导光片、背光源装置及液晶显示装置制造方法及图纸

技术编号:15078157 阅读:107 留言:0更新日期:2017-04-07 11:11
本发明专利技术公开了一种导光片,用于侧光式背光源装置中,光源发出的光经其入光侧面入射导光片,所述导光片包括基片以及在所述基片的表面形成的多个导光微结构,其特征在于,所述微结构中的每一个包括凹陷的中央区域,以及凸起的具有倾斜表面的周边部分;在远离中央区域的方向上,周边部分的高度随着离中央区域距离的增加而增加,在达到一高度最大值后,该高度随着离中央区域距离的增加而减小,在周边部分的边缘降低至零,并且,基片表面单位面积内所述微结构的底面面积总和所占比例,沿光入射方向,从0.05%至10%向5%至60%增加。本发明专利技术的导光片,在实现导光功能的同时,有效增强了背光源装置正向光线强度的聚光功能,提高了光源的效率。

Light guide plate, backlight device and liquid crystal display device

The invention discloses a light guide sheet for side light type back light source device, the light emitted by the light source through the light incident side of the light guide plate, the light guide plate comprises a substrate and formed on the surface of the substrate, a plurality of light guide microstructure, which is characterized in that each a central area of depression of the micro structure, and has a sloping perimeter portion of the surface projection; in the direction away from the central region and the peripheral portion of the height increases with the increase of the distance from the central region, reaching a maximum in height, the height decreases with the increase of the distance from the central region in the peripheral part of the edge, reduced to zero, and the surface of the substrate, the unit area of the micro structure of the bottom surface of the total area proportion, along the incident direction of light, increased from 0.05% to 10% to 5% to 60%. The light guide plate of the invention can effectively enhance the light gathering function of the forward light intensity when the light guiding function is realized, and the efficiency of the light source is improved.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导光片,具体而言,涉及一种用于侧光式背光源装置中的导光片,包含所述导光片的背光源装置,以及包含所述背光源装置的液晶显示装置。
技术介绍
导光片是侧光式液晶显示器背光源中不可缺少的光学元件。在该背光源中,通过制作在导光片表面上微结构或散射点的作用,并在邻近导光片背面反射片的辅助下,导光片使来自其侧面的光,转变为向液晶显示元件的背面照射的面光源。目前,广泛使用的导光片通常是,在透明的基材表面上通过丝网印刷、喷墨打印来制作散射点;或者采用射出成型(injectionmolding)技术来制作一体成型的导光片。这些导光片中的散射点,能够使得依全反射原理在导光片内传播的光从导光片中出射,但是,它们无法控制从导光片中出射光线的方向。这样,在背光源装置中,通常需要附加一片或两片具有聚光功能的棱镜片,以提高从光源正向出射的光线的强度。图1示出了现有技术的导光片,导光片上设有多个导光网点101。如图1所示,现有导光片中的导光网点通常具有比较简单的形状。图2为采用现有射出成型技术所制作的导光网点示例。该导光网点具有单向弯曲的形状,高度从中心点的最高值h0向边缘方向逐渐减小,在边缘处减为零。现有导光网点的简单形状限制了将向大角度出射的光聚集至垂直导光片平面方向的作用,而这一聚光功能是背光源装置中所需要的。如图2所示,导光片中射向导光网点201的光线A和B,在网点表面由折射率较高的导光网点出射至折射率较低的介质(如空气)中。网点边缘区域的表面与导光片平面形成较大的夹角,光线A从该边缘区域表面出射,折射后的光线A’改变原来的传播方向,而偏向导光片平面的法线方向。网点中间区域的表面与导光片平面形成较小或0°的夹角,光线B从该中间区域表面出射,折射后的光线B’改变原来的传播方向,而远离导光片平面的法线方向。可以看出,导光网点表面与导光片平面形成的较小或0°夹角,导致网点的该部分表面降低或失去了聚光功能。