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背光模组

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


背光模组

技术领域

本申请涉及显示技术领域,具体涉及一种背光模组。

背景技术

液晶显示装置的显示效果由驱动芯片、背光模组以及液晶面板的显示特征共同决定,若呈现出显示画面色度不佳的情况,则需要在驱动芯片端对显示画面的画质进行调节,其中,调整白平衡参数是画质调节的重要环节。

白平衡是描述红、绿、蓝三基色混合生成后白色精确度的一项指标。白平衡参数包括色温以及伽马值。一般而言,色温以国际照明委员会(CommissionInternational de I'Eclairage,CIE)确定的色度图中的X色坐标和Y色坐标的数值来表示。具体的,以色坐标(X,Y)为例,X轴色坐标表示红光在白光中的占比,Y轴色坐标表示绿光在白光中的占比。基于此,相关技术提出通过驱动芯片分别控制红、绿、蓝像素的像素电压,改变红、绿、蓝像素的像素电压值大小来对白平衡参数进行调整。

然而,如果通过改变像素电压值大小对白平衡参数进行调整,则需要使用价格昂贵的高性能驱动芯片,因此,增加了液晶显示装置的生产成本。

发明内容

本申请提供一种背光模组,通过对光源的色温进行调整,实现对白平衡参数的调整,能够解决显示画面色度不佳的问题。

本申请提供一种背光模组,包括:

基板;

发光单元,所述发光单元设于所述基板上,所述发光单元包括相邻设置的第一发光芯片和第二发光芯片,所述第一发光芯片的第一色温与所述第二发光芯片组的第二色温不同;

驱动芯片,所述驱动芯片与所述第一发光芯片组以及所述第二发光芯片组电连接;

所述第一发光芯片基于所述驱动芯片提供的第一预设电流发出的第一光源与所述第二发光芯片基于所述驱动芯片提供的第二预设电流发出的第二光源形成第一混合光源,所述第一混合光源的混合色温在预设范围内。

在本申请提供的背光模组中,所述第一色温对应第一色坐标,所述第二色温对应第二色坐标,所述预设范围对应预设色坐标,所述第一色坐标和所述第二色坐标中的一者的坐标值小于所述预设色坐标的坐标值,所述第一色坐标和所述第二色坐标中的另一者的坐标值大于所述预设色坐标的坐标值。

在本申请提供的背光模组中,所述第一色坐标包括第一X轴坐标以及第一Y轴坐标,所述第二色坐标包括第二X轴坐标以及第二Y轴坐标,所述预设色坐标包括预设X轴坐标以及预设Y轴坐标;

所述第一X轴坐标大于所述预设X轴坐标,所述第二X轴坐标小于所述预设X轴坐标值,并且所述第一Y轴坐标和所述第二Y轴坐标中的一者大于所述预设Y轴坐标,所述第一Y轴坐标和所述第二Y轴坐标中的另一者小于所述预设色坐标的Y轴坐标值。

在本申请提供的背光模组中,所述第一色坐标、所述第二色坐标以及所述预设色坐标满足第一预设关系式:

0≤|(Y1-Y2)/(X1-X2)-(Y0-Y2)/(X0-X2)|≤α,

其中,X0为所述预设X轴坐标,X1为所述第一X轴坐标,X2为第二X轴坐标,Y0为所述预设Y轴坐标,Y1为所述第一Y轴坐标,Y2为所述第二Y轴坐标,α为第一预设系数。

在本申请提供的背光模组中,所述第一色坐标包括第一X轴坐标以及第一Y轴坐标,所述第二色坐标包括第二X轴坐标以及第二Y轴坐标,所述预设色坐标包括预设X轴坐标以及预设Y轴坐标;其中,

所述第一X轴坐标、所述第二X轴坐标以及所述预设X轴坐标相同,所述第一Y轴坐标和所述第二Y轴坐标中的一者大于所述预设Y轴坐标,所述第一Y轴坐标和所述第二Y轴坐标中的另一者小于所述预设Y轴坐标;或者,所述第一Y轴坐标、所述第二Y轴坐标以及所述预设Y轴坐标相同,所述第一X轴坐标和所述第二X轴坐标中的一者大于所述预设X轴坐标,所述第一X轴坐标和所述第二X轴坐标中的另一者小于所述预设X轴坐标。

