WO2022077411A1 - 背光模组及显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种背光模组(100)及显示装置,背光模组(100)包括:基板(10);多个发光元件(11),阵列排布在基板(10)上;以及反射支撑结构(12),设置在基板(10)上,反射支撑结构(12)具有多个开口部(14),多个开口部(14)与多个发光元件(11)一一对应,每个发光元件(11)容置在一个开口部(14)中,其中反射支撑结构(12)被配置为反射来自多个发光元件(11)的光,使得光经反射后的出射方向与垂直于基板(10)的第一方向之间夹角小于预定角度。
Description
本公开涉及显示技术领域,尤其涉及一种背光模组及显示装置。
当前显示产业中,基于Mini LED背光的液晶显示技术异军突起,作为Micro LED的过渡技术,它不仅可以弥补现有液晶显示技术的诸多不足,并且在高端领域,尤其是大尺寸中,具备与OLED直接竞争的成本优势和局部性能优势。由于Mini LED晶片尺寸较小,可以通过更高精细度的多分区背光控制,实现观感更佳的HDR(High Dynamic Range)显示效果,但因此需要使用大量的LED晶片,此外,高端光学膜片领域被3M等国外企业所垄断,其成本也居高不下。因此,成本降低和亮度提升是使Mini LED在未来显示领域中能够具备足够竞争力的重要因素。
公开内容
本公开一些实施例提供一种背光模组,所述背光模组包括:
基板;
多个发光元件,阵列排布在所述基板上;以及
反射支撑结构,设置在所述基板上,所述反射支撑结构具有多个开口部,所述多个开口部与所述多个发光元件一一对应,每个发光元件容置在一个开口部中,
其中,所述反射支撑结构被配置为反射来自所述多个发光元件的光,使得所述光经反射后的出射方向与垂直于所述基板的第一方向之间夹角小于预定角度。
在一些实施例中,对于每个开口部,所述开口部包括至少一个侧壁,所述侧壁包括平行于基板的第一边和第二边,其中,所述第二边设置在所述第一边远离所述基板一侧,所述第二边在所述基板上的正投影位于所述第一边在所述基板上的正投影的远离所述发光单元的一侧。
在一些实施例中,每个开口部包括四个相互连接的侧壁,每个侧壁均为凹面。
在一些实施例中,所述背光模组还包括:多个透镜结构,分别罩设在所述多个发光元件上,所述多个透镜结构与所述多个发光元件一一对应,所述透镜结构 配置为使得自对应的发光元件发出的光朝向对应的开口部的侧壁出射。
在一些实施例中,所述透镜结构为凸透镜,并且所述凸透镜的底面具有用于容置所述发光元件的凹槽。
在一些实施例中,所述凸透镜为球缺形,所述球缺的高度为0.4mm~0.7mm,所述球缺所在球体的半径R1为1mm~1.5mm。
在一些实施例中,所述侧壁为凹弧面,所述凹弧面的曲率半径R2满足:R2=αH,其中,α为常数,其取值范围为1~1.5,H为反射支撑结构的高度。
在一些实施例中,所述反射支撑结构的高度H为2~7mm。
在一些实施例中,所述反射支撑结构采用白色反光材料制成,所述反射支撑结构的反射率大于90%。
在一些实施例中,所述预定角度为5°~15°。
在一些实施例中,所述透镜结构材料包括光学胶或光学树脂至少之一。
在一些实施例中,所述背光模组还包括:光学膜片,设置在所述反射支撑结构远离所述基板一侧,其中,所述反射支撑结构支撑所述光学膜片使得所述光学膜片处于平面状态。
在一些实施例中,所述背光模组还包括背板以及支撑框架,所述背板和所述支撑框架围成一容置空间,所述基板以及所述基板上的多个发光元件和所述反射支撑结构容置在所述容置空间内,所述支撑边框配置为支撑所述光学膜片的边缘。
在一些实施例中,所述发光元件包括Mini LED。
本公开一些实施例提供一种显示装置,包括:
前述实施例所述的背光模组,以及
显示面板,设置在所述背光模组上。
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本公开的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本公开一些实施例提供的背光模组的结构示意图;
图2为本公开一些实施例提供的背光模组的灯板的平面结构示意图;
图3为图1中M区域的放大示意图;
图4示出了比较例1、比较例2以及本公开的实施例的视角亮度的仿真图;
图5示出了本公开的实施例、比较例3以及比较例4的反射支撑结构的开口部的侧壁的结构示意图;
