CN113985658A - 一种背光模组、显示装置 - Google Patents

Abstract

一种背光模组、显示装置，背光模组包括光源、光纤以及导光板，所述光源发出的光从所述光纤进入，由所述光纤传导至所述导光板，所述光纤包括纤芯以及包覆在所述纤芯外侧的反射层，所述反射层的材料采用金属材料或金属氧化物材料。

Description

一种背光模组、显示装置

技术领域

本公开实施例涉及但不限于显示技术领域，具体涉及一种背光模组、显示装置。

背景技术

液晶显示装置(LCD，Liquid Crystal Display)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶面板及背光模组(backlight module)。液晶面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板中放置液晶分子，通过给玻璃基板的电路通电来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光纤折射出来产生画面。由于液晶面板本身不发光，需要借由背光模组提供的光源来正常显示影像，因此，背光模组成为液晶显示装置的关键组件之一。

背光模组依照光源入射位置的不同分成侧入式背光模组与直下式背光模组两种。直下式背光模组是将发光光源设置在液晶面板后方，直接形成面光源提供给液晶面板。侧入式背光模组是将发光光源例如LED灯条(lightbar)设于液晶面板侧方的背板边缘，发光光源发出的光线从光学膜片组侧面的入光面进入光学膜片组，经反射和扩散后从光学膜片组出光面出射，以形成面光源提供给液晶面板。

现有传统侧入式背光模组，发光光源在发光的同时发出大量的热，发光光源的热量将会传播至液晶面板，若液晶面板温度过高将会降低发光光源电流，导致液晶面板亮度下降。

发明内容

以下是对本公开详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

第一方面，本公开实施例提供了一种背光模组，包括光源、光纤以及导光板，所述光源发出的光从所述光纤进入，由所述光纤传导至所述导光板，所述光纤包括纤芯以及包覆在所述纤芯外侧的反射层，所述反射层的材料采用金属材料或金属氧化物材料。

在示例性实施方式中，所述反射层的材料采用铝、银和钛中的至少一种。

在示例性实施方式中，所述光纤还包括涂覆层，所述涂覆层包覆在所述反射层的外侧。

在示例性实施方式中，所述光纤具有入光端面，所述光源具有出光端面，所述光纤的入光端面与所述光源的出光端面连接，且所述光纤的入光端面在所述光源的垂直投影与所述光源的出光端面交叠。

在示例性实施方式中，所述光纤的入光端面与所述光源的出光端面通过光学胶层连接。

在示例性实施方式中，所述光源出光端面的折射率、所述光学胶层的折射率以及所述光纤的纤芯折射率大体相同。

在示例性实施方式中，还包括背板，所述背板包括底板以及位于所述底板上的第一侧板，在所述底板的厚度方向，所述导光板层叠设置在所述底板上，所述第一侧板位于所述导光板的周侧，所述光源和所述光纤位于所述导光板与所述第一侧板之间。

在示例性实施方式中，所述背板还包括设置在所述底板上的第二侧板，所述第二侧板位于所述第一侧板与所述导光板之间，所述第二侧板中设置有穿孔，所述光纤穿过所述穿孔，与所述导光板连接。

在示例性实施方式中，所述第二侧板在垂直于所述底板方向上的横截面为倒U形。

在示例性实施方式中，所述第一侧板靠近所述导光板一侧表面设置有柔性电路板，所述柔性电路板与所述光源连接。

在示例性实施方式中，所述导光板包括进光面，所述进光面位于所述导光板至少一侧的侧面。

第二方面，本公开实施例还提供了一种显示装置，包括前述的背光模组。

在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为相关技术中光纤的剖视图；

图2为本发明实施例背光模组的结构示意图；

图3为本发明实施例背光模组中光纤的剖视图；

图4为本发明实施例背光模组中光纤与光源连接处的放大图一；

图5为本发明实施例背光模组中光纤与光源连接处的放大图二；

图6为本发明实施例背光模组中背板的放大图。

具体实施方式

下文中将结合附图对本公开的实施例进行详细说明。注意，实施方式可以以多个不同形式来实施。所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实，就是方式和内容可以在不脱离本公开的宗旨及其范围的条件下被变换为各种各样的形式。因此，本公开不应该被解释为仅限定在下面的实施方式所记载的内容中。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在本说明书中，为了方便起见，使用“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的词句以参照附图说明构成要素的位置关系，仅是为了便于描述本说明书和简化描述，而不是指示或暗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公开的限制。构成要素的位置关系根据描述各构成要素的方向适当地改变。因此，不局限于在说明书中说明的词句，根据情况可以适当地更换。

