CN109459811B - 一种反射片、背光模组及显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种反射片、背光模组及显示设备，涉及显示设备技术领域。该反射片包括第一底板以及环绕所述第一底板边缘设置的第一斜板，所述第一底板与所述第一斜板之间通过弧形板连接，所述弧形板朝向所述反射片的前侧凸设。该反射片中，第一底板和第一斜板之间通过弧形板连接，弧形板的弧面可以接收到现有技术中反射片接收不到的部分光线，且光线经过弧面的反射能够均匀输送至扩散板的边缘区域，达到同步优化暗区和暗角的目的，从而优化背光模组的视效，有利于减少LED灯珠的数量，从而降低成本。

Description

一种反射片、背光模组及显示设备
技术领域
本发明涉及显示设备技术领域，尤其涉及一种反射片、背光模组及显示设 备。
背景技术
如图1所示，传统直下式背光模组包括背板1＇、反射片2＇、光源3＇、扩散 板4＇及光学膜片5＇。由于直下式背光模组中光源3＇与反射片2＇需要具有一 定的距离，背板1＇和反射片2＇均包括平板以及围绕平板设置的斜板。光源3＇ 一般包括LED灯珠32＇和透镜31＇。LED灯珠32＇的光经透镜31＇的二次配光 后规律出射，在扩散板上形成区域化的光能分布。
如图2所示，由于透镜31＇发光角度的限制，反射片2＇的部分区域入射 的光线较少，形成少光区d。LED灯珠32＇发出的光线经反射片2＇反射后，在 扩散板4＇上的分布不均匀，使扩散板4＇的部分区域光能充足形成亮区a，部 分区域无法接收充分的光能而形成暗区c；此外，边缘的LED灯珠32＇距离扩 散板4＇的顶部角落距离较大，导致扩散板4＇的四个角落处无法接收到足够的 光能，会因亮度不足呈现出暗角b。由于亮区a、暗区c和暗角b的存在，背光 模组的整体视效会呈现出明暗相间的分层现象。
为优化背光模组视效上的瑕疵，现有技术中一般采用具有高遮蔽性的膜片 和高扩散性的反射片，同时增加LED灯珠的数量，来优化失效，但成本较高高 且效果差。
发明内容
本发明的一个目的在于提出一种反射片，可以改善背光模组亮暗相间的视 效问题，同时降低成本。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种反射片，包括第一底板以及环绕所述第一底板边缘设置的第一斜板， 所述第一底板与所述第一斜板之间通过弧形板连接，所述弧形板朝向所述反射 片的前侧凸设。
其中，所述弧形板上涂布有扩散粒子。
其中，所述扩散粒子由聚甲基丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸正丁酯制成。
其中，所述扩散粒子的半径为10μm-30μm。
其中，所述扩散粒子的浓度由所述弧形板的中心向弧形两端逐渐减小。
其中，以所述弧形板的弧形外轮廓线的两端之间的连线为X坐标轴、经过 所述弧形外轮廓线的中心且垂直所述X坐标轴的直线为Y轴建立坐标系，则所 述弧形外轮廓线上的所述扩散粒子的浓度公式为：
y＝k|x|-m+h；
其中，k和m为常数，h为扩散粒子的最小直径。
其中，所述弧形板相对的两端分别延伸有第一连接板和第二连接板，所述 第一连接板与所述第一斜板共面，所述第二连接板与所述第一底板共面；
所述第一连接板和所述第二连接板的长度为15-20mm。
其中，所述第一底板上设置有允许透镜穿过的通孔，靠近所述第一底板边 缘的所述通孔与所述弧形板之间的距离为L3，所述第一底板和所述第一斜板的 延长线交点到靠近所述第一底板边缘的所述通孔之间的距离为L1，其中，
Figure BDA0001907126030000021
所述第一斜板与所述第一连接板的长度和为L4，所述第一斜板远离所述弧 形板的一端到所述第一斜板与所述第一底板的延长线交点的长度为L2，其中，
Figure BDA0001907126030000031
