CN100412573C - 双面导光板、面光源装置及显示装置 - Google Patents

双面导光板、面光源装置及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种双面导光板，其包括一光入射面及与该光入射面相连的两相对的光出射面，该光入射面包括至少一微结构，该微结构包括多个第一锥形微结构及多个第二锥形微结构，该第一锥形微结构及第二锥形微结构的锥底分别位于两相对的光出射面侧，且该第一锥形微结构与第二锥形微结构的锥顶分别朝向第二锥形微结构与第一锥形微结构的锥底。本发明还提供一种采用该双面导光板的面光源装置及显示装置。

Description

双面导光板、面光源装置及显示装置
【技术领域】
本发明关于一种导光板及应用该种导光板的面光源装置及显示装置。
【背景技术】
近年来，手机的功能已从最初的语音业务拓展到附带文本及图像的数据通信业务，手机显示愈来愈精细，屏幕愈来愈大，清晰度也愈来愈高，且对轻巧外形的需求也持续增加。因此，双屏式折叠手机成为全球用户倾向性需求之一。据统计，2003年对双屏式折迭手机的需求已占全球总需求的25％，随着公众对手机屏幕显示、数据通信及拍照功能的需求迅速增长，预计双屏式折迭手机的需求量会更大。
一种现有的折叠式双屏手机是采用一片导光板10与多个光源13同时提供主屏(Main Panel)与副屏(Sub Panel)所需的背光，如图1所示是现有技术双屏手机光线传输原理平面示意图。该导光板10为平板状，其包括一光入射面11及与该光入射面11相邻的两光出射面12(图中仅示出其中一个光出射面，另一个位于其相对面，图未示出)，其中该光入射面11为平滑表面。该光源13为发光二极管(Light Emittering Diode，LED)，其位于该光入射面11一侧，且两两相隔一定间距。
当光源13点亮时，因该光入射面11为平滑表面，靠近各光源13处的光线较强，而两光源13间的区域光线较弱，因此形成靠近光入射面11处显示暗区14，影响显示效果。
有鉴于此，提供一种可消除显示暗区、提高显示效果的双面导光板，及应用该双面导光板的面光源装置与显示装置实为必需。
【发明内容】
以下，将以若干实施例说明一种可消除显示暗区、提高显示效果的双面导光板。
又，通过这些实施例说明一种可消除显示暗区、提高显示效果的面光源装置。
以及，通过这些实施例说明一种可消除显示暗区、提高显示效果的显示装置。
为实现上述内容，提供一种双面导光板，其包括一光入射面及与该光入射面相连的两相对的光出射面，该光入射面包括至少一微结构，该微结构包括多个第一锥形微结构及多个第二锥形微结构，该第一锥形微结构及第二锥形微结构的锥底分别位于两相对的光出射面侧，且该第一锥形微结构与第二锥形微结构的锥顶分别朝向第二锥形微结构与第一锥形微结构的锥底。
该第一锥形微结构与该第二锥形微结构以锥顶相接，形成双锥结构。
该第一锥形微结构与该第二锥形微结构以锥顶相对但不相接。
该第一锥形微结构与该第二锥形微结构分别可为角锥形或部分圆锥形。
该第一锥形微结构与该第二锥形微结构可为相邻非连续、上下非对称，或为相邻非连续、上下对称，也可为相邻连续、上下非对称，还可为相邻连续、上下对称。
又，提供一种面光源装置，其包括一双面导光板与多个光源，该双面导光板包括一光入射面及与该光入射面相连的两相对的光出射面，该光源位于该光入射面一侧，该光入射面包括至少一微结构，该微结构包括多个第一锥形微结构及多个第二锥形微结构，该第一锥形微结构及第二锥形微结构的锥底分别位于两相对的光出射面侧，且该第一锥形微结构与第二锥形微结构的锥顶分别朝向第二锥形微结构与第一锥形微结构的锥底。
以及，提供一种显示装置，其包括一双面导光板、多个光源、一主屏显示模组与一副屏显示模组，该双面导光板包括一光入射面及与该光入射面相连的两相对的光出射面，该光源位于该光入射面一侧，该主屏显示模组及该副屏显示模组分别位于一光出射面一侧，该光入射面包括至少一微结构，该微结构包括多个第一锥形微结构及多个第二锥形微结构，该第一锥形微结构及第二锥形微结构的锥底分别位于两相对的光出射面侧，且该第一锥形微结构与第二锥形微结构的锥顶分别朝向第二锥形微结构与第一锥形微结构的锥底。
