[go: up one dir, main page]

CN113238409A - 光源结构、背光模组以及显示装置 - Google Patents

光源结构、背光模组以及显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113238409A
CN113238409A CN202110583792.XA CN202110583792A CN113238409A CN 113238409 A CN113238409 A CN 113238409A CN 202110583792 A CN202110583792 A CN 202110583792A CN 113238409 A CN113238409 A CN 113238409A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
colloid layer
light source
light guide
source structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110583792.XA
Other languages
English (en)
Inventor
冯双
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Interface Optoelectronics Shenzhen Co Ltd
Interface Technology Chengdu Co Ltd
General Interface Solution Ltd
Original Assignee
Interface Optoelectronics Shenzhen Co Ltd
Interface Technology Chengdu Co Ltd
General Interface Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Interface Optoelectronics Shenzhen Co Ltd, Interface Technology Chengdu Co Ltd, General Interface Solution Ltd filed Critical Interface Optoelectronics Shenzhen Co Ltd
Priority to CN202110583792.XA priority Critical patent/CN113238409A/zh
Publication of CN113238409A publication Critical patent/CN113238409A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133603Direct backlight with LEDs
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0236Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element
    • G02B5/0242Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element by means of dispersed particles
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0278Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in transmission
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133606Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

本申请涉及显示技术领域,本申请实施例提供了光源结构、背光模组以及显示装置中,光源结构至少包括基板、多个发光单元、第一胶体层和第二胶体层,第一胶体层包括光学胶以及多个光扩散粒子,通过将第一胶体层覆盖在多个发光单元并填充发光单元之间的间隙,光线穿过光扩散粒子与光学胶之间的穿透率不同,光线在光扩散粒子的表面发生反射与折射而被打散,使得发光单元的所有方向发出的光线均可以得到扩散,同时,第二胶体层覆盖于第一胶体层上,且第二胶体层表面设有导光结构,通过导光结构将扩散后的光线聚集出射,进而改善了背光模块光源出光的均匀性。

Description

光源结构、背光模组以及显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域,特别是涉及一种光源结构、背光模组以及显示装置。
背景技术
随着显示技术的发展,发光二极管于液晶显示器的背光模块上的应用也逐渐受到重视。目前常见的背光模块的类型包含直下式背光模块及侧光式背光模块。
在相关技术中,为了增加显示装置的亮度,通常采用直下式背光模块光源。直下式背光模块是以发光二极管作为光源,并将其均匀地配置在反射板上,使光源可以通过上方扩散板等其他组件均匀地传递到整个显示器面板上。在一定的背光光源排列形状下,各背光光源之间势必也会存在间距,而由于每一个背光光源均是以自身为圆心向外发射光线,从而造成各背光光源处的光线以及各间距内的光线不均匀的现象,进而导致显示画面不良。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种光源结构、背光模组以及显示装置,以改善背光模块光源出光的均匀性,以得到良好的显示画面。
根据本申请的第一方面,本申请实施例提供了一种光源结构,包括:
