专利名称：显示装置及其背光模组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子显示技术领域，尤其涉及一种显示装置及其背光模组。
背景技术：
液晶显示器(Liquid Crystal Display,简称IXD)由于自身不发光,需要使用背光模组做为光源。现有的背光模组通常可分为侧光式背光模组和直下式背光模组两种。现有的直下式背光模组一般由若干LED灯珠阵列排布形成发光光源,如32吋液晶显示器需使用多达500颗以上的LED灯珠，而小尺寸的液晶显示器所使用的LED灯珠最少也达到了 36颗以上，如此数目众多的LED灯珠需要用串、并联的方式进行连接，控制电路复杂，制作成本昂贵，且光通量利用率低，发热严重；而且，一旦其中的某颗LED灯珠损坏，将会导致整个直下式背光模组的故障，如此数目众多的LED灯珠，引发故障的机率非常大；同时，由于若干LED灯珠中个体照度具有一定的差异，为满足整体的照度及均匀度，通常需利用高端光学膜片以增强LED灯珠的亮度和雾度，导致成本增加。由于显示装置的光源特性，在满足整体光照均匀度的情况下，背光模组侧端的照度需略小于其中部的照度，一般地，侧端的照度仅为中部照度的75%。传统的背光模组通常是通过调节LED灯珠的光照亮度来实现，即在LED灯珠均匀排布的情况下，另外配置相应的调光电路以使中部LED灯珠的光照亮度值大于侧端的LED灯珠光照亮度值，由于需配置专门的调光电路，电路布置复杂，且成本高。
实用新型内容本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种背光模组，结构简单，性能稳定，成本低。
本实用新型实施例进一步所要解决的技术问题在于提供一种显示装置，性能稳定，成本低。为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提出了一种背光模组，包括基座及若干均匀排布于基座上的LED灯条，所述LED灯条包括电路板及若干设置于所述电路板上的LED灯珠，每根LED灯条上的LED灯珠数量相同，同一根LED灯条上的各LED灯珠间距相同，而任意两根相邻的LED灯条上的LED灯珠间距不同，且背光模组两侧端的LED灯珠密度小于中部的LED灯珠密度。进一步地，任意两根相间设置的LED灯条上的LED灯珠间距相同。进一步地，所述LED灯条的数量彡3。进一步地，单根LED灯条上的LED灯珠的数量彡6。 进一步地，所述LED灯条还包括罩设于所述LED灯珠外部的透镜，所述透镜的第一侧面设有向透镜内部凹入以容置LED灯珠的凹坑，凹坑的坑壁面构成透镜的入射面，透镜的第二侧面为外凸的光滑曲面并构成透镜的出射面，所述第一侧面围绕所述凹坑形成将光线反射向出射面的反射面，所述反射面由若干均匀排布的棱锥结构的侧面共同构成。[0012]进一步地，所述棱锥结构为自第一侧面向透镜外部凸出的凸棱锥，或者为自第一侧面向透镜内部凹入的凹棱锥。进一步地，所述棱锥结构呈矩形阵列排布。进一步地，所述棱锥结构为四棱锥结构或三棱锥结构。进一步地，所述出射面为整体呈凸弧面状且中部反向凹陷的旋转曲面，所述旋转曲面沿自身中轴面的截面为具有两个对称的弧形凸峰的双峰曲线，所述双峰曲线之间由尖角连接。相应地，本实用新型实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的背光模组。本实用新型实施例的有益效果是:通过将相邻两根LED灯条上的LED灯珠间的间距设置为不同，实现LED灯珠的交错排布，在满足照度及均匀度的前提下，减少LED灯珠数量，结构简单，性能稳定，成本低；于透镜的第一侧面设置若干棱锥结构并由棱锥结构的锥壁面共同形成透镜的反射面，折射角度更大，出光更均匀，有效提高整体的照度及均匀度。
图1是本实用新型实施例的背光模组的结构示意图。图2是图1所示的背光模组沿A-A方向的剖面结构示意图。图3是本实用新型实施例的LED灯条的结构示意图。图4是本实用新型实施例的透镜的立体图。图5是本实用新型实施例的透镜的结构示意图。图6是图5所示的透镜沿B-B方向的剖面结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图f图6所示，本实用新型实施例提供一种背光模组及其设置有该背光模组的显示装置。请参考图1、图2，所述背光模组包括基座10及若干均匀排布于所述基座10内的LED灯条20。所述基座10由一个底板11及四个侧板12构成，所述侧板12向外倾斜并与所述底板11间形成钝角，其用于容置固定所述LED灯条20并将所述LED灯条20发射的光线向上反射以形成所述显示装置的背光源。作为一种较佳的实施方式，所述底板11与侧板12间的夹角度数优选为135° 140°。本实用新型实施例中，所述LED灯条20设置数量优选为3根或3根以上，且等距离并列排布于所述基座10的底板11上，各所述LED灯条20相并联以共同形成所述背光模组的发光源。