CN112578589A - 一种显示装置和背光模组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置和背光模组，显示装置包括背光模组和位于背光模组出光侧的显示面板，背光模组包括：背板，位于背板表面的反射板，位于反射板背离背板一侧的扩散板，位于扩散板面向反射板一侧表面的部分反射部分透过层，固定于反射板上的支架，以及安装在支架上的灯条；反射板与扩散板构成中空的腔体；支架用于支撑灯条，使灯条与反射板及部分反射部分透过层均存在设定距离；反射板和部分反射部分透过层，用于将灯条的部分出射光线在腔体内经过有限次反射后由扩散板一侧向外出射。该结构使光线在腔体内多次反射，灯条发出的光线可以充分混光，反射光均匀的从部分反射部分透过层入射到扩散板，最终为显示装置提供了均匀的背光。

Description

一种显示装置和背光模组
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体为一种显示装置和背光模组。
背景技术
液晶显示装置是市场上一种主要的显示装置，它包括背光模组和液晶显示面板，液晶显示面板本身不能发光，需要由背光模组提供均匀的面照明。
传统直下式背光模组中，包括灯条，且灯条会设置在背光模组的背板上，灯条出射的光线经过一定混光距离的混光后，入射到扩散板，在扩散板的表面形成较均匀的出光。然而随着人们对显示装置外形美观和新颖的追求，背光模组的背板更倾向于制作成非平面的造型，这就使得背光模组中的灯条无法设置在特殊造型的背板上，即使能够设置在这样的背板上，也会因为光线出射条件和混光不充分造成主观发光不均的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种显示装置和背光模组。
第一方面，本发明实施例提供一种显示装置，包括背光模组和位于背光模组出光侧的显示面板，其中，所述背光模组包括：背板，位于所述背板表面的反射板，位于所述反射板背离所述背板一侧的扩散板，位于所述扩散板面向所述反射板一侧表面的部分反射部分透过层，固定于所述反射板上的支架，以及安装在所述支架上的灯条；所述反射板与所述扩散板构成中空的腔体；
所述支架，用于支撑所述灯条，使所述灯条与所述反射板及所述部分反射部分透过层均存在设定距离；
所述反射板和所述部分反射部分透过层，用于将所述灯条的部分出射光线在所述腔体内经过有限次反射后由所述扩散板一侧向外出射。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的显示装置中，所述灯条包括：电路板和连接在所述电路板一侧的多个发光二极管；
所述灯条的延伸方向平行于所述扩散板所在平面，所述电路板所在平面与所述扩散板所在平面的夹角为锐角，所述发光二极管位于所述电路板面向所述反射板的一侧。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的显示装置中，所述反射板包括：中央区域和包围所述中央区域的边缘区域；所述边缘区域向所述扩散板一侧折起与所述扩散板的边缘相接触；
所述支架设置在所述反射板的中央区域内。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的显示装置中，所述背光模组包括：多个所述灯条；
两个所述灯条构成一个灯条组，所述灯条组安装在同一组支架上；
所述灯条组中的两个所述灯条的延伸方向相同，且两个所述灯条的其中一个侧边相互接触，两个所述灯条关于第一平面对称设置；所述第一平面包含所述灯条相互接触的侧边，且所述第一平面与所述扩散板所在平面相互垂直。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的显示装置中，所述显示装置包括多个所述灯条组，且各所述灯条组的延伸方向相同；
所述反射板在相邻两个所述灯条组之间包括向所述扩散板一侧凸起的凸起棱，所述凸起棱的棱向延伸方向与所述灯条组的延伸方向平行；
