CN109188781A - 背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种背光模组和显示装置，其中，所述背光模组包括背板和位于背板的一个表面的多个光源，多个光源包括位于背板中间区域的第一光源和位于背板边缘区域的第二光源，第二光源的周边设置有反射结构，反射结构能够将第二光源发出的光反射至第二光源背离背板的一侧，也就是说反射结构将第二光源出射的不是背离背板方向的光反射成背离背板方向的光，从而增加第二光源的光通量，使得第二光源出射至背离背板方向的光通量与第一光源所在区域出射的背离背板的光通量相差较小，保持一致，避免出现显示装置的边缘发蓝的现象，在不提高背板周边区域LED数量的基础上，提升显示装置边缘的亮度，有效改善HDR周边发蓝不良的问题。

Description

背光模组及显示装置

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及显示装置。

背景技术

随着液晶显示技术的不断发展，液晶显示模组已被大量地应用在手机、平板电脑等液晶显示装置中。但是，由于液晶显示装置中的液晶显示面板本身并不具有发光的功能，因此需要在液晶显示面板下方设置背光模组来提供其所需要的光源，进而达到显示的效果。

从技术发展趋势上来说，如何降低背光的功耗最受到关注。因为背光源是最大的能量消耗者，降低了背光的功耗，也就大大降低了整机的功耗。这其中的技术包括改善背光源的驱动电路，改善LED的发光效率，开发新的LED种类，目前，Local Dimming(局部背光调节)利用数百个LED组成的背光代替CCFL背光灯，背光LED可根据图像的明暗进行调节，显示幕图像中高亮的部分的亮度可以达到最大，而同时黑暗的部分可以降低亮度，甚至关闭，以达到最佳的对比度。这样，暗区亮度的降低就降低了背光的功耗。尤其是直下式LED背光搭配Local Dimming技术，可大幅度降低电量、提高显示画面对比值、灰阶数、及减少残影等。

现有HDR(high data rate，高速数据传输技术)技术，搭配Local Dimming面背光来进行区域亮度的控制，达到亮度和色度更接近真实的人眼视觉，但是现有技术中的显示装置在显示过程中边缘会出现发蓝的现象，导致显示装置显示亮度不均匀。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种背光模组及显示装置，以解决现有技术中显示装置边缘发蓝，造成显示亮度不均匀的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种背光模组，包括：

背板，所述背板包括相对设置的第一表面和第二表面，所述背板的第一表面包括第一区域和围绕所述第一区域的第二区域；

位于所述背板第一表面，且呈阵列排列的多个光源，所述光源包括位于所述第一区域的多个第一光源和位于所述第二区域的多个第二光源；

所述第二光源的周边设置有反射结构，所述反射结构将所述第二光源发射的光反射至所述第二光源背离所述背板的一侧。

本发明还提供一种显示装置，包括：

液晶显示面板和位于所述液晶显示面板背面的背光模组；

所述背光模组为上面所述的背光模组。

经由上述的技术方案可知，本发明提供的背光模组，背光模组包括背板和位于背板的一个表面的多个光源，多个光源包括位于背板中间区域的第一光源和位于背板边缘区域的第二光源，所述第二光源的周边设置有反射结构，反射结构能够将第二光源发出的光反射至第二光源背离背板的一侧，也就是说反射结构将第二光源出射的不是背离背板方向的光反射成背离背板方向的光，从而增加第二光源的光通量，使得第二光源出射至背离背板方向的光通量与第一光源所在区域出射的背离背板的光通量相差较小，保持一致，避免出现显示装置的边缘发蓝的现象，在不提高背板周边区域LED数量的基础上，提升显示装置边缘的亮度，使得显示面板显示画面更加均匀，有效改善HDR周边发蓝不良的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中显示装置边缘发蓝现象示意图；

图2为现有技术中显示装置剖面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种背光模组的剖面结构示意图；

图4为图3中沿AA’的剖面结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种反射结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种反射结构示意图；

图7为图3中B区域剖面结构的一种局部放大示意图；

图8为管状结构侧壁与背板的夹角为θ+δ的光线反射效果图；

图9为管状结构侧壁与背板的夹角为θ的光线反射效果图；

图10为图3中B区域剖面结构的另一种局部放大示意图；

图11为本发明实施例提供的另一种反射结构俯视示意图；

图12为本发明实施例提供的又一种反射结构俯视示意图；

图13为图3中B区域剖面结构的另一种局部放大示意图；

图14为采用注塑成型方式一体成型形成的反射结构和背板的剖面结构示意图；

图15为反射结构独立于背板设置的剖面结构示意图；

图16为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，现有技术中显示装置在显示过程中边缘会出现发蓝的现象，导致显示装置显示亮度不均匀。请参见图1，图1为现有技术中显示装置边缘发蓝现象示意图；颜色深的地方表示发蓝严重。从图1中可以看出，边缘区域与中间区域的亮度不相同，显示不均匀。

