CN110991288A - 一种背光模组及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及显示技术领域，公开了一种背光模组及显示装置。背光模组包括：指纹识别区域和非指纹识别区域；光学膜层，光学膜层包括第一棱镜结构和第二棱镜结构，第一棱镜结构在出光面上的投影与指纹识别区域在出光面上的投影至少部分交叠，第二棱镜结构在出光面上的投影与非指纹识别区域在出光面上的投影至少部分交叠；其中，第一棱镜结构包括多个第一微棱镜，其中，至少一部分第一微棱镜包括垂直于出光面的第一面和与第一面相交的第二面；单位面积内，第一棱镜结构的出光量大于第二棱镜结构的出光量。本申请中的背光模组，提高了指纹识别区域内的光线量，使指纹识别区域和非指纹识别区域内的发光亮度趋于相同，提高了显示装置的亮度均一性。

Description

一种背光模组及显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光模组及显示装置。
背景技术
随着移动显示产品的普及，信息安全备受人们的关注。由于指纹具有唯一性、难以复制性、安全性等优点，近年来指纹识别技术被广泛应用于移动显示产品中，作为一种身份认证和访问控制的方式，使得移动显示产品的安全性和易操作性得到极大的提高。
一般显示装置具有指纹识别区域和非指纹识别区域，当显示装置采用屏内指纹识别时，指纹识别区域内部设有光感传感器，而光感传感器的设置会导致与指纹识别区域相对应的显示屏穿透率减低，进而导致单位面积内，指纹识别区域相对应的显示区域接收的光线总量小于非指纹识别区域相对应的显示区域接收的光线总量，使显示区域发出的光量亮度不一致，因此影响显示装置亮度的均一性。
发明内容
本申请提供了一种背光模组及显示装置，提高了指纹识别区域内的单位面积内的光线量，使指纹识别区域和非指纹识别区域内的发光亮度趋于相同，提高了显示装置的亮度均一性。
为了达到上述目的，本申请提供了一种背光模组包括：
指纹识别区域和非指纹识别区域；
光学膜层，所述光学膜层包括第一棱镜结构和第二棱镜结构，所述第一棱镜结构在出光面上的投影与所述指纹识别区域在出光面上的投影至少部分交叠，所述第二棱镜结构在出光面上的投影与所述非指纹识别区域在出光面上的投影至少部分交叠；
其中，所述第一棱镜结构包括多个第一微棱镜，其中，至少一部分第一微棱镜包括垂直于所述出光面的第一面和与所述第一面相交的第二面；
单位面积内，所述第一棱镜结构的出光量大于所述第二棱镜结构的出光量。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的背光模组。
本申请中的背光模组，光学膜层上设有第一棱镜结构，第一棱镜结构包括多个第一微棱镜，并且至少一个部分的第一微棱镜包括垂直于出光面的第一面和与第一面相交的第二面，第一面和第二面使光线在光学膜层中发生反射和折射，以将光学膜层内光线的传播方向改变，使第一棱镜结构的出光量增加，进而在单位面积内，经第一棱镜结构射出的光线量大于经第二棱镜结构射出的光线量；由此可知，本申请中的背光模组中，单位面积内，域内的光线数量大于非域内的光线数量，以补偿光敏传感器遮挡的光线，内的发光亮度趋于相同，提高了显示装置的亮度均一性。
附图说明
图1为本申请实施例的一种背光模组的第一种结构示意图；
图2为图1的A-A的剖视图；
图3为图2的中第一棱镜结构的示意图；
图4为图2的局部放大图；
图5为本申请实施例的一种背光模组的另一种结构示意图；
图6为图5的B-B的剖视图；
图7为本申请实施例的一种背光模组的另一种结构示意图；
图8为本申请实施例的一种背光模组的另一种结构示意图；
图9为图8的C-C的剖视图；
