一種勻光片及使用該勻光片的LCD模組的製作方法

2023-10-30 01:24:42 2

本發明涉及車載電子產品技術領域，尤其涉及一種勻光片及使用該勻光片的LCD模組。

背景技術：

目前，車載電子產品行業內所廣泛使用的勻光片，通常採用PC片材，通過將PC片材單面進行磨砂處理，使其表面達到一定粗糙度，當光線通過PC勻光片時，光線經過不斷漫反射，折射等光學原理，以此達到勻光效果，此勻光片嚴重破壞PC材料的透過率，其透過率只有15%以下，並且存在亮度差、及出光不均勻的現象。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種勻光片及使用該勻光片的LCD模組。

本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為：一種勻光片，其包括可相互疊加為一體的第一導光片和第二導光片，所述第一導光片朝向所述第二導光片的一側面上均勻形成有多個槽口呈正六邊形的第一凹槽，所述第二導光片朝向所述第一導光片的一側面上均勻形成有多個槽口呈正六邊形的第二凹槽；所述第一凹槽和第二凹槽結構相同；所述第一導光片和第二導光片相互疊加貼合、可使所述第一凹槽和第二凹槽相互避開且交錯設置，以使所述第一凹槽和第二凹槽有序連接形成一呈蜂窩狀的勻光區；所述第一凹槽和第二凹槽可分別對射入所述第一導光片和第二導光片內部的光線進行進一步的折射和反射後再射出、從而可從所述勻光片的表面均勻射出一可覆蓋整個勻光片表面的光斑。

在優選的實施例中，所述第一導光片朝向所述第二導光片的一個側面形成第一連接面，多個所述第一凹槽形成在所述第一連接面上，多個所述第一凹槽均勻排列成多列、且每列由多個所述第一凹槽沿直線排列連接而成，相鄰兩列所述第一凹槽之前的第一連接面上形成有第一限位面；所述第二導光片朝向所述第一導光片的一個側面形成第二連接面，多個所述第二凹槽形成在所述第二連接面上，多個所述第二凹槽均勻排列成多列、且每列由多個所述第二凹槽沿直線排列連接而成，相鄰兩列所述第二凹槽之前的第二連接面上形成有第二限位面；每列所述第一凹槽可貼合在對應的所述第二限位面上，每列所述第二凹槽可貼合在對應的所述第一限位面上，多個所述第一凹槽和第二凹槽可在所述第一限位面和第二限位面的連接處形成蜂窩狀的所述勻光區。

在優選的實施例中，所述第一凹槽包括一形成在其槽底處的且與其槽口形狀相同的呈正六邊形的第一透光壁、以及六個分別從所述第一透光壁的六個邊的邊緣處朝向所述第一連接面延伸的第一折反射壁，所述第一折反射壁和第一透光壁之間形成鈍角夾角，六個所述第一折反射壁依序相連呈一稜台狀、且環繞在所述第一透光壁的邊緣上方；所述第二凹槽包括一形成在其槽底處的且與其槽口形狀相同的呈正六邊形的第二透光壁、以及六個分別從所述第二透光壁的六個邊的邊緣處朝向所述第二連接面延伸的第二折反射壁，所述第二折反射壁和第二透光壁之間形成鈍角夾角，六個所述第二折反射壁依序相連呈一稜台狀、且環繞在所述第二透光壁的邊緣上方。

在優選的實施例中，每個所述第一導光片的第一凹槽可使從所述第一連接面相對的另一側面射入且朝向所述第一透光壁方向的第一光線束從所述第一透光壁向上射出至所述第一連接面的外部，每個所述第一導光片的第一凹槽還可使從所述第一連接面相對的另一側面射入且朝向所述第一折反射壁方向的第二光線束的一部分經所述第一折反射壁的折射後從所述第一凹槽的內部朝向所述第一連接面的外部射出，同時使所述第二光線束的另一部分經所述第一折反射壁的反射後射向與其相鄰的另一個第一凹槽的第一折反射壁處，經過反射和折射後分別從該第一透光壁向下射出至所述第一導光片的外部、以及從所述第一透光壁射向該相鄰的另一個第一凹槽的內部繼續進一步的產生折射和反射。

