CN107608019B

CN107608019B - 导光板及其热压设备、背光模组及显示装置

Info

Publication number: CN107608019B
Application number: CN201710916022.6A
Authority: CN
Inventors: 邓天应; 强科文; 陈细俊; 季洪雷
Original assignee: Shenzhen TCL New Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen TCL New Technology Co Ltd
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2020-07-10
Anticipated expiration: 2037-09-28
Also published as: CN107608019A

Abstract

本发明公开一种导光板及其热压设备、背光模组及显示装置，其中，该导光板包括相互背对设置的出光面和反射面；所述反射面的背离所述出光面的一侧凹设有若干个反射结构，所述反射结构包括由所述反射面凹陷形成的凹陷面和由所述凹陷面围合形成的凹陷空间；所述凹陷面上设有收容于所述凹陷空间内的若干个反射微结构。本发明可避免现有热压技术中的导光板的火山口式的凹凸交错的网点结构容易造成光能量的损失的弊端。

Description

导光板及其热压设备、背光模组及显示装置

技术领域

本发明涉及导光板技术领域，尤其涉及一种导光板及其热压设备，以及应用该导光板的背光模组和显示装置。

背景技术

导光板是液晶显示模组中的重要组成部件之一，通常在导光板上制作微调光的网点结构，以将入射的点光源或线光源转化成均匀的面光源。现有热压技术中，导光板上设计的网点结构通常呈火山口式的凹凸交错的网点结构，其中火山口的凸起的网状结构使导光板和背光模组中的反射片之间存在间隙，该间隙导致光线漏出，以使部分光线在导光板的外侧传输。

上述技术方案存在的弊端是，现有热压技术的导光板火山口式网点的凸起网点结构容易造成光能量的损失。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种导光板，旨在解决现有热压技术的导光板火山口式网点的凸起网点结构容易造成光能量的损失的弊端。

为实现上述目的，本发明提出的导光板包括相互背对设置的出光面和反射面；所述反射面的背离所述出光面的一侧凹设有若干个反射结构，所述反射结构包括由所述反射面凹陷形成的凹陷面和由所述凹陷面围合形成的凹陷空间；所述凹陷面上设有收容于所述凹陷空间内的若干个反射微结构。

优选地，所述反射面的靠近光源的一端分布的所述反射结构的面积比小，所述反射面的远离光源的一端分布的所述反射结构的面积比大。

优选地，所述出光面的背离所述反射面的一侧分布有若干个出光微结构。

优选地，所述导光板还包括环绕所述出光面的四周边缘和所述反射面的四周边缘设置的侧面，所述侧面分布有若干个侧面微结构。

优选地，所述反射结构的深度为3-20μm。

本发明还提供一种背光模组，所述背光模组包括反射片和如上述任一项所述的导光板，所述导光板的所述反射面与所述反射片面对设置。

本发明还提供一种显示装置，所述显示装置包括壳体和所述的背光模组；所述背光模组收容于所述壳体内。

本发明还提供一种热压设备，用于热压制作如上述中任一项所述的导光板，所述热压设备包括发热源和滚轮组件；所述滚轮组件包括热压滚轮和传送滚轮，所述热压滚轮与所述发热源连接，所述热压滚轮的侧壁和所述传送滚轮的侧壁相对间隔设置，以在两者之间形成导光板的热压传输空间；所述热压滚轮的侧壁设置有用于在所述导光板的反射面热压形成反射结构的反射面热压网点。

优选地，所述传送滚轮与所述发热源连接，所述传送滚轮的侧面设置有用于在所述导光板的出光面热压形成出光微结构的出光面热压网点。

优选地，所述滚轮组件还包括至少一个与所述发热源连接的侧面滚轮，所述侧面滚轮的侧壁设置有用于在所述导光板的侧面热压形成侧面微结构的侧面热压网点；所述侧面滚轮的轴线与所述热压滚轮的轴线垂直设置。

