导光板、背光模组和显示装置论文和设计

全文摘要

本公开提供了一种导光板，包括：导光板本体，所述导光板本体具有出光面，所述出光面上划分有多个第一环形区域，全部所述第一环形区域的中心与所述出光面的中心重合；每个所述第一环形区域内均设置有对应的光线收敛结构，所述光线收敛结构在所述出光面上的正投影正好覆盖对应的所述第一环形区域，所述光线收敛结构用于限定对应的所述第一环形区域的出光角度。本公开还提供了一种背光模组和显示装置。

主设计要求

1.一种导光板，其特征在于，包括：导光板本体，所述导光板本体具有出光面，所述出光面上划分有多个第一环形区域，全部所述第一环形区域的中心与所述出光面的中心重合；每个所述第一环形区域内均设置有对应的光线收敛结构，所述光线收敛结构在所述出光面上的正投影正好覆盖对应的所述第一环形区域，所述光线收敛结构用于限定对应的所述第一环形区域的出光角度。

设计方案

1.一种导光板，其特征在于，包括：导光板本体，所述导光板本体具有出光面，所述出光面上划分有多个第一环形区域，全部所述第一环形区域的中心与所述出光面的中心重合；

每个所述第一环形区域内均设置有对应的光线收敛结构，所述光线收敛结构在所述出光面上的正投影正好覆盖对应的所述第一环形区域，所述光线收敛结构用于限定对应的所述第一环形区域的出光角度。

2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，全部所述第一环形区域均为圆环形区域；

或，全部所述第一环形区域均为椭圆环形区域。

3.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，相邻所述第一环形区域之间的间距小于1mm。

4.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，对于任意相邻的两个所述第一环形区域，位于内侧的所述第一环形区域的外侧边缘与位于外侧的所述第一环形区域的内侧边缘重合。

5.根据权利要求1所述的导光板，其特在于，所述光线收敛结构的平行于所述出光面的截面面积在沿远离所述出光面的方向上逐渐减小。

6.根据权利要求5所述的导光板，其特征在于，所述光线收敛结构的垂直于所述出光面的截面形状为三角形、弓形或半弓形。

7.根据权利要求5所述的导光板，其特征在于，当所述光线收敛结构的垂直于所述出光面的截面形状为三角形时；

所述光线收敛结构朝向所述出光面的中心的一侧表面所处平面与所述出光面所处平面的平面夹角具有第一角度；

所述光线收敛结构背向所述出光面的中心的一侧表面所处平面与所述出光面所处平面的平面夹角具有第二角度；

所述第一角度大于或等于所述第二角度。

8.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，全部所述光线收敛结构构成菲涅尔透镜结构。

9.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述光线收敛结构的折射率大于或等于所述导光板本体的折射率。

10.根据权利要求1-9中任一所述的导光板，其特征在于，所述光线收敛结构的材料与所述导光板本体的材料相同。

11.根据权利要求10所述的导光板，其特征在于，所述光线收敛结构与所述导光板本体一体成型。

12.一种背光模组，其特征在于，包括：如上述权利要求1-11中任一所述的导光板。

13.根据权利要求12所述的背光模组，其特征在于，还包括：位于所述导光板的出光侧的棱镜片；

所述棱镜片包括：棱镜片本体，所述棱镜片本体朝向所述导光板一侧的表面为入光面，所述入光面上划分有层层套至的多个第二环形区域，全部所述第二环形区域的中心与所述入光面的中心重合；

每个所述第二环形区域内均设置有对应的棱镜结构，所述光线收敛结构在所述出光面上的正投影正好覆盖对应的所述第二环形区域，所述棱镜结构用于限定对应的所述第二环形区域的出光角度。

14.根据权利要求13所述的背光模组，其特征在于，全部所述第二环形区域均为圆环形区域；

或，全部所述第二环形区域均为椭圆环形区域。

15.根据权利要求13所述的背光模组，其特征在于，相邻所述第二环形区域之间的间距小于1mm。

16.根据权利要求13所述的背光模组，其特征在于，对于任意相邻的两个所述第二环形区域，位于内侧的所述第二环形区域的外侧边缘与位于外侧的所述第二环形区域的内侧边缘重合。

