CN113219718A - 显示面板的背光模组和显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种显示面板的背光模组和显示装置，所述背光模组包括：导光板、光源和可控微结构层，所述导光板包括出光面、入光面和背面，所述出光面和所述背面设置在导光板的相反侧，所述入光面连接所述出光面和所述背面；所述光源对应所述入光面设置，为所述导光板提供光源；所述可控微结构层设置在所述导光板的背面；其中，当所述可控微结构层与所述导光板接触时，所述导光板的出光面发出光线，当所述可控微结构层与所述导光板之间有缝隙时，所述导光板的出光面不发出光线；以实现导光板发光可调。

Description

显示面板的背光模组和显示装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板的背光模组和显示装置。

背景技术

一般的液晶显示器包括显示面板和背光模组，背光模组为显示面板提供背光源。根据不同提供背光的方式可将液晶显示器分为侧入式背光的液晶显示器、直下式背光的液晶显示器等；在侧入式背光结构中，一般都是通过导光板将LED点光源和CCFL(ColdCathode Fluorescent Lamp冷阴极荧光灯管)的线光源转换为显示面板所需的面光源，导光板的主要作用是引导光线方向，即把侧入式水平入射光线转换为垂直出射光线。

现有的导光板转换光线方向的方式都是固定的，无法控制导光板是否发光，造成只能通过开关背光源的方式来控制导光板是否发光，因此，如何单独控制导光板是否发光成为亟需解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种显示面板的背光模组和显示装置，以实现单独控制导光板是否发光。

本申请公开了一种显示面板的背光模组，所述背光模组包括：导光板、光源和可控微结构层，所述导光板包括出光面、入光面和背面，所述出光面和所述背面为所述导光板的正反面，所述入光面连接所述出光面和所述背面；所述光源对应所述入光面设置，为所述导光板提供光源；所述可控微结构层设置在所述导光板的背面；其中，当所述可控微结构层与所述导光板接触时，所述导光板的出光面发出光线，当所述可控微结构层与所述导光板之间有缝隙时，所述导光板的出光面不发出光线。

可选的，所述可控微结构层包括多个阵列排布的可控微结构；所述可控微结构包括：散射板和电致动结构，所述散射板设置在靠近所述导光板的一侧；所述电致动结构设置在所述散射板背离所述导光板的一侧，所述电致动结构与所述散射板固定连接，电致动结构控制所述散射板与所述导光板接触或不接触；其中，每一个所述可控微结构可单独控制。

可选的，所述导光板被划分为多个发光分区，所述可控微结构层包括多组可控微结构，一组所述可控微结构包括多个可控微结构，每一组所述可控微结构与一个所述放光分区对应设置；其中，每一组所述可控微结构可单独控制。

可选的，沿所述导光板靠近所述光源至远离所述光源的方向为第一方向，在所述第一方向上，可控微结构的径向宽度逐渐增大。

可选的，所述可控微结构的径向宽度为0.5mm至3mm，相邻两个所述可控微结构的间距为0.1mm至3mm。

可选的，所述散射板材料的折射率与所述导光板的材料的折射率之间的差值小于一预设阈值；所述散射板内部设置有一层散射颗粒。

可选的，所述背光模组还包括设置在所述可控微结构层背离所述导光板一侧的背板；所述电致动结构包括：固定板和磁吸结构；所述固定板包括粘贴面和磁吸面，所述固定板的一端与所述分散板固定连接，所述固定板的另一端与所述导光板固定连接，所述导光板与所述散射板设置在所述固定板的粘贴面上，所述固定板的磁吸面具有磁性；所述磁吸结构固定在所述背板上，对应设置在所述固定板的磁吸面的一侧，且对应所述散射板设置，所述磁吸结构通电时，所述磁吸结构产生磁力吸引所述固定板，所述磁吸结构断电时，所述磁吸结构不产生磁力。

可选的，所述固定板包括弹片，所述弹片的粘贴面分别与所述散射板、导光板固定连接；所述磁吸结构包括：导电导磁柱、第一线圈和下电极，所述第一线圈围绕所述导电导磁柱设置；所述导电导磁柱与所述下电极电连接。

