專利名稱：導(dǎo)光板和平面發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種導(dǎo)光板和采用該導(dǎo)光板的平面發(fā)光裝置，尤其是關(guān)于一種具網(wǎng)點分布的導(dǎo)光板和使用該導(dǎo)光板的平面發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
由于液晶顯示器面板中的液晶本身不具發(fā)光特性，所以，為達(dá)到顯示效果，需要給液晶顯示器面板提供一面光源裝置，如平面發(fā)光裝置，其功能在于向液晶顯示器面板供應(yīng)輝度充分而且分布均勻的面光源。
現(xiàn)有技術(shù)平面發(fā)光裝置主要由光源、導(dǎo)光板、反射板、擴(kuò)散板和棱鏡板組成。其中，該光源可設(shè)置于導(dǎo)光板一側(cè)或兩相對側(cè)并將光線發(fā)射至該導(dǎo)光板。該導(dǎo)光板的作用在于引導(dǎo)光線傳輸方向，使光線由導(dǎo)光板的出光面均勻出射。因為光源發(fā)出的光線是從導(dǎo)光板側(cè)面進(jìn)入，所以導(dǎo)光板靠近光源的部分較亮，而遠(yuǎn)離光源的部分較暗，因此，為增加導(dǎo)光板的出光效率和均勻度，通常在導(dǎo)光板的一面設(shè)置V形槽或配置光擴(kuò)散網(wǎng)點。當(dāng)光線傳輸至V形槽或光擴(kuò)散網(wǎng)點時，光線將發(fā)生反射和散射，并向各個不同方向傳輸，最終由導(dǎo)光板的出光面射出。利用各種疏密、大小不同的V形槽或光擴(kuò)散網(wǎng)點，可以使導(dǎo)光板發(fā)光均勻。
一種現(xiàn)有技術(shù)平面發(fā)光裝置可參閱圖1，該平面發(fā)光裝置包括一光源11和一導(dǎo)光板12，該導(dǎo)光板12包括光入射側(cè)面123、和入射側(cè)面123相對的光反射側(cè)面124和底面122。該底面122分布有許多光擴(kuò)散網(wǎng)點16，其于該底面122的投影面積從光入射側(cè)面123到光反射側(cè)面124逐漸增大，而與入射側(cè)面123距離相等的光擴(kuò)散網(wǎng)點16面積大體一致。該設(shè)計可使導(dǎo)光板12遠(yuǎn)離光源11的部分亮度增加，使導(dǎo)光板12整個發(fā)光面發(fā)光近似均勻。但是，由于作為光源11的冷陰極螢光燈(CCFL)具一定長度，導(dǎo)光板12靠近光源11中心的部分接受的光線比靠近光源11兩端的部分多，而且，冷陰極螢光燈兩端靠近電極的部分亮度比中間低，導(dǎo)致導(dǎo)光板12靠近光源11兩端的部分發(fā)光亮度比靠近光源11中心的部分發(fā)光亮度低，從而影響該平面發(fā)光裝置的光學(xué)性能。
為解決上述技術(shù)問題，1992年7月28日公告的美國專利第5,134,594號揭露了另一種底面分布網(wǎng)點的現(xiàn)有技術(shù)導(dǎo)光板，如圖2所示。該導(dǎo)光板22包括一光入射側(cè)面223和與其相對的光反射側(cè)面224，使用時，該導(dǎo)光板22配合一設(shè)置在該導(dǎo)光板22光入射側(cè)面223的線性光源(圖未示)、一設(shè)置在該導(dǎo)光板22底面222的反射板(圖未示)。另外，為了破壞光線在導(dǎo)光板22內(nèi)部傳輸?shù)娜瓷錀l件，該導(dǎo)光板22底面222又設(shè)置許多呈行列狀排布的光擴(kuò)散網(wǎng)點26。該光擴(kuò)散網(wǎng)點26在該底面222的投影面積從光入射側(cè)面223到光反射側(cè)面224逐漸增大，和光入射側(cè)面223平行方向上的面積分布也不均一，靠近光入射側(cè)面223中間處的最小，而兩端的則較大，該光擴(kuò)散網(wǎng)點26分布彌補了采用冷陰極螢光燈11為光源的導(dǎo)光板22內(nèi)光線的擴(kuò)散分布缺陷，可使導(dǎo)光板22發(fā)光基本均勻。
美國專利第5,134,594號所揭露技術(shù)解決了冷陰極螢光燈11兩端靠近電極的部分亮度比中間低，致使導(dǎo)光板12靠近光源11兩端的部分發(fā)光亮度比靠近光源11中心的部分發(fā)光亮度低的技術(shù)問題，但未考慮到當(dāng)光源為發(fā)光二極管等點狀光源時，因為光入射側(cè)面的光線分布不均勻，致使導(dǎo)光板靠近各點光源處部分發(fā)光亮度較大，而和各點光源距離較遠(yuǎn)的部分發(fā)光亮度相對較小，而且，導(dǎo)光板對于發(fā)光二極管陣列兩端的部分，比發(fā)光二極管陣列中心的對應(yīng)部分發(fā)光亮度小，因此前述的網(wǎng)點分布不適合配合點光源的導(dǎo)光板。
