CN210692049U - 背光模组和显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种背光模组和显示装置。该背光模组包括背光基板和背光控制器，背光基板包括矩阵排列的多个发光单元，发光单元包括白色发光单元和蓝色发光单元，至少两个相邻的发光单元的发光颜色不同；背光控制器包括多个电源加载端，每个电源加载端与一行发光单元的第一端电连接，背光控制器通过电源加载端向对应行的发光单元加载电源信号。本实施例的技术方案，解决了现有技术中通过多原色滤光片扩展色域增加背光模组的制造成本及制造难度的技术问题，实现了在扩展显示装置色域范围的同时，提升了人眼观看显示装置的舒适度，并降低了硬件电路设计的复杂程度。

Description

背光模组和显示装置

技术领域

本实用新型实施例涉及显示技术，尤其涉及一种背光模组和显示装置。

背景技术

液晶显示装置因价格低、使用寿命长等优势，已成为主流的显示装置。液晶显示装置中液晶本身并不发光，需要依靠背光模组提供的背光源来显示图像。目前使用的背光源普遍为白光发光二极管(Light Emitting Diode，LED)，即白光LED，因其具有高效、寿命长、成本低等优势。但是白光LED背光的显示装置色域较窄，色彩表现明显不佳。

现有技术中采用多原色滤光片扩展液晶显示装置的色域范围，在不牺牲亮度的前提下，液晶显示装置的色域范围能够得到有效扩增。然而，多原色滤光片的设置增加了背光模组的制造成本及制造难度。并且，背光模组中每个发光单元均需要驱动电路控制，增加了硬件电路设计的复杂程度。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种背光模组和显示装置，以实现在扩展显示装置显示色域范围的同时，提升人眼观看显示装置的舒适度，并降低硬件电路设计的复杂程度。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种背光模组，包括背光基板和背光控制器，所述背光基板包括矩阵排列的多个发光单元，所述发光单元包括白色发光单元和蓝色发光单元，至少两个相邻的所述发光单元的发光颜色不同；

所述背光控制器包括多个电源加载端，每个所述电源加载端与一行所述发光单元的第一端电连接，所述背光控制器通过所述电源加载端向对应行的所述发光单元加载电源信号。

可选地，所述背光控制器包括：

解码器，所述解码器包括多个解码信号输出端，所述解码器将背光供电数据解码后生成不同的行供电解码信号并分别通过对应的所述解码信号输出端输出；

多个开关元件，每个开关元件根据对应的所述行供电解码信号控制所述背光控制器的电源输入端与对应的所述电源加载端之间的连通状态。

可选地，所述开关元件的控制端与对应的所述解码信号输出端电连接，所有所述开关元件的第一端短接后作为所述背光控制器的电源输入端，所述开关元件的第二端作为所述背光控制器的电源加载端。

可选地，所述开关元件包括场效应管。

可选地，沿所述矩阵排列的行方向和列方向，任意相邻所述发光单元的发光颜色不同。

可选地，所述背光控制器包括：

发光驱动器，所述发光驱动器包括多个发光控制信号输出端，每个所述发光控制信号输出端与一列所述发光单元中发光颜色相同的发光单元的第二端电连接，所述发光驱动器通过调节所述发光控制信号输出端的输出信号调节对应列发光颜色相同的所述发光单元的发光亮度。

可选地，所述背光控制器包括：

发光驱动器，所述发光驱动器包括多个发光控制信号输出端，每个所述发光控制信号输出端与相邻两列所述发光单元中发光颜色相同的发光单元的第二端电连接，所述发光驱动器通过调节所述发光控制信号输出端输出的发光控制信号调节对应相邻两列发光颜色相同的所述发光单元的发光亮度。

可选地，所述背光控制器还包括：

发光控制器，所述发光控制器根据背光亮度数据调节输出的发光亮度调节信号；

所述发光驱动器根据接收到的所述发光亮度调节信号调节输出的所述发光控制信号。

可选地，所述发光控制器包括单片机、时序控制器或显示处理器。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括如第一方面所述的背光模组，所述显示装置还包括与所述背光模组相对设置的显示面板，所述显示面板包括多个显示分区，所述背光模组包括多个背光分区，所述背光分区为对应的所述显示面板中的显示分区提供显示用光，位于每个背光分区的至少两个相邻的所述发光单元的发光颜色不同。

