CN202216065U - 一种侧边式激光背光模组及其显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种侧边式激光背光模组和一种显示器，该显示器包括液晶显示屏和该侧边式激光背光模组。该侧边式激光背光模组中，背光模组分区域布置在显示面板的一侧，显示面板的底层布置导光板，背光模组的每个区域包括激光模块、激光扩束器和扩散板，激光模块布置在背光模组的底部，其上布置激光扩束器，激光扩束器用于将激光模块发出的光束较小的激光放大，所述激光扩束器为平行光扩束器或者膜片；每个激光模块包括底座和激光发生器，激光发生器布置在底座上；扩散板布置在激光扩束器的上方，将来自激光扩束器的平行光均匀地散射。

Description

一种侧边式激光背光模组及其显示器

技术领域

本实用新型涉及发光元件和液晶显示装置，更具体地，本实用新型涉及一种局部调光的侧边式激光背光模组及显示器。 

背景技术

随着计算机产业的迅猛发展，诸如移动电话、数码相机、便携式笔记本、平板电脑的消费电子都向着多功能、美观的方向发展，其中，作为必不可少的显示界面，作为人机交互的媒介，也为操作者带来极大的便利。目前各种消费电子的显示屏幕大多是液晶显示面板，而液晶显示面板本身并不具有发光功能，在其下方必须设置背光模块以提供液晶面板所需的面光源，使液晶面板具有显示效果，同时获取足够的亮度和对比度。 

现有的背光模块分为边缘式和直下式两种，其中，边缘式需要通过导光板(LGP)将线光源转换为面光源，而直下式无需配置导光板可直接提供所需面光源。目前直下式所提供的面光源包括两种方式，一种是由多个冷阴极荧光灯(CCFL)排列构成，另一种是由多个发光二极管(LED)以阵列方式排列构成。对于光源为CCFL的布置方式，其光特性是辐射形的发散，出光没有特别的方向性。而对于光源为LED的布置方式，同样不具有近似平行的出光方向性，并且二极管的混光效果不佳。 

图1示出现有技术的直下式LED背光模组局部调光布局示意图，如图1所示，多个阵列排列的LED位于显示面板下面，多个LED通过控制电路来驱动发光，LED阵列分区布置。 

图2示出现有技术的侧边式LED背光模组局部调光布局示意图，如图2 所示，多个阵列排列的LED位于显示面板的一侧，在LED的外侧附加控制电路来驱动发光，使用不同色光的发光二极管，将光混合之后提供白色面光源，由于LED光源发光角度较大约为±50度左右，需多颗LED紧密排列才能达成均匀之区块光输出，相对成本较高。 

实用新型内容

为克服现有的缺陷，本实用新型提出一种局部调光的激光背光模组及液晶显示器。 

根据本实用新型的一个方面，提出了一种侧边式激光背光模组，背光模组分区域布置在显示面板的一侧，显示面板的底层布置导光板，背光模组的每个区域包括激光模块、激光扩束器和扩散板，激光模块布置在背光模组的底部，其上布置激光扩束器，激光扩束器用于将激光模块发出的光束较小的激光放大，所述激光扩束器为平行光扩束器或者膜片；每个激光模块包括底座和激光发生器，激光发生器布置在底座上；扩散板布置在激光扩束器的上方，将来自激光扩束器的平行光均匀地散射。 

背光模组分区域布置在显示面板的上侧、下侧、左侧或者右侧。 

平行光扩束器或者膜片用来加强激光模块产生的激光平行光束质量，并扩大有效入射于扩散板的面积；导光板用于将激光器产生的、经扩散板散射的激光线光源变成面光源。 

激光扩束器包括两个透镜，该两个透镜的接近激光模块的第一透镜的焦距f1小于远离激光模块的第二透镜的焦距f2，两个透镜的焦点会聚；第一透镜的入射光的光束宽度为d1，第二透镜的出射光的光束宽度为d2，并且两个透镜的布置关系为： 

$\frac{f1}{d1/2}=\frac{f2}{d2/2},$

$\frac{d2}{d1}=\frac{f2}{f1},.$

扩散板还可以包括增光片和棱镜片的其中一个，其中，增光片用来提升背光模组所呈现的亮度，棱镜片提升出光方向的正确性；激光发生器以出光方向正对激光扩束器的方向布置；每个激光模块后面连接有控制模块，用来驱动激光器发光。 

根据本实用新型的又一方面，提出了一种显示器，包括液晶显示屏和侧边式激光背光模组，背光模组分区域布置在显示面板的一侧，显示面板的底层布置导光板，背光模组的每个区域包括激光模块、激光扩束器和扩散板，激光模块布置在背光模组的底部，其上布置激光扩束器，激光扩束器用于将激光模块发出的光束较小的激光放大，所述激光扩束器为平行光扩束器或者膜片；每个激光模块包括底座和激光发生器，激光发生器布置在底座上；扩散板布置在激光扩束器的上方，将来自激光扩束器的平行光更均匀地散射。 

