CN101806977A

CN101806977A - 一种用于液晶显示屏的led背光模块

Info

Publication number: CN101806977A
Application number: CN201010121246A
Authority: CN
Inventors: 商松
Original assignee: Beijing Jushu Digital Technology Development Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Zhongqingwei Technology Development Co., Ltd.
Priority date: 2010-03-10
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2010-08-18

Abstract

本发明公开了一种用于液晶显示屏的LED背光模块，包括至少四LED发光单元、导光板和调控单元；每一LED发光单元设置红色、蓝色和绿色LED；导光板形状设置为矩形，其四个顶角分别设置有一个LED发光单元，设置于其对角的两LED发光单元的出光面相对设置；对应每一LED发光单元，导光板上设置一容置其对应的LED发光单元出光面的凹槽，凹槽形状大小与其对应容置LED发光单元的出光面形状大小相一致；调控单元包括控制模块和PWM调制器；控制模块用于生成控制信号，控制各LED发光单元；PWM调制器用于生成调整信号，调整各LED发光单元的各LED亮度。本发明功耗小，发光效率高，发光均匀，并且，发光效果好。

Description

一种用于液晶显示屏的LED背光模块

技术领域

本发明涉及一种照明装置，特别是，涉及一种用于液晶显示屏的LED背光模块。

背景技术

随着社会发展，平板显示器将越来越普及，特别表现在电视领域，液晶电视的发展趋势已经很明显，在未来，液晶电视将会成为大屏幕的平板电视的主角。

LED早就在小尺寸LCD屏幕中作为背光，例如手机、PDA、PMP、GPS等1.5寸至7寸大小的屏幕，而现在它又逐渐向更大尺寸屏幕发展，去蚕食本来是CCFL的市场。例如笔记本电脑的LCD背光，已经开始逐渐被LED所取代。在这些小屏幕的应用中，大多数直接采用白色LED作为背光，LED相对于CCFL当然有很多显著的优点，例如无汞、寿命长、亮度调节范围大，对比度大，动态画面连续感强等。

现有技术中，液晶显示屏的LED背光模块一般采用导光板将使光源均匀分布，但是由于LED发光具有方向性，在使用LED较少情况下，液晶显示屏的背光仍不够均匀。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种功耗小，发光效率高，发光均匀，并且，发光效果好的用于液晶显示屏的LED背光模块。

本发明的技术方案如下：一种用于液晶显示屏的LED背光模块，其中，包括至少四LED发光单元、导光板和调控单元；每一LED发光单元设置红色LED、蓝色LED和绿色LED；所述导光板形状设置为矩形，所述矩形导光板的四个顶角分别设置有一个LED发光单元，设置于所述矩形导光板对角的两LED发光单元的出光面相对设置；对应每一LED发光单元，所述导光板上设置一凹槽，用于容置其对应的LED发光单元的出光面，所述凹槽形状大小与其对应容置的LED发光单元的出光面形状大小相一致；所述调控单元包括控制模块和PWM调制器；所述控制模块用于接收外部的视频数据，生成控制信号，控制各LED发光单元；所述PWM调制器用于接收内外部的调整数据，生成调整信号，调整各LED发光单元的各LED亮度。

所述的LED背光模块，其中，红蓝绿各色LED的比例为1∶1∶1或1∶1∶2。

所述的LED背光模块，其中，设置于所述矩形导光板对角的两LED发光单元的出光面相对设置，是分别按相同的颜色将各色LED的出光面相对设置。

所述的LED背光模块，其中，包括至少八个LED发光单元，所述导光板的四个侧边面还分别相对设置有一个LED发光单元，例如，各LED发光单元分别设置在所述导光板各侧边面的中部。

所述的LED背光模块，其中，所述调控单元还设置一温度检测模块，所述温度检测模块与所述PWM调制器相连接，用于检测所述液晶显示屏的温度，生成第一调整数据，发送到所述PWM调制器。

所述的LED背光模块，其中，所述调控单元还设置一色彩检测模块，所述色彩检测模块与所述PWM调制器相连接，用于检测各LED发光单元的混色比例，生成第二调整数据，发送到所述PWM调制器。

所述的LED背光模块，其中，还包括一背板，所述背板与所述导光板的侧面平行放置，并且，所述背板在与所述导光板相对的一侧面上设置一反射层，用于反射所述导光板发出的光线。

