CN211478817U - 直下式背光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直下式背光装置及显示设备。直下式背光装置包括LED光源的阵列、PCB基板、反射杯的阵列、光学膜片。PCB基板，在该PCB基板上安装有多个所述LED光源的阵列。反射杯的阵列，其将所述LED光源的一部分的配光向所述直下式背光装置的显示面的一侧反射。光学膜片，其设置在所述反射杯的上方。所述反射杯的底部设置有第一开口，所述反射杯之间的连接位置设有透光结构，以使得光线通过所述透光结构在所述反射杯之间传播。本实用新型提供一种改善面光源均匀出光的直下式背光装置，在不增加成本与出光均匀度的条件下，有效地缩减LED光源与光学膜片之间的间距使得背光装置达到薄型化，并且提高了光的利用效率。

Description

直下式背光装置

技术领域

本实用新型涉及显示装置，尤其涉及一种直下式背光装置。

背景技术

液晶显示装置具有的液晶面板自身不发光。因此，液晶显示装置在液晶面板的背面侧设置有作为面光源装置的背光装置作为对液晶面板进行照明的光源。直下式的背光装置的主要构件有光学模片、扩散板、LED光源与反射片等，在此组成架构中，如何在不增加成本与出光均匀度的条件下，有效地缩减LED光源与扩散板之间的间距使得背光装置达到薄型化的需求实为一项重要的课题。

美国专利公开第20080231780号揭露了一种采用直下式背光装置的显示器组件。扩散片(diffuser film)设置于支撑基板与光源之间，且支撑基板(supportingsubstrate)具有低光吸收率及低光散射率，其中支撑基板由透光材料所制成。另外，美国专利公开第20080231780号专利中揭露了扩散片与支撑基板之间不同间隔关系。另外，美国专利公开第20080231780号中亦揭露其设计具有足够的光散射效果以遮蔽光源，且可提供较均匀的面光源，并可提供较薄的光学散射架构。

另外，美国公告第7068332号揭露一直下式背光单元，其中扩散膜(diffusionfilm)设置于扩散片(diffusing sheet)与灯之间。

中国台湾新型专利第M271174号揭露一直下式背光装置，包括光源、扩散板、及设置于扩散板下方的透明片。透明片可经网点印刷、喷砂、蚀刻或者雾化处理，使光源的光线可先通过透明片均匀散出。接着，再由扩散板散出，使光源的光线均匀由液晶面板散出。另外，此专利亦揭露另一实施方式，其为透明片任一侧固设有扩散片或二侧固设有扩散片，其固定方式可以为贴附、溅镀、或者于扩散片上设有可与透明片相互嵌合的嵌合机构。

但是，上述现有技术的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

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种改善面光源均匀出光的直下式背光装置，在不增加成本与出光均匀度的条件下，有效地缩减LED光源与光学膜片之间的间距使得背光装置达到薄型化，并且提高了光的利用效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是一种直下式背光装置，其包括LED光源的阵列、PCB基板、反射杯的阵列、光学膜片。PCB基板，在该PCB基板上安装有多个所述LED光源的阵列。反射杯的阵列，其将所述LED光源的一部分的配光向所述直下式背光装置的显示面的一侧反射。光学膜片，其设置在所述反射杯的上方。所述反射杯的底部设置有第一开口，所述反射杯之间的连接位置设有透光结构，以使得光线通过所述透光结构在所述反射杯之间传播。LED光源中的LED芯片可以为mini-LED芯片或者micro-LED芯片。

本实用新型的直下式背光装置的整体结构和利用反射杯上设置的透光结构，将从LED光源射出的光通过所述透光结构在所述反射杯之间传播。因此，从各LED光源射出的光，虽然具有较高的聚集度，但通过向各反射杯的反射和透光结构的散射传播从而能扩大扩散角，克服亮暗不均(mura)的问题，实现均匀的面光源出光。反射杯阵列的透光结构同时可以支撑光学膜片，保证了光学膜片的平整度。反射杯的透光结构的设置，进一步增加光线在反射杯内部的出光率，提高了光的利用效率，同时有效地缩减LED光源与光学膜片之间的间距使得背光装置达到薄型化。

