CN103851415A - 用于液晶显示装置的侧入光背光单元和液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于液晶显示装置的侧入光背光单元和对应的液晶显示装置。所述侧入光背光模块包括导光板，设置于导光板底部的反射板，设置于导光板侧部的光源模块以及设置于导光板顶部的扩散层和棱镜层；所述光源模块包括与导光板侧部相对设置的反光组件以及并排设置在放光组件与导光板侧部之间的多个发光二极管组件；所述发光二极管组件包括至少一个发光端朝向所述导光板侧部的第一发光二极管和至少一个发光端朝向所述反光组件的第二发光二级管；其中，所述反光组件用于将所述第二发光二极管的光线反射到第一发光二极管在所述导光板侧部形成暗区中。本发明增强了背光单元的亮度分布均匀性，优化了液晶显示装置的性能。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示器制造技术领域，尤其涉及一种用于液晶显示装置的侧入光背光单元和液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置中的液晶分子并不发光，而是通过液晶分子的转向程度控制通过像素区域的光强度从而实现显示功能。液晶显示装置的光源是安装在液晶显示面板后面的背光单元，背光单元用于为液晶显示面板供应充足的亮度与分布均匀的光源，使其能正常显示影像。背光单元根据光源的设置位置可以分为底入光型和侧入光型。底入光背光单元的光源设置在背光单元导光板的底部，而侧入光背光单元的光源设置在导光板的一侧。侧入光背光单元
现有的背光单元通常使用冷阴极管（CCFL）或外电极荧光灯（EEFL）等荧光管作为背光单元的光源。最近，发光二极管（LED）作为背光单元的光源逐渐成为主流。发光二极管与以往的荧光管相比，具有寿命长，成本低、能耗低、色彩还原性好等优点。
但是，使用发光二极管作为光源的背光单元容易出现萤火虫现象。图1是现有的侧入光背光单元的结构示意图。如图1所示，背光单元10包括发光二极管11和导光板12。因为发光二极管11作为点光源，其发光区域是锥形的,所以在导光板12的入光侧121，在两个发光二极管发光区域边界相交位置，容易出现暗区（dark space），类似地，在发光二极管发光区域的中心位置，亮度最大，所以容易出现亮区（brightness space）。亮区和暗区的存在会破坏背光单元的发光均匀性，影响液晶显示装置的性能。
虽然，现有技术US7350959 B2采用在导光板入光侧构成凹陷结构的方式试图改善亮度均匀性，但是，采用该结构的背光单元任然存在明显的暗区和亮区。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于液晶显示装置的侧入光背光单元和液晶显示装置，提高背光单元的光线分布均匀性优化液晶显示装置的性能。
本发明公开了一种用于液晶显示装置的侧入光背光单元，包括导光板，设置于导光板底部的反射板，设置于导光板侧部的光源模块以及设置于导光板顶部的扩散层和棱镜层；
所述光源模块包括与导光板侧部相对设置的反光组件以及并排设置在放光组件与导光板侧部之间的多个发光二极管组件；
所述发光二极管组件包括至少一个发光端朝向所述导光板侧部的第一发光二极管和至少一个发光端朝向所述反光组件的第二发光二级管；
其中，所述反光组件用于将所述第二发光二极管的光线反射到第一发光二极管在所述导光板侧部形成暗区中。
优选地，所述反光组件为反光材料形成的平面或曲面。
优选地，所述反光组件在与所述第二发光二极管相对的位置设置有突起结构。
优选地，所述突起结构为棱锥形、圆锥形或棱台形。
优选地，所述第一发光二极管和所述第二发光二极管并列设置；或者
所述第一发光二极管不发光的端部与所述第二发光二极管不发光的端部相对设置。
本发明还公开了一种液晶显示装置，包括侧入光背光单元和液晶显示面板，其中所述侧入光背光单元包括导光板，设置于导光板底部的反射板，设置于导光板侧部的光源模块以及设置于导光板顶部的扩散层和棱镜层；
所述光源模块包括与导光板侧部相对设置的反光组件以及并排设置在放光组件与导光板侧部之间的多个发光二极管组件；
所述发光二极管组件包括至少一个发光端朝向所述导光板侧部的第一发光二极管和至少一个发光端朝向所述反光组件的第二发光二级管；
其中，所述反光组件用于将所述第二发光二极管的光线反射到第一发光二极管在所述导光板侧部形成暗区中。
优选地，所述反光组件为反光材料形成的平面或曲面。
优选地，所述反光组件在与所述第二发光二极管相对的位置设置有突起结构。
优选地，所述突起结构为棱锥形、圆锥形或棱台形。
优选地，所述第一发光二极管和所述第二发光二极管并列设置；或者
所述第一发光二极管不发光的端部与所述第二发光二极管不发光的端部相对设置。
本发明通过在背光单元中设置反光组件以及面对反光组件的发光二极管，使得背光单元中面向导光板的发光二极管的光线形成的暗区得到补偿，从而增强了背光单元的亮度分布均匀性，优化了液晶显示装置的性能。
附图说明
图1是现有的侧入光背光单元的结构示意图；
