CN110221476A - 一种背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背光模组及显示装置，包括：多个光源、电路板、连接排线以及电源板；光源连接至电路板，电路板通过连接排线与电源板连接；多个光源划分为多个光源分区，光源分区内包括至少一个光源；光源分区内的光源通过连接电路板以及连接排线与电源板之间构成一个回路；各光源分区对应的各回路的线路阻抗相等或相当。为了避免回中线路分压作用对光源控制产生影响，本发明实施例提供的上述背光模组，通过线路补偿使各光源分区对应的各回路的线路阻抗相等，由此可以避免线路阻抗不同对不同回路中各光源的施加电压的差异，增强系统稳定性。

Description

一种背光模组及显示装置

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显示装置。

背景技术

液晶电视的背光区域调节技术即Local Dimming(简称，LD)技术，是指液晶电视系统将图像信号分成若干个区域，并根据各区域图像亮度进行分析计算，对各区域对应的背光分别进行亮暗控制。对背光做不同区域、不同程度明暗变化的调节，可以大幅提高显示图像的对比度，提升显示画质，同时还能够降低背光能耗。

目前，越来越多的液晶显示器中具备LD功能，且LD分区数量也在不断增加，每个分区内的光源数量不断减少。各分区内的光源需要连接至电板路进行供电点亮，但是现阶段的显示器并没有考虑因走线差异引起的压差。随着分区内光源数量越来越少，由走线引起的压差会占据较高的比例，仅考虑光源自身带来的压差对背光进行管控会带来管控失效的风险，对整个压差保护系统有不利因素。

发明内容

本发明提供了一种背光模组及显示装置，用以平衡背光模组中各个光源分区的线路阻抗。

第一方面，本发明提供一种背光模组，包括：多个光源、电路板、连接排线以及电源板；所述光源连接至所述电路板，所述电路板通过所述连接排线与所述电源板连接；

多个所述光源划分为多个光源分区，所述光源分区包括至少一个所述光源；所述光源分区内的光源通过连接所述电路板以及所述连接排线与所述电源板之间构成一个回路；

各所述光源分区对应的各所述回路的线路阻抗相等或相当。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述背光模组中，所述背光模组包括：多个所述电路板和多个所述连接排线，所述光源在所述电路板上阵列排布，所述电路板呈条状构成一灯条；所述灯条上的所述光源划分为至少两个所述光源分区；所述灯条通过所述连接排线连接至所述电源板，所述光源通过所述电路板上的走线与所述连接排线相连。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述背光模组中，所述灯条中至少两个所述光源分区对应的所述电路板的走线的宽度和/或长度不同。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述背光模组中，同一个所述光源分区对应的所述电路板在不同部位的走线的宽度和/或长度不同。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述背光模组中，所述背光模组还包括：连接在所述连接排线与所述电源板之间的转接板；所述转接板上的走线与所述连接排线的走线对应连接；

所述光源分区内的所述光源通过连接所述电路板、所述连接排线以及所述转接板与所述电源板之间构成一个回路；各所述光源分区对应的各所述回路的线路阻抗相等或相当。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述背光模组中，所述转接板中至少两条走线的长度或宽度不同。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述背光模组中，所述转接板还包括：多个与所述转接板的走线对应相连的电阻；

其中至少两个电阻的电阻值不同。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述背光模组中，所述转接板中各条走线的长度相同或相当。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述背光模组中，所述电路板包括用于连接所述连接排线的出线口，所述连接排线为柔性扁平电缆。

第二方面，本发明提供一种显示装置，包括上述任一背光模组以及位于所述背光模组出光侧的显示面板。

本发明有益效果如下：

本发明提供的背光模组及显示装置，包括：多个光源、电路板、连接排线以及电源板；光源连接至电路板，电路板通过连接排线与电源板连接；多个光源划分为多个光源分区，光源分区包括至少一个光源；光源分区内的光源通过连接电路板以及连接排线与电源板之间构成一个回路；各光源分区对应的各回路的线路阻抗相等或相当。为了避免回中线路分压作用对光源控制产生影响，本发明实施例提供的上述背光模组，通过线路补偿使各光源分区对应的各回路的线路阻抗相等或相当，由此可以避免线路阻抗不同对不同回路中各光源的施加电压的差异，增强系统稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍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1为现有技术中的电路板的布线结构示意图；