在優選的實施例中，每個所述第二導光片的第二凹槽可使從所述第二連接面的下方向上射入且朝向所述第二透光壁方向的第三光線束從所述第二透光壁向上經所述第二導光片的內部射出至其上方的外部，每個所述第二導光片的第二凹槽還可使從所述第二連接面射入且朝向所述第二折反射壁方向的第四光線束的一部分經所述第二折反射壁的折射後經所述第二導光片的內部射出至其上方的外部，同時使所述第四光線束的另一部分在所述第二凹槽的內部經其中一個所述第二折反射壁的反射後射向與其相對的另一個第二折反射壁處，經過反射和折射後分別從該第二折反射壁向下射出至所述第二導光片的外部、以及從該第二折反射壁處經所述第二導光片的內部射向與該第二凹槽相鄰的另一個第二凹槽的第二折反射壁處再繼續進一步的產生折射和反射。

在優選的實施例中，所述第一折反射壁和第二折反射壁為以下中的一種：凹形曲面、凸形曲面和平面。

在優選的實施例中，其包括電路板、LCD支架、勻光片、LCD屏和LCD屏罩，所述LCD支架可分離固定在所述電路板的上方，所述勻光片和所述LCD屏設置在所述LCD支架內部，且所述LCD屏設置在所述勻光片的正上方，所述LCD屏罩罩射在所述LCD支架的外部，其頂部形成有可供所述LCD屏露出的窗口；所述電路板上均勻設置有多個LED，所述LED產生的光線經LCD支架的內部傳送至所述勻光片，再經過勻光片內部反覆的折反射後將均勻的光線射向所述LCD屏為期提供背光；所述勻光片為如權利要求1-6項中任一項所述的勻光片。

在優選的實施例中，所述LCD支架呈長方體狀，其內部形成有一貫通其上下兩側的通槽，所述通槽上的沿所述LCD支架的長邊方向的兩個相對的內壁上分別形成有一反光板，兩個所述反光板呈鏡像設置、且相互之間形成有夾角、但不相交，所述LED對應設置在兩個所述反光板的底部夾角之間；兩個所述反光板的頂部端面上形成有承接面，所述勻光片可被設置在所述承接面上。

本發明勻光片及使用該勻光片的LCD模組的有益效果在於：本發明的勻光片通過第一導光片和第二導光片相互貼合成一體，並且，在第一導光片和第二導光片的連接面上分別形成多個正六稜台狀的凹槽，並且由第一導光片和第二導光片的錯位拼接，從而形成一呈蜂窩狀的勻光區，外部光線進入勻光片後，利用光的散射、漫反射和折射原理，使光線在勻光片內部不斷的散射、漫反射、折射，減少光線能量的損失，達到勻光及高透率的效果。本發明的勻光片及使用該勻光片的LCD模組，其結構模具加工簡單，產品成型方便，可以任意形狀，產品易裝配，並且均勻效果更佳，還具有高透過率的優點。

附圖說明

圖1一實施例中勻光片的立體透視圖。

圖2一實施例中勻光片的立體分解示意圖 。

圖3一實施例中勻光片的展開示意圖。

圖4一實施例中勻光片的俯視透視圖。

圖5為圖3中A-A部分的剖面示意圖。

圖6為圖3中B-B部分的剖面示意圖。

圖7為圖5中局部視圖的光路圖。

圖8為圖6中局部視圖的光路圖。

圖9為一實施例中LCD模組的立體示意圖。

圖10為一實施例中LCD模組的立體分解示意圖。

圖11為圖10中LCD支架的C-C部分的剖面視圖。

圖12為圖9中D-D部分的剖面視圖及光路圖。

圖13為一實施例中勻光片局部結構的光路圖。

圖14為以背景技術作為對比試驗的光學模擬效果圖。

圖15為以背景技術作為對比試驗的另一角度的光學模擬效果圖。

圖16為以一實施例作為實施試驗的光學模擬效果圖。

圖17為以一實施例作為實施試驗的另一角度的光學模擬效果圖。

具體實施方式

下面將結合具體實施例及附圖對本發明的勻光片及使用該勻光片的LCD模組作進一步詳細描述。

請同時參見圖1至4，一種勻光片，其包括可相互疊加為一體的第一導光片11和第二導光片12，第一導光片11朝向第二導光片12的一側面上均勻形成有多個槽口呈正六邊形的第一凹槽111，第二導光片12朝向第一導光片11的一側面上均勻形成有多個槽口呈正六邊形的第二凹槽121；第一凹槽111和第二凹槽121結構相同。

第一導光片11和第二導光片12相互疊加貼合、可使第一凹槽111和第二凹槽121相互避開且交錯設置，從而使第一凹槽111和第二凹槽121有序連接形成一呈蜂窩狀的勻光區13。

