專利名稱：背光模塊的制作方法
背光模塊
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器制造領(lǐng)域，尤其涉及一種背光模塊。背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，側(cè)光式LED背光模塊中的導(dǎo)光板一般是長(zhǎng)方體形狀，LED放在導(dǎo)光板 的側(cè)面。附圖IA和附圖IB所示是現(xiàn)有技術(shù)中一種側(cè)光式LED背光模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，其中 附圖IA是立體圖，附圖IB是附圖IA沿著A-A方向的剖面圖，所述背光模塊包括背板11、 鋁擠12、驅(qū)動(dòng)電路板13、多個(gè)LED燈14以及導(dǎo)光板15。導(dǎo)光板15設(shè)置在背板11中央，為 矩形結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)電路板13上設(shè)置多個(gè)LED燈14，共同設(shè)置在導(dǎo)光板15的兩側(cè)，LED燈14 發(fā)出的光照射到導(dǎo)光板15上之后被散射形成均勻發(fā)光，可做為L(zhǎng)CD顯示器提供背光源。鋁 擠12設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電路板13和背板11之間，作用在于利用鋁材料的高導(dǎo)熱性，將LED燈工 作時(shí)產(chǎn)生的熱量散發(fā)到環(huán)境中去。在大尺寸的側(cè)光式LED背光模塊中，因?yàn)長(zhǎng)ED燈14產(chǎn)生 的熱聚集，所以尤其需要鋁擠12將熱導(dǎo)入到背板11的底部，將熱量散出去。因?yàn)閷?dǎo)光板15 與鋁擠12的體積很大，導(dǎo)致LED背光顯示器的背光模塊比較重。因?yàn)闊崃啃枰ㄟ^鋁擠12 傳遞給背板11，所以在鋁擠12放置位置會(huì)產(chǎn)生熱聚集，可能產(chǎn)生導(dǎo)光板15所發(fā)出的背光的 輝度與色度不均。如果要將重量減輕，LED背光顯示器的背光一般采用直下式設(shè)計(jì)，即將LED放在背 光模塊內(nèi)部背板的底部。但因?yàn)樾枰^大的混光距離，所以直下式LED背光需要有較大的厚度。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中LED背光模塊的背光設(shè)計(jì)很難兼顧輕和薄的要求。
發(fā)明內(nèi)容為解決以上反映的諸多技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于液晶顯示器的背光模塊， 能夠兼顧LED背光模塊的背光設(shè)計(jì)的輕和薄的要求。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種背光模塊，包括導(dǎo)光板、背板與發(fā)光組件， 所述導(dǎo)光板大致呈三棱柱狀；所述背板設(shè)置成與所述導(dǎo)光板對(duì)應(yīng)的形狀，具有第一側(cè)板及 與相對(duì)第一側(cè)板傾斜設(shè)置的第二側(cè)板，所述第一側(cè)板與所述第二側(cè)板各設(shè)置有至少一容置 槽；所述發(fā)光組件設(shè)置在容置槽中。作為可選的技術(shù)方案，所述背板上設(shè)置有一緩沖支撐墊，所述導(dǎo)光板抵靠在緩沖 支撐墊上。作為可選的技術(shù)方案，所述緩沖支撐墊設(shè)置在背板的第一側(cè)板與第二側(cè)板的連接 處。作為可選的技術(shù)方案，所述導(dǎo)光板具有第一側(cè)面及兩相對(duì)于第一側(cè)面傾斜且對(duì)稱 設(shè)置的第二側(cè)面；該兩第二側(cè)面的連接處抵靠在所述緩沖支撐墊上。作為可選的技術(shù)方案，所述第一側(cè)板的容置槽與第二側(cè)板的容置槽對(duì)稱設(shè)置。
