CN214846154U - 直下式背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种直下式背光模组及显示装置。本实用新型提供的直下式背光模组包括外框、反射片、光源组件和扩散板，外框具有容纳腔，反射片位于容纳腔内，光源组件与反射片相对设置，扩散板位于背光模组的出光侧，且扩散板与光源组件之间具有预设间距，光源组件包括灯条，灯条包括多个发光单元，多个发光单元沿直线间隔排列，发光单元包括光源和菲涅尔透镜，光源位于菲涅尔透镜的入光侧，可以减少光学材料的使用，降低生产制造成本，同时降低光源组件到扩散板之间的间距，降低背光模组的厚度。

Description

直下式背光模组及显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示器件技术领域，尤其涉及一种直下式背光模组及显示装置。

背景技术

随着显示设备制造技术的发展，显示设备的对显示质量的要求越来越高，且显示设备也需要做的越来越薄，液晶显示器作为常用的显示设备，其液晶面板无法之间发光，需要设置背光模组以提供光源。

现有技术中，背光模组一般可以分为侧入式背光模组和直下式背光模组，其中，侧入式背光模组的光源设置于面板侧面，光线由侧面进入，而直下式背光模组的光源位于面板背面，光线直射发出，相较于侧入式背光模组，直下式背光模组可以使显示面板整体具有较高的亮度和较好的显示效果，尤其适合大尺寸的显示设备。

然而，现有的直下式背光模组受限于发光结构，厚度较大，薄化成本较高。

实用新型内容

针对现有技术中直下式背光模组薄化困难的问题，本申请提供一种直下式背光模组及显示装置，可以降低直下式背光模组的厚度，降低生产制造成本。

第一方面，本实用新型提供一种直下式背光模组，该直下式背光模组包括外框、反射片、光源组件和扩散板，外框具有容纳腔，反射片位于容纳腔内，光源组件与反射片相对设置，扩散板位于背光模组的出光侧，且扩散板与光源组件之间具有预设间距。

其中，光源组件包括灯条，灯条包括多个发光单元，多个发光单元沿直线间隔排列，发光单元包括光源和菲涅尔透镜，光源位于菲涅尔透镜的入光侧。

本申请提供的直下式背光模组中，光线从光源发出，穿过菲涅尔透镜后到达扩散板，从而发出均匀的显示光线，通过设置菲涅尔透镜，在光源直下式发光场景下，可以具有更好的亮度，从而减少光学材料的使用，降低生产成本，同时降低光源组件到扩散板之间的间距，降低背光模组的厚度。

作为一种可选的实施方式，不同发光单元中的菲涅尔透镜的光轴相互平行。

作为一种可选的实施方式，光源与菲涅尔透镜一一对应设置，菲涅尔透镜的入光侧具有容置槽，且所述光源位于所述容置槽内，从而在光条长度方向均匀的形成多个发光点。

作为一种可选的实施方式，菲涅尔透镜的出光侧具有多段齿纹，多段齿纹由菲涅尔透镜的边缘向中心间隔分布，每段齿纹都相当于一个子透镜，从而更好的调整光线的发散角度。

作为一种可选的实施方式，多段齿纹的焦点相重合，从而可以更加有效的聚集光源发出的光线，提高扩散板的出光亮度。

作为一种可选的实施方式，菲涅尔透镜的中心具有弧形出光面，从而更加利于聚集有效光线。

作为一种可选的实施方式，反射片包括第一反射片和第二反射片，第一反射片位于光源组件的背离出光方向的一侧，第二反射片位于光源组件的出光方向的两侧，第一反射片与光源组件平行设置，第二反射片相对于光源组件向容纳腔边缘倾斜，从而可以反射光源多个方向发出的光线，更加有利于提高扩散板的出光亮度。

