CN116009310A - 区域调光的背光模块及显示器 - Google Patents

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CN116009310A
CN116009310A CN202310159323.4A CN202310159323A CN116009310A CN 116009310 A CN116009310 A CN 116009310A CN 202310159323 A CN202310159323 A CN 202310159323A CN 116009310 A CN116009310 A CN 116009310A
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CN
China
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backlight
light emitting
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units
backlight units
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CN202310159323.4A
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English (en)
Inventor
陈得富
张建文
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Interface Optoelectronics Shenzhen Co Ltd
Interface Technology Chengdu Co Ltd
General Interface Solution Ltd
Original Assignee
Interface Optoelectronics Shenzhen Co Ltd
Interface Technology Chengdu Co Ltd
Yecheng Optoelectronics Wuxi Co Ltd
General Interface Solution Ltd
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Abstract

本申请涉及区域调光的背光模块及显示器,包括规则排列的至少三个背光单元;每一所述背光单元包括均匀设置的至少四个发光二极管,各个所述发光二极管的中心位于同一圆周上;并且,相邻两个所述背光单元的各个所述发光二极管的位置相异设置。上述区域调光的背光模块,通过发光的位置相异设置而形成了不规则排列的漏光位置,一方面巧妙地规避了人类视觉上习惯性寻找规则的事物的特性,将应用了高动态范围成像技术的液晶显示器所无法彻底解决的漏光问题,隐藏在不规则排列的辨识错觉中;另一方面兼顾了背光的均匀度与不规则的漏光位置离散度,从而相对于传统技术尽可能地克服了应用高动态范围成像技术的液晶显示器所带来的光晕问题。

Description

区域调光的背光模块及显示器
技术领域
本申请涉及背光区域调光领域,特别是涉及区域调光的背光模块及显示器。
背景技术
高动态范围成像(High Dynamic Range Imaging,HDRI,亦称HDR)技术可提供更大的明暗差别的显示效果,因此目前市面上搭载高动态范围成像的产品日益增多,载高动态范围成像的产品相对能耗较高。而受益于mini LED(Light Emitting Diode,发光二极管)的性价比提高,越来越多产品利用直下式(Bottom lighting)的背光模块(BacklightModule)进行区域调光(Local dimming)的开发,通过将液晶显示器(Liquid CrystalDisplay,LCD)的背光分成众多的微小区域(Block),根据相应区域,在工作时对应液晶显示的内容的灰度,显示图像的高亮部分的亮度可以达到最大,而阴暗乃至黑暗的部分可以降低亮度甚至关闭,因此调整背光的明暗度以降低背光功耗实现节能。
然而,由于液晶显示器的技术限制与显示器亮度提升,导致在暗态细节上容易出现明显的漏光现象。且由于LCD偏振比为先天缺陷,因此采用传统技术无法彻底地解决该问题,但是可以透过LED排列与算法的方式进行优化,利用人类眼睛对于不规则辨识的错觉,可以针对不同的画面进行细节调整与计算等。
