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光源组件、背光模组和显示装置

文献发布时间:2023-06-19 10:02:03


光源组件、背光模组和显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域,尤其涉及一种光源组件、背光模组和显示装置。

背景技术

LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)液晶显示器由于其高色域、高对比度、高饱和度的优点,近年来被广泛应用于电视屏幕、移动电话、穿戴设备等电子设备中。随着用户对液晶显示器显示画面的质量要求越来越高,背光模组作为LCD显示色彩及亮度的关键模块,提升背光模组的结构、性能以及降低其生产成本尤为重要。

现有的背光模块多采用LED光源+量子点膜片方式实现,具体的,现有的侧入式背光模块是在导光板上设一量子点膜片,导光板侧面设一LED光源,LED光源射入导光板的光线在导光板导光后经量子点膜片调整为白光出射。

现有的LED光源+量子点膜片方式技术成熟,但量子点膜片设置在导光板上,其面积较大,成本昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种光源组件、背光模组和显示装置,能降低成本。

为实现本发明的目的,本发明提供了如下的技术方案:

第一方面,本发明提供一种光源组件,所述光源组件包括基板、光源、准直件和调光组件,所述光源设置于所述基板,所述准直件与所述基板连接,所述调光组件安装在所述准直件上,所述准直件用于将所述光源发射的光线准直,并射入所述调光组件,所述调光组件包括调光件,所述调光件用于将射入所述调光组件的光线调整为目标色度的光出射。

一种实施方式中,所述调光组件还包括透光件和保护件,所述透光件、所述调光件和所述保护件依次层叠设置,所述透光件背向所述调光件的表面为入光面,所述保护件背向所述调光件的表面为出光面,经所述准直件出射的光经所述入光面进入所述调光件,并经所述调光件调整为目标色度后由所述出光面射出。

一种实施方式中,所述调光件包括量子点荧光粉或荧光粉。

一种实施方式中,所述光源为蓝光芯片、绿光芯片、红光芯片中的任意一种或两种芯片的组合。

一种实施方式中,所述透光件的边沿设有第一配合部,所述准直件上设有第二配合部,所述第一配合部和所述第二配合部配合连接。

一种实施方式中,所述准直件为反光杯,所述反光杯包括围合一光源腔的反射面,所述光源腔包括入光口和出光口,所述反光杯与所述基板连接,且所述入光口与所述基板齐平,所述光源容置于所述光源腔且位于所述入光口,所述透光件位于所述出光口,所述第二配合部设置在所述反射面上,所述光源发射的光线在所述光源腔内传播,且经所述反射面反射并准直后射入所述透光件。

一种实施方式中,所述基板与所述入光口对应的位置设有反光层或遮光层,所述反光层或所述遮光层与所述反射面连接。

一种实施方式中,所述保护件的出光面为凸面。

第二方面,本发明提供一种背光模组,所述背光模组还包括支架和导光板,所述基板和所述导光板均安装在所述支架上,所述导光板包括侧面及相背的第一表面和第二表面,所述第一表面与所述支架连接,所述侧面连接所述第一表面和所述第二表面,所述调光组件与所述侧面相对,所述调光组件出射的光线从所述侧面射入所述导光板,并从所述第二表面出射。

第三方面,本发明提供一种显示装置,所述显示装置包括如第二方面的实施方式所述的背光模组。

通过设置准直件将光源发出的光线准直到调光组件,再由调光组件将光线调整为目标色度的光出射,调光组件设置在光源出光侧,而不需要在导光板上设量子点膜片,降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种实施例的光源组件的结构示意图;

图2为一种实施例的背光模组的结构示意图;

图3为图2的局部A的俯视图;

图4为一种实施例的调光组件的结构示意图;

图5为另一种实施例的背光模组的结构示意图;

图6为一种实施例的显示装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。

请参考图1和图3,本发明提供一种光源组件,该光源组件包括基板1、光源2、准直件3和调光组件4。光源2设置于基板1,准直件3与基板1连接,调光组件4安装在准直件3上,准直件3用于将光源2发射的光线准直,并射入调光组件4。如图2所示,调光组件4包括调光件42,调光件42用于将射入调光组件4的光线调整为目标色度的光出射。

具体地,基板1上可设置有多条串并联单独控制的线路。如图3所示,基板1上可设置多个光源2,通过多条串并联单独控制的线路达到对每个光源2进行单独控制的目的,以根据需要控制指定光源2发光。光源2通过锡膏等焊料焊接在基板1上。准直件3与基板1的连接可采用胶接、卡接、螺接等任意可行的方式,可选的,基板1上设置有固定孔,准直件3设有与固定孔对应配合的固定部,通过固定部与固定孔配合安装使得准直件3与基板1固定连接。通过调整固定孔的位置可以实现对准直件3进行精准定位。调光组件4与准直件3远离基板1的一侧连接,准直件3围合光源2设置。当光源2发光时,光线在准直件3内表面准直,以调整光线角度,使光线垂直射入调光组件4,从而使光线得到充分利用。调光组件4设有调光件42,调光件42通常为具有独特光特性的纳米材料,可精确高效地将红色、绿色以及蓝色光转换为白色光出射,从而提高光源组件的色域。

