专利名称：背光模组及液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种背光模组，特别是一种带点光源的背光模组，本发明还涉及一种应用上述背光模组的液晶显示装置。
背景技术：
液晶显示装置因具有低辐射性、轻薄短小及耗电低等特点，已广泛应用于手机、个人数字助理(PDA)、笔记本电脑(Notebook)、个人电脑(PC)及电视等领域。由于液晶显示面板中的液晶本身不具发光特性，因此为达到显示效果，需给液晶显示面板提供一面光源装置以实现显示功能，如背光模组，其主要功能在于为液晶显示面板提供亮度充分且分布均勻的面光源。由于能耗、耐用性和环保等方面的要求，高效能发光二极管(Light Emitting Diode,LED)在背光模组应用中日益取代以往应用广泛的冷阴极荧光灯(CCFL)成为背光模组的首选。目前，采用LED的背光模组主要包括直下式和侧光式两种。其中，直下式背光模组的优点是简单、亮度高、散热效果好和边框较小，其主要缺点是所使用LED数量较多、成本较高、亮度、颜色容易出现不均勻，还使得背光模组整体厚重。相较直下式背光模组，侧光式背光模组则克服了上述缺陷，但是也存在边框较宽和容易在侧边看到LED灯影或亮线(mura)等缺点。目前主流的侧光式背光模组结构中，LED 焊接于印刷电路板(Printed Circuit Board, PCB)上从而形成发光条(LightBar)，发光条置于导光板(Light Guide Plate, LGP)的侧边，然后再固定在用于散热的铝挤上。这种架构带来的主要问题有首先，LED设置在导光板的侧边，使得LED和导光板之间容易发生碰触现象，尤其是背光模组在搬运过程中或者受到撞击时，LED与导光板的意外碰触可能损坏LED ；其次，LED、印刷电路板和铝挤三者的厚度在导光板的侧边沿着与导光板的侧面垂直的方向上叠加，使得侧光式背光模组的整体宽度变大，需要较宽的边框来容纳因此带来的叠加厚度，这与日益流行的窄边框趋势相悖；还有，在工作过程中，LED产生的热量需要及时散发出去，在LED的散热路径中，需要依次经历印刷电路板、铝挤侧边、铝挤底面再至背板，如此冗长的散热路径使得散热效率较低，不能及时散发的热量有可能影响液晶显示装置中的其它元件，严重时会导致显示品质缺陷。
发明内容
为了克服现有技术中背光模组边框较宽和不易散热的问题，本发明提供一种边框较窄和容易散热的背光模组。本发明还提供一种应用上述背光模组的液晶显示装置。本发明解决技术问题所采用的技术方案是提供一种背光模组，所述背光模组包括导光板、点光源和基板，所述导光板包括相对的顶面和底面以及位于所述底面和所述底面之间的侧面，所述点光源设置在所述基板上。所述背光模组还包括背板、前框和第一反射单元，所述背板收容所述导光板，所述前框邻近所述导光板的顶面，所述点光源相邻所述侧面设置，且所述点光源的发光范围的中分线朝向所述导光板的顶面所在平面或者底面所在平面，所述第一反射单元将所述点光源发出的光反射进入所述导光板。根据本发明一优选实施方式，所述点光源的发光范围的中分线平行于所述导光板的侧面所在平面或者与所述导光板的侧面所在平面成锐角倾斜。根据本发明一优选实施方式，当所述点光源的发光范围的中分线朝向所述导光板的顶面所在平面时，所述基板直接与所述背板接触。根据本发明一优选实施方式，当所述点光源的发光范围的中分线朝向所述导光板的顶面所在平面时，所述第一反射单元的顶部位于所述导光板的底面和所述导光板的中分面之间，所述导光板的中分面平行于所述导光板的顶面，且位于所述导光板的一半厚度处。根据本发明一优选实施方式，当所述点光源的发光范围的中分线朝向所述导光板的顶面所在平面时，所述背光模组包括第二反射单元，所述第二反射单元设置在所述点光源的发光范围下方的侧边周围。根据本发明一优选实施方式，所述第一反射单元的反射表面为抛物面，所述点光源位于所述抛物面的焦点处。根据本发明一优选实施方式，当所述点光源的发光范围的中分线朝向所述导光板的底面所在平面时，所述印刷电路板直接接触所述前框。根据本发明一优选实施方式，所述基板包括相互接触的印刷电路板与铝挤，所述点光源和所述铝挤分别位于所述印刷电路板的相对两侧。根据本发明一优选实施方式，当所述点光源的发光范围的中分线朝向所述导光板的顶面所在平面，且与所述导光板的底面所在平面成锐角时，所述点光源相对所述导光板的底面的倾角与所述第一反射单元的反射面相对所述导光板的底面的倾角之和为90度。根据本发明一优选实施方式，所述点光源对应所述导光板的侧面的下端设置。根据本发明一优选实施方式，所述点光源的发光范围的中分线与所述导光板的侧面的夹角为45度。