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(kuò)散板13、棱 鏡片14及一個(gè)發(fā)光二極管15。框架ll包括一個(gè)長(zhǎng)方形底板lll及四個(gè)從該底板lll邊緣向其同 一側(cè)垂直延伸的側(cè)壁113。底板111與四個(gè)側(cè)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(biāo))相連并固定于底板111。擴(kuò)散板13與棱鏡片 14依次設(shè)置于多個(gè)側(cè)壁113頂部。反射板12為一個(gè)小框體結(jié)構(gòu)，其可配置于框架ll內(nèi)部。反 射板12的底部開設(shè)有與發(fā)光二極管15相對(duì)應(yīng)的通孔(圖未標(biāo))，發(fā)光二極管15的出光部151 穿過相應(yīng)通孔。發(fā)光二極管15的基部153頂持該反射板12。
工作時(shí)，發(fā)光二極管15產(chǎn)生的光線被反射板12反射進(jìn)入擴(kuò)散板13，在擴(kuò)散板13中被均勻 擴(kuò)散后光線繼續(xù)進(jìn)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，使背 光模組100在特定視角范圍內(nèi)的亮度提高。
然而，由于發(fā)光二極管15為點(diǎn)光源，其到達(dá)擴(kuò)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(kuò)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(kuò)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(shè)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(shè)計(jì)，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(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)封閉式V型凸起。該第二表面形成多個(gè)球面凸起，且該第一表面和第二表面其中至少一表面開設(shè)有光源容納部。
一種背光模組，其包括框架、擴(kuò)散板、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)具有出光部的點(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，該第一表面形成有多個(gè)封閉式V型凸起；該第二表面形成多個(gè)球面凸起，且該第一表 面和第二表面其中至少一表面開設(shè)有光源容納部；該點(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)封閉式V型凸 起以及第二表面形成多個(gè)球面凸起，點(diǎn)光源的出光部容納在光源容納部。當(dāng)?shù)诙砻婷嫦驍U(kuò) 散板時(shí)，從點(diǎn)光源發(fā)出的光線通過光源容納部的內(nèi)側(cè)壁直接進(jìn)入光學(xué)板內(nèi)部。由于第二表面 的球面凸起具有變化的表面結(jié)構(gòu)，使得光線在光學(xué)板內(nèi)傳輸至球面凸起時(shí)，部分原來在未設(shè) 有球面凸起的光學(xué)板內(nèi)全反射傳播的光線可被球面凸起調(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)板的第一表面設(shè)置有封閉式V型凸起，部分原來在未 設(shè)有封閉式V型凸起的光學(xué)板內(nèi)全反射傳播的光線可被其調(diào)節(jié)后從第一表面出射，然后此部 分光線可通過多次折射后朝向擴(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。同 理，當(dāng)?shù)谝槐砻婷嫦驍U(kuò)散板時(shí)，通過封閉式V型凸起與球面凸起的作用，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，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(shí)施例一的背光模組的剖面示意圖。
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)板另一視角的立體圖。
圖5是圖3所示光學(xué)板沿V-V線的剖面示意圖。
圖6是本發(fā)明較佳實(shí)施例二的光學(xué)板的剖面示意圖。
圖7是本發(fā)明較佳實(shí)施例三的光學(xué)板的剖面示意圖。
圖8是本發(fā)明較佳實(shí)施例四的光學(xué)板的俯視圖。
圖9是本發(fā)明較佳實(shí)施例五的光學(xué)板的俯視圖。
圖10是本發(fā)明較佳實(shí)施例六的光學(xué)板的俯視圖。圖ll是本發(fā)明較佳實(shí)施例七的光學(xué)板的立體圖。 圖12是本發(fā)明較佳實(shí)施例八的光學(xué)板的立體圖。 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)說明。
請(qǐng)參見圖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?？蚣?1包括一個(gè)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215。擴(kuò)散板23設(shè)置于多個(gè)側(cè)壁213頂部，用于封蓋腔體215。腔體215 可收容點(diǎn)光源25、反射板22及光學(xué)板20等元件。從點(diǎn)光源25發(fā)出的光線于腔內(nèi)215充分混合 后可經(jīng)過擴(kuò)散板23出射。
