專利名稱：顯示裝置及其背光模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及背光技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種顯示裝置及其背光模組。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展,各種顯示產(chǎn)品如液晶顯示(Liquid Crystal Display, LCD)等已廣泛地應(yīng)用在人們生活的各個(gè)方面，且對(duì)顯示產(chǎn)品的屏幕的畫(huà)質(zhì)要求也逐步提高。但是顯示屏幕本身不會(huì)發(fā)光，需要有光源不斷提供光線射入顯示屏幕，才可實(shí)現(xiàn)畫(huà)面顯示，通常選擇背光模組作為光源。而現(xiàn)有的顯示產(chǎn)品及其背光模組由于LED光源的均勻排布而導(dǎo)致中間位置的照度值大，各部分照度不一致，為了降低中部照度值以增強(qiáng)產(chǎn)品照度的均勻性，往往通過(guò)采用高端光學(xué)膜片以增加光學(xué)膜片霧度來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種做法使得產(chǎn)品的成本高，工作效率低、對(duì)光學(xué)膜片的依賴性較強(qiáng)。此外，對(duì)應(yīng)的LED光源的透鏡的底面平整而類(lèi)似于平面反射鏡，導(dǎo)致內(nèi)部光線的反射角度單一，反射后的光線經(jīng)出射面射出后存在出光不均勻的缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種產(chǎn)品照度的均勻性好，且能耗低的顯示產(chǎn)品及其背光模組。此外，本實(shí)用新型實(shí)施例還要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種透鏡的出光均勻ー致的顯示產(chǎn)品及其背光模組。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型實(shí)施例提出了ー種背光模組，其包括印刷電路板；以均勻陣列設(shè)置在所述印刷電路板上的LED光源；罩于LED光源外部的透鏡；及設(shè)于印刷電路板上且電連接并調(diào)整LED光源使背光模組照度均勻的LED調(diào)光電路。進(jìn)ー步地，所述透鏡的第一側(cè)面設(shè)有向透鏡內(nèi)部凹入以容置LED光源的凹坑，凹坑的坑壁面構(gòu)成透鏡的入射面，透鏡的連接于第一側(cè)面的第二側(cè)面為外凸的光滑曲面，所述光滑曲面構(gòu)成透鏡的出射面，所述第一側(cè)面圍繞所述凹坑還形成有將光線反射向出射面的反射面，所述反射面由多個(gè)自第一側(cè)面向透鏡內(nèi)部凹入的棱錐狀凹陷的錐壁面共同構(gòu)成。進(jìn)ー步地，所述第一側(cè)面上的棱錐狀凹陷呈多個(gè)同心圓環(huán)狀排列；排列在同一圓環(huán)中的棱錐狀凹陷形狀及尺寸相同，而且離圓心距離越大的同心圓環(huán)中的棱錐狀凹陷的底面積越大；各同心圓環(huán)中的棱錐狀凹陷的凹入深度相等。進(jìn)ー步地，棱錐狀凹陷呈四棱錐狀或三棱錐狀。進(jìn)ー步地，所述光滑曲面的中部還向透鏡中部呈球冠狀凹入，所述光滑曲面為中心軸對(duì)稱的曲面。進(jìn)ー步地，所述LED調(diào)光電路包括恒壓電源；多組并聯(lián)于恒壓電源的、由多個(gè)LED光源串聯(lián)而成的支路，其中，位于多組支路中部的中部支路上設(shè)有用于降低照度的調(diào)光模塊。進(jìn)ー步地，所述調(diào)光模塊為串聯(lián)于中部支路的限流電阻。進(jìn)ー步地，調(diào)光模塊包括用于檢測(cè)中部支路位置當(dāng)前亮度值的亮度檢測(cè)器；存儲(chǔ)有中部支路位置的亮度值和驅(qū)動(dòng)電流之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的存儲(chǔ)器；連接于亮度檢測(cè)器和存儲(chǔ)器的、用于根據(jù)亮度檢測(cè)器所檢測(cè)的當(dāng)前亮 度值及存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)關(guān)系得到驅(qū)動(dòng)電流目標(biāo)值，并向中部支路輸出驅(qū)動(dòng)電流目標(biāo)值大小的電流的控制器。進(jìn)ー步地，所述中部支路位于多組支路的對(duì)稱軸上或位于多組支路對(duì)應(yīng)的中心位置，呈環(huán)狀排列。相應(yīng)地，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種顯示裝置，所述顯示裝置設(shè)有如上所述的背光模組。