专利名称：导光板的导光结构的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种导光板导光结构，特别是指一种运用于侧光式背光模组中的，能够提高光线利用率、增加出光面的光分布均匀度的导光板的导光结构。
背景技术：
液晶显示器(下称LCD)由于有重量轻、体积小、耗电少、辐射低等优点，目前，已经被广泛应用在笔记本电脑、车载电器、PDA个人商务助理等消费品中。由于LCD面板本身不具发光特性，因此，LCD面板必须借助一个发光源，方能达到显示效果，而背光模组即是提供LCD显示器产品中一个背面光源的光学组件，在背光模组中，导光板是一个关键部件，它将点光源或者线光源转化成一个面光源射出，改变了光传播方向，同时导光板中光传播效率也是评价一个背光源模组的重要参数。
现常用的背光板光源技术主要有侧光式和直下式，但在近年来在薄型化、轻量化及低耗电化的潮流下，突显出侧光式的特点，中小型尺寸面板多采用侧光式导光板设计。如图1所示，发光光源11是位于导光板10侧边的，该导光板10设有一个入光面104、一个锯齿面103和一个出光面102，其中在锯齿面103上均匀地分布了许多相互平行的V型槽100，这些V型槽100相互之间的槽间距、槽深度、槽宽度均相同，而且每个V型槽100的夹角也相等。但是，这种结构的锯齿面103在通过这种结构V型槽100将光线反射后，会使得在出光面102上形成的光带不均匀，即越接近光源11区域所反射的光越强，越远离光源11的区域反射的光越弱，而无法将光线均匀分布在出光面102的各个角落。因为，当光线101从空气中入射到导光板10时，在入光面104上的入射角是不同的，因而在进入锯齿面103时，在V型槽100槽面上的入射角也不同，使得有一部分光线入射角大于全反射角，通过V型槽100的全反射作用，直接从出光面102射出，成为有效光；而另一部分光线入射角则会小于全反射角，通过V型槽100的折射后，从锯齿面103射出来，无法回到导光板10的系统中最终从出光面102射出，成为无效光，从而导致导光板10光线利用率低。
发明内容
为克服上述缺陷，本实用新型的目的即在于提供一种能够提高光线利用率、增加出光面的光分布均匀度的导光板的导光结构。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的本实用新型一种导光板的导光结构，主要设有导光板和至少一发光光源，所述导光板设有入光面、锯齿面和出光面，所述发光光源位于导光板的入光面一侧，且垂直于入光面，尤其是所述锯齿面上还上分布着若干个呈连续排列的且半径和深度各不相同的球状体，这些球状体的半径、高度是随着距发光光源距离的增加而逐渐增大，而相互之间的球面间最短距离则是随着距发光光源距离的增加而逐渐减小，同时在每个球状体上也设置有若干个相互平行的V型槽。
在上述的导光板的导光结构中，其中所述V型槽之间的间距是随着距发光光源距离的增加而逐渐减小，而V型槽的深度则是随着距发光光源距离的增加而逐渐增大。
所述若干个相互平行的V型槽同时也与入光面平行。
所述V型槽的截面形状均为等腰三角形状结构，在上述基础上，所述球状体是指相对锯齿面来讲为内凹球状体；或者，所述球状体是指相对锯齿面来讲为外凸球状体。
本实用新型的有益效果在于与现有的导光板相比，本实用新型导光板的导光结构在锯齿面上增加了连续排列的且半径和深度各不相同的球状体，首先由于光线传播规律，愈靠近发光光源的锯齿面区域上的V型槽反射光线愈多，光线从出光面射出也愈多，而根据与发光光源距离的变化，现球状体的半径和深度也是变化的，即使靠近光源处的球状体的分布密度低、半径小、深度浅，因此使通过V型槽反射的光线减少，从出光面射出的光线几率减少；而随着距发光光源的距离逐渐增大，使锯齿面上的球状体的分布密度逐渐增高，半径增大，深度增加，因此使V型槽反射的光线逐渐增加，从出光面射出的光线几率增加，进而改善了出光面的光带不均匀现象。
再者，本来在锯齿面上的入射角小于全反射角时，光线无法被全反射从出光面射出，这部分光线可能直接从锯齿面射出，成为无效光，现有了球状体，以及V型槽的间距与V型槽的深度的变化规律，这部分光线会通过球状体上的V型槽的全反射，从出光面射出，提高光线的利用率。
为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。
