专利名称：显示装置及其背光模组的制作方法
技术领域：
本发明涉及背光技术领域，尤其涉及一种显示装置及其背光模组。
背景技术：
随着科技的发展,各种显示产品如液晶显示(Liquid Crystal Display, LCD)等已广泛地应用在人们生活的各个方面，且对显示产品的屏幕的画质要求也逐步提高。但是显示屏幕本身不会发光，需要有光源不断提供光线射入显示屏幕，才可实现画面显示，通常选择背光模组作为光源。而现有的显示产品及其背光模组由于LED光源的均匀排布而导致中间位置的照度值大，各部分照度不一致，为了降低中部照度值以增强产品照度的均匀性，往往通过采用高端光学膜片以增加光学膜片雾度来实现，这种做法使得产品的成本高，工作效率低、对光学膜片的依赖性较强。此外，对应的LED光源的透镜的底面平整而类似于平面反射镜 ，导致内部光线的反射角度单一，反射后的光线经出射面射出后存在出光不均匀的缺陷。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种产品照度的均匀性好，且能耗低的显示产品及其背光模组。此外，本发明实施例还要解决的技术问题在于，提供一种透镜的出光均匀一致的显示产品及其背光模组。为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种背光模组，其包括印刷电路板； 以均匀阵列设置在所述印刷电路板上的LED光源；罩于LED光源外部的透镜；及设于印刷电路板上且电连接并调整LED光源使背光模组照度均匀的LED调光电路。进一步地，所述透镜的第一侧面设有向透镜内部凹入以容置LED光源的凹坑，凹坑的坑壁面构成透镜的入射面，透镜的连接于第一侧面的第二侧面为外凸的光滑曲面，所述光滑曲面构成透镜的出射面，所述第一侧面围绕所述凹坑还形成有将光线反射向出射面的反射面，所述反射面由多个自第一侧面向透镜内部凹入的棱锥状凹陷的锥壁面共同构成。进一步地，所述第一侧面上的棱锥状凹陷呈多个同心圆环状排列；排列在同一圆环中的棱锥状凹陷形状及尺寸相同，而且离圆心距离越大的同心圆环中的棱锥状凹陷的底面积越大；各同心圆环中的棱锥状凹陷的凹入深度相等。进一步地，棱锥状凹陷呈四棱锥状或三棱锥状。进一步地，所述光滑曲面的中部还向透镜中部呈球冠状凹入，所述光滑曲面为中心轴对称的曲面。进一步地，所述LED调光电路包括恒压电源；多组并联于恒压电源的、由多个LED 光源串联而成的支路，其中，位于多组支路中部的中部支路上设有用于降低照度的调光模块。进ー步地，所述调光模块为串联于中部支路的限流电阻。进ー步地，调光模块包括用于检测中部支路位置当前亮度值的亮度检测器；存储有中部支路位置的亮度值和驱动电流之间的对应关系的存储器；连接于亮度检测器和存储器的、用于根据亮度检测器所检测的当前亮度值及存储器所存储的对应关系得到驱动电流目标值，并向中部支路输出驱动电流目标值大小的电流的控制器。进ー步地，所述中部支路位于多组支路的对称轴上或位于多组支路对应的中心位置，呈环状排列。相应地，本发明实施例还提供了一种显示装置，所述显示装置设有如上所述的背光模组。本发明实施例的显示装置及其背光模组有益效果是通过在印刷电路板上设置电连接并调整LED光源使背光模组照度均匀的LED调光电路，结合采用由多个自第一侧面向透镜内部凹入的棱锥状凹陷的锥壁面共同构成的反射面的透镜的技术手段，从而使得产品照度的均匀性好，出光均匀一致，且降低了能耗。
图I是本发明实施例的背光模组的结构示意图。图2是图I沿I-I方向的剖面示意图。图3是本发明实施例的背光模组的透镜的结构示意图。图4是本发明实施例的背光模组的透镜的另一角度的结构示意图。图5是本发明实施例的背光模组的LED光源的光路示意图。图6是本发明实施例的背光模组的LED调光电路的示意图。图7是本发明一实施例的LED调光电路的中部支路的位置示意图。图8是本发明另ー实施例的LED调光电路的中部支路的位置示意图。图9是本发明又一实施例的LED调光电路的中部支路的位置示意图。图10是本发明再一实施例的LED调光电路的中部支路的位置示意图。图11是本发明一实施例的LED调光电路的示意图。
