CN203258513U - 背光模组的led排布结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种背光模组的LED排布结构。本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中多面出光LED在直下式背光扫描模组设计时存在的3D串扰现象，提供一种背光模组的LED排布结构。采用的技术方案可概括为：背光模组的LED排布结构，包括具有至少两个LED元件的背光模组，每个LED元件都具有至少两个LED出光面，且至少有两个LED出光面的出光量不相同，将背光模组内的LED元件分为至少两个分区，且各个分区之间的分界线与背光扫描方向垂直，出光量最小的LED出光面作为相邻区间的LED元件的相邻面。本实用新型排布合理，能够大幅降低串扰，提升3D观看效果，适用于主动快门式3D液晶电视或显示器。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种背光模组的LED排布结构，具体是涉及一种针对多面出光LED在直下式背光扫描模组设计时降低3D串扰的背光模组的LED排布结构。
背景技术
随着电视以及相关显示器产业的发展，具有3D功能的设备也逐渐增多，以电视为例，目前市场上的电视多数已经具备3D功能。根据3D功能设计原理的不同，3D电视主要可分为主动快门式3D电视（Active shutter glass3D）和偏光式3D电视(Polarization3D)。主动快门式3D电视由于液晶面板自身不发光，必须利用背光作为光源；而且由于液晶材料自身响应速度存在延迟，如果不对背光系统进行处理，左眼在一定的时间内会观看到右眼的画面，右眼在一定的时间内也会观看到左眼的画面，即通常所说的串扰。
由于主动快门式3D电视中的串扰现象较为严重，需要进行背光扫描才能有效降低3D串扰现象，保证电视的3D效果。串扰越小，则3D效果越佳。通过背光扫描降低3D串扰的基本原理是：通过对背光模组的LED进行分区，并按照一定时序分时扫描，与液晶显示面板的左/右眼显示信号通过一定的时序关系相对应，从而实现有效区分所显示的左/右眼信号，达到降低3D串扰的目的。
液晶电视根据结构状态的不同可分为侧入时和直下式两大类，在侧入式的快门式3D背光模组设计时，通过对导光板增加微结构，由于LED背光系统的灯条数量和分区相对容易调整，因此可有效减轻在背光扫描时各个LED分区之间的光串扰现象。然而在直下式的快门式3D背光模组中，尤其是采用多面出光LED作为发光源的情况下，LED的分区以及在水平和垂直方向的排列位置对3D显示效果有直接影响。由于直下式LED背光系统在光学设计中的复杂性，背光模组的LED的分区及排列等需要认真考虑，否则容易出现串扰，降低观看效果。
目前业界直下式的快门式3D背光模组设计，在应用多面出光LED作为背光源方案时，只是对LED元件进行了简单的分区，而没有对其进行针对性的排布，更没有考虑或者很少考虑相邻分区间的光串扰，从而会出现显示效果降低的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中多面出光LED在直下式背光扫描模组设计时存在的3D串扰现象，提供一种背光模组的LED排布结构。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：背光模组的LED排布结构，包括具有至少两个LED元件的背光模组，每个LED元件都具有至少两个LED出光面，且至少有两个LED出光面的出光量不相同，将背光模组内的LED元件分为至少两个分区，且各个分区之间的分界线与背光扫描方向垂直，出光量最小的LED出光面作为相邻区间的LED元件的相邻面。
具体的，每个分区的LED元件沿背光扫描方向为至少一行或至少一列方式排列。
优选的，各个分区分别与相应的开关控制单元相连。
作为上述技术方案的优选方案，各个分区分别与相应的亮度调节单元相连。
本实用新型的有益效果是：为多面出光的背光模组提供了一种合理的LED的排布方式，能够大幅降低串扰，提升3D观看效果。本实用新型适用于主动快门式3D液晶电视或显示器的LED直下式背光模组设计。
附图说明
图1是本实用新型实施例中有5个LED出光面LED元件结构示意图；
图2是本实用新型实施例背光模组的LED排布结构示意图；
图3是本实用新型实施例的背光扫描时序图；
其中，1和2都是LED元件。
具体实施方式
下面结合附图及实施例，详细描述本实用新型的技术方案。
本实用新型中的背光模组的LED排布结构，包括具有至少两个LED元件的背光模组，每个LED元件都具有至少两个LED出光面，且至少有两个LED出光面的出光量不相同，将背光模组内的LED元件分为至少两个分区，且各个分区之间的分界线与背光扫描方向垂直，出光量最小的LED出光面作为相邻区间的LED元件的相邻面，即出光量最小的LED出光面与分界线平行。通过分析和测量上述LED元件在各个出光面上出光量的不同，并结合在3D模式工作时背光扫描方向，对每个分区的LED进行最优化排布，降低液晶电视在3D模式下工作时相邻分区间的光串扰。
实施例
