CN101299325B - 驱动光源的方法以及采用该方法的背光装置 - Google Patents

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Abstract

在一种驱动光源的方法中，传感由光源所产生的光，来检测红颜色的彩色坐标、绿颜色的彩色坐标和蓝颜色的彩色坐标。将由所述红、绿和蓝颜色的彩色坐标构成的光源颜色空间与由红参考彩色坐标、绿参考彩色坐标和蓝参考彩色坐标构成的参考颜色空间进行比较。然后，控制由所述光源所产生的光的色温，使得所述光源的颜色空间可以覆盖所述参考颜色空间。

Description

驱动光源的方法以及采用该方法的背光装置
技术领域
本发明涉及一种驱动光源的方法，以及一种采用该方法的背光装置。更具体地，本发明涉及一种可以改善色彩再现性的驱动光源的方法，以及一种采用该方法的背光装置。
背景技术
液晶显示器(“LCD”)装置是一种非发射类型的显示器装置，所以LCD装置需要背光装置给LCD装置的显示面板提供光。
当前，正在开发诸如电视机等包含用于显示高色彩再现性图像的带有红绿蓝(“RGB”)发光二极管(“LED”)的背光装置的大屏幕LCD设备。所述LCD装置要求带有高色彩再现性并且满足Adobe RGB颜色空间需求的图像，该Adobe RGB颜色空间是美国Adobe公司制定的标准颜色空间。
由监视器、数字打印机和印刷厂的输出设备等所显示的色彩范围是有限的。数字设备显示的色彩范围被定义为颜色空间。
Adobe RGB颜色空间包含广阔的色彩范围。特别地，Adobe RGB颜色空间包含对应绿和蓝颜色的广阔色彩范围。Adobe RGB颜色空间在打印机、扫描仪、数码相机和监视器等设备中得到了应用。
当在图像数据中使用Adobe RGB颜色空间时，要求监视器显示宽色彩范围来支持Adobe RGB颜色空间，从而显示出带有所需要色彩的图像。因此，所述包含LED的LCD装置可以满足Adobe RGB颜色空间的要求。
LCD装置发射具有高色彩再现性的光，因此所述LCD设备的颜色空间覆盖了Adobe RGB颜色空间。从背光装置中所产生的光的光谱可以匹配通过形成在显示面板中的滤色镜的光的光谱，使得LCD装置发射具有高色彩再现性的光。
发明内容
从LCD装置发射出的光的亮度由于LED随着时间被加热而减小。当光的亮度减小时，Adobe RGB颜色空间可能变化，并且LCD装置的颜色空间可能无法覆盖Adobe RGB颜色空间。
因而，本发明提供了一种实时地通过控制色温的方法驱动光源，使其可以满足Adobe RGB颜色空间的需求。
本发明还提供一种执行该方法的背光装置。
在本发明的一种示范的实施例中，驱动光源的方法包含：传感由光源所产生的光，以便检测红颜色的彩色坐标、绿颜色的彩色坐标和蓝颜色的彩色坐标。然后，将由红、绿和蓝颜色的彩色坐标构成的光源颜色空间与由红参考彩色坐标、绿参考彩色坐标和蓝参考彩色坐标构成的参考颜色空间进行比较。然后，控制光源所产生的光的色温，使得所述光源的颜色空间可以覆盖参考颜色空间。
控制光的色温可以包含控制施加到光源的驱动电流，使得红颜色的彩色坐标、绿颜色的彩色坐标和蓝颜色的彩色坐标可以分别移动到红彩色坐标控制区域、绿彩色坐标控制区域和蓝彩色坐标控制区域。
比较所述光源颜色空间与参考颜色空间，可以包含确定参考颜色空间被光源颜色空间覆盖的区域的覆盖范围。
在本发明的另一个实施例中，背光装置包含光源、光源驱动器、光源传感器和颜色空间控制器。所述光源包含产生红光的红发光芯片、产生绿光的绿发光芯片和产生蓝光的蓝发光芯片。所述光源驱动器向所述光源施加驱动电流来驱动光源。所述光源传感器传感光源产生的光。所述颜色空间控制器比较由红、绿和蓝颜色的彩色坐标构成的光源颜色空间与由红、绿和蓝参考彩色坐标构成的参考颜色空间，并且控制由光源所产生的光的色温。所述红、绿和蓝颜色的彩色坐标是从红光、绿光和蓝光中检测而来的。
所述颜色空间控制器还可以包含存储器。所述存储器可以存储红彩色坐标方程式、绿彩色坐标方程式和蓝彩色坐标方程式。所述红彩色坐标方程式可以说明红颜色的彩色坐标随色温的变化。所述绿彩色坐标方程式可以说明绿颜色的彩色坐标随色温的变化。所述蓝彩色坐标方程式可以说明蓝颜色的彩色坐标随色温的变化。
依照所述驱动光源的方法和执行该方法的背光装置，可以实时控制由光源所产生的光的色温，使得光源颜色空间可以覆盖Adobe RGB颜色空间。因此，所述显示器装置的色彩再现性可以得到改进。
附图说明
通过结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，本发明的上述和其它特性和优点将变得更加清楚，附图中：
图1为说明根据本发明实施例的用于驱动光源的示范方法的流程图；
图2为将示范光源的颜色空间与参考颜色空间进行比较的图；
图3为说明在XY彩色坐标系中示范光源的彩色坐标随色温的变化的图；
图4为说明在XY彩色坐标系中控制彩色坐标的空间的图；
图5为说明在UV彩色坐标系中示范光源的彩色坐标随色温的变化的图；
图6为说明在UV彩色坐标系中控制彩色坐标的空间的图；
图7为说明本发明另一个实施例中的示范显示器装置的方框图；
图8为说明由图7中所示的示范光源所产生的光的波长光谱的图；
图9A和图9B为说明根据在图7所示的示范显示面板中所应用的滤色镜光谱的变化的图；
图10为说明图7所示的示范显示器装置的色彩再现性图；以及
图11为说明本发明的另一个实施例的示范显示器装置方框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行更全面的描述，附图中显示了本发明的实施例。本发明可以有很多不同形式的实施，并不能局限于这里提出的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开全面且完整，并且将本发明的范围完全传达给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，可以夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。
需要理解的是，当称一个元件或层“在…上”、“连接到”或“耦接到”时，可以是直接在另一个元件或层上、直接连接到另一个元件或层或直接与另一个元件或层耦合，或者也可以存在中间元件或层。相反，当称一个元件或层“直接在…上”、“直接连接到”或“直接耦接到”时，则不存在中间元件或层。相似的数字始终指代相似的元件。如在这里用到的，术语“和/或”包括相关列出项的一个或多个的任意和所有组合。
需要理解的是，尽管这里可能使用术语第一、第二和第三等来描述各种的元件、组件、区域、层和/或部分，但这些元件、组件、区域、层和/或部分不应当被这些术语所限制。这些术语只是用来将一个元件、组件、区域、层或部分和另一个元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以被称作第二元件、组件、区域、层或部分。
