CN102830460A - 导光板、棱镜膜、背光模组及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及显示器件,特别涉及一种导光板、棱镜膜、背光模组及显示装置,用于解决现有技术中的显示面板容易出现亮暗不均的现象,进而影响液晶显示器的显示效果的问题。本发明实施例的导光板,其出光面包括至少一个水平出光面和倾斜出光面;其中,倾斜出光面包括多个用于对从该倾斜出光面射出且射入其内的光线进行扩散的扩散结构。本发明实施例多个扩散结构能够对从导光板的倾斜出光面射出且经过该扩散结构的光线进行散射作用,从而有效降低显示面板亮暗不均的现象。
Description
技术领域
本发明涉及显示器件,特别涉及一种导光板、棱镜膜、背光模组及显示装置。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)的液晶面板本身不会发光,而是依靠背光模组将光线射入液晶面板,以显示图像,背光模组的技术直接影响到液晶显示器的亮度与色彩的呈现。背光模组通常采用冷阴极荧光灯管(ColdCathode Fluorescent Lamp,CCFL)或发光二极管(Light Emitting Diode,LED)作为光源。
现有技术中背光模组的结构如图1所示,其中,背光模组包括反射片11、导光板12(Light Guide Panel,LGP)、扩散膜13、棱镜膜14及光源15。背光模组在工作状态下,光源15发射出的光线通过导光板12改变光线方向,从导光板12射出的光线进入扩散膜13,扩散膜13将导光板12散光点造成的小光斑均匀化,从扩散膜13射出的光线进入棱镜膜14,棱镜膜14利用折射的原理,使从棱镜膜14射出的光线集中于一个较小的角度内,起到增加出射光的方向性,并提高亮度的作用,从棱镜膜14射出的光线直接进入显示面板,反射片11的作用是对未散射的光线进行反射,使其进入导光板12中进行传输。为了保证光源15发射出的光线能够完全被导光板12利用,减少光源的光线的损失,一般情况下,使导光板12的厚度与光源的厚度保持一致。
目前,液晶显示器越来越朝着薄型化的方向发展,为了进一步减小液晶显示器的厚度,可将背光模组中的导光板进行薄型化处理,现有的薄型化导光板一般包括以下两种结构:
一种是如图2所示的结构,导光板2的入光面21(导光板中靠近光源一面)的高度与光源的厚度保持一致,导光板2的出光面包括倾斜出光面22a和水平出光面22b,其中,导光板2中水平出光面22b所在的部分的厚度小于光源的厚度;另一种是如图3所示的结构,导光板3的入光面31(导光板中靠近光源一面)的高度与光源的厚度保持一致,导光板3的出光面包括两水平出光面32b和32c,以及位于两个两水平出光面32b和32c之间的倾斜出光面32a,其中,导光板3中水平出光面32b所在的部分的厚度等于光源的厚度,且水平出光面32c所在的部分的高度小于光源的厚度。
以图3所示的导光板为例,对光源发出的光线的光路进行说明,如图4所示,光源发出的光线通过导光板42的入光面进入导光板42内,部分光线会通过导光板42的倾斜出光面射出,另一部分光线则通过导光板42的水平出光面射出,经由扩散膜43进入棱镜膜44;从导光板42的倾斜出光面射出的部分光线会直接进入棱镜膜44。如图5所示,棱镜膜44包括基材441和棱镜层442,其中,棱镜层442是由多个等间距排列的棱镜条组成的。由于每个棱镜条为折线形结构或曲线结构,所以从导光板42的倾斜出光面射出并进入棱镜条的部分光线,会使棱镜条中靠近光源的一侧的亮度较强,如图5中的棱镜层一端的黑色部分所示,造成显示面板出现亮暗不均的现象,进而影响液晶显示器的显示效果。
