CN109239980A - 背光组件和显示装置 - Google Patents

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黄敏
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Abstract

本发明公开了一种背光组件和显示装置，该背光组件包括：驱动基板，包括若干导电层；发光阵列，包括若干发光区，每个发光区包括若干发光芯片，发光芯片的安装面固定于驱动基板上，发光芯片与安装面相对一侧发光面为第一发光面；若干感光元件，与发光阵列设置于驱动基板的同一侧，每个感光元件至少对应一个发光区设置；检测电路，设置于发光芯片的安装面远离第一发光面的一侧，与感光元件电连接，用于将感光元件检测到的亮度信号转化为电信号输出；发光控制电路，由若干导电层形成，与发光芯片电连接，用于根据电信号调整感光元件对应的发光区内发光芯片的发光亮度。通过本发明，能够降低背光组件各发光区亮度差异，提升显示装置显示图像的质量。

Description

背光组件和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种背光组件和显示装置。
背景技术
液晶显示装置包括液晶显示面板和背光组件，液晶显示面板中像素电极与公共电极之间的电场能够使液晶分子发生偏转，液晶分子发生偏转后背光组件产生的光源会透过液晶显示面板，通过调整电场的大小，可以使液晶分子发生偏转的程度不同，而液晶分子发生偏转的程度不同时，液晶显示面板的透光率不同，背光组件透光液晶显示面板的光量不同，由此实现图像的显示。
其中，根据背光组件中光源的位置不同，背光组件可以分为侧光式背光组件和直下式背光组件，对于直下式背光组件，光源被划分分成多个发光区，并可以控制这些发光区的亮度值，当这些发光区之间产生亮度偏差时，会降低显示装置的图像质量。
因此，提供一种背光组件和显示装置，以降低背光组件各发光区亮度差异，提升显示装置显示图像的质量，是本领域急需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种背光组件和显示装置，能够降低背光组件各发光区亮度差异，提升显示装置显示图像的质量。
一方面，本发明提供了一种背光组件。
该背光组件包括：驱动基板，包括若干导电层；发光阵列，其中，发光阵列包括若干发光区，每个发光区包括若干发光芯片，发光芯片的安装面固定于驱动基板上，发光芯片与安装面相对一侧发光面为第一发光面；若干感光元件，与发光阵列设置于驱动基板的同一侧，每个感光元件至少对应一个发光区设置；检测电路，设置于发光芯片的安装面远离第一发光面的一侧，与感光元件电连接，用于将感光元件检测到的亮度信号转化为电信号输出；发光控制电路，由若干导电层形成，与发光芯片电连接，用于根据电信号调整感光元件对应的发光区内发光芯片的发光亮度。
另一方面，本发明提供了一种显示装置。
该显示装置包括本发明提供的任意一种背光组件。
与现有技术相比，本发明提供的背光组件和显示装置，至少实现了如下的有益效果：
在背光组件中集成了用于检测和调整发光区亮度的装置，其中，对应至少一个发光区设置感光元件，用于检测其对应的发光区的发光亮度，再由检测电路将感光元件检测到的亮度信号转化为电信号输出，使得发光控制电路能够根据该电信号调整发光芯片的发光亮度，最终使得各发光区的发光亮度趋于均一，达到降低背光组件各发光区亮度差异，提升显示装置显示图像质量的目的。同时，感光元件与发光芯片设置驱动基板的同一侧，能够较准确的感应发光区的亮度，检测电路集成在驱动基板中，可直接与感光元件连接，或者设置在驱动基板的背面，可经由驱动基板与感光元件连接，使得感光元件与检测电路的连接能够借助驱动基板中的导电层，整体上有利于在实现发光区亮度调节的同时减薄背光组件的厚度。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明一种实施例提供的背光组件俯视示意图；
图2是本发明一种实施例提供的背光组件剖面示意图；
图3是本发明另一种实施例提供的背光组件的剖面示意图，
图4是本发明另一种实施例提供的背光组件俯视示意图；
图5是本发明又一种实施例提供的背光组件俯视示意图；
图6是本发明又一种实施例提供的背光组件剖面示意图；
图7是本发明一种实施例提供的背光组件的检测电路的原理图；
图8是本发明另一种实施例提供的背光组件的检测电路的原理图；