图2是本发明第一实施例的侧入光背光单元的顶面示意图；
图3是本发明第一实施例的侧入光背光单元的沿A-A’的截面示意图；
图4是本发明第一实施例的侧入光背光单元反光组件设置为曲面的截面示意图；
图5是本发明第二实施例的侧入光背光单元的顶面示意图；
图6是本发明第二实施例的侧入光背光单元沿B-B’的截面示意图；
图7是仿真得到的本发明第二实施例本实施例的背光单元的亮度分布与现有技术的背光单元的亮度分布的对比图；
图8是本发明第三实施例的侧入光背光单元的顶面示意图；
图9是本发明第四实施例的液晶显示装置的截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
图2是本发明第一实施例的侧入光背光单元的顶面示意图。图3是本发明第一实施例的侧入光背光单元的沿A-A’的截面示意图。如图2和图3所示，侧入光背光单元20包括导光板21，设置于导光板底部的反射板22，设置于导光板侧部的光源模块23以及设置于导光板顶部的扩散层24和棱镜层25；
光源模块23包括与导光板侧部211相对设置的反光组件231以及并排设置在放光组件与导光板侧部之间的多个发光二极管组件232；
发光二极管组件232包括至少一个发光端朝向所述导光板侧部211的第一发光二极管232a和至少一个发光端朝向反光组件231的第二发光二级管232b。
背光单元工作时，第一发光二极管232a发出的光线在导光板侧部211，也即导光板的入光侧会形成暗区和亮区，但是，通过设置第二发光二极管与发光组件间的距离和/或反光组件的形状，可以使得第二发光二极管232b发出的光线经反光组件231反射后一部分从暗区进入导光板，从而对安全进行了亮度补偿，使得入光侧的亮度均匀性提高，并进而使得整个背光单元的亮度均匀性提高。
在图2和图3中仅示出了每个发光二极管组件232包括一正一反两个发光二极管，但是本领域技术人员可以理解，为了调节补偿的强度和效果，可以根据需要设置多个第一发光二级管和/或多个第二发光二极管。
同时，在图2和图3中发光二极管组件232沿与入光侧的边平行的直线并排间隔排列，但是，本领域技术人员可以理解，也可以根据需要采用其它的方式，例如，分两行间隔排列，或者按曲线间隔排列。
发光二极管组件232可以通过印制电路板或其它方式安装固定。
反光组件231可以如图2和图3所示的设置为有反光材料形成的平面形。在本实施例的另一个优选实施方式中，反光组件231也可以设置为如图4所示的曲面。
本实施例通过设置反光组件和面对反光组件的发光二级管使得背光单元中面向导光板的发光二极管的光线形成的暗区得到补偿，从而增强了背光单元的亮度分布均匀性。
图5是本发明第二实施例的侧入光背光单元的顶面示意图。图6是本发明第二实施例的侧入光背光单元沿B-B’的截面示意图。如图5和图6所示，侧入光背光单元50包括导光板51，设置于导光板底部的反射板52，设置于导光板侧部的光源模块53以及设置于导光板顶部的扩散层54和棱镜层55；
光源模块53包括与导光板侧部511相对设置的反光组件531以及并排设置在放光组件与导光板侧部之间的多个发光二极管组件532；
发光二极管组件532包括至少一个发光端朝向所述导光板侧部511的第一发光二极管532a和至少一个发光端朝向反光组件531的第二发光二级管532b。
其中，反光组件531在与第二发光二极管532b相对的位置具有突起结构，以改变该位置的反射特性，从而可以在发光二极管532b与反射组件距离固定的情况下调整反射光的线路，使得反光组件反射的反射光能够精确地对入光侧的暗区进行补偿。在图5和图6所示的优选实施方式中，所述突起结构被为棱锥形，其可以按照图示的光路反射第二发光二极管发射的光。同样地，突起结构并不限于上述的棱锥形，只要是可以调整反射光路的突起结构，例如圆锥形、棱台形等均可应用于本实施例。
图7是仿真得到本实施例的背光单元的亮度分布与现有技术的背光单元的亮度分布的对比图。图中的灰度标识该区域对应的光功率密度（也即亮度），根据图7可知本实施例的背光模块的亮度均匀性大大强于现有技术的背光模块。
在图5和图6中仅示出了每个发光二极管组件532包括一正一反两个发光二极管，但是本领域技术人员可以理解，为了调节补偿的强度和效果，可以根据需要设置多个第一发光二级管和/或多个第二发光二极管。
同时，在图5和图6中发光二极管组件532沿与入光侧的边平行的直线并排间隔排列，但是，本领域技术人员可以理解，也可以根据需要采用其它的方式，例如，分两行间隔排列，或者按曲线间隔排列。
发光二极管组件532可以通过印制电路板或其它方式安装固定。
同样地，在本实施例的另一个优选实施方式中，反光组件531也可以设置为的曲面。
本实施例通过进一步设置突起结构，可以在反光组件与第二发光二极管距离较小或距离不能调节的情况下通过突起结构调整反射光路，实现对于导管板入光侧暗区的补偿，精确调节导光板的亮度分布。
