CN106773297A - 背光模组及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种背光模组，包括背板和多个依次拼接固定于所述背板的出光单元，所述出光单元包括导光板、多个光源及用于承载所述多个光源的柔性电路板，所述导光板包括相对设置的出光面和安装面以及连接于所述出光面与所述安装面之间的入光面，所述柔性电路板邻近所述入光面设置，用于使所述多个光源发出的光线自所述入光面进入所述导光板，所述安装面固定至所述背板，所述背板和所述导光板均采用柔性材料，所述多个出光单元用于共同点亮显示面板，以使所述显示面板出光均匀。本发明所述背光模组出光均匀。本发明还公开一种显示装置。

Description

背光模组及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光模组以及一种显示装置。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)作为人与信息的沟通界面，是当前主流的显示方式。它具有高空间利用率、低功耗、无辐射以及低电磁干扰等优越特性，在电视、手机、平板电脑等信息沟通工具中广泛使用。
近年来的液晶显示器受有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示器冲击，曲面显示甚至于可变曲面显示成为液晶显示器在设计中需攻克的难题。现有液晶显示器通常包括层叠设置的显示面板和背光模组，背光模组用于为显示面板提供背光源。传统的背光模组包括有直下式背光模组和侧入式背光模组。直下式背光模组受到发光二极管(Light Emitting Diode，LED)二次透镜尺寸和出光角度的影响，在薄型化方面表现不佳，因此难以弯曲以匹配显示面板的形状需求和出光需求。而侧入式背光模组的厚度虽比直下式背光模组薄，然而其采用单一导光板，弯曲的导光板难以实现整面导光板的均匀出光，特别在大尺寸背光模组中出光不均现象更为严重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种出光均匀的背光模组。
此外，还提供一种应用所述背光模组的显示装置。
为了实现上述目的，本发明实施方式采用如下技术方案：
一方面，提供一种背光模组，包括背板和多个依次拼接固定于所述背板的出光单元，所述出光单元包括导光板、多个光源及用于承载所述多个光源的柔性电路板，所述导光板包括相对设置的出光面和安装面以及连接于所述出光面与所述安装面之间的入光面，所述柔性电路板邻近所述入光面设置，用于使所述多个光源发出的光线自所述入光面进入所述导光板，所述安装面固定至所述背板，所述背板和所述导光板均采用柔性材料，所述多个出光单元用于共同点亮显示面板，以使所述显示面板出光均匀。
其中，所述柔性电路板固定至所述背板，所述出光单元还包括光罩，所述光罩固定至所述柔性电路板以共同围设出开口朝所述入光面的收容空间，所述多个光源收容于所述收容空间内。
其中，所述光罩具有远离所述柔性电路板的顶面，所述顶面抵接相邻的两个所述导光板，用于反射处于两个所述导光板之间的光线。
其中，所述光罩包括框体及盖板，所述盖板与所述柔性电路板相对设置，所述框体抵接支撑于所述盖板与所述柔性电路板之间。
其中，所述光罩还包括隔离壁，所述隔离壁连接所述框体和所述盖板，用于将所述收容空间分隔成多个子收容空间，所述多个光源一一对应地收容于所述多个子收容空间内。
其中，所述出光单元还包括过渡块，所述过渡块位于所述顶面的远离所述柔性电路板的一侧并填充于相邻的两个所述导光板之间，所述过渡块的折射率大于空气的折射率。
其中，所述柔性电路板包括伸入所述安装面与所述背板之间的吸光部，所述吸光部连接所述安装面的一侧涂覆黑色涂层。
其中，所述背光模组还包括与所述背板相对设置的光学膜片组及连接于所述背板与所述光学膜片组之间的边框，自所述出光面射出的光线经所述光学膜片组射出所述背光模组。
其中，所述出光单元还包括间隔设于所述顶面的多个顶针，所述多个顶针抵接所述光学膜片组。
