CN103742840A - 背光模组及背光模组中的支撑件的设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开背光模组中的支撑件设计方法，所述背光模组包括背板容纳腔、支撑件和光学部件；背板容纳腔设有矩形开口，光学部件为板材或片材，光学部件设置在背板容纳腔的矩形开口端，光学部件与背板容纳腔底面之间形成混光空间；所述支撑件包括一组支撑柱，该组支撑柱一端固定在背板容纳腔底面，另一端向光学部件延伸；所述各支撑柱的顶点与光学部件之间存在间隙，该组支撑柱顶点与光学部件之间的间隙的高度值由中心点往外逐步减小。本发明通过设计各支撑柱顶点与与光学部件之间的间隙的高度值，使各支撑柱顶点与光学部件之间的间隙的高度值符合光学部件受冲击时的变形量，增加支撑柱与光学部件受冲击的受力点。将以上这种支撑件的设计方法应用于背光模组中时，可提高与背光模组配合的显示屏的耐冲击性能。
Description
技术领域
本发明涉及背光模组，尤其涉及背光模组及背光模组中的支撑件的设计方法。
背景技术
目前，平面显示器应用的液晶模组多采用TFT-LCD（薄膜晶体管）技术。TFT-LCD为非主动式发光显示，通常由白光背光模组（Backlight Module）提供均匀的系统亮度，再透过彩色滤光片（Color Filter）获得丰富的色彩显示。
现行的白光背光模组可分为侧入式及直下式两大类。如图1所示，直下式背光模组包含背板容纳腔01、支撑件02及光学部件03。背板容纳腔01一端设有矩形开口。光学部件03设置在背板容纳腔01的矩形开口端。支撑件02一端固定在背板容纳腔01底部，另一端向光学部件03延伸。直下式背光模组的光源模块04一般呈现阵列性分布，需要设计混光空间以保证光线的耦合，提供均匀的背光。支撑件02用于支撑扩散板及光学膜片组光学膜片组等组成的光学部件03，同时保证混光空间的高度。
目前直下式背光模组中的支撑件02为一组支撑柱021，该组支撑柱021具有相同的高度，即支撑柱021的顶部与光学部件之间的间隙的高度值H相同。背光模组外设置显示屏06。当液晶显示屏受冲击或振动时，光学部件03压迫支撑件，对光学部件03产出冲击力。在这过程中，支撑柱021与光学部件03撞击，仅有限的支撑柱021受力，易造成显示屏破裂或受力点画面异常等问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种增加支撑件与光学部件之间受力点的背光模组及背光模组中的支撑件的设计方法。
本发明的技术方案为：背光模组中的支撑件设计方法，所述支撑件设置于背板容纳腔中，背板容纳腔设有矩形开口，背板容纳腔的矩形开口端设有光学部件，光学部件为板材或片材，光学部件与背板容纳腔底面之间形成混光空间；所述支撑件包括一组支撑柱，该组支撑柱一端固定在背板容纳腔底面，另一端向光学部件延伸；所述各支撑柱的顶点与光学部件之间存在间隙，该组支撑柱的顶点与光学部件之间的间隙的高度值由中心点往外逐步减小。
本发明的支撑件采用以上的设计方法，各支撑柱顶点与光学部件之间的间隙并不相等，各支撑柱顶点与光学部件之间的间隙的高度值符合光学部件受冲击时的变形量，增加支撑柱与光学部件受冲击的受力点。
