CN102549484A - 背光单元 - Google Patents

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CN102549484A CN2010800451951A CN201080045195A CN102549484A CN 102549484 A CN102549484 A CN 102549484A CN 2010800451951 A CN2010800451951 A CN 2010800451951A CN 201080045195 A CN201080045195 A CN 201080045195A CN 102549484 A CN102549484 A CN 102549484A
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安芝茔
申在洪
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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Abstract

本发明提供一种背光单元(BLU)。该BLU可以包括：多个LED模块，每个LED模块包括多个LED；以及一个或多个驱动驱动器，所述驱动驱动器控制包括在所述多个LED模块的每一个LED模块中的多个LED的亮度，其中在所述多个LED模块当中的至少两个LED模块共同地并联至所述驱动驱动器中的一个。

Description

背光单元
技术领域
本发明涉及一种用于使用发光器件(LED)的液晶显示器(LCD)等的背光单元，具体而言，涉及具有减少数量的驱动驱动器的背光源，所述驱动器用于驱动作为光源的多个LED。
背景技术
最近，针对轻巧、细薄且低功耗的液晶显示器(LCD)的应用范围已经增加，并且随着设有LCD的细薄电视和计算机监视器的发展，作为光源的背光单元(BLU)也已经被小型化并变薄。
由于LCD不是自发光的显示器，所以能够提供光的BLU被提供在液晶显示器面板的背面上。通常，BLU使用冷阴极荧光灯(CCFL)、外部电极荧光灯(EEFL)、发光二极管等作为光源；然而，荧光灯是不利的，这是因为它们由于使用汞气体会引起环境污染、具有低响应速度、以及低色泽复现性，并且它们可能不适合于液晶显示器面板的轻巧、细薄和小型化。
与之相反，发光器件(LED)可以具有几个纳秒级别的高响应速度和高色泽复现性以及其他优点，诸如高光效率、低功耗以及超薄，并因此已经被积极地采用作为BLU光源。
将由LED模块内的各个LED发出的光朝向液晶显示器面板集中的BLU可以包括层叠于其中的产生卓越的均匀亮度的光导面板、使光集中的棱镜片、反射和散射片、模塑框架、变换器等，用以将光发送至液晶显示器面板。
具体而言，由于各个LED模块需要包括驱动驱动器，所以驱动驱动器的数量和对其进行配置的电气组件和电子组件的数量增加，使得BLU的制造成本会增加，并且由于装配面积的增加使得难以保证使BLU变薄。
另外，由于在每个驱动驱动器中产生驱动电流以便驱动LED模块的各个LED，所以在各LED模块中提供至各个LED的驱动电流的幅值会不同，使得在各LED模块中产生的光会不均匀，从而使得液晶显示器面板中的图像质量劣化。
发明内容
技术问题
本发明的一个方面提供一种背光单元(BLU)，该背光单元能够通过降低各LED模块之间的电压差使得控制多个LED的亮度的驱动驱动器的数量减少并使该BLU的尺寸减小，并且能够通过提供具有均匀幅值的驱动电流来改进图像质量。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供一种背光单元，其包括：多个LED模块，每个LED模块包括多个LED；以及一个或多个驱动驱动器，所述驱动驱动器控制包括在所述多个LED模块的每一个LED模块中的多个LED的亮度，其中在所述多个LED模块当中的至少两个LED模块共同地并联至所述驱动驱动器中的一个。
另外，每个LED模块可以包括具有多个串联的LED的LED阵列。
另外，每个LED模块可以连接至所述驱动驱动器中的一个，并且每个驱动驱动器可以连接至至少两个LED模块。
另外，可以将所述多个LED的正向电压细分为多个部分，并且具有对应于各个部分的细分正向电压的LED可以针对各个部分被交替地装配。
所述背光单元还可以包括对所述驱动驱动器进行控制的控制单元。
有益效果
根据本发明的各实施例，减少了驱动驱动器的数量以减少其所需的装配空间，使得背光单元(BLU)的整体尺寸可以降低以对其小型化和细薄做出贡献。
另外，根据驱动驱动器的数量的减少，减少了电气组件和电子组件的数量，使得可以增加设计的自由度，从而减低BLU的制造成本。
此外，可以有助于驱动驱动器的控制，使得各模块之间的电压差降低以提供均匀幅值的驱动电流，从而改进图像质量。
附图说明
