CN117784474B - 一种lcd背光系统及lcd显示器 - Google Patents

Abstract

本发明属于LCD屏的光学系统技术领域，尤其是一种LCD背光系统及LCD显示器，该系统包括上端朝前倾斜的导光基板，和设于导光基板下方并朝向导光基板的前侧壁照射的紫外发光模块；导光基板的前侧壁为出光面且设有漫反射层，导光基板的后侧壁以及周侧壁均设有反光层；系统还包括控制器，和嵌设于导光基板内的调光膜；调光膜和紫外发光模块均与控制器电连接；调光膜具有将紫外发光模块的光线朝向出光面反射的反射部；本发明整体结构简单，通过下置紫外发光模块，并配合上端朝前倾斜的导光基板及其内部的调光膜可实现光线经过二次反射后均匀朝前投射到LCD面板上，光的分布更加均匀，同时还可防止紫外线直接进入人的眼睛造成伤害。

Description

一种LCD背光系统及LCD显示器

技术领域

本发明涉及LCD屏的光学系统技术领域，特别涉及一种LCD背光系统及LCD显示器。

背景技术

LCD是当前应用最广泛的平面显示技术，对于目前常用的LCD显示设备，如手机显示屏、电视机显示屏等等，通常采用白光LED背光源结构提供背光。传统的白光LED背光源结构大致可分为蓝光LED芯片激发黄色无机荧光粉结构、紫外LED芯片同时激发红绿蓝三色无机荧光粉结构、红绿蓝三色LED集成结构。其中，属紫外LED芯片同时激发红绿蓝三色无机荧光粉结构作为背光源的色彩最为丰富，生成的白光经滤光片所形成三基色中，除蓝光外，红绿色纯度及效率均较佳，色彩还原度好。然而，由于该结构方式采用了紫外光作为荧光激发源，紫外灯珠直接阵列装配在LCD面板的后侧，这导致紫外线会直接穿透面板进入人眼并造成危害，因此，有必要提出一种新的背光方案，以避免上述问题的出现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LCD背光系统及LCD显示器，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种LCD背光系统及LCD显示器，该系统包括上端朝前倾斜的导光基板，和设于所述导光基板下方并朝向所述导光基板的前侧壁照射的紫外发光模块；所述导光基板的上端朝前倾斜，所述导光基板的前侧壁为出光面且设有漫反射层，所述导光基板的后侧壁以及周侧壁均设有反光层；所述系统还包括控制器，和嵌设于所述导光基板内的调光膜；所述调光膜和所述紫外发光模块均与所述控制器电连接；所述调光膜具有将所述紫外发光模块的光线朝向所述出光面反射的反射部。

本发明所述的LCD背光系统，其中，所述调光膜还具有水平的连接部，所述反射部设有多个且纵向均匀排布，每相邻两所述反射部通过一所述连接部连接，装配到位时，所述反射部的上下两端分别与所述导光基板的前后侧壁相抵。

本发明所述的LCD背光系统，其中，所述紫外发光模块包括呈L形的透镜，和设于所述透镜底部的紫外光灯板；所述透镜的纵向端水平设置且横向端朝上，所述导光基板设于所述横向端的正上方，所述导光基板的厚度小于所述纵向端的长度，所述导光基板的下端端面上设有供光线进入的窗口，所述横向端的端面与所述窗口对齐。

本发明所述的LCD背光系统，其中，所述纵向端的上表面设有倾斜朝后的斜面，所述导光基板的前侧壁上横向设有V形导光槽，所述V形导光槽设有多个且纵向均匀排布，所述V形导光槽的下侧壁朝后的倾斜角与所述导光基板的朝前的倾斜角大小相同，所述V形导光槽的上侧壁的宽度小于下侧壁的宽度。

本发明所述的LCD背光系统，其中，所述导光基板呈方形，所述调光膜的左右两端和所述透镜的左右两端均与所述导光基板的左右两端对齐，所述紫外光嘚灯板上的灯珠设有多个且呈矩阵排布在所述纵向端背离所述横向端的侧壁上。

本发明所述的LCD背光系统，其中，所述紫外发光模块还包括设于所述紫外光灯板下方的散热板，以及设于所述散热板下表面上的散热翅片。

本发明所述的LCD背光系统，其中，所述纵向端的斜面上设有滤光层结构，所述滤光层结构沿背离所述横向端的方向厚度逐渐减小，以使得所述紫外发光模块投射在所述导光基板的前侧壁上的光线均匀分布。

本发明所述的LCD背光系统，其中，所述漫反射层上涂覆有紫外线吸收涂层。

本发明所述的LCD背光系统，其中，所述紫外线吸收涂层为有机硅防紫外线涂料。

此外，本发明还提供一种LCD显示器，其具有上述的LCD背光系统，该显示器包括显示器外壳，以及设于所述导光基板前侧的LCD面板；所述LCD面板、所述导光基板和所述紫外发光模块以及所述控制器均设于所述显示器外壳内，所述显示器外壳的前侧壁上对应所述LCD面板设有窗口；所述显示器外壳的下端的左右两侧均设有散热通孔