作為可選的技術(shù)方案，所述發(fā)光組件與容置槽的連接方式選自于通過導(dǎo)熱膠帶粘貼或通過螺釘連接中的一種。作為可選的技術(shù)方案，所述容置槽的開口處覆蓋有一擴(kuò)散導(dǎo)光條，所述發(fā)光組件 發(fā)出的光通過所述擴(kuò)散導(dǎo)光條進(jìn)入所述導(dǎo)光板。作為可選的技術(shù)方案，所述擴(kuò)散導(dǎo)光條的出光面上具有光擴(kuò)散粒子。作為可選的技術(shù)方案，所述擴(kuò)散導(dǎo)光條的入光面具有第一凹槽，出光面具有第二 凹槽，相鄰第一凹槽之間具有第一平面，相鄰的第二凹槽之間具有第二平面，入光面的第一 凹槽和出光面的第二凹槽間隔相對(duì)。作為可選的技術(shù)方案，所述擴(kuò)散導(dǎo)光條的第一凹槽和第二凹槽為V形或弧形。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，將導(dǎo)光板設(shè)計(jì)成底部橫截面為等腰三角形的形狀，并在等腰 三角形的兩個(gè)腰邊的位置安放發(fā)光組件，與現(xiàn)有技術(shù)中的側(cè)光式背光模塊相比，發(fā)光組件 直接固定在背板上，省卻了散熱用的鋁擠，因此可以降低導(dǎo)光板的重量，并且模塊的輝度與 色度變得均勻；而與直下式背光模塊相比，通過等腰三角形傾斜的兩側(cè)邊，巧妙地利用了導(dǎo) 光板的橫向?qū)挾冗M(jìn)行混光，縮小了垂直方向上的混光距離，故而減小模塊厚度。進(jìn)一步地，可以在發(fā)光組件的表面覆蓋擴(kuò)散導(dǎo)光條來進(jìn)一步降低模塊的厚度。擴(kuò) 散導(dǎo)光條的作用在于對(duì)發(fā)光組件射出的光線進(jìn)行擴(kuò)散，這一點(diǎn)與導(dǎo)光板所起的作用是類似 的。而與導(dǎo)光板相比，擴(kuò)散導(dǎo)光條是直接覆蓋在凹槽的開口處，此處緊貼發(fā)光組件的表面， 對(duì)光的擴(kuò)散效率很高，與導(dǎo)光板相比起到事半功倍的效果，故能夠進(jìn)一步降低導(dǎo)光板的厚 度。由于發(fā)光組件是設(shè)置在背板的凹槽中，故使得在其上覆蓋擴(kuò)散導(dǎo)光條這一技術(shù)方案變 得可能。


圖IA和附圖IB是現(xiàn)有技術(shù)中一種側(cè)光式LED背光模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2A是本發(fā)明具體實(shí)施方式
所述的背光模塊的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2B是圖2A中導(dǎo)光板的立體圖。
圖3A是本發(fā)明具體實(shí)施方式
中的發(fā)光組件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3B是本發(fā)明另一具體實(shí)施方式
中的發(fā)光組件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4A是本發(fā)明具體實(shí)施方式
所采用的一種擴(kuò)散導(dǎo)光條的表面示意圖。
圖4B是圖4A所示擴(kuò)散導(dǎo)光條的光路圖。
圖4C是本發(fā)明另一具體實(shí)施方式
所采用的擴(kuò)散導(dǎo)光條的表面示意圖。
圖5是本發(fā)明具體實(shí)施方式
所述的采用圖2A與2B所示背光模塊的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的一種的背光模塊的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)說明。為了讓本發(fā)明的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合說 明書所附圖式，做詳細(xì)的說明。本發(fā)明說明書提供不同的實(shí)施例來說明本發(fā)明不同實(shí)施方 式的技術(shù)特征。其中，實(shí)施例中的各組件的配置是為清楚說明本發(fā)明揭示的內(nèi)容，并非用以 限制本發(fā)明。且不同實(shí)施例中圖式標(biāo)號(hào)的部分重復(fù)，是為了簡(jiǎn)化說明，并非意指不同實(shí)施例 之間的關(guān)聯(lián)性。
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圖2A所示是本發(fā)明具體實(shí)施方式
所述的背光模塊的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，包括光學(xué) 膜片20、導(dǎo)光板21、反光板22、背板23以及發(fā)光組件25。背板23的上表面依次疊放導(dǎo)光 板21和光學(xué)膜片20。背板23與導(dǎo)光板21之間進(jìn)一步設(shè)置有反光板22，反光板22與背板 23的內(nèi)表面嚴(yán)密貼合，用于反射從導(dǎo)光板21反射的光線。附圖2A所示背光模塊還包括設(shè) 置在導(dǎo)光板21與背板23之間的緩沖支撐墊24，緩沖支撐墊24起緩沖支撐導(dǎo)光板21的作 用，避免導(dǎo)光板21底部直接接觸背板23。