图1是示意性地示出了根据本发明一个实施例的背光单元(BLU)的平面图。
图2示出了表示装配在图1所示的LED模块中的多个LED的组合的实施例的透视图。
图3示出了表示根据正向电压的LED分布的图表。
图4是示出了LED模块和驱动驱动器的连接结构的另一个实施例的平面图。
图5是示出了LED模块和驱动驱动器的连接结构的另一个实施例的平面图。
具体实施方式
现在将参考附图对根据本发明的各实施例的背光单元进行详细说明。但是可以按照许多不同形式来具体实现本发明，并且不应当将本发明理解为限制于这里所阐述的各实施例。相反，提供这些实施例是为了使得本公开内容透彻且完整，并且将向本领域技术人员完全传达本发明的范围。因此，为了清楚起见夸张了在附图中示出的组件的形状和尺寸。在整个说明书中，使用相同的附图标记表示实质上相同或相当的构造和功能。
图1是示意性地示出了根据本发明一个实施例的背光单元(BLU)的平面图。图2示出了表示装配在图1所示的LED模块中的多个LED的组合的实施例的透视图。图3示出了表示根据正向电压的LED分布的图表。
参考图1至图3，根据本发明一个实施例的背光单元(BLU)1可以包括：多个LED模块10，每个LED模块包括多个LED 20；以及一个或多个驱动驱动器30，驱动驱动器30控制包括在多个LED模块10的每一个LED模块中的多个LED 20的亮度。
如图所示，该实施例描述了一种边沿方案，其中沿着框架40的内表面布置多个LED模块10，该LED模块10作为朝向光导板50的一个表面或多个表面的线性光源，如标准的那样。
然而，本发明并不限于此，并且也可以使用直接方案；然而，由于这些方案仅仅在LED模块的布置方面不同，所以将省略对其的详细描述。
每个LED模块10可以包括衬底(诸如子基板)和在其上装配的多个LED 20，LED模块10是包括多个发白光的LED 20并且作为在其自身中具有一定面积的面光源或线光源的单元。
在此，多个LED 20可以是白色LED；然而本发明不限于此。每个LED 20可以是在其中包括有发光二极管芯片的单个封装件。
如图2所示，包括在每个LED模块10中的多个LED 20可以装配在衬底上并彼此电连接。在此，包括在每个LED模块10中的多个LED 20可以形成串联的LED阵列。
在本发明的一个实施例中，可以通过这样的方法来形成包括在每个LED模块中的LED阵列，即，将LED特征细分为预定的部分并对细分的LED特征进行组合。
通常，通过封装LED芯片制造的单个LED会具有对应于特定范围部分的特征，诸如颜色坐标、亮度、正向电压(Vf)、波长等，并且各特征值在各LED中会不相等而是稍有不同。
也就是说，各LED的颜色坐标范围部分和正向电压范围部分不同，而是在上限值或下限值方面有所不同。
因此，在通过装配多个LED 20来形成LED阵列的过程中，当只装配具有对应于特定范围部分的特征的LED 20时，在其中装配有具有高电平的正向电压(Vf)的LED 20的LED模块与在其中装配有具有低电平的正向电压(Vf)的LED 20的LED模块之间显著地产生电压差(ΔV)，引起亮度方面的缺陷，从而导致在显示器屏幕上出现斑点。
因而，在本发明的实施例中，在LED多个特征当中将多个LED的正向电压(Vf)根据LED的分布细分成多个部分，并且具有对应于各个部分的细分正向电压(Vf)的LED针对各个部分被交替地装配以形成LED阵列。在此，正向电压可以指跨接在正向方向上连接的LED端子的两端的电压。
将参考图3进行详细的说明。
图3A和图3B是示出了根据正向电压的LED分布的图表。
如图3A所示，在LED 20的正向电压(Vf)具有窄范围的情况下，可以将正向电压(Vf)的范围细分为两个部分(A和B)。
在此情况下，可以将装配在LED模块中的LED 20分类成两种类型，一种具有对应于部分A的正向电压，而另一种具有对应于部分B的正向电压，并且可以在LED模块中交替地装配这两种类型的LED 20以形成LED阵列。
图2A示出了按照ABAB……的顺序组合的LED阵列；然而，LED 20的组合不限于此。可以装配LED 20以具有各种组合，诸如AABB、ABBA等，以形成LED阵列。
与此同时，如图3B所示，在LED 20的正向电压(Vf)具有宽范围的情况下，可以将正向电压(Vf)的范围细分为三个部分(A、B和C)。
在此情况下，可以将装配在LED模块中的LED 20分类成三种类型，一种具有对应于部分A的正向电压，另一种具有对应于部分B的正向电压，再一种具有对应于部分C的正向电压。可以在LED模块中交替地装配这三种类型的LED 20以形成LED阵列。
图2B示出了按照ABCABC……的顺序组合的LED阵列；然而，LED20的组合不限于此。可以装配LED 20以具有各种组合，诸如ABAC、ABBC等，以形成LED阵列。
图2和图3描述了将正向电压(Vf)的范围细分成两个或三个部分。然而，本发明不限于此，并且可以将正向电压(Vf)的范围细分成各种部分。
