CN103604067B - 一种电视机和直下式背光模组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电视机和直下式背光模组，该直下式背光模组包括扩散板、LED灯条和背板，所述背板包括底板和侧板，所述LED灯条包括LED发光芯片及印刷电路板，所述LED灯条设置在所述底板上，在所述LED灯条与所述扩散板之间还设置有一透光的内光学膜片；由于在LED灯条与扩散板之间采用了透光的内光学膜片，通过该内光学膜片的折射光、散射光和反射光的混合作用，扩展了LED发光芯片的发光角度，取代了在LED发光芯片外部加装的光学透镜，降低了直下式背光模组的成本，同时通过该内光学膜片的混光作用，缩短了混光距离，有利于减薄直下式背光模组的厚度，进而可做出成本更低、厚度更薄的电视机。

Description

一种电视机和直下式背光模组

技术领域

本发明涉及显示装置领域，尤其涉及的是一种显示装置的光学膜片及背光模组。

背景技术

现阶段，显示装置的背光模组可分为侧入式和直下式两种，由于直下式背光模组相比于侧入式背光模组不需要设置导光板，而以其物美价廉的优势，深受广大消费者欢迎，相对侧入式背光模组来说，直下式背光模组中的LED灯条需要在其LED发光芯片外部加装光学透镜，以使LED发光芯片发出的光线能够混合均匀。

如图1所示，图1是现有直下式背光模组的结构示意图，以电视机为例，该电视机所用的背光模组包括多层光学膜片110、扩散板120、背板130和多根LED灯条140。

所述背板130又包括底板131及侧板132，所述LED灯条140安装在所述背板130的底板131上，所述扩散板120固定在所述背板130的侧板132上，多层光学膜片110位于所述扩散板120的上方。

所述灯条140又包括印刷电路板（未图示）和设置在该印刷电路板上的LED发光芯片（未图示），在所述LED发光芯片的上方还设置有光学透镜150。

由于所述光学透镜150的精密度较高，所述光学透镜150的中心与所述LED发光芯片中心对位精度要求也高，且所述光学透镜150的开发成本、模具制造、相关贴装设备以及生产流程等因素，都会导致使用该光学透镜150的直下式液晶模组的成本居高不下。

但是，如果所述LED发光芯片的上方不设置光学透镜150，则又会造成由该背光模组发出的光线不均匀而影响显示装置的显示效果，并增加直下式液晶模组的厚度。

因此，提供一种无需在LED发光芯片上设置光学透镜并且能使背光模组发出的光线均匀且厚度较薄、成本较低的直下式背光模组，成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种直下式背光模组，成本低、厚度薄。

同时，本发明还提供一种电视机，厚度薄，成本低。

本发明的技术方案如下：一种直下式背光模组，包括扩散板、LED灯条和背板，所述背板包括底板和侧板，所述LED灯条包括LED发光芯片及印刷电路板，所述LED灯条设置在所述底板上，其中：在所述LED灯条与所述扩散板之间还设置有一透光的内光学膜片。

所述的直下式背光模组，其中：所述内光学膜片中掺杂有荧光材料。

所述的直下式背光模组，其中：所述LED发光芯片为蓝光LED芯片，所述内光学膜片的荧光材料为黄光荧光粉。

所述的直下式背光模组，其中：所述内光学膜片的周边延伸有多个卡爪，所述侧板上设置有多个适配所述卡爪穿过并勾住的插槽。

所述的直下式背光模组，其中：所述卡爪呈梯形，其具有头部及根部，一连接部连接卡爪的根部与内光学膜片的边缘，该连接部的宽度小于卡爪根部的宽度，所述卡爪根部的两侧与所述内光学膜片在连接部处形成卡槽，所述卡爪的根部抵靠在侧板的外侧。

所述的直下式背光模组，其中：所述内光学膜片的周边设置有多个可弯折的定位部，该定位部上设置有粘结部，所述侧板开设有插槽，所述定位部穿过该插槽并弯折通过粘结部与侧板固定。

