專(zhuān)利名稱(chēng)：一種液晶顯示背光源系統(tǒng)及背光源混合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示背光源，特別涉及一種適用于大尺寸(大于26英寸)液晶顯示器件的混合型背光源系統(tǒng)及背光源混合方法。
背景技術(shù)：
在平面顯示領(lǐng)域，傳統(tǒng)的CRT(Cathode Ray Tube，陰極射線管)因?yàn)楦咻椛?、高功耗、大體積、低分辨率、體積笨重，已逐步被越來(lái)越先進(jìn)的LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示)所取代。液晶顯示器自問(wèn)世以來(lái)，就以輕薄時(shí)尚、環(huán)保節(jié)能、分辨率高、使用壽命長(zhǎng)而著稱(chēng)。但由于產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展初期，產(chǎn)品成品率低，市場(chǎng)銷(xiāo)售規(guī)模小，所以?xún)r(jià)格一直高高在上。自去年以來(lái)，市場(chǎng)逐漸進(jìn)入成長(zhǎng)期，產(chǎn)業(yè)規(guī)模放量增長(zhǎng)，大屏幕液晶電視(國(guó)際上一般把23英寸以上尺寸稱(chēng)作大屏幕液晶電視)在歐美、日本等發(fā)達(dá)地區(qū)已經(jīng)成為高端彩電換代的主流產(chǎn)品，以每年400％的速度增長(zhǎng)。目前TFT-LCD(Thin-Film Transistor LCD，薄膜晶體管液晶顯示器)的市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)成為新的經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)點(diǎn)。
目前LCD顯示屏的背光源主要以CCFL(Cold-Cathode Florescent Lamps，冷陰極熒光管)為主，CCFL具有線型發(fā)光、高亮度、光源均勻、發(fā)光穩(wěn)定等特點(diǎn)。亮度是背光源性能中的重要參數(shù)，只有高亮度的背光源才能使得畫(huà)面色彩更鮮艷。目前作為L(zhǎng)CD主要背光源的CCFL的放電管管徑只有幾毫米，且具有高亮度。但是CCFL的光在其峰值光譜之外，還有許多不需要的光成份。這會(huì)引起亮度惡化，并影響LCD的色再現(xiàn)；而在LCD中，由光源發(fā)出的光要通過(guò)由紅、綠、藍(lán)象素構(gòu)成的LCD板。其高色再現(xiàn)的一個(gè)重要條件就是來(lái)自LCD象素的光只能有一窄的光譜成份圍繞著主波長(zhǎng)。
與CCFL相較之下，LED(Light-Emitting Diode，發(fā)光二極管)是一種引人注目的LCD背光源選擇，LED作為L(zhǎng)CD背光源應(yīng)用，具有壽命長(zhǎng)、短小輕薄、色再現(xiàn)率高、無(wú)干擾、不怕低溫、無(wú)汞污染問(wèn)題等特點(diǎn)，在未來(lái)的LCD背光源領(lǐng)域中，是一種不可小視的新型背光源。隨著超高亮LED的技術(shù)逐漸成熟，價(jià)格不斷下降，它已逐漸取代CCFL背光源，在液晶顯示領(lǐng)域顯示出了巨大的潛力。尤其是在以紅、綠、藍(lán)LED構(gòu)成白色時(shí)，能夠改進(jìn)顯示屏前的顏色與亮度性能。因此，如果以三原色LED作為L(zhǎng)CD背光源，可以通過(guò)設(shè)計(jì)得到有三個(gè)光譜成份圍繞其主波長(zhǎng)；并能通過(guò)LCD屏亞象素消除其在峰值光譜外的所有光譜，因而在擴(kuò)大色再現(xiàn)率時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)高亮度，因而在這方面比CCFL更優(yōu)越。CCFL背光源的色域范圍只有大約70％NTSC(NationalTelevision Standards Committee，美國(guó)國(guó)家電視標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì))，而使用紅、綠、藍(lán)LED做背光源，色域范圍可以達(dá)到90％NTSC以上。
