CN201876639U - 车载电子产品的lcd背光装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种车载电子产品的LCD背光装置，由LED灯、封装框、光学膜、液晶显示屏组成，LED灯分布在电路板上，封装框放置在电路板表面上且对应LED灯开有灯孔，背面粘有光学膜的液晶显示屏放置在封装框的上端面。本实用新型LCD背光装置使背光亮度可通过附加不同厚度或不同材质的光学膜来调节，结构简单，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子产品上的LCD背光装置，特别涉及车载电子产品的LCD背光装置，如车载MP3、MP4、MP5、车载CD、车载DVD、车载收音机等电子产品。
背景技术
现有车载电子产品收音机、MP3收放机、CD收放机、DVD收放机、GPS卫星导航仪或车载音响等电子产品，其液晶显示屏的背光往往都是通过使用背光板来实现的。一般来讲，液晶显示装置具有电量消耗低而且轻薄的特征，因此近年来得到了快速的开发和普及。但是由于LCD自身是非发光体，所以在通常使用的透光型或半透光型的LCD中，都需要用背光灯作为光源。
现有车载电子产品MP3收放机其背光装置如图3所示，封装框2固定在电路板1上，背光板4安装在封装框2内，液晶显示屏6盖在背光板4上。光的传递原理如图4所示，①背光板4为透光板，四侧面有包膜，上表面附着光学膜5，下表面附着底面光学膜3，整个背光板4放置于封装框2内；②LED灯8在背光板的一端，发出的光呈半球状；③背光板4底端有均匀排布的半球状颗粒，当LED灯光线照射到球面时发生球面反射和折射，经球面反射的光线照射到光学膜5，折射后的光线照射到底面光学膜3表面发生漫反射，还有很小一部分光线透过光学膜3，折射到封装框2表面；④如③所述，经球面反射的光线一部分从光学膜5表面折射出去，照射到液晶显示屏6背面，一部分光线在光学膜5下表面发生漫反射；⑤如③所述，经球面折射后的那部分光，照射到底面光学膜3，发生漫反射；⑥如⑤所述，由于光学膜3透光性差，所以通过其表面的光，有极少一部分折射出去，折射出去的光照射到封装框2表面，通过封装框2漫反射，漫发射的光线回到底面光学膜3表面，光线在其表面发生漫反射；⑦在光学膜5下表面和底面光学膜3表面发生漫反射的光线回到背光板内；⑧为防止光线外泄，如①中也有提到，背光板4四侧面有包膜，该膜使照射到其表面的光线发生漫反射，漫反射后的光线回到背光板4内。
经过上述，最后在光学膜5表面折射出均匀的光线，照亮液晶显示屏6的背面，这样液晶显示屏6也获得一个均匀的发光表面。发光均匀的背光板，能够增强液晶显示屏的显示效果，给人提供良好的视觉感。
通过LED灯在背光板表面的均匀背光来照亮液晶屏，这种方案也存在着缺陷：
一、背光亮度调节时，要通过调节LED电路电阻值或更换背光板来实现；
二、在使用时，背光板四周和接触封装框的那一面要进行包边，装配操作工步多，工时成本高；
三、背光板是一种透光性能好的材料且体积大，材料成本高；其与封装框接触的表面布有无数的细小半球状颗粒，且这些颗粒均匀排布，模具成本高，因此背光板成本高。
有鉴于此，本发明人对现有车载电子产品的背光装置进行改进，本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种车载电子产品的LCD背光装置，使背光亮度可通过附加不同厚度或不同材质的光学膜来调节，结构简单，成本低。
为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是：
车载电子产品的LCD背光装置，由LED灯、封装框、光学膜、液晶显示屏组成，LED灯分布在电路板上，封装框放置在电路板表面上且对应LED灯开有灯孔，背面粘有光学膜的液晶显示屏放置在封装框的上端面。
所述的LED灯等间距分布在电路板上。
所述的封装框具有外固定板、内反射面和底板，底板上开有灯孔，底板安装在电路板上，电路板上分布的LED灯位于灯孔中，外固定板和内反射面的上端面放置光学膜和液晶显示屏。
所述的光学膜粘在液晶显示屏的背面，或粘在封装框的上端面。
所述的光学膜表面有细小纹路或颗粒。
