用于局部调光的背光单元及光束控制部件的制作方法

文档序号:18312872发布日期:2019-07-31 20:39阅读:272来源:国知局
用于局部调光的背光单元及光束控制部件的制作方法

本实用新型涉及一种用于局部调光的背光单元及光束控制部件,更加具体地,涉及一种光扩散面积较宽且能够局部调光的背光单元及光束控制部件。



背景技术:

不同于自身能够发光的OLED,像LCD一样自身不能发光的显示器利用位于显示器后面的背光单元获得光源的供给。

利用LED的背光单元根据LED光源的设置位置的不同大致分为侧光式(Edge type) 和直下式(Direct type)。

就所述直下式背光单元而言,在设置有由多个LED构成的多个LED阵列的基板(例如,PCB)上部设置有反射片,在反射片上部依次设置有导光部件、扩散片、棱镜片以及保护片。如上所述设置的基板(例如,PCB)、反射片、导光部件、扩散片、棱镜片以及保护片通过起到壳体作用的模架(Mold Frame)得到固定。

所述直下式背光单元具有以下优点:LED阵列设置于所述导光部件下部,由于能够按照液晶显示装置(LCD)的显示区域的光照射区域进行局部调光(Local dimming),所以在提高画面的分辨率的同时能够提高电力消耗效率。

但是,所述直下式背光单元中,由于LED位于液晶显示装置LCD的画面显示区域中光照射区域的直下位置,因此在相应光照射区域内LED所处的位置发生与其他区域相比显示得更亮的白点(White spot)现象。因此,就所述直下式背光单元而言,具有如下限制:为了抑制所述白点现象并且使得从LED释放的光充分且均匀地扩散至光照射区域,需要在LED和导光部件之间设置用于光的扩散的气隙(Air gap),增加导光部件的厚度等的设计,并且在使得背光单元的厚度超薄化方面也具有限制。

最近,试图通过变更背光单元的结构或特性来改善液晶显示装置的画质及色彩现象的研究正在活跃地展开。尤其,为了获得高的对比率(Contrast ratio)也使用局部地调节光源的亮度的局部调光(Local dimming)方式。背光单元的光源对多个分隔开的区域个别地进行照明或者实现按照各个区域控制多个光源的局部调光时,需要不仅使得光在各个区域均匀、而且使得干涉邻近区域的光的量最小化的方案。



技术实现要素:

本实用新型想要解决的课题是,提供一种光束控制部件,其可使得光源的光轴附近的光扩散,从而抑制白点现象,并且通过部分地提高光提取能力来抑制阴影(shadowing) 现象。

本实用新型想要解决的课题是,提供一种用于局部调光的背光单元及光束控制部件,其能够使得干涉邻近区域的光的量减少或最小化。

本实用新型想要解决的课题是,提供一种背光单元及光束控制部件,其能够局部调光,使得从光源释放的光均匀扩散,从而可以抑制白点现象。

为了解决所述课题,本实用新型提供一种背光单元,其能够使得从光源释放的光均匀地扩散并使得干涉邻近区域的光的量最小化。该背光单元包括:基板,其配置有多个发光元件;多个光束控制部件,其对应于所述发光元件而配置于所述基板上,将从所述光源发散的光均匀地传递至上部;遮光膜,其位于所述光束控制部件之间,对通过所述光束控制部件发出的光的至少一部分进行反射。

在一个实施例中,所述遮光膜为配置于所述基板上部并形成有多个区域的隔壁,所述光束控制部件分别配置于所述区域内。

在另一个实施中,所述光束控制部件包括从所述发光元件发出的光所通过的导光部件,所述遮光膜可以形成于所述导光部件的侧面。

在又另一个实施例中,所述遮光膜可以包括:反射区域,其对从所述光束控制部件发散的光进行反射;透过区域,其将从所述光束控制部件发散的光传递至相邻接的光束控制部件。

在又另一个实施例中,所述遮光膜可以是对从所述光束控制部件发散的光的一部分进行反射而一部分透过的半透过性。

另外,为了解决所述课题,本实用新型提供一种光束控制部件,其能够使得从光源释放的光均匀地扩散并使得干涉邻近区域的光的量最小化。该光束控制部件包括:导光部件,其包括第一主平面及第二主平面,第一主平面在发光元件的基准光轴上具有凹陷的光入射面,第二主平面在第一主平面的对面,并在所述基准光轴上具有凹陷部;光量调整片,其至少形成于所述凹陷部周边的所述第二主平面上;遮光膜,其形成于所述导光部件的侧面。

在一个实施例中,所述遮光膜可以包括:反射区域,其对通过所述导光部件发散的光进行反射;透过区域,其将通过所述导光部件发散的光传递至相邻接的光束控制部件。

在另一个实施例中,所述遮光膜可以是对通过所述导光部件发散的光的一部分进行反射而一部分透过的半透过性。

在又另一个实施例中,所述导光部件的侧面包括逆倾斜面,所述遮光膜形成于所述逆倾斜面,从而可以对通过所述导光部件发散的光的至少一部分进行反射。

根据本实用新型,使得向邻近于基准光轴的区域释放的光源反射至光束控制部件内部,从而通过周边的光射出面释放光源,通过使得光源的光扩散来使得基准光轴附近的最大光量分散,从而可以防止白点产生。

