直下式单点入光导光板及背光模组显示设备

本发明涉及照明与显示，特别是涉及一种直下式单点入光导光板及背光模组显示设备。

背景技术：

1、伴随着信息科学技术的蓬勃发展，功能各异的显示设备充斥于人们的日常生活。目前应用最为广泛的显示器是液晶显示器(lcd)，其主要由液晶显示屏和背光模组(blm)组成，背光模组的光学性能在极大程度上影响着液晶显示器的显示效果。

2、目前背光模组中采用的光源大多为发光二极管(led)光源，作为半导体发光元件，led主要通过p-n结发光，相较于传统光源，具有能耗低、寿命长、污染小等优点。导光板作为背光模组中的核心器件，可以将点、线光源转换成面光源，实现均匀出光，使用导光板可以有效提高发光效率，降低器件功耗。根据光源位置的不同，可以将导光板分为直下式和侧入式两种。

3、直下式导光板应用时，光源位于导光板后部，led阵列光源射出的光经由扩散片混合后通过导光板射出，但由于屏幕出射光为多个点光源混合，显示的均匀度较低，同时采用直下式导光板会导致背光模组整体厚度较大，与目前显示平台薄型化的发展趋势相悖，主要应用于大尺寸显示产品中。

4、侧入式导光板的光源位于导光板侧面，根据侧方光源安置情况又分为单侧入光式和对侧入光式，光线从导光板侧面以一定角度耦入导光板内部，基于全反射原理光线会在导光板的内部不断反射，通过在导光板底面设置微结构，改变光线的传播方向，使光线从导光板出光面均匀出射。采用侧入式导光板相较于直下式导光板背光模组厚度较小，目前市场中的中小型显示器多采用侧入式导光板。但由于耦入和全反射损耗，侧入式导光板的光源利用率较低。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种直下式单点入光导光板及背光模组显示设备，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明公开了一种直下式单点入光导光板，包括：

4、导光板本体，导光板本体具有入光面和出光面，入光面与出光面位置正对，入光面设置微结构；入光面设有第一凹陷，出光面设有第二凹陷，第一凹陷与第二凹陷位置正对；所述第一凹陷供单一点光源发射的光线入射；

5、第一反射膜，第一反射膜覆盖入光面，反射膜设有与第一凹陷位置正对的缺口；所述缺口供所述单一点光源发射的光线通过；

6、第二反射膜，第二反射膜覆盖第二凹陷。

7、优选地，导光板本体为亚克力材质。

8、优选地，导光板本体的厚度为2mm～5mm。

9、优选地，第一反射膜和第二反射膜的反射率均大于90％。

10、优选地，第二凹陷为多项式非球面凹陷，第二凹陷的轴线垂直于导光板本体。

11、优选地，第一凹陷位于入光面的几何中心，第二凹陷位于出光面的几何中心。

12、优选地，微结构为半球形凹陷，第一反射膜覆盖微结构。

13、优选地，半球形凹陷的半径不小于0.1mm且不大于2mm。

14、本发明还公开了一种背光模组显示设备，包括上述的直下式单点入光导光板，还包括所述单一点光源，所述单一点光源发出的光线由第一凹陷射入导光板本体。

15、优选地，所述单一点光源为激光器；

16、所述激光器的出射端正对第一凹陷；或，所述激光器的出射端连接光纤的第一端，所述光纤的第二端正对第一凹陷。

17、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

18、1.现有背光模组中光源难以避免地占有一定体积，而本发明直接将单一点光源放置在导光板的背面。相较于传统导光板的多led晶粒封装光源，缩减了光源的安置成本，同时单一点光源在背光模组中几乎不额外占用体积，可应用于超薄显示终端。

19、2.传统导光板利用板材底面或侧面直接接收光线，光线利用率较低。而本发明的优选方案采用多项式非球面凹陷，最大程度上接收点光源发出的光线，使其发出的光线几乎全部进入导光板，提升了光线耦入效率，降低了模组功耗。

20、3.目前导光板采用的光源单一，几乎均为led光源，而本发明的背光模组显示设备可以将激光作为系统光源，高亮度的激光束可以很好地满足系统需求。同时激光器产生的激光束可以通过光纤传导至单一点光源入射位置，激光器可放置于背光模组外，有效避免激光器发热的问题。

21、4.本发明提出的直下式单点入光导光板及背光模组显示设备，为现有背光模组存在的体积较大、光线利用率较低等问题提供了解决方案，为显示设备向超薄方向发展提供了新的思路，为激光光源的应用做出了新的设想。因为可以通光光纤把激光光束传导至水下环境，所以本发明提出的背光模组显示设备在水下照明与显示领域具有一定的应用潜力。

技术特征：

1.一种直下式单点入光导光板，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的直下式单点入光导光板，其特征在于，导光板本体为亚克力材质。

3.根据权利要求1所述的直下式单点入光导光板，其特征在于，导光板本体的厚度为2mm～5mm。

4.根据权利要求1所述的直下式单点入光导光板，其特征在于，第一反射膜和第二反射膜的反射率均大于90％。

5.根据权利要求1所述的直下式单点入光导光板，其特征在于，第二凹陷为多项式非球面凹陷，第二凹陷的轴线垂直于导光板本体。

6.根据权利要求1所述的直下式单点入光导光板，其特征在于，第一凹陷位于入光面的几何中心，第二凹陷位于出光面的几何中心。

7.根据权利要求1所述的直下式单点入光导光板，其特征在于，微结构为半球形凹陷，第一反射膜覆盖微结构。

8.根据权利要求7所述的直下式单点入光导光板，其特征在于，半球形凹陷的半径不小于0.1mm且不大于2mm。

9.一种背光模组显示设备，其特征在于，包括如权利要求1～8任意一项所述的直下式单点入光导光板，还包括所述单一点光源，所述单一点光源发出的光线由第一凹陷射入导光板本体。

10.跟据权利要求9所述的背光模组显示设备，其特征在于，所述单一点光源为激光器；

技术总结本发明公开了一种直下式单点入光导光板及背光模组显示设备，直下式单点入光导光板包括导光板本体、第一反射膜和第二反射膜。导光板本体具有入光面和出光面，入光面与出光面位置正对，入光面设置微结构。入光面设有第一凹陷，出光面设有第二凹陷，第一凹陷与第二凹陷位置正对。第一反射膜覆盖入光面，反射膜设有与第一凹陷位置正对的缺口。第二反射膜覆盖第二凹陷。第一凹陷供单一点光源发射的光线入射，缺口供单一点光源发射的光线通过。本发明将单一点光源置于导光板背面，在减小背光模组显示设备整体厚度的同时，提高了光线利用率，采用单一点光源实现导光板出光面的均匀出光。技术研发人员：周天丰,冀天杰,刘朋,郭威佳,颜培,梁志强,刘志兵,解丽静,赵文祥,王西彬受保护的技术使用者：北京理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/5