基板;
多个发光单元,彼此间隔地布置于所述基板的第一表面上;
第一胶体层,覆盖所述多个发光单元并填充相邻的所述发光单元之间的间隙,所述第一胶体层内包括光学胶以及多个光扩散粒子,所述多个光扩散粒子分布于所述光学胶内;以及
第二胶体层,所述第二胶体层覆盖于所述第一胶体层上,所述第二胶体层表面设有导光结构,所述导光结构被构造为用以将由所述第一胶体层射入所述第二胶体层的光线聚集出射。
在其中一个实施例中,所述光学胶的材质为硅胶;
所述光扩散粒子的材质为三聚氰胺。
在其中一个实施例中,所述光扩散粒子的粒径范围是50微米至100微米。
在其中一个实施例中,所述导光结构包括朝向所述第一表面凹陷的多个导光单元。
在其中一个实施例中,所述多个导光单元呈矩阵排列,所述多个导光单元之间形成有多个凸起,所述凸起具有相交的第一面和第二面,所述第一面与所述第二面形成有夹角;
所述第二胶体层表面包括中心区域和围绕所述中心区域的边缘区域;
位于所述中心区域的所述夹角的角度大于位于所述边缘区域的所述夹角的角度。
在其中一个实施例中,位于所述中心区域的所述夹角的角度范围为91°至95°,位于所述边缘区域的所述夹角的角度为90°。
在其中一个实施例中,所述边缘区域包括围绕所述中心区域边缘的第一轮廓边界和围绕所述第一轮廓边界的第二轮廓边界;
所述第一轮廓边界和所述第二轮廓边界的距离d满足条件:
1厘米≤d≤4厘米。
在其中一个实施例中,每一所述导光单元具有一轴线和位于所述轴线上的凹陷顶点,所述轴线垂直于所述第一表面所在的平面;
每一所述导光单元包括以所述凹陷顶点为顶点,且围绕所述轴线依次首尾相连的N个导光面,N≥3且N为自然数;
每一所述导光面在所述第一表面上的正投影为三角形,且每一所述导光单元内的所述N个导光面在所述第一表面上的正投影构成N边形。
在其中一个实施例中,每一所述导光单元内的导光面的个数N等于4。
在其中一个实施例中,所述多个发光单元之间的间隙内设置有多个遮挡部;
所述遮挡部被配置为用以将所述导光结构反射射入所述第一胶体层的光线反射出射。
根据本申请的第二方面,本申请实施例提供了一种背光模组,包括上述所述的光源结构。
根据本申请的第三方面,本申请实施例提供了一种显示装置,包括上述所述的背光模组。
上述提供的光源结构、背光模组以及显示装置中,光源结构至少包括基板、多个发光单元、第一胶体层和第二胶体层,第一胶体层包括光学胶以及多个光扩散粒子,通过将第一胶体层覆盖在多个发光单元并填充发光单元之间的间隙,光线穿过光扩散粒子与光学胶之间的穿透率不同,光线在光扩散粒子的表面发生反射与折射而被打散,使得发光单元的所有方向发出的光线均可以得到扩散,同时,第二胶体层覆盖于第一胶体层上,且第二胶体层表面设有导光结构,通过导光结构将扩散后的光线聚集出射,进而改善了背光模块光源出光的均匀性。
附图说明
图1为相关技术一实施例中直下式背光模组结构示意图;
图2为图1中背光光源的正视结构示意图;
图3为图2中G处的局部放大结构示意图;
图4为相关技术中背光光源的结构示意图;
图5为相关技术中液晶面板显示不良的结构示意图;
图6为本申请一实施例中光源结构的结构示意图;
图7为本申请一实施例中光扩散粒子的光扩散示意图;
图8为本申请另一实施例中光源结构的结构示意图;
图9为本申请一实施例中第二胶体层的局部立体结构示意图;
图10为本申请一实施例中导光单元的设计原理示意图;
图11为本申请一实施例中第二胶体层的正向结构示意图;
图12为本申请一实施例中导光单元的结构示意图;
图13为图12的俯视结构示意图;
图14为本申请一实施例中部分导光单元组合的结构示意图;
图15为图14中凸起的结构示意图;
图16为本申请另一实施例中导光单元的结构示意图;
图17为图16的俯视结构示意图;
图18为本申请另一实施例中部分导光单元组合的结构示意图;
图19为图18中凸起的结构示意图;
图20为本申请又一实施例中光源结构的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请实施例的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请实施例。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。本申请实施例能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此,本申请实施例不受下面公开的具体实施例的限制。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种专业名词,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。但除非特别说明,这些专业名词不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个专业名词与另一个专业名词区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,第一胶体层与第二胶体层为不同的胶体层,第一轮廓边界与第二轮廓边界为为不同的轮廓边界。在本申请实施例的描述中,“多个”、“若干”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。
在本申请实施例的描述中,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,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申请实施例中的具体含义。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征水平高度。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征水平高度。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本申请中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
