CN113219719B - 背光模组、液晶模组及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种背光模组、液晶模组及显示装置,背光模组包括:背板、中框、灯板和光学膜材;背板和光学膜材分别连接在中框的两侧,背板、中框和光学膜材围设形成灯腔,灯板位于灯腔内,中框包括相对设置的上边框和下边框,上边框和下边框为中空结构,上边框内设置有至少一个风扇;中空结构包括外壁、第一内壁和第二内壁,外壁上开设有通风栅格,第一内壁和第二内壁相向延伸且两者的端部设置有弯曲方向相反的弧形,第一内壁和第二内壁之间形成通风口,第一内壁和第二内壁的端部在外壁上的投影至少部分重合。本发明提供一种背光模组、液晶模组及显示装置,可以满足高功率背光模组的散热需求。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域,尤其涉及一种背光模组、液晶模组及显示装置。
背景技术
背光模组是显示装置的重要组成部分,背光模组的工作原理是将点光源或线光源经过光学膜片转化为亮度均匀的面光源,提供给非自主发光的液晶面板,从而实现图像显示。
背光模组可以包括光学组件和结构组件,其中光学组件包括背光源、导光板、扩散板、反射片、扩散片等,结构组件包括边框、背板等结构。现有技术中,背光模组为密封腔体,腔体内的灯板为主要的发热部件,该密封腔体仅依靠背板进行外循环散热。
对于高亮高功率的背光模组来说,仅通过背板进行散热,热量无法从密封腔体内及时导出,会导致背光模组的腔体内温度过高,高温可能会导致光学组件热化变形,及液晶面板超过最大工作温度,从而导致显示装置损坏失效。
发明内容
本发明提供一种背光模组、液晶模组及显示装置,可以满足高功率背光模组的散热需求。
本发明一方面提供一种背光模组,包括:背板、中框、灯板和光学膜材;
所述背板和所述光学膜材分别连接在所述中框的两侧,所述背板、所述中框和所述光学膜材围设形成灯腔,所述灯板位于所述灯腔内,所述中框包括相对设置的上边框和下边框,所述上边框和所述下边框为中空结构,所述上边框内设置有至少一个风扇;
所述中空结构包括外壁、第一内壁和第二内壁,所述外壁上开设有通风栅格,所述第一内壁和所述第二内壁相向延伸且两者的端部设置有弯曲方向相反的弧形,所述第一内壁和所述第二内壁之间形成通风口,所述第一内壁和所述第二内壁的端部在所述外壁上的投影至少部分重合。
本发明提供的背光模组,在背板散热的基础上,增加了灯腔内的空气对流功能,冷空气从下边框的通风口进入灯腔内,在热空气上升及风扇的抽风帮助下,热空气从上边框的通风口流出灯腔,从而可以实现将灯腔内的热空气不断抽出,实现灯腔内温度降低的效果,从而保护光学膜材和液晶面板不被高温损坏。
如上所述的背光模组,所述第一内壁包括第一直线段和第一弧形段,所述第二内壁包括第二直线段和第二弧形段,所述第一弧形段向着所述灯腔的内侧弯曲,所述第二弧形段向着所述外壁弯曲,所述第一弧形段位于所述第二弧形段的外侧,所述第一直线段和所述第二直线段相对于所述背板呈倾斜设置,所述第一直线段位于靠近所述灯板的一侧。
如上所述的背光模组,所述第一弧形段和所述第二弧形段设置为半圆形。
如上所述的背光模组,所述通风口的最小宽度不小于2mm。
如上所述的背光模组,所述第一弧形段和所述第二弧形段的半径处于8mm-12mm之间。
如上所述的背光模组,所述背光模组还包括温度传感器和主板,所述温度传感器设置在所述灯腔内,且靠近所述上边框上的所述通风口设置,所述温度传感器和所述风扇分别和所述主板上控制器连接,所述控制器用于在所述温度传感器检测的温度超过预设温度后,控制所述风扇开启。
如上所述的背光模组,所述第一内壁和所述第二内壁的内表面经黑色氧化处理。
如上所述的背光模组,所述通风口和/或所述通风栅格上设置有过滤网。
本发明另一方面提供一种液晶模组,包括液晶面板和如上所述的背光模组,所述液晶面板安装在所述中框上,所述液晶面板与所述光学膜材相对设置且位于所述光学膜材的背离所述灯腔的一侧。
本发明再一方面提供一种显示装置,包括如上所述的液晶模组。
