用于提供面板显示装置的区域背光照明的背光面板制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于面板显示装置的背光面板，该背光面板包括光导管、至少一个照射源以及漫反射器。该光导管具有：第一边界表面，该第一边界表面包括被分立的表面起伏特征的第一图案中断的第一大致平坦的表面，该分立的表面起伏特征用于从该光导管提取光并且用于将所提取的光导向于该漫反射器；以及第二边界表面，该第二边界表面包括被在侧向上细长的表面起伏特征的第二图案中断的第二大致平坦的表面，在侧向上细长的表面起伏特征各种包括朝着该光源倾斜的倾斜表面，所述倾斜表面用于以相应较低的入射角度朝着该第一边界表面导向从该第二边界表面被内反射的光。该第一图案的区域密度跨越该第一侧变化，并且沿着该传输方向大致增加。

Backlight panel for providing area backlight illumination for panel display devices

The invention relates to a backlight panel for a panel display device, which comprises an optical tube, at least one irradiation source and a diffuse reflector. The optical conduit has: a first boundary surface comprising a first roughly flat surface interrupted by a first pattern of a discrete surface undulation feature for extracting light from the optical conduit and guiding the extracted light to the diffuser; and a second boundary surface comprising a slender side-up surface. The second roughly flat surface interrupted by the second pattern of the surface undulation feature includes various slender surface undulation features on the side, including inclined surfaces inclined towards the light source, which are used to guide light reflected internally from the second boundary surface at a corresponding lower incidence angle towards the first boundary surface. The area density of the first pattern varies across the first side and increases roughly along the transmission direction.

【技术实现步骤摘要】
用于提供面板显示装置的区域背光照明的背光面板
本专利技术涉及用于提供面板显示装置的区域背光照明以显示一个或多个背光图形信息特征的背光面板，并且还涉及包括此类背光面板的面板显示装置。
技术介绍
用于提供面板显示装置(例如，车辆仪表盘中的汽车仪表)的区域背光照明的常见类型的背光面板使用具有大致平面形式的光导管。光源通常是白色或者彩色发光二极管(LED)。将光投射到光导管的一个或多个边缘中，随后该光导管具有光提取特征，例如在一侧上的粗糙化或者表面起伏特征，以便使光在背光照射方向上从光导管散射出。通常，在光导管末端处会失去显著比例的光，并且所述光即使被光提取特征散射或反射也可能不会在正确方向上发送以对背光照明作出贡献。光被浪费的结果是增加的电力消耗和/或降低的背光强度。在照射布置的复杂性与照射的可实现的均匀度之间常常存在权衡。举例来说，已知在两个相反的边缘上提供光源以使得光在平面的光导管内在两个相反的方向上传播可以提供更高程度的背光照射均匀性。必须为此类额外的光源提供空间，通常向背光面板的一侧或多侧提供空间。还需要容纳相关联的驱动电子器件。将合意的是，优选地在不增加背光面板的大小的情况下提高此类背光面板的效率(例如)以增加显示亮度或者允许功耗的对应降低。一般来说，使用更少的LED也是合意的，因为这可以准许显示单元成本的降低。此类成本问题在汽车应用中特别重要。本专利技术的目的是提供一种用于提供面板显示装置的区域背光照明的背光面板，所述背光面板解决这些问题中的至少一些问题。