CN106646724B - 一种导光板及其制备方法、背光源模组、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种导光板及其制备方法、背光源模组、显示装置，涉及显示技术领域，可提高侧入式背光源模组中导光板光的取出率。一种导光板，包括光出射面、与所述光出射面相对的底面、以及邻接于所述光出射面和所述底面之间的多个侧面；所述多个侧面中的至少一个侧面为入光面；所述入光面为弧形面；所述弧形面向所述导光板的外侧凸出；所述弧形面用于使平行于所述光出射面入射的光线向所述底面倾斜。

Description

一种导光板及其制备方法、背光源模组、显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种导光板及其制备方法、背光源模组、显示装置。

背景技术

背光源是液晶显示器不可或缺的组成部分，用于为显示面板提供光源，其中，侧入式背光源(Back Light Unit，简称BLU)广泛应用于中小尺寸的液晶显示器中。

对于侧入式背光源来说，从光源发出的光经导光板下表面的网点反射后，形成为显示面板提供光源的面光源，然而，射到网点上的光源只占到光源出射光的很少一部分，因而导致导光板的光取出率不高，从而使得液晶显示器的亮度低，功耗高。

发明内容

本发明的实施例提供一种导光板及其制备方法、背光源模组、显示装置，可提高侧入式背光源模组中导光板的光取出率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种导光板，包括光出射面、与所述光出射面相对的底面、以及邻接于所述光出射面和所述底面之间的多个侧面；所述多个侧面中的至少一个侧面为入光面；所述入光面为弧形面；所述弧形面向所述导光板的外侧凸出；所述弧形面用于使平行于所述光出射面入射的光线向所述底面倾斜。

优选的，所述入光面与所述底面相交处，其切平面与所述光出射面垂直。

进一步优选的，所述弧形面的度数为1°～3°。

优选的，所述导光板为平板形导光板。

优选的，所述多个侧面中的两个相对侧面为入光面。

第二方面，提供一种背光源模组，包括第一方面所述的导光板；光源设置在所述导光板的入光面一侧。

优选的，所述光源为LED灯条。

第三方面，提供一种显示装置，包括第二方面所述的背光源模组。

第四方面，提供一种导光板的制备方法，包括：形成导光板本体，所述导光板本体包括光出射面、与所述光出射面相对的底面、以及邻接于所述光出射面和所述底面之间的多个侧面。

通过机械加工工艺将至少一个侧面制作为弧形面，形成导光板；所述弧形面向所述导光板的外侧凸出；所述弧形面用于使平行于所述光出射面入射的光线向所述底面倾斜。

第五方面，提供一种导光板的制备方法，包括：通过注塑成型工艺形成导光板，所述导光板包括光出射面、与所述光出射面相对的底面、以及邻接于所述光出射面和所述底面之间的多个侧面；所述多个侧面中的至少一个侧面为弧形面，且所述弧形面向所述导光板的外侧凸出；所述弧形面用于使平行于所述光出射面入射的光线向所述底面倾斜。

本发明实施例提供一种导光板及其制备方法、背光源模组、显示装置，通过将导光板的入光面设置为弧形面，且弧形面向导光板外侧凸出，使得平行于光出射面的光线经入光面折射后，向导光板的底面倾斜一定角度，从而使更多的光线直接射到导光板的网点上，避免平行于光出射面的光线在导光板中反复反射甚至永久性反射，可提高侧入式背光源模组中导光板的光取出率，当使用所述导光板的背光源模组应用于显示装置时，可以提高显示装置的亮度，并降低功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种导光板的侧视示意图一；

图2为本发明实施例提供的一种导光板的侧视示意图二；

图3为本发明实施例提供的一种导光板的侧视示意图三；

图4为本发明实施例提供的一种导光板的侧视示意图四；

图5为本发明实施例提供的一种用于计算弧形面度数的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种背光源模组的结构示意图一；

图7为本发明实施例提供的一种背光源模组的结构示意图二；

图8为本发明实施例提供的一种制备导光板的流程示意图；

图9为本发明实施例提供的一种导光板本体的侧视示意图。

附图标记：

01-背板；02-胶框；03-反射片；04-导光板；05-光学膜片；06-光源；11-入光面；12-光出射面；13-底面；14-网点；20-切平面。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种导光板04，如图1-4所示，包括光出射面12、与光出射面12相对的底面13、以及邻接于光出射面12和底面13之间的多个侧面；多个侧面中的至少一个侧面为入光面11；入光面11为弧形面；所述弧形面向导光板04的外侧凸出；所述弧形面用于使平行于光出射面12入射的光线向底面13倾斜。

