CN108983496A - 背光模块及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种背光模块及显示装置，包括背板、出光板、凸台、反光单元、第一发光单元和第二发光单元。背板和出光板为对向设置。多个凸台阵列设置于背板上，每一凸台上设置第一发光单元和第二发光单元。多个反光单元与凸台交替排列而设置于背板上。第一发光单元所发出的光线通过反光单元反射至出光板，第二发光单元所发出的光线直射至出光板。

Description

背光模块及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种背光模块及显示装置。

背景技术

现有LCD显示装置大多采用LED背光模块以获得更好的显示色彩，传统LED背光模块根据发光单元的位置分为直下式LED背光模块和侧入式LED背光模块。由于直下式LED背光模块光效高，对于大尺寸LCD显示装置多采用直下式LED背光模块。

直下式LED背光模块由于混光距离的限制，使得此类型的背光模块难以实现轻薄化，这一问题在显示装置日益追求轻薄化的今天显得尤为突出，因此，如何在不增加发光单元数量和发光单元密度的基础上，而在短距离内获得均匀的混光效果成为了摆在业内工程师面前一道亟待解决的难题。

发明内容

本申请实施方式提供一种背光模块及显示装置。

为解决上述技术问题，本申请提供一种背光模块，包括背板、出光板、凸台、反光单元、第一发光单元和第二发光单元。所述背板和所述出光板为对向设置。多个所述凸台阵列设置于所述背板上，每一所述凸台上设置第一发光单元和第二发光单元。多个所述反光单元与所述凸台交替排列而设置于所述背板上。所述凸台具有两个相对设置的侧面，所述第一发光单元设置于每一所述侧面上，其中，所述第一发光单元所发出的光线通过所述反光单元反射至所述出光板，所述第二发光单元所发出的光线直射至所述出光板。

在一实施例中，所述反光单元包括第一反射面和第二反射面，所述第一反射面或所述第二反射面朝向所述第一发光单元的出光面。

在一实施例中，相邻的所述反光单元之间形成一凹槽，所述凸台设置于所述凹槽上。

在一实施例中，所述凸台包括一位于所述侧面之间的顶面，其中，所述第一发光单元朝向所述第一反射面或所述第二反射面，所述第二发光单元设置于所述顶面并朝向所述出光板。

在一实施例中，所述第一发光单元为多个，并间隔设置于每一所述侧面上；所述第二发光单元为多个，并间隔设置于所述顶面上；其中，每一所述侧面上的所述第一发光单元的数量大于或等于所述第二发光单元的数量。

在一实施例中，通过所述第一反射面和所述第二反射面反射位于所述侧面上的所述第一发光单元的入射光，而出射至所述出光板；位于所述顶面上的所述第二发光单元直射至所述出光板。

在一实施例中，所述第一发光单元的出光面垂直于所述出光板，所述第二发光单元的出光面平行于所述出光板。

在一实施例中，所述背光模块还包括一边框，环绕设置于所述背板周围，其中，所述边框靠近所述背板的一面为反光面，所述反光面反射所述第一发光单元或所述第二发光单元发出的光线至所述出光板。

在一实施例中，所述背光模块还包括多条热管，所述热管设置于所述凸台内，并贯穿所述凸台。

本申请还提供一种显示装置，包括显示面板及上述各特征的背光模块。其中，所述背光模块用以提供均匀光源至所述显示面板。

本申请通过发光单元及与之邻近的反光单元，在不需要增加发光单元的数量及密度的前提下可以在短距离内获得均匀的混光效果并提高光源亮度，消除背光模块由于混光不均而导致的亮暗不均或混光暗区等问题。另一方面。此背光模块的光路较短，可以降低背光模块的厚度和重量，进而可以实现背光模块及显示装置的轻薄化。

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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例的背光模块立体图。

