專利名稱：限制固態(tài)照明板中的色域的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固態(tài)照明，并且尤其涉及可調(diào)整的固態(tài)照明板和用于調(diào)整固態(tài)照明板 的光輸出的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
固態(tài)照明陣列被用于多種照明應(yīng)用。例如，包括固態(tài)照明器件陣列的固態(tài)照明板 已經(jīng)被用作直接的照明源，諸如在建筑和/或重點(diǎn)照明中。例如，固態(tài)照明器件可以包括 包括一個(gè)或更多發(fā)光二極管(LED)的封裝的發(fā)光器件。無(wú)機(jī)LED典型地包括形成p-n結(jié)的 半導(dǎo)體層。包括有機(jī)發(fā)光層的有機(jī)LED (0LED)是另一種類型的固態(tài)發(fā)光器件。典型地，固 態(tài)發(fā)光器件通過(guò)發(fā)光層或區(qū)域中的電子載流子(electroniccarrierM即電子和空穴)的 重新結(jié)合生成光。固態(tài)照明板通常被用作小型液晶顯示(IXD)顯示器屏幕的背光，諸如用在便攜式 電子器件中的LCD顯示器屏幕。另外，對(duì)于將固態(tài)照明板用作較大型的顯示器(諸如LCD 電視顯示器)的背光的興趣已經(jīng)有所增加。對(duì)于較小型的IXD屏幕，背光組件典型地采用白色LED照明器件，該白色LED照明 器件包括涂覆有將該LED發(fā)出的一些藍(lán)色光轉(zhuǎn)換成黃色光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換熒光體的發(fā)藍(lán)光的 LED。所得到的光(其為藍(lán)色光和黃色光的合成)對(duì)于觀察者而言會(huì)看起來(lái)為白色。然而， 雖然通過(guò)這種布置生成的光會(huì)看起來(lái)為白色，但是因?yàn)樵摴獾氖芟拗频墓庾V由這種光照亮 的物體可能看起來(lái)不具有自然的色彩。例如，因?yàn)樵摴庠诳梢?jiàn)光譜的紅色部分中可能幾乎 沒(méi)有能量，物體中的紅色可能沒(méi)有被這種光充分照亮。因此，當(dāng)在這種光源下觀察該物體 時(shí)，該物體可能看起來(lái)具有不自然的色彩。光源的顯色指數(shù)(color rendering index)是對(duì)由源生成的光準(zhǔn)確地照亮大范圍 色彩的能力的客觀度量。顯色指數(shù)在從對(duì)于單色源的基本上為零到對(duì)于白熾光源的接近 一百內(nèi)變化?；跓晒怏w的固態(tài)光源生成的光可以具有相對(duì)低的顯色指數(shù)。對(duì)于大規(guī)模的背光以及照明應(yīng)用，經(jīng)常希望提供生成具有高顯色指數(shù)的白色光的 照明源，以使通過(guò)照明板照亮的物體和/或顯示器屏幕可以看起來(lái)更加自然。因此，這種照 明光源典型地可以包括固態(tài)照明器件陣列，其包括紅色、綠色以及藍(lán)色發(fā)光器件。當(dāng)紅色、 綠色以及藍(lán)色發(fā)光器件被同時(shí)通電時(shí)，取決于紅色、綠色以及藍(lán)色源的相對(duì)強(qiáng)度，所得到的 合成光可能看起來(lái)為白色或者接近白色。光的許多不同色調(diào)可以被認(rèn)為是“白色”。例如， 某些“白色”光，諸如通過(guò)鈉蒸汽照明器件生成的光可以在色彩上看起來(lái)為淡黃色，而其他 “白色”光，諸如通過(guò)某些熒光照明器件生成的光會(huì)在顏色上看起來(lái)更偏藍(lán)色。特定光源的色度可以被稱作為該源的“色點(diǎn)(color point)”。對(duì)于白色光源，該 色度可以被稱作為該源的“白色點(diǎn)”。白色光源的白色點(diǎn)會(huì)落在沿著對(duì)應(yīng)于由加熱到給定 溫度的黑體輻射體發(fā)射的光的色彩的色度點(diǎn)軌跡。因此，白色點(diǎn)可以由該光源的相關(guān)色溫 (CCT)來(lái)標(biāo)識(shí)，該相關(guān)色溫(CCT)為在此處被加熱的黑體輻射體與該光源的色調(diào)匹配的溫 度。典型地，白色光具有在大約4000K和8000K之間的CCT。具有4000K CCT的白色光具有淡黃色，而具有8000K CCT的光在顏色上更偏藍(lán)色。對(duì)于較大型的顯示和/或照明應(yīng)用，多個(gè)固態(tài)照明塊(tile)可以被連接在一起 (例如以二維陣列的形式)形成較大型的照明板。然而可惜的是，所生成的白色光的色調(diào) 可能從塊到塊變化，和/或甚至從照明器件到照明器件變化。這種變化可能由多種因素引 起，包括不同LED的發(fā)射強(qiáng)度的變化和/或LED在照明器件中和/或在塊上的位置變化。因 此，為了構(gòu)建產(chǎn)生從塊到塊一致的白色光色調(diào)的多個(gè)塊(multi-tile)的顯示板，所希望的 可能是測(cè)量由大量塊生成的光的色調(diào)以及飽和度或者色度，并且選擇具有相對(duì)接近的色度 的塊的子集用在多個(gè)塊的顯示中。對(duì)于制造過(guò)程，這可能導(dǎo)致減小的產(chǎn)量和/或增加的庫(kù) 存成本。此外，即使固態(tài)顯示/照明塊在其首次被制造時(shí)具有一致的、所希望的光的色調(diào)， 塊內(nèi)的固態(tài)器件的色調(diào)和/或亮度可能隨著時(shí)間的推移和/或由于溫度變化而非一致 地變化，這可能引起板的全部色點(diǎn)隨著時(shí)間的推移而改變和/或可能導(dǎo)致橫跨整個(gè)板的 (across the panel)的色彩的非一致性。另外，用戶可能希望改變顯示板的光輸出特性以 便提供所希望的色調(diào)和/或亮度水平。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一些實(shí)施例提供控制背光單元的方法，該背光單元包括多個(gè)固態(tài)發(fā)光器 件。該方法包括接收請(qǐng)求以將該背光單元的色點(diǎn)設(shè)置在所請(qǐng)求的色點(diǎn)處，以及確定所請(qǐng)求 的色點(diǎn)是否在可接受的范圍內(nèi)。響應(yīng)于所請(qǐng)求的色點(diǎn)在可接受的范圍之外，選擇修正的色 點(diǎn)響應(yīng)于所請(qǐng)求的色點(diǎn)，以及將背光單元的色點(diǎn)設(shè)置在修正的色點(diǎn)處。可以根據(jù)二維色彩空間來(lái)定義可接受的范圍。例如，可接收的范圍可以被定義成 在二維色彩空間內(nèi)的長(zhǎng)方形?？梢酝ㄟ^(guò)1931CIE色度圖來(lái)表示色彩空間，并且可接受的范圍可以被定義成具有 坐標(biāo)(x，y)的色度點(diǎn)，其中xliml彡x彡xlim2并且yliml彡y彡ylim2。在一些實(shí)施例 中，色彩空間可以被定義成0. 26 < x < 0. 38并且0. 26彡y < 0. 38。本方法還可以包括確定所請(qǐng)求的色點(diǎn)的x坐標(biāo)是否落入x坐標(biāo)的可接受的范圍 內(nèi)。如果所請(qǐng)求的色點(diǎn)的X坐標(biāo)沒(méi)有落入X坐標(biāo)的可接受的范圍內(nèi)，則可以將修正的色點(diǎn) 的X坐標(biāo)設(shè)置成在可接受的X坐標(biāo)的范圍中與所請(qǐng)求的色點(diǎn)的X坐標(biāo)最接近的X坐標(biāo)。本方法還可以包括確定所請(qǐng)求的色點(diǎn)的y坐標(biāo)是否落入y坐標(biāo)的可接受的范圍 內(nèi)。如果所請(qǐng)求的色點(diǎn)的y坐標(biāo)沒(méi)有落入x坐標(biāo)的可接受的范圍內(nèi)，則可以將修正的色點(diǎn) 的y坐標(biāo)設(shè)置成在可接受的y坐標(biāo)的范圍中與所請(qǐng)求的色點(diǎn)的y坐標(biāo)最接近的y坐標(biāo)?？山邮艿姆秶梢园ㄔ陔x參考色點(diǎn)距離r內(nèi)的色點(diǎn)。選擇修正的色點(diǎn)可以包括 沿在修正的色點(diǎn)和參考色點(diǎn)之間的線轉(zhuǎn)換所請(qǐng)求的色點(diǎn)直到轉(zhuǎn)換的色點(diǎn)落入可接受的范 圍內(nèi)。可接受的范圍可以被定義成包括落入通過(guò)規(guī)則的或者不規(guī)則的多邊形描述的區(qū) 域內(nèi)的色點(diǎn)。