CN109188765A - 导光膜及其制作方法、面光源、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种导光膜及其制作方法、面光源、显示装置，属于显示技术领域，其可至少部分解决现有的薄型导光板由于入光面高度小而导致的光损耗大的问题。本发明的一种导光膜，包括基层；基层由透明柔性材料制成，从基层的侧面射入基层的光能发生全反射而在基层中传播；基层包括主体部和至少两个条状结构，条状结构的第一端连接主体部，条状结构的第二端具有端面，各条状结构能够弯折至使多个条状结构的第二端相互叠置，并使各条状结构的第二端的端面处于同一平面内以形成入光面；主体部具有光学功能区，光学功能区中的主体部上设有用于供光射出的出光结构。

Description

导光膜及其制作方法、面光源、显示装置

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种导光膜及其制作方法、面光源、显示装置。

背景技术

为了适应市场的需求，现有的显示屏不断向轻薄型发展。现有技术中的轻薄型LCD显示屏(液晶显示屏)通常通过减小导光板的厚度以使整个LCD显示屏的厚度减小。

现有技术中，一般由线光源照射导光板的某一侧面(入光面)而使得光通过入光面进入导光板中并在导光板中传播。若导光板的厚度很小，其入光面的高度也很小，而光源的出光面的高度可能远远大于导光板入光面的高度，这就使得光源发出的很大一部分光无法通过入光面进入导光板中，从而使得光损耗增大，进而影响LCD显示屏的亮度。

发明内容

本发明至少部分解决现有的薄型导光板由于入光面高度小而导致的光损耗大的问题，提供一种薄型且光损耗小的导光膜。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种导光膜，包括基层；

所述基层由透明柔性材料制成，从所述基层的侧面射入所述基层的光能发生全反射而在所述基层中传播；

所述基层包括主体部和至少两个条状结构，所述条状结构的第一端连接所述主体部，所述条状结构的第二端具有端面，各所述条状结构能够弯折至使多个所述条状结构的第二端相互叠置，并使各所述条状结构的第二端的端面处于同一平面内以形成入光面；

所述主体部具有光学功能区，所述光学功能区中的主体部上设有用于供光射出的出光结构。

进一步优选的是，所述主体部的至少一侧外有多个并排设置的条状结构。

进一步优选的是，多个并排设置的所述条状结构的长度沿它们的排列方向逐渐减小。

进一步优选的是，所述主体部还包括设于所述光学功能区与多个并排设置的所述条状结构之间的混光区。

进一步优选的是，该导光膜还包括：卡合结构，用于固定叠置的所述条状结构的第二端。

进一步优选的是，所述基层的厚度为75μm至225μm。

进一步优选的是，所述出光结构包括设于所述基层第一表面上的：调光单元，用于调整光在所述基层中的传播方向；和/或，雾化单元，用于使光在所述基层中均匀传播。

进一步优选的是，该导光膜还包括：增光结构层，设于处于所述光学功能区中的所述基层的与第一表面相对的第二表面上，用于使从其射出的光的角度向垂直于所述基层的方向集中。

进一步优选的是，所述增光结构层的厚度为20μm至25μm。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种面光源，包括：

上述的导光膜，多个所述条状结构处于其第二端相互叠置的状态，以形成所述入光面；

光源，所述光源的发光面与所述入光面对应，用于向所述基层中发射光。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种液晶显示装置，包括上述的面光源和设于所述面光源的出光面外的液晶显示面板。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种上述的导光膜的制作方法，包括：

在基层材料中裁剪出所述主体部和至少两个所述条状结构，并在所述光学功能区中的基层材料上形成所述出光结构。

进一步优选的是，所述在所述光学功能区中的基层材料上形成所述出光结构包括：采用压印的方式，在所述光学功能区中的所述基层材料上形成所述出光结构。

附图说明

图1a和图1b为本发明的实施例的一种导光膜的结构示意图；

图2a至图2d为本发明的实施例的一种导光膜的制作方法各个步骤的示意图；

图3为本发明的实施例的一种面光源的结构示意图；

其中，附图标记为：10导光膜；11主体部；111出光结构；112增光结构层；12条状结构；13混光区；14光学功能区；20卡合结构；30光源；91基层材料；92增光结构轮；93调光雾化轮；94保护膜轮。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