另一方面，还提供一种显示装置，包括如上任一项所述的背光模组和显示面板，所述背光模组用于点亮所述显示面板。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明实施例所述背板、每个所述出光单元的所述导光板和所述柔性电路板均采用柔性材料，因此所述背光模组可弯曲，以实现曲面出光，从而配合显示面板形成曲面显示装置或可变曲面显示装置。由于所述背光模组包括多个依次拼接的所述出光单元，因此所述出光单元只需要实现较小角度的弯曲即可实现所述背光模组的大角度弯曲。所述出光单元较小角度弯曲时，由于每个所述出光单元均配置有独立的所述导光板以及所述多个光源，因此所述出光单元能够容易地实现均匀出光，从而使得弯曲的所述背光模组实现均匀出光。所述背光模组的所述多个出光单元共同点亮显示面板时，所述显示面板出光均匀，所述显示装置的显示质量高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以如这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
图2是图1所示显示装置处于弯曲状态的结构示意图。
图3是本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图。
图4是本发明实施例提供的一种出光单元的结构示意图。
图5是本发明实施例提供的一种光罩的结构示意图。
图6是本发明实施例提供的另一种出光单元的结构示意图。
图7是本发明实施例提供的一种背光模组的结构示意图。
图8是本发明实施例提供的另一种背光模组的结构示意图。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
此外，以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置在……上”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。若本说明书中出现“工序”的用语，其不仅是指独立的工序，在与其它工序无法明确区别时，只要能实现该工序所预期的作用则也包括在本用语中。另外，本说明书中用“～”表示的数值范围是指将“～”前后记载的数值分别作为最小值及最大值包括在内的范围。在附图中，结构相似或相同的单元用相同的标号表示。
请一并参阅图1至图4，本发明实施例提供一种显示装置100。所述显示装置100包括层叠设置的显示面板1以及背光模组2，所述背光模组2用于点亮所述显示面板1。所述显示面板1可以液晶显示面板，则所述显示装置100为液晶显示器。所述显示面板1也可以为需要背光源的其他类型的显示面板。
所述背光模组2包括背板21和多个依次拼接固定于所述背板21的出光单元22。所述出光单元22包括导光板221、多个光源222及用于承载所述多个光源222的柔性电路板223。所述导光板221包括相对设置的出光面2211和安装面2212以及连接于所述出光面2211与所述安装面2212之间的入光面2213，所述柔性电路板223邻近所述入光面2213设置，用于使所述多个光源222发出的光线自所述入光面2213进入所述导光板221，所述安装面2212固定至所述背板21。所述背板21和所述导光板221均采用柔性材料。所述多个出光单元22用于共同点亮显示面板1，以使所述显示面板1出光均匀。
在本实施例中，所述背板21、每个所述出光单元22的所述导光板221和所述柔性电路板223均采用柔性材料，因此所述背光模组2可弯曲，以实现曲面出光，从而配合显示面板1形成曲面显示装置或可变曲面显示装置。由于所述背光模组2包括多个依次拼接的所述出光单元22，因此所述出光单元22只需要实现较小角度的弯曲即可实现所述背光模组2的大角度弯曲。所述出光单元22较小角度弯曲时，由于每个所述出光单元22均配置有独立的所述导光板221以及所述多个光源222，因此所述出光单元22能够容易地实现均匀出光，从而使得弯曲的所述背光模组2实现均匀出光。所述背光模组2的所述多个出光单元22共同点亮显示面板1时，所述显示面板1出光均匀，所述显示装置100的显示质量高。
可以理解的，本实施例所述背光模组2可通过对多个所述出光单元22的单独控制来实现局部调光(local dimming)，从而有利于所述显示装置100实现高动态光照渲染(High-Dynamic Range，简称HDR)精确控光，提高所述显示装置100的显示效果。采用多个出光单元22拼接的方式，也能够进一步降低所述背光模组2的整体厚度，可降低至10mm以下，有利于显示装置100的轻薄化。
可选的，所述背板21可采用弹性钢材料，或者其他完全
