CN102998736B - 具有椭圆底部部分的非对称锯齿状边缘光导薄膜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有椭圆底部部分的非对称锯齿状边缘光导薄膜，用于具有至少一个点光源的背光单元，该光导薄膜包括：光输入面，用于接收来自点光源的光；光重定向面，用于重定向从光输入面接收的光；光输出面，用于至少输出来自光重定向面的重定向的光。光输入面进一步包括复合透镜结构，其具有：具有第一接触角的圆形尖端部分；具有第二接触角第一和第二椭圆底部部分，第二接触角大于第一接触角，且第二接触角互相相等；以及，其中，第一和第二圆形尖端部分分别满足以下等式： 且第一和第二椭圆底部部分分别满足以下等式： 且每个复合透镜结构沿光输入面随机设置。

Description

具有椭圆底部部分的非对称锯齿状边缘光导薄膜

技术领域

本发明涉及一种发光二极管(LED)背光单元的光导薄膜，以及，更特别地，涉及这样一种LED背光单元的光导薄膜，其具有多个凹入光导薄膜的入射面中的凹槽以增加能够通过光导薄膜透射的光的入射角。

背景技术

典型地，用于手持式和笔记本式装置的液晶显示器(LCD)一般采用至少一个侧面的发光二极管(LED)作为背光单元的光源。该侧面的LED一般如Yang的US专利7350958的附图1所示提供给背光单元。

参考图1，背光单元10包括设置在基板12上的平面光导薄膜20，以及以阵列形式设置在光导薄膜20的一个侧边上的多个侧面LED30(图1中只示出1个侧面LED)。从LED30进入光导薄膜20的光L由设置在光导薄膜20底部的微小反射图形22和反射片(未示出)向上方反射，并从光导薄膜20射出，向位于光导薄膜20上方的LCD面板40提供背光。这样的背光单元20在光从LED30入射到光导薄膜20上时会遇到如图2所示的问题。

如图2所示，从每个LED30发出的光L，在进入光导薄膜20的时候，由于根据斯涅耳定律的介质间的折射率的不同，而以预定的角度θ向光导薄膜折射。也就是说，即使光L从LED30以α1的光束角发出，其在入射到光导薄膜20上的入射角α2也会小于α1。图3中示出了这样的光L的入射外形。因此，在增加结合区域的长度(1)方面存在问题，从各个LED30进入光导薄膜20的光L的光束在该结合区域中结合。此外，与光导薄膜20的入射面上的长度(1)相应的区域中会交替形成亮点H(也称为“热点”)和暗点D。每一个亮点H形成在面对LED30的位置上，每一个暗点D形成在亮点H之间。

由于对于光导薄膜来说，亮点和暗点的交替形成是不希望的，所以必须尽可能地最少化亮点和暗点，并尽可能地缩短长度(1)。为此，需要增加进入光导薄膜的光的角度，即光的入射角。

为此，如图4所示，建议在光导薄膜的输入面上形成突起。特别地，在光导薄膜20A的光输入面上形成多个精细的棱镜棱镜形结构24或弧形结构(未示出)，光L以入射角α3进入光导薄膜，入射角α3基本等于从光源的焦点F发出的光的定向角α1。由此，如果从光源的焦点F发出的光束的定向角α1相同，则光L以比图2和图3中入射角宽的入射角α3进入光导薄膜。然而，根据该方案，如图4所示，在光线由相邻的棱镜或弧形结构的侧壁折射的地方，存在一些二次光准直。如图4所示，来自相邻的棱镜结构的侧壁的二次光准直使光线转回光轴方向，使来自光源的光的漫射减小。由此，输入面上的连续棱镜或弧形结构限制了光漫射能力。

由此，需要一种改进的输入边缘设计，以在不牺牲背光***的效率的情况下，提供更均匀的光导薄膜的面照明。

发明内容

本发明提供一种用于具有至少一个点光源的背光单元的平面光导薄膜，该光导薄膜包括：光输入面，用于接收来自点光源的光；光重定向面，用于重定向从光输入面接收的光；光输出面，用于至少输出来自光重定向面的重定向的光；其中，光输入面进一步包括复合透镜结构，其具有：第一和第二圆形尖端部分，每个圆形尖端部分具有第一接触角；第一和第二椭圆底部部分，每个椭圆底部部分具有顶部和底部接触角，椭圆底部部分的接触角大于圆形尖端部分的接触角；以及，其中，第一和第二圆形尖端部分分别满足以下等式：

$y_1=a_1+\sqrt{(r_1^2-x^2)}$

$y_2=a_2+\sqrt{(r_2^2-x^2)}$

且第一和第二椭圆底部部分分别满足以下等式：

$y_3=d_3+b_3\×\sqrt{{(1-(x-c_3)/a_3)}^2}$

$y_4=d_4+b_4\×\sqrt{{(1-(x+c_4)/a_4)}^2}$

且每个复合透镜结构沿光输入面随机设置。

此外，本发明进一步提供一种用于具有至少一个点光源的背光单元的平面光导薄膜，该光导薄膜包括：光输入面，用于接收来自点光源的光；光重定向面，用于重定向从光输入面接收的光；光输出面，用于至少输出来自光重定向面的重定向的光；其中，光输入面进一步包括复合透镜结构，在该透镜结构之间具有间隙，该透镜结构具有：第一和第二圆形尖端部分，每个圆形尖端部分具有第一接触角；第一和第二椭圆底部部分，每个椭圆底部部分具有顶部和底部接触角，椭圆底部部分的接触角大于圆形尖端部分的接触角；以及，其中，第一和第二圆形尖端部分分别满足以下等式：

$y_1=a_1+\sqrt{(r_1^2-x^2)}$

$y_2=a_2+\sqrt{(r_2^2-x^2)}$

且第一和第二椭圆底部部分分别满足以下等式：

$y_3=d_3+b_3\×\sqrt{{(1-(x-c_3)/a_3)}^2}$

$y_4=d_4+b_4\×\sqrt{{(1-(x+c_4)/a_4)}^2}$

且每个复合透镜结构沿光输入面随机设置。

进一步地，本发明提供一种用于具有至少一个点光源的背光单元的平面光导薄膜，该光导薄膜包括：光输入面，用于接收来自点光源的光；光重定向面，用于重定向从光输入面接收的光；光输出面，用于至少输出来自光重定向面的重定向的光；其中，光输入面进一步包括锯齿形透镜结构，该透镜结构仅被提供于所述光输入面上的点光源入射之处，该透镜结构具有：第一和第二圆形尖端部分，每个圆形尖端部分具有第一接触角；第一和第二椭圆底部部分，每个椭圆底部部分具有顶部和底部接触角，椭圆底部部分的接触角大于圆形尖端部分的接触角；以及，其中，第一和第二圆形尖端部分分别满足以下等式：

