CN107490900A - 背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光模组及显示装置。背光模组包括：LED灯条，所述LED灯条包括多个LED灯；导光板，所述导光板具有入射面和反射面，所述入射面朝向所述LED灯条；匀光粒子区域，所述匀光粒子区域能够改变光线的方向，且所述匀光粒子区域设置于所述LED灯条的出光路径上。本发明提供的背光模组增加了匀光粒子区域，该匀光粒子区域可以改变光线的方向，因此LED灯条射出的光线可以被匀光粒子区域扩散，进而提升LED灯条所射光线的均匀性，防止背光模组出现萤火虫现象。

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及显示装置。

背景技术

背光模组是显示装置的重要组成部分之一，通常，背光模组中的背光源主要采用LED(Light Emitting Diode，发光二极管)，该LED通常呈Lambert余弦体发光，其发出的光大致呈球形，但在一部分发光方向上，LED所发出的光的亮度不同。

由于上述原因，背光模组容易出现萤火虫现象。也就是说，LED发出的光经过导光板反射后，在不同的位置处将呈现不同的亮度。因此，此种背光模组的发光均匀性较差。

发明内容

本发明提供了一种背光模组及显示装置，以改善背光模组的发光均匀性。

本发明的第一方面提供了一种背光模组，其包括：

LED灯条，所述LED灯条包括多个LED灯，

导光板，所述导光板具有入射面和反射面，所述入射面朝向所述LED灯条，

匀光粒子区域，所述匀光粒子区域能够改变光线的方向，且所述匀光粒子区域设置于所述LED灯条的出光路径上。

可选地，所述匀光粒子区域设置于所述反射面与所述LED灯条之间，且位于所述反射面靠近所述入射面的一侧。

可选地，所述匀光粒子区域设置为多个，各所述LED灯和各所述匀光粒子区域均沿同一方向排布。

可选地，所述入射面为平面，

在垂直于所述入射面的方向上，所述匀光粒子区域的投影面覆盖相邻的所述LED灯之间的间隔的投影。

可选地，还包括：

灯胶层，所述灯胶层设置于所述LED灯条上，所述灯胶层包括位于相邻的所述LED灯之间的开口部分，

在垂直于所述入射面的方向上，所述匀光粒子区域的投影面覆盖所述开口部分的投影。

可选地，在垂直于所述入射面的方向上，所述匀光粒子区域的投影面同时与相邻的所述LED灯的至少一部分的投影面相重叠。

可选地，所述入射面与所述反射面相连，在所述导光板的厚度方向上，所述匀光粒子区域靠近所述LED灯条的一侧的边缘为入射侧边缘，所述入射侧边缘与所述入射面和所述反射面的连接处相平齐。

可选地，所述匀光粒子区域包括基体以及设置于所述基体内的多个匀光粒子，各所述匀光粒子中的至少一者为空心粒子，

所述空心粒子包括基材以及形成于所述基材内部的空腔。

可选地，所述空腔内所容纳的介质的折射率与所述基材的折射率之间的差值大于或小于所述基体的折射率与所述基材的折射率之间的差值。

可选地，

所述基材为PMMA、PS、Silicone中的一者，或者，

所述空腔中容纳空气。

可选地，

所述匀光粒子为球形粒子，所述匀光粒子的外径为1～10um，或者，

所述空腔的体积与所述匀光粒子的总体积之间的比值为0.3～0.9。

可选地，所述基体为有机胶，所述匀光粒子混合于所述有机胶内，所述有机胶涂布粘接于所述导光板和所述LED灯条中的至少一者上。

本发明的第二方面提供了一种显示装置，其包括上述任一项所述的背光模组。

本发明提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本发明提供的背光模组增加了匀光粒子区域，该匀光粒子区域可以改变光线的方向，因此LED灯条射出的光线可以被匀光粒子区域扩散，进而提升LED灯条所射光线的均匀性，防止背光模组出现萤火虫现象。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