如图1所示，本例中的背光模组有5个LED出光面，各个LED元件包括小、中、大功率等各个功率级的，而且至少两个出光面上的出光量不尽相同，各个出光面上的出光量可通过实测或LED规格确定。本例中，ABCD面为固定面，用于固定于PCB板或其他类型的载体之上；其余5面均可出光，A1B1C1D1面出光量相对最大，长边AA1BB1面、CC1DD1面出光量相等且大于短边AA1DD1面、BB1CC1面的出光量，即5个LED出光面在各个出光面上的出光量大小依次为：A1B1C1D1>AA1BB1=CC1DD1>AA1DD1=BB1CC1。
在直下式背光扫描模组设计中，需要根据背光模组性能要求并结合设计所选定的LED元件的特性，确定背光模组所需的LED元件的总数量，以M代表背光模组的LED元件的总数量，因此需要对M颗LED元件进行分区设计，需要将LED元件等分为N区，N为大于等于2的正整数，且分区排列方向与背光扫描方向垂直。
如图2，在本实施例中，M为64，N为4，即将64颗如图1的LED元件分为4区进行说明，每个分区由16颗LED元件依照两行八列方式排列而成，4个分区的3条分界线与背光扫描方向垂直。背光方向为垂直方向，在对LED元件进行分区排布时，使得LED元件出光量相对较小的面作为相邻区间的相邻面，从而在进行垂直方向的背光扫描时，最大程度地减小相邻区间的光串扰。如图1中的LED元件便将出光量最小的短边AA1DD1面、BB1CC1面作为相邻区间的相邻面，即上述两面与分区之间的分界线平行。本图中分区1的LED元件1和分区2的LED元件2都是如图1的LED元件，背光模组中的所有的LED元件特性相同，且以相同形态重复排布，以分区1的LED元件1和分区2的LED元件2为例，即使得LED元件1的出光量最小的短边AA1DD1面与LED元件2出光量最小的短边BB1CC1面相对，可使背光扫描过程中，进入相邻分区的串扰光最少。
另外，每个分区分别与相应的开关控制单元相连,即每个分区的LED元件均与该分区所对应的开关控制单元相连，增强各个分区的独立性。进一步的，每个分区的LED元件均与该分区所对应的亮度调节单元相连，使得可以独立控制各个分区的LED元件的亮度。
分区完成之后，在背光模组进入扫描模式时，各分区会按照一定的时序进行背光扫描，扫描时序在不同尺寸的背光模组设计以及搭配不同的LCD时等因素影响下会有所不同。本例中，由于以背光模组分为4区进行说明，每个分区对应一个通道控制，故以图3的背光扫描时序图进行示例说明。在进入背光扫描模式后，4个通道会按照图3的时序关系并以同步信号为基准进行逐行扫描。同步信号的周期为Ts，从同步信号发出的T1时间段之后，通道1进入背光扫描模式，电流导通并点亮该通道所对应的分区1的LED元件，同理，从同步信号发出的T2时间段之后，通道2电流导通并点亮分区2的LED元件；从同步信号发出的T3时间段之后，通道3电流导通并点亮分区3的LED元件；从同步信号发出的T4时间段之后，通道4电流导通并点亮分区4的LED元件。而在通道1进入背光扫描模式并点亮分区1的LED元件时，通道2对应的分区2的LED元件仍处于熄灭状态，两个分区的LED元件点亮存在T=T2-T1的时间差，此时，分区1的部分LED元件光线会进入分区2的区域，形成光串扰。以主动快门式3D液晶电视为例，如果LCD当前刷新帧为左眼信号，上一帧为右眼信号，则在分区1的LED元件点亮而分区2的LED元件熄灭的时间T内，由于光串扰现象，会使得观看者看到分区2上的右眼信号。其他分区同理，分区3和分区2存在Ta=T3-T2的时间差，分区4和分区2存在Tb=T4-T3的时间差。这样就会出现串扰现象，影响观看效果，串扰严重的甚至无法看出3D效果。使用本发明的LED排布方式后，由于相邻通道间的出光量减少，相互间光线影响降低，所以相对于传统的结构分区方式，可以大幅降低在进行背光扫描时相邻通道间的光串扰，提升显示品质。
此外，本实用新型不需要对扩散板进行丝印或者其他特殊处理，能够在不增加物料成本的情况下，大幅降低串扰，提升3D观看效果。
Claims (4)
1.背光模组的LED排布结构，包括具有至少两个LED元件的背光模组，每个LED元件都具有至少两个LED出光面，且至少有两个LED出光面的出光量不相同，其特征在于，将背光模组内的LED元件分为至少两个分区，且各个分区之间的分界线与背光扫描方向垂直，出光量最小的LED出光面作为相邻区间的LED元件的相邻面。
2.如权利要求1所述的背光模组的LED排布结构，其特征在于，每个分区的LED元件沿背光扫描方向为至少一行或至少一列方式排列。
3.如权利要求1或2所述的背光模组的LED排布结构，其特征在于，各个分区分别与相应的开关控制单元相连。
4.如权利要求1或2所述的背光模组的LED排布结构，其特征在于，各个分区分别与相应的亮度调节单元相连。
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| CN 201320291996 CN203258513U (zh) | 2013-05-24 | 2013-05-24 | 背光模组的led排布结构 |
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