背光装置以及使用该背光装置的液晶显示装置的制作方法

专利名称：背光装置以及使用该背光装置的液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种背光装置和使用该背光装置的液晶显示装置，该背光装置使用了可提供彩色液晶显示面板用照明光的发光二极管，特别地，涉及一种可用于廉价地实现忠 实的色彩再现性和色彩平衡的发光二极管的结构以及驱动方法。
背景技术：
在液晶面板上显示图像的液晶显示装置是一种众所周知的装置。目前，在液晶显 示装置中，使用背光装置从背面对具有彩色滤光片的透过型液晶显示面板进行照明以显示 彩色图像的方式是一种主流的方式。另外，在现有技术中，尽管背光装置大多采用了使用萤 光管的CCFL(cold cathode fluorescent lamp)，但是，从环保的角度来看，因为水银的使 用受到了限制，所以，发光二极管LED(light emitting diode)作为一种取代将水银作为试 料的CCFL的光源正在被广泛地使用(例如，参考专利文献1)。另外，按照光源的配置方式，用于液晶面板的背光装置大致可分为直下型和侧光 型2种类型。直下型是如图2(a)所示的、使光源配置在液晶面板背面正下方的类型，侧光 型是如图2(b)所示的、在液晶面板背面正下方配置了图中未表示的导光板并使光源配置 在导光板侧面的类型。目前，图2(b)所示的侧光型背光方式已经应用于手提电话和笔记本电脑等的较 小型的显示用液晶面板。但是，对于大型液晶面板来说，因为侧光型背光得不到足够的辉 度，所以，一般使用图2(a)所示的直下型背光装置。另外，在将发光二极管应用于光源的直下型背光装置中，也有以下2种方式，即 将白色发光二级管作为光源的方式；以及，如图3 (a)所示的、使用可发出3原色的红色光、 绿色光以及蓝色光的发光二极管并进行混色以得到白色光的方式。作为使用可发出上述3原色的红色光、绿色光以及蓝色光的发光二极管并进行混 色以得到白色光的方法，例如，如图3 (b)所示，已经提出了这样一种技术，即通过将由2个 对辉度的视感度为最高的绿色发光二极管、1个红色发光二极管以及1个蓝色发光二极管 这4个二极管所组成的结构作为一个单元，以提高混色成白色光的混色性，减小颜色不均 和辉度不均，并节省电力消费(例如，参考专利文献2)。专利文献1 (日本)特开平7-191311号公报专利文献2 (日本)特开2006-133721号公报

发明内容
本发明想要解决的课题如下但是，在仅使用白色发光二极管的现有技术的背光装置中，尽管能够以较低的成 本制成背光装置，但是，不能对反面背光本身的色温进行调整。然而，在电视装置中，根据影 像的内容和使用者的嗜好，一般来说，色温被设定为可在大约6500° K至12，000° K(有时 也可能是15，000° K)的范围内进行变化。
下面，对将白色发光二极管作为背光装置来使用的液晶电视装置的色温变化的情况进行说明。在图1中，横轴表示色温，纵轴表示液晶电视装置的辉度。这里，白色发光二 极管的色温(图1 (b))被设为例如1，000° K，将这个白色发光二极管作为背光装置来使用 的液晶显示装置的色温被设为如图I(C)所示的范围(从(1)至(2)，例如，从6，500° K至 13，500° K)。例如，如果考虑将色温设定为6，500° K的情况，则因为白色发光二极管的色 温不会发生变化，所以，尽管可以通过减小视频信号R、G、B中的B信号来改变色温，但是，这 样就会出现一个问题，即因为B信号减小了，所以当然会导致辉度降低，因此，色温和辉度 之间的关系就变成图1(a)所示的关系。相反，如果将色温设定为高达例如13，500° K，则 需要减小R信号(即红色信号)，这样一来，此时的色温和辉度之间的关系就变成了如图 1(a)的点(2)所示的那样，其辉度还是被降低了。因此，在此辉度降低的情况下，如果再加 上白色发光二极管的偏差，就会出现辉度值不稳定的问题。另外，在使用了发出3原色的红色光、绿色光以及蓝色光的发光二极管的背光装 置的情况下，尽管可以对背光的色温进行调整以及可以对色彩的不均进行补正，但是，仍然 还存在着由于上述发光二极管的偏差而导致辉度不稳定以及难以减低成本等的问题。