選擇修正的色點(diǎn)可以包括朝多邊形的面上最接近的點(diǎn)轉(zhuǎn)換所請(qǐng)求的色點(diǎn)直到 轉(zhuǎn)換的色點(diǎn)落入可接受的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，選擇修正的色點(diǎn)可以包括朝參考色點(diǎn) 轉(zhuǎn)換所請(qǐng)求的色點(diǎn)直到轉(zhuǎn)換的色點(diǎn)落入可接受的范圍內(nèi)?？山邮艿姆秶梢员欢x成在離黑體輻射曲線預(yù)先確定的距離內(nèi)的色點(diǎn)。選擇修正的色點(diǎn)可以包括朝黑體輻射曲線上最接近的點(diǎn)轉(zhuǎn)換所請(qǐng)求的色點(diǎn)直到轉(zhuǎn)換的色點(diǎn)落入 可接受的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，選擇修正的色點(diǎn)可以包括朝參考色點(diǎn)轉(zhuǎn)換所請(qǐng)求的色 點(diǎn)直到轉(zhuǎn)換的色點(diǎn)落入可接受的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的固態(tài)背光單元包括包括多個(gè)固態(tài)發(fā)光器件的照明 板，以及被配置用來(lái)控制固態(tài)發(fā)光器件的光輸出的控制器。該控制器還被配置用來(lái)接收用 于照明板的所請(qǐng)求的色點(diǎn)、確定所請(qǐng)求的色點(diǎn)是否在可接受的范圍內(nèi)、響應(yīng)于所請(qǐng)求的色 點(diǎn)在可接受的范圍之外而選擇修正的色點(diǎn)、以及將背光單元的色點(diǎn)設(shè)置在修正的色點(diǎn)處。該固態(tài)背光單元還可以包括被配置用來(lái)在閉環(huán)控制系統(tǒng)中測(cè)量照明板的光輸出 以及向控制器提供該光輸出測(cè)量的光傳感器?？山邮艿姆秶梢员欢x為包括在二維色彩空間內(nèi)的圓形和/或多邊形?？刂破骺梢员慌渲脼橥ㄟ^(guò)朝多邊形和/或圓形的最接近的點(diǎn)轉(zhuǎn)換所請(qǐng)求色點(diǎn)直 到轉(zhuǎn)換的色點(diǎn)落入可接受的范圍內(nèi)來(lái)選擇修正的色點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，控制器可以被配置為通過(guò)朝參考色點(diǎn)轉(zhuǎn)換所請(qǐng)求的色點(diǎn)直到轉(zhuǎn) 換的色點(diǎn)落入可接受的范圍內(nèi)來(lái)選擇修正的色點(diǎn)。


附圖被包括以用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解以及被并入本申請(qǐng)并構(gòu)成本申請(qǐng) 的一部分，其示出本發(fā)明的某些實(shí)施例。在附圖中圖1為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的固態(tài)照明塊的正視圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的包括多個(gè)LED的封裝的固態(tài)照明器件的俯視 圖；圖3為示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的固態(tài)照明塊中的LED的電互連的示意性電 路圖；圖4A為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的包括多個(gè)固態(tài)照明塊的條組件(bar assembly)的正視圖；圖4B為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例包括多個(gè)條組件的照明板的正視圖；圖5為示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的照明板系統(tǒng)的示意性方框圖；圖6A-6D為示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的照明板上的光傳感器的可能配置的 示意圖；圖7和8為示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的照明板系統(tǒng)的元件的示意圖；圖9A-9D為示出本發(fā)明的某些方面的CIE色彩圖表(chart)的曲線圖(graph)； 以及圖10為示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的系統(tǒng)和/或方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將根據(jù)附圖在下文中更全面地描述本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中顯示了本發(fā)明 的實(shí)施例。然而，可以許多不同的形式實(shí)施本發(fā)明并且本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)被看作受限于在本文 中闡述的實(shí)施例。恰恰相反，提供這些實(shí)施例以使本公開(kāi)內(nèi)容將是詳盡和完整的，并且將向 所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員全面地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同的元件。
將會(huì)理解的是，盡管術(shù)語(yǔ)第一、第二等等可以在本文中被用來(lái)描述各種元件，這些 元件不應(yīng)當(dāng)受這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅被用來(lái)將一個(gè)元件與另一個(gè)區(qū)分開(kāi)。例如，第一 元件可以被稱為第二元件，并且類似地第二元件可以被稱為第一元件，而不背離本發(fā)明的 范圍。如在本文中所使用的那樣，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)的列出的項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)的任 意個(gè)以及所有組合。將會(huì)理解的是，當(dāng)諸如層、區(qū)域或基底的元件被稱作為“在另一個(gè)元件上”或者延 伸“到另一個(gè)元件上”時(shí)，其可以為直接在另一元件上或者直接延伸到另一元件上或者也可 以存在中間元件。與此相反，當(dāng)元件被稱作為“直接在另一個(gè)元件上”或者延伸“到直接在 另一個(gè)元件上”時(shí)，不存在中間元件。也將會(huì)理解的是，當(dāng)元件被稱作為“連接”或者“耦合” 到另一個(gè)元件時(shí)，其可以被直接連接或者耦合到另一元件或者可以存在中間元件。與此相 反，當(dāng)元件被稱作為“直接連接”或者“直接耦合”到另一個(gè)元件時(shí)，不存在中間元件。諸如“在...下面”或“在...上面”或者“上面的”或者“下面的”或者“水平的” 或者“垂直的”等關(guān)系術(shù)語(yǔ)在本文中可以被用來(lái)描述如圖所示的一個(gè)元件、層或者區(qū)域與另 一個(gè)元件、層或者區(qū)域的關(guān)系。將會(huì)理解的是這些術(shù)語(yǔ)旨在于涵蓋除在圖中畫(huà)出的方向之 外的器件的不同方向。在本文中所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述特定的實(shí)施例并非旨在于限制本發(fā)明。如在 本文中所使用的那樣，單數(shù)形式“一” (a)、“一個(gè)” (an)以及“該” (the)旨在于同樣包括復(fù)數(shù) 形式，除非上下文清楚地指示了其他情況。還將會(huì)理解的是，當(dāng)術(shù)語(yǔ)“包含”(comprises)“包 含” (comprising)和/或“包括” (includes)在本文中被使用時(shí)，它們?cè)敿?xì)說(shuō)明了所陳述的 特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除存在或者附加一個(gè)或更多其他 的特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或它們的集合。除非另有定義，在本文中使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科技術(shù)語(yǔ))具有與本發(fā)明 所屬領(lǐng)域的一個(gè)普通技術(shù)人員通常所理解的意思相同的意思。