CN102537755A

CN102537755A - 直下式背光源模组

Info

Publication number: CN102537755A
Application number: CN2010105867467A
Authority: CN
Inventors: 范曼宁; 郝茂盛; 陈云峰; 张义荣; 张洋; 张黎鑫
Original assignee: Irico Group Corp; Shanghai Blue Light Technology Co Ltd
Current assignee: Irico Group Corp; Shanghai Blue Light Technology Co Ltd; Epilight Technology Co Ltd
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2012-07-04

Abstract

本发明提供一种直下式背光源模组，包括：背板，印刷电路板，具有多个LED光源的LED阵列，反射膜，扩散板，扩散膜，以及增亮膜；其特征在于，所述扩散板包括临近LED阵列的入光底面和与所述入光底面相对的出光顶面，在所述扩散板的入光底面上设有与所述LED阵列中的LED光源对应的锥形凹槽。相较于现有技术，本发明的直下式背光源模组可以减小LED光源与扩散板之间的垂直距离，在确保充分混光的情况下可以减小在垂直方向上所需的混光距离，相对减小直下式背光源模组的厚度。

Description

直下式背光源模组

技术领域

本发明涉及液晶显示设备，特别地，涉及一种应用于液晶显示设备上采用LED光源的直下式背光源模组。

背景技术

目前，液晶显示设备(Liquid Crystal Display以下简称LCD)已是平板显示领域的主流。由于液晶显示屏本身不发光，因此背光源模组是LCD的关键零组件之一，背光源模组的功能就是提供足够亮度与分布均匀的光源，使其能正常显示影像。现行LCD背光源主要是冷阴极管CCFL与发光二极管LED。LED作为一种新型背光源，相比于传统的CCFL背光源，具有许多显而易见的优势：LED背光源有更好的色域、LED内部驱动电压远低于CCFL，亮度调整范围大，功耗和安全性均好于CCFL，再加上寿命更长、短小轻薄(厚度大约为CCFL的一半)以及环保、安全等特性，近年来在中大尺寸的液晶显示背光中崭露头角，开始逐渐替代传统的CCFL背光源，成为主流背光源的发展趋势。

针对LED背光源，从背光源结构上分类，一般有侧光式和直下式两种结构。

以直下式LED背光源为例，对于中大型尺寸的液晶显示设备件，人们多采用直下式背光结构，以保证一定的亮度和均匀性等性能要求。特别是白光LED直下式背光源结构，技术难度较小，设计制造较为简捷，成为普遍的应用模式之一。

现行直下式背光模组使用的LED光源是在背板上按一定的要求排布多颗LED颗粒而形成LED光源阵列。图1显示了一般直下式LED背光源模组的结构示意图。如图1所示，所述直下式LED背光源模组包括胶框、背板组成的支架结构101，内部设置有周期性排列的LED光源阵列，LED光源阵列由多个LED颗粒102排布于电路PCB板103，在LED，LED光源阵列的下方设置有一层反射膜104，LED阵列上方设置有扩散板105、增亮膜106等元件的一系列光学膜片。由于LED光源阵列位于背光源结构的底部，通过一系列光学调制，较易获得一定亮度和均匀度要求的面光源。为了达到在出光面均匀出光的目的，必需有一定的空间使LEO光源阵列所发出的光进行“混合”，LED颗粒间的排布间距越大，需要“混合”距离也就越大，所以LED颗粒之间的排布间距大小和背光模组出光面的高度(即背光模组的厚度)有很大关系。但是出于成本考虑，LED之间的排布间距不应太小(即LED颗粒的数量不应太多)，这样就没办法使采用LED光源的直下式背光模组达到理想的厚度，从而很难实现薄型化设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直下式背光源模组，以解决现有技术中在垂直方向上混光距离较长导致采用LED光源的直下式背光模组不能达到理想厚度的问题。

本发明提供一种直下式背光源模组，包括：背板，印刷电路板，具有多个LED光源的LED阵列，反射膜，扩散板，扩散膜，以及增亮膜；其特征在于，所述扩散板包括临近LED阵列的入光底面和与所述入光底面相对的出光顶面，在所述扩散板的入光底面上设有与所述LED阵列中的LED光源对应的锥形凹槽。

