CN110308588A - 一种背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种背光模组及显示装置。其中背光模组包括底板以及与底板相交的多个侧壁；底板上设置有第一光源；与底板相对的一侧包括背光模组的第一出光面，至少一个侧壁包括背光模组的第二出光面。本发明实施例提供的背光模组，通过在底板相对的一侧和至少一个侧壁上设置出光面，底板上的第一光源提供显示面板所需的背光，使背光模组可以同时为至少两个显示面板提供背光，从而降低显示装置的设计成本。

Description

一种背光模组及显示装置

技术领域

本发明实施例涉及显示技术，尤其涉及一种背光模组及显示装置。

背景技术

随着显示技术的发展，显示屏的应用越来越广泛，许多产品包括一块以上的显示屏。例如在车载显示领域，车载显示屏包括抬头显示器(Head Up Display，HUD)、中控显示器、仪表显示器等。由于目前有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)的信赖性暂时还无法匹配车规要求，目前仍以液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)为主。

由于车载结构中显示屏所处位置较多，相对于设计更为严苛的消费品显示屏，空间交叉的概率大，而且实际产品中，结构空间利用紧凑，硬件无法有效共用，导致产品成本较高，能耗较大。例如目前大多仪表盘的设计还未实现全液晶显示的应用，且仪表盘通常显示方式较为单一，然而却因为异形而使结构设计变得复杂，对其背光的设计是一个较大的挑战。

发明内容

本发明实施例提供一种背光模组及显示装置，该背光模组可以为至少两种显示屏提供背光，从而降低显示装置的设计成本。

第一方面，本发明实施例提供一种背光模组，包括底板以及与所述底板相交的多个侧壁；

所述底板上设置有第一光源；与所述底板相对的一侧包括所述背光模组的第一出光面，至少一个所述侧壁包括所述背光模组的第二出光面。

第二方面，本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述的任意一种背光模组。

本发明实施例提供的背光模组，包括底板以及与底板相交的多个侧壁；底板上设置有第一光源；与底板相对的一侧包括背光模组的第一出光面，至少一个侧壁包括背光模组的第二出光面。通过在底板相对的一侧和至少一个侧壁上设置出光面，底板上的第一光源提供显示面板所需的背光，使背光模组可以同时为至少两个显示面板提供背光，从而降低显示装置的设计成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；

图2为沿图1中剖线AA'的一种剖面结构示意图；

图3为沿图1中剖线AA'的另一种剖面结构示意图；

图4为沿图1中剖线AA'的又一种剖面结构示意图；

图5为沿图1中剖线AA'的又一种剖面结构示意图；

图6为沿图1中剖线AA'的又一种剖面结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的一种导光结构的结构示意图；

图12为沿图11中剖线BB'的一种剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明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本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。需要注意的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供一种背光模组，包括底板以及与底板相交的多个侧壁；底板上设置有第一光源；与底板相对的一侧包括背光模组的第一出光面，至少一个侧壁包括背光模组的第二出光面。

示例性的，图1所示为本发明实施例提供的一种背光模组的结构示意图，图2所示为沿图1中剖线AA'的一种剖面结构示意图。参考图1和图2，本实施例提供的背光模组包括底板10以及与底板10相交的四个侧壁，分别为侧壁20、侧壁21、侧壁22、侧壁23；侧壁20对应图1中的前侧面，侧壁21对应图1的左侧面，侧壁22对应图1中的后侧面，侧壁23对应图1中的右侧面。底板10上设置有第一光源11；与底板10相对的一侧包括背光模组的第一出光面30，侧壁23包括背光模组的第二出光面40。

需要说明的是，图1中所示的背光模组的形状、背光模组包括四个侧壁以及在一个侧壁设置第二出光面只是示意性的，具体实施时，可以根据实际应用场景设置侧壁数量以及第二出光面的数量，背光模组可以包括更多侧壁，也可以在多个侧壁设置第二出光面，本发明实施例对此不作限定。以下实施例中，均以背光模组包括四个侧壁，其中一个侧壁包括第二出光面为例，详细描述本发明实施例的技术方案。

