專利名稱：顯示裝置的調(diào)整方法及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明特別涉及一種具有R、G、B三原色LED(Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)的顯示裝置的調(diào)整方法及顯示裝置。
背景技術(shù)：
過去，已實(shí)現(xiàn)了使用R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))三原色LED的液晶顯示裝置，例如特開2000-241811號(hào)公報(bào)公開的場(chǎng)序方式(以下簡稱為FS方式)的液晶顯示裝置。FS方式的液晶顯示裝置，在液晶快門背面配置有三色LED，通過在以高速依次點(diǎn)亮各色LED的同時(shí)同步開關(guān)各像素位置的液晶快門，從而在各像素位置能夠顯示所期望的顏色。
例如，顯示紅色時(shí)，在紅色LED發(fā)光期間打開液晶快門，而后在綠色LED及藍(lán)色LED的發(fā)光期間關(guān)閉液晶快門。同樣地，顯示綠色和藍(lán)色時(shí)，僅在該顏色的LED發(fā)光期間打開液晶快門，而在其它LED發(fā)光期間關(guān)閉液晶快門。
另外，如果在紅色及綠色LED發(fā)光期間打開液晶快門則可顯示Y(黃色)，如果在紅色及藍(lán)色LED發(fā)光期間打開液晶快門則可顯示M(洋紅色)，如果在綠色及藍(lán)色LED發(fā)光期間打開液晶快門則可顯示C(青綠色)，而如果在紅、綠、藍(lán)色LED發(fā)光的整個(gè)期間打開液晶快門則可顯示W(wǎng)(白色)。
上述的FS方式是通過以比人的視覺反應(yīng)速度更快的速度依次使三色LED發(fā)光，根據(jù)加色法的原理實(shí)現(xiàn)色彩的顯示的。另外，通過采用FS方式，不需要濾色片，就能夠顯示出鮮明的色彩。
然而，R、G、B各色LED由于生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)品的差異，不可避免會(huì)出現(xiàn)發(fā)光波長因產(chǎn)品而存在差異的情況。于是，為了獲得所期望的白平衡，就必須要進(jìn)行繁雜的操作。例如采用對(duì)安裝在顯示裝置中的各色LED的電阻值進(jìn)行微調(diào)、或?qū)楂@得所期望的白平衡的各色LED進(jìn)行篩選等方法，但上述操作都存在耗時(shí)費(fèi)力的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種即使在LED的發(fā)光特性存在差異的情況下，也能夠容易地進(jìn)行白平衡調(diào)整的顯示裝置的調(diào)整方法以及顯示裝置。此外本發(fā)明更進(jìn)一步的目的是降低進(jìn)行上述白平衡調(diào)整時(shí)的電流消耗。
上述目的是通過在用PWM(脈寬調(diào)制)信號(hào)控制各色LED的單位發(fā)光期間內(nèi)的發(fā)光的同時(shí)，事先將能夠使白平衡限制在允許范圍內(nèi)的各色LED的PWM信號(hào)的占空比存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部件中來實(shí)現(xiàn)的。另外，首先在占空比最大的狀態(tài)下，存儲(chǔ)各色LED每一個(gè)在達(dá)到大于或等于目標(biāo)值的亮度時(shí)的最小電壓值，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行粗略的亮度調(diào)整后，接下來通過一邊固定地施加所存儲(chǔ)的施加電壓一邊使PWM信號(hào)的占空比改變的方式來進(jìn)行細(xì)微的亮度調(diào)整，由此不但可以很好的調(diào)整白平衡，而且可以降低電流消耗。


圖1是表示實(shí)施方案的LED驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是表示為獲得各色LED的期望亮度所需的最小電壓值；圖3是與實(shí)施方案相關(guān)的驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；圖4是用來說明由驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定裝置所進(jìn)行的施加電壓及占空比設(shè)定處理的流程圖；圖5是用來說明為獲得期望白平衡的占空比設(shè)定處理的流程圖；圖6是用來說明為獲得期望白平衡的占空比設(shè)定處理的色度空間圖；以及圖7是用來說明LED驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)作的波形圖。
具體實(shí)施例方式
下面，將參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
在圖1中，10整體上表示LED驅(qū)動(dòng)裝置。LED驅(qū)動(dòng)裝置10設(shè)置在液晶顯示裝置上，用于驅(qū)動(dòng)配置在液晶面板背面的R、G、B三色LED。此外在此實(shí)施方案中，將本發(fā)明應(yīng)用于場(chǎng)序方式的液晶顯示裝置中的情況作為一個(gè)例子來進(jìn)行說明。
