CN106291799B - 导光膜片及其制作方法和设备、背光模组和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导光膜片及其制作方法和设备、背光模组和显示装置，涉及显示领域，所提供的导光膜片可双面出光，从而解决现有双面显示系统结构复杂厚度较厚制造成本较高的问题。本发明的导光膜片包括：膜片本体，以及贯穿所述膜片本体的透光开口，所述透光开口呈阵列式分布在所述膜片本体上。

Description

导光膜片及其制作方法和设备、背光模组和显示装置

技术领域

本发明涉及显示领域，尤其涉及一种导光膜片及其制作方法和设备、背光模组和显示装置。

背景技术

现有液晶显示领域，由于液晶分子本身不具备发光能力，因此现有的液晶显示器中需要外加光源来得到显示画面，现在多采用发光二极管LED为背光模组的光源，故现有的液晶显示器包括液晶面板和背光模组。

目前，液晶显示器已广泛应用在各个领域，在有些领域往往需要同时进行双面显示比如广告机、显示牌等，现有的双面显示器一般是使用一套主板控制系统，两套背光模组来实现双面显示，故现有的双面显示系统结构复杂，厚度较厚，制造成本较高。

具体地，背光模组一般包括：导光板和扩散片、棱镜片等多种光学膜片，常规的导光板，使侧面入光的LED光源转化为面光源，然后通过扩散片、棱镜片等多种光学膜片来提供高亮度且均一辉度的面发光体。但若使用常规导光板来实现两面输出的效果，需要两块导光板，即需要两套侧入式背光模组，这是导致现有双面显示系统结构复杂制造成本较高的原因所在。因此，如何提供一种厚度较薄、成本较低的背光模组成为本行业亟待解决的难题。

发明内容

本发明提供一种导光膜片及其制作方法和设备、背光模组和显示装置，所提供的导光膜片可双面出光，从而解决现有双面显示系统结构复杂厚度较厚制造成本较高的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种导光膜片，所述导光膜片包括：膜片本体，以及贯穿所述膜片本体的透光开口，所述透光开口呈阵列式分布在所述膜片本体上。

优选地，所述膜片本体上设置有多组孔径不相等的透光开口，越靠近光源的中线，所述透光开口的截面积越小。

优选地，所述透光开口关于所述导光膜片的中线对称分布。

优选地，越靠近所述导光膜片的中线，所述透光开口的截面积越小。

可选地，所述透光开口的横截面为菱形、正多边形或者圆形。

可选地，所述透光开口的横截面为圆形。

可选地，所述导光膜片采用PET基材制成。

另一方面，本发明的实施例还提供一种导光膜片的制作方法，包括：通过刀具往下冲压切割光学膜片原材，在所述光学膜片原材上形成阵列式分布的透光开口；将所述光学膜片原材进行分割，形成独立的导光膜片。

另一方面，本发明的实施例还提供一种导光膜片的制作设备，包括：刀具阵列，用于往下冲压切割光学膜片原材，在所述光学膜片原材上形成阵列式分布的透光开口；所述刀具阵列中的每一刀具头的大小与所述导光膜片上的一组透光开口相对应，所述刀具阵列中的每一刀具的位置都与所述导光膜片上的一组透光开口的位置相对应；传送装置，用于在所述光学膜片原材完成一次冲压切割后，使所述光学膜片原材向前移动，为下一次的冲压切割做准备。

优选地，所述刀具阵列中的每一刀具都与控制器相连接，在使用所述刀具阵列冲压切割之前，每一刀具都在所述控制器的控制下按照各自的阵列特征排列。

优选地，所述的制作设备，还包括：吹气装置，用于将所述透光开口中被所述刀具阵列切割下来的小块光学膜片原材吹掉。

另一方面，本发明的实施例还提供一种背光模组，包括：任一项所述的导光膜片。

具体地，所述背光模组为双面出光的背光模组，包括：背腔和胶框；所述导光膜片，所述导光膜片上设置有连接部，所述导光膜片通过连接部设置在所述背腔内；分别位于所述导光膜片两侧的扩散板，所述扩散板均通过胶框卡扣或者螺丝定位在所述背腔上；灯条，粘接在所述背腔内侧立面，装配后所述导光膜片的中线与所述灯条的中线重合。

另一方面，本发明的实施例还提供一种显示装置，包括：上述任一项所述的背光模组。

本发明提供一种导光膜片及其制作方法和设备、背光模组和显示装置，所提供的导光膜片设置有贯穿膜片本体的透光开口，该透光开口呈阵列式分布，可使使光源(例如LED灯条)发出的光线通过透射、反射等的作用，改变原有的光路，再结合扩散板和扩散膜、增亮膜等其它光学膜片作用，可使两侧的出光都混合均匀，实现一个背光模组可两侧同时输出的效果，从而制造出厚度更薄、成本更低的背光模组及双面显示器。

