CN115542611B - 背光模组以及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及显示技术领域，提供一种背光模组以及显示装置，其中背光模组包括光源、导光板以及扩散片；光源用于提供光源；导光板包括面向所述光源的导光入光面，以及面向出光方向的导光出光面，所述导光出光面的外周边缘为折射面，所述折射面外边缘至所述导光入光面的距离大于所述折射面内边缘至所述导光入光面的距离；扩散片包括扩散入光面以及扩散出光面，所述扩散入光面的形状与所述导光出光面的形状贴合匹配。可以改变射出光路方向和强度分布，减少边缘光线集中溢出背板造成的漏光，且此种设计可解除对密封条和边框遮光功能的限制，对“无边框化”提供技术支持。

Description

背光模组以及显示装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，特别是涉及一种背光模组以及显示装置。

背景技术

现有的液晶显示面板一般利用背光模组提供显示面板的背光光源。一般而言背光模组的导光板与边框之间会预留有配合间隙，而背光模组又是典型的均布式面光源，也就是背光模组边缘同样会有光源，而边框与导光板之间的间隙处有较大概率形成漏光(LightLeakage)。

目前背光模块广泛地运用发光二极管来为光源，由于发光二极管的亮度非常高，使得漏光更容易到达面板的面板可视区域，进而造成画面亮度不均的现象。另外，由于目前可携式电子装置的屏幕边框越做越小，故无法加大边框以避免漏光。倘若使用黑色材料制备边框，虽可避免边框反射光线来降低漏光，却会大幅降低背光模块的整体亮度。

综上所述，在现有的背光模块中，仍无法在不影响背光模块的整体亮度及边框尺寸下有效地解决边缘漏光的问题。

发明内容

本申请的目的旨在提供一种背光模组以及显示装置，其可以有效地解决边缘漏光的问题。

第一方面，本申请实施例提出了一种背光模组，包括光源、导光板以及扩散片；光源用于提供光源；导光板包括面向所述光源的导光入光面，以及面向出光方向的导光出光面，所述导光出光面的外周边缘为折射面，所述折射面外边缘至所述导光入光面的距离大于所述折射面内边缘至所述导光入光面的距离，所述折射面在接近所述折射面外边缘处形成屏蔽区，以所述屏蔽区屏蔽反射入射至所述屏蔽区的所述光源的光线；所述屏蔽区的所述折射面的倾斜角度大于所述导光入光面的折射临界角，所述折射面除所述屏蔽区外的其余区域的倾斜角度等于或小于所述导光入光面折射临界角；扩散片包括扩散入光面以及扩散出光面，所述扩散入光面的形状与所述导光出光面的形状贴合匹配。

在一种可能的实施方式中，所述折射面为单段或多段平滑曲面，或者，所述折射面为多段平面。

在一种可能的实施方式中，所述折射面为截面呈圆弧形的曲面，且所述折射面的半径等于所述扩散片的厚度。

在一种可能的实施方式中，所述折射面为多段平滑曲面，其中各平滑曲面中越接近所述折射面外边缘曲率越大。

在一种可能的实施方式中，所述折射面外边缘延伸至所述扩散入光面的外边缘。

在一种可能的实施方式中，所述扩散片对应所述折射面设置有适配面，所述适配面外边缘至所述扩散出光面的距离小于所述适配面内边缘至所述扩散出光面的距离。

在一种可能的实施方式中，包括首尾衔接的四个所述折射面，四个所述折射面分别位于所述导光板的四个外侧面，且相邻的两个所述折射面以边界线衔接。

第二方面，本申请实施例提出了一种显示装置，其特征在于，包括显示模组和背光模组，所述背光模组为如前所述的背光模组。

根据本申请实施例提供的背光模组以及显示装置，由于本申请实施例中提出在扩散片与导光板的结合界面的外侧形成为折射面，折射面外边缘至导光入光面的距离大于折射面内边缘至所述导光入光面的距离，形成一个倾斜结合面，这样，可利用折射面在背光模组的边缘处形成不会有背光光线进入的暗区。利用本申请实施例，可以改变射出光路方向和强度分布，减少边缘光线集中溢出背板造成的漏光，且此种设计可解除对密封条和边框遮光功能的限制，对无边框化提供技术支持。

附图说明

下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制，仅用于示意相对位置关系，某些部位的层厚采用了夸大的绘图方式以便于理解，附图中的层厚并不代表实际层厚的比例关系。

