CN109085719B - 直下式led背光源 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种直下式LED背光源，其包括背板、灯珠、反射器和散射部件和双面棱镜扩散板，反射器设置在灯珠发光面一端的上方，用于将灯珠的部分光线反射至散射部件；散射部件设置灯珠的外侧，用于将反射器反射的光线进行散射，并辐射双面棱镜扩散板，双面棱镜扩散板设置在反射器的上方，用于对散射部件散射的光线和灯珠透射过反射器的光线进行散射处理并射出。本发明通过反射器的透光口和外反射面、及散射部件和双面棱镜扩散板的设置，削减了混光暗区，达到了在不增加灯珠数量的前提下，在短距离内提高了混光效果，且缩短混光距离。

Description

直下式LED背光源
技术领域
本发明涉及一种背光源技术，特别涉及一种直下式LED背光源。
背景技术
现有LCD多采用LED背光源以获得更好的显示色彩，传统LED背光源根据光源的位置分为直下式LED背光源和侧入式LED背光源，针对大尺寸LCD显示器多采用直下式LED背光源，直下式LED背光源光效高，但是存在一个问题：
直下式LED背光源由于混光距离的限制，使得直下式背光源难以轻薄化，这一问题在液晶显示器日益追求轻薄化的今天显得尤为突出。
因此如何在不增加光源数量和光源密度的基础上在短距离内获得均匀的混光效果成为了摆在光学工程师面前一道亟待解决的难题。
发明内容
本发明实施例提供一种在不增加灯珠数量的前提下，短距离内提高混光效果并缩短混光距离的直下式LED背光源；以解决现有的直下式LED背光源在不增加灯珠数量的前提下，混光效果较差且混光距离较远的技术问题。
本发明实施例提供一种直下式LED背光源，其包括：
背板，
灯珠，呈矩阵式布置形成一灯珠阵列，设置在所述背板上；
反射器，设置在所述灯珠发光面一端的上方，用于将所述灯珠的部分光线反射至散射部件；
所述散射部件，设置所述灯珠的外侧，用于将所述反射器反射的光线进行散射，并辐射至双面棱镜扩散板；
所述双面棱镜扩散板，设置在所述反射器的上方，用于对所述散射部件散射的光线和灯珠透射过所述反射器的光线进行散射处理并射出；
其中所述反射器包括一正对所述灯珠发光面的用于透过部分灯珠光线的透光口、设置在所述透光口周侧的侧板和设置在所述侧板外侧面的用于反射部分灯珠光线的外反射面。
在本发明的第一技术方案中，所述侧板包括位于所述透光口两侧的设置有所述外反射面的第一侧板，所述反射器设置在每行所述灯珠上，所述散射部件对应的与每行所述灯珠交替设置，所述反射器的延伸方向和所述散射部件的延伸方向相同。
在本发明的第一技术方案中，所述透光口对应于所述灯珠的中部区域。
在本发明的第一技术方案中，所述侧板还包括连接两个所述第一侧板的第二侧板。
在本发明的第二技术方案中，所述侧板位于所述透光口的四周，所述反射器设置在每个所述灯珠的上方，所述散射部件对应设置在所述灯珠的四周。
在本发明的第二技术方案中，所述透光口对应于所述灯珠的中心区域。
在本发明的第三技术方案中，所述反射器分为对应于所述灯珠阵列四周区域的第一反射器和对应于所述灯珠阵列中间区域的第二反射器，所述散射部件分为对应于所述第一反射器的第一散射部件和对应于第二反射器的第二散射部件；
所述第一反射器包括正对所述灯珠发光面的用于透过部分灯珠光线的第一透光口、围设在所述第一透光口四周的侧板和设置在所述侧板外侧面的用于反射部分灯珠光线的外反射面，所述第一反射器设置在每个所述灯珠的上方，所述第一散射部件设置在所述灯珠的四周；
所述第二反射器包括正对所述灯珠发光面的用于透过部分灯珠光线的第二透光口、设置在所述第二透光口两侧的侧板和设置在所述侧板外侧面的用于反射部分灯珠光线的外反射面，所述第二反射器设置在每行所述灯珠上，所述第二散射部件对应的与每行所述灯珠交替设置，所述第二反射器的延伸方向和所述第二散射部件的延伸方向相同。
在本发明的第三技术方案中，所述第一透光口对应于相应所述灯珠的中心区域，所述第二透光口对应于相应所述灯珠的中部区域。
在本发明中，所述侧板的内侧面设置有内反射面。
