CN206362967U - 一种新型背光源导光板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型背光源导光板，包括矩形光学PMMA基板、位于光学PMMA基板的非入射光边上的反射片和光学反射薄膜，光学PMMA基板的上表面凸出设有若干条平行设置的半圆柱状导光微结构，光学PMMA基板的下表面内凹设有若干行半球状散射网点，位于同一行的所有散射网点构成一个微透镜阵列，半圆柱状导光微结构和半球状散射网点均为模压一体成型设置在光学PMMA基板上，反射片和光学反射薄膜均通过紫外光固化压敏胶与光学PMMA基板粘贴在一起，光学PMMA基板的入射光边开设有LED光源安装槽，所有反射片的宽度和长度与光学PMMA基板的侧边尺寸保持一致，所有微透镜阵列与所有条半圆柱状导光微结构呈正交关系排布。本导光板可实现液晶显示屏的窄边框和轻薄化设计。

Description

一种新型背光源导光板

技术领域

本实用新型涉及一种背光源部件，具体地说是涉及一种新型背光源导光板，尤其涉及一种高集成化的导光板。

背景技术

现有背光源基本是由LED光源、导光板、反射板、扩散板、棱镜增光板及固定支架等组成，其中导光板是背光源中的一个相当重要的组成部件，导光板主要用于将从LED光源发出的线光源均匀且完整的反射至扩散板及以上部件以形成面光源，从而点亮整个背光源，由此可见背光源的性能好坏大部分情况下主要取决于导光板。现有导光板是利用光学级的亚克力/PC板材，然后用具有极高反射率且不吸光的高科技材料，在光学级的亚克力板材底面用UV网版印刷技术印上导光点。利用光学级亚克力板材吸取从灯发出来的光在光学级亚克力板材表面的停留，当光线射到各个导光点时，反射光会往各个角度扩散，然后破坏反射条件由导光板正面射出。通过各种疏密、大小不一的导光点，可使导光板均匀发光。导光板底面光散射点阵的分布决定着导光板的出光性能，其制作工艺已由早期的丝网印刷工艺向一体注塑成型工艺转变；微透镜阵列和微棱镜阵列技术成为高档导光板设计的主流技术，模具加工精度已达到微米级；导光板的另一个发展趋势是集成化设计，以达到少用和不用光学膜片、降低材料成本、实现背光***轻薄化的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型背光源导光板，该导光板上集成有遮光部，有利于实现背光源的窄边框设计，另外，在该导光板的底部集成有高光反射膜，可有效降低背光源的厚度，便于实现液晶显示屏的轻薄化设计。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种新型背光源导光板，包括矩形光学PMMA基板、设置在光学PMMA基板的非入射光边上的反射片和设置在光学PMMA基板底部的光学反射薄膜，所述光学PMMA基板的上表面凸出设有若干条平行设置的半圆柱状导光微结构，所述光学PMMA基板的下表面内凹设有若干行半球状散射网点，位于同一行的所有散射网点构成一个微透镜阵列，所述半圆柱状导光微结构和半球状散射网点均为模压射出成型设置在光学PMMA基板的上、下表面，所述反射片和光学反射薄膜均通过紫外光固化压敏胶与光学PMMA基板粘贴在一起，所述光学PMMA基板的入射光边开设有LED光源安装槽，所有反射片的宽度和长度与光学PMMA基板的侧边尺寸（包括宽度和长度）保持一致，所有微透镜阵列与所有条半圆柱状导光微结构呈正交关系排布。

作为本实用新型的一种改进， 所述光学PMMA基板的厚度为0.5-5mm，所述光学反射薄膜采用厚度为0.1-0.35mm的PET反射膜。

作为本实用新型的一种改进， 位于同一个微透镜阵列的所有半球状散射网点的半径按照距离入射光边的远近呈由小到大的结构分布，位于同一个微透镜阵列的所有半球状散射网点的排布密度按照距离入射光边的远近呈由小到大分布，即位于入光近端处散射网点的半径小排布密度小，而入光远端处散射网点的半径大排布密度大。

作为本实用新型的一种改进，位于同一个微透镜阵列的所有散射网点为等间隔分布，相邻两个微透镜阵列的间隔随着与入射光边的距离越来越远而变得越来越近，并且位于同一个微透镜阵列的所有散射网点的尺寸保持一致。

