CN110824770A - 一种背光模块 - Google Patents

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Abstract

一种背光模块，包括光源，其特征在于：所述光源前侧设有玻璃基板，所述玻璃基板上方紧贴设有光学片组件，所述光学片组件包括依次设置的棱镜片和增亮片，所述棱镜片与所述玻璃基板之间通过第一胶层粘结，所述棱镜片和增亮片之间通过第二胶层粘结。该背光模块的结构，不但能够保证多片光学片的强度，不会因为使用久后受力或者受热变形，而且能够增强光源的整体均匀度，保证光源的出光亮度。能够广泛应用于液晶显示器领域。

Description

一种背光模块
技术领域
本发明涉及一种照明器件，特别是涉及一种背光模块。
背景技术
在平板显示器件中，液晶显示器件的发光主要依靠其背光源模块，背光源模块，一般包括光源以及光学片，光学片通常包括导光板，反射片，聚光片等，用于将从光源发出的光增强并且均匀地入射至液晶显示面板，为液晶显示面板提供均匀高亮度的光源。
背光源模块通常分为两种，一种是侧入式背光源模块，光源设于导光板的一侧，通过导光板将光源射出的线状或者点状光混合均匀成面状的出光面，再经过其他光学片均匀混光或者增强后进入液晶显示面板，这样的结构通常整体厚度较薄，适用于超薄液晶显示器的制作，但是侧入式背光源模块，所用的光源较少，整体亮度较低，而且其中个别光源出现故障，会造成背光源模块整体的出光不均匀，而且这样的背光源模块，一定需要导光板才可以实行，对导光板的导光性能要求较高，否则就容易出现两侧亮度不一致的情况。
另一种是直下式背光源模块，如中国专利ZL201821271876.X所公开的直下式LED液晶电视背光结构，包括外壳，位于外壳内的LCD面板，增亮片和棱镜片，外壳内的中部固定设有光源。这样的背光源模块，为了降低整个显示器的厚度，通常都不设置导光板，因此这样的结构中各种光学片直接固定在外壳上，并且各层光学片之间，光学片与光源之间都存有空隙，使用时间久后，就容易造成光学片的受力不均变形，进而影响背光源模块整体出光的均匀性和亮度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是能够保证光学片的强度，使光学片不会受力变形，并且同时能够保证整体的出光亮度的背光模块。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种背光模块，包括光源，其特征在于：所述光源前侧设有玻璃基板，所述玻璃基板前侧紧贴设有光学片组件，所述光学片组件包括依次设置的棱镜片和增亮片，所述棱镜片与所述玻璃基板之间通过第一胶层粘结，所述棱镜片和增亮片之间通过第二胶层粘结。
作为本发明的一个优选实施例，所述棱镜片分为三层，分别为基层、凸起层和填充层，所述基层为平面状，所述凸起层为棱镜结构，所述填充层填充所述棱镜结构之间的位置，并且所述填充层的上表面为平面，与所述第二胶层粘结。
优选地，所述凸起层的棱镜结构为左右对称形状，所述凸起层的折射率为n1，所述填充层的折射率为n2，并且n2-n1>0.1。
更加优选地，n2-n1>0.2。
优选地，所述凸起层的棱镜结构的截面为等腰三角形，该等腰三角形的顶角小于90度。
优选地，所述凸起层的棱镜结构为大小相同并且连续的图案。
优选地，所述第一胶层和第二胶层为光学胶。
优选地，所述凸起层的棱镜结构的角的位置设有倒角。
优选地，所述凸起层的棱镜结构的两侧面为内凹的表面或者外凸的表面，同时该棱镜结构的截面中，其两侧分别为内凹的弧线和外凸的弧线，所述内凹的弧线和外凸的弧线在顶点处连接，顶点与所述棱镜结构的截面的底边两端之间的连线形成的角度小于90度。
优选地，所述等腰三角形的底角范围为45度-80度。
与现有技术相比，本发明的优点在于该背光模块的结构，不但能够保证多片光学片的强度，不会因为使用久后受力或者受热变形，而且能够增强光源的整体均匀度，保证光源的出光亮度。
附图说明
图1为本发明实施例的背光模块的示意图。
图2为本发明实施例的背光模块的光路示意图。
