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Patent Searching and Data


Title:
LED BACKLIGHT MODULE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/008687
Kind Code:
A1
Abstract:
An LED backlight module comprises a light guide plate (30), an LED lamp bar (31), a back plate (32) and a heat radiation element (33). The LED lamp bar (31) is fixed on the heat radiation element (33) with being close to the light incidence side of the light guide plate (30), the heat radiation element (33) is provided with a light guide plate positioning column (34) which is relatively fixed with the heat radiation element (33) and extends upward, the light guide plate positioning column (34) penetrates through the light guide plate (30) upward to relatively position the light guide plate (30) on the heat radiation element (33), the heat radiation element (33) is movably arranged on the back plate (32) along the light incidence direction, and the heat radiation element (33) shifts along with the expansion or contraction of the light guide plate (30) so as to maintain the light coupling distance between the light guide plate (30) and the LED lamp bar (31). The LED backlight module can avoid the warp of the light guide plate (30) caused by mechanism interference after the light guide plate (30) is expanded by heating or moisture absorption, can avoid the light guide plate (30) from being collided with the LED after the light guide plate (30) is expanded by heating or moisture absorption so as to avoid the LED failure, and can further ensure the light coupling distance between the light guide plate (30) and the LED, thus improving the light coupling efficiency.

Inventors:
HE HU (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/079227
Publication Date:
January 16, 2014
Filing Date:
July 27, 2012
Export Citation:
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Assignee:
SHENZHEN CHINA STAR OPTOELECT (CN)
HE HU (CN)
International Classes:
G02F1/13357; F21V8/00
Domestic Patent References:
WO2012035840A12012-03-22
Foreign References:
CN101556008A2009-10-14
CN201803229U2011-04-20
CN102192448A2011-09-21
CN102313210A2012-01-11
JP2009158233A2009-07-16
Attorney, Agent or Firm:
COMIPS INTELLECTUAL PROPERTY OFFICE (CN)
深圳市德力知识产权代理事务所 (CN)
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Claims:
权 利 要 求

1、 一种 LED背光模组, 包括导光板、 LED灯条、 背板及散热件, 所 述 LED 灯条邻近导光板的入光侧边固定在散热件上, 所述散热件上设有 与其相对固定的向上延伸的导光板定位柱, 所述导光板定位柱向上穿过导 光板使导光板相对定位在散热件上, 所述散热件沿入光方向可活动的设置 在背板上, 所述散热件通过随导光板膨胀或收缩发生位移以保持导光板与 LED灯条之间的耦光距离。

2、 如权利要求 1所述的 LED背光模组, 其中, 所述背板上设有用于 设置散热件的螺孔, 所述散热件借由螺丝穿过所述螺孔锁附至背板上, 所 述螺丝锁附后在所述螺孔中垂直于入光方向固定且沿入光方向具有一定活 动预度。

3、 如权利要求 1所述的 LED背光模组, 其中, 所述背板上设有用于 设置导光板定位柱的螺孔 , 所述导光板定位柱穿过所述螺孔后再穿过散热 件上的定位孔向上延伸, 所述导光板定位柱在所述螺孔中垂直于入光方向 固定且沿入光方向具有一定活动预度。

4、 如权利要求 1所述的 LED背光模组, 其中, 所述导光板定位柱一 体设置于散热件上。

5、 如权利要求 1所述的 LED背光模组, 其中, 所述散热件包括相互 之间呈直角的两支撑壁, 所述 LED 灯条固定在第一支撑壁内侧上, 所述 导光板定位柱设置在第二支撑壁内侧上, 所述第二支撑壁设置于导光板及 背板之间。

