CN110112277A - 一种发光二极管、背光模组及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发光二极管、背光模组及显示装置，该发光二极管包括支架和发光二极管芯片，支架包括相对设置的两块第一侧板、相对设置的两块第二侧板和底板，相对设置的两块第一侧板、相对设置的两块第二侧板和底板形成一容置槽，发光二极管芯片设置于容置槽内，至少一块第一侧板为透光侧板。该发光二极管的发光角度更广，减少背光模组出现的暗影的情况，提高显示装置的显示效果。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种发光二极管、背光模组及显示装置。
背景技术
液晶显示装置是一种平板显示器件，其工作原理是利用液晶材料在电场作用下对光的调制作用产生各种不同的明暗变化从而形成图像。由于液晶材料本身并不发光，因此，液晶显示装置都需要专门的背光模组。
背光模组是液晶显示装置的关键零组件之一，背光模组的主要功能即在于为液晶面板提供均匀、高亮度的背光。背光模组的基本原理是将常用的点型或线型发光体，通过有效光机构转化成高亮度且均一灰度的面发光体，从而使液晶面板能够正常显示影像。
根据光源的分布位置，背光模组可分为直下式背光模组和侧入式背光模组两种。由于侧入式背光模组符合当前显示装置的薄型要求，且能提供高亮、均匀的平面光源，因此，多数液晶显示装置均采用侧入式背光模组。
现有技术中，全面屏的趋势已经成为显示装置发展的主流趋势，而很多显示装置的角位置以及对应的显示区角位置也开始采用圆角设计，该结构容易导致侧入式背光模组的灯条在安装时，由于圆角边缘的限制，灯条难以延伸至显示装置的异形边缘位置，因此，灯条在延伸方向难以完全覆盖导光板入光面，从而灯条两侧的发光二极管难以靠近导光板两侧边，导致背光模组在异形边缘附近出现暗影区，造成背光模组存在暗影问题，导致显示装置的显示效果较差。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种发光二极管、背光模组和显示装置，以提高发光二极管的发光角度，减少背光模组出现的暗影，提高显示装置的显示效果。
本发明技术方案提供了一种发光二极管，该发光二极管包括支架和发光二极管芯片，所述支架包括相对设置的两块第一侧板、相对设置的两块第二侧板和底板，相对设置的两块所述第一侧板、相对设置的两块所述第二侧板和所述底板形成一容置槽，所述发光二极管芯片设置于所述容置槽内，至少一块所述第一侧板为透光侧板。
本申请一实施例还提供了一种背光模组，该背光模组包括至少一个光学膜片和光源，所述光源包括多个发光二极管，其中至少一个发光二极管为第一发光二极管，所述第一发光二极管为上述任一技术方案中的发光二极管。
本申请还提供了一种包含本申请任一技术方案中的背光模组的显示装置，该显示装置包括依次叠置的背光模组、下偏光片、显示面板、上偏光片和盖板，其中，显示面板还包括阵列基板和与该阵列基板对盒的彩膜基板，阵列基板与彩膜基板之间具有液晶层。
本发明技术方案中，发光二极管的支架中，至少一块第一侧板为透光侧板，光线可以从透光侧板射出，从而可以提高发光二极管的发光角度，当发光二极管安装于背光模组上时，可以减少背光模组出现的暗影，提高对应背光模组的发光均匀性，背光模组出现暗影的概率较低，从而使用该背光模组的显示装置的显示效果较好。
附图说明
图1为现有技术一实施例的背光模组部分截面结构示意图；
图2为现有技术一实施例的发光二极管的亮度示意图；
图3为本发明一实施例的发光二极管剖面结构示意图；
图4为本发明另一实施例的发光二极管俯视图；
图5为本发明另一实施例的发光二极管俯视图；
图6为本发明另一实施例的发光二极管俯视图；
图7为本发明另一实施例的发光二极管俯视图；
图8为发光二极管改进前后的发光角度的对比图；
图9为本发明一实施例的显示模组部分结构示意图；