图2为本申请一实施例的背光模块示意图。

图3为本申请一实施例的背光模块示意图。

图4为本申请一实施例的发光单元示意图。

图5为本申请一实施例的发光单元示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请同时参考图1至图4，本申请提供一种背光模块10，包括背板100、出光板110、凸台120、反光单元130、第一发光单元141、第二发光单元142、热管150和边框160。所述背板100和所述出光板110为对向设置，且所述背板100和所述出光板110大体上相互平行；所述凸台120、所述反光单元130、所述第一发光单元141、所述第二发光单元142和所述热管150均设置于所述背板100和所述出光板110之间。每一所述凸台120上设置有所述第一发光单元141和所述第二发光单元142，所述反光单元130与所述凸台120交替排列而设置于所述背板100上，并基本布满整个背板100，以充分且均匀地提供光源。其中，所述第一发光单元141朝向所述反光单元130，并通过所述反光单元130照射至所述出光板110，所述第二发光单元142朝向所述出光板110，并直接照射至所述出光板110。其中，以图2和图3作为例示，所述第一发光单元141通过反光单元130发射出的光线与所述第二发光单元142发出的光线于所述出光板110上交汇并混光的区域，大体上是对应于所述凸台120之间(即反光单元130之上)的出光板110的区域，并将其定义为混光区200，其中，所述混光区200于图中仅为大致示出，并非以此限定所述混光区200的位置。而所述第二发光单元142直接照射至所述出光板110的区域，大体上是对应于所述凸台120之上的出光板110的区域，其中，混光区200的亮度与所述出光板110上其它区域的亮度相一致。

在一实施例中，所述第一发光单元141和所述第二发光单元142可例如为发光二极管(LED)。所述第一发光单元141和所述第二发光单元142照射至所述出光板110的光线于混光区200相互交叠，以实现背光模块的均匀混光，并且可以消除仅由所述第二发光单元142直射至所述出光板110导致混光不均而出现的亮暗不均或混光暗区等问题。

在一实施例中，请同时参考图1和图2，所述反光单元130用于反射所述第一发光单元141的入射光，所述反光单元130可例如为三棱柱状的透镜。所述透镜的材料可为光学树脂材料。所述透镜可固定设置或嵌置于所述背板100上，其中，所述透镜和所述背板100可为一体式结构。所述透镜包括第一反射面131、第二反射面132和底面133。所述第一反射面131或所述第二反射面132与所述第一发光单元141为对向设置。所述底面133与所述背板100相贴合，所述第一反射面131、所述第二反射面132与所述底面133(或所述背板100)形成夹角。其中，所述夹角以使得所述第一发光单元141照射到所述第一反射面131或所述第二反射面132上的入射光以一定的出光角度反射至所述出光板110上，并与直射至所述出光板110上的第二发光单元142所发出的光线均匀混光。

在一实施例中，所述反光单元130可以是一体成型的结构。相邻的所述反光单元130或相邻的所述棱镜之间形成一凹槽(图未示)，所述凹槽可用于设置并固定所述凸台120。其中，所述凹槽可以是贯穿所述反光单元130，并暴露出所述背板100；或所述凹槽贯穿部分所述反光单元130；或所述凹槽贯穿反光单元130及部分所述背板100。通过所述凹槽可以调整所述凸台120的高度，进而调整所述第一发光单元141和所述第二发光单元142照射至所述出光板110上的区域。

在一实施例中，所述第一反射面131或所述第二反射面132与所述背板100间形成大小相同的夹角。其中，所述夹角可为10°～30°。即，所述三棱柱状的透镜的横截面为等腰三角形。所述第一反射面131和所述第二反射面132相对于所述底面133上的高为对称的两个反射面，以使得所述第一反射面131或所述第二反射面132在对称位置上的由第一发光单元141所入射的光线可以相对于所述底面133的高而对称地反射至所述出光板110的对应位置上，如混光区200。通过此反光单元130，第一发光单元141和第二发光单元142的设计，其背光模块10可以更好地实现均匀混光。

如图1至图4所示，在一实施例中，每一所述凸台120的横截面为矩形或大体上呈矩形，如所述凸台120的边角可为弧形过渡。每一所述凸台120包括两个相对设置的侧面及一位于所述侧面之间并远离所述背板的顶面，其中，所述第一发光单元141位于所述凸台侧面并朝向所述第一反射面131或所述第二反射面132，所述第二发光单元142位于所述凸台顶面并朝向所述出光板110。

