專利名稱：一種側(cè)光式led動(dòng)態(tài)背光顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液晶顯示器背光技術(shù)研究領(lǐng)域，涉及一種側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示器作為一種被動(dòng)性顯示器件，本身不會(huì)發(fā)光，它依靠背光源將光線穿過(guò)顯示板，顯示圖像。發(fā)光二極管LED (Light Emitting Diode)由于低功耗,色域?qū)?節(jié)能環(huán)保，無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)逐漸取代傳統(tǒng)的冷陰極燈管CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp),被用作IXD的背光源。 LED背光模組分為直下式和側(cè)光式兩種。直下式是LED晶粒均勻地配置在液晶面板的后方用做光源，背光可以均勻達(dá)到整個(gè)屏幕。但是對(duì)于大尺寸的顯示器，需要用到大量的LED晶粒，成本相對(duì)較高，而且，因?yàn)長(zhǎng)ED配置在液晶面板的后方，則直下式背光方式的顯示器相對(duì)比較厚。側(cè)光式是LED晶粒配置在液晶屏幕的四周邊緣，再搭配導(dǎo)光板，LED背光模塊發(fā)光時(shí)，從屏幕邊緣發(fā)射的光透過(guò)導(dǎo)光板輸送到屏幕中央的區(qū)域，再經(jīng)過(guò)背面的反射面板反射均勻達(dá)到整個(gè)屏幕。LED側(cè)光式背光源主要有兩個(gè)優(yōu)勢(shì)，一個(gè)是可以使用較少的LED晶粒，節(jié)省成本；一個(gè)是使得顯示設(shè)備更輕，更薄，在移動(dòng)終端上有很好的應(yīng)用前景。中國(guó)專利200620046460. 9公開了一種側(cè)光式LED背光模組及液晶顯示裝置。包括一導(dǎo)光板和多個(gè)LED點(diǎn)光源,導(dǎo)光板的入射端面設(shè)置有凹槽,LED點(diǎn)光源發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)導(dǎo)光板的凹槽的端面折射后，在導(dǎo)光板內(nèi)的實(shí)際出射角變大，混色距離減小，增大液晶顯示裝置的可視窗口。中國(guó)專利201120185383. 6公開了一種LED側(cè)光式背光模組,包括導(dǎo)光板,配置于導(dǎo)光板一側(cè)的LED光源，覆于導(dǎo)光板上表面的光學(xué)膜片，所述光學(xué)膜片靠近LED光源一側(cè)伸出導(dǎo)光板且設(shè)置為凸起部，實(shí)現(xiàn)該部分強(qiáng)度結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)，從而可以有效抵抗吸熱膨脹，降低了受熱膨脹而導(dǎo)致的形變。中國(guó)專利201010510536. X公開了一種側(cè)光式LED背光式動(dòng)態(tài)分區(qū)控制方法。LED設(shè)置在導(dǎo)光板的四個(gè)側(cè)面，背光區(qū)域劃分為矩形控制區(qū)域，建立各控制區(qū)域亮度與所述控制區(qū)域?qū)?yīng)的LED子塊為該控制區(qū)域提供的亮度的方程，求解各個(gè)LED子塊的亮度，實(shí)現(xiàn)控制。這些專利都沒(méi)有解決，側(cè)光式LED背光源系統(tǒng)中，四周邊緣畫面亮度比屏幕中央亮的問(wèn)題，因?yàn)閭?cè)光式LED晶粒數(shù)量比較少，而且集中在側(cè)面。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明公開了一種側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光顯示裝置，目的在于解決因?yàn)閭?cè)光式LED晶粒數(shù)量比較少，而且集中在側(cè)面導(dǎo)致的測(cè)光式LED系統(tǒng)中，亮度不均勻的問(wèn)題，四周邊緣亮度比屏幕中央亮，同時(shí)達(dá)到根據(jù)顯示圖像的亮度動(dòng)態(tài)控制背光源亮度，增強(qiáng)圖像顯示的對(duì)比度。本發(fā)明的側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組,它包括導(dǎo)光板模塊，安裝于所述導(dǎo)光板模塊下面的底面反射片，以及安裝于所述導(dǎo)光板模塊上面的擴(kuò)散片、棱鏡片，其特征在于所述導(dǎo)光板模塊由多個(gè)導(dǎo)光板塊拼接組成，每個(gè)導(dǎo)光板塊分別與獨(dú)立的亮度可調(diào)節(jié)的LED光源耦合，實(shí)現(xiàn)所述的側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組的區(qū)域亮度調(diào)節(jié)。