用於直下式LED背光源的Mura消除方法及液晶產品的製作方法
2023-05-08 21:08:16
用於直下式LED背光源的Mura消除方法及液晶產品的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於直下式LED背光源的Mura消除方法及液晶產品，利用LED光源照射擴散板；利用反射片對LED光源直接照射到擴散板以外的分散光線進行反射；所述分散光線在反射片上形成光斑，在光斑區域內的反射片上增設網點，通過網點降低反射片在光斑區域的反射率。本發明採用局部修改反射片反射特性的方法，來降低LED所形成的光斑區域的反射率，增強該區域的散射率，使得擴散板正對LED的區域所接收到的光線強度減弱，繼而使通過整個擴散板輸出的光線強度均勻化，並通過修改反射片上網點區域的面積和密度分布，實現擴散板輸出的光線均勻程度最大化，從而消除了液晶面板的Mura問題，改善了液晶面板的顯示效果。
【專利說明】用於直下式LED背光源的Mura消除方法及液晶產品
【技術領域】
[0001]本發明屬於液晶顯示產品【技術領域】，具體地說，是涉及一種採用直下式LED背光照明技術設計的液晶顯示產品。
【背景技術】
[0002]現在的液晶顯示產品，主要採用直下式LED背光源技術或側入式LED背光源技術對液晶面板進行照明，以實現畫面的顯示。目前，直下式LED背光源技術主要採用LED貼裝透鏡(lens)作為核心部件，利用透鏡擴大LED光的發散角度，利用LED與擴散板之間形成的空氣槽，為LED光提供混光距離，進而使LED光混合均勻後再到達擴散板，通過擴散板對LED光做進一步地擴散處理後，均勻地照射到整個液晶面板上。
[0003]採用這種直下式LED背光源技術設計的液晶產品，使用的LED數量越多且LED的間距越小，光的混合效果就越好；同時，混光距離越大，光的混合效果也越好。因此，當前主要採用增加LED的數量或增大混光距離兩種方式，來提高光的混合效果，使LED光能夠均勻地照明到液晶面板上，提高顯示效果。
[0004]但是，當增加LED數量時，由於LED和透鏡昂貴，因此會導致整機成本的大幅升高；而採用增大混光距離的方式則會導致產品厚度的增加，進而影響整機產品外形的美觀度。若為了降低整機成本或者實現整機產品的超薄化設計，而減少LED的使用數量或者縮短混光距離，則有可能會導致在擴散板的中央區域出現顯示亮度不均的LED Mura (Mura是指顯示器亮度不均勻，造成各種痕跡的現象)，四邊區域出現顯示亮度不均的「燈籠」Mura，從而嚴重影響液晶產品的顯示效果。
【發明內容】
[0005]本發明針對目前採用直下式LED背光照明技術設計的液晶產品，提出了一種用於消除Mura現象的方法，可以在減少LED使用數量且不增加混光距離(或者適當減小混光距離)的前提下，實現照明光線的均勻化。
[0006]為解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案予以實現:
一種用於直下式LED背光源的Mura消除方法，利用LED光源照射擴散板；利用反射片對LED光源直接照射到擴散板以外的分散光線進行反射；所述分散光線在反射片上形成光斑，在光斑區域內的反射片上增設網點，通過網點降低反射片在光斑區域的反射率。
[0007]優選的，優選採用印刷或者噴塗油墨的方式在反射片的光斑區域內形成所述的網點。
[0008]為了對光斑區域內不同部位的反射率作進一步地調節，以使反射後的光線強度更加均勻，在所述光斑區域內的反射片上增設網點時，網點的布設密度呈漸變趨勢，且遵循光強越高、網點密度越大，光強越弱、網點密度越小的規律。
[0009]優選的，在調節所述網點密度的過程中，可以採用在所述光斑區域的單位面積內布設數量相同的網點，通過調節所述光斑區域的單位面積內每個網點的面積，來改變網點密度；或者可以採用在所述光斑區域的單位面積內布設面積相等的網點，通過調節所述光斑區域的單位面積內網點的數量，來改變網點密度。
[0010]進一步的，所述反射片包括底面反射片和四周側面反射片，所述LED光源位於底面反射片的正前方；在底面反射片上以每顆LED光源為中心所形成的光斑區域內增設所述的網點，且形成的網點區域的形狀和面積與該光斑區域的形狀和面積一致。
[0011]優選的，所述網點區域優選設置成環形，設置環形網點區域的內環直徑大於LED光源的直徑，外環直徑小於80mm ;將所述LED光源布設在背板上且位於環形網點區域內環的區域內。