然而，由于亮度低，以往的LED作為背光源的使用只能限制在小型顯示器上。LED應(yīng)用于大尺寸的LCD背光源，技術(shù)方面面臨著下列重要難題亮度和顏色均勻分布；色彩的偏移；減小功率消耗；散熱等。首要問(wèn)題是它的亮度和顏色不均勻，LED的亮度偏差大約是CCFL的5倍，而顏色偏差為5-7倍。
目前LED進(jìn)軍大尺寸LCD背光源的主要障礙還在于價(jià)格。一般LED背光源比傳統(tǒng)的CCFL貴5倍左右。故而目前LED背光源主要是定位于高端的液晶電視產(chǎn)品上，要想取代傳統(tǒng)CCFL背光源，至少還需5年的時(shí)間。
目前CCFL和LED背光源的結(jié)構(gòu)主要有側(cè)光式和直下式。側(cè)光式的光源置于模塊的側(cè)面，利用導(dǎo)光板使光線經(jīng)過(guò)次反射能均勻分布至整片屏幕，這種結(jié)構(gòu)可以減少顯示器的厚度，比較適合一些便攜式產(chǎn)品，但是由于光在板中傳播的過(guò)程中有損失，屏幕亮度也就比較低。直下式結(jié)構(gòu)則是光源置于模塊下方，在LCD屏幕后直接照明，如此可獲得較大的亮度，不過(guò)由于需要充足的混色空間，背光系統(tǒng)的厚度需要加大不少。
從上述敘述中可知，CCFL光源的亮度高，發(fā)光穩(wěn)定，性?xún)r(jià)比高；但是由于其光譜成分中紅光的成分比較少，因此它對(duì)于紅色的色彩表現(xiàn)能力不足；而單色LED光源的光譜成分比較純，能夠形成一窄的光譜成份圍繞著其主波長(zhǎng)，而無(wú)其他雜散光譜成分，但純LED光源成本過(guò)高，亮度、顏色不均勻以及功率消耗大的問(wèn)題。
大尺寸背LCD的背光源需要既有很高的亮度又具有很強(qiáng)的色再現(xiàn)能力或色域范圍。
在現(xiàn)有技術(shù)中，專(zhuān)利03106671.2提供了一種背光源和前置光源以及液晶顯示裝置，所述的背光源設(shè)置在被照射體的背面?zhèn)龋涔庠从删G色、藍(lán)綠色、藍(lán)色、橙色、紅色、黃綠色中的任一種顏色的發(fā)光二極管構(gòu)成，并且其液晶顯示裝置是黑白顯示型，其目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中背光源消耗電能、輝度低、壽命短，并且產(chǎn)生噪聲的技術(shù)問(wèn)題；專(zhuān)利02152111.5提供了一種背光源及液晶顯示裝置，所述的背光源是使用多個(gè)發(fā)光二極管的側(cè)光式背光源，但只解決了面光源輝度不均與亮度不足的問(wèn)題。
現(xiàn)有技術(shù)中也有同時(shí)采用CCFL和LED的混合光源。例如，專(zhuān)利US6885360B2提供了一種用于移動(dòng)設(shè)備的顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)同時(shí)具有CCFL光源和LED光源，并根據(jù)需要的顯示亮度和是否外接電源的情況，通過(guò)控制器選擇更加省電和有效率的照明方式，其目的是為了延長(zhǎng)使用時(shí)間，提高電池壽命；類(lèi)似的，專(zhuān)利US6943770B2也是提供了一種用于移動(dòng)設(shè)備的顯示系統(tǒng)，根據(jù)顯示信息所需的亮度等級(jí)和是否外接電源的情況，對(duì)CCFL和LED兩種光源選擇使用，其目的也是為了省電；專(zhuān)利TW595732提供了一種背光模組結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)除了主光源CCFL外，再使用LED作為輔助光源，該背光模組結(jié)構(gòu)僅適用于側(cè)光式背光模組，LED輔助光源位于該導(dǎo)光板之該入射端面之兩側(cè)，其目的是為了解決液晶顯示器的暗角以及輝度不足的問(wèn)題。
上述專(zhuān)利均是僅針對(duì)液晶顯示設(shè)備的亮度方面的改善，而未提及對(duì)光源的波長(zhǎng)等光譜參數(shù)的要求，不涉及對(duì)光譜成分上的彌補(bǔ)改善，也就是說(shuō)未對(duì)顯示設(shè)備的色彩表現(xiàn)力和色域范圍做改善。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中作為大尺寸LCD背光源的CCFL色再現(xiàn)能力差，而純LED光源成本過(guò)高，亮度、顏色不均勻的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種混合型背光源系統(tǒng)，包括冷陰極熒光管和導(dǎo)光板，還包括LED光源，形成混合型背光源系統(tǒng)。
