导光板的制作方法、导光板和背光源技术领域
本发明涉及显示技术领域,具体地,涉及一种导光板的制作方
法、导光板和背光源。
背景技术
对于中控机背光源和车载背光源,其导光板的入光面通常使用
锯齿结构,如图1所示,为目前的导光板入光面的锯齿结构的形状图。
由图可知,目前的锯齿结构是规则的,该锯齿本身对LED光源发出
的光线可以起到发散作用,从而有助于解除LED灯的热点(Hotspot)
不良现象。
但是,规则的锯齿结构会加重背光源两边的亮线,而且导致在
背光源的LED灯前出现亮带。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了
一种导光板的制作方法、导光板和背光源,其可以解决背光源两边的
亮线,以及在背光源的LED灯前出现亮带的问题。
为实现本发明的目的而提供一种导光板的制作方法,所述导光
板包括入光面,包括:
在所述入光面上形成不规则锯齿结构;其中,所述不规则锯齿
结构的获得包括以下步骤:
基于所述导光板的目标辉度均匀度和满足该目标辉度均匀度的
背光源中各个LED灯发出的光线的辉度分布进行计算,而获得所述
不规则锯齿结构的多个取样点;
根据各个取样点之间的线性拟合关系,绘制连接各个取样点的
曲线,所述曲线即为所述不规则锯齿结构的形状。
其中,所述基于所述导光板的目标辉度均匀度和满足该目标辉
度均匀度的背光源中各个LED灯发出的光线的辉度分布进行计算的
公式为:
其中,在所述导光板垂直于其入光面的平面上建立直角坐标系,
Ly为所述不规则锯齿结构的各个取样点的纵坐标;所述取样点的横
坐标为对应所述入光面的长度方向上的位置;
L为在满足所述目标辉度均匀度的背光源中的任意一个LED灯
发出的光线中,与所述入光面相垂直的光线的长度,该长度为辉度等
高线与所述LED灯之间的竖直间距,且设定L=1;
c为以背光源中各个LED灯发出的任意一条光线建立的极坐标
系的极角,c等于所述导光板的折射角;
C为变量,根据所述入光面的长度方向上的不同位置进行取值;
n1为空气的折射率,n1=1;
n2为所述导光板的折射率。
优选的,所述导光板的材料为聚甲基丙烯酸甲酯;n2=1.48。
优选的,所述导光板的目标辉度均匀度被设置为:在所述导光
板与所述入光面相垂直的表面上,中心区域的辉度为100%;其余区
域的辉度为90%;
所述不规则锯齿结构包括:
第一锯齿部,设置在所述入光面的中心区域;
第二锯齿部,为两个,且分别设置在所述入光面位于所述中心
区域两侧的边缘区域;
所述第二锯齿部的齿宽大于所述第一锯齿部的齿宽。
作为另一个技术方案,本发明还提供一种导光板,包括入光面,
在所述入光面上设置有不规则锯齿结构;其中,所述不规则锯齿结构
采用以下方式获得:
基于所述导光板的目标辉度均匀度和满足该目标辉度均匀度的
背光源中各个LED灯发出的光线的辉度分布进行计算,而获得所述
不规则锯齿结构的多个取样点;
根据各个取样点之间的线性拟合关系,绘制连接各个取样点的
曲线,所述曲线即为所述不规则锯齿结构的形状。
优选的,所述基于所述导光板的目标辉度均匀度和满足该目标
辉度均匀度的背光源中各个LED灯发出的光线的辉度分布进行计算
的公式为:
其中,在所述导光板垂直于其入光面的平面上建立直角坐标系,
Ly为所述不规则锯齿结构的各个取样点的纵坐标;所述取样点的横
坐标为各个所述LED灯发出的光线对应所述入光面的长度方向上的
位置;
L为在满足所述目标辉度均匀度的背光源中的任意一个LED灯
发出的光线中,与所述入光面相垂直的光线的亮度,且以该亮度为单
位亮度,即,L=1;
c为以背光源中各个LED灯发出的任意一条光线建立的极坐标
系的极角,c等于所述导光板的折射角;
C为变量,根据所述入光面的长度方向上的不同位置进行取值;
n1为空气的折射率,n1=1;
n2为所述导光板的折射率。
