專利名稱：背光模組及其光學板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種背光模組及其光學板，尤其涉及一種用于液晶顯示的背光模組及其光學板。
背景技術：
由于液晶顯示器面板的液晶本身不具發(fā)光特性，因而為達到顯示效果需給液晶顯示器面 板提供一面光源裝置，如背光模組。背光模組的作用是向液晶顯示器面板供應亮度充分且分 布均勻的面光源。
請參見圖l，所示為一種現(xiàn)有的背光模組100，其包括框架ll、反射板12、擴散板13、棱 鏡片14及至少一個發(fā)光二極管15?？蚣躭l包括一個長方形底板l 1 l及四個從該底板l 1 l邊緣向 其同一側垂直延伸的側壁113。底板111與多個側壁113共同形成一腔體115。發(fā)光二極管15包 括出光部151與基部153，基部153與電路板(圖未標)相連并固定于底板111。擴散板13與棱鏡 片14依次設置于多個側壁113頂部。反射板12為一個小框體結構，其可配置于框架ll內部。 反射板12的底部開設有與發(fā)光二極管15相對應的通孔(圖未標)，發(fā)光二極管15的出光部 151穿過相應通孔。發(fā)光二極管15的基部153頂持該反射板12。
工作時，發(fā)光二極管15產生的光線被反射板12反射進入擴散板13，在擴散板13中被均勻 擴散后光線繼續(xù)進入棱鏡片14，在棱鏡片14的作用下，出射光線發(fā)生一定程度的聚集，使得 背光模組在特定視角范圍內的亮度提高。
然而，由于發(fā)光二極管15為點光源，其到達擴散板13上各處的距離大小不相等，位于發(fā) 光二極管15正上方的擴散板13單位區(qū)域所接受光較多，位于發(fā)光極管15四周的擴散板13單位 區(qū)域所接受光較少，因此容易在發(fā)光二極管15正上方的區(qū)域形成亮區(qū)，而在其上方的四周區(qū) 域形成暗區(qū)，影響背光模組100的出光均勻性。為此，通常需在發(fā)光二極管15的上方設置反 射片17，以控制發(fā)光二極管15正上方的出光量。發(fā)光二極管15與反射片17的搭配設計，可一 定程度上減弱發(fā)光二極管15正上方的亮區(qū)，但是背光模組100仍然存在出光不均的缺點。

發(fā)明內容
鑒于上述狀況，有必要提供一種出光均勻的背光模組及其光學板。
一種光學板，其包括至少一個光學板單元，該光學板單元包括第一表面及與該第一表面 相對的第二表面。該第一表面形成有多個長條狀V型凸起。該第二表面形成多個球面凸起，且該第一表面和第二表面其中至少一表面開設有光源容納部。
一種背光模組，其包括框架、擴散板、至少一個點光源及光學板；該框架包括底板及多 個從該底板邊緣延伸的相互連接的側壁，該多個側壁與該底板形成一個腔體；該至少一個具 有出光部的點光源設于該底板表面；該擴散板封蓋該腔體；該光學板設置于該腔體內，該光 學板包括至少一個光學板單元，該光學板單元包括第一表面及與該第一表面相對的第二表面 ，該第一表面形成有多個長條狀V型凸起；該第二表面形成多個球面凸起，且該第一表面和 第二表面其中至少一表面開設有光源容納部；該點光源的出光部相應設置于該光源容納部內
上述背光模組的光學板的光學板單元包括光源容納部與第一表面上的多個長條狀V型凸 起以及第二表面形成多個球面凸起，點光源的出光部容納在光源容納部。當?shù)诙砻婷嫦驍U 散板時，從點光源發(fā)出的光線通過光源容納部的內側壁直接進入光學板內部。由于第二表面 的球面凸起具有變化的表面結構，使得光線在光學板內傳輸至球面凸起時，部分原來在未設 有球面凸起的光學板內全反射傳播的光線可被球面凸起調節(jié)后朝向擴散板方向折射出射，從 而增加出射光線。進一步地，由于光學板的第一表面設置有長條狀V型凸起，部分原來在未 設有長條狀V型凸起的光學板內全反射傳播的光線可被其調節(jié)后從第一表面出射，然后此部 分光線可通過多次折射后朝向擴散板出射。因此背光模組的光學利用率也將進一步提高。同 理，當?shù)谝槐砻婷嫦驍U散板時，通過長條狀V型凸起與球面凸起的作用，背光模組的光學利 用率也將進一步提高。更進一步地，由于采用側光式點光源，在光學板的作用下，點光源被 轉變成面光源。采用該光學板的背光模組具有厚度小的優(yōu)點。