圖2B是圖2A中導(dǎo)光板21的立體圖。參考圖2B，導(dǎo)光板21大致呈三棱柱狀，其橫 截面大致呈等腰三角形。導(dǎo)光板21具有第一側(cè)面211及兩相對(duì)第一側(cè)面211傾斜且對(duì)稱 設(shè)置的第二側(cè)面212，光學(xué)膜片20覆蓋在第一側(cè)面211的表面。繼續(xù)參考圖2A，背板23設(shè)置成與導(dǎo)光板21的兩第二側(cè)面212相對(duì)應(yīng)的形狀，具有 第一側(cè)板231及與第一側(cè)板231連接且相對(duì)第一側(cè)板231傾斜設(shè)置的的第二側(cè)板232，第一 側(cè)板231與第二側(cè)板232設(shè)置第一容置槽233與第二容置槽234，兩個(gè)發(fā)光組件25分別設(shè) 置在第一容置槽233與第二容置槽234中。優(yōu)選地，第一容置槽233與第二容置槽234對(duì) 稱設(shè)置。此外，第一容置槽233與第二容置槽234的數(shù)量可以為一個(gè)或多個(gè)，本發(fā)明僅以第 一容置槽233與第二容置槽234各一個(gè)進(jìn)行說明。優(yōu)選地，緩沖支撐墊24設(shè)置在第一側(cè)板231與第二側(cè)板232的連接處，導(dǎo)光板21 的兩第二側(cè)面212鄰近背板23的第一側(cè)板231和第二側(cè)板232設(shè)置，導(dǎo)光板的兩第二側(cè)面 212的連接處抵靠在該緩沖支撐墊上。圖3A所示是本具體實(shí)施方式
中的發(fā)光組件25的截面示意圖。本具體實(shí)施方式
中， 所述發(fā)光組件25為L(zhǎng)ED發(fā)光組件，包括若干個(gè)LED燈31、驅(qū)動(dòng)電路板32、擴(kuò)散導(dǎo)光條34以 及導(dǎo)熱膠帶33。所述LED燈31沿直線設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電路板32上，驅(qū)動(dòng)電路板32是一條狀的 電路板。安裝有多個(gè)LED燈31的驅(qū)動(dòng)電路板32形成燈條，其安裝在第一容置槽233的底 部。本實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)電路板32通過導(dǎo)熱膠帶33粘貼在背板23的第一容置槽233內(nèi)。 對(duì)應(yīng)的第二容置槽234也有相同的結(jié)構(gòu)，此處從略，不再另行繪制。在其他的實(shí)施方式中， 發(fā)光組件25的種類亦不限于以LED燈作為光源的組件，也可以是CCFL等各種常見形式的 光源。圖3B所示是本發(fā)明另一具體實(shí)施方式
中發(fā)光組件25的截面示意圖，該發(fā)光組件 25包括多個(gè)LED燈31'、驅(qū)動(dòng)電路板32'、螺釘33'以及擴(kuò)散導(dǎo)光條34'。本實(shí)施例與附 圖3A中所示的實(shí)施例不同之處在于本實(shí)施方式中驅(qū)動(dòng)電路板32'與背板23之間采用螺 釘33'相互連接，對(duì)于條狀的驅(qū)動(dòng)電路板32'而言，螺釘33'應(yīng)當(dāng)沿著垂直于圖面的方向 以一定的距離間隔設(shè)置。通常說來，貼附導(dǎo)熱膠帶33的散熱效果要好于采用螺釘33'固 定的方式，但是在驅(qū)動(dòng)電路板采用的是金屬印刷電路板，且金屬印刷電路板與背板平整度 較好時(shí)，用螺釘33'將LED發(fā)光組件25固定在背板23上的散熱效果要優(yōu)于用導(dǎo)熱膠帶33 將LED發(fā)光組件25粘貼在背板23上的散熱效果。繼續(xù)參考圖3A，擴(kuò)散導(dǎo)光條34覆蓋在第一容置槽233的開口處，LED發(fā)光組件25 發(fā)出的光通過擴(kuò)散導(dǎo)光條34進(jìn)入導(dǎo)光板21。擴(kuò)散導(dǎo)光條34的作用在于將從LED燈31射 出的光線擴(kuò)散開來，并將擴(kuò)散后的光線傳導(dǎo)入導(dǎo)光板21。擴(kuò)散導(dǎo)光條34鄰近LED燈31的 表面，對(duì)光的擴(kuò)散效率很高，故能夠進(jìn)一步降低導(dǎo)光板21的厚度。在第二容置槽234中也 有相同的擴(kuò)散導(dǎo)光條34，此處不再另行繪示贅述。
