CN110133793A - 一种导光膜及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导光膜及显示装置，其中，所述导光膜用于侧入式背光模组，包括：PET导光层及PET反光层，所述PET反光层用于反射侧入式背光模组中光源射出光线的至少一部分，被反射光线可透过PET导光层出射。本发明所提供的导光膜，至少可代替现有技术中的导光板及反射片，且导光膜与导光板相比，材料成本较低，有利于降低侧入式背光模组的成本。

Description

一种导光膜及显示装置

技术领域

本发明涉及显示装置技术领域，尤其涉及的是一种导光膜及显示装置。

背景技术

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激光雕刻、V型十字网格雕刻、UV网版印刷技术印上导光点。利用光学级亚克力板材吸取从灯发出来的光在光学级亚克力板材表面的停留，当光线射到各个导光点时，反射光会往各个角度扩散，然后破坏反射条件由导光板正面射出。通过各种疏密、大小不一的导光点，可使导光板均匀发光。反射片的用途在于将底面露出的光反射回导光板中，用来提高光的使用效率；同等面积发光亮度情况下，发光效率高，功耗低。

但导光板成本较高，对于侧入式背光模组而言，导光板占其成本的30%左右，不利于侧入式背光模组的成本降低。

可见，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种导光膜及显示装置，旨在解决现有技术中导光板成本较高，导致侧入式背光模组成本居高不下的问题。

本发明的技术方案如下：

一种导光膜，用于侧入式背光模组，其中，所述导光膜包括：PET导光层及PET反光层，所述PET反光层用于反射侧入式背光模组中光源射出光线的至少一部分，被反射光线可透过PET导光层出射。

在进一步地优选方案中，所述PET反光层面向所述PET导光层一面开设有多个凹槽，所述凹槽内填充有光学胶，所述PET导光层与PET反光层通过光学胶粘接。

在进一步地优选方案中，所述光学胶内混合有二氧化硅粒子。

在进一步地优选方案中，所述光源射出的光线一部分经所述PET反光层反射后透过PET导光层出射，另一部分逃逸至PET导光层下方，逃逸光束中的至少一部分经所述二氧化硅粒子散射后透过PET导光层出射。

在进一步地优选方案中，多个所述凹槽沿PET导光层与PET反光层的粘接面阵列排布。

在进一步地优选方案中，所述PET导光层背离PET反光层一端设置有若干个三棱柱。

在进一步地优选方案中，每两个相邻的三棱柱之间设置有一个扩散层。

在进一步地优选方案中，所述三棱柱的宽度与扩散层的宽度符合条件：5L2≥L1≥3L2，其中，L1为三棱柱的宽度，L2为扩散层的宽度。

在进一步地优选方案中，所述PET反光层内部设置有至少一个气泡层，每个气泡层包含有多个气泡。

一种显示装置，所述显示装置包括如上所述的导光膜。

与现有技术相比，本发明提供的导光膜，用于侧入式背光模组，包括：PET导光层及PET反光层，所述PET反光层用于反射侧入式背光模组中光源射出光线的至少一部分，被反射光线可透过PET导光层出射。本发明所提供的导光膜，至少可代替现有技术中的导光板及反射片，且导光膜与导光板相比，材料成本较低，有利于降低侧入式背光模组的成本。

附图说明

图1是本发明优选实施例中导光膜的结构示意图。

图2是本发明优选实施例所用PET导光层的结构示意图。

图3是图2中局部A的放大图。

图4是本发明优选实施例所用PET反光层的结构示意图。

图5是本发明优选实施例相邻凹槽之间距离的函数曲线图。

图6是本发明优选实施例所用显示装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种导光膜及显示装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所提供的导光膜至少可用于侧入式背光模组，如图1所示，其包括：PET导光层100（具体的，使用一定厚度的PET作为导光层，PET反光层200同理）及PET反光层200，所述PET反光层200用于反射侧入式背光模组中光源射出光线的至少一部分，被反射光线可透过PET导光层100出射。优选所述PET导光层100除进光侧外的其他三个端面皆贴附有银反胶带（或者具有反光功能的类似结构件）。

