CN209460448U - 一种导光单元、背光模组及显示器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及显示装置技术领域，提供一种导光单元、背光模组及显示器，导光单元包括导光板、第一棱镜膜以及第二棱镜膜，导光板设有出光面，用于供导光板内部的光线出射；第一棱镜膜设于该出光面，第一棱镜膜包括多个第一棱镜，多个第一棱镜的侧棱相互平行；第二棱镜膜设于第一棱镜膜的表面，第二棱镜膜包括多个第二棱镜，多个第二棱镜的侧棱相互平行；第一棱镜的侧棱与第二棱镜的侧棱不平行；通过在导光板的表面设置两层棱镜膜，可以有效提高对光线的利用率，有助于改善采用该导光单元提供背光的液晶面板的整体显示效果。

Description

一种导光单元、背光模组及显示器

技术领域

本申请涉及显示装置技术领域，更具体地说，是涉及一种导光单元、背光模组及显示器。

背景技术

液晶显示器因其具有低辐射性、体积轻薄和耗电低等特点，在笔记本电脑、手机等移动终端设备上的应用越来越广泛。液晶显示器通常包括液晶面板和背光模组，其中背光模组用于为液晶面板提供背光，液晶面板用于显示图像。背光模组可分为直下式背光结构和侧光式背光结构，其中直下式背光结构主要用于较厚的模组，会增加液晶显示器的厚度和体积，不利于实现一种终端设备的轻薄化，而侧光式背光结构则可以实现超薄模组，因而愈发受到市场的青睐。

在侧光式背光结构中，导光板是非常重要的部件之一。光源产生的光线从导光板的侧面进入导光板后，导光板将点光源或线光源转换为液晶面板所需的面光源后出射至液晶面板。然而，目前的导光板对光线的利用率不高，导致出射至液晶面板的光线亮度有限，使得整体显示效果不佳。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种导光单元，以解决导光板对光线的利用率不高的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：

一种导光单元，所述导光单元包括：

导光板，所述导光板设有出光面；

第一棱镜膜，设于所述导光板的出光面，所述第一棱镜膜包括多个第一棱镜，所述多个第一棱镜的侧棱相互平行；

第二棱镜膜，设于所述第一棱镜膜的表面，所述第二棱镜膜包括多个第二棱镜，所述多个第二棱镜的侧棱相互平行；

所述第一棱镜的侧棱与所述第二棱镜的侧棱不平行。

在一个实施例中，所述导光板、所述第一棱镜膜和所述第二棱镜膜为一体成型的层叠结构。

在一个实施例中，所述第一棱镜和所述第二棱镜均为三棱柱；

所述第一棱镜的端面为等边三角形；

和/或，所述第二棱镜的端面为等边三角形。

在一个实施例中，所述第一棱镜的侧棱与所述第一棱镜的端面相垂直；

和/或，所述第二棱镜的侧棱与所述第二棱镜的端面相垂直。

在一个实施例中，所述第一棱镜的侧棱和所述第二棱镜的侧棱之间的夹角为80°～110°。

在一个实施例中，所述第二棱镜膜还包括棱镜基层，所述棱镜基层设于所述第一棱镜和所述第二棱镜之间。

本申请提供的导光单元，通过在导光板的表面设置两层棱镜膜(第一棱镜膜和第二棱镜膜)，可以有效提高对光线的利用率，从而进一步提高亮度增益效果，有助于改善液晶面板的整体显示效果。