本发明的另一个目的在于提出一种背光模组，可以改善亮暗相间的视效问 题，同时降低成本。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种背光模组，包括背板，所述背板包括第二底板以及环绕所述第二底板 边缘设置的第二斜板，所述背光模组还包括上述的反射片，所述第一底板叠放 于所述第二底板上，所述第一斜板叠放于所述第二斜板上。
本发明的再一个目的在于提出一种显示设备，可以改善亮暗相间的视效问 题，同时降低成本。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种显示设备，包括上述的背光模组。
有益效果：本发明提供了一种反射片、背光模组及显示设备。该反射片中， 第一底板和第一斜板之间通过弧形板连接，弧形板的弧面可以接收到现有技术 中反射片接收不到的部分光线，且光线经过弧面的反射能够均匀输送至扩散板 的边缘区域，达到同步优化暗区和暗角的目的，从而优化背光模组的视效，有 利于减少LED灯珠的数量，从而降低成本。
附图说明
图1是现有技术中背光模组的剖视图；
图2是现有技术中背光模组中光能分布情况；
图3是本发明提供的背光模组中光能分布情况部分结构的剖视图；
图4是仅设置LED灯珠时形成的出光光型图；
图5是LED灯珠与透镜装配后形成的出光光型图；
图6是本发明设计弧形板的外轮廓线时的原理图；
图7是本发明提供的背光模组部分结构的剖视图；
图8是本发明中设计弧形板上扩散粒子浓度时建立的坐标系；
图9是本发明中弧形板上沿周向延伸的外轮廓线上扩散粒子的浓度分布曲 线。
其中：
11、第二底板；12、第二斜板；21、第一底板；22、第一斜板；23、弧形 板；231、第二连接板；232、第一连接板；31、透镜；32、LED灯珠；4、扩散 板；5、光学膜片；
g、均匀光能区；e、LED灯珠的出光光型；f、LED灯珠搭配透镜后的出光 光型；
1＇、背板；2＇、反射片；3＇、光源；31＇、透镜；32＇、LED灯珠；4＇、扩散 板；5＇、光学膜片；
a、亮区；b、暗角；c、暗区；d、少光区。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚， 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例提供了一种显示设备，显示设备可以为电视机、显示屏、广告机 等具有图像显示功能的电子设备。显示设备包括显示面板以及背光模组。显示 面板设置于背光模组的出光面，背光模组为显示面板提供亮度充足且均匀的面 光源，以便显示面板显示图像信息。
如图3所示，本实施例中，背光模组可以为直下式背光模组，具体包括背 板、反射片、扩散板4、光源及光学膜片5。背板用于支撑固定背光模组其他部 件。光源、反射片、扩散板4及光学膜片5依次设置在背板上。光源发出的光 线依次经过扩散板4和光学膜片5后照射在显示面板上。为提高光线的利用率， 背板上还设置有反射片，反射片位于背板和扩散板4之间，用于将未直接射入 扩散板4的光线反射至扩散板4上，增加背光模组形成的面光源的亮度。
由于直下式背光模组中，光源位于扩散板4的下方，为使光源发出的光线 尽量均匀覆盖扩散板4的表面，光源与扩散板4之间具有一定的距离，以便光 线以合适的入射角度照射在扩散板4上。为此，背板包括第二底板11和围绕第 二底板11的边缘设置的第二斜板12，第二斜板12的顶端延伸有与第二底板11 平行的折边，扩散板4和光学膜片5的边缘搭接在折边上，并与背板形成光线 的传播空间。反射片包括第一底板21以及围绕第一底板21的边缘设置的第一 斜板22，第一底板21覆盖在第二底板11上，第一斜板22覆盖在第二斜板12上，以使传播空间内的光线均能直接入射或反射到扩散板4上。
本实施例中，光源包括基板以及设置在基板上的多颗LED灯珠32。基板可 以通过粘接或螺钉固定在第二底板11上。第一底板21在与LED灯珠32对应的 位置设置有通孔，灯珠通过通孔穿过第一底板21，从而使光线能够入射到扩散 板4上。
