CN208847862U - 导光板、背光模组以及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了导光板、背光模组以及显示装置。具体的，该导光板包括入光面，所述入光面具有灯条设置区，所述灯条设置区具有向着远离所述导光板的一侧凸起的弧面。由此，该导光板可以减小相邻两颗LED灯之间的暗影，并且该导光板具有聚光效果，可以提高背光模组的整体亮度。

Description

导光板、背光模组以及显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示领域，具体地，涉及导光板、背光模组以及显示装置。

背景技术

近年来，随着半导体技术的发展，液晶显示器等显示装置被越来越广泛的运用于各类电子设备中。并且，诸如手机、笔记本电脑、台式机电脑等中小尺寸产品的液晶显示面板几乎都采用侧入式背光，大尺寸产品(如大尺寸TV)中，也有部分采用侧入式背光。侧入式背光的光源位于显示面板的侧面，需要采用导光板，将从侧面入射的光源(例如由多个发光二极管，即LED灯组成的灯条)发出的光(线光源)，转化成面光源，以保证显示面板不同位置处可以具有较为均匀的背光入射。

然而，目前的导光板、背光模组以及显示装置，仍有待改进。

实用新型内容

本实用新型是基于发明人对于以下事实和问题的发现和认识作出的：

发明人发现，目前侧入式背光模组，多存在萤火虫现象(hot spot)：参考图2，图中的A方向即为光源发出的光向导光板100入射的方向(其中，110A是导光板100的入光面)，由于受光源的发光角度的限制(发光角度如图中所示出的角b，发光角度为120度左右)，在相邻两个LED灯之间(如图2所示出的LED灯20A和20B之间)容易产生大面积暗条纹(参考图2中所示出的三角形暗影区30)，进而造成背光模组的显示区(参考图2中的显示区300)整体出现明显的明暗相间的条纹，即发生萤火虫现象(hot spot)，影响液晶显示装置的画面品质以及显示质量。虽然可以通过对导光板的结构进行设计，改善侧入式背光模组的萤火虫现象(hot spot)，但这些改进措施往往会带来其他显示问题，如影响背光模组的亮度。例如，目前，为了防止萤火虫现象的发生，常常在制作背光模组时，在导光板(LGP)的入光侧增设锯齿状突起(serration)，该锯齿状突起可以打散LED表面的光，增加LED的出光角度，减少相邻两颗LED灯之间的暗影，但是，在该过程中，会产生一定程度的光衰，例如会使得背光模组的亮度约有3％的下降，严重影响背光源的出光亮度。例如，在一些方法中，在相邻两颗LED灯的中间增加一块“V型”的反射结构(即上述锯齿状突起)，该结构虽然能有效地打撒光，能在一定程度上避免萤火虫现象(hot spot)的产生，但是，该“V型”反射结构自身会反射一部分光，因此造成光衰，造成背光模组的亮度降低；在另一些方法中，在导光板的入光侧增加“V型”结构即上述锯齿状突起)，从而可以增加LED光的反射率，减少萤火虫现象(hotspot)的产生，但是，该“V型”结构自身必定与LED灯条表面存在一定的间隙，进而也会影响背光模组的亮度；在另一些方法中，将导光板的入光侧做成“V型”(即上述锯齿状突起)，并将两条LED灯灯条(Light Bar)平行于“V型”结构交错放置，该方法虽然也能在一定的程度上减少萤火虫现象(hot spot)的产生，但在该“V型”结构处，两条LED灯灯条(Light Bar)对立放置，会造成各自的光相互穿过彼此，造成大量光衰，并且该结构制作工艺复杂，组装良率较低。因此，如果能提出一种新的导光板，能够较好地减小背光模组的萤火虫现象，并且不会造成光衰，不影响背光模组的亮度(甚至能提高背光模组的亮度)，将在很大程度上解决上述问题。

本实用新型旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中至少一个。

有鉴于此，在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种用于显示装置的导光板。具体的，所述导光板包括入光面，所述入光面具有灯条设置区，所述灯条设置区具有向着远离所述导光板的一侧凸起的弧面。由此，当LED灯灯条沿着该灯条设置区设置时，灯条沿着弧面排列，可以减少任意相邻两颗LED灯之间的光学暗影，即可以有效改善背光模组的萤火虫现象(hot spot)，而且不会影响背光模组的亮度，并且，该入光面具有弧面的导光板还具有聚光效果，进而可以提高背光模组的亮度，进而提高了该背光模组的使用性能，提高了采用该背光模组的显示装置的画面品质和显示质量。

