CN2336378Y - 均匀高效的侧发光背光源 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种侧发光背光源，用作LCD液晶显示器等的背景光源。包括LED发光芯片、由PCB或CCF冷阴极射线管或白炽灯泡构成的光源、导光率为85%—98%的导光板、位于导光板上方的扩散膜和位于导光板下的反射膜。导光板的上表面为镜面或毛面，导光板的下表面有热压或注塑成型的点状或条状凹坑或凸起。导光板下表面与凹坑或凸起面相切且与光源光线成非平行或垂直的边沿折、反射光，而成平行的边沿则无光。

Description

均匀高效的侧发光背光源
本实用新型涉及一种光源，更确切地说是涉及一种发光均匀、美观的高效率侧发光背光源，用于液晶LCD显示器等的背景照明。
国内外现有的侧发光背光源，由LED发光芯片和PCB或CCF冷阴极射线管、透光率低于50％的扩散膜、导光板和引出脚(线)构成，导光板下表面有丝印的或压注的半圆球体，或按一定规律排列的正方形小凹凸体。由于导光板下底面排列了半圆球或正方体，影响光折射率和光反射率，而半球形或正方形的面积并没有变化，为了保证其透光的均匀性且从LCD上看不到光点，而不得不在导光板的上表面增加透光率很低的扩散膜片，造成该侧发光背光源的光效率降低，仅10％-17％左右，比底部发光的LED背光源(25％-38％)还低。而且由于“光源处”处理不好，而出现了发光不均匀的现象。
本实用新型的目的是设计一种均匀高效的侧发光背光源，可将发光效率提高到30％-70％，且发光均匀。
本实用新型的目的是这样实现的，均匀高效的侧发光背光源，包括LED发光芯片、光源、导光板、位于导光板下底面处的反射膜、位于导光板上表面处的扩散膜，其特征在于：
所述导光板的上表面是镜面或毛面；所述导光板的下表面热压或注塑成形有点状或条状的凹坑或凸起，凹坑或凸起按大小规则排列成阵列状。
所述的凹坑或凸起成曲边形或成四边形以上的多边形。
所述导光板下表面与凹坑面或凸起面相切的面是与光源光线的方向成非平行的长方形或曲边弧形或四边形以上的多边形；所述导光板下表面与凹坑面或凸起面相切面的长边及虚连其它形状的最大尺寸所构成的长方形的长边与光源光线的方向成非平行或垂直。
所述导光板上的凹坑或凸起与导光板下表面相切的面所构成的长方形包括“虚连”接其它形状的最大尺寸所构成的“长方形”，无光迹边沿即与光源光线平行的边的尺寸(由加工工艺所能达到的最小尺寸)不变，或者离光源越近其尺寸就越大(可比有“光迹”的边沿尺寸大)，离光源越远的无“光迹”边的尺寸就越小(或者小于有“光迹”边沿的尺寸)。
所述导光板上的凹坑或凸起与导光板下表面相切的面，在整个导光板下表面的分布是：按一种形状的凹坑或凸起分布，或按2种形状的凹坑或凸起混合分布或按2种以上形状的凹坑或凸起混合分布(由加工工艺和各自的爱好确定)。
所述导光板和光源的放置位置，只要符合光源的光线是从导光板的侧边射入即可，光线从单侧边射入或从两侧边以上的边射入或者通过各种途径反射、折射到导光板的侧边射入，或者通过引出来的导光体(光纤)将光源的光线传输到导光板的侧边射入。
所述的导光板下表面的凹坑或凸起的内外表面是光滑面或粗糙毛面或凹凸不平的面。由实际应用和加工工艺确定。
下面结合实施例及附图进一步说明本实用新型的技术
图1是均匀高效的侧发光背光源立体分解结构示意图
图2是图1中导光板下表面的一种实施例平面结构示意图
图3是图1中导光板下表面的另一种实施例平面结构示意图
参见图1、图2，均匀高效的侧发光背光源包括光源LED发光芯片1和PCB2或CCF冷阴极射线管或白炽灯泡2′(也可将LED发光芯片1和PCB2放在图中灯管2′的位置，即与导光板4垂直的位置，或者将它们通过外接导光体即光纤传输到导光板4的侧边，也有的实例是将光源放在两外侧边或两个以上的侧边)、反射片3、导光率为85％-98％的导光板4、扩散膜6和引脚7。导光板4的下表面设计成由点状或长条状的凹坑或凸起形成的阵列5，如图2、图3(图3中两侧边光源的对称分布凹坑和凸起)中所示，导光板4的上表面可设计成镜面或粗糙的毛面。加设在导光板4上表面处的扩散膜6的透光率为50％-80％。
导光板下表面所设计的点状或条状的凹坑或凸起的宽度为0.02mm-2mm，其长度为0.05-4mm，或与导光板长度相同，可根据导光板的面积来定。凹坑与凹坑或凸起与凸起的间隔为0.02-2mm，凹坑或凸起的深度或高度为0.03mm-0.3mm，这些参数的设定可根据使用条件设计，以达到最佳效果。如凹坑或凸起点、条的大小及间隙是根据导光板的厚度、大小及所配合的LCD的透光率来设计的，使由凹坑或凸起按大小规则排列后所形成的导光板表面光分布均匀，且发光效率最高，若使用半透明的LCD，则可大大增加LCD点阵字符的视角和在日光下使用时的反射度。
导光板下表面所设计的凹坑或凸起的大小规律是：距离光源越近的凹坑或凸起越小、越疏，距离光源越远的凹坑或凸起越大、越密，其大小、疏密的变化均可按光源的情况及LCD液晶显示屏对背光源的要求来设计。
导光板的面积为零点几乎方厘米至几百平方厘米，或几十平方米，导光板的厚度为0.1mm-20mm。
若加工后的侧发光背光源发现有局部透光不均匀或光度偏高的现象，则可缩小凹坑或凸起的大小长度及降低其排列密度；当光度偏低时，则可增大凹坑或凸起的大小长度及增加其排列密度。此设计及调整可借助于电脑完成，就可人为控制该侧发光背光源的亮度和发光均匀性。
实施时应注意，并不是导光板上单个凹坑或凸起的面积越大就越亮，实际上凹坑或凸起的形状与光源光线的方向很有关系，与导光板下表面相切且与光源射出的光线垂直或非平行方向的凹坑面或凸起面，其切面(线)的边沿线处才有折射和反射光迹，垂直线上的光能量最大，而其它与光线平行的切面(线)边沿是不会有折射光和反射光的。即导光板下表面与凹坑面或凸起面相切的边沿且与光源射出的光线成非平行和垂直的边沿上才有光线折射和反射出来，且成垂直的边沿上的光最强，而与光线成平行的凹坑或凸起切面边沿上均无光。根据此原理，可将凹坑或凸起的不发光的边沿长度设计得越小越好(由加工工艺决定)，从而能设计出最高效率的侧发光背光源。
本实用新型的技术除可用于LCD的背光源外，还可用于钟表的背景光源、电子产品控制面板上按钮的背景光照明及美观装饰，如手机按键、电话按键等各种通讯产品、电子仪器及家用电器上按键的背景光源；各种指示标牌、灯箱图片的背景照明、背景光源等。

