CN111323964A - 一种侧入式背光模组 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种侧入式背光模组，包括导光板、背板、散热板、固定于散热板上的LED、滑动导轨和弹性装置；滑动导轨设置在背板上，散热板通过滑动导轨在背板上滑动；弹性装置设置于滑动导轨一端，散热板上的LED正常状态下与导光板的侧面相抵；当导光板膨胀时，LED被导光板抵持住并带动散热板沿滑动导轨在背板上滑动，使导光板侧面与LED之间的间距不变；当导光板收缩时，弹性装置产生回复力带动散热板和LED沿滑动导轨滑动回复原位，使导光板和LED之间的间距保持不变。本发明保证了LED与导光板之间间隙的稳定，从而确保了入光率的稳定，并使入光率保持在最理想状态，提高了双侧入背光模组的光学稳定性，也降低了制造成本。

Description

一种侧入式背光模组

技术领域

本发明涉及LED显示技术领域，尤其涉及一种侧入式背光模组。

背景技术

目前，在液晶显示技术领域，随着液晶显示技术的发展和人们对更高图像画质的要求，8K分辨率的显示技术日益受到显示市场的关注。同时HDR（High Dynamic Range）高动态范围技术开始越来越多被使用，高亮度和高色域技术成为了显示行业研究的热点，而高亮度也使得显示设备所显示的画面更加具有亮度细节层次，这就对背光模组的亮度提出了更高的要求。

由于人们对液晶电视超薄化的追求，侧入式背光模组技术成了市场和厂家的主流。侧入式背光模组又分为单侧入式背光模组、双侧入式背光模组；单侧入式背光模组比较稳定，所以目前所采用的侧入式背光模组基本上都为单侧入式背光模组。但是随着液晶玻璃的分辨率从2K到4K,再到8K，玻璃的穿透率越来越低；再加上对超高色域的发展要求，要求的背光亮度越来越高，单侧入式背光模组已经无法满足显示技术的发展对亮度的高要求。所以必须要使用双侧入式背光模组，才能满足高分辨率、超高色域技术对亮度的要求。

但是因为导光板由于所使用材料的原因而具有吸湿、热胀冷缩的特性。为了在导光板受热膨胀时保护LED，以及防止导光板被顶起，目前双侧入光的侧入式背光模组所采用的结构，都会预留导光板的膨胀间隙。一般用MS材料（依PMMA与PS的比例而定）的，单边预留1.2~2‰以上；用PMMA材料，则会单边预留2.2~2.5‰以上的膨胀间隙。以1000mm长度的导光板为例，单边预留的间隙：MS导光板为1.2mm以上，PMMA为2.2mm以上。由于预留的间隙过大，这直接导致了LED的入光效率偏低。并且LED与导光板之间的间隙会随着环境和温度的变化而变化，导致了LED与导光板的光耦合效率变化极大，即入光效率不稳定，严重影响了背光模组的亮度及均匀性的稳定，进而影响了显示模组的显示效果。例如，以55寸2.0T的导光板，搭配4014LED为例，当LED到导光板的间隙为0.5mm时，其亮度为100%，当间隙变为约0.9时，亮度变成88%；当间隙变为1.2mm时，亮度就只有约72%，当间隙变为1.5时，亮度只剩下约66%。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明为解决现有技术缺陷和不足，提出了一种稳定的双侧入式背光模组，通过在背板上设计滑动导轨装置，在背板与散热板之间设置弹性装置来实现光耦合效率的高效率和高稳定。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种侧入式背光模组，用于提高LED的光利用率及提升侧入式背光模组的光学稳定性，其包括：导光板、背板、散热板以及固定于散热板上的LED，还包括滑动导轨和弹性装置；

