CN117008377A - 一种零混光距离的直下式背光源及其应用的显示设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种零混光距离的直下式背光源及其应用的显示设备，具体涉及背光源技术领域。其中，零混光距离的直下式背光源包括：电路板；至少一组发光模块，发光模块位于电路板上；反射层，其位于发光模块的外围，且反射层是固定连接在电路板上，以及反射层的边沿与发光模块之间存在一间隙区域；混光板，其靠近线路板的一面开设有光学腔体，光学腔体的边沿沿所述反射层的边沿位置设置；以及反射涂层，其位于混光板上，且位于混光板没有开设光学腔体的一面。其中，发光模块至少沿发光方向的部分是位于光学腔体内，且发光模块产生的光源是穿过光学腔体的内壁后进入混光板内。本发明可有效改善现有直下式背光难以实现亮度高、OD小且LED少不能同时实现的问题。
Description
技术领域
本发明涉及背光源技术领域，具体涉及一种零混光距离的直下式背光源及其应用的显示设备。
背景技术
在平板显示领域，OD是Optical Distance（混光距离）的缩写，它是指LED光线在达到混光均匀前需要通过的距离。直下式背光中在相同LED使用数量条件下，OD值越小，产品厚度越小，代表混光技术越先进。
就目前而言，现有的直下式背光显示主要包括COB（Chip on Board）和POB（Package on Board）两种。
COB封装技术是一种无支架型集成封装技术，是将LED芯片直接贴装于PCB板上，在PCB板的一面做无支架引脚的COB高集成度像素面板级封装，在PCB板的另一面布置驱动IC器件，而不需要任何支架和焊脚，以使得背光模组能做到更轻薄。但是对于COB而言，其光效低、LED多、膜片多、工艺复杂，技术难度较大，成本高。
POB封装技术是将LED芯片封装成单颗的SMD LED灯珠，再把灯珠打在基板上。POB在目前的平板显示产品中尤为普遍，可以够满足大部分应用行业的封装要求，并且封装技术与工艺要求也较低，但缺点是背光模组厚度较高，不能做到轻薄化。
发明内容
鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于公开一种零混光距离的直下式背光源，以改善现有直下式背光难以实现亮度高、OD小且LED少不能同时实现的问题。
为实现上述目的及其它相关目的，本发明公开一种零混光距离的直下式背光源，其包括：
电路板；
至少一组发光模块，所述发光模块位于所述电路板上，所述发光模块为LED芯片或LED封装体；
反射层，其位于所述发光模块的外围，且所述反射层是固定连接在所述电路板上，以及所述反射层的边沿与所述发光模块之间存在一间隙区域；
混光板，其靠近线路板的一面开设有光学腔体，所述光学腔体的边沿与所述反射层的边沿位置设置；以及
反射涂层，其位于所述混光板上，且位于所述混光板没有开设光学腔体的一面；
其中，所述发光模块至少沿发光方向的部分是位于所述光学腔体内，且所述发光模块产生的光源是穿过所述光学腔体的内壁后进入所述混光板内。
在本发明一方案中，所述发光模块包括多个，多个所述发光模块遍布整个零混光距离的直下式背光源，且相邻所述发光模块之间的间距Pitch≥4mm。
在本发明一方案中，所述光学腔体与所述发光模块一一对应，所述光学腔体为凹形结构，且所述光学腔体的内壁对光具备折射和散射作用，光学腔体的内壁雾度范围为20%-100%。
在本发明一方案中，所述反射涂层位于所述光学腔体正上方，以及所述反射涂层与所述光学腔体一一对应。
在本发明一方案中，所述反射层反射率范围为20%-100%，且所述反射涂层可允许将所述光学腔体发散的光线部分反射和分散。
在本发明一方案中，所述混光板位于所述电路板上，所述反射层位于所述混光板和所述电路板之间；其中，所述混光板的厚度范围是[1mm，10mm]。
本发明还提供一种显示设备，其包括如上述的零混光距离的直下式背光源。
综上所述，本发明公开一种零混光距离的直下式背光源及其应用的显示设备，零混光距离的直下式背光源的光学腔体与发光模块之间为一一对应，以通过光学腔体的内壁实现对于光进行折射和散射作用。同时，通过反射涂层使得发光模块所发出不同角度的光线在光学板中形成不同路径，出光面亮度均匀。当光线在混光板中多次反射或折射后，可有效减少界面损失，提升最终背光亮度。以及发光模块是镶入在混光板的内部，可实现真正0OD效果。可有效改善现有直下式背光难以实现亮度高、OD小且LED少不能同时实现的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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为本发明一种零混光距离的直下式背光源于一实施例中的结构示意图；
