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1、(10)申请公布号 CN 103018818 A (43)申请公布日 2013.04.03 CN 103018818 A *CN103018818A* (21)申请号 201210546309.1 (22)申请日 2012.12.14 G02B 6/00(2006.01) F21S 8/00(2006.01) F21V 8/00(2006.01) (71)申请人 京东方科技集团股份有限公司 地址 100015 北京市朝阳区酒仙桥路 10 号 申请人 苏州京东方茶谷电子有限公司 (72)发明人 应文涛 (74)专利代理机构 北京同达信恒知识产权代理 有限公司 11291 代理人 黄志华 (54)。
2、 发明名称 导光装置、 背光模组及显示装置 (57) 摘要 本发明公开了一种导光装置、 背光模组及显 示装置 ； 导光装置包括平板形导光区， 包括平行 的第一表面和第二表面， 第一表面和第二表面之 间的距离是平板形导光区的厚度 ； 双楔形导光区 厚度较小的一侧的厚度与平板形导光区的厚度相 同， 且双楔形导光区厚度较小的一侧与平板形导 光区相连， 双楔形导光区厚度较大的一侧与平板 形导光区的第一表面和第二表面之间分别形成第 一楔形面和第二楔形面 ； 从双楔形导光区厚度较 大的一侧进入导光装置的光线， 从导光装置射向 空气的每次反射都是全反射。 背光模组， 包括上述 导光装置。 显示装置， 包括上。
3、述背光模组。 本发明 降低了破坏导光装置全反射的可能性， 也就是降 低了背光模组漏光而影响显示装置的视觉效果的 可能性。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种导光装置， 包括平板形导光区， 所述平板形导光区包括平行的第一表面和第二 表面， 所述第一表面和第二表面之间的距离是平板形导光区的厚度 ； 其特征在于， 还包括 ： 双楔形导光区， 所述双楔形导光区厚度较小的一侧的厚度与平板形导光区的厚度相 同， 且所述双楔形导光区厚。
4、度较小的一侧与平板形导光区相连， 所述双楔形导光区厚度较 大的一侧与平板形导光区的第一表面和第二表面之间分别形成第一楔形面和第二楔形 面 ； 从所述双楔形导光区厚度较大的一侧进入所述导光装置的光线， 从所述导光装置射向 空气的每次反射都是全反射。 2. 根据权利要求 1 所述的导光装置， 其特征在于， 所述第一楔形面与第一表面之间朝 向双楔形导光区的夹角等于所述第二楔形面与第二表面之间朝向双楔形导光区的夹角。 3. 根据权利要求 2 所述的导光装置， 其特征在于， 所述第一楔形面与第一表面之间朝 向双楔形导光区的夹角用 表示， 其中，C表示光线从所述导光装置射向空气发生全反射的临界角， n表示。
5、 所述导光装置材料的折射率。 4. 根据权利要求 3 所述的导光装置， 其特征在于， 所述平板形导光区的第一表面和第 二表面之间的厚度用h表示， 所述双楔形导光区厚度较大的一侧的厚度用H表示， 所述双楔 形导光区厚度较大的一侧到厚度较小的一侧的距离用 L 表示， 5. 根据权利要求 3 所述的导光装置， 其特征在于， 所述平板形导光区的第一 表面和第二表面之间的厚度用 h 表示， 所述双楔形导光区厚度较大的一侧的厚度 用 H 表示， 所述双楔形导光区厚度较大的一侧到厚度较小的一侧的距离用 L 表示， 6. 根据权利要求 3 至 5 任一所述的导光装置， 其特征在于， n=1.59。 7. 根据。