本发明技术方案中，导光板的出光面和反射面相互背对设置，且反射面上凹设有若干个反射结构，以使导光面的反射面上形成全凹陷的反射网点。凹陷状的反射网点使导光板和反射片之间能够贴合，以防止导光板和反射片之间形成漏光间隙，因此，入射光线进入导光板后，通过全凹陷的反射网点在导光板内部传输，有利于解决现有热压技术导光板的火山口式凹凸交错的凸起部分网点结构容易造成光能量的损失的弊端。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明导光板一实施例的结构示意图；

图2为入射光线在图1所示的导光板上传输的示意图；

图3为本发明热压设备对导光板进行热压作业的一实施例的结构示意图；

图4为本发明中的金属底板的结构示意图；

图5为本发明中的电镀金属板的结构示意图；

图6为本发明热压设备的制作流程图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	导光板	11	出光面
13	反射面	15	反射结构
				17	侧面	20	光源
30	反射片	40	热压设备
				41	热压滚轮	43	传送滚轮
45	侧面滚轮	50	金属底板
				51	凹陷结构	60	电镀金属板
61	反射面热压网点

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种导光板10。

请参照图1至图2，为实现上述目的，在本发明一实施例中，该导光板10包括相互背对设置的出光面11和反射面13；所述反射面13的背离所述出光面11的一侧凹设有若干个反射结构15，所述反射结构15包括由所述反射面13凹陷形成的凹陷面和由所述凹陷面围合形成的凹陷空间；所述凹陷面上设有收容于所述凹陷空间内的若干个反射微结构。

本发明技术方案中，导光板10的出光面11和反射面13相互背对设置，且反射面13上凹设有若干个反射结构15，以使导光面的反射面13上形成全凹陷的反射网点。凹陷状的反射网点使导光板10和反射片30之间能够贴合，以防止导光板10和反射片30之间形成漏光间隙，因此，入射光线进入导光板10后，通过全凹陷的反射网点在导光板10内部传输，有利于解决现有热压技术导光板10的火山口式凹凸交错的凸起部分网点结构容易造成光能量的损失的弊端。

现有技术中的印刷网点工艺和镭射网点工艺对导光板10的厚度有加工要求，而本发明中的导光板10上的全凹陷状的反射结构15可以通过热压技术制作。通过热压方式制作形成反射结构15，能够获得光学稳定性好且厚度更薄的导光板10，且热压方式制得的导光板10网点转写率高，高效利用率高，网点在导光板10上的相对尺寸位置精准，制作工艺成熟，有利于提高生产良率和生产效率，从而降低导光板10的生产成本。

本实施例对反射结构15的形状不作限制，只要反射结构15不凸出于反射面13即可。例如，反射结构15可以呈弧形凹陷、三角形凹陷或梯形凹陷。反射结构15的凹陷面上设有收容于凹陷空间内的若干个反射微结构，反射微结构能提高光线反射次数，有利于提高光效利用率。反射微结构可以均匀分布在凹陷面上，或者散乱地分布在凹陷面上，反射微结构的形状也不作限制。反射微结构可以通过多种加工方法获得，在本实施例中，反射结构15通过电镀形成的金属凸起热压形成，而反射微结构由电镀金属凸起表面的微结构热压形成。

在本发明一优选实施例中，所述反射面13的靠近光源20的一端分布的所述反射结构15的面积比小，所述反射面13的远离光源20的一端分布的所述反射结构15的面积比大，以提高光能的利用效果。此处的面积比指的是单位面积的反射面13上所分布的反射结构15的面积比例。为了降低反射结构15在反射面13的靠近光源20一端的面积比，并提高反射结构15在反射面13的远离光源20一端的面积比，可以采用多种实现方式。例如，反射面13上的反射结构15之间的距离均匀，自反射面13的靠近光源20一端向背离光源20一端，反射面13上的反射结构15的尺寸逐渐增大；又如，反射面13上各个反射结构15的尺寸相等，自反射面13的靠近光源20一端向背离光源20一端，各个反射结构15之间的间距减小。反射结构15可以随机分布或按照一定的规律(例如，呈阵列分布规律)分布在反射面13上。阵列分布可以是环形矩阵分布或矩形矩阵分布。

优选地，所述出光面11的背离所述反射面13的一侧分布有若干个出光微结构。出光微结构有利于提升导光板10的光效利用率。该出光微结构可以采用多种方式制作形成，在本实施例中，出光微结构采用热压成型方式制作。各个出光微结构可以均匀分布在出光面11上，其具体形状不限，例如，可以为波峰和波谷交替的形状。

