專利名稱：導(dǎo)光板及背光模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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本發(fā)明涉及一種導(dǎo)光板以及具有該導(dǎo)光板的背光模組。
背景技術(shù)：
由于液晶顯示器面板的液晶本身不具發(fā)光特性，因而，為達(dá)到 顯示效果，需給液晶顯示器面板提供一面光源裝置，如背光系統(tǒng)， 其作用在于向液晶顯示器面板供應(yīng)亮度充分且分布均勻的面光源。
現(xiàn)有技術(shù)的背光系統(tǒng)主要由光源、導(dǎo)光板、反射板、擴散板與 棱鏡板組成。該光源可設(shè)置在導(dǎo)光板一側(cè)或兩相對側(cè)并將光束發(fā)射 至該導(dǎo)光板。該導(dǎo)光板的作用在于引導(dǎo)光束傳輸方向，使光束由導(dǎo) 光板的出光面均勻出射，反射板相對該導(dǎo)光板的底面設(shè)置，以將由 導(dǎo)光板底面出射的光束再次反射入該導(dǎo)光板內(nèi)，提高光束的利用率。 擴散板與棱鏡板相對導(dǎo)光板的出光面依次設(shè)置，以使由導(dǎo)光板出射 的光束分布更加均勻，進而提高液晶顯示器面板的亮度與均勻性。
由于發(fā)光二極管具有工作電壓低、發(fā)光亮度高、響應(yīng)速度快、
壽命長的優(yōu)點，使其廣泛應(yīng)用在手機、PDA(個人數(shù)字助理)、顯示 器的背光模組中。但是，發(fā)光二極管的出射光具較強的光學(xué)指向性， 即出射光具有一定的發(fā)散角度，當(dāng)其直接射入背光模組的導(dǎo)光板時， 使得導(dǎo)光板入光面 一側(cè)易出現(xiàn)光學(xué)暗區(qū)，且與發(fā)光二極管相對的位 置易出現(xiàn)光柱，不易獲得較佳的入光均勻度。
請參閱圖1與圖2,分別是一種現(xiàn)有技術(shù)背光模組的平面示意 圖與立體示意圖。該背光模組10包括光源12及導(dǎo)光板13,導(dǎo)光板 13包4舌一入光面131， 一與入光面131相連的出光面132,及一與 出光面132相對的底面133。光源12相對導(dǎo)光板13的入光面131 設(shè)置，該光源12為若干發(fā)光二極管，該若干發(fā)光二極管的出射光束 由導(dǎo)光板13的入光面131進入導(dǎo)光板13后，在導(dǎo)光板13內(nèi)發(fā)生反
射。該導(dǎo)光板13引導(dǎo)光源12發(fā)出光束的傳輸方向，并將其轉(zhuǎn)換成 平面光從導(dǎo)光板13的出光面132出射。但是，由于發(fā)光二極管的出 射光具有一定發(fā)散角，使得導(dǎo)光板13的入光面131 —側(cè)出現(xiàn)光學(xué)暗 區(qū)15及光柱16，該光學(xué)暗區(qū)15主要分布在二相鄰發(fā)光二極管之間， 該光柱16分布在導(dǎo)光板13正對著發(fā)光二極管的位置，影響背光模 組10的亮度及出光均勻性。
有鑒于此，有必要提供一種可使光線均勻出射的導(dǎo)光板，以及 發(fā)光亮度均勻的背光模組。
發(fā)明內(nèi)容
以下，將以實施例說明 一 種可通過對入射光進行有效調(diào)控使得 光線均勻出射的導(dǎo)光板，以及具有該導(dǎo)光板的背光模組。
一種導(dǎo)光板，其包括一個入光面， 一個與入光面相交的出光面 及一個與出光面相對的底面。所述入光面具有至少一個凹面，用以 作為光接收區(qū)域。所述凹面上設(shè)置有多個第一微棱鏡。
另外，提供一種背光模組，其包括上述導(dǎo)光板和至少一個光源。 所述光源具有發(fā)光表面，所述發(fā)光表面的結(jié)構(gòu)和所述導(dǎo)光板中的入 光面的光接收區(qū)域的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，且所述光源的發(fā)光表面和所述導(dǎo) 光板中的入光面的光接收區(qū)域相對應(yīng)設(shè)置。
所述實施例的導(dǎo)光板具有以下特點首先，導(dǎo)光板的入光面可 以設(shè)置不同結(jié)構(gòu)的凹面作為光接收區(qū)域，可以實現(xiàn)對不同光源發(fā)射 出的光線的導(dǎo)引和調(diào)整；其次，凹面上設(shè)置的微棱鏡結(jié)構(gòu)也可以根 據(jù)光源發(fā)射出光線的發(fā)散情況，或者根據(jù)預(yù)定導(dǎo)光板的導(dǎo)光效果進 行設(shè)置，以達(dá)到實際中的需要。
