면, 원거리 필드(210)에서의 등루멘선(602)들이 부족한 것은 원거리 필드(210)에서 믹싱이 매우 양호하다는 것을 나타낸다.
이제, 도 7을 참조하면, 도 6으로부터의 근접 필드(208)의 일부의 밝기 기여도의 상세가, LCD 패널(104)에서의 밝기 기여도(도 6)를 가우션 유형의 시뮬레이션과 비교하면서 도시되어 있다. 도 7에서, 수평 거리는 자연 단위(natural unit)로 측정된다; 즉, 인접한 LED(306)들(도 6) 간의 거리는 1로 설정된다. 적합한 커브는 σ=1을 갖는 수학식 2를 사용하여 계산된다. 이 시뮬레이션은 실제 시스템과 잘 맞는다.
(도 6에 도시된 바와 같이) 원거리 필드(210)에서, 밝기는 매우 균일하고, 이는 믹싱 전력이 높고, 밝기 기여 함수(수학식 2)가 천천히 변경되어야 하는(σ가 더 커야하는) 것을 나타낸다.
이제, 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라, 8개의 컬러 빈(402)들로 LED 컬러 믹싱을 최적화하는 컴퓨터 시뮬레이션 결과들(800)이 도시되어 있다. 두 개의 기준 선택들, 즉, (1) CIE 1976 좌표들에서 중심점(802)까지의 최소 거리, (2) CIE 1976 좌표들에서 시프트된 흑체 곡선(804)까지의 최소 거리(시프트는 LCD 패널들에서 컬러 필터의 디자인에 의해 복원될 수 있다는 것을 유의하자)가 도시되어 있다.
이제, 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 근접 필드(208)(σ=1)와 원거리 필드(210)(σ=5)에서의 최적화된 LED 순서 결과들을 갖는 시뮬레이트된 컬러 분산 균일도(color distribution uniformity)가 도시되어 있다. 최적화 방법은 중심점(802)으로부터의 거리(예상값)를 최소화하는 것이다. LED 빈(402)들의 최적 순서는 (7 3 6 2 8 5 4 1)n이다. 도 9a 및 도 9b는 컬러 차이들(△u', △v') 모두 0.002보다 작은 것을 도시하고, 이는 인간의 눈이 구별하기에 어렵다.
이제, 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 근접 필드(208)와 원거리 필드(210)에서 최적화된 LED 순서 결과들을 갖는 시뮬레이트된 컬러 분산 균일도가 각각 도시되어 있다. 최적화 방법은 시프트된 흑체 곡선(804)로부터의 거리를 최소화하는 것이다. 이 경우, LED 빈(402)들의 최적 순서는 (7 4 5 8 3 6 2 1)n이다. 컬러 차이들(△u', △v') 또한 0.002보다 작다.
이제, 도 11을 참조하면, 활성 영역(206)(도 6)에서 LED(306)들(도 6)로부터의 정규화된 거리(d/L)의 함수로서 8-빈 패널(104)(도 2)에 대한 시뮬레이트된 최악의 컬러 차이들(1100)이 도시되어 있다. 최악의 컬러 차이 △는 패널(104)에서 밝기가 거의 균일한 것으로 가정되어 있기 때문에
Figure pct00003
로서 정의된다. 도 11은 활성 영역(206)에서 거리 d가 인접한 LED들 간의 거리 L에 상응하거나 더 큰 것을 도시한다.
본 발명은 상기 8-빈 실시예들 이외의 실시예들을 포함한다. 다른 빈들의 수들로 확장될 수 있는데, 여기서 최적 컬러 차이는 지금 다루고 있는 패널 구성에 대한 컬러 균일도 요구사항들보다 일반적으로 더 작다. 따라서, 이제, 도 12a, 도 12b, 도 13a, 및 도 13b를 참조하면, 근접 필드(208)(σ=1)에서 최적화된 6-빈 구성들을 갖는 실시예들이 도시되어 있다. 도 12a 및 도 12b에서의 최적화 방법은 중심으로부터의 거리를 최소화하는 것이다. 도 13a 및 도 13b에서의 최적화 방법은 흑체 곡선로부터의 거리를 최소화하는 것이다. 도 12a, 도 12b, 도 13a, 및 도 13b는 6-빈 패널들에 대한 컬러 차이들이 (상기한) 8-빈 패널들에 대한 것과 유사한 거동들을 따르는 것을 보여준다. 이들 특정의 6 빈 실시예들에서, 컬러 균일도는 최적화된 8-빈 구성들보다 실제로 약간 더 양호하다. 컬러 차이들(△u', △v')은, 활성 영역에서의 거리가 인접한 LED들 간의 거리 L에 상응하거나 더 클 때 0.001보다 더 작다. 유사하게, 패널로부터 패널까지의 이론적인 평균 백색 포인트 변동은 개별적인 여섯 개의 컬러 빈(402)들이 상이할지라도 0.001보다 작을 것으로 예상된다.
