专利名称：导光板、背光源及液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液晶显示装置背光源技术领域，特别涉及一种导光板、背光源及液晶显示装置。
背景技术：
LED (Light Emitting Diode,发光二极管)发光技术以其节能、无福射、长寿命等特性的优势已经深入人心。尤其是在液晶显示装置制造行业中，液晶显示装置的背光源已经逐渐使用LED来代替之前使用的CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp，冷阴极荧光灯管)；LED背光源的背光方式目前主要分为直下式和侧入式两种。其中侧入式LED背光源以其是使用的LED数量少、利于散热、薄型化等而被越来越多的液晶显示装置厂商使用。如图I所示，图I为现有技术中侧入式LED背光源的结构示意图。侧入式LED背光源包括灯条10、若干安装于灯条的LED灯11，以及与LED灯11相对应的LGP (Light Guide Plate，导光板)13 ;其中，导光板13上设置有间隔分布的多个网点131，网点131的作用是将侧边的LED灯11发射的光线通过反射、散射等手段改变方向，进而导入液晶显示装置的显示屏。导光板13是侧入式LED背光源中不可缺少的组件，因为导光板13关系着侧入式LED背光源的主观效果亮度均一性，评价一款导光板13质量好坏的重要标准就是使用该导光板13后，液晶显示装置是否存在Hotspot (亮暗不均)现象及液晶显示装置屏幕亮度的均一』丨生程度。发明人发现，传统的导光板13的不同位置上设置的网点131，在直径的设计上只考虑了 LED与网点131之间的纵向距离，距离LED越远，LED的光越弱，进而网点131的直径越大，网点131的出光性越强，从而尽量保证导光板13出光的均匀性。根据本领域技术人员对LED灯11发光测试的结果可知，如图2所示，图2为LED灯的发光区域示意图，LED灯11发光区域为-90°至0°区域A和0°至90°区域B，但是LED灯11的主要发光区域主要集中在大约-50°至50°的角度范围内，其中以0°方向的光线最强，而-90°至-50°、50°至90°角度范围内的光线较弱；但是如图I所示，现有技术中的导光板13中，针对其中一个LED灯11，导光板13上与该LED灯11垂直距离相同的横向位置设置的网点131的直径相同，从而导致位于该LED灯11的-90°至-50° >50°至90°角度范围内的网点131处传导的光线明显低于位于LED灯11的-50°至50°的角度范围的网点，导致导光板13出光的不均匀性。因此，如何提供一种具有较高出光均匀性的导光板、背光源及液晶显示装置，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型提供一种导光板，用以提高导光板的出光均匀性。为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案[0011]—种用于LED背光源的导光板,包括导光板本体,所述导光板本体设置有多个网占.所述导光板本体中，任意两个相邻LED灯的安装位置的中心线之间形成一个间隙，以两个相邻间隙的中心线为边界形成的导光区域内，所述网点的直径在与LED灯排列方向平行的方向上由中间向两边递增，且在与LED灯排列方向垂直的方向上沿远离LED灯的方向递增。优选地，所 述导光区域内，所述网点的直径在与LED灯排列方向平行的方向上由中间向两边线性增加。优选地，所述导光板本体的下侧设置有若干向下延伸、且具有良好的透光性的凸起；所述凸起的制作材料的折射率大于空气折射率，两相邻的所述凸起的内侧形成槽室。优选地，所述凸起的制作材料为PMMA或者PC。优选地，所述槽室的内侧形状为矩形。优选地，所述槽室的底部形状为弧形。本实用新型还提供了一种LED背光源，包括若干LED灯和灯条；所述LED灯均匀的安装于所述灯条；还包括上述技术方案中提到的导光板，所述导光区域与所述LED灯一一对应。优选地，每个所述LED灯单独位于一个所述槽室，且所述凸起位于两相邻的所述LED灯之间的间隙。优选地，所述凸起的宽度小于两相邻的所述LED灯之间的间隙；所述槽室内侧的横向距离大于所述LED灯的长度；所述槽室的深度大于所述LED灯的高度。在上述技术方案的基础上，本实用新型还提供了一种液晶显示装置，包括上述技术方案中提到的LED背光源。