这里可以使用空间相对术语，如“在…之下”、“在…下面”、“低于”、“在…之上”、“在…上面”等等来简化描述，以描述图中所示的一个元件或特征与另一个(些)元件或特征的关系。应当理解，空间相对术语意欲包括使用中的或操作中的设备的除了图中描述的方位之外的不同的方位。例如，如果在图中的设备被翻转，则用在其它元件或特征“之下”或“下面”描述的元件将被用在其它元件或特征“之上”来定位。因此，示范性术语“在…之下”能够包括“在…之上”和“在…之下”两种方位。设备可以以其它方式定位(旋转90度或在其它方位)，相应地解释这里所用的空间相对描述语。
这里所用的术语仅仅是为了描述具体的实施例，不意欲限制本发明。正如这里所用的，单数形式“一”、“一个”和“这个”也可以意欲包括复数形式，除非上下文清楚地指明是单数。还应当理解，用于本说明书中的术语“包括”和/或“包含”指定了所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除一个或更多的其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件、和/或它们的组合的存在或增加。
除非另作定义，这里用到的所有术语(包括技术术语和科学术语)和本发明所属领域里一般意义上的理解有相同含义。还需要理解的是，在通常使用的字典中定义的那些术语，需要被理解为具有与相关领域的上下文保持一致的含义，除非在这里明确的定义，否则不能被解释为理想化的或超出正常认识的。
在下文中，将参考附图对本发明进行详细解释。
图1为说明根据本发明的实施例用于驱动光源的示范方法的流程图。
图2为将示范光源的颜色空间与参考颜色空间进行比较的图。
参考图1，在根据本发明实施例的驱动示范光源的示范方法中，由所述光源所产生的光被传感，以便检测分别对应于红颜色、绿颜色和蓝颜色的彩色坐标。将所述光源的由对应于红颜色、绿颜色和蓝颜色的彩色坐标所定义的颜色空间与参考颜色空间进行比较。当该光源的由对应于红颜色、绿颜色和蓝颜色的彩色坐标所定义的颜色空间不覆盖参考颜色空间时，控制由所述光源所产生的光的色温，以便改变对应于红颜色、绿颜色和蓝颜色的彩色坐标，使得所述光源的由对应于红颜色、绿颜色和蓝颜色彩色坐标所定义的颜色空间覆盖参考颜色空间。
更确切的说，由所述光源所产生的光被检测(步骤S10)。所述光源通过产生红光、绿光和蓝光来产生白光。由该光源所产生的红、绿和蓝光中的每一个的总额被检测到，从而产生了对应于红光的红光电压Vr、对应于绿光的绿光电压Vg和对应于蓝光的蓝光电压Vb。
通过所检测到的红、绿和蓝光确定红颜色、绿颜色和蓝颜色的彩色坐标，从而红、绿和蓝颜色的彩色坐标构成了光源的颜色空间。例如，将红光电压Vr、绿光电压Vg和蓝光电压Vb的模拟信号转换成红光电压Vr、绿光电压Vg和蓝光电压Vb的数字值，以便构成该光源的颜色空间。
将由红、绿和蓝颜色的彩色坐标所构成的所述光源的颜色空间与参考颜色空间进行比较(步骤S20)。
所述参考颜色空间可以是满足高色彩再现性要求、满足用户对颜色空间要求等的标准颜色空间。因为一些光数据在将光的模拟数据转换成数字数据的过程中丢失，数字设备(如监视器、打印机等)显示处于受限范围内的颜色。由所述数字设备所显示的颜色的受限范围对应于一个颜色空间。
参考图2，光源的颜色空间和参考颜色空间被显示在XY彩色坐标系中。在图2中，水平轴对应于x轴，垂直轴对应于y轴。当所述光源包含三个分别产生红光、绿光和蓝光的光源时，该光源可以显示与在由红光、绿光和蓝光的红、绿和蓝颜色的彩色坐标所定义的空间中的所有彩色坐标相对应的颜色。
所述参考颜色空间由红参考彩色坐标、绿参考彩色坐标和蓝参考彩色坐标构成。红参考彩色坐标为(Rx，Ry)，绿参考彩色坐标为(Gx，Gy)，蓝参考彩色坐标为(Bx，By)。
光源的颜色空间由红颜色的彩色坐标、绿颜色的彩色坐标和蓝颜色的彩色坐标构成。红颜色的彩色坐标为(R’x，R’y)，绿颜色的彩色坐标为(G’x，G’y)，蓝颜色的彩色坐标为(B’x，B’y)。当红、绿和蓝颜色的彩色坐标(R’x，R’y)、(G’x，G’y)和(B’x，B’y)与红、绿和蓝参考彩色坐标(Rx，Ry)、(Gx，Gy)和(Bx，By)不同时，光源的颜色空间与参考颜色空间部分重叠。
当构成光源的颜色空间的彩色坐标被确定后，将光源的颜色空间与参考颜色空间进行比较。当每个红、绿和蓝颜色的彩色坐标(R’x，R’y)、(G’x，G’y)和(B’x，B’y)与参考颜色空间的中心点之间的距离，大于每个红、绿和蓝参考彩色坐标(Rx，Ry)、(Gx，Gy)和(Bx，By)与参考颜色空间的中心点之间的距离时，光源的颜色空间可以完整地覆盖参考颜色空间。
例如，参考颜色空间可以包含Adobe RGB颜色空间。当光源的颜色空间完整地覆盖Adobe RGB颜色空间时，使用由该光源所产生的光显示的颜色范围可以大于Adobe RGB颜色空间的颜色范围。当光源的颜色空间部分覆盖Adobe RGB颜色空间时，使用由该光源所产生的光显示的颜色范围可能小于Adobe RGB颜色空间的颜色范围，在这种情况下，使用光源所产生的光显示的颜色可能无法包含一些Adobe RGB颜色空间中的颜色。
在本发明的该示范实施例中，参考颜色空间包含Adobe RGB颜色空间。Adobe RGB颜色空间有宽的颜色范围。Adobe RGB颜色空间还有高红、绿和蓝颜色。如将要在下文中描述的那样，在本发明中，控制光的色温使得光源的颜色空间覆盖Adobe RGB颜色空间，如步骤S30所描述那样。
当通过在步骤S20中执行的比较确定，光源的颜色空间覆盖了参考颜色空间，接着再次进行步骤S10，在该步骤中检测由光源所产生的光。当通过在步骤S20中执行的比较确定，光源的颜色空间没有覆盖参考颜色空间，则控制由光源所产生的光的色温，使得光源的颜色空间覆盖参考颜色空间(步骤S30)。在本发明的一个示范实施例中，可以根据从光源发射出的光连续地实时控制光的色温。在本发明的另一个示范实施例中，可以根据从光源发射出的光，不连续地按照随机时间间隔或固定的时间间隔控制光的色温。
色温对应于将黑体加热到与由光源所产生的光具有相同颜色时的温度。在本发明的示范实施例中，色温对应于将黑体加热到具有白颜色时的温度。可以控制施加于光源上的驱动电流，从而控制色温。
由光源所产生的光具有任意的色温。可以控制由光源所产生的光的色温，以便改变在XY彩色坐标系中白光的白彩色坐标。由红光、绿光和蓝光混合成的白光的白彩色坐标(W’x，W’y)对应于光源的颜色空间的中心点。当白彩色坐标(W’x，W’y)发生变化时，红、绿和蓝颜色的彩色坐标(R’x，R’y)、(G’x，G’y)和(B’x，B’y)也可以被变化。
当色温被变化时，红、绿和蓝颜色的彩色坐标(R’x，R’y)、(G’x，G’y)和(B’x，B’y)也按照预定的模式变化。考虑到红、绿和蓝颜色的彩色坐标(R’x，R’y)、(G’x，G’y)和(B’x，B’y)的变化模式，红、绿和蓝颜色的彩色坐标(R’x，R’y)、(G’x，G’y)和(B’x，B’y)被移动到一个由红、绿和蓝参考彩色坐标(Rx，Ry)、(Gx，Gy)和(Bx，By)构成的空间外的区域，使得光源的颜色空间覆盖参考颜色空间。
图3为说明在XY彩色坐标系中示范光源的彩色坐标随色温的变化的图。图4为说明在XY彩色坐标系中控制彩色坐标的空间的图。
