CN207502767U - 导光板、背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及导光板、背光模组及显示装置。背光模组与显示装置均包含导光板。导光板在其导光板本体的反射面上形成有多个导光微结构，导光微结构包含圆系平面与倾斜周面，圆系平面平行于反射面且相对于反射面形成高度差，倾斜周面自圆系平面的外周围延伸至反射面，藉此，导光微结构的平坦的圆系平面与其周边的倾斜周面收敛光线、减少散杂光，以提高光源通过导光板后的出光辉度。

Description

导光板、背光模组及显示装置

技术领域

本实用新型涉及一种导光元件及其应用，特别涉及导光板、背光模组以及显示装置。

背景技术

如液晶显示器等显示装置的显示面板，通常需利用背光模组来提供其必需的背光源。目前已知的背光模组的组成构造，其在导光板的入光面外侧设置光源，在导光板的出光面外侧设置一片或多片光学膜片，使光源发出的光通过导光板后均匀分散，再通过光学膜片使从导光板的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。

在前述的导光板构造中，其主要具有矩形平板状导光板本体，为了提高对入射光线的分散与反射，导光板本体使光线偏离90度的入射方向射出。导光板在其导光板本体的反射面上形成有多个导光微结构，藉以利用导光微结构使入射到导光板中的光线得以反射而朝向出光面方向。

在现有的导光板结构中，如图15所示，导光板40的反射面41上所形成的导光微结构42的底面形成为全圆弧形曲面，当经由导光板40的入光面43入射的光线通过导光微结构42时，光线容易从导光微结构42背向入光面43的弧形曲面直接出光，而无法朝向出光面44方向反射，这造成光线通过导光板40后会产生较多的杂散光，由此，通过导光板40的出光面44的有效光减少，因而降低了出光辉度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供导光板、背光模组及显示装置，以解决现有的导光板所容易产生的杂散光较多与辉度降低的问题。

为了达成前述目的，本实用新型的导光板包含：导光板本体，其包含出光面、反射面以及入光侧面，出光面与反射面分别位于导光板本体的相对两侧，入光侧面位于导光板本体的侧边；以及多个导光微结构，其形成于导光板本体的反射面，导光微结构包含圆系平面以及倾斜周面，圆系平面平行于反射面且相对于反射面形成高度差，倾斜周面自圆系平面的外周围延伸至反射面。

在如上的导光板中，导光微结构凸出于反射面，且导光微结构包含中心线，中心线垂直于反射面，导光微结构的圆系平面位于反射面的外侧。

在如上的导光板中，导光微结构凸出于反射面并在反射面上界定了底部平面，导光微结构的圆系平面位于反射面的外侧，导光微结构包含中心线，中心线自圆系平面的中心朝面向入光侧面的方向倾斜延伸至底部平面的中心，且中心线与经过圆系平面的中心的法线具有夹角，夹角为锐角。

在如上的导光板中，导光微结构凸出于反射面，导光微结构的圆系平面位于反射面的外侧，导光微结构包含中心线，且导光微结构的倾斜周面包含面向入光侧面的第一素线以及背向入光侧面的第二素线，第一素线与第二素线分别位于中心线沿着入光方向的相对两侧，且第一素线相对于反射面形成的外角的角度与第二素线相对于反射面形成的外角的角度不等，使导光微结构形成为不对称结构。

在如上的导光板中，导光微结构自反射面向内凹陷，且导光微结构包含中心线，中心线垂直于反射面，导光微结构的圆系平面位于反射面的内侧。

在如上的导光板中，导光微结构自反射面向内凹陷并在反射面上界定了开口，导光微结构的圆系平面位于反射面的内侧，导光微结构包含中心线，中心线自圆系平面的中心朝背向入光侧面的方向倾斜延伸至开口的中心，且中心线与通过圆系平面的中心的法线具有夹角，夹角为锐角。

在如上的导光板中，导光微结构自反射面向内凹陷，导光微结构的圆系平面位于反射面的内侧，导光微结构包含中心线，且导光微结构的倾斜周面包含面向入光侧面的第一素线以及背向入光侧面的第二素线，第一素线与第二素线分别位于中心线沿着入光方向的相对两侧，且第一素线相对于反射面形成的内角的角度与第二素线相对于反射面形成的内角的角度不等，使导光微结构形成为不对称结构。

