CN107526215A - 双面显示背光模组及双面显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双面显示背光模组，包括：相对设置的两个光学膜片和相对设置的两个侧反射板，光学膜片和侧反射板围绕形成一个具有两个端口的腔体；两个端口处分别设置有一个LED光源和罩设在LED光源前方的一个聚焦准直透镜；腔体内设置有倾斜反射板，以将两个LED光源分隔在两个空间内。根据本发明的双面显示背光模组通过聚焦准直透镜将LED光源出射的发光角度为朗伯型120°的光线聚焦准直为发光角度只有10°左右的准直平行光，继而通过反射、混光、收光作用，获得了均匀出光的面光源；该双面显示背光模组不仅避免直下式背光厚度较大的问题，而且还避免侧入式背光中导光板所造成的重量较大的问题。本发明还公开了具有上述双面显示背光模组的双面显示器。

Description

双面显示背光模组及双面显示器

技术领域

本发明属于背光模组技术领域，具体来讲，涉及一种双面显示背光模组，以及具有该双面显示背光模组的双面显示器。

背景技术

目前商业显示逐渐成为液晶面板行业的一个重要部分，由于商业应用的场景更加广泛，商业显示所占拒的市场份额也在不断提高。双面显示器，是指一种正反两面都可以显示画面的显示器，其相对于传统的显示器，增加了一个显示面，可以显示的内容也更多；因此，双面显示器被广泛应用于人流密度大的空间，例如超市的双面显示广告屏、地铁的双面显示指示站牌、机场的双面显示广告屏或航班站牌等。

由于液晶面板本身不能发光，所以需要使用背光模组中的背光源作为白光背光，经过液晶面板的RGB色阻，从而呈现五颜六色的显示画面。一般地，背光源主要为LED光源，其可以分为侧入式背光和直下式背光；由于直下式背光厚度较大，而且背光出光方向为垂直于液晶面板方向，这样在双面显示器中的应用就比较困难，难以满足双面显示薄型化的设计理念；而侧入式背光由于需要使用导光板，将导致背光模组重量较大，这样在双面显示器中的应用会使整机重量变大，在一些双面显示器悬挂吊空的场合中给结构设计增加了成本和困难，又不符合双面显示轻巧的设计理念。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种双面显示背光模组，该双面显示背光模组不仅避免一般直下式背光厚度较大的问题，而且还避免一般侧入式背光由于导光板而造成的重量较大的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种双面显示背光模组，包括：相对设置的两个光学膜片和相对设置的两个侧反射板，两个所述光学膜片和两个所述侧反射板围绕形成一个具有两个端口的腔体；所述两个端口处分别设置有一个LED光源和罩设在所述LED光源前方的一个聚焦准直透镜；所述腔体内设置有倾斜反射板，以将两个所述LED光源分隔在两个空间内。

进一步地，所述双面显示背光模组以所述倾斜反射板为分界面呈中心对称。

进一步地，所述聚焦准直透镜的材料选自聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯中的任意一种；所述聚焦准直透镜的厚度为5mm～6mm，所述聚焦准直透镜的长度与所述LED光源相匹配。

进一步地，所述LED光源为LED灯条。

进一步地，所述侧反射板包括叠层设置的第一基层和第一反光层；其中，所述第一反光层朝向所述腔体内部。

进一步地，所述第一基层的材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、有机硅改性聚醚胶、聚苯乙烯、玻璃、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的任意一种；所述第一反射层的材料选自碳酸钙、硫酸钡、氧化镁、银、铝、聚四氟悬浮树脂中的任意一种。

进一步地，所述倾斜反射板包括第二基层以及设置在所述第二基层相对两表面上的第二反光层。

进一步地，所述第二基层的材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、有机硅改性聚醚胶、聚苯乙烯、玻璃、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的任意一种；所述第二反射层的材料选自碳酸钙、硫酸钡、氧化镁、银、铝、聚四氟悬浮树脂中的任意一种。

进一步地，所述光学膜片包括扩散板、扩散片、棱镜片、反射型偏光片、量子点膜中的至少一种。

本发明的另一目的在于提供一种双面显示器，包括相对设置的两个液晶面板、以及夹设在所述液晶面板之间的如上任一所述的双面显示背光模组；其中，所述液晶面板与所述光学膜片相邻设置。

本发明的有益效果：

(1)根据本发明的双面显示背光模组通过聚焦准直透镜的聚焦准直功能，将LED光源出射的发光角度为朗伯型120°的光线被聚焦准直为发光角度只有10°左右的准直平行光，继而结合简单的反射板的反射功能、以及光学膜片的混光和收光作用，即获得了均匀出光的面光源，实现了双面显示均匀出光；

(2)根据本发明的双面显示背光模组，相比现有技术中的一般的直下式背光，其模组厚度更小，结构更简单；相比现有技术中的一般的侧入式背光模组，避免使用导光板，不仅减轻了模组重量，而且也大大降低了模组成本；

