一种背光模组及显示装置论文和设计-刘翔

全文摘要

本实用新型公开了一种背光模组及显示装置。该背光模组包括第一发光模块和第二发光模块；所述第一发光模块包括驱动单元和多个第一光源；驱动单元与外接电源以及多个第一光源连接；驱动单元通过外接电源提供的电能驱动多个第一光源工作；第二发光模块包括内置电源和多个第二光源和内置电源；内置电源用于将多个第一光源产生的热能和多个第一光源非有效显示的光能转换成电能，以驱动多个第二光源工作。本实用新型提供的背光模组，通过设置第一发光模块和第二发光模块，利用第二发光模块中的内置电源，可以将第一发光模块中的多个第一电源在发光时产生的热能和非有效显示的光能转换为电能驱动第二光源发光，提高整个背光模组的发光的亮度和均匀性。

主设计要求

1.一种背光模组，其特征在于，包括第一发光模块和第二发光模块；所述第一发光模块包括驱动单元和多个第一光源；所述驱动单元与外接电源以及多个所述第一光源连接；所述驱动单元通过所述外接电源提供的电能驱动多个所述第一光源工作；第二发光模块包括内置电源和多个第二光源；所述内置电源用于将所述多个第一光源产生的热能和所述多个第一光源非有效显示的光能转换成电能，以驱动所述多个第二光源工作。

设计方案

1.一种背光模组，其特征在于，包括第一发光模块和第二发光模块；

所述第一发光模块包括驱动单元和多个第一光源；所述驱动单元与外接电源以及多个所述第一光源连接；所述驱动单元通过所述外接电源提供的电能驱动多个所述第一光源工作；

第二发光模块包括内置电源和多个第二光源；

所述内置电源用于将所述多个第一光源产生的热能和所述多个第一光源非有效显示的光能转换成电能，以驱动所述多个第二光源工作。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述内置电源包括电能生成单元和电能输出单元；

所述电能生成单元与所述电能输出单元连接，所述电能生成单元用于将所述多个第一光源产生的热能和所述多个第一光源非有效显示的光能转换成电能，并输送至所述电能输出单元；

所述电能输出单元与所述多个第二光源连接，用于向所述多个第二光源供电。

3.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述内置电源还包括电能整合单元；

所述电能整合单元分别与所述电能生成单元和电能输出单元连接；所述电能整合单元用于对所述电能生成单元生成的电能进行升压和整流，并输送至所述电能输出单元。

4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述电能整合单元包括整流电路和升压电路；

所述整流电路用于对所述电能生成单元生成的电能进行整流，以转换成直流电；

所述升压电路用于对所述电能生成单元生成的电能进行升压，以使电压稳定在预设值。

5.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述电能生成单元包括热电转换器和光电转换器；

所述热电转换器用于将所述多个第一光源产生的热能转换成电能；所述光电转换器用于将所述多个第一光源非有效显示的光能转换成电能。

6.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述热电转换器位于背离所述第一发光模块的出光面的一侧。

7.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，还包括反射片；所述背光模组为直下式；所述光电转换器位于以下至少一处：

所述反射片背离所述背光模组的出光面的一侧；

所述第一光源发光时在所述反射片朝向所述背光模组的出光面的一侧上形成的光圈位置处；

围绕所述反射片以及所述第一发光模块的边缘的背板内侧壁上。

8.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组为侧入式，所述第二光源位于至少部分未设置所述第一光源的所述背光模组的边缘处。

9.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组为直下式；所述第一光源包括多个第一灯珠，每个所述第二光源包括多个第二灯珠；多个所述第一光源的第一灯珠阵列排布；所述第二灯珠位于以下至少一处：

所述第一发光模块的边缘；

相邻的两个所述第一灯珠之间；

任意2×2个所述第一灯珠的中心位置处。

10.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，还包括外置电源；所述外置电源包括外置电能生成单元和外置电能输出单元；