이제, 도 14a 및 도 14b를 참조하면, 근접 필드(208)에서, 네 개의 컬러 빈(402)들을 갖는 최적화 실시예가 도시되어 있다. 최적화 방법은 중심으로부터의 거리를 최소화하는 것이다. 이 실시예의 컬러 균일도는 상기의 최적화된 6 빈 실시예들의 것보다 실제로 약간 더 양호하다.
이제, 도 15a 및 도 15b를 참조하면, 활성 영역(206)(도 6)에서의 거리가 인접한 LED들 간의 거리 L에 상응하는 영역들에서의 LED(306)들(도 6)로부터의 정규화된 거리 d/L의 함수로서 몇몇의 4-빈 패널 구성들에 대한 최악의 컬러 차이들이 도시되어 있다.
이제, 도 16을 참조하면, 4-빈 시뮬레이션에서 여덟 개의 실제 컬러 빈(402)들을 이용하는 4-빈 시뮬레이션 구성(1600)에 대한 본 발명의 실시예가 도시되어 있다. 여덟 개의 컬러 빈들은 우선 네 개의 존(zone; 1602)들로 분할되고, 본 발명에 따른 시뮬레이션은 각각의 빈보다는 오히려 각각의 존을 사용하여 수행된다. 일 실시예에서, 일관된 원거리 필드 백색 포인트를 달성하기 위해, 원거리 필드(210)(도 2)에서의 컬러 편차가 작게 되는 것을 보장하도록 각각의 존(1602)으로부터 하나의 컬러 빈(402)을 적절히 취한다. 따라서, 이러한 형식에서 존(1602)들에서의 빈(402)들로부터 선택된 LED들은 각각의 존(1602)으로부터 하나의 컬러 빈(402)을 취함으로써 선택되는 특성들을 갖는다.
이들 교시들에 기초하여, 다른 멀티-빈 실시예들도 본 발명에 따라 유사하게 최적화될 수 있다는 것이 당업자들에게는 명확해질 것이다. 예를 들면, 원거리 필드에서의 중심점으로부터의 편차가 고려중인 타깃 디스플레이 파라미터들에 따라 수용가능한 한, 수용가능한 세 개의 빈 또는 다섯 개의 빈 구성들이 수용가능한 4-빈 구성들로부터 어떤 하나의 빈을 제거하거나 어떤 다른 빈을 추가함으로써 구축될 수 있다.
이러한 융통성을 설명하기 위해, 본 명세서에서 교시되는 바와 같은 컴퓨터 시뮬레이션들은 3-빈, 4-빈, 6-빈, 및 8-빈 컬러 믹싱을 위한 LED들 및 그에 대응하는 13.3" LCD 모듈들을 위한 LED 백라이트 유닛들의 순서를 최적화하였다. 표 1(아래)은 최적화된 LED 컬러 믹싱 백라이트 유닛들로 구성된 18개의 실제 LCD 모듈들에서 중심점들의 측정된 백색 컬러 좌표들(CIE 1931 및 CIE 1976 모두)을 목록화한 것이다. 이들 모듈에서 중심점들의 컬러들은 원거리 필드 시뮬레이션들의 컬러들과 대응한다. 측정된 원거리 필드 데이터(x, y, u', v')는 패널들 상의 컬러가 일관된다는 것을 확인한다(즉, 패널로부터 패널까지의 컬러 변동이 작다). 그러한 LED 컬러 믹싱 후에, 컬러 차이 △는 LED 컬러 빈들의 컬러 차이들 △~0.008에 비해 0.002보다 더 작게 되고, 이것은 시뮬레이션 결과들과 일치한다.
Figure pct00004
이제, 도 17 및 도 18을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따라 최적화된 최적화 LED 믹싱 백라이트 유닛들을 구비한 대표적인 13.3" LCD 모듈들에서의 컬러 균일도들을 도시한다. 도 17은 최적화된 8-빈 유닛에 대한 컬러 균일도(1700)를 도시한다; 도 18은 최적화된 4-빈 유닛에 대한 컬러 균일도(1800)를 도시한다. 근접 필드(208)에서, 시뮬레이션들에서 예상된 바와 같이, LED들 간에 주목할 만한 컬러 차이는 실제로 없다. 부가하여, 패널 위의 컬러 균일도는 중심점에 대해 ~0.005이다. 이 균일도는 밝기 균일도 및 LED 컬러의 각도 의존성의 덕분으로 돌려질 수 있다.
