專(zhuān)利名稱(chēng)：均勻高效的側(cè)發(fā)光背光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光源，更確切地說(shuō)是涉及一種發(fā)光均勻、美觀的高效率側(cè)發(fā)光背光源，用于液晶LCD顯示器等的背景照明。
國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的側(cè)發(fā)光背光源，由LED發(fā)光芯片和PCB或CCF冷陰極射線(xiàn)管、透光率低于50％的擴(kuò)散膜、導(dǎo)光板和引出腳(線(xiàn))構(gòu)成，導(dǎo)光板下表面有絲印的或壓注的半圓球體，或按一定規(guī)律排列的正方形小凹凸體。由于導(dǎo)光板下底面排列了半圓球或正方體，影響光折射率和光反射率，而半球形或正方形的面積并沒(méi)有變化，為了保證其透光的均勻性且從LCD上看不到光點(diǎn)，而不得不在導(dǎo)光板的上表面增加透光率很低的擴(kuò)散膜片，造成該側(cè)發(fā)光背光源的光效率降低，僅10％-17％左右，比底部發(fā)光的LED背光源(25％-38％)還低。而且由于“光源處”處理不好，而出現(xiàn)了發(fā)光不均勻的現(xiàn)象。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種均勻高效的側(cè)發(fā)光背光源，可將發(fā)光效率提高到30％-70％，且發(fā)光均勻。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，均勻高效的側(cè)發(fā)光背光源，包括LED發(fā)光芯片、光源、導(dǎo)光板、位于導(dǎo)光板下底面處的反射膜、位于導(dǎo)光板上表面處的擴(kuò)散膜，其特征在于所述導(dǎo)光板的上表面是鏡面或毛面；所述導(dǎo)光板的下表面熱壓或注塑成形有點(diǎn)狀或條狀的凹坑或凸起，凹坑或凸起按大小規(guī)則排列成陣列狀。
所述的凹坑或凸起成曲邊形或成四邊形以上的多邊形。
所述導(dǎo)光板下表面與凹坑面或凸起面相切的面是與光源光線(xiàn)的方向成非平行的長(zhǎng)方形或曲邊弧形或四邊形以上的多邊形；所述導(dǎo)光板下表面與凹坑面或凸起面相切面的長(zhǎng)邊及虛連其它形狀的最大尺寸所構(gòu)成的長(zhǎng)方形的長(zhǎng)邊與光源光線(xiàn)的方向成非平行或垂直。
所述導(dǎo)光板上的凹坑或凸起與導(dǎo)光板下表面相切的面所構(gòu)成的長(zhǎng)方形包括“虛連”接其它形狀的最大尺寸所構(gòu)成的“長(zhǎng)方形”，無(wú)光跡邊沿即與光源光線(xiàn)平行的邊的尺寸(由加工工藝所能達(dá)到的最小尺寸)不變，或者離光源越近其尺寸就越大(可比有“光跡”的邊沿尺寸大)，離光源越遠(yuǎn)的無(wú)“光跡”邊的尺寸就越小(或者小于有“光跡”邊沿的尺寸)。
所述導(dǎo)光板上的凹坑或凸起與導(dǎo)光板下表面相切的面，在整個(gè)導(dǎo)光板下表面的分布是按一種形狀的凹坑或凸起分布，或按2種形狀的凹坑或凸起混合分布或按2種以上形狀的凹坑或凸起混合分布(由加工工藝和各自的愛(ài)好確定)。
所述導(dǎo)光板和光源的放置位置，只要符合光源的光線(xiàn)是從導(dǎo)光板的側(cè)邊射入即可，光線(xiàn)從單側(cè)邊射入或從兩側(cè)邊以上的邊射入或者通過(guò)各種途徑反射、折射到導(dǎo)光板的側(cè)邊射入，或者通過(guò)引出來(lái)的導(dǎo)光體(光纖)將光源的光線(xiàn)傳輸?shù)綄?dǎo)光板的側(cè)邊射入。
所述的導(dǎo)光板下表面的凹坑或凸起的內(nèi)外表面是光滑面或粗糙毛面或凹凸不平的面。由實(shí)際應(yīng)用和加工工藝確定。
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)


圖1是均勻高效的側(cè)發(fā)光背光源立體分解結(jié)構(gòu)示意圖圖2是
圖1中導(dǎo)光板下表面的一種實(shí)施例平面結(jié)構(gòu)示意圖圖3是
圖1中導(dǎo)光板下表面的另一種實(shí)施例平面結(jié)構(gòu)示意圖參見(jiàn)