6、权利要求 6 所述的导光装置， 其特征在于， 所述导光装置是聚甲基丙烯酸脂或 聚碳纤维材料制成的导光装置。 8. 一种背光模组， 其特征在于， 包括权利要求 1 至 7 任一所述的导光装置。 9. 根据权利要求 8 所述的背光模组， 其特征在于， 还包括光源， 所述光源发出的光线射 向所述导光装置的双楔形导光区厚度较大的一侧。 10. 一种显示装置， 其特征在于， 包括权利要求 8 或 9 所述的背光模组。 权 利 要 求 书 CN 103018818 A 2 1/6 页 3 导光装置、 背光模组及显示装置 技术领域 0001 本发明涉及显示技术领域， 特别涉及一种导光装置、 背光模组及显示装。
7、置。 背景技术 0002 显示装置包括显示模块和为显示模块提供光源的背光模组， 背光模组的发光效果 直接影响到显示装置的视觉效果。 0003 导光板的主要功能是将光线导向设计者所需要的方向， 它是背光模组， 尤其是侧 入式背光模组最为重要、 技术含量最高的部件。 侧入式背光模组包括光源和导光装置， 光源 发出的光线从导光装置的一侧进入， 导光装置要求进入其内的光线从导光装置射向空气的 每次反射都是全反射 ； 即尽可能减少因不满足全反射条件发生折射， 因为折射会产生漏光， 即产生光损， 漏光会影响显示装置的视觉效果。 另外， 显示装置对背光源的发光亮度要求也 很高， 但高亮度也使得背光源耗电量居。
8、高不下。 因此， 在保证导光装置不漏光或漏光很少的 前提下， 提高光源发出的光线进入导光装置的光线的量， 能够减少背光源的耗电量。 0004 为了提高光源发出的光线进入导光装置的光线的量， 现有的导光装置不是完整的 平板形， 而是如图 1 所示， 包括平板形导光区和单面楔形导光区， 单面楔形导光区厚度较大 的一端的厚度大于平板形导光区的厚度， 单面楔形导光区的下表面与平板形导光区的下表 面在同一平面上。平板形导光区的厚度用 h 表示， 单面楔形导光区厚度较大的一端的厚度 用H表示， 单面楔形导光区厚度较大的一端到厚度较小的一端的距离用L表示， 单面楔形 导光区的上表面与平板形导光区的上表面之间。
9、朝向单面楔形导光区的夹角用 表示。 0005 显示装置发展的趋势是窄边框化， 对应到现有的导光装置， 就是要求 L 越来越 小。如图 1 所示， 在 H-h 保持不变的条件下， L 越小， 越大 ； 越大， 光线在单面楔 形发生的反射不是全反射的几率越大 ； 这样就会导致因折射而产生漏光， 漏光会影响显示 装置的视觉效果。因此， 现有的导光装置已经不能满足显示装置窄边框化发展的趋势了。 发明内容 0006 本发明提供了一种导光装置， 背光模组及显示装置， 大大降低了破坏导光装置全 反射的可能性， 也就是降低了由于折射产生背光源漏光而影响平板显示装置的视觉效果的 可能性。 0007 为达到上述目。
10、的， 本发明提供以下技术方案 ： 0008 一种导光装置， 包括平板形导光区， 所述平板形导光区包括平行的第一表面和第 二表面， 所述第一表面和第二表面之间的距离是平板形导光区的厚度 ； 还包括 ： 0009 双楔形导光区， 所述双楔形导光区厚度较小的一侧的厚度与平板形导光区的厚度 相同， 且所述双楔形导光区厚度较小的一侧与平板形导光区相连， 所述双楔形导光区厚度 较大的一侧与平板形导光区的第一表面和第二表面之间分别形成第一楔形面和第二楔形 面 ； 0010 从所述双楔形导光区厚度较大的一侧进入所述导光装置的光线， 从所述导光装置 说 明 书 CN 103018818 A 3 2/6 页 4 。
11、射向空气的每次反射都是全反射。 0011 优选地， 所述第一楔形面与第一表面之间朝向双楔形导光区的夹角等于所述第二 楔形面与第二表面之间朝向双楔形导光区的夹角。 0012 优选地， 所述第一楔形面与第一表面之间朝向双楔形导光区的夹角用 表示， 0013 其中，C 表示光线从所述导光装置射向空气发生全反射的临界角， n 表示所述导光装置材料的折射率。 0014 优选地， 所述平板形导光区的第一表面和第二表面之间的厚度用 h 表示， 所述双 楔形导光区厚度较大的一侧的厚度用 H 表示， 所述双楔形导光区厚度较大的一侧到厚度较 小的一侧的距离用 L 表示， 0015 优选地， 所述平板形导光区的第一。
