CN111487810A - 面光源背光模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种面光源背光模组。该面光源背光模组包括自上而下设置的光学膜片组和至少一LED灯板；LED灯板包括出光面沿垂直方向的第一LED芯片阵列，以及至少一出光面沿水平方向的第二LED芯片；第一LED芯片的出光面上设置有半透明结构。本发明的面光源背光模组，降低了LED背光源模块的厚度，并且通过将点光源转换成面光源，能够实现均匀出光和HDR分区显示，可以在应用较少数量的LED灯的情况下，满足背光源亮度及均匀性要求，降低了背光源模块的组装成本。

Description

面光源背光模组
技术领域
本发明涉及显示装置，尤其涉及一种面光源背光模组。
背景技术
液晶显示装置具有的液晶面板自身不发光。因此，液晶显示装置在液晶面板的背面侧设置有作为面光源装置的背光装置作为对液晶面板进行照明的光源。
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的直下背光模组无导光板设计，而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、Mini-LED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。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种面光源背光模组，降低了LED背光源模块的厚度，并且通过将点光源转换成面光源，能够实现均匀出光和HDR分区显示，可以在应用较少数量的LED灯的情况下，满足背光源亮度及均匀性要求，降低了背光源模块的组装成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种面光源背光模组，其包括自上而下设置的光学膜片组和至少一LED灯板；LED灯板包括出光面沿垂直方向的第一LED芯片阵列，以及至少一出光面沿水平方向的第二LED芯片；第一LED芯片的出光面上设置有半透明结构。
本发明的面光源背光模组，通过发光面侧面嵌入设置于所述导光层的第二LED芯片和发光面垂直嵌入设置于所述导光层的第一LED芯片，以及第一LED芯片的出光面上设置的半透明结构，实现均光效果可调，提升了面光源出光均匀度。从各第二LED芯片射出的光，虽然具有较高的聚集度，但通过向所述导光层出射从而能实现导光，实现均匀的面光源出光。第一LED芯片提高面光源背光模组的轴向视角亮度，同时其上设置的半透明结构消除Mura灯眼现象。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，整个背光模组的生产、组装工艺及结构都更简单，并且结构稳定性高。LED芯片可以是Mini-LED芯片或Micro-LED芯片。
所述半透明结构为PCB白油、COB围坝胶、黑/灰色油墨、封装胶与二氧化硅的混合固化物、封装胶与二氧化钛的混合固化物和带散光结构的白膜中的至少一种。
第一LED芯片和/或第二LED芯片可以为多面发光的LED芯片。
在一个优选实施例中，LED灯板位于同一平面，相邻的LED灯板通过一反射机构实现光学分割，该反射机构使得相邻的导光LED灯板的出光互不串扰，实现HDR分区。所述LED灯板还包括导光层，其中，所述第二LED芯片嵌入设置于所述导光层，以使得所述第二LED芯片的出光通过所述导光层将发射出的光线混合后以均匀的面光源出射。
在一个优选实施例中，所述的面光源背光模组还包括FPC驱动板，其设置在所述LED灯板的下方，所述FPC驱动板上设置有反射层。
在一个优选实施例中，所述第一LED芯片的出光面与所述面光源背光模组的出光面相反。
在一个优选实施例中，所述面光源背光模组还包括一反射聚光结构，所述反射聚光结构设置在所述LED灯板和所述FPC驱动板之间，用于将所述LED光源的出光向所述面光源背光模组的出光面的一侧进行反射。
在一个优选实施例中，所述第一LED芯片阵列至少包括一红色LED芯片、一蓝色LED芯片以及一绿色LED芯片。
在一个优选实施例中，所述第二LED芯片发光面的形状包括平面、球面、凹镜面中的至少一种。
在一个优选实施例中，光学膜片组包括扩散膜、结构膜和棱镜片。
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的面光源背光模组的爆炸视图。
图2是本发明实施例1的面光源背光模组的LED灯板的部分的截面视图，以示出其一般光学原理。
图3是本发明实施例1的面光源背光模组的LED灯板的结构视图。
图4是本发明实施例1的面光源背光模组的LED灯板的另一部分的截面视图。
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1-4，就本发明的实施例的面光源背光模组进行说明。一种面光源背光模组，其包括自上而下设置的光学膜片组101和一LED灯板102；LED灯板102包括7×7个LED芯片，其中出光面沿垂直方向的5×5个第一LED芯片1022阵列，以及分布在第一LED芯片1022阵列周围的的第二LED芯片1021，其出光面沿水平方向；第一LED芯片1022的出光面上设置有半透明结构1013。所述半透明结构1013为PCB白油。
本实施例的面光源背光模组，通过发光面侧面嵌入设置于所述导光层的第二LED芯片1021和发光面垂直嵌入设置于所述导光层的第一LED芯片1022，以及第一LED芯片1022的出光面上设置的半透明结构1013，实现均光效果可调，提升了面光源出光均匀度。如图2所示，从各第二LED芯片1021射出的光，虽然具有较高的聚集度，但通过向所述导光层出射从而能实现导光，实现均匀的面光源出光。如图2所示，第一LED芯片1022提高面光源背光模组的轴向视角亮度，同时其上设置的半透明结构1013可以消除Mura灯眼现象。本实施例同时可以获得终端设备的高HDR对比度值显示画面。另外，整个背光模组的生产、组装工艺及结构都更简单，并且结构稳定性高。
如图3-4所示，第一LED芯片1022和第二LED芯片1021位于同一平面，相邻的第二LED芯片1021通过一反射机构1011实现光学分割，该反射机构使得相邻的导光LED灯板102的出光互不串扰，实现HDR分区。所述LED灯板102还包括导光层，其中，所述第二LED芯片1021嵌入设置于所述导光层，以使得所述第二LED芯片1021的出光通过所述导光层将发射出的光线混合后以均匀的面光源出射。
所述的面光源背光模组还包括FPC驱动板，其设置在所述LED灯板102的下方，所述FPC驱动板上设置有反射层。
所述第一LED芯片1022阵列包括一红色LED芯片、一蓝色LED芯片以及一绿色LED芯片。
所述第二LED芯片1021发光面的形状为凹镜面。
光学膜片组包括扩散膜、结构膜和棱镜片。
实施例2
以下仅就实施例2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。
所述第一LED芯片1022的出光面与所述面光源背光模组的出光面相反。
所述面光源背光模组还包括一反射聚光结构，所述反射聚光结构设置在所述LED灯板102和所述FPC驱动板之间，用于将所述LED光源的出光向所述面光源背光模组的出光面的一侧进行反射。
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 (8)

