CN105068316A - 背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种背光模组及显示装置。本发明提供的背光模组包括导光板和入射光源，导光板包括反射面、入光面和出光面，所述入光面位于所述导光板侧面，所述反射面与所述出光面相对设置，所述反射面上具有多个网点，所述入射光源和入光面相对设置，入射光源为白色光源，所述网点包括红色网点、绿色网点和蓝色网点。本发明能够为液晶面板提供纯度较高且颜色均匀的白光背光光源。

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

目前，随着电子技术的发展以及消费者对电视尺寸、画质等要求的提高，液晶电视成为行业内的主流发展趋势。

当前，液晶电视中的背光模组通常包括侧光式背光模组，在侧光式背光模组中包括有入射光源与导光板，入射光源一般为白色发光二极管(LED)，白色LED所发出的光由导光板的入光侧射入，并经过导光板上的网点进行反射与扩散，从而在导光板的出光侧形成面光源。现有的导光板网点常采用黑色油墨印刷而成，油墨可以为反射油墨，也可以在油墨中添加散射粒子，其用于将入射至网点的光线进行漫反射，以破坏原有的反射光路，有利于均匀的面光源的形成。

当前的液晶电视在显示画面时，是利用背光模组所形成的面光源，经过液晶面板的红、绿、蓝(RGB)三个色彩通道的共同作用后，完成画面中不同色彩的调配显示。然而，当普通白色LED作为入射光源时，其发出的白光不仅包括红绿蓝三原色，还包括有除三原色外的其它色光，这些杂色光线的存在，会干扰液晶面板对红绿蓝三原色的输出，致使液晶面板输出的红绿蓝三原色的半波宽过宽，从而影响到三原色的颜色纯度，又因为其它颜色均可通过红绿蓝三原色以不同比例混合而成，所以当三原色的颜色纯度较低时，可实现的色域范围较窄。这样影响了液晶屏幕对红绿蓝三原色的正常显示，从而难以实现液晶屏幕的广色域显示，最终影响显示效果。

发明内容

本发明提供一种背光模组及显示装置，能够为液晶面板提供高纯度且均匀分布的白色面光源，以解决液晶屏幕色域较窄的问题。

一方面，本发明提供一种背光模组，包括导光板和入射光源，导光板包括反射面、入光面和出光面，入光面位于导光板侧面，反射面与出光面相对设置，反射面上具有多个网点，入射光源与导光板的入光面相对设置，其中，入射光源为白色光源，网点包括红色网点、绿色网点和蓝色网点。

另一方面，本发明提供一种显示装置，包括外壳、液晶显示面板与如上所述的背光模组，背光模组与显示屏均设置在外壳中，背光模组的出光面与液晶显示面板相对设置。

本发明提供的背光模组及显示装置，背光模组包括导光板和入射光源，导光板包括反射面、入光面和出光面，入光面位于导光板侧面，反射面与出光面相对设置，反射面上具有多个网点，入射光源与入光面相对设置，其中，入射光源为白色光源，网点包括红色网点、绿色网点和蓝色网点。这样在入射光源发出的白色光射入导光板后，因为导光板上红、绿、蓝三种不同颜色的网点只会将白色光中对应三种颜色的色光反射至出光面，而白色光中其它频谱的杂色光均被网点所吸收，使得红绿蓝三色的半波宽变窄，所以由导光板出光面射出的白色光是由纯正的红、绿、蓝三原色所混合形成的高纯度白光。因此，背光模组能够产生纯度较高且均匀分布的白光，可以使液晶屏幕实现广色域显示。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的背光模组的结构示意图；

图2A是本发明实施例一提供的导光板单个网点的光线反射示意图；

图2B是本发明实施例一提供的导光板网点进行光线混合的示意图；

图3A是本发明实施例一提供的一种导光板网点排布方式的示意图；

图3B是本发明实施例一提供的另一种导光板网点排布方式的示意图；

图3C是本发明实施例一提供的又一种导光板网点排布方式的示意图；

图3D是本发明实施例一提供的第四种导光板网点排布方式的示意图；

图4是本发明实施例一提供的导光板网点面积大小的变化示意图；

图5A是本发明实施例一提供的单色网点密度的分布示意图；

图5B是本发明实施例一提供的单色网点密度变大的分布示意图；

图5C是本发明实施例一提供的单色网点密度变小的分布示意图；

图6是本发明实施例二提供的显示装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例一提供的背光模组的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的背光模组包括导光板A和入射光源L，导光板A包括反射面1、入光面2和出光面3，入光面2位于导光板侧面，反射面1与出光面3相对设置，反射面1上具有多个网点11，入射光源L与入光面相对设置，其中，入射光源L为白色光源，网点11包括红色网点、绿色网点和蓝色网点。

背光模组是位于液晶显示面板背后的光源，因为液晶显示面板本身并不发光，而是通过对光线调制来显示字符或图形，所以背光模组的发光效果可直接决定液晶显示屏幕的视觉效果。导光板A作为侧光式背光模组中的主要光学元件，其作用为引导光线的传输方向，使点状或线状光源的入射光线通过导光板之后均匀出射，在导光板A的出光面3形成面光源。具体的，导光板A的入光面2与背光模组的白色的入射光源L相对，用于使入射光源L产生的光线射入导光板A内部，导光板A内部具有相对设置的反射面1及出光面3，反射面1上具有多个网点11。网点11也叫做导光点，可以通过印刷或者化学蚀刻等方法设置在反射面1上，印刷网点多采用具有较高高反射率的材料制成。当光由入射光源L发出，经由入光面2进入导光板内部后，再照射在放射面1上，反射面1上布置有大量网点11，当光线射到各个网点11时，反射光会往各个角度散射，有部分光线无法透射出导光板A外部，并在导光板内继续传播，而其余光线可由出光面3射出，并形成均匀出射的光线，从而在导光板A的出光面3形成了均匀发光的面光源。

本发明所提供的背光模组，其入射光源L为白光光源，例如白色发光二极管(LED)等，且导光板A内部的网点11包括红色网点、绿色网点和蓝色网点。红色、绿色和蓝色为三原色，即通常所说的RGB(分别指Red、Green、Blue)颜色，三原色为不可再分解的色彩，且可利用三原色合成出其它颜色的光。因为红色网点只能反射红色的光线并吸收其他波长的光线，绿色网点只能反射出绿色的光线并吸收其他光线，而蓝色网点只能反射蓝色的光线并吸收其他光线，所以导光板反射面1上的网点11会分别反射出红色光、绿色光与蓝色光，进而过滤了除红绿蓝三色之外的其他波长或颜色的光线。当高纯度的红色光、绿色光和蓝色光等量合成时，可混合出白光，由三原色混合成的白光具有较高的纯度，可改善液晶面板所输出的红绿蓝三原色的半波宽，减少液晶面板输出的三原色的光谱重叠范围，这样让红绿蓝三原色的颜色纯度得到提高，从而实现广色域显示。

具体的，图2A是本发明实施例一提供的导光板单个网点的光线反射示意图。如图2A所示，入射光线01在导光板A内传播并碰到网点11时，会由不同角度进行散射，如图中02、03、04、05、06等不同角度的光线，当入射光线与反射面1的法线夹角大于全反射角时，光线无法折射出，会在导光板内继续传播，当入射光线与反射面1的法线夹角小于全反射角时，可形成出射光线。其中，入射光线可形成出射光线的角度与导光板A的材质有关，当导光板A由聚甲基丙烯酸甲酯(简称PMMA)制成时，入射光线的角度需要小于42度。

而当多个不同颜色的网点进行光线反射时，则要考虑到不同色光的叠加现象。图2B是本发明实施例一提供的导光板网点进行光线混合的示意图。如图2B所示，当入射光线01相邻的几个网点11时，每个网点11会各自产生不同角度的散射光线02-06，不同网点11的散射光线在一定的角度范围内进行叠加。网点11的位置不同，光线相互叠加的范围不同。如果相邻的几个网点11分别为红色网点、绿色网点和蓝色网点，不同颜色网点11各自反射的红绿蓝三色光线会在共同的叠加区域内形成混合并形成白光，多个网点11叠加所形成的白光由出光面3出射，即可形成白色的面光源。

上述不同颜色网点11进行反射光线的叠加与合成时，所形成白光的范围与网点11之间的排布间距有关。当相邻红色网点、绿色网点与蓝色网点之间的间距较大时，因各个网点11所反射光线之间的叠加区域较小，所以相邻三种不同颜色网点11所形成的白光范围较小；而当相邻三种颜色网点11之间的间距较小时，因各网点11反射光线的叠加区域较大，所以所形成的白光范围也较大。

因为导光板A所混合出的白光是在过滤了其他颜色的光线后，由红、绿、蓝三种纯色光所组成，所以其颜色纯度较高。因而导光板A在白色入射光源L照射下，可以产生纯度较高的白光，并进而使整个背光模组所发出高纯度白光，从而实现了液晶屏幕的广色域。

其中，为了简化导光板A的制作工序，网点11可以由油墨印刷而成。具体的，可以采用红色油墨、绿色油墨和蓝色油墨分别丝印在导光板A的反射面1上。因为不同颜色的油墨较容易制备，所以采用油墨印刷网点11可以简化网点11的制作工艺，减少导光板的制作成本。

此外，为了提高反射面1上网点11对入射光线的散射效果，在网点11中还包括有散射粒子，例如有机硅光散射粒子等。散射粒子可以添加入网点11油墨中，或者直接加入制作导光板A的材料中。散射粒子可以提供优良的光线传输-散射性能，以加强网点的散射效果。

在上述实施方式中，背光模组的导光板包括反射面、入光面和出光面，入光面位于导光板侧面，反射面与出光面相对设置，反射面上具有多个网点，导光板的入射光源与入光面相对设置其中，入射光源为白色光源，网点包括红色网点、绿色网点和蓝色网点。这样入射光源发出的白光射入导光板后，经由红、绿、蓝三种不同颜色网点的反射，重新混合成为了纯度较高的白光，该高纯度白光可以使液晶屏幕的液晶面板输出高纯度的红绿蓝三色光，从而使液晶屏幕实现广色域。

在前述实施例的基础上，下面分别提供几种不同的导光板上的网点排布方式。

图3A是本发明实施例一提供的一种导光板网点排布方式的示意图。如图3A所示，在一般情况下，导光板A上红色网点、绿色网点和蓝色网点这三种不同的网点11可以为间隔排布。例如，每个红色网点的相邻网点是绿色或者蓝色网点。三种不同颜色的网点11间隔且交替排布，以使每个网点11周围都包括有其他两种颜色的网点。因为当导光板反射面1上的红色、绿色或蓝色网点不为间隔排布时，在反射面1上可能会存在不同网点分布不均的现象，如有部分区域只存在单色或两种颜色的网点等，这部分区域内的网点进行反射时，反射的不同色光的范围重叠部分较小甚至没有重叠，所以当进行白光的反射时，该部分区域只能反射出单色光或者多种色光混杂而成的光带或者其它光斑，而无法反射出三原色混合而成的白光。因而，使导光板A上红色、绿色和蓝色网点为间隔排布，能使导光板A整个反射面1上的所有区域都能够同时反射红光、绿光及蓝光这三种不同颜色的光线，三色光之间重叠部分较大，可混合出高纯度的白光，从而避免出现不同颜色的色带或光斑。

进一步的，为了保证导光板A的出光均匀性，在红色网点、绿色网点和蓝色网点之间为间隔排布时，相邻网点11之间可以保持相同的间隔距离。相邻网点11之间的间隔距离可以根据实际需要而进行设置。

此外，还可以采用群组的方式排布导光板A上不同颜色的网点11。图3B是本发明实施例一提供的另一种导光板网点排布方式的示意图。如图3B所示，多个网点11形成间隔排布的网点群，且每个网点群包括至少一个红色网点、至少一个绿色网点和至少一个蓝色网点。这样每一个网点群被白色的入射光线照射上，都可以形成红色、绿色与蓝色的反射光线，并汇聚形成白光。具体的，单个网点群内的红色网点、绿色网点和蓝色网点之间间距较小，且可以排列成不同的形状与图形。例如在图2B中，单个网点群内的不同颜色网点排列成为一条直线。为了保证光反射的统一性与出光均匀性，所有网点群内的直线朝向均一致。

同时，网点群中不同颜色的网点11还可以以别的方式进行排列。图3C是本发明实施例一提供的又一种导光板网点排布方式的示意图。如图3C所示，单个网点群中的红色网点、绿色网点与蓝色网点之间可以为多边形排布，例如三角式排布。这样排列的好处是相邻网点群之间在各个方向上的间距均相等或相近，从而进一步保证了导光板A的出光均匀性。此外，单个网点群中的红色网点、绿色网点与蓝色网点还可以以其它方式，如四边形或正六边形进行排列。例如是一个网点群中可包括两个红色网点、两个绿色网点及两个蓝色网点，该六个网点位于一个正六边形的六个顶点上，且相邻顶点位置的网点颜色不同。

其中，需要说明的是，每个网点群中的红色网点、绿色网点与蓝色网点的数量不一定相同。例如，一个网点群中可能包括有两个红色网点、一个绿色网点与一个蓝色网点。因为红色光、绿色光与蓝色光所具有的能量并不相同，从而造成网点群所反射的白光偏色，因而可以通过调整单个网点群中红色网点、绿色网点与蓝色网点的数量，以调整反射光的颜色。

具体的，无论上述哪种网点排布方式，单个网点11都可以具有多种形状，例如网点11的形状为圆形或多边形。网点11的形状可以由网点印刷设备而定，例如网点印刷设备可产生圆形的油墨墨滴，或者其它多边形的油墨墨滴。

进一步的，因为在靠近入光面2一侧的光强度较强，而远离入光面2一侧的光强度较弱，这样导光板A在进行光的传输时，就会产生靠近入光面2一侧较亮，而远离入光面2一侧较暗的情况。因而，可以使远离入光面2的网点11与靠近入光面2的网点11的大小不同，来控制网点11对入射光的反射。图3D是本发明实施例一提供的第四种导光板网点排布方式的示意图。如图3D所示，远离入光面2的网点11的面积大于靠近入光面2的网点11的面积.此时在靠近入光面2一侧，因为光强度足够，所以该侧网点11采用较小面积即可反射出光强足够的光；而远离入光面2一侧因为光强不足，所以该侧网点11必须采用较大面积才可反射出足够强的光。

进一步的，网点11面积沿入光面2远近而变化的规律可以根据实验及经验数据得出，例如为直线变化或者曲线变化等。图4是本发明实施例一提供的导光板网点面积大小的变化示意图。其中，图形的横轴为网点11距离入光面2的距离，而纵轴为网点11的面积大小，如图4所示，在第一种可能的变化模式中，网点的大小随网点11与入光面2之间距离的变化而呈近乎直线变化，网点密度呈线性增长；而第二种可能的变化模式中，网点的大小随网点11与入光面2距离变化可以更为缓慢，而呈一条抛物线形式；在第三种可能的变化模式中，网点的大小随网点11与入光面2距离的变化最为缓慢，且在某一距离后，网点的面积大小反而随着离入光面2距离的增大而逐渐减小，从而呈自由曲线模式，以避免靠近出光面2的网点对光线的反射过强而形成光带，从而影响出光效果。上述三种可能的网点面积变化模式可以依照背光模组的实际情况而自由选取，且不同颜色的网点可以遵循不同的变化模式，例如红色网点可以遵循第一种可能的变化模式，而蓝色网点遵循第二种变化模式而变化，或者红色网点、绿色网点及蓝色网点均按照某一种可能的变化模式而改变大小。这样在实际进行导光板A的制备时，网点的面积大小也应按照上述直线、抛物线或者自由曲线的形式而变化，最终使得光线能够均匀地从导光板A的出光面3出射，确保导光板A出射的光线保持均匀一致。

除了上述改变单个网点面积的方法外，还可以进一步通过改变网点11排布的疏密程度来保证导光板A中出光面3的均匀出光。此时，可以设置远离入光面2的单位区域的网点密度大于靠近入光面2的单位区域的网点密度。其中，网点密度为反射面1上的单位区域中所有网点11的总面积与单位区域的面积的比值。网点密度可以通过控制单位区域中网点11排布的疏密程度的方式进行改变，也可以通过增大或减小单位区域中单个网点11的面积来改变。

此外，当导光板A中出光面3的某个区域内出现了单一颜色不均的现象，例如区域内出现了较强的红光、绿光或蓝光时，此时可以对该区域内对应颜色的网点11的大小进行调整。具体的，可以使反射面1上的待调整颜色偏差的区域中红色网点、绿色网点和蓝色网点的网点密度不同，以修正待调整颜色偏差区域的颜色偏差。因为网点密度大小可以影响该网点反射的光线强度，所以加大待调整颜色偏差区域中某种颜色网点的网点密度，可以增加该区域内该种颜色的光线的强度，而减小待调整颜色偏差区域内该颜色网点的网点密度，可以减少区域内该颜色的光线的强度，从而避免出光面3一侧形成的白色光不均匀的现象。

图5A是本发明实施例一提供的单色网点密度的分布示意图。如图5A所示，该图中所表示的是某单一颜色的网点在出光面3整个区域上的网点密度，例如红色网点的网点密度等。此时出光面3的该颜色的网点密度在出光面3上的分布形成了多条等密度线。一般的，除了局部区域外，一般与入光侧或出光面侧距离相同的区域，其网点密度基本相同，即等密度线为接近水平的直线。此时，如果某一区域内出现了该颜色光线过强或过弱而导致的过渡不均现象，则可以对待调整颜色偏差的区域内的该颜色的网点11的网点密度进行调整。图5B是本发明实施例一提供的单色网点密度变大的分布示意图。如图5B所示，此时，将待调整颜色偏差的区域内的单色网点的网点密度进行增大处理，如增大单个网点11的面积大小等，可以增强待调整颜色偏差区域内该颜色的光线强度，从而消除过渡不均现象，对应的，此时待调整颜色偏差区域内单色网点的等密度线为向下凸出的曲线。图5C是本发明实施例一提供的单色网点密度变小的分布示意图。如图5C所示，可减小待调整颜色偏差的区域内的单色网点的网点密度，从而减少该区域内对应颜色的光线强度，此时待调整颜色偏差区域内该色网点的等密度线为向上凸起的曲线。通过调整反射面上出现颜色偏差区域中红色网点、绿色网点和蓝色网点的网点密度，使不同颜色网点11的网点密度不同，可以修正该区域的颜色偏差，并进而消除导光板所形成的面光源颜色过渡不均的现象。

