CN105842923A - 一种背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示技术领域，公开了一种背光模组及显示装置。背光模组包括具有容置空间的背板、位于背板的容置空间内的光调制件，以及位于光调制件和背板的侧壁之间的光源组件，其中：光调制件包括多个平行设置的光调制板，光调制板远离光源组件的一侧具有扩散粒子，并且光调制板与背板的底壁的夹角α满足：其中，n₁为空气的折射率，n₂为光调制板的折射率。相比现有技术，该方案可以提高背光模组的光效，提升显示装置的光学品质。

Description

一种背光模组及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉一种背光模组及显示装置。

背景技术

在平板显示装置中，薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor LiquidCrystal Display，TFT-LCD)具有体积小、无辐射和制造成本相对较低等特点，在当前的平板显示器市场占据了主导地位。

背光模组作为液晶显示装置的关键组件之一，由于液晶面板本身不发光，背光模组的主要功能即在于为液晶面板提供均匀、高亮度的面光源，从而使液晶面板的出光侧能够正常显示影像。背光模组除应用在液晶电视机、液晶显示器之外，还可以应用在数码相框、电子纸、手机等需要背光的显示装置中。TFT-LCD通常包括偏振化方向相互垂直的第一偏光片和第二偏光片，分别位于液晶面板远离背光模组出光侧的一侧和液晶面板靠近背光模组出光侧的一侧。第二偏振片通过对背光模组发出的光进行起偏，形成振动方向与第二偏振片的偏振化方向一致的偏振光，偏振光穿过液晶时被液晶分子扭转，进而使扭转后的偏振光通过第一偏振片射出去，实现显示装置的亮态显示。

现有技术存在的缺陷在于，第二偏振片对自然光的起偏作用会造成50％以上的光损耗，并且由于导光板多采用聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)材质，光线在导光板中进行全反射传播时，会对蓝光波段具有一定的吸收作用，因此会导致色偏现象；此外，导光板底面的光学网点对光线具有一定的吸收作用，从而加剧光损耗。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种背光模组及显示装置，以提高背光模组的光效，提升显示装置的光学品质。

本发明实施例提供了一种背光模组，包括具有容置空间的背板、位于背板的容置空间内的光调制件，以及位于光调制件和背板的侧壁之间的光源组件，其中：

所述光调制件包括多个平行设置的光调制板，所述光调制板远离所述光源组件的一侧具有扩散粒子，并且所述光调制板与背板的底壁的夹角α满足：

$\mathrm{\α}=\frac{\mathrm{\π}}{2}-\arctan (n_2/n_1)$

其中，n₁为空气的折射率，n₂为光调制板的折射率。

在本发明实施例的技术方案中，光调制板与背板的底壁的夹角α满足上述关系时，光源组件发出的自然光射入到光调制板的入射角为arctan(n₂/n₁)，根据布儒斯特定律，光源组件发出的自然光经光调制板的反射后可以形成振动方向垂直于入射面的偏振光，因此，反射出光调制件的反射光为偏振光；而经光调制板的折射后形成的部分偏振光可以通过扩散粒子的散射作用恢复为自然光，该自然光射入到下一光调制板后同样接受上述调制作用。以此类推，从而使光源组件发出的自然光较大程度地以偏振光的形式反射出光调制件。因此，相比现有技术，该技术方案提高了背光模组的光效，提升了显示装置的光学品质。

优选的，所述光调制板为PMMA材质的光调制板或者PC材质的光调制板。PMMA材质和PC材质的光透过率较高，机械性能优良。

优选的，所述扩散粒子涂覆于光调制板远离所述光源组件的一侧表面。

优选的，所述光调制件还包括：与所述多个光调制板的后侧端面连接的支撑基板，以及与所述多个光调制板的前侧端面连接的防护层。利用支撑基板可以使光调制件更加方便且牢固地固定于背板上，防护层可以保护光调制板不被压伤、损坏。

