CN107561774B

CN107561774B - 侧入式背光模组以及显示装置

Info

Publication number: CN107561774B
Application number: CN201710727988.5A
Authority: CN
Inventors: 刘欣; 樊为; 沈思宽; 李霞
Original assignee: Shenzhen Skyworth RGB Electronics Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Skyworth RGB Electronics Co Ltd
Priority date: 2017-08-23
Filing date: 2017-08-23
Publication date: 2020-07-31
Anticipated expiration: 2037-08-23
Also published as: CN107561774A

Abstract

本发明公开一种侧入式背光模组以及显示装置，所述侧入式背光模组包括背板、反射片、背光源以及导光板，所述反射片设置于所述背板与所述导光板之间，所述导光板包括依次层叠设置的第一导光层、PET板以及第二导光层，所述第一导光层靠近所述反射片设置，所述背光源靠近所述第一导光层的侧面设置，所述PET板为透明PET板，所述PET板的折射率大于所述第一导光层和所述第二导光层的折射率。本发明中，光能从第一导光层进入PET板时不存在全反射，光能几乎可以全部进入中间PET板内，大大提高了光能的利用率，从而降低因提升亮度所带来的成本消耗。

Description

侧入式背光模组以及显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示装置，尤其涉及一种侧入式背光模组以及显示装置。

背景技术

液晶显示器具有轻、薄等优点，得到了广泛的应用，而背光模组是为液晶显示器提供光源的装置，背光模组根据光源放置位置的不同分为直下式背光模组和侧入式背光模组。侧入式背光模组由背板、中框、反射片、导光板、膜片、LED灯条等部件组成。其中，LED灯条为线光源，其光能需要通过导光板及其底部的网点转换为面光源。导光板常用的材质为PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等，从理论上分析，其折射率为1.49，远大于空气，换算为全反射的临界角仅有42°，也就是说，仅有出射角度在±42°以内的光能可以摆脱导光板形成有效光能。可见，传统的导光板光能利用率较低，因此，为了满足项目的亮度指标，需要使用高成本膜片、更高LED驱动电流或者更多LED颗数来进行补偿，增加了成本且降低了系统的可靠性和安全性。

鉴于上述的缺陷，有必要提供一种新的侧入式背光模组。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种侧入式背光模组，旨在解决传统侧入式背光模组光能利用率低的问题。

为实现上述目的，本发明提出的侧入式背光模组包括背板、反射片、背光源以及导光板，所述反射片设置于所述背板与所述导光板之间，所述导光板包括依次层叠设置的第一导光层、PET板以及第二导光层，所述第一导光层靠近所述反射片设置，所述背光源靠近所述第一导光层的侧面设置，所述PET板为透明PET板，所述PET板的折射率大于所述第一导光层和所述第二导光层的折射率。

优选地，所述第一导光层和所述第二导光层均由PMMA材质、MS材质或者PS材质制成。

优选地，所述第二导光层包括朝向所述第一导光层的入光面以及背向所述第一导光层的出光面，所述出光面上设置有磨砂层。

优选地，所述PET板的靠近所述第二导光层的表面设置有三棱柱，所述三棱柱的其中一个侧面与所述入光面平行。

优选地，所述PET板的靠近所述第二导光层的表面设置有三棱柱，所述三棱柱的其中一个侧面与所述入光面垂直。

优选地，所述PET板包括靠近所述第一导光层的第一PET板以及靠近所述第二导光层的第二PET板，所述第一PET板的靠近所述第二PET板的表面设置有一个侧面与所述入光面平行的三棱柱，所述第二PET板的靠近所述第二导光层的表面设置有一个侧面与所述入光面垂直的三棱柱。

优选地，所述背光源包括设于所述背板上的电路板以及与所述电路板连接且靠近所述第一导光层的侧面设置的LED灯。

优选地，所述侧入式背光模组还包括设于所述背板上且靠近所述LED灯的散热条，所述LED灯位于所述散热条与所述第一导光层之间。

优选地，所述散热条为铝条。

另外，本发明还提供一种显示装置，该显示装置上设有所述侧入式背光模组。

本发明技术方案中，导光板包括依次层叠设置的第一导光层、PET板以及第二导光层，第一导光层靠近背板设置，PET板为透明PET板，PET板的折射率大于第一导光层和第二导光层。本发明采用一种夹层式的导光板设计，其上下层由折射率小于PET板的传统材质制成，中间夹层为透明的PET层，光从第一导光层进入PET板时不存在全反射，因而光几乎可以全部进入中间PET板内，大大提高了光能的利用率，从而降低因提升亮度所带来的成本消耗。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的侧入式背光模组的剖视图；

