一种背光模组及液晶显示装置的制作方法

文档序号:14426670阅读:174来源:国知局

本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种背光模组及液晶显示装置。



背景技术:

液晶显示器已被广泛应用于各种电子产品中,液晶显示器主要包括液晶显示面板和背光模组,背光模组可按照光源入射位置的不同,分为侧入式与直下式。侧入式相对于直下式来说能够薄化液晶显示器,因而得到了广泛的应用。

对于侧入式背光模组而言,为了配合液晶显示装置窄边框化趋势以及其他要求,例如液晶显示面板时常需要切角(将原本的直角切去)以便增加屏占比,此时背光模组往往面临不能全部照射到显示区的缺陷,显示区角落的暗影影响了显示效果,此问题亟待解决。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供一种背光模组及液晶显示装置,以实现解决显示区角落暗影的问题。

第一方面,本发明实施例提供一种背光模组,背光模组包括导光板和位于所述导光板一侧端面的发光灯条;所述发光灯条包括柔性电路板和多个发光二极管,所述多个发光二极管沿第一方向上顺次排列并与所述柔性电路板电连接;

所述多个发光二极管包括至少一个第一类发光二极管,所述至少一个第一类发光二极管位于沿第一方向上顺次排列的所述多个发光二极管的端部;

所述发光二极管包括发光芯片和荧光胶,所述荧光胶包括填充材料与荧光粉,所述荧光胶与所述发光芯片直接接触,且所述荧光胶远离所述发光芯片的一侧表面为所述发光二极管的出光面,所述第一类发光二极管的所述出光面为凸曲面。

第二方面,本发明实施例提供一种液晶显示装置,包括第一方面所述的背光模组。

本发明实施例提供一种背光模组,背光模组的发光灯条包括多个顺次排列的发光二极管,其中,位于这一排中多个发光二极管中的第一个和/或最后一个发光二极管为第一类发光二极管。本发明实施例中的发光二极管采用发光芯片照射荧光粉的方式来发光,荧光粉被均匀分撒在填充材料中形成荧光胶,为了减少器件使用数量以及减小发光芯片的光能损失,荧光胶直接与发光芯片接触,荧光胶与发光芯片之间无其他器件(例如玻璃等),因此便没有在其他器件上的光能损失,发光芯片发出的光可以直接照射到荧光胶中的荧光粉上,并激发荧光粉发出荧光,从而提高了发光二极管的发光效率。进一步地,第一类发光二极管的出光面为凸曲面,出光面为凸曲面的发光二极管相对于出光面为平面的发光二极管来说,能够减少发光二极管中光线发生全反射的概率。一方面,凸曲面的设置增加了发光二极管的发光效率;另一方面,凸曲面的设置增加了发光二极管的发光角度(发光二极管发出的光束在导光板上的垂直投影呈现的角度为发光二极管的发光角度),从而使背光模组能够照射到显示区的全部,解决了显示区暗影的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种背光模组的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的一种发光灯条的部分结构示意图;

图3为本发明实施例提供的一种第一类发光二极管的剖面结构示意图;

图4为图1中s1区域的放大示意图;

图5为本发明实施例提供的一种第二类发光二极管的剖面结构示意图;

图6为第一类发光二极管中大角度光线的光路示意图;

图7为第二类发光二极管中大角度光线的光路示意图;

图8为本发明实施例提供的一种液晶显示装置的结构示意图;

图9为图8中s2区域的放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种背光模组的结构示意图,图2为本发明实施例提供的一种发光灯条的部分结构示意图,图3为本发明实施例提供的一种第一类发光二极管的剖面结构示意图。参照图1所示,背光模组100包括导光板10和位于导光板10一侧端面的发光灯条20。发光灯条20可以通过导光板10的端面将光照射进导光板10中。进一步参照图2,发光灯条20包括柔性电路板30和多个发光二极管40,多个发光二极管40沿第一方向上顺次排列并与柔性电路板30电连接。每一个发光二极管40可以与柔性电路板30电连接,并通过柔性电路板30与发光二极管驱动电路(图中未示出)电连接。多个发光二极管40可以包括至少一个第一类发光二极管401,第一类发光二极管401位于沿第一方向上顺次排列的多个发光二极管40的端部。位于端部的发光二极管40相对于其他位置的发光二极管40来说,其与导光板10的拐角最接近。一个发光灯条20上具有一个第一类发光二极管401时,其可以位于发光灯条20的第一端或第二端,发光灯条20上具有多个第一类发光二极管401时,至少有一个第一类发光二极管401位于发光灯条20的第一端或第二端,当然也可以在发光灯条20的第一端和第二端各设置一个第一类发光二极管401。进一步参照图3,发光二极管40可以包括发光芯片41和荧光胶42,荧光胶42包括填充材料与荧光粉,荧光胶42与发光芯片41直接接触,且荧光胶42远离发光芯片41的一侧表面为发光二极管40的出光面421,第一类发光二极管401的出光面为凸曲面。第一类发光二极管401中,荧光胶42朝向其出光方向凸起。

