CN102980102A - 一种背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种背光模组，包括导光板和设置在导光板侧面的光源，其中，所述背光模组还包括光反射结构，其用于将光源所发射的光线中未能入射至导光板的部分反射至导光板中。相应地，提供一种包括所述背光模组的显示装置。本发明所述背光模组既能消除Hotspot现象又能增加光能利用率。

Description

一种背光模组及显示装置

技术领域

本发明涉及显示器制造技术领域，具体涉及一种背光模组及包括所述背光模组的显示装置。

背景技术

液晶显示器因具有体积小、功耗低、辐射低等特点，已在当前的平板显示器市场中占据了主导地位。在液晶显示器中，由于液晶本身并不发光，其只对光线进行调控，为了使液晶显示器的屏幕上显示图像，需要为显示面板（Panel）配置背光模组（BLU，Back Light Unit）。

一般来说，根据背光模组中光源分布位置的不同可将背光模组分为侧入式背光模组和直下式背光模组，其中，侧入式背光模组中的光源位于显示面板的侧面，直下式背光模组中的光源位于显示面板的底部。由于侧入式背光模组具有成本低、尺寸薄等优势而在业内被广泛地应用。

如图1、2所示，现有的侧入式背光模组一般包括导光板1（LGP，Light Guide Plate）、光源以及光学膜组（图中未示出），所述光源包括多个呈直线排列的子光源2。其中，所述子光源2采用LED（Light Emitting Diode，发光二极管）时，由于LED发光角度(一般为120°)等自身条件的限制，相邻两个LED所发射的光线会在导光板1上产生Hotspot现象（即亮暗不均现象）并形成暗区（如图1中导光板1上的黑色三角区域），从而影响画质。

如果增加LED发光面与导光板1之间的距离，可以减弱甚至消除Hotspot现象，但是这样会使得LED的光能利用率降低。如图2所示，如果LED的发光角度为120°，则在垂直于导光板的方向上每个LED所发射的光线中斜向上发射的部分（如图2所示将近60°范围内的光线）因没有入射到导光板上而损失掉，以导光板的入光面（即导光板靠近LED一侧的侧面）为计算平面，则每个LED所发射的光线在到达该计算平面时，没有入射至导光板3的光线与该LED发射的所有光线的面积比δ为：

式（2）中，H为导光板1的厚度，D为LED发光面与导光板1之间的距离；典型侧入式背光模组中，H=3mm，D=0.6mm，则δ=13%，即LED发射的光线中有13%的光线浪费掉了。而且，从式（2）可以看出，D越大，δ就会越大，每个LED所发射的光线中没有入射至导光板3的光线也就越多，即浪费掉的光线越多，因而在减弱Hotspot现象的同时也降低了LED的光能利用率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种既能消除Hotspot现象又能增加光能利用率的背光模组及包括所述背光模组的显示装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案：

所述背光模组包括导光板和设置在导光板侧面的光源，其中，所述背光模组还包括光反射结构，其用于将光源所发射的光线中未能入射至导光板的部分反射至导光板中。

优选地，所述光源包括多个子光源，所述多个子光源间隔设置在导光板的侧面，且所述多个子光源均不与导光板接触；所述光反射结构设置在导光板出光面的靠近光源一侧的边缘区域。

优选地，所述光反射结构采用多个，每个光反射结构均设置在与相邻两个子光源之间的空隙所对应的所述边缘区域上；所述光反射结构包括反光膜层，所述反光膜层与导光板的出光面相对设置且不与导光板的出光面相接触。

优选地，所述光反射结构采用一个，其长度沿所述多个子光源排列的方向延伸，所述长度大于所述多个子光源中首尾两个子光源之间的距离；所述光反射结构包括反光膜层，所述光反射结构不与导光板的出光面相接触。

优选地，所述光反射结构采用多个，每个光反射结构均设置在所述边缘区域与一个子光源相对应的位置处；所述光反射结构包括V形件和反光膜层，所述V形件的尖端比其另外两端更靠近该子光源，所述V形件在靠近所述子光源一侧的两个侧面为倾斜设置，其中每个侧面的靠近所述导光板的边远离该子光源，每个侧面的远离所述导光板的边靠近该子光源，所述反光膜层设置在所述两个侧面上。

优选地，所述两个侧面的夹角大于等于所述子光源的发光角度且小于180°。

优选地，V形件的所述两个侧面相互对称，且V形件的所述两个侧面中的每个侧面与导光板出光面所夹锐角和所述子光源的发光角度的关系为：

γ<90°-α/2                                    （1）

式（1）中，γ为所述两个侧面中的每个侧面与导光板出光面所夹锐角，α为所述子光源的发光角度。

优选地，所述V形件的尖端与所述子光源的中心相对应。

优选地，多个V形件首尾相连而成为一个整体。

优选地，所述V形件的底部表面与导光板的出光面相接触。

本发明同时还提供一种包括上述背光模组的显示装置。

有益效果：

本发明所述背光模组由于设置有光反射结构，使得光源所发射的光线中没有入射至导光板的部分经所述光反射结构反射至导光板上，并进入导光板上的暗区中，一方面能够增加背光模组的光能利用率（接近100%），进一步还能避免导光板上暗区的出现，极大地改善了Hotspot现象，且提升了该背光模组所应用的显示装置的画面品质。

