专利名称：导光板及具有该导光板的背光模组和液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置，特别是涉及背光模组中导光板的结构。
背景技术：
液晶显示装置是采用液晶提供图像的显示，其通常由液晶面板、背光模组、相关的数字电路以及电源等组成。以灯管的位置进行分类，背光模组主要可分为三类1、侧光式结构，发光源设置在导光板的侧边；2、直下型结构，光线由自发性光源射出通过反射板反射后，向上经扩散板均勻分散后于正面射出；3、中空型结构，使用热阴极管作为发光源，此结构以空气作为光传媒，光源向下被棱镜片与反射板对方向调整及反射后，一部分向上穿过导光板并出射于表面，另一部分因全反射再度进入中空腔直到经折反射作用后穿过导光板出射，而向上的光源或直接进入导光板出射，或经一连串折反射作用再出射，导光板的形状为楔型结构。在LED背光设计中，侧入式以其适宜薄型化和节能的特点而成为主要的背光方式。随着LED发光效率和功率的提升，少颗数的LED光源设计成了必然趋势。采用少颗数的 LED设计中，参见图1所示，灯条2上的LED发光体21向导光板1的入光面11发射光线，相邻LED发光体21发出的光由于相互作用，在导光板1的入光侧容易产生亮暗不均现象(hot spot mura)，为了克服这种现象，在美国专利US7123316所公开的一种背光模块中，通过在导光板的入光面设置有多个微结构来实现背光的均勻，该微结构可以是一维菲涅尔透镜、V 形凹槽或正弦曲线。在美国专利US7093968所公开的一种背光模块中，通过在导光板的底面设置雾面或凹凸结构来实现背光的均勻。现有的这些结构，不易于工业实现，且出光均勻性有待进一步提高。可见，实有必要对现有技术进行改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，而提出一种液晶显示装置中的背光模组的结构，能够以易于工业实现的方式达成出光更加均勻的背光效果。本发明解决上述技术问题采用的技术方案包括，提出一种导光板，包括一入光面、 与该入光面相连的一出光面以及相对于该出光面的一底面，该入光面设置有若干的V形凹槽微结构，该V形凹槽微结构的顶角范围为100度至130度。优选地，该V形凹槽微结构的顶角范围为115度至130度。更优选地，该V形凹槽微结构的顶角范围为120度士 10度。 最佳地，该V形凹槽微结构的顶角为120度。该V形凹槽微结构是对称的，包括相交的第一斜面和第二斜面，所述的顶角为该第一斜面与第二斜面之间的夹角。优选地，这些V形凹槽微结构在该入光面是连续排列的。优选地，这些V形凹槽微结构在该入光面是均勻排列的。本发明解决上述技术问题采用的技术方案还包括，提出一种背光模组，包括灯条和设置在该灯条旁侧的、如上所述的导光板。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案又包括，提出一种液晶显示装置，包括如上所述的背光模组。与现有技术相比，本发明的导光板及具有该导光板的背光模组和液晶显示装置， 通过在导光板的入光面开设若干顶角为100度至130度的V形凹槽微结构，既易于工业实现，又能达成出光更加均勻的背光效果。
图1为现有的背光模组中导光板与灯条的配合结构。图2为本发明的背光模组中导光板与灯条的配合结构。图3为本发明的背光模组中导光板的入光面边缘V型开槽微结构的放大示意。图4为本发明的背光模组中导光板的入光面边缘V型开槽微结构处光线的路径示
辰、ο图5为本发明导光板的入光面边缘V型开槽结构处不同顶角与现有导光板的光线传播的比较示意。图6为本发明导光板的入光面边缘V型开槽结构处的顶角较小时，相邻V型开槽结构造成光线传播上影响的示意。