参考图2和图3，并且如将要在下文中进一步描述的那样，红、绿和蓝颜色的(R’x，R’y)、(G’x，G’y)和(B’x，B’y)根据色温的变化的改变模式可以用方程式来表示。红、绿和蓝颜色的彩色坐标(R’x，R’y)、(G’x，G’y)和(B’x，B’y)的移动路径可以通过方程式预测。另外，红、绿和蓝颜色的彩色坐标(R’x，R’y)、(G’x，G’y)和(B’x，B’y)可以根据方程式变化。
参考图3，红、绿和蓝颜色在XY彩色坐标系中可以具有XY坐标。在本发明的一个示范实施例中，由光源所产生的光的色温可以处于约4500K到约12000K绝对温度的范围里。
[表1A]
  R   G   B
  X   0.6956   0.1886   0.1493
  Y   0.2963   0.7298   0.0742
[表1B]
  R   G   B
  X   0.6945   0.1881   0.1502
  Y   0.2958   0.7283   0.0666
[表1C]
  R   G   B
  X   0.6926   0.1854   0.1503
  Y   0.2955   0.7288   0.0644
[表1D]
  R   G   B
  X   0.6923   0.1859   0.1508
  Y   0.2951   0.7271   0.0605
[表1E]
  R   G   B
  X   0.6885   0.1836   0.1514
  Y   0.2938   0.7252   0.0539
[表1F]
  R   G   B
  X   0.6869   0.1842   0.1519
  Y   0.2932   0.7236   0.0506
在表1A中，由光源所产生的光的色温为约4840K，而光源的颜色空间对参考颜色空间的比率为约99.585％。在表1B中，由光源所产生的光的色温为约5449K，而光源的颜色空间对参考颜色空间的比率为约99.899％。在表1C中，由光源所产生的光的色温为约6552K，而光源的颜色空间对参考颜色空间的比率为约99.695％。在表1D中，由光源所产生的光的色温为约6754K，而光源的颜色空间对参考颜色空间的比率为约99.241％。在表1E中，由光源所产生的光的色温为约9866K，而光源的颜色空间对参考颜色空间的比率为约97.925％。在表1F中，由光源所产生的光的色温为约12062K，而光源的颜色空间对参考颜色空间的比率为约97.364％。例如，如图4所示，红参考彩色坐标可以为(0.64，0.34)，绿参考彩色坐标可以为(0.21，0.71)，而蓝参考彩色坐标可以为(0.15，0.06)。
参考表1A至1F，当由光源所产生的光的色温升高时，红颜色的彩色坐标和绿颜色的彩色坐标的x分量和y分量通常下降。同时，当由光源所产生的光的色温升高时，蓝颜色的彩色坐标的x分量可以上升，而蓝颜色的彩色坐标的y分量可以下降。另外，光源的颜色空间对参考颜色空间的比率可以随红、绿和蓝颜色的彩色坐标的变化而变化。
红颜色的彩色坐标随色温的变化率，可以小于绿颜色和蓝颜色的每个彩色坐标随色温的变化率。参考颜色空间可以包含Adobe RGB颜色空间。
关于绿颜色的彩色坐标方程式说明了，当由光源所产生的光的色温上升时，绿颜色的彩色坐标的x分量与绿颜色的彩色坐标的y分量的关系。
例如，关于绿颜色的彩色坐标的方程式可以通过多项式回归方法推导出并且被表示为y1＝A+B1X1+B2(x1)2，其中，A为-5.293，B1为63.733，B2为-168.618。x1对应于绿颜色的彩色坐标的x分量，而y1对应于绿颜色的彩色坐标的y分量。根据关于绿颜色的彩色坐标的方程式和表1A至1F，绿颜色的彩色坐标的x分量和y分量在色温的升高时降低。
关于蓝颜色的彩色坐标方程式说明了，当由光源所产生的光的色温上升时，蓝颜色的彩色坐标的x分量与蓝颜色的彩色坐标的y分量的关系。
例如，关于蓝颜色的彩色坐标的方程式可以通过线性回归方法推导出并且被表示为y2＝C+Dx2，其中，C为1.462，而D为-9.297。x2对应于蓝颜色的彩色坐标的x分量，而y2对应于蓝颜色的彩色坐标的y分量。根据关于蓝颜色的彩色坐标的方程式和表1A至1F，当色温升高时，蓝颜色的彩色坐标的x分量升高，而蓝颜色的彩色坐标的y分量降低。
因为如上文中描述的红、绿和蓝颜色的彩色坐标按照根据色温的变化的模式而改变，可以建立查找表来说明色温与红、绿和蓝颜色的彩色坐标的关系。这样，所述查找表可以用来当作控制色温使得光源的颜色空间覆盖参考颜色空间的参考。
参考图4，红、绿和蓝颜色的彩色坐标中的每个与白颜色的彩色坐标的距离可以比与红、绿和蓝参考彩色坐标中的每个的距离大，因此光源的颜色空间覆盖了参考颜色空间。另外，白颜色的彩色坐标与连接绿颜色的彩色坐标和蓝颜色的彩色坐标的线之间的距离，可以比白颜色的彩色坐标与连接绿参考彩色坐标和蓝参考彩色坐标的线之间的距离大，因此光源的颜色空间覆盖了参考颜色空间。
确定了在下文中被称为彩色坐标控制区域的特殊区域，使得光源的颜色空间覆盖参考颜色空间。由光源所产生的光的彩色坐标在所述彩色坐标控制区域内。例如，红颜色的彩色坐标在红彩色坐标控制区域R内，绿颜色的彩色坐标在绿彩色坐标控制区域G内，而蓝颜色的彩色坐标在蓝彩色坐标控制区域B内，因此光源的颜色空间覆盖了参考颜色空间。
在所述示范实施例中，在XY彩色坐标系中，参考颜色空间由红参考彩色坐标(0.64，0.34)、绿参考彩色坐标(0.21，0.71)和蓝参考彩色坐标(0.15，0.06)构成。例如，该参考颜色空间由如下三条线构成：第一条线连接红参考彩色坐标和绿参考彩色坐标，由方程式y＝-0.86x+0.8904表示；第二条线连接绿参考彩色坐标和蓝参考彩色坐标，由方程式y＝10.83x-1.56表示；第三条线连接蓝参考彩色坐标和红参考彩色坐标，由方程式y＝0.57x-0.025表示。
红彩色坐标控制区域R对应于参考颜色空间临近红参考彩色坐标的外部区域。例如，红彩色坐标控制区域R位于第一条线和第三条线之间，并且在红彩色坐标控制区域R内的彩色坐标的x分量大于红参考彩色坐标的x分量。在所述示范实施例中，在红彩色坐标控制区域R内的彩色坐标的x分量大于0.64。
绿彩色坐标控制区域G对应于参考颜色空间临近绿参考彩色坐标的外部区域。例如，绿彩色坐标控制区域G位于第一条线和第二条线之间，并且在绿彩色坐标控制区域G内的彩色坐标的y分量大于绿参考彩色坐标的y分量。在所述示范实施例中，在绿彩色坐标控制区域G内的彩色坐标的y分量大于0.71。
蓝彩色坐标控制区域B对应于参考颜色空间临近蓝参考彩色坐标的外部区域。例如，蓝彩色坐标控制区域B位于第二条线和第三条线之间，并且在蓝彩色坐标控制区域B内的彩色坐标的y分量小于蓝参考彩色坐标的y分量。在所述示范实施例中，在蓝彩色坐标控制区域B内的彩色坐标的y分量小于0.06。
通过基于方程式和彩色坐标控制区域R、G和B改变色温，可以将红、绿和蓝颜色的彩色坐标移动到红、绿和蓝彩色坐标控制区域R、G和B中。
例如，可以通过上述说明色温与彩色坐标关系的查找表来改变红、绿和蓝颜色的彩色坐标。可以根据方程式改变红、绿和蓝颜色的x分量和y分量，使其位于红、绿和蓝彩色坐标控制区域R、G和B内。
例如，当蓝颜色的彩色坐标(0.1519，0.0506)位于所述蓝彩色坐标控制区域B一个外部区域时，则根据表示为y2＝C+Dx2的方程式改变所述蓝光的色温，其中C＝1.462，D＝-9.297。
