CN104373869A - 直下式背光模组及液晶显示器 - Google Patents

直下式背光模组及液晶显示器 Download PDF

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文尚胜
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Abstract

本发明公开了直下式背光模组，包括背板、背光源、扩散板以及光学膜层，所述背板包括底板以及连接于该底板的侧板，侧板与底板形成背光腔体；所述扩散板设置于侧板上，所述光学膜层设置于扩散板上方；所述背光源设置于背板的底板上，容置于背光腔体中；所述背板的底板为自由曲面，所述底板的自由曲面弧度根据背光源的混光距离进行调节。本发明直下式背光模组背板的底板为自由曲面，底板曲面上的弧度调整了背光源的发光指向，避免背光源的最大光强处的指向直接垂直于背光模组，避免了“萤火虫”等不良光学品味现象的发生，同时提高了混光距离，降低背光腔室内所需的厚度，可以使得背光模组更加轻薄化。

Description

直下式背光模组及液晶显示器
技术领域
本发明涉及一种背光源结构，特别涉及一种直下式背光模组及液晶显示器。
背景技术
近年来，平板显示技术得到了突飞猛进的发展，轻薄大尺寸的液晶显示器需求越来越大。由于液晶是一种不可以发光的材料，因此液晶显示器需要在液晶底下添加背光源来呈现图像。背光源根据光源的位置，一般可以分为侧光式和直下式。对于侧光式，光源安装在液晶面板的侧面，光源由侧边进入导光板、并经导光板转换为面光源后提供给液晶面板，需要通过导光板进行混光和混色，在较大尺寸下的发光均匀性和发光亮度都受到限制，导光板的重量和成本也随尺寸的增大而增加。与之相比，直下式背光源将光源直接安装在背光源的底部，光源在背光底部规则排列，并设计提供混光区间经混光后镜膜片转换为均匀面光源。直下式背光源的设计相比侧光式背光源的设计来说，具有工艺简单稳定、成本低以及效率高的优点，但直下式背光源的设计为了实现均匀的混光，必须提供一定的混光距离，限制了背光模组的厚度，不利于液晶显示器的轻薄化发展。目前，直下式背光模组通常应用在大尺寸显示，厚度一般为30～50mm之间。
传统的直下式背光模组的结构如图1所示，包括背板11、背光源22、扩散板33、增量膜等光学膜层44，其中如图1中所示，背光源平放在地板上，由于LED芯片属于朗伯型发光，导致竖直方向上光强极大，背光源最大光强处垂直于背光模组出射，当混光距离缩短时，容易出现不良光学现象，因此传统的直下式背光模组结构需要预留一定的混合距离，以防止混光不充分，产生“萤火虫”的不良光学品味。现有技术中通过在光源上添加光学透镜将光源发出的光进行重新分布，避免光源的最大光强垂直背光模组出射。这种结构虽然可以实现短距离的混光，但是添加光学透镜后，不仅背光模组的重量和成本增加了，而且安装透镜属于二次光学系统，必定会导致光的损耗，降低了光的效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种直下式背光模组，该背光模组的背光板采用曲面的底板，相比传统的直下式背光模组，提高了背光模组亮度均匀度，并且厚度更薄。
本发明的另一目的在于提供一种包括上述背光模组的液晶显示器。
本发明的第一目的通过下述技术方案实现：直下式背光模组，包括背板、背光源、扩散板以及光学膜层，所述背板包括底板以及连接于该底板的侧板，侧板与底板形成背光腔体；
所述扩散板设置于侧板上，所述光学膜层设置于扩散板上方；所述背光源设置于背板的底板上，容置于背光腔体中；
所述背板的底板为自由曲面，所述底板的自由曲面弧度根据背光源的混光距离进行调节。
优选的，自由曲面底板由多个分立的圆弧曲面组成，圆弧曲面上贴附有背光源处的弧度根据背光源的混光距离进行调节，所述每个分立的圆弧曲面上设置有多个或一个背光源。
优选的，自由曲面底板由一个圆弧曲面组成，即自由曲面底板上的自由曲面为连续弧形，自由曲面底板上设置有一个或多个背光源。
优选的，设置在自由曲面底板上的背光源为LED光源，作为背光源的LED光源包括红、蓝和绿三种基色的LED光源，通过在背光腔体内混光，实现RGB三种基色LED的背光源。
