CN108490685B - 背光模组和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种背光模组，包括：背板、光源、反射式透镜以及半透半反膜；其中，所述光源安装于所述背板表面，所述反射式透镜安装于所述背板上且位于所述光源的出光侧，所述反射式透镜包括相对设置的入光面和出光面，所述入光面与所述光源正对，所述半透半反膜设于所述反射式透镜的出光面上，用于透射和反射入射到所述出光面上的光线。本发明在反射式透镜的出光面上设计半透半反膜，使得光线在出光面上同时发生反射和折射，为光源的上方提供光能量，使得出光面的结构无需满足全反射条件，从而降低反射式透镜的整体厚度，降低背光模组的混光高度。本发明还提供一种显示装置，包括上述背光模组和显示面板，所述背光模组为所述显示面板提供光源。
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和显示装置。
背景技术
液晶显示器因其高空间利用率、低功耗、无辐射以及低电磁干扰等优越特性，成为当前主流的显示方式，在电视、手机、平板电脑等人与信息沟通的工具中广泛使用。随着液晶显示器的应用领域进一步加大，为了实现更大的可显示细节，提高显示效果，业界提出了HDR(High-Dynamic Range，高动态范围图像)概念，经过研究人员大量的人因实验，确认了背光多分区能够有效提高显示器的显示效果。此外，近年来LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示屏)显示收到OLED(Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管面板)的冲击，消费者倾向于追求薄型化和曲面化的显示机种。
目前，背光LED业界开发者开发的主流方向在于实现更小的混光距离和多分区效果的直下式LED开发。当前直下式背光设计中主要通过采用LED搭配二次透镜实现，保证相同面积下更少的LED数量。然而传统LED搭配二次透镜由于透镜的高度和LED的出光形式的限制，使得背光模组的厚度较大，光效率较低，不利于超薄化设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种背光模组，能够减小背光模组的厚度，从而降低背光模组的混光高度，提高光效率，实现背光模组的超薄化设计。
本发明还提供一种显示装置。
本发明所述背光模组，包括：背板、光源、透镜以及半透半反膜；其中，所述光源安装于所述背板表面，所述透镜安装于所述背板上且位于所述光源的出光侧，所述透镜包括相对设置的入光面和出光面，所述入光面与所述光源正对，所述半透半反膜沿所述透镜的出光面设置，用于透射和反射入射到所述出光面上的光线。
其中，所述透镜为反射式透镜。
其中，所述透镜为中心轴旋转结构，所述透镜的中心轴与所述光源的中心轴重合。
其中，所述背光模组包括反射片和扩散板，所述反射片位于所述背板与所述光源之间，所述扩散板位于所述透镜背离所述光源的一侧。
其中，所述透镜的入光面设有凹槽，所述凹槽与所述光源正对，用于容纳所述光源出射的光线。
其中，所述光源包括多个有机发光二极管，多个所述有机发光二极管均匀间隔排列。
其中，所述透镜采用光学玻璃或有机透明玻璃制成。
其中，所述半透半反膜为光学薄膜，所述半透半反膜的反射率和透射率呈反比。
本发明所述显示装置，包括显示面板和上述背光模组，所述背光模组为所述显示面板提供光源。
本发明所述背光模组在透镜的出光面上设计半透半反膜，使得一部分光线在出光面上发生反射，另一部分光线在出光面上发生折射，从而为光源的上方提供光能量。而且半透半反膜的设置使得透镜出光面的结构无需满足全反射条件，可以降低出光面的高度，进而降低了透镜的整体厚度，避免了利用透镜本身折射率以及结构的局限性，实现了背光模组混光高度的降低，不仅充分发挥了透镜的结构优势，实现了更大的亮度贡献面积，还实现了超薄直下式背光模组的设计。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所述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。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。
请参阅图1，本发明较佳实施例提供一种背光模组100，用于直下式显示装置中，降低混光高度，提高LED的出射光利用率。所述背光模组100包括背板(图未示)、光源20、反射式透镜30以及半透半反膜40。所述光源20设于所述背板上，所述反射式透镜30设于所述背板上且位于所述光源20的出光侧，所述反射式透镜30包括相对设置的入光面32和出光面31，所述入光面32与所述光源20正对，所述半透半反膜40设于所述透镜30的出光面31上，所述半透半反膜40透射和反射入射到所述出光面32上的光线。
本发明所述背光模组通过在反射式透镜的出光面上设置半透半反膜，使得从LED出射的光线经透镜的入光面出射至透镜的出光面时，光线的一部分发生反射，另一部分发生折射，实现光能量分配，从而降低所述背光模组的混光高度。
继续参阅图1，所述背光模组100还包括反射片10和扩散板50。一般来说，所述反射片10与所述扩散板50之间的高度为混光高度，混光高度越低，越有利于实现超薄直下式背光模组。本实施例中，所述反射片10位于所述背板与所述光源20之间，所述反射片10能够将入射至所述背板表面的光线扩散反射回所述透镜30内，从而提高光线的利用率。一般情况下，为了能更加有效地提高光线利用率，所述反射片10也能有不同构造，例如连续波浪形或台阶状等，本实施例中不对此作具体限制。所述扩散板50位于所述透镜30背离所述光源20的一侧，所述扩散板50能够将所述光源20出射的光线进行均匀扩散，从而提高整个背光模组100的光线均匀度。