所述的混合型背光源系統(tǒng)，所述LED光源為不同顏色主波長(zhǎng)的LED光源。
所述的混合型背光源系統(tǒng)，所述LED光源為不同顏色主波長(zhǎng)的LED同時(shí)結(jié)合的光源。
所述的混合型背光源系統(tǒng)，所述冷陰極熒光管位于所述導(dǎo)光板的側(cè)面的光線入射方，所述LED位于冷陰極熒光管燈管和導(dǎo)光板之間，所述LED的出光方向面對(duì)導(dǎo)光板。
混合型背光源系統(tǒng)，所述冷陰極熒光管位于所述導(dǎo)光板的下方，所述冷陰極熒光管等間距平行排列于導(dǎo)光板的下方，在每?jī)筛潢帢O熒光管之間，均勻排列著一組LED，所述一組LED的出光方向面對(duì)導(dǎo)光板。
本發(fā)明還提供了一種背光源混合方法，所述方法包括選擇一定主波長(zhǎng)的LED光源以及調(diào)節(jié)所述LED光源的光強(qiáng)或光通量的步驟。
所述的背光源混合方法包括可以選擇結(jié)合紅色、綠色、藍(lán)色的主波長(zhǎng)的LED光源，也可以是所述幾種顏色的LED光源同時(shí)結(jié)合。
所述的背光源混合方法包括對(duì)于紅色主波長(zhǎng)的LED光源，調(diào)節(jié)所述LED光源，使其發(fā)出的紅光波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光成分占整個(gè)背光源總光強(qiáng)或光通量的5％-20％。
所述的背光源混合方法，如有綠色LED，調(diào)節(jié)所述LED光源，使其發(fā)出的綠光波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光成分占其所述紅光強(qiáng)或光通量的5％-20％。
所述的背光源混合方法進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)所述LED的亮度，以改變整個(gè)光源的光譜成分。
本發(fā)明的有益效果是可以提高色域范圍，從CCFL光源的70％提高到80％NTSC以上，提高了顯示設(shè)備的色彩表現(xiàn)力。


圖1是CCFL背光源與CCFL+LED混合型背光源的色域比較圖；圖2是采用混合型背光源系統(tǒng)的側(cè)光式LCD背光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是側(cè)光式LCD背光系統(tǒng)的導(dǎo)光板的光線入射方視圖；圖4是采用另一種LED排列方案的側(cè)光式LCD背光系統(tǒng)的導(dǎo)光板的光線入射方視圖；圖5是采用混合型背光源系統(tǒng)的直下式LCD背光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)側(cè)面視圖；圖6是采用混合型背光源系統(tǒng)的直下式LCD背光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)俯視圖；圖7是采用另一種LED排列方案的直下式LCD背光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)俯視圖。
具體實(shí)施方案下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