图10为本申请实施例的一种背光模组的另一种结构示意图；
图11为图10的D-D的剖视图；
图12为本申请实施例的一种背光模组的另一种结构示意图；
图13为本申请实施例的一种背光模组立体图；
图14为图13的俯视图；
图15为图14的E-E的剖视图；
图16为图13的侧视图。
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做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。
本申请实施例提供了一种背光模组，图1为本申请实施例的一种背光模组的第一种结构示意图；图2为图1的A-A的剖视图；图3为图2的中第一棱镜结构的示意图；图4为图2的局部放大图；如图1-图4所示，包括：指纹识别区域和非指纹识别区域；光学膜层，所述光学膜层包括第一棱镜结构1和第二棱镜结构2，所述第一棱镜结构1在出光面上的投影与所述指纹识别区在出光面上的投影至少部分交叠，所述第二棱镜结构2在出光面上的投影与所述非指纹识别区在出光面上的投影至少部分交叠；其中，所述第一棱镜结构1包括多个第一微棱镜10，其中，至少一部分第一微棱镜10包括垂直于所述出光面的第一面11和与所述第一面11相交的第二面12；单位面积内，所述第一棱镜结构1的出光量大于所述第二棱镜结构2的出光量。
需要说明的是，对于具有指纹识别功能的显示装置来说，显示装置具有指纹识别区域和非指纹识别区域，在本发明实施例中，背光模组的指纹识别区域与显示装置的指纹识别区域对应，背光模组的非指纹识别区域与显示装置的非指纹识别区域对应。
本申请中的背光模组，光学膜层上设有第一棱镜结构1，第一棱镜结构1 包括多个第一微棱镜10，并且至少一个部分的第一微棱镜10包括垂直于出光面的第一面11和与第一面11相交的第二面12，第一面11和第二面12使光线在光学膜层中发生反射和折射，以将光学膜层内光线的传播方向改变，使第一棱镜结构1的出光量增加，进而在单位面积内，经第一棱镜结构1射出的光线量大于经第二棱镜结构2射出的光线量；由此可知，本申请中的背光模组中，单位面积内，指纹识别区域内的光线数量大于非指纹识别区域内的光线数量，以补偿光敏传感器遮挡的光线，从而使指纹识别区域和非指纹识别区域内的发光亮度趋于相同，提高了显示装置的亮度均一性。
作为一种可选的方式，图5为本申请实施例的一种背光模组的另一种结构示意图；图6为图5的B-B的剖视图；请继续参照图5和图6，多个所述第一微棱镜10可以呈环形分布在所述出光面与所述指纹识别区域相对应的位置。即呈环形分布的多个第一微棱镜10与指纹识别区域在出光面上的投影交叠，由于第一微棱镜10包括了垂直于出光面的第一面11和与第一面11相交的第二面12，在光线经过环形分布的多个第一微棱镜10时，多个第一微棱镜10 依然能够使光线产生反射和折射，进而改变光线传播的方向，使单位面积内，经过第一微棱镜结构1射出的光线得到增强，以实现增亮的效果。
具体的，图7为本申请实施例的一种背光模组的另一种结构示意图；请继续参照图7，呈环形时，环形的外边缘可为圆形或方形，多个第一微棱镜10 的第二面12朝向多个第一微棱镜组成的环形的中心，多个第一微棱镜10的第一面11垂直于出光面并与第二面相交，这样经过呈环形设置的第一棱镜结构1 的光线依然会产生反射和折射，从而使光线的传播路径改变，以增加了由第一棱镜结构1射出的光线量，提高了单位面积内背光模组经由指纹识别区域入射至显示装置的光线数量，以使显示装置与指纹识别区域对应的区域的亮度增加，进而使显示装置与指纹识别区域所对应的部位与非指纹识别区域所对应的部位发出的亮度差异降低。
