CN112987394A - 一种显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示装置，包括背光模组和显示面板；背光模组中的灯条包括电路板和发光器件。背光模组边缘位置的灯条的电路板上在靠近边角的位置设置有微型发光二极管，微型发光二极管用于向背光模组的边角位置出射光线。微型发光二极管相比于传统的发光二极管来说具有更小的尺寸，因此即使灯条靠近边角区域的空间有限，仍可以在这些位置设置微型发光二极管，设置在边角区域的微型发光二极管可以为背光模组的边角区域提供背光，增加边角区域的光线覆盖，以使背光模组的各区域的亮度保持一致，提高背光的均匀性。

Description

一种显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置。

背景技术

液晶显示屏作为目前主流的显示屏，具有耗电量低、体积小、辐射低等优势。而液晶显示面板为非自发光面板，需要配合背光模组使用。

背光模组分为侧入式背光模组以及直下式背光模组，侧入式背光模组虽然有厚度上的优势，但是随着大尺寸显示屏在电视机领域的应用越来越广泛，侧入式背光模组在导光板远端能量较弱，即使加密散射微结构仍然难以改变其光学能量分布。在面临更大尺寸面板显示器时，双侧布灯的方法也难以解决上述问题，且价格较高。因此，直下式背光模组具有不可代替的优势。

为了使直下式背光显示设备设置得更轻薄更美观，背光模组的背板最外侧边缘区域通常设计成斜面，这就得这些区域由于尺寸的限制无法放置光源，导致四角位置的与光源的距离较远，四角位置的光亮度小于其它区域的亮度，造成背光模组四角发暗的问题。

发明内容

本发明提供了一种显示装置，用以改善背光模组四角发暗的问题。

本发明提供一种显示装置，包括：

背光模组，用于提供背光；

显示面板，位于所述背光模组的出光侧，用于图像显示；

所述背光模组包括：灯条，作为背光源；

所述灯条包括：

电路板，具有承载和支撑作用，用于提供电力；

发光器件，排布于所述电路板之上；

所述背光模组边缘位置的灯条的电路板上在靠近边角的位置设置有微型发光二极管，所述微型发光二极管用于向所述背光模组的边角位置出射光线。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述微型发光二极管包括出光面，所述出光面面向所述边角位置设置；所述微型发光二极管除所述出光面以外的其它表面上设置有反射涂层。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述微型发光二极管背离所述电路板一侧的表面的反射涂层上设置有向所述微型发光二极管一侧凸出的凸起结构，所述凸起结构用于接收所述微型发光二极管出射的光线向所述出光面反射。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述反射涂层的材料为白色油墨。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述灯条还包括：

分压元件，与所述电路板电连接，与所述微型发光二极管串联，所述分压元件用于对所述微型发光二极管进行分压。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述分压元件为电阻；所述电阻位于所述电路板的表面或位于所述电路板之中。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述背光模组还包括：

反射片，位于所述电路板靠近所述发光器件的一侧；所述反射片包括多个开窗，所述开窗用于暴露所述发光器件和所述微型发光二极管。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述发光器件包括：

发光二极管，位于所述电路板上；

透镜，位于所述发光二极管的出光侧。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述微型发光二极管的尺寸为50μm-300μm。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示装置中，所述背光模组还包括：

扩散板，位于所述灯条的出光侧，所述扩散板与所述灯条之间相距设定距离；

光学膜片，位于所述扩散板背离所述灯条的一侧。

本发明有益效果如下：

本发明提供的显示装置，包括：背光模组，用于提供背光；显示面板，位于背光模组的出光侧，用于图像显示；背光模组包括：灯条，作为背光源；灯条包括：电路板，具有承载和支撑作用，用于提供电力；发光器件，排布于电路板之上；背光模组边缘位置的灯条的电路板上在靠近边角的位置设置有微型发光二极管，微型发光二极管用于向背光模组的边角位置出射光线。微型发光二极管相比于传统的发光二极管来说具有更小的尺寸，因此即使灯条靠近边角区域的空间有限，仍可以在这些位置设置微型发光二极管，设置在边角区域的微型发光二极管可以为背光模组的边角区域提供背光，增加边角区域的光线覆盖，以使背光模组的各区域的亮度保持一致，提高背光的均匀性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的显示装置的截面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的背光模组的俯视结构示意图之一；

