CN203967121U - Led灯、背光模组与液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种LED灯以及使用该LED灯的背光模组和液晶显示装置。LED灯包括支架、电极片、LED芯片和透光灌封部。支架包括两块第一侧板及两块第二侧板，第一侧板具有凹形弧面，第二侧板具有凸形弧面。LED芯片设置在电极片上。透光灌封部在两块第一侧板之间形成凸状曲面，并在两块第二侧板之间形成凹状曲面。本案LED芯片发射的光线在射出凸状曲面后光线的扩散角度小于传统透光灌封部平面结构的出光面对光线的扩散角度，因此，避免了漏光现象。同时，LED芯片发射的光线在射出凹状曲面后光线的扩散角度大于传统透光灌封部平面结构的出光面对光线的扩散角度，因此，解决了萤火虫现象。从而使得LED芯片发射的光线更受控。

Description

LED灯、背光模组与液晶显示装置

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，特别是涉及一种LED灯以及采用该LED灯的背光模组，以及采用该背光模组的液晶显示装置。

背景技术

LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，用银胶或白胶固化到支架上，然后用金属线进行焊接，然后四周用胶体密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。

一般的背光模组主要由背光源、导光板、光学膜片和塑胶框等组成。背光源具有亮度高、寿命长和发光均匀等特点。目前，背光源主要有EL(冷光片)、CCFL(冷阴极荧光灯管)及LED三种背光源类型。依光源分布位置不同则又分为侧入式和直下式。LED具有省电节能、使用寿命长，且体积轻巧的优点，因此逐渐成为背光源发展的主流。

导光板的作用在于引导光的散射方向，用来提高面板的亮度，并确保面板亮度的均匀性。导光板的良优对背光板影响甚大，因此，侧入式背光板中导光板的设计制作是关键技术之一。导光板是利用射出成型的方法将聚甲基丙烯酸甲酯压制成表面光滑的板块，然后用具有高反射且不吸光的材料，在导光板的底面用网版印刷、热压、镭射等方式印上扩散点，当光线射到扩散点时，会往各个角度扩散，然后破坏全反射条件由导光板正面射出，利用各种疏密、大小不一的扩散点，可使导光板均匀发光。反射板的用途在于将底面露出的光反射回导光板中，用来提高光的使用效率。

请参阅图1至图3，其分别为一种现有LED灯不同视角的结构示意图。一种现有LED灯90包括支架91、LED芯片92及透光灌封部93。LED芯片92固定设置于支架91内，透光灌封部93封装支架91，且透光灌封部93的出光面94为平面。

请同时参阅图4及图5，其分别为图1所示的现有LED灯90发生萤火虫现象及发生漏光现象的示意图。背光模组80包括导光板81以及设置在导光板81侧边的LED灯90，LED灯90发射的光线由透光灌封部93射向外界空气时，会在两界面交接处发生折射现象，以增加光线的扩散角度。也就是说，光线由光密介质射向光疏介质时，光线的折射角将会大于入射角。

然而，由于透光灌封部93的出光面94为平面，对于导光板81的长度方向来说，LED灯90发射的光线的扩散角度不够大，LED灯90处的亮度比较强，形成亮点，而两个LED90灯之间的亮度较弱，形成暗区，从而产生萤火虫现象。为解决此问题，现有技术中采用多通过增加LED灯的颗数或把导光板入光侧做成锯齿状来解决，但增加LED灯的颗数会大大增加成本，把导光板入光侧做成锯齿状的工艺比较复杂。

此外，对于导光板81的厚度方向来说，LED灯90发射的光线的扩散角度则太大，导致LED灯90发射的光线未能射入导光板81内而产生漏光现象。为解决此问题，现有技术中采用减小LED灯与导光板之间的距离来解决，但是距离较近则容易导致导光板容易被LED灯产生的热量烧坏。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种可以避免萤火虫现象以及漏光现象的、折射方向更受控的LED灯以及使用该LED灯的背光模组，以及使用该背光模组的液晶显示装置。

一种LED灯，包括支架、电极片、LED芯片和透光灌封部；

所述支架包括相对的两块第一侧板及相对的两块第二侧板，两块所述第一侧板及两块所述第二侧板分别固定于所述电极片边缘并形成一容置腔，所述第一侧板远离所述电极片的端部的端面为凹形弧面，所述第二侧板远离所述电极片的端部的端面为凸形弧面，各所述第一侧板的所述凹形弧面的两高端位置分别连接两所述第二侧板的所述凸形弧面的两低端位置；