本申请的目的还在于提供一种背光模组，包括上述的导光单元，所述背光模组还包括：

光源，设于所述导光单元的侧面；

反射片，设于所述导光单元的与所述出光面相对的一侧表面；

扩散片，设于所述导光单元中第二棱镜膜的表面。

在一个实施例中，所述反射片包括耐高温聚酯薄膜以及金属膜，所述金属膜镀设于所述耐高温聚酯薄膜的表面；

或者，

所述反射片包括两层耐高温聚酯薄膜以及二氧化钛层，所述二氧化钛层设于两层所述耐高温聚酯薄膜之间。

在一个实施例中，所述扩散片包括基材层、扩散层以及防护层，所述扩散层和所述防护层分别设于所述基材层的相对两侧表面，所述防护层朝向所述第二棱镜膜。

本申请提供的背光模组采用导光单元，通过在导光板的表面设置两层棱镜膜，可以有效提高对光线的利用率，从而进一步提高亮度增益效果，有助于改善液晶面板的整体显示效果。不仅如此，本申请通过将棱镜膜与导光板一体成型，从而在制作时可以采用单物料直接制作导光板和棱镜膜，实现了单物料取代多物料，物料复合程度大大提高，节省了资源；而且由于棱镜膜直接成型在导光板的表面，因此在制作背光模组时避免了再进行棱镜膜和导光板的组装，减少了背光模组的组装部件数量和组装步骤，有效提高了组装和生产效率，实现了资源整合。

本申请的目的还在于提供一种显示器，所述显示器包括上述的背光模组以及显示面板，所述显示面板设于所述扩散片的与所述导光单元相对的一侧。

本申请提供的显示器中，背光模组采用导光单元，通过在导光板的表面设置两层棱镜膜，可以有效提高对光线的利用率，从而确保了显示面板具有良好的显示效果。不仅如此，本申请通过将棱镜膜与导光板一体成型，从而在制作时可以采用单物料直接制作导光板和棱镜膜，实现了单物料取代多物料，物料复合程度大大提高，节省了资源；而且由于棱镜膜直接成型在导光板的表面，因此在制作背光模组时避免了再进行棱镜膜和导光板的组装，减少了背光模组的组装部件数量和组装步骤，有效提高了组装和生产效率，实现了资源整合。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的导光单元的结构示意图一；

图2为图1中A部分的放大结构示意图；

图3为本申请实施例提供的导光单元中棱镜膜的原理示意图；

图4为本申请实施例提供的导光单元的结构示意图二；

图5为图4中B部分的放大结构示意图；

图6为本申请实施例提供的背光模组的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的显示器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1和图2，一种导光单元10，包括导光板101、第一棱镜膜102以及第二棱镜膜103，导光板101设有出光面1011，用于供导光板101内部的光线出射；第一棱镜膜102设于该出光面1011，第一棱镜膜102包括多个第一棱镜1021，所述多个第一棱镜1021的侧棱相互平行；第二棱镜膜103设于第一棱镜膜102的表面，第二棱镜膜103包括多个第二棱镜1031，所述多个第二棱镜1031的侧棱相互平行，且第一棱镜1021的侧棱与第二棱镜1031的侧棱之间形成大于0°的夹角(即第一棱镜1021的侧棱和第二棱镜1031的侧棱不平行)。第一棱镜膜102和第二棱镜膜103用于提升从导光板101中出射的光线的亮度。

在一个实施例中，导光单元10用于背光模组1中，光源20设于导光板101的侧面，导光板101可以为板状结构，其主要作用在于引导光线方向，即把侧光式入射的线型光转换为面型光从出光面1011出射。棱镜膜(包括第一棱镜膜102和第二棱镜膜103)将来自导光板101的大视角发散光聚集在较小的角度范围内出射，从而增加了正视角的亮度。请参阅图3，入射至棱镜膜的光线在棱镜膜微结构(例如棱镜)上的折射和反射主要是内部全反射、向正面折射出光线和少部分出射光线进入临近的棱镜。当入射的光线满足全反射的条件时，光线被全反射回，该部分光线会进行重复利用；向正面折射出的光线和反射回再利用的光线，以正视角(相对于出光面1011的法线方向的夹角)约70°范围聚集，从而可以提高正面亮度；而进入临近棱镜的光线也会在该临近的棱镜内被再利用。在导光板101的出光面上设计两层棱镜膜，且两层棱镜膜的侧棱相互不平行，从而可以从两个方向上对光线进行聚集，有利于提高亮度增益效果。