根据本实用新型,不仅可以使得从多个光源释放出的光均匀地扩散,而且通过对从光束控制装置发散的光的至少一部分进行反射可以阻止或减少光向邻近的光束控制装置扩散。

附图说明

图1a是用于对根据本实用新型的一个实施例的背光单元进行说明的立体图。

图1b是用于对根据本实用新型的另一个实施例的背光单元进行说明的立体图。

图2a至图2c分别是用于对图1a及图1b中记载的隔壁进行说明的图。

图3a是可以使用于根据本实用新型的局部调光的光束控制部件的平面图。

图3b及图3c是沿着图3a的A-A'选取的剖面图。

图4a是用于对根据本实用新型的一个实施例的光束控制部件进行说明的平面图。

图4b是沿着图4a的A-A'截开的剖面图。

图5是用于对根据本实用新型的一个实施例的光束控制部件中的光扩散进行说明的图。

图6至图8是用于对根据本实用新型的另一个实施例的光束控制部件进行说明的剖面图。

图9是用于对根据本实用新型的另一个实施例的光束控制部件进行说明的平面图。

图10a及图10b分别是用于对排列于根据本实用新型的实施例的背光单元的光束控制部件进行说明的平面图。

图11a是用于对根据本实用新型的又另一个实施例的光束控制部件进行说明的平面图。

图11b是沿着图11a的A-A'选取的剖面图。

图12是用于对根据本实用新型的又另一个实施例的光束控制部件进行说明的平面图。

图13是用于对根据本实用新型的光束控制部件的光束控制图案的其他实施例进行说明的剖面图。

图14a是用于对根据本实用新型的一个实施例的光束控制图案进行说明的剖面图。

图14b是沿图14a的A-A’截开的剖面图。

图15是用于对根据本实用新型的一个实施例的光束控制部件的光量调整片进行说明的剖面图。

图16至图18是用于对根据本实用新型的另一个实施例的光束控制部件进行说明的剖面图。

图19及图20分别是用于对图17及图18的光束控制部件制造方法进行说明的图。

图21是用于对根据本实用新型的一个实施例的光束控制部件的光束控制进行说明的图。

图22是用于对根据本实用新型的另一个实施例的光束控制部件进行说明的图。

图23a及图23b是显示根据本实用新型的实施例的光束控制部件的第二主平面凹陷部的变形例的图。

图24a及图24b是显示根据本实用新型的实施例的光束控制部件的第一主平面入射孔的变形例的图。

图25a至图25c是显示根据本实用新型的实施例的光束控制部件的边缘变形例的图。

图26是显示根据本实用新型的又另一实施例的光束控制部件的第二主平面的图。

具体实施方式

图1a是用于对根据本实用新型的一个实施例的背光单元进行说明的立体图。

参照图1a,背光单元可以包括结合于LCD显示器面板后面的框架。配置有多个光源 20的基板10配置于所述框架。在所述基板10上配置有与所述光源20相对应的光束控制部件100。所述光束控制部件100一个个地配置于所述光源20上,从光源发散的光通过所述光束控制部件的同时可以均匀地向背光单元前面发散。

所述基板10被分为多个区域70,光源20可以配置于各个区域。在所述基板10上配置有隔壁80,从而对所述区域70进行限定。在被所述隔壁80限定的各个区域70配置有所述光束控制部件100。所述隔壁80抑制向所述光束控制部件100的侧面发散的光传递至其他区域。换句话说,通过所述光束控制部件100的侧面发散的光的至少一部分在所述隔壁80得到反射,从而未传递到其他区域。换句话说,所述隔壁80起到阻止或减少从各个区域发散的光向其他区域传递的遮光膜的作用。因此,在点亮配置于所选择的区域的光源的情况下,光通过所选择的区域的光束控制部件100向背光单元前面发散,而不通过未被选择的区域的光束控制部件100发散或者以受到限制的形式进行发散,从而可以提高区域间的明暗对比度。

图1b是用于对根据本实用新型的另一个实施例的背光单元进行说明的立体图。

参照图1b,背光单元可以包括结合于LCD显示器面板后面的框架。配置有多个光源 20的基板10配置于所述框架。在所述基板10上配置有与所述光源20相对应的光束控制部件200。所述光束控制部件200一个个地配置于多个光源20上,从光源发散的光通过所述光束控制部件的同时可以均匀地向背光单元前面发散。例如,在所述基板10上沿着横竖方向配置四块光源20,在四块光源20上可以配置有一个所述光束控制部件 200。不局限于此,可以在具有两块、四块、六块、八块等光源的多种个数和排列结构的光源上配置一个所述光束控制部件200。

所述基板10被分为多个区域70,多个光源20可以配置于各个区域。在所述基板 10上配置有隔壁80,从而对所述区域70进行限定。在被所述隔壁80限定的各个区域 70配置有所述光束控制部件200。所述隔壁80抑制向所述光束控制部件200的侧面发散的光传递到其他区域。换句话说,通过所述光束控制部件200的侧面发散的光的至少一部分在所述隔壁80被反射,从而未传递到其他区域。换句话说,所述隔壁80起到阻止或减少从各个区域发散的光向其他区域传递的遮光膜的作用。因此,在点亮配置于所选择的区域的光源的情况下,光通过所选择的区域的光束控制部件200而向所述背光单元前面发散,而不通过未被选择的区域的光束控制部件200发散或者以受到限制的形式进行发散,从而可以提高区域间的明暗对比度。根据这一实施例,在一个区域配置有多个光源20,因此通过调节区域内的各个光源的光量可以提供细致的调光效果。

图2a至图2c分别是用于对图1a及图1b中记载的隔壁进行说明的图。

在背光单元中对区域进行限定的隔壁80可以包括反射区域80a和透过区域80b,在反射区域80a反射从区域内部发散的光,在透过区域80b光向邻近的区域通过。

参照图2a,所述反射区域80a为形成所述隔壁80的部分,可以由对光进行反射或透过率小于50%的材料制成。所述透过区域80b作为光可以通过的区域,可以由透过率高于50%的材料制成或者以穿孔所述隔壁80的形式形成。