为便于理解本申请实施例的技术方案,在对本申请实施例的具体实施方式进行阐述说明之前,首先对本申请实施例所属技术领域的一些技术术语进行简单解释说明。
Mini LED/Micro LED,即LED微缩化和矩阵化技术,指的是在驱动基板上集成有高密度、微小尺寸的LED阵列,如每一个像素可定址、单独驱动点亮以实现显示。其中,MiniLED又称作次毫米发光二级管,是指晶粒尺寸约在100微米以上的LED,Mini LED的尺寸是介于传统LED与Micro LED之间,尺寸通常在100微米-300微米之间,而Micro LED尺寸通常在100微米以下。
随着显示技术的发展,发光二极管于液晶显示器的背光模块上的应用也逐渐受到重视。目前常见的背光模块的类型包含直下式背光模块及侧光式背光模块。
正如背景技术所述,在相关技术中,为了增加显示装置的亮度,通常采用直下式背光模块光源。直下式背光模块是以发光二极管作为光源,并将其均匀地配置在反射板上,使光源可以通过上方扩散板等其他组件均匀地传递到整个显示器面板上。在一定的背光光源排列形状下,各背光光源之间势必也会存在间距,而由于每一个背光光源均是以自身为圆心向外发射光线,从而造成各背光光源处的光线以及各间距内的光线不均匀的现象,进而导致显示画面不良。
图1示出了相关技术一实施例中直下式背光模组结构示意图;图2示出了图1中背光光源的正视结构示意图;图3示出了图2中G处的局部放大结构示意图;图4示出了相关技术中背光光源的结构示意图;图5示出了相关技术中液晶面板显示不良的结构示意图。
如图1所示,相关技术一实施例中的直下式Mini LED背光模組光源包括背光板10、设置在背光板10上的若干Mini LED20以及覆盖在若干Mini LED20上的功能薄膜30,功能薄膜30将若干Mini LED20发出的光转换为白光并使光线均匀射出。如图2和图3所示,背光板10上的若干Mini LED20通常采用矩阵排列,以使出光均匀。本申请的发明人研究发现,由于若干Mini LED20的排列特性,且每一个背光光源均是以自身为圆心向外发射光线,该实施例中显示画面会出现不同程度的网格状斑,当使用发出蓝光的Mini LED20作为背光源时,液晶面板40上出现的网格状斑最为明显。同时,本申请的发明人还研究发现,如图4所示,由于背光板10中心区域会有上下左右四个方向的光线汇聚,边缘区域只有三个方向的LED光线汇聚,在用户的可视角方向上,液晶面板40边缘区域的亮度会比中心区域的亮度低。如图5所示,示例性的示出了液晶面板40具有前述两种显示画面不良的情况,进一步地,以上两个主要的不良现象也都是背光光源发光不均匀导致。因此,有必要提供一种光源结构,以改善背光模块光源出光的均匀性,以得到良好的显示画面。
图6示出了本申请一实施例中光源结构的结构示意图;图7示出了本申请一实施例中光扩散粒子的光扩散示意图。
请参阅图6,本申请一实施例中提供的光源结构包括基板100、多个发光单元200和第一胶体层300。多个发光单元200彼此间隔地布置于基板100的第一表面110上。第一胶体层300覆盖多个发光单元200并填充相邻的发光单元200之间的间隙,第一胶体层300内包括光学胶310以及多个光扩散粒子320,多个光扩散粒子320分布于光学胶310内。其中,需要说明的是,基板100的第一表面110是指基板100朝向发光单元200的一侧表面。
在本实施方式中,基板100可设置为板体结构,如平面板体或可挠式板体等,本实施例以平面式结构做详细说明,但本申请实施例不以此为限。该基板100可以为印制电路板(Printed Circuit Boards,PCB),多条信号线设置在该印制电路板上,以对发光单元200进行驱动。发光单元200为显示面板的背光源,例如为直下式光源,发光单元200所提供的光线通过第一胶体层300发出。由于每一发光单元200被包裹在第一胶体层300内,每一发光单元200发出的所有方向的光线均会通过第一胶体层300射出。而又由于第一胶体层300内包括光学胶310以及多个光扩散粒子320,多个光扩散粒子320分布于光学胶310内,光线在光学胶310与光扩散粒子320上的穿透率不同。如图7所示,光线在与光扩散粒子320接触时会发生反射与折射,从而光线被光扩散粒子320打散,使得发光单元200的所有方向发出的光线均可以得到扩散,进而改善了发光单元200发出的光线的均匀性。
为了实现光扩散的均匀性,在一些实施例中,光学胶310的材质为硅胶,光扩散粒子320的材质为三聚氰胺。由于硅胶和三聚氰胺具有不同的光线穿透率,该两种组合可以达到较优的出光均匀性,进而改善了出光均匀性。为了进一步达到更优的出光均匀性,作为一种实施方式,光扩散粒子320的粒径范围是50微米至100微米。
图8示出了本申请另一实施例中光源结构的结构示意图;图9示出了本申请一实施例中第二胶体层400的局部立体结构示意图;图10示出了本申请一实施例中导光单元411的设计原理示意图;图11示出了本申请一实施例中第二胶体层400的正向结构示意图。
在一些实施例中,如图8所示,本申请实施例提供的光源结构还包括第二胶体层400,第二胶体层400覆盖于第一胶体层300上,第二胶体层400表面设有导光结构410,导光结构410被构造为用以将由第一胶体层300射入第二胶体层400的光线聚集出射。通过导光结构410可以提高整体出光的光强,进而改善光源结构边缘的亮度偏低的问题。作为一种实施方式,如图9所示,第二胶体层400上的导光结构410包括朝向基板100的第一表面110凹陷的多个导光单元411。而在另外一种实施方式中,多个导光单元411远离基板100的第一表面110凸出设置。本申请实施例对此不作限制。