所述凸起棱至少包括两个相对于所述扩散板所在平面倾斜的斜面，所述斜面与相邻的所述灯条组对应设置，所述斜面用于将对应的所述灯条组入射的光线向所述扩散板一侧反射。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的显示装置中，所述显示装置还包括：位于所述扩散板背离所述部分反射部分透过层一侧表面的遮光结构，所述遮光结构设置于所述扩散板的设定区域，所述设定区域的出射光强大于预设阈值。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的显示装置中，所述灯条还包括：位于所述电路板背离所述发光二极管一侧的散热器，所述散热器通过导热胶与所述电路板粘接。
优选的，所述支架为透明支架。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的显示装置中，所述反射板包括基板以及涂覆于所述基板背离所述背板一侧表面的白色油墨。
第二方面，本发明实施例提供一种背光模组，包括：
背板，位于所述背板表面的反射板，位于所述反射板背离所述背板一侧的扩散板，位于所述扩散板面向所述反射板一侧表面的部分反射部分透过层，固定于所述反射板上的支架，以及安装在所述支架上的灯条；所述反射板与所述扩散板构成中空的腔体；
所述支架，用于支撑所述灯条，使所述灯条与所述反射板及所述部分反射部分透过层均存在设定距离；
所述反射板和所述部分反射部分透过层，用于将所述灯条的部分出射光线在所述腔体内经过有限次反射后由所述扩散板一侧向外出射。
本发明的有益效果如下：
本发明提供的背光模组包括：背板，位于背板表面的反射板，位于反射板背离背板一侧的扩散板，位于扩散板面向反射板一侧表面的部分反射部分透过层，固定于反射板上的支架，以及安装在所述支架上的灯条；反射板与扩散板构成中空的腔体；支架用于支撑所述灯条，使灯条与反射板及部分反射部分透过层均存在设定距离；反射板和部分反射部分透过层，用于将灯条的部分出射光线在腔体内经过有限次反射后由扩散板一侧向外出射。灯条出的光线可以在上述腔体内循环反射后出射，腔体为灯条提供了足够的混光距离，最终由扩散板出射光均匀出射，为显示装置提供了均匀的背光。由于灯条被支架架空在腔体内，背板造型不受灯条限制，可以设计为非平面结构，满足显示装置的美观需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的显示装置的剖面结构示意图之一；
图2a为本发明实施例提供的灯条的结构示意图之一；
图2b为本发明实施例提供的显示装置的剖面结构示意图之二；
图3为本发明实施例提供的显示装置的剖面结构示意图之三；
图4为本发明实施例提供的显示装置的剖面结构示意图之四；
图5为本发明实施例提供的显示装置的剖面结构示意图之五；
图6a为本发明实施例提供的灯条的结构示意图之二；
图6b为本发明实施例提供的灯条的结构示意图之三；
图7为本发明实施例提供的背光模组的剖面结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
第一方面，本发明提供一种显示装置。请参考图1，为本发明实施例提供的显示装置的剖面结构示意图。如图1所示，该显示装置包括背光模组100和位于背光模组100出光侧的显示面板200。背光模组100包括：背板101，位于背板101表面的反射板102，位于反射板102背离背板101一侧的扩散板104，位于扩散板104面向反射板102一侧表面的部分反射部分透过层103，固定于反射板102上的支架105，以及安装在支架105上的灯条106；反射板102与扩散板104构成中空的腔体。
如图1所示，背板101的结构不再局限于平面背板，可以设计成各种非平面结构，以满足显示装置的美观需求。支架105用于支撑灯条106，使灯条106与反射板102及部分反射部分透过层103均存在设定距离。具体的，可以将灯条106延伸方向的两端分别用两个支架105固定，固定方式可以用机械固定或者粘合剂粘接。通过这种方式，灯条106相当于被架空在腔体内，它距离反射板102和部分反射部分透过层103的距离，可以通过光学仿真软件进行优化计算。入射到部分反射部分透过层103的光线，在介质表面同时发生反射和折射，部分光线透过该层进入到扩散板104，部分光线被反射回腔体内。具体的透射反射比可以根据实际情况合理的设置。因此，如图1所示，灯条106出射的光线会在反射板102和部分反射部分透过层103之间反射，经过有限次反射振荡后会经过部分反射部分透过层103向扩散板104一侧出射。灯条出射的光线在腔体内经过多次反射，而反射路径的长度可以等效为光源的混光距离，因此该腔体为光源提供了足够的混光距离，最终进入扩散板104时进行了充分的混光，从扩散板104表面均匀的出射。同时，采用灯条悬空在腔内的技术方案，使得背板不再局限于平面结构，从而使显示装置也可以呈现出新颖的造型。
