CN109407400A - 直下式背光模组及显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种直下式背光模组及显示设备。该直下式背光模组，包括：背板，所述背板包括底板，以及设于所述底板周侧的侧板，所述侧板以所述底板为中心、与所述底板围设为凹槽状结构；LED模组，所述LED模组包括设于所述凹槽状结构的底板上的LED灯板；扩散板，设于所述侧板上、并罩设于所述LED灯板上方；以及，导光结构，设于所述侧板处、并位于所述扩散板的边角，所述导光结构用于将所述LED灯板或所述LED模组的光传导至所述扩散板的边角处。本发明提供的技术方案，可改善背光模组四周暗影问题，提高显示画质，给消费者带来更好的体验效果。

Description

直下式背光模组及显示设备
技术领域
本发明涉及显示设备技术领域，特别是涉及一种直下式背光模组及显示设备。
背景技术
目前的液晶电视、液晶显示器等显示设备的厚度越来越薄，但是对于直下式显示设备，不仅要保证其相对于侧入式显示设备的成本优势，还需要突破其他问题。对于直下式显示设备而言，在满足亮度需要的前提下，LED配合二次透镜的发光角度越大，则所需的LED灯颗数越少，功耗越小，成本越低。直下式显示设备由于其成本的优势，而被广大消费者以及设计人员偏爱。但是随着直下式成本的不断降低，LED灯数量不断减少，出现了一些视效方面的缺陷，即显示设备四角的暗影问题，这个问题一直困扰着专业设计人员。并且消费者也开始关注这个问题，尤其一些对画质要求较高的消费群体。
目前，传统的LED方式包括红绿粉LED、新红粉LED等，这几种方式的色域只能达到90％NTSC，画质提升效果却不突出，且光利用率较低，造成背光方案成本较高。为此，引入一种新的半导体材料量子点材料(Quantum Dot，QD)，可实现完美高色域画质效果，色域可达到110％NTSC。其原理是采用高频光源，例如最常用的蓝光激发QD产生各种色彩光谱。在显示设备背光设计中常使用蓝光光源激发红绿蓝色量子点膜片，使量子点材料发出红绿蓝色光，混色从而实现白光效果。但是，由于直下式显示设备的四角光能量较低，则当光照射量子点膜片时，会出现激发不完全的状况，导致四角暗影更加严重，甚至出现色差问题。
发明内容
基于此，本发明提供一种直下式背光模组及显示设备，可改善背光模组四周暗影问题，提高显示画质，给消费者带来更好的体验效果。
为实现上述目的，本发明提出一种直下式背光模组，包括：
背板，所述背板包括底板，以及设于所述底板周侧的侧板，所述侧板以所述底板为中心、与所述底板围设为凹槽状结构；
LED模组，所述LED模组包括设于所述凹槽状结构的底板上的LED灯板；
扩散板，设于所述侧板上、并罩设于所述LED灯板上方；以及，
导光结构，设于所述侧板处、并位于所述扩散板的边角，所述导光结构用于将所述LED灯板或所述LED模组的光传导至所述扩散板的边角处。
在其中一个实施例中，所述导光结构设为所述扩散板的边角处的至少一块导光板。
在其中一个实施例中，所述导光板的厚度为1-3mm。
在其中一个实施例中，所述扩散板呈方形设置；
所述扩散板的四个边角处各设有一块所述导光板。
在其中一个实施例中，所述导光板面向所述LED模组的表面上设有多个导光网点，在靠近所述扩散板的边角的方向上，多个所述导光网点呈尺寸增大设置；和/或，
在靠近所述扩散板的边角的方向上，所述导光板的厚度逐渐增大设置；和/或，
所述导光板的入光侧上设有导光用的多个微细结构。
在其中一个实施例中，所述LED模组还包括设于所述背板上、并与所述导光板对应的补光LED灯。
在其中一个实施例中，所述导光板在对应所述补光LED灯的位置呈凹陷设置，以形成有为所述补光LED灯让位的让位空间。
在其中一个实施例中，所述导光板在靠近一边角处呈斜切设置，以形成所述让位空间。
在其中一个实施例中，所述LED模组包括发光LED、以及量子点透镜；
所述量子点透镜包括包覆于所述发光LED外上的透镜主体、以及分散设于所述透镜主体中的杂化钙钛矿量子点，所述杂化钙钛矿量子点包括R1NH3AB3或(R2NH3)2AB4形成的内核结构、以及包覆于所述内核结构外的有机酸或有机胺形成的表面配体，其中，R1为甲基，R2为有机分子基团，A为选自Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Cu或Mn的至少之一，B为选自Cl、Br和I的至少之一，A和B构成配位八面体结构，R1NH3或R2NH3填充在配位八面体结构的间隙中。
