CN106842701A - 一种背光模组和液晶显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种背光模组和液晶显示器。本发明提出的背光模组，自下而上依次包括：印刷电路板、反射片、LED光源、扩散板，在扩散板的朝向所述LED光源的入光面上围绕LED光源在入光面上的投影设置有第一凸点，第一凸点能够将LED光源在扩散板上的照亮区域进行反射扩散，消除投影暗区，防止光源聚集，使得扩散板上发光区域分布更加均匀，同时，可以对LED光源进行单独控制，更好的实现局域控光，从而提升高动态对比图像的显示品质。反射片可以将泄露的光线进行再次反射，使之再次照射到扩散板上，提高了光源的利用率，并增加了混光距离，有利于实现液晶显示器的薄型化设计。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种背光模组和液晶显示器。
背景技术
目前，LED作为背光源在液晶面板显示领域的应用渗透率已经超过90％。背光源模组架构主要有侧入式和直下式两种，侧入式LED背光是将LED光源设置在导光板的侧面，LED发出的光通过耦合进入导光板，通过反射片、网点的反射和散射将光导出，这样做的缺点在于所形成的画面对比度相对较差，不可进行局部调光。直下式LED背光则可以更准确地呈现图像，并展现出优秀的色彩和明暗对比效果而逐渐成为市场的主流趋势。
直下式LED背光模组一般包括LCD显示屏、扩散板及PCB板，PCB板上设有若干封装后的LED光源，LED光源发出光线后，经扩散板后光线变得均匀、一致，然后均匀地照射到LCD显示屏上，从而实现对液晶显示装置进行照明的作用。
直下式背光模组一般较多地应用于大尺寸显示器中。普通直下式背光模组多采用紧密排列的多颗LED或带有透镜的LED作为光源，这两种光源的光线在背光模组的混光腔内传播不受限制，经常会有一部分光线直接或通过反射传播到其他区域，影响发光效果；同时无论是多颗LED排布方案，还是采用二次透镜方案，光线投影均为圆形，相邻的LED在扩散板的投影无法融合，扩散板上经常出现明暗不均的现象，同时，虽然现有的直下式背光模组可以实现局域控光，但局域控光效果不太理想，这样，就极大地影响了显示器的产品品质。
四面发光LED是一种在蓝光倒装芯片上涂布荧光粉胶体层和白色反光胶体层构成的一种LED，四面发光LED的结构示意图如图1所示，在倒装结构的蓝光LED芯片12的上面依次涂布有荧光粉胶体层13、白色反射胶14，四面发光LED通过设置在芯片12底部的金属电极11与相应的控制信号相连，从而发出光线。该LED具有尺寸小、驱动功率高的优点，由于荧光粉胶体层13和白色反射胶14均呈矩形，该LED的发光面也呈现矩形，因此，四面发光LED发出的光线投影也为矩形，这样就更适用于常用的矩形显示器。
如何把四面发光LED应用于局域调光的液晶显示器中，并实现比现有局域调光背光模组更薄的背光厚度，成为使用四面发光LED作为背光需要解决的问题。
发明内容
为了将四面发光LED应用于背光模组中，从而实现更好的局域调光效果，本发明提出了一种背光模组，并提出了包含该模组的液晶显示器。
本发明提出的背光模组，包括：印刷电路板；反射片，所述反射片设置在所述印刷电路板的第一面上，在所述反射片上设置有镂空部分；LED光源，所述LED光源通过所述反射片的镂空部分固定连接到所述印刷电路板的第一面上；扩散板，所述扩散板设置在所述LED光源的反向于所述印刷电路板的一侧，所述扩散板的入光面上设置有第一凸点，所述第一凸点布置在所述LED光源在所述入光面上的投影的周围，所述入光面为所述扩散板的朝向所述LED光源的一面。
这种设置的背光模组，当LED光源发出的光线照射到扩散板的入光面上后，在第一凸点的作用下发生反射扩散，消除了投影暗区，防止光源聚集，使得扩散板上发光区域光线分布更加均匀，同时，可以对LED光源进行单独控制，更好的实现局域控光，从而提升高动态对比图像的显示品质。进一步，反射片可以将没有照射到扩散板上的光线进行再次反射，使之再次照射到扩散板上，提高了光源的利用率，并增加了混光距离，有利于实现液晶显示器的薄型化设计。
