CN208535718U - 一种led背光模组及显示设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED背光模组及显示设备，包括灯条和导光板，所述灯条位于导光板的入光面的一侧；在所述灯条上与导光板的入光面正对的一侧布设有多个多色芯片LED组件，各个多色芯片LED组件沿灯条的长度方向依次排布，多色芯片LED组件中包含有多个单色芯片，所述多色芯片LED组件中的单色芯片沿灯条的宽度方向依次排布。本实用新型通过将灯条上的每一个多色芯片LED组件中的各个单色芯片沿灯条的宽度方向依次排布，可以使得每一个多色芯片LED组件中的所有单色芯片发出的光线均入射到导光板的同一区域，多束光线在导光板中的固定区域内混合，混合均匀且充分，不易出现色偏现象，并可达到光线均匀分布的目的。

Description

一种LED背光模组及显示设备

技术领域

本实用新型属于半导体背光照明技术领域，具体地说，是涉及一种LED背光模组的结构设计以及基于所述LED背光模组的显示设备。

背景技术

背光模组是平板显示设备的关键零组件之一，用于为显示屏提供充足的亮度，以使显示屏能够正常显示影像。由于发光二极管LED具有发光光谱宽、低功耗、低发热量、亮度高、寿命长等特点，因此已逐步取代传统的冷阴极管CCFL成为背光模组普遍采用的背光源。

目前的LED背光模组大多采用单色LED作为背光源，例如采用蓝色LED激发黄色荧光粉形成白色背光。在实际应用过程中发现，这种基于单色LED设计的背光模组会导致模组显示屏的色域普遍较低，越来越难以满足消费者对于高色域显示的追求。现今虽然出现了采用优化荧光粉匹配进行色域提升的方案，例如采用蓝色LED搭配KSF氟化物荧光粉，通过增加红粉提高光谱中的红色成分，以提高色域的方案，但是，色域提升效果仍然有限。为此，业内提出采用双色芯片LED作为背光源来设计背光模组，以进一步提升模组显示屏的色域，实践证明，方案可取，前景广阔。

图1为目前采用双色芯片LED设计的背光模组，包括灯条11和导光板12。其中，灯条11上布设有多个双色芯片LED组件13，各个双色芯片LED组件13沿灯条11的长度方向依次排布，且每一个双色芯片LED组件13中的各个单色芯片也沿灯条11的长度方向依次排布。通过双色芯片LED组件13发出的光线由导光板12的入光面121入射到导光板12中，在导光板12中混合后，经由导光板12的出光面122射出，形成背光。

采用图1所示结构设计的LED背光模组，由于双色芯片LED组件13中存在两种颜色的芯片，例如两个蓝色芯片B和一个绿色芯片G，结合图2所示，两种颜色的芯片发出的光激发荧光粉后的表征会有区别，而且入射到导光板12中的区域不同，如图2所示的区域Ⅰ、区域Ⅱ、区域Ⅲ，因此各路光线难以混合均匀，易出现色偏问题，例如区域Ⅱ会出现偏绿现象，与区域Ⅰ和区域Ⅲ产生偏差。另外，不同颜色的单色芯片发出的光激发荧光粉后射出的光线沿灯条11的长度方向会出现部分交叠现象，因此极易产生光分布不均的问题，继而影响了显示屏的影像显示效果。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种LED背光模组的结构设计，旨在解决在利用双色芯片LED背光模组提升模组显示屏色域方案中，出现的色偏及光分布不均的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

本实用新型在一个方面提出了一种LED背光模组，包括灯条和导光板，所述灯条位于导光板的入光面的一侧；在所述灯条上与所述导光板的入光面正对的一侧布设有多个作为背光源的多色芯片LED组件，各个多色芯片LED组件沿灯条的长度方向依次排布，所述多色芯片LED组件中包含有多个单色芯片，所述多色芯片LED组件中的单色芯片沿灯条的宽度方向依次排布。

其中，所述多色芯片LED组件可以选用多种形式：

其一，所述多色芯片LED组件可以是双色芯片LED组件；所述双色芯片可以是蓝色芯片和绿色芯片，或者，所述双色芯片可以是蓝色芯片和红色芯片。

当所述双色芯片为蓝绿双色芯片时，在所述双色芯片LED组件中可以包括两个蓝色芯片和一个绿色芯片，且所述绿色芯片位于两个蓝色芯片之间。或者，在所述双色芯片LED组件中可以包括两个绿色芯片和一个蓝色芯片，且所述蓝色芯片位于两个绿色芯片之间。