作为一种可选的实施方式，灯条可以为多个，且多个灯条可以间隔排列以形成发光阵列，从而使得背光模组整个出光面具有良好的出光亮度和均匀性。

作为一种可选的实施方式，光源可以为发光二极管。

第二方面，本实用新型提供一种显示装置，该显示装置包括上述第一方面中的直下式背光模组。

本实用新型提供一种直下式背光模组及显示装置，该直下式背光模组包括外框、反射片、光源组件和扩散板，外框具有容纳腔，反射片位于容纳腔内，光源组件与反射片相对设置，扩散板位于背光模组的出光侧，且扩散板与光源组件之间具有预设间距，光源组件包括灯条，灯条包括多个发光单元，发光单元包括光源和菲涅尔透镜，光源位于菲涅尔透镜的下方，可以减少光学材料的使用，降低生产制造成本，同时降低光源组件到扩散板之间的间距，降低背光模组的厚度。

除了上面所描述的本实用新型实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本实用新型提供的直下式背光模组及显示装置所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的直下式背光模组的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的直下式背光模组中灯条的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的直下式背光模组中菲涅尔透镜的剖视图。

附图标记说明：

10-外框；

20-反射片；

30-灯条；

31-光源；

32-菲涅尔透镜；

321-齿纹；

322-弧形出光面；

40-扩散板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

首先，本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

其次，需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或构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。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是两个构件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

随着显示设备制造技术的发展，显示设备的对显示质量的要求越来越高，且显示设备也需要做的越来越薄，液晶显示器作为常用的显示设备，其液晶面板无法之间发光，需要设置背光模组以提供光源。现有技术中，背光模组一般可以分为侧入式背光模组和直下式背光模组，其中，侧入式背光模组的光源设置于面板侧面，光线由侧面进入，而直下式背光模组的光源位于面板背面，光线直射发出，相较于侧入式背光模组，直下式背光模组可以使显示面板整体具有较高的亮度和较好的显示效果，尤其适合大尺寸的显示设备。

具体的，侧入式背光模组由于只在侧方设置有光源，其所用的光源数量较少，但由于光源位置的关系，使用侧入式背光模组的显示设备四周的亮度高于中间区域的亮度，这一状况会随着显示设备的显示面积的增加而更加明显，因此大尺寸显示设备必须采用直下式背光模组，而直下式背光模组虽然由于光源设置的位置，光线可以直射显示面板，使亮度和色域得到保证，但由于为了避免过于明显的太阳板效应，保证良好的实现均匀性，需要将光源发出的光线进行扩散，这一过程可以通过设置圆弧透镜以及扩散板来实现，同时为了保证出光效果，在扩散板上方还需要设置多层光学膜片的组合，以保证出光均匀性，而扩散光线需要光线具有一定的光学发射距离，即圆弧透镜距离扩散板需要具有一定的距离，如此便会导致直下式背光模组的厚度较厚。

因此，当光源到扩散板的距离越小，光源到圆弧透镜的距离就需要越小，而受限于发光结构，会极大增加发光模组的整体制造成本。

针对上述问题，本实用新型实施例提供一种直下式背光模组及显示装置，可以降低直下式背光模组的厚度，同时降低生产制造成本。

实施例一

图1为本申请实施例提供的直下式背光模组的结构示意图，图2为本申请实施例提供的直下式背光模组中灯条的结构示意图，如图1和图2所示，本实施例提供一种直下式背光模组，该直下式背光模组包括外框10、反射片20、光源组件和扩散板40，外框10具有容纳腔，反射片20位于容纳腔内，光源组件与反射片20相对设置，扩散板40位于背光模组的出光侧，且扩散板40与光源组件之间具有预设间距。

其中，光源组件包括灯条30，灯条30包括多个发光单元，发光单元包括光源31和菲涅尔透镜32(Fresnel lens)，光源31位于菲涅尔透镜32的入光侧。

需要说明的是，在本实施例提供的直下式背光模组中，光线从光源31发出，穿过菲涅尔透镜32后到达扩散板40，从而发出均匀的显示光线，通过设置菲涅尔透镜32，在光源31直下式发光场景下，可以具有更好的亮度，从而减少光学材料的使用，降低生产成本，同时降低光源组件到扩散板40之间的间距，降低背光模组的厚度。

