CN211786494U - 一种背光模组及液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种背光模组及液晶显示器，所述发光组件包括红基色发光件，蓝基色发光件，第一绿基色发光件，以及第二绿基色发光件，红基色发光件，蓝基色发光件，第一绿基色发光件，以及第二绿基色发光件按一定规则排布。本实用新型在传统三基色显示器的基础上增加一种基色，将显示器的显示色域大幅提高至接近全色域，实现了显示器超宽色域显示。

Description

一种背光模组及液晶显示器

技术领域

本实用新型涉及显示屏设备领域，尤其涉及的是一种背光模组及液晶显示器。

背景技术

显示器已经被广泛运用于工业生活和生产中，比如手机、电视、电脑等。现有显示器一般采用红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色作为基色混合来实现彩色显示。现有的液晶显示面板包括薄膜晶体管(Thin Film Transistor)阵列、位于薄膜晶体管阵列上方并与之贴合设置的彩色滤光膜(Color Filter，CF)、设于薄膜晶体管阵列与彩色滤光膜之间的液晶层(Liquid Crystal Layer)，其工作原理是通过在薄膜晶体管阵列、彩色滤光膜间施加驱动电压来控制液晶层的液晶分子的旋转，将背光模组的光线折射出来产生画面。随着显示技术的发展，色域覆盖率逐渐的增加，显示器的颜色表现也进一步的丰富，但在全色域范围内仍然有大块区域没有覆盖。

如图1所示的CIE1931(Commission Internationale de L'Eclairage国际照明委员会)舌型色域图(其中，R为红基色，G为绿基色，B为蓝基色)，现有的显示屏颜色表现的显示器往右半边倾斜，绿色的主波长接近530～540nm,在舌形左半部还有很大一部分颜色没有通过显示器进行表现，难以达到和满足使用者的要求。

因此，现有技术有待改进和发展。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种背光模组及液晶显示器，以改善现有显示器显色范围在全色域范围内仍然有大块区域没有覆盖的问题。

本实用新型提供一种背光模组，包括：

所述背光模组包括发光组件，其中，所述发光组件包括红基色发光件，蓝基色发光件，第一绿基色发光件，以及第二绿基色发光件；红基色发光件，蓝基色发光件，第一绿基色发光件，以及第二绿基色发光件按一定规则排布。

进一步，所述发光组件中，所述红基色发光件形成一个矩阵，所述蓝基色发光件形成一个矩阵，所述第一绿基色发光件形成一个矩阵，所述第二绿基色发光件形成一个矩阵，以矩阵为单位依次循环排列，其中各矩阵中的发光件数量相同。

一种液晶显示器，所述液晶显示器包括背光模组及液晶显示面板；所述背光模组包括发光组件，所述发光组件包括红基色发光件，蓝基色发光件，第一绿基色发光件，以及第二绿基色发光件；红基色发光件，蓝基色发光件，第一绿基色发光件，以及第二绿基色发光件按一定规则排布；

所述液晶显示面板包括多个像素单元，每个像素单元包括红色子像素、蓝色子像素、第一绿色子像素及第二绿色子像素。

进一步，所述第一绿色子像素的面积和所述第二绿色子像素的面积相同。

进一步，所述红色子像素的面积等于所述蓝色子像素的面积。

进一步，所述第一绿色子像素与所述第二绿色子像素的面积之和等于所述红色子像素的面积或所述蓝色子像素的面积。

进一步，所述第一绿色子像素和第二绿色子像素位于所述像素单元的中间位置，所述红色子像素和所述蓝色子像素分别位于第一绿色子像素和第二绿色子像素的两侧位置。

进一步，所述红色子像素的面积、所述蓝色子像素的面积、所述第一绿色子像素的面积与所述第二绿色子像素的面积均相同。

进一步，所述第一绿色子像素与所述第二绿色子像素分别位于所述像素单元的对角位置，所述红色子像素与所述蓝色子像素分别位于所述像素单元的另一对角位置。

进一步，所述液晶显示面板还包括彩色滤光膜，所述彩色滤光膜上排列有与所述红色子像素相对应的红基色滤光膜，与所述蓝色子像素相对应的蓝基色滤光膜，与所述第一绿色子像素和所述第二绿色子像素相对应的绿基色滤光膜。