优选的,所述导光板的材料为聚甲基丙烯酸甲酯;n2=1.48。
优选的,所述导光板的目标辉度均匀度被设置为:在所述导光
板与所述入光面相垂直的表面上,中心区域的辉度为100%;其余区
域的辉度为90%;
所述不规则锯齿结构包括:
第一锯齿部,设置在所述入光面的中心区域;
第二锯齿部,为两个,且分别设置在所述入光面位于所述中心
区域两侧的边缘区域;
所述第二锯齿部的齿宽大于所述第一锯齿部的齿宽。
作为另一个技术方案,本发明还提供一种背光源,其包括本发
明提供的上述导光板。
优选的,所述背光源为车载背光源或者中控机背光源。
本发明具有以下有益效果:
本发明提供的导光板的制作方法,其通过在导光板的入光面上
形成不规则锯齿结构,该不规则锯齿结构是基于导光板的目标辉度均
匀度和满足该目标辉度均匀度的背光源中各个LED灯发出的光线的
辉度分布获得的,从而可以避免出现背光源两边的亮线,以及在背光
源的LED灯前出现亮带的问题。
本发明提供的导光板,其通过在导光板的入光面上设置有不规
则锯齿结构,该不规则锯齿结构是基于导光板的目标辉度均匀度和满
足该目标辉度均匀度的背光源中各个LED灯发出的光线的辉度分布
获得的,从而可以避免出现背光源两边的亮线,以及在背光源的LED
灯前出现亮带的问题。
本发明提供的背光源,其通过采用本发明提供的上述导光板,
可以避免出现背光源两边的亮线,以及在背光源的LED灯前出现亮
带的问题。
附图说明
图1为目前的导光板入光面的锯齿结构的形状图;
图2为本发明提供的导光板的制作方法的流程框图;
图3为本发明实施例采用的目标辉度均匀度的分布图;
图4为以背光源中各个LED灯发出的任意一条光线建立的极坐
标系图;
图5为绘制连接各个取样点的曲线的示意图;
图6本发明实施例获得的不规则锯齿结构的形状图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结
合附图来对本发明提供的导光板的制作方法、导光板和背光源进行详
细描述。
本发明提供的导光板的制作方法,该导光板包括入光面,其包
括:
在入光面上形成不规则锯齿结构。图2为本发明提供的导光板
的制作方法的流程框图。请参阅图2,不规则锯齿结构的获得包括以
下步骤:
S1,基于导光板的目标辉度均匀度和满足该目标辉度均匀度的
背光源中各个LED灯发出的光线的辉度分布进行计算,而获得不规
则锯齿结构的多个取样点。
S2,根据各个取样点之间的线性拟合关系,绘制连接各个取样
点的曲线,该曲线即为不规则锯齿结构的形状。
在步骤S1中,导光板的目标辉度均匀度是指,在不存在背光源
两边的亮线,以及在背光源的LED灯前出现亮带的情况下,导光板
的辉度分布。而背光源中各个LED灯发出的光线的辉度分布是根据
该目标辉度均匀度来设计。
在步骤S2中,所谓线性拟合关系,是指用连续曲线近似地刻画
或比拟平面上离散点组所表示的坐标之间的函数关系。
由上可知,只要满足导光板的目标辉度均匀度,就不存在背光
源两边的亮线,以及在背光源的LED灯前出现亮带的情况,而上述
不规则锯齿结构的形状是在满足导光板的目标辉度均匀度的前提条
件下计算获得的,从而使用该不规则锯齿结构的形状的导光板入光
面,即可达到避免出现背光源两边的亮线,以及在背光源的LED灯
前出现亮带的目的。
下面对步骤S1中不规则锯齿结构的多个取样点的计算过程进行
详细描述。具体地,以图3中示出的目标辉度均匀度的分布图为例,
导光板1的目标辉度均匀度被设置为:在导光板1与其入光面101
相垂直的表面上,中心区域A的辉度为100%;而围绕在该中心区域
周围的其余区域B的辉度为90%。满足上述目标辉度均匀度的背光
源中的任意一个LED灯2发出的多条光线的辉度等高线为曲线201。
取满足上述目标辉度均匀度的背光源中的任意一个LED灯2发
出的光线中的任意一条光线203,建立极坐标系。图4为以背光源中
