CN112859431B - 背光组件、液晶显示装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及液晶显示技术领域，具体是涉及背光组件、液晶显示装置及电子设备。背光组件包括导光板和背光光源，导光板包括导光板本体和多个楔形结构，导光板本体包括第一表面和第二表面，多个楔形结构间隔设置于第一表面靠近第二表面的一端；背光光源邻近导光板本体的第二表面设置，每个背光光源设置于相邻的两个楔形结构之间，以使背光光源发出的部分光线经楔形结构反射后进入所述导光板主体，所述部分光线在导光板主体内发生反射，所述部分光线的反射光线在第一表面的入射角大于等于光线自导光板本体射入空气的全反射临界角，进而提高导光板的亮度。液晶显示装置包括背光组件。电子设备包括液晶显示装置。通过上述方式，提高导光板的亮度一致性。

Description

背光组件、液晶显示装置及电子设备

技术领域

本申请涉及液晶显示技术领域，具体是涉及背光组件、液晶显示装置及电子设备。

背景技术

随着电子产品譬如手机、平板占用人们生活、工作时间的比重越来越大，用户对电子设备的要求也越来越高。以手机屏幕亮度为例，现有技术中，在不增加成本和功耗的情况下为提高液晶显示装置的亮度，通常采背光光源前的固定胶采用开口设计的方案，以提高手机屏幕的亮度。但是目前的技术方案存在液晶显示装置亮度一致性差的问题。

发明内容

本申请提供一种背光组件、液晶显示装置及电子设备。

本申请提供一种背光组件，包括：

导光板，包括一体成型的导光板本体和多个楔形结构，所述导光板本体包括相连的第一表面和第二表面，所述多个楔形结构间隔设置于所述第一表面靠近所述第二表面的一端；以及

背光光源，邻近所述导光板本体的第二表面设置，每个背光光源设置于相邻的两个所述楔形结构之间，以使所述背光光源发出的部分光线经所述楔形结构反射后进入所述导光板本体，所述部分光线在所述导光板本体内发生反射，所述部分光线的反射光线在所述第一表面的入射角大于或等于光线自所述导光板本体射入空气的全反射临界角，进而提高所述导光板的亮度一致性。

本申请还提供一种液晶显示装置，包括：

背光组件；

玻璃盖板；以及

显示面板，位于所述背光组件与所述玻璃盖板之间；

其中，所述背光组件与所述显示面板贴合以照亮所述显示面板。

本申请实施例还提供一种电子设备，包括：

显示装置；以及

壳体，所述壳体与所述玻璃盖板密封连接。

本申请提供的背光组件，通过在第一表面间隔设置多个楔形结构，以使背光光源发出的部分光线经楔形结构反射后进入所述导光板本体，所述部分光线在导光板本体内发生反射，所述部分光线的反射光线在第一表面的入射角大于或等于自所述导光板本体射入空气的全反射临界角，使光线在导光板本体内发生全反射，避免所述部分光线在第一表面的入射角小于自所述导光板本体射入空气的全反射临界角而发生折射致使反射光线的亮度发生损耗，进而提高导光板的亮度一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的电子设备的俯视示意图；

图2是图1所示的电子设备的截面示意图；

图3是本申请实施例所示的液晶显示屏装置的截面示意图；

图4是现有技术中液晶显示屏装置的截面示意图；

图5是图4所示的区域A的局部放大图；

图6是图4所示的液晶显示装置中背光组件的主视示意图；

图7是图3所示的液晶显示装置中背光组件的俯视示意图；

图8是图3所示的液晶显示装置中背光组件的主视示意图；

图9是图8所示的区域B的局部放大图；

图10是本申请又一实施例提供的液晶显示装置的截面示意图；

图11是图10所示的区域C的局部放大图；

图12是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请提供一种电子设备1000。请参见图1，图1是本申请实施例提供的电子设备的俯视示意图。具体地，该电子设备1000可以为移动或便携式并执行无线通信的各种类型的计算机系统设备中的任何一种（图1中只示例性的示出了一种形态）。具体地，电子设备1000可以为移动电话或智能电话（例如，基于iPhone TM，基于Android TM的电话），便携式游戏设备（例如Nintendo DS TM，PlayStation Portable TM，Gameboy Advance TM，iPhoneTM）、膝上型电脑、PDA、便携式互联网设备、音乐播放器以及数据存储设备，其他手持设备以及诸如头戴式耳机等，电子设备1000还可以为其他的需要充电的可穿戴设备（例如，诸如电子手镯、电子项链、电子设备或智能手表的头戴式设备（HMD））。

