CN204945422U - 导光板、背光模组及可穿戴设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种导光板、背光模组及可穿戴设备。导光板包括：导光板本体，导光板本体的出光面为圆形或近圆形；导光板本体的侧部具有至少一个表面设置有光反射层的缺口；在导光板本体的下表面上，靠近每个缺口的底部设置有一楔形结构，楔形结构具有第一表面、第二表面，和第三表面，第一表面结合于导光板本体的下表面，第二表面为入光面，第三表面与第一表面和第二表面相交，且与第一表面具有一个锐角，第三表面上设置有光反射层，导光板本体的下表面靠近楔形结构的第二表面的区域为光源容纳区。通过本实用新型，达到了提高背光源的光源利用率，节省了设计空间，且容易实现对导光板和背光源的组装的效果。

Description

导光板、背光模组及可穿戴设备
技术领域
本实用新型涉及显示技术领域，尤其是涉及一种导光板、背光模组及可穿戴设备。
背景技术
目前，智能穿戴设备发展迅速，其中智能手表的发展潜力更为突出。针对表盘为圆形或近圆形的智能手表，其背光源，尤其是背光源中的导光板也需要设置为圆形或近圆形。
在关于圆形或近圆形的导光板的设计中，基本采用直下式背光源结构或侧入式背光源结构。
采用直下式背光源结构时，导光板需要占用较大的空间，无法实现小型化及超薄化的产品量产要求。采用侧入式背光源结构时，由于作为背光源的发光二极管(Light-EmittingDiode，LED)的发光面为平面，而圆形导光板的侧表面为圆边，因此，采用这种结构的导光板容易造成LED光源损失，以及组装导光板和背光源时，存在组装困难的问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种新型的导光板设计方案，可以解决直下式背光源结构需要占用较大的空间，以及现有的侧入式背光源结构容易造成LED光源的损失和组装导光板和背光源时比较困难的缺陷。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种导光板，包括：导光板本体，所述导光板本体的上表面为出光面，所述出光面为圆形或近圆形；所述导光板本体的侧部具有至少一个缺口，每个所述缺口的表面设置有光反射层；在所述导光板本体的下表面上，靠近每个缺口的底部设置有一楔形结构，所述楔形结构具有第一表面、第二表面，和第三表面，所述第一表面结合于所述导光板本体的下表面，所述第二表面为入光面，所述第三表面与所述第一表面和第二表面相交，且与所述第一表面具有一个锐角，所述第三表面上设置有光反射层，所述导光板本体的下表面靠近所述楔形结构的第二表面的区域为光源容纳区；所述光源容纳区的光源经所述入光面投射到所述楔形结构的第三表面和所述缺口处；所述第三表面的光反射层以及所述缺口中的光反射层能够将从所述入光面投射进去的光反射到所述导光板本体中。
可选地，所述缺口为弧形缺口，弧形缺口的表面为具有预定弧度的圆柱侧面。
可选地，所述第三表面与所述弧形缺口的边缘完全相交。
可选地，所述第三表面的各边包括与所述弧形缺口的边缘相交的曲线边，与所述曲线边相对的直线边，与所述直线边和曲线边相交的两个侧边，其中，所述两个侧边和一个直线边构成等腰梯形的两个侧边和上底边。
可选地，所述第三表面的两个侧边的夹角范围为0～120°。
可选地，所述缺口表面设置的光反射层与所述第三表面设置的反射层为一体式设计。
可选地，所述导光板主体与所述楔形结构为一体式设计。
可选地，所述楔形结构的高度不低于待放置的光源的高度。
可选地，所述圆柱侧面的正切面与所述楔形结构的第二表面平行。
本实用新型还提供了一种背光模组，该背光模组包括上述导光板，以及设置于所述导光板光源容纳区的背光源。
可选地，所述背光源的出光面为平面，且所述背光源的出光面与所述楔形结构的入光面贴合。
本实用新型还提供了一种可穿戴设备，该可穿戴设备包括上述背光模组。
与现有技术相比，本实用新型所述的导光板、背光模组及可穿戴设备，由于导光板自身结构的改进节省了内部设计空间，从而降低了导光板需要占用背光模组的空间。而且，由于在导光板上增加设置了用于对来自背光源的光线进行反射的弧形反射部件，可以最大程度地降低背光源的损失。进一步的，由于弧形反射部件具有一个用于设置平面型背光源的平面，解决了现有平面型背光源安装到圆形导光板上难度较大的问题，从而容易实现对导光板和背光源的组装。
附图说明
图1是根据本实用新型实施例的导光板的俯视图；
