CN105629370A - 一种导光板、背光模组及显示装置 - Google Patents

一种导光板、背光模组及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及显示器技术领域，公开了一种导光板、背光模组及显示装置，用以提高导光板出光的均匀性，减少显示装置亮暗不均和交叉光束的现象的发生。其中导光板的入光面设有多个散光单元，导光板内在设定范围区域、沿远离入光面的方向上设有至少一散光面。上述导光板通过在入光面设置多个散光单元以及至少一个散光面，使得光源发出的光经过导光板后会更好的被扩散，使得光源发出的光进入显示面板前变得更均匀些，所以，上述导光板，可以提高导光板出光的均匀性，减少显示装置亮暗不均和交叉光束的现象的发生。

Description

一种导光板、背光模组及显示装置
技术领域
本发明涉及显示器技术领域，特别涉及一种导光板、背光模组及显示装置。
背景技术
目前液晶显示装置的背光模组主要分为直下式和侧入式，而侧入式的背光模组普遍采用导光板结构，导光板能够使得背光源发出的线光源转换成为面光源，因此，导光板目前是采用侧入式的背光模组的显示装置中较为关键的部分。
近年来，随着显示领域的快速发展，“超薄”、“高亮”、“窄边框”已成为高端显示市场的必然要求。但由此也会产生一些光学上的问题。譬如为了提升显示器的亮度，而在背光源的导光板上做一些微结构处理，以增加光能利用率，而由此也容易产生“交叉光束”(如由导光板出光面V沟结构的聚光造成的交叉光束)等问题；也有因边框尺寸减小、LED灯颗数不足，而导致LED光源发出的光在还没有得到充分混合后便进入画面区，且已超出网点的亮度可调节范围，导致显示画面区内灯前亮暗不均的问题的发生。
发明内容
本发明提供了一种导光板、背光模组及显示装置，用以提高导光板出光的均匀性，减少显示装置亮暗不均和交叉光束的现象的发生。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种导光板，所述导光板的入光面设有多个散光单元，所述导光板内在设定范围区域、沿远离所述入光面的方向上设有至少一散光面，其中所述设定范围内为：距离所述入光面1.2毫米～2.8毫米的长度范围内。
本发明提供的导光板，通过在入光面设置多个散光单元以及至少一个散光面，使得光源发出的光经过导光板后会更好的被扩散，使得光源发出的光进入显示面板前变得更均匀些，所以，本发明提供的导光板，可以提高导光板出光的均匀性，减少显示装置亮暗不均和交叉光束的现象的发生。
在一些可选的实施方式中，所述设定范围内为：距离所述入光面1.2毫米～2.8毫米的长度范围内。
在一些可选的实施方式中，所述导光板在所述设定范围内、沿多个光源的排列方向上设有至少一个凹槽，所述凹槽朝向所述入光面的一面设有多个散光单元以形成一所述散光面，和/或所述凹槽背离所述入光面的一面设有多个散光单元以形成一所述散光面。凹槽的设置便于形成散光面，可以仅在凹槽朝向入光面的一面或背离入光面的一面设置散光单元以形成一个散光面，也可以在凹槽朝向入光面的一面和背离入光面的一面均设置散光单元以形成两个散光面。
在一些可选的实施方式中，沿远离所述入光面的方向、每个所述凹槽的长度为0.5毫米～0.6毫米。
在一些可选的实施方式中，所述凹槽为一个，且所述凹槽沿所述多个光源的排列方向上的长度大于或等于所述多个光源的排列长度；或者；
所述凹槽的个数与所述多个光源的个数相同且一一对应。设置多个凹槽可以进一步提高导光板出光的均匀性。
在一些可选的实施方式中，所述导光板的入光面上设有的所述多个散光单元沿弧线排列；和/或所述导光板的散光面上的多个散光单元沿弧线排列。
在一些可选的实施方式中，每个所述散光单元均为微结构的散光单元，且多个所述散光单元在所述导光板的出光面上的投影包括圆弧形、等腰三角形、等腰梯形、曲线形中的至少一种。
在一些可选的实施方式中，当所述散光单元在所述导光板的出光面上的投影包括圆弧形时，所述圆弧形的散光单元的半径为0.05毫米～0.06毫米之间；和/或；
