CN102478178A - 直下式超薄led背光模组及显示终端 - Google Patents

Abstract

本发明适用于照明领域，提供了一种直下式超薄LED背光模组，包括载有若干个LED光源的基板，所述基板上除LED光源以外的表面设有底反射层，其特征在于，每个LED光源的出光方向上均设有反射板；每个反射板上均设置有若干个透射单元，用于对所述LED光源的出射光线进行均匀分配。本发明在每个LED光源上方设置了带有透射单元的反射板，可以对LED光源发出的光线进行均匀分配，获得高均匀度的出射光；同时，光线经过多次反射后经透射单元射出，扩大了光出射角，使混光距离减小，进而降低了整个装置的厚度，使得该***在提高出光均匀度的同时减小了厚度，实现了薄型化。

Description

直下式超薄LED背光模组及显示终端

技术领域

本发明属于照明领域，尤其涉及一种直下式超薄LED背光模组及显示终端。

背景技术

随看平板显示技术的飞速发展，平面照明装置也越来越广泛的使用于各种显示领域。如图1所示，现有直下式超薄LED背光模组主要包括LED光源1、装载LED光源的基板2、位于LED光源上方的扩散层4、位于基板表面的底反射层3以及位于LED光源四周的侧反射层。通过扩散层的扩散作用可以提高出光的均匀性，但是，由于多颗LED光源之间存在色差和亮度差异，即使存在具有均光作用的扩散板，仍然会在一定程度上导致出光的不均匀性；同时，为了得到均匀的面光源，扩散层4与LED光源1之间要预留足够的距离(混光距离)，使光线进行充分混合，以实现均光的效果，否则其出光面就会出现暗格，由于混光距离的存在，使得整个装置的厚度不得不加厚。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直下式超薄LED背光模组，旨在解决传统的直下式超薄LED背光模组厚度大，出光不均匀的问题。

本发明是这样实现的，直下式超薄LED背光模组，包括载有若干个LED光源的基板，所述基板上除LED光源以外的表面设有底反射层，每个LED光源的出光方向上均设有反射板；

每个反射板上均设置有若干个透射单元，用于对所述LED光源的出射光线进行均匀分配。

本发明的另一目的在于提供一种显示终端，包括一背光模块，所述背光模块包括上述的直下式超薄LED背光模组。

本发明在每个LED光源上方设置了带有透射单元的反射板，可以对LED光源发出的光线进行均匀分配，获得高均匀度的出射光；同时，光线经过多次反射后经透射单元射出，扩大了光出射角，使混光距离减小，进而降低了整个装置的厚度，使得该***在提高出光均匀度的同时减小了厚度，实现了薄型化。

附图说明

图1是现有直下式超薄LED背光模组的剖面结构示意图；

图2是本发明第一实施例提供的直下式超薄LED背光模组的剖面结构示意图；

图3是本发明第一实施例提供的反射板的俯视结构示意图；

图4是本发明第二实施例提供的直下式超薄LED背光模组的剖面结构示意图；

图5是本发明第二实施例提供的反射板的结构示意图；

图6是本发明第二实施例提供的反射板的俯视结构示意图；

图7是本发明第四实施例提供的多个模块拼接而成的平面照明***结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

本发明实施例提供了一种直下式超薄LED背光模组，该***包括载有若干个LED光源的基板，基板上除LED光源以外的表面设有底反射层，每个LED光源的出光方向上均设有反射板；

每个反射板均设有若干个透射单元，用于对所述LED光源的出射光线进行均匀分配。

本发明实施例还提供了一种显示终端，包括一背光模块，该背光模块包括上述的直下式超薄LED背光模组。

本发明实施例在每个LED光源上方设置了带有透射单元的反射板，可以对LED光源发出的光线进行均匀分配，获得高均匀度的出射光；同时，光线经过多次反射后经透射单元射出，扩大了光出射角，使混光距离减小，进而降低了整个装置的厚度，使得该***在提高出光均匀度的同时减小了厚度，实现了薄型化。

本发明实施例还提供了一种显示终端，包括一背光模块，该背光模块包括上述的直下式超薄LED背光模组。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：

实施例一：

图2示出了本发明第一实施例提供的直下式超薄LED背光模组的剖面结构示意图，图3示出了本发明第一实施例提供的反射板的俯视结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

传统直下式超薄LED背光模组包括装载于基板2上的若干个LED光源1，基板2的表面除了LED光源1的区域设有底反射层3，在LED光源1的上方设置有扩散层4，光源1发出的光经过扩散层4的均光作用，以较均匀的光射出，部分被扩散层反射回来的光被底反射层3反射后再经过扩散层4射出。

