CN203745769U - 直下式背光模组和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种直下式背光模组，涉及显示领域，能够提高出光的均匀性，解决直下式背光模组容易出现亮暗不均（mura）的问题。本实用新型的直下式背光模组和显示装置，包括：一个或多个光源，所述直下式背光模组还包括至少一个反射装置，所述反射装置包括：内表面为反射面的反射槽，以及与所述反射槽相对设置的反射镜，所述反射镜面向所述反射槽的表面为反射面；所述光源设置在所述反射槽内，所述反射镜设置在所述光源上方，且，所述反射镜在所述反射槽上的投影的尺寸小于所述反射槽的开口的尺寸。
Description
技术领域
本实用新型涉及显示领域，尤其涉及一种直下式背光模组和显示装置。
背景技术
背光模组为液晶显示装置的关键零组件之一，由于液晶本身不发光，背光模组的主要功能即在于为液晶面板提供均匀、高亮度的发光体，基本原理是将常用的点或线型发光体，透过有效光机构转化成高亮度且均一辉度的面发光体产品，使液晶面板能正常显示影像。背光模组除了应用在液晶电视机、液晶显示器件之外，还可以应用在数码相框、电子纸、手机等需要背光的显示装置中。
从背光模组的结构上分类，一般有侧光式和直下式两种结构。对于中大型尺寸的液晶显示设备件，人们多采用直下式背光结构，以保证一定的亮度和均匀性等性能要求。如图1所示，一般直下式背光源模组包括胶框、背板组成的支架结构101，内部设置有周期性排列的LED阵列，LED阵列由多个LED灯102排布于电路PCB板103，在LED阵列的下方设置有一层反射膜104，LED阵列上方设置有扩散板105、扩散膜106等一系列光学膜片。LED阵列位于背光源结构的底部，LED阵列所发出的光通过一系列光学调制，从而获得一定亮度和均匀度要求的面光源，达到在出光面均匀出光的目的。一般而言，LED阵列的分布面积越大，组成的LED阵列的光源数目越多间距越小，出光越均匀，但限于成本及现有工艺水平，采用增加光源数目或者缩小光源间距的方法产生效果有限，因此，如何进一步提高出光均匀性，解决直下式背光模组容易出现亮暗不均（mura）的问题还需要进一步的探索。
实用新型内容
本实用新型的实施例提供一种直下式背光模组和显示装置，能够提高出光的均匀性，解决直下式背光模组容易出现亮暗不均（mura）的问题。
为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
本实用新型的实施例提供一种直下式背光模组，包括：一个或多个光源，所述直下式背光模组还包括至少一个反射装置，所述反射装置包括：
内表面为反射面的反射槽，以及
与所述反射槽相对设置的反射镜，所述反射镜面向所述反射槽的表面为反射面；
所述光源设置在所述反射槽内，所述反射镜设置在所述光源上方，且，所述反射镜在所述反射槽上的投影的尺寸小于所述反射槽的开口的尺寸。
优选地，所述光源为条状的线光源，所述线光源设置在所述反射槽底部的中央位置。
可选地，每个所述反射槽内设置一条所述线光源。
可选地，所述反射槽包括：底面，与所述底面相连的侧面；所述底面与所述侧面所成夹角大于90度且小于180度。
优选地，所述底面与所述侧面所成夹角为120度。
可选地，所述反射槽为内表面镀金属的塑料件或为表面光滑的金属件。
可选地，所述光源为发光二极管或者冷阴极荧光灯管。
进一步地，所述背光模组还包括扩散板。
可选地，所述反射镜为矩形长条状。
本实用新型的实施例还提供一种显示装置，包括：任意一项所述的直下式背光模组。
本实用新型实施例提供的直下式背光模组和显示装置，所述直下式背光模组中的光源设置在反射镜和反射槽组成的反射装置中，光源发出的光在反射镜和反射槽底部的反射面之间向两侧进行反射传导，分别到达反射槽的两个侧面然后发生反射，从反射镜与反射槽开口的间隙射出至扩散板。在反射槽的两个侧面上反射射出的光可看成从两个光源发出，从而等效增加光源数目，减少光源间距，因而能够提高出光的均匀性，解决直下式背光模组容易出现亮暗不均（mura）的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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它的附图。
图1为现有直下式背光源模组的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的直下式背光源模组的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的直下式背光源模组的光路图示意图；
图4为本实用新型实施例提供的直下式背光源模组的等效光路图；
