CN101118340B - 三原色led的配置矩阵装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三原色LED的配置矩阵装置。该三原色LED配置矩阵装置包含第一LED、第二LED以及第三LED。其中，第一LED、第二LED与第三LED排列成4×4的最小矩阵单元，且第一LED、第二LED与第三LED的个数比为2∶1∶1。第一LED、第二LED与第三LED分别以α、β与γ表示，其中最小重复矩阵单元排列。

Description

三原色LED的配置矩阵装置

技术领域

本发明是有关于一种发光二极管(light emitting diode；LED)，且特别是有关于一种应用于液晶显示器中背光模块的发光二极管数组。

背景技术

背光模块的操作原理，是经由导光板将背光源的光线导引成平面光源，来确保亮度的均匀性。背光模块常用的背光源例如有冷阴极荧光灯以及发光二极管等。虽然目前是以冷阴极荧光灯为主流，然而对发光二极管的需求却与日增加。相较于冷阴极荧光灯，发光二极管具有体积小、寿命长、驱动电压低、耗电量少以及耐震性佳等优点。

一般而言，以LED背光源通常会直接使用白色LED或是以红绿蓝(RGB)三原色LED混光而发出的白色光。由于白色LED色彩饱和度低，所以大部分用于电视机的LED背光模块是以RGB三原色LED来混光而发出白色光。请参照图1，绘示一种现有的RGB三原色LED的配置排列的矩阵示意图。在图1中，RGB的配置矩阵是由2×2的矩阵所组成，且以此矩阵为一最小重复矩阵单元。如图1所示，绿色LED的个数分别为红色LED与蓝色LED个数的两倍，且其排列于第1行第2列与第2行第1列中，而红色LED与蓝色LED则分别排列于第1行第1列与第2行第2列中。

现有的LED背光源则是以上述的RGB配置矩阵为一最小重复单元，接着再依背光源尺寸大小的需求来调整配置矩阵的最小重复单元数量，以组成LED背光源。在背光模块中，一般会在距离LED背光源约为2-5公分处再加上多片具有不同功能的光学膜片，如扩散板、聚光片等，以提高背光模块的亮度。然而，由于受限于LED背光源至光学膜片的混光距离，现有以RGB配置矩阵作为LED背光源仅能在LED面板的中间区域产生均匀白光，而却无法于周边处均匀地产生白光。倘若欲进一步增加混光距离，不仅在LED面板周边处会产生色偏的现象，而且会增加背光模块的体积。若是缩小混光距离，又容易会有横纹色偏的问题，而且会让LED面板周边的色偏现象更为严重。因此，如何有效地利用RGB配置矩阵来混出白光，且能在背光源到光学膜片的最小距离下，又能有效地产生均匀且全面性地白色光，为目前重要考虑的项目之一。

因此，有必要提供一种新的RGB配置排列，以解决上述的问题。

发明内容

因此本发明的目的就是在提供一种三原色LED的配置矩阵，不仅可以在背光源至光学模板的最小距离下均匀地混出白光，更可以产生全面性的均匀白光。

根据本发明的上述目的，提出一种三原色LED的配置矩阵装置。三原色LED配置矩阵装置应用于一液晶显示器的一背光源中，其包含第一LED、第二LED以及第三LED。其中，第一LED、第二LED与第三LED排列成4×4的矩阵单元，且以此4×4的矩阵单元为一最小重复矩阵单元。第一LED、第二LED与第三LED的个数比为2∶1∶1。最小矩阵单元的每一行与每一列中具有两个第一LED，且每一个第一LED不相邻，也就是上下左右间隔排列于最小矩阵单元中。最小矩阵单元的每一行每一列中分别具有一个第二LED与一个第三LED。

依照本发明一较佳实施例，上述的第一LED、第二LED及第三LED所发出的光分别为红蓝绿三原色之一。在本发明的一较佳实施例中，第一LED较佳为绿色LED。

第一LED、第二LED与第三LED分别以α、β与γ表示，其中最小矩阵单元较佳排列如下：

$\left[\begin{array}{cccc}\mathrm{\α}& \mathrm{\β}& \mathrm{\α}& \mathrm{\γ}\\ \mathrm{\γ}& \mathrm{\α}& \mathrm{\β}& \mathrm{\α}\\ \mathrm{\α}& \mathrm{\γ}& \mathrm{\α}& \mathrm{\β}\\ \mathrm{\β}& \mathrm{\α}& \mathrm{\γ}& \mathrm{\α}\end{array}\right].$

