CN219778429U - 灯条、背光模组及电子显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种灯条，所述灯条包括：多行发射光源，其设置在光导的一侧；其中，所述光导的光入射面覆盖所述多行发射光源；并且其中，所述发射光源各自具有发光区域，所述发光区域的尺寸基本上等于所述发射光源的轮廓的尺寸。本实用新型还提出了包括上述灯条的背光模组及电子显示器。

Description

灯条、背光模组及电子显示器

技术领域

本实施方案涉及照明技术领域，且更具体地涉及采用极小发射光源的灯条、背光模组及电子显示器。

背景技术

目前，往往将常规LED组装在条状或带状的印刷线路上来制作2D或3D灯条。常规LED(诸如3103、3104、3105、4010等封装)都具有较大的尺寸，从而灯条中的LED往往被设置成一行且间隔较大距离。这样的LED灯条存在亮度受限以及光耦合不均匀的问题。

实用新型内容

为了能够提高亮度且使光耦合更均匀，本实用新型提出了一种灯条，包括：多行发射光源，其设置在光导的一侧；其中，所述光导的光入射面覆盖所述多行发射光源；并且其中，所述发射光源各自具有发光区域，所述发光区域的尺寸基本上等于所述发射光源的轮廓的尺寸。换言之，所述发光区域的尺寸与所述发射光源的轮廓的尺寸相当。

在一些实施例中，所述发射光源的发光区域相对于所述光导的光入射面的覆盖率大于50％。

在一些实施例中，所述发射光源选自以下组成的组：mini-LED、micro-LED和OLED。

在一些实施例中，所述多行发射光源中相邻行的发射光源彼此交错。

在一些实施例中，所述发射光源之间在行方向上的间隙不大于所述发射光源在行方向上的尺寸。

在一些实施例中，所述发射光源相对于行方向旋转一个角度。

在一些实施例中，所述发射光源的形状选自以下组成的组：矩形、三角形和圆形。

在一些实施例中，所述光导与所述发射光源直接接触，或者所述光导与所述发射光源之间设置有功能性光学膜。

在一些实施例中，所述灯条还包括控制器，所述控制器被配置成选择性点亮所述发射光源。

在一些实施例中，所述控制器被配置成扫描点亮所述发射光源。

本实用新型还提供了一种背光模组，包括如前所述的灯条。

本实用新型还提供了一种电子显示器，包括根据如前所述的背光模组。

利用本实用新型提供的灯条增加了发射区域相对于光导的入射表面的覆盖率，从而提高了亮度，并且使得耦合到光导中的光更加均匀。

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，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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而言，在没有做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。以下附图并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1示出了现有技术的顶部发光的灯条的俯视图和侧视图。

图2例示了根据本实用新型的实施例中采用的发射光源的示意图。

图3(a)至图3(h)例示了根据本实用新型的实施例的灯条中的发射元件的不同布局；图3(i)例示了根据本实用新型的实施例的灯条中的发射元件的不同形状的示意图。

图4(a)和图4(b)例示了根据本实用新型的实施例的灯条的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型作进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如本文所使用的，冠词“一个”旨在具有其在专利领域中的普通含义，即“一个或多个”。此外，本文中对“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“左”或“右”的任何引用并不意味着在此进行限制。在此，术语“约”在应用于某个值时通常意味着在用于产生该值的设备的公差范围内，或者在一些示例中意味着正或负10％、或正或负5％、或正或负1％，除非另有明确说明。此外，本文使用的术语“基本上”是指大部分、或几乎全部、或全部、或在约51％至约100％的范围内的量。并且，本文的示例仅仅是旨在说明性的，并且是为了讨论的目的而不是为了限制。

图1示出了根据现有技术的顶部发光的灯条100的俯视图和侧视图。灯条100包括柔性印刷电路(FPC)110和LED 120，其中LED 120布置在FPC110上，LED 120向光导130发射光线。LED 120包括磷光体122和发射芯片124。从图1中可见，LED 120的外壳形成的轮廓远大于发射芯片124，导致LED 120的发射区域相对于光导130的覆盖率较低，从而限制了灯条100的整体发光亮度。另外，由于发射芯片124较小，所以发射芯片124之间的间隙较大，发射芯片124发射的光在它们之间的间隙处耦合，得到的亮度低于发射芯片124垂直射出位置的光亮度，从而生成不期望的纵向条纹(又称为striping)。

