CN102748662B - 背光模组及其导光板结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种背光模组及其导光板结构，所述导光板结构包括至少二片导光板，所述至少二片导光板并排设置；相邻的二片导光板于交界处，其中之一导光板设有下突出部，而另一导光板设有上突出部，所述上突出部位于所述下突出部上方并与所述下突出部部分重叠；所述上突出部与相邻的导光板之间形成第一间隙，所述下突出部与相邻的导光板之间形成第二间隙。本发明的背光模组及其导光板结构，将导光板受热膨胀的变化由两侧转移到中间，从而可以避免了因导光板膨胀而挤坏LED灯的风险。

Description

背光模组及其导光板结构

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种背光模组及其导光板结构。

背景技术

传统的侧入式发光二极管（Light Emitting Diode，LED）背光模组中，发光二极管和导光板是不可缺少的光学部件。由于发光二极管工作时会产生大量热量，需要相应的散热设计避免高温导致发光二极管“死灯”现象和画面热漏光现象。因此发光二极管灯条一般是固定在铝散热器上的，铝散热器则固定在背板上。

同时，发光二极管工作时产生的热量会使导光板受热膨胀，从而有导光板膨胀后顶坏发光二极管的风险，所以一般导光板与发光二极管之间会预留一定间隙。

背光尺寸越大，导光板的膨胀值越大，需要预留的导光板与发光二极管之间的间隙也就越大。随着导光板与发光二极管的间隙加大，更多的光无法进入导光板，从而导致整个背光系统的光效利用率大幅降低。而要达到既定的亮度指标，势必要增加背光成本以弥补导光板与发光二极管间隙增大带来的光效损失。

为了克服导光板膨胀带来的问题，一种现有的背光模组使用滑动散热器的结构，通过特殊的螺钉锁固方式将铝散热器设计成可以滑动的。随着导光板的膨胀，发光二极管灯条随着可滑动的散热器一起向膨胀方向移动，这就避免了导光板膨胀时顶坏发光二极管的风险，缩小了发光二极管与导光板之间的原始间隙，从而提高发光二极管的入光效率。

但是此方案存在的问题是：一、滑动散热器的结构设计相对复杂，要保证铝散热器在滑动过程中各部件相对位置不变，同时还要保证整个背光的结构强度，就需要对结构件制作精度提出很苛刻的要求；二、导光板受热膨胀，冷却后会收缩。但是滑动散热器被膨胀的导光板推开后，无法随导光板的收缩自动回到原来的位置，也就是说，环境温度降低导致导光板冷却收缩后，导光板与发光二极管的间隙将变大，这直接导致背光模组的亮度大大降低。

发明内容

本发明提供一种导光板结构，其可以防止导光板膨胀后顶坏发光二极管，且结构简单，不影响背光模组的亮度。

另外，本发明还提供具有上述导光板结构的背光模组。

为达上述优点，本发明提供一种导光板结构，所述导光板结构包括至少二片导光板，所述至少二片导光板并排设置；相邻的二片导光板于交界处，其中之一导光板设有下突出部，而另一导光板设有上突出部，所述上突出部位于所述下突出部上方并与所述下突出部部分重叠；所述上突出部与相邻的导光板之间形成第一间隙，所述下突出部与相邻的导光板之间形成第二间隙。

在本发明的一个实施例中，所述导光板的数量为二片，分别为第一导光板和第二导光板，所述第一导光板包括第一侧面，所述第二导光板包括第二侧面，所述下突出部和所述上突出部分别从所述第一侧面和所述第二侧面延伸出来。