所述滑动导轨设置在所述背板上，所述散热板通过滑动导轨在所述背板上滑动；所述弹性装置设置于所述滑动导轨一端，所述散热板上的LED正常状态下与所述导光板的侧面相抵；当所述导光板膨胀时，所述LED被所述导光板抵持住并带动所述散热板沿所述滑动导轨在所述背板上滑动，使导光板侧面与LED之间的间距不变；当导光板收缩时，所述弹性装置产生回复力带动所述散热板和LED沿所述滑动导轨滑动回复原位，使导光板和LED之间的间距保持不变。

作为进一步的改进技术方案，所述滑动导轨设置在所述背板上，所述散热板通过滑动导轨在所述背板上滑动，所述滑动导轨的滑动方向为与LED的入光方向平行。

作为进一步的改进技术方案，所述滑动导轨设置在所述背板上，所述散热板通过滑动导轨在所述背板上滑动，所述散热板在所述滑动导轨上滑动的间距设为固定滑动间距值，所述固定滑动间距值大于导光板的膨胀收缩间隙，为导光板长度的千分之三。

作为进一步的改进技术方案，所述滑动导轨设置在所述背板上，所述散热板通过滑动导轨在所述背板上滑动，所述散热板半固定在所述背板上的，半固定所述散热板使用半固定螺钉或阶梯螺钉，使所述散热板与所述背板可以做相对移动。

作为进一步的改进技术方案，所述弹性装置设置于所述滑动导轨一端，以便在所述导光板膨胀或收缩时，让LED灯条和散热板跟随着导光板的膨胀或收缩而在背板上做相应移动，释放导光板膨胀收缩应力，使导光板与LED之间保持固定的最佳间隙在0.3-0.5mm之间。

作为进一步的改进技术方案，所述LED上安装有顶块，所述顶块与导光板接触，所述顶块用于避免LED被顶坏，并限定LED与导光板之间保持间隙。

作为进一步的改进技术方案，所述顶块限定LED与导光板之间保持的间隙在0.3-0.5mm之间。

与现有侧入式背光模组技术入光效率低且不稳定相比较，本发明通过在背板上设计有滑动导轨装置，在滑动导轨一端设置弹性装置，当导光板膨胀时，固定有LED的散热板会随着滑动导轨滑动使LED与导光板的间隙保持在一个预设的固定范围内，当导光板收缩时，弹性装置的回复力带动散热板和LED沿滑动导轨滑动回复原位，仍旧使LED与导光板之间的间隙保持在一个预设的固定范围内，本发明侧入式背光模组实现了光耦合效率的最大化以及LED入光效率的稳定，避免了因为入光效率的不稳定，而严重影响背光模组的亮度以及均匀性，进而影响显示模组的显示效果；同时LED的入光效率的提高，使得达到相同亮度效果时与现有双侧入式背光模组技术比可以使用更少的LED, 因而也具有一定的降低成本的效果。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明，其中：

图1是传统双侧入式背光模组截面结构示意图。

图2是图1传统双侧入式背光模组平面结构示意图（包括导光板、散热板、顶块与LED）。

图3是本发明一种侧入式背光模组优选实施例的截面结构示意图。

图4是本发明一种侧入式背光模组优选实施例（导光板膨胀状态）的截面结构示意图。

图5是本发明一种侧入式背光模组优选实施例（导光板收缩状态）的截面结构示意图。

图6是本发明一种侧入式背光模组优选实施例的弹性装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现有技术采用的传统双侧入式背光模组结构如图1是传统双侧入式背光模组结构图和图2是图1传统双侧入式背光模组平面结构示意图（包括导光板、散热板、顶块与LED），包括背板（101）、散热板（102）、导光板（103）、LED（104）、固定螺钉（105）和顶块（106）。其中背板（101）和散热板（102）通过固定螺钉（105）紧紧固定在一起；导光板（103）也是固定不能动的；LED（104）灯条和灯条上的顶块（106）紧贴附在散热板（102）上，顶块（106）是保护LED灯条的小垫块，避免LED被导光板（103）膨胀时顶坏。