实施例1：

如图1a和图1b所示，本实施例提供一种导光膜，包括基层；

基层由透明柔性材料制成，从基层的侧面射入基层的光能发生全反射而在基层中传播；

基层包括主体部11和至少两个条状结构12，条状结构12的第一端连接主体部11，条状结构12的第二端具有端面，各条状结构12能够弯折至使多个条状结构12的第二端相互叠置，并使各条状结构12的第二端的端面处于同一平面内以形成入光面；

主体部11具有光学功能区14，光学功能区14中的主体部11上设有用于供光射出的出光结构111。

其中，由于基层是由柔性材料构成的，故其形状可发生变化；且当基层的形状发生变化后，并不会改变基层的导光性能，即在基层中的光仍能发生全反射而在基层中传播。条状结构12可以与主体部11的多个边缘连接，例如，若主体部11是矩形时，多个条状结构12的第一端可以分别连接在主体部11的四个侧面上，也可以只连接在主体部11的其中一些侧面上。由于基层由柔性材料制成，因此条状结构12也是可弯折的。通过调整条状结构12的长度，条状结构12能够弯折至使多个条状结构12的第二端相互叠置，但是此处的“弯折”是不影响条状结构12的导光性能的弯折，例如“弯折”为将条状结构12在形变处形成弧状，而不是像折纸一样沿一条线“压紧对折”。

本实施例的导光膜中，与主体部11连接的条状结构12可以弯折而使其第二端相互叠置，从而形成由多个条状结构12第二端的端面组成的入光面。该入光面的高度比单层导光膜的厚度大，条状结构12叠置形成的入光面可以更好的与光源(如LED)的发光面相匹配，从而可以增强射入导光膜中的光，大大减少光损耗，保证导光膜的出光率。

优选的，主体部11的至少一侧外有多个并排设置的条状结构12。

其中，相邻的条状结构12的侧边可以是直接接触的，也可以是不接触的。

在主体部11的一侧外并排设置的条状结构12由于其排布位置相对集中，这样多个条状结构12弯折叠置比较容易实现，而且可以减少条状结构12弯折时对与其连接的主体部11的影响，从而保证导光膜的性能。

优选的，多个并排设置的条状结构12的长度沿它们排列方向逐渐减小，如图1a所示。

其中，可以将多个条状结构12朝着垂直于其排列方向弯折且叠置，使得多个条状结构12靠近第二端的部分与主体部11平行，而第二端的端面形成的入光面与主体部11垂直，如图1b所示。

长度逐渐减小的条状结构12的上述弯折方式不仅可以在保证整个基层的厚度最小的同时实现基层入光面的高度增大，而且可以完全避免主体部11由于条状结构12的变形而产生的变形，以保证导光膜的导光性能。

具体的，该导光膜的条状结构12以及入光面的尺寸关系，如以下公式：

N＝H/D；a＝L/N；Bn＝K+na；

其中，N表示条状结构12的数量，H表示入光面的高度，D表示基层的厚度，L表示基层的宽度，a表示每个条状结构12的宽度，Bn表示每个条状结构12的长度，K表示入光面与主体部11的距离，n表示小于等于N的整数。

优选的，主体部11还包括设于光学功能区14与多个并排设置的条状结构12之间的混光区13。

其中，这里的条状结构12可以看作是基层的入光区。如果条状结构12只在主体部11的一个边缘上，则条状结构12(入光区)、混光区13以及光学功能区14是依次相邻设置的；如果主体部11为矩形，条状结构12只在主体部11的相邻两个边缘上，则在这两个边缘上混光区13将光学功能区14包围、条状结构12将混光区13包围。

