CN207502865U - 发光单元、背光源及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发光单元、背光源及显示装置，属于显示技术领域。包括：点光源以及设置在所述点光源的出光侧的调光结构；其中，所述调光结构的光线透过率可调。本实用新型解决了相关技术中显示装置在显示图像时画面的精细程度较低的问题，实现了对背光源的亮度区域的精细控制，从而可以提高显示装置在显示图像时画面的精细程度。

Description

发光单元、背光源及显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，特别涉及一种发光单元、背光源及显示装置。

背景技术

液晶显示器(英文：Liquid Crystal Display；简称：LCD)包括液晶显示面板和设置在液晶显示面板背面的背光源(英文：Back Light)，背光源一般分为直下式背光源和侧入式背光源。现有的背光源通过搭配局部背光调节(英文：Local Dimming)技术实现亮度分区控制(也即是区域调光)，可以降低背光源的功耗和提高液晶显示器的显示画面对比度。

相关技术中，背光源包括多个阵列排布的发光二极管(英文：Light-EmittingDiode；简称：LED)，通常至少两个LED组成一个分区，一个分区中LED的亮度一致，单位调光区域(也即是背光源中的最小调光区域)受一个分区中LED的数量的影响，一个分区中LED的数量越少，单位调光区域越小。

但是，由于相关技术中至少两个LED对应一个单位调光区域，因此背光源在进行区域调光时，单位调光区域较大，导致显示装置在显示图像时画面的精细程度较低。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种发光单元、背光源及显示装置，可以解决相关技术中显示装置在显示图像时画面的精细程度较低的问题。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种发光单元，包括：

点光源以及设置在所述点光源的出光侧的调光结构；

其中，所述调光结构的光线透过率可调。

可选的，所述调光结构为面积可变的孔状光栅。

可选的，所述孔状光栅包括相互重叠的多个光栅叶片，所述多个光栅叶片呈圆周阵列排布，以在所述多个光栅叶片中间形成一面积可变的开口。

可选的，所述孔状光栅的边界呈矩形、多边形或者圆形。

可选的，所述点光源在所述调光结构上的正投影位于所述调光结构的边界所围成的区域内。

第二方面，提供了一种背光源，包括：衬底基板以及设置在所述衬底基板上的多个发光单元，所述多个发光单元包括至少一个如第一方面任一所述的发光单元。

可选的，所述背光源为直下式背光源，所述背光源还包括光学膜材，所述多个发光单元设置在所述光学膜材的入光面一侧；

或者，所述背光源为侧入式背光源，所述背光源还包括导光板，所述多个发光单元设置在所述导光板的入光面一侧。

可选的，所述调光结构为面积可变的孔状光栅，所述孔状光栅包括相互重叠的多个光栅叶片，所述多个光栅叶片呈圆周阵列排布，以在所述多个光栅叶片中间形成一面积可变的开口，

所述背光源还包括设置在除所述背光源的出光面所在侧以外的其它侧的背板，所述背板上设置有凸包结构，所述凸包结构中设置有控制模块，所述控制模块与所述孔状光栅电连接；

所述控制模块被设置为控制所述开口的面积大小。

第三方面，提供了一种显示装置，所述显示装置包括第二方面任一所述的背光源。

可选的，所述调光结构为面积可变的孔状光栅，所述孔状光栅包括相互重叠的多个光栅叶片，所述多个光栅叶片呈圆周阵列排布，以在所述多个光栅叶片中间形成一面积可变的开口，

所述显示装置还包括控制模块，所述控制模块与所述孔状光栅电连接；

所述控制模块被设置为控制所述开口的面积大小；

其中，所述背光源还包括设置在除所述背光源的出光面所在侧以外的其它侧的背板，所述控制模块设置在所述背板上，或者，所述控制模块设置在所述背光源外部。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例提供的发光单元、背光源及显示装置，由于发光单元中的点光源的出光侧设置的调光结构的光线透过率可调，因此可以单独控制每个发光单元出射的光线，也即是实现了一个发光单元对应一个单位调光区域，背光源在进行区域调光时，可以实现对背光源的亮度区域的精细控制，从而可以提高显示装置在显示图像时画面的精细程度。