17.根据权利要求13所述的背光模组，其特征在于，所述棱镜结构的垂直于所述出光面的截面形状为倒三角形。

18.根据权利要求13所述的背光模组，其特征在于，所述棱镜结构的材料与所述棱镜片本体的材料相同，所述棱镜结构与所述棱镜片本体一体成型。

19.一种显示装置，其特征在于，包括：如上述权利要求12-18中任一所述的背光模组。

设计说明书

技术领域

本公开涉及显示技术领域，特别涉及一种导光板、背光模组和显示装置。

背景技术

现有的侧入式防窥背光模组，为了实现防窥功能，通常会在膜片与液晶玻璃之间增加一层防窥膜，该层防窥膜具有百叶窗结构，通过控制防窥膜中百叶窗的叶片角度，改变光线的出射角度，以起到防窥作用。

实用新型内容

本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种导光板、背光模组和显示装置。

第一方面，本公开实施例提供了一种导光板，包括：导光板本体，所述导光板本体具有出光面，所述出光面上划分有层层套至的多个第一环形区域，全部所述第一环形区域的中心与所述出光面的中心重合；

在一些实施例中，全部所述第一环形区域均为圆环形区域；

或，全部所述第一环形区域均为椭圆环形区域。

在一些实施例中，相邻所述第一环形区域之间的间距小于1mm。

在一些实施例中，对于任意相邻的两个所述第一环形区域，位于内侧的所述第一环形区域的外侧边缘与位于外侧的所述第一环形区域的内侧边缘重合。

在一些实施例中，所述光线收敛结构的平行于所述出光面的截面面积在沿远离所述出光面的方向上逐渐减小。

在一些实施例中，所述光线收敛结构的垂直于所述出光面的截面形状为三角形、弓形或半弓形。

在一些实施例中，当所述光线收敛结构的垂直于所述出光面的截面形状为三角形时；

所述光线收敛结构朝向所述出光面的中心的一侧表面所处平面与所述出光面所处平面的平面夹角具有第一角度；

所述光线收敛结构背向所述出光面的中心的一侧表面所处平面与所述出光面所处平面的平面夹角具有第二角度；

所述第一角度大于或等于所述第二角度。

在一些实施例中，全部所述光线收敛结构构成菲涅尔透镜结构。

在一些实施例中，所述光线收敛结构的折射率大于或等于所述导光板本体的折射率。

在一些实施例中，所述光线收敛结构的材料与所述导光板本体的材料相同。

在一些实施例中，所述光线收敛结构与所述导光板本体一体成型。

第二方面，本公开实施例还提供了一种背光模组，包括：如上述的导光板。

在一些实施例中，还包括：位于所述导光板的出光侧的棱镜片；

在一些实施例中，全部所述第二环形区域均为圆环形区域；

或，全部所述第二环形区域均为椭圆环形区域。

在一些实施例中，相邻所述第二环形区域之间的间距小于1mm。

在一些实施例中，对于任意相邻的两个所述第二环形区域，位于内侧的所述第二环形区域的外侧边缘与位于外侧的所述第二环形区域的内侧边缘重合。

在一些实施例中，所述棱镜结构的垂直于所述出光面的截面形状为倒三角形。

在一些实施例中，所述棱镜结构的材料与所述棱镜片本体的材料相同，所述棱镜结构与所述棱镜片本体一体成型。

第二方面，本公开实施例还提供了一种显示装置，包括：如上述的背光模组。

附图说明

图1为本公开实施例提供的一种导光板的立体结构示意图；

图2为本公开实施例提供的一种导光板的俯视示意图；

图3a为图2中A-A’向截面示意图；

图3b为图3a中所示导光板内的光路示意图；

图4为本公开实施例提供的另一种导光板的俯视示意图；

图5为图4中B-B’向截面示意图；

图6a为本公开实施例提供的又一种导光板的截面示意图；

图6b为本公开实施例提供的再一种导光板的截面示意图；

图7a为本公开实施例提供的再一种导光板的截面示意图；

图7b为本公开实施例提供的再一种导光板的截面示意图；

