一种背光模组及显示装置的制作方法

文档序号:15926803发布日期:2018-11-14 01:13阅读:104来源:国知局

本发明涉及显示技术领域,特别涉及一种背光模组及显示装置。

背景技术

现有的诸如手机之类的显示装置,为了实现全屏显示,如图1所示,一般将摄像头、听筒等器件设置在显示装置的显示面板的异型区域a内,所以相应的就需要在进行手机的液晶显示模组(liquidcrystaldisplaymodule,lcm模组)设计时在对应的a区进行挖孔o。

对lcm的a区进行挖孔o的方案通常包括对液晶面板和背光模组都挖孔,或只挖穿背光模组。挖孔后需要对背光模组的膜材进行固定,目前对背光模组挖孔后采用铁框+胶框的方案固定背光模组的膜材,背光模组的厚度较厚,不利于lcm显示模组的薄型化。



技术实现要素:

本发明实施例提供一种背光模组及显示装置,用于解决现有技术中背光模组较厚的技术问题。

本发明实施例提供了一种背光模组,所述背光模组包括:

导光板、膜材和光源,所述膜材位于导光板的出光面一侧;

所述背光模组包括通孔,所述通孔贯穿所述导光板和所述膜材;

所述导光板包括本体部和支撑部,所述支撑部用于固定所述膜材;

其中,所述支撑部为筒状结构,所述筒状结构是所述本体部沿所述通孔的内壁延伸形成的。

在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述背光模组中,所述筒状结构是所述本体部沿所述通孔的内壁延伸形成的直平凸台,或者,所述筒状结构是所述本体部沿所述通孔的内壁延伸形成的斜凸台,其中,所述斜凸台在内径上的截面形状包括梯形。

在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述背光模组中,所述斜凸台的斜面与所述导光板的入光面形成的第一夹角位于第一预设角度范围内,以使得所述光源发射出的光线摄入第一区域,其中,所述第一区域为所述通孔背离所述光源一侧沿远离所述光源的方向延伸至所述通孔边缘的区域。

在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述背光模组中,所述第一夹角位于(0,90°)范围内。

在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述背光模组中,所述筒状结构是所述本体部沿所述通孔的内壁延伸形成的直平凸台,所述支撑部包括:

第一子支撑件,位于所述本体部靠近所述膜材的一侧;

第二子支撑件,位于所述本体部远离所述膜材的一侧。

在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述背光模组中,所述导光板远离所述膜材的一侧设置有凹槽,所述凹槽内填充胶体,所述胶体用于将反射膜材贴合到所述导光板。

在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述背光模组中,所述导光板具有与所述出光面相对的第一面及与所述第一面平滑连接的第二面,其中,所述通孔位于所述第一面所在的区域中,所述第二面与所述第一面之间具有第二夹角。

在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述背光模组中,所述第二夹角位于[90°,135°]范围内。

在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述背光模组中,所述背光模组还包括反射膜材,所述反射膜材设置于所述导光板的所述第一面和所述第二面。

在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述背光模组中,所述筒状结构的内壁设置有反射膜材。

在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述背光模组中,所述筒状结构的内壁还设置有光偏转元件,以使得所述背光模组出光的视角相对于所述导光板出光面的法线偏转。

在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述背光模组中,所述光偏转元件包括棱镜模组,棱镜模组包括至少一层棱镜片,所述棱镜片背离所述导光板一侧的表面具有多个平行设置的条行凸起棱。

在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述背光模组中,所述条行凸起棱的截面为三角形或包括至少四条边的多边形,所述条行凸起棱的截面的底边平行于所述导光板的出光面。

在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述背光模组中,所述筒状结构的内壁设置有遮光元件,所述遮光原件为遮光材料或二次注塑不透光材料。

在一种可能的实现方式中,在本发明实施例提供的上述背光模组中,所述支撑部的导光板网点密度大于所述本体部的导光板网点的密度。

另一方面,本发明实施例还提供一种显示装置,包括本发明实施例提供的上述背光模组。

本发明实施例提供的背光模组及显示装置,导光板包括本体部和支撑部,且支撑部是本体部沿背光模组上的通孔的内壁延伸形成的,也就是本体部和支撑部一体成型,即使不用铁框和胶框,也可以固定膜材,从而可以解决由于铁框自身的厚度导致背光模组较厚,不利于lcm薄型化的问题。

附图说明

图1为现有的显示面板的结构示意图;