[0012]又進一步的，在所述四周側面反射片上，由位於四周邊緣位置的兩顆相鄰LED光源發出的分散光線交匯形成的光斑區域內增設所述的網點，且形成的網點區域的形狀和面積與該光斑區域的形狀和面積一致。
[0013]再進一步的，所述四周側面反射片傾斜布設，且其反射面與底面反射片的反射面形成鈍角，形成在四周側面反射片上的網點密度自鄰接所述底面反射片的一側向遠離所述底面反射片一側方向逐漸增大。
[0014]優選的，布設在所述四周側面反射片上的網點分布在相鄰兩排LED光源之間的位置。
[0015]基於上述用於直下式LED背光源的Mura消除方法，本發明還提出了一種採用所述用於直下式LED背光源的Mura消除方法設計的液晶產品，包括液晶面板和背光模組，在所述背光模組中設置有背板、LED光源和反射片；利用LED光源照射擴散板；利用反射片對LED光源直接照射到擴散板以外的分散光線進行反射；所述分散光線在反射片上形成光斑，在光斑區域內的反射片上增設網點，通過網點降低反射片在光斑區域的反射率。
[0016]與現有技術相比，本發明的優點和積極效果是:本發明採用局部修改反射片反射特性的方法，來降低LED所形成的光斑區域的反射率，增強該區域的散射率，使得擴散板正對LED的區域所接收到的光線強度減弱，繼而使通過整個擴散板輸出的光線強度均勻化，並通過修改反射片上網點區域的面積和密度分布，來使擴散板輸出的光線均勻程度最大化，從而消除了液晶面板的Mura問題，改善了液晶面板的顯示效果。將該技術應用到採用直下式LED背光照明技術設計的液晶產品中，不僅可以省掉一定數量的LED，以實現整機成本的明顯降低；而且，還可以適當地縮短LED到擴散板的混光距離，以減少背光模組的厚度，提高液晶產品整機外形的美觀度，進而在保證均勻照明效果的同時，實現液晶產品的超薄化設計。
[0017]結合附圖閱讀本發明實施方式的詳細描述後，本發明的其他特點和優點將變得更加清楚。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是液晶廣品中背光|旲組和液晶面板的組裝結構不意圖；
圖2是本發明所提出的液晶產品中反射區域局部修改方式的一種實施例的結構示意
圖；
圖3是圖2中近燈反射區域內網點布設方式的一種實施例的局部放大圖；
圖4是圖2中四周邊緣反射區域內網點布設方式的一種實施例的局部放大圖。【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細地說明。
[0020]本實施例針對採用直下式LED背光照明技術設計的液晶產品，當產品中所使用的LED數量少或者LED到擴散板的混光距離短時，容易出現背光源明暗Mura的問題，提出了一種可以有效消除直下式LED背光源Mura現象的方法，通過對背光模組中用於反射LED光線的反射片進行局部反射特性的修改，以降低LED光源投射到反射片上所形成的光斑區域的反射率，進而使光斑區域反射的光線強度與非光斑區域反射的光線強度的差距減小或者達到基本相同，繼而使得整個擴散板接收到的光線強度均勻，實現LED背光源對液晶面板的均勻照射。
[0021]下面結合圖1至圖4，對本實施例所提出的用於直下式LED背光源的Mura消除方法進行詳細地闡述。
[0022]參見圖1所不，在液晶廣品中設置有液晶面板4和用於照売液晶面板4的背光豐旲組。在所述背光模組中主要設置有背板5、反射片2、LED光源I和擴散板3等部分。其中，背板5起到支撐和保護內部器件的作用，通常包括底面5-1和四周側面5-2，且四周側面5-2向外傾斜擴張(即四周側面5-2的內面與底面5-1的內面之間形成鈍角α )，端面用於安裝擴散板3和液晶面板4。在背板5的底面5-1上安裝LED光源1，將LED光源I的發光面朝前，正對擴散板3和液晶面板4，對擴散板3和液晶面板4進行直接照射。在背板5的底面5-1和四周側面5-2上分別安裝反射片2，且安裝在底面5-1上的反射片2位於LED光源I的後方，用於對LED光源I分射到後方和四周的分散光線進行充分反射，以提高出光率。
[0023]為了提高照明強度，在背板5的底面5-1上需要布設多顆LED光源1，將多顆LED光源I排列成矩陣陣列形式，且基本布滿整個背板5的底面5-1，如圖1、圖2所示，以提供能夠足以滿足液晶面板照明亮度需求的光線。