请一并参阅图3和图4，作为一种可选实施例，所述柔性电路板223固定至所述背板21。所述出光单元22还包括光罩224，所述光罩224固定至所述柔性电路板223以共同围设出开口朝所述入光面2213的收容空间2240。所述多个光源222收容于所述收容空间2240内。
在本实施例中，所述柔性电路板223固定至所述背板21，因此所述背板21可带动所述柔性电路板223弯曲，从而使所述多个光源222的位置随所述出光单元22弯曲形状而变化，所述出光单元22在各种不同的弯曲形状下都可实现均匀出光。由于所述多个光源222收容于所述收容空间2240内，所述收容空间2240的出口朝向所述入光面2213，因此所述光罩224可遮挡所述多个光源222所发出的大角度光线，避免因光线直接射出而形成亮线，同时使所述多个光源222发出的光线大量进入所述导光板221，提高了对所述多个光源222的光能利用率。
可选的，所述光源222采用侧发光的发光二极管(sideview LED)。所述发光二极管可为无荧光粉型(Blue chip)或白光型，以满足不同的设计需求。
可选的，所述柔性电路板223可依据实际需求进行表面涂层设计。本实施例中，在所述柔性电路板223的表面涂覆白色油墨。在其他实施方式中，也可在所述柔性电路板223的表面涂覆黑色或黄色涂层。
请一并参阅图3和图4，作为一种可选实施例，所述光罩224具有远离所述柔性电路板223的顶面2241，所述顶面2241抵接相邻的两个所述导光板221，用于反射处于两个所述导光板221之间的光线。
在本实施例中，由于所述光罩224的所述顶面2241反射处于两个所述导光板221之间的光线，因此处于两个所述导光板221之间的区域内的光线仍可实现光线混光，避免形成暗区，使得所述出光单元22具有全区域出光的效果，所述背光模组2出光均匀。
可选的，所述光罩224采用白色塑胶或白色橡胶材料，从而实现界面反射。
可以理解的，所述顶面2241可以为平面，也可以为曲面。
请一并参阅图3至图5，作为一种可选实施例，所述光罩224包括框体2242及盖板2243，所述盖板2243与所述柔性电路板223相对设置，所述框体2242抵接支撑于所述盖板2243与所述柔性电路板223之间。
可选的，所述光罩224还包括隔离壁2244，所述隔离壁2244连接所述框体2242和所述盖板2243，用于将所述收容空间2240分隔成多个子收容空间2245，所述多个光源222一一对应地收容于所述多个子收容空间2245内。
在本实施例中，由于所述多个光源222分别收容于不同的所述子收容空间2245内，因此可对所述多个光源222的控制来实现单个所述出光单元22内的局部调光，例如可控制所述多个光源222的亮起个数和区域等。此时，所述背光模组2既可以实现不同所述出光单元22的局部调光，还可以实现单个所述出光单元22内部的局部调光，因此所述背光模组2的调光方式更为多样化和灵活化，有利于所述显示装置100实现高动态光照渲染精确控光，提高所述显示装置100的显示效果。
可以理解的，所述框体2242与所述盖板2243可一体成型，或通过粘接、紧固件连接、卡扣连接等方式组装成一体。所述隔离壁2244与所述框体2242可一体成型，或通过粘接、紧固件连接、卡扣连接等方式组装成一体。所述隔离壁2244与所述盖板2243可一体成型，或通过粘接、紧固件连接、卡扣连接等方式组装成一体。
请一并参阅图3和图6，作为一种可选实施例，所述出光单元22还包括过渡块225。所述过渡块225位于所述顶面2241的远离所述柔性电路板223的一侧并填充于相邻的两个所述导光板221之间，所述过渡块225的折射率大于空气的折射率。
在本实施例中，令所述过渡块225的折射率大于空气的折射率，并且尽可能地接近所述导光板221的折射率，从而使得所述导光板221内反射至所述入光面2213的光线进入所述过渡块225内再次反射，避免所述导光板221内的大角度光线因无法继续内全反射而直接在所述导光板221的所述入光面2213处出射形成亮线，使得所述背光模组2出光更为均匀。
可选的，所述过渡块225采用透明光学胶材料、聚甲基丙烯酸甲酯材料(PMMA)或聚碳酸酯材料(PC)。所述过渡块225可采用与所述导光板221相同的材料。
可选的，所述过渡块225可与所述导光板221一体成型，或通过粘接、紧固件连接、卡扣连接等方式组装成一体。所述过渡块225远离所述顶面2241的上表面与所述出光面大致平齐。
可选的，所述柔性电路板223包括伸入所述安装面2212与所述背板21之间的吸光部2231，所述吸光部2231连接所述安装面2212的一侧涂覆黑色涂层。所述黑色涂层能够吸收邻近所述入光面2213的部分大角度光线，从而进一步降低所述入光面2213处产生亮线的风险。