图6示出了本公开的实施例、比较例3以及比较例4的视角亮度的仿真图;
图7为本公开一些实施例提供的显示装置的结构示意图。
下面结合附图和实施例对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是,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组合。
另外,在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地,一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。
应该理解的是,尽管在这里可使用术语第一、第二等来描述不同的元件,但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件与另一个元件区分开来。例如,在不脱离示例实施例的范围的情况下,第一元件可以被命名为第二元件,类似地,第二元件可以被命名为第一元件。如在这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关所列的项目的任意组合和所有组合。
应该理解的是,当元件或层被称作“形成在”另一元件或层“上”时,该元件或层可以直接地或间接地形成在另一元件或层上。也就是,例如,可以存在中间元件或中间层。相反,当元件或层被称作“直接形成在”另一元件或层“上”时,不存在中间元件或中间层。应当以类似的方式来解释其它用于描述元件或层之间的关系的词语(例如,“在...之间”与“直接在...之间”、“相邻的”与“直接相邻的”等)。
本文中使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的,而不意图限制实施例。如本文中所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式。还将理解的是,当在此使用术语“包含”和/或“包括”时,说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
在本文中,如无特别说明,表述“位于同一层”、“同层设置”一般表示的是:第一部件和第二部件可以使用相同的材料并且可以通过同一构图工艺形成。表述 “位于不同层”、“不同层设置”一般表示的是:第一部件和第二部件通过不同构图工艺形成。
本文中所述的Mini LED指的是芯片尺寸介于50~200μm之间的LED器件,其较常规的用于背光模组的LED器件的尺寸要小很多,与传统的直下式LED器件(一般>30mm)相比Mini LED中心间距可以缩小到了0.3-10mm,可以组成更加密集的灯源阵列,可以实现比此前更精细更接近像素化的动态背光效果,这样可以有效的提高屏幕亮度和对比度,同时还能控制好暗部区域的显示以及避免漏光现象。
本公开提供一种背光模组,所述背光模组包括:基板;多个-发光元件,阵列排布在所述基板上;反射支撑结构,设置在所述基板上,所述反射支撑结构具有多个开口部,所述多个开口部与所述多个发光元件一一对应,每个发光元件容置在一个开口部中,所述反射支撑结构配置为反射来自所述多个发光元件的光,使得所述光经反射后使得所述光经反射后的出射方向与垂直于所述基板的第一方向之间夹角小于预定角度。
本公开中,发光元件可以为Mini LED,LED等,在以下的实施例中,采用Mini LED作为发光元件来进行解释说明。
本公开中提供的背光模组为一种低成本、高亮度的Mini LED背光模组,其为具有较小混光距离的直下型背光模组,通过设计具有特定结构的高反射率的反射支撑结构,一方面,使得背光模组的光学膜片被反射支撑结构支撑,保持平面状态,例如为水平状态,避免光学膜片由于重力作用导致弯曲,进而引起背光模组的光学不良。另一方面,通过反射支撑结构的开口部的侧壁反射Mini LED发出的光,实现整体上背光模组发光角度收缩以及中心视角亮度提升,由此可以避免在光学膜层中使用价格昂贵的棱镜片(也称为增亮膜),在提升背光模组整体亮度的同时降低了生产成本。
图1为本公开一些实施例提供的背光模组的结构示意图,如图1所示,背光模组100包括基板10以及设置在基板10上的阵列排布的多个Mini LED 11。基板10上还设置有反射支撑结构12,反射支撑结构12配置为支撑背光模组100的光学膜片20。基板10上还设置有多个透镜结构13,多个透镜结构13与多个Mini LED 11一一对应,分别罩设在多个Mini LED 11上,配置为引导Mini LED11发射的光。
