背光模组和显示装置的制作方法

1.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组和显示装置。


背景技术：

2.液晶显示面板(liquid crystal display，lcd)具有画质好、体积小、重量轻、低功耗和成本低等优点，广泛地应用在平板显示领域。
3.为了满足人们对隐私的保护需求，液晶显示面板正朝着具备宽窄视角切换能力的方向发展，当使用者需要共享信息时，打开宽视角模式；当使用者想要保护显示信息时，使用窄视角模式。现有技术中，通常采用双液晶盒的方式或者双背光模组的方式实现宽窄视角切换，但存在背光模组的缩光性能较差的问题，使得防窥性能不理想，且容易在显示白光画面时出现led mura的现象，降低显示效果。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种背光模组和显示装置，以提高背光模组的缩光性能，提高显示效果。
5.第一方面，本实用新型实施例提供了一种背光模组，包括：
6.背板；
7.第一灯板，设置于所述背板一侧，所述第一灯板上间隔设置有多个第一光源；
8.反射片，位于所述第一灯板远离所述背板一侧，所述反射片包括多个反射结构，相邻且不接触的两个所述反射结构形成抛物线结构的反射单元，一所述反射单元的底部上设置有一所述第一光源，所述第一光源被配置为在宽视角模式下发光；
9.第二灯板，设置于所述反射片远离所述背板一侧，所述第二灯板上间隔设置有多个第二光源，所述第二光源被配置为在窄视角模式下发光；其中，所述第二光源设置于所述反射单元的焦点上。
10.可选地，多个所述第二光源在所述第二灯板上等间隔设置，且沿所述背光模组的厚度方向，所述第二光源到所述背板的垂直距离大于所述反射片最高点到所述背板的垂直距离。
11.可选地，沿所述第二灯板的延伸方向，相邻两个所述第二光源之间的垂直距离d满足：其中，p为所述第二光源在所述背光模组的厚度方向上与所述第一灯板之间的垂直距离，θ为所述第二光源的出光角度。
12.可选地，所述反射单元的底部尺寸小于所述反射单元的开口尺寸。
13.可选地，所述第一光源在所述背板上的垂直投影与所述第二光源在所述背板上的垂直投影重叠。
14.可选地，所述背光模组还包括框胶，沿所述第二灯板的延伸方向，所述框胶位于所述第二灯板的两侧，用于支撑所述第二灯板。
15.可选地，所述第二光源还被配置为在宽视角模式下发光。
16.可选地，所述背光模组还包括扩散片，所述扩散片位于所述第二灯板远离所述背板一侧。
17.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括本实用新型任意实施例所提供的背光模组，以及设置于所述背光模组的出光侧的显示面板。
18.可选地，该显示装置还包括设置于驱动板上的多个驱动模块，所述第一灯板和所述第二灯板分别通过柔性电路板与对应的所述驱动模块连接。
19.本实用新型实施例提供的技术方案通过采用双灯板，以及抛物线形状的反射片的结构，将第一灯板上的第一光源配置为在宽视角模式下发光，第二灯板上的第二光源配置为在窄视角模式下发光，实现宽窄视角自由切换，满足防窥和共享的需求。在本实施例中，反射片位于第一灯板远离背板一侧，反射片包括多个反射结构，相邻且不接触的两个反射结构形成抛物线结构的反射单元，第一光源位于反射单元的底部，第二光源位于反射单元的焦点上，以使得第二光源发出的光线通过反射单元反射后均沿反射单元的轴线方向射出，起到收缩背光模组的背光视角的作用，同时能够提高窄视角模式下的出光亮度的均匀性，防止出现led mura的现象。
附图说明
20.图1为现有技术中一种背光视角与亮度的关系曲线图；
21.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；
22.图3为本实用新型实施例提供的一种宽视角模式下光源的光路图；