可选地，所述锥形凹槽为圆锥形。

可选地，所述锥形凹槽投影形成的等腰三角形的顶角为钝角。

可选地，在所述扩散板的入光底面的其他位置还设有利于LED入射光源散射的网点结构。

可选地，所述网点结构为凹形圆点或凸形圆点。

可选地，在所述扩散板的出光顶面上还设有利于LED入射光源散射的网点结构。

可选地，所述网点结构为凸形圆点或V形凹槽。

可选地，所述LED光源为白色LED光源或RGB三原色LED光源，且所述LED光源的封装结构为宽角度的出光分布。

综上所述，本发明直下式背光源模组具有如下优点：

本发明的直下式背光源模组，在临近LED阵列的扩散板的入光底面上开设了与LED阵列中的LED光源对应的锥形凹槽，如此，相对减小了LED光源与扩散板之间的垂直距离，有利于LED光源散射出光，在确保充分混光的情况下可以减小在垂直方向上所需的混光距离，有利于直下式背光源模组实现薄型化设计。

本发明的直下式背光源模组，还包括在扩散板的入光底面和/或出光顶面上还设有利于LED入射光源散射的且均匀分布的网点结构，使得LED光源在尽可能小的混光距离下实现混光后出光达到均匀、柔和、饱满等效果。

附图说明

图1显示了现有技术中的一种直下式背光源模组的结构示意图；

图2显示了本发明的直下式背光源模组的侧剖图；

图3显示了图2中直下式背光源模组的俯视图。

具体实施方式

本发明的发明人发现：在现有的直下式背光源模组中，存在的问题包括：在垂直方向上混光距离较长，以及采用一定厚度的扩散板结构进行混光而导致直下式背光模组不能达到理想厚度的问题。

因此，本发明的发明人提出了一种直下式背光源模组，对临近LED阵列的扩散板作了改进，主要在所述扩散板的入光底面上开设了与LED阵列中的LED光源对应的锥形凹槽，和底面设计了利于LED入射光散射的网点结构，在确保充分混光的情况下可以减小在垂直方向上所需的混光距离，有利于直下式背光源模组实现薄型化设计。

以下将通过具体实施例来对发明的直下式背光源模组进行详细说明。

请参阅图2和图3，其中图2显示了本发明的直下式背光源模组的侧剖图，图3显示了图2的直下式背光源模组的俯视图。结合图2和图3，所述直下式背光源模组包括：背板201；设置在背板201上的印刷电路板202，印刷电路板202上包括电路设计分布和铝基散热板条(未在图式中予以显示)；设置在印刷电路板202上的LED阵列，所述LED阵列由多个LED光源203构成；在印刷电路板202的下方、所述LED阵列的面光源的下方设置有反射膜204；以及设置在印刷电路板202的上方的扩散板205，在所述LED阵列中的LED光源203的对应位置上设有锥形凹槽206。当然，除此之外，所述直下式背光源模组还包括其他部件，例如：设于扩散板205上方的扩散膜，设于所述扩散膜之上的增亮膜，以及与背板配合构成支架结构的胶框等，由于上述各个部件为本领域技术人员所熟知的现有技术且并非本案的改进点，本发明对其也未作变更故有关各部件的结构及其功能在此不再赘述。

所述LED阵列中的多个LED光源203可以按照一定的方式进行排列布局，例如为均匀排列。另外，LED光源203为由白色LED光源发出的白光或者是由RGB三原色LED光源混合后的白光。LED光源203的封装结构为宽角度的出光分布，有利于LED光源203发出更多的光，且出光更显均匀。由于本发明采用的LED光源203的结构及其工作原理为现有技术，为本领域技术人员所熟知，故不在赘述。

印刷电路板202对其上分布的LED光源203进行电连接，使得LED光源203能正常工作。

反射膜204用于将LED光源203发出的光在扩散板205中传播的光线朝着扩散板205的出光面反射。

扩散板205设置在所述LED阵列上方，包括临近所述LED阵列的入光底面和与所述入光底面相对的出光顶面。扩散板205的作用在于使得LED光源203发出的光在其中进行散射混光后的出光具有朦胧的雾状效果，光线柔和、均匀、照射面积大。在实际应用中，扩散板205可以由亚克力材料射出成型时一次成型。