作为对本发明提出的背光模组的进一步改进，所述LED光源为四面发光LED，所述第一凸点围绕第一投影呈矩阵式排布，所述第一投影为所述LED光源在所述入光面上的投影。
四面发光LED的出光面构成矩形，所以其在扩散板的入光面上的投影也呈矩形发光区域，因此，呈矩阵式排布的第一凸点使得LED光源发出的光线在通过扩散板后呈现出矩形发光区域，多个矩形发光区域能够无缝拼接成与矩形显示器相对应的整体发光面，从而使得显示器的光线更加均匀，避免了由于光线拼接不良产生的缺陷。同时，由于液晶显示器一般采用矩阵式控光，所以矩形发光区域可以使得液晶显示器的区域控光更加精准。
作为对本发明提出的背光模组的进一步改进，所述第一凸点的面积比率自第一投影向外逐渐减小，所述面积比率为单位面积内第一凸点的面积占比。
在靠近LED光源处光线比较密集，因此需要更多的第一凸点才能将密集的光线反射扩散开，在远离LED光源处光线逐渐减少，相应的第一凸点的面积比率也随之相应减少，这种随着光线密集程度而改变第一凸点面积比率的设置方式，不仅能够充分对光线进行反射扩散，也减少了不必要的第一凸点，降低了工艺难度，提高了生产率。
作为对第一凸点的进一步改进，所述第一凸点在所述入光面上的最大直径小于2mm。这样尺寸的第一凸点，在光源的照射下，不会在扩散板的出光面造成阴影，避免了第一凸点导致的暗区缺陷。
作为对本发明提出的背光模组的进一步改进，在所述扩散板的出光面上设置有第二凸点，所述出光面为所述扩散板的背离所述LED光源的一面。第二凸点的设置，有利于由多个LED光源发光区拼接而成的整体出光面内的光线混光，进一步增加了混光距离，使得光线分布更加均匀，进一步提高了显示器的亮度。
作为对本发明提出的背光模组的进一步改进，该背光模组还包括光学膜片，所述光学膜片设置在所述扩散板的背离所述LED光源的一侧。光学膜片可以使得扩散板出光面发出的光高效率地照射到LCD屏上，尤其当所述光学膜片为棱镜膜片时，增加了混光距离，进一步提高了液晶屏幕的亮度和均匀性。
本发明同时提出了一种液晶显示器，该液晶显示器包含上述背光模组，所述背光模组包括：印刷电路板；反射片，所述反射片设置在所述印刷电路板的第一面上，在所述反射片上设置有镂空部分；LED光源，所述LED光源通过所述反射片的镂空部分固定连接到所述印刷电路板上；扩散板，所述扩散板设置在所述LED光源的反向于所述印刷电路板的一侧，所述扩散板的入光面上设置有第一凸点，所述第一凸点布置在所述LED光源在所述入光面上的投影的周围，所述入光面为所述扩散板的朝向所述LED光源的一面。
作为对本发明的液晶显示器的进一步改进，所述LED光源为四面发光LED，所述第一凸点围绕第一投影呈矩阵式排布，所述第一投影为所述LED光源在所述入光面上的投影。
综上所述，本发明提出的背光模组，在第一凸点的作用下，防止光线聚集在一处，扩大了扩散板上的发光区域，使得扩散板上的光线分布更加均匀，同时，可以对LED光源进行单独控制，更好的实现了局域控光，从而提升了高动态对比图像的显示品质。同时，反射片可以将没有照射到扩散板上的光线进行再次反射，使之再次照射到扩散板上，提高了光源的利用率。第二凸点和光学膜片的设置，不仅有利于由多个LED光源发光区拼接而成的整体出光面内的光线混光，而且使得扩散板出光面发出的光高效率地照射到LCD屏上，增加了混光距离，使得光线分布更加均匀，提高了显示器的亮度，有利于实现液晶显示器的薄型化设计。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1为现有技术中四面发光LED的结构示意图；
图2为本发明提出的背光模组的结构示意图；
图3为本发明提出的背光模组中的扩散板上第一凸点排布方式示意图；