进一步，本发明所述各支撑柱的顶点与光学部件之间的间隙的高度值按以下方法进行设计：以背板容纳腔的矩形开口端所在的平面为参照面，以背板容纳腔矩形开口的对角线交点为原点坐标(0，0)，设定背板容纳腔矩形开口的长边长度为L1，短边长度为L2，并以过对角线交点且与长边方向平行的线为X轴，过对角线交点且与短边方向平行的线为Y轴，将各支撑柱投影到背板容纳腔的矩形开口端所在的平面，设定支撑柱投影在背板容纳腔的矩形开口端所在的平面的坐标为（X1，X2），设定Y1为坐标为（X1,0）的支撑柱顶点与光学部件之间的间隙的高度值；H为坐标（0，0）的位置的光学部件受冲击时，向背板容纳腔底面变形的最大变形量；坐标为（X1，X2）的支撑柱顶点与光学部件之间的间隙高度值Y按公式（I）和（II）进行设计：
Y1=（-4H/L1 2）*X1 2+H；|X1|<L1/2 （I）；
Y=（-4H/L2 2）*X2 2+Y1；|X2|<L2/2 （II）。
本发明采用以上的设计方法，进行设计各支撑柱的顶点与光学部件之间的间隙的高度值，从而确保光学部件受到冲击时，支撑柱与光学部件之间的受力点为两个以上。
本发明还公开一种应用上述的支撑件设计方法的背光模组，所述背光模组包含光源模块、背板容纳腔、反射装置、支撑件、光学部件；所述背板容纳腔设有矩形开口，背板容纳腔内容纳有光源模块、反射装置和支撑件；所述光源模块设置于背板容纳腔底部；所述反射装置设置于背光模组的非出光面；所述光学部件为板材或片材，光学部件设置在背板容纳腔的矩形开口端，光学部件与背板容纳腔底面之间形成混光空间；所述支撑件包括一组支撑柱，该组支撑柱一端固定在背板容纳腔底面，另一端向光学部件延伸；所述各支撑柱的顶点与光学部件之间存在间隙，该组支撑柱的顶点与光学部件之间的间隙的高度值由中心点往外逐步减小。
本发明公开的背光模组中，所述各支撑柱的顶点与光学部件之间的间隙的高度值按以下方法进行设计：以背板容纳腔的矩形开口端所在的平面为参照面，以背板容纳腔矩形开口的对角线交点为原点坐标(0，0)，设定背板容纳腔矩形开口的长边长度为L1，短边长度为L2，并以过对角线交点且与长边方向平行的线为X轴，过对角线交点且与短边方向平行的线为Y轴，将各支撑柱投影到背板容纳腔的矩形开口端所在的平面，设定支撑柱投影在背板容纳腔的矩形开口端所在的平面的坐标为（X1，X2），设定Y1为坐标为（X1,0）的支撑柱顶点与光学部件之间的间隙的高度值；H为坐标（0，0）的位置的光学部件受冲击时，向背板容纳腔底面变形的最大变形量；坐标为（X1，X2）的支撑柱顶点与光学部件之间的间隙高度值Y按公式（I）和（II）进行设计：
Y1=（-4H/L1 2）*X1 2+H；|X1|<L1/2 （I）；
Y=（-4H/L2 2）*X2 2+Y1；|X2|<L2/2 （II）。
当本发明的背光模组应用在显示设备中，显示屏设置在光学部件外，当显示屏受到冲击时，显示屏对光学部件传递冲击力。本发明的背光模组采用以上的设计，增加支撑柱与光学部件受冲击的受力点，提高显示屏的耐冲击性能。
进一步，所述支撑柱顶点与光学部件之间的间隙的高度值由支撑柱高度调整。由于各支撑柱的高度不同，从而达到调整各支撑柱顶点与光学部件之间的间隙的高度值的目的。
本发明的各支撑柱还可以采用另一种设计方式，所述各支撑柱高度一致，各支撑柱底部与背板容纳腔底面之间还设有高度调整装置，高度调整装置调整各支撑柱顶点与光学部件之间的间隙的高度值。进一步，所述高度调整装置为凸包或凹槽。
各支撑柱采用这种设计方式，只需统一生产同一高度的支撑柱，然后通过高度调整装置调整各支撑柱顶点与光学部件之间的间隙的高度值.