优选的，设置在自由曲面底板上的背光源为LED光源，作为背光源的LED光源为白光LED光源。
更进一步的，设置在自由曲面底板上的背光源为LED灯条光源，所述LED灯条的弯曲程度根据自由曲面底板的弧度进行调节。
优选的，自由曲面底板上贴有柔性线路层，所述背光源贴付在柔性线路层上，并且背光源通过金线与柔性线路层的电极互连。
优选的，所述背光板的底板即背光腔体的底部以及背光腔体的侧壁镀有铝。
优选的，所述侧板在背光腔体内壁的一侧为自由曲面，具有一定的弧度。
本发明第二目的通过下述技术方案实现：一种液晶显示器，包括上述的直下式背光模组。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明直下式背光模组背板的底板为自由曲面，底板自由曲面上的弧度调整了背光源的发光指向，避免背光源的最大光强处的指向直接垂直于背光模组，使得更多的光线通过背光腔体内壁反射出射，防止背光源最大光强处短混光距离垂直于背光模组出射，因此避免了“萤火虫”等不良光学品味现象的发生，同时自由曲面的底板提高了光的混光距离，降低背光腔室内所需的厚度，使得本发明背光模组更加轻薄化。
(2)本发明直下式背光模组中背光源在自由曲面底部的角度相比传统直下式来说，背光源的角度因自由曲面发生了变化，因此使得更多的光能照射背光模组边缘部位，有利于背光模组亮度均匀度的提高。
(3)本发明直下式背光模组背光腔体内壁也设置为具有一定弧度的自由曲面。使LED光源发出的光经过背光腔体墙壁反射后更多地打到背光模组边缘，从而提升背光模组的均匀度。在背光腔体内壁涂覆的高反射率材料，更加提高了背光腔体的出光效率。
(4)本发明直下式背光模组采用弯曲的LED Bar背光源使背光源的边缘位置得到更多的光线照射，有效避免了中央亮度极高导致均匀度不佳的现象。
附图说明
图1是现有技术中直下式背光模组的结构示意图
图2是本发明实施例1的直下式背光模组的结构示意图。
图3是本发明实施例2的直下式背光模组的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图2所示，本实施例公开直下式背光模组，包括背板、背光源2、扩散板4以及光学膜层5，背板包括底板1以及连接于该底板的侧板3，侧板3与底板1形成背光腔体4；扩散板3设置于侧板上，光学膜层5设置于扩散板4上方；背光源2设置于背板的底板上，容置于背光腔体6中；背板的底板1为自由曲面，底板的自由曲面弧度根据背光源的混光距离进行调节；其中当背光源的混光距离比较短的时候，自由曲面的弧度要适当增加，从而使背光源发出的光获得更长的光程，使背光源在较短的混光距离里面也可以达到混光均匀的效果。
在本实施例中自由曲面的底板由多个分立的圆弧曲面组成，圆弧自由曲面上只要贴附有背光源1处的弧度根据背光源1的混光距离进行调节，而对于对其他部位的弧度没有要求。在本实施例中每个分立的圆弧上设置有多个或一个背光源1。分立的圆弧总个数根据背光模组的背光源的总数量而确定。
本实施例中置在自由曲面底板上的背光源2为LED光源，作为背光源2的LED光源包括红、蓝和绿三种不同波长的LED光源，通过在背光腔体4内混光，实现RGB三基色LED的背光源，R、G、B三种LED光源按一定数目进行贴附，在本实施例中每个分立的圆弧上分别设置有一个红色、一个蓝色、两个绿色的LED光源。当然在本实施例中自由曲面底板上作为背光源的LED光源也可以为白光LED光源。
在本实施例中自由曲面底板上设置有柔性线路层7，背光源通过银浆、焊料或者其他粘贴材料键合在柔性线路层上，并且背光源通过金线与柔性线路层的电极互连。
本实施例中背光板的底板即背光腔体的底部以及背光腔体的侧壁镀有铝等高反射率材料。在本实施例中背板的侧板在背光腔体内壁的一侧为自由曲面，具有一定的弧度。使LED光源发出的光经过背光腔体墙壁反射后更多地打到背光模组边缘，从而提升背光模组的均匀度。