此外，本发明还提出一种显示设备，包括如上所述的直下式背光模组。
本发明提出的技术方案中，通过在背光模组的四周设置具有导光功能的导光板，可以对设于背板上的LED灯板或其他灯组发出的光线向扩散板四周进行导引，增加扩散板及整个背光模组四周的光线，可以显著改善背光模组四周有暗影的问题，使整个背光模组的显示光线更加均匀匀称，从而能够较好地改进显示画质，提高消费者使用体验效果。
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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例所述直下式背光模组的横截面结构示意简图；
图2为本发明实施例所述直下式背光模组(移除扩散板和光学膜片组时)的俯视结构示意简图；
图3为本发明实施例所述直下式背光模组(移除扩散板和光学膜片组，LED灯板发光时)的俯视结构示意简图；
图4为本发明实施例所述直下式背光模组的导光板(开设导光网点时)的立体结构示意图；
图5为本发明实施例所述直下式背光模组的导光板(设置微细结构时)的立体结构示意图；
图6为本发明实施例所述直下式背光模组的导光板(设置为楔形时)的立体结构示意图；
图7为本发明实施例所述直下式背光模组的导光结构的局部立体结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
100 外框 200 背板
210 底板 220 LED灯板
222 发光LED 224 量子点透镜
230 侧板 300 扩散板
400 光线膜片组 500 导光结构
510 导光板 512 导光网点
514 微细结构 516 倾斜部
520 补光LED灯
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1所示，本发明提出一种直下式背光模组，可包括背板200、LED模组、扩散板300、光学膜片组400，以及设于外壳内的导光结构500。通过该背板200可为整个背光模组提供安装基础和支撑，而通过该导光结构500可为背光模组的边角实现导光功能。
而且，该背光模组还可包括外壳，而该外壳可包括上述背板200。利用该外壳可对整个结构进行固定，也便于将其他结构安设在外壳上。该LED模组可包括设于该外壳内、并位于背板200上的LED灯板220，该扩散板300设于外壳内、并罩设于LED灯板220上方，而该导光结构500设于外壳内、并位于扩散板300的边角处。该导光结构500用于将LED灯板220或LED模组的光传导至扩散板300的边角处，可以对扩散板300的四周边角处进行增光，改善其四周光线不足而产生暗影的问题。
进一步地，上述外壳还还可包括外框100，上述背板200可设于外框100的一侧，上述扩散板300和光学膜片组400设于该外框100的另一侧，通过外框100可从四周对背板200、扩散板300、光学膜片组400进行固定。即可将背板200及LED灯板220固定于外框100的一侧，并将叠设在一起的扩散板300和光学膜片组400固定于外框100的另一侧。
而且，上述背板200可包括底板210，以及设于该底板210周侧的侧板230，该侧板230以底板210为中心、与底板210围设为凹槽状结构。即可将背板200设置为凹槽状结构，并将底板210设为该凹槽状结构的底部中心，将侧板230设为该凹槽结构的侧边。而且，该侧板230可由底板210的边缘向远离底板的方向延伸，即使得侧板230向底板210的侧边外倾斜，可使侧板230与底板210之间形成大于90°但是小于180°的夹角。此外，上述侧板230可包括多块(包括两块及两块以上)，分别设于底板210的多个侧边处。而且，这些侧板230可独立设置，即这些侧板230分开围设在底板210的周围；也可以连接为一体，即连接为环状，并围设在底板210的周围。上述LED灯板220安设于凹槽状结构底部的底板210上，上述扩散板300设于侧板230(该侧板230由底板210边缘向扩散板300的边缘倾斜延伸)上、并罩设于该LED灯板220上方，上述光学膜片组400叠设于扩散板300上，该光学膜片组400和LED灯板220分别位于扩散板300两侧。将LED灯板220设置在背板200的凹槽中，可向LED灯板220上方的扩散板300和光学膜片组400发出光线。但是，在传统技术中，LED灯板220一般设置在底板210上，处于背板200的中部位置处，与扩散板300和光学膜片组400的中部位置对应，而扩散板300和光学膜片组400远离LED灯板220的四周边角位置处接收到的光线较少，因此会导致扩散板300和光学膜片组400四周产生暗影，影响整体显示效果。