在本发明的一个实施例中，所述下突出部的底面与所述第一导光板的底面处于同一水平面，所述上突出部的顶面与所述第二导光板的顶面处于同一水平面。

在本发明的一个实施例中，所述上突出部与所述下突出部上下之间形成间隙。

在本发明的一个实施例中，所述第一间隙和第二间隙的距离分别大于所述第二导光板和所述第一导光板的预设膨胀值之和的一半。

在本发明的一个实施例中，所述上突出部的底面设有油墨网点。

在本发明的一个实施例中，所述第一侧面、所述第二侧面、所述下突出部靠近所述第二导光板的侧面及所述上突出部靠近所述第一导光板的侧面设有反射膜。

在本发明的一个实施例中，所述导光板结构包括第一导光板、第二导光板和至少一第三导光板，所述至少一第三导光板位于所述第一导光板和所述第二导光板之间。

本发明还提供一种背光模组，包括背板、发光二极管及上述导光板结构，所述导光板结构设置在所述背板上，所述发光二极管位于所述导光板结构的二侧；位于所述导光板结构两侧的导光板靠近所述发光二极管的一端相对所述背板固定，远离所述发光二极管的另一端可相对所述背板延伸。

在本发明的一个实施例中，所述导光板靠近所述发光二极管的一端开设第一定位槽，所述导光板远离所述发光二极管的另一端开设第二定位槽；所述背板设置与所述第一定位槽和所述第二定位槽对应的第一定位柱和第二定位柱，所述第一定位柱与所述第一定位槽为紧配合，所述第二定位槽的宽度大于所述第二定位柱的直径。

在本发明的一个实施例中，所述背光模组还包括散热器，所述发光二极管固定在所述散热器上。

    本发明的背光模组及其导光板结构通过将导光板分成二片或多片，在相邻的二片导光板交界处，其中之一导光板设有下突出部，而另一导光板设有上突出部，上突出部和下突出部分别与相邻的导光板形成间隙；位于二侧的导光板靠近交界处的一端可相对所述背板延伸，而另一端相对背板固定；位于中间的导光板（如果有的话）至少一端可相对背板延伸；从而将导光板受热膨胀的变化由两侧转移到中间，这样可以避免了因导光板膨胀而挤坏LED灯的风险。另外，因为导光板向中间膨胀，所以设计发光二极管到导光板的距离不用考虑导光板膨胀因素，只需要考虑组装误差和结构件公差，这样可以减少发光二极管到导光板的距离，提升发光二极管的入光效率，节省系统成本，同时也可以满足超窄边框平板液晶电视的设计要求。再者，导光板膨胀或膨胀后收缩，发光二极管与导光板的距离都保持不变，因此不会影响背光模组的亮度。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的背光模组的结构示意图。

图2是图1所示背光模组的立体示意图。

图3是图一所示第一导光板和第二导光板交界处的结构示意图。

图4是图1所示圆圈IV部分的放大示意图。

图5是图1所示圆圈V部分的放大示意图。

图6是本发明另一较佳实施例的背光模组的结构示意图。

图7是图6所示相邻二片导光板交界处的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

请参照图1，本发明一较佳实施方式的背光模组1包括发光二极管20（Light Emitting Diode，LED）、散热器30、导光板结构40和背光板50，其中发光二极管20安装在散热器30上，散热器30和导光板结构40安装在背光板50上，发光二极管20分布于导光板结构40的二侧。

请同时参照图2和图3，导光板结构40包括第一导光板42和第二导光板44。第一导光板42具有第一侧面422和从第一侧面422延伸出来的下突出部424。第二导光板44具有第二侧面442和从第二侧面442延伸出来的上突出部444。上突出部444位于下突出部424上方并与下突出部424部分重叠。上突出部444与第一侧面422之间形成第一间隙46，下突出部424与第二侧面442之间形成第二间隙45。第一导光板42具有下突出部424的一端可相对背板50延伸，而靠近发光二极管20的一端相对背板50固定。第二导光板44具有上突出部444的一端可相对背板50延伸，而靠近发光二极管20的一端相对背板50固定。