23.图4为本实用新型实施例提供的一种窄视角模式下光源的光路图；
24.图5为本实用新型实施例提供的另一种背光模组的结构示意图；
25.图6为本实用新型实施例提供的一种抛物线曲线图；
26.图7为本实用新型实施例提供的另一种宽视角模式下光源的光路图；
27.图8为本实用新型实施例提供的另一种背光模组的结构示意图；
28.图9为本实用新型实施例提供的一种显示装置的结构示意图；
29.图10为本实用新型实施例提供的一种显示装置中的驱动系统的结构示意图；
30.图11为本实用新型实施例提供的另一种显示装置中的驱动系统的结构示意图。
具体实施方式
31.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。
32.图1为现有技术中一种背光视角与亮度的关系曲线图，参考图1，其中，虚线代表现有的直下式背光视角与亮度的关系，实线代表混合视角(hybird viewing angle，hva)与亮度的关系。对于直下式背光模组来说，通常包括灯板、以及在该灯板上设置的光学膜材，灯板上设置有多个发光单元，如led，发光单元发出的光能够通过光学膜材均匀射出。但是直下式背光模组在led发光后，没有很好的缩光工具，仍然能够在大视角下看到显示图像，不利于做防窥切换。而hva技术，通常是对视角控制电极施加偏压，使得液晶分子翘起形成大
视角漏光，达到防窥的效果。在背光视角为35
°
时，发光亮度仅为0.2(归一化值)，而在背光视角为0
°
时，发光亮度为1，也即在防窥模式下，亮度差异较大，形成led mura现象，影响使用效果。
33.针对上述问题，本实用新型实施例提供一种背光模组，能够实现通过收缩背光模组的左右视角来达到防窥功能的要求，且可满足在白光画面下不出现led mura现象。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，参考图2，本实用新型实施例提供的背光模组包括
34.背板10；
35.第一灯板21，设置于背板10一侧，第一灯板21上间隔设置有多个第一光源211；
36.反射片30，位于第一灯板21远离背板10一侧，反射片30包括多个反射结构301，相邻且不接触的两个反射结构301形成抛物线结构的反射单元31，一反射单元31的底部上设置有一第一光源211，第一光源211被配置为在宽视角模式下发光；
37.第二灯板22，设置于反射片30远离背板10一侧，第二灯板22上间隔设置有多个第二光源221，第二光源221被配置为在窄视角模式下发光；其中，第二光源221设置于反射单元31的焦点上。
38.具体地，反射结构301呈内凹面状，定义反射结构301在沿着第一灯板21的延伸方向上的尺寸为反射结构301的厚度，该反射结构301沿远离背板10的方向上厚度逐渐减小。相邻且不接触的两个反射结构301形成一反射单元31，该反射单元31呈抛物线结构，在该反射单元31的底部(两个反射结构301之间的缝隙处)设置有第一光源211。其中，第一光源211设置在第一灯板21上，反射单元31与第一灯板21接触。也就是说，每个第一光源211的周围均设置有反射结构301，反射结构301能够对第一光源211发出的光线进行反射，有效地避免了第一光源211发出的光线被与其相邻的第一光源211吸收，有利于提高第一灯板21的发光效率。
39.在本实施例中，第一光源211被配置为在宽视角模式下发光。可选地，图3为本实用新型实施例提供的一种宽视角模式下光源的光路图，参考图3，由于第一光源211设置在反射单元31的底部，根据第一光源211的出光角度合理设置反射结构301的高度，使得第一光源211发出的光线不会被反射单元31反射，其出射光线的夹角为第一光线211本身的出光角度，满足宽视角共享态的出光要求。