具体实施例方式请參考图f图6，本发明实施例提供了一种显示装置及其背光模组，所述显示装置设有所述背光模组。所述背光模组包括印刷电路板10、以均匀阵列设置在所述印刷电路板10上的LED光源20、罩于LED光源20外部的透镜30及设于印刷电路板10上且电连接并调整LED光源20使背光模组照度均匀的LED调光电路。透镜30，大致呈半球状，具有一中心轴00’，由透明材料制成，此材料可以为聚丙稀酸甲脂、聚碳酸脂或碳本酸丙烯こ酸。所述透镜30包括第一侧面31和连接于第一侧面31的第二侧面33。第一侧面31为圆环形的磨砂雾面，该磨砂雾面利于增强反射光的均匀性和防止 眩光现象的发生。其中部设有向透镜30内部凹入以容置LED光源20的凹坑310，凹坑310的坑壁面构成透镜30的入射面。所述第一侧面31围绕所述凹坑310还形成有将光线反射向出射面的反射面,所述反射面由多个自第一侧面31向透镜30内部凹入的棱锥状凹陷312 的锥壁面共同构成。所述反射面用于增强第二侧面33的出光均匀性，具体地，棱锥状凹陷 312的锥壁面可调整光的出射角度及出射光的辐射分布特性，使光出射均匀，无阴影(具体请参阅后续的光路描述)。棱锥状凹陷312呈多个同心圆环状排列。各同心圆环中的棱锥状凹陷312的凹入深度相等，排列在同一圆环中的棱锥状凹陷312形状及尺寸相同，而且离圆心距离越大的同心圆环中的棱锥状凹陷312的底面积越大。相邻两个同心圆环中的棱锥状凹陷312 —一对应设置。在本实施例中，棱锥状凹陷312呈类似于金字塔的四棱锥状，可以理解的是，棱锥状凹陷312也可以为其它形状，如三棱锥状。第一侧面31的周围均匀设置有多个支脚314，支脚314用于将透镜30固定至印刷电路板10的对应位置。支脚314可为2个 5个，本实施方式中，支脚314优选为3个。第二侧面33为外凸的光滑曲面，所述光滑曲面构成透镜30的出射面，所述光滑曲面为关于中心轴00’对称的曲面。所述光滑曲面中部还向透镜30中部呈球冠状凹入形成的第一反/折射面330，而连接于第一反/折射面330和第一侧面31之间形成第二反/折射面332。所述第一反/折射面330、第二反/折射面332及第一侧面31为以中心轴oo’ 为轴的对称结构。 本发明实施方式中，透镜30罩于LED光源20外部，具体地，凹坑310中容置有与其匹配的LED光源20，LED光源20也位于中心轴线oo’上。请参考图5，当从LED光源20发出的光线由入射面射入至第一反/折射面330和第二反/折射面332，由于第一反/折射面330和第二反/折射面332对应反射面的全反射作用，一部分光折射而出，大部分光被反射至第一侧面31，第一侧面31的棱锥状凹陷312 便打散反射过来的光并再反射至第一反/折射面330和第二反/折射面332而射出，而棱锥状凹陷312的所述形状、尺寸和排列结构使得经第一反/折射面330和第二反/折射面 332射出的光分布均匀，无阴影。经过测试，本发明实施例的LED光源20模组可将发光二极管的平均光强扩散角Θ由原来的+/-60°扩散到+/-70°。请参考图6，所述LED调光电路包括恒压电源41、多组支路43及调光模块45。恒压电源41用于为LED光源20提供电压恒定的电源。多组支路43并联于恒压电源41，每组支路由多个LED光源20串联而成。所述多组支路43包括有位于多组支路43中部的中部支路430，作为一种实施方式，所述中部支路 430位于多组支路43的对称轴上，所述对称轴为横向对称轴(如图7所示)或者所述对称轴为纵向对称轴(如图8所示)；作为另一种实施方式，所述中部支路430位于多组支路43对应的中心位置，呈环状排列(如图9所示)；作为又一种实施方式，多组支路43为3路，呈中心对称结构，中部支路430围绕中心对称轴设置。具体地，LED光源20为33个，其中，中部支路430包括中间一行中心位置的5个和边缘两行中心位置的各3个，其余两组支路分别包括边缘一行剩余的8个和中间一行对应一侧的3个(如图10所示)。调光模块45设置于中部支路430上，用于降低中间位置的照度。作为一种实施方式，所述调光模块45为串联于中部支路430的限流电阻(图未示)，从而，根据需要串联预定阻值的限流电阻，使得中部支路430的电流降低至目标值，进而降低了中部支路430的LED 光源20的亮度，最终实现背光模组的照度的均匀一致，且降低了能耗。请参考图11，作为另一种实施方式，调光模块45包括亮度检测器450、存储器452及控制器454，其中，存储器452及控制器454集成于ー IC中，IC通过接ロ连接于亮度检测器450。亮度检测器450用于检测中部支路430位置的当前亮度值。存储器452存储有中部支路430位置的亮度值和驱动电流之间的对应关系，所述对应关系为由制造商依照度均匀性的需求预先通过实验得到的亮度值与电流值的关联数据。