CN103728774B - 用于直下式LED背光源的Mura消除方法及液晶产品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于直下式LED背光源的Mura消除方法及液晶产品，利用LED光源照射扩散板；利用反射片对LED光源直接照射到扩散板以外的分散光线进行反射；所述分散光线在反射片上形成光斑，在光斑区域内的反射片上增设网点，通过网点降低反射片在光斑区域的反射率。本发明采用局部修改反射片反射特性的方法，来降低LED所形成的光斑区域的反射率，增强该区域的散射率，使得扩散板正对LED的区域所接收到的光线强度减弱，继而使通过整个扩散板输出的光线强度均匀化，并通过修改反射片上网点区域的面积和密度分布，实现扩散板输出的光线均匀程度最大化，从而消除了液晶面板的Mura问题，改善了液晶面板的显示效果。

Description

用于直下式 LED 背光源的 Mura 消除方法及液晶产品

技术领域

本发明属于液晶显示产品技术领域，具体地说，是涉及一种采用直下式LED背光照明技术设计的液晶显示产品。

背景技术

现在的液晶显示产品，主要采用直下式LED背光源技术或侧入式LED背光源技术对液晶面板进行照明，以实现画面的显示。目前，直下式LED背光源技术主要采用LED贴装透镜（lens）作为核心部件，利用透镜扩大LED光的发散角度，利用LED与扩散板之间形成的空气槽，为LED光提供混光距离，进而使LED光混合均匀后再到达扩散板，通过扩散板对LED光做进一步地扩散处理后，均匀地照射到整个液晶面板上。

采用这种直下式LED背光源技术设计的液晶产品，使用的LED数量越多且LED的间距越小，光的混合效果就越好；同时，混光距离越大，光的混合效果也越好。因此，当前主要采用增加LED的数量或增大混光距离两种方式，来提高光的混合效果，使LED光能够均匀地照明到液晶面板上，提高显示效果。

但是，当增加LED数量时，由于LED和透镜昂贵，因此会导致整机成本的大幅升高；而采用增大混光距离的方式则会导致产品厚度的增加，进而影响整机产品外形的美观度。若为了降低整机成本或者实现整机产品的超薄化设计，而减少LED的使用数量或者缩短混光距离，则有可能会导致在扩散板的中央区域出现显示亮度不均的LED Mura（Mura是指显示器亮度不均匀, 造成各种痕迹的现象），四边区域出现显示亮度不均的“灯笼”Mura，从而严重影响液晶产品的显示效果。

发明内容

本发明针对目前采用直下式LED背光照明技术设计的液晶产品，提出了一种用于消除Mura现象的方法，可以在减少LED使用数量且不增加混光距离（或者适当减小混光距离）的前提下，实现照明光线的均匀化。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种用于直下式LED背光源的Mura消除方法，利用LED光源照射扩散板；利用反射片对LED光源直接照射到扩散板以外的分散光线进行反射；所述分散光线在反射片上形成光斑，在光斑区域内的反射片上增设网点，通过网点降低反射片在光斑区域的反射率。

优选的，优选采用印刷或者喷涂油墨的方式在反射片的光斑区域内形成所述的网点。

为了对光斑区域内不同部位的反射率作进一步地调节，以使反射后的光线强度更加均匀，在所述光斑区域内的反射片上增设网点时，网点的布设密度呈渐变趋势，且遵循光强越高、网点密度越大，光强越弱、网点密度越小的规律。

优选的，在调节所述网点密度的过程中，可以采用在所述光斑区域的单位面积内布设数量相同的网点，通过调节所述光斑区域的单位面积内每个网点的面积，来改变网点密度；或者可以采用在所述光斑区域的单位面积内布设面积相等的网点，通过调节所述光斑区域的单位面积内网点的数量，来改变网点密度。

进一步的，所述反射片包括底面反射片和四周侧面反射片，所述LED光源位于底面反射片的正前方；在底面反射片上以每颗LED光源为中心所形成的光斑区域内增设所述的网点，且形成的网点区域的形状和面积与该光斑区域的形状和面积一致。

优选的，所述网点区域优选设置成环形，设置环形网点区域的内环直径大于LED光源的直径，外环直径小于80mm；将所述LED光源布设在背板上且位于环形网点区域内环的区域内。

