CN117389081A - 背光模组和显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种背光模组和显示装置，其中，背光模组包括：第一导光板；第一光源，设置于第一导光板的入光侧；光学防窥结构，设置于第一导光板的出光侧；第二导光板，设置于光学防窥结构的背离第一导光板的一侧；第二光源，设置于第二导光板的入光侧；单向透光组，设置于第二导光板和光学防窥结构之间，单向透光组用于透过从光学防窥结构射入的至少部分光线且反射从第二导光板射入的至少部分光线。本申请实施例的技术方案可以减小背光模组在共享态下的亮度损失，有效提升显示装置的亮度，从而提升显示效果，满足用户需求，且成本较低。

Description

背光模组和显示装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光模组和显示装置。

背景技术

目前，人们在不同场景下对显示装置视角的要求不同。例如，当多人在不同角度均需要观看显示画面时，要求显示装置具有宽视角，使显示装置处于共享态；当显示画面内容需保密，仅使用者自身可以观看时，要求显示装置具有窄视角，使显示装置处于防窥态。相关技术中，显示装置在处于共享态时的亮度较低，显示效果较差。

发明内容

本申请实施例提供一种背光模组和显示装置，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。

作为本申请实施例的一个方面，本申请实施例提供一种背光模组，包括：第一导光板；第一光源，设置于第一导光板的入光侧；光学防窥结构，设置于第一导光板的出光侧；第二导光板，设置于光学防窥结构的背离第一导光板的一侧；第二光源，设置于第二导光板的入光侧；单向透光组，设置于第二导光板和光学防窥结构之间，单向透光组用于透过从光学防窥结构射入的至少部分光线且反射从第二导光板射入的至少部分光线。

在一种实施方式中，单向透光组包括多个膜层，多个膜层沿第二导光板和光学防窥结构的排布方向排布；其中，面向第二导光板设置的膜层的折射率大于面向光学防窥结构设置的膜层的折射率。

在一种实施方式中，沿第二导光板朝向光学防窥结构的方向，多个膜层的折射率逐渐减小。

在一种实施方式中，膜层的数量为50～100。

在一种实施方式中，各膜层的厚度为2μm～6μm。

在一种实施方式中，单向透光组的厚度为0.2mm～0.3mm。

在一种实施方式中，光学防窥结构包括平行设置的多个阻光墙，多个阻光墙沿第一光源和第一导光板的排布方向间隔排布，相邻两个阻光墙之间形成透光区，各阻光墙的靠近透光区的侧面为吸光面或反光面。

在一种实施方式中，在阻光墙的侧面为吸光面的情况下，阻光墙由吸光材料制备而成，或者阻光墙的侧面设置有由吸光材料制备而成的吸光层，以形成吸光面；在阻光墙的侧面为反光面的情况下，阻光墙由反光材料制备而成，或者阻光墙的侧面设置有由反光材料制备而成的反光层，以形成反光面。

在一种实施方式中，第二导光板的面向光学防窥结构的一侧表面设置有多个导光网点，单向透光组设置于导光网点所在表面。

在一种实施方式中，导光网点的直径小于或等于50μm。

作为本申请实施例的另一个方面，本申请实施例提供一种显示装置，包括上述任一实施方式的背光模组。

本申请实施例采用上述技术方案可以减小背光模组在共享态下的亮度损失，有效提升显示装置的亮度，从而提升显示效果，满足用户需求，且成本较低。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1示出一种背光模组在处于防窥态下的光路示意图；

图2示出图1中所示的背光模组在处于共享态下的光路示意图；

图3示出根据本申请实施例的背光模组的结构示意图；

图4示出图3中所示的背光模组在处于防窥态下的光路示意图；

图5示出图3中所示的背光模组在处于共享态下的光路示意图；

图6示出根据本申请实施例的单向透光组的一光路示意图；

图7示出根据本申请实施例的单向透光组的另一光路示意图；

图8示出根据本申请实施例的显示装置的结构示意图。

附图标记说明：

100：背光模组；110：第一导光板；120：第一光源；130：光学防窥结构；131：阻光墙；132：透光区；140：第二导光板；150：第二光源；160：单向透光组；161：膜层；170：光学膜材；