在此基础上，导光板04还包括设置在底面13靠近光出射面12一侧的网点14，网点14可以起到匀光的作用，使从导光板04光出射面12出射的光线更加均匀。

其中，导光板04的材料可以是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、环烯的热可塑性树脂、聚碳酸酯(PC)等树脂中的一种。其中，环烯的热可塑性树脂可以是环烯烃聚合物(COP)。

需要说明的是，第一，不对导光板04的形状进行限定，例如可以是平板形(如图1所示)、楔形(如图2所示)、喇叭口形(如图3所示)等形状中的任意一种。

第二，对于弧形面的度数，只要能使平行于光出射面12入射的光线向导光板04的底面13倾斜即可。

此处，弧形面和与其相邻的侧面的相交线，可看作圆上的弧，弧两端与圆心所构成的圆心角的度数，即为弧形面的度数。

本发明实施例提供一种导光板04，通过将导光板04的入光面11设置为弧形面，且弧形面向导光板04外侧凸出，使得平行于光出射面12的光线经入光面11折射后，向导光板04的底面13倾斜一定角度，从而使更多的光线直接射到导光板04的网点14上，避免平行于光出射面12的光线在导光板04中反复反射甚至永久性反射，可提高侧入式背光源模组中导光板04的光取出率，当使用所述导光板04的背光源模组应用于显示装置时，可以提高显示装置的亮度，并降低功耗。

优选的，如图1-4所示，入光面11与底面13相交处，其切平面20与光出射面12垂直。

本发明实施例中，由于入光面11为向导光板04外侧凸出的弧形面，且弧形面用于使平行于光出射面12入射的光线向底面13倾斜，使得导光板04光出射面12的长度比底面13的长度小，而在弧形面度数一定的情况下，通过使弧形面与底面13相交处的切平面20与光出射面12垂直，可在保证导光板04厚度的基础上，对导光板04光出射面12的长度影响最小，从而使得导光板04光出射面12的长度与底面13的长度之间的差值最小。

进一步优选的，弧形面的度数为1°～3°。

需要说明的是，对于不同材料的导光板04，由于其折射率不同，因而，弧形面的度数也不相同。其中，折射率越大，导光板04弧形面的度数越小。

此外，弧形面的度数还与导光板04的长度及厚度有关。

其中，对于平板形导光板，若导光板04多个侧面中的一个侧面为入光面11，则底面13和光出射面12之间的垂直距离为导光板04的厚度，入光面11与底面13的相交线到与入光面11相对的侧面的垂直距离为导光板04的长度；若导光板04多个侧面中的两个相对侧面为入光面11，则导光板04的厚度仍为底面13和光出射面12之间的垂直距离，两个入光面11与底面13的相交线之间的垂直距离为导光板04的长度。

对于楔形导光板，底面13与入光面11的相交线到光出射面12的垂直距离为导光板04的厚度，其长度与平板形导光板中有一个侧面为入光面11的计算方法一致，在此不再赘述。

对于喇叭口形导光板，不管导光板04中有一个侧面为入光面11或有两个相对侧面为入光面11，底面13和光出射面12之间的垂直距离中较大的值为导光板04的厚度，其长度计算方法与平板形导光板一致，在此不再赘述。

本发明实施例中，由于越靠近且平行于光出射面12入射的光线，越不易直接射到导光板04的网点14上，因此，当入光面11与底面13相交处的切平面20与光出射面12垂直时，在弧形面的度数1°～3°的范围内，根据导光板04材料、长度、以及厚度的不同，通过折射定律的计算，合理设置弧形面的度数，可使直接射到导光板04网点14上的光线最多。

如图5所示，当入光面11与底面13相交处的切平面20与光出射面12垂直时，入光面11与光出射面12的相交线为第一相交线，入光面11在第一相交线处的法线与平行于光出射面12入射的光线形成的夹角即入射角α，由于弧形面弧两端与圆心的连线所构成的圆心角θ和入射角α互为同位角，因此，二者的度数相等，进而入射角α与弧形面的度数也相等。

由于越靠近且平行于光出射面12入射的光线，越不易直接射到导光板04的网点14上，其中，从第一相交线处入射的平行于光出射面12的光线，最不易直接射到导光板04的网点14上，因此，选择第一相交线处的入射角α进行计算，以保证从第一相交线处入射的平行于光出射面12的光线可直接射到导光板04的网点14上，进而使得直接射到导光板04网点14上的光线最多。

其中，在导光板04的折射率为n，厚度为t，长度为L，入射角为α的情况下，第一相交线处平行于光出射面12入射的光线经入光面11折射后，与入光面11在第一相交线处的法线形成的夹角即折射角β，第一相交线处平行于光出射面12入射的光线经入光面11折射后与光出射面12的夹角为γ，上述参数具有如下关系：α＝β+γ，

