WO2013082842A1 - 导光板及具有该导光板的背光模组和液晶显示装置 - Google Patents

导光板及具有该导光板的背光模组和液晶显示装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2013082842A1
WO2013082842A1 PCT/CN2011/085087 CN2011085087W WO2013082842A1 WO 2013082842 A1 WO2013082842 A1 WO 2013082842A1 CN 2011085087 W CN2011085087 W CN 2011085087W WO 2013082842 A1 WO2013082842 A1 WO 2013082842A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
degrees
shaped groove
light guide
guide plate
Prior art date
Application number
PCT/CN2011/085087
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
胡哲彰
张光耀
曹谦
Original Assignee
深圳市华星光电技术有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 深圳市华星光电技术有限公司 filed Critical 深圳市华星光电技术有限公司
Priority to US13/496,080 priority Critical patent/US20130148054A1/en
Publication of WO2013082842A1 publication Critical patent/WO2013082842A1/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0016—Grooves, prisms, gratings, scattering particles or rough surfaces

Abstract

一种导光板（1）及具有该导光板（1）的背光模组和液晶显示装置，导光板（1）包括一入光面（11）、与入光面（11）相连的一出光面以及相对于该出光面的一底面，入光面（11）设置有若干的V形凹槽微结构（12），V形凹槽微结构（12）的顶角（θ）范围为100度至130度。导光板（1）的结构既易于工业实现，又能达成出光更加均匀的背光效果。

