专利名称：一种用于液晶显示装置的背光模组及液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于液晶显示装置制造技术领域，具体涉及一种可应用于局部调光技术的侧入式背光模组及使用该背光模组的液晶显示装置。
技术背景液晶显示器(IXD)是利用液晶材料的特性来显示图像的一种平板显示装置，其与其他显示装置相比具有轻薄、低功耗等优点，已经成为整个消费市场上的主流产品。由于液晶本身并不发光，需要背光模组来供应充足的亮度与分布均匀的光源，使其能正常显示影像。背光模组主要由光源(LED灯管)、灯罩、反射板、导光板、扩散片、增亮膜及外框等组件组成。液晶显示器的画面质量取决于对比度属性。为了改善对比度属性，行业内已发展出根据画面来调节背光单元的亮度的背光调光控制方法。背光调光控制方法可根据输入画面适当地调节背光模组的亮度来降低功耗。背光调光控制方法包括整体地调节显示屏幕的亮度的全局调光方法以及局部地调节显示屏幕的亮度的局部调光方法。全局调光方法可提高前一帧和下一帧之间测量到的动态对比度，但是难以提高静态对比度。在另一方面，局部调光方法可通过在一帧周期中局部地控制显示屏幕的亮度来提高静态对比度。背光模组按其入光方式分为侧入式和直下式。直下式背光模组的构造为多个光学片和散射板设置在液晶显示面板下方，且多个光源设置在散射板下方，在光源和散射板之间必须留有一定的空间。即使多个光源能够被独立地控制使得直下式背光模组能够实现局部调光，仍然难以减小背光模组的厚度，因此直下式背光模组制成的显示器难以制造为纤薄结构。侧入式背光模组的构造为光源被设置为与导光板的侧表面相对，且多个光学片设置在液晶显示面板和导光板之间。侧入式背光模组可实现纤薄结构，但难以将局部调光方法应用于侧入式背光模组，因为光源向导光板侧表面照射光，导光板将点光或线光转换为平面光。将局部调光方法应用于侧光型背光单元，容易在显示屏幕上观察到失真，并可能降低显示屏幕的整体亮度。如中国发明专利申请号200880123078. 5公开《用于液晶显示装置的背光单元》，所述背光单元设置在液晶面板下方，包括导光板、设置在导光板边缘处的包含多个LED块的LED阵列以及控制器，控制器用于控制施加到所述多个LED块中的每个LED块的电流信号，以调节每个LED块的亮度。该发明主要通过算法调节电路，仍属于传统的局部调光方法，通过电路调节如编程形成一定的算法，通过计算屏幕显示画面以及每个LED所形成的光斑对画面的影响，控制所需要点亮的LED，算法的编写很困难，并且由于LED的光斑是不规则形状，因此不能够实现规则形状的分区。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术中存在的缺陷，提供一种用于液晶显示装置的背光模组及使用该背光模组的液晶显示装置，其结构简单、且能使侧入式背光模组实现局部调光。解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是一种用于液晶显示装置的背光模组，所述背光模组设置在液晶显示面板下方，其包括导光板、LED阵列、控制所述LED阵列中每个LED灯管电流信号的控制器，所述导光板分为上、下两层，所述上、下两层均设有若干凹槽，将导光板分为若干均匀的背光分区，所述LED阵列设置在所述导光板至少相邻两个侧面，所述相邻两个侧面的LED阵列分别位于导光板上层侧面和下层侧面。通过控制器控制施加到LED阵列中每个LED灯管的电流信号，可以调节每个LED灯管的亮度，上层导光板的亮度主要受上层导光板侧面的LED阵列亮度决定，下层导光板的亮度主要受下层导光板侧面的LED阵列亮度决定，导光板上表面的每个出光点的亮度由相应位置处上层导光板与下层导光板亮度重叠而成。本实用新型光源采用LED灯，其优点是寿命长、光效高、无辐射与低功耗。优选的是，上、下两层所述凹槽与其所在的导光板分层侧面LED阵列垂直，且凹槽内镀有反射膜或安插有反射片。所述凹槽用于控制其所在导光板分层中的光传播。凹槽内的反射膜或反射片，用于反射光线，阻止光进入相邻背光分区，这样相邻的背光分区之间不会相互干扰。优选的是，所述凹槽的深度与其所在的导光板分层的厚度相同，以彻底阻断相邻背光分区之间的光线干扰。或者，所述凹槽深度为其所在的导光板分层厚度的二分之一。优选的是，上层导光板与下层导光板厚度相同。优选的是，所述凹槽宽度为I 一 100微米。优选的是，在所述导光板的上下表面均设有微结构，使导光板出光均匀化。进一步优选的是，所述微结构为排列成网点点阵的半球状或球冠状的凸点、或微棱结构。网点结构设计对小区域的光分布进行微量调整，使导光板出光大致均匀分布，因而可提高导光板的平均出光亮度。优选的是，所述导光板上、下两层分别采用不同折射率的材料制成，上层导光板为光密介质，下层导光板为光疏介质。当光线经上层导光板进入下层导光板时，只要入射角大于全反射临界角时，就会发生全反射现象。这样上层导光板的光不易进入下层导光板，而下层导光板的光在碰到底面微结构后再进入上层导光板时变得均勻，避免两层导光板内的光线相互干扰。本实用新型还提供一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括上述背光模组。本实用新型的有益效果是通过设置分层导光板的结构实现区域分光，采用结构设计的方法使侧入式背光模组在实现液晶显示装置纤薄化的同时实现局部调光功能。
