CN100395627C - 背景光源板 - Google Patents

Abstract

一种背景光源板包括一导光板、至少一电路板、多个点光源和至少一凸透镜阵列。该导光板包括至少一入光面和一与入光面相连的出光面，该多个点光源安装于该至少一电路板，且该至少一电路板相对入光面设置，该至少一凸透镜阵列位于该电路板和入光面之间，使得多个点光源发出的发散光束经由凸透镜阵列准直后射入导光板的入光面，从而提升点光源和导光板之间的耦合效率。

Description

背景光源板

【技术领域】

本发明涉及一种背景光源板，尤指一种光束利用率高、光学性能优良的背景光源板。

【背景技术】

由于液晶显示装置具轻、薄、耗电小等优点，广泛应用于笔记本计算机、移动电话、个人数字助理等现代化信息设备。因为液晶本身不具发光特性，需要为其提供背景光源板以实现显示功能。

现有背景光源板包括光源和导光板，光源相对导光板的入光面设置，该导光板引导自光源发出光束的传输方向，将线光源或点光源转换成面光源出射。该导光板的底面分布多个网点，用以破坏光束于导光板内部传输的全反射条件，且使其散射以提高导光板出射光束的均匀性，进而提升背景光源板的整体性能。该网点的疏密、大小均可有不同设计以适应不同的背景光源板。

一种现有背景光源板可参阅1998年8月26日公告的中国实用新型专利公告第2289258号(图1参照)。该背景光源板9由导光板10、半透明材料板20、反光材料盒30和光源40组成。该半透明材料板20叠设于导光板10之上，导光板10四周和底表面12包容于该反光材料盒30内，该反光材料盒30一例开设定位槽31以收容点光源40于其内。工作时，点光源40发出的光束自导光板10的一侧面入射，经导光板10底表面12的渐层波浪纹路和反光材料盒30作用后产生平面光，自导光板10的出光面11出射，该半透明材料板20使该平面光分布更为均匀。

然而，由于点光源40具一定的数值孔径，且其数值孔径和导光板10的数值孔径不同，使得光源40发出的光束无法全部耦合进入导光板10，从而产生耦合损耗，降低光束利用率，影响背景光源板9乃至采用该背景光源板9的液晶显示器的亮度。

【发明内容】

为克服现有技术背景光源板光束利用率和出光亮度低的缺陷，本发明提供一种光束利用率和出光亮度较高的背景光源板。

本发明解决技术问题的技术方案是：提供一种背景光源板，其包括一导光板、至少一电路板、多个点光源和至少一凸透镜阵列。该导光板包括至少一入光面和一与入光面相连的出光面，该多个点光源安装于该至少一电路板，且该至少一电路板相对入光面设置，该至少一凸透镜阵列位于该电路板和入光面之间，该多个点光源发出的发散光束经由凸透镜阵列准直后射入导光板的入光面。

相较现有技术，本发明的有益效果是：由于本发明背景光源板采用至少一位于该电路板和入光面之间的凸透镜阵列，具有会聚、准直的作用，使得点光源发出的发散光束可平行地完全耦合进入该导光板，从而减小光束耦合时产生的能量损耗，提高光束利用率，以此增加背景光源板的出光亮度。

【附图说明】

图1是现有技术背景光源板的立体分解图。

图2是本发明背景光源板第一实施方式的立体图。

图3是图2所示背景光源板的网点分布示意图。

图4是图2所示背景光源板的透镜的光路示意图。

图5是图2所示背景光源板的透镜另一实施方式的截面图。

图6是图2所示背景光源板的透镜又一实施方式的截面图。

图7是本发明背景光源板第二实施方式的立体图。

图8是本发明背景光源板第三实施方式的立体图。

【具体实施方式】

请参阅图2，是本发明背景光源板第一实施方式，该背景光源板100包括一电路板110、多个点光源120、一透镜阵列130和一导光板140。该点光源120用以发出光束，该导光板140引导该点光源120发出光束的传输方向，将其转换为面光源出射。

该点光源120安装于该电路板110，其可为发光二极管或小灯泡。且可通过配置多个不同颜色的发光二极管或小灯泡以调配所需的光源颜色和亮度。

该透镜阵列130位于电路板110和导光板140之间，用以将点光源120发出的光束耦合进入该导光板140，其包括多个透镜131，透镜131的数目和点光源120的数目相等。