发明人发现，出现上述现象的原因是，用于HDR技术的背光模组的剖面结构，通常如图2所示，背光模组包括背板01、位于背板01的一个表面的呈阵列排布的多个LED光源02，多个LED光源02通常为蓝色LED，通过在蓝色LED上设置荧光膜03，使得蓝色LED激发出红光和绿光，从而形成白光背光源，最后经过显示面板04后，在显示面板04的显示区形成画面。但是，由于中间区域的LED光源与边缘区域的LED光源所处的位置不一样，使得周边光通量比中心的要少很多，导致显示区域周边发蓝。具体地，由于中间区域的LED光源周边全都是LED光源，在发光显示时，为多个LED光源的光亮度或者光通量的叠加效果；而边缘区域的LED光源，以最边缘的LED光源为例进行说明，其一侧为LED光源，而另一侧为胶框或背板的部分结构，并不是LED光源，因此，边缘区域相对于中间区域的光亮度较小，造成边缘发蓝现象。

基于此，本发明提供一种背光模组，包括：

背板，所述背板包括相对设置的第一表面和第二表面，所述背板的第一表面包括第一区域和围绕所述第一区域的第二区域；

位于所述背板第一表面，且呈阵列排列的多个光源，所述光源包括位于所述第一区域的多个第一光源和位于所述第二区域的多个第二光源；

所述第二光源的周边设置有反射结构，所述反射结构将所述第二光源发射的光反射至所述第二光源背离所述背板的一侧。

由于在边缘区域的第二光源周边设置了反射结构，能够将第二光源发射的光反射至第二光源背离背板的一侧，也即将第二光源的光分布重新分配，使得背离背板的方向上光通量增加，提升边缘光亮度，从而达到与多个第一光源叠加的效果一致的效果，避免了边缘发蓝的现象，进而使得显示装置的显示更加均匀。

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，本领域普通技术人员在没有做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。

请参见图3，图3为本发明实施例提供的一种背光模组的剖面结构示意图，所述背光模组，包括：

背板1，背板1包括相对设置的第一表面101和第二表面102，背板的第一表面101包括第一区域11和围绕第一区域11的第二区域12；

位于背板第一表面101，且呈阵列排列的多个光源2，光源2包括位于第一区域101的多个第一光源21和位于第二区域102的多个第二光源22；

第二光源22的周边设置有反射结构，反射结构将第二光源22发射的光反射至第二光源22背离背板1的一侧。

需要说明的是，本实施例中不限定第一区域和第二区域的具体大小，由于不同的显示装置尺寸不同，对应的背光模组中的LED数量也不相同，本实施例中以每颗LED光源的长宽最大为0.5mm，光源与光源之间的最大距离为1.5mm，再考虑精度控制在1mm内，计算得到HDR显示技术中的显示装置的第二区域12沿第一区域11指向第二区域12的方向上的宽度为1mm-5mm，包括端点值。本实施例中不限定光源的具体尺寸，在本发明的一个实施例中，多个光源可以是MiniLED。

由于通常显示面板为长方形，因此，第二区域12为回字形，第二区域12的宽度，也即图3中所示的W，需要说明的是，由于第二区域12围绕第一区域11，因此，第二区域12的宽度包括X方向上的宽度也包括Y方向上的宽度。

本发明实施例中不限定反射结构的具体形状和材质，在本发明的一个实施例中，为了方便制作，本实施例中的反射结构包括与背板的第一表面具有夹角的倾斜反射面。请参见图4，图4为图3中沿AA’的剖面结构示意图；反射结构3形成灯罩结构，罩在第二光源22的周边，从而将第二光源22的光汇聚，并反射至背离背板1的方向上，也即图4中的Z方向。

需要说明的是，本实施例中倾斜反射面可以是平面也可以是曲面，本实施例中对此不作限定。另外可以是连续的结构也可以是不连续的结构，只要能够将第二光源22出射的光反射至Z方向出射即可。

