背光模组和显示设备制造技术

一种显示设备(200)，包括显示面板(210)、基板(215)上的光源(221)和相邻光源(221)。相邻光源(221)与光源(221)之间间隔预定距离。光源(221)发射光以经由透镜(222)照射基板(215)和显示面板(210)的构件之间的界面。从光源(221)发射的光经由透镜(222)以低于暗度水平的亮度照射界面上的光点。光点在垂直于基板(215)的方向上与相邻光源(221)对准。(215)的方向上与相邻光源(221)对准。(215)的方向上与相邻光源(221)对准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背光模组和显示设备


[0001]本专利技术涉及背光模组和包括背光模组的显示设备，具体地，涉及使用透镜来改善亮度均匀性的背光模组。

技术介绍

[0002]液晶显示(LCD)装置已广泛应用于工业和人们的日常生活中。LCD装置具有LCD面板和背光模组。LCD面板接收来自背光模组的光，并通过调整通过由液晶元件制成的像素的透光率来显示图像。背光模组有直接型和边缘型。在直接型背光模组中，将光源设置成面向LCD面板的后表面，直接照射LCD面板。在边缘型背光模组中，将光源设置在LCD面板的一侧，导光板设置在邻近LCD面板的后表面以引导光照射LCD面板。在下面的描述中，描述的是直接型背光模组。
[0003]在直接型背光模组中，通常使用发光二极管(LED)阵列作为光源。由于LED上方的区域照射强，而LED之间的区域照射弱，因此亮度不均匀成为问题，尤其是当LCD设备越来越薄时。结果，需要更多的LED来改善亮度均匀性，导致制造成本增加。鉴于上述问题提出了本专利技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术公开了用于背光模组和包含背光单元的显示设备的方法和装置。一方面，显示设备包括显示面板、设置在显示面板附近的基板、沿着栅格图案设置在基板上以形成多个矩形照明单元的多个LED光源。其中，每个照明单元包括四个LED光源，分别设置在照明单元的四个角，在沿第一方向X的长度为L，在沿第二方向Y的宽度为W，并且照射到显示设备的界面上的对应矩形区域具有相同长度L和宽度W。其中，每个LED光源包括LED和设置在LED上方的相应透镜，相应透镜将从LED发射的光线引导到
[0005](1)在显示设备的界面上的对应矩形区域的第一角，所述第一角具有第一亮度值E1，
[0006](2)对应的矩形区域的第二角，所述第二角的亮度为零或基本接近于零，其中，第一角与第二角沿X方向的距离为L，
[0007](3)具有亮度值E(x，0)的第一位置(x，0)，该亮度值E(x，0)基于亮度值从第一角处的第一亮度值E1到第二角处的零亮度的线性变化而确定，其中，第一位置位于第一角和第二角之间的第一边界线上，x是第一位置(x，0)与第一角之间沿X方向的距离，
[0008](4)对应的矩形区域的第三角，所述第三角的亮度为零或基本接近于零，其中，第一角与第三角沿Y方向的距离为W，
[0009](5)具有亮度值E(0，y)的第二位置(0，y)，该亮度值E(0，y)基于亮度值从第一角处的第一亮度值E1到第三角处的零亮度的线性变化而确定，其中，第二位置位于第一角和第三角之间的第二边界线上，y是第二位置(0，y)与第一角之间沿Y方向的距离，以及
[0010](6)对应矩形区域的位置(x，y)，位置(x，y)的亮度值为E(x，y)，E(x，y)为E(x，0)和
E(0，y)的乘积。
[0011]另一方面，一种背光模组，包括基板；第一光源，布置在所述基板上；第二光源，布置在所述基板上并靠近所述第一光源；第一透镜；以及第二透镜。其中，第一透镜和第二透镜分别沿着垂直于基板的方向对准第一光源和第二光源，从第一光源发出的光通过第一透镜以第一值的亮度照射第一区域并以第一值的一半或基本接近第一值的一半的值照射中间区域，从第二光源发出的光通过第二透镜以第二值的亮度照射第二区域并且以第二值的一半或基本接近第二值的一半的值照射中间区域，中间区域位于第一区域与第二区域之间。
附图说明
[0012]在权利要求中特别指出并明确要求保护被视为本专利技术的主题。以下将通过结合附图进行详细描述本专利技术的主题和其他特征以及优点。此外，标号最左边的数字标识号首次出现的图形
[0013]图1是现有技术中的LCD设备的透视图。
[0014]图2A示意性示出了根据本专利技术实施例的显示设备的横截面图。
[0015]图2B和2C示意性地示出了根据本专利技术实施例的图2A所示的显示设备的背光模组的横截面图和顶视图。
[0016]图3A示意性地示出了根据本专利技术实施例的顶视图中背光模组的光源。
[0017]图3B和3C示意性地示出了根据本专利技术实施例的与图3A所示背光模组相对应的横截面图。图3D示意性地示出了根据本专利技术实施例的图3A所示的光源界面上的某些点。
[0018]图3E和3F示意性地示出了反映亮度线性变化的两条亮度曲线。
[0019]图3G示意性地示出了与图3B所示配置相对应的光路图。
[0020]图3H、3I、3J、3K和3L示意性地示出了与图3A
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3D相关的背光模组的光源发出的光的强度。
[0021]图4示出了光穿过凹透镜的示意图。
[0022]图5示出了光线通过透镜照射到表面的示意图。
[0023]图6示出了根据本专利技术实施例设计用于背光模组的透镜的流程图。
[0024]图7示出了根据本专利技术实施例组装背光模组和显示设备的流程图。
[0025]图8示出了根据本专利技术实施例的显示设备的结构图。
具体实施例
