專利名稱：：用于顯示系統(tǒng)的led背光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般涉及設(shè)備顯示系統(tǒng)，并且更具體地涉及用于使顯示系統(tǒng)發(fā)光的具有高度均勻色彩的LED背光源。
背景技術(shù)：
：隨著計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，對諸如筆記本電腦的便攜式計算機(jī)系統(tǒng)的要求已經(jīng)提高。便攜式計算機(jī)已經(jīng)為計算機(jī)用戶顯著提高了計算能力的移動性。自第一臺便攜式計算機(jī)以來，制造商通過減小便攜式計算機(jī)的尺寸、重量和功率要求，通過提高電池壽命和提高性能，已經(jīng)提高了計算機(jī)移動性。當(dāng)前使用的監(jiān)視器對便攜式計算機(jī)的整體尺寸和重量貢獻(xiàn)很大。監(jiān)視器必須具有足夠的尺寸、亮度和清晰度來向用戶提供可讀的圖像。為了達(dá)到這些要求，監(jiān)視器對可用的功率資源提出較大要求并因此是便攜式計算機(jī)重量的間接也是直接的重要貢獻(xiàn)者。通常，便攜式計算機(jī)監(jiān)視器利用液晶顯示系統(tǒng)。液晶顯示系統(tǒng)一般包括頂部的塑料或玻璃面板和底部的塑料或玻璃面板，在之間具有薄膜晶體管和液晶材料的液晶顯示器。這些系統(tǒng)還利用背光源系統(tǒng)，背光源系統(tǒng)通常包括將光均勻傳遞給液晶顯示器的散射體、產(chǎn)生光的冷陰極熒光燈(“CCFL”)、將光導(dǎo)向散射體的反射器、和位于散射體與反射器之間將光傳播到散射體的整個表面的燈管。不過，便攜式計算機(jī)的監(jiān)視器中使用的傳統(tǒng)CCFL液晶顯示系統(tǒng)對減小便攜式計算機(jī)的尺寸和重量的持續(xù)努力產(chǎn)生限制因素。CCFL技術(shù)尚未跟上許多其他顯示組件的尺寸和重量已經(jīng)減小的其他技術(shù)的發(fā)展。因此，如今CCFL照明系統(tǒng)是進(jìn)一步減小顯示器的厚度和重量的主要限制因素之一。發(fā)光二極管(“LED”)技術(shù)提供針對CCFL有吸引力的選擇。LED比CCFL更薄并且不需要CCFL的許多較重電源系統(tǒng)。與使用CCFL的背光源相比，利用LED的背光源具有許多優(yōu)點，包括更輕的重量、更高的亮度、更高的色彩清晰度、更高的色域、更長的壽命和不含水銀的成分。不過，相對于一個CCFL能夠照亮整個顯示器，需要多個LED來照亮相當(dāng)?shù)娘@示器。利用多個LED、尤其是當(dāng)多個LED分布在較大陣列中時帶來的挑戰(zhàn)，是在大量LED中保持色彩的均勻性。LED的色彩平衡和光譜受制于諸如制造差異和LED磷光的多種因素。例如，白色LED實際上經(jīng)常是在LED正面上具有補(bǔ)充的(complimentary)黃色磷點的藍(lán)色LED。依據(jù)制造精度(并因此，相關(guān)的制造成本)，實際的色彩因此經(jīng)常跟隨分布曲線從例如淡藍(lán)變化到淡粉，在曲線中許多LED從所需的白點色彩變化。這可對LCD顯示器的色彩均勻性具有負(fù)面影響。可以理解的是，隨著在更大的顯示器配置和環(huán)境中LED數(shù)量的增加，對這種可變性的減小和補(bǔ)償顯著增加了成本和復(fù)雜性。一種解決方案是僅選擇和利用提供所需的白點色彩的那些LED。不過，這種解決方案使成本相當(dāng)高，因為僅可利用一小部分LED產(chǎn)品。另一種解決方案是補(bǔ)償LED色彩變化，諸如通過使LED相互匹配并接著對光輸出進(jìn)行過濾，以便將色彩調(diào)節(jié)到所需的白點色彩。這減小了LED的整體成本，因為可利用大多數(shù)或全部LED。不過，附加的色彩過濾器代表了昂貴的附加物理元件，時常需要精細(xì)變化遮蔽(shade)和等級的大量可用的過濾器色彩(filtercolors)。這還會增加顯示器的厚度。另一個缺點是這種過濾器吸收光，使LED光源的凈亮度(netbrightness)減小。因此，如果LED要成為針對CCFL的可行的選擇，則必須找到一種經(jīng)濟(jì)實用的解決方案來利用大量不匹配的LED，同時在利用LED的顯示面板中保持色彩的均勻性?？紤]到不斷增長的商業(yè)競爭壓力、不斷提高的消費者期望值和減少關(guān)于市場中有意義的產(chǎn)品差異的機(jī)會，越來越迫切于找到這些問題的答案。另外，對于節(jié)省成本、提高效率、提高性能、和滿足這種競爭壓力的不斷增長的需要給找到這些問題的答案的迫切要求增加了更大的緊迫性。早已尋求對這些問題的解決方案，但現(xiàn)有的開發(fā)尚未教導(dǎo)或建議任何解決方案，因此，對這些問題的解決方案已經(jīng)使本領(lǐng)域技術(shù)人員困惑了很久。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種用于顯示系統(tǒng)的LED背光源方法和裝置。提供具有不同白點色彩的多個發(fā)光二極管。至少兩個所述發(fā)光二極管具有被選擇的不同白點色彩，以便在所選擇的發(fā)光二極管的光輸出被混合時產(chǎn)生預(yù)定白點色彩的光。