CN102563466A

CN102563466A - 背光模组及显示装置

Info

Publication number: CN102563466A
Application number: CN2012100060022A
Authority: CN
Inventors: 文喜平; 宋志成; 张智睿
Original assignee: Qingdao Hisense Electronics Co Ltd
Current assignee: Hisense Visual Technology Co Ltd
Priority date: 2012-01-10
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2032-01-10
Also published as: CN102563466B

Abstract

本发明涉及一种导光板，其包括相对的底面与出光面，分别与底面及出光面相接的入光侧，以及分别与底面、出光面及入光侧相接的侧面；入光侧上具有多个第一微结构及多个第二微结构，第一微结构与第二微结构相互交替设置，且第一微结构对入射光线的反射率大于所述第二微结构。上述导光板中通过使第一微结构的反射率大于第二微结构的反射率使较多的光线经过反射后入射，可有效提升导光板的入光均匀性。本发明还提供包括上述导光板的背光模组及显示装置。

Description

背光模组及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术，尤其涉及一种导光板、包括所述导光板的背光模组及显示装置。

背景技术

近年来，液晶显示器得到的广泛应用。由于液晶层本身并不发光，因此一般来说液晶显示器中会使用到背光源。背光源一般包括光源及导光板。光源设置在导光板的底面或侧面。也就是说底面或侧面作为导光板的入光侧。目前，随着技术的发展，发光二极管(LED)等点光源已逐渐取代传统的冷阴极荧光灯而应用于背光源。

在侧入光式LED背光模组中，LED灯贴附于印刷电路板(PCB)上时各LED之间都存在一定的距离，这样就不可避免的会在有LED灯的地方亮度相对高一点，没有LED灯的地方亮度相对低一点。从整个背光模组来看，在白场下会表现出亮暗不均的现象。普通的导光板只是通过控制网点的密度和大小来缩小相对亮度差，以尽量实现入光侧显示的平滑，但这种方法严重依赖于导光板的印刷工艺。

针对此问题，现有技术中曾经提出在导光板的入光侧贴附类似于棱镜片的材料的方案。其原理也是利用类棱镜结构对光的反射，增加各LED之间暗区的亮度来减轻灯影。但其不足之处在于类棱镜材料的折射率不可能与导光板材料的折射率完全相同，光在通过类棱镜材料后进入导光板时会造成光能量的损失，同时，在受热之后由于材料的膨胀系数不同，导光板的膨胀与棱镜的膨胀肯定不同，这就会导致系统稳定性降低。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种可提升背光模组入光均匀性的背光模组及显示装置。

本发明上述各目的是通过以下的技术方案实现的：

一种导光板，其包括相对的底面与出光面，分别与底面及出光面相接的入光侧，以及分别与底面、出光面及入光侧相接的侧面；入光侧上具有多个第一微结构及多个第二微结构，第一微结构与第二微结构相互交替设置，且第一微结构对入射光线的反射率大于所述第二微结构。

上述导光板中通过使第一微结构的反射率大于第二微结构的反射率使较多的光线经过反射后入射，可有效提升导光板的入光均匀性。

本发明另一实施例中，为进一步提升入光均匀性，第一微结构的反射率与第二微结构的反射率比率介于1.5至3之间。

本发明另一实施例中，为进一步提升入光均匀性，第一微结构与第二微结构分别包括至少一个V形槽。

本发明另一实施例中，为进一步提升入光均匀性，第一微结构的V形槽的顶角大于第二微结构的V形槽的顶角。

本发明另一实施例中，为进一步提升入光均匀性，第一微结构与第二微结构的宽度比例介于0.8至5之间。

一种背光模组，其包括导光板及光源组件。光源组件包括基座及设基座上的多个光源，且光源与第一微结构一一对应设置。导光板包括相对的底面与出光面，分别与底面及出光面相接的入光侧，以及分别与底面、出光面及入光侧相接的侧面；入光侧上具有多个第一微结构及多个第二微结构，第一微结构与第二微结构相互交替设置，且第一微结构对入射光线的反射率大于所述第二微结构。

本发明另一实施例中，为进一步提升入光均匀性，光源组件与入光侧之间具有间隙。

本发明另一实施例中，为进一步提升入光均匀性，上述间隙为空气层。

本发明另一实施例中，为进一步提升入光均匀性，间隙的宽度与第一微结构的宽度比例介于0.1至0.6之间。

本发明另一实施例中，为进一步提升入光均匀性，上述基座具有一个表面，表面包括多个低反光区及高反光区，多个低反光区相互之间隔开，每个低反光区围绕一个相应的光源设置，高反光区的反射率大于低反光区的反射率。

一种显示装置，其包括背光模组及显示层。背光模组包括导光板及光源组件。导光板包括相对的底面与出光面，分别与底面及出光面相接的入光侧，以及分别与底面、出光面及入光侧相接的侧面；入光侧上具有多个第一微结构及多个第二微结构，第一微结构与第二微结构相互交替设置，且第一微结构对入射光线的反射率大于所述第二微结构。显示层设置于导光板的出光面上。

