CN102434811A

CN102434811A - 液晶显示屏直下式背光源

Info

Publication number: CN102434811A
Application number: CN2011104411517A
Authority: CN
Inventors: 江友才; 熊斌; 陈科仲
Original assignee: SICHUAN CHANGHONG PHOTOELECTRIC CO Ltd
Current assignee: Sichuan Changhong Electric Co Ltd
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2031-12-26
Also published as: CN102434811B

Abstract

本发明涉及液晶显示屏，特别涉及液晶显示屏背光源，具体的是涉及直下式背光源。本发明针对现有技术直下式LED背光源，LED均匀分布带来的缺点，公开了一种液晶显示屏直下式背光源。本发明的技术方案是，液晶显示屏直下式背光源，包括基板，所述基板上布置有LED，所述LED在所述基板上非均匀分布。本发明的技术方案，对直下式LED背光源基板上LED的分布进行了调整，摈弃了传统的均匀布置技术，在保证屏幕亮度均匀性指标满足基本需要(屏幕亮度均匀性＞70％)的前提下，可以减少LED数量约5％～15％，达到节能降耗，降低成本的要求。本发明主要用于液晶显示屏，特别是大屏幕液晶显示屏。

Description

液晶显示屏直下式背光源

技术领域

本发明涉及液晶显示屏，特别涉及液晶显示屏背光源，具体的是涉及直下式背光源。

背景技术

液晶显示屏(LCD)是一种平板显示器件，其工作原理是利用液晶材料在电场作用下对光的调制作用产生各种不同的明暗和色彩变化而形成图像。由于液晶材料本身不发光，液晶显示屏都需要专门的背光源。根据背光源设置方式的不同，以LED(发光二极管)作为发光元件的液晶显示屏背光源，有侧入式背光源和直下式背光源之分。采用直下式背光源的液晶显示器，其背光源直接置于液晶屏背后。这种背光源结构如图1所示，LED10作为发光元件布置在基板1上，基板1上的LED通过电路与驱动电源连接。基板1形状和大小与液晶屏相当(相等)，一般为矩形或正方形。为了保证亮度均匀性，基板上的LED都要求分布均匀，以便在液晶屏面积范围内形成亮度均匀的发光平面。所以，通常每个LED之间的距离都是相等的。图1示出了9行×16列的16∶9屏幕LED的分布方式。这种均匀分布的LED背光源，即使考虑了发光元件参数的分散性，其液晶显示屏的亮度均匀性也可以达到80％以上，甚至超过90％。现有技术的直下式背光源，随着屏幕尺寸的增大，LED数量急剧增加，产品成本越来越高，能源消耗越来越大。而普通人眼对亮度均匀性并不敏感，试验证明，当亮度均匀性达到70％～75％时，亮度均匀性指标继续提高，感观上并无实质性变化，其实际意义已经不大。而且对于LED均匀分布的直下式背光源，由于发光元件及驱动电流的离散性，最高亮度区域并非一定在使用者比较注意的屏幕中心，而是呈随机分布。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是针对现有技术直下式LED背光源，LED均匀分布带来的缺点，提供一种液晶显示屏直下式背光源。

本发明解决所述技术问题，采用的技术方案是，液晶显示屏直下式背光源，包括基板，所述基板上布置有LED，所述LED在所述基板上非均匀分布。

本发明的技术方案，对直下式LED背光源基板上LED的分布进行了调整，摈弃了传统的均匀布置技术，在保证屏幕亮度均匀性指标满足基本需要(屏幕亮度均匀性＞70％)的前提下，可以减少LED数量约5％～15％，达到节能降耗，降低成本的要求。

优选的，所述LED的分布以所述基板横轴和/或纵轴为对称轴。

由于基板与液晶屏形状和大小相当，配置关系对应，也就是说LED的分布也关于液晶屏横轴和/或纵轴对称，使这种对称分布形式，更符合感官要求，也可以看成是对非均匀性布置的一种均匀性处理。而且该方案可以简化生成工序，便于拼装工艺的实施和提高互换性。该方案中，LED的分布可以以基板纵轴为对称轴；又可以以横轴为对称轴；还可以即关于纵轴对称，也关于横轴对称。

优选的，所述基板中心区域LED分布密度大于基板周边区域LED分布密度。

基板中心区域对应屏幕中心区域，是使用者比较注意的区域，也是亮度指标等检测的主要区域，该区域LED分布密度较大，有利于提高产品的指标和检测合格率。

进一步的，所述LED排列成N行M列；其中，N，M为正整数。

为了便于装配，工业上一般都是将若干LED组装在一起，封装成一定长度的LED灯条，实际生产过程中，将这些LED灯条进行拼装就可以构成各种尺寸的背光源模板。

进一步的，所述基板中心区域的行距和/或列距小于基板周边区域的行距和/或列距。

在采用LED灯条构成的背光源模板的技术中，通过调整LED灯条之间的距离(行距和列距)，就可以达到非均匀分布的目的。本方案可以是：基板中心区域的行距小于基板周边区域的行距；基板中心区域的列距小于基板周边区域的列距；基板中心区域的行距和列距都小于基板周边区域的行距和列距。共三种LED分布方案。

