CN109164631B - 直下式背光模组、显示装置及其组装方法 - Google Patents

Abstract

一种直下式背光模组、显示装置及其组装方法，其中背光模块包含数个发光二极管灯条、反射板、数个檐部以及数个连接器。发光二极管灯条分别包含独立的数个发光二极管。反射板设置于发光二极管灯条之上。反射板具有数个光开口及数个遮盖口，光开口分别对应至发光二极管以供发光二极管穿过而固定于反射板上。檐部分别与遮盖口单边相连接，且相邻两檐部在反射板的侧视方向呈X形交错。连接器设置于遮盖口内并由檐部斜向覆盖，且连接器分别电性连接发光二极管灯条。本发明可显著改善出光面的光强度均匀性，对于显示质量有显著的提升。

Description

直下式背光模组、显示装置及其组装方法

技术领域

本发明涉及显示装置技术领域，具体涉及一种直下式背光模块。

背景技术

液晶显示装置具有填充在两个透明基板之间的液晶。通过施加电压改变液晶分子的方向，进而改变透光率，由此液晶显示装置可以显示预定的图像。由于液晶本身不是发光体，因此需要外加背光模块作为光源。近年来，背光模块又以直下式发光二极管背光模块为产业的开发重点。直下式发光二极管背光模块的光源为发光二极管芯片，排列设置于导光板的底侧，使得发光二极管芯片发出的光线直接入射导光板而出光，光线会随着远离发光二极管芯片而扩散减弱强度，因此照射到液晶面板各处的光线强度并不均匀。

由于液晶面板的分辨率大幅提高，若背光模块出光面的均匀度不佳或有缺陷，就无法表现液晶面板分辨率提升的效果。

为了使光线均匀散布在液晶面板上，发光二极管芯片的出光会经过二次光学透镜的折射而分布于光腔内，在透镜之上一般还设计有扩散板与光学膜片等光学材料，组件会将先前二次光学透镜所折射的光线穿透与反射回来。举例而言，扩散板具有约50%至60%的穿透率，且至少有40%的光线在通过扩散板时会被折射、反射回到光腔内进行再次的漫射，最终让光线比较均匀的分布在面板上。在光线漫射的过程中，一部分的光线会打到背光模块内的连接器上，造成这些光线的一大部分被不反光的连接器表面吸收，仅有少部分反射，这个现象不只降低了光利用率，也产生了光出射面的光强度不均匀问题。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本发明所要研究解决的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种直下式背光模组、显示装置及其组装方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种直下式背光模块；包含：

数个发光二极管灯条，各所述发光二极管灯条均包含数个独立的发光二极管；

一反射板，设置于这些发光二极管灯条之上，所述反射板具有数个光开口及数个遮盖口，各所述光开口分别对应各所述发光二极管，以供发光二极管穿过而固定于所述反射板上；

数个檐部，分别与各所述遮盖口单边相连接，且相邻两所述檐部在所述反射板的侧视方向呈X形交错；

数个连接器，分别设置于各所述遮盖口内并由各所述檐部斜向覆盖，各所述连接器分别电性连接各发光二极管灯条。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，所述光开口为圆形开口。

2．上述方案中，所述檐部为长方形，且所述遮盖口的形状相同于所述檐部。

3．上述方案中，所述檐部与所述遮盖口的相连边是以一骑缝线方式相连接。

4．上述方案中，所述檐部与所述反射板具有相同材质。

5．上述方案中，更包含数个支撑柱、一光学膜片组、一配接件及一背板，各所述支撑柱设置于所述反射板上，所述光学膜片组设置在各所述支撑柱上并由各支撑柱所支撑，所述配接件用以设置并电性连接各所述发光二极管灯条及各所述连接器，所述背板用以容置所述配接件；

其中，所述光学膜片组更包含一扩散板、一棱镜板以及一扩散片，依序堆栈并设置在各所述支撑柱上。

为达到上述目的，本发明采用的另一技术方案是：

一种显示装置；包含：

显示面板；以及

直下式背光模块，为所述显示面板的光源，其中所述直下式背光模块包含：

数个发光二极管灯条，各所述发光二极管灯条分别包含数个独立的发光二极管；

数个连接器，分别电性连接各所述发光二极管灯条；

一反射板，设置于各所述发光二极管灯条之上，所述反射板具有数个光开口及数个遮盖口，各所述光开口分别对应各所述发光二极管，以供各所述发光二极管穿过而固定于所述反射板上，各所述遮盖口分别对应至各所述连接器；