更优选地，所述导光板10还包括环绕所述出光面11的四周边缘和所述反射面13的四周边缘设置的侧面17，所述侧面17分布有若干个侧面17微结构。侧面17设置的侧面17微结构也可以通过热压方式形成，侧面17微结构有利于解决某些特定机型存在的入光侧灯影明暗不均问题。导光板10的各个侧面17中，与光源20相对设置的一侧为入光面。

进一步地，所述反射结构15的深度为3-20μm。此外，反射结构15的直径可以在0.01-0.1mm之间。更进一步地，反射结构15的深度以5-10μm为宜，其直径以0.01-0.07mm为宜，以获得更好的光效利用效果。

本发明提供的导光板10，光效利用率相对现有技术中的导光板10可以提升5％-8％，同时本发明的导光板10能实现光效利用与产能最佳化匹配设计，以使产品成本最优化。

本发明还提供一种背光模组，所述背光模组包括反射片30和如上述任一项所述的导光板10，所述导光板10的所述反射面13与所述反射片30面对设置。该导光板10的具体结构参照上述实施例，由于本背光模组采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本发明还提供一种显示装置，所述显示装置包括壳体和所述的背光模组；所述背光模组收容于所述壳体内。该导光板10的具体结构参照上述实施例，由于本显示装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

请参阅图3，本发明还提供一种热压设备40，用于热压制作如上述中任一项所述的导光板10，所述热压设备40包括发热源和滚轮组件；所述滚轮组件包括热压滚轮41和传送滚轮43，所述热压滚轮41与所述发热源连接，所述热压滚轮41的侧壁和所述传送滚轮43的侧壁相对间隔设置，以在两者之间形成导光板10的热压传输空间；所述热压滚轮41的侧壁设置有用于在所述导光板10的反射面13热压形成反射结构15的反射面热压网点61。

该发热源用于加热滚轮，在对导光板10进行热压制作时，可以将导光板10的反射面13朝向热压滚轮41，其出光面11朝向传送滚轮43，以使热压滚轮41在反射面13上压射形成反射结构15，而传送滚轮43的转动可以实现导向板的传送。发热源将热压滚轮41加热至导光板10材料(例如，PMMA、MS、PC或PS)的软化点温度，以便于将反射面热压网点61转印至导光板10的反射面13上。当出光面11不需要进行热压加工时，传送滚轮43保持较低的温度，例如，可以控制在40℃至60℃。容易理解，反射面热压网点61为凸点结构。

在本发明一优选实施例中，所述传送滚轮43与所述发热源连接，所述传送滚轮43的侧面17设置有用于在所述导光板10的出光面11热压形成出光微结构的出光面11热压网点。为了热压制作导光板10的出光微结构，可以将传送滚轮43也进行加温，其温度也升高至导光板10材料的软化点温度。

优选地，所述滚轮组件还包括至少一个与所述发热源连接的侧面滚轮45，所述侧面滚轮45的侧壁设置有用于在所述导光板10的侧面17热压形成侧面17微结构的侧面17热压网点；所述侧面滚轮45的轴线与所述热压滚轮41的轴线垂直设置。侧面滚轮45的侧壁面对导光板10的侧面17设置，以使热压滚轮41和传送滚轮43对导光板10的传送过程中，导光板10的其中一个或两个侧面17也可以被热压形成侧面17微结构。例如，可以在导光板10的一个侧面17设置侧面滚轮45，也可以在导光板10的相对两个侧面17设置侧面滚轮45。