同樣，采用上述配合點光源的導(dǎo)光板的平面發(fā)光裝置發(fā)光均勻度較低。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)導(dǎo)光板采用點狀光源作為光源時發(fā)光不均勻的缺陷，本實用新型提供一種具較高發(fā)光均勻度配合點狀光源的導(dǎo)光板。
本實用新型解決的另一技術(shù)問題是提供一種采用上述導(dǎo)光板的發(fā)光均勻的平面發(fā)光裝置。
本實用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板包括一第一表面、一與該第一表面相對的第二表面、多個邊側(cè)面和許多擴(kuò)散單元。其中，該第二表面系光出射表面，該擴(kuò)散單元設(shè)置于該第一表面，該多個邊側(cè)面至少一個為光入射側(cè)面，各擴(kuò)散單元于該第一表面的投影面積，與其與該多個邊側(cè)面內(nèi)或外的至少一坐標(biāo)點的距離倒數(shù)平方成正比。
本實用新型同時提供一種平面發(fā)光裝置，該平面發(fā)光裝置包括至少一點狀光源和一上述導(dǎo)光板。
和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點本實用新型導(dǎo)光板底面的網(wǎng)點在該底面的投影面積和光出射表面對應(yīng)區(qū)域的光線導(dǎo)出強度成正比關(guān)系，可實現(xiàn)該配合發(fā)光二極管等點光源的導(dǎo)光板和采用該導(dǎo)光板的平面發(fā)光裝置發(fā)光均勻。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)平面發(fā)光裝置的導(dǎo)光板底面的網(wǎng)點分布圖。
圖2是另一現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)光板底面的網(wǎng)點分布示意圖。
圖3是本實用新型導(dǎo)光板第一實施方式的側(cè)視圖。
圖4是圖3所示導(dǎo)光板底面的網(wǎng)點分布示意圖。
圖5是采用本實用新型導(dǎo)光板第一實施方式的平面發(fā)光裝置的示意圖。
圖6是本實用新型導(dǎo)光板第二實施方式的側(cè)視圖。
圖7是圖6所示導(dǎo)光板底面的網(wǎng)點分布的示意圖。
圖8是本實用新型導(dǎo)光板第三實施方式的側(cè)視圖。
具體實施方式請一起參閱圖3和圖4，是本實用新型導(dǎo)光板第一實施方式的側(cè)視圖和底面的網(wǎng)點分布示意圖。該導(dǎo)光板32包括一光入射側(cè)面323、一光出射表面321、多個光反射側(cè)面324、一底面322和分布于底面322的光擴(kuò)散網(wǎng)點36。其中，該導(dǎo)光板32是一矩形平板，該光出射表面321和底面322相對設(shè)置。
該導(dǎo)光板32以透明材料，如丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、聚乙烯樹脂或玻璃等制成。該光入射側(cè)面323接收來自光源(圖未示)的光線，并將其導(dǎo)入該導(dǎo)光板32內(nèi)。該光出射表面321將光線導(dǎo)出該導(dǎo)光板32。該光反射側(cè)面324將入射其上的光線反射回導(dǎo)光板32并經(jīng)由該光出射表面321出射，以防止光線從該光反射側(cè)面324出射而損失。光反射側(cè)面324和底面322可以貼附反射板，也可以采用反射膜直接鍍于其上，以使在導(dǎo)光板32內(nèi)傳輸?shù)墓饩€充分反射，最終經(jīng)光出射表面321出射。