图4为LED灯珠32的出光光型图，其中LED灯珠32的出光光型e为近椭 圆形，LED灯珠32发出的光线主要集中在发光面的正面方向，越靠近边缘的光 能越少，最大出光角度在120°左右。由于单独LED灯珠32的最大出光角度较 小，且边缘的光能较少，无法将光线均匀入射到扩散板4的各个角落，因此， 光源还包括照射在LED灯珠32上的透镜31，每个LED灯珠32上均照射有一 个透镜31，透镜31可以增大光线的最大出光角度，并增加出光光型边缘处的光 能。
图5为LED灯珠32搭配透镜31后的出光光型图。如图5所示，LED灯珠 32搭配透镜31后，出光光型由近椭圆形变为蝶形，且最大出光角度增大至150° 左右，有利于提高扩散板4上接收光线的均匀性。
虽然LED灯珠32搭配透镜31后增大了最大出光角度，但由于最大出光角 度的存在，导致现有技术中反射片的斜板与底板的交界处附近区域无法接收到 充足的光能，进而导致扩散板4的对应的部分区域无法得到充足的光能而形成 暗区，扩散板4的四个角落由于与光源的距离较远也无法得到充足的光能而形 成暗角，暗角和暗区将导致显示设备出现亮暗分层等失效问题。
为解决上述问题，如图3所示，反射片还包括连接第一斜板22和第一底板 21的弧形板23，弧形板23朝向反射板的前侧凸设，其中，前侧即为靠近扩散 板4的一侧。弧形板23的弧面具有一定的扩撒性，可以接收到现有技术中反射 片接收不到的部分光线，从而减小或消除少光区，且光线经过弧面的反射能够 均匀输送至扩散板4的边缘区域，使扩散板4的边缘及角落位置形成均匀光能 区g，达到同步优化暗区和暗角的目的，从而优化背光模组的视效。相比现有技 术中采用高成本的材质制作反射片和光学膜片5，设置弧形板23可以降低反射 片和光学膜片5的成本，而且有利于减少LED灯珠32的数量，从而全面降低 背光模组的设计成本，且通过弧形板23改善光线的打散效果，还可以减小扩散 板4和背板之间的距离，有利于实现超薄直下式显示设备的设计。
为进一步提高弧形板23对光线的反射效果，弧形板23可以采用具有高扩 散性的材料制成，以提高对暗区和暗角的优化效果。而第一斜板22和第二斜板 12则可以采用普通的光面材料制成，有利于降低反射片的成本。
为方便弧形板23的固定，弧形板23相对的两端分别延伸有第一连接板232 和第二连接板231，第一连接板232与第一斜板22平行，第二连接板231与第 一底板21平行，且第一连接板232和第二连接板231分别与背板固定。通过设 置第一连接板232和第二连接板231，可以增大弧形板23与背板的基础面积， 提高弧形板23固定的稳定性。
具体地，第一连接板232的端面可以与第一斜板22的端面对齐并抵接，第 一连接板232通过胶或螺钉与背板固定，第一斜板22通过胶或螺钉与背板固定， 使得第一连接板232和第一斜板22的前侧面平齐，即第一连接板232与第一斜 板22共面，有利于提高光线的反射均匀性。第二连接板231的端面可以与第一 底板21的端面对齐并抵接，第二连接板231可以通过胶或螺钉与背板固定，第 一底板21可以通过胶或螺钉与背板固定，使得第一底板21与第二连接板231 的前侧面平齐，即第二连接板231与第一底板21共面，有利于提高光线的反射 均匀性。
在其他实施例中，第一连接板232的部分可以搭接在第一斜板22上，螺钉 穿过二者叠放的部分与背板固定，或背板、第一连接板232和第一斜板22中两 两之间通过胶粘接固定。对应地，第二连接板231和第一底板21也可以搭接后 通过螺钉固定，或是第二连接板231、第一底板21和背板中两两之间通过胶粘 接固定。
本实施例中，如图6和图7所示，本实施例中以光源的最大出光角度为150° 为例，设计弧形板23的轮廓面。