이제, 도 19를 참조하면, 본 발명에 따라, 빈들로부터 LED들을 선택하기 위한 빈들의 순서를 결정하여 패널(104)(도 2)과 같은 디스플레이 패널에 그 순서로 주기적으로 조립하는 컬러 시뮬레이션의 실시예에 대한 플로우 차트(1900)가 도시되어 있다. 따라서, 일단 결정되면, LED들은 그 번호 순서로 빈들로부터 검색되고 대응하는 순서에 따라 패널(104)용의 분리가능형 광 스트립(202)(도 2)과 같은 디스플레이 패널 광원에 주기적으로 조립된다.
도 19에 도시된 바와 같이, N개의 컬러 빈들에 대해, N개의 컬러 빈들의 초기 순서화가 블록(1902)에서 예를 들어 무작위로 개시된다. 다음에, 블록(1904)에서, N개의 컬러 빈들의 순서의 근접 필드와 원거리 필드 컬러 차이들이 전술한 바와 같이 계산된다. 다음에, 컬러 빈들 중 두 개가 블록(1906)에서 무작위로 교환(permutate)된다. 다음에, 블록(1908)에서, 근접 필드와 원거리 필드 컬러 차이들이 다시 계산된다. 다음에, 블록(1910)에서, 교환된 빈들의 근접 필드와 원거리 필드 컬러 차이가 N 컬러 빈들의 순서의 근접 필드와 원거리 필드 컬러 차이로부터 감소되었는지 판정된다. 다음에, 컬러 차이가 감소되었다면, 블록(1912)에서 교환이 수용되고 절차는 블록(1906)으로 되돌아 간다. 컬러 차이가 감소되지 않았다면, 블록(1914)에서 교환이 거절되고 절차는 블록(1916)으로 진행된다. 다음에, 블록(1916)에서, 교환의 거절에 기초하여, 근접 필드와 원거리 필드 컬러 차이의 계산이 안정화되어 있는지가 판정되고, 안정화되어 있지 않다면, 절차는 블록(1908)로 되돌아 간다. 안정화되었다면, 절차는 블록(1918)으로 진행한다. 다음에, 블록(1918)에서, 근접 필드와 원거리 필드 컬러들이 미리 정해진 사양들을 충족하는지가 판정된다. 근접 필드와 원거리 필드의 미리 정해진 컬러 사양들이 충족된다면, 블록(1920)에서 최적 빈의 순서, 근접 필드 컬러, 및 원거리 필드 컬러가 출력된다. 근접 필드와 원거리 필드의 미리 정해진 컬러 사양들이 충족되지 않는다면, 블록(1922)에서 컬러 빈들의 범위에 대한 최적 빈 순서가 없고, 컬러 빈들의 범위가 감소되는 것을 선택 사항으로 제안하는 출력이 생성된다. 그에 따라, 선택된 LED들은 상이한 백색 포인트 컬러들을 갖고, 플로우 차트(1900)에 의해 선택된 특성들을 가질 것이다.
이제, 도 20을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 시스템들용의 LED 백라이트의 플로우 차트(2000)가 도시되어 있다. LED 백라이트 방법은 블록(2002)에서 상이한 백색 포인트 컬러들을 갖는 복수의 발광 다이오드를 제공하고; 블록(2004)에서, 상이한 백색 포인트 컬러들을 갖는 발광 다이오드들 중 적어도 두 개를 선택하여, 선택된 발광 다이오드들의 광 출력들이 믹싱될 때 미리 정해진 백색 포인트 컬러의 광을 산출하고; 블록(2006)에서, 선택된 발광 다이오드들 자신의 광 출력들을 믹싱하여 미리 정해진 백색 포인트 컬러의 광으로 디스플레이 패널을 조사하도록, 공간적으로 분포된 위치들에 미리 정해진 순서로 디스플레이 패널 상에 선택된 발광 다이오드들을 장착한다.
본 발명은 다수의 양상들을 갖는 것이 발견되었다.
발견된 기본적인 양상은, 본 발명이 백색 LED들의 모든 빈들이 용이하게 그리고 이롭게 사용가능하게 만든다는 것이다.