該網(wǎng)點36用來提高該導(dǎo)光板32的出光均勻度，其也可是其它光擴(kuò)散單元，如棱鏡結(jié)構(gòu)等。該網(wǎng)點36可通過印刷或射出成型的方法制作。該網(wǎng)點36是圓球面體，其在導(dǎo)光板32底面322的投影是圓形，當(dāng)然，該網(wǎng)點36也可為橢圓體、多面體、圓錐體或削去尖端的錐形臺等，其在底面322的投影也相應(yīng)可以是橢圓形或多邊形。該網(wǎng)點36在該底面322上是凸形。該網(wǎng)點呈現(xiàn)行列形狀分布在該導(dǎo)光板32的底面322上，其中，沿和光入射側(cè)面323平行的方向(圖中標(biāo)示為Y)以均勻間距設(shè)置許多列網(wǎng)點36，沿和光入射側(cè)面323垂直的方向(圖中標(biāo)示為X)以均勻間距設(shè)置許多行網(wǎng)點36。為了進(jìn)一步增強網(wǎng)點36對光線的作用，和光入射側(cè)面323平行而且相鄰的奇數(shù)列和偶數(shù)列網(wǎng)點36也可以分別錯開半行距離而呈現(xiàn)交錯式分布，當(dāng)然，該網(wǎng)點36也可以以其它方式規(guī)則排列。
網(wǎng)點36和其與該光入射側(cè)面323外的至少一坐標(biāo)點37的距離倒數(shù)平方成正比，各網(wǎng)點36的半徑大小R滿足公式R=r0+kΣi=1n1(X-Xi)2+(Y-Yi)2]]>其中(X，Y)與(Xi，Yi)屬于一直角坐標(biāo)系，分別是網(wǎng)點36和對應(yīng)坐標(biāo)點37在該直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，n為該坐標(biāo)點的數(shù)目，對于本實施方式，n為3，i為自然數(shù)，r0和k為常數(shù)，對應(yīng)于不同尺寸的導(dǎo)光板，不同的坐標(biāo)點37數(shù)量和位置有不同的k值和r0值。
本實用新型導(dǎo)光板32用于平面發(fā)光裝置時，如果在其底面322沒有設(shè)置網(wǎng)點36，則其內(nèi)光線導(dǎo)出強度離光源越遠(yuǎn)越弱，光源間的導(dǎo)光板部分發(fā)光相對較弱，沒有光源的導(dǎo)光板側(cè)邊處發(fā)光強度也弱。而在該導(dǎo)光板32的底的和采用該導(dǎo)光板的平面發(fā)光裝置面322設(shè)置依據(jù)本實用新型而分布的網(wǎng)點36時，由于網(wǎng)點36在該底面322的投影面積和光出射表面321對應(yīng)區(qū)域的光線導(dǎo)出強度成正比關(guān)系，恰恰可以實現(xiàn)該導(dǎo)光板32的整體均勻發(fā)光。
請參照圖5，是采用本實用新型導(dǎo)光板的平面發(fā)光裝置一實施方式的示意圖，該平面發(fā)光裝置包括導(dǎo)光板32和設(shè)置在其側(cè)面的光源31，如多個發(fā)光二極管，在該導(dǎo)光板32底面322設(shè)置反射板或反射膜(圖未示)。光線自光源31出射，進(jìn)入導(dǎo)光板32后一部分光在底面322的網(wǎng)點36上進(jìn)行擴(kuò)散和反射，由底面322出射的光線因為該導(dǎo)光板32底面設(shè)置的反射板或反射膜而被反射回導(dǎo)光板32，從而可以實現(xiàn)該平面發(fā)光裝置整體均勻發(fā)光。
本實用新型導(dǎo)光板的第二實施方式如圖6和圖7所示。該導(dǎo)光板42包括兩光入射側(cè)面423、一光出射表面421、光反射側(cè)面424、一底面422和底面422上的網(wǎng)點46，其中，該導(dǎo)光板42是一矩形平板，該光出射表面421和底面422相對設(shè)置。該實施方式和第一實施方式大體相同，不同之處是該第二實施方式的光入射側(cè)面423為兩個，當(dāng)然，光入射側(cè)面423也可以多于兩個，該兩光入射側(cè)面423附近都有坐標(biāo)點47，其數(shù)目總計為6，當(dāng)然，也可以是其它數(shù)值，而且，該網(wǎng)點46在該底面422的投影面積排布取決于該坐標(biāo)點47數(shù)目和各坐標(biāo)點47與該網(wǎng)點46的距離。
本實施方式導(dǎo)光板42用于平面發(fā)光裝置時，如果在其底面422沒有設(shè)置網(wǎng)點46，則其內(nèi)光線導(dǎo)出強度離光源越遠(yuǎn)越弱，導(dǎo)光板位于光源間的部分發(fā)光相對較弱，沒有光源的導(dǎo)光板側(cè)邊處發(fā)光強度也弱。而在該導(dǎo)光板42底面422設(shè)置依據(jù)本實用新型分布的網(wǎng)點46時，由于網(wǎng)點46在該底面422的投影面積和光出射表面421對應(yīng)區(qū)域的光線導(dǎo)出強度成正比關(guān)系，恰恰可以實現(xiàn)該導(dǎo)光板42整體均勻發(fā)光。