图3为本发明实施例的棱镜片的光路示意图。
图4a为本发明实施例的棱镜片的一种实施方式的截面示意图；图4b为本发明实施例的棱镜片的另一种实施方式的截面示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明实施例的背光模块，包括光源1，设于光源1前侧的玻璃基板2，以及紧贴设于玻璃基板2前侧的光学片组件，所述光学片组件包括相互粘结的多片光学片。具体的，所述多片光学片包括依次设置设于玻璃基板2上的棱镜片3，以及设于棱镜片3上的增亮片4。第一胶层81设于玻璃基板2和棱镜片3之间，第二胶层82，设于棱镜片3和增亮片4之间。该第一胶层81和第二胶层82均为起到粘结作用的胶层，因此，玻璃基板2与光学片组件之间可以通过胶层粘结，也可以不通过胶层粘结，多片光学片之间通过胶层粘结为整体形成光学片组件。
胶层，例如该第一胶层81和第二胶层82，用于将玻璃基板2、棱镜片3和增亮片4相互粘结成为一个整体，由于设置有玻璃基板2，使得整个光学片组件的硬度较高，光学片组件不会因为使用时间久后，受力形变，或者是受热变形，进而影响光源的均匀度和亮度。因此，玻璃基板、棱镜片3和增亮片4之间没有任何空气层，通过胶层粘结为一体，使得整体的光损更小，可以增加整体的背光模块的亮度，该增亮片4可以是反射型偏振增亮片。并且本领域技术人员也可以了解到，玻璃基板与光学片组件之间，可以是相互紧贴设置不设置胶层，即省略上述第一胶层。但是，玻璃基板与光学片组件之间相互粘结后，整个背光模块的光学片都为一个整体，更加便于安装和整体强度的提高。
所述玻璃基板2，可以是玻璃材质没有任何其他光学结构，也可以是具有其他光学结构的玻璃板，例如也可以是玻璃材料的棱镜片、聚光片等等，只要是玻璃材质具有一定硬度能够承重即可。
优选的，该第一胶层，第二胶层的材料可以为光学胶，例如UV胶、热固化液态胶、干膜胶等等，第一胶层和第二胶层的材料可以相同也可以不同。
如图1、2所示，该棱镜片3分为三层，分别为基层31，设于基层31上的凸起层32，以及设于凸起层32上的填充层33。该基层31为平面片状，凸起层32为棱镜结构，上述填充层33完全填充凸起层32的棱镜结构之间的位置，并且整个填充层33的上表面为平面，填充层33平坦的上表面通过第二胶层82与增亮片4粘结。
基层31的材料为PET，凸起层32的材料可以为UV引发交联的含助剂的聚丙烯酸酯，凸起层32的折射率为n1，填充层33为低折射率透光材料，可以为含氟单体如丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟异丙酯等，填充层33的折射率为n2。
如图1-3,4a、4b所示的棱镜片，其上的凸起层的棱镜结构可以为连续的棱镜结构，如图3所示，即各棱镜之间没有间隔，并且棱镜的截面为等腰三角形，或者至少为左右对称结构的图案，并且棱镜结构为等周期图案，即各个棱镜图案的大小均相同。
但是，本领域技术人员也可以了解到，该棱镜片上的凸起层的棱镜结构也可以是不规则不等间隔排列的图案。例如，棱镜的图案可以有大有小，棱镜的图案可以有多种大小，棱镜图案之间可以是没有间隔，但是棱镜的图案多种大小间隔排列，也可以是按图案大小从小到大或者从大到小排列；另外棱镜的图案之间也可以设置间隔，可以是等间隔，也可以是间隔逐渐变大或者逐渐变小，或者有多种不同的间隔距离，多种间隔距离依次出现等等。棱镜的图案大小、排列周期和排列间隔等可以与显示屏前的光栅膜相匹配设置，进而达到在三维显示模式下减少摩尔纹的作用。
如图2所示，为光入射到上述光学片组件的光路示意图，由于光学片组件的各个片层之间没有空气层，整体强度更高，不易产生受力和受热变形，便于安装，而且采用棱镜片的结构，使得出射的光亮度更高，更加汇聚，进而也提高了整个液晶显示器的背光的亮度。
如图3所示，为光入射到该棱镜片的示意图。如下表1所示，为各种不同实施例的情况下的光的轴向增益和半强度角a的区别。
表1
Figure BDA0002263524810000061
Figure BDA0002263524810000071