所述的LED背光模块，其中，所述背板的另一侧面设置有一散热层。

所述的LED背光模块，其中，所述导光板的四个侧边面分别设置有散热板，各散热板相互固定设置。

所述的LED背光模块，其中，每一LED发光单元还包括一PCB板，所述PCB板与所述散热板相固定。

采用上述方案，本发明最少可以仅设置四个LED发光单元，并且，所述导光板的四个顶角分别设置有一个LED发光单元，设置于所述矩形导光板对角的两LED发光单元的出光面相对设置，所述导光板发光均匀，使用功率小，功耗小，节约能源，并且，对应每一LED发光单元还设置一用于容置其对应的LED发光单元出光面的凹槽，增大了LED发光单元与导光板的接触面，使发光效率更高，均匀性更好；并且，通过所述调控单元可以控制以及调整所述LED发光单元，发光效果好。

附图说明

图1是本发明中实施例1的示意图；

图2是本发明中实施例2的示意图；

图3是本发明中实施例3的示意图；

图4是本发明中实施例4的示意图；

图5是本发明中实施例5的示意图；

图6是本发明中实施例6的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种用于液晶显示屏的LED背光模块，LED背光模块包括四或四个以上的LED发光单元103、导光板101和调控单元102。各LED发光单元103作为所述LED背光模块的光源；所述导光板101用于将各LED发光单元发出的光线均匀导出；所述调控单元102用于调整、以及控制各LED发光单元，使各LED发光单元可以发光，并且，实现各种功能效果，实现白光、变亮、变暗等发光效果。

每一LED发光单元103设置红色LED、蓝色LED和绿色LED，其中，每一LED发光单元设置红蓝绿各色LED的比例为1∶1∶1；或者，每一LED发光单元103设置红蓝绿各色LED的比例为1∶1∶2。例如，每一LED发光单元103设置1红LED、1蓝LED和1绿LED，或者每一LED发光单元103设置1红LED、1蓝LED和2绿LED，或者，每一LED发光单元103设置2红LED、2蓝LED和4绿LED等；通过设置三种颜色的LED使每一LED发光单元发出的光线为白光，将各红蓝绿的比例设置为1∶1∶1或者1∶1∶2，可以使每一LED发光单元可以更好的混色，并形成白光，设置比例较符合常用白光，使人眼观看更加舒适。

所述导光板101形状设置为矩形，每一液晶显示器可以对应设置一个或多个导光板101，一般地，每一液晶显示屏对应设置一个导光板101；其中，所述矩形包括正方形和长方形；所述矩形导光板具有四个顶角，每一个顶角设置有一个LED发光单元103，并且，设置在互为对角的两个顶角中的两个LED发光单元103的出光面相对设置，由于LED具有发光方向性，各LED发光单元103的发出的光线沿着出光面射出，即射向所述矩形导光板的中心位置，将处于所述矩形导光板互为对角的LED发光单元103的出光面相对设置，可以使各LED发光单元103的光线从所述矩形导光板的各顶角开始，往所述矩形导光板的中心位置照射，可以使所述导光板101的各个位置上的光线更加均匀，从而使所述导光板101的亮度均匀，其所发出的光线也更加均匀，使背光照射效果更好。

并且，优选地，可以将设置于所述矩形导光板对角的两LED发光单元的出光面相对设置，是分别按相同的颜色将各色LED的出光面相对设置，即所述导光板的互为对角的两个顶角中，处于其中一顶角的红色LED出光面与处于另一顶角的红色LED出光面相对设置，处于其中一顶角的蓝色LED出光面与处于另一顶角的蓝色LED的出光面相对设置，处于其中一顶角的绿色LED的出光面与处于另一顶角的绿色LED出光面相对设置。如此，可以使各LED发光单元发光一，各LED发光单元的混光效果更好，所述导光板亮度更加均匀。

并且，对应每一LED发光单元103，所述导光板101上设置一凹槽104，其对应的LED发光单元103的出光面容置所述凹槽104内，即每一LED发光单元103设置一容置的凹槽104；所述凹槽104形状大小与其对应容置的LED发光单元103的出光面形状大小相一致，如所述LED发光单元103的发光面为椭圆形，即所述凹槽104设置为可以容置所述椭圆形LED发光单元的椭圆形凹槽；或者，所述LED发光单元的发光面为矩形，即所述凹槽104设置为可以容置所述矩形LED发光单元的矩形凹槽。

将各LED发光单元的出光面容置于所述导光板的凹槽104内，可以增大所述LED发光单元103与所述导光板101的接触面积，可以在所述导光板101在使用数量最少的LED发光单元的情况下，达到最好的导光效果；并且，所述凹槽还可以对其对应容置的LED发光单元103起到固定和保护作用。

