一种背光源和显示装置的制作方法

专利名称：一种背光源和显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示领域，尤其涉及一种背光源和包括所述背光源的显示装置。
背景技术：
背光源为液晶显示装置的关键组件部件之一，由于液晶本身不发光，背光源的主要功能即在于为液晶面板提供均匀、高亮度的光源，基本原理是将常用的点光源或线光源，透过有效光机构转化成高亮度高且均匀的面光源产品，使液晶面板能正常显示画面。背光模组除了应用在液晶电视机、液晶显示器件之外，还可以应用在数码相框、电子纸、手机等任何液晶显示装置中。现有背光源一般包括光源、导光板和扩散片、棱镜片等多种光学膜片，光源发出的光，经导光板和扩散片等光学膜片后转化成亮度高且辉度均一的背光，射入液晶面板。发明人发现现有背光源存在如下问题现有背光源都追求薄型化和最大可视化，设计尺寸越来越被局限，而为保证出光质量，光源又需紧贴导光板设置，由此导致散热不良；另外，导光板、光学膜片受热变形，以及光学膜片遇到组装不良、震动时，容易引起膜片之间的位移或褶皱以及膜片划伤，影响出光质量，导致画面显示品质不良，影响显示装置的显示效果。

发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种背光源和设置有所述背光源的显示装置，不需要设置导光板和光学膜片，可提高背光源的出光质量，改善背光源散热不良。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案一种背光源，包括光源、反射面和驱动所述反射面往复运动的驱动机构；所述光源发出的光经所述反射面反射后射出，所述反射面在所述驱动机构的驱动下往复运动，使经所述反射面反射后的出射光往复扫描，从而使所述光源转化为面光源。优选地，在人眼平均的视觉暂留时间内，所述反射面至少从上而下或者，从下而上
运动一次；优选地，所述驱动机构包括电磁铁模块，包括电磁铁，以及与所述电磁铁相连的磁性控制子模块；磁性金属，设置在所述反射面的背面；弹性装置，其一端固定，另一端连接所述反射面。可选地，所述弹性装置其一端固定在电磁铁模块上，另一端连接所述反射面。可选地，所述弹性装置为弹簧。可选地，所述磁性控制子模块具体为脉冲宽度调制子模块，用以通过调制脉冲宽度改变电流，从而改变所述电磁铁的磁性强弱。可选地，所述反射面相对所述背光源的出光面成a倾斜角度设置，且，0° < a< 90°。
优选地，所述光源为线光源。优选地，所述线光源设置在所述背光源的上边框或下边框。本发明还提供一种显示装置，包括所述的任一背光源。优选地，所述反射面往复运动的频率大于所述显示装置的帧刷新频率。本发明提供的背光源和设置有所述背光源的显示装置，通过驱动机构使反射面往复运动，光源发出的光经反射面反射后射出，因反射面的往复运动，出射光会在某一区域内往复扫描，但由于扫描速度极快，在背光源的出光面获得均一辉度的出射光且亮度较高，人眼看来如同一个面光源一样，可用来向显示装置提供背光。所以，本发明所述背光源和设置有该背光源的显示装置，不需要设置导光板和光学膜片，可避免导光板、光学膜片组装不良，受热，震动引起的膜片之间的位移或褶皱以及膜片划伤等，从而提高背光源的出光质量；另外，因无需设置导光板和光学膜片，散热空间大，可改善背光源的散热不良。


图1为本发明实施例一中背光源的结构示意图；图2为本发明实施例二中背光源的结构示意图；图3为本发明实施例二中驱动机构的原理示意图；图4为本发明实施例二中驱动机构的结构示意图。附图标记说明10-光源，11-反射面，12-驱动机构，121-磁性金属，122-电磁铁模块，122a-电磁铁，122b-磁性控制子模块，123-弹性装置，Ml-磁性金属，M2-磁性金属，20-显示面板。
