本申請涉及液晶顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種背光模組及液晶顯示裝置。

背景技術(shù)：

液晶顯示器通常包括順序設(shè)置的背光模組和液晶面板。液晶面板是一種被動發(fā)光元件，其本身并不發(fā)光，需要背光模組提供亮度充分的背光，以實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的顯示功能。

圖1是一種液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，液晶顯示器包括背光模組10和液晶面板20。背光模組包括均勻分布的多個led藍(lán)色背光源11，液晶面板20包括液晶層21和量子點(diǎn)顏色轉(zhuǎn)換層22，液晶層21包括依次排布的多個液晶單元211，量子點(diǎn)顏色轉(zhuǎn)換層22包括依次排布的多個量子點(diǎn)轉(zhuǎn)換組221，每一個量子點(diǎn)轉(zhuǎn)換組221由順序排布的一個紅色量子點(diǎn)單元、一個綠色量子點(diǎn)單元和一個空白量子點(diǎn)單元組成，其中，每一個量子點(diǎn)轉(zhuǎn)換單元均與一個液晶單元211對應(yīng)設(shè)置。當(dāng)液晶顯示器顯示圖像時，藍(lán)色背光進(jìn)入液晶層21，液晶層21中各個液晶單元211內(nèi)的液晶可以根據(jù)顯示需求重新排列，從而改變藍(lán)色背光透過各液晶單元211的光通量，經(jīng)過液晶層21的藍(lán)色背光進(jìn)入量子點(diǎn)顏色轉(zhuǎn)換層22，量子點(diǎn)顏色轉(zhuǎn)換層22中每一個量子點(diǎn)轉(zhuǎn)換組221均可將藍(lán)色背光轉(zhuǎn)化為與各個量子點(diǎn)轉(zhuǎn)換單元對應(yīng)的三原色背光，光通量不同的三原色背光經(jīng)過調(diào)和后即可獲得一個對應(yīng)像素的顏色，顯示屏幕上各個不同顏色的像素即可共同構(gòu)成需要顯示的圖像。

目前，led背光源的發(fā)射角度通常較大，經(jīng)過液晶單元的背光容易進(jìn)入到除對應(yīng)量子點(diǎn)轉(zhuǎn)換單元以外的其他量子點(diǎn)轉(zhuǎn)換單元中。比如，當(dāng)開啟圖1中的一個綠色量子點(diǎn)單元對應(yīng)的液晶單元時，大角度的藍(lán)色背光可以經(jīng)過該液晶單元進(jìn)入到相鄰的紅色量子點(diǎn)單元和空白量子點(diǎn)單元中，相應(yīng)的得到少量的紅色背光和藍(lán)色背光，導(dǎo)致綠色量子點(diǎn)單元對應(yīng)的綠色背光的顏色純度下降，以及三原色背光之間的顏色串?dāng)_，影響液晶顯示器的顯示效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請?zhí)峁┝艘环N背光模組及液晶顯示裝置，以解決背光的顏色純度下降，以及三原色背光之間顏色串?dāng)_的問題。

第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N背光模組，所述背光模組包括：

多個排布方向相同的單元模塊，所述單元模塊包括背光單元和與所述背光單元對應(yīng)設(shè)置的光線準(zhǔn)直結(jié)構(gòu)，所述背光單元包括至少一個背光光源，所述光線準(zhǔn)直結(jié)構(gòu)包括收斂轉(zhuǎn)向部件和反射部件，其中，

收斂轉(zhuǎn)向部件包括高透射材質(zhì)的部件本體，所述部件本體的一個面上設(shè)有一凹槽，所述背光單元位于所述凹槽內(nèi)，所述凹槽的底面為凸面，所述部件本體與所述凹槽底面相對的面為用于將背光反射至反射部件的反射面；

所述反射部件設(shè)置于所述收斂轉(zhuǎn)向部件的四周，所述反射部件包括一個用于反射背光的拋物面。

第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N液晶顯示裝置，所述液晶顯示裝置包括如權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的背光模組和液晶面板，其中，

所述液晶面板包括液晶層和量子點(diǎn)顏色轉(zhuǎn)換層，所述液晶層設(shè)置于所述背光模組和所述量子點(diǎn)顏色轉(zhuǎn)換層之間；

所述液晶層包括依次排布的多個液晶單元，所述量子點(diǎn)顏色轉(zhuǎn)換層包括依次排布的多個量子點(diǎn)轉(zhuǎn)換組，所述量子點(diǎn)轉(zhuǎn)換組包括可將背光對應(yīng)轉(zhuǎn)換為三原色的量子點(diǎn)單元，所述量子點(diǎn)單元與所述液晶單元對應(yīng)設(shè)置。