如图所示,所述透过区域80b可以是以间隔规定间距的形式形成于所述隔壁80的区域。换句话说,以圆形对由反射材料构成的隔壁80进行穿孔,或者,也可以在由透过材料构成的隔壁用反射材料涂布除了透过区域80b之外的部分而形成,也可以通过对透过率不同的物质进行双重注塑而形成。

参照图2b,所述反射区域80a和透过区域80b可以交替地设置于所述隔壁80。所述透过区域80b可以是以狭缝形态穿孔于所述隔壁80的区域,也可以是在由透过材料构成的隔壁用反射材料涂布除了透过区域80b之外的部分而形成,也可以通过对透过率不同的物质进行双重注塑而形成。与图2a所示的一样,所述反射区域80a为形成所述隔壁80的部分,可以由对光进行反射或透过率小于50%的材料制成。所述透过区域80b 作为光可以通过的区域,可以由透过率高于50%的材料制成。

参照图2c,所述反射区域80a和透过区域80b可以以围棋棋盘的形态设置于所述隔壁80。所述透过区域80b可以是以狭缝形态穿孔于所述隔壁80的区域,也可以是在由透过材料构成的隔壁用反射材料涂布除了透过区域80b之外的部分而形成,也可以通过对透过率不同的物质进行双重注塑而形成。与图2a所示的一样,所述反射区域80a为形成所述隔壁80的部分,可以由对光进行反射或透过率小于50%的材料制成。所述透过区域80b作为光可以通过的区域,可以由透过率高于50%的材料制成。

图3a是可以使用于根据本实用新型的局部调光的光束控制部件的平面图,图3b及图3c是沿着图3a的A-A'选取的剖面图。

为了局部调光,用于划分区域并减少或阻止从区域中发散的光向其他区域传递的遮光膜如前面叙述的一样,也可以实现为配置于基板上的隔壁。但是,不局限于此,本实用新型提供一种可以利用配置于各个区域的光束控制部件来减少或阻止区域间光的传递的结构。

参照图3a及图3b,根据本实用新型的光束控制部件100包括向侧面反射光的遮光膜90。与图1a及图1b所示的一样,在所述基板10上配置有一个或多个光源,所述光束控制部件100配置于所述光源上并划分区域,形成于所述光束控制部件100的侧面的遮光膜90起到所述隔壁80的作用,可以减少或防止区域内部的光向其他区域传递。

所述遮光膜90可以具有与图2a至图2c所示的隔壁相似的结构。换句话说,所述遮光膜90包括反射区域和透过区域,所述透过区域可以是以一定间隔形成的窗,或者,可以是反射区域和透过区域交替设置或配置为围棋棋盘形状。

所述遮光膜90可以通过在构成所述光束控制部件100的导光部件的侧面涂布颜料或涂料等而形成,或者通过粘贴具有粘着性的薄膜而形成,或者也可以是包裹所述导光部件的外廓的结构物套在所述导光部件外廓的塑料材料。

图3c是显示根据本实用新型的光束控制部件的其他实施例的剖面图。

参照图3c,光束控制部件100的侧面具有反偏压的倾斜,其侧面形成有遮光膜90。所述遮光膜90以朝向导光部件和前面倾斜的形式接触,因此,通过导光部件到达所述遮光膜90的光可以从反射区域向前面发散。除此之外的构成与图3a中说明的一样。

图4a是用于对根据本实用新型的一个实施例的光束控制部件进行说明的平面图,图4b是沿着图4a的A-A'选取的剖面图。

参照图4a及图4b,根据本实用新型的用于直下式背光单元的光束控制部件100包括:导光部件30,其包括第一主平面32及第二主平面34,第一主平面32在发光元件 20的基准光轴上具有凹陷的光入射面32s,第二主平面34在第一主平面32的对面,并在所述基准光轴上具有凹陷部36b;光量调整片50,其至少形成于所述凹陷部36b周边的所述第二主平面34上。

就所述第一主平面32的所述基准光轴以及其周边而言,在发光元件和所述第一主平面32之间形成有规定的入射孔36a。

沿着所述基准光轴选取的光入射面32s的剖面可以是抛物线或半球形状。另外,也可以具有在所述基准光轴周边距离所述基准光轴越远而倾斜度越沿着负方向渐渐增加的形状,并且也可以具有在所述基准光轴周边倾斜度沿着正方向渐渐增加然后又减少从而在所述入射孔36a的中心鼓起的形状。

在所述第一主平面形成有多个光束控制图案38。所述光束控制图案38可以以所述基准光轴为中心形成为同心圆状。所述光束控制图案38的剖面可以具有三角槽、方槽、圆弧、拱形、抛物线等多种形状。另外,所述光束控制图案38配置为同心圆状,但不限定于此,也可以具有圆点、方点、格子、网格、螺旋、织物状等多种形状。

所述导光部件30可以由PMMA(Poly Methyl Methacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯) 或PC(Poly Carbonate,聚碳酸酯)制作而成。

例如,所述导光部件30可以由通过JIS K7361-1测定方法测定的总透光率(Tt) 为90%以上、通过JIS K7136测定方法测定的雾霾(haze)为0.5%以下的PMMA(Poly Methyl Methacrylate)或PC(Poly Carbonate)制作而成。