传统技术提出了交错式背光模块布局mini LED解决边缘失真的方式,还提出了利用三角形的方式排列的方式避免用户发现漏光的规则排列,例如公开号为CN203386438U的中国专利,公开了一种能够减缓光晕效应,背光变化平缓的直下式LED背光的分区排列结构;其中,LED背光等分成若干用于进行背光动态统计的分区区域,其数量为LED总数的三分之一,分区区域内的LED呈三角形排列;进一步,分区区域内的LED均呈正三角形排列;再进一步,LED背光采用非同列排列,且相邻两行LED呈交错排列。其通过设置数量为LED数量的三分之一的分区区域,也就是每个分区区域中有三个LED,使得每个分区区域中的LED都呈三角形排列,发光近似呈圆形分布,细化了背光的分区结构,使得在动态统计时,画面看起来更加的细腻,而不会显得粗糙。同时还提供一种直下式LED背光的液晶显示器。
但是上述技术针对多样的图形与影音娱乐需求所面临的问题在于无法有效地勾勒出圆形边缘,且对于视觉而言仍存在过于规则的问题,因此导致被人眼捕捉到漏光的规则排列问题。
传统技术还提出了把角度改为120°角的模式,以降低Local dimming造成的光晕问题,例如公开号为CN201621563U的中国专利,公开了一种有别于常规的正六边形排布的直下式LED液晶背光板结构,所述背光板上的LED灯采用正六边形排布,每颗LED灯位于所述正六边形顶点上;每个位于所述背光板边缘处不完整的正六边形中心位置上均增补有一颗LED灯。本实用新型相比于传统的排布方式更具优势,其目的在于在混光空间有限的前提下用最少的灯数达到良好的混光效能,避免灯影现象,一定程度上弥补了直下式背光轻薄性能和成本消耗上的缺陷。相比于传统的矩形阵列排布方式,采用正六边形排布的直下式背光结构可以有更低的成本消耗或者更优越的轻薄性能。
但是人类视觉上习惯性寻找规则的事物,因此上述技术只能在一定程度降低光晕问题,无法有效地解决对于视觉而言过于规则的问题,因此同样存在被人眼捕捉到漏光的规则排列问题,从而造成光晕的感知。
发明内容
基于此,有必要提供一种区域调光的背光模块及显示器。
在一个实施例中,一种区域调光的背光模块,其包括规则排列的M个背光单元;每一所述背光单元包括均匀设置的N个发光二极管,各个所述发光二极管的中心位于同一圆周上;并且,相邻两个所述背光单元的各个所述发光二极管的位置相异设置;其中,M大于等于3,N大于等于4。
上述区域调光的背光模块,通过发光的位置相异设置而形成了不规则排列的漏光位置,一方面巧妙地规避了人类视觉上习惯性寻找规则的事物的特性,将应用了高动态范围成像技术的液晶显示器所无法彻底解决的漏光问题,隐藏在不规则排列的辨识错觉中;另一方面兼顾了背光的均匀度与不规则的漏光位置离散度,从而相对于传统技术尽可能地克服了应用高动态范围成像技术的液晶显示器所带来的光晕问题。
在其中一个实施例中,对于任一所述背光单元以及与其相邻的各个所述背光单元,各个所述发光二极管的位置相异设置;或者,
对于任一所述背光单元,其所相邻的各个所述背光单元中,各个所述发光二极管的位置相同的所述背光单元的数量最大值为二个。
在其中一个实施例中,按行设置各个所述背光单元或者按列设置各个所述背光单元,以使相邻两个所述背光单元的离散度为同一数值或者预设数值范围;或者,
对预定面积的区域位置,随机分布各个所述背光单元的各个所述发光二极管的位置。
在其中一个实施例中,各所述背光单元呈矩阵排列;并且,
对于且沿横轴方向相邻的任意两个所述背光单元,具有相同的旋转重合角度;或者,对于且沿纵轴方向相邻的任意两个所述背光单元,具有相同的旋转重合角度。
在其中一个实施例中,各所述背光单元呈矩阵排列;
且沿横轴方向、纵轴方向及对角线方向,每一方向的延伸线所经过所述发光二极管的中心的数量,小于等于所述延伸线所经过所述背光单元的数量。
在其中一个实施例中,沿任一所述发光二极管的中心,与另外任一所述发光二极管的中心的连线,所经过所述发光二极管的中心的数量,小于等于所述连线所经过所述背光单元的数量。
在其中一个实施例中,N为4;并且,对于连续排列的四个所述背光单元,
前一个背光单元顺时针转动22.5度或其倍数后的各个所述发光二极管的位置,与后一个背光单元的各个所述发光二极管的位置相同;或者,前一个背光单元逆时针转动22.5度或其倍数后的各个所述发光二极管的位置,与后一个背光单元的各个所述发光二极管的位置相同。