$y_1=a_1+\sqrt{(r_1^2-x^2)}$

$y_2=a_2+\sqrt{(r_2^2-x^2)}$

且第一和第二椭圆底部部分分别满足以下等式：

$y_3=d_3+b_3\×\sqrt{{(1-(x-c_3)/a_3)}^2}$

$y_4=d_4+b_4\×\sqrt{{(1-(x+c_4)/a_4)}^2}$

且每个复合透镜结构仅被随机设置在所述光输入面上的点光源入射之处。

附图说明

图1示出说明传统背光模块的示意图；

图2示出说明传统光导板的亮/暗带分布的示意图；

图3示出说明传统光漫射结构的实施例的示意图；

图4示出说明传统光漫射结构的另一个实施例的示意图；

图5a和图5b示出说明根据本发明的一个实施例的光导薄膜的示意图；

图6a-6c示出说明根据本发明的一个实施例的复合透镜结构的各个部分的示意图；

图7a和图7b示出说明在每个相邻结构之间具有间隙的复合透镜结构的光漫射能力；

图8示出本发明的另一个实施例；

图9示出本发明的另一个实施例；

图10a和图10b示出圆形或弧形输入结构的位于到光输入面的各个距离上的亮度强度；

图11a和图11b示出梯形结构或具有倾斜边的结构的位于到光输入面的各个距离上的亮度强度；以及

图12a和图12b示出根据本发明的一个实施例的位于到光输入面的各个距离上的亮度强度。

具体实施方式

根据本发明的光导薄膜，其包括光输出面、光重定向面、以及至少1个连接光输出面和光重定向面的光输入面。光输入面包括由复合透镜阵列组成的多个凹形结构。每一个复合透镜由间隙分开，该间隙为垂直于光输出面的平面。复合透镜和间隙沿光输入面设置，并从输出面延伸至光重定向面。每一个复合透镜具有由尖端部分组成的非对称截面，该尖端部分包括第一和第二圆形尖端部分，其中的每一个具有第一接触角，该尖端部分还包括底部部分，该底部部分包括2个倾斜椭圆底部部分，其中的每一个具有顶部和底部接触角。椭圆底部部分接触角大于圆形尖端部分接触角，并且其中，2个圆形尖端部分的每一个的接触角与2个倾斜椭圆底部部分的每一个的接触角不相等。

根据上述实施例，复合透镜的几何轮廓允许比较大的光偏转距离；即，复合透镜结构具有较好的光漫射能力。由此，可缩短显示器的点光源与有效面积之间的距离，最小化点光源之间的暗点，而亮度均匀性仍可以接受。圆形尖端部分将离散光源前方的光线分散，离散光源典型地为发光二极管(LED)。2个倾斜椭圆底部部分将LED之间的光线分散。由于复合透镜结构由2个圆形尖端部分和2个椭圆形底部部分组成，则能够使微调亮度图的自由度高于比该结构由更少的部分组成的情况下所达到的自由度。复合透镜结构的非对称性有助于校正从LED输入的光。此外，也需要使每2个相邻复合透镜结构之间具有间隙或平面，从而可以获得在入射光的传播路径上的更大的漫射角度，从而增加光扩散效果。与Yamashita等在US专利7522809中描述的非对称结构不同，该专利中的非对称结构全都对准同一个方向，以克服由背光***中的棱镜薄膜引起的光指向性问题，该棱镜薄膜以15度的角度切割，而不是垂直于或平行于输入面。本发明中，为了达到进入光导中的光的均匀分布，在光输入面的横向上具有随机分布的非对称结构。非对称结构的随机设置也有助于降低由规则图案与液晶显示器的图案连接而产生的修饰缺陷。

参考图5a和5b，其示出了根据本发明的一个实施例的光导薄膜，其中，使用平面光导薄膜12来接收和引导来自至少1个点光源(例如图5a中所示的LED14)的光。与LED14临近的光导薄膜12的侧面形成光输入面12a。与光输入面12a形成角度的光导薄膜12的顶表面形成光出射面12b，与光出射面12b相对的底表面形成光反射面12c。光反射面12c由多个光反射结构组成。从LED14发出的光通过光输入面12a进入光导薄膜12并在光导薄膜12内部传播。然后，由光反射面12c将光引导至光出射面12b并最终通过光出射面12b从光导薄膜12发出。

此外，多个凹形复合透镜结构16呈锯齿状位于光输入面12a一边，其纵向相互平行，并在相邻的复合透镜结构16之间具有间隙(G)。现在参考附图6a、6b和6c，面对LED14的复合透镜结构16的光输入面12a分别具有第一圆形尖端部分16a和第二圆形尖端部分16d，以及2个倾斜椭圆底部部分16b和16c。凹形复合透镜结构16的圆形尖端部分16a和16d是距离光输入面12a最远的部分。虽然用于本发明的优选实施例的复合透镜结构是沿凹入方向设置在光输入面上，但复合透镜也可以是沿凸出方向设置在光输入面上的。

长度T₁是在椭圆底部部分16b的顶部的切线延长线的交点，与第一圆形尖端部分16a和第二圆形尖端部分16d的交点之间的距离，其中，T₁平行于光输入面12a。长度T₂是在椭圆底部部分16c的顶部的切线延长线的交点，与第一圆形尖端部分16a和第二圆形尖端部分16d的交点之间的距离，其中，T₂平行于光输入面12a。第一圆形尖端部分16a的宽度T₃等于r₁乘以接触角A₁的正弦值，其中，T₃平行于光输入面12a。第二圆形尖端部分16d的宽度T₄等于r₂乘以接触角A₂的正弦值，其中，T₄平行于光输入面12a。接触角A₁是第一圆形尖端部分16a的接触角，其中，该角由第一圆形尖端部分16a和第一椭圆底部部分16b的顶部的交点处的切线，与光输入面12a形成。接触角A₁优选大于0.1度且小于或等于85度。接触角A₂是第二圆形尖端部分16d的接触角，其中，该角由第二圆形尖端部分16d和第二椭圆底部部分16c的顶部的交点处的切线，与光输入面12a形成。接触角A₂优选大于0.1度且小于或等于85度。接触角A₁不等于接触角A₂。现在参考附图6b，间隙G是每个相邻复合透镜之间的距离。优选地，间隙G小于或等于0.9乘以节距P。线性复合透镜阵列16的节距P是沿光输入边缘的距离，包括间隙G的距离以及复合透镜结构的宽度，复合透镜结构的宽度为宽度B₃加上宽度B₄。优选地，节距P大于或等于5微米且小于或等于1毫米(mm)。该结构的总体高度H从光输入边缘测量至第一和第二圆形尖端部分16a和16d的交点处。复合透镜的总体高度H大于或等于3微米且小于或等于1毫米。光输入面12a具有10纳米至2微米的表面加工。凹形复合透镜结构16的表面加工可以与结构之间的间隙G部分的表面加工一样或不同。

