[发明专利]一种LED光源的侧光型导光板网点设计方法

说明书

技术领域

本发明属于LED光源的侧光型导光板网点技术领域，特别是涉及一种LED光源的侧光型导光板网点设计方法。

技术背景

目前LED(发光二极管)正在越来越多地充当背光模组的光源，LED是点光源，而传统的CCFL(冷阴极管)是线光源，点光源和线光源的导光板网点设计模式是不同的。作为液晶显示器件中不可或缺的背光模组伴随着液晶显示器件的普及正处于飞速发展的阶段。导光板是背光模组中的一个关键组成部分，它对改善背光模组的整体光学效果有重要的意义。开发高效率的导光板已经成为背光行业的一个热门话题。

传统的背光模组，尤其是大尺寸的背光模组，大都采用冷阴极管(CCFL)做为光源，但是CCFL光源使用寿命短，发光效率低，背光模组作为液晶显示产品的一个部分，如果因为光源寿命，发光效率等原因影响器件使用的话，那么浪费的不仅仅是一个背光模组而是整个产品，因此光源的选择对于背光模组来说是非常重要的。LED作为一种新兴光源，从它发明之日起就备受关注，尤其是在1996年日本日亚化学公司在蓝色LED上涂上黄色荧光粉实现了白光输出后，人们对LED在照明和背光领域里取代传统光源的信念越来越强了。众所周知，LED的特点之一是发定向光。侧光型导光板要把LED的光能量顺利地传导到整个发光区域就要对光线进行疏导，要疏导光线就要改变LED光线分布情况。通过在导光板的出光面和反射面设计一定规律分布的网点来打散光线在导光板中的全反射就可以很顺利地疏导光线朝合理的区域传导。

目前现有的技术步骤是：导光板的开发人员先利用一些网点生成器生成原始的网点系统，然后根据光学效果做手工调整。但是导光板上分布的网点个数是巨大的，通常一个三寸左右的导光板上就分布了将近十万个网点，这些巨大数目的网点如果没有一步到位生成而要手工调整的话将大大增加导光板开发人员的工作量。现有的导光板网点设计技术一般都是将发光区域分割成为一定数量的小网格区域，根据网格所在的区域设置不同的网格网点密度，然后使用斥力缓和等方法实现网点的间距调整。现有方法的最大缺点在于：容易在小网格区域的边界形成明显的网点过渡带，尤其是在LED的正前方位置及其左右两边的区域，这些区域网格密度落差大，网点过渡带很明显。本发明使用密度分布函数控制网点生成，其省去了网格分割的过程，从根本上解决了网点过渡带的缺陷。

另外，本发明提出的分子势能法相对与现有的方法在调节网点间距方面有更大的优势，分子势能法同时存在斥力和引力，这样一来不仅可以通过斥力将间距过小的网点排斥开来解决网点堆叠现象，还可以通过引力将间距过大的网点吸引到一起来解决网点空缺(较大的区域范围内没有任何网点分布)的现象。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，针对目前LED侧光型背光模组网点设计难以一步到位的缺陷，提出了一种LED光源的侧光型导光板网点设计方法。

本发明解决技术问题的技术方案为：提供一种LED光源的侧光型导光板网点设计方法，其所采用的技术方案包括以下步骤：

(1)建立一个二维坐标平面，确定发光矩形区域；

(2)在发光矩形区域中建立一个密度分布函数模型；

(3)根据发光区域内的密度分布函数模型设计一个网点间距分布函数；

(4)根据网点间距分布函数生成原始的导光板乱数网点(见图2)；

(5)提出一种分子势能函数，运用分子势能函数对原始的具有严重堆叠导光板乱数网点进行调整后，得到生成间距合理的导光板网点；

(6)使用面向对象化的VBA开发工具，将上述的密度分布函数模型、网点间距分布函数、分子势能函数模型转化成为计算机语言，建立一个VB用户界面(VB窗体)。

本发明一种LED光源的侧光型导光板网点设计方法，所述的二维坐标平面，其发光区域的长与Y轴重合，发光区域的宽与X轴重合。以y_L表示发光区域长，以x_W表示发光区域宽，发光区域在二维平面内以顶点为(0，0)、(x_W，0)、(x_W，y_L)、(0，y_L)的矩形区域表示。

本发明一种LED光源的侧光型导光板网点设计方法，所述的密度分布函数模型是由所述的网点间距分布函数来表示，以(x₀，y₀)为中心的局部区域网点间距分布函数为：