CN114706157A - 一种导光板、背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种导光板及其背光模组，导光板包括：导光板本体，包括入光面,反射面和出光面，所述入光面设于所述导光板本体的一侧；第一导光结构，分布于所述导光板的反射面，所述第一导光结构包括凸起结构；第二导光结构，分布于所述导光板反射面，所述第二导光结构为凹陷结构；其中，在所述导光板反射面上，沿所述入光面一侧向另一侧方向，所述第一导光结构的分布密度逐渐减小，所述第二导光结构的分布密度逐渐增大。本发明导光板结构简单，设计巧妙，利用不同结构的第一导光结构和第二导光结构的分布布局，在增强导光板亮度的同时，解决入光口的热斑问题，该型导光板可用于窄边框的背光模组，提升背光模组的亮度，同时增加有效发光面积。

Description

一种导光板、背光模组及显示装置

【技术领域】

本发明涉及一种导光板、背光模组及显示装置。

【背景技术】

背光模组依据光源设置位置的不同而主要区分为直下式背光模组及侧边入光式背光模组。以侧边入光式背光模组为例，其通常包括导光板以及配置于导光板侧边的光源。光源发出的光线进入导光板后，光线会因全反射而被局限在导光板中。

LCD一直对背光源的发光亮度要求很高，但高亮度也使得LCD耗电量居高不下，背光源作为LCD模组中最费电的配件，因此在不增加耗电量情况下提高背光源亮度进而增加LCD亮度是主要发展趋势之一。而提升背光源的亮度的关键在于提升导光板的导光效率和亮度。

导光板的作用在于引导光的散射方向，用来提高面板的亮度，并确保面板亮度的均匀性。导光板的良优与否对背光板影响甚大，在侧光式背光模组中导光板的设计和制作是关键技术。LED light-bar位于导光板侧边，其发出的光利用反射导入导光板内部，当光线射到导光结构时，反射光会往各个角度散射，然后将破坏反射条件由导光板正面射出，利用各种疏密、大小不一的导光结构，可使导光板均匀出光。在设计导光结构的时候，通常的做法是使用激光刻蚀出的带有类似于火山口的普通导光结构，或者使用带有倾斜表面的定向导光结构，前者的出射光是发散的，有利于解决导光板的画面均匀性问题。后者具有定向导光的功能，能使光线向特定的方向出射，搭配适当的BEF膜片，可以提升背光源的正出射光的强度，但是不利于解决LED的热斑和暗角等问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种具有高亮度的导光板、背光模组及显示装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现：

一种导光板，包括：

导光板本体，包括入光面和反射面，所述入光面和所述反射面相接；

第一导光结构，形成于所述反射面，所述第一导光结构包括凸起结构；

第二导光结构，形成于所述反射面，所述第二导光结构包括第一凹陷结构；

其中，沿远离所述入光面方向上，所述第一导光结构在所述反射面的分布密度逐渐减小，所述第二导光结构在所述反射面的分布密度逐渐增大。

在一个实施例中，所述第一导光结构还包括第二凹陷结构，所述第二凹陷结构与所述反射面相交形成一环形，所述环形包括内环和外环，所述外环为所述第二凹陷结构，所述内环为所述凸起结构；所述凸起结构在所述反射面的投影位于所述内环内。

在一个实施例中，所述凸起结构的高度为1.5μm-4.0μm。

在一个实施例中，所述第一凹陷结构自所述导光板本体向内内凹形成，所述第一凹陷结构的横切面呈长方形、水滴形、C形、月牙形、碟形和竹节形中的一种，所述第一凹陷结构的纵切面呈V形。

在一个实施例中，所述第一凹陷结构的纵切面的棱边与所述反射面之间夹角的角度范围为10°至30°。

在一个实施例中，沿远离所述入光面方向，所述反射面依次包括：第一区域、第二区域和第三区域，其中，所述第一导光结构分别在所述第一区域、第二区域和第三区域的分布密度依次减小，所述第二导光结构分别在所述第一区域、第二区域和第三区域的分布密度依次增大。

