CN105465689A - 背光照明结构及背光照明系统和显示装置 - Google Patents

背光照明结构及背光照明系统和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光学透镜技术领域，具体涉及一种背光照明结构及背光照明系统和显示装置，所述背光照明结构，包括设置在PCB板上的光源和配光透镜，其特征在于：所述配光透镜上设置有用于容纳所述光源的光源容纳腔，所述光源焊接在所述PCB板上，所述光源容纳腔的下缘与所述焊接面之间的垂直距离为L，所述光源的发光部分下缘与所述焊接面之间的垂直距离为Y，L小于或者等于Y。本申请的背光照明结构能够减少或者直接避免光源发出光线从配光透镜与PCB板之间的间隙射出，而且还能够避免光源发出的光线由配光透镜底面入射进入配光透镜内，在提高光利用率的同时，还保证了照明区域的均匀性。

Description

背光照明结构及背光照明系统和显示装置
技术领域
本发明涉及光学透镜技术领域，具体涉及一种背光照明结构及背光照明系统和显示装置。
背景技术
对于目前的显示装置中，大多都需要涉及背光照明结构，例如目前的液晶电视结构。对于背光照明结构，目前的通常结构是：包括基板，在基板上布置若干的照明光源，为了使背光照明结构能够提供均匀以及符合设计照明要求的照明光线，在目前的背光照明结构中，还设置有透镜结构对光源发出的光线进行二次分配，每个透镜对应一个光源，保证照明区域的均匀性。
随着研究的深入，本申请的发明人发现，上述结构的背光照明结构依然存在着不足，具体在于：在上述结构中，透镜结构通常是采用焊接的方式设置在基板上，为了焊接的方便和焊接质量的可靠，在透镜的底部还设置有定位柱，制造过程中，定位柱焊接在基板上，实现对透镜的固定。
上述结构的背光照明结构，对于小角度发光的光源而言，是使用的，但是当对于大角度发光的光源就存在有不能回避的问题。
例如目前得到广泛运用的LED光源，LED光源的发光角度较大，通常可以达到120度～140度，甚至更大；一些点光源，其发光角度通常超过180度。当这类光源运用与目前的背光照明结构时，由于在目前的背光照明结构中，透镜的底部设置有定位柱，定位柱焊接在基板上之后，在透镜底部与基板之间必然存在有一较大的间隙，使得光源发出光线的中的大角度光线会从该间隙射出，首先是降低了对光源的光利用率，同时，这部分光线由该间隙射出，不受透镜的约束和控制，还直接影响了背光照明结构的照明效果；
当所采用的光源为侧面能够发出光线的光源时，上述的背光结构所导致的不足就更加的明显，原因在于：当光源的侧面发光时，具有大量的光学与透镜底部的间隙相对应，这部分光线直接从透镜底部与基板之间的间隙射出透镜，不仅降低了光源的利用率，也直接影响了背光照明结构的照明效果；
特别的，当光源发光角度较大时，特别是对于侧面能够发光的光源，其发出的光线中还有一部分与透镜的底面相对应，这部分光线直接照射在透镜的底面，直接从透镜底面折射进入透镜，然后再经透镜的反射或者折射后从出射面射出混在照明光线之中，如此，不仅使得照明区域的形状精度难以控制，而且还直接影响了照明区域的均匀性。
所以，基于上述，目前亟需一种不仅适用于小角度光源，而且还能够适用于大角度发光的光源，以及适用于侧面发光的光源的背光照明结构。
发明内容
本发明的目的在于：针对目前背光照明结构存在的不能够良好适用于大角度发光和侧面发光光源的不足，提供一种能够适用于大角度发光光源和侧面发光光源的背光照明结构。
背光照明结构，包括设置在PCB板上的光源和配光透镜，所述配光透镜上设置有用于容纳所述光源的光源容纳腔，所述光源焊接在所述PCB板上，所述光源容纳腔的下缘与所述焊接面之间的垂直距离为L，所述光源的发光部分下缘与所述焊接面之间的垂直距离为Y，L小于或者等于Y。
在本申请的上述方案中，光源容纳腔的下缘与焊接面之间的垂直距离为L，所述光源的发光部分下缘与所述焊接面之间的垂直距离为Y，L小于或者等于Y，使得，当光源为大角度发光的光源或者侧面发光的光源时，相较于目前的背光照明结构，本申请的背光照明结构能够减少或者直接避免光源发出光线从配光透镜与PCB板之间的间隙射出，使得，在提高本申请背光照明结构光利用率的同时，还降低或者避免了从配光透镜与PCB板之间的间隙射出光线对照明效果的影响；
再一方面，本申请的背光照明结构，由于L小于或者等于Y，直接避免了光源发出光线从配光透镜底面进入配光透镜内部的可能，如此，不仅使得照明区域的形状精度能够得到可靠控制，而且还进一步的提高了照明区域的均匀性。
作为优选，L小于或者等于0.3mm。
在本申请中，光源包括发光部分和将发光部分封装在内的封装部分，基于目前光源发光部分和封装部分的结构，本申请的发明人发现，当L值小于或者等于0.3mm时，能够尽量多的使光源发出光线照射在配光透镜内部，进一步的提高本申请背光照明结构的光利用，以及提高背光照明结构的照明效果。
