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CN106226951B - 一种侧入式背光模组及显示装置 - Google Patents

一种侧入式背光模组及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种侧入式背光模组及显示装置，所述侧入式背光模组包括导光板和光源，所述导光板的入光面为斜面，所述光源倾斜设置，所述光源的出光面与所述导光板的入光面相对。由此，通过将导光板入光面设置成斜面，光源也沿着该斜面倾斜，利用直角三角形斜边最长的原理对导光板进行斜切式设计成型，这样导光板的入光面在相同面积的情况下，采用斜面的导光板厚度更小，实现了侧入式背光模组的轻薄化。而且，入光面采用斜面增加了的面积，能有效的遮蔽光源斜射的光线，解决了传统侧入式背光模组中出现的入光侧亮带问题，无需丝印黑边。

Description

一种侧入式背光模组及显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，特别涉及一种侧入式背光模组及显示装置。
背景技术
传统的侧入式背光模组中，如图1所示，导光板100与LED灯条200采取的是正对居中式设计，二者之间一般设计有0.3-0.5mm间隙。LED灯条200的大部分光能可以正向进入导光板100中，但是由于LED灯条200纵向发光角度的存在，少部分光从导光板100和LED灯条200的间隙处斜射而出形成亮带。目前侧入式背光模组的亮带问题尚不能从设计端彻底改善，只能利用黑色吸光原理，通过在膜片300靠近LED灯条200的一侧丝印黑边400来解决亮带问题，这种方法成本较高、可靠性低。
由于亮带问题的存在，侧入式背光模组设计中，一般选用的导光板厚度要大于灯条的高度以保证其设计的可行性和稳定性（尽量多的遮蔽LED斜射的光线）。现有的技术中，因为LED纵向发光角度的存在，入光侧常出现亮带现象，目前解决亮带问题所使用的丝印黑边膜片成本高、可靠性低；且由于亮带问题的存在，导光板的厚度必须大于或等于LED的高度，这就制约了侧入式背光模组的轻薄化发展。
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种侧入式背光模组及显示装置，有效解决传统侧入式背光模组中出现的入光侧亮带问题，实现侧入式背光模组的轻薄化。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种侧入式背光模组，包括导光板和光源，所述导光板的入光面为斜面，所述光源倾斜设置，所述光源的出光面与所述导光板的入光面相对。
所述的侧入式背光模组中，所述导光板的入光面与光源的出光面平行。
所述的侧入式背光模组中，所述导光板的入光面与水平面的夹角a满足公式：，其中，H为导光板的厚度，d为光源出光面到导光板入光面的距离，b为光源的发光角度。
所述的侧入式背光模组中，所述导光板的入光面与水平面的夹角a满足公式：，其中，H为导光板的厚度，d为光源出光面到导光板入光面的距离，b为光源的发光角度，L为光源的宽度。
所述的侧入式背光模组中，所述导光板的入光面与水平面的夹角小于等于74°。
所述的侧入式背光模组中，所述导光板的入光面与水平面的夹角为45°。
所述的侧入式背光模组中，所述导光板的顶面长度比导光板的底面长度长，所述导光板的顶面超出导光板的底面的部分设置有用于反射光线的反射层。
所述的侧入式背光模组中，所述导光板的底面长度比导光板的顶面长度长，所述导光板的底面设置有反射片。
所述的侧入式背光模组中，所述侧入式背光模组还包括背板，所述导光板设置在所述背板的底部，所述光源设置在所述背板的侧边，背板设置光源的侧边沿入光面的倾斜方向倾斜。
一种显示装置，包括如上所述的侧入式背光模组。
相较于现有技术，本发明提供的侧入式背光模组及显示装置中，所述侧入式背光模组包括导光板和光源，所述导光板的入光面为斜面，所述光源倾斜设置，所述光源的出光面与所述导光板的入光面相对。由此，通过将导光板入光面设置成斜面，光源也沿着该斜面倾斜，利用直角三角形斜边最长的原理对导光板进行斜切式设计成型，这样导光板的入光面在相同面积的情况下，采用斜面的导光板厚度更小，实现了侧入式背光模组的轻薄化。而且，入光面采用斜面增加了的面积，能有效的遮蔽光源斜射的光线，解决了传统侧入式背光模组中出现的入光侧亮带问题，无需丝印黑边。
附图说明
图1为现有的侧入式背光模组的剖面示意图；
图2为本发明提供的侧入式背光模组的第一实施例的剖面图；
图3为本发明提供的侧入式背光模组的第一实施例的剖面示意图；
图4为本发明提供的侧入式背光模组中，导光板的剖面示意图；
图5为本发明提供的侧入式背光模组的第二实施例的剖面图。
具体实施方式