本实施例中，背光模组包括导光板与入射光源，导光板包括反射面、入光面和出光面，入光面位于导光板侧面，反射面与出光面相对设置，反射面上具有多个网点，入射光源与入光面相对设置，其中，入射光源为白色光源，网点包括红色网点、绿色网点和蓝色网点。这样可以将入射的白色光射入导光板后，经由导光板反射面上红、绿、蓝三种不同颜色网点的反射，重新混合以产生纯度较高的白光。背光模组作为液晶显示面板的关键部件，能够产生纯度较高且均匀分布的白光，从而为液晶显示面板提供亮度足够、分布均匀的面光源，保证液晶显示面板的广色域显示效果，并避免液晶屏幕的颜色不均及局部偏色现象。

图6是本发明实施例二提供的显示装置的结构示意图。如图6所示，本实施例提供的显示装置包括外壳30、液晶显示面板10与如上述实施例一所述的背光模组20，背光模组20与液晶显示面板10均设置在外壳30中，背光模组20的出光面与液晶显示面板10相对设置。其中，背光模组20的结构、功能与作用已在前述实施例中详细说明，此处不再赘述。

具体的，显示装置的外壳30通常可以包括前框与后框，且液晶显示面板10被设置在前框中，而背光模组20通常位于后框内。背光模组20的出光面即为导光板A的出光面3，该出光面3与液晶显示面板10相对设置，可为液晶显示面板10提供均匀的面光源。

本实施例所提供的显示装置，其背光模组可以通过过滤其它颜色的杂光，以减小红绿蓝三色的半波宽，从而产生纯度较高的白光，从而为液晶显示面板提供纯度较高、亮度足够且分布均匀的白色面光源，以使液晶显示面板可以输出高纯度的红绿蓝三原色，从而保证广色域显示效果。

本实施例中，显示装置包括外壳、液晶显示面板与如上述实施例一所述的背光模组，背光模组与液晶显示面板均设置在外壳中，背光模组的出光面与液晶显示面板相对设置。这样显示装置的背光模组可以产生均匀分布，且纯度较高的白光，能够实现液晶屏幕的广色域显示，并避免液晶屏幕的颜色不均及局部偏色现象。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种背光模组，其特征在于，包括导光板和入射光源，所述导光板包括反射面、入光面和出光面，所述入光面位于所述导光板侧面，所述反射面与所述出光面相对设置，所述反射面上具有多个网点，所述入射光源与所述入光面相对设置，其中，所述入射光源为白色光源，所述网点包括红色网点、绿色网点和蓝色网点。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述红色网点、所述绿色网点和所述蓝色网点间隔排布。

3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述多个网点形成多个间隔排布的网点群，每个所述网点群包括至少一个所述红色网点、至少一个所述绿色网点和至少一个所述蓝色网点。

4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，每个所述网点群中的所述红色网点、所述绿色网点与所述蓝色网点排布在一条直线上。

5.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，每个所述网点群中的所述红色网点、所述绿色网点与所述蓝色网点呈多边形排布。

6.根据权利要求1-5任一项所述的背光模组，其特征在于，每个所述网点的形状为圆形或多边形。

7.根据权利要求1-5任一项所述的背光模组，其特征在于，远离所述入光面的网点的面积大于靠近所述入光面的网点的面积。

8.根据权利要求1-5任一项所述的背光模组，其特征在于，远离所述入光面的单位区域的网点密度大于靠近所述入光面的单位区域的网点密度，其中，所述网点密度为所述反射面上的单位区域中所有网点的总面积与所述单位区域的面积的比值。

9.根据权利要求1-5任一项所述的背光模组，其特征在于，所述反射面上的待调整颜色偏差的区域中所述红色网点、所述绿色网点和所述蓝色网点的网点密度不同，以修正所述待调整颜色偏差的区域的颜色偏差。

10.一种显示装置，其特征在于，包括外壳、液晶显示面板与如权利要求1-9任一项所述的背光模组，所述背光模组与所述液晶显示面板均设置在所述外壳中，所述背光模组的出光面与所述液晶显示面板相对设置。