第一凹槽111和第二凹槽121可分別對射入第一導光片11和第二導光片12內部的光線進行進一步的折射和反射後再射出、從而可從勻光片10的表面均勻射出一可覆蓋整個勻光片表面的光斑。

第一導光片11朝向第二導光片12的一個側面形成第一連接面112，多個第一凹槽111形成在第一連接面112上，多個第一凹槽111均勻排列成多列、且每列由多個第一凹槽111沿直線排列連接而成，相鄰兩列第一凹槽111之前的第一連接面112上形成有第一限位面113。

第二導光片12朝向第一導光片11的一個側面形成第二連接面122，多個第二凹槽121形成在第二連接面122上，多個第二凹槽121均勻排列成多列、且每列由多個第二凹槽121沿直線排列連接而成，相鄰兩列第二凹槽121之前的第二連接面122上形成有第二限位面123。

每列第一凹槽111可貼合在對應的第二限位面123上，每列第二凹槽121可貼合在對應的第一限位面113上，多個第一凹槽111和第二凹槽121可在第一限位面113和第二限位面123的連接處形成蜂窩狀的勻光區13。

請同時參見圖5，第一凹槽111包括一形成在其槽底處的且與其槽口形狀相同的呈正六邊形的第一透光壁1111、以及六個分別從第一透光壁1111的六個邊的邊緣處朝向第一連接面112延伸的第一折反射壁1112，第一折反射壁1112和第一透光壁1111之間形成鈍角夾角，六個第一折反射壁1112依序相連呈一稜台狀、且環繞在第一透光壁1111的邊緣上方。

請同時參見圖6，第二凹槽121包括一形成在其槽底處的且與其槽口形狀相同的呈正六邊形的第二透光壁1211、以及六個分別從第二透光壁1211的六個邊的邊緣處朝向第二連接面122延伸的第二折反射壁1212，第二折反射壁1212和第二透光壁1211之間形成鈍角夾角，六個第二折反射壁1212依序相連呈一稜台狀、且環繞在第二透光壁1211的邊緣上方。

請同時參見圖7，每個第一導光片11的第一凹槽111可使從第一連接面112相對的另一側面射入且朝向第一透光壁1111方向的第一光線束L11從第一透光壁1111向上射出至第一連接面112的外部，每個第一導光片11的第一凹槽111還可使從第一連接面112相對的另一側面射入且朝向第一折反射壁1112方向的第二光線束L12的一部分經第一折反射壁1112的折射後從第一凹槽111的內部朝向第一連接面112的外部射出，同時使第二光線束L12的另一部分經第一折反射壁1112的反射後射向與其相鄰的另一個第一凹槽111的第一折反射壁1112處，經過反射和折射後分別從該第一透光壁1112向下射出至第一導光片11的外部、以及從第一透光壁1112射向該相鄰的另一個第一凹槽111的內部繼續進一步的產生折射和反射。

請同時參見圖8，每個第二導光片12的第二凹槽121可使從第二連接面122的下方向上射入且朝向第二透光壁1211方向的第三光線束L21從第二透光壁1211向上經第二導光片12的內部射出至其上方的外部，每個第二導光片12的第二凹槽121還可使從第二連接面122射入且朝向第二折反射壁1212方向的第四光線束L22的一部分經第二折反射壁1212的折射後經第二導光片12的內部射出至其上方的外部，同時使第四光線束L22的另一部分在第二凹槽121的內部經其中一個第二折反射壁1212的反射後射向與其相對的另一個第二折反射壁1212處，經過反射和折射後分別從該第二折反射壁1212向下射出至第二導光片12的外部、以及從該第二折反射壁1212處經第二導光片12的內部射向與該第二凹槽121相鄰的另一個第二凹槽121的第二折反射壁1212處再繼續進一步的產生折射和反射。

在其他實施例中，第一折反射壁1112和第二折反射壁1212為以下中的一種：凹形曲面、凸形曲面和平面。

第一導光片11和第二導光片12由PMMA或透光塑料材料製成，具有高透光的特性，能夠使背光更加均勻。

基於上述的勻光片10的結構，本方案還提出了一種使用該勻光片10的LCD模組。

請同時參見9和圖10，一種LCD模組，其包括電路板60、LCD支架20、勻光片10、LCD屏30和LCD屏罩40，其中，LCD支架20可分離固定在電路板60的上方，勻光片10和LCD屏30設置在LCD支架20的內部，且LCD屏30設置在勻光片10的正上方， LCD屏罩40罩射在LCD支架20的外部，其頂部形成有可供LCD屏30露出的窗口41。

