CN112230475A - 一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组，包括反射纸、PCB板、折射式透镜、反射式透镜、背板、LED灯珠、扩散板、量子点膜、棱镜片、扩散片、液晶屏、消光丝印；所述背板上表面设置有PCB板，PCB板上安装有LED灯珠，LED灯珠顶部设置有折射式透镜、反射式透镜；多根PCB板固定安装在背板上，多根PCB板相互平行设置；所述PCB板上设置有多个LED灯珠焊盘，LED灯珠焊盘上安装有LED灯珠，多个LED灯珠呈等间距排列；所述背板四角的四个LED灯珠上设置有反射式透镜，其他位置的LED灯珠上设置有折射式透镜。本发明具有结构简单，出光均匀，缩短匹配研发时间，降低生产成本的特点。

Description

一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组
技术领域
本发明涉及一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组，尤其是一种具有结构简单，出光均匀，缩短匹配研发时间，降低生产成本的边缘出光均匀的高色域直下式背光模组。
背景技术
在LCD背光模组的技术领域，LCD背光市场呈现迅猛发展趋势。LCD背光模组中背光源电路板PCB到扩散板的高度为混光高度，英文名称为Optical Distance，简称OD。
目前，传统的LCD背光电视机市场中的背光模组中，背光源模组中使用的LED灯条上搭配的都是同一种透镜方案，为满足市场客户对电视机的高亮度和高对比度的性能，以及超薄的外观需求，原本传统OD高度15～24mm的直下式背光中，LED光源搭配反射式透镜的模组亮度已经有一定的局限性，很多显示工厂已经着手开发，将显示OD高度降低，搭配折射式透镜方案提升背光模组亮度。
市场上，不少显示工厂已经在低OD模组中，使用折射式透镜提升背光模组亮度的应用，因为折射式透镜在低OD模组中发光角度有限，背光模组的四角有暗影的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有结构简单，出光均匀，缩短匹配研发时间，降低生产成本的边缘出光均匀的高色域直下式背光模组。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组，包括反射纸、PCB板、折射式透镜、反射式透镜、背板、LED灯珠、扩散板、量子点膜、棱镜片、扩散片、液晶屏、消光丝印；
所述背板上表面设置有PCB板，PCB板上安装有LED灯珠，LED灯珠顶部设置有折射式透镜、反射式透镜；多根PCB板固定安装在背板上，多根PCB板相互平行设置；
所述PCB板上设置有多个LED灯珠焊盘，LED灯珠焊盘上安装有LED灯珠，多个LED灯珠呈等间距排列；
所述背板四角的四个LED灯珠上设置有反射式透镜，其他位置的LED灯珠上设置有折射式透镜；
所述PCB板上安装有反射纸，反射纸覆盖在PCB板上；反射纸上设置有圆孔，LED灯珠、折射式透镜、反射式透镜位于反射纸上的圆孔中；
所述LED灯珠发出蓝光；所述量子点膜内含有红色量子点材料和绿色量子点材料；所述PCB板上设置有LED灯珠焊盘、透镜固定柱，PCB板通过LED灯珠焊盘、焊锡固定安装LED灯珠；PCB板通过透镜固定柱与固定胶固定安装折射式透镜、反射式透镜；
所述反射纸上方依次设置有扩散板、量子点膜、棱镜片、扩散片、液晶屏；
所述扩散板上设置有消光丝印，消光丝印位于LED灯珠正上方，消光丝印下表面的扩散板上印刷有黄色丝印；
所述PCB板一侧设置有供电焊盘，多个PCB板通过供电焊盘与导线连接到控制器和供电电源上；
该背光模组的OD高度为15～22mm；
所述背板四角的四个LED灯珠外侧依次设置有第一补光网点、第二补光网点，第一补光网点、第二补光网点为面积依次增大斑点；第一补光网点、第二补光网点分别沿LED灯珠中心成1/4圆形矩阵排列；第一补光网点、第二补光网点中心正对LED灯珠所在背光模组的角；第一补光网点、第二补光网点为增亮反光涂层；
所述背板四角的四个LED灯珠亮度高于其他位置LED灯珠；
所述背板四角的四个LED灯珠外侧依次设置有第一消光网点、第二消光网点，第一消光网点、第二消光网点为面积依次增大斑点；第一消光网点、第二消光网点分别沿LED灯珠中心成3/4圆形矩阵排列；第一消光网点、第二消光网点中心背对LED灯珠所在背光模组的角；第一消光网点、第二消光网点为吸光涂层。