本发明实施例提供一种背光模组,背光模组的发光灯条包括多个顺次排列的发光二极管,其中,位于这一排多个发光二极管中的第一个和/或最后一个发光二极管为第一类发光二极管。本发明实施例中的发光二极管采用发光芯片照射荧光粉的方式来发光,荧光粉被均匀分撒在填充材料中形成荧光胶,为了减少器件使用数量以及减小发光芯片的光能损失,荧光胶直接与发光芯片接触,荧光胶与发光芯片之间无其他器件(例如玻璃等),因此便没有在其他器件上的光能损失,发光芯片发出的光可以直接照射到荧光胶中的荧光粉上,并激发荧光粉发出荧光,从而提高了发光二极管的发光效率。进一步地,第一类发光二极管的出光面为凸曲面,出光面为凸曲面的发光二极管相对于出光面为平面的发光二极管来说,能够减少发光二极管中光线发生全反射的概率。一方面,凸曲面的设置增加了发光二极管的发光效率;另一方面,凸曲面的设置增加了发光二极管的发光角度(发光二极管发出的光束在导光板上的垂直投影呈现的角度为发光二极管的发光角度),从而使背光模组能够照射到显示区的全部,解决了显示区暗影的问题。

可选地,继续参考图3,第一类发光二极管401的出光面421为球冠。球冠指的是一个球面被平面所截后剩下的曲面。相对于抛物面等凸曲面来说,球冠在各个位置具有相同的球面曲率半径,因此发光芯片41发出的光经过球冠形状的出光面421后比较均匀,另外,可以将发光芯片41设置于球冠的球心位置处,此时,可以理解的是,发光芯片41发出的光线均垂直于球冠,也均能够透过球冠出射,不会存在发光芯片41发出的光线因在出光面421处发生全反射而无法出射的情况,进一步提高了第一类发光二极管401的发光效率,以及增加第一类发光二极管401的发光角度。

图4为图1中s1区域的放大示意图,结合图1、图3和图4所示,导光板10具有至少一个收容部11。一个第一类发光二极管401的荧光胶42的出光面421位于一个收容部11内。收容部11的形状可以与出光面421类似,导光板10的一个收容部11可以容纳一个第一类发光二极管401的至少部分荧光胶42,可选的,第一类发光二极管401的荧光胶42的突出部分全部位于导光板10的收容部11内,即第一类发光二极管401的出光面421完全位于收容部11内。如果在第一类发光二极管401的位置处不设置收容部11,则增加了第一类发光二极管401与导光板10端面之间的距离,第一类发光二极管401的出光面421为凸曲面,而导光板10的端面一般为平面,从而形状为凸曲面的出光面421发出的光不能均匀地从导光板10的端面照射进导光板10中。本发明实施例中,通过在第一类发光二极管401处相应地设置收容部11,使第一类发光二极管401的出光面421出射的光能够更均匀地照射到导光板10中。

一个发光灯条中至少包括一个第一类发光二极管,除此之外,其他的发光二极管中还可以包括其他类型的发光二极管,例如可以使用第二类发光二极管。图5为本发明实施例提供的一种第二类发光二极管的剖面结构示意图,结合图2和图5所示,发光二极管40还包括第二类发光二极管402,第二类发光二极管402的出光面421为平面。出光面421为平面的第二类发光二极管402在出射光角度超过一定阈值时(大角度情况下)会在出光面421与空气的界面处发生全反射,大角度光线将无法从第二类发光二极管402中出射出去,造成其发光角度减小,一般而言,第二类发光二极管402的发光角度小于120°。。由于显示区暗影的问题已经被与导光板10拐角最近的第一类发光二极管401解决,其他位置处的发光二极管40可以采用第二类发光二极管402,第二类发光二极管402的出光面421为平面,无需为第二类发光二极管402设置收容部11,简化了导光板10的制作工艺。