在本文中，“光导”被定义为使用全内反射在结构内引导光的结构。特别地，光导可以包括在光导的工作波长处基本上透明的芯。在各种实施例中，术语“光导”通常是指采用全内反射在光导的介电材料与围绕该光导的材料或介质之间的界面处引导光的介电光波导。根据定义，全内反射的条件是光导的折射率大于邻近光导材料的表面的周围介质的折射率。在一些实施例中，光导可以包括作为上述折射率差异的附加或替代的涂层以进一步促进全内反射。例如，涂层可以是反射涂层。光导可以是若干光导中的任何一个，包括但不限于板或片光导和条光导之一或两者。

此外，从图1可以看出，LED 120的轮廓相对于光导130较大，在灯条100中往往只能将多个LED 120设置成一行。发射芯片124发出的光在光导130内多次反射后从光导130耦合输出，输出的耦合光存在明暗相间的横向(即，灯条的延伸方向)黑色条纹，即，线不均匀现象(又称为线mura)。

从图1可见，LED 120在FPC 110和光导130之间的厚度尺寸限制了灯条的厚度，进而限制了采用灯条的显示器的包边尺寸。

另外，由于LED 120只能被设置成一行并且发射芯片124相对于LED 120的尺寸较小，所以为了满足照明需求，往往会一次点亮整行LED 120。此外，LED 120往往仅通过几个很小的焊盘与FPC 110连接，使得相对于FPC而言发热集中在几个很小的焊盘上，不利于散热。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种采用极小发射光源的灯条。

图2例示了根据本实用新型的实施例中采用的发射光源220的示意图。如图2所示，发射光源220包括磷光体222和发射芯片224，其中与发射光源120不同，磷光体222和发射芯片224的尺寸基本上等于发射光源220的尺寸，使得发射光源220单体的发射区域尽可能大。换言之，磷光体222和发射芯片224的尺寸与发射光源220的尺寸相当。例如，发射芯片224的尺寸可以是发射光源220的尺寸的85％，优选地90％，更优选地95％，更优选地98％，还更优选地99％。例如，在满足发射芯片224的尺寸基本上等于发射光源220的尺寸的情况下，发射光源220可以是mini-LED、micro-LED或OLED等，本实用新型的实施例对此不作具体限制。

图3(a)至图3(h)例示了根据本实用新型的实施例的灯条中的发射元件的不同布局。如图3(a)所示，灯条300包括四行发射光源320，导光板330的光入射面覆盖所有发射光源320，各行发射光源320互相对齐。如前面提到的，灯条100中的发射光源120采用LED，常规LED(例如在常规背光组件中使用的LED)的尺寸一般为几个毫米量级，而在根据本实用新型的实施例中，各个发射光源320的尺寸可以远小于导光板330的尺寸。根据本实用新型的实施例的示例，各个发射光源320的尺寸可以小于200微米。例如，各个发射光源320可以采用尺寸在100～200微米之间的mini-LED，或者可以采用尺寸小于100微米的micro-LED，本实用新型的实施例对此不作具体限制。由于采用极小发射光源，所以可以紧密地布置多行发射光源。一方面，紧密地布置多行发射光源可以将发光区域相对于导光板的光入射面的覆盖率增大，优选地大于50％，更优选地大于60％，更优选地大于70％，更优选地大于80％，还更优选地大于90％，从而提高灯条300的整体发光亮度。另一方面，各行发射光源发出的光从导光板耦合输出会提高上下位置的亮度均匀性，缓解“线mura”现象。

采用小尺寸发射光源的这种灯条可以分布更多的发射光源，因此具有更多的焊接点分布在柔性印刷电路上，从而相同功率下的热生成和热消散更均匀。

如图3(b)所示，第一行发射光源320与第二行发射光源320彼此交错。通过光源的彼此交错布置，第二行发射光源的发射光位置填补了第一行发射光源之间的间隙，从而消除了耦合光中不期望的纵向条纹。

与图3(a)和图3(b)不同，图3(c)中的发射光源320相对于行方向旋转了45°，这种布置使得发射光源320既能够布置得更加紧凑又能够彼此交错，从而缓解“线mura”现象并且减轻不期望的纵向条纹。

与图3(a)至图3(c)不同，图3(d)至图3(h)中的发射光源320不是正方形而是长方形。图3(d)示出了三行发射光源320，发射光源320的短边平行于行方向，发射光源320之间在行方向上的间隙基本上等于发射光源320的短边的长度。图3(e)示出了四行发射光源320，发射光源320的长边平行于行方向，发射光源320之间在行方向上的间隙基本上等于发射光源320的长边的长度。图3(f)也示出了四行发射光源320，发射光源320的长边平行于行方向，发射光源320之间在行方向上的间隙远小于图3(e)中的对应间隙。间隙越小，不期望的条纹越不明显。

