CN114859457A - 侧入式导光结构、背光模块及显示设备 - Google Patents

侧入式导光结构、背光模块及显示设备 Download PDF

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CN114859457A CN202210517829.3A CN202210517829A CN114859457A CN 114859457 A CN114859457 A CN 114859457A CN 202210517829 A CN202210517829 A CN 202210517829A CN 114859457 A CN114859457 A CN 114859457A
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Abstract

本发明提供一种侧入式导光结构、背光模块及显示设备，包括导光板，所述导光板具有安装面、入光面以及出光面，所述安装面与所述出光面相对设置，所述入光面的一侧与所述出光面连接，另一侧与所述安装面连接；所述出光面靠近所述入光面的一侧具有灯影区域，所述灯影区域内设有通槽，所述通槽朝向所述安装面一侧凹陷，所述通槽内设有用于分散光束的填充剂。在本发明的技术方案中将所述LED灯珠的光束打散并分配到所述灯影区域内的各个暗区中。从而在不增加LED灯珠数量的前提下实现所述导光板入光面的光束均匀化排布，优化灯影问题。降低整体生产成本，降低散热需求，提高可靠性。

Description

侧入式导光结构、背光模块及显示设备
技术领域
本发明涉及显示设备光源技术领域，尤其涉及一种侧入式导光结构、背光模块及显示设备。
背景技术
传统侧入式模组中LED灯条位于模组侧端面，通过导光板将点光源转变为面光源，LED光源的光束具有很强的准直度，即正向光束强、边缘光束弱，且呈现120°左右的发光角度，由于LED非连续排布，入光侧会形成亮暗相间的灯影问题。请参照图1，LED灯珠的光束具有很强的准直度，正向光束强、边缘光束弱，由于LED灯珠非连续排布设计且呈现120°左右的发光角度，光束在介质界面折射后，会在导光板10’的入光面附近形成暗区M、亮区L相间的阵列排布，且亮区和暗区分界明显，也即本发明中所述导光板10’上的所述灯影区域，从而形成灯影问题。
现有技术中通常采用增加LED灯珠颗数、提升LED灯珠的驱动功率、使用高增益膜片等方式进行提亮，从而导致了设备整体成本升高、散热需求增大、可靠性降低。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种侧入式导光结构、背光模块以及显示设备，旨在解决现有技术中增加侧入式背光光源提高亮度导致成本升高、散热需求增大、可靠性降低的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种侧入式导光结构，包括：
导光板，所述导光板具有安装面、入光面以及出光面，所述安装面与所述出光面相对设置，所述入光面的一侧与所述出光面连接，另一侧与所述安装面连接；
所述出光面靠近所述入光面的一侧具有灯影区域，所述灯影区域内设有通槽，所述通槽朝向所述安装面一侧凹陷，所述通槽内设有用于分散光束的填充剂。
可选地，所述安装面上具有多个朝向所述出光面一侧凹陷的凹点结构，多个所述凹点结构由靠近所述入光面一侧至远离所述入光面的一侧均匀间隔设置，所述凹点结构内设有所述填充剂。
可选地，所述凹点结构呈半球状，多个所述凹点结构的半径由靠近所述入光面一侧至远离所述入光面的一侧逐渐增大。
可选地，所述填充剂包括OCA光学胶、气泡以及内核粒子，所述OCA光学胶、所述气泡以及所述内核粒子均匀混合。
可选地，所述通槽与所述入光面之间设有留白间隙。
可选地，所述留白间隙的宽度与所述通槽的宽度之和等于所述灯影区域的宽度。
可选地，所述留白间隙的宽度为1.5mm～3mm，所述通槽的凹陷深度为0.1mm～0.2mm。
可选地，所述侧入式导光结构还包括填充层，所述填充层设置在所述导光板内，且所述填充层位于所述出光面与所述安装面之间，所述填充层内具有所述填充剂；
其中，所述填充层与所述入光面之间具有间隙，或者所述填充层与所述入光面贴合。
