CN109116630A - 背光模组、液晶显示模组以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背光模组、液晶显示模组以及电子设备，所述背光模组划分为多个局部调光区域，至少一个所述LED发光单元设置在每个区域中；至少部分所述LED发光单元呈多行和/或多列排列，相邻行和/或列之间，所述LED发光单元呈错位排列；和/或，至少部分所述LED发光单元不规则排列，通过将LED发光单元，相邻行和/或列之间进行错位排列，和/或，至少部分LED发光单元不规则排列，以改善相邻调光区域的中心线的交点位置以及相邻调光区域的边界线的交点位置存在的灰区的问题，提高图像显示质量。

Description

背光模组、液晶显示模组以及电子设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，更具体的说，涉及一种背光模组、液晶显示模组以及电子设备。

背景技术

随着科学技术的不断发展，越来越多的具有显示功能的电子设备被广泛的应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利，成为当前人们不可或缺的重要工具。电子设备实现显示功能的主要部件是显示面板。目前，电子设备常用的一种显示面板是液晶显示面板。液晶显示模组自身不发光，需要利用背光模组提供的背光进行图像显示。

平视显示器(Head Up Display)，简称HUD，是应用于汽车或飞机上的一种综合电子显示设备，能将导航信息、飞行参数等信息以图形、字符的形式，通过光学部件投射到驾驶位正前方挡风玻璃上，高度大约与驾驶员眼睛成水平，驾驶员透过HUD往前方看的时候，能够轻易的将外界的景象与HUD显示的资料融合在一起，使驾驶员始终保持抬头的姿势，降低抬头与低头之间忽略外界环境的快速变化以及眼睛焦距需要不断调整产生的延迟与不适。HUD关键性能之一是阳光下的可读性，在高亮环境光下，提升亮度和对比度对车载HUD的用户体验至关重要。

HUD显示系统通过其背光光源产生光线，经过其显示面板形成画面，画面经过平面镜及曲面镜反射投影到媒介上，可以使汽车前档形成驾驶员平视可见的画面。平视显示器因为要在户外环境以及两次反射后画面还能清晰可见，所以需要HUD的显示装置有高的对比度以及亮度。为了提高亮度以增强阳光下显示的清晰度及可读性，需要搭Local Dimming(局部背光调节技术)高亮背光。

另外，随着市场发展，显示器外观设计的多样化，各种异形显示装置应运而生，Local Dimming背光中LED发光单元等间距规则排布，造成异形区域的亮度偏暗明显。

发明内容

为了解决上述问题，本发明技术方案提供了一种背光模组、液晶显示模组以及电子设备，改善了相邻调光区域的中心线的交点位置以及相邻调光区域的边界线的交点位置存在的灰区的问题，提高了图像显示质量。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种背光模组，所述背光模组包括：

基板以及设置在所述基板第一表面上的多个LED发光单元，至少一个发光二极管元件设置在每个所述LED发光单元中，并与所述基板电性连接；

所述背光模组划分为多个局部调光区域，至少一个所述LED发光单元设置在每个区域中；

至少部分所述LED发光单元呈多行和/或多列排列，相邻行和/或列之间，所述LED发光单元呈错位排列；和/或

至少部分所述LED发光单元不规则排列。

优选的，在上述背光模组中，每个所述LED发光单元在所述基板上的投影形状为条形，定义所述LED发光单元的长度为n1，所述LED发光单元的宽度为n2，其中，1mm≤n1≤7mm，0.1mm≤n2≤3mm，且n1>n2。

优选的，在上述背光模组中，所述背光模组包括第一区域，在所述第一区域中，同行或同列之间所述LED发光单元等距排列。

优选的，在上述背光模组中，沿行方向，相邻两列LED发光单元的所在列的列间距至少不大于2n1；沿列方向，相邻两行LED发光单元的所在行的行间距至少不大于4n2。

优选的，在上述背光模组中，在所述第一区域中，多个所述LED发光单元的中心点呈平行四边形排布，定义平行四边形的底边长度为d1，定义平行四边形的侧边长度为d2，定义平行四边形的一条对角线的长度为d3，定义平行四边形的另一条对角线的长度为d4，其中，d3<d4，d2≤d1＜d3，且1.0<(d3/d2)≤1.8。