又进一步的，在所述四周侧面反射片上，由位于四周边缘位置的两颗相邻LED光源发出的分散光线交汇形成的光斑区域内增设所述的网点，且形成的网点区域的形状和面积与该光斑区域的形状和面积一致。

再进一步的，所述四周侧面反射片倾斜布设，且其反射面与底面反射片的反射面形成钝角，形成在四周侧面反射片上的网点密度自邻接所述底面反射片的一侧向远离所述底面反射片一侧方向逐渐增大。

优选的，布设在所述四周侧面反射片上的网点分布在相邻两排LED光源之间的位置。

基于上述用于直下式LED背光源的Mura消除方法，本发明还提出了一种采用所述用于直下式LED背光源的Mura消除方法设计的液晶产品，包括液晶面板和背光模组，在所述背光模组中设置有背板、LED光源和反射片；利用LED光源照射扩散板；利用反射片对LED光源直接照射到扩散板以外的分散光线进行反射；所述分散光线在反射片上形成光斑，在光斑区域内的反射片上增设网点，通过网点降低反射片在光斑区域的反射率。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明采用局部修改反射片反射特性的方法，来降低LED所形成的光斑区域的反射率，增强该区域的散射率，使得扩散板正对LED的区域所接收到的光线强度减弱，继而使通过整个扩散板输出的光线强度均匀化，并通过修改反射片上网点区域的面积和密度分布，来使扩散板输出的光线均匀程度最大化，从而消除了液晶面板的Mura问题，改善了液晶面板的显示效果。将该技术应用到采用直下式LED背光照明技术设计的液晶产品中，不仅可以省掉一定数量的LED，以实现整机成本的明显降低；而且，还可以适当地缩短LED到扩散板的混光距离，以减少背光模组的厚度，提高液晶产品整机外形的美观度，进而在保证均匀照明效果的同时，实现液晶产品的超薄化设计。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是液晶产品中背光模组和液晶面板的组装结构示意图；

图2是本发明所提出的液晶产品中反射区域局部修改方式的一种实施例的结构示意图；

图3是图2中近灯反射区域内网点布设方式的一种实施例的局部放大图；

图4是图2中四周边缘反射区域内网点布设方式的一种实施例的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。

本实施例针对采用直下式LED背光照明技术设计的液晶产品，当产品中所使用的LED数量少或者LED到扩散板的混光距离短时，容易出现背光源明暗Mura的问题，提出了一种可以有效消除直下式LED背光源Mura现象的方法，通过对背光模组中用于反射LED光线的反射片进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区域的反射率，进而使光斑区域反射的光线强度与非光斑区域反射的光线强度的差距减小或者达到基本相同，继而使得整个扩散板接收到的光线强度均匀，实现LED背光源对液晶面板的均匀照射。

下面结合图1至图4，对本实施例所提出的用于直下式LED背光源的Mura消除方法进行详细地阐述。

参见图1所示，在液晶产品中设置有液晶面板4和用于照亮液晶面板4的背光模组。在所述背光模组中主要设置有背板5、反射片2、LED光源1和扩散板3等部分。其中，背板5起到支撑和保护内部器件的作用，通常包括底面5-1和四周侧面5-2，且四周侧面5-2向外倾斜扩张（即四周侧面5-2的内面与底面5-1的内面之间形成钝角α），端面用于安装扩散板3和液晶面板4。在背板5的底面5-1上安装LED光源1，将LED光源1的发光面朝前，正对扩散板3和液晶面板4，对扩散板3和液晶面板4进行直接照射。在背板5的底面5-1和四周侧面5-2上分别安装反射片2，且安装在底面5-1上的反射片2位于LED光源1的后方，用于对LED光源1分射到后方和四周的分散光线进行充分反射，以提高出光率。

为了提高照明强度，在背板5的底面5-1上需要布设多颗LED光源1，将多颗LED光源1排列成矩阵阵列形式，且基本布满整个背板5的底面5-1，如图1、图2所示，以提供能够足以满足液晶面板照明亮度需求的光线。

根据LED光源1的发光特性：距离LED光源1的中心位置越近，光线的强度越大；距离LED光源1的中心位置越远，光线的强度越弱。当背光模组中布设的LED光源1的数量较少时，两颗LED光源1之间的间距就会变大。通过LED光源1发射的光，由于存在发光角度的问题，一部分光线直接照射到扩散板3上，一部分光线投射到后方和四周侧面的反射片2上，经由反射片2进行一次或者多次反射后，最终射向所述的扩散板3。