图10为本发明另一实施例的显示模组结构示意图；
图11为本发明另一实施例的显示模组结构示意图；
图12为发光二极管安装至灯条的状态在改进前后的对比图；
图13为本发明另一实施例的显示模组结构示意图；
图14为本发明另一实施例的显示模组结构示意图；
图15为本发明另一实施例的显示模组结构示意图；
图16为本发明另一实施例的显示模组结构示意图；
图17为本发明另一实施例的显示模组结构示意图；
图18为本发明另一实施例的显示装置结构示意图；
图19为本发明另一实施例的移动终端结构示意图。
附图标记：
现有技术部分：
01-异形边缘； 02-灯条；
03-导光板； 04-暗影区；
本发明实施例部分：
1-发光二极管； 11-支架；
111-第一侧板； 111a-一号第一侧板；
111b-二号第一侧板； 112-第二侧板；
113-底板； 12-发光二极管芯片；
13-焊盘； 14-金属线；
15-荧光粉层； 10-背光模组；
1’-发光二极管； 2’-导光板；
2-光学膜片； 3-光源；
4-第一发光二极管； 5-出光区；
51-第一区； 52-第二区；
6-非出光区； 7-异形边缘；
61-第一非出光区； 62-第二非出光区；
20-下偏光片； 30-显示面板；
31-阵列基板； 32-彩膜基板；
33-液晶层； 40-上偏光片；
50-盖板； 100-显示装置；
200-移动终端。
具体实施方式
为提高发光二极管的发光角度，减少背光模组出现的暗影，提高显示装置的显示效果，本发明实施例提供了一种发光二极管、背光模组和显示装置。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，图1为现有技术一实施例的背光模组部分截面结构示意图，示出了现有技术中的一背光模组。现有技术中，随着移动终端的窄边框发展，背光模组的边缘开始出现异形边缘01，较为常见的，背光模组的角部为圆角边缘，在设置背光模组的灯条02时，由于圆角边缘的限制，灯条02难以延伸至显示装置的异形边缘01位置，因此，灯条02在延伸方向难以完全覆盖导光板03入光面，从而灯条02两侧的发光二极管难以靠近导光板03两侧边，因此，在圆角区域形成较为明显的暗影区04，造成背光模组存在暗影问题，导致显示装置的显示效果较差。
请参考图2，图2为现有技术一实施例的发光二极管的亮度示意图，示出了现有技术中的发光二极管的发光角度分布情况，由于现有技术中发光二极管的封装侧框不透光设计，使得发光芯片出射光线只能沿着发光二极管的侧框的边缘射出严重影响发光二极管的发光角度，以发光二极管的能量值为0.5作为满足发光亮度需求为例，当前一发光二极管的发光角度为120°(左右各60°)，在图1的背光模组的圆角边缘，上述发光角度的发光二极管在边缘无法提供足够的光线强度，从而导致出现暗影区。
如图3至图4所示，图3为本发明一实施例的发光二极管剖面结构示意图，图4为本发明另一实施例的发光二极管俯视图，本发明实施例提供的发光二极管1，该发光二极管1包括支架11和发光二极管芯片12，支架11包括相对设置的两块第一侧板111、相对设置的两块第二侧板112和底板113，相对设置的两块第一侧板111、相对设置的两块第二侧板112和底板113形成一容置槽，发光二极管芯片12设置于容置槽内，至少一块第一侧板111为透光侧板。
请参考图3和图4，一个实施例中，发光二极管1包括支架11和设置于支架11内的发光二极管芯片12、焊盘13、金属线14和荧光粉层15，支架11的第一侧板111和第二侧板112以及底板113形成一容置槽，发光二极管芯片12设置于上述容置槽内，利用金属线14将发光二极管芯片12与焊盘13电连接，在将发光二极管1固定于电路板时，可以采用焊接或者利用表面贴装技术(Surface Mount Technology，简称SMT)贴合在电路板上，使焊盘13与电路板电连接，从而将发光二极管1电连接且固定安装于电路板，在容置槽的槽口一侧，形成荧光粉层15，芯片发出的光激发该荧光粉层15发光，实现发光二极管1的发光。