LED驅(qū)動(dòng)裝置10包括R(紅)用的施加電壓存儲(chǔ)寄存器11；G(綠)用的施加電壓存儲(chǔ)寄存器12以及B(藍(lán))用的施加電壓存儲(chǔ)寄存器13。上述各寄存器11、12、13分別存儲(chǔ)施加在R、G、B各LED上的電壓值。各寄存器11、12、13和存儲(chǔ)值設(shè)定用總線14相連接，在LED驅(qū)動(dòng)裝置10的產(chǎn)品下生產(chǎn)線時(shí)，通過存儲(chǔ)值設(shè)定用總線14在各寄存器11、12、13中分別存儲(chǔ)各色LED用的施加電壓值。
從各寄存器11、12、13中輸出的各色LED用的施加電壓值，輸入到寄存器選擇電路15中。寄存器選擇電路15在紅色LED發(fā)光定時(shí)信號(hào)TR、綠色LED發(fā)光定時(shí)信號(hào)TG以及藍(lán)色LED發(fā)光定時(shí)信號(hào)TB輸入后，根據(jù)該發(fā)光信號(hào)選擇輸出R、G、B的施加電壓值的其中任一個(gè)。
例如，紅色LED發(fā)光定時(shí)信號(hào)TR的邏輯值為“1”而綠色和藍(lán)色LED發(fā)光定時(shí)信號(hào)TG、TB的邏輯值為“0”時(shí)，選擇輸出R用的施加電壓存儲(chǔ)寄存器11存儲(chǔ)的施加電壓值。在此實(shí)施方案的情況下，由于是以場(chǎng)序方式進(jìn)行顯示，若場(chǎng)頻為65Hz，則以其3倍的195Hz頻率使各色LED依次發(fā)光。也就是說，寄存器選擇電路15以約為5mS的間隔，依次選擇輸出R用的施加電壓存儲(chǔ)寄存器11、G用的施加電壓存儲(chǔ)寄存器12以及B用的施加電壓存儲(chǔ)寄存器13所存儲(chǔ)的電壓值。
由寄存器選擇電路15選擇的施加電壓值，經(jīng)施加電壓形成部分16的數(shù)字模擬(DA)轉(zhuǎn)換電路17轉(zhuǎn)換成模擬值后，輸送到電壓可變電路18中。電壓可變電路18將由電源電壓產(chǎn)生電路19產(chǎn)生的電壓轉(zhuǎn)換成與從數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路17輸入的模擬值相對(duì)應(yīng)的電壓后，提供給LED單元20。
如上所述的LED驅(qū)動(dòng)裝置10，具有分別存儲(chǔ)有施加給各色LED的電壓值的寄存器11、12、13，并可將電源電壓產(chǎn)生電路19產(chǎn)生的電壓轉(zhuǎn)換成寄存器11、12、13中所存儲(chǔ)的值，然后提供給LED。由此，與對(duì)各色LED施加相同電壓值的情況相比，可降低電力消耗。
圖2表示在各色LED中為獲得期望的亮度所需的最小施加電壓值(以下稱為最小發(fā)光電壓)。從此圖可知，綠色LED和藍(lán)色LED的最小發(fā)光電壓幾乎相同，而紅色LED的最小發(fā)光電壓低于上述兩者的最小發(fā)光電壓。
在LED驅(qū)動(dòng)裝置10的施加電壓存儲(chǔ)寄存器11、12、13中，存儲(chǔ)著各色LED的最小發(fā)光電壓值。而實(shí)際上，所存儲(chǔ)的最小發(fā)光電壓值中，紅色LED的值被設(shè)定為低于綠色LED和藍(lán)色LED的值。也就是說，由于能夠?qū)Ω魃獿ED施加其所需最小限度的電壓，所以能降低電流消耗。
從圖2還可得知，即使在各色LED的各個(gè)LED中，最小發(fā)光電壓也會(huì)有差異。例如，如果是紅色LED就分布在1.75V到2.45V之間；而如果是綠色和藍(lán)色LED就分布在2.9V到3.9V之間。而最小發(fā)光電壓之所以存在差異是因?yàn)橹圃霯ED時(shí)每個(gè)產(chǎn)品存在差異。
在這個(gè)實(shí)施方案，并非僅單純地使施加到紅色LED的施加電壓小于綠色及藍(lán)色的施加電壓，另外也使各色用寄存器11、12、13存儲(chǔ)將最小發(fā)光電壓在每個(gè)產(chǎn)品間的差異列入考慮后的施加電壓。由此，在降低電力消耗的同時(shí)還能夠在各色LED中獲得期望的亮度。將施加電壓值存儲(chǔ)到上述各色寄存器11、12、13中是通過存儲(chǔ)值設(shè)定用總線14來進(jìn)行的，此部分將在后面敘述。
再回到圖1，來說明LED驅(qū)動(dòng)裝置10的結(jié)構(gòu)。LED驅(qū)動(dòng)裝置10具有R用占空比存儲(chǔ)寄存器21；G用占空比存儲(chǔ)寄存器22以及B用占空比存儲(chǔ)寄存器23。在上述各寄存器21、22以及23中，分別存儲(chǔ)著對(duì)R、G、B各色LED進(jìn)行PWM控制的PWM信號(hào)占空比數(shù)據(jù)。各個(gè)寄存器21、22以及23和存儲(chǔ)值設(shè)定用總線14相連接，在LED驅(qū)動(dòng)裝置10的產(chǎn)品下生產(chǎn)線時(shí)通過存儲(chǔ)值設(shè)定用總線14將各色LED用的占空比數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)在各寄存器21、22、23中。
從各個(gè)寄存器21、22、23中輸出的各色LED用占空比數(shù)據(jù)，分別輸送到PWM波形形成電路24、25、26中。各個(gè)PWM波形形成電路24、25、26和時(shí)鐘信號(hào)CLK同步地形成與占空比數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的PWM波形。
PWM波形形成電路24、25、26根據(jù)紅色LED發(fā)光定時(shí)信號(hào)TR、綠色LED發(fā)光定時(shí)信號(hào)TG以及藍(lán)色LED發(fā)光定時(shí)信號(hào)TB，將PWM波形輸送到晶體管27、28、29的基極。各個(gè)晶體管27、28、29的集電極分別連接R、G、B各個(gè)LED的輸出端的同時(shí)，發(fā)射極接地。
