CN212255964U - 灯珠、背光模组及显示装置 - Google Patents

灯珠、背光模组及显示装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开一种灯珠、背光模组及显示装置。其中，灯珠包括支架、发光芯片、封装层及光线调节层；支架开设有容置槽；发光芯片设于容置槽的底部；封装层填充容置槽并包裹发光芯片；光线调节层设于封装层的外表面，以对发光芯片发出的部分光线进行反射，部分光线进行透射；光线调节层的厚度由中部至边缘的方向逐渐递减。本实用新型技术方案通过在封装层的外表面设置光线调节层，该光线调节层能够将发光芯片发出的部分光线进行反射，可以实现增大了光线的出光角度的效果。

Description

灯珠、背光模组及显示装置
技术领域
本实用新型涉及显示装置技术领域，特别涉及一种灯珠、应用该灯珠的背光模组及应用该背光模组的显示装置。
背景技术
液晶电视的背光方式主要为侧入式和直下式两种。侧入式背光方式主要是将灯源置于侧边，虽然能够使得液晶电视实现薄型化，但是无法实现较多的分区控制；直下式背光方式主要是将光源设于背板底部，但是由于传统的LED(发光二极管)灯的发光角度一般较小，则相邻两个LED灯之间的距离不能设置过大，从而需要设置较多的LED灯才可实现较好的出光效果，提高了生产成本。
上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种灯珠，旨在改善发光角度较小的问题。
为实现上述目的，本实用新型提出的灯珠，包括支架、发光芯片、封装层及光线调节层；所述支架开设有容置槽；所述发光芯片设于所述容置槽的底部；所述封装层填充所述容置槽并包裹所述发光芯片；所述光线调节层设于所述封装层的外表面，以对所述发光芯片发出的部分光线进行反射，部分光线进行透射；所述光线调节层的厚度由中间至边缘的方向逐渐递减。
可选地，所述光线调节层包括连接部和设于所述连接部内的多个反射粒子，所述连接部连接于所述封装层的外表面，所述连接部的厚度由中部至边缘的方向逐渐递减。
可选地，所述封装层的顶面包括中心部和设于所述中心部边缘的边缘部，所述光线调节层至少覆盖所述中心部。
可选地，所述光线调节层仅覆盖所述中心部。
可选地，所述发光芯片设于所述容置槽底部的中心，所述光线调节层相对所述容置槽的中轴线呈对称结构。
可选地，所述支架为透明支架；和/或所述封装层为透明封装层；和/或所述封装层的顶面呈弧面。
可选地，所述封装层的弧面边缘与所述支架抵接。
可选地，所述弧面突出所述支架的顶部设置。
本实用新型还提出一种背光模组，包括电路板、反射层、扩散板、光学膜片及上述的灯珠，所述灯珠和所述反射层设于所述电路板的同一侧，所述发光芯片与所述电路板电连接；所述扩散板设于所述灯珠背离所述电路板的一侧，所述光学膜片设于所述扩散板背离所述灯珠的一侧。
本实用新型还提出一种显示装置，包括上述的背光模组。
本实用新型技术方案通过支架上开设有容置槽，且发光芯片设于容置槽底部、封装层填充容置槽并包裹发光芯片，则可对设于容置槽内的发光芯片具有较好的保护效果，且还能保证发光芯片发出的光线能够通过容置槽的开口照射出去。进一步地，通过在封装层的外表面设置光线调节层，且该光线调节层能够将发光芯片发出的部分光线进行反射，对发光芯片发出的另一部分光线进行透射，则使得发光芯片原本的出光角度以外的地方也有光线射出，从而使得灯珠的发光角度较大。进一步地，通过将光线调节层的厚度由中部至边缘的方向逐渐递减，则实现了降低灯珠中部的亮度、尽可能使得灯珠各个方向的光亮较为均匀的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型灯珠一实施例的结构示意图；
图2为本实用新型灯珠中支架的结构示意图；
图3为本实用新型背光模组一实施例的结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
100 灯珠 110 支架
111 容置槽 120 发光芯片
130 封装层 131 球面
1301 中心部 1302 边缘部
140 光线调节层 141 连接部
142 反射粒子 200 电路板
300 扩散板 400 光学膜片
500 支撑柱
本实用新型目的的实现、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
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，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，若本实用新型实施例中有涉及“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，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提出一种灯珠100。