在如上的导光板中，导光板的出光面形成有多个出光微结构。

为了达成前述目的，本实用新型的背光模组包含：如上的导光板；至少一个光学膜片，其设置于导光板的出光面的外侧；以及光源，其设于导光板的入光侧面的外侧，且光源的出光方向朝向入光侧面。

为了达成前述目的，本实用新型所的显示装置包含：如上的背光模组；以及显示面板，其装设于背光模组的光学膜片的外侧。

藉由本实用新型，主要具备以下优点：

1、使光收敛，提高辉度：本实用新型的导光板主要利用其形成在反射面上的多个导光微结构，每个导光微结构具有包含圆系平面以及自圆系平面的周缘延伸至反射面的倾斜周面的构造，使光线自导光板的入光侧面射入后，会接触圆系平面以产生反射，随后，一部分反射光线直接转向至朝向出光面的方向，另一部分反射光线则会接触圆系平面周边的倾斜周面，进行再反射后转向至朝向出光面的方向以使光线收敛，使得半峰全宽(Fullwidth at half maximum，缩写为FWHM)能够进一步缩小。如此，导光板能够藉由其多个特殊的导光微结构收敛光线、减少杂散光，故能增加经由导光板的出光面发出的有效光，提高出光辉度。

2、使导光板易于离形脱模：如上，本实用新型的导光板主要利用其形成在反射面上的多个导光微结构，每个导光微结构具有包含圆系平面以及自圆系平面的周缘延伸至反射面的倾斜周面的构造，藉此构造，本实用新型的导光板在成形制造时，相较于现有导光板的导光微结构的全圆弧形曲面的底面构造，具有易离型脱模的优点。

附图说明

图1是本实用新型的导光板的第一较佳实施例的平面示意图。

图2是图1所示的导光板的第一较佳实施例中的导光微结构的仰视立体示意图。

图3是本实用新型的导光板的第二较佳实施例的平面示意图。

图4是图2所示的导光板的第二较佳实施例中的导光微结构的仰视立体示意图。

图5是本实用新型的导光板的第三较佳实施例的平面示意图。

图6是本实用新型的导光板的第四较佳实施例的平面示意图。

图7是本实用新型的导光板的第五较佳实施例的平面示意图。

图8是本实用新型的导光板的第六较佳实施例的平面示意图。

图9是本实用新型的背光模组的较佳实施例的平面示意图。

图10是入射光通过本实用新型的导光板的第一较佳实施例进行反射的示意图。

图11是入射光通过本实用新型的导光板的第三较佳实施例进行反射的示意图。

图12是入射光通过本实用新型的导光板的第四较佳实施例进行反射的示意图。

图13是入射光通过本实用新型的导光板的第六较佳实施例进行反射的示意图。

图14是本实用新型的显示装置的较佳实施例的平面示意图。

图15是入射光通过公知导光板进行反射的示意图。

具体实施方式

本实用新型涉及导光板、背光模组及显示装置。图1、图3以及图5至图8示出了本实用新型的导光板的数种较佳实施例。如附图所示，导光板10A～10F包含导光板本体11A～11F及多个导光微结构12A～12F。

如图1、图3以及图5至图8所示的各种较佳实施例，导光板本体11包含出光面111A～111F、反射面112A～112F以及入光侧面113A～113F，出光面111A～111F与反射面112A～112F分别位于导光板本体11A～11F的相对两侧，入光侧面113A～113F位于导光板本体11A～11F的侧边，导光板10A～10F的出光面111A～111F还可以形成有多个出光微结构(图中未示出)，例如垂直于入光侧面113A～113F的条状微结构。