由此，在紅色LED發(fā)光期間，僅有紅色LED發(fā)光定時(shí)信號(hào)TR的邏輯值為“1”，僅有與紅色LED對(duì)應(yīng)的PWM波形形成電路24輸出PWM信號(hào)，而對(duì)應(yīng)于此PWM信號(hào)的電流流入紅色LED中，使紅色LED發(fā)光。同樣地，在綠色LED發(fā)光期間，僅有綠色LED發(fā)光定時(shí)信號(hào)TG的邏輯值為“1”，僅有與綠色LED對(duì)應(yīng)的PWM波形形成電路25輸出PWM信號(hào)，而對(duì)應(yīng)于此PWM信號(hào)的電流流入綠色LED中，使綠色LED發(fā)光。而在藍(lán)色LED發(fā)光期間，僅有藍(lán)色LED發(fā)光定時(shí)信號(hào)TB的邏輯值為“1”，僅有與藍(lán)色LED對(duì)應(yīng)的PWM波形形成電路26輸出PWM信號(hào)，而對(duì)應(yīng)于此PWM信號(hào)的電流流入藍(lán)色LED中，使藍(lán)色LED發(fā)光。
圖3表示驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定裝置30的結(jié)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定裝置30設(shè)定存儲(chǔ)在各色用施加電壓存儲(chǔ)寄存器11、12以及13的電壓值。然而，驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定裝置30形成為不僅能獲得存儲(chǔ)在施加電壓存儲(chǔ)寄存器11、12、13的各色LED用電壓值，還能夠求出存儲(chǔ)在占空比存儲(chǔ)寄存器21、22、23中的各色LED用的占空比數(shù)據(jù)。
驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定裝置30具有用于測(cè)定來自LCD面板的透射光的亮度及色度的亮度/色度計(jì)31。順便說一下，由LED單元20發(fā)出的光通過導(dǎo)光板(圖中未示出)和LCD面板40可射到亮度/色度計(jì)31上。通過LCD驅(qū)動(dòng)電路(圖中未示出)在規(guī)定時(shí)間向各個(gè)像素位置的液晶施加規(guī)定電壓來對(duì)LCD面板40進(jìn)行開關(guān)驅(qū)動(dòng)，從而使其能夠透過或遮住LED發(fā)出的光。然而，該LED單元20、導(dǎo)光板以及LCD面板40是在產(chǎn)品下生產(chǎn)線時(shí)一同組裝的。
將亮度/色度計(jì)31所測(cè)得的亮度和色度數(shù)據(jù)輸送到微機(jī)(微型計(jì)算機(jī))32中。此外驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定裝置30具有施加電壓值設(shè)定部33和占空比設(shè)定部34，將施加電壓設(shè)定部33設(shè)定的電壓值輸送到LED驅(qū)動(dòng)裝置10的DA轉(zhuǎn)換電路17中的同時(shí)，又將占空比設(shè)定部34設(shè)定的占空比數(shù)據(jù)輸送到PWM波形形成電路24、25、26中。該設(shè)定電壓值和設(shè)定占空比由微機(jī)32指定。也就是說，微機(jī)識(shí)別所設(shè)定的電壓值和占空比。
微機(jī)32判斷亮度和色度是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的期望值，在達(dá)到期望值時(shí)，通過存儲(chǔ)值設(shè)定用總線14將此時(shí)施加的電壓值和占空比寫入施加電壓存儲(chǔ)寄存器11、12、13和占空比存儲(chǔ)寄存器21、22、23中。也就是說，微機(jī)32具有將存儲(chǔ)數(shù)據(jù)寫入施加電壓存儲(chǔ)寄存器11、12、13和占空比存儲(chǔ)寄存器21、22、23中的功能。
現(xiàn)利用圖4，對(duì)通過驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定裝置30存儲(chǔ)到各色用的施加電壓存儲(chǔ)寄存器11、12、13中的施加電壓值(最小發(fā)光電壓)記錄，以及存儲(chǔ)到占空比存儲(chǔ)寄存器21、22、23中的占空比數(shù)據(jù)記錄的處理進(jìn)行詳細(xì)說明。
驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定裝置30以步驟ST10作為處理的開始，接下來的步驟ST11用占空比設(shè)定部34設(shè)定占空比。由于圖4的情況是給紅色LED設(shè)定施加電壓值的處理，所以將紅色LED的導(dǎo)通占空比設(shè)定為最大，而將綠色和藍(lán)色LED的導(dǎo)通占空比設(shè)定為0。也就是說，將導(dǎo)通占空比為最大的數(shù)據(jù)提供給PWM波形形成電路24，而將導(dǎo)通占空比為0的數(shù)據(jù)提供給PWM波形形成電路25、26。在步驟ST12，微機(jī)32設(shè)定目標(biāo)亮度。