具体的，图8为本申请实施例的一种背光模组的另一种结构示意图；图9 为图8的C-C的剖视图；请参照图8和图9呈环形时，以环形的环心为中心向外延伸的方向，相邻的三个第一微棱镜10中，位于中间的第一微棱镜10的第一面11与位于其第一面11背离第二面12一侧的第一微棱镜10的第一面11 相对设置；位于中间的第一微棱镜10的第一面11与位于其第二面12背离第一面11一侧的第一微棱镜10的第一面11相背设置；其中，靠近环形环心的第一微棱镜10的第二面可朝向环形中心，或者与环形环心靠近的第一微棱镜 10的第一面靠近环心；此种的设置方式，两个第二面12相对设置的两个相邻第一微棱镜10形成一组，相邻的两个组之间间隔设置，且经过每组的光均能够产生折射和反射，使光线的传播路径得到改变，提高每组的出光亮，从而提高单位面积内背光模组经由指纹识别区域入射至显示装置的光线数量，以使显示装置与指纹识别区域对应的区域的亮度增加，进而使显示装置与指纹识别区域所对应的部位与非指纹识别区域所对应的部位发出的亮度差异降低。
另外，多个第一微棱镜10还可呈矩形或椭圆形等等，只要能够满足第一微棱镜10的第一面11垂直于所述出光面，第一微棱镜10的第二面12与第一面11相交即可。
作为一种可选的方式，图10为本申请实施例的一种背光模组的另一种结构示意图；图11为图10的D-D的剖视图继续参照图10和图11，多个所述第一微棱镜10平行设置。相互平行的多个第一微棱镜10能够使经过第一微棱镜 10的光线的折射和反射的角度相同，在增加第一棱镜结构1的出光量的同时，使第一棱镜结构1的出光均匀性更佳，进而在单位面积内，经第一棱镜结构1 射出的光线量大于经第二棱镜结构2射出的光线量；由此可知，本申请中的背光模组中，单位面积内，指纹识别区域内的光线数量大于非指纹识别区域内的光线数量，以补偿光敏传感器遮挡的光线，从而使指纹识别区域和非指纹识别区域内的发光亮度趋于相同，提高了显示装置的亮度均一性。且多个第一微棱镜10平行设置的方式，同样便于第二棱镜结构2的布设，使背光组件的结构更加简化。另外，多个第一微棱镜10平行设置，在制作的过程中，模具与第一棱镜结构1相应的部分结构简单，降低模具在制作过程中的难度，同时能够使制作出的模具的质量得到提高，进而提高背光组件的质量。
作为一种可选的方式，图13为本申请实施例的一种背光模组立体图；
图14为图13的俯视图；图15为图14的E-E的剖视图；请继续参照图13-图 -15，沿多个所述第一微棱镜10的排列方向，每相邻的三个第一微棱镜10中：位于中间的第一微棱镜10的第一面11与位于其第一面11背离第二面12一侧的第一微棱镜10的第一面11相对设置；位于中间的第一微棱镜10的第一面 11与位于其第二面12背离第一面11一侧的第一微棱镜10的第一面11相背设置。此种的设置方式，每两个第一微棱镜10可形成一组，每组中的两个第一微棱镜10的一个第一微棱镜10的第一面11与位于其第二面12背离第一面11 一侧的另一个第一微棱镜10的第一面11相背设置，每组中两个第一微棱镜10 中的两个第二面12相对设置，同样能够使经过每组的光线产生反射和折射，而且使每组均可形成一个增亮部，不仅可以增加经指纹识别区域的射入显示面板的光线量，还可使增加的光线均匀分布。
作为一种可选的方式，多个所述第一微棱镜10包括第一微棱镜组和第二微棱镜组，所述第一微棱镜组中，每一个第一微棱镜10中的第一面11和第二面12沿第一微棱镜组朝向第二微棱镜组的方向分布。也就是说，第一微棱镜组中的每一个第一微棱镜10第二面12与第二微棱镜组中的第二面12向对设置，且多个第一微棱镜组中的第二面12相互平行，第二微棱镜组中的第二面 12也相互平行，其中，经过第一棱镜组的光线产生折射和反射，使经过第一棱镜组的光线向第一棱镜结构1的一侧传播，经过第二棱镜组的光线产生折射和反射，使经过第二棱镜组的光线向第一棱镜结构1的另一侧传播，这样，不仅能够使经过多个第一微棱镜10的光线的出光量增加，且经过第一微棱镜组的光线经过反射和折射的传播方向与经过第二微棱镜在的光线经过反射和折射后的传播方向相互对称，使经过指纹识别区域的射入显示面板的光线相对均匀。
