專利名稱：發(fā)光二極管背光源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,以下簡稱LED) 背光源裝置，特別涉及一種根據(jù)LED發(fā)光角度和強(qiáng)度分布而對(duì)導(dǎo)光板入光面 霧度進(jìn)行函數(shù)曲線分布設(shè)計(jì)的LED背光源裝置，屬于電子設(shè)備制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
背光源是指給產(chǎn)品提供背景光源的組件，目前運(yùn)用在各種信息、通訊和 消費(fèi)產(chǎn)品上。其中LED背光源具有能耗低、色彩飽和度高、無污染以及壽命 高等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到各面板廠商的關(guān)注。但是，由于LED的發(fā)光強(qiáng)度特性 呈一高斯分布，使得排列出來的LED燈組在發(fā)光上存在暗區(qū)，進(jìn)入導(dǎo)光板的 光經(jīng)過網(wǎng)點(diǎn)及底反射膜混光后也很難得到均 一度很高的面光源。
如圖5所示，為中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?2102476. 6的《發(fā)光二極管面光源的 改良方法》發(fā)明專利所披露的一種LED背光源改良結(jié)構(gòu)，其中，在LED燈組 20與導(dǎo)光板30的入光面之間設(shè)有一棱鏡膜10，該棱鏡膜10改善了 LED燈組 20所產(chǎn)生的較廣角的光線，使之更為集中，從而給導(dǎo)光板30提供一平行且 均勻的光線，這樣的結(jié)構(gòu)增加了光強(qiáng)度和光均勻度。
但是，上述LED背光源裝置的改良結(jié)構(gòu)存在以下缺點(diǎn)
1、 棱鏡膜IO表面是一個(gè)個(gè)結(jié)構(gòu)相同的棱形結(jié)構(gòu)，其棱鏡分布一致，只 能通過集中LED燈組20發(fā)出光的方法來增加一定的光強(qiáng)度和光均勻度，而不 能做到完全的均一化處理；
2、 在LED燈組20和導(dǎo)光板30之間添加一層棱鏡膜10結(jié)構(gòu)，需要安裝 和固定機(jī)械結(jié)構(gòu)，影響了組裝效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種LED背光源裝置，使得進(jìn)入導(dǎo)光板的光不 僅更集中，而且更加均勻，提高LED背光源裝置的光效以及光均勻度，能做 到完全的均一化處理。
本發(fā)明的次要目的是提供一種LED背光源裝置，在組裝LED背光源裝置 時(shí)，不需要安裝和固定機(jī)械結(jié)構(gòu)，提高組裝效率。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過一些實(shí)施例提供了如下的技術(shù)方案，包 括導(dǎo)光板和數(shù)個(gè)LED燈組成的燈組，在所述導(dǎo)光板的入光面和每個(gè)LED之 間設(shè)有霧度結(jié)構(gòu)，所述霧度結(jié)構(gòu)的霧度值隨著偏離LED燈軸線的圓周角度從 大到小的變化。
所述霧度結(jié)構(gòu)可以設(shè)置在所述導(dǎo)光板的入光面上，使得在組裝LED背光 源裝置時(shí)，不需要安裝和固定機(jī)械結(jié)構(gòu)，提高了組裝效率。
本發(fā)明通過一些實(shí)施例提供的LED背光源裝置，通過在燈組和導(dǎo)光板的 入光面之間設(shè)一霧度結(jié)構(gòu)，使得進(jìn)入導(dǎo)光板的光不僅更集中，而且更加均勻， 提高了 LED背光源裝置的光效以及光均勻度，做到完全的均一化處理。
下面通過附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為光的散射理論示意圖3為單個(gè)LED對(duì)應(yīng)導(dǎo)光板入光面處的霧度結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線圖； 圖4為燈組對(duì)應(yīng)導(dǎo)光板入光面處的霧度結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線圖； 圖5為現(xiàn)有技術(shù)中LED背光源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，為本發(fā)明發(fā)光二極管背光源裝置的一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示
意圖，其中包括燈組200、燈組300和導(dǎo)光板100，在導(dǎo)光板100的入光面 上設(shè)有有霧度結(jié)構(gòu)101和霧度結(jié)構(gòu)102;在工作過程中，利用燈組200和燈 組300產(chǎn)生的光，分別經(jīng)霧度結(jié)構(gòu)101和霧度結(jié)構(gòu)102進(jìn)行散射處理后形成 入射光，從導(dǎo)光板100的入光面(即側(cè)面)射入，并經(jīng)導(dǎo)光板100網(wǎng)點(diǎn)(Dot pattern)均光處理及反射片的光反射，最后透過擴(kuò)散膜和棱鏡膜產(chǎn)生平面光 源，其中反射片、擴(kuò)散膜和棱鏡膜在圖1中未示出。