在其中一个实施例中,所述发光二极管为mini LED。
在其中一个实施例中,所述区域调光的背光模块为直下式背光模块。
在其中一个实施例中,一种显示器,其包括控制器、液晶模块及任一项所述区域调光的背光模块,所述控制器分别电连接所述液晶模块及所述区域调光的背光模块。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统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是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员而言,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为本申请所述区域调光的背光模块一实施例的示意图。
图2为图1所示实施例的一个背光单元的示意图。
图3为本申请所述区域调光的背光模块另一实施例的示意图。
图4为图3所述实施例的标识示意图。
图5为图3所述实施例的另一标识示意图。
图6为图3所述实施例的另一标识示意图。
图7为本申请所述区域调光的背光模块另一实施例的示意图。
图8为图7所述实施例的标识示意图。
图9为本申请所述区域调光的背光模块另一实施例的示意图。
图10为图9所述实施例的标识示意图。
图11为本申请所述区域调光的背光模块另一实施例的示意图。
图12为图11所述实施例的标识示意图。
图13为图11所述实施例的另一标识示意图。
图14为图11所述实施例的另一标识示意图。
图15为本申请所述区域调光的背光模块另一实施例的示意图。
图16为图15所述实施例的均匀度模拟测试示意图。
图17为传统技术之区域调光的背光模块的示意图。
图18为图17所述区域调光的背光模块的均匀度模拟测试示意图。
附图标记:背光单元100、第一背光单元101、第二背光单元102、第三背光单元103、第四背光单元104、发光二极管110、第一发光二极管111、圆周120、第一角度α、第二角度β、第三角度γ。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是,当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触,或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
除非另有定义,本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请公开了一种区域调光的背光模块及显示器,其包括以下实施例的部分结构或全部结构;即,所述区域调光的背光模块及显示器包括以下的部分技术特征或全部技术特征。在本申请一个实施例中,一种区域调光的背光模块,其包括规则排列的M个背光单元;每一所述背光单元包括均匀设置的N个发光二极管,各个所述发光二极管的中心位于同一圆周上;并且,相邻两个所述背光单元的各个所述发光二极管的位置相异设置;其中,M大于等于3,N大于等于4。在其中一个实施例中,所述区域调光的背光模块为直下式背光模块。上述区域调光的背光模块,通过发光的位置相异设置而形成了不规则排列的漏光位置,一方面巧妙地规避了人类视觉上习惯性寻找规则的事物的特性,将应用了高动态范围成像技术的液晶显示器所无法彻底解决的漏光问题,隐藏在不规则排列的辨识错觉中;另一方面兼顾了背光的均匀度与不规则的漏光位置离散度,从而相对于传统技术尽可能地克服了应用高动态范围成像技术的液晶显示器所带来的光晕问题。
在其中一个实施例中,所述区域调光的背光模块包括规则排列的至少四个背光单元;每一所述背光单元包括均匀设置的至少四个发光二极管,各个所述发光二极管的中心位于同一圆周上;并且,相邻两个所述背光单元的各个所述发光二极管的位置相异设置。各实施例中,所述相异设置是对于各所述背光单元的各个所述发光二极管的位置而言,在生产阶段,各所述背光单元可以相同亦可相异,各所述背光单元相同即各所述背光单元具有相同的规格,包括每个所述背光单元的各个所述发光二极管的位置相同;各所述背光单元相异即即各所述背光单元具有相异的规格,包括每个所述背光单元的各个所述发光二极管的位置相异。但是考虑到生产成本,通常地,在生产阶段,各所述背光单元具有相同的规格。但是为了实现本申请所解决的漏光之规则排列问题,在装配阶段,相邻两个所述背光单元的各个所述发光二极管的位置相异设置,即相邻两个所述背光单元中的任一个背光单元沿某一方向平移到另一个背光单元处,这两个所述背光单元的各个所述发光二极管的位置存在差异,不相重合。亦即相邻两个所述背光单元中,如图1所示,任一个背光单元100直接沿一个方向平移,例如沿X方向平移或者沿Y方向平移,均与另一个背光单元100不重合,即相邻两个所述背光单元的各个所述发光二极管的位置不重合。本实施例中,任一个背光单元100必须经旋转一定角度才能与另一个背光单元100重合。
