[发明专利]视频控制LED亮度和色度的动态背光源模组

说明书

技术领域

本发明涉及一种视频控制LED亮度和色度的动态背光源模组，特别涉及一种视频控制LED亮度和色度的动态背光源模组。

背景技术

液晶显示器件(LCD)广泛地应用于计算机液晶显示屏、液晶电视、户外广告等十分广阔的领域。但LCD显示板本身不发光，而靠设置于LCD显示屏下方的背光源模组提供光源，通过控制液晶显示屏上的像素电极来形成不同亮度、不同色彩和不同灰度的彩色图像。所以背光模组是LCD的关键组件之一。背光源模组根据光源所在位置分为直下式模组(光源置于背光源模组正下方)和侧光式模组(光源置于背光源模组侧边)；按光源部件则分为发光二极管(LED)和冷阴极射线管(CCFL)等多种光源的背光源模组。本发明为直下式LED背光源模组。由于直下式背光源模组的光源在显示屏正下方，因此可满足较高亮度或较大尺寸显示屏的需求。因为选用LED为背光源模组的光源，而且将红、绿、蓝三色LED组成一个单元，一个背光源模组由一个或若干个单元组成。每个单元与相应的LCD区域相对应，因此，背光源模组的亮度和色度才有同步控制的可行性。

图1是公知的液晶显示屏LCD与背光源模组的关系图。

如图1所示，背光源模组的亮度，由电源的恒定电压和恒定电流决定。由红、绿、蓝三基色LED混色后，发出恒定不变的白色光，而与视频信号的亮度和色度无关。当视频信号为非白光时，背光原模组发出的白色光中一部分或绝大部分光截止掉了。如图5所示，一幅由蓝天、绿树、红花组成的图案，在蓝天显示部分，背光源模组发出的白光中只有蓝光能透过LCD，屏显为蓝色，而红光和绿光被截止掉。同理，在绿树显示部分，红光和蓝光被截止掉；在红花显示部分，绿光和蓝光被截止掉。即使视频为黑色，全部光被截止掉，背光源模组的红、绿、蓝LED依然发出100％的光。在彩色图像中，长时间的白色视频画面出现的几率是较少的。可见背光源模组发出的白光在大多数时间内只有一部分被利用，另一部分的光被截止掉，造成了能源浪费。不仅如此，这些被浪费的光能转化成热能，对背光源模组及LCD上的电子器件造成温升，使其寿命缩短。

由于LCD的液晶分子排列有序参数不可能达到1，且偏振片的垂直遮光率也不可能达到100％，所以，白色光中应该被截止的颜色还是有一部分透过LCD显现出来，即出现混色现象，使彩色的色饱和度降低。公知背光源模组LCD的色饱和度只有70％左右，造成亮度和色彩的失真。

发明内容

本发明的目的是提供一种用红、绿、蓝三基色LED组成的直下式背光源模组，该背光源模组的亮度和色度由动态控制电路和动态驱动电路控制。使各LED的亮度、色度与视频信号相对应区域的亮度、色度动态同步变化。使视频信号中没有的彩色成分，其相对应的LED不发光；而视频信号中亮度低的彩色成分，其相对应的LED按比例少发光。从而达到节约能源，降低背光源模组及LCD上的电子器件的温升，延长液晶显示屏LCD的使用寿命，提高LCD色饱和度的目的。

为了实现上述目的，本发明提供一种视频控制LED亮度和色度的动态背光源模组，适用于液晶显示屏，设置在所述液晶显示屏的下方，其包括：电路板，所述电路板上设置有多组光源，每组光源由红、绿、蓝三种颜色的LED组成，所述光源与电路板电连接；导光元件，设置在所述电路板上，覆盖所述光源；扩散元件，设置在所述导光元件上方；控制单元，该控制单元接收视频信号和同步信号，并输出动态控制信号，来控制所述光源中各LED的亮度和色度。

本发明的进一步优选方案是：所述控制单元包括由分立电子元件或集成电路组成的动态控制电路和多个动态驱动电路，所述动态控制电路接收视频信号和同步信号，并对该视频信号进行转换处理，然后输出多路动态控制信号，上述过程受同步信号控制；所述多个动态驱动电路接收动态控制电路传来的多路动态控制信号，将其进行功率放大，然后输出信号，控制所述光源中各LED的亮度和色度。

本发明的进一步优选方案是：还设置由外壳，所述背光源模组包围在该外壳中，同时外壳可以采用金属材料制成，充当散热材料。

本发明的进一步优选方案是：所述电路板上每个LED周边设置有至少一个过孔，在所述过孔内设置有铜箔，从而有利于对光源进行散热。

本发明的进一步优选方案是：所述电路板下部依次设置有反射元件和散热元件，使得背光源模组减少漏光的产生，也有助于其散热，降低其温升。

本发明的进一步优选方案是：所述导光元件上部依次设置有增亮膜和散射元件，可以进一步增强背光源模组的效果。