在步驟ST13，施加電壓值設(shè)定部33設(shè)定最小施加電壓值Vmin(如1.5V)，電壓可變電路18將電源電壓產(chǎn)生電路19產(chǎn)生的電壓轉(zhuǎn)換成該設(shè)定電壓后施加給LED單元20。此時(shí)由于僅從紅色用的PWM波形形成電路24輸出導(dǎo)通占空比最大的PWM信號(hào)，所以僅有紅色LED呈現(xiàn)可發(fā)光的狀態(tài)。
步驟ST14，微機(jī)32判斷由亮度/色度計(jì)31所得的測(cè)定亮度是否大于目標(biāo)亮度，若小于或等于目標(biāo)亮度則轉(zhuǎn)移到步驟ST15，將施加電壓值設(shè)定部33的設(shè)定施加電壓僅增大k(如，0.1V)后再次進(jìn)行步驟ST14的判斷。
若步驟ST14獲得肯定結(jié)果，由于這意味著獲得期望亮度所需的最小限度的電壓此時(shí)正施加在紅色LED中，所以轉(zhuǎn)移到步驟ST16，微機(jī)32將此時(shí)施加電壓值設(shè)定部33設(shè)定的電壓值寫入R用的施加電壓值存儲(chǔ)寄存器11中。由此，在R用的施加電壓值存儲(chǔ)寄存器11中存儲(chǔ)了用于使紅色LED獲得期望亮度的最小發(fā)光電壓值。
在接下來的步驟ST17中，微機(jī)32判斷測(cè)定亮度是否與目標(biāo)亮度一致，不一致時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟ST18，將占空比設(shè)定部32設(shè)定的導(dǎo)通占空比減小r后再回到步驟ST17。
若步驟ST17獲得肯定結(jié)果，由于這意味著用此時(shí)占空比設(shè)定部34所設(shè)定的占空比PWM信號(hào)就可以使紅色LED以期望亮度發(fā)光，所以轉(zhuǎn)移到步驟ST19，微機(jī)32將此時(shí)占空比設(shè)定部34設(shè)定的電壓值寫入R用的施加電壓值存儲(chǔ)寄存器11中。由此，在R用的占空比存儲(chǔ)寄存器11中存儲(chǔ)了使紅色LED獲得期望亮度的占空比數(shù)據(jù)。
步驟ST17到ST19的處理，換句話說，也就是在步驟ST14到ST16設(shè)定了獲得目標(biāo)亮度的最小施加電壓后，可以使用PWM信號(hào)進(jìn)行更為細(xì)微的亮度控制從而設(shè)定更為接近目標(biāo)亮度的占空比。驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定裝置30以接下來的步驟ST20將數(shù)據(jù)寫入R用的施加電壓存儲(chǔ)寄存器11和R用的占空比存儲(chǔ)寄存器21中的處理作為結(jié)束。
另外，在此雖然只對(duì)將數(shù)據(jù)寫入R用的施加電壓存儲(chǔ)寄存器11和R用的占空比存儲(chǔ)寄存器21中的處理進(jìn)行了說明，但將數(shù)據(jù)寫入G用的和B用的施加電壓存儲(chǔ)寄存器12、13以及G用的和B用的占空比存儲(chǔ)寄存器22、23中的處理也是以相同的程序進(jìn)行的。
接下來，利用圖5對(duì)為獲得期望的白平衡將各色的占空比存儲(chǔ)到寄存器21、22、23中的程序進(jìn)行說明。
驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定裝置30以步驟ST30作為白平衡調(diào)整處理的開始，接下來的步驟ST31在用存儲(chǔ)在施加電壓存儲(chǔ)寄存器11、12、13中的施加電壓以及存儲(chǔ)在占空比存儲(chǔ)寄存器21、22、23中的導(dǎo)通占空比的PWM信號(hào)使各色LED依次發(fā)光的同時(shí)，通過LCD驅(qū)動(dòng)電路(圖中未示出)驅(qū)動(dòng)LCD面板40。
實(shí)際上，LED驅(qū)動(dòng)裝置10將施加電壓存儲(chǔ)寄存器11、12、13所存儲(chǔ)的各色LED用電壓依次施加給LED單元20，與此同時(shí)，通過PWM波形形成電路24、25、26形成與占空比存儲(chǔ)寄存器21、22、23所存儲(chǔ)的占空比相對(duì)應(yīng)的各色LED用的PWM信號(hào)。
也就是說，步驟ST31實(shí)際上進(jìn)行的是場(chǎng)序方式的LED驅(qū)動(dòng)和LCD驅(qū)動(dòng)。在此存儲(chǔ)在施加電壓存儲(chǔ)寄存器11、12、13和占空比存儲(chǔ)寄存器21、22、23中的數(shù)據(jù)為如圖4所設(shè)定的數(shù)據(jù)。
步驟ST32用亮度/色度計(jì)31測(cè)定顯示色的色度。如果將該測(cè)定色度標(biāo)示在色度空間上就如圖6所示。接下來通過微機(jī)32算出測(cè)定色度與白平衡的目標(biāo)值之間的差值，根據(jù)該差值修正占空比設(shè)定部34設(shè)定的占空比并將其提供給各色用的PWM波形形成電路24、25、26。這里，微機(jī)32能夠讀出占空比存儲(chǔ)寄存器21、22、23所存儲(chǔ)的各色用的占空比，并根據(jù)所讀出的各色用的占空比和測(cè)定色度與白平衡的目標(biāo)值之間的差值來指定占空比設(shè)定部34設(shè)定的各色用的占空比。由此，就可將獲得目標(biāo)白平衡時(shí)的值作為各色用的占空比。
具體而言，首先在步驟ST33判斷測(cè)定色度的Y坐標(biāo)是否位于圖6所示的白色允許范圍內(nèi)，同時(shí)在步驟ST34判斷測(cè)定色度的X坐標(biāo)是否位于圖6所示的白色允許范圍內(nèi)。在步驟ST33或步驟ST34的任何一個(gè)獲得否定結(jié)果時(shí)，轉(zhuǎn)移到步驟ST35，通過占空比設(shè)定部34修正占空比。