在本说明书中，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，或可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或通过中间件间接相连，或两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据情况理解上述术语在本公开中的含义。

本公开中的“约”，是指不严格限定界限，允许工艺和测量误差范围内的数值。

图1为相关技术中光纤的剖视图。如图1所示，光纤2包括纤芯201、包覆在纤芯201外侧的包层203以及包覆在包层203外侧的涂覆层204，纤芯201由具有高折射率n1的导光材料制成，包层203由具有低折射率n2的导光材料制成，其中，n1>n2的光传导条件，光线在纤芯201与包层203的交界面发生全反射，将大部分光线阻止在纤芯201中，使光线在纤芯201中传导，从而实现光线沿着纤芯201轴向传输。然而，光源1发出的小于全反射角度的光线会从纤芯201与包层203的交界面射出，无法沿着纤芯201轴向传输，降低了光线的传导效率。例如，纤芯201的导光材料折射率n1为1.47，包层203的导光材料折射率n2为1.45，计算得出全反射角度为80.5°。光源1发出大于全反射角的光线a、等于全反射角的光线b以及小于全反射角的光线c，大于全反射角的光线a和等于全反射角的光线b可以在纤芯201轴向传导，小于全反射角的光线c会从纤芯201与包层203的交界面射出至涂覆层204，涂覆层204将小于全反射角的光线c吸收，导致光线的损耗。当光源1的发光角度为120°，只有约50％的光线可以最终从光纤中传出。

图2为本发明实施例背光模组的结构示意图；图3为本发明实施例背光模组中光纤的剖视图。如图2和图3所示，本发明实施例提供了一种背光模组，包括光源1、光纤2以及导光板3，光源1与光纤2连接，光源1发出的光从光纤2进入，由光纤2传导至导光板3，进而由导光板3为显示面板提供背光。光纤2包括纤芯201以及包覆在纤芯201外侧的反射层202。反射层202能够将光源1发出的光线反射，将光线阻止在纤芯201中，使光线在纤芯201中传导，从而实现光线沿着纤芯201轴向传输。

本发明实施例背光模组通过反射层202将光源1发出的所有角度的光线反射，使光源1发出的所有角度的光线都可以通过反射层202的不断反射在纤芯201中传导，不需要考虑全反射角度的问题。避免了大量小于全反射角的光线由纤芯201中射出而导致光线损耗的问题。

由于光纤2的发光过程中不会发热，因此使用光纤2将光源1发出的光传导至导光板3，可以将光源1设置在整个背光模组之外，而无需将光源1设置在导光板3的附近直接为导光板3提供光，光源1远离了导光板3，因此避免了导光板3因光源1发热而发生曲翘变形，节省了散热装置，光源1的位置设置更加自由、拆取方便。

本发明实施例背光模组中由于光源1产生的热量将不会直接传导至显示面板，且非常便于设计散热装置。解除光源1数量和电流的显示，大大提升亮度。比如，12.8寸显示面板，实施例背光模组可以实现2000nit。

在示例性实施方式中，反射层202材料采用反射率非常高的材料。例如，反射层202材料采用反射率非常高的金属材料或金属氧化物材料。示例的，反射层202材料采用铝或氧化铝，银或氧化银、钛或氧化钛等，反射层202的反射率可高达90％～95％。

在示例性实施方式中，光纤2还包括涂覆层204，涂覆层204包覆在反射层202的外侧。涂覆层204用于保护纤芯201以及反射层202。其中，涂覆层204的材料可以采用环氧丙烯酸酯或聚丙烯酸酯。

