CN203909331U - 一种导光板、背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于显示领域，公开了一种导光板、背光模组及显示装置，所述导光板包括一导光基板，所述导光基板的出光面上设有至少一个棱镜组，所述棱镜组包含至少一个沿近光源端向远光源端方向延伸的棱镜条，所述棱镜条在位于近光源端的棱镜顶角大于远光源端的棱镜顶角。本实用新型的导光板将位于出光面上的棱镜条在位于近光源端的棱镜顶角设置为大于远光源端的棱镜顶角，由于棱镜条在远光源端的棱镜顶角小于近光源端，使得远光源端光线的收敛作用增强，增大了光源远端位置的光线收敛效果，使得扫描时形成的光斑更近似于方形，减少扫描时相邻图像的串扰，达到了更好的扫描效果。

Description

一种导光板、背光模组及显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示领域，特别是涉及一种导光板、背光模组及显示装置。

背景技术

液晶显示器(Liquid crystal display，LCD)已被广泛应用于各种电子产品中，液晶显示器大部分为背光型，其包括液晶面板及背光模块(Backlight module)。背光模块可依照光源入射位置的不同分成侧向式入光(Side-light type)背光模块与直下式入光(Direct-light type)背光模块两种。其中使用的较多的是侧向式入光背光模块。

为了尽量提高背光模块的亮度，目前出现了棱镜型导光板，图1所示为现有的一种棱镜型导光板，在导光板的导光基板100的出光面上设有多个棱镜条102，棱镜条的截面为等高的三角形，棱镜条沿近光源向远光源方向的高度相同。在侧入式光源中，光源经过棱镜条之后形成光斑，由于棱镜条上延伸方向距离光源的距离不同，此时，形成的光斑200在靠近光源位置较窄，而远离光源处较宽，如图2所示，远离光源端的光斑的宽度大于靠近光源端，可见，光斑远端处仍有些发散，这会影响单边扫描时的扫描效果。

实用新型内容

为了解决现有的棱镜型导光板存在出射光线的远端存在发散，影响到扫描效果，本实用新型提供了一种导光板、背光模组及显示装置。

本实用新型采用的技术方案是：一种导光板，包括一导光基板，所述导光基板的出光面上设有至少一个棱镜组，所述棱镜组包含至少一个沿近光源端向远光源端方向延伸的棱镜条，所述棱镜条在位于近光源端的棱镜顶角大于远光源端的棱镜顶角。

优选地，所述棱镜条的棱镜顶角角度从近光源端到远光源端的方向逐渐变小。

优选地，所述棱镜条与导光板相接触的各棱镜底边宽度相同。

优选地，所述棱镜条的高度从近光源端到远光源端的方向逐渐增大。

优选地，所述棱镜条上的所有棱镜顶部形成的直线或者平面平行于所述导光基板的底表面。

优选地，所述导光基板与所述棱镜组为一体化设置。

本实用新型还公开了一种背光模组，包括所述的导光板。

优选地，还包括至少一个光源组，所述光源组与所述棱镜组一一对应设置。

优选地，所述光源组包含至少一个发光二极管。

本实用新型还公开了一种显示装置，包括所述的背光模组。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的导光板将位于出光面上的棱镜条在位于近光源端的棱镜顶角设置为大于远光源端的棱镜顶角，由于棱镜条在远光源端的棱镜顶角小于近光源端，使得远光源端光线的收敛作用增强，增大了光源远端位置的光线收敛效果，使得扫描时形成的光斑更近似于方形，减少扫描时相邻图像的串扰，达到了更好的扫描效果。

附图说明

图1为现有的一种导光板的结构示意图；

图2为现有的导光板形成的光斑的示意图；

图3为本实用新型一种实施例的导光板的结构示意图；

图4为图3的截面图；

图5为本实用新型一种实施例的棱镜条在近光源端的截面图；

图6为本实用新型一种实施例的棱镜条在远光源端的截面图；

图7为本实用新型一种实施例的导光板的光斑示意图；

图8(a)为现有一种导光板进行仿真的光斑；

图8(b)为图8(a)的照度示意图；

图9(a)为采用本实用新型的导光板进行仿真的光斑示意图；

图9(b)为图9(a)的照度示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图3所示，为本实用新型一种实施例的导光板的结构示意图，该导光板包括一具有导光作用的导光基板100，所述导光基板100的出光面上设有至少一个棱镜组，所述棱镜组包含至少一个沿近光源端向远光源端方向延伸的棱镜条102，棱镜条可以任意分布，优选的，多个棱镜条是平行排列的。所述棱镜条在位于近光源端的棱镜顶角大于远光源端的棱镜顶角。