由于制作导光板（103）的原材料，不论是MS还是PMMA都具有吸湿和热胀冷缩的特性，为了保护LED，同时防止导光板因为膨胀而被顶起，在LED和导光板之间必须留有足够的间隙以用来供导光板膨胀时用。通常情况下，MS（具体依PMMA与PS的混合比例而定）的单边间隙预留必需在1.2~2‰以上；而PMMA则更是需要2.2~2.5‰以上的膨胀间隙。以1000mm长度的导光板为例，预留的单边间隙：MS导光板需要1.2mm以上，PMMA为2.2mm以上。由于LED和导光板之间所需预留的间隙太大，导致LED的入光效率大大降低。例如，以55寸2.0T的导光板，搭配4014LED为例，当LED到导光板的间隙为0.5mm时，其亮度为100%，当间隙变为约0.9时，亮度变成88%；当gap变为1.2mm时，亮度就只有约72%，当gap变约为1.5时，亮度只剩下约66%。因此，间隙距离越大，为了提供足够的亮度，所需的LED也就更多。同时，由于导光板吸湿和热胀冷缩特性带来LED和导光板之间的间隙距离变化不定，也就使得LED的入光率也随着变化不定，严重影响了背光模组的亮度以及均匀性的稳定性，进而影响了显示模组的显示效果。

为了改善和避免传统双侧入式背光模组的以上所述问题，本发明提供了一种侧入式背光模组，如图3所示是本发明一种侧入式背光模组优选实施例的结构图，包括背板（301）、散热板（302）、导光板（303）、LED（304）、固定螺钉（305）以及顶块（306）， 相对于传统的双侧入式背光模组，本发明优选实施例包括在背板（301）上增设有若干滑动导轨（307），在该滑动导轨（307）的一端设置弹性装置（308）。

在本发明优选实施例中，在背板（301）上增设的滑动导轨（307）是通过散热板（302）半固定在背光模组的背板（301）上，在背板上设计一个滑动导轨来实现，而滑动导轨的滑动方向与LED的入光方向平行。半固定散热板是采用半固定螺钉固定，一般使用阶梯螺钉固定，使散热板与背板可以相对滑动。散热板通过滑动导轨在背板上的向左或向右的滑动间距为设定值，一般要求滑动间距的设定值比导光板的膨胀值和收缩值略大。

而在背板（301）与散热板（302）之间设置的弹性装置（308），结合图6本发明一种侧入式背光模组优选实施例的弹性装置结构示意图所示，在滑动导轨（307）一端设置弹簧（401），该滑动导轨（307）则是通过固定螺钉（305）固定到散热板和背板上。通过设置弹性装置（308），使导光板（303）与散热板（302）之间有一定压力，以便在导光板收缩或者膨胀的时候，LED（304）及其紧紧贴附的散热板（302）跟随导光板（303）的收缩或者膨胀而在背板上做相应滑动，从而释放导光板（303）的膨胀收缩应力，防止了LED因为导光板的膨胀而被顶坏，同时也可避免导光板因为膨胀而被顶起，确保了导光板与LED之间保持固定的最佳间隙，而不受导光板的膨胀收缩影响，一般最佳间隙在0.3-0.5mm之间。一并结合图4和图5所示，图4是本发明一种侧入式背光模组优选实施例（导光板膨胀状态）的截面结构示意图，图5是本发明一种侧入式背光模组优选实施例（导光板收缩状态）的截面结构示意图；当所述导光板（303）膨胀时，所述LED（304）被所述导光板（303）抵持住并带动所述散热板（302）沿所述滑动导轨（307）在所述背板（301）上滑动，使导光板侧面与LED之间的间距不变；当导光板收缩时，所述弹性装置产生回复力带动所述散热板和LED沿所述滑动导轨滑动回复原位，使导光板和LED之间的间距保持不变。