电子设备1000还可以是多个电子设备中的任何一个，多个电子设备包括但不限于蜂窝电话、智能电话、其他无线通信设备、个人数字助理、音频播放器、其他媒体播放器、音乐记录器、录像机、其他媒体记录器、收音机、医疗设备、车辆运输仪器、计算器、可编程遥控器、寻呼机、膝上型计算机、台式计算机、打印机、上网本电脑、个人数字助理（PDA）、便携式多媒体播放器（PMP）、运动图像专家组（MPEG-1或MPEG-2）音频层3（MP3）播放器，便携式医疗设备以及数码相机及其组合等设备。

在一些情况下，电子设备1000可以执行多种功能（例如，播放音乐，显示视频，存储图片以及接收和发送电话呼叫）。如果需要，电子设备1000可以是诸如蜂窝电话、媒体播放器、其他手持设备、腕表设备、吊坠设备、听筒设备或其他紧凑型便携式的设备。

请一并参照图2，图2是图1所示的电子设备的截面示意图。本申请实施例提供一种电子设备1000，可包括但不限于液晶显示装置100和壳体200。液晶显示装置100与壳体200围成容置空间101，容置空间101可用于收容电池、主板等部件。

请参照图3，图3是本申请实施例所示的液晶显示屏装置的截面示意图。

液晶显示装置100可包括背光组件10、显示面板20、玻璃盖板30、胶框40、遮光胶层50和固定壳60。其中，背光组件10、显示面板20与玻璃盖板30层叠设置且显示面板20位于背光组件10与玻璃盖板30之间，背光组件10与显示面板20贴合以照亮显示面板20，玻璃盖板30用于保护显示面板20。

需要说明的是，本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

请参照图4至图6，图4是现有技术中液晶显示屏装置的截面示意图，图5是图4所示的区域A的局部放大图，图6是图4所示的液晶显示装置中背光组件的主视示意图。

现有技术中，背光组件400包括导光板401和背光光源402，背光光源402设置于导光板401的一侧，用于照亮导光板401。其中，背光光源402可为发光二极管（light-emittingdiode，LED）。

导光板401的截面大致呈直角梯形并平行间隔设置的第一端面4011和第二端面4012以及连接第一端面4011、第二端面4012的第一楔形面4013和第一底面4014，其中第一楔形面4013为发光面。第一端面4011、第二端面4012分别对应于导光板401直角梯形的下底、上底，第一楔形面4013、第一底面4014分别对应于导光板401直角梯形的斜边、直角边。其中，背光光源402靠近第一端面4011设置，以使背光光源402发出的光线初次传递至第一楔形面4013的入射角大于光线能够发生全反射的临界角，进而使背光光源402发出的光线能够在导光板401中发生全反射，以提高导光板401的亮度。具体地，背光光源402发出的光线呈一定夹角，以至于边缘的光线入射至导光板401后直接发生折射。其中，背光光源的最大发光角度一般可以达到120°，且随发光角度加大，光强度降低，LED之间光线较少，相对较暗，也即背光光源402的边缘的光线经过所述第一楔形面4013的放大后，依旧不能大于等于光线自导光板401射入空气的全反射临界角并发生全反射。

由于第一楔形面4013的作用，使得边缘的光线也能够发生全反射。但是，背光光源402发出的光线经多次反射后与第一楔形面4013的入射角越来越小，甚至于小于光线能够发生全反射的临界角，使得部分光线经折射后传出导光板401，使导光板401的亮度一致性较差。如图所示，γ1、γ2、γ3是光线在第一楔形面4013上的入射角，其中γ1＞γ2＞γ3；γ4、γ5是光线在第一底面4014上的入射角，其中γ4=γ2，γ5=γ3。

对于上文以及下文的名称，“第一楔形面”、“第二楔形面”和“楔形面”可以相互转换，比如，“第一楔形面”也可以被称为“第二楔形面”，也可以被称为“楔形面”。

另外，现有技术中背光组件400还包括光学膜片403和固定胶404，其中固定胶404位于第一楔形面4013与光学膜片403之间，以连接导光板401与光学膜片403。可以理解地，尽管固定胶404具有良好的透光性能，穿过固定胶404的部分光线依旧会发生损耗，使得导光板401设置固定胶404的区域相较于其他区域光线较差。

并且，现有技术的LED常采用蓝色芯片和黄色荧光粉方案，使背光光源402的出射光线混合成白光。LED侧的混光效果较差，并且黄色光线的波长大于蓝色光线的波长，黄色光线的全反射角大于蓝色光线的全反射角。由于第一楔形面4013的作用，黄色光线先于蓝色光线达到全反射的临界角，导致第一楔形面4013部分区域黄色光线聚集而使液晶显示装置100发黄明显。