如图3所示，所述LED灯条20具体包括电路板21及若干设置于所述电路板21上的LED灯珠22。为保证所述背光模组光照的均匀度，本实用新型实施例中，单根所述LED灯条20上的LED灯珠22等距离均匀排布；同时，为保证所述背光模组具有足够的照度，单根所述LED灯条20上的LED灯珠22的数量达到6颗或6颗以上。[0030]本实用新型实施例中，所述背光模组通过调节所述LED灯珠22的排布密度来满足显示装置对光照强度及均匀度的特殊要求。请参考图1、图2，所述背光模组的任意两根相邻的LED灯条20上的LED灯珠22间距设置为不同值，以使两根相邻的LED灯条20上的LED灯珠22互相错开，且其中部的LED灯珠22的密度大于两侧端的LED灯珠22的密度，以使其中间照度大于两侧端的照度，进而保证所述背光模组整体的光照均匀度。当同一背光模组中所述LED灯条20的数量设置为3根或3根以上时，任意两根相间设置的所述LED灯条20上的LED灯珠22的间距相同以保证所述背光模组的整体均匀性。如图1所示，作为一种优选实施方式，本实用新型实施例中的所述LED灯条20的设置数量具体为3条，每根所述LED灯条20上的LED灯珠22的数量均设置为6颗，且同一根LED灯条20上的各LED灯珠22间距相同，即本实用新型实施例所示的背光模组中设置的LED灯珠22的总数共计18颗。在配置所述LED灯珠22时，单颗所述LED灯珠22的功率为1.2W，而单颗所述LED灯珠22的电流为400mA。请继续参考图1，在具体设置所述LED灯条20时，靠外侧的两根LED灯条20上的LED灯珠22间的间距相等，而位于中间的LED灯条20上的LED灯珠22间的间距略小于两侧LED灯条20上的LED灯珠22间的间距。如图2所示，当采用此种方式进行设置时，所述背光模组中部LED灯珠22的密度略大于其两侧端LED灯珠22的密度，在通过各LED灯珠22的电流相同的情况下，其中部的整体亮度值会略大于其侧端的亮度值以满足显示装置对背光模组照度的特殊要求。本实用新型实施例的所述背光模组，在减少LED灯珠22数量且不单独设立调光电路的情况下，可同样满足背光模组光照及均匀度的设计要求，结构简单，制作成本低，且由于LED灯珠22数量减少，其发生故障的机率也随之降低，性能更稳定可靠。请参考图3，所述LED灯珠22外部罩设有透镜23，所述透镜23作为一种光学元件用于将所述LED灯珠22发射出的光源最大限度的扩散，本实用新型实施例中，所述透镜23大致呈半球状，由透明光学材质制成，如丙烯酸类聚合物、高分子聚合物、高分子碳化物、玻璃或石英等。如图图6所示，所述透镜23包括相连接的第一侧面231及第二侧面232。所述第一侧面231为所述透镜23的与所述电路板21相接触的一端面，其中部设有向所述透镜23内部凹入的以容置所述LED灯珠22的凹坑2311，所述凹坑2311的坑壁面构成所述透镜23的入射面。所述第二侧面232为外凸的光滑曲面，并构成所述透镜23的出射面。本实用新型实施例中，所述第二侧面232为整体呈凸弧面状且中部反向凹陷的旋转曲面，所述旋转曲面沿自身中轴面的截面为具有两个对称的弧形凸峰的双峰曲线，所述双峰曲线之间由尖角2321连接。具体的，如图6所示，所述第二侧面232为以所述中心轴00’对称的曲面，其中部朝向所述透镜23中部凹入形成所述尖角2321。所述第一侧面231围绕所述凹坑2311外围构成将由所述入射面投入的光线反射向出射面的反射面，所述反射面由若干均匀排布的棱锥结构2312的侧面共同构成，以通过所述棱锥结构2312的侧面实现光线的多次折射进而调整光线的出射角度及分布特性，使光线出射均匀、无阴影。如图4、图6所示，本实用新型实施例中，所述棱锥结构2312为自所述第一侧面231向所述透镜23外部凸出的凸棱锥，或者为自所述第一侧面231向所述透镜23内部凹入的凹棱锥，其呈类似于金字塔的四棱锥结构，采用矩形阵列的排布方式设置于所述凹坑2311的外围。作为一种实施方式，所述棱锥结构2312也可采用环形阵列等其他均匀排布的方式设置于所述第一侧面231的凹坑2311的外围，而所述棱锥结构2312也不仅限于底面呈四边形的四棱锥结构，其还可设置为底面呈三角形的三棱锥结构，或者底面面呈其他多边形的棱锥结构。请参考图5，为增强反射光的均匀性并防止眩光现象的发生，所述第一侧面231的围绕所述锥状结构2312的外围采用火花纹处理工艺形成磨砂雾面2313。如图3、图4、图5所示，所述第一侧面231的外围均匀设置有多个支脚233，所述电路板21上对应设置有固定孔211，所述透镜23通过所述支脚233及固定孔211的匹配固接固定至所述电路板21上。本实用新型实施例中，所述支脚233的数量可根据实际情况进行设置，优选设置为2个至6个，作为一种最佳的实施方式，本实用新型实施例中，所述支脚233设置数量为3个。 