40.继续参考图2，在反射片30远离背板10的一侧还设置有第二灯板22，第二灯板22上分布多个第二光源221。在本实施例中，第二光源221设置在反射单元31的焦点上。由于反射单元31为抛物线形状，从其焦点上发射出的光线经反射单元31反射后，所有光线均沿着反射单元31的轴线方向(y轴方向)射出。第二光源221被配置为在窄视角模式下发光。图4为本实用新型实施例提供的一种窄视角模式下光源的光路图，参考图4，由于第二光源221设置在对应反射单元31的焦点位置，因此，第二光源221发出的光线经反射单元31反射后(反射光线如图中虚线所示)，第二光源221发出的光线的夹角小于第二光源221原始的出光角度，使得第二光源221的出射光线具有较高的准直度，满足窄视角防窥的出光要求。并且出射光线均沿着相应的反射单元31的轴线反射出去，有利于窄视角模式下的出光亮度的均匀性，防止出现led mura的现象。
41.本实用新型实施例提供的技术方案通过采用双灯板，以及抛物线形状的反射片的
结构，将第一灯板上的第一光源配置为在宽视角模式下发光，第二灯板上的第二光源配置为在窄视角模式下发光，实现宽窄视角自由切换，满足防窥和共享的需求。在本实施例中，反射片位于第一灯板远离背板一侧，反射片包括多个反射结构，相邻且不接触的两个反射结构形成抛物线结构的反射单元，第一光源位于反射单元的底部，第二光源位于反射单元的焦点上，以使得第二光源发出的光线通过反射单元反射后均沿反射单元的轴线方向射出，起到收缩背光模组的背光视角的作用，同时能够提高窄视角模式下的出光亮度的均匀性，防止出现led mura的现象。
42.可选地，图5为本实用新型实施例提供的另一种背光模组的结构示意图，在上述技术方案的基础上，参考图2和图5，多个第二光源221在第二灯板22上等间隔设置，且沿背光模组的厚度方向，第二光源221到背板10的垂直距离大于反射片30最高点到背板10的垂直距离。也就是说，第二光源221的设置位置要高于反射单元31，以保证第二光源221的出射光线能够刚好在反射单元31上，不会造成相邻的第二光源221混光。
43.具体地，沿第二灯板22的延伸方向，相邻两个第二光源221之间的垂直距离d满足：其中，p为第二光源221在背光模组的厚度方向上与第一灯板21之间的垂直距离，θ为第二光源221的出光角度。这样一来，可以使得位于反射单元31的焦点处的相邻的第二光源221的出光相交于相邻的第二光源221之间垂直距离的二分之一处。图6为本实用新型实施例提供的一种抛物线曲线图，结合图5和图6，该抛物线的焦点为m点，m点的纵坐标为p，第二光源221设置在m点，以第二光源221的出光角度θ为60
°
为例，第二光源221发射的光线刚好位于抛物线结构的反射单元31的边缘，其中，第二光源221的出射光线与反射单元31相交n1和n2点，且相邻两个第二光源221的出射光相交于d/2的位置。该抛物线满足方程x2＝2py，则n1点满足x12＝2py1，在三角形中，x1＝tanθ(p-y1)＝tanθ(p-x12/2p)，结合上述两个公式以及d＝2x1，可以得到当θ为60
°
时，p＝0.526d。这样一来，可以得到反射单元31的焦点位置，也即可以确定第二光源221设置的具体位置。
44.可选地，继续参考图5，第一光源211在背板10上的垂直投影与第二光源221在背板10上的垂直投影重叠。
45.具体地，第一光源211和第二光源221可以为同一类型的光源，具有相同的出光角度，且多个第一光源211等距分布在第一灯板21上，多个第二光源221等距分布在第二灯板22上，有利于工艺的实施和光源的安装。第一光源211和第二光源221正对设置，均位于反射单元31的轴线上，以保证第一光源211和第二光源221的出射光线均匀分布。
46.在本实施例中，反射单元31的底部尺寸小于反射单元31的开口尺寸，也即反射单元31的开口的直径大于其底部的直径，以保证第一光源211的出射光线不会被反射单元31阻挡和反射，提高宽视角模式下的显示效果，保证亮度的均匀性。在具体实施中，反射单元31的曲率可以根据第一光源211和第二光源221的出光角度进行设定。