进一步的，从基板中心区域到基板周边区域行距和/或列距递增。

本方案中，行距和/或列距的变化从基板中心区域到基板周边区域递增，可以是线性递增，或根据人眼的感觉特性采用其他变化规律，如指数递增等。

更进一步的，从所述基板中心区域到基板周边区域LED分布密度密疏相间周期性分布。

这种非均匀分布方式，相对于前述方案可以提高亮度均匀性，特别是对于屏幕尺寸比较大的液晶显示屏，非常适合采用这种非均匀分布方式。

具体的，所述周期长度分别为基板纵向尺寸或横向尺寸的1/9。

本方案中，横向看，从基板中心区域到基板周边区域，LED分布密度密疏相间的重复周期为基板横向尺寸(对应液晶屏长度)的1/9；纵向看，从基板中心区域到基板周边区域，LED分布密度密疏相间的重复周期为基板纵向尺寸(对应液晶屏宽度)的1/9。

进一步的，所述LED排列成P行Q列；其中，P，Q为正整数。

周期性变化的非均匀分布方式，也可以采用LED灯条进行配置，并达到周期性变化的非均匀分布目的。

特别的，在每个周期长度内，行距和/或列距由靠近基板中心向基板周边递增。

在周期性变化的非均匀分布方式技术中，也可以在每个周期长度内(基板纵向尺寸或横向尺寸的1/9)使行距、列距的变化成递增关系。

本发明分有益效果是，可以在保证亮度均匀性满足需要的前提下，减少直下式背光源中LED使用量，根据屏幕大小，可以减少LED数量约5％～15％，具有节能降耗，降低成本的明显效果。

附图说明

图1是现有技术直下式背光源LED分布示意图；

图2是实施例1LED分布示意图；

图3是实施例2LED分布示意图；

图4是实施例3LED分布示意图；

图5是实施例4LED分布示意图；

图6是实施例5LED分布示意图；

图7是实施例6LED分布示意图；

图8是实施例7LED分布示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，详细描述本发明的技术方案。

本发明的技术方案，对直下式LED背光源基板上LED的分布进行了调整，摈弃了传统的均匀布置方式，采用非均匀分布形式，在保证亮度均匀性指标满足基本需要(屏幕亮度均匀性＞70％)的前提下，可以减少LED数量约5％～15％，达到节能降耗，降低成本的要求。

实施例1

如图2所示，本例液晶显示屏直下式背光源，包括基板1以及安装在基板1上的LED10。本例中，LED10在基板1上的分布是中间密，周边稀疏的非均匀分布方式。基板1的横轴X和纵轴Y的交点所在的区域就是基板1中心区域，该区域LED10的分布密度大于基板1周边区域的分布密度的。并且本例LED10的分布既以横轴X为对称轴，又以纵轴Y为对称轴。与图1所示的均匀分布方式比较，可以看出，LED10的使用量的减少是非常明显的。

实施例2

本例液晶显示屏直下式背光源，LED10在基板1上的分布如图3所示，LED10排列成N行M列，本例中N＝9，M＝10。图3中，LED10排列的行距不变，列距从基板中心区域到基板周边区域递增，即图3中从纵轴(Y轴)所在区域，列距分别沿X方向和-X方向(图3的中左右方向)逐渐增加。这种分布方式，LED的分布具有对称性，X轴和Y轴为其对称轴。本例可以先将LED封装成LED灯条，每根LED灯条具有相同结构，LED数量相等(9只)、间距相同，便于标准化生产。装配背光源的时候，LED灯条纵向布置，只需要调整LED灯条之间的距离，就可以在保证亮度均匀性指标满足要求(＞70％)的前提下，实现LED的非均匀性分布，达到减少LED数量的目的。

实施例3

如图4所示，本例液晶显示屏直下式背光源，LED10在基板1上的也是排列成N行M列，本例中N＝7，M＝16。图4中，LED10排列的列距不变，行距从基板中心区域到基板周边区域递增，即图4中从横轴(X轴)所在区域，行距分别沿Y方向和-Y方向(图4的中上下方向)逐渐增加。本方案这种分布方式，LED的分布具有对称性，X轴和Y轴为其对称轴。本例可以先将LED封装成LED灯条，每根LED灯条具有相同结构，LED数量相等(16只)、间距相同，便于标准化生产。装配背光源的时候，LED灯条横向布置，调整LED灯条之间的距离，就可以在保证亮度均匀性指标满足要求(＞70％)的前提下，实现LED的非均匀性分布，达到减少LED数量的目的。

