CN106405932A - 一种背光模组及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及显示技术领域，公开一种背光模组及显示装置。背光模组包括背板和与背板连接的至少一个光源，以及与每个光源一一对应设置的导光组件，每个光源的出光侧与对应的导光组件的入光侧相对设置，并用于向导光组件的入光侧发出平行光线；每个导光组件包括多层设置于背板上的半反半透膜，多层半反半透膜在导光组件对应的光源的光线传播方向上依次间隔设置，每层半反半透膜的延伸方向与光源的光线传播方向垂直，且每层半反半透膜所在平面与光源的光线传播方向之间的夹角为锐角。该背光模组不需在其出光侧设置光学膜材，提高了光源的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种背光模组及显示装置。
背景技术
在液晶显示装置的背光模组中，为提高背光模组的出光亮度和出光均匀性，需要在背光模组的出光侧设置多个光学膜材，常用的光学膜材主要包括用于提高背光模组的出光均匀性的扩散膜，以及用于提高背光模组的出光亮度的增量膜。受光学膜材的透过率的影响，背光模组的光源发出的光线在经出光侧射出时会造成损失，降低了光的利用率。
发明内容
本发明提供了一种背光模组及显示装置，该背光模组不需在其出光侧设置光学膜材，提高了光源的利用率。
为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：
一种背光模组，包括背板和设置于所述背板侧面、并与所述背板连接的至少一个光源，以及与每个光源一一对应设置的导光组件，其中：
每个光源的出光侧与对应的导光组件的入光侧相对设置，所述光源用于向对应的导光组件的入光侧发出平行光线；
每个导光组件包括多层设置于所述背板上的半反半透膜，所述多层半反半透膜在对应的导光组件对应的光源的光线传播方向上依次间隔设置，每层半反半透膜的延伸方向与对应的光源的光线传播方向垂直，且每层半反半透膜所在平面与对应的光源的光线传播方向之间的夹角为锐角；从每个导光组件的入光侧进入的光线经对应的每层半反半透膜朝向对应的光源的一侧反射后，由与所述入光侧垂直的出光侧射出。
本发明提供的背光模组中包括至少一个光源和与每个光源一一对应设置的导光组件，由于半反半透膜可同时透射和反射照射于其上的光线，因此光源发出的光线可照射至导光组件中的每层半反半透膜朝向光源的一侧，并被每层半反半透膜反射至出光侧，由于多个半反半透膜在导光组件对应的光源的光线传播方向上依次间隔设置，光源发出的光线经多个半反半透膜透射和反射后形成面光源，调整半反半透膜之间的间距和其所在平面与光源发出的光线的传播方向之间的夹角，即可调整面光源的出光均匀度和出光角度。该背光模组中不需要在其出光侧设置光学膜材，提高了光源的利用率。
优选地，所述导光组件中，每层半反半透膜所在平面与对应的光源的光线传播方向之间的夹角为45°。
优选地，所述多层半反半透膜的反射率沿对应的光源的光线传播方向依次增大。
优选地，所述导光组件还包括设置于与入光侧相对的一侧的第一反射层，以及设置于与出光侧相对的一侧的第二反射层；所述第一反射层用于反射由对应的光源发出、并经所述多个半反半透膜透射的光线，所述第二反射层用于反射每层半反半透膜背离所述光源的一侧反射的来自所述第一反射层的光线。
优选地，所述背板包括与每层半反半透膜的延伸方向上的至少一端连接的连接架，和/或，与垂直于每层半反半透膜的延伸方向上的至少一端连接的连接板。
优选地，所述背板包括透明基材，所述多个半反半透膜设置于所述透明基材内。
优选地，每个光源包括发光器件和设置于所述发光器件的出光侧的聚光器件，所述聚光器件用于将所述发光器件发出的扩散光线转换为平行光线。
进一步地，所述发光器件为LED光源，所述聚光器件为透镜。
优选地，所述背板上对称设置有两个所述光源和所述导光组件，所述两个光源的出光侧相对。
本发明还提供了一种显示装置，包括显示面板，还包括如上所述的背光模组，所述背光模组的出光侧与所述显示面板的入光侧相对设置。
附图说明
图1是本发明提供的一种背光模组的结构示意图；
图2是一个导光组件的光路图；
图3是图1所示的背光模组的剖面结构示意图；
图4是背板的另一种结构示意图。
附图标记：
10，背板；11，连接架；12，连接板；13，透明基材；14，出光面；
20，光源；30，导光组件；31，半反半透膜；32，第一反射层；
33，第二反射层。
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。
参见图1所示，图1是本实施例提供的一种背光模组的结构示意图，包括背板10和分别设置于背板10的两侧、并与背板10连接的两个光源20，以及设置在背板10上的两个导光组件30，每个导光组件30与每个光源20一一对应设置；具体实施中，背板10上的光源20和导光组件30均至少为一个；
每个光源20的出光侧与对应的导光组件30的入光侧相对设置，并用于向导光组件30的入光侧发出平行光线；
每个导光组件30包括多层设置于背板10上的半反半透膜31，半反半透膜31具有将照射于其上的光线的一部部分进行透射、另一部分进行反射的特性，一般由透明基材上镀膜制成，且通过控制镀膜工艺，可调整其对光线的反射量和透射量；