在一实施例中，如图1至图4所示，所述第一发光单元141的数量为多个，其间隔设置于每一所述侧面上，所述第二发光单元142的数量为多个，其间隔设置于所述顶面上。在每一所述凸台120上，每一所述侧面上的所述第一发光单元141的数量大于或等于所述第二发光单元142的数量。位于所述不同侧面的所述第一发光单元141的数量相同或基本相同，以提高背光模块的混光效果，防止照射至所述出光板110上的光存在局部强光而形成缺陷。其中，如图4所示，设置于所述凸台侧面上的每一所述第一发光单元141，具有一出光面145，所述第一发光单元的出光面145大体上是垂直于所述出光板110或所述背板100；设置于所述凸台顶面上的每一所述第二发光单元142，具有一出光面146，所述第二发光单元的出光面146大体上是平行于所述出光板110或所述背板100，基于此，所述第一发光单元141和所述第二发光单元142所发出至出光板110上的光线可相对于所述凸台120对称，便于对光线的光路进行调整。对此，所述第一反射面131或所述第二反射面132与所述底面133之间的角度可设计为较小，所述夹角可例如为10°，12°，15°或20°，以使得所述第一反射面131或所述第二反射面132反射第一发光单元141的入射光至对应于所述凸台120之间(或所述反光单元130之上)的出光板110的区域，即混光区200。

在一实施例中，所述第一发光单元141和所述第二发光单元142的功率为相同或基本相同；由于所述第一发光单元141还需要经过所述反光单元130的反射才能将光线照射至出光板110上，对此，所述第一发光单元141的功率可以是大于所述第二发光单元142的功率，以进一步调节出光板110上光线的均匀程度。

如图2所示，在一实施例中，通过所述第一反射面131和所述第二反射面132反射位于所述凸台侧面上的所述第一发光单元141的入射光，而出射至所述出光板110。而位于所述凸台顶面上的所述第二发光单元142则是直接照射至所述出光板110上。

在一实施例中，LED发光单元相对于其他类型发光单元的发光效果可以做到更好，但其在工作时的发热现象较为严重，长时间工作而没能有效散热的话会大大缩短背光模块10的使用寿命。对此，在所述背光模块10设置了多条热管150。如图1所示，所述热管150设置于所述凸台120的内部，并贯穿所述凸台120。所述热管150与所述凸台120为对应配置，每一热管150作用于(对应每一凸台120上的)第一发光单元141和第二发光单元142及其周围区域，以降低背光模块10内部的环境温度，使得所述第一发光单元141和所述第二发光单元142具有适合的工作温度。

如图1至图4所示，在一实施例中，所述热管150可为直管状，其可包括热端和冷端。所述热端可以是被所述凸台120所涵盖的区域，所述冷端则可以是位于凸台120之外的部分热管。所述热管150的内部设置有冷却液，通过所述冷却液在热端和冷端间的流动，以此带走所述第一发光单元和所述第二发光单元所散发出的热量。或者，所述冷却液吸收热量蒸发，并在压强/负压的作用下由热端导向冷端，所述冷却液在冷端冷却后，其由蒸汽态转化成液态再回流到热端，如此循环，以此带走所述第一发光单元和所述第二发光单元所散发出的热量。为增大冷端的面积，所述冷端亦可以设置为弧面，所述热端也可以设置为具有多个折角的弯管状，并使其横截面为波浪状。

如图2所示，在一实施例中，所述背光模块10还包括边框160，环绕设置于所述背板100周围。所述边框160界定出所述背光模块10的大小，并用以保护位于所述背板100之上及位于所述边框160内部的凸台120，反光单元130，第一发光单元141和第二发光单元142等背光部件。其中，所述边框160靠近所述背板100的一面可以设计为反光面，所述反光面反射所述第一发光单元或所述第二发光单元发出的光线至所述出光板(图未示)。以此来增强背光模块10的边缘部分的出射光强度，进而可以弥补背光模块10的边缘部分可能出现的混光不足或消除可能出现的暗区。

在一实施例中，所述背光模块10不需增加第一发光单元141和第二发光单元142的数量，并通过与所述第一发光单元141和所述第二发光单元142邻近的反光单元130可以在短距离内获得均匀的混光效果并提高光源亮度，可以降低背光模块的厚度。

在一实施例中，所述出光板110可为扩散出光板，以将照射至所述出光板110上的光进一步发散或扩散，以使得混光更为均匀。而在所述出光板110远离所述背板的一面可以设置增亮膜等部件，以增强光源的亮度。