本申請的有益效果如下：

本申請?zhí)峁﹥煞N背光模組及對應(yīng)的液晶顯示裝置。背光模組中均設(shè)有光線準(zhǔn)直結(jié)構(gòu)，光線準(zhǔn)直結(jié)構(gòu)均包括收斂轉(zhuǎn)向部件和設(shè)置于收斂轉(zhuǎn)向部件四周的反射部件，其中，收斂轉(zhuǎn)向部件兩個相對的面分別設(shè)置為凸面和反射面；反射部件包括一個用于反射背光的拋物面。背光單元發(fā)出的背光光線經(jīng)過凸面的匯聚作用后，能夠集中在拋物面的焦點(diǎn)附近，并在反射面的反射作用下發(fā)射至反射部件。根據(jù)拋物面的準(zhǔn)直原理和光路可逆原理，在拋物面焦點(diǎn)附近發(fā)出的背光光線經(jīng)過反射部件的反射作用后，能夠以較小的發(fā)射角度射出。該小角度背光能夠完全進(jìn)入對應(yīng)的量子點(diǎn)單元中，可以解決背光的顏色純度下降，以及三原色背光之間顏色串?dāng)_的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為一種液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本申請?zhí)峁┑谋彻夤庠窗l(fā)射的背光光線的分布示意圖；

圖3為本申請實(shí)施例一提供的一種背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本申請實(shí)施例一提供的一種單元模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本申請?zhí)峁┑膾佄锩娴姆瓷湓硎疽鈭D；

圖6為本申請實(shí)施例一提供的背光的光路示意圖；

圖7本申請實(shí)施例二提供的一種單元模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本申請實(shí)施例二提供的背光的光路示意圖；

圖9為本申請實(shí)施例三提供的一種液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

請參考圖2，為本申請?zhí)峁┑谋彻夤庠窗l(fā)射的背光光線的分布示意圖。由圖2可見，背光光線的出射角度分布范圍很大，在以背光光源中心線為中心的±90°之間均有背光光線射出?？梢?，背光光線不具備較好的準(zhǔn)直效果，其中發(fā)射角度較大的背光光線容易進(jìn)入到除對應(yīng)量子點(diǎn)轉(zhuǎn)換單元以外的其他量子點(diǎn)轉(zhuǎn)換單元中，導(dǎo)致像素顏色純度下降，以及三原色背光之間的顏色串?dāng)_，影響液晶顯示器的顯示效果。

參見圖3和圖4，分別為本申請實(shí)施例一提供的一種背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖和本申請實(shí)施例一提供的一種單元模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖3和圖4可見，本申請背光模組包括：

多個排布方向相同的單元模塊100，其中，每一個所述單元模塊100均包括背光單元200，以及，與所述背光單元200對應(yīng)設(shè)置的光線準(zhǔn)直結(jié)構(gòu)300。背光單元200包括至少一個背光光源210。為了避免多個背光光源210發(fā)射的光線之間產(chǎn)生干擾，背光單元200內(nèi)通常僅包括一個背光光源210。背光單元200用于提供亮度充足的背光，以實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的顯示功能。

每一個光線準(zhǔn)直結(jié)構(gòu)300均包括收斂轉(zhuǎn)向部件310和兩個反射部件320，其中，反射部件320設(shè)置于收斂轉(zhuǎn)向部件310的四周。整個光線準(zhǔn)直結(jié)構(gòu)300可以為圓周對稱結(jié)構(gòu)，也可以為方形結(jié)構(gòu)。

具體的，收斂轉(zhuǎn)向部件310包括高透射材質(zhì)的部件本體311，部件本體311的一個面上設(shè)有一凹槽312，所述背光單元200位于所述凹槽312內(nèi)，本申請將設(shè)置凹槽的面設(shè)定為收斂轉(zhuǎn)向部件310的底面，其他部件的上、下位置關(guān)系均以此為準(zhǔn)；部件本體311與所述凹槽312相對的面(頂面)為一個用于反射背光的反射面313。本實(shí)施例中，部件本體311可以為直四棱柱體或圓柱體等規(guī)則體，以便凹槽312和反射面313的設(shè)置以及收斂轉(zhuǎn)向部件310的穩(wěn)定。當(dāng)然，部件本體311也可以是不規(guī)則體，只要能夠在部件本體311相對的兩個面上分別設(shè)置凹槽312和反射面313即可。