如圖2所示，為光的散射理論示意圖。根據(jù)光的散射理論，當(dāng)光遇到散 射顆粒1011時(shí)，將會(huì)發(fā)生散射現(xiàn)象；散射顆粒1011的霧度值定義為透過 散射顆粒1011而偏離入射光方向的散射光通量與透射光通量之比，用百分?jǐn)?shù) 表示；在本實(shí)施例中，形成霧度結(jié)構(gòu)的散射顆粒大小的寬度從40微米到80 微米之間，高度在20微米到40微米之間。根據(jù)散射顆粒大小不同和密度分 布不一而形成的霧度值有所不同，其散射程度也不同，霧度值越大，散射程 度也就越大。因此，為了得到具有較高光效和光均勻度的入射光，需要對(duì)霧 度結(jié)構(gòu)101和霧度結(jié)構(gòu)102的霧度分布進(jìn)行設(shè)計(jì)，本實(shí)施例中，霧度結(jié)構(gòu)101 和霧度結(jié)構(gòu)102的霧度分布均為特定的函數(shù)曲線分布。
首先，通過圖1和圖3介紹單個(gè)LED201對(duì)應(yīng)導(dǎo)光板100入光面處的霧度 結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線的設(shè)計(jì)。
設(shè)LED201燈軸與導(dǎo)光板100入光面的夾角為LED的發(fā)光角度，對(duì)于不同 的封裝工藝來說，LED的發(fā)光角度是不同的，因?yàn)殪F度結(jié)構(gòu)的函數(shù)曲線是從 正弦函數(shù)曲線中截取，且根據(jù)光強(qiáng)對(duì)函數(shù)曲線進(jìn)行調(diào)整，不同的發(fā)光角度擬 合的函數(shù)曲線表達(dá)式不同。在本實(shí)施例中，以LED201的發(fā)光角度為80度為 條件，對(duì)函數(shù)曲線進(jìn)行擬合。
對(duì)于LED201來說，其實(shí)際的光強(qiáng)分布為高斯分布，即LED201燈軸處為 光強(qiáng)度最強(qiáng)的位置，偏離LED燈軸的圓周角度越大，光強(qiáng)度就越弱。
根據(jù)上述發(fā)光角度和發(fā)光強(qiáng)度的特點(diǎn)，對(duì)LED201對(duì)應(yīng)導(dǎo)光板100入光面 處的霧度結(jié)構(gòu)103的函數(shù)曲線進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了得到具有較高光效和光均勻度的入射光，對(duì)LED201發(fā)出光的光強(qiáng)度較強(qiáng)的位置，其對(duì)應(yīng)導(dǎo)光板100入光面 處的霧度值也較大，這樣光的散射程度會(huì)越大，使得LED201的發(fā)出光能得到 完全的均一化處理。
如圖3所示，為單個(gè)LED對(duì)應(yīng)導(dǎo)光板入光面處的霧度結(jié)構(gòu)的函數(shù)曲線圖， 該函數(shù)曲線的表達(dá)式為
少=sin[;r(80 - |x|) /180] * 100% x e [—74,0] u
y = 10% x e [—80,—74] u [74,80]
對(duì)于霧度結(jié)構(gòu)中的某一位置，其中x軸的值表示該位置偏離LED201燈軸 的圓周角度，即該位置和LED201燈源的連線與LED201燈軸所成的角度，y 軸的值表示該位置處的霧度值，由圖3和上述函數(shù)曲線表達(dá)式可知，位于 LED201燈軸線上的導(dǎo)光板入光面處的霧度結(jié)構(gòu)，其霧度值為最大，即x=0 時(shí)，y為最大值；當(dāng)xe[-74,0]u
時(shí)，偏離LED201燈軸的夾角越大，該位 置處的霧度值越小；當(dāng)xe[-80,-74]u[74，80]時(shí)，y為最小值。如圖3所示，霧度 值隨著偏離LED201燈軸的圓周角度從大到小的變化，變化范圍為98% -10 %，霧度值的最大值為98%,最小值為10%,其函數(shù)曲線為平滑的過渡曲線。
其次，通過圖4介紹燈組200對(duì)應(yīng)導(dǎo)光板100入光面處的霧度結(jié)構(gòu)101 函數(shù)曲線的設(shè)計(jì)。
本實(shí)施例中，燈組200具有6個(gè)LED,并且合理安排這6個(gè)LED的相鄰 間距。如圖4所示，為燈組對(duì)應(yīng)導(dǎo)光板入光面處的霧度結(jié)構(gòu)的函數(shù)曲線圖， 該函數(shù)曲線是對(duì)圖3所示函數(shù)曲線的疊加。
對(duì)于霧度結(jié)構(gòu)101中的某一位置，確定與其最接近的LED，計(jì)算該位置 和該LED燈源的連線與該LED燈軸所成的角度，該角度即為偏離LED燈軸的 圓周角度，其中x軸的值表示該位置偏離LED燈軸的圓周角度，y軸的值表 示該位置處的霧度值。霧度結(jié)構(gòu)101的函數(shù)曲線完全根據(jù)單個(gè)LED對(duì)應(yīng)霧度 結(jié)構(gòu)的函數(shù)曲線進(jìn)行排列設(shè)計(jì)，其圖形類似于數(shù)學(xué)上的正弦波形圖。同理， 霧度結(jié)構(gòu)102的函數(shù)曲線與霧度結(jié)構(gòu)101的函數(shù)曲線是相同的。
