CN105788474B - 一种能够减少蓝光危害的led背光源液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种能够减少蓝光危害的LED背光源液晶显示器，包括发红光的LED元件、发绿光的LED元件、发天蓝光的LED元件以及发深蓝光的LED元件。当需显示颜色位于色域图中天蓝光坐标、绿光坐标以及红光坐标组成的三角形内时，所述LED背光源液晶显示器采用天蓝光、绿光与红光组合形成白光。当需显示颜色位于色域图中天蓝光坐标、红光坐标以及深蓝光坐标组成的三角形内时，采用天蓝光、深蓝光及红光组合形成白光。本发明中天蓝光的滤光片的滤光曲线是由蓝光向天蓝色光方向调整而获得的。本发明通过采用发天蓝色光的LED元件和发深蓝色光的LED元件替代原有的发深蓝光的LED元件，降低了LED背光液晶显示器中的蓝光危害。

Description

一种能够减少蓝光危害的LED背光源液晶显示器

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器，具体涉及一种能够减少蓝光危害的LED背光源液晶显示器。

背景技术

LED背光源液晶显示器是集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体，以其色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、寿命长、工作稳定可靠等优点，成为最具优势的公众显示媒体。目前，LED背光源液晶显示器已广泛应用于大型广场、商业广告、体育场馆、信息传播、新闻发布、证券交易等，可以满足不同环境的需要。LED背光源液晶显示器采用控制半导体发光二极管的显示方式，由很多个通常是红色的发光二极管组成，其依靠灯的亮灭来显示字符，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息。

LED背光源液晶显示器采用LED（发光二极管）作为液晶显示屏的背光源，将液晶显示器的背光源由传统的CCFL冷光灯管(类似日光灯)过度到LED(发光二极管)。液晶的成像原理可以简单的理解为，外界施加电压使液晶分子偏转便如闸门般地阻隔背光源发出光线的通透度，进而将光线投射在不同颜色的彩色滤光片中形成图像。

色域是对一种颜色进行编码的方法，也指一个技术系统能够产生的颜色的总和。在计算机图形处理中，色域是颜色的某个完全的子集。颜色子集最常见的应用是用来精确地代表一种给定的情况。例如一个给定的色空间或是某个输出装置的呈色范围。

为了实现宽的NTSC标准（National Television Standards Committee国家电视标准委员会）色域，液晶显示器通常采用RGB背光，由于LED本身对应较窄的半波宽度，所以发光色纯度较高。LED背光源可以采用侧入式或直下式发光的方式。有时为了进一步降低功耗，对背光源的控制采用区域控制的方式（localdiming），从而获得了高色域，低功耗的优点。

然而生活中，随着LED在照明光源及背光源液晶显示器的广泛使用，人们越来越意识到蓝光辐射对人眼视力的危害。主要是因为，LED的蓝光部分集中在400 nm～470nm，尤其是发光峰值在430 nm -460nm之间，该波段蓝光容易对人言的视网膜造成损害。例如：GB/T20145-2006/CIE S009/E:2002对蓝光辐射剂量做出了严格限定，同时给出了各个波段对人眼危害的函数。因此，如何减弱蓝光对人眼睛的辐射危害成为LED背光源液晶显示器及照明灯具等亟需克服的技术难题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种能够减少蓝光危害的LED背光源液晶显示器，其能够减弱LED元件发出的蓝光对人眼睛的辐射危害。

本发明公开一种能够减少蓝光危害的LED背光源液晶显示器，包括发红光的LED元件、发绿光的LED元件、发天蓝光的LED元件以及发深蓝光的LED元件。

进一步地，所述发天蓝光的LED元件的发光峰值为460 nm～490nm；所述发深蓝光的LED元件的发光峰值为440nm～460nm；所述发红光的LED元件的发光峰值为600nm～700nm；所述发绿光的LED元件发光峰值在480nm～560nm。

进一步地，当需要显示的颜色位于色域图中天蓝光坐标（0.15±0.02、0.30±0.02）、绿光坐标（0.27±0.02、0.61±0.02）以及红光坐标（0.67±0.02、0.33±0.02）所组成的三角形内时，所述LED背光源液晶显示器采用天蓝光、绿光与红光组合形成白光。

进一步地，当需要显示的颜色位于色域图中天蓝光坐标（0.15±0.02、0.30±0.02）、红光坐标（0.67±0.02、0.33±0.02）以及深蓝光坐标（0.14±0.02、0.08±0.02）所组成的三角形内时，采用天蓝光、深蓝光及红光组合形成白光。

