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背光模组

文献发布时间:2023-06-19 16:04:54



技术领域

本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种背光模组。

背景技术

Mini-LED具有自发光显示特性,其优势包括全固态、长寿命、高亮度、低功耗、体积较小、超高分辨率、可应用于高温或辐射等极端环境。相较于自发光显示的OLED技术,Mini-LED不仅效率较高、寿命较长,材料不易受到环境影响而相对稳定,还能避免产生残影现象等。由于Mini-LED的LCD的亮度、对比度、寿命、可视角度和分辨率等各种指标都强于传统LCD和OLED显示技术,许多厂家将其视为下一代显示技术。

目前,Mini-LED背光模组包括基板、设置于基板上的多个Mini-LED灯件、设置于Mini-LED灯件上方的光学膜片,Mini-LED背光模组还包括支撑于基板与光学膜片之间的支撑柱,以维持一定的混光距离。其中,由于显示装置的轻薄化需求,Mini-LED背光模组的厚度也越来越薄,使其混光距离也越来越小,导致Mini-LED背光模组容易出现显示不均的现象。为了弥补混光距离的减小,常通过增加Mini-LED背光模组中Mini-LED灯件的数量,以满足Mini-LED背光模组的发光需求,但是,Mini-LED灯件数量增加,将降低Mini-LED灯件的打件良率,且会提高成本和功耗。

发明内容

本发明实施例提供一种背光模组,能够提高背光模组的发光均一性,减小背光模组的厚度,并减少背光模组上发光单元的数量。

本发明实施例提供一种背光模组,其包括:

基底;

发光组件,包括设置于所述基底的第一侧的多个发光单元;以及

导光板,设置于所述基底的第一侧;

其中,所述导光板包括多个第一光扩散部,每一所述第一光扩散部收容至少一个所述发光单元,以对所述发光单元发出的光线进行扩散。

在本发明的一种实施例中,所述导光板的朝向所述基底的一侧与所述基底贴合。进而相对于相关技术中采用支撑柱支撑于光学膜片和基底之间,存在大量中空空间,本发明实施例采用导光板直接设置于基底上,为实体支撑,可以提高背光模组的支撑强度和稳定性,并减小了发光模组的厚度。

在本发明的一种实施例中,所述第一光扩散部包括设置于所述导光板的靠近所述基底一侧的多个第一凹槽,且一所述第一凹槽至少对应一个所述发光单元设置,以容置对应的所述发光单元,其中,各所述第一凹槽朝向对应的所述发光单元的一侧设置有第一光扩散面,且所述第一光扩散面与对应的所述发光单元间隔设置。本发明实施例中发光单元置于第一凹槽内,进而可以使得发光单元发出的全部光线皆通过第一光扩散面,提高了光扩散效果。

在本发明的一种实施例中,在沿远离所述基底的方向上,所述第一凹槽的由沿平行于所述基底的平面所截得的开口的面积逐渐减小。本发明实施例可使得通过第一光扩散面的光线向更多角度进行扩散,提高扩散的均匀程度。

在本发明的一种实施例中,所述第一光扩散部还包括设置于所述导光板的远离所述基底一侧的第二凹槽,且一所述第二凹槽对应一所述第一凹槽设置,所述第二凹槽的内壁设置有第二光扩散面。本发明实施例中的第二光扩散面对入射至第二凹槽内的光线进行第二次扩散,进一步提高扩散效果。

在本发明的一种实施例中,在沿远离所述基底的方向上,所述第二凹槽的由沿平行于所述基底的平面所截得的开口的面积逐渐增大。本发明实施例可使得通过第二光扩散面的光线向更多角度进行扩散,提高扩散的均匀程度。

在本发明的一种实施例中,所述第二凹槽在垂直于所述基底的方向上的深度小于所述第一凹槽在垂直于所述基底的方向上的深度,且所述第二凹槽的在所述基底上的正投影位于所述第一凹槽的在所述基底上的正投影的覆盖范围以内。由于发光单元正上方的光线最多,本发明实施例中的第二凹槽可针对发光单元正上方的光线进行扩散,以进一步提高第一光扩散部对发光单元的光扩散作用。

