JP5781631B2 - Led分類方法、led分類装置、led分類プログラムおよび記録媒体 - Google Patents
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Description
〔液晶表示装置の構成〕
図1は、本実施形態に係る液晶表示装置1の概略構成を示す斜視図である。図2は、本実施形態に係る他の液晶表示装置2の概略構成を示す斜視図である。図3は、液晶表示装置1,2におけるカラーフィルタ7の透過スペクトルを示すグラフである。
図4は、前述のバックライト3,8に用いられる発光装置5としてのLED10の構成を示す縦断面図である。図5は、LED10の発光スペクトルを示すグラフである。
図6は、LED分類装置21の構成を示すブロック図である。
メモリ22は、LED特性測定装置31からのLED10の特性測定値を一時的に記憶したり、演算処理部25による演算処理で生じる演算データを一時的に記憶したりする揮発性のメモリである。特性測定値は、分類の対象となるLED10の全数について、LED10を特定できるように各LED10に付与されたコードが対応付けられた状態でメモリ22に記憶される。LED特性測定装置31は、LED10の特性を測定する装置であり、多数のLED10を発光させた状態で各LED10の色度やピーク波長等を測定して特性測定値として出力する。
演算処理部25は、LED特性測定装置31からの特性測定値に基づいて、LED10を分類するための処理を行う。この演算処理部25は、下記の演算式を用いて、LED10の出射光の色度(x,y)をLED10の出射光が前述のカラーフィルタ7(青色フィルタ)を透過したことを想定した補正色度(x1,y1)に補正する(色度補正手段)。また、演算処理部25は、補正色度(x1,y1)に基づいてLED10の色度ランク分類を行う。
y1=y−β×(λp−λ0)
上記の演算式において、λpは、LED10の出射光における青色光成分のピーク波長の測定値である。青色光の色度に対する影響は、ピーク波長だけでなく、スペクトル形状も影響するので、この測定値は、発光強度の最大点ではなく、発光スペクトル形状も加味されるドミナント波長(主波長)の測定値とする。ドミナント波長の測定は、例えば、480nm以下の発光スペクトルを抜き出すことによって、青色単色光としてのドミナント波長を測定することで行われる。この測定は、発光装置5内の青色LED光が蛍光体に吸収される影響を加味したものとなっている。
係数算出部26(係数算出手段)は、メモリ22に記憶されている、LED特性測定装置31からの特性測定値としての色度(x,y)およびピーク波長λpに基づいて演算式の係数αおよび係数βを算出する。具体的には、係数算出部26は次の処理を行う。図7は、その処理を説明するための図であり、分類対象となるLED10からの青色光のピーク波長の平均波長からのピーク波長のシフト量に対する青色光のカラーフィルタ透過後の色度の変化量を示すグラフである。
補正色度算出部27(補正色度算出手段)は、メモリ22に記憶された係数α,βを演算式に適用し、メモリ22から読み出した全数のLED10についてのピーク波長λpに対して演算式により補正色度(x1,y1)を計算する。補正色度算出部27は、算出した補正色度(x1,y1)をメモリ22に記憶させる。
色度ランク分類部28(色度ランク分類手段)は、補正色度(x1,y1)をメモリ22から読み出し、当該補正色度(x1,y1)に基づいて、LED10の色度ランク分類を行う。図8は、このような色度ランク分類の一例を示す図である。色度ランク分類部28は、図8に示すように、所定の範囲となる矩形の枠F内に補正色度(x1,y1)が分布するか否かでLED10を分類し、その結果を記憶部23にLED10のコードと対応付けた状態で保存させる。また、色度ランク分類部28は、メモリ22に保存されたLED10の分類結果を選別すべきLED10として表示部24にコードとともに表示させる。
演算処理部25における係数算出部26、補正色度算出部27および色度ランク分類部28の各ブロックは、以下のようにCPUを用いてソフトウェア(LED分類プログラム)によって実現される。つまり、このLED分類プログラムは、コンピュータをLED分類装置21(係数算出部26、補正色度算出部27および色度ランク分類部28)として機能させる。
LED分類装置21によるLED10の分類処理について、図9のフローチャートを参照して説明する。図9は、その分類処理の手順を示すフローチャートである。
上記のように、LED分類装置21は、演算処理部25によって、カラーフィルタ7の透過後の色度(x,y)を補正色度(x1,y1)として補正し、この補正色度(x1,y1)に基づいてLED10の色度ランク分類を行うように構成されている。
