一種led點(diǎn)陣背光裝置及其背光產(chǎn)生方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED背光光源成像技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種LED點(diǎn)陣背光裝置及其背光產(chǎn)生方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的電腦顯示器或電視的IXD顯示器，及各種廣告牌、標(biāo)識(shí)牌等背光畫，都需用通過(guò)背光裝置才能顯示畫面，而畫面顯示的優(yōu)劣很大程度上取決于其使用的背光裝置。LED點(diǎn)陣背光裝置是LCD顯示器和背光畫常見(jiàn)的一種背光裝置，使用LED點(diǎn)陣背光裝置，可以控制局部亮度，也就是每只LED燈在畫面層上形成一個(gè)亮度是可控的控光區(qū)的。
[0003]IXD顯示器，當(dāng)畫面中只有少數(shù)地方明亮?xí)r，比如夜晚月亮畫面，這類畫面只需控制明亮畫面對(duì)應(yīng)的LED發(fā)光，其余部分可以不發(fā)光。局部亮度可控功能可以是局部畫面全黑和全亮，因此可以增加整體畫面的對(duì)比度；同時(shí)這種局部光亮度可控具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]對(duì)于背光畫來(lái)說(shuō)，畫面包含多個(gè)元素，如一個(gè)手機(jī)的廣告畫面中有手機(jī)、廠家logo、背景，或者標(biāo)識(shí)中有標(biāo)識(shí)主主體和背景。依據(jù)畫面中的這些元素將畫面分割，其局部控制亮度可控，就可以多畫面中的元素閃爍、亮度漸變，達(dá)到顯眼的廣告標(biāo)識(shí)效果；這種方式同時(shí)還能節(jié)能效果。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中LED點(diǎn)陣背光裝置的典型結(jié)構(gòu)，包括LED發(fā)光層，混光層，畫面層；
LED發(fā)光層，是多只白色LED燈焊接在電路板上形成二維LED點(diǎn)陣；每只LED燈包括一個(gè)白光LED管或多個(gè)白光LED或混光為白色的多個(gè)多色LED?？赏ㄟ^(guò)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)光層上每只LED燈的亮度的控制。
[0006]混光層，覆蓋在LED發(fā)光層上，LED發(fā)光層發(fā)出的光通過(guò)透光物質(zhì)折射或各種光學(xué)反射面進(jìn)行多重反射，或者經(jīng)過(guò)一定的空間距離和漫反射混光，或者用透明材料與熒光混合物填充，使白色LED所發(fā)出的光柔和；LED發(fā)光層的光通過(guò)混光層后，可以接近面光源的效果。
[0007]畫面層，能產(chǎn)生顯示畫面，畫面層本身不發(fā)光，LED發(fā)光層產(chǎn)生的光，經(jīng)過(guò)畫面層透射或者折射光產(chǎn)生畫面，對(duì)于點(diǎn)陣LED背光的LCD顯示器，如電腦顯示器或電視，LCD板就是畫面層。對(duì)于點(diǎn)陣LED背光的背光畫，其表面覆蓋的畫面就是畫面層。LED點(diǎn)陣上每只LED燈的亮度是可控的，因此，每只LED燈在畫面層上形成一個(gè)的控光區(qū)。
[0008]現(xiàn)有LED點(diǎn)陣背光裝置存在下列問(wèn)題:
1.為了使LED點(diǎn)陣背光裝置中的畫面層發(fā)光均勻，就是使每只LED燈在畫面層產(chǎn)生的控光區(qū)光亮度均勻，通常辦法是增加混光層厚度，或者增加LED的數(shù)量?；旃鈱雍穸燃哟髸?huì)導(dǎo)致LED點(diǎn)陣背光裝置整體體積加大；增加了 LED數(shù)目又增加了成本和功耗。
[0009]2.畫面層上的高亮度亮區(qū)域和低亮度區(qū)域相鄰時(shí)，界限模糊，鄰近畫面的層次會(huì)降低。通常解決辦法是增加LED點(diǎn)陣背光裝置中的LED燈的數(shù)量，減小每只LED燈的調(diào)光區(qū)域的面積，但這種方式增加了 LED數(shù)目從而增加了成本和功耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提供一種LED點(diǎn)陣背光裝置，在保證每只LED燈的控光區(qū)域亮度均勻性情況下，減少LED燈的數(shù)量或減小混光層的厚度，或者說(shuō)是在混光層厚度一定、混光方式一定的情況下，盡量增大每只LED燈亮度均勻的控光區(qū)域面積。
[0011]使用該LED點(diǎn)陣背光裝置的背光產(chǎn)生方法，能克服畫面層中畫面明暗邊界的模糊現(xiàn)象，使圖像中明暗邊界線更加清晰，增強(qiáng)鄰近LED燈控光區(qū)的隔光效果。
