用于显示系统的ＬＥＤ背光源技术方案

本发明专利技术涉及用于显示系统的ＬＥＤ背光源。公开了一种提供具有不同白点色彩的多个发光二极管的用于显示系统的ＬＥＤ背光源方法和装置。选择具有不同白点色彩的至少两个发光二极管，以便在选择发光二极管的光输出被混合时产生预定白点色彩的光。在空间分布位置处按预定顺序将选择的发光二极管安装在显示面板上以便混合它们的光输出，从而产生预定白点色彩的光，以便利用预定白点色彩的光来照明显示面板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及设备显示系统，并且更具体地涉及用于使显示系统发光的具有高 度均勻色彩的LED背光源。
技术介绍
随着计算机技术的进步，对诸如笔记本电脑的便携式计算机系统的要求已经提 高。便携式计算机已经为计算机用户显著提高了计算能力的移动性。自第一台便携式计算 机以来，制造商通过减小便携式计算机的尺寸、重量和功率要求，通过提高电池寿命和提高 性能，已经提高了计算机移动性。当前使用的监视器对便携式计算机的整体尺寸和重量贡献很大。监视器必须具有 足够的尺寸、亮度和清晰度来向用户提供可读的图像。为了达到这些要求，监视器对可用的 功率资源提出较大要求并因此是便携式计算机重量的间接也是直接的重要贡献者。通常，便携式计算机监视器利用液晶显示系统。液晶显示系统一般包括顶部的塑 料或玻璃面板和底部的塑料或玻璃面板，在之间具有薄膜晶体管和液晶材料的液晶显示 器。这些系统还利用背光源系统，背光源系统通常包括将光均勻传递给液晶显示器的散射 体、产生光的冷阴极荧光灯(“CCFL”)、将光导向散射体的反射器、和位于散射体与反射器 之间将光传播到散射体的整个表面的灯管。不过，便携式计算机的监视器中使用的传统CCFL液晶显示系统对减小便携式计 算机的尺寸和重量的持续努力产生限制因素。CCFL技术尚未跟上许多其他显示组件的尺寸 和重量已经减小的其他技术的发展。因此，如今CCFL照明系统是进一步减小显示器的厚度 和重量的主要限制因素之一。发光二极管(“LED”)技术提供针对CCFL有吸引力的选择。LED比CCFL更薄并 且不需要CCFL的许多较重电源系统。与使用CCFL的背光源相比，利用LED的背光源具有 许多优点，包括更轻的重量、更高的亮度、更高的色彩清晰度、更高的色域、更长的寿命和不 含水银的成分。不过，相对于一个CCFL能够照亮整个显示器，需要多个LED来照亮相当的显示器。利用多个LED、尤其是当多个LED分布在较大阵列中时带来的挑战，是在大量LED 中保持色彩的均勻性。LED的色彩平衡和光谱受制于诸如制造差异和LED磷光的多种因素。 例如，白色LED实际上经常是在LED正面上具有补充的(complimentary)黄色磷点的蓝色 LED。依据制造精度(并因此，相关的制造成本)，实际的色彩因此经常跟随分布曲线从例如 淡蓝变化到淡粉，在曲线中许多LED从所需的白点色彩变化。这可对LCD显示器的色彩均 勻性具有负面影响。可以理解的是，随着在更大的显示器配置和环境中LED数量的增加，对 这种可变性的减小和补偿显著增加了成本和复杂性。一种解决方案是仅选择和利用提供所需的白点色彩的那些LED。不过，这种解决方 案使成本相当高，因为仅可利用一小部分LED产品。另一种解决方案是补偿LED色彩变化，诸如通过使LED相互匹配并接着对光输出进行过滤，以便将色彩调节到所需的白点色彩。这减小了 LED的整体成本，因为可利用大多数或全部LED。不过，附加的色彩过滤器代表了昂贵的附加物理元件，时常需要精细变化遮 蔽(shade)和等级的大量可用的过滤器色彩(filter colors)。这还会增加显示器的厚度。 另一个缺点是这种过滤器吸收光，使LED光源的净亮度(netbrightness)减小。因此，如果LED要成为针对CCFL的可行的选择，则必须找到一种经济实用的解决 方案来利用大量不匹配的LED，同时在利用LED的显示面板中保持色彩的均勻性。考虑到不断增长的商业竞争压力、不断提高的消费者期望值和减少关于市场中有 意义的产品差异的机会，越来越迫切于找到这些问题的答案。另外，对于节省成本、提高效 率、提高性能、和满足这种竞争压力的不断增长的需要给找到这些问题的答案的迫切要求 增加了更大的紧迫性。