相较于现有技术，本技术方案导光板光入射面的微结构所形成的双锥结构使得光线的传输区域更广，可避免两光源间的区域光线较弱，各光源附近区域光线较强的现象，即可消除显示暗区。同时，双锥结构可达到充分分光的目的，可分别满足主屏、副屏的不同视觉需求，因而可提高显示效果。
应用该种导光板的面光源装置及显示装置因为该光入射面的微结构所形成的双锥结构的存在，也可达到消除显示暗区，提高显示效果的作用。
【附图说明】
图1是现有技术双屏手机光线传输原理平面示意图。
图2是本发明双面导光板的第一实施方式示意图。
图3是本发明双面导光板的第二实施方式示意图。
图4是本发明双面导光板的第三实施方式示意图。
图5是本发明双面导光板的第四实施方式示意图。
图6是本发明双面导光板的第五实施方式示意图。
图7是本发明双面导光板的第十实施方式示意图。
图8是本发明双面导光板的第十一实施方式示意图。
图9是本发明双面导光板可消除暗区的光学原理示意图。
图10是图5沿X-X方向的切面上的分光原理示意图。
图11是本发明面光源装置的实施方式示意图。
图12是本发明显示装置的实施方式示意图。
【具体实施方式】
请参阅图2，是本发明双面导光板的第一实施方式示意图。该导光板100为平板形，其包括一光入射面110及与其相邻的两光出射面120，分别为第一出射面121及第二出射面122。在该光入射面110上包括至少一微结构130。该微结构130采用三维切割加工技术制作而成，其包括一第一锥形微结构131与一第二锥形微结构132。该第一锥形微结构131与该第二锥形微结构132两两以锥顶相接，形成双锥结构。
该第一锥形微结构131在该第一出射面121形成的夹角为A1，该第二锥形微结构132在该第二出射面122形成的夹角为A2。该第一锥形微结构131在该光入射面110上的高度为T1，在该第一出射面121上的高度为H1，在该第一出射面121上的宽度为W1。该第二锥形微结构132在该光入射面110上的高度为T2，在该第二出射面122上的高度为H2，在该第二出射面122上的宽度为W2。相邻两第一锥形微结构131间的间距为P1，相邻两第二锥形微结构132间的间距为P2。
针对该导光板100的光入射面110，调整上述各参数即可得到不同的微结构130。
本实施方式中，该第一锥形微结构131为均一形状，该第二锥形微结构132也为均一形状，此时，P1≠W1，且P2≠W2，即相邻第一锥形微结构131或相邻第二锥形微结构132间为相邻非连续。T1≠T2，H1≠H2，且A1≠A2，即第一锥形微结构131与第二锥形微结构132为上下非对称。在T1≠T2，H1≠H2与A1≠A2三个条件中只要满足一个，也为上下非对称。
本实施方式中，该第一锥形微结构可为不均一形状，该第二锥形微结构也可为不均一形状，且该第一锥形微结构或该第二锥形微结构之一或全部为间断排布，则该微结构也视为相邻非连续。
请参阅图3，是本发明双面导光板的第二实施方式示意图。与第一实施方式不同之处在于，相邻第一锥形微结构231或相邻第二锥形微结构232间为上下对称、相邻非连续。
请参阅图4，是本发明双面导光板的第三实施方式示意图。与第一实施方式不同之处在于，相邻第一锥形微结构331或相邻第二锥形微结构332间为相邻连续、上下非对称。
本实施方式中，该第一锥形微结构可为不均一形状，该第二锥形微结构也可为不均一形状，且该第一锥形微结构或该第二锥形微结构全部为连续排布，则该微结构也视为相邻连续。
请参阅图5，是本发明双面导光板的第四实施方式示意图。其包括一光入射面410及与其相邻的第一出射面421及第二出射面422。与第一实施方式不同之处在于，位于光入射面410的相邻第一锥形微结构431或相邻第二锥形微结构432间为相邻连续。第一锥形微结构431与第二锥形微结构432为上下对称。
本实施方式中，该第一锥形微结构可为不均一形状，该第二锥形微结构也可为不均一形状，且该第一锥形微结构或该第二锥形微结构全部为连续排布，则该微结构也视为相邻连续。
请参阅图6，是本发明双面导光板的第五实施方式示意图。与第一实施方式不同之处在于，该第一锥形微结构531与该第二锥形微结构532均为部分圆锥形，且两两以锥顶相接，形成双锥结构。
本实施方式中，相邻第一锥形微结构531或相邻第二锥形微结构532间为相邻非连续，相对的第一锥形微结构与第二锥形微结构间为上下非对称。
本发明双面导光板的第六实施方式与第二实施方式相似，其不同之处在于，该第一锥形微结构与该第二锥形微结构均为部分圆锥形。该第一锥形微结构与该第二锥形微结构为上下对称、相邻非连续。