图I为本实用新型一个具体实施例中导光板的立体结构图；图2a为实施例一中导光板X方向分区不意图；图2b为实施例一中导光板X方向分区中光线路径意图；图3a为实施例一中导光板Y方向分区不意图；[0024]图3b为实施例一中导光板Y方向分区中光线路径不意图；图4为实施例一中导光板综合分区不意图；图5为实施例一中导光板与LED灯管截面不意图；图6为实施例二中导光板与光学片及LED灯管截面不意图；图7为实施例一中导光板上表面网点结构不意图；图8为图7的左视图；图9为实施例四中导光板上表面微棱结构意图。图中1 一导光板；2—凹槽；3 — LED灯管；4 一光密介质；5—光疏介质；6—网点
结构-J 一微棱结构。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。一种用于液晶显示装置的背光模组，所述背光模组设置在液晶显示面板下方，其包括导光板、LED阵列、控制所述LED阵列中每个LED灯管电流信号的控制器，所述导光板分为上、下两层，所述上、下两层均设有若干凹槽，将导光板分为若干均匀的背光分区，所述LED阵列设置在所述导光板至少相邻两个侧面，所述相邻两个侧面的LED阵列分别位于导光板上层侧面和下层侧面。一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括上述背光模组。实施例I :如图I至图5所示，图I为本实用新型中导光板立体结构图。该导光板I分为上、下两层，所述上、下两层均设有若干凹槽2，将导光板I分为若干均匀的背光分区。在本实施例中，上、下两层厚度相同。所述导光板上、下两层的每层至少相邻两个侧面设有LED阵列，所述相邻两个侧面的LED阵列分别位于导光板I的上层侧面和下层侧面。在本实施例中，在上层导光板X方向侧面设有一排LED阵列，下层导光板Y方向侧面设有一排LED阵列，每个LED阵列均有若干LED灯管3组成，每个LED灯管3的电流信号通过控制器控制。如图2a、图2b所示，在该上层导光板上设有四条相互平行的凹槽2，凹槽2与X方向垂直，将上层导光板分为五个均匀的分区。如图3a、图3b所示，在该下层导光板上设有四条相互平行的凹槽2，凹槽2与Y方向垂直，将下层导光板分为五个均匀的分区。上、下两层导光板内的凹槽深度为导光板厚度的二分之一，所以其深度由导光板厚度决定。在本实施例中，凹槽深度为0. l_2mm，宽度为1-100微米，优选深度为1mm，优选宽度为50微米。上、下两层导光板的凹槽将导光板分为25个均勻的背光分区。且在上、下两层导光板的凹槽内均镀有反射膜或安插有反射片。受反射膜或反射片的限制，上层导光板侧面的LED阵列发出的光在相应的两条凹槽之间的区域内传播，不受上层导光板侧面其它LED阵列光线的影响，其光线路径如图2b所示。同理，下层导光板侧面的LED阵列发出的光在相应的两条凹槽之间的区域内传播，下层导光板各分区的亮度仅来自于所对应的凹槽之间的LED阵列，不受上层导光板侧面其它LED阵列光线的影响，其光线路径如图3b所示。图4为本实施例中导光板综合分区示意图，如此设置，使得导光板上每个背光分区的亮度由相应位置处上层导光板和下层导光板亮度叠加决定。[0039]图5为导光板与LED灯管3截面不意图，该导光板上、下两层分别米用不同折射率的材料制成，上层导光板为光密介质4,下层导光板为光疏介质5,上、下两层可以是折射率不同的塑料，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或者聚碳酸酯(PC)等。当光线经上层导光板进入下层导光板时，只要入射角大于全反射临界角时，就会发生全反射现象。这样上层导光板的光不易进入下层导光板，而下层导光板的光在碰到底面微结构后再进入上层导光板时变得均匀，避免两层导光板内的光线相互干扰。如图7、图8所不,为了使导光板出光均勻化，在导光板上、下表面还设有微结构，本实施例中，所述微结构采用网点结构6，具体可采用排列成网点点阵的半球状或球冠状的凸点，如此设置使得在每个区域内实现出光的均匀分布。