CN114267247B - 背光模组和显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种背光模组和显示装置，所述背光模组包括背板、灯板、扩散板和光学膜层，所述灯板、扩散板和光学膜层分别在所述背板靠近显示面板的一侧，所述灯板设置在所述背板上，所述扩散板设置在所述灯板上，所述光学膜层设置在所述扩散板上；其中，所述扩散板包括多块扩散片，多块所述扩散片层叠设置，每块所述扩散片上分别设置有多个通孔，且相邻两块所述扩散板的通孔在所述背板的正投影上部分重合；所述扩散板上至少存在一个通道，所述通道由多块所述扩散板上的通孔形成。通过在扩散板上设置通道进行散热的方式，来改善显示面板内部热量无法扩散出去的问题。

Description

背光模组和显示装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光模组和显示装置。

背景技术

随着社会的进步，显示技术的不断提高，人们对显示器的要求也越来越高，以Mini/Micro LED显示器为例，Micro/Mini LED显示器的背光是以LED发光为基础的。随着解析度和亮度要求越来越高，对显示模组厚度要求越来越轻薄，单位面积的LED数量不断增加，且膜片厚度不断减少，甚至miniLED与上层膜片的空间也被进一步压缩。而且LED工作时，仅有20～30％转化为光能，其余70％-80％均转化为热能。在LED的间距不断缩小，单颗LED的驱动电流越来越大，且显示器会有长时间工作的需求的情况下。Mini/Micro LED显示器的发热量会越来越多。在不能进行有效的散热时，会导致显示面板的热稳定性较差，从而导致显示面板显示品质降低、使用寿命缩短。

一般的方案均只能通过LED灯板或其背面散热板的热辐射来被动散热，即使在LED灯板背面散热板出加入主动散热装置，亦仅可以对LED灯板背面单侧进行散热，导致灯板正面一侧的显示面板的温度高，热量无法扩散的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种背光模组和显示装置，通过在扩散板上设置通道进行散热的方式，来改善显示面板内部热量无法扩散出去的问题。

本申请公开了一种背光模组，包括背板、灯板、扩散板和光学膜层，所述灯板、扩散板和光学膜层分别在所述背板靠近显示面板的一侧，所述灯板设置在所述背板上，所述扩散板设置在所述灯板上，所述光学膜层设置在所述扩散板上；其中，所述扩散板包括多块扩散片，多块所述扩散片层叠设置，每块所述扩散片上分别设置有多个通孔，且相邻两块所述扩散板的通孔在所述背板的正投影上部分重合；所述扩散板上至少存在一个通道，所述通道由多块所述扩散板上的通孔形成。

可选的，所述扩散板在所述背板上的投影面积大于等于所述灯板在所述背板上的投影面积，所述灯板发出光线穿过所述扩散板，且每一位置的光路穿过所述扩散片的数量相当。

可选的，所述扩散片设置有n块，每块所述扩散片上的通孔阵列排布设置，所述通孔的截面为方形，相邻两块扩散片的相邻通孔在所述背板的正投影上部分重合，且重合区域的面积为所述通孔横截面积的1/n至n-1/n之间，其中n大于等于3；每间隔一块扩散片设置的两块扩散片的通孔不重合。

可选的，所述光学膜层与所述扩散板之间设置有第一间隙，所述第一间隙将所述扩散板的多个通道连通。

可选的，所述灯板与所述扩散板之间设置有第二间隙，所述第二间隙与所述扩散板的多个通道连通。

可选的，所述背板弯折后朝向出光方向延伸形成延伸部，所述延伸部对应所述第一间隙的位置设置有第一通气孔，对应所述第二间隙的位置设置有第二通气孔。

可选的，所述背光模组还包括散热器，所述散热器将冷气从所述第一通气孔或所述第二通气孔输入，所述散热器将热气从所述第二通气孔或第一通气孔抽出。

可选的，所述扩散片的通孔的孔壁上设置有遮光层。

可选的，相邻两块所述扩散片之间还设置有第三间隙，所述第三间隙与所述扩散板的多个通道连通。

本申请还公开了一种显示装置，包括显示面板和上述的背光模组，所述显示面板设置在所述背光模组出光面的一侧。

本申请通过在扩散板上设置多个通道，该通道散热的设计，可以将热量扩散到背光模组各结构的间隙中，使得灯板与显示面板之间通过多个通道将热量散失到空气中，避免热量直接通过相互抵接的扩散板、光学膜层传递至显示面板中，还可以降低灯板正面的热量。

