CN101153990A - 具有曲面反射杯的led背光模组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有曲面反射杯的LED背光模组，包括：电路板，其上具有贯穿的通孔；曲面反射杯，设置在所述电路板的通孔中，其上表面为反射面，所述曲面反射杯将所述通孔划分为上下两部分，所述通孔中的曲面反射杯上部设置有承载体；光源，设置在所述承载体上，通过导线电连接到所述电路板上；扩散元件，设置在所述电路板的上方。通过上述结构，在本发明以外条件均相同的情况下，背光模组的亮度有较大幅度的提高，而温度则明显下降。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有曲面反射杯的LED背光模组，是一种使LED的下部光、侧部光和上部光经反射、折射和直射，充分输出至受光面，LED芯片的发光效率显著提高的背光模组。由于LED的光能得到充分利用，热能消耗减少，从而使背光模组的温升降低。
背景技术
背光模组是给液晶显示器产品提供光源的组件，是其关键组件之一，LED背光模组目前已广泛应用于计算机液晶显示屏、液晶电视、平面户外广告等诸多方面。背光模组设置于液晶显示屏的下方，以提供均匀发散和一定亮度的光线至液晶显示屏，通过控制液晶显示屏上的像素电极来形成不同亮度、不同色彩和不同灰度的彩色画面。而背光模组根据光源所在位置，分为直下式模组(光源置于显示屏正下方)和侧光式模组(光源置于显示屏侧边)。由于直下式背光源模组的光源在背光源模组下面，因此可适用于任何大尺寸和要求高亮度的液晶显示屏。
图1是公知的LED直下式背光模组剖视图；
如图1所示，公知的LED直下式背光模组直接将LED芯片固定、焊接在PCB板上，所以LED芯片只有极少数侧部光折射至显示屏，绝大部分侧部光和全部下部光被非透明体吸收，并转换成热能。不仅使LED芯片的光效率较低，而且使背光模组的温升增加，经实验证明LED的温度每升高1℃，其亮度下降约0.1％。这样还会产生恶性循环，导致LED的寿命下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有曲面反射杯的LED背光模组，充分发挥LED光源的发光效率，使LED不仅上部光经直射至受光面得到应用，LED的下部光、侧部光经反射、折射至受光面，也得到充分利用。使转换成热能消耗则相应减少，从而使背光模组的温升降低。
为了实现上述目的，本发明提供一种具有曲面反射杯的LED背光模组，其特征在于，包括：电路板，其上具有贯穿的通孔；曲面反射杯，设置在所述电路板的通孔中，其上表面为反射面，所述曲面反射杯将所述通孔划分为上下两部分，所述通孔中的曲面反射杯上部设置有承载体；光源，设置在所述承载体上，通过导线电连接到所述电路板上；扩散元件，设置在所述电路板的上方。
本发明的进一步技术方案是：所述曲面反射杯上对应所述光源正投影处形成有凸体，该凸体为圆锥体或棱锥体；凸体的表面采用抛光、加光亮镀层、溅射光亮金属、加光亮涂层或加其它的反射材料形成能够反射光线的反射面。
本发明的进一步技术方案是：所述曲面反射杯的反射面的正剖面曲线为圆弧、折线、抛物线或两种不同曲率曲线之间的过渡曲线。
本发明的进一步技术方案是：所述光源为至少一个LED。
本发明的进一步技术方案是：还进一步设置有外壳，将所述背光模组包围在所述外壳中，所述外壳采用金属材料制成，可以充当散热元件，有助于背光模组的散热。
本发明的进一步技术方案是：所述承载体为导光散热材料制成。
本发明的进一步技术方案是：所述通孔中的曲面反射杯下部设置有散热元件，所述电路板与扩散元件之间设置有散热元件，这样，光源产生的热量可以通过上述散热元件更有效的发散出去。
本发明的进一步技术方案是：所述电路板下表面设置有反射元件，由此增大了光源的有效利用率，使得背光模组的亮度和亮度均匀性都能满足更高的技术指标要求。
本发明的进一步技术方案是：所述电路板上表面和通孔的内壁上设置有铜箔，可以用来传导背光模组产生的热量。