本实施例通过在导光板101的表面设置两层棱镜膜(第一棱镜膜102和第二棱镜膜103)，可以有效提高对光线的利用率，从而进一步提高亮度增益效果，有助于改善液晶面板的整体显示效果。

在一个实施例中，导光板101、第一棱镜膜102以及第二棱镜膜103为一体成型的层叠结构。本实施例通过将棱镜膜与导光板101一体成型，从而在制作时可以采用单物料直接制作导光板101和棱镜膜，实现了单物料取代多物料，物料复合程度大大提高，节省了资源；而且由于棱镜膜直接成型在导光板101的表面，因此在制作背光模组1时避免了再进行棱镜膜和导光板101的组装，从而减少了背光模组1的组装部件数量和组装步骤，有效提高了组装和生产效率，实现了资源整合。与之相对比的是采用棱镜膜与导光板101分别制作的方式，其需要采用一种物料首先制作导光板101，然后再采用另一物料制作棱镜膜，并将棱镜膜贴附在导光板101的表面，不仅制造和装配过程繁琐，生产效率低下，而且一体性程度不高，从而对光线的利用率不高，导致增亮效果不佳。

请参阅图3至图5，在一个实施例中，导光板101上与出光面1011相对的表面为导光板101的底面1012，该底面1012上分布有疏密程度不一、大小不一的网点图形，当光线入射至网点图形上时，反射光会朝向各个方向散射，导致导光板101内的全反射条件发生破坏，从而最终使得光线从导光板101的正面出射。当然，网点图形的尺寸、形状和密度等可以根据需要进行设置，从而确保导光单元10的光线出射角度以及散射角度满足使用要求。

在一个实施例中，导光单元10的材质通常为光学树脂，例如可以为PMMA(PolyMethyl Meth-acrylate，也称为亚克力)和PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)，具有良好的光学透过率。其中，PC材质的导光单元10主要应用于小尺寸的液晶显示器中，PMMA材质的导光单元10则主要应用于中型尺寸或大尺寸的液晶显示器中。当然，导光单元10也可以由其他材料制成，可根据需要进行选择，此处不做限制。

请参阅图2和图5，在一个实施例中，第一棱镜1021和第二棱镜1031均为三棱柱，第一棱镜1021的端面为等边三角形，且第一棱镜1021的侧棱与其端面相垂直；第二棱镜1031的端面为等边三角形，且第二棱镜1031的侧棱与其端面相垂直，可以有效聚拢正向出光，提高出光效率，从而可以更大效率地提高了光线利用率。当所需亮度一致时，由于本实施例提供的导光单元10的光线利用率更高，因此可以降低光源的功率，节约能源。

请参阅图2，在一个实施例中，为了确保导光单元10的出光效率，第一棱镜1021的侧棱和第二棱镜1031侧棱之间的夹角为80°～110°，例如第一棱镜1021的侧棱和第二棱镜1031的侧棱之间可以相互垂直，此时导光单元10的出射光亮度可以实现90％以上的增益，同时还可以实现视角的扩大。当然，在其他实施例中，第一棱镜1021的侧棱和第二棱镜1031的侧棱之间的夹角也可以为其他值，并不仅限于上述的情形，此处不做限制。

请参阅图2和图5，在一个实施例中，第二棱镜膜103还包括棱镜基层1032，该棱镜基层1032的厚度约为200微米，其设于第一棱镜1021和第二棱镜1031之间，第二棱镜1031设于该棱镜基层1032的表面，从而该棱镜基层1032可以对第二棱镜1031起到良好的固定和支撑作用。该棱镜基层1032与第二棱镜1031以及第一棱镜1021一体成型。

