本發明涉及顯示技術領域,尤其涉及一種局部控光的背光單元及顯示裝置。
背景技術:
液晶顯示器作為人與信息的溝通界面,是當前主流的顯示方式。它具有高空間利用率、低功耗、無輻射以及低電磁干擾等優越的特性,在電視、手機、平板電腦等信息溝通工具中廣泛使用。
隨著液晶顯示器的應用領域進一步加大,為進一步提高顯示器的顯示效果,業界提出HDR(High-Dynamic Range,即高動態范圍)圖像概念,該概念在于可以實現更大可顯示細節,提高顯示效果。因此,為實現更高的對比度,對產品的背光提出了局部控光(local dimming)的需求,局部控光即利用數百個LED組成的背光源代替背光燈,背光LED可根據圖像的明暗進行調節,顯示幕圖像中高亮的部分的亮度可以達到最大,而同時黑暗的部分可以降低亮度,甚至關閉,以達到最佳的對比度。這樣,暗區亮度的降低就降低了背光的功耗。
目前業界的直下式背光設計中,常采用透鏡設計。選用二次透鏡的搭配主要目的是實現出光角度的增加,從而提高混光效果、減少LED數量。但是在局部控光設計中,出光角度的增加意味著控光區域效果變差。于是,如何利用更少的LED局部控光的需求實現HDR產品的設計成為需要解決的一個難題。
技術實現要素:
鑒于現有技術存在的不足,本發明提供了一種局部控光的背光單元及顯示裝置。
為了實現上述的目的,本發明采用了如下的技術方案:
一種局部控光的背光單元,包括內表面為反射面的背板、設置在所述背板上的LED光源組件以及與所述LED光源組件正對的光學膜片組,所述LED光源組件包括陣列設置的光源和罩設于所述光源上方的二次透鏡;所述背板被劃分為多個區域,至少一個區域的所述光源旁設有長條狀的反光件;所述反光件包括至少一組相鄰的反光面,所述至少一組相鄰的反光面相交形成同時朝向多個二次透鏡的棱邊。
作為其中一種實施方式,所述二次透鏡的頂部為凹陷設置的“V”形缺口。
作為其中一種實施方式,所述二次透鏡的“V”形缺口的每側包括若干條鋸齒狀凹陷。
作為其中一種實施方式,所述鋸齒狀凹陷的分布密度自所述“V”形缺口中部朝兩側越來越大。
作為其中一種實施方式,所述二次透鏡的頂部為反射面。
作為其中一種實施方式,所述反光件包括設于所述背板第一區域的第一反光件,所述第一反光件包括兩組背向設置的反光面,所述第一反光件的兩組反光面圍成菱形。
作為其中一種實施方式,多條所述第一反光件將所述第一區域圍繞在其中。
作為其中一種實施方式,所述背板包括用于固定所述LED光源組件的底板和底板四周的敞口的側板;所述反光件還包括設于所述背板第二區域的第二反光件,所述第二區域為所述背板邊緣的區域,所述第二反光件包括分別連接所述底板和所述側板的兩個反射面。
作為其中一種實施方式,所述反光件包括設于所述背板第一區域的第三反光件,所述第三反光件包括兩組背向設置的反光面,所述第一反光件的兩組反光面與所述背板圍成五邊形。
本發明的另一目的在于提供一種顯示裝置,包括其中一種所述的局部控光的背光單元。
本發明通過在背板上設置有LED光源和二次透鏡,并在相應區域的LED光源和二次透鏡旁合理布置具有相鄰的反光面的反光件,借助二次透鏡的光學特性和反光件的光路回彈特性,既可以起到特定區域的局部控光作用,又能保證光學品味,有效提高了產品的競爭力。
附圖說明
圖1為本發明實施例1的背光單元的中部區域的結構示意圖。
圖2為本發明實施例1的背光單元的邊緣區域的結構示意圖。
圖3為本發明實施例1的背光單元的局部結構示意圖。
圖4為本發明實施例2的背光單元的中部區域的結構示意圖。
圖5為本發明實施例2的背光單元的邊緣區域的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本發明進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明,并不用于限定本發明。
本發明的顯示裝置具有可以實現局部控光的背光單元,為顯示面板提供具有較高光學品味的背光源,該背光單元包括內表面為反射面的背板、設置在背板上的LED光源組件以及與LED光源組件正對的光學膜片組,LED光源組件包括陣列設置的光源和罩設于光源上方的二次透鏡;背板被劃分為多個區域,至少一個區域的光源旁設有長條狀的反光件;反光件包括至少一組相鄰的反光面,至少一組相鄰的反光面相交形成朝向背板上的其中某一個區域邊界的多個二次透鏡(即朝向其中某一區域邊界上的一排/一列二次透鏡)的棱邊。
實施例1