本发明提供一种侧入式背光模组及显示装置。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种显示装置，其包括侧入式背光模组，即，所述显示装置由侧入式背光模组提供背光源，所述显示装置包括液晶显示器、液晶电视、广告机等。
图2和图3为所述侧入式背光模组的纵向截面的示意图，所述纵向截面是相对于光源来说的，即光源的纵向。所述侧入式背光模组包括导光板10和光源20，所述导光板10的入光面110为斜面，所述光源20倾斜设置，换而言之，所述光源20的出光面与水平面成一定的夹角，所述光源20的出光面与所述导光板的入光面110相对，换而言之，所述光源20发出的光直接入射到导光板的入光面110。
由此，通过将导光板入光面110设置成斜面，光源20也沿着该斜面倾斜，利用直角三角形斜边最长的原理对导光板进行斜切式设计成型，这样导光板的入光面110在相同面积的情况下，采用斜面的导光板厚度更小，实现了侧入式背光模组的轻薄化。而且，导光板边缘倾斜设计，增加了入光面的面积，能有效的遮蔽光源斜射的光线，解决了传统侧入式背光模组中出现的入光侧亮带问题，无需丝印黑边或者贴遮光胶带，节约了成本。
优选的，所述导光板的入光面110与光源20的出光面平行，这样，光源20发出的光线垂直入射到导光板中，减少光线损失。所述光源优选为LED灯条。所述光源包括LED芯片210和PCB板220。
请一并参阅图4，H为导光板10的厚度，d为光源20出光面到导光板入光面的距离，b为光源20的发光角度。按照正弦定理，导光板入光面110的宽度A=H/sina，可见导光板入光面的宽度A值大于导光板的厚度H，换而言之，在导光板入光面面积相等的情况下，本发明提供的侧入式背光模组的导光板较现有技术薄。要使光源20中心位置发出的光不超出导光板的入光面110，则所述导光板的入光面110与水平面的夹角a需满足公式（1）：；即，导轨板的厚度，其最小可以取到。导光板厚度最小时，光源20发出的光线刚好不超出导光板的入光面。若采用图1所示的现有技术，则在不漏光的情况下，导轨板的厚度，明显的，现有技术中导光板的最小厚度较本发明的大。所述导光板的入光面110与水平面的夹角a越小，导光板的最小厚度越小。以导光板厚度H=2mm，光源20出光面到导光板入光面的距离d=0.6mm，光源纵向发光角度b为120°为例，将这些常量带入公式（1），算得a≤74°，换而言之，所述导光板的入光面与水平面的夹角a小于等于74°。即从设计理论上讲，a≤74°的情况下，可以避免LED的光能量从纵向漏出。当然实际情况中，H、b、d这些设计值都是可变的。通常，所述光源20出光面到导光板入光面的距离d在0.4mm到0.6mm之间。
上述情况考虑的是光源20中心的光线不会超出导光板的入光面110，在保证光源20两端的光线不超出导光板的入光面110的情况下，上述公式（1）则变成：公式（2），其中，L为光源20的宽度。若光源20的宽度L=2mm，光源20出光面到导光板入光面的距离d=0.4mm，其他数据如上所述，则所述导光板的入光面与水平面的夹角a小于等于36.2°。即，在导光板厚度与光源的宽度相同的情况下，要使背光模组不漏光，只需将夹角a设置得小于等于36.2°即可；当光源20出光面到导光板入光面的距离d=0.6mm，其他数据如上所述，则所述导光板的入光面与水平面的夹角a小于等于29°。即，在导光板厚度与光源的宽度相同的情况下，要使背光模组不漏光，只需将夹角a设置得小于等于29°即可；而现有技术中，在导光板厚度与光源的宽度相同的情况下，若不丝印黑边，则必然会出现漏光。由此可见，本发明通过将导光板的入光面设置成斜面，只需调节导光板的入光面110与水平面的夹角a和导光板的厚度H，即可实现背光模组的轻薄化，又能避免漏光（亮带）。从整机外观造型设计的角度、不漏光以及各个部件尺寸均衡来考量，导光板斜切角度a（所述夹角a）的较佳范围介于29°到36°之间，即29°≤a≤36°，本实施例中，导光板斜切角度a优选为30°。
当然，在其他实施例中，若考虑导光板与现有LCD面板的FPC装配等因素，所述导光板的入光面与水平面的夹角a在大于等于40°与小于等于74°之间较为合适，优选为45°左右的角度，如41°、42°、43°、44°、45°、46°、47°、48°和49°等。如下表1所示，分别在40、43、49和55寸四个主流尺寸的侧入式机型上对比斜切式导光板（即本发明侧入式背光模组的导光板）和传统的导光板的光学数据，测试条件为：测试仪器：CA-310 、测试温度：25℃±2℃、测试老化时间：30mins；测试项目为：中心亮度Lc、x、y色坐标。测试中所述夹角a采用的是45°。由表1可知，在同等情况下，斜切式导光板的亮度相比传统导光板提升3%-5%，同时斜切式导光板不影响背光色点数据。
表1。