采用上述方案后，本实用新型用LED灯直接在液晶显示屏后照明，可通过附加不同厚度或不同材质的光学膜，也可通过调节LED电路的电阻值或更换不同阻值的LED灯，来实现液晶显示屏不同的亮度。本实用新型通过LED灯在液晶显示屏后直接照明来实现背光，结构简单，省去了背光板，材料成本低。
附图说明
图1为光学视角原理图；
图2为LED灯光线辐射图；
图3为现有LCD背光装置剖视图；
图4为LED灯光线在现有LCD背光装置内传递原理图；
图5为LED灯光线横向辐射强度示意图一；
图6为LED灯光线横向辐射强度示意图二；
图7为LED灯光线纵向辐射强度示意图一；
图8为LED灯光线纵向辐射强度示意图二；
图9为本实用新型LCD背光装置剖视图；
图10为LED灯光线在本实用新型LCD背光装置内传递原理图；
图11为本实用新型一种封装框示意图；
图12为本实用新型LCD背光装置一的安装示意图；
图13为本实用新型LCD背光装置二的安装示意图。
图中标号说明
1 电路板 2 现有装置的封装框
3 光学膜 4 背光板
5 光学膜 6 液晶显示屏
7 本案的封装框 8 LED灯
9 LED灯
具体实施方式
以下结合附图及本实用新型的一个具体实施例进行描述。
如图9、10所示，本实用新型揭示的车载电子产品的LCD背光装置，由LED灯8、封装框7、光学膜5、液晶显示屏6组成，LED灯8等间距分布在电路板1上，封装框7放置在电路板1表面上且对应LED灯8开有灯孔，背面粘有光学膜5的液晶显示屏6放置在封装框7的上端面。
其中，图9所示的封装框7具有竖直的外固定板、倾斜的内反射面和底板，配合图11、12所示，底板上开有灯孔，底板安装在电路板1上，电路板1上分布的LED灯8位于灯孔中，外固定板和内反射面的上端面放置光学膜5和液晶显示屏6。封装框7的外固定板主要用来固定封装框7，内反射面主要使照射到其表面的光线发生漫反射，本实用新型对封装框7的内反射面的弧度没有限制，也可以是平面。
图10所示的封装框7只具有倾斜的内反射面和底板，没有竖直的外固定板，配合图13所示，底板上开有灯孔，底板安装在电路板1上，电路板1上分布的LED灯8位于灯孔中，内反射面的上端面放置光学膜5和液晶显示屏6。
如图10所示，LCD背光均匀的原理是：①LED灯8发出的光线呈半球状；②照射到光学膜5表面的光线，一部分光透过光学膜5，折射到液晶显示屏6表面，另一部分在光学膜5下表面发生漫反射；③照射到封装框7反射曲面的光发生漫反射，漫反射的光一部分照射到光学膜5表面，一部分照射到封装框7的其余表面；④光学膜5表面还可以有细小纹路或颗粒，光线在其下表面发生漫反射，使光线更均匀，光线通过其上表面折射到液晶显示屏背面，照亮液晶显示屏。
由上述原理，可以看出封装框7的内反射面能够使光线均匀，光学膜5使光线进一步均匀，最后均匀的光线照亮液晶显示屏6的背面，使液晶显示屏6背光均匀。
如图9、10所示的光学膜5，有不同的厚度，其两端面粘有双面胶，以粘在液晶显示屏6的背面。双面胶不限于直接粘在液晶显示屏6背面，也可粘在封装框7的上端面；同时，双面胶只是为了使光学膜5固定在液晶显示屏6背面，但方法不限于粘双面胶。
如图12或13所示，把贴有光学膜的液晶显示屏6安装在封装框7顶部，再把封装框7安装在电路板1上，套上封装外框，就构成了本实用新型的LCD背光装置。
LED灯是点光源，辐射图样是圆锥形，本实用新型主要是要考虑LCD的背光均匀性。具体来说，影响本实用新型LCD背光均匀性的因素有两方面：第一是横向方向的光强，第二是纵向方向的光强。
如图1、2所示，LED灯光线辐射角度、辐射半径与光线强度之间的关系原理图。LED灯发出的光线，假设当某条光线与发光面成90°角时，此条光线在光学膜上的光强为100％，那么当此条光线与发光面成60°角时，那么这条光线在光学膜上的光强为50％。光学膜上的光线要均匀，那么就要求每处的光强都达到100％。两个灯的中心处是光线最弱的地方，在此处如果使这两个LED灯发出的光线在光学膜上的光强都是50％，依据光的叠加原理，那么此处光学膜上的光强就是100％。
如图5或6所示，在光线的横向方向上。首先，灯距的选定，如果两个灯距的中心线在光学膜5位置上，单个灯的光线强度能够达到50％，那么在光学膜5上两个灯距之间的任意点处，光强都能够达到100％。其次，在左端面处，LED灯8在左端点的光强与LED灯9在左端点的光强之和不能小于100％，LED灯8到左端面距离的确定是根据此原理进行的。
