CN103511913A - 背光模组、液晶显示装置及光源模组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种背光模组、液晶显示装置及光源模组。该背光模组包括至少二点光源及导光元件,该导光元件接收该至少二点光源发出的光,该背光模组还包括光扩散元件,该光扩散元件包括第一透光层与第二透光层,该第一透光层的折射率大于该第二透光层的折射率,该第二透光层的折射率大于该导光元件的折射率,该至少二点光源产生的光线经由该第一透光层进入该光扩散元件,然后由该第一透光层与第二透光层的交界面折射后进入该第二透光层,再由该第二透光层射出该光扩散元件而进入该导光元件。上述背光模组边框窄。
Description
技术领域
本发明涉及一种背光模组、液晶显示装置及光源模组。
背景技术
现有的背光模组通常包括一导光板以及设置在导光板一侧的光源。所述光源出于节能环保的考虑大多采用了发光二极管。然而,因所述发光二极管发出的光线指向性较强,在二相邻的发光二极管间距较大时容易在导光板的入光侧形成多个明显的“亮点”(hot spot)。因此,在设置框架结构时需要于靠近导光元件入光侧的位置处预留出用于遮挡亮点区域及光源区域的边框。较宽的边框所占用的整个背光模组的区域较大,不能迎合消费者对背光模组及液晶显示模组窄边框的需求。
发明内容
为了解决现有技术背光模组不能作为出光区域的边框区域较宽,导致无法满足消费者需求的问题,有必要提供一种边框区域较窄的背光模组。
另,还有必要提供一种使用上述背光模组的液晶显示装置。
更有必要提供一种扩散效果较好的光源模组。
一种背光模组,其包括至少二点光源及导光元件,该导光元件接收该至少二点光源发出的光,该背光模组还包括光扩散元件,该光扩散元件包括第一透光层与第二透光层,该第一透光层的折射率大于该第二透光层的折射率,该第二透光层的折射率大于该导光元件的折射率,该至少二点光源产生的光线经由该第一透光层进入该光扩散元件,然后由该第一透光层与第二透光层的交界面折射后进入该第二透光层,再由该第二透光层射出该光扩散元件而进入该导光元件。
一种液晶显示装置,其包括一液晶面板及相邻该液晶面板且为该液晶面板提供光源的背光模组。该背光模组包括至少二点光源及导光元件,该导光元件接收该至少二点光源发出的光,该背光模组还包括光扩散元件,该光扩散元件包括第一透光层与第二透光层,该第一透光层的折射率大于该第二透光层的折射率,该第二透光层的折射率大于该导光元件的折射率,该至少二点光源产生的光线经由该第一透光层进入该光扩散元件,然后由该第一透光层与第二透光层的交界面折射后进入该第二透光层,再由该第二透光层射出该光扩散元件而进入该导光元件。
一种光源模组,该光源模组包括至少二点光源与光扩散元件,该光扩散元件包括第一透光层及第二透光层,该第一透光层的折射率大于该第二透光层的折射率,该至少二点光源产生的光线经由该第一透光层进入该光扩散元件,然后由该第一透光层与第二透光层的交界面折射后进入该第二透光层,再由该第二透光层射出该光扩散元件进而射出该光源模组。
与现有技术相比,上述背光模组的第一透光层的折射率大于第二透光层的折射率,第二透光层的折射率大于导光元件的折射率,因此,光在各层膜的交界面位置多次的折射而扩大了传播的角度,从而达到扩散的作用,缩短了相邻二点光源所发出的光能够混合的混光距离,可令背光模组及液晶显示装置的边框明显变窄,满足消费者需求。此外,上述光源模组具有光扩散元件,出光较为均匀。
附图说明
图1为本发明的液晶显示装置一实施方式的立体分解示意图。
图2为图1中液晶显示装置的导光元件、光扩散元件及光源的平面示意图。
图3为图2中光扩散元件的中第一透光层与第二透光层的部分立体示意图。
主要元件符号说明
液晶显示装置 | 2 |
液晶面板 | 22 |
背光模组 | 23 |
胶框 | 25 |
光学膜片组 | 24 |
导光元件 | 26 |
光源 | 27 |
反射结构 | 28 |
光扩散元件 | 29 |
第一透光层 | 291 |
第二透光层 | 293 |
第三透光层 | 295 |
光入射面 | 296 |
光出射面 | 299 |
第一侧板 | 251 |
第二侧板 | 252 |
第三侧板 | 253 |
第四侧板 | 254 |
支撑板 | 255 |
顶面 | 260 |
底面 | 263 |
入光面 | 265 |
电路板 | 271 |
点光源 | 272 |
发光面 | 273 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1与图2。该液晶显示装置2包括液晶面板22与背光模组23。该背光模组23相邻该液晶面板22且为该液晶面板22提供背光。
该背光模组23包括胶框25、光学膜片组24、导光元件26、光源27、反射结构28及光扩散元件29。
该光学膜片组24包括棱镜片与扩散片等结构。
该导光元件26与该光扩散元件29配合用于将该光源27发出的光转化为平面光出射。该导光元件26包括一顶面260、与该顶面260相对设置的底面263及位于导光元件26一侧且分别与顶面260及底面263相连接的入光面265。该光学膜片组24设置在该顶面260一侧,该反射结构28设置在该导光元件26的底面263一侧,该光扩散元件29设置于该入光面265上,该光源27设置于该光扩散元件29的与导光元件26的相对一侧。
该光源27包括电路板271及设置于该电路板271上的至少二点光源272。每一该点光源272具有一发光面273,点光源272产生的光线通过该发光面273出射。该电路板271为该点光源272供电。
该反射结构28用于反射该导光元件26、光扩散元件29及光源27的漏光而提高光的利用率,该反射结构28在本实施方式中为反射片。
该光扩散元件29为透光材料形成,其包括自光源27至入光面265方向依序设置的第一透光层291、第二透光层293及第三透光层295。该第一透光层291的远离该第二透光层293的表面作为该光扩散元件29的光入射面296,该第三透光层295的远离该第二透光层293的表面作为该光扩散元件29的光出射面299,即在本实施方式中,该光扩散元件29的光入射面296与光出射面299分设于该光扩散元件29的相对二侧。该光入射面296用于接收该光源27发出的光,该光出射面299用于将光扩散元件29接收的光传递至导光元件26。其中,该第一透光层291的折射率n1、第二透光层293的折射率n2及第三透光层295的折射率n3符合如下关系:n1>n2>n3。同时,该第三透光层295的折射率n3的折射率要大于该导光元件26的折射率。具体地,该光扩散元件29各层的材料可选择聚苯乙烯(Polystyrene, PS)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate, PMMA)或环氧树脂Epoxy resins等高透光性材料。该光扩散元件29可与该导光元件26为分体结构也可以利用双料成型的技术结合成为一体结构。该第一透光层291、第二透光层293及第三透光层295之间可以是分体结构,也可以利用双料成型的技术结合成为一体结构。可以理解地,该光扩散元件29包括的层数可根据实际需要变化,如采用二层膜状结构、或者四层膜状结构或者更多层膜状结构的设置方式。
此外,该第一透光层291与第二透光层293的交界面、第二透光层293与第三透光层295的交界面,以及第三透光层295与导光元件26的入光面265的交界面上可设置微结构,用于将入射光进一步的扩散传播。具体地,该微结构的形状可采用V型槽、圆柱型槽、圆锥状槽、半球形槽等结构,可以理解地,槽是根据所设置的面向内部凹入而定义的,上述各形状也可以定义为在所设置的面向外凸出而成的V型凸起、圆柱型凸起、圆锥状凸起、半球形凸起等结构或者上述各结构的一种或者几种的混合。本实施方式中,以平行设置的V型槽为例具体介绍排列及分布情况。如图2与图3,从该导光元件26的顶面260一侧观察该光扩散元件29,不同层之间的越靠近该光入射面296的V型槽的设置区域越小。如h<H,可以理解地,该V型槽的设置区域设置在点光源272的所发出的光的传播路径上。不同层的越靠近该光入射面296的V型槽的设置密度越大。不同层的越靠近该光入射面296的V型槽的槽体深度,即微结构的体积越小。同一交界面的V型槽靠近该光源27的发光面273的中心线的设置越密集,远离该发光面273的中心线的设置越疏散。
该胶框25为中空的框架,该胶框25包括第一侧板251、第二侧板252、第三侧板253及第四侧板254。该第一侧板251、第二侧板252、第三侧板253及第四侧板254依次首尾相接形成一环形结构。该第一侧板251、第二侧板252、第三侧板253及该第四侧板254的内侧向该胶框25的中心共同延伸一支撑板255,以将胶框25围成的收容空间划分为两个,第一收容空间用于承载该液晶面板22,第二收容空间用于收容该背光模组23的其他元件。该第四侧板254延伸的支撑板255的宽度较宽,用于遮挡该光扩散元件29与该光源27。该第四侧板254延伸的支撑板255的宽度指的是自该第四侧板254到该支撑板255位于该胶框25内侧的边缘的距离。
组装时,将该导光元件26的底面263设置于该反射结构28上,该光扩散元件29一体成型于该导光元件26上,其中,该光出射面299贴附于该导光元件26的入光面265。该光源27设置于该光扩散元件29的光入射面296一侧,且发光面273面对该光入射面296。该光学膜片组24设置于该导光元件26的顶面260上。设置该光学膜片组24、导光元件26、光扩散元件29及光源27于该胶框25的内侧以便收容。该支撑板255搭设于该导光元件26的顶面260上。该液晶面板22设置于该支撑板255上。
该光源27发出的光线经由光入射面296进入该光扩散元件29内,经由该第一透光层291、第二透光层293及第三透光层295的折射后由该光出射面299射入该入光面265,进入该导光元件26,并由导光元件26底面263的反射结构28的反射下由顶面260出射。
