CN101165567A

CN101165567A - 背光系统和液晶显示器

Info

Publication number: CN101165567A
Application number: CNA2006100631697A
Authority: CN
Inventors: 许育儒; 简克伟
Original assignee: Innolux Shenzhen Co Ltd; Innolux Display Corp
Current assignee: Innolux Shenzhen Co Ltd; Innolux Corp
Priority date: 2006-10-18
Filing date: 2006-10-18
Publication date: 2008-04-23

Abstract

本发明提供一种背光系统，其包括：一导光板，该导光板包括一入光面；及一光源组，设置于该导光板入光面一侧；其中，该光源组包括多个发光二极管，每至少二发光二极管封装形成一封装单元，每一封装单元的一发光二极管电连接组成工作光源，每一封装单元中其余发光二极管电连接组成至少一备用光源。该背光系统的光源可靠度较高。本发明还提供采用该背光系统的液晶显示器。

Description

背光系统和液晶显示器

技术领域

本发明是关于一种背光系统及应用该背光系统的液晶显示器。

背景技术

液晶显示器主要应用于各种信息、通讯、消费产品中，如个人计算机、液晶电视、行动电话、影像电话及PDA等。因液晶显示器面板本身不具发光特性，需背光系统为其提供均匀且高亮度的平面光，以获得良好的视觉效果。

传统背光系统一般包括背光模组及背光驱动电路，该背光模组一般以冷阴极荧光灯管(CCFL)为其光源。但是，受冷阴极荧光灯管管径的限制，背光模组厚度设计不易轻薄化，且冷阴极荧光灯管具有高频高压的驱动特性，易引起系统额外的噪声，另，冷阴极荧光灯管驱动电路一般较为复杂。与冷阴极荧光灯管相比较，发光二极管(LED)光源具有环保(无汞)、低压直流驱动、快速响应、寿命长及防震耐摔等优点，因此，发光二极管光源取代荧光灯管光源成为必然趋势。

请一并参阅图1及图2，图1是一种现有技术的背光系统的示意图，图2是如图1所示背光系统100的驱动电路示意图。该背光系统100包括一导光板110、一光源120及一驱动器130。该导光板110包括一出光面112及与该出光面112相连的一入光面114。该光源120是将六颗发光二极管121排成一列由透明树脂等材料封装成的长条状的LED模组，该光源120设置在该导光板110入光面一侧。且该长条状的光源120两端由导线与该驱动器130相连。一般将该光源120的六颗发光二极管121作串联设计。但是，于此设计中，当该六颗发光二极管121中的任意一发光二极管121受损时，整个背光系统100无法发光。

为了改进上述现象，业界将串并联方式并用。以下介绍两种连接方式，第一种连接方式，如图3及图4所示，将该光源120的排成一列的六颗发光二极管121中一端相邻的二颗发光二极管121串联成第一支路122，中间部位的相邻二颗发光二极管121串联成第二支路124，另一端的相邻二颗发光二极管121串联成第三支路126，再将该第一支路122、第二支路124及该第三支路126并联。第二种连接方式，如图5及图6所示，将该光源120的六颗发光二极管121的间隔设置的三颗发光二极管121分别串联成第一支路123及第二支路125，再将该第一支路123与该第二支路125并联。

但是，如图7所示，在第一种连接方式中，当该光源120第二支路124中的任意一发光二极管121受损时，该第二支路124不发光，该导光板110对应该二颗发光二极管121的部分呈暗区128，使背光系统100出射光不均匀。还如图8所示，在第二种连接方式中，当该光源120第一支路123中的任意一发光二极管121受损时，该第一支路123不发光，该导光板110对应该第一支路123发光二极管121的部分呈现间隔暗区128，使背光系统100出射光不均匀。

发明内容

为解决上述背光系统光源易损坏而使出射光不均匀的问题，有必要提供一种光源可靠度高的背光系统。

还有必要提供一种采用上述背光系统的液晶显示器。

一种背光系统，其包括：一导光板，该导光板包括一入光面；及一光源组，设置在该导光板入光面一侧；其中，该光源组包括多个发光二极管，每至少二发光二极管封装形成一封装单元，每一封装单元的一发光二极管电连接组成工作光源，每一封装单元中其余发光二极管电连接组成至少一备用光源。

一种液晶显示器，其包括一背光系统及一液晶显示面板，由该背光系统出射的光入射该液晶显示面板，该背光系统包括：一导光板，该导光板包括一入光面；及一光源组，设置于该导光板入光面一侧；其中，该光源组包括多个发光二极管，每至少二发光二极管封装形成一封装单元，每一封装单元的一发光二极管电连接组成工作光源，每一封装单元中其余发光二极管电连接组成至少一备用光源。