虽然不希望受到理论限制,本申请的发明人研究发现,设置导光结构410一定程度上可以改善光源结构边缘亮度偏低的问题,但仍然存在光源结构边缘的亮度较中心的亮度偏低的情形。发明人进一步研究发现,如图10所示,作为一种示例性的导光结构410,入射光线在导光结构410上的折射和反射主要是内部全反射、向正面折射出光线和少部分出射光线进入临近的导光结构410。当入射光线满足全反射的条件时,光线被全反射,大约50%的光线会被反射回而重新利用。直接折射出去的光线与反射回来再被利用的光线会以夹角ɑ的范围聚集,提高了正面亮度。少部分进入临近棱镜的光线,一部分被再利用,一部分会损失掉。进而,为解决该技术问题且进一步提升出光的均匀性,在一些实施例中,多个导光单元411呈矩阵排列,多个导光单元411之间形成有多个凸起412,凸起412具有相交的第一面和第二面,第一面与第二面形成有夹角ɑ。如图8所示,第二胶体层400表面包括中心区域A和围绕中心区域A的边缘区域B,位于中心区域A的夹角ɑ的角度大于位于边缘区域B的夹角ɑ的角度。由于中心区域A与边缘区域B内的夹角ɑ的角度大小不同,得到不同程度的光强补偿,进而在提升了边缘区域B的亮度的同时,改善了边缘区域B与中心区域A亮度不同的问题。
需要说明的是,如图8所示,凸起412具有相交的第一面和第二面,在一些实施例中,即第一面相对于水平方向不是0°,也不是90°,第二面相对于水平方向不是0°,也不是90°。第一面从下端到上端朝向第二面延伸,第二面从下端到上端朝向第一面延伸,在如图8所示的视角下的剖面中形成有大致V字状的槽。在一些实施例中,第一面和第二面分别是平面,第一面与第二面所成的角为ɑ。
还需要说明的是,多个导光单元411之间形成有多个凸起412,多个导光单元411的排列方式可以为规则排列或不规则排列,部分导光单元411之间形成有凸起412或者全部导光单元411之间形成有凸起412,多个凸起412的大小可以相同也可以不同。例如,上述实施例示出的是第二胶体层400的中心区域A和边缘区域B均设置导光单元411的情形,且为规则排列中的矩阵排列。又例如,还可以在第二胶体层400的边缘区域B设置导光单元411,中心区域A不设置导光单元411,以此仅提高边缘区域B的增光效果,补偿边缘区域B的光强,以此改善边缘区域B的亮度。又例如,还可以沿边缘区域B向中心区域A的方向上,在第二胶体层400上设置数量递减的导光单元411,此时形成的凸起412的大小也不同,以此形成边缘区域B上的增光效果强于中心区域A的增光效果,进而改善边缘区域B亮度低的问题。由此,只要能够实现边缘区域B的增光效果优于中心区域A的增光效果的结构设计均可,本申请实施例对此不作限制。
作为一种实施方式,为了进一步提高增光效果,位于中心区域A的夹角ɑ的角度范围为91°至95°,位于边缘区域B的夹角ɑ的角度为90°。而在另一些实施例中,为了进一步改善边缘区域B与中心区域A亮度不同的问题,如图11所示,边缘区域B包括围绕中心区域A边缘的第一轮廓边界B1和围绕第一轮廓边界B1的第二轮廓边界B2,第一轮廓边界B1和第二轮廓边界B2的距离d满足条件:1厘米≤d≤4厘米。于此须注意的是图11是以观察者面对出光一侧观察的方向绘制。
需要说明的是,导光单元411可以为棱镜、透镜或锥体等朝向第一表面110凹陷或者凸出所形成的结构,或者上述结构之间的组合。下面对导光单元411示例性的实施方式进行详细的描述。
图12示出了本申请一实施例中导光单元411的结构示意图;图13示出了图12的俯视结构示意图;图14示出了本申请一实施例中部分导光单元411组合的结构示意图;图15示出了图14中凸起412的结构示意图。
在一些实施例中,每一导光单元411具有一轴线和位于该轴线上的凹陷顶点4112,该轴线垂直于第一表面110所在的平面。每一导光单元411包括以凹陷顶点4112为顶点,且围绕该轴线依次首尾相连的N个导光面4111,N≥3且N为自然数。每一导光面4111在第一表面110上的正投影为三角形,且每一导光单元411内的N个导光面4111在第一表面110上的正投影构成N边形。在N等于4时,如图12所示,导光单元411为凹陷的四棱锥,如图13所示,导光单元411的俯视图为四边形。于此须注意的是图13是以观察者面对出光一侧观察的方向绘制。图14示出的是该导光单元411四周均有相邻的导光单元411的情形,此时形成有4个凸起412,凸起412是由两个导光面4111构成。如图15所示,示出的是图14中其中一个凸起412的结构形式。例如,该导光单元411可以一边形成有凸起412,也可以两边形成有凸起412,也可以三边形成有凸起412。本申请实施例对此不作限制。
图16示出了本申请另一实施例中导光单元411的结构示意图;图17为图16的俯视结构示意图;图18示出了本申请另一实施例中部分导光单元411组合的结构示意图;图19为图18中凸起412的结构示意图。
在另一些实施例中,图16和图17示出的是N等于3的情况,也就是说,导光单元411为凹陷的三棱锥,导光单元411的俯视图为三边形。于此须注意的是图17是以观察者面对出光一侧观察的方向绘制。图18示出的是该导光单元411三边均有相邻的导光单元411的情形,此时形成有3个凸起412,凸起412是由两个导光面4111构成。如图19所示,示出的是图18中其中一个凸起412的结构形式。例如,该导光单元411可以一边形成有凸起412,也可以两边形成有凸起412,也可以三边形成有凸起412。本申请实施例对此不作限制。
需要说明的是,上述列举的两种棱锥形式只是作为示例便于说明,实际实施过程中设置的导光单元411的个数及类型,均可以根据实际需求进行设置,本申请实施例对此不作具体地限定。
图20示出了本申请又一实施例中光源结构的结构示意图。