所選擇的發(fā)光二極管在空間分布位置處按預(yù)定順序安裝在所述顯示面板上以便混合它們的光輸出，從而產(chǎn)生所述預(yù)定白點色彩的光，以便用所述預(yù)定白點色彩的光使所述顯示面板發(fā)光。本發(fā)明的某些實施例除了上述那些方面之外還具有其他方面、或用其他方面代替上述那些方面。通過參考附圖來閱讀下面的詳細(xì)描述，所述方面對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的。圖1是并入面板的便攜式計算機(jī)的視圖，通過根據(jù)本發(fā)明選擇并安裝的LED來使面板發(fā)光；圖2是圖1的具有可拆卸光帶的面板的放大細(xì)節(jié)；圖3是圖2的可拆卸光帶的放大細(xì)節(jié)；圖4是典型的LED色彩分區(qū)圖；圖5是用于面板的邊緣發(fā)光背光源的光分布系統(tǒng)的示意性圖示；圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的色彩仿真的亮度圖比較；圖7顯示圖6中近場的亮度貢獻(xiàn)細(xì)節(jié)；圖8示出根據(jù)本發(fā)明實施例的利用八色彩分區(qū)(bin)的優(yōu)化的LED色彩混合；圖9A和9B分別顯示對于使距中心點的距離最小的優(yōu)化而言，在近場和遠(yuǎn)場中利用優(yōu)化的LED順序結(jié)果仿真的色彩分布均勻性；圖IOA和IOB分別顯示對于使距移動的黑體曲線的距離最小的優(yōu)化而言，在近場和遠(yuǎn)場中利用優(yōu)化的LED順序結(jié)果仿真的色彩分布均勻性；圖11示出作為在活動區(qū)域中距LED的歸一化距離d/L的函數(shù)的對于八分區(qū)面板的仿真最差色差；圖12A、12B、13A和13B示出在近場中利用優(yōu)化的六色彩分區(qū)配置的本發(fā)明的實施例；圖14A和14B示出在近場中利用優(yōu)化的四色彩分區(qū)配置的本發(fā)明的實施例；圖15和15B示出作為距LED的歸一化距離d/L的函數(shù)的對于幾個四分區(qū)面板配置的最差色差；圖16顯示對于利用八個實際色彩分區(qū)的四分區(qū)仿真配置的實施例；圖17顯示根據(jù)本發(fā)明實施例，對于優(yōu)化的8分區(qū)LED混合背光源單元而言、在典型的13.3"IXD模塊中的色彩均勻性；圖18顯示根據(jù)本發(fā)明實施例，對于優(yōu)化的4分區(qū)LED混合背光源單元而言，在典型的13.3"IXD模塊中的色彩均勻性；圖19是根據(jù)本發(fā)明的用于色彩仿真實施例的流程圖；圖20是依據(jù)本發(fā)明實施例的用于顯示系統(tǒng)的LED背光源方法的流程圖。具體實施例方式足夠詳細(xì)地描述了下面的實施例以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明。要理解的是在本公開的基礎(chǔ)上其他實施例將是顯然的，并且可以不背離本發(fā)明的范圍而對系統(tǒng)、過程、或機(jī)械進(jìn)行改變。在下面的描述中，給出許多特定細(xì)節(jié)來提供對本發(fā)明的透徹理解。不過，顯而易見的是本發(fā)明可以不用這些特定細(xì)節(jié)而實踐。為了避免使本發(fā)明模糊，不詳細(xì)公開一些熟知的電路、系統(tǒng)配置和處理步驟。同樣，顯示系統(tǒng)實施例的圖是半圖解的并且不依比例畫出，尤其是，一些尺寸是為了清晰呈現(xiàn)并在附圖中被夸大。同樣，雖然出于方便描述的目的，附圖中的視圖一般顯示類似的方向，但是圖中的這個描繪對于大多數(shù)部件而言是任意的。一般而言，本發(fā)明可以被考慮、理解、和操作于任何方向。另外，將多個實施例公開和描述成具有一些共同特征，為了清晰和方便的示出、描述和理解這些特征，類似和相同的特征相互之間一般將用同樣的附圖標(biāo)記來描述。出于說明性的目的，諸如“之上”、“之下”、“底部”、“頂部”、“側(cè)面”(如在“側(cè)壁”中)、“更高”、“更低”、“上面”、“越過”、“下面”的術(shù)語關(guān)于顯示設(shè)備的背面進(jìn)行限定，除非上下文指出了不同的意義。術(shù)語“...上”意味著在元件之間存在直接接觸?，F(xiàn)在參考圖1，圖中顯示具有基部102的便攜式計算機(jī)100，基部102連接到屏幕或面板104。在這個實施例中，基部102包含便攜式計算機(jī)100的大多數(shù)組件，諸如鍵盤106、鼠標(biāo)板(trackpad)108、盤驅(qū)動器(未示出)和主板(未示出)。通過根據(jù)本發(fā)明選擇并安裝的發(fā)光二極管(“LED”)(未示出，但參見圖3中的LED306)來使面板104發(fā)光?，F(xiàn)在參考圖2，圖中顯示面板104的特寫。在這個實施例中面板104是液晶顯示器(“IXD”)。面板104通過適當(dāng)?shù)倪B接器(未示出，但參見供電觸點318，圖3)電連接到可拆卸的光帶202。顯示為部分插入面板104中的可拆卸光帶202從面板104的基部或底部使面板104發(fā)光。當(dāng)完全插入面板104中時，通過諸如鎖銷(detent)、插銷(latch)等(未示出)適當(dāng)?shù)谋３盅b置將可拆卸光帶202保持于面板104中。