所述的直下式背光模组，其中：所述定位部具有头部及根部，所述定位部的根部设置有一长方形的定位孔；所述侧板的内表面上设置有反光板，所述反光板上设置有多个适配所述定位部穿过的第二插槽，每一第二插槽内均设置有一定位台，所述定位部穿过所述第二插槽和第一插槽时，所述第二插槽内的定位台卡在所述定位部的定位孔中。

所述的直下式背光模组，其中：所述底板上设置有多个嵌入孔；所述LED发光芯片设置在所述嵌入孔中，所述印刷电路板设置在底板的外侧。

所述的直下式背光模组，其中：所述内光学膜片的厚度在0.05~1mm之间，雾度在0~95%之间，反射率大于1%、小于100%，透过率在1~100%之间。

一种电视机，包括背光模组，其中，所述背光模组设置为上述中任一项所述的直下式背光模组。

本发明所提供的一种电视机和直下式背光模组，由于在LED灯条与扩散板之间采用了透光的内光学膜片，通过该内光学膜片的折射光、散射光和反射光的混合作用，扩展了LED发光芯片的发光角度，取代了在LED发光芯片外部加装的光学透镜，降低了直下式背光模组的成本，同时通过该内光学膜片的混光作用，缩短了混光距离，有利于减薄直下式背光模组的厚度，进而可做出成本更低、厚度更薄的电视机。

附图说明

图1是现有直下式背光模组的结构示意图。

图2是本发明直下式背光模组的结构示意图。

图3是本发明内光学膜片的第一实施例的平面示意图。

图4是采用图3所示的内光学膜片的背光模组的部分结构示意图。

图5是本发明内光学膜片的第二实施例的平面示意图。

图6是采用图5所示的内光学膜片的背光模组的部分结构示意图。

图7是本发明背光模组的第四实施例的结构示意图。

图8是本发明显示装置的结构示意图。

图9是本发明内光学膜片的六个光学单元的镂空孔的排布示意图。

图10是采用图9所示的内光学膜片的背光模组的工作原理示意图。

图11是本发明采用图9所示的内光学膜片的背光模组发光方案一的原理图。

图12是本发明采用图9所示的内光学膜片的背光模组发光方案二的原理图。

图13是本发明内光学膜片的光学单元的子光学单元示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的具体实施方式和实施例加以详细说明，所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并非用于限定本发明的具体实施方式。

如图2所示，图2是本发明直下式背光模组的结构示意图，该直下式背光模组包括外光学膜片210、扩散板220、LED灯条240和背板230。

所述外光学膜片210由上扩散片、增光片和下扩散片等多层膜片组成；所述LED灯条240包括印刷电路板241和LED发光芯片242，所述LED发光芯片242设置在所述印刷电路板241上，而且所述LED发光芯片242的外面可不加装成本较高的光学透镜。

所述背板230包括底板231和侧板232，所述侧板232倾斜连接在所述底板231的周边，所述LED灯条240的印刷电路板241安装在所述背板230的底板231上，多层结构的外光学膜210位于所述扩散板220的上方，所述扩散板220设置在所述外光学膜片210与所述LED灯条240之间。

本发明直下式背光模组还包括一透光的内光学膜片250，所述内光学膜片250位于所述LED灯条240与所述扩散板220之间，以替代在LED发光芯片外部加装的成本较高的光学透镜，并缩短混光距离，有利于减薄直下式背光模组的厚度。

本发明内光学膜片固定方式的优选实施方式中，所述内光学膜片250和所述扩散板220均可固定在所述背板230的侧板232上。

请参阅图3，图3是本发明内光学膜片的第一实施例平面示意图，在所述内光学膜片350的周边设置有多个卡爪351，所述卡爪351呈梯形，较小的一端为头部，较大的一端为根部。一连接部354连接卡爪351的根部与所述内光学膜片350的边缘，该连接部354的宽度小于卡爪351根部的宽度，从而所述卡爪351根部的两侧与所述内光学膜片350在连接部354处形成卡槽352。