图2为本发明实施例提供的背光模组的结构示意图之一；

图3为本发明实施例提供的背光模组的结构示意图之二；

图4为本发明实施例提供的电路板的布线结构示意图；

图5为本发明实施例提供的背光模组的结构示意图之三；

图6为本发明实施例提供的转接板的布线结构示意图之一；

图7为本发明实施例提供的转接板的布线结构示意图之二；

图8为本发明实施例提供的显示装置的截面结构示意图；其中：

1-光源；

2-电路板；

3-连接排线；

4-电源板；

5-转接板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

为了提升显示装置的显示效果，越来越多的显示装置具有区域调光功能，并且对光源的分区数量也在不断增加。但是，目前对压差的管控并没有考虑因走线以及连接排线长度差异所引起的压差。以电路板走线为例，1oz铜箔的在厚度为0.03mm，设计为走线时的宽度为W，长度为L。根据走线的电阻的计算公式R＝ρL/S＝ρL/(0.03W)可以计算出不同长度走线的电阻差异，其中，ρ为走线的电阻率，当选用铜制作走线时ρ＝1.75×10^-8Ω/m。如图1所示，现有的电路板200上所连接的各光源100的走线201的长度并不相同。如果走线宽度为0.3mm，则长度相差0.5m长的走线产生的电阻差异为0.92Ω。假设走线上的电流为0.5A，则仅由电路板线路造成的压差为0.46V，再加之连接排线长度的不同所引起的压差，对整个压差保护系统有不利因素。

有鉴于此，本发明实施例的第一方面，提供一种背光模组，如图2所示，本发明实施例提供的背光模组，包括：多个光源1、电路板2、连接排线3以及电源板4；各光源1均连接至电路板2，电路板2通过连接排线3与电源板4连接。

本发明实施例提供的上述背光模组可以实现区域调光，如图1所示，多个光源1划分为多个光源分区S，各光源分区S内包括至少一个光源1；每个光源分区S内的各光源通过连接电路板2以及连接排线3与电源板4之间构成一个回路；各光源分区S对应的各回路的线路阻抗相等或相当。

本发明实施例提供的上述背光模组中将多个光源可划分为多个光源分区S，每个光源分区可以被单独控制。根据显示要求可以控制各个光源分区内的光源发光亮度不同，由此可以实现显示装置的区域调光，提升显示效果。每个光源分区S内的光源通过连接电路板2以及连接排线3与电源板4之间构成一个回路，在一个回路中的各光源可为相互串联的关系，在同一个回路内的各光源的发光亮度相同，背光模组可以通过对不同回路施加不同的电压实现不同回路的光源的发光亮度不同。为了避免回中线路分压作用对光源控制产生影响，本发明实施例提供的上述背光模组，通过线路补偿使各光源分区S对应的各回路的线路阻抗相等或相当，由此可以避免线路阻抗不同对不同回路中各光源的施加电压的差异，增强系统稳定性。

在实际应用中，本发明实施例提供的上述背光模组可为直下式的背光模组，也可以为侧入式的背光模组。背光模组中的光源可以采用发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)，例如可以采用白光发光二极管作为背光光源。除此之外，在背光模组应用于其它功能的装置中时，还可以采用其它光源，在此不做限定。连接发光二极管的电路板可采用印刷电路板，该印刷电路板可为硬制印刷电路板，也可以为柔性电路板，根据实际需要进行选择，在此不做限定。上述连接排线可采用柔性扁平电缆(Flexible Flat Cable，简称FFC)，柔性扁平电缆可用PET等绝缘材料和导电金属线通过压合工艺形成，具有柔软、随意弯曲折叠、厚度薄、体积小、连接简单、拆卸方便等优点。

在具体实施时，如图3所示，本发明实施例提供的上述背光模组可以设置多个灯条，与每个灯条一一对应的多个电路板2，以及与每个电路板2一一对应的多个连接排线3。如图3所示，背光模组中的各光源1在电路板2上呈阵列排布，电路板2呈条状构成一个灯条，灯条上的光源划分为至少两个光源分区S；每个灯条通过连接排线3连接至所述电源板4，每个光源1通过电路板上的走线与所述连接排线3相连。每个灯条均包括一个用于连接上述连接排线的出线口o，灯条上的各光源共用一块电路板，通过对电路板的电路设计可以实现一个灯条上的多个光源分区，并对每个光源分区进行单独控制。而以灯条的形式设计背光模组相比于整块电路板来说，设计难度有所降低，有利于大尺寸显示装置的应用。

