专利名称：显示设备及其控制方法
技术领域：
根据本发明的设备和方法涉及一种显示器以及根据温度来控制发光元件 的颜色坐标的方法。
背景技术：
最近，随着具有液晶显示(LCD)面板的显示设备的广泛使用，为了液 晶显示面板的色彩再现性和色彩增强，发光元件已经广泛用作光源。通常， 通过使用多个发射多种颜色的光的发光元件，色彩表达区域被扩展。然而， 每个发光元件相对于温度的效率不同，而且发光元件的光的波长根据温度而 不同。
为了解决该问题，第6,411,046号美国专利公开了一种使用光传感器和温 度传感器来控制发光元件的控制方法。
然而，在第6,411,046号美国专利中，没有清楚地公开将光传感器的检测 值和发光元件的亮度联系起来的转换关系。由于光传感器的光谱特性不能正 确地识别每个发光元件的光镨，所以即使发光元件的亮度确定，光传感器的 检测值也不能确定。此外，第6,411,046号美国专利用于发光元件的光谱被固 定的情况。如果发光元件的光谱根据温度的变化而变化，那么不能仅根据温 度从关于每个发光元件的亮度的值获得传感器的输出，而且完成实际的实施 也不容易。此外，尽管在发光元件部分中进行了精确的颜色坐标控制，但是 穿过液晶显示器及其滤光器的白光的颜色坐标仍然会变化。因此，有必要补 偿所述变化。
发明内容
因此，本发明的一方面在于提供一种根据温度精确地控制发光元件的颜 色坐标的显示设备及其控制方法。
本发明的另一方面在于提供一种补偿可根据液晶显示面板的特性而变化 的颜色坐标的显示设备及其控制方法。
本发明的另外方面将部分地在下面的描述中被阐述，部分地从该描述变 得显而易见，或者可通过实施本发明而被领会。
可通过提供一种显示设备来实现本发明的前述和/或其它方面，所述显示
设备包括多个发光元件，发射多种颜色的光；光感测部分，感测从所述发 光元件发射的光谱；漫射部分，将从所述发光元件发射的光混合以形成白光； 控制部分，多次改变并输出使所述发光元件发光的预定的驱动值，每当所述 预定的驱动值被改变时，从测量漫射部分所形成的白光的光测量装置接收测 量值，根据接收的测量值计算三色刺激值，并计算从三色刺激值变换到光感 测部分的感测值的变换矩阵。
根据本发明的实施例，所述显示设备还包括包括所述发光元件的发光 元件部分和感测发光元件部分的温度的温度感测部分，其中，控制部分基于 温度感测部分感测的预定的温度值计算多个变换矩阵。
根据本发明的实施例，对于多个温度区间，控制部分通过线性近似方法 通过使用基于所述预定的温度值计算的所述多个变换矩阵来计算每一温度值 的近似变换矩阵。
根据本发明的实施例，对于整个温度区间，控制部分通过多项式的近似 函数方法通过使用基于所述预定的温度值计算的所述多个变换矩阵来计算每 一温度值的近似变换矩阵。
根据本发明的实施例，所述显示设备还包括存储部分，其中，控制部分 将变换矩阵和/或近似变换矩阵存储在存储部分中。
根据本发明的实施例，控制部分根据温度值从变换矩阵和/或近似变换矩 阵来计算光感测部分的对应于目标三色刺激值的目标感测值。
根据本发明的实施例，所述显示设备还包括存储部分，其中，控制部分 将根据温度值计算的光感测部分的目标感测值存储在存储部分中。
根据本发明的实施例，接收的测量值包括颜色坐标(x，y)和亮度信息。
根据本发明的实施例，所述显示设备还包括液晶显示面板，其中，接收 的测量值包括穿过液晶显示面板的白光的测量值。
根据本发明的实施例，所述发光元件包括红光发光元件、绿光发光元件 和蓝光发光元件。
根据本发明的实施例，控制部分将使红光发光元件、绿光发光元件和蓝 光发光元件发射光的预定的驱动值改变三次，并输出所述预定的驱动值。
根据本发明的实施例，控制部分通过脉冲宽度调制来分别驱动红光发光 元件、绿光发光元件和蓝光发光元件。
可通过提供一种显示设备来实现本发明的前述和/或其它方面，所述显示