图1示出第一实施例的显示装置的结构示意图；

图2示出第一实施例的显示面板的局部剖面结构示意图；

图3示出第一实施例的背光模组的边缘处的局部剖面结构示意图；

图4示出第二实施例的显示面板的剖面结构示意图；

图5示出第二实施例的背光模组的边缘处的局部剖面结构示意图；

图6示出第二实施例的背光模组的边缘处的第一种结合界面尺寸示意；

图7示出第二实施例的背光模组的边缘处的第二种结合界面尺寸示意；

图8示出第三实施例的显示面板的剖面结构示意图；

图9示出第三实施例的背光模组的边缘处的局部剖面结构示意图；

图10示出第四实施例的显示面板的剖面结构示意图；

图11示出第四实施例的背光模组的边缘处的局部剖面结构示意图；

图12示出本申请实施例中采用的掩模版实施状态结构示意图。

附图标记说明：

1、背板；2、光源；3、导光板；31、折射面；4、扩散片；41、适配面；42、边界线；8、显示模组；B、暗区；

91、背板；92、光源；93、导光板；94、扩散片；95、外框；96、线路板；97、支撑部；98、显示模组。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本申请的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本申请造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了区域结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

图1示出第一实施例的显示装置的结构示意图，图2示出第一实施例的显示面板的局部剖面结构示意图，以及图3示出第一实施例的背光模组的边缘处的局部剖面结构示意图。如图所示意，显示装置由背光到显示层主要包括背板91、光源92、导光板93、扩散片94以及显示模组98，其中背板91在边缘设置有支撑部97以对显示模组98进行支撑，而在显示装置的外侧由外框95进行密封，外框95与支撑部97之间可以设置有线路板96。显示模组98中一般包括阵列基板以及彩膜基板，且阵列基板与彩膜基板通过对盒工艺封装为一体。

由图2所示意，光源92可以为MiniLED/MicroLED光源板，且本实施例中背光模组属于直下式背光模组，见图3所示意的背光模组边缘处光路示意图，背光模组的边缘处是均匀布光，边缘处的漏光更容易到达面板的可视区域，进而造成漏光以及画面亮度不均的现象。另外，由于目前可携式电子装置的屏幕边框越做越小，故无法加大边框以避免漏光。倘若使用黑色材料制备边框，虽可避免边框反射光线来降低漏光，却会大幅降低背光模块的边缘处的整体亮度。

为了解决边缘漏光的问题，本申请实施例中提出在扩散片与导光板的结合界面外侧形成为折射面，折射面外边缘至导光入光面的距离大于折射面内边缘至所述导光入光面的距离，形成一个倾斜结合面，这样，可利用折射面在背光模组的边缘处形成不会有背光光线进入的暗区。利用本申请实施例，可以改变射出光路方向和强度分布，减少边缘光线集中溢出背板造成的漏光，且此种设计可解除对密封条和边框遮光功能的限制，对“无边框化”提供技术支持。以下结合附图，对本申请实施例示意性说明如下：

图4示出第二实施例的显示面板的剖面结构示意图，以及，图5示出第二实施例的背光模组的边缘处的局部剖面结构示意图；本申请实施例提出了一种背光模组，主要包括光源2、导光板3以及扩散片4。光源2用于提供光源；导光板3包括面向所述光源2的导光入光面，以及面向出光方向的导光出光面，其中导光出光面的外周边缘为折射面31，导光出光面的外周边缘通常理解包括位于外周四个侧边缘，剖面上来看，折射面31外边缘至所述导光入光面的距离大于所述折射面31内边缘至所述导光入光面的距离。也就是说折射面31侧边缘的外缘均向出光方向凸出，扩散片4包括扩散入光面以及扩散出光面，所述扩散入光面的形状与所述导光出光面的形状贴合匹配。

本申请实施例中提出在扩散片4与导光板3的结合界面外侧形成为折射面31，折射面31外边缘至导光入光面的距离大于折射面内边缘至所述导光入光面的距离，形成一个倾斜结合面，这样，可利用折射面在背光模组的边缘处形成不会有背光光线进入的暗区B，而暗区覆盖屏幕的四周边缘，从而避免边缘处的漏光。利用本申请实施例，可以改变射出光路方向和强度分布，减少边缘光线集中溢出背板造成的漏光，且此种设计可解除对密封条和边框遮光功能的限制，对“无边框化”提供技术支持。也可以理解为，以折射面31形成扩散片4与导光板3的结合界面，以此结合界面整体倾斜地指向扩散片4的外边缘，一方面将靠近结合界面内侧的光向中心部折射，另一方面，靠近结合界面外侧的光向外侧反射，从而在结合界面指向的外部边缘向成没有光线进入的暗区。