此占空比的修正是基于測(cè)定值相對(duì)于白平衡的目標(biāo)點(diǎn)向哪個(gè)方向偏離多少分量來進(jìn)行的。在此實(shí)施方案中，微機(jī)32是考慮了各色LED的色度分布范圍來修正各色LED的PWM信號(hào)占空比的。例如，考慮了各色LED的色度分布范圍，如果將偏差量按各色LED的占空比修正量的比例分配的話，就可以用較少的修正次數(shù)迅速地找到能使白平衡位于允許范圍內(nèi)的占空比。
以圖6為例考慮測(cè)定值的Y坐標(biāo)相對(duì)于目標(biāo)點(diǎn)向較大方向偏離且測(cè)定值的X坐標(biāo)相對(duì)于目標(biāo)點(diǎn)向較小方向偏離時(shí)的情況。這里，R、G、B各色LED的色度空間上的分布范圍通常如圖6所示，因此為了減小白平衡的Y分量且增大X分量以接近目標(biāo)點(diǎn)，例如可增大紅色用的導(dǎo)通占空比并減小綠色用的導(dǎo)通占空比。
通過以上述比例分配來進(jìn)行下次導(dǎo)通占空比的設(shè)定，就能夠以較少的設(shè)定次數(shù)找出為獲得目標(biāo)白平衡的各色用的占空比。
驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定裝置30如果在步驟ST33和步驟ST34皆獲得肯定結(jié)果時(shí)，由于這意味著白平衡已進(jìn)入白色允許范圍內(nèi)，所以轉(zhuǎn)移到步驟ST36，將此時(shí)占空比設(shè)定部34設(shè)定的紅色用的、綠色用的、藍(lán)色用的占空比存儲(chǔ)到對(duì)應(yīng)的占空比存儲(chǔ)寄存器21、22、23中，接下來的步驟ST37結(jié)束該白平衡調(diào)整處理。
這樣的驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定裝置30，以R、G、B各色LED各自能夠獲得期望亮度的占空比作為開始；然后測(cè)定實(shí)際顯示色的白平衡；根據(jù)該測(cè)定結(jié)果一面修正各色用的占空比一面尋找能夠獲得期望白平衡的占空比；將已獲得期望白平衡時(shí)的各色用的占空比存儲(chǔ)到對(duì)應(yīng)的占空比存儲(chǔ)寄存器21、22、23中。
如上所述，由于驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定裝置30是通過修正各色用的占空比來進(jìn)行白平衡調(diào)整的，所以能夠容易而且細(xì)微地對(duì)白平衡進(jìn)行調(diào)整。此外，通過將調(diào)整白平衡用的占空比存儲(chǔ)到可寫入的寄存器21、22、23中，由于能夠一邊測(cè)定產(chǎn)品實(shí)際上的色度一邊寫入各個(gè)產(chǎn)品特有的占空比，因此，即使每個(gè)產(chǎn)品中的LED、導(dǎo)光板和LCD面板存在差異的情況也能夠在各個(gè)產(chǎn)品中獲得期望的白平衡。
接下來，利用圖7對(duì)這個(gè)實(shí)施方案的LED驅(qū)動(dòng)裝置10的動(dòng)作進(jìn)行說明。LED驅(qū)動(dòng)裝置10首先在紅色LED發(fā)光期間LR，寄存器選擇電路15在施加電壓存儲(chǔ)寄存器11、12、13的輸出中選擇R用的施加電壓存儲(chǔ)寄存器11的輸出；在電壓可變電路18中形成與R用的施加電壓存儲(chǔ)寄存器的輸出相對(duì)應(yīng)的2.2V電壓后，如圖7(a)所示將該2.2V的電壓提供給LED單元20。
另外，在紅色LED發(fā)光期間LR內(nèi)的時(shí)間點(diǎn)t2，如果紅色LED發(fā)光定時(shí)信號(hào)TR上升，通過將R用的占空比存儲(chǔ)寄存器21中存儲(chǔ)的占空比PWM信號(hào)從PWM波形形成電路24輸出給晶體管27，紅色LED就以與該P(yáng)WM信號(hào)相對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光。如果差不多到時(shí)間點(diǎn)t3，紅色LED發(fā)光定時(shí)信號(hào)TR下降，則在PWM波形形成電路24停止輸出的同時(shí)，寄存器選擇電路15選擇G用施加電壓存儲(chǔ)寄存器12的輸出來代替R用施加電壓存儲(chǔ)寄存器11的輸出。
由此，LED驅(qū)動(dòng)裝置10在綠色LED發(fā)光期間LG內(nèi)通過電壓可變電路18形成與G用施加電壓寄存器12的數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的3.3V電壓，并將此3.3V電壓提供給LED單元20。另外，在綠色LED發(fā)光期間LG內(nèi)的時(shí)間點(diǎn)t4，如果綠色LED發(fā)光定時(shí)信號(hào)TG上升，通過將G用占空比存儲(chǔ)寄存器22中存儲(chǔ)的占空比PWN信號(hào)從PWM波形形成電路25輸出給晶體管28，綠色LED就以與該P(yáng)WM信號(hào)相對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光。如果差不多到時(shí)間t5，則綠色LED發(fā)光定時(shí)信號(hào)TG下降，則在PWM波形形成電路25停止輸出的同時(shí)，寄存器選擇電路15選擇B用施加電壓存儲(chǔ)寄存器13的輸出來代替G用施加電壓存儲(chǔ)寄存器12的輸出。