附图说明

图1-1是本实用新型实施例提供的一种发光单元的结构示意图；

图1-2是本实用新型实施例提供的一种发光单元的发光示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种调光结构的结构示意图；

图3-1是本实用新型实施例提供的一种背光源的结构示意图；

图3-2是图3-1所示的背光源的局部结构放大示意图；

图4-1是本实用新型实施例提供的一种直下式背光源的截面图；

图4-2是本实用新型实施例提供的一种侧入式背光源的俯视图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

液晶显示器包括液晶显示面板和设置在液晶显示面板背面的背光源，背光源一般分为直下式背光源和侧入式背光源。现有的背光源通过搭配局部背光调节技术实现亮度分区控制(也即是区域调光)，可以降低背光源的功耗和提高液晶显示器的显示画面对比度。

相关技术中，背光源包括多个阵列排布的LED，在直下式背光源中，单位调光区域的大小由混腔高度(也即是LED与光学膜层之间的距离)和一个分区中LED的数量决定，混腔高度越大，一个分区中LED的数量越多，单位调光区域越大，而在直下式背光源中，为了简化电路，通常两个LED组成一个分区，也即是两个LED对应一个单位调光区域；在侧入式背光源中，单位调光区域的大小由导光板结构和一个分区中LED的数量决定，一个分区中LED的数量越多，单位调光区域越大，而在侧入式背光源中，为了简化电路，通常一个分区中LED的数量为4的倍数，也即是至少四个LED对应一个单位调光区域。其中，一个分区中的LED由一个控制单元控制，也即是一个分区中的LED的亮度一致(同亮同暗)，单位调光区域也即是背光源中的最小调光区域。由于相关技术中至少两个LED对应一个单位调光区域，因此背光源在进行区域调光时，单位调光区域较大，导致显示装置在显示图像时画面的精细程度较低。

本实用新型实施例提供了一种发光单元，可以解决上述相关技术中的问题，如图1-1所示，该发光单元10可以包括：

点光源101以及设置在点光源101的出光侧的调光结构102；其中，调光结构的光线透过率可调。

实际应用中，调光结构102可以与支撑结构(图中未画出)连接，由支撑结构支撑并固定该调光结构102，以使得该调光结构102能够设置在点光源101的出光侧。可选的，该支撑结构可以为支撑板、支撑架或支撑壳体。为了提高点光源的光线利用率，该支撑结构可以由透明材质制成。

可选的，该点光源可以为LED，也可以为微型LED(英文：Micro LED)，本实用新型实施例对此不做限定。

需要说明的是，点光源发出光线后，可以通过调节调光结构的光线透过率，控制从发光单元出射的光线的数量。

示例的，如图1-2所示，点光源101发出光线β，通过调节调光结构102的光线透过率，使光线β中的部分光线β₂透射出调光结构102，也即是，发光单元10发出的光线为光线β₂。其中，调光结构的最大光线透过率可以为100％，此时发光单元发出的光线数量与点光源发出的光线数量相同；调光结构的最小光线透过率可以为0，此时发光单元不发光。

综上所述，本实用新型实施例提供的发光单元，由于发光单元中的点光源的出光侧设置的调光结构的光线透过率可调，因此可以单独控制每个发光单元出射的光线，也即是实现了一个发光单元对应一个单位调光区域，背光源在进行区域调光时，可以实现对背光源的亮度区域的精细控制，从而可以提高显示装置在显示图像时画面的精细程度。

可选的，如图2所示，调光结构可以为面积可变的孔状光栅102。

其中，孔状光栅102可以包括相互重叠的多个光栅叶片1021，多个光栅叶片1021呈圆周阵列排布，以在多个光栅叶片1021中间形成一面积可变的开口1022。

可选的，在多个光栅叶片之间形成的一面积可变的开口可以为圆形开口或者多边形开口，本实用新型实施例对开口的具体形状不做限定。

需要说明的是，多个光栅叶片能够以开口的中心为圆心进行圆周运动，当多个光栅叶片沿顺时针方向进行圆周运动时，开口减小，当多个光栅叶片沿逆时针方向进行圆周运动时，开口增大；或者，当多个光栅叶片沿顺时针方向进行圆周运动时，开口增大，当多个光栅叶片沿逆时针方向进行圆周运动时，开口减小。

