CN207067441U - 导光板、背光模块以及显示设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种导光板、背光模块以及显示设备。背光模块与显示设备皆包括该导光板，导光板于其导光板本体邻近入光侧设置具有斜面的入光导引部而加大入光面，并在入光导引部的斜面上形成多个导光结构，导光结构沿着斜面的倾斜方向尺寸递减地延伸，藉以在导光板邻近入光面处产出多个不同角度的反射面的几何形状变化，使其改变光线进入具有多个导光结构的入光导引部中的传导方向与角度，另搭配该入光导引部与位于导光板本体的出光面的多个微结构之间形成空白区域等构造，改变光线于导光板中的光路，让光线于导光板中能够自入光面朝另一侧方向有效传递，提升导光板传递光线的均匀度。

Description

导光板、背光模块以及显示设备

技术领域

本实用新型涉及一种导光组件以及其应用，尤其是涉及一种导光板、背光模块以及显示设备。

背景技术

目前已知的显示设备中，对其显示面板提供背光源的背光模块构造，其主要在导光板的入光面外侧设置光源，并在导光板的出光面外侧设置至少一个光学膜片，利用导光板对光全反射的性能以及出光面的微结构等，使光源发出的光通过导光板后能够均匀分散，再藉由光学膜片使自导光板出光面发出的光进一步漫射分散与增亮，用以对显示面板提供亮度均匀的背光源。

前述的导光板构造中，一般已知的导光板采用矩形平板，因其厚度为均一，且导光板的厚度薄，使得光源所发出的光线中，会有部分的光无法从导光板的入光面进入导光板内部，而会产生漏光现象，不仅耗损光源所发出的部分光能外，同时也会影响导光板传递光线的均匀度。

为了克服导光板的入光面与光源之间的漏光问题，目前已知的导光板即在其导光板本体邻接入光侧面的区域设置倾斜式导光体，藉由该倾斜式导光体与导光板本体相结合而形成较大面积的入光面，藉此扩大导光板的入光面面积的技术手段来改善漏光现象。

前述入光侧具有倾斜式导光体的导光板的改良构造，确能达到改善漏光现象，提高光源利用率的目的及功效。但是，已知的背光模块中，设置于导光板入光面外侧的光源主要在电路基板上分布设置多颗低耗电的发光二极管组件(LED)，当该多颗发光二极管组件同时对导光板的入光面投射光线时，由于发光二极管组件属点光源，且具有倾斜状导光体的导光板难以使入射的光线有效往后传递，易在导光板邻近光源的区域产生亮区(hotspot)的问题，同时也传递光线的均匀度不佳等缺点。

实用新型内容

本实用新型主要目的是提供一种导光板、背光模块以及显示设备，解决已知入光侧具有倾斜式导光体的导光板难以使光于导光板中往后有效传递，以及导光板邻近光源的区域易产生亮区(hot spot)等问题。

为了达成前述目的，本实用新型所提出的导光板，包括：

导光板本体，其包括出光面以及位于该出光面一侧的入光侧面；

入光导引部，位于该导光板本体的出光面上，该入光导引部包括入光侧面以及斜面，该入光导引部的入光侧面结合该导光板本体的入光侧面而共同形成入光面，该斜面自该入光导引部的顶部向下延伸至该出光面，所述斜面具有顶边与底边；以及

多个导光结构，形成于该入光导引部的斜面上，所述导光结构自该斜面的顶边朝该底边方向形成尺寸递减地延伸；

其中，该导光板本体还包括多个微结构以及空白区域，该多个微结构位于该出光面上，且以实质垂直于该入光面的方向延伸，该空白区域则位于该入光导引部与该多个微结构之间。

如上所述导光板中，所述导光结构是凸出于该斜面的凸体，凸体高度逐渐变小而形成尺寸递减地延伸，或是自该斜面向内凹陷的凹陷部，凹陷部深度逐渐变小而形成尺寸递减地延伸。

如上所述导光板中，所述导光结构自该入光导引部的斜面的顶边延伸至该底边。

如上所述导光板中，该多个导光结构相邻接续并列地形成于该入光导引部的斜面上。

如上所述导光板中，所述导光结构形成具有双斜面的尖角状，该双斜面之间形成脊线。

如上所述导光板中，每一个所述导光结构的该双斜面相对于该脊线形成夹角对称或不对称。

如上所述导光板中，该入光导引部还包括平面，该平面高于该出光面且连接该入光导引部的入光侧面与该斜面。

如上所述导光板中，所述导光结构形成圆弧曲面。

为达成前述目的，本实用新型所提出的背光模块包括如上所述的导光板、至少一个光学膜片以及光源，所述光源设于该导光板的入光面的外侧，且所述光源的出光方向朝向该导光板的入光面，所述光学膜片设置于该导光板的出光面外侧。