为了便于生产制备,各个所述背光单元规则排列,规则排列的方式包括但不限于矩阵,其他规则排列的方式还包括直线形排列、弧线形排列、直线形排列的组合、弧线形排列的组合、直线形排列与弧线形排列的组合等。在其中一个实施例中,规则排列的方式包括至少一直线形排列与至少一弧线形排列的组合、至少二直线形排列的组合、至少二弧线形排列的组合等,圆形排列、椭圆形排列、环形排列、跑道形排列及折线形排列等。
本申请各实施例所述区域调光的背光模块,一方面尽可能将相近的背光单元的各个发光二极管排列得不规则,另一方面尽可能使得背光单元具有一定程度的排列,在其中一个实施例中,一种区域调光的背光模块如图1所示,其包括呈矩阵排列的36个背光单元100,规则排列为6行6列;为了便于理解,示意图中仅呈现背光单元100的发光二极管110,在实际应用中,所述区域调光的背光模块还可以具有其他结构件或者模块例如线路板及安装于所述线路板上的元器件等。在其中一个实施例中,所述发光二极管为mini LED。这样的设计,有利于缩小产品体积。
其中一个背光单元100的放大示意图如图2所示,背光单元100包括均匀设置的4个发光二极管110,对于每个背光单元100,该背光单元100的各个所述发光二极管110的中心位于同一圆周120上;可以理解的是,对于具有中心对称形状的所述发光二极管,对称的中心即为所述发光二极管的中心;对于不具有中心对称形状的所述发光二极管,所述发光二极管的中心可以为所述发光二极管的形心即几何中心、质心、重心或者所述发光二极管的发光中心位置等,本申请各实施例对此不作特殊限制。
在其中一个实施例中,一种区域调光的背光模块如图3所示,其包括呈矩阵排列的16个背光单元100,规则排列为4行4列;对于连续排列的四个所述背光单元,第二背光单元102的第一发光二极管111,对应第一背光单元101的第一发光二极管111逆时针转动了第一角度α;第三背光单元103的第一发光二极管111,对应第一背光单元101的第一发光二极管111逆时针转动了第二角度β;第四背光单元104的第一发光二极管111,对应第一背光单元101的第一发光二极管111逆时针转动了第三角度γ;本实施例中,第一角度α为22.5度,第二角度β为45度,第三角度γ为67.5度。亦即,第二背光单元102的第一发光二极管111,对应第一背光单元101的第一发光二极管111逆时针转动了22.5度;第三背光单元103的第一发光二极管111,对应第二背光单元102的第一发光二极管111逆时针转动了22.5度,即对应第一背光单元101的第一发光二极管111逆时针转动了45度;第四背光单元104的第一发光二极管111,对应第三背光单元103的第一发光二极管111逆时针转动了22.5度,即对应第一背光单元101的第一发光二极管111逆时针转动了67.5度;更多数量的背光单元100以此类推即可。即背光单元100每次整体逆时针转动22.5度,其他实施例中,背光单元100亦可每次整体顺时针转动22.5度。这样的设计,有利于保证相邻各个背光单元的离散度,本领域技术人员可以理解的是,离散度是同类指标分布相对于某一中心指标分布的偏离程度,也是对点状空间分布分散或密集程度的测度。离散度包括对任意中心的离散度、各点之间的离散度等。
在实际应用中,液晶显示器的面积是有限制的,在其中一个实施例中,对预定面积的区域位置,随机分布各个所述背光单元的各个所述发光二极管的位置。基于在一定的离散度前提下保证背光的均匀度之考量,在其中一个实施例中,按行设置各个所述背光单元或者按列设置各个所述背光单元,以使相邻两个所述背光单元的离散度为同一数值或者预设数值范围;这样的设计,有利于保持每个所述背光单元在发光方面的均匀度之一致性。进一步地,在其中一个实施例中,所述区域调光的背光模块中,各个背光单元的发光二极管,以四颗一区的方式进行排列,在给定面积下利用分区中心进行不同程度的旋转,为了兼顾均匀度与离散度,采用间隔两区偏差为22.5°度进行混和排列。以各所述背光单元呈矩阵排列为例,该矩阵具有i行及j列;假设mij为分区的位置,其中i为行数,j为列数,因此所述区域调光的背光模块之各个所述背光单元可以得到下列矩阵:
Figure BDA0004093641050000081
利用矩阵先定义出行列的排列方式,在透过该公式进行四颗一区的排列形式如下:
[(i+j-1)×22.5]-22.5
据此即可定义出每一区的旋转角度,且使得相邻两区的离散度均为固定值即同一数值。其余实施例以此类推,不做赘述。这样的设计,一方面有利于形成不规则排列的漏光位置,形成了一定的离散度,保证了不规则排列的辨识错觉以免人类视觉发现光晕,另一方面有利于保证各个位置的背光的均匀度。
结合图4,沿横轴方向X,横轴方向的延伸线所经过所述发光二极管的中心的数量,最多为2个,如果仅以经过所述发光二极管的数量计则最多为3个。
结合图5,沿纵轴方向Y,同样地,纵轴方向的延伸线所经过所述发光二极管的中心的数量,最多为2个,如果仅以经过所述发光二极管的数量计则最多为3个。
为了便于生产制造,在其中一个实施例中,各所述背光单元呈矩阵排列;并且,对于且沿横轴方向相邻的任意两个所述背光单元,具有相同的旋转重合角度;或者,对于且沿纵轴方向相邻的任意两个所述背光单元,具有相同的旋转重合角度。如图3及图5所示,沿横轴方向X相邻的任意两个所述背光单元100,旋转重合角度均为22.5度,即任意两个所述背光单元,后一个所述背光单元在同样地逆时针转动22.5度后,这两个所述背光单元的各个所述发光二极管的位置相重合。同样地,沿纵轴方向Y相邻的任意两个所述背光单元100,旋转重合角度均为22.5度,即任意两个所述背光单元,后一个所述背光单元即下一个所述背光单元在同样地逆时针转动22.5度后,这两个所述背光单元的各个所述发光二极管的位置相重合。
结合图6,沿对角线方向Z,对角线方向的延伸线所经过所述发光二极管的中心的数量,最多为6个。可以理解的是,由于有两条对角线,因此对角线方向Z有2个。在其中一个实施例中,各所述背光单元呈矩阵排列;且沿横轴方向X、纵轴方向Y及对角线方向Z,每一方向的延伸线所经过所述发光二极管的中心的数量,小于等于所述延伸线所经过所述背光单元的数量。在其中一个实施例中,沿任一所述发光二极管的中心,与另外任一所述发光二极管的中心的连线,所经过所述发光二极管的中心的数量,小于等于所述连线所经过所述背光单元的数量。进一步地,在其中一个实施例中,沿横轴方向X、纵轴方向Y及对角线方向Z,每一方向的延伸线仅经过一个所述发光二极管的中心,即在同一条直线,LED灯珠的位置均不相同。这样的设计,相对于传统技术而言,有利于提升所述区域调光的背光模块之各个所述背光单元的各个所述发光二极管之离散度,即保证了不规则的漏光位置离散度,从而降低了应用高动态范围成像技术的液晶显示器所带来的光晕问题。
在其中一个实施例中,所述区域调光的背光模块如图7所示,与图3至图6所示实施例不同的是,第二行与第三行的背光单元位置对换,结合图8可见,沿对角线方向Z,对角线方向的延伸线所经过所述发光二极管的中心的数量,最多为3个或4个,即不超过背光单元的数量。
基于兼顾背光单元的背光均匀度及发光二极管位置分布离散度之考量,进一步地,在其中一个实施例中,各所述背光单元旋转对称设置,旋转对称的旋转角度为90/N的倍数,即每一所述背光单元转动90/N的倍数后可以与其他所述背光单元相重合,亦即两个所述背光单元的各个所述发光二极管相重合。其中,所述旋转角度不为整数时则精确到小数点后1位或者2位。例如对于上述图3至图8所示实施例,N为4,旋转角度为22.5度的倍数,包括但不限于1、2、3及4倍等。其他实施例中,N为5,旋转角度为18度;N为6,旋转角度为15度;以此类推。在其中一个实施例中,N为4;并且,对于连续排列的四个所述背光单元,前一个背光单元顺时针转动22.5度或其倍数后的各个所述发光二极管的位置,与后一个背光单元的各个所述发光二极管的位置相同;或者,前一个背光单元逆时针转动22.5度或其倍数后的各个所述发光二极管的位置,与后一个背光单元的各个所述发光二极管的位置相同。22.5度的倍数包括45度、67.5度及90度等,亦可包括22.5度、112.5度、135度及157.5度等。