因此，如图2至图3所示，本申请在扩散板300的四周边角位置处设置了上述导光结构500，对扩散板300和光学膜片组400四周产生暗影的问题进行改善。而且，上述导光结构500可位于背板200和扩散板300之间，并且该导光结构500设于扩散板300下侧(指扩散板300面对LED灯板220的一侧)、并面向LED灯板220(可以是正对面向LED灯板220，也可以是倾斜面向LED灯板220)。通过在背光模组的四周设置导光结构500，可以对设于底板210上的LED灯板220发出的光线向扩散板300四周边角位置处进行导引，增加扩散板300及整个背光模组四周边角位置处的光线，可以显著改善背光模组四周边角有暗影的问题，使整个背光模组的显示光线更加均匀匀称，从而能够较好地改进显示画质，提高消费者使用体验效果。而且，该导光结构500可直接设于扩散板300上，即与扩散板300直接接触，可直接固定在扩散板300上，也可固定在背板200或外框100上；也可设于扩散板300的下方，即不与扩散板300直接接触，与扩散板300之间具有一定的距离，可固定在背板200上，也可固定在外框100上。
而且，上述导光结构500可包括设于上述扩散板300边角位置处的至少一块导光板510。例如，上述导光结构500可包括设置为一整块的环形导光板510，该环形导光板510可环设于扩散板300的四周，对扩散板300的四周(包括扩散板300的边角位置，以及连接边角位置的过渡位置)进行导光，使扩散板300及整个背光模组的四周光线效果更好。即通过在扩散板300四角较暗的位置放置导光板510，让更多的光可以传导过去以提高亮度。而且，导光板510放于扩散板300下方，使光均匀分布。此外，上述导光结构500也可包括独立设置的多块(包括两块及两块以上)导光板510，分别设置在扩散板300的四周，对扩散板300及整个背光模组的四周边角位置进行导光。而且，这些导光板可以独立设置，也可以相互连接在一起，也可以部分独立设置、部分相互连接在一起。
进一步地，如图2至图3所示，上述边框100和扩散板300均可呈方形设置，而上述导光结构可包括四块分别设于该扩散板300的四角处的导光板510，即可在扩散板300的四个边角处各设有一块导光板510进行导光。此外，也可在该扩散板300的每个角处设置多块导光板510。此外，上述扩散板300可设置为圆形结构，也可以设置为梯形结构，或者设置为其他不规则的形状结构，而上述的导光结构500可以包括根据需要在扩散板300的四周偏暗的位置处设置对应形状的导光板510。
而且，上述导光板510的厚度可设为为1-3mm。例如可将导光板510厚度设为有1mm、1.4mm、2mm、3mm等，可以根据偏暗程度选择导光板510的厚度，越暗则导光板510厚度须约厚。此外，对上述导光板510进行单独设置时，可将其设置为矩形结构，也可设置三角形结构(四角暗影不明显时)，此外也能设置为其他形状结构。
而且，如图4所示，上述导光板510在面向LED模组的表面上设有多个导光网点512。具体地，上述导光板510可包括设于扩散板300周边处的导光主板，以及开设于该导光主板上的多个凹槽状的导光网点512，且该导光网点512可面向LED灯板220。而且，这些导光网点512可以是直接面向LED灯板，也可以是倾斜面向LED灯板。通过在导光主板上设置多个面向LED灯板(光源)的导光网点512，可以具有更好的入光效果。
而且，在靠近扩散板300的边角的方向上，多个导光网点512呈尺寸增大设置。具体地，上述导光板510可包括分别设于导光主板上的入光侧和背光侧，该入光侧为导光主板上可较好地导入光线的位置，可设于导光主板的一侧或多侧；而该背光侧为导光主板上无法直接导入光线或导入光线效果较差的位置，也可设于导光主体的一侧或多侧。一般情况下，入光侧和背光侧可背对设于导光主板上，而入光侧向背光侧延伸的方向即可视为靠近扩散板300的边角的方向。在本实施例中，该入光侧可为导光主体靠近LED灯板或LED模组的一个或多个侧面，而背光侧可为导光主体远离LED灯板或LED模组的一个或多个侧面。而且，多个导光网点512可均匀布置于导光主板上，且导光网点512的尺寸大小由入光侧向背光侧逐渐变大。导光所需光量的大小与导光网点512相关性较大，导光网点的尺寸越大，暗处光线补偿效果更佳。由于要保证光线补偿效果的平滑性，在入光侧做小尺寸的导光网点设计，越靠近扩散板四角处导光网点的尺寸越大。而且，上述导光网点510可设置为凹球面状，导光效果更佳。此外，上述导光网点可通过Lighttools等软件进行设计。
