一種高色域側入式LED背光模組的製作方法

2023-05-27 19:31:46 2

本實用新型屬於發光二極體(LED)背光技術領域，具體涉及一種高色域側入式LED背光模組。

背景技術：

發光二極體(LED)光源具有高效率、長壽命、不含Hg等有害物質的優點，隨著LED技術的迅猛發展，LED的亮度、壽命等性能都得到了極大的提升，因此，如今發光二極體(LED)光源已經開始在液晶屏幕的背光技術領域廣泛使用。按照LED背光源處於液晶屏幕的位置分為直下式和側入式兩種結構。所謂側入式結構，具體是：把LED晶粒配置在液晶屏幕的四周邊緣，再搭配導光板，讓LED背光模塊發光時，把從屏幕邊緣發射的光透過導光板輸送到屏幕中央的區域去。

隨著LED背光技術的迅猛發展，消費者對LED電視高色域(NTSC)等方面的需求日漸增加。當前，在LED高色域背光技術領域，主要採用藍光晶片加量子點方案、或者藍光晶片加紅綠螢光粉方案，其中：

(1)在藍光晶片加量子點方案中，具體是引入量子管或者量子膜片以提供相應的量子點；

(2)在藍光晶片加紅綠螢光粉方案中，主要是在LED封裝中直接塗覆綠色螢光粉和KSF紅粉。

但是，上述兩個方案在可靠性上都存在一定的不足，而且光譜半波寬已經很難再收窄，色域達到一定範圍後很難再有提升。

因此，部分研究者考慮將RGB三合一的LED應用到高色域側入式LED背光模組設計當中，但是該方案在色溫調整和功率匹配上難以控制，而且無法滿足側入式背光模組的超薄的要求。

基於上述各方案所存在的缺陷，申請號為200910105927.0的中國專利申請公開了一種側入式背光模組，以獲得更高的出光效率和更廣的顯示色域。該側入式背光模組包括導光板以及設置在所述導光板端部的燈條，所述導光板入光方向截面的端部為梯形，所述燈條的數量為三個，其上分別設置有紅、綠、藍三基色發光體，且所述三個燈條分別正對所述梯形的頂邊和兩側邊設置。但是，該側入式背光模組仍然存在如下不足：

(1)其設計為單面入光，則各燈條必須均布置於導光板的一側，結構容易雜亂，裝配工藝步驟複雜，且不利於背光模組的超薄要求；

(2)導光板入光方向截面的端部需做異形設計(梯形結構)，製備工藝步驟繁瑣、複雜，不利於降低生產成本。

綜上所述，迫切需要研製出一種更好的側入式LED背光模組結構，以滿足高色域需求。

技術實現要素：

本實用新型為彌補現有技術中存在的不足，提供了一種全新的側入式LED背光模組，其不僅結構簡單，在大幅度提升NTSC色域的基礎上無需增加背光模組的厚度，而且製備工藝易行，更容易地進行生產控制，有利於降低製備成本。

本實用新型為達到其目的，採用的技術方案如下：

一種高色域側入式LED背光模組，包括有單色發光燈條、導光板，其特徵在於：

所述單色發光燈條包括為發出紅光的R燈條、發出綠光的G燈條、或者發出藍光的B燈條；

所述導光板呈四方形，所述導光板的出光面的對立面上設置有多個用於均勻導出白光的導光網點；

所述R燈條、所述G燈條和所述B燈條分別設置於所述導光板的不同側面。

進一步的，所述單色發光燈條還包括為補償燈條；所述R燈條、所述G燈條、所述B燈條和所述補償燈條分別設置於所述導光板的不同側面，且所述補償燈條的發光顏色和位於其相對側面的所述單色發光燈條的發光顏色相同。

進一步的，所述導光板的出光面的對立面上設置有多個用於均勻導出白光的導光網點的結構形式包括：

所述導光網點包括有至少一排第一導光網點、至少一排第二導光網點，所述第一導光網點和所述第二導光網點相互間隔排布；

每排所述第一導光網點的特性根據位於所述第一導光網點和所述第二導光網點的排布方向一側的所述單色發光燈條確定，每排所述第二導光網點的特性根據位於所述第一導光網點和所述第二導光網點的排布方向另一側的所述單色發光燈條確定。