图2为本发明一种零混光距离的直下式背光源于一实施例中的光路结构示意图；
图3为本发明一种零混光距离的直下式背光源于一实施例中的第一光型结构的示意图；
图4为本发明一种零混光距离的直下式背光源于一实施例中的第二光型结构的示意图；
图5为本发明一种零混光距离的直下式背光源于一实施例中的第三光型结构的示意图；
图6为本发明一种零混光距离的直下式背光源于一实施例中的增加膜片后的结构示意图。
元件标号说明
100、电路板；
110、发光模块；
120、反射层；121、间隙区域；
130、混光板；131、光学腔体；
140、反射涂层；
200、膜片。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图6。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
请参阅图1所示，本发明公开一种零混光距离的直下式背光源，可用于改善现有直下式背光难以实现亮度高、OD小且LED少不能同时实现的问题。其中，零混光距离的直下式背光源包括电路板100、发光模块110、反射层120、混光板130以及反射涂层140。
发光模块110是位于电路板100上，且发光模块110在电路板100上至少设置一组。发光模块110与电路板100之间电性连接，因此可允许通过电路板100实现对于发光模块110的电力调控。其中，发光模块110可允许采用LED芯片，或者LED封装体。在一实施方式中，发光模块110设置有多个，且多个发光模块110遍布整个零混光距离的直下式背光源上。同时，相邻的发光模块110之间的间距Pitch≥4mm，例如是，间距Pitch可允许为4mm、5mm或者6mm，然不限于此，可以根据实际需求进行确定。
请参阅图1和图2所示，在一实施方式中，反射层120设置在发光模块110的外围，且反射层120固定连接在电路板100上。其中，反射层120的边沿与发光模块110之间存在一间隙区域121，且在间隙区域121的正上方布设有光学腔体131。发光模块110至少沿发光方向的部分是位于光学腔体131内，且发光模块110产生的光源是穿过光学腔体131的内壁后进入混光板130内。
具体来说，混光板130是位于电路板100上，混光板130与电路板100之间为固定连接。其中，反光板是位于混光板130与电路板100之间，且反光板与混光板130之间为贴合状态。可以理解的，光学腔体131开设在混光板130上，且光学腔体131的边沿与反射层120的边沿位置设置。
同时，反射层120位于混光板130和电路板100之间。以及，混光板130的厚度范围是位于1mm至10mm之间。优选的，混光板130的厚度为5mm，然不限于此，混光板130的具体厚度，可允许根据实际需求进行确定。
需要注意的是，光学腔体131为凹形结构，且凹形结构为类锥形结构、类半球形结构或者半椭球形结构的一种。然不限于此，光学腔体131的具体结构可允许根据实际需求进行确定。光学腔体131与发光模块110之间为一一对应，以通过光学腔体131的内壁实现对于光进行折射和散射作用。需要注意的是，光学腔体131的内壁雾度范围为20%-100%。因此，当发光模块110在发光时，其光线在穿过光学腔体131的内壁后进入混光板130内。通过光学腔体131的折射和散射作用，可有效实现对于光线的匀光作用。
请参阅图1和图2所示，在一实施方式中，反射涂层140位于混光板130上，且反射涂层140设置在混光板130未开设光学腔体131的一面。可以理解的，反射涂层140可用于对光线进行反射。因此，当混光板130内的光线在到达反射涂层140上时，可有效改变光线路径。
其中，反射涂层140可允许通过涂布的方式设置在混光板130上。同时，反射涂层140的反射率范围为20%-100%，且所述反射涂层140可允许将所述光学腔体131的发散的光线部分反射和分散。因此，经过反射涂层140反射处理后的光线，依旧是在混光板130内穿行，且部分光线在经过反射层120的反射后射出混光板130。可以理解的，发光模块110在经过混光板130、反射涂层140以及反射层120以后，可有效提光线的均匀性。
需要注意的是，反射涂层140设置的大小及密度均需配合LED及上方的光学结构进行设置。例如是，反射涂层140的尺寸大小范围为发光模块110的尺寸的1至1.5倍间距大小，且反射涂层140的疏密度随发光模块110的光传至表面的强度成正比。
通过反射涂层140，使得发光模块110所发出不同角度的光线在光学板中形成不同路径，出光面亮度均匀。同时，光线在混光板130中多次反射或折射，减少界面损失，提升最终背光亮度。以及，发光模块110是镶入在混光板130的内部，可实现真正0 OD效果。