优选的，在上述背光模组中，所述d3/d2＝1.5

优选的，在上述背光模组中，所述背光模组还包括第二区域，在所述第二区域中，部分所述LED发光单元排列方向与所述第一区域中的所述LED发光单元的排列方向不同。

本发明还提供了一种液晶显示模组，所述液晶显示模组包括：

相对设置的液晶显示面板以及背光模组，

所述背光模组为如上述任一项所述的背光模组。

优选的，在上述液晶显示模组中，所述液晶显示面板包括镂空区；所述背光模组包括镂空部，所述镂空部与所述镂空区的位置对应，所述LED发光单元围绕所述镂空部的外围呈错位排列或沿不同方向的排列。

优选的，在上述液晶显示模组中，所述液晶显示面板包括R、G、B、W四个子像素。

本发明还提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述液晶显示模组。

通过上述描述可知，本发明实施例提供的背光模组中，所述背光模组包括多个局部调光区域，至少一个所述LED发光单元设置在每个区域中，通过将LED发光单元，相邻行和/或列之间进行错位排列，和/或，至少部分LED发光单元不规则排列，以改善相邻调光区域的中心线的交点位置以及相邻调光区域的边界线的交点位置存在的灰区的问题，提高图像显示质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为现有的一种直下式背光模组的LED发光单元的布局俯视图以及相邻LED发光单元的排布关系图；

图2为图1在P-P’方向的切面图；

图3为现有的局部调光区域相邻调光区域的亮度分布图；

图4为本发明实施例提供的一种背光模组中LED发光单元的布局俯视图以及相邻LED发光单元的排布关系图；

图5为本发明实施例提供的一种异形中控显示面板的LED发光单元的布局俯视图；

图6为本发明实施例提供的一种异形挖孔显示面板的LED发光单元的布局俯视图；

图7为本发明实施例提供的又一种异形挖孔显示面板的LED发光单元的布局俯视图；

图8为本发明实施例提供的一种液晶显示模组的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

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。

参考图1-图3，图1为现有的一种直下式背光模组的LED发光单元的布局俯视图以及相邻LED发光单元的排布关系图，图2为图1在P-P’方向的切面图，图3为现有的局部调光区域相邻调光区域的亮度分布图，所示背光模组包括基板11以及设置在基板11第一表面的多个LED发光单元12，至少一个发光二极管元件设置在每个所述发光单元12中，多个LED发光单元12与所述基板11电性连接，并通过基板11上的互联电路与驱动芯片(图未示)电连接。上述LED发光单元12在基板11上的投影形状为条形，定义所述LED发光单元12的长度为n1，所述LED发光单元12的宽度为n2，多个LED发光单元12呈阵列排布，在LED发光单元12背离基板11第一表面的一侧依次设置有荧光膜13、扩散膜14以及增亮膜15。

现有设计中LED发光单元12在背光区域中为规则的阵列排列，多个所述LED发光单元12的中心点呈长方形排布，定义长方形的底边长度为d1’，定义长方形的侧边长度为d2’，定义长方形的对角线长度为d3’和d4’，d3’＝d4’，处于对角线方向上的两个LED发光单元亮度中心之间的距离d3’＞d1’＞d2’，由于该长方形的对角线长度d3’几乎等于2d2’的长度大小，故沿对角线方向上，两个LED发光单元的亮度中心距离较远，易导致该长方形两条对角线相交的位置存在明显的灰区。