或者，还可以在上述第一LED的排列位置不改变的情况下，将第二LED与第三LED的排列位置互换。

在本发明的再一较佳实施例中，可以调整上述的第一LED的排列位置，其较佳排列如下：

$\left[\begin{array}{cccc}\mathrm{\β}& \mathrm{\α}& \mathrm{\γ}& \mathrm{\α}\\ \mathrm{\α}& \mathrm{\γ}& \mathrm{\α}& \mathrm{\β}\\ \mathrm{\γ}& \mathrm{\α}& \mathrm{\β}& \mathrm{\α}\\ \mathrm{\α}& \mathrm{\β}& \mathrm{\α}& \mathrm{\γ}\end{array}\right].$

在本发明的又一较佳实施例中，还可以在上述第一LED的排列位置不改变的情况下，将第二LED与第三LED的排列位置互换。

因此，利用本发明的RGB三原色配置矩阵所组成的背光源，可以在背光源至光学模板的最小距离下，约介于15mm至25mm之间，均匀地混出白光，以降低周边区域色偏的问题。再者，应用本发明更可以均匀地且全面性地发出白光。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的详细说明如下：

图1绘示一种现有的RGB三原色LED的配置排列的矩阵示意图。

图2-3绘示依照本发明的一较佳实施例的第一LED的配置矩阵的示意图。

图4-7绘示依照本发明的较佳实施例的一种RGB三原色配置矩阵的示意图。

附图标记说明：

R：红色LED       G：绿色LED

B：蓝色LED       α：第一LED

β：第二LED      γ：第三LED

具体实施方式

本发明提供一种RGB三原色LED的配置矩阵，以均匀混出白光。RGB三原色LED配置矩阵是由第一LED、第二LED与第三LED所组成，且定义4×4的矩阵为一最小的矩阵单元。其中，第一LED、第二LED与第三LED的个数比为2∶1∶1。上述的第一LED、第二LED第三LED所发出的光分别为红蓝绿三原色之一。在本发明的一较佳实施例中，第一LED较佳为绿色LED，但并不用以限定本发明的范围。

上述的最小矩阵单元的每一行与每一列中分别具有两个第一LED，且每一个第一LED是上下左右间隔排列于最小矩阵单元中。第一LED是以α表示的。请参照图2-3，其绘示依照本发明的一较佳实施例的第一LED的配置矩阵的示意图。如图2所示，第一LEDα排列于[1，1]、[1，3]、[2，2]、[2，4]、[3，1]、[3，3]、[4，2]与[4，4]的位置上。也就是说，每一行与每一列分别具有两个第一LEDα，且于该最小矩阵单元的每一个第一LEDα彼此不相邻，也就是上下左右间隔排列。

或者，还可以依需求将第一LEDα排列为如图3所示的配置矩阵。如图3所示，第一LEDα排列于[1，2]、[1，4]、[2，1]、[2，3]、[3，2]、[3，4]、[4，1]与[4，3]的位置上。

以下将分别针对本发明的较佳实施例做一详细说明，且较佳实施例为四种不同的配置矩阵，但并不用以限定本发明的范围。第一LED、第二LED与第三LED分别以α、β、γ表示。

在本发明的一较佳实施例中，是以如图2所示的配置矩阵来排列第二LED与第三LED。请参照图4，其绘示依照本发明的一较佳实施例的一种RGB三原色配置矩阵的示意图。请同时参照图2与图4，第二LED β排列于[1，2]、[2，3]、[3，4]与[4，1]的位置上。也就是说，每一行每一列具有一个第二LEDβ，且第二LEDβ排列于第1行与第4行从左至右的第1个空格(也就是[1，2]与[4，1]的位置上)、第2行与第3行从左至右的第2个空格(也就是[2，3]与[3，4]的位置上)。

如图4所示，第三LEDγ排列于[1，4]、[2，1]、[3，2]与[4，3]的位置上。也就是说，每一行每一列具有一个第三LEDγ，且第三LEDγ排列于第1行与第4行从左至右的第2个空格(也就是[1，4]与[4，3]的位置上)、第2行与第3行从左至右的第1个空格(也就是[2，1]与[3，2]的位置上)。

在本发明的另一较佳实施例中，还可以在第一LEDα的排列位置不改变的情况下，将第二LEDβ与第三LEDγ的排列位置互换。请同时参照图2与图5，第二LEDβ排列于[1，4]、[2，1]、[3，2]与[4，3]的位置上。也就是说，第二LEDβ是排列于第1行与第4行从左至右的第2个空格(也就是[1，4]与[4，3]的位置上)、第2行与第3行从左至右的第1个空格(也就是[2，1]与[3，2]的位置上)。而第三LEDγ排列于[1，2]、[2，3]、[3，4]与[4，1]的位置上，也就是如图2与图5所示，第三LEDγ排列于第1行与第4行从左至右的第1个空格(也就是[1，2]与[4，1]的位置上)、第2行与第3行从左至右的第2个空格(也就是[2，3]与[3，4]的位置上)。