本发明提供一种背光模组、液晶模组和显示装置,背光模组在背板散热的基础上,增加了灯腔内的空气对流功能,冷空气从下边框的通风口进入灯腔内,在热空气上升及风扇的抽风帮助下,热空气从上边框的通风口流出灯腔,从而可以实现将灯腔内的热空气不断抽出,实现灯腔内温度降低的效果,从而保护光学膜材和液晶面板不被高温损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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性的前提下,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液晶模组的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的液晶模组的爆炸示意图;
图3为本发明实施例提供的液晶模组的断面示意图;
图4为图3中A处的放大示意图;
图5为图3中B处的放大示意图;
图6为本发明实施例提供的液晶模组的剖面示意图;
图7为图6中C处的放大示意图;
图8为图7中第一内壁和第二内壁的位置关系示意图。
附图标记:
100-液晶模组;
200-背光模组;
21-中框;
211-上边框;
212-下边框;
213-外壁;
2131-通风栅格;
214-第一内壁;
2141-第一直线段;
2142-第一弧形段;
215-第二内壁;
2151-第二直线段;
2152-第二弧形段;
216-通风口;
22-背板;
23-光学膜材;
24-灯板;
25-风扇;
26-温度传感器;
300-液晶面板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
现有技术中,背光模组为密封腔体,腔体内的灯板为主要的发热部件,该密封腔体仅依靠背板进行外循环散热。对于高亮高功率的背光模组来说,灯板的发热量很好,仅通过背板进行散热,热量无法从密封腔体内及时导出,会导致背光模组的腔体内温度过高,高温可能会导致光学膜材热化变形,及液晶面板超过最大工作温度,从而导致显示装置损坏失效。
基于上述问题,本发明实施例提供一种背光模组和液晶模组,在背板散热的基础上,增加了灯腔内的空气对流功能,冷空气从下边框的通风口进入灯腔内,在热空气上升及风扇的抽风帮助下,热空气从上边框的通风口流出灯腔,从而可以实现将灯腔内的热空气不断抽出,实现灯腔内温度降低的效果,从而保护光学膜材和液晶面板不被高温损坏。
以下参考附图和具体的实施例,对本发明提供的背光模组、液晶模组和显示装置进行具体的描述。
图1为本发明实施例提供的液晶模组的结构示意图。参考图1所示,本发明实施例提供一种液晶模组100,可以包括背光模组200和液晶面板300,液晶面板300设置在背光模组200上,背光模组200可以为液晶面板300提供均匀的面光源,从而使液晶面板300实现图像显示。
液晶面板200可以包括相对设置的阵列基板和彩膜基板,以及夹设在阵列基板和彩膜之间的液晶分子层。通过在阵列基板和彩膜基板之间施加驱动电压,可以控制液晶分子旋转,从而使背光模组200提供的光线折射出来产生画面。
其中,可以定义本发明实施例的各个附图中,液晶模组100的长度方向为X方向,液晶模组100的厚度方向为Y方向,液晶模组100的宽度方向为Z方向,Z方向实际上是液晶模组100悬挂使用时的高度方向,即Z方向的正方向为天侧,Z方向的负方向为地侧。
图2为本发明实施例提供的液晶模组的爆炸示意图,图3为本发明实施例提供的液晶模组的断面示意图。参考图2和图3所示,本发明实施例提供一种背光模组200,背光模组200可以包括中框21、背板22、光学膜材23和灯板24,液晶面板300连接在背光模组200的靠近光学膜材23的一侧。
中框21可以为矩形框架结构,背板22和光学膜材23可以分别连接在中框21的两侧,背板22、中框21和光学膜材23可以围设形成灯腔,灯板24设置在灯腔内。灯板24可以贴近背板22设置,以使灯板上的热量可以通过背板22导出一部分,灯板24上的灯珠面向光学膜材23设置,以使灯板24发出的光线可以经过光学膜材23传递至液晶面板300。
其中,背板22可以为不锈钢SUS或其它金属薄板,一方面用来作为背光模组200的结构件,保证背光模组200的结构强度,另一方面,金属具有较高的导热效率,有利于提高将灯板24的热量及时导出。中框21可以采用不锈钢或其它金属薄板制成,以保证足够的结构强度。