示例性的，以1.8英寸的HUD显示装置为例，其采用Local Dimming背光，48颗LED发光单元按照6*8矩阵式规则排布设计，为了实现分区域单独控制，将Local Dimming背光模组划分为多个局部调光区域10，局部调光区域10可以仅有一个LED发光单元12或是具有多个LED发光单元12，各调光区域10的内部LED发光单元串联起来，各调光区域10之间是并联关系。图1所示方式中，每个LED发光单元12中仅包括一个发光二极管元件，例如，沿列方向，将相邻的两个LED发光单元12作为一个调光区域10，由于从每个LED发光单元12的中心位置至局部调光区域10的边界位置，亮度逐渐衰减至50％左右，因此，对于相邻的局部调光区域101和局部调光区域102，相邻调光区域的中心线的交点位置以及相邻调光区域的边界线的交点位置存在明显的灰区，且LED发光单元12亮度越高，灰区越明显。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种背光模组，以及包括所述背光模组的液晶显示面板模组以及电子设备。所述背光模组划分为多个局部调光区域，至少一个所述LED发光单元设置在每个区域中，将多个LED发光单元中至少部分所述LED发光单元呈多行和/或多列排列，相邻行和/或列之间，所述LED发光单元呈错位排列，和/或，至少部分所述LED发光单元不规则排列，以缩短对角线方向上的相邻两个LED发光单元的亮度中心之间的距离，改善相邻调光区域的中心线的交点位置以及相邻调光区域的边界线的交点位置存在的灰区的现象。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

为了清楚说明本申请附图中不同视角位置，本发明说明书附图中均是基于同一三维直角坐标系XYZ为参考，基板21的第一表面平行于XY平面。第一方向可以平行于X轴，第二方向平行于Y轴，第一方向和第二方向相互垂直。以下所指的行方向是第一方向X，列方向是第二方向Y。

参考图4，图4为本发明实施例提供的一种背光模组中LED发光单元的布局俯视图以及相邻LED发光单元的排布关系图，所示背光模组用于液晶显示模组，所述背光模组包括：基板21；多个LED发光单元22，多个所述LED发光元件22呈错位排布，多个所述LED发光单元22设置在所述基板21的第一表面并与所述基板21电性连接。

所述背光模组划分为多个局部调光区域20，所述局部调光区域20包括至少一个所述LED发光元件22，例如，沿列方向，即沿着图示第二方向Y，将1个LED发光单元22作为一个调光区域20，上述LED发光单元22在基板11上的投影形状为条形，定义所述LED发光单元22的长度为n1，所述LED发光单元22的宽度为n2，所述LED发光单元22的长度沿着第一方向X，所述LED发光单元22的宽度沿着第二方向Y，其中，1mm≤n1≤7mm，0.1mm≤n2≤3mm，且n1>n2；本发明实施例中，所述背光模组包括第一区域Z1，第一区域Z1为形状规则的区域(例如本实施例中为矩形区域)，在第一区域Z1中，通过将基板21第一表面上的LED发光单元22错位排列，且同行或同列之间的LED发光单元22等距排列，为了保证整个区域中的发光亮度的均一性，沿行方向，相邻两列LED发光单元22的所在列的列间距至少不大于2n1，沿列方向，相邻两行LED发光单元22的所在行的行间距至少不大于4n2。

在上述第一区域Z1中，可将4个相邻的LED发光单元22的中心点连接构成一个平行四边形，定义平行四边形的底边长度为d1，平行四边形的底边沿着第一方向X，定义平行四边形的侧边长度为d2，定义平行四边形中的较短的一条对角线的长度为d3，定义平行四边形的另一条对角线的长度为d4，即d3<d4，本发明实施例主要通过缩短d3的长度，使d2≤d1＜d3，且1.0<(d3/d2)≤1.8，优选地，将d3/d2＝1.5，本发明实施例通过有效地减小d3的长度，以达到改善相邻调光区域的中心线的交点位置以及相邻调光区域的边界线的交点位置存在的灰区的目的。