综上所述,现有的光学膜结构中导光板一般为薄型化结构,则从导光板的倾斜出光面射出的部分光线会直接进入棱镜膜,从而在棱镜膜的靠近光源的一侧形成亮度较强,造成显示面板出现亮暗不均的现象,进而影响液晶显示器的显示效果。
发明内容
本发明实施例提供了一种导光板、棱镜膜、背光模组及显示装置,用于解决现有技术中存在的从导光板的倾斜出光面射出的部分光线会直接进入棱镜膜,从而在棱镜膜的靠近光源的一侧形成亮度较强,造成显示面板出现亮暗不均的现象,进而影响液晶显示器的显示效果的问题。
本发明实施例提供了一种导光板,该导光板的出光面包括至少一个水平出光面和倾斜出光面;
其中,所述倾斜出光面包括多个用于对从所述倾斜出光面射出且射入其内的光线进行扩散的扩散结构。
优选的,多个所述扩散结构分布于所述倾斜出光面上的出射光线强度大于设定阈值的区域。
优选的,多个所述扩散结构均匀分布于所述倾斜出光面上。
优选的,所述扩散结构为多面体结构,所述扩散结构的长、宽和高的取值范围均为5微米~10微米;
所述扩散结构为旋转体结构,所述扩散结构的高和最大外径的取值范围为5微米~10微米;
所述扩散结构为球体结构,所述扩散结构的最大外径的取值范围为5微米~10微米。
优选的,所述扩散结构与所述导光板为一体结构。
本发明实施例提供了一种棱镜膜,包括:基材及位于所述基材上的棱镜层;所述棱镜膜还包括:
多个位于所述基材上的扩散区域且用于对射入其内的光线进行扩散的扩散结构,其中,所述扩散区域为所述棱镜层外围的部分或全部区域。
优选的,多个所述扩散结构分布于所述扩散区域中的入射光线强度大于设定阈值的区域。
优选的,多个所述扩散结构均匀分布于所述扩散区域内。
优选的,所述扩散结构为多面体结构、旋转体结构或球体结构。
优选的,所述扩散结构为多面体结构,所述扩散结构的长、宽和高的取值范围均为5微米~10微米;
所述扩散结构为旋转体结构,所述扩散结构的高和最大外径的取值范围均为5微米~10微米;
所述扩散结构为球体结构,所述扩散结构的最大外径的取值范围为5微米~10微米。
优选的,所述扩散结构采用的材料为聚甲基丙烯酸甲酯材料或聚碳酸酯材料。
本发明实施例提供了一种背光模组,包括上述导光板和/或棱镜膜;
其中,所述棱镜膜的扩散区域至少包括所述光源与所述棱镜膜的棱镜层之间且位于所述棱镜膜的基材上的区域。
本发明实施例提供了一种显示装置,包括上述背光模组。
本发明实施例导光板的倾斜出光面上分布有多个扩散结构,该多个扩散结构能够对从导光板的倾斜出光面射出且经过该扩散结构的光线进行散射作用,从而减少了进入棱镜膜的棱镜层的光线,降低了棱镜膜中靠近光源的一侧的光线亮度,进而有效降低了显示面板亮暗不均的现象;
本发明实施例棱镜膜包括位于基材的同一个表面的棱镜层及多个扩散结构,该多个扩散结构能够对从导光板的倾斜出光面射出且经过该扩散结构的光线进行散射作用,从而减少了进入棱镜膜的棱镜层的光线,降低了棱镜膜中靠近光源的一侧的光线亮度,进而有效降低了显示面板中出现的亮暗不均现象。
附图说明
图1为背景技术中背光模组的结构示意图;
图2为背景技术中第一种导光板的结构示意图;
图3为背景技术中第二种导光板的结构示意图;
图4为背景技术中包括第二种导光板的背光模组的光路示意图;
图5为背景技术中棱镜膜的结构示意图;
图6为本发明实施例棱镜膜的结构示意图;
图7为本发明实施例棱镜膜中射入扩散结构的光路示意图;
图8为本发明实施例导光板的结构示意图。
具体实施方式
本发明通过在棱镜膜的基材上设置多个扩散结构,从而对从导光板的倾斜出光面射出且经过该扩散结构的光线进行散射作用,从而减少了进入棱镜膜的棱镜层的光线,降低了棱镜膜中靠近光源的一侧的光线亮度,进而有效降低了显示面板中出现的亮暗不均现象;本发明实施例通过在导光板的倾斜出光面上设置多个扩散结构,从而对从导光板的倾斜出光面射出且经过该扩散结构的光线进行散射作用,从而有效降低了显示面板中出现的亮暗不均现象。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