本实用新型的导光板将位于出光面上的棱镜条在位于近光源端的棱镜顶角设置为大于远光源端的棱镜顶角，由于棱镜条在远光源端的棱镜顶角小于近光源端，使得远光源端光线的收敛作用增强，增大了光源远端位置的光线收敛效果，使得扫描时形成的光斑更近似于方形，减少扫描时相邻图像的串扰，达到了更好的扫描效果。

本实施例的导光基板100用于导光，可以采用导光板来实现，所述导光基板包括第一表面101和与第一表面相对的第二表面，所述导光基板的端面外侧放置有光源103，形成侧入式光源，第一表面或者第二表面作为出光面，使得光源发出的光线经由出光面射出。本实施例是将第一表面作为出光面101，所述出光面上设有至少一个棱镜组，所述棱·镜组包含至少一个沿近光源端向远光源端方向延伸的棱镜条102，所述棱镜条在位于近光源端的棱镜顶角大于远光源端的棱镜顶角。本实用新型实施例中的棱镜顶角α是指沿与棱镜条延伸方向垂直的方向横切下去后棱镜条的横截面图形的顶角角度。

优选地，棱镜条102与导光基板相接触的各棱镜底边宽度相同。由于棱镜条的棱镜底边宽度相同，位于近光源端的棱镜顶角大于远光源端的棱镜顶角，使得棱镜条在近光源位置的高度低于远离光源位置的高度，由于棱镜条的高度增加会使得光线的收敛作用增强，增大了光源远端位置棱镜条的光线收敛效果，使得扫描时形成的光斑更近似于方形，减少扫描时相邻图像的串扰，达到了更好的扫描效果。

由于从光源发出的光，离光源越远光束就越发散，为了更好的控制光束的发散，优选的，棱镜条的棱镜顶角角度从近光源端到远光源端的方向逐渐变小。这样棱镜条的设计与光束的形状变化相对应，离光源更远的光能够通过棱镜条更好的被收敛，减小了相邻区域的串扰。

本实用新型的棱镜组的数量和每组棱镜组中包含的棱镜条的数量都并不限于一个，也可以为两个及以上，在背光显示扫描时，每个棱镜组会对应一个扫描显示的区域，为了更好的背光效果，优选的，每个棱镜组包含多个棱镜条。图3中是以6个棱镜组，每个棱镜组包含一个棱镜条为例进行说明的。在图3中，各个棱镜条平行分布在导光基板的出光面上，各个棱镜条的底面宽度相同，所述棱镜条的棱镜顶角角度从近光源端到远光源端的方向逐渐变小。由于棱镜条的棱镜顶角角度从近光源端到远光源端的方向逐渐变小，使得每个棱镜条沿近光源向远光源方向延伸的高度逐渐增大，增大了光源远端位置棱镜条的光线收敛效果。

如图5和6所示，分别是棱镜条在近光源端和远光源端的截面图，棱镜条在近光源端形成第一截面1021，棱镜条在远光源端形成第二截面1022，第一截面1021和第二截面1022都为三角形，优选的，第一截面1021和第二截面1022的底边宽度相同，其中，第一截面1021的顶角度数α1大于第二截面1022的顶角度数α2。同一角度入射光线经过第一截面1021和第二截面1022的底面形成出射光线的角度分别是B1和B2，从图中可以看出，B1要小于B2，从而使得棱镜条在远光源端对光线进行收敛的程度更大，从而可以提高棱镜条在远离光源处的收敛效果，使得扫描时形成的光斑近似于方形。由于棱镜条的第一截面和第二截面的底边宽度相同，而棱镜条的第一截面的顶角角度大于第二截面的顶角角度，因此，第二截面1022的高度大于第一截面1021的高度。

本实用新型的导光板上的棱镜组具有多个棱镜条时，多个棱镜条沿其延伸方向在导光板表面平行排布。由棱镜聚光原理，棱镜顶端角度越窄对光的聚集效果越好。由于棱镜条在沿近光源向远光源方向的顶角的度数逐渐减小，棱镜条顶端角度越窄对光的聚集效果越好，从而使得棱镜条在远光源位置对光线的收敛度比近光源的要大，从而可以使得形成的光斑近似为矩形，更优地为矩形，减少扫描时相邻图像的串扰，达到了更好的扫描效果。优选的，棱镜条的棱镜底边宽度是相同的，这样使得棱镜条的高度由近光源端向远光源端的方向逐渐增大。