图8a为本公开实施例提供的再一种导光板的截面示意图；

图8b为本公开实施例提供的再一种导光板的截面示意图；

图9为本公开实施例提供的再一种导光板的截面示意图；

图10为本公开实施例提供的一种背光模组的截面示意图；

图11为图10所示背光模组内的光路示意图；

图12为本公开实施例提供的另一种背光模组的截面示意图；

图13为本公开中一种棱镜片的仰视示意图；

图14为本公开中另一种棱镜片的仰视示意图；

图15为图14中C-C’向截面示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图对本公开提供的导光板、背光模组和显示装置进行详细描述。

在下文中将参考附图更充分地描述示例实施例，但是所述示例实施例可以以不同形式来体现且不应当被解释为限于本文阐述的实施例。反之，提供这些实施例的目的在于使本公开透彻和完整，并将使本领域技术人员充分理解本公开的范围。

本文所使用的术语仅用于描述特定实施例，且不意欲限制本公开。如本文所使用的，单数形式“一个”和“该”也意欲包括复数形式，除非上下文另外清楚指出。还将理解的是，当本说明书中使用术语“包括”和\/或“由……制成”时，指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和\/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和\/或其群组。

将理解的是，虽然本文可以使用术语第一、第二等来描述各种结构，但这些元件不应当受限于这些术语，这些术语仅用于区分一个结构和另一结构。

本文所述实施例可借助本公开的理想示意图而参考平面图和\/或截面图进行描述。因此，可根据制造技术和\/或容限来修改示例图示。因此，实施例不限于附图中所示的实施例，而是包括基于制造工艺而形成的配置的修改。因此，附图中例示的区具有示意性属性，并且图中所示区的形状例示了元件的区的具体形状，但并不旨在是限制性的。

除非另外限定，否则本文所用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本领域普通技术人员通常理解的含义相同。还将理解，诸如那些在常用字典中限定的那些术语应当被解释为具有与其在相关技术以及本公开的背景下的含义一致的含义，且将不解释为具有理想化或过度形式上的含义，除非本文明确如此限定。

现有的防窥膜(例如，百叶窗式防窥膜)的防窥角度相对有限，导致防窥效果不佳。为解决该技术问题，本公开实施例提供了一种导光板、背光模组和显示装置。

图1为本公开实施例提供的一种导光板的立体结构示意图，图2为本公开实施例提供的一种导光板的俯视示意图，图3a为图2中A-A’向截面示意图，图3b为图3a中所示导光板内的光路示意图，如图1～3b所示，该导光板包括：导光板本体1和设置于导光板本体1的出光面2上的多个光线收敛结构3，其中导光板本体1的出光面2上预先设计划分有多个第一环形区域，全部第一环形区域的中心与导光板本体1的出光面2的中心O重合；多个光线收敛结构3与多个第一环形区域一一对应，各光线收敛结构3位于对应的第一环形区域内，且各光线收敛结构3在出光面2上的正投影正好覆盖各自对应的第一环形区域，光线收敛结构3用于限定对应的第一环形区域的出光角度。

需要说明的是，图1中所示导光板的立体结构仅示意出了导光板中间位置一定范围区域的结构，其并不代表导光板的全貌。

本公开中的导光板本体1具体可以为现有常规的导光板，其材料可以为光学级的亚克力材料；另外，导光板本体1的入光方式可以采用直下式入光(此种情况未给出相应附图)或侧入式入光(光源7位于导光板主体1的侧面)。在下述描述中，将以导光板本体1采用侧入式入光为例进行示例性说明，导光板本体1的入光方式不会对本公开的技术方案产生限制。