具体的，所述导光板具有相对设置的第一面以及第二面，以及环绕所述第一面以及第二面的多个侧壁，所述入光面设置在多个所述侧壁中的一个上，所述第一面或所述第二面为出光面。由此，进一步提高了该侧入式背光模组的导光板的使用性能。

具体的，所述弧面的曲率为α，与所述入光面相对一侧的侧壁的长度为L，且0＜α≤(2/L)。当该弧面的曲率在该范围内时，沿着该弧面设置LED灯灯条之后，可以较好地减少任意相邻两颗LED灯之间的光学暗影，改善背光模组的萤火虫现象(hot spot)；并且，该弧面的曲率在该范围内时，聚光效果较好，从而可以较好地提高背光模组的亮度，提高采用该背光模组的显示装置的画面品质和显示性能。

具体的，所述入光面包括：多个间隔设置的弧形区以及直线区，多个间隔设置的所述弧形区以及所述直线区构成所述弧面。由此，该直线区有利于LED灯的紧密贴合，并且该弧形区和直线区间隔设置，可以较好地保证该弧面的弧度，进一步提高了导光板的使用性能。

在本实用新型的另一方面，本实用新型提出了一种背光模组。具体的，该背光模组包括前面所述的导光板。由此，该背光模组具有前面所述的导光板所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该背光模组的画面品质和显示性能良好，并且亮度较高。

具体的，该背光模组进一步包括：灯条，所述灯条包括多个间隔设置的发光二极管元件，所述多个发光二极管元件至少排列成一行，且所述行延伸的方向与所述导光板中入光面凸起的方向一致。由此，灯条沿着弧面设置，可以减少任意相邻两颗LED灯之间的光学暗影，即可以有效改善背光模组的萤火虫现象(hot spot)，而且不会影响背光模组的亮度，进一步提高了背光模组的画面品质和显示性能。

具体的，所述灯条直接设置在所述导光板的入光面上。由此，可以简便地将灯条沿着该具有弧面的入光面贴合，并且贴合效果良好，进一步提高了背光模组的使用性能。

具体的，所述导光板的入光面包括多个间隔设置的弧形区以及直线区，多个间隔设置的所述弧形区以及所述直线区构成弧面，所述发光二极管元件设置在于所述直线区相对应的位置处。由此，该直线区有利于LED灯的紧密贴合，并且该弧形区和直线区间隔设置，还可以较好地保证该弧面的弧度，保证灯条呈弧形排列，进而有利于减小背光模组的萤火虫现象(hot spot)，并且有利于提高背光模组的亮度，进一步提高了背光模组的使用性能。

具体的，所述灯条进一步包括：柔性电路板，所述柔性电路板与多个所述发光二极管元件电连接，所述入光面设置在所述导光板的多个侧壁中的一个上，所述柔性电路板的柔性基底的一端固定在一个与所述入光面相邻的侧壁上，所述柔性衬底的另一端固定在于所述入光面相邻的另一个侧壁上，并且，所述入光面和与其相邻的两个侧壁之间的夹角均为直角。由此，入光面和与其相邻的两个侧壁之间的夹角均为直角时，有利于灯条和导光板的贴合，操作简单，并且贴合效果良好。

在本实用新型的又一方面，本实用新型提出了一种显示装置。具体的，该显示装置包括前面所述的导光板，或者包括前面所述的背光模组。由此，该显示装置具有前面所述的导光板或者前面所述的背光模组所具有的全部特征以及优点，在次不再赘述。总的来说，该显示装置的画面品质和显示性能良好，并且亮度较高。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本实用新型一个实施例的导光板的结构示意图；

