[发明专利]具有不均匀大小背光分区的侧入式背光模组及其设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示技术，尤其涉及一种具有不均匀大小背光分区的侧入式背光模组及其设计方法。

背景技术

随著LED电视快速发展，其即将进入另一个阶段——3D液晶电视。3D液晶电视中，有一种快门式(shutter glass)3D显示技术是目前最普遍使用的技术，其利用背光分区闪烁，分开显示左右眼的信号，再搭配同步闪烁的眼镜，即可使左右眼看到不同的影像。快门式3D显示技术利用影像处理技术，使人眼感受如同立体影像一般的视觉效果，主要包括：使左、右眼图像帧(frame)信号交替输出至液晶面板，驱动液晶面板上分别形成左、右眼图像，配合扫描式背光模组(scanning BLU)的照射加上快门眼镜(shutter glass)的时序控制，使左、右眼信号分别刺激左、右眼，从而使人感受3D图像。

然而，液晶3D显示器有一个缺点：由于液晶面板本身不发光，必须利用背光当作光源，因成本因素，背光分区不能做的太细致。如图1所示，其为现有侧入式LED背光分区点亮及漏光示意图。侧入式LED背光，是把LED晶粒配置在液晶面板的四周边缘，再搭配导光板，让LED背光分区点亮时，把从液晶面板边缘发射的光通过导光板输送到液晶面板中央的区域去，这样整体就有足够的背光量，可让液晶面板显示画面。侧入式LED背光的好处有两个：其一是可使用较少颗的LED晶粒，节省成本；其二就是能够打造比较轻薄的机身，让LED电视液晶面板的后方不需要配置LED模块，而是放置在侧边，可减少液晶面板整体的厚度，机身能很薄。

图1中的背光分区11为右侧短边入光，漏光左右非对称的原因在于光路径愈远漏光愈严重。当背光分区11点亮时，光线会漏到其两侧的区域12和13，进而会造成左右眼信号互相干扰，即左眼看到右眼的信号(或右眼看到左眼的信号)，使影像模糊(因为两个信号有空间错位的分布)。影像模糊的评定标准为串扰(Cross-talk)，其值愈大表示左右眼影像干扰愈严重。因此如何降低串扰，同时保持产品价格竞争力，是目前重要课题。

现有快门式3D显示技术在左眼信号和右眼信号之间存在串扰现象，是由其技术特性所决定的。现有快门式液晶3D显示器的背光模组是按水平区块上下作区隔成为偶数个背光分区，按扫描方式由上往下依序控制背光模组的各背光分区开启及工作时间。图像信号(左眼信号或右眼信号)依序由上而下给与液晶面板各列所需驱动电压，像素在收到驱动电压充电后，液晶面板才开始反应，由于像素设计及液晶的粘滞特性，需要一段液晶反应时间才能完全达到所需稳定态。由于液晶反应缓慢，图像信号在液晶面板上采用分区扫描的方式显示，当扫描液晶面板上任一区图像信号时，对应的背光分区点亮，其余背光分区关闭；由于背光分区存在漏光，因此当对应左眼信号的背光分区的漏光照射到对应右眼信号的背光分区时(或对应右眼信号的背光分区的漏光照射到对应左眼信号的背光分区时)，眼中就会同时产生左眼图像与右眼图像，产生了串扰，我们可以将引起串扰的右眼信号或左眼信号称为错误信号(也可称为干扰信号)。

如图2A及图2B所示，其为现有46寸单短边侧入式LED电视的背光分区点亮情形示意图。以现有46寸单短边侧入式LED电视为例，其背光模组20通常分成偶数个如四个背光分区进行点亮。边缘背光分区21点亮后，向中间漏光；中间背光分区22点亮后，会向其两侧漏光。

如图3所示，其为量测液晶显示屏上九点的串扰值的位置示意图。图3中，显示屏30相邻两侧边的尺寸分别记为H和V，显示屏30上的点1、点2......点9按图3中标示的相对位置分布，点1、点2......点9在显示屏上的位置即为液晶面板上的位置。通过对现有的46寸单短边入光、4背光分区扫描的LED电视进行测量，点1、点2......点9等九个点串扰值测量结果如下面表一所示，串扰呈现上下非对称的特点，上方严重，下方轻微；串扰还呈现左右非对称的特点，这是因为单短边入光的影响，光路径愈远，漏光愈严重。

表一、九点串扰量测值(46寸单短边入光，4背光分区扫描)