本公开中的光线收敛结构3可以选用任意能够对光线出射角度进行限制的结构。本领域技术人员应该知晓的是，本公开各实施例中所示例的光线收敛结构3，其仅为本公开中的一些可选或优选实施方案，其不会对本公开的技术方案产生限制。

在本公开中，将光线收敛结构3设计为环形且多个环形光线收敛结构3层层套至，可实现对导光板的出光面2在各方向上的出光角度均进行限制，从而使得背光模组具备能够对各方向同时进行防窥的功能，提升防窥效果。

优选地，光线收敛结构3的折射率大于或等于导光板本体1的折射率，可避免导光板本体1内的光线在导光板本体1与光线收敛结构3之间的界面发生全反射，从而能提升由导光板本体1射入至光线收敛结构3的光线数量。

作为一种具体实施方案，光线收敛结构3与导光板本体1的材料相同，即两者折射率相同，可避免导光板本体1内的光线在两者之间发生全反射。进一步优选地，光线收敛结构3与导光板本体1一体成型，可提升导光板的整体牢固度。

作为一种优选实施方案，全部第一环形区域均为圆环形区域(参见图1中所示)，此时背光模组在各方向上的防窥效果相对均匀。当然，本公开中的第一环形区域还可以为其他形状的环形区域，如椭圆形环形区域(此种情况未给出相应附图)或其他一些形状规则\/不规则的环形区域，此处不再一一举例。

在设计层层套至的多个第一环形区域时，相邻第一环形区域之间可以存在一定间距(位于内侧的第一环形区域的外侧边缘与位于外侧的第一环形区域的内侧边缘之间的距离)，也可以不存在间距。

参见图1～图3所示，当相邻第一环形区域之间存在间距L1时，该间距越L1大，则导光板的出光面2的出光区域面积越小(在导光板本体1内，光线会在相邻第一环形区域之间的区域发生全反射)，则会影响出光面2的整体出光亮度。为此，在本公开中相邻第一环形区域之间的间距L1小于1mm，以保障导光板的出光面2的整体出光亮度。

图4为本公开实施例提供的另一种导光板的俯视示意图，图5为图4中B-B’向截面示意图，与图2和图3a中所示不同的是，在图4和图5所示导光板中，对于任意相邻的两个第一环形区域，位于内侧的第一环形区域的外侧边缘与位于外侧的第一环形区域的内侧边缘重合，即任意相邻的两个光线收敛结构3之间紧靠且不存在间距，此时导光板的出光面2的出光面2积最大。

作为一种可选方案，光线收敛结构3的平行于出光面2的截面面积在沿远离出光面2的方向上逐渐减小，具有该结构特征的结构能够对光线的出光角度进行限定；在后面内容中，将结合几个具体示例进行详细描述。

参见图2和图5所示，光线收敛结构3的垂直于出光面2的截面形状为弓形，即光线收敛结构3具有三个表面：一个平整下表面和两个弯曲侧表面，两个弯曲侧表面均呈现上凸趋势，此时两个弯曲侧表面可以起到对出光角度进行限定的作用，通过调整该两个弯曲侧表面的曲率可以实现对出光角度范围的调整。

图6a为本公开实施例提供的又一种导光板的截面示意图，如图6a所示，与前述各实施例中不同的是，图6a中光线收敛结构3的垂直于出光面2的截面形状为半弓形，即光线收敛结构3具有三个表面：一个平整下表面、一个与平整下表面垂直的带状环形侧表面和一个弯曲侧表面，此时该带状环形侧表面和弯曲侧表面可以起到对出光角度进行限定的作用，通过调整该带状环形侧表面的宽度和\/或弯曲侧表面的曲率可以实现对出光角度范围的调整。

需要说明的是，图6a中所示相邻半弓形的光线收敛结构3之间存在间距L1的情况，仅起到示例性作用。

图6b为本公开实施例提供的再一种导光板的截面示意图，如图6b所示，与图6a中所示不同的是，图6b中任意相邻的截面形状为半弓形的光线收敛结构3之间不存在间距。

7a为本公开实施例提供的再一种导光板的截面示意图，如图7a所示，与前述各实施例中不同的是，图7a中光线收敛结构3的垂直于出光面2的截面形状为三角形，即光线收敛结构3具有三个表面：一个平整下表面和两个带状环形侧表面。