有益效果：本实用新型通过在传统显示器红绿蓝三种基色的基础上增加一种基色，大幅扩大了显示器显示色域的范围，增加了显示器的颜色表现能力。

附图说明

图1为CIE1931(Commission Internationale de L'Eclairage国际照明委员会)舌型色域图。

图2为采用Local Dimming技术和不采用Local Dimming技术色域显示范围对比图。

图3为本实用新型液晶显示器实施例的结构示意图。

图4为本实用新型液晶显示器一个实施例中一个像素单元的排列结构示意图。

图5为本实用新型液晶显示器一个实施例中彩色滤光膜的排列结构示意图。

图6为本实用新型液晶显示器另一个实施例中一个像素单元的排列结构示意图。

图7为为本实用新型液晶显示器另一个实施例中彩色滤光膜的排列结构示意图。

图中：100、背光板；200、发光组件；210、红基色发光件；220、第一绿基色发光件；230、蓝基色发光件；240、第二绿基色发光件；300、像素单元；310、红色子像素；320、第一绿色子像素；330、蓝色子像素；340、第二绿色子像素；400、液晶分子层；500、彩色滤光膜；510、红基色滤光膜；520、绿基色滤光膜；530、蓝基色滤光膜；540、第一绿基色滤光区；550、第二绿基色滤光区。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

传统的液晶显示器中，在背光板100上设置有发光组件200形成背光模组，背光模组中的发光组件200用于为显示器提供充足的亮度与分布均匀的光源，使其能正常显示影像。所述发光组件200包括多个红基色发光件210，多个第一绿基色发光件220，多个蓝基色发光件230，红基色发光件、第一绿基色发光件、蓝基色发光件发出的光为红、绿、蓝三原色光，红、绿、蓝三原色的色光以不同的比例相加，可以产生多种多样的色光。具体实施过程中，发光组件200中的各基色发光件均采用LED灯珠，LED灯珠发出发出对应的基色光，易于想到，发光组件200也可以采用其他可以发出所需颜色光的发光件。

如图3所示，本实施例提供一种背光模组，背光模组中的发光组件200中除上述红基色发光件210、第一绿基色发光件220、蓝基色发光件外230，还包括至少一种第二绿基色发光件240，第二绿基色发光件240的发光颜色与红基色发光件210、第一绿基色发光件220、蓝基色发光件230的发光颜色均不相同，即所述发光组件200的不同种类发光件的发光颜色均不相同，各发光件的主波长均不相同。第二绿基色发光件240还可以为多种发出不同颜色光的发光件，即发光组件200的基色种类可以根据实际情况设置四种或四种以上，以满足用户需求。

具体实施过程中，本方案的背光模组中还包括有独立控制各基色背光的背光控制器(图中未标出)。独立控制各基色背光的背光控制器采用Local dimming的背光驱动技术，Local Dimming即局部背光调节，利用数百个LED组成的背光代替CCFL背光灯，使背光LED可根据图像的明暗进行调节，显示幕图像中高亮的部分的亮度可以达到最大，而同时黑暗的部分可以降低亮度，甚至关闭，以达到最佳的对比度。这样，暗区亮度的降低就降低了背光的功耗。Local Dimming广义而言，大致可分为三大类，分别为0D、1D、2D dimming,其中，2Ddimming能将local dimming的技术发挥到最佳效果。如果不加Localdimming技术的话，只是四基色显示，显色色域范围的扩大效果比使用Localdimming的效果差，如图2所示(其中R为红基色，G1为第一绿基色，G2为使用Local Dimming技术第二绿基色发光件的发光基色，G2'为不使用Local Dimming技术第二绿基色发光件的发光基色，B为蓝基色)，采用LocalDimming技术的显示器色域显示范围为G2BRG1的显示面积，而没有采用Local Dimming技术，则G2点可能就跑到G2’点，这样色域面积就只有G2'BRG1的显示面积，其他条件相同的情况下，采用Local Dimming技术的显示器色域显示范围(G2BRG1的显示面积)明显比没有采用Local Dimming技术的显示范围(G2'BRG1的显示面积)更大。Local dimming为现有技术，能丰富显示器的颜色显示，在此不做详细说明。