与传统的双侧入式背光模组一样，在本发明优选实施例中的结构中，LED仍然是采用贴附在散热板（302）上的方式，LED灯条上的顶块（306）也同样贴附于散热板（302）上。但在本实施例中，顶块（306）除了与传统的双侧入式背光模组一样用于保护保护LED灯条、避免LED被导光板（303）膨胀时顶坏外，由于采用了顶块（306）与导光板（303）紧密接触在一起的结构，使得顶块还起到了限定LED与导光板之间间隙的作用。一般LED与导光板之间间隙保持在0.3-0.5mm之间。这也是LED入光率最高的间隙，从而使本发明能保证背光模组中LED的高入光率和高稳定性。

在本发明优选实施例中，将确保导光板应力释放的间隙设计在了散热板与背板之间，间隙的宽度大于导光板的膨胀或收缩值，为导光板长度的千分之三。

本发明通过在背板上设计有滑动导轨装置，在滑动导轨一端设置弹性装置，当导光板膨胀时，固定有LED的散热板会随着滑动导轨滑动使LED与导光板的间隙保持在一个预设的固定范围内，当导光板收缩时，弹性装置的回复力带动散热板和LED沿滑动导轨滑动回复原位，仍旧使LED与导光板之间的间隙保持在一个预设的固定范围内，本发明侧入式背光模组实现了光耦合效率的最大化以及LED入光效率的稳定，避免了因为入光效率的不稳定，而严重影响背光模组的亮度以及均匀性，进而影响显示模组的显示效果；同时LED入光效率的提高，使得达到相同亮度效果时与现有双侧入式背光模组技术比可以使用更少的LED,因而也具有一定的降低成本的效果。

应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种侧入式背光模组，用于提高LED的光利用率及提升侧入式背光模组的光学稳定性，其包括：导光板、背板、散热板以及固定于散热板上的LED，其特征在于：还包括滑动导轨和弹性装置；

所述滑动导轨设置在所述背板上，所述散热板通过滑动导轨在所述背板上滑动；所述弹性装置设置于所述滑动导轨一端，所述散热板上的LED正常状态下与所述导光板的侧面相抵；当所述导光板膨胀时，所述LED被所述导光板抵持住并带动所述散热板沿所述滑动导轨在所述背板上滑动，使导光板侧面与LED之间的间距不变；当导光板收缩时，所述弹性装置产生回复力带动所述散热板和LED沿所述滑动导轨滑动回复原位，使导光板和LED之间的间距保持不变。

2.根据权利要求1所述的一种侧入式背光模组，其特征在于，所述滑动导轨设置在所述背板上，所述散热板通过滑动导轨在所述背板上滑动，所述滑动导轨的滑动方向为与LED的入光方向平行。

3.根据权利要求1所述的一种侧入式背光模组，其特征在于，所述滑动导轨设置在所述背板上，所述散热板通过滑动导轨在所述背板上滑动，所述散热板在所述滑动导轨上滑动的间距设为固定滑动间距值，所述固定滑动间距值大于导光板的膨胀收缩间隙，为导光板长度的千分之三。

4.根据权利要求1所述的一种侧入式背光模组，其特征在于，所述滑动导轨设置在所述背板上，所述散热板通过滑动导轨在所述背板上滑动，所述散热板半固定在所述背板上的，半固定所述散热板使用半固定螺钉或阶梯螺钉，使所述散热板与所述背板可以做相对移动。

5.根据权利要求1所述的一种侧入式背光模组，其特征在于，所述弹性装置设置于所述滑动导轨一端，以便在所述导光板膨胀或收缩时，让LED灯条和散热板跟随着导光板的膨胀或收缩而在背板上做相应移动，释放导光板膨胀收缩应力，使导光板与LED之间保持固定的最佳间隙在0.3-0.5mm之间。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种侧入式背光模组，其特征在于，所述LED上安装有顶块，所述顶块与导光板接触，所述顶块用于避免LED被顶坏，并限定LED与导光板之间保持间隙。

7.根据权利要求6所述的一种侧入式背光模组，其特征在于，所述顶块限定LED与导光板之间保持的间隙在0.3-0.5mm之间。

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