CN102748660B - 3d显示的背光模组及其led灯条 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种3D显示的背光模组及其LED灯条。该3D显示的背光模组包括导光板及至少一LED灯条，所述LED灯条设于该导光板侧，所述LED灯条包括多个LED及基板，所述LED呈直线排列互相间隔固定在该基板上，所述LED灯条的LED及基板按照预定的背光扫描设计对应分成多个分区，每个分区内的LED间距小于该分区与其相邻分区之间的LED间距。本发明还提供了3D显示的背光模组的LED灯条。本发明的3D显示的背光模组及其LED灯条不同分区之间的交叉范围会缩小，扫描背光时不同分区之间的串扰(cross talk)减小，3D显示的效果得到提升。

Description

3D显示的背光模组及其LED灯条
技术领域
本发明涉及液晶显示技术，尤其涉及一种3D显示的背光模组及其LED灯条。
背景技术
随着3D技术的发展，具有3D显示功能的电视也逐渐成为主流，目前常见的3D显示模式有快门式(Shutter Glass)，偏光式(FPR，Film-typePatterned Retarder)等方式。
快门式3D，需要通过扫描背光(Scanning Backlight)搭配面板(Panel)像素扫描来实现。背光通常会进行分区，一条侧边式的LED灯条(lightbar)被分成多区，当面板(panel)第一帧信号扫描第一区时，第一区的LED被点亮，其余区关闭；当面板(panel)信号扫描到第二区时，只有第二区的LED被点亮；同理到其他分区。每帧都需要进行这样的操作。快门式3D显示的效果由分区间的串扰(cross talk)衡量，串扰越低，显示效果越好。而此串扰主要取决于背光分区之间的串扰及时序设计。
背光分区间的串扰，主要来自于不同分区之间的亮度影响，最佳的状态时，某一区点亮时，其余区块的背光都呈现暗态。如图1所示，其为现有技术中具有上微结构的导光板的侧视图。在导光板的上表面或下表面加入锯齿微结构为导光板的常见设计。图1为从光线入射一侧观察导光板10，导光板10的上表面具有垂直于光在该导光板10中传播方向在该导光板10的上表面上连续起伏分布的锯齿形的上微结构11，从而利用导光板上表面几何形状的改变来破坏光的全反射条件。如图2所示，其为现有技术中平板导光板与具有上微结构的导光板光型的差异示意图。虽然由图2可看出具有上微结构的导光板20与平板导光板21相比光型较为收敛，但事实上，尽管采用了具有上微结构的导光板20光线会被部分的收敛，但还是会有一定程度的发散。
随着传播距离的增加，光型发散的越大，对其它区域的影响也最大。如图3所示，为一款常见的上微结构导光板30的一个分区点亮时的光场分布示意图，当上微结构导光板30一个分区点亮时，随着距离变化光型会变的较发散。参见图4，其为图3所示光型沿着竖直方向的亮度分布示意图，竖直方向的亮度分布以半高宽度(FWHM)来表示，左侧为入光侧。参见图5，其为图4中不同位置的1/2亮度所对应的宽度随着距离的变化示意图，在单短边入光方式中，呈现随着距离增大，半高宽度变大的趋势。即单短边入光时远光侧的串扰较入光侧严重。
参见图6，其为现有的侧边式LED灯条结构示意图。图6所示的LED灯条60分为两个分区63及64，目前侧边式使用的LED灯条60上LED 61的排布未根据分区(range)进行特殊设计，通常LED 61之间的间距(Pitch)62相同。
使用这种排布的LED灯条在单短边入光或者双短边入光的背光模组中，其不同分区间的串扰较大。如图7和图8所示，其为现有单短边入光和双短边入光的背光模组的背光光场交叠示意图，显示四分区的背光光场交叠状况，图7为单短边入光的背光模组，在导光板70的一短侧设置有LED灯条71。图8为双短边入光的背光模组，在导光板80的相对两短侧分别设置有LED灯条81和82。图7和图8中不同灯条分区的光场分布分别使用点划线、虚线及实线来区分，不同分区间光场交叉部分较大，因此串扰较大。图7和图8中的灯条都分成四个灯条分区，其中分区1～4分别代表四个分区并分别以点划线、虚线、实线及点划线来区分，图中不同线条(点划线、虚线、实线及点划线)代表对应分区单独点亮时，二分之一分区最大亮度的边界。两个分区交叠部分，即图中所标示的交叉范围(cross range)。该交叉范围越大，分区之间的串扰越严重，3D显示的效果也就越差。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种3D显示的背光模组及其LED灯条，实现扫描背光时的分区间的串扰(cross talk)减小，进而提升3D显示的效果。