所述具有上述導(dǎo)光板的背光模組具有以下特點根據(jù)所述導(dǎo)光 板的入光面特點可以和不同種類的光源相配合，從而形成具有多種
發(fā)光效果的多功能背光模組，以便用于多種電子產(chǎn)品中。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)背光模組的平面示意圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)背光模組的立體示意圖。 圖3為本技術(shù)方案第一實施例的導(dǎo)光板的立體示意圖。 圖4為本技術(shù)方案第一實施例的導(dǎo)光板的平面示意圖。 圖5為本技術(shù)方案第二實施例的導(dǎo)光板的立體示意圖。 圖6為本技術(shù)方案第二實施例的導(dǎo)光板的平面示意圖。 圖7為本技術(shù)方案第三實施例的背光模組平面示意圖。 圖8為本技術(shù)方案第四實施例的背光模組平面示意圖。
具體實施例方式
以下將結(jié)合附圖及多個實施例對本技術(shù)方案的導(dǎo)光板及具有該 導(dǎo)光板的背光模組進行具體說明。
如圖3和圖4所示，本技術(shù)方案第一實施例提供一種導(dǎo)光板 200，其包括一入光面210， 一出光面220, —底面230及多個側(cè)面 240。所迷入光面210用來接收光源發(fā)出的光線，所述出光面220 與入光面210相交，所述底面230與出光面220相對，所述多個側(cè) 面240用以連結(jié)入光面210、出光面220及底面230,以形成導(dǎo)光板 200整體結(jié)構(gòu)。本實施例中，出光面220與入光面210垂直相交， 且底面230與出光面220平行且與入光面210垂直相交。
所述入光面210形成有至少一個凹面或凸面作為光"l妄收區(qū)^i， 用以和形狀相對應(yīng)的光源相配合，以便使得光源發(fā)出的光線依照預(yù) 定的散射角度進入導(dǎo)光板200,并且使得進入導(dǎo)光板200的光線以 預(yù)定的光能量分布在預(yù)定的區(qū)域，從而達(dá)到導(dǎo)光板200入光面210 對入射光的有效控制與調(diào)配，為導(dǎo)光板200實現(xiàn)高質(zhì)量的光線傳輸 提供前提。例如，當(dāng)光源的發(fā)光表面為凸面時，入光面210上與光 源相對的區(qū)域最好設(shè)置為凹面，而當(dāng)光源的發(fā)光表面為凹面時，入 光面210上與光源相對的區(qū)域最好設(shè)置為凸面。本實施例中，導(dǎo)光 板200用于與具有凸面的至少一個光源配合，因此入光面210形成 有至少一個第一凹槽211，所述第一凹槽211的表面即為一個凹面 (圖未示)。
所述第一凹槽211的縱向延伸方向(即，從導(dǎo)光板200的底面
230向出光面220的垂直延伸方向，或者從出光面220向底面230 的垂直延伸方向)與入光面210的縱向延伸方向(即，從底面230向 出光面220的垂直延伸方向，或者/人出光面220向底面230的垂直 延伸方向)相平行。所述第一凹槽211沿其縱向延伸方向的投影可以 為U形、V形、弧形等規(guī)則或不規(guī)則形狀。本實施例中入光面210 設(shè)置兩個第一凹槽211,且該兩個第一凹槽211沿其縱向延伸方向 的投影均為相同形狀與尺寸的弧形。
為了能夠進一步對從入光面210進入導(dǎo)光板200的光線的散射 角度和光線傳播的均勻性進行調(diào)控和分配，入光面210的第一凹槽 21中進一步設(shè)置有第一微棱鏡213，具體為至少一個第一微棱鏡 213設(shè)置于第 一 凹槽211的表面。所述第 一樣t棱鏡213可以為凹槽 結(jié)構(gòu)，也可以為凸塊結(jié)構(gòu)，以凸塊結(jié)構(gòu)為例具體說明第一微棱鏡213 的特點，即，在第一凹槽211的表面設(shè)置多個三棱柱，優(yōu)選地，所 述多個三棱柱均勻分布于第一凹槽211的表面，且所述三棱柱按照 與第 一 凹槽211相同的曲率半徑排列成與第 一 凹槽211相同的曲率 的曲面。也就是說，多個三棱柱形第 一微棱鏡213所排列成的曲面 體在底面230上的投影和第一凹槽211在底面230上的投影形狀、 曲率相同。在本實施例中，第一凹槽211在底面230上的投影為弧 形，多個三棱柱形第 一微棱鏡213垂直于出光面220及底面230, 且多個三棱柱形第一微棱鏡213所排列成的形狀在底面230上的投 影也為與第一凹槽211的投影相同曲率的弧形。