由于第一透光层291的折射率n1、第二透光层293的折射率n2及第三透光层295的折射率n3符合如下关系:n1>n2>n3,且该第三透光层295的折射率n3的折射率要大于该导光元件26的折射率。因此,光在各层膜的交界面位置多次的折射而扩大了传播的角度,从而达到扩散的作用,缩短了相邻二点光源272之间的混光距离,则作为遮蔽出光效果不理想区域的第四侧板254的支撑板255的宽度可明显变窄,令背光模组23及应用该背光模组23的液晶显示装置2的边框区域变窄,满足消费者需求。
进一步地,靠近光源27之交界面光源指向性较强,所以各层膜的交界面设置分布不同的微结构,在靠近光源位置设置较小区域、较密集、凹槽深度较浅之微结构来使光线发散,而到远离光源较远之交界面,设置较大区域、较疏散、凹槽深度较深之微结构来使光源发散来使光源27发出的光在光扩散元件29内扩散更均匀后传递至导光元件26。
此外,在本发明的另一实施例中(沿用上述标号),背光模组23包括光源模组(未标示),光源模组包括至少二点光源272与光扩散元件29。该光扩散元件29包括依序设置的第一透光层291、第二透光层293及第三透光层295。该第一透光层291相较于第二透光层293与第三透光层295更靠近该至少二点光源272。该第一透光层291的折射率大于该第二透光层293的折射率;该第二透光层293的折射率大于第三透光层295的折射率。该至少二点光源272产生的光线经由第一透光层291与第二透光层293交界面的折射后再由第二透光层293与第三透光层295交界面的折射后射出该光源模组。可以理解地,该光扩散元件29包括的层数可根据实际需要变化,如采用二层膜状结构、或者四层膜状结构或者更多层膜状结构的设置方式。此外,第一透光层291与第二透光层293交界面上,以及第二透光层293与第三透光层295的交界面上可设置微结构,以使光线发散,具体设置与第一实施方式基本相同。
Claims (11)
1.一种背光模组,其包括至少二点光源及导光元件,该导光元件接收该至少二点光源发出的光,其特征在于:该背光模组还包括光扩散元件,该光扩散元件包括第一透光层与第二透光层,该第一透光层的折射率大于该第二透光层的折射率,该第二透光层的折射率大于该导光元件的折射率,该至少二点光源产生的光线经由该第一透光层进入该光扩散元件,然后由该第一透光层与第二透光层的交界面折射后进入该第二透光层,再由该第二透光层射出该光扩散元件而进入该导光元件。
2.如权利要求1所述的背光模组,其特征在于:该背光模组进一步包括光学膜片组,该导光元件包括出光面,该光学膜片组设置于该出光面上。
3.如权利要求1所述的背光模组,其特征在于:该第一透光层与第二透光层的交界面上设置微结构,用于将入射光进一步的扩散传播,该微结构是V型槽、圆柱型槽、圆锥状槽、半球形槽结构,或者是V型凸起、圆柱型凸起、圆锥状凸起、半球形凸起结构或者上述各结构的一种或者几种的混合。
4.如权利要求1所述的背光模组,其特征在于:该第一透光层与第二透光层的交界面上设置微结构,该微结构为平行设置的V型槽,每一该点光源具有出光面,该V型槽在靠近该点光源的出光面的中心线的设置越密集,远离该出光面的中心线的设置越疏散。
5.如权利要求1所述的背光模组,其特征在于:该第一透光层与第二透光层的交界面上设置微结构,该第二透光层与该导光元件的交界面上设置微结构,设置于该第一透光层与第二透光层的交界面上微结构的区域小于设置于该第二透光层与该导光元件的交界面上微结构的区域,微结构的设置区域设置在点光源所发出的光的传播路径上。
6.如权利要求5所述的背光模组,其特征在于:该第一透光层与第二透光层的交界面上微结构的设置密度大于第二透光层与导光元件的交界面上微结构的设置密度。
7.如权利要求6所述的背光模组,其特征在于:该第一透光层与第二透光层的交界面上微结构的体积小于第二透光层与导光元件的交界面上微结构的体积。
8.如权利要求6所述的背光模组,其特征在于:该背光模组还包括胶框,该胶框包括第一侧板、第二侧板、第三侧板及该第四侧板,该第一侧板、第二侧板、第三侧板及该第四侧板的内侧向该胶框的中心共同延伸一支撑板,以将胶框围成的收容空间划分为两个部分,该第四侧板的支撑板遮挡该光扩散元件与该至少二点光源。
9.如权利要求1所述的背光模组,其特征在于:该光扩散元件与该导光元件为一体结构。
10.一种液晶显示装置,其包括一液晶面板及相邻该液晶面板且为该液晶面板提供光源的背光模组,其特征在于:该背光模组是权利要求1至9中任一权利要求所述的背光模组。
11.一种光源模组,其特征在于:该光源模组包括至少二点光源与光扩散元件,该光扩散元件包括第一透光层及第二透光层,该第一透光层的折射率大于该第二透光层的折射率,该至少二点光源产生的光线经由该第一透光层进入该光扩散元件,然后由该第一透光层与第二透光层的交界面折射后进入该第二透光层,再由该第二透光层射出该光扩散元件进而射出该光源模组。
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