또 다른 양상은, 모든 LED들이 사용될 수 있는 한편, 전체의 디스플레이 생산에 걸쳐 균일한 컬러 출력을 유지한다는 것이다.
또 다른 양상은, 적절하게도, 다양한 컬러 빈들로부터의 LED들을 믹싱함으로써 컬러 균일도 요구사항들을 충족시키는 것이 이제 가능하다는 것이다.
또 다른 중요한 양상은, 오프-백색 LED 출력들을 보상하기 위한 필터들이 필요하지 않기 때문에 LED들의 전체의 광 출력이 디스플레이 패널들에게 전달될 수 있다는 것이다.
또 다른 중요한 양상은, LCD 패널이 LED 광원에 대해 컬러 시프트를 생성하기 위한 필요성에 의해 타협하지는 않기 때문에 디스플레이 패널에 이용가능한 전체의 컬러 범위가 유지된다는 것이다.
또 다른 양상은, 백라이트 유닛들에서 LED들을 조립하기 위해 LED 컬러의 순서를 주의하여 선택함으로써, 백라이트 유닛들 상의 컬러 차이가 양호하게 밸런싱되고 고도의 컬러 균일도 LED 백라이트들이 달성될 수 있다는 것이다.
본 발명의 또 다른 중요한 양상은, LED 백라이트들에 대한 제한된 컬러 빈 요구사항을 이롭게도 상당히 완화하고 LED 백라이트 유닛들의 비용들을 낮춘다는 것이다.
본 발명의 또 다른 가치있는 양상은 다수 및 소수의 빈들 모두에 효과적으로 적용되어 사용될 수 있다는 것이다.
또 다른 중요한 양상은, 패널들이 패널들에 걸쳐 고도의 컬러 균일도를 보여줄 뿐만 아니라 패널로부터 패널까지 일관된 컬러를 갖는다는 것이다.
본 발명의 또 다른 중요한 양상은 비용을 줄이고, 시스템들을 간소화하며 성능을 증가시키는 산업계의 경향을 상당한 정도로 지원하고 서비스한다는 것이다.
본 발명의 이들 및 다른 가치있는 양상들은 기술계의 상태를 적어도 한 단계 더 제고시킬 것이다.
따라서, 본 발명의 디스플레이 시스템은 LED들 제조의 전체 범위에 실질적으로 적용하기 위한 중요하면서도 지금까지 알려지지 않았고 이용할 수 없었던 해결책, 능력들, 및 기능적 양상들을 제공한다는 것이 발견되었다. 그 결과의 프로세스들 및 구성들은 간단하고, 비용에 있어 효과적이며, 복잡하지 않고, 고도로 융통성 및 효과적이고, 알려진 기술들을 적용함으로써 놀랍고 명확하게 구현될 수 있으며, 따라서 디스플레이 디바이스들을 효과적으로 경제적으로 제조하는데 적절하다. 그 결과의 프로세스들 및 구성들은 간단하고, 비용에 있어 효과적이며, 복잡하지 않고, 고도로 융통성이 있으며, 정확하고, 효과적이며, 또한 준비되고, 효과적인 알려진 컴포넌트들을 제공함으로써 구현될 수 있고, 경제적으로 제조하고, 적용하여 이용될 수 있다.
본 발명이 특정한 최선 모드와 관련하여 설명되었지만, 많은 대안, 수정, 및 변경이 상기 설명의 관점에서 당업자에게 명백할 것임은 물론이다. 따라서, 본 발명은 포함된 청구범위에 포함되는 모든 이러한 대안, 수정, 및 변경을 포함하는 것이다. 여기 설명되고 첨부 도면에 도시된 모든 내용은 예시적인 것이며 비한정적인 의미로 해석되어야 한다.

Claims (24)

  1. 디스플레이 시스템들을 위한 LED 백라이트 방법으로서,
    다른 백색 포인트 컬러(white point color)들을 갖는 복수의 발광 다이오드를 제공하는 단계와,
    선택된 발광 다이오드들의 광 출력들이 믹싱(mixing)되는 경우 미리 정해진 백색 포인트 컬러의 광을 생성하도록 다른 백색 포인트 컬러들을 갖는 발광 다이오드들 중의 적어도 두 개를 선택하는 단계와,
    발광 다이오드들의 광 출력들을 믹싱하여 미리 정해진 백색 포인트 컬러의 광을 생성하여 이런 미리 정해진 백색 포인트 컬러의 광으로 디스플레이 패널을 조사하기 위해, 공간적으로 분포된 위치들에서 미리 정해진 순서(order)로 디스플레이 패널 상에 선택된 발광 다이오드들을 장착시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 디스플레이 패널의 활성 영역으로부터 이격된 디스플레이 패널의 에지를 따라 발광 다이오드들를 장착시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 발광 다이오드들은 디스플레이 패널의 활성 영역으로부터의 자신들의 거리와 유사한 거리만큼 서로 이격된 방법.
