專利名稱：分段式led背光模組及液晶顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種分段式LED背光模組及液晶顯示器件。
背景技術(shù)：
在目前的平板顯示器件中液晶顯示器件已占據(jù)了主流地位，而在現(xiàn)有的液晶顯示器件中，由于液晶面板本身不能發(fā)光，因而背光源是液晶顯示器件中不可缺少的組成部分。在液晶顯示器件的背光源中，雖然冷陰極突光燈(CCFL,Cold Cathode Fluorescent Lamp)一度占據(jù)著統(tǒng)治地位，但由于LED(Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)具有寬色域、白點可調(diào)、高調(diào)光率及長壽命等優(yōu)點，近來已被開發(fā)作為新型的液晶顯示器件背光源，并已在一些臺式液晶顯示器以及液晶電視中得到應(yīng)用。 用于大尺寸TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶體管)液晶電視的背光源也越來越多地采用了 LED光源。早期液晶顯示器件的背光源通常為直下式，即在液晶面板背部提供CCFL或LED光源，光源發(fā)出的光直接照射到液晶面板上。直下式雖然較易實現(xiàn)，背光的亮度和質(zhì)量也能得到保證，但由于背光源分布在液晶面板背部且必須保持一定的距離，造成顯示器件的厚度無法進一步減小，無法跟上顯示器件日益輕薄化的趨勢。隨著單顆LED亮度的不斷提高，在液晶顯示器背光中所用的LED燈的個數(shù)在越來越少，因而市面上已開始逐步采用側(cè)邊式LED背光取代直下式LED背光，以進一步降低液晶顯示器件的厚度。圖I顯示了常見的側(cè)邊式LED背光的實施方式，其中，在液晶面板的背部有一導(dǎo)光板(LGP，Light Guiding Panel)，在導(dǎo)光板的一側(cè)或兩側(cè)的側(cè)邊上貼有整條LED燈條形成的光源，LED燈條發(fā)出的光經(jīng)過導(dǎo)光板的引導(dǎo)在液晶面板背部形成均勻的照射。具體地，現(xiàn)有的側(cè)邊式LED背光模組入光方式通常有長邊入光或短邊入光。長邊入光又分雙長邊或單長邊入光，即LED燈條設(shè)置于背光模組兩側(cè)長邊旁或一側(cè)長邊旁，隨后依次組裝反射片、導(dǎo)光板、擴散片、棱鏡片等光學(xué)膜片，使光線均勻分布于可見區(qū)，雙長邊入光方式如圖Ia所示，單長邊入光方式如圖Ib所示。類似的，短邊入光也分雙短邊或單短邊入光，即LED燈條設(shè)置于背光模組兩側(cè)短邊旁或一側(cè)短邊旁，雙短邊入光方式如圖Ic所示，單短邊入光如圖Id所示。在實現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，隨著單顆LED功率和亮度的不斷提高，背光模組中已無需使用過多的LED燈，長邊入光或雙短邊入光由于使用的LED燈較多，已明顯影響了液晶顯示器件的能耗，既不節(jié)能環(huán)保又增加了生產(chǎn)成本，資源浪費嚴(yán)重；而單短邊入光雖然使用的LED燈數(shù)目最少，但僅位于一側(cè)短邊的光源發(fā)出的光到另一側(cè)短邊的距離過遠(yuǎn)，很容易造成光線在導(dǎo)光板中分布不均勻，顯示時面板亮度明顯不同，嚴(yán)重影響顯示效果。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題針對上述缺點，本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中LED背光能耗較大和光線分布不均的問題，提供了一種分段式LED背光模組及液晶顯示器件。( 二 )技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明提供了一種分段式LED背光模組，所述背光模組包括導(dǎo)光板，其特征在于，所述背光模組還包括至少一個分段LED燈條，所述至少一個分段LED燈條設(shè)置在所述導(dǎo)光板的至少一個側(cè)邊上，所述至少一個分段LED燈條的長度小于所在側(cè)邊的長度。另一方面，本發(fā)明還同時提供了一種液晶顯示器件，所述液晶顯示器件包括液晶面板，其特征在于，所述液晶顯示器件還包括如上所述的背光模組。