可选的，孔状光栅的边界可以呈矩形、多边形或者圆形，如图2所示，本实用新型实施例以孔状光栅的边界呈圆形为例进行说明，但并不用于限定孔状光栅的边界的形状。

进一步的，点光源在调光结构上的正投影位于调光结构的边界所围成的区域内，使得点光源发出的光线能够尽可能的照射在调光结构上，以便于调光结构根据光线透过率控制从发光单元的出射的光线的数量。

综上所述，本实用新型实施例提供的发光单元，由于发光单元中的点光源的出光侧设置的调光结构的光线透过率可调，因此可以单独控制每个发光单元出射的光线，也即是实现了一个发光单元对应一个单位调光区域，背光源在进行区域调光时，可以实现对背光源的亮度区域的精细控制，从而可以提高显示装置在显示图像时画面的精细程度。

本实用新型实施例提供了一种背光源，如图3-1所示，该背光源可以包括：衬底基板20以及设置在衬底基板20上的多个发光单元10，该多个发光单元10包括至少一个如图1-1所示的发光单元。

实际应用中，调光结构可以与支撑结构连接，由支撑结构支撑并固定该调光结构，以使得该调光结构能够设置在点光源的出光侧。可选的，该支撑结构可以为支撑板、支撑架或支撑壳体。为了提高点光源的光线利用率，该支撑结构可以由透明材质制成。

示例的，本实用新型实施例以支撑结构为支撑板为例进行说明，图3-2是图3-1所示的背光源的局部放大图，如图3-2所示，衬底基板20与调光结构102之间可以设置有支撑板21，支撑板21的一端设置在衬底基板20上，另一端设置在调光结构102的入光面上。该支撑板21对调光结构102起到支撑的作用，且可以固定调光结构102的位置。

进一步的，多个发光单元可以共用同一支撑结构，该支撑结构为设置有多个开口的板状结构(可以参考黑矩阵的结构)，该多个开口与多个点光源一一对应设置，且每个开口在衬底基板上的正投影覆盖点光源所在的区域，调光结构可以镶嵌在点光源正上方的开口中。其中，该支撑结构可以为透明结构。

在本实用新型实施例中，如图1-1所示的发光单元既可以应用于直下式背光源，又可以应用于侧入式背光源。

背光源为直下式背光源，图4-1是直下式背光源的截面图，如图4-1所示，背光源还可以包括光学膜材30，多个发光单元10设置在光学膜材30的入光面一侧，其中，光学膜材可以包括增光片和扩散片；或者，背光源为侧入式背光源，图4-2是侧入式背光源的俯视图，如图4-2所示，背光源还可以包括导光板40，发光单元10设置在导光板40的入光面一侧。

可选的，如图2所示，调光结构可以为面积可变的孔状光栅102。其中，孔状光栅102可以包括相互重叠的多个光栅叶片1021，多个光栅叶片1021呈圆周阵列排布，以在多个光栅叶片1021中间形成一面积可变的开口1022。

进一步的，背光源还包括设置在除背光源的出光面所在侧以外的其它侧的背板，且背板上设置有控制模块，该控制模块与孔状光栅电连接，该控制模块被设置为控制开口的面积大小。

可选的，背板上可以设置有凸包结构，凸包结构中设置有控制模块，由于控制模块设置在凸包结构内，因此凸包结构可以对控制模块起到保护作用。

其中，控制模块可以为马达或电机，可以控制孔状光栅沿顺时针或逆时针进行圆周运动。

示例的，每个发光单元的控制模块均可以由程序控制，当需要对某个区域进行调光时，进行程序输出，控制与该区域对应的发光单元中的调光结构电连接的控制模块，控制模块通过调节调光结构的光线透过率，以实现区域调光。

