CN102279436B - 背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种背光模组，包括导光板及发光条，导光板包括相对的底面及出光面，及两个相对的侧面，两个侧面分别连接底面及出光面，在底面形成有用于收容点光源的凹槽，凹槽的延伸方向垂直于两个相对的侧面并贯穿两个侧面，所述凹槽具有两个相对的内侧面，所述内侧面与所述底面相交并与所述底面之间的夹角为60到80度，凹槽顶部形成有凸起，凸起的延伸方向与凹槽相同且凸起具有两个互成角度的折光表面，所述凸起的两个折光表面之间的夹角为55至65度，每一发光条包括底板以及形成于底板一个表面的多个点光源，点光源至少部分收容于凹槽内。上述导光板可提升光线利用效率及均匀性。此外，本发明还提供一种包括上述导光板的背光模组及显示装置。

Description

背光模组及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术，尤其涉及一种背光模组及显示装置。

背景技术

近年来，液晶显示器得到的广泛应用。由于液晶层本身并不发光，因此一般来说液晶显示器中会使用到背光源。背光源一般包括光源及导光板。光源设置在导光板的底面或侧面。也就是说底面或侧面作为导光板的入光侧。目前，随着技术的发展，发光二极管等点光源已逐渐取代传统的冷阴极荧光灯而应用于背光源。

在传统的液晶显示器中，只要接通电源，即使显示的画面是一幅全黑的图片，背光源也在工作。由于液晶层的透光率极低，要使液晶显示器的亮度达到足以完美显示画面的程度，背光源的亮度就要非常高，这意味着在显示一幅画面时，对于不需要进行高亮度显示的区域来说，其高亮度的光源完全被浪费了。

随着液晶显示面板尺寸的不断增大，为了达到省电和提高动态对比度的目的，出现了一种分区调整背光亮度的方法。即将液晶显示面板的背光源划分为若干个区域，通过对每个区域内的图像进行分析，根据分析结果对每个背光源的亮度单独进行控制。这种设计方式要求每个区域内的光线分布单独可控。然而与此相对，发光二极管光源的光束角一般较小，也就是说其光线大部分会集中于顶部的一小片区域内。从而相当部分的光线没有被充分利用而导致光利用效率降低。当采用发光二极管光源时，如何使发光二极管光源的光线均匀的分布到导光板内部从而提升光利用效率就成了亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种高光线利用效率的背光模组及显示装置。

一方面，本发明实施例还提供一种背光模组，其包括导光板以及多个发光条，所述导光板包括：相对的底面及出光面，以及两个相对的侧面，所述两个相对的侧面分别连接所述底面及出光面，所述导光板还包括多个分区，每个所述分区分别包括多个子分区，在所述底面对应于每一所述分区形成有用于收容点光源的凹槽，所述凹槽的延伸方向垂直于所述两个相对的侧面并贯穿所述两个侧面，所述凹槽具有两个相对的内侧面，所述内侧面与所述底面相交并与所述底面之间的夹角为60到80度，所述凹槽顶底形成有凸起，所述凸起的延伸方向与所述凹槽相同且且所述凸起具有两个互成角度的折光表面，所述凸起的两个折光表面之间的夹角为55至65度。

每一发光条包括底板以及设置于底板上的多个点光源，点光源至少部分收容于上述导光板底面的凹槽内，且所述点光源与所述子分区一一对应设置。

另一方面，本发明实施例还提供一种显示装置，其包括上述背光模组以及位于背光模组出光面的显示层。

在上述背光模组、以及显示装置中，上述折光表面或者内折光表面可将点光源发出的光线均匀的向两侧反射/折射从而提升了导光板内部的光线均匀性。因此，光线利用效率同样得到了提升。此外通过优化上述折光表面或者内折光表面之间的夹角，可最大化光线利用效率。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的导光板的侧面示意图。

图2为图1所示的导光板的立体示意图。

图3为本发明第二实施例提供的导光板的侧面示意图。

图4为本发明第三实施例提供背光模组的侧面示意图。

图5为图4的背光模组的侧面分解示意图。

图6为本发明第四实施例提供背光模组的侧面示意图。

图7为本发明第五实施例提供的显示装置的侧面示意图。

图8为本发明第六实施例提供的显示装置的侧面示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的导光板、背光模组及显示装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

第一实施例

请参阅图1至2，第一实施例提供一种导光板100。导光板100例如为矩形平板，其可由高透光率、折射率的透明材料例如聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）、聚甲基丙烯酸甲酸（Poly(methyl methacrylate)，PMMA）、聚苯乙烯（Polystyrene、PS）等制成。导光板100包括底面101、与底面101相对且平行的出光面102、分别与底面101及出光面102相接的侧面103、104。侧面103与104相对且相互平行。