具体地，弧形板23的周向轮廓线为弧形外轮廓线，具体地可以为圆弧线。 圆弧线沿轴向延伸形成弧形板23的外轮廓面。设置弧形板23的外轮廓面时只 需要设计圆弧线即可。以现有技术中未增加弧形板23的结构为基础，模拟出光 角度为150°的边界光线的传播路径，经反射片第一斜板22和第一底板21的交 点O向边界光线做垂线OC，再在第一斜板22和第一底板21上分别选取D点 和E点，经过C点、D点和E点绘制圆弧线，则得到所需圆弧线。
由于弧形板23具有一定的厚度，D点与第一斜板22之间、E点和第一底板 21之间均具有一定的距离，该距离为弧形板23的厚度。
为使选取的D点和E点能够使弧形板23具有更好的优化暗角或暗区的效 果，可以优化弧形板23、第一斜板22和第一底板21的尺寸。具体地，如图7 所示，第一底板21最边缘的通孔到弧形板23之间的距离(即最边缘的通孔到E 点之间的距离)为L3，第一底板21最边缘的通孔到第二底板11边缘之间的距 离为L1，则
Figure BDA0001907126030000081
第一连接板232与第一斜板22的长度和为L4，第二 斜板12的长度为L2，则
Figure BDA0001907126030000082
当L1、L2、L3及L4满足上述关系时， 可以获得较好的优化效果。
当然，弧形板23、第一斜板22和第一底板21的尺寸也可以根据实际的组 装效果调整，综合考虑背板深度、反射片中第一斜板22的倾斜角度以及光源的 排布方式等因素，以获得更好的优化效果。
为提高弧形板23固定的稳定性，第一连接板232的长度L6可以不小于第 二斜板12的长度L2的1/12，第二连接板231的长度L5可以不小于最边缘的通 孔与第二底板11边缘之间距离L1的1/6。可选地，第一连接板232的长度L6 和第二连接板231的长度L5可以为15-20mm，例如15mm、16mm、17mm、 18mm、19mm、20mm。
为进一步提高弧形板23对光线的扩散效果，从而消除暗角和暗区问题，弧 形板23上还可以涂布有扩散粒子，扩散粒子可以使光线在弧形板23上发生漫 反射，可以将传播空间内规律分布的光能打散，从而将光能均匀输送至扩散板4 的边缘区域，达到同步优化暗角和暗区的目的。可选地，扩散粒子可以由聚甲 基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate，PMMA)或聚甲基丙烯酸正丁酯 (Poly-n-butyl Methacrylate，PBMA)制成。为提高扩散粒子的漫反射效果，扩 散粒子的半径不宜过大，也不宜过小。当扩散粒子的半径过大时，弧形板23上 相邻的扩散粒子之间的间隙较小，导致扩散粒子对光线的散射效果较差；当扩 散粒子的半径过小时，加工难度较大。可选地，扩散粒子的半径可以为 10μm-30μm，例如10μm、12μm、14μm、16μm、18μm、20μm、22μm、24μm、 26μm、28μm、30μm。
在其他实施例中，扩散粒子的材质以及扩散粒子的半径也可以根据实际需 要调整。
弧形板23上扩散粒子的浓度分布可以根据需要调整，不同浓度对光线的反 射效果不同。实际生产中，可以根据暗区以及暗角的分布调整弧形板23上对应 位置处扩散粒子的浓度。
本实施例中，扩散粒子的浓度由弧形板23的中心沿周向向两端逐渐减小。 具体地，弧形板23的轮廓面上与其轴线平行的直线上各点扩散粒子的浓度可以 相等，弧形板23上沿周向延伸的圆弧线上各点扩散粒子的浓度不等，且两端的 浓度小于中间的浓度。弧形板23接收到的光能由中间区域向两端边缘逐渐减小， 增大弧形板23中间区域内扩散粒子的浓度，可以将光能向两端扩散，使得光线 分布均匀，有利于扩散板4表面各区域内接收的光能更加均匀，从而改善视效。
具体地，图8为弧形板23的横截面，该横截面的外轮廓线包括圆弧线
Figure RE-GDA0001949782020000131
圆弧线
Figure RE-GDA0001949782020000132
以圆弧线
Figure RE-GDA0001949782020000133