以此方式，具有对应于各个部分的细分正向电压的LED 20被交替地装配，使得可以预测包括LED 20的LED模块中的平均正向电压，并且可以通过修改LED 20的分布将LED模块中的平均正向电压设置为具有特定范围的值。
另外，在LED模块当中串联的LED 20之间的前向电压(Vf)中的偏差减小，以降低各LED模块10之间的电压差(ΔV)，从而允许亮度在整体上均匀。
可以提供一个或多个驱动驱动器30来控制包括在多个LED模块10的每一个LED模块中的多个LED 20的亮度，并且将一个或多个驱动驱动器30电连接至多个LED模块10。
虽然没有在附图中示出，但是BLU 1可以包括对从LED发出的光进行感测的传感器，使得可以进行预定的光的亮度和色彩感觉与感测的光的亮度和色彩感觉之间的比较，从而控制LED的亮度以便执行补偿。
另外，BLU 1还可以包括控制单元，其连接至驱动驱动器30并对驱动驱动器30进行控制。
如附图所示，每个LED模块10可以连接至驱动驱动器30当中的一个，并且每个驱动驱动器30可以连接至至少两个LED模块10。
在此情况下，共同连接至驱动驱动器30当中的一个的多个LED模块10在彼此之间可以具有小电压差，或者可以具有实质上相同的正向电压的范围。
这可以通过根据如上所述的针对装配在各LED模块10中的多个LED 20的正向电压的细分对LED 20进行组合来控制。
因此，共同连接至驱动驱动器30当中的一个的多个LED模块10可以具有它们被并联的连接结构。
参考图1，彼此之间具有小电压差的第一LED模块10a和第二LED模块10b可以连接至第一驱动驱动器30a以形成连接结构，彼此之间具有小电压差的第三LED模块10c和第四LED模块10d可以连接至第三驱动驱动器30c以形成连接结构，并且彼此之间具有小电压差的第五LED模块10e和第六LED模块10f可以连接至第二驱动驱动器30c以形成连接结构。
也就是说，至少两个彼此间具有小电压差的LED模块10可以被它们之间共同连接的一个驱动驱动器30同时驱动。
以此方式，根据该实施例，可以针对各LED模块单独地提供驱动驱动器，从而与根据现有技术的BLU的驱动驱动器的数量相比，可以降低驱动驱动器的整体数量，使得整体BLU的小型化和细薄成为可能并且可以减少BLU所需的电气组件和电子组件的数量。
此外，由于驱动驱动器的数量的减少，可以更加容易地控制全部驱动驱动器，以便补偿BLU的光学特征，从而能够改进图像质量。
同时，图4和图5示出了LED模块10和驱动驱动器30的连接结构的各种实施例。
如图4所述，第一驱动驱动器30a可以连接至第一LED模块10a和第五LED模块10e以形成连接结构，第二驱动驱动器30b可以连接至第二LED模块10b和第六LED模块10f以形成连接结构；并且第三驱动驱动器30c可以连接至第三LED模块10c和第四LED模块10d以形成连接结构。
在图5所示的实施例中，第一LED模块10a和第四LED模块10d可以连接至第一驱动驱动器30a以形成连接结构，第五LED模块10e和第六LED模块10f可以连接至第二驱动驱动器30b以形成连接结构；并且第二LED模块10b和第三LED模块10c可以连接至第三驱动驱动器30c以形成连接结构。
除此之外，电连接至各驱动驱动器30的LED模块10可以具有各种连接结构，并且LED模块10的连接结构不必限于此。
此外，在多个LED模块10中，可以将多个LED模块10当中的彼此间共同连接有驱动驱动器30的各LED模块之间形成电连接，而在彼此间没有共同连接有驱动驱动器30的LED模块10之间不形成电连接。
虽然已经结合示例性实施例示出并描述了本发明，但是本领域技术人员应当清楚的是，在不背离由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行修改和变形。

Claims (5)

1.一种背光单元(BLU)，其包括：
多个LED模块，每个LED模块包括多个LED；以及
一个或多个驱动驱动器，所述驱动驱动器控制包括在所述多个LED模块的每一个LED模块中的多个LED的亮度，
其中在所述多个LED模块当中的至少两个LED模块共同地并联至所述驱动驱动器中的一个。
2.权利要求1的背光单元(BLU)，其中每个LED模块包括具有多个串联的LED的LED阵列。
3.权利要求1或2的背光单元(BLU)，其中每个LED模块连接至所述驱动驱动器中的一个，并且每个驱动驱动器连接至至少两个LED模块。
4.权利要求1或2的背光单元(BLU)，其中在每个LED模块中，将所述多个LED的正向电压细分为多个部分，并且具有对应于各个部分的细分正向电压的LED针对各个部分被交替地装配。
5.权利要求1的背光单元(BLU)，还包括对所述驱动驱动器进行控制的控制单元。
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