請參閱圖8，是本實用新型導(dǎo)光板第三實施方式的側(cè)視圖，該導(dǎo)光板52包括一光入射側(cè)面523、一光出射表面521、光反射側(cè)面524、一底面522和底面522上的網(wǎng)點56，其中，該導(dǎo)光板52是一楔形板，該光出射表面521和底面522相對設(shè)置，該網(wǎng)點56在該底面522上的投影面積分布和本實用新型第一實施方式相似。
當(dāng)然，本實用新型導(dǎo)光板還可以是其它形狀如弧形板、彎折板等，該網(wǎng)點也可以設(shè)置在本實用新型導(dǎo)光板的光出射表面上，該網(wǎng)點在該導(dǎo)光板底面上也可以為凹形，該坐標(biāo)點也可以設(shè)置在該導(dǎo)光板的光入射側(cè)面內(nèi)。
上述導(dǎo)光板用于平面發(fā)光裝置時，導(dǎo)光板邊側(cè)面內(nèi)或外的坐標(biāo)點處可以放置點光源，如發(fā)光二極管。
權(quán)利要求1.一種導(dǎo)光板，其包括一第一表面、一與該第一表面相對的第二表面、多個邊側(cè)面、許多擴(kuò)散單元，該第二表面是光出射表面，該多個邊側(cè)面至少一個為光入射側(cè)面，該擴(kuò)散單元設(shè)置于該第一表面，其特征在于各擴(kuò)散單元對于該導(dǎo)光板第一表面的投影面積和其與該多個邊側(cè)面內(nèi)或外的至少一坐標(biāo)點的距離倒數(shù)平方成正比。
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于該導(dǎo)光板大致成平板形、楔形、彎折形或弧形。
3.如權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光板，其特征在于該擴(kuò)散單元在該導(dǎo)光板第一表面上是凸形或凹形。
4.如權(quán)利要求3所述的導(dǎo)光板，其特征在于該擴(kuò)散單元在該導(dǎo)光板第一表面的投影是圓形、橢圓形或多邊形。
5.如權(quán)利要求4所述的導(dǎo)光板，其特征在于該擴(kuò)散單元是圓球面體、橢圓體或多面體。
6.如權(quán)利要求5所述的導(dǎo)光板，其特征在于該擴(kuò)散單元形狀大致相同。
7.如權(quán)利要求6所述的導(dǎo)光板，其特征在于該擴(kuò)散單元是矩陣排列。
8.如權(quán)利要求7所述的導(dǎo)光板，其特征在于該第一表面和該擴(kuò)散單元是一體成型。
9.如權(quán)利要求8所述的導(dǎo)光板，其特征在于該擴(kuò)散單元在該第一表面的投影是圓形，其半徑R為R=r0+kΣi=1n1(X-Xi)2+(Y-Yi)2]]>其中，(X，Y)和(Xi，Yi)屬于一直角坐標(biāo)系，分別為擴(kuò)散單元和對應(yīng)坐標(biāo)點在該直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，n為該坐標(biāo)點數(shù)目，i為自然數(shù)，r0和k為常數(shù)，對應(yīng)于不同尺寸的導(dǎo)光板，不同的坐標(biāo)點數(shù)和位置有不同的k值和r0值。
10.一平面發(fā)光裝置包括一點狀光源，其特征在于其包括一如權(quán)利要求1至9任一項所述的導(dǎo)光板，該點狀光源設(shè)置于該導(dǎo)光板光入射側(cè)面一側(cè)，該導(dǎo)光板耦合該點狀光源而成為均勻發(fā)光的面光源。
專利摘要本實用新型是關(guān)于一種導(dǎo)光板和采用該導(dǎo)光板的平面發(fā)光裝置，該導(dǎo)光板包括一第一表面、一與該第一表面相對的第二表面、多個邊側(cè)面和許多擴(kuò)散單元。其中，該第二表面是光出射表面，該擴(kuò)散單元設(shè)置于該第一表面，該多個邊側(cè)面至少一個為光入射側(cè)面，各擴(kuò)散單元在該第一表面的投影面積，和其與該多個邊側(cè)面內(nèi)或外的至少一坐標(biāo)點的距離倒數(shù)平方成正比。該擴(kuò)散單元可以提高配合點狀光源的導(dǎo)光板和采用該導(dǎo)光板的平面發(fā)光裝置的出光均勻度。
文檔編號G02B5/02GK2588387SQ02250358
公開日2003年11月26日 申請日期2002年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月13日
發(fā)明者蔡坤榮 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司