具体实施过程中，本实施例中采用四种基色不同的发光件，即只增加一种第二绿基色发光件240，发光组件200包括红基色发光件210、第一绿基色发光件220、蓝基色发光件230以及第二绿基色发光件240，第二绿基色发光件240发出的光是与第一绿基色发光件220发出的绿光不同的另一种绿光，其主波长位于蓝基色与绿基色的主波长范围内，即第二绿基色发光件240发出的光的主波长在520nm附近,第二绿基色发光件240发出的光区别于传统的红、绿、蓝光，作为第四基色。上述红基色发光件、第一绿基色发光件、蓝基色发光件以及第二绿基色发光件按照一定规则均匀排布，排布规则为：所述红基色发光件形成一个矩阵，所述蓝基色发光件形成一个矩阵，所述第一绿基色发光件形成一个矩阵，所述第二绿基色发光件形成一个矩阵，以矩阵为单位依次循环排列，其中各矩阵中的发光件数量相同。例如：1X1矩阵，为单个发光件按照次序循环排列，如红-第一绿-蓝-第二绿-红-第一绿-蓝……，或红-蓝-第一绿-第二绿-红-蓝-第一绿-第二绿……；例如10*10矩阵或5*5矩阵，以矩阵为单位按照次序循环排列。在传统的发光件排列方式中插入第四基色(第二绿基色)，上述排布形式使各基色发光件分布均匀。易于想到的，排布的方式可以根据具体情况进行调整，以适应使用环境。每一个发光组件200或数个发光组件200组成的发光矩阵均可以通过Local dimming的背光驱动技术单独控制。

本实施例还提出一种液晶显示器，所述液晶显示器包括上述背光模组，以及液晶显示面板，液晶显示面板包括在所述发光组件200的发光侧设置的薄膜晶体管阵列(TFT阵列)，发光组件200的发光侧为贴附各色发光件的一侧，薄膜晶体管阵列形成多个像素单元300，所述每个像素单元300包含有红色子像素310，第一绿色子像素320，蓝色子像素330，及第二绿色子像素340。而且，红色子像素310，第一绿色子像素320，蓝色子像素330，及第二绿色子像素340分别对应所述发光组件200上各发光件的发光颜色。红色子像素310，第一绿色子像素320，蓝色子像素330，及第二绿色子像素340按一定规则排布形成一个像素单元300。易于想到的是当有多种第二绿基色发光件240时，相应的第二绿色子像素340也设置有多种。

所述液晶显示面板还包括彩色滤光膜500，彩色滤光膜500(CF)设置在所述薄膜晶体管阵列背向所述发光组件200一侧，彩色滤光膜500是一种表现颜色的光学滤光膜，它可以精确选择欲通过的小范围波段光波，而反射掉其他不希望通过的波段，用以控制显示器色彩的显示。所述彩色滤光膜500上包含有红基色滤光膜510，绿基色滤光膜520，蓝基色滤光膜530。所述红基色滤光膜510、绿基色滤光膜520、蓝基色滤光膜530的排列结构与所述薄膜晶体管阵列的像素单元300的各色子像素排列位置相对应，其中，绿基色滤光膜520与所述第一绿色子像素320和所述第二绿色子像素340的排列位置相对应。

通过上述实施例，在现有红绿蓝三种基色显示器的基础上，增加一种其他基色，改变像素单元300中子像素的排布方式，可以显示现有显示屏中未能覆盖的色彩范围，实现超宽色域的显示。

本实施例中的液晶显示器，还包括有位于薄膜晶体管阵列(TFT阵列)的像素单元300与彩色滤光膜500(CF)之间且独立控制的液晶分子层400，液晶分子层400是一种介于固体和液体之间的有机化合物层，对液晶施加一个电场，会改变它的分子排列，配合彩色滤光膜500，通过改变给液晶电压的大小，就能改变某一颜色透光量的多少，即改变液晶两端的电压就能改变它的透光度。本实施例中，液晶分子可以被单独控制，以改变局部位置的透光度。