参见图2所示，图2是一个导光组件30的光路图，多层半反半透膜31在导光组件30对应的光源20的光线传播方向上依次间隔设置，具体实施中，多层半反半透膜31可等间距设置，也可变间距设置；
每层半反半透膜31的延伸方向与光源20的光线传播方向垂直，且每层半反半透膜31所在平面与光源20的光线传播方向之间的夹角θ为锐角，则光源20发出的光线在照射到每层半反半透膜31之后可反射至背光模组的出光侧，并由出光侧射出；具体以图2中所示的光线a为例，从导光组件30的入光侧进入的光线a经导光组件30中的每层半反半透膜31朝向光源20的一侧反射后，由与入光侧垂直的出光侧射出。
一种具体实施方式中，参见图2所示，光源20所在一侧为背光模组的入光侧，入光侧与背板10所在平面垂直设置，背光模组中与背板10所在平面平行且相对的一侧为背光模组的出光侧；则光源10发出的光线与背板10所在平面平行，且光源10发出的光线经多层半反半透膜31反射后与背板10所在平面垂直，并由与背板10平行的出光面14射出背光模组。
本发明提供的背光模组中，由于半反半透膜31可同时透射和反射照射于其上的光线，因此光源20发出的光线可照射至导光组件30中的每层半反半透膜31朝向光源20的一侧，并被每层半反半透膜31反射至出光侧，由于多个半反半透膜31在导光组件30对应的光源20的光线传播方向上依次间隔设置，光源20发出的光线经多个半反半透膜31透射和反射后形成面光源，调整半反半透膜31之间的间距和其所在平面与光源20发出的光线的传播方向之间的夹角，即可调整面光源的出光均匀度和出光角度。
具体实施中，调整半反半透膜31所在平面与光源20发出的光线的传播方向之间的夹角，可通过调整光源20的朝向以调整其发出的光线的传播方向实现，也可通过调整半反半透膜31所在平面的朝向实现；多层半反半透膜31中，各个半反半透膜31所在的平面与光源20发出的光线之间的夹角可相同也可不同，在各个半反半透膜31所在的平面与光源20发出的光线之间的夹角相同时，由于光源20发射平行光线，则由背光模组的出光面14射出的光线同样为平行光线，而在在各个半反半透膜31所在的平面与光源20发出的光线之间的夹角不相同时，由背光模组的出光面14射出的光线不为平行光线，此时可通过调整各个半反半透膜31所在的平面与光源20发出的光线之间的夹角，进而调整背光模组的发光角度。
现有技术中，一般通过在背光模组中设置扩散片等光学膜材来调整背光模组的出光角度，光线在经过光学膜材时会造成一定衰减，由上述分析可知，本发明具体实施方式提供的背光模组中不需要在其出光侧设置光学膜材，提高了光源20的利用率。
一种优选方式中，为使背光模组的出射光垂直于背光模组的出光面，进而提高出射光的均匀性，每个导光组件30中，每层半反半透膜31所在平面与光源20的光线传播方向之间的夹角为45°，则照射于每层半反半透膜31上的光线的一部分均被沿与背光模组的出光面垂直的方向反射出背光模组，可使出射光的均匀性提高。该优选方式中的背光模组则形成一个准直光源，即出射光垂直于出光面。
一种具体实施方式中，参见图2所示，光源20发出的光线与背板10所在的平面平行，且每层半反半透膜31与光线的传播方向之间的夹角θ为45°，则被每层半反半透膜31反射的光线均由垂直于背板10所在的平面的方向射出背光模组，由于出光面14与背板10所在的平面平行，则背光模组的出射光垂直于背光模组的出光面，使图2中所示的背光模组形成准直光源。
具体实施中，由于照射到每层半反半透膜31上的光线的一部分被该半反半透膜31反射至背光模组的出光侧射出，从而导致光线在传播过程中造成衰减，因此在每个导光组件30中，沿光源20的光线传播方向上光线的光强逐渐减小，会造成远离光源20的半反半透膜31反射的光强小于靠近光源20的半反半透膜31反射的光强，进而在背光模组的出光面造成光线亮度不均匀的现象，且出光面中靠近于光源20一侧的光强大于远离光源20一侧的光强；为改善此问题，在每个导光组件30中，将多层半反半透膜31的反射率设置为沿对应的光源20的光线传播方向依次增大、且透射率沿对应的光源20的光线传播方向依次减小，即远离光源20的半反半透膜31的反射率大于靠近光源20的半反半透膜31的反射率，远离光源20的半反半透膜31的透射率小于靠近光源20的半反半透膜31的透射率，可使照射到远离光源20的半反半透膜31上、且产生衰减的光线中的大部分被反射至背光模组的出光面，提高出光面中远离光源20一侧的光强，通过调整多层半反半透膜31的反射率和透射率的变化率，可使背光模组的出光面的光线亮度趋于均匀，进一步提高出射光的均匀性。
需要说明的是，半反半透膜的反射率增大则会导致其透过率减小，反之亦然，因此，在上述多层半反半透膜31的反射率沿对应的光源20的光线传播方向依次增大时，多层半反半透膜31的透过率沿对应的光源20的光线传播方向依次减小。
