CN2588388Y - 导光板装置 - Google Patents

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余泰成
吕昌岳
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Abstract

一种导光板装置包括一透光板及多个球形凸起,该透光板包括一用以使光束出射的出光面及一与出光面相对的底面,该多个球形凸起位于该透光板的出光面,并向外凸出。

Description

导光板装置
【技术领域】
本实用新型关于一种用于液晶显示器的导光板装置。
【背景技术】
由于液晶显示器面板中的液晶本身不具发光特性,因而,为达到显示效果,必须给液晶显示器面板提供一面光源装置,如背光模组,其功能在于向液晶显示器面板供应辉度充分且分布均匀的面光源。
现有技术背光模组由光源、反射板、导光板、扩散板及棱镜层等构成,其中导光板为背光模组中的关键元件,其作用在于引导入射光经导光板散射及反射而转换成面光源。为使此面光源的辉度更加均匀化分布,通常在导光板装置出射面一侧设置一扩散板。
一种现有技术可参阅2002年5月1日公告的中国台湾专利第486101号,其所揭露的背光模组如图1所示,该背光模组100包括依序叠设的一棱镜层130、一扩散板120及一导光板110,并在该导光板110侧面端部设有一线状光源140,该棱镜层130由二棱镜板131、133组成。通过该导光板110经预定传播过程使线状光源140发出的光束往朝向该扩散板120的一面扩散射出,进而通过该棱镜层130。
该背光模组100还在导光板装置110的底面溅镀有一反射层150,线状光源140发出的光束从该导光板110侧面进入后,被该反射层150反射,而往朝向扩散板120的出光面扩散射出。
该背光模组100设有扩散板120,以使出射的光束充分散射并达到辉度均匀化。但是,该背光模组100需采用扩散板120,其材料成本高,组装过程复杂,耗费工时及人力成本。且该导光板装置110与扩散板120之间存在两光传递界面,该两光传递界面会造成一定量的光损耗,导致辉度降低,影响背光模组100的整体光学性能。
【实用新型内容】
为解决现有技术背光模组成本较高、光损耗较高的技术问题,本实用新型提供一种成本低廉、光损耗较低的具有扩散结构的导光板装置。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是:提供一导光板装置,其包括一透光板与多个球形凸起,该透光板包括一用以使光束出射的出光面及一与出光面相对的底面,该多个球形凸起位于该透光板的出光面,并向外凸出。
相较于现有技术,本实用新型的导光板装置具有以下优点:该导光板装置包括多个球形凸起,该多个球形凸起的弧形曲面可对一定入射角范围的光束进行散射,使得导光板装置本身具扩散功能,可节约组装背光模组时所需扩散板的成本,另外球形凸起与导光板装置为同种材料,并且是一体成型,因而不存在多个光传递界面,从而减少光损耗。
【附图说明】
图1是现有技术背光模组的分解图。
图2是本实用新型导光板装置的立体图。
图3是本实用新型导光板装置的侧视图。
图4是本实用新型导光板装置的球形凸起的分布示意图。
图5是本实用新型导光板装置的网点的分布示意图。
图6是本实用新型导光板装置的光束出射光路图。
【具体实施方式】
请看图2、图3及图4,本实用新型的导光板装置200包括一透明的透光板220与多个球形凸起240。该透光板220的形状是平板形,其材料是透明的合成树脂材料或玻璃,一般采用PMMA(PolyMethyl MethAcrylate,聚甲基丙烯酸甲酯)。该透光板220包括一入光面222、一出光面224及一底面226。该入光面222可接收光源(图未示)发出的光束并将其导入透光板220内,该出光面224则将入射的光束导出透光板220。入光面222与出光面224及底面226皆相交,出光面224与底面226则相对设置。
多个球形凸起240均匀分布于透光板220的出光面224,其与透光板220是一体成型,并向外凸出。该多个球形凸起240的形状是半球形或部份的球形,即其截面弧度等于或小于180度,其材料为PMMA材料。该多个球形凸起240紧靠在一起,当然,多个球形凸起240之间也可以存在间距,其大小保持一致。该球形凸起240包括弧形曲面242,其可散射自入光面222入射或自底面226反射及散射的大部份光束,进而使得光束自透光板220的出光面224均匀出射。
请参阅图3及图5,为使自光入光面222射入透光板220的光束转换行进方向,而自透光板220的出光面224均匀出射,本实用新型的导光板装置200还包括多个网点260。该多个网点260均匀分布于透光板220的底面226,其可破坏光束在透光板220内传导的反射条件,而使入射至该多个网点260的光束折射改为自透光板220的出光面224出射。该多个网点260是向外突出的半球体,其大小保持一致。而且,该网点260的半径大于该球形凸起240的半径。
再请参阅图6,光束出射的光路图。如无球形凸起240时,由底面226散射及反射的光束300相对于透光板220的出光面224以α角入射,当α角小于全反射角时,该光束300经出光面224以β角出射。本实用新型在透光板220的出光面224设置球形凸起240,则该光束300经球形凸起240的弧形曲面242全反射后,又相对该弧形曲面242以γ角入射,当γ角小于全反射角时,光束300经弧形曲面242以ε角出射。该光束300由折射率为n(n>1)的高折射率介质导光板装置220进入折射率为1的空气介质,折射公式为:
                   n=sini/sinω其中,n为高折射率介质的折射率,n>1,i为出射角,ω为入射角。可知,光束300经弧形曲面242出射后与垂直线的夹角大于光束300经出光面224出射后与垂直线的夹角,即球形凸起240的弧形曲面242相对透光板220的出光面224在一定入射角范围内具有散光的功能,该一定入射角范围取决于PMMA材料的折射率与弧形曲面242的弧度等因素。同时,对于指定直径L内,该弧形曲面242的弧度逐渐增大,则凸出的高度D逐渐加深,光束300的出射角ε将逐渐增大,散射效果也将更为显着。
本实用新型的导光板装置还有其它多种实施方式,例如:透光板可以是楔形;透光板也可以具有两个入光面;网点也可以是向内凹陷的半球体、截面体、圆柱体、圆台体凹孔或向外突出的截面体、圆柱体或圆台体。

Claims (10)

1.一种导光板装置,其包括一透光板,该透光板包括一用以使光束出射的出光面及一与出光面相对的底面,其特征在于:该导光板装置进一步包括多个球形凸起,其位于该透光板的出光面,并向外凸出。
2.根据权利要求1所述的导光板装置,其特征在于:该透光板的材料为PMMA。
3.根据权利要求1所述的导光板装置,其特征在于:该多个球形凸起的材料为PMMA。
4.根据权利要求1所述的导光板装置,其特征在于:该多个球形凸起与该透光板一体成型。
5.根据权利要求1所述的导光板装置,其特征在于:该多个球形凸起的形状为半球形或部份球形。
6.根据权利要求1所述的导光板装置,其特征在于:该多个球形凸起均匀分布于透光板的出光面,且大小保持一致。
7.根据权利要求1所述的导光板装置,其特征在于:该导光板装置进一步包括多个网点,其位于透光板的底面。
8.根据权利要求7所述的导光板装置,其特征在于:该多个网点均匀分布于透光板的底面,并且大小保持一致。
9.根据权利要求8所述的导光板装置,其特征在于:该多个网点的形状是向内凹陷的半球体、截面体、圆柱体、圆台体凹孔或向外突出的半球体、截面体、圆柱体或圆台体。
10.根据权利要求9所述的导光板装置,其特征在于:该网点的半径大于该球形凸起的半径。
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