CN100483204C - 导光板 - Google Patents
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Abstract
一种用于液晶显示装置的导光板，该导光板包括一基板、一三角棱镜及一会聚透镜，该基板包括一出光面和一底面，该底面与该出光面相对设置，该三角棱镜与该基板一端一体成型，该会聚透镜设置在该三角棱镜上，该三角棱镜包括第一反射面、第二反射面和位于光入射一侧的入射棱镜面，该会聚透镜突出设置于该入射棱镜面上，光线经该会聚透镜后被该第一反射面、第二反射面反射后进入该基板，该入射棱镜面与该出光面部分重叠。本发明的该导光板光耦合效率高，出光亮度均匀。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种用于液晶显示装置的导光板。
【背景技术】
由于液晶显示装置具有轻薄、耗电少、辐射低等优点，广泛应用于笔记本电脑、手机、数码相机、电子词典等电子设备。近年来随着液晶显示技术的不断发展及人们的需求，对液晶显示装置的亮度均匀性提出了更高的要求。
一种现有技术背光模组如图1所示，该背光模组100包括一导光板10、一光源11、一光源罩12及一反射片13，该导光板10包括一入光面14、一出光面15及一底面16，该底面16是一反射面，该反射片13设置于该底面16一侧，该光源11设置于该导光板10的入光面14一侧的光源罩12内。
该背光模组100存在以下缺陷，其一：由于导光板10是一薄板，相对于光源11的直径，导光板10狭窄的入光面14仅能使光源11朝向导光板10一侧直接发出的较少部分光线进入，而其它光线则至少需经光源罩12反射一次才可进入导光板10，造成导光板10耦合光源11发出光的效率较低；其二：该光源11发出的光线角度不同，超出一定角度入射导光板10的光线会直接自邻近入光面14的出光面15出射，形成亮点，从而导致该背光模组100的亮度不均匀。
【发明内容】
为了克服现有技术导光板光耦合效率低而且亮度不均匀的问题，本发明提供一种光耦合效率高而且亮度均匀的导光板。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：提供一种导光板，该导光板包括一基板、一三角棱镜及一会聚透镜，该基板包括一出光面和一底面，该底面与该出光面相对设置，该三角棱镜与该基板一端一体成型，该会聚透镜设置在该三角棱镜上，该三角棱镜包括第一反射面、第二反射面和位于光入射一侧的入射棱镜面，该会聚透镜突出设置于该入射棱镜面上，光线经该会聚透镜后被该第一反射面、第二反射面反射后进入该基板，该三角棱镜，该入射棱镜面与该出光面部分重叠。
和现有技术相比较，本发明的有益效果是：本发明的导光板的会聚透镜耦合面积较大，所以其光耦合效率高；本发明的导光板将光源发出的光经该会聚透镜转换为准直光，该准直光再经该三角棱镜进入该基板，在该基板内传导，最终从出光面均匀射出，使该导光板的出光亮度均匀。
【附图说明】
图1是一种现有技术背光模组的示意图。
图2是本发明导光板第一实施方式的立体示意图。
图3是本发明导光板第二实施方式的示意图。
图4是本发明导光板第三实施方式的示意图。
图5是本发明导光板第四实施方式的示意图。
图6是本发明导光板第五实施方式的示意图。
图7是本发明背光模组第一实施方式的示意图。
图8是本发明背光模组第二实施方式的示意图。
图9是本发明背光模组第三实施方式的示意图。
【具体实施方式】
请参阅图2，是本发明导光板第一实施方式的立体示意图。该导光板20包括一基板21、一三角棱镜22及一会聚透镜23，该基板21包括一出光面211和一底面212，该底面212与该出光面211相对设置，该导光板20还包括一三角棱镜22和一会聚透镜23，该三角棱镜22包括位于光入射一侧的入射棱镜面，该三角棱镜22与该基板21一端一体成型，该会聚透镜23为半圆柱形，该会聚透镜23突出设置于该入射棱镜面225上。该基板21、三角棱镜22及会聚透镜23是一体成型。该三角棱镜22第一侧边221的长度小于第二侧边222的长度，而且第一侧边221和第二侧边222所在的第一棱镜面223和第二棱镜面224均是反射面，第一侧边221与第二侧边222相交形成的顶角θ1是钝角。该基板21是一平板，该出光面211包括一光指向机构213，该光指向机构213是棱镜阵列，该底面212是一反射面。在两相反方向上，该入射棱镜面225的一部分与该出光面211的一部分相重叠。该会聚透镜23突出设置于该三角棱镜22的的入射棱镜面225的中心部上。
该会聚透镜23的耦合面积较大，所以其光耦合效率高。该导光板20将光源发出的光线经该会聚透镜23转换为准直光，该准直光先后经该三角棱镜22的第一棱镜面223和第二棱镜面224的全反射或反射，倾斜进入该基板21，并且通过该底面212的全反射或反射在该基板21内传导，最终通过该出光面211的光指向机构213从该出光面211均匀射出，使该导光板20的出光亮度均匀化。
请参阅图3，是本发明导光板第二实施方式的示意图。该导光板30同第一实施方式导光板20的区别在于：该会聚透镜33在该三角棱镜32的入射棱镜面325上，远离该基板31，从一棱线起向该基板31方向延伸突出设置。
请参阅图4，是本发明导光板第三实施方式的示意图。该导光板40同第一实施方式导光板20的区别在于：该会聚透镜43在该三角棱镜42的入射棱镜面425上，与该基板41的一端面相交，并且向远离该基板41的方向延伸突出设置。