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是本申请的第一实施例的一种背光模组的示意图；

图2是本申请的第一实施例的一种扩散板和扩散片的示意图；

图3是本申请的第一实施例的第二种扩散片的的示意图；

图4是本申请的第一实施例的第三种扩散板的示意图；

图5是本申请的第二实施例的一种背光模组的示意图；

图6是本申请的第二实施例的第二种背光模组的示意图；

图7是本申请的第三实施例的一种显示装置的示意图。

其中，10、显示装置；100、背光模组；110、扩散板；110a、通道；111、扩散片；111a、通孔；112、遮光层；120、背板；121、延伸部；130、灯板；140、光学膜层；151、第一间隙；152、第二间隙；153、第三间隙；154、第一通气孔；155、第二通气孔；160、散热器；170、胶框；200、显示面板。

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；另外，“上”、“下”、“左”、“右”、“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。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。

实施例一：

如图1所示，作为本申请的第一实施例，公开了一种背光模组100的截面示意图，该背光模组100包括背板120、灯板130、扩散板110和光学膜层140，所述灯板130、扩散板110和光学膜层140分别在所述背板120靠近显示面板200的一侧，所述灯板130设置在所述背板120上，所述扩散板110设置在所述灯板130上，所述光学膜层140设置在所述扩散板110上；其中，所述扩散板110包括多块扩散片111，多块所述扩散片111层叠设置，每块所述扩散片111上分别设置有多个通孔111a，且相邻两块所述扩散板110的通孔111a在所述背板120的正投影上部分重合；所述扩散板110上至少存在一个通道110a，所述通道110a由多块所述扩散板110上的通孔111a形成。

本申请中，该扩散板110设置在灯板130和显示面板200之间，在背光模组100的厚度极致压缩的情况下，甚至miniLED与扩散板110、光学膜片无显著间隙，此时由灯板130产生的热量向显示面板200扩散，且由于膜层之间间隙较小，导致热量无法消散。而本申请通过在扩散板110上设置多个通道110a，该通道110a散热的设计，可以将热量扩散到背光模组100各结构的间隙中，使得灯板130的与显示面板200之间通过多个通道110a将热量散失到空气中，避免热量直接通过相互抵接的扩散板110、光学膜层140传递至显示面板200中，还可以降低灯板130正面的热量，避免灯板130温度过高，而引起例如光学膜层140等膜材褶皱(Sheet Wrinkle)。

需要说明的是，本申请的灯板130为Mini/Micro LED灯板130，其扩散板110与灯板130之间是不包括混合腔的，不能较好的将热量扩散到空气中，导致大部分热量传递到扩散板110和光学膜层140上。因而，在扩散板110上设置通道110a，可改善该问题。

扩散板110的作用一般是将光源进行扩散，将LED灯板130的线光源转换为面光源，或者是将LED灯板130的面光源阵列的光线更均匀的扩散到显示面板200，使得每一处的光线强度相同。因而在扩散片111设置通孔111a之后，还需要保证，在所述扩散板110在所述背板120上的投影面积大于等于所述灯板130在所述背板120上的投影面积的情况下，所述灯板130发出光线穿过所述扩散板110，且每一位置的光路穿过所述扩散片111的数量相当。即所述扩散片111设置有n块，相邻两块扩散片111的相邻通孔111a在所述背板120的正投影上部分重合，且重合区域的面积为所述通孔111a横截面积的1/n至n-1/n之间，其中n大于等于3；每间隔一块扩散片111设置的两块扩散片111的通孔111a不重合。进而使得每相邻两块扩散片111之间的通孔111a重合面积只占1/n至n-1/n，即扩散板110的一个通道110a是由n个扩散片111的通孔111a错开堆叠形成，该通道110a为斜通道110a。以4块扩散片111为例，选择每相邻两块扩散片111之间的通孔111a重合面积只占二分之一为例，相当于，每一位置的光路穿过所述扩散片111的数量都为两块，从而在不影响扩散板110功能的情况下，合理设置了扩散板110的散热通道110a。扩散板110的设计有多种，以下分别进行说明。

