CN217386062U - 一种显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种显示装置，包括：背光模组和显示面板。其中背光模组包括多个光源，每个光源包括至少两个发光芯片。至少一个光源包括至少两个发光芯片，那么在以单个光源作为一个分区的情况下，单个光源的亮度得以提升。一个光源中的每个发光芯片可以独立控制，由此可以使一个分区内再细化为多个子分区，每个发光芯片作为一个子分区，使得背光模组的分区不再以光源的数量为限制，在不增加光源的前提下进一步提升分区数量。

Description

一种显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置。

背景技术

液晶显示装置作为目前主流的显示屏，具有耗电量低、体积小、辐射低等优势。而液晶显示面板为非自发光面板，需要配合背光模组使用。

对比度是衡量显示装置的重要画质参数。对比度是指显示装置上某一点最亮时的亮度与最暗时的亮度的比值。对比度越高，图像越清晰，显示表现出的色彩越鲜艳，层次感越丰富。

为提升液晶显示装置的对比度，基于局域调光技术的多分区背光技术应运而生。将整个背光源划分为若干个可独立驱动的区域，根据图像显示亮度自动调整该区域的背光亮度，实现显示画面对比度提升，进而提升画质。

目前背光源的最小的分区单元为一个区域只有一个光源，即每个光源均单独控制。因此单分区内的光源的满功率工作状态即为该区亮度的上线，无法再对分区进一步细化，单分区内的亮度调节区间相对较小。

实用新型内容

本实用新型一些实施例中，背光模组和显示面板。其中背光模组包括多个光源，每个光源包括至少两个发光芯片。至少一个光源包括至少两个发光芯片，那么在以单个光源作为一个分区的情况下，单个光源的亮度得以提升。

本实用新型一些实施例中，一个光源中的每个发光芯片可以独立控制，由此可以使一个分区内再细化为多个子分区，每个发光芯片作为一个子分区，使得背光模组的分区不再以光源的数量为限制，在不增加光源的前提下进一步提升分区数量。

本实用新型一些实施例中，发光芯片采用发光二极管芯片。发光二极管芯片具有节能、环保、显色性好与响应速度快等优势，且制作工艺成熟，可以控制发光二极管芯片的尺寸，适合作为基于区域调光技术的背光模组的光源。

本实用新型一些实施例中，光源还包括位于各发光芯片出光侧的透镜。透镜可以采用折射透镜，其面型通过光学设计可以将发光芯片的出射光进一步发散，从而增大光源的出光角度，有利于减小光源的混光距离，以减薄背光模组的厚度。

本实用新型一些实施例中，直接采用多个发光芯片作为光源，可以减小光源的尺寸，进一步缩短混光距离。有利于将光源划分为更小的分区，以细化区域调光，提升显示对比度。

本实用新型一些实施例中，一个光源可以包括四个发光芯片。四个发光芯片排列成两行两列。由此可以使一个分区内再细化为个对称分布的子分区，每个子分区均可以对相邻的子分区起到辅助作用。根据图像亮度需求，有规律的驱动4个发光芯片中任意位置的芯片，满足不同位置亮暗需求。

本实用新型一些实施例中，电路板为块状结构，光源在电路板上呈阵列排布，电路板和光源构成灯板。灯板上的光源的间距可以根据实际需要进行设置。如果应用于大尺寸显示装置，背光模组中也可以设置多个电路板，采用电路板拼接设置。

本实用新型一些实施例中，电路板为条状结构，光源在电路板排列成一排，电路板和光源构成灯条。背光模组包括多个平行排列的灯条。灯条上包括光源数量相比于灯板上包括的光源数量更少，因此有利于简化电路设计，通过设置多个灯条也可以满足区域调光的需求。

本实用新型一些实施例中，背光模组包括位于光源出光侧的扩散板，以及位于扩散板背离光源一侧的光学膜片。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅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为本实用新型实施例提供的显示装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的背光模组的截面结构示意图；

图3为相关技术中的光源的平面结构示意图；

图4为相关技术中的分区示意图；

图5为本实用新型实施例提供的背光源的平面结构示意图之一；

图6为本实用新型实施例提供的光源的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的背光源的平面结构示意图之二；