如上所述背光模块中，该导光板的入光面的高度大于或等于该光源的高度。

为达成前述目的，本实用新型所提出的显示设备包括如上所述的背光模块以及显示面板，该显示面板装设于所述光学膜片的外侧。

藉由前述导光板、背光模块以及显示设备，其除了利用导光板邻近入光侧面处设置具有斜面的入光导引部，扩大入光面的面积，改善漏光现象之外，其至少还具备以下优点：

1、让光线能于导光板中自入光面朝另一侧方向有效传递：该导光板利用该入光导引部的斜面上形成多个导光结构，所述导光结构沿着该斜面的顶边朝向该底边的方向形成尺寸递减地延伸，藉由该入光导引部的斜面结合多个导光结构而产生多个不同角度的反射面的几何形状变化，改变光线进入具有多个导光结构的入光导引部中的传导方向与角度；另一方面，该导光板还进一步利用其导光板本体的出光面于该入光导引部与该多个微结构之间形成空白区域，藉由出光面的空白区域的平坦面接续在具有多个导光结构的入光导引部的构造之后，使通过入光导引部的斜面与该多个导光结构反射后的光线投射在出光面的空白区域能够反射而延后光线自出光面的出光位置，再通过设置于该出光面上的多个微结构，调整导光板的光学趋势，提升光线通过导光板后的出光均匀性，藉此，该导光板利用前述构造，能改变光线入射于导光板中的光路，让光线于导光板中能够自入光面朝另一侧方向有效传递，提升导光板传递光线的均匀度。

2、降低导光板邻近光源的区域产生亮区(hot spot)的现象：承上所述，该导光板利用入光导引部的斜面结合多个导光结构而产生多个不同角度的反射面的几何形状变化，能改变光线进入具有多个导光结构的入光导引部中的传导方向与角度，进而减少入射光自入光导引部的斜面射出，降低导光板邻近光源的区域产生亮区(hot spot)的现象。

附图说明

图1是本实用新型导光板的第一较佳实施例的立体示意图。

图2是本实用新型导光板的第二较佳实施例的立体示意图。

图3是本实用新型导光板的第三较佳实施例的立体示意图。

图4是本实用新型导光板的第四较佳实施例的立体示意图。

图5是本实用新型导光板的第五较佳实施例的立体示意图。

图6是本实用新型导光板的第一较佳实施例与光源的侧视平面示意图。

图7是本实用新型背光模块的较佳实施例的侧视平面示意图。

图8是本实用新型显示设备的较佳实施例的侧视平面示意图。

图9是本实用新型导光板的较佳实施例与已知具有倾斜式导光体的导光板的模拟分析图。

具体实施方式

本实用新型包括导光板、背光模块以及显示设备。其中，关于导光板10的具体构造，由图1至图4所示揭示的多种较佳实施例中可以得知，该导光板10包括：导光板本体11、入光导引部12以及多个导光结构13。

如图1至图4所示，该导光板本体11包括出光面111以及位于该出光面111一侧的入光侧面112，该导光板本体11还包括多个微结构14，该多个微结构14分布形成于该出光面111上，且以实质垂直于该入光面100的方向延伸，并通过设置于该出光面111上的多个微结构14，调整导光板10的光学趋势，提升光线通过导光板10后的出光均匀性。所述微结构14可形成自出光面111凸出的凸部，或形成凹入出光面111的凹部，所述多个微结构14的形状、尺寸以及分布设置于出光面111的型态等可依据相对于光源的距离远近，或依不同产品的光学特性需求等而作变更设计。

如图1至图4所示，该入光导引部12位于该导光板本体11的出光面111上且邻近该入光侧面112的区域，其中，该导光板本体11于该入光导引部12与该多个微结构14之间还形成空白区域113，该空白区域113的长度可依不同产品的需求而调整变更。该入光导引部12可与导光板本体11一体成型，该入光导引部12包括入光侧面121以及斜面122，该入光导引部12的入光侧面121结合该导光板本体11的入光侧面112而共同形成入光面100，进而扩大入光面积，并能减少光源自光源与入光面100之间漏光的现象，而提升光源的利用率。该斜面122自该入光导引部12的顶部向下延伸至该出光面111，该斜面122具有位置较高的顶边与位置较低的底边，该斜面122的底边连接该入光面100。

如图1至图4所示，所述入光导引部12中，该斜面122的顶边可以连接该入光侧面121顶缘，即入光导引部12的截面形状为三角形，或者，如图5所示的较佳实施例，该入光导引部12还包括平面123，该平面123高于该出光面111且连接该入光侧面112的顶缘与该斜面122的顶边，即入光导引部12的截面形状为梯形。