本发明双面导光板的第七实施方式与第三实施方式相似，其不同之处在于，该第一锥形微结构与该第二锥形微结构均为部分圆锥形。该第一锥形微结构与该第二锥形微结构为相邻连续、上下非对称。
本发明双面导光板的第八实施方式与第四实施方式相似，其不同之处在于，该第一锥形微结构与该第二锥形微结构均为部分圆锥形。该第一锥形微结构与该第二锥形微结构为相邻连续、上下对称。
本发明双面导光板的第九实施方式为，所有第一锥形微结构为三角锥形，所有第二锥形微结构为部分圆锥形；或者所有第一锥形微结构为部分圆锥形，所有第二锥形微结构为三角锥形。
本发明双面导光板的第九实施方式为，该第一锥形微结构中，一部分为三角锥形，另一部分为部分圆锥形；或者该第二锥形微结构中，一部分为三角锥形，另一部分为部分圆锥形。
该第一锥形微结构或该第二锥形微结构可为相邻连续、上下对称；相邻不连续、上下对称；相邻不连续、上下不对称；相邻连续、上下不对称。所谓相邻连续指相邻两微结构间无间断，不论是否均一或同种形状；所谓上下对称，仅指上下相对的两微结构间形状大小相同；所谓相邻不连续，指该微结构内部存在至少一处间断，不论该第一锥形微结构内部或该第二锥形微结构内部是否形状相同、大小一致；所谓上下不对称，指该上下相对的两微结构或者形状不同，或者大小不同，或者形状、大小均不同。
上述三角锥形，也可为其它多角锥形结构。
本发明双面导光板的第十实施方式如图7所示，该导光板600的光入射面610包括至少一微结构620，该微结构620包括一第一锥形微结构621与一第二锥形微结构622，该第一锥形微结构621与该第二锥形微结构622均为锥形，包括角锥形与部分圆锥形，并以锥顶相对但不相接。
该第一锥形微结构与该第二锥形微结构也可为上述的相邻连续、上下对称；相邻不连续、上下对称；相邻不连续、上下不对称；相邻连续、上下不对称。
本发明双面导光板的第十一实施方式如图8所示，与第十实施方式不同之处在于，该第一锥形微结构721与该第二锥形微结构722为锥顶相对但不相接，而且交叉错开排布，可为等间距，也可为不等间距。
本发明双面导光板可消除暗区的光学原理示意图如图9所示。因导光板的材质为亚克力(acryl)等，空气的折射率n1为1.0，亚克力的折射率n2为1.5，因此，当光从空气射入导光板时，根据斯涅耳定律，n1.sinA1＝n2sinA2，光线将发生如图所示的偏转。
如图10所示是图5沿X-X方向的切面上的分光原理示意图。图中按照光线偏转角度大小可将导光板在光入射面(未标示)方向上分为三个区域，依次为第一区域a，第二区域b和第三区域c。其中射至第一区域a和第三区域c的光线入射角较大，在该两区域光线发生大角度发散，后射至第一出射面421及第二出射面422靠近光入射面410处；射至第二区域b的光线入射角较小，近乎平行光，此区域光线发生小角度的偏转，延伸至远离光入射面410处后射至第一出射面421、第二出射面422远离光入射面410处，达到光在整个导光板光出射面的均匀分布，从而可分别改善主屏与副屏的视觉问题，达到分光目的。
以上仅以图5所示的第四实施方式为例说明本发明双面导光板的分光原理，该原理适用于本发明所有实施方式。
请参阅图11，是本发明面光源装置800的实施方式示意图。该面光源装置800包括多个光源810及一导光板820。该导光板820为平板形，其包括一光入射面830及与该光入射面830相邻的两光出射面840。该光源810为发光二极管(Light EmittingDiode，LED)，位于该导光板820的光入射面830一侧。
该光入射面830上包括至少一微结构850。该微结构850包括多个第一锥形微结构851及多个第二锥形微结构852，均可为角锥形或部分圆锥形，且两两以锥顶相接，形成双锥结构。
该第一锥形微结构851及该第二锥形微结构852可为相邻连续、上下对称结构，相邻不连续、上下对称结构，还可为相邻不连续、上下不对称结构，也可为相邻连续、上下不对称结构。该微结构850采用三维切割加工技术制作而成。
该第一锥形微结构851与该第二锥形微结构852还可为两两以锥顶相对，但不相接。
该第一锥形微结构851与该第二锥形微结构852还可为两两以锥顶相对但不相接，且交叉错开排布。