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明整体结构简单，厚度更薄；工作过程中，通过下置紫外发光模块，并配合上端朝前倾斜的导光基板及其内部的调光膜可实现光线经过二次反射后均匀朝前投射到LCD面板上，光的分布更加均匀，同时改变了紫外线的方向，防止了紫外线直接进入人的眼睛造成伤害。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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方式，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为本发明的LCD背光系统的结构原理图。

图2为图1的局部结构放大图。

图3为本发明的LCD背光系统的调光膜的结构图。

图4为本发明的LCD显示器的侧视图。

图5为图4的纵向剖视图。

图6为图5的局部结构放大图。

具体实施方式

本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

而且，表示方位的术语“上、下、左、右、上端、下端、纵向”等均以本方案所述的装置或设备在正常使用时候的姿态位置为参考。

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一

本实施例公开了如图1-3所示的LCD背光系统，该系统包括上端朝前倾斜的导光基板10，和设于导光基板10下方并朝向导光基板10的前侧壁照射的紫外发光模块20。导光基板10的上端朝前倾斜以保证其上端与下端均匀受光，避免出现上端光线较暗下端较亮的情况。导光基板10的前侧壁为出光面且设有漫反射层，用以将光线的反射以及出射角度打乱，起到均匀光线的作用。导光基板10的后侧壁以及周侧壁均设有反光层，以形呈可将更多光线朝前反射的反光腔室，提高光线的利用率。进一步的，本系统还包括控制器（图未示），和嵌设于导光基板10内的调光膜30，其中，调光膜30和紫外发光模块20均与控制器电连接，以实现对调光膜30和紫外发光模块20的同步控制。进一步的，调光膜30具有将紫外发光模块20的光线朝向出光面反射的反射部31，以使得进入导光基板10内的光线再次反射出去，可进一步提升光线的均匀性。

具体的，初始状态下，调光膜30不通电，此时调光膜30呈乳白色的半透明状态，当光线从导光板的前侧壁进入后，利用调光膜30对光具有发散的特性便可将光线均匀化后投射到反光层上，经过反光层的反射再次将光线反射并穿过调光膜30，使得二次反射的光线再次被发散并进一步被均匀化处理，二次均匀化后的光线进入LCD面板后可大大提升画面的呈现效果。

此外，通过控制器控制调光膜30的通电电压，便可调节调光膜30对光量的反射和过滤效果，不光可起到进一步的光均匀处理作用，而且还可满足用户对显示器的背景亮度的调节，进一步的，还可通过控制器同步调节紫外发光模块20的亮度，实现联动调节，相比较传统单一调节发光模块的亮度的调节方式，本方案可获得发光更加均匀的背光。

本发明整体结构简单，厚度更薄，工作过程中，通过下置紫外发光模块20，并配合上端朝前倾斜的导光基板10及其内部的调光膜30可实现光线经过二次反射后均匀朝前投射到LCD面板上，光的分布更加均匀，同时由于改变了紫外线的方向，防止了紫外线直接进入人的眼睛造成伤害。

本实施例中，调光膜30还具有水平的连接部32，反射部31设有多个且纵向均匀排布，每相邻两反射部31通过一连接部32连接，装配到位时，反射部31的上下两端分别与导光基板10的前后侧壁相抵，通过连接部32和反射部31的配合可起到将导光基板10内上下方向反射的光线进行均匀化处理作用，此外，还可以通过调节多个反射部的透明度以实现导光基板的整体亮度。

本实施例中，紫外发光模块20包括呈L形的透镜21，和设于透镜21底部的紫外光灯板22；透镜21的纵向端211水平设置且横向端212朝上正对导光基板10，导光基板10设于横向端212的正上方，导光基板10的厚度小于纵向端211的长度，以便于装配后透镜21的纵向端211可将更多的光线聚集在导光基板10的前侧壁上。导光基板10的下端端面上设有供光线进入的窗口40，横向端212的端面与窗口40对齐，以起将更多的光线导入导光基板10内经过均匀化处理。

本实施例中，透镜21的纵向端211的上表面设有倾斜朝后的斜面50，以将光线刚好聚集在导光基板10的前侧壁上，减小未经均匀化处理的光线对LCD面板的影响，进一步提升显示画面的质量。在导光基板10的前侧壁上横向设有细小的V形导光槽60，V形导光槽60设有多个且纵向均匀排布，V形导光槽60的下侧壁朝后的倾斜角与导光基板10的朝前的倾斜角大小相同并实现倾斜角度的互相抵消，进而使得从V形导光槽60下侧壁61透射出去的光线以水平的角度垂直投射在LCD面板80上。V形导光槽60的上侧壁62的宽度小于下侧壁的宽度，保证更多的光线以水平的角度投射在LCD面板80上。此外，V形导光槽60的上侧壁还用于将紫外发光模块20的光线以垂直的角度导入导光基板10，以削弱导光基板10的前侧壁产生的镜面放射现象，进一步提升光线的均匀化效果。