该导光板140为平板形导光板，采用压克力、玻璃或聚碳酸酯等透明材质制成。其包括一入光面141、与入光面141相连的出光面142和相对出光面142的底面143。该入光面141用以接收光源120发出的光束，为使出射光束均匀分布，该出光面142可加工为具一定粗糙度的粗糙面。

请配合参阅图3，导光板140的底面143设置多个网点144，以提高导光板140出射光束的亮度和均匀性。该网点144的大小沿远离入光面141的方向递增，其为圆球状。当然，该网点144也可以是圆柱状、正方体、金字塔形或其它合适的形状，其也可以均匀分布于该底面143。该网点144可以采用印刷或射出成型等方式分布于导光板140的底面143。另外，也可以在底面143设置多个V型槽或雾状剔花或咬花(图未示)以替代该多个网点144。为防止光束自导光板140的底面143逸出，该底面143可镀覆一层反射膜(图未示)以进一步提高光束利用率。

请参阅图4，该透镜131的横截面为一超圆锥横截面(SuperconicCross Section)，其包括一部分椭圆面132以及从部分椭圆面132开口向外延伸的具有一顶边134和两侧边135的梯形面133。请配合参阅图5和图6，该梯形面的顶边也可以向椭圆面一侧凹陷成曲面，该梯形面二侧边也可以相互平行设置。点光源120分别邻近相应透镜131的顶边134，点光源120出射的发散光经相应的透镜131准直后自导光板140的入光面141入射(参见图2)，从而解决由于点光源120和导光板140的数值孔径不同而引起的耦合效率较低的技术问题。当然，该透镜131可以是业界常用的满足准直条件的各种透镜。

请参阅图7，是本发明背景光源板第二实施方式。该背景光源板200和图2所示的背景光源板100大体相同。该背景光源板200包括安装多个点光源220的两电路板210、与该两电路板210配合的两透镜阵列230和一导光板240。该导光板240包括两入光面241，该两电路板210分别位于对应入光面241一侧。该两入光面241之上通过电子束蒸镀或化学气相沉积法等方法镀覆一层增透膜245。该透镜阵列230位于电路板210和导光板240之间，用以将点光源220发出的光束耦合进入该导光板240，从而提高光束利用率，改善背景光源板200的出光亮度。

请参阅图8，是本发明背景光源板第三实施方式。该背景光源板300包括安装多个点光源320的一电路板310、与该电路板310配合的透镜阵列330和一导光板340。该导光板340是楔形导光板，其包括一入光面341、与入光面341倾斜相连的底面343和一与底面343相对的出光面342。该电路板310位于入光面341一侧。该透镜阵列330位于电路板310和导光板340之间，用以将点光源320发出的光束耦合进入该导光板340，从而提高光束利用率，改善背景光源板300的出光亮度。该底面343镀覆反射膜(图未示)以反射投射于其上的光束，防止光束自底面343逸出，以进一步增加背景光源板300的出光亮度。

Claims (10)

1.一种背景光源板，其包括一导光板和多个点光源，该导光板包括至少一入光面和一与入光面相连的出光面，其特征在于：该背景光源板还包括相对入光面设置的至少一电路板和位于相应电路板与入光面之间的至少一凸透镜阵列，该多个点光源安装于该至少一电路板，该多个点光源发出的发散光束经由凸透镜阵列准直后射入导光板的入光面。

2.如权利要求1所述的背景光源板，其特征在于该点光源是发光二极管或小灯泡。

3.如权利要求1所述的背景光源板，其特征在于该导光板可为平板形或楔形。

4.如权利要求1所述的背景光源板，其特征在于该导光板和入光面相连的底面设置多个规则分布的网点或V形槽。

5.如权利要求1所述的背景光源板，其特征在于该导光板和入光面相连的底面镀有反射膜。

6.如权利要求1所述的背景光源板，其特征在于该出光面是粗糙面。

7.如权利要求1所述的背景光源板，其特征在于该入光面镀有增透膜。

8.如权利要求1所述的背景光源板，其特征在于该凸透镜阵列中各凸透镜的横截面为超圆锥横截面。

9.如权利要求8所述的背景光源板，其特征在于各凸透镜的横截面包括一部分椭圆面和一自该部分椭圆面开口向外延伸的梯形面。

10.如权利要求9所述的背景光源板，其特征在于该电路板相对该凸透镜的顶边设置。

Images