在一个实施例中，所述第一导光结构在所述第一区域、第二区域和/或第三区域的分布密度分别沿远离所述入光面方向分别逐渐减小；所述第二导光结构在所述第一区域、第二区域和/或第三区域的分布密度分别沿远离所述入光面方向分别逐渐增大。

在一个实施例中，所述第一区域、第二区域和第三区域沿远离所述入光面方向的长度依次增大。

在一个实施例中，所述第一区域、第二区域和第三区域沿远离所述入光面方向的长度分别为第一长度、第二长度和第三长度，所述第二长度为所述第一长度的的1-3倍，所述第三长度为所述第一长度的4-8倍。

在一个实施例中，所述第一长度为10mm-35mm，所述第二长度为10mm-100mm，所述第三长度为40mm-270mm，其中，所述第一长度、第二长度和第三长度分别为所述第一区域、第二区域和第三区域沿远离所述入光面方向的长度。

一种背光模组，包括上述中任一项所述的导光板。

一种显示装置，包括上述中任一项所述的背光模组。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明导光板、背光模组及显示装置，结构简单，设计巧妙，利用不同结构的第一导光结构和第二导光结构的分布布局，在增强导光板亮度的同时，避免产生热斑和暗角等负面效应，该型导光板所应用的背光模组及显示装置可减小边框设计，提升光效的同时做到超窄边框的效果。

【附图说明】

图1为本公开实施例一种第一导光结构和第二导光结构的分布示意图；

图2为本公开实施例一种导光板的结构示意图；

图3为本公开实施例一种导光板的剖面示意图；

图4为本公开实施例另一种导光板的剖面示意图；

图5为本公开实施例光线经第一导光结构反射的光路示意图；

图6为本公开实施例光线经第二导光结构反射的光路示意图；

图7为本公开实施例第一导光结构与反射面相交的结构示意图；

图8为本公开实施例第二导光结构的结构示意图；

图9为本公开实施例第一种第二导光结构的结构示意图；

图10为图9所示的第二导光结构的剖面示意图；

图11为本公开实施例第二种第二导光结构的结构示意图；

图12为图11所示的第二导光结构的剖面示意图；

图13为本公开实施例第三种第二导光结构的结构示意图；

图14为图13所示的第二导光结构的剖面示意图；

图15为本公开实施例第四种第二导光结构的结构示意图；

图16为图15所示的第二导光结构的剖面示意图；

图17为本公开实施例第五种第二导光结构的结构示意图；

图18为图17所示的第二导光结构的剖面示意图；

图19为本公开实施例第二导光结构切面与反射面的夹角示意图；

图20为本公开实施例另一种第一导光结构和第二导光结构的分布示意图；

图21为本公开实施例第一导光结构和第二导光结构的分布占比与光程的关系示意图。

【具体实施方式】

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参考图1至图4，一种导光板，包括：导光板本体1、第一导光结构2和第二导光结构3。导光板本体1为导光板主体结构，由导光材料制成并具有多个表面。导光板本体包括用于接收光束的入光面7和用于反射光束的反射面8，入光面7设于导光板本体1的一侧，入光面7和反射面8相接。第一导光结构2和第二导光结构3分布于导光板的反射面8，其中，在沿远离入光面7方向上，第一导光结构2在反射面8的分布密度逐渐减小，第二导光结构3在反射面8的分布密度逐渐增大。

具体的，请参考图2，导光板本体1还包括出光面9，出光面9与反射面8相对设置。入光面7用于由光源向导光板本体1中导入光线，光从入光面7进入导光板本体1，在导光板本体1内部传播过程中，经第一导光结构2和第二导光结构3分别作用，最终，由出光面9出射。入光面7和出光面9的设置为现有技术不再赘述。

其中，第一导光结构2和第二导光结构3在出光面9和/或反射面8上呈随机密度分布，第一导光结构2和第二导光结构3之间存在间隔。

在本实施例中，请参考图3和图4，第一导光结构2包括凸起结构21和第二凹陷结构22，第二导光结构3包括第一凹陷结构，第一凹陷结构具有第一倾斜面31和第二倾斜面32。其中，凸起结构21可由导光板本体1向上突出形成，也可在导光板本体1上固定突出结构形成。

