CN203433139U - 一种背光源模组及其导光板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种背光源模组及其导光板，所述导光板包括出光面、与出光面垂直的端面和与出光面相对的底面，出光面上具有卷对卷压印工艺形成的V-CUT结构或网点结构，底面上具有卷对卷压印工艺形成的V-CUT结构或网点结构。相对于仅底面上具有V-CUT结构或网点结构的导光板，本实用新型中的导光板出光面上也具有V-CUT结构或网点结构，从而能够提高导光板的光能利用率，进而提高背光源模组的亮度；另外，相对传统注塑工艺形成的导光板，由于本实用新型提供的导光板为采用卷对卷压印工艺形成的，V-CUT结构或网点结构，尺寸更小，导光板的厚度也更薄，从而能够提高背光源模组出射光的均匀性，且降低背光源模组的厚度。

Description

一种背光源模组及其导光板

技术领域

本实用新型涉及平板显示领域，更具体的说是涉及一种背光源模组及其导光板。

背景技术

导光板是一种将线光源转变为面光源的高科技产品，主要应用于液晶显示器的背光源，具有超薄、超亮、导光均匀、节能、环保、无暗区、耐用、不易黄化、安装维修简单快捷等优点。

如图1所示，传统的导光板包括出光面11、作为光入射面且与所述出光面垂直的端面13和与所述出光面相对的底面12，其中，底面12上具有用于破坏光线全反射的微结构（V-CUT结构或网点结构），图1中的微结构为网点12A组成的网点结构，进入导光板的光线被底面12上的网点12A导向出光面11，从出光面11射出。

随着液晶显示器的点阵越来越密，液晶显示器对背光源模组的亮度要求和厚度要求越来越高，现有技术中的背光源模组已经无法满足上述需求，如何实现提高背光源模组亮度的同时减薄背光源模组的厚度成为新的技术难题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种背光源模组及其导光板，以提高背光源模组的亮度同时减小背光源模组的厚度。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种导光板，包括出光面、与所述出光面垂直的端面和与所述出光面相对的底面，所述出光面上具有卷对卷压印工艺形成的V-CUT结构或网点结构，所述底面上具有卷对卷压印工艺形成的V-CUT结构或网点结构。

优选地，所述V-CUT结构包括多个相互平行的条状单元，且所述V-CUT结构在平行于所述端面的导光板剖面上为锯齿形。

优选地，所述V-CUT结构包括多个相互平行的条状单元，且所述V-CUT结构在平行于所述端面的导光板剖面上为半圆形。

优选地，所述条状单元之间的间距沿垂直于所述条状单元长度方向的方向逐渐减小。

优选地，所述网点结构在所述底面上分布的密度沿所述端面到导光板的中心区域的方向逐渐增大。

优选地，所述导光板为聚碳酸酯导光板或聚甲基丙烯酸甲酯导光板。

一种背光源模组，包括：

导光板，所述导光板为上述经过卷对卷压印工艺在出光面和底面上均形成V-CUT结构或网点结构的导光板；

位于所述导光板的端面外侧的光源。

优选地，所述背光源模组还包括位于所述导光板的底面外侧的反射片。

优选地，所述背光源模组还包括位于所述导光板出光面外侧的扩散膜。

经由上述的技术方案可知，本实用新型提供的导光板，通过卷对卷压印工艺在导光板的出光面和底面上均制作出V-CUT结构或网点结构，相对于现有技术中注塑工艺形成的仅底面具有网点结构的传统导光板，一方面本实用新型中导光板的出光面上也具有V-CUT结构或网点结构，使得从导光板边缘出射的光减少，从而提高了导光板的光能利用率，进而提高了背光源模组的亮度。另外，所述出光面和底面上均有微结构的导光板（即双面处理的导光板）相对于单面网点的导光板结构，其亮度增加，从而背光源模组中可以减少一层增光膜，不仅可以降低背光源模组的厚度，使所述背光源模组更薄，还可以减小一层增光膜的成本。

另一方面，本实用新型中导光板的V-CUT结构或网点结构是采用卷对卷压印工艺形成的，所述卷对卷压印工艺形成的V-CUT结构或网点结构的尺寸比传统注塑工艺形成的微结构的尺寸小，能够提高微结构对光散射的能力，从而提高背光源模组出射光的均匀性，同时卷对卷压印工艺制作出的导光板厚度范围为0.075mm-0.7mm，而普通注塑工艺形成的导光板厚度通常大于1mm，即使通过高速注塑工艺形成的最薄的导光板也有0.6mm，因此，可以看出，本实用新型提供采用卷对卷压印工艺形成的导光板更薄，从而能够有效减小背光源模组的厚度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中导光板的基本结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种导光板剖面示意图；