因此，鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种背光装置以及使用该背光装置 的液晶显示装置，通过同时使用白色发光二极管和彩色发光二极管，可以廉价地实现色温 的调整以及色彩不均的补正。用于解决上述课题的手段如下为了实现上述目的，第一发明的背光装置的特征在于，具有光源，该光源从液晶面 板的背面进行照明，所述光源具有白色发光二极管和彩色发光二极管。这样，因为可以将白色发光二极管和彩色发光二极管这两者同时作为光源来使 用，并且，还可以通过将白色发光二极管和彩色发光二极管这两者进行组合来实施色温的 调整、辉度不均和色彩不均的补正，所以，不仅可以使辉度值稳定，而且还可以进行微细的 调整。第二发明的背光装置的特征在于，在第一发明的背光装置中，所述白色发光二级 管为高功率型二极管，所述白色发光二极管输出的辉度比所述彩色发光二极管输出的辉度
尚ο这样，因为可以由白色发光二极管提供液晶面板的照明所需的大部分的辉度，并 且，还可以通过使用彩色发光二极管来进行微细的色温调整、辉度不均的补正以及色彩不 均的补正，所以，不仅可以使辉度稳定，而且还可以进行微细的调整。第三发明的背光装置的特征在于，在第二发明的背光装置中，所述彩色发光二极 管包含红色发光二极管以及蓝色发光二极管。这样，在彩色发光二极管中，因此可以将输出色温较低的红色光的红色发光二极 管和输出色温较高的蓝色光的蓝色发光二极管组合来使用，所以，可以适当地进行色温等 的微细调整。第四发明的背光装置的特征在于，在第三发明的背光装置中，所述彩色发光二极 管还包含绿色发光二极管。这样，因为可以使用3原色来生成虚拟白色，所以，可以高精度地进行色温调整、 辉度不均调整以及色彩不均调整等微细的调整。
第五发明的背光装置的特征在于，在第四发明的背光装置中，具有发光二极管驱动单元，其用于使所述白色发光二极管和所述彩色发光二极管的发光时机错开，然后点亮 所述白色发光二极管和所述彩色发光二极管。这样，可以节省背光装置的电力消费。另外，例如，如果点亮了白色发光二极管，则 不点亮彩色发光二极管，相反，如果点亮了彩色发光二极管，则不点亮白色发光二极管，通 过这种方式，不仅可以减少输入至所述发光二极管的实效电力，实现低电力消费化，而且还 可以延长发光二极管的寿命，提供一种经济实惠的背光装置。第六发明的背光装置的特征在于，在第五发明的背光装置中，所述发光二极管驱 动单元包含脉冲宽度调制电路，所述背光装置包括白色发光二极管驱动电路，其用于根据 由所述脉冲宽度调制电路所输出的第一极性的脉冲来点亮所述白色发光二极管；彩色发光 二极管驱动电路，其用于根据与由所述脉冲宽度调制电路所输出的所述第一极性相反的第 二极性的脉冲来点亮所述彩色发光二极管。这样，不仅可以通过使用脉冲宽度调制电路来容易地进行点亮白色发光二极管和 点亮彩色发光二极管之间的切换，而且还可以减小电力消费。第七发明的背光装置的特征在于，在第六发明的背光装置中，所述发光二极管驱 动单元包含序列驱动单元，其用于按顺序地点亮所述各颜色的彩色发光二极管。这样，通过按顺序地分别点亮各颜色的彩色发光二极管，可以进一步地减小电力 消费。例如，当将红色光、绿色光、蓝色光的三个发光二极管作为上述的彩色发光二极管来 使用时，如果设计成按顺序地点亮所述红色光、绿色光、蓝色光的发光二极管这样的序列驱 动方式，则因为彩色发光二极管内的电流变为1/3，所以，不仅可以更有效地消减电力消费， 而且还可以减少辉度不均和色彩不均。第八发明的液晶显示装置的特征在于，具有第一发明的背光装置；液晶面板，其 通过由所述背光装置从背面照射光线在其显示面上放映影像。这样，不仅可以对液晶面板上发映出的影像的色温进行调整以及对辉度不均和色 彩不均进行补正，而且，还可以低成本地实现能够节省电力消费的液晶显示装置。本发明的效果如下根据本发明的背光装置以及使用该背光装置的液晶显示装置可知，本发明不仅可 以进行色温的调整，而且还可以廉价地实现色彩不均的补正以及辉度不均的补正。特别地， 本发明具有非常好的可应用至大型液晶电视装置等的实用效果。