本實(shí)施例對凹槽312的側(cè)面形狀不做限定，可以是豎直面，也可以是斜面或者不規(guī)則的曲面，凹槽312的底面(即當(dāng)凹槽內(nèi)放置背光單元后，與背光單元相對的面)為凸面314，優(yōu)選的，凸面314為平滑凸面，所述凸面314上任意兩點(diǎn)所連的開線段均在其內(nèi)部。根據(jù)凸透鏡原理，凸面314對背光單元200發(fā)射的背光光線具有匯聚作用，可將發(fā)射角度較大的背光光線匯聚于反射面313的頂點(diǎn)附近。

本實(shí)施例中，反射面313為倒置的圓錐面，所述圓錐面上粘附有反射涂層315，經(jīng)過凸面314射出的背光光線能夠在反射面313上發(fā)生反射而達(dá)到反射部件320。反射涂層315由反射涂料涂覆而成，反射涂料通常是由基料、熱反射顏料、填料和助劑組成，本實(shí)施例中不對反射涂料的種類和性質(zhì)做具體限定，可以是現(xiàn)有的任何一種能夠高效反射太陽光的涂料。另外，本實(shí)施例所述圓錐面的對稱中心與所述反射部件的對稱中心相同，即均以收斂轉(zhuǎn)向部件310的在垂直方向的中心面為對稱中心。

本實(shí)施例中，反射部件320還包括一個用于反射背光的拋物面321，拋物面321可以為白色反射材料，比如pc(聚碳酸酯)材料；或者表面有反射涂層的pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)材料。以拋物面的頂點(diǎn)為原點(diǎn)，則拋物面滿足以下關(guān)系式：

x²＝2py(1-1)

式(1-1)中，p>0，此拋物面焦點(diǎn)位置為：y＝1/2p。p值越大，則拋物面的開口越大，焦點(diǎn)的位置越靠上。本發(fā)明設(shè)置拋物面頂點(diǎn)位置與背光光源210的出光面(即上表面)重合，則u+v＝1/2p。

本實(shí)施例中，拋物面321的焦點(diǎn)與反射面313的頂點(diǎn)重合。如圖4所示，所述拋物面321焦點(diǎn)的位置滿足如下關(guān)系式：

y＝u+v(1-2)

式中(1-2)，u為所述背光光源210靠近凸面314的表面到所述凸面210頂點(diǎn)的距離，v為所述凸面210頂點(diǎn)到所述反射面313頂點(diǎn)的距離，y為拋物面321焦點(diǎn)在豎直方向的位置。

請參考圖5，為本申請?zhí)峁┑膾佄锩娴姆瓷湓硎疽鈭D。如圖5所示，根據(jù)拋物面的準(zhǔn)直原理，平行軸線入射的光線經(jīng)過拋物面反射以后，會匯聚于拋物面的焦點(diǎn)上。根據(jù)光路可逆原理，拋物面焦點(diǎn)發(fā)出的光線照射在拋物面上發(fā)生反射以后，光線將以平行于軸線的形式射出。

請參考圖6，為本申請實(shí)施例一提供的背光的光路示意圖。如圖6所示，背光單元200發(fā)出的背光光線經(jīng)過凸面210的匯聚作用后，能夠集中在反射面313的頂點(diǎn)附近(如圖中的虛線圓框所示)。由于本實(shí)施例中，拋物面321的焦點(diǎn)與反射面313的頂點(diǎn)重合，即背光光線能夠在凸面210的匯聚作用下集中在拋物面321的焦點(diǎn)附近。焦點(diǎn)附近的背光光線在反射面313的反射下發(fā)射至反射部件320。根據(jù)以上拋物面的準(zhǔn)直原理，在拋物面321焦點(diǎn)附近發(fā)出的背光光線經(jīng)過反射部件320的反射作用后，能夠以較小的發(fā)射角度射出。該小角度背光能夠完全進(jìn)入對應(yīng)的量子點(diǎn)單元中，可以解決背光的顏色純度下降，以及三原色背光之間顏色串?dāng)_的問題。

由以上拋物面的準(zhǔn)直原理以及光路可逆原理可見，背光光線越靠近拋物面321的焦點(diǎn)，則經(jīng)過拋物面321的反射后，背光光線越接近平行光線，越滿足準(zhǔn)直要求。因此，本申請的某些優(yōu)選實(shí)施例中，將凸面210設(shè)置為球面，且凸面210的曲率半徑滿足單球面折射定律，具體關(guān)系式如下：

式(1-3)中，u為所述背光光源靠近凸面210的表面到所述凸面頂點(diǎn)的距離，n為收斂轉(zhuǎn)向部件310的折射率，v為所述凸面210頂點(diǎn)到所述反射面313頂點(diǎn)的距離，r為所述凸面210的曲率半徑。