图1为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的背光模组的俯视图；

图3为本发明另一实施例所提供的背光模组的结构示意图；

图4为图3所示背光模组的俯视图；

图5为本发明又一实施例所提供的背光模组的俯视图；

图6为本发明再一实施例所提供的背光模组的俯视图；

图7为本发明又一实施例所提供的背光模组的俯视图；

图8为本发明实施例提供的背光模组中，匀光粒子区域的透视图；

图9为图8所示匀光粒子区域中，空心粒子的结构示意图。

附图标记：

100-阵列基板；

200-液晶；

300-彩膜基板；

400-背光模组；

410-LED灯条；

411-电路板；

412-LED灯；

420-导光板；

421-入射面；

422-反射面；

430-匀光粒子区域；

431-基体；

432-匀光粒子；

432a-基材；

432b-空腔；

440-灯胶层；

441-开口部分。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本发明中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本发明保护范围内。

需要说明的是，在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。其中，附图中各部件的厚度和形状不反映显示装置的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本发明实施例提供一种背光模组，该背光模组可以应用于显示装置中，此显示装置可以是手机、电脑等电子设备。背光模组可以作为显示装置的背光，以使显示装置对应显示所需的颜色。具体地，该显示装置可以包括阵列基板100、液晶200、公共电极(图中未示出)、彩膜基板300和背光模组400，液晶200设置于阵列基板100和公共电极之间，阵列基板100包括多个薄膜晶体管和多个像素电极，多个薄膜晶体管和多个像素电极一一对应设置，公共电极可以整面设置，以覆盖所有的像素电极，公共电极和像素电极之间形成电场，液晶200在该电场的作用下偏转，进而控制背光模组400射出的光线穿过液晶200的程度，彩膜基板300包括多个色阻块，该色阻块可以对背光模组400射出的光进行过滤，以得到所需的颜色。

如图1和图2所示，图1为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图，图2为本发明实施例所提供的背光模组的俯视图。本发明实施例提供的背光模组400具体可以包括：

LED灯条410，该LED灯条410包括电路板411和多个LED灯412，各LED灯412均与电路板411电连接，以此控制LED灯412的发光状态，具体地，各LED灯412可以在电路板411上呈条形分布；电路板411可以采用FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)；

导光板420，该导光板420具有入射面421和反射面422，入射面421朝向LED灯条410，LED灯412射出的光线可以由入射面421射入该导光板420，然后在反射面422的作用下，光线的方向发生变化，进而射出导光板420；为了提升经过反射面422反射的光线的均匀性，可以在反射面422上设置多个凸点(图中未示出)，这些凸点相对于反射面422的主体部分凸出，光线与该凸点的表面接触后将被反射，而该凸点的不同点处对于光线的反射角度有所不同，因此经过反射面422反射的光线将更加均匀；

匀光粒子区域430，该匀光粒子区域430能够改变光线的方向，且其设置于LED灯条410的出光路径上，具体地，该匀光粒子区域430设置于LED灯412的出光路径上，也就是说，自LED灯412射出的光线可以进入该匀光粒子区域430，该匀光粒子区域430就可以改变这部分光线的方向，使得光线的方向满足预设需求。更具体地讲，光线自LED灯412射出后，首先进入匀光粒子区域430，经过匀光粒子区域430后，光线的方向发生变化，然后再进入导光板420，最终自导光板420射出，例如进一步射入阵列基板中，以穿过液晶，最终到达彩膜基板。

上述匀光粒子区域430具体可以是粒子结构，光线在该粒子的表面可以发生散射、反射、折射等现象，进而实现光线方向的变化。

由上述内容可知，本发明实施例提供的背光模组增加了匀光粒子区域430，该匀光粒子区域430可以改变光线的方向，因此LED灯412射出的光线可以被匀光粒子区域430扩散，进而提升LED灯条410所射光线的均匀性，防止背光模组出现萤火虫现象。

进一步的实施例中，如图3和图4所示，图3为本发明另一实施例所提供的背光模组的结构示意图，图4为图3所示背光模组的俯视图，为了更可靠地改变光线的方向，匀光粒子区域430可以设置于导光板420的反射面422与LED灯条410之间，且位于反射面422靠近入射面421的一侧。由于反射面422靠近入射面421的一侧是光线从LED灯412射出的位置，此位置处的光线比较集中，因此在这个位置可以采用匀光粒子区域430对更多的光线的方向进行改变，使得LED灯412射出的大部分光线都可以与匀光粒子区域430相作用，最终从导光板420射出的光线就会更加均匀。