值得说明的是，图3和图4示出的发光二极管及其包含的组成件，结构和位置关系仅为示例性说明，为一种具体的实施方式，但是实际应用中具体结构和组件布局可以根据需求设计，例如，图3中的发光二极管芯片12为倾斜设置，该特征并非对发光二极管芯片安装形式的限定，对于焊盘13的结构也仅是示例性说明，以此类推。
本发明实施例中，至少一块第一侧板111为透光侧板，具体的，图4示出的发光二极管1中一个第一侧板111为透光侧板。具体如图4所示，第一侧板111包括一号第一侧板111a和二号第一侧板111b，其中一号第一侧板111a为透光侧板，二号第一侧板111b为非透光侧板，光线可以从透光侧板射出，从而可以提高发光二极管1的发光角度，当发光二极管1安装于背光模组上时，减少背光模组出现的暗影，提高显示装置的显示效果。
进一步的实施例中，请参考图5，图5为本发明另一实施例的发光二极管俯视图，示出的发光二极管1中两个第一侧板111均为透光侧板，即一号第一侧板111a和二号第一侧板111b均为透光侧板，从而发光二极管1的两侧的发光角度都可以得到提高。
进一步的实施例中，至少一块第二侧板112为透光侧板，请参考图6，图6为本发明另一实施例的发光二极管俯视图，示出的发光二极管1中一个第二侧板112为透光侧板，该实施例中，除了第一侧板111以外，第二侧板112也可以是透光侧板，该实施例中的发光二极管1应用至背光模组时，可以应用于直下式背光模组，从而提高发光二极管1的发光角度。进一步的实施例中，请参考图7，图7为本发明另一实施例的发光二极管俯视图，示出的发光二极管1中两个第二侧板112均为透光侧板，该实施例中发光二极管1支架11的各个侧板均为透光侧板，混光效果更好。
另一个的实施例中，请继续参考图5，第二侧板112为非透光侧板，该实施例中的发光二极管1的支架11仅仅一个方向的透光性较好，该实施例中的发光二极管1应用至背光模组时，可以应用于侧入式背光模组，从而发光二极管1安装时第二侧板112平行于背光模组的出光面，即第一侧板111朝向灯条的两端，从而背光模组不仅可以提高背光模组的出光效果和均匀性，还不易出现漏光的情况。
请参考图8，图8为发光二极管改进前后的发光角度的对比图，示出了一个发光二极管1改进前后的发光角度的对比图，本申请的技术方案对发光二极管1支架11进行改进，图8(a)中示出了现有技术中发光二级管的发光角度为120°，图8(b)中示出了本申请一实施例中发光二极管1的发光角度为150°。上述仅为一个具体的实施例，在实际应用中，本申请技术方案中的发光二极管1的发光角度可以达到140°～150°左右，当然，在其它实施例中，也有可能达到更高。可见，发光二极管1的发光角度得到了提高。该发光二极管1应用于背光模组后，圆角边缘的暗影问题可以得到缓解。
具体的实施例中，发光二极管1的支架11为一体成型支架，即第一侧板111、第二侧板112和底板113为一体成型结构，具体，可以采用双色注塑的工艺制作发光二极管1的支架11，以提高发光二极管1的支架11的整体性和强度，又可以实现两种材质的侧板组合在一起。
请继续参考图4至图7，具体的实施例中，第二侧板112沿第二方向的长度大于第一侧板111沿第一方向的长度，第一方向与第二方向相交。
该实施例中，第一侧板111沿第一方向延伸，第二侧板112沿第二方向延伸，从而发光二极管1的支架11的第一侧板111的尺寸小于第二侧板112的尺寸。
具体实施例中，发光二极管1的支架11的截面形状不限，可以根据需求进行设计，请继续参考图4，一个具体的实施例中，发光二极管1的支架11截面为矩形，即第一侧板111与第二侧板112垂直，该实施例中，第一方向A与第二方向B垂直，即第二侧板112位于支架11的长边，第二侧板112位于支架11的短边。