本发明所述的背光模组应用于显示设备中。
总之，本发明通过设计各支撑柱顶点与光学部件之间的间隙的高度值，使各支撑柱顶点与光学部件之间的间隙的高度值符合光学部件受冲击时的变形量，增加支撑柱与光学部件受冲击的受力点。将以上这种支撑件的设计方法应用于背光模组中时，可提高与背光模组配合的显示屏的耐冲击性能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为现有技术中支撑柱高度相同的背光模组的结构示意图；
图2为本发明实施例1的支撑柱结构示意图；
图3为本发明实施例2的支撑柱结构示意图；
图4在背板容纳腔的矩形开口端所在的平面的坐标为（X1，X2）的支撑柱在该平面的投影图；
图5为采用实施例1的支撑柱结构的背光模组受冲击时形变图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图2或图4所示，背光模组中的支撑件设计方法，所述支撑件2设置于背板容纳腔1中，背板容纳腔1设有矩形开口，背板容纳腔1的矩形开口端设有光学部件3，光学部件3为板材或片材，光学部件3与背板容纳腔1底面之间形成混光空间；所述支撑件2包括一组支撑柱21，该组支撑柱21一端固定在背板容纳腔1底面，另一端向光学部件3延伸；所述各支撑柱21的顶点与光学部件3之间存在间隙；当中心点设置支撑柱21时，该支撑柱21的顶点的延伸线位于背板容纳腔1的矩形开口端所在平面的中心，该支撑柱21顶点与光学部件3之间的间隙的高度值最大，该组支撑柱21的顶点与光学部件3之间的间隙的高度值Y由中心点往外逐步减小；当光学部件3受冲击时，具有两个以上的支撑柱21顶点与光学部件3接触。
本发明的支撑件2采用以上的设计方法，各支撑柱21顶点与光学部件3之间的间隙的高度值Y符合光学部件3受冲击时的变形量，增加支撑柱21与光学部件3受冲击的受力点。
本发明所述各支撑柱21的顶点与光学部件3之间的间隙的高度值Y按以下方法进行设计：以背板容纳腔1的矩形开口端所在的平面为参照面，以背板容纳腔1矩形开口的对角线交点为原点坐标(0，0)，设定背板容纳腔1矩形开口的长边长度为L1，短边长度为L2，并以过对角线交点且与长边方向平行的线为X轴，过对角线交点且与短边方向平行的线为Y轴，将各支撑柱21投影到背板容纳腔1的矩形开口端所在的平面，设定各支撑柱21投影在背板容纳腔1的矩形开口端所在的平面的坐标为（X1，X2），设定Y1为坐标为（X1,0）的支撑柱21顶点与光学部件3之间的间隙的高度值；则各支撑柱21顶点与光学部件3之间的间隙高度值Y按公式（I）和（II）进行设计：
Y1=（-4H/L1 2）*X1 2+H；|X1|<L1/2 （I）；
Y=（-4H/L2 2）*X2 2+Y1；|X2|<L2/2 （II）。
所述公式（I）中，当各支撑柱21在背板容纳腔1底面上的位置确定时，X1和X2为定值，L1也为定值，H为坐标（0，0）的位置的光学部件3受冲击时，向背板容纳腔1底面变形的最大变形量，其也为定值，从而可得到Y1值，将Y1值代入公式（II）中，因L2也为定值，得到各支撑柱21顶点与光学部件3之间的间隙高度值Y。
本发明采用以上的设计方法，进行设计各支撑柱21的顶点与光学部件3之间的间隙的高度值Y，从而确保光学部件3受到冲击时，支撑柱21与光学部件3之间的受力点为两个以上。
本发明还公开一种应用上述的支撑件设计方法的背光模组，所述背光模组包含光源模块4、背板容纳腔1、反射装置5、支撑件2、光学部件3；所述背板容纳腔1设有矩形开口，背板容纳腔1内容纳有光源模块4、反射装置5和支撑件2；所述光源模块4设置于背板容纳腔1底部；所述反射装置5设置于背光模组的非出光面；所述光学部件3为板材或片材，光学部件3设置在背板容纳腔1的矩形开口端，光学部件3与背板容纳腔1底面之间形成混光空间；所述支撑件2包括一组支撑柱21，该组支撑柱21一端固定在背板容纳腔1底面，另一端向光学部件3延伸；所述各支撑柱21的顶点与光学部件3之间存在间隙，该组支撑柱21呈中心对称分布，当中心点设置中心支撑柱21时，中心支撑柱21的顶点的延伸线位于背板容纳腔1的矩形开口端所在平面的中心，中心支撑柱21顶点与光学部件3之间的间隙的高度值Y最大，该组支撑柱21的顶点与光学部件3之间的间隙的高度值Y由中心点往外逐步减小；当光学部件3受冲击时，具有两个以上的支撑柱21顶点与光学部件3接触。