還將會(huì)理解的是在本文中使 用的術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與它們?cè)诒菊f(shuō)明書(shū)的上下文以及相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中的意思一致 的意思，而將不會(huì)以理想化的或者過(guò)度形式化的意義被解釋，除非在本文中明確定義。在下文中參考根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法、系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖說(shuō) 明和/或方框圖來(lái)描述本發(fā)明。將會(huì)理解的是流程圖說(shuō)明和/或方框圖中的一些塊，以及 流程圖說(shuō)明和/或框圖中的一些塊的組合可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些計(jì)算機(jī)程 序指令可以在微控制器、微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)、狀 態(tài)機(jī)、可編程邏輯控制器(PLC)或者其他處理電路、通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)或者其他可編 程數(shù)據(jù)處理裝置中存儲(chǔ)或者實(shí)現(xiàn)，達(dá)到制造機(jī)器的程度(such as to produce a machine), 以使借助于計(jì)算機(jī)的處理器或者其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流 程圖和/或方框圖的一個(gè)塊或者多個(gè)塊中指定的的功能/動(dòng)作的裝置。這些計(jì)算機(jī)程序指令也可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，其指導(dǎo)計(jì)算機(jī)或者其他 可編程數(shù)據(jù)處理裝置以特定方式運(yùn)作，以使存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括實(shí) 現(xiàn)在流程圖和/或方框圖的一個(gè)塊或者多個(gè)塊中的指定的方法/動(dòng)作的指令裝置的一件產(chǎn) 品(an articleof manufacture)0計(jì)算機(jī)程序指令也可以被下載到計(jì)算機(jī)或者其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置上以使得 要在計(jì)算機(jī)或者其他可編程裝置上執(zhí)行的一系列操作步驟產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)過(guò)程以使在計(jì)算機(jī)或者其他可編程裝置上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖和/或方框圖的一個(gè)塊或 者多個(gè)塊中指定的功能/動(dòng)作的步驟。將會(huì)理解的是在塊中記錄的功能/動(dòng)作可以不按照 操作示圖中記錄的順序發(fā)生。例如，取決于所涉及的功能/動(dòng)作，相繼顯示的兩個(gè)塊事實(shí)上 可以實(shí)際上同時(shí)被執(zhí)行或者這些塊有時(shí)可以相反的順序被執(zhí)行。盡管一些圖示在通信路徑 上包括箭頭來(lái)顯示通信的主要方向，將會(huì)理解的是，通信可以在與所畫(huà)出的箭頭相反的方 向上發(fā)生?，F(xiàn)在參看圖1，固態(tài)照明塊10可以在其上包括多個(gè)以規(guī)則的和/或不規(guī)則的二維 陣列布置的固態(tài)照明元件12。例如，塊10可以包括印刷電路板(PCB)，在該印刷電路板上 裝配一個(gè)或更多電路元件。特別地，塊10可以包括金屬芯PCB (MCPCB)，該金屬芯PCB包括 在其上具有聚合物涂層的金屬芯，可以在該聚合物涂層上形成圖案化的(patterned)金屬 跡線(未示出)。MCPCB材料以及與其類似的材料例如可以從Bergquist公司商業(yè)上獲得。 該P(yáng)CB還可以包括厚的包覆層(4oz.銅或者更多)和/或帶有熱通孔(thermal vias)的 常規(guī)FR-4PCB材料。MCPCB材料可以提供與常規(guī)PCB材料相比改進(jìn)的熱性能。然而，MCPCB 材料也可能比不包括金屬芯的常規(guī)PCB材料重。在圖1中示出的實(shí)施例中，照明元件12為每束(cluster)四個(gè)固態(tài)發(fā)射器件的多 芯片束。在塊10中，四個(gè)照明元件12被串聯(lián)地布置在第一路徑20上，而四個(gè)照明元件12 被串聯(lián)地布置在第二路徑21上。第一路徑20的照明元件12例如經(jīng)印刷電路被連接到布 置在塊10的第一端的一組四個(gè)陽(yáng)極觸點(diǎn)22，以及布置在塊10的第二端的一組四個(gè)陰極觸 點(diǎn)24。第二路徑21的照明元件12被連接到布置在塊10的第二端的一組四個(gè)陽(yáng)極觸點(diǎn)26， 以及布置在塊10的第一端的一組四個(gè)陰極觸點(diǎn)28。例如，固態(tài)照明元件12可以包括有機(jī)和/或無(wú)機(jī)發(fā)光器件。在圖2中示出了用 于高功率照明應(yīng)用的示例性固態(tài)照明元件12'。固態(tài)照明元件12'可以包含封裝的離 散電子部件，該封裝的離散電子部件包括在其上裝配了多個(gè)LED芯片16A-16D載體基底 13(carier substrate)。在其他實(shí)施例中，一個(gè)或更多固態(tài)照明元件12可以包含直接裝 配到塊10表面上的電跡線(electrical trace)上的LED芯片16A-16D，形成多芯片模塊 或者板上芯片組件。在2006年11月17日提交的、題為“SOLIDSTATE BACKLIGHTING UNIT ASSEMBLY AND METHODS”的共同受讓的美國(guó)專利申請(qǐng)序號(hào)11/601,500中公開(kāi)了合適的塊， 在本文中通過(guò)引用并入其公開(kāi)內(nèi)容。LED芯片16A-16D可以至少包括紅色LED 16A、綠色LED 16B以及藍(lán)色LED 16C。 藍(lán)色和/或綠色LED可以是從本發(fā)明的受讓人Cree，Inc.獲得的基于InGaN的藍(lán)色和 /或綠色LED芯片。紅色LED可以例如是可從Epistar Corporation(Epistar公司)、 Osram OptoSemiconductors GmbH(0sram Opto半導(dǎo)體有限責(zé)任公司)以及其他公司獲得的 AllnGaP LED芯片。照明器件12可以包括額外的綠色LED16D以便獲得更多綠色光。在一些實(shí)施例中，LED 16A-16D可以具有正方形或者長(zhǎng)方形周界(periphery)，帶 有大約900微米或者更大的邊長(zhǎng)(edge length)(即所謂的“電源芯片(power chip)”)。 然而，在其他的實(shí)施例中，LED芯片16A-16D可以具有500微米或者更小的邊長(zhǎng)(即所謂的 “小型芯片”)。特別地，小型LED芯片可以以比電源芯片好的電轉(zhuǎn)換效率來(lái)操作。例如，帶 有小于500微米并且如260微米那么小的最大邊尺寸(edgedimension)的綠色LED芯片通 常具有比900微米芯片高的電轉(zhuǎn)換效率，并且已知其典型地每消耗一瓦電能產(chǎn)生55流明的光通量并且至多每消耗一瓦電能產(chǎn)生90流明的光通量。如在圖2中進(jìn)一步示出的那樣，LED 16A-16D可以被密封劑14覆蓋，其可以是無(wú)雜質(zhì)的(clear)和/或可以包括光散射粒子(particle)、熒光體和/或其他成分(element)以 得到所希望的發(fā)射圖案(emissionpattern)、色彩和/或強(qiáng)度。雖然沒(méi)有在圖2中示出，照 明器件12還可以包括圍繞LED 16A-16D的反射器罩(reflector cup)、裝配在LED16A-16D 上面的透鏡(lens)、用于對(duì)照明器件散熱的散熱器、靜電放電保護(hù)芯片和/或其他元件。塊10中的照明元件12的LED芯片16A-16D可以如在圖3的示意性電路圖中顯示 的那樣電互連。如其所示，LED可以被互連以使第一路徑20上的藍(lán)色LED 16A被串聯(lián)地連 接而形成串20A。同樣地，第一路徑20上的第一綠色LED 16B可以被串聯(lián)地布置而形成串 20B，而第二綠色LED 16D可以被串聯(lián)地布置而形成分離的(s印arate)串20D。