本发明提供了一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组，具有结构简单，出光均匀，缩短匹配研发时间，降低生产成本的特点。本发明的有益效果：
根据透镜的发光特性原理，将光更多的反射到背光模组的四角处，解决了背光模组中的四角暗边问题，提升背光模组的四角亮度，以提升了用户的视觉效果；
只在PCB板的设计上使用折射式透镜、反射式透镜两种透镜解决背光模组四角暗影问题，无需针对四角暗影问题，调整反射纸结构和在PCB板表面上调整丝印方案解决问题，节约了成本和时效性；同时调整反射纸和PCB板表面搭配来解决暗影问题，缩短匹配研发时间，保证解决效果，降低研发和生产成本；
再配合第一补光网点、第二补光网点为增亮反光涂层，进一步提升LED灯珠所在背光模组的角方向亮度，达到背光模组的角亮度均匀效果；
通过增强背板四角的四个LED灯珠亮度高于其他位置LED灯珠，解决背光模组四角到LED灯珠距离过长的四角较暗问题，以增强背光模组的四角出光均匀性优化效果；第一消光网点、第二消光网点吸收背光模组四角以外方向的出光能量，保证背光模组四角亮度的同时，以降低LED灯珠所在背光模组的角方向亮度，达到背光模组的角亮度均匀效。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组的结构示意图；
图2为本发明一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组的PCB板结构示意图；
图3为本发明一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组的顶侧PCB板左端结构示意图；
图4为实施例2的顶侧PCB板左端结构示意图；
图5为实施例3的顶侧PCB板左端结构示意图；
图6为采用实施例1方案中背光模组的电视机显示效果照片与背光模组中全部为折射式透镜电视机的显示效果照片对比图。
具体实施方式
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组，参见图1～5，包括反射纸1、PCB板2、折射式透镜4、反射式透镜5、背板12、LED灯珠13、扩散板14、量子点膜15、棱镜片16、扩散片17、液晶屏18、消光丝印19；
所述背板12上表面设置有PCB板2，PCB板2上安装有LED灯珠13，LED灯珠13顶部设置有折射式透镜4、反射式透镜5；多根PCB板2固定安装在背板12上，多根PCB板2相互平行设置；
所述PCB板2上设置有多个LED灯珠焊盘6，LED灯珠焊盘6上安装有LED灯珠13，多个LED灯珠13呈等间距排列；
所述背板12四角的四个LED灯珠13上设置有反射式透镜5，其他位置的LED灯珠13上设置有折射式透镜4；随着背光模组的不断减薄，低OD的背光模组，配合透镜发散角度的限制，严重影响LED灯珠13上透镜的出光到扩散板14上的面积；
折射式透镜4采用折射式出光方式，将LED灯珠13发出的光，经折射式透镜4的折射式出光，在低OD的背光模组中发散角度较小，在LED灯珠13上方形成的有效均匀照射面积较小；反射式透镜5采用折射式出光方式，将LED灯珠13发出的光，经反射式透镜5的折射式出光，在低OD的背光模组中发散角度较大，在LED灯珠13上方形成有效均匀照射面积较大；
背板12上四角的四个LED灯珠13发出的光，经折射式透镜4折射到背光模组的相邻边的直线距离远小于到LED灯珠13所在角的直线距离，光在传输超过LED灯珠13的有效均匀照射面积，亮度减弱明显，造成明显的背光模组四角形成暗影，背光模组的出光均匀度差，严重影响使用者的整体视觉效果；当背光模组四角处LED灯珠13上采用反射式透镜5，提升LED灯珠13的出光角度，使LED灯珠13发出的光，经反射式透镜5反射后，均匀铺设到背光模组的四角上，背光模组四角无明显亮度降低情况，提升背光模组的出光均匀度，提升使用者整体视觉效果；
只在PCB板2的设计上使用折射式透镜4、反射式透镜5两种透镜解决背光模组四角暗影问题，无需针对四角暗影问题，调整反射纸1结构和在PCB板2表面上调整丝印方案解决问题，节约了成本和时效性；同时调整反射纸1和PCB板2表面搭配来解决暗影问题，缩短匹配研发时间，保证解决效果，降低研发和生产成本；
所述PCB板2上安装有反射纸1，反射纸1覆盖在PCB板2上；反射纸1上设置有圆孔，LED灯珠13、折射式透镜4、反射式透镜5位于反射纸1上的圆孔中；反射纸1对LED灯珠13发出的光具有反射效果，提升背光模组出光面的亮度和均匀度；