具体实施例方式本发明实施例提供一种背光源和设置有所述背光源的显示装置，不需要设置导光板和光学膜片，可提高背光源的出光质量，改善背光源的散热不良。下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。此处所描述的具体实施方式
仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例一本发明实施例提供一种背光源，如图1所示，包括光源10、反射面11和驱动反射面11往复运动的驱动机构(图1中未示出)；光源10发出的光经过入射到反射面11上，经由反射面11反射到显示面板20上，即经由光源10发出的光经反射面11反射后自所述背光源射出，反射面11在驱动机构12的驱动下往复运动，使经反射面11反射后射出的光(出射光)在背光源的出光区域内往复扫描，从而使所述光源10转化为面光源。所述出光区域即为所述背光源的出射光由于反射面的往复移动而产生的出射光往复移动的区域，可理解为背光源的出光面(或背光源的出射光区域)，一般背光源的出光区域与显示面板20的大小相同。本实施例中背光源向显示面板20提供背光，光源10发出的光经反射面11反射后射在显示面板20上，其形状为一光条，当反射面11在驱动机构12的驱使下往复运动时，而因由于反射面11的往复运动，经反射面11反射后的光会在显示面板20上往复扫描，并且反射面11往复运动一次，在人眼平均的视觉暂留时间内，经反射面11反射后的光会对应地在显示面板20上自下而上或自上而下扫描一次。这一扫描区域限定为背光源的出光面，当扫描速度极快时，由于人眼的视觉暂留现象，人眼看来如同一个面光源一样，显示面板20获得亮度较高且均匀的背光源。其中，本实施例中反射面11的宽度w与需要扫描的宽度(出光区域的宽度)有关，具体由背光源出光面的宽度，反射面11倾斜程度以及反射面11距离出光面的远近决定，而反射面11的长度I 一般与出光面的长度相同。其中，所述的背光源出光面定义为背光源上出射光射出的范围，一般可理解为背光源出光面与显示装置中显示面板20重合或者稍大于显示面板。另外,从上述原理性叙述可看出，光源10、反射面11和驱动机构12的设置位置只要使反射面11反射后射出的光射在显示面板20上即可，其具体位置关系可在具体实施中根据背光源出光面的大小以及具体产品的设计空间进行优化，本实施例对此不作限定。要获得高亮度且均一辉度的出射光，具体地，经反射面11反射后射出的出射光最好垂直射出，即向显示面板提供背光时，背光源的出射光最好垂直显示面板20射入，以提高光的利用率。另外，反射面11往复运动的频率越高，出射光在某一区域内往复扫描速度就越快，人眼就越感觉背光源出光面亮度均一，背光源就更接近一个面光源，出光质量也就越高。因此，在人眼平均的视觉暂留时间内，经反射面11反射的出射光在背光源出光面范围内至少扫描一次。若出射光扫描宽度为D (即接受背光的显不面板20的宽度为D),出射光的光束宽度为X(图中未显示)，设人眼平均的视觉暂留时间为1/24秒，则需反射面11往复运动的频率f大于等于24*D/X。如果该背光源向显示装置提供背光，则反射面11往复运动的频率还需大于显示装置的帧刷新频率。因此，优选地，反射面11往复运动的频率一般要大于24*D/X和帧刷新频率中的较大值。本发明实施例提供的背光源，通过往复运动的反射面，使经反射面反射后的出射光在某一区域内往复扫描，当往复频率足够高(大于24*D/X)时，获得高亮度且均一辉度的出射光，不需要设置导光板和光学膜片，因此可避免导光板、光学膜片组装不良，受热，震动引起的膜片之间的位移或褶皱以及膜片划伤等，从而提高背光源的出光质量；另外，因无需设置导光板和光学膜片，散热空间大，还可改善背光源的散热不良。实施例二本发明实施例提供的背光源，如图2所示，包括光源10、反射面11和驱动反射面11往复运动的驱动机构12 ;反射面11在驱动机构12的驱动下往复运动，光源10发出的光经反射面11反射后在出光区域内往复扫描，光源10转化为在背光源的出光面获得均一辉度的出射光面光源。其中，如图3所示,本实施例所述的驱动机构12包括磁性金属121，设置在反射面11的背面；电磁铁模块122，包括电磁铁122a，以及与电磁铁122a相连的磁性控制子模块122b ；弹性装置123(图3中未示出，可参照图4)，其一端固定在电磁铁模块122上，另一端连接反射面11。如图4所示，在本实施例的第一种可能的具体实施方式