具体实施过程中，对应的每个像素单元300和彩色滤光膜500有两种不同的实施方式，具体实施例如下：

实施例一：

如图4所示，薄膜晶体管阵列上均匀分布形成多个像素单元300，每一个像素单元300上包含有红色子像素310、第一绿色子像素320、蓝色子像素330和第二绿色子像素340，第二绿色子像素340为第四色子像素。一个像素单元300(像素单元为方形)中，四个子像素按照一定规则进行排布，四个子像素的大小和排布可以根据实际情况调整。为了与现有的彩色滤光膜500(Color Filter)结构进行适配，本实施例中，如图4所示，对子像素的大小和排布进行设置：红色子像素310的像素面积与蓝色子像素330的像素面积相同，第一绿色子像素320的面积与第二绿色子像素340的面积相同，且第一绿色子像素320与第二绿色子像素340的面积之和等于红色子像素310或蓝色子像素330的面积。第一绿色子像素320与第二绿色子像素340相连排布，呈横向或纵向并排设置，形成与红色子像素310与蓝色子像素330形状和面积相同的组合色子像素，红色子像素310与蓝色子像素330排布在组合色子像素的两侧位置，形成一个像素单元。即在现有三基色晶体管阵列的像素单元的基础上，将现有第一绿色子像素320均分成第一绿色子像素320和第二绿色子像素340。薄膜晶体管阵列所有的像素单元300的子像素排布方式和面积大小均相同。此排布方式与现有的彩色滤光膜500相适配。

如图5所示，彩色滤光膜500上包含与薄膜晶体管阵列的各像素单元300的排列结构和面积大小相对应的红基色滤光膜510，绿基色滤光膜520，蓝基色滤光膜530。本实施例中，第一绿基色发光件220发出的光和第二绿基色发光件240发出的光为单独的单色光，光谱不重叠，但都可以同时通过绿基色滤光膜520，因此第一绿色子像素320和第二绿色子像素540采用相同的绿基色滤光膜520进行滤光，即绿基色滤光膜520同时对所述经过第一绿色子像素320和第二绿色子像素340的背光进行滤光。本实施例中子像素的大小和排布方式是为了与现有彩色滤光膜500结构相适应而设置的，因此，本实施例采用的彩色滤光膜500为现有的常用结构，适配常用彩色滤光膜500结构，在液晶显示器生产过程中不用特别制作彩色滤光膜500，简化液晶显示器的工艺，降低制作难度，节约生产成本。

在第二绿基色发光件240发出的光的主波长为接近于绿基色的主波长时，通过Local dimming的背光驱动技术，使背光LED可根据图像的明暗进行调节。如图2所示，其他条件相同的情况下，采用Local Dimming技术的显示器色域显示范围(G2BRG1的显示面积)明显比没有采用Local Dimming技术的显示范围(G2'BRG1的显示面积)更大，进一步拓宽了显示器显示色域的范围。

实施例二：

具体实施过程中，对像素单元300和彩色滤光膜500的结构进行更改。

薄膜晶体管阵列上有均匀分布形成多个像素单元300，每一个像素单元300上包含有红色子像素310、第一绿色子像素320、蓝色子像素330和第二绿色子像素340。一个像素单元中，四个子像素按照一定规则进行排布，四个子像素的大小和排布可以根据实际情况调整。为使子像素的排布结构更加简单，降低薄膜晶体管阵列制作时的难度，将子像素的排布方式和大小设置成如图6所示，红色子像素310、第一绿色子像素320、蓝色子像素330和第二绿色子像素340的像素面积大小均相等，第二绿色子像素340与第一绿色子像素320分别位于像素单元300的对角位置，红色子像素310与蓝色子像素330分别位于像素单元300的另一对角位置，形成一个像素单元300。此排列方式只要求第二绿色子像素340与第一绿色子像素320位于对角位置，使子像素分布均匀即可。易于想到的，可以在保证第第二绿色子像素340与第一绿色子像素320位于对角位置的情况下，根据实际情况调整各子像素的位置。薄膜晶体管阵列中每一个像素单元300中子像素的排布方式和面积大小均相同。本实施例中子像素的排布方式，相对于其他类型的排布方式更加简单，能简化生产薄膜晶体管阵列的操作，降低生产难度，提高生产效率。