结合图4所示，图4是采用图3所示的内光学膜片的背光模组的部分结构示意图，在所述背板330的侧板332上设置有适配所述卡爪351穿过并勾住的插槽353，所述内光学膜片350的卡爪351伸出所述侧板332，所述内光学膜片350的卡爪351的根部抵靠在所述侧板332的外侧。

而如图5所示，图5是本发明内光学膜片的第二实施例的平面示意图，在所述内光学膜片450的周边设置有多个可弯折的定位部451，所述定位部451具有头部及根部，所述定位部451的根部设置有一长方形的定位孔452，所述定位孔452与所述定位部451的头部之间的区域设置有粘结部453。

结合图6所示，图6是采用图5所示的内光学膜片的背光模组的部分结构示意图，在所述背板230的侧板232上设置有多个适配所述定位部451穿过的第一插槽454，所述侧板232的内表面上设置有反光板260，所述反光板260上设置有多个适配所述定位部451穿过的第二插槽455，每一第二插槽455内均设置有一定位台456，所述定位部451穿过所述第二插槽455和第一插槽454时，所述第二插槽455内的定位台456卡在所述定位部451的定位孔452中，同时弯折该定位部451，并通过所述粘结部453将其粘贴在所述侧板232的外表面上，以固定所述内光学膜片450。

图4(或图6)所示的背光模组，其LED灯条340(或440)印刷线路板341(或441)上的LED发光芯片342(或442)为白光LED发光芯片，该LED发光芯片342(或442)也可以包括红光LED发光芯片、绿光LED发光芯片及蓝光LED发光芯片，其发出的光混合后形成白光。

图4(或图6)所示的背光模组的内光学膜片350(或450)中可以掺杂黄光荧光材料，相应的，LED发光芯片342(或442)为蓝光LED发光芯片，LED发光芯片342(或442)发出的蓝光经过所述内光学膜片350(或450)后，被该内光学膜片中350(或450)中的黄光荧光材料转换成白光，从而可以改善背光模组的发出的光线偏黄的现象。

请参阅图7，图7是本发明背光模组的第四实施例的结构示意图，上述实施例中的背光模组的背板530的底板531上还可以开设若干颗嵌入孔（图未示），LED灯条540的LED发光芯片542设置在该嵌入孔中，所述LED灯条540的印刷电路板541设置在底板531的外侧，从而可以改善该LED灯条540的散热，内光学膜片550设置在所述背板530的侧板532上。

本发明还提供显示装置，其包括显示面板及上述任一实施方式中所述的背光模组。

如图8所示，图8是本发明显示装置的结构示意图，该显示装置包括背板630、LED灯条640、内光学膜片650、扩散板620、外光学膜片610、外框670、中框680及显示面板690。所述中框670具有凸伸的内边沿671，所述外光学膜片610和扩散板620夹在所述外框670的内边沿671与中框680之间，所述内光学膜片650夹在所述中框680与所述背板630的侧板632之间，由此可简化装配结构，提高生产效率。本实施例的内光学膜片650中也可以掺杂黄光荧光粉，相应的，所述LED灯条640的LED发光芯片642为蓝光发光芯片。

在上述实施例中，所述内光学膜片的厚度在0.05~1mm之间，雾度在0~95%之间，反射率在1~100%(不包括100%)之间，透过率在1~100%之间，安装后所述内光学膜片的翘曲度在±0~5mm之间，所述内光学膜片到所述LED发光芯片的距离可做到0.1~60mm之间，这些参数在应用过程中都可以根据实际情况进行选择和搭配。

进一步地，在所述内光学膜片上可排列设置有多个镂空孔，利用这些镂空孔可以改善该内光学膜片的混光效果，并进一步缩短内光学膜片与LED发光芯片之间的混光距离，进而最大限度地减薄直下式背光模组的厚度，以做出成本更低、厚度更薄的电视机。