当所述双色芯片为蓝红双色芯片时，在所述双色芯片LED组件中可以包括两个蓝色芯片和一个红色芯片，且所述红色芯片位于两个蓝色芯片之间。或者，在所述双色芯片LED组件中可以包括两个红色芯片和一个蓝色芯片，且所述红色芯片位于两个蓝色芯片之间。

进一步的，当所述多色芯片LED组件为双色芯片LED组件，在所述多色芯片LED组件中还包括荧光材料层，所述单色芯片发出的光线在激发荧光材料后射出。

其二，所述多色芯片LED组件可以是三色芯片LED组件，所述三色芯片为蓝色芯片、绿色芯片和红色芯片。

优选的，所述各个多色芯片LED组件沿灯条的长度方向依次间隔排布，且相邻两个多色芯片LED组件之间的间距D优选在5mm-12mm之间取值，并且导光板的出光面距离显示设备的可视区的距离越大，所述间距D的取值越大，以进一步提升导光板中光线分布的均匀性。

本实用新型在另一方面提出了一种显示设备，包括显示屏和LED背光模组，所述LED背光模组包括灯条和导光板，所述灯条位于导光板的入光面的一侧；在所述灯条上与所述导光板的入光面正对的一侧布设有多个作为背光源的多色芯片LED组件，各个多色芯片LED组件沿灯条的长度方向依次排布，所述多色芯片LED组件中包含有多个单色芯片，所述多色芯片LED组件中的单色芯片沿灯条的宽度方向依次排布。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的LED背光模组为提升模组显示屏的色域，在灯条上布设若干多色LED作为背光源，通过将灯条上的每一个多色芯片LED组件中的各个单色芯片沿灯条的宽度方向依次排布，从而可以使得每一个多色芯片LED组件中的所有单色芯片发出的光线均入射到导光板的同一区域，多束光线在导光板中的固定区域内混合，混合均匀且充分，因此不易出现色偏现象，并可达到光线均匀分布的目的。将本实用新型的LED背光模组应用在显示设备中，可以显著提升显示屏的影像显示效果，满足消费者对于高色域显示的追求。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。

图1是现有基于双色芯片LED设计的背光模组的一种实施例的结构示意图；

图2是图1的正面正投影视图；

图3是本实用新型所提出的LED背光模组的一种实施例的结构示意图；

图4是图3中灯条上的多色芯片LED组件的分布图；

图5是双色芯片LED组件的一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地描述。

本实施例为提升模组显示屏的色域，采用多色芯片LED作为背光源设计其背光模组，为避免出现色偏及光分布不均匀等现象，本实施例对多色芯片LED组件在灯条上的布设方式进行特殊设计，以使通过每一个多色芯片LED组件中的所有单色芯片发出的各路光线能够在射入到导光板后充分混合，继而获得白色且均匀分布的背光。

如图3所示，本实施例的LED背光模组包括灯条31、导光板32等主要组成部分。其中，灯条31位于导光板32的入光面321的一侧，且灯条31与导光板32的入光面321平行延伸。即，灯条31的长度延伸方向与入光面321的长度延伸方向平行；灯条31的宽度延伸方向与入光面321的宽度延伸方向平行。在灯条31上与导光板32的入光面321正对的一侧，布设有多个多色芯片LED组件33，所述的多个多色芯片LED组件33在灯条31上沿灯条31的长度方向L依次排布，结合图4所示。在每一个多色芯片LED组件33中均设置有多个单色芯片，例如两个蓝色芯片B和一个绿色芯片G，每一个多色芯片LED组件33中的所有单色芯片沿灯条31的宽度方向W依次排布。

采用上述结构设计方案，通过每一个多色芯片LED组件33发出的各路光线（所述各路光线分别由多色芯片LED组件33中的各个单色芯片发出的光线激发荧光材料获得）将经由导光板32的入光面321射入到导光板32中的同一区域，各路光线在同一区域内进行混合，可以保证混光的均匀性和充分性，继而避免出现色偏及光分布不均的现象。

在将各个多色芯片LED组件33在灯条31上沿灯条31的长度方向L依次排布时，设计各个多色芯片LED组件33之间相互间隔，例如相邻两个多色芯片LED组件33之间可以形成间距D，所述间距D优选在5mm-12mm的范围内取值，且可遵循导光板32的出光面322距离显示设备的可视区的距离越大，间距D越大的取值规律，以保证通过导光板32的出光面322发出的背光亮度均匀。