图1是用于说明液晶电视装置的色温和辉度之间的关系的图。图2是用于说明液晶面板的背光装置的种类的图。图3是用于说明现有的发光二极管的排列的图。图4是表示本实施例的背光装置80的整体结构的分解立体图。图5是用于说明本发明的实施例的发光二极管排列的图。图6是用于说明光源10的色温的调整方法的图。图7是用于说明本发明的实施例的发光二极管的点亮时机的图。图8是用于说明本发明的实施例的驱动电路构成的图。
图9是用于说明本发明的其他实施例的发光二极管的点亮时机的图。图10是表示与图9不同的一部分重复的点亮时机的图。图11是用于说明本发明的其他实施例的发光二极管的点亮时机的图。图12是表示具有序列驱动单元44的发光二极管驱动单元40a的构成的一个例子的图。图13是表示序列驱动单元44的构成的一个例子的图。图14是表示本实施例的液晶显示装置150的整体结构的一个例子的图。符号说明10 光源；11:白色发光二极管；12 红色发光二极管；13:绿色发光二极管；14 蓝色发光二极管；15 彩色发光二级光；20 光源实装基板；30 背面箱体；40、40a 发光二极管驱动单元；41 脉冲宽度调制(PWM)电路；42 白色发光二极管驱动电路(W驱动电路)；43 3原色彩色发光二极管驱动电路(RGB驱动电路)；44 序列驱动单元；50:扩散板；60 光学片；61、63:扩散片；62 透镜片；70 前面框架；80 背光装置；90 液晶面板；100 源极(source)驱动器；110 闸极(gate)驱动器；120 液晶面板控制单元；130 视频信号检测电路；150 液晶显示装置。
具体实施例方式以下参考

本发明的最佳实施例。在本实施例中，尽管以下是以直下型背 光装置为例进行的说明，但是，本发明并不仅限于直下型背光装置。图4是表示使用了本发明的实施例的背光装置80的整体结构的分解立体图。在 图4中，本实施例的背光装置80具有光源10、光源实装基板20、背面箱体30、发光二极管驱动单元40、扩散板50、光学片60以及前面框架70。光源10是用于发出照射至液晶面板背面的光线的单元，在本实施例的背光装置80中，光源10由多个发光二极管构成。多个发光二极管包含白色发光二极管和彩色发光二 极管这两者。彩色发光二极管包含红色发光二极管和蓝色发光二极管，另外，还可以包含绿 色发光二级管。这里，需要说明的是，关于白色发光二极管和彩色发光二极管的具体配置方 式，将在后面进行叙述。光源实装基板20是用于实装包含多个发光二极管的光源10的基板。光源实装基 板20被配置并固定在背面箱体30的内部底面上。在本实施例的背光装置80中，光源实装 基板20被构成为沿横方向延伸的形状，光源10在其上按预定的间隔被配置。另外，沿横方 向延伸的多个光源实装基板20沿纵方向具有预定的间隔，并被配置为彼此之间大致平行， 光源10在整体上被配置为格子形状。这样，通过设计成在整个平面上配置光源10这样的 直下型结构，可以均勻地向整个液晶面板照射光线。背面箱体30是用于覆盖背光装置80背面的箱体，可使用具有各种各样的材质的 材料。发光二极管驱动单元40是用于进行点亮光源10的白色发光二极管和彩色发光 二极管的驱动控制的单元。发光二极管驱动单元40对白色发光二极管和彩色发光二极管 的点亮时机、点亮时间以及供给电流值等进行控制，并且对从背光装置所发出的照明光的 色温进行调整以及对辉度不均和色彩不均进行补正等。发光二极管驱动单元40可由预 定的电子电路构成，具有 CPU (central processing unit)、RAM (random access memory) > ROM (read only memory)等，还可以被构成为包含基于程序而动作的微型计算机。这里，需 要说明的是，关于发光二极管驱动单元40所进行的具体驱动控制，将在后面进行叙述。扩散板50是具有使光线扩散的光学扩散效果的扩散板，其作用是使从光源10照 射出的光线发生扩散。光学片60是通过将扩散片61、透镜片62、扩散片63进行层叠而构成的。