蛍光体16,17を含むLED10は、発光スペクトルが蛍光体色の成分も含む形となるので、LED特性測定装置31において、ピーク波長を測定することによって、青色光の波長を得ることができる。しかしながら、ピーク波長の測定はノイズが乗りやすいので、誤差が生じやすい。ノイズの影響を抑えるには、LED特性測定装置31において、400nmから長波長側に蛍光体色の成分が現れないまでの波長範囲を指定して、この波長範囲でドミナント波長(主波長)を計算すればよい。前述のように、例えば、480nm以下の発光スペクトルを抜き出すことによって、青色単色光としてのドミナント波長を測定する。この測定は、発光装置5内の青色LED光が蛍光体に吸収される影響を加味したものとなっている。
本実施形態に係るLED分類方法およびLED分類装置は、下記のようにも表現することができる。
2 液晶表示装置
3 バックライト
4 液晶パネル
5 発光装置
7 カラーフィルタ
8 バックライト
10 LED
12 LEDチップ(LED素子)
16 蛍光体
17 蛍光体
21 LED分類装置
22 メモリ
23 記憶部
24 表示部
25 演算処理部
26 係数算出部(色度補正手段,係数算出手段)
27 補正色度算出部(色度補正手段,補正色度算出手段)
28 色度ランク分類部(色度ランク分類手段)
31 LED特性測定装置
F 枠(所定の範囲)
α 係数
β 係数
λ0 平均波長
λp ピーク波長
(x,y) 色度
(x0,y0) 基準色度
(x1,y1) 補正色度
Δx,Δy 変化量
Claims (10)
- 1次光を発するLED素子と前記1次光によって励起して前記1次光よりも長波長の2次光を発する蛍光体とを組み合わせることにより前記1次光と前記2次光との合成光を発するLEDの前記1次光の色度が所定の範囲内にあれば、当該LEDを液晶表示装置のバックライトに用いられる対象として分類するLED分類方法であって、
前記1次光の前記液晶表示装置におけるカラーフィルタの透過による前記色度の補正値を分類対象となる前記LEDの全数について算出し、当該補正値に基づいて分類対象となる前記LEDの全数について前記色度を補正する色度補正工程と、
前記色度が補正されることで得られた補正色度に基づいて前記LEDを色度ランク分類する色度ランク分類工程とを含んでいることを特徴とするLED分類方法。 - 前記色度補正工程は、
分類対象となる前記LEDの全数について得られた前記1次光のピーク波長の平均波長を算出し、当該平均波長を有する前記1次光が前記カラーフィルタを透過したときの基準色度と当該基準色度に対する前記色度の変化量とを算出し、前記平均波長からの前記ピーク波長のシフト量に対する前記変化量の傾きを前記色度の補正値の係数として算出する係数算出工程と、
前記補正値を前記ピーク波長と前記平均波長との差に前記係数を乗算することによって算出し、当該補正値を分類対象となる前記LEDの全数について得られた前記色度からそれぞれ減算することにより前記補正色度を算出する補正色度算出工程とを含んでいることを特徴とする請求項1に記載のLED分類方法。 - 前記1次光が青色光であることを特徴とする請求項1または2に記載のLED分類方法。
- 前記色度補正工程は、10度視野の等色関数を用いて前記色度を補正することを特徴とする請求項1、2または3に記載のLED分類方法。
- 1次光を発するLED素子と前記1次光によって励起して前記1次光よりも長波長の2次光を発する蛍光体とを組み合わせることにより前記1次光と前記2次光との合成光を発するLEDの前記1次光の色度が所定の範囲内にあれば、当該LEDを液晶表示装置のバックライトに用いられる対象として分類するLED分類装置であって、
前記1次光の前記液晶表示装置におけるカラーフィルタの透過による前記色度の補正値を分類対象となる前記LEDの全数について算出し、当該補正値に基づいて分類対象となる前記LEDの全数について前記色度を補正する色度補正手段と、
前記色度が補正されることで得られた補正色度に基づいて前記LEDを色度ランク分類する色度ランク分類手段とを備えていることを特徴とするLED分類装置。 - 前記色度補正手段は、
分類対象となる前記LEDの全数について得られた前記1次光のピーク波長の平均波長を算出し、当該平均波長を有する前記1次光が前記カラーフィルタを透過したときの基準色度と当該基準色度に対する前記色度の変化量とを算出し、前記平均波長からの前記ピーク波長のシフト量に対する前記変化量の傾きを前記色度の補正値の係数として算出する係数算出手段と、
前記補正値を前記ピーク波長と前記平均波長との差に前記係数を乗算することによって算出し、当該補正値を分類対象となる前記LEDの全数について得られた前記色度から減算することにより前記補正色度を算出する補正色度算出手段とを有していることを特徴とする請求項5に記載のLED分類装置。 - 前記1次光が青色光であることを特徴とする請求項5または6に記載のLED分類装置。
- 前記色度補正手段は、10度視野の等色関数を用いて前記色度を補正することを特徴とする請求項5、6または7に記載のLED分類装置。
- コンピュータを請求項5から8のいずれか1項に記載のLED分類装置における各手段として機能させることを特徴とするLED分類プログラム。
- 請求項9に記載のLED分類プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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