可以理解的是，本实施例提供的背光模组包括底板10和四个侧壁(侧壁20、侧壁21、侧壁22、侧壁23)形成的腔体，第一光源11可以包括多个发光二极管(Light EmittingDiode，LED)111，第一出光面30可以为设置在背光模组顶板(与底板10相对的一侧)的镂空结构，第二出光面40可以为设置在侧壁23的镂空结构。图2还示意性示出了本实施例提供的背光模组的光路示意图，第一光源11发出的部分光线经过腔体后到达第一出光面30，可以为设置在第一出光面30位置处的显示面板提供背光；由于LED的发散角较大，会存在一部分射向侧壁23的大角度的光线，这部分光线可以经过第二出光面40出射，为设置在第二出光面40位置处的显示面板提供背光。

本发明实施例的技术方案，通过在底板相对的一侧和至少一个侧壁上设置出光面，底板上的第一光源提供显示面板所需的背光，使背光模组可以同时为至少两个显示面板提供背光，从而降低显示装置的设计成本。

在上述技术方案的基础上，图3所示为沿图1中剖线AA'的另一种剖面结构示意图。参考图3，可选的，本实施例提供的背光模组还包括第二光源12，设置于与第二出光面40相对的侧壁21上。

可以理解的是，第二光源12和第一光源11可以选用同种LED，通过在第二出光面40相对的侧壁21上设置第二光源12，第二光源12发出的光线经过第二出光面40出射，为设置在第二出光面40位置处的显示面板提供背光，可以提高第二出光面40的出光亮度。在其他实施例中，当背光模组包括更多的侧壁时，和第二出光面40相对的侧壁可能有多个，可以在多个和第二出光面40相对的侧壁都设置第二光源，以提高第二出光面40出光的均匀性。

图4所示为沿图1中剖线AA'的又一种剖面结构示意图。参考图4，可选的，本实施例提供的背光模组还包括反射结构13，设置于与第二出光面40相对的侧壁21上，反射结构13用于将第一光源11发出的部分光线反射至第二出光面40。

通过设置反射结构13，可以将第一光源11的部分光线反射至第二出光面40，提高第二出光面40的出光亮度。反射结构13中还可以设置微透镜结构、散射粒子等结构，增强反射结构13反光的均匀性。可选的，若第二出光面40的光线的亮度不足，还可以在侧壁20和侧壁22也设置反射结构，以提高第二出光面40的出光亮度。在其他实施例中，当背光模组包括更多的侧壁时，和第二出光面40相对的侧壁可能有多个，可以在和第二出光面40相对的多个侧壁都设置反射结构，以提高第二出光面40出光的均匀性。

可选的，继续参考图3，底板11和/或侧壁21也可以设置反射结构13，通过在底板11和/或侧壁21设置反射结构12，可以提高第一出光面30和第二出光面40的亮度，提升背光模组的性能。

图5所示为沿图1中剖线AA'的又一种剖面结构示意图。参考图5，可选的，本实施例提供的背光模组还包括光线调整结构50；光线调整结构50位于第二出光面40的出射光路上；光线调整结构50包括凸透镜、菲涅尔透镜或透镜组，透镜组包括至少一凸透镜和一凹透镜。

可以理解的是，由于光线在背光模组的腔体内传输了一段距离，其准直性会下降，第二出光面40出射的光线可能比较发散，可以设置具有一定汇聚作用的光线调整结构50进行汇聚，然后照射到设置在第二出光面40处的显示面板。光线调整结构50可以为凸透镜、菲涅尔透镜或具有汇聚作用的透镜组，本发明实施例对光线调整结构50的具体结构不做限定。本实施例中第二出光面40的出射光路指的是第二出光面40和位于第二出光面40处的显示面板之间的有光线出射的位置，在其他实施例中，也可以在第一出光面30的出射光路上设置光线调整结构，以提高第一出光面30出光的准直性，提高背光模组的出光质量。