有利地，复合透镜结构的圆形尖端包括第一圆形尖端部分部和第二圆形尖端部分。第一圆形尖端部分16a的XY截面的形状满足下列表达式(1)：

$\left(1\right)y_1=a_1+\sqrt{(r_1^2-x^2)}$

其中，第一圆形尖端部分16a具有第一半径r₁。第一半径r₁定义为距离T₁除以接触角A₁的一半的正切值的商。值a₁定义为总体高度H减去第一圆形尖端部分16a的半径r₁。值x是在光输入面方向上的值，优选设定在-r₁×sin(A₁)≤x≤0的范围内。值y₁是在光传播方向上的值。

第二圆形尖端部分16d的XY截面的形状满足下列表达式(2)：

$\left(2\right)y_2=a_2+\sqrt{(r_2^2-x^2)}$

其中，第二圆形尖端部分16d具有第二半径r₂。第二半径r₂定义为距离T₂除以接触角A₂的一半的正切值的商。值a₂定义为总体高度H减去第二圆形尖端部分16d的半径r₂。值x是在光输入面方向上的值，优选设定在0≤x≤r₂×sin(A₂)的范围内。值y₂是在光传播方向上的值。现在参考附图6c，复合透镜结构还包括2个倾斜椭圆底部部分，称为第一椭圆底部部分16b和第二椭圆底部部分16c。每个椭圆底部部分包括2个接触角，顶部接触角和底部接触角。第一椭圆底部部分16b具有顶部接触角A₃₁和底部接触角A₃₂。第二椭圆底部部分16c具有顶部接触角A₄₁和底部接触角A₄₂。顶部接触角A₃₁由在第一圆形尖端部分16a和第一椭圆底部部分16b的交点处的第一椭圆底部部分16b的切线形成。底部接触角A₃₂由在第一椭圆底部部分16b与光输入面12a的交点处的第一椭圆底部部分16b的切线形成。顶部接触角A₄₁由在第二圆形尖端部分16d和第二椭圆底部部分16c的交点处的第二椭圆底部部分16c的切线形成。底部接触角A₄₂由在第二椭圆底部部分16c与光输入面12a的交点处的第二椭圆底部部分16c的切线形成。第一椭圆底部部分16b的顶部接触角A₃₁与第二椭圆底部部分16c的顶部接触角A₄₁不相等。第一椭圆底部部分16b的底部接触角A₃₂与第二椭圆底部部分16c的底部接触角A₄₂不相等。每个椭圆底部部分的底部接触角大于其相应的顶部接触角。2个椭圆底部部分16b和16c的每一个的每一个接触角都大于圆形尖端部分16a和16d的接触角。优选地，每个椭圆底部部分的接触角(A₃₁、A₃₂、A₄₁、A₄₂)大于或等于0.1度且小于或等于85度。

有利地，如图6c所示的椭圆底部部分16b和16c的XY截面的形状分别满足下列表达式(3和4)：

${\left(3\right)y}_3=d_3+b_3\×\sqrt{{(1-(x-c_3)/a_3)}^2}$

$\left(4\right)y_4=d_4+b_4\×\sqrt{{(1-(x+c_4)/a_4)}^2}$

其中，

H₃＝H-r₁×[1-cos(A₁)]

H₄＝H-r₂×[1-cos(A₂)]

B₃+B₄＝P-G

-B₃≤x≤-T₃

T₄≤x≤B₄

$a_3={\mathrm{ab}}_3\×\sqrt{\frac{(B_3-T_3)\×[2H_3+(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))\×(B_3-T_3)]}{(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))}}$

$b_3={\mathrm{ab}}_3\×\sqrt{\frac{H_3\×[H_3\×(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))+2\tan \left(A_{31}\right)\×\tan \left(A_{32}\right)\×(B_3-T_3)]}{(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))}}$

其中，

${\mathrm{ab}}_3=\frac{(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))\×(H_3+\tan \left(A_{31}\right)\×(B_3-T_3))\×(H_3+\tan \left(A_{32}\right)\×(B_3-T_3))}{[2H_3+(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))\×(B_3-T_3)]\×[H_3\×(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))+2\tan \left(A_{31}\right)\×\tan \left(A_{32}\right)\×(B_3-T_3)]}$

$c_3=\frac{\tan \left(A_{31}\right)\×[H_3\×B_3+\tan \left(A_{32}\right)\×(B_3^2-T_3^2)]+H_3\×T_3\×\tan \left(A_{32}\right)}{\tan \left(A_{31}\right)\×[H_3+2\tan \left(A_{32}\right)\×(B_3-T_3)]+H_3\×\tan \left(A_{32}\right)}$

$d_3=\frac{H_3\×[H_3+\tan \left(A_{31}\right)\×(B_3-T_3)]}{2H_3+(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))\×(B_3-T_3)}$

由此，第一椭圆底部部分16b具有顶部接触角A₃₁和底部接触角A₃₂，第二椭圆底部部分16c具有顶部接触角A₄₁和底部接触角A₄₂。参考附图6a、6b和6c，以及表达式3，第一椭圆底部部分16b的高度H₃等于复合透镜结构16的总体高度H，减去圆形尖端部分16a的半径r₁与1减去圆形尖端部分16a的接触角A₁的余弦值的差的乘积。复合透镜结构16的总体宽度B等于复合透镜阵列的节距P减去间隙G的距离。优选间隙G大于0且小于或等于0.9乘以节距P。节距P优选大于或等于5微米且小于或等于1毫米。第二椭圆底部部分16c的高度H₄等于复合透镜结构16的总体高度H，减去第二圆形尖端部分16d的半径r₂与1减去第二圆形尖端部分16d的接触角A₂的余弦值的差的乘积。参数a₃等于参数ab₃乘以下述商的平方根，该商为：复合透镜结构16的宽度B₃减去圆形尖端部分16a的总体宽度T₃的差，与，2倍的椭圆底部部分16b的高度H₃加上，第一椭圆底部部分16b的顶部的接触角A₃₁的正切值加上第一椭圆底部部分16b的底部的接触角A₃₂的正切值的和与复合透镜结构16的宽度B₃减去圆形尖端部分16a的总体宽度T₃的差的乘积，的和，的乘积，除以，第一椭圆底部部分16b的顶部接触角A₃₁的正切值加上第一椭圆底部部分16b的底部接触角A₃₂的正切值的和。