进一步地，所述LED背光源液晶显示器还包括红光滤光片、绿光绿光片、天蓝光滤光片以及深蓝光滤光片。

进一步地，所述天蓝光滤光片的滤光曲线通过将深蓝光向天蓝光方向调整而获得。

进一步地，将所述深蓝光峰值红移20nm～50nm得到天蓝光光谱。

进一步地，所述天蓝光滤光片的滤光曲线通过降低蓝色色浆浓度或者减薄蓝光膜层的方式获得。

进一步地，所述发天蓝光的LED元件和发深蓝光的LED元件均采用UV激发荧光粉或调整半导体能级的方式获得。

进一步地，所述发红光的LED元件、发绿光的LED元件、发天蓝光的LED元件以及发深蓝光的LED元件排列成一列或四方形图案。

本发明具有的优点在于：

本发明提供一种能够减少蓝光危害的LED背光源液晶显示器，其采用发天蓝光的LED元件以及发深蓝光的LED元件替代现有技术中单一的发深蓝光的LED元件，消除或大幅度减弱了LED元件氮化镓芯片的440nm～460nm之间的蓝光发射，降低了LED背光液晶显示器中蓝光的危害。

附图说明

图1：1931CIE色度标绘曲线。

图2：本发明中LED背光源液晶显示器的结构示意图。

图3：本发明中各色光像素的排布示意图。

图4：本发明中天蓝光谱示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明提供一种能够减少蓝光危害的LED背光源液晶显示器，包括：发红光的LED元件、发绿光的LED元件、发天蓝光的LED元件以及发深蓝光的LED元件。本发明由于采用发天蓝光的LED元件以及发深蓝光的LED元件搭配使用的方案，能够削减LED背光源液晶显示器中蓝光对人眼的危害，同时进一步提高液晶显示器的色域。所述发天蓝光的LED元件以及发深蓝光的LED元件均可采用UV激发荧光粉或调整半导体能级等方式获得。

本发明在RGB背光中，设置发天蓝光的LED元件与发深蓝光的LED元件两个发光二极管。所述发天蓝光的LED元件的发光峰值为460 nm～490nm；所述发深蓝光的LED元件的发光峰值为440nm～460nm；所述发红光的LED元件的发光峰值为600nm～700nm；所述发绿光的LED元件发光峰值在480nm～560nm，所述发天蓝光的LED元件的发光峰值和所述发深蓝光的LED元件的发光峰值之差为20nm～50nm。

如图1所示，当解码所得屏幕需要显示的颜色位于色域图中的天蓝光A点（0.15±0.02、0.30±0.02）、绿光B点（0.27±0.02、0.61±0.02）与红光D点（0.67±0.02、0.33±0.02）组成的三角形内时，由驱动控制器对背光进行调节，采用天蓝光与绿光、红光三像素组合形成白光。当所显示颜色超出上述三角形组成的色度时，而位于色域图中的深蓝光C点（0.14±0.02、0.08±0.02）、天蓝光A点（0.15±0.02、0.30±0.02）与红光D（0.67±0.02、0.33±0.02）点三角点组成的三角形内时，采用天蓝光、深蓝光及红光三像素组合形成白光。

在使用以上天蓝光、深蓝光、绿光、红光四个像素形成色域图中所有颜色组成的基础上，为了构成液晶显示器，还需要搭配形成所需要的彩色滤光片（CF），其中绿光和红光滤光片为现有滤光片，而天蓝光滤光片和深蓝光滤光片是可以在现有蓝光滤光片的基础上获得的，具体为，所述天蓝光滤光片的滤光曲线通过将深蓝光向天蓝光方向调整而获得，调整幅度将深蓝光峰值红移20 nm～50nm，调整后天蓝光光谱如图4。所述天蓝光滤光片采用将蓝色色浆降低浓度或者将现有的蓝光膜层减薄的方式获得。

实施例一：

本实施例中提供一种采用天蓝光、绿光、红光三像素排布的液晶显示屏。在使用天蓝光、绿光、红光组合背光时，为了提高天蓝光通过彩色滤光片（CF）的效率，可通过减薄蓝光滤光片的膜层或降低色浆浓度的方法，对蓝光滤色片做相应调整。