所述LED灯珠13发出蓝光；所述量子点膜15内含有红色量子点材料和绿色量子点材料；所述PCB板2上设置有LED灯珠焊盘6、透镜固定柱7，PCB板2通过LED灯珠焊盘6、焊锡固定安装LED灯珠13；PCB板2通过透镜固定柱7与固定胶固定安装折射式透镜4、反射式透镜5；
所述反射纸1上方依次设置有扩散板14、量子点膜15、棱镜片16、扩散片17、液晶屏18，扩散板14将LED灯珠13发出的蓝光均匀分散后照射到量子点膜15内，蓝光激发量子点膜15内红色量子点材料和绿色量子点材料分别产生红光和绿光，红光、绿光与蓝光混合形成高色域白光，并进入棱镜片16内；棱镜片16表面设置有微棱镜结构，按照棱镜片16表面结构的几何光学作用，棱镜片16上表面正视方向出射到液晶屏18，提升增亮效果，照亮液晶屏18内液晶显示内容；
所述扩散板14上设置有消光丝印19，消光丝印19位于LED灯珠13正上方，消光丝印19下表面的扩散板14上印刷有黄色丝印；LED灯珠13发出的光穿过折射式透镜4、反射式透镜5后在LED灯珠13正上方的出光能量最高，通过扩散板14上的黄色丝印减弱蓝光在LED灯珠13正上方区域的能量，以避免LED灯珠13正上方的量子点膜15亮度较高，实现均匀出光效果，减少背光模组的出光色差；
所述PCB板2一侧设置有供电焊盘3，多个PCB板2通过供电焊盘3与导线连接到控制器和供电电源上，供电电源通过控制器、导线给PCB板2上的LED灯珠13供电，点亮该背光模组；
该背光模组的OD高度为15～22mm。
实施例1
一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组，参见图1～5，包括反射纸1、PCB板2、折射式透镜4、反射式透镜5、背板12、LED灯珠13、扩散板14、量子点膜15、棱镜片16、扩散片17、液晶屏18、消光丝印19；
所述背板12上表面设置有PCB板2，PCB板2上安装有LED灯珠13，LED灯珠13顶部设置有折射式透镜4、反射式透镜5；多根PCB板2固定安装在背板12上，多根PCB板2相互平行设置；
所述PCB板2上设置有多个LED灯珠焊盘6，LED灯珠焊盘6上安装有LED灯珠13，多个LED灯珠13呈等间距排列；
所述背板12四角的四个LED灯珠13上设置有反射式透镜5，其他位置的LED灯珠13上设置有折射式透镜4；
如图6所示，图6中a)为背光模组中全部为折射式透镜电视机的显示效果照片，b)为实施例1中方案电视机的显示效果照片；图6a)中明显在背光模组四角出现明显暗影，影响用户的视觉体验；图6b)中背光模组四角无明显暗影，且背光模组整体亮度均匀；实施例1中背光模组出光均匀性效果较好。
实施例2
一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组，包括反射纸1、PCB板2、折射式透镜4、反射式透镜5、背板12、LED灯珠13、扩散板14、量子点膜15、棱镜片16、扩散片17、液晶屏18、消光丝印19；
所述背板12上表面设置有PCB板2，PCB板2上安装有LED灯珠13，LED灯珠13顶部设置有折射式透镜4、反射式透镜5；多根PCB板2固定安装在背板12上，多根PCB板2相互平行设置；
所述PCB板2上设置有多个LED灯珠焊盘6，LED灯珠焊盘6上安装有LED灯珠13，多个LED灯珠13呈等间距排列；
所述背板12四角的四个LED灯珠13上设置有反射式透镜5，其他位置的LED灯珠13上设置有折射式透镜4；
所述背板12四角的四个LED灯珠13外侧依次设置有第一补光网点8、第二补光网点9，第一补光网点8、第二补光网点9为面积依次增大斑点；第一补光网点8、第二补光网点9分别沿LED灯珠13中心成1/4圆形矩阵排列；第一补光网点8、第二补光网点9中心正对LED灯珠13所在背光模组的角；第一补光网点8、第二补光网点9为增亮反光涂层，提升第一补光网点8、第二补光网点9方向的反光效果，以进一步提升LED灯珠13所在背光模组的角方向亮度，达到背光模组的角亮度均匀效果。
实施例3
一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组，包括反射纸1、PCB板2、折射式透镜4、反射式透镜5、背板12、LED灯珠13、扩散板14、量子点膜15、棱镜片16、扩散片17、液晶屏18、消光丝印19；
所述背板12上表面设置有PCB板2，PCB板2上安装有LED灯珠13，LED灯珠13顶部设置有折射式透镜4、反射式透镜5；多根PCB板2固定安装在背板12上，多根PCB板2相互平行设置；