如图1至图4所示，该多个导光结构13形成于该入光导引部12的斜面122上，所述导光结构13沿着该斜面122的顶边朝向该底边的方向形成尺寸递减地延伸。藉此分布设置于该入光导引部12的斜面122上的多个导光结构13，使入光导引部12的斜面122结合多个导光结构13产生多个不同角度的反射面的几何形状变化，用以改变光线进入具有多个导光结构的入光导引部中的传导方向与角度，从而改变光线入射于导光板10中的光路，使光于导光板10中能够往后(即朝向远离入光面100的方向)有效传递，同时也能减少入射光自入光导引部12的斜面122射出，而能降低导光板10邻近光源的区域产生亮区(hot spot)的现象。

于图1至图4所示的较佳实施例中，所述导光结构13自该入光导引部12的斜面122的顶边延伸至该底边，该多个导光结构13还可以相邻接续并列地形成于该入光导引部12的斜面122上，或是，该多个导光结构13间隔排列地形成于该入光导引部12的斜面122上。

如图1及图2所示，所述导光结构13是凸出于该斜面122的凸体，凸体高度沿着该斜面122的顶边朝向底边的方向逐渐变小而形成尺寸递减地延伸；或者，凸体高度及宽度沿着该斜面122的顶边朝向底边的方向逐渐变小而形成尺寸递减地延伸。如图3、图4及图5所示，所述导光结构13也可以是自该斜面122向内凹陷的凹陷部，所述凹陷部的深度沿着该斜面122的顶边朝向底边的方向逐渐变小而形成尺寸递减地延伸；或者，所述凹陷部的深度及宽度沿着该斜面122的顶边朝向底边的方向逐渐变小而形成尺寸递减地延伸。

如图1及图3所示的较佳实施例，凸状或凹状的所述导光结构13可形成具有双斜面131的尖角状，该双斜面131之间形成脊线132，每一个所述导光结构13的该双斜面相对于该脊线132形成夹角对称或形成夹角不对称的型态。如图2及图4所示的较佳实施例，凸状或凹状的所述导光结构13也可以形成圆弧曲面133。

本实用新型的导光板10可进一步应用于背光模块中，如图7所示，揭示本实用新型背光模块的较佳实施例，该背光模块包括导光板10、一片或多片光学膜片20以及光源30，所述导光板10的形状构造如前述，于此不再赘述。所述光源30可为低耗能的发光二极管光源或其他型式的光源，所述光源30设于该导光板10的入光面100的外侧，且所述光源30的出光方向朝向该导光板10的入光面100，所述光学膜片20设置于该导光板10的出光面111外侧。其中，该导光板10的入光面100的高度大于或等于该光源30的高度。于图7揭示的较佳实施例中，揭示光学膜片20为多片，该多片光学膜片20上下叠置组合，该多片光学膜片20可包括扩散片及棱镜片等光学膜片，用以将通过导光板10的出光面111发出的光漫射分散与增亮，而能提供亮度均匀的背光源。

本实用新型的背光模块可进一步应用于显示设备中，如图8所示，揭示本实用新型显示设备的较佳实施例，该显示设备包括背光模块以及显示面板40，该背光模块的组成构造如前述，该显示面板40可为液晶式显示面板，并装设于所述光学膜片20的外侧，藉由背光模块对显示面板40提供必须的背光源。

藉由前述导光板、背光模块以及显示设备的结构，如图7所示，当光源30发出的光线对导光板10的入光面100入光，其中，利用导光板本体11的入光侧面112与入光导引部12的入光侧面121结合，而形成加大面积的入光面100，藉此减少光源30所发出的光自导光板10的入光面100外围漏光的现象，提高光源的利用率。

其次，当光源30发出的光线通过导光板10的入光面100进入导光板10内部时，藉由导光板本体11邻近入光面100的区域设置具有斜面122的入光导引部12，以及该入光导引部12的斜面122上形成多个导光结构13，所述导光结构13沿着该斜面122的顶边朝向该底边的方向形成尺寸递减地延伸等构造，而产生多个不同角度的反射面的几何形状变化，用以改变光线进入具有多个导光结构13的入光导引部12中的传导方向与角度，接续利用该导光板本体11的出光面111于该入光导引部12与该多个微结构14之间形成平坦状空白区域113，使通过入光导引部12的斜面122与该多个导光结构13反射后的光线投射在出光面111的空白区域113能够反射而延后光线自出光面111的出光位置，再通过设置于该出光面111上的多个微结构14，调整导光板10的光学趋势，提升光线通过导光板10后的出光均匀性，进而改变于导光板10中行进的光路，让光线于导光板10中能够自入光面100朝另一侧方向有效传递，提升导光板10传递光线的均匀度。如此，使通过导光板10的出光面111出光的光线得以均匀分散。如图8所示，之后，再通过位于导光板10的出光面111外侧的光学膜片20，使自出光面111发出的光能够漫射分散与增亮，而对显示面板40提供亮度均匀的背光源。