请继续参考图2，远离入光面7方向是指，在导光板本体1的出光面9和/或反射面8上，从入光面7至其相对面的方向。例如，远离入光面7方向为图2所示的方向D1。沿方向D1，第一导光结构2在反射面8的分布密度逐渐减小，第二导光结构3在反射面8的分布密度逐渐增大，第一导光结构2在反射面8和/或出光面9的第一区域上的分布密度大于其在反射面8和/或出光面9的第二区域上的分布密度，第二导光结构3在反射面8和/或出光面9的第一区域上的分布密度小于其在反射面8和/或出光面9的第二区域上的分布密度，这里，第一区域较第二区域更靠近入光面7。第一区域和第二区域可以为反射面8和/或出光面9上相同面积大小的区域，也可为不同面积大小的区域，且，第一区域的面积或第二区域的面积可以根据实际应用需要设置为一个较小的面积单位，如，平方毫米、平方微米等，以更为精确的控制第一导光结构2和第二导光结构3在导光板本体1上的分布。

请参考图5和图6，第一导光结构2基于其包括凸起结构21的结构特点，在入射光经第一导光结构2时，以散射为主，光线角度发散，光程长，损失能量大，出射角度大；第二导光结构3基于其包括第一倾斜面31的结构特点，在入射光经第二导光结构3时，以反射为主，光线角度集中，可提升出光面上特定角度的光线亮度的10％。

本申请实施例的导光板，一方面，第一导光结构2在反射面8的随机分布，在第一区域可以根据灯珠排布进行分布密度设计，增加灯珠之间的导光结构数量，并减少灯珠正前方的导光结构数量，起到消除导光板表面的顶白缺陷和入光处的热斑、以及调整局部光学趋势；第二导光结构3在反射面8的分布密度逐渐增大，且利用其倾斜表面31的定向反射功能，可提高导光板的亮度增益；另一方面，通过第一导光结构2和第二导光结构3的搭配设置，实现导光板出光效率的增益补强，通过第二导光结构3的设置可使得导光板的亮度均匀性达到基础值，第一导光结构2可进一步使得导光板的亮度均匀性达到目标值，其中，目标值所需要的亮度均匀性大于基础值所需要的亮度均匀性。因此，通过对第一导光结构2和第二导光结构3的合理布局，综合控制导光板对入射光线的散射和反射，在增强导光板亮度的同时，避免产生热斑(HotSpot)现象。

在一个实施例中，请参考图7，第一导光结构2还包括第二凹陷结构22，第二凹陷结构22呈圆环状凹陷结构，第二凹陷结构22与反射面8相交形成一环形，该环形包括内环221和外环222，外环222为第二凹陷结构22，内环221为凸起结构21；凸起结构21在反射面8的投影位于内环221内。具体地，内环221的半径小于外环222的半径，第二凹陷结构22设于内环221和外环222之间，凸起结构21设于内环221内；凸起结构21在反射面8的投影位于内环221内或内环221上。最终，第一导光结构2中间凸起、边缘内凹，可进一步增强散射效果。

在一个实施例中，凸起结构21的高度为1.5μm-4.0μm，优选的为1.5μm±0.3μm、2.0μm±0.3μm、3.0μm±0.3μm、4.0μm±0.5μm等。

在一个实施例中，第二导光结构3的第一倾斜面31和第二倾斜面32，两倾斜面自导光板本体1向内内凹形成第一凹陷结构。具体的，请参考图8，第二导光结构3为火山口形貌，中间为火山坑(即，第一倾斜面31)，边缘为火山口，火山口的具体高度可以根据实际需要进行设置。

在一个实施例中，请参考图9至图18，第二导光结构3的横切面呈长方形、水滴形、C形、月牙形、碟形和竹节形中的一种，但不仅限于此，还可以为其他形状，在此不一一列举。第二导光结构3的的纵切面呈V形，V形的规则切面能够将光线向特定的方向出射，使得光线的能量分布更集中，有利于提升导光板正出射光的亮度。