如图2所示，示出了第一种扩散板110的俯视示意图，每块所述扩散片111上的通孔111a阵列排布设置，所述通孔111a的截面为正方形；本示意图也是以四块扩散片111为例，四块扩散片111层叠设置。以第一块扩散片111为例，通孔111a与通孔111a之间间隔设置，以最左上角一个区域为例，该区域包括四块格子，其中一个格子为通孔111a，其它三个为扩散片111本体，其中两个格子为添加扩散颗粒的本体，一个格子未添加扩散颗粒，图中阴影表示添加扩散颗粒区域，空白表示通孔111a和未添加扩散颗粒的扩散片111本体，该区域内不产生光扩散现象，即该未添加扩散颗粒的扩散片111本体主要起连接作用，将每一区域的扩散片111本体连接起来。以最左上角一个区域向扩散片111上阵列排布下去，进而形成带阵列式通孔111a的扩散片111。在设计时，可将四块扩散片111的排布方式相同，将四块扩散片111依次错位45度层叠设置，对应四块扩散片111完全重叠区域为扩散板110，多出来的扩散片111切割即可。由此，可得到相邻偏光板的通孔111a重合区域的面积为1/4。该扩散板110形成多个通道110a(如图1所示)，且多个通道110a都为斜通道110a，在扩散板110的每一位置处，光线穿过扩散片111的数量都相同。需要说明的是，不设置扩散颗粒的扩散片111本体来说，相对于该处等于通孔111a，对光线不具有扩散作用，因此，本实施例认定为该处不穿过扩散片111的扩散颗粒。

如图3所示，示出了第二种扩散板110的俯视示意图，每块所述扩散片111上的通孔111a阵列排布设置，所述通孔111a的截面为长方形；本示意图也是以四块扩散片111为例，四块扩散片111层叠设置。该图3与图2的方案大致相同，但该扩散片111的通孔111a长宽尺寸比为3:1，且该扩散片111每一本体的宽度等于通孔111a的宽度。相邻偏光板的通孔111a重合区域的面积为2/3，该扩散板110形成的通道110a也为斜通道110a。上下两通孔111a之间的扩散片111本体不设置有扩散颗粒，以达到在扩散板110的每一位置处，光线穿过扩散片111的数量都相同。需要说明的是，该通孔111a的形状还可以设置成菱形，五边形等多边形形状，只需要在满足每处扩散板110位置光线的扩散程度一致即可。

当然，该图2与图3中的不设置扩散颗粒的扩散片111本体而言，也可以将该部分取消，而该部分取消之后，对应的每块扩散片111之间可通过粘贴的方式连接在一起，防止因通孔111a的设置导致扩散片111成为互不相连的分块。该设计而言，通孔111a的区域更大，可在满足扩散片111本身功能的情况下，发挥最大的散热能力。

如图4所示，由于扩散片111设置通孔111a的位置会形成孔壁，而通孔111a的冲裁会导致孔壁位置处光线传播发生反射或折射的现象，可能导致明暗不均。对应的，可在所述扩散片111的通孔111a的孔壁上设置有遮光层112，但是相对来说，该遮光层112需要设置的较薄。例如涂黑等处理方式，既可以防止光线的折射和反射，而又由于非常薄，对光线的损失较少。除此之外，还可以对通孔111a周边的扩散颗粒进行调整，例如降低扩散颗粒的密度，通过调整空隙周边扩散颗粒密度，使得各点扩散效果相当，从而使得该通孔111a位置处的亮度问题得以改善。