蓝颜色的彩色坐标(0.1591，0.0506)的x分量下降、蓝颜色的彩色坐标的y分量增加，使得所述蓝颜色的彩色坐标位于蓝彩色坐标控制区域B内。
在XY彩色坐标系中，x分量的减少意味着红光量的减少或者蓝光量的增加，而y分量的增加意味着蓝光量的减少或绿光量的增加。如在上文描述的例子中那样，当蓝颜色的彩色坐标为(0.1519，0.0506)时，控制色温使得由光源所产生的红光量减少、而由光源所产生的绿光量增加，以便使得蓝颜色的彩色坐标位于蓝彩色坐标控制区域B内。通过上述控制蓝光的相同方法，红和绿颜色的彩色坐标可以分别位于相应的彩色坐标控制区域内。
当关于彩色坐标随色温变化的方程式已经被确定时，基于方程式，红、绿和蓝颜色的彩色坐标可以被改变到彩色坐标控制区域R、G和B中。由改变后的彩色坐标构成的颜色空间可以覆盖参考颜色空间。
参考图2和4，为了将光源的颜色空间与参考颜色空间进行比较，可以确定光源的颜色空间覆盖参考颜色空间的覆盖区域(“CA”)。换句话说，光源的颜色空间覆盖参考颜色空间的部分对应于所述覆盖区域CA。
由三条光源线构成的所述光源的颜色空间可以由方程式来表示，并且可以使用红、绿和蓝颜色的彩色坐标来计算表示三条光源线的方程式。由三条参考线构成的参考颜色空间可以由方程式来表示，可以使用参考彩色坐标来计算表示三条参考线的方程式。当每条光源线交叉所述三条参考线时，可以使用所述光源线交叉参考线的交叉坐标来计算光源的颜色空间覆盖参考颜色空间的覆盖区域CA。
如图2所示，当交叉坐标包含红交叉坐标(RCx，RCy)、绿交叉坐标(GCx，GCy)、第一蓝交叉坐标(BC1x，BC1y)和第二蓝交叉坐标(BC2x，BC2y)时，对应于覆盖区域CA的交叉颜色空间CCS包含第一交叉颜色空间ccs1和第二交叉颜色空间ccs2。交叉颜色空间总的区域CCS是第一交叉颜色空间ccs1的区域与第二交叉颜色空间ccs2之和。
例如，第一交叉颜色空间ccs1由红交叉坐标(RCx，RCy)、绿交叉坐标(GCx，GCy)和第一蓝交叉坐标(BC1x，BC1y)构成，并且第一交叉颜色空间ccs1的面积被表示为1/2×{(RCxGCy+GCxBC2y+BC2xRCy)-(GCxRCy+BC2xGCy+RCxBC2y)}。第二交叉颜色空间ccs2由红交叉坐标(RCx，RCy)、绿交叉坐标(GCx，GCy)和第二蓝交叉坐标(BC2x，BC2y)构成，并且第二交叉颜色空间ccs2的面积被表示为1/2×{(RCxBC1y+GC1xBC2y+BC2xRCy)-(BC1xRCy+BC2xBC1y+RCxBC2y)}说明。参考颜色空间的面积被表示为1/2×{(RxGy+GxBy+BxRy)-(GxRy+BxGy+RxBy)}。
当交叉颜色空间CCS的面积被确定时，交叉颜色空间CCS的面积对参考颜色空间的面积的比例也被确定，使得光源的颜色空间对参考颜色空间的覆盖率也被确定。可以将该覆盖率与用户预定的参考比率进行比较。
例如，当所述覆盖率小于所述参考比率时，可以控制施加到光源的驱动电流使得所述覆盖率增加。作为替换，当所述覆盖率大于或等于所述参考比率，可以不改变施加到光源的驱动电流，以便保持光源的颜色空间。
所述参考比率可以在约99％到100％范围内，使得光源的颜色空间完全地或者至少充分地覆盖参考颜色空间。
如上文描述的，在光源的彩色坐标被移动到彩色坐标控制区域R、G和B之前，计算颜色空间覆盖参考颜色空间的覆盖区域CA。例如，当光源的颜色空间对参考颜色空间的覆盖率小于所述参考比率时，控制色温使得光源的彩色坐标移动到彩色坐标控制区域R、G和B。作为替换，当光源的颜色空间对参考颜色空间的覆盖率大于等于所述参考比率时，可以不改变色温。
图5为说明在UV彩色坐标系中示范光源的彩色坐标随色温的变化的图。图6为说明在UV彩色坐标系中控制彩色坐标的空间的图。
参考图5，在UV彩色坐标系中，红、绿和蓝颜色的彩色坐标被表示为UV坐标。例如，由光源所产生的光的色温可以在一个绝对温度约4500K到约12000K的范围里。
[表2A]
  R   G   B
  U   0.5388   0.0663   0.1663
  V   0.5164   0.5772   0.1859
[表2B]
  R   G   B
  U   0.5383   0.0662   0.1717
  V   0.5159   0.5768   0.1713
[表2C]
  R   G   B
  U   0.5368   0.0652   0.1731
  V   0.5153   0.5766   0.1669
[表2D]
  R   G   B
  U   0.5370   0.0655   0.1761
  V   0.5150   0.5764   0.1590
[表2E]
  R   G   B
  U   0.5349   0.0648   0.1811
  V   0.5136   0.5758   0.1451
[表2F]
  R   G   B
  U   0.5341   0.0651   0.1839
  V   0.5129   0.5756   0.1379
在表2A中，由光源所产生的光的色温为约4840K，而光源的颜色空间对参考颜色空间的覆盖率为约98.021％。在表2B中，由光源所产生的光的色温为约5449K，而光源的颜色空间对参考颜色空间的覆盖率为约99.007％。在表2C中，由光源所产生的光的色温为约6552K，而光源的颜色空间对参考颜色空间的覆盖率为约99.866％。在表2D中，由光源所产生的光的色温为约6754K，而光源的颜色空间对参考颜色空间的覆盖率为约99.440％。在表2E中，由光源所产生的光的色温为约9866K，而光源的颜色空间对参考颜色空间的覆盖率为约99.172％。在表2F中，由光源所产生的光的色温为约12062K，而光源的颜色空间对参考颜色空间的覆盖率为约98.900％。例如，如图6所示，参考颜色空间可以由红参考彩色坐标(0.441，0.528)、绿参考彩色坐标(0.076，0.576)和蓝参考彩色坐标(0.175，0.158)构成。
参考表2A至2F，在UV彩色坐标系中，红和绿颜色的彩色坐标的u分量和v分量一般地可以在色温升高时下降。在UV彩色坐标系中，当由光源所产生的光的色温升高时，蓝颜色的彩色坐标的u分量上升，而蓝颜色的彩色坐标的v分量下降。另外，光源的颜色空间对参考颜色空间的覆盖率随红、绿和蓝颜色的彩色坐标变化而变化。红颜色的彩色坐标随色温的变化的变化率小于绿和蓝颜色的彩色坐标随色温的变化的变化率。
在当前的示范实施例中，随着由光源所产生的光的色温上升时绿颜色的彩色坐标的u分量与绿颜色的彩色坐标的v分量之间的关系，可以被表示为绿颜色的彩色坐标方程式。
例如，可以通过多项式回归方法推导出关于绿颜色的彩色坐标的方程式。绿颜色的彩色坐标的方程式可以被表示为v1＝E+F1u1+F2u1^2，其中E＝0.025，F1＝15.956，F2＝-115.078。u1和v1分别对应于绿颜色的彩色坐标的u分量以及绿颜色的彩色坐标的v分量。依照关于绿颜色的彩色坐标的方程式以及表2A至2F，绿颜色的彩色坐标的u分量和v分量在色温的升高时降低。
随着由光源所产生的光的色温上升时蓝颜色的彩色坐标的u分量与蓝颜色的彩色坐标的v分量之间的关系，可以被表示为蓝颜色的彩色坐标方程式。