图2显示了现有的侧入式背光模组的俯视图；

图3显示了根据本实用新型一个实施例的背光模组的结构示意图；

图4显示了根据本实用新型另一个实施例的导光板的结构示意图；

图5显示了根据本实用新型又一个实施例的导光板的结构示意图；

图6显示了根据本实用新型又一个实施例的导光板的结构示意图；

图7显示了根据本实用新型另一个实施例的背光模组的结构示意图；

图8显示了根据本实用新型又一个实施例的背光模组的结构示意图；

图9显示了根据本发明一个实施例的背光模组的光学仿真结果测试图；

图10显示了根据本发明另一个实施例的背光模组的光学仿真结果测试图；

图11显示了现有技术的背光模组的光学仿真结果测试图；以及

图12显示了根据本实用新型一个实施例的显示装置的结构示意图。

附图标记说明：

100：导光板；110：侧壁；110A：入光面；10：灯条设置区；11：直线区；12：弧形区；120：第一面；130：第二面；200：灯条；20：LED灯；30：三角形暗影区；300：显示出光区；1000：背光模组；1100：显示装置。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种导光板。根据本实用新型的实施例，参考图1，该用于侧入式背光模组的导光板100包括入光面110A，光源发出的光线可以沿着图中所示出的A方向进入导光板100内部，并被导光板反射均匀化后，从垂直于纸面的方向的出光面射出。具体的，入光面110A上具有灯条设置区10，灯条设置区10具有向着远离导光板100的一侧凸起的弧面(即沿着与图1中所示出的A方向相反的方向凸起的弧面)。由此，当LED灯灯条沿着该灯条设置区10设置时，灯条呈弧形排列，从而可以减少任意相邻两颗LED灯之间的光学暗影，即可以有效改善背光模组的萤火虫现象(hot spot)；并且，该入光面具有弧面的导光板100还具有聚光效果，进而可以提高背光模组的亮度，提高采用该背光模组的显示装置的画面品质、显示质量以及显示亮度。

为了便于理解，下面对根据本实用新型实施例的导光板能够实现上述有益效果的原理进行简单说明：

如前所述，目前用于改善侧入式背光模组的萤火虫现象(hot spot)的方法，通常在导光板(LGP)的入光侧增设锯齿状突起(serration)，该锯齿状突起(serration)可以打散LED表面的光，增加LED的出光角度，可以在一定程度上减少相邻两颗LED灯之间的暗影，但是，这些方法在改善萤火虫现象(hot spot)的同时，会造成光衰，进而严重影响背光模组的亮度，影响液晶显示装置的光学品味和显示性能。而根据本发明实施例的导光板，参考图3，通过在导光板(LGP)100的入光面110A上设置具有弧面(该弧面沿着远离导光板的方向凸起)的灯条设置区10，灯条(Light Bar)200上的LED灯20可以沿着该弧面呈弧形排列(即LED灯配合导光板(LGP)的弧面进行弧线包裹式排列)，因此，虽然LED灯的出光角度(参考图中的角b)仍为120度左右，但由于各个LED灯呈弧形排列时，相邻两个LED灯的出光区域有更多的重合区域，进而可以减少任意相邻两颗LED灯之间的光学暗影(参考图3中的三角形暗影区30)，可有效改善背光模组的萤火虫现象(hot spot)，并且该导光板仅仅改变了入光面的形状，并未在入光面增设诸如锯齿状突起(serration)之类的结构，因此不会造成光损，不会影响背光模组的亮度；并且，各个LED灯呈弧形排列时，各个LED灯的出光区域都会向该弧面的圆心方向靠拢(即参考图3，向导光板100上与显示模组对应的显示出光区300内部靠拢)，即该弧面具有聚光效果，进而可以提高背光模组的整体亮度，提高采用该背光模组的显示装置的画面品质、显示质量以及显示亮度。

根据本实用新型的实施例，参考图1，入光面110A上具有灯条设置区10，灯条(Light Bar)可设置在该灯条设置区10对应的位置上。具体的，灯条设置区10的面积不受特别限制，例如灯条设置区10可以为整个入光面110A，由此，可以在入光面110A上设置尽可能多的LED灯，提高导光板的使用性能。

根据本实用新型的实施例，参考图4以及图5(其中，图5是沿图4中BB’方向的截面图)，导光板100具有相对设置的第一面120以及第二面130，还具有环绕第一面120以及第二面130的多个侧壁110(如图4中所示出的侧壁110A、110B、110C以及110D)。具体的，入光面设置在多个侧壁中的一个上(例如图4中所示出的入光面110A)，第一面120或第二面130为出光面，如图5中所示出的，光源发出的光线沿着图中的A方向，从入光面110A入射进入导光板100内部，在导光板100中，经过多级反射以及折射之后(例如被导光板上的多个网点进行反射等)，可以沿图中所示出的C方向从第一面120的表面射出，为位于出光面(即第一面120)的显示出光区300上方的显示模组(图中未示出)提供较为均匀的面光源。具体的，由于入光面110A具有弧面，因此，各个LED灯可以沿着该弧面设置，进而可以减小相邻两个LED灯之间的暗影，使入射进入导光板的光线较为均匀地从出光面出射，而不会在显示区内出现明显的明暗相间的条纹，影响液晶显示装置的画面质量和显示性能。具体的，可以小面积地调节该入光侧具有弧面的导光板上的网点分布等，从而可以进一步改善萤火虫现象(hotspot)，提高背光模组的使用性能。