圖1是一種現(xiàn)有的背光模組的剖面示意圖。
圖2是本發(fā)明較佳實施例一的背光模組的剖面示意圖。
圖3是圖2局部III所示的放大圖。
圖4是圖2所示背光模組的光學板的立體圖。
圖5是圖4所示光學板另一視角的立體圖。
圖6是圖4所示光學板沿VI-VI線的剖面示意圖。
圖7是本發(fā)明較佳實施例二的光學板的立體圖。
圖8是圖7所示光學板另一視角的立體圖。
圖9是圖7所示光學板沿IX-IX線的剖面示意圖。
圖10是本發(fā)明較佳實施例三的光學板的剖面示意圖。圖ll是本發(fā)明較佳實施例四的光學板的剖面示意圖。
圖12是本發(fā)明較佳實施例五的光學板的俯視圖。
圖13是本發(fā)明較佳實施例六的光學板的俯視圖。
圖14是本發(fā)明較佳實施例七的光學板的俯視圖。
具體實施例
下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明的背光模組及其光學板作進一步的詳細說明。 請一并參見圖2與圖3，所示為本發(fā)明較佳實施例一的背光模組200，其包括一個框架21 、 一個反射板22、 一個擴散板23、多個側光式點光源25、及一塊光學板20。框架21包括一個 長方形底板21 l及四個從底板21 l邊緣向其同一側垂直延伸并相互連接的側壁213。四個側壁 213與底板211共同形成一個腔體215。擴散板23設置于多個側壁213頂部，用于封蓋腔體215 。腔體215可收容點光源25、反射板22及光學板20等元件。從點光源25發(fā)出的光線于腔內 215充分混合后可經(jīng)過擴散板23出射。
請同時參見圖4至圖6，光學板20為矩形透明板，其包括多個緊密排布的光學板單元201 ，每一光學板單元201包括一個出光面2012、 一個與該出光面2012相對的底面2013。底面 2013中央開設有光源容納部2014。光源容納部2014為從底面2013貫穿至出光面2012的通孔。 出光面2012形成有位于光源容納部2014四周的多個球面凸起2015。底面2013形成多個長條狀 V型凸起2016。
本實施例中，每一光學板單元201的多個球面凸起2015以光源容納部2014為中心矩形排 布，且每個球面凸起2015為半球形，其中球面半徑優(yōu)選0.01毫米至2毫米，每一球面凸起 2015的高度優(yōu)選0.01毫米至2毫米。多個長條狀V型凸起2016平行排布，且相鄰長條狀V型凸 起2016緊密連接。每個長條狀V型凸起2016的頂角8的較佳取值范圍為60至120度?？梢岳斫?，多個長條狀V型凸起2016也可間隔排布。因此，相鄰長條狀V型凸起2016的間距可優(yōu)選 0.025毫米至2毫米。光學板20的厚度優(yōu)選0. 5毫米至5毫米，相較于現(xiàn)技術的導光板，具有重 量較輕的優(yōu)點。
請再參閱圖2及圖3，側光式點光源25優(yōu)選為發(fā)光二極管，其包括一個基部253與一個固 定于基部253上方的出光部251。點光源25通過電路板(未標示)固定于底板211。光學板20 設置在腔體215內，其光學板單元201的出光面2012面向擴散板23。點光源25的出光部251容 納于光學板20的光源容納部2014內。反射板22開設有與點光源25對應的通孔221 。該反射板 22設置在光學板20的底面2013的下方，點光源25的出光部251穿過該通孔221。
點光源25從出光部251發(fā)出的光線通過光源容納部2014的內側壁直接進入光學板20內部。由于球面凸起2015具有變化的表面結構，使得光線在光學板20內傳輸至球面凸起2015時， 部分原來在未設有球面凸起2015的光學板20內全反射傳播的光線可被球面凸起2015調節(jié)后沿 特定的方向折射出射，例如將部分光線調節(jié)至靠近垂直擴散板23方向的正面方向出射，從而 增加正面出射的光線，避免在相鄰的點光源25之間的上方產生暗區(qū)，提高背光模組200的出 光均勻性。進一步地，由于光學板20的光學板單元201的底面2013設置有長條狀V型凸起 2016，部分原來在未設有長條狀V型凸起2016的光學板20內全反射傳播的光線可被其調節(jié)后 從底面2013出射，在反射板22的輔助作用下，此部分光線多次折射后朝向擴散板23出射。因 此背光模組200的光學利用率也將進一步提高。更進一步地，由于采用側光式點光源25，點 光源25所發(fā)射的光線大部分于光學板20內向四周傳播，因此點光源被轉變成面光源。點光源 25正上方的區(qū)域將避免出現(xiàn)亮點，此設計為縮小擴散板23與光學板20之間的距離成為可能， 從而，減小背光模組200的厚度。