作为一种可选的方式，所述第一微棱镜组和第二微棱镜组对称设置。即以指纹识别区域的中心，第一微棱镜组和第二微棱镜组位于指纹识别区域中心两侧的数量相同，进而经过第一微棱镜组和第二微棱镜组的光线总量相同，总量相同的光线经过第一微棱镜组和第二微棱镜组的光线被反射和折射后，不仅出光的总量有所增加，又因经过第一棱镜组和第二棱镜组反射和折射的光线的初始量也相同，使经过指纹识别区域的射入显示面板的光线的均匀性得到提高。
作为一种可选的方式，所述背光模组包括导光板、扩散膜和增光膜；所述光学膜层包括导光板和/或增光膜。当光学膜层包括导光板时，第一棱镜结构1 和第二棱镜结构2均设在导光板上，单位面积内，经由第一棱镜结构1射出的光线数量大于经第二棱镜结构2射出的光线的数量，实现增亮，以使背光模组在单位面积内经由指纹识别区域射入至显示面板的光线数量大于由非指纹识别区域射入至显示面板的光线数量。当光学膜层包括增光膜时，第一棱镜结构 1和第二棱镜结构2均设在增光膜上，单位面积内，经由第一棱镜结构1射出的光线数量大于经第二棱镜结构2射出的光线的数量，实现增亮，以使背光模组在单位面积内经由指纹识别区域射入至显示面板的光线数量大于由非指纹识别区域射入至显示面板的光线数量。当光学膜层包括导光板和增光膜时，导光板和增光膜上壳均设有第一棱镜结构1和第二棱镜结构2；或在导光板上设有第一棱镜结构1，在增光膜上设有第二棱镜结构2；又或者，在导光板上设有第二棱镜结构2，增光膜上设第一棱镜结构1；再者，导光板上设有第二棱镜结构2和第一棱镜结构1，增光膜上设有第一棱镜结构1或第二棱镜结构2，单位面积内，经由第一棱镜结构1射出的光线数量大于经第二棱镜结构2射出的光线的数量，实现增亮，以使背光模组在单位面积内经由指纹识别区域射入至显示面板的光线数量大于由非指纹识别区域射入至显示面板的光线数量。光学膜层结构的选用根据具体的使用情况进行调整。
作为一种可选的方式，图12为本申请实施例的一种背光模组的另一种结构示意图；图13为本申请实施例的一种背光模组立体图；图14为图13的俯视图；继续参照图12-图14，第一棱镜结构与指纹识别区域交叠的部分为A区，第二棱镜结构指纹识别区域交叠的部分为B区，第二棱镜结构与非指纹识别区域交叠的部分为C区，位于指纹识别区域和非指纹识别区域之间的区域为过渡区D区；背光模组还包括：过渡区，所述过渡区位于所述指纹识别区域和所述非指纹识别区域之间；所述光学膜层还包括第三棱镜结构3，所述第三棱镜结构3与所述过渡区域在出光面上的投影至少部分交叠；单位面积内，所述第三棱镜结构3的出光量小于所述第一棱镜结构1的出光量，且所述第三棱镜结构 3的出光量大于所述第二棱镜结构2的出光量。此种的设置方式，在指纹识别域和非指纹识别区域之间设了过渡区，且在过渡区内的第三棱镜结构3的出光量大于第二棱镜结构2的出光量，从而使指纹识别区域至非指纹识别区域的方向上，出光线的出光量呈逐渐递减的趋势，从而能够补偿因指纹识别区域内和过渡区的靠近指纹识别区域的一侧均与光敏传感器对应所遮挡的光线，以使位于指纹识别区域与非指纹识别区域之间的过渡区内的光线经反射和折射穿出的总量与指纹识别区域和非指纹识别区域内经反射和折射光线传出的总量大体相同，因此，穿过指纹识别区域、非指纹识别区域和位于指纹识别区域与非指纹识别区域之间的过渡区内的光线透率的变化较小，以保证显示装置的指纹识别区域与非指纹识别区域之间实现平缓的过渡，进而使显示装置与指纹识别区域所对应的部位、非指纹识别区域所对应的部位及与过渡区所对应的区域所对应的部位发出的亮度无明显的差异。