当所述散光单元在所述导光板的出光面上的投影包括曲线形时，所述曲线形的散光单元满足正弦曲线：y＝e·sin(f·φ)，其中e的取值为0.04毫米～0.06毫米，f的取值为1～4；和/或；
当所述散光单元在所述导光板的出光面上的投影包括等腰梯形时，所述等腰梯形的散光单元的底角为30度～60度，高度为0.03毫米～0.05毫米；和/或；
当所述散光单元在所述导光板的出光面上的投影包括等腰三角形时，所述等腰三角形的散光单元的顶角为60度～70度，高度为0.03毫米～0.04毫米。
在一些可选的实施方式中，所述导光板的入光面上设有的所述多个散光单元的形状不同，所述散光面上的所述多个散光单元的形状不同。通过不同形状的散光单元的配合使用，可以进一步提高导光板出光的均匀性。
本发明还提供了一种背光模组，包括：光源，还包括：上述任一项所述的导光板。由于上述导光板的出光均匀性较高，故本发明提供的背光模组也具有较好的出光均匀性。
在一些可选的实施方式中，上述背光模组还包括：位于所述光源背离所述背光模组的背板的一侧的反射膜层。该反射膜层可以涂布在扩散片紧贴导光板的一面，延长至光源上且完全覆盖入光面的上部；也可以涂布在柔性电路板的延长段上，同样需完全覆盖入光面的上部。以避免光源发出的光在未进入画面显示区前出射，成为无效光。
在一些可选的实施方式中，每个所述光源均为LED灯。
本发明还提供了一种显示装置，包括显示面板，还包括：上述任一项所述的背光模组。由于上述背光模组具有较好的出光均匀性，故本发明提供的显示面板具有较好的显示效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例提供的导光板的第一种结构示意图；
图2为本发明实施例提供的导光板的第二种结构示意图；
图3为本发明实施例提供的导光板的第三种结构示意图；
图4为本发明实施例提供的导光板的第四种结构示意图；
图5为本发明实施例提供的导光板的第五种结构示意图；
图6为本发明实施例提供的导光板的第六种结构示意图；
图7为本发明实施例提供的多个散光单元沿弧线排列的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的多个散光单元沿直线排列的结构示意图；
图9为本发明提供的导光板的入光面上的散光单元的第一种结构示意图；
图10为本发明提供的导光板的入光面上的散光单元的第二种结构示意图；
图11为本发明提供的导光板的入光面上的散光单元的第三种结构示意图；
图12为本发明提供的导光板的入光面上的散光单元的第四种结构示意图；
图13为本发明提供的导光板的入光面上的多个散光单元的结构示意图；
图14为现有技术中的导光板的散光效果图；
图15为本发明提供的导光板的散光效果图。
图中：
1-导光板11-入光面
2-散光单元3-散光面
4-凹槽5-光源
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1、图2和图3所示，其中：图1为本发明实施例提供的导光板的第一种结构示意图；图2为本发明实施例提供的导光板的第二种结构示意图；图3为本发明实施例提供的导光板的第三种结构示意图；
本发明提供了一种导光板1，导光板1的入光面11设有多个散光单元2，导光板1内在设定范围区域、沿远离入光面11的方向上设有至少一散光面3。
本发明提供的导光板1，通过在入光面11设置多个散光单元2以及至少一个散光面3，使得光源5发出的光经过导光板1后会更好的被扩散，使得光源5发出的光进入显示面板前变得更均匀些，所以，本发明提供的导光板1，可以提高导光板1出光的均匀性，减少显示装置亮暗不均和交叉光束的现象的发生。
作为一种优选，所述设定范围内为距离所述入光面1.2毫米～2.8毫米的长度范围内，此时导光板的散光效果最为均匀。如图14和图15所示，其中图14为现有技术中的导光板的散光效果图；图15为本发明提供的导光板的散光效果图。比较图14和图15可知，本发明提供的导光板的散光效果更均匀一些。