200：显示装置；201：显示面板；2011：阵列基板；2012：对置基板；2013：液晶层。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本申请的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

图1示出一种背光模组在处于防窥态下的光路示意图；图2示出图1中所示的背光模组在处于共享态下的光路示意图。如图1和图2所示，背光模组100包括第一导光板110、第一光源120、光学防窥结构130、第二导光板140和第二光源150。其中，第一光源120设置于第一导光板110的入光侧。光学防窥结构130设置于第一导光板110的出光侧。第二导光板140设置于光学防窥结构130的背离第一导光板110的一侧。第二光源150设置于第二导光板140的入光侧。

在背光模组100处于防窥态下，第一光源120开启，第二光源150关闭。第一光源120发射的光线经第一导光板110导光后进入光学防窥结构130，然后在光学防窥结构130的作用下形成准直光，实现视角收缩，使显示装置处于防窥态。在背光模组100处于共享态下，第一光源120和第二光源150均开启。第一光源120发射的光线经第一导光板110导光后进入光学防窥结构130，然后在光学防窥结构130的作用下形成准直光。同时第二光源150发射的光线经第二导光板140导光后射出，从而增大视角，使显示装置处于共享态。在背光模组100处于共享态的情况下，亮度损失严重，导致显示装置的显示亮度较低，无法满足用户需求。针对这一问题，可以采用以下两种方式来增加显示装置的显示亮度：第一种方式：增加光学膜材；第二种方式：增加第一光源120和/或第二光源150的电流，以及增加第一光源120和/或第二光源150中的LED数量。然而，上述第一种方式可能会破坏显示装置在防窥态下的视角，降低显示装置显示的保密性。第二种方式会增加背光模组100的成本，且影响散热。

为解决上述问题，本申请第一方面提供了一种背光模组。图3示出根据本申请实施例的背光模组的结构示意图。如图3所示，该背光模组100包括第一导光板110、第一光源120、光学防窥结构130、第二导光板140、第二光源150和单向透光组160。

其中，第一光源120设置于第一导光板110的入光侧。光学防窥结构130设置于第一导光板110的出光侧。第二导光板140设置于光学防窥结构130的背离第一导光板110的一侧。第二光源150设置于第二导光板140的入光侧。

示例性地，第一导光板110和第二导光板140可以由高透光材料制备而成，以使第一导光板110和第二导光板140的透明度可以大于预设透明度，使光线可以顺利射出。例如：第一导光板110和第二导光板140的材料可以为甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate，MMA)和苯乙烯(Styrene Monomer，SM)为主要原料所合成的透明共聚合物、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(Poly(methyl methacrylate)，PMMA)或玻璃等。第一光源120和第二光源150可以不同侧设置。其中，第一光源120和第二光源150可以为LED灯条，但不限于此。

示例性地，第一导光板110可以包括第一入光侧面、第一反射侧面、第一反射底面和第一出光面。其中，第一入光侧面和第一反射侧面相对设置。第一光源120位于第一入光侧面的背离第一反射侧面的一侧。第一反射底面和第一出光面相对设置。第一反射底面连接于第一入光侧面的底端和第一反射侧面的底端。第一出光面连接于第一入光侧面的顶端和第一反射侧面的顶端。第二导光板140可以包括第二入光侧面、第二反射侧面、第二反射底面和第二出光面。其中，第二入光侧面和第二反射侧面相对设置。第二光源150位于第二入光侧面的背离第二反射侧面的一侧。第二反射底面和第二出光面相对设置。第二反射底面连接于第二入光侧面的底端和第二反射侧面的底端。第二出光面连接于第二入光侧面的顶端和第二反射侧面的顶端。光学防窥结构130可以位于第一出光面和第二反射底面之间。

单向透光组160设置于第二导光板140和光学防窥结构130之间，单向透光组160用于透过从光学防窥结构130射入的至少部分光线且反射从第二导光板140射入的至少部分光线。

