CN203658711U - 一种可消除灯影的直下式led背光模组及液晶产品 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可消除灯影的直下式LED背光模组及液晶产品，包括背板、LED光源、扩散板以及对LED光源直接照射到扩散板以外的分散光线进行反射处理的反射片；其中，所述反射片上用于LED光源发射的分散光线形成光斑的区域的反射率低于其他区域的反射率。本实用新型采用局部修改反射片反射特性的方法来降低LED所形成的光斑区域的反射亮度，使整个液晶面板接收到的光线强度均匀化，消除液晶面板的灯影问题，改善液晶面板的显示效果。将该技术应用到采用直下式LED背光源技术设计的液晶产品中，可以省掉一定数量的LED或者适当地缩短LED到扩散板的混光距离，以降低整机成本，提高整机外形的美观度。
Description
技术领域
本实用新型属于液晶显示产品技术领域，具体地说，是涉及一种采用直下式LED背光照明技术设计的液晶显示产品。
背景技术
现在的液晶显示产品，主要采用直下式LED背光源技术或侧入式LED背光源技术对液晶面板进行照明，以实现画面的显示。目前，直下式LED背光源技术主要采用LED贴装透镜（lens）作为核心部件，利用透镜扩大LED光的发散角度，利用LED与扩散板之间形成的空气槽，为LED光提供混光距离，进而使LED光混合均匀后再到达扩散板，通过扩散板对LED光做进一步地扩散处理后，均匀地照射到整个液晶面板上。
采用这种直下式LED背光源技术设计的液晶产品，使用的LED数量越多且LED的间距越小，光的混合效果就越好；同时，混光距离越大，光的混合效果也越好。因此，当前主要采用增加LED的数量或增大混光距离两种方式，来提高光的混合效果，使LED光能够均匀地照明到液晶面板上，提高显示效果。
但是，当增加LED数量时，由于LED和透镜昂贵，因此会导致整机成本的大幅升高；而采用增大混光距离的方式则会导致产品厚度的增加，进而影响整机产品外形的美观度。若为了降低整机成本或者实现整机产品的超薄设计，而减少LED的使用数量或者缩短混光距离，则有可能会导致照射到液晶面板的光线不均匀，从而出现灯影现象，严重影响液晶产品的显示效果。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可消除灯影问题的直下式LED背光模组，可以在减少LED使用数量且不增加混光距离（或者适当减小混光距离）的前提下，实现对液晶面板的均匀照射。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种可消除灯影的直下式LED背光模组，包括背板、LED光源、扩散板以及对LED光源直接照射到扩散板以外的分散光线进行反射处理的反射片；其中，所述反射片上用于LED光源发射的分散光线形成光斑的区域的反射率低于其他区域的反射率。
作为对光斑区域进行降低反射率处理的其中一种设计方式，所述光斑区域内的反射片的材质与其他区域内的反射片的材质不同，通过选择反射率低的反光介质布设在光斑区域内，以降低光斑区域的反射率。
进一步的，将两种材质的所述反射片拼接在一起，布设在背板上且布满背板的整个内面，形成整片反射区，以扩大反射面积。
对于光斑区域为环形的情况，优选将所述光斑区域内的反射片设计成环形，环形反射片的内环直径应大于LED光源的直径，外环直径最好小于80mm；并将所述LED光源布设在背板上位于环形反射片内环的区域内。
优选的，所述光斑区域内的反射片优选采用亚光材质。
作为对光斑区域进行降低反射率处理的另外一种设计方式，在所述反射片上位于光斑区域内的部位增设有油墨层，通过油墨层降低光斑区域内反射片的反射率。
优选的，所述油墨层可以采用在反射片上印刷或者喷涂油墨的方式形成；将所述反射片和LED光源布设在背板上，所述反射片优选布满整个背板内面，仅在LED光源的安装位置处开孔，用于LED光源在背板上的安装固定。
对于光斑区域为环形的情况，优选将所述油墨层设计成环形，且环形油墨层的内环直径应略大于LED的直径，外环直径最好小于80mm；将所述LED布设在背板上位于油墨层内环的区域内。
作为对光斑区域进行降低反射率处理的第三种设计方式，在所述反射片上位于光斑区域内的部位开设有缺口，通过开设缺口减少光斑区域内反射片的面积，进而达到降低光斑区域反射率的设计目的。