如图6所示,本发明实施例棱镜膜6,包括:
基材61;
位于基材61上的棱镜层62;以及
多个位于基材61上的扩散区域且用于对射入其内的光线进行扩散的扩散结构63,其中,该扩散区域为棱镜层外围的部分或全部区域;如图6所示,多个扩散结构63分布位于棱镜层外围的部分区域,即多个扩散结构63分布于棱镜层一侧的外围区域。
其中,该棱镜膜6的扩散区域的水平宽度可根据导光板的倾斜出光面的水平宽度确定,一般扩散区域的水平宽度与导光板的倾斜出光面的水平宽度相同,以能够对从倾斜出光面的所有光线进行扩散作用;
该棱镜膜6的扩散区域的面积可以根据从导光板的倾斜出光面出射且射入到棱镜膜的与该倾斜出光面对应的侧面的光线的强度设定,光线的强度越大,所需的扩散结构的数量也就越多,相应的,扩散区域的面积也就越大。
优选的,多个扩散结构63分布于棱镜层62外围的全部区域,从而不仅对从导光板的倾斜出光面射出的光线进行散射,还能够对光源的漏光进行散射,进一步显示面板中出现的亮暗不均现象。
如图7所示,扩散结构63会对从射入该扩散结构63的光线进行散射作用,从而减少了进入棱镜膜的棱镜层的光线,降低了棱镜膜中靠近光源的一侧的光线亮度,进而有效降低了显示面板中出现的亮暗不均现象。
本发明实施例棱镜膜的基材和棱镜层的结构及材料与现有的棱镜膜相同,此处不再赘述。
优选的,根据射入扩散区域的光线的强度,可将多个扩散结构分布于扩散区域中的入射光线强度大于设定阈值的区域,或将多个扩散结构均匀分布于扩散区域内;其中,设定阈值为经验值。
例如,若射入扩散区域的光线的强度不均匀,如LED光源,由于LED光源包括多个阵列排布的LED,因此,LED光源发出的光线的强度不均匀,因此,从导光板的倾斜出光面射出且进入扩散区域的光线的强度也不均匀,由于进入扩散区域的光线越强,越容易在棱镜膜中靠近光源的一侧形成亮斑或亮线,因此,在扩散区域中光线强度大的区域内分布多个扩散结构,如图6所示的扩散结构的分布情况,该多个扩散结构对射入其内的光线进行扩散,以降低亮暗不均现象;
又如,若射入扩散区域的光线的强度均匀,如灯管,由于灯管发出的光线的强弱均匀,因此,从导光板的倾斜出光面射出且进入扩散区域的光线的强度也均匀,则将多个扩散结构均匀分布于扩散区域内。
优选的,本发明实施例棱镜膜的多个扩散结构随机分布于基材上的扩散区域,以使从各个扩散结构的射出的光线也为随机状态,不易形成亮线。
本发明实施例棱镜膜的扩散结构可以为多面体结构,如四面体、五面体、六面体、七面体、八面体等;
其中,棱镜膜的扩散结构的长的取值范围均为5微米~10微米、其宽的取值范围均为5微米~10微米,其高的取值范围均为5微米~10微米;
优选的,棱镜膜的每个扩散结构的长、宽及高的尺寸在取值范围内随机确定;
优选的,棱镜膜的多个扩散结构的尺寸在取值范围内随机确定,以达到更好的扩散效果。
本发明实施例棱镜膜的扩散结构还可以为旋转体结构,如圆锥体结构、圆柱体结构、锥台结构、半球体结构等;
其中,棱镜膜的每个扩散结构的高的取值范围为5微米~10微米,其最大外径的取值范围为5微米~10微米;
优选的,棱镜膜的每个扩散结构的高及最大外径的尺寸在取值范围内随机确定;
优选的,棱镜膜的多个扩散结构的尺寸在取值范围内随机确定,以达到更好的扩散效果。
本发明实施例棱镜膜的扩散结构还可以为球体结构;
其中,棱镜膜的每个扩散结构的最大外径的取值范围为5微米~10微米;
优选的,棱镜膜的每个扩散结构的最大外径的尺寸在取值范围内随机确定;