数个檐部，分别与各所述遮盖口单边相连接，且同行的两所述檐部在所述反射板的侧视方向呈X形交错，用以斜向遮盖各所述连接器。

为达到上述目的，本发明采用的方法技术方案是：

一种显示装置的组装方法；包含：

安装数个发光二极管灯条与一配接件于一机壳上，各所述发光二极管灯条分别包含独立的数个发光二极管，所述配接件具有数个连接器，分别电性连接各所述发光二极管灯条；

安装一反射板于所述配接件与各所述发光二极管灯条上，所述反射板具有数个光开口及数个遮盖口，各所述光开口分别对应各所述发光二极管，以供各所述发光二极管穿过而固定于所述反射板上，各所述遮盖口分别对应至各所述连接器并具有数个檐部，各所述檐部分别单边连接于所述反射板上且斜向遮盖位于各所述遮盖口的各所述连接器，其中同行的两所述檐部在所述反射板的侧视方向呈X形交错：

安装一光学膜片组于所述反射板上：以及

安装一显示面板于所述光学膜片组上。

附图说明

附图1为依照本发明一实施例所绘示的直下式背光模块俯视图；

附图2为依照图1实施例所绘示的直下式背光模块的部分示意图；

附图3为依照图1实施例所绘示的直下式背光模块的部分俯视图；

附图4为依照本发明一实施例所绘示的光学膜片组的设置位置示意图；

附图5A为依照现有技术实施例所绘示的用以进行光强度仿真的反射板结构图；

附图5B为依照图5A实施例所绘示的光强度仿真数据图；

附图5C为依照图1至3实施例所绘示的用以进行光强度仿真的反射板结构图；

附图5D为依照图5C实施例所绘示的光强度仿真数据图；

附图6为依照本发明一实施例的显示装置的结构分解示意图；

附图7为依照本发明一实施例的组装方法框图。

以上附图中：100．直下式背光模块；100P．部分；110．发光二极管灯条；210．发光二极管灯条；110N．发光二极管；210N．二极管灯条；120．反射板；220．反射板；1202．光开口；1204．遮盖口；1206．露出部分；130．檐部；140．连接器；240．连接器；150．支撑柱；160．光学膜片组；1602．扩散板；1604．棱镜板；1606．扩散片；170．配接件；180．背板；2202．孔；230．遮盖窗；A．夹角；L．长边；W．短边；P．未开口部位；O．开口方向；O1．开口方向；O2．开口方向；O3．开口方向；O4．开口方向；300．显示面板；400．组装方法；410．步骤一；420．步骤二；430．步骤三；440．步骤四。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：下文列举实施例配合所附图式进行详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本案所涵盖的范围，而结构运作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由组件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本案所涵盖的范围。另外，图式仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同组件或相似组件将以相同的符号标示来说明。

另外，在全篇说明书与申请专利范围所使用的用词（terms），除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在本案的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本案的描述上额外的引导。

关于本文中所使用的『第一』、『第二』、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已。

其次，在本文中所使用的用词『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

请参阅图1至3。图1是依照本发明一实施例所绘示的直下式背光模块100俯视图。图2是依照图1实施例所绘示的直下式背光模块100的部分100P示意图。图3是依照图1实施例所绘示的直下式背光模块100的部分100P俯视图。本实施例的直下式背光模块100包含数个发光二极管灯条110、反射板120、数个檐部130以及数个连接器140。发光二极管灯条110分别包含数个独立的发光二极管110N。发光二极管110N可以是红光、绿光、蓝光或白光发光二极管，可以是高指向性型、标准型或散射型发光二极管，亦可以是全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装或玻璃封装等结构的发光二极管。

反射板120设置于发光二极管灯条110之上。反射板120可以是利用蒸镀方式制作的银反射板，亦可以是白反射片。此外，反射板120可以是镜面反射板，亦可以是雾面反射板，且不以此为限。反射板120具有数个光开口1202及数个遮盖口1204，光开口1202分别对应至发光二极管110N以供发光二极管110N穿过而固定于反射板120上。在本实施例中，光开口1202为圆形开口，但光开口1202亦可为三角形、方形、多边形等，且不以此为限。