在一个优选实施例中，所述透光结构为第二开孔，从LED光源射出的光通过所述第二开孔在所述反射杯之间传播。

在另一优选实施例中，所述透光结构为透明材料，从LED光源射出的光通过所述透明材料在所述反射杯之间传播。

在又一优选实施例中，所述透光结构的反射率低于所述反射杯的反射率，从LED光源射出的光通过所述透光结构在所述反射杯之间传播。所述透光结构与反射杯为同种材料。例如，所述透光结构与反射杯为同种白油，所述透光结构的厚度更薄，其透光率更高。或者所述透光结构与反射杯为不同种材料。例如，与反射杯为银反射材料，所述透光结构为镍材料，其透光率更高。

在一个优选实施例中，近所述LED光源位置的所述透光结构之密度低于远所述LED光源位置的所述透光结构之密度。

在一个优选实施例中，所述反射杯为上下开口的球体或者多面体；多个所述反射杯一体成型为反射板。

进一步的，所述光学膜片包括设置在所述反射杯的阵列上方的扩散膜，所述扩散膜上的扩散单元与所述反射杯相对应。所述扩散膜设有凹槽，所述凹槽与所述透光结构相对应。所述反射杯具有多个第一开口，且每一第一开口对应于相对应的LED光源，所述LED光源发出的光线穿越所述反射杯上的第一开口而照射扩散膜，被扩散膜反射或散射的光线通过所述透明结构返回反射杯后，再反射至扩散膜，从而进一步提高了光的利用效率并改善面光源均匀出光。

进一步的，所述光学膜片还包括设置在所述扩散膜上方的棱镜片。

进一步的，所述光学膜片还包括量子点膜，所述量子点膜设置在所述扩散膜和所述反射杯的阵列之间；或者所述量子点膜设置在所述扩散膜和棱镜片之间。

根据本实用新型之实施例，本实用新型之直下式背光装置用于一种显示设备，其将从所述直下式背光装置射出的面状光源光转换为图像光。

附图说明

本实用新型及其优点将通过研究以非限制性实施例的方式给出，并通过所附附图所示的特定实施方式的详细描述而更好的理解，其中：

图1是本实用新型实施例1的直下式背光装置的爆炸视图。

图2是本实用新型实施例1的反射杯的阵列的立体视图。

图3是本实用新型实施例1的扩散膜的平面视图。

图4是本实用新型实施例2的直下式背光装置的反射杯与透光结构的光学作用效果的示意图。

具体实施方式

请参照附图中的图式，其中相同的组件符号代表相同的组件，本实用新型的原理是以实施在一适当的环境中来举例说明。以下的说明是基于所示例的本实用新型的具体实施例，其不应被视为限制本实用新型未在此详述的其它具体实施例。

本说明书所使用的词语“实施例”意指用作实例、示例或例证。此外，本说明书和所附权利要求中所使用的冠词“一”一般地可以被解释为意指“一个或多个”，除非另外指定或从上下文清楚导向单数形式。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

实施例1

首先，通过图1-3，就本实用新型的实施例1的直下式背光装置进行说明。本实用新型的实施例1之直下式背光装置包括PCB基板10、LED光源11的阵列、反射杯12的阵列、光学膜片13。PCB基板10，在该PCB基板10上安装有多个所述LED光源11的阵列。反射杯12的阵列，其将所述LED光源11的一部分的配光向所述直下式背光装置的显示面的一侧反射。光学膜片13，其设置在所述反射杯12的上方。所述反射杯12的底部设置有第一开口121，所述反射杯12之间的连接位置设有透光结构122，以使得光线通过所述透光结构122在所述反射杯12之间传播。间隔设置的透光结构呈现连续山脊状。122设置LED光源11中的LED芯片为mini-LED芯片。

本实施例的直下式背光装置的整体结构和利用反射杯12上设置的透光结构122，将从LED光源11射出的光通过所述透光结构122在所述反射杯12之间传播。因此，从各LED光源11射出的光，虽然具有较高的聚集度(扩散角较小)，但通过向各反射杯12的反射和透光结构122的散射传播从而能扩大扩散角。反射杯12的透光结构122的设置，进一步增加光线在反射杯12内部的出光率，提高了光的利用效率，同时有效地缩减LED光源11与光学膜片13之间的间距使得背光装置达到薄型化。