LED灯的横向排布就是根据上述原理进行的，从而达到光学膜的横向透光均匀。
如图7或8所示，在光线的纵向方向上，侧边两光线的夹角为87°，这两条光线与法向光线的夹角均为43.5°。假设法向光线在光学膜5上的光强为100％，根据光学120°视角原理，那么侧边的这两条光线在光学膜5上的光强都为70％，意味着这两侧边会有暗斑出现。尽管LED灯在封装框的反射面作用下，发生漫反射，这会影响到这两侧边光线的强度，但是效果不是很明显。这时就要考虑相邻的横向LED灯光线的影响，即相邻的横向LED灯发出的光线在光学膜5该位置处的光强。
LED灯的个数的确定及排布理论上是依据上述两种理论来进行的，由于封装框和光学膜漫反射的影响，LED灯的个数及排布还要根据实际来验证，确定其个数和排布间距，最后才能使整个光学膜发出理想的均匀光线。
如图6所示，其封装框的高度比图5所示的要高，但封装框的高度并不局限于图5或图6所示的高度，其高度可以根据实际的需要来选定。同时，LED灯分布的排数也不限于一排，可以是若干排，如图8所示的是两排LED灯的纵向排布示意图。
本实用新型LCD背光装置结构简单、成本低、实用性强、更换维修方便，且又能保证液晶显示屏的背光均匀。
以上所述的内容，仅为本实用新型的具体实施方式，当不能以此限定本实用新型保护的范围，即所有依本实用新型内容所作的等同变化与修饰，都属本实用新型保护范畴。
Claims (4)
1.车载电子产品的LCD背光装置，其特征在于：由LED灯、封装框、光学膜、液晶显示屏组成，LED灯分布在电路板上，封装框放置在电路板表面上且对应LED灯开有灯孔，背面粘有光学膜的液晶显示屏放置在封装框的上端面。
2.如权利要求1所述车载电子产品的LCD背光装置，其特征在于：所述的LED灯等间距分布在电路板上。
3.如权利要求1所述车载电子产品的LCD背光装置，其特征在于：所述的封装框具有外固定板、内反射面和底板，底板上开有灯孔，底板安装在电路板上，电路板上分布的LED灯位于灯孔中，外固定板和内反射面的上端面放置光学膜和液晶显示屏。
4.如权利要求1所述车载电子产品的LCD背光装置，其特征在于：所述的光学膜表面有细小纹路或颗粒。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN2010202619121U CN201876639U (zh) | 2010-07-13 | 2010-07-13 | 车载电子产品的lcd背光装置 |
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Publications (1)
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| CN201876639U true CN201876639U (zh) | 2011-06-22 |
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| CN2010202619121U Expired - Lifetime CN201876639U (zh) | 2010-07-13 | 2010-07-13 | 车载电子产品的lcd背光装置 |
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|---|---|
| CN (1) | CN201876639U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104315420A (zh) * | 2014-11-03 | 2015-01-28 | 上海大众汽车有限公司 | 背光均匀性的调节组件 |
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2010
- 2010-07-13 CN CN2010202619121U patent/CN201876639U/zh not_active Expired - Lifetime
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