灯板24可以包括电路板和设置在电路板上的多个发光二极管(Light EmittingDiode,LED)灯珠,LED灯具有体积小、发光效率高、成本低、寿命长等优点,采用LED灯作为背光模组200中的光源,有利于背光模组200的轻薄化。
光学膜材23起到将灯板24上的点光源或线光源阵列转换为一个均匀的面光源的作用。光学膜材23可以包括反射片、导光板、扩散板、扩散片、棱镜片、增亮膜、反射型偏光增亮膜等结构。
背板22和光学膜材23可以通过粘胶粘接的方式固定在中框21上,或者,中框21上可以设置用来安装光学膜材23的安装槽。液晶面板可以300粘接在中框21上,且位于光学膜材23的背离灯腔的一侧。
图4为图3中A处的放大示意图,图5为图3中B处的放大示意图。参考图3-图5所示,中框21包括相对设置的上边框211和下边框212,上边框211和下边框212为中空结构,上边框211的中空结构内设置有至少一个风扇25。
中空结构包括外壁213、第一内壁214和第二内壁215,外壁210位于中框21的朝向灯腔外部的一侧,第一内壁214和第二内壁215的朝向灯腔内部的一侧。外壁213上开设有通风栅格2131,通风栅格2131包括多个阵列式排布的细缝式通孔,用来连通通风栅格2131的内外侧。第一内壁214连接在外壁210的接近背板22的一侧,第二内壁215连接在外壁210的接近光学膜材23的一侧,第一内壁214和第二内壁215相向延伸即向着接近对方的一侧延伸,两者的端部设置有弯曲方向相反的弧形,第一内壁214和第二内壁215之间形成通风口216,且第一内壁214和第二内壁215的端部在外壁213上的投影至少部分重合。
第一内壁214和第二内壁215的端部在外壁213上的投影至少部分重合,即第一内壁214和第二内壁215的端部的弧形段交错设置,形成的通风口216为隐藏式的,即从通风栅格2131处无法直接观察到通风口216,隐藏式的通风口216可以在不影响通风的基础上,实现灯腔内的光线的闭锁。同时,第一内壁214和第二内壁215的端部的弧形段的设置,有利于气流的流动。
上边框211的中空结构内设置的风扇25用来抽出灯腔内的空气,风扇25的类型在本申请实施例中不做具体赘述。风扇25的数量可以为一个,此时,风扇25可以设置在上边框211的中部;上边框211的中空结构内设置的风扇25的数量也可以为更多,此时,多个风扇25可以在上边框211的中空结构内间隔设置并均匀分布,以保证风扇25散热的均匀性。
图6为本发明实施例提供的液晶模组的剖面示意图,其中箭头为气流的流动方向。参考图6所示,背光模组200正常工作时,冷空气依次经过下边框212的通风栅格2131和通风口216进入灯腔内,灯板24的热量传递给空气,空气温度逐步升高,由于空气对流原理,热空气在灯腔内上升,依次经过上边框211的通风口216和通风栅格2131排出。
继续参考图4-图6所示,背光模组200还包括温度传感器26和主板(图中未示出),温度传感器26和风扇25均和主板上的控制器连接,温度传感器26设置在灯腔内,且靠近上边框211上的通风口216设置。由于热空气在灯腔内会上升,因此空气在靠近通风口216的温度传感器26处的温度最高。
背光模组200的散热原理包括以下几种情形:灯板24的一部分热量通过背板22导出;温度传感器26的温度低于预设温度时,风扇25不开启,冷空气经过下边框212的通风栅格2131和通风口216进入灯腔内,通过空气对流,热空气经上边框211的通风口216和通风栅格2131排出,达到散热效果;当温度传感器26的温度高于预设温度时,主板上的控制器可以控制风扇25开启,风扇25主动将灯腔内的热空气抽出,从而实现空气对流,达到散热效果。示例性地,该预设温度可以为50摄氏度。
需要说明的是,控制器可以根据温度传感器26检测的温度的高低,调节风扇25采用不同的转速,从而实现智能控温的效果。示例性地,温度传感器26检测的温度越高,风扇25的转速可以越高,以提高散热效率。
图7为图6中C处的放大示意图,图中带箭头的直线为灯板24上的灯珠发出的光线在第一内壁214和第二内壁215的内表面上的反射路径。参考图7所示,第一内壁214可以包括第一直线段2141和第一弧形段2142,第二内壁215可以包括第二直线段2151和第二弧形段2152,第一弧形段2142向着灯腔的内侧弯曲,第二弧形段2152向着外壁213弯曲,第一弧形段2142位于第二弧形段2152的外侧,第一直线段2141和第二直线段2151相对于背板22呈倾斜设置,第一直线段2141位于靠近灯板24的一侧。