Description

导光板及具有该导光板的背光模组和液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示装置， 特别是涉及背光模组中导光板的结构。 背景技术
液晶显示装置是采用液晶提供图像的显示， 其通常由液晶面板、背光模组、相关的数 字电路以及电源等组成。 以灯管的位置进行分类， 背光模组主要可分为三类： 1、 侧光式 结构， 发光源设置在导光板的侧边； 2、 直下型结构， 光线由自发性光源射出通过反射板 反射后， 向上经扩散板均匀分散后于正面射出； 3、 中空型结构， 使用热阴极管作为发光 源， 此结构以空气作为光传媒， 光源向下被稜镜片与反射板对方向调整及反射后， 一部分 向上穿过导光板并出射于表面，另一部分因全反射再度进入中空腔直到经折反射作用后穿 过导光板出射， 而向上的光源或直接进入导光板出射， 或经一连串折反射作用再出射， 导 光板的形状为楔型结构。
在 LED背光设计中，侧入式以其适宜薄型化和节能的特点而成为主要的背光方式。随 着 LED发光效率和功率的提升， 少颗数的 LED光源设计成了必然趋势。采用少颗数的 LED 设计中， 参见图 1所示， 灯条 2上的 LED发光体 21向导光板 1的入光面 11发射光线， 相 邻 LED发光体 21发出的光由于相互作用，在导光板 1的入光侧容易产生亮暗不均现象 (hot spot mura) , 为了克服这种现象， 在美国专利 US7123316所公开的一种背光模块中， 通过 在导光板的入光面设置有多个微结构来实现背光的均匀， 该微结构可以是一维菲涅尔透 镜、 V形凹槽或正弦曲线。 在美国专利 US7093968所公开的一种背光模块中， 通过在导光 板的底面设置雾面或凹凸结构来实现背光的均匀。现有的这些结构， 不易于工业实现， 且 出光均匀性有待进一步提高。 可见， 实有必要对现有技术进行改进。 发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，而提出一种液晶显示装置中 的背光模组的结构， 能够以易于工业实现的方式达成出光更加均匀的背光效果。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案包括， 提出一种导光板， 包括一入光面、与 该入光面相连的一出光面以及相对于该出光面的一底面，该入光面设置有若干的 V形凹槽 微结构， 该 V形凹槽微结构的顶角范围为 100度至 130度。优选地， 该 V形凹槽微结构的 顶角范围为 115度至 130度。更优选地， 该 V形凹槽微结构的顶角范围为 120度 ± 10度。 最佳地， 该 V形凹槽微结构的顶角为 120度。
该 V形凹槽微结构是对称的，包括相交的第一斜面和第二斜面，所述的顶角为该第一 斜面与第二斜面之间的夹角。
优选地， 这些 V形凹槽微结构在该入光面是连续排列的。
优选地， 这些 V形凹槽微结构在该入光面是均匀排列的。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案还包括，提出一种背光模组，包括灯条和设 置在该灯条旁侧的、 如上所述的导光板。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案又包括，提出一种液晶显示装置，包括如上 所述的背光模组。
与现有技术相比，本发明的导光板及具有该导光板的背光模组和液晶显示装置，通过 在导光板的入光面开设若干顶角为 100度至 130度的 V形凹槽微结构， 既易于工业实现， 又能达成出光更加均匀的背光效果。 附图说明
图 1为现有的背光模组中导光板与灯条的配合结构。
图 2为本发明的背光模组中导光板与灯条的配合结构。
图 3为本发明的背光模组中导光板的入光面边缘 V型开槽微结构的放大示意。
图 4为本发明的背光模组中导光板的入光面边缘 V型开槽微结构处光线的路径示意。 图 5为本发明导光板的入光面边缘 V型开槽结构处不同顶角与现有导光板的光线传 播的比较示意。
图 6为本发明导光板的入光面边缘 V型开槽结构处的顶角较小时， 相邻 V型开槽结 构造成光线传播上影响的示意。 具体实施方式
以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述。
参见图 2和图 3， 本发明的导光板 1， 包括一入光面 11、 与该入光面相连的一出光面 以及相对于该出光面的一底面， 该入光面 11设置有若干的 V形凹槽微结构 12， 该 V形凹 槽微结构 12的顶角 Θ在设定的角度范围内，如此， 当灯条 2上的 LED发光体 21向导光板 1的入光面 11发射光线时， 由于 V形凹槽微结构 12的作用， 可以有效地消除亮暗不均现 象。
该 V形凹槽微结构 12是对称的， 也就是说， 其横截面为一等腰三角形结构， 包括相 交的第一斜面 121和第二斜面 122，该 V形凹槽微结构的顶角 Θ是指该第一斜面 121与第 二斜面 122之间的夹角， 该 V形凹槽微结构的深度是指由该入光面到达该第一斜面 121 与第二斜面 122的交界处的垂直距离 H。
设置这种 V形凹槽微结构的光学原理， 参见图 4， 当光从光源进入普通的导光板时， 由于界面折射率的差异， 会发生折射， 光行进路线如图中箭头 31、 32所示； 当光从光源 进入本发明的具有 V型凹槽微结构 12的导光板 1时， 光的行进路线如图中箭头 33、 34 所示， 这种路径的差异， 是由于在两种导光板内发生折射的位置的差异。
参见图 5， 在导光板 1的入光面 11只设置一个这种 V形凹槽微结构 12时， 其与普通 导光板之间的光线传播比较， 其中， 线路 41为在普通导光板中的光线传播， 线路 42为在 具有顶角为 60度的 V形凹槽微结构的导光板中的光线传播，线路 43为在具有顶角为 105 度的 V形凹槽微结构的导光板中的光线传播， 线路 44为在具有顶角为 150度的 V形凹槽 微结构的导光板中的光线传播。 其中，
入射角 A为入射于入光面 11的光线与该入光面 11的垂面之间的夹角。
传播角 M则是在导光板 1内光线与入光面 11之间的夹角。
在单一微结构情况下， V形凹槽微结构 12的顶角 Θ越小， 光线越偏向导光板 1的底 面传播。
参见图 2和图 3， 在实际应用中， 会在导光板 1的入光面 11设置若干个 V形凹槽微 结构 12， 这些 V形凹槽微结构 12在该入光面 11可以是连续排列的， 也就是说， 相邻的 两个 V形凹槽微结构 12可以连接一个 W形凹槽微结构， 而不会出现平坦的间隔。 进一步 地， 这些连续排列的 V形凹槽微结构 12在该入光面 11可以是均匀排列的， 也就是说， 各 个 V形凹槽微结构 12本身是相同的， 具有相同的顶角和相同的深度。
参见图 6， 相邻 V型凹槽微结构 12会造成光线传播上的影响， 在 V型凹槽微结构 12 的顶角 Θ过小的情形， 光线在相邻 V型凹槽微结构 12之间传播可能会发生折射， 致使行 进线路再次发生改变。
本发明的导光板 1结构，经模拟测试，在深度 H为 100微米以内的适宜工业实现的制 程范围， 得到 V型凹槽微结构 12的不同顶角 Θ与导光板 1的照度均匀度之间的关系， 如 下表所示。
V型凹槽微结构的顶角 Θ大小 照度均匀度
90° 44. 4%
100° 55. 8%
105° 59. 9%
110° 72. 9%
115° 81. 3%
120° 91. 3% 125° 84. 2%
130° 80. 2%
没有 37. 4% 可见， 在当顶角 Θ为 105度时， 照度均匀度基本达到 60%， 增大到 110度时， 照度均 匀度上升到近 73%， 而在 110度 -130度范围内 （包括边界值在内）， 照度均匀度均超过了 80%， 而在 120度时达到峰值 91. 3%。 换言之， V型凹槽微结构 12的顶角 Θ在 120度时， 导光板 1的照度均匀度是最佳的。
考虑到工业实现的便利性和照度均匀度的可接受性， V型凹槽微结构 12的顶角 Θ的 范围可以设定为 100度至 130度， 较优地， V型凹槽微结构 12的顶角 Θ的范围为 115度 至 130度。 结合加工可能出现的误差因素， 可以将 V型凹槽微结构 12的顶角 Θ的加工值 设定为 120度 ± 10度。
与现有技术相比，本发明的导光板及具有该导光板的背光模组和液晶显示装置，通过 将 V型凹槽微结构 12的深度 Η设定在适宜工业实现的范围，再通过将 V型凹槽微结构 12 的顶角 Θ设定在特定的范围， 既易于工业实现， 又能达成出光更加均匀的背光效果。 以上， 仅为本发明之较佳实施例， 意在进一步说明本发明， 而非对其进行限定。 凡根 据上述之文字和附图所公开的内容进行的简单的替换， 都在本专利的权利保护范围之列。