本实用新型实施例提供了一种背光模组和显示装置，该背光模组包括背光基板和背光控制器，背光基板包括矩阵排列的多个发光单元，发光单元包括白色发光单元和蓝色发光单元，其中至少两个相邻的白色发光单元和蓝色发光单元交替分布，蓝色发光单元的设置有效扩展了显示装置蓝色到绿色的显示色域范围，通过背光控制器实现了发光单元的逐行控制，解决了现有技术中通过多原色滤光片扩展色域增加背光模组的制造成本及制造难度的技术问题，实现了在扩展显示装置显示色域范围的同时，提升了人眼观看显示装置的舒适度，并降低了硬件电路设计的复杂程度。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种背光模组的模块结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种色域范围示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种彩色滤光片的透射光谱示意图；

图4是本实用新型实施例提供的另一种背光模组的模块结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的另一种背光模组的模块结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的另一种背光模组的模块结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的一种显示装置的模块结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是本实用新型实施例提供的一种背光模组的模块结构示意图。如图1所示，该背光模组包括背光基板1和背光控制器2，背光基板1包括矩阵排列的多个发光单元10，发光单元10包括白色发光单元D1和蓝色发光单元D2，至少两个相邻的发光单元10的发光颜色不同；背光控制器2包括多个电源加载端a1，每个电源加载端a1与一行发光单元10的第一端电连接，背光控制器2通过电源加载端a1向对应行的发光单元10加载电源信号。

具体地，该背光模组可以应用于液晶显示器中，为液晶显示面板提供背光源。背光基板1包括多个呈矩阵分布的发光单元10，发光单元10的具体个数可以根据液晶显示面板的尺寸和背光需求进行设置。多个发光单元10中存在至少两个相邻并交替排列的白色发光单元D1和蓝色发光单元D2，构成包括白光和蓝光的背光源。背光控制器2能够通过多个电源加载端a1为对应的每行发光单元10提供电源，使得背光控制器2能够逐行单独控制发光单元10工作。

现有技术中的显示装置通常仅以白光作为发光单元，色域较窄，色彩表现能力不佳。图2是本实用新型实施例提供的一种色域范围示意图，具体为CIE1931色域图。如图2所示，自然界中可见光谱的颜色组成了最大的色域空间，可以用图2中2A范围的空间来表示，2B范围的空间代表现有技术中的显示装置的色域范围，由图2可知，绝大部分的自然界真实颜色在显示装置的色域范围外，特别是纯绿色区域和青色区域，这是由于显示装置中的绿色滤光片与红色和蓝色滤光片会发生串扰的缘故。

图3是本实用新型实施例提供的一种彩色滤光片的透射光谱示意图。其中，R、G、B波形分别代表彩色滤光片中不同波长入射光的红光、绿光和蓝光的透射率，由图3可知，主波长为500nm左右的蓝光的绿光和蓝光透射率较高，因而本实施例发光单元10中的蓝色发光单元D2可以透过绿色和蓝色滤光片，出射光可以包括从绿色到蓝色的颜色，同时包括高饱和青色，有效扩展了以背光基板1作为发光单元的显示装置的色域范围。

本实用新型实施例提供的背光模组包括背光基板和背光控制器，背光基板包括矩阵排列的多个发光单元，发光单元包括白色发光单元和蓝色发光单元，其中至少两个相邻的白色发光单元和蓝色发光单元交替分布，蓝色发光单元的设置有效扩展了显示装置蓝色到绿色的显示色域范围，通过背光控制器实现了发光单元的逐行控制，解决了现有技术中通过多原色滤光片扩展色域增加背光模组的制造成本及制造难度的技术问题，实现了在扩展显示装置色域范围的同时，提升了人眼观看显示装置的舒适度，并降低了硬件电路设计的复杂程度。

图4是本实用新型实施例提供的另一种背光模组的模块结构示意图。如图4所示，可选地，在上述技术方案的基础上，可以设置背光控制器2包括：解码器20和多个开关元件21，解码器20包括多个解码信号输出端g1，解码器20将背光供电数据解码后生成不同的行供电解码信号并分别通过对应的解码信号输出端g1输出，每个开关元件21根据对应的行供电解码信号控制背光控制器2的电源输入端a2与对应的电源加载端a1之间的连通状态。