由此，LED驅(qū)動(dòng)裝置10在藍(lán)色LED發(fā)光期間LB內(nèi)通過電壓可變電路18形成與B用施加電壓存儲(chǔ)寄存器13的數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的3.4V電壓，并將這個(gè)3.4V電壓提供給LED單元20。另外，在藍(lán)色LED發(fā)光期間LB內(nèi)的時(shí)間t6，如果藍(lán)色LED發(fā)光定時(shí)信號(hào)TB上升，通過將B用占空比存儲(chǔ)寄存器23中存儲(chǔ)的占空比PWN信號(hào)從PWM波形形成電路26輸出給晶體管29，藍(lán)色LED就以與該P(yáng)WM信號(hào)相對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光。如果差不多到時(shí)間t7，藍(lán)色LED發(fā)光定時(shí)信號(hào)TB下降，則在PWM波形形成電路26的輸出停止的同時(shí)，寄存器選擇電路15選擇R用施加電壓存儲(chǔ)寄存器11的輸出來代替B用施加電壓存儲(chǔ)寄存器13的輸出。
之后以相同的方式重復(fù)紅色LED發(fā)光期間LR、綠色LED發(fā)光期間LG以及藍(lán)色LED發(fā)光期間LB，就實(shí)現(xiàn)了以場(chǎng)序方式顯示色彩。
順便說一下，在此實(shí)施方案的情況下，各色LED的發(fā)光期間LR、LG和LB選定為5mS，各色用的PWM信號(hào)輸出期間選定為2000μS。而且，PWM信號(hào)波形是以50μS為單位周期，該單位周期內(nèi)的占空比存儲(chǔ)在占空比存儲(chǔ)寄存器21到23中。順便說一下在這個(gè)實(shí)施方案中，各占空比存儲(chǔ)寄存器21到23中能夠存儲(chǔ)8位(＝256種)的占空比。
因此，根據(jù)本實(shí)施方案，通過在單位發(fā)光期間內(nèi)對(duì)紅、綠、藍(lán)各色LED獨(dú)立地邊進(jìn)行PWM控制邊使其發(fā)光，用亮度/色度計(jì)31測(cè)定這個(gè)時(shí)候的色度，算出該測(cè)定值與作為目標(biāo)的白平衡值的偏差，根據(jù)該偏差修正各色LED的占空比后再度使各色LED發(fā)光后，將偏差位于規(guī)定的允許范圍內(nèi)時(shí)的各色LED占空比存儲(chǔ)到占空比存儲(chǔ)寄存器21、22、23中，從而得以實(shí)現(xiàn)一種即使LED的發(fā)光特性及LCD面板40等存在差異的情況，也能夠容易且細(xì)微地進(jìn)行白平衡調(diào)整的顯示裝置的調(diào)整方法以及顯示裝置。
另外，首先通過在占空比最大的狀態(tài)下，存儲(chǔ)各色已獲得大于或等于目標(biāo)值的亮度時(shí)的最小電壓值，由此進(jìn)行粗略的亮度調(diào)整后，接下來，以一邊固定地施加所存儲(chǔ)的施加電壓一邊使PWM信號(hào)的占空比改變的方式來進(jìn)行細(xì)微的亮度調(diào)整，由此不但可以很好的調(diào)整白平衡，而且還能降低電流消耗。
然而，在上述實(shí)施方案中為使附圖及說明簡化，LED單元20是由兩個(gè)紅色LED、兩個(gè)藍(lán)色LED和一個(gè)綠色LED構(gòu)成的，但各色LED的數(shù)量并不限于此。而且，對(duì)于LED單元20的數(shù)量并不設(shè)限，可以在各LED單元的各個(gè)LED中獨(dú)立地設(shè)定各色LED的驅(qū)動(dòng)電壓以及占空比，并將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器。
而且，可以對(duì)同色LED獨(dú)立地施加可變電壓，對(duì)同色LED獨(dú)立地測(cè)定其亮度，而對(duì)同色LED作為驅(qū)動(dòng)電壓值獨(dú)立地設(shè)定檢測(cè)出各個(gè)LED高于或等于期望值的亮度時(shí)的最小施加電壓值，將其存儲(chǔ)在施加電壓存儲(chǔ)寄存器11到13，并以該電壓值驅(qū)動(dòng)各個(gè)LED。如此一來，即使在同色LED之間為獲得期望亮度所需的驅(qū)動(dòng)電壓存在差異的情況，也能夠以與該差異相對(duì)應(yīng)的最小驅(qū)動(dòng)電壓分別驅(qū)動(dòng)同色LED，從而能進(jìn)一步地減少電流消耗。
同樣地，可以對(duì)同色LED以占空比各不同的PWM信號(hào)進(jìn)行控制，也可將同色LED分別已檢測(cè)出期望亮度和期望白平衡時(shí)的占空比獨(dú)立地存儲(chǔ)在占空比存儲(chǔ)寄存器21到23中，并以該占空比對(duì)各LED進(jìn)行PWM控制。由此，即使在同色LED之間為獲得期望亮度和期望白平衡所需要的占空比存在差異的情況，也能夠以與該差異相對(duì)應(yīng)的占空比對(duì)各LED進(jìn)行PWN控制，從而能夠進(jìn)行更加細(xì)微的亮度調(diào)整和白平衡調(diào)整。
另外，雖然上述實(shí)施方案描述的是將本發(fā)明應(yīng)用在場(chǎng)順序方式的液晶顯示裝置中的情況，但本發(fā)明并不限于此，而是可廣泛應(yīng)用于使用R、G、B三色LED來進(jìn)行彩色顯示的顯示裝置中。并且，雖然上述實(shí)施方案說明的是將對(duì)各色LED為獨(dú)立的電壓施加給各色LED的情況，但本發(fā)明并不限于此，即使在向各色LED施加相同的電壓的情況下也能夠獲得同樣的效果。
本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施方案，而是可進(jìn)行各種變換加以實(shí)施。