可选的，所述背光模组还包括设置在所述可控微结构层背离所述导光板一侧的背板；所述电致动结构包括：第一磁吸结构、第二磁吸结构和设置在所述第一磁吸结构和第二磁吸结构之间的弹性层；所述第一磁吸结构和第二磁吸结构在通电时，所述第一磁吸结构和所述第二磁吸结构均产生磁力相互吸引，所述第一磁吸结构和第二磁吸结构在断电时，所述第一磁吸结构和所述第二磁吸结构均不产生磁力；所述第一磁吸结构与所述散射板固定连接。

本申请还公开了一种显示装置，包括显示面板和上述的显示面板的背光模组。

本申请公开的是一种侧入式光源的背光模组，当光源从折射率高的物质向折射率低的物质入射时，当入射角度超过一定角度(临界角)则不会发生折射，而只发生全反射；导光板内部也形成上述的全反射光线。而当可控微结构层与导光板接触时，可控微结构层破坏了导光板内部的全反射，光线会从导光板的出光面发射出去；但是可控微结构层与导光板不接触时，即可控微结构层与导光板之间有缝隙时，导光板的全反射不会被破坏，因此导光板的出光面不会发光。通过此种方式可以控制导光板的出光面是否发光。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本申请的一实施例的一种显示装置的示意图；

图2是本申请的一实施例的一种背光模组的示意图；

图3是本申请的一实施例的另一种背光模组的示意图；

图4是本申请的图3的背光模组的另一种状态的示意图；

图5是本申请的一实施例的电致动结构的俯视示意图；

图6是本申请的一实施例的电致动结构的正面示意图；

图7是本申请的一实施例的多个可控微结构的俯视示意图；

图8是本申请的另一实施例的背光模组的示意图；

图9是本申请的另一实施例的显示装置的示意图。

其中，10、显示装置；100、显示面板、200、背光模组；210、导光板；211、发光分区；212、出光面；213、入光面；214、背面；220、光源；230、可控微结构层；240、可控微结构；241、散射板；242、散射颗粒；250、电致动结构；251、固定板；252、磁吸结构；252a、导电导磁柱；252b、第一线圈；252c、下电极；253、第一磁吸结构；253a、上膜片；253b、上膜片线圈；254、第二磁吸结构；254a、下膜片；254b、下膜片线圈；255、绝缘层；260、背板；270、隔离柱；280、弹性层。

具体实施方式

需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本申请的简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参考附图和可选的实施例对本申请作详细说明。

如图1所述，作为本申请的一实施例，公开了一种显示装置10，所述显示装置10包括显示面板100和为所述显示面板100提供背光源220的背光模组200。

如图2所述，公开了一种显示面板100的背光模组200，所述背光模组200包括：导光板210、光源220和可控微结构层230，所述导光板210包括出光面212、入光面213和背面214，所述出光面212和所述背面214设置在导光板210的相反侧，所述入光面213连接与所述出光面212和所述背面214；所述光源220对应所述入光面213设置，为所述导光板210提供光源220；所述可控微结构层230设置在所述导光板210的背面214；其中，当所述可控微结构层230与所述导光板210接触时，所述导光板210的出光面212发出光线，当所述可控微结构层230与所述导光板210之间有缝隙时，所述导光板210的出光面212不发出光线。

本申请公开的是一种侧入式光源220的背光模组200，当光源220从折射率高的物质向折射率低的物质入射时，当入射角度超过一定角度(临界角)则不会发生折射，而只发生全反射；导光板210内部也形成上述的全反射光线。而当可控微结构层230与导光板210接触时，可控微结构层230破坏了导光板210内部的全反射，光线会从导光板210的出光面212发射出去；但是可控微结构层230与导光板210不接触时，即可控微结构层230与导光板210之间有缝隙时，导光板210的全反射不会被破坏，因此导光板210的出光面212不会发光。通过此种方式可以控制导光板210的出光面212是否发光。