为了获取聚光效果,现有的背光源装置中,一般来讲,不得不在导光片上方额外增设一张或两张增亮膜,所述增亮膜包含微棱镜。例如,图3示出了包含尖状顶角微棱镜301的增亮膜;图4示出了包含弧状顶角微棱镜401的增亮膜。如图3、4中所示,微棱镜为长线条状,通常从增亮膜的一端贯穿至另外一端,这种结构无法实现导光的作用。增亮膜产品的例子包括由美国3M生产的VikuitiTM产品。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺陷,本专利技术的目的在于,提供一种导光片,在实现导光功能的同时,有效增强背光源装置正向光线强度的聚光功能,从而提高光源的效率。本专利技术的上述目的通过提供导光片、背光源装置及液晶显示装置而实现。根据第一方面,提供一种导光片,用于侧光式背光源装置中,光源发出的光经其入光侧面入射导光片,所述导光片包括基片以及在所述基片的表面形成的多个导光微结构,其特征在于,所述微结构中的每一个包括凹陷的中央区域,以及凸起的具有倾斜表面的周边部分;在远离中央区域的方向上,周边部分的高度随着离中央区域距离的增加而增加,在达到一高度最大值后,该高度随着离中央区域距离的增加而减小,在周边部分的边缘降低至零,并且,基片表面单位面积内所述微结构的底面面积总和所占比例,沿光入射方向,从0.05%至10%向5%至60%增加。在第一方面中,优选的是,所述周边部分的高度最大值为2微米至250微米,所述中央区域的高度小于周边部分高度最大值的四分之三。优选的是,所述中央区域的高度小于周边部分高度最大值的四分之一。优选的是,所述周边部分的高度最大值为5微米至50微米。优选的是,所述微结构在其中央区域平面之下的水平截面为圆形,在中央区域平面之上的水平截面为环形;所述微结构的底面半径(R)为5微米至150微米。优选的是,所述微结构的底面半径(R)为10微米至50微米。优选的是,所述微结构在其中央区域平面之下的水平截面为圆形,在中央区域平面之上的水平截面为环形;所述周边部分高度最大值的各个点构成一个圆,该圆的半径(r)为2.5微米至75微米。优选的是,该圆的半径(r)为5微米至35微米。优选的是,所述微结构在其中央区域平面之下的水平截面为矩形,在中央区域平面之上的水平截面为矩形环;周边部分各倾斜表面与水平截面所成夹角为15度至85度。优选的是,周边部分各倾斜表面与水平截面所成夹角为35度至65度。优选的是,所述矩形为正方形,所述矩形环为正方形环。根据第二方面,提供一种背光源装置,包括:如上述第一方面中所述的导光片;在所述导光片的入光侧面配置的光源;反射片,位于所述导光片的导光微结构上方,使入射到其表面的光向所述背光源装置的出光方向反射;扩散片,位于所述导光片的底面下方,使经由导光微结构而从所述出光方向出射的光均匀化。根据第三方面,提供一种背光源装置,包括:如上述第一方面中所述的导光片;在所述导光片的入光侧面配置的光源;反射片,位于所述导光片的底面下方,使入射到其表面的光向所述背光源装置的出光方向反射;扩散片,位于所述导光片的导光微结构上方,使经由导光微结构而从所述出光方向出射的光均匀化。根据第四方面,提供一种液晶显示装置,包括如上述第二方面或第三方面中所述的背光源装置,所述背光源装置配置于液晶显示元件的背面。按照本专利技术,由于具有创新构造的导光微结构能够提供较大的聚光表面,相应地,就设置多个所述导光微结构的导光片而言,其本身即已具备良好的聚光功能。因而,在背光源装置中,可省去现有技术中的附加聚光微棱镜,简化了光源模组,降低了成本,并显著提高光源的效率。附图说明图1示出了现有技术的导光片;图2示出了现有的导光片中射向导光网点的光线轨迹;图3示出了现有的包含尖状顶角微棱镜的增亮膜示例;图4示出了现有的包含弧状顶角微棱镜的增亮膜示例;图5a示出了本专利技术一实施例的导光微结构501;图5b示出了微结构501在XZ平面上的截面;图5c示出了导光片中射向微结构501的光线轨迹;图6a示出了本专利技术另一实施例的导光微结构601;图6b示出了微结构601在XZ平面上的截面;图6c示出了微结构601在YZ平面上的截面;图7示出了本专利技术一实施例的导光片;图8示出了本专利技术一实施例的掩模板图案;图9示出了本专利技术又一实施例的掩模板图案;图10示出了本专利技术示例微结构的制作过程;图11示出了本专利技术一实施例的背光源装置。具体实施方式为更好地理解本专利技术,下文以实施例结合附图对本专利技术作进一步说明。附图中,相同的标记表示同一部件或结构。本专利技术提供的导光片,包括基片以及在基片表面上形成的多个导光微结构,微结构的底面附着于基片表面。每一导光微结构包括凹陷的中央区域,以及凸起的具有倾斜表面的周边部分。在通过微结构中央区域并垂直导光片表面的截面上,微结构距导光片表面的高度逐渐变化,中央区域的高度小于邻近的周边部分。具体而言,在远离中央区域的方向上,周边部分的高度随着离中央区域距离的增加而增加,在达到一高度最大值后,该高度随着离中央区域距离的增加而减小,在周边部分的边缘降低至零。导光片基片可采用光学透明材料,合适的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酞酸酯(PC)。构成导光微结构的材料例如包括,聚合后的可光聚合材料。参照图5a,图5a示出了本专利技术一实施例的导光微结构。微结构50本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种导光片,用于侧光式背光源装置中,光源发出的光经其入光侧面入射导光片,所述导光片包括基片以及在所述基片的表面形成的多个导光微结构,其特征在于,所述微结构中的每一个包括凹陷的中央区域,以及凸起的具有倾斜表面的周边部分;在远离中央区域的方向上,周边部分的高度随着离中央区域距离的增加而增加,在达到一高度最大值后,该高度随着离中央区域距离的增加而减小,在周边部分的边缘降低至零,并且,基片表面单位面积内所述微结构的底面面积总和所占比例,沿光入射方向,从0.05%至10%向5%至60%增加。