紅色LED 16C可以被串聯(lián)地布置而形成串20C。各個(gè)串20A-20D可以被連接到布置在塊10的第一端 的陽(yáng)極觸點(diǎn)22A-22D以及布置在塊10的第二端的陰極觸點(diǎn)24A-24D。串20A-20D可以包括第一路徑20或者第二路徑21上全部或者不到全部的對(duì)應(yīng)的 LED。例如，串20A可以包括來(lái)自第一路徑20上全部照明元件12的全部藍(lán)色LED。可替換 地，串20A可以僅包括第一路徑20上對(duì)應(yīng)的LED的子集。因此，第一路徑20可以包括在塊10上平行布置的四個(gè)串聯(lián)的串20A-20D。塊10上的第二路徑21可以包括平行布置的四個(gè)串聯(lián)的串21A、21B、21C、21D。串 21A到21D分別被連接到布置在塊10的第二端的陽(yáng)極觸點(diǎn)26A到26D，以及連接到布置在 塊10的第一端的陰極觸點(diǎn)28A到28D。將會(huì)理解的是，雖然在圖1-3中示出的實(shí)施例包括每個(gè)照明器件12四個(gè)LED芯片 16，其被電連接以形成每個(gè)路徑20、21至少四個(gè)LED 16串，可以提供每個(gè)照明器件12多于 和/或少于四個(gè)LED芯片16，以及可以提供塊10上的每個(gè)路徑20、21多于和/或少于四個(gè)LED串。例如，照明器件12可以僅包括一個(gè)綠色LED芯片16B，在這種情況下LED可以被連 接以形成每個(gè)路徑20、21三個(gè)串。同樣地，在一些實(shí)施例中，照明器件12中的兩個(gè)綠色LED 芯片可以彼此串聯(lián)連接，在這種情況下可以每個(gè)路徑20、22只有單個(gè)綠色LED芯片串。另 夕卜，塊10可以只包括單個(gè)路徑20而不是多個(gè)路徑20、21和/或可以在單個(gè)塊10上提供多 于兩個(gè)路徑20、21。多個(gè)塊10可以被組裝來(lái)形成較大型的照明條組件30，如在圖4A中示出的那樣。 如其中顯示的那樣，條組件30可以包括端到端連接的兩個(gè)或更多塊10、10'、10"。因此， 參看圖3和圖4A，最左邊的塊10的第一路徑20的陰極觸點(diǎn)24可以分別被電連接到中心塊 10'的第一路徑20的陽(yáng)極觸點(diǎn)22，而中心塊10'的第一路徑20的陰極觸點(diǎn)24可以分別 被電連接到最右邊的塊10"的第一路徑20的陽(yáng)極觸點(diǎn)22。類似地，最左邊的塊10的第二 路徑21的陽(yáng)極觸點(diǎn)26可以分別被電連接到中心塊10'的第二路徑21的陰極觸點(diǎn)28，而 中心快10'的第二路徑21的陽(yáng)極觸點(diǎn)26可以被電連接到最右邊的塊10"的第二路徑21 的陰極觸點(diǎn)28。此外，最右邊的塊10〃的第一路徑20的陰極觸點(diǎn)24可以通過(guò)返回連接器 (loopback connector) 35電連接到最右邊的塊10〃的第二路徑21的陽(yáng)極觸點(diǎn)26。例如， 返回連接器35可以電連接最右邊的塊10"的第一路徑20的藍(lán)色LED芯片16A的串20A的 陰極24A與最右邊的塊10〃的第二路徑21的藍(lán)色LED芯片的串21A的陽(yáng)極26A。以這種方式，可以通過(guò)返回連接器35的導(dǎo)體35A將第一路徑20的串20A與第二路徑21的串21A 串聯(lián)地連接來(lái)形成藍(lán)色LED芯片16的單個(gè)串23A?？梢灶愃频姆绞竭B接塊10、10‘、10" 的路徑20、21的其他串。 返回連接器35可以包括印刷版插頭座(edge connector)、撓性接線板(flexible wiring board)或者任何其他合適的連接器。另外，環(huán)路連接器(loop connector)可以包 括在塊10上/中形成的印刷跡線(printedtrace)。雖然在圖4A中顯示的條組件30為塊10的一維陣列，但是其他配置是可能的。例 如，塊10可以二維陣列被連接，在該二維陣列中塊10全部位于相同平面中，或者以三維配 置被連接，在該三維配置中塊10不是都被布置在相同平面中。此外，塊10不需要為長(zhǎng)方形 或者正方形，而可以例如是六邊形、三角形或者類似形狀。參看圖4B，在一些實(shí)施例中，可以組合多個(gè)條組件30以形成照明板40，該照明板 40例如可以被用作IXD顯示器的背光單元(BLU)。如在圖4B中顯示的那樣，照明板40可 以包括四個(gè)條組件30，每個(gè)條組件30包括六個(gè)塊10。每個(gè)條組件30的最右邊的塊10包 括返回連接器35。因此，每個(gè)條組件可以包括四個(gè)LED串(即一個(gè)紅色、兩個(gè)綠色以及一個(gè)
.監(jiān)) ο在一些實(shí)施例中，條組件30可以包括四個(gè)LED串23 ( —個(gè)紅色、兩個(gè)綠色以及一 個(gè)藍(lán)色)。因而，包括九個(gè)條組件的照明板40可以具有36個(gè)分離的LED串。另外，在包括 各帶有八個(gè)固態(tài)照明元件12的六個(gè)塊10的條組件30中，LED串23可以包括串聯(lián)連接的 48 個(gè) LED。對(duì)于一些類型的LED，特別是藍(lán)色和/或綠色LED，正向電壓(Vf)可以在20毫安 的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)電流下從芯片到芯片自標(biāo)稱值變化多達(dá)+/-0. 75伏。典型的藍(lán)色或者綠色LED 可以具有3.2伏特的Vf。因而，這種芯片的正向電壓可以變化多達(dá)25%。對(duì)于含有48個(gè) LED的LED串，所需要用來(lái)在20毫安下操作該串的總Vf可以變化多達(dá)+/-36伏。因此，取決于條組件中的LED的特定特性，一個(gè)照明條組件的串(例如藍(lán)色串)與 另一個(gè)條組件的對(duì)應(yīng)串相比可能需要明顯不同的操作功率。這些變化可能明顯地影響包括 多個(gè)塊10和/或條組件30的照明板的色彩和/或亮度均勻性，因?yàn)檫@種Vf變化可能導(dǎo)致 亮度和/或色調(diào)從塊到塊和/或從條到條的變化。例如，從串到串的電流差異可以導(dǎo)致由 串輸出的通量、波長(zhǎng)峰值和/或主波長(zhǎng)(dominant wavelength)的巨大差異。LED驅(qū)動(dòng)電流 中大約5%或者更多的變化可能導(dǎo)致光輸出從串到串和/或從塊到塊不可接受的變化。這 種變化可能明顯地影響照明板的整體色域或者可顯示色彩的范圍。另外，LED芯片的光輸出特性可能在它們的工作使用壽命期間變化。例如，LED的 光輸出可以隨時(shí)間的推移和/或隨環(huán)境溫度而變化。為了給照明板提供一致的、可控制的光輸出特性，本發(fā)明的一些實(shí)施例提供具有 兩個(gè)或者更多串聯(lián)的LED芯片串的照明板。獨(dú)立的電流控制電路被提供用于每個(gè)LED芯片 串。此外，可以單獨(dú)控制到每個(gè)串的電流，例如通過(guò)脈沖寬度調(diào)制(PWM)和/或脈沖頻率調(diào) 制(PFM)。PWM方案中應(yīng)用于特定串的脈沖的寬度(或者PFM方案中脈沖的頻率)可以基 于預(yù)先存儲(chǔ)的脈沖寬度(頻率)值，可以在操作期間修正該脈沖寬度(頻率)值，例如基于 用戶輸入和/或傳感器輸入。因此，參看圖5，示出了照明板系統(tǒng)200。可以是IXD顯示板的背光的照明板系統(tǒng)200包括照明板40。例如，照明板40可以包括多個(gè)條組件30，如上所述，該條組件30可以 包括多個(gè)塊10。然而，將會(huì)理解的是本發(fā)明的實(shí)施例可以連同以其他配置形成的照明板一 起被采用。例如，本發(fā)明的一些實(shí)施例可以與包括單個(gè)的、大面積的塊的固態(tài)背光板一起被 采用。然而，在特定的實(shí)施例中照明板可以包括多個(gè)條組件30，每個(gè)條組件30可以具有 對(duì)應(yīng)于每個(gè)都具有相同主波長(zhǎng)的四個(gè)獨(dú)立的LED串23的陽(yáng)極和陰極的四個(gè)陰極連接器以 及四個(gè)陽(yáng)極連接器。例如，每個(gè)條組件30可以具有一紅色串、兩個(gè)綠色串以及一藍(lán)色串，每 個(gè)條組件30在條組件30的一邊具有對(duì)應(yīng)的陽(yáng)極/陰極觸點(diǎn)對(duì)。在特定的實(shí)施例中，照明 板40可以包括九個(gè)條組件30。因而，照明板40可以包括36個(gè)分離的LED串。電流驅(qū)動(dòng)器220為照明板40的每個(gè)LED串23提供獨(dú)立的電流控制。例如，電流驅(qū) 動(dòng)器220可以為照明板40中的36個(gè)分離的LED串提供獨(dú)立的電流控制。