图5为本实用新型实施例模拟试验使用的反射装置结构图；
图6为未采用本实施例反射装置的普通直下式背光源进行背光模拟的效果图；
图7为采用了本实施例反射装置的直下式背光源在没有加扩散板的条件下进行背光模拟的效果图；
图8为采用了本实施例反射装置的直下式背光源在有扩散板的条件下进行背光模拟的效果图。
附图标记
101-支架结构，102-LED灯，103-PCB板，104-反射膜，105-扩散板，
106-扩散膜；20-光源，10-反射装置，11-反射镜，12-反射槽。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例
本实用新型的实施例提供一种直下式背光模组，如图2和图3所示，该直下式背光模组包括：一个或多个光源20，所述直下式背光模组还包括至少一个反射装10置，反射装置10包括：内表面为反射面的反射槽12，以及与反射槽12相对设置的反射镜11，反射镜面向反射槽12的表面为反射面；光源20设置在反射槽12内，反射镜11设置在光源20上方，且，反射镜11在反射槽12上的投影的尺寸小于反射槽12的开口的尺寸。可以理解，如图3所示，图中仅示出一个光源及一个反射装置，具体实施中，光源20不限于一个，当然反射装置也不限于一个。
如图3所示，所述反射镜11在所述反射槽上的投影的尺寸L小于反射槽12的开口的尺寸。光源20发出的光在反射镜11和反射槽12底部的反射面之间来回反射前进，分别向两侧传导到反射槽12的两个侧面上，然后分别在反射槽12的两个侧面发生反射，从反射镜11与反射槽12开口的间隙射出至扩散板105。如图4所示，在反射槽12的两个侧面上反射射出的光可等效于从两个光源发出，相当于增加了光源数目，减少了光源间距，因而能够提高出光的均匀性，解决直下式背光模组容易出现亮暗不均（mura）的问题。
优选地，所述光源20优选为条状的线光源，所述线光源设置在反射槽12底部的中央位置，反射镜11的中心正对光源20放置，如此可以使从所述反射装置出来的光线较为对称。
优选的，每个所述反射槽12内设置一条所述线光源，其目的是为了使所述反射装置能够得到充分利用，当然也可以一个反射槽12内也可设置多条线光源。
可选地，所述反射槽12包括：底面，与底面相连的侧面；底面与侧面所成夹角a大于90度且小于180度。底面与侧面所成夹角a太小，侧面上反射射出的光不容易射到扩散板105上；夹角a太大，会使分别从反射槽两个侧面反射出的光线的交汇减少（可以理解，当底面与侧面的夹角为180度时，从反射槽两个侧面反射出的光线没有交汇），易出现亮暗不均的问题。因此，优选地，底面与侧面所成夹角a为120度，此时出光效果最好。
可选地，反射槽12和反射镜11可通过表面涂覆反射材料制成。例如，反射槽12为内表面镀金属的塑料件或为表面光滑的金属件，具体可以将反射槽12表面镀银，或使用表面光滑的铝件、铁件等。如此可以减少光量的损失，而且制作非常简单。
优选的，光源20可以为发光二极管或者冷阴极荧光灯管。实施例附图中的光源20可理解成单独的发光二极管（或冷阴极荧光灯管），也可以理解成多个发光二极管（或冷阴极荧光灯管）组成的灯条。
优选的，所述反射镜11为矩形长条状，从而简化工艺。需要说明的是反射镜可以采用不同的形状，只要光源20发出的光在反射镜11和反射槽12底部的反射面之间来回反射前进，分别向两侧传导到反射槽12的两个侧面上，然后分别在反射槽12的两个侧面发生反射，从反射镜11与反射槽12开口的间隙射出即可。为了本领域技术人员更好的理解本实用新型实施例提供的反射装置的效果，下面通过具体的模拟试验对反射装置的效果进行详细说明
模拟条件：图示扩散板105长为240mm，宽度为160mm，光源3条，光源与光源之间距离为80mm。图5为此次模拟试验使用的反射装置结构图，扩散板105长为240mm，如果按光源数目进行四等分为240/4=60mm，反射装置具体尺寸参考该数值设计如下：如图5所示，反射镜11为矩形长条状，反射镜11的宽度d为36mm，反射槽12底部宽度40mm，反射槽12的底面与侧面所成夹角a为120度。反射镜11和反射槽12的长度与扩散板尺寸相同，请参照图1所示。
反射装置具体尺寸的一般可通过扩散板105、光源数目及光源间距进行确定，确定如下：先通过扩散板105、光源数目确定反射槽12的底部宽度；通过背光模组厚度确定反射槽12的高度、反射镜11距离反射槽12底部的高度；然后通过软件对反射装置进行光学模拟，对反射镜11的宽度d以及反射槽12的底面与侧面所成夹角a进行优化，从而确定反射装置的具体尺寸。