所述调控单元102包括控制模块和PWM调制器；其中，所述控制模块设置有视频数据接口，所述控制模块通过接收外部的视频数据，并且，根据所述视频数据生成控制信号，再将生成的控制信号用于控制各LED发光单元，使各LED发光单元可以根据所述视频数据进行显示，如，实现变亮、变暗、各颜色先后显示等效果。

所述PWM调制器设置有数据接口，通过接收的调整数据，并且，根据所述调整数据生成调整信号，再将生成的调整信号用于调整各LED发光单元中的各LED亮度，如可以整体调整每一LED发光单元的亮度，即每一LED发光单元中各LED的亮度同时变亮或变暗；或者，可以分别调整每一LED的亮度，即每一LED发光单元中各LED的亮度变亮或变暗的幅度可以为不一样。

实施例2

如图2所示，在上述各例基础上，本实施例所提供的用于液晶显示屏的LED背光模块中，所述导光板101设置有八个或八个以上的LED发光单元，如，所述导光板101设置有八个LED发光单元，即除了所述导光板的四个顶角设置的四个LED发光单元外，所述导光板还设置有四个LED发光单元，该四个LED发光单元可以设置在所述导光板的各侧面或者各侧边面，一般地，对应于矩形导光板，其具有两个侧面和四个侧边面，所述导光板的第一侧面为其出光面，通过所述第一侧面发射光线，作为液晶显示屏的背光模块入射光线。

例如，所述导光板的四个侧边面还分别LED发光单元201、LED发光单元202、LED发光单元203、LED发光单元204，即所述导光板101的每一例边面设置一LED发光单元，如，LED发光单元201在所述导光板101的第一侧边面，LED发光单元202在所述导光板101的第二侧边面，LED发光单元203在所述导光板101的第三侧边面，LED发光单元204在所述导光板101的第四侧边面，即可以使各LED发光单元相对所述导光板均匀排布，优选地，各LED发光单元可以分别设置在所述导光板各侧边面的中部，即可以使各LED发光单元发射的光线更加均匀，使所述导光板的光线更加均匀，导光效果更加好。

实施例3

如图3所示，在上述各例基础上，本实施例所提供的用于液晶显示屏的LED背光模块中，所述调控单元还设置一温度检测模块，例如，可以设置温度传感器，来实时感应所述液晶显示器的温度，从而达到检测所述液晶显示屏的温度，所述液晶显示屏的温度指的是所述背光模块、以及所述液晶面板的温度，每一液晶显示屏可以设置多个传感器，所述温度为多个传感器感应温度的平均值。

所述温度检测模块与所述PWM调制器相连接，所述温度检测模块检测所述液晶显示屏的温度，并且，根据所述温度，生成第一调整数据，发送到所述PWM调制器，所述PWM调制器根据所述调整数据来调整各LED发光单元中各LED的亮度，例如通过调整各LED发光单元的输入电流、或者输入电压、或者输入功率，从而达到调整各LED发光单元的亮度，一般地，所述PWM调制器可以整体调整各LED的亮度。

例如，当所述温度高于某一预设值时，所述PWM调制器根据调整数据，减少各LED发光单元的输入电流、或者输入电压、或者输入功率，从而达到减少热量的产生，避免所述液晶显示器的温度过高，将各电子元件烧坏。

实施例4

如图4所示，在上述各例基础上，本实施例所提供的用于液晶显示屏的LED背光模块中，所述调控单元还设置一色彩检测模块，例如，设置色彩传感器、以及色彩分析子模块，所述色彩传感器可以感应每一LED发光单元的色彩组成，生成色彩组成数据，并将该色彩组成数据发送到色彩分析子模块，所述色彩分析子模块分析所述LED发光单元的色彩组成数据，得到每一LED发光单元的各色LED的组成比例数据，即分析红、绿、蓝LED的在所述LED发光单元中的混色比例，并且，根据预设置色彩组成比例值，生成第二调整数据，即色彩调整数据，并发送到所述PWM调制器，由所述PWM调制器根据第二调整数据，调整各LED发光单元的混色比例，即分别调整各色LED的亮度，使各LED发光单元到达新的混色比例。

所述PWM调制器根接收来自所述色彩检测模块的第二调整数据，并且，根据所述第二调整数据来调整各LED发光单元中各色LED的亮度，即红绿蓝的混色比例，使所述LED发光单元中各色LED达到一个新的混色比例，例如，增加绿色LED的亮度，减少红色LED和蓝色LED的亮度，从而使所述LED发光单元达到一个新的混色比例，可以用于调整所述LED发光单元的发光颜色，使发光颜色更加符合实际要求。

