专利名称：一种背光光源及其混色方法
技术领域：
本发明涉及背光光源，尤其是一种直下式背光板R、 G、 B背光源及 其混色方法。
背景技术：
由于R、 G、 B三基色可以调配出自然界中任何一种色彩，因此除了 荧光法白光LED，在液晶显示器领域，还有一种采用可以发出R、 G、 B 三种单色光混合成白光的LED背光源技术。
R、 G、 B-LED背光源，就是可以发出高纯度红色、绿色、蓝色光的 LED元件，通过对它们发光强度的配比，得到各种不同色温的白光光源， 实现传统的CCFL光源不能达到的宽广色域范围和高对比度。目前主流 的R、 G、 B-LED背光源己经可以达到105%的NTSC色以上的NTSC色 域范围，而且只要采用性能更加强大的LED器件，更加合理的混色方法， 就可以实现120%以上的NTSC色域范围，这将是一个非常有效的提升画 质的手段。除了更加良好的色域表现力，采用R、 G、 B-LED光源还可 以有效提升电视机的对比度，实现更加精确的色阶和层次感更强的画面。 由于整个背光源由众多微小的R、 G、 B-LED发光单元组成，所以可以 对其中每一个发光器件实现精确的亮度控制。根据原始画面特点进行小 区域内的发光亮度修正变成可能，由此带来的对比度提升效果将是以往 采用CCFL光源的液晶电视所不能企及的。同样在任意一个小的区域内， 发光的R、 G、 B-LED都可以混合成我们所需要的白光，实现色彩、亮 度的均匀化。可以预见的是，R、 G、 B-LED将是未来几年内成为液晶电 视的一个重要发展突破方向。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种背光光源及其混色方法，使 得背光光源得到更高的色彩鲜艳度、均匀度和更宽广的色域范围。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是 一种背光光源，所述
背光光源设有以mXn点矩阵排布的基色发光体，所述mXn点矩阵由2 X2点矩阵单元构成，所述2X2点矩阵单元中设有四个基色发光体，所 述四个基色发光体中均包含红、绿、蓝三种基色发光体，2X2点矩阵单 元中设有两个同种基色发光体和两个另外两种基色的发光体，所述同种 基色发光体设置在2X2点矩阵单元的对角位置，其余两个不同的基色发 光体设置在另一个对角位置。
作为改进，所述2X2点矩阵单元上设有两个红光LED、 一个绿光 LED和一个蓝光LED，或者一个红光LED、两个绿光LED和一个蓝光 LED,或者一个红光LED、 一个绿光LED和两个蓝光LED。总之，在2 X2点矩阵单元上必须包含三种基色发光体，三种基色发光体可以混合出 所有的色彩，因此，2X2点矩阵单元是一个独立的发光单元。
作为改进，所述n^2， m》2，即mXn点矩阵的行列数目至少为2， 可以令2X2点矩阵成为mXn点矩阵的最小组成单元。
作为改进，所述背光光源为直下式背光板背光光源。
对本发明技术方案中的背光光源的混色方法是中央控制单元控制 mXn点矩阵上排布的基色发光体，使得2X2点矩阵单元成为mXn点 矩阵上的一个最小白光单元，以控制mXn点矩阵上的2X2点矩阵单元 来改变整个mXn点矩阵的发光；所述每个2X2点矩阵单元上的每个基 色发光体发出来的光供周边四个2X2点矩阵单元混色，所述2X2点矩 阵单元上以每个基色发光体的四分之一的光进行混色，组成一个最小的 背光单元。对mXn点矩阵中任意的两行两列划分都可以得到一个2X2 点矩阵单元，所以说2X2点矩阵单元在mXn点矩阵中是相互叠加重合的延续排列的。每个2X2点矩阵单元的发光是关联的，对这些2X2点 矩阵单元进行关联控制，就可以使得背光光源的混色效果显得色彩更鲜 艳、亮度更高。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是
背光光源中对发光体采用mXn点矩阵的排布方式，背光光源可以 任意扩展，并以mXn点矩阵中的2X2点矩阵单元作为一个最小白光单 元，最小白光单元相互之间的排列紧凑，背光光源发出来的光的亮度也 就更高。配合背光光源中发光体的排布方式进行混色控制，控制2X2点 矩阵单元上四个基色发光体的发光效率，从而控制整个mXn点矩阵背光
光源的发光，使得背光光源发光色彩更鲜艳、色域更宽广。