优选的,棱镜膜的多个扩散结构的尺寸在取值范围内随机确定,以达到更好的扩散效果。
需要说明的是,棱镜膜的多个扩散结构可以为相同的结构,如多个扩散结构均为多面体结构或旋转体结构或球体结构,且每个扩散结构的尺寸可以相同也可以不同;
棱镜膜的多个扩散结构也可以为不同的结构,如多个扩散结构中包括多面体结构和旋转体结构,或多个扩散结构中包括多面体结构和球体结构,或多个扩散结构中包括旋转体结构和球体结构,或多个扩散结构中包括多面体结构、旋转体结构和球体结构;且棱镜膜的每个扩散结构的尺寸可以相同也可以不同。
由于球体结构在加工较为容易成形,且球体结构的扩散作用更为明显(相当于凸透镜的散光作用),优选的,本发明实施例棱镜膜的扩散结构为球体结构且每个扩散结构的外径尺寸在取值范围内随机确定。
本发明实施例棱镜膜的扩散结构采用的材料为聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,PMMA)材料或聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)材料。
本发明实施例棱镜膜的多个扩散结构可以采用喷砂法、热刻印法、涂敷法等制作方法进行制作。
优选的,为了减少制作工艺,本发明实施例棱镜膜的多个扩散结构可与棱镜层同时制作。
本发明实施例棱镜膜包括位于基材的同一个表面的棱镜层及多个扩散结构,扩散结构会对从导光板的倾斜出光面射出且射入该扩散结构的光线进行散射作用,从而减少了进入棱镜膜的棱镜层的光线,降低了棱镜膜中靠近光源的一侧的光线亮度,进而有效降低了显示面板中出现的亮暗不均现象。
本发明实施例的导光板,该导光板的出光面包括至少一个水平出光面和倾斜出光面;
其中,倾斜出光面包括多个用于对从该倾斜出光面射出且射入其内的光线进行扩散的扩散结构。
优选的,根据从倾斜出光面射出的光线的强度,可将多个扩散结构分布于扩散区域中的入射光线强度大于设定阈值的区域,或将多个扩散结构均匀分布于扩散区域内;其中,设定阈值为经验值。
例如,若从倾斜出光面射出的光线的强度不均匀,如LED光源,由于LED光源包括多个阵列排布的LED,因此,LED光源发出的光线的强度不均匀,因此,从导光板的倾斜出光面射出的光线的强度也不均匀,由于进入扩散区域的光线越强,越容易在棱镜膜中靠近光源的一侧形成亮斑或亮线,因此,在倾斜出光面中光线强的区域内分布多个扩散结构,如图8所示的扩散结构的分布情况,该多个扩散结构对射入其内的光线进行扩散,以降低亮暗不均现象;
又如,若光源发出的光线的强度均匀,如灯管,由于灯管发出的光线的强弱均匀,因此,从导光板的倾斜出光面射出的光线的强度也均匀,则多个扩散结构均匀分布于该倾斜出光面上。
以导光板的出光面包括两个水平出光面和一个倾斜出光面为例对本发明实施例导光板结构进行详细说明,如图8所示,导光板8的倾斜出光面81上分布有多个随机排列的扩散结构82,其中,该多个扩散结构82与导光板8为一体结构,采用一体塑造成型方式制作。
本发明实施例导光板的多个扩散结构可以随机分布于倾斜出光面上,或者按照设定的距离分布于倾斜出光面上,或者将多个扩散结构分成多组,每组分布于倾斜出光面上设定区域内等;
当然,本发明实施例导光板的多个扩散结构不限于上述分布方式,凡本领域技术人员所熟知的分布方式均适用于本发明,此处不再一一列举。
优选的,本发明导光板的多个扩散结构随机分布于倾斜出光面上,以对射入该多个扩散结构的光线起到更好扩散作用。
本发明实施例导光板的扩散结构可以为多面体结构,如四面体、五面体、六面体、七面体、八面体等;
其中,导光板的扩散结构的长的取值范围均为5微米~10微米、其宽的取值范围均为5微米~10微米,其高的取值范围均为5微米~10微米;
