CN109976039A - 光源组件、背光模组和显示装置 - Google Patents

光源组件、背光模组和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种光源组件和包括该光源组件的背光模组和显示装置，其中所述光源组件，包括多个发光二极管光源，每个发光二极管光源的发光面包括一凸面，所述发光面用于发出背光；以及导光板，其入光面包括由多个与所述发光二极管光源的发光面的凸面一一对应的凹面，所述发光二极管光源分别嵌入所述导光板的凹面使得所述凹面与所述发光二极管光源的凸面相贴合。本发明提供的光源组件有利于增大发光二极管光源的出光发散角，缩短发光二极管光源之间混光的距离，有利于进一步提高发光二极管光源发出的背光在导光板中传播的均匀性，也有利于显示装置的窄边框设计。

Description

光源组件、背光模组和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种光源组件、背光模组和显示装置。
背景技术
目前市面上大多数电子产品的光源均需要搭配导光板使用，背光模组的光学性能设计至关重要，这对发光二极管(Light Emitting Diode，LED)和导光板的组装要求较高。目前常用的LED外形为点光源或面光源，组装时LED的发光面与导光板表面接触(零间距组装)。请参阅图1，传统技术中一直下式背光模组100包括背板11、多个发光二极管12和导光板13，其中多个发光二极管12间隔设置于背板11上，发光二极管12的出光面为平面(即为顶部发光型)；导光板13设置于发光二极管12的出光光路上，导光板13的入光面也为平面。请参阅图2，图中仅示出两个发光二极管12的发光区域，定义相邻的发光二极管之间出射光线相交的交界处的点到发光二极管的出光面的最小距离为混光距离，此时两个发光二极管的混光距离为I。由于目前的平板产品的混光距离I相对较大，无法满足视效提高和窄边框设计趋势对混光距离减小的要求，混光距离I较大还常常伴随着显示画面的亮暗不均等现象(Hot Spot)。
发明内容
本发明第一方面提供一种光源组件，包括：
多个发光二极管光源，每个发光二极管光源的发光面包括一凸面，所述发光面用于发出背光；以及
导光板，其入光面包括由多个与所述发光二极管光源的发光面的凸面一一对应的凹面，所述发光二极管光源分别嵌入所述导光板的凹面使得所述凹面与所述发光二极管光源的凸面相贴合。
本发明第二方面提供一种背光模组，包括上述光源组件。
本发明第三方面提供一种显示装置，包括：
上述背光模组；以及
显示模组，所述背光模组用于为所述显示模组提供图像显示所需的背光。
本发明提供的光源组件、背光模组和显示装置中发光二极管光源的发光面包括凸面，此有利于增大发光二极管光源的出光发散角，缩短发光二极管光源之间混光的距离，同时导光板的入光面对应发光二极管光源的部分形成多个凹面使得发光二极管光源得以嵌入，有利于进一步提高发光二极管光源发出的背光在导光板中传播的均匀性，有利于显示装置的窄边框设计。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例/方式技术方案，下面将对实施例/方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例/方式，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获得其他的附图。
图1为传统技术的显示装置的结构示意图。
图2为传统技术的发光二极管的发光示意图。
图3为本发明第一实施例提供的显示装置的结构示意图。
图4为本发明第一实施例提供的背光模组的结构示意图。
图5为本发明第一实施例提供的发光二极管光源的发光示意图。
图6为本发明第二实施例提供的背光模组的结构示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，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做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。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本发明提供的光源组件、背光模组和显示装置中发光二极管光源的发光面包括凸面，此有利于增大发光二极管光源的出光发散角，缩短发光二极管光源之间混光的距离，同时导光板的入光面对应发光二极管光源的部分形成多个凹面使得所述发光二极管光源得以嵌入，有利于进一步提高发光二极管光源发出的背光在导光板中传播的均匀性，有利于显示装置的窄边框设计。本发明提供的显示装置可为手机、电视、电脑等平面显示产品。
第一实施例
请参阅图3，本发明第一实施例提供一种显示装置10，显示装置10包括背光模组200和显示模组500，其中背光模组200用于为显示模组500提供图像显示所需的背光。
本实施例中，显示模组500为液晶显示模组，可包括常规的液晶显示模组所具备的机构，例如但不限于包括有源矩阵基板、对置的颜色滤光基板、设置于有源矩阵基板与颜色滤光基板之间的液晶层以及偏光片等。
进一步地，本实施例中背光模组200为直下式背光模组，背光模组200包括光源组件20和背板21，光源组件20包括多个发光二极管光源22与导光板23。发光二极管光源22所述发光面用于发出背光，导光板23用于对发光二极管光源22发出的背光进行扩散，使背光均匀分布用于显示。多个发光二极管光源22间隔设置于背板21上，导光板23层叠设置于背板21上，并且发光二极管光源22位于背板21与导光板23之间。
本实施例中，发光二极管光源22包括发光二极管芯片22n和底座22m，发光二极管芯片22n相比于底座22m更靠近导光板13，发光二极管光源22的数量和颜色可根据实际需要进行调整，本发明对此不作限定。
进一步地，请参阅图4，每个发光二极管光源22的发光面22a包括一凸面221a，凸面221a为朝向导光板23凸起的非平面。发光面22a可部分为凸面或全部为凸面，本实施例中，发光二极管光源22为顶部发光型二极管，整个发光面22a为凸面。导光板23包括用于接收发光二极管光源22发出的背光的入光面23a，入光面23a包括多个与发光二极管光源22的发光面22a的凸面221a一一对应的凹面23b，多个发光二极管光源22分别嵌入导光板23的凹面23b使得凹面23b与发光二极管光源22的凸面221a相贴合。