在本发明的一个实施例中，如图5和图6所示，图5为本发明实施例提供的一种反射结构示意图；图6为本发明实施例提供的另一种反射结构示意图；其中，倾斜反射面为连续设置在第二光源周边的管状结构31，管状结构31包括相对设置的第一端301和第二端302，以及连接第一端301和第二端302的侧壁303；其中，管状结构31的第一端301位于背板的第一表面，第二端302位于背板设置多个光源的一侧；第一端301在背板上的正投影位于第二端在背板上的正投影内。

由于第一端301在背板上的正投影位于第二端302在背板上的正投影内，从而第一端301所围成的面积小于第二端302所围成的面积，也即第一端开口小于第二端开口，从而能够将第二光源发出的侧向光尽量多的汇聚，而出射的光又分布在较大面积上，以至于不影响与其他光源的光进行混合，避免出现局部亮度较高的现象。

本实施例中不限定倾斜反射面的形状，第一端在第一表面上围成的形状，与第二端在平行于第一表面内围成的形状可以相同。在本发明的其他实施例中也可以不相同，只要能够实现反射光的目的即可。本实施例中可选为第一端在第一表面上围成的形状，与第二端在平行于第一表面内围成的形状相同。且第一端301在第一表面上围成的形状，与第二端在平行于第一表面内围成的形状可以均为圆形，如图5中所示，或可以均为多边形，如图6中所示。需要说明的是，第一端301在第一表面上围成的形状，以及第二端302在第一表面上围成的形状均为圆形时，倾斜反射面形成圆台的侧面，由于圆台的侧面具有对称性，且倾斜反射面较为光滑，可以使得第二光源发出的光在圆台侧面上反射时较为均匀，也可以避免光线照射在反射面的拐角处，造成局部亮度较大的问题。

本实施例中不限定多个第二光源周边的倾斜反射面的形状是否一样，在本发明的一个实施例中，所有管状结构形状和大小可以均相同。相对于现有技术而言，能够改善边缘发蓝的现象。

进一步地，在本发明的其他实施例中，可以根据第二光源所处位置，管状结构的形状还可以不相同。下面以图3中的B区域剖面结构的局部放大图进行说明。

在本发明的一个实施例中，请参见图7，图7为图3中B区域剖面结构的一种局部放大示意图；其中，所有管状结构的第一端在第一表面上围成的面积相同，且在垂直于第一表面的平面内，所有管状结构的侧壁的长度相同，均为L；沿第一光源指向第二光源的方向F上，管状结构的第二端在平行于第一表面的平面内围成的面积逐渐减小。如图7中所示，在方向F上，管状结构的第二端开口逐渐减小。也即，通过调整管状结构侧壁的倾斜角度，能够改变光通量。

具体地，请参见图8和图9，图8为管状结构侧壁与背板的夹角为θ+δ的光线反射效果图，图9为管状结构侧壁与背板的夹角为θ的光线反射效果图。如图8所示，管状结构侧壁与背板第一表面的夹角为θ+δ(＜90°)时，光线经过管状结构侧壁反射的光路有10条(两边各有)，不同程度地聚集在LED的正上方，增加了LED位置处的光通量；如图图9所示，当管状结构侧壁与背板的夹角为θ时，光线经过反射的光路略有减少，部分光线直接照射到四周，降低了LED位置处的光通量。也就是说，随着管状结构与背板的第一表面的夹角越小，LED出射的光通量越少，图7中，a3＞a2＞a1；那么随着F方向，LED出射的光通量越来越大，也就是说，沿第一区域指向第二区域的方向，也即沿中间区域指向边缘区域的方向，管状结构的侧壁越远离背板的第一表面，从而使得越靠近边缘的第二光源的光通量越大，进而提高第二光源所在区域的光亮度。

边缘区域中，最外侧一列或一行的第二光源，可以参考图3所示，即最外一层第二光源的位置，与次外层以及边缘区域中靠近第一光源的第二光源的位置，还存在差异，如，最外层第二光源的一侧均为边框或框胶，而没有其他第二光源；而次外层的第二光源的相邻一层为第二光源，而与次外层间隔一圈第二光源的一侧也没有设置第二光源；而靠近第一光源的第二光源的四周均设置较多层的第二光源或第一光源，也即边缘区域中，越靠近边缘的位置，光源的密度约小，也即相同的面积内设置的光源数量逐渐减小。基于此，本发明实施例中提供的背光模组中，越靠近边缘，利用反射结构将第二光源侧向光反射至背离背板出射，从而使得背离背光出射的光的光通量越大，也即边缘区域的各个第二光源的发光亮度渐变，进而使得边缘区域中各个第二光源发出的光能够一致，避免出现边缘发蓝的现象。