可选的实施例中，当第一侧板111为透光侧板时，透光侧板的材质可以是硅胶、环氧树脂、钢化玻璃、亚克力、聚碳酸酯、聚丙烯或聚偏氟乙烯中的任意一种或多种。具体可以根据实际需求选择合适的材料制作透光的第一侧板111。进一步的，当第二侧板112也为透光侧板时，该透光侧板的材质也可以是硅胶、环氧树脂、钢化玻璃、亚克力、聚碳酸酯、聚丙烯或聚偏氟乙烯中的任意一种或多种。
进一步的，调节透光侧板的组成成分和制作工艺，可以制作为透明侧板，即透光效果更好，可以实现透明效果，可以透过更多的光线，有利于提高发光二极管的发光亮度。
对于非透光侧板的材质的选择，可以是聚对苯二甲酰对苯二胺、聚对苯二甲酸环己撑二亚甲基酯树脂、环氧树脂侧板和不饱和聚酯玻璃纤维增强片状模塑料中的任意一种或多种。具体可以根据实际需求进行选择。
请参考图9，图9为本发明一实施例的显示模组部分结构示意图，本申请一实施例还提供了一种背光模组10，该背光模组10包括至少一个光学膜片2和光源3，光源3包括多个发光二极管1’，其中至少一个发光二极管1’为第一发光二极管4，第一发光二极管4为上述任一技术的发光二极管1’。
该背光模组10的光源3可以为灯条，灯条包括多个发光二极管1’，而上述发光二极管1’中至少一个发光二极管1’为第一发光二极管4，该第一发光二极管4的发光角度比较大，因此该背光模组10出现暗影的概率减少，从而可以提高背光模组10的工作效果，提高使用该背光模组10的显示装置的显示效果。
请继续参考图9，光源3的多个发光二极管1’沿光学膜片2四周的至少一侧排列，光学膜片2包括导光板2’，光源3的出光面与导光板2’的出光面相交，至少位于光源3的首端和尾端的发光二极管为第一发光二极管4，第一发光二极管4朝向光源2的首端或尾端的侧板为第一侧板111。
该实施例中，背光模组10为侧入式背光模组10，设置有多个发光二极管的光源3设置于导光板2’的一侧，且光源3的出光面与导光板2’的出光面相交，更进一步的，光源3的出光面可以与导光板2’的出光面垂直。该实施例中，光源3的发光二极管依次排列形成灯条，该光源3的首端和尾端的发光二极管为第一发光二极管4，且第一发光二极管4朝向光源3的首端或尾端的侧板为透光侧板，因此，从整个光源3来看，光源3两端的侧板为透光侧板，即一号第一侧板111a位于光源的两端，从而使光源3两端的发光二极管的光线能够射入至导光板的边缘，以改善背光模组10出现暗影的问题。
进一步的上述侧入式背光模组10中所有的第一发光二极管4，朝向背光模组10出光面的第二侧板112为非透光侧板，该实施例中，非透光的第二侧板112可以起到遮光的作用，从而减少背光模组10出现漏光的情况。提高背光模组10的工作效果。
请参考图12，图12为发光二极管安装至灯条的状态在改进前后的对比图，示出了发光二极管1安装至灯条的状态在改进前后的对比图，具体的，多个上述发光二极管1安装至灯条后，在发光二极管1同等密度下，还可以缩小发光二极管1的混光距离L，从而可以减小导光板与发光二极管1之间的距离，有利于进一步的减小背光模组的边框。另外，在保持同等混光距离L的情况下，可以增加相邻两个发光二极管1之间的距离，从而减少背光模组使用的发光二极管1的数量，有利于降低成本。
请参考图10和11，图10为本发明另一实施例的显示模组结构示意图，图11为本发明另一实施例的显示模组结构示意图，进一步的实施例中，光源3的多个发光二极管1’呈阵列排布，光源3的出光面平行于背光模组10的出光面。
该实施例中，背光模组10为直下式背光模组10，该背光模组10的出光效率较高，从而有利于提高背光模组10的工作效果，降低发光二极管1’的成本。
请继续参考图10和图11，具体的实施例中，背光模组10包括出光区5和非出光区6，出光区5包括第一区51(图中虚线和实线之间的区域)和第二区52(图中虚线框出的封闭区域)，非出光区6围绕第一区51，第一区51围绕第二区52，第一区51和第二区52均包括多个发光二极管1’，第一区51包括至少一个第一发光二极管4。