所述光量调整片50形成于所述凹陷部36b周边的所述第二主平面34上。所述光量调整片50粘贴于所述第二主平面34上,或者可以用涂料或树脂等进行涂覆。所述光量调整片50至少具有使得所述凹陷部36b的一部分露出的开口,同时可以形成于所述第二主平面34上,其边缘也可以具有形成为曲线或直线的波纹形状或锯齿形状的图案。所述光量调整片50作为只有一部分光能够透过的半透明材料,是扩散粒子分散于透明基材内部,或者也可以是白色的透过性片。

所述凹陷部36b包括在穿过所述基准光轴的剖面倾斜度为0的中心和光反射面34s,光反射面34s是距离所述中心越远倾斜度越增加的曲面,所述光反射面34s的至少一部分上还可以包括反射涂层60。例如,所述反射涂层60可以形成于所述基准光轴附近的所述凹陷部36b上。就到达所述反射涂层60的光而言,其一部分透过,一部分从所述反射涂层60和所述反射面34s的界面进行反射而返回至所述导光部件30内部。

根据本实用新型的光束控制部件100可以配置于基板10上部,在所述导光部件30 和所述基板10之间嵌入有黏着层或粘贴片,从而可以使得所述导光部件30和所述基板 10相结合。

所述基板上安装有发光元件,并且所述光束控制部件100可以以使得所述入射孔 36a位于所述发光元件的基准光轴上的形式配置于所述基板10上。

但是,所述光束控制部件100并非局限于粘贴于所述基板10上或附着于所述基板 10上,而是也可以通过其他紧固装置与所述基板10相结合。

所述导光部件30可以具有四边形的平面形状,各个角部分也可以是去除一部分的形状,例如以四角、三角或圆弧被去除的形状。

图5是用于对根据本实用新型的一个实施例的光束控制部件中的光扩散进行说明的图。

参照图5,从发光元件释放的光在基准光轴附近具有最大光量,所以,只能从所述发光元件的基准光轴中心产生白点。但是,根据本实用新型,在基准光轴周边的所述第一主平面形成有凹陷的光反射面34s,据此,通过使得基准光轴主平面的强光向周边分散可以抑制白点的产生。

如附图所示,从发光元件释放的光r1通过所述光入射面32s向所述导光部件30内部入射,其一部分可以从所述光反射面34s进行反射并穿过所述第二主平面34而向外部释放。当然,为了使得从所述发光元件释放的光在所述光反射面34s成为全反射,所述光反射面34s的法线和入射光之间的角度应在临界角以上。换句话说,当从所述发光元件20释放的光为规定的角度θ以上时,到达所述光反射面34s的光的入射角可以是临界角以上,因此,以大于所述角度θ的角度释放而到达所述光反射面34s的光被反射并通过所述第二主平面34向外部释放。此时,到达所述第二主平面34的光中在第二主平面34为临界角以上的光r11返回到所述导光部件30内部,然后从所述第一主平面32 进行反射而向外部释放。因为在所述第一主平面32设置有多个光束控制图案38,所以到达所述第一主平面32的光中的一部分r12在所述光束控制图案38被折射或反射,从而可以返回到所述导光部件30内部。

所述光调整片50作为使得光扩散并透过的材料,通过所述光量调整片50的光均匀地扩散,从而可以抑制白点。

从所述发光元件20以比所述角度θ小的角度释放出的光从所述光反射面34s被折射而释放至外部,其一部分可以返回到所述导光部件30内部。为了抑制透过所述光反射面34s而向外部释放的光的光量过多,所述反射涂层60可以选择性地形成。

从所述光反射面34s被反射的光r2返回到所述导光部件30内部,然后在所述第一主平面32被反射,再次经过导光部件30内部后通过所述第二主平面34向外部释放。通过所述第二主平面34释放的光中,通过所述光量调整片50的光可以均匀地进行扩散。另外,在所述第二主平面34被反射的一部分光r21又从第一主平面32被反射,经过所述导光部件30后可以向外部释放。

经过所述导光部件30内部的一部分光在所述光束控制图案38被折射或被反射,从而可以沿着多种方向经过所述第二主平面32而向外部释放。

如上所述,根据本实用新型,利用所述光束控制部件100使得具有所述基准光轴附近的最大光量的发光元件的光的行进方向分散,从而可以抑制所述基准光轴附近的白点,均匀地向外部释放光。

图6至图8是用于对根据本实用新型的另一个实施例的光束控制部件100进行说明的剖面图。

参照图6,根据本实用新型的光束控制部件100的凹陷部36b可以包括:第一凹陷部,其包括倾斜度为0的中心和距离所述中心越远倾斜度越增加的曲面34sb;所述第一凹陷部周边的水平面以及所述水平面边缘的段差面34st;第二凹陷部,其具有距离所述段差面越远倾斜度越增加的曲面34sa。

光量调整片50形成于所述凹陷部36b周边的所述第二主平面34上。所述光量调整片50延长至所述凹陷部36b上部,可以覆盖所述凹陷部36b的一部分。

所述凹陷部36b的所述第一凹陷部的曲面34sb上还可以形成有反射涂层60。所述光量调整片50可以延长至所述第二凹陷部的曲面34sa的上部。

根据本实施例,由于在基准光轴附近朝向所述第二主平面34的光的法线基准入射角较大,所以全反射概率高,并且由于向其外侧的第二主平面34入射的光的法线基准入射角较小,所以在所述第二凹陷部的曲面34sa被折射而释放至外部。换句话说,光量多的基准光轴附近的光基本上返回到所述导光部件30内部并分散,光量少的周围的光基本上透过所述导光部件30而向外部释放,从而可以均匀地分散发光元件的光。经过所述第二凹陷部的曲面34sa的光通过延长至所述凹陷部上部的所述光量调整片50的同时可以均匀进行二次分散。