所述透光结构122为第二开孔122，从LED光源11射出的光通过所述开孔在所述反射杯12之间传播。所述反射杯12为上下开口的球体；多个所述反射杯12一体成型为反射板。

所述光学膜片13包括设置在所述反射杯12的阵列上方的扩散膜131，所述扩散膜131上的扩散单元与所述反射杯12相对应。所述扩散膜131设有凹槽1311，所述凹槽1311与所述透光结构122相对应。所述反射杯12具有多个第一开口121，且每一第一开口121对应于相对应的LED光源11，所述LED光源11发出的光线穿越所述反射杯12上的第一开孔而照射扩散膜131，被扩散膜131及其凹槽1311反射或散射的光线通过所述透明结构返回反射杯12后，再反射至扩散膜131，从而进一步提高了光的利用效率并改善面光源均匀出光。

所述光学膜片13还包括设置在所述扩散膜131上方的棱镜片131。所述光学膜片13还包括量子点膜，所述量子点膜设置在扩散膜和棱镜片之间。

实施例2

请参照图4，是本实用新型的实施例2的直下式背光装置的反射杯与透光结构的光学作用效果的示意图。以下仅就实施例2与实施例1的相异之处进行说明，关于相似之处在此不再赘述。

在实施例2中，所述透光结构122为透明材料，从LED光源11射出的光通过所述透明材料在所述反射杯12之间传播。所述透明材料为硅酸盐玻璃，其耐热性能有利于背光装置的散热。

可以替换的，聚碳酸酯可以用作透光结构122的材料，其透光且柔韧性高，同时可以支撑光学膜片13，保证了光学膜片13的平整度。

实施例3

以下仅就实施例3与实施例2的相异之处进行说明，关于相似之处在此不再赘述。

实施例3中，所述透光结构为半透明材料，所述透光结构122的反射率低于所述反射杯12的反射率，从LED光源11射出的光通过所述透光结构122在所述反射杯12之间传播。所述透光结构122与反射杯12为同种白油，所述透光结构122的厚度更薄，其透光率更高。

实施例4

以下仅就实施例4与实施例3的相异之处进行说明，关于相似之处在此不再赘述。

或者所述透光结构122与反射杯12为不同种材料。反射杯12为银反射材料；所述透光结构122为镍材料，其透光率更高。

虽然在上文中已经参考一些实施例对本实用新型进行了描述，然而在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本实用新型所披露的各个实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种直下式背光装置，其特征在于，包括：

LED光源的阵列；

PCB基板，在该PCB基板上安装有多个所述LED光源的阵列；

反射杯的阵列，其将所述LED光源的一部分的配光向所述直下式背光装置的显示面的一侧反射；

光学膜片，其设置在所述反射杯的上方；

其中，所述反射杯的底部设置有第一开口，所述反射杯之间的连接位置设有透光结构，以使得光线通过所述透光结构在所述反射杯之间传播。

2.根据权利要求1所述的直下式背光装置，其特征在于：所述透光结构为第二开孔。

3.根据权利要求1所述的直下式背光装置，其特征在于：所述透光结构为透明材料。

4.根据权利要求1所述的直下式背光装置，其特征在于：所述透光结构的反射率低于所述反射杯的反射率。

5.根据权利要求1-4任一所述的直下式背光装置，其特征在于：所述反射杯为上下开口的球体或者多面体；多个所述反射杯一体成型为反射板。

6.根据权利要求1-4任一所述的直下式背光装置，其特征在于：近所述LED光源位置的所述透光结构之密度低于远所述LED光源位置的所述透光结构之密度。

7.根据权利要求1所述的直下式背光装置，其特征在于：所述光学膜片包括设置在所述反射杯的阵列上方的扩散膜，所述扩散膜上的扩散单元与所述反射杯相对应；所述扩散膜设有凹槽，所述凹槽与所述透光结构相对应。

8.根据权利要求7所述的直下式背光装置，其特征在于：所述光学膜片还包括设置在所述扩散膜上方的棱镜片。

9.根据权利要求8所述的直下式背光装置，其特征在于：所述光学膜片还包括量子点膜。

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