CN110456444A - 导光组件、背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种导光组件、背光模组及显示装置。导光组件包括导光环以及光源，其中所述导光环设有入光面及出光面；所述出光面由处于同一平面若干微透镜薄膜一体形成；所述入光面所在平面与所述微透镜薄膜的焦点所在平面重合；所述入光面设有若干透光孔，每一透光孔与每一微透镜薄膜相对应设置；所述光源包括驱动电路板以及若干发光二极管，所述发光二极管一侧朝向所述导光环的入光面。背光模组包括开设有背光孔的背光单元以及上述导光组件，所述导光组件设于所述背光孔内侧。显示装置包括所述背光模组、显示面板以及位于两者之间的遮光胶。本发明解决了背光孔对应位置的亮度偏暗的问题。

Description

导光组件、背光模组及显示装置

技术领域

本发明涉及显示领域，尤其涉及一种导光组件、背光模组及显示装置。

背景技术

随着全面屏技术的发展，现在推出各种水滴屏，以及面内挖孔等手机产品，屏下摄像头(Camera Under Panel，CUP)技术一经推出就得到广泛认可。

现有的显示装置包括相对设置的背光模组和显示面板，背光模组通过遮光胶与显示面板连接。在背光模组上设有背光孔，背光孔用于容置摄像头，背光孔通常为胶铁一体结构或纯铁框结构，需由框胶与铁框相互贴合构成一体的背光孔或由铁框弯折形成背光孔，此时背光孔内侧无光源提供亮度，显示装置在显示状态时在背光孔对应位置的亮度偏暗。同时，为了防止在摄像头进行摄像时受到背光模组光线影响，在背光孔内侧的框胶与铁框必须保证阻隔背光模组光线的作用，从而使得不能利用背光模组的光源照亮背光孔。

因此，如何提供背光孔的光源成了亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种导光组件、背光模组及显示装置，解决了背光模组的背光孔内侧无光源提供亮度，显示装置在显示状态时在背光孔对应位置的亮度偏暗的技术问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种导光组件，包括导光环以及光源，其中所述导光环设有入光面及出光面；所述出光面由处于同一平面的若干微透镜薄膜一体形成；所述入光面所在平面与所述微透镜薄膜的焦点所在平面重合；所述入光面设有若干透光孔，每一透光孔与每一微透镜薄膜相对应设置；所述光源包括驱动电路板以及若干发光二极管，所述发光二极管呈阵列式排布于所述驱动电路板上；所述发光二极管一侧朝向所述导光环的入光面。

进一步地，当所述透光孔与所述微透镜薄膜的焦点重合时，所述光源发出的光线经所述微透镜薄膜折射形成垂直于所述入光面的平行光束；当所述透光孔偏离焦点且处于所述微透镜薄膜的焦平面时，所述光源发出的光线经所述微透镜薄膜折射形成与入射面成一定角度的平行光束。

进一步地，所述导光组件还包括一金属反射层，所述金属反射层设于所述导光环的入光面朝向所述光源一侧；所述金属反射层上阵列排布若干所述透光孔。

进一步地，所述光源还包括一漫反射层，所述漫反射层设于所述驱动电路板上，所述发光二极管暴露在所述漫反射层上。

进一步地，每一透光孔均位于与其对应的每一微透镜薄膜的焦点远离所述导光环中心的一侧。

本发明还提供一种背光模组，包括开设有背光孔的背光单元以及上述导光组件，所述导光组件设于所述背光孔内侧。

进一步地，所述背光模组还包括一光线阻隔膜，所述光线阻隔膜设于所述导组件和所述背光单元之间。

进一步地，所述背光单元包括从下至上依次层叠设置的背板、反射片、导光板、扩散片、下增光片和上增光片。具体地讲，所述反射片设于所述背板上；所述导光板设于所述反射片上；所述扩散片设于所述导光板上；所述下增光片设于所述扩散片上；所述上增光片设于所述下增光片上；其中，所述背光孔从下至上依次贯穿所述背板、所述反射片、所述导光板、所述扩散片、所述下增光片和所述上增光片。

本发明还提供一种显示装置，包括以上所述背光模组、显示面板以及位于两者之间的遮光胶。

进一步地，所述显示面板包括下偏光片、阵列基板、彩膜基板和上偏光片。具体地讲，所述下偏光片，设于所述背光模组上；所述阵列基板设于所述下偏光片上；所述彩膜基板设于所述阵列基板上；所述上偏光片设于所述彩膜基板上；其中所述下偏光片和所述上偏光片在对应所述背光孔位置设有通孔。