參閱圖1,本實施例的背光單元包括背板10、設置在背板10上的LED光源組件20、與LED光源組件20間隔設置的光學膜片組30以及固定在背板10表面、LED光源組件20旁的反光件40。其中,結合圖2和圖3所示,背板10包括用于固定LED光源組件20的底板11和底板11四周的敞口的側板12,側板12與底板11的夾角為鈍角。背板10的底板11和側板12的內表面均為反射面,具體可以將背板10表面涂覆一層反光材料或者表面粘貼一層反射片。
LED光源組件20包括陣列設置的光源21和罩設于光源21上方的二次透鏡22;背板10的底板11被劃分為多個區域,部分區域的光源21旁設有長條狀的反光件40。其中,二次透鏡22的頂部為反射面,具體是將二次透鏡22的頂部設置成凹陷的“V”形缺口220。作為其中一種較佳的實施方式,二次透鏡22的“V”形缺口220的每側包括若干條鋸齒狀凹陷,且鋸齒狀凹陷的分布密度自“V”形缺口220中部朝兩側越來越大,使得經光源21發出的光線經過“V”形缺口220朝兩側斜下方反射,一部分光線經底板11反射至出光面,一部分光線經底板11反射至反光件40,一部分光線直接照射至反光件40,而射出至反光件40的光線經過反射后朝出光面射出,實現光線的最大化利用。由于“V”形缺口220的每側包括若干條鋸齒狀凹陷,且鋸齒狀凹陷的分布密度自“V”形缺口220中部朝兩側越來越大,使得經二次透鏡22頂部反射的光線更均勻,背光單元的出光一致性更好。
本實施例中,反光件40包括設于背板10第一區域的第一反光件41和第二區域的第二反光件42,第一反光件41包括兩組背向設置的反光面,第一反光件41的兩組反光面圍成菱形(即第一反光件40在垂直于長度方向的斷面呈菱形),多條第一反光件40將第一區域圍繞在其中(如圖3所示)。這里,第二區域為背板10邊緣的區域,第一區域為遠離背板10的側壁的區域。第二反光件42包括分別連接底板11和側板12的兩個反射面,第二反光件42連接側板12的反射面的自由端完全包裹側板12,直至延伸至光學膜片組30的固定端。優選第一反光件40為中空的白色塑料框,固定方便且重量輕。
進一步地,擴散板50設置在學膜片組30的背面,射向學膜片組30的光首先經過擴散板50勻光后才進入,可以進一步提高光線均勻度。
如圖2所示,本實施例中,優選第一反光件41底部的兩個反光面與底板11的夾角a1大于50°,最好是57°,第一反光件41的每個反光面的縱向上的高度和橫向上寬度均為7mm;而第二反光件42底部的反光面與底板11的夾角小于45°,且該底部的反光面朝向底板11的中部。該實施例的背光單元適用于控光精度較高的顯示裝置,控光區域大小約為50mm*55mm。
另外,反光件40的固定方式可以根據不同的固定區域靈活設計,例如,可以選擇容易固定的部位采用粘貼或螺釘固定的方式固定,在不方便固定的部位如邊緣處采用卡扣的方式固定。
實施例2
如圖4和圖5所示,與實施例1不同,本實施例的反光件40包括設于背板10第一區域(非邊緣區域)的第三反光件43和第二區域(邊緣區域)的第二反光件42,第三反光件43包括兩組背向設置的反光面,第一反光件41的兩組反光面與背板10圍成五邊形,即第三反光件43底部的兩個不同側的反光面并不相接,而是相互隔開。第三反光件43與底板11的夾角小于45°,且第二反光件42底部的反光面與底板11的夾角小于45°,優選第三反光件43與底板11的夾角與第二反光件42底部的反光面與底板11的夾角相等。本實施例的控光區域較實施例1更大,約為100mm*100mm以上,精度較實施例有所下降。
其中,反光件40的具體形狀可依據需要進行設置,并可隨需要控光區域位置的不同而變化。例如,在控光區域較小的部位,可以采用實施例1的第一反光件41和第二反光件42,在控光區域較大的部位,可以采用實施例2所示的第二反光件42和第三反光件43。
本發明通過在背板上設置有LED光源和二次透鏡,并在相應區域的LED光源和二次透鏡旁合理布置具有相鄰的反光面的反光件,借助二次透鏡的光學特性和反光件的光路回彈特性,既可以起到特定區域的局部控光作用,又能保證光學品味,有效提高了產品的競爭力。
以上所述僅是本申請的具體實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本申請原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本申請的保護范圍。