本发明实施例中，所述背光模组为直下式背光模组，多个LED发光单元22位于同一基板21的同一表面，出射面光源作为背光。所述LED发光元件22可以为Mini LED，Mini LED是指尺寸在100μm以上的LED。从制程上看，Mini LED相较于Micro LED来说，良率高，具有异型切割特性，可以搭配软性可弯曲基板亦可达成高曲面背光的形式或是搭配刚性不可弯曲基板，采用局部调光设计，划分多个局部调光区域20，拥有更好的演色性，能带给液晶面板更为精细的HDR(High-Dynamic Range，高动态范围图像)分区，且厚度也趋近OLED面板，便于轻薄化设计，同时具有省电功能。在其他实施方式中，所述LED发光单元22也可以为MicroLED。Micro LED是LED微缩化和矩阵化技术，简单来说，就是将LED背光源进行薄膜化、微小化，可以让LED发光单元小于100微米，与OLED一样能够实现每个图元单独定址，单独驱动发光(自发光)。

参考图5，图5为本发明实施例提供的一种异形中控显示面板的LED发光单元的布局俯视图。如图所示，该异形中控显示面板包括规则的第一区域Z1和不规则的第二区域Z2，在第一区域Z1的位置，可根据其外观形状，不同行发光LED单元22沿着行方向和沿着列方向等距排列，且相邻行之间进行错位排列设计，保证异形角落区域亮度的同时改善相邻调光区域的中心线的交点位置以及相邻调光区域的边界线的交点位置存在的灰区；另外，在异形中控显示面板的第二区域Z2的位置，该区域对应弯折区域，将该区域中的部分LED发光单元22的排列方向调整至与第一区域Z1中的LED发光单元22的排列方向不同，具体地，第一区域Z1中的发光LED单元22沿着第一方向排列，第二区域Z2中的发光LED单元22的排列方向由沿第一方向改成沿第二方向，通过不同方向的LED发光单元22的排列组合，使得第二区域Z2与第二区域Z1的亮度能够渐变过渡，减少局部区域的灰度，实现亮度的均一性。本发明实施例不限定发光LED单元22的数量，不限定局部调光区域20的大小和形状，可根据显示面板的外形采用不同调光区域大小的组合，以达到最优的显示效果。

本发明实施例所述背光模组中，各个局部调光区20可以分别进行点亮控制，可以基于待显示图像单独控制各个局部调光区20中LED发光元件22的点亮状态，使得不同区域的背光亮度与待显示图像的亮度信息适配，实现较好的图像显示效果。

参考图6-图7，图6为本发明实施例提供的一种异形挖孔显示面板的LED发光单元的布局俯视图，图7为本发明实施例提供的又一种异形挖孔显示面板的LED发光单元的布局俯视图。可选地，如图6所示，背光模组包括镂空部8，镂空部8位于基板21的角落位置，镂空部8在基板21上的正投影为圆形，本发明实施例中将该角落位置所对应的区域为第二区域Z2，部分LED发光单元22的排列方向与该第二区域Z2中的其他LED发光单元22的排列方向不同，通过将至少部分所述LED发光单元22围绕所述镂空部8的外围呈错位排列或沿不同方向排列组合，保证异形挖孔显示面板外围的亮度均一性同时改善不同调光区域之间灰区，达到最优的显示效果。如图7所示，与图6不同的是图7中的异形显示面板除了包括镂空部8还包括多个围绕镂空部8设置的多个第一区域Z1和多个第二区域Z2，第一区域Z1中的LED发光单元22呈错位排布，第二区域Z2中的LED发光单元22的排列方向与第一区域Z1中的LED发光单元22排列方向相同，为了保证镂空部8四周的发光亮度一致，将第二区域Z2中的LED发光单元22适应性的靠近镂空部8的边缘位置，保证异形挖孔显示面板外围的亮度均一性同时改善不同调光区域之间灰区，达到最优的显示效果。

需要说明的是，本发明实施例只是以背光模组基板包括一个镂空部8，且镂空部8的正投影为圆形进行举例说明，实际上，对于一个液晶显示模组，基板21可包括多个镂空部8，从而可以设置多个元件，不同镂空部8的形状可不同，每一镂空部8的形状可根据需要设置的元件的形状进行具体设计。本发明在此不进行限制。此外，本发明实施例对异形显示面板的挖孔形状及大小不做限制。