其中，假定光线收敛结构3朝向出光面2的中心O的一侧表面所处平面与出光面2所处平面的平面夹角具有第一角度α，光线收敛结构3背向出光面2的中心O的一侧表面所处平面与出光面2所处平面的平面夹角具有第二角度β。通过调整第一角度α和\/或第二角度β的大小即可实现对实现对出光角度范围的调整。

作为一种优选方案，第一角度α大于或等于第二角度β。此时，可使得从光线收敛结构3的侧面射出的所有光线整体呈现向导光板的中心轴收拢的趋势，从而能进一步提升防窥效果。

图7b为本公开实施例提供的再一种导光板的截面示意图，如图7b所示，与图7a中所示不同的是，图7b中任意相邻的截面形状为三角形的光线收敛结构3之间不存在间距。

图8a为本公开实施例提供的再一种导光板的截面示意图，如图8a所示，图8a所示方案为基于图7a所示方案的一种变型；具体地，图8a中光线收敛结构3的垂直于出光面2的截面形状为三角形，且光线收敛结构3朝向出光面2的中心O的一侧表面所处平面与出光面2所处平面的平面夹角为直角，光线收敛结构3背向出光面2的中心O的一侧表面所处平面与出光面2所处平面的平面夹角为锐角。

图8b为本公开实施例提供的再一种导光板的截面示意图，如图8b所示，与图8a中所示不同的是，图8b中任意相邻的截面形状为直角三角形的光线收敛结构3之间不存在间距。

需要说明的是，上述各附图中所示同一导光板内各光线收敛结构的形状和尺寸均相同的情况，仅起到示例性作用，其不会对本公开的技术方案产生限制，在本公开中位于同一导光板内的各光线收敛结构的形状和尺寸可以根据实际需要分别进行相应设计。

图9为本公开实施例提供的再一种导光板的截面示意图，如图9所示，作为本公开中的一种优选方案，全部光线收敛结构构成菲涅尔透镜结构。在图9所示情况中，导光板中的不同光线收敛结构3的截面形状可以不同(例如，部分光线收敛结构3的截面形状为直角三角形，部分光线收敛结构3的截面形状直角梯形，部分光线收敛结构3的截面形状为不规则图形)，且不同光线收敛结构的尺寸可以不同。

在图9所示导光板中，由全部光线收敛结构3所形成菲涅尔透镜结构不仅能够对各区域的出光角度进行限定，还可以实现聚光的作用，即导光板所射出的所有光线整体呈现向导光板的中心轴(过导光板的出光面2的中心O且与出光面2垂直)收拢的趋势，从而能进一步提升防窥效果。

需要说明的是，图9中仅示例性画出了一种菲涅尔透镜结构，其不会对本公开的技术方案产生限制。

本公开实施例提供了一种导光板，该导光板能够对其出光面2在各方向上的出光角度均进行限制，从而使得背光模组具备能够对各方向同时进行防窥的功能，以提升防窥效果。

图10为本公开实施例提供的一种背光模组的截面示意图，图11为图10所示背光模组内的光路示意图，如图10和图11所示，该背光模组包括导光板，该导光板可采用上述任一实施例所提供的导光板，对于该导光板的相关描述可参见前述内容，此处不再赘述。

本实施例中的背光模组还包括：位于导光板的出光侧的棱镜片，其中，棱镜片包括：棱镜片本体4，棱镜片本体4朝向导光板一侧的表面为入光面6，入光面6上划分有层层套至的多个第二环形区域，全部第二环形区域的中心与入光面6的中心重合；每个第二环形区域内均设置有对应的棱镜结构5，光线收敛结构3在出光面2上的正投影正好覆盖对应的第二环形区域，棱镜结构5用于限定对应的第二环形区域的出光角度(位于棱镜结构5中的光线从棱镜结构5与棱镜片本体4之间的界面射出并进入至棱镜片本体4时的出射角度)。