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种背光面板，其用于提供面板显示装置的区域背光照明以显示一个或多个背光图形信息特征，其中：所述背光面板包括光导管、至少一个照射源以及漫反射器；所述光导管包括光学传输材料的大致板状本体，所述本体包括相反的第一侧和第二侧，所述相反的第一侧和第二侧分别提供所述光导管的相反的第一边界表面和第二边界表面，以用于通过离开所述边界表面的内反射来沿着所述光导管引导光，所述第一侧和所述第二侧由所述本体的周缘界定；所述周缘包括输入边缘部分，在所述输入边缘部分处提供所述照射源以将光投射到所述光导管中，以通过离开所述边界表面的内反射来在所述光导管内沿着传输方向进行传输，所述传输方向限定横向于所述传输方向延伸的侧向方向；所述漫反射器与所述第一侧相对地定位，使得穿过所述第一边界表面逸出所述光导管的光被所述漫反射器漫反射大致朝向所述第二侧回到所述光导管中，所述区域背光照明由穿过所述第二边界表面从所述光导管逸出的光提供；所述光导管的所述第一边界表面包括第一大致平坦表面，所述第一大致平坦表面被表面起伏特征的第一图案中断，所述表面起伏特征是分立的并且所述分立的表面起伏特征在所述传输方向上以及在所述侧向方向上跨越所述第一侧间隔开，以形成用于从所述光导管提取光并且用于将所提取的光导向于所述漫反射器的所述第一图案，被所述分立的表面起伏特征覆盖的所述第一边界表面与所述第一平坦表面相比的比例限定所述第一图案的区域密度，并且所述第一图案的所述区域密度跨越所述第一侧变化并且沿着所述传输方向大致增加；以及所述第二边界表面包括第二大致平坦表面，所述第二大致平坦表面被表面起伏特征的第二图案中断，所述表面起伏特征中的每个在所述侧向方向上是细长的，并且所述细长的表面起伏特征在所述传输方向上跨越所述第二侧彼此间隔开以形成所述第二图案，每个所述细长的表面起伏特征包括倾斜表面，所述倾斜表面中的每个相对于所述第二边界表面的所述第二平坦表面朝着所述光源倾斜，以用于将从所述第二边界表面被内反射的光以相应较低的入射角度朝着所述第一边界表面导向。常规上，相对于光线入射到其上的表面的垂线或者“法线”来测量入射角度。垂直射线具有0°的入射角度，而平行射线具有90°的入射角度。为了促进光导管输送光所需的全内反射和部分反射，可以由具有与该光传输材料不同并且优选更低的折射率的物质来界定第一边界表面和第二边界表面。最方便的是，此物质是空气。因此，漫反射器可以与第一边界表面隔开间隙。所述间隙优选地为以下这种的透明物质的间隙：其折射率比光导管的传输材料的折射率更低，例如为空气。第一大致平坦表面和第二大致平坦表面最优选是光学平滑的，以促进光导管内的内反射。因此，不需要向第一边界表面和第二边界表面施用任何反射涂层。在本专利技术的优选实施方案中，板状主体具有大致矩形外形，矩形的长轴线或者短轴线与投射的光的传输方向大致平行。在本专利技术的优选实施方案中，所述板状主体具有输入边缘部分，所述输入边缘部分呈圆柱形地弯曲90°，使得一个或多个光源将光与第一平坦表面和第二平坦表面成直角地投射到光导管中，所述第一平坦表面和所述第二平坦表面出现在所述板状主体的呈圆柱形弯曲的部分之后。曲率半径可以在约5mm与约10mm之间。如果需要更紧凑的布置，那么可选地可以通过与所述平坦表面和终端边缘部分都成45°角的光导管的第二侧上的反射表面来实现90°弯曲。这些布置的优势在于，光源，例如发光二极管(LED)，以及相关联的电路板和驱动器电子器件安装在于在第一平坦表面和第二平坦表面的水平面下方的平面上。在本专利技术的优选实施方案中，漫反射器是不透明白色材料(例如，填充的或者发泡的塑料材料)的片材。漫反射器优选地为郎伯反射器。边界表面不需要确切平坦，并且在基本上不影响所投射的光通过第一边界表面和第二边界表面的多次内反射横过光导管的能力的情况下或者在不脱离本专利技术的原理的情况下可以(例如)相对于光导管的范围轻微弯曲。在本专利技术的上下文中，跨越其整个范围对向±5°的角度的弯曲表面可以被视为大致平坦。本专利技术解决了以下问题：在光沿着传输方向移动从第二侧逸出以用于背光时，光导管中的所传输的光的总量变得耗尽。为了提供均匀的背光，需要沿着传输方向的长度提取更高比例的光。可以由朝着显示装置穿过第二边界表面传输而不是首先与漫反射器相互作用的光线来部分地提供背光。此类射线将倾向于例如优先在与传输方向平行的方向上非一致地倾斜。为了提供更均匀的背光照明，因此有利的是确保尽可能多的背光是源自被漫反射器以反射的方式散射的光。本专利技术通过两种相互关联的方式来解决此问题。首先，第一图案的区域密度大致随着距所述照射源的距离而增加，使得在使用中，随着光导管中所传输的光的总量移动远离照射源而减小，在光导管中剩余的所传输的光的增加的比例被提取。这有助于在光导管中剩余的光的总量减少时维持射在漫反射器的照射强度。其次，由于第二图案的存在，从第二边界表面被内反射的增加比例的光被朝着第一边界表面以相应较低的入射角度(即，更接近直角)导向。这是因为反射离开在侧向上细长的倾斜表面的光将以成比例减小的入射角度被朝着第一边界表面导向，以便增加从光导管的第一侧朝着漫反射器逸出的光的比例。这使得光射线将更可能穿过第一边界表面的平坦部分传输(而不是再次内反射)，或者光射线将更可能通过第一表面起伏图案朝着漫反射器偏转离开光导管(也不是再次内反射)。因此，净效应是，随着光导管中所传输的光的总量移动远离照射源而减小，更有效地朝着漫反射器提取光。