在本实施例中背板的底板为自由曲面，底板自由曲面上的弧度使得背光源具有一定摆角，调整了背光源的发光指向，避免背光源的最大光强处的指向直接垂直于背光模组，而是以一定角度斜斜出射，使被光源发出的光获得更长的光程，意味着有更长的相对混光距离，因此，即使在比较薄的情况下，也能混光均匀，不会引入“萤火虫”等不良光学品味现象，因此本实施例的直下式背光模组降低背光腔室内所需的厚度，可以使得背光模组更加轻薄化。
本实施例还公开了一种液晶显示器，该液晶显示器包括了本实施例中所公开的直下式背光模组。
实施例2
本实施例公开了一种直下式背光模组，本实施例与实施例1的区别之处在于，如图3所示，本实施例中自由曲面底板由一个圆弧曲面组成，即自由曲面底板上的自由曲面为连续弧形，自由曲面上设置有一个或多个背光源。其中设置在自由曲面底板上的背光源为LED Bar灯条8光源，底板自由曲面上设置有柔性线路层，LED Bar灯条8光源通过银浆、焊料或者其他粘贴材料键合在柔性线路层上。
LED Bar灯条8的弯曲程度根据自由曲面底板的弧度进行调节，从而调节LED Bar灯条光源中LED的发光指向。
本实施例还公开一种液晶显示器，该液晶显示器包括了本实施例中所公开的直下式背光模组。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，例如底板自由曲面的形状不局限于上述2种结构其，他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.直下式背光模组，包括背板、背光源、扩散板以及光学膜层，所述背板包括底板以及连接于该底板的侧板，侧板与底板形成背光腔体；
所述扩散板设置于侧板上，所述光学膜层设置于扩散板上方；所述背光源设置于背板的底板上，容置于背光腔体中；
其特征在于，所述背板的底板为自由曲面，所述底板的自由曲面弧度根据背光源的混光距离进行调节。
2.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，自由曲面底板由多个分立的圆弧曲面组成，所述圆弧曲面上贴附有背光源处的弧度根据背光源的混光距离进行调节，所述每个分立的圆弧曲面上设置有多个或一个背光源。
3.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，自由曲面底板由一个圆弧曲面组成，即自由曲面底板上的自由曲面为连续弧形，自由曲面底板上设置有一个或多个背光源。
4.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，设置在自由曲面底板上的背光源为LED光源，作为背光源的LED光源包括红、蓝和绿三种基色的LED光源，通过在背光腔体内混光，实现RGB三种基色LED的背光源。
5.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，设置在自由曲面底板上的背光源为LED光源，作为背光源的LED光源为白光LED光源。
6.根据权利要求3所述的直下式背光模组，其特征在于，设置在自由曲面底板上的背光源为LED灯条光源，所述LED灯条的弯曲程度根据自由曲面底板的弧度进行调节。
7.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，自由曲面底板上贴有柔性线路层，所述背光源贴付在柔性线路层上，并且背光源通过金线与柔性线路层的电极互连。
8.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，所述背光板的底板即背光腔体的底部以及背光腔体的侧壁镀有铝。
9.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，所述侧板在背光腔体内壁的一侧为自由曲面，具有一定的弧度。
10.一种液晶显示器，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的直下式背光模组。
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Application publication date: 20150225

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