WO2016086451A1 - 导光板、背光模组及液晶显示装置 - Google Patents

导光板、背光模组及液晶显示装置 Download PDF

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Definitions

  • a third preferred embodiment of the present invention provides a backlight module including a light source and a light guide plate 10 as described in the first preferred embodiment.
  • the propagation direction of the light A or the light B and the number of times of the light and/or the reflection of the light are only exemplary, and the direction of the actual light and the number of times of refraction and/or reflection are determined according to actual conditions. .

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Abstract

一种导光板（10、20），包括出光面（13、23）、导光板底面（15、25）及至少一个入光面（11、21）。出光面（13、23）与导光板底面（15、25）相对设置。入光面（11、21）连接于出光面（13、23）与导光板底面（15、25）。导光板（10、20）呈楔形。导光板（10、20）靠近入光面（11、21）的一端的厚度大于其远离入光面（11、21）的一端的厚度。导光板（10、20）还设有楔形空腔（17、27）。楔形空腔（17、27）设有靠近导光板底面（15、25）设置的楔形空腔底面（173、273）。导光板（10、20）的楔形空腔（17、27）内设有反射片（19、29）。反射片（19、20）贴合于楔形空腔底面（173、273）且反射片（19、29）朝向出光面（13、23）一侧设有反射凸起（191）。该导光板（10）的光能量损失小，制造成本低，可提高光线的亮度。还公开了一种背光模组及一种液晶显示装置。

