CN111308783A - Led背光装置及显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种面光源的背光装置及显示设备。该LED背光装置包括设有开孔结构的基板；多个LED光源，其设置在该基板的下表面；反射聚光结构，其设置在所述基板的下方，用于将所述LED光源的出光向所述LED背光装置的出光面的一侧进行反射；光学膜片组，其设置在所述基板的上方。所述开孔结构与所述反射聚光结构相对应设置。本发明提供一种提高轴向视角亮度的背光装置，并且提高了光的利用效率。

Description

LED背光装置及显示设备
技术领域
本发明涉及显示装置，尤其涉及一种LED背光装置及显示设备。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，人们对显示器需求越来越高，特别是对柔性液晶显示器、曲面液晶显示器、可挠液晶显示器和可折叠液晶显示器等非平面型显示设备的需求日渐增多。柔性液晶显示面板凭借其轻薄、可弯折、耐冲击的特性即将成为显示领域的主流。但液晶显示装置为非自发光显示装置，需要搭配背光才能实现显示，大大增加了柔性显示的难度。如何实现柔性背光一直是难以解决的问题。
直下式背光模组直接设置在液晶显示面板的后方，具有窄边框的优势，在大尺寸显示领域得到广泛的应用，但是面临着厚度增加的问题。迷你发光二极管(Mini-LED)是一种尺寸在100微米左右的小型LED，将Mini-LED应用到背光模组中，能够在实现窄边框的同时，减少液晶显示装置的厚度增加。与传统侧入式背光模组类似，采用Mini-LED的直下背光模组也需要采用增亮膜、反射片等结构以提升正面的亮度。目前最常使用的增亮膜的基本原理在于能够将部分大角度光线往中心区域收敛，而其余部分光线能够通过全反射重新进入导光板并得到重新回收利用。不同于侧入式背光的导光板回光系统，采用Mini-LED的直下背光模组一般是通过在驱动基板上涂覆白色反光油墨(即白油)方式进行回光，由于白油的反射特性使得反射光与入射光通常具有相同的角度，要么反射后重新进入增亮膜再次被全反射回来，要么被反射至驱动基板的低反射区(如Mini-LED表面、与白油之间的间隔区)被损耗，导致整体回光效率出现较大损失，出光效率不高。这些柔性Mini-LED背光技术实施困难，一方面与传统背光工艺脱节，两一方面制造成本高，良率低。由于Mini-LED和Micro-LED视角较大，导致其轴向视角亮度不够，因此针对Mini-LED和Micro-LED背光的提高轴向视角亮度设计具有重要意义。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种提高轴向视角亮度的背光装置，并且提高了光的利用效率。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是一种LED背光装置。该LED背光装置包括设有开孔结构的基板；多个LED光源，其设置在该基板的下表面；反射聚光结构，其设置在所述基板的下方，用于将所述LED光源的出光向所述LED背光装置的出光面的一侧进行反射并通过基板的开孔结构出射；光学膜片组，其设置在所述基板的上方。所述开孔结构与所述反射聚光结构相对应设置。
本发明通过出光面与所述LED背光装置的出光面相反的LED光源与反射聚光结构的设置，实现均光效果可调，消除Mura灯眼现象，提高轴向视角亮度，并提升了面光源出光均匀度和光能利用效率。从各Mini-LED和Micro-LED光源射出的光，虽然具有较高的扩散度，但通过向反射聚光结构的反射从而能缩小扩散角，克服轴向视角亮度不够的问题。本发明同时可以获得终端设备的高HDR对比度值显示画面。另外，整个显示装置的生产、组装工艺及结构都更简单，并且结构稳定性高。
在一个优选实施例中，所述LED光源的出光面与所述背光装置的出光面相反。
在一个优选实施例中，所述LED光源倾斜设置；所述反射聚光结构为锯齿状。
在一个优选实施例中，所述开孔结构至少对应一反射聚光结构。
在一个优选实施例中，所述反射聚光结构为凹面结构或凸面结构，其为半球结构、四面体结构、多面体结构、圆柱体结构或者近圆锥体结构。
在一个优选实施例中，所述反射聚光结构和所述基板形成密闭的腔体。
在一个优选实施例中，所述反射聚光结构为光泽的白色反射器、漫反射器、镜面反射白色反射器以及胶体折射率的聚合物膜中的至少一种。
在一个优选实施例中，光学膜片组包括设置在所述基板上方的扩散膜，括设置在所述扩散膜上方的棱镜片。
在一个优选实施例中，光学膜片组还包括量子点膜。
根据本发明之实施例，本发明之LED背光装置用于一种显示设备，其将从所述LED背光装置射出的面状光源光转换为图像光。
附图说明
本发明及其优点将通过研究以非限制性实施例的方式给出，并通过所附附图所示的特定实施方式的详细描述而更好的理解，其中：
图1是本发明实施例1的LED背光装置的爆炸视图。
图2是本发明实施例1的背光装置的除光学膜片组以外的剖视图。
图3是本发明实施例1的基板和多个Mini-LED光源的剖视图。