图6所示为沿图1中剖线AA'的又一种剖面结构示意图。参考图6，可选的，本实施例提供的背光模组还包括第一导光板60，第一导光板60位于第一光源11与第一出光面30之间。通过第一导光板60的设置，可以将光线分别经过第一出光面30和第二出光面40导出，第一导光板60侧壁可以设置为反射面，内部可以设置散射结构等，提升背光模组的性能。

本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述实施例提供的任意一种背光模组。本发明提供的显示装置为包括朝向不同方向的至少两个显示面板的显示装置，例如可以是包括多种显示屏的工业化控制设备，包括多种显示功能的车载显示装置等。

示例性的，以显示装置包括两个显示面板为例，图7所示为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。可选的，本实施例提供的显示装置包括背光模组100，还包括第一显示面板200与第二显示面板300，第一显示面板200位于第一出光面30的出射光路上，第二显示面板300位于第二出光面40的出射光路上；背光模组100通过第一出光面30为第一显示面板200提供背光；背光模组100通过第二出光面40为第二显示面板300背光。

可以理解的是，背光模组100可以为上述实施例中提供的任意一种背光模组，第一显示面板200和第二显示面板300都可以为液晶显示面板，液晶显示面板一般包括彩色滤光片(Color Filter，CF)基板和薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)阵列基板，以及位于CF基板与TFT基板之间的液晶层。液晶显示的工作原理为通过施加驱动电压控制液晶层内液晶分子旋转，背光模组提供的光源透过液晶显示面板的TFT阵列基板，从液晶显示面板的液晶层折射出来，并经由CF基板产生彩色画面。

可选的，继续参考图7，本实施例提供的显示装置为车载显示装置，第一显示面板200为平视显示面板，第二显示面板300为低头显示面板。

可以理解的是，抬头显示(Head Up Display，HUD)，又叫平行显示***，它的作用是把时速、导航等重要的行车信息，投影到驾驶员前面的挡风玻璃上，让驾驶员尽量做到不低头、不转头就能看到时速、导航等重要的驾驶信息，提高行车安全性。低头显示面板可以为仪表面板、中控显示面板等显示面板。HUD的背光亮度一般可达到100000～200000nit，通过本实施例提供的背光模组，可以将HUD的部分背光导入仪表面板等低头显示面板，降低设备复杂度，节约成本与能耗。另外，由于HUD一般需要将显示画面投影到倾斜的挡风玻璃上，因此第一显示面板200相对于水平面一般设置有一定倾角，如图7所示。

图8所示为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图。参考图8，可选的，本实施例提供的显示装置还包括光路转换结构400，位于第二出光面40的出射光路上，光路转换结构400用于将第二出光面40出射的光线转换入射至第二显示面板300。

可以理解的是，在某些实施例中，第二显示面板300不是直接位于第二出光侧40的出射面上，例如以车载显示装置为例，第二显示面板300(例如仪表面板)一般位于第一显示面板200(抬头显示面板)的下方，通过设置光路转换结构400将第二出光面40的光线导入到第二显示面板300。

可选的，继续参考图8，光路转换结构400包括反射镜401。

在具体实施时，可以直接设置光路转换结构400为镜面式的反射镜，将第二出光面40的出射光线反射至第二显示面板300的入光测，作为侧入式背光入射。在其他实施例中，也可以根据菲涅尔定律，设置全反射结构400为全反射棱镜，将第二出光面40的出射光线反射至第二显示面板300的入光测。

图9所示为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图。参考图9，可选的，光路转换结构400包括凹透镜402以及导光棱镜403，导光棱镜403包括棱镜结构；导光棱镜403用于将凹透镜402透射的光线导入至第二显示面板300。可以理解的是，导光棱镜403背离凹透镜402的一侧还可以设置反射片或反射板等结构，进一步增加光线利用率。