進一步的，所述導光板由光學級的透明亞克力板製成。

進一步的，所述R燈條包括紅光LED和第一PCB板，所述紅光LED貼裝於所述第一PCB板上。

進一步的，所述紅光LED的主波長為610～660nm，半波寬為10～20nm。

進一步的，所述G燈條包括綠光LED和第二PCB板，所述綠光LED貼裝於所述第二PCB板上。

進一步的，所述綠光LED的主波長為510～530nm，半波寬為10～20nm。

進一步的，所述B燈條包括藍光LED和第三PCB板，所述藍光LED貼裝於所述第三PCB板上。

進一步的，所述藍光LED的主波長為440～460nm，半波寬為10～20nm。

相對於現有技術，本實用新型具有以下有益技術效果：

本實用新型提供的一種高色域側入式LED背光模組，至少包括有R燈條、G燈條、B燈條，還包括有呈四方形的導光板，其中：

(1)R燈條、G燈條和B燈條分別設置於導光板的不同側面，各單色發光燈條均可以獨立控制，單色發光燈條的色純度高、半波寬窄，且LED背光模組的整體結構整齊、簡單，因此，其不僅可以在不改變背光模組的厚度的情況下，有效地利用單色LED光譜的超窄半波寬、以及隨時調整其對液晶頻譜的匹配度，使得該LED背光模組的NTSC色域得以大幅度提升，而且製備工藝易行，無需高精度裝配，更容易地進行生產控制以提高產品的NTSC色域，有利於提高製備效率，降低製備成本。

(2)導光板的出光面的對立面設置有多個用於均勻導出白光的導光網點，基於該結構，本實用新型在調整各單色發光燈條的電流和顏色比之後，可以通過導光網點將三種顏色的光線均勻混合成白光，從而可以呈現白光均勻的高色域背光畫面。

附圖說明

圖1為實施例1所述的高色域側入式LED背光模組的一種結構示意圖；

圖2為實施例2所述的高色域側入式LED背光模組的一種結構示意圖；

圖3為圖1或2的俯視圖(省略了單色發光燈條)。

標記說明：

1、單色發光燈條；11、R燈條；111、紅光LED；112、第一PCB板；12、G燈條；121、綠光LED；122、第二PCB板；13、B燈條；131、藍光LED；132、第三PCB板；14、補償燈條；2、導光板；21、導光板的出光面；22、導光網點；221、第一導光網點；222、第二導光網點；23、導光板的出光面的對立面。

具體實施方式

在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以很多不同於此描述的其他方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。

實施例1

本實施例公開了一種高色域側入式LED背光模組，如圖1、3所示，包括有單色發光燈條1、導光板2。

其中，單色發光燈條1包括為發出紅光的R燈條11、發出綠光的G燈條12、或者發出藍光的B燈條13。

導光板2呈四方形，導光板2的出光面21的對立面23上設置有多個用於均勻導出白光的導光網點22；具體而言，導光網點22為小凸點型式，可以通過印刷工藝設置於導光板2的出光面21的對立面23上，其中，印刷工藝在LED導光板製備領域中屬於比較成熟的工藝，有利於提高產品的製備效率；

R燈條11、G燈條12和B燈條13分別設置於導光板2的不同側面，即在本實施例中，單色發光燈條1的數量為三個，分別為發出紅光的R燈條11、發出綠光的G燈條12和發出藍光的B燈條13，而且均可以獨立控制自身功率以獲得需要的亮度，從而達到側入式LED背光模組的顏色需求。

基於上述的結構設計，本實施例所述的側入式LED背光模組可以從導光板2的三個側面入光，則各單色發光燈條1的布局不會過於緊湊，從而使得LED背光模組的整體結構更為整齊，進而使得製備工藝更加簡單易行，無需高精度控制裝配，更容易進行生產控制，因此，本實施例所述的側入式LED背光模組在提高產品的NTSC色域的同時還可以有效地提高製備效率，且更容易滿足側入式LED背光模組的超薄要求。

為便於理解本實用新型，對導光板2上的導光網點22的設計原理和方法做相應的闡述說明：

先在導光板2的出光面21的對立面23上印刷導光網點22，然後單色發光燈條1(比如R燈條、G燈條、或者B燈條)的光線從導光板2的側面射入並在導光板2的內部做全反射行進，當該單色光線射到導光網點22時，反射光會往各個方向擴散，從而破壞反射條件並由導光板2的出光面21射出。其中，導光的均勻性由導光網點22的尺寸、排布密度(即疏密程度)決定。

在本實施例中，導光板2的出光面21的對立面23上設置有多個用於均勻導出白光的導光網點22的結構形式具體為：

如圖3所示，導光網點22包括有至少一排第一導光網點221、至少一排第二導光網點222，第一導光網點221和第二導光網點222相互間隔排布；

每排第一導光網點221的特性(比如導光網點尺寸、導光網點之間的疏密程度等)根據位於第一導光網點221和第二導光網點222的排布方向一側的單色發光燈條1確定，每排第二導光網點222的特性(比如導光網點尺寸、導光網點之間的疏密程度等)根據位於第一導光網點221和第二導光網點222的排布方向另一側的單色發光燈條1確定。