所述外置电能生成单元与所述外置电能输出单元连接，所述外置电能生成单元用于将所述背光模组所处环境中的热能和光能转换成电能，并输送至所述外置电能输出单元；

所述外置电能输出单元与多个所述第二光源连接，用于向多个所述第二光源供电，并驱动多个所述第二光源工作。

11.根据权利要求10所述的背光模组，其特征在于，所述外置电能生成单元包括外置光电转换器和外置热电转换器；

所述外置光电转换器位于所述背光模组所在的显示装置的外壳上，用于将环境光能转换成电能；

所述外置热电转换器位于所述背光模组所在的显示装置的外壳以外，用于将环境热能转换成电能。

12.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的背光模组。

设计说明书

技术领域

本实用新型实施例涉及平板电视技术领域，尤其涉及一种背光模组及显示装置。

背景技术

随着平板电视行业的发展，作为电视机重要组成部分背光模组方案为了适应不同的市场要求，不仅在光学指标，光学品味、成本构成上不断变化，而且还要注重环保节能的理念。

传统的电视背光技术的核心部件是阴极射线显像管(Cathode Ray Tube，CRT)，现在，多数电视采用LED背光模组。相比传统的CRT，现有的LED背光模组通常采用电源板进行驱动，这使得现在的电视在节能环保当面上升了一个档次。尽管如此，现有的电视白画面的均匀性大都在60％-80％之间，其能效等级仍是二级或者三级的水平。

实用新型内容

本实用新型提供一种背光模组及显示装置，以实现电视画面的均匀性。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种背光模组，包括第一发光模块和第二发光模块；

第二发光模块包括内置电源和多个第二光源；

所述内置电源用于将所述多个第一光源产生的热能和所述多个第一光源非有效显示的光能转换成电能，以驱动所述多个第二光源工作。

进一步地，所述内置电源包括电能生成单元和电能输出单元；

所述电能输出单元与所述多个第二光源连接，用于向所述多个第二光源供电。

进一步地，所述内置电源还包括电能整合单元；

进一步地，所述电能整合单元包括整流电路和升压电路；

所述整流电路用于对所述电能生成单元生成的电能进行整流，以转换成直流电；

所述升压电路用于对所述电能生成单元生成的电能进行升压，以使电压稳定在预设值。

进一步地，所述电能生成单元包括热电转换器和光电转换器；

所述热电转换器用于将所述多个第一光源产生的热能转换成电能；所述光电转换器用于将所述多个第一光源非有效显示的光能转换成电能。

进一步地，所述热电转换器位于背离所述第一发光模块的出光面的一侧。

进一步地，还包括反射片；所述背光模组为直下式；所述光电转换器位于以下至少一处：

所述反射片背离所述背光模组的出光面的一侧；

所述第一光源发光时在所述反射片朝向所述背光模组的出光面的一侧上形成的光圈位置处；

围绕所述反射片以及所述第一发光模块的边缘的背板内侧壁上。

进一步地，所述背光模组为侧入式，所述第二光源位于至少部分未设置所述第一光源的所述背光模组的边缘处。

进一步地，所述背光模组为直下式；所述第一光源包括多个第一灯珠，每个所述第二光源包括多个第二灯珠；多个所述第一光源的第一灯珠阵列排布；所述第二灯珠位于以下至少一处：

所述第一发光模块的边缘；

相邻的两个所述第一灯珠之间；

任意2×2个所述第一灯珠的中心位置处。

进一步地，还包括外置电源；所述外置电源包括外置电能生成单元和外置电能输出单元；

所述外置电能输出单元与多个所述第二光源连接，用于向多个所述第二光源供电，并驱动多个所述第二光源工作。

进一步地，所述外置电能生成单元包括外置光电转换器和外置热电转换器；

所述外置光电转换器位于所述背光模组所在的显示装置的外壳上，用于将环境光能转换成电能；

所述外置热电转换器位于所述背光模组所在的显示装置的外壳以外，用于将环境热能转换成电能。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种显示装置，包括上述第一方面任一项所述的背光模组。