本实用新型提供的用于LED背光源的导光板，包括导光板本体，所述导光板本体设置有多个网点；所述导光板本体以一个LED灯的两侧与相邻的两LED灯之间的间隙的中心线为边界形成的导光区域内，所述网点的直径在与LED灯排列方向平行的方向上由中间向两边递增，且在与LED灯排列方向垂直的方向上沿远离LED灯的方向递增。本实用新型提供的导光板在使用过程中，以LED背光源的一个LED灯的出光角度以及间隙为例，LED灯大约-50°至50°的角度范围内的主发光区域内发射的光线通过与该LED灯相对的导光区域中靠中间部位直径较小的网点进行导光；而该LED灯的-90°至-50°、50°至90°角度范围内发射的较弱的光线以及LED灯的间隙处的光线，则通过导光区域中靠两边直径较大的网点进行出光。上述方案是针对该LED灯发射的光线在平行于LED灯排列方向上网点的设置，而在与LED灯排列方向垂直的方向上，LED灯发出的光线先经过距离LED灯较近的直径较小的网点出光，剩余的光线强度会逐渐减弱，由于距离LED灯越远，网点的直径逐渐增大，因此减弱后的光线通过直径较大的网点进行出光。由于网点的直径越大出光性能越好，因此，导光板的导光区域内，小直径的网点与大直径的网点引出的光线基本相等，预防了屏幕各位置出光量不相同的问题，从而保证了该导光区域出光的均匀性，而导光板可以看作是若干导光区域的组合体，进而整个导光板都具有良好的出光均匀性。因此，本实用新型提供的导光板具有良好的出光均匀性。[0026]在进一步的技术方案中，所述导光板本体的下侧设置有若干向下延伸、且具有良好的透光性的凸起；所述凸起的制作材料的折射率大于空气折射率，两相邻的所述凸起的内侧形成槽室。由于凸起的折射率大于空气折射率，而且凸起与空气的交界面是垂直的，两相邻的LED相对同角度发出的两光线的方向在折射后分别向下偏移，两者的混合点随之下移；因此，较之上述背景技术中提到的导光板而言，LED灯发射的光线在本实用新型提供的导光板中的混光距离缩短了，从而能够避免导光板本体的下侧因光线的混光未完成而导致的hotspot现象,进而减小Hotspot现象的发生。另外，在上述技术方案的基础上，本实用新型还提供了一种LED背光源，包括若干LED灯和灯条；所述LED灯均匀的安装于所述灯条；本实用新型提供的LED背光源还包括上述技术方案中提到的导光板，所述导光区域与所述LED灯对应。由于上述技术方案中提到的导光板具有良好的出光均匀性，所以，使用了该导光板的LED背光源也具有良好的出光均匀性。在进一步的技术方案中，每个所述LED灯单独位于一个所述槽室，且所述凸起位 于两相邻的所述LED灯之间的间隙。每个LED位于一个槽室中，LED灯在导光板中的混光距离缩短了，因此减小了 Hotspot现象的发生。本实用新型还提供了一种包括上述LED背光源的液晶显示装置。
图I为现有技术中侧入式LED背光源的结构示意图；图2为LED灯的发光区域示意图；图3为现有技术中导光板折射入射光线的原理示意图；图4为本实用新型提供的导光板的结构示意图；图5为本实用新型提供的LED背光源的结构示意图；图6为本实用新型提供的导光板折射入射光线的原理结构示意图；图7为本实用新型提供的导光板折射入射光线的原理结构示意图的C部分放大图；图8为本实用新型提供的导光板中凸起的一种结构示意图；图9为本实用新型提供的导光板中凸起的另一种结构示意图；图10为本实用新型提供的导光板中槽室的尺寸示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。首先申明上文中已经提到以及下文中将要提到的“水平”以及“垂直”等词语仅仅是根据附图中所示方位而言，其作用仅仅是为了描述方便，并无特指含义。由于现有导光板上网点的设计时没有考虑LED灯的出光角度及LED灯的排布间隙对导光板光强分布的影响，从而导致了导光板出光不均匀现象的发生；本申请发明人在设计本实用新型提供的用于LED背光源的导光板时，在网点的设置上，根据LED灯的出光角度以及LED灯的排布间隙，在LED灯出光强度较弱的区域以及LED灯的排布间隙区域处，增大网点的直径，以增强该区域的网点导出的光线强度，消除导光板光线较强的区域与光线较弱的区域导向液晶显示屏的光线强度之间的差异，从而增加导光板出光的均匀性。