在本申请提供的背光模组中,所述第一色坐标、所述第二色坐标以及所述预设色坐标满足第二预设关系式:

W1*C1+W2*C2=W0,

其中,W1为所述第一色坐标,W2为所述第二色坐标,C1为所述第一预设电流在所述第一预设电流和所述第二预设电流之和中所占的比值,C2为所述第二预设电流在所述第一预设电流和所述第二预设电流之和中所占的比值,W0为所述预设色坐标。

在本申请提供的背光模组中,多个所述第一发光芯片串联连接,多个所述第二发光芯片串联连接。

在本申请提供的背光模组中,所述发光单元还包括第三发光芯片,所述第一发光芯片、所述第二发光芯片以及所述第三发光芯片两两相邻设置;

所述第三发光芯片的第三色温与所述第一色温以及所述第二色温不同;

所述驱动芯片与所述第三发光芯片电连接,所述第三发光芯片基于所述驱动芯片提供的第三预设电流发出的第三光源与所述第一光源以及所述第二光源形成第二混合光源,所述第二混合光源的混合色温在所述预设范围内。

在本申请提供的背光模组中,所述背光模组为侧入式背光模组,所述背光模组还包括导光板、底板以及侧板;所述侧板设于所述底板的一侧;所述导光板设于所述底板上;所述基板设于所述侧板上,且所述发光单元的出光面与所述导光板的侧面相对。

在本申请提供的背光模组中,所述背光模组为直下式背光模组,所述背光模组还包括导光板以及底板;所述发光单元设于所述基板远离所述底板的一侧;所述导光板设于所述发光单元远离所述基板的一侧。

本申请提供的背光模组通过驱动具有第一色温的第一发光芯片基于第一预设电流发出第一光源以及驱动具有第二色温的第二发光芯片基于第二预设电流发出第二光源,使得第一光源和第二光源形成第一混合光源,并且通过将第一混合光源的混合色温控制在预设范围内,从而对背光模组的光源的色温进行调整,提高了显示画面色质,可省去对高性能驱动芯片的使用,降低液晶显示装置的生产成本。

附图说明

图1为发光芯片在CIE色坐标范围内的色块划分的示意图;

图2为本申请实施例提供的背光模组的第一种结构的示意图;

图3为第一色坐标、第二色坐标标以及预设色坐标在CIE色坐标图中的关系的示意图;

图4为本申请实施例提供的背光模组的第二种结构的示意图;

图5为本申请实施例提供的背光模组的第三种结构的示意图;

图6为本申请实施例提供的背光模组的第四种结构的示意图;

图7为本申请实施例提供的背光模组的第五种结构的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行。所描述的实施例仅用于对本发明创造的思想进行解释说明,而不应视为对本申请的保护范围的限制。

发光芯片的激发波长会受制程工艺波动的影响而发生微小差异,发光芯片中的荧光粉同样也会受制程工艺影响而存在激发波长和/或激发强度的差异。而这些差异的存在会导致不同发光芯片之间发出的白光光谱色坐标存在差异。

本领域一般通过色块来区分发光芯片的颜色。色块表示的是色温的区域范围。发光芯片的色温是按标准分段的,每一段有一个最大值和最小值,在CIE色坐标系中,色温以(X,Y)坐标集合表示,一个色温段就是一块区域,故色温段在发光芯片规格书中以色块方式呈现。

具体的,如图1所示,每个菱形区域均代表一个色块,对应于一个(X,Y)坐标集合的色坐标区域,背光模组的色坐标分布即受到色块大小和对应区域影响。具体来讲,在色块选型时,首先根据色温需求选定其中一个色块区域,假设选定色块为图中的色块HG,则可通过CIE色坐标系确定色块HG对应的X轴色坐标分布范围为(0.275,0.280)以及色块HG的Y轴色坐标分布范围为(0.238,0.258)。在CIE色坐标系中,X轴色坐标表示红光在白光中的占比,Y轴色坐标表示绿光在白光中的占比。