所述入光面210上的第一凹槽211的尺寸和形狀以將入射光的 亮度視角限定在140度的范圍內(nèi)為準(zhǔn)，最好限定在IOO度的范圍內(nèi)。 多個三棱柱形第一微棱鏡213均勻的且以與第一凹槽211相同曲率 分布在第一凹槽211表面， 一方面可以配合第一凹槽211更好的將 入射光的亮度視角限定在140度(包括140度)的范圍內(nèi)，或最好限 定在100度的范圍內(nèi)；另一方面，可以使得入射光亮度均勻的分布 在上述140度或100度的視角范圍內(nèi)。
所述出光面220上也形成有至少一個微棱鏡221，以實現(xiàn)光線 依照預(yù)定的出射視角以及預(yù)定均勻的亮度從導(dǎo)光板200導(dǎo)出。所述微棱鏡221可以為凹槽，也可以為凸塊。例如，導(dǎo)光板200的出光 面220表面設(shè)置多個凸塊狀微棱鏡221,且多個微棱鏡221形狀、 尺寸相同，并且多個微棱4竟221均勻地分布在出光面220上。所述 微棱鏡221的橫向延伸方向(即，從出光面220與入光面210相交的 一邊向出光面220的另 一相對邊垂直延伸的方向，或者相反地，從 出光面220和與入光面210相對一側(cè)面240相交的 一邊向出光面220 的另 一相對邊垂直延伸的方向)與出光面220的橫向延伸方向(即， /人出光面220與入光面210相交的一邊向出光面220的另一相對邊 垂直延伸的方向，或者相反地，從出光面220和與入光面210相對 的側(cè)面240相交的一邊向出光面220的另一相對邊垂直延伸的方向) 相平行或 一 致。
所述微棱鏡221沿其橫向延伸方向的投影可以為三角形、梯形、 扇形、圓缺(小于半圓的圖形，由劣弧和直線而圍成的圖形)。所述 微棱鏡221滿足條件光線經(jīng)微棱鏡221折射后的視角小于等于110 度，最好小于等于100度。本實施例中，微棱鏡221沿其橫向延伸 方向的投影為三角形，即，微棱鏡221為三棱柱。
由于導(dǎo)光板200入光面210可以設(shè)置不同結(jié)構(gòu)的第一凹槽211， 例如不同曲率的弧面形凹槽，可以得到不同結(jié)構(gòu)的入射區(qū)域以實現(xiàn) 對不同光源發(fā)射出的光線的導(dǎo)引和調(diào)整，因此本實施例中的導(dǎo)光板 200可以和不同種類的光源相配合形成背光模組，并且使得所得到 的背光模組具有多種發(fā)光效果。另外，第一凹槽211上的第一微棱 鏡即第二凹槽213的結(jié)構(gòu)也可以根據(jù)光源發(fā)射出光線的發(fā)散情況， 或者根據(jù)預(yù)定導(dǎo)光板的導(dǎo)光效果進行設(shè)置，以達(dá)到實際中的需要。
如圖5和圖6所示，本技術(shù)方案第二實施例的導(dǎo)光板300與第 —實施例的導(dǎo)光板200結(jié)構(gòu)大體相同，除入光面310與出光面320 的結(jié)構(gòu)外。第二實施例的導(dǎo)光板300的入光面310定義至少一個凹 面311和至少一個平面312。例如本實施例中，入光面310定義有 兩個凹面311和三個平面312,且凹面311和平面312交錯排列。 凹面311上形成有第一微棱鏡陣列313,平面312上形成有第二微 棱鏡陣列314，因此，所述第一微棱鏡陣列313和第二微棱鏡陣列 314交錯排列于入光面310。第 一微棱鏡陣列313是由相同結(jié)構(gòu)、相 同尺寸的多個第一微棱鏡相互平行且間隔相同地排列組成；第二微 棱鏡陣列314由相同結(jié)構(gòu)、相同尺寸的多個第二微棱鏡相互平行且 間隔相同地排列組成，其中，組成第 一微棱鏡陣列313的第 一微棱 鏡的結(jié)構(gòu)、尺寸與組成第二微棱鏡陣列314的第二微棱鏡的結(jié)構(gòu)、 尺寸不同。本實施例中，第一微棱鏡陣列313為三棱柱陣列，且經(jīng) 過第 一微棱鏡陣列313的光線的視角為IOO度，第二微棱鏡陣列314 為V形凹槽陣列，且經(jīng)過第二微棱鏡陣列314的光線的視角為140 度。
所述導(dǎo)光板300的出光面320形成有至少一個第三微棱鏡陣列 321和至少一個第四微棱鏡陣列322，所述第三微棱鏡陣列321和第 四微棱鏡陣列322排列于出光面320。所述第三微棱鏡陣列321與 入光面310的第一微棱鏡陣列313相對應(yīng)設(shè)置，例如，第三微棱鏡 陣列321和第一微棱鏡陣列313垂直相交。所述第四微棱鏡陣列322 與第二微棱鏡陣列314相對應(yīng)設(shè)置，例如，第四微棱鏡陣列322與 第二微棱鏡陣列314垂直相交。