请参阅图6，本实施例的目的还在于提供一种背光模组1，包括上述的导光单元10，背光模组1还包括光源20、反射片30以及扩散片40。其中光源20设于导光单元10中导光板101的侧面，反射片30设于导光板101的底面1012，用于对经过导光板101的底面1012泄露的光线进行反射，确保导光板101内的光线均通过导光板101的出光面1011出射；扩散片40设于导光单元10中第二棱镜膜103的表面，至少用于对入射光源进行柔散化并提升光线向上的亮度，使入射光更均匀。

在一个实施例中，反射片30包括耐高温聚酯薄膜(PET膜)以及金属膜，金属膜镀设于耐高温聚酯薄膜的表面。通常金属薄膜的导电系数越高，则光线反射率越高，而不同金属对不同波长具有不同的反射率。金属膜层可以由金、银、铝或铜等金属制成，也可以由其他金属制成，此处不做限制。

在一个实施例中，反射片30包括两层耐高温聚酯薄膜(PET膜)以及二氧化钛层(TiO₂)，二氧化钛层设于两层耐高温聚酯薄膜层之间，从而两耐高温聚酯薄膜层可以对二氧化钛层起到良好的保护作用。二氧化钛的折射率较高(折射率为2.62)，从而具有良好的反射效果。

当然，在其他实施例中，反射片30也可以为其他类型，例如还可以为增强型镜面反射膜，其对可见光具有极高的反射率，也可以大大提高光源的利用率。

在一个实施例中，扩散片40包括基材层、扩散层以及防护层，其中基材层可以由PET材料或PC材料制成，其厚度可为100微米。扩散层为涂布在基材层一侧表面的树脂层，其内含有多个大小不一致的扩散粒子；防护层为设置在基材层另一表面的保护层，其内均匀分布着尺寸较小且均一的扩散粒子，可以有效防止膜片间紧密贴合或防止膜片间划伤。防护层朝向第二棱镜膜103，以确保导光单元10中的光线从扩散片40的防护层一侧入射，并从扩散层一侧出射。扩散片40还可以对导光板101的网点起到遮蔽作用，有助于提升出射光亮度、提高亮度均匀性以及改善视角。

应当理解的是，背光模组1还可以包括其他用于固定上述部件的结构件，例如还包括背板、胶框以及边框等具有刚性的主要机构部件，用于维持背光模组外形稳定。

当背光模组1工作时，光源20产生的光线经导光板101的侧面进入导光板101中，到达导光板101的底面1012的光线经设于底面1012的反射片30反射后回到导光板101中，并最终从导光板101的出光面1011出射至棱镜膜(包括第一棱镜膜102和第二棱镜膜103中)，经棱镜膜增亮后出射至扩散片40中，经扩散片40提高亮度均匀性后出射，从而可以为需要背光的显示面板提供高亮度、且高均匀性的背光。

本实施例提供的背光模组1采用导光单元10，通过在导光板101的表面设置两层棱镜膜，可以有效提高对光线的利用率，从而进一步提高亮度增益效果，有助于改善液晶面板的整体显示效果。不仅如此，本实施例通过将棱镜膜与导光板101一体成型，从而在制作时可以采用单物料直接制作导光板101和棱镜膜，实现了单物料取代多物料，物料复合程度大大提高，节省了资源；而且由于棱镜膜直接成型在导光板101的表面，因此在制作背光模组1时避免了再进行棱镜膜和导光板101的组装，减少了背光模组1的组装部件数量和组装步骤，有效提高了组装和生产效率，实现了资源整合。

请参阅图7，本实施例的目的还在于提供一种显示器，包括上述的背光模组1以及显示面板2，显示面板2设于扩散片40的与导光单元10相对的一侧，从而确保背光模组1提供的背光可入射至显示面板2中。