图6为第一类发光二极管中大角度光线的光路示意图,参考图6,图6中箭头方向表示光线传播方向,且为了清楚地示意大角度光线的传播,图6中所示的第一类发光二级管中省略了引线(引线将第一电极43、第二电极44与发光芯片41电连接)。这里的大角度光线为发光芯片41发出光线的角度超过一定阈值时的统称,例如可以为70°、75°或80°等一般意义上的大角度。发光芯片41发出的光线在出光面421与空气的交界处(其实也是出光面421上)的入射角为由于出光面421为凸曲面,从图6中的光路可知此时光线可以在出光面421与空气界面发生折射后进入到空气中。

图7为第二类发光二极管中大角度光线的光路示意图,参考图7,图7中箭头方向表示光线传播方向,且为了清楚地示意大角度光线的传播,图7中所示的第二类发光二级管中省略了引线(引线将第一电极43、第二电极44与发光芯片41电连接)。发光芯片41发出的光线在出光面421与空气的交界处(其实也是出光面421上)的入射角为由于出光面421为平面,因此此时出光面421与空气界面的入射角大于全反射角,光线在出光面421与空气界面发生全反射后回到第二类发光二极管中,例如照射到第二类发光二极管的基底上并被基底吸收,从而无法出射到空气中。

可选地,参考图6和图7,第一类发光二极管401由于出光面421为凸曲面,相对于第一类发光二极管402来说,第一类发光二极管401具有更大的发光角度,其可以达到130°~142°。

背光模组的发光灯条包括多个顺次排列的发光二极管,其中,位于这一排多个发光二极管中的第一个和/或最后一个发光二极管为第一类发光二极管。第一类发光二极管的出光面为凸曲面。在一些可选的实施方式中,也可以将一个发光灯条中所有的发光二极管都使用第一类发光二极管,由于第一类发光二极管比第二类发光二极管拥有更高的发光效率,因此发光灯条中均采用发光效率高的第一类发光二极管可以提高发光灯条的发光效率。另外,还可以设置所有的第一类发光二极管均匀排列于导光板的一侧端面,任意两个第一类发光二极管之间的距离相等,此时照射到导光板中的光整体上比较均匀,有利于提高导光板的出光均匀性。

可选地,参考图3和图5,发光二极管40还可以包括第一电极43和第二电极44,发光芯片41固定于第一电极43上,发光芯片41例如可以通过双面胶固定于第一电极43上。第一电极43和第二电极44均通过引线与发光芯片41电连接,并为发光芯片41提供工作电压。在一些实施方式中,发光芯片41的一部分固定于第一电极43上,发光芯片41的另一部分固定于第二电极44上,这种设置容易因热涨泠缩而破坏发光芯片41,本发明实施例中通过将发光芯片41固定于第一电极43上解决了热涨泠缩破坏发光芯片41的问题。当然第一电极可以为正极也可以为负极,本发明对此不做限定。

本发明实施例还提供一种液晶显示装置,包括上述各实施例中的背光模组。由于液晶显示装置采用上述任一实施例中的背光模组,因此具有上述实施例中背光模组的有益效果,使背光模组能够照射到显示区的全部,解决了显示区角落暗影的问题。