Claims (11)

1、一种均匀高效的侧发光背光源，包括LED发光芯片、光源、导光板、位于导光板下底面处的反射膜和位于导光板上表面处的扩散膜，其特征在于：
所述导光板的上表面是镜面或毛面；所述导光板的下表面热压或注塑成形有点状或条状的凹坑或凸起，凹坑或凸起按大小规则排列成阵列状。
2、根据权利要求1所述的均匀高效的侧发光背光源，其特征在于：所述的凹坑或凸起成长方形或曲边形或成四边形以上的多边形。
3、根据权利要求1所述的均匀高效的侧发光背光源，其特征在于：所述导光板下表面与凹坑面或凸起面相切的面是与光源光线的方向成非平行的长方形或曲边弧形或四边形以上的多边形；所述导光板下表面与凹坑面或凸起面相切面的长边及虚连其它形状的最大尺寸所构成的长方形的长边与所述光源光线的方向成非平行或垂直。
4、根据权利要求1所述的均匀高效的侧发光背光源，其特征在于：距离所述光源越近的凹坑或凸起越小越疏，距离光源越远的凹坑或凸起越大越密。
5、根据权利要求1所述的均匀高效的侧发光背光源，其特征在于：所述导光板上的凹坑或凸起与导光板下表面相切的面所构成的长方形及虚连接其它形状的最大尺寸所构成的长方形无光迹边沿与光源光线平行的边的尺寸不变，且离光源越近沿尺寸越大，离光源越远的无光迹边的尺寸小于有光迹边沿的尺寸。
6、根据权利要求1或2或3或4所述的均匀高效的侧发光背光源，其特征在于：所述凹坑或凸起的宽度为0.02mm-2mm，所述凹坑或凸起的长度为0.05-4mm，凹坑与凹坑或凸起与凸起的间隔为0.02-2mm，所述凹坑或凸起的深度或高度为0.03mm-0.3mm。
7、根据权利要求1或2或3或4所述的均匀高效的侧发光背光源，其特征在于：所述凹坑或凸起的长边沿长度与所述的导光板长度或宽度相同，或小于导光板的长、宽度。
8、根据权利要求1所述的均匀高效的侧发光背光源，其特征在于：所述导光板的面积为零点几平方厘米至几百平方厘米，或几十平方米，导光板的厚度为0.1mm-20mm。
9、根据权利要求1或2或3或4或5所述的均匀高效的侧发光背光源，其特征在于：导光板的凹坑或凸起与导光板下表面相切的面，按一种形状的凹坑或凸起分布或按2种形状的凹坑或凸起混合分布或按2种以上形状的凹坑或凸起混合分布在导光板下表面上。
10、根据权利要求1所述的均匀高效的侧发光背光源，其特征在于：所述光源的光线从所述导光板的侧边射入。
11、根据权利要求1或2或3或4或5所述的均匀高效的侧发光背光源，其特征在于：所述导光板下表面的凹坑或凸起的内外表面是光滑面或粗糙毛面或凹凸不平的面。
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