参照图7,根据本实用新型的光束控制部件100的凹陷部36b可以具有从边缘越靠近中心倾斜度越增加从而中心朝向光源会聚的曲面34s。

就所述曲面34s而言,在基准光源附近倾斜度大且越向周边倾斜度越平缓。因此,就光量多的基准光轴附近的光而言,所述曲面34s的法线基准入射角大,所以全反射概率高,而越向周边入射角越变小,因而全反射概率变低。由此,通过使得基准光轴附近的光量分散可以抑制白点产生。此外,为了使得通过所述凹陷部34b的光均匀地向周边分散,在所述曲面34s上可以包括反射涂层60。

参照图8,就根据本实用新型的光束控制部件100的凹陷部36b而言,在经过所述基准光轴的剖面上,所述凹陷部可以具有光反射面34s,光反射面34s包括两侧侧壁及所述侧壁间的水平面。在所述光反射面34s上包括反射涂层60,从而可以使得光量多的基准光轴附近的光返回到所述导光部件30内部并分散。

图9是用于对根据本实用新型的另一个实施例的光束控制部件进行说明的平面图。

根据本实用新型的光束控制部件100与图4a及图4b所示的一样,以一个基准光轴为中心具有对称结构。换句话说,一个发光元件上配置有一个光束控制部件100,从而使得光均匀地分散。

参照图9,根据本实用新型的光束控制部件200可以是在多个发光元件上只配置有一个的结构。例如,可以具有四个如图4a及图4b所示的一样的结构的光束控制部件100 结合起来的形状。但是,并非局限于此,根据本实用新型的光束控制部件200可以是两个、三个、六个、八个等多种个数的图4a及图4b的结构相结合的形态,它们也可以是如图9所示横竖排列或线形排列的结构。

图10a及图10b分别是用于对排列于根据本实用新型的实施例的背光单元的光束控制部件进行说明的平面图。

参照图10a及图10b,根据本实用新型的背光单元300、400在基板上以矩阵形式排列有多个光束控制部件100、200,从而可以使得安装于所述基板上的发光元件的光均匀地分散。由于光量高的基准光轴周边的光通过根据本实用新型的光束控制部件100、200 而均匀地向周围分散并向上部释放,因此,使用根据本实用新型的背光单元的情况,可以使得背光单元和光学薄膜或显示器之间的间距最小化。

图11a是用于对根据本实用新型的一个实施例的光束控制部件进行说明的平面图,图11b是沿着图4a的A-A'选取的剖面图。

参照图11a及图11b,根据本实用新型的用于直下式背光单元的光束控制部件600 包括:导光部件630,其包括第一主平面632及第二主平面634,第一主平面632在发光元件620的基准光轴上具有凹陷的光入射面632s,第二主平面634在所述第一主平面 632的对面,并在所述基准光轴上具有凹陷部636b;光量调整片650,其至少形成于所述凹陷部636b周边的所述第二主平面634上。

就所述第一主平面632的所述基准光轴以及其周边而言,在发光元件和所述第一主平面632之间形成有规定的入射孔636a。

沿着所述基准光轴选取的光入射面632s的剖面可以是抛物线或半球形状。另外,也可以具有在所述基准光轴周边距离所述基准光轴越远而倾斜度越沿着负方向渐渐增加的形状,并且也可以具有在所述基准光轴周边倾斜度沿着正方向渐渐增加然后又减少从而在所述入射孔636a的中心鼓起的形状。

在所述第一主平面形成有多个光束控制图案638。所述光束控制图案638可以以所述基准光轴为中心形成为同心圆状。所述光束控制图案638的剖面可以具有三角槽、方槽、圆弧、拱形、抛物线等多种形状。另外,所述光束控制图案638配置为同心圆状,但不限定于此,也可以具有圆点、方点、格子、网格、螺旋、织物状等多种形状。

所述导光部件630可以由PMMA(Poly Methyl Methacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯) 或PC(Poly Carbonate,聚碳酸酯)制作而成。

例如,所述导光部件630可以由通过JIS K7361-1测定方法测定的总透光率(Tt) 为90%以上、通过JIS K7136测定方法测定的雾霾(haze)为0.5%以下的PMMA(Poly Methyl Methacrylate)或PC(Poly Carbonate)制作而成。

在本实施例中,所述光量调整片650形成于所述凹陷部636b及其周边的所述第一主平面634上。所述光量调整片650粘贴于所述第一主平面634上,或者可以用涂料或树脂等进行涂覆而紧贴于所述导光部件630。所述光量调整片650的边缘也可以具有形成为曲线或直线的波纹形状或锯齿形状的图案。所述光量调整片650作为只有一部分光能够透过的半透明材料,是扩散粒子分散于透明基材内部,或者也可以是白色的透过性片。

在上述实施例中,所述导光部件的角可以具有斜着被切削的形状。例如,如图11a 及图11b所示,所述导光部件630的角可以具有斜着被切削的倒角面634e。此外,也可以从所述导光部件的端部以间隔规定间距的形式形成边缘槽634n。所述边缘槽634n和所述倒角面634e起到使得从光源向较远区域的上部发散的光的量增加的作用。换句话说,在接近光源的导光部件的中央部入射角较小,因此,通过所述第一主平面634而向外部发散的光量较多,与此相反,从光源到达较远部分的光的入射角较大,因此,通过所述第一主平面634而向外部发散的光量可能减少。因此,在距离所述光源较远的部分的所述第一主平面634形成有边缘槽634n或者在角落形成有倒角面634e,从而可以使得向外部发散的光的量增加。