47.可选地，图7为本实用新型实施例提供的另一种宽视角模式下光源的光路图，参考图7，第二光源221还可以在宽视角模式下发光。由于第一光源211和第二光源221同时发光，使得背光模组处于超亮模式，因此可以提高宽视角模式下的发光亮度，增强视觉效果。
48.在本实施例中，反射片30可以采用普通反射吸塑成型，也可以采用注塑工艺形成反射结构后，在反射结构的表面涂覆反射材料，以形成反射层。在具体实施中，反射材料可以为银、铝、白油、白胶和树脂等反射材料。
49.可选地，第二灯板22可以采用背光模组中的框胶部分作为支撑层。图8为本实用新型实施例提供的另一种背光模组的结构示意图，参考图8，在上述各技术方案的基础上，沿第二灯板22的延伸方向，框胶100位于第二灯板22的两侧，以支撑第二灯板22(图中仅示出一侧的框胶)。第二灯板22的两端分别搭接在框胶100形成的支撑台阶上，以固定第二灯板22，使得第二灯板22上的第二光源221处于反射单元31的焦点位置。
50.继续参考图8，该背光模组还包括设置在第二灯板22远离背板10一侧的扩散片40，扩散片40用于使得第一光源211和第二光源221的出射光线透过扩散涂层产生散射，使得光线的分布更加均匀化。在本实施例中，扩散片40与第二灯板22之间存在预设距离，也即扩散片40与第二灯板22不直接接触，以保证灯板与扩散片40之间有足够的混光距离，便于所有的光源发射出的光线(包括反射光线)进行混光。当然，在其他实施例中，若背光模组的混光距离足够，则扩散片40与第二灯板22也可以直接接触。
51.在扩散片40远离背板10一侧还设置有下棱镜片50和上棱镜片60，利用光线的折射原理以实现光线聚拢的功能，其中，下棱镜片50和上棱镜片60的棱角角度相互垂直。进一步地，为了保护背光模组，在上棱镜片60远离背板10的一侧还设置有保护基板70，其中，保护基板70为透明基板。
52.其中，第一光源211和第二光源221可以均为led、oled器件、qled器件以及micro led器件等自发光器件。本实施例中例如采用led器件，在其它实施例中也可以采用oled器件等其它自发光器件，在此不作限制。
53.具体地，在形成反射片30后，根据反射片30的曲率、高度等参数将led器件分别按照设定距离打件在玻璃或透明基板上，形成第一灯板21和第二灯板22，然后将带有led的第一灯板21正向安装在背板10的一侧，并在第一灯板21上设置反射片30，将第二灯板22反向安装在背光模组中，使得第二灯板22的光线朝向反射片30的方向射出，其中，第二灯板22上的led器件位于反射单元31的焦点上。在宽视角模式下，点亮第一灯板21上的led器件，led器件发出的光线透过第二灯板22直接照射到扩散片40上，并经过扩散片40、下棱镜片50和上棱镜片60等光学膜材后射出背光模组。第一灯板21上的led器件发出的光线不会受到反射单元31的阻挡和反射，其光线的出光角度未发生变化，满足大视角共享态的要求。在窄视角模式下，点亮第二灯板22上的led器件，第二灯板22上的led器件发出的光线直接照射到反射单元31上，经过反射单元31反射后，出射光线沿着反射单元31的轴线方向射出，反射光线经过扩散片40、下棱镜片50和上棱镜片60等光学膜材后射出背光模组。第二灯板22上的led器件发出的光线由于受到反射单元31的反射，使得光线的角度发生了改变，使得反射光线垂直射出背光模组，从而在大视角下无法看到发光，实现了窄视角防窥的要求。
54.当然，在宽视角模式下，第一灯板21上的led器件和第二灯板22上的led器件可以同时发光，以提高宽视角模式下的发光亮度。
55.可选地，本实用新型实施例还提供了一种显示装置。图9为本实用新型实施例提供的一种显示装置的结构示意图，参考图9，该显示装置包括本实用新型任意实施例所提供的背光模组，还包括设置于背光模组出光侧的显示面板200，背光模组射出的光线直接进入到