6、 如权利要求 1 所述的 LED背光模组, 还包括一 LED灯条, 所述 LED背光模组为单侧入光。

7、 如权利要求 1 所述的 LED背光模组, 还包括两 LED灯条, 所述 LED背光模组为双侧入光。

8、 如权利要求 1所述的 LED背光模组, 其中, 所述背板由弹性材料 制成。

9、 如权利要求 1所述的 LED背光模组, 其中, 所述导光板在入光侧 设有形状与导光板定位柱匹配的缺口, 所述导光板定位柱向上穿过所述缺 口。

10、 一种 LED 背光模组, 包括导光板、 LED 灯条、 背板及散热件, 所述 LED 灯条邻近导光板的入光侧边固定在散热件上, 所述散热件上设 有与其相对固定的向上延伸的导光板定位柱, 所述导光板定位柱向上穿过 导光板使导光板相对定位在散热件上, 所述散热件沿入光方向可活动的设 置在背板上, 所述散热件通过随导光板膨胀或收缩发生位移以保持导光板 与 LED灯条之间的耦光 _5巨离;

所述背板上设有用于设置散热件的螺孔, 所述散热件借由螺丝穿过所 述螺孔锁附至背板上, 所述螺丝锁附后在所述螺孔中垂直于入光方向固定 且沿入光方向具有一定活动预度;

所述背板上设有用于设置导光板定位柱的螺孔, 所述导光板定位柱穿 过所述螺孔后再穿过散热件上的定位孔向上延伸, 所述导光板定位柱在所 述螺孔中垂直于入光方向固定且沿入光方向具有一定活动预度;

所述导光板定位柱一体设置于散热件上;

所述散热件包括相互之间呈直角的两支撑壁, 所述 LED 灯条固定在 第一支撑壁内侧上, 所述导光板定位柱设置在第二支撑壁内侧上, 所述第 二支撑壁设置于导光板及背板之间;

还包括一 LED灯条, 所述 LED背光模组为单侧入光;

所述背板由弹性材料制成;

所述导光板在入光侧设有形状与导光板定位柱匹配的缺口, 所述导光 板定位柱向上穿过所述缺口。

Description:
LED背光模组 技术领域

本发明涉及液晶显示技术, 尤其涉及一种 LED背光模组。 背景技术

现有的用于液晶显示技术中的 LED 背光模组主要分为直下式背光模 组及侧入式背光模组。 对于侧入式 LED背光模组, 随着 LED效率的不断 提升, LED 背光的设计也不断演进, 从最初的四侧入光, 到双侧入光, 到 单侧入光, 目前开发及未来发展的方向都将指向单短边入 光方式。

侧入式 LED背光, 是把 LED晶粒配置在液晶面板的四周边缘, 再搭 配导光板, 让 LED 背光分区点亮时, 把从液晶面板边缘发射的光通过导 光板(Light guide Plate, LGP )输送到液晶面板中央的区域去, 这样整体 就有足够的背光量, 可让液晶面板显示画面。 侧入式 LED 背光的好处有 两个: 其一是可使用较少颗的 LED 晶粒, 节省成本; 其二就是能够打造 比较轻薄的机身, 让液晶面板的后方不需要配置 LED模块, 而是放置在 侧边, 可减少液晶面板整体的厚度, 机身能很薄。

参见图 1 , 其为现有侧入式 LED背光模组的工作原理示意图。 以单侧 入光为例, 现有的侧入式 LED 背光模组主要包括导光板 10、 LED 灯条 ( LED Lightbar ) 11、 背板 12和散热件 ( Heatsink ) 13 , 导光板 10设置在 背板 12上, 散热件 13设置在导光板 10和背板 12之间, LED灯条 11作 为光源设置在导光板 10的侧边, LED灯条 11工作时所产生的热量可通过 散热件 13散发。 导光板 10边缘处上方设置有胶框 14, 胶框 14下方设置 有反射板 15, 反射板 15位于 LED灯条 11与导光板 10之间的入光处的上 方, 使 LED灯条 11发出的光线尽量进入导光板 10中, 光线在导光板 10 中的传播方向以带箭头的线条表示, 虚线圓圈中的光线表示发生了全内发 射, 利用全内发射, 从导光板 10 —侧进入的光线可以沿导光板传输。 导 光板 10下表面设有网点 16, 上表面设有光学膜 17, 利用网点 16来破坏 全内反射, 使光线从导光板 10 的上表面脱出, 进而可以照亮位于导光板 10上方的液晶面板(图未示) 。 散热件 13 —般可釆用铝挤型材, 背板 12 可以为铝背板。 在侧入式背光模组中, LED与导光板之间的距离, 直接影 响 LED 耦合到导光板中的效率, 该距离越小, 耦光效率 ( Coupling efficiency )越高, 即背光的效率得到提升。 参见图 2及图 3 , 其为现有侧入式 LED背光模组除去导光板后的立体 示意图, 图 3为图 2在螺丝位置处的剖视图。 通常 LED 灯条 21是固定在 散热件 22上, 散热件 22通过螺丝 23 固定在背板 24上, 与背板 24位置 相对固定, 为使视图简洁, 附图中仅对螺丝 23 所在位置处以剖面线表 示。 LED 灯条 21上设有 LED晶粒 211作为光源, 背板 24上设有向上延 伸的导光板定位柱 ( LGP positioning column ) 25。