本实施例中，所述反射式透镜30为中心轴旋转结构，所述透镜30的中心轴与所述光源20的中心轴重合，反射式透镜能够实现更多的大角度光线从而实现光源光线的更大亮度分布范围。具体的，所述反射式透镜30的入光面32设有凹槽321，所述光源20容纳于所述凹槽321内，所述凹槽321容纳所述光源20的出射光线。其中，所述凹槽321向所述反射式透镜30的出光面31凹设，所述凹槽321的顶部为锥形结构，所述光源20正对所述凹槽321的顶部，便于所述光源20的光线直接从所述凹槽321的顶端出射，为所述光源20的正上方贡献光能量，增加显示面板中心的亮度。所述凹槽321、所述光源20和所述反射式透镜30的中心轴重合。所述透镜30的出光面31包括第一弧面结构311和第二弧面结构312，所述第一弧面结构311和所述第二弧面结构312的交点位于所述凹槽321的中心轴上。具体的，所述第一弧面结构311和所述第二弧面结构312从两者的连接点处沿所述反射式透镜30向外凸出，所述出光面31的弧面设置扩大了光线出射范围，增加了光线的分布均匀度。可以理解的是，所述反射式透镜30还包括连接所述出光面31和所述入光面32的侧面33，从所述侧面33出射的光线光路不发生变化，也就意味着所述侧面33不为LED的中间区域贡献光能量。本实施例中，所述反射式透镜30采用光学玻璃或有机透明玻璃制成。可以理解的是，在本实施例的其他实施方式中，所述反射式透镜30也可以由其他材料制成，只要反射式透镜30的折射率大于空气即可。
所述半透半反膜40通过蒸镀的方式设于所述反射式透镜30的出光面31上，所述半透半反膜40紧贴于所述出光面31上，且所述半透半反膜40铺满整个出光面31，使所有入射到出光面31上的光线部分透射为光源20的上方提供光能量。具体的，所述半透半反膜40为光学膜片，所述半透半反膜40同时具有反射率和透射率，所述半透半反膜40的反射率和透射率呈反比，当所述半透半反膜40的反射率越高，则折射率越低。所述半透半反膜40中包括反射粒子，所述反射粒子的浓度越大，则所述半透半反膜40的反射率越高，可通过控制反射粒子的浓度来控制所述半透半反膜40的反射透射比例。在本实施例的其他实施方式中，可以通过改变半透半反膜的材料或者结构来调整所述半透半反膜的反射透射比。优选的，以实现比例90％以上光能量在所述出光面31上反射，10％以下光能量在所述出光面31上折射为最佳状态。本实施例中，所述半透半反膜40的反射透射比例的数值不作具体限制，也可以依据实际LED出光结构对应LED上方实际的贡献面积，以及为实现的混光高度要求，通过调整所述半透半反膜40的结构来调整反射透射光能量。一般来说，当混光高度越低时，反射光能量越高，透射光能量越低。反之，混光高度越高，则反射光能量越低。
本发明所述半透半反膜40使得所述光源20出射的光线在所述透镜30的出光面31上同时发生折射和反射，使得出光面31的结构不需要再满足全反射条件，可以对出光面31的高度进行调整降低，使得所述透镜30的整体厚度下降，有利于实现超薄式的直下式背光模组。本实施例中，所述光源20包括多个有机发光二极管，多个有机发光二极管均匀间隔排列，每一所述有机发光二极管包括荧光粉层21和支撑件22，所述荧光粉层21覆盖于所述支撑件22的表面。
本发明还提供一种显示模组，包括上述背光模组和显示面板，所述背光模组为所述显示面板提供光源。
本发明所述背光模组在透镜的出光面上设置半透半反膜，解决了传统透镜的结构弊端，透镜和半透半反膜共同作用发挥结构优势，以实现一定比例的光能量在出光面上反射，剩下比例的光能量在出光面上发生折射，为LED上方提供光能量，从而更大的光亮度贡献面积。本发明在透镜的出光面上设置半透半反膜的时，透镜的出光面不需要再满足全反射条件，出光面的高度可以降低，降低透镜的厚度，有利于降低混光高度。且在实现相同的混光高度时，LED的数量减少，生产成本降低。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种背光模组，其特征在于，包括：背板、光源、反射式透镜以及半透半反膜；其中，所述光源设于所述背板上，所述反射式透镜设于所述背板上且位于所述光源的出光侧，所述反射式透镜包括相对设置的入光面和出光面以及连接于所述入光面与所述出光面之间的侧面，所述入光面与所述光源正对，所述反射式透镜的出光面包括第一弧面结构和第二弧面结构，所述第一弧面结构和所述第二弧面结构朝背离所述背板的方向突出，且所述第一弧面结构和所述第二弧面结构的交点位于所述光源的中心轴上，以扩大光线出射范围，从所述侧面出射的光线光路不发生变化，所述半透半反膜设于所述反射式透镜的出光面上，用于透射和反射入射到所述出光面上的光线。
2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述反射式透镜为中心旋转结构，所述反射式透镜的中心轴与所述光源的中心轴重合。
3.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组包括反射片和扩散板，所述反射片位于所述背板与所述光源之间，所述扩散板位于所述反射式透镜背离所述光源的一侧。
4.如权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述反射式透镜的入光面设有凹槽，所述光源容纳于所述凹槽内。
5.如权利要求4所述的背光模组，其特征在于，所述第一弧面结构和所述第二弧面结构的交点位于所述凹槽的中心轴上。
6.如权利要求3～5任一项所述的背光模组，其特征在于，所述光源包括多个有机发光二极管，多个所述有机发光二极管均匀间隔排列。
7.如权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述反射式透镜采用光学玻璃或有机透明玻璃制成。
8.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述半透半反膜为光学薄膜，所述半透半反膜的反射率与透射率呈反比。
9.一种显示装置，其特征在于，包括显示面板和如权利要求1～8任一项所述的背光模组，所述背光模组为所述显示面板提供光源。
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| GR01 | Patent grant | ||
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