前文提到，LED灯412可以设置为多个，每个LED灯412都会射出光线，因此为了对应地改变每个LED灯412所射出的光线，如图5和图6所示，图5为本发明又一实施例所提供的背光模组的俯视图，可以将匀光粒子区域430对应设置为多个，各LED灯412与各匀光粒子区域430均沿同一方向(例如图6中所示的X方向)排布，使得匀光粒子区域430可以对各LED灯412射出的光线的方向都进行改变，防止匀光粒子区域430仅能对部分LED灯412射出的光线的方向进行改变，因此该方案可以进一步优化背光模组射出的光线的均匀性，以防背光模组工作时出现萤火虫现象。同时，多个匀光粒子区域430间隔排布，还可以减少匀光粒子区域430材料用量，以降低该背光模组的成本。

当导光板420的入射面421为平面时，对于各LED灯412与各匀光粒子区域430的对应关系，本发明实施例采用如下方案：如图6所示，图6为本发明再一实施例所提供的背光模组的俯视图，在垂直于入射面421的方向上，匀光粒子区域430的投影面覆盖相邻的LED灯412之间的间隔的投影。此时，由于LED灯412射出的光线可以自相邻的LED灯412之间的间隔射出，因此匀光粒子区域430的投影面覆盖该间隔的投影时，就意味着自相邻的LED灯412之间射出的光线基本都可以进入匀光粒子区域430，进而被该匀光粒子区域430改变方向，以此进一步优化匀光粒子区域430的匀光效果。

具体地，在垂直于入射面421的方向上，匀光粒子区域430的投影面可以刚刚好覆盖相邻的LED灯412之间的间隔的投影，而不覆盖LED灯412的投影。也可以在垂直于入射面421的方向上，匀光粒子区域430的投影面同时与相邻的LED灯412的至少一部分的投影面相重叠，具体如图6所示。也就是说，在垂直于入射面421的方向上，匀光粒子区域430的投影面不仅覆盖相邻的LED灯412之间的间隔的投影，匀光粒子区域430还进一步延伸至与相邻的LED灯412处，使得匀光粒子区域430与相邻的LED灯412的至少一部分重合，进而改变更多光线的方向，强化匀光粒子区域430的匀光效果。

为了保证LED灯412的安装强度，如图7所示，图7为本发明又一实施例所提供的背光模组的俯视图，该背光模组还包括灯胶层440，该灯胶层440设置于LED灯条410上，该灯胶层440包括位于相邻的LED灯412之间的开口部分441。另一方面，该灯胶层440还可以防止LED灯412射出的光线传播至不需要光的地方，进而使得LED灯412射出的光线更加集中地射入导光板200中。进一步地，在垂直于入射面421的方向上，匀光粒子区域430的投影面覆盖灯胶层440的开口部分441的投影，使得更多光线可以进入匀光粒子区域430内，进而更可靠地防止背光模组出现萤火虫现象。

在垂直于入射面421的方向上，匀光粒子区域430的投影面同时与相邻的LED灯412的至少一部分的投影面相重叠。也就是说，匀光粒子区域430在覆盖相邻的LED灯412之间的间隔的基础上，又向靠近另一匀光粒子区域430的方向延伸一段距离，使得该匀光粒子区域430可以接收更多的光线，以此提升自身的匀光效果。

上述的导光板420通常采用平板，该平板的底面即为前述的反射面422，该导光板420的侧面即为前述的入射面421，此入射面421与反射面422相连。如图3所示，在导光板420的厚度方向(即图3中的X方向)上，匀光粒子区域430靠近LED灯条410的一侧的边缘为入射侧边缘，也就是说，LED灯412射出的光线首先进入该入射侧边缘，再传导至匀光粒子区域430的其他位置处。为了充分利用匀光粒子区域430以实现匀光效果，同时控制匀光粒子区域430的面积以降低背光模组的成本，上述入射侧边缘与入射面421和反射面422的连接处相平齐。

