專利名稱：一種導(dǎo)光板、背光模組及顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種導(dǎo)光板、背光模組及顯示器件。
背景技術(shù)：
背光源是液晶顯示器件的重要組成部分，其功耗和成本在整個背光模組中占有很大的比例。如圖I所示，現(xiàn)有技術(shù)是將多個LED燈密集的排布在條形PCB(Printed circuitboard,印刷電路板)上,從而得到一個線光源。作為光源的LED燈(Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)在整個背光源成本中占有很高的比重。通過減少LED用量可以有效降低背光源成本，但是減少LED的數(shù)量，會增大LED之間的間距，如圖2所示，從而使LED發(fā)出的光在LGP (light guide plate,導(dǎo)光板)上分布不均勻，導(dǎo)致在導(dǎo)光板的入光處出現(xiàn)很明顯的亮暗不均現(xiàn)象，如圖IOA所示,其中11為暗斑,該暗斑嚴(yán)重影響到顯示畫面的質(zhì)量。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的減少LED用量后，導(dǎo)光板入光側(cè)出現(xiàn)很明顯的暗斑的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種導(dǎo)光板、背光模組及顯示器件。一種導(dǎo)光板，包括入光面和出光面，該入光面用于引導(dǎo)光線進(jìn)入導(dǎo)光板，該出光面用于將光線射出導(dǎo)光板，所述導(dǎo)光板的入光面與光源正對的位置設(shè)置有凹槽，凹槽包括兩側(cè)壁和可反射光線的頂部，該頂部包括至少一個朝向光源方向的凸起，所述入光面背對光源的一側(cè)位于相鄰凹槽之間的區(qū)域?yàn)榉瓷涿?。進(jìn)一步，所述導(dǎo)光板的凹槽頂部貼附有半透半反膜材。進(jìn)一步，所述導(dǎo)光板的凹槽頂部貼附有帶有透孔的全反射膜材。進(jìn)一步，所述導(dǎo)光板的凹槽頂部設(shè)置的凸起為弧形。進(jìn)一步,所述導(dǎo)光板的反射面長度為2. 54mnTl5mm。更進(jìn)一步，所述導(dǎo)光板的凹槽側(cè)壁與反射面所成的角度為大于等于90°小于180。。優(yōu)選地，所述導(dǎo)光板的凹槽側(cè)壁與反射面所成的角是圓角?！N背光模組，包括上述所述的導(dǎo)光板。一種顯示器件，包括上述所述的背光模組。實(shí)用新型所實(shí)現(xiàn)的有益技術(shù)效果至少包括該導(dǎo)光板能夠在減少LED燈用量的情況下，消除入光面亮暗不均的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)光板中的光線分布均勻，保證顯示畫面的質(zhì)量，同時(shí)降低背光模組成本。
圖I為現(xiàn)有技術(shù)中LED燈條排布示意圖I ;圖2為現(xiàn)有技術(shù)中LED燈條排布示意圖2 ；圖3為本實(shí)用新型導(dǎo)光板整體示意圖；[0018]圖4為本實(shí)用新型凹槽頂部10的俯視圖；圖5為本實(shí)用新型導(dǎo)光板局部結(jié)構(gòu)示意圖及光路圖I ;圖6為本實(shí)用新型導(dǎo)光板局部結(jié)構(gòu)示意圖及光路圖2 ；圖7為本實(shí)用新型導(dǎo)光板局部結(jié)構(gòu)示意圖及光路圖3 ；圖8為本實(shí)用新型導(dǎo)光板局部結(jié)構(gòu)示意圖及光路圖4 ；圖9A為傳統(tǒng)的導(dǎo)光板上暗區(qū)示意圖；圖9B為本實(shí)用新型導(dǎo)光板消除暗區(qū)示意圖；圖IOA:傳統(tǒng)導(dǎo)光板與減少LED數(shù)量的燈條相配合的光學(xué)效果圖；圖IOB為本實(shí)用新型導(dǎo)光板與減少LED數(shù)量的燈條相配合的光學(xué)效果圖；圖11為本實(shí)用新型導(dǎo)光板光線進(jìn)入本實(shí)用新型導(dǎo)光板的光路圖。I、出光面，2、入光面，3、LED燈條，4、凹槽，5、背光源背板，6、半透半反膜，7、反射面，8、側(cè)壁，9、側(cè)壁，10、頂部，11、暗斑