根据本实用新型的实施例，参考图4，弧面的曲率为α，与入光面相对一侧的侧壁的长度为L。具体的，该弧面的弧度不受特别限制，相比与平面型的入光面，该弧面只要能减小相邻两个LED灯之间的暗影，并且能有聚光效果即可。具体的，该曲率α和L之间可以满足：0＜α≤(2/L)。由此，当该弧面的曲率在该范围内时，沿着该弧面设置LED灯灯条之后，可以较好地减少任意相邻两颗LED灯之间的光学暗影，改善背光模组的萤火虫现象(hot spot)；并且，该弧面的曲率在该范围内时，聚光效果较好，从而可以较好地提高背光模组的亮度。根据本实用新型的实施例，当该弧面的曲率在上述范围内时，弧面的曲率会影响LED灯灯条对该入光面的灯条设置区的包裹性能，弧面的曲率越大，灯条对该入光面的灯条设置区的包裹性越好，各个LED灯的出光区域的重合区域也越大，从而两个相邻LED灯之间的暗影区域越小，对萤火虫现象(hot spot)的改善越显著，并且，弧面的曲率越大，聚光效果也越好，从而能较好地提高背光模组的出光亮度。需要说明的是，由于LED灯的出光区域只有120度的出光角度范围，因此，弧面的曲率不能大于2/L，否则沿着该弧面设置灯条之后，灯条不能完全包裹该弧面，进而容易造成导光板边缘出现暗影的不良。

根据本实用新型的实施例，参考图6，入光面110A可以包括多个间隔设置的弧形区12以及直线区11，多个间隔设置的弧形区12以及直线区11(即对导光板的入光面110A局部倒平角，形成该直线区)构成该弧面，即：在弧面局部倒平角。由此，在利用该导光板制备背光模组时，可以令LED元件对应直线区11设置，该直线区11有利于LED灯和入光面可以紧密贴合，接触面不会产生缝隙(零间隙贴合)，可以减少LED光损。需要说明的是，虽然上述弧面包括了一部分直线的结构(直线区11)，但由于LED灯元件的尺寸很小，因此即便是在弧面上引入了多个直线区11，宏观观察该导光板的入光面仍旧呈弧面，直线区11和弧形区12之间并不会出现十分明显的界限。

在本实用新型的另一方面，本实用新型提出了一种背光模组。具体的，参考图7，该背光模组1000包括前面所述的导光板100。由此，该背光模组1000具有前面所述的导光板100所具有的全部特征以及优点，在次不再赘述。总的来说，该背光模组1000的画面品质和显示性能良好，并且亮度较高。

具体的，该背光模组1000可以进一步包括灯条200，灯条200可以包括多个间隔设置的发光二极管元件20(即LED灯20)，多个发光二极管元件20至少排列成一行，且该行延伸的方向与导光板100中入光面110A凸起的方向一致，即具有多个LED灯的灯条沿着入光面110A上的弧面设置。由此，灯条沿着弧面设置，可以减少任意相邻两颗LED灯之间的光学暗影，即可以有效改善背光模组的萤火虫现象(hot spot)，而且不会影响背光模组的亮度，进一步提高了背光模组的画面品质和显示性能。

具体的，灯条200的设置方式不受特别限制，只要灯条200沿着入光面110A的弧面的弯曲方向设置即可。具体的，参考图7，灯条200可以直接设置在导光板的入光面110A上。由此，可以简便地将灯条沿着该具有弧面的入光面贴合，并且贴合效果良好，进一步提高了背光模组的使用性能。具体的，参考图7，灯条200可以进一步包括柔性电路板(FPC)210，柔性电路板210与多个发光二极管元件20电连接，由此，该柔性电路板210可以给多个发光二极管元件20供电并控制发光二极管元件20，并且，由于其具有柔性，可以针对不同弧度的弧面进行任意地贴合，操作简便，且贴合紧密性良好。