本实用新型提供的背光模组，通过设置第一发光模块和第二发光模块，利用第二发光模块中的内置电源，可以将第一发光模块中的多个第一电源在发光时产生的热能和非有效显示的光能转换为电能，利用这部分电能驱动第二光源发光，可以提高整个背光模组的发光的亮度和均匀性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的背光模组的结构框图；

图2是本实用新型实施例提供的另一背光模组的结构框图；

图3是本实用新型实施例提供的内置电源的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的另一内置电源的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的热电转换器和第一发光模块的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的直下式背光模组的结构示意图；

图7是图6沿AA’方向的剖面图；

图8是本实用新型实施例提供的侧入式背光模组的俯视图；

图9是本实用新型实施例提供的侧入式背光模组的侧视图；

图10是本实用新型实施例提供的另一直下式背光模组的结构示意图；

图11是本实用新型实施例提供的又一背光模组的结构框图。

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。

图1是本实用新型实施例提供的背光模组的结构框图，图2是本实用新型实施例提供的另一背光模组的结构框图。具体地，请参考图1和图2，该背光模组包括第一发光模块10和第二发光模块20；第一发光模块10包括驱动单元101和多个第一光源102；驱动单元101与外接电源30以及多个第一光源102连接；驱动单元101通过外接电源30提供的电能驱动多个第一光源102工作；第二发光模块20包括内置电源201和多个第二光源202；内置电源201用于将多个第一光源102产生的热能和多个第一光源102非有效显示的光能转换成电能，以驱动多个第二光源202工作。

具体地，背光模组中的多个第一光源102可以在驱动单元101的驱动下进行发光，并为液晶面板等提供背光。但是，在第一光源102发光时，会产生一定的热量，并且，第一光源102发出的光，也并非全部都可以用于为液晶面板提供背光。当背光模组为电视的背光模组时，由于第一光源102在工作时产生的热能和非有效光能，大大降低了电视的能效等级。

因此，本实施例设置了第二发光模块20，第二发光模块20中的内置电源201可以将第一光源102产生的热能和非有效显示的光能转换成电能，利用这部分热能和光能驱动第二光源202工作，在不需要外接电源30增加的能量供应的情况下，可以提高整个背光模组的发光亮度。并且，通过合理设置第二光源202的位置，例如，将第二光源202设置于背光模组亮度相对较低的地方，还可以提高背光模组的亮度的均匀性。

需要说明的是，第一光源102产生的光，可以通过背光模组的出光面出射至电视等的液晶面板上，为电视等提供背光。但是，并非背光模组产生的所有光，都可以从背光模组的出光面出射。因此，多个第一光源102非有效显示的光能，主要是指，不能从背光模组的出光面出射的光。

另外，为了描述方便，图2中示出了外接电源30的结构，但是应该明白，作为独立的完整器件，本实施例提供的背光模组本身并不包括外接电源30。

图3是本实用新型实施例提供的内置电源的结构示意图。可选地，请参考图3，内置电源201包括电能生成单元211和电能输出单元221；电能生成单元211与电能输出单元221连接，电能生成单元211用于将多个第一光源产生的热能和多个第一光源非有效显示的光能转换成电能，并输送至电能输出单元221；电能输出单元221与多个第二光源202连接，用于向多个第二光源202供电。

具体地，通过电能生成单元211，内置电源201可以将第一光源产生的热能和非有效显示的光能转换成电能，并利用电能输出单元221将电能输送至第二光源202，以驱动第二光源202正常工作。另外，背光模组中的多个第二光源202在工作时，也会产生一部分的热能和非有效显示的光能，第二光源202的热能和非有效显示的光能也可以被电能生成单元211所利用。但是，还应该理解，尽管本实施例提供的背光模组包括第二光源202，但是第一光源仍然是整个背光模组的发光主体，因此，电能生成单元211主要是利用第一光源产生的热能和非有效光能生成电能。