Claims

权利要求
1、 一种导光板， 包括：
一入光面， 该入光面设置有若干的 V形凹槽微结构， 该 V形凹槽微结构的顶角范围为 100度至 130度；
一与该入光面相连的一出光面； 以及
一相对于该出光面的底面。
2、 如权利要求 1所述的导光板， 其中， 该 V形凹槽微结构的顶角范围为 115度至 130 度。
3、 如权利要求 2所述的导光板， 其中， 该 V形凹槽微结构的顶角范围为 120度 ± 10 度。
4、 如权利要求 3所述的导光板， 其中， 该 V形凹槽微结构的顶角为 120度。
5、 如权利要求 1所述的导光板， 其中， 该 V形凹槽微结构的深度小于 100微米。
6、如权利要求 1所述的导光板， 其中， 该 V形凹槽微结构是对称的， 包括相交的第一 斜面和第二斜面， 所述的顶角为该第一斜面与第二斜面之间的夹角。
7、如权利要求 1所述的导光板，其中，这些 V形凹槽微结构在该入光面是连续排列的。
8、如权利要求 1所述的导光板，其中，这些 V形凹槽微结构在该入光面是均匀排列的。
9、一种背光模组， 包括灯条， 还包括设置在该灯条旁侧的、 如权利要求 1所述的导光 板。
10、 如权利要求 9所述的背光模组， 其中， 该 V形凹槽微结构的顶角范围为 115度至
130度。
11、如权利要求 10所述的背光模组， 其中， 该 V形凹槽微结构的顶角范围为 120度士 10度。
12、 如权利要求 11所述的背光模组， 其中， 该 V形凹槽微结构的顶角为 120度。
13、 如权利要求 9所述的背光模组， 其中， 该 V形凹槽微结构的深度小于 100微米。
14、 如权利要求 9所述的背光模组， 其中， 该 V形凹槽微结构是对称的， 包括相交的 第一斜面和第二斜面， 所述的顶角为该第一斜面与第二斜面之间的夹角。
15、 如权利要求 9所述的背光模组， 其中， 这些 V形凹槽微结构在该入光面是连续排 列的。
16、 如权利要求 9所述的背光模组， 其中， 这些 V形凹槽微结构在该入光面是均匀排 列的。
17、 一种液晶显示装置， 其特征在于， 包括如权利要求 9所述的背光模组。
18、 如权利要求 17所述的液晶显示装置， 其中， 该 V形凹槽微结构的顶角范围为 115 度至 130度。
19、 如权利要求 18所述的液晶显示装置， 其中， 该 V形凹槽微结构的顶角范围为 120 度 ± 10度。
20、 如权利要求 19所述的液晶显示装置， 其中， 该 V形凹槽微结构的顶角为 120度。
PCT/CN2011/085087 2011-12-09 2011-12-30 导光板及具有该导光板的背光模组和液晶显示装置 WO2013082842A1 (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/496,080 US20130148054A1 (en) 2011-12-09 2011-12-30 Light guide plate as well as backlight module and liquid crystal display device including the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011104100043A CN102393545A (zh) 2011-12-09 2011-12-09 导光板及具有该导光板的背光模组和液晶显示装置
CN201110410004.3 2011-12-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013082842A1 true WO2013082842A1 (zh) 2013-06-13