该内光学膜片具有多个光学单元，每一个光学单元对应LED灯条的一个LED发光芯片。请一并参阅图9，图9是本发明内内光学膜片的六个相同的光学单元的镂空孔的排布示意图，该光学单元具有对称中心O，该对称中心O正对所述LED灯条的LED发光芯片。距离该对称中心O的预定位置，该内光学膜片不设置镂空孔，而其他位置设置镂空孔751、752，镂空孔751、752以对称中心O为中心排列成多圈的环形，如图9所示的棱形。当然，在其他实施例中，这些镂空孔还可以排列成多圈的方形或者圆形。

较好的是，所述镂空孔的孔径随着其与对称中心的增大而增大，即位于内圈的镂空孔751的孔径小于位于其外圈的镂空孔752的孔径，由此有利于更多的光线从外圈的镂空孔752中穿过，进而能缩小环形中心处与环形周边的亮度差。

当然，在其他实施例中，所述相邻镂空孔之间的间距随着其与对称中心之间的距离增大而减小，即距离对称中心较近的相邻镂空孔之间的径向间距大于距离环形中心较远的相邻镂空孔之间的径向距离，由此也有利于更多的光线从外圈的镂空孔中穿过，进而也能缩小环形中心处与环形周边的亮度差。

所述镂空孔的形状可以是圆形、三角形、正方形或六边形。

在本发明内光学膜片上的镂空孔的优选实施方式中，所述内光学膜片上的镂空孔的半径范围可在0.002~3mm之间，相邻镂空孔之间的间距在0~10mm之间，这些参数在应用过程中都可以根据实际情况进行选择和搭配。

结合图10所示，图10是采用图9中所示的内光学膜片的背光模组的基本工作原理示意图，所述LED灯条740上的LED发光芯片发出的光线中：一部分光线a透过所述内光学膜片750折射到所述扩散板720上，另一部分光线b经所述扩散板720与所述背板730的反射，最终也从所述内光学膜片750上的其他镂空孔处透射到所述扩散板720上，还有一部分光线c直接从所述内光学膜片750上的镂空孔处透射到其上方的扩散板720上。

当然，图9所述的内光学膜片750的边缘也可以设置如图3或图5及其对应的实施方式所述的固定结构，其与背板的组合方式也与图4或图6及其对应的实施方式所述的组合方式相同，在此不作赘述。

此外，本实施例中，所述背光模组的背板的底板也可以如图7及其对应的实施例中所述开设嵌入孔，相应的，LED灯条的发光芯片设置在该嵌入孔中，印刷电路板设置在底板的外侧。

此外，本实施例中，所述内光学膜片750也可以如图8及其对应的实施方式所述固定在背板630的侧板632与中框670之间，在此不作赘述。

如图11所示，图11是采用图9所示的内光学膜片的背光模组发光方案一的原理图，若采用数量相互均等的LED发蓝光芯片841b、LED发红光芯片841a和LED发绿光芯片841c做成相应的LED灯条。由于所述内光学膜片850在反射一部分光线的同时也能折射一部分光线，同时光线还能从所述内光学膜片850上的镂空处处透射出去，被反射的一部分光线可在所述内光学膜片850上混合成白光，被折射的一部分光线改变了发散的角度，与从镂空孔透射出的一部分光线可在所述扩散板820上混合成白光。

如图12所示，图12是采用图9所示的内光学膜片的背光模组发光方案二的原理图，所述LED灯条的LED发光芯片为蓝光芯片941，所述内光学膜片950中含有可将蓝光转换成黄光的荧光材料，所述LED发蓝光芯片941发出的蓝光一部分经过内光学膜片950折射并经过该内光学膜片950中的荧光材料而转换成黄光，LED发蓝光芯片941发出的蓝光的另一部分经过内光学膜片950的镂空孔出射，经过荧光材料转换的黄光与经过镂空孔透射的蓝光相混合形成白光。

本发明还提供一种电视机，其包含上述任一实施例中所述的显示装置。

同时，为了降低这种内光学膜片的成型难度，并提高这种内光学膜片的生产效率，较好的是，可将所需大小的一整张内光学膜片按照与其相配的LED发光芯片的数量进行区域划分，并通过分段成型的方法和利用相应的模具完成整张内光学膜片上的镂空孔的加工。