如图7所示，彩色滤光膜500的结构根据各色子像素排布方式进行调整，彩色滤光膜500上包含与薄膜晶体管阵列的各色子像素排列结构和面积大小相对应的红基色滤光膜510，绿基色滤光膜520，蓝基色滤光膜530，绿基色滤光膜520包括第一绿基色滤光区540和第二绿基色滤光区550。本实施例中，第一绿基色发光件220发出的光和第二绿基色发光件240发出的光为单独的单色光，光谱不重叠，根据第二绿基色发光件240发光出的光制作相应的基色滤光膜，使第一绿基色滤光区540单独对第一绿基色发光件220所发出的背光进行滤光，第二绿基色滤光区550单独对第二绿基色发光件240所发出的背光进行滤光。为与各色子像素的排布相适配，彩色滤光膜500中第一绿基色滤光区540和第二绿基色滤光区550对角设置，红基色滤光膜510与蓝基色滤光膜530对角设置，使各基色滤光膜的位置和面积大小与子像素的位置和面积大小相对应，彩色滤光膜500能正确过滤应该过滤的颜色光。

综上所述，本实施例提供一种液晶显示器，在现有红绿蓝三种基色显示器的基础上，增加一种其他基色，改变像素单元300中各子像素的排布方式和彩色滤光膜500的结构，通过区域动态背光控制，使光在透过彩色滤光膜500时，成为独立分离的基色，避免不同基色光谱的混合叠加，从而提升了各基色的色彩饱和度，对传统上未能覆盖的色彩范围实现良好显示，实现一种超宽色域的液晶显示器。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种背光模组，所述背光模组包括发光组件，其特征在于，所述发光组件包括红基色发光件，蓝基色发光件，第一绿基色发光件，以及第二绿基色发光件；红基色发光件，蓝基色发光件，第一绿基色发光件，以及第二绿基色发光件按一定规则排布。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述发光组件中，所述红基色发光件形成一个矩阵，所述蓝基色发光件形成一个矩阵，所述第一绿基色发光件形成一个矩阵，所述第二绿基色发光件形成一个矩阵，以矩阵为单位依次循环排列，其中各矩阵中的发光件数量相同。

3.一种液晶显示器，其特征在于，所述液晶显示器包括背光模组及液晶显示面板；所述背光模组包括发光组件，所述发光组件包括红基色发光件，蓝基色发光件，第一绿基色发光件，以及第二绿基色发光件，红基色发光件，蓝基色发光件，第一绿基色发光件，以及第二绿基色发光件按一定规则排布；

所述液晶显示面板包括多个像素单元，每个像素单元包括红色子像素、蓝色子像素、第一绿色子像素及第二绿色子像素。

4.根据权利要求3所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一绿色子像素的面积和所述第二绿色子像素的面积相同。

5.根据权利要求4所述的液晶显示器，其特征在于，所述红色子像素的面积等于所述蓝色子像素的面积。

6.根据权利要求5所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一绿色子像素与所述第二绿色子像素的面积之和等于所述红色子像素的面积或所述蓝色子像素的面积。

7.根据权利要求6所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一绿色子像素和第二绿色子像素位于所述像素单元的中间位置，所述红色子像素和所述蓝色子像素分别位于第一绿色子像素和第二绿色子像素的两侧位置。

8.根据权利要求3所述的液晶显示器，其特征在于，所述红色子像素的面积、所述蓝色子像素的面积、所述第一绿色子像素的面积与所述第二绿色子像素的面积均相同。

9.根据权利要求8所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一绿色子像素与所述第二绿色子像素分别位于所述像素单元的对角位置，所述红色子像素与所述蓝色子像素分别位于所述像素单元的另一对角位置。

10.根据权利要求3所述的液晶显示器，其特征在于，所述液晶显示面板还包括彩色滤光膜，所述彩色滤光膜上排列有与所述红色子像素相对应的红基色滤光膜，与所述蓝色子像素相对应的蓝基色滤光膜，与所述第一绿色子像素和所述第二绿色子像素相对应的绿基色滤光膜。

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