專利名稱：背光模組及其光學(xué)板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光模組及其光學(xué)板，尤其涉及一種用于液晶顯示的背光模組及其光學(xué)板。
背景技術(shù)：
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(dá)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(yīng)亮度充分且分 布均勻的面光源。
請(qǐng)參見(jiàn)圖l，所示為一種現(xiàn)有的背光模組100，其包括框架101、反射板102、擴(kuò)散板103 、棱鏡片104及至少一個(gè)發(fā)光二極管105?？蚣?01包括一底板1011及多個(gè)從該底板1011邊緣 向其同一側(cè)垂直延伸的側(cè)壁1013。底板1011與多個(gè)側(cè)壁1013共同形成一腔體1017。發(fā)光二極 管105包括出光部1051與基部1053，基部1053與電路板(未標(biāo)示)相連并固定于底板1011。擴(kuò) 散板103與棱鏡片104依次設(shè)置于多個(gè)側(cè)壁1013頂部。反射板102為一個(gè)小框體結(jié)構(gòu)，其可配 置于框架101內(nèi)部。反射板102的底部開設(shè)有與發(fā)光二極管105相對(duì)應(yīng)的通孔(未標(biāo)示)，發(fā) 光二極管105的出光部1051穿過(guò)相應(yīng)通孔。發(fā)光二極管105的基部1053頂持該反射板102。
工作時(shí)，發(fā)光二極管105產(chǎn)生的光線被反射板102反射進(jìn)入擴(kuò)散板103，在擴(kuò)散板103中被 均勻擴(kuò)散后光線繼續(xù)進(jìn)入棱鏡片104，在棱鏡片104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(nèi)的亮度提高。
然而，由于發(fā)光二極管105為點(diǎn)光源，其到達(dá)擴(kuò)散板103上各處的距離大小不相等，位于 發(fā)光二極管105正上方的擴(kuò)散板103單位區(qū)域所接受光較多，位于發(fā)光極管105周圍的擴(kuò)散板 103單位區(qū)域所接受光較少，因此容易在發(fā)光二極管105正上方的區(qū)域形成亮區(qū)，而在其上方 的周圍區(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105的上 方設(shè)置反射片106，以控制發(fā)光二極管105正上方的出光量。發(fā)光二極管105與反射片106的搭 配設(shè)計(jì)，可一定程度上減弱發(fā)光二極管105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(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)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(xué)板。
一種光學(xué)板，其包括至少一個(gè)光學(xué)板單元，該光學(xué)板單元包括第一表面及與該第一表面相對(duì)的第二表面。該第一表面形成有多個(gè)微凸起，每個(gè)微凸起包括至少三個(gè)相互連接的側(cè)面 ，每個(gè)側(cè)面的水平寬度沿遠(yuǎn)離第一表面的方向逐漸縮小。該第二表面形成多個(gè)球面凹槽。該 第一表面和第二表面之至少一表面開設(shè)有光源容納部。