图3为本发明实施例提供的灯条的截面结构示意图之一；

图4为本发明实施例提供的背光模组的俯视结构示意图之二；

图5为本发明实施例提供的灯条的截面结构示意图之二；

图6为本发明实施例提供的微型发光二极管的光线出射路径示意图之一；

图7为本发明实施例提供的微型发光二极管的光线出射路径示意图之二；

图8为本发明实施例提供的灯条的截面结构示意图之三；

图9为本发明实施例提供的光源的光强分布示意图；

图10为本发明实施例提供的发光器件的截面结构示意图；

图11为本发明实施例提供的背光模组的截面结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本发明中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本发明保护范围内。本发明的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。

图1为本发明实施例提供的显示装置的截面结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供的显示装置包括：

背光模组100，用于提供背光；背光模组100可以在整个出光面内均匀的发出光线，用于为显示面板提供亮度充足且分布均匀的光线，以使显示面板可以正常显示影像。

显示面板200，位于背光模组100的出光侧，用于图像显示。显示面板200具有多个呈阵列排布的像素单元，每个像素单元都可以独立的控制背光模组100入射到该像素单元的光线透过率和色彩，以使全部像素单元透过的光线构成显示的图像。

本发明实施例提供的上述显示装置可为液晶显示屏、液晶显示器、液晶电视等显示设备，也可以为手机、平板电脑、智能相册等移动终端。显示装置中采用背光模组提供背光，由显示面板对背光模组出射的光线进行调制，实现图像显示。本发明实施例提供的背光模组可以进行分区，对各分区内的光源进行独立的区域调光，由此实现更为精细化的动态控制，提升液晶显示的动态对比度。

本发明实施例提供的背光模组包括：灯条11和反射片12。

本发明实施例提供的背光模组可为直下式背光模组，直下式背光模组在背板上阵列排布多个光源，作为背光源。在具体实施时可以采用一整块灯板，灯板上呈矩阵排列多个光源，灯板需要针对特定尺寸的背光模组特别设计，且在光源数量较多时，灯板的电路设计复杂，如果发生故障不方便排查。本发明实施例采用灯条11作为背光源，在直下式背光模组中可以采用多个灯条平行排列的方式形成面光源，为显示面板提供背光。每个灯条的电路可以单独设计，且采用灯条作为背光源更加适用于区域调光的背光方案中，针对每个灯条可以将光源分为多个区域，每个区域的光源电路独立，可以实现分区域控制光源的亮度，以配合显示图像的需求，由此得到更高的显示对比度，实现高动态的图像显示。

图2为本发明实施例提供的背光模组的俯视结构示意图之一，图3为本发明实施例提供的灯条的截面结构示意图之一，如图2和图3所示，灯条11包括：电路板111和发光器件112。

电路板111，具有承载和支撑作用，用于提供电力。

电路板111用于为发光器件112提供驱动电信号。背光模组可以包括多个灯条，每个灯条均包括一个条形的电路板。电路板111可以是印刷电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)，发光器件112可以通过焊接的方式与电路板111电连接。通过调整灯条之间的间距，以及每个灯条上发光器件112之间的间距，可以设计出用于不同场景显示装置的背光模组，通过控制发光器件112的使用数量，也可以控制背光模组的成本。

发光器件112，排布于电路板111之上。

电路板111的表面会覆盖一层绝缘保护膜，该绝缘保护膜会将用于焊接发光器件的焊盘暴露出来，发光器件112焊接在电路板111裸露的焊盘上，通过控制电路板111的驱动信号可以控制发光器件112进行发光，通过调节驱动信号可以达到调节发光器件112发光亮度的目的。本发明实施例提供的发光器件112配合量子点膜层可以提供高色域的背光。在具体实施时，发光器件112可以为出射白光的发光器件，发光器件出射的光线通过混光之后为显示面板提供背光；或者，发光器件112可以为出射蓝光的发光器件，此时可以配合量子点材料层，通过蓝光激发出红色光和绿色光，混合为白光后为显示面板提供背光，在此不做限定。

如图2所示，本发明实施例提供的背光模组为了外形美观，会将背板的边缘位置设置成斜坡，平滑过度到背光模组的边角位置，这就使得背光模组在边缘的区域内无法设置灯条，从而导致背光模组的边角位置，即图2中圆形虚线框的位置距离发光器件的距离较远，此处的亮度相较于其它区域的亮度较小，使得背光模组会产生边角发暗的现象。