本发明实施例提供的背光模组中，匀光粒子区域430的作用是改变光线的方向，为了实现这一目的，可以对匀光粒子区域430的具体结构进行设置，例如，可以将该匀光粒子区域430设置为包含实心粒子的结构，光线照射到该实心粒子上以后，该实心粒子可以对光线进行散射、反射或者折射，使得光线的方向发生改变。

另一实施例中，如图8和图9所示，图8为本发明实施例提供的背光模组中，匀光粒子区域的透视图，图9为图8所示匀光粒子区域中，空心粒子的结构示意图，匀光粒子区域430具体可以包括基体431以及设置于该基体431内的多个匀光粒子432，各匀光粒子432中的至少一者为空心粒子，该空心粒子的结构可以如图9所示。此处的基体431的主要作用是设置空心粒子，此时，可以将空心粒子设置为多个，各空心粒子均固定于该基体431。设置多个空心粒子时，各空心粒子可以分布于基体431的不同位置处，进而改变照射至基体431的各个位置处的光线的方向，使得匀光粒子区域430改变光线方向的效果更加显著。

另外，将匀光粒子432设置为空心粒子时，还可以获得比较理想的遮瑕效果，同时有利于光线穿透该匀光粒子432。

如图9所述，上述空心粒子具体可以包括基材432a以及形成于基材432a内部的空腔432b。此处的基材432a作为空心粒子的实体部分，基材432a内部的空腔432b则用于容纳其他介质，例如，该空腔432b内可以容纳空气或者其他气体，也可以容纳其他的固态物质或者液态物质，只要能够使光线的方向在匀光粒子432的作用下发生改变即可。一般地，基材432a的材料与空腔432b内的介质的材料不同时，光线的方向在基材432a的作用下发生一次改变，在空腔432b内的介质的作用下发生又一次的改变，光线自空腔432b射出基材432a时再发生一次方向改变，可见，采用空心粒子使得光线的方向变化次数增加，进而更可靠地缓解“萤火虫”现象。

一种可选的实施例中，上述空腔432b内所容纳的介质的折射率与基材432a的折射率之间的差值大于或小于基体431的折射率与基材432a的折射率之间的差值，也就是说，空腔432b与基材432a之间的折射率变化情况、基体431与基材432a之间的折射率变化情况存在较大的差异，光线经过基体431、基材432a和空腔432b时，将发生较大的方向变化，使得匀光粒子区域430的匀光效果更佳。

作为一种实施例，基材432a可以是聚合物，例如该基材432a可以为PMMA(Polymethyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)、PS(Polystyrene，聚苯乙烯)、Silicone(有机硅塑料)中的一者，选用这三种材料时，基材432a的折射率更符合需求，更有利于光线的均匀化。另外，空腔432b内可以容纳空气，空气的折射率基本为1，该折射率相对较大，进而使得光线在空腔432b内发生比较大的方向变化，进而更好地实现光线的均匀化。

为了提高光线的均匀性，如图9所示，上述匀光粒子432为空心粒子时，其可以进一步采用球形粒子，具体地，该匀光粒子432的外表面和内表面均可以是球形表面。此种表面使得以任意方向照射至匀光粒子432上的光线均可以发生均匀的方向变化，而不容易出现一部分光线的方向变化幅度较大，而另一部分光线的方向变化幅度则较小的情况。可见，采用此种方案后，光线经过整个匀光粒子432时，即使方向变化，仍然呈现出一定的均匀性，以此达到更好的匀光效果。

进一步地，上述球形的匀光粒子432的外径可以设置为1～10um，此数值范围内的匀光粒子432具有适中的尺寸，防止匀光粒子432过大时出现遮光现象，同时防止匀光粒子432过小时匀光效果较差的情况。具体地，可以将多个匀光粒子432的外径设置的不相同，进而提升匀光粒子区域430的扩散性能、遮瑕性能以及穿透性能等。