在本发明的再一较佳实施例中，是以如图3所示的配置矩阵来排列第二LED与第三LED。请参照图6，其绘示依照本发明的再一较佳实施例的一种RGB三原色配置矩阵的示意图。请同时参照图3与图6，第二LEDβ排列于[1，1]、[2，4]、[3，3]与[4，2]的位置上。也就是说，每一行每一列具有一个第二LEDβ，且第二LEDβ排列于第1行与第4行从左至右的第1个空格(也就是[1，1]与[4，2]的位置上)、第2行与第3行从左至右的第2个空格(也就是[2，4]与[3，3]的位置上)。

如图6所示，第三LEDγ排列于[1，3]、[2，2]、[3，1]与[4，4]的位置上。也就是说，每一行每一列具有一个第三LEDγ，且第三LEDγ的排列方式是于第1行与第4行从左至右的第2个空格(也就是[1，3]与[4，4]的位置上)、第2行与第3行从左至右的第1个空格(也就是[2，2]与[3，1]的位置上)。

在本发明的又一较佳实施例中，还可以在第一LEDα的排列位置不改变的情况下，将第二LEDβ与第三LEDγ的排列位置互换。如图7所示，第二LEDβ则排列于[1，3]、[2，2]、[3，1]与[4，4]的位置上。而第三LEDγ排列于[1，1]、[2，4]、[3，3]与[4，2]的位置上。

因此，利用本发明的RGB三原色配置矩阵可以在背光源至光学模板的最小距离下，大约介于15mm至25mm之间，均匀地混出白光，以降低周边区域色偏的问题。再者，应用本发明还可以均匀地且全面性地发出白光。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，都可作各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应以权利要求书所界定的为准。

Claims (2)

1.一种三原色发光二极管配置矩阵的装置，应用于一液晶显示器的一背光源中，其特征在于，包含：

至少一第一LED，该第一LED为绿色；

至少一第二LED，该第二LED为蓝色；以及

至少一第三LED，该第三LED为红色；

其中，所述第一LED、第二LED与第三LED排列成4×4的至少一最小重复矩阵单元，第一LED、第二LED与第三LED的个数比为2∶1∶1，且每一重复矩阵单元的每一行与每一列中具有两个互不相邻的第一LED，每一重复矩阵单元的每一行与每一列中分别具有一个第二LED与一个第三LED，且第二LED、第三LED与第一LED交叉配置以形成最小重复矩阵单元，以均匀地混出白光，所述第一LED、第二LED与第三LED分别以α、β与γ表示，所述最小重复矩阵单元排列如下，其中每一最小重复矩阵单元的主对角线及平行于该主对角线的其他对角线上的LED颜色是相同的：

$\left[\begin{array}{cccc}\mathrm{\α}& \mathrm{\β}& \mathrm{\α}& \mathrm{\γ}\\ \mathrm{\γ}& \mathrm{\α}& \mathrm{\β}& \mathrm{\α}\\ \mathrm{\α}& \mathrm{\γ}& \mathrm{\α}& \mathrm{\β}\\ \mathrm{\β}& \mathrm{\α}& \mathrm{\γ}& \mathrm{\α}\end{array}\right].$

2.一种三原色发光二极管配置矩阵的装置，应用于一液晶显示器的一背光源中，其特征在于，包含：

至少一第一LED，该第一LED为绿色；

至少一第二LED，该第二LED为蓝色；以及

至少一第三LED，该第三LED为红色；

其中，所述第一LED、第二LED与第三LED排列成4×4的至少一最小重复矩阵单元，第一LED、第二LED与第三LED的个数比为2∶1∶1，且每一重复矩阵单元的每一行与每一列中具有两个互不相邻的第一LED，每一重复矩阵单元的每一行与每一列中分别具有一个第二LED与一个第三LED，且第二LED、第三LED与第一LED交叉配置以形成最小重复矩阵单元，以均匀地混出白光，所述第一LED、第二LED与第三LED分别以α、β与γ表示，所述最小重复矩阵单元排列如下，其中每一最小重复矩阵单元的主对角线及平行于该主对角线的其他对角线上的LED颜色是相同的：

$\left[\begin{array}{cccc}\mathrm{\α}& \mathrm{\γ}& \mathrm{\α}& \mathrm{\β}\\ \mathrm{\β}& \mathrm{\α}& \mathrm{\γ}& \mathrm{\α}\\ \mathrm{\α}& \mathrm{\β}& \mathrm{\α}& \mathrm{\γ}\\ \mathrm{\γ}& \mathrm{\α}& \mathrm{\β}& \mathrm{\α}\end{array}\right].$

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