CN104728682B - 背光模组及包含其的液晶显示装置 - Google Patents

背光模组及包含其的液晶显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104728682B
CN104728682B CN201510161870.1A CN201510161870A CN104728682B CN 104728682 B CN104728682 B CN 104728682B CN 201510161870 A CN201510161870 A CN 201510161870A CN 104728682 B CN104728682 B CN 104728682B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
backlight module
light
substrate
liquid crystal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510161870.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104728682A (zh
Inventor
周革革
郭伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Original Assignee
Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co Ltd filed Critical Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority to CN201510161870.1A priority Critical patent/CN104728682B/zh
Publication of CN104728682A publication Critical patent/CN104728682A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104728682B publication Critical patent/CN104728682B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133611—Direct backlight including means for improving the brightness uniformity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses

Abstract

本发明提出了一种背光模组及包含其的液晶显示装置。该背光模组包括基板和矩阵式设置在基板上的光源组件，光源组件具有发光元件和罩设在发光元件上的透镜，其中，透镜的透光率不同以使通过不同的透镜的光的亮度能叠加。该背光模组的光亮度均匀度好，结构简单。

Description

背光模组及包含其的液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其是涉及一种背光模组及包含其的液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置具有机身薄、省电、无辐射等优点，得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示装置大多为背光型液晶显示装置，其主要包括LCD(液晶面板)和背光模组。液晶面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，两片玻璃基板中间有许多垂直和水平的细小电线，通过通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光折射出来产生画面。由于液晶显示面板本身不发光，需要借由背光模组提供的光源来正常显示影像，因此，背光模组成为液晶显示装置的关键组件之一。
LED背光模组目前大致可以分为直下式和侧入式两种。采用直下式背光模组的液晶显示屏，是将LED排列在液晶面板的下面作为光源。对于直下式背光模组，尤其是大尺寸的直下式背光模组，出光的均匀性是一项关键技术。为了追求超薄的特点，现有技术中通常采用较多的扩散膜或者增加光源的数量，使之紧密排列得到均匀的效果。如果增加扩散膜，光的透过率会下降很多，使屏的亮度下降。如果采用紧密排列的光源的方法，则容易出现热量过多的问题。
因此，需要设计一种背光模组，以满足液晶显示装置的亮度均匀性的需求。
发明内容
针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种背光模组及包含其的液晶显示装置。该背光模组结构简单，有利于增加背光亮度的均匀性。