图8是本发明第三实施例的侧入光背光单元的顶面示意图。如图8所示，第三实施例和上述实施例不同之处在于发光二极管组件832的第一发光二极管832a和第二发光二极管832b以不发光端相对的方式设置，也即以“背靠背”的方式设置。这样的设置方式虽然使得光源模块83的宽度增大，但是相对于第一实施例和第二实施例中发光二极管并列设置的方式，由于发光二极管作为点光源在导光板81侧部平面的投影处于相同的位置，第二发光二极管832b发出的光线的反射路径更加可控，其导光板81的亮度补偿的精度更高。
本实施例通过使得第一发光二极管和第二发光二极管“背靠背”设置，提高了反射管路的可控性，提高了暗区亮度补偿的精度
图9是本发明第四实施例的液晶显示装置的截面示意图。如图9所示，液晶显示装置90包括侧入光背光单元92和液晶显示面板91，其中侧入光背光单元92包括导光板921，设置于导光板底部的反射板922，设置于导光板侧部的光源模块923以及设置于导光板顶部的扩散层924和棱镜层925。
光源模块23包括与导光板侧部9211相对设置的反光组件9231以及并排设置在放光组件与导光板侧部之间的多个发光二极管组件9232。
发光二极管组件9232包括至少一个发光端朝向所述导光板侧部9211的第一发光二极管和至少一个发光端朝向反光组件9231的第二发光二级管。
其中，反光组件9231用于将所述第二发光二极管的光线反射到第一发光二极管在所述导光板侧部形成暗区中。
在本实施例的一个优选实施方式中，反光组件9231为反光材料形成的平面。
在本实施例的另一个优选实施方式中，反光组件9231为反光材料形成曲面。
在本实施例的另一个优选实施方式中，反光组件9231在与第二发光二极管相对的位置设置有用于调节反射光路的突起结构，所述突起结构可以形成为棱锥形、圆锥形或棱台形。当然，本领域技术人员可以理解，还可以根据需要将突起结构形成为其它的形状。该实施方式可以缩小光源模块的宽度和体积，满足小型化的要求。
在本实施例的另一个优选实施方式中，第一发光二极管和第二发光二极管可以以不发光端相对的方式设置以提高光路的可控性，提高亮度补偿精度。
本实施例通过设置反光组件和面对反光组件的发光二级管使得背光单元中面向导光板的发光二极管的光线形成的暗区得到补偿，从而增强了背光单元的亮度分布均匀性，优化了液晶显示装置的性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理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。
Claims (10)
1.一种用于液晶显示装置的侧入光背光单元，包括导光板，设置于导光板底部的反射板，设置于导光板侧部的光源模块以及设置于导光板顶部的扩散层和棱镜层；
所述光源模块包括与导光板侧部相对设置的反光组件以及并排设置在放光组件与导光板侧部之间的多个发光二极管组件；
所述发光二极管组件包括至少一个发光端朝向所述导光板侧部的第一发光二极管和至少一个发光端朝向所述反光组件的第二发光二级管；
其中，所述反光组件用于将所述第二发光二极管的光线反射到第一发光二极管在所述导光板侧部形成暗区中。
2.根据权利要求1所述的用于液晶显示装置的侧入光背光单元，其特征在于，所述反光组件为反光材料形成的平面或曲面。
3.根据权利要求2所述的用于液晶显示装置的侧入光背光单元，其特征在于，所述反光组件在与所述第二发光二极管相对的位置设置有突起结构。
4.根据权利要求3所述的用于液晶显示装置的背光单元，其特征在于，所述突起结构为棱锥形、圆锥形或棱台形。
5.根据权利要求1所述的用于液晶显示装置的侧入光背光单元，其特征在于，所述第一发光二极管和所述第二发光二极管并列设置；或者
所述第一发光二极管不发光的端部与所述第二发光二极管不发光的端部相对设置。
6.一种液晶显示装置，包括侧入光背光单元和液晶显示面板，其中所述侧入光背光单元包括导光板，设置于导光板底部的反射板，设置于导光板侧部的光源模块以及设置于导光板顶部的扩散层和棱镜层；
所述光源模块包括与导光板侧部相对设置的反光组件以及并排设置在放光组件与导光板侧部之间的多个发光二极管组件；
所述发光二极管组件包括至少一个发光端朝向所述导光板侧部的第一发光二极管和至少一个发光端朝向所述反光组件的第二发光二级管；
其中，所述反光组件用于将所述第二发光二极管的光线反射到第一发光二极管在所述导光板侧部形成暗区中。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，所述反光组件为反光材料形成的平面或曲面。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，所述反光组件在与所述第二发光二极管相对的位置设置有突起结构。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，所述突起结构为棱锥形、圆锥形或棱台形。
10.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一发光二极管和所述第二发光二极管并列设置；或者
所述第一发光二极管不发光的端部与所述第二发光二极管不发光的端部相对设置。
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