实施例5

如图5所示，在上述各例基础上，本实施例所提供的用于液晶显示屏的LED背光模块中，还包括一背板501，一般地，所述液晶显示屏的液晶面板设置在所述导光板101的第一侧面，则所述背板501可以设置在所述导光板的第二侧面。

并且，在所述背板501与所述导光板101相对的一侧面上，设置有一反射层502，所述反射层502可以将所述导光板101与其相对侧面射出的光线，再次反射到所述导光板101上，从而增加了所述导光板101的亮度，提高发光效率，并且，所述背板501与所述导光板101的第二侧面平行放置，由于所述导光板101为面光源，因此，与其平行设置背板的反射层502，可以沿着垂直方向将光线反射进入所述导光板101，反射光线的反射距离相同，避免光线散射到别的方向，从而造成光线损失，降低所述导光板101的发光效率。

并且，所述背板501的另一侧面还可以设置有一散热层，即与所述导光板101相背的一面还设置一散热层，所述散热层可以帮助所述LED背光模块散热，即可以帮助所述导光板、以及各LED发光单元和调控单元散热，避免热量聚集而烧坏。

实施例6

如图6所示，在上述各例基础上，本实施例所提供的用于液晶显示屏的LED背光模块中，所述导光板101的四个侧边处，例如，一个侧边，放大来看，是一个侧面，在各个侧边分别设置有散热板601，即所述导光板的每一侧边面设置一散热板601，所述散热板601可以与所述导光板的侧边面相一致设置，如，所述散热板601的大小和形状与所述导光板101的侧边面的大小和形状相一致，并且，各散热板601相互固定设置，如此，可以进一步增加所述LED背光模块的散热效果，并且，各散热板相对稳固。

并且，每一LED发光单元还包括一PCB板，即各色LED可以安装固定在所述PCB板上，所述PCB板与所述散热板601相固定，各LED产生的热烈可以传递到所述PCB板上，再由所述PCB板传递到所述散热板601上，使散热效果更好。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种用于液晶显示屏的LED背光模块，其特征在于，包括至少四LED发光单元、导光板和调控单元；

每一LED发光单元设置红色LED、蓝色LED和绿色LED；

所述导光板形状设置为矩形，所述矩形导光板的四个顶角分别设置有一个LED发光单元，设置于所述矩形导光板对角的两LED发光单元的出光面相对设置；对应每一LED发光单元，所述导光板上设置一凹槽，用于容置其对应的LED发光单元的出光面，所述凹槽形状大小与其对应容置的LED发光单元的出光面形状大小相一致；

所述调控单元包括控制模块和PWM调制器；所述控制模块用于接收外部的视频数据，生成控制信号，控制各LED发光单元；

所述PWM调制器用于接收内外部的调整数据，生成调整信号，调整各LED发光单元的各LED亮度。

2.根据权利要求1所述的LED背光模块，其特征在于，红蓝绿各色LED的比例为1∶1∶1或1∶1∶2。

3.根据权利要求1所述的LED背光模块，其特征在于，设置于所述矩形导光板对角的两LED发光单元的出光面相对设置，是分别按相同的颜色将各色LED的出光面相对设置。

4.根据权利要求1所述的LED背光模块，其特征在于，包括至少八个LED发光单元，所述导光板的四个侧边面还分别相对设置有一个LED发光单元，例如，各LED发光单元分别设置在所述导光板各侧边面的中部。

5.根据权利要求1所述的LED背光模块，其特征在于，所述调控单元还设置一温度检测模块，所述温度检测模块与所述PWM调制器相连接，用于检测所述液晶显示屏的温度，生成第一调整数据，发送到所述PWM调制器。

6.根据权利要求1或5所述的LED背光模块，其特征在于，所述调控单元还设置一色彩检测模块，所述色彩检测模块与所述PWM调制器相连接，用于检测各LED发光单元的混色比例，生成第二调整数据，发送到所述PWM调制器。

7.根据权利要求1所述的LED背光模块，其特征在于，还包括一背板，所述背板与所述导光板的侧面平行放置，并且，所述背板在与所述导光板相对的一侧面上设置一反射层，用于反射所述导光板发出的光线。

8.根据权利要求7所述的LED背光模块，其特征在于，所述背板的另一侧面设置有一散热层。

9.根据权利要求1所述的LED背光模块，其特征在于，所述导光板的四个侧边面分别设置有散热板，各散热板相互固定设置。

10.根据权利要求9所述的LED背光模块，其特征在于，每一LED发光单元还包括一PCB板，所述PCB板与所述散热板相固定。