而且，如图5所示，上述导光板510还可包括设于导光主板的入光侧上的多个凸起形成的微细结构514，该微细结构514可用于向导光主板导光。而且，这些微细结构514主要设置在导光主板的入光侧的一个或多个侧面上。通过在导光板510的入光侧做多个细小的微细结构514，能够使导光板510的入光平滑性更好，使得导光板510的导光效果更佳。而且，这些凸出的微细结构514可设置为三角状、半球状、半圆柱状等形状，也可以直接在导光主板入光侧的侧面上设置导光颗粒，或者直接将导光主板入光侧的侧面设置具有一定粗糙度的面。此外，上述微细结构514(微结构)可单独设于导光板510上，也可与上述导光网点512一起设于导光板510上。
此外，如图6所示，在靠近扩散板300的边角的方向上，导光板510的导光主板的厚度逐渐增大设置。即上述导光主板的厚度可由入光侧向背光侧逐渐变大。在本实施例中，可将导光主板设置为楔形结构，且该楔形结构的厚度从入光侧到背光侧逐渐加厚，采用这种形状可以使对光线的补偿效果更加平滑自然。而且，可将导光主板入光的部分设置为楔形结构，也可将导光主板整体设置为楔形结构。此外，该楔形结构可单独设于导光主板上，也可与上述的导光网点512一起设置，也可以与上述的微细结构514(微结构)一起设置。
此外，如图7所示，上述LED模组还包括设于背板上、并与导光板510对应的补光LED灯520。即可以在上述导光板510的基础上，再设置相应的补光LED灯520对背光模组的四周进行光线补偿，以解决四周暗影的问题。由于背光模组四角与中心及其他地方存在一定的亮度差异，这种亮度差异不需要用大量的光线来补偿。因此，一两颗补光LED灯520即可补偿背光模组四角偏暗的问题，但是直接放置于扩散板300下会导致背光模组四角亮度形成突变，影响视觉效果。因此，在背光模组四角放置一两颗补光LED灯520，然后在补光LED灯520前搭配导光板510将光均匀化，即可避免背光模组四角亮度突变、又可以解决背光模组四角暗影的问题。而且，该补光LED灯520可设于背板200上，也可以设于外框100上。此外，上述补光LED灯520可以直接安设在背板200的侧板上，也可直接安设在邻近侧板的外框上(即可位于侧板上方)，且均位于扩散板300下方。
而且，上述导光板510可在对应补光LED灯520的位置呈凹陷设置，以形成有为补光LED灯520让位的让位空间。即上述导光板510可包括设于扩散板300周边处的导光主板，可以在导光板510的导光主板上设置凹陷结构，并将补光LED灯520设置在该凹陷结构处，可以节约补光LED灯520的占用空间。而且，在一些实施例中，上述导光板510在靠近一边角处呈斜切设置，以形成所述让位空间。即可以在导光板510的导光主板上设置面向LED灯板220或/和补光LED灯520的倾斜部516(斜切设置形成的让位空间)，上述补光LED灯520设于该倾斜部516处。通过在导光板510上设置倾斜部516(让位空间)，一方面可便于将补光LED灯520发出的光线进入导光板510中，另一方面也可以减少补光LED灯520的占用空间、以减小由于四角放置补光LED灯而导致的边框变宽问题。而且，当上述倾斜部516设于导光主板的入光侧时，该倾斜部516的厚度可由入光侧向背光侧逐渐变大；当上述倾斜部516设于导光主板的背光侧时，该倾斜部516的厚度可由入光侧向背光侧逐渐变小。具体地，上述倾斜部516可通过将导光板510的边角按照ABC位置切割而成(三角形结构)，其中A、B、C位置可根据实际需要进行更改，不做限制。在导光板510上所形成的倾斜部516(让位空间)处放置补光LED灯520，该补光LED灯520可置于倾斜部516(让位空间)的正下方，或者沿导光板510边缘放置，或者以一定的角度放置，其位置不做限制。
