CN102289104B - 背光模块 - Google Patents

Abstract

一种背光模块，包含一光源结构，该光源结构具有由多行及多列发光二极管单元排列而成的多个发光二极管单元矩阵，各所述发光二极管单元还包含多个呈直线排列的发光二极管，该矩阵内同一行相邻的发光二极管单元的设置方向具有一行角度差，同一列相邻的发光二极管单元的设置方向具有一列角度差；其中在所述发光二极管单元矩阵中还包含一第一组发光二极管单元及一第二组发光二极管单元，该第一组发光二极管单元中每一发光二极管单元的该行角度差或该列角度差为一第一角度，该第二组发光二极管单元中每一发光二极管单元的该行角度差或该列角度差为一第二角度。本发明有效地改善发光二极管颜色过于相近导致的背光模块局部色彩不均的问题。

Description

背光模块

本发明是一件分案申请，原申请的申请日为：2007年5月23日；原申请号为：200710104209.2；原发明创造名称为：光源结构及使用光源结构的背光模块。

技术领域

本发明涉及一种背光模块，尤其涉及一种应用发光二极管的光源结构及使用光源结构的背光模块。

背景技术

发光二极管(LED)的应用范围相当广泛，由早期的移动通讯装置、电脑周边商品及其它数字化装置等，到近年来的高亮度发光二极管的出现，其应用范围还扩大至汽车、照明、户外等大型显示器产品。由于发光二极管具有高色彩饱和度、快速启动、无汞环保、耗电量低及寿命长等优点，故全球液晶显示器(LCD)或模块制造者已积极进行以发光二极管作为背光光源的研发工作。此外，以发光二极管作为显示器的背光光源还具备高细腻度、高辉度、高色再现性及结构厚度薄等特点，因此能够提高液晶显示面板的显示水平。

图1为公知LED背光模块的发光二极管排列示意图。传统发光二极管的背光模块10包含多个呈阵列排列的发光二极管模块12。每一发光二极管模块12还包含红色发光二极管、绿色发光二极管及蓝色发光二极管等三种颜色的发光二极管14。每一发光二极管模块12内的发光二极管14均呈直线排列，并按照相同的颜色顺序排列。同行或同列相邻的发光二极管模块12内的发光二极管14也以相同的排列方向及相同的颜色顺序排列。

第一行第一列的发光二极管模块12内的发光二极管14是按照红色、绿色及蓝色的排列顺序排列；相邻的第一行第二列的发光二极管模块12内的发光二极管14则以相同的顺序排列成蓝色、绿色及红色的发光二极管14。第二行第一列与第二行第二列的发光二极管模块12内的发光二极管14的排列顺序也是这样，余下的以此类推。由于两列相邻的发光二极管模块12内的发光二极管14均呈相反颜色的顺序配置，因此显示时会在两列相邻的发光二极管模块12的交界处产生颜色不均的现象。

图2为另一种公知LED背光模块20的发光二极管排列示意图。如图2所示，发光二极管模块22内具有红色、绿色及蓝色的发光二极管24。图2与图1所示的背光模块10的主要不同处在于背光模块20的边缘区域配置方式，其中第一列的相邻发光二极管模块22内的发光二极管24是纵向排列，且具有相同排列方式与颜色配置。第一行第二列开始的相邻发光二极管模块22内的发光二极管24则为横向排列，且具有相同方向与相同颜色的配置。然而，在液晶显示器显示时，所述排列方式会在大概中央位置出现局部性颜色不均的现象。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种改善色彩均匀度的光源结构。

本发明的另一目的在于提供一种具有该光源结构的背光模块，该背光模块具有提高色彩均匀度的功能。

本发明的光源结构包含排列成多行及多列的多个发光二极管单元。每一发光二极管单元还包含多个发光二极管。其中同一行相邻的发光二极管单元之间具有角度差，且同一列相邻的发光二极管单元之间也具有角度差。

在较佳实施例中，角度差为顺时针或逆时针旋转预设角度的度数。在此所提及的预设角度为90度、180度、锐角或钝角，甚至为随机旋转角度。每一发光二极管单元较佳地包含顺序排列的红色发光二极管、绿色发光二极管及蓝色发光二极管，并包含以横向或纵向排列的红色发光二极管、绿色发光二极管及蓝色发光二极管。所述发光二极管中包含有红色发光二极管、蓝色发光二极管、绿色发光二极管、白色发光二极管、黄色发光二极管、橙色发光二极管构成的组群其中之一或其组合。