在本公开中，通过在导光板的出光侧设置上述棱镜片，可实现对由导光板中出射来的光线的出光角度作进一步的限定，即背光模组的可视视角能够进一步的被缩小，以提升防窥效果。

可选地，棱镜结构5的垂直于导光板主体的出光面2的截面形状为倒三角形。本公开中的“倒三角形”棱镜结构5环形排布于棱镜片本体4的入光面6，从导光板出射来的光线经过“倒三角形”棱镜结构5时，会从四周向棱镜片的中心轴(过棱镜片本体4的中心且与棱镜片本体4的入光面6垂直)聚拢，与光源7的位置无关；即，仅通过在背光模组的PCB板侧放置光源7即可，这样在现有背光模组(侧入式入光)的基础上无需增加模组边框，并且能够实现光线向中心收拢的效果，以实现防窥。

在上述棱镜片中，棱镜片本体4的材料可以为现有常规的棱镜片材料，例如丙烯酸树脂。棱镜结构5的材料可以与棱镜片本体4的材料相同或不同。在选取棱镜结构5和棱镜片本体4的材料时，优选地，棱镜结构5的折射率小于或等于棱镜片本体4的折射率，此时可避免导光板棱镜结构5内的光线在棱镜结构5与棱镜片本体4之间的界面发生全反射，从而能提升由棱镜结构5射入至棱镜片本体4的光线数量，以提升透光率。作为一种可选方案，棱镜结构5与棱镜片主体的材料相同，且两者一体成型。

图12为本公开实施例提供的另一种背光模组的截面示意图，如图12所示，该背光模组中的导光板为图9所示的导光板，即导光板中的全部光线收敛结构构成菲涅尔透镜结构，从而可使得背光模组射出的所有光线整体呈现向中心汇聚的效果，以提升防窥效果。

图13为本公开中一种棱镜片的仰视示意图，如图13所示，作为本公开中的一种可选方案，全部第二环形区域均为圆环形区域，此时背光模组在各方向上的防窥效果相对均匀。当然，本公开中的第二环形区域还可以为其他形状的环形区域，如椭圆形环形区域(此种情况未给出相应附图)或其他一些形状规则\/不规则的环形区域，此处不再一一举例。

在设计层层套至的多个第二环形区域时，相邻第二环形区域之间可以存在一定间距(位于内侧的第二环形区域的外侧边缘与位于外侧的第二环形区域的内侧边缘之间的距离)，也可以不存在间距。

参见图13所示，当相邻第二环形区域之间存在间距L2时，则由导光板出射的部分光线会直接从该间距L2处入射至棱镜片本体4内(未经过棱镜结构5)，该部分光线的出射角度不会被棱镜结构5作进一步的限定，从而会影响背光模组的整体防窥效果。该间距L2越大，则棱镜片上能够对光线的出射角度作进一步限定的面积越小，背光模组的整体防窥效果越弱。为此，在本公开中相邻第二环形区域之间的间距L2小于1mm，以保障背光模组的整体防窥效果。

图14为本公开中另一种棱镜片的仰视示意图，图15为图14中C-C’向截面示意图，如图14和图15所示，与图10、图12和13中所示不同的是，在图14和图15中所示的棱镜片，对于任意相邻的两个第二环形区域，位于内侧的第二环形区域的外侧边缘与位于外侧的第二环形区域的内侧边缘重合，即任意相邻的两个环形棱镜结构5之间紧靠且不存在间距，此时棱镜片可对各位置处的入射光的出光角度均进行限定，背光模组的整体防窥效果达到最佳。

本公开实施例提供了一种背光模组，该背光模组具备能够对各方向同时进行防窥的功能，以提升防窥效果。

本公开实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括：背光模组，该背光模组采用前述实施例中提供的背光模组，对于该背光模组的相关描述可参见前述内容，此处不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。

设计图

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主设计要求

设计方案

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