例如，可以通过线性回归方法推导出关于蓝颜色的彩色坐标的方程式。蓝颜色的彩色坐标的方程式可以被表示为v2＝G+Hu2，其中G＝0.641，而H＝-2.737。u2和v2分别对应于蓝颜色的彩色坐标的u分量和v分量。依照关于蓝颜色的彩色坐标的方程式和表2A至2F，当色温的升高时，蓝颜色的彩色坐标的u分量升高，而蓝颜色的彩色坐标的v分量降低。
因为红、绿和蓝颜色的彩色坐标按照随色温的改变的模式而变化，可以建立查找表来说明色温与红、绿和蓝颜色的彩色坐标的关系。然后，所述查找表可以被用作控制色温以便使光源的颜色空间覆盖参考颜色空间的参考。
参考图6，确定了在下文中被称为彩色坐标控制区域的特殊区域，使得光源的颜色空间覆盖参考颜色空间。彩色坐标控制区域包含红彩色坐标控制区域R、绿彩色坐标控制区域G和蓝彩色坐标控制区域B。红颜色的彩色坐标在红彩色坐标控制区域R内，绿颜色的彩色坐标在绿彩色坐标控制区域G内，而蓝颜色的彩色坐标在蓝彩色坐标控制区域B内，使得光源的颜色空间覆盖参考颜色空间。
在示范的UV彩色坐标系中，参考颜色空间由红参考彩色坐标(0.441，0.528)、绿参考彩色坐标(0.076，0.576)和蓝参考彩色坐标(0.175，0.158)构成。例如，参考颜色空间由第四条线、第五条线和第六条线构成，其中第四条线连接红参考彩色坐标和绿参考彩色坐标，其被表示为方程式v＝-0.031u+0.586；第五条线连接绿参考彩色坐标和蓝参考彩色坐标，其被表示为方程式v＝-4.22u+0.896；第六条线连接蓝参考彩色坐标和红参考彩色坐标，其被表示为方程式v＝1.391u-0.085。
红彩色坐标控制区域R对应于参考颜色空间临近红参考彩色坐标的外部区域。例如，红彩色坐标控制区域R位于第四条线和第六条线之间，并且在红彩色坐标控制区域R内的彩色坐标的u分量大于红参考彩色坐标的u分量。在所述示范实施例中，在红彩色坐标控制区域R内的彩色坐标的u分量大于0.441。
绿彩色坐标控制区域G对应于参考颜色空间临近绿参考彩色坐标的外部区域。例如，绿彩色坐标控制区域G位于第四条线和第五条线之间，并且在绿彩色坐标控制区域G内的彩色坐标的v分量大于绿参考彩色坐标的v分量。在所述示范实施例中，在绿彩色坐标控制区域G内的彩色坐标的v分量大于0.576。
蓝彩色坐标控制区域B对应于参考颜色空间临近蓝参考彩色坐标的外部区域。例如，蓝彩色坐标控制区域B位于第五条线和第六条线之间，并且在蓝彩色坐标控制区域B内的彩色坐标的v分量小于蓝参考彩色坐标的v分量。在所述示范实施例中，在蓝彩色坐标控制区域B内的彩色坐标的v分量小于0.158。
通过基于方程式以及彩色坐标控制区域R、G和B改变色温，可以将红、绿和蓝颜色的彩色坐标移动到红、绿和蓝彩色坐标控制区域R、G和B中。
例如，可以通过上述说明色温与彩色坐标关系的查找表来改变红、绿和蓝颜色的彩色坐标。可以根据方程式改变红、绿和蓝颜色的u分量和v分量，使其位于红、绿和蓝彩色坐标控制区域R、G和B内。
当已经确定了关于彩色坐标随色温变化的方程式时，将红、绿和蓝颜色的彩色坐标变换到彩色坐标控制区域R、G和B中，使得颜色空间覆盖参考颜色空间。
图7为说明根据本发明另一个示范实施例的示范显示器装置的方框图。
参考图7，本发明的示范实施例的显示器装置包含时序控制器100、显示单元和背光装置300。
时序控制器100接收从外部图形控制器(未显示)来的外部信号。响应于外部信号，时序控制器100将图像控制信号施加到显示单元。例如，图像控制信号可以包含数据控制信号DDS和门控制信号GCS。
显示单元接收来自背光装置300的光。显示单元响应于图像控制信号使用光来显示图像。显示单元可以包含驱动电路和显示面板200。
驱动电路响应于图像控制信号将图像驱动信号施加到显示面板200上。例如，图像驱动信号可以包含数据驱动信号DDS和门驱动信号GDS。
例如，驱动电路可以包含数据驱动器210和门驱动器220。数据驱动器210响应于数据控制信号DCS将数据驱动信号DDS施加到显示面板200上。门驱动器220响应于门控制信号GCS将门驱动信号GDS施加到显示面板200上。例如，数据驱动器210和门驱动器220可以通过薄膜封装(“TCP”)类型或覆晶薄膜(“COF”)类型来构成。
显示面板200由驱动电路所施加的图像驱动信号来驱动，并且使用由背光装置300所产生的光来显示图像。例如，显示面板200可以包含第一基片、与第一基片相对的第二基片以及部署在第一基片和第二基片之间的液晶层。
例如，第一基片可以包含薄膜晶体管(“TFT”)基片。TFT基片包含多个像素；而每个像素都包含按照矩阵形状形成的信号线、作为开关元件的TFT和像素电极。TFT包含源端子，连接到信号线的门端子，以及连接到像素电极的由透明导电材料构成的漏极端子。
第二基片可以包含滤色镜基片。滤色镜基片包含按照薄膜形状形成的RGB滤色镜。在第二基片上可以构成公共电极。公共电极可以包含透明导电材料，而且可以被形成为面对TFT基片的像素电极。作为替换，可以在第一基片上构成滤色镜。
RGB滤色镜传导由背光装置所产生的具有预定波长的光。例如，滤色镜可以包含红滤色镜、绿滤色镜和蓝滤色镜。红滤色镜传导红光。绿滤色镜传导绿光。蓝滤色镜传导蓝光。
红、绿和蓝滤色镜控制透过显示器装置200的光的量，使得光的纯洁度可以得到改善。
在显示器装置200中，数据信号通过信号线和漏极电极被施加到像素电极上，使得当门信号被施加到TFT的门端子时可以在像素电极和公共电极之间形成一个电场，从而接通TFT。电场改变了液晶层中液晶分子的排列。液晶分子的排列控制通过液晶层的光的数量，使得显示器装置200显示具有不同灰度的图像。
背光装置300为显示单元提供光。背光装置300包含光源310，光源传感器320，颜色空间控制器330，以及光源驱动器340。
光源310接收驱动电压来产生光。光源310包含多个发光芯片，其中每一个发光芯片产生单色光。例如，光源310可以包含产生红光的红发光芯片、产生绿光的绿发光芯片和产生蓝光的蓝发光芯片。
红、绿和蓝发光芯片中的每一个可以包含P-N结半导体并且将电能转换成光能，其中，P-N结半导体例如是通过将P型半导体和N型半导体紧密接触组合在一起而构成的。根据添加到半导体的杂质的不同，由红、绿和蓝发光芯片所产生的光的波长发生变化。例如，包含在红发光芯片中材料的实例可以是砷铝化镓(AIGaAs)、磷化镓(GaP)、磷化铝镓铟(AlInGaP)等，包含在绿发光芯片中材料的实例可以是砷化镓磷化物(GaAsP)、磷化镓(GaP)、磷化铝镓铟(AlInGaP)等，包含在蓝发光芯片中材料的实例可以是氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等。这些材料可以单独使用或组合使用。
由光源310所产生的光的波长可以在一个预定的区域内，并且由光源310所产生的光可以有一个预定的半振幅(half amplitude)，如将在下文参考图8进行详细描述的那样，使得红光的波长范围、绿光的波长范围和蓝光的波长范围中的至少两个相互交叠的区域被最小化。在红光的波长区域、绿光的波长区域和蓝光的波长相互交叠的区域被最小化时，由光源310所产生的光的颜色的纯度可以得到改进。