第三微棱鏡陣列321和第四微棱鏡陣列322分別由相同結(jié)構(gòu)尺 寸的微棱鏡平行且相同間隔地排列組成，其中，組成第三微棱鏡陣 列321的微棱鏡的結(jié)構(gòu)與組成第四微棱鏡陣列322的微棱鏡的結(jié)構(gòu) 不同。本實施例中，第三微棱鏡陣列321為三棱柱陣列，且經(jīng)過第 三微棱鏡陣列321的光線的視角為100度。而第四微棱鏡陣列322 為圓缺形柱體，所謂圓缺形柱體是指，柱體的底面為圓缺面(有一條 弧和一條線段為成的形狀)，第四微棱鏡陣列322中的每一微棱鏡也 可以看作是沿圓柱體軸線切取 一 定角度的扇形體，該扇形體的底面 為扇形，以該扇形面上的弧線所對應(yīng)的弦和兩條直線邊所圍成的三 角形為底面，在該扇形體上且除一個三棱柱后所剩余的柱體結(jié)構(gòu)， 即為第四微棱鏡陣列322中的一個微棱鏡結(jié)構(gòu)。經(jīng)過第四微棱鏡陣 列322的光線的視角為110度。
由于，入光面310形成有不同結(jié)構(gòu)的入射區(qū)域以實現(xiàn)對不同光 源發(fā)射出的光線的導(dǎo)引和調(diào)整，因此本實施例中的導(dǎo)光板可以和不 同種類的光源相配合形成背光模組。例如對于入光面的第 一 凹面
311區(qū)域可以設(shè)置發(fā)光面為凸面的光源，而第一平面312區(qū)域可以 設(shè)置發(fā)光面為平面的光源，因此，該導(dǎo)光板可以同時配合不同種類 的多個光源進行4吏用。另外，第 一 凹面311的第 一孩史棱鏡313和第 一平面312的第二微棱鏡314的結(jié)構(gòu)也可以根據(jù)光源發(fā)射出光線的 發(fā)散情況，或者根據(jù)預(yù)定導(dǎo)光板的導(dǎo)光效果進行設(shè)置，以達(dá)到實際 中的需要。
如圖7所示，本技術(shù)方案第三實施例提供一種具有第一實施例 中導(dǎo)光板200的背光模組400。所述背光模組400包括至少一個光 源410和一個導(dǎo)光板200。所述光源410具有一發(fā)光表面411,且該 發(fā)光表面411的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)光板200入光面210的光接收區(qū)域的結(jié)構(gòu) 相對應(yīng)。所述光源410設(shè)置在導(dǎo)光板200入光面210的光接收區(qū)域 相對的位置，且發(fā)光表面411和入光面210的光接收區(qū)域相對設(shè)置。 所謂發(fā)光表面411的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)光板200入光面210的光接收區(qū)域的 結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，是指發(fā)光表面411的形狀與導(dǎo)光板200入光面210的 光接收區(qū)域的形狀呈互補關(guān)系，即，當(dāng)光源410的發(fā)光表面411為 凸面時，入光面210上與光源相對的光接收區(qū)域最好設(shè)置為凹面， 而當(dāng)光源410的發(fā)光表面411為凹面時，入光面210上與光源相對 的光接收區(qū)域最好設(shè)置為凸面。
本實施例中，導(dǎo)光板200的入光面210上開設(shè)有兩個第一凹槽 211作為光接收區(qū)域，與每個第一凹槽211相對的位置設(shè)置有兩個 光源410。所述光源410的發(fā)光表面411的形狀與第一凹槽211的 形狀相對應(yīng)，即，發(fā)光表面411的形狀與第一凹槽211的形狀呈互 補關(guān)系，例如，當(dāng)?shù)谝话疾?11在導(dǎo)光板200的底面230(參見圖3) 上的投影為弧形時，發(fā)光表面411在導(dǎo)光板200的底面230(參見圖 3)的延長面上的投影為與第一凹槽211的投影相同曲率的弧形。
本實施例的背光模組400中，導(dǎo)光板200入光面210可以設(shè)置 不同結(jié)構(gòu)的第 一 凹槽211，例如不同曲率的弧面形凹槽，以配置與 該第一凹槽211相對應(yīng)的不同種類的光源410(如點光源、面光源 等)，可以得到具有多種發(fā)光功能或效果的背光模組400。
如圖8所示，本技術(shù)方案第四實施例提供一種具有第二實施例 中導(dǎo)光板300的背光模組500。所述背光模組500包括至少一個光 源和一個導(dǎo)光板300。由于導(dǎo)光板300的入光面具有兩個第一凹面 3 11和三個第 一 平面312 ，且第 一 凹面3 11和第一平面3 12交4普排歹ll 。 為此，背光模組500中包括兩個第一光源510和三個第二光源520。 兩個第一光源510分別設(shè)置于導(dǎo)光板300的兩個第一凹面311相對 的位置，且三個第二光源520分別設(shè)置于導(dǎo)光板300的三個第二平 面312相對的位置。