作为优选，所述光源为LED发光部分及封装部分的整体组合。
作为优选，所述配光透镜和光源容纳腔为对称结构，所述光源容纳腔为位于所述配光透镜底部的凹槽，所述配光透镜的中心轴线与所述光源容纳腔的中心轴线相重合。
在上述方案中，配光透镜和光源容纳腔为对称结构，配光透镜的中心轴线与光源容纳腔的中心轴线相重合，进一步的保证配光透镜折射出的光线的均匀性，进一步提高本申请背光照明结构的照明效果。
作为优选，所述光源容纳腔的下缘与所述配光透镜底面其他部位相平齐或者凸出于所述配光透镜的底面。
在本申请的上述方案中，光源容纳腔的下缘与配光透镜底面其他部位相平齐或者凸出于配光透镜的底面，进一步可靠保证光源容纳腔下缘与光源焊接面之间的相对位置，而在制造过程中，也方便配光透镜的安装。
作为优选，所述配光透镜的底面作雾化处理。
作为优选，所述配光透镜的底面还设置有定位结构，所述配光透镜通过所述定位结构连接在所述PCB板上。
在配光透镜底面设置定位结构，在背光照明结构制造过程中，方便将配光透镜设置在PCB板上。
作为优先，所述定位结构凸出于所述配光透镜的底面。进一步的方便配光透镜与PCB板之间的连接。
作为优选，所述光源为侧面有光发出的LED光源。
作为优选，所述LED光源为CSP光源或由此变形出的多面发光的LED光源。
在本申请中，由于背光照明结构采用了上述结构，进而使得，在本申请中，可以采用侧面有光发出的LED光源，如CSP光源或者由此变形出的多面发光的LED光源，在提高照明效果的同时，有能够利用光源侧面发出的光线，提高本申请背光照明结构的光利用率。
本申请还公开了一种背光照明系统：
包括有PCB板，所述PCB板上设置有上述的背光照明结构。
本申请的背光照明系统，由于其采用了上述的背光照明结构，使得，其采用的光源，不仅可以是通常的小角度发光的光源，还可以采用大角度发光的光源，比如点光源和面光源，以及侧面能够发光的光源，在采用上述光源时，在提高照明效果的同时，还能够利用大角度光线或者侧面发出的光学，提高光源的光利用率。
本申请还公开了一种显示装置：
包括有上述的背光照明结构或者上述的背光照明系统。
本申请的背光照明系统，由于其采用了上述的背光照明结构，使得，其采用的光源，不仅可以是通常的小角度发光的光源，还可以采用大角度发光的光源，比如点光源和面光源，以及侧面能够发光的光源，在采用上述光源时，在提高照明效果的同时，还能够利用大角度光线或者侧面发出的光学，提高光源的光利用率。
本申请的显示装置，可以为电视、显示屏幕或者其他采用背光照明结构的显示装置。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本申请的有益效果是：
相较于目前的背光照明结构，本申请的背光照明结构能够减少或者直接避免光源发出光线从配光透镜与PCB板之间的间隙射出，使得，在提高本申请背光照明结构光利用率的同时，还降低或者避免了从配光透镜与PCB板之间的间隙射出光线对照明效果的影响；而且，直接避免了光源发出光线从配光透镜底面进入配光透镜内部的可能，如此，不仅使得照明区域的形状精度能够得到可靠控制，而且还进一步的提高了照明区域的均匀性。
附图说明
图1为本申请背光照明系统的结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为光源容纳腔下缘凸出于配光透镜底面时的结构示意图；
图4为图3中B处的局部放大图，
图中标记：1-PCB板，2-光源，3-配光透镜，4-光源容纳腔，5-焊接面，6-配光透镜的中心轴线，7-定位结构，8-底面。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：如图1-4所示，
背光照明结构，包括设置在PCB板1上的光源2和配光透镜3，其特征在于：所述配光透镜3上设置有用于容纳所述光源2的光源容纳腔4，所述光源2焊接在所述PCB板1上，所述光源容纳腔4的下缘与所述焊接面5之间的垂直距离为L，所述光源2的发光部分下缘与所述焊接面5之间的垂直距离为Y，L小于或者等于Y。
在本实施例的上述方案中，光源容纳腔4的下缘与焊接面5之间的垂直距离为L，所述光源2的发光部分下缘与所述焊接面5之间的垂直距离为Y，L小于或者等于Y，使得，当光源2为大角度发光的光源2或者侧面发光的光源2时，相较于目前的背光照明结构，本实施例的背光照明结构能够减少或者直接避免光源2发出光线从配光透镜3与PCB板1之间的间隙射出，使得，在提高本实施例背光照明结构光利用率的同时，还降低或者避免了从配光透镜3与PCB板1之间的间隙射出光线对照明效果的影响。
作为优选，L小于或者等于0.3mm。
在本实施例中，光源2包括发光部分和将发光部分封装在内的封装部分，基于目前光源2发光部分和封装部分的结构，本实施例的发明人发现，当L值小于或者等于0.3mm时，能够尽量多的使光源2发出光线照射在配光透镜3内部，进一步的提高本实施例背光照明结构的光利用，以及提高背光照明结构的照明效果。
作为优选，本实施例的所述光源2为LED发光部分及封装部分的整体组合。
作为优选，所述配光透镜3和光源容纳腔4为对称结构，所述光源容纳腔4为位于所述配光透镜3底部的凹槽，所述配光透镜3的中心轴线6与所述光源容纳腔4的中心轴线相重合。
在上述方案中，配光透镜3和光源容纳腔4为对称结构，配光透镜3的中心轴线6与光源容纳腔4的中心轴线相重合，进一步的保证配光透镜3折射出的光线的均匀性，进一步提高本实施例背光照明结构的照明效果。
作为优选，所述光源容纳腔4的下缘与所述配光透镜3底面8其他部位相平齐或者凸出于所述配光透镜3的底面8。
在本实施例的上述方案中，光源容纳腔4的下缘与配光透镜3底面8其他部位相平齐或者凸出于配光透镜3的底面8，进一步可靠保证光源容纳腔4下缘与光源2焊接面5之间的相对位置，而在制造过程中，也方便配光透镜3的安装。
作为优选，所述配光透镜3的底面8作雾化处理。
作为优选，所述配光透镜3的底面8还设置有定位结构7，所述配光透镜3通过所述定位结构7连接在所述PCB板1上。
在配光透镜3底面8设置定位结构7，在背光照明结构制造过程中，方便将配光透镜3设置在PCB板1上。
作为优先，所述定位结构7凸出于所述配光透镜3的底面8。进一步的方便配光透镜3与PCB板1之间的连接。
作为优选，所述光源2为侧面有光发出的LED光源2。
作为优选，所述LED光源2为CSP光源2或者由此变形出的多面发光的LED光源2。
在本实施例中，由于背光照明结构采用了上述结构，进而使得，在本实施例中，可以采用侧面有光发出的LED光源2，例如CSP光源2或者由此变形出的多面发光的LED光源2，在提高照明效果的同时，有能够利用光源2侧面发出的光线，提高本实施例背光照明结构的光利用率。
实施例2，如图1-4所示，
一种背光照明系统：包括有PCB板1，所述PCB板1上设置有上述的背光照明结构。
本实施例的背光照明系统，由于其采用了上述的背光照明结构，使得，其采用的光源2，不仅可以是通常的小角度发光的光源2，还可以采用大角度发光的光源2，比如点光源2和面光源2，以及侧面能够发光的光源2，在采用上述光源2时，在提高照明效果的同时，还能够利用大角度光线或者侧面发出的光学，提高光源2的光利用率。
实施例3，如图1-4所示，
一种显示装置：包括有上述的背光照明结构或者上述的背光照明系统。
本实施例的背光照明系统，由于其采用了上述的背光照明结构，使得，其采用的光源2，不仅可以是通常的小角度发光的光源2，还可以采用大角度发光的光源2，比如点光源2和面光源2，以及侧面能够发光的光源2，在采用上述光源2时，在提高照明效果的同时，还能够利用大角度光线或者侧面发出的光学，提高光源2的光利用率。
本实施例的显示装置，可以为电视、显示屏幕或者其他采用背光照明结构的显示装置。
凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.背光照明结构，包括设置在PCB板上的光源和配光透镜，其特征在于：所述配光透镜上设置有用于容纳所述光源的光源容纳腔，所述光源焊接在所述PCB板上，所述光源容纳腔的下缘与焊接面之间的垂直距离为L，所述光源的发光部分下缘与所述焊接面之间的垂直距离为Y，L小于或者等于Y。
2.根据权利要求1所述的背光照明结构，其特征在于：L小于或者等于0.3mm。
3.根据权利要求1所述的背光照明结构，其特征在于：所述配光透镜和光源容纳腔为对称结构，所述光源容纳腔为位于所述配光透镜底部的凹槽，所述配光透镜的中心轴线与所述光源容纳腔的中心轴线相重合。
4.根据权利要求3所述的背光照明结构，其特征在于：所述光源容纳腔的下缘与所述配光透镜底面其他部位相平齐或者凸出于所述配光透镜的底面。
5.根据权利要求1所述的背光照明结构，其特征在于：所述配光透镜的底面作雾化处理。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的背光照明结构，其特征在于：所述配光透镜的底面还设置有定位结构，所述配光透镜通过所述定位结构连接在所述PCB板上。
7.根据权利要求6所述的背光照明结构，其特征在于：所述光源为LED发光部分及封装部分的整体组合。
8.根据权利要求1-5任意一项所述的背光照明结构，其特征在于：所述光源为侧面有光发出的LED光源。
9.一种背光照明系统，其特征在于：包括有PCB板，所述PCB板上设置有如权利要求1-8任意一项所述的背光照明结构。
10.一种显示装置，其特征在于：包括如权利要求1-8任意一项所述的背光照明结构或如权利要求9所述的背光照明系统。
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