请继续参照图3，本实施例中，背光组件10可包括导光板11和背光光源12，背光光源12设置于导光板11的一侧，用于照亮导光板11。

请一并参照图7至图9，图7是图3所示的液晶显示装置中背光组件的俯视示意图，图8是图3所示的液晶显示装置中背光组件的主视示意图，图9是图8所示的区域B的局部放大图。

具体地，导光板11可包括导光板本体111和多个楔形结构112，其中导光板本体111与多个楔形结构112一体成型。导光板本体111截面呈矩形并包括相背设置的第一表面1111和第三表面1113以及连接第一表面1111、第三表面1113的第二表面1112，多个楔形结构112间隔设置于第一表面1111靠近第二表面1112的一端。背光光源12邻近导光板11的第二表面1112设置，每个背光光源12设置于相邻的两个楔形结构112之间，以使背光光源12发出的部分光线经楔形结构112反射后，在导光板本体111的第一表面1111与第三表面1113之间发生反射，部分光线的反射光线在第一表面1111的入射角等于在第三表面1113之间的入射角，且入射角均大于或等于光线自导光板本体111射入空气的全反射临界角，避免反射光线在第一表面1111的入射角小于全反射临界角而发生折射致使反射光线的亮度发生损耗，进而提高导光板11的亮度。可以理解地，由于第一表面1111与第三表面1113平行，部分光线在导光板本体111内发生多次反射，部分光线的每次反射在第一表面1111的入射角均相等。

另外，由于多个楔形结构112间隔设置，背光光源12发出的另一部分光线无需经所述楔形结构112反射，可直接在第一表面1111与第三表面1113之间发生折反射，与经楔形结构112反射的光线一起照亮导光板11。

可选地，楔形结构112的截面呈直角三角形并包括第二楔形面1121以及与第二楔形面1121相连接的第一侧面1122与第二侧面1123，第一侧面1122与第一表面1111贴合设置，第二侧面1123与第一表面1111位于同一平面上。背光光源12发出的光线穿过第二表面1112、第二侧面1123照射至第二楔形面1121上并经第二楔形面1121反射后照射至导光板本体111的第三表面1113上。

进一步地，由于第一表面1111与第三表面1113平行间隔设置，经第二楔形面1121发生的光线在第一表面1111与第二表面1112之间发生多次全反射，每次反射的入射角相等且均大于全反射临界角，一方面防止光线自导光板11溢出，提高导光板11的亮度，另一方面可确保导光板11亮度的一致性，避免黄色光线聚集而使显示屏底部发黄。具体地，如图所示，α1是光线在第二楔形面1121上的入射角，α2、α3是反射光线在第一表面1111上的入射角，其中α1＜α2=α3；α4、α5是反射光线在第三表面1113上的入射角，由于第一表面1111平行于所述第三表面1113，因此α4=α5=α2=α3。

背光组件10还可包括反射片13和光学膜片14，导光板11位于反射片13与光学膜片14之间，反射片13与第三表面1113贴合设置，用于将自第三表面1113溢出的光线反射回导光板11，提高导光板11的亮度。光学膜片14与第二楔形面1121及第一表面1111贴合，一方面改善导光板11发出光线的角分布，将光线集中到正视角度上，另一方面减少损耗，提高总的出光光通量。

请继续参照图3，可选地，光学膜片14可包括层叠设置上棱镜膜141、下棱镜膜142和扩散膜143，其中下棱镜膜142位于上棱镜膜141与扩散膜143之间，扩散膜143与导光板11的第二楔形面1121及第一表面1111贴合。其中，上棱镜膜141、下棱镜膜142均包括一层透明的薄膜及均匀而整齐地设置于薄膜上的一层棱镜结构。其中上棱镜膜141与下棱镜膜142的棱镜方向垂直设置，以使光线在两个方向上汇聚，进而改善光的角分布，它可以将从扩散片射出的均匀地向各个角度发散的光汇聚到轴向角度上，在不增加出射总光通量的情况下提高轴向亮度。扩散膜143用于修正导光板11光线的扩散角度，使光辐射面积增大，均匀性好。