在本实施例中，檐部130分别与遮盖口1204单边相连接，且相邻两檐部130在反射板120的侧视方向呈X形交错，如图2所示。详细而言，檐部130分别设置于每个遮盖口1204上，每个檐部130与其对应的遮盖口1204单边相连接。举例而言，若某一檐部130与其对应的遮盖口1204为四边形，则单边相连接是指四边形的四边中仅有一边相连接，使得檐部130呈现可相对于遮盖口1204活动的状态。

在本实施例中，图2及图3所绘示的檐部130为长方形，长方形具有长边L及短边W，且遮盖口1204的形状相同于檐部130。遮盖口1204与檐部130以长方形的短边W相连接。因此，前述檐部130与其对应的遮盖口1204之间会呈现夹角A且具有开口方向O。此外，本实施例中相连接的边是以一骑缝线方式相连接，其中各个骑缝线是以9：2的比例制成，亦即骑缝线长度的2/11连接檐部130及遮盖口1204，骑缝线长度的9/11为断开，以达到较好的自然弯曲比例，也不至于太硬，较容易由后述的连接器140所顶起。

在其它实施例中，某一檐部130与其对应的遮盖口1204亦可以是三角形、多边形或圆形。若以三角形为例，则单边相连接是指三角形的三边中仅有一边相连，使得檐部130呈现可相对于遮盖口1204活动的状态。若以圆形为例，则单边相连接是指圆形的一部份圆弧相连。此外，遮盖口1204的形状亦可相异于檐部130。

在图1至图3的实施例中，檐部130与反射板120具有相同材质，以提升出光面光强度的均匀程度。然而，在其它实施例中并不以此为限，檐部130与反射板120亦可具有不同材质。此外，图3俯视图中檐部130未遮到遮盖口1204的露出部分1206可涂上白色反射涂料作为光反射用以增加出光面得光强度均匀性。

在本实施例中，相邻的两个檐部130与其分别对应的遮盖口1204所形成的开口方向O分别为开口方向O1及开口方向O2。如图2所示，开口方向O1与开口方向O2设置为交错式反向，使得相邻的两个檐部130在反射板120的侧视方向呈X形交错。数个连接器140分别设置于遮盖口1204内并由檐部130斜向覆盖，且连接器140分别电性连接发光二极管灯条110。

图4是依照本发明一实施例所绘示的光学膜片组160设置位置的示意图。请参阅图1、图2及图4。在一些实施例中，直下式背光模块100更包含数个支撑柱150、光学膜片组160、配接件170及背板180。支撑柱150设置于反射板120上。配接件170用以设置及电性连接发光二极管灯条110及连接器140。背板180用以容置配接件170。光学膜片组160设置在支撑柱150上并由支撑柱150所支撑。支撑柱150的长度可选择性地设置以使光学膜片组160与反射板120具有适当的距离，以提升出光面的光强度均匀度。在图4的实施例中，光学膜片组160更可选择性地包含扩散板1602、棱镜板1604以及扩散片1606，依序堆栈并设置在支撑柱150上。

扩散板1602用以改善光的分布，使得如图1俯视图案等背光模块的结构特征在出光时模糊化，以产生模糊均匀化的面光源。扩散板1602可以是扩散剂与树脂结合涂布于扩散板1602基板上。扩散剂可以是化学颗粒，经由涂抹方式均匀散布于树脂层之间，使得光线通过时会在扩散剂颗粒与树脂之间穿过。由于扩散剂与树脂具有不同的折射率，光线因而产生漫射，亦即折射、散射以及反射的混合现象，进而达到光线扩散均匀化的效果。

棱镜板1604又可称作增亮膜（Brightness Enhancement Film，BEF），主要用以通过光线的折射及反射来达到汇集光线并提高正面出光及亮度提升的效果。需要设置棱镜版1604的原因是当光线经由扩散板1602漫射出后，行进方向并不单一，指向性差。此时利用棱镜板1604修正光线的行进方向，可大幅提升亮度，超过未设置棱镜板1604的1.5倍以上。棱镜板1604的材质可以是以聚碳酸酯（Polycarbonate）或多元酯（Polyester），且可以是半圆柱体或棱形柱体为表面结构。棱镜板1604亦可以为两片，彼此相迭且方向垂直，更可提升光指向性及亮度。图4所绘示的棱镜板1604即为两片。