因此,在选择背光模组的发光芯片时,选定一个色块,即可确定发光芯片的色坐标分布范围。

基于上述背景,本申请提供一种背光模组,通过控制发光单元中的多个发光芯片以相应的预设电流发光,使发光单元发出的混光所对应的色坐标在预设范围内,从而对背光模组的光源的色温进行调整,以解决液晶显示装置的显示画面色度不佳的问题,同时,还能降低对驱动芯片的高性能要求。

如图2所示,本实施例的背光模组100包括基板10、发光单元20以及驱动芯片30。

发光单元20设于基板10上。发光单元20包括第一发光芯片21以及第二发光芯片22。第一发光芯片21与第二发光芯片22相邻设置,第一发光芯片21的第一色温与第二发光芯片22的第二色温不同。应当理解,第一色温与第二色温不同是指第一色温在色坐标系对应的(X,Y)坐标集合与第二色温在色坐标系对应的(X,Y)色坐标集合是不同的。换言之,第一发光芯片21对应的色块与第二发光芯片22对应的色块是不同的。

驱动芯片30分别与第一发光芯片21以及第二发光芯片22电连接。第一发光芯片21基于驱动芯片30提供的第一预设电流发出第一光源,第二发光芯片22基于驱动芯片30提供的第二预设电流发出第二光源,第一光源与第二光源形成第一混合光源,且第一混合光源的混合色温在预设范围内。也就是说,第一混合光源在色坐标系中对应的色坐标的坐标值在预设范围内。

第一预设电流对应的电流值和第二预设电流对应的电流值是在点亮背光模组100之前,烧录至驱动芯片30中的。在点亮背光模组100时,驱动芯片30按照烧录的第一预设电流驱动第一发光芯片21发光,按照烧录的第二预设电流驱动第二发光芯片22发光。

本领域技术人员可根据实际情况需要,根据标准色坐标Wspec的坐标值(Xs,Ys)设置第一混合光源的色温的预设范围。预设范围也是一色坐标集合,即在色坐标系中,预设范围具有相应的预设X轴色坐标最小值和预设X轴色坐标最大值以及预设Y轴色坐标最小值和预设Y轴色坐标最大值。预设X轴色坐标的范围可以具体是Xs-0.001≤X≤Xs+0.001,也即|X-Xs|≤0.001。预设Y轴色坐标的范围可以具体是Ys-0.001≤Y≤Ys+0.001,也即|Y-Ys|≤0.001。

如在CIE1931色度坐标系中,标准白光对应的标准色坐标Wspec为(0.333,0.333),故预设X轴色坐标的坐标值范围可以具体是|X-0.333|≤0.001以及预设Y轴色坐标的坐标值范围可以具体是|Y-0.333|≤0.001。因此,预设范围的色坐标的坐标值与标准色坐标Wspec的坐标值的公差可以收敛至+0.001以内或者收敛至-0.001以内,使得背光模组100的光学显示效果具有更高规格,更接近标准白光。

在本实施例提供的背光模组中,通过控制第一发光芯片以第一预设电流发光,控制第二发光芯片以第二预设电流发光,从而对背光模组的光源的色温进行调整,也即对背光模组中的白平衡参数进行调整,使得发光单元发出的混合光为目标白光,解决了显示画面色度不佳的问题。同时,无需对像素电压进行调整即可实现对白平衡参数的调整,从而可省去高性能驱动芯片的使用,降低液晶显示装置的生产成本。

在本申请提供的一个实施例中,第一色温对应第一色坐标W1,第二色温对应第二色坐标W2,预设范围对应预设色坐标W0,第一色坐标W1和第二色坐标W2中的一者的坐标值小于预设色坐标W0的坐标值,第一色坐标W1和第二色坐标W2中的另一者的坐标值大于预设色坐标W0的坐标值。

第一色坐标W1包括第一X轴坐标X1以及第一Y轴坐标Y1,第二色坐标W2包括第二X轴坐标X2以及第二Y轴坐标Y2,预设色坐标W0包括预设X轴坐标X0以及预设Y轴坐标Y0。

请参阅图3,第一X轴坐标X1大于预设X轴坐标X0,则第二X轴坐标X2小于预设X轴坐标X0;并且,第一Y轴坐标Y1大于预设Y轴坐标Y0,第二Y轴坐标Y2小于预设Y轴坐标Y0。如此一来,基于色度的互补性,第一发光芯片21和第二发光芯片22发出的混合光的色温所对应的色坐标可与预设色坐标W0相同或者大致相同,从而调整了背光模组100的白平衡参数。

色度的互补性指第一混合光源的混合色温满足第二预设关系式,即第一色坐标W1、第二色坐标W2以及预设色坐标W0满足第二预设关系式:W1*C1+W2*C2=W0,C1为第一预设电流在第一预设电流和第二预设电流之和中所占的比值,C2为第二预设电流在第一预设电流和第二预设电流之和中所占的比值。

即第一色坐标W1的第一X轴坐标X1、第二色坐标W2的第二X轴坐标X2、预设色坐标W0的预设X轴坐标X0、比值C1以及比值C2满足:X1*C1+X2*C2=X0。并且,第一色坐标W1的第一Y轴坐标Y1、第二色坐标W2的第二Y轴坐标Y2、预设色坐标W0的预设Y轴坐标Y0、比值C1以及比值C2满足:Y1*C1+Y2*C2=Y0。

在已知预设色坐标W0为(X0,Y0)的基础上,可先确定第一发光芯片21的第一色温所对应的第一色坐标W1的坐标为(X1,Y1),以及第二发光芯片22的第二色温所对应的第二色坐标W2的坐标为(X2,Y2),随后调整驱动第一发光芯片21发光的电流以及驱动第二发光芯片301发光的电流。具体的,C1=I1/(I1+I2),C2=I2/(I1+I2)。其中,I1为驱动第一发光芯片201发光的电流,I2为驱动第二发光芯片301发光的电流。在本实施例中,将满足关系式W1*I1/(I1+I2)+W2*I2/(I1+I2)=W0中的电流I1作为第一预设电流以及电流I2作为第二预设电流。

如图3所示,第一色坐标W1和第二色坐标W2和预设色坐标W0的大小关系仅是示意而已。当然,在第一X轴坐标X1也可以大于预设X轴坐标X0,第二X轴坐标X2也可以小于预设X轴坐标X0的情况下,第一Y轴坐标Y1可小于预设Y轴坐标Y0,第二Y轴坐标Y2则可以大于预设Y轴坐标Y0。基于色度的互补性,第一发光芯片21和第二发光芯片22发出的混合光所对应的色坐标可与预设色坐标W0相同或者大致相同,从而背光模组的白平衡得以调整。

换言之,第一色坐标W1和第二色坐标W2的X轴坐标值与预设色坐标W0的X轴坐标值不同,且第一色坐标W1和第二色坐标W2的Y轴坐标值与预设色坐标W0的Y轴坐标值也不同。即第一色坐标W1和第二色坐标W2中的一者的X轴坐标值大于预设色坐标W0的X轴坐标值,则第一色坐标W1和第二色坐标W2中的另一者的X轴坐标值小于预设色坐标W0的X轴坐标值。并且,第一色坐标W1和第二色坐标W2中的一者的Y轴坐标值大于预设色坐标W0的Y轴坐标值,则第一色坐标W1和第二色坐标W2中的另一者的Y轴坐标值小于预设色坐标W0的X轴坐标值。

具体的,第一色坐标W1、第二色坐标W2以及预设色坐标W0满足第一预设关系式:0≤|(Y1-Y2)/(X1-X2)-(Y0-Y2)/(X0-X2)|≤α。α为第一预设系数,且第一预设系数α的取值范围为0≤α≤0.01。当第一预设系数α为0时,第一色坐标W1、第二色坐标W2以及预设色坐标W0在色度坐标系中共线。即第一色坐标W1、第二色坐标W2以及预设色坐标W0三者的X轴坐标值位于同一条直线,且第一色坐标W1、第二色坐标W2以及预设色坐标W0三者的Y轴坐标值也位于同一条直线。基于色度的互补性,第一发光芯片21和第二发光芯片22发出的混合光所对应的色坐标可与预设色坐标完全相同,如果预设色坐标为标准色坐标Wspec,则背光模组100的混光是标准白光,从而背光模组100可以提供标准白画面。