本实施例中，发光二极管光源22的凸面221a为朝向导光板23凸起的凸形半圆柱曲面，可参考图6所示的发光二极管光源22的结构，只是图6所示的发光二极管光源22从导光板23的侧边射入光线。本实施例中，导光板23的凹面23b为朝向远离发光二极管光源22的方向凹陷的凹形半圆柱曲面。在其它实施例中，发光二极管光源22的发光面22a还例如包括凸三角形面、凸正方形面、凸梯形面或凸形自由曲面等，具体形状可根据实际需求进行设计，只要保证发光二极管光源22的发光面22a经凸面设计后出射背光的发散角增大即可。导光板23的凹面23b的形状对应发光二极管光源22的发光面22a进行设计，使得导光板23的凹面23b与发光二极管光源22的凸面221a可内切组装。
请参阅图5，此时两个发光二极管光源22的混光距离为I'。本实施例中的发光二极管光源22的发光面22a设置为凸面221a，有利于增大发光二极管光源22发出的背光的发散角度，通过调整发光二极管光源22的发光面的曲面曲率可以实现混光距离I'趋向于零，有利于缩小混光距离I'，进而增加背光入射至导光板23的入光面23a上的照明面积，有利于导光板23中背光的照明均匀性，使得显示装置10的显示画面的均匀性提高，有效改善显示画面因混光距离过小出现的明暗不均的现象。
在一种实施例中，发光二极管光源22包括光学透镜(图未示)与发光二极管芯片，所述发光二极管芯片容置于所述光学透镜的底面凹陷形成的容置空间中，所述光学透镜中与所述底面相对的顶面为所述发光二极管光源22的发光面22a。此实施例中只需调整所述光学透镜的发光面22a的形状与导光板23的凹面23b相匹配即可。
具体地，导光板23可由压克力树脂、环氧树脂、聚氨酯、透明热硬化型树脂或紫外线硬化型树酯制成。通过注塑成型的现有工艺，可实现在导光板23的入光面23a上形成多个凹面23b。
本实施例中，导光板23的入光面23a对应发光二极管光源22的部分形成多个凹面23b，使得发光二极管光源22得到嵌入，有利于进一步提高发光二极管光源22发出的背光在导光板中传播的均匀性，同时也提高了发光二极管光源22发出的背光的光效。
第二实施例
请参阅图6，本发明第二实施例提供的背光模组300与背光模组200的主要区别在于：
背光模组300为侧入式背光模组，包括光源组件20。本实施例中，发光二极管光源22的凸面221a与导光板23的凹面23b之间设置有光学胶，光学胶用于固定发光二极管光源22于导光板23上。
本实施例中可将组装好导光板23和发光二极管光源22的光源组件20作为一个一体化的产品进行生产，则在实际应用中，只需要使用光源组件20直接与背光模组300或显示模组500包含的其它器件进行组装即可，有利于简化实际应用中的生产流程，提高生产效率。
背光模组300还可包括反射片(图未示)，所述反射片设置于导光板23背离导光板23的出光面的一侧，用于将导光板23中背离导光板23的出光面出射的背光反射回导光板23中，提高导光板23出射的背光分布的均匀性。
本实施例中，通过降低发光二极管光源22之间的混光距离I'，有利于缩小发光二极管光源22相对均匀地照射导光板23的入光面23a所需的距离，在保证显示画面的均匀度的前提下，包含该背光模组200的显示装置的边框随着混光距离的缩小可制作得更窄。
本发明提供的发光二极管光源22的发光面22a包括凸面221a，若一个发光二极管光源22的发光面22a为平面，在不改变其发光面22a材质的情况下，其发光面22a设计为包括凸面221a的形状有利于增大发光二极管光源22的出光发散角，缩短发光二极管光源22之间混光的距离。
需要说明的是，在本发明的精神或基本特征的范围内，适用于第一实施例的实施方案也可以相应地适用于第二实施例，为节省篇幅及避免重复，在此就不再赘述。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。
此外，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个装置也可以由同一个装置或***通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。“上”、“顶”、“底”等方位用语仅为了方便理解，并不应作为限定本发明范围的依据。
最后应说明的是，以上实施例仅用以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等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种光源组件，其特征在于，包括：
多个发光二极管光源，每个发光二极管光源的发光面包括一凸面，所述发光面用于发出背光；以及
导光板，其入光面包括由多个与所述发光二极管光源的发光面的凸面一一对应的凹面，所述发光二极管光源分别嵌入所述导光板的凹面使得所述凹面与所述发光二极管光源的凸面相贴合。
2.如权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述发光二极管光源的凸面为朝向所述导光板凸起的半圆柱曲面，所述导光板的凹面为朝向远离发光二极管光源的一侧凹陷的半圆柱曲面。
3.如权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述发光二极管光源包括光学透镜与发光二极管，所述发光二极管容置于所述光学透镜的底面凹陷形成的容置空间中，所述光学透镜与所述底面相对的顶面为所述发光二极管光源的出光面。
4.如权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述发光二极管光源的凸面与所述导光板的凹面之间设置有光学胶，所述光学胶用于固定所述发光二极管光源于所述导光板上。
5.如权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述导光板由压克力树脂、环氧树脂、聚氨酯、透明热硬化型树脂或紫外线硬化型树酯制成。
6.一种背光模组，其特征在于，所述背光模组包括如权利要求1-5任意一项所述的光源组件。
7.如权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组为侧入式背光模组或直下式背光模组。
8.如权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括背板，多个所述发光二极管光源间隔设置于所述背板上，所述导光板层叠设置于所述背板上。
9.一种显示装置，其特征在于，包括：
如权利要求6-8任意一项所述的背光模组；以及
显示模组，所述背光模组用于为所述显示模组提供图像显示所需的背光。
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