图4是本实用新型实施例提供的另一内置电源的结构示意图。可选地，请参考图4，内置电源201还包括电能整合单元231；电能整合单元231分别与电能生成单元211和电能输出单元221连接；电能整合单元231用于对电能生成单元211生成的电能进行升压和整流，并输送至电能输出单元221。

具体地，利用电能生成单元211生成的电能，其往往包括多种不同电压，甚至不同相位的电流，这些电能中有一部分往往不能够直接驱动第二电源202，因此，通过设置电能整合单元231，利用电能整合单元231对电能生成单元211生成的电能进行整合，可以得到能够有效驱动第二电源202工作的电能。

可选地，电能整合单元231包括整流电路和升压电路；整流电路用于对电能生成单元生成的电能进行整流，以转换成直流电；升压电路用于对电能生成单元生成的电能进行升压，以使电压稳定在预设值。

具体地，第二光源202在正常工作时，通常需要一定的电压和电流，如果电压或电流过低，则第二光源202无法发光，如果电压或电流过高，则可能造成第二光源202的损坏。因此，通过整流电路和升压电路对电能生成单元211产生的电能可以用于正常驱动第二光源202。通过提供稳定的电压和电流，可以保证第二光源202正常工作。

可选地，电能生成单元211包括热电转换器和光电转换器；热电转换器用于将多个第一光源产生的热能转换成电能；光电转换器用于将多个第一光源非有效显示的光能转换成电能。

具体地，热电转换器可以包括热敏材料，可以将热能转换成电能。通常，以电视为例，电视在正常工作时，电视的背光模组的第一光源附近的温度可以的达到50-60℃，在这样的温度范围内，热敏材料可以将这部分热能转换成电能。类似地，光电转换器可以包括光敏材料，光敏材料可以在光照条件下，将光能转换成电能。另外，可以理解的是，在不脱离本发明核心思想的情况下，还可以利用其他类型的，能够生成电能的能量转换器，将背光模组在工作时产生的除了有效显示的光能以外的其他能量转换成用于驱动第二电源工作的电能。

图5是本实用新型实施例提供的热电转换器和第一发光模块的结构示意图。可选地，请参考图5，热电转换器301位于背离第一发光模块10的出光面的一侧。

具体地，图5中的第一发光模块10的出光方向为第一方向Z，第一发光模块10在工作时，会产生一定的热量，为了使热电转换器301能够尽可能多地吸收第一发光模块10产生的热量，可以将热电转换器301设置于第一发光模块10附近，同时，为了保证第一发光模块10发出的光可以正常出射，还需要将热电转换器301设置在远离第一发光模块10的出光面的位置。图5中示例性地将热电转换器301设置于背离第一发光模块10的出光面的一侧，但这并不对热电转换器301的位置构成限定，在实际应用中，也可以根据需要将热电转换器301设置于其他位置，本实施对此不作具体限制。

另外，图5中还包括支撑结构40，支撑结构40用于固定热电转换器301和\/或第一发光模块10。示例性地，支撑结构40可以是反射片，通常，热电转换器301和第一发光模块10设置于反射片上。

图6是本实用新型实施例提供的直下式背光模组的结构示意图，图7是图6沿AA’方向的剖面图。可选地，请参考图6和图7，本实施例提供的背光模组还包括反射片302；背光模组为直下式；光电转换器31位于以下至少一处：反射片302背离背光模组的出光面的一侧；第一光源102发光时在反射片302朝向背光模组的出光面的一侧上形成的光圈303位置处；围绕反射片302以及第一发光模块10的边缘的背板304内侧壁上。