参数b₃等于参数ab₃乘以下述商的平方根，该商为：第一椭圆底部部分16b的高度H₃，与，第一椭圆底部部分16b的高度H₃乘以，第一椭圆底部部分16b的顶部接触角A₃₁的正切值加上椭圆底部部分16b的底部接触角A₃₂的正切值的和，加上2倍的接触角A₃₁的正切值乘以接触角A₃₂的正切值乘以，复合透镜结构16的宽度B₃减去圆形尖端部分16a的总体宽度T₃的差，的和，的乘积，除以，接触角A₃₁的正切值加上接触角A₃₂的正切值的和。

参数ab₃等于下述的商，该商为：第一椭圆底部部分16b的顶部接触角A₃₁的正切值加上第一椭圆底部部分16b的底部接触角A₃₂的正切值的和，乘以，第一椭圆底部部分16b的高度H₃加上第一椭圆底部部分16b的顶部接触角A₃₁的正切值与复合透镜结构16的宽度B₃减去圆形尖端部分16a的总体宽度T₃的差的乘积的和，乘以，第一椭圆底部部分16b的高度H₃加上第一椭圆底部部分16b的底部接触角A₃₂的正切值与复合透镜结构16的宽度B₃减去圆形尖端部分16a的总体宽度T₃的差的乘积的和，的乘积，除以，2倍的第一椭圆底部部分16b的高度H₃，加上第一椭圆底部部分16b的顶部接触角A₃₁的正切值与第一椭圆底部部分16b的底部接触角A₃₂的正切值的和与复合透镜结构16的宽度B₃减去圆形尖端部分16a的总体宽度T₃的差的乘积，的和，乘以，第一椭圆底部部分16b的高度H₃乘以，第一椭圆底部部分16b的顶部接触角A₃₁的正切值与第一椭圆底部部分16b的底部接触角A₃₂的正切值的和，的乘积，加上2倍的接触角A₃₁的正切值乘以接触角A₃₂的正切值乘以，复合透镜结构16的宽度B₃减去圆形尖端部分16a的总体宽度T₃的差，的和，的乘积。

参数C₃等于下述商，该商为：第一椭圆底部部分16b的顶部接触角A₃₁的正切值，与，第一椭圆底部部分16b的高度H₃乘以复合透镜结构16的宽度B₃，加上接触角A₃₂的正切值，与复合透镜结构16的宽度B₃平方减去圆形尖端部分16a的总体宽度T₃的平方的差的乘积，的和，的乘积，加上，第一椭圆底部部分16b的高度H₃乘以圆形尖端部分16a的总体宽度T₃再乘以第一椭圆底部部分16b的底部接触角A₃₂的正切值的乘积，的和，除以，第一椭圆底部部分16b的顶部接触角A₃₁的正切值，乘以，第一椭圆底部部分16b的高度H₃，加上2倍的第一椭圆底部部分16b的底部接触角A₃₂的正切值乘以复合透镜结构16的宽度B₃减去圆形尖端部分16a的总体宽度T₃的差的乘积，的和，的乘积，加上第一椭圆底部部分16b的高度H₃乘以第一椭圆底部部分16b的底部接触角A₃₂的正切值的乘积，的和。参数d₃等于下述商，该商为：第一椭圆底部部分16b的高度HX乘以，第一椭圆底部部分16b的高度H₃，加上第一椭圆底部部分16b的顶部接触角A₃₁的正切值乘以复合透镜结构16的宽度B₃减去圆形尖端部分16a的总体宽度T₃的差的乘积，的和，的乘积，除以，2倍的第一椭圆底部部分16b的高度H₃，加上第一椭圆底部部分16b的顶部接触角A₃₁的正切值与第一椭圆底部部分16b的底部接触角A₃₂的正切值的和与复合透镜结构16的宽度B₃减去圆形尖端部分16a的总体宽度T₃的差的乘积，的和。

坐标x是输入边缘方向上的值，或特别地，是复合透镜结构16的总体宽度方向上的值，且优选对于第一椭圆底部部分16b，设定在-B₃≤x≤-T₃的范围内。坐标y₃是光传播方向上的值。

参考附图6a和6c，以及表达式4，第二椭圆底部部分16c的高度H₄等于复合透镜结构16的总体高度H，减去第二圆形尖端部分16d的半径r₂与1减去第二圆形尖端部分16d的接触角A₂的余弦值的差的乘积。复合透镜结构16的总体宽度B等于复合透镜阵列的节距P减去间隙G的距离。优选间隙G大于0且小于或等于0.9乘以节距P。

$a_4={\mathrm{ab}}_4\×\sqrt{\frac{(B_4-T_4)\×[2H_4+(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))\×(B_4-T_4)]}{(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))}}$

$b_4={\mathrm{ab}}_4\×\sqrt{\frac{H_4\×[H_4+(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))+2\tan \left(A_{41}\right)\×\tan \left(A_{42}\right)\×(B_4-T_4)]}{(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))}}$

其中，

${\mathrm{ab}}_4=\frac{(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))\×(H_4+\tan \left(A_{41}\right)\×(B_4-T_4))\×(H_4+\tan \left(A_{42}\right)\×(B_4-T_4))}{[2H_4+(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))\×(B_4-T_4)]\×[H_4\×(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))+2\tan \left(A_{41}\right)\×\tan \left(A_{42}\right)\×(B_4-T_4)]}$

$c_4=\frac{\tan \left(A_{41}\right)\×[H_4\×B_4+\tan \left(A_{42}\right)\×(B_4^2-T_4^2)]+H_4\×T_4\×\tan \left(A_{42}\right)}{\tan \left(A_{41}\right)\×[H_4+2\tan \left(A_{42}\right)\×(B_4-T_4)]+H_4\×\tan \left(A_{42}\right)}$

$d_4=\frac{H_4\×[H_4+\tan \left(A_{41}\right)\×(B_4-T_4)]}{2H_4+(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))\×(B_4-T_4)}$

参数a₄等于参数ab₄乘以下述商的平方根，该商为：复合透镜结构16的宽度B₄减去第二圆形尖端部分16d的总体宽度T₄的差，与，2倍的第二椭圆底部部分16c的高度H₄加上，第二椭圆底部部分16c的顶部的接触角A₄₁的正切值加上第二椭圆底部部分16c的底部的接触角A₄₂的正切值的和与复合透镜结构16的宽度B₄减去第二圆形尖端部分16d的总体宽度T₄的差的乘积，的和，的乘积，除以，第二椭圆底部部分16c的顶部接触角A₄₁的正切值加上第二椭圆底部部分16c的底部接触角A₄₂的正切值的和。

