CN102829402B - 直下式背光模组及其显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直下式背光模组及应用此直下式背光模组的显示装置，涉及显示技术领域。所述直下式背光模组包括背板，所述背板上设有至少一个倾斜设置的光源和至少一个倾斜设置的反射装置，所述反射装置位于所述光源的出光方向的一侧。本发明的背光模组在不降低光的均匀性的前提下减小混光距离从而使直下式背光模组薄型化。

Description

直下式背光模组及其显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种直下式背光模组及其显示装置。

背景技术

液晶显示器因具有轻薄及画质优美的特点，现今已大幅度取代传统阴极射线管显示器。背光模组为液晶显示器中很重要的发光结构，通过控制背光模组提供的光源，并配合液晶面板中的液晶，及适当控制开关组件，决定液晶显示器显示画面亮度及画面品质的优劣。

图1为现有液晶显示器的立体分解图，液晶显示器通常包括液晶模组和背光模组10，所述液晶模组包括液晶面板30、前框20，所述前框20设置于该液晶面板30上方并将之固定；所述背光模组10包括背板101、框体102、光源、光学膜片40，所述光源为发光二极管阵列103，所述发光二极管阵列103设置于背板101上，所述框体102为分体结构，设置于该背板101外围，背光模组10为直下式发光方式的背光模组，液晶面板30以及背光模组10之间设置多个光学膜片40，以增加光的利用率及提升发光效率，多个光学膜片40可为扩散片、棱镜片、增光片及保护膜等。

直下式背光模组的发光二极管位于背光模组的底部，经过一定的混光距离（即背板到光学膜片间的距离），再由光学膜片调制后出光，因此发光二极管所需的混光距离决定了直下式背光模组的整体厚度要比侧入式背光模组的厚度大，而如果减小混光距离则会降低光的均匀性。因此，如何提供一种混光距离小且发光均匀的背光模组是本领域人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的实施例提供一种直下式背光模组及其显示装置，在不降低光的均匀性的前提下减小混光距离从而使直下式背光模组薄型化。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种直下式背光模组，包括背板，所述背板上设有至少一个倾斜设置的光源和至少一个倾斜设置的反射装置，所述反射装置位于所述光源的出光方向的一侧。

进一步地，所述光源与所述反射装置相对所述背板的倾斜方向相反。

具体地，所述反射装置包括倾斜设置的本体，所述本体上设有反射面。

具体地，所述反射面上涂有反射材料。

进一步地，所述反射材料的全反射率大于等于95%，所述反射材料的扩散反射率大于等于95%。

优选地，所述背板的部分被折弯形成所述反射装置的本体。

其次，所述直下式背光模组还包括印刷电路板，所述光源固定在所述印刷电路板上，所述印刷电路板固定在所述背板上。

优选地，所述印刷电路板固定设置在所述背板的外侧。

优选地，所述光源与所述背板的夹角为α，90°＞α＞0°，所述反射装置与所述背板的夹角为β，90°＞β＞0°。

进一步地，所述光源的发光角度为γ，所述α、β、γ应满足的关系为：90°-γ/2-α-β＜0°。

优选地，所述光源为发光二极管阵列，所述发光二极管阵列中的每个发光二极管的出光方向的一侧均设有所述反射装置。

优选地，所述发光二极管阵列中的发光二极管相对于所述背板的中心对称设置，对称设置的两个所述发光二极管的倾斜方向相反。

一种显示装置，包括上面所述的直下式背光模组。

本发明实施例提供的直下式背光模组及液晶显示器中，所述至少一个光源的出射光一部分按照原始的出射路线传播，另一部分经所述至少一个反射装置反射后出射，最后经光学膜片调制后出光。由于所述至少一个反射装置对所述至少一个光源出光的反射作用，扩大了光的出射角度，增加了所述至少一个光源的照亮面积，提高了所述至少一个光源的出光均匀度，从而可以使混光距离减小，进而降低了整个背光模组的厚度，使得所述直下式背光模组在提高出光均匀度的同时减小了厚度，实现了直下式背光模组的薄型化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的液晶显示器的立体分解图；

图2为本发明实施例提供的直下式背光模组的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的直下式背光模组的光路图；