基板10以及其上设置的Mini LED 11、反射支撑结构12和透镜结构13构成了背光模组100的灯板。图2为本公开一些实施例提供的背光模组的灯板的平面结构示意图。
结合图1和图2所示,反射支撑结构12上开设有多个开口部14,具体地,多个开口部14为穿透支撑结构的通孔,多个开口部14与多个Mini LED 11一一对应,每个Mini LED 11和其对应的透镜结构13容置在一个开口部14中,反射支撑结构12采用高反射率材料制成,开口部14的侧壁121配置为反射来自对应的Mini LED的光,使得所述光经反射后的出射方向与垂直于所述基板10的第一方向X之间夹角小于预定角度。如图1所示,第一方向X垂直于背光模组100的出光面,第一方向X可以认为是背光模组100的垂直出光方向。
对于每个开口部14,开口部14包括至少一个侧壁121,例如,如图2所示,每个开口部14包括四个相互连接的侧壁121。侧壁121包括平行于基板10的第一边1211和第二边1212,第一边1211和第二边1212为侧壁121相对的两个边。其中第一边1211相对于第二边1212更加靠近基板10,也就是说,第二边1212设置在第一边1211远离基板10的一侧。如图1所示,第一边1211所在的反射支撑结构12的底面直接设置在基板10上,第二边1212所在的反射支撑结构12的顶面用于支撑背光模组100的光学膜片20。侧壁121自第一边1211朝向第二边1212逐渐远离第一虚拟线m,其中第一虚拟线m为经过所述对应的Mini LED11沿第一方向X延伸,第二边1212在基板10上的正投影位于第一边1211在基板10上的正投影远离Mini LED 11的一侧。侧壁121为凹面,例如为凹弧面。整体上看,开口部14的开口为自靠近基板10一侧朝向远离基板10一侧逐渐变大。
在该些实施例中,反射支撑结构12用于支撑背光模组100的光学膜片20,使光学膜片20尽可能的保持平面状态,例如为水平状态,避免光学膜片20由于重力作用导致弯曲,进而引起背光模组100的光学不良。另外,通过反射支撑结构12的开口部14的侧壁121反射Mini LED 11发出的光,实现整体上背光模组100发光角度收缩以及亮度提升,由此可以避免在光学膜层中使用价格昂贵的棱镜片。
在一些实施例中,如图2所示,反射支撑结构12为一体结构,其可以采用构图工艺直接形成在基板10上,所述构图工艺包括涂覆工艺、光刻工艺、刻蚀 工艺等。在一些实施例中,反射支撑结构12还可以采用注塑或吹塑成型工艺直接形成在基板10上,或者形成反射支撑结构12后粘结在基板10上。
反射支撑结构12采用高反射率的白色反光材料制成,例如反射支撑结构12对于在380~700nm波段的光的反射率大于90%,例如为95%,使得绝大部分入射至反射支撑结构12的开口部14的侧壁121上的光均能反射出去,提高背光模组的光效率。
在一些实施例中,透镜结构13为凸透镜,配置为引导Mini LED 11的光,将尽可能多的光引导至反射支撑结构12的开口部14的侧壁121上,使得其在侧壁121上发生反射,透镜结构13可以采用光学胶或者光学树脂制成。例如,透镜结构13可以采用直接在Mini LED 11上喷涂光学胶的方式来形成。
在理想状态下,透镜结构13将尽可能多的由Mini LED 11发出的光引导至反射支撑结构12的开口部14的侧壁121上,所述光经侧壁121反射后基本上沿垂直于基板10的第一方向X出射,此时背光模组的发光角度收缩比较理想,并且可以获得理想的中心视角亮度。然而实际制造中,经侧壁121反射的光的出射方向通常不会沿第一方向X,其与第一方向X存在一定夹角,例如所述光经反射后相对于与垂直于基板上第一方向X偏向第一虚拟线m出射。只要保证上述夹角小于预定角度,即可基本上达到实现整体上背光模组发光角度收缩以及中心视角亮度提升的效果。预定角度的范围可以为5°~15°,例如为10°。
以下结合Mini LED 11发射的光的出光路径具体解释反射支撑结构12的具体结构。图3为图1中M区域的放大示意图,并且图3中示出了Mini LED 11发射的光的出光路径。
如图3所示,由Mini LED 11发射的大部分光经透镜结构13引导入射至反射支撑结构12的开口部14的侧壁121上,并经侧壁121反射,使得反射光相对于与垂直于基板10上第一方向X偏向第一虚拟线m出射,其中反射光的出射方向与第一方向的夹角α小于预定角度,预定角度的范围可以为5°~15°,例如为10°。实现整体上背光模组100发光角度收缩以及中心视角亮度提升。
尽管图3中所示的经侧壁121反射后的反射光均相对于与垂直于基板10上第一方向X偏向第一虚拟线m出射,本领域技术人员可以理解的是,经侧壁121反射后的反射光均开可以相对于与垂直于基板10上第一方向X远离第一虚拟线m出射,只要保证反射光的出射方向与第一方向的夹角α小于预定角度,实现整 体上背光模组100发光角度收缩以及中心视角亮度提升即可。
在一些实施例中,如图3所示,透镜结构13配置为引导Mini LED 11的光,透镜结构13为凸透镜,其可以为球缺形,并且球缺底面具有容置Mini LED 11的凹槽131。所述球缺可以理解为球体被平面截取的一部分,采用该种结构的透镜结构13可以将尽可能多个光引导至反射支撑结构12的开口部14的侧壁121上。
在一些实施例中,球缺所在球体的半径R1为1mm~1.5mm,例如为1.25mm,球缺的高度h为0.4mm~0.7mm,例如为0.5mm。
透镜结构13可以采用光学胶或者光学树脂制成。在一些实施例中,透镜结构13可以采用直接在Mini LED 11上喷涂光学胶的方式来形成,在一些实施例中,透镜结构13还可以采用光学树脂材料制成上述结构,然后罩设置在Mini LED11上。
在一些实施例中,如图3所示,反射支撑结构12的开口部14的侧壁121为凹面,且侧壁121自第一边1211朝向第二边1212逐渐远离第一虚拟线m。侧壁121例如为凹弧面。
在一些实施例中,凹弧面的曲率半径R2满足:R2=αH
其中,α为常数,其取值范围为1~1.5,例如为1.25,H为反射支撑结构的高度,H的取值范围为2~7mm,例如为5mm。
如图3所示,透镜结构13与光学膜片20在第一方向X上的距离称为背光模组100的光学距离OD,光学距离OD满足:OD=H-h。
在一些实施例中,如图3所示,侧壁121的第二边1212所在的反射支撑结构12的顶面可以为与基板10平行的平面,如此设计,反射支撑结构12可以起到较好地支撑光学膜片20的效果,避免划伤光学膜片。在其他实施例中,侧壁121的第二边1212所在的反射支撑结构12的顶面还可以为朝向光学膜片20微凸的圆弧面。
在一些实施例中,如图3所示,侧边121的第一边1211与透镜结构13之间间隔预定距离,这是由于制造工艺存在一定的公差所决定的。理想状态下,第一边1211与透镜结构13紧邻设置,透镜结构13可以将尽可能多个的光引导至侧壁121上,尽可能的减少光损耗。但在实际设计中,考虑到制造工艺能力,为了避免在实际制造过程中反射支撑结构12和透镜结构13的边缘产生部分交叠导致 装配不良或者光学不良,侧边121的第一边1211与透镜结构13之间被设计为间隔预定距离。
反射支撑结构的高度H是影响背光模组整体厚度的关键因素之一,其值过大会导致背光模组整体上变厚,最终导致采用背光模组的显示装置的厚度增加,影响美观。反射支撑结构的高度H若过小,则反射支撑结构的开口部的侧壁的面积会过小,影响背光模组的整体出光效率。
采用上述设计,由Mini LED 11发射的大部分光可以经由透镜结构13引导入射至反射支撑结构12的开口部14的侧壁121上,并经侧壁121反射,使得反射光相对于与垂直于基板10上第一方向X偏向第一虚拟线m出射,从透镜结构13射出的大角度折射光线经侧壁121反射后,沿小角度进入上方的光学膜片20,从而提升光线的利用率。实现整体上背光模组100发光角度收缩以及中心视角亮度提升。
采用该种设计的背光模组,可以不采用昂贵的棱镜片,仅采用成本较低的反射支撑结构即可实现较好的出光效果,在提升背光模组整体亮度的同时降低了生产成本,本公开实施例中的背光模组相比于采用双棱镜光学膜片的背光模组亮度可以提升约20%。
在一些实施例中,继续参考图1,背光模组100还包括背板31以及支撑框架32。背板31和支撑框架32围成一容置空间,基板10以及所述基板10上的多个Mini LED 11、透镜结构13、反射支撑结构12容置在所述容置空间内。具体地,背板31构成容置空间的底壁,基板10设置在背板31上,多个Mini LED 11、透镜结构13、反射支撑结构12位于基板10远离背板31一侧。
支撑框架32构成容置空间的侧壁,并且配置为制成背光模组100的光学膜片20的边缘。在支撑框架32和反射支撑结构12的支撑下,背光模组100的光学膜片20基本上处于平面状态,例如为水平状态。
在一些实施例总,背板31和支撑框架32可以为一体结构,支撑框架32自背板31的边缘延伸形成。