由于在反射片2上，距离LED光源1较近的反射区（即近灯处反射区）反射的光线主要照射在LED光源1正上方的扩散板3上，反射特性越好，该处扩散板3接收到的光越强，越容易出现画面LED Mura；通过反射片2四周边缘反射区域反射的光线主要照射在扩散板3的边缘位置，反射特性越好，该处扩散板3接收到的光越强，越容易出现画面“灯笼”Mura，从而严重影响着液晶产品的显示效果。

为了解决Mura问题，本实施例对LED光源1在反射片2上所形成的光斑区域7、8（肉眼可见的亮度较强的区域）的反射特性进行局部修改，通过降低光斑区域7、8内反射片2的反射率，来减小通过光斑区域7、8和非光斑区域反射的光线强度之间的差距，经LED光源1与扩散板3之间形成的空气槽混合后，均匀地照射到扩散板3上，经扩散板3中的扩散片和棱镜片分别对入射的光线进行扩散和增量处理后，实现对液晶面板4的均匀照射。

在对LED光源1所形成的光斑区域7、8内反射片2的反射特性进行处理的过程中，本实施例优选采用在光斑区域7、8内的反射片2上增设网点6的方式，来降低光斑区域7、8内反射片2的反射率，增强散射。

具体参见图2-图4所示，所述网点6优选采用油墨或者其他反射率低于反射片2的材料，以喷涂或者印刷的方式形成在反射片2上。网点6的形状可以是圆形，如图3、图4所示，也可以是方形或者其他任意形状。考虑到在反射区域内，不同位置的光线强度也不尽相同，为了进一步提高反射光线的均匀化，本实施例优选对光斑区域7、8内网点的分布密度进行渐变调整，并遵循光强越高的区域、网点密度越大，光强越弱的区域、网点密度越小的规律，进而使光斑区域7、8内，光强越高的区域，反射率越低；光强越弱的区域，反射率越高。由此一来，可以使得通过光斑区域7、8内的反射片2反射的光线强度变得均匀，加之光斑区域7、8内反射片2的反射率低于非光斑区域的反射片2的反射率，因而可以使得通过整个反射片2反射的光线整体均匀地照射到扩散板3上，实现扩散板3输出的光均匀最大化，提高直下式LED背光源液晶产品的画面显示质量。

这里的网点密度具体指单位面积内喷涂或者印刷网点面积的占比。单位面积内网点占据的面积越多，网点密度越大；反之，单位面积内网点占据的面积越少，网点的密度越小。在对光斑区域7、8内网点6的分布密度进行渐变处理的过程中，可以采用两种方式：一种是在光斑区域7、8内的单位面积内布设相同数量的网点，通过调节光斑区域7、8内的单位面积内每个网点的面积，来改变网点密度；另外一种是在光斑区域7、8内的单位面积内布设面积相等的网点，通过调节光斑区域7、8内的单位面积内网点的数量，来改变网点密度。

以圆形网点6为例进行说明，参见图3、图4所示，位于光斑区域7、8内光线强度越高的部位，相同数量的网点6的直径越大，或者相同直径的网点6布设的数量越多；反之，位于光斑区域7、8内光线强度越弱的部位，相同数量的网点6的直径越小，或者相同直径的网点6布设的数量越少。

由于在反射片2上形成的光斑很多，本实施例优选在底面反射片2-1（即安装在背板5底面5-1上的反射片）上，以每颗LED光源1为中心所形成的光斑区域7内增设所述的网点6，且形成的网点区域的形状和面积最好与该光斑区域7的形状和面积一致，网点密度由中心向外侧逐渐减小，如图2所示，即越靠近中心的网点6，面积越大；越远离中心的网点6，面积越小，由此形成网点6大小的渐变排布。当LED光源1为圆形时，通过LED光源1发出的分散光线在底面反射片2以LED光源1为中心所形成的光斑区域7为环形，如图3所示。此时，优选设置所述网点区域的形状也为环形，且内环直径应大于LED光源1的直径，外环直径与光斑区域7的外环直径相等，但通常应小于80mm，以避免削弱光斑区域7以外的分散光线的反射量。