如图1、图3以及图5至图8所示的各种较佳实施例，多个导光微结构12A～12F形成于导光板本体11A～11F的反射面112A～112F上，多个导光微结构12A～12F实质上垂直于入光侧面113A～113F的方向延伸。由此，通过设置于反射面112A～112F上的多个导光微结构12A～12F，可以调整导光板10A～10F的光学趋势。导光微结构12A～12C可以是自反射面112A～112C凸出的凸起，或者，导光微结构12D～12F可以是凹入反射面112D～112F的凹槽，多个导光微结构12A～112F的形状、尺寸以及分布设置于反射面112A～112F的疏密型态等可依据相对于入光侧面113A～113F的距离或不同产品的光学特性需求等进行排列。

如图1至图8所示的各种较佳实施例，导光微结构12A～12F包含圆系平面121A～121F以及倾斜周面122A～122F。如图2及图4所示，圆系平面121A～121F指圆形平面或椭圆形平面等。圆系平面121A～121F平行于反射面112A～112F且相对于反射面112A～112F形成高度差h。在本实用新型的较佳实施例中，圆系平面121A～121F相对于反射面112A～112F的高度差h约为1μm至3μm。倾斜周面122A～122F自圆系平面121A～121F的外周围延伸到反射面112A～112F。在本较佳实施例中，倾斜周面122A～122F与圆系平面121A～121F之间的内角约为130度至150度。

如图1及图2所示的第一较佳实施例，导光微结构12A凸出于反射面112A，导光微结构12A为正截顶圆锥状凸起。导光微结构12A包含中心线120A，中心线120A垂直于反射面112A，导光微结构12A的圆系平面121A位于反射面112A的外侧。

如图3及图4所示的第二较佳实施例，导光微结构12B凸出于反射面112B并在反射面112B上界定了底部平面123B，导光微结构12B的圆系平面121B位于反射面112B的外侧。导光微结构12B为斜截顶圆锥状凸起。导光微结构12B包含中心线120B，中心线120B自圆系平面121B的中心朝面向入光侧面113B的方向倾斜延伸到底部平面123B的中心，且中心线120B与经过圆系平面121B的中心的法线L1具有夹角θ1，夹角θ1为锐角。

如图5所示的第三较佳实施例，导光微结构12C凸出于反射面112C，导光微结构12C的圆系平面121C位于反射面112C的外侧，导光微结构12C为斜向凸起。导光微结构12C包含中心线120C，且导光微结构12C的倾斜周面122C包含面向入光侧面113C的第一素线124C以及背向入光侧面113C的第二素线125C，第一素线124C与第二素线125C分别位于中心线120C沿着入光方向的相对两侧，且第一素线124C相对于反射面112C形成的外角α1的角度与第二素线125C相对于反射面112C形成的外角α2的角度不等，使导光微结构12C形成为不对称结构。

如图6所示的第四较佳实施例，导光微结构12D自反射面112D向内凹陷，导光微结构12D可为正截顶圆锥状凹槽。导光微结构12D包含中心线120D，中心线120D垂直于反射面112D。导光微结构12D的圆系平面121D位于反射面112D的内侧。

如图7所示的第五较佳实施例，导光微结构12E自反射面112E向内凹陷并于反射面112E上界定了开口126E，导光微结构12E的圆系平面121E位于反射面112E的内侧。导光微结构12E可为斜向截顶圆锥状凹槽。导光微结构12E包含中心线120E，中心线120E自圆系平面121E的中心朝背向入光侧面113E的方向倾斜延伸到开口126E的中心，且中心线120E与经过圆系平面121E的中心的法线L2具有夹角θ2，夹角θ2为锐角。

如图8所示的第六较佳实施例，导光微结构12F自反射面112F向内凹陷，导光微结构12F的圆系平面121F位于反射面112F的内侧。导光微结构12F为斜向凹槽。导光微结构12包含中心线120，且导光微结构12F的倾斜周面122F包含面向入光侧面113F的第一素线124F以及背向入光侧面113F的第二素线125F，第一素线124F与第二素线125F分别位于中心线120F沿着入光方向的相对两侧，且第一素线124F相对于反射面112F形成的内角β1的角度与第二素线125F相对于反射面112F形成的内角β2的角度不等，使导光微结构12F形成为不对称结构。