作为本实用新型的一种改进，相邻的两个半圆柱状导光微结构之间紧密相连。

作为本实用新型的一种改进，所述光学反射薄膜的反射面呈凹凸不平的形状，通过将反射面设计成凹凸不平的形状，使得射向光学反射薄膜的光线经反射面反射后，呈分散状射向光学PMMA基板，可保证照射到光学PMMA基板的光线的均匀性，并可有效防止漏光。

相对于现有技术，本实用新型的所提出的导光板上集成了非入射光边的遮光部和高光反射膜，整体结构设计巧妙合理，光密封性好，光线利用率高，可易于实现大尺寸高光亮均匀度的背光源，可有效降低背光源的厚度及边框宽度，从而利于实现液晶显示屏的轻薄化及窄边框设计。由于在光学PMMA基板的上、下表面设有相互正交的半圆柱状导光微结构和微透镜阵列，使得该导光板具有较高的射出光线亮度均匀性，同时可有效提高对LED光源发出的光能利用率，从而可实现超薄高亮度的侧入光式背光源，并且在使用该导光板设计对光亮度要求不高的侧入光式背光源时，可少用或不用传统的多层扩散板和棱镜增光板，进而在降低了侧入式背光源的成本的同时也能够实现该种背光源的轻薄化。另外，由于在光学PMMA基板的入射光边开设有LED光源安装槽，从而便于精确地将LED光源固定在导光板的入射光边上，同时也有利于对LED光源的固定作用，防止其长时间使用而发生移位而影响背光源的使用性能。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的结构示意图。

图2为本实用新型优选实施例的截面结构示意图。

图3为本实用新型优选实施例的散射网点分布示意图。

图中：1-光学PMMA基板，2-反射片，3-光学反射薄膜，4-LED光源安装槽，5-半圆柱状导光微结构，6-半球状散射网点。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解和认识，下面结合附图对本实用新型作进一步描述和介绍。

如图1—图3，一种新型背光源导光板，包括矩形光学PMMA基板1、设置在光学PMMA基板1的非入射光边上的反射片2和设置在光学PMMA基板1底部的光学反射薄膜3，其中，光学PMMA基板1的厚度为0.5-5mm，折射率为1.49，临界角为42.2°，所述反射片2和光学反射薄膜3均通过紫外光固化压敏胶与光学PMMA基板1粘贴在一起，所述反射片2用于将光学PMMA基板1费入射光边上漏出的光反射回光学PMMA基板1内，从而在起到遮光的同时，提高光源发出光的利用率。所述光学反射薄膜3优选采用厚度为0.1-0.35mm的PET反射膜，其内填充有无机粒子，使得反射面呈凹凸不平的形状，使得射向光学反射薄膜3的光线经反射面反射后，呈分散状射向光学PMMA基板1，可保证照射到光学PMMA基板1的光线的均匀性，并可有效防止漏光。并且该种PET反射膜的光反射率可达95%以上，可提升导光板30%-60%的亮度，并能降低LED光源的30%-50%的耗电量。

另外，所述光学PMMA基板1的上表面凸出设有若干条平行设置的半圆柱状导光微结构5，并且相邻的两个半圆柱状导光微结构5之间紧密相连，优选的，所有半圆柱状导光微结构5的半径取值范围为0.015-0.05mm，可利用微光学及二元光学迭代算法等计算得到。这样可使得从光学PMMA基板1内部射出的光亮均匀性好且射出的光线可近乎垂直射向设置在背光源上方的液晶显示器中，同时也可避免在导光板的上方设置多层扩散板和棱镜增光板，从而可降低背光源的厚度进而便于实现背光源的轻薄化设计。