扩散片1606的功能类似于扩散板1602，但可相对于扩散板1602具有较低的雾化程度、较高的光穿透程度。另外，扩散片1606亦可具有雾化出光时夹带的棱镜板1604纹路，并保护棱镜板1604免于刮伤的效果。

请参阅图5A至图5D。图5A是依照现有技术实施例所绘示的用以进行光强度仿真的反射板220结构图。由于本发明实施例是欲改善出光均匀度的问题，因此在模拟及实验的研究方向倾向与各种研究类似问题解决方案的现有技术做比较。图5A所示为现有技术中对于改善出光均匀度的一实施例的结构图。在如图5A的现有技术实施例具有数个发光二极管灯条210，每个灯条包含数个发光二极管210N。每个发光二极管灯条210均连接一连接器240。发光二极管灯条210上设有反射片220，反射片220上开设有供发光二极管210N穿过的孔2202。反射片220与连接器240对应的位置开设有遮盖窗230，遮盖窗230的一侧与反射片220的主体相连接。在每个发光二极管灯条210中，相邻两个发光二极管灯条210的相对端设有连接器240，使连接器240成对设置，与每两个成对的连接器240对应的遮盖窗230的开口方向O3、O4彼此相反。遮盖窗230通过在反射片220上沿一矩形的三边切割且保留一边与反射片220的主体相连而形成。成对的遮盖窗230的开口无交叉且未开口部位P与反射片一体连接。

图5B是依照图5A实施例所绘示的光强度仿真数据图。此光强度仿真数据图显示图5A出光方向的光强度图，亦即以反射片220为出光面的光强度仿真数据。图5B清楚显示在X轴为正负20毫米的范围，亦即对应至连接器240所在区域的范围，包含许多的光强度局部峰值情况，显示光强度在连接器240所在的区域范围的不均匀现象仍待进一步改进。

图5C是依照图1至图3实施例所绘示的用以进行光强度仿真的反射板120结构图。相关结构已于前文描述图1至图3结构的段落中详述，在此不再赘述。

图5D是依照图5C实施例所绘示的光强度仿真数据图。请同时参考图2与图5C、图5D。由图5D的光强度分布可知，本发明实施例的相邻两檐部130在反射板120的侧视方向呈X形交错且开口方向O1及开口方向O2相反的结构相较于图5A所绘示的现有技术结构在连接器140处及连接器140附近具有较佳的光强度分布均匀性，使得本发明实施例的直下式背光模块100结构在实际应用时，例如应用于屏幕显示器时使屏幕具有较均匀的光强度，提升显示质量。

图5C及图5D的实施例能够改善出射光强度均匀性的原因在于，本实施例的结构设计使得一对连接器140的中间区域保持平坦，光线不会因檐部130可能的凹凸不平而产生光线散射而影响光强度。此外，一对檐部130的弯起角度由反射板120侧面看去呈现一X形结构，使得光线散射互补连接器放置处可能产生的亮度不均匀区域。其中，夹角A在介于5度与35度之间可达到较佳的反射光均匀度。

综上所述，本发明一些实施例所揭露的直下式背光模块在放置连接器的遮盖口上设置与遮盖口具有一夹角且与反射板材质相同的檐部。檐部覆盖于连接器上并由连接器顶起，且相邻两檐部在反射板的侧视方向呈X形交错。通过此X形交错的檐部结构，本发明实施例的直下式背光模块可显著改善出光面的光强度均匀性，对于显示质量有显著的提升。

图6是一种显示装置，包含显示面板300以及所述直下式背光模块100，直下式背光模块100为所述显示面板300的光源。

如图7所示，一种显示装置的组装方法400；包含：

步骤一S410、安装数个发光二极管灯条与一配接件于一机壳上，各所述发光二极管灯条分别包含独立的数个发光二极管，所述配接件具有数个连接器，分别电性连接各所述发光二极管灯条；