按照單球面折射定律設(shè)置以上各個參數(shù)，能夠提高凸面210對背光光線的匯聚作用，使得經(jīng)過凸面210的背光光線最大程度的靠近拋物面321的焦點(diǎn)，從而獲得準(zhǔn)直度更高的背光光線。

參見圖7，為本申請實(shí)施例二提供的一種單元模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖7可見，實(shí)施例二與實(shí)施例一不同之處在于，實(shí)施例二中的反射面313為自由曲面，所述自由曲面一側(cè)的表面切線的斜率為負(fù)值，另一側(cè)的表面切線的斜率均為正值。本實(shí)施例中，反射面313的表面無需粘附有反射涂層，所述自由曲面上任意兩點(diǎn)所連的開線段均在其內(nèi)部。實(shí)施例二的其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一類似，這里不再贅述。

由于凸面210對背光光線具有匯聚作用，使得經(jīng)過凸面210的背光光線集中在反射面的頂點(diǎn)附近。在此情況下，如果背光光線的發(fā)射角度相同，則實(shí)施例二中的自由曲面結(jié)構(gòu)較實(shí)施例一中的平面結(jié)構(gòu)，容易獲得更大的入射角度，使得照射在反射面313上的大部分背光光線會以反射的形式射出，因此，不需要在反射面313的表面粘附反射涂層即可實(shí)現(xiàn)背光光線的反射。另外，凸面210對背光光線的匯聚作用越強(qiáng)，則背光光線越靠近反射面的頂點(diǎn)，反射面的斜率越大，背光光線就越容易發(fā)生反射作用而到達(dá)反射部件320。因此，可根據(jù)以上單球面折射定律設(shè)置距離、收斂轉(zhuǎn)向部件310的折射率以及凸面210的曲率半徑等參數(shù)，以最大限度的提高凸面210對背光光線的匯聚作用。

請參考圖8，為本申請實(shí)施例二提供的背光的光路示意圖。如圖8所示，背光單元200發(fā)出的背光光線經(jīng)過凸面210的匯聚作用后，能夠集中在反射面313的頂點(diǎn)附近(如圖中的虛線圓框所示)。由于本實(shí)施例中，拋物面321的焦點(diǎn)與反射面313的頂點(diǎn)重合，即背光光線能夠在凸面210的匯聚作用下集中在拋物面321的焦點(diǎn)附近。焦點(diǎn)附近的背光光線在反射面313的反射下發(fā)射至反射部件320。根據(jù)以上拋物面的準(zhǔn)直原理，在拋物面321焦點(diǎn)附近發(fā)出的背光光線經(jīng)過反射部件320的反射作用后，能夠以較小的發(fā)射角度射出。經(jīng)過光線準(zhǔn)直結(jié)構(gòu)300的背光光線，能夠達(dá)到所需的準(zhǔn)直要求，從而避免像素顏色純度的下降，以及三原色背光之間顏色串?dāng)_的問題。

另外，為了提高背光的利用率，反射面上入射的背光光線應(yīng)盡可能的以發(fā)射形式射出，因此，本申請的優(yōu)選實(shí)施例中，可通過調(diào)整反射面切面的斜率來改變背光光線在反射面上的入射角度，使得入射角度滿足以下關(guān)系式：

式(2-1)中，θ為反射面上背光光線的入射角，n為收斂轉(zhuǎn)向部件的折射率。滿足以上入射角度的背光光線能夠在反射面上發(fā)生全反射，使得反射面接收的背光全部反射至反射部件320，從而獲得最大限度的光能利用率。

此外，本申請還提供了一種液晶顯示裝置。請參見圖9，為本申請實(shí)施例三提供的一種液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖9可見，本裝置包括實(shí)施例一或二中任意一項(xiàng)所述的背光模組400和液晶面板500，其中，液晶面板500包括液晶層510和量子點(diǎn)顏色轉(zhuǎn)換層520，所述液晶層510設(shè)置于所述背光模組500和所述量子點(diǎn)顏色轉(zhuǎn)換層520之間；

所述液晶層510包括依次排布的多個液晶單元511，所述量子點(diǎn)顏色轉(zhuǎn)換層520包括依次排布的多個量子點(diǎn)轉(zhuǎn)換組521，所述量子點(diǎn)轉(zhuǎn)換組521包括可將背光對應(yīng)轉(zhuǎn)換為三原色的量子點(diǎn)單元5211，所述量子點(diǎn)單元5211與所述液晶單元511對應(yīng)設(shè)置。

本說明書中各個實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可。以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。