专利名称：用于显示器的发光面板的制作方法
背景技术：
本发明涉及用于诸如液晶显示器(LCD)之类显示器的发光面板，它作为背光从其下侧来照亮该显示器。
图10是示出常规发光面板的顶视图，而图11则是取自沿图10中的直线XI-XI的截面图。
在顶视图中，用透明塑料制作的发光面板12呈矩形具有斜削掉一角的入射表面。相与角12a相对应设置LED(发光两极管)的边光11。在发光面板12的下侧面上形成了作为反射器的部件多个棱镜12b。棱镜12b与边光的11发光点同圆心，如图11所示。棱镜12b具有90°的顶角。
从边光11发射出的光进入发光面板12。在发光面板12中的光由棱镜12b反射并从发光表面12c发射出去。发射出来的光进入散射层13并从该散射层出射以便作为散射光线施加到LCD(未示出)。
从发光面板12的下侧面发射出来的光被反射器层14反射，回到发光面板12。
在这样的一种装置中，从边光11到末端远处的光强度逐渐变小。所以，LCD不能被均匀地照亮。
而且，由于在靠近边光的一个区域中需要很强的光强度，就必须使棱镜12b高密度排列这增加了制造成本，降低了发光面板12的质量。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有简单棱镜排列且易于制造的发光面板。
根据本发明，所提供的用于照明显示器的板包括由透明塑料制作的发光面板，它的两个表面都呈矩形，其中一个表面是反射表面而另一个则是发光表面，其入射表面由斜削掉发光面板的一角形成，边光被安装在与入射表面相对应的地方，多个棱镜成圆形地设置在发光面板的反射表面，棱镜的边线按预定的间距与边光同心排列，每个棱镜具有一顶角，它包括在边光一侧的第一倾角θ1(θ1.1～θ1.n)和在第一倾角θ1对面的第二倾角θ2；其中第一倾角θ1设置为89.5°～60°，且在第一倾角θ1和第二倾角θ2之间有下列关系θ1(θ1.1～θ1.n)＞θ2θ1.1≤θ1.2≤··θ1.(m-1)≤θ1.m··θ1.(n-1)≤θ1.n该板还包括布置在与发光面板的发光表面相应的棱镜层，该棱镜层在与发光表面相对应的表面上具有多个棱镜。
棱镜具有圆形边线。
在另一种情况中，该棱镜是圆形双凸透镜。
本发明的这些和其他的目的和特征，通过下面参考附图的详细描述将变得更为清楚。
图1是示出在本发明第一实施例中发光面板的顶视图；图2是取沿图1中直线II-II的截面图；图3是该发光面板放大的侧视图；图4是示出在本发明第二实施例中发光面板的顶视图；图5和6是从图示的侧面观看的侧视图；图7是示出在本发明第三实施例中发光面板的顶视图；图8和9是从图示的侧面观看的侧视图；图10是示出常规发光面板的顶视图；以及图11是取自沿图10中直线XI-XI的截面图。
具体实施例方式
参考图1和2，由透明塑料制作的发光面板2在顶视图上呈矩形并在一角上作斜削以形成平坦的入射表面2a。与入射表面2a相应的地方装有LED的边光1。在发光面板2的下侧面上成圆形地形成多个棱镜2b。作为反射器表面，每个棱镜向内凸出。棱镜2b的边线与边光1的发光点同心形成，如图1所示。每个棱镜2b具有锯齿状截面，并有相同的顶角顶角θ，该顶角θ包括在边光一侧的第一倾角θ1(θ1.1～θ1.n)和在第一倾角θ1对侧的第二倾角θ2。第一倾角的角度θ1(θ1.1～θ1.n)θ1为89.5°～60°，设置倾角θ1，使之以边光1向远处末端增加。就是说，该角从在靠近边光1位置的θ1.1通过θ1.m变为靠近末端位置的θ1.n。第二倾角θ2的角度是不变的。第一倾角θ1(θ1.1～θ1.n)和第二倾角θ2间有下列关系。
θ1(θ1.1～θ1.n)＞θ2以及θ1.1≤θ1.2≤··θ1.(m-1)≤θ1.m··θ1.(n-1)≤θ1.n的关系。
换句话说，棱镜2b的这些边线与边光1是同心圆，其中第一倾角θ1变化，而第二倾角θ2则保持不变。
从边光1发射的光进入发光面板2。在发光面板2中的光被棱镜2b的反射并从发光表面2c发射出来。发射光进入一层具有微棱镜3a的棱镜层3并从棱镜层发射出来以便施加到LCD(未示出)。
从发光面板2的下侧面发射出来的光受到反射器层4的反射，回到发光面板2。
在下文中将说明设定上述公式θ1(θ1.1～θ1.n)＝(89.5°～60°)＞θ2的理由。
参考图3，从边光1发射的光以入射角φ1进入发光面板2，而该光按照施涅尔(Snell)定理以φ2的方向在发光面板2中前进。在角φ0和角φ2之间有下列关系。
φ0＝φ1 (1)n1sinφ1＝n2sinφ2 (2)此处n1是空气的折射率，而n2则是发光面板2的折射率。
光线C以(90°-θ1)的棱镜2b角度被反射。在入射角φ3和反射角φ4之间有下列关系。
φ3+(90°-θ1)+φ2＝90°∴φ3＝φ1-φ2 (3)φ4＝φ3 (4)随后，光线C被发光侧面2C的反射。在入射角φ5和反射角φ6之间有下列关系。