显示面板200中，该显示面板200可以为液晶显示面板。在本实施例中，该显示装置可以为手机，也可以为任何具有显示功能的电子产品，包括但不限于以下类别：电视机、笔记本电脑、桌上型显示器、平板电脑、数码相机、智能手环、智能眼镜、车载显示器、医疗设备、工控设备、触摸交互终端等，本实用新型实施例对此不作特殊限定。
56.进一步地，该显示装置还包括多个驱动模块，以驱动显示面板200、第一灯板21和第二灯板22等部件。图10为本实用新型实施例提供的一种显示装置中的驱动系统的结构示意图，参考图10，驱动模块a用于驱动液晶显示面板(lcd)200，为显示面板200中的薄膜晶体管提供驱动信号和电压；驱动模块b用于向第一灯板21上的led器件提供驱动电流；驱动模块c用于为第二灯板22上的led器件提供驱动电流。驱动模块a与控制信号接口11直接连接，驱动模块b和驱动模块c通过切换控制模块12与控制信号接口11连接，其中，控制信号接口11可以与控制器(图中未示出)连接，用于提供显示数据信号以及控制信号和电压信号的输入，还用于提供显示模式切换控制信号。
57.在本实施例中，驱动模块a可以包括电源管理芯片131，时序控制器132和驱动芯片(source ic)133，电源管理芯片131用于为时序控制器132和驱动芯片133提供电压信号，时序控制器132用于为驱动芯片提供时序控制信号，以控制驱动芯片133产生显示面板200的驱动信号。
58.可选地，显示模式切换控制可以采用两路信号进行控制，示例性地，该两路信号包括第一路控制信号和第二路控制信号，第一路控制信号用于控制驱动模块b，第二路控制信号用于控制驱动模块c。
59.具体地，在窄视角模式下，控制驱动模块a工作，使得显示面板200处于显示状态，切换控制模块12根据接收到的显示模式切换控制信号控制第一路控制信号和第二路控制信号的电平状态，其中，第一路控制信号为低电平，第二路控制信号为高电平，控制驱动模块c处于工作状态，并控制驱动模块b关闭，第一灯板21上的led不发光，第二灯板22上的led发光。
60.在宽视角模式下，控制驱动模块a工作，使得显示面板200处于显示状态，切换控制模块12根据接收到的显示模式切换控制信号切换控制模块12根据接收到的显示模式切换控制信号控制第一路控制信号和第二路控制信号的电平状态，其中，第一路控制信号为高电平，第二路控制信号为低电平，控制驱动模块b处于工作状态，并控制驱动模块c关闭，第一灯板21上的led发光，第二灯板22上的led不发光。
61.在超亮模式下，控制驱动模块a工作，使得显示面板200处于显示状态，切换控制模块12根据接收到的显示模式切换控制信号切换控制模块12根据接收到的显示模式切换控制信号控制第一路控制信号和第二路控制信号的电平状态，其中，第一路控制信号为高电平，第二路控制信号为高电平，控制驱动模块b处于工作状态，并控制驱动模块c处于工作状态，第一灯板21上的led发光，第二灯板22上的led发光。
62.当第一路控制信号为低电平，且第二路控制信号也为低电平时，显示装置处于关闭状态。
63.可选地，图11为本实用新型实施例提供的另一种显示装置中的驱动系统的结构示意图，具体为图10所示驱动系统的物理结构示意图，在上述技术方案的基础上，参考图11，驱动模块a、驱动模块b、驱动模块c和切换控制模块12均设置在驱动板(pcba)上，显示面板
200、第一灯板21和第二灯板22分别通过柔性电路板fpc与对应的驱动模块连接，驱动板可以设置在背光模组的非出光一侧，有利于实现显示装置的窄边框。
64.由于本实用新型实施例提供的显示装置包括本实用新型任意实施例所提供的背光模组，因此该显示装置也具备上述任意实施例所描述的有益效果，不再赘述。
65.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。