所述LED芯片设置在所述电极片上；

所述透光灌封部封装所述容置腔并包覆所述LED芯片，所述透光灌封部在两块所述第一侧板之间形成凸状曲面，所述透光灌封部在两块所述第二侧板之间形成凹状曲面，并且所述凸状曲面与所述凹状曲面平滑过渡。

其中一个实施例中，所述支架还包括隔板，所述电极片包括第一电极片及第二电极片，所述隔板设置于所述第一电极片及所述第二电极片之间，所述LED芯片设置在所述第一电极片上。

其中一个实施例中，还包括金属丝，所述金属丝的一端与所述LED芯片连接，另一端与所述第二电极片连接。

其中一个实施例中，所述金属丝为金丝。

其中一个实施例中，所述凸状曲面与所述凹状曲面平滑过渡形成马鞍面。

其中一个实施例中，所述凸状曲面与所述凹状曲面平滑过渡形成双曲抛物面。

其中一个实施例中，所述透光灌封部为硅胶或者改性硅胶透光灌封部。

其中一个实施例中，所述透光灌封部为环氧树脂透光灌封部。

一种背光模组，包括导光板，还包括任一上述的LED灯，所述LED灯设置在电路板上且对应所述导光板的侧面设置，沿上述导光板侧面的短边方向，透光灌封部的出光面设计为凸状曲面，沿上述导光板侧面的长边方向，透光灌封部的出光面设计为凹状曲面。

其中一个实施例中，所述背光模组还包括电路板、背板和反射片，所述电路板固定设置在背板的侧壁上，所述反射片贴附在背板的底部，所述导光板设置在反射片上，所述LED灯设置在电路板上。

一种液晶显示装置，其包括任一上述背光模组。

本案LED芯片发射的光线在射出凹状曲面与空气形成的折射界面后光线的扩散角度大于传统透光灌封部平面结构的出光面对光线的扩散角度，因此，避免了萤火虫现象。同时，LED芯片发射的光线在射出凸状曲面与空气形成的折射界面后光线的扩散角度小于传统透光灌封部平面结构的出光面对光线的扩散角度，因此，解决了漏光现象。从而使得LED芯片发射的光线更受控。

附图说明

图1为一种现有LED灯的结构示意图；

图2为图1所示的现有LED灯沿短边方向的剖面示意图；

图3为图1所示的现有LED灯沿长边方向的剖面示意图；

图4为图1所示的现有LED灯发生萤火虫现象的示意图；

图5为图1所示的现有LED灯发生漏光现象的示意图；

图6为本实用新型一较佳实施例的LED灯的结构示意图；

图7为图6所示的LED灯沿短边方向的剖面示意图；

图8为图6所示的的LED灯沿长边方向的剖面示意图；

图9为图6所示的透光灌封部的结构示意图；

图10为本实用新型一较佳实施例的背光模组的平面示意图；

图11为图10所示的背光模组的侧面示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

请参阅图6至图8，LED灯100包括：支架110、电极片120、LED芯片130、透光灌封部140及金属丝150。LED芯片130、透光灌封部140及金属丝150容置于支架110内。

支架110包括：相对设置的两块第一侧板111、相对设置的两块第二侧板112以及隔板113。两块第一侧板111及两块第二侧板112分别固定于电极片120边缘并形成一容置腔114，LED芯片130、透光灌封部140及金属丝150容置于容置腔114内。

第一侧板111远离电极片120的端部的端面为凹形弧面111a，第二侧板112远离电极片120的端部的端面为凸形弧面112a，各第一侧板111的凹形弧面111a的两高端位置分别连接两第二侧板112的凸形弧面112a的两低端位置，整体形成一个闭合图形。也就是说，第一侧板111远离电极片120的侧边为凹弧形侧边，第二侧板112远离电极片120的侧边为凸弧形侧边，凹弧形侧边的两端分别与两个凸弧形侧边的一端连接。

电极片120包括第一电极片121及第二电极片122，两块第一侧板111及两块第二侧板112固定设置于第一电极片121及第二电极片122的边缘。隔板113固定设置于第一电极片121及第二电极片122之间，并且隔板113的两端均与第一侧板111固定连接，以使隔板113更牢靠地固定于第一侧板111、第一电极片121及第二电极片122上。

例如，支架110通过一体成型注塑工艺在电极片120上形成两块第一侧板111、两块第二侧板112以及隔板113，以提高支架110与电极片120之间固定的牢靠性。同时，也可以提高两块第一侧板111、两块第二侧板112以及隔板113边缘的平整性，有利于上述LED灯100后续的SMT(表面贴装技术)等其他制造工艺。又如，两块第一侧板111、两块第二侧板112以及隔板113通过溶胶粘附在电极片120上。

