CN208188528U - 一种背光单元、背光模组及其显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种背光单元、背光模组及其显示装置，包括:背光源和设置在所述背光源上方的扩散构件，所述背光源包括基板，设置在基板上的LED器件阵列，其特征在于，所述LED器件包含m×n个器件，其中，m≥2、n≥2。通过将LED器件设置呈阵列形式排布，器件之间的排列密度较大，使得整个背光源上的器件所发出的光在极短距离内混合为面光源，混光距离较短无需再在器件上方设置透镜就可以达到良好的混光效果。

Description

一种背光单元、背光模组及其显示装置

技术领域

本实用新型涉及背光源领域，尤其涉及一种背光单元、背光模组及其显示装置。

背景技术

LED背光是指用发光二极管作为液晶显示屏的背光源，和传统的冷阴极管背光源相比，具有低功耗、低发热量、亮度高、寿命长等明显优势。

目前LED背光分为直下式LED背光和侧入式LED背光两种。直下式LED背光与侧入式LED背光的差异在于LED晶粒的布建方式，直下式背光源位于显示面板的背部，侧入式背光源位于显示面板的侧面，直下式背光相对于侧入式背光源，具有亮度和对比度高，均匀性好、色域宽广、使用寿命长，出光角度大等优势。

但直下式背光源受限于混光距离的限制导致整个背光源较厚，如图1和图2所示，传统的直下式LED背光源使用的是若干条背光条10，需要在器件的上面加上透镜才能应用在背光屏中。受透镜混光距离的影响，背光屏的厚度将会增加（至少需要20～35mm的厚度），与时下对背光屏超薄化的追求相违背。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种背光单元、背光模组及其显示装置，可以对LED区域实现更精细的控制，增强显示器高动态范围图像(High-Dynamic Range,简称HDR)的性能，无需使用透镜进行混光，可以缩短混光距离，提高可靠性，降低成本。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种背光单元，包括:背光源和设置在所述背光源上方的扩散构件，所述背光源包括基板以及设置在基板上的LED器件阵列，其特征在于，所述LED器件阵列包含m×n个LED器件，其中，m≥2、n≥2。

优选地，所述LED器件包括至少一个LED芯片和至少覆盖所述LED芯片上面的封装胶，所述封装胶内混有至少一种波长转换物质；所述LED芯片所发出的光与激发所述波长转换物质产生的光进行混光后形成白光。

优选地，所述LED芯片是蓝光LED芯片，所述封装胶内混有两种波长转换物质，分别为红色荧光粉和绿色荧光粉。

优选地，相邻两个所述LED 器件的长度或宽度方向的间距为0.5mm～10mm。

优选地，所述扩散构件为扩散板，所述扩散板与所述基板的间距为1 mm～10mm。

优选地，所述LED器件采用的是片式LED器件，所述片式LED器件包含线路板，设置在所述线路板上的至少一个LED芯片以及覆盖所述LED芯片的封装胶，所述封装胶内混有至少一种波长转换物质。

优选地，所述LED器件采用的是CSP LED器件，所述CSP LED器件包含至少一个LED芯片以及覆盖所述LED芯片的封装胶，所述封装胶内混有至少一种波长转换物质；所述LED芯片的面积与所述CSP LED器件的面积比值大于1:1.14。

优选地，所述LED 器件的长度或宽度尺寸大小为0.5mm～1mm，相邻两个所述LED器件的长度或宽度方向的间距为1mm～5mm，所述扩散构件与所述基板的间距为1mm～5mm。

优选地，还包括驱动各个所述LED器件发光的驱动电路，所述驱动电路采用区域或独立的形式控制LED器件。

优选地，所述区域包含a串b并个所述LED器件，所述区域内的a串b并个LED器件构成一个闭合回路，其中，a≥2、b≥2；所述背光源被划分为至少一个所述区域。

一种背光模组，是由至少一个所述背光单元拼接而成。

一种显示装置，包括所述背光模组。

一种背光单元、背光模组及其显示装置，具有如下有益效果：

1、本实用新型提供的一种背光单元、背光模组及其显示装置，背光单元包含背光源和设置在所述背光源上方的扩散构件，所述背光源包含m行×n列个设置在线路板上的LED器件阵列，由于LED器件呈阵列形式排布，直接可实现面光源，无需在LED器件上方设置透镜即可直接实现短距离混光，可实现显示器的超薄化；

2、本实用新型提供的一种背光单元、背光模组及其显示装置，背光单元包含可实现区域控制或独立控制的驱动电路，可对LED器件实现更精细的控制，提高显示画面的对比度，达到更高的HDR效果。