在本发明的一种实施例中,所述背光模组还包括设置于所述导光板的远离所述基底一侧的扩散层,所述导光板的靠近所述基底的一侧还设置有位于相邻所述第一凹槽之间的第二光扩散部。本发明通过对导光板的上下两侧增设扩散层和第二光扩散部,以进一步对光路进行扩散调整。

在本发明的一种实施例中,所述第二光扩散部的在所述基底上的正投影与所述扩散层的在所述基底上的正投影至少部分重叠设置。本发明实施例通过增加第二光扩散部与扩散层之间的重叠面积,以使得更多的经由扩散层反射的光线可以由第二光扩散部进行再次扩散,提高了导光板对光线的扩散作用

在本发明的一种实施例中,所述扩散层包括间隔设置的多个扩散结构,且一所述扩散结构对应一所述第一光扩散部设置;

其中,每一所述扩散结构包括分布于所述基底的远离所述发光单元的一侧且与所述第一光扩散部对应的多个扩散子结构,且在任一所述扩散结构中的所述多个扩散子结构的分布密度沿远离所述扩散结构的中心的方向减小。由于相邻两个发光单元之间的光线较少,而发光单元正上方的光线较多,本发明通过提高发光单元正上方扩散子结构的分布密度,使得发光单元正上方的光线可以更多的被反射或被扩散,提高发光模组的出光均一性。

在本发明的一种实施例中,所述第一光扩散部还包括设置于所述导光板的远离所述基底一侧的第二凹槽,且一所述第二凹槽对应一所述第一凹槽设置,所述第二凹槽的内壁设置有第二光扩散面;

各所述扩散结构中的所述多个扩散子结构环绕一所述第二凹槽排布。本发明实施例可以对第二凹槽周围的入射光皆起到扩散作用。

在本发明的一种实施例中,在每一所述扩散结构中,靠近所述扩散结构的中心一侧的所述扩散子结构在所述基底上的正投影面积大于远离所述扩散结构的中心一侧的所述扩散子结构在所述基底上的正投影面积。本发明通过提高发光单元正上方扩散子结构的面积,使得发光单元正上方的光线可以更多的被反射或被扩散,提高发光模组的出光均一性。

在本发明的一种实施例中,各所述扩散结构在平行于所述基底的长度方向上的尺寸小于或等于相邻两所述发光单元之间的距离。本发明实施例中扩散结构对应位于发光单元正上方,当扩散结构沿基底长度方向上的尺寸小于相邻发光单元之间间距时,则相邻两扩散结构在相邻两发光单元之间相间隔,留有空白区域,可使得相邻两发光单元之间的光线直接射出,提高相邻两发光单元之间光线的量和强度。

在本发明的一种实施例中,所述扩散层整面覆盖于所述导光板远离所述基底的一侧;

其中,所述扩散层的透过率大于或等于10%,且小于100%;所述扩散层的反射率大于或等于10%,且小于100%;所述扩散层的透过率和反射率之和小于100%。本发明中将扩散层整面覆盖于导光板上,可以简化工艺,减少工序。

在本发明的一种实施例中,所述第二光扩散部包括分布于相邻所述第一凹槽之间的多个光扩散子部;且在任一所述第二光扩散部中,靠近所述第二光扩散部中心一侧的所述光扩散子部的分布密度大于远离所述第二光扩散部中心一侧的所述光扩散子部的分布密度。由于相邻两发光单元之间的光线较少,本发明通过提高靠近第二光扩散部中心处的光扩散子部的分布密度,以提高靠近第二光扩散部中心处的光扩散强度,以提高相邻两发光单元之间的光线扩散效果,提高背光模组的出光均一性。