示例性地，单向透光组160可以位于第二反射底面和光学防窥结构130之间。图4示出图3中所示的背光模组100在处于防窥态下的光路示意图；图5示出图3中所示的背光模组100在处于共享态下的光路示意图。如图4所示，在背光模组100处于防窥态下，第一光源120开启，第二光源150关闭。第一光源120发射的光线经第一导光板110导光后从第一出光面射出，进入光学防窥结构130。在光学防窥结构130的作用下，大视角光线被吸收，准直光线透过光学防窥结构130进入单向透光组160。由于单向透光组160用于透过从光学防窥结构130射入的至少部分光线，因此从光学防窥结构130射入单向透光组160的至少部分光线可以透光单向透光组160，并最终从第二导光板140的第二出光面射出。

如图5所示，在背光模组100处于共享态下，第一光源120和第二光源150均开启。第一光源120发射的光线经第一导光板110导光后从第一出光面射出，进入光学防窥结构130。在光学防窥结构130的作用下，大视角光线被吸收，准直光线透过光学防窥结构130和单向透光组160，最终从第二出光面射出。第二光源150发射的光线经第二导光板140导光后，一部分光线从第二出光面射出，另一部分光线从第二反射底面进入单向透光组160。由于单向透光组160用于反射从第二导光板140射入的至少部分光线，因此从第二导光板140射入的至少部分光线可以在单向透光组160处发生反射，反射后的光线可以从第二出光面射出。

可选地，光学防窥结构130和第一导光板110之间可以设置有光学膜材170，光学膜材170可以包括反射膜、增透膜、偏振膜和光学微透镜膜中的至少一种。

根据本申请实施例的背光模组100，通过在第二导光板140和光学防窥结构130之间设置单向透光组160，并使单向透光组160用于透过从光学防窥结构130射入的至少部分光线且反射从第二导光板140射入的至少部分光线，可以减小背光模组100在共享态下的亮度损失，有效提升显示装置的亮度，从而提升显示效果，满足用户需求，且成本较低。

图6示出根据本申请实施例的单向透光组160的一光路示意图；图7示出根据本申请实施例的单向透光组160的另一光路示意图。在一种实施方式中，结合图3、图6和图7，单向透光组160可以包括多个膜层161，多个膜层161沿第二导光板140和光学防窥结构130的排布方向排布；其中，面向第二导光板140设置的膜层161的折射率大于面向光学防窥结构130设置的膜层161的折射率。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。例如，膜层161的数量可以为50～100(包括端点值)，但不限于此。

示例性地，单向透光组160可以为多个膜层161复合而成的复合膜。其中，各膜层161的厚度可以相等，也可以不相等。例如，单向透光组160的总厚度可以为0.2mm～0.3mm(包括端点值)，各膜层161的厚度可以为2μm～6μm(包括端点值)，但不限于此。

示例性地，沿第二导光板140朝向光学防窥结构130的方向，多个膜层161可以分别为膜层N1、膜层N2……膜层Nm。其中，m为大于等于2的整数。其中，面向第二导光板140设置的膜层161为膜层N1，面向光学防窥结构130设置的膜层161为膜层Nm。因此，膜层N1的折射率大于膜层Nm的折射率。在背光模组100处于共享态下，第二光源150发射的光线经第二导光板140导光后，一部分光线从第二出光面射出，另一部分光线从第二反射底面进入单向透光组160。进入单向透光组160的光线依次经过膜层N1至膜层Nm，每个膜层161均可以对光线进行反射和折射。由于膜层N1的折射率大于膜层Nm的折射率，进入膜层Nm的光线的入射角大于进入膜层N1的光线的入射角。在进入膜层Nm的光线的入射角大于等于临界角的情况下，可以达到全反射的效果，从而可以避免光线损失，提升显示亮度。