在本发明中，所述外反射面所在平面和所述灯珠的出光面的夹角为30°～60°。
在本发明中，所述外反射面为平面或凸型曲面。
在本发明中，所述直下式LED背光源还包括设置在所述双面棱镜扩散板上方的增亮膜。
相较于现有技术的直下式LED背光源，本发明的直下式LED背光源通过反射器的透光口和外反射面以及散射部件的设置，使得灯珠出射角度小的光线从透光口透射过去，大角度的光线经过外反射面反射后，反射到散射部件上，经散射部件的漫散射后，和小角度的光线混合投向双面棱镜扩散板，最后在双面棱镜扩散板的扩散作用下，均匀出光，这样的设置削减了混光暗区，达到了在不增加灯珠数量的前提下，在短距离内提高了混光效果，且缩短混光距离；解决了现有的直下式LED背光源在不增加灯珠数量的前提下，混光效果较差且混光距离较远的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍。下面描述中的附图仅为本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。
图1为本发明的直下式LED背光源的第一优选实施例的***图；
图2为本发明的直下式LED背光源的第一优选实施例的剖面结构示意图；
图3为本发明的直下式LED背光源的第一优选实施例的反射器的结构示意图；
图4为本发明的直下式LED背光源的第二优选实施例的***图；
图5为本发明的直下式LED背光源的第二优选实施例的反射器的结构示意图；
图6为本发明的直下式LED背光源的第三优选实施例的***图。
具体实施方式
请参照附图中的图式，其中相同的组件符号代表相同的组件。以下的说明是基于所例示的本发明具体实施例，其不应被视为限制本发明未在此详述的其它具体实施例。
请参照图1至图3，图1为本发明的直下式LED背光源的第一优选实施例的***图；图2为本发明的直下式LED背光源的第一优选实施例的剖面结构示意图；图3为本发明的直下式LED背光源的第一优选实施例的反射器的结构示意图。
本第一优选实施例的直下式LED背光源，其包括背板11、灯珠12、反射器13、散射部件14、双面棱镜扩散板15和增亮膜16。
具体的，灯珠12呈矩阵式布置形成一灯珠阵列，设置在背板11上；反射器13设置在灯珠12发光面一端的上方，用于将灯珠12的部分光线反射至散射部件14；散射部件14设置灯珠12的外侧，用于将反射器13反射的光线进行散射，并辐射至双面棱镜扩散板15；双面棱镜扩散板15设置在反射器13的上方，用于对散射部件13散射的光线和灯珠12透射过反射器13的光线进行散射处理并射出。
其中反射器13包括一正对灯珠12发光面的用于透过部分灯珠12光线的透光口131、设置在透光口131周侧的侧板和设置在侧板外侧面的用于反射部分灯珠光线的外反射面13a。
本第一优选实施例中，通过反射器13的透光口131和外反射面13a以及散射部件14的设置，使得灯珠12出射角度小的光线从透光口131透射过去，大角度的光线经过外反射面13a反射后，反射到散射部件14上，经散射部件14的漫散射后，和小角度的光线混合投向双面棱镜扩散板15，最后在双面棱镜扩散板15的扩散作用下，均匀出光，，这样的设置削减了混光暗区，达到了在不增加灯珠数量的前提下，在短距离内提高了本实施例的混光效果，且缩短混光距离。
本第一优选实施例的LED背光源还包括设置在双面棱镜扩散板15上方的增亮膜16。双面棱镜扩散板15用于将经过反射器14混合后的光线进行散射等处理，以产生均匀的面光源。
具体的，在第一优选实施例中，侧板包括位于透光口131两侧的设置有外反射面13a的第一侧板132和连接两个第一侧板132的第二侧板133，反射器13设置在每行灯珠12上，散射部件14对应的与每行灯珠12交替设置，反射器13的延伸方向和散射部件14的延伸方向相同。
其中，反射器也可以是设置每列灯珠上，则散射部件对应的与每列灯珠交替设置。
反射器13呈V型槽体状，透射口131位于槽底。另外，将反射器13对应于每行灯珠12，便于装配。且透光口131对应于灯珠12的中部区域，便于将灯珠12发出的光线对等的进行反射，提高反射光的均匀性，进而提高了混合的均匀性。