为实现上述目的，本发明提供一种3D显示的背光模组，包括导光板及至少一LED灯条，所述LED灯条设于该导光板一侧，所述LED灯条包括多个LED及基板，所述LED呈直线排列互相间隔固定在该基板上，所述LED灯条的LED及基板按照预定的背光扫描设计对应分成多个分区，每个分区内的LED间距小于该分区与其相邻分区之间的LED间距。
其中，包括一LED灯条，该LED灯条设于该导光板的一短侧。
其中，包括两LED灯条，该两LED灯条设于该导光板的相对两短侧。
其中，在每一分区中，分区内的LED间距相同或不同。
其中，所述分区内中央的LED间距最小，从中央向边缘的LED间距逐渐增大。
其中，所述基板为柔性线路板或PCB板。
本发明还提供了一种3D显示的背光模组的LED灯条，包括多个LED及基板，所述LED呈直线排列互相间隔固定在该基板上，所述LED及基板按照预定的背光扫描设计对应分成多个分区，每个分区内的LED间距小于该分区与其相邻分区之间的LED间距。
其中，在每一分区中，分区内的LED间距相同或不同。
其中，所述分区内中央的LED间距最小，从中央向边缘的LED间距逐渐增大。
其中，所述基板为柔性线路板或PCB板。
本发明的3D显示的背光模组不同分区之间的交叉范围会缩小，扫描背光时不同分区之间的串扰(cross talk)减小，3D显示的效果得到提升。本发明的3D显示的背光模组的LED灯条不同分区之间的交叉范围会缩小，扫描背光时不同分区之间的串扰(cross talk)减小，3D显示的效果得到提升。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
附图中，
图1为现有技术中具有上微结构的导光板的侧视图；
图2为现有技术中平板导光板与具有上微结构的导光板光型的差异示意图；
图3为一款常见的上微结构导光板的一个分区点亮时的光场分布示意图；
图4为图3所示光型沿着竖直方向的亮度分布示意图；
图5为图4中不同位置的1/2亮度所对应的宽度随着距离的变化示意图；
图6为现有的侧边式LED灯条结构示意图；
图7为现有单短边入光的背光模组的背光光场交叠示意图；
图8为现有双短边入光的背光模组的背光光场交叠示意图；
图9为本发明3D显示的背光模组的LED灯条一较佳实施例的结构示意图；
图10为本发明LED灯条的LED排布方式与常用的LED排布方式的光型分布差异示意图；
图11为本发明3D显示的背光模组第一较佳实施例的背光光场交叠示意图；
图12为本发明3D显示的背光模组第二较佳实施例的背光光场交叠示意图。
具体实施方式
参见图9，其为本发明3D显示的背光模组的LED灯条一较佳实施例的结构示意图。该LED灯条包括多个LED 91及基板92，LED 91呈直线排列互相间隔固定在基板92上，LED 91及基板92按照预定的背光扫描设计对应分成多个分区，图9中对应为分区1和分区2，每个分区内的LED间距93小于该分区与其相邻分区之间的LED间距94。基板92可以为柔性线路板或PCB板等。
本发明3D显示的背光模组的LED灯条上LED的排布方式，是根据分区进行特殊设计，主要特征表现为分区内的LED间距小于分区之间的LED间距。分区内的LED间距，可以是相同，也可以是不同。比如分区中央的LED间距最小，越到分区的边缘LED间距越大。图9仅为一个示意图(只分了两区)，实际灯条上LED的分区数目可以是任意的。
如图10所示，其为常用的LED排布方式与本发明LED灯条的LED排布方式的光型分布差异示意图。图10中左侧LED灯条100采用了常用的LED排布方式，右侧为采用本发明LED排布方式的3D显示的背光模组的LED灯条101。上述两种排布方式对比，有以下几点差异：LED灯条的分区大小相同，但本发明中针对分区进行LED间距的调整，结果相同分区大小内的有效发光宽度WE(Emission Width)不同，本发明LED灯条101的WE2小于现有的LED排布方式的WE1，WE2＜WE1。由于LED相对排布密度不同，本发明的LED灯条101的LED的光场叠加后相对现有方式更加收敛，用半亮度宽度(FWHM)来比较，本发明的LED灯条101的FWHM2小于现有排布方式下的FWHM1，FWHM2＜FWHM1。