在本发明的一种实施例中,一所述第一凹槽与至少两所述第二光扩散部相邻,且相邻的至少两所述第二光扩散部中的多个所述光扩散子部环绕所述第一凹槽设置。本发明实施例中的多个光扩散子部围绕第一凹槽设置,可以对第一凹槽周围的光线皆起到扩散作用,进一步提高背光模组的出光均一性。

在本发明的一种实施例中,在任一所述第二光扩散部中,靠近所述第二光扩散部中心一侧的所述光扩散子部在所述基底上的正投影面积大于远离所述第二光扩散部中心一侧的所述光扩散子部在所述基底上的正投影面积。本发明通过提高靠近第二光扩散部中心处的光扩散子部的面积,以提高靠近第二光扩散部中心处的光扩散强度,以提高相邻两发光单元之间的光线扩散效果,提高背光模组的出光均一性。

在本发明的一种实施例中,所述导光板的折射率大于或等于1.49,且小于或等于1.53。

在本发明的一种实施例中,相邻两所述发光单元之间的距离大于或等于10mm,且小于或等于100mm。本发明通过提高到导光板对光线的扩散作用,可以提高相邻两发光单元之间光线的量,进而可以增加相邻两发光单元之间的距离,减少发光单元的数量,降低成本和功耗。

根据本发明的上述目的,提供一种显示装置,所述显示装置包括显示面板和所述背光模组,且所述显示面板设置于所述导光板远离所述基底的一侧。

本发明的有益效果:本发明通过在导光板对应各发光单元的位置设置第一光扩散部,进而可以对各发光单元发出的光线起到扩散作用,以提高背光模组上多个发光单元的混光程度和出光均一性,进而相对于相关技术而言,本发明可以增大相邻发光单元之间的间距,减少发光单元的数量,可以减少背光模组的混光距离,减小了背光模组的厚度。

附图说明

下面结合附图,通过对本发明的具体实施方式详细描述,将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为相关技术中背光模组的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的背光模组的一种结构示意图;

图3为本发明实施例提供的背光模组的局部放大结构示意图;

图4为本发明实施例提供的背光模组的立体结构示意;

图5为图本发明实施例提供的背光模组的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参照图1,在相关技术中,Mini LED背光模组包括基底1、设置于基底1上的反光层2、设置于反光层2上的多个Mini LED灯件3、设置于基底1上并位于相邻Mini LED灯件3之间的支撑柱4以及设置于支撑柱4远离基底1一侧的光学膜片5,且光学膜片5至少包括扩散片。其中,支撑柱4将Mini LED灯件3和光学膜片5隔开,以提供混光距离,而目前的显示装置追求轻薄化,进而常对背光模组的厚度进行减薄,导致Mini LED背光模组的混光距离不够,其亮度均一性降低;为了提高亮度均一性,相关技术中常通过增加Mini LED灯件3的数量,以提高出光强度和均匀性,但是会使得Mini LED背光模组的打件良率降低和成本提高。

本发明实施例提供一种背光模组,请参照图2,该背光模组包括基底、发光组件30以及导光板40。

其中,发光组件30包括设置于基底第一侧的多个发光单元31;导光板40设置于基底的第一侧。

进一步地,导光板40包括多个第一光扩散部41,每一第一光扩散部41收容至少一个发光单元31,以对发光单元31发出的光线进行扩散。

在实施应用过程中,本发明实施例通过将在背光模组中增设导光板40,在导光板40对应各发光单元31的位置设置第一光扩散部41,以对各发光单元31发出的光线起到扩散作用,进而可以提高背光模组的出光均一性,提高相邻发光单元31之间的发光亮度,从而本发明实施例相对于相关技术而言,可以增大相邻发光单元31之间的距离,减少背光模组中发光单元31的数量,提高发光单元31的打件良率并降低成本;进一步地,导光板40和第一光扩散部41可以提高背光模组的混光程度,进而可以减小混光距离,进而可以有效减小背光模组的厚度。

具体地,在本发明的一种实施例中,请继续参照图1,本发明实施例提供的背光模组包括基底、发光组件30、导光板40以及扩散层50。

其中,基底包括基板10以及设置于基板10上的反射层20,且基底设有反射层20的一侧即为基底的第一侧,而发光组件30、导光板40以及扩散层50皆设置于基底的第一侧。反射层20包括多个开口201,其中,反射层20的材料可为白色油墨或其他反光材料,并在反射层20中形成多个镂空,以形成多个开口201。

发光组件包括多个发光单元31,且多个发光单元31设置于基板10上,其中,一个发光单元31对应设置于一个开口201内,且各发光单元31的高度大于反射层20的厚度。

可选的,发光单元31可为Mini LED灯件。

导光板40设置于反射层20上,且导光板40靠近反射层20的一侧与反射层20相接触;进一步地,导光板40包括多个第一光扩散部41,且一个第一光扩散部41对应一个发光单元31设置,以对各发光单元31发出的光线起到扩散作用。

具体地,第一光扩散部41包括设置于导光板40靠近反射层20一侧的第一凹槽411,且每一个第一凹槽411对应一个发光单元31设置,以容置对应的发光单元31。即导光板40与反射层20接触连接,而各发光单元31凸出于反射层20的上表面,且导光板40靠近反射层20的一侧具有多个第一凹槽411,则第一凹槽411倒扣以容置对应的发光单元31。

其中,第一凹槽411靠近对应的发光单元31的一侧设置有第一光扩散面,且第一光扩散面与对应的发光单元31间隔设置,在沿远离基板10的方向上,第一凹槽411沿平行于基板10方向上的截面的开口面积减小,以使得第一凹槽411呈上窄下宽的槽体;需要说明的是,导光板40的折射率可为1.49至1.53,进而第一光扩散面为空气和导光板40的交界面,进而可使得由各发光单元31发出的光线,通过第一光扩散面时,光线发生散射,提高了发光单元31的出光角度。

可选的,第一光扩散面为弧面,且第一凹槽411沿垂直于基板10方向上的深度小于导光板40的厚度。

进一步地,第一光扩散部41还包括设置于导光板40远离反射层20一侧的第二凹槽412,每一个第二凹槽412对应一个第一凹槽411设置,即每一个第二凹槽412对应一个发光单元31设置,且第二凹槽412的内壁设置有第二光扩散面,以对各发光单元31发出且通过第二光扩散面的光线起到扩散作用,以进一步提高发光单元31的出光角度。

在本发明实施例中,在沿远离基板10的方向上,第二凹槽412沿平行于基板10方向上的截面的开口面积增大,以使得第二凹槽412呈上宽下窄的槽体;且第二凹槽412沿垂直于基板10方向上的深度小于第一凹槽411沿垂直于基板10方向上的深度,第二凹槽412在基底上的正投影位于第一凹槽411在基底上的正投影的覆盖范围以内,具体地,第二凹槽412沿平行于基板10方向上的截面的开口宽度小于或等于第一凹槽411沿平行于基板10方向上的截面的开口宽度的三分之二,即L2小于或等于L1的三分之二。

承上,本发明实施例通过在导光板40靠近发光单元31的一侧设置第一凹槽411,在远离发光单元31的一侧设置第二凹槽412,进而使得每一发光单元31发出的光线经过第一凹槽411的第一光扩散面和第二凹槽412的第二光扩散面时,均可对光线产生扩散作用,以提高各发光单元31的出光角度,提高背光模组的发光均一性,提高相邻发光单元31之间的发光亮度。

进一步地,扩散层50设置于导光板40远离反射层20的一侧,导光板40靠近反射层20的一侧还设置有位于相邻第一凹槽411之间的第二光扩散部42,其中,扩散层50可将各发光单元31发出的光线透过部分,并反射一部分,且反射的一部分反射至相邻发光单元31之间时,由第二光扩散部42进行再一次扩散,以进一步提高光线的扩散强度,提高背光模组的出光均一性。

在本发明实施例中,扩散层50与第二光扩散部42至少部分重叠设置。

具体地,扩散层50包括间隔分布于导光板40远离反射层20一侧的多个扩散结构51,每一个扩散结构51皆对应一个发光单元31设置,其中,每一个扩散结构51皆包括分布于对应的一个发光单元31远离基板10一侧的多个扩散子结构511,且在任一扩散结构51中,多个扩散子结构511的分布密度沿远离扩散结构51中心的方向上减小。可以理解的是,每一发光单元31正上方的出光强度大于周围的出光强度,进而本发明实施例中将各发光单元31正上方的扩散子结构511的分布密度设置为大于远离其正上方的扩散子结构511的分布密度,进而可以使得各发光单元31正上方和周围的出光强度相接近,以提高背光模组的出光均一性。

在本发明实施例中,扩散结构51的中心可与其对应的发光单元31的中心重合,且各扩散子结构511与第二凹槽412不重叠设置;进一步地,在每一个扩散结构51中,多个扩散子结构511环绕第二凹槽412设置。

可选的,在每一扩散结构51中,扩散子结构511在基板10上的正投影面积沿远离扩散结构51中心的方向上减小,且各扩散子结构511可为圆弧形。

各扩散结构51沿平行于基板10长度方向上的尺寸小于或等于相邻两发光单元31之间的距离,以降低相邻发光单元31之间的反光强度,提高相邻发光单元31之间的出光强度。可以理解的是,本发明实施例可以通过控制扩散结构51的分布以及各扩散结构51内多个扩散子结构511的分布,以控制背光模组中各区域的反光强度,进而可以控制背光模组中各区域的出光强度。

可选的,各扩散子结构511的透过率大于或等于10%,且小于100%,且各扩散子结构511的反射率大于或等于10%,且小于100%,进一步地,各扩散子结构511的透过率和反射率之和小于100%,以使得各扩散子结构511可反射一部分光,并透过一部分光,具体可根据实际需求进行调整。

优选的,各扩散子结构511的透过率大于或等于30%,且小于或等于70%。

此外,第二光扩散部42包括分布于相邻第一凹槽411之间的多个光扩散子部421,在任一第二光扩散部42中,靠近第二光扩散部42中心一侧的光扩散子部421的分布密度大于远离第二光扩散部42中心一侧的光扩散子部421的分布密度,即越靠近相邻发光单元31中间位置的光扩散子部421的分布密度越大,其对光扩散作用越大,进而可以有效提高线路发光单元31之间的出光强度。

优选的,一个第一凹槽411与至少两个第二光扩散部42相邻设置,且相邻的至少两个第二光扩散部中的多个光扩散子部421环绕第一凹槽411设置,以对第一凹槽411周围的光线皆起到扩散作用。

进一步地,在任一第二光扩散部42中,靠近第二光扩散部42中心一侧的光扩散子部421在基板10上的正投影面积大于远离第二光扩散部42中心一侧的光扩散子部421在基板10上的正投影面积。

可选的,各光扩散子部421可为圆弧形。

在实施应用过程中,可通过激光雕刻、网版印刷等方式在导光板40靠近反射层20的一侧形成第二光扩散部42,且本发明实施例中对第二光扩散部42以及各光扩散子部421的排布方式进行设计,以提高相邻发光单元31之间的出光强度。

具体地,请结合图1、图2以及图3,下面详述本发明实施例中导光板40和扩散层50对于各发光单元31的出光的改善过程。

其中,发光单元31可发出光线a1和光线b1,光线a1朝着偏向发光单元31正上方的放上传播,当光线a1通过第一光扩散面时,光线a1发射扩散,其出光角度变大,形成光线a2,而光线a2通过第二光扩散面时,其出光角度再一次变大,形成光线a3,而光线a3相对于光线a1而言,其出光角度变大,使得发光单元31发出的光线得到扩散。另一方面,光线b1通过第一光扩散面时,其出光角度变大,形成光线b2,而光线b2到达扩散子结构511时,一部分通过扩散子结构511,形成光线b31,另一部分光反射回导光板40内部,形成光线b32,其中,光线b32反射至光扩散子部421时,可发生多个角度的扩散,以形成光线b4,且光线b4可从相邻发光单元31之间射出。其中,各发光单元31发出的光线,可通过第一光扩散部41、反射层20以及第二光扩散部42的扩散和反射作用,提高相邻发光单元31之间的出光强度,提高背光模组的发光均一性。