  4. 제2항에 있어서, 발광 다이오드들은 디스플레이 패널의 활성 영역으로부터의 자신들의 거리보다 일반적으로 짧은 거리만큼 서로 이격된 방법.
  5. 제2항에 있어서, 발광 다이오드들은 디스플레이 패널의 활성 영역으로부터의 자신들의 거리보다 일반적으로 긴 거리만큼 서로 이격된 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    발광 다이오드들은 자신들의 백색 포인트 컬러들에 따라 비닝되고(binned),
    적어도 두 개의 다른 빈(bin)으로부터 발광 다이오드들을 선택하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 각각이 다른 백색 포인트 컬러를 갖는, 발광 다이오드들 중의 적어도 세 개를 선택하는 단계를 더 포함하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    다른 백색 포인트 다이오드들을, 각각 내에 다중 빈(multiple bins)을 갖는 존(zone)들로 분할(split)하는 단계- 각각의 빈은 다른 백색 포인트 컬러를 가짐 - 와,
    각각의 존으로부터 하나의 컬러 빈을 고르는(pick) 단계
    를 더 포함하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 근접 필드(near field) 및 원거리 필드(far field) 컬러 차이들을 최소화시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, LED 순서를 최적화하여 중앙 포인트로부터의 거리를 최소화시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, LED 순서를 최적화하여 시프팅된 흑체 곡선(shifted Black-Body curve)으로부터의 거리를 최소화시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 다른 백색 포인트 컬러들을 갖는 발광 다이오드들 중의 적어도 두 개를 선택하는 단계는,
    N 컬러 빈들의 순서(order)를 개시하는 단계와,
    그리고나서 N 컬러 빈들의 순서의 근접 필드 및 원거리 필드 컬러 차이를 계산하는 단계와,
    그리고나서 컬러 빈들 중의 두 개를 무작위로 교환(permutate)하는 단계와,
    그리고나서, 근접 필드 및 원거리 필드 컬러 차이를 다시 계산하는 단계와,
    그리고나서, 다시 계산된 근접 필드 및 원거리 필드 컬러 차이가 N 컬러 빈들의 순서의 근거리 및 원거리 필드 컬러 차이로부터 감축되는지를 판정하는 단계와,
    그리고나서, 만일 컬러 차이가 감축되면, 교환을 받아들이고 컬러 빈들 중의 두 개를 무작위로 교환하는 단계로 복귀하는 단계와,
    그렇지 않으면, 교환을 거부하는 단계와,
    그리고나서, 교환의 거부에 기초하여, 다시 계산된 근접 필드 및 원거리 필드 컬러 차이가 안정되는지를 판정하고, 그렇지 않다면, 근접 필드 및 원거리필드 컬러 차이를 다시 계산하는 단계로 복귀하는 단계와,
    그리고나서, 근접 필드 및 원거리 필드 컬러들이 미리 정해진 사양을 만족하는지를 판정하는 단계와,
    그리고나서, 만일 근접 필드 및 원거리 필드의 미리 정해진 컬러 사양이 만족되면, 최적 빈 순서, 근접 필드 컬러, 및 원거리 필드 컬러를 출력하는 단계와,
    그리고나서, 만일 근접 필드 및 원거리 필드의 미리 정해진 컬러 사양이 만족되지 않으면, 이 범위의 컬러 빈들에 대해서 어떤 최적의 빈 순서도 없다는 것을 출력하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  13. 디스플레이 시스템들을 위한 LED 백라이트로서,
    다른 백색 포인트 컬러들을 갖는 복수의 발광 다이오드와,
    선택된 다른 백색 포인트 컬러들을 갖는 발광 다이오드들 중의 적어도 두 개 - 선택된 발광 다이오드들의 광 출력들이 믹싱되는 경우 미리 정해진 백색 포인트 컬러의 광을 생성함- 와,
    디스플레이 패널과,
    발광 다이오드들의 광 출력들을 믹싱하여 미리 정해진 백색 포인트 컬러의 광을 생성하여 이런 미리 정해진 백색 포인트 컬러의 광으로 디스플레이 패널을 조사하기 위해, 공간적으로 분포된 위치들에서 미리 정해진 순서로 디스플레이 패널 상에 장착된 선택된 발광 다이오드들
    을 포함하는 백라이트.