请参阅图4至图6，该热压设备40可以参照下述方法制作：

步骤S10，获取导光板的反射网点设计图形；

步骤S20，将所述反射网点设计图形转写雕刻至金属底板上，以在所述金属底板上形成若干个凹陷结构；

步骤S30，采用耐高温电镀材料对所述金属底板进行电镀，以获得电镀金属板，所述电镀金属板上的各个所述凹陷结构由所述耐高温电镀材料填充形成凸出的反射面热压网点；

步骤S40，提供热压滚轮设备，将所述电镀金属板装配至所述热压滚轮设备中的其中一个滚轮的侧壁以形成热压滚轮。

所述热压滚轮设备包括：发热源和滚轮组件；所述滚轮组件包括侧壁相对设置的两个滚轮，两个所述滚轮的侧壁相对间隔设置，以在两者之间形成导光板10的热压传输空间；将所述电镀金属板60装配至所述热压滚轮设备中的其中一个滚轮的侧壁以形成热压滚轮41，所述反射面热压网点61面对所述热压滚轮设备的另一个滚轮的侧壁设置，所述热压滚轮41与所述发热源连接。

步骤S10中，可以采用设计导光板10网点图形的软件(例如，Gtools，Desigh 5.3，Matchcad等)对设计机型的光能量分布进行凹陷结构51排布比例的设计。

金属底板50可以为热压钢板，热压滚轮设备中，热压滚轮41用于与导光板10的反射面13接触，另一个滚轮用于与导光板10的出光面11接触。与出光面11接触的滚轮的侧壁也可以设置出光面11热压网点结构，以在出光面11表面热压形成导光板10的出光微结构。同时，还可以在导光板10的两侧或其中一侧分别设置一个滚轮，该设置于导光板10侧面17的滚轮的侧壁设置有侧面17热压网点，以用于在导光板10侧面17热压形成侧面17微结构。各个滚轮可以根据热压需求，分别与发热源连接。

金属底板50上的凹陷结构51的深度可以为5-15μm。反射面热压网点61的凸出高度可以为5-10μm。金属底板50的电镀厚度达到300-550μm为止。

请再次参阅图5，金属底板50的板体厚度取值范围可以为0.2-0.5mm，凹陷结构51深度可以为0.02-0.07mm。请再次参阅图6，电镀金属板60厚度(板体厚度以及反射面热压网点高度之和)可以为0.3-0.55mm，反射面热压网点61的凸出高度为0.02-0.07mm。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种导光板，其特征在于，所述导光板包括相互背对设置的出光面和反射面；所述反射面的背离所述出光面的一侧凹设有若干个反射结构，所述反射结构包括由所述反射面凹陷形成的凹陷面和由所述凹陷面围合形成的凹陷空间；所述凹陷面上设有收容于所述凹陷空间内的若干个反射微结构；所述反射面的靠近光源的一端分布的所述反射结构的面积比小，所述反射面的远离光源的一端分布的所述反射结构的面积比大，所述导光板还包括环绕所述出光面的四周边缘和所述反射面的四周边缘设置的侧面，所述侧面分布有若干个侧面微结构，与光源相对设置的所述侧面为入光面。

2.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述出光面的背离所述反射面的一侧分布有若干个出光微结构。

3.如权利要求1或2所述的导光板，其特征在于，所述反射结构的深度为3-20μm。

4.一种背光模组，其特征在于，所述背光模组包括反射片和如权利要求1至3中任一项所述的导光板，所述导光板的所述反射面与所述反射片面对设置。

5.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括壳体和如权利要求4所述的背光模组；所述背光模组收容于所述壳体内。

6.一种热压设备，其特征在于，用于热压制作如权利要求1至3中任一项所述的导光板，所述热压设备包括发热源和滚轮组件；所述滚轮组件包括热压滚轮和传送滚轮，所述热压滚轮与所述发热源连接，所述热压滚轮的侧壁和所述传送滚轮的侧壁相对间隔设置，以在两者之间形成导光板的热压传输空间；所述热压滚轮的侧壁设置有用于在所述导光板的反射面热压形成反射结构的反射面热压网点。

7.如权利要求6所述的热压设备，其特征在于，所述传送滚轮与所述发热源连接，所述传送滚轮的侧面设置有用于在所述导光板的出光面热压形成出光微结构的出光面热压网点。

8.如权利要求6或7所述的热压设备，其特征在于，所述滚轮组件还包括至少一个与所述发热源连接的侧面滚轮，所述侧面滚轮的侧壁设置有用于在所述导光板的侧面热压形成侧面微结构的侧面热压网点；所述侧面滚轮的轴线与所述热压滚轮的轴线垂直设置。