参见图11，其为本发明3D显示的背光模组第一较佳实施例的背光光场交叠示意图。该第一较佳实施例中，3D显示的背光模组包括导光板110及LED灯条111，LED灯条111设于该导光板110一短侧，形成单短边入光的背光模组。LED灯条111采用了本发明3D显示的背光模组的LED灯条的配置，包括多个LED及基板，LED呈直线排列互相间隔固定在该基板上，LED灯条111的LED及基板按照预定的背光扫描设计对应分成四个分区1～4，每个分区内的LED间距小于该分区与其相邻分区之间的LED间距。不同灯条分区的光场分布使用不同线条来区分，图中不同线条(点划线、虚线、实线及点划线)代表不同分区单独点亮时，二分之一分区最大亮度的边界。与图7中现有单短边入光的背光模组相比较，本发明背光模组的两个分区的交叠部分，即交叉范围(cross range)，明显减小，分区之间的串扰降低，3D显示的效果得到提高。
参见图12，其为本发明3D显示的背光模组第二较佳实施例的背光光场交叠示意图。该第二较佳实施例中，3D显示的背光模组包括导光板120及两LED灯条121，两LED灯条121分别设于该导光板120的相对两短侧，形成双短边入光的背光模组。LED灯条121也采用了本发明3D显示的背光模组的LED灯条的配置，按照预定的背光扫描设计对应分成四个分区1～4，每个分区内的LED间距小于该分区与其相邻分区之间的LED间距。不同灯条分区的光场分布使用不同线条来区分，图中不同线条(点划线、虚线、实线及点划线)代表不同分区单独点亮时，二分之一分区最大亮度的边界。与图8中现有双短边入光的背光模组相比较，本发明背光模组的两个分区的交叠部分，即交叉范围(cross range)，明显减小，分区之间的串扰降低，3D显示的效果得到提高。
综上所述，本发明的3D显示的背光模组及其LED灯条不同分区之间的交叉范围会缩小，扫描背光时不同分区之间的串扰减小，3D显示的效果会得到提升。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种3D显示的背光模组，包括导光板及至少一LED灯条，所述LED灯条设于该导光板一侧，所述LED灯条包括多个LED及基板，所述LED呈直线排列互相间隔固定在该基板上，所述LED灯条的LED及基板按照预定的背光扫描设计对应分成多个分区，其特征在于，每个分区内的LED间距小于该分区与其相邻分区之间的LED间距。
2.如权利要求1所述的3D显示的背光模组，其特征在于，包括一LED灯条，该LED灯条设于该导光板的一短侧。
3.如权利要求1所述的3D显示的背光模组，其特征在于，包括两LED灯条，该两LED灯条设于该导光板的相对两短侧。
4.如权利要求1所述的3D显示的背光模组，其特征在于，在每一分区中，分区内的LED间距相同或不同。
5.如权利要求4所述的3D显示的背光模组，其特征在于，所述分区内中央的LED间距最小，从中央向边缘的LED间距逐渐增大。
6.如权利要求1所述的3D显示的背光模组，其特征在于，所述基板为柔性线路板或PCB板。
7.一种3D显示的背光模组的LED灯条，包括多个LED及基板，所述LED呈直线排列互相间隔固定在该基板上，所述LED及基板按照预定的背光扫描设计对应分成多个分区，其特征在于，每个分区内的LED间距小于该分区与其相邻分区之间的LED间距。
8.如权利要求7所述的3D显示的背光模组的LED灯条，其特征在于，在每一分区中，分区内的LED间距相同或不同。
9.如权利要求7所述的3D显示的背光模组的LED灯条，其特征在于，所述分区内中央的LED间距最小，从中央向边缘的LED间距逐渐增大。
10.如权利要求7所述的3D显示的背光模组的LED灯条，其特征在于，所述基板为柔性线路板或PCB板。
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