一种直下式背光模组及显示装置的制作方法

本实用新型涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种直下式背光模组及显示装置。

背景技术：

随着电子显像技术的快速发展，液晶显示装置已广泛应用于各种电子电器产品中，如液晶显示器、电视机等。现有液晶显示装置通常分为直下式和侧入式两种，其中直下式的发光元件均匀分布在液晶屏后部，而侧入式的发光元件设在液晶屏侧方。现有的直下式背光模组一般包括光源、胶框、膜片和扩散板等组件，扩散板设于光源上方，为了避免扩散板在重力作用下发生弯曲变形，需要支撑结构对扩散板进行支撑。

如图5所示，现有背光模组的支撑结构在使用时存在以下明显的缺陷：首先，光到达支撑结构4’后，部分被反射，部分被支撑结构4’吸收，部分光经支撑结构4’折射到达扩散板2’，根据折射的原理，光从空气进入支撑结构4’再进入空气，光的传播方向不变，但是相比原方向会产生一定程度的偏移；由于反射和吸收的存在，经过支撑结构4’的光能会被削弱，再加上光偏移量h’的存在，所以扩散板2’上会形成明暗不均的区域，即支撑结构4’的暗影现象，严重影响画质的均匀性。其次，由于支撑结构4’与扩散板2’连接处的面积小、强度差，在运输过程中，扩散板2’的振动会压弯支撑结构4’的端部，使其失去支撑效用；再次，为保证视觉效果，传统的支撑结构4’只能放于横向或竖向两颗灯的几何中心位置，对背光模组结构设计的限制比较大。

技术实现要素：

基于以上所述，本实用新型的一个目的在于提供一种直下式背光模组，能够改善背光模组的暗影现象，避免运输过程中支撑结构被折弯，且支撑结构的位置设计更加灵活、自由。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种直下式背光模组，包括背板、扩散板、设于背板上的灯条及设于背板与扩散板之间的支撑结构，所述支撑结构从下到上依次设有固定部、连接部和支撑部，所述固定部与背板固定；所述连接部上设有布孔区，所述布孔区内开设有若干通孔，用于使所述灯条上的光源发出的光穿过；所述支撑部支撑所述扩散板。

作为优选，所述布孔区位于所述光源发出的光能投射到所述支撑结构上的区域内，所述布孔区由光源到支撑结构的距离、光源的单边极限出射角度决定。

作为优选，所述支撑结构为板状结构，所述通孔垂直于所述板状结构的板面开设；在板面内沿平行于背板的方向上，位于所述布孔区两侧的通孔的排布密度大于位于中部的通孔的排布密度；和/或

在板面内沿平行于背板的方向上，位于所述布孔区两侧的通孔的直径大于位于中部的通孔的直径。

作为优选，所述布孔区到所述支撑结构边缘的距离不小于0.5毫米。

作为优选，在所述支撑结构的板面内，所述支撑部的形状为三角形，所述连接部的形状为梯形。

作为优选，所述支撑部与所述连接部之间设置有台阶结构，用于减小所述支撑部的面积。

作为优选，所述固定部包括与所述连接部底部相连的左侧板和右侧板，所述左侧板和右侧板上分别开设有螺孔，用于从两侧固定所述支撑结构。

作为优选，所述支撑结构由聚甲基丙烯酸甲酯材料一体制作成型。

本实用新型的另一个目的在于，提供一种显示装置，用于解决现有显示装置中背光模组的出光不均匀，影响显示画质的问题，该显示装置包括如以上任一方案所述的直下式背光模组。

作为优选，所述显示装置为电视机、广告机、显示器、一体机或通讯设备。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过在支撑结构的布孔区设置通孔，首先可以增加光的透过率，改善支撑结构暗影的现象，同时还具有提升亮度的作用；其次，通孔增加了连接部的弹性度，从而使整个支撑结构的强度分布更均衡，避免了运输过程中由于支撑结构的顶部强度低而容易被折弯的情况；再次，该支撑结构上的通孔可以根据需要灵活更改排布的密度，因此可适应不同的光学环境，其摆放位置更自由，不需要像传统支撑结构那样限定位置，更有利于背光模组的结构设计。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的直下式背光模组的结构示意图；

图2是本实用新型实施方式所涉及的支撑结构的主视图；

图3是本实用新型实施方式所涉及的支撑结构的侧视图；

图4是本实用新型实施方式所涉及的布孔区的通孔排布规律曲线图；

图5是现有技术中支撑结构暗影成因的示意图。

图中：

1-背板；2-扩散板；3-光源；4-支撑结构；5-PCB板；6-反射片；

31-透镜；32-LED灯；

41-固定部；42-连接部；43-支撑部；

411-左侧板；412-右侧板；413-螺孔；

421-布孔区；422-台阶结构；

2’-扩散板；31’-透镜；32’-LED灯；4’-支撑结构；h’-偏移量。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。