参数b₄等于参数ab₄乘以下述商的平方根，该商为：第二椭圆底部部分16c的高度H₄，与，第二椭圆底部部分16c的高度H₄乘以，第二椭圆底部部分16c的顶部接触角A₄₁的正切值加上第二椭圆底部部分16c的底部接触角A₄₂的正切值的和，加上2倍的接触角A₄₁的正切值乘以接触角A₄₂的正切值乘以，复合透镜结构16的宽度B₄减去第二圆形尖端部分16d的总体宽度T₄的差，的和，的乘积，除以，接触角A₄₁的正切值加上接触角A₄₂的正切值的和。

参数ab₄等于下述的商，该商为：第二椭圆底部部分16c的顶部接触角A₄₁的正切值加上第二椭圆底部部分16c的底部接触角A₄₂的正切值的和，乘以，第二椭圆底部部分16c的高度H₄加上第二椭圆底部部分16c的顶部接触角A₄₁的正切值与复合透镜结构16的宽度B₄减去第二圆形尖端部分16d的总体宽度T₄的差的乘积的和，乘以，第二椭圆底部部分16c的高度H₄加上第二椭圆底部部分16c的底部接触角A₄₂的正切值与复合透镜结构16的宽度B₄减去第二圆形尖端部分16d的总体宽度T₄的差的乘积的和，的乘积，除以，2倍的第二椭圆底部部分16c的高度H₄，加上第二椭圆底部部分16c的顶部接触角A₄₁的正切值与第一椭圆底部部分16c的底部接触角A₄₂的正切值的和与复合透镜结构16的宽度B₄减去第二圆形尖端部分16d的总体宽度T₄的差的乘积，的和，乘以，第二椭圆底部部分16c的高度H₄乘以，第二椭圆底部部分16c的顶部接触角A₄₁的正切值与第二椭圆底部部分16c的底部接触角A₄₂的正切值的和，的乘积，加上2倍的接触角A₄₁的正切值乘以接触角A₄₂的正切值乘以，复合透镜结构16的宽度B₄减去圆形尖端部分16d的总体宽度T₄的差，的和，的乘积。

参数C₄等于下述商，该商为：第二椭圆底部部分16c的顶部接触角A₄₁的正切值，与，第二椭圆底部部分16c的高度H₄乘以复合透镜结构16的宽度B₄，加上接触角A₄₂的正切值，与复合透镜结构16的宽度B₄平方减去第二圆形尖端部分16d的总体宽度T₄的平方的差的乘积，的和，的乘积，加上，第二椭圆底部部分16c的高度H₄乘以第二圆形尖端部分16d的总体宽度T₄再乘以第二椭圆底部部分16c的底部接触角A₄₂的正切值的乘积，的和，除以，第二椭圆底部部分16c的顶部接触角A₄₁的正切值，乘以，第二椭圆底部部分16c的高度H₄，加上2倍的第二椭圆底部部分16c的底部接触角A₄₂的正切值乘以复合透镜结构16的宽度B₄减去第二圆形尖端部分16d的总体宽度T₄的差的乘积，的和，的乘积，加上第二椭圆底部部分16c的高度H₄乘以第二椭圆底部部分16c的底部接触角A₄₂的正切值的乘积，的和。参数d₄等于下述商，该商为：第二椭圆底部部分16c的高度H₄，加上第二椭圆底部部分16c的顶部接触角A₄₁的正切值乘以复合透镜结构16的宽度B₄减去第二圆形尖端部分16d的总体宽度T₄的差的乘积，的和，乘以第二椭圆底部部分16c的高度H₄，除以，2倍的第二椭圆底部部分16c的高度H₄，加上第二椭圆底部部分16c的顶部接触角A₄₁的正切值与第二椭圆底部部分16c的底部接触角A₄₂的正切值的和与复合透镜结构16的宽度B₄减去第二圆形尖端部分16d的总体宽度T₄的差的乘积，的和。

坐标x是输入边缘方向上的值，或特别地，是复合透镜结构16的总体宽度方向上的值，且优选对于第二椭圆底部部分16c，设定在T₄≤x≤B₄的范围内。坐标y₄是光传播方向上的值。

复合透镜结构的接触角为A₁≠A₂，A₃₁≠A₄₁，A₃₂≠A₄₂且A₁≤A₃₁，A₃₁≤A₃₂，A₂≤A₄₁，A₄₁≤A₄₂。优选地，接触角A₁，A₂，A₃₁，A₃₂，A₄₁，A₄₂≤85度。

图7a是本发明的单个复合透镜结构16的阵列的光线轨迹，说明了当各个复合透镜结构以连续的方式，即相邻复合透镜之间没有间隙G的方式设置在光输入面12a上时光线的情况。图7b是类似的光线轨迹，但是其中，各个复合透镜结构在相邻结构之间由间隙G分隔。间隙G优选小于等于0.9P，其中P(如图6b所示)是复合透镜结构在输入面12a上的节距。在图7a中，其中，复合透镜结构沿输入面彼此相邻，光线中的一部分会经历二次光准直，因为这些光线在到达相邻结构的侧面时被折射。这种二次光准直降低了复合透镜结构16的漫寸能力。在图7b中，复合透镜结构由间隙G分隔。该间隙能够使光线以漫射的方式持续，由此扩大光在光导薄膜中传播的角度。在结构之间的间隙用于复合透镜结构的设计时，二次光准直被最小化。这样，光的更宽的角度有助于减轻沿光导薄膜的输入面的热点。

现在参考图8，图8中的光导薄膜12示出复合透镜结构16，其没有沿整个输入面12a设置。相反，复合透镜结构16沿光输入面12a在LED14的光入射的区域内设置。***的亮度均匀性受影响最小，因为光输入面上的无图案区域在该区域内具有最少的光线。

现在参考图9，光导薄膜12示出一截面，其中，具有复合透镜结构16的随机分布。该分部包括底部接触角，其大于或小于复合透镜结构16的顶部接触角。

示例

图10a示出光导薄膜30的光输入面32上的一部分，具有弧形或圆形结构36。图10b的曲线图说明了与光输入面32的距离为3.5mm、4.5mm以及5.5mm处的光导薄膜30的光强度。图10b示出了局部光强度随着与光输入面的距离增加而减少，但是，在5.5mm处仍然存在明显的热点。弧形或圆形结构方案提供了用于热点的一些改进，但在准直LED的光方面的效果大于扩大入射角度。这在图10b的曲线图中较为明显。在图10b中，LED位于每一条垂直的虚线上，光分布在进入光导薄膜5.5mm处仍然没有变得水平。从图10b中可以明显看出，弧形或圆形方案的漫射能力不足。

图11a示出光导薄膜40的光输入面42上的一部分，具有包括平斜侧边46的复合透镜结构。该结果也同样适用于梯形光输入结构。图11b的曲线图说明了与光输入面42的距离为3.5mm、4.5mm以及5.5mm处的光导薄膜40的光强度。图11b示出了局部光强度直接在LED前方的区域中明确转化，直接导致LED前方的暗点。这种光强在LED前方的直接总损耗是因为，平斜侧壁通过侧边漫射光比通过尖端漫射光更容易。还需要注意的是，光导薄膜横截面上的光强曲线的形状没有随着与输入面42的距离的增加而明显改变。

