CN1318865C - 导光板及其光源系统 - Google Patents
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Abstract
一种光源系统，该光源系统包括一光源和一导光板，该导光板包括至少一接收光束的入射面，与入射面相交用以导引光束出射的出射面及一与出射面相对的底面，该底面分布多个凸起，该多个凸起的散射面构成一曲面，用以会聚经凸起散射后的光束，该导光板底面与散射面镀有反射膜，该出射面为一具有可控制粗糙度的粗糙面。该光源系统可用于显示器，其结构简单、成本低、组装便捷。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种出光辉度较高、出光均匀的导光板及采用该导光板的光源系统。
【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、行动电话、个人数字助理等现代化信息设备。因液晶本身不具发光特性，需为其提供光源系统以实现显示功能。
现有技术光源系统包括光源及导光板，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化为面光源出射。该导光板底面分布多个网点，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，进而提高光源系统的整体性能，该网点的疏密、大小均可有不同设计以适用于不同的光源系统。
一现有技术光源系统可参阅2002年9月3日公告的美国专利第6,443,583号(图1参照)，该光源系统100包括一灯管110、一围绕灯管110的灯罩120及一端部固持于灯罩120的导光板200。该导光板200包括入光面201、底面202及出光面203，其中，该灯管110相对该入光面201设置。工作时，来自灯管110及灯罩120的光束在该导光板200内部传输，并转换为面光源经出光面203出射。为增加光束的利用率，该光源系统100进一步包括依序排列于导光板200出光面203一侧的一扩散板220、第一棱镜板230及第二棱镜板240，该扩散板220用来增强导光板200出射光束的均匀度，二棱镜板230及240则起聚光作用，以增强光源系统100的辉度。
但是，该光源系统100需采用两棱镜板230及240以聚焦自导光板200出光面203出射的光束以提高辉度，采用扩散板220以使出射光束均匀，采用反射板210以提高光束利用率，使其结构复杂、材料成本高且组装不便。另外，该光源系统100中存在较多光学界面，光束在其间需经历多次光学作用，造成较大的光学损耗，影响光源系统100的辉度。
因此，提供一种辉度较高的导光板及一种结构简单、成本低、组装便捷的光源系统实为必要。
【发明内容】
为克服现有技术导光板辉度较低的第一技术问题，本发明提供了一种辉度较高的导光板。
为克服现有技术光源系统结构复杂、成本较高、组装繁琐的第二技术问题，本发明提供了一种结构简单、成本低、组装便捷的光源系统。
本发明解决第一技术问题采取的技术方案是：提供一种导光板，该导光板包括至少一接收光束的入射面，与入射面相交用以导引光束出射的出射面及一与出射面相对的底面，该导光板底面分布多个凸起，该多个凸起的散射面构成一曲面，用以会聚经凸起散射后的光束，该导光板底面与散射面镀有反射膜，该出射面为一具有可控制粗糙度的粗糙面。
本发明解决第二技术问题采取的技术方案是：提供一种光源系统，该光源系统包括一光源和一导光板，该导光板包括至少一接收光源出射光束的入射面，与入射面相交用以导引光束出射的出射面及一与出射面相对的底面，其特征在于：该导光板底面分布多个凸起，该多个凸起的散射面构成一曲面，用以会聚经凸起散射后的光束，该导光板底面与散射面镀有反射膜，该出射面为一具有可控制粗糙度的粗糙面。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明导光板的底面分布多个凸起，且凸起的散射面构成一特定形状的曲面，可会聚经凸起散射后的光束，该导光板底面与散射面镀有反射膜，可减小光的损耗，该导光板出射面是可控制粗糙度分布的粗糙面，可用来发散光束，从而不但使得导光板出光辉度较高，其均匀性亦较好。本发明光源系统采用导光板及光源的组合，无须额外使用扩散板，且可不使用棱镜板或仅仅使用一棱镜板，其结构简单、成本较低，且光束的能量损耗较小。
【附图说明】
图1是现有技术光源系统的剖视图。
图2是本发明光源系统第一实施方式的立体图。
图3是图2所示光源系统的剖面图。
图4是本发明光源系统第二实施方式的立体图。
图5是图4所示光源系统的剖面图。
图6是本发明光源系统第三实施方式的立体图。
图7是图6所示光源系统的剖面图。
图8是本发明光源系统第四实施方式的立体图。
图9是本发明导光板一实施方式的局部剖视图。
【具体实施方式】
图2所示为本发明光源系统第一实施方式，光源系统10包括一导光板20及二光源30。该导光板20包括二入射面21、一与入射面21相连的出射面22及一与出射面22相对的底面24。该光源30包括一灯管31及一部分围绕该灯管31的反射罩32。该二光源30分别相对该导光板20的二入射面21设置。