(3)根据本发明的双面显示背光模组，其中的聚焦准直透镜实现了对光的汇聚收光，在耦光效率、出光效率方面更有优势；同时，采用聚焦准直透镜进行藕光，相比现有技术中的侧入式背光，也可避免由于LED光源内多个LED灯间距过大而造成的热点问题。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：

图1是根据本发明的实施例的双面显示器的结构示意图；

图2是图1中双面显示背光模组的俯视图；

图3是根据本发明的实施例的双面显示背光模组的混光原理图；

图4是根据本发明的实施例的双面显示背光模组的单面光学模拟结果图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。在附图中，为了清楚起见，可以夸大元件的形状和尺寸，并且相同的标号将始终被用于表示相同或相似的元件。

将理解的是，尽管在这里可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开来。

本发明的实施例提供了一种双面显示器，参照图1所示，该双面显示器包括相对设置的第一液晶面板11和第二液晶面板12、以及夹设在两个液晶面板11、12之间的双面显示背光模组2。

以下结合图2对本实施例的双面显示背光模组2进行详细的介绍。

具体参照图1和图2，该双面显示背光模组2包括相对设置的两个光学膜片和相对设置的两个侧反射板，分别记作第一光学膜片211、第二光学膜片212和第一侧反射板221、第二侧反射板222，第一光学膜片211、第一侧反射板221、第二光学膜片212和第二侧反射板222依次交替围绕形成一个具有两个端口231、232的腔体；其中，第一光学膜片211邻近第一液晶面板11设置，第二光学膜片212邻近第二液晶面板12设置。两个端口处分别设置有一个LED光源和罩设在该LED光源前方的一个聚焦准直透镜，换句话说，第一端口231处设置有第一LED光源241和第一聚焦准直透镜251，第二端口232处设置有第二LED光源242和第二聚焦准直透镜252，其中，第一聚焦准直透镜251罩设在第一LED光源241上，第二聚焦准直透镜252罩设在第二LED光源252上；腔体内还设置有倾斜反射板223，该倾斜反射板223将两个LED光源241、242分隔在两个空间内。

优选地，该倾斜反射板223将该腔体分隔成两个等大的空间；也就是说，该双面显示背光模组2可以以倾斜反射板223作为分界面形成一种具有中心对称的结构，从而使该双面显示器的两侧具有相同的显示效果。

值得说明的是，由于整个双面显示背光模组2具有对称结构，因此优选第一光学膜片211和第二光学膜片212的材料及尺寸相同，第一侧反射板221和第二侧反射板222的材料及尺寸相同，第一LED光源241和第二LED光源242相同，并且第一聚焦准直透镜251和第二聚焦准直透镜252的材料和尺寸相同。以下仅具体描述其中一个元件的结构及尺寸等，另一相同元件将不再赘述。

具体来讲，第一聚焦准直透镜251的材料优选自聚甲基丙烯酸甲酯(简称PMMA)或聚碳酸酯(简称PC)中的任意一种；其厚度一般控制为5mm～6mm，并且长度与第一LED光源241相匹配。

优选地，第一LED光源241具体为LED灯条，由此，即控制第一聚焦准直透镜251的长度与该LED灯条的长度保持一致即可。

更为优选地，可以通过在第一聚焦准直透镜251上设置脚柱(图中未示出)并通过打件的方式与第一LED光源241进行精准对位并固定。

由此，第一LED光源241出射的发光角度为朗伯型120°的光线进入第一聚焦准直透镜251内部发生折射和反射，即被聚焦准直为发光角度只有10°左右的聚焦准直平行光并出射到腔体内；该出射光在倾斜反射板223表面发生反射，使得原来水平方向的光线改变为竖直方向，同时结合第一侧反射板221的反射作用，最终经由第一光学膜片211的光学混光作用而形成白光的面光源出射至第一液晶面板11处，以实现显示。同时，聚焦收光角度在10°左右的光线，可以有效改变LED光源的发光光形，使光束出射角度小，减小混光高度，有利于大大降低该双面显示背光模组2的厚度；进一步地，该聚焦准直透镜由于在垂直方向上尺寸比较小，也更有利于实现超薄双面显示；而且，由于使用长条状的第一聚焦准直透镜251，对于第一LED光源241内每个LED灯发出的光线，在水平方向上具有混光效果，因此可以提高第一LED光源241上相邻LED灯之间的间距，同时也可以避免传统侧入式背光模组常见的热点品味问题。

具体地，第一侧反射板221包括叠层设置的第一基层和第一反光层；其中，第一反光层朝向腔体内部，以达到反射光线的作用。进一步地，第一基层的材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、有机硅改性聚醚胶、聚苯乙烯、玻璃、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET)中的任意一种，第一反射层的材料选自碳酸钙、硫酸钡、氧化镁、银、铝、聚四氟悬浮树脂中的任意一种。