若灯条106平行于扩散板设置，那么它发出的光线直接入射到部分反射部分透过层103上，会导致部分光线未经腔内反射直接进入到扩散板104，若这部分出射光线之前在腔内传播的距离不够长，就不能进行充分的混光，进而导致最终扩散板104出射的光线亮度不均匀。因此，灯条106的发光方向可以设置为朝向反射板102一侧。如图2a所示，灯条106包括电路板1061和连接在电路板一侧的多个发光二极管1062，灯条106延伸的方向即图2a所示发光二极管1062排列的方向。请参考图2b，为本发明实施例提供的显示装置的剖面结构示意图之二。如图2b所示，在显示装置中，灯条延伸的方向(垂直纸面的方向)平行于扩散板104所在的平面，而电路板1061所在平面(也即灯条106所在平面)与扩散板104所在平面的夹角为锐角，发光二极管1062位于电路板1061面向反射板102的一侧，于是发光二极管1062发出的光线射向反射板102。
在图2b所示的结构中，发光二极管1062发出的光线首先入射到反射板102上，继而反射到扩散板104一侧。光线首次到达部分反射部分透过层103所传播的距离仍可以满足混光距离的要求，由此，可以优化灯条出射光的混光效果，提高背光亮度的均匀性。
在上述显示装置的结构中，反射板102可以由中央区域和包围中央区域的边缘区域组成，其中边缘区域向扩散板104一侧折起并与扩散板104的边缘相接触，而支架均设置在反射板102的中央区域内。由反射板102和部分反射部分透过层103构成的腔体，其剖面类似一个上宽下窄的梯形结构，上方是部分反射部分透过层103，而下方是反射板102的中央区域。发光二极管1062发出的光线，入射到反射板102中央区域上时，会被反射回腔内并射向反射板102的边缘区域或者部分反射部分透过层103；光线入射到部分反射部分透过层103上时，部分光线进入到扩散层104中，部分光线被反射回腔内继续反射振荡。发光二极管1062发出的近似平行于扩散板104的大角度出射光线入射在反射板102的边缘区域时，呈斜面设置的反射板102的边缘区域可以将大角度光线向部分反射部分透过层103一侧反射，由此提高光利用率。
光线在腔体内多次循环反射后，腔体内的反射光光强随着反射次数逐渐衰减，经过有限次反射后，发光二极管出射的大部分光线最终由部分反射部分透过层103向扩散板一侧向外出射，且出射光的混光效果好，出光强度相对均匀。
请参考图3，为本发明实施例提供的显示装置的剖面结构示意图之三。如图3所示，背光模组100包括多个灯条106。每两个灯条106构成一个灯条组，它们安装在同一组支架105上；灯条组中的两个灯条的延伸方向相同(均匀垂直于纸面的方向)，且两个灯条106的其一中个侧边相互接触，这两个灯条还关于第一平面对称设置；第一平面包含灯条相互接触的侧边，且与扩散板104所在平面相互垂直，第一平面即图3中过虚线AA’且垂直纸面的平面。图3中仅示意性的表示出灯条组与支架105是固定在一起的，因此本发明也不限定支架105的具体结构，以及支架105与灯条组的固定方式，任何可能的固定方法均在本发明的保护范围内。同时，本发明提供一种可行的方式，利用顶部具有V型槽的支架，将两个灯条106分别固定在V型槽两个侧边上。
通过图3所示的结构，将两个灯条106组合固定，可以在有限的空间内设置更多的灯条，充分提高背光模组的光通量。并且，对称设置的灯条组相对于单边设置的灯条而言，发光光型亦呈现对称性分布，经过腔体的混光后可以进一步提高背光的均匀性。