在上述导光板中，由于第一微结构对入射光线的反射率大于所述第二微结构的反射率，可使第一微结构处的光线更多的反射回来从第二微结构处进入导光板，可有提升导光板的入光均匀性。

而在采用上述导光板的背光模组与显示装置中，还可进一步搭配光源与导光板入光侧的间隙的宽度、以及光源组件基座表面不同区域的反射率来提升从第二微结构处入射的光量，从而进一步提供导光板的入光均匀性。为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的导光板的立体示意图。

图2为图1中区域II的局部放大示意图。

图3为本发明第二实施例提供的导光板的局部放大示意图。

图4为本发明第三实施例提供的导光板的局部放大示意图。

图5为本发明第四实施例提供的导光板的局部放大示意图。

图6为本发明第五实施例提供的背光模组的立体示意图。

图7为图6的背光模组的光源组件示意图

图8为本发明第六实施例提供的显示装置的立体示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的导光板、背光模组及显示装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

图1为本发明第一实施例提供的导光板的立体示意图。请参阅图1，导光板100例如为矩形平板，其可由高透光率、折射率的透明材料例如聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酸(Poly(methyl methacrylate)，PMMA)、聚苯乙烯(Polystyrene、PS)等制成。

导光板100包括底面101、与底面101相对且平行的出光面102、分别与底面101及出光面102相接的入光侧10、及三个侧面104。其中两个侧面104分别与底面101、出光面102及入光侧103相接，而另一侧面与入光侧103相对。

入光侧10具有多个第一微结构11与多个第二微结构12。第一微结构11与第二微结构12相互交替设置，即除与侧面103相邻处外，每个每一微结构11位于两个相邻的第二微结构12之间，而每个第二微结构12 位于两个相邻的第一微结构11之间。第一微结构11主要是用于对光源直接发出的光线进行反射、散射及折射，而第二微结构12主要是用于对非直接光线进行散射及折射。上述非直接光线是指经光源发出后被第一微结构11或者第二微结构12反射回来的光线。因此，当将导光板100组装成背光模组时，第一微结构11是正对光源设置，而第二微结构12处没有光源。

第一微结构11的反射率大于第二微结构12的反射率。例如，第一微结构11的反射率与第二微结构12的反射率比率可介于1.5至3之间。这可通过使第一微结构11与第二微结构12具有不同的结构实现。

例如，参阅图2，本实施例中，第一微结构11与第二微结构12均为贯穿于底面101与出光面102之间V形槽。此时，可以通过改变V形槽的顶角及/或深浅来改变第一微结构11与第二微结构12的反射率。例如，在合适的角度下，可以使第一微结构11中的V形槽的顶角大于第二微结构12中的V形槽的顶角来实现第一微结构11的反射率大于第二微结构12的反射率。

可以理解，在图2中虽然每个第一微结构11及第二微结构12仅包括一个V形槽，但第一微结构11及第二微结构12中V形槽的数量实质上并不受限制，只要工艺条件能够达到，可以形成任意数量的更小的次级微结构。以目前的工艺条件来说，V形槽的宽度可在200微米以及以下，而最小深度在70微米左右，而V形槽的顶角则可以0度到180度之间。

参阅图3，其为第二实施例中的第一微结构与第二微结构的局部放大示意图。本实施例中，第二微结构12a与第一实施例中的第二微结构12相同。然而第一微结构11a包括多个并排设置的凹槽或者凸起112。第一微结构11a的凹槽或者凸起112的深度较第二微结构12a的V形槽浅。第一微结构11a的多凹槽结构利于使入微光线发生散射与折射，而第二微结构12a的深V形槽却利于光线入微导光板。

参阅图4，其为第三实施例中的第一微结构与第二微结构的局部放大示意图。本实施例中，第一微结构11b是与第二实施例中的第一微结构11a保持相同，然而第二微结构12b圆弧状凹槽。相比于V形槽，圆弧状凹槽可进一步避免在V形槽的棱角处造成亮点。

参阅图5，其为第四实施例中的第一微结构与第二微结构的局部放大示意图。本实施例中，第二微结构12c与第三实施例中的第二微结构12b相同。然而第一微结构11c包括多个网点114。网点114例如可呈锥形、圆弧形或者长方形。本实施例中，网点114呈锥形。

可以理解，第一微结构与第二微结构的具体结构并不限于以上实施例描述的方式，只要其能满足第一微结构的反射率大于第二微结构的反射率即可。上述实施例的导光板中，可以记光源所发出的光通量为Φ，假设在第一微结构与第二微结构的反射率相同时，第一微结构的光通量为Φ_A，第二微结构的光通量为Φ_B，则Φ＝Φ_A+Φ_B，此时我们可以得到两个区域的光通量对比为：