一種背光模組，其包括框架、擴(kuò)散板、光學(xué)板及至少一個(gè)側(cè)光式點(diǎn)光源；該框架包括底 板及多個(gè)從該底板邊緣延伸的相互連接的側(cè)壁，該多個(gè)側(cè)壁與該底板形成一個(gè)腔體；該至少 一個(gè)具有出光部的側(cè)光式點(diǎn)光源設(shè)于該底板表面；該擴(kuò)散板封蓋該腔體；該光學(xué)板設(shè)置于該 腔體內(nèi)，該光學(xué)板包括至少一個(gè)光學(xué)板單元，該光學(xué)板單元包括第一表面及與該第一表面相 對(duì)的第二表面，該第一表面形成有多個(gè)微凸起，每個(gè)微凸起包括至少三個(gè)相互連接的側(cè)面， 每個(gè)側(cè)面的水平寬度沿遠(yuǎn)離第一表面的方向逐漸縮??；該第二表面形成多個(gè)球面凹槽；該第 一表面和第二表面之至少一表面開設(shè)有光源容納部；該側(cè)光式點(diǎn)光源的出光部相應(yīng)設(shè)置于該 光源容納部?jī)?nèi)。
上述背光模組的光學(xué)板的光學(xué)板單元包括光源容納部與第一表面上的多個(gè)微凸起以及第 二表面形成多個(gè)球面凹槽，側(cè)光式點(diǎn)光源的出光部容納在光源容納部，從側(cè)光式點(diǎn)光源發(fā)出 的光線通過(guò)光源容納部的內(nèi)側(cè)壁直接進(jìn)入光學(xué)板內(nèi)部。由于微凸起具有變化的表面結(jié)構(gòu)，使 得光線在光學(xué)板內(nèi)傳輸至微凸起時(shí)，部分原來(lái)在未設(shè)有微凸起的光學(xué)板內(nèi)全反射傳播的光線 可被微凸起調(diào)節(jié)后朝向擴(kuò)散板方向折射出射，從而增加出射光線。進(jìn)一步地，由于光學(xué)板的 第二面設(shè)置有球面凹槽，部分原來(lái)在未設(shè)有球面凹槽的光學(xué)板內(nèi)全反射傳播的光線可被其調(diào) 節(jié)后從第二表面出射，在反射板的輔助作用下，此部分光線多次折射后朝向擴(kuò)散板出射。因 此背光模組的光學(xué)利用率也將進(jìn)一步提高。更進(jìn)一步地，由于采用側(cè)光式點(diǎn)光源，在光學(xué)板 的作用下，側(cè)光式點(diǎn)光源被轉(zhuǎn)變成面光源。采用該光學(xué)板的背光模組具有厚度小的優(yōu)點(diǎn)。


圖l是一種現(xiàn)有的背光模組的剖示圖。
圖2是本發(fā)明較佳實(shí)施例一的背光模組的剖示圖。
圖3是圖2所示背光模組的光學(xué)板的立體圖。
圖4是圖3所示光學(xué)板沿IV-IV線的剖示圖。
圖5是圖3所示光學(xué)板的另一視角的立體圖。
圖6是本發(fā)明較佳實(shí)施例二的光學(xué)板的剖示圖。
圖7是本發(fā)明較佳實(shí)施例三的光學(xué)板的剖示圖。
圖8是本發(fā)明較佳實(shí)施例四的組合光學(xué)板的立體分解圖。
圖9是本發(fā)明較佳實(shí)施例五的光學(xué)板的仰視圖。具體實(shí)施例
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的背光模組及其光學(xué)板作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。 請(qǐng)參見(jiàn)圖2，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例一的背光模組200，其包括一個(gè)框架21、 一個(gè)反射 板22、 一個(gè)擴(kuò)散板23、 一個(gè)側(cè)光式點(diǎn)光源25、及一塊光學(xué)板20。框架21包括一塊長(zhǎng)方形底板 211及四個(gè)從底板211邊緣向其同一側(cè)垂直延伸并相互連接的側(cè)壁213。四個(gè)側(cè)壁213與底板 211共同形成一個(gè)腔體217。擴(kuò)散板23設(shè)置于多個(gè)側(cè)壁213頂部，用于封蓋腔體217。腔體217 用于收容光學(xué)板20、反射板22及側(cè)光式點(diǎn)光源25等元件。光學(xué)板20設(shè)置在腔體217內(nèi)，其出 光面202面向擴(kuò)散板23。光學(xué)板20底面203的下方設(shè)置有反射板22。反射板22開設(shè)一個(gè)對(duì)應(yīng)于 側(cè)光式點(diǎn)光源25的通孔(未標(biāo)示)，側(cè)光式點(diǎn)光源25的出光部251穿過(guò)該通孔(未標(biāo)示)。 