需要说明的是,第一内壁214和第二内壁215的长度延伸方向即外壁213的长度延伸方向,第一直线段2141和第一弧形段2142中定义的直线段和弧形段的形状,指的是第一内壁214在长度方向上横截面的形状。在横截面方向上,第一弧形段2142和第二弧形段2152存在一定长度交错设置,第一弧形段2142和第二弧形段2152之间具有间隙,该间隙形成的通风口216的横截面形状接近S形。
第一直线段2141和第二直线段2151均相对于灯板24呈倾斜设置,第一直线段2141和第一弧形段2142平滑过渡连接,第二直线段2151和第二弧形段2152平滑过渡连接,从而,在第二边框212处,经通风栅格2131进入的气流可以在第二直线段2151的引导下经第二弧形段2152,顺利导向至第一弧形段2142,并经第一直线段2141导向至灯板24;在第一边框211处,气流可以在第一直线段2141的引导下,经第一弧形段2142,顺利导向至第二弧形段2152,并经第二直线段2152的导向,从通风栅格2141处排出。
因而,本发明实施例提供的由第一内壁214和第二内壁215构成的隐藏式通风口,具有良好的导风作用。
此外,参考图7中的光线反射路径可知,由灯板23上的灯珠发出的光线,传播至第二弧形段2152上时,由于第二弧形段2152的弯曲方向朝外,因此光线会被反射至灯腔内部。照射在第一直线段2141上的光线,经过第一直线段2141的反射后,再经过第二弧形段2152反射至灯腔内部。照射在第一弧形段2142上的光线,经过第一弧形段2142的反射后进入灯腔内部。因此,该隐藏式通风口具有极佳的光线闭锁功能,在实现灯腔内部通风散热的基础上,不会对背光模组200的发光效果产生影响。
在一种可能的实施方式中,第一弧形段2142和第二弧形段2152可以设置为半径相同的半圆形。此时,第一弧形段2142和第二弧形段2152交错设置后,形成的通风口216的横截面形状为S形。
图8为图7中第一内壁和第二内壁的位置关系示意图。参考图8所示,通风口216的最小宽度L不小于2mm。不难理解,通风口216的最小宽度L决定着通风口216处的通风流量,最小宽度L过小时,通风流量过低,散热效果较差。本发明实施例设置通风口216的最小宽度L不小于2mm,以满足灯腔的散热需求。
在一种可能的实施方式中,第一弧形段2142和第二弧形段2152的半径R处于8mm-12mm之间。示例性地,第一弧形段2142和第二弧形段2152的半径R可以为10mm。
在上述实施例的基础上,本发明实施例中,第一内壁214和第二内壁215的内表面经黑色氧化处理。中框21可以由铁等金属制成,将第一内壁214和第二内壁215经的内表面经黑色氧化处理后,第一内壁214和第二内壁215的内表面可以吸收大部分光线,消除反光,从而进一步实现灯腔的光线闭锁的功能。
在一种可能的实施方式中,通风口216和/或通风栅格2131上设置有过滤网。背光模组200在灰尘较多环境下使用,或者长期使用后,灰尘等杂质可能会经过通风栅格2131和通风口216进入到灯腔内,灰尘覆盖在灯板24上,一方面会影响发光的亮度,影响到显示装置的显示效果,另一方面,灰尘也会影响到灯板24的散热效果。在通风口216或者通风栅格2131或者两者上同时设置过滤网,过滤网可以起到过滤灰尘的作用,且灰尘积累过多时,可以及时更换新的过滤网,不影响到灯腔的通风和散热。
本发明实施例提供的背光模组,在背板散热的基础上,增加了灯腔内的空气对流功能,冷空气从下边框的通风口进入灯腔内,在热空气上升及风扇的抽风帮助下,热空气从上边框的通风口流出灯腔,从而可以实现将灯腔内的热空气不断抽出,实现灯腔内温度降低的效果,从而保护光学膜材和液晶面板不被高温损坏。
在另外一些实施例中,本发明实施例提供一种显示装置,包括如上实施例提供的液晶模组100。