当显示装置的尺寸较大时，所需的灯条也较多。请参考图4，为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之四。如图4所示，显示装置包括多个灯条组，且各灯条组的延伸方向均为垂直于纸面的方向。反射板102在相邻两个灯条组之间包括向扩散板104一侧凸起的凸起棱(即图4中的中央反射板凸起的三角结构)，凸起棱的棱向延伸方向与灯条组的延伸方向平行；凸起棱至少包括两个相对于扩散板104所在平面倾斜的斜面，该斜面与相邻的灯条组对应设置，用于将对应的灯条组入射的光线向扩散板104一侧反射。图4中只示意出一个斜面对其对应的灯条发出的光线进行反射的情况，该凸起的斜面可以使与其对应的灯条发出的平行于扩散板104的光线反射到部分反射部分透过层103，避免其在腔体内形成死循环，提高了光利用率和背光整体的均匀性。此外，该凸起棱还可以是梯形结构或其它具有上述斜面的结构，同样可以起到上述作用，在此不做限定。
在上述任一结构中，仍然可能存在扩散板104出光侧的光强度不一致的情况，若能适当降低光强度相对较大区域出射光强，则可进一步提高背光均匀度。请参考图5，为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之五。如图5所示，显示装置还包括位于扩散板104背离部分反射部分透过层103一侧表面的遮光结构107，遮光结构107设置于扩散板104的设定区域，设定区域的出射光强大于预设阈值。遮光结构107可以对设定区域的出射光强进行衰减，不同区域的遮光结构对光强的衰减系数也可以不同。在具体实施时，遮光结构107可以是灰色油墨形成的网点，网点的尺寸越大，分布越密集，对光强的衰减系数就越大。通过对出光面实际光强分布进行拟合分析，合理设置各区域的网点，适当减弱部分区域原本过亮的光线，进一步提高了背光的均匀性。
通常，灯条的发热应该及时的被导出，以保证发光的稳定性。请参考图6a和图6b，为本发明实施例提供的灯条的结构示意图，其中图6a为剖面结构示意图，图6b为立体图。两个灯条106构成的灯条组固定在同一组支架105上。电路板1061背离发光二极管(图6a中未示出)的一侧通过导热胶1063与散热器1064粘接。导热胶1063的材料可以是导热硅脂。散热器1064的表面还可以涂覆反射层，使入射到散热器1064上的光线反射回腔内，减少光损。散热器1064可以快速的导出灯条产生的热量，保证背光模组的稳定性。
此外，在上述任一装置中，光线在腔体内循环时，可能碰触到支架。采用透明材料制作支架，例如聚丙烯酸甲酯，避免支架遮挡腔体光线，从而进一步提供背光的均匀性。
在上述任一装置中，反射板102可以由基板以及涂覆于基板背离背板101一侧表面的白色油墨构成。可行的一种实施方式中，反射板102的基板材质为聚碳酸酯，其表面涂布一层反射率达97％的白色高反油墨，并根据悬空灯板出光分布进行反射板结构匹配设计，以保证光线均匀反射，提高背光均匀性。
第二方面，本发明提供一种背光模组。请参考图7，为本发明提供的背光模组的剖面结构示意图。如图7所示，该背光模组100包括：背板101，位于背板101表面的反射板102，位于反射板102背离背板101一侧的扩散板104，位于扩散板104面向反射板102一侧表面的部分反射部分透过层103，固定于反射板102上的支架105，以及安装在支架上的灯条106；反射板102与扩散板104构成中空的腔体；支架105用于支撑灯条106，使灯条106与反射板102及部分反射部分透过层103均存在设定距离；反射板102和部分反射部分透过层103，用于将灯条106的部分出射光线在腔体内经过有限次反射后由扩散板104一侧向外出射。
本发明实施例提供的上述背光模组100可以是本发明实施例提供的显示装置中的背光模组100任一可能的结构，其具体实施方式和工作原理可参见显示装置的具体实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的背光模组包括：背板，位于背板表面的反射板，位于反射板背离背板一侧的扩散板，位于扩散板面向反射板一侧表面的部分反射部分透过层，固定于反射板上的支架，以及安装在所述支架上的灯条；反射板与扩散板构成中空的腔体；支架用于支撑所述灯条，使灯条与反射板及部分反射部分透过层均存在设定距离；反射板和部分反射部分透过层，用于将灯条的部分出射光线在腔体内经过有限次反射后由扩散板一侧向外出射。