如图9所示，本实用新型的背光模组1包含导光板10A、至少一个光学膜片20以及光源30。导光板10A的构造如上述所述的各种较佳实施例所呈现的导光板10A～10F的构造，在此不再赘述。光学膜片20设置于导光板10A的出光面111A的外侧。当光学膜片20的数量为多个时，多个光学膜片20依次堆叠排列在导光板10A的出光面111A的外侧。光源30设于导光板10A的入光侧面113A的外侧，且光源30的出光方向朝向入光侧面113A，使光源30发出的光线能够通过导光板10A的入光侧面113A射入，并通过导光板10A产生均匀的扩散与转向，接着由导光板10A的出光面111A均匀分散地射出。

在导光板10A～10F的各种较佳实施例中，当导光微结构12A、12D为正截顶圆锥状凸起或正截顶圆锥状凹槽时，光源发出的光线通过导光板10A、10D的入光侧面113A、113D射入，如图10、图12所示，入射的光线在导光板10A、10D内的行进过程中，会接触圆系平面121A、121D以产生反射，其中，一部分反射光线会直接转向至朝向出光面111A、111D的方向，另一部分反射光线则会接触圆系平面121A、121D周边的倾斜周面122A、122D，进行再反射后转向至朝向出光面111A、111D的方向以使光线收敛，使得半峰全宽(Full width at halfmaximum，缩写为FWHM)能够进一步缩小。如此，导光板10A、10D能够藉由多个特殊的导光微结构12A、12D收敛光线、减少杂散光，故能增加经由导光板10A、10D的出光面111A、111D发出的有效光，提高出光辉度。

当导光板10B、10C、10E、10F的导光微结构12B、12C、12E、12F为斜向凸起或斜向凹槽时，以图5、图8所示的导光板10C、10F为例，入射的光线在导光板10C、10F内的行进过程中，如图11、图13所示，光线会接触圆系平面121C、121F以产生反射，其中，一部分反射光线直接转向至朝向出光面111C、111F的方向，另一部分的反射光线则会接触圆系平面121C、121F周边的倾斜周面122C、122F，进行再反射后转向至朝向出光面111C、111F的方向以使光线收敛。其中，由于光线的行进路径是从靠近入光侧面113C、113F的第一素线124C、124F往远离入光侧面113C、113F的第二素线125C、125F的方向前进，因此，在光线向前行进的过程中，撞击第二素线125C、125F的机率会大于撞击第一素线124C、124F的机率。因此，为了增加光线反射转向至朝向出光面111C、111F的机会，所以在图11、图13所示的这些实施例中，第二素线125C、125F相较于第一素线124C、124F设计得面积较大，角度也较大。因此，导光板10C、10F能够藉由多个特殊且不对称的导光微结构12C、12F收敛光线、减少杂散光，使得半峰全宽(FWHM)能够进一步缩小，增加经由导光板10C、10F的出光面111C、111F发出的有效光，提高出光辉度。

如图14所示，本实用新型的显示装置包含背光模组1以及显示面板2。背光模组1的构造如上所述，在此不再赘述。显示面板2装设于背光模组1的光学膜片20的外侧，藉由背光模组1对显示面板2提供必需的背光源。

以上所述仅揭示了本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何限制。虽然本实用新型已通过较佳实施例进行如上揭露，然而其并非用以限定本实用新型，任何所述技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术内容的范围内，应当可利用上述揭示的技术内容作出各种更动或修饰，作为等同变化的等效实施例。凡是在不脱离本实用新型的技术手段的内容的情况下，依据本实用新型的技术内容实质上对以上较佳实施例所作的任何的简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术内容的保护范围。