本发明的导光膜片可以替代现有技术中的导光板，但由于光学膜片的选材多用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，因此本发明的导光膜片较导光板轻薄。同时可以理解的是，本发明的导光膜片的应用并不仅限于双面显示器及其背光模组上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例一提供的导光膜片示意图一；

图2为发明实施例一提供的背光模组示意图；

图3为本发明实施例一提供的导光膜片示意图二；

图4为本发明实施例一中的灯条示意图；

图5为发明实施例一提供的背光模组的混光原理示意图；

图6为本发明实施例一提供的双面显示器的示意图；

图7为本发明实施例二提供的导光膜片的制造过程示意图；

图8为本发明实施例二提供的导光膜片的制造设备示意图。

附图标记

110-导光膜片，120-扩散板，130-胶框，140-背腔，150-灯条，111-连接部，

320-连接器端子，310-LED灯珠，330-PCB板，510-液晶面板，520-前框，

200-光学膜片原材，201-刀具阵列，202-吹气装置。

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。

实施例一

导光板(light guide plate)是利用光学级的亚克力/PC板材，然后用具有极高反射率且不吸光的高科技材料，在光学级的亚克力板材底面用紫外网版印刷技术印上导光点。导光板用于将线光源转变为面光源，是背光模组的主要组成部件。

本发明实施例提供一种能替代导光板的导光膜片，该导光膜片包括：膜片本体，以及贯穿膜片本体的透光开口，透光开口呈阵列式分布在膜片本体上。

透光开口的作用是100％穿透光线。自光源发出的光在导光膜片的非开口部分中传递，遇见透光开口时，在该透光开口处(导光膜片与空气的临界面)发生反射及折射(不考虑反射带来的能量损失时，光学膜片的透光开口处反射的光经过至少一次反射后，会重新从开口部分射出)，改变光路，使从光源射入的光重新分配，通过优化透光开口的分布位置、开口面积以及开口的截面形状等，从而调整折射和反射的比例，进而调整照射到扩散板上的照度分布(能量分布)，使导光膜片出光尽量出光均匀。本发明提供的导光膜片可以替代现有技术中的导光板，但较现有导光板轻薄。

可选地，上述透光开口的横截面为菱形、正多边形或者圆形。理论上讲，上述透光开口横截面的边数是越多越好，这样开口横截面存在的尖角角度(任意两条边形成的角度)越大，过渡越平滑，而平滑的过渡，会产生平滑的视觉效果，因此上述透光开口的横截面优选形状是圆形。

另外，本实施例对上述透光开口的大小(以透光开口的截面积衡量)，以及分布密度等不做限定，具体实施中可通过优化试验来设置，以达到所需要的出光亮度及出光均匀度为准。

本实施例的一种优选的实施方式中，膜片本体上设置有多组孔径不相等的透光开口，越靠近光源的中线，透光开口的截面积越小。一般而言，光源的中线上发光强度最大，越靠近光源的中线，发光强度越大，而越远离光源的中线，发光强度越小，因此为使导光膜片出光尽量均匀，越靠近光源的中线，设置截面积越小的透光开口。

参照图1所示，本实施例的另一优选的实施方式中，提供一种可双面出光的导光膜片110，其上设置有多组孔径不相等的透光开口(图1中示出A、B、C三组透光开口)，使用时光源可设置在导光膜片110的侧边，光源的中线与导光膜片的中线A-A’重合，各透光开口关于导光膜片的中线A-A’对称分布，并且越靠近导光膜片的中线，透光开口的截面积越小。光源发出的光经上述导光膜片110调整后，自导光膜片110的上下表面(按图1所示)射出，再结合其它光学膜片，可制成实现双面出光的背光模组。这种双面出光的背光模组可用以实现双面显示。

本实施例提供的导光膜片，可以替代现有技术中的导光板，但由于光学膜片多用PET基材(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成，因此本发明的导光膜片较导光板轻薄，更适用于双面显示器件。

需要说明的是，本实施例透光开口优选线性阵列排布，便于实现。

另外，本实施例不排除在透光开口内填充其它透明介质的情况，但为了降低成本一般选择不填充。

若使用常规导光板来实现两面输出的效果，需要两块导光板，即需要两套侧入式背光模组，结构复杂制造成本较高。而采用本实施例提供的导光膜片形成应用于双面显示器件的背光模组时，由于该导光膜片可双面出光，只需在该导光膜片两侧的出光面添加扩散板及其它光学膜片即可，较现有技术更为轻薄，且该导光膜片可通过刀具对光学膜片基材进行切割或冲压而成，制作成本较导光板低。

