颜色控制的背光式显示设备制造技术

描述了用于颜色控制的背光式显示设备（１００）的设备和方法，所述设备和方法采用了反馈检测的颜色值，该颜色值经过处理以便等于显示器的输出光。所述设备包括：多个光源（１０３）；光输出单元（１０１），其包括显示元件（１０６）、第一颜色再现光学元件（１０５）；颜色控制单元（１０４）；第一光混合设备（１０２）；以及光检测单元（１０７），其包括颜色传感器（１０８）。所述颜色控制单元根据标称预定义颜色值和检测的颜色值控制通过所述光源产生的光，其中该产生的光由所述第一光混合设备混合并且穿过所述光输出单元。该经过混合的产生的光的小部分由所述光检测单元检测，其产生反馈给所述颜色控制单元的所述检测的颜色值。所述光检测单元还包括第二颜色再现光学元件（１０９），其用于处理进入所述颜色传感器的光以便等于离开所述光输出单元的光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及用于LCD显示器或其他电子显示器的背光系统， 更特别地，涉及颜色控制的背光式显示设备。
技术介绍
未来的液晶显示器(LCD)背光系统将很可能基于饱和的基色以便 扩大下一代LCD显示器的色域。发光二极管(LED)对于这种类型的背 光照明是有利的，这部分是因为它们的低功耗和低电源电压，但更重要 的是因为产生的光的相对较窄的色谱(在非白色时)。存在几种已知的利用LED产生背光的思想。 一种是直接的转换，其 中将来自多个单色LED (RGB、 RGBA和RGCBA，其中R代表红色、G 代表绿色、B代表蓝色、A代表琥珀色并且C代表青色)的光混合，得到 白色光。另一种思想是磷光体转换，其中利用磷光体涂敷蓝色或紫外 (UV)芯片以便发射白色光。该磷光体转换方法最常见的是基于蓝色 LED。当与黄色磷光体(通常为掺杂了铈的钇铝石榴石或YAG:Ce)相结 合时，光在人眼看来呈现白色。另一种方法使用在光语的近UV范围发 射的LED,所述近UV光用来激发多色磷光体以产生白色光。这些思想中的每一种都有其特定的优点和缺陷。由于LED的颜色随 着例如面元(bin)、温度和电流而变化，因而所有的思想都要求精确的 颜色控制。现有技术公开了若干颜色控制系统。US7002546B1公开了 一种颜色 控制的背光式显示设备，其具有背光式LCD显示元件以及根据亮度和色 度的颜色值控制产生的光的颜色控制单元。来自L E D的产生的光利用内 部检测器来检测，该内部检测器位于和LED相同的印刷板上并且连接到 处理器和控制单元。在光穿过混合设备并且然后进一步被引导到LCD光 输出设备之前，控制单元针对亮度和色度调节该产生的光。通过将光检 测器置于显示设备内，所产生的光的检测的颜色值仅包含有关内部变化 参数(例如LED温度和电流)的信息。没有有关LCD光输出设备的实际 输出光的信息反馈到控制单元。因此，这使得所述控制单元的调节是盲目的，没有考虑到因为例如LCD光输出设备的老化而改变产生的光。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少部分地緩解现有技术的上述缺陷。这个目的是通过如权利要求1所限定的依照本专利技术的颜色控制的显 示设备以及通过如权利要求9所限定的控制背光式彩色显示设备中的光 产生的方法来实现的。因此，依照本专利技术的第一方面，颜色控制的背光式显示设备包括 光输出单元，其包括显示元件和第一颜色再现光学元件；多个光源；颜 色控制单元；第一光混合设备；以及包括颜色传感器的光检测单元。颜 色控制单元根据标称预定义颜色值和检测的颜色值控制通过所述多个 光源产生的光。该产生的光由第一光混合设备混合并且穿过光输出单 元。该经过混合的产生的光由光检测单元检测，其产生所述检测的颜色 值。光检测单元还包括第二颜色再现光学元件，其用于处理进入颜色传 感器的光以便等于离开光输出单元的光。通过处理部分产生的光以便等于离开光输出单元的光，颜色控制单 元接收由观察者看到的所产生的光的真实感(realistic)颜色值。这提供 了如下的优点，即不仅例如产生光的光源的温度和电流的变化和/或面元 划分效应(binning effect)引起的颜色变化包含在反馈给颜色控制单元 的所产生的光的检测的颜色值中，而且光输出单元的颜色再现光学元件 造成的颜色值改变效应的预测也包含于其中。现有技术中忽略的事实在 于，光输出单元中的颜色再现光学元件将由于例如这些光学元件的老 化、这些光学元件与光源之间的相互作用等而影响显示器的输出光。应当指出的是，在本申请中，所述颜色值是与输出光的颜色或颜色 特性有关的任何种类的有用的值。