具體實(shí)施方式
為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型導(dǎo)光板、背光模組及顯示器件作進(jìn)一步詳細(xì)描述。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的減少LED用量后，導(dǎo)光板入光側(cè)出現(xiàn)很明顯的暗斑的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種導(dǎo)光板、背光模組及顯示器件。一種導(dǎo)光板，包括入光面和出光面，該入光面用于引導(dǎo)光線進(jìn)入導(dǎo)光板，該出光面用于將光線射出導(dǎo)光板，其特征在于，所述導(dǎo)光板的入光面與光源正對的位置設(shè)置有凹槽，凹槽包括兩側(cè)壁和可反射光線的頂部，該頂部包括至少一個朝向光源方向的凸起，所述入光面背對光源的一側(cè)位于相鄰凹槽之間的區(qū)域?yàn)榉瓷涿妗＿M(jìn)一步，所述導(dǎo)光板的凹槽頂部貼附有半透半反膜材。進(jìn)一步，所述導(dǎo)光板的凹槽頂部貼附有帶有透孔的全反射膜材。進(jìn)一步，所述導(dǎo)光板的凹槽頂部設(shè)置的凸起為弧形。進(jìn)一步，所述導(dǎo)光板的反射面長度為2. 54mnTl5mm。更進(jìn)一步，所述導(dǎo)光板的凹槽側(cè)壁與反射面所成的角度為大于等于90°小于180。。優(yōu)選地，所述導(dǎo)光板的凹槽側(cè)壁與反射面所成的角是圓角?！N背光模組,包括上述所述的導(dǎo)光板。一種顯示器件，包括上述所述的背光模組。實(shí)施例I如圖3所示，本實(shí)施例中，該導(dǎo)光板包括導(dǎo)光板本體，導(dǎo)光板本體朝上的一面為出光面1，與出光面I相連接的一個側(cè)面為入光面2。入光面2上設(shè)置有復(fù)數(shù)個凹槽4 (凹槽局部放大圖如圖5所示)，凹槽包括兩側(cè)壁8、9和一朝向光源3凸起的頂部10，該頂部10可以反射光線。導(dǎo)光板入光面2背對光源3的一側(cè)位于相鄰凹槽4之間的區(qū)域?yàn)榉瓷涿?，用來反射經(jīng)凹槽側(cè)壁8、9入射的光線，使得出光均勻。如圖3、圖5及圖11所示，凹槽頂部10為一個弧形凸起，在該弧形凸起上貼附半透半反膜材6，使得該凹槽頂部具有反射光線的特性。同時(shí)，凹槽側(cè)壁8、9與反射面7之間所成的角的度數(shù)為大于等于90°小于180°，其中所成角度的優(yōu)選范圍為90° 150°。其中，半透半反膜6可以通過電鍍一層反射率高的金屬(如銀)，控制電鍍效果，稍微漏掉一點(diǎn)或者鍍很薄的一層，實(shí)現(xiàn)半透半反。因?yàn)楸緦?shí)用新型中所述導(dǎo)光板中傳播的光線主要來源于凹槽側(cè)壁8、9入射，其中通過凹槽頂部10的入光量只是很少的一部分。凹槽頂部10上弧形凸起的局部放大圖如圖4所示，凹槽頂部10的俯視圖為半橢圓形，本實(shí)施例中，橢圓的長軸和短軸分別為2a和b,其中3. 5mm ^ 2a ^ 7. 5mm,優(yōu)選2a=3. 5mm、4. 5mm、7. 5mm,