在导光板100的底面101上开设有多个（本实施例中为三个）相互平行的凹槽110。本实施例中，凹槽110自侧面103贯通到侧面104，且凹槽110的延伸方向垂直于侧面103与104。每个凹槽110对应于导光板100上的一个分区10a，亦即，每个分区10a底部形成一个凹槽110。请参阅图1，凹槽110具有两个相对的内侧面112。内侧面112与底面101相交并与底面101之间成锐角。也就是说，内侧面112为斜面，其与底面101之间的夹角θ2可为60到80度。凹槽110的截面大体上呈梯形，且凹槽110深入导光板100内部的部分位于所述梯形的短边处。

凹槽110底部形成有折光结构120，用于将收容于凹槽110内的光源发出的光线均匀的向两侧反射或折射。本实施例中，折光结构120例如可为形成于凹槽110顶部的凸起。此凸起具有两个相交的折光表面121及122。因此折光结构120的截面呈V形，并且两个互成角度的折光表面121及122的相交处，即V形截面的折角指向导光板100外，折光结构120与凹槽110的延伸方向（例如，指其长度方向）相同。折光表面121及122从靠近凹槽110内用于收容光源的位置分别在两侧朝向出光面102延伸。折光表面121与122之间的夹角θ1例如可为55到65度。折光表面121及122另一端分别与凹槽110的两个内侧面112相交。由此，折光表面121、122及两个内侧面112共同构成凹槽110的M型截面形状。当然，折光结构120的结构在上述的基础上还可以稍加变化，例如，上述V形凸起的顶角处可被截去，如此，则折光表面121与122不直接相交，而凸起具有底平面。此外，在此底平面上还可进一步形成微形凸起或者凹槽以助于对光线进行散射或者折射。

在本实施例的导光板100中，用于收容光源的凹槽110底部形成有折光结构120，而折光结构120的两个相交的折光表面121、122可分别将光源发出的光线向两侧折射，因此可解决发光二极管光源光束角较小，光线集中于顶部的问题，从而增加了导光板内部的光线均匀度，提升了光线利用效率。而且搭配折光表面121与122之间夹角的设计，可使得光线利用效率最大化，当折光表面121与122之间的夹角θ1为55到65度时可使导光板100的光利用效率提升15%以上。

第二实施例

请参阅图3，第二实施例同样提供一种导光板200。导光板200与第一实施例的导光板100结构部分相似，其不同之处在于，底面201上的凹槽210内并未形成类似于导光板100中的凸起，因此不同于导光板100的凹槽110的M型截面，导光板200底面的凹槽210的截面呈梯形。此外，本实施例中，折光结构220是形成于出光面202。折光结构220例如为形成于出光面202的折光槽220。折光槽220的截面可呈V形。折光槽220可具有两个相交内折光表面221及222，内折光表面221及222的相交处即所述V形的顶角。内折光表面221及222之间的夹角θ3例如可为110到130度。此外，内折光表面221与222还与出光面202相交。

本实施例的提供的导光板200中，出光面202形成有折光结构220。两个相交的内折光表面221及222可分别将光源发出的光线向两侧折射，因此可解决发光二极管光源光束角较小，光线集中于顶部的问题，从而增加了导光板内部的光线均匀度，提升了光线利用效率。而且搭配内折光表面221与222之间夹角θ3的设计，可使得光线利用效率最大化，当内折光表面221与222之间的夹角θ3为110到130度时可使导光板200的光利用效率提升20%以上。

第三实施例

请参阅图4及图5，第三实施例提供一种的背光模组300。背光模组300包括第一实施例提供的导光板100、多个发光条20、及下反射片30。

具体地，在每个凹槽110下方对应设置一个发光条20。发光条20例如可包括长条状底板230及多个光源240。底板230上例如可形成用于给光源240供电的线路。光源240例如可为发光二极管光源，且多个光源0可以等间距的方式分布于底板240两端之间。

参阅图4，当背光模组300完成组装后，发光条20是与凹槽110一一对应，也就是说，每个发光条20向一个相应的分区10a提供光源。而每个发光条20又包括多个光源240，因此，实际上每个分区10a又被分为多个子分区10b（请参阅图2）。发光条20中光源240的数量与分区10a的子分区10b数量相同，也就是说，光源240与子分区10b一一对应，每个光源240用于向一个相应的子分区10b提供光源。为了提升出光面202出光的均匀性，凹槽110例如可形成于分区10a底面的中线处。在这种情况下，凹槽110将每个子分区10b分成两个相互对称的部分。