图9是本发明实施例所述的显示装置的示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1是本发明一种实施例提供的背光组件俯视示意图，图2是本发明一种实施例提供的背光组件剖面示意图，其中，图2为沿图1中切线C-C得到的剖面图。在一种实施例中，如图1和图2所示，该背光组件包括驱动基板10、位于驱动基板10一侧的发光阵列20、与发光阵列20与位于驱动基板10同一侧的若干感光元件30、与感光元件30相连接的检测电路40及用于控制发光阵列20进行发光的发光控制电路50。
其中，发光阵列20包括若干发光区21，每个发光区21包括若干发光芯片211，可选地，该发光芯片211为mini-LED(微型发光二极管)发光芯片，发光芯片211的安装面包括发光芯片211的正极焊盘211a和负极焊盘211b，通过正极焊盘211a和负极焊盘211b将发光芯片211固定在驱动基板10上，同时与驱动基板10中的驱动电路电连接。
驱动基板10包括若干导电层11以及位于相邻导电层11之间的绝缘层12。发光控制电路50形成于驱动基板10中，该发光控制电路50包括驱动薄膜晶体管以及电容电路元器件，各元器件由该若干导电层11形成。
图3是本发明另一种实施例提供的背光组件的剖面示意图，可选地，如图3所示，驱动基板10包括基底层13、驱动薄膜晶体管T、与发光芯片211正极焊盘211a相连接的驱动电极V和与发光芯片211负极焊盘211b相连接的公共电极C。其中，基底层13可采用玻璃基底或PI基底，PI基底可应用于柔性显示模组，玻璃基底可应用车载显示装置、电视等大屏显示装置中。驱动薄膜晶体管T属于发光控制电路50，位于发光阵列20与基底层13之间，驱动薄膜晶体管T包括源极S、漏极D和栅极G，漏极D与驱动电极V电连接，源级S接收数据驱动信号，栅极G接收扫描驱动信号。公共电极C接收公共电压信号。其中，源极S、漏极D、栅极G、公共电极C和驱动电极V等均由导电层11图案化形成。
当驱动薄膜晶体管T的栅极G接收到扫描驱动信号时，驱动薄膜晶体管T的源极S和漏极D之间导通，此时，若该驱动薄膜晶体管T的源极S接收到数据驱动信号时，该数据驱动信号经源极S到漏极D，再到与该驱动薄膜晶体管T的漏极相连接的驱动电极V，最后到与该区域电极V相连接的发光芯片211的正极焊盘211a，从而在该发光芯片211的正负极之间形成电压差，该发光芯片211发光。
同一个发光区21中，各个发光芯片211连接的驱动薄膜晶体管T的栅极G接收同一路扫描驱动信号，源极S接收同一路数据驱动信号，即为，若干发光芯片211的正极焊盘211a通过驱动薄膜晶体管T接收同一路数据驱动信号；若干发光芯片211的负极焊盘211B可以电连接至同一公共电极C；因而，同一发光区21中发光芯片211同时发光且发光亮度相同。不同发光区21连接不同路数据驱动信号，从而实现背光组件的局部亮度控制。
理论上，不同发光区21接收到的数据驱动信号相同时，发光区21的亮度是相同的，背光组件的整体亮度是均一的，然而，由于不同发光芯片211之间的亮度差异、驱动基板10的不平整等，导致各个发光区21的亮度并不相同，背光组件的整体亮度并不均一。为了改善这种背光区域亮度不均的现象，本实施例中，每个感光元件30至少对应一个发光区21设置，例如感光元件30可以与发光区21一一对应设置，或者，如图1所示，感光元件30可以设置于两个发光区21之间，也即对应两个发光区21设置。需要说明的是，关于发光区21内发光芯片211的数量以及排列关系、发光阵列20对发光区21的划分方式等，图1中仅用于示意性的说明发光阵列20、发光区21和发光芯片211的逻辑关系，并不构成数量、排列和划分方便的限定。
并且，感光元件30与检测电路40相连接，通过感光元件30来检测其对应的发光区21的发光亮度，再由检测电路40将感光元件30检测到的亮度信号转化为电信号输出，需要说明的是，图1中仅用于示出感光元件30与检测电路40的连接关系，并不构成对二者相对位置关系的限定，数据驱动电路(例如集成电路芯片IC)按照该电信号去调整数据驱动信号，而发光控制电路50通过数据驱动信号控制发光芯片211的发光亮度，也就是说，发光控制电路50能够根据电信号调整感光元件30对应的发光区21内发光芯片211的发光亮度，以使各发光区21的亮度趋于均一。其中，感光元件30包括光敏电阻，光敏电阻可采用硫化镉、硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料制程，这些制作材料具有在不同发光亮度照射具有不同阻值的特性，因此，通过光敏电阻阻值的大小能够反应出发光亮度的大小。