的两端之间的连线D＇E＇作为X轴，以经过圆弧线
Figure RE-GDA0001949782020000134
的中点C且与D＇E＇垂直的直线为Y轴建立坐标系，则弧形板23上沿周向 分布的弧线上各点扩散粒子的浓度分布如图9所示，浓度分布曲线满足下式：
y＝k|x|-m+h；
其中，k和m为常数，h为扩散粒子的最小直径。常数k和m影响浓度分 布曲线的曲率，通过调整k和m的数值，可以调整扩散板4角落以及边缘区域 内接受的光能的均匀性，k和m的具体数值可以通过软件模拟计算，以满足不 同型号背光模组的设计需要。
为进一步改善扩散粒子浓度分布对光线均匀性的影响，还可以通过软件微 调，调整浓度分布曲线顶部的曲率，使得顶部曲线更加平滑，即使得扩散板4 上在轴向对称中心线两侧区域内扩散粒子的浓度分布更加均匀，有利于提高经 扩散粒子打散后的光能分布的均匀性，从而提高优化暗区和暗角的效果。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，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，本说明书内容不 应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种反射片，包括第一底板(21)以及环绕所述第一底板(21)边缘设置的第一斜板(22)，其特征在于，所述第一底板(21)与所述第一斜板(22)之间通过弧形板(23)连接，所述弧形板(23)朝向所述反射片的前侧凸设；
所述弧形板(23)上涂布有扩散粒子；
所述扩散粒子的浓度由所述弧形板(23)的中心向弧形两端逐渐减小；
以所述弧形板(23)的弧形外轮廓线的两端之间的连线为X坐标轴、经过所述弧形外轮廓线的中心且垂直所述X坐标轴的直线为Y轴建立坐标系，则所述弧形外轮廓线上的所述扩散粒子的浓度公式为：
y＝k|x|-m+h；
其中，k和m为常数，h为扩散粒子的最小直径。
2.如权利要求1所述的反射片，其特征在于，所述扩散粒子由聚甲基丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸正丁酯制成。
3.如权利要求1所述的反射片，其特征在于，所述扩散粒子的半径为10μm-30μm。
4.如权利要求1-3中任一项所述的反射片，其特征在于，所述弧形板(23)相对的两端分别延伸有第一连接板(232)和第二连接板(231)，所述第一连接板(232)与所述第一斜板(22)共面，所述第二连接板(231)与所述第一底板(21)共面；
所述第一连接板(232)和所述第二连接板(231)的长度为15-20mm。
5.如权利要求4所述的反射片，其特征在于，所述第一底板(21)上设置有允许透镜(31)穿过的通孔，靠近所述第一底板(21)边缘的所述通孔与所述弧形板(23)之间的距离为L3，所述第一底板(21)和所述第一斜板(22)的延长线交点到靠近所述第一底板(21)边缘的所述通孔之间的距离为L1，其中，
Figure FDA0002712513930000021
所述第一斜板(22)与所述第一连接板(232)的长度和为L4，所述第一斜板(22)远离所述弧形板(23)的一端到所述第一斜板(22)与所述第一底板(21)的延长线交点的长度为L2，其中，
Figure FDA0002712513930000022
6.一种背光模组，包括背板，所述背板包括第二底板(11)以及环绕所述第二底板(11)边缘设置的第二斜板(12)，其特征在于，所述背光模组还包括如权利要求1-5中任一项所述的反射片，所述第一底板(21)叠放于所述第二底板(11)上，所述第一斜板(22)叠放于所述第二斜板(12)上。
7.一种显示设备，其特征在于，包括如权利要求6所述的背光模组。
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