有鉴于此，如图2和图3所示，本发明实施例在背光模组边缘位置的灯条11的电路板111上在靠近边角的位置设置微型发光二极管113，微型发光二极管113用于向背光模组的边角位置出射光线。

本发明实施例中的微型发光二极管113指微型发光二极管芯片，相比于传统的发光二极管来说，微型发光二极管具有更小的尺寸，微型发光二极管的尺寸可为50μm-300μm。因此即使灯条靠近边角区域的空间有限，仍可以在这些位置设置微型发光二极管，设置在边角区域的微型发光二极管可以为背光模组的边角区域提供背光，增加边角区域的光线覆盖，以使背光模组的各区域的亮度保持一致，提高背光的均匀性。

图4为本发明实施例提供的背光模组的俯视结构示意图之二，图5为本发明例提供的灯条的截面结构示意图之二，如图4和图5所示，背光模组还包括：

反射片12，位于电路板111靠近发光器件112的一侧；反射片12包括多个开窗w，开窗w用于暴露发光器件112和微型发光二极管113。

反射片12设置在灯条11的上方，在发光器件112和微型发光二极管113所在的位置设置开窗w，用于将发光器件112和微型发光二极管113暴露出来，避免反射片遮挡光线的出射。在具体实施时，反射片12可以采用反光性材料进行制作，用于将发光器件112向背光模组背板一侧出射的光线向背光模组的出光侧反射，从而提高光源的利用效率。

本发明实施例提供的微型发光二极管指微型发光二极管芯片，微型发光二极管芯片在制作时通常为方形，微型发光二极管的光强分布为朗伯型，但由于正微型发光二极管上方的发光面积有限，且与侧面的面积大小差异不大，因此不可忽视从微型发光二极管侧面所发出的光。在实际应用中可以微型发光二极管的芯片的一个表面作为出光面，使该出光面面向背光模组的边角位置，而在除出光面的其它表面上设置反射涂层。这样微型发光二极管出射的光线经各反射涂层的反射最终都会由出光面向外出射，出光面面向背光模组的边角位置设置，这样可以使微型发光二极管的出射光均向边角位置出射，以提高边角位置的亮度。

图6为本发明实施例提供的微型发光二极管的光线出射路径示意图之一，如图6所示，微型发光二极管113的出光面可为面向左侧斜边的表面，而其它各面均设置反射涂层114。光线a和b分别为微型发光二极管113出射的不同角度的光线，光线a向微型发光二极管的上表面入射被上表面的反射涂层114反射后形成反射光线a1，反射光线a1向电路板111入射，经电路板111表面的反射片反射形成反射光线a2，反射光线a2向微型发光二极管113的出光面出射，沿着背板的斜边到达背光模组的边角位置。光线b向微型光二极管的上表面入射被上表面的反射涂层114反射后形成反射光线b1，反射光线b1向微型发光二极管的侧表面入射被侧表面的反射涂层114反射后形成反射光线b2，反射光线b2向电路板111入射，经电路板111表面的反射片反射形成反射光线b3，反射光线b3向微型发光二极管113的出光面出射，沿着背板的斜边到达背光模组的边角位置。由此使得微型发光二极管113出射的全部光线都能够由出光面出射出来，照亮微型发光二极管113所在的边角位置，减少光线的遗失。

图7为本发明实施例提供的微型发光二极管的光线出射路径示意图之二，如图7所示，本发明实施例提供的微型发光二极管在背离电路板111一侧的表面的反射涂层114上还可以设置向微型发光二极管113一侧凸出的凸起结构115，凸起结构115用于接收微型发光二极管113出射的光线向出光面反射。

微型发光二极管113在电路板111的表面可以采用POB封装方式进行封装，因此可以在微型发光二极管113的封装结构的上表面上设置多个向微型发光二极管一侧凸出的凸起结构115，凸起结构115可以采用刻蚀等工艺形成，在此不做限定。微型发光二极管113的出射光强度在其上方的方向比较集中，位于上表面的凸起结构115可以对入射的光线进行漫反射，以使反射光线可以向微型发光二极管113的出光面出射。

如图7所示，光线c为微型发光二极管113向上表面一侧出射的光线，光线c向微型发光二极管的上表面入射被上表面的凸起结构115反射后形成反射光线c1，反射光线c1向电路板111入射，经电路板111表面的反射片反射形成反射光线c2，反射光线c2向微型发光二极管113的出光面出射，沿着背板的斜边到达背光模组的边角位置，以提高微型发光二极管113所在的边角位置的亮度。