图2是根据本实用新型实施例的导光板的正视图；以及
图3是根据本实用新型实施例的导光板的发光效果示意图。
具体实施方式
下面将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，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
现有技术中针对圆形导光板的设计，主要采用直下式背光源的结构和侧入式背光源的结构，但是，对于采用直下式背光源结构的导光板，其需要占用较大的空间，采用侧入式背光源结构的导光板，由于侧入式背光源(例如LED)的发光面基本为平面而导光板为圆边，因此组装侧入式背光源和导光板时的难度较大，而且背光源的光源利用率很低。
基于现有的圆形导光板设计方式存在的上述缺陷，本实用新型的主要目的是设计一种新型的圆形导光板以及设置背光源的背光模组。该新型圆形导光板的主要对导光板的入光侧的机构进行调整及改善，通过该新型的圆形导光板，可以提高背光源的光源利用率，降低背光源和导光板的组装难度且节省了设计空间，进而能够使诸如智能手表之类的背光源实现圆形发光。
以下将结合附图对本实用新型实施例提供的导光板、背光模组、可穿戴设备进行详细描述。
图1是根据本实用新型实施例的导光板的俯视图，图2是根据本实用新型实施例的导光板的正视图。如图1和图2所示，所述导光板包括：导光板本体1，所述导光板本体1的上表面12为出光面，所述出光面为圆形或近圆形。换句话说，所述导光板本体1整体为柱状，柱状结构的横截面为圆形或近圆形(如椭圆，或其他闭合的曲线形)。
所述导光板本体1的侧部具有至少一个缺口11(如图1的椭圆形虚线框所示)，每个所述缺口11的表面设置有光反射层。也就是说，所述柱状导光板本体1的边缘具有至少一个贯通导光板本体上下表面(即柱状结构的上下表面)的凹陷区域。在实际设计中，缺口11的个数可以根据导光板的发光需求灵活设计，只要不对导光板的发光效果产生明显的影响都是可行的。比如，可在导光板上设置关于中心对称的两个缺口11，即每间隔180°的弧度角，设置一个缺口，共设置两个缺口。或者还可以每间隔90°的弧度角，设置一个缺口，共设置四个缺口。
本实用新型实施例中，导光板本体1的上表面12为出光面，下表面13为出光面的相对面，以下描述中所提及的出光面和相对面分别为柱状导光板本体的上表面12和下表面13。所述导光板本体1的相对面朝向出光面一侧设置有能够对光线具有散射作用的球面型的凸出网点。
在所述导光板本体1的下表面13上，靠近每个缺口11的底部设置有一楔形结构2(如图2的椭圆形虚线框所示)，所述楔形结构2具有第一表面(图1所示结构为所述导光板本体1与所述楔形结构2一体成型，因此未示出所述第一表面)、第二表面21，和第三表面22；所述第一表面结合于所述导光板本体1的下表面13，所述第二表面21朝向导光板本体的中心方向且为入光面，所述第三表面22与所述第一表面和第二表面21相交，且与所述第一表面具有一个锐角，所述第三表面22也就是一个相对于导光板本体的相对面的一个斜面(或斜坡)，该第三表面22朝向导光板本体的边缘或侧边的方向(即，该第三表面不朝向导光板本体的中心方向)，该第三表面22上设置有光反射层。
所述导光板本体1的下表面13靠近所述楔形结构2的第二表面21(即入光面)的区域为光源容纳区(图1和图2中的矩形虚线框表示在光源容纳区放置有光源)；所述光源容纳区的光源经所述入光面投射到所述楔形结构2的第三表面22和所述缺口11处；所述第三表面22的光反射层以及所述缺口11中的光反射层能够将从所述入光面投射进去的光反射到所述导光板本体1中。
也就是说，所述楔形结构2位于所述缺口11处，且沿导光板主体1厚度方向延伸至高出导光板主体1的相对面一个预设距离，所述楔形结构2高出导光板主体1的部分包括所述第二表面22，作为所述入光面。
本实用新型实施例中，所述缺口11为弧形缺口(如图1中的椭圆形虚线框所示)，弧形缺口的表面为具有预定弧度的圆柱侧面111。所述第三表面22与所述弧形缺口的边缘完全相交。所述第三表面22的各边包括与所述弧形缺口的边缘相交的曲线边221，与所述曲线边221相对的直线边222，与所述直线边222和曲线边221相交的两个侧边223和224，其中，所述两个侧边223和224和一个直线边222构成等腰梯形的两个侧边和上底边。从图1和图2可以看出，所述第三表面22突出于所述导光板本体1的相对面，所述圆柱侧面111与所述缺口11的表面相适应。