实施例二：

如图5所示，作为本申请的第二实施例，公开了一种背光模组100的示意图，以上设置扩散板110散热通道110a的方案还只是被动散热，除此之外，还可以设置主动散热，例如还设置降温装置，具体如下：所述背光模组100还包括散热器160，所述散热器160可采用例如干燥冷空气生成器、散热风扇等，本领域技术人员可根据实际情况进行选择，本申请仅以干燥冷空气生成器为例，该干燥冷空气生成器包括干燥空气的干燥器部分和给空气降温的制冷器部分。且可包含滤芯(过滤式、静电吸附式等)过滤功能的结构，对输出输入的空气进行除尘过滤。干燥器部分，可使用电子式干燥器或者利用材料的吸湿性能来进行箱内湿气的抽湿，该方式是利用材料的湿度差进行湿气的吸附转移。主要采用高效吸湿材料，在箱内吸收湿气之后，对材料进行加热，从而将湿气气化，通过叶门直接排至箱外。制冷器部分可选方案可选，第一种：通气散热格栅和风扇的组合，通过风力将热量传导出去，而送入冷空气；第二种：压缩机制冷器的格栅和通气散热格栅交错，通气散热格栅将热空气热量传导给制冷器的冷格栅，进而通过压缩机泵制冷剂将热量从制冷器的热格栅导出。进一步的，可将上述压缩机制冷器可改为半导体电致制冷器。该干燥冷空气生成器可设置在显示装置的外壳内，该图为突出干燥冷空气生成器如何传递冷热空气示意，因而展示干燥冷空气生成器位于整体外部，具体位置可根据实际需要进行选择。

上述扩散板110的通道110a设计与上述干燥冷空气生成器的具体连接设置具体如下：

如图6所示，示出了第二种背光模组100的示意图，所述光学膜层140与所述扩散板110之间设置有第一间隙151，所述第一间隙151将所述扩散板110的多个通道110a连通。该扩散板110与上方的光学膜层140一般来说是直接抵接的，但是以光学膜层140中的棱镜片为例，该棱镜片的表面会存在齿状的棱，相对的该齿状的棱与扩散板110抵接后，会形成多条第一间隙151，该间隙不仅可以将扩散板110上的多个通道110a连通起来，而且，还可以与干燥冷空气生成器的输出端口连接，进而使得干燥冷空气生成器为其提供散热冷气。该改进可在背板120上实现，所述背板120弯折后朝向出光方向延伸形成延伸部121，所述延伸部121对应所述第一间隙151的位置设置有第一通气孔154，该干燥冷空气生成器可从第一通气孔154输入冷空气。

虽然上述方法一定程度上也能解决散热的问题，但是，该单向输入的干燥冷空气生成器并不能形成散热回路，而通过设置一个输出通道110a，与干燥冷空气生成器连通，进而形成散热回路。具体地，所述灯板130与所述扩散板110之间设置有第二间隙152，所述第二间隙152与所述扩散板110的多个通道110a连通。该灯板130与扩散板110之间也存在一定的间隙，例如灯板130上的相邻LED灯之间也具有第二间隙152，该第二间隙152可与第一间隙151之间通过扩散板110上的多个通道110a连通。对应的，所述背板120弯折后朝向出光方向延伸形成延伸部121，所述延伸部121对应所述第二间隙152的位置设置有第二通气孔155。所述干燥冷空气生成器将冷气从所述第一通气孔154或所述第二通气孔155输入，所述干燥冷空气生成器将热气从所述第二通气孔155或第一通气孔154抽出。需要说明的是，在背光模组100还包括胶框170的情况下，需要在对应第一通气孔154和第二通气孔155的位置对胶框170进行打孔处理。该干燥冷空气生成器与第一通气孔154、第二通气孔155之间还可设置一些密封材料，例如橡胶等，避免外界空气对该散热回路造成影响。