另外，空腔432b的体积与匀光粒子432的总体积之间的比值为0.3～0.9。其中，匀光粒子432的总体积包含基材432a的体积和空腔432b的体积。当空腔432b的体积采用上述比例范围时，空腔432b的体积比较适中，防止空腔432b的体积过大后出现整个匀光粒子432过薄而导致匀光粒子432的结构强度偏低，同时防止空腔432b的体积过小后匀光效果不理想的情况。

为了提升匀光粒子区域430与导光板420或者LED灯条410之间的连接强度，同时简化背光模组的结构，可以将上述基体431设置为有机胶，匀光粒子432混合于该有机胶内，此有机胶涂布粘接于导光板420和LED灯条410中的至少一者上。具体地，此有机胶可以涂布于导光板420上，此时有机胶与LED灯条410的电路板411可以不接触；有机胶可以涂布于LED灯条410上，此时有机胶与导光板420可以不接触；有机胶还可以同时与导光板420和LED灯条410接触。此处的有机胶本身可以连接于导光板420和LED灯条410中的至少一者，同时还可以设置匀光粒子432，因此不需要额外设置固定结构以实现匀光粒子区域430与导光板420和LED灯条410中的至少一者的连接，进而达到前述目的。尤其当匀光粒子区域430设置于灯胶层440的开口部分441处时，由于灯胶层440通常采用有机材料制成，因此上述有机胶与开口部分441具有更好的结合性，进而不容易出现粒子剥落的问题。

基于上述结构，本发明实施例还提供一种显示装置，该显示装置包括上述任一项所述的背光模组。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种背光模组，其特征在于，包括：

LED灯条，所述LED灯条包括多个LED灯，

导光板，所述导光板具有入射面和反射面，所述入射面朝向所述LED灯条，

匀光粒子区域，所述匀光粒子区域能够改变光线的方向，且所述匀光粒子区域设置于所述LED灯条的出光路径上。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述匀光粒子区域设置于所述反射面与所述LED灯条之间，且位于所述反射面靠近所述入射面的一侧。

3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述匀光粒子区域设置为多个，各所述LED灯和各所述匀光粒子区域均沿同一方向排布。

4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述入射面为平面，

在垂直于所述入射面的方向上，所述匀光粒子区域的投影面覆盖相邻的所述LED灯之间的间隔的投影。

5.根据权利要求4所述的背光模组，其特征在于，还包括：

灯胶层，所述灯胶层设置于所述LED灯条上，所述灯胶层包括位于相邻的所述LED灯之间的开口部分，

在垂直于所述入射面的方向上，所述匀光粒子区域的投影面覆盖所述开口部分的投影。

6.根据权利要求4所述的背光模组，其特征在于，在垂直于所述入射面的方向上，所述匀光粒子区域的投影面同时与相邻的所述LED灯的至少一部分的投影面相重叠。

7.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述入射面与所述反射面相连，在所述导光板的厚度方向上，所述匀光粒子区域靠近所述LED灯条的一侧的边缘为入射侧边缘，所述入射侧边缘与所述入射面和所述反射面的连接处相平齐。

8.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述匀光粒子区域包括基体以及设置于所述基体内的多个匀光粒子，各所述匀光粒子中的至少一者为空心粒子，

所述空心粒子包括基材以及形成于所述基材内部的空腔。

9.根据权利要求8所述的背光模组，其特征在于，所述空腔内所容纳的介质的折射率与所述基材的折射率之间的差值大于或小于所述基体的折射率与所述基材的折射率之间的差值。

10.根据权利要求8所述的背光模组，其特征在于，

所述基材为PMMA、PS、Silicone中的一者，或者，

所述空腔中容纳空气。

11.根据权利要求8所述的背光模组，其特征在于，

所述匀光粒子为球形粒子，所述匀光粒子的外径为1～10um，或者，

所述空腔的体积与所述匀光粒子的总体积之间的比值为0.3～0.9。

12.根据权利要求8所述的背光模组，其特征在于，所述基体为有机胶，所述匀光粒子混合于所述有机胶内，所述有机胶涂布粘接于所述导光板和所述LED灯条中的至少一者上。

13.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-12中任一项所述的背光模组。