光学片 60具有可有效地使扩散板50所扩散的光线的辉度增加的功能。扩散板50和光学片60形 成背光装置80的发光面。前面框架70覆盖扩散板50和光学片60的四周边缘部并对其进行支撑，前面框架 70是通过与背面箱体30进行组合来形成背光装置80外形的框架。下面，参考图5，对构成本实施例的背光装置80的光源10的发光二极管的配置实 例进行说明。图5是用于说明本实施例的发光二极管的排列方式的图。在使用了本发明的 本实施中，将红色、绿色、蓝色发光二极管作为彩色发光二极管使用时的发光二极管的排列 方式被表示在图5(a) (W+RGB)中，另外，将红色、蓝色发光二极管作为彩色发光二极管使用 时的发光二极管的排列方式被表示在图5(b) (W+RB)中，但是，需要说明的是，发光二极管 的排列方式并不限定于此。图5(a)是表示使用一个白色发光二极管11、一个红色发光二极管12、一个绿色发 光二极管13以及一个蓝色发光二极管14作为光源10时的各发光二极管11、12、13、14的 排列实例的图。下面，对图5(a)所示的使用了 W+RGB即白色发光二极管11和作为彩色发 光二极管的3原色R、G、B发光二极管12、13、14的情况进行说明。这里，需要说明的是，从 此处开始，当将色彩发光二极管作为一个整体来说明时，将其称为彩色发光二极管15。
在图5(a)左侧的图中，红色发光二极管12、白色发光二极管11、蓝色发光二极管14以及绿色发光二极管13被配置成从左开始横向排成一列。这样，一个光源10就可以被 构成为，将白色发光二极管11、红色发光二极管12、绿色发光二极管13以及蓝色发光二极 管14配置成一列的直排(in-line)排列。此时，例如，对于颜色的调谐(timing)比率来说， 如果将白色发光二极管11设为1，则红色发光二极管12、绿色发光二极管13以及蓝色发光 二极管14可分别为0. 33。通过设定成这样的颜色调谐比率，点亮彩色发光装置15使其发 出白光时，因为与白色发光二极管11平衡，所以，可以容易地进行各种各样的调整。因此，在具有这样的光源10的背光装置80中，通过增大白色发光二极管11的功 率，可以使其提供整个背光的大半部分的辉度。例如，可使用高功率型白色发光二极管，该 高功率型白色发光二极管能输出单位供电量的辉度超过100[lm/W]的高辉度。另一方面， 彩色(RGB)发光二极管12、13、14的功率可被设定为较小，也就是说，只要能够使色温在某 范围(例如士 1000° K)进行变化即可。图6是用于说明光源10的色温的调整方法的图。在图6中，如果将白色发光二极 管11设定为提供最大辉度ML的例如97%以上，并且，将图6横轴所示的色温调整设定为 在士 1000° K的2000° K的宽度较窄的范围内进行，则不对辉度进行较大的变动，就可以
调整色温。另外，因为白色发光二极管11相对于彩色发光二极管15来说价格比较便宜，所 以，通过使用可输出高辉度光线的高功率型发光二极管作为白色发光二极管11，并将功率 低于所述高功率型发光二极管的功率的、可输出一定程度的辉度的光线的发光二极管作为 彩色发光二极管15，可以实现整个光源10的低价格化。返回图5。在图(5)的右图中，红色发光二极管12、白色发光二极管11、蓝色发光 二极管14以及绿色发光二极管13被集中地配置为按逆时针旋转的正方形形状。光源10的 配置方式也可以是基于这样的正方形排列的配置方式。另外，在这个正方形排列的配置方 式中，颜色的调谐比率也与上述直排排列相同，如果白色发光二极管11为1，则红色发光二 极管12、绿色发光二极管13以及蓝色发光二极管14可分别为0. 33。其他的，例如，也可以 将白色发光二极管11、红色发光二极管12、蓝色发光二极管13以及绿色发光二极管14配 置成纵向一列，也就是说，可以以各种各样的排列方式来构成光源10。在光源10中，白色发光二极管11、红色发光二极管12、蓝色发光二极管13以及绿 色二极管14只要被集中地配置在一起即可，在将其一个一个地集中地配置在一起的前提 下，可以采取各种各样的配置方式。