【技术特征摘要】
1.一种导光片,用于侧光式背光源装置中,光源发出的光经其入光侧面入射导光片,所述导光片包括基片以及在所述基片的表面形成的多个导光微结构,其特征在于,所述微结构中的每一个包括凹陷的中央区域,以及凸起的具有倾斜表面的周边部分;在远离中央区域的方向上,周边部分的高度随着离中央区域距离的增加而增加,在达到一高度最大值后,该高度随着离中央区域距离的增加而减小,在周边部分的边缘降低至零,并且,基片表面单位面积内所述微结构的底面面积总和所占比例,沿光入射方向,从0.05%至10%向5%至60%增加。2.如权利要求1所述的导光片,其特征在于,所述周边部分的高度最大值为2微米至250微米,所述中央区域的高度小于周边部分高度最大值的四分之三。3.如权利要求2所述的导光片,其特征在于,所述中央区域的高度小于周边部分高度最大值的四分之一。4.如权利要求2所述的导光片,其特征在于,所述周边部分的高度最大值为5微米至50微米。5.如权利要求1至4中任一项所述的导光片,其特征在于,所述微结构在其中央区域平面之下的水平截面为圆形,在中央区域平面之上的水平截面为环形;所述微结构的底面半径(R)为5微米至150微米。6.如权利要求5所述的导光片,其特征在于,所述微结构的底面半径(R)为10微米至50微米。7.如权利要求1至4中任一项所述的导光片,其特征在于,所述微结构在其中央区域平面之下的水平截面为圆形,在中央区域平面之
\t上的水...

【专利技术属性】
技术研发人员:路志坚覃佐波冯鑫耀郑颖博
申请(专利权)人:博昱科技丹阳有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1