附图说明

图1为现有技术中侧入式背光模组的结构示意图；

图2为图1的A-A截面图；

图3为本发明实施例2中背光模组的结构示意图；

图4为图3的A-A截面图；

图5为本发明实施例3中背光模组的结构示意图；

图6为本发明实施例4中背光模组的结构示意图；

图7为图6的A-A截面图。

图中：1－导光板；2－子光源；3－PCB板；4－外边框；5－背板；6－光反射结构；7－反射片；100－V形件的第一侧面；101－V形件的第二侧面；102－外边框顶部内侧表面；103－V形件的底部表面。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明背光模组及包括所述背光模组的显示装置作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种背光模组，其包括光源、导光板及光反射结构。所述光源设置在导光板侧面；所述光反射结构用于将光源所发射的光线中未能入射至导光板的部分反射至导光板（优选反射至导光板上的暗区）中。

可见，本实施例所述背光模组能增加光能利用率，进一步还能够消除Hotspot现象。

其中的所述光反射结构，可以优选设置在导光板的出光面一侧与光源相邻一端的边缘区域，并不与导光板相接触，而是将相邻的光源发出的偏向导光板出光面上方的光线反射回导光板中；所述导光板优选地在底面上还设置有反光面，用于将所述光反射结构反射回导光板的光再进行反射，使之朝向导光板的出光方向射出。

所述光反射结构优选将光线反射至导光板上的暗区中，是指，当光源为多个间隔设置的子光源时，相邻子光源之间的空隙会产生暗区，就会产生hotspot现象，这时，可将该光反射结构的反光面做出调整，使所反射的光线射向暗区区域内的导光板内，使缓解所产生的hotspot现象。

本实施例还提供一种包括上述背光模组的显示装置。

实施例2：

如图3、4所示，本实施例提供一种背光模组，包括光源、导光板1、光反射结构6、背板5及外边框4，优选还包括反射片7。

其中，所述光源包括多个子光源2和设置在所述多个子光源2底部的PCB板3，所述多个子光源2间隔设置在导光板1的侧面且呈直线排列，所述多个子光源2均不与导光板1接触，以避免子光源工作时发热导致导光板受热熔化。

优选地，所述子光源采用发光二极管（LED，Light EmittingDiode）或电致发光片（EL，electrolliminescent）。

所述导光板1的底部设置有疏密不同、大小不一的导光网点，如条状、三角状、圆点状或者椭球状的导光网点，入射到导光板1底部的光线经其底部导光网点的散射后会形成均匀的面光源并从导光板1的出光面射出。所述光反射结构6设置在导光板出光面的靠近光源一侧的边缘区域。

本实施例中，所述光反射结构6采用多个，每个光反射结构6均设置在与相邻两个子光源2之间的空隙所对应的所述边缘区域上（该边缘区域指的是导光板出光面的靠近光源一侧的边缘区域）；所述光反射结构6包括反光膜层，所述反光膜层与导光板1的出光面相对设置且不与导光板1的出光面接触，以使得每个子光源2所发射的光线中未能入射至导光板1的部分，即子光源2斜向上（所述向上为远离导光板1的方向）发射的光线经光反射结构6中的反光膜层的反射后，向下入射至导光板1的暗区中。所述反光膜层采用反光材料制成，例如可采用高反射胶带。需要说明的是，所述光反射结构6既可由基底和覆盖在基底上的反射膜层构成，也可只由反射膜层构成。

所述反射片7设置在导光板1的底部，用于将子光源2所发射的光线中直接入射至导光板底部的部分向上反射出导光板。

所述背板5设置在反射片1的底部。

所述外边框4设置在光源、导光板1、光反射结构6、反射片7及背板5的外围，并用于将上述部件固定在一起，所述外边框4的底部或底部侧面与背板5通过紧固件（例如采用螺栓、螺柱或螺钉）或卡扣卡槽（所述卡扣与卡槽相适配）连接。

优选地，所述外边框4的顶部延伸至导光板1出光面四周的边缘上，所述光反射结构6设置在所述外边框4的顶部内侧边缘与导光板1出光面靠近光源一侧的边缘之间，且所述光反射结构6的顶部与外边框4的顶部内侧边缘相连（若光反射结构只有反射膜层构成，且反射膜层采用高反射胶带的话，则所述高反射胶带可直接贴附在外边框4的顶部内侧边缘处），所述光反射结构6的底部不与导光板1的出光面接触。