面板104包括圍繞面板104的活動區(qū)域206的框204。活動區(qū)域206是在其中顯示圖像的發(fā)光部分，可拆卸光帶202位于框204之后活動區(qū)域206之下。于是，活動區(qū)域206的更接近可拆卸光帶202、朝向面板104底部的區(qū)，構(gòu)成活動區(qū)域206的近場208。同樣，活動區(qū)域206的遠(yuǎn)離可拆卸光帶202、朝向面板104頂部的區(qū)，構(gòu)成活動區(qū)域206的遠(yuǎn)場210?，F(xiàn)在參考圖3，圖中顯示可拆卸光帶202的特寫。在這個實施例中，側(cè)面點亮的LED306被安裝在柔性電路308上并相互之間電連接。柔性電路308是傳統(tǒng)的柔性介質(zhì)，電組件和電連接安裝于其上。LED306相互之間隔開距離310。距離310等于或大于LED306的長度并形成對準(zhǔn)區(qū)域312。在這個實施例中，柔性電路308具有褶皺314，柔性電路308在此處折回自身以形成褶皺的柔性電路316。褶皺的柔性電路316具有供電觸點318，當(dāng)被插入面板104中時供電觸點318連接(未示出)到面板104(圖2)。褶皺的柔性電路316被裝入裝配外殼320中。裝配外殼320為褶皺的柔性電路316、LED306、和供電觸點318提供支撐。諸如LED306的LED是點光源。因此當(dāng)用LED使面板發(fā)光時，一般優(yōu)選使用許多空間分布的LED來有效地并且經(jīng)濟(jì)地獲得面板的均勻發(fā)光。通過使用多個LED還能更加容易地并且經(jīng)濟(jì)地獲得所需的亮度級別，因為LED成本會隨著更高的單獨輸出光級別而顯著增大。為了跨越面板104而實現(xiàn)均勻而經(jīng)濟(jì)的照亮，多個LED306必須有效提供均勻的色彩。LED306的色彩平衡和光譜受到磷光的限制。例如，白色LED實際上經(jīng)常是在LED正面上具有補(bǔ)充的磷點的藍(lán)色LED。依據(jù)制造精度(并因此，相關(guān)的制造成本)，實際的色彩可從例如淡藍(lán)變化到淡粉?？梢岳斫獾氖牵S著在更大的顯示器配置和環(huán)境中LED數(shù)量的增加，減小或補(bǔ)償這種可變性顯著增加了成本和復(fù)雜性。因此現(xiàn)有解決方案已經(jīng)嘗試改進(jìn)制造過程和控制以便產(chǎn)生高度均勻的LED。不幸地是，當(dāng)不能使用并拒絕不兼容(non-compliant)的LED時(由此進(jìn)一步增加成本)，這已經(jīng)導(dǎo)致高的制造成本和顯著的浪費。現(xiàn)在參考圖4，圖中顯示諸如來自商業(yè)LED制造商的典型的LED色彩分區(qū)圖400或LED的色彩分區(qū)映射(colorbinmap)。使用這個或類似的圖，將LED產(chǎn)品分類成基本匹配的色彩的組，每組具有不同的白點色彩。即，落入色彩分區(qū)圖400的相同小區(qū)或“分區(qū)”402中的具有匹配屬性(例如色彩、亮度、正向電壓、通量、色調(diào))的所有LED與具有相同屬性的其他LED被分類到一起。正如之前建議的，僅僅位于具體需求的白點色彩周圍的少數(shù)分區(qū)402包含有傳統(tǒng)上認(rèn)為對于產(chǎn)品顯示器可接受的LED。劃分到其他分區(qū)中的LED已被認(rèn)為是不可接受的或不可使用的，因為可通過人眼輕易檢測到色差。因此，為了裝配高度色彩均勻性的LED背光源，在具體顯示模型中僅可使用一個色彩分區(qū)或有限的色彩分區(qū)，這增加了背光源單元的困難和成本。正如本領(lǐng)域中熟知的那樣，在照亮的科學(xué)中存在可被稱為“白色”的連續(xù)色彩的光。配得上(deserve)這個描述的一組色彩是由黑體在不同的相對高溫下經(jīng)由被稱為白熱化的過程發(fā)射的色彩。例如，在2848開爾文(“K”)溫度下黑體的色彩與家用白熾燈泡產(chǎn)生的白光相匹配。即，這種燈泡的色溫是2848K。劇場照明中使用的白光具有大約3200K的色溫。日光白光具有的標(biāo)稱(nominal)色溫為5400K(被稱為等能白光)，但可從冷淡紅色色調(diào)變化到上至淡藍(lán)色25，000K。并非所有黑體輻射都可認(rèn)為是白光為了指出一個極端的示例，宇宙的背景輻射僅為幾開爾文并且完全不可見。經(jīng)常參考國際照明委員會(“CIE”)的色度圖來定義標(biāo)準(zhǔn)白色。這些是D系列的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)光體。采用最初相應(yīng)于6，500K色溫的發(fā)光體D65來表示標(biāo)準(zhǔn)日光。計算機(jī)顯示器通常具有色溫控制，允許用戶在計算機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)于“白色”的電信號時選擇所發(fā)射光的色溫(通常從固定值的小組)。白色的RGB坐標(biāo)為255255255，與實際上為白色選擇的色溫?zé)o關(guān)。根據(jù)本發(fā)明已經(jīng)意想不到地公開了可以在使用白點色彩變化范圍大的LED的同時，跨越不同的產(chǎn)品顯示器而保持色彩平衡和均勻性，由此利用基本上所有的分區(qū)402。