各个LED灯发出的任意一条光线建立的极坐标系图。请参阅图4,
在导光板1的入光面101上,即,图4中示出的界面,光线203发生
折射。其中,n1为空气的折射率,n1=1;n2为导光板1的折射率。该
导光板1的材料通常为聚甲基丙烯酸甲酯,该材料的折射率n2=1.48。
因此,各个LED灯2发出的光线发生折射的关系为:
由此推导出:
其中,a为光线的入射角;b为光线的折射角。
因为b=c,由此推导出:
其中,c为上述极坐标系的极角。
同时,在满足目标辉度均匀度的背光源中的任意一个LED灯2
发出的光线中,与入光面101相垂直的光线202的长度L为辉度等
高线201与LED灯2之间的竖直间距,且设定该竖直间距L等于1。
而且,该光线202与入射光线之间的夹角e满足以下公式:
e=90°-C
其中,C为变量,其根据入光面101的长度方向上的不同位置进
行取值。
图5为绘制连接各个取样点的曲线的示意图。请参阅图5,在导
光板1垂直于其入光面101的平面上建立直角坐标系,在该直角坐标
系上绘制锯齿结构的多个取样点3。其中,该取样点3的横坐标为各
个LED灯2发出的光线对应入光面101的长度方向上的不同位置。
取样点3的纵坐标Ly在上述公式和推导过程的基础上,可以根
据以下计算公式获得:
然后,将取样点3绘制在图5中示出的直角坐标系中,并进行
步骤S2,根据各个取样点3之间的线性拟合关系,绘制连接各个取
样点的曲线4,该曲线4即为不规则锯齿结构的形状。
通过上述计算最终获得的不规则锯齿结构的形状如图6所示。
由图可知,若导光板1的目标辉度均匀度被设置为:在导光板1与其
入光面101相垂直的表面上,中心区域A的辉度为100%;而围绕在
该中心区域周围的其余区域B的辉度为90%。在满足该目标辉度均
匀度的前提下,不规则锯齿结构包括第一锯齿部401和第二锯齿部
402,其中,第一锯齿部401设置在入光面的中心区域;第二锯齿部
402为两个,且分别设置在入光面位于中心区域两侧的边缘区域。而
且,第二锯齿部402的齿宽大于第一锯齿部401的齿宽。这种不规则
锯齿的设计可以避免出现背光源两边的亮线,以及在背光源的LED
灯前出现亮带的问题。
作为另一个技术方案,本发明还提供一种导光板,包括入光面,
在该入光面上设置有不规则锯齿结构,该不规则锯齿结构采用以下方
式获得:
基于导光板的目标辉度均匀度和满足该目标辉度均匀度的背光
源中各个LED灯发出的光线的辉度分布进行计算,而获得不规则锯
齿结构的多个取样点;
根据各个取样点之间的线性拟合关系,绘制连接各个取样点的
曲线,所述曲线即为所述不规则锯齿结构的形状。
由于上述不规则锯齿结构的获得方式在上述技术方案中已有了
详细描述,在此不再赘述。
本发明实施例提供的导光板,其通过在导光板的入光面上设置
有不规则锯齿结构,该不规则锯齿结构是基于导光板的目标辉度均匀
度和满足该目标辉度均匀度的背光源中各个LED灯发出的光线的辉
度分布获得的,从而可以避免出现背光源两边的亮线,以及在背光源
的LED灯前出现亮带的问题。
作为另一个技术方案,本发明实施例还提供一种背光源,其包
括本发明实施例提供的上述导光板。
本发明实施例提供的背光源,其通过采用本发明实施例提供的
上述导光板,可以避免出现背光源两边的亮线,以及在背光源的LED
灯前出现亮带的问题。
优选的,上述背光源适用于车载背光源或者中控机背光源。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而
采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的
普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做
出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。