一种可用于偏振背光源的导光板及偏振背光源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种可用于偏振背光源的导光板及偏振背光源。所述导光板包括：入光面；出光面，所述出光面连接于所述入光面；第一表面，所述第一表面连接于所述入光面且基本上平行相对于所述出光面；以及微型阵列，所述微型阵列被设置在所述第一表面且包括多个平行排列的微型结构，所述微型结构沿与所述入光面垂直的方向延伸，且所述微型阵列与所述入光面相分离并具有一间隔，其中，所述导光板被配置成以全反射模式传播由所述入光面入射的自然光。本实用新型专利技术的导光板藉由横向分布的微型结构，可提高由偏振背光源出射的偏振光在横向上的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种可用于偏振背光源的导光板及偏振背光源
本技术涉及液晶显示
，特别涉及一种可用于偏振背光源的导光板及偏振背光源。
技术介绍
平板显示器如液晶显示器(LCD)是许多种类的电子设备的必要部件。作为被动型发光器件，液晶显示器是一种依靠显示屏背面的背光源来照亮屏幕。由于液晶平板显示器的显示要求，有效利用的光线为特定偏振方向的光。对于传统的出射自然光的背光源，最终光强的利用率往往不到原始光强的5％，光损耗很高。如果被损耗的光没有被重复利用，可造成温度升高等不利影响。为了解决这个问题，其中一种解决方案是直接使用一种可发出偏振光的背光源，达到提高光利用率的效果。在这种解决方案中，直接在背光源结构中使用偏振分离技术，利用偏振相关的全反射、散射以及具有光学各向异性的材料涂覆，从而达到发出偏振光的目的。在自然光背光源中，导光板的结构中有散射中心，光线在导光板中传播时会与散射中心相互作用，使光线传播方向重新排布。重新排布的光线分布符合散射特征，角度有很宽的分布，部分光线将不再满足波导条件而逃逸波导成为出射光，出光的方向也取决于散射光线的分布。经散射后未出射的光，传播方向可以与入射光有较大的差异。常用背光源中常用的发光体是LED光源，是由一系列分立的LED芯片组成，原始的入射光在入射面横向方向上是不连续的。但是经过一段距离的传播后，相邻LED芯片发出的光因波导、散射中心的作用会互相混合，使整体光强在横向上达到均匀，并使最终从背光源出射的光在横向上是均匀的。在偏振背光源中，也会使用同种类型的LED光源，因此也存在横向均匀性的调整问题。然而与常用背光源的出射机制不同，偏振背光源对光线在导光板中的传播有特定的要求，最终出射光取决于导光板中传播的波导模式以及其与偏振分离层之间的相互作用。由于偏振背光源的出射光对入射光的依赖性不仅体现在光强上，也体现在光线的入射角度上，所以要求入射光的总光强横向均匀，同时也要求入射光每一部分波导的分立项也满足横向均匀。因此，需要提供一种导光板，在满足横向均匀出光的同时，对波导在导光板中的传播以及波导与相邻的偏振分离层之间的相互作用影响轻微，进一步保证从偏振背光源出射的线偏振光横向均匀连续。
技术实现思路
为满足上述需求，本技术提出一种可用于偏振背光源的导光板，所述导光板包括：入光面；出光面，所述出光面连接于所述入光面；第一表面，所述第一表面连接于所述入光面且基本上平行相对于所述出光面；以及微型阵列，所述微型阵列被设置在所述第一表面且包括多个平行排列的微型结构，所述微型结构沿与所述入光面垂直的方向延伸，且所述微型阵列与所述入光面相分离并具有一间隔，其中，所述导光板被配置成以全反射模式传导由所述入光面入射的自然光。在优选的实施方案中，所述间隔的长度范围为所述导光板纵向长度的0.5％到4.0％。在优选的实施方案中，所述导光板厚度在300微米到500微米，所述微型结构的深度大于所述导光板厚度的0.5％。在优选的实施方案中，所述微型结构为等距且重复排列的结构，所述等距且重复排列的结构之间的周期为所述导光板厚度的3％～150％。在优选的实施方案中，所述等距且重复排列的结构为凹槽结构。在可选的实施方案中，所述凹槽结构的横切面为等腰三角形。在优选的实施方案中，所述等腰三角形的底边与高度的比例R1为2到6。在进一步优选的实施方案中，所述等腰三角形的底边与高度的比例R1为2.4到3.5。在可选的实施方案中，所述等腰三角形的顶角为弧形倒角，所述弧形倒角的曲率半径与所述等腰三角形的底边的比例R2为0.10到0.45，并且所述凹槽结构的深度与所述等腰三角形的底边的比例R3为0.25到0.50。在可选的实施方案中，所述凹槽结构的横切面为等腰梯形。在优选的实施方案中，所述等腰梯形的短底边与长底边的比例R4为0.08到0.52，并且所述凹槽结构的深度与所述等腰梯形的长底边的比例R5为0.18到0.40。在另一些可选的实施方案中，所述凹槽结构的横切面为光杯形。在优选的实施方案中，所述光杯形的短底边与长底边的比例R6为0.08到0.52，并且所述凹槽结构的深度与所述光杯形的长底边的比例R7为0.18到0.40。在另一个优选的实施方案中，所述等距且重复排列的结构为凸脊结构。在可选的实施方案中，所述凸脊结构的横切面为等腰三角形。