根据本发明的第一方面，提出了一种背光模组，包括：
基板，
矩阵式设置在基板上的光源组件，光源组件具有发光元件和罩设在发光元件上的透镜，其中，透镜的透光率不同以使通过不同的透镜的光的亮度能叠加。通过这种设置，通过透镜的光的亮度叠加，以使得在整个背光模组区域的光亮度能在均匀范围。同时，通过这种设置避免了在背光模组中使用扩散膜而导致的光透过率下降的问题。并且，通过控制透镜的透光率便能控制背光亮度的均匀性，而不必要增加发光元件的数量，节省了成本，避免了由于热量过多导致的问题。
在一个实施例中，透镜具有第一透镜和第二透镜，第一透镜的透光率大于第二透镜的透光率，并且在基板上，第一透镜与第二透镜间隔式设置。这种设置方式有利于透镜在基板上的布置有利于光的亮度有规律的进行叠加，方便生产。同时，这种设置方式更能提高亮度均匀性，提高液晶显示面板的显示品质。
在一个实施例中，在基板上，透镜均匀分布。通过这种设置，进一步地增加了亮度均匀性，从而提高了液晶显示装置的画面品质。
在一个实施例中，在基板上设置反射片，周围分布的第一透镜少的第二透镜处的反射片的反射率比周围分布的第一透镜多的第二透镜处的反射片的反射率大。例如，在背光模组中，位于基板外周的第二透镜所对应的光线亮度，有可能受到周围的三个第一透镜所对应的光线亮度的影响，然而，位于基板中间的第二透镜所对应的光线亮度，有可能受到周围的四个第一透镜所对应的光线亮度的影响。由此，通过上述设置，弥补了在基板周围的第二透镜对应处的亮度弱的问题，增加了整个液晶显示面板范围的亮度均匀性。
在一个实施例中，第二透镜的透光率与第一透镜的透光率的比为50％-85％。优选地，第二透镜的透光率与第一透镜的透光率的比为68％。通过这种设置，易于控制和优化透镜在基板上的结构，同时有助于增加背光模组的亮度均匀性。
在一个实施例中，第一透镜与第二透镜的距离为40mm-50mm。优选地，第一透镜与第二透镜的距离为45mm。通过这种设置，才能够更有效地混光、混色，不产生光斑，有利于维护液晶显示装置的画面品质。同时，这种设置有利于发光元件散热，进一步有助于增加背光模组的亮度均匀性。
在一个实施例中，透镜由透明材料制成，透明材料为塑胶树脂或玻璃。塑胶树脂和玻璃材料比较常见，制作透镜工艺简单，成本也不高。
在一个实施例中，透镜可构造为弧状、半圆状、倒锥台状和柱状中的一种或多种。通过这种方式，保证了透镜的使用要求，有助于制造生产。
在一个实施例中，背光模组还包括设置在透镜的上方的光学膜片。
根据本发明的第二方面，提供一种液晶显示装置，包括上述的背光模组。
与现有技术相比，本发明的优点在于，该背光模组通过设置透光率不同的透镜增加了背光模组的放光均匀性，从而提升了液晶显示装置的画面质量。同时，这种背光模组的结构简单，生产制造成本低。
附图说明
下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述。在图中：
图1显示了根据本发明的背光模组的结构图及其光的亮度曲线。
图2显示了根据本发明的光源组件在基板上的分布图。
图3显示了根据本发明的液晶显示装置的结构图。
图4显示了对比例的背光模组的结构图及其光的亮度曲线。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步说明。
图1显示了根据本发明的背光模组100。如图1所示，背光模组100包括基板1和光源组件2。其中，光源组件2矩阵式分布在基板1上。并且光源组件2具有发光元件3和罩设在发光元件3上的透镜4。透镜4起到了匀光的效果，由此在背光模组中可避免或减少使用扩散板，同时也减小或避免了扩散板导致的光透率下降的问题。另外，透镜4的透光率不同，由此可使通过不同的透镜4的光的亮度能叠加，以提高光的均匀性。而不是通过增设透镜4的数量，从而避免了现有技术中的热量散不出的问题。
根据本发明，透镜4包括第一透镜5和第二透镜6。第一透镜5的透光率大于第二透镜6的透光率。在基板1上，第一透镜5与第二透镜6间隔式设置，如图2所示。需要说明的是，在图2中，只是为了表示第一透镜5和第二透镜6间隔式的分布形式，将第一透镜5和第二透镜6设定为不同的形状。第一透镜5和第二透镜6即可以为相同的形状也可以为不同的形状，为了制造生产的便利，第一透镜5和第二透镜6构造为相同的形状。
为了生产方便，在基板1上，发光元件3均匀分布。同理地，罩设在发光元件3上的透镜4也均匀分布。
发光元件3的光强的分布符合余弦分布特性。如图4所示，如果在基板1’上采用相同透光率的透镜4’，则在相邻的透镜4’大体中间位置处会产生亮度较暗区，而在透镜4’的位置处会产生亮度较亮区，则不利于背光模组100’的光线均匀性。在图1中，显示了根据本发明的背光模组100的光线亮度曲线，其中，透过第一透镜5的光线的亮度曲线为L1，透过第二透镜6的光线的亮度曲线为L2。由于，第一透镜5的透光率大于第二透镜6的透光率，则L1的峰值和谷值均比相应的L2的峰值和谷值高。但是第二透镜6处L2受到四周的透过第一透镜5的L1的影响，并通过光亮度叠加，从而弥补了第二透镜6处的光亮度弱的问题。而在L1波峰处受L2的影响相对于L2波峰处受L1的影响较小。由此，光在整个背光模组100的整体上提高了其均匀性。