在某些实施例中，第二出光面40的出射光线可能为汇聚光线，可以通过凹透镜402之后使光线重新分布，再通过棱镜式的导光棱镜403将光线导入第二显示面板300。

可选的，底板所在平面与第二显示面板所在平面具有第一夹角，第一夹角大于0°，小于180°。

示例性的，参考图8，本实施例中第一夹角θ指的是与底板10所在平面平行的方向x和与第二显示面板300所在平面平行的方向y之间的夹角，在其他实施例中，第二显示面板300的延伸方向还可以与图8中y1或y2平行(与方向x夹角分别为θ₁和θ₂)，具体实施时可以根据实际场景选择第二显示面板300的延伸方向示例性的，图8和图9所示的实施例中底板10所在的平面与第二显示面板300所在平面垂直，即第一夹角为90°，在其他实施例中，可以设置第一夹角大于0°，小于180°。进一步的，第一夹角大于或等于45°，小于或等于135°，以保证观看第二显示面板300的清晰度。

图10所示为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图。参考图10，可选的，本实施例提供的显示装置还包括导光结构500；导光结构500位于第二显示面板300的入光侧。

通过设置导光结构500，可以使第二显示面板300的背光更均匀，提升第二显示面板300的显示效果。

图11所示为本发明实施例提供的一种导光结构的结构示意图。参考图11，可选的，第二显示面板包括至少两个显示区域，导光结构500包括与显示区域一一对应且形状相同的反射或折射结构501，用于为显示区域提供背光。图12所示为沿图11中剖线BB'的一种剖面结构示意图，与第二显示面板对应区域设置有类似于棱镜等结构的反射或折射结构，有利于光路出射均匀。

示例性的，第二显示面板可以为仪表面板，仪表面板一般只有部分区域用于显示，例如包括两个圆形仪表区域，导光结构500设置有与显示区域对应的反射或折射结构，为显示区域提供均匀背光。另外，导光结构500靠近光路转换结构的侧边还可以设计微棱镜等有助于散射的结构502，利于光路出射均匀。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (15)

1.一种背光模组，其特征在于，包括底板以及与所述底板相交的多个侧壁；

所述底板上设置有第一光源；与所述底板相对的一侧包括所述背光模组的第一出光面，至少一个所述侧壁包括所述背光模组的第二出光面。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，还包括第二光源，设置于与所述第二出光面相对的所述侧壁上。

3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，还包括反射结构，设置于与所述第二出光面相对的所述侧壁上，所述反射结构用于将所述第一光源发出的部分光线反射至所述第二出光面。

4.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，还包括：光线调整结构；所述光线调整结构位于所述第二出光面的出射光路上；所述光线调整结构包括凸透镜、菲涅尔透镜或透镜组，所述透镜组包括至少一凸透镜和一凹透镜。

5.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，还包括第一导光板，所述第一导光板位于所述第一光源与所述第一出光面之间。

6.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1～5任一所述的背光模组。

7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，还包括第一显示面板与第二显示面板，所述第一显示面板位于所述第一出光面的出射光路上，所述第二显示面板位于所述第二出光面的出射光路上；所述背光模组通过所述第一出光面为所述第一显示面板提供背光；所述背光模组通过所述第二出光面为所述第二显示面板背光。

8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置为车载显示装置，所述第一显示面板为平视显示面板，所述第二显示面板为低头显示面板。

9.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，还包括光路转换结构，位于所述第二出光面的出射光路上，所述光路转换结构用于将所述第二出光面出射的光线转换入射至所述第二显示面板。

10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述底板所在平面与所述第二显示面板所在平面具有第一夹角，所述第一夹角大于0°，小于180°。

11.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，所述第一夹角大于或等于45°，小于或等于135°。

12.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述光路转换结构包括反射镜。

13.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述光路转换结构包括凹透镜以及导光棱镜；

所述导光棱镜用于将所述凹透镜透射的光线导入至所述第二显示面板。

14.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，还包括导光结构；

所述导光结构位于所述第二显示面板的入光侧。

15.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于，所述第二显示面板包括至少两个显示区域，所述导光结构包括与所述显示区域一一对应且形状相同的反射或折射结构，用于为所述显示区域提供背光。