本发明具有的优点：
1、曲面反射杯底部对应每个LED的正投影处设有圆锥体或棱锥体的凸体，使LED的下部光、侧部光和上部光充分输出至受光面，LED芯片的发光效率显著提高。
2、在光源的上部和下部均设置有散热元件，可以有效的降低背光模组的温度。
3、在电路板的下表面设置有反射元件，增大了光源的有效利用率，使得背光模组的亮度和亮度均匀性都能满足更高的技术指标要求。
4、在电路板上表面和通孔的内壁上设置有铜箔，可以用来传导背光模组产生的热量。
5、由于LED的光能得到充分利用，热能消耗减少，从而使背光模组的温升降低。
本发明的上述和另外的特征、优点可以通过以下结合附图的详细说明得到进一步的理解。
附图说明
图1为公知的LED芯片背光模组结构示意图；
图2为具有曲面反射杯的LED背光模组结构图；
图3为电路板和反射杯结构图；
图4为反射杯结构图；
图5为反射杯传导光线的示意图；
图6为另一实施例的具有曲面反射杯的LED背光模组结构图；
图7为另一实施例的电路板和反射杯结构图；
图8为另一实施例的反射杯结构图。
附图标记说明：电路板1；显示屏10；通孔11；铜箔12；曲面反射杯2；反射面21；承载体22；凸体23；光源3；导线31；扩散元件4；散热元件51；反射元件52；外壳6。
具体实施方式
如图2所示，本发明提供一种具有曲面反射杯的LED背光模组，主要应用于液晶显示屏10，其设置在所述液晶显示屏10的下方，向显示屏10提供均匀的亮度，其包括有电路板1、曲面反射杯2、光源3、扩散元件4，其中：
如图2、图3所示，所述电路板1上具有贯穿的通孔11，其上表面和通孔11的内壁上设置有铜箔12，可以用来传导背光模组产生的热量。
如图2、图3所示，所述曲面反射杯2，由金属或非金属制成，设置在所述电路板1的通孔11中，其上表面为反射面21，是采用抛光、加光亮镀层、溅射光亮金属、加光亮涂层或加其它的反射材料形成的；所述曲面反射杯2的反射面21的正剖面曲线为圆弧、折线、抛物线或两种不同曲率曲线之间的过渡曲线；所述曲面反射杯2将所述通孔11划分为上下两部分，所述通孔1中的曲面反射杯2上部设置有承载体22，所述承载体22为导光散热材料制成。
光源3，设置在所述承载体22上，通过导线31电连接到所述电路板1上；在本实施例中，光源3优选的为至少一个LED(Light Emitting Diode，发光二极管)，当然，其也可以为其它的光源，比如CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamps，冷阴极荧光灯)等。
如图2、图3和图4所示，所述曲面反射杯2上对应所述光源3正投影处形成有凸体23，该凸体23为圆锥体或棱锥体；凸体23的表面采用抛光、加光亮镀层、溅射光亮金属、加光亮涂层或加其它的反射材料形成能够反射光线的反射面。
所述扩散元件4设置在所述电路板1的上方，如图2所示，扩散元件4同时也设置在所述液晶显示屏的下方。
如图5所示，光源3发出的光直接射到所述反射面21上反射出去，或者光源3发出的光经过承载体22的导光到达所述反射面21，进而通过所述反射面21反射出去，或者更进一步，光源3发出的光经过承载体22的导光首先到达所述凸体23，经所述凸体23反射之后到达所述反射面21，进而通过所述反射面21反射出去；由此传导出来的光线经过扩散元件4的扩散，最终形成亮度均匀的光线。在这个过程中，承载体22不仅起到导光的作用，还起到散热的作用，将光源3产生的热量传导出去。
为了进一步增强背光模组的性能，可以采用以下的一些技术手段。如图2至图4所示，所述通孔11中的曲面反射杯2下部设置有散热元件51，所述电路板1与扩散元件4之间也设置有散热元件51，这样，光源3产生的热量可以通过上述散热元件51更有效的发散出去。
如图2所示，在所述电路板1下表面设置有反射元件52，由此，光源3发出的光即使有穿出电路板1下表面的，也会借助所述反射元件52反射回上表面，由此增大了光源3的有效利用率，使得背光模组的亮度和亮度均匀性都能满足更高的技术指标要求。