早已寻求对这些问题的解决方案，但现有的开发尚未教导或建议任何解决方案， 因此，对这些问题的解决方案已经使本领域技术人员困惑了很久。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于显示系统的LED背光源方法和装置。提供具有不同白点色彩 的多个发光二极管。至少两个所述发光二极管具有被选择的不同白点色彩，以便在所选择 的发光二极管的光输出被混合时产生预定白点色彩的光。所选择的发光二极管在空间分布 位置处按预定顺序安装在所述显示面板上以便混合它们的光输出，从而产生所述预定白点 色彩的光，以便用所述预定白点色彩的光使所述显示面板发光。本专利技术的某些实施例除了上述那些方面之外还具有其他方面、或用其他方面代替 上述那些方面。通过参考附图来阅读下面的详细描述，所述方面对本领域技术人员而言将 是显而易见的。附图说明图1是并入面板的便携式计算机的视图，通过根据本专利技术选择并安装的LED来使 面板发光；图2是图1的具有可拆卸光带的面板的放大细节；图3是图2的可拆卸光带的放大细节；图4是典型的LED色彩分区图；图5是用于面板的边缘发光背光源的光分布系统的示意性图示；图6是根据本专利技术实施例的色彩仿真的亮度图比较；图7显示图6中近场的亮度贡献细节；图8示出根据本专利技术实施例的利用八色彩分区(bin)的优化的LED色彩混合；图9A和9B分别显示对于使距中心点的距离最小的优化而言，在近场和远场中利 用优化的LED顺序结果仿真的色彩分布均勻性；图IOA和IOB分别显示对于使距移动的黑体曲线的距离最小的优化而言，在近场 和远场中利用优化的LED顺序结果仿真的色彩分布均勻性；图11示出作为在活动区域中距LED的归一化距离d/L的函数的对于八分区面板 的仿真最差色差；图12A、12B、13A和13B示出在近场中利用优化的六色彩分区配置的本专利技术的实施 例；图14A和14B示出在近场中利用优化的四色彩分区配置的本专利技术的实施例；图15和15B示出作为距LED的归一化距离d/L的函数的对于几个四分区面板配置的最差色差；图16显示对于利用八个实际色彩分区的四分区仿真配置的实施例；图17显示根据本专利技术实施例，对于优化的8分区LED混合背光源单元而言、在典 型的13. 3" IXD模块中的色彩均勻性；图18显示根据本专利技术实施例，对于优化的4分区LED混合背光源单元而言，在典 型的13. 3" IXD模块中的色彩均勻性；图19是根据本专利技术的用于色彩仿真实施例的流程图；图20是依据本专利技术实施例的用于显示系统的LED背光源方法的流程图。具体实施例方式足够详细地描述了下面的实施例以使本领域技术人员能够制造和使用本专利技术。要 理解的是在本公开的基础上其他实施例将是显然的，并且可以不背离本专利技术的范围而对系 统、过程、或机械进行改变。在下面的描述中，给出许多特定细节来提供对本专利技术的透彻理解。不过，显而易见 的是本专利技术可以不用这些特定细节而实践。为了避免使本专利技术模糊，不详细公开一些熟知 的电路、系统配置和处理步骤。同样，显示系统实施例的图是半图解的并且不依比例画出，尤其是，一些尺寸是为 了清晰呈现并在附图中被夸大。同样，虽然出于方便描述的目的，附图中的视图一般显示类 似的方向，但是图中的这个描绘对于大多数部件而言是任意的。一般而言，本专利技术可以被考 虑、理解、和操作于任何方向。另外，将多个实施例公开和描述成具有一些共同特征，为了清晰和方便的示出、描 述和理解这些特征，类似和相同的特征相互之间一般将用同样的附图标记来描述。出于说明性的目的，诸如“之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于显示系统的ＬＥＤ背光方法，包含：提供具有不同白点色彩的多个发光二极管；选择具有不同白点色彩的至少两个所述发光二极管，以便在选择的发光二极管的光输出被混合时产生预定白点色彩的光；和在空间分布位置处按预定顺序将所述选择的发光二极管安装在显示面板上以便混合它们的光输出，从而产生所述预定白点色彩的光，以便用所述预定白点色彩的光使所述显示面板发光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈巍，齐俊，V因，J钟，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]