图8为本实用新型实施例提供的背光源的平面结构示意图之三。

其中，100-背光模组，200-显示面板，11-背板，12-电路板，13-光源，14-扩散板，15-光学膜片，131-发光芯片，132-透镜。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本实用新型中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本实用新型保护范围内。本实用新型的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。

液晶显示装置主要由背光模组和液晶显示面板构成。液晶显示面板本身不发光，需要依靠背光模组提供的光源实现亮度显示。

液晶显示装置的显像原理，是将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭曲的电场效应，以控制背光源透射或遮蔽功能，从而将影像显示出来。若加上彩色滤光片，则可显示彩色影像。

图1为本实用新型实施例提供的显示装置的截面结构示意图。

如图1所示，显示装置包括：背光模组100和显示面板200，背光模组100用于向显示面板200提供背光源，显示面板200用于图像显示。

背光模组100通常位于显示装置的底部，其形状与尺寸与显示装置的形状与尺寸相适应。当应用于电视或移动终端等领域时，背光模组通常采用矩形的形状。

本实用新型实施例中的背光模组采用直下式背光模组，用于在整个出光面内均匀的发出光线，为显示面板提供亮度充足且分布均匀的光线，以使显示面板可以正常显示影像。

显示面板200位于背光模组100的出光侧，显示面板的形状与尺寸通常与背光模组相匹配。通常情况下显示面板200可以设置为矩形，包括天侧、地侧、左侧和右侧，其中天侧和地侧相对，左侧和右侧相对，天侧分别与左侧的一端和右侧的一侧相连，地侧分别与左侧的另一端和右侧的另一端相连。

显示面板200为透射型显示面板，能够对光的透射率进行调制，但本身并不发光。显示面板200具有多个呈阵列排布的像素单元，每个像素单元都可以独立的控制背光模组100入射到该像素单元的光线透过率和色彩，以使全部像素单元透过的光线构成显示的图像。

图2为本实用新型实施例提供的背光模组的截面结构示意图。

如图2所示，背光模组100包括：背板11、电路板12、光源13、扩散板14和光学膜片15。

背板11位于背光模组的底部，具有支撑和承载作用。背板11通常情况下为一方形结构，当应用于异形显示装置时，其形状适应于显示装置的形状。背板11包括天侧、地侧、左侧和右侧。其中天侧和地侧相对，左侧和右侧相对，天侧分别与左侧的一端和右侧的一侧相连，地侧分别与左侧的另一端和右侧的另一端相连。

背板11的材质采用铝、铁、铝合金或铁合金等。背板11用于支撑电路板12，以及支撑固定扩散板14和光学膜片15等部件的边缘位置，背板11还对电路板12起到散热的作用。

在本实用新型实施例中，背光模组为直下式背光模组，电路板12位于背板11之上。通常情况下，电路板12整体可呈方形或矩形，在此不做限定。

电路板12可以采用印刷电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)，在应用于柔性显示装置时，电路板12也可以采用柔性电路板。

电路板12用于向光源13提供驱动信号。光源13位于电路板12上，与电路板12电连接。在具体实施时，光源13可以焊接在电路板12上。

扩散板14位于光源13的出光侧，且与光源13之间相距一定的距离。该距离的设置是为了使光源之间可以充分混光。扩散板14的作用是对入射光线进行散射，使经过扩散板14的光线更加均匀。

扩散板14中设置有散射粒子材料，光线入射到散射粒子材料会不断发生折射与反射，从而达到将光线打散的效果，实现匀光的作用。扩散板的厚度通常设置为0.5mm-3mm，扩散板的厚度越大，雾度越大，均匀效果更佳。

扩散板14通常可以采用挤出工艺加工，扩散板14所用材质一般选自聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚碳酸酯PC、聚苯乙烯系材料PS、聚丙烯PP中的至少一种。