在本发明的另一个实施例中，请参见图10，图10为图3中B区域剖面结构的另一种局部放大示意图；其中，所有管状结构的第一端在第一表面上围成的面积相同，且在垂直于第一表面的平面内，所有管状结构的侧壁与第一表面的夹角相同，均为a0；沿第一光源指向第二光源的方向上，管状结构在垂直于第一表面的平面内侧壁的长度逐渐增大，如图10中所示，沿第一光源指向第二光源的方向——F方向，管状结构在垂直于第一表面的平面内侧壁的长度依次为L3、L2和L1，其中，L1＞L2＞L3。可以理解的，管状结构的侧壁长度越大，反射的面积越大，从而使得第二光源的光通量越大，也即，越靠近边缘区域的第二光源上的管状结构侧壁长度越长，光通量越大，进而提高第二光源所在区域的光亮度。

本发明的其他实施例中还提供一种倾斜反射面不连续的结构，如，倾斜反射面包括分离的多个子反射面，多个子反射面均匀分布在一个第二光源的四周，且与背板的第一表面具有相同的夹角。多个子反射面形成类似花瓣的结构，如图11和图12中所示，图11为本发明实施例提供的另一种反射结构俯视示意图；子反射面为曲面，且一个第二光源周围的多个分离的子反射面组成圆台的部分侧面。图12为本发明实施例提供的又一种反射结构俯视示意图；子反射面为等腰梯形，且等腰梯形的上底位于背板的第一表面，等腰梯形的下底位于背板设置多个光源的一侧。在本发明的其他实施例中，多个子反射面的形状还可以不相同，或者与背板的第一表面的夹角也不相同，本实施例中对此不作限定。

为方便设置反射面结构以及便于对第二光源发射的光进行反射控制，本实施例中所有子反射面结构的形状和大小相同，且与背板的第一表面的夹角也相同；同样地，边缘区域的第二光源的光通量相对较小，因此，请参见图13，图13为图3中B区域剖面结构的另一种局部放大示意图；其中，沿第一光源指向第二光源的方向F上，第二光源周围设置的子反射面的数量逐渐增多。

需要说明的是，在本发明实施例中不限定反射结构的具体形成过程，反射结构可以独立于背板设置，也可以和背板同时制作形成。具体的，反射结构可以是白反结构，反射原理为：通过在聚对苯二甲酸乙二酯PET中注入一定的BaSO₄颗粒，达到反光效果。此种结构的反射结构可以通过与PET材质的背板同时制作形成的方式一体成型，再在反射结构部分注入BaSO₄颗粒。请参见图14，图14为采用注塑成型方式一体成型形成的反射结构和背板的剖面结构示意图；在本发明的其他实施例中，反射结构还可以是独立于背板设置的，具体的反射结构为银反结构，其反射原理是将超过600层反射层进行压缩，达到反光效果。在反射结构独立背板设置时，可以通过粘结或镶嵌的工艺将反射结构与背板进行连接，本实施例中镶嵌工艺类似榫卯结构，直接将反射结构固定在背板上即可，请参见图15所示，图15为反射结构独立于背板设置的剖面结构示意图。

本实施例中不限定具体采用哪种方式形成反射结构，其中，反射结构独立于背板的方式，能够按照需求设置不同的反射结构数量或者位置；而一体成型方式更加方便背板和反射结构的制作。

本发明提供的背光模组，背光模组包括背板和位于背板的一个表面的多个光源，多个光源包括位于背板中间区域的第一光源和位于背板边缘区域的第二光源，所述第二光源的周边设置有反射结构，反射结构能够将第二光源发出的光反射至第二光源背离背板的一侧，也就是说反射结构将第二光源出射的不是背离背板方向的光反射成背离背板方向的光，从而增加第二光源的光通量，使得第二光源出射至背离背板方向的光通量与第一光源所在区域出射的背离背板的光通量相差较小，保持一致，避免出现显示装置的边缘发蓝的现象，在不提高背板周边区域LED数量的基础上，提升显示装置边缘的亮度，使得显示面板显示画面更加均匀，有效改善HDR周边发蓝不良的问题。

基于同一发明构思，本申请提供一种显示装置，图16所示为本申请所提供的显示装置的一种结构示意图，该显示装置20包括液晶显示面板和位于液晶显示面板背面的背光模组10，其中背光模组为本发明上面实施例中所提供的背光模组10。本申请显示装置20的实施例可参见上述背光模组10的实施例，重复之处此处不再赘述。