示例性地，图4所示的背光模组4可以通过显示装置中的信号处理模块3获取待显示图像的背光信息，背光信息中可以包括背光供电数据，解码器20能够将接收到的数字信号形式的背光供电数据转换成模拟信号形式，生成对应每行发光单元10的行供电解码信号并输出至开关元件21，开关元件21可以根据接收到的供电解码信号连接或断开背光控制器2的电源输入端a2与对应的电源加载端a1，以实现每行发光单元10的单独供电控制。

继续参考图4，可选地，在上述技术方案的基础上，可以具体设置开关元件21的控制端c3与对应的解码信号输出端g1电连接，所有开关元件21的第一端c1短接后作为背光控制器2的电源输入端a2，开关元件21的第二端c2作为背光控制器2的电源加载端a1。

具体地，解码器20的解码信号输出端g1的行供电解码信号可以作为对应的开关元件21的控制信号，例如，行供电解码信号可以是相对的高电平或低电平信号，电源输入端a2接入电源后，开关元件21可以根据接收到的行供电解码信号对应的电平大小，连接或断开电源输入端a2和对应的电源加载端a1，从而为相应行的发光单元10供电或断电。

如图4所示，可选地，在上述技术方案的基础上，开关元件21包括场效应管。开关元件21具体可以是金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)，示例性地，MOSFET的栅极可以作为开关元件21的控制端c3，源极和漏极可以分别作为开关元件21的第一端c1或第二端c2。

继续参考图4，可选地，在上述技术方案的基础上，沿矩阵排列的行方向和列方向，任意相邻发光单元10的发光颜色不同。具体地，白色发光单元D1和蓝色发光单元D2在矩阵中的任意行方向和列方向均为交替排布，使得任意两个列方向中上下相邻或行方向中左右相邻的两个发光单元10的发光颜色均不相同。

可选地，在上述技术方案的基础上，白色发光单元D1可以是白光LED器件，蓝色发光单元D2可以是宝石蓝光LED器件。宝石蓝光LED器件的光源波长范围在500nm左右，作为背光源入射彩色滤波片时可以保证从绿色到蓝色范围的出射光的透射率，矩阵排列的多个发光单元10中，任意相邻的白色发光单元D1和蓝色发光单元D2交替设置，使得矩阵中所有相邻的发光单元10的发光颜色均不相同，扩展背光源为显示装置提供的显示色域范围的效果更佳，并进一步均衡了背光源的发光亮度。

图5是本实用新型实施例提供的另一种背光模组的模块结构示意图。如图5所示，可选地，在上述技术方案的基础上，可以设置背光控制器2包括：发光驱动器22，发光驱动器22包括多个发光控制信号输出端f1，每个发光控制信号输出端f1与一列发光单元10中发光颜色相同的发光单元10的第二端电连接，发光驱动器22通过调节发光控制信号输出端f1的输出信号调节对应列发光颜色相同的发光单元10的发光亮度。

示例性地，图5所示的白色发光单元D1为白光LED器件，蓝色发光单元D2为宝石蓝光LED器件。矩阵中每行发光单元10中每个白色发光单元D1的第一端b1和每个蓝色发光单元D2的第一端e1均与对应的电源加载端a1电连接，每列发光单元10中每个白色发光单元D1的第二端b2电连接相同的发光控制信号输出端f1，每个蓝色发光单元D2的第二端e2电连接相同的发光控制信号输出端f1。发光驱动器22可以通过调节发光控制信号输出端f1输出的发光控制信号控制对应列的发光单元10中发光颜色相同的发光单元10的发光亮度，例如，发光驱动器22可以通过第一个发光控制信号输出端f1输出发光控制信号控制矩阵中第一列发光单元10中的白色发光单元D1的发光亮度，通过第二个发光控制信号输出端f1输出发光控制信号控制第一列发光单元10中的蓝色发光单元D2的发光亮度，以此类推，实现了对发光单元10的逐列亮度控制。

图6是本实用新型实施例提供的另一种背光模组的模块结构示意图。如图6所示，可选地，在上述技术方案的基础上，可以设置背光控制器2包括：发光驱动器22，发光驱动器22包括多个发光控制信号输出端f1，每个发光控制信号输出端f1与相邻两列发光单元10中发光颜色相同的发光单元10的第二端电连接，发光驱动器22通过调节发光控制信号输出端f1输出的发光控制信号调节对应相邻两列发光颜色相同的发光单元10的发光亮度。