Description

导光板、背光模组及液晶显示装置
本发明要求2014年12月2日递交的发明名称为“导光板、背光模组及液晶显示装置”，申请号201410721062.1的在先申请优先权，上述在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种导光板、背光模组及液晶显示装置。
背景技术
现有液晶显示器中，侧入式背光模组通常设有导光板、设置导光板底面的反射片及设置于所述导光板侧边的光源。侧入式背光模组中，光源发出的光从导光板的侧边进入导光板，并光线经过导光板以及导光板底面网点的反射，使得一部分光线从导光板的正面射出，另外一部分光线折射后到达底反射片表面，经过底反射片反射后再次进入导光板，被反射后也从导光板的正面射出，同时，从导光板的正面射出的光线经过设置在导光板上方膜材的扩散和会聚作用，使得光学画面均匀及画面中心亮度足够，所述光学膜材一般为棱镜膜和/或增亮膜等。
现有技术中，导光板通常采用聚甲基丙烯酸甲酯制成，其光透过率为92％，折射率为1.49。因此，当光线通过导光板射出时，将有8％的光能量被导光板吸收而损失，会导致画面亮度降低。损失的光能量只有通过增加增益为10％左右的光学膜材来进行补充，导致增加生产成本。
发明内容
提供一种光能量损失小、亮度高、制造成本低的导光板、背光模组及液晶显示装置。
一种导光板，包括出光面、导光板底面及至少一个入光面，所述出光面与所述导光板底面相对设置，所述入光面连接于所述出光面与所述导光板底面， 所述导光板呈楔形，所述导光板靠近所述入光面的一端的厚度大于其远离所述入光面的一端的厚度，所述导光板还设有楔形空腔，所述楔形空腔设有靠近所述导光板底面设置的楔形空腔底面，所述导光板的楔形空腔内设有反射片，所述反射片贴合于所述楔形空腔底面且所述反射片朝向所述出光面一侧设有反射凸起。
进一步的，所述楔形空腔还设有靠近所述入光面的楔形空腔侧面，所述楔形空腔侧面设有至少一个朝向所述楔形空腔内部凸起的导光凸起。
进一步的，以上所述导光凸起与所述导光板一体成型。
进一步的，以上所述导光凸起为半球体、多棱锥或多面体。
进一步的，以上所述导光凸起为半球体，所述半球体的直径为50微米至60微米。
进一步的，以上所述楔形空腔厚度大于或等于2毫米。
进一步的，以上所述导光板采用聚甲基丙烯酸甲酯材料制成。
进一步的，以上所述导光板的导光板底面设有反射层。
一种背光模组，设有导光板，所述导光板包括出光面、导光板底面及至少一个入光面，所述出光面与所述导光板底面相对设置，所述入光面连接于所述出光面与所述导光板底面，所述导光板呈楔形，所述导光板靠近所述入光面的一端的厚度大于其远离所述入光面的一端的厚度，所述导光板还设有楔形空腔，所述楔形空腔设有靠近所述导光板底面设置的楔形空腔底面，所述导光板的楔形空腔内设有反射片，所述反射片贴合于所述楔形空腔底面且所述反射片朝向所述出光面一侧设有反射凸起。
进一步的，所述楔形空腔还设有靠近所述入光面的楔形空腔侧面，所述楔形空腔侧面设有至少一个朝向所述楔形空腔内部凸起的导光凸起。
一种液晶显示装置，所述导光板包括出光面、导光板底面及至少一个入光面，所述出光面与所述导光板底面相对设置，所述入光面连接于所述出光面与所述导光板底面，所述导光板呈楔形，所述导光板靠近所述入光面的一端的厚度大于其远离所述入光面的一端的厚度，所述导光板还设有楔形空腔，所述楔形空腔设有靠近所述导光板底面设置的楔形空腔底面，所述导光板的楔形空腔内设有反射片，所述反射片贴合于所述楔形空腔底面且所述反射片朝向所述出 光面一侧设有反射凸起。
进一步的，所述楔形空腔还设有靠近所述入光面的楔形空腔侧面，所述楔形空腔侧面设有至少一个朝向所述楔形空腔内部凸起的导光凸起。
本发明的导光板、背光模组及液晶显示装置以保证大部分光线能从侧入式转换为正面射出，又节省了材料，降低了成本。由于在导光板内形成了楔形空腔，当光线从导光板入光面一侧进入导光板时，减小了导光板材料本身对光能量的吸收，以使得从出光面射出的光线亮度增加，从而提高了显示装置的画面亮度，另外，由于光能量损失的减小，可以减少聚光膜材的使用，降低了制造成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一较佳实施方式提供的导光板的结构示意图；
图2是图1的导光板的俯视图；
图3是本发明第二较佳实施例提供的导光板的结构示意图；
图4是本发明第三较佳实施例提供的背光模组的光线传播示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1及图2，本发明第一较佳实施方式提供一种导光板10，包括至少一个入光面11、一个出光面13及一个导光板底面15，导光板10内形成有楔形空腔17，所述出光面13与所述导光板底面15设置于所述导光板10相对两侧，所述入光面11连接于所述出光面13与所述导光板底面15。使用时， 由入光面11入射的光线经过楔形空腔17的折射和/或反射后，从出光面13射出。在本实施例中，所述导光板10呈楔形，其靠近所述入光面11的一端的厚度大于其远离所述入光面11的一端的厚度。
进一步的，所述导光板10的楔形空腔17对应所述入光面11设有楔形空腔侧面171及连接于所述楔形空腔侧面171的楔形空腔底面173。所述楔形空腔17的外轮廓于与所述导光板10大致相同，所述楔形孔空腔17靠近所述入光面11的一端的厚度大于其原理所述入光面11的一端的厚度。
所述导光板10还设有反射片19。所述反射片19设置于楔形空腔17中，并设置于所述楔形空腔17靠近导光板底面15一侧。具体的，所述反射片19贴合于所述楔形空腔的楔形空腔底面173。