优选的，所述缺口优选设计成条纹缺口，所述条纹缺口优选设置多条，且将所述的多条条纹缺口平行布设。
为了降低对背光源中心亮度的影响，对于布设在背板上的多颗LED光源，优选设置位于中心区域位置的LED光源所形成的光斑区域内的反射片的反射率高于其他LED光源所形成的光斑区域内反射片的反射率，以保证液晶面板的中心亮度。
基于上述可消除灯影的直下式LED背光模组，本实用新型还提出了一种采用所述可消除灯影的直下式LED背光模组设计的液晶产品，包括液晶面板和背光模组，在所述背光模组中设置有背板、LED光源、扩散板以及对LED光源直接照射到扩散板以外的分散光线进行反射处理的反射片；其中，所述反射片上用于LED光源发射的分散光线形成光斑的区域的反射率低于其他区域的反射率。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型采用局部修改反射片反射特性的方法，来降低LED所形成的光斑区域的反射亮度，使液晶面板正对LED的区域所接收到的光线强度减弱，继而使得整个液晶面板接收到的光线强度均匀化，消除液晶面板的灯影问题，改善液晶面板的显示效果。将该技术应用到采用直下式LED背光照明技术设计的液晶产品中，不仅可以省掉一定数量的LED，以实现整机成本的明显降低；而且，还可以适当地缩短LED到扩散板的混光距离，以减少背光模组的厚度，提高液晶产品整机外形的美观度，进而在保证照明效果的同时，实现液晶产品的超薄化设计。
结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是液晶产品中背光模组和液晶面板的组装结构示意图；
图2是本实用新型所提出的背光模组中反射区域局部修改方式的一种实施例的结构示意图；
图3是本实用新型所提出的背光模组中反射区域局部修改方式的另外一种实施例的结构示意图；
图4是图3中反射特性修改区域的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。
本实施例针对采用直下式LED背光照明技术设计的液晶产品，当产品中所使用的LED数量少或者LED到扩散板的混光距离短时，容易出现液晶面板光照不均匀（即灯影现象）的问题，提出了一种可以有效消除直下式LED背光源灯影现象的技术，即通过对背光模组中用于反射LED光线的反射片进行局部反射特性的修改，以降低LED光源投射到反射片上所形成的光斑区域的反射率，进而使光斑区域反射的光线强度与非光斑区域反射的光线强度的差距减小，继而使得整个液晶面板接收到的光线强度均匀，实现LED背光源对液晶面板的均匀照射。
下面结合图1至图4，对本实施例所提出的可消除灯影的直下式LED背光模组的具体组建结构及其工作原理进行详细地阐述。
参见图1所示，在液晶产品中设置有液晶面板4和用于照亮液晶面板4的背光模组。在所述背光模组中主要设置有背板5、反射片2、LED光源1和扩散板3等部分。其中，背板5起到支撑和保护内部器件的作用，通常包括底面5-1和四周侧面5-2，且四周侧面5-2外扩，端面用于安装扩散板3和液晶面板4。在背板5的底面5-1上安装LED光源1，将LED光源1的发光面朝前，正对扩散板3和液晶面板4，对扩散板3和液晶面板4进行直接照射。在背板5的底面5-1和四周侧面5-2上分别安装反射片2，且安装在底面5-1上的反射片2位于LED光源1的后方，用于对LED光源1分射到后方和四周的分散光线进行充分反射，以提高出光率。
为了提高照明强度，在背板5的底面5-1上需要布设多颗LED光源1，将多颗LED光源1排列成矩阵阵列形式，且基本布满整个背板5的底面5-1，如图1、图2所示，以提供能够足以满足液晶面板照明亮度需求的光线。
根据LED的发光特性：距离LED光源1的中心位置越近，光线的强度越大；距离LED光源1的中心位置越远，光线的强度越弱。当背光模组中布设的LED光源1的数量较少时，两颗LED光源1之间的间距就会变大。通过LED光源1发射的光，由于存在发光角度的问题，一部分光线直接照射到扩散板3上，一部分光线投射到后方和四周侧面的反射片2上，经由反射片2进行一次或者多次反射后，最终射向所述的扩散板3。