本發(fā)明提供的第1種CCFL與LED的混合型液晶顯示背光源系統(tǒng)的實(shí)施例如圖2所示，CCFL與LED的混合型液晶顯示背光源系統(tǒng)包括反射板(1)、導(dǎo)光板(2)、光學(xué)膜(3)、反射罩(4)、冷陰極熒光管(CCFL)(5)和LED光源(6)。CCFL(5)光源位于導(dǎo)光板(2)的光線入射方，一組LED(6)光源位于CCFL光源(5)和導(dǎo)光板(2)之間，LED光源(6)的出光方向面對(duì)導(dǎo)光板(2)。如圖3所示LED光源(6)排列成一條直線，并且間距均勻。反射罩(4)位于導(dǎo)光板(2)的光線入射方，并把CCFL光源(5)和LED(6)光源包在其中，其作用是將光源向各個(gè)方向發(fā)射的光線反射聚集，使光線大部分都能夠進(jìn)入導(dǎo)光板(2)；反射板(1)位于導(dǎo)光板(2)的下方，其作用是把導(dǎo)光板(2)內(nèi)從下表面泄露的光線反射回去，再次進(jìn)入導(dǎo)光板(2)。反射罩(4)和反射板(1)均是為減少光損失而設(shè)置的。一組光學(xué)膜(3)位于導(dǎo)光板(2)的上方即光線出射面，其作用是對(duì)光線的方向進(jìn)行整理。CCFL光源(5)和LED光源(6)發(fā)出的光線共同進(jìn)入導(dǎo)光板(2)，在其中進(jìn)行充分反射混合，形成具有合適的光譜成分的光線，并從導(dǎo)光板(2)的上表面射出，再通過(guò)光學(xué)膜(3)等器件，照射到液晶面板的后表面，給LCD屏幕提供照明。LED光源的顏色為紅色，其主波長(zhǎng)可以選擇的范圍是580～630nm。
本發(fā)明提供第2種CCFL與LED的混合型液晶顯示背光源系統(tǒng)的實(shí)施例如圖2所示，CCFL與LED的混合型液晶顯示背光源系統(tǒng)包括反射板(1)、導(dǎo)光板(2)、光學(xué)膜(3)、反射罩(4)、冷陰極熒光管(CCFL)光源(5)和LED光源(6)。CCFL光源(5)光源位于導(dǎo)光板(2)的光線入射方，一組LED光源(6)位于CCFL光源(5)和導(dǎo)光板(2)之間，LED光源(6)的出光方向面對(duì)導(dǎo)光板(2)。如圖4所示LED光源(6)成交錯(cuò)鋸齒狀排列，并且間距均勻。反射罩(4)位于導(dǎo)光板(2)的光線入射方，并把CCFL光源(5)和LED光源(6)包在其中，其作用是將光源向各個(gè)方向發(fā)射的光線反射聚集，使光線大部分都能夠進(jìn)入導(dǎo)光板(2)；反射板(1)位于導(dǎo)光板(2)的下方，其作用是把導(dǎo)光板(2)內(nèi)從下表面泄露的光線反射回去，再次進(jìn)入導(dǎo)光板(2)。反射罩(4)和反射板(1)均是為減少光損失而設(shè)置的。一組光學(xué)膜(3)位于導(dǎo)光板(2)的上方即光線出射面，其作用是對(duì)光線的方向進(jìn)行整理。CCFL光源(5)和LED光源(6)發(fā)出的光線共同進(jìn)入導(dǎo)光板(2)，在其中進(jìn)行充分反射混合，形成具有合適的光譜成分的光線，并從導(dǎo)光板(2)的上表面射出，再通過(guò)光學(xué)膜(3)等器件，照射到液晶面板的后表面，給LCD屏幕提供照明。
LED光源(6)的顏色為紅色，其主波長(zhǎng)可以選擇的范圍是580～630nm。所用的紅光LED的選用工作電流為350mA，功率1W的大功率高亮度LED，做比較稀疏的排列，也可選用工作電流為20mA的小功率LED，做比較密集的排列。
本發(fā)明提供第3種CCFL與LED的混合型液晶顯示背光源系統(tǒng)的實(shí)施例如圖5所示，CCFL與LED的混合型液晶顯示背光源系統(tǒng)包括反射板(1)、導(dǎo)光板(2)、光學(xué)膜(3)、PCB(Printed Circuit Board，印刷線路板)(4)、冷陰極熒光管(CCFL)(5)和LED光源(6)。CCFL光源(5)等間距平行排列于導(dǎo)光板(2)的下方；在每?jī)筛鵆CFL(5)之間，均排列著一組LED光源(6)，這些LED光源(6)的出光方向面對(duì)導(dǎo)光板(2)，形成一個(gè)光軸方向相互平行的發(fā)光點(diǎn)陣。反射板(1)位于CCFL光源(5)與LED光源(6)光源的下方，其作用是把光線向上反射回去，減少光損失。一組光學(xué)膜(3)位于導(dǎo)光板(2)的上方即光線出射面，其作用是對(duì)光線的方向進(jìn)行整理。CCFL光源(5)和LED光源(6)發(fā)出的光線從導(dǎo)光板(2)的下表面共同進(jìn)入導(dǎo)光板(2)，在其中進(jìn)行充分反射混合，形成具有合適的光譜成分的光線，并從導(dǎo)光板(2)的上表面射出，再通過(guò)光學(xué)膜(3)等器件，照射到液晶面板的后表面，給LCD屏幕提供照明。
