CN117518333A - 一种导光板、背光结构及显示终端 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种导光板、背光结构及显示终端。导光板包括第一底面、出光面和入光面，第一底面设置有向内凹陷的网点结构；入光面连接第一底面和出光面；网点结构包括第一面和第二面，第一面为曲面，第二面为倾斜设置的圆形平面或椭圆形平面，第一面和第二面均与第一底面相交，且第一面和第二面相交，第二面设置于网点结构背离入光面的一端。通过使网点结构的第一面为曲面，第二面为倾斜的圆形平面或椭圆形平面，第二面背离入光面设置，从而第一面的表面接近360度设置，从而可将入光面入射的光线朝向各个方向折射，而第二面可将光线折射至背离入光面的多个方向上，从而保证导光板在各个方向上的视角内的亮度，满足显示终端的观看视角要求。

Description

一种导光板、背光结构及显示终端

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种导光板、背光结构及显示终端。

背景技术

导光板可以将光源出射的光线转换为可供显示终端使用的准直光。光源可以设置于导光板的侧面，导光板的下表面设置有网点，网点可对光源入射到导光板的光线进行折射和反射，从而使从导光板的侧面入射的光线沿导光板的上表面出射。

为了提升导光板的亮度，应当使光线更多地从导光板的上表面出射，其中，网点的形状对于光线的出光角度及出光效率的影响尤其重要。相关技术中的准直光导光板，虽然能够提升导光板的亮度，但是也存在出光角度收敛于单一方向，而在其他方向上的侧视角范围内存在亮度不足的情况，这样会缩小显示终端在其他方向上的观看视角。

因此，亟需解决上述技术问题。

发明内容

本申请提供一种导光板、背光结构及显示终端，既能保证导光板的出光亮度，又能使导光板在各个方向上的视角范围内的亮度满足要求，从而满足显示终端的观看视角要求。

为解决上述技术问题，本申请提供的技术方案如下：

本申请提供一种导光板，导光板包括入光面、出光面和与出光面相对的第一底面，入光面连接第一底面和出光面；

其中，导光板在第一底面上设有多个具有凹陷的网点结构，网点结构的凹陷方向朝向出光面，网点结构包括相交的第一面和第二面，第一面为曲面，第二面为倾斜设置的圆形平面或椭圆形平面，第一面和第二面均与第一底面相交，第二面设置于网点结构背离入光面的一端。

在本申请的导光板中，第二面与第一底面的锐角夹角大于零度且小于90度，第一面与第一底面的相交线圆形或椭圆形，第一面在入光面上的正投影为半圆形或半椭圆形。

在本申请的导光板中，所述网点结构在所述第一底面的正投影为第一投影，所述第一投影在第一方向上的长度大于或等于所述第一投影在第二方向上的宽度，其中，所述第一方向为垂直于所述入光面的方向，所述第二方向为平行于所述第一底面且与所述第一方向垂直的方向。

在本申请的导光板中，第一面为球面或者椭球面。

在本申请的导光板中，网点结构包括第三面，第三面为曲面，第三面与第一面至少部分间隔设置，第三面与第二面和第一底面均相交。

在本申请的导光板中，第三面的形状与第一面的形状相同。

在本申请的导光板中，导光板为平板、楔形板、局部楔形板中的任一种。

在本申请的导光板中，在远离入光面的方向上，网点结构的分布密度逐渐增大。

本申请还提供一种背光结构，背光结构包括光源和上述的导光板，光源的出光面贴近导光板的入光面。

本申请还提供一种显示终端，显示终端包括光源和上述的导光板，光源的出光面贴近导光板的入光面。

有益效果：本申请公开了一种导光板、背光结构及显示终端。导光板包括

包括入光面、出光面和与出光面相对的第一底面，入光面连接第一底面和出光面；

其中，导光板在第一底面上设有多个具有凹陷的网点结构，网点结构的凹陷方向朝向出光面，网点结构包括相交的第一面和第二面，第一面为曲面，第二面为倾斜设置的圆形平面或椭圆形平面，第一面和第二面均与第一底面相交，第二面设置于网点结构背离入光面的一端。本申请通过使网点结构的第一面为曲面，第二面为倾斜的圆形平面或椭圆形平面，第二面背离入光面设置，从而第一面的表面接近360度设置，从而可将入光面入射的光线朝向各个方向折射，而第二面可将光线折射至背离入光面的多个方向上，从而保证导光板在各个方向上的视角内的亮度，满足显示终端的观看视角要求。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请的实施例提供的一种导光板的立体结构示意图；

图2为图1中的第一种导光板的网点结构的立体结构示意图；

图3为图2中的网点结构的各个视角的视图；

图4为第二种导光板的网点结构的立体结构示意图；

图5为图4中的网点结构的各个视角的结构示意图；

图6为图1中的导光板对光线的作用原理示意图；

图7为本申请的实施例提供的一种背光结构的剖面结构示意图；

图8为本申请的实施例提供的一种显示终端的剖面结构示意图。

附图标记说明：

导光板10、光源的光线S、第一底面11、出光面12、入光面13、第二侧面14、网点结构100、第一面101、第二面102、第二面与第一底面的夹角A、第三面103、背光结构1、光源20、背板30、反射片40、光学膜片50、胶框60、液晶显示面板70、第一方向D1、第二方向D2。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

本申请提供一种导光板10，如图1所示，导光板10包括相对的第一底面11、出光面12和入光面13(图中设置有剖面线的平面)，第一底面11设置有多个向内凹陷的网点结构100；入光面13连接第一底面11和出光面12；其中，网点结构100包括第一面101和第二面102，第一面101为曲面，第二面102为倾斜设置的圆形平面或椭圆形平面，第一面101和第二面102均与第一底面11相交，且第一面101和第二面102相交，第二面102设置于网点结构100背离入光面13的一端。

在本实施例中，如图1、图3、图7所示，导光板10的第一底面11和出光面12相对，第一底面11为上表面，上表面作为出光面，出光面12为下表面，下表面设置有网点结构100。入光面13连接第一底面11和出光面12。入光面13是指接收光源20的光线S的表面，光源20可以为LED等，但不限于此。这也就是说，光源20可以设置于导光板10的侧面，光源20的光线S从入光面13入射至导光板10内部。导光板10能够将光源20的光线S引导至从导光板10的出光面12出射，用于为显示终端等提供面光源。

在本实施例中，网点相对于第一底面11向导光板10的内部凹陷。网点结构100包括第一面101和第二面102，其中，第一面101为曲面，第二面102为平面。

可选地，第一面101为圆柱面、球面、椭球面等。当第一面101为球面或椭球面时，能够具有更大的表面积，从而能够反射更多的光线。

第二面102相对于第一底面11倾斜设置，且与第一底面11和第一面101相交。第二面102相对于第一底面11倾斜的角度可以为锐角，且第一面101夹设于第二面102与第一底面11形成的锐角空间内。第一面101同时与第二面102和第一底面11相交。

在其他一些实施例中，网点也可以相对于第一底面11向导光板10的外部凸起。

为了便于描述，本申请中在第一底面11上定义出第一方向D1和第二方向D2，并将导光板10上与入光面13相对的表面定义为第二侧面14。第一方向D1是由入光面13指向第二侧面14的方向，也即是第一方向D1垂直于入光面13。第二方向D2与第一方向D1垂直且平行于入光面13。

在本实施例中，第二面102设置于网点结构100背离入光面13的一端。这也就是说，第二面102面对第二侧面14设置，第一面101面对入光面13设置。为了更好地说明第一面101和第二面102相对于入光面13的位置关系，以其中的一个网点结构100为例进行说明。假设第一面101和第二面102均不透光，当光源20的光线S沿第一方向D1入射时，会照射到第一面101并被第一面101遮挡而无法照射到第二面102，也即第二面102位于网点结构100背离入光面13的一端。

在本申请中，由于第一面101为闭合的曲面，第一面101接近360度设置，能够将光源20的光线S朝各个方向折射，从而使导光板10在各个方向上的视角范围内的亮度满足要求。第二面102为圆形平面或椭圆形平面，第二面102背离入光面13设置，能够将光源20的光线S朝向第二侧面14引导，使从入光面13指向第二侧面14方向上的视角范围内的亮度满足要求，从而满足显示终端的观看视角要求。

可选地，网点结构100关于第一对称轴设置，第一对称轴平行于第一方向D1。通过上述设置，可以使导光板10在第二方向D2上的视角对称。

在本实施例中，导光板10的材料可以为是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯醇(PVA)、聚酰亚胺(PI)等材料，但不限于此。导光板10可以采用本领域的常规技术手段制作，例如，其可以通过注塑、热压、3D打印、激光加工、挤出成型、胶黏、精密涂布等工艺制成，本申请对导光板10的制作工艺不作限制。