具体模拟过程如下：根据上面参数建立反射装置的3D模型；导入lighttools软件之后添加评价函数；设置相关参数（将背板内壁和反射装置的光学属性设置成简单反射镜，扩散板的光学属性设置成平滑光学，光源设置成上表面发光），然后直接进行模拟。根据模拟结果，在未采用本实施例的反射装置的普通直下式背光模组中，背光的亮度分布出现了明暗相间的条纹分布，较暗条纹的辐照度最低接近e-0.0012W/mm2（瓦每平方毫米）；采用了本实施例的反射装置的直下式的背光模组中，背光的亮度分布均匀性有了明显改善，明暗相间的条纹现象不明显，较暗条纹的最低辐照度提升到了e-0.0056W/mm2（瓦每平方毫米）。
图6所示为未采用本实施例的反射装置的普通直下式进行背光模拟的效果图，图7所示为采用了本实施例的反射装置的直下式背光源进行背光模拟的效果图，图6和图7所示的背光模拟均在没有加扩散板的条件下进行。图6或图7中左侧图表示的是背光的亮度分布图，右侧图则表示的是左侧图中什么样的颜色表示多亮，最底下的灰色表示最暗，最上方的白色表示最亮。通过对比，可以看出：图6所示未使用本发明的反射装置，出光面可观察到3个线状光源，且从一个光源到下一个光源过渡时明暗条纹分布分明，最暗处较暗条纹代表的辐照度最低接近e-0.0012W/mm2；而图7使用了本发明的反射装置，出光面可观察到6个线状光源，且从一个光源到下一个光源过渡时明暗条纹界限模糊，整体比较亮，最暗处较暗条纹代表的辐照度提升到了e-0.0056W/mm2。而且很明显可以看出，使用本发明的反射装置后出光面整体接近代表最亮的白色，亮度及均匀度明显提高。
本实施例提供的直下式背光源还包括扩散板，如此可以使发光更为均匀。图8所示为采用了本实施例反射装置的直下式背光源在有扩散板的条件下进行背光模拟的效果图。出光面不再存在明暗条纹，除边缘外整体出光均匀，辐照度整体接近。
本实施例提供的直下式背光源采用了反射装置，可将一个光源等效分成两个光源，从而增加光源数目，减少光源间距，提高出光的均匀性，解决直下式背光模组容易出现亮暗不均（mura）的问题。
本实施例所述直下式背光模组除了应用在液晶电视机、液晶显示器件之外，还可以应用在数码相框、电子纸、手机等需要背光的显示装置中。
本实用新型的实施例还提供一种显示装置，包括：任意一项所述的直下式背光模组。
为了达到在出光面均匀出光的目的，光源与扩散板之间必需有一定的空间使光源所发出的光进行“混合”，本实用新型实施例可以在该空间设置反射装置，并将光源设置在反射装置中，将一个光源等效分成两个，从而等效增加光源数目，减少光源间距，提高出光的均匀性，解决直下式背光模组容易出现亮暗不均（mura）的问题。所述显示装置因采用了本实施例所述直下式背光模组，可获得更高的显示品质。所述显示装置可以为：电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种直下式背光模组，包括：一个或多个光源，其特征在于，所述直下式背光模组还包括至少一个反射装置，所述反射装置包括：
内表面为反射面的反射槽，以及
与所述反射槽相对设置的反射镜，所述反射镜面向所述反射槽的表面为反射面；
所述光源设置在所述反射槽内，所述反射镜设置在所述光源上方，且，所述反射镜在所述反射槽上的投影的尺寸小于所述反射槽的开口的尺寸。
2.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，
所述光源为条状的线光源，所述线光源设置在所述反射槽底部的中央位置。
3.根据权利要求2所述的直下式背光模组，其特征在于，每个所述反射槽内设置一条所述线光源。
4.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，所述反射槽包括：底面，与所述底面相连的侧面；
所述底面与所述侧面所成夹角大于90度且小于180度。
5.根据权利要求4所述的直下式背光模组，其特征在于，所述底面与所述侧面所成夹角为120度。
6.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，
所述反射槽为内表面镀金属的塑料件或为表面光滑的金属件。
7.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，所述光源为发光二极管或者冷阴极荧光灯管。
8.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括扩散板。
9.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，所述反射镜为矩形长条状。
10.一种显示装置，其特征在于，包括：权利要求1-9任意一项所述的直下式背光模组。
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