【附图标记列表】

1：背光模组

2：显示面板

10A、10B、10C、10D、10E、10F：导光板

11A、11B、11C、11D、11E、11F：导光板本体

111A、111B、111C、111D、111E、111F：出光面

112A、112B、112C、112D、112E、112F：反射面

113A、113B、113C、113D、113E、113F：入光侧面

12A、11B、11C、11D、11E、11F：导光微结构

120A、120B、120C、120D、120E、120F：中心线

121A、121B、121C、121D、121E、121F：圆系平面

122A、122B、122C、122D、122E、122F：倾斜周面

123C：底部平面

124C、124F：第一素线

125C、125F：第二素线

126E：开口

H：圆系平面相对于反射面的高度差

L1、L2：法线

θ1、θ2：中心线与通过圆系平面的中心的法线的夹角

α1：第一素线相对于反射面的外角

α2：第二素线相对于反射面的外角

β1：第一素线相对于反射面的内角

β2：第二素线相对于反射面的内角

20：光学膜片

30：光源

40：导光板

41：反射面

42：导光微结构

43：入光面

44：出光面

Claims (10)

1.一种导光板，包含：

导光板本体，其包含出光面、反射面以及入光侧面，所述出光面与所述反射面分别位于导光板本体的相对两侧，所述入光侧面位于所述导光板本体的侧边；以及

多个导光微结构，其形成于所述导光板本体的反射面上，所述导光微结构包含圆系平面以及倾斜周面，所述圆系平面平行于所述反射面且相对于所述反射面形成高度差，所述倾斜周面自所述圆系平面的外周围延伸至所述反射面。

2.根据权利要求1所述的导光板，其中，所述导光微结构凸出于所述反射面，且所述导光微结构包含中心线，所述中心线垂直于所述反射面，所述导光微结构的圆系平面位于所述反射面的外侧。

3.根据权利要求1所述的导光板，其中，所述导光微结构凸出于所述反射面并在所述反射面上界定了底部平面，所述导光微结构的圆系平面位于所述反射面的外侧，所述导光微结构包含中心线，所述中心线自所述圆系平面的中心朝面向所述入光侧面的方向倾斜延伸至所述底部平面的中心，且所述中心线与经过所述圆系平面的中心的法线具有夹角，所述夹角为锐角。

4.根据权利要求1所述的导光板，其中，所述导光微结构凸出于所述反射面，所述导光微结构的圆系平面位于所述反射面的外侧，所述导光微结构包含中心线，且所述导光微结构的倾斜周面包含面向所述入光侧面的第一素线以及背向所述入光侧面的第二素线，所述第一素线与所述第二素线分别位于所述中心线沿着入光方向的相对两侧，且所述第一素线相对于反射面形成的外角的角度与所述第二素线相对于反射面形成的外角的角度不等，使所述导光微结构形成为不对称结构。

5.根据权利要求1所述的导光板，其中，所述导光微结构自所述反射面向内凹陷，且所述导光微结构包含中心线，所述中心线垂直于所述反射面，所述导光微结构的圆系平面位于所述反射面的内侧。

6.根据权利要求1所述的导光板，其中，所述导光微结构自所述反射面向内凹陷并在所述反射面上界定了开口，所述导光微结构的圆系平面位于所述反射面的内侧，所述导光微结构包含中心线，所述中心线自所述圆系平面的中心朝背向所述入光侧面的方向倾斜延伸至所述开口的中心，且所述中心线与经过所述圆系平面的中心的法线具有夹角，所述夹角为锐角。

7.根据权利要求1所述的导光板，其中，所述导光微结构自所述反射面向内凹陷，所述导光微结构的圆系平面位于所述反射面的内侧，所述导光微结构包含中心线，且所述导光微结构的倾斜周面包含面向所述入光侧面的第一素线以及背向所述入光侧面的第二素线，所述第一素线与所述第二素线分别位于所述中心线沿着入光方向的相对两侧，且所述第一素线相对于反射面形成的内角的角度与所述第二素线相对于反射面形成的内角的角度不等，使所述导光微结构形成为不对称结构。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的导光板，其中，所述导光板的出光面形成有多个出光微结构。

9.一种背光模组，包含：

根据权利要求1至8中任一项所述的导光板；

至少一个光学膜片，其设置于所述导光板的出光面的外侧；以及

光源，其设于所述导光板的入光侧面的外侧，且所述光源的出光方向朝向所述入光侧面。

10.一种显示装置，包含：

根据权利要求9所述的背光模组；以及

显示面板，其装设于所述背光模组的光学膜片的外侧。