如图3所示，在一实施例中，本申请的可控微结构层230至少包括一个可控微结构240，所述可控微结构240包括：散射板241和电致动结构250，所述电致动结构250包括固定板251和磁吸结构252，所述散射板241设置在固定板251的一端，所述固定板251的另一端固定在所述导光板210上，且散射板241和导光板210都固定在所述固定板251的粘贴面上，这里的固定可以是粘贴的方式固定，其它在不损坏散射板241和导光板210的固定方式也可以适用，在此不做限定。固定板251具有具有弯折部，具有一定的形变能力，且固定板251靠近磁吸结构252的一侧具有磁性，即固定板251的磁吸面具有磁性。在此可选用磁性金属材料形成固定板251，也可以选择为固定板251的磁吸面形成具有磁性的符合材料。所述磁吸结构252对应设置在所述固定板251的磁吸面的一侧，且对应所述散射板241设置。所述磁吸结构252通电时，磁吸结构252产生磁力吸引所述固定板251，断电时，磁吸结构252不产生磁力。

本申请的散射板241具有破坏导光板210全反射的作用，通过将散射板241固定在固定板251上，在磁吸结构252断电时，使得固定结构将散射板241与导光板210接触发光，在磁吸结构252通电时，磁吸结构252产生磁力，将固定板251吸引，使得固定板251发生形变与磁吸结构252接触，进而使得散射板241与导光板210分离，不再接触，产生缝隙，即导光板210的全反射不在被散射板241破坏，改散射板241位置处的导光板210不再发光，需要说明的是本方案中的磁吸结构252是固定不动的，只是将固定板251吸引，使得固定板251变形，而固定板251具有一定的弹性，在磁吸结构252不具备磁力的时候，可以恢复至原状。本申请的固定板251可选用弹片或其它具有形变且可恢复原状的材料。

具体地，所述固定板251对应与所述导光板210固定的位置还设置有隔离柱270，隔离柱270设置在固定板251的磁吸面，与导光板210位于固定板251的不同侧；隔离柱270是确保可控微结构240与导光板210之间的间隙，以满足可控微结构240上下活动可以实现。

其中，所述散射板241包括设置在散射板241内部的一层散射颗粒242；所述散射板241材料的折射率与所述导光板210的材料的折射率之间的差值小于一预设阈值；这个预设阈值可以为5％，即散射板241基材和导光板210需要相同或相近的折射率，折射率相差最好不多于5％，以使光线导入基材并照射在散射颗粒242上。散射颗粒242可以是气泡或二氧化硅粉末或其他白色粉末颗粒。当散射板241与导光板210接触时，如图4所示，导光板210中的全反射光线被破坏，部分光线进入到散射板241中(如果导光板210与散射板241之间的折射率差异过大，那么导光板210的光线进入散射板241会发生进一步折射和反射等，将影响光线的发出)在散射颗粒242层被反射，从而形成各个方向的散射光，这些散射光从导光板210的出光面212发出，使得显示面板100显示。

具体地，如图5示出了一种磁吸结构252的俯视图，所述磁吸结构252包括：导电导磁柱252a、第一线圈252b和下电极252c，所述第一线圈252b围绕所述导电导磁柱252a设置；所述导电导磁柱252a与所述下电极252c电连接。结合图6示出了一种磁吸结构252的截面示意图，从上之下包括绝缘层255、第一线圈252b，设置在线圈的中心区域的导电导磁柱252a，绝缘层255，下电极252c和绝缘层255。所述下电极252c可连接至外部电源，有外部电源控制。在导通时，磁吸结构252产生磁力；在上下电极252c不导电时，磁吸结构252不产生磁力。

如图7所示，作为本申请另一实施例，公开了一种显示面板100的背光模组200，其它结构如上述实施例，在此不再赘述，其中，所述导光板210被划分为多个发光分区211，所述可控微结构层230包括多组可控微结构240，每一组所述可控微结构240与一个所述放光分区对应设置；其中，每一组可控微结构240可单独控制。其中每一组可控微结构240可由多个上述的可控微结构240阵列形成，也可由一大块上述的散射板241形成。在本实施例中的一组可控微结构240是多个可控微结构240形成的。

本实施例通过不同分区通过不同组的可控微结构240控制，使得在需要哪个分区的时候，可以仅选择对应的分区显示，使得其它分区不发光的目的。进而使得侧入式的背光分区可控；而且成本低廉。