通过设置准直件3将光源2发出的光线准直到调光组件4,再由调光组件4将光线调整为目标色度的光出射,调光组件4设置在光源2的出光侧,而不需要在导光板上设量子点膜片,降低了成本。

一种实施例中,请参考图1和图4,调光组件4还包括透光件41和保护件43,透光件41、调光件42和保护件43依次层叠设置。具体地,透光件41包括相背的两个表面,其中一个表面与准直件3连接,另一表面设有第一凹槽,调光件42容纳于第一凹槽内且完全覆盖第一凹槽底壁,以使从透光件41射出的所有光线均穿过调光件42,达到对所有光线都能调光的目的。优选地,透光件41为由PMMA(Polymethyl methacrylate,有机玻璃)材料制成的透光板,具有良好的透光性、结构稳定性以及高可靠性。可选地,透光件41采用其他能实现透光功能的材料制作而成,透光件41的结构也可为透光膜、透光柱等。透光件41背向调光件42的表面为入光面411,保护件43背向调光件42的表面为出光面431,经准直件3出射的光线经入光面411进入调光件42,并经调光件42调整为目标色度的光后由出光面431射出。

具体地,以目标色度为白色为例,当光源2发出的光线为红光、蓝光或绿光时,光线经准直件3将光源2发出的光线进行准直,使所有光线均垂直于入光面411射入透光件41,避免光线漏出造成光线损失。光线穿射透光件41进入调光件42,由调光件42将红光、绿光或蓝光调整为目标颜色的光后射入保护件43。保护件43能够完全覆盖调光件42,以将调光件42封装在透光件41内。本实施例中,保护件43完全容纳于第一凹槽内,其他实施例中,保护件43可以为面积大于第一凹槽而将调光件42完全覆盖的结构,以实现对调光件42和透光件41的隔离和保护作用。保护件43为透明硅胶,具有低吸湿性、低应力和耐老化等特性,可以提高光源组件的可靠性。通过设置调光组件4为透光件41、调光件42和保护件43三层叠加的结构,且调光件42和保护件43均封装与透光件41的开设的第一凹槽内,结构紧密性好。由调光件42将光源发出的光线调整为目标色度的光出射,以代替导光板上设置量子点薄膜的结构,降低了光源组件白平衡调整的难度,同时调光件42与光源2分开设置的结构也减缓了调光件42的衰减速度,延长了光源组件的使用寿命。

一种实施例中,请参考图1,调光件42包括量子点荧光粉或荧光粉。量子点荧光粉或荧光粉具有独特的光学特性,每当受到光的刺激时,量子点荧光粉或荧光粉便会发出有色光线,光线的颜色由量子点荧光粉和荧光粉的组成材料和大小形状决定。以量子膜为例,量子膜的组成材料可以为红色量子点荧光粉、绿色量子点荧光粉和蓝色量子点荧光粉中的一种或两种的组合,量子点荧光粉一般颗粒若越大,会吸收长波,颗粒越小,会吸收短波。例如,8纳米大小的量子膜,可吸收长波的红色,显示出蓝色,2纳米大小的量子膜,可吸收短波的蓝色,呈现出红色。类似的,荧光粉的组成也可以为红色荧光粉、绿色荧光粉和蓝色荧光粉中的一种或两种材料的组合。这一特性使得量子点荧光粉或荧光粉能够改变光线从调光组件4射出的颜色。例如,量子点荧光粉用蓝色光源照射就能发出全光谱的光,从而对光线进行调节,以对背光进行精细调节,大幅提升色域表现,让色彩更加鲜明。

一种实施例中,请参考图1,光源2为蓝光芯片、绿光芯片、红光芯片中的任意一种或两种芯片的组合,且光源2与调光件42对应设置。

以目标色度的光为白色光为例,当光源2为单色芯片时,光源2与调光件42对应设置如下:当光源2为蓝光芯片时,调光件42的量子点荧光粉或荧光粉为红色和绿色的组合,调光件42将蓝色光调整为白光出射;当光源2为绿光芯片时,调光件42的量子点荧光粉或荧光粉为蓝色和红色料的组合,调光件42将绿色光调整为白光出射;当光源2为红光芯片时,调光件42的量子点荧光粉或荧光粉为蓝色和绿色的组合,调光件42将红色光调整为白光出射。

当光源2为两种颜色光源的组合时,光源2与调光件42对应设置如下:当光源2为蓝光芯片和红光芯片的组合时,调光件42为绿色的量子点荧光粉或荧光粉;当光源2为红光芯片和绿光芯片的组合时,调光件42为蓝色的量子点荧光粉或荧光粉;当光源2为蓝光芯片和绿光芯片的组合时,调光件42为红色的量子点荧光粉或荧光粉。