由于本发明实施例中可以提高背光模组的出光均一性,提高背光模组的混光程度,进而本发明实施例还可以增大相邻发光单元31之间的距离,减少背光模组中发光单元31的数量。可选的,相邻两发光单元31之间的距离大于或等于10mm,且小于或等于100mm,进一步优选的,相邻两发光单元31之间的距离大于或等于10mm,且小于或等于50mm。

可选的,多个发光单元31可呈阵列分布于基板10上,且呈均匀分布,以提高背光模组的出光均一性,如图4所示。

承上,在本实施例中,通过第一凹槽411和第二凹槽412的扩散作用,以提高各发光单元31的出光角度,通过扩散层50的反射作用,使得部分光线可以反射至相邻发光单元31之间,并通过第二光扩散部42的光扩散作用,可以使得相邻发光单元31之间的光线进行扩散,提高了相邻发光单元31之间的出光强度,使得发光单元31正上方和相邻发光单元31之间的出光强度相接近,提高了背光模组的亮度均一性。此外,本实施例中的扩散层50采用分散的扩散子结构511设计,可以通过控制扩散结构51的分布以及各扩散结构51内多个扩散子结构511的分布,以控制背光模组中各区域的反光强度,进而可以控制背光模组中各区域的出光强度,提高扩散层50对于光线反射的精细化控制程度。

在本发明的另一种实施例中,请参照图5,其与上一实施例的区别之处在于,扩散层50为一整层设置,即扩散层50整面覆盖于导光板40远离反射层20的一侧。

可选的,扩散层50的透过率大于或等于10%,且小于100%,且扩散层50的反射率大于或等于10%,且小于100%,进一步地,扩散层50的透过率和反射率之和小于100%,以使得扩散层50可反射一部分光,并透过一部分光,具体可根据实际需求进行调整。

承上,在本实施例中,同样可通过第一凹槽411和第二凹槽412的扩散作用,以提高各发光单元31的出光角度,通过扩散层50的反射作用,使得部分光线可以反射至相邻发光单元31之间,并通过第二光扩散部42的光扩散作用,可以使得相邻发光单元31之间的光线进行扩散,提高了相邻发光单元31之间的出光强度,使得发光单元31正上方和相邻发光单元31之间的出光强度相接近,提高了背光模组的亮度均一性。且相对于上一实施例中,本实施例中的扩散层50采用整面覆盖的方式设置于导光板40远离反射层20的一侧,进而可以简化制程,降低工艺成本。

另外,本发明实施例还提供一种显示装置,且该显示装置包括上述实施例中所述的背光模组以及显示面板,且显示面板设置于导光板40远离基底的一侧,即显示面板设置于导光板40远离基板10的一侧。

综上所述,本发明实施例通过将在背光模组中增设导光板40,且导光板40直接设置于反射层20上,以实体结构替代相关技术中采用支撑柱4形成的中空结构,提高了背光模组的稳定性;此外,在导光板40对应各发光单元31的位置设置第一光扩散部41,以对各发光单元31发出的光线起到扩散作用,进而可以提高背光模组的出光均一性,提高相邻发光单元31之间的发光亮度,从而本发明实施例相对于相关技术而言,可以增大相邻发光单元31之间的距离,减少背光模组中发光单元31的数量,提高发光单元31的打件良率并降低成本;进一步地,导光板40和第一光扩散部41可以提高背光模组的混光程度,进而可以减小混光距离,且不需要设置相关技术中的支撑柱4,进而可以有效减小背光模组的厚度。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本发明实施例所提供的一种背光模组进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想;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发明各实施例的技术方案的范围。

技术分类

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