在本申请的导光板10中，如图2和图3所示，第二面与第一底面的锐角夹角A大于零度且小于90度，第一面101与第一底面11的相交线为圆形或椭圆形，第一面101在入光面13上的正投影为半圆形或半椭圆形。

在本实施例中，如图2和图3所示，图2和图3示出了本申请的实施例提供的第一种导光板10的网点结构100，其中，图2为第一种导光板10的网点结构100的立体结构，图3的(a)为第一种导光板10的网点结构100的前视图，图3的(b)为第一种导光板10的网点结构100的右视图，图3的(c)为第一种导光板10的网点结构100的俯视图。

如图3的(a)所示，从前视图的方向看，第二面与第一底面的夹角A大于零度且小于90度。第一面101夹设于第二面102与第一底面11形成的锐角夹角内。

如图3的(b)所示，从右视图的方向看，第一面101在入光面13上的正投影为半椭圆形。

如图3的(c)所示，从俯视图的方向看，第一面101与第一底面11相交的边在第一底面11上合围成椭圆形。

需要说明的是，图3示出了第二面102为椭圆形时的情形，当第二面102为圆形时，则对应地，第一面101与第一底面11相交的边在第一底面11上合围成圆形，第一面101在入光面13上的正投影为半圆形。

在本申请的导光板10中，如图3所示，网点结构100在第一底面11上的正投影为第一投影，所述第一投影在第一方向D1上的长度大于或等于所述第一投影在第二方向D2上的宽度。参照前文的定义，此处垂直于入光面13的方向即第一方向，平行于入光面13的方向即第二方向。

在部分实施例中，第二面102为椭圆形，网点结构100在垂直于入光面13的方向上的外形尺寸大于网点结构100在平行于入光面13的方向上的外形尺寸。通过上述设置，能够保证导光板10在第二方向D2上的视角内的亮度，满足显示终端的观看视角要求。

在部分实施例中，第二面102为圆形，网点结构100在垂直于入光面13的方向上的外形尺寸等于网点结构100在平行于入光面13的方向上的外形尺寸。

需要说明的是，当第二面102相同时，网点结构100在第一方向D1上或者第二方向D2上的外形尺寸的关系决定了网点结构100对第一方向D1或第二方向D2的光线的利用率。当需要增大导光板10在第一方向D1上的一定视角的亮度时，则对应地增大网点结构100在第一方向D1上的外形尺寸，减小网点结构100在第二方向D2上的外形尺寸；需要增大导光板10在第二方向D2上的一定视角的亮度时，则对应地增大网点结构100在第二方向D2上的外形尺寸，减小网点结构100在第一方向D1上的外形尺寸。

网点结构100在第一方向D1和第二方向D2的外形尺寸的关系可以根据实际需要进行调整，本申请对此不作限制。

在本申请的导光板10中，如图4和图5所示，网点结构100包括第三面103，第三面103为曲面，第三面103套设于第一面101内侧，且第三面103与第一面101至少部分间隔设置，第三面103与第二面102和第一底面11均相交。

在本实施例中，如图4和图5所示，图4和图5示出了本申请的实施例提供的第二种导光板10的网点结构100，其中，图4为第二种导光板10的网点结构100的立体结构，图5的(a)为第二种导光板10的网点结构100的前视图，图5的(b)为第二种网点结构100的右视图，图5的(c)为第二种导光板10的网点结构100的俯视图。第二种导光板10的网点结构100与第一种网点结构100的不同之处在于还包括第三面103。

第三面103与第二面102相交在边在第二面102上合围成圆形或椭圆形。第三面103与第二面102相交的边可以与第一底面11相交或间隔设置。图4中示出了第三面103与第二面102相交的边与第一底面11相交的情形。

第三面103套设于第一面101内侧，且第三面103与第一面101至少部分间隔设置是指第三面103被第一面101包围，且第三面103与第一面101之间在部分表面接触，在另一部分表面不接触。当第三面103与第一面101间隔设置时，第三面103与第一面101之间的间隙可以容纳空气，从而在空气与第三表面之间再形成一个临界面，使光线能够在此临界面上发生反射或折射，进一步使光线被折射或反射至不同角度，提升光线的出光效率和导光板10的亮度。

可选地，第三面103与第一底面11相交的边在第一底面11上合围成圆形或椭圆形。

在本申请的导光板10中，第三面103的形状与第一面101的形状相同。

在本实施例中，第三面103的形状与第一面101的形状相同。这也就是说，当第一面101与第一底面11相交的边在第一底面11上合围成圆形，第一面101在入光面13上的正投影为半圆形时，第三面103与第一底面11相交的边在第一底面11上也合围成圆形，第三面103在入光面13上的正投影也为半圆形。当第一面101与第一底面11相交的边在第一底面11上合围成椭圆形，第一面101在入光面13上的正投影为半椭圆形时，第三面103与第一底面11相交的边在第一底面11上也合围成椭圆形，第三面103在入光面13上的正投影也为半椭圆形。

应当理解的是，第三面103与第一底面11相交的边、第一面101与第一底面11相交的边两者可以间隔设置。

在本申请的导光板10中，导光板10为平板、楔形板、局部楔形板中的任一种。

当导光板10为平板时，导光板10具有均匀的厚度，即第一底面11和出光面12的间距一致，第一底面11平行于出光面12。

当导光板10为楔形板时，导光板10在靠近入光面13一端的厚度大于导光板10远离入光面13一端的厚度，这也就是说，导光板10在远离入光面13的方向上的厚度逐渐减小，即第一底面11和出光面12在远离入光面13的方向上的间距逐渐减小。

当导光板10为局部楔形板时，导光板10具有上述两种导光板10的特点，也即导光板10在靠近入光面13的一段为楔形板，与楔形板连接的一段为平板，平板设置于楔形板远离入光面13的一端。平板的厚度等于楔形段的最小厚度。

在上述的各种类型的导光板10中，第一底面11和出光面12是指导光板10的上下两侧相对较大的平面。例如，当导光板10为局部楔形板时，平板的上表面为第一底面11，平板的下表面为出光面12。

由于导光板10在靠近光源20的一端的亮度会大于导光板10在远离光源20的一端的亮度，因此，为了使导光板10在出光面12的亮度均匀，需要调整网点结构100的分布密度。网点结构100的分布密度是指在单位面积内分布的网点结构100的数量，分布密度越大，则在单位面积内分布的网点结构100的数量越多。

在本申请的导光板10中，在远离入光面13的方向上，网点结构100的分布密度逐渐增大。通过上述设置，可以平衡导光板10在靠近入光面13和远离入光面13的亮度，从而使导光板10的亮度均匀。

下面对本申请的导光板10对光线的作用原理进行说明。

导光板10的材料的折射率通常大于空气的折射率。例如，PMMA的折射率为1.5，聚碳酸酯的折射率约为1.6，而空气的折射率约为1。网点结构100背离出光面12的一侧表面与空气接触。因此，第一面101和第二面102两侧的材料的折射率均不同，光线在第一面101和第二面102上会发生折射和反射。而当光线从折射率较大的材料入射到折射率较小的材料中时，在满足入射角大于临界角的条件时，光线会发生全反射。

如图6所示，对于第一种导光板10而言，第一面101为曲面，第一面101在多个方向上为弧形。从入光面13入射的光线照射到第一面101上，部分光线与第一面101的夹角大于临界角而发生全反射，另一部分光线未满足全反射的条件而发生折射或反射，折射后部分光线进入到网点结构100的凹陷空间中。通常，导光板10的下方会设置有反射片40，反射片40能够将进入到网点结构100的凹陷空间中的光线反射出去，使这部分光线再一次被网点结构100折射或反射。经反射后的光线的出射角度改变，从而能够经第一面101或者第二面102折射或反射，使光线的角度再次改变，提升导光板10的光线的均匀性。

其中，由于第一面101接近360度设置，因而，第一面101能够将光线折射或反射到各个方向上，保证导光板10在各个方向上的视角内的亮度。

需要说明的是，进入到网点结构100的凹陷空间中的部分光线入射到第二面102，由于第二面102为倾斜设置，且凹陷空间内的空气的折射率小于导光板10的材料的折射率，因此，光线在第二面102上发生折射，折射后光线向靠近第二面102的法线的方向偏转，从而使光线被收敛于靠近第二面102的法线的一定角度范围内，提升该角度范围内的亮度。

通过设置第二面与第一底面的夹角A的角度，能够调整光线从第二面102出射的角度，从而调整背离入光面13的方向上的视角范围及对应视角的亮度。

对于第二种导光板10而言，第二种导光板10相对于第一种导光板10增加了第三面103。第三面103与第二面102之间设置有空气，第三面103与空气构成了又一个临界面，光线在第三面103上能够再一次进行折射与反射。这也就是说，相对于第一种导光板10的网点结构100，在第二种导光板10的网点结构100中，进入到网点结构100的凹陷空间中的光线能够在第三面103上的折射与反射，从而进一步使光线被折射或反射至不同角度，提升光线的出光效率和导光板10的亮度。

本申请还提供一种背光结构1，如图7所示，背光结构1包括光源20和上述的导光板10，光源20的出光面贴近导光板10的入光面13。光源20可以为LED等，但不限于此。

在本实施例中，背光结构1为侧入式背光源。背光结构1包括背板30、反射片40、导光板10、光学膜片50、胶框60、光源20，光源20贴近导光板10的入光面13设置，胶框60位于背板30与液晶显示面板70之间，背板30和胶框60形成容纳空间，用于容纳依次层叠的反射片40、导光板10、光学膜片50。反射片40用于反射光线。光学膜片50可以为一张光学膜或多张光学膜。例如，光学膜可以为棱镜片、扩散片等。棱镜片可用于增亮，扩散片用于使光线扩散，使背光结构1的光线更均匀。

本申请还提供一种显示终端，如图8所示，显示终端包括光源20和上述的导光板10，光源20的出光面贴近导光板10的入光面13。光源20可以为LED等，但不限于此。显示终端可以为液晶显示装置、反射型显示装置等。

在本实施例中，如图8所示，显示终端为液晶显示装置。液晶显示装置包括液晶显示面板70和背光结构1。背光结构1用于为液晶显示面板70提供面光源。导光板10设置于背光结构1中。

在本实施例中，显示终端为反射型显示装置。导光板10设置于液晶显示面板70的显示面一侧，光源20的出光面贴近导光板10的入光面13，即光源20和导光板10用于为液晶显示面板70提供前置光源。

在其他一些类型的显示终端中，导光板10的位置可以根据需要调整。本申请对显示终端的类型不作限制。

在本实施例中，显示终端可以为：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。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种导光板、背光结构及显示终端进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种导光板，其特征在于，包括入光面、出光面和与所述出光面相对的第一底面，所述入光面连接所述第一底面和所述出光面；

其中，所述导光板在所述第一底面上设有多个具有凹陷的网点结构，所述网点结构的凹陷方向朝向所述出光面，所述网点结构包括相交的第一面和第二面，所述第一面为曲面，所述第二面为倾斜设置的圆形平面或椭圆形平面，所述第一面和所述第二面均与所述第一底面相交，所述第二面设置于所述网点结构背离所述入光面的一端。

2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述第二面与所述第一底面的锐角夹角大于零度且小于90度，所述第一面与所述第一底面的相交第一底面线为圆形或椭圆形，所述第一面在所述入光面上的正投影为半圆形或半椭圆形。

3.根据权利要求2所述的导光板，其特征在于，所述网点结构包括第三面，所述第三面为曲面，所述第三面与所述第一面至少部分间隔设置，所述第三面与所述第二面和所述第一底面均相交。

4.根据权利要求3所述的导光板，其特征在于，所述第三面的形状与所述第一面的形状相同。

5.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，在远离所述入光面的方向上，所述网点结构的分布密度逐渐增大。

6.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述网点结构在所述第一底面的正投影为第一投影，所述第一投影在第一方向上的长度大于或等于所述第一投影在第二方向上的宽度，其中，所述第一方向为垂直于所述入光面的方向，所述第二方向为平行于所述第一底面且与所述第一方向垂直的方向。

7.根据权利要求1至6任一项所述的导光板，其特征在于，所述第一面为球面或者椭球面。

8.根据权利要求1至6任一项所述的导光板，其特征在于，所述导光板为平板、楔形板、局部楔形板中的任一种。

9.一种背光结构，其特征在于，包括光源和如权利要求1至8任一项所述的导光板，所述光源的出光面贴近所述导光板的入光面。

10.一种显示终端，其特征在于，包括光源和如权利要求1至8任一项所述的导光板，所述光源的出光面贴近所述导光板的入光面。