通过上述设计，当显示画面中无深蓝色光成分时，可采用天蓝光、绿光以及红光来组合显示画面，有效降低了深蓝光对视觉的损害。

实施例二：

提供一种采用天蓝光、深蓝光、绿光、红光四像素排布的液晶显示屏，采用深蓝光、天蓝光、绿光、红光四色光作为背光。需要使用深蓝光滤光片、天蓝光滤光片、绿光滤光片以及红光滤光片。在构成时，四色光发光后首先通过液晶光开关，然后通过各色光的滤光片，而后形成在屏幕上达到所需要的颜色。

单个像素中设计深蓝色、天蓝色、绿色、红色四个子像素，其结构示意图如图2所示，其中左侧箭头部分代表背光中含有深蓝色、天蓝色、绿色、红色共四色成分，中间的方块部分表示液晶光开关，而右侧的一列则代表各色光的滤光片。通过液晶光开关控制分别透过对应的彩色滤光片的膜层。其中作为各色光子像素的各色发光LED元件可以排布成图3的四方形图案形式，也可以选用排位一列的方式或者其他排布方式。

当对应像素的显示颜色不含深蓝光，位于图1的上三角形内时，则天蓝光、绿光和红光三个像素工作，组合成对应颜色。当对应像素显示含深蓝光成分，位于图1的下三角形内时，则深蓝光、绿光和红光三个像素工作，组合成对应颜色。而对应即不处于上三角形也不处于上三角形也不处于下三角形时，则正常使用现有技术中深蓝光、绿光和红光三个像素工作组合成对应颜色。

该实施例二中采用天蓝光与深蓝光两个子像素代替现有技术中单个深蓝光像素，可以有效减少发深蓝光LED元件的使用，进而有效降低了蓝光对人眼的损害。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种能够减少蓝光危害的LED背光源液晶显示器，其特征在于，包括发红光的LED元件、发绿光的LED元件、发天蓝光的LED元件以及发深蓝光的LED元件，根据需要显示的颜色，选择天蓝光、红光、绿光组合形成白光，或选择天蓝光、深蓝光、红光组合形成白光，其中，所述发天蓝光的LED元件的发光峰值为460 nm～490nm；所述发深蓝光的LED元件的发光峰值为440nm～460nm。

2.根据权利要求1所述的能够减少蓝光危害的LED背光源液晶显示器，其特征在于，所述发红光的LED元件的发光峰值为600nm～700nm；所述发绿光的LED元件发光峰值在480nm～560nm。

3.根据权利要求1所述的能够减少蓝光危害的LED背光源液晶显示器，其特征在于，当需要显示的颜色位于色域图中天蓝光坐标（0.15±0.02、0.30±0.02）、绿光坐标（0.27±0.02、0.61±0.02）以及红光坐标（0.67±0.02、0.33±0.02）所组成的三角形内时，所述LED背光源液晶显示器采用天蓝光、绿光与红光组合形成白光。

4.根据权利要求1所述的能够减少蓝光危害的LED背光源液晶显示器，其特征在于，当需要显示的颜色位于色域图中天蓝光坐标（0.15±0.02、0.30±0.02）、红光坐标（0.67±0.02、0.33±0.02）以及深蓝光坐标（0.14±0.02、0.08±0.02）所组成的三角形内时，采用天蓝光、深蓝光及红光组合形成白光。

5.根据权利要求1所述的能够减少蓝光危害的LED背光源液晶显示器，其特征在于，所述LED背光源液晶显示器还包括红光滤光片、绿光绿光片、天蓝光滤光片以及深蓝光滤光片。

6.根据权利要求5所述的能够减少蓝光危害的LED背光源液晶显示器，其特征在于，所述天蓝光滤光片的滤光曲线通过将深蓝光向天蓝光方向调整而获得。

7.根据权利要求6所述的能够减少蓝光危害的LED背光源液晶显示器，其特征在于，将所述深蓝光峰值红移20nm～50nm得到天蓝光光谱。

8.根据权利要求6所述的能够减少蓝光危害的LED背光源液晶显示器，其特征在于，所述天蓝光滤光片的滤光曲线通过降低蓝色色浆浓度或者减薄蓝光膜层的方式获得。

9.根据权利要求1所述的能够减少蓝光危害的LED背光源液晶显示器，其特征在于，所述发天蓝光的LED元件和发深蓝光的LED元件均采用UV激发荧光粉或调整半导体能级的方式获得。

10.根据权利要求1所述的能够减少蓝光危害的LED背光源液晶显示器，其特征在于，所述发红光的LED元件、发绿光的LED元件、发天蓝光的LED元件以及发深蓝光的LED元件排列成一列或四方形图案。