CN107314295A - 一种背光模组、显示屏及显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背光模组、显示屏及显示设备。背光模组包括扩散板、LED灯条及防蓝光透镜，扩散板的下表面为入光面；LED灯条设置于所述扩散板的下方；防蓝光透镜的底面向内凹陷形成光源腔，所述防蓝光透镜扣设于所述LED灯条外，且所述LED灯条上的LED芯片位于所述光源腔内，所述防蓝光透镜用于吸收蓝光。该背光模组通过设置防蓝光透镜，可以吸收LED灯条发出的蓝光，从而达到护眼的功能和防蓝光认证要求；该背光模组为直下式结构，扩散板与LED灯条之间具有一定的空间，防蓝光透镜罩在LED芯片上，相对现有技术中增加防蓝光膜片，不会增加背光模组的厚度，且防蓝光透镜的体积较小，成本相对较低，易运输及储存。

Description

一种背光模组、显示屏及显示设备

技术领域

本发明涉及显示设备技术领域，尤其涉及一种背光模组、显示屏及显示设备。

背景技术

通常情况下，人眼可感知的电磁波波长范围大概在380nm-780nm之间，该范围内的电磁波被称作“可见光”，其中，波长为380nm-410nm为高能蓝紫光，420nm-450nm为短波蓝光。研究表明，长期暴露在波长为380nm-450nm的蓝光下会导致视网膜损伤，进而导致白内障、黄斑变性等疾病。

如图1-图2所示，现有的背光模组包括依次固定于背板4＇的反射片5＇、扩散板1＇、光学膜片、液晶面板9＇以及玻璃保护片，LED灯条位于扩散板1＇的侧部，以上各部件通过中框7＇和面框8＇支撑固定。为减小背光模组产生的波长在380nm-450nm的蓝光，一般采用防蓝光光学膜片6＇、使用防蓝光LED灯2＇或使用防蓝光玻璃保护片10＇等方法，减少背光模组产生的蓝光，从而降低蓝光对人眼视网膜的损伤。

使用防蓝光光学膜片6＇或防蓝光玻璃保护片10＇等方法，均是通过采用特殊材料，即防蓝光材料吸收450nm以下波长的蓝光，从而到达护眼的功能和防蓝光认证要求，但防蓝光光学膜片6＇和防蓝光玻璃保护片10＇均需要叠放在扩散板1＇的上表面，面积较大，成本相对较高，而且增加上述防蓝光结构均会增加背光模组的厚度，不利于实现设备的轻薄化。

使用防蓝光LED灯条2＇时，防蓝光LED灯条2＇发出波长460nm-475nm之间的大波长光线，装配成背光模组后的屏谱也可以达到护眼功能和防蓝光认证要求，但此波段的LED产能较低，发光效率也较低，价格也较普通LED要高。

发明内容

本发明的第一目的在于提出一种防蓝光且成本低的背光模组。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种背光模组，包括：

扩散板，其下表面为入光面；

LED灯条，设置于所述扩散板的下方；

防蓝光透镜，其底面向内凹陷形成光源腔，所述防蓝光透镜扣设于所述LED灯条外，且所述LED灯条上的LED芯片位于所述光源腔内，所述防蓝光透镜用于吸收蓝光。

其中，所述防蓝光透镜由添加蓝光吸收剂的混合材料制成，所述混合材料包括聚碳酸酯、丙烯酸酯、阻燃剂、抗氧剂和润滑剂。

其中，所述防蓝光透镜中所述蓝光吸收剂的比重为0.5％-3.5％，所述聚碳酸酯的比重为80％-85％，所述丙烯酸酯的比重为0.5％-1.5％，所述阻燃剂的比重为1％-10％，所述抗氧剂的比重为0.5％-2.5％，所述润滑剂的比重为0.5％-1.5％。

其中，所述防蓝光透镜的外表面、所述光源腔的内壁以及所述防蓝光透镜内均设置有蓝光吸收剂,以形成蓝光吸收层。

其中，所述蓝光吸收剂为无机稀土荧光材料或有机合成橙黄色吸收材料。

其中，当所述背光模组的混光距离为3mm-20mm时，所述防蓝光透镜的出光面在所述光源腔对应区域形成向内凹陷的圆锥面。

其中，当所述背光模组的混光距离为20mm-50mm时，所述防蓝光透镜的出光面在所述光源腔对应区域形成向外凸出的圆弧面。

其中，还包括：

背板，所述LED灯条设置于所述背板的上表面，所述背板的边缘向上翻折并与所述扩散板连接；

反射片，环绕所述LED灯条设置，所述反射片的边缘向上翻折并固定于所述扩散板和所述背板之间；

光学膜片，设置于所述扩散板的上表面。

本发明的第二目的在于提出一种防蓝光且成本低的显示屏。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种显示屏，包括上述的背光模组。

本发明的第三目的在于提出一种防蓝光且成本低的显示设备。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种显示设备，包括上述的显示屏。

有益效果:本发明提供了一种背光模组、显示屏及显示设备。背光模组包括扩散板、LED灯条及防蓝光透镜，扩散板的下表面为入光面；LED灯条设置于所述扩散板的下方；防蓝光透镜的底面向内凹陷形成光源腔，所述防蓝光透镜扣设于所述LED灯条外，且所述LED灯条上的LED芯片位于所述光源腔内，所述防蓝光透镜用于吸收蓝光。该背光模组通过设置防蓝光透镜，可以吸收LED灯条发出的蓝光，从而达到护眼的功能和防蓝光认证要求；该背光模组为直下式结构，扩散板与LED灯条之间具有一定的空间，防蓝光透镜罩在LED芯片上，相对现有技术中增加防蓝光膜片，不会增加背光模组的厚度，且防蓝光透镜的体积较小，成本相对较低，易运输及储存。

附图说明

图1是现有技术中背光模组的结构示意图一；

图2是现有技术中背光模组的结构示意图二；

图3是本发明实施例提供的背光模组的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的显示屏的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的反射透镜的主视图；

图6是本发明实施例提供的反射透镜的俯视图；

图7是本发明实施例提供的折射透镜的主视图；

图8是本发明实施例提供的折射透镜的俯视图。

其中：

1、扩散板；2、LED灯条；3、防蓝光透镜；31、反射透镜；32、折射透镜；4、背板；5、反射片；6、光学膜片；7、中框；8、面框；9、液晶面板；10、玻璃保护片；

1＇、扩散板；2＇、防蓝光LED灯条；4＇、背板；5＇、发射片；6＇、防蓝光光学膜片；7＇、中框；8＇、面框；9＇、液晶面板；10＇、防蓝光玻璃保护片。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，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。

实施例1

如图3所示，本实施例提供了一种背光模组，包括扩散板1、LED灯条2及防蓝光透镜3，扩散板1的下表面为入光面，即本实施例中的背光模组为直下式，直下式的背光模组设置有多条LED灯条2，可以提高背光模组的发光亮度；LED灯条2设置于扩散板1的下方，LED灯条2上均布有多个LED芯片，LED芯片发出的光将由入光面进入扩散板1，并由扩散板1的上表面传出；防蓝光透镜3的底面向内凹陷形成光源腔，防蓝光透镜3扣设于LED灯条2外，且LED灯条2上的LED芯片位于光源腔内，使得LED芯片发出的光将防蓝光透镜3传出，防蓝光透镜3用于吸收蓝光，使得最后背光模组发出的光线的蓝光减少，从而达到护眼功能和防蓝光认证要求。

该背光模组通过设置防蓝光透镜3，可以吸收LED灯条2发出的蓝光，从而达到护眼的功能和防蓝光认证要求；该背光模组为下入光式结构，扩散板1与LED灯条2之间具有一定的空间，防蓝光透镜3罩在LED芯片上，相对现有技术中增加防蓝光膜片，不会增加背光模组的厚度，且防蓝光透镜3的体积较小，成本相对较低；防蓝光透镜3相对现有技术中的防蓝光光学膜片6和防蓝光玻璃保护片10，易运输及储存，可以降低运输成本。

具体而言，本实施例中的防蓝光透镜3由加蓝光吸收剂的混合材料制成，混合材料包括聚碳酸酯、丙烯酸酯、阻燃剂、抗氧剂和润滑剂。由于防蓝光透镜3内添加了蓝光吸收剂，LED灯条2发出的光透过防蓝光透镜3后，透出的光线的频谱会相应发生变化，可见光内蓝光对应波长的光线的能量将相应降低，从而使透出的光线的波长变长，从而达到护眼的功能。

由于波长为380-450nm的蓝光对人眼的伤害较大，为使防蓝光透镜3能够吸收该波长段内蓝光的能量，从而提高透出光线的波长，以达到护眼目的，防蓝光透镜3中蓝光吸收剂的比重可以为0.5％-3.5％，聚碳酸酯的比重可以为80％-85％，丙烯酸酯的比重可以为0.5％-1.5％，阻燃剂的比重可以为1％-10％，抗氧剂的比重可以为0.5％-2.5％，润滑剂的比重可以为0.5％-1.5％。经过大量实验和数据分析，当蓝光吸收剂及混合材料中其他成分的比例在上述范围内时，通过防蓝光透镜3的光线中，380nm-450nm波长的能量的吸收比例在85％以上，可以得到较好的防蓝光效果，而且，经过数据分析，添加该比重范围内的防蓝光透镜3，还可以适用于目前市场上生产的各种型号和尺寸的显示器，兼容性好。本实施例中蓝光吸收剂占防蓝光透镜3的比重可以为0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％，具体比重值可以根据实际需求进行调整。

本实施例中阻燃剂、抗氧化剂和润滑剂还可以用耐高温树脂材料代替，也可以达到较好的防蓝光效果。

本实施例中防蓝光透镜3为与现有技术中利用防蓝光材料制成的防蓝光光学膜片、防蓝光玻璃保护片或防蓝光LED灯条相比，防蓝光透镜3吸收相应波段内的蓝光的能量比例不会降低，而且还可以提高光线的利用率。此外，防蓝光透镜3相对防蓝光光学膜片、防蓝光玻璃保护片或防蓝光LED灯条的制作工艺简单，易保存和运输。

本实施例中蓝光吸收剂可以为无机稀土荧光材料或有机合成橙黄色吸收材料，例如可以为荧光黄粉、氟化物荧光粉或量子点。无机稀土荧光材料和有机合成橙黄色吸收材料均可以吸收380nm-450nm波长段内的光，并向外发出不同波长的光，达到护眼的目的。

本实施例中LED灯条2可以为普通的LED灯条，也可以是增加了氟化物荧光粉的LED灯条或蓝光LED灯条。增加了氟化物荧光粉的LED灯条和蓝光LED灯条发出的光线均可以激发防蓝光透镜3内的蓝光吸收材料，从而提高蓝光的吸收率，提高护眼效果。

在直下式背光模组中，液晶面板9与LED灯条2之间的距离称之为混光距离。当混光距离较小时，为避免LED发出的光线在液晶面板9上形成明暗交替的效果，LED灯条2的光线应较分散，使得投射到液晶面板9上的发光面积较大，从而避免液晶面板9的光线不均匀。当混光距离较大时，为提高液晶面板9上光线亮度，LED灯条2的光线应较收敛，使得液晶面板9上的发光亮度集中，从而避免液晶面板9的光线亮度低。

为此，本实施例中的防蓝光透镜3包括反射透镜31和折射透镜32。如图5和图6所示，当背光模组的混光距离为3mm-20mm时，防蓝光透镜3的出光面在光源腔对应区域形成向内凹陷的圆锥面。LED芯片发出的光线经圆锥面全反射后射出，可以扩大LED芯片的发光角度，使得液晶面板9上的发光面积扩大，有利于提高液晶面板9的放光的均匀度。为进一步提高液晶面板9上光线的均匀度，光源腔入光面在LED芯片对应的区域可以向内凹陷形成圆锥面，从入光面和出光面两个光线传递过程中扩大光线的出光角度，从而增大液晶面板9的发光面积。

如图7-图8所示，当背光模组的混光距离为20mm-50mm时，防蓝光透镜3的出光面在光源腔对应区域形成向外凸出的圆弧面。光线通过折射由防蓝光透镜3中穿出，光线的出光角度相对较小，使得光线更加集中，提高液晶面板9的发光亮度。为进一步控制光线的出光角度，光源腔入光面在LED芯片对应该的区域可以向内凹陷形成圆弧面，从而进一步提高液晶面板9的发光亮度。

在上述基础上，本实施例中的背光模组还包括背板4、反射片5及光学膜片6，LED灯条2设置于背板4的上表面，背板4的边缘向上翻折并与扩散板1连接；反射片5环绕LED灯条2设置，反射片5的边缘向上翻折并固定于扩散板1和背板4之间；光学膜片6设置于扩散板1的上表面。背板4主要为背光模组中各部件提供支撑并固定，使得背光模组各部件更加稳定，结构紧凑。光学膜片6是为了收敛并雾化光线，使得背光模组达到面光源的效果，并提高背光模组光线利用率和亮度。反射片5设置于扩散板1的侧部，从而将LED灯条2向侧部放射的光线反射至扩散板1中，从而使光线由扩散板1的上表面射出，提高光线的利用率，从而提高背光模组的亮度。

实施例2

本实施例提供了一种背光模组，其具体结构与实施例1中的背光模组基本相同，与实施例1中不同的是，防蓝光透镜3的外表面、光源腔的内壁以及防蓝光透镜3内均设置有蓝光吸收剂，以形成蓝光吸收层。光线在经过防蓝光透镜3时，根据光线的传递路线依次通过各蓝光吸收层，从而吸收蓝光，达到护眼的功能和防蓝光认证要求。

如图4所示，本发明还提供了一种显示屏，包括上述实施例中的背光模组，包括中框7、面框8、液晶面板9、玻璃保护片10及上述的背光模组，液晶面板9位于背光模组的上方，扩散板1的上表面发出的光线经过光学膜片6收敛并雾化后，由液晶面板9输出图案。玻璃保护片10位于液晶面板9上方，用于保护液晶面板9，避免液晶面板9磕碰损坏。中框7和面框8主要起到固定和支撑背光模组、液晶面板9和玻璃保护片10的作用，使得显示器整体固定稳定可靠。该显示器中的背光模组可以在护眼的基础上，降低成本。

本实施例还提供了一种显示设备，显示设备可以为电视、电脑、广告机等，包括上述的显示屏，该显示屏在达到护眼的功能和防蓝光认证要求的基础上，降低了成本，且有利于减少设备的厚度，实现设备的轻薄化。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种背光模组，其特征在于，包括：

扩散板(1)，其下表面为入光面；

LED灯条(2)，设置于所述扩散板(1)的下方；

防蓝光透镜(3)，其底面向内凹陷形成光源腔，所述防蓝光透镜(3)扣设于所述LED灯条(2)外，且所述LED灯条(2)上的LED芯片位于所述光源腔内，所述防蓝光透镜(3)用于吸收蓝光。

2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述防蓝光透镜(3)由添加蓝光吸收剂的混合材料制成，所述混合材料包括聚碳酸酯、丙烯酸酯、阻燃剂、抗氧剂和润滑剂。

3.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述防蓝光透镜(3)中所述蓝光吸收剂的比重为0.5％-3.5％，所述聚碳酸酯的比重为80％-85％，所述丙烯酸酯的比重为0.5％-1.5％，所述阻燃剂的比重为1％-10％，所述抗氧剂的比重为0.5％-2.5％，所述润滑剂的比重为0.5％-1.5％。

4.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述防蓝光透镜(3)的外表面、所述光源腔的内壁以及所述防蓝光透镜(3)内均设置有蓝光吸收剂,以形成蓝光吸收层。

5.如权利要求2-4任一项所述的背光模组，其特征在于，所述蓝光吸收剂为无机稀土荧光材料或有机合成橙黄色吸收材料。

6.如权利要求1-4任一项所述的背光模组，其特征在于，当所述背光模组的混光距离为3mm-20mm时，所述防蓝光透镜(3)的出光面在所述光源腔对应区域形成向内凹陷的圆锥面。

7.如权利要求1-4任一项所述的背光模组，其特征在于，当所述背光模组的混光距离为20mm-50mm时，所述防蓝光透镜(3)的出光面在所述光源腔对应区域形成向外凸出的圆弧面。

8.如权利要求1-4任一项所述的背光模组，其特征在于，还包括：

背板(4)，所述LED灯条(2)设置于所述背板(4)的上表面，所述背板(4)的边缘向上翻折并与所述扩散板(1)连接；

反射片(5)，环绕所述LED灯条(2)设置，所述反射片(5)的边缘向上翻折并固定于所述扩散板(1)和所述背板(4)之间；

光学膜片(6)，设置于所述扩散板(1)的上表面。

9.一种显示屏，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的背光模组。

10.一种显示设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的显示屏。