上述實(shí)施例中，也可以將霧度結(jié)構(gòu)101和霧度結(jié)構(gòu)102分別做成兩個(gè)霧 度結(jié)構(gòu)，并分別放置在燈組200與導(dǎo)光板100之間，以及燈組300與導(dǎo)光板 100之間。
本發(fā)明的實(shí)施例也可以應(yīng)用于導(dǎo)光板為楔形、且僅導(dǎo)光板單側(cè)具有燈組 的場合，例如手提電腦的LED背光源裝置，能達(dá)到同樣的技術(shù)效果。
本發(fā)明的實(shí)施例提供的LED背光源裝置，通過在燈組和導(dǎo)光板的入光面 之間設(shè)置霧度結(jié)構(gòu)，使得進(jìn)入導(dǎo)光板的光不僅更集中，而且也更加均勻，提 高了 LED背光源裝置的光效以及光均勻度，做到完全的均一化處理；又通過 將霧度結(jié)構(gòu)設(shè)置在導(dǎo)光板的入光面上，使得在組裝LED背光源裝置時(shí)，不需 要安裝和固定機(jī)械結(jié)構(gòu)，提高了組裝效率。
最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其 限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或 者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技 術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1、一種發(fā)光二極管背光源裝置，包括導(dǎo)光板和數(shù)個(gè)LED組成的燈組，其特征在于在所述導(dǎo)光板的入光面和每個(gè)LED之間設(shè)有霧度結(jié)構(gòu)，所述霧度結(jié)構(gòu)的霧度值隨著偏離所述LED燈軸的圓周角度從大到小的變化。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管背光源裝置，其特征在于所述 霧度結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述導(dǎo)光板的入光面上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光二極管背光源裝置，其特征在于 所述霧度結(jié)構(gòu)的霧度值的變化范圍為98%-10°/。。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管背光源裝置，其特征在于位于 所述LED燈軸上的所述導(dǎo)光板的入光面處，所設(shè)霧度結(jié)構(gòu)的霧度值為98%。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管背光源裝置，其特征在于位于 偏離LED燈軸的圓周角度最大的所述導(dǎo)光板的入光面處，所設(shè)霧度結(jié)構(gòu)的霧 度值為10%。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管背光源裝置，其特征在于所述 霧度值隨所述圓周角度而變化的函數(shù)曲線表達(dá)式為y = sin[;r(80 — |x|) /180] * 100% x e [-74，0] u
"10% x e [-80,-74] u [74,80]其中，x為偏離所述LED燈軸的圓周角度，y為霧度值。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于所述導(dǎo)光板入光面 上形成霧度結(jié)構(gòu)的散射顆粒寬度為40微米-80微米，高度為20微米-40微 米。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述導(dǎo)光板入光面上形 成霧度結(jié)構(gòu)的散射顆粒寬度為40微米-80微米，高度為20微米-40微米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管背光源裝置，包括導(dǎo)光板和數(shù)個(gè)LED燈組成的燈組，在所述導(dǎo)光板的入光面和每個(gè)LED之間設(shè)有霧度結(jié)構(gòu)，所述霧度結(jié)構(gòu)的霧度值隨著偏離LED燈軸線的圓周角度從大到小的變化。本發(fā)明通過一些實(shí)施例提供的LED背光源裝置，通過在燈組和導(dǎo)光板的入光面之間設(shè)一霧度結(jié)構(gòu)，使得進(jìn)入導(dǎo)光板的光不僅更集中，而且更加均勻，提高了LED背光源裝置的光效以及光均勻度，做到完全的均一化處理。
文檔編號(hào)F21V5/00GK101358710SQ20071011994
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2007年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日
發(fā)明者宋冠男, 布占場 申請(qǐng)人:北京京東方光電科技有限公司