側(cè)光式點(diǎn)光源25固定于底板211。側(cè)光式點(diǎn)光源25優(yōu)選為側(cè)光式發(fā)光二極管，且其出光部 251容納于光學(xué)板20的光源容納部204內(nèi)。本實(shí)施例中側(cè)光式點(diǎn)光源25還包括一設(shè)于頂部的反 射元件253，該反射元件253可將從側(cè)光式點(diǎn)光源25的出光部251頂部發(fā)射出的部分光線反射 至光學(xué)板20內(nèi)。從側(cè)光式點(diǎn)光源25發(fā)出的光線于腔體217內(nèi)充分混合后可經(jīng)過(guò)擴(kuò)散板23出射
請(qǐng)同時(shí)參見(jiàn)圖3至圖5，光學(xué)板20為矩形透明板，其底面203中心開設(shè)有光源容納部204。 光源容納部204為從底面203貫穿至出光面202的通孔。出光面202形成有位于光源容納部204 周圍的多個(gè)微凸起205。底面203形成有位于光源容納部204周圍的多個(gè)球面凹槽206。
本實(shí)施例中，該多個(gè)微凸起205呈規(guī)則的陣列式排布，每個(gè)微凸起205為正四面錐形凸起 ，其中兩相對(duì)側(cè)面的夾角9 i的較佳取值范圍為60至120度。如圖3所示，多個(gè)微凸起205沿與 X軸方向或Y軸相平行或垂直的方向延伸排列，相鄰微凸起205之間的間距優(yōu)選為0.025毫米至 2毫米。此外，多個(gè)微凸起205還可沿X軸與Y軸之間的任意夾角方向排列，此種排列可進(jìn)一步 控制出射光的出射角度?？梢岳斫?，微凸起205的形狀并不限于正四面錐形凸起，其也可為 其他多面錐形凸起或錐臺(tái)凸起。
如圖5所示，本實(shí)施例中，該多個(gè)球面凹槽206呈矩形陣列，每個(gè)凹槽206為半球面凹槽 ，相鄰球面凹槽206的間距也優(yōu)選為0.025毫米至2毫米。每個(gè)球面凹槽206的半徑及深度的較 佳取值范圍為O. 01毫米至2毫米。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2，在實(shí)施例一的背光模組200中，側(cè)光式點(diǎn)光源25的出光部251發(fā)射出的光 線通過(guò)光源容納部204的內(nèi)側(cè)壁直接進(jìn)入光學(xué)板20內(nèi)部。由于微凸起205具有變化的表面結(jié)構(gòu) ，使得光線在光學(xué)板20內(nèi)傳輸至凸起205時(shí)，部分原來(lái)在未設(shè)有微凸起205的光學(xué)板20內(nèi)全反 射傳播的光線可被微凸起205調(diào)節(jié)后沿特定的方向折射出射，例如將部分光線調(diào)節(jié)至垂直于擴(kuò)散板23方向的正面方向出射，從而增加正面出射的光線，避免在相鄰的側(cè)光式點(diǎn)光源25之 間的上方產(chǎn)生暗區(qū)，提高背光模組200的出光均勻性。進(jìn)一步地，由于光學(xué)板20的底面設(shè)置 有球面凹槽206，部分原來(lái)在未設(shè)有球面凹槽206的光學(xué)板20內(nèi)全反射傳播的光線可被其調(diào)節(jié) 后從底面203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(kuò)散板23出射。 因此背光模組200的光學(xué)利用率也將進(jìn)一步提高。更進(jìn)一步地，由于采用側(cè)光式點(diǎn)光源25， 側(cè)光式點(diǎn)光源25所發(fā)射的光線大部分于光學(xué)板20內(nèi)向周圍傳播，因此點(diǎn)光源被轉(zhuǎn)變成面光源 。側(cè)光式點(diǎn)光源25正上方的區(qū)域?qū)⒈苊獬霈F(xiàn)亮點(diǎn)，此設(shè)計(jì)為縮小擴(kuò)散板23與光學(xué)板20之間的 距離成為可能，從而，減小背光模組200的厚度。