在实际工作过程中，通过LED光源1投射到后方的光线，会在安装在背板5底面5-1上的反射片2上形成光斑（肉眼可见的亮度较强的区域），如图2所示的反射区域6。由于光斑区域6内的光线强度高，因此反射到扩散板3的光线强度也高，导致该区域的亮度高；而投射到光斑区域6外的光线由于强度弱，因而经反射片2反射后，投射到扩散板3的强度也弱，由此在液晶面板4上形成亮暗不均匀的“灯笼”现象，即灯影问题，严重影响着液晶产品的显示效果。
为了解决灯影问题，本实施例对位于LED光源1后方的反射片2进行处理，采用修改反射片2局部反射特性的方式来降低光斑区域6内的反射率，以减小通过光斑区域6和非光斑区域反射的光线强度之间的差距，经LED光源1与扩散板3之间形成的空气槽混合后，均匀地照射到扩散板3上，经扩散板3中的扩散片和棱镜片分别对入射的光线进行扩散和增量处理后，实现对液晶面板4的均匀照射。
在对LED光源1所形成的光斑区域6进行降低反射率处理的过程中，本实施例提出以下三种设计方案，下面对三种设计方案分别进行具体说明。
方案一，参见图2所示，为了降低光斑区域6内反光介质的反射率，本方案采用局部更换反光介质的方式，对原来布设在背板5上的反射片2进行局部修改，使用反射率低于原反射片2的反光介质布设在所述的光斑区域6内，以降低光斑区域6的反射特性。
具体来讲，可以选用表面不平滑的亚光材质作为所述的反光介质，布设在所述的光斑区域6内；或者选用表面光洁但反射率低于反射片2的亮光材质作为所述的反光介质，布设在所述的光斑区域6内，而光斑区域6外仍布设原来反射片2。由于光斑区域6内的反光介质的反射率低于光斑区域6外的反射片2的光线反射率，因而即便是照射到光斑区域6内的光线强度大，但通过反光介质反射到扩展板3的光线强度并不会太高，通过缩小通过反光介质和反射片2反射到扩散板3的光线强度的差距，从而削弱亮暗对比度，实现反射光线的均匀混合，进而避免在液晶面板4上形成明暗不均的灯影现象。
作为本方案的一种优选设计方式，对于所述反光介质的形状和面积，优选设计成与LED光源1所形成的光斑的形状和面积相同或者基本相同。例如：对于圆形的LED光源1，其形成在背板5底面5-1反射片2上的光斑大致为环形，如图2所示。此时，在设计反光介质时，优选将反光介质也设计成环形，且环形反光介质的内环d直径应略大于LED的直径do，结合图4所示，以便于LED光源1在背板5上的布设；反光介质的外环直径D最好与光斑的外环直径相当，但通常应小于80mm，以避免削弱光斑区域6以外的分散光线的反射量。对于分散光线形成在位于背板5侧面5-2反射片2上的光斑，可以根据光斑的实际形状和面积大小确定所要更换的反光介质的形状和面积大小，以降低光斑区域内光线的反射量。
将LED光源1布设在背板5底面5-1位于环形反光介质内环的区域内，并对布设在背板5上的每一颗LED光源1后方的反射片2作上述反光介质的局部替换处理，反光介质以外的反射部位均布满所述的反射片2，即反射片2与反光介质紧密拼接，布满整个背板5的内面，形成整片反射区，以保证足够的出光率，满足液晶面板4的照明要求。
为了避免对背光源中心亮度产生过大影响，在对位于中心区域位置的LED光源1-1进行其光斑区域6-1反射特性修改的过程中，最好对该光斑区域6-1内反射介质的反射特性不要做过大改变，即选择反射率低于反射片2但高于其他反光介质的材质，布设在位于中心区域位置的LED光源1-1所发出的分散光线形成的光斑区域6-1内；对于非中心区域位置的LED光源1所发出的分散光线形成的光斑区域6，可以选用反射率更低的材质布设在其中，以进一步降低反射量。
方案二，仍结合图2所示，本方案采用在原反射片2上增加油墨层的方式，来修改反射片2光斑区域6内的反射特性，以降低光斑区域6内光线的反射量。
具体来讲，可以在反射片2上各LED光源1所形成的光斑区域6内喷涂或者印刷油墨，形成形状和面积与光斑区域6的形状和面积相同或者基本相当的油墨层，由油墨层来降低该区域6反射片2的反射率。
作为本方案的一种优选设计方式，优选将反射片2布满整个背板5的内面，即包括底面5-1和四周侧面5-2，仅在需要安装LED光源1的位置处开孔，以便于LED光源1在背板5上的安装固定。当LED光源1为圆形时，其形成在背板5底面5-1反射片2上的光斑大致为环形，如图2所示。此时，可以在反射片2上印刷或者喷涂环形的油墨层，且环形油墨层的内环d直径应略大于LED的直径do，结合图4所示，以便于LED光源1在背板5上的布设；油墨层的外环直径D最好与光斑的外环直径相当，但通常应小于80mm，以避免削弱光斑区域6以外的分散光线的反射量。对于分散光线形成在位于背板5侧面5-2的反射片2上的光斑，可以根据光斑的实际形状和面积大小确定所要喷涂或者印刷的油墨层的形状和面积大小，以降低光斑区域内光线的反射量。