在示例性实施方式中，光源1包括但不限于：单颗发光二极管(Light EmittingDiode，LED)、多颗LED、激光光源、冷阴极萤光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)、场致发光灯(Electro Luminescence，EL)或白炽灯。

图4为本发明实施例背光模组中光纤与光源连接处的放大图一。如图4所示，光纤2具有入光端面205，光源1具有出光端面101，光纤2的入光端面205与光源1的出光端面101连接，且光纤2的入光端面205在光源1的垂直投影与光源1的出光端面101交叠，使光源1发出的大部分光线传导至光纤2中。相关技术中光纤2的直径为130μm左右，约1根头发丝大小，多根光纤2组成1根光缆，1根光缆的尺寸与所用光源1的尺寸保持一致。本发明实施例光纤2的尺寸与所用光源1的尺寸保持一致，从而使光纤2的入光端面205在光源1的垂直投影与光源1的出光端面101交叠。例如，光源1采用3014的LED，即光源1出光端面的长为3.0mm，光源1出光端面的宽为1.4mm。本发明实施例光纤2的入光端面205为矩形，光纤2入光端面的长为3.0mm，光纤2入光端面的宽为1.4mm。

在示例性实施方式中，光纤2的入光端面205与光源1的出光端面101通过光学胶层4连接，使光纤2与光源1完全贴合，减少光纤2与光源1之间空气层带来的反射，使光源1发出的光线穿透率达99％以上。

在示例性实施方式中，光源1出光端面101的折射率、光学胶层4的折射率以及光纤2纤芯201的折射率大体相同，以增加光线从光源1进入纤芯201的透射率。例如，光源1出光端面101的折射率为1.5，光学胶层4的折射率为1.47，光纤2纤芯201的折射率为1.45。

在示例性实施方式中，光纤2的入光端面205与光源1的出光端面101通过光学胶层4连接。以光源1的出光端面101的折射率约为1.5，光学胶层4的折射率为1.47，光纤2纤芯201的折射率为1.45为例。R1’为光从光源1到空气层5的反射率，R2’为光从光学胶层4进入纤芯201的反射率，R’为总反射率。其中，

R’＝0.01％+(1-0.01％)x0.005％＝0.015％。

图5为本发明实施例背光模组中光纤与光源连接处的放大图二。在一些实施方式中，如图5所示，光纤2的入光端面205与光源1的出光端面101之间设置有空气层5。光源1的光端面101的折射率约为1.5，空气层5的折射率为1，光纤2纤芯201的折射率为1.45，R1为光从光源1到空气层5的反射率，R2为光从空气层5进入纤芯201的反射率，R为总反射率。其中，

R＝4％+(1-4％)x3.4％＝7.3％。

综上所述，光纤2的入光端面205与光源1的出光端面101通过光学胶层4连接，可以增加光线从光源1进入纤芯201的透射率，减少因反射产生的约7.3％的损失。

图6为本发明实施例背光模组中背板的放大图。在示例性实施方式中，如图2和图6所示，本发明实施例背光模组还包括背板6，背板6包括底板601以及位于底板601上的第一侧板602。示例的，第一侧板602围绕底板601的四周设置。在底板601的厚度方向，导光板3层叠设置在底板601上，第一侧板602位于导光板3的周侧。光源1、光纤2等组件位于第一侧板602与导光板3之间。其中，背板6可以为金属材质。

在示例性实施方式中，导光板3包括进光面301和出光面302，进光面301位于导光板3至少一侧的侧面，出光面302位于导光板3远离底板601一侧的表面。

在示例性实施方式中，导光板3的进光面301包括多个进光区，一个光纤2与一个进光区对应连接，光纤2将光源1发出的光线经进光区进入导光板3内，进入导光板3内部的光线经导光板3底面上的全反射面进行全反射，然后垂直于导光板3的出光面302均匀地射出。