所述導(dǎo)光板塊側(cè)面鍍有把該導(dǎo)光板耦合的LED光源發(fā)出的光線限制在導(dǎo)光板區(qū)域內(nèi)的反射面。所述LED光源耦合在對(duì)應(yīng)導(dǎo)光板塊的一側(cè)，可以是白色或者彩色光源，每個(gè)LED光源上LED數(shù)量是一個(gè)或多個(gè)。本發(fā)明設(shè)計(jì)的導(dǎo)光板是底面具有一定傾斜度的四面體，傾斜角度0，控制45°< 0〈90°，目的在于增強(qiáng)底面的反射，貼有LED光源的一側(cè)傳輸光源進(jìn)入，另三側(cè)涂有金屬或耦合反射裝置，是反射LED光源亮度使光線充分混色傳輸給上面顯示層。該三側(cè)不具有透光性，即某一塊導(dǎo)光板的亮度僅由其一側(cè)耦合的LED光源控制。因此，可以根據(jù)待顯示圖像在區(qū)域塊內(nèi)的亮度控制各個(gè)區(qū)域塊的LED光源亮度，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制背光源，增強(qiáng)圖像顯示對(duì)比度。本發(fā)明設(shè)計(jì)的側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光顯示裝置，其特征在于它包括背光亮度控制器、圖像顯示信號(hào)補(bǔ)償控制器、側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組和IXD顯示面板；所述背光亮度控制器是根據(jù)輸入圖像信號(hào)計(jì)算對(duì)應(yīng)導(dǎo)光板塊耦合的LED光源的亮度值，然后將亮度值轉(zhuǎn)換 成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組中的LED光源；所述的圖像顯示信號(hào)補(bǔ)償控制器，是根據(jù)液晶顯示器的特性對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行Ga_a補(bǔ)償，然后將補(bǔ)償后的圖像信號(hào)輸出至IXD顯示面板。本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有側(cè)光式LED背光源顯示系統(tǒng)中，四周邊緣畫面亮度比屏幕中央亮的問(wèn)題，公開一種將背光模組導(dǎo)光板分塊的方案，由于導(dǎo)光板一側(cè)的LED光源發(fā)射的光到達(dá)其對(duì)側(cè)的反射面(屏幕的中央)時(shí)發(fā)生反射，則在反射面位置光亮增強(qiáng)，因此基本解決了現(xiàn)有方案中屏幕中央暗的問(wèn)題。


結(jié)合

詳細(xì)閱讀下列實(shí)施方式，可容易地理解本發(fā)明的宗旨和實(shí)現(xiàn)步驟，附圖中有
圖I是本發(fā)明提出的分區(qū)域側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組導(dǎo)光板模塊的俯視圖。圖2是分區(qū)域側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組導(dǎo)光板模塊的空間立體圖。圖3是側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一種液晶顯示裝置實(shí)施例結(jié)構(gòu)框圖。圖5是圖4實(shí)施例結(jié)構(gòu)框圖中背光亮度控制器的實(shí)施細(xì)節(jié)原理圖。
具體實(shí)施例方式說(shuō)明書附圖I是本發(fā)明提出的分區(qū)域側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組示意俯視圖。圖中背光模組由多個(gè)導(dǎo)光板和多個(gè)LED光源組成。中間部分是導(dǎo)光板，上下兩側(cè)耦合有LED光源20。與傳統(tǒng)的背光模組不同的是，本發(fā)明中的導(dǎo)光板不是一個(gè)整塊，而是由2*N塊組成，10是其中的一塊。導(dǎo)光板塊底面具有一定的傾斜角度，增強(qiáng)LED光源向上的反射。11，12，13是導(dǎo)光板塊10的三個(gè)側(cè)面，該三個(gè)側(cè)面涂有金屬，形成反射面。另外一個(gè)側(cè)面是背光模組的邊緣，耦合有LED光源。每一個(gè)導(dǎo)光板塊對(duì)應(yīng)耦合一個(gè)LED光源，實(shí)現(xiàn)分區(qū)域亮度的控制。LED光源發(fā)射的光經(jīng)過(guò)導(dǎo)光板傾斜底面和三個(gè)側(cè)面的反射，充分混光，向上傳輸?shù)墓饩€亮度均勻。說(shuō)明書附圖2是分區(qū)域側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組的示意空間立體圖，導(dǎo)光板塊10底面具有一定的傾斜角度，定義底面與LED光源側(cè)面的夾角為0，控制45°〈 0〈90°。其他導(dǎo)光板塊和10—致。示意圖中將整個(gè)背光模組分成2*5塊，可以根據(jù)顯示設(shè)備尺寸分成適合的2*N 塊。