图1是现有技术中侧光式导光板的导光结构的示意图。
图2是现有技术中侧光式导光板的导光结构的另一方向示意图。
图3是本实用新型导光板的导光结构第一个实施方案的示意图。
图4是图3中虚线圆圈中的外凸球状体的局部放大示意图。
图5是本实用新型导光板的导光结构第一个实施方案的另一方向示意图。
图6是本实用新型导光板的导光结构第一个实施方案在具有两相发光光源时的另一方向示意图。
图7是本实用新型导光板的导光结构第二个实施方案的示意图。
图8是图7中虚线圆圈中的内凹球状体的局部放大示意图。
具体实施方式
第一实施方案请一起参阅图3至图5，本实用新型导光板的导光结构，主要设有导光板20和发光光源21，导光板20设有一入光面204、一锯齿面203和一出光面202，发光光源21均位于导光板20的入光面204一侧，且垂直于入光面204，使发光光源21射出的光线201经过导光板20的入光面204射入导光板20。
其中锯齿面203是由若干个相互平行的V型槽200形成的，各V型槽200的截面形状均为等腰三角形状结构，而且各V型槽200之间的间距b是随着V型槽200与发光光源21间的距离增加而逐渐减小，各V型槽200的深度h则是随着V型槽200与发光光源21间的距离增加而逐渐增大；在所述锯齿面203上还分布有呈连续排列的且半径R和深度H各不相同的若干个外凸球状体205，这些外凸球状体205的半径R、高度H是随着外凸球状体205与发光光源21间的距离增加而逐渐增大，而各外凸球状体205相互之间的球面间最短距离则是随着外凸球状体205与发光光源21距离的增加而逐渐减小，即T1至Tn的大小是依次减小；另外，在每个外凸球状体205还上也设置有若干个相互平行的V型槽200，所述V型槽200的截面形状均为等腰三角形状结构，而且各V型槽200之间的间距b也是随着V型槽200与发光光源21间的距离增加而逐渐减小，各V型槽200的深度h则是随着V型槽200与发光光源21间的距离增加而逐渐增大。
为了更清楚的了解本实用新型导光板的导光结构中的光传播过程，请参照图4，于由外凸球状体205的球状表面上任何点都可以产生全反射，因此，当一光线201从锯齿面203上的某一水平V槽射出，进入球状体205上的V型槽200后，即会通过全反射，从导光板20的出光面202射出。同时，由于外凸球状体205的半径R是随着外凸球状体205与发光光源21间的距离增加而逐渐增大的，由于在近发光光源21的正前方，导光板所得到的光线集中，为了减少光线从出光面202射出数量，因此减小外凸球状体205的半径R；而在离发光光源21较远处或者在导光板20近发光光源21的两端角落区域，由于光线分布较少，因此逐渐增大外凸球状体205的半径R。同时外凸球状体205的深度H也是随着远离发光光源的方向逐渐增大的，因为在靠近入光面204的区域，光线集中，因此减小外凸球状体205的深度H；随着远离入光面204的方向，光线逐渐减少，因此增加外凸球状体205的深度H，从而利用外凸球状体205上的V型槽200，通过全反射，不仅可以将从锯齿面203射出而损失的光线折射到导光板20中，重新利用起来，提高光利用率，同时又增加了在离发光光源21较远处或者在导光板20近发光光源21的两端角落区域的光线从出光面202射出的数量。另外，所述V型槽200的截面形状均为等腰三角形状结构，各V型槽200之间的间距b控制着V型槽200的分布密度，因此锯齿面203在近发光光源21的区域，锯齿面203上的V型槽200之间的间距b可以设置较大，使得通过全反射从出光面202射出的光线减少；在远离发光光源21的区域，V型槽200之间的间距b可以缩小，以增加V型槽的分布密度，使光线从出光面202射出的光线增加。而由于随V型槽200的深度h加大，每个V型槽200各自的两个斜边a的长度就会越长，使得光线在斜边a的接触面积就越大，出现全反射的几率就越高。因此，在近发光光源21的区域，通过减小V型槽200的深度h，使光线较少地进行全反射，而越远离发光光源21的区域，就逐渐加深各V型槽200的深度h，来增加光线的全反射几率，使更多的光线从出光面202中射出。同时，各外凸球状体205之间的最短距离(T1至Tn)也随着远离发光光源21的方向而逐渐减小，这是由于在近发光光源21的导光板20区域，光线比较集中，因此此处的各外凸球状体205之间的最短距离较大，而随着离发光光源21的距离增大，光线逐渐减少，因此各外凸球状体205之间的最短距离逐渐缩小。
显然，上述的本导光板的导光结构是可以控制入射到导光板20的光线的传播方向，进而控制导光板20的出光面202的光亮度，使导光板20的出光面202上的光线在各个区域都均匀分布。
当然，上述的导光板的导光结构也可以采用两个发光光源21、21’，如图6所示。在导光板20’的锯齿面203’上也分布了若干个大小呈顺序排列的外凸球状体205’，其中，在两个发光光源21、21’的中间部分、在导光板20’近发光光源21、21’端的角落区域或者离发光光源21、21’较远处，由于光线分布较少，半径R是逐渐增大的，而外凸球状体205’与V型槽200’的其它各参数的变化与上述第一实施方案的导光板的导光结构相同。
第二个实施方案请一起参阅图7和图8。该导光板30包括一入光面304、一锯齿面303和一出光面302，其中锯齿面303是由若干个相互平行的V型槽300形成的，各V型槽300的截面形状均为等腰三角形状结构，且各V型槽300之间的间距b是随着发光光源21距离的增加而逐渐减小，而V型槽300的深度h则是随着V型槽300与发光光源之间距离的增加而逐渐增大；所述锯齿面303上还分布有半径R’、深度H’和密度呈连续排列的内凹球状体305，在每一个内凹球状体305上也分布着若干个相互平行V型槽300，该每一个内凹球状体305的半径R’、深度H’、内凹球状体305之间的最短距离T’，以及各V型槽300之间的间距b和各V型槽300各自的深度h等参数的变化方式与第一实施方案相同。其中，当一光线301从内凹球状体305的某一V型槽300射出后，进入内凹球状体305另一V型槽300，即会通过全反射，从导光板30的出光面302上射出。这种内凹球状体305及V型槽300结构的导光板30与前面所述的外凸球状体205及V型槽200结构的导光板在原理上没有本质区别，在此不赘述。
综上所述，导光板在分布有V型槽的锯齿面上增加分布球状体，利用球状体的半径、深度和各球状体之间的最短距离，能较准确地控制光在导光板中地传播方向，改善了导光板的出光面上的亮度分布，改善了现有技术中导光板的出光面所形成的光带不均匀现象。另外，利用各球状体上的V型槽，将光线重新利用，增加了光的利用率。
权利要求1.一种导光板的导光结构，主要设有导光板和至少一发光光源，所述导光板设有入光面、锯齿面和出光面，所述发光光源位于导光板的入光面一侧，且垂直于入光面，其特征在于所述锯齿面上还上分布着若干个呈连续排列的且半径和深度各不相同的球状体，这些球状体的半径、高度是随着距发光光源距离的增加而逐渐增大，而相互之间的球面间最短距离则是随着距发光光源距离的增加而逐渐减小，同时在每个球状体上也设置有若干个相互平行的V型槽。
2.如权利要求1所述的导光板的导光结构，其特征在于所述V型槽之间的间距是随着距发光光源距离的增加而逐渐减小，而V型槽的深度则是随着距发光光源距离的增加而逐渐增大。
3.如权利要求1所述的导光板的导光结构，其特征在于所述若干个相互平行的V型槽同时也与入光面平行。
4.如权利要求1所述的导光板的导光结构，其特征在于所述V型槽的截面形状均为等腰三角形状结构。
5.如权利要求1至4任意一项所述的导光板的导光结构，其特征在于所述球状体是指相对锯齿面来讲为内凹球状体。
6.如权利要求1至4任意一项所述的导光板的导光结构，其特征在于所述球状体是指相对锯齿面来讲为外凸球状体。
专利摘要本实用新型是关于一种运用于侧光式背光模组中的导光板的导光结构，主要设有导光板和发光光源，所述导光板设有入光面、锯齿面和出光面，尤其是所述锯齿面上还分布着若干个呈连续排列的且半径和深度各不相同的球状体，这些球状体的半径、高度是随着与光源距离的增加而逐渐增大，而相互之间的球面间最短距离则是随着与光源距离的增加面逐渐减小，同时在每个球状体上也设置有若干个相互平行的V型槽，所述若干个相互平行的V型槽同时也与入光面平行。该种结构的导光板的导光结构能够提高光线利用率、增加出光面的光分布均匀度。
文档编号G02F1/13GK2837891SQ200520133898
公开日2006年11月15日 申请日期2005年11月11日 优先权日2005年11月11日
发明者郭跃群 申请人:比亚迪股份有限公司