示例性地，如图6所示，可以设置相邻两列发光单元10中每个白色发光单元D1的第二端b2电连接相同的发光控制信号输出端f1，每个蓝色发光单元D2的第二端e2电连接相同的发光控制信号输出端f1。发光驱动器22可以通过调节发光控制信号输出端f1输出的发光控制信号同时控制对应两列的发光单元10中发光颜色相同的发光单元10的发光亮度，例如，发光驱动器22可以通过第一个发光控制信号输出端f1输出发光控制信号控制矩阵中第一列和第二列发光单元10中的白色发光单元D1的发光亮度，通过第二个发光控制信号输出端f1输出发光控制信号控制第一列和第二列发光单元10中的蓝色发光单元D2的发光亮度，以此类推，实现了对发光单元10的逐列亮度控制。

本实施例中发光驱动器22通过一个发光控制信号输出端f1输出信号同时控制相邻两列发光颜色相同的发光单元10的情况，减少了发光控制信号输出端f1的数量，进而降低了对发光驱动器22的要求，有缩小了发光驱动器22的尺寸，有利于显示面板窄边框的实现。

参考图5或图6，可选地，在上述技术方案的基础上，还可以设置背光控制器2包括：发光控制器23，发光控制器23根据背光亮度数据调节输出的发光亮度调节信号，发光驱动器22根据接收到的发光亮度调节信号调节输出的发光控制信号。

示例性地，如图5或图6所示，信号处理模块3可以获取待显示图像的背光信息，背光信息中可以包括背光供电数据和背光亮度数据，解码器20可以根据接收到的背光供电数据控制开关元件21以为相应行的发光单元10供电或断电，发光控制器23可以根据接收到的背光亮度数据调节输出至发光驱动器22的发光亮度调节信号，使发光驱动器22可以根据接收到的发光亮度调节信号向发光单元10输出相应的发光控制信号，发光单元10可以根据自身的通断电情况以及接收到的发光控制信号调节发光情况，实现了对发光单元10逐行逐列扫描式的控制。

参考图6，可选地，在上述技术方案的基础上，可以设置发光控制器23包括单片机、时序控制器或显示处理器。示例性地，单片机、时序控制器(Timing Controller，TCON)和显示处理器Scaler可以根据接收到的背光亮度数据生成包括每个发光单元10发光亮度信息和发光时序信息的发光亮度调节信号，从而实现对发光单元10的逐列时序和亮度控制。

具体地，单片机可通过其内部的中央处理器、存储器、多种接口、中断系统、定时器/计数器、显示驱动电路、脉宽调制电路、数模转换器等结构，根据接收到的背光亮度数据控制多个发光单元10各自的发光亮度和发光时序。时序控制器TCON可以包括电源控制电路、电源变换电路、定时电路和触发器等，时序控制器TCON可以根据接收到的背光亮度数据定时触发多个发光单元10工作。显示处理器Scaler可以根据待显示图像信息得到矩阵中多个发光单元10的行水平和列垂直的发光亮度信息和发光时序信息，对多个发光单元10进行控制，以使发光单元10提供适用于待显示图像的背光源。通过单片机、时序控制器或显示处理器对发光单元进行控制，能够避免现有技术中多个LED器件单独控制造成的驱动通道过多的问题，实现了扫描式控制，降低了硬件设计和布局的难度，节约了制造成本。

本实用新型实施例还提供了一种显示装置，包括本实用新型实施例提供的背光模组。图7是本实用新型实施例提供的一种显示装置的模块结构示意图。图7示出了背光模组4和显示面板5的相对位置关系。如图7所示，该显示装置包括背光模组4，还包括与背光模组4相对设置的显示面板5，显示面板5包括多个显示分区50，背光模组4包括多个背光分区11，背光分区11为对应的显示面板5中的显示分区50提供显示用光，位于每个背光分区11的至少两个相邻的发光单元10的发光颜色不同。