另外，在图5(a)中，尽管是以光源10中分别包含一个 白色发光二极管11、一个红色发光二极管12、一个蓝色发光二极管13以及一个绿色发光二 极管14的构成为例进行了说明，但是，根据所要求的背光装置80的特性，也可以增加发光 二极管11、12、13、14中的任一个的数量。例如，如果需要得到更高的辉度，则也可以将光源 10设计成包含2个白色发光二极管11以及各一个其他彩色发光二极管12、13、14的结构。这样，根据使用了本发明的图5(a)的实施例可知，因为背光装置80的大半部分的 辉度是由较廉价的白色发光二极管所提供的，所以，可减小彩色发光二极管15的功率，也 就是说，可以实现低价格化，因此，可以将背光装置80控制至较便宜的价格。另外，通过控 制流入红色以及/或者蓝色发光二极管12、14的电流，可以将背光的色温控制在一定的范 围内。例如，在进行重视辉度但稍微可以进行一点使颜色变化的控制的情况下，也可以设计成这样的构成，即相对于白色发光二极管的1 [W]，使用彩色发光二极管15中的每个分别为0.1 [W]或0.2[W]的发光二极管。在进行为了提高辉度而优先控制辉度的情况下，即 可以使用白色发光二极管11来进行控制，也可以使用彩色发光二极管来进行控制，但是， 在使用彩色二极管进行控制以提高辉度时，需要提高红色发光二极管12、绿色发光二极管 13以及蓝色发光二极管14的总的辉度，这样，彩色发光二极管15所需的费用也就增加了。 另外，一旦彩色发光二极管15的各颜色的辉度被提高了，因为各颜色的发光二极管12、13、 14的辉度特性不同，所以，就会产生很大辉度不均。关于此点，在提高白色发光二极管11 的辉度时，因为只需提高一个白色发光二极管11的辉度，所以，只要采用一个高功率型发 光二极管即可，因此，就不会产生上述的辉度不均。例如，在将白色发光二极管的色温设为 9000° K，并且彩色发光二极管的色温被调整至士2000° K 3000° K就可以时，如果白色 发光二极管11被设为1 [W]，则彩色发光二极管15的每个发光二极管的功率可以分别被设 为0. 1[W]左右，这样，就可以以低廉的价格得到可以实现重视辉度的结构。再有，如果白色发光二极管11存在辉度斑点，则可以通过调整流向白色发光二极 管11的电流或通过控制流向彩色发光二极管15的电流来进行补正。例如，在使用彩色发 光二极管15进行调整时，如果某区域的辉度较低，则可以通过将其近旁的彩色发光二极管 15的辉度增大的方式来进行辉度补正。另外，与上述说明相反的，在进行与辉度相比更重视 使色彩变化的控制时，例如，通过设计成这样的构成，即白色发光二极管为1[W]时，使用 每个发光二极管都具有与1[W]大致相同的发光辉度的彩色发光二极管15，就可以进行重 视色温的控制。因此，在本实施例的背光装置中，根据想要进行控制的内容，并根据用途，可 以灵活地将白色发光二极管11和彩色发光二极管15进行组合，以得到各种各样的结构。另外，如果白色发光二极管11存在色斑，例如，如果某区域的白色发光二极管11 的色温较低，则通过降低其近旁的红色发光二极管12的电流，并增加蓝色发光二极管14的 电流，使彩色发光二极管15的色温提高，就可以对整个背光的色温进行补正。也就是说，色 温低时，是暗橘黄色，随着色温的增加，变成带有黄色的白色，色温再增加时，变为泛蓝的白 色，因此，通过控制红色发光二极管11以及蓝色发光二极管14的电流量，可以控制和调整 色温。下面，参考图5(b)，对将红色和蓝色这两种发光二极管12、14作为彩色发光二极 管使用时的例子进行说明。如上所述，因为根据流入红色发光二极管12以及蓝色发光二极 管14的电流量可以调整色温，因此，也可以设成这样的构成，即让白色发光二极管11提供 大部分的辉度，仅由红色发光二极管12以及蓝色发光二极管14这两种颜色的发光二极管 构成彩色发光二极管15。图5(b)是表示由白色发光二极管11、红色发光二极管12以及蓝色发光二极管14 构成光源10时的发光二极管11、12、14的配置例子的图。在图5(b)的左侧的图中，红色发 光二极管12、白色发光二极管13、蓝色发光二极管14以及白色发光二极管11从左侧开始 按顺序排列成横向的一列。