Family

ID=45860900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2011/085087 WO2013082842A1 (zh) 2011-12-09 2011-12-30 导光板及具有该导光板的背光模组和液晶显示装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN102393545A (zh)
WO (1) WO2013082842A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104820313A (zh) * 2015-05-26 2015-08-05 武汉华星光电技术有限公司 直下式led背光模组以及液晶显示装置
JP6628889B2 (ja) * 2016-02-09 2020-01-15 ナノコンプ オイ リミテッド 複数の光チャネルを備える導光体
CN107991725B (zh) * 2018-01-29 2020-03-06 京东方科技集团股份有限公司 一种棱镜、背光源模组及显示装置
CN108646337B (zh) * 2018-06-21 2020-07-31 山西宇皓新型光学材料有限公司 侧入光式导光板及背光模组
CN113419377A (zh) * 2021-05-21 2021-09-21 苏州天禄光科技股份有限公司 具有散布式微结构的导光板、背光模组及液晶显示屏

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1766704A (zh) * 2004-10-29 2006-05-03 清华大学 导光板和面发光装置
CN1996059A (zh) * 2006-01-06 2007-07-11 清华大学 导光板及使用该导光板的背光模块
US20100135042A1 (en) * 2008-12-03 2010-06-03 Au Optronics Corporation Light Guide Plate Microstructure
CN101900299A (zh) * 2009-05-26 2010-12-01 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 导光板及背光模组
CN102128417A (zh) * 2010-01-13 2011-07-20 群康科技(深圳)有限公司 导光板
CN202057825U (zh) * 2011-05-24 2011-11-30 深圳市德仓科技有限公司 一种导光板及背光模组

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7093968B2 (en) * 2004-08-19 2006-08-22 Radiant Opto-Electronics Corporation Light guide plate and LGP-based FFP
CN201606821U (zh) * 2009-12-26 2010-10-13 比亚迪股份有限公司 一种导光板及背光模组

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1766704A (zh) * 2004-10-29 2006-05-03 清华大学 导光板和面发光装置
CN1996059A (zh) * 2006-01-06 2007-07-11 清华大学 导光板及使用该导光板的背光模块
US20100135042A1 (en) * 2008-12-03 2010-06-03 Au Optronics Corporation Light Guide Plate Microstructure
CN101900299A (zh) * 2009-05-26 2010-12-01 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 导光板及背光模组
CN102128417A (zh) * 2010-01-13 2011-07-20 群康科技(深圳)有限公司 导光板
CN202057825U (zh) * 2011-05-24 2011-11-30 深圳市德仓科技有限公司 一种导光板及背光模组

Also Published As

Publication number Publication date
CN102393545A (zh) 2012-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120320311A1 (en) Display device
TWI448737B (zh) 光學貼膜及具有該光學貼膜之背光模組與液晶顯示器
TW201323946A (zh) 導光板和背光模組
TW201344307A (zh) 導光板及使用導光板之背光模組
TWI487983B (zh) 光學膜及使用光學膜之背光模組
TW201525587A (zh) 側光式背光模組及其導光板
WO2013185395A1 (zh) Led灯条及使用该灯条的侧入式背光模组
WO2017054382A1 (zh) 光学元件、导光板、棱镜、背光模组及显示装置
WO2013082842A1 (zh) 导光板及具有该导光板的背光模组和液晶显示装置
TW200905306A (en) Backlight module and liquid crystal display comprising the same
TW201007233A (en) Light guide plate and edge-lighting type backlight module
CN107667255B (zh) 使用光导的照明系统和照明方法
WO2013149412A1 (zh) 窄边框背光模组
WO2014110835A1 (zh) 光导入系统、侧入式背光模组及液晶显示器
TWM616691U (zh) 背光模組
WO2020042525A1 (zh) 背光模组及液晶显示装置
KR102005651B1 (ko) 도광판, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치
WO2013181865A1 (zh) 侧入式背光模组
WO2015000300A1 (zh) 侧光式背光源及具有该背光源的液晶显示器
WO2013149413A1 (zh) 背光模组
TW201317513A (zh) 平面照明裝置
US20130148054A1 (en) Light guide plate as well as backlight module and liquid crystal display device including the same
TW201215965A (en) Edge lighting back light module
TW201426125A (zh) 導光板及背光模組
TW201504699A (zh) 導光板及使用該導光板的背光模組

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13496080

Country of ref document: US

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11877175

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11877175

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1