以上在工艺达不到时也可以多个可控微结构240对应一个分区设置，设置一组控制组件控制多个微结构。在工艺可以达到非常准确的情况下，可以实现每一个微结构都是一个分区。即背光模组200中导光板210对应每一个可控微结构240设置的区域都可以单独控制。每一组所述可控微结构240包括多个阵列排布的可控微结构240；其中，每一个所述可控微结构240可单独控制。即所述可控微结构层230包括多个阵列排布的可控微结构240，每一个可控微结构240都可以单独控制。

对应的，所述每一个可控微结构240的控制方法可包括步骤：主板传递画面信号至PCBA板(Printed Circuit Board Assembly，印制电路板)，PCBA板处理后分别向液晶显示面板100传输画面扫描信号，向可控微结构层230传递关闭分区的扫描信号；使得预设黑画面区域的可控微结构240与导光板210分离，不发光；预设显示画面的区域的可控微结构240与导光板210保持接触，进而发光。对应液晶显示面板100上的，对应预设黑画面区域的液晶不发生偏转，显示画面区域的液晶发生偏转，进而显示画面。

如图7所示，公开了一种可控微结构240与导光板210的仰视示意图，所述导光板210的侧面为光源220，在上述实施例一组可控微结构240中，或是可控微结构层230中的阵列排布的可控微结构240中，沿靠近所述光源220至远离所述光源220的方向为第一方向，在所述第一方向上，可控微结构240的半径逐渐增大。一般可控微结构240的截面可为椭圆形或圆形。距离光源220越近，光线越强，所需的散射颗粒242的面积自然越小。需要说明的是，可控微结构240的半径可以选择将散射颗粒242层的宽度缩小，也可以将散射板241做小。在此不做限定。即靠近光源220的可控微结构240的半径越小，分布间距大，远离光源220的可控微结构240的半径越大大，分布间距小。对应的，所述所述可控微结构240的半径为0.5mm至3mm，相邻两个可控微结构240的间距为0.1mm至3mm。还可以为靠近光源220的散射颗粒242小，分布间距大，远离光源220的散射颗粒242大，分布间距小。需要说明的是，本申请的可控微结构的横截面积为圆时，半径即为圆的半径，当可控微结构的横截面积为椭圆或其它形状，半径即为径向宽度。

如图8所示，公开了另一种显示面板100的背光模组200，所述背光模组200包括导光板210、光源220和可控微结构层230，所述背光模组200还包括设置在所述可控微结构层230背离所述导光板210一侧的背板260；所述可控微结构层230包括：散射板241和电致动结构250；所述电致动结构250包括：第一磁吸结构253、第二磁吸结构254和设置在所述第一磁吸结构253和第二磁吸结构254之间的弹性层280；所述第一磁吸结构253和第二磁吸结构254在通电时，产生磁力，在断电时，不产生磁力；所述第一磁吸结构253与所述散射板241固定连接。

具体地，第一磁吸结构253和第二磁吸结构254与上述实施例中的磁吸结构252类似；依次包括上膜片253a、上膜片线圈253b、弹性层280、下膜片线圈254b和下膜片254a，所述下膜片254a固定在背板260上，每一个散射板241对应一个上膜片线圈253b设置，并且固定在上膜片253a上。所述上膜片253a和下膜片254a可以导电，弹性层280可形变。在上下膜片254a导电层，第一磁吸结构253和第二磁吸结构254具有磁性，相互吸引，使得散射板241发生位移，使得弹性层280发生形变，在断电后，弹性层280回复，使得散射板241再次与导光板210接触。

如图9所示，公开了另一种显示装置10，所述显示装置10包括显示面板100、设置在显示面板100下侧的光学调控件293、设置在光学调控件的下侧的导光板210，设置在导光板210的下侧的可控微结构层230，可控微结构层230设置在背板260上，还包括设置在导光板210侧面的光源220，所述光源220设置在背板260上，背板260上包围可控微结构240和光源220设置。显示面板100包括第一基板和第二基板光学调控件是一张或多张膜片，将满天星似的点状面光源220，转成均一的、预设有效角度和亮度的面光源220。所述背板260外还设置有外壳291、连接可控微结构层230的PCBA板292，用于控制不同分区或不同个的可控微结构240。

需要说明的是，本方案中涉及到的各步骤的限定，在不影响具体方案实施的前提下，并不认定为对步骤先后顺序做出限定，写在前面的步骤可以是在先执行的，也可以是在后执行的，甚至也可以是同时执行的，只要能实施本方案，都应当视为属于本申请的保护范围。