本实施例还提供一种背光模组，其包括上述任一项所述的导光膜片。该背光模组由于采用了上述的导光膜片，较现有背光模组更为轻薄，更适用于双面显示器件。所述背光模组除了应用在液晶电视机、液晶显示器件之外，还可以应用在数码相框、电子纸、手机等需要背光的显示装置中。

本实施例提供的背光模组，通过导光膜片的特殊透光开口，使光源发出的光线通过透射、反射等作用，改变了原有的光路，再通过在两侧出光面设置扩散板和扩散膜、增亮膜等光学膜片，使两侧出光都混合均匀，达到一个背光模组可以两侧同时输出的效果，从而可制造出厚度更薄、成本更低的双面显示器及其背光模组。另外，本实施例提供的背光模组也可用于实现单面显示，只需将导光膜片其中一侧的出光面的光学膜片替换为反射膜及背板即可。

为了本领域技术人员更好的理解本发明实施例提供的背光模组及其导光膜片的结构，下面通过具体的实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明。

如图2所示，为本发明实施例提供的背光模组示意图，该背光模组使用本发明实施例提供的导光膜片实现两面背光输出的效果。具体地，该背光模组包括导光膜片110、扩散板120、胶框130、背腔140和灯条150，背腔140内涂布有高反白油墨或者其它反射材料。

图3为本发明实施例提供的导光膜片110的示意图，导光膜片110上设置有连接部111，安装时导光膜片110通过连接部111粘接在背腔140上。可选地，上述连接部111可为双面胶带。例如如图3中所示，在保证粘接的基础上，为节省粘接材料，本实施例中连接部111采用的是3段式双面胶带。另外，连接部111也可以采用一体式的结构。

本实施例中所示的导光膜片110，至少包括A、B、C 3个阵列式分布在膜片本体上的透光开口，各透光开口关于导光膜片110的中线对称分布，C组透光开口靠近导光膜片110的中线，A组透光开口靠近边缘的连接部111，B组透光开口靠近位于二者之间。随着远离导光膜片110的中线，透光开口的截面面积逐渐增大，数量减少。

图4为本发明实施例使用的灯条150的结构示意图，灯条150包括连接器端子320，LED灯珠310及其PCB板330，灯条150通过导热胶连接在背腔140上，装配后，LED灯珠中心线与导光膜片110中线在同一水平面上。另外，LED灯珠排布的疏密成度根据需要的出屏亮度调节，若需要特别高的出屏亮度，则LED排布密集，数量多，若对出屏亮度要求不是太高，可以减少LED的数量。

如图5所示，为本实施例背光模组的混光原理示意图。因LED为朗伯光源，根据朗伯余弦定律：朗伯体的辐射强度按余弦规律变化，LED中心发光强度最大。因LED装在背腔140内侧立面，LED发出的中心光线，不经过其它作用的话，不会作用在需要出光的面上，即扩散板上。本发明通过特殊的透光开口的设置，改变光线传输方向，LED中心角度附近的光线通过导光膜片110的反射作用射向背腔140内壁，再通过背腔140内壁的高反白油墨的反射作用，大部分光线通过导光膜片110的透光开口射出，射向扩散板，此时主要是通过透光开口阵列B，射向扩散板中间部分；其余光线因为导光膜片110的反射作用继续射向背腔140侧立内侧，再由背腔140反射向导光膜片110。另一方面，LED直接射向导光膜片110的透光开口的光线，通过导光膜片110后，射向扩散板外侧部分。这两部分光线通过扩散板的扩散、反射混合(图中未画出)，使两面扩散板的出光均匀。

因本实施例背光模组未使用常规的导光板，而是使用导光膜片使侧面入光的LED光源转化为面光源，导光膜片简单易加工成本低，因而可使背光模组成本大大降低；另外，若使用常规导光板来实现两面输出的效果，需要两块导光板，即需要两套侧入式背光模组，同时导光板使用PMMA材质，密度大，使整体比较笨重，而导光膜片110是PET基材，重量几乎可以不计，制造出来的背光模组整体比较轻便，而且在一片导光膜片110两侧分别布设扩散板即可实现双面背光输出，不需要像常规双面显示器那样使用两套背光模组，因而使双面显示器外观比较薄，符合显示器轻薄化的大趋势。

本发明实施例还提供一种显示装置，其包括上述任意一种背光模组。所述显示装置轻薄成本低。所述显示装置可以为：液晶面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