圖1、圖2，均勻高效的側(cè)發(fā)光背光源包括光源LED發(fā)光芯片1和PCB2或CCF冷陰極射線(xiàn)管或白熾燈泡2′(也可將LED發(fā)光芯片1和PCB2放在圖中燈管2′的位置，即與導(dǎo)光板4垂直的位置，或者將它們通過(guò)外接導(dǎo)光體即光纖傳輸?shù)綄?dǎo)光板4的側(cè)邊，也有的實(shí)例是將光源放在兩外側(cè)邊或兩個(gè)以上的側(cè)邊)、反射片3、導(dǎo)光率為85％-98％的導(dǎo)光板4、擴(kuò)散膜6和引腳7。導(dǎo)光板4的下表面設(shè)計(jì)成由點(diǎn)狀或長(zhǎng)條狀的凹坑或凸起形成的陣列5，如圖2、圖3(圖3中兩側(cè)邊光源的對(duì)稱(chēng)分布凹坑和凸起)中所示，導(dǎo)光板4的上表面可設(shè)計(jì)成鏡面或粗糙的毛面。加設(shè)在導(dǎo)光板4上表面處的擴(kuò)散膜6的透光率為50％-80％。
導(dǎo)光板下表面所設(shè)計(jì)的點(diǎn)狀或條狀的凹坑或凸起的寬度為0.02mm-2mm，其長(zhǎng)度為0.05-4mm，或與導(dǎo)光板長(zhǎng)度相同，可根據(jù)導(dǎo)光板的面積來(lái)定。凹坑與凹坑或凸起與凸起的間隔為0.02-2mm，凹坑或凸起的深度或高度為0.03mm-0.3mm，這些參數(shù)的設(shè)定可根據(jù)使用條件設(shè)計(jì)，以達(dá)到最佳效果。如凹坑或凸起點(diǎn)、條的大小及間隙是根據(jù)導(dǎo)光板的厚度、大小及所配合的LCD的透光率來(lái)設(shè)計(jì)的，使由凹坑或凸起按大小規(guī)則排列后所形成的導(dǎo)光板表面光分布均勻，且發(fā)光效率最高，若使用半透明的LCD，則可大大增加LCD點(diǎn)陣字符的視角和在日光下使用時(shí)的反射度。
導(dǎo)光板下表面所設(shè)計(jì)的凹坑或凸起的大小規(guī)律是距離光源越近的凹坑或凸起越小、越疏，距離光源越遠(yuǎn)的凹坑或凸起越大、越密，其大小、疏密的變化均可按光源的情況及LCD液晶顯示屏對(duì)背光源的要求來(lái)設(shè)計(jì)。
導(dǎo)光板的面積為零點(diǎn)幾乎方厘米至幾百平方厘米，或幾十平方米，導(dǎo)光板的厚度為0.1mm-20mm。
若加工后的側(cè)發(fā)光背光源發(fā)現(xiàn)有局部透光不均勻或光度偏高的現(xiàn)象，則可縮小凹坑或凸起的大小長(zhǎng)度及降低其排列密度；當(dāng)光度偏低時(shí)，則可增大凹坑或凸起的大小長(zhǎng)度及增加其排列密度。此設(shè)計(jì)及調(diào)整可借助于電腦完成，就可人為控制該側(cè)發(fā)光背光源的亮度和發(fā)光均勻性。
實(shí)施時(shí)應(yīng)注意，并不是導(dǎo)光板上單個(gè)凹坑或凸起的面積越大就越亮，實(shí)際上凹坑或凸起的形狀與光源光線(xiàn)的方向很有關(guān)系，與導(dǎo)光板下表面相切且與光源射出的光線(xiàn)垂直或非平行方向的凹坑面或凸起面，其切面(線(xiàn))的邊沿線(xiàn)處才有折射和反射光跡，垂直線(xiàn)上的光能量最大，而其它與光線(xiàn)平行的切面(線(xiàn))邊沿是不會(huì)有折射光和反射光的。即導(dǎo)光板下表面與凹坑面或凸起面相切的邊沿且與光源射出的光線(xiàn)成非平行和垂直的邊沿上才有光線(xiàn)折射和反射出來(lái)，且成垂直的邊沿上的光最強(qiáng)，而與光線(xiàn)成平行的凹坑或凸起切面邊沿上均無(wú)光。根據(jù)此原理，可將凹坑或凸起的不發(fā)光的邊沿長(zhǎng)度設(shè)計(jì)得越小越好(由加工工藝決定)，從而能設(shè)計(jì)出最高效率的側(cè)發(fā)光背光源。
本實(shí)用新型的技術(shù)除可用于LCD的背光源外，還可用于鐘表的背景光源、電子產(chǎn)品控制面板上按鈕的背景光照明及美觀裝飾，如手機(jī)按鍵、電話(huà)按鍵等各種通訊產(chǎn)品、電子儀器及家用電器上按鍵的背景光源；各種指示標(biāo)牌、燈箱圖片的背景照明、背景光源等。