本实用新型还提供一种用于液晶显示装置的背光模组，所述背光模组设置在液晶显示面板下方，其包括导光板、LED阵列、控制所述LED阵列中每个LED灯管电流信号的控制器，所述导光板采用上述的导光板，所述LED阵列设置在所述导光板至少相邻两个侧面， 所述相邻两个侧面的LED阵列分别位于导光板上层侧面和下层侧面。通过控制器控制施加到LED阵列中每个LED灯管的电流信号，可以调节每个LED灯管的亮度，上层导光板的亮度主要受上层导光板侧面的LED阵列亮度决定，下层导光板的亮度主要受下层导光板侧面的LED阵列亮度决定，导光板上表面的每个出光点的亮度由相应位置处上层导光板与下层导光板亮度重叠而成。本实用新型光源采用LED灯，其优点是寿命长、光效高、无辐射与低功耗。本实用新型还提供一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括上述背光模组制成。实施例2 如图6所不,本实施例与实施例I基本相同，不同之处在于,上、下两层导光板中间增加了一层折射率比上、下两层导光板都低的材料，在本实施例中，该材料为树脂材料，目的在于使上下都具备形成全反射的条件，从而减少相互干扰。本实施例中的其他结构以及使用都与实施例I相同，这里不再赘述。实施例3 本实施例与实施例I基本相同，不同之处在于，所述凹槽的深度与其所在的导光板分层的厚度相同，以彻底阻断相邻背光分区之间的光线干扰。本实施例中的其他结构以及使用都与实施例I相同，这里不再赘述。实施例4 如图9所不,本实施例与实施例I基本相同，不同之处在于，导光板上下表面微结构采用微米量级的微棱结构7，通过微棱结构7，能够使导光板不同部位的出射光强度不同，使得每个区域内实现光的均匀分布。本实施例中的其他结构以及使用都与实施例I相同，这里不再赘述。实施例5 本实施例与实施例I基本相同，不同之处在于，本实施例中，所述导光板的上、下表面不具有微结构。本实施例中的其他结构以及使用都与实施例I相同，这里不再赘述。由以上对本实用新型实施例的详细描述，可以了解本实用新型解决了侧入式背光模组难以实现局部调光的困难情况，且结构简单，易于实施。[0056]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性 实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种用于液晶显示装置的背光模组，所述背光模组设置在液晶显示面板下方，所述背光模组包括导光板、LED阵列、控制所述LED阵列中每个LED灯管电流信号的控制器，其特征在于，所述导光板分为上、下两层，所述上、下两层均设有若干凹槽，将导光板分为若干均匀的背光分区，所述LED阵列设置在所述导光板至少相邻的两个侧面，所述相邻两个侧面的LED阵列分别位于导光板上层侧面和下层侧面。
2.根据权利要求I所述的背光模组，其特征在于，上、下两层所述凹槽与其所在的导光板分层侧面LED阵列垂直，且凹槽内镀有反射膜或安插有反射片。
3.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述凹槽的深度与其所在的导光板分层的厚度相同，所述凹槽宽度为I 一 100微米。
4.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述凹槽深度为其所在的导光板分层厚度的二分之一，所述凹槽宽度为I 一 100微米。
5.根据权利要求I一 4任一项所述的背光模组,其特征在于,在所述导光板的上下表面均设有微结构，使导光板出光均匀化。
6.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述微结构为排列成网点点阵的半球状或球冠状的凸点或微棱结构。
7.根据权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述导光板上、下两层分别采用不同折射率的材料制成，上层导光板为光密介质，下层导光板为光疏介质。
8.一种液晶显示装置，其特征在于，包括权利要求I 一 7任一项所述的背光模组。
专利摘要本实用新型提供一种用于液晶显示装置的背光模组，所述背光模组设置在液晶显示面板下方，其包括导光板、设置在所述导光板上、下两层的每层至少相邻两个侧面的LED阵列及控制所述LED阵列中每个LED灯管电流信号的控制器，所述导光板分为上、下两层，所述上、下两层均设有若干凹槽，将导光板分为若干均匀的背光分区，所述相邻两个侧面的LED阵列分别位于导光板上层侧面和下层侧面；一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括上述背光模组制成。
文档编号F21Y101/02GK202791597SQ20122023508
公开日2013年3月13日 申请日期2012年5月23日 优先权日2012年5月23日
发明者马若玉 申请人:京东方科技集团股份有限公司