LED芯片130设置在第一电极片121上。金属丝150的一端与LED芯片130连接，金属丝150的另一端与第二电极片122连接。例如，金属丝150为金丝，金丝可以承受LED芯片130产生的高温而不会烧断。此外，金丝的质量较轻，使得利于LED灯在质量上更显轻盈。又如，金属丝150为金银合金丝。

透光灌封部140封装容置腔114并包覆LED芯片130及金属丝150。

例如，透光灌封部140为硅胶(Silicone)或者改性硅胶封装容置腔114后通过固化形成，硅胶具有化学稳定性高、耐高温、可过回流焊、不易黄变、耐水、耐臭氧、耐气候老化、无腐蚀性、有生理惰性和无毒无味等优良性能，且可在长期使用后仍保持其柔软弹性的性能。需要指出的是，硅胶还具有线收缩率较低的性能，使得本案的透光灌封部140可以避免传统LED灯的透光灌封部在固化定型的过程中，由于材质固化后的收缩，导致其中心部分呈现凹陷状态的问题。

又如，透光灌封部140为环氧树脂(Epoxy)封装容置腔114后通过固化形成，环氧树脂具有价格便宜、气密性好、粘接力强、硬度高等优良性能。

如图6所示，采用具有凹形弧面111a的第一侧板111以及具有凸形弧面112a的第二侧板112，各第一侧板111的凹形弧面111a的两高端位置分别连接两第二侧板112的凸形弧面112a的两低端位置，采用这种结构，基于两块第一侧板111边缘和两块第二侧板112边缘对透光灌封部140的表面张力作用下，透光灌封部140在两块第一侧板111之间形成凸状曲面141。基于两块第一侧板111边缘和两块第二侧板112边缘对透光灌封部140的表面张力作用下，透光灌封部140在两块第二侧板112之间形成凹状曲面142，即透光灌封部140在两块第一侧板111之间形成凸状曲面141，透光灌封部140在两块第二侧板112之间形成凹状曲面142，并且凸状曲面141与凹状曲面142平滑过渡。如图6及图9所示，凸状曲面141与凹状曲面142平滑过渡。也就是说，在两块第一侧板111之间，透光灌封部140形成一两侧低，中部高的连续曲面；在两块第二侧板112之间，透光灌封部140形成一两侧高，中部低的连续曲面，并且两块第一侧板111之间形成的连续曲面与两块第二侧板112之间形成的连续曲面平滑过渡。

如图6及图9所示，例如，凸状曲面141与凹状曲面142平滑过渡形成马鞍面。又如，凸状曲面141与凹状曲面142平滑过渡形成双曲抛物面。

上述LED灯100的透光灌封部140通过设置凸状曲面141与凹状曲面142平滑过渡的出光面，相对于传统透光灌封部平面结构的出光面，本案LED芯片130发射的光线在射出凹状曲面142与空气形成的折射界面后光线的扩散角度会增加。同时，本实施例LED芯片130发射的光线在射出凸状曲面141与空气形成的折射界面后光线的扩散角度会收拢。

又一例子是，一种背光模组，包括上述任一实施例所述LED灯100。

例如，背光模组为侧入式背光模组或者直下式背光模组。

又一例子是，一种侧入式背光模组，包括任一上述LED灯100。例如，请参阅图10及图11，背光模组10包括：LED灯100、电路板(PCB)200、背板300、反射片400及导光板500。

电路板200固定设置在背板300的侧壁上，LED灯100设置在电路板200上。反射片400贴附在背板300的底部，导光板500设置在反射片400远离背板300底部的一侧上。所述LED灯100对应所述导光板500的侧面设置。请参阅图11，沿上述导光板500侧面的短边方向上，透光灌封部140的出光面设计为凸状曲面141，LED芯片130发射的光线在射出凸状曲面141与空气形成的折射界面后光线的扩散角度小于传统透光灌封部平面结构的出光面对光线的扩散角度，因此，解决了漏光现象。同时，请参阅图10，沿上述导光板500侧面的长边方向上，透光灌封部140的出光面设计为凹状曲面142，以使LED芯片130发射的光线在射出凹状曲面142与空气形成的折射界面后光线的扩散角度大于传统透光灌封部平面结构的出光面对光线的扩散角度，因此，避免了萤火虫现象。

需要指出的是，上述背光模组10中，上述导光板500侧面的短边方向对应凸状曲面141，上述导光板500侧面的长边方向对应凹状曲面142，不可调换。

LED灯100的数量为若干个，若干个LED灯100间隔排布于所述背光模组的电路板200。LED灯100发射的光线由导光板500的侧面射入导光板500内，进而射到导光板500内的各个导光点，由各个导光点反射的光线会往各个角度扩散，然后破坏反射条件由导光板500正面射出。反射片400用于将导光板500底面射出的光线反射回导光板500内，以提高LED灯100发射的光线的使用效率。