请一起参阅图2与图3，导光板20的底面24分布多个凸起23。该多个凸起23用以使光束散射，破坏自入射面21进入的光束于导光板20内部传输的全反射条件，且提高自出射面22出射的光束的辉度及均匀性。该多个凸起23均匀分布于该导光板20的底面24，其为立方体，亦可为圆柱状、圆台状、球状或矩形状。该多个凸起23的散射面25形成一曲面，其为部分圆柱面，用以会聚经凸起23散射的光束，进而增强出射面22出射光束的辉度。该导光板20的底面24及散射面25具有反射膜(未标示)，该反射膜是以SiO2与TiO2交替形成的多层薄膜，使投射于其上的光束反射，以防止光束自导光板20的底面24逸出，从而降低光束的能量损耗，提高导光板20的整体光学性能。该反射膜可采用化学气相沉积法、电子束蒸镀法、溅镀法等方法形成，其在可见光区的反射率可达98％以上。该出射面22为可控制粗糙度分布的粗糙面，用以发散光束，使出射光均匀。
相较现有技术，由于本发明导光板20的底面24分布多个凸起23，且凸起23的散射面25构成一特定形状的曲面，可会聚经凸起23散射的光束，其底面24及散射面25具有反射膜可提高光学利用率，且其出射面22为可控制粗糙度分布的粗糙面，可用以发散光束，从而使得导光板20出光辉度较高，且具一定的均匀性。本发明光源系统10采用导光板20及光源30的组合，无须额外使用反射板等外部组件，其结构简单、成本较低，且光束的能量损耗较小。
图4及图5所示为本发明光源系统第二实施方式，该光源系统11包括一光源30及一导光板40。该导光板40包括一入射面41及一与入射面41相交的底面44及一与底面44相对的出射面42，该光源30可为线光源(如冷阴极萤光灯)或点光源(如发光二极管)，其相对入射面41设置。该底面44与散射面45分布多个凸起43，该凸起43的散射面45形成一曲面，其为部分圆柱面，用以会聚经凸起43散射的光束。该凸起43的大小及密度沿远离入射面41的方向逐渐增加，用以改善导光板40及光源系统11出射光束的均匀性。该底面44具有反射膜(未标示)，该反射膜是以SiO2与TiO2交替形成的多层薄膜。该出射面42是可控制粗糙度分布的粗糙面，用以发散光束，使出射光均匀。
图6及图7是本发明光源系统第三实施方式。该光源系统12包括一光源30及一导光板60。该导光板60为一楔形导光板，其包括一入射面61及一与入射面61倾斜相连的底面64及一与底面64相对的出射面62。该光源30相对该入射面61设置。该导光板60的底面64分布多个凸起63。该多个凸起63均匀分布于该导光板60的底面64，其为立方体，亦可为圆柱状、圆台状、球状或矩形状。该多个凸起63的散射面65形成一曲面，其为部分圆柱面，用以会聚经凸起63散射的光束，进而增强出射面62出射光束的辉度。该导光板60的底面64及散射面65具有反射膜(未标示)，以防止光束逸出，从而降低光束的能量损耗，该出射面62为可控制粗糙度分布的粗糙面，用以发散光束，使出射光均匀。
图8所示为本发明光源系统第四实施方式。该光源系统13包括一光源30及一导光板60。为进一步会聚经导光板60射出的光束，提高光源系统13的出光辉度，可于导光板60出射面62一侧设置一棱镜板90。
图9是本发明导光板的另一实施方式。该导光板50与图2所示导光板20的结构大致相同，其包括一底面54及与底面54相对的出射面52。该底面54分布多个凸起53，该多个凸起53均匀分布于该导光板50的底面54，其为立方体，亦可为圆柱状、圆台状、球状或矩形状。该多个凸起53的散射面55形成一曲面，其为圆弧面，用以会聚经凸起53散射的光束，进而增强出射面52出射光束的辉度。该导光板50的底面54及散射面55具有反射膜(未标示)，以防止光束选出，从而降低光束的能量损耗，该出射面52是可控制粗糙度分布的粗糙面，用以发散光束，使出射光均匀。
Claims (10)
1.一种导光板，该导光板包括至少一接收光束的入射面，与入射面相交用以导引光束出射的出射面及一与出射面相对的底面，其特征在于：该导光板底面分布多个凸起，该多个凸起的散射面构成一曲面，用以会聚经凸起散射后的光束，该导光板底面与散射面镀有反射膜，该出射面为一具有可控制粗糙度的粗糙面。
2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于：该凸起的散射面构成的曲面是部份圆柱面。
3.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于：该凸起的散射面构成的曲面是圆弧面。
4.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于：该其中该凸起可为圆柱状、球状、圆台状、矩形状或立方体。
5.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于：该多个凸起均匀分布于底面。
6.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于：该多个凸起的大小及密度沿远离入射面的方向逐渐增加。
7.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于：该导光板为平板形或楔形。
8.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于：该反射膜由SiO2与TiO2交替形成。
9.一种光源系统，包括一光源和一导光板，该导光板包括至少一接收光源出射光束的入射面，与入射面相交用以导引光束出射的出射面及一与出射面相对的底面，其特征在于：该导光板底面分布多个凸起，该多个凸起的散射面构成一曲面，用以会聚经凸起散射后的光束，该导光板底面与散射面镀有反射膜，该出射面为一具有可控制粗糙度的粗糙面。
10.根据权利要求9所述的光源系统，其特征在于：该凸起的散射面构成的曲面是部份圆柱面或圆弧面。
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