請(qǐng)同時(shí)參見圖3至圖5，光學(xué)板20為矩形透明板，其包括一個(gè)出光面2012、 一個(gè)與該出光 面2012相對(duì)的底面2013。底面2013中央開設(shè)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(gè)球面凸起 2015。底面2013形成多個(gè)封閉式V型凸起2016，每一個(gè)封閉式V型凸起2016由四個(gè)凸邊圍成矩 形狀，且多個(gè)封閉式V型凸起2016均以光源容納部2014為中心，其相應(yīng)凸邊相互平行。
本實(shí)施例中，多個(gè)球面凸起2015呈規(guī)則陣列排布，且每個(gè)球面凸起2015為半球形，其中 球面半徑優(yōu)選O. 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(gè)封閉 式V型凸起2016可間隔排布，也可為緊密連接排布。因此，相鄰封閉式V型凸起2016相應(yīng)凸邊 的間距可優(yōu)選0.025毫米至2毫米。另外，每個(gè)封閉式V型凸起2016的頂角8的較佳取值范圍 為60至120度。光學(xué)板20的厚度優(yōu)選0. 5毫米至5毫米，相較于現(xiàn)技術(shù)的導(dǎo)光板，具有重量較 輕的優(yōu)點(diǎn)。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2，側(cè)光式點(diǎn)光源25優(yōu)選為發(fā)光二極管，其包括一個(gè)基部253與一個(gè)固定于基 部253上方的出光部251。點(diǎn)光源25通過電路板(未標(biāo)示)固定于底板211。光學(xué)板20設(shè)置在 腔體215內(nèi)，其出光面2012面向擴(kuò)散板23。點(diǎn)光源25的出光部251容納于光學(xué)板20的光源容納 部2014內(nèi)。反射板22開設(shè)有與點(diǎn)光源25對(duì)應(yīng)的通孔221。該反射板22設(shè)置在光學(xué)板20底面 2013的下方，點(diǎn)光源25的出光部251穿過該通孔221 。
點(diǎn)光源25從出光部251發(fā)出的光線通過光源容納部2014的內(nèi)側(cè)壁直接進(jìn)入光學(xué)板20內(nèi)部 。由于球面凸起2015具有變化的表面結(jié)構(gòu)，使得光線在光學(xué)板20內(nèi)傳輸至球面凸起2015時(shí)， 部分原來在未設(shè)有球面凸起2015的光學(xué)板20內(nèi)全反射傳播的光線可被球面凸起2015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)至靠近垂直擴(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的的底面2013設(shè)置有封閉式V型凸起2016，部分原來在 未設(shè)有封閉式V型凸起2016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(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，點(diǎn)光源25所發(fā)射的光 線大部分于光學(xué)板20內(nèi)向四周傳播，因此點(diǎn)光源被轉(zhuǎn)變成面光源。點(diǎn)光源25正上方的區(qū)域?qū)?避免出現(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，點(diǎn)光源25的發(fā)光部251上方還可設(shè)置反射片27。該反射片27可使得點(diǎn)光源25 直接正面出射至擴(kuò)散板23的光線被反射片27減弱，因此可避免在點(diǎn)光源25的正上方的出現(xiàn)亮 點(diǎn)，進(jìn)一步提高背光模組200的出光均勻性?？梢岳斫猓€可于點(diǎn)光源25的發(fā)光部251上直接 設(shè)置反射片或反射層以替代反射片27，同樣可達(dá)到較佳的光學(xué)效果。
可以理解，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)反射側(cè)壁223。
另外，本實(shí)施例的反射板22可省略，尤其當(dāng)框架21為高反射材料制成或底板211涂覆高 反射涂層時(shí)。
請(qǐng)參閱圖6，本發(fā)明較佳實(shí)施例二提供一種光學(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，其不同在于開設(shè)于光學(xué)板30的底面3013的光源容納部3014為盲孔。并且，盲 孔底部可直接涂覆高反射涂層，這樣，光學(xué)板30應(yīng)用于背光模組時(shí)，點(diǎn)光源的發(fā)光部可直接 設(shè)置于光源容納部3014，無需額外設(shè)置反射片即可達(dá)到較佳的光學(xué)效果。
請(qǐng)參閱圖7，本發(fā)明較佳實(shí)施例三提供一種光學(xué)板40。該光學(xué)板40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40的封閉式V型凸起的頂角以及相鄰封閉式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且小 于或等于l. l毫米。被圓角化的封閉式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(xué)板40的背光模組的出光均勻性提高?？梢岳斫獾氖?，也可于封閉式V型凸起的頂角 以及相鄰封閉式V型凸起形成的底部夾角的其中之一單獨(dú)進(jìn)行上述圓角化設(shè)計(jì)。