本发明的有益效果在于，提供一种导光组件、背光模组及显示装置，通过在所述背光孔内侧设置所述导光组件，提供了所述背光孔内侧的光源，解决了所述显示装置在摄像头关闭进行显示状态时在所述背光孔对应位置的亮度偏暗的问题。并进一步设置阵列排布若干透光孔的金属反射层，从而在所述透光孔形成点光源，通过调整所述透光孔相对于所述微透镜薄膜的焦点的位置，就可以控制出光方向，这样就实现了将所述光源发出的光线导向所述背光孔区域的上方，即可以为所述背光孔提供光源，进而实现显示功能。

附图说明

图1为本发明实施例中导光组件的结构示意图；

图2为本发明实施例微透镜薄膜的光路原理示意图；

图3为本发明实施例中一种光源的结构示意图；

图4为本发明实施例中另一种光源的结构示意图；

图5为本发明实施例中背光模组的结构示意图；

图6为本发明实施例中显示装置的结构示意图。

图中部件标识如下：

1、导光环，2、光源，3、金属反射层，4、背光单元，5、光线阻隔膜，

10、微透镜薄膜，11、入光面，12、出光面，20、背光孔，

21、驱动电路板，22、发光二极管，23、漫反射层，31、透光孔，

41、背板，42、反射片，43、导光板，44、扩散片，45、下增光片，

46、上增光片，100、导光组件，101、焦点，110、显示面板，

111、下偏光片，112、阵列基板，113、彩膜基板，114、上偏光片，

120、遮光胶，200、背光模组，300、显示装置。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。

在附图中，为了清楚，层和区域的厚度被夸大。例如，为了便于描述，附图中的元件的厚度和尺寸被任意地示出，因此，所描述的技术范围不由附图限定。

请参阅图1所示，本发明第一实施例中提供一种导光组件100，包括导光环1以及光源2，其中所述导光环1设有入光面11及出光面12；所述出光面12由处于同一平面的若干微透镜薄膜10一体形成，亦即若干所述微透镜薄膜10呈环形分布于所述出光面12；所述入光面11所在平面与所述微透镜薄膜10的焦点101所在平面重合；所述入光面设有若干透光孔，每一透光孔与每一微透镜薄膜相对应设置，这样便于所述光源2发射出的光线经所述入光面11进入并从所述出光面12的所述微透镜薄膜10进行折射射出，从而能够得到最终射出的平行光束；所述光源2包括驱动电路板21以及发光二极管22，所述发光二极管22呈阵列式排布于所述驱动电路板21上；所述发光二极管22一侧朝向所述导光环1的入光面11。

所述导光环1的材质可以是塑料，也可以是光学级的玻璃。

所述光源2的形状及尺寸与所述导光环1的形状及尺寸相适配，所述导光环1、所述光源2均呈环形，优选为圆环形。亦即所述驱动电路板21的形状及尺寸与所述导光环1的形状及尺寸相适配，即呈环形设置。所述发光二极管22优选为miniLED；所述驱动电路板21优选为柔性电路板(FPC)，其是以聚酰亚胺或聚酯薄膜(PET)为基材制成，具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点。

请参阅图1、图2所示，图2为微透镜薄膜10的光路原理，所述透光孔31位于所述微透镜薄膜10的焦点101所在平面处，即所述透光孔31处于所述微透镜薄膜的焦平面，这样大部分光线经微透镜薄膜10后主光线方向变得有指向性，方向与所述透光孔31和所述微透镜薄膜10的焦点101的位置有关系。当所述透光孔31与所述微透镜薄膜10的焦点101重合时，则所述光源2发射出的光线(图1、图2中用箭头表示)经所述微透镜薄膜10折射形成垂直于所述入光面11的平行光束；当所述透光孔31偏离焦点且处于所述微透镜薄膜10的焦平面时，则所述光源2发出的光线经所述微透镜薄膜10折射形成与入射面11成一定角度的平行光束。所以通过调整所述透光孔31相对于所述微透镜薄膜10的焦点101的位置，就可以控制出光方向，这样就实现了将所述光源2发出的光导向某一方向。

请参阅图1所示，本实施例中，所述导光组件100还包括一金属反射层3，所述金属反射层3设于所述导光环1的入光面11朝向所述光源2的一侧；所述金属反射层3上阵列排布若干透光孔31。所述入光面11所在平面与所述微透镜薄膜10的焦点101所在平面重合，从而使得所述金属反射层3所在平面与所述微透镜薄膜10的焦点101所在平面重合，亦即所述透光孔31位于所述微透镜薄膜10的焦点101所在平面内。设置所述透光孔31使得其透过所述光源2发射出的光线可近似当作点光源。

请参阅图1所示，本实施例中，所述光源2还包括一漫反射层23，所述漫反射层23设于所述驱动电路板21上，所述发光二极管22暴露在所述漫反射层23上。所述漫反射层23用于反射未通过所述透光孔31的光线，同时所述漫反射层23与所述金属反射层3相平行设置，未通过所述透光孔31的光线经所述金属反射层3反射再经所述漫反射层23漫反射，这样在所述金属反射层3和所述漫反射层23之间充满了方向随机的光线，从而达到多次利用所述光源2发射的光线，本发明重复利用多次反射的光线，减小了光效损失，达到了节能效果。所述漫反射层23的材质包括白色油墨，其反光效果良好且不易吸收光线。

更具体的，每一透光孔32均位于与其对应的每一微透镜薄膜10的焦点远离所述导光环1中心的一侧；相邻两个所述透光孔31的中心距与邻两个所述微透镜薄膜10的焦点的距离相等。这样所述透光孔31均偏离所述微透镜薄膜10的焦点，则所述光源2发射出的光线经所述微透镜薄膜10折射形成与入射面11成一定角度的平行光束，且该平行光束均被导向所述导光环1中心的一侧。

请参阅图3、图4所示，为所述光源2的结构示意图，所述发光二极管22呈阵列式排布于所述驱动电路板21上；所述发光二极管22的一侧为发光侧。所述发光二极管22呈阵列式排布的方式有多种形式，在图3中，所述发光二极管22的排布方向一致；在图4中，所述发光二极管22的排布方向的交点为所述驱动电路板21的中心点。

请参阅图5所示，本发明其中一实施例提供一种背光模组200，包括开设有背光孔20的背光单元4以及上述导光组件100，所述导光组件100设于所述背光孔20内侧。具体的，所述透光孔31位于所述微透镜薄膜10的焦点101所在平面内，透光孔31并未与焦点101重合且远离所述背光孔20的一侧。这样所述光源2发射出的光线经所述透光孔31进入所述微透镜薄膜10内进行折射射出，从而能够形成朝向所述背光孔20的平行光束。

本实施例中，所述导光组件100的形状及尺寸与所述背光孔20的形状及尺寸相适配。所述背光孔20优选为圆形孔；所述导光环1、所述光源2均呈环形，优选为圆环形，即与所述背光孔20优选为圆形孔时相适配。

请参阅图5所示，本实施例中，所述背光模组200还包括一光线阻隔膜5，所述光线阻隔膜5设于所述导光组件100和所述背光单元4之间。设置所述光线阻隔膜5的目的是为了阻隔所述背光模组200的光线，防止在摄像头进行摄像时受到所述背光模组200的光源的影响。

请参阅图5所示，本实施例中，所述背光单元4包括从下至上依次层叠设置的背板41、反射片42、导光板43、扩散片44、下增光片45和上增光片46。具体地讲，所述反射片42设于所述背板41上；所述导光板43设于所述反射片42上；所述扩散片44设于所述导光板43上；所述下增光片45设于所述扩散片44上；所述上增光片46设于所述下增光片45上；其中，所述背光孔20从下至上依次贯穿所述背板41、所述反射片42、所述导光板43、所述扩散片44、所述下增光片45和所述上增光片46。所述扩散片44对光线扩散以提供一个均匀的面光源。所述下增光片45和所述上增光片46可增强光线的亮度。所述背光单元4的发光效果将直接影响到所述背光模组200的视觉效果。

请参阅图6所示，本发明其中一实施例提供一种显示装置300，包括所述背光模组200、显示面板110以及位于两者之间的遮光胶120；其中所述遮光胶120的下表面部分贴附于所述导光环1的上表面、部分贴附于所述背光模组200的上表面，所述遮光胶120的上表面贴附于所述显示面板110的下表面。

