背光模块和显示装置的制作方法

文档序号:23568887发布日期:2021-01-08 11:13阅读:121来源:国知局
背光模块和显示装置的制作方法

本实用新型实施例涉及显示技术领域,尤其涉及一种背光模块和显示装置。



背景技术:

平板显示器(或称“液晶显示器”、“液晶显示装置(liquidcrystaldisplay,lcd)”、“显示装置”)具有高画质、体积小、重量轻、低电压驱动、低消耗功率以及应用范围广等特点,因此,平板显示器被广泛应用于手机、电脑、投影电视以及车载显示器等显示设备或集成显示功能的其他设备中。随着平板显示器的发展,大面积、高解析度、广视角、高速响应低功耗等性能指标,也已成为用户评判液晶显示器的性能优劣的关键性能指标。

通常,平板显示器包括背光模块和显示面板。传统的液晶显示装置采用全局背光,其动态范围约为2个数量级,且全局背光还存在较为严重的漏光现象,此为限制lcd显示对比度的原因之一。目前,为解决此问题,区域背光(localdimming)动态调节技术被提出,区域背光动态调节技术即将背光分成多个独立分区,每个分区的背光的亮度可根据待显示图像的亮暗场实时调节,由此,可实现lcd的高动态范围(highdynamicrange,hdr)显示。但是,现有的区域背光动态调节技术仅局限于直下式结构的背光模块中,不适用于侧入式的背光结构。



技术实现要素:

本实用新型提供一种背光模块和显示装置,以实现可将侧入式的背光结构应用于区域背光动态调节技术。

第一方面,本实用新型实施例提供了一种背光模块,包括导光板,设置于所述导光板第一侧面的反射片,以及设置于所述导光板第二侧面的背光光源,所述第一侧面与所述第二侧面邻接,还包括:

调光膜层,包括至少两个调光分区,所述调光分区呈阵列分布;所述调光膜层设置于下列位置中的至少一处:

所述导光板的第一侧面;

所述导光板的第二侧面;以及

所述导光板的第三侧面,所述第三侧面与所述第一侧面相对设置;

其中,所述调光分区的反射率可调,以实现分区对所述导光板的出射光线进行调制。

可选地,所述调光膜层包括:

透明基板;

调光单元,分散于所述透明基板中;

其中,所述调光单元包括:

调光密封外壳;

磁致调光微粒,设置于所述调光密封外壳内;

所述磁致调光微粒的分散聚集程度可调,以实现对所述调光分区的反射率的调节。

可选地,所述调光密封外壳的形状包括圆球形。

可选地,所述调光密封外壳包括硅橡胶外壳或树脂类外壳。

可选地,所述磁致调光微粒包括镍微粒或四氧化三铁微粒。

可选地,所述调光膜层与所述导光板一体成型。

可选地,所述导光板包括网点;

所述调光单元分散于所述网点中。

可选地,该背光模块还包括:

电磁控制层,设置于所述调光膜层背离所述导光板的一侧,包括与所述调光分区对应的控制分区,以及分隔各所述控制分区的隔离层;所述控制分区能够调节电磁力的大小和方向,以实现对所述调光分区的反射率的调节。

可选地,所述调光膜层位于所述导光板的第一侧面和/或第三侧面时,所述电磁控制层与所述反射片集成设置。

第二方面,本实用新型实施例还提供了一种显示装置,包括背光模块和设置于所述背光模块的出光侧的显示面板,其中,所述背光模块采用第一方面提供的任一种背光模块。

本实用新型实施例提供的背光模块包括导光板,设置于所述导光板第一侧面的反射片,以及设置于所述导光板第二侧面的背光光源,所述第一侧面与所述第二侧面邻接,还包括:调光膜层,包括至少两个调光分区,所述调光分区呈阵列分布;所述调光膜层设置于下列位置中的至少一处:所述导光板的第一侧面;所述导光板的第二侧面;以及所述导光板的第三侧面,所述第三侧面与所述第一侧面相对设置;其中,所述调光分区的反射率可调,以实现分区对所述导光板的出射光线进行调制。由此,可对侧入式的背光模块的导光板的出射光线进行分区调节,从而可实现将侧入式的背光模块应用于区域背光动态调节技术中。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的第一种背光模块的结构示意图;