具体实施例方式以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述。参见图2和图3，本发明的导光板1，包括一入光面11、与该入光面相连的一出光面以及相对于该出光面的一底面，该入光面11设置有若干的V形凹槽微结构12，该V形凹槽微结构12的顶角θ在设定的角度范围内，如此，当灯条2上的LED发光体21向导光板1 的入光面11发射光线时，由于V形凹槽微结构12的作用，可以有效地消除亮暗不均现象。该V形凹槽微结构12是对称的，也就是说，其横截面为一等腰三角形结构，包括相交的第一斜面121和第二斜面122，该V形凹槽微结构的顶角θ是指该第一斜面121与第二斜面122之间的夹角，该V形凹槽微结构的深度是指由该入光面到达该第一斜面121与第二斜面122的交界处的垂直距离H。设置这种V形凹槽微结构的光学原理，参见图4，当光从光源进入普通的导光板时，由于界面折射率的差异，会发生折射，光行进路线如图中箭头31、32所示；当光从光源进入本发明的具有V型凹槽微结构12的导光板1时，光的行进路线如图中箭头33、34所示， 这种路径的差异，是由于在两种导光板内发生折射的位置的差异。参见图5，在导光板1的入光面11只设置一个这种V形凹槽微结构12时，其与普通导光板之间的光线传播比较，其中，线路41为在普通导光板中的光线传播，线路42为在具有顶角为60度的V形凹槽微结构的导光板中的光线传播，线路43为在具有顶角为105 度的V形凹槽微结构的导光板中的光线传播，线路44为在具有顶角为150度的V形凹槽微结构的导光板中的光线传播。其中，入射角A为入射于入光面11的光线与该入光面11的垂面之间的夹角。传播角M则是在导光板1内光线与入光面11之间的夹角。在单一微结构情况下，V形凹槽微结构12的顶角θ越小，光线越偏向导光板1的
4底面传播。参见图2和图3，在实际应用中，会在导光板1的入光面11设置若干个V形凹槽微结构12，这些V形凹槽微结构12在该入光面11可以是连续排列的，也就是说，相邻的两个V形凹槽微结构12可以连接一个W形凹槽微结构，而不会出现平坦的间隔。进一步地， 这些连续排列的V形凹槽微结构12在该入光面11可以是均勻排列的，也就是说，各个V形凹槽微结构12本身是相同的，具有相同的顶角和相同的深度。参见图6，相邻V型凹槽微结构12会造成光线传播上的影响，在V型凹槽微结构 12的顶角θ过小的情形，光线在相邻V型凹槽微结构12之间传播可能会发生折射，致使行进线路再次发生改变。本发明的导光板1结构，经模拟测试，在深度H为100微米以内的适宜工业实现的制程范围，得到V型凹槽微结构12的不同顶角θ与导光板1的照度均勻度之间的关系，如下表所示。
权利要求
1.一种导光板，包括一入光面、与该入光面相连的一出光面以及相对于该出光面的一底面，该入光面设置有若干的V形凹槽微结构，其特征在于，该V形凹槽微结构的顶角范围为100度至130度。
2.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，该V形凹槽微结构的顶角范围为115度至 130 度。
3.如权利要求2所述的导光板，其特征在于，该V形凹槽微结构的顶角范围为120度士 10 度。
4.如权利要求3所述的导光板，其特征在于，该V形凹槽微结构的顶角为120度。
5.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，该V形凹槽微结构的深度小于100微米。
6.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，该V形凹槽微结构是对称的，包括相交的第一斜面和第二斜面，所述的顶角为该第一斜面与第二斜面之间的夹角。
7.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，这些V形凹槽微结构在该入光面是连续排列的。
8.如权利要求1所述的导光板，其特征在于，这些V形凹槽微结构在该入光面是均勻排列的。
9.一种背光模组，包括灯条，其特征在于，还包括设置在该灯条旁侧的、如权利要求1 至8任一所述的导光板。
10.一种液晶显示装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的背光模组。
全文摘要
一种导光板及具有该导光板的背光模组和液晶显示装置，该导光板包括一入光面、与该入光面相连的一出光面以及相对于该出光面的一底面，该入光面设置有若干的V形凹槽微结构，该V形凹槽微结构的顶角范围为100度至130度。本发明既易于工业实现，又能达成出光更加均匀的背光效果。
文档编号G02B6/00GK102393545SQ20111041000
公开日2012年3月28日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者张光耀, 曹谦, 胡哲彰 申请人:深圳市华星光电技术有限公司