背景光源板的製作方法
2023-05-13 19:50:21 1
專利名稱：背景光源板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種背景光源板，尤指一種光束利用率高、光學性能優良的背景光源板。
背景技術：
由於液晶顯示裝置具輕、薄、耗電小等優點，廣泛應用於筆記本計算機、行動電話、個人數字助理等現代化信息設備。因為液晶本身不具發光特性，需要為其提供背景光源板以實現顯示功能。
現有背景光源板包括光源和導光板，光源相對導光板的入光面設置，該導光板引導自光源發出光束的傳輸方向，將線光源或點光源轉換成面光源出射。該導光板的底面分布多個網點，用以破壞光束於導光板內部傳輸的全反射條件，且使其散射以提高導光板出射光束的均勻性，進而提升背景光源板的整體性能。該網點的疏密、大小均可有不同設計以適應不同的背景光源板。
一種現有背景光源板可參閱1998年8月26日公告的中國實用新型專利公告第2289258號(圖1參照)。該背景光源板9由導光板10、半透明材料板20、反光材料盒30和光源40組成。該半透明材料板20疊設於導光板10之上，導光板10四周和底表面12包容於該反光材料盒30內，該反光材料盒30一側開設定位槽31以收容點光源40於其內。工作時，點光源40發出的光束自導光板10的一側面入射，經導光板10底表面12的漸層波浪紋路和反光材料盒30作用後產生平面光，自導光板10的出光面11出射，該半透明材料板20使該平面光分布更為均勻。
然而，由於點光源40具一定的數值孔徑，且其數值孔徑和導光板10的數值孔徑不同，使得光源40發出的光束無法全部耦合進入導光板10，從而產生耦合損耗，降低光束利用率，影響背景光源板9乃至採用該背景光源板9的液晶顯示器的亮度。
發明內容為克服現有技術背景光源板光束利用率和出光亮度低的缺陷，本發明提供一種光束利用率和出光亮度較高的背景光源板。
本發明解決技術問題的技術方案是提供一種背景光源板，其包括一導光板、至少一電路板、多個點光源和至少一透鏡陣列。該導光板包括至少一入光面和一與入光面相連的出光面，該多個點光源安裝於該至少一電路板，且該至少一電路板相對入光面設置，該至少一透鏡陣列位於該電路板和入光面之間。
相較現有技術，本發明的有益效果是由於本發明背景光源板採用至少一位於該電路板和入光面之間的透鏡陣列，使得點光源發出的光束可完全耦合進入該導光板，從而減小光束耦合時產生的能量損耗，提高光束利用率，以此增加背景光源板的出光亮度。
圖1是現有技術背景光源板的立體分解圖。
圖2是本發明背景光源板第一實施方式的立體圖。
圖3是圖2所示背景光源板的網點分布示意圖。
圖4是圖2所示背景光源板的透鏡的光路示意圖。
圖5是圖2所示背景光源板的透鏡另一實施方式的截面圖。
圖6是圖2所示背景光源板的透鏡又一實施方式的截面圖。
圖7是本發明背景光源板第二實施方式的立體圖。
圖8是本發明背景光源板第三實施方式的立體圖。
具體實施方式
請參閱圖2，是本發明背景光源板第一實施方式，該背景光源板100包括一電路板110、多個點光源120、一透鏡陣列130和一導光板140。該點光源120用以發出光束，該導光板140引導該點光源120發出光束的傳輸方向，將其轉換為面光源出射。
該點光源120安裝於該電路板110，其可為發光二極體或小燈泡。且可通過配置多個不同顏色的發光二極體或小燈泡以調配所需的光源顏色和亮度。
該透鏡陣列130位於電路板110和導光板140之間，用以將點光源120發出的光束耦合進入該導光板140，其包括多個透鏡131，透鏡131的數目和點光源120的數目相等。
該導光板140為平板形導光板，採用壓克力、玻璃或聚碳酸酯等透明材質製成。其包括一入光面141、與入光面141相連的出光面142和相對出光面142的底面143。該入光面141用以接收光源120發出的光束，為使出射光束均勻分布，該出光面142可加工為具一定粗糙度的粗糙面。
請配合參閱圖3，導光板140的底面143設置多個網點144，以提高導光板140出射光束的亮度和均勻性。該網點144的大小沿遠離入光面141的方向遞增，其為圓球狀。當然，該網點144也可以是圓柱狀、正方體、金字塔形或其它合適的形狀，其也可以均勻分布於該底面143。該網點144可以採用印刷或射出成型等方式分布於導光板140的底面143。另外，也可以在底面143設置多個V型槽或霧狀剔花或咬花(圖未示)以替代該多個網點144。為防止光束自導光板140的底面143選出，該底面143可鍍覆一層反射膜(圖未示)以進一步提高光束利用率。
請參閱圖4，該透鏡131的橫截面為一超圓錐橫截面(SuperconicCross Section)，其包括一部分橢圓面132以及從部分橢圓面132開口向外延伸的具有一頂邊134和兩側邊135的梯形面133。請配合參閱圖5和圖6，該梯形面的頂邊也可以向橢圓面一側凹陷成曲面，該梯形面二側邊也可以相互平行設置。點光源120分別鄰近相應透鏡131的頂邊134，點光源120出射的發散光經相應的透鏡131準直後自導光板140的入光面141入射(參見圖2)，從而解決由於點光源120和導光板140的數值孔徑不同而引起的耦合效率較低的技術問題。當然，該透鏡131可以是業界常用的滿足準直條件的各種透鏡。
請參閱圖7，是本發明背景光源板第二實施方式。該背景光源板200和圖2所示的背景光源板100大體相同。該背景光源板200包括安裝多個點光源220的兩電路板210、與該兩電路板210配合的兩透鏡陣列230和一導光板240。該導光板240包括兩入光面241，該兩電路板210分別位於對應入光面241一側。該兩入光面241之上通過電子束蒸鍍或化學氣相沉積法等方法鍍覆一層增透膜245。該透鏡陣列230位於電路板210和導光板240之間，用以將點光源220發出的光束耦合進入該導光板240，從而提高光束利用率，改善背景光源板200的出光亮度。
請參閱圖8，是本發明背景光源板第三實施方式。該背景光源板300包括安裝多個點光源320的一電路板310、與該電路板310配合的透鏡陣列330和一導光板340。該導光板340是楔形導光板，其包括一入光面341、與入光面341傾斜相連的底面343和一與底面343相對的出光面342。該電路板310位於入光面341一側。該透鏡陣列330位於電路板310和導光板340之間，用以將點光源320發出的光束耦合進入該導光板340，從而提高光束利用率，改善背景光源板300的出光亮度。該底面343鍍覆反射膜(圖未示)以反射投射於其上的光束，防止光束自底面343逸出，以進一步增加背景光源板300的出光亮度。
權利要求
1.一種背景光源板，其包括一導光板和多個點光源，該導光板包括至少一入光面和一與入光面相連的出光面，其特徵在於該背景光源板還包括相對入光面設置的至少一電路板和位於相應電路板與入光面之間的至少一透鏡陣列，該多個點光源安裝於該至少一電路板。
2.如權利要求1所述的背景光源板，其特徵在於該點光源是發光二極體或小燈泡。
3.如權利要求1所述的背景光源板，其特徵在於該導光板可為平板形或楔形。
4.如權利要求1所述的背景光源板，其特徵在於該導光板和入光面相連的底面設置多個規則分布的網點或V形槽。
5.如權利要求1所述的背景光源板，其特徵在於該導光板和入光面相連的底面鍍有反射膜。
6.如權利要求1所述的背景光源板，其特徵在於該出光面是粗糙面。
7.如權利要求1所述的背景光源板，其特徵在於該入光面鍍有增透膜。
8.如權利要求1所述的背景光源板，其特徵在於該透鏡陣列中各透鏡的橫截面為超圓錐橫截面。
9.如權利要求8所述的背景光源板，其特徵在於各透鏡的橫截面包括一部分橢圓面和一自該部分橢圓面開口向外延伸的梯形面。
10.如權利要求9所述的背景光源板，其特徵在於該電路板相對該透鏡的梯形面設置。
全文摘要
一種背景光源板包括一導光板、至少一電路板、多個點光源和至少一透鏡陣列。該導光板包括至少一入光面和一與入光面相連的出光面，該多個點光源安裝於該至少一電路板，且該至少一電路板相對入光面設置，該至少一透鏡陣列位於該電路板和入光面之間，以提升點光源和導光板之間的耦合效率。
文檔編號G02F1/13GK1510481SQ0215177
公開日2004年7月7日 申請日期2002年12月26日 優先權日2002年12月26日
發明者餘泰成, 呂昌嶽, 陳杰良 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司