LED光源(6)采用貼片安裝(SMT)的形式，光的出射角度(FWMH)為120°。將若干個(gè)上述的LED光源(6)用貼片安裝工藝焊接到一個(gè)PCB(4)上，該P(yáng)CB(4)已按照LED光源(6)的排列設(shè)計(jì)好了相應(yīng)的電路，并負(fù)責(zé)LED光源(6)驅(qū)動(dòng)電源的輸入和反饋信號(hào)(溫度、顏色等)的輸出。根據(jù)LCD屏幕的尺寸及光學(xué)需要設(shè)定LED光源(6)合適的排列方式和間距。將焊好LED光源(6)的PCB(4)安裝于CCFL(5)的下方。如圖6所示各組LED光源(6)的排列為一條直線，并且間距均勻。LED光源(6)的顏色為紅色，在額定電流下工作時(shí)，主波長(zhǎng)為615nm。所用的紅光LED的可選用工作電流為350mA，功率1W的大功率高亮度LED，做比較稀疏的排列，也可選用工作電流為20mA的小功率LED，做比較密集的排列。
本發(fā)明提供第4種CCFL與LED的混合型液晶顯示背光源系統(tǒng)的實(shí)施例如圖5所示，CCFL與LED的混合型液晶顯示背光源系統(tǒng)包括反射板(1)、導(dǎo)光板(2)、光學(xué)膜(3)、PCB(4)、冷陰極熒光管(CCFL)(5)和LED光源(6)。CCFL光源(5)等間距平行排列于導(dǎo)光板(2)的下方；在每?jī)筛鵆CFL(5)之間，均排列著一組LED光源(6)，這些LED光源(6)的出光方向面對(duì)導(dǎo)光板(2)，形成一個(gè)光軸方向相互平行的發(fā)光點(diǎn)陣。反射板(1)位于CCFL光源(5)與LED光源(6)光源的下方，其作用是把光線向上反射回去，減少光損失。一組光學(xué)膜(3)位于導(dǎo)光板(2)的上方即光線出射面，其作用是對(duì)光線的方向進(jìn)行整理。CCFL光源(5)和LED光源(6)發(fā)出的光線從導(dǎo)光板(2)的下表面共同進(jìn)入導(dǎo)光板(2)，在其中進(jìn)行充分反射混合，形成具有合適的光譜成分的光線，并從導(dǎo)光板(2)的上表面射出，再通過(guò)光學(xué)膜(3)等器件，照射到液晶面板的后表面，給LCD屏幕提供照明。LED光源(6)采用貼片安裝(SMT)的形式，光的出射角度(FWMH)為120°。將若干個(gè)上述的LED光源(6)用貼片安裝工藝焊接到一個(gè)PCB(4)上，該P(yáng)CB(4)已按照LED光源(6)的排列設(shè)計(jì)好了相應(yīng)的電路，并負(fù)責(zé)LED光源(6)驅(qū)動(dòng)電源的輸入和反饋信號(hào)(溫度、顏色等)的輸出。根據(jù)LCD屏幕的尺寸及光學(xué)需要設(shè)定LED光源(6)合適的排列方式和間距。將焊好LED光源(6)的PCB(4)安裝于CCFL(5)的下方。如圖7所示各組LED光源(6)成交錯(cuò)鋸齒狀排列，并且間距均勻。LED光源(6)的顏色為紅色，在額定電流下工作時(shí)，主波長(zhǎng)為615nm。所用的紅光LED的可選用工作電流為350mA，功率1W的大功率高亮度LED，做比較稀疏的排列，也可選用工作電流為20mA的小功率LED，做比較密集的排列。
本發(fā)明提供第5種CCFL與LED的混合型液晶顯示背光源系統(tǒng)的實(shí)施例如圖5所示，CCFL與LED的混合型液晶顯示背光源系統(tǒng)包括反射板(1)、導(dǎo)光板(2)、光學(xué)膜(3)、PCB(4)、冷陰極熒光管(CCFL)(5)和LED光源(6)。CCFL光源(5)等間距平行排列于導(dǎo)光板(2)的下方；在每?jī)筛鵆CFL(5)之間，均排列著一組LED光源(6)，這些LED光源(6)的出光方向面對(duì)導(dǎo)光板(2)，形成一個(gè)光軸方向相互平行的發(fā)光點(diǎn)陣。反射板(1)位于CCFL光源(5)與LED光源(6)光源的下方，其作用是把光線向上反射回去，減少光損失。一組光學(xué)膜(3)位于導(dǎo)光板(2)的上方即光線出射面，其作用是對(duì)光線的方向進(jìn)行整理。CCFL光源(5)和LED光源(6)發(fā)出的光線從導(dǎo)光板(2)的下表面共同進(jìn)入導(dǎo)光板(2)，在其中進(jìn)行充分反射混合，形成具有合適的光譜成分的光線，并從導(dǎo)光板(2)的上表面射出，再通過(guò)光學(xué)膜(3)等器件，照射到液晶面板的后表面，給LCD屏幕提供照明。LED光源(6)采用貼片安裝(SMT)的形式，光的出射角度(FWMH)為120°。