如图4、图5以及图6中实施例，本实施例中，折射面31选择为一个截面呈圆弧形的平滑曲面形状，比如图中所示意，其中的折射面31是弧度半径等于或略大于扩散片4厚度的弧形。其中折射面31的接近于屏幕中心的内侧部会向内将背光光线折射，而折射面31的外侧部会形成全反射面，从而将背光光线向边框反射，从而会在背光模组的边缘处形成不会有背光光线进入的暗区B。可知，本申请实施例中折射面31包括接近于屏幕中心的折射面以及接近于边框的反射面，通过这两个光学面分别作用在背光模组的边缘处形成不会有背光光线进入的暗区B。其中，本实施例中扩散片4的折射率与导光板3的折射率不同，从而可以在两者的结合界面上形成指定的折射与反射。在本实施例中，选择扩散片4的折射率大于导光板3的折射率。

根据全反射角计算公式：sinic=1/n'。反射角(Angle ofre flection)是指反射光线与邻界法线所形成的夹角。在光线发生反射时，反射角总是处于入射光线与法线所确定的平面内，大小与入射角相等。

图7示出第二实施例的背光模组的边缘处的第二种结合界面尺寸示意，其中，其中折射面31弧形的半径是等于扩散片4厚度，如此，折射面31的整体宽度可以尽量降低折射面31整体宽度，同时，由于最外侧的折射面31与光源光轴之间具有较小夹角，所以，会具有更好的反射效果，基本达成全反射。

根据图7的实施例中，其中在折射面31为1/4圆弧的实施例中（见图7），也就是圆弧半径与圆弧高度相同时，其中入射角为α，根据折射公式可知：

而

其中：R为折射面半径，d₁为反射面宽度，而d₂为折射面宽度，d为折射面31整体宽度。从而可以根据以上公式得出反射面与折射面之间的临界点位置，据此可以需要选定折射面半径得出相应暗区宽度。当然本领域技术人员显然可以理解的是，以上计算方式还可根据折射率以及屏幕尺寸等变量或新的变更引入进行灵活调整，并不作为本发明实施例的限制。

图6示出第二实施例的背光模组的边缘处的第一种结合界面尺寸示意；其中，此种情况下折射面31弧形的半径是大于扩散片4厚度，这样，折射面31上对光源进行反射区域（或称为屏蔽区）的内边缘会较远离外框方向，如此便能形成为较大的出光侧暗区，以此来实现防边缘漏光。但这种情况下，最外侧的折射面31与光源光轴之间还具有较大夹角，不至于发生顺出光轴向间隙外导光的情况。

其中入射角为α，根据折射公式可知：

而

其中： h₁为扩散片厚度，R为折射面半径，d₁为反射面宽度，而d₂为折射面宽度，d为折射面31整体宽度。从而可以根据以上公式得出反射面与折射面之间的临界点位置，据此可以需要选定折射面半径得出相应暗区宽度。当然本领域技术人员显然可以理解的是，以上计算方式还可根据折射率以及屏幕尺寸等变量或新的变更引入进行灵活调整，并不作为本发明实施例的限制。

图8示出第三实施例的显示面板的剖面结构示意图，图9示出第三实施例的背光模组的边缘处的局部剖面结构示意图；本申请实施例提出了一种背光模组，包括光源2、导光板3以及扩散片4；光源2用于提供光源；导光板3包括面向所述光源2的导光入光面，以及面向出光方向的导光出光面，所述导光出光面的外周边缘为折射面31，所述折射面31外边缘至所述导光入光面的距离大于所述折射面31内边缘至所述导光入光面的距离；扩散片4包括扩散入光面以及扩散出光面，所述扩散入光面的形状与所述导光出光面的形状贴合匹配。其中，折射面31为单段或多段平面。

图10示出第四实施例的显示面板的剖面结构示意图，图11示出第四实施例的背光模组的边缘处的局部剖面结构示意图；所述折射面31选择为多段平滑曲面，或者，所述折射面31为多段平面。以此，可以利用多段平面对于折射区以及反射区利用倾角进行更明确的划分，从而防止外边缘因为光线不均匀弱化造成的变色。

在一种可能的实施方式中，所述折射面31为多段平滑曲面的情况中，由内至外，各段平滑曲面的半径逐渐减小。以便于在折射区以更接近于直角的入射角度，以获得更大的折射透光率，而随着反射区内设置为半径更小的平滑曲面，如此可以得出更佳的暗区效果。

在一种可能的实施方式中，所述折射面31为多段平滑曲面，其中各平滑曲面中越接近所述折射面31外边缘曲率越大。如此可以得出更佳的暗区效果，且平滑曲面具有更均匀的导光效果。