在一些实施例中,如图20所示,多个发光单元200之间的间隙内设置有多个遮挡部500,遮挡部500被配置为用以将导光结构400反射射入第一胶体层300的光线反射出射。光线经过第一胶体层300得到了扩散,经过第二胶体层400时,一部分扩散后的光线由导光结构410直接折射出射,另一部分扩散后的光线被导光结构410反射进入第一胶体层300,此时,遮挡部500对该反射进入第一胶体层300的光线进行反射扩散。由此,使得光线的利用率和均匀性得到进一步提高,同时,也增强了多个发光单元200之间的间隙区域的亮度,改善了由于多个发光单元200的排列特性造成的显示画面出现网格状斑的情形。
需要说明的是,第一胶体层300仍覆盖多个发光单元200并填充发光单元200与遮挡部500之间、相邻的发光单元200之间形成的间隙,多个光扩散粒子320仍是填充整个第一胶体层300。
还需要说明的是,多个遮挡部500的排列方式可以为规则排列或不规则排列,部分发光单元200之间的间隙内设置有遮挡部500或者全部发光单元200之间的间隙内设置有遮挡部500,例如,本实施例的遮挡部可直接形成于基板100上对应于边缘区域B的位置,或者是一部分形成于基板100上对应于边缘区域B的位置,而另一部分形成于基板100上对应于中心区域A的位置,在此并不加以限制。多个遮挡部的大小可以相同也可以不同,例如,其中遮挡部500的宽度由边缘区域B对中心区域A的方向逐渐缩小,以进一步改善中心区域A的亮度强于边缘区域B的亮度,又例如,为了进一步增强反射效果,提高光线出射的均匀性,其中遮挡部500的高度大于发光单元200的高度,但并不以此为限。遮挡部500可以由反射材料直接制成也可以通过在表面设置反射涂层来实现反射效果,例如,在一些实施例中,反射涂层是包覆于遮挡部500的表面上的,但并不以此为限。为了进一步提升反射涂层的反射效果,作为一种实施方式,反射涂层上可以布置设置有光扩散粒子320,以通过光扩散粒子320对于光线的扩散作用将反射到反射涂层上的光线更加均匀的反射出。可以理解的是,该遮挡部500是具有反射光线的功能的,更进一步地,为实现更好的反射效果,该遮挡部500是不透光的。
此外,在其他未示出的实施例中,也可选用于如上述所提及的遮挡部500的结构形式与布置形式,本领域的技术人员当可参照上述实施例的说明,依据实际需求,而选用上述构件,以达到所需的技术效果。
为了进一步补充光强,实现光线的均匀分布,在一些实施例中,第二胶体层400上还设置有用于扩散光线的若干第三胶体层,该第三胶体层可以设置为与第二胶体层相同的结构,也可以设置为另外的具有扩散增光作用的膜层结构,本申请实施例对此不作限定。通过第三胶体层与第二胶体层进行相互配合,对光线进行多层次的扩散增光,进一步强化了增光的效果。
在一些实施例中,为了提高光线的利用率,基板100的第一表面110上设置有反射层,反射层上设有能够显露第一表面110的多个开口,多个发光单元200一一对应设于该多个开口内。作为一种实施方式,该反射层120为石墨反射层,厚度可以设置为0.013毫米,以实现更好的反射效果。
由此,由于光线首先通过第一胶体层300得到扩散,在此基础上,将第二胶体层400覆盖于第一胶体层300上,且第二胶体层400表面设有导光结构410,通过导光结构410对扩散后的光线聚集出射,结合遮挡部500对导光结构410反射的光线进行反射,进一步有效改善了背光模块光源出光的均匀性。此外,为达到亮度要求,从光源结构内射出的光线需经过多层光学薄膜的调制,光学薄膜包括至少背光膜、增透膜、滤光膜、扩散膜、偏振膜、分光膜和位相膜等膜层,这样不仅是结构复杂化,在后期制作过程中增加了不稳定因素,另外由于起增光作用的光学薄膜价格较高,也使得最终成本较高,本申请实施例通过具有导光结构410的第二胶体层400,在提高光线均匀度的基础上进一步提高出射光亮度,减少光学薄膜的使用量,提高了生产效率,且降低了成本。
基于相同的发明构思,本申请实施例还提供了一种背光模组,包括上述所述的光源结构。
基于相同的发明构思,本申请实施例还提供了一种显示装置,包括上述所述的背光模组。
应当理解的是,上述实施例提供的显示装置,可以应用于手机终端、仿生电子、电子皮肤、可穿戴设备、车载设备、物联网设备及人工智能设备等领域。例如,上述显示装置可以为手机终端、平板、掌上电脑、ipod、智能手表、膝上型计算机、电视机、监视器等。
上述应用仅仅是本实施例所示例的几种应用,应当理解的是显示装置的应用并不限于上述示例的几种领域。
综上所述,本申请实施例提供的光源结构至少具有以下优点:
1、由于在第一胶体层300中添加光扩散粒子320,并且包裹住发光单元200,可以有效提高光源出光均匀性;
2、由于设置具有导光结构410的第二胶体层400,可以增加光源在观察者视角方向的出光的强度,提高光线利用率;
3、由于在第二胶体层400上设置具有差异的导光结构410,可以有效的改善发光时边缘偏暗的现象;
4、以上设计中的第二胶体层400可以有效的替代光学薄膜中扩散膜的作用,即可以减少组装光学薄膜膜层制程中扩散膜的制备,从而缩短生产时间,提高生产效率。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种光源结构,其特征在于,包括:
基板;
多个发光单元,彼此间隔地布置于所述基板的第一表面上;
第一胶体层,覆盖所述多个发光单元并填充相邻的所述发光单元之间的间隙,所述第一胶体层内包括光学胶以及多个光扩散粒子,所述多个光扩散粒子分布于所述光学胶内;以及
第二胶体层,所述第二胶体层覆盖于所述第一胶体层上,所述第二胶体层表面设有导光结构,所述导光结构被构造为用以将由所述第一胶体层射入所述第二胶体层的光线聚集出射。
2.根据权利要求1所述的光源结构,其特征在于,所述光学胶的材质为硅胶;
所述光扩散粒子的材质为三聚氰胺。
3.根据权利要求1或2所述的光源结构,其特征在于,所述光扩散粒子的粒径范围是50微米至100微米。