背光模组分区域布置在显示面板的上侧、下侧、左侧或者右侧。 

平行光扩束器或者膜片用来加强激光模块产生的激光平行光束质量，并扩大有效入射于扩散板的面积；导光板用于将激光器产生的、经扩散板散射的激光线光源变成面光源。 

激光扩束器包括两个透镜，该两个透镜的接近激光模块的第一透镜的焦距f1小于远离激光模块的第二透镜的焦距f2，两个透镜的焦点会聚；第一透镜的入射光的光束宽度为d1，第二透镜的出射光的光束宽度为d2，并且两个透镜的布置关系为： 

$\frac{f1}{d1/2}=\frac{f2}{d2/2},$

$\frac{d2}{d1}=\frac{f2}{f1},.$

扩散板还可以包括增光片和棱镜片的其中一个，其中，增光片用来提升背光模组所呈现的亮度，棱镜片提升出光方向的正确性；激光发生器以出光方向正对激光扩束器的方向布置；每个激光模块后面连接有控制模块，用来驱动激光器发光。 

本实用新型利用激光光源的高准直出光和光束很小的特定，实现局部均匀出光的效果，配合局部控制来提升效率和显示质量。 

附图说明

图1示出现有技术的直下式LED背光模组局部调光布局示意图； 

图2示出现有技术的侧边式LED背光模组局部调光布局示意图； 

图3A为本实用新型的激光扩束器的透镜的布置关系示意图，图3B示出根据本实用新型第一实施例的直下式激光背光模组局部调光布局示意图； 

图4示出根据本实用新型的第二实施例的侧边式激光背光模组局部调光布局示意图。 

如图所示，为了能明确实现本实用新型的实施例的结构，在图中标注了特定的结构和器件，但这仅为示意需要，并非意图将本实用新型限定在该特定结构、器件和环境中，根据具体需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的一种局部调光的激光背光模组及液晶显示器进行详细描述。 

在以下的描述中，将描述本实用新型的多个不同的方面，然而，对于本领域内的普通技术人员而言，可以仅仅利用本实用新型的一些或者全部结构或者流程来实施本实用新型。为了解释的明确性而言，阐述了特定的数目、配置和顺序，但是很明显，在没有这些特定细节的情况下也可以实施本实用新型。在其他情况下，为了不混淆本实用新型，对于一些众所周知的特征将不再进行详细阐述。 

图3示出根据本实用新型第一实施例的直下式激光背光模组局部调光布局示意图，如图3B所示，背光模组分区域布置，每个区域的背光模组包括激光模块、激光扩束器(或膜片)和扩散板，激光模块布置在底部，其上布置激光扩束器，激光扩束器(或膜片)用于将激光模块发出的光束较小的激光放大，扩散板布置在激光扩束器的上方，用于将来自激光扩束器(或膜片)的平行光更均匀地散射。 

其中，激光模块发射的光束一般介于1mm到2mm之间，若要以激光当作照射光源，就必须要将激光束放大，其中使用平行光扩束器(或膜片)来加强Laser光平行光束质量，并且扩大其有效入射于扩散板的面积。扩散板在直下式架构中使得入射光达成局部均匀出光效果，配合局部控制来提升效率和显示质量。 

如图3A中所示，激光扩束器(或膜片)使用两个透镜，该两个透镜的接近激光模块的第一透镜L1的焦距f1小于远离激光模块的第二透镜L2的焦距f2，第一透镜的入射光的光束宽度为d1，第二透镜的出射光的光束宽度为d2，其中，两个透镜的焦点会聚，并且两个透镜的布置关系需要： 

$\frac{f1}{d1/2}=\frac{f2}{d2/2},$

$\frac{d2}{d1}=\frac{f2}{f1},.$

扩散板还可以包括增光片和棱镜片的其中一个，其中，增光片可用来提升 背光模组所呈现的亮度，棱镜片可以提升出光方向的正确性。根据所需呈现光学效果来选用上述膜片。 

每个激光模块包括底座和激光发生器，激光发生器布置在底座上。激光发生器以出光方向正对激光扩束器(或膜片)的方向布置。每个激光模块后面连接有控制模块，用来驱动激光器发光。 

图4示出根据本实用新型的第二实施例的侧边式背光模组局部调光布局示意图，如图4所示，背光模组分区域布置在显示面板的一侧，该侧包括上下侧或者左右侧，显示面板的底层布置导光板(LGP)，每个区域的背光模组包括激光模块、激光扩束器(或膜片)和扩散板，激光模块布置在背光模组的底部，其上布置激光扩束器，激光扩束器用于将激光模块发出的光束较小的激光放大，扩散板布置在激光扩束器的上方，用于将来自激光扩束器(或膜片)的平行光更均匀地散射。 