在一些实施例中，光源13可以用于出射蓝色光。此时，扩散板14可以是量子点扩散板，用于实现色彩转换以及扩散功能。

光学膜片15位于扩散板14背离光源13的一侧。光学膜片15的尺寸大小与显示装置相适应，略小于显示装置，通常设置为矩形或方形。

在具体实施时，光学膜片15包括荧光膜、量子膜、棱镜片和增亮膜等的一种或几种组合，根据具体的需要进行设置，在此不做限定。

对比度是衡量显示装置的重要画质参数。对比度是指显示装置上某一点最亮时的亮度与最暗时的亮度的比值。对比度越高，图像越清晰，显示表现出的色彩越鲜艳，层次感越丰富。

从对比度的定义可知，提升对比度一方面要提升亮态亮度，另一方面要降低暗态亮度。液晶显示面板在暗态时存在一定程度漏光，暗态亮度变化极大影响显示对比度。

为提升液晶显示装置的对比度，基于局域调光技术的多分区背光技术应运而生。将整个背光源划分为若干个可独立驱动的区域，根据图像显示亮度自动调整该区域的背光亮度，实现显示画面对比度提升，进而提升画质。

图3为相关技术中的光源的平面结构示意图。

依照目前的区域调光技术，区域调光通常以光源的数量进行划分，例如n个光源为1个分区，对所有的光源进行分区进行区域调光。其中，n可以取任何正整数。如图3所示，多分区背光最小的分区单元为1个光源13单独作为1个分区Z，而在驱动电流确定的前提下，光源13的亮度能力是一定的，即单个分区Z内的光源13为满功率工作状态时为该分区Z亮度的上线。那么若想要提升分区数，只能增加光源的数量。随着光源数量的增加，相邻的光源之间的间距逐渐减小。当光源之间的间距小于单个光源的直径时，光源数量达到饱和，无法继续增加。而在实际应用中，光源之间的间距存在最小设计值，达到最小值分区饱和，无法继续提升。

图4为相关技术中的分区示意图。

如图4所示，如果背光模组包括三个分区，分别为第一分区Z1、第二分区Z2和第三分区Z3。其中，第一分区Z1的平均亮度水平(Average Picture Level，简称APL)为950，即代表此分区需要的亮度为950nit。由于单个光源单分区的亮度能力有限，且此分区相邻的第二分区Z2的亮度较小，例如仅为150nit，那么对于这种情况，即使采用单个光源作为1个分区的极限分区方式也无法满足使用需求，一方面第一分区Z1内光源的亮度无法达到950nit，另一方面相邻的第二分区Z2无法为第一分区Z1补充亮度，导致实际显示时第一分区Z1的亮度远低于950nit。

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种显示装置，图5为本实用新型实施例提供的背光源的平面结构示意图之一。

如图5所示，本实用新型实施例的背光模组包括多个光源13，其中至少一个光源13包括至少两个发光芯片131。

当一个光源包括至少两个发光芯片时，那么在以单个光源作为1个分区的情况下，单个光源的亮度得以提升，适用于单分区需要较大亮度的使用场景。

进一步地，在本实用新型实施例中，一个光源13中的每个发光芯片131可以独立控制。由此，可以使一个分区Z内再细化为多个子分区，每个发光芯片作为1个子分区，使得背光模组的分区不再以光源的数量为限制，在不增加光源的前提下进一步提升分区数量。

在一些实施例中，只有位于中间区域的光源包括至少两个发光芯片，以对画面的核心部分进行精细控制。

在一些实施例中，背光模组中的每个光源均包括至少两个发光芯片，以使整个背光模组区域均可以进行更加精细的控制。

图6为本实用新型实施例提供的光源的结构示意图。

如图5和图6所示，在具体实施时，发光芯片131采用发光二极管(Light EmittingDiode，简称LED)芯片。LED芯片具有节能、环保、显色性好与响应速度快等优势，且制作工艺成熟，可以控制LED芯片的尺寸，适合作为基于区域调光技术的背光模组的光源。

光源13还包括位于各发光芯片131出光侧的透镜132。透镜132可以采用折射透镜，其面型通过光学设计可以将发光芯片131的出射光进一步发散，从而增大光源的出光角度，有利于减小光源的混光距离，以减薄背光模组的厚度。