所述PCB板2上设置有多个LED灯珠焊盘6，LED灯珠焊盘6上安装有LED灯珠13，多个LED灯珠13呈等间距排列；
所述背板12四角的四个LED灯珠13上设置有反射式透镜5，其他位置的LED灯珠13上设置有折射式透镜4；
所述背板12四角的四个LED灯珠13亮度高于其他位置LED灯珠13，提升背板12四角的LED灯珠13亮度，补偿背光模组四角LED灯珠13到四角的亮度损耗；
所述背板12四角的四个LED灯珠13外侧依次设置有第一消光网点10、第二消光网点11，第一消光网点10、第二消光网点11为面积依次增大斑点；第一消光网点10、第二消光网点11分别沿LED灯珠13中心成3/4圆形矩阵排列；第一消光网点10、第二消光网点11中心背对LED灯珠13所在背光模组的角；第一消光网点10、第二消光网点11为吸光涂层；通过增强背板12四角的四个LED灯珠13亮度高于其他位置LED灯珠13，以增强背光模组的四角出光均匀性优化效果；第一消光网点10、第二消光网点11吸收背光模组四角以外方向的出光能量，保证背光模组四角亮度的同时，以降低LED灯珠13所在背光模组的角方向亮度，达到背光模组的角亮度均匀效果。
本发明的有益效果：
本发明中针对低OD背光模组的出光均匀性问题；根据透镜的发光特性原理，将光更多的反射到背光模组的四角处，解决了背光模组中的四角暗边问题，提升背光模组的四角亮度，以提升了用户的视觉效果；
只在PCB板2的设计上使用折射式透镜4、反射式透镜5两种透镜解决背光模组四角暗影问题，无需针对四角暗影问题，调整反射纸1结构和在PCB板2表面上调整丝印方案解决问题，节约了成本和时效性；同时调整反射纸1和PCB板2表面搭配来解决暗影问题，缩短匹配研发时间，保证解决效果，降低研发和生产成本；
随着背光模组的不断减薄，低OD的背光模组，配合透镜发散角度的限制，严重影响LED灯珠13上透镜的出光到扩散板14上的面积；
折射式透镜4采用折射式出光方式，将LED灯珠13发出的光，经折射式透镜4的折射式出光，在低OD的背光模组中发散角度较小，在LED灯珠13上方形成的有效均匀照射面积较小；反射式透镜5采用折射式出光方式，将LED灯珠13发出的光，经反射式透镜5的折射式出光，在低OD的背光模组中发散角度较大，在LED灯珠13上方形成有效均匀照射面积较大；
背板12上四角的四个LED灯珠13发出的光，经折射式透镜4折射到背光模组的相邻边的直线距离远小于到LED灯珠13所在角的直线距离，光在传输超过LED灯珠13的有效均匀照射面积，亮度减弱明显，造成明显的背光模组四角形成暗影，背光模组的出光均匀度差，严重影响使用者的整体视觉效果；当背光模组四角处LED灯珠13上采用反射式透镜5，提升LED灯珠13的出光角度，使LED灯珠13发出的光，经反射式透镜5反射后，均匀铺设到背光模组的四角上，背光模组四角无明显亮度降低情况，提升背光模组的出光均匀度，提升使用者整体视觉效果；
再配合第一补光网点8、第二补光网点9为增亮反光涂层，提升第一补光网点8、第二补光网点9方向的反光效果，以进一步提升LED灯珠13所在背光模组的角方向亮度，达到背光模组的角亮度均匀效果；
通过增强背板12四角的四个LED灯珠13亮度高于其他位置LED灯珠13，以增强背光模组的四角出光均匀性优化效果；第一消光网点10、第二消光网点11吸收背光模组四角以外方向的出光能量，保证背光模组四角亮度的同时，以降低LED灯珠13所在背光模组的角方向亮度，达到背光模组的角亮度均匀效果。
本发明提供了一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组，具有结构简单，出光均匀，缩短匹配研发时间，降低生产成本的特点。本发明的有益效果：
根据透镜的发光特性原理，将光更多的反射到背光模组的四角处，解决了背光模组中的四角暗边问题，提升背光模组的四角亮度，以提升了用户的视觉效果；
只在PCB板的设计上使用折射式透镜、反射式透镜两种透镜解决背光模组四角暗影问题，无需针对四角暗影问题，调整反射纸结构和在PCB板表面上调整丝印方案解决问题，节约了成本和时效性；同时调整反射纸和PCB板表面搭配来解决暗影问题，缩短匹配研发时间，保证解决效果，降低研发和生产成本；
再配合第一补光网点、第二补光网点为增亮反光涂层，进一步提升LED灯珠所在背光模组的角方向亮度，达到背光模组的角亮度均匀效果；