說(shuō)明書附圖3是側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。10是圖I中導(dǎo)光板塊，20是圖I中的LED光源，30是模組底面反射片，40是擴(kuò)散片，50是棱鏡片(增光片)。導(dǎo)光板塊10底面具有傾斜角。反射片30是增強(qiáng)底面反射。擴(kuò)散片40將背光源發(fā)射過(guò)來(lái)的光進(jìn)行多次折射擴(kuò)散，使得背光更加均勻。棱鏡片50，是聚光裝置，利用全反射和折射定律，將分散的光集中于一定的角度范圍內(nèi)出射從而提高該出射范圍內(nèi)的亮度。說(shuō)明圖附圖4是根據(jù)本發(fā)明的一種液晶顯示裝置實(shí)施例結(jié)構(gòu)框圖。分為五個(gè)部分圖像信號(hào)601，背光亮度控制器602，圖像顯示信號(hào)補(bǔ)償控制器603，側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組604，IXD顯示面板605。圖像信號(hào)提供光亮度控制器602和圖像顯示信號(hào)補(bǔ)償控制器603的圖像信號(hào)輸入。背光亮度控制器602，是根據(jù)輸入圖像信號(hào)計(jì)算對(duì)應(yīng)導(dǎo)光板耦合的LED光源的亮度值，然后將亮度值轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組中的LED光源。本發(fā)明實(shí)施例是將待顯示圖像根據(jù)背光區(qū)域分為2*N個(gè)塊，每個(gè)塊取該區(qū)域圖像亮度平均值，然后將亮度值轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組604中的LED光源。每一個(gè)區(qū)域塊的亮度是該道光板塊耦合的LED光源的亮度。圖像顯示信號(hào)補(bǔ)償控制器603，根據(jù)液晶顯示器的特性，對(duì)輸入圖像信號(hào)進(jìn)行Ga_a補(bǔ)償。然后將補(bǔ)償后的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為掃描線輸出柵極控制信號(hào)至LCD顯示面板605，實(shí)現(xiàn)分區(qū)域側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光顯示。在具體實(shí)施時(shí)，背光亮度控制器和圖像顯示信號(hào)補(bǔ)償控制器，可以采用現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯控制器件(FPGA)，運(yùn)行速度快，可擴(kuò)展性強(qiáng)，功耗小，達(dá)到實(shí)時(shí)控制。側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組604結(jié)構(gòu)如附圖3。圖5是圖4實(shí)施例結(jié)構(gòu)框圖中背光亮度控制器的實(shí)施細(xì)節(jié)原理圖。包括LED光源亮度計(jì)算器6021，行列亮度信號(hào)驅(qū)動(dòng)器6022和行列LED6023，6024。LED光源亮度計(jì)算器6021是根據(jù)輸入圖像信號(hào)計(jì)算對(duì)應(yīng)導(dǎo)光板耦合的LED光源的亮度值。在本實(shí)施例中待顯示圖像根據(jù)背光區(qū)域分為2*N個(gè)塊，每個(gè)塊取該區(qū)域圖像亮度平均值作為亮度值。然后由行列亮度信號(hào)驅(qū)動(dòng)器6022將亮度值經(jīng)過(guò)DA模塊轉(zhuǎn)換成行和列驅(qū)動(dòng)電路模擬信號(hào)。行驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)橫向帶狀導(dǎo)光板兩端耦合的行LED6023，列驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)縱向帶狀導(dǎo)光板兩端耦合的列 LED6024。本發(fā)明與現(xiàn)有(傳統(tǒng))的技術(shù)相比，將導(dǎo)光板分塊，解決了傳統(tǒng)顯示技術(shù)液晶顯示器中間暗的缺點(diǎn)；并且實(shí)行根據(jù)圖像亮度分區(qū)域控制背光亮度，增強(qiáng)了圖像顯示對(duì)比度，節(jié)約電能消耗；同時(shí)將導(dǎo)光板塊的底面設(shè)計(jì)為傾斜面，增強(qiáng)LED背光源的反射，達(dá)到背光整體增量。以上結(jié)合實(shí)例的說(shuō)明對(duì)本發(fā)明而言只是說(shuō)明性而非限制性的，在不超出本發(fā)明所 列的權(quán)利要求范圍，可以對(duì)本發(fā)明做出修改和完善。
權(quán)利要求