图4为四面发光LED在扩散板上的照亮区域。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的内容作出详细的说明，下文中的“上”“下”“左”“右”均为相对于图示方向，不应理解为对本发明的限制。
图1为现有技术中四面发光LED的结构示意图，通常，四面发光LED通过金属电极11连接至印刷电路板上，通过印刷线路板控制四面发光LED的工作方式。
图2为本发明提出的背光模组20的结构示意图，从图2中可以看出，背光模组自下而上依次包括印刷电路板21、反射片22、LED光源23和扩散板24，其中，反射片22设置在印刷电路板21的第一面211上，反射片22为类镜面反射片，因此反射片22可以很好地将射入的光线反射出去，反射片22可以通过粘贴的方式或其他方式设置在印刷电路板21的第一面211上，优选地，反射片22铺满印刷电路板21的第一面211。在反射片22的相应位置设置有镂空部分，LED光源23通过反射片22的镂空部分固定连接到印刷电路板21上，通过印刷电路板21控制LED光源23的工作方式。扩散板24朝向LED光源23的一面即入光面241上设置有第一凸点242，第一凸点242的反射率大于80％，透过率小于20％，这样第一凸点242就能很好地将射入的光线反射散射出去，优选地，第一凸点242 设置在LED光源23在入光面241上的投影的周围。第一凸点242对LED光源23照射到扩散板24上的光线进行反射扩散，不仅消除了投影暗区，而且避免了光线聚集，使得发光区域亮度更加均匀，扩散板24的入光面241与LED光源23的朝向扩散板24的一面的距离d1根据LED光源23相互之间的间距d2而设定。多个LED光源23在扩散板24上形成的多个发光区域构成整体发光的扩散板，从而向液晶显示器提供所需的亮度。当对单个LED光源23进行单独控制时，能够更好地实现局域控光，从而提升高动态对比图像的显示品质。反射片22可以将LED光源23泄露的光线再次反射至扩散板24上，进一步提高了光源的利用率，第一凸点242和反光片22的设置，增加了混光距离，降低了背光模组的厚度，有利于实现液晶显示器的薄型化设计。
LED光源23可以为各种形状的LED光源，优选地，LED光源23为四面发光LED，这样就使得LED光源23的发光面呈矩形，LED光源23在扩散板24的入光面241上的照亮区域如图4所示，从图4中可以看出，照亮区域的中心为LED光源23在入光面241上的第一投影243，第一投影243的内部偏暗，第一投影243的外部为LED光源23形成的高亮区域，而且高亮区域的亮度是不均匀的，在远离第一投影243处，亮度逐渐减弱，为了能够在扩散板24上消除第一投影243的内部暗区，同时使得亮度更加均匀，如图3所示，优选地，第一凸点242围绕第一投影243呈矩阵式排布，第一凸点242对照亮区域的光线进行反射散射，不仅可以消除第一投影243内部的暗区，而且使得LED光源23在扩散板24上产生的发光区域亮度更加均匀，此时，扩散板24的入光面241与LED光源23的朝向扩散板24的一面的距离d1根据相邻两个LED光源23之间的间距d2确定，以使多个矩形发光区域能够无缝拼接成矩形显示器相对应的整体发光面为最优，从而使得显示器的光线更加均匀，避免了由于光线拼接不良产生的缺陷。同时，由于液晶显示器一般采用矩阵式控光，所以矩形发光区域可以使得液晶显示器的区域控光更加精准。
在设置第一凸点242时，由于愈靠近第一投影243，光线愈加集中，因此设置第一凸点242在单位面积内的面积占比自第一投影243向外逐渐减小，亦即第一凸点242的面积比率自第一投影243向外逐渐减小，这样依据光线的疏密程度设置第一凸点242的面积比率，就能更好地对光线进行反射扩散，使得扩散板24上的发光区域亮度更加均匀。为了避免第一凸点242在扩散板24的出光面形成黑色阴影，优选地，第一凸点242在入光面241上的最大直径小于2mm，也就是说，每个第一凸点242在扩散板24的入光面241上的投影的最大直径均小于2mm，从而避免了第一凸点242形成亮度缺陷。