具体地，第一导光板42和第二导光板44靠近发光二极管20的一端开设第一定位槽426、446，第一导光板42和第二导光板44靠近交界处的一端开设第二定位槽428、448。背板50设置与第一定位槽426、446和第二定位槽428、448对应的第一定位柱52和第二定位柱54。请参照图4，第一定位柱52与第一定位槽426、446为紧配合，从而使导光板42、44靠近发光二极管20的一端相对背板50固定，防止导光板42、44向发光二极管20的方向膨胀顶坏发光二极管20。请参照图5，第二定位槽428、448的宽度大于第二定位柱54的直径，优选地，二者的差值大于其对应的导光板42、44的预设最大膨胀值，从而使导光板42、44具有下突出部424或上突出部444的一端可相对背板50自由膨胀。当然，第一导光板42和第二导光板44也可以通过其它方式实现一端固定、另一端可自由延伸，如在导光板42、44与发光二极管20之间设置限位块，而在导光板42、44上下二边 (方向与交界处垂直)旁设置导向条。

理论上，上突出部444与第一侧面422之间形成的第一间隙46及下突出部424与第二侧面442之间形成的第二间隙45要略大于第一导光板42和第二导光板44的预设最大膨胀值之和（以温差为30℃ 计算）。但实际应用中，第一导光板42和第二导光板44的温差远小于30℃，第一间隙46和第二间隙45只需略大于第一导光板42和第二导光板44的预设最大膨胀值之和的一半，即可保证第一导光板42和第二导光板44有足够的膨胀空间和裁切公差。

优选地，第一导光板42和第二导光板44的厚度相同，下突出部424的底面与第一导光板42的底面处于同一水平面，上突出部444的顶面与第二导光板44的顶面处于同一水平面。上突出部444与下突出部424的厚度均略小于导光板厚度的一半，从而上突出部444与下突出部424之间形成较小的间隙47，从而避免上突出部444与下突出部424在膨胀过程中相互干涉的同时，可以保证上突出部444和下突出部424强度，使上突出部444和下突出部424在组装时不易碰断。

优选地，上突出部444的底面设有油墨网点43，增加光的折射和反射。第一导光板42的第一侧面422及下突出部424靠近第二导光板44的侧面、第二导光板44的第二侧面442及上突出部444靠近第一导光板42的侧面设有反射膜48，这样可以减少第一导光板42和第二导光板44交界处断面的光损失，同时防止在第一导光板42和第二导光板44交界处产生亮边。

以42寸背光模组，导光板使用目前主流的3T导光板（厚度为3mm）为例，上突出部444和下突出部424的厚度优选为1.4 mm。 导光板的热膨胀计算公式为：导光板膨胀后尺寸=导光板线膨胀率×温差（导光板受热温度-常温温度）×导光板设计尺寸。导光板线膨胀率为0.00008，假设常温温度为20℃，导光板受热温度取50度为上限，则温差为30℃，所以导光板膨胀尺寸=导光板设计尺寸×30℃×0.00008。42寸背光模组的导光板长度尺寸为948mm，膨胀尺寸为2.27mm。上突出部444与第一侧面422之间形成的第一间隙46及下突出部424与第二侧面442之间形成的第二间隙45为1.2 mm，既可以保证导光板42、44有足够的膨胀空间，又保证了导光板42、44的裁切公差。

实施例2

当背光模组1’尺寸较大时，导光板可以按照需要分成三片或以上。请参照图6，相较第一实施例，本实施例的导光板结构40’在第一导光板42’和第二导光板44’之间还设有第三导光板46’。第三导光板46’的数量可以为一个或多个。请参照图7，相邻的二片导光板交界处，其中之一导光板设有下突出部40a，而另一导光板设有上突出部40b，上突出部40b位于下突出部40a上方并与下突出部40a部分重叠。上突出部40b与相邻的导光板之间形成第一间隙46’，下突出部40a与相邻的导光板之间形成第二间隙45’。位于二侧的导光板靠近交界处的一端可相对所述背板50’延伸，而另一端相对背板50’固定；位于中间的第三导光板46’至少一端可相对背板50’延伸。