图4为本发明实施例提供的直下式背光模组的光源布置示意图；

图5为本发明实施例提供的直下式背光模组的另一光路图；

图6为本发明实施例提供的直下式背光模组与现有技术提供的直下式背光模组的光路对比图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，为本发明提供的直下式背光模组的一个具体实施例，所述直下式背光模组，包括背板13，所述背板上设有至少一个倾斜设置的光源14和至少一个倾斜设置的反射装置16，所述反射装置16位于所述光源14的出光方向的一侧。

本发明实施例提供的直下式背光模组中，所述至少一个光源14的出射光一部分按照原始的出射路线传播，另一部分经所述至少一个反射装置16反射后出射，最后经光学膜片11调制后出光。由于所述至少一个反射装置16对所述至少一个光源14出光的反射作用，扩大了光的出射角度，增加了所述至少一个光源14的照亮面积，提高了所述至少一个光源14的出光均匀度，从而可以使混光距离H减小，进而降低了整个背光模组的厚度，使得所述直下式背光模组在提高出光均匀度的同时减小了厚度，实现了直下式背光模组的薄型化。

进一步地，如图2所示，所述光源14与所述反射装置16相对所述背板13的倾斜方向相反。图2和图3示出的是所述光源14向左倾斜，而所述反射装置16向右倾斜。这样所述光源14原始出射的出射光L1和经所述反射装置16反射后的反射光L2才能一次性照射到光学膜片11上，否则光线先被反射到底面再反射到光学膜片11上会减小光的效率。

当然，倾斜设置的方向只是参考附图进行说明，并不限于描述的方向。

具体地，所述反射装置16包括倾斜设置的本体16a，所述本体上设有反射面16b。

具体地，所述反射面上涂有反射材料。

进一步地，所述反射材料的全反射率大于等于95%，所述反射材料的扩散反射率大于等于95%。

其中所述反射材料可选用表一中的材料：

表一

型号	HJ-338水性高反射灯具涂料
		主要成分	树脂、功能填料、助剂、水等
涂料固体份(％)	≥65%
		表面处理	国标
全反射率	≥95%
		扩散反射率	≥95%

优选地，所述述背板13的部分被折弯形成所述反射装置16的本体16a。这样所述反射装置16的本体16a和所述背板13一体成型，而无需另外加工所述反射装置16的本体16a，制作工艺简单，而且降低了背光模组的组装成本。

其次，如图2所示，所述直下式背光模组还包括印刷电路板15，所述至少一个光源14可以固定在印刷电路板15上，所述印刷电路板15可以固定在所述背板13上。这样组装简单，固定牢靠。

优选地，如图2所示，所述印刷电路板15固定设置在所述背板13的外侧。这样有利于所述印刷电路板15的散热，延长使用寿命。

当然，为了进一步增加散热能力，可以在所述印刷电路板上设置散热快。

进一步地，如图3所示，所述光源14与所述背板13的夹角为α，90°＞α＞0°，所述反射装置16与所述背板13的夹角为β，90°＞β＞0°。这样可以保证所述光源14与所述反射装置16的倾斜方向相反，有利于增大光的照射面积和效率。

进一步地，所述光源的发光角度为γ，所述α、β、γ应满足的关系为：90°-γ/2-α-β＜0°。式（1）

式（1）的详细计算过程如下：

这是因为只有如图5所示的光源14最右侧的出射光线L1能够被反射到光学膜片11上，光源14的所有照射到反射装置16上的光线均能反射到光学膜片11上，此时光源14的效率最高。

从图5可以看出，若要光源14最右侧的出射光线L1被反射到光学膜片11上，就要满足出射光线L1与竖直方向L10的夹角γ/2+β大于反射装置16与竖直方向L10的夹角90°-α，即γ/2+β＞90°-α，也就是90°-γ/2-α-β＜0°。若不满足，出射光线L1与反射装置16无法相交，也就无法被反射到光学膜片11上。

具体可结合图5和图6以及下面描述的传统设计和本发明的设计中光源能够照亮光学膜片的区域的对比结果的实施例看出。

实施例1

光源14的发光角度γ=120°，混光距离H=10.0mm，光源14的长度h=5.6mm。若以传统方式设计，所述至少一个光源14可照亮区域直径d1=39.8mm。

若以本发明的方式设计:至少一个反射装置16与背板13的夹角α=87°,至少一个光源14与背板13的夹角β=20℃，则所述至少一个光源14可照亮区域直径d2=53.1mm。

实施例2

至少一个光源的发光角度γ=60°，混光距离H=13.9mm，至少一个光源的长度h=5.6mm。若以传统方式设计，所述至少一个光源14可照亮区域直径d1=20.5mm。