通过上述描述可知，本发明实施例所述背光模组可以通过将LED发光单元，相邻行和/或列之间进行错位排列，和/或，至少部分LED发光单元不规则排列，以改善相邻调光区域的中心线的交点位置以及相邻调光区域的边界线的交点位置存在的灰区的问题，提高图像显示质量。

基于上述背光模组实施例，本发明另一实施例还提供了一种液晶显示模组，所述液晶显示模组如图8所示，图8为本发明实施例提供的一种液晶显示模组的结构示意图，所述液晶显示模组包括：相对设置的液晶显示面板52以及背光模组51；所述背光模组51为上述实施例所述背光模组。

进一步地，所述液晶显示面板52包括镂空区3；所述背光模组包括镂空部8，所述镂空部8与所述镂空区3的位置对应，所述LED发光单元(图未示)围绕所述镂空部的外围呈错位排列或沿不同方向的排列。所述液晶显示模组面板采用上述实施例所述背光模组，改善了相邻调光区域的中心线的交点位置以及相邻调光区域的边界线的交点位置存在的灰区问题，提高了图像显示质量。为了提高液晶显示模组的出光亮度，优选的，本发明实施例所提供的液晶显示面板包括R、G、B、W四个子像素。

基于上述背光模组实施例以及液晶显示面板实施例，本发明另一实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备如图9所示，图9为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，所述电子设备包括液晶显示模组面板61，所述液晶显示模组面板61为上述实施例所述液晶显示模组面板。

本发明实施例所述电子设备可以为车载HUD、手机、平板电脑、笔记本电脑、电视以及可穿戴设备等具有显示功能的电子设备。所述电子设备采用上述实施例所述液晶显示模组面板，避免了相邻局部调光区之间的混光问题，提高了图像显示质量。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种背光模组，其特征在于，包括：基板以及设置在所述基板第一表面上的多个LED发光单元，至少一个发光二极管元件设置在每个所述LED发光单元中，并与所述基板电性连接；

所述背光模组划分为多个局部调光区域，至少一个所述LED发光单元设置在每个区域中；

至少部分所述LED发光单元呈多行和/或多列排列，相邻行和/或列之间，所述LED发光单元呈错位排列；和/或

至少部分所述LED发光单元不规则排列。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，每个所述LED发光单元在所述基板上的投影形状为条形，定义所述LED发光单元的长度为n1，所述LED发光单元的宽度为n2，其中，1mm≤n1≤7mm，0.1mm≤n2≤3mm，且n1>n2。

3.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组包括第一区域，在所述第一区域中，同行或同列之间所述LED发光单元等距排列。

4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，沿行方向，相邻两列LED发光单元的所在列的列间距至少不大于2n1；

沿列方向，相邻两行LED发光单元的所在行的行间距至少不大于4n2。

5.根据权利要求4所述的背光模组，其特征在于，在所述第一区域中，多个所述LED发光单元的中心点呈平行四边形排布，定义平行四边形的底边长度为d1，定义平行四边形的侧边长度为d2，定义平行四边形的一条对角线的长度为d3，定义平行四边形的另一条对角线的长度为d4，其中，d3<d4，d2≤d1＜d3，且1.0<(d3/d2)≤1.8。

6.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述d3/d2＝1.5。

7.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括第二区域，在所述第二区域中，部分所述LED发光单元排列方向与所述第一区域中的所述LED发光单元的排列方向不同。

8.一种液晶显示模组，其特征在于，所述液晶显示模组包括相对设置的液晶显示面板和背光模组，其中，所述背光模组如权利要求1-7中任一项所述背光模组。

9.根据权利要求8所述的液晶显示模组，其特征在于，所述液晶显示面板包括镂空区；

所述背光模组包括镂空部，所述镂空部与所述镂空区的位置对应，至少部分所述LED发光单元围绕所述镂空部的外围呈错位排列或沿不同方向的排列。

10.根据权利要求8所述的液晶显示模组，其特征在于，所述液晶显示面板包括R、G、B、W四个子像素。

11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求8所述的液晶显示模组。