优选地，上突出部40b与下突出部40a的厚度均略小于导光板厚度的一半，从而上突出部40b与下突出部40a之间形成间隙，这样可以避免上突出部40b与下突出部40a在膨胀过程中相互干涉，并可以保证上突出部40b和下突出部40a的强度，使上突出部40b和下突出部40a在组装时不易碰断。

优选地，上突出部40b的底面设有油墨网点43’，从而增加交界处光的折射和反射。交界处的侧面（包括下突出部40a靠近另一导光板的侧面及上突出部40b靠近另一导光板的侧面）设有反射膜48’，这样可以减少交界处断面的光损失，同时防止在交界处产生亮边。

本发明的背光模组1、1’及其导光板结构40、40’至少具有以下有益效果： 

1.   通过将背光模组的导光板分成二片或多片，在相邻的二片导光板交界处，其中之一导光板设有下突出部，而另一导光板设有上突出部，上突出部和下突出部分别与相邻的导光板形成间隙；位于二侧的导光板靠近交界处的一端可相对所述背板延伸，而另一端相对背板固定；位于中间的导光板（如果有的话）至少一端可相对背板延伸；从而将导光板受热膨胀的变化由两侧转移到中间，这样可以避免了因导光板膨胀而挤坏LED灯的风险。

2. 由于本发明的导光板向中间膨胀，设计发光二极管到导光板的距离不用考虑导光板膨胀因素，只需要考虑组装误差和结构件公差，这样可以减少发光二极管到导光板的距离，提升发光二极管的入光效率，节省系统成本，同时也可以满足超窄边框平板液晶电视的设计要求。

3.  导光板膨胀或膨胀后收缩，发光二极管与导光板的距离都保持不变，因此不会影响背光模组的亮度。

以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种背光模组，包括背板及发光二极管，其特征在于：所述背光模组还包括导光板结构，所述导光板结构包括至少二片导光板，所述至少二片导光板并排设置，相邻的二片导光板于交界处，其中之一导光板设有下突出部，而另一导光板设有上突出部，所述上突出部位于所述下突出部上方并与所述下突出部部分重叠；所述上突出部与相邻的导光板之间形成第一间隙，所述下突出部与相邻的导光板之间形成第二间隙；所述导光板结构设置在所述背板上，所述发光二极管位于所述导光板结构的二侧；位于所述导光板结构两侧的导光板靠近所述发光二极管的一端相对所述背板固定，远离所述发光二极管的另一端可相对所述背板延伸；所述导光板靠近所述发光二极管的一端开设第一定位槽，所述导光板远离所述发光二极管的另一端开设第二定位槽；所述背板设置与所述第一定位槽和所述第二定位槽对应的第一定位柱和第二定位柱，所述第一定位柱与所述第一定位槽为紧配合，所述第二定位槽的宽度大于所述第二定位柱的直径。

2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：所述导光板的数量为二片，分别为第一导光板和第二导光板，所述第一导光板包括第一侧面，所述第二导光板包括第二侧面，所述下突出部和所述上突出部分别从所述第一侧面和所述第二侧面延伸出来。

3.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于：所述下突出部的底面与所述第一导光板的底面处于同一水平面，所述上突出部的顶面与所述第二导光板的顶面处于同一水平面。

4.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于：所述上突出部与所述下突出部上下之间形成间隙。

5.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于：所述第一间隙和第二间隙的距离分别大于所述第二导光板和所述第一导光板的预设膨胀值之和的一半。

6.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：所述上突出部的底面设有油墨网点。

7.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于：所述第一侧面、所述第二侧面、所述下突出部靠近所述第二导光板的侧面及所述上突出部靠近所述第一导光板的侧面设有反射膜。

8.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：所述导光板结构包括第一导光板、第二导光板和至少一第三导光板，所述至少一第三导光板位于所述第一导光板和所述第二导光板之间。

9.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：还包括散热器，所述发光二极管固定在所述散热器上。

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