图2为本发明实施例中的侧入式背光模组的光路示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	反射片	2	第一导光层
3	PET板	31	第一PET板
				32	第二PET板	4	第二导光层
41	入光面	42	磨砂层
				5	LED灯	6	散热条

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施例

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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，除非另有明确的限定。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。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种侧入式背光模组，旨在解决传统侧入式背光模组光能利用率低的问题。

请参照图1，本发明的一种实施方式中，侧入式背光模组包括背板(未图示)、反射片1、背光源(未标示)以及导光板(未标示)，反射片1设置于背板与导光板之间，导光板包括依次层叠设置的第一导光层2、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)板3以及第二导光层4，第一导光层2靠近反射片1设置，背光源靠近第一导光层2的侧面设置，PET板3为透明PET板，PET板3的折射率大于第一导光层2和第二导光层4的折射率。

本发明采用一种夹层式的导光板设计，其上下层由折射率小于PET板的传统材质制成，中间夹层为透明的PET板，PET板与第一导光层2和第二导光层4粘附在一起，第一导光层2的底面与反射片1接触，光能从第一导光层2的侧面入射，因为PET板3的折射率大于第一导光层2的折射率，光能从第一导光层2射入PET板3时不存在全反射，因此光几乎可以全部进入中间PET板3内，大大提高了光能的利用率。本发明的侧入式背光模组巧妙地利用第一导光层2和PET板3的相对折射率关系，避开了界面的全反射，大大提高了光能的利用率，从而降低因弥补亮度的不足带来的成本消耗。同时，第一导光层2中不需要设置传统的导光板网点结构，提高了产品的合格率，大大提升导光板生产线的作业效率。并且，由于PET板3本身具有弹性，能起到一定的缓冲作用，可以在一定程度上避免侧入式背光模组运输过程中出现的液晶玻璃擦伤问题。

其中，第一导光层2和第二导光层4均由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)材质、MS(聚丙烯酸酯有机-无机纳米复合材料)材质或者PS(聚苯乙烯)材质制成。PET板3的折射率为1.65，当第一导光层2和第二导光层4均由PMMA材质制成时，由于PMMA的材质折射率为1.49，PET板的材质折射率大于PMMA的折射率。当光能从折射率低的材料射入折射率高的材料时，不会发生全反射，因此，当光能从PMMA射入PET板时不存在全反射，光几乎可以全部进入中间PET板内，大大提高了光能的利用率。同样，当第一导光层2为MS材质或者PS材质制成时，由于MS材质和PS材质的折射率均低于PET材质，同样能够使光能得到充分利用。

另外，第一导光层2和第二导光层4可以由同一种材质制成，也可由不同的材质制成。比如，第一导光层2和第二导光层4可以均由PMMA材质、MS材质或者PS材质制成，也可以第一导光层2由PMMA材质制成，而第二导光层由MS或者PS材质制成。本实施例中，第一导光层2和第二导光层4优选为均由PMMA材质制成。

进一步地，第二导光层4包括朝向第一导光层2的入光面41以及背向第一导光层2的出光面(未表示)，出光面上设置有磨砂层42。出光面上进行磨砂雾化处理后具有磨砂层42，磨砂层42具备传统扩散片的作用，能够使从出光面射出的光能均匀化分布。因为对出光面磨砂雾化处理的工艺简单，所以无需额外的成本，同时，由于不再需要在导光板上设置扩散片，能够使侧入式背光模组更加轻薄。

其中，在一种实施例中，PET板3的靠近第二导光层4的表面设置有三棱柱(未标示)，三棱柱的其中一个侧面与入光面41平行，主要用于汇聚从与入光面41垂直的方向射入三棱柱的光能。在另一种实施例中，PET板3的靠近第二导光层4的表面设置有三棱柱，三棱柱的其中一个侧面与入光面垂直，主要用于汇聚从与入光面41水平的方向射入三棱柱的光能。

而在优选的实施例中，PET板3包括靠近第一导光层2的第一PET板31以及靠近第二导光层4的第二PET板32，第一PET板31的靠近第二PET板32的表面设置有一个侧面与入光面41平行的三棱柱，第二PET板32的靠近第二导光层4的表面设置有一个侧面与入光面41垂直的三棱柱。第一PET板31上的三棱柱主要用于汇聚从与入光面41垂直的方向射入三棱柱的光能，第二PET板32上的三棱柱主要用于汇聚从与入光面41水平的方向射入三棱柱的光能。