I.Imm < b < 2. 5mm,優(yōu)選的b=l. 1mm、I. 5mm、2. 5mm。橢圓弧頂與LED發(fā)光面的距離為h,其中O < h < Imm,優(yōu)選的h=0. 5mm、0. 8mm、lmm,凹槽深度為d,其中O < d〈lmm,優(yōu)選的LED燈長度為 L, L=3mm、4mm、7mm。本實(shí)施例中，導(dǎo)光板為矩形，具體尺寸根據(jù)背光模組尺寸來確定。光源由位于導(dǎo)光板四側(cè)中至少一側(cè)的LED燈條來提供。圖11為光線進(jìn)入導(dǎo)光板的光路圖。由LED發(fā)出的任意一條光線的入射角度為α，其中60° ( α <90°，該入射光線到達(dá)凹槽頂部10后，一小部分光線經(jīng)過半透半反膜材6進(jìn)入導(dǎo)光板，而絕大多數(shù)光線在凹槽頂部10發(fā)生反射，此時(shí)，反射光線作為繼續(xù)傳播的入射光線進(jìn)入導(dǎo)光板，入射角度為β，其中0° < β <90°。 入射光線在空氣與凹槽側(cè)壁8或9的接觸面發(fā)生折射，折射角度為Y，凹槽側(cè)壁8或9上的入射點(diǎn)距離反射面7的垂線距離為e。因此，反射面的長度x=e 〃 cot Y，其中O彡e彡h。此外，有少量光無需經(jīng)過凹槽頂部10的反射而直接經(jīng)凹槽側(cè)壁8、9進(jìn)入導(dǎo)光板進(jìn)行傳播。在本實(shí)施例中，h=0. 5mm,橢圓的長軸2a=4. 5mm,短軸為2b=3mm。如圖2所示，本實(shí)用新型中的LED燈條，位于導(dǎo)光板四側(cè)中的至少一側(cè)，其上LED為單排排列，根據(jù)LED數(shù)量，對整個燈條上的LED進(jìn)行相應(yīng)的串并聯(lián)連接，串并連接后的LED通過燈條上的一個連接器與驅(qū)動電路相連。由于對導(dǎo)光板的外形和局部特性進(jìn)行了設(shè)計(jì)，所以相鄰LED之間的距離比傳統(tǒng)LED燈條上的大，相鄰LED之間的間距I. 27mm彡D彡15mm。本實(shí)用新型導(dǎo)光板配合少量LED燈使用，既可以降低背光模組的成本又不會使入光面出現(xiàn)亮暗不均的光斑。如圖I所示，以80mm長的LED燈條為例，現(xiàn)有技術(shù)需要16顆LED，使用本方案后，LED數(shù)量減為6顆，可以節(jié)省約三分之二數(shù)量的LED。其光學(xué)效果圖如圖IOB所示，其中暗斑11相比于圖IOA中的暗斑11有明顯的減少，光學(xué)效果較好，保證了入光面的均勻度。圖9A是傳統(tǒng)的導(dǎo)光板入光面明暗不意圖，由于LED用量減少,相鄰LED之間間距增大，受LED的發(fā)光角度的限制(LED最大發(fā)光角度為120° )，相鄰LED之間對應(yīng)的導(dǎo)光板區(qū)域由于沒有光線入射，會形成暗斑11。本實(shí)用新型對導(dǎo)光板的入光面的局部形狀和特性進(jìn)行了改進(jìn)，如圖9B所示，改變了傳統(tǒng)背光源中光線傳輸?shù)穆窂?，其光路如圖5及圖11所示。由于光線的反射，對LED光線不能直接到達(dá)的區(qū)域進(jìn)行了補(bǔ)償，從而消除了導(dǎo)光板入光處的亮暗不均現(xiàn)象。LED的光路如圖5所示，其發(fā)出的光經(jīng)過凹槽頂部10的反射后，形成了一定的散射效果，將LED發(fā)出的集中光線打散，光線再由導(dǎo)光板反射面反射后均勻進(jìn)入導(dǎo)光板，進(jìn)而從出光面I出射，對導(dǎo)光板側(cè)邊沒有光線入射的部分進(jìn)行了光學(xué)補(bǔ)償，從而避免了導(dǎo)光板上入光側(cè)的亮暗不均。圖10A、圖IOB更進(jìn)一步地展示了采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案獲得的導(dǎo)光板入光面2的光學(xué)仿真效果，圖IOA為減少了三分之二 LED數(shù)量的燈條與傳統(tǒng)導(dǎo)光板配合的光學(xué)效果圖。從圖IOA中可以明顯看出，由于LED之間的距離增大，入光側(cè)暗斑11在圖IOA中很明顯，本實(shí)用新型希望通過減少LED用量而實(shí)現(xiàn)較好的顯示效果是很難實(shí)現(xiàn)的。圖IOB為本實(shí)用新型的導(dǎo)光板與減少三分之二 LED數(shù)量的燈條相配合的光學(xué)仿真效果，從圖中可以看出，暗斑11明顯減小，但該暗區(qū)11在有效顯示區(qū)以外，不影響顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)減少LED用量，同時(shí)保證畫面顯示質(zhì)量的目的。