一种具体实施方式中，如图1、图2和图3所示，导光板1在设定范围内、沿多个光源5的排列方向上设有至少一个凹槽4，凹槽4朝向入光面11的一面设有多个散光单元2以形成一散光面3，和/或凹槽4背离入光面11的一面设有多个散光单元2以形成一散光面3。凹槽4的设置便于形成散光面3，可以仅在凹槽4朝向入光面11的一面或背离入光面11的一面设置散光单元2以形成一个散光面3，也可以在凹槽4朝向入光面11的一面和背离入光面11的一面均设置散光单元2以形成两个散光面3。
一种可选的实施方式中，凹槽4为一个，且凹槽4沿多个光源5的排列方向上的长度大于或等于多个光源5的排列长度。
一种可选的实施方式中，如图3所示，凹槽4的个数与多个光源5个数相同且一一对应。设置多个凹槽4可以进一步提高导光板1出光的均匀性。
如图4、图5以及图6所示，其中：图4为本发明实施例提供的导光板的第四种结构示意图；图5为本发明实施例提供的导光板的第五种结构示意图；图6为本发明实施例提供的导光板的第六种结构示意图；导光板1的入光面的多个散光单元2可以是连续的也可以是间隔的，多个散光单元可以沿着弧线排列也可以沿着直线排列。
优选的，导光板1的入光面上设有的多个散光单元2沿弧线排列；和/或导光板1的散光面上的多个散光单元2沿弧线排列。如图7和图8所示，其中：图7为本发明实施例提供的多个散光单元沿弧线排列的结构示意图；图8为本发明实施例提供的多个散光单元沿直线排列的结构示意图；假设入光角是α，折射角为β，折射光线相对于入射光线的偏转角为θ，同样设导光板的折射率为n，则由光的折射定律及图可知：
sinα＝n×sinβ；公式(1)
θ＝α-β；公式(2)
由以上可知：
θ＝α-arcsin(sinα/n)；公式(3)
由三角函数的求导公式可得则θ是增函数，θ随着α的增大而增大，随着α的减小而减小。
即对于同一方向的入射光(LED光的主发射方向)来说，随着法线与水平面夹角的变小，α角增大，θ也增大，出射光线被偏转的角度越大，散射单元的散光作用越强。故散光单元沿弧线排列的方式对光的散光作用好。
为了更好的提高导光板1的出光均匀性，经过试验可知，沿远离入光面11的方向、每个凹槽4的长度应该为0.5毫米～0.6毫米。
上述每个散光单元2的具体形状可以有多种，如图9、图10、图11以及图12所示，其中：图9为本发明提供的导光板的入光面上的散光单元的第一种结构示意图；图10为本发明提供的导光板的入光面上的散光单元的第二种结构示意图；图11为本发明提供的导光板的入光面上的散光单元的第三种结构示意图；图12为本发明提供的导光板的入光面上的散光单元的第四种结构示意图；
每个散光单元2均为微结构的散光单元，且多个散光单元2在导光板1的出光面上的投影包括圆弧形、等腰三角形、等腰梯形、曲线形中的至少一种。
当散光单元2在导光板1的出光面上的投影包括圆弧形时，如图9所示，圆弧形的散光单元2的半径为0.05毫米～0.06毫米之间；和/或；
当散光单元2在导光板1的出光面上的投影包括曲线形时，如图10所示，曲线形的散光单元2满足正弦曲线：y＝e·sin(f·φ)，其中e的取值为0.04毫米～0.06毫米，f的取值为1～4；和/或；
当散光单元2在导光板1的出光面上的投影包括等腰梯形时，如图11所示，等腰梯形的散光单元2的底角c为30度～60度，高度h为0.03毫米～0.05毫米；和/或；
当散光单元2在导光板1的出光面上的投影包括等腰三角形时，如图12所示，等腰三角形的散光单元2的顶角d为60度～70度，高度g为0.03毫米～0.04毫米。
采用上述一些参数的限定可以提高散光单元的散光效果。
一种具体的实施方式中，如图13所示，图13为本发明提供的导光板的入光面上的多个散光单元的结构示意图，导光板1的入光面11上设有的多个散光单元2的形状不同，散光面3上的多个散光单元2的形状不同。通过不同形状的散光单元2的配合使用，可以进一步提高导光板1出光的均匀性。
本发明还提供了一种背光模组，包括：光源5，还包括：上述任一项所述的导光板1。由于上述导光板1的出光均匀性较高，故本发明提供的背光模组也具有较好的出光均匀性。
进一步的，由于导光板1的入光面11上设有散射单元，为了避免光源5发出的光在未进入画面显示区前出射，成为无效光，上述背光模组还包括：位于光源5背离背光模组的背板的一侧的反射膜层。该反射膜层可以涂布在扩散片紧贴导光板的一面，延长至凹槽上且完全覆盖入光面的上部；也可以涂布在柔性电路板的延长段上，同样需完全覆盖入光面的上部。
一种具体的实施方式中，每个光源5均为LED灯。
本发明还提供了一种显示装置，包括显示面板，还包括：上述任一项所述的背光模组。由于上述背光模组具有较好的出光均匀性，故本发明提供的显示面板具有较好的显示效果。
该显示装置可以是笔记本电脑显示屏、电子纸、液晶显示器、液晶电视、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种导光板，其特征在于，所述导光板的入光面设有多个散光单元，所述导光板内在设定范围区域、沿远离所述入光面的方向上设有至少一散光面。
2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述设定范围内为：距离所述入光面1.2毫米～2.8毫米的长度范围内。
3.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述导光板在所述设定范围内、沿多个光源的排列方向上设有至少一个凹槽，所述凹槽朝向所述入光面的一面设有多个散光单元以形成一所述散光面，和/或所述凹槽背离所述入光面的一面设有多个散光单元以形成一所述散光面。
4.根据权利要求3所述的导光板，其特征在于，沿远离所述入光面的方向、每个所述凹槽的长度为0.5毫米～0.6毫米。
5.根据权利要求3所述的导光板，其特征在于，所述凹槽为一个，且所述凹槽沿所述多个光源的排列方向上的长度大于或等于所述多个光源的排列长度；或者；
所述凹槽的个数与所述多个光源的个数相同且一一对应。
6.根据权利要求3～5任一项所述的导光板，其特征在于，所述导光板的入光面上设有的所述多个散光单元沿弧线排列；和/或所述导光板的散光面上的多个散光单元沿弧线排列。
7.根据权利要求6所述的导光板，其特征在于，每个所述散光单元均为微结构的散光单元，且多个所述散光单元在所述导光板的出光面上的投影包括圆弧形、等腰三角形、等腰梯形、曲线形中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的导光板，其特征在于，当所述散光单元在所述导光板的出光面上的投影包括圆弧形时，所述圆弧形的散光单元的半径为0.05毫米～0.06毫米之间；和/或；
当所述散光单元在所述导光板的出光面上的投影包括曲线形时，所述曲线形的散光单元满足正弦曲线：y＝e·sin(f·φ)，其中e的取值为0.04毫米～0.06毫米，f的取值为1～4；和/或；
当所述散光单元在所述导光板的出光面上的投影包括等腰梯形时，所述等腰梯形的散光单元的底角为30度～60度，高度为0.03毫米～0.05毫米；和/或；
当所述散光单元在所述导光板的出光面上的投影包括等腰三角形时，所述等腰三角形的散光单元的顶角为60度～70度，高度为0.03毫米～0.04毫米。
9.根据权利要求7所述的导光板，其特征在于，所述导光板的入光面上设有的所述多个散光单元的形状不同，所述散光面上的所述多个散光单元的形状不同。
10.一种背光模组，包括：多个光源，其特征在于，还包括：如权利要求1～9任一项所述的导光板。
11.根据权利要求10所述的背光模组，其特征在于，还包括：位于所述光源背离所述背光模组的背板的一侧的反射膜层。
12.根据权利要求10或11所述的背光模组，其特征在于，每个所述光源均为LED灯。
13.一种显示装置，包括显示面板，其特征在于，还包括：如权利要求10～12任一项所述的背光模组。
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