综上所述，本实用新型实施例提供的背光源，包括发光单元，由于发光单元中的点光源的出光侧设置的调光结构的光线透过率可调，因此可以单独控制每个发光单元出射的光线，也即是实现了一个发光单元对应一个单位调光区域，背光源在进行区域调光时，可以实现对背光源的亮度区域的精细控制，从而可以提高显示装置在显示图像时画面的精细程度。

本实用新型实施例提供了一种显示装置，该显示装置可以包括如图3-1、图4-1或图4-2所示的背光源。

可选的，如图2所示，调光结构可以为面积可变的孔状光栅102。其中，孔状光栅102可以包括相互重叠的多个光栅叶片1021，多个光栅叶片1021呈圆周阵列排布，以在多个光栅叶片1021中间形成一面积可变的开口1022。

进一步的，显示装置还可以包括控制模块，该控制模块与孔状光栅电连接；该控制模块被设置为控制开口的面积大小。

其中，背光源还包括设置在除背光源的出光面所在侧以外的其它侧的背板，控制模块可以设置在背板上，可选的，背板上可以设置有凸包结构，控制模块设置在凸包结构中，凸包结构可以对控制模块起到保护作用。或者，控制模块可以设置在背光源外部。本实用新型实施例对此不做限定。

可选的，控制模块可以为马达或电机，可以控制孔状光栅沿顺时针或逆时针进行圆周运动。

在具体实施时，本实用新型实施例提供的显示装置可以为手机、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。

综上所述，本实用新型实施例提供的显示装置，包括发光单元，由于发光单元中的点光源的出光侧设置的调光结构的光线透过率可调，因此可以单独控制每个发光单元出射的光线，也即是实现了一个发光单元对应一个单位调光区域，背光源在进行区域调光时，可以实现对背光源的亮度区域的精细控制，从而可以提高显示装置在显示图像时画面的精细程度。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种发光单元，其特征在于，包括：

点光源以及设置在所述点光源的出光侧的调光结构；

其中，所述调光结构为面积可变的孔状光栅，所述调光结构的光线透过率可调。

2.根据权利要求1所述的发光单元，其特征在于，所述孔状光栅包括相互重叠的多个光栅叶片，所述多个光栅叶片呈圆周阵列排布，以在所述多个光栅叶片中间形成一面积可变的开口。

3.根据权利要求1所述的发光单元，其特征在于，所述孔状光栅的边界呈矩形、多边形或者圆形。

4.根据权利要求1所述的发光单元，其特征在于，

所述点光源在所述调光结构上的正投影位于所述调光结构的边界所围成的区域内。

5.一种背光源，其特征在于，包括：衬底基板以及设置在所述衬底基板上的多个发光单元，所述多个发光单元包括至少一个如权利要求1至4任一所述的发光单元。

6.根据权利要求5所述的背光源，其特征在于，

所述背光源为直下式背光源，所述背光源还包括光学膜材，所述多个发光单元设置在所述光学膜材的入光面一侧；

或者，所述背光源为侧入式背光源，所述背光源还包括导光板，所述多个发光单元设置在所述导光板的入光面一侧。

7.根据权利要求5所述的背光源，其特征在于，所述调光结构为面积可变的孔状光栅，所述孔状光栅包括相互重叠的多个光栅叶片，所述多个光栅叶片呈圆周阵列排布，以在所述多个光栅叶片中间形成一面积可变的开口，

所述背光源还包括设置在除所述背光源的出光面所在侧以外的其它侧的背板，所述背板上设置有凸包结构，所述凸包结构中设置有控制模块，所述控制模块与所述孔状光栅电连接；

所述控制模块被设置为控制所述开口的面积大小。

8.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求5或6所述的背光源。

9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述调光结构为面积可变的孔状光栅，所述孔状光栅包括相互重叠的多个光栅叶片，所述多个光栅叶片呈圆周阵列排布，以在所述多个光栅叶片中间形成一面积可变的开口，

所述显示装置还包括控制模块，所述控制模块与所述孔状光栅电连接；

所述控制模块被设置为控制所述开口的面积大小；

其中，所述背光源还包括设置在除所述背光源的出光面所在侧以外的其它侧的背板，所述控制模块设置在所述背板上，或者，所述控制模块设置在所述背光源外部。