中驱动机构12包括两个具有磁性的金属(Ml和M2)，它们的表面互相平行，其中位于上面的磁性金属(Ml)表面上镀一层具有反射作用的物质，起到了反射面11的作用，当光打到此金属表面(反射面11)时会发生光反射。下面的磁性金属(M2)做成通过改变电流可以控制其产生磁性大小的电磁铁，例如磁性金属(M2)作为电磁铁的铁芯或者用于固定电磁铁。两磁性金属Ml和M2之间设置有一如弹簧一样的可进行伸缩的弹性装置123。假设弹性装置123采用弹簧，上面的磁性金属Ml受到磁力的作用会产生偏移量，从而使弹簧(弹性装置123)产生弹力，磁性金属Ml (其上设置有反射面11)在M2的磁力和弹簧的弹力作用下往复运动，具体如下所示开始时电磁铁不通电，重力或重力的分力Gmi等于弹簧(弹性装置123)的弹力Gm=KAX ；通电后，电流不同，电磁铁产生的磁性强弱也不同，导致Ml受到的磁性吸引力不同，假设为F，当Ml平衡时GM1 = KAX+F；磁性吸引力F不同，则偏移量AX不同，Ml将会发生不同的偏移量。通过螺线管电流的大小及方向，控制Ml受到的磁性吸引力F的大小及方向，使磁性金属Ml及设置在Ml上的反射面11在平衡位置附近往复运动，从而使经反射面11反射的出射光在某一区域内往复扫描，获得均一辉度且亮度较高的出射光，不需要设置导光板和光学膜片，可避免导光板、光学膜片组装不良，受热，震动引起的膜片之间的位移或褶皱以及膜片划伤等，从而提高背光源的出光质量。在本实施例的第二种可能的实施方式中，本实施例所述的弹性装置123，也可以一端固定，另一端连接反射面11。例如，驱动机构12中的电磁铁模块122固定在背板上，而弹性装置123的一端也固定在背板上，另一端连接反射面11。其中，弹性装置123可以为弹簧，也可以是其它满足要求的弹性材料制成。结合上述任何一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中所述磁性控制子模块122b可具体为脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)子模块，用以通过调制脉冲宽度改变电流，从而改变电磁铁的磁性。通过脉冲宽度调制改变占空比来改变电流的大小，从而改变电磁铁的磁性强弱，使磁性金属受力发生变化，从而使反射面以一定的幅度
往复运动。脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。PWM控制技术以其控制简单，灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式。本实施例中的背光源出射光的扫描幅度可通过电磁铁的电流大小进行调节，因此，本实施例中的背光源适用于不同尺寸的显示面板，例如13. 3英寸、14英寸、15. 6英寸等显示屏，可形成通用型的背光源。另外，为避免因此导致显示屏亮度降低，还可将背光源中的光源(LED灯条)设置为方便更换的固定形式。其中，可选地，所述的反射面11相对背光源的出光面成a倾斜角度设置，且，0°< a < 90°。可选地，所述光源10为线性光源例如LED灯条，设置在背光源的上边框或下边框，且优选地，LED灯条与反射面11平行。本发明实施例提供的背光源，不需要设置导光板和光学膜片，可避免导光板、光学膜片组装不良，受热引起的膜片之间的位移或褶皱以及膜片划伤等，从而提高背光源的出光质量，改善背光源的散热不良；另外，本发明实施例提供的背光源可制成通用型的背光源，为不同尺寸的显示面板提供背光，从而有助于降低成本，提高生产效率。