在具体实施时，上述反射涂层114采用具有高反射率的材料，例如，可以采用白色油墨等材料直接在微型发光二极管除出光而一侧的表面上进行涂覆，以使覆盖反射涂层114的表面具有反射作用。

图8为本发明实施例提供的灯条的截面结构示意图之三，如图三所示，本发明实施例提供的灯条还包括：分压元件116。

分压元件116与电路板111电连接，与微型发光二极管113串联，分压元件116用于对微型发光二极管113进行分压。

灯条上的光源可以采用发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)，微型发光二极管(Mini Light Emitting Diode，简称Mini LED)与位于边缘的LED位于同一个电路板上，而Mini LED的工作电流和电压都比LED的电流和电压小很多，因此需要给Mini LED串联一个分压元件116来分担剩余的电压，以保证Mini LED正常工作。

如图8所示，分压元件116可以设置于电路板111上，与Mini LED并排设置；或者，也可以将分压元件116设置在电路板111之中，集成在电路板111的线路层中，在此不做限定。在具体实施时，可以采用电阻作为上述分压元件116，电阻的阻值需要根据电路板的驱动电压以及Mini LED的工作电压和电流进行选择。

在本发明实施例中，可以对背光模组包括的发光器件进行分区，每个分区内的发光器件电路独立，各区域的发光器件可以被单独驱动，从而可以实现不同区域的亮度的单独控制。根据边角区域与其它位置的亮度差异，可以在每个边角位置设置一个或多个微型发光二极管，位于同一边角区域的微型发光二极管的出光而均面向该边角位置。

Mini LED的光强分布满足I＝I₀cosθ；其中，I表示光强，I₀表示初始光度，θ表示光线出射角度。发光强度满足I＝dΦ/dΩ，Φ表示光能量，Ω表示光线覆盖的立体角。那么采用Mini LED的数量可以通过对光强进行积分

Mini LED的亮度

以及Mini LED所需要的电路电压来共同决定，其中，

为LED芯片的发光的立体角，θ为某一方向的角度，S为暗角区域的面积，Ψ为光通量，L为暗角区域的亮度。

每个边角位置的微型发光二极管可单独作为一个分区，通过控制电路板的驱动信号可以控制边角区域的微型发光二极管打开或关闭，如果所显示画面在角落的显示亮度较低时，可以减弱边角位置的微型发光二极管的发光亮度或关闭微型发光二极管。

本发明实施例提供的发光器件可以采用发光二极管LED，如图9所示，LED的发光为朗伯体形状，照度不均匀，因此可以在LED的出光侧设置自由曲面的透镜，以使光线经过透镜实现照度均匀。

图10为本发明实施例提供的发光器件的截面结构示意图，如图10所示，发光器件包括：发光二极管1121和透镜1122。

发光二极管1121，位于电路板111上。发光二极管1121的体积小，相较于其它光源具有节能、显示性好、响应速度快等优点。本发明实施例采用发光二极管作为光源，可以有效控制成本。

透镜1122，位于发光二极管1121的出光侧。

透镜1122面向发光二极管1121的一侧具有容纳腔，发光二极管1121位于容纳腔内；透镜1122可以调整发光二极管1121的出射光的光场分布，使发光器件的出射光分布相对均匀，有利于发光器件之间的混光。

位于发光二极管1121出光侧的透镜1122根据应用场景的不同可分为折射式透镜和反射式透镜。图10所示的透镜即为折射式透镜，发光二极管1121出射的光线在经过折射式透镜之后发散角度增大，且大角度区域的光线分布增多。除此之外，还可以采用反射式透镜，反射式透镜是将发光二极管1121出的光线向背板一侧反射，经过反射片的反射作用再将光线反射到出光方向。反射式透镜可以通过反射光线的方式增加光线的混光路径，从而提高发光器件的混光效果。在实际应用中，可以根据不同的应用影响选择适合的发光二极管光形的透镜，在此不做限定。