图12是用于对根据本实用新型的又另一个实施例的光束控制部件进行说明的图。

参照图12,与图6一样,根据本实用新型的光束控制部件700可以是在多个发光元件上只配置有一个的结构。例如,可以具有四个如图11a及图11b所示的一样的结构的光束控制部件600结合起来的形状。但是,并非局限于此,根据本实用新型的光束控制部件700可以是两个、三个、六个、八个等多种个数的图11a及图11b的结构相结合的形态,它们也可以是如图12所示横竖排列或线形排列的结构。

此外,与上面叙述的一样,所述光束控制部件700也可以在与其边缘隔开规定间距的位置形成边缘槽734n,也可以在角落形成倒角面734e。

图13是用于对根据本实用新型的又另一实施例的光束控制部件进行说明的图。

参照图13,根据本实用新型的光束控制部件800的凹陷部836b可以具有从边缘越靠近中心倾斜度越增加从而中心朝向光源会聚的曲面834s。

就所述曲面834s而言,在基准光源附近倾斜度大且越向周边倾斜度越平缓。因此,就光量多的基准光轴附近的光而言,所述曲面834s的法线基准入射角大,所以全反射概率高,而越向周边入射角越变小,因而全反射概率变低。由此,通过使得基准光轴附近的光量分散可以抑制白点产生。此外,为了使得通过所述凹陷部834b的光均匀地向周边分散,在所述曲面834s上可以包括光量调整片850。所述光量调整片850可以粘贴于所述第一主平面834上或通过涂覆涂料或树脂等而紧贴于所述导光部件830。

在该实施例中也与上述的一样,所述光束控制部件800也可以在与其边缘隔开规定间距的位置形成边缘槽834n,也可以在角落形成倒角面834e。

图14a是用于对根据本实用新型的一个实施例的光束控制图案进行说明的剖面图,图14b是沿图14a的A-A'截开的剖面图。

参照图14a及图14b,根据本实用新型的一个实施例的背光单元包括配置于基板10 上的光源20和配置于所述光源20上的根据本实用新型的一个实施例的光束控制部件 100。所述光源20可以是LED光源,所述LED光源可以发出白色光或蓝色光。所述光束控制部件100包括导光板,导光板包括第一主平面110和所述第一主平面110的对面的第二主平面120。在所述第一主平面110可以形成有与所述光源20的光轴相对应的凹陷的受光部112。所述受光部112形成于所述第一主平面。在所述受光部112周边可以形成有比所述第一主平面110更凸出的导光环114。所述导光环114围绕所述光源20周围从而可以将从光源发散的光引导至所述导光板105内部。在所述第一主平面110可以形成有多个凸起116。所述凸起116在所述光束控制部件100配置于所述基板10上时起到使得所述光束控制部件100与所述基板10隔开规定间距的作用,或者通过插入于形成在所述基板10的安放部(未示出)可以使得所述光束控制部件100准确地被安放于想要的位置。所述导光环114可以具有与所述凸起116凸出的厚度相同或更小的厚度。

在所述第二主平面120可以形成有用于调节光量的凹陷部122。所述凹陷部122形成于与所述光源20的光轴相对应的位置,直径可以与所述受光部112相同或不同。所述凹陷部122使得朝向光轴附近的所述第二主平面120的光进行全反射或以更大的角度进行折射,从而使得从光轴周边通过所述导光板105的光的光量降低。

根据本实用新型的光束控制部件100还包括所述第二主平面120上的光量调整片 130。所述光量调整片130可以位于所述导光板105的中央,并且可以位于所述光源20 的光轴上,以与所述凹陷部122相对应的形式形成。虽然通过所述凹陷部122使得光轴附近的光量降低,但其程度不够,因此通过所述第二主平面120发散的光集中于所述导光板105的中央且距离光轴越远光量越急剧减少。所述光量调整片130使得通过所述光轴周边的第二主平面120而发散的光扩散,或者使其向所述第一主平面110反射,从而降低光轴周边的光量。朝向所述第一主平面110被反射的光在所述第一主平面110重新得到反射或可以通过所述第一主平面110后在所述基板10得到反射。反复进行所述的折射、扩散以及反射和再反射过程的同时,从所述光源20发出的光可以均匀地进行扩散。

所述光量调整片130可以包括厚的部分和薄的部分。虽然在附图中为了明确地区分厚度的差异而示出了段差,但实际上,所述光量调整片130不具有明确的段差,而可以具有连续的厚度梯度。所述光量调整片130可以设计为通过所述第二主平面120发散的光量多的部分较厚而光量较少的部分较薄。更加详细地,计算通过所述第二主平面发散的平均光量并以所述平均光量为中心设定中心上限光量和中心下限光量,在光量比所述中心上限光量高的第二主平面120上可以厚厚地形成有所述光量调整片130,在发出的光量处于所述中心下限光量和所述中心上限光量之间的所述第二主平面120上可以薄薄地形成所述光量调整片130。此时,所述光量调整片130的厚度也可以通过测量所述中心下限光量以上的光量并以与光量成比例的形式进行调节。一般,在所述光轴附近光量较高,所以,所述光量调整片130可以设计为所述光轴附近较厚而距离光轴越远厚度越薄。

所述光量调整片130可以由比空气的折射率高的物质形成,因此,所述光量调整片 130和所述第二主平面120的界面与和空气相接触的第二主平面120相比,从所述导光板内部入射的光的临界角更大。因此,未从和空气相接触的第二主平面120射出的光也可以从与所述光量调整片130相接触的第二主平面120射出。由此,通过在该部分更加减少所述光量调整片130的厚度,从而可以使得从所述第二主平面120射出的光不被所述光量调整片130反射,而可以向外部释放出去。