图2为现有的背光模组存在暗区的原理示意图;

图3为本发明实施例提供的背光模组沿通孔中心线的一种剖面图;

图4为现有的背光模组的通孔处光线传导示意图;

图5为本发明实施例提供的背光模组的通孔处光线传导示意图;

图6为本发明实施例提供的背光模组的一种结构示意图;

图7为本发明实施例提供的背光模组的一种结构示意图;

图8为本发明实施例提供的斜凸台在内径的截面形状的结构示意图;

图9为本发明实施例提供的异形凸台在内径的截面形状的结构示意图;

图10为本发明实施例提供的背光模组沿通孔中心线的一种剖面图;

图11为本发明实施例提供的包括斜凸台的背光模组的一种光线传输示意图;

图12为本发明实施例提供的包括斜凸台的背光模组的一种光线传输示意图;

图13为本发明实施例提供的导光板弯折位置的示意图;

图14为本发明实施例提供的导光板弯折的示意图;

图15为本发明实施例提供的图14的剖面图;

图16为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图。

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明白,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。

由于在背光模组上挖孔o,导致背光模组的膜材,例如下偏光片、液晶、上偏光片及触摸屏等在孔o处就没有支撑,那么就需要固定靠近孔o附近的膜材。对此,目前采用铁框+胶框的方案固定背光模组的膜材。但是由于铁框的厚度较厚,一般大于0.9mm,这就导致背光模组的厚度较厚,存在不利于lcm薄型化的问题。

另外,胶框通常是白色的,具有一定透光性,这就导致背光模组的光线light会从胶框的边缘漏出,即目前带有异型区域的背光模组会造成孔o内漏光的问题。如果孔o放置摄像头,那么由于孔o内漏光,就会使得光线照射到摄像头,从而影响摄像头的拍照等功能。

再者,请继续参见图1及图2,图1以光源位于显示面板的底部为例,光源射出的光线从孔o远离显示面板的一侧进入,由于孔o对光线的阻断,光线是照射不到第一区域c的,其中,第一区域c指的是孔o背离光源一侧沿远离光源的方向延伸至孔o边缘的区域,也称为暗区,下文中,统一将第一区域c称为暗区c。图2中光线及暗区c仅是为了便于理解的示意,并不指示光线真实的传导路径。可见,由于孔o的存在使得背光模组存在暗区c,造成暗影的问题。

因此,目前的带有异型区域的背光模组较厚,不利于lcm的薄型化,且在a区挖孔o后存在孔o处漏光的问题,及存在暗影的问题。

针对现有技术中存在带有异型区域的背光模组较厚,且在a区挖孔o后存在孔o处漏光的问题,本发明实施例提供了一种背光模组及显示装置。为了使本发明的目的,技术方案和优点更加清楚,下面结合附图,对本发明实施例提供的背光模组及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。应当理解,下面所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

附图中各部件的形状和大小不反应真实比例,目的只是示意说明本发明内容。

具体地,本发明实施例提供的一种背光模组,如图3所示,背光模组包括:导光板20、膜材21和光源,其中,膜材21用虚线框进行示意,光源可以是直下式光源,也可以是侧入式光源,图3中,光源以箭头方向指示。

其中,背光模组设置了贯穿导光板20和膜材21的通孔o,通孔o可以用于放置摄像头、听筒等。膜材21位于导光板20的出光面一侧。

由于通孔o贯穿导光板20和膜材21,那么膜材21就因通孔o而断开,这就导致膜材21在导光板20上不稳固。鉴于此,本发明实施例中,导光板20包括本体部和支撑部,支撑部可以用于固定膜材21。可能的实施方式中,支撑部为筒状结构,其中,筒状结构是本体部沿通孔o的内壁延伸形成的。

可能的实施方式中,筒状结构是本体部沿通孔o的内壁延伸形成的直平凸台。如果筒状结构是直平凸台,那么筒状结构的纵向截面可以是长方形,这里,纵向截面指的是与筒状结构的中心线平行的平面,可以认为筒状结构是中空圆柱体结构。

可选的,筒状结构可以是本体部沿通孔o的内壁在导光板20出光方向上延伸形成的,或者,在本发明实施例提供的上述背光模组中,根据实际设计需要,筒状结构可以是本体部沿通孔o的内壁在导光板20出光方向上,以及,在导光板20背离出光方向上延伸形成的。为了便于理解,下文中将本体部沿通孔o的内壁在导光板20出光方向上延伸形成的筒状结构称为第一子支撑件201,本体部沿通孔o的内壁在导光板20背离出光方向上延伸形成的筒状结构称为第二子支撑件202。