在圖IOB的優(yōu)選的實(shí)施例中，導(dǎo)光板邊長7臟，高3mm ;光源距離導(dǎo)光板3mm (即混光距離)。本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)能夠理解，光斑的形狀與導(dǎo)光板的尺寸、導(dǎo)光板與光源的距離有關(guān)；通過調(diào)整導(dǎo)光板的尺寸和導(dǎo)光板與光源之間的距離，可以實(shí)現(xiàn)消除光斑，保證背光模組的出光均勻度，進(jìn)而保證顯示質(zhì)量。因而在不同器件中使用的尺寸和距離參數(shù)視器件的尺寸、亮度、厚度等參數(shù)進(jìn)行具體地調(diào)節(jié)，在此不再贅述。在本實(shí)施例中，導(dǎo)光板為聚甲基丙烯酸甲酯(Poly Methyl Methacrylate,簡稱PMMA，也叫亞克力或有機(jī)玻璃)制成，在實(shí)際工藝中可通過模具一體成型制成。需要說明的是本實(shí)施例中的“朝上”只是參照附圖的方向，并不用做限定用語。當(dāng)然，本實(shí)施例中入光面為與出光面相連接的四個側(cè)面中的某一個或多個即可，為了方便說明，本實(shí)施例中，入光面2為與出光面I相連接的一個側(cè)面。實(shí)施例2 如圖6所示，本實(shí)施例與實(shí)施例I結(jié)構(gòu)基本相同，其不同之處在于頂部10上設(shè)置有兩個弧形凸起。作為另一實(shí)施例，可以在本實(shí)施例的基礎(chǔ)上，增加頂部10上弧形凸起的個數(shù)，用于使光源3發(fā)出的光線進(jìn)入導(dǎo)光板時(shí)更發(fā)散。具體來說，凹槽4的大小確定后，就可以根據(jù)預(yù)設(shè)頂部10上弧形凸起的個數(shù)來確定橢圓長軸及短軸。在本實(shí)施例中，凹槽4的大小c取決于LED的長度L,其中3. 5mm ^ c ^ 7. 5mm,O ^ c_L ^ 2mm。相比于實(shí)施例I,本實(shí)施例中增加了頂部10上弧形凸起的個數(shù)，相應(yīng)地減小弧形凸起的大小，該技術(shù)方案基本能達(dá)到實(shí)施例I中所述結(jié)構(gòu)的入光效果。實(shí)施例3 如圖5所示，本實(shí)施例與實(shí)施例I和實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處在于頂部10的凸起上貼附有與半透半反膜材6功能相似的帶有透孔的全反射膜材。采用帶有透孔的全反射膜材設(shè)置在凹槽頂部10上的技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)更好的反射效果，以保證足夠多的反射光線由凹槽側(cè)壁8、9進(jìn)入導(dǎo)光板，同時(shí)，通過全反射膜材上的透孔可以保證有少量光線從凹槽頂部10直接進(jìn)入導(dǎo)光板，從而實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型所要達(dá)到的技術(shù)效果。實(shí)施例4 如圖7所示，本實(shí)施例與實(shí)施例I至3的結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處在于凹槽側(cè)壁8、9與反射面7之間所成的角是圓角。本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于不但可以進(jìn)一步節(jié)省導(dǎo)光板材料，還可以增大凹槽側(cè)壁8、9的入射面積，同時(shí)相比于實(shí)施例I中所述的非圓角結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例可以使更多入射光直接經(jīng)凹槽側(cè)壁8、9與反射面7之間所成的角進(jìn)入導(dǎo)光板到達(dá)反射面7，縮短部分光線的傳播路徑。