其中，激光模块发射的光束一般介于1mm到2mm之间，若要以激光当作照射光源，就必须要将激光束放大，其中使用平行光扩束器(或膜片)来加强Laser光平行光束质量，并且扩大其有效入射于扩散板的面积。扩散板在直下式架构中使得入射光达成局部均匀出光效果，配合局部控制来提升效率和显示质量。 

激光扩束器使用两个透镜，该两个透镜的接近激光模块的第一透镜L1的焦距f1小于远离激光模块的第二透镜L2的焦距f2，第一透镜的入射光的光束宽度为d1，第二透镜的出射光的光束宽度为d2，其中，两个透镜的焦点会聚，并且两个透镜的布置关系需要： 

$\frac{f1}{d1/2}=\frac{f2}{d2/2},$

$\frac{d2}{d1}=\frac{f2}{f1},.$

扩散板还可以包括增光片和棱镜片的其中一个，其中，增光片可用来提升背光模组所呈现的亮度，棱镜片可以提升出光方向的正确性。根据所需呈现光 学效果来选用上述膜片。 

每个激光模块包括底座和激光发生器，激光发生器布置在底座上。激光发生器以出光方向正对激光扩束器(或膜片)的方向布置。每个激光模块后面连接有控制模块，用来驱动激光器发光。 

对于边缘式，导光板用于将激光器产生的、经扩散板散射的激光线光源变成面光源，以用于显示面板。 

在根据本实用新型的第三实施例中，提供一种显示器，该显示器包括液晶显示屏和背光模组，对于该显示器，包括液晶显示器和直下式激光背光模组，背光模组分区域布置，每个区域的背光模组包括激光模块、激光扩束器(或膜片)和扩散板，激光模块布置在底部，其上布置激光扩束器，激光扩束器(或膜片)用于将激光模块发出的光束较小的激光放大，扩散板布置在激光扩束器(或膜片)的上方，用于将来自激光扩束器的平行光更均匀地散射。 

其中，激光模块发射的光束一般介于1mm到2mm之间，若要以激光当作照射光源，就必须要将激光束放大，其中使用平行光扩束器(或膜片)来加强Laser光平行光束质量，并且扩大其有效入射于扩散板的面积。扩散板在直下式架构中使得入射光达成局部均匀出光效果，配合局部控制来提升效率和显示质量。 

激光扩束器使用两个透镜，该两个透镜的接近激光模块的第一透镜L1的焦距f1小于远离激光模块的第二透镜L2的焦距f2，第一透镜的入射光的光束宽度为d1，第二透镜的出射光的光束宽度为d2，其中，两个透镜的焦点会聚，并且两个透镜的布置关系需要： 

$\frac{f1}{d1/2}=\frac{f2}{d2/2},$

$\frac{d2}{d1}=\frac{f2}{f1},.$

扩散板还可以包括增光片和棱镜片的其中一个，其中，增光片可用来提升背光模组所呈现的亮度，棱镜片可以提升出光方向的正确性。根据所需呈现光 学效果来选用上述膜片。每个激光模块包括底座和激光发生器，激光发生器布置在底座上。激光发生器以出光方向正对激光扩束器(或膜片)的方向布置。每个激光模块后面连接有控制模块，用来驱动激光器发光。 

在根据本实用新型的第四实施例中，提供一种显示器，该显示器包括液晶显示屏和背光模组，对于该显示器，包括液晶显示器和边缘式激光背光模组，背光模组分区域布置在显示面板的一侧，该侧包括上下侧或者左右侧，显示面板的底层布置导光板(LGP)，每个区域的背光模组包括激光模块、激光扩束器(或膜片)和扩散板，激光模块布置在背光模组的底部，其上布置激光扩束器(或膜片)，激光扩束器(或膜片)用于将激光模块发出的光束较小的激光放大，扩散板布置在激光扩束器的上方，用于将来自激光扩束器(或膜片)的平行光更均匀地散射。 

其中，激光模块发射的光束一般介于1mm到2mm之间，若要以激光当作照射光源，就必须要将激光束放大，其中使用平行光扩束器(或膜片)来加强Laser光平行光束质量，并且扩大其有效入射于扩散板的面积。扩散板在直下式架构中使得入射光达成局部均匀出光效果，配合局部控制来提升效率和显示质量。 

激光扩束器(或膜片)使用两个透镜，该两个透镜的接近激光模块的第一透镜L1的焦距f1小于远离激光模块的第二透镜L2的焦距f2，第一透镜的入射光的光束宽度为d1，第二透镜的出射光的光束宽度为d2，其中，两个透镜的焦点会聚，并且两个透镜的布置关系需要： 