请参考图19，在一个实施例中，第二导光结构3的纵切面的棱边与反射面8之间夹角(θ和/或γ)的角度范围均为10°至30°。

可以理解地，第二导光结构3的第一倾斜面31与反射面8之间夹角的角度范围为10°至30°，第二导光结构3的第二倾斜面32与反射面8之间夹角的角度范围为10°至30°。

在一个实施例中，在导光板本体1上，沿远离入光面方向，反射面8依次划分出至少两个区域，相邻区域之间彼此连通。第一导光结构2至少分布于紧邻入光面7一侧的一区域内，第二导光结构3至少分布于紧邻入光面的相对面一侧的一区域内。第一导光结构2位于紧邻入光面7一侧有助于消除上述热斑问题。具体的，导光板靠近入光面7的区域不形成或形成少量第二导光结构3，以此减少对光的反射和折射，使光线尽量不在入口处聚集形成，从而避免热斑的产生。第一区域4所需的其余的亮度由第一导光结构2提供即可。

在一个实施例中，请参考图20和图21，沿远离入光面7方向，反射面8依次包括：第一区域4、第二区域5和第三区域6，三个区域依次排布并前后连通。其中，第一导光结构2分别在第一区域4、第二区域5和第三区域6的分布密度依次减小，即，第一导光结构2在第一区域4中的分布密度大于第二区域5中的分布密度，第一导光结构2在第二区域5中的分布密度大于第三区域6中的分布密度。第二导光结构3分别在第一区域4、第二区域5和第三区域6的分布密度依次增大，即，第二导光结构3在第一区域4中的分布密度小于第二区域5中的分布密度，第二导光结构3在第二区域5中的分布密度小于第三区域6中的分布密度。

在一个实施例中，第一区域4内仅分布第一导光结构2，第三区域6内仅分布第二导光结构3，第二区域5内混合分布第一导光结构2和第二导光结构3。在保证亮度增益和消除热斑的同时，第二区域5内混合分布的第一导光结构2和第二导光结构3，利于消除两种导光叠加后产生的分界线。作为优选，第一导光结构2和第二导光结构3无规则的分布于第二区域5内，以进一步强化散射效果。

在一个实施例中，第一导光结构2在第一区域4、第二区域5和第三区域6的分布密度分别沿远离入光面7方向分别逐渐减小。或者，第一导光结构2在第一区域4、第二区域5或第三区域6的分布密度分别沿远离入光面7方向分别逐渐减小。第二导光结构3在第一区域4、第二区域5和第三区域6的分布密度分别沿远离入光面7方向分别逐渐增大。或者，第二导光结构3在第一区域4、第二区域5或第三区域6的分布密度分别沿远离入光面7方向分别逐渐增大。需要说明的是，本实施例中第一导光结构2及第二导光结构3的分布密度的减小或增大，指的是在第一区域4、第二区域5或第三区域6中沿远离入光面7方向的分布密度的减小或增大，而非不同区域间的密度的不同。

在一个实施例中，第一区域4、第二区域5和第三区域6沿远离入光面7方向的长度依次增大。即当沿远离入光面7方向的为长度方向，第一区域4的长度小于第二区域5、第二区域5的长度小于第三区域6。第一区域4内的第一导光结构2仅需按照一定规律排布即可消除热斑，所需长度小于第二及第三区域6；第三区域6的高亮微结构用于提供导光板的亮度增益，有效面积需大于第二区域5。

在一个实施例中，第一区域4、第二区域5和第三区域6沿远离入光面7方向的长度分别为第一长度、第二长度和第三长度。第二长度为第一长度的的1-3倍，第三长度为第一长度的4-8倍。

在一个实施例中，上述第一长度为10mm-35mm；第二长度为10mm-100mm；第三长度为40mm-270mm，具体长度根据设计进行灵活调整，此处不做限定。

在一个实施例中，导光板本体1可以为长方体并具有周向分布的若干侧面和上、下分布的一对表面，侧面至少有一个为入光面7，表面分别为反射面8和出光面9。其中，第一导光结构2和第二导光结构3同时位于反射面8上。

