一种背光模组及显示装置的制作方法

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光模组及显示装置。

背景技术：

LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)是一种被动发光器件，需要BLU(Backlight Unite，背光模组)给液晶显示器提供光源使其显示图像。目前，液晶显示器主要采用的背光源技术包括：CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp，冷阴极管)和LED(Light Emitting Diodes，发光二极管)。由于LED背光源具有亮度高、色纯度高、寿命长、可靠性好、无汞污染等多种优点，在背光源的使用中占有的比重逐渐增大。

上述液晶显示器，按照LED背光源可以分为直下式(Bottom Lighting)结构和侧光式(Edge Lighting)结构。

对于直下式的背光模组结构，是将光源设置于显示面板的下方，光源发出的光线以空气为介质向显示面板入射，在光源上方还设置有扩散板(Diffuser)，以使出射光线进一步扩散。

直下式背光模组的光源是以空气为介质传播，光源出射的光线发射角度为120°，光源与扩散板之间的混腔高度需要达到较宽的距离，才能使得单个光源出射的光线发散照射在显示面板上的区域与相邻光源出射的光线发散照射在显示面板上的区域相连接，从而降低显示面板上出现的明暗不均的现象。而混腔高度的增加会导致整个背光模组厚度的增加，使直下式背光模组难以适应液晶显示器件的薄型化、轻量化的要求。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种背光模组及显示装置，能够在不影响显示面板显示亮度均匀性的前提下，减小光源与扩散板之间的混腔高度。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

本实用新型实施例的一方面，提供一种背光模组，包括光源以及导光板，导光板包括相对设置的出光面和入光面，在导光板的入光面一侧设置有光源以及多个导光结构，导光结构用于将光源射入导光板内的光线导出至出光面。

优选的，导光结构包括多个呈矩阵形式排列的凹槽，光源设置在凹槽内。

进一步的，凹槽与光源一一对应设置。

进一步的，导光结构包括多个呈矩阵形式排列的网点，网点设置在入光面除对应光源位置以外的部分。

优选的，入光面为弧面，弧面向背离出光面的方向弯曲。

进一步的，出光面与入光面之间的夹角为0°～15°。

优选的，凹槽的纵向截面为U形、V形、矩形或梯形的任意一种，纵向截面与出光面或入光面垂直。

优选的，当凹槽的纵向截面为V形时，V形的顶角为80°～130°。

优选的，当凹槽的纵向截面为V形时，光源至少与V形的一个侧边平行设置。

优选的，当凹槽的纵向截面为矩形或梯形时，矩形或梯形远离入光面一侧的表面具有多个连续的凹凸结构。

优选的，相邻两个凹槽的间距为50mm～90mm。

本实用新型实施例的另一方面，提供一种显示装置，包括上述的背光模组。

本实用新型实施例提供一种背光模组及显示装置，应用于直下式背光模组结构，光源位于导光板入光面一侧，显示面板位于导光板的出光面一侧，光源发出的光线射入导光板内，在导光板内发生全反射现象，使得光线在整个导光板内传输，并最终通过导光板入光面上设置的导光结构的散射作用，由出光面射出，提高出射光线的均匀性，此外，导光板的厚度通常为毫米级，而直下式背光模组的混腔高度通常在20mm左右，因此，通过导光板的设置，能够减小直下式背光模组中光源与扩散板之间的混腔高度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种背光模组的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的一种背光模组的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例提供的一种背光模组的结构示意图三；

图4为本实用新型实施例提供的一种背光模组的结构示意图四；

图5为图4的仰视图；

图6为图4的仰视图的另一种情形；

图7为本实用新型实施例提供的一种背光模组的结构示意图五；

图8为本实用新型实施例提供的一种背光模组的结构示意图六；

图9为本实用新型实施例提供的一种背光模组的结构示意图七；

图10为本实用新型实施例提供的一种背光模组的结构示意图八。

附图标记：

01-导光板；011-出光面；012-入光面；013-导光结构；0131-凹槽；0132-网点；02-光源；03-显示面板；α-出光面与入光面之间的夹角；β-凹槽的顶角；W-相邻两个凹槽的间距。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供一种背光模组，如图1所示，包括光源02以及导光板01，导光板01包括相对设置的出光面011和入光面012，在导光板01的入光面012一侧设置有光源02以及导光结构013，导光结构013用于将光源02射入导光板01内的光线导出至出光面011，由出光面011射入显示面板03中。导光板01的尺寸根据其应用与不同的显示装置的要求，对背光模组的整体尺寸进行具体设计，通常导光板01的厚度在3mm之内。