在实际应用中，所述第三表面22可以设计成比较平滑的曲面，也可以是具有一定拐角的曲面，当然如果为了提高反射效果，可以优选设计成相对平滑的曲面。
本实用新型实施例中，所述第三表面22的两个侧边223和224的夹角范围为0～120°。可选的，夹角为120度、30度、60度或90度等。
本实用新型实施例中，所述缺口11表面设置的光反射层与所述第三表面22设置的反射层为一体式设计。在实际应用中，对于设置光反射层，可以采用在所述第三表面22和所述圆柱侧面111的外表面涂布反射材料的方式，也可以将现成的反射薄膜直接贴在所述第三表面22和所述圆柱侧面111的外表面上，当然，实际应用中也可以采取诸如蒸镀等其他任何可行的方式，本实用新型实施例对此并不作出限制。
在本实用新型实施例中，所述导光板主体1与所述楔形结构2为一体式设计(例如图1所示的情况)。当然，在实际设计中，所述楔形结构2与所述导光板主体1也可以独立设置，再通过所述楔形结构2的所述第一表面与所述导光板本体1的下表面13进行结合。
在本实用新型实施例中，所述楔形结构2的高度不低于待放置的光源的高度。这样设计的好处在于，所述楔形结构2的第二表面21能够将光源发出的光线全部接收，并通过设置有光反射层的第三表面22和所述圆柱侧面111将光线反射到导光板本体1的内部。
由于现有的作为所述侧入式光源的LED厚度与导光板的厚度是匹配的，因此在实际设计中，将所述圆柱侧面111的高度如果设定为与现有LED的厚度相同，可以匹配大多数作为所述侧入式光源的现有LED的厚度。
在本实用新型实施例中，所述圆柱侧面111的正切面与所述楔形结构2的所述第二表面21平行。采用这样的设计方式，具有光反射作用的所述圆柱侧面111可以将背光源透过第二表面21的光线更加均匀地反射到导光板本体1的内部。
为了尽可能提高背光源的光线利用率，可选的，背光源的出光方向垂直于第二表面21，当背光源的光线通过第二表面21投射到所述圆柱侧面111和第三表面22上时，所述圆柱侧面111和第三表面22的外表面设置的反光层将光线反射到所述导光板本体1中，以使得所述导光板本体1将光线从出光面导出。
需要说明的是，本实用新型主要针对圆形或近圆形导光板，由于这种结构的导光板边缘为曲面，与表面为平面状的背光源组合时，存在漏光或结合不良的问题，组装困难。而本实用新型实施例将背光源设置在导光板出光面的相对面，一般的，相对面为平面，可以与背光源结合紧密，不易漏光，且组装容易。
进一步的，为了采用尺寸和占地面积较小的背光源，在导光板本体的侧面设置有缺口和缺口处的楔形结构，背光源的出光方向朝向所述缺口和楔形结构，这样一来，楔形结构可以将背光源投射的光线反射到导光板，可实现采用占地面积较小的背光源能够达到侧入式背光源的效果，从而可以达到节省相对面背光源的占用空间的目的。
需要说明的是，本申请在导光板出光面的相对面设置发光方向朝向导光板边缘的背光源，由于背光源的光线被楔形结构和圆柱侧面反射回去，这就相当于在背光源相对于楔形结构的镜像位置设置有背光源。而楔形结构的镜像位置就是无缺口的圆形或近圆形导光板侧表面位置或靠近侧表面的位置。如图1所示，虚线矩形框所示的区域就是楔形结构的镜像位置，该位置相当于无缺口的圆形或近圆形导光板的侧表面位置。这样，本申请在导光板出光面的相对面设置背光源就能够达到侧入式背光源的导光板效果，以及侧入式背光源节省空间的优点，还能避免侧入式背光源在圆形或近圆形导光板侧表面组装困难的问题。
可选的，所述第二表面21的高度大于等于光源的高度。这样一来，可以充分利用光源发出的光线，也可以起到保护诸如LED等侧入式光源的作用，且如果为了最大程度节省设计空间，可以使第二表面21的高度刚好覆盖住LED即可。
请参考图3，图3是根据本实用新型实施例的导光板的发光效果示意图，如图3所示，最终进入导光板内的光线经过导光板网点面的散射与折射作用，最终均匀的分部在发光面上。
由此可见，本实用新型提供的导光板在工作时，主要通过三个部分来实现其圆形发光的功能：1、由于背光源(LED)的出光面为平面，因此该圆形导光板与LED接触部分也设计为平面，这样可以最大限度的使用LED光源所发出的光，减少传统设计中由于圆形导光板与LED的接触部分为凸面而容易对光源造成的损失；2、由于LED的有效发光角度为120度，因此将导光板入光侧的设计夹角a设计成小于120度的角度，这样既可以最大限度的使用光源，而且又不会因为角度太大而造成导光板尺寸的增加以及空间的占用；3、由于所设计的导光板的出光面及网点面(上述相对面)与LED平面没有在同一平面上，因此通过增加一个斜面的方式，将光源从LED所在平面反射到导光板中。