此外，为解决上述问题，本发明还提出了一种背光模块，所述背光模块包括背板、光源、以及如上述的侧入式导光结构，所述侧入式导光结构设置在所述背板上，所述光源设置在所述入光面的一侧，所述光源的照射方向朝向所述侧入式导光结构中的入光面。
此外，为解决上述问题，本发明还提出了一种显示设备，所述显示设备应用有如上述的背光模块。
在本发明的技术方案中通过在上述灯影区域的位置设置所述通槽，并在所述通槽内填充用于分散LED灯珠光束的所述填充剂，从而对所述LED灯珠正向射入所述入光面的光束起到折、反、散射作用，将所述LED灯珠的光束打散并分配到所述灯影区域内的各个暗区中。从而在不增加LED灯珠数量的前提下实现所述导光板入光面的光束均匀化排布，优化灯影问题。降低整体生产成本，降低散热需求，提高可靠性。
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为现有技术中灯影区域效果图；
图2为本发明侧入式导光结构一实施例的结构示意图；
图3为本发明侧入式导光结构另一实施例的结构示意图；
图4为本发明侧入式导光结构又一实施例的结构示意图；
图5为图2中C区域中填充剂的放大示意图。
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。
图1的附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
10’ 导光板
图2～图5的附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
10 导光板 11 入光面
12 出光面 13 安装面
20 通槽 30 凹点结构
40 填充层 51 OCA光学胶
52 气泡 53 内核粒子
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。
本发明提供一种侧入式导光结构，请参照图2，包括导光板10，所述导光板10具有安装面13、入光面11以及出光面12，所述安装面13与所述出光面12相对设置，所述入光面11的一侧与所述出光面12连接，另一侧与所述安装面13连接；所述出光面12靠近所述入光面11的一侧具有灯影区域，所述灯影区域内设有通槽20，所述通槽20朝向所述安装面13一侧凹陷，所述通槽20内设有填充剂。
本实施例中所述导光板10可以呈矩形设置，所述出光面12与所述安装面13相对设置，所述安装面13用于安装在外部结构上，例如显示设备的背板等。而所述导光板10靠近所述LED灯珠的一面为所述入光面11，与所述入光面11相对的一面为远光面。所述入光面11和所述出光面12相互垂直。然而，在部分情况中，所述导光板10也可以呈其他形状设置，也即所述入光面11和所述出光面12之间为非垂直结构。从而提高本发明所述侧入式背光光源的兼容性。
当本发明所述侧入式导光结构应用在背光模块中时，光源则设置在所述入光面11的一侧，所述光源可以是包括多个LED灯珠，多个LED灯珠沿所述出光面12至所述安装面13的方向以此间隔设置，且多个LED灯珠的照射方向均朝向所述入光面11(请参照图2中的入射光方向A)，并在所述导光板10的作用下由所述出光面12射出(请参照图2中的出射光方向B)。具体的，现有技术中，为了削弱灯影问题，最直接的办法是增加LED灯珠的数量以缩小光源间距、使用高配置膜片以提升遮蔽性，这种方式不仅提升了成本，同时也增大了散热需求，降低了可靠性。
因此，本实施例中，在所述灯影区域的位置上开设了所述通槽20，并在所述通槽20内填充所述填充剂。所述在所述填充剂的作用下，入射光经过所述填充剂后被折射、反射以及散射，从而将光源发出的光束打散，削弱了亮区与暗区的分界，避免了出现灯影问题的情况。具体的，请参照图5，所述填充剂可以采用OCA光学胶与发泡剂按照一定比例进行混合。在制作的过程或者使用的过程中，通过对所述填充剂进行加热后会形成所述OCA光学胶、所述气泡52、所述内核粒子53、或者带核气泡52等，其之间呈堆叠结构，也即不规则均匀混合在所述通槽20内。由LED灯珠发出的入射光在所述气泡52和所述OCA光学胶之间来回折射、反射，遇到内核粒子53时即形成散射状光束。从而有效地打散LED灯珠正对的光束密集区域并分配到相邻的暗区。