如图1-图2所示，本实施方式提供一种优选的直下式背光模组，该背光模组包括背板1，背板1的外周向上弯折形成背板腔体，背板腔体的底面上铺设有PCB板5和反射片6，同时背板腔体的底面还固定有灯条，灯条上的光源3穿过反射片6，用于为该背光模组提供光能。背板腔体的顶部平台设置有扩散板2，扩散板2与背板1之间还设有支撑结构4，能够对扩散板2进行支撑。该支撑结构4包括从下到上依次设置的固定部41、连接部42和支撑部43，其中，固定部41通过紧固件与背板1固定连接；连接部42作为该支撑结构4的主体部分，其上设有布孔区421，布孔区421内开设有若干通孔，能够使灯条上的光源3发出的光从中穿过，此处的通孔结构可以是矩阵式排列，也可以是乱序排列的；上述支撑部43与扩散板2连接，用于支撑扩散板2。这里，需要说明的是，支撑结构4的硬度要小于扩散板2的硬度，以避免支撑结构4对扩散板2造成损伤。

本实施方式通过在支撑结构4的布孔区421上设置通孔，首先，可以有效增加光的透过率，改善了支撑结构4暗影的现象，同时还具有提升亮度的作用；其次，支撑部42的通孔结构增加了连接部42的弹性度，从而使整个支撑结构4的强度分布更均衡，避免了运输过程中由于支撑结构4的顶部强度低、中部强度高，而容易导致顶部被折弯的情况；再次，该支撑结构4上的通孔，破坏了传统支撑结构上存在的规律的光能分布，因此不需要像传统支撑结构那样限定位置，其可以根据需要灵活更改通孔的排布密度，因此可适应不同的光学环境，摆放位置更自由，更有利于背光模组的结构设计。

优选地，上述布孔区421位于光源3发出的光能投射到支撑结构4上的区域内，布孔区421的位置由光源3到支撑结构4的距离L、光源3的单边极限出射角度决定。这是因为如果支撑结构4上布满通孔，强度就会偏软而起不到支撑作用，因此最佳情况为：仅在支撑结构的主要受光区域分布通孔。具体的，如图3所示，该光源3包括LED灯32和包覆在LED灯32外部的透镜31，一般情况下，LED灯32的发光角度为120°，透镜31的出射角度按照设计及材质的不同而不同。设定透镜31的单边极限出射角度分别为∠a和∠b，LED灯32中心到支撑结构4的距离为L，便可粗略计算出支撑结构4上的主要受光区域。即，沿最大出射角度∠b发出的光线与支撑结构4的交线为布孔区421的上边缘，沿最小出射角度∠a发出的光线与支撑结构4的交线为布孔区421的下边缘。进一步地，为保证支撑结构4的强度，通孔不能太靠边，经验证，布孔区421到支撑结构4边缘的距离最小要保证0.5毫米。

进一步地，上述支撑结构4为板状结构，通孔垂直于板状结构的板面开设。在支撑结构4的板面内，支撑部43的形状为三角形或类三角形，连接部42的形状为梯形，该设计在保证支撑结构4强度的基础上，大大减小了支撑结构4对光线传播的影响，改善了支撑结构4带来的暗影情况。优选地，上述支撑部43与连接部42之间还设置有台阶结构422，即采用内缩的设计方法，进一步减小支撑部43的面积，从而使光线的分布更均匀，亮度更高。此外，上述固定部41包括分别与连接部42底部相连的左侧板411和右侧板412，左侧板411和右侧板412上分别开设有螺孔413，用于通过螺钉从两侧固定支撑结构4，以增加该直下式背光模组的结构稳定性。

如图4所示，x轴表示在支撑结构4的板面内沿平行于背板1的方向(即图2中的水平方向)，y轴表示光能或通孔的分布。具体地，曲线c1是到达支撑结构4的光能在水平方向上的分布规律，其表现为：中心区域较强，靠边渐弱，整体呈现类高斯曲线的分布形态。由于支撑结构4上同一水平方向上通孔的排布与上述光能分布互补，才可以达到最均匀的光学效果，因此在布孔区421内应按照反向的高斯曲线来设置通孔结构。即，如曲线c2所示，在支撑结构4同一水平方向上，位于布孔区421两侧的通孔的排布密度大于位于中部的通孔的排布密度；和/或在支撑结构4同一水平方向上，位于布孔区421两侧的通孔的直径大于位于中部的通孔的直径。

进一步地，上述支撑结构4由透明的聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethacrylates，PMMA)材料一体制作成型。PMMA又称亚克力板，这种材料的光透过率高，弹性好，不易被折弯，能减轻对背光模组光分布的影响；而且，由于扩散板2的材料通常为聚苯乙烯，硬度多为4-5H，而本实施方式的支撑结构4的硬度多为2H，因此在使用时不易划伤扩散板2。另外，本支撑装置4采用一体式结构，不仅便于加工制造，而且增加了产品的整体强度，避免在运输过程中因扩散板2振动而压弯支撑结构4，使其失去支撑效用。

上述支撑结构4的制作方法如下：首先通过LED灯32到支撑结构4的距离L、光能经透镜31后的分布角度等先决条件确定最佳布孔区域，然后在最佳布孔区域内按照反向的高斯曲线进行孔位设计，最后通过一体成型制成该支撑结构4。

本实用新型还提供一种显示装置，该显示装置包括如上述的直下式背光模组，具体地，该显示装置可以为电视机、广告机、显示器、一体机或通讯设备等。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型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、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。