可选的，所述光调制板与支撑基板和防护层分别通过粘胶连接。

优选的，所述支撑基板和防护层的材质与光调制板的材质相同。

可选的，所述光调制板、支撑基板和防护层为注塑成型的一体结构。采用该技术方案，可以简化光调制件的加工工艺，并提高光调制件的机械强度。

较佳的，靠近所述光源组件的光调制板的分布密度较小，远离所述光源组件的光调制板的分布密度较大。由于光源组件发出的自然光每经过一个光调制板的调制作用后，便会有部分光以偏振光的形式反射出光调制板，因此越远离光源组件的位置，光线便会越弱，增大光调制板的分布密度使光调制件远离光源组件的位置可以有相对密集的偏振光反射出光调制件，因此进一步提升了显示装置的光学品质。

优选的，所述背光模组还包括设置于所述光调制件的背侧的反射片。采用该技术方案，反射片可以将部分从光调制件的侧面和背面逃漏的光线反射回光调制件内，从而进一步提高了背光模组的光效。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括根据前述任一技术方案所述的的背光模组，以及位于背光模组前侧的液晶面板，其中，所述液晶面板的前侧设置有第一偏振片，所述第一偏振片的偏振化方向与光调制板反射出的偏振光的振动方向相互垂直。经过光调制板反射出的偏振光穿过液晶面板时会被液晶分子将振动方向扭转，进而从第一偏振片射出，实现显示装置的亮态显示。相比现有技术，该显示装置的光学品质得以提升。

优选的，所述液晶面板的背侧设置有与第一偏振片的偏振化方向相互垂直的第二偏振片。光源组件发出的自然光可能存在部分未经过光调制板的调制作用的光线，设置第二偏振片可以对该部分光线进行起偏，从而增加了光线利用率，进一步提高了背光模组的光效。

附图说明

图1为本发明实施例背光模组的局部结构示意图；

图2为本发明实施例中光调制件的结构示意图。

附图标记：

10-背板 20-光调制件 30-光源组件 40-反射片

50-光学膜片 21-光调制板 22-扩散粒子 23-支撑基板

24-防护层 51-遮光片 52-增光片

具体实施方式

为提高背光模组的光效，提升显示装置的光学品质，本发明实施例提供了一种背光模组及显示装置。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的背光模组，包括具有容置空间的背板10、位于背板10的容置空间内的光调制件20，以及位于光调制件20和背板10的侧壁之间的光源组件30，其中：

光调制件20包括多个平行设置的光调制板21，光调制板21远离光源组件30的一侧具有扩散粒子22，并且光调制板21与背板10的底壁的夹角α满足：

$\mathrm{\α}=\frac{\mathrm{\π}}{2}-\arctan (n_2/n_1)$

其中，n₁为空气的折射率，n₂为光调制板的折射率。

在本发明实施例的技术方案中，光调制板21与背板10的底壁的夹角α满足上述关系时，光源组件30发出的自然光射入到光调制板21的入射角β为arctan(n₂/n₁)，根据布儒斯特定律，光源组件30发出的自然光经光调制板21的反射后可以形成振动方向垂直于入射面的偏振光，因此，反射出光调制件20的反射光为偏振光；而经光调制板21折射后形成的部分偏振光可以通过扩散粒子22的散射作用恢复为自然光，该自然光射入到下一光调制板21后同样接受上述调制作用。以此类推，从而使光源组件30发出的自然光较大程度地以偏振光的形式反射出光调制件20。因此，相比现有技术，该技术方案提高了背光模组的光效，提升了显示装置的光学品质。

光调制板21的具体材质不限，例如可以为PMMA材质的光调制板或者PC材质的光调制板。在本发明实施例中，由于光调制板21的结构较为简单，光线在光调制板21中的传播路程较短，因此相比导光板，光调制板21对蓝光波段的吸收作用较小，减弱了色偏现象；并且，由于光调制板21的体积相对较小，相比现有技术，该方案还可以降低背光模组的生产成本。

在本发明的优选实施例中，扩散粒子22涂覆于光调制板21远离光源组件30的一侧表面。这样，经光调制板21折射后形成的部分偏振光通过扩散粒子22的散射作用后，可以较均匀的透射出光调制板21远离光源组件30的一侧表面，从而提高了背光模组的光效。扩散粒子可以为PMMA材质的扩散粒子或者PC材质的扩散粒子，值得一提的是，扩散粒子22与光调制板21需要设置为不同的材质，以使光线能顺利通过光调制件20的调制作用。

继续如图1所示，在本发明的优选实施例中，光调制件20还包括：与多个光调制板21的后侧端面连接的支撑基板23，以及与多个光调制板21的前侧端面连接的防护层24。利用支撑基板23可以使光调制件20更加方便且牢固地固定于背板10上，防护层24可以保护光调制板21不被压伤、损坏。

在本发明实施例中，某一部件的“前侧”可以理解为该部件靠近背光模组出光侧的一侧；“背侧”则可以理解为该部件远离背光模组出光侧的一侧。

在本发明的一个实施例中，光调制板21与支撑基板23和防护层24分别通过粘胶连接。

在本发明的优选实施例中，支撑基板和防护层的材质与光调制板的材质相同。此时，光调制板、支撑基板和防护层可以为注塑成型的一体结构，因此，简化了光调制件的加工工艺，并提高了光调制件的机械强度。

在本发明的优选实施例中，靠近光源组件的光调制板的分布密度较小，远离光源组件的光调制板的分布密度较大。由于光源组件发出的自然光每经过一个光调制板的调制作用后，便会有部分光以偏振光的形式反射出光调制板，因此越远离光源组件的位置，光线便会越弱，增大光调制板的分布密度使光调制件远离光源组件的位置可以有相对密集的偏振光反射出光调制件，因此进一步提升了显示装置的光学品质。

如图1所示，背光模组还包括设置于光调制件20的背侧的反射片40。采用该技术方案，反射片40可以将部分从光调制件20的侧面和背面逃漏的光线反射回光调制件20内，从而进一步提高了背光模组的光效。

此外，背光模组还包括设置于光调制件20的前侧的光学膜片50，光学膜片50包括遮光片51和增光片52等，用于遮光和增加辉度。值得一提的是，光学膜片50中不包括扩散片，以免将反射出光调制件的偏振光重新扩散，破坏偏振方向。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括根据前述任一技术方案的的背光模组，以及位于背光模组前侧的液晶面板，其中，液晶面板的前侧设置有第一偏振片，第一偏振片的偏振化方向与光调制板反射出的偏振光的振动方向相互垂直。经过光调制板反射出的偏振光穿过液晶面板时会被液晶分子将振动方向扭转，进而从第一偏振片射出，实现显示装置的亮态显示。相比现有技术，该显示装置的光学品质得以提升。

优选的，液晶面板的背侧设置有与第一偏振片的偏振化方向相互垂直的第二偏振片。光源组件发出的自然光可能存在部分未经过光调制板的调制作用的光线，设置第二偏振片可以对该部分光线进行起偏，从而增加了光线利用率，进一步提高了背光模组的光效。

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 (11)

1.一种背光模组，其特征在于，包括具有容置空间的背板、位于背板的容置空间内的光调制件，以及位于光调制件和背板的侧壁之间的光源组件，其中：

所述光调制件包括多个平行设置的光调制板，所述光调制板远离所述光源组件的一侧具有扩散粒子，并且所述光调制板与背板的底壁的夹角α满足：

$\mathrm{\α}=\frac{\mathrm{\π}}{2}-\arctan (n_2/n_1)$

其中，n₁为空气的折射率，n₂为光调制板的折射率。

2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述光调制板为PMMA材质的光调制板或者PC材质的光调制板。

3.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述扩散粒子涂覆于光调制板远离所述光源组件的一侧表面。

4.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述光调制件还包括：与所述多个光调制板的后侧端面连接的支撑基板，以及与所述多个光调制板的前侧端面连接的防护层。

5.如权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述光调制板与支撑基板和防护层分别通过粘胶连接。

6.如权利要求4所述的背光模组，其特征在于，所述支撑基板和防护层的材质与光调制板的材质相同。

7.如权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述光调制板、支撑基板和防护层为注塑成型的一体结构。

8.如权利要求1～7任一项所述的背光模组，其特征在于，靠近所述光源组件的光调制板的分布密度较小，远离所述光源组件的光调制板的分布密度较大。

9.如权利要求1～8任一项所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括设置于所述光调制件的背侧的反射片。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的背光模组，以及位于背光模组前侧的液晶面板，其中，所述液晶面板的前侧设置有第一偏振片，所述第一偏振片的偏振化方向与光调制板反射出的偏振光的振动方向相互垂直。

11.如权利要求10所述的显示装置，其特征在于，所述液晶面板的背侧设置有与第一偏振片的偏振化方向相互垂直的第二偏振片。