本实用新型申请人还对本实用新型的导光板进行模拟分析，如图9所示，在该模拟分析图中，以已知具有倾斜式导光体的导光板与本实用新型具有尖角状导光结构的导光板(如图1所示)、具有圆弧状导光结构的导光板(如图2所示)为比较对象。其中，横坐标(X轴向)为在出光面上邻近入光面的区域位置(mm)，纵坐标为亮度，单位为平方米烛光(cd/m²)。曲线M表示对已知具有倾斜式导光体的导光板的光模拟分析结果，曲线V表示本实用新型具有尖角状导光结构的导光板较佳实施例的光模拟分析结果，曲线R表示本实用新型具有圆弧状导光结构的导光板较佳实施例的光模拟分析结果。由光模拟分析中可以清楚看出，本实用新型导光板在邻近入光面的区域位置与已知具有倾斜式导光体的导光板对应区域位置相比，当光源入射于已知具有倾斜式导光体的导光板时，在已知导光板邻近入光面的区域，其亮度的最高值位于LED正前方的亮区(hot spot)，最低值位于LED之间的暗区，两者假设亮度的差值比例为100％，则光源入射于本实用新型导光板时，在本实用新型导光板邻近入光面的区域，其亮度的差值比例可以缩小至95％以下，可降低LED正前方的亮区(hotspot)的显著程度。

以上所述仅是揭示本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术内容的范围内当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修改为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术手段的内容，依据本实用新型的技术内容实质对以上较佳实施例所作的任何简单修改、等同变化与修改，均仍属于本实用新型技术内容的范围内。

符号说明

10导光板 100入光面

11导光板本体 111出光面

112入光侧面 113空白区域

12入光导引部 121入光侧面

122斜面 123平面

13导光结构 131斜面

132脊线 133圆弧曲面

14微结构

20光学膜片

30光源

40显示面板

Claims (13)

1.一种导光板，包括：

导光板本体，其包括出光面以及位于所述出光面一侧的入光侧面；

入光导引部，位于所述导光板本体的出光面上，所述入光导引部包括入光侧面以及斜面，所述入光导引部的入光侧面结合所述导光板本体的入光侧面而共同形成入光面，所述斜面自所述入光导引部的顶部向下延伸至所述出光面，所述斜面具有顶边与底边；以及

多个导光结构，形成于所述入光导引部的斜面上，所述导光结构自所述斜面的顶边朝所述底边方向形成尺寸递减地延伸；

其中，所述导光板本体还包括多个微结构以及空白区域，所述多个微结构位于所述出光面上，且以实质垂直于所述入光面的方向延伸，所述空白区域则位于所述入光导引部与所述多个微结构之间。

2.根据权利要求1所述的导光板，其中，所述导光结构是凸出于所述斜面的凸体，所述凸体的高度逐渐变小而形成尺寸递减地延伸。

3.根据权利要求1所述的导光板，其中，所述导光结构是自所述斜面向内凹陷的凹陷部，所述凹陷部的深度逐渐变小而形成尺寸递减地延伸。

4.根据权利要求1所述的导光板，其中，所述导光结构自所述入光导引部的斜面的顶边延伸至所述底边。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的导光板，其中，所述多个导光结构相邻接续并列地形成于所述入光导引部的斜面上。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的导光板，其中，所述导光结构形成具有双斜面的尖角状，所述双斜面之间形成脊线。

7.根据权利要求6所述的导光板，其中，每一个所述导光结构的所述双斜面相对于所述脊线形成夹角对称。

8.根据权利要求6所述的导光板，其中，每一个所述导光结构的所述双斜面相对于所述脊线形成夹角不对称。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的导光板，其中，所述入光导引部还包括平面，所述平面高于所述出光面且连接所述入光导引部的入光侧面与所述斜面。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的导光板，其中，所述导光结构形成圆弧曲面。

11.一种背光模块，包括根据权利要求1至10中任一项所述的导光板、至少一个光学膜片以及光源，所述光源设于所述导光板的入光面的外侧，且所述光源的出光方向朝向所述导光板的入光面，所述光学膜片设置于所述导光板的出光面外侧。

12.根据权利要求11所述的背光模块，其中，所述导光板的入光面的高度大于或等于所述光源的高度。

13.一种显示设备，包括根据权利要求11或12所述的背光模块以及显示面板，所述显示面板装设于所述光学膜片的外侧。