[发明专利]具有椭圆底部部分的非对称锯齿状边缘光导薄膜

说明书

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，以在不牺牲背光系统的效率的情况下，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：

y1=a1+(r12-x2)]]>