在本实用新型实施例中，请结合参照图1和图2，该灯珠100包括支架110、发光芯片120、封装层130及光线调节层140；支架110开设有容置槽111；发光芯片120设于容置槽111的底部；封装层130填充容置槽111并包裹发光芯片120；光线调节层140设于封装层130的外表面，以对发光芯片120发出的部分光线进行反射，部分光线进行透射；光线调节层140的厚度由中间至边缘的方向逐渐递减。
通过在支架110上开设有容置槽111，发光芯片120设于容置槽111的底部，且封装层130填充容置槽111并包裹发光芯片120，则可对发光芯片120具有较佳的保护效果。具体地，容置槽111的形状可不作限制。为了具有较好的出光效果，容置槽111可为圆柱或者圆台形。进一步地，容纳槽的底部宽度可小于其开口宽度，从而支架110的底部厚度较大，增强了支架110的支撑强度，进而保证了发光芯片120和封装层130在容纳槽内设置的稳定性。另外，容纳槽的底部宽度小于开口宽度，且封装层130位于发光芯片120朝向容纳槽开口的一侧，则封装层130能够更加全面地覆盖发光芯片120的出光面，并能保证发光芯片120通过封装层130后的发光角度较大。本案所述的发光芯片120可以是发光二极管芯片，如LED芯片、OLED芯片等可通过通电发光的芯片。
进一步地，光线调节层140设于封装层130的外表面，则使得发光芯片120发出的光先通过封装层130后再经过光线调节层140以对出光光线进行调节。本实用新型技术方案中的光线调节层140可对发光芯片120发出的部分光线进行反射，部分光线进行透射，则使得光线调节层140对发光芯片120发出的光线中进行反射时可增大光线的出光角度，进而实现了较大出光角度的效果。具体地，为了能够保证光线调节层140能够实现反射和透射的效果，则该光线调节层140可具有与封装层130连接的透光层和设于透光层的反射结构，该反射结构可以为微小的反射片或者反射粒子142，或者光线调节层140的表面为粗糙结构以同时实现反射和透射的效果。需要说明的是，当微小的反射片或者反射粒子142设于透光层时，发光芯片120发出的通过该微小的反射片或反射粒子142的光线则会发生发射现象，而未通过该微小的反射片或反射粒子142的光线则直接穿透透光层。其中反射粒子142可以为SiO2、TiO2或其他反射粒子142。
可以理解的是，发光芯片120设于容置槽111的底部时，通常设于底部的中心位置或者靠近中心的位置，因此灯珠100中部的光线强度一般较强。本实用新型技术方案中通过将光线调节层140的厚度由中部至边缘的方向逐渐递减，则可降低灯珠100中部的亮度，尽可能使得灯珠100各个方向的光亮较为均匀。本实用新型技术方案中的发光芯片120为LED芯片(发光二极管)或者其他发光源，其中当发光芯片120为LED芯片时，其可以为蓝光LED芯片、红光LED芯片或者其他光LED芯片等。
本实用新型技术方案通过支架110上开设有容置槽111，且发光芯片120设于容置槽111底部、封装层130填充容置槽111并包裹发光芯片120，则可对设于容置槽111内的发光芯片120具有较好的保护效果，且还能保证发光芯片120发出的光线能够通过容置槽111的开口照射出去。进一步地，通过在封装层130的外表面设置光线调节层140，且该光线调节层140能够将发光芯片120发出的部分光线进行反射，对发光芯片120发出的另一部分光线进行透射，则使得发光芯片120原本的出光角度以外的地方也有光线射出，从而使得灯珠100的发光角度较大。进一步地，通过将光线调节层140的厚度由中部至边缘的方向逐渐递减，则实现了降低灯珠100中部的亮度，尽可能使得灯珠100各个方向的光亮较为均匀的效果。
进一步地，如图1所示，光线调节层140包括连接部141和多个反射粒子142，连接部141连接于封装层130的外表面，连接部141的厚度由中部至边缘的方向逐渐递减；多个反射粒子142均匀散布于连接部141内。
通过将多个均匀散布的反射粒子142设于连接部141内部，且连接部141连接于封装层130的外表面，则光线经过封装层130后一部分能够直接穿透连接部141，另一部分通过反射粒子142后进行反射，从而实现增大出光角度的效果。多个反射粒子142均匀散布，则使得光线经过光线调节层140时的反射光线较为均匀，且使得整个光线调节层140均匀地对光线的亮度进行均匀调节，保证较好的出光效果。具体地，连接部141可通过粘接或者磁吸等方式连接于封装层130的外表面，本实用新型技术方案中只要保证连接部141能够连接于封装层130的外表面即可。
可以理解的是，为了实现一部分光线可透过封装层130和光线调节层140的效果，封装层130和光线调节层140的连接部141均采用透光材质，其中封装层130和连接部141可为透明材质，或者封装层130和或连接部141可为半透明材质，只要封装层130和连接部141能够透光即可。具体地，为了实现连接部141与封装层130的贴合效果，本实用新型提供一种实施例：当点胶完封装层130后先进行预烘烤，然后采用模具将连接部141的材料注入至封装层130表面，最后再进行烘烤以将封装层130与连接部141进行粘合。进一步地，为了使得连接部141能够较好地与封装层130贴合，本实施中连接部141可选用与封装层130一样的材质制作而成。