图3a为本实用新型提供的另一种导光板的剖面示意图；

图3b为本实用新型提供的另一种导光板的剖面示意图；

图3c为本实用新型提供的另一种导光板的剖面示意图；

图4为本实用新型提供的一种背光源模组结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，现有技术中的液晶显示器对背光源模组的亮度要求和厚度要求越来越高，而现有的背光源模组已经不能满足上述需求。

发明人发现，在液晶显示器的背光源模组中，扩散膜和增光膜的厚度均小于0.2mm，而导光板厚度为毫米级及以上，因此，导光板具有较大的减薄空间，从而可以有效降低背光源模组的整体厚度，而通过卷对卷压印工艺形成的导光板，其厚度相对传统注塑成型工艺形成的导光板厚度能够大大减小。

发明人进一步发现，现有技术中的导光板仅底面上具有V-CUT结构或网点结构，入射进导光板的光线经过底面的微结构反射到导光板的出光面，出射光的方向各不相同，只有沿导光板视向方向的光线才能用于液晶显示器的显示，边缘方向的光线由于不能用于液晶显示器的显示而损失掉，造成背光源模组的亮度不满足要求的现象。

基于此，本实用新型中提供如下技术方案：

一种导光板，包括出光面、与所述出光面垂直的端面和与所述出光面相对的底面，其特征在于，所述出光面上具有卷对卷压印工艺形成的V-CUT结构或网点结构，所述底面上具有卷对卷压印工艺形成的V-CUT结构或网点结构。

由上述的技术方案可知，本实用新型提供的导光板采用卷对卷压印工艺形成，由于卷对卷压印工艺能够制作出厚度更小的导光板，从而可有效减小背光源模组的厚度；另外，卷对卷压印工艺形成的导光板不仅其底面上具有V-CUT结构或网点结构，其出光面上同样具有V-CUT结构或网点结构，出光面上的微结构能够将边缘方向出射的光线重新反射到导光板内部，经过多次反射后沿导光板视向方向出射，从而提高了导光板对光的利用率，并提高了出射光的亮度和均匀度。

以上是本申请的核心思想，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

下面通过几个实施例具体描述本实用新型提供的背光源模组及其导光板。

本实用新型实施例公开的一种导光板，包括出光面、与所述出光面垂直的端面和与所述出光面相对的底面，其中，所述出光面和所述底面平行，且所述导光板的出光面和底面上均具有卷对卷工艺形成的微结构。

需要说明的是，本实施例中所述微结构包括V-CUT结构或网点结构。另外，本实施例中所述导光板的出光面和底面上的微结构可以相同，也可以不相同。

在本实用新型的一个实施例中，所述导光板的出光面和底面上具有不同的微结构。如图2所示，所述导光板的出光面21上具有V-CUT结构21B，而所述导光板的底面22上具有网点结构22A，其中所述V-CUT结构包括多个相互平行的条状单元，且所述V-CUT结构在平行于所述导光板端面的剖面上为锯齿形，如图2中所示。在本实用新型的其他实施例中所述V-CUT结构还可以包括多个相互平行的条状单元，且所述V-CUT结构在平行于所述导光板端面的剖面上为半圆形。

具体的，以所述V-CUT结构包括多个相互平行的条状单元，且所述V-CUT结构在平行于所述导光板端面的剖面上为锯齿形为例，说明导光板的工作原理：当光从位于端面外侧的光源进入导光板时，一部分的光碰到底面上的网点，漫反射到导光板出射面；另一部分光则直接穿过导光板内部到达出射面；由于出射面上具有V-CUT结构，且导光板的折射率大于空气的折射率，从所述V-CUT结构出射的光线在导光板和空气的界面上发生折射，且该折射使得出射光线更加靠近V-CUT结构的顶角，从而将边缘方向的光线导向视向方向，使更多的光用于液晶显示器的显示，进而提高了导光板对光的利用率。

其中，所述视向方向是指从导光板出光面穿出的能够被人眼所接收的光线，视向方向的光线一般与出光面所呈的角度较大，大部分趋向垂直于出光面；所述边缘方向是指从导光板出光面穿出的不能被人眼所接收的光线，边缘方向的光线一般与出光面所呈的角度较小，大部分趋向平行于出光面；所述V-CUT结构的顶角为背离出光面的角。