步骤二S420、安装一反射板于所述配接件与各所述发光二极管灯条上，所述反射板具有数个光开口及数个遮盖口，各所述光开口分别对应各所述发光二极管，以供各所述发光二极管穿过而固定于所述反射板上，各所述遮盖口分别对应至各所述连接器并具有数个檐部，各所述檐部分别单边连接于所述反射板上且斜向遮盖位于各所述遮盖口的各所述连接器，其中同行的两所述檐部在所述反射板的侧视方向呈X形交错：

步骤二S430、安装一光学膜片组于所述反射板上：以及

步骤二S440、安装一显示面板于所述光学膜片组上。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种直下式背光模块；其特征在于：包含：

数个发光二极管灯条，各所述发光二极管灯条均包含数个独立的发光二极管；

一反射板，设置于这些发光二极管灯条之上，所述反射板具有数个光开口及数个遮盖口，各所述光开口分别对应各所述发光二极管，以供发光二极管穿过而固定于所述反射板上；

数个檐部，分别与各所述遮盖口单边相连接，且相邻两所述檐部在所述反射板的侧视方向呈X形交错；

数个连接器，分别设置于各所述遮盖口内并由各所述檐部斜向覆盖，各所述连接器分别电性连接各发光二极管灯条；

所述檐部为长方形，且所述遮盖口的形状相同于所述檐部；

其中，所述檐部与所述遮盖口的相连边是以一骑缝线方式相连接，各个骑缝线长度的2/11连接所述檐部与遮盖口，各个骑缝线长度的9/11为断开。

2.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述光开口为圆形开口。

3.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述檐部与所述反射板具有相同材质。

4.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：更包含数个支撑柱、一光学膜片组、一配接件及一背板，各所述支撑柱设置于所述反射板上，所述光学膜片组设置在各所述支撑柱上并由各支撑柱所支撑，所述配接件用以设置并电性连接各所述发光二极管灯条及各所述连接器，所述背板用以容置所述配接件；

其中，所述光学膜片组更包含一扩散板、一棱镜板以及一扩散片，依序堆栈并设置在各所述支撑柱上。

5.一种显示装置；其特征在于：包含：

显示面板；以及

直下式背光模块，为所述显示面板的光源，其中所述直下式背光模块包含：

数个发光二极管灯条，各所述发光二极管灯条分别包含数个独立的发光二极管；

数个连接器，分别电性连接各所述发光二极管灯条；

一反射板，设置于各所述发光二极管灯条之上，所述反射板具有数个光开口及数个遮盖口，各所述光开口分别对应各所述发光二极管，以供各所述发光二极管穿过而固定于所述反射板上，各所述遮盖口分别对应至各所述连接器；

数个檐部，分别与各所述遮盖口单边相连接，且同行的两所述檐部在所述反射板的侧视方向呈X形交错，用以斜向遮盖各所述连接器；

所述檐部为长方形，且所述遮盖口的形状相同于所述檐部；

其中，所述檐部与所述遮盖口的相连边是以一骑缝线方式相连接，各个骑缝线长度的2/11连接所述檐部与遮盖口，各个骑缝线长度的9/11为断开。

6.一种显示装置的组装方法；其特征在于：包含：

安装数个发光二极管灯条与一配接件于一机壳上，各所述发光二极管灯条分别包含独立的数个发光二极管，所述配接件具有数个连接器，分别电性连接各所述发光二极管灯条；

安装一反射板于所述配接件与各所述发光二极管灯条上，所述反射板具有数个光开口及数个遮盖口，各所述光开口分别对应各所述发光二极管，以供各所述发光二极管穿过而固定于所述反射板上，各所述遮盖口分别对应至各所述连接器并具有数个檐部，各所述檐部分别单边连接于所述反射板上且斜向遮盖位于各所述遮盖口的各所述连接器，其中同行的两所述檐部在所述反射板的侧视方向呈X形交错：

安装一光学膜片组于所述反射板上：以及

安装一显示面板于所述光学膜片组上；

所述檐部为长方形，且所述遮盖口的形状相同于所述檐部；

其中，所述檐部与所述遮盖口的相连边是以一骑缝线方式相连接，各个骑缝线长度的2/11连接所述檐部与遮盖口，各个骑缝线长度的9/11为断开。

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