此外，如图2所示，还进一步设置有外壳6，将所述背光模组包围在所述外壳6中，同时，所述外壳6采用金属材料制成，可以充当散热元件，光源3产生的热量可以通过散热元件51传导至外壳6，而通过外壳6散发出去，有助于背光模组的散热。
在上述实施例中，如图2和图3所示，可以看到，所述曲面反射杯2的外圆周具有凸缘，其安装方式是从电路板1的通孔11的上方往下嵌装，而使得凸缘卡住电路板1，在本发明的另外的实施例中，也可以有不同的安装方式。
如图6至图8所示，为本发明的另一实施例，其与上述实施例的主要差别在于，其曲面反射杯2不在是将通孔11分成上、下两部分，而是承载体22和曲面反射杯2分别占据所述通孔11的上、下部分，此时，在通孔11中不再具有散热元件51，曲面反射杯2的下部具有凸缘，将曲面反射杯2从电路板1的通孔11的下方往上嵌装，而使得凸缘卡住电路板1。
与公知的LED芯片背光模组进行对比，在本发明以外条件均相同的情况下，背光模组的亮度有较大幅度的提高，而温度则明显下降。
应当理解，以上结合实施例的说明对本发明而言只是说明性而非限制性的，在不脱离本发明的精神和范围内，可对本发明做出许多变更和修改，其都将落在由权利要求所限定的本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种具有曲面反射杯的LED背光模组，其特征在于，包括：
电路板，其上具有贯穿的通孔；
曲面反射杯，设置在所述电路板的通孔中，其上表面为反射面，所述曲面反射杯将所述通孔划分为上下两部分，所述通孔中的曲面反射杯上部设置有承载体；
光源，设置在所述承载体上，通过导线电连接到所述电路板上；
扩散元件，设置在所述电路板的上方。
2.如权利要求1所述的具有曲面反射杯的LED背光模组，其特征在于：所述曲面反射杯上对应所述光源正投影处形成有凸体。
3.如权利要求1所述的具有曲面反射杯的LED背光模组，其特征在于：所述曲面反射杯的反射面的正剖面曲线为圆弧、折线、抛物线或两种不同曲率曲线之间的过渡曲线。
4.如权利要求1所述的具有曲面反射杯的LED背光模组，其特征在于：所述光源为至少一个LED。
5.如权利要求1所述的具有曲面反射杯的LED背光模组，其特征在于：还进一步设置有外壳，将所述背光模组包围在所述外壳中。
6.如权利要求1所述的具有曲面反射杯的LED背光模组，其特征在于：所述承载体为导光散热材料制成。
7.如权利要求1所述的具有曲面反射杯的LED背光模组，其特征在于：所述通孔中的曲面反射杯下部设置有散热元件。
8.如权利要求1所述的具有曲面反射杯的LED背光模组，其特征在于：所述电路板与扩散元件之间设置有散热元件。
9.如权利要求1所述的具有曲面反射杯的LED背光模组，其特征在于：所述电路板下表面设置有反射元件。
10.如权利要求1所述的具有曲面反射杯的LED背光模组，其特征在于：所述电路板上表面和通孔的内壁上设置有铜箔。
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Publications (1)
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| CN102537784A (zh) * | 2011-12-14 | 2012-07-04 | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 | 用于液晶投影显示系统的低功率极高亮度led背光光源 |
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2006
- 2006-09-27 CN CNA2006101522536A patent/CN101153990A/zh active Pending
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