本发明还提供一种制作内光学膜片的模具及方法，所述模具包括至少两个子模具，该两个子模具分别为第一模具、第二模具，所述光学单元包括位于对称中心附近的第一子光学单元及第二子光学单元，该第一模具用于制作所述光学单元的第一子光学单元，所述第二模具用于制作所述光学单元的第二子光学单元。

当然，所述第一模具也可以用于制作至少两个光学单元的第一子光学单元；所述第二模具用于制作至少两个光学单元的第二子光学单元。

采用上述模具制作内光学膜片的方法包括以下步骤：

S1、第一模具依次制作内光学膜片的多个光学单元的第一子光学单元；

S2、第二模具依次制作内光学膜片的多个光学单元的第二子光学单元。

请一并参阅图9及图13，图13是本发明内光学膜片的光学单元的子光学单元示意图，图9以采用3行2列共6颗LED发光芯片为例说明本发明制作内光学膜片的模具及方法，可将一整张内光学膜片具有6个光学单元，每一光学单元分为A、B、C三个子光学单元。

本发明的模具包括：对应A子光学单元开设一个第一模具，用于成型整个内光学膜片的A子光学单元的镂空孔753，对应B子光学单元开设一个第一模具，用于成型整个内光学膜片的B子光学单元的镂空孔751，对应C子光学单元开设一个第三模具，用于成型整个内光学膜片的C子光学单元的镂空孔752。

本发明内光学膜片的加工方法是：S1、依次制造所有光学单元的A子光学单元的镂空孔753；S1、依次制造所有光学单元的B子光学单元的镂空孔751；S1、依次制造所有光学单元的C子光学单元的镂空孔752。

当然，在其他实施例中，所述第一模具也可以用于同时制作至少两个光学单元的A子光学单元的镂空孔753，所述第二模具也可以用于同时制作至少两个光学单元的B子光学单元的镂空孔751，所述第三模具也可以用于同时制作至少两个光学单元的C子光学单元的镂空孔752。

应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种直下式背光模组，包括扩散板、LED灯条和背板，所述背板包括底板和侧板，所述LED灯条包括LED发光芯片及印刷电路板，所述LED灯条设置在所述底板上，其特征在于：在所述LED灯条与所述扩散板之间还设置有一透光的内光学膜片；所述内光学膜片中掺杂有荧光材料；所述内光学膜片的周边延伸有多个卡爪，所述侧板上设置有多个适配所述卡爪穿过并勾住的插槽，或者所述内光学膜片的周边设置有多个可弯折的定位部，该定位部上设置有粘结部，所述侧板开设有插槽，所述定位部穿过该插槽并弯折通过粘结部与侧板固定。

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LED发光芯片为蓝光LED芯片，所述内光学膜片的荧光材料为黄光荧光粉。

3.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：所述卡爪呈梯形，其具有头部及根部，一连接部连接卡爪的根部与内光学膜片的边缘，该连接部的宽度小于卡爪根部的宽度，所述卡爪根部的两侧与所述内光学膜片在连接部处形成卡槽，所述卡爪的根部抵靠在侧板的外侧。

4.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：所述定位部具有头部及根部，所述定位部的根部设置有一长方形的定位孔；所述侧板的内表面上设置有反光板，所述反光板上设置有多个适配所述定位部穿过的第二插槽，每一第二插槽内均设置有一定位台，所述定位部穿过所述第二插槽和第一插槽时，所述第二插槽内的定位台卡在所述定位部的定位孔中。

5.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：所述底板上设置有多个嵌入孔；所述LED发光芯片设置在所述嵌入孔中，所述印刷电路板设置在底板的外侧。

6.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：所述内光学膜片的厚度在0.05~1mm之间，雾度在0~95%之间，反射率大于1%、小于100%，透过率在1~100%之间。

7.一种电视机，包括背光模组，其特征在于，所述背光模组设置为权利要求1至6中任一项所述的直下式背光模组。