特别地，在本实施例中，在扩散板205的入光底面上设有与所述LED阵列中的LED光源203对应的锥形凹槽206，较佳地，锥形凹槽206可以采用圆锥形结构，这样，LED光源203所发出的光从圆锥形凹槽206的圆锥面向四周散射，通过圆锥面后进入扩散板205内部，经过扩散板的散射混光后再从扩散板205的出光顶面出射。圆锥形凹槽206的倾斜角度(即锥形凹槽206投影形成的等腰三角形的顶角)可以随着LED光源203的排布而有不同变化，在本实施例中，优选地，所述倾斜角度为钝角，可以相对增加在水平方向上的混光距离。通过上述在扩散板205的入光面上设置锥形凹槽206，相对减小了LED光源与扩散板之间的垂直距离，有利于LED光源散射出光，在确保充分混光的情况下可以减小在垂直方向上所需的混光距离，有利于直下式背光源模组实现薄型化设计。

另外，在本实施例中，在扩散板205的入光底面的其他位置还设有利于LED入射光源散射的网点结构207。在这里，网点结构207例如为凹形圆点，采用凹形圆点设计有利于入射光线在扩散板205内的散射混光，并且可在一定程度上提升出光效率。所述凹形圆点具体可以是均匀分布于扩散板205的入光底面上，但并不以此为限，在其他实施例中，网点结构207中的凹形圆点也可以有其他的排列方式，例如以呈矩形、六边形或其他有规则形状的规则分布，甚至还可以是无规则形状的分布。在实际应用中，网点结构207中的凹形圆点可以通过激光刻蚀工艺在扩散板205的入光底面上刻蚀形成。

再有，在本实施例中，在扩散板205的出光顶面上还可以设有利于LED入射光源散射的网点结构208。在这里，网点结构208例如为凸形圆点或V形凹槽，采用网点结构208设计，并结合扩散板205上的扩散膜、增亮膜等光学膜件，有利于对自扩散板205出光顶面的出光再进行混光和聚光，从而提升出光的亮度及均匀度。当网点结构28为凸形圆点时，所述凸形圆点具体可以是均匀分布，当然，也可以呈矩形、六边形或其他有规则形状的规则分布，甚至还可以是无规则形状的分布。在实际应用中，所述凸形圆点可以通过油墨印刷或者注塑工艺在扩散板205的出光顶面上成型。而当网点结构28为V形凹槽时，所述V形凹槽具体可以是均匀分布，也可以是疏密相间的非均匀分布。在实际应用中，网点结构28中的V形凹槽可以通过激光刻蚀工艺在扩散板205的出光顶面上刻蚀形成。

通过上述的描述，可以看出，本发明的直下式背光源模组，在临近LED阵列的扩散板的入光底面上开设了与LED阵列中的LED光源对应的锥形凹槽，如此，相对减小了LED光源与扩散板之间的垂直距离，有利于LED光源散射出光，在确保充分混光的情况下可以减小在垂直方向上所需的混光距离，有利于直下式背光源模组实现薄型化设计。

上述实施例仅列示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此项技术的人员均可在不违背本发明的精神及范围下，对上述实施例进行修改。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims

1.一种直下式背光源模组，包括：背板，印刷电路板，具有多个LED光源的LED阵列，反射膜，扩散板，扩散膜，以及增亮膜；其特征在于，所述扩散板包括临近LED阵列的入光底面和与所述入光底面相对的出光顶面，在所述扩散板的入光底面上设有与所述LED阵列中的LED光源对应的锥形凹槽。

2.根据权利要求1所述的直下式背光源模组，其特征在于，所述锥形凹槽为圆锥形。

3.根据权利要求2所述的直下式背光源模组，其特征在于，所述锥形凹槽投影形成的等腰三角形的顶角为钝角。

4.根据权利要求1所述的直下式背光源模组，其特征在于，在所述扩散板的入光底面的其他位置还设有利于LED入射光源散射的网点结构。

5.根据权利要求4所述的直下式背光源模组，其特征在于，所述网点结构为凹形圆点或凸形圆点。

6.根据权利要求4所述的直下式背光源模组，其特征在于，在所述扩散板的出光顶面上还设有利于LED入射光源散射的网点结构。

7.根据权利要求6所述的直下式背光源模组，其特征在于，所述网点结构为凸形圆点或V形凹槽。

8.根据权利要求1所述的直下式背光源模组，其特征在于，所述LED光源为白色LED光源或RGB三原色LED光源，且所述LED光源的封装结构为宽角度的出光分布。