在侧入式背光模组中，光源通常设置在导光膜的侧面，光源射出的光线中的直射光束直接透过PET导光层100出射，反射光束将倾斜射入PET导光层100侧面并透过PET导光层100，照射至PET反光层200，至少一部分反射光束经PET反光层200反射后透过PET导光层100出射（出射前有部分第一反射光束还可经PET导光层100除进光侧外的其他三个侧面反射）。

作为本发明的优选实施例，如图1及图4所示，所述PET反光层200面向所述PET导光层100一面开设有多个凹槽210（优选所述凹槽210通过模具成型，然后进行填充），所述凹槽210内填充有光学胶，所述PET导光层100与PET反光层200通过光学胶粘接。具体地，所述沟槽深度可设置为0.05mm，沟槽长度则可设置为0.1mm。

光学胶是用于胶结透明光学元件的特种胶粘剂。要求具有无色透明、光透过率在90%以上、胶结强度良好，可在室温或中温下固化，且有固化收缩小等特点。有机硅胶、丙烯酸型树脂及不饱和聚酯、聚氨酯、环氧树脂等胶粘剂都可胶结光学元件。在配制时通常要加入一些处理剂，以改进其光学性能或降低固化收缩率。

进一步地，所述光学胶内混合有SiO₂粒子即二氧化硅粒子，二氧化硅粒子可以在界面处破坏全反射，扩大光束角度，从而使光束能够从PET导光层100的出光面出射。

所述光源射出的光线一部分经所述PET反光层200反射后透过PET导光层100出射，另一部分逃逸至PET导光层100下方，逃逸光束中的至少一部分经所述二氧化硅粒子散射后透过PET导光层100出射。

在具体实施时，所述PET反光层200的上表面在除凹槽210外的位置设置有银反胶带（或具体反光功能的其他结构件），反射光束经PET反光层200反射后透过PET导光层100出射，部分光束逃逸至凹槽210内及PET反光层200内部，部分逃逸光束经二氧化硅粒子散射后，挣脱全反射临界角度，并从PET导光层100的出光面出射。

较佳地是，多个所述凹槽210沿PET导光层100与PET反光层200的粘接面阵列排布，更具体的是，本发明中的凹槽210高斯排列以导光，更容易实现、可靠性更高。

根据本发明地另一方面，所述PET导光层100背离PET反光层200一端即出光面设置有若干个三棱柱110，三棱柱110可将出射光束汇聚到70°左右的范围内。在具体实施时，若干个三棱柱110阵列排布。

进一步地，每两个相邻的三棱柱110之间设置有一个扩散层，如图2及图3所示，即三棱柱110与扩散层相间式排布（可通过模具、涂布实现），如果仅有三棱柱110结构，出射光线会因为太规律而引起炫光、干涉等光学问题，所以在三棱柱110中间设置适当的扩散层，避免光线规律出射。

具体地，所述三棱柱110的宽度与扩散层的宽度符合条件：5L2≥L1≥3L2，其中，L1为三棱柱110的宽度，L2为扩散层的宽度。

根据本发明地另一方面，所述PET反光层200内部设置有至少一个气泡层（优选气泡层通过双向拉伸技术形成），每个气泡层包含有多个气泡220，逃逸出来的光线有一部分经气泡层反射后回到PET导光层100，从而提升光能利用率。侧入式背光模组中光源照射至PET导光层100的光线约10%会照射至气泡层，在气泡层中会经过反射和/或折射，直至光线返回PET导光层100。

进一步地，设定PET折射率为n1，空气折射率为n2，则可知光线在气泡220结构表面的反射率为r=(n1-n2)²/(n1+n2)²，设定N为光线经过的气泡层个数，则气泡220结构层对于该光线的总反射率为：R=1-(1-r)^N，当N足够多时，反射率R将趋于100%。沿着光线入射方向，设定相邻两个凹槽210之间的距离为L，则从入光到出光，设计参数L的值应满足函数：L=M*X^A，如图5所示（图5中D为光入射方向），且出光侧可以局部微调下压以防止出光侧能量堆积亮带，M和A为设计常数，用来调整分布曲率，L最小值0.2mm左右。