可以理解，點光源25的發(fā)光部251上方還可設置反射片27。該反射片27可使得點光源25 直接正面出射至擴散板23的光線被反射片27減弱，因此可避免在點光源25的正上方的出現(xiàn)亮 點，進一步提高背光模組200的出光均勻性。可以理解，還可于點光源25的發(fā)光部251上直接 設置反射片或反射層以替代反射片27，同樣可達到較佳的光學效果。
可以理解，為使得該背光模組200在特定的視角范圍內具有較高的亮度，在擴散板23的 上方還可設置一棱鏡片24;為使光束于腔體內均勻混光和提高光線利用率，該反射板22可進 一步包括多個反射側壁223。另外，本實施例中，設置于底面2013的長條狀V型凸起2016陣列 的延伸方向可與光學板20的側邊相平行或垂直。該延伸方向也可與光學板20側邊形成一個銳 角夾角，此設計可進一步控制出射光的出射角度。同樣的考慮，設置于底面2013的長條狀V 型凸起2016的延伸方向也可與光學板20側邊形成一個銳角夾角。
另外，本實施例的反射板22可省略，尤其當框架21為高反射材料制成或底板211涂覆高 反射涂層時。
請一并參閱圖7、圖8與圖9，本發(fā)明較佳實施例二提供一種光學板30。該光學板30與較 佳實施例一的光學板20相似，其不同在于光學板30為一個光學板單元。該光學板單元包括 一個出光面3012及一個與出光面3012相對的底面3013。底面3013開設有光源容納部3014，該 光源容納部3014為從底面3013貫穿至出光面3012的通孔，且該光源容納部3014開設于底面 3013的中心。底面3013形成有多個位于光源容納部3014四周的長條狀V型凸起3016，該多個 長條狀V型凸起3016于底面3013平行排布。出光面3012形成有多個球面凸起3015，該多個球 面凸起3015于出光面3012呈陣列排布。請參閱圖IO，本發(fā)明較佳實施例三提供一種光學板40。該光學板40與較佳實施例二的光 學板30相似，其不同在于開設于光學板40的底面4013的光源容納部4014為盲孔。并且，盲 孔底部可直接涂覆高反射層，這樣，光學板40應用于背光模組時，點光源的發(fā)光部可直接設 置于光源容納部4014，無需額外設置反射片即可達到較佳的光學效果。請參見圖ll，本發(fā)明較佳實施例四提供一種光學板50。該光學板50與較佳實施例二的光 學板30相似，其不同在于光學板50的長條狀V型凸起的頂角以及相鄰長條狀V型凸起形成的 底部夾角均被圓角化，分別形成圓角R1和R2。該R1和R2的圓角的取值范圍優(yōu)選為大于0小于 或等于l.l毫米。被圓角化的長條狀V型凸起可使出射光束的出射角度的變化趨于緩和，使采 用光學板50的背光模組的出光均勻性提高?？梢岳斫?，也可于長條狀V型凸起的頂角以及相 鄰長條狀V型凸起形成的底部夾角的其中之一單獨進行上述圓角化設計。請參閱圖12，本發(fā)明較佳實施例五提供一種光學板60。該光學板60與較佳實施例二的光 學板30相似，其不同在于光學板60的出光面6012上的多個球面凸起6015為隨機排布，該隨 機排布便于球面凸起6015的制備。請參閱圖13，本發(fā)明較佳實施例六提供一種光學板70。該光學板70與較佳實施例二的光 學板30相似，其不同在于光學板70為一個正八邊形。請參閱圖14，本發(fā)明較佳實施例七提供一種光學板80。該光學板80與較佳實施例二的光 學板30相似，其不同在于光學板80為圓形，光學板80的出光面8012上的多個球面凸起 8015大小不一，且球面凸起8015距離光源容納部8014越遠，球面凸起8015的球面半徑越大。 