背光组件10还可包括固定胶15，固定胶15设置于楔形结构112的第二楔形面1121上，用于与光学膜片14的扩散膜143固定连接。由于固定胶15的遮挡，使得导光板11设置固定胶15的区域的亮度略小于其他区域，但是由于多个楔形结构112间隔设置于第一表面1111靠近第二表面1112的一端，使得光线能够自相邻两个楔形结构112之间的第一表面1111射出，以补充导光板11设置固定胶15的区域的亮度，进而提高背光组件10的亮度以及亮度的一致性。另外，所述背光光源发出的光线可在两个楔形结构112之间的第一表面1111与第二表面1112之间发生漫反射，漫反射光线可与黄色光线混合，进一步减少黄色光线的分布，提高所述液晶显示装置的亮度一致性。

本申请提供的背光组件10，通过在第一表面1111间隔设置多个楔形结构112，进入所述导光板本体111，所述部分光线在导光板本体111内发生反射，所述部分光线在第一表面1111的入射角大于或等于自所述导光板本体射入空气的全反射临界角，使光线在导光板本体111内发生全反射，避免部分光线在第一表面1111的入射角小于全反射临界角而发生折射致使反射光线的亮度发生损耗，进而提高导光板11的亮度一致性。

请继续参照图3，显示面板20与背光组件10的光学膜片14连接，具体的是与上棱镜膜141贴合。导光板11的第一表面1111发出的光经光学膜片14修正后传递至显示面板20上，进而照亮显示面板20。

显示面板20可包括依次堆叠的上偏振片21、第一面板22、第二面板23和下偏振片24。第一面板22与第二面板23通过胶框围成真空空间（图未示），上偏振片21与第一面板22贴合，一方面保护第一面板22，另一方面修正自第一面板22发出的光线。第二面板23与下偏振片24贴合，一方面用于保护第二面板23，防止第二面板23与背光组件10的上棱镜膜141发生剐蹭，另一方面用于修正自背光组件10发出的光线。

玻璃盖板30与显示面板20贴合设置，也即显示面板20位于背光组件10与玻璃盖板30之间，玻璃盖板30用于保护显示面板20。

胶框40用于收容背光组件10并与背光组件10固定连接，也即背光组件10收容于胶框40中并与胶框40固定连接。胶框40包括相背的顶面41与底面42，遮光胶层50的一侧表面与顶面41及背光组件10朝向显示面板20的表面边缘贴合固定，以避免导光板11与扩散膜143上的出射光线经胶框40等反射后汇聚在扩散膜143的边缘形成漫反射，并形成侧边亮线。遮光胶层50的背离顶面41的一侧表面与显示面板20固定连接，以使遮光胶层50与显示面板20固定连接。

请参照图4和图5，现有技术中，胶框40包括呈台阶状的第一内侧面43与第二内侧面44，第一内侧面43与第二内侧面44分别围成空心矩形且第一内侧面43的矩形长宽分别大于第二内侧面44的矩形长宽。背光组件10还包括与导光板11贴合设置的光学膜片14，光学膜片14的宽度大于第一表面1111的宽度，光学膜片14对应于第一内侧面43设置，导光板11对应第二内侧面44设置。

但是由于当前用户对液晶显示装置100屏占比需求的提升，使得显示屏的边框也即胶框40顶面41的宽度越来越小。随着手机等电子设备1000的尺寸不断增大，背光组件10的重量逐渐增加，若胶框40的顶面41的宽度持续减小，也即遮光胶层50与胶框40顶面41的粘接面积持续减小，会导致遮光胶层50与顶面41分离，进而产生漏光、进水汽等风险，影响电子设备1000的可靠性。

请参照图10和图11，图10是本申请又一实施例提供的液晶显示装置的截面示意图，图11是图10所示的区域C的局部放大图。

本实施例中，在现有技术的基础上，第一内侧面43开设有对应于光学膜片14边缘的凹槽431，以收容光学膜片14。可以理解的，凹槽431的设置，在不影响胶框40顶面41的尺寸，变相增加了遮光胶层50与遮光胶层50的粘接面积，进而保证了顶面41与遮光胶层50连接的可靠性。

并且，由于凹槽431的设置，扩散膜143的边缘向凹槽431一侧靠拢，进而使得导光板11与扩散膜143上的出射光线经胶框40等反射后汇聚在扩散膜143的边缘形成漫反射的光线在可视视野之外，也即电子设备1000的边缘不会产生亮线，进而提高了液晶显示装置100亮度的一致性。此外，凹槽431的设置，还减小了胶框40的重量，有利于液晶显示装置100乃至电子设备1000的轻薄化设计。

液晶显示装置100还可包括固定壳60。固定壳60包括底板61及自底板61的边缘延伸形成的侧板62，底板61与侧板62围成收容腔601；胶框40还可包括背离第一内侧面43的外侧面45，底面42与底板61粘接固定，外侧面45与侧板62粘接固定，以使背光组件10与固定壳60固定连接。本实施例中固定壳60为铁壳。

本申请提供的液晶显示装置100，通过在第一内侧面43上设置凹槽431，一方面在不影响胶框40顶面41的尺寸，变相增加了遮光胶层50与遮光胶层50的粘接面积，进而保证了顶面41与遮光胶层50连接的可靠性，另一方面提高了液晶显示装置100亮度的一致性。

请参照图12，图12是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

当然，本申请还可以提供一种电子设备800，所述电子设备800包括RF电路810、存储器820、输入单元830、显示单元840（即上述实施例中的屏幕组件30）、传感器850、音频电路860、WiFi模块870、处理器880以及电源880等。其中，RF电路810、存储器820、输入单元830、显示单元840、传感器850、音频电路860以及WiFi模块870分别与处理器880连接；电源880用于为整个电子设备100提供电能。

具体而言，RF电路810用于接发信号；存储器820用于存储数据指令信息；输入单元830用于输入信息，具体可以包括触控面板831以及操作按键等其他输入设备832；显示单元840则可以包括显示面板841等；传感器850包括红外传感器、激光传感器等，用于检测用户接近信号、距离信号等；扬声器861以及传声器（或者麦克风）862通过音频电路860与处理器880连接，用于接发声音信号；WiFi模块870则用于接收和发射WiFi信号，处理器880用于处理电子设备的数据信息。

以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的保护范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种背光组件，其特征在于，包括：

导光板，包括导光板本体和多个楔形结构，所述导光板本体截面呈矩形并包括相背设置的第一表面和第三表面以及连接所述第一表面、第三表面的第二表面，所述多个楔形结构间隔设置于所述第一表面靠近所述第二表面的一端；所述楔形结构包括楔形面以及与所述楔形面相连接的第一侧面与第二侧面，所述第一侧面与所述第一表面贴合设置，所述第二侧面与所述第二表面位于同一平面上；

背光光源，邻近所述导光板本体的第二表面设置，每个背光光源设置于相邻的两个所述楔形结构之间，所述背光光源发出的部分光线经所述楔形结构反射后进入所述导光板本体，所述部分光线在所述导光板本体内发生反射，且所述部分光线的反射光线在所述第一表面的入射角大于或等于光线自所述导光板本体射入空气的全反射临界角；以及

所述背光组件还包括固定胶，所述固定胶设置于所述楔形面上；

其中，所述背光光源发出的另一部分光线直接在所述第一表面与所述第三表面之间发生折反射，并与经所述楔形结构反射的所述部分光线一起照亮所述导光板。

2.根据权利要求1所述的背光组件，其特征在于，所述部分光线在所述导光板本体内发生多次反射，所述部分光线的每次反射在所述第一表面的入射角均相等。

3.根据权利要求1所述的背光组件，其特征在于，所述背光组件还包括反射片与光学膜片，所述导光板位于所述反射片与所述光学膜片之间，所述光学膜片与所述固定胶固定连接。

4.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：

根据权利要求1-3任一项所述的背光组件；

玻璃盖板；以及

显示面板，位于所述背光组件与所述玻璃盖板之间；

其中，所述背光组件与所述显示面板贴合以照亮所述显示面板。

5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示装置还包括胶框和遮光胶层，所述背光组件收容于所述胶框中并与所述胶框固定连接；所述胶框包括顶面，所述遮光胶层的一侧表面与所述顶面及所述背光组件朝向所述显示面板的表面边缘贴合固定，背离所述顶面的一侧表面与所述显示面板固定连接。

6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，所述胶框包括呈台阶状设置的第一内侧面与第二内侧面，所述第一内侧面与所述第二内侧面分别围成空心矩形且所述第一内侧面的矩形长宽分别大于所述第二内侧面的矩形长宽；所述背光组件还包括与所述导光板贴合设置的光学膜片，所述光学膜片的宽度大于所述第一表面的宽度，所述光学膜片对应于所述第一内侧面设置，所述导光板对应所述第二内侧面设置。

7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一侧面开设有对应于所述光学膜片边缘的凹槽，以收容所述光学膜片。

8.根据权利要求6所述的液晶显示装置，所述液晶显示装置还包括固定壳，所述固定壳包括底板及自所述底板的边缘延伸形成的侧板，所述底板与所述侧板围成收容腔；所述胶框包括背离所述顶面的底面和背离所述第一内侧面的外侧面，所述底面与所述底板粘接固定，所述外侧面与所述侧板粘接固定。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

根据权利要求4-8任一项所述的液晶显示装置；以及

壳体，所述壳体与所述玻璃盖板密封连接。

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