具体地,如图3所示,图3为背光模组沿通孔o的中心线的剖面视图。第一子支撑件201与导光板20相交处用虚线示意,第一子支撑件201位于本体部靠近膜材21的一侧,用于固定安装在筒状结构内的器件(例如,可能是摄像头等)以及膜材21。由于第一子支撑件201可以实现通孔o处的膜材21的固定,因此,本发明实施例中可以去掉铁框10以及胶框11,从而可以解决由于铁框10自身的厚度导致背光模组较厚,不利于lcm薄型化的问题,采用本发明实施例提供的背光模组可以使得lcm更薄。

在本发明实施例中,去掉了现有的背光模组中的铁框10以及胶框11,这就涉及到导光板20下反射膜材22的固定。在可能的实施方式中,如图3所示,导光板20远离膜材21的一侧设置有凹槽203,该凹槽203内可以填充用于将反射膜材22贴合到导光板20的胶体,从而实现将反射膜材22贴合到导光板20。

另外,本发明实施例去掉了胶框11,第一子支撑件201为由本体部沿通孔o的内壁在所述导光板20出光方向上延伸形成的,即第一子支撑件201本身作为导光板20的一部分,所以第一支撑件201是透光的,这就会造成背光模组的光线light从第一子支撑件201的边缘漏出,造成通孔o内漏光的问题。

鉴于此,本发明实施例提供的背光模组还包括遮光元件24,该遮光元件24可以贴附在筒状结构的内壁,以使得进入导光板20的光线不会漏出至通孔o内部。具体地,遮光元件24可以是遮光材料,或者,遮光元件24也可以是二次注塑不透光材料,或者,遮光元件24可以是其他可能用于遮光的物体。

由于第一支撑件201是由本体部沿通孔o的内壁在所述导光板20出光方向上延伸形成的,那么遮光元件24贴附在筒状结构的内壁时,势必遮光元件24的一端固定在第一支撑件201,为了更好地固定遮光元件24,就需要固定遮光元件24的另一端。在本发明实施例中,背光模组可以通过本体部沿通孔o的内壁在导光板20背离出光方向上延伸形成的第二子支撑件202来固定遮光元件24的另一端。尽管,第二子支撑件202也是透光的,由于遮光元件24的遮光作用,还是使得进入导光板20的光线不会漏出至通孔o内部。

需要说明的是,在本发明实施例提供的上述背光模组中,第一子支撑件201除了固定膜材21之外,还增大了光学传导通道,下面就图4和图5介绍第一子支撑件201增大光学传导通道的原理。

请参见图4,图4是现有的具有通孔o的导光板20的光线传导示意图。对应地,请参见图5,图5是本发明实施例提供的具有通孔o的导光板20的光线传导示意图。其中,图4和图5中,箭头方向示意光线传输的方向。

在图4中,光线在传输过程中被通孔o阻断,导致传输到导光板20上的暗区c的光线较少。且图4中,通孔o的厚度较薄,这就使得光学传导通道较小,这里光学传导通道指的是光线传输通过的孔状通道。而在图5中,光线在传输过程中仍然会被通孔o阻断,但是由于第一子支撑件201的增设,光学传导通道除了本身通孔o构成的孔状通道之外,还包括第一子支撑件201构成的孔状通道,从而增大了光学传导通道。这样光线进入光学传导通道后,能够被反射或者折射的光线就较多,使得光线更加扩散,能够较多地传输至导光板20上的暗区c,从而提高暗区c的亮度,改善了通孔o的边缘的暗影现象。

第一子支撑件201主要是用于固定膜材21及增大光学传导通道,第一子支撑件201的厚度较大时,光学传导通道也较宽。而第二子支撑件主要是用于固定遮光元件24及膜材21。本发明实施例中,根据设计需求,第一子支撑件201的厚度大于第二子支撑件202的厚度,以实现尽量增大光学传导通道的同时,节约成本。这里,厚度指的是第一子支撑件201或第二子支撑件202的上表面到导光板20的垂直距离。

可能的实施方式中,在本发明实施例提供的上述背光模组中,筒状结构的内壁可以设置有光偏转元件,以使得背光模组出光的视角相对于导光板20出光面的法线偏转,以尽量提升光学传导效率。