具体地，图7中的背光模组的出光方向为Z方向，光电转换器31位于反射片302远离Z方向的一侧，可以利用未被反射片302反射的光能。另外，到达第一发光模块10的边缘的背板304内侧壁上的光束，通常也无法从出光面出射，因此，还可以在背板304内侧壁处设置光电转换器31。第一光源102可以包括第一灯珠401，图6示例性地给出了多个俯视图为圆形的第一灯珠401，在每个第一灯珠401发光时，会在第一灯珠401附近的反射片302上形成光圈303。光圈303的光能量较大，且亮度大于反射片302上其他位置，通过在光圈303位置处设置光电转换器31，光电转换器31可以吸收光圈303位置处的光，一方面可以生成用于驱动第二光源发光的电能，另一方面也可以降低光圈303处的亮度，提高第一光源102发光的均匀性。需要说明的是，在能够提高内置电源的电能转换的情况下，还可以将光电转换器31设置于背光模组的其他位置，本实施例对此不作具体限制。

图8是本实用新型实施例提供的侧入式背光模组的俯视图，图9是本实用新型实施例提供的侧入式背光模组的侧视图。可选地，请参考图8和图9，背光模组为侧入式，第二光源202位于至少部分未设置第一光源102的背光模组的边缘处。

具体地，图8和图9中的背光模组的俯视图为矩形，并且，第一光源102位于矩形的一条边框处，第二光源202位于与第一光源102相对一侧的边沿；但是，应该理解，对于单侧入射的侧入式背光模组，第二光源202也可以根据需要设置于与第一光源102相邻的边上。图8和图9以单侧入射的侧入式背光模组为例，对第二光源202的位置进行了说明，但应该理解，背光模组还可以是双侧入射的结构，形成双侧入射的两个第一光源102相对设置，第二光源202可以设置在背光模组未设置第一光源102的两侧边上。当然，背光模组也可以根据需要设置为圆形或椭圆形等，此时，第一光源102和第二光源202还可以根据需要设置在圆或椭圆的边上。在起到补偿第一光源102的发光亮度，提高背光模组发光均匀性的基础上，本实施例对背光模组的形状以及第二光源202的设置位置不作具体限制。

图10是本实用新型实施例提供的另一直下式背光模组的结构示意图。可选地，请参考图10，该背光模组为直下式；第一光源102包括多个第一灯珠401，每个第二光源202包括多个第二灯珠402；多个第一光源102的第一灯珠401阵列排布；第二灯珠402位于以下至少一处：第一发光模块10的边缘；相邻的两个第一灯珠401之间；任意2×2个第一灯珠401的中心位置处。

示例性地，图10给出了3种可以放置第二光源202的位置，一般来说，直下式背光模组的多个第一光源102位于反射片302上。由于第一发光模块的边缘处的发光亮度比中间区域的发光亮度小，因为可以在第一发光模块的边缘处设置第二光源102的第二灯珠402，从而提高第一发光模块的边缘处的光强。另外，如果相邻的两个第一灯珠401之间的间隔相对较大时，假设两个第一光源102的发光功率和强度相同，则在两个第一灯珠401的中间位置处的亮度最小，因此，可以在相邻的两个第一灯珠401之间的中间位置处设置第二灯珠402。如果两个相邻的第一灯珠401的发光亮度不同，则两个第一灯珠401之间亮度最小的地方，位于二者之间且更加靠近发光亮度较小的第一灯珠401的位置处，因此，可以将第二灯珠402设置在靠近发光亮度较弱的第一灯珠401的位置处。此外，如果考虑2×2个第一灯珠401当成一个发光组305来考虑，仍以四个第一灯珠401的发光强度和功率相等为例，在四个第一灯珠401的中间位置处的亮度往往最低，因此，可以在2×2个的第一灯珠401的中心位置设置第二灯珠402。总之，第二灯珠402的作用是提高背光模组的发光的均匀性，在满足上述发明思想的前提下，本实施例对第二灯珠402的设置位置不作具体限制。

图11是本实用新型实施例提供的又一背光模组的结构框图。可选地，请参考图11，本实施例提供的背光模组还包括外置电源50；外置电源50包括外置电能生成单元501和外置电能输出单元502；外置电能生成单元501与外置电能输出单元502连接，外置电能生成单元501用于将背光模组所处环境中的热能和光能转换成电能，并输送至外置电能输出单元502；外置电能输出单元502与多个第二光源202连接，用于向多个第二光源202供电，并驱动多个第二光源202工作。