更具體的是，根據(jù)本發(fā)明，為了實現(xiàn)色彩平衡和均勻性，具有不同白點的LED首先被分類并分區(qū)到分區(qū)402中，像前面那樣。每個分區(qū)402中分類的LED基本上產(chǎn)生與相同組或相同分區(qū)402中其他LED相同的白點。不同的分區(qū)依次各自具有它們自己的不同白點，因為總地來說，實際的產(chǎn)品LED圍繞對于產(chǎn)品顯示器所需的白點色彩顯示出略微的色彩變化。于是，正如根據(jù)本發(fā)明實施例在本文中教導(dǎo)的那樣，通過從仔細(xì)選擇的分區(qū)402中仔細(xì)選擇具有不同白點色彩的具體LED并將其物理安裝、分布、和定位在顯示器中鄰近顯示面板的選擇的位置中而成功利用來自這些不同分區(qū)的LED。按設(shè)定順序?qū)ED安排在空間分布的位置中，用于混合它們的光輸出以提供在顯示器中進(jìn)行組合的互補(bǔ)色彩，從而提供所需的白點色彩的光，以便用預(yù)定白點色彩的光來使包括近場208(圖2)和遠(yuǎn)場210(圖2)在內(nèi)的整個顯示面板發(fā)光。正如本文更具體描述的那樣，在這個方式下從分區(qū)402選擇的LED306因此具有已經(jīng)從至少兩個不同的這種分區(qū)402選擇的特性。在采用相同色彩的匹配LED的現(xiàn)有配置中，LED光源的色彩當(dāng)然是跨越全部顯示面板而始終如一地相同，因為所有LED都匹配。不過，在沿著顯示面板邊緣的物理分布位置中利用不匹配的LED時，上述條件不必達(dá)到。配置和安排這種不匹配的LED，從而使面板104的近場208(圖2)和面板104的遠(yuǎn)場210都始終如一地接收相同的所需的白點色彩發(fā)光，因此成為一項通過本發(fā)明而意想不到解決了的不平凡的任務(wù)。因此，本發(fā)明是實現(xiàn)用于IXD顯示器的高度色彩均勻性LED背光源系統(tǒng)的一種新手段。通過精確選擇用于LED306(圖3)的LED色彩分區(qū)402的順序，可較好地平衡背光源單元上的色差并可實現(xiàn)高度色彩均勻性，其中LED306被裝配到諸如光帶202(圖2)的面板104背光源單元中。如本文所教導(dǎo)的那樣，可通過計算機(jī)色彩仿真來優(yōu)化LED306的特定分區(qū)402順序。根據(jù)本發(fā)明實施例的這種色彩仿真如下所述。首先，假設(shè)不同LED分區(qū)之間的色彩混合遵循色彩加法規(guī)則<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>(1)這里Ij,Xj和yj分別是第j個LED在CIE1931中的亮度貢獻(xiàn)和色彩坐標(biāo)。這個假設(shè)對于來自相同制造商的LED是有效的，因為這種LED的光譜是類似的并且色差較小。假設(shè)亮度貢獻(xiàn)是高斯類型的<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>(2)這里d是距LED的水平距離而σ是與LED之間的距離L、背光源系統(tǒng)的屬性和面板上的位置有關(guān)的混合功率(power)參數(shù)?，F(xiàn)在參考圖5，圖中顯示用于諸如面板104(圖2)的面板的邊緣發(fā)光背光源的光分布系統(tǒng)的示意性圖示500。在示出的光分布系統(tǒng)中，從LED306發(fā)射的光入射到光導(dǎo)板(“LGP”)502上并在光導(dǎo)板502內(nèi)部混合。亮度增加膜(“BEF”)504和散射體膜506對光進(jìn)行準(zhǔn)直并以接近垂直的視角提供高亮度，而LGP502、BEF504和散射體膜506全都用做光混合元件。光在這些元件中行進(jìn)得越遠(yuǎn)，混合得越好。換言之，混合功率隨著距光源的距離增大而增大?，F(xiàn)在參考圖6，圖中顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的色彩仿真與真實顯示系統(tǒng)進(jìn)行比較的亮度圖比較600。在這個示例中，被測試的IXD顯示面板具有40個LED306的光源。在這個面板中，LED306位于框204后面，以類似于或相當(dāng)于鄰近的LED306之間距離的距離與活動區(qū)域206的邊緣隔開。在另外的實施例中，可以依據(jù)顯示器的色差、色彩混合效率、和所需的性能規(guī)格，使LED306相互之間以一定距離隔開，該距離一般大于或小于它們距顯示面板104的活動區(qū)域206的距離。在這個示例中，出于測試的目的，為了更清楚地揭示具有進(jìn)入近場208和遠(yuǎn)場210的增加的距離的色彩混合的進(jìn)行，40個LED陣列中僅8個LED306'被接通(發(fā)光)，即每隔5個LED有一個被接通。在圖6中通過等流明(isolumen)線602顯示通過面板104的整個活動區(qū)域206的被測亮度。(術(shù)語“等流明線”是本文定義和使用的杜撰術(shù)語，意味著連接具有相同光通量的點的線，類似于例如氣象圖上使用的等壓線)。在近場208中靠近地隔開的等流明線602顯示靠近于LED306的近場208中混合功率較低。另一方面，在遠(yuǎn)場210中缺乏等流明線602顯示在遠(yuǎn)場210中混合非常良好。