具体地,请参见图6,光偏转元件25设置在导光板20出光面一侧,光偏转元件25包括棱镜模组,棱镜模组通常包括至少一层棱镜片,每层棱镜片在背离导光板20一侧的表面具有多个平行设置的条行凸起棱。如果棱镜模组包括至少两层棱镜片,那么每层棱镜片的条形凸起棱的延伸方向均不相同。每个条形凸起棱都具有棱镜的作用,遵循光的反射定律和折射定律可以改变入射光线的传播方向,将导光板20出射的光线集中于一定角度内出射,以增强该角度范围内的亮度,从而实现提升光学传导效率的效果。另外,由于光偏转元件25可以改变入射光线的传播方向,也就是改变光线射出的方向,这样就使得原本不会从第一区域的出光面射出的光线会因为发生偏转而从第一区域的出光面射出,从而提高暗区c的亮度,改善了通孔o的边缘的暗影现象。

可选的,条行凸起棱的截面为三角形或包括至少四条边的多边形,条行凸起棱的截面的底边平行于导光板20的出光面。

可能的实施方式中,在本发明实施例提供的上述背光模组中,筒状结构的内壁,也就是筒状结构的内侧贴附有反射膜材22,反射膜材22用于反射照射至筒状结构的内侧的光线,阻隔了显示区域的光线对摄像头的功能的影响,同时也可以更好地减少光线的损耗,使得光线射出的较多,从而可以使得射出的光线更加扩散较多地照射至暗区c,提高暗区c的亮度,改善了通孔o的边缘的暗影现象。具体地,请参见图7,反射膜材22位于光偏转元件25上。

可能的实施方式中,在本发明实施例提供的上述背光模组中,筒状结构是本体部沿通孔的内壁延伸形成的斜凸台,其中,斜凸台在内径上的截面形状包括梯形。如图8所示,图8为斜凸台在内径的截面形状的结构示意图。本发明实施例中的斜凸台可以是异形斜凸台,也就是斜凸台分为两部分,其中,一部分是直平凸台,另一部分是内径的截面形状是梯形的斜凸台,如图9所示,图9中的虚线示意斜凸台包括的第一部分和第二部分的相接处。

在本发明实施例中,导光板20与筒状结构注塑成型,筒状结构可以是在通孔o位置下侧的斜凸台203,如图10所示。在图10中,斜凸台203的内槽面贴附反射膜材22,且斜凸台203的斜面贴附有反射膜材,以使得光线更加扩散,增大光学传导通道。当光线照射至斜凸台203时,经过斜凸台203内槽面上的反射膜材22的反射后,照射到斜凸台203的斜面,经过斜面上的反射膜材22的反复折射、传导,最后射出,以尽量改善可能出现的暗影现象。

为了便于理解,请参见图11,图11呈现了光线传输走向,图中以虚线示意的光线传输路径。从图11可以看出斜凸台203的增设使得光线出射的角度范围比入射角度范围更大,也就是更多地光线可以传输到导光板20可能出现的暗区,从而改善了暗影的现象。

或者,请参见图12,图12在通孔o和斜凸台203之间呈现了光线传输走向。从图12同样可以看出斜凸台203的增设使得光线出射的角度范围比入射角度范围更大,也就是更多地光线可以传输到导光板20可能出现的暗区,从而改善了暗影的现象。

可选的,在本发明实施例提供的上述背光模组中,斜凸台203的斜面与导光板的入光面形成的第一夹角γ位于第一预设角度范围内,以使得光源发射出的光线摄入第一区域,其中,第一区域为通孔o背离光源一侧沿远离光源的方向延伸至通孔o边缘的区域,即暗区c。

具体地,如果第一夹角γ较小,那么照射至斜面的光线经过反射后偏离斜凸台203的距离较远,即进入斜凸台203的光线较少,显示区域的亮度就较暗。例如,第一夹角γ是10°,也就是斜凸台203的斜面的倾斜度较小,此时,光线经过斜凸台203的斜面反射后,光线远离斜凸台203,进入斜凸台203的光线就较少。而如果第一夹角γ较大,那么照射至斜面的光线经过反射后偏离斜凸台203的距离同样较远,进入斜凸台203的光线较少,显示区域的亮度就较暗,显示效果不佳。