需要说明的是，图2中所示的导光板出射面上的V-CUT结构的条状单元在出光面上是均匀分布的，但是在实际显示过程中，为了提高导光板出射光的均匀性，所述导光板出射面上的V-CUT结构的条状单元还可以沿垂直于条状单元长度方向的方向逐渐增大或逐渐减小，在本实用新型的一些实施例中优选的，所述导光板出射面上的V-CUT结构的条状单元按照多项式规律分布，在本实用新型的另外一些实施例中还可以优选的，所述导光板出射面上的V-CUT结构的条状单元按照贝塞尔函数规律分布。V-CUT结构的顶角决定了其两边表面的倾斜角度，进而影响光线到达其两边表面的入射角度，最终决定光线的方向，本实施例中并不限定所述V-CUT结构中条状单元顶角的大小，同一导光板的所述V-CUT结构的条状单元的顶角的角度可以相同，也可以不同。

所述底面网点的分布可以是均匀的，也可以是不均匀的，所述不均匀分布包括随机分布和呈一定规律分布。本实施例中，为了使导光板出射的光更加均匀，所述底面网点分布特点为：网点密度沿所述端面到导光板的中心区域的方向逐渐增大，即在导光板上靠近所述端面外侧光源的部位，网点直径小且分布较稀疏，相反的，远离端面外侧光源的网点直径较大且分布紧密。由于靠近所述端面外侧的光源的导光板部位得到的光较强，所述网点直径小，且分布较稀疏时，漫反射出来的光较少，而远离所述端面外侧光源的导光板部位得到的光较弱，所述网点直径较大，且分布紧密时，反射出来的光较丰富。而当这些光复杂融合后，从导光板出射的光才比较均匀，从而达到整块导光板均亮的效果。本实施例中优选的，所述靠近端面外侧光源的网点细小偏圆形且分布疏远，而所述距离所述端面外侧光源的网点粗大略呈椭圆形且分布紧密。

在本实用新型的其他实施例中，所述导光板的出光面上的微结构还可以为网点结构，其对光线作用的具体原理部分可以参见出光面上的微结构为V-CUT结构对光线作用的原理，在此不再赘述其具体原理。需要说明的是，无论所述导光板的出光面上的微结构为V-CUT结构还是网点结构，所述导光板的底面上的微结构还可以为V-CUT结构，如图3a、图3b、图3c所示，分别示出了导光板底面和出光面具有不同微结构时的导光板。所述出光面上和所述底面上具体为什么样的微结构，可以根据实际显示需要具体设置，本实施例中对此不做限定。

需要特别说明的是，以上实施例中提供的导光板均是通过卷对卷压印工艺形成的。

随着电子产品超薄化趋势，液晶显示器（LCD）的背光源模组也随之变薄。但是，在LCD背光模组的组件中，扩散膜和增光膜厚度均小于0.2mm，而传统导光板厚度却在毫米级及以上尺度，因此，导光板具备较大的减薄空间。

目前，行业内对于导光板这类需要高精密成型的器件，主要采用注塑成型工艺形成，对厚度在1mm以上的产品成型较成熟，但对厚度小于0.7mm、尺寸大于7英寸幅面的超薄光学器件，生产出的产品缺陷还较多。

由于注塑成型工艺制程中，需在高温（300摄氏度）、高压（>200吨）条件下，对塑料粒子熔化加压和冷却成型。在脱掉模具时，由于应力释放不均，导光板将产生翘曲，尤其是聚碳酸酯（PC）材料制成的导光板不仅容易产生翘曲，还易黄化，对于光学品质要求极高的导光板来说上述情况的出现是不允许的。可见，注塑成型工艺极难实现中大尺寸（7〞-14〞）超薄（<0.7mm）导光板的稳定制造。

为此，发明人提出了卷对卷压印工艺制程，从而解决大尺寸超薄化导光板的制备难题。所述卷对卷压印工艺流程包括：导光光学设计与优化、导光板模具制造、卷对卷压印批量生产、外形裁切、产品检验测试等几个流程。

以下为传统注塑成型工艺和本案提出的卷对卷压印工艺生产导光板时的特点对比：

表1 注塑工艺与卷对卷压印工艺生产出的导光板特点对比

由上表可以看出，卷对卷压印工艺生产的导光板的网点参数更小，从而能够使网点漫反射的光更加均匀，且亮度更高；而卷对卷压印工艺生产的导光板厚度相对于注塑成型工艺生产的导光板厚度更小，从而能够有效降低背光源模组的厚度；另外，卷对卷压印工艺生产的导光板的材料除可以为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料外，还可以为聚碳酸酯（PC）材料，且生产出的导光板品质良好，几乎不发生翘曲变形。