現(xiàn)在參考圖7，圖中顯示圖6的一部分近場208的亮度貢獻(xiàn)細(xì)節(jié)，使IXD面板104(圖6)中的亮度貢獻(xiàn)與高斯類型仿真進(jìn)行比較。在圖7中，在自然數(shù)(natural)單元中測量水平距離，即，將鄰近的LED306(圖6)之間的距離設(shè)置為1。令0=1.0，使用方程(2)計算擬合曲線(fittingcurve)。仿真與實際系統(tǒng)相當(dāng)吻合。在遠(yuǎn)場210中(如圖6中所示)，亮度是非常均勻的，這表明混合功率較高而亮度貢獻(xiàn)函數(shù)(方程2)應(yīng)該是緩慢變化的(更大的σ)?，F(xiàn)在參考圖8，圖中顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機(jī)仿真結(jié)果800，優(yōu)化了利用八色彩分區(qū)402的LED色彩混合。顯示兩個標(biāo)準(zhǔn)選擇(1)使到CIE1976坐標(biāo)中心點802的距離最小；(2)使到CIE1976坐標(biāo)中移動的(shifted)黑體曲線804的距離最小(應(yīng)注意到可通過LCD面板中色彩過濾器的設(shè)計來恢復(fù)該移動)?，F(xiàn)在參考圖9A和9B，圖中分別顯示在近場208(σ=1)和遠(yuǎn)場210(σ=5)中利用最優(yōu)的LED順序結(jié)果的仿真色彩分布均勻性。優(yōu)化方法是使距中心點802的距離(期望值)最小。LED分區(qū)402的最優(yōu)的順序是(73628541)n。圖9A和圖9B顯示色差A(yù)u'、Δν'都小于0.002，這是人眼難以區(qū)分的。現(xiàn)在參考圖IOA和10Β，圖中分別顯示在近場208和遠(yuǎn)場210中利用優(yōu)化的LED順序結(jié)果的仿真色彩分布均勻性。優(yōu)化方法是使距移動的黑體曲線804的距離最小。在這個情況下，LED分區(qū)402的優(yōu)化順序是(74583621)n。色差A(yù)u'、Δν'也小于0.002?，F(xiàn)在參考圖11，圖中顯示作為在活動區(qū)域206(圖6)中距LED306(圖6)的歸一化距離d/L的函數(shù)的對于八分區(qū)面板104(圖2)的仿真最差色差1100。將最差色差Δ定義為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>，因為假設(shè)在面板104中亮度是近乎均勻的。圖11還顯示當(dāng)在活動區(qū)域206中距離d相當(dāng)于或大于鄰近的LED之間的距離L時，最差色差落入可接受的范圍。本發(fā)明包括除了上述八分區(qū)實施例之外的實施例。本發(fā)明延伸到其他數(shù)量的分區(qū)，其中最優(yōu)的色差一般小于對近旁(athand)面板配置的色彩均勻性要求。因此，現(xiàn)在參考圖12A、12B、13A和13B，圖中顯示在近場208(ο=1)中利用優(yōu)化的六分區(qū)配置的實施例。圖12Α和12Β中的優(yōu)化方法是使距中心的距離最小。圖13Α和13Β中的優(yōu)化方法是使距黑體曲線的距離最小。圖12Α、12Β、13Α和13Β顯示六分區(qū)面板與八分區(qū)面板(上述)上的色差具有類似的表現(xiàn)。在這些具體的六分區(qū)實施例中，色彩均勻性實際上比優(yōu)化的八分區(qū)配置略好些。當(dāng)活動區(qū)域中的距離相當(dāng)于或大于鄰近的LED之間的距離L時，色差A(yù)u'、Δν'小于0.001。同樣，預(yù)期從面板到面板的理論平均白點變化小于0.001，即使單獨的六色彩分區(qū)402是不同的。現(xiàn)在參考圖14Α和14Β，圖中顯示在近場208中利用四色彩分區(qū)402的優(yōu)化的實施例。優(yōu)化方法是使距中心的距離最小。這個實施例的色彩均勻性實際上比上述優(yōu)化的六分區(qū)實施例的略好些。現(xiàn)在參考圖15Α和15Β，圖中顯示在活動區(qū)域206(圖6)中的距離相當(dāng)于鄰近的LED之間的距離L的區(qū)中，作為距LED306(圖6)的歸一化距離d/L的函數(shù)的對于幾個四分區(qū)面板配置的最差色差?，F(xiàn)在參考圖16，圖中顯示用于四分區(qū)仿真配置1600的本發(fā)明實施例，其在四分區(qū)仿真中利用了八個實際的色彩分區(qū)402。首先將八色彩分區(qū)劃分成四個區(qū)域1602，并使用每個區(qū)域而非每個分區(qū)來執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的仿真。在一個實施例中，為了實現(xiàn)始終如一的遠(yuǎn)場白點，相應(yīng)地挑選來自每個區(qū)域1602的一個色彩分區(qū)402以確保在遠(yuǎn)場210(圖2)中色彩偏離(colordeviation)較小。在這個方式下從區(qū)域1602中分區(qū)402選擇的LED因此具有已經(jīng)通過從每個區(qū)域1602挑選一個色彩分區(qū)402而被選擇的特性?；谶@些教導(dǎo)，對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，現(xiàn)在根據(jù)本發(fā)明類似地優(yōu)化其他多分區(qū)實施例將是清楚的。