图12a示出了光导薄膜50的光输入面52的一部分，具有本发明的复合透镜结构56。该复合透镜结构使用圆形尖端部分和2个倾斜椭圆底部部分。2个倾斜椭圆底部部分的每一个的顶部和底部接触角相等。2个倾斜椭圆底部部分的每一个的顶部和底部接触角大于圆形尖端部分的接触角。圆形尖端部分直接在LED前方的区域中将光扩散。2个倾斜椭圆底部部分使LED之间的光扩散。复合透镜结构的非对称性有助于校正来自LED的输入光。图12b的曲线图说明了本发明的复合透镜56在与输入面52距离为3.5mm、4.5mm和5.5mm的距离处产生光导薄膜横截面上的均匀的光输出。

由此，提供一种改进光导薄膜，具有非对称光重定向结构，以提高光输出均匀性，而不会牺牲光输入效率。即，具有复合透镜结构16的改进的光导薄膜12提供在平行于光发出平面和光反射平面(顶表面和底表面)的平面上的增强的光漫射，允许离散光源间的更大的光重分布(光在平面非锯齿形输入边缘的临界角之外传输)，从而改善光输出均匀性。此外，最小化在垂直于光发出平面和光反射平面(顶表面和底表面)的平面上的光分布，从而最小化输入的传输光的全内反射的条件。

Claims (14)

1.一种用于具有至少一个点光源的背光单元的平面光导薄膜，该光导薄膜包括：

光输入面，用于接收来自所述点光源的光；

光重定向面，用于使从所述光输入面接收的光重定向；

光输出面，用于至少输出来自所述光重定向面的经重定向的光；

其中，所述光输入面进一步包括复合透镜结构，其具有：

第一和第二圆形尖端部分，它们具有第一接触角A₁和第二接触角A₂；和

第一和第二椭圆底部部分，每个椭圆底部部分具有顶部和底部接触角，所述第一椭圆底部部分包括顶部和底部接触角A₃₁、A₃₂，并且所述第二椭圆底部部分包括顶部和底部接触角A₄₁、A₄₂，椭圆底部部分的接触角大于圆形尖端部分的接触角，且圆形尖端部分和椭圆底部部分的接触角彼此并不相等；

以及，其中，第一和第二圆形尖端部分分别满足以下等式：

$y_1=a_1+\sqrt{(r_1^2-x^2)}$

$y_2=a_2+\sqrt{(r_2^2-x^2)}$

其中，y₁是在光传播方向上的值，r₁是第一圆形尖端部分的半径，a₁是复合透镜结构的总体高度H减去所述半径r₁，x是在光输入面的方向上的值，y₂是在光传播方向上的值，r₂是第二圆形尖端部分的半径，a₂是所述总体高度H减去所述半径r₂，

且第一和第二椭圆底部部分分别满足以下等式：

$y_3=d_3+b_3\×\sqrt{{(1-((x-c_3)/a_3)}^2}$

$y_4=d_4+b_4\×\sqrt{{(1-((x+c_4)/a_4)}^2}$

其中，y₃是在光传播方向上的值，x是在光输入面的方向上的值，y₄是在光传播方向上的值，

a₃、b₃、c₃、d₃是与第一椭圆底部部分的宽度B₃、第一圆形尖端部分的宽度T₃、第一椭圆底部部分的高度H₃、第一椭圆底部部分的顶部和底部接触角A₃₁、A₃₂相关联的参数，

$a_3={\mathrm{ab}}_3\×\sqrt{\frac{(B_3-T_3)\×[{2H}_3+(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))\×(B_3-T_3)]}{(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))}}$

$b_3={\mathrm{ab}}_3\×\sqrt{\frac{H_3\×[H_3\×(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))+2\tan \left(A_{31}\right)\×\tan \left(A_{32}\right)\×(B_3-T_3)]}{(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))}}$

其中：

${\mathrm{ab}}_3=\frac{(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))\×(H_3+\tan \left(A_{31}\right)\×(B_3-T_3))\×(H_3+\tan \left(A_{32}\right)\×(B_3-T_3\left)\right)}{[{2H}_3+\left(\tan \right(A_{31})+\tan (A_{32}\left)\right)\×(B_3-T_3)]\×[H_3\×(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))+2\tan \left(A_{31}\right)\×\tan \left(A_{32}\right)\×(B_3-T_3)]}$

$c_3=\frac{\tan \left(A_{31}\right)\×[H_3\×B_3+\tan \left(A_{32}\right)\×(B_3^2-T_3^2)]+H_3\×T_3\×\tan \left(A_{32}\right)}{\tan \left(A_{31}\right)\×[H_3+2\tan \left(A_{32}\right)\×(B_3-T_3)]+H_3\×\tan \left(A_{32}\right)}$

$d_3=\frac{H_3\×[H_3+\tan \left(A_{31}\right)\×(B_3-T_3)]}{{2H}_3+(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))\×(B_3-T_3)}$

a₄、b₄、c₄、d₄是与第二椭圆底部部分的宽度B₄、第二圆形尖端部分的宽度T₄、第二椭圆底部部分的高度H₄、第二椭圆底部部分的顶部和底部接触角A₄₁、A₄₂相关联的参数，

$a_4={\mathrm{ab}}_4\×\sqrt{\frac{(B_4-T_4)\×[{2H}_4+(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))\×(B_4-T_4)]}{(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))}}$

$b_4={\mathrm{ab}}_4\×\sqrt{\frac{H_4\×[H_4\×(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))+2\tan \left(A_{41}\right)\×\tan \left(A_{42}\right)\×(B_4-T_4)]}{(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))}}$

其中

${\mathrm{ab}}_4=\frac{(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))\×(H_4+\tan \left(A_{41}\right)\×(B_4-T_4))\×(H_4+\tan \left(A_{42}\right)\×(B_4-T_4\left)\right)}{[{2H}_4+\left(\tan \right(A_{41})+\tan (A_{42}\left)\right)\×(B_4-T_4)]\×[H_4\×(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))+2\tan \left(A_{41}\right)\×\tan \left(A_{42}\right)\×(B_4-T_4)]}$

$c_4=\frac{\tan \left(A_{41}\right)\×[H_4\×B_4+\tan \left(A_{42}\right)\×(B_4^2-T_4^2)]+H_4\×T_4\×\tan \left(A_{42}\right)}{\tan \left(A_{41}\right)\×[H_4+2\tan \left(A_{42}\right)\×(B_4-T_4)]+H_4\×\tan \left(A_{42}\right)}$