进一步地，为了具有较好的亮度，本实用新型技术方案中封装层130为透明封装层130。具体地，封装层130材质可以为硅胶或者环氧树脂胶等透明胶水等。
当然，连接部141也可为透明连接部141，其可采用与封装层130一样的材质制成。
为了进一步提高出光角度和出光亮度，本实用新型技术方案中的支架110也可选用透明支架110。如此则使得由光线调节层140反射的光线通过支架110时也可直接透过支架110进行出光，进而增大了出光角度。透明支架110的材质可以为透明PCT(聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯)材料、透明PPA(多聚磷酸)、EMC(环氧树脂注塑化合物)、SMC(片状模塑料)、BT(由双马来酰亚胺与氰酸酯树脂合成制得)等材料，当然这些材料中还可加入玻璃纤维等高硬度透明材料来提高支架110的硬度，使得支架110既具有较好的支撑效果，又不影响其透光效果。
进一步地，如图1所示，为了进一步提高光线发出的均匀性，本实施例中，封装层130的顶面包括中心部1301和设于中心部1301边缘的边缘部1302，光线调节层140至少覆盖中心部1301。
光线调节层140至少覆盖中心部1301，则光线调节层140可仅覆盖中心部1301，或者光线调节层140既可覆盖中心部1301，又可覆盖边缘部1302。可以理解的是，经过封装层130的边缘透过的光线相比于经过封装层130中部透过的光线更弱，因此可选地，光线调节层140可仅覆盖中心部1301，而不覆盖封装层130的边缘部1302，则一部分光线可直接透过封装层130的边缘部1302，进而避免对经过封装层130边缘部1302的光线强度进一步削弱，实现了较好的出光效果。可以理解的是，光线调节层140覆盖封装层130的中心部1301位置，则可使得通过光线调节层140后的光线稍弱一些，进而减小了中心部1301出光亮度与边缘部1302出光亮度的差距，实现了较为均匀的出光效果。当然了，在其他实施例中，如果在调试过程中发现边缘部1302光线仍具有较高的亮度，则也可使得光线调节层140覆盖封装层130的整个外表面。
进一步地，如图1所示，发光芯片120设于容置槽111底部的中心，光线调节层140相对容置槽111的中轴线呈对称结构。
通过将发光芯片120设于容置槽111底部的中心，则使得发光芯片120通过容置槽111的槽***出的光线较为对称。另外光线调节层140相对容置槽111的中轴线呈对称结构，则可进一步使得由光线调节层140射出的各处光线较为对称，并且结合光线调节层140的厚度由中部至边缘的方向逐渐减小的方案，则使得由光线调节层140射出的各处光线更加均匀。
进一步地，如图1所示，本实施例中，封装层130的顶面呈弧面131。
通过将封装层130的顶面设置成弧面131，则一方面可以增大光线的出光角度，另一方面还可对发光芯片120发出的光线进行聚光，使得大部分的光线能够通过封装层130射出，减小了光线损失，提升了出光的亮度，如此，通过提升出光角度和出光亮度，则在背光模组中能够减少发光芯片120的使用数量，降低了生产成本。具体地，该弧面131可以为球形弧面或者其他具有弧度的面。
进一步地，如图1所示，封装层130的弧面131边缘与支架110抵接。
如此设置，则发光芯片120发出的光线均需要通过封装层130的弧面131射出，从而保证了较大的出光角度。另外，封装层130的弧面131边缘与支架110抵接，则使得封装层130与支架110的连接后能够提升发光芯片120良好的气密性，对发光芯片120具有较好的保护效果。
进一步地，如图1所示，弧面131突出支架110的顶面设置。
如此设置，则使得封装层130能够完全覆盖容纳槽的开口，从而一方面使得发光芯片120发出的光线在通过容纳槽的开口时均通过弧面131射出，从而增大了出射角度；另一方面，弧面131突出支架110的顶面，则使得弧面131至发光芯片120的距离相当于支架110与发光芯片120的距离，从而保证各处射出的光线较为均匀。
当然，在其他实施例中，为了提高中心亮度，弧面131也可不突出支架110的顶面设置。
本实用新型还提出一种背光模组，如图3所示，该背光模组包括电路板200、反射层、扩散板300、光学膜片400及灯珠100，该灯珠100的具体结构参照上述实施例，由于本背光模组采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，灯珠100和反射层设于电路板200的同一侧，发光芯片120与电路板200电连接；扩散板300设于灯珠100背离电路板200的一侧，光学膜片400设于扩散板300背离灯珠100的一侧。