將若干個(gè)上述的LED光源(6)用貼片安裝工藝焊接到一個(gè)印刷線路板(PCB)(4)上，該P(yáng)CB(4)已按照LED光源(6)的排列設(shè)計(jì)好了相應(yīng)的電路，并負(fù)責(zé)LED光源(6)驅(qū)動(dòng)電源的輸入和反饋信號(hào)(溫度、顏色等)的輸出。根據(jù)LCD屏幕的尺寸及光學(xué)需要設(shè)定LED光源(6)合適的排列方式和間距。將焊好LED的PCB安裝于CCFL的下方。如圖7所示各組LED光源(6)成交錯(cuò)鋸齒狀排列，并且間距均勻。每一組LED光源(6)是由紅、綠兩種顏色的LED組成，紅色LED在額定電流下工作時(shí)，主波長(zhǎng)為615nm，綠色LED在額定電流下工作時(shí)，主波長(zhǎng)為525nm，紅、綠兩色LED的數(shù)量比例是4∶1，均勻排列，排列次序?yàn)榧t、紅、紅、紅、綠。所用的紅光和綠光LED的可選用工作電流為350mA，功率1W的大功率高亮度LED，做比較稀疏的排列，也可選用工作電流為20mA的小功率LED，做比較密集的排列。
在上述幾種結(jié)構(gòu)中，所述LED排列的一定規(guī)律和間距是指按照用戶(hù)要求來(lái)選擇的，實(shí)際上是沒(méi)有嚴(yán)格限制的，排列方式的設(shè)計(jì)是以液晶屏幕上的亮度、色彩的均勻分布為最終目標(biāo)。
本發(fā)明還提供一種CCFL與LED的混合型液晶顯示背光源的方法。根據(jù)對(duì)光源的要求，可按一定的光強(qiáng)或光通量比例，單獨(dú)結(jié)合紅色、綠色、藍(lán)色等顏色的適當(dāng)主波長(zhǎng)的LED光源，也可幾種顏色的LED光源同時(shí)結(jié)合。據(jù)計(jì)算并驗(yàn)證，在CCFL與LED混合使用的光源中，本發(fā)明優(yōu)選的比例是對(duì)于紅色主波長(zhǎng)的LED，其發(fā)出的紅光波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光成分占整個(gè)背光源總光強(qiáng)或光通量的5％～20％，如有綠色LED，則其發(fā)出的綠光波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光成分占上述紅光總光強(qiáng)或光通量5％～20％；但并不僅限于上述比例。
在以CCFL作為主光源情況下混合以恰當(dāng)比例的純LED紅光，還可選的加上恰當(dāng)比例的綠光，所形成的由CCFL與LED所形成的混合光譜，其色坐標(biāo)X、Y在標(biāo)準(zhǔn)白場(chǎng)的±2.5％之內(nèi)，其色溫為6500K±2.5％之內(nèi)，更適合于不同人種對(duì)其色域與色溫的適應(yīng)性，更適合于現(xiàn)代媒體TV的標(biāo)準(zhǔn)攝影與傳輸?shù)哪醯囊?guī)范。
本發(fā)明提供第1種CCFL與LED的混合型液晶顯示背光源的方法的實(shí)施例步驟101根據(jù)對(duì)光源的色溫要求，選擇主波長(zhǎng)為620nm的紅色大功率高亮度LED光源，每個(gè)LED的額定工作電流為350mA，功率為1W。工作時(shí)，紅色LED在額定電流下所發(fā)出的總光通量占整個(gè)背光源總光通量的22％。
步驟102這組紅色LED的電路具有調(diào)節(jié)功能，調(diào)整通過(guò)每個(gè)LED的電流來(lái)調(diào)節(jié)亮度，改變整個(gè)光源的光譜成分，產(chǎn)生不同的色溫。
例如，將通過(guò)每個(gè)LED的電流為調(diào)節(jié)為325mA，使其發(fā)出的總光通量占整個(gè)背光源總光通量的18％，此時(shí)屏幕上顯示標(biāo)準(zhǔn)白場(chǎng)的色溫為6300K；再將通過(guò)每個(gè)LED的電流為調(diào)節(jié)為315mA，使其發(fā)出的總光通量占整個(gè)背光源總光通量的14％，此時(shí)屏幕上顯示標(biāo)準(zhǔn)白場(chǎng)的色溫為8000K。上述電路可以由PWM電路實(shí)現(xiàn)。
步驟103CCFL和LED發(fā)出的光線共同進(jìn)入導(dǎo)光板，經(jīng)過(guò)充分反射混合，形成具有合適的光譜成分的光線，再通過(guò)光學(xué)膜等器件，給LCD屏幕提供照明。