本发明实施例提供的显示装置,包括由上述实施例提供的背光模组和液晶面板构成的液晶模组,背光模组在背板散热的基础上,增加了灯腔内的空气对流功能,冷空气从下边框的通风口进入灯腔内,在热空气上升及风扇的抽风帮助下,热空气从上边框的通风口流出灯腔,从而可以实现将灯腔内的热空气不断抽出,实现灯腔内温度降低的效果,从而保护光学膜材和液晶面板不被高温损坏,从而可以提高显示装置整体的散热能力。
在本发明的描述中,需要理解的是,所使用的术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“轴向”、“周向”等指示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位置或原件必须具有特定的方位、以特定的构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个、三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解,例如可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成为一体;可以是机械连接,也可以是电连接或者可以互相通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以使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。
在本发明中,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,或仅仅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,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种背光模组,其特征在于,包括:背板、中框、灯板和光学膜材;
所述背板和所述光学膜材分别连接在所述中框的两侧,所述背板、所述中框和所述光学膜材围设形成灯腔,所述灯板位于所述灯腔内,所述中框包括相对设置的上边框和下边框,所述上边框和所述下边框为中空结构,所述上边框内设置有至少一个风扇;
所述中空结构包括外壁、第一内壁和第二内壁,所述外壁上开设有通风栅格,所述第一内壁和所述第二内壁相向延伸且两者的端部设置有弯曲方向相反的弧形,所述第一内壁和所述第二内壁之间形成通风口,所述第一内壁和所述第二内壁的端部在所述外壁上的投影至少部分重合;
所述第一内壁包括第一直线段和第一弧形段,所述第二内壁包括第二直线段和第二弧形段,所述第一弧形段向着所述灯腔的内侧弯曲,所述第二弧形段向着所述外壁弯曲,所述第一弧形段位于所述第二弧形段的外侧,所述第一直线段和所述第二直线段相对于所述背板呈倾斜设置,所述第一直线段位于靠近所述灯板的一侧;
所述第一弧形段和所述第二弧形段设置为半圆形;形成的所述通风口的横截面形状为S形。
2.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述通风口的最小宽度不小于2mm。
3.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于,所述第一弧形段和所述第二弧形段的半径处于8mm-12mm之间。
4.根据权利要求1-3任一项所述的背光模组,其特征在于,所述背光模组还包括温度传感器和主板,所述温度传感器设置在所述灯腔内,且靠近所述上边框上的所述通风口设置,所述温度传感器和所述风扇分别和所述主板上控制器连接,所述控制器用于在所述温度传感器检测的温度超过预设温度后,控制所述风扇开启。
5.根据权利要求1-3任一项所述的背光模组,其特征在于,所述第一内壁和所述第二内壁的内表面经黑色氧化处理。
6.根据权利要求1-3任一项所述的背光模组,其特征在于,所述通风口和/或所述通风栅格上设置有过滤网。
7.一种液晶模组,其特征在于,包括液晶面板和权利要求1-6任一项所述的背光模组,所述液晶面板安装在所述中框上,所述液晶面板与所述光学膜材相对设置且位于所述光学膜材的背离所述灯腔的一侧。
8.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求7所述的液晶模组。
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