本发明实施方式采用的另一个技术方案是提供一种液晶显示装置，包括背光模组，所述背光模组包括导光板、点光源和基板，所述导光板包括相对的顶面和底面以及位于所述底面和所述底面之间的侧面，所述点光源设置在所述基板上。所述背光模组还包括背板、前框和第一反射单元，所述背板收容所述导光板，所述前框邻近所述导光板的顶面，所述点光源相邻所述侧面设置，且所述点光源的发光范围的中分线朝向所述导光板的顶面所在平面或者底面所在平面，所述第一反射单元将所述点光源发出的光反射进入所述导光板。本发明实施方式的有益效果是区别于现有技术的情况，本发明实施方式提供的背光模组和液晶显示装置将包括点光源、印刷电路板在内的多个元件的厚度在与导光板的侧面的平行或倾斜方向上叠加的结构，减小背光模组的边框宽度，此外还简化点光源产生的热量的散热路径，提升散热效率，还能避免导光板和点光源的意外碰撞，因此具有边框较窄和容易散热等诸多优点。
附图用来提供对本发明的进一步理解，与本发明的各实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中图1是本发明背光模组第一实施方式的侧视示意图；图2是本发明背光模组第一实施方式的点光源的发光方向示意图；图3是本发明背光模组第二实施方式的侧视示意图；图4是本发明背光模组第三实施方式的侧视示意图；图5是本发明背光模组第四实施方式的侧视示意图；图6是本发明背光模组第五实施方式的侧视示意图；图7是本发明背光模组第六实施方式的侧视示意图；图8是本发明液晶显示装置一实施方式的侧视示意图。
具体实施例方式下面对本发明的实施方式进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。请参阅图1，图1是本发明背光模组第一实施方式的侧视示意图。所述背光模组1 包括导光板10、反射片11、背板12、点光源13、印刷电路板14和挡板15。所述导光板10包括顶面102、底面104和侧面106，所述顶面102作为所述导光板 10的出光面，所述底面104与所述顶面102相对设置，所述侧面106设置于所述顶面102和所述底面104之间，其中一侧面106作为所述导光板10的入光面。所述导光板10可以由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或者聚碳酸酯(PC)材料制得。所述反射片11相邻所述导光板10的底面104设置，其主要作用是将自所述导光板10的底面104射出的光反射重新进入所述导光板10，以增加所述背光模组1的光利用率。所述背板12为金属背板，其主要是起支撑和收容作用，还兼具散热作用。在本实施方式中，所述背板12收容所述导光板10和所述反射片11。所述点光源13为发光二极管，其具有一定的发光指向性和发光范围，请一起参阅图2，所述点光源13的发光范围的中分线A自所述点光源13向发光方向延伸，其中所述点光源13的发光范围通常为30度 120度。本实施方式中，所述点光源13的发光范围的中分线A指向所述导光板10的顶面102所在平面，更进一步的，所述点光源13的发光范围的中分线A可以垂直指向所述导光板10的顶面102所在平面。所述点光源13设置在所述印刷电路板14表面，例如可以通过焊接方式将所述点光源13固定在所述印刷电路板14表面。当所述点光源13发光工作时，会产生热量，大部分热量传导至所述印刷电路板14上， 再通过所述印刷电路板14进一步散发。在本实施方式中，所述印刷电路板14直接设置在所述背板12上，这种结构有利于将所述点光源13产生的热量及时向所述背光模组1的外部散发。所述挡板15设置在所述点光源13远离所述导光板10的侧面106上方，所述挡板 15包括一邻近所述点光源13的反射表面152。在本实施方式中，所述反射表面152为一相对所述侧面106成锐角倾斜的平整镜面。例如，可以在所述反射表面152涂覆镜面反射材料，从而使涂覆有镜面反射材料的所述反射表面152具有较好的光反射性。再例如，可以直接在所述挡板15上贴覆镜面反射片来达到较好的光反射效果。在本实施方式中，所述反射表面152的顶部与所述导光板10的侧面106接触，即所述挡板15的上端盖住所述背光模组1在所述导光板10的顶面102处的出口(未标示)，从而防止所述点光源13发出的光从所述出口泄漏。在本实施方式中，所述反射表面152与所述导光板10的侧面106的夹角为45度，因此从所述点光源13发出的光可以被所述反射表面152反射后改变方向进入所述导光板10。在本发明背光模组1中，所述点光源13产生的热量的主要散热路径为点光源 13 —印刷电路板14 —背板12，由于省略了铝挤，因此热量散发不再需要额外经过铝挤侧边和铝挤底面，从而大幅提高了散热效率和散热速度。