所述光学PMMA基板1的下表面内凹设有若干行半球状散射网点6，位于同一行的所有散射网点6构成一个微透镜阵列，位于同一个微透镜阵列的所有散射网点6为等间隔分布，相邻两个微透镜阵列的间隔随着与入射光边的距离越来越远而变得越来越近，并且位于同一个微透镜阵列的所有散射网点6的尺寸保持一致。由于所有从入射光边耦合进光学PMMA基板1的传导光在向前传播的过程中，光通量随距离的增大而减小，因此，在光学PMMA基板1的底部设置散射网点6可不断地对进入光学PMMA基板1的传导光进行散射，光线可由光学PMMA基板1的上表面射出。此外，为了使得进入光学PMMA基板1的传导光能够传播尽量远的距离，将位于同一个微透镜阵列的所有半球状散射网点6的半径按照距离入射光边的远近呈由小到大的结构分布，位于同一个微透镜阵列的所有半球状散射网点6的排布密度按照距离入射光边的远近呈由小到大分布，即位于入光近端处散射网点6的半径小排布密度小，而入光远端处散射网点6的半径大排布密度大，也即在靠近LED光源处的散射网点6直径小，而远离LED光源处的散射网点6直径大。这样就可保证光学PMMA基板1的每个区域中的散射网点6的面积与从上表面出射的光通量成正比，比值等于这个区域的面积比上入射到这个区域上的光通量。

所述半圆柱状导光微结构5和半球状散射网点6均为模压射出成型设置在光学PMMA基板1的上、下表面，成型精度高且使用寿命长。所述光学PMMA基板1的入射光边开设有LED光源安装槽4，从而便于精确地将LED光源固定在入射光边上，同时也有利于对LED光源的固定作用，防止其长时间使用而发生移位。

另外，所有反射片2的宽度和长度与光学PMMA基板1的侧边尺寸（包括宽度和长度）保持一致，从而可使得反射片2完美的贴合在光学PMMA基板1的非入射光边上，防止漏光并提高光能利用率。所有微透镜阵列与所有条半圆柱状导光微结构5呈正交关系排布，可整体提高导光板的导光特性。

此外，所述光学反射薄膜3的反射面呈凹凸不平的形状，通过将反射面设计成凹凸不平的形状，使得射向光学反射薄膜3的光线经反射面反射后，呈分散状射向光学PMMA基板1，可保证照射到光学PMMA基板1的光线的均匀性，并可有效避免光学PMMA基板1边缘的光反射、吸收以及漏光等现象，有效提高了光线利用率，增加了光线从光学PMMA基板1上表面的出射均匀性。

所有从入射光边耦合进导光板的传导光均在导光板的上下表面及侧面设置的反射片2来回全反射，并不从上下表面或侧面透射出导光板，直到最后碰到散射网点6变成散射光或到达末端面透射出去为止。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种新型背光源导光板，其特征在于：包括矩形光学PMMA基板、设置在光学PMMA基板的非入射光边上的反射片和设置在光学PMMA基板底部的光学反射薄膜，所述光学PMMA基板的上表面凸出设有若干条平行设置的半圆柱状导光微结构，所述光学PMMA基板的下表面内凹设有若干行半球状散射网点，位于同一行的所有散射网点构成一个微透镜阵列，所述半圆柱状导光微结构和半球状散射网点均为模压射出成型设置在光学PMMA基板的上、下表面，所述反射片和光学反射薄膜均通过紫外光固化压敏胶与光学PMMA基板粘贴在一起，所述光学PMMA基板的入射光边开设有LED光源安装槽，所有反射片的宽度和长度与光学PMMA基板的侧边宽度和长度保持一致，所有微透镜阵列与所有条半圆柱状导光微结构呈正交关系排布。

2.如权利要求1所述的一种新型背光源导光板，其特征在于，位于同一个微透镜阵列的所有半球状散射网点的半径按照距离入射光边的远近呈由小到大的结构分布，位于同一个微透镜阵列的所有半球状散射网点的排布密度按照距离入射光边的远近呈由小到大分布。

3.如权利要求2所述的一种新型背光源导光板，其特征在于，位于同一个微透镜阵列的所有散射网点为等间隔分布，相邻两个微透镜阵列的间隔随着与入射光边的距离越来越远而变得越来越近，并且位于同一个微透镜阵列的所有散射网点的尺寸保持一致。

4.如权利要求2或3所述的一种新型背光源导光板，其特征在于，相邻的两个半圆柱状导光微结构之间紧密相连。

5.如权利要求4所述的一种新型背光源导光板，其特征在于，所述光学PMMA基板的厚度为0.5-5mm，所述光学反射薄膜采用厚度为0.1-0.35mm的PET反射膜。

6.如权利要求5所述的一种新型背光源导光板，其特征在于，所述光学反射薄膜的反射面呈凹凸不平的形状。