光源传感器320传感由光源310所产生的光，并且向颜色空间控制器330施加包含对应于所传感到的光量的电压值的光量信号LS。光量信号LS可以包含红光量信号、绿光量信号和蓝光量信号。例如，光源传感器320可以包含传感红光的红光学传感器，传感绿光的绿光学传感器，以及传感蓝光的蓝光学传感器。
颜色空间控制器330接收光量信号LS，并且通过由光源传感器320所传感到的光决定光源的颜色空间，以及判断光源的颜色空间是否覆盖参考颜色空间。当光源的颜色空间没有覆盖参考颜色空间时，颜色空间控制器330控制由光源所产生的光的色温，使得光源的颜色空间可以覆盖参考颜色空间。例如，颜色空间控制器330可以包含微控制器单元(“MCU”)，该微控制器单元是用于控制预定系统的处理器。在本发明的示范实施例中，颜色空间控制器330可以根据从光源310产生的光，连续地实时控制从光源310产生的光的色温。在本发明的另一个示范实施例中，颜色空间控制器330可以根据从光源310产生的光，按照随机时间间隔或固定时间间隔不连续的控制从光源310产生的光的色温。
在彩色坐标系中，光源的颜色空间由分别对应于光量信号LS的红光量信号、绿光量信号和蓝光量信号的红颜色彩色坐标、绿颜色彩色坐标和蓝颜色彩色坐标构成。在彩色坐标系中，参考颜色空间由红参考颜色坐标、绿参考颜色坐标和蓝参考颜色坐标构成。例如，参考颜色空间可以包含Adobe RGB颜色空间。
颜色空间控制器330可以包含颜色空间比较器331、存储器332和光源控制器333。
颜色空间比较器331将光源的颜色空间与参考颜色空间进行比较。例如，颜色空间比较器331可以将红颜色的彩色坐标、绿颜色的彩色坐标、蓝颜色的彩色坐标与红参考彩色坐标、绿参考彩色坐标、蓝参考彩色坐标进行比较，以便判断光源的颜色空间是否覆盖参考颜色空间。
存储器332存储关于彩色坐标的查找表和方程式，它们显示了红、绿和蓝颜色彩色坐标根据色温的变化。
查找表可以包含关于色温与红、绿和蓝颜色彩色坐标之间的关系的数据，如上文参考表1A至1F和2A至2F所描述的那样。
关于色彩坐标的方程式可以说明光源的颜色空间根据色温的变化。例如，关于彩色坐标的方程式可以包含关于红颜色的彩色坐标方程式、关于绿颜色的彩色坐标方程式和关于蓝颜色的彩色坐标方程式。关于红、绿和蓝颜色的彩色坐标的方程式可以说明根据色温红、绿和蓝颜色的彩色坐标的x分量和y分量之间的关系。红、绿和蓝颜色的彩色坐标方程式本质上与上文解释的方程式一致。因而，所有关于方程式的重复解释都被省略。
光源控制器333控制光源驱动器340。光源驱动器340控制色温，使得光源的颜色空间覆盖参考颜色空间。基于彩色坐标以及从存储器332中读取的关于彩色坐标随色温变化的方程式，光源控制器333输出控制信号，如光源控制信号LCS，将红、绿和蓝颜色的彩色坐标改变为预定的彩色坐标。
在本发明的一个示范实施例中，光源控制器333将光源控制信号LCS施加到光源驱动器340，以便控制由光源310所产生的光的量。例如，光源控制信号LCS可以包含控制红光量的红控制信号、控制绿光量的绿控制信号和控制蓝光量的蓝控制信号。光源控制信号LCS可以包含脉冲宽度被调制的脉冲宽度调制信号PWM。光源控制信号LCS可以被直接施加到光源驱动器340上。
颜色空间控制器330将光源控制信号LCS施加到光源驱动器340上，以便控制由光源310所产生的光的色温。该色温对应于由光源310所产生的白光的彩色坐标。当色温变化时，白颜色的彩色坐标可以被变化，并且由红、绿和蓝颜色的彩色坐标构成的颜色空间也可以被变化。因而，当光源的颜色空间不覆盖参考颜色空间时，可以控制光的色温来改变光源的颜色空间。
颜色空间比较器331可以计算参考颜色空间被光源的颜色空间覆盖的覆盖区域CA。颜色空间比较器331可以计算在光源驱动器340上施加光源控制信号LCS之前的参考颜色空间的覆盖区域。当光源的颜色空间对参考颜色空间的覆盖率小于约99％，或者小于一个定义的参考比率时，颜色空间比较器331将光源控制信号LCS施加到光源驱动器340。然而，当覆盖率在约99％到约100％的范围内，或者大于一个定义的参考比率时，颜色空间比较器331不将光源控制信号LCS施加到光源驱动器340。
光源驱动器340响应于从颜色空间控制器330施加的光源控制信号LCS，将光源驱动信号LDS施加到光源310。光源驱动信号LDS控制施加到光源310的驱动电流。光源驱动信号LDS可以包含施加到红发光芯片的红驱动信号、施加到绿发光芯片的绿驱动信号和施加到蓝发光芯片的蓝驱动信号。例如，光源驱动器340可以响应于红控制信号将红驱动信号施加到红发光芯片，响应于绿控制信号将绿驱动信号施加到绿发光芯片，以及响应于蓝控制信号将蓝驱动信号施加到蓝发光芯片。
光源驱动器340可以控制施加到红、绿和蓝发光芯片上的驱动电流，以便控制分别由红、绿和蓝发光芯片所产生的红光的量、绿光的量和蓝光的量。也就是说，光源驱动器340可以控制由光源310所产生的红光的量、绿光的量和蓝光的量，以便改变红、绿和蓝颜色的彩色坐标构成的光源的颜色空间。
光源驱动器340可以实时地控制施加到光源310上的驱动电流。作为替换，光源驱动器340可以在预定的时间间隔上通过颜色空间控制器330给光源驱动器340施加时间控制信号的方法来控制光源310。
图8为说明由图7所示的示范光源所产生的光的波长光谱的图。
参考图7和8，光源310包含红、绿和蓝发光芯片，并且将对红、绿和蓝放光芯片产生的光的波长光谱进行描述。
由红发光芯片所产生的红光的波长在约620nm到约630nm的范围之间。由绿发光芯片所产生的绿光的波长在约525nm到约535nm的范围之间。由蓝发光芯片所产生的蓝光的波长范围在约445nm到约455nm的范围之间。
红光的半振幅w_r为小于等于约15nm，绿光的半振幅w_g为小于等于约30nm，蓝光的半振幅w_b为小于等于约19nm。施加到红、绿和蓝发光芯片上的电流为20mA左右。半振幅指的是光有最大光强度的一半的两个波长之间的距离。例如，蓝光有最大光强度(1.6×e-4)的一半(8×e-5)的波长之间的距离为约19nm。
例如，可以通过红、绿和蓝发光芯片的界面接触电阻或制造发光芯片过程中添加到发光芯片的杂质改变由光源310所产生的光的半振幅。当控制了红、绿和蓝发光芯片的界面接触电阻或杂质的量，则可以控制红、绿和蓝发光芯片产生的光的半振幅。另外，红、绿和蓝发光芯片包含杂质以便发射出具有特定的颜色的光，并且可以通过杂质的量来由控制光源310所产生的光的波长。
[表3]
Figure S2008100959802D00211
[表4]
[表5]
Figure S2008100959802D00213
参考表3至5，将在下文中依照由蓝发光芯片所产生的蓝光的波长变化对由光源所产生的光的红、绿和蓝颜色的彩色坐标进行描述。红、绿和蓝颜色的彩色坐标可以在XY彩色坐标系(CIE 1931)和UV彩色系统(CIE1976)中阐明。
在本发明的示范实施例中，红发光芯片发射的红光在为约624.3nm的峰值波长下有最大光强度，绿发光芯片发射的绿光在为约530.5nm的峰值波长下有最大光强度，蓝发光芯片发射的蓝光在为约445nm到约455nm的峰值波长下有最大光强度。在表3中，蓝光在为约454nm的峰值波长下有最大光强度。在表4中，蓝光在为约447.5nm到约450nm的峰值波长下有最大光强度。在表5中，蓝光在为约445nm到约447.5nm的峰值波长下有最大光强度。