本实施例中的所述显示装置300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。

请参阅图6所示，本实施例中，所述显示面板110包括下偏光片111、阵列基板112、彩膜基板113和上偏光片114。具体地讲，所述下偏光片111，设于所述背光模组200上；所述阵列基板112设于所述下偏光片111上；所述彩膜基板113设于所述阵列基板112上；所述上偏光片114设于所述彩膜基板113上；其中所述下偏光片111和所述上偏光片114在对应所述背光孔20位置设有通孔，所述通孔能够提高所述显示面板110的透光率。

本实施例提供的所述显示装置300在使用时，所述背光孔20用于容置摄像头(未图示)，或所述背光孔20与摄像头的镜头位置对应设置。所述光源2可根据使用情况进行控制，当摄像头开启时，所述光源2关闭，仅作为摄像头接收环境光的通道；当摄像头关闭时，所述光源2打开，搭配所述显示面板110提供显示画面功能。通过在所述背光孔20内侧设置所述导光环1以及所述光源2，解决了所述背光孔20内侧无光源提供亮度的问题，以及解决了所述显示装置300在摄像头关闭进行显示状态时在所述背光孔20对应位置的亮度偏暗的技术问题。

本发明的有益效果在于，提供一种导光组件、背光模组及显示装置，通过在所述背光孔内侧设置所述导光组件，提供了所述背光孔内侧的光源，解决了所述显示装置在摄像头关闭进行显示状态时在所述背光孔对应位置的亮度偏暗的问题。并进一步设置阵列排布若干透光孔的金属反射层，从而在所述透光孔形成点光源，通过调整所述透光孔相对于所述微透镜薄膜的焦点的位置，就可以控制出光方向，这样就实现了将所述光源发出的光线导向所述背光孔区域的上方，即可以为所述背光孔提供光源，进而实现显示功能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种导光组件，其特征在于，包括：

导光环，设有入光面及出光面；所述出光面由处于同一平面的若干微透镜薄膜一体形成；所述入光面所在平面与所述微透镜薄膜的焦点所在平面重合；所述入光面设有若干透光孔，每一透光孔与每一微透镜薄膜相对应设置；以及

光源，其包括驱动电路板以及若干发光二极管，所述发光二极管呈阵列式排布于所述驱动电路板上；所述发光二极管一侧朝向所述导光环的入光面。

2.根据权利要求1所述的导光组件，其特征在于，

当所述透光孔与所述微透镜薄膜的焦点重合时，所述光源发出的光线经所述微透镜薄膜折射形成垂直于所述入光面的平行光束；

当所述透光孔偏离焦点且处于所述微透镜薄膜的焦平面时，所述光源发出的光线经所述微透镜薄膜折射形成与入射面成一定角度的平行光束。

3.根据权利要求1所述的导光组件，其特征在于，所述导光组件还包括一金属反射层，所述金属反射层设于所述导光环的入光面朝向所述光源一侧；所述透光孔阵列式地排布在所述金属反射层上。

4.根据权利要求1所述的导光组件，其特征在于，所述光源还包括一漫反射层，所述漫反射层设于所述驱动电路板上，所述发光二极管暴露在所述漫反射层上。

5.根据权利要求1所述的导光组件，其特征在于，每一透光孔均位于与其对应的每一微透镜薄膜的焦点远离所述导光环中心的一侧。

6.一种背光模组，其特征在于，包括：

背光单元，开设有背光孔；以及

权利要求1-5中任一项所述的导光组件，设于所述背光孔内侧。

7.根据权利要求6所述的背光模组，其特征在于，还包括一光线阻隔膜，所述光线阻隔膜设于所述导光组件和所述背光单元之间。

8.根据权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述背光单元包括：

背板；

反射片，设于所述背板上；

导光板，设于所述反射片上；

扩散片，设于所述导光板上；

下增光片，设于所述扩散片上；以及

上增光片，设于所述下增光片上；

其中，所述背光孔从下至上依次贯穿所述背板、所述反射片、所述导光板、所述扩散片、所述下增光片和所述上增光片。

9.一种显示装置，包括权利要求6所述的背光模组、显示面板以及位于两者之间的遮光胶。

10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板包括：

下偏光片，设于所述背光模组上；

阵列基板，设于所述下偏光片上；

彩膜基板，设于所述阵列基板上；以及

上偏光片，设于所述彩膜基板上；

其中，所述下偏光片和所述上偏光片在对应所述背光孔位置设有通孔。