本领域技术人员应当能够确定什么种 类的值是有用的，但一些实例是所产生的光的色温、R、 G和B滤波强度 值等等。依照如权利要求2所限定的颜色控制的背光式显示设备的实施例，现光学元件。因此，可以以有利的方式定位包括第二颜色再现光学元件 的内部光检测器单元。因此，降低了4全测由于光检测单元的不当定位而 引起的所产生的混合光的错误表示的风险。依照如权利要求3所限定的颜色控制的背光式显示设备的实施例，第一和第二颜色再现光学元件是相同的。这确保了处理部分产生的光的 操作导致显示设备的光输出的真实感预测。"相同"在这里应当被理解 为意味着这些颜色再现元件以相同的方式处理光，并且典型地具有相同 类型的部分。然而，本领域技术人员应当清楚的是，其典型地并不意味 着第二颜色再现元件的尺寸等于第一颜色再现元件的尺寸。相反地，第 二颜色再现元件的尺寸典型地只是第一颜色再现元件的尺寸的小部分。依照如权利要求4所限定的颜色控制的背光式显示设备的实施例， 所述颜色传感器是内部真彩色RGB传感器和内部XYZ传感器之一。依照如权利要求5所限定的颜色控制的背光式显示设备的实施例， 所述颜色传感器是具有显著分辨率的光学分光计。依照如权利要求6所限定的颜色控制的背光式显示设备的实施例， 进一步处理以便使得到达所述颜色传感器的光类似于观察者看到的来 自该显示设备的实际光输出是借助于第二光混合设备实现的。所述第二 颜色再现光学元件和所述颜色传感器设置在该第二光混合设备的相对 侧。依照如权利要求7所限定的颜色控制的背光式显示设备的实施例， 第 一 和第二颜色再现光学元件是颜色滤波器。依照如权利要求8所限定的颜色控制的背光式显示设备的实施例， 第一和第二颜色再现光学元件是磷光板。依照本专利技术的第二方面，如权利要求9所限定的控制背光式彩色显 示设备中的光产生的方法包括步骤-产生彩色光，-混合所产生的光，处理并且输出该处理的光作为输出光，以及-根据标称预定义颜色值和检测的颜色值控制所述彩色光的产生， 其中所述控制步骤包括重复地-在第二光路中对所述经过混合的产生的光的小部分进行颜色再现 处理以便等于所述输出光，-检测在所述第二光路中的该处理的经过混合的产生的光，以及 -产生4全测的颜色值，tW疋X顺巴1旦近仃^仪，并且如果 该检测的颜色值和所述预定义颜色值不匹配，那么色^f直匹配。通过执行依照本专利技术这个方面的方法的步骤，于是可以以 一 定的方 式管理显示设备的颜色控制，在该方式中，在内部处理所产生的光的一 部分以便等于来自该显示设备的输出光，从而考虑到该显示设备的光输 出单元对所产生的光的影响。上面的以及另外的目的、优点和特征根据以下描述的实施例是清楚 明白的并且将参照这些实施例进行阐述。附图说明下面将参照示意性附图更详细地描述本专利技术以及它的许多优点，所述附图出于说明的目的示出了一些非限制性实施例，并且其中 图1为依照本专利技术的显示设备的框图2为根据依照本专利技术的显示设备的实施例的LCD背光设备的截面；图3为依照所述显示设备的另 一 实施例的远磷光体 (remote-phosphor) LCD背光设备的截面；图4为依照本专利技术的控制背光式彩色显示设备中的光产生的方法的 简化流程图。所有附图都是高度示意性的并且不 一定按比例绘制。它们仅仅示出 阐述本专利技术所需的部分，而其他部分则^L忽略或者仅仅给出暗示。具体实施例方式图1示出了依照本专利技术的颜色控制的背光式显示设备的总体结构。 显示设备100包括多个光源103以及连接到光源103以便根据预定义的 标称颜色值和检测的颜色值控制发射的光的颜色控制单元104。颜色控 制单元104包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种颜色控制的背光式显示设备（１００），包括：　－光输出单元（１０１），其包括显示元件（１０６）和第一颜色再现光学元件（１０５）；　－多个光源（１０３）；　－颜色控制单元（１０４）；　－第一光混合设备（１０２）；以及 　－包括颜色传感器（１０８）的光检测单元（１０７）；　其中所述颜色控制单元根据标称预定义颜色值和检测的颜色值控制通过所述多个光源产生的光，其中该产生的光由所述第一光混合设备混合并且穿过所述光输出单元，并且其中该经过混合的产生的光 由所述光检测单元检测，其产生所述检测的颜色值；　其特征在于，　所述光检测单元还包括第二颜色再现光学元件（１０９），其用于处理进入所述颜色传感器的光以便等于离开所述光输出单元的光。

【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：V舒尔茨，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]