CN102287649A - Led阵列及背光模组 - Google Patents

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乔明胜
高上
钟强
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Abstract

本发明涉及一种LED阵列及背光模组，所述LED阵列包括：多个第一LED，所述第一LED行方向按照第一行距等距排列，所述第一LED列方向按照第一列距等距排列，相邻列的所述第一LED交错排列，相邻行的所述第一LED交错排列。本发明实施例的LED阵列及背光模组，通过采取LED相邻行、列交错排列的排布方式，达到相邻的LED出光面和出光曲线互相配合的效果，从而改善了光学效果，使LED背光模组的背光亮度更加均匀。

Description

LED阵列及背光模组
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及LED阵列及背光模组。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，LED)背光源具有亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点，目前已广泛应用到电视机、手机、计算机等电子设备领域，随着LED的不断发展，性能不断完善，LED将成为背光照明的主流器件。
LED背光模组分为直下式LED背光模组和侧光式LED背光模组，目前直下式LED背光源模组设计只能采用对称封装的LED，图1为对称封装LED示意图，对称封装LED应用到直下式LED背光源模组中在横向和纵向上的距离要求相等或相差不多，使得单位面积内对称封装LED颗数多，在使用过程中会照成一定的资源浪费。
非对称封装的LED由于其芯片尺寸、封装支架结构以及内部反射光环的不对称性，其在各个角度上的光强和出光量是不同的，图2为非对称封装LED示意图，非对称封装LED应用于直下式LED背光模组当中，会出现MURA等不良的光学现象，不能达到LED背光液晶电视的光学指标要求，目前尚未有较好的解决方案。
一直以来，非对称封装的LED由于其自身的条件限制无法应用到直下式LED背光模组，使得侧光式LED背光模组用LED资源和直下式LED背光模组用LED资源无法得到通用，直下式LED背光模组无法充分利用最具性价比的LED，不利于降低系统成本。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种LED阵列及背光模组，旨在解决现有LED阵列背光模组中背光亮度不均匀的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种LED阵列，所述LED阵列包括：多个第一LED，所述第一LED行方向按照第一行距等距排列，所述第一LED列方向按照第一列距等距排列，相邻列的所述第一LED交错排列，相邻行的所述第一LED交错排列。
本发明实施例还提供了一种背光模组，具有上述LED阵列。
本发明实施例提出的一种LED阵列及背光模组，通过采取第一LED相邻行、列交错排列的排布方式，达到相邻的第一LED出光面和出光曲线互相配合的效果，从而改善了光学效果，使LED背光模组的背光亮度更加均匀。
附图说明
图1为对称封装LED示意图；
图2为非对称封装LED示意图；
图3为对称封装LED的X、Y轴出光曲线图；
图4为非对称封装LED的X轴出光曲线图；
图5为非对称封装LED的Y轴出光曲线图；
图6为非对称封装LED矩阵式排布方式示意图；
图7为本发明实施例LED阵列的排布方式示意图之一；
图8为本发明实施例LED阵列的排布方式示意图之二；
图9为本发明实施例LED阵列的排布方式示意图之三。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明实施例的LED阵列，将非对称封装的LED按照相邻行交错排列，相邻列交错排列，并且相邻行之间等距、相邻列之间等距的排布方式，使LED的长边(大出光方向)与LED的短边(小出光方向)在发光过程中互相弥补，最终实现相邻的LED出光面和出光曲线互相配合、互相弥补的目的，改善了光学效果，亮度更加均匀。