图2是本实用新型实施例提供的第二种背光模块的结构示意图;

图3是本实用新型实施例提供的第三种背光模块的结构示意图;

图4是本实用新型实施例提供的第四种背光模块的结构示意图;

图5是本实用新型实施例提供的背光模块中,调光膜层平行于导光板的出光面时的,调光膜层的分区结构示意图;

图6是本实用新型实施例提供的背光模块中,调光膜层平行于导光板的入光面时的,调光膜层的分区结构示意图;

图7是本实用新型实施例提供的调光膜层的第一种状态示意图;

图8是本实用新型实施例提供的调光膜层的第二种状态示意图;

图9是本实用新型实施例提供的第五种背光模块的结构示意图;

图10是图9所示背光模块中,导光板的结构示意图;

图11是图9所示背光模块中,调光分区的第一种状态示意图;

图12是图9所示背光模块中,调光分区的第二种状态示意图;

图13是本实用新型实施例提供的第六种背光模块的结构示意图;

图14是图13所示背光模块的另一视角结构示意图;

图15是本实用新型实施例提供的第七种背光模块的结构示意图;

图16是图15所示背光模块的另一视角结构示意图;

图17是本实用新型实施例提供的第一种显示装置的结构示意图。

本实用新型实施例中,附图标记与对应的特征名称:

1-背光模块,11-导光板,111-网点,12-反射片,13-背光光源,14-调光膜层,140-调光分区,141-透明基板,142-调光单元;151-调光密封外壳,152-磁致调光微粒;16-电磁控制层,161-控制分区,162-隔离层;3-显示装置,31-显示面板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

本实用新型实施例提供了一种背光模块和显示装置,通过设置调光膜层,调光膜层设置于导光板的第一侧面、第二侧面(即入光面)以及第三侧面(即出光面)中的至少一处,且调光膜层包括阵列排布的调光分区,调光分区的反射率可调,可实现对导光板出射的光线的分区调节,从而有利于实现侧入式背光结构的区域背光动态调节技术。

下面结合图1-图17对本实用新型实施例提供的背光模块和显示装置进行示例性说明。

参照图1-图6,该背光模块1包括导光板11,设置于导光板11第一侧面的反射片12,以及设置于导光板11第二侧面的背光光源13,第一侧面与第二侧面邻接,还包括:调光膜层14,包括至少两个调光分区140,调光分区140呈阵列分布;调光膜层14设置于下列位置中的至少一处:导光板11的第一侧面(见图1);导光板11的第二侧面(见图3);以及导光板11的第三侧面(见图2),第三侧面与第一侧面相对设置;其中,调光分区140的反射率可调,以实现分区对导光板11的出射光线进行调制。

其中,该背光模块1可用作为被动发光的显示面板提供背光。

其中,背光光源13可为led芯片(chip),或本领域技术人员可知的其他类型的光源。导光板11能够对背光光源13照射至其中的光线进行匀光,以使导光板11的出光面(即第三侧面)侧可均匀出光。反射片12能够将导光板11的第一侧面漏出的光反射回导光板11中,以提高光的使用效率。

其中,调光膜层14能够实现对各调光分区的反射率独立进行调节,以实现各调光分区140对应的导光板11的出射光线可独立可控调节,从而可实现侧入式背光模块的亮度分区控制,有利于实现侧入式背光结构的区域背光动态调节技术。

示例性的,可参照图1和图5,调光膜层14可设置于导光板11的第一侧面,即导光板11朝向反射片12的一侧,可实现对由反射片12进入导光板11的光线的分区独立调节,进而实现对导光板11的出射光线的分区调节。

或者,参照图2和图5,调光膜层14可设置于导光板11的第三侧面,即导光板11背离反射片12的一侧,也即导光板11的出光面侧,可直接实现对导光板11的出射光线的分区调节。

或者,参照图3和图6,调光膜层14可设置于导光板11的第二侧面,即导光板11与背光光源13之间,也即导光板11的入光面侧,可实现对由背光光源13进入导光板11的光线的分区独立调节,进而可实现第导光板11的出射光线的分区调节。