[0026]下面结合附图和实施例提供本专利技术的详细描述，进一步阐明本专利技术的目的、技术方案和优点。注意的是本专利技术讨论的示意性实施例仅用于说明本专利技术。本专利技术不限于所公开的实施例。
[0027]图1所示为现有技术的显示设备100的透视图。显示设备100具有LCD面板110、包含滤光单元和漫射器的部分111、间隔层112以及包含mini
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LED阵列的部分113。滤光单元包含分别将入射光转换为不同波长的光的彩色滤光元件。漫射器包括漫射材料层，漫射穿过漫射材料的光，并通过降低光的明亮部分的亮度来改善亮度均匀性。层112可以由对光透明的粘合材料(诸如树脂)制成。
[0028]在显示设备100的运行期间，在照射部分111或漫射器之前，从部分113中的mini
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LED阵列发射的光在层112中扩散并穿过层112。因为在薄的显示设备100中，层112被布置得很薄，所以部分111的下表面可能具有不均匀的亮度。例如，紧邻mini
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LED的区域可能看起来很亮，而mini
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LED之间的区域可能看上去很暗。为了提高亮度均匀性，阵列中增加了更多的mini
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LED，这增加了组装和材料成本。此外，即使在mini
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LED阵列中添加更多的mini
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LED，仍然需要漫射器为LCD面板提供均匀的亮度。
[0029]图2A示意性地示出了根据本专利技术实施例的显示设备200的横截面图。在X
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Z平面中显示了横截面图。显示设备200可以包括显示面板210、波长转换单元211、背光模组212和漫射器213。波长转换单元212与显示面板210相邻，并设置在显示面板210和漫射器213之间。背光模组212靠近显示面板210设置，并通过波长转换单元211、漫射器213和区域214与显示模组210分开。区域214可以配置在漫射器214和背光模组212之间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于显示设备的背光模组，包括：基板和多个LED光源，所述多个LED光源沿栅格图案布置在所述基板上以形成多个矩形照明单元，其特征在于，每个照明单元包括四个LED光源，分别设置在照明单元的四个角，在沿第一方向X的长度为L，在沿第二方向Y的宽度为W，并且照射到显示设备的界面上的对应矩形区域具有相同长度L和宽度W，其中，每个LED光源包括LED和设置在LED上方的相应透镜，相应透镜将从LED发射的光线引导到(1)在显示设备的界面上的对应矩形区域的第一角，所述第一角具有第一亮度值E1，(2)对应的矩形区域的第二角，所述第二角的亮度为零或基本接近于零，其中，第一角与第二角沿X方向的距离为L，(3)具有亮度值E(x，0)的第一位置(x，0)，该亮度值E(x，0)基于亮度值从第一角处的第一亮度值E1到第二角处的零亮度的线性变化而确定，其中，第一位置位于第一角和第二角之间的第一边界线上，x是第一位置(x，0)与第一角之间沿X方向的距离，(4)对应的矩形区域的第三角，所述第三角的亮度为零或基本接近于零，其中，第一角与第三角沿Y方向的距离为W，(5)具有亮度值E(0，y)的第二位置(0，y)，该亮度值E(0，y)基于亮度值从第一角处的第一亮度值E1到第三角处的零亮度的线性变化而确定，其中，第二位置位于第一角和第三角之间的第二边界线上，y是第二位置(0，y)与第一角之间沿Y方向的距离，以及(6)对应矩形区域的位置(x，y)，位置(x，y)的亮度值为E(x，y)，E(x，y)为E(x，0)和E(O，y)的乘积。2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述LED为MINI发光二极管(mini
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LED)。3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述LED沿X方向或Y方向的尺寸小于300微米。4.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，当照明单元的四个角处的四个LED光源照射对应的矩形区域时，显示设备的界面上的对应矩形区域中的亮度均匀性超过预定值。5.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述显示设备具有液晶显示(LCD)面板。6.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，多个LED光源的对应透镜形成具有栅格图案的透镜阵列。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王道泳，李振涛，李丹勇，汪洋，
申请(专利权)人：合肥瑞识智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：