WO2016169066A1 - 液晶显示器、背光模组及其导光板 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to the technical field of liquid crystal display, and in particular to a liquid crystal display, a backlight module and a light guide plate thereof.
  • an embodiment of the present invention provides a light guide plate including an incident light guiding portion, a light exit portion, and a connecting portion, wherein the connecting portion connects the incident light guiding portion and the a light-emitting portion, the incident light guiding portion and the light-emitting portion are parallel, and an incident light guiding portion and a light-emitting portion of the light guiding plate are located at a side of a bending direction of the connecting portion to make the light guide plate The side has a fold back structure.
  • the optically dense medium having a large refractive index it is required to use the optically dense medium having a large refractive index to fabricate the light guide plate 100.
  • the thickness of the light path can be relatively thin to meet the needs of lightweight design.

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Abstract

一种液晶显示器、背光模组及其导光板（100），导光板（100）包括入射光导引部（110）、出光部（130）以及连接部（120），其中，连接部（120）连接入射光导引部（110）和出光部（130），入射光导引部（110）和出光部（130）平行，以使导光板（100）的入射光导引部（110）和出光部（130）位于所述连接部（120）的弯折方向的一侧，以使所述导光板（100）的侧面呈一回折结构。所述导光板（100），通过将其结构做成回折状，一方面相对于侧光式背光结构来说，省去了边框以及光源的固定构件等，可实现窄边框甚至无边框化，另一方面相对于直下式背光结构，省去了用于散光和均光等的透镜组合，实现了薄型化。

Description

液晶显示器、背光模组及其导光板 【技术领域】
本发明涉及液晶显示的技术领域，具体是涉及一种液晶显示器、背光模组及其导光板。
【背景技术】
因现在的大尺寸液晶显示产品形态越来越趋向于薄型化和窄边框化的工业设计，常用的液晶模组的背光源设计形态主要有侧光式(光源在侧边)和直下式两种。
侧光式背光源的灯条在模组侧边，依靠导光板将光能均匀分布到模组显示区域内，故而这类背光源结构比较轻薄，但难以做到窄边框设计；而直下式背光源的则是由多组光源均匀分布在背光源底部，在光源上加装发散透镜以在背光源内部腔体的空间距离内进行混光，所以直下式背光源可以满足窄边框的要求，但却难以实现薄型化。
【发明内容】
本发明实施例提供一种液晶显示器、背光模组及其导光板，以解决现有技术中的液晶显示装置在结构设计时无法同时兼顾薄型化和窄边框的的技术问题。
为解决上述问题，本发明实施例提供了一种导光板，所述导光板包括入射光导引部、出光部以及连接部，其中，所述连接部连接所述入射光导引部和所述出光部，所述入射光导引部和所述出光部平行，所述导光板的入射光导引部和出光部位于所述连接部的弯折方向的一侧，以使所述导光板的侧面呈一回折结构。
根据本发明一优选实施例，所述出光部的外侧面设有出光面。
根据本发明一优选实施例，所述出光面呈网点状结构。
根据本发明一优选实施例，所述导光板的材质为光密介质。
根据本发明一优选实施例，所述导光板的材质为合成纤维树脂，所述导光板材质的弯折模量不小于3000MPa。
根据本发明一优选实施例，所述导光板的材质为聚碳酸酯或者环烯烃类共聚物。
根据本发明一优选实施例，所述入射光导引部的侧面延伸长度小于的所述出光部的侧面延伸长度。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种背光模组，所述背光模组包括光源和上述的任一项导光板，其中，所述光源设于所述导光板的入射光导引部的端面。
根据本发明一优选实施例，所述光源为LED灯。
为解决上述技术问题，本发明又提供一种液晶显示器，所述液晶显示器包括上述的背光模组。
相对于现有技术，本发明提供的液晶显示器、背光模组及其导光板，通过将背光板做成回折状，该种设计结构一方面相对于侧光式背光结构来说，省去了边框以及光源的固定构件等，可实现窄边框甚至无边框化，另一方面相对于直下式背光结构，省去了用于散光和均光等的透镜组合，实现了薄型化。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅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是本发明导光板与光源配合一优选实施例的结构示意图；
图2是图1实施例中导光板的正视结构示意图；以及
图3是LED灯朗伯模型的光路示意图。
【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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1是本发明导光板与光源配合一优选实施例的结构示意图，其中，该导光板100包括入射光导引部110、出光部130以及连接部120。
具体而言，连接部120连接该入射光导引部110和出光部130，优选地，该连接部120呈圆弧状过渡。入射光导引部110和出光部130平行，以使导光板100的入射光导引部110和出光部130位于连接部120的弯折方向的一侧，以使导光板100的侧面呈一回折结构，其中，为了节省材料和空间，入射光导引部110的侧面延伸长度小于的出光部130的侧面延伸长度。
该出光部130的外侧面设有出光面131。请参阅图2，图2是图1实施例中导光板的正视结构示意图，其中，该出光面131呈网点状结构，以使光可以均匀的从该出光面131发出。
本实施例中需要使用折射率较大的光密介质制作导光板100，因为光密介质折射率η越大，其形成全反射光导需求的折弯半径会越小，进而可以保证我们设计的导光光路的厚度可以比较薄，以满足轻量化的设计需求。其中，折射率与全反射角的关系式：η＝Sin90/SinC；其中，C表示光的全射角。而光在介质内传导过程中会发生部分光线的射出，射出的临界角度C的计算公式如下：C＝arcsin(1)/η。
在本实施例中，光源200优选为LED灯。根据LED灯的光强度满足朗伯模型，即：Iθ＝I0cosθ，请参阅图3，图3是LED灯朗伯模型的光路示意图。其中，θ表示LED灯的发光角度，Iθ表示不同角度的光强度，Io表示垂直方向的LED灯光强度。图中底部的中央位置表示为LED灯的发光位置。
留在导光板100内部的入射光线会一直传导到出光面131。图1中的300表 示光线在导光板100内的传播路径。除此之外我们还知道，随着η的增大，光的利用率会得到提高；所以我们在选择导光板100的材质时，需尽可能选择折射率高的光密介质作为导光板100的材料，以提升光的利用率。
另外，由于光导板100的弯折曲率的大小由材料的弯折模量来决定，在光导板100的材料厚度相同的情况下进行弯折，弯折模量越大则弯折半径可以越小；根据这一原理，我们选择高弯折模量的材料作为导光板100的材料，可以减小该导光板100的弯折半径，进而减小背光模组的厚度，以实现薄型化设计。
以上就是我们设计该轻薄化背光模组的设计思路，通过实验对比几种具体的合成纤维树脂光导材料，其实验材料的各项性能指标参数如下表：
项目 PMMA PC COC PS
弯折模量(MPa) 1460 6450 3200 82.7
折射率 1.49 1.52 1.54 1.59
透光率(％) 92％ 92％ 90％ 88％
其中，PMMA为聚甲基丙烯酸甲酯，PC为聚碳酸酯，COC为环烯烃类共聚物以及PS为聚苯乙烯系塑料。根据上表可知，PMMA、PC、COC以及PS四种材料的折射率相近且都比较大，大约为1.5左右；透光率也都在90％左右，而弯折模量则相差较大。为满足使导光板100具有较小的弯折半径，因此需要弯折模量大的材料，优选为弯折模量不小于3000MPa。综上所述，我们选择上述图表中的PC和COC两种材料制作导光板100，可实现背光模组的设计思想，即：同时满足背光模组的薄型化和窄边框的设计要求。
请继续参阅图1，本发明实施例还提供一种背光模组，该背光模组包括光源200和上述实施例中的导光板100，其中，光源200设于导光板100的入射光导引部110的端面位置处。该光源200优选为LED灯。当然也可以为其他光源形式，此处不再一一列举。
另外，本发明实施例还提供一种液晶显示器，该液晶显示器包括上述实施例中的背光模组，关于液晶显示器其他部分结构的技术特征在本领域技术人员的理解范围内，此处不再赘述。
本发明实施例提供的液晶显示器、背光模组及其导光板，通过将背光板做成回折状，同时将光源设于导光板的入射光导引部的端面位置处，该种设计结构一方面相对于侧光式背光结构来说，省去了边框以及光源的固定构件等，可实现窄边框甚至无边框化；另一方面相对于直下式背光结构，则省去了用于散光和均光等的透镜组合，实现了薄型化。
以上所述仅为本发明的一种实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (17)