本实施例中，导光基板10呈方形，调光膜30的左右两端和透镜21的左右两端均与导光基板10的左右两端对齐，紫外光灯板22上的灯珠221设有多个且呈矩阵排布在纵向端211背离横向端212的侧壁上，以保证光线亮度。此外，还可通过控制器控制其中一部分灯珠工作，进而便于在系统检测到局部的灯珠损坏后可点亮其他备用的灯珠顶替，进而减少后期的拆机维护操作。

本实施例中，紫外发光模块20还包括设于紫外光灯板22下方的散热板23，以及设于散热板23下表面上的散热翅片231，以起到快速散热的效果。

本实施例中，纵向端211的斜面上设有滤光层结构，滤光层结构沿背离横向端212的方向厚度逐渐减小，以使得紫外发光模块20投射在导光基板10的前侧壁上的光线均匀分布。

本实施例中，漫反射层上涂覆有紫外线吸收涂层，以进一步将水平方向的残余紫外线进行吸收，进一步起到保护人眼的目的，其中，紫外线吸收涂层为有机硅防紫外线涂料，以保证光线的透过率，避免对光线产生削弱。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，相同之处不再赘述，不同之处在于如图4-6所示，本实施例提供了一种LCD显示器，实施例一描述的LCD背光系统用作本LCD显示器的背光系统。该显示器包括显示器外壳70，以及设于导光基板10前侧的LCD面板80。LCD面板80、导光基板10和紫外发光模块20以及控制器均设于显示器外壳70内。显示器外壳70的前侧壁上对应LCD面板80设有窗口90。显示器外壳的下端的左右两侧均设有散热通孔100，进而便于将散热翅片231置于两散热通孔100之间，使得两散热通孔100和散热板23共同围成横向的外循环散热通道，在通道内装配风扇后可加快对散热翅片231的散热速度，相比较传统的将冷空气吸入显示器内部进行散热的方式，本方案的散热效果更好，而且通过散热板23可直接隔绝外部的灰尘，避免灰尘异物进入显示器外壳70内部影响光学元件的工作，此外，将散热板23和紫外光灯板22下置的方式还方便维护，无需将显示器外壳70整个打开，只需要将下端的外罩打开即可将发光模块和散热板23以及导光基板10取出，实用性更高。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种LCD背光系统，其特征在于，该系统包括上端朝前倾斜的导光基板，和设于所述导光基板下方并朝向所述导光基板的前侧壁照射的紫外发光模块；所述导光基板的前侧壁为出光面且设有漫反射层，所述导光基板的后侧壁以及周侧壁均设有反光层；所述系统还包括控制器，和嵌设于所述导光基板内的调光膜；所述调光膜和所述紫外发光模块均与所述控制器电连接；所述调光膜具有将所述紫外发光模块的光线朝向所述出光面反射的反射部；

所述调光膜还具有水平的连接部，所述反射部设有多个且纵向均匀排布，每相邻两所述反射部通过一所述连接部连接，装配到位时，所述反射部的上下两端分别与所述导光基板的前后侧壁相抵；

所述紫外发光模块包括呈L形的透镜，和设于所述透镜底部的紫外光灯板；所述透镜的纵向端水平设置且横向端朝上，所述导光基板设于所述横向端的正上方，所述导光基板的厚度小于所述纵向端的长度，所述导光基板的下端端面上设有供光线进入的窗口，所述横向端的端面与所述窗口对齐；

所述漫反射层上涂覆有紫外线吸收涂层。

2.根据权利要求1所述的LCD背光系统，其特征在于，所述纵向端的上表面设有倾斜朝后的斜面，所述导光基板的前侧壁上横向设有V形导光槽，所述V形导光槽设有多个且纵向均匀排布，所述V形导光槽的下侧壁朝后的倾斜角与所述导光基板的朝前的倾斜角大小相同，所述V形导光槽的上侧壁的宽度小于下侧壁的宽度。

3.根据权利要求1所述的LCD背光系统，其特征在于，所述导光基板呈方形，所述调光膜的左右两端和所述透镜的左右两端均与所述导光基板的左右两端对齐，所述紫外光灯板上的灯珠设有多个且呈矩阵排布在所述纵向端背离所述横向端的侧壁上。

4.根据权利要求3所述的LCD背光系统，其特征在于，所述紫外发光模块还包括设于所述紫外光灯板下方的散热板，以及设于所述散热板下表面上的散热翅片。

5.根据权利要求2所述的LCD背光系统，其特征在于，所述纵向端的斜面上设有滤光层结构，所述滤光层结构沿背离所述横向端的方向厚度逐渐减小，以使得所述紫外发光模块投射在所述导光基板的前侧壁上的光线均匀分布。

6.根据权利要求1所述的LCD背光系统，其特征在于，所述紫外线吸收涂层为有机硅防紫外线涂料。

7.一种LCD显示器，具有如权利要求1-6任意一项所述的LCD背光系统，其特征在于，该显示器包括显示器外壳，以及设于所述导光基板前侧的LCD面板；所述LCD面板、所述导光基板和所述紫外发光模块以及所述控制器均设于所述显示器外壳内，所述显示器外壳的前侧壁上对应所述LCD面板设有窗口；所述显示器外壳的下端的左右两侧均设有散热通孔。