若以本发明的方式设计:至少一个反射装置16与背板13的夹角α=78°,所述至少一个光源14与背板13的夹角β=50℃，所述至少一个光源14可照亮区域直径d2=36.4mm。

实施例1和实施例2中，光源14所照亮区域的直径d1、d2的结果，本发明是基于这样一个方法获得，首先将已知的参数α、β、γ、H、h按1／1的比例在绘图工具autocad上画出，然后在图上利用量取工具量取d1。但并不限于此方法，只要是能比较精确的计算或是测出光源的照亮区域的直径从而达到确定各参数的关系即可。

优选地，如图4所示，所述光源14为发光二极管阵列，所述发光二极管阵列中的每个发光二极管（141、142）的出光方向的一侧均设有所述反射装置（161、162）。这是基于发光二极管具有体积小、高亮度、低热量以及使用寿命长等优点的原因，因此本发明实施例中所述光源采用发光二极管阵列。

优选地，所述发光二极管阵列中的发光二极管相对于所述背板的中心对称设置，对称设置的两个所述发光二极管的倾斜方向相反。具体如图4所示，背板13的中心O左侧的发光二极管141的出射光经反射装置161反射后向左出射，而右侧的发光二极管142的出射光经反射装置162反射后向右出射，更进一步提高了出光的均匀度。

当然，发光二级管阵列和反射装置的排列方式并不限于此，还可以为其他任何一种排列方式，只要在出光面设置反射装置，从而增大光的照射面积即可，比如，发光二级管阵列可以都为同一方向的倾斜设置或是排列成同心圆设置，再此不一一说明。

其中每个所述发光二极管分别固定在印刷电路板151上，或多个所述发光二极管均固定在同一印刷电路板15上。具体可根据组装需要选择。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上面所述的直下式背光模组。所述显示装置可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。

本发明实施例提供的显示装置，所述直下式背光模组中的所述至少一个光源的出射光一部分按照原始出射的路线传播，另一部分经所述至少一个反射装置反射后出射，最后经光学膜片调制后出光。由于所述至少一个反射装置对所述至少一个光源出光的反射作用，扩大了光的出射角度，增加了所述至少一个光源的照亮面积，提高了所述至少一个光源的出光均匀度，从而可以使混光距离减小，进而降低了整个背光模组的厚度，使得所述直下式背光模组在提高出光均匀度的同时减小了厚度，实现了直下式背光模组的薄型化。

需要说明的是，本发明实施例中均以液晶显示器举例说明，但是应用此直下式背光模组的并不限于液晶显示器，还可以为其他需要背光模组提供光源进行显示的任何装置。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种直下式背光模组，包括背板，其特征在于，所述背板上设有至少一个倾斜设置的光源和至少一个倾斜设置的反射装置，所述反射装置位于所述光源的出光方向的一侧； 

所述背板的部分被折弯形成所述反射装置的本体，具体为：所述光源位置处的背板被折弯形成所述反射装置的本体； 

所述直下式背光模组还包括印刷电路板，所述光源固定在所述印刷电路板上，所述印刷电路板固定设置在所述背板的外侧。 

2.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，所述光源与所述反射装置相对所述背板的倾斜方向相反。 

3.根据权利要求2所述的直下式背光模组，其特征在于，所述反射装置包括倾斜设置的本体，所述本体上设有反射面。 

4.根据权利要求3所述的直下式背光模组，其特征在于，所述反射面上涂有反射材料。 

5.根据权利要求4所述的直下式背光模组，其特征在于，所述反射材料的全反射率大于等于95％，所述反射材料的扩散反射率大于等于95％。 

6.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，所述光源与所述背板的夹角为α，90°＞α＞0°，所述反射装置与所述背板的夹角为β，90°＞β＞0°。 

7.根据权利要求6所述的直下式背光模组，其特征在于，所述光源的发光角度为γ，所述α、β、γ应满足的关系为：90°-γ/2-α-β＜0°。 

8.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，所述光源为发光二极管阵列，所述发光二极管阵列中的每个发光二极管的出光方向的一侧均设有所述反射装置。 

9.根据权利要求8所述的直下式背光模组，其特征在于，所述发光二极管阵列中的发光二极管相对于所述背板的中心对称设置，对称设置的两个所述发光二极管的倾斜方向相反。 

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的直下式背光模组。