例如，通過去掉任何一個分區(qū)或增加任何其他分區(qū)，可由可接受的四分區(qū)配置來構(gòu)建可接受的三分區(qū)或五分區(qū)配置，只要根據(jù)所考慮的目標(biāo)顯示器參數(shù)，在遠(yuǎn)場處距中心點的偏離是可接受的。為了示出這個通用性，如本文教導(dǎo)的計算機(jī)仿真為13.3"IXD模塊優(yōu)化了用于3分區(qū)、4分區(qū)、6分區(qū)和8分區(qū)色彩混合以及相應(yīng)的LED背光源單元的LED的順序。表I(下面)列出依據(jù)本文教導(dǎo)利用優(yōu)化的LED色彩混合的背光源單元構(gòu)造的18個實際LCD模塊的中心點的被測白色色彩坐標(biāo)(CIE1931和CIE1976兩者)。在這些模塊中，中心點的色彩與遠(yuǎn)場仿真的色彩一致。被測的遠(yuǎn)場數(shù)據(jù)(x，y，u',ν')確定面板上的色彩是始終如一的(即，從面板到面板的色彩變化較小)。在這種LED色彩混合之后，色差△變得小于0.002，相比于LED色彩分區(qū)的色差Δ0.008，這與仿真結(jié)果一致。表I<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>現(xiàn)在參考圖17和18，圖中顯示根據(jù)本發(fā)明實施例利用優(yōu)化的LED混合背光源單元的優(yōu)化的典型13.3"LCD模塊中的色彩均勻性。圖17顯示對于優(yōu)化的8分區(qū)單元的色彩均勻性1700；圖18顯示對于優(yōu)化的4分區(qū)單元的色彩均勻性1800。在近場208中，在LED之間事實上存在不易察覺的色差，正如在仿真中預(yù)測的那樣。另外，面板上的色彩均勻性關(guān)于中心點而言是0.005。這個均勻性可歸因于LED色彩的亮度均勻性和角度依賴性(angulardependence)0現(xiàn)在參考圖19，圖中顯示根據(jù)本發(fā)明用于色彩仿真實施例的流程圖1900，用于確定分區(qū)的順序，以便從分區(qū)選擇LED從而按該順序循環(huán)裝配到諸如面板104(圖2)的顯示面板中。一旦被這樣確定，則按照號碼順序從分區(qū)獲取(retrieve)LED并將其按相應(yīng)順序循環(huán)裝配到諸如用于面板104的可拆卸光帶202(圖2)的顯示面板光源中。如圖19中所示，對于N個色彩分區(qū)，在框1902中，諸如隨機(jī)地初始化N個色彩分區(qū)的初始順序。然后，在框1904中，如上所述計算N個色彩分區(qū)的順序的近場和遠(yuǎn)場色差。接著，在框1906中，隨機(jī)地重排列兩個色彩分區(qū)。接下來，在框1908中，再次計算近場和遠(yuǎn)場色差。之后，在框1910中，確定被重排列的分區(qū)的近場和遠(yuǎn)場色差是否比所述N個色彩分區(qū)的順序的近場和遠(yuǎn)場色差減小。于是，如果色差被減小，則在框1912中接受所述重排列而程序返回到框1906。如果色差未減小，則在框1914中拒絕所述重排列而程序前進(jìn)到框1916。然后，在框1916中，基于拒絕所述重排列，確定計算的近場和遠(yuǎn)場色差是否是穩(wěn)定的，而如果不是，則程序返回到框1908。如果計算的近場和遠(yuǎn)場色差是穩(wěn)定的，則程序前進(jìn)到框1918。接著，在框1918中，確定近場和遠(yuǎn)場色彩是否滿足預(yù)定規(guī)格。然后，如果近場和遠(yuǎn)場預(yù)定色彩規(guī)格得到滿足，則在框1920中輸出最優(yōu)的分區(qū)順序、近場色彩和遠(yuǎn)場色彩。而如果近場和遠(yuǎn)場預(yù)定色彩規(guī)格未得到滿足，則在框1922中產(chǎn)生色彩分區(qū)的這個范圍不存在最優(yōu)的分區(qū)順序的輸出，并且可選地建議減小色彩分區(qū)的范圍。從而，這樣選擇的、具有不同白點色彩的LED將具有已經(jīng)通過流程圖1900被選擇的特性?，F(xiàn)在參考圖20，圖中顯示依據(jù)本發(fā)明實施例的用于顯示系統(tǒng)的LED背光源方法的流程圖2000。LED背光源方法包括在框2002中，提供具有不同白點色彩的多個發(fā)光二極管；在框2004中，選擇具有不同白點色彩的至少兩個發(fā)光二極管，以便在選擇發(fā)光二極管的光輸出被混合時產(chǎn)生預(yù)定白點色彩的光；在框2006中，在空間分布位置處按預(yù)定順序?qū)⑦x擇的發(fā)光二極管安裝在顯示面板上，以便混合它們的光輸出，從而產(chǎn)生預(yù)定白點色彩的光，以便用預(yù)定白點色彩的光使顯示面板發(fā)光。已經(jīng)公開了本發(fā)明因此具有許多方面。已經(jīng)意想不到地公開的原理方面在于，本發(fā)明容易和有利地使基本上所有白色LED的分區(qū)都能夠被使用。另一重要方面在于，在跨越整個顯示產(chǎn)品而保持均勻的色彩輸出的同時可使用所有LED。因而，另一方面在于，現(xiàn)在通過從不同色彩分區(qū)混合LED可滿足色彩均勻性要求。又一重要方面在于，可將LED的全部光輸出傳送給顯示面板，因為不需要過濾器來補(bǔ)償灰白色(off-white)LED輸出。另一重要方面在于，保留可用于顯示面板的全部色彩范圍，因為該需要不會危害LCD面板以致于產(chǎn)生對LED光源的色彩移動。