值的说明的是，上述“围绕”包括全围绕或者半围绕的情况，例如，如图11所示为一种实施例中的背光模组10俯视图，该实施例中，背光模组10的出光区为圆形区域，则出光区的边缘均为异形边缘7(图11所示的背光模组的边缘均为异形边缘，且该异形边缘具体为弧形边缘)，该实施例中的第一区51全围绕第二区52，即第一区51包围第二区52，该实施例中，第一区51包括第一发光二极管4，从而在背光模组10的异形边缘7处也可以具有足够的亮度，提高背光模组10的工作效果。当然，背光模组10的出光区5也可以具有菱形、波浪形或者不规则形状的边缘，或者，背光模组10的出光区5为矩形边缘，也可以使第一区51包围第二区52，从而提高背光模组10发光区整个边缘的发光强度。
如图11所示，为另一种实施例中背光模组10的俯视图，该实施例中，背光模组10的发光区具有圆角边缘，则该圆角边缘附近的区域可以作为第一区51(图中虚线和实线之间的区域)，该实施例中，第一区51半包围第二区52(图中虚线框出的封闭区域)，则在背光模组10的圆角边缘处具有第一发光二极管4，从而提高背光模组10的异形边缘7处的亮度，提高背光模组10的工作效果。如图13所示，图13为本发明另一实施例的显示模组结构示意图，为另一种实施例中背光模组10的俯视图，该实施例中，背光模组10的边缘均使用第一发光二极管4，从而提高背光模组10的异形边缘7处的亮度，提高背光模组10的工作效果。
进一步的实施例中，请参考图14，图14为本发明另一实施例的显示模组结构示意图，上述光源2的多个发光二极管可以均为第一发光二极管4，该实施例中，不仅可以使光线射入至导光板的边缘，减少异形边缘7的暗影，还可以缩小发光二极管的混光距离，从而可以减小导光板与发光二极管之间的距离，对于侧入式背光模组10，则有利于进一步的减小背光模组10的边框，从而减小显示装置的边框；对于直入式的背光模组10，则有利于进一步的减薄背光模组10，从而减薄显示装置。另外，在保持同等混光距离的情况下，可以增加相邻两个发光二极管之间的距离，从而减少背光模组10使用的发光二极管的数量，有利于降低背光模组10的成本。可选的，该实施例中的第一发光二极管4可以的第一侧板和第二侧板均为透光侧板，从而更有利于缩小发光二极管的混光距离，从而进一步的减薄显示装置。
请参考图10和图11，本申请提供的背光模组10包括出光区5和非出光区6，该出光区5包括至少一条异形边缘7，非出光区6围绕出光区5。同样，该实施例中，涉及的“围绕”也包括全围绕和半围绕两种情况。该实施例中提到的具有异形边缘的背光模组10，除了如图11所示具有圆角外，如图15示出的本发明另一实施例的显示模组结构示意图中，背光模组还具有挖口结构，或者，如图16示出的本发明另一实施例的显示模组结构示意图中，背光模组还具有“刘海”结构，该背光模组10具有异形边缘7，在异形边缘7处使用本申请提供的第一发光二极管4，可以提高背光模组10的发光均匀性和亮度。
另一个具体的实施例中，请参考图17，图17为本发明另一实施例的显示模组结构示意图，背光模组10包括出光区5、第一非出光区61和第二非出光区62，第一非出光区61包围出光区5，出光区5包围第二非出光区62。该实施例中，第一非出光区61为背光模组10的边缘，第二非出光区62可以为背光模组10出光区5包围的圆孔。第二非显示区的形状可以是圆形、椭圆形或者多边形，本发明不作具体限定。该背光模组10靠近第二非出光区62的发光二极管可以为第一发光二极管4，从而使第二非发光区周侧的光线较为均匀。
如图18所示，图18为本发明另一实施例的显示装置结构示意图，本申请还提供了一种包含本申请任一技术方案中的背光模组10的显示装置100，该显示装置100包括依次叠置的背光模组10、下偏光片20、显示面板30、上偏光片40和盖板50，其中，显示面板30还包括阵列基板31和与该阵列基板31对盒的彩膜基板32，阵列基板31与彩膜基板32之间具有液晶层33。该背光模组10的发光均匀性较好，出现暗影的概率较低，显示装置100的显示效果更好。
如图19所示，图19为本发明另一实施例的移动终端结构示意图，为一种包括上述显示装置100的移动终端200，该移动终端200的背光模组10使用了具有透光侧板的第一发光二极管，故发光均匀性较好，出现暗影的概率较低，显示装置100的显示效果更好，因此，移动终端的使用效果也较好。
具体的实施例中，移动终端的具体类型不限，该移动终端可以是例如智能手表、手机、平板计算机、笔记本电脑、电纸书或电视机等任何具有显示功能的电子设备。例如图11所示的移动终端为手机。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (14)
1.一种发光二极管，其特征在于，包括支架和发光二极管芯片，所述支架包括相对设置的两块第一侧板、相对设置的两块第二侧板和底板，相对设置的两块所述第一侧板、相对设置的两块所述第二侧板和所述底板形成一容置槽，所述发光二极管芯片设置于所述容置槽内，至少一块所述第一侧板为透光侧板。
2.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，至少一块所述第二侧板为透光侧板。
3.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第二侧板为非透光侧板。
4.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述支架为一体成型支架。
5.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第二侧板沿第二方向的长度大于所述第一侧板沿第一方向的长度，所述第一方向与第二方向相交。
6.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述透光侧板的材质是硅胶、环氧树脂、钢化玻璃、亚克力、聚碳酸酯、聚丙烯或聚偏氟乙烯中的任意一种或多种。
7.一种背光模组，其特征在于，包括至少一个光学膜片和光源，所述光源包括多个发光二极管，其中至少一个发光二极管为第一发光二极管，所述第一发光二极管为如权利要求1～6任一项所述的发光二极管。
8.如权利要求7所述的背光模组，其特征在于，所述光源的多个所述发光二极管沿所述光学膜片四周的至少一侧排列，所述光学膜片包括导光板，所述光源的出光面与所述导光板的出光面相交，至少位于所述光源的首端和尾端的发光二极管为第一发光二极管，所述第一发光二极管朝向所述光源的首端或尾端的侧板为第一侧板，所述第一侧板为透光侧板。
9.如权利要求7所述的背光模组，其特征在于，所述光源的多个所述发光二极管呈阵列排布，所述光源的出光面平行于所述背光模组的出光面。
10.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于，包括出光区和非出光区，所述出光区包括第一区和第二区，所述非出光区围绕所述第一区，所述第一区围绕所述第二区，所述第一区和所述第二区均包括多个所述发光二极管，所述第一区包括至少一个所述第一发光二极管。
11.如权利要求8或9所述的背光模组，其特征在于，所述光源的所述多个发光二极管均为第一发光二极管。
12.如权利要求7所述的背光模组，其特征在于，包括出光区和非出光区，所述出光区包括至少一条异形边缘，所述非出光区围绕所述出光区。
13.如权利要求7所述的背光模组，其特征在于，包括出光区、第一非出光区和第二非出光区，所述第一非出光区包围所述出光区，所述出光区包围所述第二非出光区。
14.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求7～13任一项所述的背光模组和与所述背光模组相对设置的显示面板。
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