所述侧入式背光模组还包括背板30，所述导光板10设置在所述背板30的底部，所述光源20设置在所述背板30的侧边，背板设置光源的侧边沿入光面的倾斜方向倾斜。即，所述背板30在固定光源的一侧弯折，从而形成一个与导光板的入光面110适配的斜面，将光源20固定在背板30的侧边即可。
所述背板30的底部还设置（弯折）有散热槽310。优选的，所述散热槽310为两个，有利于散热。
进一步的，所述侧入式背光模组还包括散热铝条40、光学膜片50和反射片60。所述光学膜片50、导光板10、反射片60以及散热铝条40依次叠放设置在所述背板30的底部，即，所述导光板10的底面设置有反射片。所述光源20设置在散热铝条40的内侧壁上，所述散热铝条40的外侧壁设置在背板30上。所述散热铝条40设置在导光板10与背板30之间，有利于光源20的散热。
图2和图3为本发明的第一实施例，在第一实施例中，所述导光板10的顶面长度比导光板10的底面长度长，对应的背板30、散热铝条40通过折弯实现侧边倾斜角度与角度a相同。所述导光板10的顶面超出导光板10的底面的部分设置有用于反射光线的反射层70。具体的，所述反射层70从光学膜片50靠近光源的一端延伸到导光板靠近光源的一端。所述反射层70主要作用是将散射出来的光打回导光板10中，提高模组对光能的利用率。
图5为本发明的第二实施例，在第二实施例中，所述导光板10的底面长度比导光板10的顶面长度长，对应的背板30、散热铝条40通过折弯实现侧边倾斜角度与角度a相同，这样可实现LED的光从上往下照射，此种结构不需要加贴反射层，减少了工艺，降低了成本。
综上所述，本发明提供的侧入式背光模组，利用直角三角形斜边最长原理，对导光板做斜切式设计，可以加大导光板入光面的面积，实现从设计端根除侧入式背光模组入光侧亮带问题，与传统膜片丝印黑边的方式相比，成本低、可靠性高。本发明中斜切式导光板的切割角度可变，在LED方案不变的情况下，可以使用更薄的导光板来搭配，从而实现侧入式背光模组轻薄化。下斜切导光板出光面的边缘部分需贴附反射层以提高系统对光能的利用率，反射层以银反射层为最佳。斜切式导光板可以提高背光模组系统对LED光能的利用率，可以使发光面平均亮度提升3%-5%。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种侧入式背光模组，包括导光板和光源，其特征在于，所述导光板的入光面为斜面，所述光源倾斜设置，所述光源的出光面与所述导光板的入光面相对；
所述导光板的入光面与光源的出光面平行；
所述导光板的顶面长度比导光板的底面长度长，所述导光板的顶面超出导光板的底面的部分设置有用于反射光线的反射层；
所述侧入式背光模组还包括背板，所述导光板设置在所述背板的底部，所述光源设置在所述背板的侧边，背板设置光源的侧边沿入光面的倾斜方向倾斜；
所述侧入式背光模组还包括：散热铝条、光学膜片和反射片；所述光学膜片、导光板、反射片以及散热铝条依次叠放设置在背板底部；
所述导光板的入光面与水平面的夹角a满足公式：其中，H为导光板的厚度，d为光源出光面到导光板入光面的距离，b为光源的发光角度，L为光源的宽度，导光板厚度与光源的宽度相同；
对应的背板、散热铝条通过折弯实现侧边倾斜角度与角度a相同。
2.一种侧入式背光模组，包括导光板和光源，其特征在于，所述导光板的入光面为斜面，所述光源倾斜设置，所述光源的出光面与所述导光板的入光面相对；
所述导光板的入光面与光源的出光面平行；
所述导光板的底面长度比导光板的顶面长度长，所述导光板的底面设置有反射片；
所述侧入式背光模组还包括背板，所述导光板设置在所述背板的底部，所述光源设置在所述背板的侧边，背板设置光源的侧边沿入光面的倾斜方向倾斜；
所述侧入式背光模组还包括：散热铝条、光学膜片和反射片；所述光学膜片、导光板、反射片以及散热铝条依次叠放设置在背板底部；
所述导光板的入光面与水平面的夹角a满足公式：其中，H为导光板的厚度，d为光源出光面到导光板入光面的距离，b为光源的发光角度，L为光源的宽度，导光板厚度与光源的宽度相同；
对应的背板、散热铝条通过折弯实现侧边倾斜角度与角度a相同。
3.根据权利要求1或2所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述导光板的入光面与水平面的夹角小于等于74°。
4.根据权利要求1或2所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述导光板的入光面与水平面的夹角为45°。
5.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-4任意一项所述的侧入式背光模组。
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