将发光芯片211与安装面相对一侧发光面定义为第一发光面，检测电路40设置于发光芯片211的安装面远离第一发光面的一侧，可以集成在驱动基板10中，例如由驱动基板10内设置源极S、漏极D、栅极G、公共电极C和驱动电极V等的导电层11形成，从而有助于减薄背光组件的厚度；或者，也可以设置在驱动基板10远离感光元件30的一侧，具体地可贴附于驱动基板10的基底层13远离感光元件30的一侧表面，减少检测电路40对驱动基板10中的发光控制电路50的影响。其中，检测电路40可采用现有技术中任意基于感光元件检测发光亮度进行电信号转化的电路，本申请对此并不进行限定，并且，当检测电路40设置于驱动基板10内时，基于具体的检测电路40所包括元器件，将各元器件通过若干导电层11实现，具体哪些元器件通过哪些导电层11设置，本申请并不进行限定。当检测电路40设置于驱动基板10内时，基于具体的检测电路40所包括元器件，将各元器件通过若干导电层11实现，具体哪些元器件通过哪些导电层11设置，本申请并不进行限定。
发光控制电路50与发光芯片211电连接，用于接收扫描驱动信号和数据驱动信号，控制发光芯片211的发光亮度。本实施例对于发光控制电路50的电路结构不作具体限制。
采用该实施例提供的背光组件，在背光组件中集成了用于检测和调整发光区亮度的装置，其中，对应至少一个发光区设置感光元件，用于检测其对应的发光区的发光亮度，再由检测电路将感光元件检测到的亮度信号转化为电信号输出，使得发光控制电路能够根据该电信号调整发光芯片的发光亮度，最终使得各发光区的发光亮度趋于均一，达到降低背光组件各发光区亮度差异，提升显示装置显示图像质量的目的。同时，感光元件与发光芯片设置驱动基板的同一侧，能够较准确的感应发光区的亮度，检测电路集成在驱动基板中，可直接与感光元件连接，或者设置在驱动基板的背面，可经由驱动基板与感光元件连接，使得感光元件与检测电路的连接能够借助驱动基板中的导电层，整体上有利于在实现发光区亮度调节的同时减薄背光组件的厚度。
图4是本发明一种实施例提供的背光组件俯视示意图，在一种实施例中，如图4所示，每个感光元件30均对应一个发光区21，感光元件30设置于其对应的发光区21的几何中心。
采用该实施例提供的背光组件，对应每个发光区设置感光元件，且感光元件位于发光区的几何中心，能够较准确的检测到发光区内的发光亮度，并对每个发光区的发光亮度进行单独调节，能够进一步提升背光组件整体发光均一性。
图5是本发明又一种实施例提供的背光组件俯视示意图，在一种实施例中，如图5所示，若干发光区21在第一方向上依次排列形成发光区行21R，在第二方向上依次排列形成发光区列21L，其中，第一方向与第二方向垂直；每个感光元件30均对应四个发光区21，感光元件30设置于其对应的四个发光区21的几何中心，四个发光区21为相邻的两行发光区行21R和两列发光区列21L。
采用该实施例提供的背光组件，对应四个发光区设置感光元件，且感光元件位于四个发光区的几何中心，能够较准确的检测到四个发光区的发光亮度，并通过对四个发光区的发光亮度进行调节以达到背光组件整体发光趋于均一性的目的，同时，一个感光元件对应四个发光区设置，可以减少检测电路的数量，降低背光组件中线路走线的复杂性。
图6是本发明又一种实施例提供的背光组件剖面示意图，在一种实施例中，如图6所示，感光元件30远离驱动基板10的一侧表面设置有反射层31。其中，感光元件30与发光芯片211设置于驱动基板10同一侧时，感光元件30设置的位置容易形成背光组件中的发光暗点，在感光元件30远离驱动基板10的一侧表面设置反射层31，能够发光芯片211将射向感光元件30的光线进行反射，从感光元件30的位置出射，从而削弱了上述发光暗点现象，有助于进一步提升背光组件的发光亮度均一性。
进一步可选地，在一种实施例中，反射层31包括印刷在感光元件30上的白色油墨，对于该实施例提供的背光组件，可在制作感光元件30的工艺中，在感光元件30上印刷白色油墨形成反射层31，从而在背光组件的制程中直接使用感光元件即可。
进一步可选地，在一种实施例中，反射层31包括贴附于感光元件30上的反射片。对于该实施例提供的背光组件，可在背光组件的制程中在感光元件30上贴附反射片，从而可以使用现有技术中的感光元件。
图7是本发明一种实施例提供的背光组件的检测电路的原理图，在一种实施例中，如图7所示，检测电路包括分压模块41和放大模块42，其中，分压模块41的第一端接地，分压模块42的第二端与光敏电阻K1的第一端相连接，其中，光敏电阻1K的第二端接收恒定电压信号VCC；放大模块42的输入端与光敏电阻K1的第一端相连接，放大模块42的输出端为检测电路的输出端，输出检测到的电信号VDC。