如图 4所示, 其为图 2所示的背光模组组装导光板后的立体示意图 导光板 26是由背板 24上的导光板定位柱 25来进行固定的, 导光板 26上 设有与导光板定位柱 25对应的缺口, 导光板定位柱 25向上穿过缺口, 从 而使导光板 26固定。

如图 5所示, 其为图 2所示的背光模组当导光板膨胀时的剖示图。 当 背光模组工作的环境发生变化时, 尤其是导光板 26 受热膨胀或者吸湿膨 胀时, 导光板会存在与 LED灯条 21短边发生接触的可能。 这样的变异会 有两方面的风险: ① LED 的信赖性风险, LED 会出现被导光板撞坏的情 况; ②导光板因为由导光板定位柱固定, 无法在长度方向延伸, 从而引发 竖直面的翘曲 (waving ) 。

现有技术中为了避免发生导光板因为受热膨胀 或者吸湿膨胀造成的导 光板翘曲, 需要给导光板留足够的活动预度, 使得导光板与 LED之间的 距离变大, 这样耦光距离会降低, 大大影响背光的效率。 发明内容

因此, 本发明的目的在于提供一种 LED 背光模组, 保证导光板与 LED之间的耦光距离, 同时避免导光板膨胀产生的翘曲。

为实现上述目的, 本发明提供一种 LED 背光模组, 其包括导光板、 LED 灯条、 背板及散热件, 所述 LED 灯条邻近导光板的入光侧边固定在 散热件上 , 所述散热件上设有与其相对固定的向上延伸的 导光板定位柱 , 所述导光板定位柱向上穿过导光板使导光板相 对定位在散热件上, 所述散 热件沿入光方向可活动的设置在背板上, 所述散热件通过随导光板膨胀或 收缩发生位移以保持导光板与 LED灯条之间的耦光距离。

其中, 所述背板上设有用于设置散热件的螺孔, 所述散热件借由螺丝 穿过所述螺孔锁附至背板上, 所述螺丝锁附后在所述螺孔中垂直于入光方 向固定且沿入光方向具有一定活动预度。

其中, 所述背板上设有用于设置导光板定位柱的螺孔 , 所述导光板定 位柱穿过所述螺孔后再穿过散热件上的定位孔 向上延伸, 所述导光板定位 柱在所述螺孔中垂直于入光方向固定且沿入光 方向具有一定活动预度。 其中, 所述导光板定位柱一体设置于散热件上。

其中, 所述散热件包括相互之间呈直角的两支撑壁, 所述 LED 灯条 固定在第一支撑壁内侧上, 所述导光板定位柱设置在第二支撑壁内侧上, 所述第二支撑壁设置于导光板及背板之间。

其中, 包括一 LED灯条, 所述 LED背光模组为单侧入光。

其中, 包括两 LED灯条, 所述 LED背光模组为双侧入光。

其中, 所述背板由弹性材料制成。

其中, 所述导光板在入光侧设有形状与导光板定位柱 匹配的缺口, 所 述导光板定位柱向上穿过所述缺口。

本发明还提供一种 LED 背光模组, 包括导光板、 LED 灯条、 背板及 散热件, 所述 LED 灯条邻近导光板的入光侧边固定在散热件上, 所述散 热件上设有与其相对固定的向上延伸的导光板 定位柱, 所述导光板定位柱 向上穿过导光板使导光板相对定位在散热件上 , 所述散热件沿入光方向可 活动的设置在背板上, 所述散热件通过随导光板膨胀或收缩发生位移 以保 持导光板与 LED灯条之间的耦光距离;

所述背板上设有用于设置散热件的螺孔, 所述散热件借由螺丝穿过所 述螺孔锁附至背板上, 所述螺丝锁附后在所述螺孔中垂直于入光方向 固定 且沿入光方向具有一定活动预度;

所述背板上设有用于设置导光板定位柱的螺孔 , 所述导光板定位柱穿 过所述螺孔后再穿过散热件上的定位孔向上延 伸, 所述导光板定位柱在所 述螺孔中垂直于入光方向固定且沿入光方向具 有一定活动预度;

所述导光板定位柱一体设置于散热件上;

所述散热件包括相互之间呈直角的两支撑壁, 所述 LED 灯条固定在 第一支撑壁内侧上, 所述导光板定位柱设置在第二支撑壁内侧上, 所述第 二支撑壁设置于导光板及背板之间;

还包括一 LED灯条, 所述 LED背光模组为单侧入光;

所述背板由弹性材料制成;

所述导光板在入光侧设有形状与导光板定位柱 匹配的缺口, 所述导光 板定位柱向上穿过所述缺口。

本发明的 LED 背光模组可以避免导光板因受热或吸湿膨胀后 由于机 构干涉造成的翘曲; 可以避免导光板因受热或吸湿膨胀后碰撞 LED, 造成 LED的失效; 可以保证导光板与 LED之间的耦光距离, 提升耦光效率。 附图说明

图 1为现有侧入式 LED背光模组的工作原理示意图;

图 2为现有侧入式 LED背光模组除去导光板后的立体示意图; 图 3为图 2在螺丝位置处的剖视图;

图 4为图 2所示背光模组组装导光板后的立体示意图;

图 5为图 2所示背光模组当导光板膨胀时的剖视图;

图 6为本发明 LED背光模组一较佳实施例的背板的立体示意图 ; 图 7为图 6中背板的俯视图;

图 8 为本发明 LED 背光模组一较佳实施例除去导光板后的立体示 意 图;

图 9为本发明 LED背光模组一较佳实施例的导光板的俯视图; 图 10为本发明 LED背光模组一较佳实施例的组装示意图;

图 11为本发明 LED背光模组的工作原理示意图, 其中导光板处于膨 胀状态;

图 12为图 11的剖视图;

图 13为本发明 LED背光模组的工作原理示意图, 其中导光板处于收 缩状态;

图 14为图 13的剖视图。 具体实施方式

参见图 6至图 10, 图 6为本发明 LED背光模组一较佳实施例的背板 的立体示意图; 图 7为图 6中背板的俯视图; 图 8为本发明 LED背光模 组一较佳实施例除去导光板后的立体示意图; 图 9 为本发明 LED 背光模 组一较佳实施例的导光板的俯视图; 图 10为本发明 LED背光模组一较佳 实施例的组装示意图。

本发明的 LED背光模组主要包括导光板 30、 LED灯条 31、 背板 32 及散热件 33 , LED灯条 31邻近导光板 30的入光侧边固定在散热件 33 上, 散热件 33 上设有与其相对固定的向上延伸的导光板定位 柱 34, 导光 板定位柱 34向上穿过导光板 30使导光板 30相对定位在散热件 33上, 散 热件 33 沿入光方向可活动的设置在背板 32上, 散热件 33通过随导光板 30膨胀或收缩发生位移以保持导光板 30 与 LED 灯条 31 之间的耦光距 离。

背板 32上设有用于设置散热件 33的螺孔 321 , 散热件 33可以借由螺 丝 331通过螺孔 321锁附至背板 32上, 螺孔 321为一字形凹槽, 螺丝 331 在螺孔 321 中垂直于入光方向的 Y方向固定, 沿入光方向的 X方向具有 一定活动预度。 背板 32 上还可以设有用于设置导光板定位柱 34 的螺孔 322, 导光板定位柱 34穿过螺孔 322后再穿过散热件 33上的定位孔向上 延伸, 导光板定位柱 34在螺孔 322中垂直于入光方向的 Y方向固定且沿 入光方向的 X 方向具有一定活动预度。 在此较佳实施例中, 螺孔 321、 322和导光板定位柱 34与散热件 33相对固定, 上侧和下侧各有一个导光 板定位柱 34。

本发明的 LED背光模组中, 背板 32上的螺孔数量可以为任意个。 而 且, 导光板定位柱 34也可以选择为一体设置于散热件 33上, 导光板定位 柱 34直接自散热件 33向上延伸。 导光板定位柱 34也可以为任意个。

散热件 33包括相互之间呈直角的两支撑壁 332和 333 , 从而散热件界 面呈 L形, LED灯条 31 固定在第一支撑壁 332内侧上, 导光板定位柱 34 设置在第二支撑壁 333 内侧上, 第二支撑壁 333设置于导光板 30及背板 32之间。

本发明 LED 背光模组的入光方式可以为单侧入光, 也可以是多侧入 光。 本发明的 LED背光模组可以包括一 LED灯条, 此时其为单侧入光。 本发明的 LED背光模组也可以包括两 LED灯条, 此时其为两对边的双侧 入光。 背板 32优选釆用弹性材料制成。 导光板 30形状可以为矩形, 主要 是导光板 30入光侧定位形状与导光板定位柱 34需要匹配。 此较佳实施例 中, 导光板 30在入光侧设有形状与导光板定位柱 34 匹配的缺口 301 , 导 光板定位柱 34向上穿过缺口 301。

参见图 11 及图 12, 图 11 为本发明 LED 背光模组的工作原理示意 图, 其中导光板处于膨胀状态, 图 12为图 11 的剖视图。 本发明的侧边式 LED 背光模组, 其中导光板 40 的导光板定位柱 44 与散热件 43 相对固 定, 而散热件 43与背板 42之间可活动, 散热件 43会随着导光板 40膨胀 或收缩发生位移, 保持导光板 40与 LED灯条 41之间的耦光距离。 当导 光板 40膨胀时, 由于导光板定位柱 44的干涉作用, 导光板 40会给导光 板定位柱 44一个力 F, 由于导光板定位柱 44与散热件 43相对固定, 此力 作用在散热件 43上, 可使散热件 43沿导光板 40膨胀方向 S移动。

参见图 13 及图 14 , 图 13 为本发明 LED 背光模组的工作原理示意 图, 其中导光板处于收缩状态, 图 14为图 13 的剖视图。 当导光板 40冷 却收缩时, 由于导光板定位柱 44的干涉作用, 导光板 40会给导光板定位 柱 44一个力 F,, 由于导光板定位柱 44与散热件 43相对固定, 此力作用 在散热件 43上, 可使散热件 43朝导光板 40收缩方向 S'移动。 综上所述, 本发明的 LED背光模组可以保证导光板与 LED之间的耦 光距离, 提升背光的效率; 在高温高湿环境中, 导光板膨胀时可以使散热 件 (连同 LED 灯条)发生位移, 避免导光板由于两边的干涉产生翘曲, 改善品质不良; 当温度和湿度降低时, 导光板收缩后, 由于背板边缘的弹 性材料作用, 使散热件(连同 LED 灯条)发生位移, 保证导光板与 LED 灯条之间的耦光距离。

以上所述, 对于本领域的普通技术人员来说, 可以根据本发明的技术 方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变 形, 而所有这些改变和变形 都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。