在已知导光板04折射率n、厚度t、以及长度L的情况下，可根据以上公式求得入射角α的值，即弧形面的度数。

示例的，若导光板04的材料为聚甲基丙烯酸乙酯，其折射率n＝1.49，导光板04的厚度t＝0.58mm，导光板04的长度L＝110mm。由此可知，进而计算出α＝1.51°，即弧形面的度数为1.51°时，可以直接射到导光板04网点14上的光线最多。

利用光学模拟软件对现有技术中导光板的光效和本发明中导光板04的光效进行光度分析，其中，当现有技术中的导光板应用于背光源模组时，背光源模组上的平均亮度为1432nit，而在相同条件下，当本发明中的导光板应用于背光源模组时，背光源模组上的平均亮度为1546nit，其增益约为7.96％。

在上述导光板04的长度、材料不变的条件下，当导光板04的厚度t＝0.5mm时，同理计算出α＝1.42°，即弧形面的度数为1.51°时，可以直接射到导光板04网点14上的光线最多。

利用光学模拟软件对现有技术中导光板的光效和本发明中导光板04的光效进行光度分析，当现有技术中的导光板应用于背光源模组时，背光源模组上的平均亮度为1436nit；而在相同条件下，当本发明中的导光板04应用于背光源模组时，背光源模组上的平均亮度为1557nit，其增益约为8.43％。

其中，光学模拟软件可以是speos。

由此可见，本发明的导光板04相较于现有技术的导光板，在光源06及其他条件均相同的情况下，可以获得能量更高的面光源，在一定程度上提高了导光板04的光取出率。

优选的，如图1和图4所示，导光板04为平板形导光板。

本发明实施例中，相较于楔形导光板，平板形导光板结构更加稳定，有利于VIB(Vibbation)震动测试和长途运输；相较于喇叭口形导光板，平板形导光板应用于背光源模组时，可以降低整个背光源模组的厚度。

优选的，如图4所示，多个侧面中的两个相对侧面为入光面11。

本发明实施例通过将多个侧面中的两个相对侧面设置为入光面11，当使用所述导光板04的背光源模组应用于显示装置时，可进一步提高显示装置的亮度。

本发明实施例还提供一种背光源模组，如图6和图7所示，包括前述任一实施例所述的导光板04；光源06设置在导光板04的入光面11一侧。

其中，光源06可以是发光二极管(Light-Emitting Diode，简称LED)灯条，或者冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamps，简称CCFL)。

此处，如图6所示，当导光板04的侧面中有一个侧面为入光面11时，光源06设置在此入光面11一侧；如图7所示，当导光板04的侧面中有两个相对的面为入光面11时，光源06分别设置在两个入光面11一侧。

在此基础上，如图6和图7所示，所述背光源模组还包括背板01、胶框02、以及设置在背板01上的光学膜片05。其中，导光板04设置在背板01与光学膜片05之间，光学膜片05设置在导光板04的出光侧。此外，还可以包括设置在背板01与导光板04之间的反射片03。

本发明实施例提供一种背光源模组，通过将背光源模组中导光板04的入光面11设置为弧形面，且弧形面向导光板04外侧凸出，使得平行于导光板04光出射面12的光线经入光面11折射后，向导光板04的底面13倾斜一定角度，从而使更多的光线直接射到导光板04的网点14上，避免平行于光出射面12的光线在导光板04中反复反射甚至永久性反射，可提高导光板04的光取出率，当所述背光源模组应用于显示装置时，可以提高显示装置的亮度，并降低功耗。

优选的，光源06为LED灯条。

本发明实施例中，采用LED灯条作为光源06，有利于背光源模组散热及导光板04的薄型化设计，并且，相较于CCFL，LED具有节能、环保、轻薄、以及发光效率高等优点。

本发明实施例还提供一种显示装置，包括前述实施例所述的背光源模组。

本发明实施例提供一种显示装置，具有与前述背光源模组相同的技术效果，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种导光板04的制备方法，如图8所示，包括如下步骤：

S10、如图9所示，形成导光板本体，所述导光板本体包括光出射面12、与光出射面12相对的底面13、以及邻接于光出射面12和底面13之间的多个侧面(图示的导光板本体仅以平板形导光板为例)。