上述照明***中，虽然扩散层4具有扩散作用，但是通常的LED平面发光***中需要设置多个均匀分布的LED光源，以达到亮度及均匀度的要求，但是各LED光源之间不可避免的存在色差和亮度差异，这使得照明装置的出射光仍然不够均匀，为了解决上述的问题，本实施例在每个LED光源1的上方对应设置了特殊结构的反射板5，每个反射板5上设有若干透射单元51，即该反射板是由反射区域和透射区域组成的平板结构，其中，透射单元51用于对经过反射板射出的光线进行均匀分配，使反射板上各处的出射光强度均匀化。这种结构设计不仅可以使光源1发出的光均匀散发，而且还可以降低整个装置的厚度，实现照明***的薄型化。

请结合附图2和3，该反射板5上设置的透射单元51可以是开设于反射板上的通孔。LED光源1发出的光，一部分穿过通孔直接射出；另一部分光线被反射区域反射到底反射层3上，再经底反射层3反射，经过通孔射出；还有一部分光线在反射区域和底反射层之间进行多次反射，最终穿过通孔扩散出去。

该通孔的设置原理如下：通常LED光源的光出射角在120°以内，而且大部分光线都集中在一个很小的立体角内，越靠近LED光源的出射光束的中心轴，光线越密，亮度越高，越远离中心轴，光线越稀疏，光强越小，亮度越低。根据这一特点，对通孔的分布进行如下设置，目的是将出射光的光通量在反射板上进行均匀分配。以LED光源1出射光束的中心轴为对称轴，在与其对应的反射板上围绕该对称轴按照一定的规律开设若干个通孔，使这些通孔关于该对称轴对称或近似对称分布，越靠近对称轴，通孔越稀疏；越远离对称轴，通孔越密集。可以理解，如果通孔距离对称轴越远，尺寸越大，其均光的效果更好。并且，通孔的分布不需要严格满足对称结构，当然，其对称程度越高，自然均光效果就越好。

按照上述规律设置完通孔以后，出射光束中心轴附近的高密度光线就不会直接射出通孔，而是经过相对较大面积的反射区域反射到底反射层3上，经过底反射层与反射板的若干次反射后，再经远离中心轴的通孔射出。这样，由于中心轴附近的通孔较少较小，周围的通孔较多较大，使得出射光线被重新分配，使出射光通量在整个反射板上被均匀化，进而改善了出射光的均匀度，可以形成较高均匀度的平面光源。可以理解，在合理的密度配比的基础上，通孔设置的越密集，出射光的均匀度越高。当通孔的间隔及大小达到足够小的时候，完全可以省略反射板上方的扩散层。

在传统的LED平面照明***中，为了得到均匀的面光源，扩散层4与LED光源1之间要预留足够的距离(混光距离)，使光线进行充分混合，以实现均光的效果，否则其出光面就会出现暗格，由于混光距离的存在，使得整个装置的厚度不得不加厚。而本实施例中，由于在LED光源的上方设置了反射板，使得光线经过多次反射后再由通孔射出，其光出射角增大，混光距离减小，进而有效地减小了整个照明***的厚度。

在本发明实施例中，通孔的密度和大小与LED光源的功率、出光角度和LED光源与反射板之间的距离有关，实际操作中，可以根据设计经验设置通孔的密度和大小，通孔的形状可根据需要设计成各种不同的几何形状，也可以通过固定LED光源和反射板之间的距离，通过软件模拟、定量计算通孔的密度和大小，以实现最佳的出光效果。

在本发明实施例中，反射板5具体可以通过固定在基板2上的支架6支撑固定。

在本发明实施例中，反射板5的反射区域可以由透光率低、反射率高的轻质材质制成，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚合氯化铝(PAC)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、铝箔等。或者通过在轻质材质(如玻璃或塑料)的表面涂敷低透光率、高反射率的材料制成。

实施例二：

图4示出了本发明第二实施例提供的直下式超薄LED背光模组的剖面结构示意图，图5示出了本发明第二实施例提供的反射板的结构示意图，图6示出了本发明第二实施例提供的反射板的俯视结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

在本发明实施例中，上述实施例中的透射单元51还可以为透光板单元，这种反射板具体可以这样制作：预先在一块高透射率板材表面设计透射单元51的位置、形状和大小，然后在除去这些透光板单元所在区域之外的表面涂覆或贴装一层反射层。该反射层的材质可以是透光率低、反射率高的轻质材质，如PET、PAC、PC、PMMA、铝箔等。该高透射率板材可以为高透光率的轻质材质，如玻璃或塑料。