设备包括发光元件部分，包括发射多种颜色的光的多个发光元件；温度感 测部分，感测发光元件部分的温度；光感测部分，感测从所述发光元件发射 的光谱；存储部分，存储通过多次改变使所述发光元件发光的预定驱动值而 计算的变换矩阵和/或近似变换矩阵；控制部分，根据温度感测部分的温度值 从存储在存储部分中的变换矩阵和/或近似变换矩阵来计算光感测部分的对 应于目标三色刺激值的目标感测值，并将光感测部分的感测值与光感测部分 的目标感测值进行比较以产生关于所述发光元件的误差校正控制信号。
根据本发明的实施例，存储部分存储从根据输入的颜色坐标(x,y)和亮度 信息计算的三色刺激值变换到光感测部分的感测值的变换矩阵。
根据本发明的实施例，控制部分根据误差校正控制信号调节脉沖宽度调 制的占空比并将其IIT出到所述发光元件。
可通过提供一种包括光感测部分和温度感测部分的显示设备的控制方法 来实现本发明的前述和/或其它方面，所述控制方法包括通过温度感测部分 计算预定的温度值；基于所述预定的温度来多次改变和输出使多个发光元件 发光的预定的驱动值，并且当所述预定的驱动值改变时，接收光感测部分的 感测值、颜色坐标(x，y)和亮度信息；计算从根据颜色坐标(x，y)和亮度信息计 算的三色刺激值变换到光感测部分的感测值的变换矩阵。
根据本发明的实施例，所述显示设备的控制方法还包括基于温度感测 部分感观'J的预定的温度值来计算多个变换矩阵。
根据本发明的实施例，所述显示设备的控制方法还包括对于多个温度 区间，通过线性近似方法通过使用基于所述预定的温度值计算的所述多个变 换矩阵来计算每一温度值的近似变换矩阵。
根据本发明的实施例，所述显示设备的控制方法还包括对于整个温度 区间，通过多项式的近似函数方法通过使用基于所述预定的温度值计算的所 述多个变换矩阵来计算每一温度值的近似变换矩阵。
根据本发明的实施例，所述显示设备的控制方法还包括将变换矩阵和/ 或近似变换矩阵存储在存储部分中。
根据本发明的实施例，所述显示设备的控制方法还包括根据温度值从
变换矩阵和/或近似变换矩阵来计算光感测部分的相对于目标三色刺激值的 目标感测值。
根据本发明的实施例，所述显示设备的控制方法还包括将根据温度值
计算的光感测部分的目标感测值存储在存储部分中。
可通过提供一种包括光感测部分和温度感测部分的显示设备的控制方法
来实现本发明的前述和/或其它方面，所述控制方法包括存储通过多次改变 使多个发光元件发光的预定驱动值而计算的变换矩阵和/或近似变换矩阵；根
的相对于目标三色刺激值的目标感测值；将光感测部分的感测值与光感测部 分的目标感测值进行比较以输出关于所述发光元件的误差校正控制信号。
根据本发明的实施例，存储步骤从输入的颜色坐标(x,y)和亮度信息计算 三色刺激值，并存储从三色刺激值变换到光感测部分的感测值的变换矩阵。
通过下面结合附图对示例性实施例进行的详细描述，本发明的上述和/ 或其它方面将会变得清楚和更易于理解，其中
图2是示出根据本发明示例性实施例的显示设备的控制方法的流程图； 图3是示出根据本发明示例性实施例的显示设备的控制部分的构造的框
图4是示出根据本发明示例性实施例的显示设备的控制方法的流程图。
具体实施例方式
现在将详细描述本发明的实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的 标号始终表示相同的元件。以下参照附图描述示例性实施例以解释本发明。
如图1所示，根据本发明第一示例性实施例的显示设备100包括电源提 供部分110、发光元件部分120、发光元件驱动部分130、漫射部分140、液 晶显示(LCD)面板150、光感测部分160、温度感测部分162、控制部分170 和存储部分180。
为了向发光元件驱动部分130提供电源，电源提供部分110将交流电转 换为发光元件驱动部分130所需的直流电，然后将电源提供给发光元件驱动
部分130。
发光元件部分120将光提供给LCD面板150。在液晶显示设备的情况下， 发光元件部分120包括背光单元。发光元件部分120包括适当地串联或并联 在一起的多个发光元件，所述多个发光元件发射多种颜色的光。发光元件响 应于驱动信号产生白光，并且可包括红光发光二极管(LED) 122、绿光LED 124和蓝光LED 126。参照图1，发光元件包括红光LED 122、绿光LED 124 和蓝光LED 126。可选地，发光元件可包括其他颜色的LED的组合。