具体的，该第一通气孔154和第二通气孔155设置在背光模组100的不同层，例如，斜对角设置第一通气孔154和第二通气孔155，第一通气孔154和第二通气孔155分别连接干燥冷空气生成器，如：第一通气孔154通入冷空气，第二通气孔155导出，使得背光模组100内的热空气循环导出冷却，实现较好的散热目的。可实现主动式降温散热，可极大提高灯板130散热效率，显示模组就可做到更高的亮度和对比度，以适应更特殊化的显示需求。在第一间隙151和第二间隙152的基础上，为了进一步提高散热效率，还可以在相邻两块所述扩散片111之间还可设置有第三间隙153，所述第三间隙153与所述扩散板110的多个通道110a连通。

需要说明的是，上述方式除了送入冷气外，还可以选择抽出热气，即第一通气孔154连接干燥冷空气生成器的抽气端口，第二通气孔155连接干燥冷空气生成器的输气端口，通过抽出热空气去冷却，将热空气在干燥冷空气生成器中降温后输出到背光模组100中，使得热空气容易通过干燥冷空气生成器循环并被降温。结合图5所示，该第一通气孔154还可以设置两组，且分别在显示面板200立起来后的上下两侧，从而增加多个冷空气输入孔，多个热空气排出孔，多个冷空气输入孔和多个热空气排出孔，使得散热效果更佳。

另外，而该第一通气孔154和第二通气孔155的设计，也可以适用于在不使用以上散热器例如干燥冷空气生成器的情况下。当然，在该第一通气孔154和第二通孔111a器可在不设置主动型散热器的情况下可以设置多个，以保持与外界空气畅通，有助于散热。

实施例三：

如图7所示，作为本申请的第三实施例，本申请还公开了一种显示装置，包括显示面板200和上述的背光模组100，所述显示面板200设置在所述背光模组100出光面的一侧。本实施例中的显示面板可以为各种背光型显示面板，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(Vertical Alignment，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。

需要说明的是,本申请的发明构思可以形成非常多的实施例，但是申请文件的篇幅有限，无法一一列出，因而，在不相冲突的前提下,以上描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例，各实施例或技术特征组合之后，将会增强原有的技术效果。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)

1.一种背光模组，包括背板、灯板、扩散板和光学膜层，其特征在于，所述灯板、扩散板和光学膜层分别在所述背板靠近显示面板的一侧，所述灯板设置在所述背板上，所述扩散板设置在所述灯板上，所述光学膜层设置在所述扩散板上；

其中，所述扩散板包括多块扩散片，多块所述扩散片层叠设置，每块所述扩散片上分别设置有多个通孔，且相邻两块所述扩散板的通孔在所述背板的正投影上部分重合；

所述扩散板上至少存在一个通道，所述通道由多块所述扩散板上的通孔形成。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述扩散板在所述背板上的投影面积大于等于所述灯板在所述背板上的投影面积，所述灯板发出光线穿过所述扩散板，且每一位置的光路穿过所述扩散片的数量相当。

3.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述扩散片设置有n块，每块所述扩散片上的通孔阵列排布设置，所述通孔的截面为方形，相邻两块所述扩散片的相邻通孔在所述背板的正投影上部分重合，且重合区域的面积为所述通孔横截面积的1/n至n-1/n之间，其中n大于等于3；每间隔一块所述扩散片设置的两块所述扩散片的通孔不重合。

4.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述光学膜层与所述扩散板之间设置有第一间隙，所述第一间隙将所述扩散板的多个所述通道连通。

5.根据权利要求4所述的背光模组，其特征在于，所述灯板与所述扩散板之间设置有第二间隙，所述第二间隙与所述扩散板的多个所述通道连通。

6.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述背板弯折后朝向出光方向延伸形成延伸部，所述延伸部对应所述第一间隙的位置设置有第一通气孔，对应所述第二间隙的位置设置有第二通气孔。

7.根据权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括散热器，所述散热器将冷气从所述第一通气孔或所述第二通气孔输入，所述散热器将热气从所述第二通气孔或第一通气孔抽出。

8.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述扩散片的通孔的孔壁上设置有遮光层。

9.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，相邻两块所述扩散片之间还设置有第三间隙，所述第三间隙与所述扩散板的多个所述通道连通。

10.一种显示装置，其特征在于，包括显示面板和上述权利要求1-9任意一项所述的背光模组，所述显示面板设置在所述背光模组出光面的一侧。

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