这种结构的反射板与上述实施例中由通孔和反射区域组成的反射板的工作原理相同。并且，透光板单元的密度和大小的设计同样与上述实施例中通孔的设计原理相同，不再赘述。并且，在反射板的外表面适当设置凹凸微结构，其对出射光具有进一步的发散作用，可进一步增加其均匀性。

实施例三：

在本发明实施例中，可以在LED光源1的周围设置侧反射板7，该侧反射板可以是通过在轻质板材的表面设置反射层制成，该反射层的材料可以是PET、PAC、PC、铝箔等具有低透光率高反射率的轻质材料。侧反射板7可以将经过反射板5或底反射层3反射而来的光线进行再次反射，并最终经透光单元51射出，使光线进行多次反射而改变传播方向。

作为本发明的一个实施例，还可以将反射层的上方进一步设置扩散层4，具体可以将该扩散层4固定在侧反射板7上方，通过扩散层4可以进一步提高出射光的均匀性。

实施例四：

图7示出了本发明第四实施例提供的多个模块拼接而成的LED平面照明***的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

作为面积较大的平面照明***，可以是由多个上述实施例所述的LED平面照明***拼接而成。在装配时，根据实际需要，将多个LED光源设置在一块基板上，在每个LED光源的上方设置前述实施例中所述的反射板，形成一个标准模块8，再将多个标准模块拼接起来，再在拼接后的模块上方设置扩散层，再进行后续的装配工作。由多个标准模块拼接而成的照明***，可以避免单块大面积基板容易变形或损坏的问题，可大大降低生产工艺的复杂性，并且采用这种方式进行装配，便于操作，可以有效提高工作效率。

本发明在每个LED光源上方设置了带有透射单元的反射板，可以对LED光源发出的光线进行均匀分配，获得高均匀度的出射光；同时，光线经过多次反射后经透射单元射出，扩大了光出射角，使混光距离减小，进而降低了整个装置的厚度，使得该***在提高出光均匀度的同时减小了厚度，实现了薄型化。对透射单元的分布密度和尺寸进行合理设置，可以有效改善出射光的均匀性。在光源的周围设置侧反射板，使得光线进行多次反射，有效改善光线的均匀性，并可以在上方设置扩散层，以进一步提高出光的均匀性。将基板、LED光源及反射板组成标准模块，再将多个标准模块拼接起来，形成大面积的平面照明***，不仅可以使基板不易变形，还可以提高装配效率。

上述的直下式超薄LED背光模组适用于平面照明设备内，用于生活照明，也可以作为显示面板的背光模块，安装于显示终端(如电视机显示屏、手机屏幕、计算机显示器等)内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.直下式超薄LED背光模组，包括载有若干个LED光源的基板，所述基板上除LED光源以外的表面设有底反射层，其特征在于，每个LED光源的出光方向上均设有反射板；

每个反射板上均设置有若干个透射单元，用于对所述LED光源的出射光线进行均匀分配。

2.如权利要求1所述的直下式超薄LED背光模组，其特征在于，每个反射板上的透射单元按照以下方式分布：

靠近LED光源出射光束中心轴的透射单元的密度小于远离所述中心轴的透射单元的密度；

靠近LED光源出射光束的中心轴的透射单元的尺寸小于远离所述中心轴的透射单元的尺寸。

3.如权利要求1所述的直下式超薄LED背光模组，其特征在于，所述的若干个透射单元关于所述LED光源出射光束的中心轴对称分布。

4.如权利要求1所述的直下式超薄LED背光模组，其特征在于，每个反射板均通过一端固定于所述基板上的支架固定。

5.如权利要求1所述的直下式超薄LED背光模组，其特征在于，所述若干个LED光源的周围设有侧反射板。

6.如权利要求1所述的直下式超薄LED背光模组，其特征在于，所述反射板的上方设有扩散层。

7.如权利要求1至6任一项所述的直下式超薄LED背光模组，其特征在于，所述透射单元为开设于所述反射板上的通孔。

8.如权利要求1至6任一项所述的直下式超薄LED背光模组，其特征在于，所述反射板由一透光板及设置于所述透光板表面的带有若干透射区域的反射层组成；所述透射单元为所述反射板对应于所述透射区域的部分。

9.如权利要求8所述的直下式超薄LED背光模组，其特征在于，所述透射单元的外表面设有凹凸微结构。

10.一种显示终端，包括一背光模块，其特征在于，所述背光模块包括权利要求1至9任一项所述的直下式超薄LED背光模组。

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