本實施例的背光模組500中，導(dǎo)光板300的入光面310設(shè)置多 個光接收區(qū)域，如第一凹面311和第二平面312,以同時配合不同 種類的多個光源(如點光源、面光源等)組成具有多種發(fā)光特點的多 功能背光模組500,從而使得該背光模組500可用于多種電子產(chǎn)品。
可以理解的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本 發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思做出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所 有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)光板，其包括一個入光面，一個與入光面相交的出光面及一個與出光面相對的底面，所述入光面具有至少一個凹面，用以作為光接收區(qū)域，其特征在于，所述凹面上設(shè)置有多個第一微棱鏡。
2. 如權(quán)利要求l所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述多個第一微棱鏡 的結(jié)構(gòu)、尺寸相同，并且相互平行地且間隔相等地形成在所述入光 面的凹面的表面，并且排列成一曲面體，所述曲面體與所述凹面具 有相同曲率。
3. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述入光面上還設(shè)置至 少一平面，所述至少一個凹面和所述至少一個平面交^l普排列，用以 形成不同的光接收區(qū)域。
4. 如權(quán)利要求3所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述平面上形成有多 個第二微棱鏡。
5. 如權(quán)利要求3所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述多個第二微棱鏡 和出光面的平面相垂直。
6. 如權(quán)利要求4所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述多個第二微棱鏡 的結(jié)構(gòu)、尺寸相同，并且相互平行地且間隔相等地形成在所述入光 面的平面的表面。
7. 如權(quán)利要求l所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述出光面上設(shè)置有 多個微棱鏡。
8. 如權(quán)利要求4所述的導(dǎo)光板，其特征在于，所述出光面上與形成有 交錯排布的第三微棱鏡陣列和第四微棱鏡陣列，所述第三微棱鏡陣 列和入光面的凹面上的多個第 一微棱鏡相對應(yīng)設(shè)置，所述第四微棱 鏡陣列和入光面的平面上的多個第二微棱鏡相對應(yīng)設(shè)置。
9. 一種背光模組，其包括如權(quán)利要求1至8中任意一種導(dǎo)光板和至少 一個光源，所述光源具有一發(fā)光表面，所述發(fā)光表面的結(jié)構(gòu)和所述 導(dǎo)光板中的入光面的光接收區(qū)域的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，且所述光源的發(fā)光 表面和所迷導(dǎo)光板中的入光面的光接收區(qū)域相對應(yīng)設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)光板，其包括一個入光面，一個與入光面相交的出光面及一個與出光面相對的底面。所述入光面具有至少一個凹面，用以作為光接收區(qū)域，所述凹面上設(shè)置有多個第一微棱鏡。本發(fā)明還提供一種包括上述導(dǎo)光板的背光模組。所述導(dǎo)光板的入光面可以設(shè)置不同結(jié)構(gòu)的凹面作為光接收區(qū)域，可以實現(xiàn)對不同光源發(fā)射出的光線的導(dǎo)引和調(diào)整，且可結(jié)合不同種類光源形成多功能背光模組。
文檔編號G02B6/34GK101196597SQ200610157380
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月8日
發(fā)明者黎瑞雍 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