此处，所述导光板本体可通过机械加工或注塑的方式形成。其中，机械加工的方式包括裁切和抛光。

S20、通过机械加工工艺将至少一个侧面制作为弧形面，形成导光板04；所述弧形面向导光板04的外侧凸出；弧形面用于使平行于光出射面12入射的光线向底面13倾斜。

此处，若导光板04多个侧面中的一个侧面为弧形面，当导光板04应用于背光源模组时，这个弧形面可作为导光板04的入光面11。

若导光板04多个侧面中的两个相对侧面为弧形面，当导光板04应用于背光源模组时，两个相对的弧形面都可作为导光板04的入光面11。

本发明实施例提供一种导光板04的制备方法，具有与前述导光板04相同的技术效果，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种导光板04的制备方法，包括：通过注塑成型工艺形成导光板04，导光板04包括光出射面12、与光出射面12相对的底面13、以及邻接于光出射面12和底面13之间的多个侧面；多个侧面中的至少一个侧面为弧形面，且弧形面向导光板04的外侧凸出；弧形面用于使平行于光出射面12入射的光线向底面13倾斜。

本发明实施例提供一种导光板04的制备方法，具有与前述导光板04相同的技术效果，在此不再赘述。

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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种导光板，包括光出射面、与所述光出射面相对的底面、以及邻接于所述光出射面和所述底面之间的多个侧面；所述多个侧面中的至少一个侧面为入光面；其特征在于，所述入光面为弧形面；

所述弧形面向所述导光板的外侧凸出；

所述弧形面用于使平行于所述光出射面入射的光线向所述底面倾斜；

其中，导光板的折射率为n，厚度为t，长度为L，入射角为α，第一相交线处平行于光出射面入射的光线经入光面折射后，与入光面在第一相交线处的法线形成的夹角即折射角β，第一相交线处平行于光出射面入射的光线经入光面折射后与光出射面的夹角为γ，上述参数具有如下关系：α＝β+γ，其中，当入光面与底面相交处的切平面与光出射面垂直时，入光面与光出射面的相交线为第一相交线；入光面在第一相交线处的法线与平行于光出射面入射的光线形成的夹角即入射角α；弧形面弧两端与圆心的连线所构成的圆心角和入射角α的度数相等。

2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述弧形面的度数为1°～3°。

3.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述导光板为平板形导光板。

4.根据权利要求1-3任一项所述的导光板，其特征在于，所述多个侧面中的两个相对侧面为入光面。

5.一种背光源模组，其特征在于，包括权利要求1至4任一项所述的导光板；

光源设置在所述导光板的入光面一侧。

6.根据权利要求5所述的背光源模组，其特征在于，所述光源为LED灯条。

7.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求5或6所述的背光源模组。

8.一种导光板的制备方法，其特征在于，包括：形成导光板本体，所述导光板本体包括光出射面、与所述光出射面相对的底面、以及邻接于所述光出射面和所述底面之间的多个侧面；

通过机械加工工艺将至少一个侧面制作为弧形面，形成导光板；所述弧形面向所述导光板的外侧凸出；

所述弧形面用于使平行于所述光出射面入射的光线向所述底面倾斜；

其中，导光板的折射率为n，厚度为t，长度为L，入射角为α，第一相交线处平行于光出射面入射的光线经入光面折射后，与入光面在第一相交线处的法线形成的夹角即折射角β，第一相交线处平行于光出射面入射的光线经入光面折射后与光出射面的夹角为γ，上述参数具有如下关系：α＝β+γ，其中，当入光面与底面相交处的切平面与光出射面垂直时，入光面与光出射面的相交线为第一相交线；入光面在第一相交线处的法线与平行于光出射面入射的光线形成的夹角即入射角α；弧形面弧两端与圆心的连线所构成的圆心角和入射角α的度数相等。

9.一种导光板的制备方法，其特征在于，包括：通过注塑成型工艺形成导光板，所述导光板包括光出射面、与所述光出射面相对的底面、以及邻接于所述光出射面和所述底面之间的多个侧面；所述多个侧面中的至少一个侧面为弧形面，且所述弧形面向所述导光板的外侧凸出；

所述弧形面用于使平行于所述光出射面入射的光线向所述底面倾斜；

其中，导光板的折射率为n，厚度为t，长度为L，入射角为α，第一相交线处平行于光出射面入射的光线经入光面折射后，与入光面在第一相交线处的法线形成的夹角即折射角β，第一相交线处平行于光出射面入射的光线经入光面折射后与光出射面的夹角为γ，上述参数具有如下关系：α＝β+γ，其中，当入光面与底面相交处的切平面与光出射面垂直时，入光面与光出射面的相交线为第一相交线；入光面在第一相交线处的法线与平行于光出射面入射的光线形成的夹角即入射角α；弧形面弧两端与圆心的连线所构成的圆心角和入射角α的度数相等。