图3为对称封装LED的X、Y轴出光曲线图，如图3所示，对称封装LED的X、Y轴方向光形是对称的。图4为非对称封装LED的X轴出光曲线图，图5为非对称封装LED的Y轴出光曲线图，从图4、图5可以看出非对称封装LED的X轴和Y轴方向的光形是不对称的。非对称封锁LED由于其芯片尺寸、封装支架结构及内部光环的不对称，则其在长边方向(大出光方向)、短边方向(小出光方向)的光形是不对称的，即在长边方向的出光角要大于在短边方向的出光角。
图6为非对称封装LED矩阵式排布方式示意图，如图6所示，如果将非对称封装LED按照传统的矩阵式(或点阵式)方式排布，由于非对称封装LED在X、Y轴方向的光形是不对称的，在0°-180°平面与90°-270°平面上的光分布会产生较大的差异，会出现MURA等不良的光学现象。
图7为本发明实施例LED阵列的排布方式示意图之一，如图7所示，本实施例的LED阵列包括第一LED10。
该第一LED10的排布方式是交错排布的，具体的第一LED10的相邻行之间是交错排布的，第一LED10的相邻列之间是交错排布的，第一LED10相邻行之间的间距是相同的，第一LED10相邻列之间的距离也是相同的。第一LED10的长边方向(大出光方向)为横向，第一LED10的短边方向(小出光方向)为纵向。每一列中相邻第一LED10之间的距离大于相邻列之间的距离，如图7所示a为每一列中相邻第一LED10之间的距离，b为相邻列的距离，很显然，a大于b。
本发明实施例的第一LED10阵列采用拉大第一LED10长边方向(大出光方向)的距离a，缩小第一LED10短边方向(小出光方向)的距离b的排布方式。在工作过程中第一LED10长边方向(大出光方向)虽然出光角大，但是第一LED10长边方向(大出光方向)距离a比较大，第一LED10短边方向(小出光方向)虽然出光角小，但是第一LED10短边方向(小出光方向)距离b比较小，第一LED10长边方向(大出光方向)与第一LED10短边方向(小出光方向)的出光量互相弥补，最终达到相邻LED的出光面和出光曲线相互配合、互相弥补，减小光重叠部分，改善光学效果，使光线更加均匀。弥补了现有技术中将LED采用等距离点阵式排布出现的MURA等不良的光学现象。
图8为本发明实施例LED阵列的排布方式示意图之二，如图8所示，本实施例的LED阵列包括第一LED11。
该第一LED11的排布方式是交错排布的，具体的第一LED11的相邻行之间是交错排布的，第一LED11的相邻列之间是交错排布的，第一LED11相邻行之间的间距是相同的，第一LED11相邻列之间的距离也是相同的。第一LED11的长边方向(大出光方向)为纵向，第一LED11的短边方向(小出光方向)为横向。每一行中相邻第一LED11之间的距离大于相邻列之间的距离，如图8所示c为每一行中相邻LED之间的距离，d为相邻行的距离，很显然，c大于d。
本发明实施例的LED阵列采用拉大第一LED11长边方向(大出光方向)的距离c，缩小第一LED11短边方向(小出光方向)的距离d的排布方式。在工作过程中第一LED11长边方向(大出光方向)虽然出光角大，但是第一LED11长边方向(大出光方向)距离c比较大，第一LED11短边方向(小出光方向)虽然出光角小，但是第一LED11短边方向(小出光方向)距离d比较小，第一LED11长边方向(大出光方向)与第一LED11短边方向(小出光方向)的出光量互相弥补，最终达到相邻非对称封装LED的出光面和出光曲线相互配合、互相弥补，减小光重叠部分，改善光学效果，使光线更加均匀。弥补了现有技术中将LED采用等距离点阵式排布出现的MURA等不良的光学现象。
本发明实施例二的第一LED11与本发明实施例一的第一LED10都是采用相邻行交错排列，相邻列交错排列的排布方式，不同点在于上一实施例的第一LED10的长边方向(大出光方向)为横向，而本实施例的第一LED11的长边方向(大出光方向)为纵向。因此，本发明实施例二的第一LED11与本发明实施例一的第一LED10采用了相同的原理，即拉大LED长边方向(大出光方向)的距离，缩小LED短边方向(小出光方向)的距离，最终达到相邻LED的出光面和出光曲线相互配合、互相弥补，改善光学效果。
图9为本发明实施例LED阵列的排布方式示意图之三，如图9所示，本发明实施例的LED阵列包括第一LED10和第二LED20。
第一LED10为交错排布，具体的第一LED10的相邻行之间是交错排布的，第一LED10的相邻列之间是交错排布的，第一LED10相邻行之间的间距是相同的，第一LED10相邻列之间的距离也是相同的。第一LED10的长边方向(大出光方向)为横向。