或者,参照图4-图6,调光膜层14可同时设置于导光板11的第二侧面和第三侧面,协同实现对导光板11的出射光线的分区调节。

在其他实施方式中,调光膜层14相对于导光板11的各侧面的位置还可根据背光模块1的需求设置,本实用新型实施例对此不限定。

在一实施例中,参照图7和图8,调光膜层14可包括:透明基板141;调光单元142,分散于透明基板141中;其中,调光单元142包括:调光密封外壳151;磁致调光微粒152,设置于调光密封外壳151内;磁致调光微粒152的分散聚集程度可调,以实现对调光分区140的反射率的调节。

其中,调光膜层14的基板设置为透明基板141,其光透过率等于或大于85%,可使透明基板141中的光线损失较小,有利于实现对光线的充分利用,确保较高的亮暗对比度。

其中,各调光分区140内,调光单元142对光线的透射反射作用决定各调光分区140对光线的反射率的大小。示例性的,调光单元142的反射率较大时,其对应的调光分区140的反射率较高,呈暗态。

其中,调光密封外壳151能够密封磁致调光微粒152,以便实现各调光单元142中的磁致调光微粒152的分散聚集程度的调节。示例性的,调光密封外壳151具有较高的光透过率(例如,光透过率等于或大于85%),以可允许光线通过,并照射至位于其中的磁致调光微粒152的表面。

其中,磁致调光微粒152的分散聚集状态与其对光线的调制作用相关。

示例性的,当磁致调光微粒152集中聚集,即其相对较密集时,其对光线的反射作用较强,光线透过率较低,对应区域呈现为暗态,如图8所示;当磁致调光微粒152散乱无序,即其相对较分散时,其对光线的反射作用较弱,光线透过率较高,从而光线利用率较高,对应区域呈现为亮态,如图7所示。

需要说明的是,图7-图8中仅示例性的示出了磁致调光微粒152设置为椭圆形。在其他实施方式中,磁致调光微粒152还可设置为球形或本领域技术人员可知的其他形状,可根据背光模块1的需求设置,本实用新型实施例对此不限定。

在一实施例中,可参照图7或图8,调光密封外壳151的形状包括圆球形。

如此设置,可使得调光单元142的外表面较圆滑,从而其各个方向受力均匀;在将调光单元142分散于调光基板141中时,可使得调光单元142的分散较均匀;同时,调光密封外壳151的各个方向的区域对光线的透射反射作用均一致,可减弱调光密封外壳151对光线调制作用的影响,有利于较简单地实现调光单元142对光线的可控调制作用。

在其他实施方式中,调光密封外壳151的形状还可为椭圆球形,或圆角多面体形,可根据背光模块1的需求设置,本实用新型实施例对此不限定。

在一实施例中,调光密封外壳151包括硅橡胶外壳或树脂类外壳。

如此,可满足上文中对调光密封外壳151的透过率需求,且材料成本较低,易于加工;从而,有利于确保背光模块1的制作难度较低,成本较低。

在其他实施方式中,调光密封外壳151还可采用本领域技术人员可知的其他材料,可根据背光模块1的需求设置,本实用新型实施例对此不限定。

在一实施例中,磁致调光微粒152包括镍微粒或四氧化三铁微粒。

如此,可利用镍或四氧化三铁等不透明的材料形成磁致调光微粒152,通过对磁致调光微粒152的聚集程度的调节,可实现对遮光程度的高低的调制,从而可使对应区域呈现亮态或暗态。同时,上述材料的成本较低,且易于加工;从而,有利于确保背光模块1的制作难度较低,成本较低。

在其他实施方式中,磁致调光微粒152还可采用本领域技术人员可知的其他材料,可根据背光模块1的需求设置,本实用新型实施例对此不限定。

在一实施例中,参照图9和图10,或者参照图13和图14调光膜层14与导光板11可一体成型。

如此设置,可简化背光模块1的结构和制作工序,有利于确保较低的制作成本。

示例性的,图9和图10示出了调光膜层14位于导光板11的第二侧面时,调光膜层14与导光板11的一体成型结构。在此基础上,图11和图12分别示出了调光分区140对应于实现亮态和暗态的调光单元142的状态。该状态实现的原理可参照上文中对图7和图8的解释说明进行理解,在此不赘述。

