CN105700240A - 一种背光模组及背光色温调节方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种背光模组及背光色温调节方法、显示装置，涉及显示技术领域，能够对背光源的色温进行调节。该背光模组包括至少一个灯组，每一个灯组包括第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯；背光模组还包括与每一个灯组相连接的色温调节元件，用于分别对第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯的发光亮度进行控制，以使得灯组发出光线的色温可调；其中，同一个灯组的第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯发出光线混合成白光。

Description

一种背光模组及背光色温调节方法、显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光模组及背光色温调节方法、显示装置。

背景技术

TFT-LCD(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，薄膜晶体管-液晶显示器)作为一种平板显示装置，因其具有体积小、功耗低、无辐射以及制作成本相对较低等特点，而越来越多地被应用于高性能显示领域当中。TFT-LCD在显示的过程中需要背光模组提供背光源，通常背光源由能够发出白光的LED(Light-EmittingDiode，发光二极管)构成。

由于不同地域、不同天气下太阳光的平均色温不同，因此需要TFT-LCD的背光色温能够与太阳光的色温相适应，以满足不同用户的需求。例如对于生活在赤道附近的用户而言，由于太阳光的平均色温较高(在11000K左右)，所以TFT-LCD发出的背光色温需要调高；而对于生活在高纬度的用户而言，由于太阳光的平均色温较低(在5600K左右)，所以背光色温较低的TFT-LCD更适合高纬度的用户。

然而，现有技术中，TFT-LCD的背光色温无法调整，因此无法满足不同用户的不同需求，降低了用户体验。

发明内容

本发明的实施例提供一种背光模组及背光色温调节方法、显示装置，能够对背光源的色温进行调节。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例的一方面，提供一种背光模组，包括至少一个灯组，每一个灯组包括第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯；所述背光模组还包括与每一个灯组相连接的色温调节元件，用于分别对所述第一颜色灯、所述第二颜色灯以及所述第三颜色灯的发光亮度进行控制，以使得所述灯组发出光线的色温可调；其中，同一个灯组的第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯发出光线混合成白光。

优选的，所述色温调节元件设置有第一电压端口、第二电压端口、第三电压端口以及第四电压端口；所述第一电压端口连接所述第一颜色灯的第一极，所述第二电压端口连接所述第二颜色灯的第一极，所述第三电压端口连接所述第三颜色灯的第一极，所述第四电压端口连接每一个颜色灯的第二极；所述色温调节元件通过所述第一电压端口、第二电压端口以及所述第三电压端口分别对所述第一颜色灯、所述第二颜色灯以及所述第三颜色灯的发光亮度进行控制。

优选的，还包括导光板，所述多个灯组设置于所述导光板的入光侧。

优选的，还包括位于导光板出光侧的光学膜片。

优选的，还包括扩散板，所述多个灯组设置于所述扩散板的入光侧。

优选的，所述多个灯组等间距排列。

优选的，第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯均为LED灯。

本发明实施例的另一方面，提供一种显示装置，包括如上所述的任意一种背光模组。

本发明实施例的又一方面，提供一种用于对如上所述的任意一种背光模组的背光进行调节的方法，包括：根据色坐标上的色温与色度的对应关系，将灯组的预设色温转换为预设色度；根据预设色度，获取所述第一颜色灯、所述第二颜色灯以及所述第三颜色灯的预设发光亮度；根据预设发光亮度，分别对第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯的发光亮度进行控制，以对所述灯组发出光线的色温进行调节；其中，同一个灯组第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯发出光线混合成白光。

优选的，当色温调节元件设置有第一电压端口、第二电压端口、第三电压端口以及第四电压端口时，所述根据预设发光亮度，分别对第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯的发光亮度进行控制包括：所述色温调节元件根据所述预设发光亮度，通过所述第一电压端口、所述第二电压端口以及所述第三电压端口分别对所述第一颜色灯、所述第二颜色灯以及所述第三颜色灯的实际发光亮度进行控制，以使得所述实际发光亮度与所述预设发光亮度相匹配。