(三)有益效果在本發(fā)明的技術(shù)方案中，由于采用分段式LED燈條形成背光模組，背光模組中使用的LED燈數(shù)目明顯減少，不但簡化了入光側(cè)燈條的設(shè)計，同時可有效降低背光模組的能耗，使得顯示器件更節(jié)能環(huán)保，在顯示器件應(yīng)用于小型電子設(shè)備時還可有效提高設(shè)備的電池使用時間。此外，由于采用較少的LED燈即可實現(xiàn)背光，本發(fā)明的技術(shù)方案可進一步優(yōu)化LED背光模組的架構(gòu)并降低了生產(chǎn)成本。此外,本發(fā)明的技術(shù)方案中還根據(jù)分段LED燈條的位置配合進行導(dǎo)光板網(wǎng)點的設(shè)計，從而使光線在導(dǎo)光板中分散更為均勻來滿足顯示器件需求的光學(xué)特性，保證顯示效果。最后，本發(fā)明中可以根據(jù)顯示器件的尺寸大小調(diào)整分段LED燈條的位置和數(shù)量，從而可靈活滿足不同器件不同要求，并可進一步控制能耗和生產(chǎn)成本。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中側(cè)邊式LED背光的4種實施方式結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的一個實施例中分段式LED背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的一個實施例中各分段LED燈條的出光圖和局部放大圖；圖4為本發(fā)明的一個實施例中導(dǎo)光板網(wǎng)點的分布密度示意圖；圖5為本發(fā)明的另一個實施例中分段式LED背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明的另一個實施例中導(dǎo)光板網(wǎng)點的分布密度示意圖；圖7為本發(fā)明的再一個實施例中分段式LED背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。在本發(fā)明的實施例中，采用至少一個分段LED燈條在背光模組的側(cè)邊提供光源，由于本發(fā)明中的分段LED燈條上的LED燈數(shù)目遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的側(cè)入式背光的LED燈條中LED燈數(shù)目，因而有效地簡化了入光側(cè)燈條的設(shè)計，可減少LED數(shù)量，降低能耗，進一步優(yōu)化LED背光模組架構(gòu)，降低成本。此外，本發(fā)明的實施例中還根據(jù)分段LED燈條 的位置配合進行導(dǎo)光板網(wǎng)點的設(shè)計，從而使光線在導(dǎo)光板中分散更為均勻來滿足顯示器件需求的光學(xué)特性，保證顯示效果。在本發(fā)明的實施例中，分段式LED背光模組包括導(dǎo)光板，此外，所述背光模組還包括至少一個分段LED燈條，所述至少一個分段LED燈條設(shè)置在所述導(dǎo)光板的至少一個側(cè)邊上，所述至少一個分段LED燈條的長度小于所在側(cè)邊的長度。下面將結(jié)合各附圖里的更優(yōu)選的實施例來對本發(fā)明的實施方式做進一步的說明。實施例I首先參見圖2，本發(fā)明的實施例I中，采用4個分段LED燈條在背光模組的側(cè)邊提供光源，每個分段LED燈條位于背光模組導(dǎo)光板的一個側(cè)邊上，分段LED燈條的長度小于所在側(cè)邊的長度，這樣可在保證光線分布均勻的情況下盡量降低模組的功耗。在圖2的實施例中，分段LED 燈條均位于導(dǎo)光板側(cè)邊的一角上，且任意兩個分段LED燈條不相鄰。本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)能理解，圖2僅僅是4個分段LED燈條的一種優(yōu)選的設(shè)置方式，每個分段LED燈條并不一定要設(shè)置在導(dǎo)光板的邊角處，相應(yīng)地往側(cè)邊中部設(shè)置也是可選的實施方式，原則上，只要保證任意兩個分段LED燈條不相鄰從而對各側(cè)邊能形成較均勻的照射即可。燈條中使用的LED的功率視背光亮度要求和功耗要求而定，LED的數(shù)量也可根據(jù)選用燈條的長度和LED的封裝尺寸決定。圖3是本發(fā)明的實施例I中各分段LED燈條的出光圖和局部放大圖，每個LED燈的出光角度為120°，每個LED燈的出光首先照射到導(dǎo)光板LGP中，光線經(jīng)導(dǎo)光板導(dǎo)光后轉(zhuǎn)換為面光源對液晶面板形成照射。