当第一预设系数α不为0时,即第一色坐标W1、第二色坐标W2以及预设色坐标W0在色度坐标系中并不是共线的关系,即第一色坐标W1和预设色坐标W0所在的直线与第二色坐标W2和预设色坐标W0所在的直线相交。基于色度的互补性,第一发光芯片21和第二发光芯片22发出的混合光所对应的色坐标可与预设色坐标相近,但不会与预设色坐标重合,因此,背光模组100可以提供接近于标准白画面的画面。

第一X轴坐标X1、第二X轴坐标X2以及预设X轴坐标X0可以相同。如果第一X轴坐标X1、第二X轴坐标X2以及预设X轴坐标X0相同,则第一Y轴坐标Y1和第二Y轴坐标Y2中的一者大于预设Y轴坐标Y0,第一Y轴坐标Y1和第二Y轴坐标Y2中的另一者小于预设Y轴坐标Y0。此情况下,第一色坐标W1、第二色坐标W2以及预设色坐标W0三者的X轴坐标值位于同一条直线,如此一来,基于色度的互补性,第一发光芯片21和第二发光芯片22发出的混合光所对应的色坐标仍可与预设色坐标完全相同,从而背光模组100所发出的光是标准白光。

第一Y轴坐标Y1、第二Y轴坐标Y2以及预设Y轴坐标Y0可以相同。如果第一Y轴坐标Y1、第二Y轴坐标Y2以及预设Y轴坐标Y0相同,则第一X轴坐标X1和第二X轴坐标X2中的一者大于预设X轴坐标X0,第一X轴坐标X1和第二X轴坐标X2中的另一者小于预设X轴坐标X0。此情况下,第一色坐标W1、第二色坐标W2以及预设色坐标W0三者的Y轴坐标值位于同一条直线,如此一来,基于色度的互补性,第一发光芯片21和第二发光芯片22发出的混合光所对应的色坐标仍可与预设色坐标完全相同,从而背光模组100所发出的光是标准白光。

故在色度坐标系中,第一色坐标W1和第二色坐标W2是位于预设色坐标W0的两侧的,通过调整第一色坐标W1和第二色坐标W2的大小,则可以使第一发光芯片21和第二发光芯片22发出的混合光所对应的色坐标与预设色坐标相同或者大致相同。从而背光模组的白平衡得以调整,本实施例所提供的背光模组能够满足更为严苛的色度规格。

第一发光芯片21可以具有多个,第二发光芯片22也可以具有多个,多个第一发光芯片21之间串联连接,多个第二发光芯片22之间串联连接,并且,多个第一发光芯片201与多个第二发光芯片301依次间隔设置。而多个第一发光芯片21对应的第一色坐标可以相同也可以不同。同理,多个第二发光芯片22对应的第二色坐标可以相同也可以不同。

驱动芯片30提供至多个第一发光芯片21的第一预设电流是相同的,驱动芯片30提供至多个第二发光芯片22的第二预设电流是相同的。

在已知预设色坐标W0为(X0,Y0)的基础上,并且已知第一预设电流在第一预设电流和第二预设电流之和中所占的比值C1以及第二预设电流在第一预设电流和第二预设电流之和中所占的比值C2为定值,可根据第二预设关系式W1*C1+W2*C2=W0确定第一色坐标W1以及第二色坐标W2的色坐标值,再选取与第一色坐标W1对应的第一发光芯片21以及与第二色坐标W2对应的第二发光芯片22,一第一发光芯片21和一第二发光芯片22可作为一发光单元20。

如图2所示,第一发光芯片21与第二发光芯片22沿同一方向交替设置。每一第一发光芯片21可与其相邻的第二发光芯片22组成一发光单元20,保证各个发光单元20所发出的光是标准白光,从而背光模组100整体所发出的光是标准白光。