另一较佳实施例中，本发明还提供一种背光模块，其内部设置有一光源结构。光源结构包含排列成多行及多列的多个发光二极管单元矩阵。每一发光二极管单元还包含多个呈直线排列的发光二极管。矩阵内同一行相邻的发光二极管单元的设置方向具有行角度差；同一列相邻的发光二极管单元的设置方向具有列角度差。其中在所述多个发光二极管单元矩阵中包含有第一组发光二极管单元及第二组发光二极管单元。第一组发光二极管单元中的每一发光二极管单元的行角度差或列角度差包含第一角度；第二组发光二极管单元中的每一发光二极管单元的行角度差或列角度差包含第二角度。

预设角度较佳地为顺时针或逆时针旋转发光二极管单元的度数。在此所提及的预设角度较佳地包含第一角度及第二角度。而且第一角度或第二角度包含90度、180度、锐角或钝角、或其组合。进一步而言，预设角度甚至可包含随机角度。此外，第一组发光二极管单元或第二组发光二极管单元较佳地是指矩阵内任意组群的多个发光二极管单元。然而在其它不同的实施例中，也可包含矩阵外任意组群的多个发光二极管单元。

通过不同预设角度的旋转或交替搭配或顺逆时针旋转或其组合，甚至于随机旋转角度的排列方式，本发明有效地改善由于发光二极管单元的发光二极管的颜色过于相近导致的背光模块局部色彩不均的现象。

附图说明

图1为公知应用于LED背光模块的发光二极管排列示意图；

图2为公知另一种LED背光模块的发光二极管排列示意图；

图3a为本发明光源结构的多个发光二极管单元排列示意图；

图3b为本发明的发光二极管单元另一旋转排列方向示意图；

图3c为本发明的发光二极管单元又一旋转排列方向示意图；

图4为本发明另一较佳实施例的多个发光二极管单元排列示意图；及

图5为本发明光源结构的背光模块又一较佳实施例排列示意图。

其中，附图标记说明如下：

10、20背光模块               100、300光源结构

200背光模块的光源结构        110、210、310发光二极管单元

120、220、320发光二极管

具体实施方式

本发明为旋转排列发光二极管的光源结构及使用该光源结构的背光模块。在较佳实施例中，光源结构包括有多个发光二极管单元，例如RGB发光二极管单元。然而在其它不同的实施例中，光源结构也可使用各种不同数量或其它不同颜色组合排列而成的发光二极管单元。本发明提供的背光模块较佳地为直下型背光模块，其内部设置有上述的光源结构。此外，本发明也可以是使用此背光模块的平面显示装置。以下配合附图，进一步说明本发明的各具体实施例及其步骤。

图3a及图3b所示为本发明光源结构的多个发光二极管单元排列示意图。本实施例中，背光模块的光源结构100包含排列成多行及多列的多个发光二极管单元110。每一发光二极管单元110还包含多个发光二极管120。发光二极管单元110内较佳地包含有三个发光二极管120，且每一发光二极管单元110包括红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管、白色发光二极管、黄色发光二极管、橙色发光二极管或其它颜色发光二极管所构成的组群其中之一或其组合。在图3a及图3b所示的实施例中，发光二极管单元110较佳地包含以红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)顺序排列的发光二极管。然而在其它不同的实施例中，发光二极管单元110也可以包含不同数量或颜色及排列方式的发光二极管120。

同一行中相邻的各发光二极管单元110之间具有角度差，且同一列中相邻的各发光二极管单元110之间也具有角度差。在此所提及的角度差较佳地为顺时针或逆时针旋转预设角度的度数。在图3a所示的实施例中，预设角度较佳地为随机顺时针或逆时针旋转90度。然而在图3b所示的实施例中，预设角度较佳地为顺时针或逆时针旋转90或180度。甚至在其它不同的实施例中，预设角度还可以是锐角、钝角或随机旋转角度。举例而言，在如图3a所示的实施例中，第一行第一列发光二极管单元110内的各发光二极管120较佳地呈纵向直线排列，第二行第一列的发光二极管单元110较佳地由第一行第一列的发光二极管单元110以逆时针旋转90度而成。然而在其它不同的实施例中，也可以采用顺时针旋转90度。第三行第一列的发光二极管单元110则由第二行第一列的发光二极管单元110再朝顺时针旋转90度而成。以此类推，其余各行的第一列的发光二极管单元110再以前一行第一列的发光二极管单元110逆时针或顺时针旋转90度角而成。