本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示裝置及其背光模組有益效果是通過(guò)在印刷電路板上設(shè)置電連接并調(diào)整LED光源使背光模組照度均勻的LED調(diào)光電路，結(jié)合采用由多個(gè)自第一側(cè)面向透鏡內(nèi)部凹入的棱錐狀凹陷的錐壁面共同構(gòu)成的反射面的透鏡的技術(shù)手段，從而使得產(chǎn)品照度的均勻性好，出光均勻一致，且降低了能耗。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例的背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I沿I-I方向的剖面示意圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的背光模組的透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的背光模組的透鏡的另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的背光模組的LED光源的光路示意圖。圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例的背光模組的LED調(diào)光電路的示意圖。圖7是本實(shí)用新型一實(shí)施例的LED調(diào)光電路的中部支路的位置示意圖。圖8是本實(shí)用新型另ー實(shí)施例的LED調(diào)光電路的中部支路的位置示意圖。圖9是本實(shí)用新型又一實(shí)施例的LED調(diào)光電路的中部支路的位置示意圖。圖10是本實(shí)用新型再一實(shí)施例的LED調(diào)光電路的中部支路的位置示意圖。圖11是本實(shí)用新型一實(shí)施例的LED調(diào)光電路的示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖f圖6，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種顯示裝置及其背光模組，所述顯示裝置設(shè)有所述背光模組。所述背光模組包括印刷電路板10、以均勻陣列設(shè)置在所述印刷電路板10上的LED光源20、罩于LED光源20外部的透鏡30及設(shè)于印刷電路板10上且電連接并調(diào)整LED光源20使背光模組照度均勻的LED調(diào)光電路。透鏡30，大致呈半球狀，具有一中心軸00’，由透明材料制成，此材料可以為聚丙稀酸甲脂、聚碳酸脂或碳本酸丙烯こ酸。所述透鏡30包括第一側(cè)面31和連接于第一側(cè)面31的第二側(cè)面33。第一側(cè)面31為圓環(huán)形的磨砂霧面，該磨砂霧面利于增強(qiáng)反射光的均勻性和防止眩光現(xiàn)象的發(fā)生。其中部設(shè)有向透鏡30內(nèi)部凹入以容置LED光源20的凹坑310，凹坑310的坑壁面構(gòu)成透鏡30的入射面。所述第一側(cè)面31圍繞所述凹坑310還形成有將光線反射向出射面的反射面,所述反射面由多個(gè)自第一側(cè)面31向透鏡30內(nèi)部凹入的棱錐狀凹陷312的錐壁面共同構(gòu)成。所述反射面用于增強(qiáng)第二側(cè)面33的出光均勻性，具體地，棱錐狀凹陷312的錐壁面可調(diào)整光的出射角度及出射光的輻射分布特性，使光出射均勻，無(wú)陰影(具體請(qǐng)參閱后續(xù)的光路描述)。棱錐狀凹陷312呈多個(gè)同心圓環(huán)狀排列。各同心圓環(huán)中的棱錐狀凹陷312的凹入深度相等，排列在同一圓環(huán)中的棱錐狀凹陷312形狀及尺寸相同，而且離圓心距離越大的同心圓環(huán)中的棱錐狀凹陷312的底面積越大。相鄰兩個(gè)同心圓環(huán)中的棱錐狀凹陷312 —一對(duì)應(yīng)設(shè)置。在本實(shí)施例中，棱錐狀凹陷312呈類(lèi)似于金字塔的四棱錐狀，可以理解的是，棱錐狀凹陷312也可以為其它形狀，如三棱錐狀。第一側(cè)面31的周?chē)鶆蛟O(shè)置有多個(gè)支腳314，支腳314用于將透鏡30固定至印刷電路板10的對(duì)應(yīng)位置。支腳314可為2個(gè) 5個(gè)，本實(shí)施方式中，支腳314優(yōu)選為3個(gè)。第二側(cè)面33為外凸的光滑曲面，所述光滑曲面構(gòu)成透鏡30的出射面，所述光滑曲