本实施例还提供一种包括上述背光模组的显示装置。

本实施例中的其他结构及作用都与实施例1相同，这里不再赘述。

实施例3：

如图5所示，本实施例所述背光模组与实施例2的区别在于：

所述光反射结构6采用一个，该光反射结构6的长度沿所述多个子光源排列的方向延伸，所述长度大于所述多个子光源中首尾两个子光源之间的距离，以简化制作工艺。

本实施例还提供一种包括上述背光模组的显示装置。

本实施例中的其他结构及作用都与实施例2相同，这里不再赘述。

实施例4：

如图6、7所示，本实施例所述背光模组与实施例2的区别在于：

所述多个光反射结构中的每个光反射结构6均设置在所述边缘区域（该边缘区域指的是导光板出光面的靠近光源一侧的边缘区域）与一个子光源2相对应的位置处；所述光反射结构6包括V形件和反光膜层，所述V形件的尖端比其另外两端更靠近该子光源2，所述V形件在靠近该子光源2一侧的两个侧面（分别为图6、7所示V形件的第一侧面100和V形件的第二侧面101）均倾斜设置，其中每个侧面的靠近所述导光板的边远离该子光源2，每个侧面的远离所述导光板的边靠近该子光源2，所述反光膜层设置在所述两个侧面上。

优选地，所述V形件的尖端与所述子光源2的中心相对应，以更多地将所述子光源2所发射的光线中未能入射至导光板1的部分反射至导光板1上的暗区中。

优选地，多个V形件首尾相连而成为一个整体，以简化制作工艺。

优选地，所述V形件的底部表面103与导光板1的出光面相接触，以支撑外边框4及设置在所述背光模组顶部的显示面板。

优选地，所述两个侧面的夹角α'（即100与101的夹角）大于等于所述子光源的发光角度α且小于180°。需要说明的是，所述两个侧面的夹角α′也可以等于180°，这种结构的光反射结构虽然无法消除Hotspot现象，但还是可以将光源所发射的光线中未能入射至导光板的部分反射至导光板中，即能够增加光能利用率。

优选地，V形件的所述两个侧面（即100和101）相互对称，且V形件的所述两个侧面中的每个侧面（如101）与导光板出光面所夹锐角γ和所述子光源的发光角度α的关系推导如下：

γ<90°-θ                                    （3）

式（3）中θ＝α/2（即θ等于子光源发光角度α的一半），则γ<90°-α/2。

也就是说，V形件的所述两个侧面中的每个侧面（如101）与外边框顶部内侧表面102所夹钝角β和所述子光源的发光角度α的关系为：

β＝180°-γ>90°+α2                        （4）

此时，被光反射结构6反射的光能够被反射进入导光板中。

本实施例还提供一种包括上述背光模组的显示装置。

本实施例中的其他结构及作用都与实施例2相同，这里不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种背光模组，包括导光板和设置在导光板侧面的光源，其特征在于，所述背光模组还包括光反射结构，其用于将光源所发射的光线中未能入射至导光板的部分反射至导光板中。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述光源包括多个子光源，所述多个子光源间隔设置在导光板的侧面，且所述多个子光源均不与导光板接触；所述光反射结构设置在导光板出光面的靠近光源一侧的边缘区域。

3.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述光反射结构采用多个，每个光反射结构均设置在与相邻两个子光源之间的空隙所对应的所述边缘区域上；所述光反射结构包括反光膜层，所述反光膜层与导光板的出光面相对设置且不与导光板的出光面相接触。

4.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述光反射结构采用一个，其长度沿所述多个子光源排列的方向延伸，所述长度大于所述多个子光源中首尾两个子光源之间的距离；所述光反射结构包括反光膜层，所述光反射结构不与导光板的出光面相接触。

5.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述光反射结构采用多个，每个光反射结构均设置在所述边缘区域与一个子光源相对应的位置处；所述光反射结构包括V形件和反光膜层，所述V形件的尖端比其另外两端更靠近该子光源，所述V形件在靠近所述子光源一侧的两个侧面为倾斜设置，其中每个侧面的靠近所述导光板的边远离该子光源，每个侧面的远离所述导光板的边靠近该子光源，所述反光膜层设置在所述两个侧面上。

6.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述两个侧面的夹角大于等于所述子光源的发光角度且小于180°。

7.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，V形件的所述两个侧面相互对称，且V形件的所述两个侧面中的每个侧面与导光板出光面所夹锐角和所述子光源的发光角度的关系为：

γ<90°-α/2                            （1）

式（1）中，γ为所述两个侧面中的每个侧面与导光板出光面所夹锐角，α为所述子光源的发光角度。

8.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述V形件的尖端与所述子光源的中心相对应。

9.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，多个V形件首尾相连而成为一个整体。

10.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述V形件的底部表面与导光板的出光面相接触。

11.一种显示装置，包括如权利要求1-10中任一项所述的背光模组。

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