下反射片30是设于底面101下方。请参阅图5，下反射片30具有与每个凹槽110相对应的通孔302。如图4所示，当背光模组300完成组装后，发光条20的底板230是贴附于下反射片30的底面，而光源240穿过通孔302而被收容于凹槽110内。当然，下反射片30还可采用其他元件，例如形成于底面101上的反射涂层等取代。

本实施例的背光模组300中，通过将光源240收容于导光板10底面101内的凹槽110中，每个光源240可用于向独立的子分区10b提供光源。由此每个子分区10b的亮度单独可控，非常适应于导光板的分区扫描驱动技术。此外，由于在凹槽110的底部设有正对光源240顶部的折光结构120，而折光结构120的两个折光表面121、122可均匀的将集中于光源240顶部的光线向两侧分散，更少的光线由于折射原因被消耗掉，且出光均匀，可提升光线利用效率。而且搭配折光表面121与122之间夹角的设计，可使得光线利用效率最大化，当折光表面121与122之间的夹角θ1为55到65度时可使背光模组300的光利用效率提升15%以上。

第四实施例

请参阅图6，第四实施例提供一种背光模组400。背光模组400包括导光板200、多个发光条20、下反射片30、多个上反射片40及扩散板50。发光条20及下反射片30与导光板200之间的配合关系与第三实施例的背光模组400相似。此外，本实施例的背光模组中400中，为了进一步将集中于光源顶部的光线反射至导光板200的内部，还包括设置于出光面202的多个上反射片40。具体地，处反射片40的数量可与光源240的数量一一对应，且每一个反射片40可位于一个对应的光源240的正上方处。由于反射片40位于出光面202，一定程度上降低了出光面202的出光面积以及出光均匀性。因此为进一步提升背光模组400的出光均匀性，可进一步于出光面202设置扩散板50以覆盖出光面202以及上反射片40。

本实施例的背光模组400除有具有背光模组300的上述优点外，上反射片40可进一步提供光线利用效率，而扩散板50可用于消除上反射片40带来的不良影响。

第五实施例

请参阅图7，第五实施例提供一种显示装置500。显示装置500包括第三实施例的背光模组300以及位于导光板100出光面102的显示层60。显示层60例如为液晶显示层与电泳显示层。可以理解，此处，显示层60的含义并不仅限定于包括一层，其可能为多层结构。以液晶显示层为例，其可能包括玻璃基板、偏光片、滤光片、液晶层等各功能层。但显示层60本身并不属于本发明实施例的改进标的，可采用现有技术内任意需要使用背光源的显示层。

本实施例的显示装置500中，由于采用了背光模组300，如上所述，可提升光线利用效率，而且当折光表面121与122之间的夹角θ1为55到65度时可使光利用效率提升15%以上。

第六实施例

请参阅图8，第六实施例提供一种显示装置600。显示装置600与显示装置500相似，其不同之处在于背光模组300被替换成第四实施例的背光模组400。而显示层60可与第五实施例的相同。

本实施例的显示装置600中，由于采用了背光模组400，如上所述，可提升光线利用效率，而且当内折光表面221与222之间的夹角θ3为110到130度时可使光利用效率提升20%以上。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种背光模组，其包括： 

导光板及多个发光条； 

所述导光板包括：相对的底面及出光面，以及两个相对的侧面，所述两个相对的侧面分别连接所述底面及出光面，所述导光板还包括多个分区，每个所述分区分别包括多个子分区，在所述底面对应于每一所述分区形成有用于收容点光源的凹槽，所述凹槽的延伸方向垂直于所述两个相对的侧面并贯穿所述两个侧面，所述凹槽具有两个相对的内侧面，所述内侧面与所述底面相交并与所述底面之间的夹角为60到80度，所述凹槽顶底形成有凸起，所述凸起的延伸方向与所述凹槽相同且所述凸起具有两个互成角度的折光表面，所述凸起的两个折光表面之间的夹角为55至65度； 

每一所述发光条包括底板以及形成于所述底板一个表面的多个点光源，所述点光源至少部分收容于所述凹槽内，且所述点光源与所述子分区一一对应设置。 

2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述凹槽的截面呈M形。 

3.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述凸起呈V形，且该V形的顶角被截去。 

4.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：所述多个分区的所述凹槽的延伸方向之间相互平行。 

5.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：所述背光模组进一步包括设置于所述底面的下反射片，所述下反射片具有多个通孔，所述光源穿过所述通孔。 

6.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：所述背光模组进一步包括设置于所述出光面的多个上反射片及扩散板，每一所述上反射片正对 一对应的点光源设置，所述扩散板覆盖所述出光面以及所述上反射片。 

7.一种显示装置，其包括：背光模组及位于所述背光模组的一个出光面的显示层； 

其特征在于，所述背光模组为权利要求1所述的背光模组。