CN103032836B - 一种用于背光源的背板、背光源和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于背光源的背板、背光源和显示装置，所述背板包括第一面和第二面，其中一面上具有包括第一区域和第二区域的反射面，所述第一区域反射面和第二区域反射面都由若干段凹面弧组成，所述第一区域反射面的凹面弧的曲率逐渐增大，所述第二区域反射面的凹面弧的曲率逐渐减小，所述第一区域反射面中曲率最大的凹面弧与第二区域反射面中曲率最大的凹面弧相连接。本发明将背光源的导光板替换为背板，利用背板上凹面弧组成的反射面来将光源光线反射到显示面板上，由于凹面弧具有一定的曲率，使得光源发出的光反射成较为均匀的光线。本发明的显示装置利用背板替代了导光板，从而大大降低了生产成本。

Description

一种用于背光源的背板、背光源和显示装置
技术领域
本发明涉及显示器领域，特别是一种用于背光源的背板、背光源和显示装置。
背景技术
液晶显示装置具有轻、薄、耗电小等优点，广泛应用于现代化信息设备中，由于液晶显示器面板(LCD panel)本身不具发光特性，需依赖背光源供应充足与分布均匀的光源来达到显示的功能，因此背光源性能的好坏直接影响到LCD的品质。在LCD朝向高亮度、薄型化发展的趋势下，对于背光源特性要求将朝向低成本、低功耗、环保、超薄高亮等方向发展。
目前的背光源结构中，LGP（Light guide plate，导光板）是必不可少的部件，利用导光板可以将光源发出的光均匀进入显示面板。但是，导光板的成本较高，在使用时易发生各种不良情况，影响到显示器的正常工作。
发明内容
为了解决现有的背光源中需要使用昂贵的导光板，在使用导光板时易发生各种不良情况。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种用于背光源的背板，所述背板包括第一面和第二面，其中一面上具有包括第一区域和第二区域的反射面，所述第一区域反射面和第二区域反射面都由若干段凹面弧组成，所述第一区域反射面的凹面弧的曲率逐渐增大，所述第二区域反射面的凹面弧的曲率逐渐减小，所述第一区域反射面中曲率最大的凹面弧与第二区域反射面中曲率最大的凹面弧相连接。
上述背板中，所述第一区域反射面包括第一凹面弧、第二凹面弧和第三凹面弧，其曲率分别为0.004~0.007、0.008~0.011、0.03~0.06；
所述第二区域反射面包括第四凹面弧、第五凹面弧、第六凹面弧和第七凹面弧，其曲率分别为0.008~0.01、0.005~0.007、0.002~0.004、0.0006~0.001。
上述背板中，所述第一凹面弧的圆心角α1为2~4度；第二凹面弧的圆心角α2为5~8度；第三凹面弧的圆心角α3为7~9度；第四凹面弧的圆心角α4为8~11度；第五凹面弧的圆心角α5为3~5度；第六凹面弧的圆心角α6为3~6度；第七凹面弧的圆心角α7为2~4度。
上述背板中，所述反射面还包括第三区域，所述第三区域反射面包括第八凹面弧和第九凹面弧，其曲率分别为0.001~0.004、0.001~0.003，所述第八凹面弧与第七凹面弧相连接。
上述背板中，所述第八凹面弧的圆心角α8为2~4度；第九凹面弧的圆心角α9为1~3度。
上述背板中，所述反射面还包括一段凸面弧，所述凸面弧与第九凹面弧相连接，所述凸面弧的曲率为0.004~0.007，所述凸面弧的圆心角α10为4~7度。
上述背板中，所述背板的一面上具有两片成轴对称的第一反射面和第二反射面，每片反射面都包括第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域、第二区域和第三区域都由若干段凹面弧组成，所述第一区域反射面的凹面弧的曲率逐渐增大，所述第二区域反射面的凹面弧的曲率逐渐减小，所述第一区域反射面中曲率最大的凹面弧与第二区域反射面中曲率最大的凹面弧相连接。
本发明还提供了一种背光源，包括所述的背板和设置在背板一侧的LED灯。
上述背光源中，所述LED灯设置在反射面上靠近第一区域的一侧。
本发明还提供了一种显示装置，包括所述的背光源。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：本发明将背光源的导光板替换为背板，利用背板上凹面弧组成的反射面来将光源光线反射到显示面板上，由于凹面弧包括曲率先增后减变化的凹面弧，使得光源发出的光反射成较为均匀的光线。本发明的显示装置利用背板替代了导光板，从而大大降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明一种实施例的显示装置的结构示意图；
图2为本发明一种实施例的背板的结构示意图；
图3为本发明一种实施例的背光源测试的中心分布线的亮度分布图；
图4为本发明一种实施例的背光源测试的九点亮度分布图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1所示，为本发明一种实施例显示装置的结构示意图，该显示装置包括背板、光源200和显示面板300，光源200设置在背板的一侧，该背板包括第一面和第二面，在背板的一面上具有包括第一区域和第二区域的反射面100，所述第一区域反射面和第二区域反射面都由若干段凹面弧组成，所述第一区域反射面的凹面弧的曲率逐渐增大，所述第二区域反射面的凹面弧的曲率逐渐减小，所述第一区域反射面中曲率最大的凹面弧与第二区域反射面中曲率最大的凹面弧相连接。本发明将背光源的导光板替换为背板，利用背板上凹面弧组成的反射面来将光源光线反射到显示面板上，由于反射面包括曲率先增后减变化的凹面弧，使得光源发出的光反射成较为均匀的光线。本发明的显示装置利用背板替代了导光板，从而大大降低了生产成本。
本发明的光源可以是LED灯等各种光源，该背板的材质可以是聚碳酸酯（Polycarbonate）或者聚丙烯腈（ABS），或者是两者形成的聚合物，可以是注塑成型或者其他合适的成型方式。该背板的厚度可以根据需要来设计，该实施例的背板的厚度为1~3mm。反射面100贴附在背板的一侧。
为了加大LED灯的散热效果，所述LED灯安装在铝制基体400上，该基体可以是各种适合的形状，例如条状。由于LED灯安装在铝制基体上，可以达到较快降温的作用，避免该处温度过高。该LED灯可以是一个或者两个，图1中示出了在背板的一侧设有一个LED灯，当然也可以在背板的另一侧也设置有一LED灯，从而提高光线的亮度。当在背板的两侧都设有LED时，构成了双长边LED侧入光，该双长边LED侧入光的光线经过弧形背板上贴附的反射面反射后入射到显示面板里，从而省去LGP的使用，达到降低成本，提高良率的目的。
如图2所示，为本发明一种实施例的背板的结构示意图，该背板包括第一面和第二面，在其中一面上具有一片反射面100，所述反射面包括若干段凹面弧。该实施例的反射面包括九段凹面弧，分别是第一凹面弧101、第二凹面弧102、第三凹面弧103、第四凹面弧104、第五凹面弧105、第六凹面弧106、第七凹面弧107、第八凹面弧108、第九凹面弧109和凸面弧110。
其中，第一区域的反射面包括第一凹面弧101、第二凹面弧102、第三凹面弧103，该区域的凹面弧的曲率成逐渐增加变化，第三凹面弧103的曲率大于第二凹面弧102的曲率，第二凹面弧102的曲率大于第一凹面弧101的曲率，该第一区域的凹面弧的曲率逐渐增大。该实施例的第一凹面弧101的曲率K1为0.004~0.007，第二凹面弧102的曲率K2为0.008~0.011，第三凹面弧103的曲率K3为0.03~0.06。
第二区域的反射面包括第四凹面弧104、第五凹面弧105、第六凹面弧106、第七凹面弧107，该区域的凹面弧的曲率成逐渐减小变化。该实施例的第四凹面弧104的曲率K4为0.008~0.01、第五凹面弧105的曲率K5为0.005~0.007、第六凹面弧106的曲率K6为0.002~0.004、第七凹面弧107的曲率K7为0.0006~0.001，第四凹面弧、第五凹面弧、第六凹面弧和第七凹面弧形成反射面的第二区域，该区域的凹面弧的曲率逐渐减小。
第二区域的反射面包括第八凹面弧108和第凹面九弧109，所述第八凹面弧与第七凹面弧相连接。该实施例的第八凹面弧108的曲率K8为0.001~0.004，第九凹面弧109的曲率K9为0.001~0.003。本发明的反射面通过对九段凹面弧的曲率设置，可以将入射反射面的光线尽可能达到均匀反射，从而实现了进入显示面板的光线尽可能均匀。
本发明实施例中的每段凹面弧的曲率可以为一定值，即弧面的弧为圆周上的一段，弧面的曲率可以在上述范围内进行选定。为了进一步限定曲面的宽度，可以实现更好地进行光线反射，优选地，第一凹面弧101的圆心角α1为2~4度；第二凹面弧102的圆心角α2为5~8度；第三凹面弧103的圆心角α3为7~9度；第四凹面弧104的圆心角α4为8~11度；第五凹面弧105的圆心角α5为3~5度；第六凹面弧106的圆心角α6为3~6度；第七凹面弧107的圆心角α7为2~4度；第八凹面弧108的圆心角α8为2~4度；第九凹面弧109的圆心角α9为1~3度。
当凹面弧为圆周上一段时，可以通过所在圆的半径来表示，该实施例的第一凹面弧的弧所在的圆的半径R1为160mm~180mm；第二凹面弧的弧所在的圆的半径R2为110mm~130mm；第三凹面弧的弧所在圆的半径R3为20mm~25mm；第四凹面弧的弧所在的圆的半径R4为110mm~120mm；第五凹面弧的弧所在圆的半径R5为160mm~180mm；第六凹面弧的弧所在圆的半径R6为310mm~330mm；第七凹面弧的弧所在圆的半径R7为1150mm~1200mm；第八凹面弧的弧所在圆的半径R8为500mm~520mm；第九凹面弧的弧所在圆的半径R9为690mm~710mm。
为了实现多片反射面的结合时反射面仍然可以形成均匀光线，所述反射面还包括一段凸面弧110，所述凸面弧与第九凹面弧相连接。当背板上具有多片反射面时，反射面结合处存在拐角，不能形成均匀反射光线，当两片反射面的结合处采用凸面弧进行结合，可以避免拐角的出现。优选地，所述凸面弧110的曲率K10为0.004~0.007，圆心角α10为4~7度。当该凸面弧的弧为一定值时，该弧所在圆的半径R10为175mm~195mm。
本发明另一种实施例的背板中，在背板的一面上具有成轴对称的第一反射面和第二反射面，每片反射面都包括第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域、第二区域和第三区域都由若干段凹面弧组成，所述第一区域的凹面弧的曲率逐渐增大，所述第二区域的凹面弧的曲率逐渐减小，所述第一区域中曲率最大的凹面弧与第二区域中曲率最大的凹面弧相连接。每片反射面上还设有一段凸面弧，所述第一反射面上的凸面弧与第二反射面上的凸面弧相连接。在图2中，第一反射面上有九段凹面弧和一段凸面弧，凸面弧在远离第九凹面弧的一侧设有对称轴，在该对称轴的另一侧设有与该第一反射面相对称的第二反射面。该实施例的背板上设有二十段弧面，通过二十段弧面的曲率来调节反射光线的光学效果，以达到反射光线的均匀。
本发明还提供了一种背光源，包括背板和设置在背板一侧的光源200，该光源为LED灯，该实施例背板的一侧至少设有一片反射面，所述反射面包括第一区域和第二区域，所述第一区域和第二区域都由若干段凹面弧组成，所述第一区域的凹面弧的曲率逐渐增大，所述第二区域的凹面弧的曲率逐渐减小，所述第一区域中曲率最大的凹面弧与第二区域中曲率最大的凹面弧相连接。该LED灯设置在反射面上靠近第一区域的一侧，由于第一区域的曲率较大，使得入射光线具有向上较大的倾角，更易于形成均匀的光线。当该背光源包括两片对称的反射面时，第一LED灯设置在第一反射面上靠近第一区域的一侧，第二LED灯也设置在第二反射面上靠近第一区域的一侧。
本发明的背板可以应用到各种尺寸的显示器，将该实施例的背板在32inch产品上进行了测试，背光源的平均亮度可达到5000nit以上，9点均一度80%以上。如图3为本发明一种实施例的背光源测试的中心分布线的亮度分布图，从该图中可以看出，采用该背板的背光源测试的亮度较为均匀，平均亮度达到5000nit。如图4所示，为本发明一种实施例的背光源测试的九点亮度分布图，从图上可以看出，该背光源的9点均一度达到80%以上。由样品的实际测试结果可以看出，该结构可以达到良好的光学效果，而且成本比传统背光源结构又有很大的降低，因此该结构的背光源有着良好的竞争力，值得推广。
应用上述技术方案，将背光源的导光板替换为背板，利用背板上凹面弧组成的反射面来将光源光线反射到显示面板上，由于反射面包括曲率先增后减变化的凹面弧，使得光源发出的光反射成较为均匀的光线。本发明的显示装置利用背板替代了导光板，从而大大降低了生产成本。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于背光源的背板，其特征在于，所述背板包括第一面和第二面，其中面向显示面板的一面上具有包括第一区域和第二区域的反射面，所述第一区域反射面和第二区域反射面都由若干段凹面弧组成，所述第一区域反射面的凹面弧的曲率逐渐增大，所述第二区域反射面的凹面弧的曲率逐渐减小，所述第一区域反射面中曲率最大的凹面弧与第二区域反射面中曲率最大的凹面弧相连接。
2.根据权利要求1所述的背板，其特征在于，所述第一区域反射面包括第一凹面弧、第二凹面弧和第三凹面弧，其曲率分别为0.004～0.007、0.008～0.011、0.03～0.06，曲率的单位为mm-1；
所述第二区域反射面包括第四凹面弧、第五凹面弧、第六凹面弧和第七凹面弧，其曲率分别为0.008～0.01、0.005～0.007、0.002～0.004、0.0006～0.001，曲率的单位为mm-1。
3.根据权利要求2所述的背板，其特征在于，所述第一凹面弧的圆心角α1为2～4度；第二凹面弧的圆心角α2为5～8度；第三凹面弧的圆心角α3为7～9度；第四凹面弧的圆心角α4为8～11度；第五凹面弧的圆心角α5为3～5度；第六凹面弧的圆心角α6为3～6度；第七凹面弧的圆心角α7为2～4度。
4.根据权利要求3所述的背板，其特征在于，所述反射面还包括第三区域，所述第三区域反射面包括第八凹面弧和第九凹面弧，其曲率分别为0.001～0.004、0.001～0.003，曲率的单位为mm-1，所述第八凹面弧与第七凹面弧相连接。
5.根据权利要求4所述的背板，其特征在于，所述第八凹面弧的圆心角α8为2～4度；第九凹面弧的圆心角α9为1～3度。
6.根据权利要求4所述的背板，其特征在于，所述反射面还包括一段凸面弧，所述凸面弧与第九凹面弧相连接，所述凸面弧的曲率为0.004～0.007，曲率的单位为mm-1，所述凸面弧的圆心角α10为4～7度。
7.根据权利要求6所述的背板，其特征在于，所述背板的面向显示面板的一面上具有两片成轴对称的第一反射面和第二反射面，每片反射面都包括第 一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域、第二区域和第三区域都由若干段凹面弧组成，所述第一区域反射面的凹面弧的曲率逐渐增大，所述第二区域反射面的凹面弧的曲率逐渐减小，所述第一区域反射面中曲率最大的凹面弧与第二区域反射面中曲率最大的凹面弧相连接。
8.一种背光源，其特征在于，包括如权利要求1-7中任何一项所述的背板和设置在背板一侧的LED灯。
9.根据权利要求8所述的背光源，其特征在于，所述LED灯设置在反射面上靠近第一区域的一侧。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的背光源。
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