12、表面和第二表面之间的厚度用 h 表示， 所述双 楔形导光区厚度较大的一侧的厚度用 H 表示， 所述双楔形导光区厚度较大的一侧到厚度较 小的一侧的距离用 L 表示， 0016 优选地， n=1.59。 0017 优选地， 所述导光装置是聚甲基丙烯酸脂或聚碳纤维材料制成的导光装置。 0018 一种背光模组， 包括任一所述的导光装置。 0019 优选地， 还包括光源， 所述光源发出的光线射向所述导光装置的双楔形导光区厚 度较大的一侧。 0020 本发明还提供以下技术方案 ： 0021 一种显示装置， 包括任一所述的背光模组。 0022 本发明提供的导光装置， 背光模组及显示装置， 通过导光装置的双楔。
13、形导光区的 第一楔形面和第二楔形面上下两个面进行从双楔形导光区厚度较大的一侧到厚度较小的 一侧厚度降低的过渡， 减小了第一楔形面相对于第一表面的倾斜程度， 第二楔形面相对于 第二表面的倾斜程度， 从而大大降低了破坏导光装置全反射的可能性， 也就是降低了由于 折射产生背光源漏光而影响平板显示装置的视觉效果的可能性。 附图说明 0023 图 1 为现有的导光装置的横截面的局部示意图 ； 0024 图 2 为本发明的导光装置的横截面的局部示意图。 0025 主要元件附图标记说明 ： 0026 100 平板形导光区， 110 第一表面， 120 第二表面， 0027 200 双楔形导光区， 210 第。
14、一楔形面， 220 第二楔形面。 具体实施方式 0028 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明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发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于 说 明 书 CN 103018818 A 4 3/6 页 5 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0029 本发明的第一个实施例的导光装置， 如图 2 所示， 包括 ： 0030 平板形导光区 100， 所述平板形导光区 100 包括平行的第一表面 110 和第二表面 120， 所述第一表面 1。
15、10 和第二表面 120 之间的距离是平板形导光区 100 的厚度 ； 0031 双楔形导光区 200， 所述双楔形导光区厚度较小的一侧的厚度与平板形导光区 100 的厚度相同， 且所述双楔形导光区厚度较小的一侧与平板形导光区 100 相连， 所述双楔 形导光区厚度较大的一侧与平板形导光区的第一表面110和第二表面120之间分别形成第 一楔形面 210 和第二楔形面 220 ； 0032 从所述双楔形导光区厚度较大的一侧进入所述导光装置的光线， 从所述导光装置 射向空气的每次反射都是全反射。 0033 本实施例的导光装置， 通过双楔形导光区的第一楔形面和第二楔形面上下两个面 进行从双楔形导光区。
16、厚度较大的一侧到厚度较小的一侧厚度降低的过渡， 减小了第一楔形 面相对于第一表面的倾斜程度， 第二楔形面相对于第二表面的倾斜程度， 从而大大降低了 破坏全反射的可能性， 也就是降低了由于折射产生漏光而影响包括本实施例的导光装置的 平板显示装置的视觉效果的可能性。 0034 作为本发明的第二个实施例， 本实施例在第一个实施例的基础上， 对导光装置进 行进一步阐述 ： 0035 如图 2 所示， 所述第一楔形面 210 与第一表面 110 之间朝向双楔形导光区 200 的 夹角等于所述第二楔形面 220 与第二表面 120 之间朝向双楔形导光区 200 的夹角。这样的 双楔形导光区从第一楔形面和第。