使用时，光线入射至楔形空腔17后照射至所述反射片19，从而使光线均匀扩散后自出光面1321射出。所述反射片19上可设置反射凸起191，反射凸起191可为点状、棱状、槽状等形状，且可通过调整其表面粗糙度以调整其反射、散射效果。具体的，所述反射凸起191朝向所述导光板10的出光面13设置。
进一步的，楔形空腔17的厚度可以大于或等于2毫米。可以理解的是，为了降低楔形空腔17加工的难度和保证楔形空腔17的加工良品率，楔形空腔17的厚度以大于2毫米为佳。可以理解的是，所述楔形空腔17的厚度不能大于导光板10的厚度。
优选的，导光板10可以采用聚甲基丙烯酸甲酯材料制成。可以理解的是，所述导光板10也可采用如聚碳酸酯等其他适用材料制成。
进一步的，所述导光板10的导光板底面设有反射层(图未示)，所述反射层采用铁氟龙(Teflon)或折射率为1至1.48的材质制成。
采用本发明的导光板10时，由入光面11入射的光线经过楔形空腔17的折射和/或反射后，从出光面13射出。既可以保证大部分光线能从侧入式转换为正面射出，可降低导光板10的整体重量及制造导光板10所耗费的材料用量。由于在导光板10内形成了楔形空腔17，当光线从导光板10入光面11一侧进入导光板10时，减小了导光板10材料本身对光能量的吸收，以使得从出光面13射出的光线亮度增加，从而提高了显示装置的画面亮度，另外，由于光能 量损失的减小，可以减少聚光膜材的使用，降低了背光模组的成本。同时，由于导光板10呈楔形，利于光线向导光板10中部集中，且可提高入光面11的面积，便于光线进入导光板10的楔形空腔17，提升光线利用率。
如图3所示，本发明第二较佳实施方式提供一种导光板20，本实施例提供导光板20的结构与第一较佳实施例的导光板20的结构大致相同：所述导光板20包括至少一个入光面21、出光面23及底面25，导光板20内形成有楔形空腔27，所述出光面23与所述底面25设置于所述导光板20相对两侧，所述入光面21连接于所述出光面23与所述底面25之间。楔形空腔27对应所述入光面21设有楔形空腔侧面271及连接于所述楔形空腔侧面271的楔形空腔底面273，所述楔形空腔27内设有反射片29。
不同之处在于：在本实施例中，所述楔形空腔27的楔形空腔侧面271上设有至少一个朝向所述楔形空腔27内部凸起的导光凸起275。在本实施例中，所述楔形空腔侧面271平行或大致平行于所述入光面21。
进一步的，当所述导光凸起275为半球体时，所述导光凸起275的直径为50微米至60微米。
进一步的，所述导光凸起275采用与所述导光板20相同的材料制成。进一步的，所述所述导光凸起275与所述导光板20一体成型制成。
可以理解的是，所述导光凸起275的设置数量可根据所述楔形空腔27的尺寸进行设置。所述导光凸起275可沿所述楔形空腔侧面271的长度方向及宽度方向排布为多排及多列，从而构成由导光凸起275构成的阵列。
进一步的，所述导光凸起275的形状可以是球体、多棱锥或多面体。可以理解的是，所述导光凸起275也可设置其他适用形状，只需保证所述导光凸起275可将自所述导光板20的入光面21入射的光线进行扩散即可。
本实施例中的导光板设置导光凸起275，当光线由导光板20的入光面21入射至导光板20后，光线经过的导光凸起275进行扩散，从而使从导光板20的出光面23射出的光线更加均匀。
本发明的第三较佳实施例提供一种背光模组，包括光源及如第一较佳实施例所述的导光板10。
如图4所示，背光模组的光源靠近所述导光板10的入光面11设置，所述 光源发出的光线A或者光线B从导光板10的入光面11进入导光板10，经过导光板10的折射后进入导光板10内部的楔形空腔17中，再经过楔形空腔17的楔形空腔底面173及导光板10的导光板底面15折射和/或反射后从导光板10的出光面13射出。
可以看出，光线A或者光线B从入光面11进入导光板10后，经过导光板10时，由于导光板10内形成有楔形空腔17，可减小导光板10材料对光能量的吸收，从而提高了显示画面亮度。
进一步的，相较于光线A，光线B从入光面11进入导光板10，光线经过楔形空腔侧面171上的向楔形空腔17内部凸起的曲面时，光线B的折射方向发生了变化，使得光线B只需经过楔形空腔17的导光板底面15反射一次即可到达出光面13的中间部分并射出，从而保证光线到达出光面13中间部分时能量损失较小，以使得显示画面中心亮度足够及均匀。
可以理解的是，以上所描述的光线A或光线B的传播方向及折光线的射和/或反射次数仅是示例性的，实际光线的传播方向及折射和/或反射次数根据实际情况而定。
进一步的，所述导光板10的导光板底面15上设有网点(图未示)，所述网点用于将照射至导光板底面15的光线朝向所述导光板10的出光面13反射。进一步的，本实施例中的背光模组的导光板的楔形空腔内也可设置反射片。
需要说明的是，以上实施例提供的导光板10，为光源设置于导光板10短边的示意图，具体地，光源可以分别设置于短边的左侧、短边的右侧及同时设置于短边的左右两侧。同样地，光源也可以设置于导光板10的长边，具体地，光源可以设置于长边的上侧、长边的下侧及同时设置于长边的上下两侧，这种情况下，导光板10的楔形空腔17设置为如图14所示，楔形空腔17的方向与图2或图3类似，为垂直于光线传播方向。
进一步的，上述提出的“左侧”、“右侧”均是指导光板10短边的两个侧面，“上侧”、“下侧”均是指导光板10长边的两个侧面，这些位置术语仅是参考附图进行说明，并不作为限定性用语。
本实施例中，背光模组为侧入式背光模组，背光模组所使用的光源可以为冷阴极荧光灯管、发光二级管或其他适用光源。
本发明还提供一种液晶显示装置，所述液晶显示装置采用如前所述的背光模组。可以理解的是，所述液晶显示装置可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (18)