本發(fā)明的顯示裝置的調(diào)整方法的一個(gè)實(shí)施方案包括LED發(fā)光步驟，在單位發(fā)光期間內(nèi)對(duì)紅、綠、藍(lán)各色LED獨(dú)立地進(jìn)行PWM控制的同時(shí)使其發(fā)光；測(cè)定步驟，測(cè)定此時(shí)的色度；計(jì)算步驟，計(jì)算出測(cè)定步驟所得的測(cè)定值與作為目標(biāo)的白平衡值之間的偏差；修正步驟，根據(jù)計(jì)算步驟中所得的偏差對(duì)LED發(fā)光步驟中的各色LED進(jìn)行PWM信號(hào)占空比的修正；占空比存儲(chǔ)步驟，將計(jì)算步驟中算出的偏差已處于規(guī)定的允許范圍內(nèi)時(shí)的各色LED的占空比存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部件中。
根據(jù)這個(gè)方法，由于在通過PWM信號(hào)控制各色LED單位發(fā)光期間內(nèi)的發(fā)光的同時(shí)，將能夠使白平衡位于允許范圍內(nèi)的各色LED的PWM信號(hào)占空比存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部件中，所以即使在各色LED因個(gè)體差異而存在差異的情況下，也能夠容易地進(jìn)行顯示調(diào)整，以使白平衡處于允許范圍內(nèi)。
本發(fā)明的顯示裝置的調(diào)整方法的一個(gè)實(shí)施方案是在LED前面設(shè)置LCD面板且該LCD面板被驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下進(jìn)行所述顯示裝置的調(diào)整。
根據(jù)這個(gè)方法，即使LCD面板因產(chǎn)品的個(gè)體差異而存在差異的情況，也能夠消除該差異從而使白平衡處于允許范圍內(nèi)。
本發(fā)明的顯示裝置的調(diào)整方法的一個(gè)實(shí)施方案，在修正步驟是考慮了各色LED的色度分布范圍后，來修正各色LED的PWM信號(hào)占空比的。
根據(jù)這個(gè)方法，能夠以較少的修正次數(shù)迅速找出可使白平衡位于允許范圍內(nèi)的占空比。例如可以在考慮了各色LED的色度分布范圍后，將偏差量按各色LED占空比的修正量比例分配。
本發(fā)明的顯示裝置的調(diào)整方法的一個(gè)實(shí)施方案，在上述修正步驟中，也可以根據(jù)上述計(jì)算步驟所得的偏差獨(dú)立地對(duì)同色LED的占空比進(jìn)行修正，在上述占空比存儲(chǔ)步驟中，也可以對(duì)同色LED進(jìn)行獨(dú)立的占空比存儲(chǔ)。
根據(jù)這個(gè)方法由于能夠用獨(dú)立的PWM信號(hào)對(duì)同色LED進(jìn)行調(diào)整，所以與用相同的PWM信號(hào)統(tǒng)一對(duì)同色LED進(jìn)行控制的情況相比，能夠進(jìn)行更加細(xì)微的白平衡調(diào)整處理。
本發(fā)明的顯示裝置的一個(gè)實(shí)施方案所采用的結(jié)構(gòu)包括占空比存儲(chǔ)部件，其由可寫入的存儲(chǔ)器構(gòu)成，并已按照對(duì)于各色LED獨(dú)立的方式存儲(chǔ)了在單位發(fā)光期間內(nèi)對(duì)紅、綠、藍(lán)各色LED各自單獨(dú)進(jìn)行PWM控制的占空比；PWM控制部件，其根據(jù)占空比存儲(chǔ)部件中所存儲(chǔ)的占空比形成各色LED獨(dú)立的PWM信號(hào)，然后在單位發(fā)光期間內(nèi)對(duì)各色LED各自獨(dú)立地進(jìn)行PWM控制；以及信號(hào)線，其與占空比存儲(chǔ)部件連接，用于將占空比輸入到占空比存儲(chǔ)部件中。
本發(fā)明的顯示裝置的一個(gè)實(shí)施方案所采用的是通過信號(hào)線將已經(jīng)過白平衡調(diào)整的占空比存儲(chǔ)到占空比存儲(chǔ)部件中的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于能夠通過PWM信號(hào)對(duì)各色LED在單位發(fā)光期間內(nèi)的發(fā)光進(jìn)行控制，所以可對(duì)白平衡進(jìn)行容易且細(xì)微的調(diào)整。另外，由于各色LED的PWM信號(hào)占空比存儲(chǔ)在可寫入的存儲(chǔ)器中，所以能夠隨時(shí)寫入適合該顯示裝置的占空比。
本發(fā)明的顯示裝置的一個(gè)實(shí)施方案是在占空比存儲(chǔ)部件中存儲(chǔ)即使對(duì)同色LED也是獨(dú)立的占空比，PWM控制部件采用以下結(jié)構(gòu)對(duì)即使是同色的LED也形成獨(dú)立的PWM信號(hào)，在單位發(fā)光期間對(duì)即使同色的LED也進(jìn)行獨(dú)立的PWM控制。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于還能夠通過獨(dú)立的PWM信號(hào)對(duì)同色LED進(jìn)行發(fā)光控制，因此能顯示更加細(xì)微的白平衡。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明，通過在以PWM信號(hào)控制各色LED在單位發(fā)光期間的發(fā)光的同時(shí)，將可使白平衡處于允許范圍內(nèi)的各色LED的PWM信號(hào)的占空比存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部件中，從而得以實(shí)現(xiàn)一種即使在LED的發(fā)光特性和LCD面板存在差異的情況下，也能夠容易且細(xì)微的進(jìn)行白平衡調(diào)整的顯示裝置的調(diào)整方法和顯示裝置。