電流驅(qū)動(dòng)器220 可以在控制器230控制下為照明板40的36個(gè)分離的LED串中的每一個(gè)提供恒流源。在一 些實(shí)施例中，可以通過(guò)使用諸如Microchip Technology Inc.的PIC18F8722的8位微控制 器來(lái)實(shí)現(xiàn)控制器230，該8位微控制器可以被編程用來(lái)為36個(gè)LED串23提供對(duì)驅(qū)動(dòng)器220 內(nèi)的36個(gè)分離的電流源塊的脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制。用于36個(gè)LED串23中的每一個(gè)的脈沖寬度信息可以由控制器230從色彩管理單 元260獲得，在一些實(shí)施例中色彩管理單元260可以包括諸如Agilent HDJD-J822-SCR00 色彩管理控制器的色彩管理控制器。色彩管理單元260可以通過(guò)I2C (內(nèi)部集成電路)通信鏈路235連接到控制器230。 色彩管理單元260可以被配置成I2C通信鏈路235上的從器件(slave device)，而控制器 230可以被配置成鏈路235上的主器件(master device) 0 I2C通信鏈路為集成電路器件之 間的通信提供低速信令協(xié)議。控制器230、色彩管理單元260以及通信鏈路235可以共同形 成被配置用于控制來(lái)自照明板40的光輸出的反饋控制系統(tǒng)。寄存器R1-R9等等可以相當(dāng) 于控制器230中的內(nèi)部寄存器和/或可以相當(dāng)于控制器230可訪問(wèn)的存儲(chǔ)器件(未示出) 中的存儲(chǔ)單元。控制器230可以包括寄存器，例如寄存器R1-R9、G1A-G9A、B1-B9、G1B-G9B，用于每 個(gè)LED串23，即用于具有36個(gè)LED串23的照明單元，色彩管理單元260可以包括至少36 個(gè)寄存器。每個(gè)寄存器被配置用來(lái)存儲(chǔ)用于一個(gè)LED串23的脈沖寬度信息。寄存器中的 初始值可以通過(guò)初始化/校準(zhǔn)過(guò)程確定。然而，可以基于用戶輸入250和/或來(lái)自耦合到 照明板40的一個(gè)或更多傳感器240A-C的輸入隨時(shí)間的推移適應(yīng)性地改變寄存器值。例如，傳感器240A-C可以包括溫度傳感器240A、一個(gè)或更多光傳感器240B和/或 一個(gè)或更多其他傳感器240C。在特定的實(shí)施例中，照明板40可以包括一個(gè)光傳感器240B 用于照明板中的每個(gè)條組件30。然而，在其他實(shí)施例中，可以為照明板中的每個(gè)LED串30 提供一個(gè)光傳感器240B。在其他實(shí)施例中，照明板40中的每個(gè)塊10可以包括一個(gè)或更多 光傳感器240B。在一些實(shí)施例中，光傳感器240B可以包括被配置用來(lái)優(yōu)先響應(yīng)具有不同主波長(zhǎng) 的光的感光區(qū)域。因而，由不同LED串23 (例如紅色LED串23A以及藍(lán)色LED串23C)生成 的光的波長(zhǎng)可以生成分離的來(lái)自光傳感器240B的輸出。在一些實(shí)施例中，光傳感器240B 可以被配置用來(lái)獨(dú)立地感測(cè)具有在可見(jiàn)光譜的紅色、綠色和藍(lán)色部分中的主波長(zhǎng)的光。光傳感器240B可以包括一個(gè)或更多感光器件，諸如光電二極管。例如，光傳感器240B可以包 括 Agilent HDJD-S831-QT333 三色光傳感器。來(lái)自光傳感器240B的傳感器輸出可以被提供到色彩管理單元260，該色彩管理單 元206可以被配置用來(lái)采樣該輸出以及將采樣值提供到控制器230以調(diào)整用于對(duì)應(yīng)的LED 串23的寄存器值從而基于一個(gè)個(gè)的串(on a string-by-string basis)來(lái)校正光輸出的變 化。在一些實(shí)施例中，專用集成電路(ASIC)可以與一個(gè)或更多光傳感器240B—起被提供 在每fj^ 10 上(an application specific integrated circuit (ASIC)may be provided on each tile lOalong with one or more photosensors240B)以Jl^[共 到色彩管理單元260之前預(yù)先處理該傳感器數(shù)據(jù)。此外，在一些實(shí)施例中，傳感器輸出和/ 或ASIC輸出可以由控制器230直接采樣。光傳感器240B可以被布置在照明板40內(nèi)的各種位置處以獲得有代表性的采樣數(shù) 據(jù)。可替換地和/或可附加地，可以在照明板40中提供諸如光纖的光波導(dǎo)以收集來(lái)自所希 望的位置的光。在那種情況下，光傳感器240B不需要被布置在照明板40的光顯示區(qū)域內(nèi)， 而可以被提供在例如照明板40的背面上。另外，可以提供光開(kāi)關(guān)用來(lái)將來(lái)自不同的光波導(dǎo) 的光切換到光傳感器240B，其中該光波導(dǎo)收集來(lái)自照明板40的不同區(qū)域的光。因而，可以 使用單個(gè)光傳感器來(lái)順序地收集來(lái)自照明板40上的各種位置的光。用戶輸入250可以被配置用來(lái)允許客戶借助于諸如LCD板上的輸入控制的用戶控 制來(lái)選擇性地調(diào)整照明板40的屬性，諸如色溫、亮度、色調(diào)等等。溫度傳感器240A可以提供溫度信息到色彩管理單元260和/或控制器230， 其可以基于串23中的LED芯片16的已知/預(yù)測(cè)的亮度溫度對(duì)操作特性(brightness vs. temperature)基于從串到串禾口 /或基于從色彩到色彩(on a string-to-string and/ or color-to-color basis)而調(diào)整照明板的光輸出。在圖6A-6D中顯示了光傳感器240B的各種配置。例如，在圖6A的實(shí)施例中，在照 明板40中提供單個(gè)的光傳感器240B。該光傳感器240B可以提供在一位置處，在該位置處 光傳感器240B可以接收來(lái)自照明板中多于一個(gè)的塊/串的光的平均量。為了提供關(guān)于照明板40的光輸出特性的更廣泛的數(shù)據(jù)，可以使用多于一個(gè)的光 傳感器240B。例如，如在圖6B中所顯示的那樣，每個(gè)條組件30可以有一個(gè)光傳感器240B。 在那種情況下，光傳感器240B可以位于條組件30的端部(end)并且可以被布置用來(lái)接收 從與它們相關(guān)聯(lián)的條組件30發(fā)射的光的平均/合成量。如在圖6C中顯示的那樣，光傳感器240B可以被布置在照明板40的發(fā)光區(qū)域周界 內(nèi)的一個(gè)或更多位置處。然而在一些實(shí)施例中，光傳感器240B可以被定位為遠(yuǎn)離照明板 40的發(fā)光區(qū)域，而來(lái)自照明板40的發(fā)光區(qū)域內(nèi)的各種位置的光可以通過(guò)一個(gè)或更多光波 導(dǎo)被發(fā)送到傳感器240B。例如，如在圖6D中所顯示的那樣，來(lái)自照明板40的發(fā)光區(qū)域內(nèi) 的一個(gè)或更多位置249的光經(jīng)光波導(dǎo)247被發(fā)送到遠(yuǎn)離發(fā)光區(qū)域，光波導(dǎo)247可以是延伸 穿過(guò)(through)和/或跨過(guò)(across)塊10的光纖。在圖6D示出的實(shí)施例中，光波導(dǎo)247 端接(terminate)在光開(kāi)關(guān)245處，光開(kāi)關(guān)245基于來(lái)自控制器230和/或來(lái)自色彩管理 單元260的控制信號(hào)選擇特定的波導(dǎo)247連接到光傳感器240B。然而，將會(huì)理解的是光開(kāi) 關(guān)245是可選的，并且光波導(dǎo)245中的每一個(gè)可以端接在光傳感器240B處。在進(jìn)一步的實(shí) 施例中，代替光開(kāi)關(guān)245，光波導(dǎo)247可以端接在光合成器處，光合成器合成通過(guò)光波導(dǎo)247接收的光并且將向光傳感器240B提供合成光。光波導(dǎo)247可以延伸跨過(guò)、部分跨過(guò)和/或 穿過(guò)塊10。例如，在一些實(shí)施例中，光波導(dǎo)247可以在板40后面延伸(run)到各種光收集 位置接著在這些位置處穿過(guò)該板。此外，光傳感器240B可以被裝配在板的前面(即在該面 上裝配有照明設(shè)備16的板40的一面)或者裝配在板40和/或塊10和/或條組件30的 反面?