发光元件驱动部分130包括红光LED驱动部分132、绿光LED驱动部分 134和蓝光LED驱动部分136，用于向发光元件(即，红光LED 122、绿光 LED 124和蓝光LED 126)提供电源。发光元件驱动部分130可通过脉沖宽 度调制(PWM)来控制发光元件以固定峰值电流，从而固定LED光谱。
漫射部分140漫射发光元件的光以产生白光。即，漫射部分140混合红 光LED 122、绿光LED 124和蓝光LED 126的光输出以形成白光。
LCD面板150是显示图像的面板。如果电压被提供给液晶，那么液晶的 排列改变。这里，光穿过液晶而被衍射，衍射的光穿过偏振片，从而显示期 望的图像。
光感测部分160包括光传感器，感测从发光元件发射的光谱。即，光 感测部分160可包括三个安装有滤光器的光传感器(即，红光传感器、绿光 传感器和蓝光传感器)以及将光传感器的输出转换为控制部分170能够使用 的电信号所需的放大器和信号转换电路。光传感器可置于漫射部分140的外 部或内部以充分地感测白光，而且光传感器可以4皮遮蔽以便不受环境光的影 响。
温度感测部分162感测发光元件部分120的温度。温度感测部分162感 测的温度信息被输入到控制部分170。控制部分170使用输入的温度信息来 计算发光元件部分120的温度值，并基于计算的温度值将控制信号输出到发 光元件驱动部分130以驱动发光元件。
光测量装置190测量通过漫射部分140形成的白光。此外，可测量穿过 LCD面板150的白光以将依赖于LCD的温度的滤光器特性和发光元件的光 语转变特性一起考虑。光测量装置190测量和输出的值包括颜色坐标(x,y)和 亮度信息，并且所述值被输入到控制部分170。
控制部分170基于从光测量装置190输入的测量值来计算三色刺激值。
此外，控制部分170通过使用从光感测部分160输入的感测值和计算的三色
刺激值来计算变换矩阵。
控制部分170基于温度感测部分162所感测的预定的温度值来计算多个 变换矩阵。此外，控制部分170通过线性近似方法通过使用基于所述预定的 温度值计算的多个变换矩阵来针对多个温度区间计算每个温度值的近似变换 矩阵，或者通过多项式的近似函数方法通过使用基于所述预定的温度值计算 的所述多个变换矩阵来针对整个温度区间计算每个温度值的近似变换矩阵。
控制部分170从每个温度值的变换矩阵和/或近似矩阵数据来计算光感测 部分160的对应于目标三色刺激值的目标感测值。
存储部分180存储用于获得目标颜色坐标的变换矩阵和/或近似矩阵数 据。此外，存储部分180存储关于根据温度值计算的特定颜色坐标的光感测 部分160的目标感测值Rt、 Gt和Bt。参照图1,存储部分180与控制部分170 分开设置。或者，存储部分180可包括在控制部分170中。
图2是示出根据本发明第一示例性实施例的显示设备的控制方法的流程 图。根据图2的流程图来更加详细地解释本发明。
首先，在下面的等式1和2中给出通过使用从光测量装置190输入的颜 色坐标(x，y)和亮度信息Y来计算三色刺激值X、 Y和Z的方法。 X = x/yxY 等式[l] Z = (l-x-y)/yxY 等式[2]
通过使用才艮据等式1和2计算的三色刺激值X、 Y和Z以及光感测部分 160的感测值R、 G和B获得下面的等式3。
<formula>formula see original document page 10</formula>等式[3]
<formula>formula see original document page 10</formula>
以下，将描述允许颜色坐标被均匀地输出到漫射部分140上而不使用图 1所示的LCD面板150的控制方法。
确定温度感测部分162所感测的温度是否是预定的温度(S202 )。例如， 感测的温度为25°C。