如图6所示，透镜132在进行设计时，通常采用对称结构，且在中心位置存在一个容纳腔，可以将多个芯片同时设置在容纳腔内，从而将各光源出射的光线进行对称性发散。

除此之外，也可以直接采用多个发光芯片作为光源，而不设置透镜，此时可以减小光源的尺寸，进一步缩短混光距离。有利于将光源划分为更小的分区，以细化区域调光，提升显示对比度。

图7为本实用新型实施例提供的背光源的平面结构示意图之二。

在一些实施例中，如图7所示，一个光源13可以包括四个发光芯片131。四个发光芯片131排列成两行两列。由此可以使一个分区Z内再细化为4个对称分布的子分区，每个子分区均可以对相邻的子分区起到辅助作用。

具体地，光源13中包括的四个发光芯片分别为第一发光芯片a、第二发光芯片b、第三发光芯片c和第四发光芯片d。四个发光芯片均可以独立控制，从而仅包括1个光源13的分区Z可以再细化成四个子分区。其中，第一发光芯片a对应第一子分区Za，第二发光芯片b对应第二子分区Zb，第三发光芯片c对应第三子分区Zc，第四发光芯片d对应第四子分区Zd。

那么同样针对图4所示的情形，在采用本实用新型实施例提供的光源时，每个光源包括四个发光芯片，相比于相关技术对于第一分区Z1的亮度可以为原始亮度的4倍，有效提高了第一分区Z1的最大亮度，满足亮度需求，提升对比度。而对于第三分区Z3来说，如果第三分区Z3的APL为350，即此分区需要的亮度约为最大亮度的1/4，因此可调用光源中的其中一个发光芯片进行发光，其它发光芯片不发光，在保证亮度达到需求以外，同时保证了周边区域黑色显示。

本实用新型实施例提供的背光模组中，突破了1个光源作为1个分区的分区限制，光源中包括四个发光芯片，且每个发光芯片可以独立控制，由此使得1个分区可以再细化为4个子分区。根据图像亮度需求，有规律的驱动4个发光芯片中任意位置的芯片，满足不同位置亮暗需求。

在本实用新型一些实施例中，如图7所示，电路板12为块状结构，光源13在电路板12上呈阵列排布，电路板12和光源13构成灯板。灯板上的光源13的间距可以根据实际需要进行设置。如果应用于大尺寸显示装置，背光模组中也可以设置多个电路板12，采用电路板12拼接设置。

图8为本实用新型实施例提供的背光源的平面结构示意图之三。

在本实用新型一些实施例中，如图8所示，电路板12为条状结构，光源13在电路板12排列成一排，电路板12和光源13构成灯条。背光模组包括多个平行排列的灯条。灯条上包括光源数量相比于灯板上包括的光源数量更少，因此有利于简化电路设计，通过设置多个灯条也可以满足区域调光的需求。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

显示面板，用于图像显示；

背光模组，位于所述显示面板的入光侧，用于提供背光；

所述背光模组包括多个光源，至少一个所述光源包括至少两个发光芯片。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，一个所述光源中的各所述发光芯片独立控制。

3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，一个所述光源包括四个所述发光芯片。

4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，四个所述发光芯片排列成两行两列。

5.如权利要求1-4任一项所述的显示装置，其特征在于，所述发光芯片为发光二极管芯片。

6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述光源还包括位于各所述发光芯片出光侧的透镜。

7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述背光模组还包括电路板，所述电路板用于提供驱动信号；各所述光源位于所述电路板上并与所述电路板电连接。

8.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述光源在所述电路板上呈阵列排布，所述电路板和所述光源构成灯板。

9.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述光源在所述电路板排列成一排，所述电路板和所述光源构成灯条；

所述背光模组包括多个平行排列的灯条。

10.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述背光模组还包括：

背板，所述电路板位于所述背板之上；

扩散板，位于所述光源的出光侧，与所述光源相距设定距离；

光学膜片，位于所述扩散板背离所述光源的一侧。

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