其中，第一PET板31和第二PET板32上的三棱柱可以互换，即第二PET板32上的三棱柱主要用于汇聚从与入光面41垂直的方向射入三棱柱的光能，第一PET板31上的三棱柱主要用于汇聚从与入光面41水平的方向射入三棱柱的光能。三棱柱的作用类似于传统棱镜片，但统棱镜片为独立的片材，为保证强度其PET基材一般多为0.3mm左右，而本实施例中的PET板3不需考虑强度问题，PET基材可以薄至0.1mm，在降低成本的同时也可实现轻薄化设计。

进一步地，背光源包括设于背板上的电路板(未图示)以及与电路板连接且靠近第一导光层2的侧面设置的LED灯5。LED灯5正对着第一导光层2的侧面的中间位置，使光能尽可能较均匀地从第一导光层2的侧面射入。

另外，侧入式背光模组还包括设于背板上且靠近LED灯5的散热条6，LED灯5位于散热条6与第一导光层2之间。在靠近LED灯5的位置设置散热条6，能够有效提高LED灯5的散热效率，延长侧入式背光模组的使用时间，提升侧入式背光模组的品质。其中，散热条6优选为铝条，铝条具有重量轻、散热性能好，节能效果好的优点。

下文以最优的实施例为例，对本发明进行具体阐述。在本实施例中，第一导光层2和第二导光层4均由PMMA材质制成。当LED灯5散发的光能从第一导光层2的侧面入射时，经过反射片1的反射作用，光能进入第一导光层2与第一PET板31的界面处，因为PMMA的折射率为1.49，透明PET板3的折射率为1.65，根据光传播原理，光从光疏介质进入光密介质不会发生全反射，所以光能可以顺利进入第一PET板31；第一PET板31上的与入光面41平行的三棱柱和第二PET板上的与入光面41垂直的三棱柱相互作用将光能聚集到±35°左右的范围内，然后进入到第二PET板32和第二导光层4的界面，经过计算，此界面的全反射临界角为64.5°，所以光能可以顺利进入第二导光层4；根据折射原理，边界光线35°经过界面折射后为31.2°，也就是说光能在第二导光层4和空气界面的入射角度为31.2°，经过计算，第二导光层4和空气界面的临界角度为84°，所以光能能够全部顺利射出形成有效光能。

另外，本发明还提供一种显示装置(未图示)，该显示装置上设有如上文所述的侧入式背光模组。该显示装置因为具备如上文所述的侧入式背光模组，其光能利用率高，且在运输过程中能够避免出现擦伤问题，同时该显示装置中的侧入式背光模组将扩散片和棱镜片的功能全部兼容，保留了膜片的效用，省去了膜片的成本，也省去了膜片所占用的空间，能够轻松实现超薄超窄极简化设计。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种侧入式背光模组，其特征在于，所述侧入式背光模组包括背板、反射片、背光源以及导光板，所述反射片设置于所述背板与所述导光板之间，所述导光板包括依次层叠设置的第一导光层、PET板以及第二导光层，所述第一导光层靠近所述反射片设置，所述背光源靠近所述第一导光层的侧面设置，所述PET板为透明PET板，所述PET板的折射率大于所述第一导光层和所述第二导光层的折射率，所述第二导光层包括朝向所述第一导光层的入光面，所述PET板的靠近所述第二导光层的表面设置有三棱柱，所述三棱柱的其中一个侧面与所述入光面平行或垂直。

2.根据权利要求1所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述第一导光层和所述第二导光层均由PMMA材质、MS材质或者PS材质制成。

3.根据权利要求1所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述第二导光层还包括背向所述第一导光层的出光面，所述出光面上设置有磨砂层。

4.根据权利要求3所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述PET板包括靠近所述第一导光层的第一PET板以及靠近所述第二导光层的第二PET板，所述第一PET板的靠近所述第二PET板的表面设置有一个侧面与所述入光面平行的三棱柱，所述第二PET板的靠近所述第二导光层的表面设置有一个侧面与所述入光面垂直的三棱柱。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述背光源包括设于所述背板上的电路板以及与所述电路板连接且靠近所述第一导光层的侧面设置的LED灯。

6.根据权利要求5所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述侧入式背光模组还包括设于所述背板上且靠近所述LED灯的散热条，所述LED灯位于所述散热条与所述第一导光层之间。

7.根据权利要求6所述的侧入式背光模组，其特征在于，所述散热条为铝条。

8.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置上设有如权利要求1-7中任一项所述的侧入式背光模组。