第二LED20为交错排布，具体的第二LED20的相邻行之间是交错排布的，第二LED20的相邻列之间是交错排布的，第二LED20相邻行之间的间距是相同的，第二LED20相邻列之间的距离也是相同的。第二LED20的长边方向(大出光方向)为纵向。
将第一LED10与第二LED20采取交错排布的方式。每一行中第一LED10与第二LED20是交错排列的，即在每一行中一个第一LED10相邻排列一个第二LED20然后再排列一个第一LED10，依次交错排列，每一行相邻LED之间的距离是相同的；每一列中第一LED10与第二LED20是交错排列的，即在每一列中一个第一LED10相邻排列一个第二LED20然后再排列一个第一LED10，依次交错排列，每一列LED之间的距离是相同的。
本发明实施例的LED阵列中第一LED10的长边(大出光方向)与相邻第二LED20的长边(大出光方向)成90°夹角，即第一LED10的长边(大出光方向)对应第二LED2的短边(小出光方向)。
在发光过程中虽然非对称封装LED长边方向的出光角要大于在短边方向的出光角，但采用本发明实施例的LED阵列的排布方式，可以使LED的长边(大出光方向)和LED的短边(小出光方向)的出光量互相配合，最终达到相邻非对称封装LED的出光面和出光曲线相互配合、互相弥补，减小光重叠部分，改善光学效果，使光线更加均匀。本发明实施例三的LED阵列实际是将本发明实施例一长边方向(大出光方向)为横向的第一LED10阵列与本发明实施例二长边方向(大出光方向)为纵向的第一LED11阵列交错排布，使得LED的长边(大出光方向)对应相邻LED的短边(小出光方向)，在发光过程LED的长边(大出光方向)和LED的短边(小出光方向)的出光量可以互相配合，相对上述实施例一和上述实施例二，本实施例使光线分布更加均匀，效果更加明显。
上述实施例是对于非对称封装LED阵列的实施列，本发明上述所有实施例的LED阵列都可以应用到背光模组中。
在直下式LED背光模组中通常采用对称封装LED，对称封装LED在横向和纵向上的距离要求相等或相差不多，单位面积内对称封装LED颗数多，照成资源浪费。而如果按照传统排布方式应用非对封装LED，则光分布不均匀，出现MURA等不良光学现象。
本发明上述所有实施例的LED阵列应用到直下式LED背光模组中，采用相邻行列LED交错排布，同时调整LED的行列间距，拉大LED大出光角方向的间距，缩小LED小出光角方向的间距的排列方式；或者采用LED的长边(大出光方向)为横向的LED阵列与LED的长边(大出光方向)为纵向的LED阵列交错排布，即LED的长边(大出光方向)对应LED的短边(小出光方向)的排列方式。
本发明上述所有实施例的LED阵列应用到直下式LED背光模组中，通过相邻非对称封装LED的出光面和出光曲线相互配合、互相弥补，可以有效的消除MURA等不良光学现象，克服了非对称封装LED不能应用于直下式LED背光模组的设计障碍，使直下式LED背光模组可以利用最具性价比的LED。同时通过调整非对称封装LED长边(大出光方向)和非对称封装LED短边(小出光方向)之间的距离，使单位面积内LED的颗粒数更少，进一步降低系统成本。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发光二极管LED阵列，其特征在于，所述LED阵列包括：多个第一LED，所述第一LED行方向按照第一行距等距排列，所述第一LED列方向按照第一列距等距排列，相邻列的所述第一LED交错排列，相邻行的所述第一LED交错排列。
2.根据权利要求1所述的LED阵列，其特征在于，所述第一LED长边为横向。
3.根据权利要求2所述的LED阵列，其特征在于，相邻列的所述第一LED之间的距离，小于每一列中相邻的两个所述第一LED之间的间距。
4.根据权利要求1所述的LED阵列，其特征在于，所述第一LED长边为纵向。
5.根据权利要求4所述的LED阵列，其特征在于，相邻行的所述第一LED的距离，小于每一行中相邻的两个所述第一LED之间的间距。
6.根据权利要求1所述的LED阵列，其特征在于，所述LED阵列还包括：第二LED，所述第二LED与所述第一LED交错排布。
7.根据权利要求6所述的LED阵列，其特征在于，所述第二LED长边为横向。
8.根据权利要求6所述的LED阵列，其特征在于，所述第二LED长边为纵向。
9.根据权利要求6所述的LED阵列，其特征在于，所述第一LED与所述第二LED距离相等。
10.一种应用上述任一权利要求所述LED阵列的背光模组。
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