，F(xiàn)在參看圖7，電流驅(qū)動(dòng)器220可以包括多個(gè)條驅(qū)動(dòng)電路320A-320D?？梢詾檎?明板40中的每個(gè)條組件30提供一個(gè)條驅(qū)動(dòng)電路320A-320D。在圖7所示的實(shí)施例中，照 明板40包括四個(gè)條組件30。然而，在一些實(shí)施例中照明板40可以包括九個(gè)條組件30，在 此情況下電流驅(qū)動(dòng)器220可以包括9個(gè)條驅(qū)動(dòng)電路320。如在圖8中所顯示的那樣，在一 些實(shí)施例中，每個(gè)條驅(qū)動(dòng)電路320可以包括四個(gè)電流源電路340A-340D，即一個(gè)電流源電路 340A-340D用于對(duì)應(yīng)的條組件30的每個(gè)LED串23A-23D。電流源電路340A-340B的操作可 以由來(lái)自控制器230的控制信號(hào)342控制。電流源電路340A-340D被配置為在用于各個(gè)串13的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)PWM為邏 輯高時(shí)向?qū)?yīng)的LED串13供給電流。因此，對(duì)于每個(gè)定時(shí)環(huán)路(timing loop)，驅(qū)動(dòng)器220 中的每個(gè)電流源電路340的PWM輸入在定時(shí)環(huán)路的第一時(shí)鐘周期被設(shè)置為邏輯高。當(dāng)控制 器230中的計(jì)數(shù)器達(dá)到存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)于LED串23的控制器230的寄存器中的值時(shí)，特定電流 源電路340的PWM輸入被設(shè)定為邏輯低，由此斷開(kāi)到對(duì)應(yīng)的LED串23的電流。因而，當(dāng)照 明板40中的每個(gè)LED串23被同時(shí)接通時(shí)，可以在給定的定時(shí)環(huán)路期間的不同時(shí)間處斷開(kāi) 這些串，這將給LED串在定時(shí)環(huán)路內(nèi)的不同脈沖寬度。LED串23的表觀亮度可以近似地正 比于LED串23的占空比(duty cycle)，即在其中LED串23被供給電流的定時(shí)環(huán)路的部分 (fraction)0LED串23可以在其被接通的周期期間被供給實(shí)質(zhì)上恒定的電流。通過(guò)控制電流信 號(hào)的脈沖寬度，即使在將導(dǎo)通狀態(tài)電流維持在實(shí)質(zhì)上恒定的值的時(shí)候，通過(guò)LED串23的平 均電流也可以被改變。因而，盡管通過(guò)LED 16的平均電流正在改變，可以隨所應(yīng)用的電流 變化的LED串23中LED 16的主波長(zhǎng)可以保持實(shí)質(zhì)上穩(wěn)定。類似地，LED串23所消耗的每 單位功率的光通量可以在各種平均電流電平處保持更加恒定，例如與在通過(guò)使用可變電流 源控制LED串23的平均電流的情況下相比。存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)于特定的LED串的控制器230的寄存器中的值可以基于通過(guò)通信鏈路 235從色彩管理單元260接收的值?？商鎿Q地和/或可附加地，寄存器值可以基于由控制器 230直接采樣來(lái)自傳感器240的值和/或電壓電平(the register value may be based on a value and/orvoltage level directly sampled by the controller 230from a sensor 240)。在一些實(shí)施例中，色彩管理單元260可以提供對(duì)應(yīng)于占空比的值(即從0到100的 值)，其可以由控制器230基于定時(shí)環(huán)路中的周期數(shù)量被轉(zhuǎn)換為寄存器值。例如，色彩管理 單元260經(jīng)通信鏈路235向控制器230指示特定的LED串23應(yīng)當(dāng)具有50%的占空比。如 果定時(shí)環(huán)路包括10000個(gè)時(shí)鐘周期，則假設(shè)控制器隨每個(gè)時(shí)鐘周期使計(jì)數(shù)器增加，控制器 230可以在正在討論的(in question)對(duì)應(yīng)于LED串的寄存器中存儲(chǔ)值5000。因而，在特 定的定時(shí)環(huán)路中，計(jì)數(shù)器在環(huán)路的開(kāi)始處被重新設(shè)置為0并且通過(guò)將適當(dāng)?shù)腜WM信號(hào)發(fā)送 到服務(wù)LED串23的電流源電路340來(lái)接通LED串23。當(dāng)計(jì)數(shù)器已經(jīng)計(jì)數(shù)到值5000時(shí)，用于電流源電路340的PWM信號(hào)被重新設(shè)定，由此斷開(kāi)LED串。在一些實(shí)施例中，PWM信號(hào)的脈沖重復(fù)頻率(即脈沖重復(fù)速率)可能超過(guò)60Hz。 在特定的實(shí)施例中，對(duì)于200Hz或者更高的整體PWM脈沖重復(fù)頻率，PWM周期可以為5毫秒 或者更少。環(huán)路中可以包括延遲，以使計(jì)數(shù)器在單個(gè)定時(shí)環(huán)路中可以僅被增加100次。因 而，用于給定的LED串23的寄存器值可以直接對(duì)應(yīng)于LED串23的占空比。然而，假如適當(dāng) 地控制LED串23的亮度，則可以使用任何合適的計(jì)數(shù)過(guò)程。
控制器230的寄存器值時(shí)常被更新以將正在變化的傳感器值考慮在內(nèi)。在一些實(shí) 施例中，可以從色彩管理單元260每秒鐘多次地獲得更新的寄存器值。此外，通過(guò)控制器230從色彩管理單元260讀取的數(shù)據(jù)可以被過(guò)濾以限制在給定 的周期(cycle)中發(fā)生的改變的數(shù)量。例如，當(dāng)從色彩管理單元260讀取改變的值時(shí)，可以 計(jì)算并縮放(scale)誤差值以提供比例控制(“P”)，如在常規(guī)的PID(比例積分微分)反饋 控制器中那樣。另外，可以如在PID反饋環(huán)路中那樣以積分和/或微分的方式縮放誤差信 號(hào)?？梢栽谏使芾韱卧?60和/或在控制器230中執(zhí)行對(duì)改變的值的過(guò)濾和/或縮放。在一些實(shí)施例中，對(duì)顯示系統(tǒng)200的校準(zhǔn)可以通過(guò)顯示系統(tǒng)本身來(lái)執(zhí)行(即自校 準(zhǔn))，例如通過(guò)使用來(lái)自光傳感器240B的信號(hào)。然而，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，顯示系統(tǒng) 200的校準(zhǔn)可以通過(guò)外部的校準(zhǔn)系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行。用戶輸入250可以指定要通過(guò)照明板40顯示的色點(diǎn)。為了提高系統(tǒng)的整體性能， 可能希望限制可以通過(guò)照明板40顯示的色彩的色域。這對(duì)于閉環(huán)控制模式尤其重要，在其 中可能在校準(zhǔn)過(guò)程中執(zhí)行大量計(jì)算。例如，圖9A為1931CIE色度圖的近似表示。1931CIE色度圖是二維色彩空間，其中 所有可見(jiàn)的色彩都由一組(x，y)坐標(biāo)唯一地表示。在本領(lǐng)域中，其他的二維色彩空間是已 知的。參看圖9，完全飽和的(即純的)色彩落在1931CIE色度圖的外部邊(outside edge)，如圖上從380納米延伸(rim)到700納米的波長(zhǎng)數(shù)所指示的那樣。完全不飽和的光 (其為白色的)在圖的中心附近。黑體輻射曲線420(在圖9A中顯示為局部逼近)標(biāo)繪由 黑體輻射體在各種溫度處發(fā)射的光的色點(diǎn)。黑體輻射曲線420穿過(guò)CIE圖的“白色”區(qū)域。 因此，一些“白色”點(diǎn)可以與特定的色彩溫度相關(guān)聯(lián)。在圖9A中將照明板系統(tǒng)200的示例性的實(shí)際色域，即潛在地可以通過(guò)照明板系統(tǒng) 200顯示的色彩范圍，顯示為三角形405。實(shí)際色域由在背光40中使用的LED光源的波長(zhǎng) 和飽和度確定。在圖9A中顯示的CIE色度圖也顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的照明板 系統(tǒng)200的可能的受限制的色域或者區(qū)域400A。