此外，扩散板40因此自身材质具有一定的透光率，通过对光源31发出的经过菲涅尔透镜32的光线的干涉而控制出光角度，保证出光均匀性，扩散板40可以包括多层膜状结构，利用菲涅尔透镜32的功能，在提高了光学亮度的前提下，可以减少增光膜和扩散膜的使用。

扩散板40的材质可以采用亚克力(聚甲基丙烯酸甲酯，polymethylmethacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)，聚苯乙烯(Polystyrene，PS)，聚丙烯(polypropylene，PP)等材料为基材，并在基材的基础上加入无机或有机的光扩散剂，从而产生光学扩散效果，本实施例对扩散板40的具体材质及层级设置不做具体限定。

作为一种可选的实施方式，发光单元可以沿直线等距间隔排列，从而形成长条形发光带，即沿灯条30的长度方向依次设置有多个发光单元，光源31发出的光线往出光侧可以穿过菲涅尔透镜32，不同发光单元中的菲涅尔透镜32的光轴相互平行，而经过菲涅透镜的光线可以照亮扩散板40对应的区域，并由对应的区域往外发出扩散光线。

其中，光源31可以与菲涅尔透镜32一一对应设置，从而在光条长度方向均匀的形成多个发光点。光源31位于菲涅尔透镜32的非出光侧，光源31与菲涅尔透镜32之间可以具有一定的间隙，或者，光源31可以设置在菲涅尔透镜32的内部，即菲涅尔透镜32的入光侧具有容置槽，光源31可以设置在该容置槽内，而具体的设置位置可以根据菲涅尔透镜32的焦距以及对光线发散角度的要求来选择，本实施例对此不做具体限定。

此外，菲涅尔透镜32相比于现有的圆弧状透镜具有更薄的结构，菲涅尔透镜32又被称为螺纹透镜，在透镜表面具有一定的稳定，其具体形状结构可以根据光线的干涉和扰射要求进行设计，而应用于本实施例的直下式背光模组中的菲涅尔透镜32，依据特殊的结构可以减小到扩散板40的距离，从而降低背光模组的厚度。下面将对菲涅尔透镜32应用于本实施例的背光模组中的具体结构进行详细说明。

图3为本申请实施例提供的直下式背光模组中菲涅尔透镜的剖视图，如图3所示，作为一种可选的实施方式，本实施例中的菲涅尔透镜32的出光侧具有多段齿纹321，多段齿纹321由菲涅尔透镜32的边缘向中心间隔分布，每段齿纹321都相当于一个子透镜，从而更好的调整光线的发散角度。

其中，通过其表面出光面一侧的齿纹321，可以对指定光谱范围的光线起到预设的反射或折射作用，相对于传统圆形透镜需要精细打磨光学器材表面而导致造价十分昂贵，本实施例中使用菲涅尔透镜32，可以去除多余的光学透镜材料，而保留表面的弯曲度，极大的降低了本实施背光模组中透镜的制造成本。

可选的，多段齿纹321的焦点可以相互重合，从而可以更加有效的聚集光源31发出的光线，提高扩散板40的出光亮度。从而剖面来看，齿纹321在菲涅尔透镜32的出光面形成了锯齿状的凹槽结构，每个凹槽都可以作为一个独立的子透镜，从而调整光线的发散角度。

进一步的，菲涅尔透镜32的中心可以具有弧形出光面322，其弧度向光线发散方向凸出，多段齿纹321形成的锯齿凹槽之间具有不同的角度，从而可以将光线聚集至一处形成中心焦点，从而更加利于聚集有效光线。

需要说明的是，本实施例中的菲涅尔透镜32将其入光侧的光源31发出的光线角度进行了折射，从而调整光线的发散角度，多段的齿纹321结构聚集有效光线提升了扩散板40的亮度，而薄化的菲涅尔透镜32另一方面也增大了其到扩散板40的距离，如此便有利于降低直下式背光模组的厚度，以更低的成本实现直下式背光模组的薄化设计。

