CN105549147A - 一种背光模组及其制备方法和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示器技术领域，公开了一种背光模组及其制备方法和显示装置，用以提高背光模组的亮度，提高背光模组稳定性，进而提高显示装置的显示效果。其中：背光模组，包括：导光板以及位于导光板的入光侧的光源，导光板背离其出光面的一面设有多个微结构网点，还包括：设置于导光板的入光侧和光源之间的折射层，折射层用于将光源发出的光全部折射向导光板的多个微结构网点所在侧。

Description

一种背光模组及其制备方法和显示装置
技术领域
本发明涉及显示器技术领域，特别涉及一种背光模组及其制备方法和显示装置。
背景技术
目前液晶显示装置的背光模组主要分为直下式和侧入式，而侧入式的背光模组普遍采用导光板结构，导光板能够使得背光源发出的线光源转换成为面光源。
现有的导光板背离其出光面的一面一般会设计多个微结构网点，光源发出的光线需要照射在微结构网点上才能转换为面光源，而光源发出的光大部分都是以平行光的形式射入导光板的，光源发出的部分光线不会照射在微结构网点上，而从导光板背离其入光侧的一面直接射出，这样光源发出的光的损失较大，背光源的亮度也较低。
发明内容
本发明提供了一种背光模组及其制备方法和显示装置，用以提高背光模组的亮度，提高背光模组稳定性，进而提高显示装置的显示效果。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种背光模组，包括：导光板以及位于所述导光板的入光侧的光源，所述导光板背离其出光面的一面设有多个微结构网点，还包括：设置于所述导光板的入光侧和光源之间的折射层，所述折射层用于将所述光源发出的光全部折射向所述导光板的多个微结构网点所在侧。
本发明提供的背光模组，通过在导光板的入光侧和光源之间设置折射层，可以使得光源发出的平行光经过折射层折射后，全部射向导光板的多个微结构网点所在侧，可以避免光源发出的光直接从导光板的背光面出射出去的现象发生，提高背光模组的亮度。另外通过设置折射层，就可以不用将导光板设置成楔形结构，这样可以提高背光模组的稳定性，在运输过程中或者在信赖性测试中，稳定性较高，相比现有的喇叭口式的导光板的设计，可以使得整个背光模组厚度变薄，故本发明提供的背光模组具有较好的稳定性，可以提高显示装置的显示效果。
在一些可选的实施方式中，所述折射层的透过率大于95％。选择透过率高的折射层，可以减少折射层对光源发出的光的阻挡作用，提高光源被利用率。
在一些可选的实施方式中，所述折射层朝向所述导光板的入光侧的一面为斜面。
在一些可选的实施方式中，所述折射层为楔形膜。
在一些可选的实施方式中，所述光源的发光面为平面，所述折射层的斜面与所述发光面所成的角度为1度～3度之间。
在一些可选的实施方式中，所述折射层的斜面与所述发光面所成的角度随所述折射层的折射率增大而减小。
在一些可选的实施方式中，所述折射层朝向所述导光板的入光侧的一面为向所述导光面的入光侧凸起的凸面。
在一些可选的实施方式中，沿所述导光板的出光面指向所述导光板的多个微结构网点所在面的方向、所述折射层的折射率逐渐减小。由于光源发出的光大部分以平行光的方式照射向折射层，将折射层的折射率设置的不同，可以使得位于上方的光，具有较大的折射角，可以更好的射向导光板的微结构网点。
在一些可选的实施方式中，所述折射层的材料包括：甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯中的任意一种。
本发明还提供了一种背光模组的制备方法，包括：
在背光模组内的光源和导光板的入光侧之间形成折射层，其中：所述折射层用于将所述光源发出的光全部折射向所述导光板的多个微结构网点所在侧。
采用本发明提供的背光模组的制备方法，通过在导光板的入光侧和光源之间形成折射层，可以使得光源发出的平行光经过折射层折射后，全部射向导光板的多个微结构网点所在侧，可以避免光源发出的光直接从导光板的背光面出射出去的现象发生，提高背光模组的亮度。另外通过设置折射层，就可以不用将导光板设置成楔形结构，这样可以提高背光模组的稳定性，在运输过程中或者在信赖性测试中，稳定性较高，相比现有的喇叭口式的导光板的设计，可以使整个背光模组厚度变薄，故采用本发明提供的制备方法制备的背光模组，具有较好的稳定性，可以提高显示装置的显示效果。
在一些可选的实施方式中，所述折射层通过双面胶贴合在所述光源的发光面上。
在一些可选的实施方式中，所述折射层通过溅镀方式形成在所述光源的发光面上。
本发明还提供了一种显示装置，包括：上述任一项所述的背光模组。由于上述背光模组可以提高背光模组的亮度，提高背光模组稳定性，故本发明提供的显示装置具有较好的显示效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例提供的背光模组的一种结构示意图；
图2本发明实施例提供的背光模组中折射层的斜面与发光面所成的角度推导原理示意图；
图3为本发明实施例提供的背光模组的另一种结构示意图；
图4为本发明实施例提供的背光模组中的光路示意图。
图中：
1-导光板11-微结构网点
2-光源21-发光面
3-折射层
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1和图2所示，其中：图1为本发明实施例提供的背光模组的一种结构示意图；图2本发明实施例提供的背光模组中折射层的斜面与发光面所成的角度推导原理示意图；本发明提供的背光模组，包括：导光板1以及位于导光板1的入光侧的光源2，导光板1背离其出光面的一面设有多个微结构网点11，还包括：设置于导光板1的入光侧和光源2之间的折射层3，折射层3用于将光源2发出的光全部折射向导光板1的多个微结构网点11所在侧。
本发明提供的背光模组，通过在导光板1的入光侧和光源2之间设置折射层3，可以使得光源2发出的平行光经过折射层3折射后，全部射向导光板1的多个微结构网点11所在侧，可以避免光源2发出的光直接从导光板1的背光面出射出去的现象发生，提高背光模组的亮度。另外通过设置折射层3，就可以不用将导光板1设置成楔形结构，这样可以提高背光模组的稳定性，在运输过程中或者在信赖性测试中，稳定性较高，相比现有的喇叭口式的导光板1的设计，可以使整个背光模组厚度变薄，故本发明提供的背光模组具有较好的稳定性，可以提高显示装置的显示效果。
进一步的，折射层3的透过率大于95％。选择透过率高的折射层3，可以减少折射层3对光源2发出的光的阻挡作用，提高光源2被利用率。
上述折射层3的具体形状可以有多种：
本发明提供的一种可选的实施方式中，如图1所示，折射层3朝向导光板1的入光侧的一面为斜面。
具体的，折射层3为楔形膜。
为了保证折射层3能够将光源2发出的光全部折射向导光板1的微结构网点11，进一步的，光源2的发光面21为平面，折射层3的斜面与发光面21所成的角度为1度～3度之间。
如图2所示，假设导光板1的折射率为n1，楔形膜的折射率为n2，灯的厚度为t1，导光板1的厚度为t2，导光板1的长度为L2，中间过程角度参数分别为α、β、γ。
由折射定律得：
s i n β s i n γ = n 2
由数学几何模型得：
β＝α-θ
由以上公式即可计算出折射层3的最佳角度θ。
上述折射层3的斜面与发光面21所成的角度随折射层3的折射率增大而减小。
一种具体实施例中：
光板采用PMMA材质，其折射率为n1＝1.49，楔形膜也采用PMMA材质，其折射率为n2＝1.49，Led灯的厚度为t1＝0.6mm，导光板1的厚度为t2＝0.58mm，导光板1的长度为L2＝110mm，通过以上公式即可得到最佳楔形角度θ＝1.51度，并用光学模拟软件对其没有配置楔形膜和配置有楔形膜的光效进行对比模拟，通过模拟分析，在没有配置楔形膜的背光源上的平均亮度为1431.25nits，而在相同条件下配置有此楔形膜的背光源上的平均亮度为1564.71nits，可见本发明提供的背光模组够将背光亮度增益8.53％。
另一种具体实施方式中，导光板1采用PMMA材质，其折射率为n1＝1.49，楔形膜也采用PC材质，其折射率为n2＝1.586，灯的厚度为t1＝0.6mm，导光板1的厚度为t2＝0.58mm，导光板1的长度为L2＝110mm，通过以上公式即可得到最佳楔形角度θ＝1.42度，并用光学模拟软件对其没有配置楔形膜和配置有楔形膜的光效进行对比模拟，通过模拟分析，在没有配置楔形膜的背光源上的平均亮度为1431.25nits，而在相同条件下配置有此楔形膜的背光源上的平均亮度为1558.37nits，可见本发明提供的背光模组够将背光亮度增益8.16％。
如图3所示，图3为本发明实施例提供的背光模组的另一种结构示意图，本发明实施例提供的另一种可选的实施方式中，折射层3朝向导光板1的入光侧的一面为向导光面的入光侧凸起的凸面。曲面的曲率可以根据实际需要设定。
较佳的实施方式中，凸面上的任一点沿着凸面由所述导光板的出光面所在侧向微结构网点所在侧滑动时，通过该点的切线与发光面所成的角度逐渐减小。
较佳的实施方式中，如图4所示，图4为本发明实施例提供的背光模组中的光路示意图；沿导光板1的出光面指向导光板1的多个微结构网点11所在面的方向(如图4所示箭头方向)、折射层3的折射率逐渐减小。由于光源发出的光大部分以平行光的方式照射向折射层3，将折射层3的折射率设置的不同，可以使得位于上方的光，具有较大的折射角，可以更好的射向导光板1的微结构网点11。
上述折射层3的具体材料有多种，一种具体的实施方式中，折射层3的材料包括：甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯中的任意一种。
甲基丙烯酸甲酯是一种有机化合物，又称MMA，简称甲甲酯。是一种重要的化工原料，是生产透明塑料聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃，PMMA)的单体。
聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。
本发明还提供了一种背光模组的制备方法，包括：
在背光模组内的光源2和导光板1的入光侧之间形成折射层3，其中：折射层3用于将光源2发出的光全部折射向导光板1的多个微结构网点11所在侧。
采用本发明提供的背光模组的制备方法，通过在导光板1的入光侧和光源2之间形成折射层3，可以使得光源2发出的平行光经过折射层3折射后，全部射向导光板1的多个微结构网点11所在侧，可以避免光源2发出的光直接从导光板1的背光面出射出去的现象发生，提高背光模组的亮度。另外通过设置折射层3，就可以不用将导光板1设置成楔形结构，这样可以提高背光模组的稳定性，在运输过程中或者在信赖性测试中，背光模组的稳定性较高，相比现有的喇叭口式的导光板1的设计，可以使整个背光模组厚度变薄，故采用本发明提供的制备方法制备的背光模组，具有较好的稳定性，可以提高显示装置的显示效果。
上述折射层3可以通过双面胶贴合在光源2的发光面21上，也可以通过溅镀方式形成在光源2的发光面21上。
上述折射层3的具体材料有多种，一种具体的实施方式中，折射层3的材料包括：甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯中的任意一种。
甲基丙烯酸甲酯是一种有机化合物，又称MMA，简称甲甲酯。是一种重要的化工原料，是生产透明塑料聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃，PMMA)的单体。
聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。
本发明还提供了一种显示装置，包括：上述任一项所述的背光模组。由于上述背光模组可以提高背光模组的亮度，提高背光模组稳定性，故本发明提供的显示装置具有较好的显示效果，具有较好的运输和测试稳定性。
该显示装置可以是笔记本电脑显示屏、液晶显示器、液晶电视、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。
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 (13)

1.一种背光模组，包括：导光板以及位于所述导光板的入光侧的光源，所述导光板背离其出光面的一面设有多个微结构网点，其特征在于，还包括：设置于所述导光板的入光侧和光源之间的折射层，所述折射层用于将所述光源发出的光全部折射向所述导光板的多个微结构网点所在侧。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述折射层的透过率大于95％。
3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述折射层朝向所述导光板的入光侧的一面为斜面。
4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述折射层为楔形膜。
5.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述光源的发光面为平面，所述折射层的斜面与所述发光面所成的角度为1度～3度之间。
6.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述折射层的斜面与所述发光面所成的角度随所述折射层的折射率增大而减小。
7.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述折射层朝向所述导光板的入光侧的一面为向所述导光面的入光侧凸起的凸面。
8.根据权利要求1～7任一项所述的背光模组，其特征在于，沿所述导光板的出光面指向所述导光板的多个微结构网点所在面的方向、所述折射层的折射率逐渐减小。
9.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述折射层的材料包括：甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯中的任意一种。
10.一种背光模组的制备方法，其特征在于，包括：
在背光模组内的光源和导光板的入光侧之间形成折射层，所述折射层用于将所述光源发出的光全部折射向所述导光板的多个微结构网点所在侧。
11.根据权利要求10所述的背光模组的制备方法，其特征在于，所述折射层通过双面胶贴合在所述光源的发光面上。
12.根据权利要求10所述的背光模组的制备方法，其特征在于，所述折射层通过溅镀方式形成在所述光源的发光面上。
13.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求1～9任一项所述的背光模组。
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