另一种实施例中,请参考图1,光源2为白光芯片,此时调光组件4上不需要设置调光件42,即光源2发出的光无需调整,调光组件4无需设置量子膜或荧光粉来调光。

通过使光源2和调光件42对应设置,使得光源2的设置方案多样化,便于满足不同需求。

其他实施例中,光源2还可以为灯珠或灯条,调光件42还可以通过改变量子点荧光粉的大小和形状实现调光作用等。

可选的,光源2采用倒装芯片,相较于灯珠或灯条,具有导热能力强,可靠性高和大功率驱动的特点。

一种实施例中,请参考图1和图4,透光件41的边沿设有第一配合部413,准直件3上设有第二配合部31,第一配合部413和第二配合部31配合连接。本实施例中,第一配合部413为向下凸起的台阶结构,第二配合部31的结构为与第一配合部413对应设置的第二凹槽,用于容纳第一配合部413的凸起。第一配合部413与第二配合部31之间采用胶粘的方式密封连接,以通过透光件41将准直件3密封,防止光线漏出,造成光线损失。其他实施例中,也可采用其他结构和安装方式将透光件41与准直件3进行封装,如卡接等。通过第一配合部413和第二配合部31配合连接的结构方便对调光组件4和准直件3进行精确安装。

一种实施例中,请参考图1,准直件3为反光杯,反光杯包括杯体和围合一光源腔的反射面32,可通过对射入准直件3内壁的光线进行反射来控制主光斑的光照距离和光照面积。其中,反光杯杯体通常由塑料、玻璃或者金属等材料制成的杯状结构,反射面32为杯体内壁上的金属镀层,通过在杯体内壁镀一层金属镀层,如镍、铬等,实现反光杯对光线的反射作用。光源腔包括入光口33和出光口34,反光杯与基板1连接,入光口33与基板1齐平且基板1与入光口33密封连接,防止漏光。光源2容置于光源腔且位于入光口33,透光件41位于出光口34,且完全覆盖出光口34。第二配合部31设置在反射面32上,光源2发射的光线在光源腔内传播,光源2发出的光线主要分为两部分,第一部分光线直接从入光口33射入透光件41,另一部分未能直接射入透光件41的光线则先射入反射面32,且经反射面32反射进行准直后射入透光件41。通过使反射面32围合光源2设置,可以使光源2发出的光线充分准直射入透光件41,避免光线损失,提高光线利用率。

另一种实施例中,请参考图1,准直件3为全反射透镜,光源2发出的光线射入全反射透镜,全反射透镜对全部光线进行反射后使其射入调光组件4,以提高光线利用率,节约资源。

一种实施例中,请参考图1,基板1与入光口33对应的位置设有反光层或遮光层11,反光层或遮光层11与反射面32连接。本实施例中,反光层或遮光层11采用黑色胶带,既能达到粘接固定的作用,又能起到遮光效果,避免光线从基板1和入光口33连接处的缝隙漏出。其他实施例中也可以采用其他具有反光或遮光性能的材料,如具有反光作用的金属镀层等。

本发明提供一种背光模组,请参考图2,背光模组包括支架5和导光板6,基板1和导光板6均安装在支架5上,导光板6包括侧面61及相背的第一表面62和第二表面63,第一表面62与支架5连接,侧面61连接第一表面62和第二表面63,调光组件4与侧面61相对,调光组件4出射的光线从侧面61射入导光板6,并从第二表面63出射。

具体地,第一表面62与支架5之间还设有反射层7,反射层7用于将调光组件4从侧面61射入导光板6的第一表面62的光进行反射后,再经导光板6的导光作用射入第二表面63。第二表面63设有增光层8,以将从第二表面63射出的分散光进行聚光,从而提高亮度,增强显示效果。通过将调光组件4设置于导光板6的侧面61,实现侧入式背光结构,减小了光源组件的厚度,有利于产品轻薄化。同时,由于省去了在导光板6上设置量子点薄膜层,节省了成本。

一种实施例中,请参考图5,保护件43的出光面431为凸面。具体地,可通过在保护件43的出光面431喷涂一层折射率较高的透明涂层,如LED硅胶、环氧树脂等,以使出光面431呈凸面,实现对光线的汇聚作用。当出光面431为凸面时,经准直件3准直后的光线垂直射入保护件43,经出光面431折射后定向汇聚,再射入导光板6,从而达到对光线进行聚集的目的,以更好的实现光线与导光板6的侧面耦合。通过使保护件43的出光面431为凸面,可使光源组件适应更多的场景,避免光线从导光板6的侧面的边缘漏出。

可以理解的是,请参考图2,保护件43的出光面431也可为平面。

本发明实施例提供一种显示装置,该显示装置可以为电视机屏幕、电脑显示器、穿戴设备等任意具有液晶显示功能的电子设备。如图6所示,显示装置包括上述任意一种实施例的背光模组,显示装置还包括显示面板9,显示面板9与背光模组的导光板6相对设置。由于本显示装置采用了上述任一实施例所述的背光模组,因此本发明提供的显示装置同样具有制造成本低的特点。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。

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