而实际情形下，由于第一微结构的反射率大于第二微结构的反射率，会有更多的光从第一微微结构被反射而进入间隙区域，假设此部分的光通量为Φ′，则第一微结构的光通量会变为Φ_A-Φ′，而第二微结构的光通量会变为Φ_B+Φ′，即第一微结构处的光通量会减小，第二微结构处的光通量会增加。此时两个区域的光通量对比会变为

很明显

这就说明通过调整反射率的大小，可使第一微结构与第二微结构的亮度对比减小，其之间的亮度过渡会表现的更加平滑。

可以理解，除了第一微结构11的反射率以及第二微结构12的反射率外，第一微结构11与第二微结构12之间的宽度同样会影响导光板100的入光均匀性。本实施例中，第一微结构11与第二微结构12的宽度比例可介于0.8至5之间。通过第一微结构11与第二微结构12宽度、反射率的综合设置，可进一步提升本实施例的导光板100的入光均匀性，减少亮区及暗区的产生，并可减少光源的使用数量。

图6为本发明第五实施例提供的采用导光板100的背光模组200的立体示意图。请参阅图6，背光模组200包括导光板100及设置在导光板100入光侧10的光源组件20。

光源组件20包括基座21及多个设置于基座21上的点光源22。基座21例如为印刷电路板，而点光源22例如为发光二极管光源。

请参阅图7，点光源22均匀分布在基座21的表面210上。如图6所示，表面210为1面对入光侧10的表面。表面210中具有多个低反光区212。每个低反光区212围绕一个相应的点光源22设置，且各低反光区212之间相互隔开。低反光区212的表面可为粗糙面或者说漫反射面。而表面210除了低反光区212外的部分为高反光区214，其上可形成高反射率层。高反光区214的反射率大于低反光区212。

每个点光源22及相应的低反光区正对一个对应的第一微结构11设置。而光源组件20正对第二微结构12的位置为表面210的高反光区214。

光源组件20与入光侧10之间具有间隙23。间隙3的宽度W(X方向)可介于20微米到120微米之间。更加具体地，W与W1的比例可介于0.1至0.6之间，在此种参数条件下时，可使较多的光线被第一微结构11反射后进入第二微结构12的区域。间隙23内未填充有其他介质，也就是说，间隙23实际上是空气层或者真空层。因此，当光线被反射经过间隙23内部时的光损耗非常低。

本实施例的背光模组200中，由于采用了导光板100，因此具有优异的入光均匀性，而且，通过设置间隙的宽度W与第一微结构11的宽度W1的比例，可进一步提升入光均匀性。

此外，由于在在基座21的表面210上针对第一微结构11与第二微结构12分别形成低反光区212与高反光区214，因此可进一步减少反射至第一微结构11处的光线，使更多的光线反射至第二微结构12处，从而进一步提供背光模组200的入光均匀性。

请参考图8，其为本发明第六实施例提供的显示装置300的结构示意图。显示装置300包括背光模组200、反射板30、及显示层40。反射板30由高反射率的材料例如铝形成，当然，反射板30还可由直接形成在背光模组100的导光板10的底面101上的反射膜取代。显示层40例如为液晶显示面板或者电泳显示层等任意需要依赖背光源进行显示的显示层。

基于背光模组200的上述优点，本实施例的显示装置300具有优异的入光均匀性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种导光板，其包括相对的底面与出光面，分别与所述底面及所述出光面相接的入光侧，以及分别与所述底面、所述出光面及所述入光侧相接的侧面；

其特征在于，所述入光侧上具有多个第一微结构及多个第二微结构，所述多个第一微结构与所述多个第二微结构相互交替设置，且所述第一微结构对入射光线的反射率大于所述第二微结构。

2.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述第一微结构的反射率与第二微结构的反射率比率介于1.5至3之间。

3.如权利要求2所述的导光板，其特征在于，所述第一微结构与所述第二微结构分别包括至少一个V形槽。

4.如权利要求3所述的导光板，其特征在于，第一微结构的V形槽的顶角大于所述第二微结构的V形槽的顶角。

5.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述第一微结构与所述第二微结构的宽度比例介于0.8至5之间。

6.一种背光模组，其包括导光板及光源组件；其特征在于，

所述导光板为权利要求1-5任一项所述的导光板，所述光源组件包括基座及设置于所述基座上的多个光源，所述多个光源与所述多个第一微结构一一对应设置。

7.如权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述光源组件与所述入光侧之间具有间隙。

8.如权利要求7所述的背光模组，其特征在于，所述间隙为空气层。

9.如权利要求7所述的背光模组，其特征在于，所述间隙的宽度与所述第一微结构的宽度比例介于0.1至0.6之间。

10.如权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述基座具有一个表面，所述表面包括多个低反光区及高反光区，所述多个低反光区相互之间隔开，每个低反光区围绕一个相应的光源设置，所述高反光区的反射率大于所述低反光区的反射率。

11.一种显示装置，其包括背光模组及显示层；其特征在于，

所述背光模组为权利要求6所述的背光模组，所述显示层设置于所述导光板的所述出光面上。