这样，就可以将白色发光二极管11、红色发光二极管12以及蓝 色发光二极管14作为直排排列配置为一列。此时，例如，关于颜色的调谐比率，如果2个白 色发光二极管11分别各为0. 5，则红色发光二极管12以及蓝色发光二极管14可以分别被 设为0. 5。另外，在图5(b)的右侧的图中，红色发光二极管12、白色发光二极管13、蓝色发光二极管14以及白色二极管11被反时针地集中地配置为正方形状。这样，就可以将3种类的发光二极管11、12、14配置为正方形排列。在这个正方形排列的情况下，关于颜色的调谐 比率，也与直排排列的相同，例如，如果2个白色发光二极管11分别各为0.5，则红色发光二 极管12以及蓝色发光二极管14可以分别被设为0.5。这里，需要说明的是，在图5(b)中， 其构成是白色发光二极管11为2个、红色发光二极管12以及蓝色发光二极管14各为一个 的组合。为了充分地发挥白色发光二极管11的辉度，可以采用上述这样数目的组合，也就 是说，只要白色发光二极管11能输出足够的辉度，就可以采用各为1个的组合。另外，如在图5(a)中也说明的那样，关于白色发光二极管11、红色发光二极管12 以及蓝色发光二极管14的配置，只要可以将每个发光二极管都集中地配置成为一个光源 10，也可以采用其他各种各样的排列方式。在图5(b)的实施例的情况下，辉度斑点可通过调整流入白色发光二极管11的电 流的方式来进行补正，另外，色斑可通过调整流入红色发光二极管12以及/或者蓝色发光 二极管14的电流的方式来进行补正。因为使用了仅将红色发光二极管12、蓝色发光二极 管14作为彩色发光二极管15的背光装置80的价格也可以被控制得较低，因此，尤其最适 合使用于低价格的大型液晶电视装置。下面，参考图7，对使用了本发明的实施例的背光装置80的发光二极管的驱动进 行说明。图7是用于说明各发光二极管的点亮时机的时机图。在图7中，图7(a)表示流入 白色发光二极管11的电流的时机，图7(b)表示流入彩色发光二极管15的电流的时机。如 此图所述，因为电流没有同时流入白色发光二极管11和彩色发光二极管15，因此，可以降 低实效电力。上述背光装置80的发光二极管12、13、14的驱动方法的一个例子被表示在图8 中。图8是用于说明发光二极管驱动单元40的内部结构的一个例子的图。在图8中，发 光二极管驱动单元40具有PWM电路41、白色发光二极管驱动电路(以下简称“W驱动电 路”)42、彩色发光二极管驱动电路(以下简称“RGB驱动电路”)43。在图8的脉冲宽度调制 电路(PWM电路)41中，设定发光二极管11、12、13、14的开(on) ·关(off)期间，PWM输出 用于，例如，其正极性输出用于点亮白色发光二极管11，负极性输出用于点亮彩色发光二极 管15。W驱动电路42是用于驱动并点亮白色发光二极管11的电路，其根据PWM电路41的 正极性输出脉冲，依照脉冲输出时机来驱动白色发光二极管11。另外，RGB驱动电路43是 用于驱动并点亮彩色发光二极管15的电路，其根据PWM电路41的负极性输出脉冲，依照脉 冲输出时机来驱动红色发光二极管12、绿色发光二极管13以及蓝色发光二级光14。通过 改变上述PWM电路41的脉冲宽度，控制和调整流入白色发光二极管11的电流，以得到所要 的辉度。另一方面，从PWM电路41输出的负极性输出在RGB驱动电路43中分别调整3原 色R、G、B的值(level)，以得到所要的色温。这里，需要说明的是，PWM电路41的正极性输 出和负极性输出可互相相反，例如，可以构成为负极性的脉冲被输出至W驱动电路42中， 正极性的脉冲被输出至RGB驱动电路43中。此时，可以构成为根据负极性输出脉冲，W驱 动电路42驱动并点亮白色发光二极管11 ；根据正极性输出脉冲，RGB驱动电路43驱动并点 亮彩色发光二级光15。这里，需要说明的是，在如上所述的驱动方法中，流入发光二级光11、12、13、14的 电流由PWM输出的额定负载持续率(duty circle)所决定，因此，如果对流入白色发光二级光11的电流进行调整，则因为额定负载持续率发生变化，所以，会对流入彩色发光二极管15的电流产生影响。