在一种可能的实施方式中，所述折射面31在接近所述折射面31外边缘处形成屏蔽区，以所述屏蔽区屏蔽反射入射至所述屏蔽区的所述光源2的光线。屏蔽区宽度的计算公式见上述两组公式的计算实施例。其中，所述屏蔽区的所述折射面31的倾斜角度大于所述导光入光面的折射临界角，所述折射面31除所述屏蔽区外的其余区域的倾斜角度等于或小于所述导光入光面折射临界角。

在一种可能的实施方式中，所述折射面31外边缘延伸至所述扩散入光面的外边缘。也就是说，折射面31的外边缘恰与扩散片的外边缘重合在扩散片顶面边缘，如此，导光板与扩散片之间的折射界面指向外边缘，以此可以在折射界面的指向向两侧分别形成暗区，从而避免边缘漏光。

在一种可能的实施方式中，所述扩散片4对应所述折射面31设置有适配面41，适配面41是为了与导光板的折射面弧面完全贴合，所述适配面41外边缘至所述扩散出光面的距离小于所述适配面41内边缘至所述扩散出光面的距离。

图12示出本申请实施例中采用的掩模版实施状态结构示意图，在一种可能的实施方式中，包括首尾衔接的四个所述折射面31，四个所述折射面31分别位于所述导光板3的四个外侧面，且相邻的两个所述折射面31以边界线42衔接。以便于在边缘交界处以一条弧形棱线以达成同样的光学效果，以形成暗区来避免边缘漏光。

第二方面，本申请实施例提出了一种显示装置，其特征在于，包括显示模组和背光模组，所述背光模组为如前所述的背光模组。

应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本申请中的“在……上”、“在……以上”和“在……之上”，以使得“在……上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在……以上”或者“在……之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层（即，直接处于某物上）的含义。

文中使用的术语“衬底基板”是指在其上添加后续材料层的材料。衬底基板本身可以被图案化。添加到衬底基板顶上的材料可以被图案化，或者可以保持不被图案化。此外，衬底基板可以包括宽范围内的一系列材料，例如，硅、锗、砷化镓、磷化铟等。替代地，衬底基板可以由非导电材料（例如，玻璃、塑料或者蓝宝石晶圆等）制成。

文中使用的术语“层”可以指包括具有一定厚度的区域的材料部分。层可以在整个的下层结构或上覆结构之上延伸，或者可以具有比下层或上覆结构的范围小的范围。此外，层可以是匀质或者非匀质的连续结构的一个区域，其厚度小于该连续结构的厚度。例如，层可以位于所述连续结构的顶表面和底表面之间或者所述顶表面和底表面处的任何成对的横向平面之间。层可以横向延伸、垂直延伸和/或沿锥形表面延伸。衬底基板可以是层，可以在其中包括一个或多个层，和/或可以具有位于其上、其以上和/或其以下的一个或多个层。层可以包括多个层。例如，互连层可以包括一个或多个导体和接触层（在其内形成触点、互连线和/或过孔）以及一个或多个电介质层。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种背光模组，其特征在于，包括：

光源，用于提供光源；

导光板，包括面向所述光源的导光入光面，以及面向出光方向的导光出光面；所述导光出光面的外周边缘为折射面，所述折射面外边缘至所述导光入光面的距离大于所述折射面内边缘至所述导光入光面的距离，所述折射面在接近所述折射面外边缘处形成屏蔽区，以所述屏蔽区屏蔽反射入射至所述屏蔽区的所述光源的光线；所述屏蔽区的所述折射面的倾斜角度大于所述导光入光面的折射临界角，所述折射面除所述屏蔽区外的其余区域的倾斜角度等于或小于所述导光入光面折射临界角；以及，

扩散片，包括扩散入光面以及扩散出光面，所述扩散入光面的形状与所述导光出光面的形状贴合匹配。

2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，

所述折射面为单段或多段平滑曲面，或者，

所述折射面为多段平面。

3.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述折射面为截面呈圆弧形的曲面，且所述折射面的半径等于所述扩散片的厚度。

4.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述折射面为多段平滑曲面，其中各平滑曲面中越接近所述折射面外边缘曲率越大。

5.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述折射面外边缘延伸至所述扩散入光面的外边缘。

6.如权利要求1至5任一项所述的背光模组，其特征在于，所述扩散片对应所述折射面设置有适配面，所述适配面外边缘至所述扩散出光面的距离小于所述适配面内边缘至所述扩散出光面的距离。

7.如权利要求1至5任一项所述的背光模组，其特征在于，包括首尾衔接的四个所述折射面，四个所述折射面分别位于所述导光板的四个外侧面，且相邻的两个所述折射面以边界线衔接。

8.一种显示装置，其特征在于，包括显示模组和背光模组，所述背光模组为权利要求1-7中任一项所述的背光模组。

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