面為關(guān)于中心軸00’対稱的曲面。所述光滑曲面中部還向透鏡30中部呈球冠狀凹入形成的第一反/折射面330，而連接于第一反/折射面330和第一側(cè)面31之間形成第二反/折射面332。所述第一反/折射面330、第二反/折射面332及第ー側(cè)面31為以中心軸oo’為軸的對(duì)稱結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型實(shí)施方式中，透鏡30罩于LED光源20外部，具體地，凹坑310中容置有與其匹配的LED光源20，LED光源20也位于中心軸線oo’上。請(qǐng)參考圖5，當(dāng)從LED光源20發(fā)出的光線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對(duì)應(yīng)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側(cè)面31，第一側(cè)面31的棱錐狀凹陷312便打散反射過(guò)來(lái)的光井再反射至第一反/折射面330和第二反/折射面332而射出，而棱錐狀凹陷312的所述形狀、尺寸和排列結(jié)構(gòu)使得經(jīng)第一反/折射面330和第二反/折射面332射出的光分布均勻，無(wú)陰影。經(jīng)過(guò)測(cè)試，本實(shí)用新型實(shí)施例的LED光源20模組可將發(fā)光ニ極管的平均光強(qiáng)擴(kuò)散角Θ由原來(lái)的+/-60°擴(kuò)散到+/-70°。請(qǐng)參考圖6，所述LED調(diào)光電路包括恒壓電源41、多組支路43及調(diào)光模塊45。恒壓電源41用于為L(zhǎng)ED光源20提供電壓恒定的電源。多組支路43并聯(lián)于恒壓電源41，每組支路由多個(gè)LED光源20串聯(lián)而成。所述多組支路43包括有位于多組支路43中部的中部支路430，作為ー種實(shí)施方式，所述中部支路430位于多組支路43的對(duì)稱軸上，所述對(duì)稱軸為橫向?qū)ΨQ軸(如圖7所示)或者所述對(duì)稱軸為縱向?qū)ΨQ軸(如圖8所示)；作為另ー種實(shí)施方式，所述中部支路430位于多組支路43對(duì)應(yīng)的中心位置，呈環(huán)狀排列(如圖9所示)；作為有ー種實(shí)施方式，多組支路43為3路，呈中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)，中部支路430圍繞中心對(duì)稱軸設(shè)置。具體地，LED光源20為33個(gè)，其中，中部支路430包括中間一行中心位置的5個(gè)和邊緣兩行中心位置的各3個(gè)，其余兩組支路分別包括邊緣一行剩余的8個(gè)和中間一行對(duì)應(yīng)ー側(cè)的3個(gè)(如圖10所示)。調(diào)光模塊45設(shè)置于中部支路430上，用于降低中間位置的照度。作為ー種實(shí)施方式，所述調(diào)光模塊45為串聯(lián)于中部支路430的限流電阻(圖未示)，從而，根據(jù)需要串聯(lián)預(yù)定阻值的限流電阻，使得中部支路430的電流降低至目標(biāo)值，進(jìn)而降低了中部支路430的LED光源20的亮度，最終實(shí)現(xiàn)背光模組的照度的均勻一致，且降低了能耗。請(qǐng)參考圖11，作為另ー種實(shí)施方式，調(diào)光模塊45包括亮度檢測(cè)器450、存儲(chǔ)器452及控制器454，其中，存儲(chǔ)器452及控制器454集成于ー IC中，IC通過(guò)接ロ連接于亮度檢測(cè)器450。亮度檢測(cè)器450用于檢測(cè)中部支路430位置的當(dāng)前亮度值。存儲(chǔ)器452存儲(chǔ)有中部支路430位置的亮度值和驅(qū)動(dòng)電流之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述對(duì)應(yīng)關(guān)系為由制造商依照度均勻性的需求預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的亮度值與電流值的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。控制器454連接于亮度檢測(cè)器450和存儲(chǔ)器452，用于根據(jù)亮度檢測(cè)器450所檢測(cè)的當(dāng)前亮度值及存儲(chǔ)器452所存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)關(guān)系得到驅(qū)動(dòng)電流目標(biāo)值，井向中部支路430輸出驅(qū)動(dòng)電流目標(biāo)值大小的電流。從而，通過(guò)亮度檢測(cè)器450實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中部支路430位置當(dāng)前亮度值，而控制器454根據(jù)當(dāng)前亮度值結(jié)合存儲(chǔ)器452所存儲(chǔ)的亮度值和驅(qū)動(dòng)電流之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行中部支路430對(duì)應(yīng)電流的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，達(dá)到了背光模組的照度的均勻ー致的技術(shù)效果。綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示裝置及其背光模組，采用在印刷電路板10上設(shè)置電連接并調(diào)整LED光源20使背光模組照度均勻的LED調(diào)光電路，并結(jié)合采用由多個(gè)自第一側(cè)面31向透鏡30內(nèi)部凹入的棱錐狀凹陷312的錐壁面共同構(gòu)成的反射面，從而將射向第一側(cè)面31的光從各個(gè)角度反射至第二側(cè)面33而射出的透鏡30，從而使得產(chǎn)品照度的均勻性好，出光均勻一致，且降低了能耗。以上所述是本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種背光模組，其特征在于，所述背光模組包括 印刷電路板； 以均勻陣列設(shè)置在所述印刷電路板上的LED光源； 罩于LED光源外部的透鏡；及 設(shè)于印刷電路板上且電連接并調(diào)整LED光源使背光模組照度均勻的LED調(diào)光電路。
2.如權(quán)利要求I所述的背光模組，其特征在于，所述透鏡的第一側(cè)面設(shè)有向透鏡內(nèi)部凹入以容置LED光源的凹坑，凹坑的坑壁面構(gòu)成透鏡的入射面，透鏡的連接于第一側(cè)面的第二側(cè)面為外凸的光滑曲面，所述光滑曲面構(gòu)成透鏡的出射面，所述第一側(cè)面圍繞所述凹坑還形成有將光線反射向出射面的反射面，所述反射面由多個(gè)自第一側(cè)面向透鏡內(nèi)部凹入的棱錐狀凹陷的錐壁面共同構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的背光模組，其特征在于，所述第一側(cè)面上的棱錐狀凹陷呈多個(gè)同心圓環(huán)狀排列；排列在同一圓環(huán)中的棱錐狀凹陷形狀及尺寸相同，而且離圓心距離越大的同心圓環(huán)中的棱錐狀凹陷的底面積越大；各同心圓環(huán)中的棱錐狀凹陷的凹入深度相等。
4.如權(quán)利要求2所述的背光模組，其特征在于，棱錐狀凹陷呈四棱錐狀或三棱錐狀。
5.如權(quán)利要求2所述的背光模組，其特征在于，所述光滑曲面的中部還向透鏡中部呈球冠狀凹入，所述光滑曲面為中心軸對(duì)稱的曲面。
6.如權(quán)利要求I所述的背光模組，其特征在于，所述LED調(diào)光電路包括 恒壓電源； 多組并聯(lián)于恒壓電源的、由多個(gè)LED光源串聯(lián)而成的支路，其中，位于多組支路中部的中部支路上設(shè)有用于降低照度的調(diào)光模塊。
7.如權(quán)利要求6所述的背光模組，其特征在于，所述調(diào)光模塊為串聯(lián)于中部支路的限流電阻。
8.如權(quán)利要求6所述的背光模組，其特征在于，調(diào)光模塊包括 用于檢測(cè)中部支路位置當(dāng)前亮度值的亮度檢測(cè)器； 存儲(chǔ)有中部支路位置的亮度值和驅(qū)動(dòng)電流之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的存儲(chǔ)器； 連接于亮度檢測(cè)器和存儲(chǔ)器的、用于根據(jù)亮度檢測(cè)器所檢測(cè)的當(dāng)前亮度值及存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)關(guān)系得到驅(qū)動(dòng)電流目標(biāo)值，并向中部支路輸出驅(qū)動(dòng)電流目標(biāo)值大小的電流的控制器。
9.如權(quán)利要求6所述的背光模組，其特征在于，所述中部支路位于多組支路的對(duì)稱軸上或位于多組支路對(duì)應(yīng)的中心位置，呈環(huán)狀排列。
10.一種顯示裝置，其特征在于，所述顯示裝置設(shè)有如權(quán)利要求I 9中任一項(xiàng)所述的背光模組。
專利摘要本實(shí)用新型實(shí)施例公開(kāi)了一種顯示裝置及其背光模組，所述背光模組包括印刷電路板；以均勻陣列設(shè)置在所述印刷電路板上的LED光源；罩于LED光源外部的透鏡；及設(shè)于印刷電路板上且電連接并調(diào)整LED光源使背光模組照度均勻的LED調(diào)光電路。本實(shí)用新型實(shí)施例的顯示裝置及其背光模組通過(guò)在印刷電路板上設(shè)置電連接并調(diào)整LED光源使背光模組照度均勻的LED調(diào)光電路，結(jié)合采用由多個(gè)自第一側(cè)面向透鏡內(nèi)部凹入的棱錐狀凹陷的錐壁面共同構(gòu)成的反射面的透鏡的技術(shù)手段，從而使得產(chǎn)品照度的均勻性好，出光均勻一致，且降低了能耗。
文檔編號(hào)F21S8/00GK202580960SQ20122019224
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者王海濤 申請(qǐng)人:深圳市兆馳股份有限公司