這樣，距離光源容納部8014較遠部分區(qū)域的球面凸起8015可調節(jié)相對較多的光線，進一步增 加背光模組的均勻性?？梢岳斫?，在多個球面凸起的球面半徑相同的情況下，通過調整距離 光源容納部較遠部分區(qū)域的球面凸起與距離光源容納部較近部分區(qū)域的球面凸起的相對密度 ，以使距離光源容納部較遠的部分區(qū)域出射相對較多的光線，進一步增加背光模組的均勻性可以理解，光學板單元上的球面凸起的排布方式包括陣列排布、陣列間隔排布、隨機排 布或相對于光學板單元的中心對稱分布等，其中中心對稱排布有利于光線在各個方向上均勻 分散?？梢岳斫?，本發(fā)明光學板的球面凸起和長條狀V型凸起可互換設置于出光面和底面，也 就是說，在背光模組中，設置有球面凸起的表面可面向擴散板設置，設置有長條狀V型凸起 的表面也可面向擴散板設置。綜上所述，假設本發(fā)明光學板的底面(或出光面)定義為第一 表面，與該底面(或出光面)相對的出光面(或底面)定義為第二表面，那么，第一表面形8成有多個長條狀V型凸起，第二表面形成有多個球面凸起。為提高上述背光模組的亮度或用不同顏色的發(fā)光二極管混光形成白光，上述光學板或單 個光學板單元的光源容納部可為多個，以使光學板或光學板單元可對應容納多個點光源。另外，本領域技術人員還可在本發(fā)明精神內做其它變化，當然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所 做的變化，都應包含在本發(fā)明所要求保護的范圍內。
權利要求
1.一種光學板，其包括至少一個光學板單元，該光學板單元包括第一表面及與該第一表面相對的第二表面，其特征在于該第一表面形成有多個長條狀V型凸起，該第二表面形成多個球面凸起，且該第一表面和第二表面其中至少一表面開設有光源容納部。
2.如權利要求l所述的光學板，其特征在于該多個長條狀V型凸起平行排布。
3.如權利要求2所述的光學板，其特征在于每一長條狀V型凸起的 頂角為60至120度，相鄰長條狀V型凸起的間距為O. 025毫米至2毫米。
4.如權利要求l所述的光學板，其特征在于該光學板的長條狀V型 凸起的頂角與相鄰長條狀V型凸起形成的底部夾角的至少其中之一被圓角化處理。
5.如權利要求l所述的光學板，其特征在于該多個球面凸起呈陣列排布。
6.如權利要求l所述的光學板，其特征在于該多個球面凸起大小不一，且球面凸起距離光源容納部越遠，球面凸起的球面半徑越大。
7.如權利要求l所述的光學板，其特征在于該光源容納部為通孔與盲孔之一。
8.如權利要求l所述的光學板，其特征在于該光學板包括多個光 學板單元，該多個光學板單元緊密排布。
9. 一種背光模組，其包括框架、擴散板、至少一個側光式點光源及 光學板；該框架包括底板及多個從該底板邊緣延伸的相互連接的側壁，該多個側壁與該底板 形成一個腔體；該至少一個具有出光部的點光源設于該底板表面；該擴散板封蓋該腔體；該 光學板設置于該腔體內，該光學板包括至少一個光學板單元，該光學板單元包括第一表面及 與該第一表面相對的第二表面，其特征在于該第一表面形成有多個長條狀V型凸起，該第 二表面形成多個球面凸起，且該第一表面和第二表面其中至少一表面開設有光源容納部，該點光源的出光部相應設置于該光源容納部內。
10.如權利要求9所述的背光模組，其特征在于該背光模組還包括 一反射板，該反射板設有與光源對應的通孔，該反射板設置于該光學板下方，該點光源穿過 該反射板相應的通孔。
全文摘要
一種光學板，其包括至少一個光學板單元，該光學板單元包括第一表面及與該第一表面相對的第二表面。該第一表面形成有多個長條狀V型凸起。該第二表面形成多個球面凸起，且該第一表面和第二表面其中至少一表面開設有光源容納部。本發(fā)明還提供一種采用上述光學板的背光模組，該背光模組具有出光均勻的優(yōu)點。
文檔編號G02B5/00GK101295037SQ20071020052
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月27日 優(yōu)先權日2007年4月27日
發(fā)明者章紹漢 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司