进一步地，在本发明实施例提供的上述背光模组中，由于每个光源分区S连接至电源板4的距离并不相同，如果仅仅考虑光源分区S与电源板4之间的电连接，那么距离电源板较远的光源分区所用到的走线的长度必然大于距离电源板较近的光源分区所用到的走线的长度，那么走线之间的长度差异就会造成较大的压差，对背光模组的管控不利。有鉴于此，本发明实施例提供的背光模组中，为了使连接各光源分区对应的回路中走线的阻抗保持一致，可以设置每个灯条中至少两个光源分区S对应的电路板的走线的宽度和/或长度不同，如果灯条中的各光源分区距离电源板之间的距离均不相同，是可设置灯条中各光源分区对应的电路板的走线的宽度和/或长度均不同。根据上述公式R＝ρL/S可知，当改变走线的长度或者宽度时，均可以影响走线产生的电阻值，因此通过改变电路板的走线的宽度和/或长度，可以将靠近出线口位置的回路中电路板的走线进行绕线处理和/或缩小线宽，使其与远离出线口位置的回路中电路板的走线的阻抗相等。以图4所示的灯条结构为例，若灯条中的每个光源1单独作为一个光源分区，连接排线3中的每条走线的长度一定的情况下，则距离连接排线3较近的光源，其距离光源板的距离也较近；距离连接排线3较远的光源，其距离光源板的距离也较远，那么可以针对距离连接排线较近的光源，在连接到连接排线的走线可进行绕线设置，而距离连接排线3较远的光源则不采用绕线直接以较短的走线连接至连接排线，其目的是为了将每个光源所对应的走线的长度基本一致，以使走线产生的阻抗基本相等。

在实际应用中，除了采用宽度调整以及绕线等方式外，同一个光源分区对应的电路板在不同部位的走线的宽度和/或长度也可以设置得不同，这样通过对走线的局部调整，可以更加灵活地对电路板的走线阻抗进行调整。

例如，如果一个灯条包括22个光源，并且一个灯条设置为11个光源分区，对每个光源分区进行回路编号，那么11个回路所对应的电路板中的走线的线宽和线长可以设置为下表所示的数值：

对每个灯条的每个回路所对应的电路板的走线的不同位置进行不同线宽和线长的调整，由此可以通过线路补偿实现各回路走线阻抗一致性的目的。

在另一种可实施的方式中，如图5所示，本发明实施例提供的背光模组，还包括：连接在连接排线3与电源板4之间的转接板5；转接板5上的走线与连接排线的走线对应连接；光源分区S内的光源通过连接电路板2、连接排线3以及转接板5与电源板4之间构成一个回路；各光源分区S对应的各回路的线路阻抗相等或相当。在连接排线3与电源板4之间设置转接板5，通过对转接板5中走线的设计复杂程度相比于电路板2中走线的设计复杂程度要小得多，那么可以通过对转接板5中走线的设计来补偿整个回路的阻抗，从而实现各回路线路阻抗的一致性。这样也可以降低电路板线路设计的难度，电路板可以设计为适配度较高的形式，通过对转接板的线路进行适应性调整，使得整套线路连接模式可以适用于不同区域调光要求的背光模组，使线路的连接方案具有更高的适配度。

具体来说，如图5所示，由于各连接排线3均需要连接至相同位置处的电源板4(或转接板5)，因此每个灯条所连接的连接排线3的长度不完全相同，这就会造成各连接排线3所产生的线路阻抗之间有所差距。因此，在本发明实施例中，如图6所示，可将转接板5中各条走线51的长度设置得不同，使每个回路中连接排线的走线、电路板的走线以及所连接的转接板中的走线所产生的阻抗相对平衡。

在实际应用中，转接板5中至少有两条走线的长度和/或宽度不同。如上所述，走线的阻抗可以通过改变走线的长度以及宽度来进行调整，而为了使每个回路中的线路阻抗相等或相当，需要根据回路中各部件中走线的长度、宽度等与阻抗相关的参数进行调整。例如，在如图6所示线路中，转接板5中各条走线51的长度随着各条走线所连接的回路中其它走线(连接排线中的走线31以及电路板中的走线)的长度的增大而减小。在一个光源分区的回路中的走线包括转接板的走线、连接排线的走线以及电路板的走线。如果电路板的走线与连接排线的走线的总长度相对较大时，说明该回路的走线阻抗本身较大，那么连接该回路的转接板的走线的长度可以设置得相对较短。反之，如果电路板的走线与连接排线的走线的总长度相对较小时，说明该回路的走线阻抗本身较小，那么连接该回路的转接板的走线的长度可以设置得相对较长。这样可以实现每个回路之间的线路阻抗的相对平衡。