也就是说，如果流入白色发光二极管11的电流变多，则流入彩色发光 二极管15的电流就会变少。但是，如果预先考虑白色发光二极管11的偏差，然后再对PWM 的脉冲宽度进行设定，则在RGB驱动电路43中，就可以对流入R、G、B发光电流12、13、14的 电流进行调整。另外，上述驱动方法尽管用于进行将PWM电路的正极性输出输出至白色发光二极 管、将负极性输出输出至彩色发光二极管15的驱动，但是，如图9所示，也可以使白色发光 二极管11和彩色发光二级光15的点亮时机一部分重复。如果这样，就可以对流入白色发 光二极管11的电流和流入彩色发光二极管15的电流分别独立地进行控制。这样的控制， 例如，在图8中，可以设计为通过设置控制电路和微型计算机等，分别独立地对W驱动电路 42和RGB驱动电路43进行控制，也可以设计为通过接收从PWM电路41所输出的输出信 号，由RGB驱动电路43来进行输出那样的波形的驱动控制。这里，需要说明的是，接收从PWM电路41所输出的输出信号，使白色发光二极管 11和彩色发光二极管15的点亮时机一部分重复时，可以采用图10所示的驱动方法。图10 是表示与图9不同的一部分重复的点亮时机的图。在图9中，白色发光二极管11和彩色发 光二极管15的点亮时机的重复期间变成了白色发光二级光11的点亮结束的时机。另一方 面，在图10中，白色发光二极管11和彩色发光二极管15的重复点亮期间则变成了白色发 光二极管11的点亮开始时的时机。如果是如图10所示的点亮模式，例如，当从图8的PWM 电路41输出负极性脉冲，RGB驱动电路43接收该脉冲，点亮彩色发光二极管15时，如果将 点亮时间设定为较长，就可以容易地生成一部分重复的驱动模式的波形。下面，作为驱动方法的其他的实施例，对将红色光、绿色光、蓝色光的发光二极管 12、13、14作为彩色发光二极管15使用时的、并将这些彩色二极管按顺序进行点亮的情况 进行说明。图8的RGB驱动电路43为了按顺序地点亮红色光、绿色光、蓝色光的发光二极 管12、13、14，产生如图11所示的时机的信号，并将其作为驱动信号，驱动彩色发光二级管 15的每个发光二极管。依照图11所示的时机，对彩色发光二极管15进行驱动时，红色发光 二极管12、绿色发光二级光13以及蓝色发光二极管14的点亮次数在相同周期内经比较可 知为1/3，因此，彩色发光二极管15的电力消费可以被降低至1/3左右。图12是表示具有序列(即按顺序)驱动单元44的发光二极管驱动单元40a的 构成的一个例子的图。在图12中，序列驱动单元44被包含在RGB驱动电路43中。这里， 需要说明的是，因为其他的构成要素与图8所示的发光二极管驱动单元40相同，所以，省略 对其进行说明。序列驱动单元44是用于接收从PWM电路41所输出的负极性脉冲，并按照 红色发光二极管12、绿色发光二极管13以及蓝色发光二极管14的次序顺序地进行切换，按 顺序地对这些发光二极管进行点亮的单元。图13是表示序列驱动单元44的构成的一个例子的图。如图13所示，序列驱动单 元44可以被构成为包含开关单元45，开关单元45用于对红色发光二级管12、绿色发光二 极管13以及蓝色发光二极管14的连接按顺序地进行切换。另外，开关单元45可以使用各 种各样的开关单元，例如，继电器和半导体等。另外，序列驱动单元44也可以由使用了可编 程逻辑控制器等软件的单元来实现，也就是说，只要是可以进行彩色发光二极管15的序列 驱动的单元，可以使用各种各样的单元。