此外，上述LED灯板220可包括设于底板210上的发光LED222，以及包覆于该发光LED222外的量子点透镜224。而且，该量子点透镜224包括包覆于发光LED222外上的透镜主体，以及分散设于透镜主体中的杂化钙钛矿量子点；该杂化钙钛矿量子点包括R1NH3AB3或(R2NH3)2AB4形成的内核结构，以及包覆于所述内核结构外的有机酸或有机胺形成的表面配体；其中，R1为甲基，R2为有机分子基团，A为选自Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Cu或Mn的至少之一，B为选自Cl、Br和I的至少之一，A和B构成配位八面体结构，R1NH3或R2NH3填充在配位八面体结构的间隙中。与传统技术中的无机量子点相比，这种杂化钙钛矿量子点的量子产率非常高，且半峰宽更窄，发光色纯度更高。又由于有机-无机杂化钙钛矿材料结合了有机和无机材料的优点，不仅具有无机组分良好的热稳定性、机械性能以及电磁特性，而且具备有机组分的易加工成膜等优点，制备工艺方面相对简单。而且，由于这种杂化钙钛矿量子点光学性能更好，通过设置这种杂化钙钛矿量子点，也可以增强背光模组四周的光线强度，改善背光模组四周出现暗影的问题。
此外，本发明还提出一种显示设备，包括如上所述的直下式背光模组。采用上述设置有导光板、或导光板和补光LED灯形成的具有导光功能的导光结构，可以对设于背板上的LED灯板或其他灯组发出的光线向扩散板四周进行导引，增加扩散板及整个背光模组四周的光线，可以使得直下式背光模组的四周光线得到增强，较好地改善背光模组四周出现暗影的问题，使整个背光模组的显示光线更加均匀匀称。将这种直下式背光模组应用到显示设备中后，也可以使该显示设备的四周与中心的光线更加匀称，能够较好地改进显示画质，显示效果更佳，可较好地提高消费者的使用体验效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种直下式背光模组，其特征在于，包括：
背板，所述背板包括底板，以及设于所述底板周侧的侧板，所述侧板以所述底板为中心、与所述底板围设为凹槽状结构；
LED模组，所述LED模组包括设于所述凹槽状结构的底板上的LED灯板；
扩散板，设于所述侧板上、并罩设于所述LED灯板上方；以及，
导光结构，设于所述侧板处、并位于所述扩散板的边角，所述导光结构用于将所述LED灯板或所述LED模组的光传导至所述扩散板的边角处。
2.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，所述导光结构设为所述扩散板的边角处的至少一块导光板。
3.根据权利要求2所述的直下式背光模组，其特征在于，所述导光板的厚度为1-3mm。
4.根据权利要求2所述的直下式背光模组，其特征在于，所述扩散板呈方形设置；
所述扩散板的四个边角处各设有一块所述导光板。
5.根据权利要求2所述的直下式背光模组，其特征在于，所述导光板在面向所述LED模组的表面上设有多个导光网点，在靠近所述扩散板的边角的方向上，多个所述导光网点呈尺寸增大设置；和/或，
在靠近所述扩散板的边角的方向上，所述导光板的厚度逐渐增大设置；和/或，
所述导光板的入光侧上设有导光用的多个微细结构。
6.根据权利要求2所述的直下式背光模组，其特征在于，所述LED模组还包括设于所述背板上、并与所述导光板对应的补光LED灯。
7.根据权利要求6所述的直下式背光模组，其特征在于，所述导光板在对应所述补光LED灯的位置呈凹陷设置，以形成有为所述补光LED灯让位的让位空间。
8.根据权利要求7所述的直下式背光模组，其特征在于，所述导光板在靠近一边角处呈斜切设置，以形成所述让位空间。
9.根据权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于，所述LED模组包括LED、以及量子点透镜；
所述量子点透镜包括包覆于所述LED外上的透镜主体、以及分散设于所述透镜主体中的杂化钙钛矿量子点，所述杂化钙钛矿量子点包括R1NH3AB3或(R2NH3)2AB4形成的内核结构、以及包覆于所述内核结构外的有机酸或有机胺形成的表面配体，其中，R1为甲基，R2为有机分子基团，A为选自Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Cu或Mn的至少之一，B为选自Cl、Br和I的至少之一，A和B构成配位八面体结构，R1NH3或R2NH3填充在配位八面体结构的间隙中。
10.一种显示设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的直下式背光模组。
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