作为一种可选的方式，图4为图2的局部放大图；图16为图13的侧视图。请继续参图4和图16，所述第一棱镜结构1的高度为H1，所述第二棱镜结构2 的高度为H2，所述第三棱镜结构3的高度为H3，H1、H2、H3满足：H1＜H3＜H2。另外，两个第一微棱镜10顶部之间的间隔为P1，第二棱镜结构2中相邻的两个棱镜顶部的间距为P2，其中，P2为2-3P1，其中，当P1大于1/2P2时，第一微棱镜10的增量效果不佳，当P1大于1/3P2时，可增强第一微棱镜的增量效果，但此时，第一棱镜结构整体在制造时难度较高，会导致成本增加，综合成本及增量效果的因素考虑，P2为2-3P1即可保证增量的效果，还可降低成本。采用上述的设置方式，可以进一步地说明，第一棱镜结构1的中第一微棱镜10 的密度大于第二棱镜中棱镜的密度，进而能够提高第一棱镜结构1的出光量，使单位面积内，第一棱镜结构1的出光量大于第二棱镜结构2的出光量，而第三棱镜结构的高度大于第一棱镜结构1的高度小于第二棱镜结构2的高度，使单位面积内，第三棱镜结构3的出光量大于第二棱镜结构2的出光量。以保证由指纹识别区域向非指纹识别区域的方向，光线的出光量呈递减的趋势，使显示装置的指纹识别区域与非指纹识别区域之间实现平缓的过渡。
基于此，请继续参照图13和图14，位于A区域的棱镜结构为第一棱镜结构1，位于B区域的棱镜结构为第二棱镜结构2，位于C区域的棱镜结构为第三棱镜结构3；其中，第二棱镜结构2包括多个平行设置的第二微棱镜，位于 C区域中的第三棱镜结构3包括多个平行设置的第三微棱镜，第三微棱镜的高度为第二微棱镜高度的2/3H2，另外，第二微棱镜和第三微棱镜的顶角均为圆角，且第二微棱镜顶角的半径可选为3-5μm，第三微棱镜顶角的半径可选为 9-11μm，此种的设置方式，能够使在单位面积内，经过第二微棱镜和第三微棱镜的光线经过反射和折射后的出光量大致相同，从而保障了显示装置与A区域和C区域对应部位的亮度差异较小。
作为一种可选的方式，H1为1/2-2/3H2。当H1大于2/3H2或H1小于1/2H2时，会导致经过第一棱镜结构1反射和折射后射入显示装置的光线量与经过第二棱镜结构2反射和折射后射入显示装置的量存在明显的差异，继而选用H1为 1/2-2/3H，以保证显示装置的亮度均匀。采用上述的设置方式，说明第一棱镜结构1内的第一微棱镜10的密度大于第二棱镜结构2内的微棱镜的密度，因此，单位面积内经过第一棱镜结构1的出光量大于经过第二棱镜结构2的出光量，由于经过第一棱镜结构1的折射和反射的光需要补偿因指纹识别区域与光敏传感器对应所遮挡的光线，从而经过第一棱镜结构1反射和折射后射入显示装置的光线量与经过第二棱镜结构2反射和折射后射入显示装置的量大致相同，避免出现经第一棱镜结构1反射和折射后射入显示装置的光线量与经过第二棱镜结构2反射和折射后射入显示装置的量有明显差别的情况产生，保证显示装置的亮度均匀。
作为一种可选的方式，所述第一微棱镜10的顶角为尖角或圆角。其中，第一微棱镜10只要满足具有垂直于出光面的第一面11和与第一面11相交的第二面12即可，第一微棱镜10的顶角可根据具体使用需要及制造工艺进行选取。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的背光模组。