具体地，以电视中的背光模组为例，电视机可以放置在家庭的客厅。外置电源50可以置于电视的背光模组附近，利用外置电能生成单元501，可以把背光模组附近的客厅中的光能转换成电能。电视在工作时，还会释放出一定的热量，外置电能生成单元501还可以将这部分热量转换成电能，或者，如果电视附近有其他释放热量的电器等，也可以把这些电器释放的热量转换成电能。外置电能输出单元502可以把外置电能生成单元501生成的电能输出至第二光源202，以驱动第二光源202工作。

具体地，图11中的背光模组同时包括内置电源201和外置电源50。由于内置电源201和外置电源50生成的电能的能量均相对较少，通过同时利用内置电源201和外置电源50驱动第二光源202，可以为第二光源202提供更加足够的工作电能。

需要说明的是，还可以对外置电能生成单元501生成的电能进行整合。示例性地，在外置电能生成单元501和外置电能输出单元502之间，还可以设置外置电能整合单元，以将外置电能生成单元501生成的电能的电压和电流等转换为可以用于驱动第二光源202工作的电压和电流。或者，外置电能生成单元501生成的电能还可以与内置电源201中的电能整合单元连接，利用内置电源201中的电能整合单元整合外置电源生成单元501生成的电能，本实施例对外置电能生成单元501生成的电能的整合方式不作具体限制。

可选地，外置电能生成单元501包括外置光电转换器和外置热电转换器；外置光电转换器位于背光模组所在的显示装置的外壳上，用于将环境光能转换成电能；外置热电转换器位于背光模组所在的显示装置的外壳以外，用于将环境热能转换成电能。

具体地，外置光电转换器主要是将背光模组以外的光能转换成电能，以驱动第二光源工作，因此，可以将外置光电转换器可以设置在显示装置，例如电视等的外壳上，以利用显示装置所处的环境中的光能。外置热电转换器主要是将电视机以外的器件产生的热量转换成电能，以家用电视机为例，在电视机附近，通常还没可以放置其他家用电器，家用电器在工作时，通常会释放一定的热能，利用外置热电转换器，可以利用这部分热能生成用于驱动第二光源工作的电能。需要说明的是，外置热电转换器位于背光模组所在的显示装置的外壳以外，应该理解为，显示装置(例如电视)的外壳包围显示装置的主体，显示装置的外壳以外，为显示装置所处的环境，例如，家用电视的外壳以外的环境，通常是家里的客厅灯位置。

此外，在电视等工作时，电视的电源板或主板产生的热量，一部分会扩散传导至背光模组，背光模组中的热电转换器可以将这部分热能转换成电能；同时，另一部分热能也会向电视等的外壳扩散，因此，可以在电视的外壳上设置外置热电转换器，外置热电转换器可以与电视的外壳接触或不接触，利用外置热电转换器，也可以将电源板或主板产生的向电视外壳以外扩散的热能转换成电能。应该理解，外置电源生成单元501本身是一个开放的设计结构，在满足能够利用显示装置附近的光能和热量这一设计原理的情况下，本实施例中的外置光电转换器和外置热电转换器还可以位于其他地方。并且，本实施例中的外置电能生成单元501也可以是能够将其他除光能和热能以外的能量转换成电能的转换器，本实施例对此不作具体限制。

基于同一构思，本实施例还提供了一种显示装置该显示装置包括上述任意实施例所述的背光模组。可选地，本实施例提供的显示装置可以为电视，也可以为电能或平板等。

本实用新型提供的显示装置，通过设置第一发光模块和第二发光模块，利用第二发光模块中的内置电源，可以将第一发光模块中的多个第一电源在发光时产生的热能和非有效显示的光能转换为电能，利用这部分电能驱动第二光源发光，可以提高整个背光模组的发光的亮度和均匀性。

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。

设计图

一种背光模组及显示装置论文和设计

一种背光模组及显示装置论文和设计-刘翔

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