可以理解的是為使得該背光模組200在特定的視角范圍內(nèi)具有較高的亮度，在擴(kuò)散板 23的上方還可設(shè)置一棱鏡片24;為使光束于腔體內(nèi)均勻混光和提高光線利用率，該反射板 22可進(jìn)一步包括多個(gè)貼于框架21側(cè)壁213的反射側(cè)壁223。
另外，尤其當(dāng)框架21為高反射材料制成或于底面涂覆反射涂層時(shí)，本實(shí)施例的反射板 22可省略。
請(qǐng)參見(jiàn)圖6，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例二的光學(xué)板30。該光學(xué)板30與較佳實(shí)施例一的光 學(xué)板20相似，其不同在于光學(xué)板30的光源容納部304為從底面303向光學(xué)板30內(nèi)部凹陷的盲孔
請(qǐng)參見(jiàn)圖7，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例三的光學(xué)板40。該光學(xué)板40與較佳實(shí)施例二的光 學(xué)板30相似，其不同在于光學(xué)板40的微凸起405的頂角以及相鄰微凸起405形成的底部夾角均 被圓角化，分別形成圓角Ri和R2。 Ri和R2的圓角的取值范圍優(yōu)選為大于0且小于或等于1. l毫 米。被圓角化的微凸起405可使出射光束的出射角度的變化趨于緩和，使采用光學(xué)板40的背 光模組的出光均勻性提高。
請(qǐng)參見(jiàn)圖8，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例四的組合光學(xué)板50。該組合光學(xué)板50包括多個(gè)光 學(xué)板單元52。光學(xué)板單元52與較佳實(shí)施例一的光學(xué)板20的結(jié)構(gòu)相同。多個(gè)光學(xué)板單元52相互 緊密排列，形成一個(gè)較大的組合光學(xué)板50。
可以理解，上述本發(fā)明光學(xué)板單元的形狀可為多邊形或圓形。光學(xué)板單元上的微凸起及 球面凹槽的排布方式包括陣列排布、陣列間隔排布、隨機(jī)排布或相對(duì)于光學(xué)板單元的中心對(duì) 稱分布等，其中中心對(duì)稱排布有利于光線在各個(gè)方向上均勻分散。
上述本發(fā)明光學(xué)板單元的球面凹槽還可通過(guò)改變其大小及密度以調(diào)整光學(xué)板的出光面的 光源均勻性。對(duì)于相同大小的多個(gè)球面凹槽，可設(shè)置成等密度的排列；對(duì)于不同大小的多個(gè) 球面凹槽，距離光學(xué)板單元的中心較近處可設(shè)置較小的且密度較高的球面凹槽，而距離光學(xué)板單元的中心較遠(yuǎn)處可設(shè)置較大的且密度較低的球面凹槽。
請(qǐng)參見(jiàn)圖9，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例五的光學(xué)板60，其與實(shí)施例二相似，不同在于光 學(xué)板60的底面603上的多個(gè)球面凹槽606為以光學(xué)板60的中心為圓心，沿著圓環(huán)形軌道對(duì)稱分 布，越遠(yuǎn)離該光學(xué)板60的中心，球面凹槽606的直徑越大。
此外，本發(fā)明光學(xué)板的微凸起和球面凹槽可互換設(shè)置于出光面或底面，也就是說(shuō)，在背 光模組中，光源容納部為通孔的上述光學(xué)板的出光面及底面均可朝向擴(kuò)散板設(shè)置。綜上所述 ，假設(shè)將本發(fā)明光學(xué)板的出光面或底面之一定義為第一表面，與該其相對(duì)的底面或出光面定 義為第二表面，那么，第一表面形成有多個(gè)微凸起，第二表面形成有多個(gè)球面凹槽。
本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變 化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)板，其包括至少一個(gè)光學(xué)板單元，該光學(xué)板單元包括第一表面及與該第一表面相對(duì)的第二表面，其特征在于該第一表面形成有多個(gè)微凸起，每個(gè)微凸起包括至少三個(gè)相互連接的側(cè)面，每個(gè)側(cè)面的水平寬度沿遠(yuǎn)離該第一表面的方向逐漸縮?。辉摰诙砻嫘纬啥鄠€(gè)球面凹槽；該第一表面和第二表面之至少一表面開設(shè)有光源容納部。