通过以上各实施例可知，本申请存在的有益效果是：

本申请所提供的背光模组及显示装置中，在背板边缘区域的光源周边设置反光结构，利用反光结构将位于背板边缘的光源的出射光反射至光源背离背板的一侧，也即将使得光线汇聚，并从垂直于背板的方向出射，从而实现了背光模组的区域控制，降低背板边缘区域的光源发出的光线向周边扩散的可能，有利于提升显示装置边缘区域的光通量，进而改善边缘发蓝的现象，使得显示装置显示亮度更加均匀，有利于提升显示装置的显示效果。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (19)

1.一种背光模组，其特征在于，包括：

背板，所述背板包括相对设置的第一表面和第二表面，所述背板的第一表面包括第一区域和围绕所述第一区域的第二区域；

位于所述背板第一表面，且呈阵列排列的多个光源，所述光源包括位于所述第一区域的多个第一光源和位于所述第二区域的多个第二光源；

所述第二光源的周边设置有反射结构，所述反射结构将所述第二光源发射的光反射至所述第二光源背离所述背板的一侧。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述反射结构包括与所述背板的第一表面具有夹角的倾斜反射面。

3.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述倾斜反射面为连续设置在所述第二光源周边的管状结构，所述管状结构包括相对设置的第一端和第二端，以及连接所述第一端和所述第二端的侧壁；

其中，所述管状结构的第一端位于所述背板的第一表面，所述第二端位于所述背板设置多个所述光源的一侧；

所述第一端在所述背板上的正投影位于所述第二端在所述背板上的正投影内。

4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所有所述管状结构的第一端在所述第一表面上围成的面积相同，且在垂直于所述第一表面的平面内，所有所述管状结构的侧壁的长度相同；

沿所述第一光源指向所述第二光源的方向上，所述管状结构的第二端在平行于所述第一表面的平面内围成的面积逐渐减小。

5.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所有所述管状结构的第一端在所述第一表面上围成的面积相同，且在垂直于所述第一表面的平面内，所有所述管状结构的侧壁与所述第一表面的夹角相同；

沿所述第一光源指向所述第二光源的方向上，所述管状结构在垂直于所述第一表面的平面内侧壁的长度逐渐增大。

6.根据权利要求3-5任意一项所述的背光模组，其特征在于，所述第一端在所述第一表面上围成的形状，与所述第二端在平行于所述第一表面内围成的形状相同。

7.根据权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述第一端在所述第一表面上围成的形状，与所述第二端在平行于所述第一表面内围成的形状均为圆形或多边形。

8.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第二区域沿所述第一区域指向所述第二区域的方向上的宽度为1mm-5mm，包括端点值。

9.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所有所述管状结构形状和大小均相同。

10.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述倾斜反射面包括分离的多个子反射面，多个所述子反射面均匀分布在一个所述第二光源的四周，且与所述背板的第一表面具有相同的夹角。

11.根据权利要求10所述的背光模组，其特征在于，所有所述子反射面结构的形状和大小相同，且与所述背板的第一表面的夹角也相同；

沿所述第一光源指向所述第二光源的方向上，所述第二光源周围设置的所述子反射面的数量逐渐增多。

12.根据权利要求10或11所述的背光模组，其特征在于，所述子反射面为等腰梯形，且所述等腰梯形的上底位于所述背板的第一表面，所述等腰梯形的下底位于所述背板设置多个所述光源的一侧。

13.根据权利要求10或11所述的背光模组，其特征在于，所述子反射面为曲面，且一个所述第二光源周围的多个分离的所述子反射面组成圆台的部分侧面。

14.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述光源为Mini LED。

15.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述反射结构与所述背板一体成型。

16.根据权利要求15所述的背光模组，其特征在于，所述反射结构和所述背板采用注塑成型方式形成一体结构，所述背板材质为聚对苯二甲酸乙二酯，所述反射结构的材质为掺杂有硫酸钡颗粒的聚对苯二甲酸乙二酯。

17.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述反射结构通过镶嵌或粘结方式形成在所述背板上。

18.根据权利要求17所述的背光模组，其特征在于，所述反射结构包括压缩的至少600层反射层。

19.一种显示装置，其特征在于，包括：

液晶显示面板和位于所述液晶显示面板背面的背光模组；

所述背光模组为权利要求1-14任意一项所述的背光模组。