优选的,导光板的每个扩散结构的长、宽及高的尺寸在取值范围内随机确定;
优选的,导光板的多个扩散结构的尺寸在取值范围内随机确定,以达到更好的扩散效果。
本发明实施例导光板的扩散结构还可以为旋转体结构,如圆锥体结构、圆柱体结构、锥台结构、半球体结构等;
其中,导光板的每个扩散结构的高的取值范围为5微米~10微米,其最大外径的取值范围为5微米~10微米;
优选的,导光板的每个扩散结构的高及最大外径的尺寸在取值范围内随机确定;
优选的,导光板的多个扩散结构的尺寸在取值范围内随机确定,以达到更好的扩散效果。
本发明实施例导光板的扩散结构还可以为球体结构;
其中,导光板的每个扩散结构的最大外径的取值范围为5微米~10微米;
优选的,导光板的每个扩散结构的最大外径的尺寸在取值范围内随机确定;
优选的,导光板的多个扩散结构的尺寸在取值范围内随机确定,以达到更好的扩散效果。
需要说明的是,导光板的多个扩散结构可以为相同的结构,如多个扩散结构均为多面体结构或旋转体结构或球体结构,且每个扩散结构的尺寸可以相同也可以不同;
导光板的多个扩散结构也可以为不同的结构,如多个扩散结构中包括多面体结构和旋转体结构,或多个扩散结构中包括多面体结构和球体结构,或多个扩散结构中包括旋转体结构和球体结构,或多个扩散结构中包括多面体结构、旋转体结构和球体结构;且导光板的每个扩散结构的尺寸可以相同也可以不同。
优选的,本发明实施例导光板的扩散结构为球体结构且每个扩散结构的外径尺寸在取值范围内随机确定,以达到对射入该多个扩散结构的光线起到更好的扩散作用。
本发明实施例导光板的倾斜出光面包括多个扩散结构,每个扩散结构会对从导光板的倾斜出光面射出且射入该扩散结构的光线进行散射作用,从而减少了进入棱镜膜的棱镜层的光线,降低了棱镜膜中靠近光源的一侧的光线亮度,进而有效降低了显示面板中出现的亮暗不均现象。
本发明实施例扩散结构与导光板为一体结构,采用一体塑造成型方式制作。
本发明实施例第一种背光模组,包括一个反射片、一个导光板、一个扩散膜及至少一个棱镜膜;
其中,背光模组中的至少一个棱镜膜包括多个位于该棱镜膜的基材上的扩散区域且用于对射入其内的光线进行扩散的扩散结构,扩散区域为该棱镜膜的棱镜层外围的部分或全部区域;该扩散区域至少包括光源与该棱镜膜的棱镜层之间且位于该棱镜膜的基材上的区域。
本实施例中的反射片、导光板及扩散膜均为背景技术中的现有结构,此处不再赘述;
需要说明的是,本实施例中,若仅包括一个棱镜膜,则该棱镜膜中包括多个扩散结构;若包括上棱镜膜和下棱镜膜,则上棱镜膜和/或下棱镜膜中包括多个扩散结构;若包括多个棱镜膜,则至少一个棱镜膜中包括多个扩散结构。
本发明实施例第二种背光模组,包括一个反射片、一个导光板、一个扩散膜及至少一个棱镜膜;
其中,背光模组中的导光板的倾斜出光面包括多个用于对从该倾斜出光面射出且射入其内的光线进行扩散的扩散结构;
本实施例中的反射片、扩散膜及棱镜膜均为背景技术中的现有结构,此处不再赘述。
本发明实施例第三种背光模组,包括一个反射片、一个导光板、一个扩散膜及至少一个棱镜膜;
其中,背光模组中的至少一个棱镜膜包括多个位于该棱镜膜的基材上的扩散区域且用于对射入其内的光线进行扩散的扩散结构,扩散区域为该棱镜膜的棱镜层外围的部分或全部区域;且导光板的倾斜出光面包括多个用于对从该倾斜出光面射出且射入其内的光线进行扩散的扩散结构;
本实施例中的反射片及扩散膜均为背景技术中的现有结构,此处不再赘述。
需要说明的是,为了保证背光模组中显示面板的显示效果,棱镜膜中的扩散结构不能分布于基材上与显示面板的有效显示区域对应的位置上。
本发明实施例显示装置,包括上述背光模组;