可以理解，为了增加背板300的机械强度，背板300为一体成型结构。例如，背板300通过铝材冲压一体成型，在保证具有较高机械强度的同时，还具有较高的耐热性和导热性，以防止LED灯100在工作时产生的高温烧熔背板300，以增加背板300的使用寿命。又如，背板300为注塑一体成型，在保证具有较高机械强度的同时，可以极大地降低背板300的制造成本。

需要指出的是，上述LED灯100并不局限于应用在侧入式的背光模组中，在实际应用中，直下式的背光模组均也可采用上述LED灯100作为背光源。

请再次参阅图10及图11，本实施例LED芯片130发射的光线在射出凹状曲面142与空气形成的折射界面后光线的扩散角度大于传统透光灌封部平面结构的出光面对光线的扩散角度，因此，避免了萤火虫现象。同时，LED芯片130发射的光线在射出凸状曲面141与空气形成的折射界面后光线的扩散角度小于传统透光灌封部平面结构的出光面对光线的扩散角度，因此，解决了漏光现象，从而使得LED芯片130发射的光线更受控。

又一例子是，一种液晶显示装置，包括任一上述任一实施例所述背光模组；或者，一种液晶显示装置，包括任一上述任一实施例所述LED灯；例如，所述液晶显示装置为液晶显示器、液晶电视或者具有液晶显示屏的终端；例如，所述液晶显示装置为手机或者平板。

相对于传统技术中，通过增加LED灯的颗数或把导光板入光侧做成锯齿状来解决萤火虫现象的问题，本案LED灯100单纯地将透光灌封部140的出光面设置成凸状曲面141与凹状曲面142平滑过渡就可以解决萤火虫现象的问题，因此，避免了要增加LED灯100数量的问题，降低了生产成本。同时，也避免了要将导光板入光侧做成锯齿状这一复杂工艺的问题，大大提高了生产效率。

相对于传统技术中，采用减小LED灯与导光板之间的距离来解决漏光现象的问题，本案LED灯100单纯地将透光灌封部140的出光面设置成凸状曲面141与凹状曲面142平滑过渡就可以解决漏光现象的问题，从而避免了因LED灯与导光板之间的距离过近而导致导光板容易被LED灯产生的热量烧坏的问题。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种LED灯，其特征在于，包括支架、电极片、LED芯片和透光灌封部；

所述支架包括相对的两块第一侧板及相对的两块第二侧板，两块所述第一侧板及两块所述第二侧板分别固定于所述电极片边缘并形成一容置腔，所述第一侧板远离所述电极片的端部的端面为凹形弧面，所述第二侧板远离所述电极片的端部的端面为凸形弧面，各所述第一侧板的所述凹形弧面的两高端位置分别连接两所述第二侧板的所述凸形弧面的两低端位置；

所述LED芯片设置在所述电极片上；

所述透光灌封部封装所述容置腔并包覆所述LED芯片，所述透光灌封部在两块所述第一侧板之间形成凸状曲面，所述透光灌封部在两块所述第二侧板之间形成凹状曲面，并且所述凸状曲面与所述凹状曲面平滑过渡。

2.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述支架还包括隔板，所述电极片包括第一电极片及第二电极片，所述隔板设置于所述第一电极片及所述第二电极片之间，所述LED芯片设置在所述第一电极片上。

3.根据权利要求2所述的LED灯，其特征在于，还包括金属丝，所述金属丝的一端与所述LED芯片连接，另一端与所述第二电极片连接。

4.根据权利要求3所述的LED灯，其特征在于，所述金属丝为金丝。

5.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述凸状曲面与所述凹状曲面平滑过渡形成双曲抛物面。

6.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述透光灌封部为硅胶或者改性硅胶透光灌封部。

7.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述透光灌封部为环氧树脂透光灌封部。

8.一种背光模组，包括导光板，其特征在于，所述背光模组还包括权利要求1至7任一所述的LED灯，所述LED灯对应所述导光板的侧面设置，沿上述导光板侧面的短边方向，透光灌封部的出光面设计为凸状曲面，沿上述导光板侧面的长边方向，透光灌封部的出光面设计为凹状曲面。

9.根据权利要求8所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括电路板、背板和反射片，所述电路板固定设置所述背板的侧壁上，所述反射片贴附在所述背板的底部，所述导光板设置在所述反射片上，所述LED灯设置在所述电路板上。

10.一种液晶显示装置，其特征在于，包括权利要求8所述的背光模组。