同样的，在对位于中心区域位置的LED光源1-1进行其光斑区域6-1反射特性的修改时，喷涂或者印刷在该光斑区域6-1内的油墨层的厚度应小于其他光斑区域6内形成的油墨层的厚度，从而使位于中心位置的光斑区域6-1的反射率高于其他位置光斑区域6的反射率，以避免对背光源中心亮度产生过大的影响。
方案三，参见图3所示，本方案为了降低光斑区域6的反射特性，采用在每颗LED光源1在反射片2上所形成的光斑区域6内开设缺口7的方式，来减少该区域反射片2的面积，进而达到降低光斑区域6反射率的设计目的。
具体来讲，可以根据反射率的具体调整需求，在每个光斑区域6内开设一个或者多个缺口7，所述缺口7优选以条形缺口为宜，结合图3、图4所示。当需要开设多个条形缺口7时，优选将所述的多个条形缺口7平行布设，以提高工艺性和美观度。
同样的，为了减小对背光源中心亮度的影响，在对位于中心区域位置的LED光源1-1进行其光斑区域6-1反射特性修改的过程中，开设在该光斑区域6-1内的条纹缺口7的数目应少于开设在其他光斑区域6内条纹缺口的数目或者各条纹缺口7围成的区域小于光斑区域6-1，以使位于中心位置的光斑区域6-1的反射率高于其他位于非中心位置的光斑区域6的反射率，进而保证液晶面板4的中心亮度。
在液晶产品中采用本实施例的灯影消除方法后，实现了对反射光线的均匀化处理，进而使整个液晶面板接收的光线强度均匀，在保证对液晶面板均匀照射的前提下，可以适当地减少LED光源的使用数量或者缩短LED光源到扩散板的混光距离，在显著降低液晶产品整机成本的基础上，有助于实现产品的超薄化设计，提高直下式LED背光产品的品味。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种可消除灯影的直下式LED背光模组，包括背板、LED光源、扩散板以及对LED光源直接照射到扩散板以外的分散光线进行反射处理的反射片；其特征在于：所述反射片上用于LED光源发射的分散光线形成光斑的区域的反射率低于其他区域的反射率。
2.根据权利要求1所述的可消除灯影的直下式LED背光模组，其特征在于：所述光斑区域内的反射片的材质与其他区域内的反射片的材质不同。
3. 根据权利要求2所述的可消除灯影的直下式LED背光模组，其特征在于：两种材质的所述反射片拼接在一起，布设在背板上且布满背板的整个内面，形成整片反射区。
4. 根据权利要求2所述的可消除灯影的直下式LED背光模组，其特征在于：所述光斑区域内的反射片为环形，环形反射片的内环直径大于LED光源的直径，外环直径小于80mm；所述LED光源布设在背板上位于环形反射片内环的区域内。
5. 根据权利要求1所述的可消除灯影的直下式LED背光模组，其特征在于：在所述反射片上位于光斑区域内的部位增设有油墨层。
6. 根据权利要求5所述的可消除灯影的直下式LED背光模组，其特征在于：所述反射片和LED光源布设在背板上，所述反射片布满整个背板内面，仅在LED光源的安装位置处开孔。
7. 根据权利要求1所述的可消除灯影的直下式LED背光模组，其特征在于：在所述反射片上位于光斑区域内的部位开设有缺口。
8. 根据权利要求7所述的可消除灯影的直下式LED背光模组，其特征在于：所述缺口为条纹缺口，所述条纹缺口设置有多条，多条条纹缺口平行布设。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的可消除灯影的直下式LED背光模组，其特征在于：所述LED光源设置有多颗，位于中心区域位置的LED光源所形成的光斑区域内的反射片的反射率高于其他LED光源所形成的光斑区域内反射片的反射率。
10. 一种液晶产品，其特征在于：包括液晶面板和如权利要求1至9中任一项权利要求所述的可消除灯影的直下式LED背光模组。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140618 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |