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CN114829997B - 导光结构、光源模组和显示模组 - Google Patents

导光结构、光源模组和显示模组 Download PDF

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CN114829997B CN202080002044.1A CN202080002044A CN114829997B CN 114829997 B CN114829997 B CN 114829997B CN 202080002044 A CN202080002044 A CN 202080002044A CN 114829997 B CN114829997 B CN 114829997B
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Abstract

一种导光结构(10)、光源模组和显示模组，其中，导光结构(10)包括导光本体和设置在导光本体内的至少一个导光腔(30)；导光本体包括相对设置的入光面(12)和出光面(11)；每个导光腔(30)包括靠近导光本体的入光面(12)的第一端与远离导光本体的入光面(12)的第二端，导光腔(30)从第一端延伸到第二端。

Description

导光结构、光源模组和显示模组
技术领域
本公开实施例涉及但不限于显示技术领域，尤其涉及一种导光结构、光源模组和显示模组。
背景技术
当前，液晶电视、笔记本电脑、平板电脑、智能手机等液晶显示装置广泛应用于社会生产和人们的日常生活中。液晶显示装置本身不发光，而是由其内部的光源模组发光。
光源模组一般采用侧入式光源的方式，但是，实际使用中，侧入式光源的均一性较差，显示画面光束明显，灯影问题显著，导致显示装置的显示效果不佳。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本公开实施例提供了一种导光结构，包括：导光本体和设置在所述导光本体内的至少一个导光腔；所述导光本体包括相对设置的入光面和出光面，每个所述导光腔包括靠近所述导光本体的入光面的第一端与远离所述导光本体的入光面的第二端，所述导光腔从所述第一端延伸到第二端。
在示例性实施例中，所述导光腔内包括第一介质层，所述第一介质层的折射率小于所述导光本体的折射率。
在示例性实施例中，所述第一介质层为在所述导光本体上镂空的条状开口。
在示例性实施例中，所述导光腔的第二端与所述导光本体的入光面之间的距离为1毫米至3毫米，所述导光腔的第二端与所述导光本体的出光面之间的距离为0.5毫米至3毫米。
在示例性实施例中，所述第一介质层为在所述导光本体上填充的导光材料。
在示例性实施例中，所述导光腔从所述导光本体的入光面延伸至所述导光本体的出光面。
在示例性实施例中，所述导光腔包括多个，所述多个导光腔分为多组导光腔，每一组导光腔包括一个位于导光本体中的中心平面；所述每一组导光腔包括位于所述中心平面一侧的n个第一导光腔，和另一侧的n个第二导光腔，n为大于或等于1的自然数；
所述第一导光腔的第一端到相应的中心平面的距离小于所述第一导光腔的第二端到相应的中心平面的距离；所述第二导光腔的第一端到相应的中心平面的距离小于所述第二导光腔的第二端到相应的中心平面的距离；
所述中心平面为所述导光本体内垂直于所述入光面的虚拟平面。
在示例性实施例中，相对于所述每一组导光腔的中心平面，第i个所述第一导光腔与第i个所述第二导光腔镜像设置，i为大于或等于1且小于或等于n的自然数。
在示例性实施例中，所述第一导光腔包括靠近所述导光本体的入光面的第一部分和远离所述导光本体的入光面的第二部分，沿垂直于所述导光本体的出光面的平面，所述第一部分和第二部分的截面形状包括以下任意一种：
所述第一部分的截面形状为曲线条状，所述第二部分的截面形状为曲线条状；
所述第一部分的截面形状为曲线条状，所述第二部分的截面形状为折线条状；
所述第一部分的截面形状为曲线条状，所述第二部分的截面形状为直线条状；
所述第一部分的截面形状为折线条状，所述第二部分的截面形状为曲线条状；
所述第一部分的截面形状为直线条状，所述第二部分的截面形状为曲线条状。
在示例性实施例中，沿垂直于所述导光本体的出光面的平面，所述第一部分向朝着所述导光腔的中心平面方向弯曲，所述第二部分向远离所述导光腔的中心平面方向弯曲。
在示例性实施例中，所述第一部分的宽度为0.2毫米至1.5毫米，所述第一部分的深度为1毫米至2毫米，所述第一部分的曲率半径为2毫米至4.5毫米，沿垂直于所述导光本体的出光面或入光面的平面，在所述第一部分与所述导光本体的入光面的交界处，所述第一部分与所述导光本体的入光面之间的夹角为40°至60°；
所述第二部分的宽度为0.2毫米至1.5毫米，所述第二部分的深度为1毫米至2毫米，所述第二部分的曲率半径为3.5毫米至4.5毫米，沿垂直于所述导光本体的出光面或入光面的平面，在所述第二部分与第一部分的交界处，所述第二部分与所述导光本体的入光面之间的夹角为40°至60°。
在示例性实施例中，在一组所述导光腔中，相邻两个所述第一导光腔之间的距离为0.2毫米至1毫米。
在示例性实施例中，所述第一导光腔包括设置在所述导光本体的入光面和出光面之间的第五部分，所述第五部分均向远离所述导光腔的中心平面方向弯曲。
在示例性实施例中，每个所述第五部分的宽度为0.3毫米至1.5毫米，每个所述第五部分的深度与所述导光结构的深度相同，每个所述第五部分的曲率半径为2毫米至5毫米，沿垂直于所述导光本体的出光面或入光面的平面，在所述第五部分与所述导光本体的入光面的交界处，所述第五部分与所述导光本体的入光面之间的夹角为40°至60°。
在示例性实施例中，在一组所述导光腔中，沿着所述导光本体的入光面的延伸方向，相邻两个所述第五部分之间的距离为0.2毫米至1毫米。
在示例性实施例中，所述多个导光腔中的至少一个导光腔包括多个子导光腔，所述多个子导光腔设置在所述导光腔的第二端；
所述子导光腔包括靠近所述导光本体的入光面的第一端和远离所述导光本体的入光面的第二端，所述子导光腔的第二端包括一个位于所述导光本体中的第二中心平面，所述第二中心平面为所述导光本体内垂直于所述入光面的虚拟平面；
所述子导光腔的第一端与所述第二中心平面之间的距离小于所述子导光腔的第二端与所述第二中心平面之间的距离；
所述多个导光腔和子导光腔形成树状结构。
在示例性实施例中，所述导光结构还包括与出光面和入光面分别连接的第一平面、与出光面和入光面分别连接的第二平面、与出光面和入光面分别连接的第一侧面以及与出光面和入光面分别连接的第二侧面，所述第一侧面与第二侧面相对设置，所述第一平面与第二平面相对设置，所述第一侧面、第二侧面、第一平面和第二平面均设置有反射片。
本公开实施例还提供了一种光源模组，包括：如前任一所述的导光结构，还包括至少一个发光二极管，所述发光二极管的出光面朝向所述导光本体的入光面设置。
本公开实施例还提供了一种显示模组，包括：如前所述的光源模组和显示面板。
在示例性实施例中，所述显示模组为反射式液晶显示模组或透明液晶显示模组。
在阅读并理解了附图概述和本公开的实施方式后，可以明白其他方面。
附图说明
图1为本公开实施例一种导光结构沿垂直于出光面的平面的剖面结构示意图；
图2为图1所示导光结构沿平行于出光面的平面的剖面结构示意图；
图3为图1中一组导光腔的剖面结构示意图；
图4为本公开实施例另一种导光结构的剖面结构示意图；
图5为图1所示导光结构的光线传输路径示意图；
图6为图1所示导光结构的光线仿真效果示意图；
图7为图1所示导光本体无导光腔和有导光腔时的出光面均一性对比效果示意图；
图8为本公开实施例另一种导光结构的剖面结构示意图；
图9为图8所示导光结构的光线传输路径示意图；
图10为图8所示导光结构的光线仿真效果示意图；
图11为本公开实施例又一种导光结构和邻近的发光二极管的剖面结构示意图；
图12为本公开实施例又一种导光结构和邻近的发光二极管的剖面结构示意图；
图13为本公开实施例又一种导光结构和邻近的发光二极管的剖面结构示意图；
图14为本公开实施例一种光源模组的剖面结构示意图；
图15为本公开实施例一种显示模组的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和对本公开实施例的具体实施方式作进一步详细描述。以下用于说明本公开实施例，但不用来限制本公开实施例的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本公开实施例提供了一种导光结构。在示例性实施方式中，导光结构包括导光本体和设置在导光本体内的至少一个导光腔；导光本体包括相对设置的入光面和出光面，每个导光腔包括靠近导光本体的入光面的第一端与远离导光本体的入光面的第二端，导光腔从第一端延伸到第二端。本公开实施例的导光结构可以在超短混光距离条件下获得高均一性面光源。
本公开实施例每个导光结构中的导光腔的数量，可以根据实际导光结构的大小和导光腔之间的间隔进行设置，每个导光结构中的导光腔的数量可以为1个或多个。
在示例性实施方式中，导光腔内包括第一介质层，第一介质层的折射率小于导光本体的折射率。
图1为本公开实施例一种导光结构沿垂直于出光面的平面的剖面结构示意图；图2为图1所示导光结构沿平行于出光面的平面的剖面结构示意图。如图1和图2所示，导光结构10包含导光本体和设置在导光本体内的至少一个导光腔，导光本体包括相对设置的出光面11和入光面12，以及与出光面11和入光面12分别连接的第一表面15，与出光面11和入光面12分别连接的第二表面16，其中第一表面15和第二表面16相对设置；进一步的，如图1所示，导光结构还可以包括分别连接于出光面11和入光面12的第一侧面13，以及分别连接于出光面11和入光面12的第二侧面14，其中第一侧面13和第二侧面14相对设置。出光面11、入光面12、第一侧面13、第二侧面14均既可以为平面也可以为曲面，根据具体需求进行设定，附图1以平面示例。在示例性实施方式中，出光面11和入光面12可以设置成相互平行，或者可以设置成非平行，以适应不同光源环境下的使用需求。
在示例性实施方式中，出光面11和入光面12可以经过雾化处理、图案化处理或纹理化处理等，以增加导光结构10的出光效率和出射光线的均匀性。
在示例性实施方式中，导光腔30可以包括多个，多个导光腔30可分为多组导光腔30，图3为本公开示例性实施例一组导光腔的结构示意图，如图1和图3所示，每一组导光腔30包括一个位于导光本体中的中心平面O；每一组导光腔30包括位于中心平面O一侧的n个第一导光腔31，和另一侧的n个第二导光腔32，n为大于或等于1的自然数。
本实施例中，中心平面O为导光本体内垂直于入光面12的虚拟平面。每组导光腔30中的至少两个导光腔30沿入光面12的延伸方向设置，该虚拟的中心平面O垂直于入光面12，并且位于该至少两个导光腔30之间。导光本体的入光面12的延伸方向即为图1中的水平方向。
在示例性实施方式中，第一导光腔31的第一端到相应的中心平面O的距离L1小于该第一导光腔31的第二端到相应的中心平面O的距离L2；第二导光腔32的第一端到相应的中心平面O的距离L1’小于该第二导光腔32的第二端到相应的中心平面O的距离L2’。
在示例性实施方式中，沿垂直于出光面11或入光面12的平面，导光腔30的截面形状包括如下任意一种或多种：曲线条状、折线条状或其他条状结构。
在示例性实施方式中，沿平行于出光面11或入光面12的平面，导光腔30的截面形状可以包括如下任意一种或多种：圆形、椭圆形、三角形、梯形、矩形或其他任意形状。
在示例性实施方式中，相对于每一组导光腔30的中心平面O，第i个第一导光腔31与第i个第二导光腔32镜像设置，其中，i为大于或等于1且小于或等于n的自然数，n为大于或等于1的自然数。例如，第一导光腔为S形，第二导光腔为反S形，或者，第一导光腔为反S形，第二导光腔为S形。
在示例性实施方式中，如图3所示，第i个第一导光腔31包括靠近导光本体的入光面12的第一部分301和远离导光本体的入光面12的第二部分302，不同第一导光腔31的第一部分301的形状可以相同，或者也可以不同，不同第一导光腔31的第二部分302的形状可以相同，或者也可以不同。
在示例性实施方式中，沿垂直于导光本体的出光面11或入光面12的平面，第一部分301和第二部分302的截面形状包括以下任意一种：
第一部分301的截面形状为曲线条状，第二部分302的截面形状为曲线条状；
第一部分301的截面形状为曲线条状，第二部分302的截面形状为折线条状；
第一部分301的截面形状为曲线条状，第二部分302的截面形状为直线条状；
第一部分301的截面形状为折线条状，第二部分302的截面形状为曲线条状；
第一部分301的截面形状为直线条状，第二部分302的截面形状为曲线条状。
在示例性实施方式中，沿垂直于导光本体的出光面11或入光面12的平面，第一部分301向朝着该导光腔30的中心平面O方向弯曲，第二部分302向远离该导光腔30的中心平面O方向弯曲。
在示例性实施方式中，如图3所示，第一部分301的宽度d1为0.2mm至1.5mm，第一部分301的深度为1mm至2mm，第一部分301的曲率半径为2mm至4.5mm，沿垂直于导光本体的出光面11或入光面12的平面，在第一部分301与入光面12的交界处，第一部分301与入光面12之间的夹角β可以约为40°至60°。本公开实施例中，宽度是指平行于导光本体的出光面11的方向的特征尺寸，深度是指沿着导光本体的入光面12向导光本体的出光面11的延伸方向的特征尺寸。示例性的，当导光本体的入光面12与导光本体的出光面11平行时，导光本体的入光面12向导光本体的出光面11的延伸方向可以为垂直于导光本体的入光面12的方向。
在示例性实施方式中，如图3所示，第二部分302的宽度d2为0.2mm至1.5mm，第二部分302的深度为1mm至2mm，第二部分302的曲率半径为3.5mm至4.5mm，沿垂直于导光本体的出光面11或入光面12的平面，在第二部分302与第一部分301的交界处，第二部分302与入光面12之间的夹角α可以约为40°至60°。
本实施例中，多个第一导光腔的第一部分301的各个参数可以分别相同，或者也可以不同，多个第一导光腔的第二部分302的各个参数可以分别相同，或者也可以不同。
在示例性实施方式中，第一导光腔31的第一端与导光本体的入光面12之间的深度h0可以为0mm至0.05mm。示例性的，第一导光腔31的第一端与导光本体的入光面12之间可以为0mm间隙，此时，进入导光结构10的光线通过导光腔的作用，全部传递至导光本体的出光面11，而不会从导光本体的侧面泄露。
在示例性实施方式中，第一导光腔31的第二端与导光本体的入光面12之间的深度为h1，第一导光腔31的第二端与导光本体的出光面11之间的深度为h2，导光本体的入光面12与导光本体的出光面11之间的距离为h1+h2，h1/(h1+h2)的比值可以在0.5至0.8之间。
在示例性实施方式中，第一导光腔31的第二端与导光本体的入光面12之间的深度h1可以为1mm至3mm，第一导光腔31的第二端与导光本体的出光面11之间的深度h2可以为0.5mm至3mm。
在示例性实施方式中，在一组导光腔中，沿着导光本体的入光面12的延伸方向，相邻两个第一导光腔31之间的距离L3可以为0.2mm至1mm。
在示例性实施方式中，如图3所示，第i个第二导光腔32包括靠近导光本体的入光面12的第三部分303和远离导光本体的入光面12的第四部分304，不同第二导光腔32的第三部分303的形状可以相同，或者也可以不同，不同第二导光腔32的第四部分304的形状可以相同，或者也可以不同。
在示例性实施方式中，沿垂直于出光面11或入光面12的平面，第三部分303和第四部分304的截面形状包括以下任意一种：
第三部分303的截面形状为曲线条状，第四部分304的截面形状为曲线条状；
第三部分303的截面形状为曲线条状，第四部分304的截面形状为折线条状；
第三部分303的截面形状为曲线条状，第四部分304的截面形状为直线条状；
第三部分303的截面形状为折线条状，第四部分304的截面形状为曲线条状；
第三部分303的截面形状为直线条状，第四部分304的截面形状为曲线条状。
在示例性实施方式中，沿垂直于出光面11或入光面12的平面，第三部分303向朝着该导光腔30的中心平面O方向弯曲，第四部分304向远离该导光腔30的中心平面O方向弯曲。
在示例性实施方式中，如图3所示，第三部分303的宽度d3为0.2mm至1.5mm，第三部分303的深度为1mm至2mm，第三部分303的曲率半径为2mm至4.5mm，沿垂直于导光本体的出光面11或入光面12的平面，在第三部分303与入光面12的交界处，第三部分303与入光面12之间的夹角β’可以约为40°至60°。
在示例性实施方式中，如图3所示，第四部分304的宽度d4为0.2mm至1.5mm，第四部分304的深度为1mm至2mm，第四部分304的曲率半径为3.5mm至4.5mm，沿垂直于导光本体的出光面11或入光面12的平面，在第四部分304与第三部分303的交界处，第四部分304与入光面12之间的夹角α’可以约为40°至60°。
本实施例中，多个第二导光腔32的第三部分303的各个参数可以分别相同，或者也可以不同，多个第二导光腔32的第四部分304的各个参数可以分别相同，或者也可以不同。
在示例性实施方式中，第二导光腔32的第一端与导光本体的入光面12之间的深度h0’可以为0mm至0.05mm。示例性的，第二导光腔32的第一端与导光本体的入光面12之间可以为0mm间隙。
在示例性实施方式中，第二导光腔32的第二端与导光本体的入光面12之间的深度为h1’，第二导光腔32的第二端与导光本体的出光面11之间的深度为h2’，导光本体的入光面12与导光本体的出光面11之间的距离为h1’+h2’，h1’/(h1’+h2’)的比值可以在0.5至0.8之间。
在示例性实施方式中，第二导光腔32的第二端与导光本体的入光面12之间的深度h1’可以为1mm至3mm，第二导光腔32的第二端与导光本体的出光面11之间的深度h2’可以为0.5mm至3mm。
在示例性实施方式中，在一组导光腔中，沿着导光本体的入光面12的延伸方向，相邻两个第二导光腔32之间的距离L3’可以为0.2mm至1mm。
在示例性实施方式中，导光腔30内包括第一介质层，第一介质层的折射率小于导光本体的折射率。
在示例性实施方式中，第一介质层为在导光本体上镂空的条状开口。
本实施例中，第一介质层内的第一介质为空气，且第一介质层内的第一介质与导光本体直接接触。导光腔30的加工方式可以采用二次机加工，对导光本体采用二次线切割的方式，切割出相应的条状开口，加工效率高、成本低。
本实施例中，导光腔30的第一端面和第二端面不能同时与导光本体的入光面12、出光面11平齐，以保证导光结构10的完整性。
在示例性实施方式中，导光腔30内填充有第一折射率的导光材料，第一折射率小于导光本体的折射率。此时，第一介质层内的第一介质为具有第一折射率的导光材料，且第一介质层内的第一介质与导光本体直接接触。
在示例性实施方式中，导光本体的材质可以为聚碳酸酯树脂(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。第一折射率的导光材料可以为折射率小于PC或PMMA的导光树脂或其他低折射率的材料。
本实施例中，导光腔30的加工方式可采用模具注塑成型的方式，在导光腔30内填充折射率较低的导光树脂等材料。本实施例中，导光腔30的第一端面和第二端面可以同时与导光本体的入光面12、出光面11平齐。
在示例性实施方式中，如图4所示，导光结构10的第一侧面13、第二侧面14、第一平面15(图4中未示出)和第二平面16(图4中未示出)上均设置有反射片60，从导光结构10的第一侧面13、第二侧面14、第一平面15和第二平面16出射的光线被反射片60反射回导光结构10中，避免光线从导光结构10的第一侧面13、第二侧面14、第一平面15和第二平面16泄露，进一步提升导光效率。
图5为本公开示例性实施例一种导光腔光30线传输路径的示意图，图5中的导光腔30为图1中A区域的导光腔30的放大图。在导光结构10中未设置导光腔30时，相邻两个发光二极管20出射的光线进入导光结构10后按照直线传播，如图5中虚线G0和G0’所示，直线传播的光线G0在相邻发光二极管20之间的A1区域形成亮区，A2区域形成暗区，A1区域和A2区域位于两个发光二极管20之间的中部区域。本公开实施例通过在导光结构10中设置导光腔30，相邻两个发光二极管20出射的光线进入导光结构10后，如图5中实线G1和G1’所示，光线G1入射到导光腔30的表面时，被导光腔30的表面全反射，使得反射后的光线G1向着两个发光二极管20之间的中部区域偏转，增加了A2区域的光线量，减少了A1区域的光线量，从而避免了在A2区域形成暗区，并避免了在A1区域形成亮区，或者减小了A1区域、A2区域与其它可视区的亮度差。光线G1’进入导光腔30后，在导光腔30的表面先进行折射，折射后的光线G1’被导光腔30的表面全反射，向着远离A1区域的方向偏转，从而进一步减少了A1区域的光线量。图6为图1所示的导光腔实际的光线仿真效果示意图，图7为图1所示导光本体无导光腔30和有导光腔30时的出光面均一性对比效果示意图。仿真结果表明，在单颗灯条件下，图1的包含导光腔30的导光本体的出光面11光学均一性可达85％以上。
如图4至图5所示，通过将导光腔30设置成S形结构，可以很容易通过调整S型入口和出口的大小、方向和角度从而选择性的控制入射光量以及出射光的方向和角度，从而可以将光线由亮区导光至暗区，并起到一定的遮蔽性和收拢出射光线的角度的作用，大幅度提升了出射光线的亮度均一性，进而可以优化出光面整体的均一性。
在示例性实施方式中，导光腔30靠近导光本体的入光面12的表面与导光腔30靠近导光本体的出光面11的表面相互平行，以进一步优化出光面整体的均一性。
在示例性实施方式中，通过对导光腔30的表面的几何参数进行设计，可以使得被导光腔30的表面全反射的光线向设定区域偏转，从而增加进入A2区域的光线量，减少进入A1区域的光线量，即增加A2区域的亮度，减小A1区域的亮度。在示例性实施方式中，设定区域可以是位于相邻发光二极管20之间的中部区域，也可以是形成有暗区的区域。
在示例性实施方式中，沿垂直于出光面11或入光面12的平面，导光腔30的截面形状可以包括如下任意一种或多种：S形、N形、L形、Y形以及其他任意类型的曲线或折线条状。
在另一种示例性实施方式中，如图8所示，第一导光腔31包括设置在导光本体的入光面12和导光本体的出光面11之间的第五部分305，不同第一导光腔31的第五部分305的形状可以相同，或者也可以不同。示例性的，每个第五部分305向远离该导光腔30的中心平面O方向弯曲。
在示例性实施方式中，每个第五部分305的宽度d5为0.3mm至1.5mm，每个第五部分305的深度与导光结构10的深度h相同，每个第五部分305的曲率半径为2mm至5mm，沿垂直于导光本体的出光面11或入光面12的平面，在第五部分305与入光面的交界处，第五部分305与入光面12之间的夹角γ可以约为40°至60°。
在示例性实施方式中，在一组导光腔30中，沿着导光本体的入光面12的延伸方向，相邻两个第五部分305之间的距离L5可以为0.2mm至1mm。
在示例性实施方式中，在一组导光腔30中，沿着导光本体的入光面12的延伸方向，相邻两个第五部分305之间的距离L5按照与导光本体的入光面12之间的距离变化。在示例性实施方式中，相邻两个第五部分305之间的距离L5在越靠近导光本体的入光面12处越小，越远离导光本体的入光面12处越大。
在另一种示例性实施方式中，如图8所示，第二导光腔32包括设置在导光本体的入光面12和导光本体的出光面11之间的第六部分306，不同第二导光腔32的第六部分306的形状可以相同，或者也可以不同。示例性的，每个第六部分306向远离该导光腔的中心平面O方向弯曲。
在示例性实施方式中，每个第六部分306的宽度d6为0.3mm至1.5mm，每个第六部分306的深度与导光结构10的深度h相同，每个第六部分306的曲率半径为2mm至5mm，沿垂直于导光本体的出光面11或入光面12的平面，在第六部分306与入光面12的交界处，第六部分306与入光面12之间的夹角γ’可以约为40°至60°。
在示例性实施方式中，在一组导光腔30中，沿着导光本体的入光面12的延伸方向，相邻两个第六部分306之间的距离L6可以为0.2mm至1mm。
在示例性实施方式中，在一组导光腔30中，沿着导光本体的入光面12的延伸方向，相邻两个第六部分306之间的距离L6按照与导光本体的入光面12之间的距离变化。在示例性实施方式中，相邻两个第六部分306之间的距离L6在越靠近导光本体的入光面12处越小，越远离导光本体的入光面12处越大。