此外，普通的圆弧形透镜由于厚度较大，直线传播的光线会出现衰减，在边角位置光线容易变暗或出现模糊的现象，背光模组中则会导致光源31发出的光线到达扩散板40后亮度不足，本实施例中的直下式背光模组，通过采用菲涅尔透镜32的结构，去除了光线直线传播的部分，保留产生光线折射的曲面，在节省透镜材料的同时，达到了良好的聚光效果。

本实施例提供的直下式背光模组中的菲涅尔透镜32可以采用聚烯烃材料通过注压工艺成型，也可以采用玻璃材料进行制作，本实施例对其使用的具体材料种类和型号，以及成型工艺均不做具体限定。

作为一种可选的实施方式，反射片20可以位于光源组件的下方和侧方，下方的反射片20与光源组件平行设置，侧方的反射片20相对于光源组件向容纳腔边缘倾斜，从而可以反射光源31多个方向发出的光线，更加有利于提高扩散板40的出光亮度。

其中，反射片20可以包括第一反射片和第二反射片，第一反射片位于光源组件的背离出光方向的一侧，第二反射片位于光源组件的出光方向的两侧，第一反射片与光源组件平行设置，第二反射片相对于光源组件向容纳腔边缘倾斜。

在光源31发出的光线从菲涅尔透镜32射出后，不同散射角度的光线会射向不同方向，为了提高光线有效率，反射片20可以反射散射向外框10底部和侧面的光线，从而增加扩散板40发出的光线亮度。

反射片20对各个波段的光线均具有较高的反射率，为了保证光线反射效果，底面和侧面的均可以呈平面结构，而底面的反射片20可以覆盖光源组件的范围，侧面的反射片20可以一端与地面的反射片20连接，另一端向扩散板40方向延伸，从而底面和侧面的反射片20可以共同围设在光源组件的周侧，进而提高光线汇聚的效果。

可选的，反射片20可以包括反射层，反射层包括基底和在基底上设置的反射材料，反射材料在基底上形成反射面，反射材料可以选用银、铜、铝等金属或者含有上述金属的合金，本实施例对反射材料的具体成分不做限定。此外，可以采用涂布、蒸镀等工艺方式在基底上形成反射层，本实施例对其具体形成工艺不做限定。

作为一种可选的实施方式，灯条30可以为多个，且多个灯条30可以间隔排列以形成发光阵列，从而使得背光模组整个出光面具有良好的出光亮度和均匀性。

其中，各个发光单元阵列排布，形成的发光面积与扩散板40的面积相匹配，而发光单元的具体排布方式可以是矩阵式排列，或者可以采用错位交替排列的方式。

示例性，发光单元呈矩阵排列时，灯条30上相邻发光单元之间的间距与相邻灯条30上的发光单元的间距相等，从而使得扩散板40的整体发光面都具有良好的强度和均匀性，同时利用菲涅尔透镜32的作用也可以在提升亮度的同时消除太阳斑效应。

需要说明的是，发光单元的排布方式以及相邻发光单元之间的间距可以根据实际发光面积，以及菲涅尔透镜32的齿纹321结构进行设计，通过对光线散发角度的调教来实现最佳的布局方式，本实施例对此不做赘述。

作为一种可选的实施方式，光源31可以为发光二极管(light-emitting diode，LED)。发光二极管可以由PN结组成，具有单向导电性，且可以通过外部电源供电施加电压，使得电子与空穴复合而产生辐射的荧光。

其中，具体可以采用有机发光二极管、无机发光二极管或有源矩阵有机发光二极管等不同的结构形式，不同类型的发光二极管的具体工作原理均为现有技术，在此不做赘述。在菲涅尔透镜32的入光侧，发光二极管作为光源31可以设置成灯珠的形式，本实施例对发光二极管采用的具体结构形式不做限定。