然后，在25°C ，为了驱动发光元件部分120的红光LED 122、绿光LED 124和蓝光LED 126,例如，控制部分170将对应于i殳置值(2000,4000,4000) 的控制信号提供给发光元件驱动部分130的红光LED驱动部分132、绿光LED 驱动部分134和蓝光LED驱动部分136。发光元件驱动部分130根据控制信 号来调节PWM的占空比，以用相应的驱动电流来驱动红光LED 122、绿光 LED 124和蓝光LED 126 ( S204 )。然后，从光测量装置190接收颜色坐标(xl，yl)和亮度信息Yl的测量值， 从光感测部分160接收感测值R1、 G1和B1 (S206)。然后，通过使用等式1 和2根据颜色坐标(xl,yl)和亮度信息Yl来计算三色刺激值XI、 Yl和Zl (S208 )。确定计算的三色刺激值和光感测部分160的感测值是否被计算三次 (S210)。如果计算的三色刺激值和光感测部分160的感测值没有被计算三次，那 么控制部分170将设置值(4000,2000，4000)输出到发光元件驱动部分130以分 别驱动红光LED122、绿光LED 124和蓝光LED 126。然后，从光测量装置 190读取颜色坐标(x2，y2)和亮度信息Y2,根据该测量值计算三色刺激值X2、 Y2和Z2，读取光感测部分160的感测值R2、 G2和B2。最后，控制部分170将设置值(4000，4000,2000)输出到发光元件驱动部分 130以分别驱动红光LED 122、绿光LED 124和蓝光LED 126。然后，从光 测量装置190读取颜色坐标(x3,y3)和亮度信息Y3,根据该测量值计算三色刺 激值X3、 Y3和Z3，读取光感测部分160的感测值R3、 G3和B3。如果计算的三色刺激值和光感测部分160的感测值被计算了三次，那么 通过使用在25。C时计算的三色刺激值和光感测部分160的感测值获得下面的 等式4。<formula>formula see original document page 11</formula>根据等式4，在25。C时的变换矩阵被计算为下面的等式5 (S212)。等式[5]然后，通过以上处理，计算在40。C和70。C时的变换矩阵(S214)。 计算的变换矩阵根据温度具有不同的条目(entry )。通过使用等式5计算 的在25 °C时的变换矩阵如下<formula>formula see original document page 11</formula>
5.532125734-1.431165459 -0.985143692 -0.992379839 7.400852704 0.259601137 —0.059331587 0.473598619 1.86409093通过使用等式5计算的在40。C时的变换矩阵如下 —5.956908171-1.669843426 -1.065118099—-1.0183457667.527882049 0.268015642-0.066715416 0.493589223 1.833890576通过使用等式5计算的在70。C时的变换矩阵如下 —6.410641602-1.397869236 -1.091503825——2.8009568076.176737096 0.347873323—0.1844379680.407495077 1.862335515对于这些温度之间的区间，即，25 °C和40 °C之间的区间以及40°C和70 °C 之间的区间，控制部分170可通过线性近似方法使用变换矩阵来计算每一温 度值的近似变换矩阵。此外，对于整个温度区间，即，25。C和70。C之间的区 间，控制部分170可通过多项式的近似函数方法使用变换矩阵来计算每一温 度值的近似变换矩阵(S216)。在把各颜色坐标作为目标时可利用以上情况。如果确定颜色坐标为特定 值，那么可通过使用变换矩阵和/或近似变换矩阵直接计算光感测部分160的 针对该颜色坐标的目标感测值Rt、 Gt和Bt,从而在不计算单独的矩阵系数的 情况下将计算量减少到1/3 (S218)。