在同一发光单元20中,第一发光芯片21与第二发光芯片22之间具有第一间距d1。在相邻混光单元中,第一发光芯片21与第二发光芯片22之间具有第二间距d2。并且,第二间距d2大于第一间距d1。由于第一间距d1与第二间距d2不同,可避免相邻发光单元20中的第一发光芯片21的第一色温不同和/或相邻发光单元20中的第二发光芯片22的第二色温不同而导致相邻发光单元20之间出现串色,从而影响背光模组100局部所发出的光并非是标准白光。

如图4所示,本实施例提供的背光模组100与前述实施例的区别在于,背光单元还包括第三发光芯片23。第三发光芯片23与第一发光芯片21、第二发光芯片22两两相邻设置,第三发光芯片23与驱动芯片30电连接。第三发光芯片23的第三色温与第一发光芯片21的第一色温以及第二发光芯片22的第二色温不同。即第三色温对应的第三色坐标W3与第一色温对应的第一色坐标W1以及第二色温对应的第二色坐标W2不同。

第三发光芯片23基于驱动芯片30提供的第三预设电流发出第三光源。从而第一光源、第二光源以及第三光源形成第二混合光源,第二混合光源的混合色温在预设范围内。也就是说,第一色坐标W1、第二色坐标W2、第三色坐标W3与预设色坐标W0之间应当满足第三预设关系式:W1*C1+W2*C2+W3*C3=W0。

C1=I1/(I1+I2+I3),C2=I2/(I1+I2+I3),C3=I3/(I1+I2+I3),即C1为第一预设电流I1在第一预设电流I1、第二预设电流I2以及第三预设电流I3之和中所占的比值,C2为第二预设电流I2在第一预设电流I1、第二预设电流I2以及第三预设电流I3之和中所占的比值,C3指第三预设电流I3在第一预设电流I1、第二预设电流I2以及第三预设电流I3之和中所占的比值。

第一预设电流、第二预设电流以及第三预设电流的电流值是在点亮背光模组100之前,烧录至驱动芯片30中的。在点亮背光模组100时,驱动芯片30按照烧录的第一预设电流驱动第一发光芯片21发光,按照烧录的第二预设电流驱动第二发光芯片22发光,按照烧录的第三预设电流驱动第三发光芯片23发光。从而背光模组100的第二混合光源的混合色温在预设范围内。如果预设色坐标W0为标准色坐标,则背光模组100的第二混合光源为标准白光。

同理,第三发光芯片23也可以为多个,多个第三发光芯片23与多个第一发光芯片21以及多个第二发光芯片22沿同一方向依次相邻间隔设置。

本申请提供的背光模组100可以是侧入式背光模组。具体的,如图5所示,侧入式背光模组100还包括导光板60、底板70以及侧板80。侧板80设于底板70的一侧,基板10设于侧板80上。所述发光单元20的出光面与导光板60的侧面相对。导光板60靠近底板70的一侧还可设有反射膜片,导光板60远离底板70的一侧还可依次设有散光膜片、棱镜膜片。

侧入式背光模组100中,发光单元20中的第一发光芯片21与第二发光芯片22沿基板10的延伸方向设置,即多个第一发光芯片21与多个第二发光芯片22沿基板10的延伸方向交替设置。从而侧入式背光模组100所发出的光对应的色温在为预设范围内。

本申请提供的背光模组100可以是直下式背光模组。具体的,如图6所示,直下式背光模组100还包括导光板60以及底板70。

其中,发光单元20设于基板10远离底板70的一侧。导光板60设于发光单元20远离基板10的一侧。从而直下式背光模组100所发出的光对应的色温在预设范围内。

直下式背光模组100中,多个第一发光芯片21和多个第二发光芯片22在基板10上阵列设置。如图7所示,沿x方向,第一发光芯片21和第二发光芯片22交替设置。沿y方向,第一发光芯片21和第二发光芯片22交替设置。如此设置的目的在于,便于将相邻的第一发光芯片21和第二发光芯片22所发出的第一混合光源的色温控制在预设范围内。

当然,本申请还可有其他多种实施例,在不背离本申请的精神及其实质要点的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本申请作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本申请所附的权利要求的保护范围。

技术分类

06120116523783