同理，同一行的每一列发光二极管单元110排列旋转方式与同一列的每一行发光二极管单元110相似。换言之，当以同一行第一列的发光二极管单元110作为参考起始点时，第二列第一行的发光二极管单元110是由第一列第一行的发光二极管单元110逆时针旋转90度而成。第三列第一行的发光二极管单元110则由第二列第一行的发光二极管单元110再朝顺时针旋转90度而成。以此类推，其余各列第一行的发光二极管单元110是再以前一列第一行的发光二极管单元110随机逆时针或顺时针旋转90度角而成。

然而在如图3b所示的实施例中，同一行的每一列发光二极管单元110也可随机以90或180度或交替旋转排列方式形成。换言之，当以第一行第一列的发光二极管单元110作为参考起始点时，第一行第二列的发光二极管单元110可由第一行第一列的发光二极管单元110旋转180度而成。第一行第三列的发光二极管单元110则由第一行第二列的发光二极管单元110以逆时针再旋转90度而成。然而在其它不同的实施例中，也可采用顺时针旋转90度。第一行第四列的发光二极管单元110再以第一行第三列的发光二极管单元110旋转180度而成。此外，对同一行或同一列的各个发光二极管单元110而言，预设角度也可以不定向旋转90度、180度、90度、180度的方式形成序列。换言之，在图3b所示的实施例中，同一列每一行的发光二极管单元110也可以随机顺逆时针旋转90或180度交替旋转排列形成。当以第一行第一列的发光二极管单元110作为参考起始点时，第二行第一列的发光二极管单元110由第一行第一列的发光二极管单元110逆时针旋转90度而成。第三行第一列的发光二极管单元110则由第二行第一列的发光二极管单元110再旋转180度而成。第四行第一列的发光二极管单元110即由第三行第一列的发光二极管单元110再顺时针旋转90度角而成。

进一步而言，在如图3a所示的实施例中，若以每一发光二极管单元110内的RGB三种发光二极管120来观察，纵向直线排列的第一颗发光二极管120，即红色发光二极管作为参考点。当第一行第二列的发光二极管单元110是以第一行第一列的发光二极管单元110逆时针旋转90度而成时，红色发光二极管会位于整个发光二极管单元110的左侧。反之，若以顺时针旋转90度而成则会位于发光二极管单元110的右侧。当第一行第三列的发光二极管单元110再以第一行第二列的发光二极管单元110顺时针旋转90度而成时，红色发光二极管会位于发光二极管单元110的上部。反之，若以逆时针旋转90度而成时，则会位于发光二极管单元110的下部。以此类推，当第四行第一列的发光二极管单元110再以第三行第一列的发光二极管单元110逆时针旋转90度而成时，红色发光二极管则会位于发光二极管单元110的左方。反之，当以逆时针旋转90度而成时则会位于发光二极管单元110的右方。

然而在如图3b所示的实施例中，同样以RGB三种发光二极管120，且纵向直线排列的第一颗红色发光二极管作为参考点来观察。当第一行第二列的发光二极管单元110由第一行第一列的发光二极管单元110旋转180度而成时，红色发光二极管会位于发光二极管单元110的下部。当第一行第三列的发光二极管单元110再以第一行第二列的发光二极管单元110逆时针旋转90度而成时，红色发光二极管会位于发光二极管单元110的右侧。然而在图3c所示的实施例中，当顺时针旋转90度时，红色发光二极管会位于发光二极管单元110的左侧。当在图3b中第一行第四列的发光二极管单元110再以第一行第三列发光二极管单元110旋转180度而成时，红色发光二极管会位于发光二极管单元110的左侧。然而在图3c所示的实施例中，当第一行第四列的发光二极管单元110再以第一行第三列发光二极管单元110旋转180度而成时，红色发光二极管会位于发光二极管单元110的右侧。