再一方面在于，通過仔細(xì)選擇LED色彩分區(qū)的順序以便將LED裝配到背光源單元中，可較好地平衡背光源單元上的色差并可實現(xiàn)高度色彩均勻性LED背光源。本發(fā)明的又一重要方面在于，它有利地和意想不到地緩解了對LED背光源而言被限制的色彩分區(qū)要求，并降低了LED背光源單元的成本。本發(fā)明再一有價值的方面在于，它可以有效應(yīng)用于和用于大量分區(qū)和少量分區(qū)兩者ο另一顯著方面在于，面板不僅在其上顯示出高度色彩均勻性，而且從面板到面板具有始終如一的色彩。本發(fā)明的又一重要方面在于，它有益地支持和服務(wù)于減小成本、簡化系統(tǒng)和提高性能的歷史趨勢。本發(fā)明的這些和另一些有價值的方面因而將技術(shù)狀態(tài)促進(jìn)到至少下一個等級。因此，已經(jīng)公開了本發(fā)明的顯示系統(tǒng)提供重要的而且迄今為止是未知的和難以獲得的解決方案、能力、和功能方面，以便事實上利用全范圍的LED產(chǎn)品。所得的處理和配置是簡單易懂的、低成本高效率的、不復(fù)雜的、高度通用和有效的，可通過適應(yīng)已知的知識而令人驚訝和非顯而易見地實施，并因此容易適合于有效而經(jīng)濟(jì)地制造顯示設(shè)備。所得的處理和配置是簡單易懂的、低成本高效率的、不復(fù)雜的、高度通用的、準(zhǔn)確和有效的，并可通過適應(yīng)已知的組件來實施，以便容易、有效、和經(jīng)濟(jì)地制造、應(yīng)用和利用。雖然已經(jīng)結(jié)合特定的最佳模式描述了本發(fā)明，但要理解，根據(jù)上述描述，許多替換、修改和變體對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的。從而，希望包含落入權(quán)利要求所包括范圍內(nèi)的所有這種替換、修改和變體。本文迄今為止闡明的、或在附圖中顯示的所有內(nèi)容都要理解為說明性和非限制性的意義。權(quán)利要求一種用于顯示系統(tǒng)的LED背光方法，包含提供具有不同白點色彩的多個發(fā)光二極管；選擇具有不同白點色彩的至少兩個所述發(fā)光二極管，以便在選擇的發(fā)光二極管的光輸出被混合時產(chǎn)生預(yù)定白點色彩的光；和在空間分布位置處按預(yù)定順序?qū)⑺鲞x擇的發(fā)光二極管安裝在顯示面板上以便混合它們的光輸出，從而產(chǎn)生所述預(yù)定白點色彩的光，以便用所述預(yù)定白點色彩的光使所述顯示面板發(fā)光。2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含沿著與所述顯示面板的活動區(qū)域隔開的所述顯示面板的邊緣安裝所述發(fā)光二極管。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述發(fā)光二極管通過與它們距所述顯示面板的所述活動區(qū)域的距離相類似的距離而被互相隔開。4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述發(fā)光二極管通過一般比它們距所述顯示面板的所述活動區(qū)域的距離更小的距離而被互相隔開。5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述發(fā)光二極管通過一般比它們距所述顯示面板的所述活動區(qū)域的距離更大的距離而被互相隔開。6.如權(quán)利要求1所述的方法其中所述發(fā)光二極管被根據(jù)它們的白點色彩進(jìn)行分區(qū)；和進(jìn)一步包含從至少兩個不同分區(qū)中選擇所述發(fā)光二極管。7.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含選擇至少三個所述發(fā)光二極管，每個具有不同的白點色彩。8.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含將不同的白點二極管劃分成多個區(qū)域，在每個區(qū)域中具有多個分區(qū)，每個分區(qū)具有不同的白點色彩；和從每個區(qū)域挑選一個色彩分區(qū)。9.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含使近場和遠(yuǎn)場色差最小。10.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含優(yōu)化所述LED順序以使距中心點的距離最小。11.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含優(yōu)化所述LED順序以使距移動的黑體曲線的距離最小。12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中選擇具有不同白點色彩的至少兩個所述發(fā)光二極管進(jìn)一步包含初始化N個色彩分區(qū)的順序；然后計算所述N個色彩分區(qū)的順序的所述近場和遠(yuǎn)場色差；然后隨機(jī)地重排列兩個所述色彩分區(qū)；然后再次計算所述近場和遠(yuǎn)場色差；然后確定再次計算的近場和遠(yuǎn)場色差是否比所述N個色彩分區(qū)的順序的所述近場和遠(yuǎn)場色差減??