图1为本发明实施例1基色LED的排布方式； 图2为本发明实施例2基色LED的排布方式； 图3为本发明实施例3基色LED的排布方式。
具体实施例方式
以下结合说明书附图对本发明作进一步说明。 实施例1
如图1所示， 一种直下式背光板背光光源，所述背光光源设有以m Xn点矩阵排布的基色发光体，mXn点矩阵由2X2点矩阵单元构成，每 个2X2点矩阵单元为一个最小白光单元。所述2X2点矩阵单元中设有 四个基色发光体，所述四个基色发光体分别为两个红光LED-1、 一个绿 光LED-2和一个蓝光LED-3，两个红光LED-1设置在2X2点矩阵单元 的对角位置，一个绿光LED-2和一个蓝光LED-3设置在另一个对角位置， 形成一个三色四灯-RRGB的混色块。背光光源的尺寸大小由mXn点矩阵确定，取111=3， n-3，构成了发光体成3X3点矩阵排布的背光光源， 该3X3点矩阵可以看成是由四个2X2点矩阵单元通过叠加重合排列形 成的。第一 2X2点矩阵单元的第二列基色LED为第二 2X2点矩阵单元 的第一列基色LED,第一 2X2点矩阵单元的第二行基色LED为第三2 X2点矩阵单元的第一行基色LED，同理，第四2X2点矩阵单元的第一 列基色LED为第三2X2点矩阵单元的第二列基色LED，第四2X2点矩 阵单元的第一行基色LED为第二 2X2点矩阵单元的第二行基色LED。 红光LED-1分别设置在3X3点矩阵上的第一行第二列、第二行第一列、 第二行第三列和第三行第二列位置。蓝光LED-3设置在第二行第二列位 置，3X3点矩阵上的其余位置设有绿光LED-2。
对上述基色LED成3X3点矩阵排布的背光光源进行混色控制，3X 3点矩阵中的每个红光LED-1发出来的光需要供两个2X2点矩阵单元混 色用，如第一行第二列的红光LED-1，其发出来的光分别供给第一2X2 点矩阵单元和第二 2X2点矩阵单元进行混色。在3X3点矩阵对角位置 的绿光LED-2发出来的全部光供其所在的2X2点矩阵单元进行混色，3 X3点矩阵中心位置的蓝光LED-3发出来的光分别供给四个2X2点矩阵 单元，每个2X2点矩阵单元得到四分之一的蓝光LED-3发出来的光。进 行混色时，控制2X2点矩阵单元的混色效果，就可以达到控制整个3X3 点矩阵的混色，每个2X2点矩阵单元中的红光LED-1、蓝光LED-3、绿 光LED-2发光效率实行统一调配，将不同比例的红光、蓝光、绿光进行 混合，就可以得到任何一种颜色。如需要得到一定色温的白光，针对与 白光混合的边界条件时只需要对边界处相应的光学结构作相应的调整就 可以了，比如加上一些反光片， 一些吸收模块，这样就可以初步保证混 色相对均匀。 实施例2
如图2所示，与实施例1不同的是，2X2点矩阵单元中设有四个基色发光体，所述四个基色发光体分别为一个红光LED-1、两个绿光LED-2 和一个蓝光LED-3，两个绿光LED-2设置在2X2点矩阵单元的对角位 置， 一个红光LED-l和一个蓝光LED-3设置在另一个对角位置，形成一 个三色四灯-RGGB的混色块。取m-3， n=4,构成了发光体成3X4点矩 阵排布的背光光源，该3X4点矩阵可以看成是由六个2X2点矩阵单元 通过叠加重合排列形成的。第二 2X2点矩阵单元的第一列基色LED为 第一 2X2点矩阵单元的第二列基色LED,第二 2X2点矩阵单元的第二 列基色LED为第五2X2点矩阵单元的第一列基色LED;第四2X2点矩 阵单元的第一行基色LED为第二 2X2点矩阵单元的第二行基色LED, 第四2 X 2点矩阵单元的第一列基色LED为第三2X2点矩阵单元的第二 列基色LED，第四2X2点矩阵单元的第二列基色LED为第六2X2点矩 阵单元的第一列基色LED。 3X4点矩阵中第一行第一列的位置为绿光 LED-2，在该绿光LED-2所在的第一 2X2点矩阵单元的对角位置同样设 有一个绿光LED-2,由于同一 2X2点矩阵单元中的同一种基色LED必 须设在对角位置，且每个2X2点矩阵单元中必须包含三种基色的LED, 因此，3X4点矩阵中的基色LED的排布也就确定了。所述具有3X4点 矩阵排布的背光光源的混色方法与上述实施例1中具有3X3点矩阵排布 的背光光源的混色方法一样。 实施例3