此外，上述预设角度除了以顺时针或逆时针旋转90度或180度或90度以及180度的角度交替排列外，还可包含锐角或钝角。在此所提及的锐角角度较佳地为15度至75度、30度至60度及45度。钝角角度较佳地为105度至165度、120度至150度及135度。通过不同预设角度的旋转或交替搭配或顺逆时针旋转，甚至于随机角度的排列方式，得以有效地改善发光二极管单元的发光二极管的颜色过于相近的问题，从而解决背光模块局部色彩不均的现象。

在较佳实施例中，可以4×4矩阵排列而成的发光二极管单元110作为单位矩阵。同一光源结构100中可以包含多个单位矩阵。然而在其它不同的实施例中，也可包含8×8、16×16或其它数量的发光二极管单元110排列而成的单位矩阵。每一单位矩阵还可以复制、镜向、旋转或以其它方式布设于液晶显示器中。

图4所示为本发明另一较佳实施例的发光二极管单元排列示意图。本实施例与前述实施例的主要不同处在于，各相邻发光二极管单元210的发光二极管220以间隔或交错的方式排列。例如，在图4所示的实施例中，背光模块的光源结构200包括排列成多行及多列的多个发光二极管单元210，其中，第一列及第三列的发光二极管单元210较佳地向右偏移一个发光二极管单元210的距离。然而在其它不同的实施例中，也可偏移多个发光二极管单元210的距离或大于、等于或小于至少一个发光二极管220的距离。其排列方式也如前面所述，在此不再赘述。

图5所示为本实施例中提供的一种光源结构300，其与背光模块配合使用，该背光模块即为使用此光源结构的背光模块。光源结构300包含至少由多行及多列发光二极管单元310排列构成的多个发光二极管单元矩阵。每一发光二极管单元310还包含多个呈直线排列的发光二极管320。矩阵内同一行相邻的各发光二极管单元310的设置方向具有行角度差；同一列相邻的各发光二极管单元310的设置方向具有列角度差。所述发光二极管单元310还可分别归属集合为一组，例如归属为第一组发光二极管单元400及第二组发光二极管单元500。而第一组发光二极管单元400中每一发光二极管单元310的行角度差或列角度差较佳地是第一角度；第二组发光二极管单元500中每一发光二极管单元310的行角度差或列角度差较佳地是第二角度。在本实施例中，行角度差或列角度差可由顺时针或逆时针旋转第一角度或第二角度而产生。第一角度或第二角度可为90度、180度、锐角或钝角或其组合。尤其是，第一或第二角度还可以是随机角度。

在图5所示的实施例中，第一组发光二极管单元400较佳地包含第一行第一列的发光二极管单元310、第二行第二列的发光二极管单元310、第二行第三列的发光二极管单元310及第一行第四列的发光二极管单元310(如实线所示的发光二极管单元310)。然而在其它不同的实施例中，也可包含大于或小于4组的发光二极管单元310，或是其它不同行或不同列组成的组群，或甚至是包含矩阵外任意组群所形成的多个发光二极管单元310。第二组发光二极管单元500则包含第三行第一列的发光二极管单元310、第三行第二列的发光二极管单元310、第三行第四列的发光二极管单元310及第四行第四列的发光二极管单元310(如实线所示的发光二极管单元310)。

以第一组发光二极管单元400来观察，第一行第一列较佳地包含纵向直线排列的RGB三种颜色组成的发光二极管单元310，且第一角度较佳地为随机以行或列角度差顺时针或逆时针旋转90度角。换言之，当第二行第二列发光二极管单元310由前一行第二列的发光二极管单元310旋转第一角度，即逆时针旋转90度而成时，红色发光二极管位于发光二极管单元310的左方。若以前一列第二行的发光二极管单元310逆时针旋转90度而成时，红色发光二极管就会位于整个发光二极管单元310的上部(图中未示出)。当第二行第三列的发光二极管单元310是以前一行第三列的发光二极管单元310朝顺时针旋转90度角而成时，红色发光二极管位于发光二极管单元310的下部。若按照前一列第二行的发光二极管单元310顺时针旋转90度角而成时，红色发光二极管会位于整个发光二极管单元310的上部(图中未示出)。当第一行第四列的发光二极管单元310按照前一行第四列的发光二极管单元310顺时针旋转90度而成时(即图5中的第四行第四列发光二极管单元310)，红色发光二极管位于发光二极管单元310的左侧。若按照前一列第三行的发光二极管单元310顺时针旋转90度角而成时，红色发光二极管就会位于整个发光二极管单元310的下部(图中未示出)。然而在其它不同的实施例中，第一角度可为随机顺、逆时针旋转90度、180度或其倍数或其它不同角度等。