由于本发明实施例所提供的显示装置包括上述背光模组，因此，采用该显示装置，由于显示装置包括背光模组，且该背光模组的光学膜层上设有第一棱镜结构1，第一棱镜结构1包括多个第一微棱镜10，并且至少一个部分的第一微棱镜10 包括垂直于出光面的第一面11和与第一面11相交的第二面12，第一面11和第二面12使光线在光学膜层中发生反射和折射，以将光学膜层内光线的传播方向改变，使第一棱镜结构1的出光量增加，进而在单位面积内，经第一棱镜结构1射出的光线量大于经第二棱镜结构2射出的光线量；由此可知，本申请中的背光模组中，单位面积内，指纹识别区域内的光线数量大于非指纹识别区域内的光线数量，以补偿光敏传感器遮挡的光线，从而使指纹识别区域和非指纹识别区域内的发光亮度趋于相同，提高了该显示装置的亮度均一性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种背光模组，其特征在于，包括：
指纹识别区域和非指纹识别区域；
光学膜层，所述光学膜层包括第一棱镜结构和第二棱镜结构，所述第一棱镜结构在出光面上的投影与所述指纹识别区域在出光面上的投影至少部分交叠，所述第二棱镜结构在出光面上的投影与所述非指纹识别区域在出光面上的投影至少部分交叠；
其中，所述第一棱镜结构包括多个第一微棱镜，其中，至少一部分第一微棱镜包括垂直于所述出光面的第一面和与所述第一面相交的第二面；
单位面积内，所述第一棱镜结构的出光量大于所述第二棱镜结构的出光量。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，多个所述第一微棱镜呈环形分布在所述出光面与所述指纹识别区域相对应的位置。
3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，多个所述第一微棱镜平行设置。
4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，沿多个所述第一微棱镜的排列方向，每相邻的三个第一微棱镜中：
位于中间的第一微棱镜的第一面与位于其第一面背离第二面一侧的第一微棱镜的第一面相对设置；
位于中间的第一微棱镜的第一面与位于其第二面背离第一面一侧的第一微棱镜的第一面相背设置。
5.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，多个所述第一微棱镜包括第一微棱镜组和第二微棱镜组，所述第一微棱镜组中，每一个第一微棱镜中的第一面和第二面沿第一微棱镜组朝向第二微棱镜组的方向分布。
6.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述第一微棱镜组和第二微棱镜组对称设置。
7.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组包括导光板、扩散膜和增光膜；
所述光学膜层包括导光板和/或增光膜。
8.根据权利要求7所述的背光模组，其特征在于，还包括：过渡区，所述过渡区位于所述指纹识别区域和所述非指纹识别区域之间；
所述光学膜层还包括第三棱镜结构，所述第三棱镜结构与所述过渡区在出光面上的投影至少部分交叠；
单位面积内，所述第三棱镜结构的出光量小于所述第一棱镜结构的出光量，且所述第三棱镜结构的出光量大于所述第二棱镜结构的出光量。
9.根据权利要求8所述的背光模组，其特征在于，所述第一棱镜结构的高度为H1，所述第二棱镜结构的高度为H2，所述第三棱镜结构的高度为H3，H1、H2、H3满足：H1＜H3＜H2。
10.根据权利要求9所述的背光模组，其特征在于，H1为1/2-2/3H2。
11.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第一微棱镜的顶角为尖角或圆角。
12.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的背光模组。
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