請(qǐng)參見圖8，本發(fā)明較佳實(shí)施例四提供一種光學(xué)板50。該光學(xué)板50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50的出光面5012上的多個(gè)球面凸起5015為隨機(jī)排布，該隨 機(jī)排布便于球面凸起5015的制備。請(qǐng)參閱圖9，本發(fā)明較佳實(shí)施例五提供一種光學(xué)板60。該光學(xué)板60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60為一個(gè)正八邊形。
請(qǐng)參閱圖IO，本發(fā)明較佳實(shí)施例六提供一種光學(xué)板70。該光學(xué)板70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70為圓形，光學(xué)板70的出光面7012上的多個(gè)球面凸起 7015大小不一，且球面凸起7015距離光源容納部7014越遠(yuǎn)，球面凸起7015的球面半徑越大。 這樣，距離光源容納部7014較遠(yuǎn)部分區(qū)域的球面凸起7015可調(diào)節(jié)相對(duì)較多的光線，進(jìn)一步增 加采用光學(xué)板70的背光模組的均勻性?？梢岳斫?，在多個(gè)球面凸起的球面半徑相同的情況下 ，通過調(diào)整距離光源容納部較遠(yuǎn)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(duì)密度，以使距離光源容納部較遠(yuǎn)的部分區(qū)域出射相對(duì)較多的光線，進(jìn)一步增加背 光模組的均勻性。
請(qǐng)參閱圖ll，本發(fā)明較佳實(shí)施例七提供一種光學(xué)板80。該光學(xué)板80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80為圓形，光學(xué)板80的底面8013形成多個(gè)圓環(huán)形的封閉式 V型凸起8016，多個(gè)封閉式V型凸起8016對(duì)應(yīng)圓環(huán)的圓心位于光學(xué)板80的中心?？梢岳斫?，封 閉式V型凸起可由三條凸邊圍成三角形，也可由五條以上的凸邊圍成多邊形。
請(qǐng)參閱圖12，本發(fā)明較佳實(shí)施例八提供一種組合光學(xué)板90。該組合光學(xué)板90包括四個(gè)光 學(xué)板單元901。光學(xué)板單元901與較佳實(shí)施例一的光學(xué)板20具有相同的結(jié)構(gòu)。四個(gè)光學(xué)板單元 901相互緊密排列，形成一個(gè)大的矩形組合光學(xué)板。每個(gè)光學(xué)板單元901包括一個(gè)出光面 9012、 一個(gè)與該出光面9012相對(duì)的底面9013。底面9013開設(shè)有一個(gè)光源容納部9014，該光源 容納部9014為從底面9013貫穿至出光面9012的通孔。出光面9012形成有位于該多個(gè)光源容納 部9014四周的多個(gè)球面凸起(圖未標(biāo)示)。底面9013形成多個(gè)矩形狀封閉式V型凸起9016。
可以理解，光學(xué)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(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。
可以理解，本發(fā)明光學(xué)板的球面凸起和封閉式V型凸起可互換設(shè)置于出光面和底面，也 就是說，在背光模組中，設(shè)置有球面凸起的表面可面向擴(kuò)散板設(shè)置，設(shè)置有封閉式V型凸起 的表面也可面向擴(kuò)散板設(shè)置。綜上所述，假設(shè)本發(fā)明光學(xué)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(duì)的出光面(或底面)定義為第二表面，那么，第一表面形 成有多個(gè)封閉式V型凸起，第二表面形成有多個(gè)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(xué)板或單 個(gè)光學(xué)板單元的光源容納部可為多個(gè)，以使光學(xué)板或光學(xué)板單元可對(duì)應(yīng)容納多個(gè)點(diǎn)光源。另外，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)封閉式V型凸起，該第二表面形成多個(gè)球面凸起，且該第一表面和第二表面其中至少一表面開設(shè)有光源容納部。
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)封閉式V型凸起。該第二表面形成多個(gè)球面凸起，且該第一表面和第二表面其中至少一表面開設(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，該背光模組具有出光均勻的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G02B6/00GK101295042SQ20071020053
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