在背光模组100处于防窥态或共享态下，第一光源120发射的光线依次经过第一导光板110和光学防窥结构130后，进入单向透光组160。进入单向透光组160的光线依次经过膜层Nm至膜层N1，每个膜层161均可以对光线进行反射和折射。由于膜层N1的折射率大于膜层Nm的折射率，进入膜层N1的光线的入射角小于进入膜层Nm的光线的入射角，使光线易于透射穿过单向透光组160，且进一步减小显示装置的视角。

本实施例中，通过使面向第二导光板140设置的膜层161的折射率大于面向光学防窥结构130设置的膜层161的折射率，一方面，使单向透光组160可以在背光模组100处于共享态的情况下反射从第二导光板140射入的至少部分光线，从而提升显示亮度；另一方面，使单向透光组160更容易透过光线，且可以进一步减小显示装置的视角，提高显示装置显示的保密性。

在一种实施方式中，参照图3、图6和图7，沿第二导光板140朝向光学防窥结构130的方向，多个膜层161的折射率逐渐减小。

在背光模组100处于防窥态下，第一光源120发射的光线依次经过第一导光板110导光和光学防窥结构130后，进入单向透光组160。进入单向透光组160的光线依次经过膜层Nm至膜层N1，每个膜层161均可以对光线进行反射和折射。由于沿第二导光板140朝向光学防窥结构130的方向，多个膜层161的折射率逐渐减小，光线在经过膜层Nm至膜层N1时的入射角逐渐减小，从而可以有效减小显示装置的视角。

在背光模组100处于共享态下，第一光源120发射的光线依次经过第一导光板110导光和光学防窥结构130后，进入单向透光组160。进入单向透光组160的光线依次经过膜层Nm至膜层N1，且入射角逐渐减小，使光线更易透射而过。第二光源150发射的光线经第二导光板140导光后，一部分光线从第二出光面射出，另一部分光线从第二反射底面进入单向透光组160。进入单向透光组160的光线依次经过膜层N1至膜层Nm，每个膜层161均可以对光线进行反射和折射。由于沿第二导光板140朝向光学防窥结构130的方向，多个膜层161的折射率逐渐减小，光线在经过膜层N1至Nm的入射角逐渐增大。光线在到达Nm层时的入射角可以大于等于临界角，从而达到全反射的效果。

本实施例中，通过使沿第二导光板140朝向光学防窥结构130的方向，多个膜层161的折射率逐渐减小，使从第二导光板140射入单向透光组160的光线的入射角可以逐渐增大，从而使光线可以发生全反射，进一步提升显示亮度。另外，从光学防窥结构130射入单向透光组160的光线的入射角可以逐渐减小，从而进一步减小显示装置的视角，提高显示装置显示的保密性。

在一种实施方式中，如图3-图5所示，光学防窥结构130可以包括平行设置的多个阻光墙131，多个阻光墙131沿第一光源120和第一导光板110的排布方向间隔排布，相邻两个阻光墙131之间形成透光区132，各阻光墙131的靠近透光区132的侧面为吸光面或反光面。

在一个示例中，当阻光墙131的靠近透光区132的侧面为吸光面时，可以通过多种方式实现。例如：各阻光墙131可以为由吸光材料制备的阻光墙131，这样，阻光墙131的靠近透光区132的侧面自然形成吸光面；或者，各阻光墙131的靠近透光区132的侧面可以设置有由吸光材料制备的吸光层，以形成吸光面。其中，各阻光墙131的横截面的形状可以为矩形。阻光墙131具有一定的厚度，照射在任一阻光墙131的吸光面的光线都会被吸光面吸收，进而无法通过光学防窥结构130，起到了收缩视角，提升显示装置显示的保密性的作用。未照射到吸光面上的光线则可以穿过透光区132，从而通过光学防窥结构130。

在另一个示例中，当阻光墙131的靠近透光区132的侧面为反光面时，可以通过多种方式实现。例如：各反光面可以为由反光材料制备的阻光墙131，这样，阻光墙131的靠近透光区132的侧面自然形成反光面；或者，各阻光墙131的靠近透光区132的侧面可以设置有由反光材料制备的反光层，以形成反光面。其中，各阻光墙131的横截面的形状可以为三角形或梯形，且沿第一导光板110朝向第二导光板140的方向，阻光墙131的宽度逐渐增大(图未示出)。射入透光区132的光线中，入射方向与光学防窥结构130的厚度方向之间的夹角大于预设值的光线会被该透光区132对应的两个反光面反射，无法通过光学防窥结构130，从而同样可以收缩视角，提升显示装置显示的保密性。