图3(g)示出了三行发射光源320，三行发射光源320相对于行方向朝向同一方向旋转了一个锐角。图3(h)也示出了三行发射光源320，第二行发射光源320与第一行发射光源和第三行发射光源的旋转朝向相反。

除了图3(a)至图3(h)中示出的正方形和长方形，根据需要，发射光源320还可以是三角形、圆形或菱形，如图3(i)所示。应理解，发射光源320还可以是图3(a)至图3(i)中示出的形状之外的其他形状。

图4(a)和图4(b)例示了根据本实用新型的实施例的灯条的示意图。在图4(a)的实施例中，灯条400包括柔性印刷电路(FPC)410，发射光源布置在FPC 410上，发射光源向光导430发射光线，其中光导430与发射光源直接接触。在图4(b)的实施例中，光导430与发射光源之间还可以设置有功能性光学膜。功能性光学膜可以是扩散膜或颜色转换膜等。此外，本领域技术人员应理解，灯条400可以采用其他印刷电路板或电路来替代FPC实现其功能。

将图4(a)和图4(b)与图1对比可见，采用极小发射光源的灯条，由于发射光源的厚度更小，减小了灯条的厚度，从而可以使得采用灯条作为背光的显示器具有更窄的包边。

在一些实施例中，结合图2至图4(b)所描述的灯条还可以包括控制器，该控制器可以被配置成选择性点亮灯条中的发射光源。在一些实施例中，控制器可以被配置成扫描点亮灯条中的发射光源。由于采用了结合图2至图4(b)所描述的灯条配置，可以仅点亮部分发射光源就足以提供期望的亮度。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种背光模组，包括结合图2至图4(b)所描述的灯条。

根据本实用新型的又一方面，还提供了一种电子显示器，包括前述背光模组。

除非另有定义，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本实用新型所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

上面是对本实用新型的说明，而不应被认为是对其的限制。尽管描述了本实用新型的若干示例性实施例，但本领域技术人员将容易地理解，在不背离本实用新型的新颖教学和优点的前提下可以对示例性实施例进行许多修改。因此，所有这些修改都意图包含在权利要求书所限定的本实用新型范围内。应当理解，上面是对本实用新型的说明，而不应被认为是限于所公开的特定实施例，并且对所公开的实施例以及其他实施例的修改意图包含在所附权利要求书的范围内。本实用新型由权利要求书及其等效物限定。

Claims (13)

1.一种灯条，其特征在于，所述灯条包括：

多行发射光源，其设置在光导的一侧；

其中，所述光导的光入射面覆盖所述多行发射光源；并且

其中，所述发射光源各自具有发光区域，所述发光区域的尺寸是所述发射光源的轮廓的尺寸的51％至100％。

2.根据权利要求1所述的灯条，其特征在于，所述发射光源的发光区域相对于所述光导的光入射面的覆盖率大于50％。

3.根据权利要求1或2所述的灯条，其特征在于，所述发射光源选自以下组成的组：mini-LED、micro-LED和OLED。

4.根据权利要求1或2所述的灯条，其特征在于，所述多行发射光源中相邻行的发射光源彼此交错。

5.根据权利要求4所述的灯条，其特征在于，所述发射光源之间在行方向上的间隙不大于所述发射光源在行方向上的尺寸。

6.根据权利要求1或2所述的灯条，其特征在于，所述发射光源相对于行方向旋转一个角度。

7.根据权利要求1或2所述的灯条，其特征在于，所述发射光源的形状选自以下组成的组：矩形、三角形和圆形。

8.根据权利要求1或2所述的灯条，其特征在于，所述光导与所述发射光源直接接触。

9.根据权利要求1或2所述的灯条，其特征在于，所述光导与所述发射光源之间设置有功能性光学膜。

10.根据权利要求1或2所述的灯条，其特征在于，所述灯条还包括控制器，所述控制器被配置成选择性点亮所述发射光源。

11.根据权利要求10所述的灯条，其特征在于，所述控制器被配置成扫描点亮所述发射光源。

12.一种背光模组，其特征在于，包括光导以及根据权利要求1至11中任一项所述的灯条。

13.一种电子显示器，其特征在于，包括根据权利要求12所述的背光模组。