图8为本发明实施例提供的一种液晶显示装置的结构示意图,图9为图8中s2区域的放大示意图,结合图2、图8和图9所示,液晶显示装置包括显示区310(大虚线框内的区域)和位于显示区310外围的非显示区320(大虚线框外的区域),非显示区320包括第一非显示区321以及与第一非显示区321相邻设置的第二非显示区322、第三非显示区323。液晶显示装置还包括衬底基板200,衬底基板200可以包括像素驱动电路、平坦化层、多条数据线以及多条扫描线等部件。背光模组100位于衬底基板200一侧,发光灯条20位于第一非显示区321,导光板10的一部分可以位于非显示区320,导光板10的另一部分可以部分位于显示区310,导光板10用于为显示区310中的像素单元提供背光。液晶显示装置还可以包括彩膜基板(图中未示出),彩膜基板和衬底基板200相对设置,并形成液晶盒,液晶层位于衬底基板200和彩膜基板之间,衬底基板200、液晶层和彩膜基板共同构成了液晶显示面板。衬底基板200在第一非显示区321具有至少一个缺角400。缺角400指的是,将矩形的衬底基板200切去的部分。设置缺角400的目的是为了减小非显示区320的面积,从而提高屏占比。与缺角400中心距离最近的发光二极管40为第一类发光二极管401。缺角400的中心指的是,缺角400的几何重心。可以理解的是,与缺角400中心距离最近的发光二极管40也与导光板10的拐角距离最近,同时也是位于一排中多个发光二极管40的第一个和/或最后一个,以及也位于发光灯条20的第一端和/或第二端。由于第一类发光二极管401具有更大的发光角度,可以覆盖住显示区310的角落,从而使背光模组100能够照射到显示区310的全部,解决了显示区310暗影的问题。

可选地,参考图2、图8和图9,衬底基板200在第一非显示区321具有两个缺角400,发光灯条20位于两个缺角400之间。对称设置缺角400是一种常用的手段,这样有利于液晶显示装置的美观,提高用户体验。相应地,可以设置至少两个第一类发光二极管401,每个缺角400对应设置一个第一类发光二极管401,即,对于两个缺角400而言,距离其最近的发光二极管40为第一类发光二极管401。此时位于多个发光二极管40的第一个和最后一个均为第一类发光二极管401,位于发光灯条20的第一端和第二端的均为第一类发光二极管401。

只要第一类发光二极管的发光角度范围能够覆盖显示区的角落,显示区暗影的问题就可以得到解决,当然第一类发光二极管的发光角度范围可以足够大,超出显示区的角落并覆盖一部分非显示区,此时就会存在光能浪费的问题,为了提高光能利用率,技术人员对发光二极管的发光角度与缺角的尺寸关系做了深入的研究,下面以一个缺角为例进行说明。

可选地,参考图8和图9,缺角400的形状为直角三角形,直角三角形具有第一直角边和第二直角边,第一直角边平行于第一方向,第一直角边的长度为x,第二直角边垂直于第一直角边,即第二直角边垂直于第一方向,第二直角边的长度为y。与缺角400距离最近的发光二极管40的远离显示区310的一端所在直线与直角三角形斜边的交点为j;与缺角400距离最近的发光二极管40的发光角度的一半为d,显示区310和非显示区320边界为k,a为与缺角400距离最近的发光二极管40的靠近显示区310的一端与k之间的距离,c为与缺角400距离最近的发光二极管40靠近缺角400的一端与j之间的距离,e为与缺角400距离最近的发光二极管40的远离显示区310的一端与衬底基板200的边缘之间的距离,f为与缺角400距离最近的发光二极管40沿第一方向上的长度,所有的发光二极管40沿第一方向上具有相同的长度f,第一类发光二极管401沿第一方向上的长度为f,第二类发光二极管402沿第一方向上的长度也为f。g为第二非显示区322沿第一方向的宽度。当然在其他实施方式中,g还可以为第三非显示区323沿第一方向的宽度,或者,g还可以为第二非显示区322以及第三非显示区323沿第一方向的宽度。根据图9所示的几何关系可得:

其中,b为与缺角400距离最近的发光二极管40的中心与第二非显示区322中k的延长线之间的距离,沿第一方向上发光二极管40的中心到其两端的距离相等。w为j与第二非显示区322中衬底基板200边缘之间的距离。

根据上述公式(1.1)、公式(1.2)和公式(1.3),消除其中的参数b和w,可得,x、y和d满足公式:

或者,

其中,公式(1.4)与公式(1.5)是等价的,在x、y和d满足公式(1.4)或公式(1.5)的情况下,第一类发光二极管401的发光角度范围刚好覆盖住显示区310的角落使得显示区310暗影的问题得到解决,且第一类发光二极管401的发光角度范围未覆盖非显示区320,同时还提高了光能利用率。

注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

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