对主体部11而言，光实际是从多个并排设置的条状结构12处射入的，故相邻条状结构12之间的位置的入光强度与条状结构12所在位置的入光强度必然不等，可能会导致光的不均匀，而从条状结构12射入混光区13的光可以在混光区13的调整下使得光线均匀，从而提高导光膜射出的光的均匀性。

具体的，以光源的出光角度为120度，且各条状结构12之间无间隙的情况为例，则混光区13的尺寸满足以下公式：

E＝0.5a；E＜S＜2E；S表示混光区13的宽度。

优选的，本实施例的导光膜还包括：卡合结构20，用于固定叠置的条状结构12的第二端。

其中，卡合结构20可以是将叠置的条状结构12全部捆绑的卡合结构20，也可以是将叠置的条状结构12中位于两端的条状结构12夹紧的卡合结构20，或者是其他形式的卡合结构20。

条状结构12的弯折一般是弯折呈弧状，因此，弯折后的条状结构12的结构不稳定，从而其形成的入光面也不稳定，而卡合结构20可以保证入光面的稳定性，从而保证导光膜的导光性能。

优选的，出光结构111包括设于基层第一表面上的调光单元和/或雾化单元，调光单元用于调整光在基层中的传播方向，雾化单元用于使光在基层中均匀传播。该实施例的导光膜还包括：增光结构层112，设于处于光学功能区14中的基层的与第一表面相对的第二表面上，用于使从其射出的光的角度向垂直于基层的方向集中。

其中，增光结构可以为多个并排设置的三棱镜型，或者其他适合的结构，其用于改变透过的光的传播方向，使光向垂直于基层的方向集中。雾化单元可以使基层的第一表面呈非镜面结构，例如雾化单元可为多个半径为5～10μm的半球，或者其他适合的结构，其可提高导光膜的遮瑕性，从而可以取代常规的扩散片。调光单元可以是设于基层的第一表面的多个凸起，例如半径约为30μm的网点结构，或者其他适合的结构，这些凸起可以改变基层中光的传播方向，从而破坏光的全反射，以使光能从基层的第二表面射出。凸起的密度分布是根据显示画面均匀性和显示画面实际需求来调整的，一般接近入光侧(即主体部11和条状结构12的第一端相连接的一侧)凸起的密度低，远离入光侧凸起的密度较高。由此，混光区13射向光学功能区14的光可以在调光单元以及雾化单元的调整下均匀的射向增光结构，最终增光结构使光集中向垂直于基层的方向均匀的射出。

基层、增光结构、调光单元以及雾化单元可以是一体成型的。将增光结构、调光单元以及雾化单元直接设置在基层的表面上可以进一步减小导光膜的厚度，从而实现导光膜的超薄型，可以任意改变该导光膜的形状，扩大其运用范围，例如，可以应用于海报、广告、灯具装饰等领域中。

具体的，基层的厚度为75μm至225μm，增光结构层112的厚度为20μm至25μm。

实施例2：

如图2a-图2d所示，本实施例提供一种实施例1中的导光膜的制作方法，包括：

S10、如图2a所示，将基层材料91放入滚轮设备中，在光学功能区14中的基层材料91上形成增光结构层以及出光结构。

其中，增光结构的形成包括：首先，在基层材料91的第一表面上涂覆一层光刻胶(UV胶)；其次，涂有UV胶的表面经过滚轮设备的增光结构轮92，将UV胶压印成棱镜型，并对其光照定型。

出光结构的形成包括：当基层材料91的第二表面经过滚轮设备的调光雾化轮93和辅助轮时受到挤压力，同时调光雾化轮93的表面的结构将主体部11的第二表面挤压变形，从而形成调光单元以及雾化单元，即出光结构是采用压印的方式形成的。