在另一种可实施的方式中，如图7所示，转接板5还包括：多个与转接板的走线51一一对应相连的电阻52；其中，至少两个电阻的电阻值不相等。通过在连接板中连接电阻，进而控制电阻的电阻值的大小，可以达到调整电阻所连接回路中线路与电阻的阻抗和的目的。而改变电阻的电阻值时可以不再对转接板中的走线进行绕线等设置，减小制作难度。设置转接板5中各条走线51的长度相等或相当；转接板中各条走线51所连接的电阻52的电阻值不完全相等。在图7中以长度代表各电阻52的电阻值的大小，相对应地，转接板中各条走线51所连接的电阻52的电阻值随着各条走线51所连接的回路中其它走线的长度的增大而减小。如上所述，在一个光源分区的回路中的走线包括转接板的走线、连接排线的走线以及电路板的走线。如果电路板的走线与连接排线的走线的总长度相对较大时，说明该回路的走线阻抗本身较大，那么连接该回路的转接板的电阻的阻值设置得相对较小。反之，如果电路板的走线与连接排线的走线的总长度相对较小时，说明该回路的走线阻抗本身较小，那么连接该回路的转接板的电阻的阻值设置得相对较大。这样可以实现每个回路之间的线路阻抗的相对平衡。

本发明实施例的第二方面，提供一种显示装置，如图8所示，该显示装置包括上述任一背光模组10以及位于背光模组出光侧的显示面板20。该显示装置可以为液晶面板、液晶显示器、液晶电视等。也可以为手机，平板电脑、智能相册等移动设备。由于该显示装置解决问题的原理与上述背光模组相似，因此该显示装置的实施可以参见上述背光模组的实施，重复之处不再赘述。本发明实施例提供的上述显示装置，具有区域调光的功能，每个分区内的显示亮度可以被单独控制，且每个分区的线路阻抗基本一致，避免由于线路阻抗的不同带来的控制精度不佳的问题。

本发明实施例提供的背光模组及显示装置，包括：多个光源、电路板、连接排线以及电源板；光源连接至电路板，电路板通过连接排线与电源板连接；多个光源划分为多个光源分区，光源分区包括至少一个光源；光源分区内的光源通过连接电路板以及连接排线与电源板之间构成一个回路；各光源分区对应的各回路的线路阻抗相等或相当。为了避免回中线路分压作用对光源控制产生影响，本发明实施例提供的上述背光模组，通过线路补偿使各光源分区对应的各回路的线路阻抗相等或相当，由此可以避免线路阻抗不同对不同回路中各光源的施加电压的差异，增强系统稳定性。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种背光模组，其特征在于，包括：多个光源、电路板、连接排线以及电源板；所述光源连接至所述电路板，所述电路板通过所述连接排线与所述电源板连接；

多个所述光源划分为多个光源分区，所述光源分区包括至少一个所述光源；所述光源分区内的光源通过连接所述电路板以及所述连接排线与所述电源板之间构成一个回路；

各所述光源分区对应的各所述回路的线路阻抗相等或相当。

2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组包括：多个所述电路板和多个所述连接排线，所述光源在所述电路板上阵列排布，所述电路板呈条状构成一灯条；所述灯条上的所述光源划分为至少两个所述光源分区；所述灯条通过所述连接排线连接至所述电源板，所述光源通过所述电路板上的走线与所述连接排线相连。

3.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述灯条中至少两个所述光源分区对应的所述电路板的走线的宽度和/或长度不同。

4.如权利要求3所述的背光模组，其特征在于，同一个所述光源分区对应的所述电路板在不同部位的走线的宽度和/或长度不同。

5.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括：连接在所述连接排线与所述电源板之间的转接板；所述转接板上的走线与所述连接排线的走线对应连接；

所述光源分区内的所述光源通过连接所述电路板、所述连接排线以及所述转接板与所述电源板之间构成一个回路；各所述光源分区对应的各所述回路的线路阻抗相等或相当。

6.如权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述转接板中至少两条走线的长度和/或宽度不同。

7.如权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述转接板还包括：多个与所述转接板的走线对应相连的电阻；

其中，至少两个电阻的电阻值不同。

8.如权利要求7所述的背光模组，其特征在于，所述转接板中各条走线的长度相同或相当。

9.如权利要求1-8任一项所述的背光模组，其特征在于，所述电路板包括用于连接所述连接排线的出线口，所述连接排线为柔性扁平电缆。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的背光模组以及位于所述背光模组出光侧的显示面板。