换句话说,在通过所述第二主平面120发散的光比所述中心下限光量低的第二主平面120上配置与所述光量调整片130的较薄的区域相比更薄的光提取促进区域134,从而可以提高通过所述第二主平面120射出的光的光量。所述光提取促进区域134以0.1um 至10um的厚度形成,从而可以提高光提取效率。例如,所述光提取促进区域134可以具有约5um左右的厚度

所述光提取促进区域134可以包括折射率比所述导光板更高的分散粒子。这种情况,从所述导光板内部到达所述光提取促进区域134和所述第二主平面120的界面的光向所述分散粒子内部折射并扩散,从而可以提高向外部射出的概率。

所述光量调整片130可以利用白色的墨水、颜料、涂料或树脂形成。此时,所述光提取促进区域134可以由与所述光亮调整片130的其他区域相同的材料形成,但是也可以在白色的墨水、颜料、涂料或树脂中混合透明的墨水、颜料、涂料或树脂来形成。此外,在所述光量调整片130的较厚的区域,还添加黑色或彩色的墨水、颜料、涂料或树脂或者也可以添加Ag糊料等。通过所述构成,即使所述光量调整片130的较厚的区域不太厚也可以执行光量调节功能,并且即使将所述光提取促进区域134的厚度减少至工艺限度以下也可以提高光提取效率。

在本实用新型的实施例中,通过将所述光量调整片130的厚度薄薄地形成而形成所述光提取促进区域134,但是在所述光提取促进区域134不形成所述光量调整片130,而使得将要形成所述光提取促进区域的所述第二主平面120的表面粗糙地形成或形成微细图案,据此也可以实现光提取效果。

所述光量调整片130通过对光进行扩散或反射而降低光亮,所以,因为所述光量调整片130可能存在光量过度降低的区域。为了提高该区域的光量,所述光量调整片130 可以具有使得所述第二主平面120露出的槽132。例如,就所述凹陷部122的界限部分而言,由于弯曲的形状,射出的光量可能较少。因此,所述光量调整片120可以具有使得所述凹陷部122的界限部分的一部分露出的槽132。如图所示,所述槽132可以是多个孔或狭缝,并且可以具有所述以外的其他形状。

图15是用于对根据本实用新型一个实施例的光束控制部件的光量调整片进行说明的剖面图。

参照图15,所述光量调整片130形成于离型膜140上后,可以从所述离型膜140 分离并附着于所述导光板105上,或者可以与所述离型膜140一起附着于所述导光板105 上。

为了形成所述光亮调整片130的较厚的区域、较薄的区域以及光提取促进区域,所述光量调整片130可以以多层的形式形成。所述多层既可以叠层多个膜,也可以通过多次涂覆具有规定厚度的涂料来形成。

如图所示,形成有第一片层130,第一片层130形成有光提取促进区域。此时,所述第一片层130可以包括使得所述离型膜140露出的槽部。

在所述第一片层130a上形成有第二片层130b。所述第二片层130b可以形成于用于形成所述光量调整片130的较薄的区域的部分。

在所述第二片层130b上的规定区域形成有第三片层130c,根据需要,也可以在第三片层130c上的规定区域形成第四片层130d以及其以上的层。

所述第一片层130a作为用于形成所述光提取促进区域134的层,还可以包括折射率比所述导光板105高的分散粒子。

图16至图18分别是用于对根据本实用新型的另一个实施例的光束控制部件进行说明的剖面图。

参照图16,针对示出于图14a及图14b的光束控制部件100,由于光量调整片130 的上部面的高度不同,因而显示出较厚的区域和较薄的区域的厚度差,与此相比,针对根据本实用新型的其他实施例的光束控制部件100,由于光量调整片130的下部面的凸出不同,因而显示出较厚的区域和较薄的区域的厚度差。

特征在于,通过所述导光板105而发散的光的光量高的区域,例如,光轴和其附近区域上的所述光量调整片130更向下部凸出,而光量低的区域相比光轴附近凸出得更少。

但是,光提取促进区域134通常配置于所述第二主平面120上,所述光提取促进区域134与图2所示的一个实施例相同。

参照图17,特征在于,与图14a、图14b及图16中示出的光量调整片130从所述凹陷部122上部相隔开并与所述第二主平面120相接触相比,在该实施例中,所述光量调整片130在所述凹陷部122凹进去并形成于所述第二主平面120上。虽然从所述凹陷部122上凹进去,但是与所述实施例相同,通过所述导光板105而发散的光为中心上限光量以上的区域厚厚地形成,少于中心上限光量且多于中心下限光量的区域薄薄地形成,并且在比所述中心下限光量少的区域形成有比所述较薄的区域更薄的光提取促进区域134。

在附图中为了明确地区分厚度差而示出了段差,但实际上,如图18所示,所述光量调整片130不具有明确的段差,而可以具有连续的厚度梯度。

图19及图20分别是用于对图17及图18的光束控制部件的制造方法进行说明的图。

参照图19,虽然所述光量调整片130与图16所示的一样可以通过将形成于离型膜上的光量调整片130粘贴于所述导光板105上来形成,但是为了使得所述光量调整片以凹进去的形式形成于所述凹陷部122的内部,可以使用移印、冲压转印或压印方式。

具体地,如图19(a)所示,基底基板140上形成有光量调整片130。所述光量调整片130可以通过多次涂覆涂料或树脂或者通过多次叠层薄膜而形成。

参照图19(b),使得有弹力的印模(stamp)150位于所述光量调整片130上。此时,所述印模150的端部可以具有曲面。此时,可以使得所述印模150的中心轴OZ'以与所述光量调整片130的中心轴OZ相错开的形式设置。