进一步的，侧板的内侧面设置有内反射面13b。在本第一优选实施例中，内反射面13b设置在第一侧板132的内侧面，用于将辐射至第一侧板132内侧面的光线进行反射，并投向双面棱镜扩散板15，以提高混光效果。
其中，内反射面13b为平面或凹型弧面，当内反射面为凹形弧面时，达到聚光效率。
在本发明中，外反射面13a为平面或凸型曲面。本第一优选实施例中，优选的，外反射面13a为平面。
进一步的，外反射面13a所在平面和灯珠12的出光面的夹角为30°～60°。这样的设置，便于将灯珠12发出的大角度的光线反射向散射部件14，以最大程度的提高了混光效果。优选的，外反射面13a所在平面和灯珠12的出光面的夹角为45°。
在本第一优选实施例中，其工作原理是：
首先，灯珠12发光，其中一部分出光角度小的光线直接透过反射器13的透光口131，另一部分的出光角度大的光线经过设置在第一侧板132外侧面的外反射面13a反射后，反射到背板11上的散射部件14上，光线在散射部件14发生漫反射并和透过透光口131的光线混合；然后，混合的光线投向出光的双面棱镜扩散板15，在双面棱镜扩散板15的散射处理后，形成一面光源最后辐射向显示面板。
这样便完成了本第一优选实施例的工作过程。
请参照图4和图5，在本发明的第二优选实施例中，LED背光源包括背光21、设置在背板21上的灯珠22、设置在灯珠22出光面上方的反射器23、设置在灯珠22四周的散射部件24、设置在反射器23上方的双面棱镜扩散板(图未示出)和设置在双面棱镜扩散板上方的增亮膜(图未示出)。与第一优选实施例的不同之处在于：
侧板232位透光口231的四周，反射器23设置在每个灯珠22的上方，散射部件24对应设置在灯珠22的四周，这样的设置，提高了对灯珠22的发出光线的发射光量，进而提高了混合效果。
透光口231对应于灯珠22的中心区域，便于将灯珠22发出的光线对等的进行反射，提高反射光的均匀性，进而提高了混合的均匀性。
另外，侧板232的外侧面均设置有外反射面23a，其内侧面均设置有内反射面23b。
本第二优选实施例的工作原理和第一优选实施例的工作原理相同或相似。
请参照图6，在本发明的第三优选实施例中，LED背光源包括背板31、灯珠32阵列、反射器、散射部件、设置在反射器上方的双面棱镜扩散板(图未示出)和设置在双面棱镜扩散板上方的增亮膜(图未示出)。本第三优选实施例与第二优选实施例的不同之处在于：
反射器分为对应于灯珠32阵列四周区域的第一反射器33和对应于灯珠32阵列中间区域的第二反射器34，散射部件分为对应于第一反射器33的第一散射部件35和对应于第二反射器的第二散射部件36；
第一反射器33包括正对灯珠32发光面的用于透过部分灯珠光线的第一透光口、围设在第一透光口四周的侧板和设置在侧板外侧面的用于反射部分灯珠32光线的外反射面，第一反射器33设置在灯珠阵列四周区域中每个灯珠32的上方，第一散射部件35设置在灯珠32的四周；
第二反射器34包括正对灯珠32发光面的用于透过部分灯珠32光线的第二透光口、设置在第二透光口两侧的侧板和设置在侧板外侧面的用于反射部分灯珠32光线的外反射面，第二反射器34设置在灯珠阵列中间区域中每行灯珠32上，第二散射部件36对应的与每行灯珠32交替设置，第二反射器36的延伸方向和第二散射部件36的延伸方向相同。
其中第一透光口对应于相应灯珠32的中心区域，第二透光口对应于相应灯珠32的中部区域。
本实施例将第一反射器33设置在灯珠阵列的四周区域，以提高了背光源四周区域的亮度，进而提高整个背光源发光的均匀性。
本第三优选实施例的工作原理和第二优选实施例的工作原理相同或相似。
相较于现有技术的直下式LED背光源，本发明的直下式LED背光源通过反射器的透光口和外反射面以及散射部件的设置，使得灯珠出射角度小的光线从透光口透射过去，大角度的光线经过外反射面反射后，反射到散射部件上，经散射部件的漫散射后，和小角度的光线混合投向双面棱镜扩散板，最后在双面棱镜扩散板的扩散作用下，均匀出光，这样的设置削减了混光暗区，达到了在不增加灯珠数量的前提下，在短距离内提高了混光效果，且缩短混光距离；解决了现有的直下式LED背光源在不增加灯珠数量的前提下，混光效果较差且混光距离较远的技术问题。