需要说明的是，本实施例中向所述通槽20内加入OCA光学胶水形成所述OCA光学胶，所述发泡剂可以采用例如碳酸氢钠等材质，在加热反应后形成的二氧化碳作为所述气泡52，形成的碳酸钠则作为所述内核粒子53。碳酸氢钠价格低廉，从而能够进一步降低本发明所述侧入式导光结构的生产成本。此外，所述发泡剂也可以采用其他稳定性更高的材质或者分别加入多种不同材质等进行制作，从而进一步提高本发明所述侧入式导光结构的广泛适应性。
在本发明的技术方案中通过在上述灯影区域的位置设置所述通槽20，并在所述通槽20内填充用于分散LED灯珠光束的所述填充剂，从而对所述LED灯珠正向射入所述入光面11的光束起到折、反、散射作用，将所述LED灯珠的光束打散并分配到所述灯影区域内的各个暗区中。从而在不增加LED灯珠数量的前提下实现所述导光板10入光面11的光束均匀化排布，优化灯影问题。降低整体生产成本，降低散热需求，提高可靠性。
进一步地，所述安装面13上具有多个朝向所述出光面12一侧凹陷的凹点结构30，多个所述凹点结构30由靠近所述入光面11一侧至远离所述入光面11的一侧均匀间隔设置，所述凹点结构30内设有所述填充剂。本实施例中，在所述入光面11至圆光面的方向上均匀间隔设置多个所述凹点结构30。上述凹点结构30与上述通槽20同理，所述安装面13上朝向所述出光面12的一侧凹陷从而形成所述凹点结构30，在凹陷内同样添加所述填充剂，从而由LED灯珠发出的光束同样也能够在经过上述凹点结构30内的填充剂后出现折射、反射、散射的情况，从而进一步提高本发明所述侧入式导光结构中光束出射的均匀程度，进一步避免出现灯影问题。
所述凹点结构30的形状可以根据不同应用场景进行调整，例如可以是半球体、棱柱体、棱锥等。本实施例中以所述凹点结构30呈半球体为例进行说明，多个所述凹点结构30的半径由靠近所述入光面11一侧至远离所述入光面11的一侧逐渐增大。其中，直径最小的所述凹点结构30可以设置在0.01mm左右，其中，多个所述凹点结构30的半径变化规律可以以近似高斯曲线变化规律进行设置。需要说明的是，当所述凹点结构30设置为其他形状时，上述直径大小则能够等效替换为例如棱柱体的边长等。
进一步地，所述通槽20与所述入光面11之间设有留白间隙。在实际运用中，为了避免向所述通槽20内添加所述填充剂时所述填充剂溢出而导致整体显示效果降低的情况。在所述通槽20与所述入光面11之间预留出一定间隙，也即所述留白间隙。从而提高了注入所述填充剂时的便捷程度，间接提高了生产效率。
在上述过程中，为了进一步保证所述通槽20内所述填充剂的分散作用，应当尽量减小所述留白间隙的宽度d(请参照图2中宽度d、D、H)，所述留白间隙的宽度d与所述通槽20的宽度之和等于所述灯影区域的宽度D。具体的，所述留白间隙的宽度为1.5mm～3mm，所述通槽20的凹陷深度H为0.1mm～0.2mm。需要说明的是，本实施例包括但不限于上述方案，上述留白间隙的宽度、上述通槽20的凹陷深度还可以根据不同背光模块的要求进一步调整。
进一步地，所述侧入式导光结构还包括填充层40，请参照图3及图4，所述填充层40设置在所述导光板10内，且所述填充层40位于所述出光面12与所述安装面13之间，所述填充层40内具有所述填充剂；其中，所述填充层40与所述入光面11之间具有间隙，或者所述填充层40与所述入光面11贴合。
为了进一步提高本发明所述侧入式导光结构的显示效果，额外在所述出出光面12和所述安装面13之间增加了所述填充层40，所述填充层40内同样添加有所述填充剂。作为一种实施例，所述填充层40可以与所述入光面11间隔设置，所述填充层40的长度略小于所述入光面11的长度。光源的入射光从所述入光面11进入所述导光板10之后，则直接进入到所述填充层40中，在所述填充层40的作用下反射、折射以及散射后，最后从散射出光面12射出。作为另一种实施例，也可以直接将散射填充层40与所述入光面11贴合设置，在本实施例中，所述填充层40的长度同样可以设置为略小于所述入光面11的长度，也可以将所述填充层40的长度设置为与所述入光面11的长度相同，从而进一步提高本发明所述侧入式导光结构的兼容性。需要说明的是，在上述两种方案中，所述填充层40与所述通槽20可以同时存在，也可以仅单独设置所述填充层40均能够实现避免出现灯影问题。