优选地，第二透镜6的透光率与第一透镜5的透光率的比为50％-85％。例如，第二透镜6的透光率与第一透镜5的透光率的比可以为68％。进一步优选地，第一透镜5与第二透镜6的距离为40mm-50mm。比如，第一透镜5与第二透镜6的距离为45mm。由此，这种设置方式有助于增加背光模组100的亮度均匀性。同时，这样才能够更有效地混光、混色，不产生光斑，有利于维护液晶显示装置200的画面品质。
在背光模组100中，光源组件2呈M*N矩阵分布，其中M和N是可以根据需要选择的自然数。以图2的4*4矩阵式分布的基板1为例，位于基板1四周的第二透镜61所对应的光线亮度受到周围的三个第一透镜5所对应的光线亮度的影响。然而，位于基板中间的第二透镜62所对应的光线亮度受到周围的四个第一透镜5所对应的光线亮度的影响。由此在整个背光模组100的整个区域上，光亮度在中间位置和四周位置处会有差别。为了避免这种差别，增加整个范围的亮度均匀性。在基板1上，在第二透镜61处设置的反射片(图中未示出)的反射率比在第二透镜62处设置的反射片(图中未示出)的反射率大。由此，通过此种设置解决了光亮度在中间位置和四周位置处有差别的问题，更进一步地提高了背光模组的整体光均匀性。
根据本发明，透镜4由透明材料制成，透明材料为塑胶树脂或玻璃。塑胶树脂或玻璃材料比较常见，制作透镜工艺简单，成本也不高。
在一个实施例中，透镜4可构造为弧状、半圆状、倒锥台状和柱状中的一种或多种。通过这种方式，保证了透镜4的使用要求，有助于制造生产。
需要说明的是，背光模组100还包括设置在透镜4的上方的光学膜片7，以及其它结构，例如，边框。而这些结构对本领域技术人员是显而易见的，在此略去详细描述。
根据本发明还提供一种液晶显示装置200。如图3所示，液晶显示装置200包括液晶面板150和背光模组100。所述的液晶显示装置200可以为液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种背光模组，其特征在于，包括：
基板，
矩阵式设置在所述基板上的光源组件，所述光源组件具有发光元件和罩设在所述发光元件上的透镜，其中，所述透镜的透光率不同以使通过不同的所述透镜的光的亮度能叠加，所述透镜具有第一透镜和第二透镜，所述第一透镜的透光率大于所述第二透镜的透光率，并且在所述基板上，所述第一透镜与所述第二透镜间隔式设置，在所述基板上设置反射片，周围分布的所述第一透镜少的所述第二透镜处的反射片的反射率比周围分布的所述第一透镜多的所述第二透镜处的反射片的反射率大。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，在所述基板上，所述透镜均匀分布。
3.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述第二透镜的透光率与所述第一透镜的透光率的比为50％-85％。
4.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，相邻的所述第一透镜与所述第二透镜的距离为40mm-50mm。
5.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述透镜由透明材料制成，透明材料为塑胶树脂或玻璃。
6.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述透镜可构造为弧状、半圆状、倒锥台状和柱状中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，还包括设置在所述透镜的上方的光学膜片。
8.一种液晶显示装置，其特征在于，包括根据权利要求1到7中任一项所述的背光模组。
CN201510161870.1A 2015-04-08 2015-04-08 背光模组及包含其的液晶显示装置 Active CN104728682B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510161870.1A CN104728682B (zh) 2015-04-08 2015-04-08 背光模组及包含其的液晶显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510161870.1A CN104728682B (zh) 2015-04-08 2015-04-08 背光模组及包含其的液晶显示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104728682A CN104728682A (zh) 2015-06-24
CN104728682B true CN104728682B (zh) 2018-01-05