在其中一个实施例中,所述区域调光的背光模块如图9所示,其包括呈矩阵排列的20个背光单元100,规则排列为5行4列;每个背光单元100包括均匀设置的5个发光二极管110,每个背光单元100的5个所述发光二极管的中心位于同一圆周上;结合图10可见,沿横轴方向X,横轴方向的延伸线所经过所述发光二极管的中心的数量,最多为3个;沿纵轴方向Y,纵轴方向的延伸线所经过所述发光二极管的中心的数量,最多为3个;沿对角线方向Z,对角线方向的延伸线所经过所述发光二极管的中心的数量,最多为4个或5个。这样的设计,巧妙地提出了各个所述背光单元的各个所述发光二极管之位置旋转排列形式,一方面将各所述背光单元的发光二极管尽可能排列得不规则,以巧妙地规避了人类视觉上习惯性寻找规则的事物的特性,使得高动态范围成像技术的高亮度与低亮度应用于液晶显示器时,提升了各所述背光单元的发光二极管具体位置的离散度,从而将因技术路径原因导致无法彻底解决的漏光问题尽可能地离散化,造成人类视觉及思维所难以感知的非规律性,进而产生了辨识错觉,因此相对于传统技术尽可能地克服了应用高动态范围成像技术的液晶显示器所带来的光晕问题。另一方面尽可能具有一定程度的规则排列,达成背光的均匀度与不规则的漏光位置离散度的平衡,不仅保证了背光的均匀度,而且有利于配合工艺制程、线路设计及连接,避免了无序设计造成的生产成本过高问题,从而有利于生产制造。
其他实施例中,所述区域调光的背光模块可以包括排列为直线形或者折线形或者弧线形的7个背光单元、8个背光单元、10个背光单元、15个背光单元或者21个背光单元等。但无论是何种排列方式,由于需要规模生产,因此如上所述,背光单元需呈现一定的可重复性,否则生产成本将无法承受;进一步地,在其中一个实施例中,所述背光单元包括底座及面板,各个所述发光二极管固定于所述面板上,所述底座设置N个安装位置,所述面板固定于任一所述安装位置上且与所述底座实现线路电连接;各所述安装位置旋转对称设置,所述旋转角度为90/N的倍数;这样的设计,有利于统一生产相同规格的底座及相同规格的面板,只需在制造工序及装配工序中,调整安装位置及选取背光单元即可,从而保证了大量背光单元的一致性,降低了生产成本,有利于生产制造及推广应用。
为了避免人类视觉辨认出背光单元的重复排列,在其中一个实施例中,对于任一所述背光单元以及与其相邻的各个所述背光单元,各个所述发光二极管的位置相异设置;如图1所示,第1行第1列的背光单元100与两个背光单元100相邻,这三个背光单元100的各个所述发光二极管的位置相异设置,以使这三个背光单元100中的任一个沿X方向平移或者沿Y方向平移,均与其他两个背光单元100不重合;在其他实施例中,类似地,第2行第3列的背光单元与四个背光单元相邻,这五个背光单元的各个所述发光二极管的位置相异设置,以使这五个背光单元中的任一个沿X方向平移或者沿Y方向平移,均与其他四个背光单元不重合。或者,在其中一个实施例中,对于任一所述背光单元,其所相邻的各个所述背光单元中,各个所述发光二极管的位置相同的所述背光单元的数量最大值为二个。如图7及图9所示,对于矩阵排列的背光单元,一个背光单元100最多有4个相邻的背光单元,这4个相邻的背光单元可以各不相同,也可以其中两个背光单元相同,即两个背光单元的各个所述发光二极管的位置相同。
在其中一个实施例中,所述区域调光的背光模块如图11所示,其包括呈矩阵排列的9个背光单元100,规则排列为3行3列;每个背光单元100包括均匀设置的6个发光二极管110,每个背光单元100的6个所述发光二极管的中心位于同一圆周上。
结合图12,沿横轴方向X,横轴方向的延伸线所经过所述发光二极管的中心的数量,最多为2个,即小于横轴方向的延伸线所经过背光单元100的数量。
结合图13,沿纵轴方向Y,纵轴方向的延伸线所经过所述发光二极管的中心的数量,最多为2个,同样小于纵轴方向的延伸线所经过背光单元100的数量。
结合图14,沿任一对角线方向Z,对角线方向的延伸线所经过所述发光二极管的中心的数量,最多为3个,即小于等于对角线方向的延伸线所经过的背光单元100的数量。
在其中一个实施例中,所述区域调光的背光模块如图15所示,其背光幅照度模拟结果如图16所示,其中Y轴及Z轴的单位均为毫米。
对比如图17及图18所示传统均匀设计的区域调光的背光模块,以及其背光幅照度模拟结果,同样地,其中Y轴及Z轴的单位均为毫米。
两个所述区域调光的背光模块的颗数与条件均为一致,但是根据模拟结果可以清楚的发现,传统均匀设计的常规排列方式,由于受到朗伯光源的自然发散结果,越靠近中心的光强会自然的越高,而形成一个中间强四边弱情况。其中,朗伯光源为具有各向同性光亮度的光源,通常情况下的实际光源,只要其光亮度看起来是均匀的,都可以近似看成朗伯光源。