本发明实施例提供一种背光模组及背光色温调节方法、显示装置，该背光模组包括至少一个灯组，每一个灯组包括第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯。该背光模组还包括与每一个灯组相连接的色温调节元件，用于分别对第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯的发光亮度进行控制，以使得灯组发出光线的色温可调。其中，同一个灯组第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯发出光线混合成白光。这样一来，根据不同用户的要求，可以通过色温调节元件对灯组发出的白光的色温进行调节，从而提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为本发明实施例提供的一种背光模组的结构示意图；

图1b为图1a中灯组的另一种结构示意图；

图2a为色坐标示意图；

图2b为图2a色坐标中白色区域内的色温曲线示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种背光模组的结构示意图；

图4a为本发明实施例提供的一种具有图1a所示的灯组的侧入式背光模组的结构示意图；

图4b为图4a的O向视图；

图5为本发明实施例提供的一种具有图1a所示的灯组的直下式背光模组的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种背光模组的背光调节方法流程图。

附图标记：

01-背光模组；10-灯组；101-第一颜色灯；102-第二颜色灯；103-第三颜色灯；20-色温调节元件；30-导光板；40-光学膜片；50-扩散板；V1-第一电压端口；V2-第二电压端口；V3-第三电压端口；V4-第四电压端口；F-导光板出光侧表面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种背光模组01，如图1a所示，包括至少一个灯组10，每一个灯组包括第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103。

此外，该背光模组还01还包括与每一个灯组10相连接的色温调节元件20，用于分别对第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103的发光亮度进行控制，以使得灯组10发出光线的色温可调。

其中，同一个灯组10的第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103发出光线混合成白光。

需要说明的是，为了使得灯组10发出的光为白光，位于同一个灯组10的第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103发出光线的颜色构成三基色即可，例如第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103分别发出红光、绿光以及蓝光；或者，分别发出青色光、品红色光以及黄光。

优选的，上述第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103可以均为LED灯。

在此情况下，当背光模组01包括一个灯组10时，如图1b所示，第一颜色灯101可以是由多个发出同一颜色光，例如红光的LED灯串联而成的灯条，同理第二颜色灯102可以是由多个发出同一颜色光，例如绿光的LED灯串联而成的灯条；第三颜色灯103可以是由多个发出同一颜色光，例如蓝光的LED灯串联而成的灯条。

而当背光模组01包括多个，例如至少两个灯组10时，如图1a所述每一个灯组中的第一颜色灯101为一个能够发出单色光，例如红光的LED灯，第二颜色灯102为一个能够发出单色光，例如绿光的LED灯，第三颜色灯103为一个能够发出单色光，例如蓝光的LED灯。

此外，色温调节元件20对灯组10发出光线的色温可调是指，在如图2a所示的色坐标中，上述灯组10发出的白光在色坐标的白色区域内。该白色区域中不同坐标的白光对应的色温不同，具体的如图2b所示，可以在该白色区域内制作一条色温曲线，该曲线上靠近图2a中蓝色区域的节点A的色温较高为8000K，而靠近图2a中橙黄色区域的节点B的色温较低为2000K。这样一来，对于不同地域的用户而言，可以通过色温调节元件20对上述灯组10发出光线的色温进行调节以使得背光模组01发出的光线与用户所处的环境相适应。

例如，对于生活在赤道附近的用户而言，由于太阳光的平均色温较高(在11000K左右)，因此可以通过色温调节元件20将上述灯组10发出光线的色温调节至图2b所示的8000K(节点A的色温)使得背光模组发出的光线偏蓝，偏冷。

又例如，对于生活在高纬度的用户而言，由于太阳光的平均色温较低(在5600K左右)，因此可以通过色温调节元件20将上述灯组10发出光线的色温调节至图2b所示的3000K(节点A的色温)使得背光模组发出的光线偏黄，偏暖。

此外，还可以根据天气的不同以及一天所处的时段不同，通过色温调节元件20将上述灯组10发出光线的色温进行调节，此处不再赘述。

本发明实施例提供一种背光模组，包括至少一个灯组，每一个灯组包括第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯。该背光模组还包括与每一个灯组相连接的色温调节元件，用于分别对第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯的发光亮度进行控制，以使得灯组发出光线的色温可调。其中，同一个灯组第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯发出光线混合成白光。这样一来，根据不同用户的要求，可以通过色温调节元件对灯组发出的白光的色温进行调节，从而提高了用户体验。