優(yōu)選地，本發(fā)明的實施例中還根據(jù)分段LED燈條的位置配合進行導(dǎo)光板網(wǎng)點的設(shè)計，從而使光線在導(dǎo)光板中分散更為均勻來滿足顯示器件需求的光學(xué)特性，保證顯示效果。導(dǎo)光板網(wǎng)點是指形成在導(dǎo)光板底面上的多個散射點，用于對光源照入導(dǎo)光板的光線進行散射，使光線發(fā)散更加均勻并使光線照向?qū)Ч獍宓捻斆?即貼近液晶面板的一面)，從而對液晶面板形成均勻照射。導(dǎo)光板網(wǎng)點按圖案制作方法不同可分為印刷式和非印刷式，印刷式是在導(dǎo)光板一面用高反射率且不吸光的油墨材料印刷出網(wǎng)點；非印刷式則是采用精密模具在導(dǎo)光板成型時使導(dǎo)光板一面上形成有密布的微小凸點，利用光密材料中的全反射現(xiàn)象對光線進行散射。實踐表明，導(dǎo)光板網(wǎng)點的形狀對光的散射影響不大，而網(wǎng)點的排布規(guī)律(如不同位置的網(wǎng)點分布密度等)則很大程度上影響著輸出光的均勻度和亮度。本發(fā)明的實施例中，在距離光源(即分段LED燈條)較近的位置采用較低的導(dǎo)光板網(wǎng)點密度比，在距離光源較遠(yuǎn)的位置采用較高的導(dǎo)光板網(wǎng)點密度比。具體地，采用圖2所示的背光模組中的導(dǎo)光板網(wǎng)點分布情況如圖4所示，通過導(dǎo)光板網(wǎng)點陣列的疏密設(shè)計，可以調(diào)節(jié)整個出光面上的發(fā)光亮度均一程度，從而實現(xiàn)整個出光面的亮度均勻。通常來說，距離光源較遠(yuǎn)的導(dǎo)光板網(wǎng)點密度較大或單個網(wǎng)點的直徑較大，距離光源較近的導(dǎo)光板網(wǎng)點密度較小或單個網(wǎng)點的直徑較小。圖4中網(wǎng)點分布密度為例描述了圖2的實施例I中采用4個分段LED燈條作為光源時的導(dǎo)光板網(wǎng)點陣列的分布，從圖4中可以看出，導(dǎo)光板網(wǎng)點的密度與隨著與光源的距離增大而變大。從圖4中可以明確看出顯示區(qū)域相應(yīng)位置對應(yīng)的網(wǎng)點密度比的變化趨勢，當(dāng)采用圖2的實施方式時，在距離各個分段LED燈條較近的位置(即導(dǎo)光板的4個角處)網(wǎng)點密度比明顯較低，隨著與光源間距離的增加網(wǎng)點密度比也相應(yīng)變高，最終在距離4個分段LED燈條均是最遠(yuǎn)處的導(dǎo)光板中心處網(wǎng)點密度比最高。此外，為了更形象的表示導(dǎo)光板網(wǎng)點分布受與光源距離的影響，圖4中還以不同的灰度表示了相應(yīng)網(wǎng)點的直徑，距離光源越遠(yuǎn)的網(wǎng)點灰度越大，表示其直徑越大；距離光源越近的網(wǎng)點灰度越小，表示其直徑越小。通過圖4中的導(dǎo)光板網(wǎng)點設(shè)置方式，使得導(dǎo)光板中入射光線強度最強的4個邊角處的光線散射程度最低，而入射光線強度最低的中心處的光線散射程度最高，導(dǎo)光板的其他區(qū)域的光線散射程度也均與入射光線強度保持著一定的線性關(guān)系，這樣導(dǎo)光板的出光面(即貼近液晶面板的頂面)向液晶面板輸出的光線基本是均勻的，不會出現(xiàn)某一區(qū)域與其他區(qū)域的亮度明顯不同的情況，從而保證了液晶面板的顯示效果。本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)能理解，圖4僅僅是網(wǎng)點分布的一種示例，具體的密度或直徑可以根據(jù)燈條的位置、數(shù)目和功率調(diào)整，因而圖4中的分布情況不應(yīng)視作對本發(fā)明的限制。實施例2本發(fā)明的實施例中，還可以根據(jù)液晶面板的尺寸和/或背光亮度要求來調(diào)整背光模組中分段LED燈條的位置和/或數(shù)量來滿足顯示器件需求的光學(xué)特性，從而進一步控制 能耗和生產(chǎn)成本。參見圖5，本發(fā)明的實施例2中，當(dāng)面板尺寸減小時、相同尺寸的面板不需要過高的背光亮度時、LED功率提高時、或者對器件邊緣封裝寬度有嚴(yán)格要求時，可采用2個分段LED燈條在背光模組的側(cè)邊提供光源，2個分段LED燈條位于背光模組的相對的一對側(cè)邊上。