另外，更進(jìn)一步地，首先在占空比為最大的狀態(tài)下，存儲(chǔ)各色已獲得大于或等于目標(biāo)值的亮度時(shí)的最小電壓值，由此進(jìn)行粗略的亮度調(diào)整，接下來，以一邊固定地施加所存儲(chǔ)的施加電壓一邊使PWM信號(hào)的占空比改變的方式來進(jìn)行細(xì)微的亮度調(diào)整，由此不但可以很好地進(jìn)行白平衡調(diào)整，而且還能降低電流消耗。
本說明書基于2003年4月1日申請(qǐng)的專利申請(qǐng)2003-98488。其內(nèi)容均包含于本申請(qǐng)中。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明適用于例如液晶顯示裝置等。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置的調(diào)整方法，包括LED發(fā)光步驟，在單位發(fā)光期間內(nèi)對(duì)紅、綠、藍(lán)各色LED獨(dú)立地進(jìn)行PWM控制的同時(shí)使其發(fā)光；測(cè)定步驟，測(cè)定此時(shí)的色度；計(jì)算步驟，計(jì)算在所述測(cè)定步驟所得的測(cè)定值與作為目標(biāo)的白平衡值的偏差；修正步驟，根據(jù)在所述計(jì)算步驟所得的偏差對(duì)所述LED發(fā)光步驟的各色LED進(jìn)行PWM信號(hào)的占空比的修正；以及占空比存儲(chǔ)步驟，將在所述計(jì)算步驟計(jì)算出的偏差處于規(guī)定的允許范圍內(nèi)時(shí)的各色LED的占空比存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部件中。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置的調(diào)整方法，其中在LED前面設(shè)置LCD面板，且在該LCD面板被驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下進(jìn)行所述顯示裝置的調(diào)節(jié)。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置的調(diào)整方法，其中在所述修正步驟中考慮各色LED的色度分布范圍來修正各色LED的PWM信號(hào)的占空比。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置的調(diào)整方法，其中在所述修正步驟中，對(duì)于同色LED，根據(jù)所述計(jì)算步驟所得的偏差獨(dú)立地修正占空比，在所述占空比存儲(chǔ)步驟中，對(duì)于同色LED也存儲(chǔ)獨(dú)立的占空比。
5.一種顯示裝置，包括占空比存儲(chǔ)部件，由可寫入的存儲(chǔ)器構(gòu)成，按各色LED獨(dú)立地存儲(chǔ)為在單位發(fā)光期間內(nèi)對(duì)紅、綠、藍(lán)各色LED獨(dú)立地進(jìn)行PWM控制的占空比；PWM控制部件，按各色LED獨(dú)立地形成基于所述占空比存儲(chǔ)部件存儲(chǔ)的占空比的PWM信號(hào)，在單位發(fā)光期間內(nèi)對(duì)各色LED獨(dú)立地進(jìn)行PWM控制；以及信號(hào)線，與所述占空比存儲(chǔ)部件連接，用于將所述占空比輸入所述占空比存儲(chǔ)部件。
6.如權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其中所述占空比存儲(chǔ)部件通過所述信號(hào)線存儲(chǔ)經(jīng)過白平衡調(diào)整的占空比。
7.如權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其中所述占空比存儲(chǔ)部件對(duì)于同色的LED也獨(dú)立地存儲(chǔ)占空比，所述PWM控制部件對(duì)同色LED也形成獨(dú)立的PWM信號(hào)，從而即使對(duì)同色LED也在單位發(fā)光期間內(nèi)獨(dú)立地進(jìn)行PWM控制。
全文摘要
在單位發(fā)光期間內(nèi)對(duì)紅、綠、藍(lán)各色LED獨(dú)立地進(jìn)行PWM控制的同時(shí)使其發(fā)光，用亮度/色度計(jì)(31)測(cè)定這個(gè)時(shí)候的色度，并算出該測(cè)定值與作為目標(biāo)的白平衡值之間的偏差，根據(jù)偏差修正各色LED的占空比后再次使各色LED發(fā)光，當(dāng)偏差處于規(guī)定的允許范圍內(nèi)時(shí)將各色LED的占空比存儲(chǔ)在占空比存儲(chǔ)寄存器(21、22、23)中。
文檔編號(hào)G09G3/00GK1701350SQ2004800011
公開日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2004年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月1日
發(fā)明者尾崎豐 申請(qǐng)人:株式會(huì)社互聯(lián), 尾崎豐