以上实施例中提供的导光板，其出光面和底面上均具有V-CUT结构或网点结构，出光面上的微结构将导光板边缘方向出射的光导向视向方向，从而提高了光的利用率，进而提高了导光板出射光的亮度，同时还能提高出射光的均匀性；另外，以上实施例中的导光板均是采用卷对卷压印工艺形成的，相对于注塑成型工艺形成的导光板，本实用新型中的导光板的厚度能够做的更薄，从而降低导光板及背光源模组的厚度，而网点结构的直径也能够更小，从而进一步提高导光板出射光的亮度。

尤其的，卷对卷压印工艺形成的导光板可以实现中大尺寸超薄导光板的量产，而再对所述导光板再卷对卷压印工艺中进行双面处理后，提高了导光板出射光的亮度，进而可以将中大尺寸背光源模组做到又薄又亮，使提高了中大尺寸液晶显示器的市场竞争力。

本实用新型的另一实施例中提供了一种背光源模组，如图4所示，包括：

导光板41和位于所述导光板的端面外侧的光源42。

其中，所述导光板41为以上实施例中经过卷对卷压印工艺形成的出光面和底面均具有微结构（所述微结构为V-CUT结构网点结构）的导光板。本实施例中仅仅以导光板的出光面上具有V-CUT结构和底面上具有网点结构为例进行说明，在本实用新型的其他实施例中，所述导光板上出光面的结构和底面结构还可以为图3中所示的其他形式。

所述背光源模组还包括位于所述导光板底面V-CUT结构或网点结构外侧的反射片43。反射片43用于将自导光板底面露出的光反射到导光板中，防止光能的损失，以提高导光板的光能利用率，增加背光源亮度。

所述背光源模组还包括位于所述导光板出光面V-CUT结构或网点结构外侧的扩散膜44。光线经过扩散膜44时发生多次折射、反射和散射，被扩散膜44转换为均匀的面光源。

除上述结构外，所述背光源模组还可以包括位于所述扩散膜44背离所述导光板41一侧的至少一层增光膜45；增光膜45用于修正光线方向，使光线聚拢，将光线导向视向方向，增强背光源的亮度。需要说明的是，由于本实施例中所述导光板的出光面上具有微结构，经过实验得出，所述经过双面处理的导光板相对于单面网点的导光板，出射的光的亮度增加一倍，从而可以减一层增光膜。因此，所述增光膜的层数可以根据实际需要相应地减少，从而进一步降低背光源模组的厚度。

本实施例所提供的背光源模组，包括卷对卷压印工艺形成的出光面和底面均具有V-CUT结构或网点结构的导光板，一方面，所述卷对卷压印工艺形成的导光板厚度，相对现有技术中注塑成型工艺形成的导光板的厚度，更加薄，从而能够有效降低背光源模组的整体厚度；另一方面，所述导光板的出光面和底面均经过处理，具有微结构，能够充分利用光源出射的光，且能够提高出射光的亮度和均匀度，从而提高了背光源模组的亮度。

另外，由于卷对卷压印工艺形成的导光板可以实现中大尺寸导光板的量产，因此，本实施例提供的背光源模组在中大尺寸液晶显示器的应用中更具有优势。

虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种导光板，包括出光面、与所述出光面垂直的端面和与所述出光面相对的底面，其特征在于，所述出光面上具有卷对卷压印工艺形成的V-CUT结构或网点结构，所述底面上具有卷对卷压印工艺形成的V-CUT结构或网点结构。

2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述V-CUT结构包括多个相互平行的条状单元，且所述V-CUT结构在平行于所述端面的导光板剖面上为锯齿形。

3.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述V-CUT结构包括多个相互平行的条状单元，且所述V-CUT结构在平行于所述端面的导光板剖面上为半圆形。

4.根据权利要求2或3所述的导光板，其特征在于，所述条状单元之间的间距沿垂直于所述条状单元长度方向的方向逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述网点结构在所述底面上分布的密度沿所述端面到导光板的中心区域的方向逐渐增大。

6.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述导光板为聚碳酸酯导光板或聚甲基丙烯酸甲酯导光板。

7.一种背光源模组，其特征在于，包括：

导光板，所述导光板为权利要求1-6任意一项所述的导光板；

位于所述导光板的端面外侧的光源。

8.根据权利要求7所述的背光源模组，其特征在于，所述背光源模组还包括位于所述导光板的底面外侧的反射片。

9.根据权利要求7所述的背光源模组，其特征在于，所述背光源模组还包括位于所述导光板出光面外侧的扩散膜。

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