需要说明的是，第一，导光板01的出光面011和入光面012相对设置，指的是，如图1所示，显示面板03与光源02相对设置，导光板设置在显示面板03与光源02之间，导光板01的入光面012位于光源02一侧，导光板01的出光面011位于显示面板03一侧，光源02发出的光线通过导光板01的入光面012射入导光板01内部，并由导光板01的出光面011出射后进入显示面板03中，本实用新型的背光模组为直下式(Bottom Lighting)结构。

第二，光源02发出的光线在不超过120°的入射角度范围内由导光板01的入光面012射入导光板01内部，并由导光板01的出光面011向外折射，由于导光板01的折射率大于空气的折射率，当光线由光密介质(导光板01)射入光疏介质(空气)时，小于最大折射角(临界角)的光线如图1中虚线箭头所示的光线方向，由于折射率的不同，折射光线发生一定的方向偏转并出射；大于最大折射角(临界角)的光线会发生全反射现象，使得光线在整个导光板01内传输，如图1中实线箭头所示的光线方向，直至光线照射在入光面012的导光结构013上，在导光结构013上光线由全反射变为乱反射，并最终以小于最大折射角的角度由出光面011出射。

第三，光源02可以为点光源，也可以为由多个点光源连接组成的条状光源，当光源02为点光源时，一个光源02即指一个点光源，当光源02为由多个点光源连接组成的条状光源时，一个光源02即指一个条状光源。光源02的个数在此不做限定，图1中是以光源02为点光源且数量为一个为例进行说明的，当光源02为多个条状光源时，任意相邻两个条状光源之间相隔一定距离且相互平行设置，这样一来，一方面能够提高入射至显示面板03的背光强度，另一方面，相对于由点光源的光源02紧密排列形成面光源的情形，能够减少光源02的设置数量，降低成本。

此外，导光结构013设置在导光板01的入光面012一侧，为了避免由于导光结构013的散射作用降低光源02入射至导光板01内的入光量，优选的，如图1所示，在入光面012一侧对应光源02入射的位置不设置导光结构，以提高光源02的入光效率。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的导光板01的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型实施例提供一种背光模组，包括光源02以及导光板01，导光板01包括相对设置的出光面011和入光面012，在导光板01的入光面012一侧设置有光源02以及多个导光结构013，导光结构013用于将光源02射入导光板01内的光线导出至出光面011。应用于直下式背光模组结构，光源位于导光板入光面一侧，显示面板位于导光板的出光面一侧，光源发出的光线射入导光板内，在导光板内发生全反射现象，使得光线在整个导光板内传输，并最终通过导光板入光面上设置的导光结构的散射作用，由出光面射出，提高出射光线的均匀性，此外，导光板的厚度通常为毫米级，而直下式背光模组的混腔高度通常在20mm左右，因此，通过导光板的设置，能够减小直下式背光模组中光源与扩散板之间的混腔高度。

优选的，如图4所示，导光结构013包括多个呈矩阵形式排列的凹槽0131，光源02设置在凹槽0131内。

由于光源02通常只能够以120°发散的入射角度由位于导光板01下表面的入光面012射入，入射角度较小的光线会由光源02对应上方的出光面011直接出射，如图1所示，导致光源02对应上方的出光面011位置处出射光线较为集中，形成亮带，而全反射的光线由于入射角度的限制，越远离光源02位置处的出光面011出射的光线越少，导致整个导光板01的出光面011上产生明暗不均的现象。采用如图2所示的具有凹槽0131的导光板01结构(图2中仅示出一个凹槽0131以及对应光源02)，由于凹槽0131包括与入光面012具有不超过90°的锐角的侧壁(如图2中的矩形凹槽0131，具有夹角的侧壁即为矩形与导光板01入光面012呈90°角的两侧壁)，当光源02通过凹槽0131的与入光面012具有夹角不超过90°的锐角的侧壁入射时，入射的光线通过凹槽0131侧壁的倾斜角度，进一步增大角度入射至导光板01中，能够由更远离光源02位置处的出光面011出射，以使得整个导光板01的出光面011上的出射光线较为均匀。

