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CN107991805A - 一种侧入式背光模组及显示装置 - Google Patents

一种侧入式背光模组及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种侧入式背光模组，包括导光板和LED灯条，所述LED灯条包括电路板以及设置在电路板上的多个LED灯，其中，相邻两个所述LED灯之间设置有导光块，所述导光块包括至少一入光面和一出光面，所述入光面与所述LED灯相邻，所述出光面与所述导光板的入光侧相对设置。背光模组中LED灯侧面发出的光线进入到导光块后，从导光块的出光面射出，进入到两个LED灯之间的间隙，有效地改善了由于LED灯距过大，空隙部分光线较少而引起的灯影问题，提高了LED发射光线的利用率，从而提高了光能效率，同时，导光块的高度高于LED灯，起到了挡块的作用，保护LED灯不受导光板膨胀的影响。

Description

一种侧入式背光模组及显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种侧入式背光模组及显示装置。
背景技术
背光模组是显示器的关键零组件之一，现有的背光模组分为侧入式背光模组和直下式背光模组。LED是常用的背光光源，LED的排布模式影响着显示效果和成本大小。随着LED技术的进步，目前单灯的发光效率在逐步提升，如果侧入式背光模组仍按照之前的LED排布模式进行设计，会造成亮度余量过大的成本浪费。但单纯减少LED颗数，增大灯间距会造成主观灯影问题加重，很难通过导光板和膜片进行调整和遮蔽。同时，目前侧入式背光LED的尺寸越来越小，已经下探到1mm*0.7mm的尺寸。小尺寸LED的使用是超窄边框开发的必然趋势。但过小的LED尺寸，必然造成灯间距过大，也会在入光侧出现灯珠状的灯影。为了克服上述现象，现有的解决方案为在LED之间设置反射块来使得光线均匀，提高光线的利用率，但是该方法中由于入射到反射块的光线的角度多种多样，导致经过反射块后出射的光线角度亦是多方向的，导致反射后的光线并不能可控地进入到空隙部分，如此，LED空隙部分的光线仍得不到良好的补偿，主观灯影问题依然存在。
另外在实际使用中，由于LED发热量较大，导光板会受热膨胀，为了防止导光板与LED挤碰，需要在灯条上排布一定数量的挡块，挡块嵌在两颗LED之间，厚度略高于LED。挡块通常为不透明的材质，如铁块，会遮挡部分光线，进一步影响主观效果。
再者，目前侧入式LED芯片尺寸逐步减小，推出了倒装芯片。由于倒装芯片无需反光杯的设计可以取消两侧挡墙，而达到三面发光。三面出光LED包括正对导光板的入光面的第一发光面以及由第一发光面的两端背向导光板的入光面延伸分别形成的第二发光面和第三发光面，其中除第一发光面发出的光线直接进入导光板内被有效利用之外，第二发光面和第三发光面发出的光线都不能直接进入导光板内，导致三面出光LED发出的光线的利用率很低，从而不利于提高背光模块的光能效率。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种侧入式背光模组和显示装置，改善背光模组中LED灯距过大带来的灯影问题，保护LED不受导光板膨胀影响，提高光能效率，进而达到高效低成本的目的。
为了达到上述目的，本发明提供了一种侧入式背光模组，包括导光板和LED灯条，所述LED灯条包括电路板以及设置在电路板上的多个LED灯，其中，相邻两个所述LED灯之间设置有导光块，所述导光块包括至少一入光面和一出光面，所述入光面与所述LED灯相邻，所述出光面与所述导光板的入光侧相对设置。LED灯发光，侧面光线进入到两侧的导光块中，全反射后，进入的光线从导光块的出光面射出，进入到导光板中，效果如同LED灯。此设计中，使用了导光块，限制了光线从出光面射出，这与反射块不确定的反射方向相比，一方面可以可控的补偿LED灯空隙部分的光线，进而改善由于LED灯间距过大，空隙部分光线较少带来的灯影问题，另一方面LED灯侧面发出的光线被导向至导光板的入光侧，提高了LED灯发出的光线的利用率，从而利于提高背光模块的光能效率。
进一步地，导光块的高度高于LED灯的高度。如此，一方面导光块可以接收更多的光线，另一方面，导光块起到了挡块的作用，保护LED灯不受导光板膨胀的影响。
进一步地，为了保证导光块的导光性，导光块为透明材质。具体地，因导光块的导光原理与背光模组中所用导光板的导光原理相同，导光块的材质可选自背光模组用导光板的材质种类。优选地，导光块的材质选自PMMA、聚醚砜和聚碳酸酯。
进一步地，导光块的出光面上设有用于出光的导光网点，导光网点优选为油墨网点，确保进入导光块的光线可控地从导光块的出光面射出，进入导光板。导光网点可均匀分布于出光面，优选按照一定排布规律分布，以此保证射出光线分布的均匀性，也可以非均匀状态存在，可根据实际情况需要做出选择。
进一步地，LED为单面或三面出光的LED。其中，三面出光LED包括正对导光板的入光面的第一发光面以及由第一发光面的两端背向导光板的入光面延伸分别形成的第二发光面和第三发光面，两侧出光角度较大。导光块的引入，可以极大地改善三面出光LED的光线利用率低的问题和灯影问题。
另外，本发明还提供了一种显示装置，包括上述的侧入式背光模组。
与现有技术相比，本发明提供的侧入式背光模组中，LED灯条上相邻的LED之间设置有导光块，导光块包括至少一入光面和一出光面，入光面与LED灯相邻，出光面与导光板的入光侧相对设置。相比于反射块不确定的反射方向，LED侧面发出的光线进入到导光块的侧面后，可控地从导光块的出光面射出进入到两个LED之间的间隙，LED灯空隙部分的光线得到良好的补偿，有效地改善了由于LED灯距过大，空隙部分光线较少而引起的灯影问题，同时，LED灯侧面光线的利用，提高了LED发射光线的利用率，从而提高了光能效率，再者，设计导光块的高度高于LED，使得导光块起到了挡块的作用，保护LED灯不受导光板膨胀的影响。