2.如權(quán)利要求l所述的光學(xué)板，其特征在于該微凸起為錐形凸起或錐臺(tái)凸起。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)板，其特征在于每個(gè)錐形凸起的兩相對(duì) 側(cè)面的夾角為60至120度，相鄰微凸起的間距為O. 025毫米至2毫米。
4.如權(quán)利要求l所述的光學(xué)板，其特征在于該多個(gè)微凸起呈陣列排 布、陣列間隔排布或以光源容納部的為中心呈中心對(duì)稱排布。
5.如權(quán)利要求l所述的光學(xué)板，其特征在于該球面凹槽的半徑及深 度為O. 01毫米至2毫米，相鄰球面凹槽的間距為O. 025毫米至2毫米。
6.如權(quán)利要求l所述的光學(xué)板，其特征在于該光源容納部為通孔與盲孔之一。
7.如權(quán)利要求l所述的光學(xué)板，其特征在于該光學(xué)板包括多個(gè)光學(xué)板單元，該多個(gè)光學(xué)板單元緊密排布。
8.如權(quán)利要求l所述的光學(xué)板，其特征在于該光學(xué)板在微凸起的頂 角及底部夾角的至少一處進(jìn)行圓角化處理，圓角半徑大于0毫米，且小于或等于l.l毫米。
9. 一種背光模組，其包括框架、擴(kuò)散板、至少一個(gè)側(cè)光式點(diǎn)光源及 光學(xué)板；該框架包括底板及多個(gè)從該底板邊緣延伸的相互連接的側(cè)壁，該多個(gè)側(cè)壁與該底板 形成一個(gè)腔體；該至少一個(gè)側(cè)光式點(diǎn)光源固定于該底板；該擴(kuò)散板封蓋該腔體；該光學(xué)板設(shè) 置于該腔體內(nèi)，該光學(xué)板包括至少一個(gè)光學(xué)板單元，該光學(xué)板單元包括第一表面及與該第一 表面相對(duì)的第二表面，其特征在于該第一表面形成有多個(gè)微凸起，每個(gè)微凸起包括至少三個(gè)相互連接的側(cè)面，每個(gè)側(cè)面的水平寬度沿遠(yuǎn)離第一表面的方向逐漸縮??；該第二表面形成 多個(gè)球面凹槽，且該第一表面和第二表面中之至少一表面開設(shè)有光源容納部；該側(cè)光式點(diǎn)光 源的發(fā)光部相應(yīng)設(shè)置于該光源容納部?jī)?nèi)。
10.如權(quán)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(shè)有至少一通孔，該反射板設(shè)置于該光學(xué)板下方，該側(cè)光式點(diǎn)光源相應(yīng) 穿過(guò)該通孔。
全文摘要
一種光學(xué)板，其包括至少一個(gè)光學(xué)板單元，該光學(xué)板單元包括第一表面及與該第一表面相對(duì)的第二表面。該第一表面形成有多個(gè)微凸起，每個(gè)微凸起包括至少三個(gè)相互連接的側(cè)面，每個(gè)側(cè)面的水平寬度沿遠(yuǎn)離第一表面的方向逐漸縮小。該第二表面形成多個(gè)球面凹槽。該第一表面和第二表面之至少一表面開設(shè)有光源容納部。本發(fā)明還提供一種采用上述光學(xué)板的背光模組。上述背光模組具有出光均勻的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G02B6/00GK101295038SQ20071020052
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2007年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日
發(fā)明者章紹漢 申請(qǐng)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