CN105353552A - 一种直下式背光模组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种直下式背光模组，包括：一LED阵列，包括多个LED发光体；一光转换层，位于LED发光体的上方，该光转换层用来对LED发光体出射的光线进行颜色转换；一可透光的支撑架，位于光转换层的下方，该支撑架用于支撑光转换层；以及一白色反射片，位于支撑架的下方，该白色反射片用于将LED发光体出射的部分光线反射回来，以增加光利用率。相比于现有技术，本发明采用可透光的支撑架，由于透明的支撑架本身不吸光，因而光线亮度的衰减相较于现有的白色支撑架将会大幅减少。此外，可透光的支撑架还可在远离LED阵列的表面设置开口，且开口对应的区域面积与LED发光体的封装面积之比可设置介于1～1220之间，极大地增加了支撑架的设计自由度。
Description
技术领域
本发明涉及一种背光模组，尤其涉及一种直下式背光模组。
背景技术
液晶显示装置(LiquidCrystalDisplay，LCD)是使用液晶实现图像的装置。液晶显示装置被应用于各种类型的显示装置，例如电视机或计算机监视器。LCD装置包括将光显示成图像的液晶面板以及向液晶面板提供光照的背光单元(BacklightUnit，BLU)。典型地，已使用外部电极荧光灯(ExternalElectrodeFluorescentLamp，EEFL)、冷阴极荧光灯(ColdCathodeFluorescentLamp，CCFL)等作为背光单元。
近年来，可以改进颜色再现性而不使用银(Ag)的发光二极管(LightEmittingDiode，LED)的使用已经增多。根据背光源的位置，背光单元大致可分成侧入式和直下式。其中，侧入式背光单元通过导光板(LightGuidePanel，LGP)折射位于侧方的背光源的光，并向液晶面板提供均匀的光。直下式背光单元将多个背光源设置在液晶面板的后表面上，以便向液晶面板提供光。在现有技术中，荧光构件主要被安装在背光单元的内部。当荧光构件的热性能较差时，因光源散发的热，将导致寿命缩短。具体地讲，量子点荧光粉作为荧光构件备受关注，光源散发的热对于量子点而言逐渐成为重要的问题。此外，在现有的一些液晶显示装置中，背光单元与支撑架之间的竖直距离较大，这样造成的不利影响是，光在支撑架变高的情形下，需要经过更多次的反射才能出光，导致光线的亮度大幅下降。
有鉴于此，如何设计一种新的直下式背光单元，或对现有的直下式背光单元进行有效改善，以克服现有技术中的上述缺陷或不足，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。
发明内容
针对现有技术中的背光单元所存在的光线亮度大幅下降的上述缺陷，本发明提供了一种新颖的直下式背光模组。
依据本发明的一个方面，提供了一种直下式背光模组，包括：
一LED阵列，包括多个LED发光体，其中每个LED发光体用于产生一背光源；
一光转换层，位于所述LED发光体的上方，所述光转换层用来对所述LED发光体出射的光线进行颜色转换；
一可透光的支撑架，位于所述光转换层的下方，所述支撑架用于支撑所述光转换层；以及
一白色反射片，位于所述支撑架的下方，所述白色反射片用于将所述LED发光体出射的部分光线反射回来，以增加光利用率。
在其中的一实施例，所述支撑架包括一开口侧，所述开口侧位于所述支撑架的远离所述LED发光体的表面。
在其中的一实施例，若所述支撑架的开口侧对应的区域面积与所述LED发光体的封装面积之比为R，则R大于或等于1并且小于或等于1220。
在其中的一实施例，该光转换层包括一壳体以及密封于所述壳体的一光转换物质，其中，所述壳体的材质为玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物树脂(ABS)、透明聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PU)、二氧化硅(SiO2)、氢氧化镁(Mg(OH)2)、碳酸钙(CaCO3)、硫酸钡(BaSO4)、三氧化二铝(Al2O3)或二氧化钛(TiO2)。
在其中的一实施例，所述光转换物质为硫化物荧光粉、氟化物荧光粉或量子点荧光粉。
在其中的一实施例，所述LED发光体为一蓝光LED。
在其中的一实施例，所述LED发光体为蓝光LED与绿光LED的混合、或者蓝光LED与红光LED的混合。
在其中的一实施例，所述直下式背光模组藉由所述光转换层将所述蓝光LED出射的蓝色光线转换成红绿双色光、红单色光或绿单色光。
在其中的一实施例，所述支撑架的透光率大于50％。
采用本发明的直下式背光模组，其包括一LED阵列、一光转换层、一可透光的支撑架以及一白色反射片。LED阵列包括多个LED发光体，每个LED发光体用于产生一背光源。光转换层位于LED发光体的上方，其用来对LED发光体出射的光线进行颜色转换。可透光的支撑架位于光转换层的下方且支撑上述光转换层。白色反射片位于支撑架的下方，并用于将LED发光体出射的部分光线反射回来以增加光利用率。相比于现有技术，本发明采用可透光的支撑架，由于透明的支撑架本身不吸光，因而光线亮度的衰减相较于现有的白色支撑架将会大幅减少。此外，可透光的支撑架还可在远离LED阵列的表面设置开口，且开口对应的区域面积与LED发光体的封装面积之比可设置介于1～1220之间，极大地增加了支撑架的设计自由度。
附图说明
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，
图1示出现有技术中的含有普通LED的直下式背光模组的封装区域面积与LED光场形包覆率的关系示意图；
图2示出本发明的直下式背光模组的第一实施例的结构视图；
图3示出本发明的直下式背光模组的第二实施例的结构视图；以及
图4示出本发明的直下式背光模组与现有的直下式背光模组在不同的支撑架高度下的亮度损失比较示意图。
具体实施方式
为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。
下面参照附图，对本发明各个方面的具体实施方式作进一步的详细描述。
图1示出现有技术中的含有普通LED的直下式背光模组的封装区域面积与LED光场形包覆率的关系示意图。
参照图1，在现有的直下式背光模组中，a表示LED的封装区域的边长，圆形区域表示某一边长时的LED光场形包覆率。并且，LED的封装区域与LED光场形包覆率的关系如表1所示。
表1
| 封装区域面积 | LED光场形包覆率 |
| 边长*1(面积*1) | ～50％ |
| 边长*2(面积*4) | ～95％ |
| 边长*3(面积*9) | 100％ |
| 边长*4(面积*16) | 100％ |
结合图1和表1，LED封装区域面积为1倍时，LED光场形包覆率约为50％；LED封装区域面积扩为4倍时，LED光场形包覆率为95％；LED封装区域面积为9倍时，LED光场形包覆率为100％。对应地，白色支撑架围成的面积与LED封装面积的大小比值介于1～9之间，可实现完全的包覆率。
图2示出本发明的直下式背光模组的第一实施例的结构视图。参照图2，在该实施例中，本发明的直下式背光模组至少包括一LED阵列100、一可透光的支撑架102、一光转换层104和一白色反射片(未示出)。其中，LED阵列100被封装体106所包围。
详细而言，LED阵列100包括多个LED发光体，其中每个LED发光体用于产生一背光源。光转换层104位于LED发光体的上方，光转换层104用来对LED发光体出射的光线进行颜色转换。较佳地，光转换层104包括一壳体以及密封于壳体的一光转换物质。例如，壳体的材质为玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物树脂(ABS)、透明聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PU)、二氧化硅(SiO2)、氢氧化镁(Mg(OH)2)、碳酸钙(CaCO3)、硫酸钡(BaSO4)、三氧化二铝(Al2O3)或二氧化钛(TiO2)。光转换物质为硫化物荧光粉、氟化物荧光粉或量子点荧光粉。
可透光的支撑架102位于光转换层104的下方，该支撑架102用于支撑光转换层104。例如，支撑架102的透光率大于50％。白色反射片位于支撑架102的下方，该白色反射片用于将LED发光体出射的部分光线反射回来从而增加光利用率。例如，该白色反射片可贴附于透光支撑架102的下表面。
此外，可透光的支撑架102可包括一开口侧(开口以h1标识)。该开口侧位于支撑架102的远离LED发光体的表面。在该实施例中，透明支撑架开口围成的面积与LED封装面积的比值为1。
在一具体实施例，LED发光体为一蓝光LED。在另一具体实施例，LED发光体为蓝光LED与绿光LED的混合、或者蓝光LED与红光LED的混合。如此一来，本发明的直下式背光模组藉由光转换层104将蓝光LED出射的蓝色光线转换成红绿双色光、红单色光或绿单色光。
在一具体实施例，若支撑架102的开口侧对应的区域面积与LED发光体的封装面积之比为R，则R大于或等于1并且小于或等于1220。这是因为，本发明的LED发光体的封装区域的边长缩小为原来的0.86倍，现有的支撑架围成的最大边长为30，则本发明的支撑架开口侧对应的区域面积与LED发光体的封装面积最大比值为(30/0.86)2，即1220左右。
图3示出本发明的直下式背光模组的第二实施例的结构视图。参照图3，类似于图2，在该实施例中，本发明的直下式背光模组至少包括一LED阵列200、一可透光的支撑架202、一光转换层204和一白色反射片。它们之间的位置关系已在上述图2详细描述，在此不再赘述。
图3与图2的主要区别是在于，透明支撑架开口围成的面积与LED封装面积的比值不同。在图3中，透明支撑架的边长可设置得更长一些，对应地，透明支撑架的开口侧围成的区域面积也将更大。例如，上述比值R可取为4或9。
图4示出本发明的直下式背光模组与现有的直下式背光模组在不同的支撑架高度下的亮度损失比较示意图。
如图4所示，当白色支撑架的高度为1.7mm时，其光线亮度损失为0；当白色支撑架的高度为3.4mm时，其光线亮度损失为17％；当白色支撑架的高度为5.1mm时，其光线亮度损失为30％。相比之下，本发明的可透光支撑架的高度为1.7mm时，其光线亮度损失为0；当可透光支撑架的高度为3.4mm时，其光线亮度损失为6.5％(同比下降10.5％)；当可透光支撑架的高度为5.1mm时，其光线亮度损失仅为16％(同比下降14％)。
采用本发明的直下式背光模组，其包括一LED阵列、一光转换层、一可透光的支撑架以及一白色反射片。LED阵列包括多个LED发光体，每个LED发光体用于产生一背光源。光转换层位于LED发光体的上方，其用来对LED发光体出射的光线进行颜色转换。可透光的支撑架位于光转换层的下方且支撑上述光转换层。白色反射片位于支撑架的下方，并用于将LED发光体出射的部分光线反射回来以增加光利用率。相比于现有技术，本发明采用可透光的支撑架，由于透明的支撑架本身不吸光，因而光线亮度的衰减相较于现有的白色支撑架将会大幅减少。此外，可透光的支撑架还可在远离LED阵列的表面设置开口，且开口对应的区域面积与LED发光体的封装面积之比可设置介于1～1220之间，极大地增加了支撑架的设计自由度。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。
Claims (9)
1.一种直下式背光模组，其特征在于，所述直下式背光模组包括：
一LED阵列，包括多个LED发光体，其中每个LED发光体用于产生一背光源；
一光转换层，位于所述LED发光体的上方，所述光转换层用来对所述LED发光体出射的光线进行颜色转换；
一可透光的支撑架，位于所述光转换层的下方，所述支撑架用于支撑所述光转换层；以及
一白色反射片，位于所述支撑架的下方，所述白色反射片用于将所述LED发光体出射的部分光线反射回来，以增加光利用率。
2.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，所述支撑架包括一开口侧，所述开口侧位于所述支撑架的远离所述LED发光体的表面。
3.根据权利要求2所述的直下式背光模组，其特征在于，若所述支撑架的开口侧对应的区域面积与所述LED发光体的封装面积之比为R，则R大于或等于1并且小于或等于1220。
4.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，该光转换层包括一壳体以及密封于所述壳体的一光转换物质，其中，所述壳体的材质为玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物树脂、透明聚苯乙烯、聚氨酯、二氧化硅、氢氧化镁、碳酸钙、硫酸钡、三氧化二铝或二氧化钛。
5.根据权利要求4所述的直下式背光模组，其特征在于，所述光转换物质为硫化物荧光粉、氟化物荧光粉或量子点荧光粉。
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LED发光体为一蓝光LED。
7.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发光体为蓝光LED与绿光LED的混合、或者蓝光LED与红光LED的混合。
8.根据权利要求6或7所述的直下式背光模组，其特征在于，所述直下式背光模组藉由所述光转换层将所述蓝光LED出射的蓝色光线转换成红绿双色光、红单色光或绿单色光。
9.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，所述支撑架的透光率大于50％。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201510807337.8A CN105353552A (zh) | 2015-11-19 | 2015-11-19 | 一种直下式背光模组 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510807337.8A CN105353552A (zh) | 2015-11-19 | 2015-11-19 | 一种直下式背光模组 |
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|---|---|
| CN105353552A true CN105353552A (zh) | 2016-02-24 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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|---|---|
| CN (1) | CN105353552A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105842924A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-10 | 友达光电股份有限公司 | 背光模块 |
| CN112164743A (zh) * | 2020-09-27 | 2021-01-01 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 一种背光模组以及显示装置 |
-
2015
- 2015-11-19 CN CN201510807337.8A patent/CN105353552A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105842924A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-10 | 友达光电股份有限公司 | 背光模块 |
| CN105842924B (zh) * | 2016-03-29 | 2019-08-23 | 友达光电股份有限公司 | 背光模块 |
| CN112164743A (zh) * | 2020-09-27 | 2021-01-01 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 一种背光模组以及显示装置 |
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| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |