CN103123073B - 背光模组及应用其的液晶显示设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无导光板并亮度均匀的背光模组以及应用该背光模组的液晶显示设备，包括用于起支撑作用的背板，以及依次设置在所述背板上方的反射单元和光散射单元，在所述反射单元与所述光散射单元之间形成有空腔，在该空腔的端面处设置有发光单元，在所述背板的与所述反射单元相对的一面上形成有朝向所述背板侧凹下去的凹弧面，并所述反射单元紧贴在该凹弧面上；与所述反射单元的边缘侧相连接，在所述凹弧面的边缘侧紧贴设置有第二反射片，与该第二反射片相对，对应所述光散射单元的背面设置有第三反射片。
Description
技术领域
本发明涉及一种背光模组及应用该背光模组的液晶显示设备。
背景技术
传统液晶显示器的结构，一般在液晶显示板的背面安装背光模组，该背光模组由上扩散片、棱镜片、下扩散片、导光板以及反射板依序叠装组成，并在反射板的侧边设置有灯罩及灯管。由灯管发出的光线通过导光板和反射板的作用而转向并入射到下扩散片上，然后该入射光线再依次穿过下扩散片、棱镜片和上扩散片而入射到液晶显示面板上。其中，导光板是光线传导过程中至关重要的光学部件，其成本一般比较高并且比较重。
针对上述问题，公开号为CN1512230A的专利申请公开了一种背光模组，包括顺序排列的一反射板、一扩散板、两棱镜板，在反射板和扩散板之间形成空间，光源设置在该空间的端面处，在反射板相对扩散板的表面上设置有多个散射网点，并该散射网点从距离光源较近到距离光源较远处由疏至密排布。在上述技术方案中，通过在反射板上设置特定排布的散射网点来替代导光板，由于散射网点数目较多且其必须按照从距离光源较近到距离光源较远处由疏至密排布，使背光模组的制作过程变得比较复杂。另外，在上述技术方案中，由于光源设置在空间的端面处，由光源发出的光线会朝着各个方向发散从而不能有效地利用由光源所发出的光线，导致入射到显示面板上的亮度降低且不均匀。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于，提供一种无导光板并亮度均匀的背光模组以及应用该背光模组的液晶显示设备。
为达到上述目的，本发明提出了一种背光模组，包括用于起支撑作用的背板、以及依次设置在所述背板上的反射单元、发光单元和光散射单元，其特征在于，所述反射单元为背板与所述光散射单元相对的一面上的可将发光单元的光反射到光散射单元的凹弧面设置；与所述反射单元相连接，在所述背板上紧贴设置有第二反射片，与该第二反射片相对，对应所述光散射单元设置有第三反射片。
由上所述得出，由于设置有第二反射片和第三反射片，通过第三发射片能够将发光单元所发出的朝向光散射单元侧的光线定向反射到第二反射片上，经由第二反射片能够将这部分光线定向反射到光散射单元的中间部位，从而提高背光模组的中心部位的亮度，避免在该处形成暗区。
优选的，所述背板与所述反射单元相对的一面形状匹配，且紧贴设置。
由上所述得出，由于所述反射单元为凹弧面设置并所述背板与所述反射单元相对的一面形状匹配，则紧贴在该凹弧面上的背板也呈凹弧面状。由所述发光单元发出的光线入射到所述反射单元的凹弧面上并在该凹弧面上发生反射，能够改变发光单元发出的光线的入射方向并使其照射到光散射单元上，从而替代现有技术中所采用的导光板以降低背光模组的成本。
优选的，在所述反射单元与所述光散射单元之间形成有空腔，在该空腔的端面处设置有多个LED发光二极管，由该多个LED发光二极管组成所述的发光单元。
由上所述得出，由于在所述反射单元与所述光散射单元之间形成有空腔，光线的传导介质为空气，光线在该空腔内的穿透率极高，能够减少光线在传导过程中的衰退率及能量耗损。同时，由于采用LED发光二极管，能够降低能耗并延长其使用寿命。
优选的，沿着所述发光单元的设置方向，在所述背板和所述光散射单元之间设置有散热条，该散热条的一端卡接在所述背板的背面，其另一端卡接在所述光散射单元的背面，所述第三反射片紧贴设置在所述散热条与所述光散射单元相卡接处的背面。
由上所述得出，通过设置散热条能够对背光模组实现散热，另外，通过将第三反射片设置在所述散热条与所述光散射单元相卡接处的背面，还能够通过散热条对第三反射片进行散热。
优选的，沿着所述发光单元的设置方向，所述第二反射片紧贴在所述背板上的长度大于所述第三反射片的长度。
由上所述得出，沿着所述发光单元的设置方向看去，第二反射片紧贴在背板上的弧面长度大于第三反射片的长度，这样有利于使经由第三反射片所反射的发光单元的入射光线照射到第二反射片上，从而增加入射到背光模组中间部位的光线，以防止在背光模组的中间部位形成暗区。
优选的，沿着所述发光单元的设置方向，所述反射单元的中间部位向着靠近所述光散射单元侧凸出，紧邻该反射单元的中间部位的凹弧面的两侧部分向着背板侧凹下去，并所述反射单元的两端高于其中间部位的最高点。
由上所述得出，由于沿着所述发光单元的设置方向，反射单元的中间部位向着靠近所述光散射单元侧凸出，其紧邻该中间部位的两侧部分向着背板侧凹下去，并其两端高于所述其中间部位的最高点，有利于使从反射单元入射的光线照射到光散射单元的中间部位，从而提高照射到显示面板的光线的均匀性。
优选的，沿着所述发光单元的设置方向，所述反射单元的靠近所述发光单元侧的曲率半径小于或等于靠近其中部的曲率半径。
由上所述得出，由于反射单元的靠近所述发光单元侧的曲率半径小于或等于靠近其中部的曲率半径，有利于使靠近发光单元侧的入射光线经反射后向着所述光散射单元的中间部位汇聚，避免在液晶显示屏的中间部位形成暗区。
优选的，所述反射单元为至少能够对由所述发光单元发出的光线形成漫反射的第一反射片或反射膜。
由上所述得出，由发光单元发出的光线入射到第一反射片或反射膜上，并在其表面发生漫反射，从而增大光线的照射面，有利于形成面光源。
为达到上述目的，本发明还提出了一种液晶显示设备，包括液晶显示面板，其特征在于，在所述液晶显示面板的下方设置有前述中任一所述的背光模组。
附图说明
图1为液晶显示器的剖面图；
图2为图1中A处的放大图。
具体实施方式
下面以电视机的液晶显示器为例，结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
图1为液晶显示器的剖面图，图2为图1中A处的放大图。为了描述的方便，在下述描述中，将靠近液晶显示面板的一侧称为正面(或上方)，远离液晶显示面板的一侧称为背面(或下方)。将液晶显示面板的面向用户的一面称为主视面，对应该主视面的上(下)方向称为上(下)侧，对应该主视面的左(右)方向称为左(右)侧。另外，在本实施例中，背板和反射单元是紧贴设置的，反射单元为朝向背板侧凹下去的凹弧面，则在背板与反射单元相对的一面上亦形成与该凹弧面相匹配的凹弧面形状，在下述描述中，为了描述的方便，均采用在背板上形成凹弧面并反射单元紧贴在该背板凹弧面上的描述方式。
如图1-图2所示，在液晶显示面板(未图示)的背面设置有背光模组，该背光模组包括背板1、第一反射片2、下扩散片5、棱镜片6、上扩散片7，以及散热条3和LED灯条4，由下扩散片5、棱镜片6、上扩散片7构成本发明所述的光散射单元，由第一反射片2构成本发明所述的反射单元。
背板1、第一反射片2、下扩散片5、棱镜片6、上扩散片7依次叠放。对应背板1和下扩散片5的上侧和下侧，在背板1和下扩散片5之间对称设置有散热条3，该散热条3的一端卡接在背板1的背面，其另一端卡接在下扩散片5的背面。在散热条3上形成有朝向背板1侧突出的凸起31，该凸起31嵌入形成于背板1上的凹槽11内，从而能够加强散热条3与背板1的连接的稳固性。
第一反射片2与下扩散片5具有一定的间隔，由第一反射片2、下扩散片5以及设置在其边缘侧的散热条3围成一封闭的空腔10，对应该空腔10的上侧和下侧的端面处，在散热条3上粘贴设置有多个LED灯4，该多个LED灯4依次粘贴在散热条3的内表面上，并排列成直线呈长条状。在空腔10的中间部位设置有一立柱12，该立柱12垂直于第一反射片2和下扩散片5设置，其一端固定在背板1上，其另一端靠近下扩散片5的背面，用于支撑光散射单元以防止其向着靠近第一反射片2侧凹下去。
如图1所示，在背板1的正面形成有凹弧面，该凹弧面整体上呈近似山字形状。从背板1的左(右)侧方向(即沿着LED灯4的排列方向)看去，凹弧面的中间部位向着靠近光散射单元侧凸出，紧邻该中间部位的两侧部分向着背板1侧凹下去，并且背板1的上端和下段高于背板1的中间部位的最高点。同时，凹弧面的两侧的曲率半径小于其中间部分的曲率半径，即从背板1的左(右)侧方向看去，在背板1与第一反射片2相贴合的一面上，在其两端处形成的圆弧面比靠近立柱12处的圆弧面陡。第一反射片2与背板1相配合并紧贴在背板1的正面，则第一反射片2亦整体上呈前述的凹弧面结构。LED灯4发出的光线入射到第一反射片2的凹弧面上并在该凹弧面上发生漫反射，能够改变LED灯4发出的光线的入射方向并使其照射到光散射单元上，从而替代现有技术中所采用的导光板以降低背光模组的成本。同时，由于凹弧面的靠近LED灯4侧的曲率半径小于其靠近立柱12侧的曲率半径，有利于使入射光线经第一反射片2的反射后向着空腔10的中间部位汇聚，从而避免在下扩散片5的中间部位形成暗区。另外，背板1一般采用具有一定厚度并能起支撑作用的塑料板，与背板1相比，第一反射片2一般比较薄，通过在背板1上形成凹弧面然后将第一反射片2紧贴在该凹弧面上从而使第一反射片2整体上呈凹弧面形状，能够简化背光模组的制作过程，同时还有利于降低成本。
如图2所示，与LED灯4相对应，在背板1的上下两侧均设置有辅助反射片8。辅助反射片8由两部分组成，包括第二反射片82和第三反射片81，其中，第二反射片82紧贴设置在背板1的正面的上下两侧，并与第一反射片2的上下两侧的边缘相连接；第三反射片81紧贴设置在散热条3与下扩散片5相卡接处的背面，并与第二反射片82相对。由于LED灯4为点光源，其所发出的光线将向各个方向发散，通过第三发射片81能够将LED灯4所发出的朝向光散射单元侧的光线定向反射到第二反射片82上，经由该第二反射片82将这部分光线定向反射到空腔10的中心部位，从而提高背光模组的中心部位的亮度，避免在该处形成暗区。从背板1的左(右)侧方向看去，第二反射片82紧贴在背板1的凹弧面的上侧和下侧，且其弧面长度大于第三反射片81的长度，这样有利于使经由第三反射片81反射的LED灯4的入射光线照射到第二反射片82上，从而增加入射到背光模组中间部位的光线以防止在背光模组的中间部位形成暗区。
结合上述背光模组的结构描述，对其光线传导过程进行分析，具体为：
由LED灯4发出的光线入射到第一反射片2上并在该第一反射片2上发生漫反射。由于第一反射片2的正面具有磨砂面，该入射光线在第一反射片2上发生漫散射，能够改变入射光线的入射方向，并将这部分入射光线进行发散而增大其发光面积。同时，由LED灯4发出的光线有一部分照射到第三反射片81上，该部分光线经第三反射片81的定向反射后入射到第二反射片82上，由第二反射片82对入射到其上的光线进行定向反射。
由第一反射片2以及第二反射片82反射的光线在空腔10内进行传导。由于空腔10为密封结构，在该空腔10内光线的传导介质为空气，则光线在该空腔10内的穿透率极高，能够减少光线在传导过程中的衰退率及能量耗损。
由第一反射片2以及第二反射片82反射的光线入射到下扩散片5上，该下扩散片5对该反射光线进行光分散，其中，大部分光线透过该下扩散片5而传导至下扩散片5的正面，还有一部分光线被下扩散片5的背面反射回空腔10内。传导至下扩散片5正面的光线入射到棱镜片6上，并经由该棱镜片6的作用而提高其亮度。被下扩散片5反射回空腔10内的光线入射到第一反射片2上而继续重复之前的传导过程。由棱镜片6射出的光线入射到上扩散片7上，经由该上扩散片7对其进行进一步扩散，以提高其均匀性。由上扩散片7透出的光线入射到液晶显示面板上，从而照亮该液晶显示面板。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
例如，在上述实施例中，如图1所示，光散射单元由下扩散片5、设置在该下扩散片5上方的棱镜片6以及设置在该棱镜片上方的上扩散片7组成；然而并非局限于此，也可增加其他扩散片结构。
又例如，在上述实施例中，如图1所示，LED灯4对应背板1的上侧和下侧而设置，从背板1的左侧或右侧看去，背板1的中间部位向着靠近光散射单元侧凸出，其紧邻该中间部位的两侧部分向着背板侧凹下去，并其两端高于背板1的中间部位的最高点。然而并非局限于此，LED灯还可设置在背板的左侧和右侧，相应地，从背板的上侧或下侧看去，背板的中间部位向着靠近光散射单元侧凸出，其紧邻该中间部位的两侧部分向着背板侧凹下去，并其两端高于背板的中间部位的最高点。
Claims (4)
1.一种背光模组，包括用于起支撑作用的背板(1)、以及依次设置在所述背板上的反射单元、发光单元和光散射单元，其特征在于，所述反射单元为背板(1)与所述光散射单元相对的一面上的可将发光单元的光反射到光散射单元的凹弧面设置，所述背板(1)与所述反射单元相对的一面形状匹配，且紧贴设置，
由所述反射单元、所述光散射单元以及设置在它们边缘侧的散热条(3)围成一空腔(10)，其中，所述散热条(3)的一端卡接在所述背板(1)的背面，其另一端卡接在所述光散射单元的背面，在所述空腔(10)的端面处于所述散热条(3)上设置有多个LED发光二极管(4)，由该多个LED发光二极管(4)组成所述的发光单元，
沿着所述发光单元的设置方向，在所述背板(1)上紧贴设置有与所述反射单元边缘相连接的第二反射片(82)，在所述散热条(3)与所述光散射单元相卡接处的背面紧贴设置有与该第二反射片(82)相对的第三反射片(81)，且所述第二反射片(82)紧贴在所述背板(1)上的长度大于所述第三反射片(81)的长度，
沿着所述发光单元的设置方向，所述反射单元的靠近所述发光单元侧的曲率半径小于靠近其中部的曲率半径。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，沿着所述发光单元的设置方向，所述反射单元的中间部位向着靠近所述光散射单元侧凸出，紧邻该反射单元的中间部位的凹弧面的两侧部分向着背板侧凹下去，并所述反射单元的两端高于其中间部位的最高点。
3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述反射单元为至少能够对由所述发光单元发出的光线形成漫反射的第一反射片(2)或反射膜。
4.一种液晶显示设备，包括液晶显示面板，其特征在于，在所述液晶显示面板的下方设置有权利要求1-3中任一所述的背光模组。
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