优选的,该显示装置为液晶显示装置。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
本发明实施例导光板的倾斜出光面上分布有多个扩散结构,该多个扩散结构能够对从导光板的倾斜出光面射出且经过该扩散结构的光线进行散射作用,从而减少了进入棱镜膜的棱镜层的光线,降低了棱镜膜中靠近光源的一侧的光线亮度,进而有效降低了显示面板中出现的亮暗不均现象;
本发明实施例棱镜膜包括位于基材的同一个表面的棱镜层及多个扩散结构,其中扩散结构分布于背光模组的光源与棱镜层之间的扩散区域;该多个扩散结构能够对从导光板的倾斜出光面射出且经过该扩散结构的光线进行散射作用,从而减少了进入棱镜膜的棱镜层的光线,降低了棱镜膜中靠近光源的一侧的光线亮度,进而有效降低了显示面板中出现的亮暗不均现象。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (14)
1.一种导光板,其特征在于,所述导光板的出光面包括至少一个水平出光面和倾斜出光面;
其中,所述倾斜出光面包括多个用于对从所述倾斜出光面射出且射入其内的光线进行扩散的扩散结构。
2.如权利要求1所述的导光板,其特征在于,若所述倾斜出光面的出射光线的强度不均匀,则多个所述扩散结构分布于所述倾斜出光面上的出射光线强度大于设定阈值的区域。
3.如权利要求1所述的导光板,其特征在于,若所述倾斜出光面的出射光线的强度均匀,则多个所述扩散结构均匀分布于所述倾斜出光面上。
4.如权利要求1~3任一所述的导光板,其特征在于,所述扩散结构为多面体结构、旋转体结构或球体结构。
5.如权利要求4所述的导光板,其特征在于,所述扩散结构为多面体结构,所述扩散结构的长、宽和高的取值范围均为5微米~10微米;
所述扩散结构为旋转体结构,所述扩散结构的高和最大外径的取值范围为5微米~10微米;
所述扩散结构为球体结构,所述扩散结构的最大外径的取值范围为5微米~10微米。
6.如权利要求1所述的导光板,其特征在于,所述扩散结构与所述导光板为一体结构。
7.一种棱镜膜,包括基材及位于所述基材上的棱镜层,其特征在于,所述棱镜膜还包括:
扩散区域,所述扩散区域为所述棱镜层外围的部分或全部区域;
多个位于所述扩散区域且用于对射入其内的光线进行扩散的扩散结构。
8.如权利要求7所述的棱镜膜,其特征在于,若进入所述扩散区域的光线的强度不均匀,则多个所述扩散结构分布于所述扩散区域中的入射光线强度大于设定阈值的区域。
9.如权利要求7所述的棱镜膜,其特征在于,若进入所述扩散区域的光线的强度均匀,则多个所述扩散结构均匀分布于所述扩散区域内。
10.如权利要求7~9任一所述的棱镜膜,其特征在于,所述扩散结构为多面体结构、旋转体结构或球体结构。
11.如权利要求10所述的棱镜膜,其特征在于,所述扩散结构为多面体结构,所述扩散结构的长、宽和高的取值范围均为5微米~10微米;
所述扩散结构为旋转体结构,所述扩散结构的高和最大外径的取值范围均为5微米~10微米;
所述扩散结构为球体结构,所述扩散结构的最大外径的取值范围为5微米~10微米。
12.如权利要求7所述的棱镜膜,其特征在于,所述扩散结构采用的材料为聚甲基丙烯酸甲酯材料或聚碳酸酯材料。
13.一种背光模组,其特征在于,所述背光模组包括如权利要求1~6任一所述的导光板和/或如7~12任一所述的棱镜膜;
其中,所述棱镜膜的扩散区域至少包括所述光源与所述棱镜膜的棱镜层之间且位于所述棱镜膜的基材上的区域。
14.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括如权利要求13所述的背光模组。
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