4.根据权利要求1所述的光源结构,其特征在于,所述导光结构包括朝向所述第一表面凹陷的多个导光单元。
5.根据权利要求4所述的光源结构,其特征在于,所述多个导光单元呈矩阵排列,所述多个导光单元之间形成有多个凸起,所述凸起具有相交的第一面和第二面,所述第一面与所述第二面形成有夹角;
所述第二胶体层表面包括中心区域和围绕所述中心区域的边缘区域;
位于所述中心区域的所述夹角的角度大于位于所述边缘区域的所述夹角的角度。
6.根据权利要求5所述的光源结构,其特征在于,位于所述中心区域的所述夹角的角度范围为91°至95°,位于所述边缘区域的所述夹角的角度为90°。
7.根据权利要求5所述的光源结构,其特征在于,所述边缘区域包括围绕所述中心区域边缘的第一轮廓边界和围绕所述第一轮廓边界的第二轮廓边界;
所述第一轮廓边界和所述第二轮廓边界的距离d满足条件:
1厘米≤d≤4厘米。
8.根据权利要求4至7任一项所述的光源结构,其特征在于,每一所述导光单元具有一轴线和位于所述轴线上的凹陷顶点,所述轴线垂直于所述第一表面所在的平面;
每一所述导光单元包括以所述凹陷顶点为顶点,且围绕所述轴线依次首尾相连的N个导光面,N≥3且N为自然数;
每一所述导光面在所述第一表面上的正投影为三角形,且每一所述导光单元内的所述N个导光面在所述第一表面上的正投影构成N边形。
9.根据权利要求8所述的光源结构,其特征在于,每一所述导光单元内的导光面的个数N等于4。
10.根据权利要求1所述的光源结构,其特征在于,所述多个发光单元之间的间隙内设置有多个遮挡部;
所述遮挡部被配置为用以将所述导光结构反射射入所述第一胶体层的光线反射出射。
11.一种背光模组,其特征在于,包括根据权利要求1至10任一项所述的光源结构。
12.一种显示装置,其特征在于,包括根据权利要求11所述的背光模组。
CN202110583792.XA 2021-05-27 2021-05-27 光源结构、背光模组以及显示装置 Pending CN113238409A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110583792.XA CN113238409A (zh) 2021-05-27 2021-05-27 光源结构、背光模组以及显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110583792.XA CN113238409A (zh) 2021-05-27 2021-05-27 光源结构、背光模组以及显示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113238409A true CN113238409A (zh) 2021-08-10

Family

ID=77139118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110583792.XA Pending CN113238409A (zh) 2021-05-27 2021-05-27 光源结构、背光模组以及显示装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113238409A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113703225A (zh) * 2021-09-02 2021-11-26 业成科技(成都)有限公司 背光组件、液晶显示模组和显示终端
CN114879370A (zh) * 2022-06-15 2022-08-09 业成科技(成都)有限公司 导光结构、图像生成单元及虚像显示装置
CN116068680A (zh) * 2021-10-29 2023-05-05 宁波激智科技股份有限公司 一种匀光膜、一种复合匀光膜及其制备方法
CN116224659A (zh) * 2023-03-27 2023-06-06 普洛凯(上海)新材料科技有限公司 一种具有光学胶填充的背光模块及其组成的显示装置
WO2023123632A1 (zh) * 2021-12-27 2023-07-06 瑞仪光电(南京)有限公司 背光模组及显示器

Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1713051A (zh) * 2004-06-21 2005-12-28 三星电子株式会社 背光组件和具有该背光组件的显示装置
CN1740864A (zh) * 2004-08-23 2006-03-01 Lg电子株式会社 液晶显示器的棱镜片及使用其的背光单元
JP2007095386A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Nippon Zeon Co Ltd 直下型バックライト装置
CN101144582A (zh) * 2007-10-25 2008-03-19 友达光电股份有限公司 发光二极管背光模块
CN101171452A (zh) * 2005-03-12 2008-04-30 3M创新有限公司 照明设备及其制造方法
TW200903059A (en) * 2007-07-13 2009-01-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Optical plate and backlight module using the same
KR20090127296A (ko) * 2007-02-26 2009-12-10 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 형광체 타일을 갖는 led 및 오버몰딩된 형광체가 포함된 렌즈