该些实施例中的背光模组100的光学膜片20可以包括扩散片、延迟片等,但不包括价格昂贵的棱镜片,光学膜片20的数量减少,有利于降低光损耗,提升光的利用率。
在一些实施例中,Mini LED 11可以为发射白光的Mini LED,还可以为发射 蓝光的Mini LED,当Mini LED 11为发射蓝光的Mini LED时,光学膜片20中可以包括量子点膜片。
以下通过本公开的实施例和比较例的仿真光学效果的对比来分析本公开实施例中的背光模组的光学特性。
在一比较例(比较例1)中,背光模组未设置上述的反射支撑结构,且背光模组的光学膜片中不包括棱镜片,在另一比较例(比较例2)中,背光模组未采用上述的反射支撑结构,其光学膜片包括两张棱镜片,具体参见表1。
表1
比较例1 | 比较例2 | 实施例 |
未设置反射支撑结构 | 未设置反射支撑结构 | 设置反射支撑结构 |
光学膜片不包括棱镜片 | 光学膜片包括两张棱镜片 | 光学膜片不包括棱镜片 |
图4示出了本公开的实施例与比较例的视角亮度的仿真图。如图4所示,对比比较例1,比较例2以及实施例的视角亮度的仿真图,可见,比较例1的背光模组中心视角亮度最低,出光角度为近朗伯光型。比较例2的背光模组可以一定程度收缩角度,并提升中心视角亮度,但存在大视角漏光现象。实施例的背光模组可以同样具有一定程度收缩角度,并提升中心视角亮度的效果。
在比较例2放入背光模组中,Mini LED发射的光基本上直接入射至光学膜片中,光透射经过光学膜片会产生透射损耗,光学膜片包括两张棱镜片,导致光需要穿透的光学膜片的数量增加。而在实施例的背光模组中,Mini LED发射的大部分光被反射率高的反射支撑结构(开口部的侧壁)反射,光学膜片中没有必要设置棱镜片,且由于反射支撑结构的高反射率,使得实施例中的背光模组的发光效率高于比较例2。
以下通过本公开的实施例和比较例的仿真光学效果的对比来分析本公开实施例中的背光模组的光学特性。在该组比较中,背光模组均设置有反射支撑结构,且背光模组的光学膜片不包括棱镜片,但反射支撑结构的开口部的侧面的形状不同。
在实施例中,背光模组的反射支撑结构的开口部的侧壁采用前述实施例中的凹面,参见图5中最左侧的图形。在一比较例(比较例3)中,背光模组的反射支撑结构的开口部的侧壁为平面,参见图5中中间的图形,在另一比较例(比较 例4)中,背光模组的反射支撑结构的开口部的侧壁为凸面,参见图5中最右侧的图形,具体参见表2。
表2
实施例 | 比较例3 | 比较例4 |
设置反射支撑结构 | 设置反射支撑结构 | 设置反射支撑结构 |
光学膜片不包括棱镜片 | 光学膜片不包括棱镜片 | 光学膜片不包括棱镜片 |
开口部侧壁为凹面 | 开口部侧壁为平面 | 开口部侧壁为凸面 |
图6示出了本公开的实施例与比较例的视角亮度的仿真图。如图6所示,对比实施例、比较例3以及比较例4视角亮度的仿真图,可见,设置反射支撑结构的实施例、比较例3以及比较例4均有一定的收缩发光角度以及提升中心视角亮度的效果。但实施例中的背光模组收缩发光角度以及提升中心视角亮度的效果是最好的。
本公开一些实施例还提供一些显示装置,如图7所示,显示装置100包括前述实施例中的背光模组100和设置在背光模组上的显示面板200,显示面板例如为液晶显示面板。显示装置可以为:电视、显示器、数码相框、手机、智能手表、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本公开中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (15)
- 一种背光模组,其特征在于,所述背光模组包括:基板;多个发光元件,阵列排布在所述基板上;以及反射支撑结构,设置在所述基板上,所述反射支撑结构具有多个开口部,所述多个开口部与所述多个发光元件一一对应,每个发光元件容置在一个开口部中,其中,所述反射支撑结构被配置为反射来自所述多个发光元件的光,使得所述光经反射后的出射方向与垂直于所述基板的第一方向之间夹角小于预定角度。
- 根据权利要求1所述的背光模组,其中,对于每个开口部,所述开口部包括至少一个侧壁,所述侧壁包括平行于基板的第一边和第二边,其中,所述第二边设置在所述第一边远离所述基板一侧,所述第二边在所述基板上的正投影位于所述第一边在所述基板上的正投影的远离所述发光单元的一侧。
- 根据权利要求2所述的背光模组,其中,每个开口部包括四个相互连接的侧壁,每个侧壁均为凹面。