请参阅图2所示，在一实施方式中，光学腔体131的内壁可允许根据发光模块110的光分布情况，进行表面的微处理。因此，发光模块110在经过光学腔体131第一发散以后，在由混光板130上的反射涂层140进行压光处理。使得发光模块110，在0 OD的条件下经过混光板130后由中心亮变化为均匀发散的光线。
需要注意的是，对于不同发光模块110而言，可允许根据其光型，调整光学腔体131的具体结构。
具体来说的，发光模块110的光型结构可允许包括第一光型结构、第二光型结构以及第三光型结构。
请参阅图3所示，在一实施方式中，第一光型结构是采用单峰波形。当发光模块110的光型结构为第一光型结构时，其光学腔体131为锥形结构。其中，锥形结构的锥角范围是[15°，45°]，优选的，锥形结构的锥形角为30°。
请参阅图4所示，第二光型结构为双峰波形。对于第二光型结构而言，其双峰波形的峰距W与峰谷D之间比值的范围是大于2的。当发光模块110的光型结构为第二光型结构时，其光学腔体131为半椭球形结构。其中，对于第二光型结构而言，其板椭球形结构对应的间隙区域121的直径与光学腔体131的高度的之间比值范围是位于0至0.6之间。
请参阅图5所示，第三光型同样为为双峰波形。对于第三光型结构而言，其双峰波形的峰距W与峰谷D之间比值的范围是位于0至2之间。当所述发光模块110的光型结构是第三光型结构时，所述光学腔体131为半椭球形结构。其中，所述间隙区域121的直径与所述光学腔体131的高度的之间比值范围是大于1的。
因此，根据不同的光型结构，以调整其对应的光学腔体131的形状，可有效提高对于光线的匀光效果。
请参阅图6所示，在一实施方式中，混光板130的一侧可允许设置有膜片200，通过膜片200使得均匀的散射光经过增光膜后即变为平行光，以改善实际的实用效果。
本发明还提供一种显示设备，其包括如上述实施例中的超薄直下背光源。基于上述的零混光距离的直下式背光源，可以为该显示设备提供稳定的匀光光源。其中，显示设备可允许采用零混光距离的直下式背光及显示，显示器，VR，车载显示，笔记型电脑显示，TV，商用显示器等。然不限于此，可允许根据实际需求进行确定。
综上所述，本发明公开一种零混光距离的直下式背光源及其应用的显示设备，零混光距离的直下式背光源的光学腔体131与发光模块110之间为一一对应，以通过光学腔体131的内壁实现对于光进行折射和散射作用。同时，通过反射涂层140使得发光模块110所发出不同角度的光线在光学板中形成不同路径，出光面亮度均匀。当光线在混光板130中多次反射或折射后，可有效减少界面损失，提升最终背光亮度。以及发光模块110是镶入在混光板130的内部，可实现真正0 OD效果。同时，极大降低了背光源的实际厚度，以达到直下式背光源的超薄效果。
因此，通过零混光距离的直下式背光源可有效改善现有直下式背光难以实现亮度高、OD小且LED少不能同时实现的问题。
所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种零混光距离的直下式背光源，其特征在于，包括：
电路板；
至少一组发光模块，所述发光模块位于所述电路板上，所述发光模块为LED芯片或LED封装体；
反射层，其位于所述发光模块的外围，且所述反射层是固定连接在所述电路板上，以及所述反射层的边沿与所述发光模块之间存在一间隙区域；
混光板，其靠近线路板的一面开设有光学腔体，所述光学腔体的边沿沿所述反射层的边沿位置设置；以及
反射涂层，其位于所述混光板上，且位于所述混光板没有开设光学腔体的一面；
其中，所述发光模块至少沿发光方向的部分是位于所述光学腔体内，且所述发光模块产生的光源是穿过所述光学腔体的内壁后进入所述混光板内。
2.根据权利要求1所述的零混光距离的直下式背光源，其特征在于，所述发光模块包括多个，多个所述发光模块遍布整个零混光距离的直下式背光源，且相邻所述发光模块之间的间距Pitch≥4mm。
3.根据权利要求1所述的零混光距离的直下式背光源，其特征在于，所述光学腔体与所述发光模块一一对应，所述光学腔体为凹形结构，且所述光学腔体的内壁对光具备折射和散射作用，光学腔体的内壁雾度范围为20%-100%。
4.根据权利要求1所述的零混光距离的直下式背光源，其特征在于，所述反射涂层位于所述光学腔体正上方，以及所述反射涂层与所述光学腔体一一对应。
5.根据权利要求1所述的零混光距离的直下式背光源，其特征在于，所述反射层反射率范围为20%-100%，且所述反射涂层可允许将所述光学腔体发散的光线部分反射和分散。
6.根据权利要求1所述的零混光距离的直下式背光源，其特征在于，所述混光板位于所述电路板上，所述反射层位于所述混光板和所述电路板之间；
其中，所述混光板的厚度范围是[1mm，10mm]。
7.一种显示设备，其特征在于，包括如上述权利要求1至6任一所述的零混光距离的直下式背光源。
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