[0024]根據LED光源I的發光特性:距離LED光源I的中心位置越近，光線的強度越大；距離LED光源I的中心位置越遠，光線的強度越弱。當背光模組中布設的LED光源I的數量較少時，兩顆LED光源I之間的間距就會變大。通過LED光源I發射的光，由於存在發光角度的問題，一部分光線直接照射到擴散板3上，一部分光線投射到後方和四周側面的反射片2上，經由反射片2進行一次或者多次反射後，最終射向所述的擴散板3。
[0025]由於在反射片2上，距離LED光源I較近的反射區(即近燈處反射區)反射的光線主要照射在LED光源I正上方的擴散板3上，反射特性越好，該處擴散板3接收到的光越強，越容易出現畫面LED Mura ;通過反射片2四周邊緣反射區域反射的光線主要照射在擴散板3的邊緣位置，反射特性越好，該處擴散板3接收到的光越強，越容易出現畫面「燈籠"Mura，從而嚴重影響著液晶產品的顯示效果。
[0026]為了解決Mura問題，本實施例對LED光源I在反射片2上所形成的光斑區域7、8(肉眼可見的亮度較強的區域)的反射特性進行局部修改，通過降低光斑區域7、8內反射片2的反射率，來減小通過光斑區域7、8和非光斑區域反射的光線強度之間的差距，經LED光源I與擴散板3之間形成的空氣槽混合後，均勻地照射到擴散板3上，經擴散板3中的擴散片和稜鏡片分別對入射的光線進行擴散和增量處理後，實現對液晶面板4的均勻照射。
[0027]在對LED光源I所形成的光斑區域7、8內反射片2的反射特性進行處理的過程中，本實施例優選採用在光斑區域7、8內的反射片2上增設網點6的方式，來降低光斑區域7、8內反射片2的反射率，增強散射。
[0028]具體參見圖2-圖4所示，所述網點6優選採用油墨或者其他反射率低於反射片2的材料，以噴塗或者印刷的方式形成在反射片2上。網點6的形狀可以是圓形，如圖3、圖4所示，也可以是方形或者其他任意形狀。考慮到在反射區域內，不同位置的光線強度也不盡相同，為了進一步提高反射光線的均勻化，本實施例優選對光斑區域7、8內網點的分布密度進行漸變調整，並遵循光強越高的區域、網點密度越大，光強越弱的區域、網點密度越小的規律，進而使光斑區域7、8內，光強越高的區域，反射率越低；光強越弱的區域，反射率越高。由此一來，可以使得通過光斑區域7、8內的反射片2反射的光線強度變得均勻，加之光斑區域7、8內反射片2的反射率低於非光斑區域的反射片2的反射率，因而可以使得通過整個反射片2反射的光線整體均勻地照射到擴散板3上，實現擴散板3輸出的光均勻最大化，提高直下式LED背光源液晶產品的畫面顯示質量。
[0029]這裡的網點密度具體指單位面積內噴塗或者印刷網點面積的佔比。單位面積內網點佔據的面積越多，網點密度越大；反之，單位面積內網點佔據的面積越少，網點的密度越小。在對光斑區域7、8內網點6的分布密度進行漸變處理的過程中，可以採用兩種方式:一種是在光斑區域7、8內的單位面積內布設相同數量的網點，通過調節光斑區域7、8內的單位面積內每個網點的面積，來改變網點密度；另外一種是在光斑區域7、8內的單位面積內布設面積相等的網點，通過調節光斑區域7、8內的單位面積內網點的數量，來改變網點密度。
[0030]以圓形網點6為例進行說明，參見圖3、圖4所示，位於光斑區域7、8內光線強度越高的部位，相同數量的網點6的直徑越大,或者相同直徑的網點6布設的數量越多；反之,位於光斑區域7、8內光線強度越弱的部位，相同數量的網點6的直徑越小，或者相同直徑的網點6布設的數量越少。
[0031]由於在反射片2上形成的光斑很多，本實施例優選在底面反射片2_1(即安裝在背板5底面5-1上的反射片)上，以每顆LED光源I為中心所形成的光斑區域7內增設所述的網點6，且形成的網點區域的形狀和面積最好與該光斑區域7的形狀和面積一致，網點密度由中心向外側逐漸減小，如圖2所示，即越靠近中心的網點6，面積越大；越遠離中心的網點6，面積越小，由此形成網點6大小的漸變排布。當LED光源I為圓形時，通過LED光源I發出的分散光線在底面反射片2以LED光源I為中心所形成的光斑區域7為環形，如圖3所示。此時，優選設置所述網點區域的形狀也為環形，且內環直徑應大於LED光源I的直徑，外環直徑與光斑區域7的外環直徑相等，但通常應小於80_，以避免削弱光斑區域7以外的分散光線的反射量。
[0032]對於分散光線形成在四周側面反射片2-2 (即安裝在背板5側面5-2的反射片)上的光斑，優選在由位於四周邊緣位置的兩顆相鄰LED光源I發出的分散光線交匯形成的光斑區域8內增設所述的網點，且形成的網點區域的形狀和面積最好與該光斑區域8的形狀和面積一致，以降低該光斑區域內光線的反射量。