電路板60上均勻設置有多個LED61， LED61產生的光線經LCD支架20的內部傳送至勻光片10，再經過勻光片10內部反覆的折、反射後將產生的均勻的光線射向LCD屏30為期提供均勻背光。

勻光片10為前述的勻光片10結構，此處不再贅述。

請同時參見11， LCD支架20呈長方體狀，其內部形成有一貫通其上下兩側的通槽21，通槽21上的沿LCD支架20的長邊方向的兩個相對的內壁上分別形成有一反光板22，兩個反光板22呈鏡像設置、且相互之間形成有鈍角夾角、但並不相交， LED61可被對應設置在兩個反光板22的底部夾角之間；並且，反光板22的頂部端面上形成有承接面23，勻光片10可被設置在該承接面23上。

LCD支架20由特種隔光材料製成，可防止燈光竄出整個模組 ，並且，在兩個反光板22的相對的內表面上處理為光面級，時期能夠實現對光線的反射。

電路板60的PCB板的材料為FR-4， LED61周邊的PCB板表面上絲印為白色高反光油漆。

LCD屏30的邊緣處彎折形成多個並列設置的管腳31，LCD屏30固定在LCD支架20的承接面23上時，其管腳31可向下插入電路板60的PCB板上，並通過焊接進行固定。

本方案的LCD模組的工作原理為，請參見圖12，當LED61以呈60°角度的光線射出時，射出光線51，經過反光板22的光面側壁反射出光線52，再反射出光線53，再射入勻光片10中；有部分光線經過反射成光線55，光線55再經過反光板22的光面側壁反射出光線56，光線56再經過電路板上的白油反射出光線57。

請同時參見圖13，如圖2，當光線54射入勻光片10後，利用勻光片中不斷重複的反射、折射、漫反射等原理，光線71經過勻光片內部六角凹槽折射出光線72，以及反射光線73，反射光線73再經過折射出光線74、以及反射出光線35。

經過以上光線的不斷折射、反射、漫反射等光學原理，使LED61在LCD模組內部不斷循環，能夠最大化的減少光線能量的損失，達到高效節能的效果。

為使便於闡述本方案，通過仿真實驗來觀察採用本方案的勻光片的光學模擬圖：

請參見圖14和圖15，作為一種對比試驗，其採用兩顆LED燈作為背光，未加本方案的勻光片作光學模擬效果，其試驗效果從圖中可看出，兩顆LED投射的光線分別形成有一圓狀的光斑，可以想像到的，兩個LED之間的間距會直接影響兩個光斑之間的間距，因此，兩個光斑可能交叉，可能分離，勢必會產生一些暗區，從而直接影響出光效果。

請參見圖16和17，作為本方案的實施試驗，採用兩顆LED燈作為背光，並且加入了本方案的勻光片作光學模擬效果，其試驗效果從圖中可看出，每個LED投射的光線均可在產品內部經過不斷重複的漫反射、折射，可使光線布滿整個勻光片， 從而達到勻光的效果，並且，不會因為兩個LED之間的距離而產生暗區，使出光更加均勻完整。

通過上述的對比試驗，可以看出，採用本方案的勻光片，可以達到勻光效果及高率透過效果。

綜上，本發明的勻光片及使用該勻光片的LCD模組,通過第一導光片和第二導光片相互貼合成一體的勻光片，並且，在第一導光片和第二導光片的連接面上分別形成多個正六稜台狀的凹槽，並且由第一導光片和第二導光片的錯位拼接，從而形成一呈蜂窩狀的勻光區，外部光線進入勻光片後，利用光的散射、漫反射和折射原理，使光線在勻光片內部不斷的散射、漫反射、折射，減少光線能量的損失，達到勻光及高透率的效果。本發明的勻光片及使用該勻光片的LCD模組，其結構模具加工簡單，產品成型方便，可以任意形狀，產品易裝配，並且均勻效果更佳，還具有高透過率的優點。

雖然對本發明的描述是結合以上具體實施例進行的，但是，熟悉本技術領域的人員能夠根據上述的內容進行許多替換、修改和變化、是顯而易見的。因此，所有這樣的替代、改進和變化都包括在附後的權利要求的精神和範圍內。