  1. 一种导光板，其特征在于，包括出光面、导光板底面及至少一个入光面，所述出光面与所述导光板底面相对设置，所述入光面连接于所述出光面与所述导光板底面，所述导光板呈楔形，所述导光板靠近所述入光面的一端的厚度大于其远离所述入光面的一端的厚度，所述导光板还设有楔形空腔，所述楔形空腔设有靠近所述导光板底面设置的楔形空腔底面，所述导光板的楔形空腔内设有反射片，所述反射片贴合于所述楔形空腔底面且所述反射片朝向所述出光面一侧设有反射凸起。
  2. 如权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述楔形空腔还设有靠近所述入光面的楔形空腔侧面，所述楔形空腔侧面设有至少一个朝向所述楔形空腔内部凸起的导光凸起。
  3. 如权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述导光凸起与所述导光板一体成型。
  4. 如权利要求2所述的导光板，其特征在于，所述导光凸起与所述导光板一体成型。
  5. 如权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述导光凸起为半球体、多棱锥或多面体。
  6. 如权利要求5所述的导光板，其特征在于，所述导光凸起为半球体，所述半球体的直径为50微米至60微米。
  7. 如权利要求2所述的导光板，其特征在于，所述导光凸起为半球体、多棱锥或多面体。
  8. 如权利要求7所述的导光板，其特征在于，所述导光凸起为半球体，所述半球体的直径为50微米至60微米
  9. 如权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述楔形空腔厚度大于或等于2毫米。
  10. 如权利要求2所述的导光板，其特征在于，所述楔形空腔厚度大于或等于2毫米。
  11. 如权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述导光板采用聚甲基丙 烯酸甲酯材料制成。
  12. 如权利要求2所述的导光板，其特征在于，所述导光板采用聚甲基丙烯酸甲酯材料制成。
  13. 如权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述导光板的导光板底面设有反射层。
  14. 如权利要求2所述的导光板，其特征在于，所述导光板的导光板底面设有反射层。
  15. 一种背光模组，其特征在于，设有导光板，所述导光板包括出光面、导光板底面及至少一个入光面，所述出光面与所述导光板底面相对设置，所述入光面连接于所述出光面与所述导光板底面，所述导光板呈楔形，所述导光板靠近所述入光面的一端的厚度大于其远离所述入光面的一端的厚度，所述导光板还设有楔形空腔，所述楔形空腔设有靠近所述导光板底面设置的楔形空腔底面，所述导光板的楔形空腔内设有反射片，所述反射片贴合于所述楔形空腔底面且所述反射片朝向所述出光面一侧设有反射凸起。
  16. 如权利要求15所述的背光模组，其特征在于，所述楔形空腔还设有靠近所述入光面的楔形空腔侧面，所述楔形空腔侧面设有至少一个朝向所述楔形空腔内部凸起的导光凸起。
  17. 一种液晶显示装置，其特征在于，设有导光板，所述导光板包括出光面、导光板底面及至少一个入光面，所述出光面与所述导光板底面相对设置，所述入光面连接于所述出光面与所述导光板底面，所述导光板呈楔形，所述导光板靠近所述入光面的一端的厚度大于其远离所述入光面的一端的厚度，所述导光板还设有楔形空腔，所述楔形空腔设有靠近所述导光板底面设置的楔形空腔底面，所述导光板的楔形空腔内设有反射片，所述反射片贴合于所述楔形空腔底面且所述反射片朝向所述出光面一侧设有反射凸起。
  18. 如权利要求17所述的背光模组，其特征在于，所述楔形空腔还设有靠近所述入光面的楔形空腔侧面，所述楔形空腔侧面设有至少一个朝向所述楔形空腔内部凸起的导光凸起。
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