區(qū)域400A可以被定義為在其中x坐標(biāo)和y坐標(biāo)落入定義的范圍內(nèi)的區(qū)域。在一些 實(shí)施例中，所定義的范圍可以包括長(zhǎng)方形。例如，x坐標(biāo)可以被限定以使x大于或者等于第 一界限(X彡xliml)并且X小于或者等于第二界限(x<xlim2)。類似地，y坐標(biāo)可以被限 定以使y大于或者等于第一界限(y彡yliml)并且y小于或者等于第二界限(y彡ylim2)。特別地，在圖9A中示出的區(qū)域400A以由下列公式定義的長(zhǎng)方形410A為界 0. 26 彡 x 彡 0. 38 (1) 0. 26 ^ y ^ 0. 38 (2)如果用戶請(qǐng)求(例如經(jīng)用戶輸入250)在區(qū)域400A之外的色點(diǎn)(例如點(diǎn)A)，用戶所 選擇的點(diǎn)的坐標(biāo)可以自動(dòng)地被截?cái)嗟介L(zhǎng)方形410A內(nèi)/上的最接近的點(diǎn)(例如點(diǎn)B)。在這種情況下，所請(qǐng)求的點(diǎn)A的x坐標(biāo)將被減小至0. 38，以使實(shí)際色點(diǎn)(點(diǎn)B)會(huì)在長(zhǎng)方形410A 的邊(edge)。在圖9A中示出的例子中，只有點(diǎn)A的x坐標(biāo)在公式(1)和(2)定義的可接受的范 圍之外。因而，可以通過(guò)僅限制所請(qǐng)求的色點(diǎn)A的x坐標(biāo)來(lái)獲得修正的色點(diǎn)B。相比較而 言，所請(qǐng)求的色點(diǎn)A'的x坐標(biāo)和y坐標(biāo)都在由區(qū)域400A定義的可接受的范圍之外。因而， 所請(qǐng)求的色點(diǎn)A'的x坐標(biāo)和y坐標(biāo)都要被修正以使修正的色點(diǎn)B'會(huì)位于長(zhǎng)方形410A的 角(corner)。被長(zhǎng)方形410A包圍的區(qū)域400A可以包括所希望的IXD背光的白色點(diǎn)的黑體曲線 區(qū)域。然而，可以選擇除那些由長(zhǎng)方形410A定義的區(qū)域以外的其他區(qū)域。此外，可以除箱形以外的其他方式定義受限的區(qū)域。例如，如在圖9B中所顯示的 那樣，受限的區(qū)域400B可以由圓410B定義為所有色點(diǎn)在離參考色點(diǎn)C預(yù)先確定的距離(r) 之內(nèi)。如果用戶請(qǐng)求在區(qū)域400B之外的色點(diǎn)(例如點(diǎn)A)，用戶所選擇的點(diǎn)的坐標(biāo)可以被轉(zhuǎn) 換成在圓410B內(nèi)/上的最接近的點(diǎn)(例如點(diǎn)B)。在一些情況中，可以將所請(qǐng)求的色點(diǎn)沿從 指定的色點(diǎn)A到中心色點(diǎn)C的線移動(dòng)直到目標(biāo)色點(diǎn)正好在點(diǎn)B處到達(dá)區(qū)域400B的邊，以使 修正的色點(diǎn)(點(diǎn)B)將在圓410B的邊。參看圖9C，受限的區(qū)域400C可以由規(guī)則的或者不規(guī)則的多邊形410C定義。如果 用戶請(qǐng)求在區(qū)域400C之外的色點(diǎn)(例如點(diǎn)A)，用戶所選擇的點(diǎn)的坐標(biāo)可以被轉(zhuǎn)換成在多邊 形410C內(nèi)/上的最接近的點(diǎn)(例如點(diǎn)B)。在一些情況中，可以將所請(qǐng)求的色點(diǎn)從指定的色 點(diǎn)A朝多邊形410C上最接近的點(diǎn)移動(dòng)，直到目標(biāo)色點(diǎn)正好在點(diǎn)B處到達(dá)區(qū)域400C的邊，以 使實(shí)際色點(diǎn)(點(diǎn)B)會(huì)在多邊形410C的邊。在一些實(shí)施例中，可以將色點(diǎn)朝參考色點(diǎn)(例 如點(diǎn)C)移動(dòng)直到色點(diǎn)在多邊形410C內(nèi)/上，例如在點(diǎn)B'。參看圖9D，受限的區(qū)域400D可以被定義為所有色點(diǎn)在離黑體輻射曲線420預(yù)先確 定的距離之內(nèi)。如果用戶請(qǐng)求在區(qū)域400D之外的色點(diǎn)(例如點(diǎn)A)，其中區(qū)域400D將所有 點(diǎn)定義在離黑體輻射曲線420預(yù)先確定的距離之內(nèi)，可以將用戶所選擇的點(diǎn)的坐標(biāo)朝黑體 輻射曲線420上最接近的點(diǎn)移動(dòng)直到色點(diǎn)在離黑體輻射曲線420預(yù)先確定的距離之內(nèi)(例 如點(diǎn)B)。在一些實(shí)施例中，可以將色點(diǎn)朝參考色點(diǎn)(例如點(diǎn)C)移動(dòng)直到色點(diǎn)在離黑體輻射 曲線420預(yù)先確定的距離之內(nèi)，例如在點(diǎn)B'。可以使用其他標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定義受限區(qū)域的范圍，包括上文所描述的標(biāo)準(zhǔn)的任何組合。 例如，受限的區(qū)域可以被定義為所有色點(diǎn)在離黑體輻射曲線420預(yù)先確定的距離之內(nèi)并且 在離所定義的色點(diǎn)預(yù)先定義的距離之內(nèi)、所有色點(diǎn)在離黑體輻射曲線420預(yù)先確定的距離 之內(nèi)并且具有在1931CIE色度圖上在預(yù)先確定的間隔內(nèi)(例如0. 260 < x < 0. 380)的x
坐標(biāo)、等等。在圖10中顯示了操作流程。如其示出的那樣，控制器230接收色點(diǎn)請(qǐng)求，例如通過(guò) 用戶輸入250 (塊1310)。色點(diǎn)請(qǐng)求可以通過(guò)控制器230從其他源接收，諸如從顯示器200 所附接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)單元?？刂破?30分析所請(qǐng)求的色點(diǎn)并且確定該色點(diǎn)是否在可接受的 界限內(nèi)(塊1320)。例如，控制器230可以確定所請(qǐng)求的色點(diǎn)是否落入諸如箱形或者其他多 邊形的受限的區(qū)域400內(nèi)、是否在到指定的色點(diǎn)預(yù)先確定的距離內(nèi)、是否在離黑體輻射曲 線預(yù)先確定的距離內(nèi)等等。如果所請(qǐng)求的色點(diǎn)不在可接受的界限內(nèi)，控制器230基于所請(qǐng)求的色點(diǎn)計(jì)算修正
15的色點(diǎn)(塊1330)。原始的或者修正的色點(diǎn)接著通過(guò)控制器230被應(yīng)用到照明板40(塊 1340)。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)可以允許客戶僅從預(yù)先確定的色彩設(shè)定點(diǎn)(例如D65設(shè)定 點(diǎn)、D55設(shè)定點(diǎn)等等)和/或從預(yù)先確定的色彩溫度中選擇。預(yù)先確定的設(shè)定點(diǎn)已經(jīng)被包 括在常規(guī)的LCD顯示器監(jiān)視器中。然而，在常規(guī)的LCD顯示器中，該功能不是通過(guò)改變背光 的色點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是通過(guò)改變IXD光閘(shutter)的占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)的。例如，在常規(guī)的IXD 中，可以通過(guò)改變一個(gè)色彩的LCD光閘對(duì)另一個(gè)色彩的光閘的占空比的相對(duì)占空比(the relative duty cycle of the LCD shutterof one color versus the duty cycle of the shutters of another)來(lái)影響顯示器的色點(diǎn)中的明顯改變來(lái)調(diào)整色彩設(shè)定點(diǎn)。然而，由于 色彩中的一個(gè)可能相對(duì)于另一個(gè)色彩變暗，常規(guī)方法可能降低顯示器的效率和/或亮度。 本發(fā)明的一些實(shí)施例可以允許用戶直接改變背光的色彩設(shè)定點(diǎn)而不需要改變LCD光閘的 操作，這可以減少顯示器的復(fù)雜度和/或可以提高顯示器的效率。在附圖和說(shuō)明書(shū)中，已經(jīng)公開(kāi)了本發(fā)明的典型實(shí)施例，并且盡管采用了專門的術(shù) 語(yǔ)，僅是在一般的以及描述性的意義上使用這些術(shù)語(yǔ)而不是為了限制的目的，本發(fā)明的范 圍在下列權(quán)利要求書(shū)中闡明。