与现有技术相比，由于本发明光源组将多个发光二极管封装为一工作光源及至少一备用光源。故，当一工作光源受损时，点亮备用光源，从而可提高该背光系统和液晶显示器的光源的可靠度。

附图说明

图1是一种现有技术的背光系统的示意图。

图2至图6是图1所示背光系统的背光电路示意图。

图7、图8是图1所示背光系统的缺陷示意图。

图9是本发明液晶显示器第一实施方式的示意图。

图10是图9所示液晶显示器的光源的结构示意图。

图11是图9所示光源的背光驱动电路的等效电路示意图。

图12、图13是图10所示光源的不同实施方式的示意图。

图14是图11所示背光驱动电路的不同实施方式的示意图。

具体实施方式

请参阅图9，是本发明液晶显示器第一实施方式的示意图。液晶显示器2包括一背光系统200及一液晶显示面板210，由该背光系统200出射的光入射该液晶显示面板210。该背光系统200包括一光源220、一扩散片230、一导光板240及一反射膜233。

该导光板240的材料为甲基丙烯酸树脂，该导光板240一般采用热压成型(Injection Molding)方法制作。该导光板240具一出光面242、一与该出光面242相交的入光面244及一与该出光面242相对的底面246。底面246可以设置网点数组(图未示)以破坏光束的全反射条件，使出射光束更为均匀。

该扩散片230设置于该导光板240出光面242一侧，该反射膜233设置于该导光板240底面246一侧。

该光源220设置于该导光板240入光面一侧。

请一并参阅图10及图11，图10是图9所示背光系统200的驱动光源220的具体结构示意图，图11是图10所示驱动光源220的背光控制电路的等效电路示意图。该光源220为一长条状的发光二极管模组，是将十二颗白光发光二极管L11、L12、L13、L14、L15、L16、L21、L22、L23、L24、L25、L26由透明树脂等材料封装制成。封装时，每二白光发光二极管晶粒L11、L21或L12、L22或L13、L23或L14、L24或L15、L25或L16、L26封装为一封装单元的方式组成六封装单元，再将该六封装单元依序相连接。其中每一封装单元的二发光二极管由透明树脂隔开，且间隔距离均相同，从而使该十二颗白光发光二极管L11、L12、L13、L14、L15、L16、L21、L22、L23、L24、L25、L26分布为二列，一列的发光二极管L11、L12、L13、L14、L15、L16为工作光源，另一列的发光二极管L21、L22、L23、L24、L25、L26可以作备用光源。具体电连接方式及工作原理如下所述。

用于驱动该光源220的一背光驱动电路250包括封装在该光源220的发光二极管L11、L12、L13、L14、L15、L16、L21、L22、L23、L24、L25、L26及与该光源220一端相连的一控制电路260。该控制电路260包括一第一输出端262及一第二输出端264。将该光源220一列中的L11、L13、L15串联构成一第一支路272，L12、L14、L16串联构成一第二支路274，并将该第一支路272的阳极与该第二支路274的阳极相连，该第一支路272的阴极与该第二支路274的阴极相连构成并联电路后，与该控制电路260的第一输出端262相连。该控制电路260的第一输出端262分别经由该第一支路272及第二支路274连接至地。将该光源220另一列中的L21、L23、L25串联构成一第三支路282，L22、L24、L26串联构成一第四支路284，并将该第三支路282的阳极与该第四支路284的阳极相连，该第三支路282的阴极与该第四支路284的阴极相连构成并联电路后，与该控制电路260的第二输出端264相连。该控制电路260的第二输出端264分别经由该第三支路282及第四支路284连接至地。

该背光控制电路250进一步包括一检测电路290，该检测电路290包括一第一输入端291、一第二输入端293及一输出端295，该第一输入端291与该第一支路272相连，该第二输入端293与该第二支路274相连，该输出端295与该控制电路260相连。

该控制电路260将一工作电压仅加载于该第一输出端262，使该第一支路272的L11、L13、L15及第二支路274的L12、L14、L16正常工作，当该第一支路272及第二支路274的任意一发光二极管受损时，该第一支路272或第二支路274处于断开状态，该检测电路290实时检测到第一支路272或第二支路274电流为零，并发出一检测讯号至该控制电路260，该控制电路260接收到该检测讯号，取消加载于该第一输出端262的工作电压而将其加载于该第二输出端264，使该第三支路282及第四支路284正常工作。