附图说明

图1 为本实用新型现有技术中的传统背光源主视图；

图2 为本实用新型现有技术中的传统背光源俯视图；

图3为本实用新型实施例一中的一种背光单元的主视图；

图4为本实用新型实施例一中的一种背光单元的俯视图；

图5为本实用新型实施例一中的一种片式LED器件的主视图；

图6为本实用新型实施例一中的一种CSP LED器件的主视图；

图7为本实用新型实施例一中的一种背光单元区域控制的示意图。

具体实施方式

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语"包含"和/或"包括"时，其指明存在特征、操作、器件、组件和/或它们的组合。"上方'\"下方"包括接触设置的或者非接触设置的情况。

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

实施例一

如图3、图4所示，一种背光单元，包括:背光源1和设置在所述背光源上方的扩散构件2，所述背光源包括基板11，设置在所述基板11上的LED器件阵列12，所述LED器件阵列包含m×n个LED器件，其中，m≥2、n≥2。

本实施中，所述扩散构件2为扩散板，所述扩散板2可以进一步使得所述LED器件阵列12发出的光更加均匀，所述扩散板2与所述基板11的间距范围为1mm～10mm，若所述扩散板2与所述基板11的间距太小会导致LED器件12发出的光不能进行充分的混光，透过扩散板会看到较为清晰的明暗分区；若所述扩散板2与所述基板11的间距太大会导致背光源可利用亮度较少和增加背光单元的厚度太，无法满足追求超薄显示屏的要求。

本实施例中所述基板11可以是FR-4基板、铝基板等。

LED器件阵列中，相邻两个所述LED 器件的长度或宽度方向的间距为0.5mm～10mm。

本实施例中，由于所述背光源1是由设置在所述基板11上且呈阵列形式排布的LED器件组成，器件之间的排列密度较大，使得整个背光源上的器件所发出的光在极短距离内混合为面光源，混光距离较短无需再在器件上方设置透镜就可以达到良好的混光效果。

所述LED器件的封装形式包含片式封装、CSP封装、TOP器件封装等多种封装形式，具体可以根据实际需要采用。

本实施例中的一种实施方式，如图5所示，所述LED器件采用的是片式LED器件，所述片式LED器件包含线路板121，设置在所述线路板121上的至少一个LED芯片122以及覆盖所述LED芯片的封装胶123，所述封装胶123内混有至少一种波长转换物质。所述线路板121可以是BT板等，本实施例优选为BT板。

本实施例中的另外一种实施方式，所述LED器件采用的是CSP LED器件，所述CSPLED器件可以是带基板的，也可以是免基板的，如图6所示，所述CSP LED器件是免基板的封装形式，所述CSP LED器件12包含至少一个LED芯片122以及覆盖所述LED芯片的封装胶123，所述封装胶123内混有至少一种波长转换物质。所述LED芯片的面积与所述CSP LED器件的面积比值大于1:1.14 。

本实施例中，优选所述LED 器件的长度或宽度尺寸大小为0.5mm～1 mm，相邻两个所述LED 器件的长度或宽度方向的间距为1mm～5mm，所述扩散构件与所述基板的间距为1mm～5mm。

所述LED器件12为白色器件，所述LED芯片所发出的光与激发所述波长转换物质产生的光进行混光后形成白光。包含实现白光的各种方式，可以用一种颜色的LED芯片激发至少一种荧光粉产生白光，比如:蓝光LED芯片同时激发绿色荧光粉和红色荧光粉产生白光、或蓝光LED芯片激发黄色荧光粉和红色荧光粉产生白光、或紫外LED芯片同时激发红、绿、蓝三种荧光粉产生白光等等；也可以用两种颜色的LED芯片激发至少一种荧光粉，比如:蓝光LED芯片和绿光LED芯片激发红色荧光粉等；白光的实现方式不受限于本实施方式。

所述LED芯片122可以采用倒装或正装的封装方式。本实施例中，所述LED芯片122为蓝光LED芯片，所述蓝光LED芯片122发射的光具有在440nm～465nm范围内的峰值光致发光波长。所述波长转换物质可以根据实际需求调整荧光粉或荧光粉聚合物颗粒的组合方案，所述波长转换物质可以是氮化物荧光粉、YAG粉、硅酸盐荧光粉、红色氟化物荧光粉或量子点材料的一种或者至少一种的组合等。