KR20110104311A (ko) * 2010-03-16 2011-09-22 엘지전자 주식회사 차광 패턴을 갖는 백라이트 유닛 및 그의 차광 패턴 형성방법
CN102506356A (zh) * 2011-11-10 2012-06-20 南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 背光模组
CN102576521A (zh) * 2009-08-27 2012-07-11 Lg电子株式会社 显示装置
US20120182733A1 (en) * 2011-01-13 2012-07-19 Lg Electronics Inc. Flat led lighting device
CN104298001A (zh) * 2014-10-10 2015-01-21 深圳市华星光电技术有限公司 直下式背光模组及其制造方法
DE102013109890A1 (de) * 2013-09-10 2015-03-12 Ligitek Electronics Co., Ltd. Flexibles LED-Lichtquellenmodul
US20150115793A1 (en) * 2013-10-25 2015-04-30 Citizen Electronics Co., Ltd. Lighting device and method of manufacturing the same
WO2015174566A1 (ko) * 2014-05-12 2015-11-19 주식회사 케이케이디씨 발광각도 조절이 가능한 형광필름이 구비된 led 조명 모듈 제조 방법
CN107861291A (zh) * 2017-10-24 2018-03-30 华为技术有限公司 背光模组、显示屏及终端
CN108153049A (zh) * 2017-12-29 2018-06-12 宁波东辉光电科技有限公司 一种直下式背光光学膜片结构
CN108303824A (zh) * 2018-01-31 2018-07-20 武汉华星光电技术有限公司 直下式背光模组以及液晶显示器
CN108776411A (zh) * 2018-08-09 2018-11-09 大连德豪光电科技有限公司 背光源、液晶显示器及背光源的制备方法
CN109188777A (zh) * 2018-10-31 2019-01-11 厦门天马微电子有限公司 一种背光模组和显示装置
CN109254451A (zh) * 2018-10-19 2019-01-22 住华科技股份有限公司 背光模块及应用其的面板及其制造方法
CN208953836U (zh) * 2018-10-19 2019-06-07 深圳市珏琥显示技术有限公司 一种背光模组和显示装置
CN110806659A (zh) * 2019-11-21 2020-02-18 业成科技(成都)有限公司 背光模组、其制作方法及显示装置
US20210003889A1 (en) * 2019-07-03 2021-01-07 Lg Display Co., Ltd. Color conversion sheet, backlight unit and display device

Patent Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1713051A (zh) * 2004-06-21 2005-12-28 三星电子株式会社 背光组件和具有该背光组件的显示装置
CN1740864A (zh) * 2004-08-23 2006-03-01 Lg电子株式会社 液晶显示器的棱镜片及使用其的背光单元
CN101171452A (zh) * 2005-03-12 2008-04-30 3M创新有限公司 照明设备及其制造方法
JP2007095386A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Nippon Zeon Co Ltd 直下型バックライト装置
KR20090127296A (ko) * 2007-02-26 2009-12-10 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 형광체 타일을 갖는 led 및 오버몰딩된 형광체가 포함된 렌즈
TW200903059A (en) * 2007-07-13 2009-01-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Optical plate and backlight module using the same
CN101144582A (zh) * 2007-10-25 2008-03-19 友达光电股份有限公司 发光二极管背光模块
CN102576521A (zh) * 2009-08-27 2012-07-11 Lg电子株式会社 显示装置
KR20110104311A (ko) * 2010-03-16 2011-09-22 엘지전자 주식회사 차광 패턴을 갖는 백라이트 유닛 및 그의 차광 패턴 형성방법
US20120182733A1 (en) * 2011-01-13 2012-07-19 Lg Electronics Inc. Flat led lighting device
CN102506356A (zh) * 2011-11-10 2012-06-20 南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 背光模组