与现有技术相比，由于本发明光源220将十二颗发光二极管每二晶粒封装为一封装单元，再将每一封装单元相连构成一长条状的发光二极管模组，放置在该导光板240的入光面244一侧。该光源220的每一封装单元中二发光二极管的间隔距离均相同，因此相连的该封装单元可构成二列发光二极管。并且该二列发光二极管分别由该控制电路260的第一输出端262及第二输出端264独立给予电压，因此该二列发光二极管中的一列可用于工作光源，另一列可作备用光源。另外，该检测电路290的第一输入端291与该一列发光二极管的第一支路272相连，该第二输入端293与该一列发光二极管的第二支路274相连。该检测电路290可以检测该第一支路272与第二支路274的工作状态，若第一支路272与第二支路274的任意一出现异常时，该控制电路260断开该第一输出端262电压，并控制该第二输出端264输出电压，使另一列发光二极管正常工作。因此，可以提高该光源220的可靠度。

但是，本发明液晶显示器并不限于第一实施方式所述，如图12、图13及图14所示，该光源封装的发光二极管的颗数可以依据光源所需长度调整，如光源设计需较长时可将二十四颗白光发光二极管双晶粒封装为一单元，再将十二单元发光二极管互连构成长条状的发光二极管模组，即该二十四颗白光发光二极管排成二列。还如光源设计需较短时可以将六颗白光发光二极管双晶粒封装为一单元发光二极管，再将三单元发光二极管互连构成长条状的发光二极管模组，即该六颗白光发光二极管排成二列。还可以依据对光源可靠度的要求，可以将多个发光二极管多晶粒封装为一单元，且使每一单元的多个晶粒相互独立设置，如将二十四颗白光发光二极管三晶粒封装为一单元，再将八单元发光二极管互连构成长条状的发光二极管模组，即该二十四颗白光发光二极管排成三列。每一列发光二极管的电路连接方式依据需要可调整，如每一列多个发光二极管的相邻的几颗发光二极管串联后再将该多个组串联的发光二极管并联，还如每一列多个发光二极管的间隔的几颗发光二极管串联后再将该多个组串联的发光二极管并联等。

另外，光源也可以使用有黄色荧光粉的透明树脂等材料封装蓝色发光二极管实现白光显示或一并封装三色发光二极管实现白光显示等。该检测电路可检测电流或电压。该控制电路包括逻辑控制与电路切换等。每一封装单元的发光二极管可任意分布。

Claims

1.一种背光系统，其包括一导光板及一光源组，该导光板包括一入光面，该光源组设置于该导光板入光面一侧，该光源组包括多个发光二极管，其特征在于：每至少二发光二极管封装形成一封装单元，每一封装单元的一发光二极管电连接组成工作光源，每一封装单元中其余发光二极管电连接组成至少一备用光源。

2.如权利要求1所述的背光系统，其特征在于：该多个封装单元呈线形排列，对应该导光板入光面设置。

3.如权利要求1所述的背光系统，其特征在于：每一封装单元封装二颗发光二极管。

4.如权利要求1所述的背光系统，其特征在于：每一封装单元封装三颗发光二极管，每一封装单元的一发光二极管电连接组成工作光源，每一封装单元中另二颗发光二极管中的任意一颗相互电连接组成第一备用光源，剩余一颗发光二极管相互电连接组成第二备用光源。

5.如权利要求1所述的背光系统，其特征在于：进一步包括一控制电路，其包括多个输出端，分别与该工作光源及该至少一备用光源连接。

6.如权利要求5所述的背光系统，其特征在于：该工作光源和备用光源分别包括并联的多个支路，每一支路串连有至少二发光二极管。

7.如权利要求6所述的背光系统，其特征在于：该控制电路的一输出端分别经由该工作光源的多个支路连接至地。

8.如权利要求6所述的背光系统，其特征在于：与该备用光源对应的控制电路的一输出端分别经由该备用光源的多个支路连接至地。

9.如权利要求5所述的背光系统，其特征在于：进一步包括一检测电路，该检测电路检测该工作光源电流异常，发出一检测讯号至该控制电路，该控制电路接收该检测讯号，取消加载在工作光源电压而将其加载于该至少一备用光源，使备用光源正常工作。

10.一种液晶显示器，其包括一背光系统及一液晶显示面板，由该背光系统出射的光入射该液晶显示面板，其特征在于：该背光系统为上述权利要求1至9项中任意一权利要求项所述的背光系统。