此外，可以根据本实施例中直下式背光模组在实际应用场景中的具体尺寸和场景需要选择发光二极管的所需的发光强度，并且可以根据发光二极管在背光模组的中的布置位置设置实际工作时的发光强度，以使从扩散板出光时可以具有更好的均匀性。

本实施例提供一种直下式背光模组，该直下式背光模组包括外框、反射片、光源组件和扩散板，外框具有容纳腔，反射片位于容纳腔内，光源组件与反射片相对设置，扩散板位于背光模组的出光侧，且扩散板与光源组件之间具有预设间距，光源组件包括灯条，灯条包括多个发光单元，发光单元包括光源和菲涅尔透镜，光源位于菲涅尔透镜的下方，可以减少光学材料的使用，降低生产制造成本，同时降低光源组件到扩散板之间的间距，降低背光模组的厚度。

实施例二

本实施例提供一种显示装置，该显示装置包括上述实施例一中的直下式背光模组，还包括显示面板，直下式背光模组位于显示面板背离显示面的一侧，从而为显示面板提供光照。

其中，本实施例提供的显示装置可以为液晶显示装置，显示面板可以为液晶面板，由于液晶面板不能自发光，直下式背光模组可以为液晶面板提供发光源。

需要说明的是，显示装置可以为平板显示器件或者弧面显示器件，本实施例对显示装置的具体结构形状不做具体限定。显示装置的主机可以与显示屏集成或者单独设置，而显示装置可以立支架设置在桌面等平台上，或者可以用悬挂的方式设置在墙体等竖直安装面上，本实施例对此不做具体限定。此外，本实施中的显示装置可以应用于家庭显示设备、商业显示器件、车载显示器件、工业显示器件等不同领域和场合，具体可以是手机、电脑、电视机、商用显示屏、导航仪等显示器件，本实施例对此也不做具体限定。由于本实施例提供的显示装置中的背光模组为实施例一中的直下式背光模组，可以降低内部材料的成本，并且可以薄化背光模组，从而可以减薄显示装置的整体厚度，直下式背光模组的具体结构以及内部透镜和光源的具体设置方式均与实施例一中一致，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种直下式背光模组，其特征在于，包括外框、反射片、光源组件和扩散板，所述外框具有容纳腔，所述反射片位于所述容纳腔内，所述光源组件与所述反射片相对设置，所述扩散板位于所述背光模组的出光侧，且所述扩散板与所述光源组件之间具有预设间距；

所述光源组件包括灯条，所述灯条包括多个发光单元，多个所述发光单元沿直线间隔排列，所述发光单元包括光源和菲涅尔透镜，所述光源位于所述菲涅尔透镜的入光侧。

2.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，不同所述发光单元中的所述菲涅尔透镜的光轴相互平行。

3.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，所述光源与所述菲涅尔透镜一一对应设置，所述菲涅尔透镜的入光侧具有容置槽，且所述光源位于所述容置槽内。

4.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，所述菲涅尔透镜的出光侧具有多段齿纹，多段所述齿纹由所述菲涅尔透镜的边缘向中心间隔分布。

5.根据权利要求4所述的直下式背光模组，其特征在于，多段所述齿纹的焦点相重合。

6.根据权利要求4所述的直下式背光模组，其特征在于，所述菲涅尔透镜的中心具有弧形出光面。

7.根据权利要求1-6任一项所述的直下式背光模组，其特征在于，所述反射片包括第一反射片和第二反射片，所述第一反射片位于所述光源组件的背离出光方向的一侧，所述第二反射片位于所述光源组件的出光方向的两侧，所述第一反射片与所述光源组件平行设置，所述第二反射片相对于所述光源组件向所述容纳腔边缘倾斜。

8.根据权利要求1-6任一项所述的直下式背光模组，其特征在于，所述灯条为多个，且多个所述灯条间隔排列以形成发光阵列。

9.根据权利要求1-6任一项所述的直下式背光模组，其特征在于，所述光源为发光二极管。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的直下式背光模组。

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