根据本实用新型的实施例，如前所述，入光面110A设置在导光板的多个侧壁中的一个上，柔性电路板210的柔性基底的一端可以固定在一个与该入光面相邻的侧壁上，柔性衬底的另一端可以固定在与该入光面相邻的另一个侧壁上，并且，该入光面和与其相邻的两个侧壁之间的夹角均为直角。由此，入光面和与其相邻的两个侧壁之间的夹角均为直角时，有利于灯条和导光板的贴合，操作简单，并且贴合效果良好。

具体的，如前所述，导光板的入光面110A包括多个间隔设置的弧形区12以及直线区11，多个间隔设置的弧形区12以及直线区11构成弧面。根据本实用新型的实施例，参考图8，发光二极管元件(即LED灯20设置在与直线区11相对应的位置处。由此，该直线区11有利于LED灯和入光面的紧密贴合，接触面不会产生缝隙，贴合较为严密，并且该弧形区12和直线区11间隔设置，可以较好地保证该弧面的弧度，可以保证多个LED灯呈弧形排列，进一步提高了导光板的使用性能。

具体的，借助专业的光学软件“LightTools”对根据本实用新型实施例的背光模组，以及传统的直线型的背光模组进行光学仿真(背光模组的结构参考图8)，测试结果如图9-图11所示：由图11可知，现有的导光板的入光面为平面的背光模组，多个LED灯20呈直线排列，其光学场明暗相间，萤火虫现象(hot spot)非常明显，尤其在三角形暗影区30，光线数目较为稀少，容易形成暗影，影响背光模组的使用性能；参考图9，将背光模组的导光板设置为弧面之后，各个LED灯呈弧形排列，各个LED灯的发光区域的重合区域较大，因此，相邻两个LED灯之间的暗影区30，光线数目较多，萤火虫现象(hot spot)明显改善；参考图10，增大导光板的弧面的曲率(令曲率为2/L，L为入光面对侧侧壁的长度)时，相邻两个LED灯之间的暗影区进一步减小，光线数目进一步增多，几乎看不到明显的暗影区30，萤火虫现象(hotspot)得到极大的改善，因此说明了根据本实用新型实施例的背光模组，其导光板的入光面的弧面的曲率越大，对萤火虫现象(hot spot)的改善越明显。

在本实用新型的又一方面，本实用新型提出了一种显示装置。具体的，参考图12，该显示装置1100包括前面所述的导光板，或者包括前面所述的背光模组。由此，该显示装置1100具有前面所述的导光板或者前面所述的背光模组所具有的全部特征以及优点，在次不再赘述。总的来说，该显示装置的画面品质和显示性能良好，并且亮度较高。

在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“另一个实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。另外，需要说明的是，本说明书中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种导光板，其特征在于，所述导光板包括入光面，所述入光面具有灯条设置区，所述灯条设置区具有向着远离所述导光板的一侧凸起的弧面。

2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述导光板具有相对设置的第一面以及第二面，以及环绕所述第一面以及第二面的多个侧壁，所述入光面设置在多个所述侧壁中的一个上，所述第一面或所述第二面为出光面。

3.根据权利要求2所述的导光板，其特征在于，所述弧面的曲率为α，与所述入光面相对一侧的侧壁的长度为L，且0＜α≤(2/L)。

4.根据权利要求3所述的导光板，其特征在于，所述入光面包括：多个间隔设置的弧形区以及直线区，多个间隔设置的所述弧形区以及所述直线区构成所述弧面。

5.一种背光模组，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的导光板。

6.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，进一步包括：

灯条，所述灯条包括多个间隔设置的发光二极管元件，所述多个发光二极管元件至少排列成一行，且所述行延伸的方向与所述导光板中入光面凸起的方向一致。

7.根据权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述灯条直接设置在所述导光板的入光面上。

8.根据权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述导光板的入光面包括多个间隔设置的弧形区以及直线区，多个间隔设置的所述弧形区以及所述直线区构成弧面，所述发光二极管元件设置在于所述直线区相对应的位置处。

9.根据权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述灯条进一步包括：柔性电路板，所述柔性电路板与多个所述发光二极管元件电连接，所述入光面设置在所述导光板的多个侧壁中的一个上，所述柔性电路板的柔性基底的一端固定在一个与所述入光面相邻的侧壁上，所述柔性基底的另一端固定在于所述入光面相邻的另一个侧壁上，

并且，所述入光面和与其相邻的两个侧壁之间的夹角均为直角。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的导光板，或者包括权利要求5-9任一项所述的背光模组。