因此，甚至当将光投射到侧边缘、输入边缘部分中的仅一者中时，也可以跨越第二边界表面的范围，甚至接近光导管的周边，实现背光强度的良好的强度和均匀度，在接近光导管的周边处光导管内的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种背光面板，所述背光面板用于提供面板显示装置的区域背光照明以显示一个或多个背光图形信息特征，其中：所述背光面板包括光导管、至少一个照射源以及漫反射器；所述光导管包括光学传输材料的大致板状本体，所述本体包括相反的第一侧和第二侧，所述相反的第一侧和第二侧分别提供所述光导管的相反的第一边界表面和第二边界表面，以用于通过离开所述边界表面的内反射来沿着所述光导管引导光，所述第一侧和所述第二侧由所述本体的周缘界定；所述周缘包括输入边缘部分，在所述输入边缘部分处提供所述照射源以将光投射到所述光导管中，以通过离开所述边界表面的内反射来在所述光导管内沿着传输方向进行传输，所述传输方向限定横向于所述传输方向延伸的侧向方向；所述漫反射器与所述第一侧相对地定位，使得穿过所述第一边界表面逸出所述光导管的光被所述漫反射器漫反射大致朝着所述第二侧回到所述光导管中，所述区域背光照明由穿过所述第二边界表面从所述光导管逸出的光提供；所述光导管的所述第一边界表面包括第一大致平坦表面，所述第一大致平坦表面被表面起伏特征的第一图案中断，所述表面起伏特征是分立的并且所述分立的表面起伏特征在所述传输方向上以及在所述侧向方向上跨越所述第一侧间隔开，以形成用于从所述光导管提取光并且用于将所提取的光导向于所述漫反射器的所述第一图案，被所述分立的表面起伏特征覆盖的所述第一边界表面与所述第一平坦表面相比的比例限定所述第一图案的区域密度，并且所述第一图案的所述区域密度跨越所述第一侧变化并且沿着所述传输方向大致增加；以及所述第二边界表面包括第二大致平坦表面，所述第二大致平坦表面被表面起伏特征的第二图案中断，所述表面起伏特征中的每个在所述侧向方向上是细长的，并且所述细长的表面起伏特征在所述传输方向上跨越所述第二侧彼此间隔开以形成所述第二图案，每个所述细长的表面起伏特征包括倾斜表面，所述倾斜表面中的每个相对于所述第二边界表面的所述第二平坦表面朝着所述光源倾斜，以用于将从所述第二边界表面被内反射的光以相应较低的入射角度朝着所述第一边界表面导向。...

【技术特征摘要】
2017.09.22 GB 1715361.01.一种背光面板，所述背光面板用于提供面板显示装置的区域背光照明以显示一个或多个背光图形信息特征，其中：所述背光面板包括光导管、至少一个照射源以及漫反射器；所述光导管包括光学传输材料的大致板状本体，所述本体包括相反的第一侧和第二侧，所述相反的第一侧和第二侧分别提供所述光导管的相反的第一边界表面和第二边界表面，以用于通过离开所述边界表面的内反射来沿着所述光导管引导光，所述第一侧和所述第二侧由所述本体的周缘界定；所述周缘包括输入边缘部分，在所述输入边缘部分处提供所述照射源以将光投射到所述光导管中，以通过离开所述边界表面的内反射来在所述光导管内沿着传输方向进行传输，所述传输方向限定横向于所述传输方向延伸的侧向方向；所述漫反射器与所述第一侧相对地定位，使得穿过所述第一边界表面逸出所述光导管的光被所述漫反射器漫反射大致朝着所述第二侧回到所述光导管中，所述区域背光照明由穿过所述第二边界表面从所述光导管逸出的光提供；所述光导管的所述第一边界表面包括第一大致平坦表面，所述第一大致平坦表面被表面起伏特征的第一图案中断，所述表面起伏特征是分立的并且所述分立的表面起伏特征在所述传输方向上以及在所述侧向方向上跨越所述第一侧间隔开，以形成用于从所述光导管提取光并且用于将所提取的光导向于所述漫反射器的所述第一图案，被所述分立的表面起伏特征覆盖的所述第一边界表面与所述第一平坦表面相比的比例限定所述第一图案的区域密度，并且所述第一图案的所述区域密度跨越所述第一侧变化并且沿着所述传输方向大致增加；以及所述第二边界表面包括第二大致平坦表面，所述第二大致平坦表面被表面起伏特征的第二图案中断，所述表面起伏特征中的每个在所述侧向方向上是细长的，并且所述细长的表面起伏特征在所述传输方向上跨越所述第二侧彼此间隔开以形成所述第二图案，每个所述细长的表面起伏特征包括倾斜表面，所述倾斜表面中的每个相对于所述第二边界表面的所述第二平坦表面朝着所述光源倾斜，以用于将从所述第二边界表面被内反射的光以相应较低的入射角度朝着所述第一边界表面导向。2.如权利要求1所述的背光面板，其特征在于，所述周缘包括一对相反的侧向边缘部分。3.如权利要求2所述的背光面板，其特征在于，所述细长的表面起伏特征在所述侧向边缘部分之间延伸。4.如权利要求2或3所述的背光面板，其特征在于，所述第一图案的所述区域密度在所述侧向方向上变化并且朝着所述侧向边缘部分大致增加。5.如前述任一权利要求所述的背光面板，其特征在于，所述第二图案是条纹图案。6.如前述任一权利要求所述的背光面板，其特征在于，被所述细长的表面起伏特征覆盖的所述第二边界表面与所述第二平坦表面相比的比例限定所述第二图案的区域密度，并且所述第二图案的所述区域密度跨越所述第二侧变化且朝着所述终端边缘部分沿着所述传输方向大致增加。7.如前述任一权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·J·格力科，P·穆尔齐恩，
申请(专利权)人：威斯通全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US