控制部分170将计算的变换矩阵和/或近似变换矩阵以及光感测部分160 的目标感测值Rt、 Gt和Bt存储在存储部分180中(S220 )。尽管精确地实现了对发光元件部分120的颜色坐标控制，但是穿过LCD 面板150的光的颜色坐标仍有可能发生变化。因此，如果想将依赖于LCD面 板150的温度的滤光器特性和每个发光元件的光谱转变特性一起考虑，那么 可在LCD面板150放置在发光元件部分120上的状态下由光测量装置190测 量颜色坐标(x，y)和亮度^f言息。图3是示出根据本发明第二示例性实施例的显示设备的控制部分的构造 的框图，图4是示出根据本发明第二示例性实施例的显示设备的控制方法的 流程图。图3和图4示出通过使用根据等式2计算并存储在存储部分180中 的变换矩阵和/或近似变换矩阵来驱动发光元件的方法。控制部分170通过使用温度感测部分162感测的温度信息来计算温度值(S402)。然后，控制部分170根据温度值读取存储在存储部分180中的变换 矩阵或近似变换矩阵，并将其存储在变换部分172中(S404)。通过用户输入部分或者通过程序将目标三色刺激值Xt、 Yt和Zt输入到 变换部分172 (S406)。控制部分170通过使用存储在变换部分172中的变换 矩阵或近似变换矩阵以及目标三色刺激值Xt、 Yt和Zt来计算目标感测值Rt、 Gt和Bt ( S408 )。控制部分170获得光感测部分160感测的感测值R、 G和B(S410)。然 后，校正部分174将感测值R、 G和B与目标感测值Rt、 Gt和Bt进行比较 以计算误差，并将误差校正控制信号输出到发光元件驱动部分130以校正误 差(S412)。发光元件驱动部分130根据误差校正控制信号调节并输出PWM 的占空比以控制发光元件的光量(S414)。如上所述，本发明提供了 一种根据温度精确地控制发光元件的颜色坐标 的显示设备及其控制方法。此外，本发明提供了一种补偿可根据液晶显示面板的特性而变化的颜色 坐标的显示设备及其控制方法。尽管示出和描述了本发明的几个示例性实施例，但是本领域的技术人员 应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行改 变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
1、一种显示设备，包括多个发光元件，发射多种颜色的光；光感测部分，感测从所述多个发光元件发射的光谱；漫射部分，将从所述多个发光元件发射的光混合以形成白光；控制部分，改变并输出用于所述多个发光元件的预定的驱动电流，当所述预定的驱动电流被改变时，从测量漫射部分所形成的白光的光测量装置接收测量值，根据接收的测量值计算三色刺激值，并计算从三色刺激值变换到光感测部分的感测值的变换矩阵。
2、 如权利要求1所述的显示设备，还包括包括所述多个发光元件的发 光元件部分和感测发光元件部分的温度的温度感测部分，其中，控制部分基于温度感测部分感测的预定的温度值计算多个变换矩阵。
3、 如权利要求2所述的显示设备，其中，对于多个温度区间，控制部分 通过线性近似方法通过使用基于所述预定的温度值计算的所述多个变换矩阵 来计算每一 温度值的近似变换矩阵。
4、 如权利要求2所述的显示设备，其中，对于一个温度区间，控制部分 通过多项式的近似函数方法通过使用基于所述预定的温度值计算的所述多个 变换矩阵来计算每一温度值的近似变换矩阵。
5、 如权利要求3所述的显示设备，还包括存储部分，其中，控制部分将变换矩阵和近似变换矩阵中的至少一个存储在存储部 分中。
6、 如权利要求3所述的显示设备，其中，控制部分根据温度值从变换矩 阵和近似变换矩阵中的至少一个来计算光感测部分的对应于目标三色刺激值 的目标感测值。
7、 如权利要求6所述的显示设备，还包括存储部分，其中，控制部分将根据温度值计算的光感测部分的目标感测值存储在存 储部分中。
8、 如权利要求1所述的显示设备，其中，接收的测量值包括颜色坐标(x，y) 和亮度信息。