本申请还公开了一种背光模组，包括上述任一项的导光板。具体地，背光模组为侧灯式背光模组，包括，基板、安装在基板上的多个灯珠、导光板、以及位于基板和导光板之间且用以反射光线的反射膜。因第一导光结构2为凸起结构，导光板与反射膜之间的距离为第一导光结构2凸起高度，即1.5μm-4.0μm。

本实施例中的导光板反射面的凸起结构大于1.5μm，当用户按下该背光模组制备的液晶显示屏时，导光板与反射膜接触，导光板与反射膜之间的吸引力增加，形成按压亮斑，当用户松开液晶显示屏时，导光板的回弹力比吸引力大很多，因此导光板与反射膜能够立即分开，这样在显示屏上就会看到触碰处的白点在用户松开液晶显示屏后就消失，不会影响用户体验和使用效果。上述实施例中的导光板的第一导光结构2凸起高度在1.5μm-4.0μm之间，具有比较良好的导光性能和抗顶白功能。

本申请还公开了一种显示装置，如电脑和手机显示屏等，包括上述的背光模组。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明导光板、背光模组及显示装置，结构简单，设计巧妙，利用不同结构的第一导光结构和第二导光结构的分布布局，在增强导光板亮度的同时，避免产生热斑等负面效应，该型导光板所应用的背光模组及显示装置可减小边框设计，提升光效的同时做到超窄边框的效果。

以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (12)

1.一种导光板，其特征在于，包括：

导光板本体，包括入光面和反射面，所述入光面和所述反射面相接；

第一导光结构，形成于所述反射面，所述第一导光结构包括凸起结构；

第二导光结构，形成于所述反射面，所述第二导光结构包括第一凹陷结构；

其中，沿远离所述入光面方向上，所述第一导光结构在所述反射面的分布密度逐渐减小，所述第二导光结构在所述反射面的分布密度逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述第一导光结构还包括第二凹陷结构，所述第二凹陷结构与所述反射面相交形成一环形，所述环形包括内环和外环，所述外环为所述第二凹陷结构，所述内环为所述凸起结构；

所述凸起结构在所述反射面的投影位于所述内环内。

3.根据权利要求1或2所述的导光板，其特征在于，所述凸起结构的高度为1.5μm-4.0μm。

4.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述第一凹陷结构自所述导光板本体向内内凹形成，所述第一凹陷结构的横切面呈长方形、水滴形、C形、月牙形、碟形和竹节形中的一种，所述第一凹陷结构的纵切面呈V形。

5.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述第一凹陷结构的纵切面的棱边与所述反射面之间夹角的角度范围为10°至30°。

6.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，沿远离所述入光面方向，所述反射面依次包括：第一区域、第二区域和第三区域，其中，所述第一导光结构分别在所述第一区域、第二区域和第三区域的分布密度依次减小，所述第二导光结构分别在所述第一区域、第二区域和第三区域的分布密度依次增大。

7.根据权利要求6所述的导光板，其特征在于，所述第一导光结构在所述第一区域、第二区域和/或第三区域的分布密度分别沿远离所述入光面方向分别逐渐减小；所述第二导光结构在所述第一区域、第二区域和/或第三区域的分布密度分别沿远离所述入光面方向分别逐渐增大。

8.根据权利要求6所述的导光板，其特征在于，所述第一区域、第二区域和第三区域沿远离所述入光面方向的长度依次增大。

9.根据权利要求6所述的导光板，其特征在于，所述第一区域、第二区域和第三区域沿远离所述入光面方向的长度分别为第一长度、第二长度和第三长度，所述第二长度为所述第一长度的的1-3倍，所述第三长度为所述第一长度的4-8倍。

10.根据权利要求9所述的导光板，其特征在于，所述第一长度为10mm-35mm，所述第二长度为10mm-100mm，所述第三长度为40mm-270mm，其中，所述第一长度、第二长度和第三长度分别为所述第一区域、第二区域和第三区域沿远离所述入光面方向的长度。

11.一种背光模组，其特征在于，包括如权利要求1-10中任一项所述的导光板。

12.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求11所述的背光模组。

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