参照图19(c),将所述印模150挤压于所述光量调整片130后从所述基底基板140 掉落下来,将附着有所述光量调整片130的所述印模150挤压于所述导光板105的所述第二主平面,从而将所述光量调整片130附着于所述导光板105上部。此时,所述印模 150具有弹力,因此可以将所述光量调整片130推入至所述导光板105的凹陷部122内部。此时,所述印模的中心轴OZ'与脱离所述凹陷部122的中心的部分相匹配,据此,使得所述光量调整片130附着后,可以容易地将所述印模从所述光量调整片130分离。根据不同的情况,也可以在所述光量调整片130下部的凹陷部122形成气隙。

图20是表示不同于图19的实施例的图。

参照图20(a),与图19不同,也可以在腐蚀基板140上印刷光量调整片130。所述腐蚀基板140形成有与所述光量调整片130相对应的凹雕图案。在所述腐蚀基板140 上涂覆光量调整片物质,通过去除所述凹雕图案以外的所述光量调整片物质,从而将所述光量调整片130只留在所述凹雕图案内。

之后,与图19一样,利用印模使得所述光量调整片130从所述腐蚀基板140分离后,将所述光量调整片130形成于所述导光板150上。

图21是对根据本实用新型实施例的光束控制部件的光束控制进行说明的图。

参照图21,从光源20照射的光穿过导光板105内部而到达光量调整片130。光轴附近的光中照射至所述光量调整片130的较厚区域和较薄区域的光从所述光量调整片 130内部被扩散后以较大的角度进行扩散S1,或者,反射至所述导光板105内部S2。从所述光源20照射的光被反射S3而射出的光量较少的部分形成有光提取促进区域134,从而不反射到达所述第二主平面120的光,而可以通过所述光提取促进区域134向外部射出S4,所述第二主平面120形成有所述光提取促进区域134。

图22是用于对根据本实用新型的另一个实施例的光束控制部件进行说明的图。

参照图22,就根据本实用新型的光束控制图案738而言,大小可以从中央向边缘渐渐不同。例如,所诉光束控制图案738的宽度可以一定而越接近边缘高度越增加,或者高度一定而宽度渐渐增加,或者高度和宽度渐渐增加,或者大小相同而间距渐渐变窄或变宽。所述光束控制图案738的剖面不局限于四边形形状,即使是圆弧、三角形、波纹等多种形状,以上也同样适用。

虽然在本实用新型的附图中示出了光束控制部件的沿着横竖的长度相同,但是所述光束控制部件的横向和竖向的长度也可以构成为互不相同。例如,画面倍率为16:9的情况,所述光束控制部件的横向和竖向的长度比也可以是16:9。但是,画面倍率和所述光束控制部件的横竖比并非一致,其比率也可以自由选择。

图23a及图23b是示出根据本实用新型的实施例的光束控制部件的第二主平面凹陷部的变形例的图。

参照图23a,在前面叙述的实施例中,所述第二主平面的凹陷部示出为多种形态,但是作为又另外的变形例,所述第二主平面834的光反射面834s可以形成圆锥形的凹陷部836b。换句话说,所述凹陷部836b的截面形状为三角形,所述光反射面834s以光轴为基准可以具有轴对称结构。

参照图23b,所述凹陷部836b可以是在圆锥形的凹陷部中心具有圆锥形的凹陷部的二段结构。换句话说,包括通过第一光反射面834s1和第二光反射面834s2形成的凹陷部836b,第一光反射面834s1以所述第二主平面834为基准具有规定的角度,第二光反射面834s2与所述第一光反射面834s1连接并以所述第二主平面834为基准具有比所述第一光反射面834s1更大的角度。所述第一光反射面834s1和所述第二光反射面834s2 以光轴为基准可以具有轴对称结构。

图24a及图24b是示出根据本实用新型的实施例的光束控制部件的第一主平面入射孔的变形例的图。

参照图24a,所述第一主平面832在光入射面832s和光源之间形成有入射孔836a。在上面叙述的实施例中,所述光入射面832s的截面是曲面,但在该变形例中,具有直线的截面。换句话说,所述入射孔836a以光轴为基准具有轴对称的圆锥形的槽形状。

参照图24b,形成至第一主平面832的光入射面832s的入射孔836a的截面可以是梯形。换句话说,在该变形例中,所述入射孔836a以光轴为基准可以具有轴对称的棱锥台槽形状。

图25a至图25c是示出根据本实用新型的实施例的光束控制部件的边缘变形例的图。

与参照图11a、11b、12及13进行的说明一样,根据本实用新型的光束控制部件可以在角落具有倒角面。

参照图25a,所述倒角面834e通过对所述实施例进行变形而更加平缓地形成并可以延长至第二主平面834的中央。

参照图25b,所述倒角面834e可以将截面加工为曲面,越向所述光束控制部件的中央靠近,倾斜越变平缓。

参照图25c,所述倒角面834e也可以加工为阶梯形态。

图26是示出根据本实用新型的又另一实施例的光束控制部件的第二主平面的图。

参照图26,在所述第二主平面可以形成有多个上部光束控制图案838t。所述上部光束控制图案838t可以以所述基准光轴为中心形成为同心圆状。所述上部光束控制图案838t的截面可以具有三角槽、方槽、圆弧、拱形、抛物线等多种形状。另外,所述上部光束控制图案838t并非限定于配置为同心圆状,而是也可以具有圆形点、方点、格子、网格、螺旋、织物状等多种形状。所述上部光束控制图案838t可以形成于与所述第一主平面的光束控制图案相面对的位置或可以相互错开地配置。

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