本申请的技术方案可以广泛用于各种显示面板，如TN(Twisted Nematic，扭曲向列型)显示面板、IPS(In-Plane Switching，平面转换型)显示面板、VA(VerticalAlignment，垂直配向型)显示面板、MVA(Multi-Domain Vertical Alignment，多象限垂直配向型)显示面板，当然，也可以是其他类型的显示面板，如OLED(Organic Light-EmittingDiode，有机发光二极管)显示面板，均可适用上述方案。

以上内容是结合具体的可选实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示面板的背光模组，其特征在于，包括：

导光板，包括出光面、入光面和背面，所述出光面和所述背面为所述导光板的正反面，所述入光面连接所述出光面和所述背面；

光源，对应所述入光面设置；

可控微结构层，设置在所述导光板的背面；

其中，当所述可控微结构层与所述导光板接触时，所述出光面发出光线，当所述可控微结构层与所述导光板之间有缝隙时，所述出光面不发出光线。

2.根据权利要求1所述的显示面板的背光模组，其特征在于，

所述可控微结构层包括多个阵列排布的可控微结构；

所述可控微结构包括：

散射板，设置在靠近所述导光板的一侧；

电致动结构，设置在所述散射板背离所述导光板的一侧，所述电致动结构与所述散射板固定连接，电致动结构控制所述散射板与所述导光板接触或不接触；

其中，每一个所述可控微结构可单独控制。

3.根据权利要求2所述的显示面板的背光模组，其特征在于，所述导光板被划分为多个发光分区，所述可控微结构层包括多组可控微结构，一组所述可控微结构包括多个可控微结构，每一组所述可控微结构与一个所述发光分区对应设置；

其中，每一组所述可控微结构可单独控制。

4.根据权利要求2或3所述的显示面板的背光模组，其特征在于，沿所述导光板靠近所述光源至远离所述光源的方向为第一方向；在所述第一方向上，所述可控微结构的径向宽度逐渐增大。

5.根据权利要求2或3所述的显示面板的背光模组，其特征在于，所述可控微结构的径向宽度为0.5mm至3mm，相邻两个所述可控微结构的间距为0.1mm至3mm。

6.根据权利要求2或3所述的显示面板的背光模组，其特征在于，所述散射板材料的折射率与所述导光板的材料的折射率之间的差值小于一预设阈值；所述散射板内部设置有一层散射颗粒。

7.根据权利要求2或3所述的显示面板的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括设置在所述可控微结构层背离所述导光板一侧的背板；

所述电致动结构包括：

固定板，包括粘贴面和磁吸面，所述固定板的一端与所述分散板固定连接，所述固定板的另一端与所述导光板固定连接，所述导光板与所述散射板设置在所述固定板的粘贴面上，所述固定板的磁吸面具有磁性；

磁吸结构，固定在所述背板上，对应设置在所述固定板的磁吸面的一侧，且对应所述散射板设置，所述磁吸结构通电时，所述磁吸结构产生磁力吸引所述固定板，所述磁吸结构断电时，所述磁吸结构不产生磁力。

8.根据权利要求5所述的显示面板的背光模组，其特征在于，所述固定板包括弹片，所述弹片的粘贴面分别与所述散射板、导光板固定连接；

所述磁吸结构包括：导电导磁柱、第一线圈和下电极，所述第一线圈围绕所述导电导磁柱设置；所述导电导磁柱与所述下电极电连接。

9.根据权利要求2或3所述的显示面板的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括设置在所述可控微结构层背离所述导光板一侧的背板；

所述电致动结构包括：第一磁吸结构、第二磁吸结构和设置在所述第一磁吸结构和第二磁吸结构之间的弹性层；所述第一磁吸结构和第二磁吸结构在通电时，所述第一磁吸结构和所述第二磁吸结构均产生磁力相互吸引，所述第一磁吸结构和第二磁吸结构在断电时，所述第一磁吸结构和所述第二磁吸结构均不产生磁力；

所述第一磁吸结构与所述散射板固定连接。

10.一种显示装置，其特征在于，包括显示面板和如权利要求1-9任意一项所述的显示面板的背光模组。

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