在示例性实施方式中，第一侧板602靠近导光板3一侧表面设置有柔性电路板7，柔性电路板7与光源1连接。柔性电路板7用于为光源1提供发光信号。

在示例性实施方式中，背板6还包括设置在底板601上的第二侧板603，第二侧板603位于第一侧板602与导光板3的进光面301之间。第二侧板603中设置有穿孔604。穿孔604沿第二侧板603的厚度方向，将第二侧板603贯穿。穿孔604在导光板3的垂直投影与导光板3的进光面301交叠。光纤2穿过穿孔604，与导光板3的进光面301连接，穿孔604能够对光纤2进行固定，防止光纤2脱落。

在示例性实施方式中，第二侧板603在垂直于底板601方向上的横截面为倒U型。具体地，第二侧板603包括相对设置的第一板体、第二板体以及将第一板体和第二板体连接的连接板，连接板位于第一板体和第二板体远离底板601一侧，第一板体和第二板体在靠近底板601一侧形成开口。其中，第二侧板603与底板601为一体结构，第二侧板603为底板601向上凸弯形成的凸起结构。

在示例性实施方式中，本发明实施例背光模组还包括光学膜材8以及显示面板，在底板601的厚度方向，光学膜材8以及显示面板依次层叠设置在导光板3远离底板601一侧。显示面板可以为液晶显示面板，用于显示图像。光学膜材8用于改变从导光板3出光面出射光线的方向以及增强出射光线的光强；光学膜材8主要包括扩散片(又称扩散膜或者扩散板)以及增亮膜(又称增光膜)、保护膜等其他光学膜材；扩散膜的主要功能是将透过导光板3的光线做散射处理以达到雾化的效果，为显示面板提供均匀且柔和的光；增亮膜可将光线聚集在法线方向，从而提升显示面板正面亮度以及灰度表现，进而达到增亮、节能省电的目的。

在示例性实施方式中，本发明实施例背光模组可以应用于车载显示屏。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括前面任一所述的背光模组。该显示装置包括手机、平板电脑、智能穿戴产品(例如智能手表、手环等)、个人数字助理(personaldigital assistant，PDA)、车载电脑等。本申请实施例对上述可折叠显示装置的具体形式不做特殊限制。

本公开中的附图只涉及本公开涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。在不冲突的情况下，本公开的实施例即实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

本领域的普通技术人员应当理解，可以对本公开的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本公开技术方案的精神和范围，均应涵盖在本公开的权利要求的范围当中。

Claims (12)

1.一种背光模组，其特征在于，包括光源、光纤以及导光板，所述光源发出的光从所述光纤进入，由所述光纤传导至所述导光板，所述光纤包括纤芯以及包覆在所述纤芯外侧的反射层，所述反射层的材料采用金属材料或金属氧化物材料。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述反射层的材料采用铝、银和钛中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述光纤还包括涂覆层，所述涂覆层包覆在所述反射层的外侧。

4.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述光纤具有入光端面，所述光源具有出光端面，所述光纤的入光端面与所述光源的出光端面连接，且所述光纤的入光端面在所述光源的垂直投影与所述光源的出光端面交叠。

5.根据权利要求4所述的背光模组，其特征在于，所述光纤的入光端面与所述光源的出光端面通过光学胶层连接。

6.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述光源出光端面的折射率、所述光学胶层的折射率以及所述光纤的纤芯折射率大体相同。

7.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，还包括背板，所述背板包括底板以及位于所述底板上的第一侧板，在所述底板的厚度方向，所述导光板层叠设置在所述底板上，所述第一侧板位于所述导光板的周侧，所述光源和所述光纤位于所述导光板与所述第一侧板之间。

8.根据权利要求7所述的背光模组，其特征在于，所述背板还包括设置在所述底板上的第二侧板，所述第二侧板位于所述第一侧板与所述导光板之间，所述第二侧板中设置有穿孔，所述光纤穿过所述穿孔，与所述导光板连接。

9.根据权利要求8所述的背光模组，其特征在于，所述第二侧板在垂直于所述底板方向上的横截面为倒U形。

10.根据权利要求7所述的背光模组，其特征在于，所述第一侧板靠近所述导光板一侧表面设置有柔性电路板，所述柔性电路板与所述光源连接。

11.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述导光板包括进光面，所述进光面位于所述导光板至少一侧的侧面。

12.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至11任一所述的背光模组。

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