以第二组发光二极管单元500来观察，第二角度较佳地随机以行角度差顺时针或逆时针旋转90度角。当第三行第一列的纵向发光二极管单元310以前一行第一列的发光二极管单元310逆时针旋转90度而成时，红色发光二极管会位于整个发光二极管单元310的上部。当第三行第二列的发光二极管单元310以前一行第二列的发光二极管单元310旋转第二角度，即逆时针旋转90度而成时，红色发光二极管就位于整个发光二极管单元310的下部。当第四行第三列的发光二极管单元由前一行第三列的发光二极管单元310顺时针旋转90度角而成时，红色发光二极管就会位于整个发光二极管单元310右侧。当第四列第四行的发光二极管单元310由前一行第四列的发光二极管单元310逆时针旋转90度而成时，红色发光二极管就位于整个发光二极管单元310的下部。然而在其它不同的实施例中，第二角度也可是随机顺、逆时针旋转90度、180度或其倍数或其它不同角度交替旋转排列。这样，通过不同的预设角度的旋转或交替搭配或顺逆时针旋转或其组合，甚至于随机旋转角度的排列方式，本发明有效地改善由于发光二极管单元的发光二极管的颜色过于相近导致的局部色彩不均的问题。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例，并非用以限制本发明的保护范围。按照本发明的原理所做的修改及同等变化均包含于所附的权利要求书的范围内。

Claims (14)

1.一种背光模块，包含：

一光源结构，具有由多行及多列发光二极管单元排列而成的多个发光二极管单元矩阵，各所述发光二极管单元还包含多个呈直线排列的发光二极管，该矩阵内同一行相邻的发光二极管单元的设置方向具有一行角度差，同一列相邻的发光二极管单元的设置方向具有一列角度差；

其中在所述发光二极管单元矩阵中还包含一第一组发光二极管单元及一第二组发光二极管单元，该第一组发光二极管单元中同一行相邻的发光二极管单元的设置方向所具有的该行角度差或同一列相邻的发光二极管单元的设置方向所具有的该列角度差为一第一角度，该第二组发光二极管单元中同一行相邻的发光二极管单元的设置方向所具有的该行角度差或同一列相邻的发光二极管单元的设置方向所具有的该列角度差为一第二角度。

2.如权利要求1所述的背光模块，其中该行角度差或该列角度差是顺时针或逆时针旋转所述发光二极管单元的度数。

3.如权利要求1所述的背光模块，其中所述发光二极管包含红色发光二极管、蓝色发光二极管、绿色发光二极管、白色发光二极管、黄色发光二极管或橙色发光二极管。

4.如权利要求1所述的背光模块，其中各所述发光二极管单元包含顺序排列的红色发光二极管、绿色发光二极管及蓝色发光二极管。

5.如权利要求1所述的背光模块，其中所述发光二极管以不相同的顺序进行排列。

6.如权利要求1所述的背光模块，其中该第一角度或该第二角度分别为90度或180度。

7.如权利要求1所述的背光模块，其中该第一角度或该第二角度分别为随机旋转角度。

8.如权利要求1所述的背光模块，其中该第一角度或该第二角度为锐角或钝角。

9.如权利要求1所述的背光模块，其中该第一角度或该第二角度为15度至75度。

10.如权利要求1所述的背光模块，其中该第一角度或该第二角度为30度至60度。

11.如权利要求1所述的背光模块，其中该第一角度或该第二角度为45度。

12.如权利要求1所述的背光模块，其中该第一角度或该第二角度为105度至165度。

13.如权利要求1所述的背光模块，其中该第一角度或该第二角度为120度至150度。

14.如权利要求1所述的背光模块，其中该第一角度或该第二角度为135度。

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