1.一种面光源背光模组，其特征在于，包括：
自上而下设置的光学膜片组和至少一LED灯板；
其中，LED灯板包括出光面沿垂直方向的第一LED芯片阵列，以及至少一出光面沿水平方向的第二LED芯片；
其中，所述第一LED芯片的出光面上设置有半透明结构。
2.根据权利要求1所述的面光源背光模组，其特征在于，所述LED灯板位于同一平面，相邻的LED灯板通过一反射机构实现光学分割；
所述LED灯板还包括导光层，
其中，所述第二LED芯片嵌入设置于所述导光层，以使得所述第二LED芯片的出光通过所述导光层将发射出的光线混合后以均匀的面光源出射。
3.根据权利要求2所述的面光源背光模组，其特征在于，所述的面光源背光模组还包括FPC驱动板，其设置在所述LED灯板的下方，所述FPC驱动板上设置有反射层。
4.根据权利要求3所述的面光源背光模组，其特征在于，所述第一LED芯片的出光面与所述面光源背光模组的出光面相反。
5.根据权利要求4所述的面光源背光模组，其特征在于，所述面光源背光模组还包括一反射聚光结构，所述反射聚光结构设置在所述LED灯板和所述FPC驱动板之间，用于将所述LED光源的出光向所述面光源背光模组的出光面的一侧进行反射。
6.根据权利要求1所述的面光源背光模组，其特征在于，所述第一LED芯片阵列至少包括一红色LED芯片、一蓝色LED芯片以及一绿色LED芯片。
7.权利要求1所述的面光源背光模组，其特征在于，所述第二LED芯片发光面的形状包括平面、球面、凹镜面中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的面光源背光模组，其特征在于，光学膜片组包括扩散膜、结构膜和棱镜片。
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