对于分散光线形成在四周侧面反射片2-2（即安装在背板5侧面5-2的反射片）上的光斑，优选在由位于四周边缘位置的两颗相邻LED光源1发出的分散光线交汇形成的光斑区域8内增设所述的网点，且形成的网点区域的形状和面积最好与该光斑区域8的形状和面积一致，以降低该光斑区域内光线的反射量。

当LED光源1在背板5底面5-1以矩阵阵列方式排布时，如图2所示，优选在四周侧面反射片2-2上相邻两排LED光源之间的位置，选择光斑区域8布设所述的网点6。由于位于四周侧面的反射片2-2向外倾斜布设，且其反射面与底面反射片2-1的反射面形成钝角α，结合图1所示，因而在该光斑区域8内，外侧的光线强度会大于内侧的光线强度。基于此，本实施例在所述光斑区域8内布设网点6时，其网点密度应由反射片2-2邻接所述底面反射片2-1的一侧向远离所述底面反射片2-1一侧方向逐渐增大，如图4所示，即在数量相同的情况下，越靠近底面反射片2-1方向的网点6，面积越小；越远离底面反射片2-1方向的网点6，面积越大，由此形成网点6大小的渐变排布。

在液晶产品中采用本实施例的明暗Mura消除方法后，实现了对反射光线的均匀化处理，进而使整个液晶面板接收的光线强度均匀，在保证对液晶面板均匀照射的前提下，可以适当地减少LED光源的使用数量或者缩短LED光源到扩散板的混光距离，在显著降低液晶产品整机成本的基础上，有助于实现产品的超薄化设计，提高直下式LED背光产品的品味。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于直下式LED背光源的Mura消除方法，其特征在于：利用LED光源照射扩散板；利用反射片对LED光源直接照射到扩散板以外的分散光线进行反射；所述分散光线在反射片上形成光斑，在光斑区域内的反射片上增设网点，通过网点降低反射片在光斑区域的反射率；所述反射片包括底面反射片和四周侧面反射片，所述LED光源位于底面反射片的正前方；在底面反射片上以每颗LED光源为中心所形成的光斑区域内增设所述的网点，且形成的网点区域的形状和面积与该光斑区域的形状和面积一致。

2.根据权利要求1所述的用于直下式LED背光源的Mura消除方法，其特征在于：采用印刷或者喷涂油墨的方式在反射片的光斑区域内形成所述的网点。

3.根据权利要求1或2所述的用于直下式LED背光源的Mura消除方法，其特征在于：在所述光斑区域内的反射片上增设网点时，网点的布设密度呈渐变趋势，且遵循光强越高、网点密度越大，光强越弱、网点密度越小的规律。

4.根据权利要求3所述的用于直下式LED背光源的Mura消除方法，其特征在于：在调节所述网点密度的过程中，采用在所述光斑区域的单位面积内布设数量相同的网点，通过调节所述光斑区域的单位面积内每个网点的面积，来改变网点密度；或者采用在所述光斑区域的单位面积内布设面积相等的网点，通过调节所述光斑区域的单位面积内网点的数量，来改变网点密度。

5.根据权利要求1所述的用于直下式LED背光源的Mura消除方法，其特征在于：所述的网点区域为环形，环形网点区域的内环直径大于LED光源的直径，外环直径小于80mm；所述LED光源布设在背板上且位于环形网点区域内环的区域内。

6.根据权利要求1所述的用于直下式LED背光源的Mura消除方法，其特征在于：在所述四周侧面反射片上，由位于四周边缘位置的两颗相邻LED光源发出的分散光线交汇形成的光斑区域内增设所述的网点，且形成的网点区域的形状和面积与该光斑区域的形状和面积一致。

7.根据权利要求6所述的用于直下式LED背光源的Mura消除方法，其特征在于：所述四周侧面反射片倾斜布设，且其反射面与底面反射片的反射面形成钝角，形成在四周侧面反射片上的网点密度自邻接所述底面反射片的一侧向远离所述底面反射片一侧方向逐渐增大。

8.根据权利要求6所述的用于直下式LED背光源的Mura消除方法，其特征在于：布设在所述四周侧面反射片上的网点分布在相邻两排LED光源之间的位置。

9.一种液晶产品，包括液晶面板和背光模组，在所述背光模组中设置有背板、LED光源和反射片；其特征在于：采用如权利要求1至8中任一项权利要求所述的用于直下式LED背光源的Mura消除方法设计所述的背光模组。