优选的，如图4所示，当导光结构013包括多个呈矩阵形式排列的凹槽0131时，相邻两个凹槽0131的间距W为50mm～90mm。

若相邻两个凹槽0131之间的间距W小于50mm，则必然会增加与凹槽0131一一对应的光源02的数量，这样一来，就会由于光源02数量的增加而增大背光模组的加工成本。若相邻两个凹槽0131之间的间距W大于90mm，则会导致相邻两个凹槽0131上对应的出光面011的出射光线覆盖区域之间的位置处由于光线出射量较少，产生暗区，从而使得导光板01的整个出光面011上出射的光线产生明暗不均的现象。

进一步的，如图4以及图5所示(图5为图4的仰视图)，凹槽0131与光源02一一对应设置。

这样一来，在每一个凹槽0131内均设置有一个光源02，光源02沿凹槽0131的与入光面012具有夹角不超过90°的锐角的侧壁入射的光线，能够使得光源02的入射角度增大，使每一个光源02发出的光线在导光板01出光面011上的覆盖区域增大，相邻的光源02的覆盖区域互相连接，减小了由于光源02的入射角度较小，相邻的光源02发出的光线在导光板01出光面011上的覆盖区域之间具有的光线照射不到的暗区，降低了导光板01出光面011上发出的光线的明暗不均的现象。

此外，凹槽0131的设置还可以为如图6所示(图6为图4的仰视图)的情形，多个凹槽0131为相互平行的条状槽，在每一个凹槽0131内沿凹槽0131的延伸方向设置有多个点状的光源02，多个光源02在同一个凹槽0131内的不同位置沿凹槽0131的带有倾斜角度的侧面入射的光线，同样能够使得光源02的入射角度增大，减小暗区，降低导光板01出光面011上发出的光线的明暗不均的现象。与图4中的凹槽0131相比，图5中的凹槽0131数量少、面积大，更易于加工，能够提高导光板01的加工良品率。

进一步的，如图3所示，导光结构013包括多个呈矩阵形式排列的网点0132，网点0132设置在入光面012除对应光源02位置以外的部分。

这样一来，光源02发出的光线入射至导光板01内部之后，经过全反射的光线向远离光源02的方向射向入光面012，由于在入光面012除对应光源02位置以外的部分的网点0132的散射作用，使得光线由出光面011散射发出，提高了出射光线的均匀性。

优选的，凹槽0131的纵向截面为U形、V形(如图3)、矩形(如图2)或梯形(如图9)的任意一种，凹槽0131的纵向截面图形与出光面011或入光面012垂直。

需要说明的是，此处所述的纵向截面为U形、V形、矩形或梯形的凹槽0131，仅为举例，凹槽0131还可以为其他纵向截面图形包括与导光板01的入光面012具有夹角不超过90°的锐角的侧壁的图形，能够使光源02发出的光线通过凹槽0131的侧面进一步增大角度入射即可。其中，优选的方案为凹槽0131的纵向截面图形为轴对称图形，当导光板01的纵截面为楔形结构时，凹槽0131的纵向截面图形的对称轴可以为与出光面011垂直，也可以为与入光面012垂直。无论凹槽0131的纵向截面图形的对称轴与出光面011垂直，或是与入光面012垂直，当凹槽0131在导光板01的入光面012上呈矩阵形式设置有多个时，多个凹槽0131的形状与方向相同为优选方案，能够使得光源02经过每一个凹槽0131入射后的光路的走向大致相同，以使得导光板01的整个出光面011上出射的光线较为均匀。