参考表3至5，当蓝光的峰值波长减少时，由彩色坐标(Rx，Ry)、(Gx，Gy)和(Bx，By)(或(Ru’，Rv’)、(Gu’，Gv’)和(Bu’，Bv’))所构成的光源颜色空间GAMUT可以扩展。也就是说，控制由红、绿和蓝发光芯片所发射的光的波长，来扩展光源的颜色空间GAMUT。
当根据本发明的示范实施例的显示器装置包含光源310时，显示器装置具有光源的宽的颜色空间。因此，光源的颜色空间可以覆盖Adobe RGB颜色空间。
作为替换，当光源310不包含发射白光的白发光芯片而是包含红、绿和蓝发光芯片，可能降低光的半振幅，使得红、绿和蓝光可能具有尖锐的形状。因此，可以减小红、绿和蓝光的波长光谱相互交叠的区域，从而光的颜色纯度可以得到改进。
图9A和图9B为说明根据图7中所示的示范显示面板中应用的滤色镜光谱的变化的图。
参考图7，显示面板200应用从背光装置300所产生的光来显示图像。因此，由于显示面板200中的红、绿和蓝滤色镜确定了可以透过显示面板200的光的波长范围，显示器装置可以显示彩色的图像。
在本发明的示范实施例中，在显示面板200中所构成的滤色镜减少了红、绿和蓝光互相交叠的区域。滤色镜可以控制穿透其的波长光谱。因此，透过滤色镜的波长光谱可以匹配由光源310所产生的光的波长光谱。
参考图9A，根据比较实例的显示面板200包含红滤色镜、绿滤色镜和蓝滤色镜。波长约580nm的光可以透过红滤色镜。波长约480nm到约620nm的光可以透过绿滤色镜。波长约400nm到530nm的光可以透过蓝滤色镜。具有约560nm的峰值波长并且透过红滤色镜的光的波长区域，与具有约517nm的峰值波长并且透过绿滤色镜的光的波长区域，在约600nm附近的波长区域交叠。另外，透过绿滤色镜的光的波长区域与透过蓝滤色镜的光的波长区域在约500nm附近的波长区域交叠。
透过绿滤色镜的光的波长区域与透过蓝滤色镜的光的波长区域的交叠的区域OL1，可以大于透过红滤色镜的光的波长区域与透过绿滤色镜的光的波长区域的交叠的区域。具有接近约500nm的波长的光既可以透过蓝滤色镜也可以透过绿滤色镜。因此，当显示器装置使用同时通过蓝滤色镜和绿滤色镜的光显示图像时，所显示出的图像的质量会恶化。
光线的透射率和光的半振幅可以影响透过彼此不同的滤色镜的波长区域中的区域。因此，控制光线的透射率来控制透过彼此不同的滤色镜的波长区域中的区域。
在本发明的示范实施例中，可以控制透过红、绿和蓝滤色镜的光线的透射率，以便减小透过彼此不同滤色镜的波长区域中的区域。例如，当蓝滤色镜的厚度比绿滤色镜大时，蓝滤色镜中吸收的光的量大于绿滤色镜中吸收的光的量，透过蓝滤色镜的光线的透射率可以小于透过绿滤色镜的光线的透射率。
例如，透过蓝滤色镜的光的峰值波长为约440nm到约460nm，透过绿滤色镜的光的峰值波长为约515nm到约519nm。在峰值波长下透过绿滤色镜的光线的透射率为约1.1×e-3，而在峰值波长下透过蓝滤色镜的光线的透射率为约8.4×e-4。
当蓝滤色镜的厚度与绿滤色镜的厚度不同时，在峰值波长下光通过绿滤色镜的透射率G_T大于1.1×e-3，而在峰值波长下光通过蓝滤色镜的透射率小于8.4×e-4。因此，光通过蓝滤色镜的透射率对光通过绿滤色镜的透射率的比率小于(8.4×e-4)/(1.1×e-3)。
参考图9B，当光透过蓝滤色镜的透射率由于透射率改变量TC从而小于1.0×e-3时，透过蓝滤色镜的蓝光的半振幅减小。也就是说，透过蓝滤色镜的蓝光的波长区域减少，因此透过绿滤色镜的光的波长区域与透过蓝滤色镜的光的波长区域的交叠区域OL2，比控制透射率之前如图9A中所示的透过蓝滤色镜的光的波长区域与透过绿滤色镜的光的波长区域的交叠区域OL1小。因此，透过蓝和绿滤色镜的蓝和绿颜色的混杂可以得到改善。
[表6]
Figure S2008100959802D00241
[表7]
Figure S2008100959802D00242
表6和表7说明了根据本发明的示范实施例的显示面板的色彩再现性。在表6中，示出了表4的光源的颜色空间。在表7中，示出了表5光源的颜色空间。
参考表6和7，当由红、绿和蓝发光芯片所产生的光的峰值波长被改变并且透过滤色镜的光的透射率被控制时，可以改变光源的颜色空间GAMUT对参考颜色空间的比率。例如，当参考颜色空间为CIE1931，比率为约111％。例如，当参考颜色空间为CIE1976，比率为约125％。因此，当通过改变由蓝发光芯片所产生的光的峰值波长来控制光源的颜色空间并且控制通过滤色镜的光线的透射率时，色彩再现性可以得到改善。
图10为说明图7所示的示范显示器装置的色彩再现性的图。
参考图7、8、9A和10，显示器装置的色彩再现性可以通过控制由蓝发光芯片所产生的光的波长和透过滤色镜的光线的透射率来改善。在下文中，在XY彩色坐标系中显示器装置的颜色空间与Adobe RGB颜色空间进行比较。
在下文中，将描述显示器装置的颜色空间对Adobe RGB颜色空间的覆盖率。显示器装置的颜色空间包含第一显示颜色空间DCS1和第二显示颜色空间DCS2。在第一显示颜色空间DCS1中，由光源310所产生的蓝光的峰值波长在范围约447.5nm到约450nm之间。在第二显示颜色空间DCS2中，由光源所产生的光的峰值波长在范围约445nm到约447.5nm之间。第一和第二显示颜色空间DCS1和DCS2构成了拥有优化的透射率的显示面板200的颜色空间(参考图9B)。
第一显示颜色空间DCS1覆盖Adobe RGB颜色空间的第一覆盖率为约99.952％，而第二显示颜色空间DCS2覆盖Adobe RGB颜色空间的第二覆盖率为约99.905％。显示器装置的中心亮度为约120nit。第一和第二显示颜色空间DCS1和DCS2的白颜色彩色坐标为(0.313，0.329)。色温为约6500K。
参考图8和9B，光源310的波长光谱被匹配为透过滤色镜的光线的光谱，使得显示器装置的颜色空间覆盖Adobe RGB颜色空间的比率可以为约99.9％。因此，显示器装置可以具有覆盖Adobe RGB颜色空间的比率为约100％的颜色空间。
图11为说明本发明的另一个示范实施例的示范显示器装置方框图。除了控制光源驱动器的时序控制器之外，按照本发明的示范实施例的显示器装置包含与上面在图7中说明的示例显示器装置基本一致的组成。因而，所有重复的描述都将省略。相同或相似的参考数字将指示相同或相似的组件。
参考图11，颜色空间控制器330将颜色空间控制信号CACS施加到时序控制器100。时序控制器100根据颜色空间控制信号CACS将光源控制信号LCS施加到光源驱动器340。光源驱动器340响应于时序控制器100所施加的光源控制信号LCS输出光源驱动信号LDS。结果，颜色空间控制器330可以通过时序控制器100间接地控制光源驱动器340。
依照驱动光源的示范方法、执行该方法的示例性背光装置以及具有该背光装置的示例性的显示器装置，可以控制由光源所产生的光的色温来改变红、绿和蓝颜色的彩色坐标构成颜色空间。因而，改变红、绿和蓝颜色的彩色坐标使得颜色空间可以覆盖Adobe RGB颜色空间，并且尽管存在如因为显示器装置升温引起的亮度下降等外部原因，显示器装置仍然具有覆盖Adobe RGB颜色空间的颜色空间。