1.一種側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組，它包括導(dǎo)光板模塊，安裝于所述導(dǎo)光板模塊下面的底面反射片，以及安裝于所述導(dǎo)光板模塊上面的擴(kuò)散片、棱鏡片，其特征在于所述導(dǎo)光板模塊由多個(gè)導(dǎo)光板塊拼接組成，每個(gè)導(dǎo)光板塊分別與獨(dú)立的亮度可調(diào)節(jié)的LED光源耦合， 實(shí)現(xiàn)所述的側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組的區(qū)域亮度調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組，其特征在于所述導(dǎo)光板塊側(cè)面鍍有把該導(dǎo)光板耦合的LED光源發(fā)出的光線限制在導(dǎo)光板區(qū)域內(nèi)的反射面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組，其特征在于所述LED光源耦合在對(duì)應(yīng)導(dǎo)光板塊的一側(cè)，可以是白色LED光源或者彩色LED光源。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組,其特征在于所述導(dǎo)光板塊的底面具有一定的傾斜角度Θ ;所述傾斜角度Θ，控制在45°〈 Θ〈90°。
5.一種側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光顯示裝置，其特征在于它包括背光亮度控制器、圖像顯示信號(hào)補(bǔ)償控制器、側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組和LCD顯示面板；所述背光亮度控制器是根據(jù)輸入圖像信號(hào)計(jì)算對(duì)應(yīng)導(dǎo)光板塊耦合的LED光源的亮度值，然后將亮度值轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 驅(qū)動(dòng)側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組中的LED光源；所述的圖像顯示信號(hào)補(bǔ)償控制器，是根據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整后的背光亮度對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，然后將補(bǔ)償后的圖像信號(hào)輸出至LCD顯示面板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光顯示裝置，其特征在于所述的動(dòng)態(tài)背光是，每個(gè)帶狀導(dǎo)光板耦合的LED光源獨(dú)立調(diào)節(jié)亮度，使得該帶狀導(dǎo)光板的亮度為其耦合的LED光源的亮度，縱橫交錯(cuò)的帶狀導(dǎo)光板將導(dǎo)光模塊分為多個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的亮度受重疊帶狀導(dǎo)光板的亮度控制，實(shí)現(xiàn)每個(gè)區(qū)域根據(jù)待顯示信號(hào)亮度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)背光亮度。
全文摘要
本發(fā)明屬于液晶顯示器背光技術(shù)研究領(lǐng)域，涉及一種側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光顯示裝置。該裝置的背光模組包括導(dǎo)光板模塊，安裝于所述導(dǎo)光板模塊下面的底面反射片，以及安裝于所述導(dǎo)光板模塊上面的擴(kuò)散片、棱鏡片，其特征在于所述導(dǎo)光板模塊由多個(gè)導(dǎo)光板塊拼接組成，每個(gè)導(dǎo)光板塊分別與獨(dú)立的亮度可調(diào)節(jié)的LED光源耦合，實(shí)現(xiàn)所述的側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組的區(qū)域亮度調(diào)節(jié)。所述導(dǎo)光板塊側(cè)面鍍有把該導(dǎo)光板耦合的LED光源發(fā)出的光線限制在導(dǎo)光板區(qū)域內(nèi)的反射面。本發(fā)明裝置包括背光亮度控制器、圖像顯示信號(hào)補(bǔ)償控制器、側(cè)光式LED動(dòng)態(tài)背光模組和LCD顯示面板，具有背光亮度均勻，亮度高，圖像顯示對(duì)比度高，以及節(jié)約功耗的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G02F1/13357GK102705763SQ20121021541
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者儲(chǔ)培, 劉佳, 姜華, 姜新, 徐俊梅, 李楊, 汪琪, 趙康僆, 趙靜, 都思丹 申請(qǐng)人:南京大學(xué)(蘇州)高新技術(shù)研究院