$d_4=\frac{H_4\×[H_4+\tan \left(A_{41}\right)\×(B_4-T_4)]}{{2H}_4+(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))\×(B_4-T_4)}$

且每个复合透镜结构是沿所述光输入面随机设置的。

2.根据权利要求1所述的平面光导薄膜，其中，所述复合透镜结构具有节距P，该节距P大于或等于5微米且小于或等于1毫米。

3.根据权利要求2所述的平面光导薄膜，其中，所述光输入面包括间隙G，该间隙G小于或等于复合透镜结构的节距P的0.9倍。

4.根据权利要求1所述的平面光导薄膜，其中，所述复合透镜结构具有总体高度H，该总体高度H大于3微米且小于或等于1毫米。

5.根据权利要求1所述的平面光导薄膜，其中，所述复合透镜结构的第一圆形尖端部分具有第一接触角A₁，该第一接触角A₁大于0.1度且小于或等于85度。

6.根据权利要求1所述的平面光导薄膜，其中，所述复合透镜结构的第二圆形尖端部分具有第二接触角A₂，该第二接触角A₂大于0.1度且小于或等于85度。

7.根据权利要求1所述的平面光导薄膜，其中，所述复合透镜结构的第一和第二圆形尖端部分的第一和第二接触角A₁和A₂不相等。

8.根据权利要求5-7之一所述的平面光导薄膜，其中，A₃₁≠A₄₁，A₃₂≠A₄₂，且A₁≤A₃₁，A₃₁≤A₃₂，A₂≤A₄₁，A₄₁≤A₄₂。

9.一种用于具有至少一个点光源的背光单元的平面光导薄膜，该光导薄膜包括：

光输入面，用于接收来自所述点光源的光；

光重定向面，用于使从所述光输入面接收的光重定向；

光输出面，用于至少输出来自所述光重定向面的经重定向的光；

其中，所述光输入面进一步包括复合透镜结构，在该透镜结构之间具有间隙，该透镜结构具有：

第一和第二圆形尖端部分，它们具有第一接触角A₁和第二接触角A₂；

第一和第二椭圆底部部分，每个椭圆底部部分具有顶部和底部接触角，所述第一椭圆底部部分包括顶部和底部接触角A₃₁、A₃₂，并且所述第二椭圆底部部分包括顶部和底部接触角A₄₁、A₄₂，所述椭圆底部部分的接触角大于圆形尖端部分的接触角，且圆形尖端部分和椭圆底部部分的接触角彼此并不相等；

以及，其中，第一和第二圆形尖端部分分别满足以下等式：

$y_1=a_1+\sqrt{r_1^2-x^2}$

$y_2=a_2+\sqrt{r_2^2-x^2}$

其中，y₁是在光传播方向上的值，r₁是第一圆形尖端部分的半径，a₁是复合透镜结构的总体高度H减去所述半径r₁，x是在光输入面的方向上的值，y₂是在光传播方向上的值，r₂是第二圆形尖端部分的半径，a₂是所述总体高度H减去所述半径r₂，

且第一和第二椭圆底部部分分别满足以下等式：

$y_3=d_3+b_3\×\sqrt{{(1-((x-c_3)/a_3)}^2}$

$y_4=d_4+b_4\×\sqrt{{(1-((x+c_4)/a_4)}^2}$

其中，y₃是在光传播方向上的值，x是在光输入面的方向上的值，y₄是在光传播方向上的值，

a₃、b₃、c₃、d₃是与第一椭圆底部部分的宽度B₃、第一圆形尖端部分的宽度T₃、第一椭圆底部部分的高度H₃、第一椭圆底部部分的顶部和底部接触角A₃₁、A₃₂相关联的参数，

$a_3={\mathrm{ab}}_3\×\sqrt{\frac{(B_3-T_3)\×[{2H}_3+(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))\×(B_3-T_3)]}{(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))}}$

$b_3={\mathrm{ab}}_3\×\sqrt{\frac{H_3\×[H_3\×(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))+2\tan \left(A_{31}\right)\×\tan \left(A_{32}\right)\×(B_3-T_3)]}{(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))}}$

其中：

${\mathrm{ab}}_3=\frac{(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))\×(H_3+\tan \left(A_{31}\right)\×(B_3-T_3))\×(H_3+\tan \left(A_{32}\right)\×(B_3-T_3\left)\right)}{[{2H}_3+\left(\tan \right(A_{31})+\tan (A_{32}\left)\right)\×(B_3-T_3)]\×[H_3\×(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))+2\tan \left(A_{31}\right)\×\tan \left(A_{32}\right)\×(B_3-T_3)]}$

$c_3=\frac{\tan \left(A_{31}\right)\×[H_3\×B_3+\tan \left(A_{32}\right)\×(B_3^2-T_3^2)]+H_3\×T_3\×\tan \left(A_{32}\right)}{\tan \left(A_{31}\right)\×[H_3+2\tan \left(A_{32}\right)\×(B_3-T_3)]+H_3\×\tan \left(A_{32}\right)}$

$d_3=\frac{H_3\×[H_3+\tan \left(A_{31}\right)\×(B_3-T_3)]}{{2H}_3+(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))\×(B_3-T_3)}$

a₄、b₄、c₄、d₄是与第二椭圆底部部分的宽度B₄、第二圆形尖端部分的宽度T₄、第二椭圆底部部分的高度H₄、第二椭圆底部部分的顶部和底部接触角A₄₁、A₄₂相关联的参数，

$a_4={\mathrm{ab}}_4\×\sqrt{\frac{(B_4-T_4)\×[{2H}_4+(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))\×(B_4-T_4)]}{(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))}}$

$b_4={\mathrm{ab}}_4\×\sqrt{\frac{H_4\×[H_4\×(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))+2\tan \left(A_{41}\right)\×\tan \left(A_{42}\right)\×(B_4-T_4)]}{(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))}}$

其中

${\mathrm{ab}}_4=\frac{(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))\×(H_4+\tan \left(A_{41}\right)\×(B_4-T_4))\×(H_4+\tan \left(A_{42}\right)\×(B_4-T_4\left)\right)}{[{2H}_4+\left(\tan \right(A_{41})+\tan (A_{42}\left)\right)\×(B_4-T_4)]\×[H_4\×(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))+2\tan \left(A_{41}\right)\×\tan \left(A_{42}\right)\×(B_4-T_4)]}$

$c_4=\frac{\tan \left(A_{41}\right)\×[H_4\×B_4+\tan \left(A_{42}\right)\×(B_4^2-T_4^2)]+H_4\×T_4\×\tan \left(A_{42}\right)}{\tan \left(A_{41}\right)\×[H_4+2\tan \left(A_{42}\right)\×(B_4-T_4)]+H_4\×\tan \left(A_{42}\right)}$