在一种实施方式中，第二导光板140的面向光学防窥结构130的一侧表面设置有多个导光网点，单向透光组160设置于导光网点所在表面。例如，多个导光网点可以设置于第二导光板140的第二反射底面。

本实施例中，通过设置上述的多个导光网点，在背光模组100处于共享态的情况下，部分光线从第二导光板140的出光面(即上述第二出光面)射出，另一部分光线从第二导光板140的朝向单向透光组160的表面(即上述第二反射底面)射出，设置于该表面上的多个导光网点可以将光线进行散射，从而可以提升光线的均匀性。可选地，导光网点的直径小于或等于50μm，以避免影响显示效果。

本申请第二方面提供了一种显示装置。图8示出根据本申请实施例的显示装置的结构示意图。如图8所示，该显示装置200包括显示面板201和上述任一实施方式的背光模组100，显示面板201设置于背光模组100的第二导光板140的出光侧。其中，显示装置200可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

示例性地，显示面板201可以包阵列基板2011、对置基板2012和液晶层2013。阵列基板2011和对置基板2012相对设置，液晶层2013设置于阵列基板2011和对置基板2012之间。背光模组100可以位于阵列基板2011的背离对置基板2012的一侧。

上述实施例的背光模组100和显示装置200的其他构成可以采用于本领域普通技术人员现在和未来知悉的各种技术方案，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，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多个该特征。

在本申请中，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，还可以是通信；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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种背光模组，其特征在于，包括：

第一导光板；

第一光源，设置于所述第一导光板的入光侧；

光学防窥结构，设置于所述第一导光板的出光侧；

第二导光板，设置于所述光学防窥结构的背离所述第一导光板的一侧；

第二光源，设置于所述第二导光板的入光侧；

单向透光组，设置于所述第二导光板和所述光学防窥结构之间，所述单向透光组用于透过从所述光学防窥结构射入的至少部分光线且反射从所述第二导光板射入的至少部分光线。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述单向透光组包括多个膜层，所述多个膜层沿所述第二导光板和所述光学防窥结构的排布方向排布；其中，面向所述第二导光板设置的膜层的折射率大于面向所述光学防窥结构设置的膜层的折射率。

3.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，沿所述第二导光板朝向所述光学防窥结构的方向，所述多个膜层的折射率逐渐减小。

4.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，所述膜层的数量为50～100。

5.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于，各所述膜层的厚度为2μm～6μm。

6.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述单向透光组的厚度为0.2mm～0.3mm。

7.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述光学防窥结构包括平行设置的多个阻光墙，所述多个阻光墙沿所述第一光源和所述第一导光板的排布方向间隔排布，相邻两个所述阻光墙之间形成透光区，各所述阻光墙的靠近所述透光区的侧面为吸光面或反光面。

8.根据权利要求7所述的背光模组，其特征在于，在所述阻光墙的侧面为吸光面的情况下，所述阻光墙由吸光材料制备而成，或者所述阻光墙的侧面设置有由吸光材料制备而成的吸光层，以形成所述吸光面；

在所述阻光墙的侧面为反光面的情况下，所述阻光墙由反光材料制备而成，或者所述阻光墙的侧面设置有由反光材料制备而成的反光层，以形成所述反光面。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的背光模组，其特征在于，所述第二导光板的面向所述光学防窥结构的一侧表面设置有多个导光网点，所述单向透光组设置于所述导光网点所在表面。

10.根据权利要求9所述的背光模组，其特征在于，所述导光网点的直径小于或等于50μm。

11.一种显示装置，其特征在于，包括：

如权利要求1-10中任一项所述的背光模组；

显示面板，设置于所述背光模组的第二导光板的出光侧。