  1. 一种导光板，其中，所述导光板包括入射光导引部、出光部以及连接部，所述连接部连接所述入射光导引部和所述出光部，所述入射光导引部和所述出光部平行，所述出光部的外侧面设有出光面，所述导光板的入射光导引部和出光部位于所述连接部的弯折方向的一侧，以使所述导光板的侧面呈一回折结构。
  2. 根据权利要求1所述的导光板，其中，所述出光面呈网点状结构。
  3. 根据权利要求1所述的导光板，其中，所述导光板的材质为合成纤维树脂。
  4. 根据权利要求3所述的导光板，其中，所述导光板材质的弯折模量不小于3000MPa。
  5. 根据权利要求4所述的导光板，其中，所述导光板的材质为聚碳酸酯或者环烯烃类共聚物。
  6. 根据权利要求1所述的导光板，其中，所述入射光导引部的侧面延伸长度小于的所述出光部的侧面延伸长度。
  7. 根据权利要求1所述的导光板，其中，所述导光板的材质为光密介质。
  8. 一种背光模组，其中，所述背光模组包括光源和导光板，所述导光板包括入射光导引部、出光部以及连接部，所述连接部连接所述入射光导引部和所述出光部，所述入射光导引部和所述出光部平行，所述导光板的入射光导引部和出光部位于所述连接部的弯折方向的一侧，以使所述导光板的侧面呈一回折结构；所述光源设于所述导光板的入射光导引部的端面。
  9. 根据权利要求8所述的背光模组，其中，所述出光部的外侧面设有出光面。
  10. 根据权利要求8所述的背光模组，其中，所述导光板的材质为光密介质。
  11. 根据权利要求9所述的背光模组，其中，所述出光面呈网点状结构。
  12. 根据权利要求10所述的背光模组，其中，所述导光板的材质为合成纤 维树脂。
  13. 根据权利要求12所述的背光模组，其中，所述导光板材质的弯折模量不小于3000MPa。
  14. 根据权利要求13所述的背光模组，其中，所述导光板的材质为聚碳酸酯或者环烯烃类共聚物。
  15. 根据权利要求8所述的背光模组，其中，所述入射光导引部的侧面延伸长度小于的所述出光部的侧面延伸长度。
  16. 根据权利要求8所述的背光模组，其中，所述光源为LED灯。
  17. 一种液晶显示器，其中，所述液晶显示器包括权利要求8-16任一项所述的背光模组。
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