$d_4=\frac{H_4\×[H_4+\tan \left(A_{41}\right)\×(B_4-T_4)]}{{2H}_4+(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))\×(B_4-T_4)}$

且每个复合透镜结构是沿所述光输入面随机设置的。

10.根据权利要求9所述的平面光导薄膜，其中，所述复合透镜结构的第一圆形尖端部分具有第一接触角A₁，该第一接触角A₁大于0.1度且小于或等于85度。

11.根据权利要求9所述的平面光导薄膜，其中，所述复合透镜结构的第二圆形尖端部分具有第二接触角A₂，该第二接触角A₂大于0.1度且小于或等于85度。

12.根据权利要求9所述的平面光导薄膜，其中，所述复合透镜结构的第一和第二圆形尖端部分的第一和第二接触角A₁和A₂不相等。

13.根据权利要求10-12之一所述的平面光导薄膜，其中，A₃₁≠A₄₁，A₃₂≠A₄₂，且A₁≤A₃₁，A₃₁≤A₃₂，A₂≤A₄₁，A₄₁≤A₄₂。

14.一种用于具有至少一个点光源的背光单元的平面光导薄膜，该光导薄膜包括：

光输入面，用于接收来自所述点光源的光；

光重定向面，用于使从所述光输入面接收的光重定向；

光输出面，用于至少输出来自所述光重定向面的经重定向的光；

其中，所述光输入面进一步包括锯齿形透镜结构，该锯齿形透镜结构仅被设置于在所述光输入面上的点光源入射之处，该透镜结构具有：

第一和第二圆形尖端部分，它们具有第一接触角A₁和第二接触角A₂；

第一和第二椭圆底部部分，每个椭圆底部部分具有顶部和底部接触角，所述第一椭圆底部部分包括顶部和底部接触角A₃₁、A₃₂，并且所述第二椭圆底部部分包括顶部和底部接触角A₄₁、A₄₂，椭圆底部部分的接触角大于圆形尖端部分的接触角，且圆形尖端部分和椭圆底部部分的接触角彼此并不相等；

以及，其中，第一和第二圆形尖端部分分别满足以下等式：

$y_1=a_1+\sqrt{r_1^2-x^2}$

$y_2=a_2+\sqrt{r_2^2-x^2}$

其中，y₁是在光传播方向上的值，r₁是第一圆形尖端部分的半径，a₁是复合透镜结构的总体高度H减去所述半径r₁，x是在光输入面的方向上的值，y₂是在光传播方向上的值，r₂是第二圆形尖端部分的半径，a₂是所述总体高度H减去所述半径r₂，

且第一和第二椭圆底部部分分别满足以下等式：

$y_3=d_3+b_3\×\sqrt{{(1-((x-c_3)/a_3)}^2}$

$y_4=d_4+b_4\×\sqrt{{(1-((x+c_4)/a_4)}^2}$

其中，y₃是在光传播方向上的值，x是在光输入面的方向上的值，y₄是在光传播方向上的值，

a₃、b₃、c₃、d₃是与第一椭圆底部部分的宽度B₃、第一圆形尖端部分的宽度T₃、第一椭圆底部部分的高度H₃、第一椭圆底部部分的顶部和底部接触角A₃₁、A₃₂相关联的参数，

$a_3={\mathrm{ab}}_3\×\sqrt{\frac{(B_3-T_3)\×[{2H}_3+(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))\×(B_3-T_3)]}{(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))}}$

$b_3={\mathrm{ab}}_3\×\sqrt{\frac{H_3\×[H_3\×(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))+2\tan \left(A_{31}\right)\×\tan \left(A_{32}\right)\×(B_3-T_3)]}{(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))}}$

其中：

${\mathrm{ab}}_3=\frac{(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))\×(H_3+\tan \left(A_{31}\right)\×(B_3-T_3))\×(H_3+\tan \left(A_{32}\right)\×(B_3-T_3\left)\right)}{[{2H}_3+\left(\tan \right(A_{31})+\tan (A_{32}\left)\right)\×(B_3-T_3)]\×[H_3\×(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))+2\tan \left(A_{31}\right)\×\tan \left(A_{32}\right)\×(B_3-T_3)]}$

$c_3=\frac{\tan \left(A_{31}\right)\×[H_3\×B_3+\tan \left(A_{32}\right)\×(B_3^2-T_3^2)]+H_3\×T_3\×\tan \left(A_{32}\right)}{\tan \left(A_{31}\right)\×[H_3+2\tan \left(A_{32}\right)\×(B_3-T_3)]+H_3\×\tan \left(A_{32}\right)}$

$d_3=\frac{H_3\×[H_3+\tan \left(A_{31}\right)\×(B_3-T_3)]}{{2H}_3+(\tan \left(A_{31}\right)+\tan \left(A_{32}\right))\×(B_3-T_3)}$

a₄、b₄、c₄、d₄是与第二椭圆底部部分的宽度B₄、第二圆形尖端部分的宽度T₄、第二椭圆底部部分的高度H₄、第二椭圆底部部分的顶部和底部接触角A₄₁、A₄₂相关联的参数，

$a_4={\mathrm{ab}}_4\×\sqrt{\frac{(B_4-T_4)\×[{2H}_4+(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))\×(B_4-T_4)]}{(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))}}$

$b_4={\mathrm{ab}}_4\×\sqrt{\frac{H_4\×[H_4\×(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))+2\tan \left(A_{41}\right)\×\tan \left(A_{42}\right)\×(B_4-T_4)]}{(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))}}$

其中

${\mathrm{ab}}_4=\frac{(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))\×(H_4+\tan \left(A_{41}\right)\×(B_4-T_4))\×(H_4+\tan \left(A_{42}\right)\×(B_4-T_4\left)\right)}{[{2H}_4+\left(\tan \right(A_{41})+\tan (A_{42}\left)\right)\×(B_4-T_4)]\×[H_4\×(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))+2\tan \left(A_{41}\right)\×\tan \left(A_{42}\right)\×(B_4-T_4)]}$

$c_4=\frac{\tan \left(A_{41}\right)\×[H_4\×B_4+\tan \left(A_{42}\right)\×(B_4^2-T_4^2)]+H_4\×T_4\×\tan \left(A_{42}\right)}{\tan \left(A_{41}\right)\×[H_4+2\tan \left(A_{42}\right)\×(B_4-T_4)]+H_4\×\tan \left(A_{42}\right)}$

$d_4=\frac{H_4\×[H_4+\tan \left(A_{41}\right)\×(B_4-T_4)]}{{2H}_4+(\tan \left(A_{41}\right)+\tan \left(A_{42}\right))\×(B_4-T_4)}$

且每个复合透镜结构仅被随机设置在所述光输入面上的点光源入射之处。