图9为图8所示的导光结构10的光线传输路径示意图。在导光结构10中未设置导光腔30时，相邻两个发光二极管20出射的光线进入导光结构10后按照直线传播，如图9中虚线G2所示，直线传播的光线G2在相邻发光二极管20之间的A3区域形成亮区，A3区域位于两个发光二极管20之间的中部区域。本公开实施例通过在导光结构10中设置导光腔30，相邻两个发光二极管20出射的光线进入导光结构10后，如图9中实线G3、G4、G5、G5’所示，光线G3和G4入射到导光腔30的表面时，光线G3和G4被导光腔30的表面全反射，使得反射后的光线G3和G4向着远离两个发光二极管20之间的中部区域的方向偏转，光线G5为入射到导光腔30内的光线在入射到导光腔30的表面时折射进入导光本体内，被导光腔30的表面全反射形成的光线，光线G5’为入射到导光腔30内的光线在入射到导光腔30的表面，被导光腔30的表面反射形成的光线，从图9可以看出，通过设置导光腔30，减少了A3区域的光线量，从而避免了在A3区域形成亮区，或者减小了A3区域与其它可视区的亮度差。图10为图8所示的导光腔30实际的光线仿真效果示意图，仿真结果表明，在单颗灯条件下，图8的导光腔30在填充低折射率的导光树脂时，导光本体的出光面11光学均一性可达80％以上。如图8至图10所示，通过将导光腔设置成曲线长条结构并填充低折射率材料，可以将光线由亮区导光至暗区，并起到一定的遮蔽性和收拢出射光线的角度的作用，大幅度提升了出射光线的亮度均一性。
在又一种示例性实施方式中，如图11所示，沿垂直于出光面11或入光面12的平面，多个导光腔30的截面形状可以相同，或可以不同。例如，可以一部分导光腔30的截面形状为S形，一部分导光腔30的截面形状为L形。
在示例性实施方式中，在垂直于导光本体的出光面11或入光面12的方向，多个导光腔30的深度可以相等，以便于加工。
在又一种示例性实施方式中，如图12所示，沿垂直于出光面11或入光面12的平面，多个导光腔30的截面形状均为S形时，多个导光腔30的曲线条的弯曲方向以及曲率可以相同，或者也可以不同。
在示例性实施方式中，第1个至第j个第一导光腔的第一部分301向朝着该导光腔的中心平面的方向弯曲，第1个至第j个第一导光腔的第二部分302向远离该导光腔的中心平面的方向弯曲，第j+1个至第n个第一导光腔的第一部分301向朝着导光本体的入光面12的方向弯曲，第j+1个至第n个第一导光腔的第二部分302向远离导光本体的入光面12的方向弯曲，j为1至n之间的自然数。示例性的，n为3，j为2。
在示例性实施方式中，第1个至第j个第二导光腔的第一部分301向朝着该导光腔的中心平面的方向弯曲，第1个至第j个第二导光腔的第二部分302向远离该导光腔的中心平面的方向弯曲，第j+1个至第n个第二导光腔的第一部分301向朝着导光本体的入光面12的方向弯曲，第j+1个至第n个第二导光腔的第二部分302向远离导光本体的入光面12的方向弯曲，j为1至n之间的自然数。示例性的，n为3，j为2。
在示例性实施方式中，每个导光腔30在距离导光本体的入光面12不同距离处的宽度可以变化。
在示例性实施方式中，如图12所示，同一组导光腔30中，至少两个导光腔的深度可以不同。
在示例性实施方式中，如图13所示，多个导光腔30中的至少一个导光腔包括多个子导光腔50，多个子导光腔50设置在导光腔30的第二端。子导光腔50包括靠近导光本体的入光面12的第一端和远离导光本体的入光面12的第二端，子导光腔50的第二端包括一个位于导光本体中的第二中心平面O’，第二中心平面O’为导光本体内垂直于入光面12的虚拟平面，子导光腔50的第一端与第二中心平面O’之间的距离L6小于子导光腔50的第二端与第二中心平面O’之间的距离L7。在本示例中，多个导光腔30和子导光腔50形成两层树状结构。
在示例性实施方式中，多个子导光腔50中的至少一个子导光腔可以包括多个第二子导光腔，多个第二子导光腔设置在子导光腔50的第二端。第二子导光腔包括靠近导光本体的入光面12的第一端和远离导光本体的入光面12的第二端，第二子导光腔的第二端包括一个位于导光本体中的第三中心平面，第三中心平面为导光本体内垂直于入光面12的虚拟平面，第二子导光腔的第一端与第三中心平面之间的距离小于第二子导光腔的第二端与第三中心平面之间的距离，多个导光腔30、子导光腔50和第二子导光腔形成三层或更多层的树状结构。
在示例性实施方式中，树状结构从靠近导光本体的入光面12的方向到远离导光本体的入光面12的方向设置至少两层结构，且远离导光本体的入光面12的结构层中的导光腔数量大于靠近导光本体的入光面12的结构层中的导光腔数量，远离导光本体的入光面12的结构层中的导光腔的宽度小于靠近导光本体的入光面12的结构层中的导光腔的宽度。
通过本公开实施例的导光结构可以看出，本公开实施例通过在导光结构10中设置一个或多个导光腔30，可以将亮区的光线导至暗区，提升了面光源的均一性，提升了光源模组的光学品质，保证了显示画面的品质。本公开实施例光源模组可以在保证减小相邻发光二极管20之间出现暗区风险的前提下，可以适当减小发光二极管20与显示面板可视区之间的间距，从而可以减小光源模组的边框，有利于实现窄边框，提高产品竞争力。
本公开实施例导光结构具有结构简单、装配便捷、制作工艺简单、生产成本低等优点，具有良好的应用前景。
本公开实施例还提供了一种光源模组。在示例性实施方式中，光源模组包括导光结构10和设置在靠近导光本体的入光面12的一侧的至少一个光源。一组导光腔30对应一个或多个光源。示例性的，一组导光腔30与一个光源一一对应。
本公开实施例的光源模组可以在超短混光距离条件下借助导光腔30获得高均一性面光源。
在示例性实施方式中，该光源可以为发光二极管20。
图14为本公开示例性实施例一种光源模组的结构示意图。如图14所示，光源模组可以包括导光结构10和至少一个发光二极管20，其中：导光结构10包括导光本体和设置在导光本体内的至少一个导光腔30；导光本体包括相对设置的入光面12和出光面11，发光二极管20设置在靠近导光本体的入光面12的一端，每个导光腔30包括靠近导光本体的入光面12的第一端与远离导光本体的入光面12的第二端，导光腔30从第一端延伸到第二端。
在示例性实施方式中，每个发光二极管20的中心平面可以和与其对应的一组导光腔30的中心平面O相重合。
在示例性实施方式中，发光二极管20具有出光面，发光二极管20的出光面朝向导光本体的入光面12设置，发光二极管20出射的光线由导光本体的入光面12进入导光本体。
在示例性实施方式中，发光二极管20的出光面与导光本体的入光面相互平行，两者之间可以为0mm间隙。在一些可能的实现方式中，可以根据产品的实际情况设置发光二极管20的出光面与导光本体的入光面之间的相对位置关系，本公开实施例在此不做限定。
在示例性实施方式中，如图12所示，导光本体的入光面上设置有至少一个向导光本体的出光面凹陷的凹槽，与该凹槽邻近的发光二极管20设置在凹槽内。
在示例性实施方式中，一个凹槽内可以容纳至少一个发光二极管20。
本公开实施例还提供了一种显示模组，如图15所示，显示模组包括前述实施例的任意一种或多种光源模组和显示面板40。在示例性实施方式中，发光二极管20发出的光线，经导光本体的出光面11射出后变成高均匀性的面光源。导光本体朝向显示面板40的一面为出光面，从导光本体的出光面11出射的均匀光线会进入显示面板40的侧面，显示面板40在该侧面具有相应的取光结构，并最终将该侧面光线转变为可用于显示面板40显示的面光源。
在示例性实施例中，显示面板40和导光结构10之间可以存在间隙，或者显示面板40和导光结构10之间可以为0mm间隙。
在示例性实施例中，该显示模组可以为反射式液晶显示模组。
反射式显示装置能够利用周围的环境光作为照明源以显示画面，与传统的透射式显示装置相比，反射式显示装置具有光线柔和、省电、在户外具有更好的显示效果等优点，因此越来越受到关注。通过本公开实施例的导光结构，可以为反射式显示装置提供均匀的面光源以辅助显示装置进行显示，从而在环境光较弱或暗室环境下也获得较好的显示效果。
在示例性实施例中，该显示模组可以为透明液晶显示模组。
透明显示产品广泛应用于展台、家电及特殊消费品方向。透明显示产品的显示效果对于外界光线的依赖性较强，因此，辅助光源必不可少。传统的背光源由于对透明显示有遮挡效果，不再适用。因此，透明显示产品通常采用侧入式辅助光源，显示面板的一侧为入光侧，在入光侧设置光源模组，通过本公开实施例的导光结构，为透明显示产品提供均匀的面光源。
在示例性实施例中，该显示模组可以为其他任意的需要均匀面光源的显示模组。
显示模组可以包括任意一种或多种：手机、笔记本电脑、平板电脑、电视机、数码相框、车载显示器和导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该显示模组由于包括上述任意一种光源模组，因而可以解决同样的技术问题，并取得相同的技术效果，在此不再详述。
在一种示例性实施例中，该显示装置可以为透明显示装置。
应当理解，本公开实施例的显示装置并不仅仅局限于透明显示装置，在实际应用中，该显示装置也可以是普通的不透明显示装置。
在本公开实施例的描述中，需要理解的是，术语“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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公开实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开实施例的限制。
在本公开实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。
虽然本公开实施例所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本公开实施例而采用的实施方式，并非用以限定本公开实施例。任何本公开实施例所属领域内的技术人员，在不脱离本公开实施例所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本公开实施例的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (18)

1.一种导光结构，包括：
导光本体，所述导光本体包括相对设置的入光面和出光面；
设置在所述导光本体内的至少一个导光腔；
每个所述导光腔包括靠近所述导光本体的入光面的第一端与远离所述导光本体的入光面的第二端，所述导光腔从所述第一端延伸到第二端；
所述导光腔包括多个，所述多个导光腔分为多组导光腔，每一组导光腔包括一个位于导光本体中的中心平面，所述中心平面为所述导光本体内垂直于所述入光面的虚拟平面；所述每一组导光腔包括位于所述中心平面一侧的n个第一导光腔，和另一侧的n个第二导光腔，n为大于或等于1的自然数；所述第一导光腔的第一端到相应的中心平面的距离小于所述第一导光腔的第二端到相应的中心平面的距离；所述第二导光腔的第一端到相应的中心平面的距离小于所述第二导光腔的第二端到相应的中心平面的距离；
所述第一导光腔包括靠近所述导光本体的入光面的第一部分和远离所述导光本体的入光面的第二部分，沿垂直于所述导光本体的出光面的平面，所述第一部分和第二部分的截面形状包括以下任意一种：
所述第一部分的截面形状为曲线条状，所述第二部分的截面形状为曲线条状；
所述第一部分的截面形状为曲线条状，所述第二部分的截面形状为折线条状；
所述第一部分的截面形状为曲线条状，所述第二部分的截面形状为直线条状；
所述第一部分的截面形状为折线条状，所述第二部分的截面形状为曲线条状；
所述第一部分的截面形状为直线条状，所述第二部分的截面形状为曲线条状。
2.根据权利要求1所述的导光结构，其中，所述导光腔内包括第一介质层，所述第一介质层的折射率小于所述导光本体的折射率。
3.根据权利要求2所述的导光结构，其中，所述第一介质层为在所述导光本体上镂空的条状开口。
4.根据权利要求3所述的导光结构，其中，所述导光腔的第二端与所述导光本体的入光面之间的距离为1毫米至3毫米，所述导光腔的第二端与所述导光本体的出光面之间的距离为0.5毫米至3毫米。
5.根据权利要求2所述的导光结构，其中，所述第一介质层为在所述导光本体上填充的导光材料。
6.根据权利要求5所述的导光结构，其中，所述导光腔从所述导光本体的入光面延伸至所述导光本体的出光面。
7.根据权利要求1所述的导光结构，其中，相对于所述每一组导光腔的中心平面，第i个所述第一导光腔与第i个所述第二导光腔镜像设置，i为大于或等于1且小于或等于n的自然数。
8.根据权利要求1所述的导光结构，其中，沿垂直于所述导光本体的出光面的平面，所述第一部分向朝着所述导光腔的中心平面方向弯曲，所述第二部分向远离所述导光腔的中心平面方向弯曲。
9.根据权利要求8所述的导光结构，其中，所述第一部分的宽度为0.2毫米至1.5毫米，所述第一部分的深度为1毫米至2毫米，所述第一部分的曲率半径为2毫米至4.5毫米，沿垂直于所述导光本体的出光面的平面，在所述第一部分与所述导光本体的入光面的交界处，所述第一部分与所述导光本体的入光面之间的夹角为40°至60°；
所述第二部分的宽度为0.2毫米至1.5毫米，所述第二部分的深度为1毫米至2毫米，所述第二部分的曲率半径为3.5毫米至4.5毫米，沿垂直于所述导光本体的出光面的平面，在所述第二部分与第一部分的交界处，所述第二部分与所述导光本体的入光面之间的夹角为40°至60°。
10.根据权利要求1所述的导光结构，其中，在一组所述导光腔中，相邻两个所述第一导光腔之间的距离为0.2毫米至1毫米。
11.根据权利要求1所述的导光结构，其中，所述第一导光腔包括设置在所述导光本体的入光面和出光面之间的第五部分，所述第五部分均向远离所述导光腔的中心平面方向弯曲。
12.根据权利要求11所述的导光结构，其中，每个所述第五部分的宽度为0.3毫米至1.5毫米，每个所述第五部分的深度与所述导光结构的深度相同，每个所述第五部分的曲率半径为2毫米至5毫米，沿垂直于所述导光本体的出光面的平面，在所述第五部分与所述导光本体的入光面的交界处，所述第五部分与所述导光本体的入光面之间的夹角为40°至60°。
13.根据权利要求11所述的导光结构，其中，在一组所述导光腔中，沿着所述导光本体的入光面的延伸方向，相邻两个所述第五部分之间的距离为0.2毫米至1毫米。
14.根据权利要求1所述的导光结构，其中，至少一个所述导光腔包括多个子导光腔，所述多个子导光腔设置在所述导光腔的第二端；
所述子导光腔包括靠近所述导光本体的入光面的第一端和远离所述导光本体的入光面的第二端，所述子导光腔的第二端包括一个位于所述导光本体中的第二中心平面，所述第二中心平面为所述导光本体内垂直于所述入光面的虚拟平面；
所述子导光腔的第一端与所述第二中心平面之间的距离小于所述子导光腔的第二端与所述第二中心平面之间的距离；
所述多个导光腔和子导光腔形成树状结构。
15.根据权利要求1所述的导光结构，其中，所述导光结构还包括与出光面和入光面分别连接的第一平面、与出光面和入光面分别连接的第二平面、与出光面和入光面分别连接的第一侧面以及与出光面和入光面分别连接的第二侧面，所述第一侧面与第二侧面相对设置，所述第一平面与第二平面相对设置，所述第一侧面、第二侧面、第一平面和第二平面均设置有反射片。
16.一种光源模组，包括：如权利要求1至15任一项所述的导光结构，还包括至少一个发光二极管，所述发光二极管的出光面朝向所述导光本体的入光面设置。
17.一种显示模组，包括：如权利要求16所述的光源模组和显示面板。
18.根据权利要求17所述的显示模组，其中，所述显示模组为反射式液晶显示模组或透明液晶显示模组。
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