优选地，在扩散板24的背离LED光源23的一面即出光面244上设置有第二凸点245，优选地，第二凸点245均匀布置在出光面244上，这样就有利于由多个LED光源发光区域拼接而成的整体出光面内的光线混光，进一步增加了混光距离，使得光线分布更加均匀，提高了显示器的亮度。
在一个优选的实施例中，本发明的背光模组还包括设置在扩散板24的背离LED光源23的一侧的光学膜片25，光学膜片25可以使得扩散板24的出光面244发出的光高效率地照射到液晶屏上，尤其当光学膜片25为棱镜膜片时，进一步增加了混光距离，提高了液晶屏幕的亮度和均匀性。
本发明提出的液晶显示器的结构示意图，该液晶显示器包括本发明提出的背光模组20和液晶屏，液晶屏设置在背光模组20的光学膜片25的背离扩散板24的一侧，自扩散板的出光面发出的光线经过光学膜片25进入到液晶屏中，为液晶显示器提供高亮度、均一性的光源，由于背光模组20的使用，实现了液晶显示器的薄型化设计，同时实现了液晶显示器的局域控光。
最后说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种背光模组，其特征在于，包括：
印刷电路板；
反射片，所述反射片设置在所述印刷电路板的第一面上，在所述反射片上设置有镂空部分；
LED光源，所述LED光源通过所述反射片的镂空部分固定连接到所述印刷电路板上；
扩散板，所述扩散板设置在所述LED光源的反向于所述印刷电路板的一侧，所述扩散板的入光面上设置有第一凸点，所述第一凸点布置在所述LED光源在所述入光面上的投影的周围，所述入光面为所述扩散板的朝向所述LED光源的一面。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述LED光源为四面发光LED。
3.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述第一凸点围绕第一投影呈矩阵式排布，所述第一投影为所述LED光源在所述入光面上的投影。
4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述第一凸点的面积比率自第一投影向外逐渐减小，所述面积比率为单位面积内第一凸点的面积占比。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的背光模组，其特征在于，所述第一凸点在所述入光面上的最大直径小于2mm。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的背光模组，其特征在于，在所述扩散板的出光面上设置有第二凸点，所述出光面为所述扩散板的背离所述LED光源的一面。
7.根据权利要求6所述的背光模组，其特征在于，还包括光学膜片，所述光学膜片设置在所述扩散板的背离所述LED光源的一侧。
8.根据权利要求7所述的背光模组，其特征在于，所述光学膜片为棱镜膜片。
9.一种液晶显示器，其特征在于，包含权利要求1至8中任意一项所述的背光模组，所述背光模组包括：
印刷电路板；
反射片，所述反射片设置在所述印刷电路板的第一面上，在所述反射片上设置有镂空部分；
LED光源，所述LED光源通过所述反射片的镂空部分固定连接到所述印刷电路板上；
扩散板，所述扩散板设置在所述LED光源的反向于所述印刷电路板的一侧，所述扩散板的入光面上设置有第一凸点，所述第一凸点布置在所述LED光源在所述入光面上的投影的周围，所述入光面为所述扩散板的朝向所述LED光源的一面。
10.根据权利要求9所述的液晶显示器，其特征在于，所述LED光源为四面发光LED，所述第一凸点围绕第一投影呈矩阵式排布，所述第一投影为所述LED光源在所述入光面上的投影。
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