由于棱镜高度不一致，在制作棱镜导光板时，如图4所示，为保持棱镜导光板的棱镜条表面1023水平，因此所述棱镜条上的所有棱镜顶部形成的直线或者平面1023平行于所述导光基板的底表面1001，此处导光基板的底表面1001是与导光基板的出光面101相对的表面，进一步的，导光基板的出光面在位于近光源端的高度大于位于远光源端的高度。在图3中可以看到单个棱镜条102的棱镜顶部形成的是直线，如果各棱镜顶部不是在一条直线上时，形成的就是平面了。优选地，所述导光基板的出光面在沿近光源端向远光源方向的高度递减。此时对于导光基板来说，导光基板100沿近光源向远光源方向延伸时其厚度逐渐地变薄，如图4所示。优选地，所述棱镜顶部形成的平面1023与水平面相平行或者近似平行。本实施例的导光板基板在与出光面相对侧的表面为平面，在出光面上形成棱镜顶部的表面也为平面，这样使得导光板在背光源里安装时方便，结构设计时不需要做特殊设计。

进一步的，为了降低成本和简化工艺，导光基板和其上的棱镜组可以设置为一体化结构，采用相同的材料。优选的，导光基板的底表面上还可以设置导光网点或者反射膜，进一步提高导光基板的导光效率。

本实用新型还提供了一种背光模组，包括上述的导光板，进一步的，所属背光模组还包括至少一个光源组，所述光源组与上述棱镜组一一对应设置。这样在进行背光扫描时，可以独立控制不同区域对应的光源组，实现不同区域单独发光。所述光源组可以设置在导光板的侧面或者底表面。优选的，光源组设置在导光板的侧面，这样可以进一步减小整个背光模组的厚度。进一步的，光源组还可以直接集成在导光基板上，设置在导光基板侧边，可以进一步减小背光模组边框的宽度，设置在导光基板的底表面，可以减小背光模组的厚度。

本实用新型的光源组用于向导光板提供线性光源，单个光源组可以包含至少一个发光二极管或者冷阴极荧光灯管。如图3所示，本实施例的6个光源组与6个棱镜组一一对应设置，在图3中，每个光源组只包含了一个发光二极管103。进一步的，每个光源组都连接有一控制开关(图3中未示出)，控制开关用于控制光源的打开和关闭，从而可以根据需要来控制光源。本实用新型的光源组还连接有光源亮度调节器，用于调整光源发光的亮度。

本实用新型还提供了一种显示装置，该显示装置使用了如上述实施例所述的任意一种背光模组。所述显示装置可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

如图8和9所示分别是采用现有的导光板和本实用新型的导光板进行仿真得到的光斑照度示意图。在仿真中，只在导光板的一侧设置光源组，并且模拟时只打开一组光源组。具体的，图8(a)为等棱镜高的棱镜导光板的光斑图，图8(b)为图8(a)的照度示意图，棱镜等腰直角三角形底，边长为0.2mm，各棱镜之间无间距。图9(a)为采用本实用新型的棱镜导光板的光斑图，图9(b)为图9(a)的照度示意图，近光源端棱镜为等腰直角三角形，即顶角为90度，它的底边长为0.2mm，远光源端棱镜为顶角30度，底边长为0.2mm，各棱镜之间无间距。从上述图中仿真结果可看出，本实用新型比等棱镜高的棱镜导光板在远光处光斑收敛效果要好。

图7为采用本实用新型棱镜导光板的光斑示意图，从图7可以看出，形成的光斑近似于矩形，该导光板比现有棱镜的导光板在远光处光斑收敛效果要好。因此，采用本实用新型棱镜结构可使远端光斑聚集得更窄，从而达到更好的扫描效果，在实现2D图像时,显著改善了移动图像响应时间(a motion pictureresponse time，简称MPRT)，也减少了3D显示时的串扰。

上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的技术人员在本方法的启示下，在不脱离本方法宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种导光板，其特征在于，包括一导光基板，所述导光基板的出光面上设有至少一个棱镜组，所述棱镜组包含至少一个沿近光源端向远光源端方向延伸的棱镜条，所述棱镜条在位于近光源端的棱镜顶角大于远光源端的棱镜顶角。

2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述棱镜条的棱镜顶角角度从近光源端到远光源端的方向逐渐变小。

3.根据权利要求1或2所述的导光板，其特征在于，所述棱镜条与导光板相接触的各棱镜底边宽度相同。

4.根据权利要求3所述的导光板，其特征在于，所述棱镜条的高度从近光源端到远光源端的方向逐渐增大。

5.根据权利要求4所述的导光板，其特征在于，所述棱镜条上的所有棱镜顶部形成的直线或者平面平行于所述导光基板的底表面。

6.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述导光基板与所述棱镜组为一体化设置。

7.一种背光模组，其特征在于，包括如权利要求1-6任何一项所述的导光板。

8.根据权利要求7所述的背光模组，其特征在于，还包括至少一个光源组，所述光源组与所述棱镜组一一对应设置。

9.根据权利要求8所述的背光模组，其特征在于，所述光源组包含至少一个发光二极管。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求7-9任何一项所述的背光模组。