一种优选方式中，为提高光源20的利用率，参见图2所示，每个导光组件30还包括设置于与入光侧相对的一侧的第一反射层32，以及设置于与出光侧相对的一侧的第二反射层33；第一反射层32用于反射由对应的光源20发出、并经多个半反半透膜31透射的光线，第二反射层33用于反射每层半反半透膜31背离光源20的一侧反射的来自第一反射层的光线。具体以图2中所示的光线b为例，光线b照射到第一反射层32后反射至半反半透膜31背离光源20的一侧，一部分光线被反射到第二反射层33，并由第二反射层33反射至半反半透膜31背离光源20的一侧，一部分光线透射过半反半透膜31由背光源20的出光面射出。该反射过程可使光源2020的大部分光线都由背光源20的出光面射出，提高了光源20的利用率。第一反射层32和第二反射层33优选采用反射率较高的材料制备。
具体实施中，多层半反半透膜31可按照如下方式设置于背板10上：
方式一：参见图1所示，背板10包括与每层半反半透膜31的延伸方向上的至少一端连接的连接架11，以及与垂直于每层半反半透膜31的延伸方向上的至少一端连接的连接板12；具体实施中，背板10包括连接架11和连接板12中的至少一个即可。
方式二，参见图4所示，图4是背板10的另一种结构示意图，背板10包括透明基材13，多个半反半透膜31设置于透明基材13内，透明基材13优选为透光率较高的材料制备，具体可采用注塑法将多层半反半透膜31设置于透明基材13内。该结构的背板10可提高背光模组的结构紧凑性，使背光模组轻薄化。
一种优选方式中，为使光源20发出平行光线，每个光源20包括发光器件和设置于发光器件的出光侧的聚光器件，聚光器件用于将发光器件发出的扩散光线转换为平行光线。具体地，发光器件为LED光源20，聚光器件为透镜。
具体实施中，参见图1和图3所示，图3是图1所示的背光模组的剖面结构示意图，为进一步提高背光模组的出光均匀度，背板10上对称设置有两个光源20和导光组件30，两个光源20的出光侧相对。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种显示装置，包括显示面板，还包括如上所述的背光模组，背光模组的出光侧与显示面板的入光侧相对设置。
与上述背光模组解决技术问题的原理相同，该显示装置的背光模组中不需要在其出光侧设置光学膜材，提高了光源的利用率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例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 (10)
1.一种背光模组，其特征在于，包括背板和设置于所述背板侧面、并与所述背板连接的至少一个光源，以及与每个光源一一对应设置的导光组件，其中：
每个光源的出光侧与对应的导光组件的入光侧相对设置，所述光源用于向对应的导光组件的入光侧发出平行光线；
每个导光组件包括多层设置于所述背板上的半反半透膜，所述多层半反半透膜在对应的导光组件对应的光源的光线传播方向上依次间隔设置，每层半反半透膜的延伸方向与对应的光源的光线传播方向垂直，且每层半反半透膜所在平面与对应的光源的光线传播方向之间的夹角为锐角；从每个导光组件的入光侧进入的光线经对应的每层半反半透膜朝向对应的光源的一侧反射后，由与所述入光侧垂直的出光侧射出。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述导光组件中，每层半反半透膜所在平面与对应的光源的光线传播方向之间的夹角为45°。
3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述导光组件中，所述多层半反半透膜的反射率沿对应的光源的光线传播方向依次增大。
4.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述导光组件还包括设置于与入光侧相对的一侧的第一反射层，以及设置于与出光侧相对的一侧的第二反射层；所述第一反射层用于反射由对应的光源发出、并经所述多个半反半透膜透射的光线，所述第二反射层用于反射每层半反半透膜背离所述光源的一侧反射的来自所述第一反射层的光线。
5.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背板包括与每层半反半透膜的延伸方向上的至少一端连接的连接架，和/或，与垂直于每层半反半透膜的延伸方向上的至少一端连接的连接板。
6.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背板包括透明基材，所述多层半反半透膜设置于所述透明基材内。
7.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，每个光源包括发光器件和设置于所述发光器件的出光侧的聚光器件，所述聚光器件用于将所述发光器件发出的扩散光线转换为平行光线。
8.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述发光器件为LED光源，所述聚光器件为透镜。
9.根据权利要求1-8任一项所述的背光模组，其特征在于，所述背板上对称设置有两个所述光源和所述导光组件，所述两个光源的出光侧相对。
10.一种显示装置，包括显示面板，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的背光模组，所述背光模组的出光侧与所述显示面板的入光侧相对设置。
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