本發(fā)明提供第2種CCFL與LED的混合型液晶顯示背光源的方法的實(shí)施例步驟101根據(jù)對(duì)光源的色溫要求，選擇紅、綠兩色LED光源，紅色LED的主波長(zhǎng)是620nm，綠色LED的主波長(zhǎng)是525nm，兩種顏色的LED均為大功率高亮度LED光源，每個(gè)LED的額定工作電流為350mA，功率為1W。紅、綠兩色LED的數(shù)量比例是4∶1，均勻排列，排列次序?yàn)榧t、紅、紅、紅、綠。工作時(shí)，兩色LED在額定電流下，紅色LED所發(fā)出的紅光的光通量占整個(gè)背光源總光通量的22％，綠色LED發(fā)出的綠光的光通量占上述紅光光通量的15％。
步驟102紅、綠兩色LED的電路具有調(diào)節(jié)功能，調(diào)整通過(guò)每個(gè)LED的電流來(lái)調(diào)節(jié)亮度，改變整個(gè)光源的光譜成分，產(chǎn)生不同的色溫。
例如，將通過(guò)每個(gè)紅色LED的電流為調(diào)節(jié)為320mA，通過(guò)每個(gè)綠色LED的電流為調(diào)節(jié)為320mA，使紅色LED發(fā)出的紅光的總光通量占整個(gè)背光源總光通量的15％，綠色LED發(fā)出的綠光的總光通量占上述紅光光通量的10％；此時(shí)屏幕上顯示標(biāo)準(zhǔn)白場(chǎng)的色溫為7500K；再將通過(guò)每個(gè)紅色LED的電流為調(diào)節(jié)為330mA，通過(guò)每個(gè)綠色LED的電流為調(diào)節(jié)為325mA，使紅色LED發(fā)出的紅光的總光通量占整個(gè)背光源總光通量的20％，綠色LED發(fā)出的綠光的總光通量占上述紅光光通量的15％；此時(shí)屏幕上顯示標(biāo)準(zhǔn)白場(chǎng)的色溫為7000K。
步驟103CCFL和LED發(fā)出的光線共同進(jìn)入導(dǎo)光板，經(jīng)過(guò)充分反射混合，形成具有合適的光譜成分的光線，再通過(guò)光學(xué)膜等器件，給LCD屏幕提供照明。
上述方法的實(shí)施例中，調(diào)節(jié)LED發(fā)光的電路可采用現(xiàn)有技術(shù)中的電路。
上述所述的比例可將相關(guān)色域提高約30％，當(dāng)然人們對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)色域的1931坐標(biāo)系與1976坐標(biāo)系所爭(zhēng)論的相關(guān)各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的與不同人種與基因?qū)ι虻拿舾行耘c時(shí)代的進(jìn)步以及人們對(duì)色域的感知與理解有關(guān)，我們只作一個(gè)數(shù)學(xué)比例的論述；對(duì)上述有關(guān)1931與1976坐標(biāo)色域之討論與引述，謹(jǐn)對(duì)不同人種之愛(ài)好所限，不應(yīng)該也不謹(jǐn)此為由，為此而針對(duì)本發(fā)明引起不必要的在標(biāo)準(zhǔn)之上的爭(zhēng)議。
本發(fā)明的內(nèi)容不受所謂其五、六、七或N代液晶生產(chǎn)線的限制。本發(fā)明所涉及的LCD的透光為可見(jiàn)光，LCD彩色濾光片(RGB)對(duì)可見(jiàn)光有良好和足夠透光率，其波長(zhǎng)范圍為186nm～800nm。
所用的LED的數(shù)量、類(lèi)型、功率、亮度以及排列方式等特性均可根據(jù)需要做不同的選擇。若所用的LED的功率較高，發(fā)光強(qiáng)度大，則在混合型背光系統(tǒng)中使用的數(shù)量較少，其排列比較稀疏；若選用的LED的功率較低，則在混合型背光系統(tǒng)中使用的數(shù)量較多，其排列比較密集。
當(dāng)使用本發(fā)明混合型光源系統(tǒng)作為L(zhǎng)CD的背光源時(shí)，可以提高色域范圍，從CCFL光源的70％提高到80％NTSC以上，如圖1所示。