Family

ID=53452857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510161870.1A Active CN104728682B (zh) 2015-04-08 2015-04-08 背光模组及包含其的液晶显示装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104728682B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104991436A (zh) * 2015-07-16 2015-10-21 武汉华星光电技术有限公司 一种智能手表

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1847949A (zh) * 2005-04-15 2006-10-18 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 直下式背光模组
CN1862290A (zh) * 2005-05-10 2006-11-15 精工爱普生株式会社 微透镜及其微透镜的制造方法、光学片、漫射片
CN1912712A (zh) * 2005-08-08 2007-02-14 Lg.菲利浦Lcd株式会社 背光组件以及采用该组件的液晶显示器
KR20090017442A (ko) * 2007-08-14 2009-02-18 주식회사 엘지화학 Ｌｃｄ 백라이트 유닛용 집광 필름
JP2010020097A (ja) * 2008-07-10 2010-01-28 Hitachi Ltd 液晶表示装置
CN101978292A (zh) * 2008-03-27 2011-02-16 夏普株式会社 光学构件、照明装置、显示装置、电视接收装置以及光学构件的制造方法
CN101995595A (zh) * 2009-08-12 2011-03-30 东丽先端素材株式会社 控制光线方向的光学片、背光组件和液晶显示器
CN103649620A (zh) * 2011-06-29 2014-03-19 夏普株式会社 光源装置以及液晶显示装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1847949A (zh) * 2005-04-15 2006-10-18 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 直下式背光模组
CN1862290A (zh) * 2005-05-10 2006-11-15 精工爱普生株式会社 微透镜及其微透镜的制造方法、光学片、漫射片
CN1912712A (zh) * 2005-08-08 2007-02-14 Lg.菲利浦Lcd株式会社 背光组件以及采用该组件的液晶显示器
KR20090017442A (ko) * 2007-08-14 2009-02-18 주식회사 엘지화학 Ｌｃｄ 백라이트 유닛용 집광 필름
CN101978292A (zh) * 2008-03-27 2011-02-16 夏普株式会社 光学构件、照明装置、显示装置、电视接收装置以及光学构件的制造方法
JP2010020097A (ja) * 2008-07-10 2010-01-28 Hitachi Ltd 液晶表示装置
CN101995595A (zh) * 2009-08-12 2011-03-30 东丽先端素材株式会社 控制光线方向的光学片、背光组件和液晶显示器
CN103649620A (zh) * 2011-06-29 2014-03-19 夏普株式会社 光源装置以及液晶显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104728682A (zh) 2015-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7572036B2 (en) Light emitting diode and lens for the same
CN101910708B (zh) 照明装置和液晶显示装置
CN101206327B (zh) 无接缝显示器及制造无接缝显示器的方法
CN105572783A (zh) 一种导光板、含有该导光板的背光模组以及显示装置
CN100427975C (zh) 背光模块及所使用的扩散板结构
CN201246632Y (zh) 大面积均匀亮度led背光装置
CN103672614A (zh) 用于曲面液晶显示装置的背光模组以及曲面液晶显示装置
JP2008010693A (ja) 液晶表示装置
CN102597604B (zh) 照明装置、显示装置以及电视接收装置
CN203131615U (zh) 直下式背光模组和液晶显示装置
CN102705777A (zh) 底面为曲面结构的二次透镜
EP3916476B1 (en) Direct-type backlight source and manufacturing method therefor, and display device
CN102472844A (zh) 光学板
US20120057102A1 (en) Backlight module
CN203286495U (zh) 多面发光的led光源、led灯条以及背光模组
CN204879661U (zh) 背光模组以及液晶显示面板
CN102620219B (zh) 背光模块以及液晶显示装置
CN102767803A (zh) 一种led背光模组的支撑柱
CN103912846A (zh) 一种背光透镜及其直下式背光模块
CN104728682B (zh) 背光模组及包含其的液晶显示装置
US20120057103A1 (en) Backlight module and liquid crystal display apparatus
CN107179632A (zh) 背光模组、显示模组及显示装置
CN104061488A (zh) 背光模块及显示装置
CN102620212A (zh) 一种背光模组及液晶显示装置
CN207148489U (zh) 一种背光模组和抬头显示器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant