本实用新型实施例涉及背光技术领域,尤其涉及一种背光照明单元、背光模组及显示装置。
背景技术:
液晶显示面板本身不发光,因此,液晶显示装置中需要设置背光模组为其提供光源。背光模组通常包括侧入式背光模组和直下式背光,其中,侧入式背光模组包括导光板和光学膜片组(例如棱镜片);直下式背光模组包括扩散板和光学膜片组。
现有技术中,通常将封装好的发光二极管(lightemittingdiode,led)作为光源焊接在线路板,其中,led封装中采用的封装支架通常包括pct支架、emc支架和smc支架,但是,上述封装支架会导致光效利用率低、发光角度受限等问题。
技术实现要素:
本实用新型提供一种背光照明单元、背光模组及显示装置,以提高光效利用率以及提高出光均匀度。
第一方面,本实用新型实施例提供了一种背光照明单元,该背光照明单元包括:
基板,以及设置于所述基板一侧的光源裸芯片单元;
透镜,罩设于所述光源裸芯片单元背离所述基板一侧;所述透镜包括相互连接的第一分部和第二分部,且所述第一分部与所述基板通过连接结构连接,所述第一分部不改变平行于所述基板所在平面的光线的传播方向,所述第二分部对垂直于所述基板所在平面的光线进行发散处理。
可选的,所述第一分部呈圆柱形;沿竖直面剖开所述透镜,所述第二分部的截面为圆弧面。
可选的,所述第一分部的厚度小于所述第二分部的厚度。
可选的,所述透镜内部设置有扩散粒子;和/或,所述透镜背离所述光源裸芯片单元一侧的侧壁上设置有扩散粒子。
可选的,所述光源裸芯片单元包括至少一个光源裸芯片,所述光源裸芯片的出光角度大于180°。
可选的,所述光源裸芯片包括led裸芯片。
可选的,所述光源裸芯片单元包括蓝光led裸芯片和绿光led裸芯片;所述透镜朝向所述光源裸芯片单元一侧的侧壁上设置有用于激发红光的荧光粉。
可选的,所述基板包括金属基印刷电路板,所述光源裸芯片单元焊接于所述金属基印刷电路板上。
第二方面,本实用新型实施例还提供了一种背光模组,该背光模组包括第一方面所述的背光照明单元。
第三方面,本实用新型实施例还提供了一种显示装置,该显示装置包括第二方面所述的背光模组。
本实用新型提供的背光照明单元,通过舍去用于封装光源裸芯片的封装支架,利用晶片芯片级封装(chipscalepackage,csp)裸焊至基板上,使得光源裸芯片免受封装支架对散热的影响。并且,由于光源裸芯片不受封装支架对发光角度的限制,同时,透镜中的第二分部可将光源裸芯片垂直基板出射的光束部分的出光角度打开,最终使得背光照明单元的出光更均匀,解决现有技术中光效利用率低以及发光角度受限的问题,实现提高光效利用率以及提高出光均匀度的效果。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种背光照明单元的结构示意图;
图2是本实用新型实施例提供的另一种背光照明单元的结构示意图;
图3是本实用新型实施例提供的一种背光模组的结构示意图;
图4是本实用新型实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
有鉴于背景技术中提到的问题,本实用新型实施例提供了一种背光照明单元包括:
基板,以及设置于基板一侧的光源裸芯片单元;
透镜,罩设于光源裸芯片单元背离基板一侧;透镜包括相互连接的第一分部和第二分部,且第一分部与基板通过连接结构连接,第一分部不改变平行于基板所在平面的光线的传播方向,第二分部对垂直于基板所在平面的光线进行发散处理。
以上是本申请的核心思想,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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例,都属于本实用新型保护的范围。
图1是本实用新型实施例提供的一种背光照明单元的结构示意图。参见图1,该背光照明单元包括基板110,以及设置于基板110一侧的光源裸芯片单元120;透镜130,罩设于光源裸芯片单元120背离基板110一侧;透镜130包括相互连接的第一分部131和第二分部132,且第一分部131与基板110通过连接结构连接,第一分部131不改变平行于基板110所在平面的光线的传播方向,第二分部132对垂直于基板110所在平面的光线进行发散处理。
具体的,光源裸芯片单元120包括至少一个光源裸芯片121,光源裸芯片121的类型和出光角度本领域技术人员可根据是实际情况设置,此处不作限定,可选的,光源裸芯片121包括led裸芯片,光源裸芯片121的出光角度大于120°,优选的,光源裸芯片121的出光角度大于等于180°。示例性的,光源裸芯片单元120可以包括蓝光led裸芯片,同时,透镜130朝向光源裸芯片121的一侧侧壁上设置有激发黄光的荧光粉140(如图1所示);或者光源裸芯片单元120包括蓝光led裸芯片和绿光led裸芯片,同时,透镜130朝向光源裸芯片121的一侧的侧壁上设置有激发红光的荧光粉140,或者光源裸芯片单元120包括蓝光led裸芯片、绿光led裸芯片和红光led裸芯片,或者其它本领域技术人员可知的设置方式。
具体的,基板110的具体材料本领域技术人员可根据实际情况设置,此处不作限定,可选的,基板110可以包括金属基印刷电路板(metalcorepcb,mcpcb),例如mcpcb铝基板,光源裸芯片单元120中的光源裸芯片121焊接于金属基印刷电路板上。可以理解的是,将包裹于光源裸芯片121外面的封装支架省去直接焊接在基板上,由于光源裸芯片121裸露在外,且基板的导热系数要优于目前现有技术中所用的三种封装支架,使得csp裸焊方案散热性优于现有技术中的方案,以此提高了光效利用率,提高了背光照明单元的能效等级,更加的节能环保。并且,通常情况下封装支架会限制出光角度,例如光源裸芯片121的出光角度在180°左右,则封装后的出光角度通常在120°左右,而本实用新型实施例中,裸焊的光源裸芯片121的出光角度不受封装支架的限制,有利于提高出光均匀性。
具体的,透镜130的材料以及连接结构的材料本领域技术人员可根据实际情况设置,此处不作限定。示例性的,透镜130的材料可以选用亚克力等透明材料,连接结构可以选用热固胶等粘接材料。
可以理解的是,光源裸芯片121出射的光线中,包括平行于基板110所在平面的光,称之为平行光,例如图1中的光线a和光线b,还包括垂直于基板110所在平面的光,称之为垂直光,例如图1中的光线c和光线d。沿垂直于基板110所在平面的方向,当第一分部131的高度大于等于光源裸芯片121的高度时,光源裸芯片121出射的平行光在透过第一分部131时,其传播方向不改变,同时,垂直光在透过第二分部132时,发生折射,即垂直光经过第二分部132的折射之后变得发散,最终使得多条垂直光组成的垂直光束的出光角度得到扩大,如此,可避免由于垂直光束集中出射导致的光斑问题,最终使得背光照明单元的出光更均匀。当背光照明单元后续应用于背光模组中时,可减少或省去用于对光进行均匀化的膜片,有利于减薄背光模组的厚度以及降低背光模组的成本。
需要说明的是,图1中仅示例性示出了第一分部131的高度大于等于光源裸芯片121的高度,但并非对本实用新型实施例的限定,例如,在其它实施方式中,还可以设置第一分部131的高度小于光源裸芯片121的高度。还需要说明的是,光源裸芯片121出射的光线中,除去平行光和垂直光之外的光线(例如图1中的光线e和光线f)在经过透镜130时也可能发生折射,也可能不发生折射,也可能部分发生折射部分不发生折射,具体情况与透镜130的尺寸相关,本领域技术人员根据实际情况设置透镜130的尺寸,此处不作限定。
还可以理解的是,当背光照明单元后续应用于背光模组时,可以构成直下式背光模组,也可以构成侧入式背光模组。在现有技术中,直下式背光模组和侧入式背光模组采用的封装led的尺寸不同,直下式背光模组中采用的封装led呈近似方形,侧入式背光模组中采用的封装led呈长条形,然而,本实用新型实施例中不对光源裸芯片121进行封装,如此,将直下式背光模组和侧入式背光模组所使用的光源裸芯片121种类和尺寸统一,降低了光源裸芯片121投产成本。
本实用新型提供的背光照明单元,通过舍去用于封装光源裸芯片的封装支架,利用晶片芯片级封装(chipscalepackage,csp)裸焊至基板上,使得光源裸芯片免受封装支架对散热的影响。并且,由于光源裸芯片不受封装支架对发光角度的限制,同时,透镜中的第二分部可将光源裸芯片垂直基板出射的光束部分的出光角度打开,最终使得背光照明单元的出光更均匀,解决现有技术中光效利用率低以及发光角度受限的问题,实现提高光效利用率以及提高出光均匀度的效果。
在上述技术方案的基础上,可选的,第一分部131呈圆柱形;沿竖直面剖开透镜130,第二分部132的截面为圆弧面。可选的,第一分部131的厚度小于第二分部132的厚度。
图2是本实用新型实施例提供的另一种背光照明单元的结构示意图。参见图2,可选的,透镜130内部设置有扩散粒子150;和/或,透镜130背离光源裸芯片单元120一侧的侧壁(称之为外侧壁)上设置有扩散粒子150。
具体的,透镜130内部设置的扩散粒子150可通过如下方式填入:在制备透镜130之前,向透镜130材料中混入扩散粒子150和扩散助剂并搅拌均匀,然后注塑成型。透镜130外侧壁上设置的扩散粒子150可通过如下方式设置:将扩散粒子150和扩散助剂涂布在透镜130外侧壁。可以理解的是,扩散粒子150和扩散剂可以打散入射光,使出光更散、更均匀。需要说明的是,扩散粒子150和扩散助剂对光的雾化程度本领域技术人员可根据实际情况设置,此处不作限定。
可选的,继续参见图2,光源裸芯片单元120包括蓝光led裸芯片121b和绿光led裸芯片121g;透镜130朝向光源裸芯片单元120一侧的侧壁(称之为内侧壁)上设置有用于激发红光的ksf荧光粉。
具体的,ksf荧光粉可以先与封装胶水混合,然后涂布到透镜130的内侧壁上。可以理解的是,由于绿光led裸芯片121g和ksf荧光粉半波长较窄,因此,采用蓝光led裸芯片121b、绿光led裸芯片121g和ksf荧光粉实现白光的背光照明单元,后续应用于显示装置中时,可使显示装置的色域较高,实现广色域。
基于同上的发明构思,本实用新型实施例还提供了一种背光模组,该背光模组包括本实用新型任意实施例所述的背光照明单元。因此该背光模组具备本实用新型实施例提供的背光照明单元的有益效果,相同之处可参照上文理解,此处不再赘述。
示例性的,图3是本发明实施例提供的一种背光模组的结构示意图。如图3所示,本发明实施例提供的背光模组20包括本发明实施例提供的背光照明单元10,可选的,还包括光学膜片组210,用于对背光照明单元10出射的光进行均匀化处理。背光模组20示例性的可以为直下式背光模组、侧入式背光模组或其它本领域技术人员可知的背光模组。
基于同上的发明构思,本实用新型实施例还提供了一种显示装置,该显示装置包括本实用新型任意实施例所述的背光模组。因此该显示装置具备本实用新型实施例提供的背光模组的有益效果,相同之处可参照上文理解,此处不再赘述。
示例性的,图4是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。如图4所示,本发明实施例提供的显示装置200包括本发明实施例提供的显示面板100。显示装置200示例性的可以为触摸显示屏、手机、平板计算机、笔记本电脑或电视机等任何具有显示功能的电子设备。
注意,上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本实用新型不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明,但是本实用新型不仅仅限于以上实施例,在不脱离本实用新型构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
1.一种背光照明单元,其特征在于,包括:
基板,以及设置于所述基板一侧的光源裸芯片单元;
透镜,罩设于所述光源裸芯片单元背离所述基板一侧;所述透镜包括相互连接的第一分部和第二分部,且所述第一分部与所述基板通过连接结构连接,所述第一分部不改变平行于所述基板所在平面的光线的传播方向,所述第二分部对垂直于所述基板所在平面的光线进行发散处理。
2.根据权利要求1所述的背光照明单元,其特征在于,所述第一分部呈圆柱形;沿竖直面剖开所述透镜,所述第二分部的截面为圆弧面。
3.根据权利要求2所述的背光照明单元,其特征在于,所述第一分部的厚度小于所述第二分部的厚度。
4.根据权利要求1所述的背光照明单元,其特征在于,所述透镜内部设置有扩散粒子;和/或,所述透镜背离所述光源裸芯片单元一侧的侧壁上设置有扩散粒子。
5.根据权利要求1所述的背光照明单元,其特征在于,所述光源裸芯片单元包括至少一个光源裸芯片,所述光源裸芯片的出光角度大于等于180°。
6.根据权利要求5所述的背光照明单元,其特征在于,所述光源裸芯片包括led裸芯片。
7.根据权利要求6所述的背光照明单元,其特征在于,所述光源裸芯片单元包括蓝光led裸芯片和绿光led裸芯片;所述透镜朝向所述光源裸芯片单元一侧的侧壁上设置有用于激发红光的荧光粉。
8.根据权利要求1所述的背光照明单元,其特征在于,所述基板包括金属基印刷电路板,所述光源裸芯片单元焊接于所述金属基印刷电路板上。
9.一种背光模组,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所述的背光照明单元。
10.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求9所述的背光模组。
技术总结