例如图6所示，为本发明实施例提供的一种双面显示器的示意图，包括双面出光的背光模组、液晶面板510和前框520，液晶面板510位于扩散板120上，并通过前框520固定。

实施例二

如图7和图8所示，本发明实施例还提供一种上述导光膜片的制作方法及其制作设备，所述制作方法包括：通过刀具往下冲压切割光学膜片原材，在所述光学膜片原材上形成阵列式分布的透光开口；将所述光学膜片原材进行分割，形成独立的导光膜片。

所述导光膜片的制作设备，包括：刀具阵列201，用于往下冲压切割光学膜片原材200，在光学膜片原材200上形成阵列式分布的透光开口；刀具阵列201中的每一刀具头的大小与导光膜片上的一组透光开口相对应，刀具阵列201中的每一刀具的位置都与导光膜片上的一组透光开口的位置相对应；传送装置(图中未示出)，用于在光学膜片原材200完成一次冲压切割后，使光学膜片原材向前移动(图中的箭头所示方向)，为下一次的冲压切割做准备。

刀具阵列201中每个规格的刀具可以生产一个透光开口阵列，刀具头的大小就是透光开口的截面积大小，正好对应，每个刀具按照各自设定好的阵列位置布置，往下冲压切割光学膜片原材，切割后光学膜片原材按一定的速度往箭头所指方向移动，为下次切割做准备。

需要改变生产出的导光膜片上透光开口的截面形状和大小时，可通过更换刀具阵列201中的刀具或刀具头来实现。另外，优选地，刀具阵列201中的每一刀具都与控制器(未示出)相连接，在使用刀具阵列201冲压切割之前，每一刀具都在控制器的控制下按照各自的阵列特征排列，可对刀具阵列201中各刀具的位置进行灵活设定，从而调整导光膜片上透光开口的疏密。

优选地，所述制作设备还包括：吹气装置202，用于将透光开口中被刀具阵列切割下来的小块光学膜片原材吹掉。通过刀具冲压区域后，可再通过一个吹风落料区域即可，在阵列开口下方对应中空区域，吹气装置202形成一个上下流动的吹风，将切下来的小的光学膜片原材吹掉，中空区域还可设置一些回收盒子，回收盒子用于承接落下来的小块光学膜片原材。

本发明实施例提供的导光膜片的制作方法及其制作设备，简单易实现，成本低。

在本发明实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种导光膜片，所述导光膜片设在背光模组内，用于改变所述背光模组内的光源所发出光线的路径，其特征在于，所述导光膜片包括：

膜片本体，以及贯穿所述膜片本体的透光开口，所述透光开口呈阵列式分布在所述膜片本体上；

所述背光模组内设有与所述导光膜片一一对应的两个呈槽状且槽底相对设置的背腔；

所述导光膜片连接在对应的所述背腔的槽口上，所述导光膜片的表面与对应的所述背腔的槽底相对。

2.根据权利要求1所述的导光膜片，其特征在于，所述膜片本体上设置有多组孔径不相等的透光开口，越靠近光源的中线，所述透光开口的截面积越小。

3.根据权利要求2所述的导光膜片，其特征在于，所述透光开口关于所述导光膜片的中线对称分布。

4.根据权利要求3所述的导光膜片，其特征在于，越靠近所述导光膜片的中线，所述透光开口的截面积越小。

5.根据权利要求1所述的导光膜片，其特征在于，所述透光开口的横截面为菱形、正多边形或者圆形。

6.根据权利要求5所述的导光膜片，其特征在于，所述透光开口的横截面为圆形。

7.根据权利要求1-6任一项所述的导光膜片，其特征在于，所述导光膜片采用PET基材制成。

8.一种背光模组，其特征在于，包括：两个如权利要求1-7任一项所述的导光膜片。

9.根据权利要求8所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组为双面出光的背光模组，包括：

呈槽状且槽底相对的两个背腔；

两个胶框，所述胶框与所述背腔一一对应；

两个所述导光膜片，所述导光模块与所述背腔一一对应，每个所述导光膜片上设置有连接部，每个所述导光膜片通过所述连接部设置在对应的所述背腔的槽口上，每个所述导光膜片的表面与对应的所述背腔的槽底相对；

分别位于所述导光膜片两侧的扩散板，所述扩散板均通过胶框卡扣或者螺丝定位在所述背腔上；

两个灯条，所述灯条与所述背腔一一对应，每个所述灯条粘接在对应的所述背腔内侧立面，装配后所述导光膜片的中线与对应的所述灯条的中线平行。

10.一种显示装置，其特征在于，包括：权利要求8或9所述的背光模组。