这里，需要说明的是，在这个实施例中，在没有点亮白色发光二极管的期间内，尽管按顺序点亮了彩色发光二极管15，但是，如上述的图9、图10所示，也可以使白色发光二 极管11和彩色发光二极管15的点亮期间一部分重复。下面，参考图14，对使用了本实施例的背光装置80的液晶显示装置进行说明。图 14是表示本实施例的液晶显示装置150的整体结构的一个例子的图。在图14中，本实施例的液晶显示装置150具有背光装置80、液晶面板90、源极驱 动器100、闸极驱动器110、液晶面板控制单元120以及视频信号检测电路130。液晶面板90是用于在显示面上显示图像的图像显示单元，源极驱动器100和闸极 驱动器Iio是用于驱动液晶面板90的ICGntegrated circuit 集成电路)。另外，液晶面 板控制单元120是用于控制源极驱动器100和间极驱动器110的驱动的单元。视频信号检测电路130是用于检测所输入的视频信号的电路，根据所检测出的视 频信号，液晶面板控制电路100和发光二级光驱动电路40分别进行驱动控制。液晶面板控 制电路100根据视频信号，依照驱动时机，驱动源极驱动器100和间极驱动器110，进行在 液晶面板90上放映影像的控制。另一方面，发光二极管驱动单元40如上所述，点亮背光装 置80的发光二极管11、12、13、14。这里，需要说明的是，因为发光二极管驱动单元40的详 细内容与上述内容相同，因此，省略对其进行说明。背光装置80被设置在液晶面板90的背 面，通过照射光线，在液晶面板90的显示面上放映影像。此时，如上所述，可以容易地进行 色温的调整以及容易地进行颜色不均和辉度不均的补正。这里，需要说明的是，发光二极管 驱动单元40可以使用如图12所示的发光二极管驱动单元40a。以上对本发明的具体实施例进行了说明，但是，本发明并不局限于上述具体实施 例，只要不脱离权利要求书的范围，亦可采用其他变化形式代替，但那些变化形式仍属于本 发明所涉及的范围。特别地，在实施例的图6之后，尽管是以彩色发光二极管15由红色发光二极管12、 绿色发光二极管13以及蓝色发光二极管14这三种颜色所组成的例子进行了说明，但是，在 彩色发光二极管15仅由红色发光二极管12和蓝色发光二极管14组成的情况下，也同样适用。工业实用性本发明可应用于液晶显示装置的背光装置以及液晶显示装置。本国际申请主张2007年9月20日申请的日本专利申请2007-243261号、以及、 2008年9月18日申请的日本专利申请2008-239735号的优先权，并在本文中引用了日本专 利申请2007-243261号、以及、日本专利申请2008-239735号的全部内容。
权利要求
一种背光装置，其具有光源，所述背光装置使用所述光源从液晶面板的背面进行照明，所述背光装置的特征在于所述光源具有白色发光二极管和彩色发光二极管。
2.根据权利要求1所述的背光装置，其特征在于 所述白色发光二级管为高功率型二极管，该高功率型二极管所输出的辉度比所述彩色 发光二极管所输出的辉度高。
3.根据权利要求2所述的背光装置，其特征在于所述彩色发光二极管包含红色发光二极管以及蓝色发光二极管。
4.根据权利要求3所述的背光装置，其特征在于 所述彩色发光二极管还包含绿色发光二极管。
5.根据权利要求4所述的背光装置，其特征在于具有发光二极管驱动单元，其用于使所述白色发光二极管和所述彩色发光二极管的发 光时机错开，然后点亮所述白色发光二极管和所述彩色发光二极管。
6.根据权利要求5所述的背光装置，其特征在于 所述发光二极管驱动单元包含脉冲宽度调制电路， 所述背光装置包括白色发光二极管驱动电路，其用于根据由所述脉冲宽度调制电路所输出的第一极性的 脉冲来点亮所述白色发光二极管；彩色发光二极管驱动电路，其用于根据与由所述脉冲宽度调制电路所输出的所述第一 极性相反的第二极性的脉冲来点亮所述彩色发光二极管。
7.根据权利要求6所述的背光装置，其特征在于所述发光二极管驱动单元包含序列驱动单元，该序列驱动单元用于按顺序地点亮各颜 色的所述彩色发光二极管。
8.一种液晶显示装置，其特征在于，具有 背光装置，其为权利要求1所述的背光装置；液晶面板，其通过由所述背光装置从背面照射光线，在该液晶面板的显示面上放映影像。
全文摘要
一种背光装置，其具有光源，所述背光装置使用所述光源从液晶面板的背面进行照明，所述背光装置的特征在于所述光源具有白色发光二极管和彩色发光二极管。
文档编号G02F1/13357GK101849133SQ200880107530
公开日2010年9月29日 申请日期2008年9月19日 优先权日2007年9月20日
发明者安达武志 申请人:三美电机株式会社;有限会社Atrc