更为具体地，倾斜反射板223起到了双面反射的作用，因此其包括第二基层以及设置在该第二基层相对两表面上的第二反光层，也就是说，倾斜反射板223包括依次叠层设置的第二反光层、第二基层和第二反光层。更进一步地，第二基层的材料与第一基层的材料选择范围相一致，第二反射层的材料与第一反射层的材料选择范围相一致。

本实施例中，第一侧反射板221和倾斜反射板223均优选为PET基材的表面镀银反射片，即第一基层和第二基层的材料均为PET，第一反射层和第二反射层的材料均为银。

本实施例中的第一侧反射板221、第二侧反射板222以及倾斜反射板223的表面光学属性近似为镜面反射，由此可使腔体内部的光线尽量经由第一光学膜片211和第二光学膜片212出射。

更进一步地，第一光学膜片211可以是扩散板、扩散片、棱镜片、反射型偏光片、量子点膜等膜片中的任意一种或是至少叠置的两层，其具体结构及叠置方法此处不再赘述，本领域技术人员参照任一现有技术即可。

由此，该双面显示背光模组2的混光原理如图3所示：LED光源241、242发出的光线进入聚焦准直透镜251、252后，在其内部进行折射和反射，最后从对应的聚焦准直透镜251、252的出光面射出，所出射的光束为一束发光角度较小、聚焦准直的平行光；该束平行光束入射到倾斜反射板223上，在倾斜反射板223表面发生反射现象，原来水平方向的光线将改变为竖直方向，并经过光学膜片211、212的光学混光作用，包括扩散、折射、反射、改变偏振态、激发发射荧光中的一种或多种作用，最终可以得到液晶面板11、12所需的均匀白色面光源；在图3中，箭头表示光线传播方向。显然，在图2中，按照图2中的摆放方向，左边的第一LED光源241发出的光将从正上方出射，而右边的第二LED光源242发出的光将从正下方出射。

图4显示了利用light tools软件对本实施例中的双面显示背光模组的其中任一面建立的光学模型的光学模拟结果。从图4中可以看出，在水平方向和竖直方向上，该双面显示背光模组2的出光过渡均较为均匀，中间区域亮度最高；并且通过计算其内部9点均齐度，可以得到单面的出光均匀性在70％以上。

虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (10)

1.一种双面显示背光模组，其特征在于，包括：相对设置的两个光学膜片和相对设置的两个侧反射板，两个所述光学膜片和两个所述侧反射板围绕形成一个具有两个端口的腔体；所述两个端口处分别设置有一个LED光源和罩设在所述LED光源前方的一个聚焦准直透镜；所述腔体内设置有倾斜反射板，以将两个所述LED光源分隔在两个空间内。

2.根据权利要求1所述的双面显示背光模组，其特征在于，所述双面显示背光模组以所述倾斜反射板为分界面呈中心对称。

3.根据权利要求1或2所述的双面显示背光模组，其特征在于，所述聚焦准直透镜的材料选自聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯中的任意一种；所述聚焦准直透镜的厚度为5mm～6mm，所述聚焦准直透镜的长度与所述LED光源相匹配。

4.根据权利要求1或2所述的双面显示背光模组，其特征在于，所述LED光源为LED灯条。

5.根据权利要求1或2所述的双面显示背光模组，其特征在于，所述侧反射板包括叠层设置的第一基层和第一反光层；其中，所述第一反光层朝向所述腔体内部。

6.根据权利要求5所述的双面显示背光模组，其特征在于，所述第一基层的材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、有机硅改性聚醚胶、聚苯乙烯、玻璃、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的任意一种；所述第一反射层的材料选自碳酸钙、硫酸钡、氧化镁、银、铝、聚四氟悬浮树脂中的任意一种。

7.根据权利要求1或2所述的双面显示背光模组，其特征在于，所述倾斜反射板包括第二基层以及设置在所述第二基层相对两表面上的第二反光层。

8.根据权利要求7所述的双面显示背光模组，其特征在于，所述第二基层的材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、有机硅改性聚醚胶、聚苯乙烯、玻璃、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的任意一种；所述第二反射层的材料选自碳酸钙、硫酸钡、氧化镁、银、铝、聚四氟悬浮树脂中的任意一种。

9.根据权利要求1或2所述的双面显示背光模组，其特征在于，所述光学膜片包括扩散板、扩散片、棱镜片、反射型偏光片、量子点膜中的至少一种。

10.一种双面显示器，其特征在于，包括相对设置的两个液晶面板、以及夹设在所述液晶面板之间的如权利要求1-9任一所述的双面显示背光模组；其中，所述液晶面板与所述光学膜片相邻设置。