可选的,在本发明实施例中,第一夹角γ可以是位于(30,90°)范围内的一个可能的角度值,当第一夹角γ位于(30,90°)范围内,进入斜凸台203的光线较多,以尽量满足显示区域的亮度。优选地,第一夹角γ可以是根据设计需要,通过计算得到的一个较优的值,例如,第一夹角γ可以是45°,以使得进入斜凸台203的光线相对较多。再例如,第一夹角γ也可以是60°,在实现进入斜凸台203的光线相对较多的情况下,可以更好地固定膜材21。

可选的,在本发明实施例提供的上述背光模组中,支撑部的导光板网点密度大于本体部的导光板网点的密度,也就是,在本发明实施例中,导光板的斜凸台的表面网点分布相较于导光板的本体部的表面网点较为密集。这样光线照射至导光板20上,经过支撑部的导光板对光线的会聚,使得进入斜凸台203的光线更多,进一步提高显示区域的亮度。

由于通孔o的存在,使得照射到暗区c的光线较少,造成暗影问题。鉴于此,在本发明实施中,导光板20尾部可以做成倾角结构,使得光线经过倾角结构后可以更多地入射到暗区c。

可能的实施方式中,在本发明实施例提供的上述背光模组中,导光板20可以具有与出光面相对的第一面301及与第一面301平滑连接的第二面302,其中,通孔o位于第一面301所在的区域中,第二面302与第一面301之间具有第二夹角。

具体地,请参见图13,本发明实施例可以在通孔o旁边的位置e处将导光板20做倾斜设计,如图14所示,图14中的阴影部分即是导光板20尾部的倾斜部分。

为了便于理解,请参见图14的剖面图即图15。在图15中,阴影部分就是导光板20,也就是将平面的导光板20在位置e处做成倾斜设计,其中,第一面301即是阴影部分的平面,第二面302即是阴影部分的斜面。在本发明实施例中,导光板20内侧设置有反射膜材,即第一面301的内侧和第二面302的内侧均设置有反射膜材,以使得入射到第一面301的光线经过第一面301上的反射膜材,以及第二面302上的反射膜材的反射,最终可以照射至暗区c附近,尽量改善暗影的现象。

可能的实施方式中,如果第一面301与第二面302之间的第二夹角较小,照射到暗区c附近的光线可能较少。或者,如果第一面301与第二面302之间的第二夹角较大,照射到暗区c附近的光线也还是可能较少。

因此,在本发明实施例中,第二角度可以根据设计需求计算得到。通孔o的位置不同,暗区c的位置也有所不同,那么光线射出的方向也不同。也就是为了尽量提高暗区c的亮度,第二角度需要根据通孔o的位置设置。具体地,在本发明实施例中,请继续参见图15,图15中箭头方向表示光线传输的路径。当光线入射至导光板20时,最终要使得光线以α的角度射出,到达阴影中心位置,也就是暗区c的中心。图15中,a、b为blu结构设计已知参数,参数δ是lgp光学模拟的已知设计参数,根据a、b可以确定θ,其中,θ=arctan(b/a)。再根据θ可以确定α,其中,α=(δ-θ)/2。确定了α,则可以确定第二夹角ψ,其中,ψ=90°-δ+α。

尽管根据设计需求计算得到的第二夹角ψ能够使得暗区c被射入更多的光线。但是该第二夹角有可能影响背光模组的其他方面。例如,如果第一面301与第二面302之间的第二夹角ψ为某个值时,例如,第二夹角ψ为90°,尽管照射到暗区c附近的光线较多,但是,此时导光板20尾部折成90°,可能不利于膜材21的组装。因此,在本发明实施例中,第一面301与第二面302之间的第二夹角ψ可以位于第二预设角度范围内,以尽量使得更多的光线照射到暗区c附近,提高暗区c的亮度,同时尽可能减小对整个背光模组组装的复杂度。

可选的,第二预设角度范围可以是[90°,135°],优选地,例如,第二夹角ψ可以是90°,使得更多的光线照射到暗区c附近。第二夹角ψ也可以是120°,既可以使得更多的光线照射到暗区c附近,也不会影响背光模组的组装。

基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种显示装置,如图16所示,包括本发明实施例提供的上述背光模组。该显示装置可以为: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。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的,在此不做赘述,也不应作为对本发明的限制。该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施例,重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的上述背光模组及显示装置,导光板包括本体部和支撑部,且支撑部是本体部沿导光板上的通孔的内壁延伸形成的,也就是本体部和支撑部一体成型,即使不用铁框和胶框,也可以固定膜材,从而可以解决由于铁框自身的厚度导致背光模组较厚,不利于lcm薄型化的问题。

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。

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