发光芯片120与电路板200电连接，则使得发光芯片120的开启与关闭可通过电路板200进行控制。灯珠100和反射层设于电路板200的同一侧，则使得灯珠100发出的光线可通过反射层进行反射，从而提高光线的利用率。扩散板300设于灯珠100背离电路板200的一侧，则灯珠100发出的光线可通过扩散板300进行扩散以实现打散光通量、出光更加均匀的效果。光学膜片400包括扩散片、增亮片、DBEF(增亮膜)等中的一种或多种，从而实现增量光线和/或改变偏振方向的效果。
具体地，电路板200可以为铝基板或者FR4板材，反射层可为板状体，其可贴附于电路板200上，或者电路板200上还可涂覆白色反光油墨以形成反射层。进一步地，扩散板300与光学膜片400之间还可设置量子点膜片，以提升背光模组的色域。例如当发光芯片120为蓝光LED芯片时，量子点膜片内可设有红色量子点和绿色量子点，红色量子点和绿色量子点均包括Ⅲ—Ⅴ族元素、Ⅱ—Ⅵ族元素、有机-无机杂化钙钛矿及全无机钙钛矿铯铅卤量子点材料中的一种或多种。具体地，Ⅲ—Ⅴ族元素组成的化合物包括CdSe、CaSe、SrSe、ZnSe、CdTe、MgTe、ZnTe、SrTe、MgSe、CaTe、BaSe、BaTe、ZnS、CaS、MgS、SrS、BaS和CdS中的任意一种；Ⅱ—Ⅵ族元素组成的第二化合物包括GaAs、GaN、GaP、InP、InN和InAs中的任意一种；有机-无机杂化钙钛矿包括CH3NH3PbX3，其中X＝Cl，Br，I；全无机钙钛矿铯铅卤量子点包括CsPbX3，其中X＝Cl，Br，I。另外，红色量子点尺寸可优选为4nm～10nm，其激发出的红光峰值波长为610nm～650nm；绿色量子点尺寸可优选为2nm～7nm，其激发出的红光峰值波长为510nm～560nm。
扩散板300与反射板之间还可设有支撑柱500，支撑柱500的表面可涂覆有反光油墨，从而可进一步对灯珠100发出的光线进行反射，以使得灯珠100发出的光线能尽可能多地反射至扩散板300上。具体地，支撑柱500可以为圆柱状、圆锥状、棱柱状或者棱锥状等，出于光学视效的考虑，支撑柱500可优选圆锥面或棱锥面，从而一方面使得支撑柱500的顶端的横截面积较小，避免显示装置的显示屏对应支撑柱500的地方出现较大的暗黑区；另一方面圆锥面或棱锥面的侧表面可较好地对灯珠100发出的光线朝扩散板300的方向反射，进而提高了光线的利用率，提高了显示屏的显示亮度。
本实用新型还提出一种显示装置，该显示装置包括背光模组，该背光模组的具体结构参照上述实施例，由于本显示装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型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实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种灯珠，其特征在于，包括：
支架，所述支架开设有容置槽；
发光芯片，所述发光芯片设于所述容置槽的底部；
封装层，所述封装层填充于所述容置槽并包裹所述发光芯片；及
光线调节层，所述光线调节层设于所述封装层的外表面，以对所述发光芯片发出的部分光线进行反射，部分光线进行透射；所述光线调节层的厚度由中间至边缘的方向逐渐递减。
2.如权利要求1所述的灯珠，其特征在于，所述光线调节层包括连接部和设于所述连接部内的多个反射粒子，所述连接部连接于所述封装层的外表面，所述连接部的厚度由中部至边缘的方向逐渐递减。
3.如权利要求1所述的灯珠，其特征在于，所述封装层的顶面包括中心部和设于所述中心部边缘的边缘部，所述光线调节层至少覆盖所述中心部。
4.如权利要求3所述的灯珠，其特征在于，所述光线调节层仅覆盖所述中心部。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的灯珠，其特征在于，所述发光芯片设于所述容置槽底部的中心，所述光线调节层相对所述容置槽的中轴线呈对称结构。
6.如权利要求1至4中任意一项所述的灯珠，其特征在于，所述支架为透明支架；
和/或，所述封装层为透明封装层；
和/或所述封装层的顶面呈弧面。
7.如权利要求6所述的灯珠，其特征在于，所述封装层的弧面边缘与所述支架抵接。
8.如权利要求6所述的灯珠，其特征在于，所述弧面突出所述支架的顶部设置。
9.一种背光模组，其特征在于，包括电路板、反射层、扩散板、光学膜片及如权利要求1至8中任意一项所述的灯珠，所述灯珠和所述反射层设于所述电路板的同一侧，所述发光芯片与所述电路板电连接；所述扩散板设于所述灯珠背离所述电路板的一侧，所述光学膜片设于所述扩散板背离所述灯珠的一侧。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的背光模组。
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