请一并参阅图1、图3以及图4，所述背光模组2还包括与所述背板21相对设置的光学膜片组23及连接于所述背板21与所述光学膜片组23之间的边框24，自所述导光板221的所述出光面2211射出的光线经所述光学膜片组23射出所述背光模组2。所述边框2可与所述背板21一体成型，或通过粘接、紧固件连接、卡扣连接等方式组装成一体。
可选的，所述出光单元22还包括间隔设于所述顶面2241的多个顶针226(supportpin)，所述多个顶针226抵接所述光学膜片组23。例如，所述多个顶针226可形成在所述盖板2243上。
在本实施例中，所述多个顶针226和所述边框24同时支撑所述光学膜片组23，所述背光模组2弯曲时，所述多个顶针226支撑所述光学膜片组23保持相同的弯曲形状，从而使所述背光模组2出光均匀、质量高。
可选的，所述光学膜片组23包括层叠设置的扩散板(Diffusion Sheet)、棱镜片(Len or Prism Sheet，又称增光板)以及扩散膜，所述扩散板位于所述棱镜片与所述出光单元22之间。所述扩散板用于将所述出光单元22射出的光线加以均匀扩散并可让光折射预定角度。所述棱镜片将经过所述扩散板的所述散漫光，经过所述棱镜片的折射使光线垂直向上射出，实现集光。所述扩散膜主要用于防止所述棱镜片被刮伤。所述扩散板可采用PET或PC树脂材料。
请一并参阅图3和图4，所述出光单元22还包括底面反射片227和侧面反射片228。所述底面反射片227贴合于所述导光板221的所述安装面2212，也即所述底面反射片227位于所述安装面2212与所述背板21之间。所述导光板221还包括连接于所述安装面2212和所述出光面2211之间的侧面2214，所述侧面2214的两端分别连接所述入光面2213的两端。所述侧面反射片228贴合于所述导光板221的所述侧面2214。
可选的，所述侧面反射片228为银色反射片或白色反射片。所述安装面2212处设置有多个网点，用于增加所述导光板221内部光线的全反射效果。
可选的，所述导光板221可采用1.5mm以下的聚甲基丙烯酸甲酯板材(PMMA)、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物板材(Methyl Methacrylate-Styrene Copolymer，MS)或薄膜型聚碳酸酯(PC)。在本实施例中，所述导光板221采用1mm～1.5mm厚度，所述导光板221贴合侧面反射片228。在其他实施方式中，所述导光板221的厚度也可小于1mm，此时所述导光板221无需贴合侧面反射片228。
可选的，所述底面反射片227通过光学胶层229贴合连接至所述安装面2212。所述柔性电路板223的所述吸光部2231也可通过所述光学胶层贴合连接至所述安装面2212。换言之，与所述导光板221相连接的结构均采用光学胶层229贴合连接。所述光学胶层229的折射率低于所述导光板221的折射率，且所述光学胶层229的折射率越低越好。
所述光罩224与所述柔性电路板223之间、所述柔性电路板223与所述背板21之间以及所述反射片与所述背板21之间，通过胶带2210贴合连接。
本实施例所述背光模组2的结构简单，采用全贴合方案可以将所有光学部材均贴附于所述背板21上，而无需其他结构部材辅助装配或固定。
作为一种可选实施例，所述出光单元22也可直接固定至所述背板21，所述光罩224与所述背板21共同围设出开口朝所述入光面2213的收容空间，所述柔性电路板223及所述多个光源222均收容于该收容空间内。所述柔性电路板223可固定至所述光罩224上，也可固定至所述背板21。
请一并参阅图3、图7以及图8，所述背光模组2包括相对设置的两个长边201和相对连接在两个所述长边201之间的两个短边202。所述导光板221呈长条形。所述柔性电路板223呈长条形且长度与所述导光板221的所述入光面2213的长边长度相匹配。
如图7所示，在一种实施方式中，单个所述出光单元22的所述导光板221和所述柔性电路板223可沿所述短边202的方向延伸，多个所述出光单元22沿所述长边201的方向排列。多个所述导光板221和多个所述柔性电路板223交替排布。例如，所述背光模组2的所述长边201为水平方向，所述短边202为竖直方向。需实现288个分区(24*12，水平*竖直)时，需要24个所述出光单元22拼接，所述导光板221的数量为24，每个所述出光单元22均包括至少12个所述光源222。