此外，为解决上述问题，本发明还提出了一种背光模块，所述背光模块包括背板、光源、以及如权上述的侧入式导光结构，所述侧入式导光结构设置在所述背板上，所述光源设置在所述侧入式导光结构的一侧，所述光源的照射方向朝向所述侧入式导光结构中的入光面11。
本实施例中所述导光板10可以呈矩形设置，所述出光面12与所述安装面13相对设置，所述安装面13用于安装在外部结构上，例如显示设备的背板等。而所述导光板10靠近所述LED灯珠的一面为所述入光面11，与所述入光面11相对的一面为远光面。所述入光面11和所述出光面12相互垂直。然而，在部分情况中，所述导光板10也可以呈其他形状设置，也即所述入光面11和所述出光面12之间为非垂直结构。从而提高本发明所述侧入式背光光源的兼容性。
当本发明所述侧入式导光结构应用在背光模块中时，光源则设置在所述入光面11的一侧，所述光源可以是包括多个LED灯珠，多个LED灯珠沿所述出光面12至所述安装面13的方向以此间隔设置，且多个LED灯珠的照射方向均朝向所述入光面11。现有技术中，为了削弱灯影问题，最直接的办法是增加LED灯珠的数量以缩小光源间距、使用高配置膜片以提升遮蔽性，这种方式不仅提升了成本，同时也增大了散热需求，降低了可靠性。
因此，本实施例中，在所述灯影区域的位置上开设了所述通槽20，并在所述通槽20内填充所述填充剂。所述在所述填充剂的作用下，入射光经过所述填充剂后被折射、反射以及散射，从而将光源发出的光束打散，削弱了亮区与暗区的分界，避免了出现灯影问题的情况。具体的，请参照图5，所述填充剂可以采用OCA光学胶与发泡剂按照一定比例进行混合。在制作的过程或者使用的过程中，通过对所述填充剂进行加热后会形成所述OCA光学胶、所述气泡52、所述内核粒子53、或者带核气泡52等，其之间呈堆叠结构，也即不规则均匀混合在所述通槽20内。由LED灯珠发出的入射光在所述气泡52和所述OCA光学胶之间来回折射、反射，遇到内核粒子53时即形成散射状光束。从而有效地打散LED灯珠正对的光束密集区域并分配到相邻的暗区。
需要说明的是，本实施例中向所述通槽20内加入OCA光学胶水形成所述OCA光学胶，所述发泡剂可以采用例如碳酸氢钠等材质，在加热反应后形成的二氧化碳作为所述气泡52，形成的碳酸钠则作为所述内核粒子53。碳酸氢钠价格低廉，从而能够进一步降低本发明所述侧入式导光结构的生产成本。此外，所述发泡剂也可以采用其他稳定性更高的材质或者分别加入多种不同材质等进行制作，从而进一步提高本发明所述侧入式导光结构的广泛适应性。
在本发明的技术方案中通过在上述灯影区域的位置设置所述通槽20，并在所述通槽20内填充用于分散LED灯珠光束的所述填充剂，从而对所述LED灯珠正向射入所述入光面11的光束起到折、反、散射作用，将所述LED灯珠的光束打散并分配到所述灯影区域内的各个暗区中。从而在不增加LED灯珠数量的前提下实现所述导光板10入光面11的光束均匀化排布，优化灯影问题。降低整体生产成本，降低散热需求，提高可靠性。
此外，为解决上述问题，本发明还提出了一种显示设备，上述显示设备应用有如上述的背光模块，本实施例中所述导光板10可以呈矩形设置，所述出光面12与所述安装面13相对设置，所述安装面13用于安装在外部结构上，例如显示设备的背板等。而所述导光板10靠近所述LED灯珠的一面为所述入光面11，与所述入光面11相对的一面为远光面。所述入光面11和所述出光面12相互垂直。然而，在部分情况中，所述导光板10也可以呈其他形状设置，也即所述入光面11和所述出光面12之间为非垂直结构。从而提高本发明所述侧入式背光光源的兼容性。
当本发明所述侧入式导光结构应用在背光模块中时，光源则设置在所述入光面11的一侧，所述光源可以是包括多个LED灯珠，多个LED灯珠沿所述出光面12至所述安装面13的方向以此间隔设置，且多个LED灯珠的照射方向均朝向所述入光面11。现有技术中，为了削弱灯影问题，最直接的办法是增加LED灯珠的数量以缩小光源间距、使用高配置膜片以提升遮蔽性，这种方式不仅提升了成本，同时也增大了散热需求，降低了可靠性。