在圖5的實施例中，2個分段LED燈條分別位于背光模組中相對的兩個短側(cè)邊的中部。本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)能理解，圖5僅僅是2個分段LED燈條的一種優(yōu)選的設(shè)置方式，每個分段LED燈條并不一定要設(shè)置在導(dǎo)光板的短側(cè)邊上，也并不一定要設(shè)置在側(cè)邊正中，設(shè)置在一對長側(cè)邊上或者以非對稱的方式設(shè)置在一對側(cè)邊上也是可選的實施方式，原則上，只要保證LED燈條能形成較均勻的照射即可。具體地，采用圖5所示的背光模組中的導(dǎo)光板網(wǎng)點分布如圖6所示，與圖4相類似，圖6中導(dǎo)光板網(wǎng)點的密度與隨著與光源的距離增大而變大。從圖6中可以看出，當(dāng)采用圖5的實施方式時，在距離各個分段LED燈條較近的位置(即導(dǎo)光板兩個短邊的中部)網(wǎng)點密度比明顯較低，隨著與光源間距離的增加網(wǎng)點密度比也相應(yīng)變高，最終在距離2個分段LED燈條均是最遠(yuǎn)處的導(dǎo)光板兩長邊中部的網(wǎng)點密度比最高。此外，為了更形象的表示導(dǎo)光板網(wǎng)點分布受與光源距離的影響，圖6中同樣以不同的灰度表示了相應(yīng)網(wǎng)點的直徑，距離光源越遠(yuǎn)的網(wǎng)點灰度越大，表示其直徑越大；距離光源越近的網(wǎng)點灰度越小，表示其直徑越小。通過圖6中的導(dǎo)光板網(wǎng)點設(shè)置方式，使得導(dǎo)光板中入射光線強度最強的兩短邊中部的光線散射程度最低，而入射光線強度最低的兩長邊中部的光線散射程度最高，導(dǎo)光板的其他區(qū)域的光線散射程度也均與入射光線強度保持著一定的線性關(guān)系，這樣導(dǎo)光板的出光面(即貼近液晶面板的頂面)向液晶面板輸出的光線基本是均勻的，不會出現(xiàn)某一區(qū)域與其他區(qū)域的亮度明顯不同的情況，從而保證了液晶面板的顯示效果。同樣地，圖6也僅僅是導(dǎo)光板網(wǎng)點分布的一個實例，不應(yīng)視作對本發(fā)明的限制。實施例3更進一步地，參見圖7，在本發(fā)明的實施例3中，當(dāng)設(shè)計需求進一步變化時，也可采用I個分段LED燈條在背光模組的側(cè)邊提供光源，該分段LED燈條位于背光模組的一個側(cè)邊上。在圖7的實施例中，該分段LED燈條位于背光模組中相對的一個長側(cè)邊的中部。本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)能理解，圖7僅僅是I個分段LED燈條的一種優(yōu)選的設(shè)置方式，分段LED燈條并不一定要設(shè)置在導(dǎo)光板的長側(cè)邊上，設(shè)置在短側(cè)邊上也是可選的實施方式。實施例3也同樣可對導(dǎo)光板網(wǎng)點分布進行控制，以使得光線充分散射、出光面亮度均勻。實施例3的導(dǎo)光板網(wǎng)點設(shè)計可參照圖4和圖6，只要保證距離光源較遠(yuǎn)的導(dǎo)光板網(wǎng)點密度較大或單個網(wǎng)點的直徑較大，距離光源較近的導(dǎo)光板網(wǎng)點密度較小或單個網(wǎng)點的直徑較小即可，在此不再贅述。最后，本發(fā)明還提供了一種液晶顯示器件，采用上述背光模組提供光源，所述顯示器件可以為液晶面板、電子紙、OLED面板、液晶電視、液晶顯示器、數(shù)碼相框、手機、平板電腦等具有任何顯示功能的產(chǎn)品或部件。綜上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案中，由于采用分段式LED燈條形成背光模組，背光模組中使用的LED燈數(shù)目明顯減少，不但簡化了入光側(cè)燈條的設(shè)計，同時可有效降低背光模組的能耗，使得顯示器件更節(jié)能環(huán)保，在顯示器件應(yīng)用于小型電子設(shè)備時還可有效提高設(shè)備的電池使用時間。此外，由于采用較少的LED燈即可實現(xiàn)背光，本發(fā)明的技術(shù)方案可進一步優(yōu)化LED背光模組的架構(gòu)并降低了生產(chǎn)成本。此外,本發(fā)明的技術(shù)方案中還根據(jù)分段LED燈條的位置配合進行導(dǎo)光板網(wǎng)點的設(shè)計，從而使光線在導(dǎo)光板中分散更為均勻來滿足顯示器件需求的光學(xué)特性，保證顯示效果。