本发明尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本公开，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本公开包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。此外，尽管本公开的特定特征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式的一个或多个其他特征组合。而且，就术语“包括”、“具有”、“含有”或其变形被用在具体实施方式或权利要求中而言，这样的术语旨在以与术语“包含”相似的方式包括。
综上所述，虽然本发明已以实施例揭露如上，实施例前的序号，如“第一”、“第二”等仅为描述方便而使用，对本发明各实施例的顺序不造成限制。并且，上述实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种直下式LED背光源，其特征在于，包括：
背板，
灯珠，呈矩阵式布置形成一灯珠阵列，设置在所述背板上；
反射器，设置在所述灯珠发光面一端的上方，用于将所述灯珠的部分光线反射至散射部件；
所述散射部件，设置所述灯珠的外侧，用于将所述反射器反射的光线进行散射，并辐射至双面棱镜扩散板；
所述双面棱镜扩散板，设置在所述反射器的上方，用于对所述散射部件散射的光线和所述灯珠透射过所述反射器的光线进行散射处理并射出；
所述反射器包括一正对所述灯珠发光面的用于透过部分灯珠光线的透光口、设置在所述透光口周侧的侧板和设置在所述侧板外侧面的用于反射部分灯珠光线的外反射面。
2.根据权利要求1所述的直下式LED背光源，其特征在于，所述侧板包括位于所述透光口两侧的设置有所述外反射面的第一侧板，所述反射器设置在每行所述灯珠上，所述散射部件对应的与每行所述灯珠交替设置，所述反射器的延伸方向和所述散射部件的延伸方向相同。
3.根据权利要求2所述的直下式LED背光源，其特征在于，所述透光口对应于所述灯珠的中部区域。
4.根据权利要求1所述的直下式LED背光源，其特征在于，所述侧板位于所述透光口的四周，所述反射器设置在每个所述灯珠的上方，所述散射部件对应设置在所述灯珠的四周。
5.根据权利要求4所述的直下式LED背光源，其特征在于，所述透光口对应于所述灯珠的中心区域。
6.根据权利要求1所述的直下式LED背光源，其特征在于，所述反射器分为对应于所述灯珠阵列四周区域的第一反射器和对应于所述灯珠阵列中间区域的第二反射器，所述散射部件分为对应于所述第一反射器的第一散射部件和对应于第二反射器的第二散射部件；
所述第一反射器包括正对所述灯珠发光面的用于透过部分灯珠光线的第一透光口、围设在所述第一透光口四周的侧板和设置在所述侧板外侧面的用于反射部分灯珠光线的外反射面，所述第一反射器设置在每个所述灯珠的上方，所述第一散射部件设置在所述灯珠的四周；
所述第二反射器包括正对所述灯珠发光面的用于透过部分灯珠光线的第二透光口、设置在所述第二透光口两侧的侧板和设置在所述侧板外侧面的用于反射部分灯珠光线的外反射面，所述第二反射器设置在每行所述灯珠上，所述第二散射部件对应的与每行所述灯珠交替设置，所述第二反射器的延伸方向和所述第二散射部件的延伸方向相同。
7.根据权利要求1-6任一项所述的直下式LED背光源，其特征在于，所述侧板的内侧面设置有内反射面。
8.根据权利要求1-6任一项所述的直下式LED背光源，其特征在于，所述外反射面所在平面和所述灯珠的出光面的夹角为30°～60°。
9.根据权利要求1-6任一项所述的直下式LED背光源，其特征在于，所述外反射面为平面或凸型曲面。
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