DE102013109890A1 (de) * 2013-09-10 2015-03-12 Ligitek Electronics Co., Ltd. Flexibles LED-Lichtquellenmodul
US20150115793A1 (en) * 2013-10-25 2015-04-30 Citizen Electronics Co., Ltd. Lighting device and method of manufacturing the same
WO2015174566A1 (ko) * 2014-05-12 2015-11-19 주식회사 케이케이디씨 발광각도 조절이 가능한 형광필름이 구비된 led 조명 모듈 제조 방법
CN104298001A (zh) * 2014-10-10 2015-01-21 深圳市华星光电技术有限公司 直下式背光模组及其制造方法
CN107861291A (zh) * 2017-10-24 2018-03-30 华为技术有限公司 背光模组、显示屏及终端
CN108153049A (zh) * 2017-12-29 2018-06-12 宁波东辉光电科技有限公司 一种直下式背光光学膜片结构
CN108303824A (zh) * 2018-01-31 2018-07-20 武汉华星光电技术有限公司 直下式背光模组以及液晶显示器
CN108776411A (zh) * 2018-08-09 2018-11-09 大连德豪光电科技有限公司 背光源、液晶显示器及背光源的制备方法
CN109254451A (zh) * 2018-10-19 2019-01-22 住华科技股份有限公司 背光模块及应用其的面板及其制造方法
CN208953836U (zh) * 2018-10-19 2019-06-07 深圳市珏琥显示技术有限公司 一种背光模组和显示装置
CN109188777A (zh) * 2018-10-31 2019-01-11 厦门天马微电子有限公司 一种背光模组和显示装置
US20210003889A1 (en) * 2019-07-03 2021-01-07 Lg Display Co., Ltd. Color conversion sheet, backlight unit and display device
CN110806659A (zh) * 2019-11-21 2020-02-18 业成科技(成都)有限公司 背光模组、其制作方法及显示装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113703225A (zh) * 2021-09-02 2021-11-26 业成科技(成都)有限公司 背光组件、液晶显示模组和显示终端
CN116068680A (zh) * 2021-10-29 2023-05-05 宁波激智科技股份有限公司 一种匀光膜、一种复合匀光膜及其制备方法
WO2023123632A1 (zh) * 2021-12-27 2023-07-06 瑞仪光电(南京)有限公司 背光模组及显示器
CN114879370A (zh) * 2022-06-15 2022-08-09 业成科技(成都)有限公司 导光结构、图像生成单元及虚像显示装置
CN114879370B (zh) * 2022-06-15 2023-09-29 业成科技(成都)有限公司 导光结构、图像生成单元及虚像显示装置
CN116224659A (zh) * 2023-03-27 2023-06-06 普洛凯(上海)新材料科技有限公司 一种具有光学胶填充的背光模块及其组成的显示装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7231861B2 (ja) 面光源装置、表示装置及び電子機器
CN113625489B (zh) 一种显示装置
CN113238409A (zh) 光源结构、背光模组以及显示装置
CN106773315B (zh) 背光模组及液晶显示器
KR101396658B1 (ko) 광원 큐브 및 이를 이용한 평면 광원 장치 및 액정 표시장치
US20200379298A1 (en) Lighting device and liquid crystal display apparatus
JP2018106826A (ja) 導光板、面光源装置、表示装置及び電子機器
CN113777825B (zh) 一种显示装置
EP3851906B1 (en) Backlight module, display screen and mobile terminal
CN110609417A (zh) 灯板及其制造方法、背光源及显示装置
CN110221479B (zh) 一种背光模组及显示装置
JPWO2011077866A1 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
CN114578615A (zh) 背光模组及显示装置
WO2021190414A1 (zh) 一种显示装置
CN111045253B (zh) 背光模组及液晶显示装置
CN114063343A (zh) 一种显示装置
CN114089561A (zh) 一种显示装置
CN108700772B (zh) 显示装置
CN115407551B (zh) 一种显示装置
CN113721383B (zh) 一种显示装置
CN115202095A (zh) 一种显示装置
CN219225262U (zh) 显示模组、电子设备及光学器件
CN117784444A (zh) 一种背光模组及显示装置
CN112882283A (zh) 一种显示装置
CN112987394B (zh) 一种显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210810