  14. 제13항에 있어서, 발광 다이오드들은 디스플레이 패널의 활성 영역으로부터 이격된 디스플레이 패널의 에지를 따라 장착되는 백라이트.
  15. 제14항에 있어서, 발광 다이오드들은 디스플레이 패널의 활성 영역으로부터의 자신들의 거리와 유사한 거리만큼 서로 이격되는 백라이트.
  16. 제14항에 있어서, 발광 다이오드들은 디스플레이 패널의 활성 영역으로부터의 자신들의 거리보다 일반적으로 짧은 거리만큼 서로 이격되는 백라이트.
  17. 제14항에 있어서, 발광 다이오드들은 디스플레이 패널의 활성 영역으로부터의 자신들의 거리보다 일반적으로 긴 거리만큼 서로 이격되는 백라이트.
  18. 제13항에 있어서,
    자신들의 백색 포인트 컬러들에 따라 비닝된 발광 다이오드들을 더 포함하고,
    선택된 발광 다이오드들은 적어도 두 개의 다른 빈으로부터 선택되는 특징을 갖는
    백라이트.
  19. 제13항에 있어서,
    각각이 다른 백색 포인트 컬러를 갖는, 발광 다이오드들 중의 적어도 세 개를 더 포함하는 백라이트.
  20. 제13항에 있어서,
    각각 내에 다중 빈을 갖는 존들로 분할되는 다른 백색 포인트 다이오드들 - 각각의 빈은 다른 백색 포인트 컬러를 가짐 - 을 더 포함하고,
    선택된 발광 다이오드들은 각각의 존으로부터 하나의 컬러 빈을 골라서 선택되는 특성을 갖는
    백라이트.
  21. 제13항에 있어서, 선택된 발광 다이오드들은 근접 필드 및 원거리 필드 컬러 차이들을 최소화시키는 백라이트.
  22. 제13항에 있어서, 선택된 발광 다이오드들은 LED 순서를 최적화하여 중앙 포인트로부터의 거리를 최소화시키는 백라이트.
  23. 제13항에 있어서, 선택된 발광 다이오드들은 LED 순서를 최적화하여 시프팅된 흑체 곡선으로부터의 거리를 최소화시키는 백라이트.
  24. 제13항에 있어서,
    다른 백색 포인트 컬러들을 갖는 선택된 발광 다이오드들 중의 적어도 두 개는,
    N 컬러 빈들의 순서(order)를 개시하는 단계와,
    그리고나서 N 컬러 빈들의 순서의 근접 필드 및 원거리 필드 컬러 차이를 계산하는 단계와,
    그리고나서 컬러 빈들 중의 두 개를 무작위로 교환(permutate)하는 단계와,
    그리고나서, 근접 필드 및 원거리 필드 컬러 차이를 다시 계산하는 단계와,
    그리고나서, 다시 계산된 근접 필드 및 원거리 필드 컬러 차이가 N 컬러 빈들의 순서의 근거리 및 원거리 필드 컬러 차이로부터 감축되는지를 판정하는 단계와,
    그리고나서, 만일 컬러 차이가 감축되면, 교환을 받아들이고 컬러 빈들 중의 두 개를 무작위로 교환하는 단계로 복귀하는 단계와,
    그렇지 않으면, 교환을 거부하는 단계와,
    그리고나서, 교환의 거부에 기초하여, 다시 계산된 근접 필드 및 원거리 필드 컬러 차이가 안정되는지를 판정하고, 그렇지 않다면, 근접 필드 및 원거리필드 컬러 차이를 다시 계산하는 단계로 복귀하는 단계와,
    그리고나서, 근접 필드 및 원거리 필드 컬러들이 미리 정해진 사양을 만족하는지를 판정하는 단계와,
    그리고나서, 만일 근접 필드 및 원거리 필드의 미리 정해진 컬러 사양이 만족되면, 최적 빈 순서, 근접 필드 컬러, 및 원거리 필드 컬러를 출력하는 단계와,
    그리고나서, 만일 근접 필드 및 원거리 필드의 미리 정해진 컬러 사양이 만족되지 않으면, 이 범위의 컬러 빈들에 대해서 어떤 최적의 빈 순서도 없다는 것을 출력하는 단계에 의해 선택되는 특징을 갖는
    백라이트.
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