17、二楔形面上下两个面均匀地进行从双楔形导光区厚度较 大的一侧到厚度较小的一侧厚度降低的过渡， 同时加工简便。 0036 作为本发明的第三个实施例， 本实施例在第二个实施例的基础上， 对第一楔形面 与第一表面之间朝向楔形导光区的夹角进一步进行阐述 ： 0037 所述第一楔形面与第一表面之间朝向双楔形导光区的夹角用 表示， 0038 其中，C 表示光线从所述导光装置射向空气发生全反射的临界角， n 表示所述导光装置材料的折射率。 对第一楔形面与第一表面之间朝向双楔形导光区的夹角 进行了明确地限定以保证从双楔形导光区厚度较大的一侧进入所述导光装置的光线， 从 所述导光装置射向空气的每次反射都是全反射。。
18、 0039 进一步地， 所述平板形导光区的第一表面和第二表面之间的厚度用 h 表示， 所述 双楔形导光区厚度较大的一侧的厚度用 H 表示， 所述双楔形导光区厚度较大的一侧到厚度 较小的一侧的距离用 L 表示， 0040 进一步地， 0041 下面具体介绍一下本实施例的导光装置的 和 L 取值范围的推理过程及本实施 说 明 书 CN 103018818 A 5 4/6 页 6 例的导光装置与现有的导光装置相比的技术效果 ： 0042 本实施例的导光装置材料的折射率用 n 表示， 光线从导光装置射向空气发生全反 射的临界角用 C 表示，即光线从本实施例的导光装置射向空气的入射角大于 C 时， 会发。
19、生全反射。 0043 本实施例的导光装置， 如图 2 所示， 双楔形导光区厚度较大的一侧是导光装置的 入光侧 ； 0044 光线入射到本实施例的导光装置入光侧的入射角用 1表示， 进入本实施例的导 光装置的光线的折射角用 2表示 ： 0045 根据折射定律即则 0046 进入本实施例的导光装置的光线与第一楔形面第一次反射的入射角用 1表示 ： 0047 则 1=90 -2- ； 0048 进入本实施例的导光装置的光线与第二楔形面第一次反射的入射角用 1表示 ： 0049 则 1=1-2=90 -2-3 ； 0050 进入本实施例的导光装置的光线与第一楔形面第二次反射发生在双楔形导光区 与平板形。
20、导光区的交界处， 与第一楔形面第二次反射的入射角用 2表示 ： 0051 则 2=1-=90 -2-4 ； 至此， 进入本实施例的导光装置的光线进入平板形 导光区， 以后每次反射的入射角都不再发生变化。 0052 因为 1从大于 0变化到 90的过程中， sin1逐渐变大， 则 2逐渐变大 ； 可 推出 1从大于 0变化到 90的过程中， 1， 1和 2逐渐变小。 0053 这样， 如果 1取极限值 90时， 1， 1和 2中最小的 2等于临界角 C。而实 际上 1只能取大于 0小于 90， 在此范围内 1， 1和 2中最小的 2一定大于临界 角 C 进入本实施例的导光装置内的光线发生反射之处。
21、全部是全反射。 0054 1取 极 限 值， 即 1max 90 ， 此 时 2max=90 -2max-4max=90 -C-4max=C， 可推出 4max=90 -2C，即 0055 当 n=1.59 时， C=39， 0056 此时， 如果进入本实施例的导光装置的光线与第一楔形面第二次反射在双楔形导 光区与平板形导光区的交界处或平板形导光区， 2=1-=90 -2-4=39； 以后每次 反射的入射角都不再发生变化 ； 0057 如果进入本实施例的导光装置的光线与第一楔形面第二次反射发生在双楔形导 光区 2=1-2=90 -2-5=36， 会发生漏光现象 ； 0058 实际上 1小于 9。
22、0， 所以 0059 综上所述， 进入本实施例的导光装置的光线与第一楔形面第二次反射发生在双楔 说 明 书 CN 103018818 A 6 5/6 页 7 形导光区会导致漏光现象 ； 进入本实施例的导光装置的光线与第一楔形面第二次反射发生 在平板形导光区时， 以后每次反射的入射角都不再发生变化， 不会发生漏光现象。 0060 当 n=1.59， 的取值在范围内的一个值时， 如果进入本实施例的导 光装置的光线与第一楔形面第二次反射在双楔形导光区与平板形导光区的交界处时， L 的 取值最大 ； 0061 可推出 0062 即当 L 小于 Lmax时， 光线进入本实施例的导光装置发生全反射， 不会。