；然后，如果色差被減小，則接受所述重排列并返回到隨機(jī)地重排列兩個所述色彩分區(qū)的步驟；否則拒絕所述重排列；然后，基于拒絕所述重排列，確定再次計算的近場和遠(yuǎn)場色差是否是穩(wěn)定的，而如果不是，則返回到再次計算所述近場和遠(yuǎn)場色差的步驟；然后確定近場和遠(yuǎn)場色彩是否滿足預(yù)定規(guī)格；然后，如果近場和遠(yuǎn)場預(yù)定色彩規(guī)格得到滿足，則輸出所述最優(yōu)的分區(qū)順序，所述近場色彩，和所述遠(yuǎn)場色彩；和然后，如果所述近場和遠(yuǎn)場預(yù)定色彩規(guī)格未得到滿足，則輸出對色彩分區(qū)的這個范圍不存在最優(yōu)的分區(qū)順序。13.一種用于顯示系統(tǒng)的LED背光源，包含多個發(fā)光二極管，其具有不同白點色彩；至少兩個所述發(fā)光二極管具有被選擇的不同白點色彩，以便在所選擇的發(fā)光二極管的光輸出被混合時產(chǎn)生預(yù)定白點色彩的光；顯示面板；和所選擇的發(fā)光二極管在空間分布位置處按預(yù)定順序安裝在所述顯示面板上，以便混合它們的光輸出，從而產(chǎn)生所述預(yù)定白點色彩的光以便用所述預(yù)定白點色彩的光使所述顯示面板發(fā)光。14.如權(quán)利要求13所述的背光源，其中所述發(fā)光二極管沿著與所述顯示面板的活動區(qū)域隔開的所述顯示面板的邊緣進(jìn)行安裝。15.如權(quán)利要求14所述的背光源，其中所述發(fā)光二極管通過與它們距所述顯示面板的所述活動區(qū)域的距離相類似的距離而被互相隔開。16.如權(quán)利要求14所述的背光源，其中所述發(fā)光二極管通過一般比它們距所述顯示面板的所述活動區(qū)域的距離更小的距離而被互相隔開。17.如權(quán)利要求14所述的背光源，其中所述發(fā)光二極管通過一般比它們距所述顯示面板的所述活動區(qū)域的距離更大的距離而被互相隔開。18.如權(quán)利要求13所述的背光源進(jìn)一步包含根據(jù)發(fā)光二極管的白點色彩進(jìn)行分區(qū)的發(fā)光二極管；和其中所選擇的發(fā)光二極管具有從至少兩個不同的這種分區(qū)被選擇的特征。19.如權(quán)利要求13所述的背光源，進(jìn)一步包含至少三個所述發(fā)光二極管，每個具有不同的白點色彩。20.如權(quán)利要求13所述的背光源進(jìn)一步包含劃分成多個區(qū)域的不同的白點二極管，在每個區(qū)域中具有多個分區(qū)，每個分區(qū)具有不同的白點色彩；和其中，所選擇的發(fā)光二極管具有通過從每個區(qū)域挑選一個色彩分區(qū)被選擇的特征。21.如權(quán)利要求13所述的背光源，其中所選擇的發(fā)光二極管使近場和遠(yuǎn)場色差最小。22.如權(quán)利要求13所述的背光源，其中所選擇的發(fā)光二極管通過使距中心點的距離最小而優(yōu)化所述LED順序。23.如權(quán)利要求13所述的背光源，其中所選擇的發(fā)光二極管通過使距移動的黑體曲線的距離最小而優(yōu)化所述LED順序。24.如權(quán)利要求13所述的背光源，其中具有不同白點色彩的至少兩個所述選擇的發(fā)光二極管具有已經(jīng)通過以下被選擇的特征初始化N個色彩分區(qū)的順序；然后計算所述N個色彩分區(qū)的順序的所述近場和遠(yuǎn)場色差；然后隨機(jī)地重排列兩個所述色彩分區(qū)；然后再次計算所述近場和遠(yuǎn)場色差；隨后確定再次計算的近場和遠(yuǎn)場色差是否比所述N個色彩分區(qū)的順序的所述近場和遠(yuǎn)場色差減?。蝗缓?，如果色差被減小，則接受所述重排列并返回到隨機(jī)地重排列兩個所述色彩分區(qū)的步驟；否則拒絕所述重排列；然后，基于拒絕所述重排列，確定再次計算的近場和遠(yuǎn)場色差是否穩(wěn)定，而如果不是，則返回到再次計算所述近場和遠(yuǎn)場色差的步驟；然后確定所述近場和遠(yuǎn)場色彩是否滿足預(yù)定規(guī)格；然后，如果近場和遠(yuǎn)場預(yù)定色彩規(guī)格得到滿足，則輸出所述最優(yōu)的分區(qū)順序，所述近場色彩，和所述遠(yuǎn)場色彩；和然后，如果所述近場和遠(yuǎn)場預(yù)定色彩規(guī)格未得到滿足，則輸出對色彩分區(qū)的這個范圍不存在最優(yōu)的分區(qū)順序。全文摘要本發(fā)明涉及用于顯示系統(tǒng)的LED背光源。公開了一種提供具有不同白點色彩的多個發(fā)光二極管的用于顯示系統(tǒng)的LED背光源方法和裝置。選擇具有不同白點色彩的至少兩個發(fā)光二極管，以便在選擇發(fā)光二極管的光輸出被混合時產(chǎn)生預(yù)定白點色彩的光。在空間分布位置處按預(yù)定順序?qū)⑦x擇的發(fā)光二極管安裝在顯示面板上以便混合它們的光輸出，從而產(chǎn)生預(yù)定白點色彩的光，以便利用預(yù)定白點色彩的光來照明顯示面板。文檔編號F21S2/00GK101821669SQ200880111015公開日2010年9月1日申請日期2008年9月10日優(yōu)先權(quán)日2007年10月10日發(fā)明者J·鐘,V·因,陳巍,齊俊申請人:蘋果公司