本发明公开的背光模组中，所述各支撑柱21的顶点与光学部件3之间的间隙的高度值Y按以下方法进行设计：以背板容纳腔1的矩形开口端所在的平面为参照面，以背板容纳腔1矩形开口的对角线交点为原点坐标(0，0)，设定背板容纳腔1矩形开口的长边长度为L1，短边长度为L2，并以过对角线交点且与长边方向平行的线为X轴，过对角线交点且与短边方向平行的线为Y轴，将各支撑柱21投影到背板容纳腔1的矩形开口端所在的平面，设定各支撑柱21投影在背板容纳腔1的矩形开口端所在的平面的坐标为（X1，X2），设定Y1为坐标为（X1,0）的支撑柱21顶点与光学部件3之间的间隙的高度值Y；则各支撑柱21顶点与光学部件3之间的间隙高度值Y按公式（I）和（II）进行设计：
Y1=（-4H/L1 2）*X1 2+H；|X1|<L1/2 （I）；
Y=（-4H/L2 2）*X2 2+Y1；|X2|<L2/2 （II）。
所述公式（I）中，当各支撑柱21在背板容纳腔1底面上的位置确定时，X1和X2为定值，L1也为定值，H为坐标（0，0）的位置的光学部件3受冲击时，向背板容纳腔1底面变形的最大变形量，其也为定值，从而可得到Y1值，将Y1值代入公式（II）中，因L2也为定值，得到各支撑柱21顶点与光学部件3之间的间隙高度值Y。
设定将本发明的背光模组应用于32inch的显示器中，背板容纳腔1矩形开口的长边长度为L1为700mm，背板容纳腔1短边长度为L2为400mm，中心点设置支撑柱，该支撑柱与光学部件之间的间隙的最大值H为3mm；设定各支撑柱投影在背板容纳腔的矩形开口端所在的平面的坐标为（X1，X2），设定Y1为坐标为（X1,0）的支撑柱顶点与光学部件之间的间隙的高度值；则各支撑柱顶点与光学部件之间的间隙高度值Y按公式（I）和（II）进行设计：
Y1=（-4H/L1 2）*X1 2+H；|X1|<L1/2 （I）；
Y=（-4H/L2 2）*X2 2+Y1；|X2|<L2/2 （II）。
如表1所示，各支撑柱21投影在背板容纳腔1的矩形开口端所在的平面的坐标为（X1，X2），X1，X2分别取表1中的具体数值，则各支撑柱21顶点与光学部件3之间的间隙高度值Y如表1所示。
表1坐标为（X1，X2）各支撑柱与光学部件之间的间隙高度值Y
| L1(mm) | 700 | 700 | 700 | 700 | 700 | 700 | 700 |
| L2(mm) | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 |
| H(mm) | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| |X1|(mm) | 0 | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 |
| |X2|(mm) | 0 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| Y1(mm) | 3 | 2.9388 | 2.7551 | 2.449 | 2.0204 | 1.4694 | 0.7959 |
| Y(mm) | 3 | 2.7513 | 2.5681 | 2.2615 | 1.8329 | 1.2819 | 0.6084 |
如表1的示意数据，设计坐标为（X1，X2）的支撑柱与光学部件之间的间隙高度值，实现本发明的应用。其中支撑柱的设计方式优选地采用以下两种方案。
支撑柱设计实施例1
如图2所示，本发明所述支撑柱21顶点与光学部件3之间的间隙的高度值Y由支撑柱21高度调整。由于各支撑柱21的高度不同，从而达到调整各支撑柱21顶点与光学部件3之间的间隙的高度值Y的目的。
支撑柱设计实施例2
如图3所示，本发明的各支撑柱21还可以采用另一种设计方式，所述各支撑柱21高度一致，各支撑柱21底部与背板容纳腔1底面之间还设有高度调整装置7，高度调整装置7调整各支撑柱21顶点与光学部件3之间的间隙的高度值Y。进一步，所述高度调整装置7为凸包或凹槽。
各支撑柱21采用这种设计方式，只需统一生产同一高度的支撑柱21，然后通过高度调整装置7调整各支撑柱21顶点与光学部件3之间的间隙的高度值Y。