本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種背光模組，所述背光模組包括本實(shí)用新型所提供的導(dǎo)光板。本實(shí)用新型實(shí)施例還進(jìn)一步提供一種顯示器件，其包括上述背光模組。所述顯示器件可以為液晶面板、電子紙、OLED面板、手機(jī)、平板電腦、電視機(jī)、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。[0060]以上實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型，而并非對本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本實(shí)用新型的范疇，本實(shí)用新型的實(shí)際保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求1.一種導(dǎo)光板，包括入光面和出光面，該入光面用于引導(dǎo)光線進(jìn)入導(dǎo)光板，該出光面用于將光線射出導(dǎo)光板，其特征在于，所述導(dǎo)光板的入光面與光源正對的位置設(shè)置有凹槽，凹槽包括兩側(cè)壁和可反射光線的頂部，該頂部包括至少一個朝向光源方向的凸起，所述入光面背對光源的一側(cè)位于相鄰凹槽之間的區(qū)域?yàn)榉瓷涿妗?br>
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述導(dǎo)光板的凹槽頂部貼附有半透半反膜材。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述導(dǎo)光板的凹槽頂部貼附有帶有透孔的全反射膜材。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述導(dǎo)光板的凹槽頂部設(shè)置的凸起為弧形。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述導(dǎo)光板的反射面長度為.2.54mm 15mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述導(dǎo)光板的凹槽側(cè)壁與反射面所成的角度為大于等于90°小于180°。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述導(dǎo)光板的凹槽側(cè)壁與反射面所成的角是圓角。
8.一種背光模組，其特征在于，包括權(quán)利要求1-7任一所述導(dǎo)光板。
9.一種顯示器件，其特征在于，包括權(quán)利要求8所述的背光模組。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種導(dǎo)光板，該入光面用于引導(dǎo)光線進(jìn)入導(dǎo)光板，該出光面用于將光線射出導(dǎo)光板，所述導(dǎo)光板的入光面與光源正對的位置設(shè)置有凹槽，凹槽包括兩側(cè)壁和可反射光線的頂部，該頂部包括至少一個朝向光源方向的凸起，所述入光面背對光源的一側(cè)位于相鄰凹槽之間的區(qū)域?yàn)榉瓷涿?。本?shí)用新型還涉及包括該導(dǎo)光板的背光模組和顯示器件。本實(shí)用新型提供的導(dǎo)光板，由于在入光面設(shè)置了凹槽結(jié)構(gòu)，從而解決了減少LED用量后，導(dǎo)光板入光側(cè)出現(xiàn)很明顯暗斑的技術(shù)問題的技術(shù)問題。
文檔編號F21Y101/02GK202815259SQ20122052767
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者張凱亮, 楊澤洲 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司