[0012]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了一種LED點(diǎn)陣背光裝置，采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明一種LED點(diǎn)陣背光裝置，包括:不透光基體，不透光基體中設(shè)置有若干個(gè)相連的棱臺(tái)形混光體空腔，所述棱臺(tái)形混光體空腔面積較大的底面所處平面覆蓋有畫面層，所述棱臺(tái)形混光體空腔的棱面上覆蓋有反光層，且所述棱臺(tái)形混光體空腔面積較小的底面所處平面覆蓋有發(fā)光層，所述發(fā)光層上設(shè)置有LED點(diǎn)陣，所述LED點(diǎn)陣中的LED燈位于棱臺(tái)形混光體空腔面積較小的底面。
[0013]進(jìn)一步地，所述的棱臺(tái)形混光體空腔為四棱臺(tái)形混光體空腔，或六棱臺(tái)形混光體空腔。
[0014]更進(jìn)一步地，所述的棱臺(tái)形混光體空腔為正四棱臺(tái)形混光體空腔，或正六棱臺(tái)形混光體空腔。
[0015]更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的棱臺(tái)形混光體空腔為正六棱臺(tái)形混光體空腔。
[0016]進(jìn)一步地，所述四棱臺(tái)形混光體空腔中LED點(diǎn)陣的LED燈按行列矩陣的方式排列；所述六棱臺(tái)形混光體空腔中LED點(diǎn)陣的LED燈按奇數(shù)行和偶數(shù)行相互錯(cuò)開半個(gè)列距離的方式排列。
[0017]進(jìn)一步地，所述不透光基體為深色塑料或沖壓成陰型的金屬薄板。
[0018]進(jìn)一步地，所述反光層為白色涂料或反光金屬薄膜。
[0019]所述LED燈射出的光在所述棱臺(tái)形混光體空腔22中完成混光，形成混光層，其混光空間主要以空氣為主，可以加入少量折射物。
[0020]可替換地，本發(fā)明一種LED點(diǎn)陣背光裝置，包括若干個(gè)相連的棱臺(tái)形混光體，所述棱臺(tái)形混光體面積較大的底面所處平面覆蓋有畫面層，所述棱臺(tái)形混光體的棱面上覆蓋有反光層，所述反光層上覆蓋有隔光層，且所述棱臺(tái)形混光體面積較小的底面所處平面覆蓋有發(fā)光層，所述發(fā)光層上設(shè)置有LED點(diǎn)陣，所述LED點(diǎn)陣的LED燈位于棱臺(tái)形混光體面積較小的底面。
[0021]所述LED燈射出的光在所述棱臺(tái)形混光體中完成混光，形成混光層。
[0022]進(jìn)一步地，所述的棱臺(tái)形混光體為四棱臺(tái)形混光體，或六棱臺(tái)形混光體。
[0023]更進(jìn)一步地，所述的棱臺(tái)形混光體為正四棱臺(tái)形混光體，或正六棱臺(tái)形混光體。
[0024]更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的棱臺(tái)形混光體為正六棱臺(tái)形混光體。
[0025]進(jìn)一步地，所述四棱臺(tái)形混光體中LED點(diǎn)陣的LED燈按行列矩陣的方式排列；所述六棱臺(tái)形混光體中LED點(diǎn)陣的LED燈按奇數(shù)行和偶數(shù)行相互錯(cuò)開半個(gè)列距離的方式排列。
[0026]進(jìn)一步地，所述反光層為白色涂料或反光金屬薄膜。
[0027]進(jìn)一步地，所述棱臺(tái)形混光體由有機(jī)玻璃、樹脂這類透明固體材料成型制備而成，所述固體材料中添加有與固體材料折射率不同的其他透明顆?；虬咨珶晒獠牧?。
[0028]本發(fā)明一種LED點(diǎn)陣背光產(chǎn)生方法，其具體步驟如下:
(1)、根據(jù)畫面層的畫面元素，或根據(jù)畫面層的控光需要，將畫面層的畫面劃分成多個(gè)子畫面并進(jìn)行編號(hào)，每個(gè)子畫面將會(huì)使用光強(qiáng)度相同的背光；
(2)、將畫面層平面以連續(xù)的多邊形進(jìn)行劃分，每個(gè)多邊形對(duì)應(yīng)一個(gè)LED燈，將多邊形進(jìn)行編號(hào)；
(3)、連續(xù)的多邊形和畫面層重疊，使每個(gè)子畫面對(duì)應(yīng)若干個(gè)多邊形，并記下畫面層中各個(gè)子畫面所包含的多邊形的編號(hào)，以及和各個(gè)子畫面部分相交的多邊形的編號(hào)；
(4)、根據(jù)畫面需要或是對(duì)比度的要求，確定畫面層中每個(gè)子畫面所對(duì)應(yīng)的背光亮度；
(5)、按步驟(3)中每個(gè)子畫面確定的編號(hào)給出每個(gè)多邊形控光區(qū)的亮度；
(6)、若某個(gè)多邊形與不同的子畫面部分相交，則該多邊形控光區(qū)的亮度選則與其相交的子畫面中亮度最大的值；
(7)、通過(guò)LED亮度的控制來(lái)調(diào)控各個(gè)子畫面的亮度。
[0029]所述的LED亮度的控制為現(xiàn)有技術(shù)。
[0030]進(jìn)一步地，所述的多邊形為正多邊形。
[0031]更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述正多邊形為正六邊形。
[0032]本發(fā)明一種LED點(diǎn)陣背光裝置及背光產(chǎn)生方法的優(yōu)點(diǎn)為:多邊形的控光區(qū)進(jìn)行組合，形成一個(gè)完整的控光平面，控光區(qū)之間克服臨近畫面模糊現(xiàn)象，使圖像中明暗邊界線更加清晰，在不增加LED燈數(shù)目的前提下，克服了現(xiàn)有技術(shù)中高亮度亮區(qū)域和低亮度區(qū)域相