控制器454连接于亮度检测器450和存储器452，用于根据亮度检测器450所检测的当前亮度值及存储器452所存储的对应关系得到驱动电流目标值，井向中部支路430输出驱动电流目标值大小的电流。从而，通过亮度检测器450实时监测中部支路430位置当前亮度值，而控制器454根据当前亮度值结合存储器452所存储的亮度值和驱动电流之间的对应关系进行中部支路430对应电流的实时动态调整，达到了背光模组的照度的均匀ー致的技术效果。综上所述，本发明实施例的显示装置及其背光模组，采用在印刷电路板10上设置 电连接并调整LED光源20使背光模组照度均匀的LED调光电路，并结合采用由多个自第一侧面31向透镜30内部凹入的棱锥状凹陷312的锥壁面共同构成的反射面，从而将射向第ー侧面31的光从各个角度反射至第二侧面33而射出的透镜30，从而使得产品照度的均匀性好，出光均匀一致，且降低了能耗。以上所述是本发明的具体实施方式
，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种背光模组，其特征在于，所述背光模组包括 印刷电路板； 以均匀阵列设置在所述印刷电路板上的LED光源； 罩于LED光源外部的透镜；及 设于印刷电路板上且电连接并调整LED光源使背光模组照度均匀的LED调光电路。
2.如权利要求I所述的背光模组，其特征在于，所述透镜的第一侧面设有向透镜内部凹入以容置LED光源的凹坑，凹坑的坑壁面构成透镜的入射面，透镜的连接于第一侧面的第二侧面为外凸的光滑曲面，所述光滑曲面构成透镜的出射面，所述第一侧面围绕所述凹坑还形成有将光线反射向出射面的反射面，所述反射面由多个自第一侧面向透镜内部凹入的棱锥状凹陷的锥壁面共同构成。
3.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述第一侧面上的棱锥状凹陷呈多个同心圆环状排列；排列在同一圆环中的棱锥状凹陷形状及尺寸相同，而且离圆心距离越大的同心圆环中的棱锥状凹陷的底面积越大；各同心圆环中的棱锥状凹陷的凹入深度相等。
4.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，棱锥状凹陷呈四棱锥状或三棱锥状。
5.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述光滑曲面的中部还向透镜中部呈球 冠状凹入，所述光滑曲面为中心轴对称的曲面。
6.如权利要求I所述的背光模组，其特征在于，所述LED调光电路包括 恒压电源； 多组并联于恒压电源的、由多个LED光源串联而成的支路，其中，位于多组支路中部的中部支路上设有用于降低照度的调光模块。
7.如权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述调光模块为串联于中部支路的限流电阻。
8.如权利要求6所述的背光模组，其特征在于，调光模块包括 用于检测中部支路位置当前亮度值的亮度检测器； 存储有中部支路位置的亮度值和驱动电流之间的对应关系的存储器； 连接于亮度检测器和存储器的、用于根据亮度检测器所检测的当前亮度值及存储器所存储的对应关系得到驱动电流目标值，并向中部支路输出驱动电流目标值大小的电流的控制器。
9.如权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述中部支路位于多组支路的对称轴上或位于多组支路对应的中心位置，呈环状排列。
10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置设有如权利要求I 9中任一项所述的背光模组。
全文摘要
本发明实施例公开了一种显示装置及其背光模组，所述背光模组包括印刷电路板；以均匀阵列设置在所述印刷电路板上的LED光源；罩于LED光源外部的透镜；及设于印刷电路板上且电连接并调整LED光源使背光模组照度均匀的LED调光电路。本发明实施例的显示装置及其背光模组通过在印刷电路板上设置电连接并调整LED光源使背光模组照度均匀的LED调光电路，结合采用由多个自第一侧面向透镜内部凹入的棱锥状凹陷的锥壁面共同构成的反射面的透镜的技术手段，从而使得产品照度的均匀性好，出光均匀一致，且降低了能耗。
文档编号F21Y101/02GK102705753SQ201210132158
公开日2012年10月3日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者王海涛 申请人:深圳市兆驰股份有限公司