如图4所示，图4为本实用新型提供的导光板的结构示意图，本实用新型提供的用于LED背光源的导光板，包括导光板本体24，导光板本体24设置有多个网点242 ;在每一个导光板本体24的以一个LED灯21的两侧与相邻的两个LED灯21之间的间隙的中心线为边界形成的导光区域D内，网点242的直径在与LED灯21的排列方向平行的方向上由中间向两边递增、在与LED灯21排列方向垂直的方向上沿远离LED灯21方向递增，导光区域D例如图4中虚线框中的区域。本实用新型提供的导光板在使用过程中，以LED背光源的一个LED灯21的出光角度以及间隙为例，LED灯21大约-50°至50°的角度范围内的主发光区域内发射的光线通过与该LED灯21相对的导光区域D中靠中间部位直径较小的网点242进行出光；而该LED灯21的-90°至-50°、50°至90°角度范围内发射的较弱的光线以及LED灯21的间隙处的光线，则通过导光区域D中靠两边直径较大的网点242进行出光。上述方案是针对该LED灯21发射的光线在平行于LED灯21排列方向上网点242的设置，而在与LED灯21排列方向垂直的方向上，LED灯21发出的光线先经过距离LED灯21较近、的直径较小的网点242出光，剩余的光线强度会逐渐减弱，由于距离LED灯21越远，网点242的直径逐渐增大，因此减弱后的光线通过直径较大的网点242进行出光。由于网点242的直径越大出光性能越好，因此，导光区域D内，小直径的网点242与大直径的网点242引出的光线基本相等，从而保证了该导光区域D出光的均匀性，而导光板可以看作是若干导光区域D的组合体，进而整个导光板都具有良好的出光均匀性。因此，本实用新型提供的导光板具有良好的出光均匀性。优选地，导光区域D内的网点242的直径，在与LED灯21排列方向垂直的方向上沿远离LED灯21方向线性增加。具体的，导光区域D内，网点242的直径在与LED灯21排列方向平行的方向上由中间向两边线性增加，可用公式y = ax+b表示，其中X表示此处位置离LED灯21中心位置的长度，设相邻两LED灯21之间的节距为L，则X的取值范围为L/2，对于每一个LED灯21而言，其中心位置对应的导光板的X值取为O ;a为常数，对于PMMA材料，取值为O. I ;b为同一垂直高度中，该LED灯21中心位置处对应的网点242的直径；y表示此处网点242直径的大小。进一步的，为了减小LED灯21发射的光线在导光板中的混光距离，提高导光板的出光均匀性，防止hotspot现象的发生，导光板本体24的下侧设置有若干向下延伸、且具有良好的透光性的凸起241 ;凸起241的制作材料的折射率大于空气折射率，两相邻的凸起241的内侧形成槽室22。在LED背光源组装完成后，LED灯21位于槽室22中，其折射原理如下所述如图3、图6以及图7所示，图3为现有技术中导光板折射入射光线的原理示意图；图6为本实用新型提供的导光板折射入射光线的原理结构示意图；图7为本实用新型提供的导光板折射入射光线的原理结构示意图的C部分放大图。在光线的发射角Yl和Y 2相同的情况下，上述背景技术中提到的LED背光源中，相邻的两个LED灯分别在50°至90°、-90°至-50°角度范围内发射的光线进入导光板时，折射角β I小于入射角α ，而导光板与空气的交界面是水平的，两光线的方向在折射后分别向上偏移，两者的混合点随之上移；而本实用新型提供的导光板中，如图6和图7所示，两相邻的LED灯21分别在50°至90°、-90°至-50°角度范围内发射的光线进入导光板时，折射角β 2小于入射角α2，但是凸起241与空气的交界面是垂直的，两光线的方向在折射后分别向下偏移，两者的混合点随之下移；因此，较之上述背景技术中提到的导光板而言，LED灯21发射的光线在本实用新型提供的导光板中的混光距离缩短了，从而能够避免导光板本体24的下侧因光线的混光未完成而导致的hotspot现象。优选地，凸起241的制作材料为PMMA或者PC ;PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)的折射率为I. 49，PC(聚碳酸酯聚碳酸酯)的折射率为I. 59，均能满足折射要求。 更优选地，相邻的两个凸起241的槽室22的内侧形状可以为矩形，如图8所示，图8为本实用新型提供的导光板中凸起的一种结构示意图。当然，槽室22的底部形状还可以为弧形，如图9所示，图9为本实用新型提供的导光板中凸起的另一种结构示意图；因为弧形结构对于LED灯21在-50°至50°发射范围内发射的光线的折射率很低，有利于此区域内光线的散射，从而降低强光区的光线强度。