在本实施方式中，优选所述LED器件12包括一个蓝光LED芯片、氮化物绿色荧光粉和红色氟化物荧光粉。此种搭配方案可提高背光屏的NTSC值，实现高色域显示效果。

所述背光单元还可以包括驱动各个所述LED器件发光的驱动电路，所述驱动电路采用区域或独立的形式控制LED器件。在本实施方式中，优选采用区域发光的电路设计，所述区域包含a串b并个所述LED器件，其中，a≥2、b≥2，所述区域内的a串b并个LED器件构成一个闭合回路，所述背光源被划分为至少一个所述区域，通过调节电源输出电流，以达到控制每个小单元的发光亮度。不同区域内的LED器件独立控制。本实施例中，如图7所示，所述背光源1从左到右依次分为三个可控区域，分别单独控制左中右三个背光区域，共有三个独立控制的闭合电路，比如根据显示画面的需要使最左侧的画面显示黑色，即可关闭最左侧的电路，相对于传统的一个闭合电路，其工作原理：实现黑色的效果并没有关闭电路使得LED器件不亮，而是通过调整滤光片，实际上还有背景光，并没有实现真正意义上的全黑，本实施例中采用区域控制的方式消除了显示背景的光实现真正的黑色，可对LED器件实现更精细的控制，提高显示画面的对比度，达到更高的HDR效果。

实施例二

本实施中，一种背光模组，是由实施例一中所述的至少一个背光单元拼接而成。

一种显示装置，包含背光模组，所述背光模组是由实施例一中所述的至少一个背光单元拼接而成。

一种背光单元、背光单元及其显示装置，具有如下有益效果：

1、本实用新型提供的一种背光单元、背光模组及其显示装置，背光单元包含背光源和设置在所述背光源上方的扩散构件，所述背光源包含m行×n列个设置在线路板上的LED器件阵列，由于LED器件呈阵列形式排布，直接可实现面光源，无需在LED器件上方设置透镜即可直接实现短距离混光，可实现显示器的超薄化；

2、本实用新型提供的一种背光单元、背光模组及其显示装置，背光单元包含可实现区域控制或独立控制的驱动电路，可对LED器件实现更精细的控制，提高显示画面的对比度，达到更高的HDR效果。

Claims (12)

1.一种背光单元，包括:背光源和设置在所述背光源上方的扩散构件，所述背光源包括基板以及设置在基板上的LED器件阵列，其特征在于，所述LED器件阵列包含m×n个LED器件，其中，m≥2、n≥2。

2.根据权利要求1 所述的背光单元，其特征在于，所述LED器件包括至少一个LED芯片和至少覆盖所述LED芯片上面的封装胶，所述封装胶内混有至少一种波长转换物质；所述LED芯片所发出的光与激发所述波长转换物质产生的光进行混光后形成白光。

3.根据权利要求2 所述的背光单元，其特征在于，所述LED芯片是蓝光LED芯片，所述封装胶内混有两种波长转换物质，分别为红色荧光粉和绿色荧光粉。

4.根据权利要求1 所述的背光单元，其特征在于，相邻两个所述LED 器件的长度或宽度方向的间距为0.5mm～10mm。

5.根据权利要求1 所述的背光单元，其特征在于，所述扩散构件为扩散板，所述扩散板与所述基板的间距为1 mm～10mm。

6.根据权利要求1 所述的背光单元，其特征在于，所述LED器件采用的是片式LED器件，所述片式LED器件包含线路板，设置在所述线路板上的至少一个LED芯片以及覆盖所述LED芯片的封装胶，所述封装胶内混有至少一种波长转换物质。

7.根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，所述LED器件采用的是CSP LED器件，所述CSP LED器件包含至少一个LED芯片以及覆盖所述LED芯片的封装胶，所述封装胶内混有至少一种波长转换物质；所述LED芯片的面积与所述CSP LED器件的面积比值大于1:1.14。

8.根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，所述LED 器件的长度或宽度尺寸大小为0.5mm～1mm，相邻两个所述LED 器件的长度或宽度方向的间距为1mm～5mm，所述扩散构件与所述基板的间距为1mm～5mm。

9.根据权利要求1 所述的背光单元，其特征在于，还包括驱动各个所述LED器件发光的驱动电路，所述驱动电路采用区域或独立的形式控制LED器件。

10.根据权利要求9 所述的背光单元，其特征在于，所述区域包含a串b并个所述LED器件，所述区域内的a串b并个LED器件构成一个闭合回路，其中，a≥2、b≥2；所述背光源被划分为至少一个所述区域。

11.一种背光模组，其特征在于，包括如权利要求1至10中任一项所述的至少一个背光单元拼接而成。

12.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求11所述的背光模组。