在另一些优选的实施方案中，所述微型结构的深度是随机不等的，并且任意相邻的所述微型结构的深度变化不大于50％。在优选的实施方案中，公开了一种偏振背光源，所述偏振背光源包括：所述导光板，设置在所述导光板的所述入光面的光源，以及偏振分离层，所述偏振分离层与所述导光板基本上尺寸一致地设置在所述导光板的所述出光面一侧。本技术在导光板的与出光面相对的表面上设置多个沿与所述入光面垂直方向延伸排列的微型结构，提高横向出光的均匀性的同时，当该导光板应用于偏振背光源时，还可提高从偏振背光源出射的偏振光在横向上的均匀性，进一步保证从偏振背光源出射的偏振光均匀连续。附图说明图1是本技术具体实施例的用于偏振背光源的导光板的结构示意图。图2是本技术具体实施例的偏振背光源的工作原理示意图。图3是本技术具体实施例的导光板的工作原理示意图。图4是本技术具体实施例的导光板中单一光波导在横向上的均匀性在(a)未实施微型阵列和(b)实施微型阵列的效果示意图。图5是本技术具体实施例的导光板中的入射光传播时纵向角度分布在(a)未实施微型阵列和(b)实施微型阵列的示意图。图6是本技术具体实施例中的由凹槽结构形成的微型阵列的横切面示意图。图7是本技术具体实施例中的凹槽结构的形状示意图。图8是本技术具体实施例中的由凹槽结构形成的微型阵列的横切面示意图。图9是本技术具体实施例中的凹槽结构的横切面形状示意图。图10是本技术具体实施例中的由凸脊结构形成的微型阵列的横切面示意图。具体实施方式在以下的描述中，为了达到解释说明的目的以对本技术有一个全面的认识，阐述了大量的具体细节，然而，很明显的，对本领域技术人员而言，无需这些具体细节也可以实现本技术。在其他示例中，公知的结构和装置在方框图表中示出。在这方面，所举的说明性的示例实施方案仅为了说明，并不对本技术造成限制。因此，本技术的保护范围并不受上述具体实施方案所限，仅以所附的权利要求书的范围为准。首先参照图1，其示出了一种根据本技术实施例的导光板10，其可用于偏振背光源，导光板10包括入光面101、出光面102、第一表面103以及由多个平行排列的微型结构100组成的微型阵列。入光面101和出光面102基本上互相垂直，出光面102和第一表面103基本上平行。微型结构100被设置在第一表面103上，其延伸方向与入光面101相垂直，并且其起始位置与入光面101保持一定间隔。间隔的长度L0可在导光板10纵向长度的0.5％到4.0％之间变化，导光板10的纵向长度即导光板10沿着微型结构100延伸方向的长度。每个微型结构与入光面的间隔基本上相同。导光板10的厚度一般为300微米到500微米，而微型结构100的深度H0一般大于导光板10厚度的0.5％。优选地，其深度在导光板10厚度的1％到20％之间。图2显示一种使用本技术导光板的偏振背光源的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可用于偏振背光源的导光板，其特征在于，所述导光板包括：入光面；出光面，所述出光面连接于所述入光面；第一表面，所述第一表面连接于所述入光面且基本上平行相对于所述出光面；以及微型阵列，所述微型阵列被设置在所述第一表面且包括多个平行排列的微型结构，所述微型结构沿与所述入光面垂直的方向延伸，且所述微型阵列与所述入光面相分离并具有一间隔，其中，所述导光板被配置成以全反射模式传播由所述入光面入射的自然光。

【技术特征摘要】
1.一种可用于偏振背光源的导光板，其特征在于，所述导光板包括：入光面；出光面，所述出光面连接于所述入光面；第一表面，所述第一表面连接于所述入光面且基本上平行相对于所述出光面；以及微型阵列，所述微型阵列被设置在所述第一表面且包括多个平行排列的微型结构，所述微型结构沿与所述入光面垂直的方向延伸，且所述微型阵列与所述入光面相分离并具有一间隔，其中，所述导光板被配置成以全反射模式传播由所述入光面入射的自然光。2.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述间隔的长度范围为所述导光板纵向长度的0.5％到4.0％。3.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，所述微型结构的深度大于所述导光板厚度的0.5％。4.如权利要求3所述的导光板，其特征在于，所述微型结构为等距且重复排列，所述微型结构之间的周期为所述导光板厚度的3％～150％。5.如权利要求4所述的导光板，其特征在于，所述微型结构为凹槽结构。6.如权利要求5所述的导光板，其特征在于，所述凹槽结构的横切面为等腰三角形。7.如权利要求6所述的导光板，其特征在于，所述等腰三角形的底边与高度的比例R1为2到6。8.如权利要求6所述的导光板，其特征在于，所述等腰三角形的顶角为弧形倒角，所述弧形倒角的曲率半径与所述等腰三角形的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵辉，王丹妮，薛九枝，丁宇鸣，
申请(专利权)人：江苏集萃智能液晶科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32