实施例三本发明实施例还提供一种显示装置，其设置有上述实施例中的任意一种背光源。所述显示装置可以为液晶面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。为获得更好的显示效果，优选地，反射面往复运动的频率大于显示装置的帧刷新频率。现有显示装置大多采用逐行扫描的方式，在一帧的时间内，显示单元逐行打开并加载显示数据完成一帧图像的显示，这个过程时间很短，由于视觉暂留特性，人眼看到的是完整图像。而帧刷新频率指图像在屏幕上更新的速度，也即屏幕上的图像每秒钟出现的次数，它的单位是赫兹(Hz)。刷新频率越高，屏幕上图像闪烁感就越小，稳定性也就越高，一般人的眼睛不容易察觉75Hz以上刷新频率带来的闪烁感。对本发明的技术方案而言，在一帧画面显示的时间内，需要保证背光源经反射面获得的出射光的扫描范围至少要覆盖整个显示面板，因此，所述反射面往复运动的频率大于所述显示装置的帧刷新频率。因采用了本发明所述的出光质量更好，散热效率更高，成本更低的背光源，本实施例中的显示装置画面显示品质更高，显示效果更好。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种背光源，其特征在于，包括光源、反射面和驱动所述反射面往复运动的驱动机构； 所述光源发出的光经所述反射面反射后自所述背光源射出， 所述反射面在所述驱动机构的驱动下往复运动，使经所述反射面反射后射出的光在出光区域内往复扫描，从而使所述光源转化为面光源。
2.根据权利要求1所述的背光源，其特征在于， 在人眼平均的视觉暂留时间内，所述反射面至少从上而下或者，从下而上运动一次。
3.根据权利要求1所述的背光源，其特征在于，所述驱动机构包括 电磁铁模块，包括电磁铁，以及与所述电磁铁相连的磁性控制子模块； 磁性金属，设置在所述反射面的背面； 弹性装置，其一端固定，另一端连接所述反射面。
4.根据权利要求3所述的背光源，其特征在于， 所述弹性装置的一端固定在电磁铁模块上，另一端连接所述反射面。
5.根据权利要求3或4所述的背光源，其特征在于， 所述弹性装置为弹簧。
6.根据权利要求3所述的背光源，其特征在于，所述磁性控制子模块具体为脉冲宽度调制子模块，用以通过调制脉冲宽度改变电流，从而改变所述电磁铁的磁性强弱。
7.根据权利要求1所述的背光源，其特征在于，所述反射面相对所述背光源的出光面成a倾斜角度设置，且，O。<a<90°。
8.根据权利要求1所述的背光源，其特征在于，所述光源为线光源。
9.根据权利要求8所述的背光源，其特征在于， 所述线光源设置在所述背光源的上边框或下边框。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的背光源。
11.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于， 所述反射面往复运动的频率大于所述显示装置的帧刷新频率。
全文摘要
本发明公开了一种背光源和显示装置，涉及显示领域，不需要设置导光板和光学膜片，可避免导光板、光学膜片组装不良，受热，震动引起的膜片之间的位移或褶皱以及膜片划伤等，从而提高背光源的出光质量，改善背光源的散热不良。本发明所述背光源，包括光源、反射面和驱动所述反射面往复运动的驱动机构；所述反射面在所述驱动机构的驱动下往复运动，所述光源发出的光经所述反射面反射后，在所述背光源的出光面获得均一辉度的出射光。本发明用于改进背光源，从而提高显示装置的显示品质，改善显示效果。
文档编号G02F1/13357GK103062676SQ201210477349
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者徐利燕, 张春兵, 唐乌力吉白尔 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方显示技术有限公司