- 根据权利要求1-3中任一项所述的背光模组,其中,所述背光模组还包括:多个透镜结构,分别罩设在所述多个发光元件上,所述多个透镜结构与所述多个发光元件一一对应,所述透镜结构配置为使得自对应的发光元件发出的光朝向对应的开口部的侧壁出射。
- 根据权利要求4所述的背光模组,其中,所述透镜结构为凸透镜,并且所述凸透镜的底面具有用于容置所述发光元件的凹槽。
- 根据权利要求5所述的背光模组,其中,所述凸透镜为球缺形,所述球缺的高度为0.4mm~0.7mm,所述球缺所在球体的半径R1为1mm~1.5mm。
- 根据权利要求4所述的背光模组,其中,所述侧壁为凹弧面,所述凹弧面的曲率半径R2满足:R2=αH其中,α为常数,其取值范围为1~1.5,H为反射支撑结构的高度。
- 根据权利要求1所述的背光模组,其中,所述反射支撑结构的高度H为2~7mm。
- 根据权利要求1所述背光模组,其中,所述反射支撑结构采用白色反光材料制成,所述反射支撑结构的反射率大于90%。
- 根据权利要求1所述的背光模组,其中,所述预定角度为5°~15°。
- 根据权利要求4所述的背光模组,其中,所述透镜结构材料包括光学胶或光学树脂至少之一。
- 根据权利要求1所述的背光模组,其中,所述背光模组还包括:光学膜片,设置在所述反射支撑结构远离所述基板一侧,其中,所述反射支撑结构支撑所述光学膜片使得所述光学膜片处于平面状态。
- 根据权利要求12所述的背光模组,其中,所述背光模组还包括背板以及支撑框架,所述背板和所述支撑框架围成一容置空间,所述基板以及所述基板上的多个发光元件和所述反射支撑结构容置在所述容置空间内,所述支撑边框配置为支撑所述光学膜片的边缘。
- 根据权利要求1-3中任一项所述的背光模组,其中所述发光元件包括Mini LED。
- 一种显示装置,包括:权利要求1-14中任一项所述的背光模组,以及显示面板,设置在所述背光模组上。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114967238A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-08-30 | 惠科股份有限公司 | 显示装置和背光模组及其控制方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109188781A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-01-11 | 厦门天马微电子有限公司 | 背光模组及显示装置 |
CN110727145A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-01-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 背光源及制作方法、背光模组、显示面板、显示装置 |
CN111103723A (zh) * | 2018-10-26 | 2020-05-05 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 一种液晶显示背光模组 |
CN210514884U (zh) * | 2019-11-19 | 2020-05-12 | 合肥京东方视讯科技有限公司 | 发光二极管灯条、背光模组及显示装置 |
WO2020184903A1 (ko) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | 주식회사 엘엠에스 | 미니 led 또는 마이크로 led를 광원으로 하는 백라이트 유닛 |
CN211603790U (zh) * | 2020-01-22 | 2020-09-29 | 东莞市嘉誉光学技术有限公司 | 一种用于直下式背光模组的透镜结构 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2008143183A1 (ja) * | 2007-05-17 | 2010-08-05 | 旭硝子株式会社 | ガラス被覆発光素子、照明装置およびプロジェクタ装置 |
KR20140002916A (ko) * | 2012-06-28 | 2014-01-09 | 레이젠 주식회사 | 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정 표시 장치 |