具体安装时，将所述透镜23罩设于所述LED灯珠22外部以使所述LED灯珠22容置于所述凹坑2311内，此时，所述LED灯珠22的中轴线刚好位于所述中心轴00’上。请参考图6，图6的虚线箭头示出了本实用新型实施例的光线由入射面进入并通过出射面射出过程中经所述第二侧面232及棱锥结构2312的多次反射及折射时所形成的光路走向。当然，可以理解的，本实用新型实施例的图6仅是对光路走向作大致示意，实际射出光线由朝向不同方向发射并经所述第二侧面232及第一侧面231多次反射及折射后形成的若干扩散光线构成。启动所述背光模组，所述LED灯珠22被点亮，其发出的光线由所述凹坑2311的入射面射入至所述第二侧面232 ;投射至所述第二侧面232上的一部分光线被折射而出，而另外一大部分光线则被所述第二侧面232反射至第一侧面231，设置于所述第一侧面231上的棱锥结构2312打散反射过来的光线后再次反射至所述第二侧面232 ;光线经多次反复的反射后最终射出所述第二侧面232。由于所述棱锥结构2312的侧面于所述第一侧面231上形成连续的倾斜反射面，且所述第二侧面232为整体呈凸弧面状且中部反向凹陷的旋转曲面，使得最终经所述第二侧面232射出的光线分布均匀、无阴影。经测试，本实用新型实施例的背光模组可将所述LED灯珠22的平均光强扩散角度由原来的+/-60°扩散到+/-80°，即光线折射出的角度由常规的140°扩散到160°以上，进而将所述LED灯珠22发出的点光源更大限度的扩散成为面光源。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。
权利要求1.一种背光模组，其特征在于，包括基座及若干均匀排布于基座上的LED灯条，所述LED灯条包括电路板及若干设置于所述电路板上的LED灯珠，每根LED灯条上的LED灯珠数量相同，同一根LED灯条上的各LED灯珠间距相同，而任意两根相邻的LED灯条上的LED灯珠间距不同，且背光模组两侧端的LED灯珠密度小于中部的LED灯珠密度。
2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，任意两根相间设置的LED灯条上的LED灯珠间距相同。
3.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述LED灯条的数量≥3。
4.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，单根LED灯条上的LED灯珠的数量≥6。
5.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述LED灯条还包括罩设于所述LED灯珠外部的透镜，所述透镜的第一侧面设有向透镜内部凹入以容置LED灯珠的凹坑，凹坑的坑壁面构成透镜的入射面，透镜的第二侧面为外凸的光滑曲面并构成透镜的出射面，所述第一侧面围绕所述凹坑形成将光线反射向出射面的反射面，所述反射面由若干均匀排布的棱锥结构的侧面共同构成。
6.如权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述棱锥结构为自第一侧面向透镜外部凸出的凸棱锥，或者为自第一侧面向透镜内部凹入的凹棱锥。
7.如权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述棱锥结构呈矩形阵列排布。
8.如权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述棱锥结构为四棱锥结构或三棱锥结构。
9.如权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述出射面为整体呈凸弧面状且中部反向凹陷的旋转曲面，所述旋转曲面沿自身中轴面的截面为具有两个对称的弧形凸峰的双峰曲线，所述双峰曲线之间由尖角连接。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的背光模组。
专利摘要本实用新型实施例公开了一种背光模组，包括基座及若干均匀排布于基座上的LED灯条，所述LED灯条包括电路板及若干设置于所述电路板上的LED灯珠，每根LED灯条上的LED灯珠数量相同，同一根LED灯条上的各LED灯珠间距相同，而任意两根相邻的LED灯条上的LED灯珠间距不同，且背光模组两侧端的LED灯珠密度小于中部的LED灯珠密度。本实用新型实施例的背光模组通过并列交错设置多根LED灯珠间距不同的LED灯条实现LED灯珠的均匀交错排布，同时于透镜的反射面上设置若干棱锥结构以实现光线的多次反/折射，结构简单，性能稳定，成本低，且有效提高整体照度及均匀度。
文档编号F21S8/00GK202947014SQ20122059322
公开日2013年5月22日 申请日期2012年11月12日 优先权日2012年11月12日
发明者何胜斌 申请人:深圳市兆驰股份有限公司