如图5所示，图5为本实用新型提供的LED背光源的结构示意图；在进一步的技术方案中，本实用新型还提供了一种LED背光源，包括若干LED灯21和灯条20 ；LED灯21均匀的安装于灯条20 ;当然，该LED背光源还包括上述技术方案中提到的导光板，其中，导光板的导光区域D与LED灯21 —一对应。由于上述技术方案中提到的导光板具有良好的出光均匀性，使用了该导光板的LED背光源也具有良好的出光均匀性。导光板设置有凸起241时，通过凸起241对LED灯21发出的光线具有很好的折射作用，从而能够减小LED背光源中的混光距离，从而减少了 LED背光源中产生的hotspot现象，其原理这里不再赘述。为了最大限度的利用凸起241对LED灯21在较大发射角发射的光线的折射来减小LED背光源中的混光距离，优选地，每个LED灯21均单独的位于一个槽室22中，且凸起241位于两相邻的LED灯21之间的间隙中。当然，LED灯21在长时间使用过程中会散发大量的热量，为了保护导光板的凸起241不会因为温度过高而烧坏，因此，凸起241以及导光板本体24均不能与LED灯21直接接触，因此，对于凸起241的具体尺寸由一定的要求，如图10所示，图10为本实用新型提供的导光板中槽室的尺寸示意图。凸起241的宽度c小于两相邻的LED灯21之间的间隙；槽室22内侧的横向距离a大于LED灯21的长度；槽室22的深度b大于LED灯21的高度。另外，本实用新型还提供了一种包括上述LED背光源的液晶显示装置。所述液晶显示装置可以为液晶电视、液晶显示器、手机、平板电脑、数码相框等任何需要LED背光源的产品或部件。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和 范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求1.一种用于LED背光源的导光板,包括导光板本体,所述导光板本体设置有多个网点；其特征在于 所述导光板本体中，任意两个相邻LED灯的安装位置的中心线之间形成一个间隙，以两个相邻间隙的中心线为边界形成的导光区域内，所述网点的直径在与LED灯排列方向平行的方向上由中间向两边递增，且在与LED灯排列方向垂直的方向上沿远离LED灯的方向递增。
2.根据权利要求I所述的导光板，其特征在于所述导光区域内，所述网点的直径在与LED灯排列方向平行的方向上由中间向两边线性增加。
3.根据权利要求I所述的导光板，其特征在于所述导光板本体的下侧设置有若干向下延伸、且具有良好的透光性的凸起；所述凸起的制作材料的折射率大于空气折射率，两相邻的所述凸起的内侧形成槽室。
4.根据权利要求3所述的导光板，其特征在于所述凸起的制作材料为PMMA或者PC。
5.根据权利要求3所述的导光板，其特征在于所述槽室的内侧形状为矩形。
6.根据权利要求3所述的导光板，其特征在于所述槽室的底部形状为弧形。
7.—种LED背光源，包括若干LED灯和灯条；所述LED灯均匀的安装于所述灯条；其特征在于还包括如权利要求1-6任一项所述的导光板，所述导光区域与所述LED灯一一对应。
8.根据权利要求7所述的LED背光源，其特征在于每个所述LED灯单独位于一个所述槽室，且所述凸起位于两相邻的所述LED灯之间的间隙。
9.根据权利要求8所述的LED背光源，其特征在于所述凸起的宽度小于两相邻的所述LED灯之间的间隙；所述槽室内侧的横向距离大于所述LED灯的长度；所述槽室的深度大于所述LED灯的高度。
10.一种液晶显示装置，其特征在于，包括如权利要求7-9任一项所述的LED背光源。
专利摘要本实用新型公开了一种用于LED背光源的导光板，包括导光板本体，所述导光板本体设置有多个网点；所述导光板本体中，任意两个相邻LED灯的安装位置的中心线之间形成一个间隙，以两个相邻间隙的中心线为边界形成的导光区域内，所述网点的直径在与LED灯排列方向平行的方向上由中间向两边递增，且在与LED灯排列方向垂直的方向上沿远离LED灯的方向递增。本实用新型提供的导光板可以根据同一垂直高度上网点直径的大小来削减LED灯强发光区的导光以及增强弱发光区的导光，提高导光板出光的均匀性。另外，本实用新型还提供了一种使用上述导光板的LED背光源以及一种包括上述LED背光源的液晶显示装置。
文档编号F21Y101/02GK202521499SQ20122014380
公开日2012年11月7日 申请日期2012年4月6日 优先权日2012年4月6日
发明者尚飞, 尹大根, 武艳平, 肖光辉 申请人:北京京东方光电科技有限公司