因此，本实施例中，在所述灯影区域的位置上开设了所述通槽20，并在所述通槽20内填充所述填充剂。所述在所述填充剂的作用下，入射光经过所述填充剂后被折射、反射以及散射，从而将光源发出的光束打散，削弱了亮区与暗区的分界，避免了出现灯影问题的情况。具体的，请参照图5，所述填充剂可以采用OCA光学胶与发泡剂按照一定比例进行混合。在制作的过程或者使用的过程中，通过对所述填充剂进行加热后会形成所述OCA光学胶、所述气泡52、所述内核粒子53、或者带核气泡52等，其之间呈堆叠结构，也即不规则均匀混合在所述通槽20内。由LED灯珠发出的入射光在所述气泡52和所述OCA光学胶之间来回折射、反射，遇到内核粒子53时即形成散射状光束。从而有效地打散LED灯珠正对的光束密集区域并分配到相邻的暗区。
需要说明的是，本实施例中向所述通槽20内加入OCA光学胶水形成所述OCA光学胶，所述发泡剂可以采用例如碳酸氢钠等材质，在加热反应后形成的二氧化碳作为所述气泡52，形成的碳酸钠则作为所述内核粒子53。碳酸氢钠价格低廉，从而能够进一步降低本发明所述侧入式导光结构的生产成本。此外，所述发泡剂也可以采用其他稳定性更高的材质或者分别加入多种不同材质等进行制作，从而进一步提高本发明所述侧入式导光结构的广泛适应性。
在本发明的技术方案中通过在上述灯影区域的位置设置所述通槽20，并在所述通槽20内填充用于分散LED灯珠光束的所述填充剂，从而对所述LED灯珠正向射入所述入光面11的光束起到折、反、散射作用，将所述LED灯珠的光束打散并分配到所述灯影区域内的各个暗区中。从而在不增加LED灯珠数量的前提下实现所述导光板10入光面11的光束均匀化排布，优化灯影问题。降低整体生产成本，降低散热需求，提高可靠性。
以上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，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种侧入式导光结构，其特征在于，包括：
导光板，所述导光板具有安装面、入光面以及出光面，所述安装面与所述出光面相对设置，所述入光面的一侧与所述出光面连接，另一侧与所述安装面连接；
所述出光面靠近所述入光面的一侧具有灯影区域，所述灯影区域内设有通槽，所述通槽朝向所述安装面一侧凹陷，所述通槽内设有用于分散光束的填充剂。
2.如权利要求1所述的侧入式导光结构，其特征在于，所述安装面上具有多个朝向所述出光面一侧凹陷的凹点结构，多个所述凹点结构由靠近所述入光面一侧至远离所述入光面的一侧间隔均匀设置，所述凹点结构内设有所述填充剂。
3.如权利要求2所述的侧入式导光结构，其特征在于，所述凹点结构呈半球状，多个所述凹点结构的半径由靠近所述入光面一侧至远离所述入光面的一侧逐渐增大。
4.如权利要求1所述的侧入式导光结构，其特征在于，所述填充剂包括OCA光学胶、气泡以及内核粒子，所述OCA光学胶、所述气泡以及所述内核均匀混合。
5.如权利要求1～4中任一项所述的侧入式导光结构，其特征在于，所述通槽与所述入光面之间设有留白间隙。
6.如权利要求5所述的侧入式导光结构，其特征在于，所述留白间隙的宽度与所述通槽的宽度之和等于所述灯影区域的宽度。
7.如权利要求5所述的侧入式导光结构，其特征在于，所述留白间隙的宽度为1.5mm～3mm，所述通槽的凹陷深度为0.1mm～0.2mm。
8.如权利要求1～4中任一项所述的侧入式导光结构，其特征在于，所述侧入式导光结构还包括填充层，所述填充层设置在所述导光板内，且所述填充层位于所述出光面与所述安装面之间，所述填充层内具有所述填充剂；
其中，所述填充层与所述入光面之间具有间隙，或者，所述填充层与所述入光面贴合。
9.一种背光模块，其特征在于，所述背光模块包括背板、光源以及如权利要求1～8中任一项所述的侧入式导光结构，所述侧入式导光结构设置在所述背板上，所述光源设置在所述入光面的一侧，所述光源的照射方向朝向所述侧入式导光结构中的入光面。
10.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备应用有如权利要求9中所述的背光模块。
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