对于需要白色背光的显示屏而言，在选择背光源时，可以选择蓝绿双色芯片LED组件、蓝红双色芯片LED组件或者红蓝绿三色芯片LED组件。当选择蓝绿双色芯片LED组件时，每个蓝绿双色芯片LED组件中可以包括两个蓝色芯片B和一个绿色芯片G，如图5所示，且绿色芯片G应位于两个蓝色芯片B之间。在蓝绿双色芯片LED组件中，进一步设置红色荧光材料层34，通过蓝色芯片B和绿色芯片G发出的光线激发红色荧光粉，混合形成白色背光。将两个蓝色芯片B和一个绿色芯片G沿灯条31的宽度方向W依次排布，且将绿色芯片G置于两个蓝色芯片B之间，可以增大蓝色芯片B激光荧光粉产生的光线在导光板32中的传播光程，从而保证绿色芯片G激发红色荧光粉产生的光与蓝色芯片B激发红色荧光粉产生的光充分混合，继而达到光线均匀分布的目的。

当然，对于蓝绿双色芯片LED组件而言，也可以选用设置有两个绿色芯片G和一个蓝色芯片B，且蓝色芯片B介于两个绿色芯片G之间的双色芯片LED组件。在组件中设置红色荧光材料层34，通过调整蓝色芯片B和绿色芯片G的发光强度，同样可以保证通过两个绿色芯片G激发红色荧光粉产生的光与通过一个蓝色光源B激发红色荧光粉产生的光在导光板32中充分混合，形成白色且分布均匀的背光。

当选择蓝红双色芯片LED组件时，每个蓝红双色芯片LED组件中可以包括两个蓝色芯片和一个红色芯片，且红色芯片应位于两个蓝色芯片之间。或者，每个蓝红双色芯片LED组件中可以设置两个红色芯片和一个蓝色芯片，且蓝色芯片介于两个红色芯片之间。在这种蓝红双色芯片LED组件中，还应进一步设置绿色荧光材料层，将通过蓝色芯片和红色芯片发出的光线在激发绿色荧光粉后产生的三路光线入射到导光板32的同一区域内进行混合，以形成白色背光。

当选择红蓝绿三色芯片LED组件时，每个三色芯片LED组件中分别设置至少一个红色芯片、至少一个绿色芯片和至少一个蓝色光源，无需设置荧光粉材料层，只需要调整三种颜色芯片的发光强度，即可混合形成白色的背光。

在显示设备（例如平板电视、平板电脑、手机、液晶显示屏等）中使用本实施例的LED背光模组，可以在满足宽色域要求的情况下，避免背光出现色偏及光分布不均的现象，有助于提升显示屏的影像显示效果，改善用户的使用体验。

当然，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种LED背光模组，包括灯条和导光板，所述灯条位于导光板的入光面的一侧；其特征在于，在所述灯条上与所述导光板的入光面正对的一侧布设有多个作为背光源的多色芯片LED组件，各个多色芯片LED组件沿灯条的长度方向依次排布，所述多色芯片LED组件中包含有多个单色芯片，所述多色芯片LED组件中的单色芯片沿灯条的宽度方向依次排布。

2.根据权利要求1所述的LED背光模组，其特征在于，所述多色芯片LED组件为双色芯片LED组件；所述双色芯片为蓝色芯片和绿色芯片，或者，所述双色芯片为蓝色芯片和红色芯片。

3.根据权利要求2所述的LED背光模组，其特征在于，所述双色芯片LED组件包括两个蓝色芯片和一个绿色芯片，且所述绿色芯片位于两个蓝色芯片之间。

4.根据权利要求2所述的LED背光模组，其特征在于，所述双色芯片LED组件包括两个绿色芯片和一个蓝色芯片，且所述蓝色芯片位于两个绿色芯片之间。

5.根据权利要求2所述的LED背光模组，其特征在于，所述双色芯片LED组件包括两个蓝色芯片和一个红色芯片，且所述红色芯片位于两个蓝色芯片之间。

6.根据权利要求2所述的LED背光模组，其特征在于，所述双色芯片LED组件包括两个红色芯片和一个蓝色芯片，且所述蓝色芯片位于两个红色芯片之间。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的LED背光模组，其特征在于，所述多色芯片LED组件中包括荧光材料层，所述单色芯片发出的光线在激发荧光材料后射出。

8.根据权利要求1所述的LED背光模组，其特征在于，所述多色芯片LED组件为三色芯片LED组件，所述三色芯片为蓝色芯片、绿色芯片和红色芯片。

9.根据权利要求1至6、8中任一项所述的LED背光模组，其特征在于，所述各个多色芯片LED组件沿灯条的长度方向依次间隔排布，且相邻两个多色芯片LED组件之间的间距D在5mm-12mm之间取值。

10.一种显示设备，其特征在于，包括显示屏和如权利要求1至9中任一项所述的LED背光模组。