灯条出的光线可以在上述腔体内循环反射后出射，腔体为灯条提供了足够的混光距离，最终由扩散板出射光均匀出射，为显示装置提供了均匀的背光。由于灯条被支架架空在腔体内，背板造型不受灯条限制，可以设计为非平面结构，满足显示装置的美观需求。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包括背光模组和位于背光模组出光侧的显示面板，其中，所述背光模组包括：背板，位于所述背板表面的反射板，位于所述反射板背离所述背板一侧的扩散板，位于所述扩散板面向所述反射板一侧表面的部分反射部分透过层，固定于所述反射板上的支架，以及安装在所述支架上的灯条；所述反射板与所述扩散板构成中空的腔体；
所述支架，用于支撑所述灯条，使所述灯条与所述反射板及所述部分反射部分透过层均存在设定距离；
所述反射板和所述部分反射部分透过层，用于将所述灯条的部分出射光线在所述腔体内经过有限次反射后由所述扩散板一侧向外出射。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述灯条包括：电路板和连接在所述电路板一侧的多个发光二极管；
所述灯条的延伸方向平行于所述扩散板所在平面，所述电路板所在平面与所述扩散板所在平面的夹角为锐角，所述发光二极管位于所述电路板面向所述反射板的一侧。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述反射板包括：中央区域和包围所述中央区域的边缘区域；所述边缘区域向所述扩散板一侧折起与所述扩散板的边缘相接触；
所述支架设置在所述反射板的中央区域内。
4.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述背光模组包括：多个所述灯条；
两个所述灯条构成一个灯条组，所述灯条组安装在同一组支架上；
所述灯条组中的两个所述灯条的延伸方向相同，且两个所述灯条的其中一个侧边相互接触，两个所述灯条关于第一平面对称设置；所述第一平面包含所述灯条相互接触的侧边，且所述第一平面与所述扩散板所在平面相互垂直。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括多个所述灯条组，且各所述灯条组的延伸方向相同；
所述反射板在相邻两个所述灯条组之间包括向所述扩散板一侧凸起的凸起棱，所述凸起棱的棱向延伸方向与所述灯条组的延伸方向平行；
所述凸起棱至少包括两个相对于所述扩散板所在平面倾斜的斜面，所述斜面与相邻的所述灯条组对应设置，所述斜面用于将对应的所述灯条组入射的光线向所述扩散板一侧反射。
6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：位于所述扩散板背离所述部分反射部分透过层一侧表面的遮光结构，所述遮光结构设置于所述扩散板的设定区域，所述设定区域的出射光强大于预设阈值。
7.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述灯条还包括：位于所述电路板背离所述发光二极管一侧的散热器，所述散热器通过导热胶与所述电路板粘接。
8.如权利要求1-7任一项所述的显示装置，其特征在于，所述支架为透明支架。
9.如权利要求1-7任一项所述的显示装置，其特征在于，所述反射板包括基板以及涂覆于所述基板背离所述背板一侧表面的白色油墨。
10.一种背光模组，其特征在于，包括：
背板，位于所述背板表面的反射板，位于所述反射板背离所述背板一侧的扩散板，位于所述扩散板面向所述反射板一侧表面的部分反射部分透过层，固定于所述反射板上的支架，以及安装在所述支架上的灯条；所述反射板与所述扩散板构成中空的腔体；
所述支架，用于支撑所述灯条，使所述灯条与所述反射板及所述部分反射部分透过层均存在设定距离；
所述反射板和所述部分反射部分透过层，用于将所述灯条的部分出射光线在所述腔体内经过有限次反射后由所述扩散板一侧向外出射。
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