请同时参考图1至图5，在一实施例中，本申请提供的另一种背光模块，其大体上与背光模块10相同，该背光模块的凸台120的横截为梯形并包括两个对向设置的侧面，所述侧面朝向所述第一反射面131和所述第二反射面132。所述侧面上各设置第一发光单元141，所述梯形凸台120的顶面常态下是不设置第二发光单元142，但混光效果不佳时可补充设置第二发光单元142。即，该背光模块的第一发光单元141都是通过所述反光单元130的反射作用将光线出射至所述出光板110上，而没有直接照射至出光板110上的光线。对此，第一反射面131或第二反射面132与底面133间的夹角需设置得较大，其可为30°～60°；或者使得第一反射面131或第二反射面132为多段的直线面设计或为固定曲率或可变曲率的弧形面设计。所述反光单元130的第一反射面131或第二反射面132的面积可以设置为较背光模块10的第一反射面131或第二反射面132的面积小，即该背光模块的反光单元的规格可设计为较小，以此缩小反光单元130与第一发光单元141之间的间隔距离，以容纳更多的第一发光单元141和反光单元130，并以满足大范围出光及均匀混光。另一方面，由于该背光模块的每一凸台120上有两列第一发光单元141，散热可以更好控制，使得热管150可以更容易地保持背光模块具有相对恒定的工作温度。

在一实施例中，所述第一发光单元141间隔设置于所述凸台侧面上，并通过所述第一反射面131和第二反射面132反射位于所述凸台侧面的第一发光单元141的入射光，而出射至所述出光板110上，并在所述出光板110上均匀混光，以均匀照亮整个出光板110。

请同时参考图1至图5，本申请提供一种显示装置(图未示)，包括显示面板(图未示)及上述各实施例中所述的背光模块，所述背光模块提供均匀光源至所述显示面板。其中，本申请的背光模块在短距离内可以获得均匀的混光效果并提高光源亮度，其光路短使得背光模块的厚度小、重量轻，可以做到轻薄化。另一方面，本申请的背光模块为直下式的背光模块，在轻薄化的同时，其第一发光单元或第二发光单元并不需要占据显示装置周围的一定的区域，利于显示装置的窄边框化。本申请的背光模块可以适应于各种尺寸的显示面板，尤其是适应于大尺寸的显示面板。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种背光模块，其特征在于，包括：

对向设置的背板和出光板；

多个凸台，阵列设置于所述背板上，每一所述凸台上设置第一发光单元和第二发光单元；

多个反光单元，与所述凸台交替排列而设置于所述背板上；

所述凸台具有两个相对设置的侧面，所述第一发光单元设置于每一所述侧面上，其中，所述第一发光单元所发出的光线通过所述反光单元反射至所述出光板，所述第二发光单元所发出的光线直射至所述出光板。

2.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于，所述反光单元包括第一反射面和第二反射面，所述第一反射面或所述第二反射面朝向所述第一发光单元的出光面。

3.如权利要求2所述的背光模块，其特征在于，相邻的所述反光单元之间形成一凹槽，所述凸台设置于所述凹槽上。

4.如权利要求2所述的背光模块，其特征在于，所述凸台包括一位于所述侧面之间的顶面，其中，所述第一发光单元朝向所述第一反射面或所述第二反射面，所述第二发光单元设置于所述顶面并朝向所述出光板。

5.如权利要求4所述的背光模块，其特征在于，所述第一发光单元为多个，并间隔设置于每一所述侧面上；所述第二发光单元为多个，并间隔设置于所述顶面上；其中，每一所述侧面上的所述第一发光单元的数量大于或等于所述第二发光单元的数量。

6.如权利要求5所述的背光模块，其特征在于，所述第一发光单元的出光面垂直于所述出光板，所述第二发光单元的出光面平行于所述出光板。

7.如权利要求6所述的背光模块，其特征在于，通过所述第一反射面和所述第二反射面反射位于所述侧面上的所述第一发光单元的入射光，而出射至所述出光板；位于所述顶面上的所述第二发光单元直射至所述出光板。

8.如权利要求1-7中任一项所述的背光模块，其特征在于，所述背光模块还包括一边框，环绕设置于所述背板周围，其中，所述边框靠近所述背板的一面为反光面，所述反光面反射所述第一发光单元或所述第二发光单元发出的光线至所述出光板。

9.如权利要求8所述的背光模块，其特征在于，所述背光模块还包括多条热管，设置于所述凸台内，并贯穿所述凸台。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的背光模块，及显示面板，其中，所述背光模块提供均匀光源至所述显示面板。