采用该实施例提供的背光组件，分压模块将光敏电路的阻值转换为电压信号，然后经放大模块放大后输出，从而使得输出后的被放大的电压信号能够反应发光区的发光亮度大小。图8是本发明另一种实施例提供的背光组件的检测电路的原理图，在一种实施例中，如图8所示，分压模块41包括第二电阻K2，放大模块42包括第三电阻K3、第四电阻K4和比较器VS，其中，比较器VS连接电源信号VDD。在该实施例提供的背光组件中，式中以各元器件的标号代替各元器件的物理量。
以上为本发明提供的背光组件的实施例，本发明还提供了一种显示装置，该显示装置包括本发明提供的任意一种背光组件，具有其技术特征和相应的技术效果，在此不再赘述。
图9是本发明实施例所述的显示装置的示意图，在一种实施例中，如图9所示，该显示装置包括壳体200和位于壳体200内的显示模组100，显示模组包括显示面板和背光组件，该背光组件为本发明提供的任意一种背光组件。
通过上述实施例可知，本发明提供的背光组件和显示装置，至少实现了如下的有益效果：
在背光组件中集成了用于检测和调整发光区亮度的装置，其中，对应至少一个发光区设置感光元件，用于检测其对应的发光区的发光亮度，再由检测电路将感光元件检测到的亮度信号转化为电信号输出，使得发光控制电路能够根据该电信号调整发光芯片的发光亮度，最终使得各发光区的发光亮度趋于均一，达到降低背光组件各发光区亮度差异，提升显示装置显示图像质量的目的。同时，感光元件与发光芯片设置驱动基板的同一侧，能够较准确的感应发光区的亮度，检测电路集成在驱动基板中，可直接与感光元件连接，或者设置在驱动基板的背面，可经由驱动基板与感光元件连接，使得感光元件与检测电路的连接能够借助驱动基板中的导电层，整体上有利于在实现发光区亮度调节的同时减薄背光组件的厚度。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种背光组件，其特征在于，包括：
驱动基板，包括若干导电层；
发光阵列，其中，所述发光阵列包括若干发光区，每个所述发光区包括若干发光芯片，所述发光芯片的安装面固定于所述驱动基板上，所述发光芯片与所述安装面相对一侧发光面为第一发光面；
若干感光元件，与所述发光阵列设置于所述驱动基板的同一侧，每个所述感光元件至少对应一个所述发光区设置；
检测电路，设置于所述发光芯片的安装面远离所述第一发光面的一侧，与所述感光元件电连接，用于将所述感光元件检测到的亮度信号转化为电信号输出；
发光控制电路，由所述若干导电层形成，与所述发光芯片电连接，用于根据所述电信号调整所述感光元件对应的所述发光区内发光芯片的发光亮度。
2.根据权利要求1所述的背光组件，其特征在于，每个所述感光元件均对应一个所述发光区，所述感光元件设置于其对应的所述发光区的几何中心。
3.根据权利要求1所述的背光组件，其特征在于，
所述若干发光区在第一方向上依次排列形成发光区行，在第二方向上依次排列形成发光区列，其中，所述第一方向与所述第二方向垂直；
每个所述感光元件均对应四个所述发光区，所述感光元件设置于其对应的四个所述发光区的几何中心，四个所述发光区为相邻的两行两列所述发光区。
4.根据权利要求1所述的背光组件，其特征在于，所述感光元件远离所述驱动基板的一侧表面设置有反射层。
5.根据权利要求4所述的背光组件，其特征在于，所述反射层包括印刷在所述感光元件上的白色油墨。
6.根据权利要求4所述的背光组件，其特征在于，所述反射层包括贴附于所述感光元件上的反射片。
7.根据权利要求1所述的背光组件，其特征在于，所述感光元件包括光敏电阻。
8.根据权利要求7所述的背光组件，其特征在于，所述检测电路包括：
分压模块，其中，所述分压模块的第一端接地，所述分压模块的第二端与所述光敏电阻的第一端相连接，其中，所述光敏电阻的第二端接收恒定电压信号；
放大模块，其中，所述放大模块的输入端与所述光敏电阻的第一端相连接，所述放大模块的输出端为所述检测电路的输出端。
9.根据权利要求1所述的背光组件，其特征在于，所述检测电路由所述若干导电层形成。
10.根据权利要求1所述的背光组件，其特征在于，所述检测电路设置于所述驱动基板远离所述感光元件的一侧。
11.一种显示装置，其特征在于，包括显示面板和权利要求1至10中任一项所述的背光组件。
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