当本发明的背光模组应用在显示设备中，显示屏6设置在光学部件3外，当显示屏6受到冲击时，显示屏6对光学部件3传递冲击力。如图5所示，当该背光模组收到冲击力时，显示屏6和光学部件3均发生形变，光学部件3与支撑柱21的具有多个受力点。本发明的背光模组采用以上的设计，增加支撑柱21与光学部件3受冲击的受力点，提高显示屏6的耐冲击性能。本发明所述的背光模组应用于显示设备中。
Claims (8)
1.背光模组中的支撑件设计方法，所述支撑件设置于背板容纳腔中，背板容纳腔设有矩形开口，背板容纳腔的矩形开口端设有光学部件，光学部件为板材或片材，光学部件与背板容纳腔底面之间形成混光空间；其特征在于：所述支撑件包括一组支撑柱，该组支撑柱一端固定在背板容纳腔底面，另一端向光学部件延伸；所述各支撑柱的顶点与光学部件之间存在间隙，该组支撑柱顶点与光学部件之间的间隙的高度值由中心点往外逐步减小。
2.根据权利要求1所述的背光模组中的支撑件设计方法，其特征在于：所述各支撑柱的顶点与光学部件之间的间隙的高度值按以下方法进行设计：以背板容纳腔的矩形开口端所在的平面为参照面，以背板容纳腔矩形开口的对角线交点为原点坐标(0，0)，设定背板容纳腔矩形开口的长边长度为L1，短边长度为L2，并以过对角线交点且与长边方向平行的线为X轴，过对角线交点且与短边方向平行的线为Y轴，将各支撑柱投影到背板容纳腔的矩形开口端所在的平面，设定支撑柱投影在背板容纳腔的矩形开口端所在的平面的坐标为（X1，X2），设定Y1为坐标为（X1,0）的支撑柱顶点与光学部件之间的间隙的高度值；H为坐标（0，0）的位置的光学部件受冲击时，向背板容纳腔底面变形的最大变形量；坐标为（X1，X2）的支撑柱顶点与光学部件之间的间隙高度值Y按公式（I）和（II）进行设计：
Y1=（-4H/L1 2）*X1 2+H；|X1|<L1/2 （I）；
Y=（-4H/L2 2）*X2 2+Y1；|X2|<L2/2 （II）。
3.一种应用如权利要求1所述的支撑件设计方法的背光模组，所述背光模组包含光源模块、背板容纳腔、反射装置、支撑件、光学部件；所述背板容纳腔设有矩形开口，背板容纳腔内容纳有光源模块、反射装置和支撑件；所述光源模块设置于背板容纳腔底部；所述反射装置设置于背光模组的非出光面；所述光学部件为板材或片材，光学部件设置在背板容纳腔的矩形开口端，光学部件与背板容纳腔底面之间形成混光空间；所述支撑件包括一组支撑柱，该组支撑柱一端固定在背板容纳腔底面，另一端向光学部件延伸；所述各支撑柱的顶点与光学部件之间存在间隙，该组支撑柱的顶点与光学部件之间的间隙的高度值由中心点往外逐步减小。
4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于：所述各支撑柱的顶点与光学部件之间的间隙的高度值按以下方法进行设计：以背板容纳腔的矩形开口端所在的平面为参照面，以背板容纳腔矩形开口的对角线交点为原点坐标(0，0)，设定背板容纳腔矩形开口的长边长度为L1，短边长度为L2，并以过对角线交点且与长边方向平行的线为X轴，过对角线交点且与短边方向平行的线为Y轴，将各支撑柱投影到背板容纳腔的矩形开口端所在的平面，设定支撑柱投影在背板容纳腔的矩形开口端所在的平面的坐标为（X1，X2），设定Y1为坐标为（X1,0）的支撑柱顶点与光学部件之间的间隙的高度值；H为坐标（0，0）的位置的光学部件受冲击时，向背板容纳腔底面变形的最大变形量；坐标为（X1，X2）的支撑柱顶点与光学部件之间的间隙高度值Y按公式（I）和（II）进行设计：
Y1=（-4H/L1 2）*X1 2+H；|X1|<L1/2 （I）；
Y=（-4H/L2 2）*X2 2+Y1；|X2|<L2/2 （II）。
5.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于：所述各支撑柱顶点与光学部件之间的间隙的高度值由支撑柱高度调整。
6.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于：所述各支撑柱高度一致，各支撑柱底部与背板容纳腔底面之间还设有高度调整装置，高度调整装置调整各支撑柱顶点与光学部件之间的间隙的高度值。
7.根据权利要求6所述的背光模组中的支撑件设计方法，其特征在于：所述高度调整装置为凸包或凹槽。
8.如权利要求3-7之一所述的背光模组应用于显示设备中。
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