其次，由于所述点光源13和所述印刷电路板14的厚度是沿着与所述导光板10的侧面106平行的方向上叠加，而且所述点光源 13的宽度小于其厚度，因此可以缩小所述背光模组1的整体宽度，符合日益流行的窄边框趋势。还有，由于所述点光源13不再是直接对着所述导光板10的侧面106设置，因此所述背光模组1在搬运过程中或者受到撞击时，所述点光源13不会与所述导光板10发生意外碰触，从而保护了所述点光源13。请参阅图3，图3是本发明背光模组第二实施方式的侧视示意图。所述背光模组2 与第一实施方式的背光模组1结构类似，其主要区别是所述背光模组2的印刷电路板M 与一铝挤沈固定，所述铝挤沈接触背板22。此外，本实施方式中的点光源23采用的是窄小型发光二极管，其高度小于一般发光二极管的高度，且挡板25的顶部位于导光板20的底面204和中分面208之间，其中，所述导光板20的中分面208平行于所述导光板20的顶面 202，且位于所述导光板20的一半厚度处。本实施方式中，所述点光源23的发光范围的中分线(图未示)指向所述导光板20的顶面202所在平面。更进一步的，所述点光源23的发光范围的中分线可以垂直指向所述导光板20的顶面202所在平面。请参阅图4，图4是本发明背光模组第三实施方式的侧视示意图。所述背光模组3 与第一实施方式的背光模组1结构类似，其主要区别是所述背光模组3的点光源33的发光范围的中分线(图未示)背向导光板30的侧面306所在平面，或者理解为，所述点光源 33的发光范围的中分线指向所述导光板30的顶面302所在平面，且与所述导光板30的底面304所在平面成锐角时。所述点光源33固定在印刷电路板34上，所述印刷电路板34进一步与一铝挤36固定，所述铝挤36再接触所述背光模组3的背板32。所述点光源33相对导光板30的底面304的倾角α与挡板35的反射表面352相对所述导光板30的底面304 的倾角β之和为90度。这种结构的背光模组3可以满足窄边框的更高要求，而且还可以减少所述导光板30的侧面306处的亮线现象发生。请参阅图5，图5是本发明背光模组第四实施方式的侧视示意图。所述背光模组4 与第一实施方式的背光模组1结构类似，其主要区别是所述背光模组4的点光源43的发光范围的中分线(图未示)指向导光板40的顶面402所在平面，更进一步的，点光源43的发光范围的中分线可以垂直指向导光板40的顶面402所在平面，在所述点光源43的发光范围下方的侧边周围还设置有另一反射片47，挡板45的反射表面452为抛物面，且所述点光源43位于所述抛物面的焦点处。从所述点光源43发出的光经过所述反射表面452的反射后，可以被视为平行光进入所述导光板40，这可以大大减小所述背光模组4的面内色差，也可以实现更大型的侧光式背光模组。此外，设置在所述点光源43的发光范围下方的周围空缺处的所述另一反射片47可以提高所述背光模组4的光利用率。请参阅图6，图6是本发明背光模组第五实施方式的侧视示意图。所述背光模组5 的点光源53固定在印刷电路板M上，所述印刷电路板M与铝挤56固定，所述铝挤56再与一前框58接触。所述点光源53的发光范围的中分线(图未示)指向导光板50的底面 504所在平面，进一步的，所述点光源53的发光范围的中分线可以垂直指向导光板50的底面504所在平面，其中，所述前框58主要是收容设置在所述背光模组5的顶面502前方的光学膜片组590及液晶面板59。在本实施方式中，所述前框58为金属框架，所述点光源53 产生的热量的主要散热路径为点光源53 —印刷电路板M —铝挤56 —前框58。这种结构的背光模组5可以满足对背板52温度较低的需求。请参阅图7，图7是本发明背光模组第六实施方式的侧视示意图。所述背光模组6 与第五实施方式的背光模组5结构类似，其主要区别是所述背光模组6的印刷电路板64 没有固定在铝挤上，而是直接与前框68接触散热。在所述背光模组5的基础上，所述背光模组6可以进一步提高散热效率。本实施方式中，点光源63的发光范围的中分线(图未示) 指向导光板60的底面604所在平面，进一步的，点光源63的发光范围的中分线可以垂直指向导光板60的底面604所在平面。本发明还提供一种液晶显示装置8，请参阅图8，图8是本发明液晶显示装置一较佳实施方式的侧视示意图。所述液晶显示装置8包括液晶显示面板89和图1所述的背光模组1，所述液晶显示面板89设置在所述导光板10的顶面102出光方向前方，从所述背光模组1出射的光为所述液晶显示面板89提供照明。在其它实施方式中，所述背光模组1还可以替换为图3至图7的所述背光模组2-6中的任意一种。相较于现有技术，本发明背光模组和液晶显示装置将传统的点光源、印刷电路板的厚度沿着与导光板侧面垂直的方向上叠加的结构改变为本发明的在沿着与导光板侧面平行或倾斜的方向上叠加的结构，因此可以在不增加背光模组的厚度的情况下，还能有效降低背光模组的整体宽度，符合日益流行的窄边框趋势。此外，通过将印刷电路板与背板或前框直接接触，省略铝挤，可以缩短点光源产生的热量的散热路径，提高散热效率。此外，通过使用窄小型点光源和变更挡板的顶部位置，可以进一步减小背光模组的厚度。还有，在受到碰撞或跌落时，点光源与导光板不容易碰触，因此可以有效保护点光源不受导光板的碰撞损坏，保证了产品的可靠性。综上所述，本发明背光模组和液晶显示装置具有边框较窄和容易散热等诸多优