US10274168B2 (en) * | 2016-07-20 | 2019-04-30 | Nichia Corporation | Light emitting device |
CN106383420A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-08 | 张家港康得新光电材料有限公司 | 一种量子点发光器件及背光模组 |
JP6776140B2 (ja) * | 2017-01-31 | 2020-10-28 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 照明装置 |
US11205744B2 (en) * | 2018-11-21 | 2021-12-21 | Nichia Corporation | Light emitting device |
CN210864271U (zh) * | 2019-10-29 | 2020-06-26 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 背光模组及显示设备 |
-
2020
- 2020-10-16 WO PCT/CN2020/121365 patent/WO2022077411A1/zh active Application Filing
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111103723A (zh) * | 2018-10-26 | 2020-05-05 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 一种液晶显示背光模组 |
CN109188781A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-01-11 | 厦门天马微电子有限公司 | 背光模组及显示装置 |
WO2020184903A1 (ko) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | 주식회사 엘엠에스 | 미니 led 또는 마이크로 led를 광원으로 하는 백라이트 유닛 |
CN110727145A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-01-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 背光源及制作方法、背光模组、显示面板、显示装置 |
CN210514884U (zh) * | 2019-11-19 | 2020-05-12 | 合肥京东方视讯科技有限公司 | 发光二极管灯条、背光模组及显示装置 |
CN211603790U (zh) * | 2020-01-22 | 2020-09-29 | 东莞市嘉誉光学技术有限公司 | 一种用于直下式背光模组的透镜结构 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114967238A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-08-30 | 惠科股份有限公司 | 显示装置和背光模组及其控制方法 |
CN114967238B (zh) * | 2022-07-26 | 2023-01-03 | 惠科股份有限公司 | 显示装置和背光模组及其控制方法 |
US11774800B1 (en) | 2022-07-26 | 2023-10-03 | HKC Corporation Limited | Display device, backlight module and control method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220317517A1 (en) | 2022-10-06 |
CN114945861B (zh) | 2023-10-17 |
CN114945861A (zh) | 2022-08-26 |
US11829030B2 (en) | 2023-11-28 |
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