上述导光膜可取代传统侧入式背光模组中的反射片、导光板、棱镜片及扩散片，不仅精简了模组纵向结构，而且PET导光层及PET反光层一体化设置，可以有效降低系统光能折损，提升LED光能利用率。

而现有导光板的缺陷不仅在于成本高，还具有缺陷如下：①传统导光板无法固定，极易吸湿受热后膨胀、翘曲、变形，LED光能无法入射，形成漏光、亮边、可靠性差等问题；②导光板网点设计验证周期较长，生产制程复杂、良率低；③导光板印刷网点脆弱，运输过程极易擦伤，形成主观视效不良。

因此，本发明使用导光膜替代传统扩散板，具有PET导光层的导光膜配合LED灯条，可以实现LED点光源到均匀面光源的转换，相比传统的侧入式背光模组，可以实现反射、导光、增量效果，光能利用率高、可靠性高、结构简单、成本较低，优势极为明显。

综上所述，本发明所提供的导光膜与现有技术相比，至少具有以下优点：

1、导光膜可以实现反射层、导光层、增亮层一体化，简化模组结构设计，降低模组光电模块成本，提升光能利用率，凸显先进性；

2、利用反射层沟槽的高斯排列实现均匀导光，相比传统的印刷网点，可靠性高、设计方便、制程简单；

3、导光膜主体材料为PET，相比传统导光板其成本低廉，更符合技术发展趋势；

4、导光膜为柔性材料，可以实现更多结构的兼容性，方便项目开发。

基于上述导光膜，本发明还提供了一种显示装置，优选所述导光膜通过点胶工艺粘贴于散热铝条及背板（图6中c为点胶层），一方面可有效防止导光膜受热翘曲，另一方面可以精准控制导光膜和LED光源的间隙，保证入光效率。另外，导光膜与中框重合的区域预留有空白区域a（即无三棱柱设置的区域），以避免三棱柱与中框擦伤。

进一步地，导光膜入光面与LED光源001之间设置有0.3mm至0.6mm的膨胀间隙b，其他结构设置可参照现有技术中的侧入式背光模组。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种导光膜，用于侧入式背光模组，其特征在于，所述导光膜包括：PET导光层及PET反光层，所述PET反光层用于反射侧入式背光模组中光源射出光线的至少一部分，被反射光线可透过PET导光层出射。

2.根据权利要求1所述的导光膜，其特征在于，所述PET反光层面向所述PET导光层一面开设有多个凹槽，所述凹槽内填充有光学胶，所述PET导光层与PET反光层通过光学胶粘接。

3.根据权利要求2所述的导光膜，其特征在于，所述光学胶内混合有二氧化硅粒子。

4.根据权利要求2所述的导光膜，其特征在于，所述光源射出的光线一部分经所述PET反光层反射后透过PET导光层出射，另一部分逃逸至PET导光层下方，逃逸光束中的至少一部分经所述二氧化硅粒子散射后透过PET导光层出射。

5.根据权利要求2所述的导光膜，其特征在于，多个所述凹槽沿PET导光层与PET反光层的粘接面阵列排布。

6.根据权利要求1所述的导光膜，其特征在于，所述PET导光层背离PET反光层一端设置有若干个三棱柱。

7.根据权利要求6所述的导光膜，其特征在于，每两个相邻的三棱柱之间设置有一个扩散层。

8.根据权利要求7所述的导光膜，其特征在于，所述三棱柱的宽度与扩散层的宽度符合条件：5L2≥L1≥3L2，其中，L1为三棱柱的宽度，L2为扩散层的宽度。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的导光膜，其特征在于，所述PET反光层内部设置有至少一个气泡层，每个气泡层包含有多个气泡。

10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1至9中任意一项所述的导光膜。