实施例4

本例液晶显示屏直下式背光源，LED10的分布实际上是综合了实施例2和实施例3的分布方式，LED也排列成N行M列，其中N＝7，M＝10，如图5所示。在本例中，从基板1横轴和纵轴交叉点所在的中心区域，行距和列距分别沿Y方向和-Y方向以及X方向和-X方递增，基板1中心区域LED10分布密度＞基板1周边区域LED10分布密度。本例可以将LED封装成LED灯条，对于横向配置的LED灯条，由10只LED构成，其间距中间密，两端稀疏，采用7条灯条构成背光源，灯条间距沿Y和-Y方向递增。对于纵向配置的LED灯条，由7只LED构成，其间距中间密，两端稀疏，采用10条灯条构成背光源，灯条间距沿X和-X方向递增。本例LED分布也具有对称性，X轴和Y轴为其对称轴。

实施例5

图6示出了本例液晶显示屏直下式背光源基板1的中间一段，从纵轴所在的基板中心区域到基板左右两边的周边区域，LED分布密度密疏相间周期性分布，其周期长度a为基板1横向(X方向)尺寸的1/9。本例LED也采用P行Q列的排列方式，本例中P＝9，Q＝54，图6中仅示出了基板1中间一段的12列。本例背光源LED排列方式为行距不变，列距周期性变化，在1个周期长度a内，列距由靠近基板纵轴一侧向X或-X方向递增。本例LED分布也具有对称性，X轴和Y轴为其对称轴。

实施例6

图7示出了本例液晶显示屏直下式背光源基板1的中间一段，从基板横轴所在的基板中心区域到基板上下两边的周边区域，LED分布密度密疏相间周期性分布，其周期长度b为基板1纵向(Y方向)尺寸的1/9。本例LED也采用P行Q列的排列方式，本例中P＝71，Q＝16，图6中仅示出了基板1中间一段的7行。本例背光源LED排列方式为列距不变，行距周期性变化，在1个周期长度b内，行距由靠近横轴一侧向Y或-Y方向递增。本例LED分布也具有对称性，X轴和Y轴为其对称轴。

实施例7

本例液晶显示屏直下式背光源LED分布如图8所示，图中仅示出了基板1中间部分LED分布情况。本例背光源LED10分布形式以X轴和Y轴为对称轴，Y方向和X方向LED的间距均成周期性变化。Y方向周期长度为b，X方向周期长度为a。在每个周期长度a、b内，列距和行距分别由靠近基板中心一侧向基板周边递增。本例LED分布也具有对称性，X轴和Y轴为其对称轴。该方案可以看成是实施例5和实施例6的一种综合技术方案。

本发明的上述实施例，并不能穷尽本发明的实施方式。作为一种信息显示的终端装置，LED的非均匀分布基本原则是保证显示屏亮度均匀性满足基本要求(＞70％)，具体的分布方式不胜枚举。采用对称结构的分布方式和横竖规正的排列，与显示屏的矩形形状、人们的感官特性、便于工业生产等因素有关，但并非要排除其他分布形式。凡是本领域技术人员根据本发明上述描述进行的常规变化，均属于本发明的保护范围。

Claims

1.液晶显示屏直下式背光源，包括基板，所述基板上布置有LED，其特征在于，所述LED在所述基板上非均匀分布。

2.根据权利要求1所述的液晶显示屏直下式背光源，其特征在于，所述LED的分布以所述基板横轴和/或纵轴为对称轴。

3.根据权利要求1所述的液晶显示屏直下式背光源，其特征在于，所述基板中心区域LED分布密度大于基板周边区域LED分布密度。

4.根据权利要求1所述的液晶显示屏直下式背光源，其特征在于，所述LED排列成N行M列；其中，N，M为正整数。

5.根据权利要求4所述的液晶显示屏直下式背光源，其特征在于，所述基板中心区域的行距和/或列距小于基板周边区域的行距和/或列距。

6.根据权利要求4所述的液晶显示屏直下式背光源，其特征在于，从基板中心区域到基板周边区域行距和/或列距递增。

7.根据权利要求1所述的液晶显示屏直下式背光源，其特征在于，从所述基板中心区域到基板周边区域LED分布密度密疏相间周期性分布。

8.根据权利要求7所述的液晶显示屏直下式背光源，其特征在于，所述周期长度分别为基板纵向尺寸或横向尺寸的1/9。

9.根据权利要求7所述的液晶显示屏直下式背光源，其特征在于，所述LED排列成P行Q列；其中，P，Q为正整数。

10.根据权利要求9所述的液晶显示屏直下式背光源，其特征在于，在每个周期长度内，行距和/或列距由靠近基板中心向基板周边递增。