通过本实用新型所设计的导光板，LED所发出的光源可以通过反射涂层直接进入到圆形发光区域，然后通过圆形发光区域内的导光板网点设计，使背光源可以均匀发光。
本实用新型所提供的导光板主体，其可以是适用于侧入式背光模组的导光板主体，即所述导光板主体为侧入式导光板。
本实用新型实施例还提供了一种背光模组，该背光模组包括上述导光板，以及设置于所述导光板光源容纳区的背光源。
可选地，所述背光源的出光面为平面，且所述背光源的出光面与所述楔形结构的入光面贴合。
由于该背光模组的改进在于上述导光板的结构改进，而前面已经对上述导光板的结构进行了详细描述，此处不再结合附图对该背光模组进行说明。
在上述背光模组的基础上，本实用新型还提供了一种可穿戴设备，该可穿戴设备包括上述背光模组。由于该可穿戴设备的改进同样在于上述背光模组中的导光板的结构，在此不再结合附图对该可穿戴设备进行描述。所述可穿戴设备可以是带表盘的手环、腕表等。
通过本实用新型实施例，为了使背光源(例如LED)发出的光线在导光板内分布得更加均匀，本实用新型根据凹透镜的光线散射原理设计出外表面涂有反射涂层的反射面，，以这样的设计方式保证光源的充分利用。
由于导光板自身结构的改进节省了内部设计空间，从而降低了导光板需要占用背光模组的空间，而且由于弧形反射部件具有一个用于设置平面型背光源的平面，解决了现有平面型背光源安装到圆形导光板上难度较大的问题，从而容易实现对导光板和背光源的组装。
当然，本实用新型提供的新型导光板还可以包括但不限于采用相同或类似设计原理来制作的导光板结构，以及使用外型变化或使用不同材质制作但设计原理相同的导光板结构。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种导光板，其特征在于，包括：
导光板本体，所述导光板本体的上表面为出光面，所述出光面为圆形或近圆形；
所述导光板本体的侧部具有至少一个缺口，每个所述缺口的表面设置有光反射层；
在所述导光板本体的下表面上，靠近每个缺口的底部设置有一楔形结构，所述楔形结构具有第一表面、第二表面，和第三表面，所述第一表面结合于所述导光板本体的下表面，所述第二表面为入光面，所述第三表面与所述第一表面和第二表面相交，且与所述第一表面具有一个锐角，所述第三表面上设置有光反射层；
所述导光板本体的下表面靠近所述楔形结构的第二表面的区域为光源容纳区；所述光源容纳区的光源经所述入光面投射到所述楔形结构的第三表面和所述缺口处；
所述第三表面的光反射层以及所述缺口中的光反射层能够将从所述入光面投射进去的光反射到所述导光板本体中。
2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述缺口为弧形缺口，弧形缺口的表面为具有预定弧度的圆柱侧面。
3.根据权利要求2所述的导光板，其特征在于，所述第三表面与所述弧形缺口的边缘完全相交。
4.根据权利要求3所述的导光板，其特征在于，所述第三表面的各边包括与所述弧形缺口的边缘相交的曲线边，与所述曲线边相对的直线边，与所述直线边和曲线边相交的两个侧边，其中，所述两个侧边和一个直线边构成等腰梯形的两个侧边和上底边。
5.根据权利要求3所述的导光板，其特征在于，所述第三表面的两个侧边的夹角范围为0～120°。
6.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述缺口表面设置的光反射层与所述第三表面设置的反射层为一体式设计。
7.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述导光板主体与所述楔形结构为一体式设计。
8.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述楔形结构的高度不低于待放置的光源的高度。
9.根据权利要求3所述的导光板，其特征在于，所述圆柱侧面的正切面与所述楔形结构的第二表面平行。
10.一种背光模组，其特征在于，包括：权利要求1至9中任一项所述的导光板，以及设置于所述导光板光源容纳区的背光源。
11.根据权利要求10所述的背光模组，其特征在于，所述背光源的出光面为平面，且所述背光源的出光面与所述楔形结构的入光面贴合。
12.一种可穿戴设备，其特征在于，包括权利要求10或11所述的背光模组。
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