如图3所示，与实施例2不同的是，2X2点矩阵单元中设有四个基 色发光体，所述四个基色发光体分别为一个红光LED-1 、 一个绿光LED-2 和两个蓝光LED-3，两个蓝光LED-3设置在2X2点矩阵单元的对角位 置， 一个红光LED-l和一个绿光LED-2设置在另一个对角位置，形成一 个三色四灯-RGBB的混色块。取111=4， n=4，构成了发光体成4X4点矩 阵排布的背光光源，该4X4点矩阵可以看成是由九个2X2点矩阵单元 通过叠加重合排列形成的。在实施例2所述的3X4点矩阵基础上增加了一行，变成了 4X4点矩阵，其中的第三行与第四行可以构成三个2X2 点矩阵单元第七、八、九2X2点矩阵单元。第三2X2点矩阵单元的 第二行基色LED为第七2X2点矩阵单元的第一行基色LED,第四2X2 点矩阵单元的第二行基色LED为第八2X2点矩阵单元的第一行基色 LED，第六2X2点矩阵单元的第二行基色LED为第九2X2点矩阵单元 的第一行基色LED。 4X4点矩阵中第一行第一列的位置为蓝光LED-3， 在该蓝光LED-3所在的第一 2X2点矩阵单元的对角位置同样设有一个蓝 光LED-3，由于同一 2X2点矩阵单元中的同一种基色LED必须设在对 角位置，且每个2X2点矩阵单元中必须包含三种基色的LED，因此，4 X4点矩阵中的基色LED的排布也就确定了。所述具有4X4点矩阵排布 的背光光源的混色方法与上述实施例1中具有3X3点矩阵排布的背光光 源的混色方法一样。
根据背光光源模块的尺寸大小，mXn点矩阵的m和n值取不同的 值，m、 n越大，mXn点矩阵中的2X2点矩阵单元就越多，其混色控制 方法与上述实施例所述的一样，只是作了形式上的扩展。
本发明所述的背光光源及其混色方法，是通过对构成mXn点矩阵 的2X2点矩阵单元实行控制，控制其设有的四个基色LED的比例，以 混出不同颜色的光，进而控制整个mXn点矩阵的发光，使得发光体以m Xn点矩阵排布的背光光源得到更高的色彩鲜艳度、均匀度和更宽广的色 域范围。
权利要求
1. 一种背光光源，其特征在于所述背光光源设有以m×n点矩阵排布的基色发光体，所述m×n点矩阵由2×2点矩阵单元构成，所述2×2点矩阵单元中设有四个基色发光体，所述四个基色发光体中均包含红、绿、蓝三种基色发光体，2×2点矩阵单元中设有两个同种基色发光体和两个另外两种基色的发光体，所述同种基色发光体设置在2×2点矩阵单元的对角位置，其余两个不同的基色发光体设置在另一个对角位置。
2. 根据权利要求1所述的背光光源，其特征在于所述2X2点矩阵单元 上设有两个红光LED、 一个绿光LED和一个蓝光LED。
3. 根据权利要求1所述的背光光源，其特征在于所述2X2点矩阵单元 上设有一个红光LED、两个绿光LED和一个蓝光LED。
4. 根据权利要求1所述的背光光源，其特征在于所述2X2点矩阵单元 上设有一个红光LED、 一个绿光LED和两个蓝光LED。
5. 根据权利要求1所述的背光光源，其特征在于所述n》2， m》2。
6. 根据权利要求1至5任意一项所述的背光光源，其特征在于所述背光 光源为直下式背光板背光光源。
7. —种权利要求1所述的背光光源的混色方法，其特征在于中央控制单 元控制mXn点矩阵上排布的基色发光体，使得2X2点矩阵单元作为一 个最小背光单元，以控制mXn点矩阵上的2X2点矩阵单元来改变整个 mXn点矩阵的发光；所述每个2X2点矩阵单元上的每个基色发光体发 出来的光供周边四个2X2点矩阵单元混色，所述2X2点矩阵单元上以 每个基色发光体的四分之一的光进行混色，组成一个最小背光单元。
全文摘要
本发明公开一种背光光源及其混色方法，背光光源设有以m×n点矩阵排布的基色发光体，m×n点矩阵由2×2点矩阵单元构成，2×2点矩阵单元中设有四个基色发光体，四个基色发光体中均包含R、G、B三种基色发光体，2×2点矩阵单元中设有两个同种基色发光体和两个另外两种基色的发光体，同种基色发光体设置在2×2点矩阵单元的对角位置，其余两个不同的基色发光体设置在另一个对角位置。由中央控制器控制每个2×2点矩阵单元的混色，达到控制整个m×n点矩阵的目的。使得背光光源得到更高的色彩鲜艳度、均匀度和更宽广的色域范围。
文档编号F21S2/00GK101451657SQ20081021939
公开日2009年6月10日 申请日期2008年11月25日 优先权日2008年11月25日
发明者乾 吴, 李国平, 王跃飞, 胡康乐 申请人:广州市鸿利光电子有限公司