在此基础上，由图2b所示，色度曲线上的每一个点在该色度坐标中的坐标为(x，y，Y)其中，上述x，y，Y之间满足如下公式：

$\left\{\begin{array}{c}Y=Y\\ x=X/(X+Y+Z)\\ y=Y/(X+Y+Z)\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，X，Y，Z为用于混合成白光的三刺激值。

在此情况下，上述公式(1)中的X，Y，Z之间满足如下公式：

$\left\{\begin{array}{c}X=0.490R+0.310G+0.200B\\ Y=0.177R+0.812G+0.011B\\ Z=0.010G+0.990B\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中，上述R、G、B为混合成白光的各个单色光的亮度。因此色温调节元件20对灯组10发出光线的色温进行调节的过程可以为，首先根据用户需要设置预设色温，然后根据色温与色度的对应关系，即图2b所示的色温曲线，得出与该预设色温相对应的预设色度(x，y，Y)，然后根据公式(1)得出三刺激值X，Y，Z。接下来，在根据公式(2)得出用于混合成白光的各个单色光的预设发光亮度R、G、B。这样一来，根据预设色温可以得出一个灯组10中第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103的预设发光亮度。

在此基础上，可以对上述第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103的实际发光亮度进行调节，使得其实发光亮度与上述预设发光亮度相匹配。为了实现对灯组10中各个颜色灯的分别进行控制，如图3所示，该色温调节元件20设置有第一电压端口V1、第二电压端口V2、第三电压端口V3以及第四电压端口V4。

具体的，第一电压端口V1连接第一颜色灯101的第一极，第二电压端口V2连接第二颜色灯102的第一极，第三电压端口V3连接第三颜色灯103的第一极，第四电压端V4口连接每一个颜色灯的第二极。

需要说明的是，第一电压端口V1、第二电压端口V2以及第三电压端口V3可以输入电压值不同的高电平，而第四电压端V4可以输入低电平或者接地处理。

此外，当上述颜色灯均为LED灯时，上述第一极可以为LED灯的阳极，第二极为LED灯的阴极。

在此情况下，色温调节元件20通过第一电压端口V1、第二电压端口V2以及第三电压端口V3分别对第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103的发光亮度进行控制具体是指，色温调节元件20可以根据上述预设发光亮度，通过第一电压端口V1、第二电压端口V2以及第三电压端口V3分别向上述第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103的阳极输入不同的电压，从而分别控制流过第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103的电流，使得第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103的发光实际亮度分别与预设亮度R、G以及B相匹配，从而可以同一个灯组10中第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103发出的光线混合而成的白光的色温与预设色温相匹配。

以下对于不同类型的背光模组，上述灯组10的设置方式进行详细的举例说明。

例如，当上述背光模组01为侧入式背光模组时，该背光模组01如图4a所示，还包括导光板30，上述多个灯组10设置于导光板30的入光侧。这样一来，当色温调节元件20对灯组10的发光色温调节后，该灯组发出的光线可以由导光板30的入光侧入射至导光板30，并在导光板30的作用下，沿垂直于导光板30出光侧表面F的方向出射，从而可以向位于导光板30出光侧表面F的液晶显示面板提供背光。

在此基础上，为了提高显示效果，该背光模组01还包括位于导光板30出光侧F的光学膜片40。其中，该光学膜片40可以包括用于使得光线均匀出射的扩散膜以及用于提高背光亮度的增亮膜等。

又例如，当上述背光模组01为直下式背光模组时，该背光模组01如图5所示，还包括扩散板50，多个灯组10设置于扩散板50的入光侧H，即扩散板50的下方。这样一来，灯组10发出的光线通过扩散板50后，可以均匀出射，从而可以提高背光的均匀性。此外，为了提高背光利用率，还可以在灯组10背离扩散板50的一侧设置反射片，以使得更多的光线能够输出至扩散板50。当然，也可以在扩散板50的出光侧设置用于提高背光亮度的增亮膜等光学膜片。

进一步的，无论对于直下式还是侧入式背光模组，为了提高背光的均匀性，优选的，上述灯组10间距排列，且在制作工艺允许的条件下，相邻两个颜色灯之间的间距越小越好。

本发明实施例提供一种显示装置，包括如上所述的任意一种背光模组，具有与前述实施例提供的背光模组相同的结构和有益效果，由于前述实施例已经对背光模组的结构和有益效果进行了详细的描述，此处不再赘述。