[0033]當LED光源I在背板5底面5_1以矩陣陣列方式排布時，如圖2所示，優選在四周側面反射片2-2上相鄰兩排LED光源之間的位置，選擇光斑區域8布設所述的網點6。由於位於四周側面的反射片2-2向外傾斜布設，且其反射面與底面反射片2-1的反射面形成鈍角α，結合圖1所示，因而在該光斑區域8內，外側的光線強度會大於內側的光線強度。基於此，本實施例在所述光斑區域8內布設網點6時，其網點密度應由反射片2-2鄰接所述底面反射片2-1的一側向遠離所述底面反射片2-1 —側方向逐漸增大，如圖4所示，即在數量相同的情況下，越靠近底面反射片2-1方向的網點6，面積越小；越遠離底面反射片2-1方向的網點6，面積越大，由此形成網點6大小的漸變排布。
[0034]在液晶產品中採用本實施例的明暗Mura消除方法後，實現了對反射光線的均勻化處理，進而使整個液晶面板接收的光線強度均勻，在保證對液晶面板均勻照射的前提下，可以適當地減少LED光源的使用數量或者縮短LED光源到擴散板的混光距離，在顯著降低液晶產品整機成本的基礎上，有助於實現產品的超薄化設計，提高直下式LED背光產品的品味。
[0035]當然，上述說明並非是對本發明的限制，本發明也並不僅限於上述舉例，本【技術領域】的普通技術人員在本發明的實質範圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬於本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種用於直下式LED背光源的Mura消除方法，其特徵在於:利用LED光源照射擴散板；利用反射片對LED光源直接照射到擴散板以外的分散光線進行反射；所述分散光線在反射片上形成光斑，在光斑區域內的反射片上增設網點，通過網點降低反射片在光斑區域的反射率。
2.根據權利要求1所述的用於直下式LED背光源的Mura消除方法，其特徵在於:採用印刷或者噴塗油墨的方式在反射片的光斑區域內形成所述的網點。
3.根據權利要求1或2所述的用於直下式LED背光源的Mura消除方法，其特徵在於:在所述光斑區域內的反射片上增設網點時，網點的布設密度呈漸變趨勢，且遵循光強越高、網點密度越大，光強越弱、網點密度越小的規律。
4.根據權利要求3所述的用於直下式LED背光源的Mura消除方法，其特徵在於:在調節所述網點密度的過程中，採用在所述光斑區域的單位面積內布設數量相同的網點，通過調節所述光斑區域的單位面積內每個網點的面積，來改變網點密度；或者採用在所述光斑區域的單位面積內布設面積相等的網點，通過調節所述光斑區域的單位面積內網點的數量，來改變網點密度。
5.根據權利要求3所述的用於直下式LED背光源的Mura消除方法，其特徵在於:所述反射片包括底面反射片和四周側面反射片，所述LED光源位於底面反射片的正前方；在底面反射片上以每顆LED光源為中心所形成的光斑區域內增設所述的網點，且形成的網點區域的形狀和面積與該光斑區域的形狀和面積一致。
6.根據權利要求5所述的用於直下式LED背光源的Mura消除方法，其特徵在於:所述的網點區域為環形，環形網點區域的內環直徑大於LED光源的直徑，外環直徑小於80_;所述LED光源布設在背板上且位於環形網點區域內環的區域內。
7.根據權利要求5所述的用於直下式LED背光源的Mura消除方法，其特徵在於:在所述四周側面反射片上，由位於四周邊緣位置的兩顆相鄰LED光源發出的分散光線交匯形成的光斑區域內增設所述的網點，且形成的網點區域的形狀和面積與該光斑區域的形狀和面積一致。
8.根據權利要求7所述的用於直下式LED背光源的Mura消除方法，其特徵在於:所述四周側面反射片傾斜布設，且其反射面與底面反射片的反射面形成鈍角，形成在四周側面反射片上的網點密度自鄰接所述底面反射片的一側向遠離所述底面反射片一側方向逐漸增大。
9.根據權利要求7所述的用於直下式LED背光源的Mura消除方法，其特徵在於:布設在所述四周側面反射片上的網點分布在相鄰兩排LED光源之間的位置。
10.一種液晶產品，包括液晶面板和背光模組，在所述背光模組中設置有背板、LED光源和反射片；其特徵在於:採用如權利要求1至9中任一項權利要求所述的用於直下式LED背光源的Mura消除方法設計所述的背光模組。
【文檔編號】F21Y101/02GK103728774SQ201310748194
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】張繼兵, 倪玲玲, 劉風磊 申請人:青島歌爾聲學科技有限公司