9、 如权利要求8所述的显示设备，还包括液晶显示面板， 其中，接收的测量值包括穿过液晶显示面板的白光的测量值。
10、 如权利要求1所述的显示设备，其中，所述多个发光元件包括红光 发光元件、绿光发光元件和蓝光发光元件。
11、 如权利要求IO所述的显示设备，其中，控制部分将用于红光发光元 件、绿光发光元件和蓝光发光元件的预定的驱动电流改变三次，并输出用于 红光发光元件、绿光发光元件和蓝光发光元件的所述预定的驱动电流。
12、 如权利要求10所述的显示设备，其中，控制部分通过脉冲宽度调制 来驱动红光发光元件、绿光发光元件和蓝光发光元件。
13、 一种显示设备，包括发光元件部分，包括发射多种颜色的光的多个发光元件；温度感测部分，感测发光元件部分的温度；光感测部分，感测^v所述多个发光元件发射的光谱；存储部分，存储通过改变所述多个发光元件的预定驱动电流而计算的变 换矩阵和近似变换矩阵中的至少一个；控制部分，根据温度感测部分的温度值从存储在存储部分中的变换矩阵 和近似变换矩阵中的至少一个来计算光感测部分的对应于目标三色刺激值的以产生用于所述多个发光元件的误差校正控制信号。
14、 如权利要求13所述的显示设备，其中，存储部分存储从根据输入的 颜色坐标(x，y)和亮度信息计算的三色刺激值变换到光感测部分的感测值的变 换矩阵。
15、 如权利要求13所述的显示设备，其中，控制部分根据误差校正控制 信号调节脉沖宽度调制的占空比并将其输出到所述多个发光元件。
16、 一种具有光感测部分和温度感测部分的显示设备的控制方法，该控 制方法包括通过温度感测部分计算预定的温度值；基于所述预定的温度来改变和输出多个发光元件的预定的驱动电流，并 且当所述预定的驱动电流改变时，接收光感测部分的感测值、颜色坐标(x,y) 和亮度信息；计算从根据颜色坐标(x，y)和亮度信息计算的三色刺激值变换到光感测部分的感测值的变换矩阵。
17、 如权利要求16所述的显示设备的控制方法，还包括基于温度感测 部分感测的预定的温度值来计算多个变换矩阵。
18、 如权利要求17所述的显示设备的控制方法，还包括对于多个温度 区间，通过线性近似方法通过使用基于所述预定的温度值计算的所述多个变 换矩阵来计算每一温度值的近似变换矩阵。
19、 如权利要求17所述的显示设备的控制方法，还包括对于一个温度 区间，通过多项式的近似函数方法通过使用基于所述预定的温度值计算的所 述多个变换矩阵来计算每一温度值的近似变换矩阵。
20、 如权利要求18所述的显示设备的控制方法，还包括将变换矩阵和 近似变换矩阵中的至少一个存储在存储部分中。
21、 如权利要求18所述的显示设备的控制方法，还包括根据温度值从 变换矩阵和近似变换矩阵中的至少一个来计算光感测部分的相对于目标三色 刺激值的目标感测值。
22、 如权利要求21所述的显示设备的控制方法，还包括将根据温度值 计算的光感测部分的目标感测值存储在存储部分中。
23、 一种包括光感测部分和温度感测部分的显示设备的控制方法，该控 制方法包括存储通过改变多个发光元件的预定驱动电流而计算的变换矩阵和近似变 换矩阵中的至少一个；测部分的相对于目标三色刺激值的目标感测值；所述多个发光元件的误差校正控制信号。
24、 如权利要求23所述的显示设备的控制方法，其中，存储步骤从输入 的颜色坐标(x,y)和亮度信息计算三色刺激值，并存储从三色刺激值变换到光 感测部分的感测值的变换矩阵。全文摘要
一种显示设备，包括多个发光元件，发射多种颜色的光；光感测部分，感测从所述发光元件发射的光谱；漫射部分，将从所述发光元件发射的光混合以形成白光；控制部分，多次改变并输出使所述发光元件发光的预定的驱动值，每当所述预定的驱动值被改变时，从测量漫射部分所形成的白光的光测量装置接收测量值，根据接收的测量值计算三色刺激值，并计算从三色刺激值变换到光感测部分的感测值的变换矩阵。
文档编号G09G3/36GK101165762SQ20071014771
公开日2008年4月23日 申请日期2007年8月24日 优先权日2006年10月16日
发明者勋 崔 申请人:三星电子株式会社