在一个实施例中，显示面板2包括依次设置的上偏光片21、彩膜基板22、阵列基板23以及下偏光片24，上偏光片21贴合在彩膜基板22的表面，下偏光片24贴合在阵列基板23的表面，且上偏光片21和下偏光片24的光轴方向可相同，也可相互垂直，可根据需要进行设置，从而上偏光片21和下偏光片24构成一个偏振光的光学系统，使得满足该光学系统的偏振方向的光线才能通过。阵列基板23为阵列玻璃基板，彩膜基板22为彩膜玻璃基板，阵列基板23和彩膜基板22之间还可以设有液晶层，液晶层中设有多个按预设方向排布的液晶分子，阵列基板23可以对液晶分子的排布方向进行控制，通过搭配彩膜基板22，从而可以显示相应图像信息。当背光模组1和显示面板2组装时，显示面板2的下偏光片24靠近背光模组1的扩散片40。

本实施例提供的显示器中，背光模组1采用导光单元10，通过在导光板101的表面设置两层棱镜膜，可以有效提高对光线的利用率，从而确保了显示面板20具有良好的显示效果。不仅如此，本实施例通过将棱镜膜与导光板101一体成型，从而在制作时可以采用单物料直接制作导光板101和棱镜膜，实现了单物料取代多物料，物料复合程度大大提高，节省了资源；而且由于棱镜膜直接成型在导光板101的表面，因此在制作背光模组1时避免了再进行棱镜膜和导光板101的组装，减少了背光模组1的组装部件数量和组装步骤，有效提高了组装和生产效率，实现了资源整合。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种导光单元，其特征在于，所述导光单元包括：

导光板，所述导光板设有出光面；

第一棱镜膜，设于所述导光板的出光面，所述第一棱镜膜包括多个第一棱镜，所述多个第一棱镜的侧棱相互平行；

第二棱镜膜，设于所述第一棱镜膜的表面，所述第二棱镜膜包括多个第二棱镜，所述多个第二棱镜的侧棱相互平行；

所述第一棱镜的侧棱与所述第二棱镜的侧棱不平行。

2.如权利要求1所述的导光单元，其特征在于，所述导光板、所述第一棱镜膜和所述第二棱镜膜为一体成型的层叠结构。

3.如权利要求1所述的导光单元，其特征在于，所述第一棱镜和所述第二棱镜均为三棱柱；

所述第一棱镜的端面为等边三角形；

和/或，所述第二棱镜的端面为等边三角形。

4.如权利要求3所述的导光单元，其特征在于，所述第一棱镜的侧棱与所述第一棱镜的端面相垂直；

和/或，所述第二棱镜的侧棱与所述第二棱镜的端面相垂直。

5.如权利要求1所述的导光单元，其特征在于，所述第一棱镜的侧棱和所述第二棱镜的侧棱之间的夹角为80°～110°。

6.如权利要求1～5任一项所述的导光单元，其特征在于，所述第二棱镜膜还包括棱镜基层，所述棱镜基层设于所述第一棱镜和所述第二棱镜之间。

7.一种背光模组，其特征在于，包括权利要求1～6任一项所述的导光单元，所述背光模组还包括：

光源，设于所述导光单元的侧面；

反射片，设于所述导光单元的与所述出光面相对的一侧表面；

扩散片，设于所述导光单元中第二棱镜膜的表面。

8.如权利要求7所述的背光模组，其特征在于，所述反射片包括耐高温聚酯薄膜以及金属膜，所述金属膜镀设于所述耐高温聚酯薄膜的表面；

或者，

所述反射片包括两层耐高温聚酯薄膜以及二氧化钛层，所述二氧化钛层设于两层所述耐高温聚酯薄膜之间。

9.如权利要求7所述的背光模组，其特征在于，所述扩散片包括基材层、扩散层以及防护层，所述扩散层和所述防护层分别设于所述基材层的相对两侧表面，所述防护层朝向所述第二棱镜膜。

10.一种显示器，其特征在于，所述显示器包括权利要求6～8任一项所述的背光模组以及显示面板，所述显示面板设于所述扩散片的与所述导光单元相对的一侧。