最后，本發(fā)明中可以根據(jù)顯示器件的尺寸大小調(diào)整分段LED燈條的位置和數(shù)量，從而可靈活滿足不同器件不同要求，并可進一步控制能耗和生產(chǎn)成本。 以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的實際保護范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種分段式LED背光模組，所述背光模組包括導(dǎo)光板，其特征在于， 所述背光模組還包括至少一個分段LED燈條，所述至少一個分段LED燈條設(shè)置在所述導(dǎo)光板的至少一個側(cè)邊上，所述至少一個分段LED燈條的長度小于所在側(cè)邊的長度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背光模組，其特征在于，所述分段LED燈條為4個，每個分段 LED燈條位于所述導(dǎo)光板一條側(cè)邊上，且任意兩個分段LED燈條不相鄰。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背光模組，其特征在于，所述分段LED燈條為2個，所述2個分段LED燈條位于所述導(dǎo)光板相對的一對側(cè)邊上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的背光模組，其特征在于，所述2個分段LED燈條位于所述一對側(cè)邊的中部。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背光模組，其特征在于，所述分段LED燈條為I個，所述I個分段LED燈條位于所述導(dǎo)光板的一個側(cè)邊的中部。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的背光模組,其特征在于，所述導(dǎo)光板相對的一對側(cè)邊為所述導(dǎo)光板的兩個短側(cè)邊。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的背光模組,其特征在于,所述導(dǎo)光板的一個側(cè)邊為所述導(dǎo)光板的一個長側(cè)邊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的背光模組，其特征在于，所述導(dǎo)光板中，在距離所述分段LED燈條較近的位置采用較低的導(dǎo)光板網(wǎng)點密度比或者采用直徑較小的導(dǎo)光板網(wǎng)點，在距離所述分段LED燈條較遠(yuǎn)的位置采用較高的導(dǎo)光板網(wǎng)點密度比或者采用直徑較大的導(dǎo)光板網(wǎng)點。
9.一種液晶顯示器件，所述液晶顯示器件包括液晶面板，其特征在于，所述液晶顯示器件還包括如權(quán)利要求1-8中任一項所述的背光模組。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述液晶顯示器件為液晶電視。
全文摘要
本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種分段式LED背光模組及液晶顯示器件。所述背光模組包括導(dǎo)光板和至少一個分段LED燈條，所述至少一個分段LED燈條設(shè)置在所述導(dǎo)光板的至少一個側(cè)邊上。本發(fā)明的技術(shù)方案中，背光模組中使用的LED燈數(shù)目明顯減少，簡化了入光側(cè)燈條的設(shè)計并可有效降低背光模組的能耗，可進一步優(yōu)化LED背光模組的架構(gòu)并降低了生產(chǎn)成本。此外，本發(fā)明的技術(shù)方案中還根據(jù)分段LED燈條的位置配合進行導(dǎo)光板網(wǎng)點的設(shè)計，從而使光線在導(dǎo)光板中分散更為均勻來滿足顯示器件需求的光學(xué)特性，保證顯示效果。最后，本發(fā)明可以根據(jù)顯示器件的尺寸大小調(diào)整分段LED燈條的位置和數(shù)量，可靈活滿足不同尺寸器件的要求。
文檔編號F21Y101/02GK102620193SQ20121006165
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者付國敬, 郭好磊, 高立 申請人:青島海信電器股份有限公司