请参阅图5，是本发明导光板第四实施方式的示意图。该导光板50同第一实施方式导光板20的区别在于：该三角棱镜52第一侧边521的长度大于第二侧边522的长度，第一侧边521与第二侧边522相交形成的顶角θ2是锐角，该顶角θ2相对的棱镜面的一棱线与该基板51的出光面511的一端线相重叠，该三角棱镜52和该基板51位于重叠线的同侧，该顶角θ2相对的棱镜面与该出光面511的一部分相重叠，该会聚透镜53突出设置于第一侧边521所在的入射棱镜面上。该会聚透镜53的耦合面积较大，所以其光耦合效率高。该导光板50将光源发出的光线经该会聚透镜53转换为准直光，该准直光经该三角棱镜52入射到该基板51内，并且通过该底面512的全反射或反射在该基板51内传导，最终通过该出光面511的光指向机构513使其从该出光面511均匀射出，使该导光板50的光耦合效率高，出光亮度均匀化。
请参阅图6，是本发明导光板第五实施方式的示意图。该导光板60同第四实施方式导光板50的区别在于：该三角棱镜62第一侧边621的长度与第二侧边622的长度相等，第一侧边621与第二侧边622相交形成的顶角θ3是直角，该顶角θ3相对的棱镜面的一棱线与该底面612的一端线相重叠，该三角棱镜62和该基板61位于重叠线的同侧，并且该第二侧边622与该基板61的出光面611相交。
请参阅图7，是本发明背光模组第一实施方式的示意图。该背光模组700包括一导光板70和一光源701，该导光板70包括一基板71、一三角棱镜72及一会聚透镜73，该基板71包括一出光面711和一底面712，该底面712与该出光面711相对设置，该三角棱镜72包括位于光入射一侧的入射棱镜面725，该三角棱镜72与该基板71一端一体成型，该会聚透镜73突出设置于该入射棱镜面725上，该光源701与该会聚透镜73相对设置。
该基板71、三角棱镜72及会聚透镜73是一体成型。该三角棱镜72第一侧边721的长度小于第二侧边722的长度，并且第一侧边721及第二侧边722所在的两棱镜面均是反射面，第一侧边721与第二侧边722相交形成的顶角θ4是钝角。该基板71是一平板，该出光面711包括一光指向机构713，该光指向机构713是棱镜阵列，该底面712是一反射面。该会聚透镜73为半圆柱形，在两相反方向上，该出光面711的一部分与该入射棱镜面725的一部分相重叠。该会聚透镜73突出设置于该三角棱镜72的入射棱镜面的中心部上。该底面712一侧设置有一反射片702。该光源701是发光二极管。
该光源701最大发光角的两条边同时与该会聚透镜73的柱面相切，可将光源发出的光全部耦合，所以其光耦合效率高。该导光板70将该光源701发出的光线经该会聚透镜73转换为准直光，该准直光先后经该三角棱镜72的第一侧边721和第二侧边722所在的两棱镜面的全反射或反射，倾斜进入该基板71，并且通过该底面712的全反射或反射在该基板71内传导，最终通过该出光面711的光指向机构713从该出光面711均匀射出，使该导光板70的出光亮度均匀化。从而使该背光模组700的出光亮度均匀化。该反射片702将从该底面712漏出的光反射回该导光板70，提高光利用率。
请参阅图8，是本发明背光模组第二实施方式的示意图。该背光模组800同第一实施方式背光模组700的区别在于：该光源801是冷阴极萤光灯，该冷阴极萤光灯设置于一光源罩803内，该光源罩803与该光源801相对的一面黏贴或涂布有一反射膜804。该反射膜804可反射该光源801发出的光，使其透过该会聚透镜83及该三角棱镜82入射到该基板81内，提高光利用率。
请参阅图9，是本发明背光模组第三实施方式的示意图。该背光模组900同第一实施方式背光模组700的区别在于：该三角棱镜92第一侧边921的长度大于第二侧边922的长度，第一侧边921与第二侧边922相交形成的顶角θ5是锐角，该顶角θ5相对的棱镜面的一棱线与该基板91的出光面911的一端线相重叠，该三角棱镜92和该基板91位于重叠线的同侧，该顶角θ5相对的棱镜面与该出光面911的一部分相重叠。该光源901最大发光角的两条边同时与该会聚透镜93的柱面相切，可将光源发出的光全部耦合，所以其光耦合效率高。该导光板90将该光源901发出的光源发出的光线经该会聚透镜93转换为准直光，该准直光经该三角棱镜92入射到该基板91内，通过该底面912的全反射或反射在该基板91内传导，最终通过该出光面911的光指向机构913从出光面911均匀射出，使背光模组900的出光亮度均匀化。
本发明的导光板并不限于本实施方式所述，如该导光板的会聚透镜还可为半球形，光指向机构还可为圆锥、四角锥及六角锥等阵列。本发明的背光模组并不限于本实施方式所述，该反射片与导光板还可层压在一起。
Claims (5)
1.一种导光板，包括一基板，该基板包括一出光面和一底面，该底面与该出光面相对设置，其特征在于：该导光板还包括一个与该基板一端一体成型三角棱镜和一个设置在该三角棱镜上的会聚透镜，该三角棱镜包括第一反射面、第二反射面和位于光入射一侧的入射棱镜面，该会聚透镜突出设置于该入射棱镜面上，光线经该会聚透镜后被该第一反射面、第二反射面反射后进入该基板，该入射棱镜面与该出光面部分重叠。
2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于：该基板、该三角棱镜及该会聚透镜是一体成型。
3.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于：该第一反射面和第二反射面均与该出光面相交。
4.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于：该会聚透镜为半圆柱形或半球形。
5.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于：该底面是一反射面。
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