$\frac{f1}{d1/2}=\frac{f2}{d2/2},$

$\frac{d2}{d1}=\frac{f2}{f1},.$

扩散板还可以包括增光片和棱镜片的其中一个，其中，增光片可用来提升背光模组所呈现的亮度，棱镜片可以提升出光方向的正确性。根据所需呈现光学效果来选用上述膜片。每个激光模块包括底座和激光发生器，激光发生器布 置在底座上。激光发生器以出光方向正对激光扩束器(或膜片)的方向布置。每个激光模块后面连接有控制模块，用来驱动激光器发光。 

对于边缘式，导光板用于将激光器(或膜片)产生的、经扩散板散射的激光线光源变成面光源，以用于显示面板。 

最后应说明的是，以上实施例仅用以描述本实用新型的技术方案而不是对本技术方法进行限制，本实用新型在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例，并且因此认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本实用新型的精神和教导范围内。 

Claims (10)

1.一种侧边式激光背光模组，背光模组分区域布置在显示面板的一侧，显示面板的底层布置导光板，背光模组的每个区域包括激光模块、激光扩束器和扩散板，激光模块布置在背光模组的底部，其上布置激光扩束器，激光扩束器用于将激光模块发出的光束较小的激光放大，所述激光扩束器为平行光扩束器或者膜片；每个激光模块包括底座和激光发生器，激光发生器布置在底座上；扩散板布置在激光扩束器的上方，将来自激光扩束器的平行光均匀地散射。

2.根据权利要求1所述的激光背光模组，其特征在于，背光模组分区域布置在显示面板的上侧、下侧、左侧或者右侧。

3.根据权利要求1所述的激光背光模组，其特征在于，平行光扩束器或者膜片用来加强激光模块产生的激光平行光束质量，并扩大有效入射于扩散板的面积；导光板用于将激光器产生的、经扩散板散射的激光线光源变成面光源。

4.根据权利要求1所述的激光背光模组，其特征在于，激光扩束器包括两个透镜，该两个透镜的接近激光模块的第一透镜的焦距f1小于远离激光模块的第二透镜的焦距f2，两个透镜的焦点会聚；第一透镜的入射光的光束宽度为d1，第二透镜的出射光的光束宽度为d2，并且两个透镜的布置关系为：

$\frac{f1}{d1/2}=\frac{f2}{d2/2},$

$\frac{d2}{d1}=\frac{f2}{f1},.$

5.根据权利要求1所述的激光背光模组，其特征在于，扩散板还可以包括增光片和棱镜片的其中一个，其中，增光片用来提升背光模组所呈现的亮度，棱镜片提升出光方向的正确性；激光发生器以出光方向正对激光扩束器的方向布置；每个激光模块后面连接有控制模块，用来驱动激光器发光。

6.一种显示器，包括液晶显示屏和侧边式激光背光模组，背光模组分区域布置在显示面板的一侧，显示面板的底层布置导光板，背光模组的每个区域包括激光模块、激光扩束器和扩散板，激光模块布置在背光模组的底部，其上布置激光扩束器，激光扩束器用于将激光模块发出的光束较小的激光放大，所述激光扩束器为平行光扩束器或者膜片；每个激光模块包括底座和激光发生器，激光发生器布置在底座上；扩散板布置在激光扩束器的上方，将来自激光扩束器的平行光更均匀地散射。

7.根据权利要求6所述的显示器，其特征在于，背光模组分区域布置在显示面板的上侧、下侧、左侧或者右侧。

8.根据权利要求6所述的显示器，其特征在于，平行光扩束器或者膜片用来加强激光模块产生的激光平行光束质量，并扩大有效入射于扩散板的面积；导光板用于将激光器产生的、经扩散板散射的激光线光源变成面光源。

9.根据权利要求6所述的显示器，其特征在于，激光扩束器包括两个透镜，该两个透镜的接近激光模块的第一透镜的焦距f1小于远离激光模块的第二透镜的焦距f2，两个透镜的焦点会聚；第一透镜的入射光的光束宽度为d1，第二透镜的出射光的光束宽度为d2，并且两个透镜的布置关系为：

$\frac{f1}{d1/2}=\frac{f2}{d2/2},$

$\frac{d2}{d1}=\frac{f2}{f1},.$

10.根据权利要求6所述的显示器，其特征在于，扩散板还可以包括增光片和棱镜片的其中一个，其中，增光片用来提升背光模组所呈现的亮度，棱镜片提升出光方向的正确性；激光发生器以出光方向正对激光扩束器的方向布置；每个激光模块后面连接有控制模块，用来驱动激光器发光。

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