可以将由光源所产生的光的波长区域的中心与透过滤色镜的光的波长的中心进行匹配，以便减小由光源所产生的光的波长区域中互相交叠的区域的大小。作为结果，可以降低显示器装置显示颜色的混杂，并且显示器装置的颜色空间可以覆盖Adobe RGB颜色空间。
尽管已经描述了本发明的一些示范实施例以及其优势，需要注意的是，在不脱离由本发明所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种变化、替代和变更等。

Claims (24)

1.一种驱动光源的方法，所述方法包含：
传感由光源所产生的光来检测红颜色的彩色坐标、绿颜色的彩色坐标和蓝颜色的彩色坐标；
将由所述红、绿和蓝颜色的彩色坐标构成的光源颜色空间与由红参考彩色坐标、绿参考彩色坐标和蓝参考彩色坐标构成的参考颜色空间进行比较，以确定所述参考颜色空间区域被所述光源颜色空间覆盖的覆盖区域；和
当所述覆盖区域对所述参考颜色空间区域的覆盖率小于参考比率时，控制由所述光源所产生的光的色温，使得所述光源颜色空间覆盖参考颜色空间。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述色温的控制是根据由所述光源所产生的光而连续地实时进行的。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述色温的控制是按照固定间隔不连续地进行的。
4.如权利要求1所述的方法，其中，对所述光的色温的控制包含：控制施加到所述光源的驱动电流，使得所述红颜色的彩色坐标、绿颜色的彩色坐标和蓝颜色的彩色坐标分别被移动到红彩色坐标控制区域、绿彩色坐标控制区域和蓝彩色坐标控制区域。
5.如权利要求4所述的方法，其中，当在XY彩色坐标系中表示所述参考颜色空间时，所述红参考彩色坐标为(0.64，0.34)，所述绿参考彩色坐标为(0.21，0.71)，所述蓝参考彩色坐标为(0.15，0.06)，并且第一条线连接所述红参考彩色坐标与所述绿参考彩色坐标，第二条线连接所述绿参考彩色坐标与所述蓝参考彩色坐标，第三条线连接所述蓝参考彩色坐标与所述红参考彩色坐标。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述蓝彩色坐标控制区域位于所述第二条线和所述第三条线之间，并且在该蓝彩色坐标控制区域中的彩色坐标的y分量小于所述蓝参考彩色坐标的y分量。
7.如权利要求5所述的方法，其中，所述绿彩色坐标控制区域位于所述第一条线和所述第二条线之间，并且在该绿彩色坐标控制区域中的彩色坐标的y分量大于所述绿参考彩色坐标的y分量。
8.如权利要求5所述的方法，其中，所述红彩色坐标控制区域位于所述第一条线和所述第三条线之间，并且在该红彩色坐标控制区域中的彩色坐标的x分量大于所述红参考彩色坐标的x分量。
9.如权利要求4所述的方法，其中，当在UV彩色坐标系中表示所述参考颜色空间时，所述红参考彩色坐标为(0.441，0.528)，所述绿参考彩色坐标为(0.076，0.576)，所述蓝参考彩色坐标为(0.175，0.158)，并且第一条线连接所述红参考彩色坐标和所述绿参考彩色坐标，第二条线连接所述绿参考彩色坐标和所述蓝参考彩色坐标，第三条线连接所述蓝参考彩色坐标和所述红参考彩色坐标。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述蓝彩色坐标控制区域位于所述第二条线和所述第三条线之间，并且在该蓝彩色坐标控制区域中的彩色坐标的v分量小于所述蓝参考彩色坐标的v分量。
11.如权利要求9所述的方法，其中，所述绿彩色坐标控制区域位于所述第一条线和所述第二条线之间，并且在该绿彩色坐标控制区域中的彩色坐标的v分量大于所述绿参考彩色坐标的v分量。
12.如权利要求9所述的方法，其中，所述红彩色坐标控制区域位于所述第一条线和所述第三条线之间，并且在该红彩色坐标控制区域中的彩色坐标的u分量大于所述红参考彩色坐标的u分量。
13.如权利要求4所述的方法，其中，对所述光的色温的控制还包含：
通过说明红颜色的彩色坐标随色温变化的红彩色坐标方程式、说明绿颜色的彩色坐标随色温变化的绿彩色坐标方程式以及说明蓝颜色的彩色坐标随色温变化的蓝彩色坐标方程式，来改变所述红、绿和蓝颜色的彩色坐标。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述绿颜色的彩色坐标的变化率和所述蓝颜色的彩色坐标的变化率大于所述红颜色的彩色坐标的变化率。
15.如权利要求13所述的方法，其中，当在XY彩色坐标系中表示所述红、绿和蓝颜色的彩色坐标时，在所述红和绿彩色坐标方程式中随色温的升高x分量和y分量降低，而在所述蓝彩色坐标方程式中随色温的升高x分量升高而y分量降低。
16.如权利要求13所述的方法，其中，当在UV彩色坐标系中表示所述红、绿和蓝颜色的彩色坐标时，在所述红和绿彩色坐标方程式中随色温的升高u分量和v分量降低，而在所述蓝彩色坐标方程式中随色温的升高u分量升高而v分量降低。
17.如权利要求1所述的方法，其中，所述参考比率为99％到100％。
18.如权利要求1所述的方法，其中，由所述光源所产生的红光的半振幅为15nm或更小，由所述光源所产生的绿光的半振幅为30nm或更小，而由所述光源所产生的蓝光的半振幅为19nm或更小。
19.如权利要求18所述的方法，其中，所述红光的波长在620nm到630nm范围内，所述绿光的波长在525nm到535nm范围内，而所述蓝光的波长在445nm到455nm范围内。
20.一种背光装置包含：
光源，其包含发射红光的红发光芯片、发射绿光的绿发光芯片和发射蓝光的蓝发光芯片；
光源驱动器，其将驱动电流施加到所述光源来驱动该光源；
光源传感器，其传感由所述光源所产生的光；和
颜色空间控制器，其将由分别从红光、绿光和蓝光检测得到的红颜色的彩色坐标、绿颜色的彩色坐标和蓝颜色的彩色坐标构成的光源颜色空间与由红参考彩色坐标、绿参考彩色坐标和蓝参考彩色坐标构成的参考颜色空间进行比较，以确定所述参考颜色空间区域被所述光源颜色空间覆盖的覆盖区域，并且当所述覆盖区域对所述参考颜色空间区域的覆盖率小于参考比率时，控制由所述光源所产生的光的色温，使得所述光源颜色空间覆盖参考颜色空间。
21.如权利要求20所述的背光装置，其中，所述颜色空间控制器包含：
颜色空间比较器，其将所述光源颜色空间与参考颜色空间进行比较，以便判断所述光源颜色空间是否覆盖所述参考颜色空间；和
光源控制器，其控制所述光源驱动器，以使得所述光源驱动器控制色温从而所述光源颜色空间覆盖所述参考颜色空间。
22.如权利要求21所述背光装置，其中，所述颜色空间控制器还包含：
存储器，其存储说明所述红颜色的彩色坐标随色温变化的红彩色坐标方程式、说明所述绿颜色的彩色坐标随色温变化的绿彩色坐标方程式、以及说明所述蓝颜色的彩色坐标随色温变化的蓝彩色坐标方程式。
23.如权利要求20所述的背光装置，其中，所述颜色空间控制器根据由所述光源所产生的光连续地实时控制色温。
24.如权利要求20所述的背光装置，其中，所述颜色空间控制器按照固定间隔根据所述光源产生的光不连续地控制色温。
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