图4是本发明实施例1的基板的仰视图。
图5是本发明实施例1的基板和多个Mini-LED光源组合的俯视图。
图6是本发明实施例1的反射聚光结构阵列的剖视图。
图7是本发明实施例2的反射聚光结构阵列的剖视图。
具体实施方式
请参照附图中的图式，其中相同的组件符号代表相同的组件，本发明的原理是以实施在一适当的环境中来举例说明。以下的说明是基于所示例的本发明的具体实施例，其不应被视为限制本发明未在此详述的其它具体实施例。
本说明书所使用的词语“实施例”意指用作实例、示例或例证。此外，本说明书和所附权利要求中所使用的冠词“一”一般地可以被解释为意指“一个或多个”，除非另外指定或从上下文清楚导向单数形式。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
实施例1
首先，通过图1-6，就本发明的实施例1的LED背光装置进行说明。本发明的实施例1之LED背光装置包括光学膜片组101、设有开孔结构1021的基板102、多个Mini-LED光源103和反射聚光结构阵列104。多个Mini-LED光源103，其设置在该基板102的下表面；反射聚光结构阵列104，其设置在所述基板102的下方，用于将所述Mini-LED光源103的出光向所述Mini-LED背光装置的出光面的一侧进行反射并通过基板102的开孔结构1021出射；光学膜片组101，其设置在所述基板102的上方。所述开孔结构1021与所述反射聚光结构1041相对应设置。
本实施例通过出光面与所述Mini-LED背光装置的出光面相反的Mini-LED光源103与反射聚光结构104的设置，实现均光效果可调，消除Mura灯眼现象，提高轴向视角亮度，并提升了面光源出光均匀度和光能利用效率。从各Mini-LED光源103射出的光，虽然具有较高的扩散度，但通过向反射聚光结构阵列104的反射从而能缩小扩散角，克服轴向视角亮度不够的问题。本发明同时可以获得终端设备的高HDR对比度值显示画面。另外，整个显示装置的生产、组装工艺及结构都更简单，并且结构稳定性高。
具体的，所述Mini-LED光源103的出光面与所述背光装置的出光面相反。所述Mini-LED光源103倾斜设置在基板102上；所述反射聚光结构104为锯齿状。
所述开孔结构1021对应一反射聚光结构1041。
所述反射聚光结构1041为四面体结构，连续四面体结构形成锯齿状。
所述反射聚光结构1041和所述基板102形成密闭的腔体。
所述反射聚光结构1041为光泽的白色反射器。
光学膜片组101包括设置在所述基板102上方的扩散膜，以及设置在所述扩散膜上方的棱镜片。
实施例2
请参照图7，是本发明的实施例2的反射聚光结构阵列的剖视图。以下仅就实施例3与实施例1的相异之处进行说明，关于相似之处在此不再赘述。
所述反射聚光结构1041为凹面的半球面结构。
实施例3
以下仅就实施例3与实施例1的相异之处进行说明，关于相似之处在此不再赘述。
光学膜片组101还包括量子点膜。
虽然在上文中已经参考一些实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的各个实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种LED背光装置，其特征在于，包括：
设有开孔结构的基板；
多个LED光源，其设置在该基板的下表面；
反射聚光结构，其设置在所述基板的下方，用于将所述LED光源的出光向所述LED背光装置的出光面的一侧进行反射；
光学膜片组，其设置在所述基板的上方；
其中，所述开孔结构与反射聚光结构相对应设置。
2.根据权利要求1所述的LED背光装置，其特征在于：所述LED光源的出光面与所述背光装置的出光面相反。
3.根据权利要求2所述的LED背光装置，其特征在于：所述LED光源倾斜设置；所述反射聚光结构为锯齿状。
4.根据权利要求1所述的LED背光装置，其特征在于：所述开孔结构至少对应一反射聚光结构。
5.根据权利要求1所述的LED背光装置，其特征在于：所述反射聚光结构为凹面结构或凸面结构，其为球面结构、四面体结构、多面体结构、圆柱体结构或者近圆锥体结构。
6.根据权利要求1所述的LED背光装置，其特征在于：所述反射聚光结构和所述基板形成密闭的腔体。
7.根据权利要求1-6任一所述的LED背光装置，其特征在于：所述反射聚光结构为光泽的白色反射器、漫反射器、镜面反射白色反射器以及胶体折射率的聚合物膜中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的LED背光装置，其特征在于：光学膜片组包括设置在所述基板上方的扩散膜，括设置在所述扩散膜上方的棱镜片。
9.根据权利要求8所述的LED背光装置，其特征在于：光学膜片组还包括量子点膜。
10.一种显示设备，其特征在于，其包括权利要求1-9中任一所述的LED背光装置。
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