如图8所示，在另一种实施方式中，单个所述出光单元22的所述导光板221和所述柔性电路板223可沿所述长边201的方向延伸，多个所述出光单元22沿所述短边202的方向排列。多个所述导光板221和多个所述柔性电路板223交替排布。例如，所述背光模组2的所述长边201为水平方向，所述短边202为竖直方向。需实现288个分区(24*12，水平*竖直)时，需要12个所述出光单元22拼接，所述导光板221的数量为12，每个所述出光单元22均包括至少24个所述光源222。
在本实施例中，所述背光模组2既可以实现不同所述出光单元22的局部调光，还可以实现单个所述出光单元22内部的局部调光，因此所述柔性电路板223可沿所述长边201的方向延伸、也可沿所述短边202的方向延伸。在多个所述出光单元22的排列方向上，通过控制不同的所述出光单元22的所述多个光源222的开关情况实现并控制该方向上的分区。在所述导光板221的延伸方向上，对多个所述出光单元22的所述多个光源222进行串并设计，通过控制不同串的所述光源222的开关情况实现并控制该方向上的分区。
可以理解的，当单个所述出光单元22的所述导光板221和所述柔性电路板223可沿所述长边201的方向延伸时，所述背光模组2的所述出光单元22的数量较少，有利于实现所述背光模组2的出光均匀和结构简化。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种背光模组，其特征在于，包括背板和多个依次拼接固定于所述背板的出光单元，所述出光单元包括导光板、多个光源及用于承载所述多个光源的柔性电路板，所述导光板包括相对设置的出光面和安装面以及连接于所述出光面与所述安装面之间的入光面，所述柔性电路板邻近所述入光面设置，用于使所述多个光源发出的光线自所述入光面进入所述导光板，所述安装面固定至所述背板，所述背板和所述导光板均采用柔性材料，所述多个出光单元用于共同点亮显示面板，以使所述显示面板出光均匀。
2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述柔性电路板固定至所述背板，所述出光单元还包括光罩，所述光罩固定至所述柔性电路板以共同围设出开口朝所述入光面的收容空间，所述多个光源收容于所述收容空间内。
3.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述光罩具有远离所述柔性电路板的顶面，所述顶面抵接相邻的两个所述导光板，用于反射处于两个所述导光板之间的光线。
4.如权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述光罩包括框体及盖板，所述盖板与所述柔性电路板相对设置，所述框体抵接支撑于所述盖板与所述柔性电路板之间。
5.如权利要求4所述的背光模组，其特征在于，所述光罩还包括隔离壁，所述隔离壁连接所述框体和所述盖板，用于将所述收容空间分隔成多个子收容空间，所述多个光源一一对应地收容于所述多个子收容空间内。
6.如权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述出光单元还包括过渡块，所述过渡块位于所述顶面的远离所述柔性电路板的一侧并填充于相邻的两个所述导光板之间，所述过渡块的折射率大于空气的折射率。
7.如权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述柔性电路板包括伸入所述安装面与所述背板之间的吸光部，所述吸光部连接所述安装面的一侧涂覆黑色涂层。
8.如权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括与所述背板相对设置的光学膜片组及连接于所述背板与所述光学膜片组之间的边框，自所述出光面射出的光线经所述光学膜片组射出所述背光模组。
9.如权利要求8所述的背光模组，其特征在于，所述出光单元还包括间隔设于所述顶面的多个顶针，所述多个顶针抵接所述光学膜片组。
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和显示面板，所述背光模组用于点亮所述显示面板。
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