具体地，参考图7，背光模组4的背光基板1中可以包括多个背光分区11，背光分区11中可包括矩阵排列的多个发光单元10，发光单元10包括白色发光单元D1和蓝色发光单元D2，至少两个相邻的发光单元10的发光颜色不同，背光模组4中的背光控制器2能够逐行单独控制发光单元10工作，使得每个背光分区11中的发光单元10能够为对应的显示面板5中的显示分区50提供显示用光。

参考图7，可选地，在上述技术方案的基础上，显示分区50中可以包括显示不同颜色的像素单元51、像素单元52和像素单元53，像素单元51、像素单元52和像素单元53利用包括彩色滤光片的彩膜基板分别发出红色、绿色和蓝色不同颜色的光。示例性地，背光分区11中的白色发光单元D1和蓝色发光单元D2向显示分区50发射的入射光透过彩膜基板中的红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片能够形成彩色显示画面，蓝色发光单元D2的设置使得蓝色入射光透过红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片后呈现包括蓝色和绿色的色域更宽的显示画面，扩展了显示装置的显示色域范围。

本实用新型实施例提供的显示装置包括背光模组，还包括与背光模组相对设置的显示面板，背光分区为对应的显示面板中的显示分区提供显示用光，背光模组包括背光基板和背光控制器，背光基板包括矩阵排列的多个发光单元，发光单元包括白色发光单元和蓝色发光单元，其中至少两个相邻的白色发光单元和蓝色发光单元交替分布，蓝色发光单元的设置有效扩展了显示装置蓝色到绿色的显示色域范围，通过背光控制器实现了发光单元的逐行控制，解决了现有技术中通过多原色滤光片扩展色域增加背光模组的制造成本及制造难度的技术问题，实现了在扩展显示装置色域范围的同时，提升了人眼观看显示装置的舒适度，并降低了硬件电路设计的复杂程度。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种背光模组，包括背光基板和背光控制器，其特征在于，所述背光基板包括矩阵排列的多个发光单元，所述发光单元包括白色发光单元和蓝色发光单元，至少两个相邻的所述发光单元的发光颜色不同；

所述背光控制器包括多个电源加载端，每个所述电源加载端与一行所述发光单元的第一端电连接，所述背光控制器通过所述电源加载端向对应行的所述发光单元加载电源信号。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光控制器包括：

解码器，所述解码器包括多个解码信号输出端，所述解码器将背光供电数据解码后生成不同的行供电解码信号并分别通过对应的所述解码信号输出端输出；

多个开关元件，每个开关元件根据对应的所述行供电解码信号控制所述背光控制器的电源输入端与对应的所述电源加载端之间的连通状态。

3.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述开关元件的控制端与对应的所述解码信号输出端电连接，所有所述开关元件的第一端短接后作为所述背光控制器的电源输入端，所述开关元件的第二端作为所述背光控制器的电源加载端。

4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述开关元件包括场效应管。

5.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，沿所述矩阵排列的行方向和列方向，任意相邻所述发光单元的发光颜色不同。

6.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述背光控制器包括：

发光驱动器，所述发光驱动器包括多个发光控制信号输出端，每个所述发光控制信号输出端与一列所述发光单元中发光颜色相同的发光单元的第二端电连接，所述发光驱动器通过调节所述发光控制信号输出端的输出信号调节对应列发光颜色相同的所述发光单元的发光亮度。

7.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述背光控制器包括：

发光驱动器，所述发光驱动器包括多个发光控制信号输出端，每个所述发光控制信号输出端与相邻两列所述发光单元中发光颜色相同的发光单元的第二端电连接，所述发光驱动器通过调节所述发光控制信号输出端输出的发光控制信号调节对应相邻两列发光颜色相同的所述发光单元的发光亮度。

8.根据权利要求6或7所述的背光模组，其特征在于，所述背光控制器还包括：

发光控制器，所述发光控制器根据背光亮度数据调节输出的发光亮度调节信号；

所述发光驱动器根据接收到的所述发光亮度调节信号调节输出的所述发光控制信号。

9.根据权利要求8所述的背光模组，其特征在于，所述发光控制器包括单片机、时序控制器或显示处理器。

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，所述显示装置还包括与所述背光模组相对设置的显示面板，所述显示面板包括多个显示分区，所述背光模组包括多个背光分区，所述背光分区为对应的所述显示面板中的显示分区提供显示用光，位于每个背光分区的至少两个相邻的所述发光单元的发光颜色不同。

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