请参阅图12，是本发明显示装置900的实施方式示意图。该显示装置900包括一导光板910、多个光源920、一主屏显示模组930与一副屏显示模组940。该导光板910包括一光入射面911及与其相连的两光出射面912，分别为第一出射面9121及第二出射面9122。该光源920位于该光入射面911一侧。
该主屏显示模组930及该副屏显示模组940分别位于一光出射面912一侧，在本实施方式中，该主屏显示模组930位于该第一出射面9121一侧，该副屏显示模组940位于该第二出射面9122一侧。该光入射面911包括至少一微结构950。
该微结构950包括多个第一锥形微结构951与多个第二锥形微结构952，均可为角锥形或部分圆锥形，且两两以锥顶相接，形成双锥结构。
该第一锥形微结构951与该第二锥形微结构952可为相邻连续、上下对称结构，相邻不连续、上下对称结构，还可为相邻不连续、上下不对称结构，也可为相邻连续、上下不对称结构。
该微结构950采用三维切割加工技术制作而成。
该第一锥形微结构951与该第二锥形微结构952还可为两两以锥顶相对，但不相接。
该第一锥形微结构951与该第二锥形微结构952还可为两两以锥顶相对但不相接，且交叉错开排布。
针对副屏显示模组940与光入射面911的距离可选择如上所述的不同种类的导光板910。
该导光板光入射面的微结构所形成的双锥结构使得光线的传输区域更广，可避免两光源间的区域光线较弱，各光源附近区域光线较强的现象，即可消除显示暗区。同时，双锥结构可达到充分分光的目的，可分别满足主屏、副屏的不同视觉需求，因而可提高显示效果。
应用该种导光板的面光源装置及显示装置因为该光入射面的微结构所形成的双锥结构的存在，也可达到消除显示暗区，提高显示效果的作用。

Claims (13)

1. 一种双面导光板，其包括一光入射面及与该光入射面相连的两相对的光出射面，其特征在于：该光入射面包括至少一微结构，该微结构包括多个第一锥形微结构及多个第二锥形微结构，该第一锥形微结构及第二锥形微结构的锥底分别位于两相对的光出射面侧，且该第一锥形微结构与第二锥形微结构的锥顶分别朝向第二锥形微结构与第一锥形微结构的锥底。
2. 如权利要求1所述的双面导光板，其特征在于：该第一锥形微结构与第二锥形微结构以锥顶相接，形成双锥结构。
3. 如权利要求1所述的双面导光板，其特征在于：该第一锥形微结构与第二锥形微结构以锥顶相对但不相接。
4. 如权利要求2或3所述的双面导光板，其特征在于：该第一锥形微结构与该第二锥形微结构可为角锥形或部分圆锥形。
5. 如权利要求2或3所述的双面导光板，其特征在于：该第一锥形微结构与该第二锥形微结构为相邻非连续、上下非对称。
6. 如权利要求2或3所述的双面导光板，其特征在于：该第一锥形微结构与该第二锥形微结构为相邻非连续、上下对称。
7. 如权利要求2或3所述的双面导光板，其特征在于：该第一锥形微结构与该第二锥形微结构为相邻连续、上下非对称。
8. 如权利要求2或3所述的双面导光板，其特征在于：该第一锥形微结构与该第二锥形微结构为相邻连续、上下对称。
9. 如权利要求1所述的双面导光板，其特征在于：该第一锥形微结构与第二锥形微结构以锥顶相对，交叉错开排布。
10. 如权利要求1所述的双面导光板，其特征在于：该双面导光板为平板形。
11. 一种面光源装置，其包括一双面导光板及多个光源，该双面导光板包括一光入射面及与该光入射面相连的两相对的光出射面，该光源位于该光入射面一侧，其特征在于：该光入射面包括至少一微结构，该微结构包括多个第一锥形微结构及多个第二锥形微结构，该第一锥形微结构及第二锥形微结构的锥底分别位于两相对的光出射面侧，且该第一锥形微结构与第二锥形微结构的锥顶分别朝向第二锥形微结构与第一锥形微结构的锥底。
12. 如权利要求11所述的面光源装置，其特征在于：该光源为发光二极管。
13. 一种显示装置，其包括一双面导光板、多个光源、一主屏显示模组与一副屏显示模组，该双面导光板包括一光入射面及与该光入射面相连的两相对的光出射面，该光源位于该光入射面一侧，该主屏显示模组及该副屏显示模组分别位于一光出射面一侧，其特征在于：该光入射面包括至少一微结构，该微结构包括多个第一锥形微结构及多个第二锥形微结构，该第一锥形微结构及第二锥形微结构的锥底分别位于两相对的光出射面侧，且该第一锥形微结构与第二锥形微结构的锥顶分别朝向第二锥形微结构与第一锥形微结构的锥底。
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