權(quán)利要求
控制背光單元的方法，所述背光單元包括多個(gè)固態(tài)發(fā)光器件，所述方法包含接收請(qǐng)求以將所述背光單元的色點(diǎn)設(shè)置在所請(qǐng)求的色點(diǎn)處；確定所述所請(qǐng)求的色點(diǎn)是否在可接受的范圍內(nèi)；響應(yīng)于所述所請(qǐng)求的色點(diǎn)在所述可接受的范圍之外，選擇修正的色點(diǎn)響應(yīng)于所述所請(qǐng)求的色點(diǎn)；以及將所述背光單元的色點(diǎn)設(shè)置在所述修正的色點(diǎn)處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)二維色彩空間定義所述可接受的范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述可接受的范圍被定義成在所述二維色彩空間 內(nèi)的長(zhǎng)方形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中通過(guò)1931CIE色度圖來(lái)表示所述色彩空間，以及 其中所述可接受的范圍被定義成具有坐標(biāo)(x，y)的色度點(diǎn)，其中xliml ^ x ^ xlim2并且 yliml ^ y ^ ylim2。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中0.26 < x < 0. 38并且0. 26 < y < 0. 38。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包含確定所述所請(qǐng)求的色點(diǎn)的x坐標(biāo)是否落入x坐標(biāo)的可接受的范圍內(nèi)；以及如果所述所請(qǐng)求的色點(diǎn)的X坐標(biāo)沒(méi)有落入所述X坐標(biāo)的可接受的范圍內(nèi)，則將所述修 正的色點(diǎn)的X坐標(biāo)設(shè)置成在可接受的X坐標(biāo)的范圍中與所述所請(qǐng)求的色點(diǎn)的X坐標(biāo)最接近 的X坐標(biāo)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包含確定所述所請(qǐng)求的色點(diǎn)的y坐標(biāo)是否落入y坐標(biāo)的可接受的范圍內(nèi)；以及如果所述所請(qǐng)求的色點(diǎn)的y坐標(biāo)沒(méi)有落入所述x坐標(biāo)的可接受的范圍內(nèi)，則將所述修 正的色點(diǎn)的y坐標(biāo)設(shè)置成在可接受的y坐標(biāo)的范圍中與所述所請(qǐng)求的色點(diǎn)的y坐標(biāo)最接近 的y坐標(biāo)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述可接受的范圍包括在離參考色點(diǎn)距離r內(nèi)的 色點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中選擇所述修正的色點(diǎn)包含沿在所述修正的色點(diǎn)和 所述參考色點(diǎn)之間的線轉(zhuǎn)換所述所請(qǐng)求的色點(diǎn)直到被轉(zhuǎn)換的色點(diǎn)落入所述可接受的范圍 內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述可接受的范圍被定義成包括落入通過(guò)規(guī)則 的或者不規(guī)則的多邊形描述的區(qū)域內(nèi)的色點(diǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中選擇所述修正的色點(diǎn)包含朝所述多邊形的面上 最接近的點(diǎn)轉(zhuǎn)換所述所請(qǐng)求的色點(diǎn)直到被轉(zhuǎn)換的色點(diǎn)落入所述可接受的范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中選擇所述修正的色點(diǎn)包含朝參考色點(diǎn)轉(zhuǎn)換所述 所請(qǐng)求的色點(diǎn)直到被轉(zhuǎn)換的色點(diǎn)落入所述可接受的范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述可接受的范圍被定義成在離黑體輻射曲線 預(yù)先確定的距離內(nèi)的色點(diǎn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中選擇所述修正的色點(diǎn)包含朝所述黑色輻射曲線 上最接近的點(diǎn)轉(zhuǎn)換所述所請(qǐng)求的色點(diǎn)直到被轉(zhuǎn)換的色點(diǎn)落入所述可接受的范圍內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中選擇所述修正的色點(diǎn)包含朝參考色點(diǎn)轉(zhuǎn)換所述所請(qǐng)求的色點(diǎn)直到被轉(zhuǎn)換的色點(diǎn)落入所述可接受的范圍內(nèi)。
16.固態(tài)背光單元，包含照明板，包含多個(gè)固態(tài)發(fā)光器件；以及控制器，被配置用來(lái)控制所述固態(tài)發(fā)光器件的光輸出、接收用于所述照明板的所請(qǐng)求 的色點(diǎn)、確定所述所請(qǐng)求的色點(diǎn)是否在可接受的范圍內(nèi)、響應(yīng)于所述所請(qǐng)求的色點(diǎn)在所述 可接受的范圍之外而選擇修正的色點(diǎn)，以及將所述背光單元的色點(diǎn)設(shè)置在所述修正的色點(diǎn) 處。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的固態(tài)背光單元，還包含光傳感器，被配置用來(lái)在閉環(huán)控制系統(tǒng)中測(cè)量所述照明板的光輸出以及向所述控制器 提供所述光輸出測(cè)量。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的固態(tài)背光單元，其中所述可接受的范圍被定義為包括在二 維色彩空間內(nèi)的圓形和/或多邊形。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的固態(tài)背光單元，其中所述控制器被配置為通過(guò)朝所述多邊 形和/或圓形的最接近的點(diǎn)轉(zhuǎn)換所述所請(qǐng)求色點(diǎn)直到被轉(zhuǎn)換的色點(diǎn)落入所述可接受的范 圍內(nèi)來(lái)選擇所述修正的色點(diǎn)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的固態(tài)背光單元，其中所述控制器被配置為通過(guò)朝參考色點(diǎn) 轉(zhuǎn)換所述所請(qǐng)求的色點(diǎn)直到被轉(zhuǎn)換的色點(diǎn)落入所述可接受的范圍內(nèi)來(lái)選擇所述修正的色 點(diǎn)o
21.控制背光單元的方法，所述背光單元包括多個(gè)固態(tài)發(fā)光器件，所述方法包含接收請(qǐng)求以將所述背光單元的色點(diǎn)設(shè)置在所請(qǐng)求的色點(diǎn)處；確定所述所請(qǐng)求的色點(diǎn)是否在可接受的范圍內(nèi)；響應(yīng)于所述所請(qǐng)求的色點(diǎn)在所述可接受的范圍之外，選擇修正的色點(diǎn)響應(yīng)于所述所請(qǐng) 求的色點(diǎn)；以及將所述背光單元的色點(diǎn)設(shè)置在所述修正的色點(diǎn)處；其中通過(guò)在二維色彩空間內(nèi)的長(zhǎng)方形定義所述可接受的范圍。
全文摘要
控制包括多個(gè)固態(tài)發(fā)光器件的背光單元的方法包括接收請(qǐng)求以將背光單元的色點(diǎn)設(shè)置在所請(qǐng)求的色點(diǎn)處，以及確定所請(qǐng)求的色點(diǎn)是否在可接受的范圍內(nèi)。響應(yīng)于所請(qǐng)求的色點(diǎn)在可接受的范圍之外，選擇修正的色點(diǎn)響應(yīng)于所請(qǐng)求的色點(diǎn)，以及將背光單元的色點(diǎn)設(shè)置在修正的色點(diǎn)處。也公開(kāi)了對(duì)應(yīng)的固態(tài)照明單元。
文檔編號(hào)H05B33/08GK101803454SQ200880025619
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月21日
發(fā)明者J·K·羅伯茨, K·J·瓦達(dá)斯 申請(qǐng)人:克里公司