具體而言，按照需求的混光量，對導光板2上的各排第一導光網點221、第二導光網點222的特性(比如對應的導光網點尺寸和疏密程度等)進行精密計算和設計，以保證分別位於第一導光網點221和第二導光網點222的排布方向兩側的兩個單色發光燈條1發出的光線均勻，同時也要兼顧位於第一導光網點221和第二導光網點222的排布方向的端部的單色發光燈條1發出的光線的均勻性。

基於上述的特殊導光網點設計，導光板2可以更好地對來自三個入光方向(即導光板2的三個側面)的單色光線進行均勻混合併導出均勻白光，從而顯著地提高了該側入式LED背光模組的NTSC色域。

在本實施例中，導光板2由光學級的透明亞克力板製成。具體而言，導光板2可以通過雕刻工藝或者絲印工藝光學級製作而成，工藝成熟，製備效率高。

在本實施例中，R燈條11包括紅光LED 111和第一PCB板112，紅光LED 111貼裝於第一PCB板112上。具體的，紅光LED 111的主波長為610～660nm，半波寬為10～20nm，則紅光LED 111可以是通常應用於側入式背光的4010、4014、7020等類型。

在本實施例中，G燈條12包括綠光LED 121和第二PCB板122，綠光LED 121貼裝於第二PCB板122上。具體的，綠光LED 121的主波長為510～530nm，半波寬為10～20nm，則綠光LED 121也可以是通常應用於側入式背光的4010、4014、7020等類型。

在本實施例中，B燈條13包括藍光LED 131和第三PCB板132，藍光LED 131貼裝於第三PCB板132上。具體的，藍光LED 131的主波長為440～460nm，半波寬為10～20nm，則藍光LED 131也可以是通常應用於側入式背光的4010、4014、7020等類型。

需要說明的是，在本實用新型中，各單色發光燈條1在導光板2上的布局並不限於圖1所示。因此，單色發光燈條1在導光板2上的任何布局，只要使得R燈條11、G燈條12和B燈條13分別設置於導光板2的不同側面，則均屬於本實用新型的等效保護範圍。

實施例2

本實施例公開了另一種高色域側入式LED背光模組，其與實施例1在結構上的差異在於：

如圖2、3所示，單色發光燈條1還包括為補償燈條14；R燈條11、G燈條12、B燈條13和補償燈條14分別設置於導光板2的不同側面，即在本實施例中，單色發光燈條1的數量為四個，分別為發出紅光的R燈條11、發出綠光的G燈條12、發出藍光的B燈條13和補償燈條14，且補償燈條14的發光顏色和位於其相對側面的單色發光燈條1的發光顏色相同，它們均可以獨立控制自身功率以獲得需要的亮度。

換言之，相對於實施例1而言，本實施例所述的側入式LED背光模組增設了一補償燈條14，安裝於導光板2的剩餘一側面，以對整體光學進行補償和調整。補償燈條14可以發出紅光、綠光或者藍光，即：若補償燈條14的相對側面的單色發光燈條1是R燈條11，則其發出的是紅光；若補償燈條14的相對側面的單色發光燈條1是G燈條12，則其發出的是綠光；若補償燈條14的相對側面的單色發光燈條1是B燈條13，則其發出的是藍光。

基於上述的結構設計，本實施例所述的側入式LED背光模組可以從導光板2的四個側面入光，則LED背光模組的整體結構較為整齊，從而使得製備工藝比較簡單易行，因此，對於本實施例所述的側入式LED背光模組而言，不僅NTSC色域得以顯著提升，而且製備效率也得以有效提高，同時也更容易滿足側入式LED背光模組的超薄要求。

基於導光板2上的特殊的導光網點設計，導光板2可以更好地對來自四個入光方向(即導光板2的四個側面)的單色光線進行均勻混合併導出均勻白光，從而顯著地提高了該側入式LED背光模組的NTSC色域。

需要說明的是，在本實用新型中，各單色發光燈條1在導光板2上的布局並不限於圖2所示。因此，單色發光燈條1在導光板2上的任何布局，只要使得R燈條11、G燈條12、B燈條13和補償燈條14分別設置於導光板2的不同側面，則均屬於本實用新型的等效保護範圍。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型做任何形式上的限制，故凡未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。