CN102937269A - 一种导光板、背光模组及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导光板、背光模组及显示装置，涉及液晶显示领域。所述导光板用于侧入式背光模组，所述导光板的入光端底部设置有用于嵌设光源的第一凹槽，所述导光板的入光端顶部对应于所述第一凹槽的位置处设置有第二凹槽。光线经第一凹槽的底面汇聚后再经过第二凹槽反射，从而在导光板内充分混合，进而解决了hot spot现象，也解决了亮度不均的问题，并且有效减少了LED灯的个数。

Description

一种导光板、背光模组及显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种导光板、背光模组及显示装置。
背景技术
液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）自身并不发光，为了可以清楚的看到LCD显示器显示的内容，需要背光模组的支持来得到显色。侧入式背光模组一般由光源、膜片、反射片、导光板和背板等必要的光学部件构成。
侧入式背光模组的光源放在导光板侧边，光源发出的光直接射入导光板内，由导光板侧边端向另一端传导，当光线射到扩散点时被散射向各个角度，然后由导光板出光面射出。导光板主要功能是将入射的光转换成平面光，之后再经过扩散使导光板射出的光线扩散与偏向，最后再经由两片表面成连续锯齿沟槽状的聚光棱镜片，使光线在显示面的法线方向聚集并调整光线发散角度。
对于侧入式背光模组来说，一般使用发光二极管（Light EmittingDiode，LED）作为光源，由于LED具有一定的发散角度，当LED个数减少时，由于排列疏松，容易在入光侧出现亮度不均，即hot spot现象，并且由于入光侧亮度的不均，还会造成背光模组整体亮度不均的现象。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：提供一种导光板、背光模组及显示装置，以提高显示亮度的均匀性。
（二）技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种导光板，所述导光板的入光端底部设置有用于嵌设光源的第一凹槽，所述导光板的入光端顶部对应于所述第一凹槽的位置处设置有第二凹槽。
其中，所述第一凹槽面向光源的底面为球面，且所述第一凹槽形成的凹陷空间大于光源的体积。
其中，所述第二凹槽呈圆锥形，圆锥的顶点靠近所述第一凹槽，圆锥的底面平行于所述导光板的底面。。
其中，所述圆锥形的底面半径大于等于所述第一凹槽的球面所在球冠的底面半径。
其中，所述光源为发光二极管。
其中，所述发光二极管的厚度为0.4~1.2mm。
其中，所述导光板的厚度为4~8mm。
本发明还提供一种背光模组，所述背光模组包括上述的导光板。
本发明还提供一种显示装置，所述显示装置包括所述的背光模组。
（三）有益效果
本发明所述导光板、背光模组及显示装置，通过在导光板的入光端底部设置第一凹槽，在导光板的入光端顶部对应设置第二凹槽，光线经第一凹槽的底面汇聚后再经过第二凹槽反射，从而在导光板内充分混合，进而解决了hot spot现象，也解决了亮度不均的问题，并且有效减少了LED灯的个数。
附图说明
图1是本发明实施例所述导光板的主视图；
图2是本发明实施例所述导光板的俯视图；
图3是本发明实施例所述导光板的仰视图；
图4a是本发明实施例所述导光板的局部光路示意图；
图4b是本发明实施例所述导光板的局部尺寸示意图；
图5a-b是本发明实施例所述导光板与光源的位置关系示意图；
图6a是本发明实施例所述导光板的整体光路示意图；
图6b是现有导光板的整体光路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1、图2、图3分别为本发明实施例所述导光板的主视图、俯视图和仰视图。参见图1、图2和图3，本发明实施例所述导光板100的入光端底部设置有第一凹槽110，所述第一凹槽110用于嵌设光源；所述导光板100的入光端顶部对应于所述第一凹槽110的位置处设置有第二凹槽120。
其中，所述第一凹槽面向光源的底面为球面，用于汇聚光源发出的光线，且所述第一凹槽形成的凹陷空间大于光源的体积，用于嵌设光源。所述第一凹槽面向光源的底面也可以为其他利于光线汇聚的形状，例如椭球面，本发明实施例优选的为球面。
其中，所述第二凹槽呈圆锥形，圆锥的顶点靠近所述第一凹槽，圆锥的底面平行于所述导光板的底面。圆锥形的侧面（圆锥面）可以将第一凹槽汇聚后的光线反射至导光板入光端的各个方向，使得入光端的光线均匀，从而导光板整体的光线也会趋于均匀。
其中，所述圆锥形的底面半径大于等于所述第一凹槽的球面所在球冠的底面半径。这样由所述第一凹槽的球面汇聚后的光，都能被所述圆锥面反射。
具体的，所述导光板100的材料为聚对苯二甲酸乙二酯（Polyethylene Terephthalate，PET），厚度为4~8mm。本发明实施例并不限制导光板的材料，所述导光板也可以采用本领域的其他公知材料制成。
具体的，所述光源采用LED灯，厚度为0.4～1.2mm。
图4a和图4b为本发明实施例所述导光板的局部光路和尺寸示意图。参见图4a和图4b，所述第一凹槽110的底面为球面，具体的，所述球面的半径为5mm，所述球面所在球冠的高度为2mm。所述底面部分实际上构成一个对光线具有汇聚功能的凸透镜结构。所述球冠的底面半径为4mm，所述第一凹槽110最深处距离所述导光板100入光端底部表面的长度为4mm。所述第二凹槽120呈圆锥形，所述圆锥形的底面半径为4mm，高度为2mm。
其中，所述圆锥形的底面半径和所述球冠的底面半径可以根据实际应用调整，优选的方案是所述圆锥形的底面半径大于等于所述球冠的底面半径。
所述光源200采用LED灯，并且所述LED灯的厚度为0.8mm。
参见图4a，本发明实施例所述导光板100中，由光源200发出的光线具有一定的发散角度，光线入射到所述第一凹槽110的球形底面时，由于底面对光线的汇聚作用，使得光线聚集在所述第二凹槽120的圆锥体结构附近，通过圆锥体结构对光线的反射作用后，光线在导光板内充分混合，从而解决了hot spot现象，也解决了亮度不均的问题，有效减少了LED灯的个数。为使光线在经过圆锥体结构后能更多的反射到导光板100内，而不折射出去，圆锥体结构的顶角不能太大，具体数值可以根据导光板100的尺寸进行调整。
参见图5a和图5b，所述光源200嵌设在所述第一凹槽110的内部，并且多个所述光源200并排设置在所述导光板的显示区域130的下方。
参见图6a和图6b，可以看到本发明实施例所述导光板中出光比较均匀，在LED灯的近光端和远光端亮度差异不大。普通结构亮度不均匀变化较大，在LED入光处较亮，在远离LED的地方亮度降低很大，而且LED灯的两侧亮度也迅速降低，很容易出现hot spot现象。也可以看出，本发明的导光板结构可以使光线在导光板内更均匀的传播，提高了出光均匀性，解决了hot spot现象，由于光线的有效利用，从而也提高了导光板的出光亮度，较普通导光板有更好的使用效果。
本发明还提供一种背光模组，该背光模组为侧入式背光模组，其包括所述导光板，以及光源、膜片、反射片和背板等。
本发明还提供一种显示装置，所述显示装置包括所述背光模组，其可以是液晶电视、电脑显示器、平板电脑等等。
本发明实施例所述导光板、背光模组及显示装置，通过在导光板的入光端底部设置第一凹槽，在导光板的入光端顶部对应设置第二凹槽，光线经第一凹槽的底面汇聚后再经过第二凹槽反射，从而在导光板内充分混合，进而解决了hot spot现象，也解决了亮度不均的问题，并且有效减少了LED灯的个数。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种导光板，用于侧入式背光模组，其特征在于，所述导光板的入光端底部设置有用于嵌设光源的第一凹槽，所述导光板的入光端顶部对应于所述第一凹槽的位置处设置有第二凹槽。
2.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述第一凹槽面向光源的底面为球面，且所述第一凹槽形成的凹陷空间大于光源的体积。
3.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述第二凹槽呈圆锥形，圆锥的顶点靠近所述第一凹槽，圆锥的底面平行于所述导光板的底面。
4.如权利要求3所述的导光板，其特征在于，所述圆锥形的底面半径大于等于所述第一凹槽的球面所在球冠的底面半径。
5.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述光源为发光二极管。
6.如权利要求5所述的导光板，其特征在于，所述发光二极管的厚度为0.4~1.2mm。
7.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述导光板的厚度为4~8mm。
8.一种背光模组，其特征在于，所述背光模组包括权利要求1至7任一项所述的导光板。
9.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求8所述的背光模组。
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