相比之下,图16所示的本申请图15所示之所述区域调光的背光模块,清楚地体现发光强度在外围具有明显的不规则状,且因为不具备中心光强度特别强的情况,使得均匀度可以进一步地得到提升,并且使得区域调光的光晕现象不再容易被人眼察觉,即均匀度模拟测试结果更为理想,满足设计之预期。而图18所示的传统技术图17所示之背光模块,光线主要汇集中心区域,因此导致中心光强度特别强,如前所述,这种情况下光晕现象容易被人眼察觉。
在其中一个实施例中,一种显示器,其包括控制器、液晶模块及任一实施例所述区域调光的背光模块,所述控制器分别电连接所述液晶模块及所述区域调光的背光模块。即,所述显示器包括控制器、液晶模块及任一实施例所述区域调光的背光模块,所述控制器分别电连接所述液晶模块及所述区域调光的背光模块;其中,所述区域调光的背光模块包括规则排列的M个背光单元;每一所述背光单元包括均匀设置的N个发光二极管,各个所述发光二极管的中心位于同一圆周上;并且,相邻两个所述背光单元的各个所述发光二极管的位置相异设置;其中,M大于等于3,N大于等于4。其余实施例以此类推,不做赘述。这样的设计,通过发光的位置相异设置而形成了不规则排列的漏光位置,一方面巧妙地利用了人类视觉上习惯性寻找规则的事物的特性,将应用了高动态范围成像技术的液晶显示器所无法彻底解决的漏光问题,隐藏在不规则排列的辨识错觉中;另一方面兼顾了背光的均匀度与不规则的漏光位置离散度,从而相对于传统技术尽可能地克服了应用高动态范围成像技术的液晶显示器所带来的光晕问题。
需要说明的是,本申请的其它实施例还包括,上述各实施例中的技术特征相互组合所形成的、能够实施的区域调光的背光模块及显示器。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种区域调光的背光模块,其特征在于,包括规则排列的M个背光单元;
每一所述背光单元包括均匀设置的N个发光二极管,各个所述发光二极管的中心位于同一圆周上;并且,
相邻两个所述背光单元的各个所述发光二极管的位置相异设置;
其中,M大于等于3,N大于等于4。
2.根据权利要求1所述区域调光的背光模块,其特征在于,对于任一所述背光单元以及与其相邻的各个所述背光单元,各个所述发光二极管的位置相异设置;或者,
对于任一所述背光单元,其所相邻的各个所述背光单元中,各个所述发光二极管的位置相同的所述背光单元的数量最大值为二个。
3.根据权利要求1所述区域调光的背光模块,其特征在于,按行设置各个所述背光单元或者按列设置各个所述背光单元,以使相邻两个所述背光单元的离散度为同一数值或者预设数值范围;或者,
对预定面积的区域位置,随机分布各个所述背光单元的各个所述发光二极管的位置。
4.根据权利要求1所述区域调光的背光模块,其特征在于,各所述背光单元呈矩阵排列;并且,
对于且沿横轴方向相邻的任意两个所述背光单元,具有相同的旋转重合角度;或者,对于且沿纵轴方向相邻的任意两个所述背光单元,具有相同的旋转重合角度。
5.根据权利要求1所述区域调光的背光模块,其特征在于,各所述背光单元呈矩阵排列;
且沿横轴方向、纵轴方向及对角线方向,每一方向的延伸线所经过所述发光二极管的中心的数量,小于等于所述延伸线所经过所述背光单元的数量。
6.根据权利要求1所述区域调光的背光模块,其特征在于,沿任一所述发光二极管的中心,与另外任一所述发光二极管的中心的连线,所经过所述发光二极管的中心的数量,小于等于所述连线所经过所述背光单元的数量。
7.根据权利要求1所述区域调光的背光模块,其特征在于,N为4;并且,对于连续排列的四个所述背光单元,
前一个背光单元顺时针转动22.5度或其倍数后的各个所述发光二极管的位置,与后一个背光单元的各个所述发光二极管的位置相同;或者,前一个背光单元逆时针转动22.5度或其倍数后的各个所述发光二极管的位置,与后一个背光单元的各个所述发光二极管的位置相同。
8.根据权利要求1所述区域调光的背光模块,其特征在于,所述发光二极管为miniLED。
9.根据权利要求1至8中任一项所述区域调光的背光模块,其特征在于,所述区域调光的背光模块为直下式背光模块。
10.一种显示器,其特征在于,包括控制器、液晶模块及权利要求1至9中任一项所述区域调光的背光模块,所述控制器分别电连接所述液晶模块及所述区域调光的背光模块。
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