示例性的,图13和图14示出了调光膜层14位于导光板11的第一侧面时,调光膜层14与导光板11的一体成型结构。

在一实施例中,参照图13和图14,导光板11包括网点111;调光单元142可分散于网点111中,即调光膜层14对应于网点111区域所在的区域膜层。

如此,可利用导光板11中现有的结构布设调光单元142,且调光单元142的分布与导光板11的各区域的出光需求相适应,即在实现侧入式背光结构的区域调光的同时,较容易满足导光板11各区域均匀出光的需求,如此,在降低设计难度和制作难度的同时,有利于实现较好的出光质量。

需要说明的是,图14中仅示例性的示出了网点111的形状为矩形,在其他实施方式中,网点111的形状还可为圆形、椭圆形、圆角多边形或本领域技术人员可知的其他形状,本实用新型实施例对此不限定。

其次,需要说明的是,图5、图6、图10和图14中仅示例性的示出了调光膜层14中调光分区140的排列方式可为3行3列、1排3个、1排4个或4行4列。在其他实施方式中,调光分区140的数量以及阵列排布方式可根据背光模块1的需求设置,本实用新型实施例对此不限定。

在一实施例中,参照图15和图16,该背光模块1还包括:电磁控制层16,设置于调光膜层14背离导光板11的一侧,包括与调光分区140对应的控制分区161,以及分隔各控制分区161的隔离层162;控制分区161能够调节电磁力的大小和方向,以实现对调光分区140的反射率的调节。

其中,电磁控制层16也可称为微电路电磁调光层,可控制电磁力的大小和方向,从而实现对磁致调光微粒152的转动方向或聚集程度的调节。

示例性的,当通过电磁控制层16外加磁场时,磁致调光微粒152在吸附力的作用下集中密集,致使光线透过率较低,对应区域呈现暗态,如图8;当撤去磁场作用时,磁致调光微粒152恢复散乱无序的状态,磁致调光微粒152可将光线相互反射、多次反射,有利于使得光线利用率提高,光线透过率增大,对应区域呈现亮态如图7。

或者,当通过电磁控制层16外加磁场时,磁致调光微粒152在吸附力的作用下横向密集分布,致使光线透过率较低,对应区域呈现暗态,如图12;当撤去磁场作用时,磁致调光微粒152恢复散乱无序的状态,磁致调光微粒152可将光线相互反射、多次反射,有利于使得光线利用率提高,光线透过率增大,对应区域呈现亮态如图11。

由此,通过设置电磁控制层16,可通过微电路实现对调光单元142的调光状态的控制,从而有利于实现分区的局部区域亮度的调节。

同时,通过将电磁控制层16设置为与调光分区140对应的控制分区161,且各控制分区161之间利用隔离层162间隔开,有利于实现各控制分区161与调光分区140一一对应,独立进行控制,即实现各调光分区140单独受控调节。

在一实施例中,继续参照图16,调光膜层14位于导光板11的第一侧面和/或第三侧面时,电磁控制层16与反射片12集成设置。

即,通过在反射片12中设置电磁控制层16,可形成同时具有光线反射功能和电磁控制功能的微电路电磁反射片,从而膜层集成度较高,可简化背光模块1的结构和制作工序,有利于确保较低的制作成本。

在其他实施方式中,电磁控制层16与反射片12还可分别独立设置,本实用新型实施例对此不限定。

在其他实施方式中,背光模块1还可包括扩散片、棱镜片等本领域技术人员可知的其他光学膜层结构,本实用新型实施例对此不赘述也不限定。

在上述实施方式的基础上,本实用新型实施例还提供了一种显示装置3,参照图17,该显示装置3可包括背光模块1和设置于背光模块1的出光侧的显示面板31,其中,背光模块1可采用上述实施方式提供的任一种背光模块1。

其中,背光模块1能够为显示面板31提供背光,显示面板31通过对背光进行调制,可实现亮暗以及色彩显示。基于背光模块1可实现局部亮度调节,该显示装置3可实现高动态范围显示,画面显示效果较好。

需要说明的是,该显示装置3可为液晶显示装置或本领域技术人员可知的其他类型的无源显示装置,本实用新型实施例对此不限定。

注意,上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本实用新型不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明,但是本实用新型不仅仅限于以上实施例,在不脱离本实用新型构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

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