其中θ为棱镜截面中的底角，比较例4中所用的棱镜片没有填充层，即该棱镜片为普通的棱镜片，因此n2为1。从表中可以看到，棱镜截面的底角以及棱镜材料的折射率与光束的轴向增益以及半强度角之间，并不是简单的线性关系，需要统筹考虑几个参数之间的关系才能达到较好的均匀和增加光源亮度的效果。
凸起层32的棱镜截面为等腰三角形，凸起层的棱镜截面中的顶角的角度小于90度，优选的，其底角的范围为45°-80°，更加优选的，底角为70°。并且，为了保证棱镜片的光扩散和均匀效果，并且不降低整体亮度，n2-n1>0.1，优选为n2-n1>0.2。
优选地，凸起层的棱镜的各个角的位置可以形成倒角。该填充层43上表面高于或者等于凸起层棱镜的顶角高度，优选的，凸起层的棱镜的顶角上也设有倒角。并且优选的，该棱镜侧面也可以是外凸的弧形表面，如图4a，并且同时顶角位置也设有倒角；也可以是内凹的弧形表面。与此同时，上述两种实施方式中，棱镜截面中的两侧分别为外凸或者内凹的弧线，并且，该内凹的弧线和外凸的弧线在定点出相交，该顶点与棱镜底面两端的连线之间形成的角度，与上述顶角一样，同样小于90度。图4b所示。
而且本领域技术人员也可以了解到，该背光模块还可以包括其他的光学片，只要该背光模块的光学片组件，包括多片相互粘结成一体的光学片组件即可，例如，可以在玻璃基板的下方还设置其他的光学片，在增亮片的上方再设置其他的光学片，例如第二增亮片等。或者也可以在棱镜片和增亮片之间再增加第二棱镜片，扩散片等等。
由于添加了玻璃基板，所以，从光源入射到棱镜片的光会减弱，所述棱镜片的结构，使得从光源入射至玻璃基板以及棱镜片后的光，能够均匀并且增亮。这样不但提高了整个背光模块的亮度和出射光的均匀度，还能够保证整个背光模块的光学片不会因为受热或者受力变形。而且光学片组件整体通过胶层粘结一体，不但便于安装，还不易损坏。
尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种背光模块，包括光源(1)，其特征在于：所述光源前侧设有玻璃基板(2)，所述玻璃基板(2)前侧紧贴设有光学片组件，所述光学片组件包括依次设置的棱镜片(3)和增亮片(4)，所述棱镜片与所述玻璃基板(2)之间通过第一胶层(81)粘结，所述棱镜片(3)和增亮片(4)之间通过第二胶层(82)粘结。
2.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述棱镜片(3)分为三层，分别为基层(31)、凸起层(32)和填充层(33)，所述基层(31)为平面状，所述凸起层(32)为棱镜结构，所述填充层(33)填充所述棱镜结构之间的位置，并且所述填充层(33)的上表面为平面，与所述第二胶层(82)粘结。
3.如权利要求2所述的背光模块，其特征在于：所述凸起层(32)的棱镜结构为左右对称形状，所述凸起层(32)的折射率为n1，所述填充层(33)的折射率为n2，并且n2-n1>0.1。
4.如权利要求3所述的背光模块，其特征在于：n2-n1>0.2。
5.如权利要求3所述的背光模块，其特征在于：所述凸起层(32)的棱镜结构的截面为等腰三角形，该等腰三角形的顶角小于90度。
6.如权利要求3所述的背光模块，其特征在于：所述凸起层(32)的棱镜结构为大小相同并且连续的图案。
7.如权利要求2所述的背光模块，其特征在于：所述第一胶层(81)和第二胶层(82)为光学胶。
8.如权利要求5所述的背光模块，其特征在于：所述凸起层的棱镜结构的角的位置设有倒角。
9.如权利要求3所述的背光模块，其特征在于：所述凸起层(32)的棱镜结构的两侧面为内凹的表面或者外凸的表面，同时该棱镜结构的截面中，其两侧分别为内凹的弧线和外凸的弧线，所述内凹的弧线和外凸的弧线在顶点处连接，顶点与所述棱镜结构的截面的底边两端之间的连线形成的角度小于90度。
10.如权利要求5所述的背光模块，其特征在于：所述等腰三角形的底角范围为45度-80度。
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