附图说明
图1为本发明液晶显示装置的结构示意图；
图2为本发明的LED灯条的结构示意图；
图3为LED灯条的局部结构示意图；
图4为导光块的结构示意图。
具体实施方式
应该理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为本发明提供的液晶显示装置，液晶显示装置包括液晶面板1和侧入式背光模组2，液晶面板1与侧入式背光模组2的出光面相对设置，侧入式背光模组2包括LED灯条21，反射片22，导光板23、光学膜片24和胶框25，反射片22位于导光板23的下方，光学膜片24位于导光板23的出光面，光学膜片24与液晶面板1相互对置。LED灯条21固定于胶框25上，位于导光板23的入光侧。
需要说明的是，除了图1中所示的结构外，还可以包含背板等，关于本发明实施例的液晶显示装置背光模组的其他组成，本领域技术人员可参照现有技术中公开的液晶显示装置背光模组的具体结构，本发明对此不做限定。同时，图1中，LED灯条固定于胶框上，除此之外，根据本领域的技术知识，LED灯条也可选择固定于背板上。
图2是图1中LED灯条的结构示意图，如图2所示，本发明提供的LED灯条21包括电路板100和间隔排列在电路板上的多个LED灯200，相邻的LED灯200之间设置有导光块300。
可选地，导光块300的具体形态可为长方块、正方块、梯形块、圆柱块等形式，但不限于上述形式。
图3为图2中LED灯条的局部示意图，从图3中可以看出，导光块300整体呈块状结构，导光块300包括侧面和上表面，其中侧面为导光块的入光面，上表面为出光面。结合图3所示，LED灯200发光，LED灯200侧面发出的光线进入到相邻两侧的导光块300的入光面，经过全反射后，从导光块300的上表面射出。相较于相邻LED灯间设置反射块的技术方案来说，因导光块300对光线射出方向的限制，使得更多光线可控地照射到LED灯之间的间隙部分，LED灯空隙部分的光线得到良好的补偿，使得因空隙部分光线较少而引起的灯影问题进一步得到改善。同时，LED灯侧面光线的利用，提高了LED发射光线的利用率。
为了保证导光块的导光性，导光块为透明材质。具体地，因导光块的导光原理与背光模组中所用导光板的导光原理相同，导光块的材质可选自背光模组用导光板的材质种类。优选地，导光块的材质选自PMMA、聚醚砜和聚碳酸酯。
参照图4，本发明的导光块300的上表面通过设置导光网点301来实现出光。导光网点优选均匀分布于上表面，更优选按照一定排布规律分布，以此保证射出光线分布的均匀性，但不限于此，也可采用非均匀状态分布，网点的形状和分布形式可参照现有技术中公开的结构，也可根据实际需要作出合理选择。在本发明实施例中导光网点301为本领域常用的油墨网点。
本发明中的LED灯200可以是单面出光、三面出光LED灯。优选使用三面发光LED灯。三面出光LED灯包括正对导光板的入光面的第一发光面以及由第一发光面的两端背向导光板的入光面延伸分别形成的第二发光面和第三发光面，其中除第一发光面发出的光线直接进入导光板内被有效利用之外，第二发光面和第三发光面发出的光线都不能直接进入导光板内，导致三面出光LED发出的光线的利用率很低。当在三面出光LED之间设置导光块时，LED两侧射出的光线经过导光块的方向变换后射入到导光板，这样使得三面出光LED两侧出射的光线得到很好的利用，大大提高了光能效率，即对于三面出光LED来说，导光块的引入，极大地提高了光能利用率。
继续参照图3所示，导光块300的高度高于LED灯200。在背光模组工作过程中，LED灯发光发热，导致临近导光板受热膨胀，为了避免膨胀后的导光板与LED灯挤碰产生不利后果，导光块300起到了挡块的作用，避免导光板与LED灯两者的接触。导光块300略高于LED即可，不作具体限定，可参照现有挡块的高度，满足实际需要即可。除挡块作用外，导光块300高于LED灯，可使得导光块接收更多的来自LED灯的光线，包括LED灯侧面出射的光线和正面出射的光线，更好地实现对光线的均匀分散和利用。
以上仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种侧入式背光模组，包括导光板和LED灯条，所述LED灯条包括电路板以及设置在电路板上的多个LED灯，其特征在于：相邻两个所述LED灯之间设置有导光块，所述导光块包括至少一入光面和一出光面，所述入光面与所述LED灯相邻，所述出光面与所述导光板的入光侧相对设置。
2.如权利要求1所述的侧入式背光模组，其特征在于：所述导光块的高度高于所述LED灯的高度。
3.如权利要求1所述的侧入式背光模组，其特征在于：所述导光块为透明材质。
4.如权利要求3所述的侧入式背光模组，其特征在于：所述导光块的材质选自PMMA、聚醚砜和聚碳酸酯。
5.如权利要求1所述的侧入式背光模组，其特征在于：所述导光块为长方块、正方块、梯形块、圆柱块中的一种。
6.如权利要求1所述的侧入式背光模组，其特征在于：所述出光面设有用于出光的导光网点。
7.如权利要求6所述的侧入式背光模组，其特征在于：所述导光网点均匀分布于所述出光面。
8.如权利要求6或7所述的侧入式背光模组，其特征在于：所述网点为油墨网点。
9.如权利要求1所述的侧入式背光模组，其特征在于：所述LED灯为单面或三面出光的LED灯。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的侧入式背光模组。
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