通过增强背板四角的四个LED灯珠亮度高于其他位置LED灯珠，解决背光模组四角到LED灯珠距离过长的四角较暗问题，以增强背光模组的四角出光均匀性优化效果；第一消光网点、第二消光网点吸收背光模组四角以外方向的出光能量，保证背光模组四角亮度的同时，以降低LED灯珠所在背光模组的角方向亮度，达到背光模组的角亮度均匀效。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组，包括反射纸(1)、PCB板(2)、折射式透镜(4)、反射式透镜(5)、背板(12)、LED灯珠(13)、扩散板(14)、量子点膜(15)、棱镜片(16)、扩散片(17)、液晶屏(18)、消光丝印(19)，其特征在于；
所述背板(12)上表面设置有PCB板(2)，PCB板(2)上安装有LED灯珠(13)，LED灯珠(13)顶部设置有折射式透镜(4)、反射式透镜(5)；多根PCB板(2)固定安装在背板(12)上，多根PCB板(2)相互平行设置；
所述PCB板(2)上设置有多个LED灯珠焊盘(6)，LED灯珠焊盘(6)上安装有LED灯珠(13)，多个LED灯珠(13)呈等间距排列；
所述背板(12)四角的四个LED灯珠(13)上设置有反射式透镜(5)，其他位置的LED灯珠(13)上设置有折射式透镜(4)。
2.根据权利要求1所述的一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组，其特征在于，所述PCB板(2)上安装有反射纸(1)，反射纸(1)覆盖在PCB板(2)上；反射纸(1)上设置有圆孔，LED灯珠(13)、折射式透镜(4)、反射式透镜(5)位于反射纸(1)上的圆孔中。
3.根据权利要求1所述的一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组，其特征在于，所述LED灯珠(13)发出蓝光；所述量子点膜(15)内含有红色量子点材料和绿色量子点材料；所述PCB板(2)上设置有LED灯珠焊盘(6)、透镜固定柱(7)，PCB板(2)通过LED灯珠焊盘(6)、焊锡固定安装LED灯珠(13)；PCB板(2)通过透镜固定柱(7)与固定胶固定安装折射式透镜(4)、反射式透镜(5)。
4.根据权利要求1所述的一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组，其特征在于，所述反射纸(1)上方依次设置有扩散板(14)、量子点膜(15)、棱镜片(16)、扩散片(17)、液晶屏(18)。
5.根据权利要求1所述的一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组，其特征在于，所述扩散板(14)上设置有消光丝印(19)，消光丝印(19)位于LED灯珠(13)正上方，消光丝印(19)下表面的扩散板(14)上印刷有黄色丝印。
6.根据权利要求1所述的一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组，其特征在于，所述PCB板(2)一侧设置有供电焊盘(3)，多个PCB板(2)通过供电焊盘(3)与导线连接到控制器和供电电源上。
7.根据权利要求1所述的一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组，其特征在于，该背光模组的OD高度为15～22mm。
8.根据权利要求1所述的一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组，其特征在于，所述背板(12)四角的四个LED灯珠(13)外侧依次设置有第一补光网点(8)、第二补光网点(9)，第一补光网点(8)、第二补光网点(9)为面积依次增大斑点；第一补光网点(8)、第二补光网点(9)分别沿LED灯珠(13)中心成1/4圆形矩阵排列；第一补光网点(8)、第二补光网点(9)中心正对LED灯珠(13)所在背光模组的角；第一补光网点(8)、第二补光网点(9)为增亮反光涂层。
9.根据权利要求1所述的一种边缘出光均匀的高色域直下式背光模组，其特征在于，所述背板(12)四角的四个LED灯珠(13)亮度高于其他位置LED灯珠(13)；
所述背板(12)四角的四个LED灯珠(13)外侧依次设置有第一消光网点(10)、第二消光网点(11)，第一消光网点(10)、第二消光网点(11)为面积依次增大斑点；第一消光网点(10)、第二消光网点(11)分别沿LED灯珠(13)中心成3/4圆形矩阵排列；第一消光网点(10)、第二消光网点(11)中心背对LED灯珠(13)所在背光模组的角；第一消光网点(10)、第二消光网点(11)为吸光涂层。
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