權(quán)利要求1.一種均勻高效的側(cè)發(fā)光背光源，包括LED發(fā)光芯片、光源、導(dǎo)光板、位于導(dǎo)光板下底面處的反射膜和位于導(dǎo)光板上表面處的擴(kuò)散膜，其特征在于所述導(dǎo)光板的上表面是鏡面或毛面；所述導(dǎo)光板的下表面熱壓或注塑成形有點(diǎn)狀或條狀的凹坑或凸起，凹坑或凸起按大小規(guī)則排列成陣列狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均勻高效的側(cè)發(fā)光背光源，其特征在于所述的凹坑或凸起成長(zhǎng)方形或曲邊形或成四邊形以上的多邊形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均勻高效的側(cè)發(fā)光背光源，其特征在于所述導(dǎo)光板下表面與凹坑面或凸起面相切的面是與光源光線(xiàn)的方向成非平行的長(zhǎng)方形或曲邊弧形或四邊形以上的多邊形；所述導(dǎo)光板下表面與凹坑面或凸起面相切面的長(zhǎng)邊及虛連其它形狀的最大尺寸所構(gòu)成的長(zhǎng)方形的長(zhǎng)邊與所述光源光線(xiàn)的方向成非平行或垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均勻高效的側(cè)發(fā)光背光源，其特征在于距離所述光源越近的凹坑或凸起越小越疏，距離光源越遠(yuǎn)的凹坑或凸起越大越密。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均勻高效的側(cè)發(fā)光背光源，其特征在于所述導(dǎo)光板上的凹坑或凸起與導(dǎo)光板下表面相切的面所構(gòu)成的長(zhǎng)方形及虛連接其它形狀的最大尺寸所構(gòu)成的長(zhǎng)方形無(wú)光跡邊沿與光源光線(xiàn)平行的邊的尺寸不變，且離光源越近沿尺寸越大，離光源越遠(yuǎn)的無(wú)光跡邊的尺寸小于有光跡邊沿的尺寸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的均勻高效的側(cè)發(fā)光背光源，其特征在于所述凹坑或凸起的寬度為0.02mm-2mm，所述凹坑或凸起的長(zhǎng)度為0.05-4mm，凹坑與凹坑或凸起與凸起的間隔為0.02-2mm，所述凹坑或凸起的深度或高度為0.03mm-0.3mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的均勻高效的側(cè)發(fā)光背光源，其特征在于所述凹坑或凸起的長(zhǎng)邊沿長(zhǎng)度與所述的導(dǎo)光板長(zhǎng)度或?qū)挾认嗤?，或小于?dǎo)光板的長(zhǎng)、寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均勻高效的側(cè)發(fā)光背光源，其特征在于所述導(dǎo)光板的面積為零點(diǎn)幾平方厘米至幾百平方厘米，或幾十平方米，導(dǎo)光板的厚度為0.1mm-20mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的均勻高效的側(cè)發(fā)光背光源，其特征在于導(dǎo)光板的凹坑或凸起與導(dǎo)光板下表面相切的面，按一種形狀的凹坑或凸起分布或按2種形狀的凹坑或凸起混合分布或按2種以上形狀的凹坑或凸起混合分布在導(dǎo)光板下表面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均勻高效的側(cè)發(fā)光背光源，其特征在于所述光源的光線(xiàn)從所述導(dǎo)光板的側(cè)邊射入。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的均勻高效的側(cè)發(fā)光背光源，其特征在于所述導(dǎo)光板下表面的凹坑或凸起的內(nèi)外表面是光滑面或粗糙毛面或凹凸不平的面。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種側(cè)發(fā)光背光源，用作LCD液晶顯示器等的背景光源。包括LED發(fā)光芯片、由PCB或CCF冷陰極射線(xiàn)管或白熾燈泡構(gòu)成的光源、導(dǎo)光率為85%—98%的導(dǎo)光板、位于導(dǎo)光板上方的擴(kuò)散膜和位于導(dǎo)光板下的反射膜。導(dǎo)光板的上表面為鏡面或毛面，導(dǎo)光板的下表面有熱壓或注塑成型的點(diǎn)狀或條狀凹坑或凸起。導(dǎo)光板下表面與凹坑或凸起面相切且與光源光線(xiàn)成非平行或垂直的邊沿折、反射光，而成平行的邊沿則無(wú)光。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK2336378SQ9820148
公開(kāi)日1999年9月1日 申請(qǐng)日期1998年3月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月2日
發(fā)明者宋義 申請(qǐng)人:宋義