优选的，如图3所示，当凹槽0131的纵向截面为V形时，V形的顶角β为80°～130°。

若V形的顶角β小于80°，则凹槽0131的两个入光侧面之间距离较近，光源02由凹槽0131入射的光线的入光效率较低；若V形的顶角β大于130°。则凹槽0131的两个入光侧面对光源02由凹槽0131入射的光线的进一步增大角度的能力较差，在光源02对应上方的出光面011位置处出射光线较为集中，形成亮带，导致整个导光板01的出光面011上的明暗不均现象较为明显，出光均匀性差。

优选的，如图9所示，当凹槽0131的纵向截面为V形时，光源至少与V形的一个侧边平行设置。

这样一来，由光源02发出的光线主要经由凹槽0131的一个侧边入射，如图9所示(图9中以设置一个凹槽0131以及对应光源02为例)，能够有效的减少由光源02对应上方的出光面011位置处出射的光线，避免此处出射光线较为集中形成亮带，同时光线能够均匀的向远离光源02的出光面011出射。当纵向截面为V形的凹槽0131在导光板01的入光面012上呈矩阵形式设置有多个时，与凹槽0131对应的多个光源02均以相同的方向由凹槽0131的一个侧边入射，这样就能够降低整个导光板01的出光面011上出射的光线在光源02对应上方形成亮带的程度，并且使得整个出光面011出射的光线较为均匀。

优选的，当凹槽0131的纵向截面为矩形或梯形(如图10所示)时，该矩形或梯形在远离入光面012一侧的表面上具有多个连续的凹凸结构。

例如，如图10所示，当光源02由纵向截面为梯形的凹槽0131远离入光面012一侧的表面入射导光板01时，竖直向上照射或与竖直方向之间角度较小的光线照射至梯形远离入光面012一侧的表面，经表面上的多个连续的凹凸结构的乱反射作用，反射光线分散的由各个角度入射至出光面011，并由出光面011出射，这样避免了光源02对应上方的出光面011处的出射光线较为集中，而形成亮带，导致出光面011出射的光线明暗不均。

需要说明的是，所述的多个连续的凹凸结构不限于图10中所示的形状，还可以为连续的凹坑、凸起或其他结构，只要是能够使照射至其上的光线发生方向的改变的结构即可，此处对凹凸结构的具体形状不做限定。

此外，当凹槽0131的纵向截面为矩形时，矩形的远离入光面012一侧的表面上的结构，以及光路走向与凹槽0131的纵向截面为梯形时相同，此处不再赘述。

优选的，如图7所示，导光板01的入光面012为弧面，弧面向背离出光面011的方向弯曲。

这样一来，当导光板01的入光面012为向背离出光面011的方向弯曲的弧面时，由光源02射入导光板01中的光线，经出光面011的全反射后，向远离光源02的方向射向入光面012，弧形入光面012上的网点0132能够将光线均匀的由出光面011散射发出，进一步提高出射光线的均匀性。

进一步的，如图8所示，导光板01的出光面011与入光面012之间的夹角α为0°～15°。

如图3所示的导光板01的纵截面为矩形，出光面011与入光面012相互平行，即出光面011与入光面012之间的夹角为0°。

如图8所示，导光板01的纵截面还可以为楔形，此时导光板01的出光面011与入光面012之间具有夹角α，夹角α的角度范围在0°～15°之间。其中，较为优选的方案为如图8所示的导光板01的出光面011与入光面012之间为具有夹角α角度的楔形。

如图8所示，当导光板01为出光面011与入光面012之间具有夹角α的楔形时，能够使得经出光面011全反射的光线向更远离光源02的方向发射，并由入光面012上的网点0132均匀散射并出射。

若夹角α的角度大于15°，则可能由于入光面012的倾斜角度过大，使反射至入光面012上的光线，经网点0132散射后出射的方向较为集中，影响出射光线的均匀性。

本实用新型实施例的另一方面，提供一种显示装置，包括上述任意一种背光模组。

上述背光模组的结构设计方案中，已经对光线在背光模组内的发出、光路走向以及出射方向进行了详细的说明，对于设置有上述背光模组的显示装置也进行了详细的说明，此处不再赘述。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。