φ5＝φ4-(90°-θ1)(5)φ6＝φ5 (6)另外，光线C还受到棱镜2b的反射。在角φ7和角φ10之间有下列关系。
φ7＝φ6-(90°-θ1) (7)φ8＝φ7 (8)φ9＝φ8-(90°-θ1) (9)n2sinφ9＝n1sinφ10 (10)且，φ9≤sin-1(n1/n2)从上面所描述的关系式(3)～(10)可得出在入射角φ3和φ7之间的关系以及入射角φ5和φ9之间的关系，即φ7＝φ3-2(90°-θ1)φ9＝φ5-2(90°-θ1)如果假定第一倾角θ1(θ1.1～θ1.n)相同，则这表示入射角会减少2(90°-θ1)。
下文描述的是发先侧面2C的光发射情形。按照施涅尔定律，当光从具有大折射率的物质进入具有小折射率的物质时，如果入射角大于临界角则光在交界面反射，而如果入射角小于临界角则光被折射。丙烯酸树脂的临界角约为42°，而聚碳酸酯的临界角约为39°。
如上述情况用到本发明的发光面板上，其入射角减少(2(90°-θ1)，正如上述。所以，如果光线C在发光侧面2C的入射角大于发光面板的临界角，入射角总是成为小于临界角并从发光面板折射出去。
如果临界角是φC，从发光面板的一个点所发射光的发光角在φC和φC-(90°-θ1))之间的范围中。
而且，相对于发光侧面的法线光的发光方向如下sin-((n1sinφC-(90°-θ1))n2)～90°所以，从该点发射的发光量随着角θ1的增加而增加。
就是说，如果角θ1是大的，从靠近边光1的一个范围内的发光量是大的，而发光角度变大，分散了发光方向。
所以，把角θ1减到89.5°～60°是较佳的。例如，在2英寸LCD的情况下，θ1是在88.5°和87.5°之间。
如上所述，如果第一倾角θ1(θ1.1～θ1.n)是不变的，则靠近从边光1发射光的光轴处的光，从远离边光的发光面板2处的点发射出来作为照明光。不过，靠近光轴的光的角度φ2是小角度，因此，入射角φ3是大角度。因此，下一个反射点(入射角φ5)远离入射表面2a。由于入射角φ5是大角度，在入射角变得比临界角小之前，该光必须被反复反射。所以，会出现这样的情况，就是光从入射表面2a对面的末端表面发射出来而不照亮LCD。结果，照明光的强度减小了。
为了减少光的损耗，必须随着离边光1的距离增加而逐渐地增大第一倾角θ1。
由于棱镜2b与边光1的光源同心排列，所以来自光源的光线在每个位置上以90°的角度照射到棱镜2b，因此，上述θ1的原则适用于发光面板2的整个区域。
这样，末端表面的发光量减少，使得发光量增加，且光是均匀地发射的。而且，不需要精细排列来制作棱镜。
由于从发光面板发射出来的光与轴线平行，所以可用图4或图7所示的特殊棱镜层来改变光的前进方向。在图4中的层4中，多个圆形棱镜与光源是同心地形成的。在图7中的层5中，形成圆形的双凸透镜。
根据本发明，易于以棱镜的简单排列制造发光面板。
虽然本发明已描述了较佳特定实施例，应理解，描述仅是说明性的而不限制本发明的范围，这个范围将由下面权利要求书限定。
权利要求
1.一种用于照明显示器的面板，其特征在于，包括由透明塑料制作的发光面板，它的两个表面都呈矩形，其中一个表面是反射表面，而另一个是发光表面；入射表面，它由斜削掉该发光面板其中的一角形成；边光，相应于入射表面安装；多个棱镜，以圆形排列设置在发光面板的反射表面上；棱镜的边线，以预定的间距与边光同心排列；每个棱镜具有一个顶角θ，它包括在边光侧的第一倾角θ1(θ1.1～θ1.n)和在第一倾角θ1对面的第二倾角θ2；其中第一倾角θ1被设置为89.5°～60°，且在第一倾角θ1和第二倾角θ2之间有下列关系θ1(θ1.1～θ1.n)＞θ2θ1.1≤θ1.2≤··θ1.(m-1)≤θ1.m··θ1.(n-1)≤θ1.n
2.如权利要求1所述的面板，其特征在于，还包括，设置在发光面板发光表面相应的棱镜层，该棱镜层在与发光表面相应的表面上具有多个棱镜。
3.如权利要求2所述的面板，其特征在于，该棱镜具有圆形边线。
4.如权利要求2所述的面板，其特征在于，该棱镜是圆形双凸透镜。
全文摘要
提供一种发光面板，它的两个表面都呈矩形，其中一个表面是反射表面而另一个则是发光表面，在发光面板的一角处装置了边光。在发光面板的反射表面上圆形排列多个棱镜。每个棱镜具有顶角θ，它包括在边光侧的第一倾角θ1和在第一倾角θ1对面的第二倾角θ2。第一倾角θ1被设置为89.5°～60°，在第一倾角θ1和第二倾角θ2之间有下列关系θ1(θ1.1～θ1.n)＞θ2；θ1.1≤θ1.2≤··θ1.(m－1)≤θ1.m··θ1.(n－1)≤θ1.n
文档编号G02F1/1335GK1444078SQ03120548
公开日2003年9月24日 申请日期2003年3月11日 优先权日2002年3月11日
发明者宮下純司, 松本健志 申请人:株式会社西铁城电子, 西铁城钟表株式会社