本发明实施例提供一种用于对如上所述的任意一种背光模组01的背光进行调节的方法，如图6所示，可以包括：

S101、根据色坐标上的色温与色度的对应关系，将如图1a所示的灯组01的预设色温转换为预设色度。

具体的，根据用户需要设置预设色温，然后根据色温与色度的对应关系，即图2b所示的色温曲线，得出与该预设色温相对应的预设色度(x，y，Y)。

S102、并根据上述预设色度，获取第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103的预设发光亮度。

具体的，根据上述预设色度(x，y，Y)，利用公式(1)得出三刺激值X，Y，Z。接下来，在根据公式(2)得出用于混合成白光的各个单色光的预设发光亮度R、G、B，从而得出一个灯组10中第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103的预设发光亮度。

S103、根据预设发光亮度，分别对第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103的发光亮度进行控制，以对灯组10发出光线的色温进行调节。其中，同一个灯组第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯发出光线混合成白光。

这样一来，根据不同用户的要求，可以通过色温调节元件对灯组发出的白光的色温进行调节，从而提高了用户体验。

在此基础上，当色温调节元件20设置有第一电压端口V1、第二电压端口V2、第三电压端口V3以及第四电压端口V4时，上述步骤S103包括：

该色温调节元件20根据预设发光亮度，通过第一电压端口V1、第二电压端口V2以及第三电压端口V3分别对第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103的发光亮度进行控制。具体的，色温调节元件20可以根据上述预设发光亮度，通过第一电压端口V1、第二电压端口V2以及第三电压端口V3分别向上述第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103的阳极输入不同的电压，从而分别控制流过第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103的电流，使得第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103的发光实际亮度分别与预设亮度R、G以及B相匹配，从而可以同一个灯组10中第一颜色灯101、第二颜色灯102以及第三颜色灯103发出的光线混合而成的白光的色温与预设色温相匹配。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种背光模组，其特征在于，包括至少一个灯组，每一个灯组包括第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯；

所述背光模组还包括与每一个灯组相连接的色温调节元件，用于分别对所述第一颜色灯、所述第二颜色灯以及所述第三颜色灯的发光亮度进行控制，以使得所述灯组发出光线的色温可调；

其中，同一个灯组的第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯发出光线混合成白光。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述色温调节元件设置有第一电压端口、第二电压端口、第三电压端口以及第四电压端口；

所述第一电压端口连接所述第一颜色灯的第一极，所述第二电压端口连接所述第二颜色灯的第一极，所述第三电压端口连接所述第三颜色灯的第一极，所述第四电压端口连接每一个颜色灯的第二极；

所述色温调节元件通过所述第一电压端口、第二电压端口以及所述第三电压端口分别对所述第一颜色灯、所述第二颜色灯以及所述第三颜色灯的发光亮度进行控制。

3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，还包括导光板，所述多个灯组设置于所述导光板的入光侧。

4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，还包括位于导光板出光侧的光学膜片。

5.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，还包括扩散板，所述多个灯组设置于所述扩散板的入光侧。

6.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述多个灯组等间距排列。

7.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯均为LED灯。

8.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的背光模组。

9.一种用于对如权利要求1-7任一项所述的背光模组的背光进行调节的方法，其特征在于，包括：

根据色坐标上的色温与色度的对应关系，将灯组的预设色温转换为预设色度；

根据预设色度，获取所述第一颜色灯、所述第二颜色灯以及所述第三颜色灯的预设发光亮度；

根据预设发光亮度，分别对第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯的发光亮度进行控制，以对所述灯组发出光线的色温进行调节；

其中，同一个灯组第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯发出光线混合成白光。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当色温调节元件设置有第一电压端口、第二电压端口、第三电压端口以及第四电压端口时，所述根据预设发光亮度，分别对第一颜色灯、第二颜色灯以及第三颜色灯的发光亮度进行控制包括：

所述色温调节元件根据所述预设发光亮度，通过所述第一电压端口、所述第二电压端口以及所述第三电压端口分别对所述第一颜色灯、所述第二颜色灯以及所述第三颜色灯的实际发光亮度进行控制，以使得所述实际发光亮度与所述预设发光亮度相匹配。