CN105137524B - 液晶显示装置及其导光板 - Google Patents

Abstract

本发明提出了液晶显示装置及其导光板。导光板包括：板状的本体，本体的一个板面为出光面；以及从本体背向出光面的一侧向背向出光面方向凸出的凸起部。凸起部将导光板的本体与反射片分隔开来，并使得导光板的与反射片之间形成空气层，导光板的本体难以与反射片吸附在一起。另外，导光板与空气层之间的界面的反射率一致，并且在该界面上全反射的临界角足够小。由此，从出光面射出导光板的光线分布更均匀。

Description

液晶显示装置及其导光板

技术领域

本发明涉及一种液晶显示技术，特别涉及液晶显示装置及其导光板。

背景技术

目前，液晶显示装置包括背光模组和液晶屏。液晶屏覆盖在背光模组上。背光模组相当于液晶屏的光源。液晶屏通过对背光模组发出的光线进行调制以在液晶屏上显示出图形和色彩。随着液晶显示技术的发展，人们希望能尽可能提高背光模组的亮度，又希望背光模组的能耗尽可能小，同时还希望背光模组的光学品味尽可能好。

图1显示了一种现有的侧入光式的背光模组1。背光模组1包括导光板2、灯条3、反射片4。导光板2朝左的侧面为入光面5，导光板2朝上的板面为出光面7。灯条3设置在导光板2的入光面5一侧。灯条3上设置有发光二极管6。反射片4设置在导光板2背向出光面7的一侧，并覆盖在导光板2上。反射片4包括朝向导光板2的反射面。发光二极管6发出的光线从入光面5进入到导光板2。这些光线在导光板2内经过一次或多次反射后从导光板2的出光面7射出。从导光板2射入到反射面上的光线中的大部分会被反射回导光板2，然后从出光面7射出。这样就提高了光线的利用率。

反射片4与导光板2容易吸附在一起，即分反射片4与导光板2紧贴在一起。通常，反射片4还包括设置在反射面上方的保护层。保护层的制作材料的光学性质与导光板2的制作材料的光学性质接近，例如，光在这两者中传播的速度接近。当一部分反射片4与导光板2紧贴在一起时，光从导光板2射入反射片4的临界角较大。导致在该处从导光板2射向反射片4中的光会在保护层中发生大角度泄漏。当人们从垂直于导光板2的出光面7的方向查看出光面7，会发现该处比其他部分更暗，出光面7明暗不均。由此，背光模组1的光学品味变差。

发明内容

针对导光板与反射片之间容易产生吸附而导致导光板的出光面明暗不均的技术问题，本发明提出了一种导光板，包括：

板状的本体，本体的一个板面为出光面；以及

从本体背向出光面的一侧向背向出光面方向凸出的凸起部。

在一个具体的实施例中，凸起部设置有两个，两个凸起部分别位于本体相对的两端。

在一个具体的实施例中，两个凸起部的高度相等。

在一个具体的实施例中，凸起部为条状，凸起部的延伸方向平行于其所靠近的本体的侧面。

在一个具体的实施例中，本体包括一个用于入光的侧面，

导光板设置有两个凸起部，其中一个凸起部靠近侧面，另一个凸起部背向侧面，

两个凸起部均设置有朝向另一个凸起部的斜面，两个斜面连接成向内凹陷的弧面。

在一个具体的实施例中，弧面由圆弧或椭圆弧沿平行于侧面和出光面的直线的延伸方向平移而成。

在一个具体的实施例中，凸起部的顶端为尖棱。

在一个具体的实施例中，本体包括一个用于入光的侧面，凸起部构造为延伸方向平行于侧面的棱柱，凸起部沿背向出光面方向具有渐缩的宽度。

在一个具体的实施例中，凸起部的横截面为三角形。

在一个具体的实施例中，三角形为等腰直角三角形，等腰直角三角形的底边平行于出光面。

在一个具体的实施例中，凸起部为直棱柱。

本发明还提出了一种液晶显示装置，包括上述的导光板。

凸起部将导光板的本体与反射片分隔开来，并使得导光板的与反射片之间形成空气层，导光板的本体难以与反射片吸附在一起。另外，导光板与空气层之间的界面的反射率一致，并且在该界面上全反射的临界角足够小。由此，从出光面射出导光板的光线分布更均匀。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1显示了一种现有的背光模组的全剖示意图；

图2显示了本发明的实施例1中的背光模组的全剖示意图；

图3显示了本发明的实施例2中的背光模组的全剖示意图；

图4显示了图3中的背光模组在工作状态中的示意图；

图5显示了本发明的实施例3中的背光模组的全剖示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1

图2示意性地显示了在实施例1中的一种背光模组10的结构。背光模组10包括导光板11、灯条17和反射片16。

导光板11包括本体27和凸起部14。本体27为大致矩形的板状结构。本体27的一个板面为出光面12。本体27中的与出光面12相对的面为背面。凸起部14设置在导光板11的本体27背向出光面12的一侧(即本体27的背面一侧)。凸起部14从本体27向背向出光面12的方向凸出。本体27的其中一个外侧面为入光面13。

导光板11通常由透明材料制成。该透明材料的折射率通常高于空气的折射率。该透明材料可以是透明塑料。该透明材料优选为光学级的聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。

反射片16为矩形薄片结构。反射片16平整。反射片16设置有反射面。反射片16设置在导光板11的背面一侧。反射片16的反射面朝向导光板11。反射片16抵接于导光板11的凸起部14的顶端。这样，凸起部14将导光板11的本体27与反射片16分隔开来，并使得本体27的与反射片16之间形成空气层15，导光板11的本体难以与反射片16吸附在一起。

灯条17包括大致条状的底板18，以及固定在底板18上的多个发光元件19。底板18可以是柔性电路板(即flexible printed circuit board)。发光元件19可以是发光二极管。这些发光元件19彼此间隔开。发光元件19沿底板18的延伸方向均匀地分布在底板18的同一侧，且垂直于底板18。发光元件19的发光处位于发光元件19的侧面。这些发光处朝向相同的方向，且该方向垂直于底板18的延伸方向。灯条17固定在导光板11上，发光处朝向导光板11的入光面13。例如可以是采用双面胶22将底板18设置有发光元件19的板面粘贴到导光板11的出光面12上，同时将发光元件19的发光处朝向导光板的入光面13。

这样，发光元件19发出的光线可以穿过该入光面13射入导光板11内，一部分光线经一次或多次反射后从出光面12射出。导光板11的本体27与反射片16之间的间隙形成空气层15，导光板11与空气层15之间的界面的反射率一致，并且在该界面上全反射的临界角足够小。同时，导光板11的本体27与反射片16之间不容易相互吸附。由此，出光面12射出导光板11的光线分布更均匀。

优选地，除背面外，导光板11的其它表面，例如各个侧面、出光面12均非常光滑。在导光板11的背面上具有蚀刻/印刷出的多个反射网点。多个反射网点密集地分布在背面上。反射网点可以将射入到其上的光线散射出去。

一部光线在导光板11内部经过一次或多次反射反射到设置在导光板11背面上的反射网点。每个反射网点可以将射到其表面上的光线散射出去。一部分所散射的光线射向出光面12，并且其在出光面12上的入射角小于临界角。由此，这部分散射光线从出光面12射出导光板11。

优选地，导光板11的本体背向出光面12的一侧设置有两个凸起部14，两个凸起部14分别靠近导光板11相对的两个侧面。这样，分别设置在靠近导光板11相对两个侧面的两个凸起部14将导光板11的相对两端与反射片分隔开。这样，导光板11的本体完全与反射片16分开，两者更不容易吸附在一起。更优选地，两个凸起部14的高度一致。这样，导光板11的出光面12与反射片16的反射面平行，从导光板11的出光面12射出的光线分布更均匀。尤其是，从导光板11的出光面12射出的垂直于出光面12的光线更多，导光板11的出光面12前端的亮度更大，从而安装有这种导光板11的液晶显示装置的正前方的显示效果更好。

更优选地，凸起部14为条状，凸起部14的延伸方向平行于其所靠近的侧面。这样，两个条状的凸起部14从导光板11的两端支撑导光板11，以实现在保持导光板11与反射片16之间的配合足够平稳的同时增大本体27的背面与空气层15之间的界面面积。

在本实施例中，凸起部14为矩形框结构。凸起部14的四条边框条的外侧面分别与导光板11的四个侧面平齐。凸起部14抵住反射片16的边缘并将反射片16撑住，这样可以避免反射片16卷曲。

背光模组10还包括光学膜片组23。光学膜片组23呈矩形。光学膜片组23的覆盖在出光面12上。优选地，光学膜片组23的一个侧面抵接于灯条17的底板18的侧面，光学膜片组23的其他三个侧面分别与导光板11的三个侧面(不含入光面13)对应对齐。在一个例子中，光学膜片组23包括依次层叠的扩散片24、下棱镜片25和上棱镜片26。扩散片可与出光面12粘接。

背光模组10还包括胶框20和背板21。背板21呈大致的盒形。导光板11、反射片16和灯条17均设置在背板21内，其中，反射片16背向导光板11的板面贴合于背板21的底面。胶框20为矩形框结构。胶框20一般由PC材料(即聚碳酸酯)制成。胶框20环绕导光板11、灯条17和光学膜片组23，并外周壁抵接于背板21。这样，导光板11、灯条17、胶框20、反射片16、光学膜片组23和背板21相对固定住。背板21作为背光模组10的外壳保护设置在其内的部件。另外，背板21通常由刚性材料制成，背板21作为背光模组10的骨架支撑起背光模组10。胶框20还起到缓冲的作用，在背光模组10受到冲击时保护导光板11、灯条17和光学膜片组。

实施例2

实施例2中的背光模组30与实施例1中的背光模组10的区别仅在于导光板的结构不同。为简洁起见，下面仅重点描述实施例2中的背光模组30的导光板31。

如图3所示，背光模组30包括导光板31。导光板31包括本体37和两个凸起部35。本体37为大致矩形的板状结构。本体37的一个板面为出光面32。本体37中的与出光面32相对的面为背面。两个凸起部35均设置在导光板31的本体背向出光面32的一侧(即本体27的背面一侧)。凸起部35从本体37向背向出光面32的方向凸出。本体37的其中一个侧面用于入光。这个侧面即为本体37朝向发光元件19的侧面。两个凸起部35中的一个凸起部35靠近该侧面，该凸起部朝外的侧面与上述侧面连接成导光板的入光面34。两个凸起部35中的另一个凸起部35背向上述侧面。

两个凸起部35中均设置有一个朝向另一个凸起部35的斜面38。这两个斜面38均呈斜坡状。这两个侧面相互连接起来形成平滑的弧面33。这个弧面33向导光板31的内部凹陷。

导光板31通常由透明材料制成。该透明材料的折射率通常高于空气的折射率。该透明材料可以是透明塑料。该透明材料优选为光学级的聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。

两个凸起部35之间形成了将导光板31与反射片16分隔开的空气层36。导光板31与空气层36之间的界面的反射率一致，并且在该界面上全反射的临界角足够小。由此，导光板31出射的光线更均匀。尤其是，空气层36与反射片16之间的界面为上述向导光板31内凹陷的弧面33。如图4所示，光线从入光面34射入到弧面33上，由于弧面33向内凹陷且平滑，光线在导光板31内的传导路径更好。这样，更多的光线可以被传导到导光板31背向入光面34的一端，出光面32发光更均匀。同时，由于弧面33与入光面34之间呈夹角，更多垂直于入光面34的光线被弧面33反射向朝上的方向，或者穿过弧面33折射向反射片16再被反射片16反射向朝上的方向，这部分光线被折射或反射后更容易从导光板31的出光面32射出而不是消耗的导光板31内。这样进一步提高了这部分光线的利用率，提高了出光面的亮度。

优选地，上述弧面33由圆弧或椭圆弧沿平行于入光面34和出光面32的直线的延伸方向平移而成。这样，弧面33反射的光线在射出出光面32时在平行于该直线方向上分布更均匀。

优选地，两个凸起部35的顶端均为尖棱。这样，凸起部35的顶端与反射片16之间为线接触，导光板31与反射片16之间的接触面积减小，导光板31漏光更小。

优选地，除弧面33外，导光板31的其它表面，例如各个外侧面、出光面32均非常光滑。在导光板31的弧面33上具有蚀刻/印刷出的多个反射网点。多个反射网点密集地分布在弧面33上。反射网点可以将射入到其上的光线散射出去。

实施例3

实施例3中的背光模组40与实施例1中的背光模组10的区别仅在于导光板的结构不同。为简洁起见，下面仅重点描述实施例3中的背光模组40的导光板41。

如图5所示，背光模组40包括导光板41。导光板41包括本体47和多个凸起部44。本体47呈大致的板状结构。本体47的一个板面为出光面42。多个凸起部44均设置在本体47背向出光面42的一侧。凸起部44从本体47向背向出光面42的方向凸出。凸起部44构造成棱柱结构。多个凸起部44相互平行。本体47的一个侧面用于入光，该侧面为入光面43。凸起部44为延伸方向平行于入光面43且平行于出光面42。凸起部44的横截面为三角形的棱柱。凸起部44的一个尖棱朝向背向出光面42的方向，横截面沿背向出光面42方向具有渐缩的宽度。这样，导光板41与凸起部44之间形成多个空气层45。

导光板41通常由透明材料制成。该透明材料的折射率通常高于空气的折射率。该透明材料可以是透明塑料。该透明材料优选为光学级的聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。导光板41为大致矩形的板状结构。导光板41的一个板面为出光面42。导光板41中的与出光面42相对的面为背面。本体47的其中一个外侧面为入光面43。

在两个相邻的凸起部44之间形成了将导光板41与反射片16分隔开的空气层45。导光板41与空气层45之间的界面的反射率一致，并且在该界面上全反射的临界角足够小。由此，导光板41出射的光线更均匀。尤其是，空气层45与导光板之间的界面包括凸起部44的两个侧面46。部分光线射入到这两个成夹角的侧面46上，依次经过这两个侧面46反射后，朝向出光面42射出。这样，这些光线不必再穿过空气层45射入到反射片16上再由反射片16反射向出光面42了。消除这部分光线被空气层45或反射片16中的缺陷吸收以及这部分光线在反射片16中逃逸的影响，提升了光线的利用率。由此，出光面42的亮度更高。另外，凸起部44的顶端与反射片16之间为线接触，导光板41与反射片16之间的接触面积减小，导光板41漏光更小。

优选地，凸起部44的横截面为等腰直角三角形，该等腰直角三角形的底边平行于出光面42。这样设置后，依次在凸起部44的两个侧面46进行反射而射向出光面42的光线最多，光线的利用率最高。同时，出光面42前端的亮度也最高。

优选地，凸起部44为直棱柱。将凸起部44设置成直棱柱后，凸起部44反射的光线在射出出光面42时在平行于该凸起部44的延伸方向上分布更均匀。

优选地，除背面外，导光板41的其它表面，例如各个侧面、出光面42均非常光滑。在导光板41的背面上具有蚀刻/印刷出的多个反射网点。多个反射网点密集地分布在背面上。反射网点可以将射入到其上的光线散射出去。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (2)

1.一种导光板，包括：

板状的本体，所述本体的一个板面为出光面；以及

从所述本体背向所述出光面的一侧向背向所述出光面方向凸出的凸起部，

所述本体包括一个用于入光的侧面，

所述导光板设置有两个所述凸起部，其中一个所述凸起部靠近所述侧面，另一个所述凸起部背向所述侧面，

两个所述凸起部均设置有朝向另一个凸起部的斜面，两个所述斜面连接成向内凹陷的弧面，

所述弧面由圆弧或椭圆弧沿平行于所述侧面和所述出光面的直线的延伸方向平移而成，

所述凸起部的顶端为尖棱，

凸起部的尖棱用于使所述本体与平整的反射片相互接触时形成线接触。

2.一种液晶显示装置，包括根据权利要求1中所述的导光板。