23、产生漏光现 象 ； 当 L 大于 Lmax时， 光线进入本实施例的导光装置不会发生全反射， 会产生漏光现象。 0063 同理， 可推出现有的导光装置 和 L的取值范围 ： 0064 当 n=1.59 时， 的取值在 45 -C 范围内的一个值时， 如果进入现有的 导光装置的光线与单面楔形面第二次反射在单面楔形导光区与平板形导光区的交界处时， L的取值最大 ； 0065 可推出 0066 即当 L小于 L max时， 光线进入现有的导光装置发生全反射， 不会产生漏光现 象 ； 当 L大于 L max时， 光线进入现有的导光装置会产生漏光现象。 0067 在现有的导光装置的 =2， H -h =H。
24、-h 时， 0068 0069 一般情况下， 在 10以内， tg1， L maxLmax。 0070 而在 和 H-h 确定的情况下， 现有的导光装置的 =2， H -h =H-h 时， 本 实施例的导光装置的 L 与现有的导光装置的 L基本相等 ； 0071 如图 1 所示， 当现有的导光装置的 L的取值为 L maxL Lmax时， 光线进入现有 的导光装置不可避免的发生漏光现象， 即会产生光损 ； 0072 当本实施例的导光装置的 L 的取值为 L maxLLmax时， 光线进入本实施例的导光 装置发生全反射， 不会产生漏光现象， 即不会产生光损。 0073 显示装置， 包括但不限于液。
25、晶显示装置， 发展的趋势是窄边框化， 对应到本实施例 的导光装置， 就是要求双楔形导光区厚度较大的一侧到厚度较小的一侧的距离 L 越来越 小。 0074 在 和 H-h 确定的情况下， 现有的导光装置的 =2， H -h =H-h 时 ： 0075 现有的导光装置的 L的取值为 L maxL Lmax内的一个值， 本实施例的导光装 置的 L 的取值为 L maxLLmax内的同一个值时， 即现有的导光装置和本实施例的导光装置 的边框宽窄相同时， 本实施例的导光装置不会产生漏光现象， 现有的导光装置会产生漏光 现象， 因此本实施例的导光装置更能适应显示装置窄边框化发展的趋势。 0076 作为一种。
26、可选的方式， 所述导光装置是聚甲基丙烯酸脂或聚碳纤维材料制成的导 光装置。 0077 本发明的第四个实施例的背光模组， 包括上述任一所述的导光装置。 说 明 书 CN 103018818 A 7 6/6 页 8 0078 优选地， 还包括光源， 所述光源发出的光线射向所述导光装置的双楔形导光区厚 度较大的一侧。 0079 本发明的第五个实施例的显示装置， 包括上述任一种背光模组。所述显示装置可 以为 ： 液晶面板、 电子纸、 有机发光二极管 （Organic Light-Emitting Diode， 简写为 OLED） 面板、 液晶电视、 液晶显示器、 数码相框、 手机、 平板电脑等任何具有显示功能的产品或部 件。 0080 显然， 本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样， 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术 的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。 说 明 书 CN 103018818 A 8 1/1 页 9 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103018818 A 9 。