点ο以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种背光模组，包括导光板、点光源和基板，所述导光板包括相对的顶面和底面以及位于所述底面和所述底面之间的侧面，所述点光源设置在所述基板上，其特征在于，所述背光模组还包括背板、前框和第一反射单元，所述背板收容所述导光板，所述前框邻近所述导光板的顶面，所述点光源相邻所述侧面设置，且所述点光源的发光范围的中分线朝向所述导光板的顶面所在平面或者底面所在平面，所述第一反射单元将所述点光源发出的光反射进入所述导光板。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述点光源的发光范围的中分线平行于所述导光板的侧面所在平面或者与所述导光板的侧面所在平面之间的夹角为锐角。
3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，当所述点光源的发光范围的中分线朝向所述导光板的顶面所在平面时，所述基板直接与所述背板接触。
4.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，当所述点光源的发光范围的中分线朝向所述导光板的顶面所在平面时，所述第一反射单元的顶部位于所述导光板的底面和所述导光板的中分面之间，所述导光板的中分面平行于所述导光板的顶面，且位于所述导光板的一半厚度处。
5.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，当所述点光源的发光范围的中分线朝向所述导光板的顶面所在平面时，所述背光模组包括第二反射单元，所述第二反射单元设置在所述点光源的发光范围下方的侧边周围。
6.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第一反射单元的反射表面为抛物面，所述点光源位于所述抛物面的焦点处。
7.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，当所述点光源的发光范围的中分线朝向所述导光板的底面所在平面时，所述基板直接接触所述前框。
8.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述基板包括相互接触的印刷电路板与铝挤，所述点光源和所述铝挤分别位于所述印刷电路板的相对两侧。
9.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，当所述点光源的发光范围的中分线朝向所述导光板的顶面所在平面，且与所述导光板的底面所在平面成锐角时，所述点光源相对所述导光板的底面的倾角与所述第一反射单元的反射面相对所述导光板的底面的倾角之和为90度。
10.根据权利要求9所述的背光模组，其特征在于，所述点光源对应所述导光板的侧面的下端设置。
11.根据权利要求10所述的背光模组，其特征在于，所述点光源的发光范围的中分线与所述导光板的侧面的夹角为45度。
12.一种液晶显示装置，其特征在于，包括权利要求1至11任一所述的背光模组。
全文摘要
本发明公开了一种背光模组，所述背光模组包括导光板、点光源和基板，所述导光板包括相对的顶面和底面以及位于所述底面和所述底面之间的侧面，所述点光源设置在所述基板上。所述背光模组还包括背板、前框和第一反射单元，所述背板收容所述导光板，所述前框邻近所述导光板的顶面，所述点光源相邻所述侧面设置，且所述点光源的发光范围的中分线朝向所述导光板的顶面所在平面或者底面所在平面，所述第一反射单元将所述点光源发出的光反射进入所述导光板。本发明还提供了一种应用所述背光模组的液晶显示装置。本发明的背光模组及液晶显示装置具有边框较窄和容易散热的优点。
文档编号G02F1/13357GK102518984SQ201110376570
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月23日 优先权日2011年11月23日
发明者黄建发 申请人:深圳市华星光电技术有限公司