在实际应用中，背光模组包括至少一个灯条，而直下式的背光模组通常会包括多个灯条，如图2所示，背光模组可以包括多个灯条11；灯条11沿第一方向x延伸，沿第二方向y排列，第一方向x与第二方向y相交。背光模组的背板通常为矩形，灯条可以沿着背板的长边方向延伸，沿着背板的短边方向排列。如图2所示，相邻两个灯条11之间的间距b可以大于或等于位于同一灯条11上的相邻两个发光器件112之间的间距a。

背光模组中灯条上两个发光器件之间的间距与两个灯条之间的间距成一定的数量关系，该数量关系一般会根据背光模组的出光亮度要求以及生产成本来决定，且一般灯条之间的距离b大于或等于两个发光器件之间的距离a。灯条之间的距离b以及两个发光器件之间的距离a需要满足发光器件的混光要求。

图11为本发明实施例提供的背光模组的截面结构示意图，如图11所示，本发明实施例提供的背光模组还包括：

扩散板13，位于灯条11的出光侧，扩散板13与灯条11之间相距设定距离。

扩散板15中通常设置有散射粒子材料，光线入射到扩散板之后，散射材料使光线不断发生折射与反射，从而达到将光线打散的效果，进而实现匀光的作用。扩散板所用材质一般选自聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚碳酸酯PC、聚苯乙烯系材料PS、聚丙烯PP中的至少一种，在此不做限定。扩散板13可以对发光器件112出射的光线进一步匀化，再将匀化后的光线向光学膜片14出射。

光学膜片14，位于扩散板13背离灯条11的一侧。

光学膜片14可以包括多种类型的膜片，例如光学膜片14可以包括：增亮复合片(棱镜片)和微透镜-棱镜复合膜(Micro-lens on Prism，简称MOP)，光学膜片14可以调整光线出射角度，增加背光模组正面出光亮度。

本发明实施例提供的显示装置，包括：背光模组，用于提供背光；显示面板，位于背光模组的出光侧，用于图像显示；背光模组包括：灯条，作为背光源；灯条包括：电路板，具有承载和支撑作用，用于提供电力；发光器件，排布于电路板之上；背光模组边缘位置的灯条的电路板上在靠近边角的位置设置有微型发光二极管，微型发光二极管用于向背光模组的边角位置出射光线。微型发光二极管相比于传统的发光二极管来说具有更小的尺寸，因此即使灯条靠近边角区域的空间有限，仍可以在这些位置设置微型发光二极管，设置在边角区域的微型发光二极管可以为背光模组的边角区域提供背光，增加边角区域的光线覆盖，以使背光模组的各区域的亮度保持一致，提高背光的均匀性。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

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 (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

背光模组，用于提供背光；

显示面板，位于所述背光模组的出光侧，用于图像显示；

所述背光模组包括：灯条，作为背光源；

所述灯条包括：

电路板，具有承载和支撑作用，用于提供电力；

发光器件，排布于所述电路板之上；

所述背光模组边缘位置的灯条的电路板上在靠近边角的位置设置有微型发光二极管，所述微型发光二极管用于向所述背光模组的边角位置出射光线。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述微型发光二极管包括出光面，所述出光面面向所述边角位置设置；所述微型发光二极管除所述出光面以外的其它表面上设置有反射涂层。

3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述微型发光二极管背离所述电路板一侧的表面的反射涂层上设置有向所述微型发光二极管一侧凸出的凸起结构，所述凸起结构用于接收所述微型发光二极管出射的光线向所述出光面反射。

4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述反射涂层的材料为白色油墨。

5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述灯条还包括：

分压元件，与所述电路板电连接，与所述微型发光二极管串联，所述分压元件用于对所述微型发光二极管进行分压。

6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述分压元件为电阻；所述电阻位于所述电路板的表面或位于所述电路板之中。

7.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述背光模组还包括：

反射片，位于所述电路板靠近所述发光器件的一侧；所述反射片包括多个开窗，所述开窗用于暴露所述发光器件和所述微型发光二极管。

8.如权利要求1-7任一项所述的显示装置，其特征在于，所述发光器件包括：

发光二极管，位于所述电路板上；

透镜，位于所述发光二极管的出光侧。

9.如权利要求1-7任一项所述的显示装置，其特征在于，所述微型发光二极管的尺寸为50μm-300μm。

10.如权利要求1-7任一项所述的显示装置，其特征在于，所述背光模组还包括：

扩散板，位于所述灯条的出光侧，所述扩散板与所述灯条之间相距设定距离；

光学膜片，位于所述扩散板背离所述灯条的一侧。

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