S20、在基层材料91经过保护膜轮94使其上下表面分别涂覆一层保护膜。

S30、如图2b至图2d所示，在基层材料91中裁剪出主体部11和至少两个条状结构12，并在光学功能区14的基层材料91上形成出光结构11，以形成导光膜。

实施例3：

如图3所示，本实施例提供一种面光源，包括：

实施例1中的导光膜10，基层的多个条状结构处于其第二端相互叠置的状态，以形成入光面；

光源30，光源30的发光面与入光面对应，用于向基层中发射光。光源30可为LED等，并可以通过柔性电路板(FPC)向其提供电能。

本实施例的面光源中，多个条状结构第二端的端面组成的入光面，使得该入光面的高度比未变形的导光膜10的入光面(即基层的侧面)的高度大，从而可以增强射入导光膜10中的光，大大减少光损耗，保证导光膜10的出光率。此外，该面光源为超薄型，可以任意改变该面光源的形状，扩大其运用范围，例如，可以应用于海报、广告、灯具装饰等领域中。

此外，若导光膜10的主体部的多个边缘上分别分布多个条状结构，而这些条状结构可以分为多组，每一组的条状结构的第二端都形成一个入光面，即导光膜10有多个入光面，则本实施例的面光源具有与多个入光面对应的多个光源30，这样可以提高面光源的照射强度。

实施例4：

本实施例提供一种液晶显示装置，包括实施例3的面光源和设于面光源外侧的液晶显示面板。

具体的，该液晶显示装置可为电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

本实施例的液晶显示装置，其光损耗较小，从而保证液晶显示装置的亮度。此外，该面光源为超薄型，可以任意改变该液晶显示装置的形状，从而扩大其运用范围，例如，可以应用于海报、广告、灯具装饰等领域中。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (13)

1.一种导光膜，其特征在于，包括基层；

所述基层由透明柔性材料制成，从所述基层的侧面射入所述基层的光能发生全反射而在所述基层中传播；

所述基层包括主体部和至少两个条状结构，所述条状结构的第一端连接所述主体部，所述条状结构的第二端具有端面，各所述条状结构能够弯折至使多个所述条状结构的第二端相互叠置，并使各所述条状结构的第二端的端面处于同一平面内以形成入光面；

所述主体部具有光学功能区，所述光学功能区中的主体部上设有用于供光射出的出光结构。

2.根据权利要求1所述的导光膜，其特征在于，所述主体部的至少一侧外有多个并排设置的条状结构。

3.根据权利要求2所述的导光膜，其特征在于，多个并排设置的所述条状结构的长度沿它们的排列方向逐渐减小。

4.根据权利要求2所述的导光膜，其特征在于，所述主体部还包括设于所述光学功能区与多个并排设置的所述条状结构之间的混光区。

5.根据权利要求1所述的导光膜，其特征在于，还包括：

卡合结构，用于固定叠置的所述条状结构的第二端。

6.根据权利要求1所述的导光膜，其特征在于，所述基层的厚度为75μm至225μm。

7.根据权利要求1所述的导光膜，其特征在于，所述出光结构包括设于所述基层第一表面上的：

调光单元，用于调整光在所述基层中的传播方向；

和/或，

雾化单元，用于使光在所述基层中均匀传播。

8.根据权利要求7所述的导光膜，其特征在于，还包括：

增光结构层，设于处于所述光学功能区中的所述基层的与第一表面相对的第二表面上，用于使从其射出的光的角度向垂直于所述基层的方向集中。

9.根据权利要求8所述的导光膜，其特征在于，所述增光结构层的厚度为20μm至25μm。

10.一种面光源，其特征在于，包括：

权利要求1-9任意一项所述的导光膜，多个所述条状结构处于其第二端相互叠置的状态，以形成所述入光面；

光源，所述光源的发光面与所述入光面对应，用于向所述基层中发射光。

11.一种液晶显示装置，其特征在于，包括权利要求10所述的面光源和设于所述面光源的出光面外的液晶显示面板。

12.一种权利要求1-9任意一项所述的导光膜的制作方法，其特征在于，包括：

在基层材料中裁剪出所述主体部和至少两个所述条状结构，并在所述光学功能区中的基层材料上形成所述出光结构。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述在所述光学功能区中的基层材料上形成所述出光结构包括：

采用压印的方式，在所述光学功能区中的所述基层材料上形成所述出光结构。