以上只是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)的方案范圍內(nèi)，進(jìn)行的通常變化和替換，都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種混合型背光源系統(tǒng)，包括冷陰極熒光管和導(dǎo)光板，其特征在于，還包括LED光源，形成混合型背光源系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合型背光源系統(tǒng)，其特征在于，所述LED光源為不同顏色主波長(zhǎng)的LED光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合型背光源系統(tǒng)，其特征在于，所述LED光源為不同顏色主波長(zhǎng)的LED同時(shí)結(jié)合的光源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的混合型背光源系統(tǒng)，其特征在于，所述冷陰極熒光管位于所述導(dǎo)光板的側(cè)面的光線入射方，所述LED位于冷陰極熒光管燈管和導(dǎo)光板之間，所述LED的出光方向面對(duì)導(dǎo)光板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的混合型背光源系統(tǒng)，其特征在于，所述冷陰極熒光管位于所述導(dǎo)光板的下方，所述冷陰極熒光管等間距平行排列于導(dǎo)光板的下方，在每?jī)筛潢帢O熒光管之間，均勻排列著一組LED，所述一組LED的出光方向面對(duì)導(dǎo)光板。
6.一種背光源混合方法，其特征在于，所述方法包括選擇一定主波長(zhǎng)的LED光源以及調(diào)節(jié)所述LED光源的光強(qiáng)或光通量的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的背光源混合方法，其特征在于，所述步驟包括可以選擇結(jié)合紅色、綠色、藍(lán)色的主波長(zhǎng)的LED光源，也可以是所述幾種顏色的LED光源同時(shí)結(jié)合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的背光源混合方法，其特征在于，所述步驟包括對(duì)于紅色主波長(zhǎng)的LED光源，調(diào)節(jié)所述LED光源，使其發(fā)出的紅光波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光成分占整個(gè)背光源總光強(qiáng)或光通量的5％-20％。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的背光源混合方法，其特征在于，如有綠色LED，調(diào)節(jié)所述LED光源，使其發(fā)出的綠光波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光成分占其所述紅光光強(qiáng)或光通量的5％-20％。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的背光源混合方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)所述LED的亮度，以改變整個(gè)光源的光譜成分。
全文摘要
本發(fā)明提供了混合型背光源系統(tǒng)及背光源混合方法。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中作為大尺寸LCD背光源的CCFL色再現(xiàn)能力差，而純LED光源成本過(guò)高，亮度、顏色不均勻的技術(shù)問(wèn)題，所述混合型背光源系統(tǒng)包括冷陰極熒光管和導(dǎo)光板，還包括LED光源。本發(fā)明還提供了一種背光源混合方法，所述方法包括選擇一定主波長(zhǎng)的LED光源以及調(diào)節(jié)所述LED光源的光強(qiáng)或光通量的步驟。本發(fā)明適用于大尺寸液晶顯示器件。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1818759SQ200610002859
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2006年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日
發(fā)明者陳盈君 申請(qǐng)人:陳盈君