圖4A所示是本實(shí)施方式擴(kuò)散導(dǎo)光條34的截面示意圖，擴(kuò)散導(dǎo)光條34的入光面41 具有呈V形的第一凹槽411，出光面42具有呈V形的第二凹槽421，相鄰第一凹槽411之 間具有第一平面412，相鄰的第二凹槽412之間具有第二平面422。入光面41的第一凹槽 411和出光面42的第二凹槽421間隔相對(duì)，即入光面41的第一凹槽411與出光面42的平 面422上下對(duì)應(yīng)、入光面41的平面412與出光面42的第二凹槽421對(duì)應(yīng)。圖4B所示是擴(kuò)散導(dǎo)光條34在進(jìn)行導(dǎo)光時(shí)的光路圖。從光路圖可看出擴(kuò)散導(dǎo)光 條的出光面上凹槽的角度θ必須滿足的條件應(yīng)當(dāng)是θ > [90-arcsin(nl/n2)]X2o因?yàn)闉榱吮苊夤饩€在擴(kuò)散導(dǎo)光條出光面產(chǎn)生全反射使光線因光程變長(zhǎng)產(chǎn)生損失，i < arcsiri (nl/ri2) 。 θ /2 + i = 90 。 — θ > [90-arcsin (nl/ η2)]*2..........(I)其中nl是空氣的折射率，取值為1，假設(shè)擴(kuò)散導(dǎo)光條采用聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)材質(zhì)，那么n2取值為1. 49。計(jì)算得θ > 95.68°。如果擴(kuò)散導(dǎo)光條采用PC材質(zhì)，那么η2取值為1.59。計(jì)算得θ >101.82°。當(dāng)然還可以采用甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚合物(MS)和聚苯乙烯(PS)等材 質(zhì)。擴(kuò)散導(dǎo)光條的入光面上凹槽的角度φ必須滿足
φ/2 + arcsin[cos(q>/2)*nl/n2]> 180°-arcsin (nl/n2)
k=90o-cp/2sink*nl = sinr*n2 — r = arcsin [sin (90° _Φ/2)*η1/η2]φ /2+r+t = 180° — t = 180° - Φ/2—arcsin [cos ( Φ/2) *nl/n2]為了避免在擴(kuò)散導(dǎo)光板的出光面產(chǎn)生全反射，有t < arcsin (nl/n2)于是有180。-cp/2-arcsin[cos((p/2)*nl/n2]<arcsin(nl/n2)推出鄧/2+ &1\^11[<08(( /2)111/|12]〉1800-3 ^11(111/112) ......(II)上面提到的(I)和(II)兩式只是當(dāng)LED與擴(kuò)散型導(dǎo)光條的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于附圖4B 中h、p、a等尺寸時(shí)，θ與Φ的初略算法。為了優(yōu)化從擴(kuò)散導(dǎo)光條34射出光線的擴(kuò)散效 果，需要采用光線追擊模擬軟件進(jìn)行模擬以確定圖中所示θ、Φ、h、p、a和d等值。圖4C所示是在圖4A所示結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)擴(kuò)散導(dǎo)光條34進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化的結(jié)構(gòu) 示意圖。出光面42的平面422上進(jìn)一步覆蓋了光擴(kuò)散粒子423，以進(jìn)一步對(duì)射出光進(jìn)行散 射。當(dāng)然，在其他的實(shí)施方式中，也可以采用霧面擴(kuò)散導(dǎo)光條34表面的方法，或者采 用納米材料涂覆擴(kuò)散導(dǎo)光條34等方法來增加其對(duì)光的擴(kuò)散效率。擴(kuò)散導(dǎo)光條34的入光面 41和出光面42也可呈波浪形，入光面41的波峰、波谷與出光面42的波谷、波峰對(duì)應(yīng)設(shè)置。 此外，擴(kuò)散導(dǎo)光條34的第一凹槽411、第二凹槽421的形狀也不限于V形，如弧形等。附圖5所示是本發(fā)明具體實(shí)施方式
所述的采用附圖2A與2B所示導(dǎo)光板的背光模 塊的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖，包括光學(xué)膜片50、導(dǎo)光板51、反光板52、背板53以及膠框59。膠框59圍攏在背板53的周圍。為了清晰起見，附圖5僅表示出背板53的一端與膠框59的 組裝結(jié)構(gòu)示意圖，背板53的另一端與此對(duì)稱。導(dǎo)光板其余各個(gè)組件的相互關(guān)系請(qǐng)參考附圖 2A、附圖2B以及其他附圖以及上述的文字?jǐn)⑹?，此處不再贅述。附圖5所示的裝配方式是膠框59的外卡式裝配，即膠框59側(cè)邊位在背板53的側(cè) 邊外部，背板53的側(cè)邊卡在膠框59側(cè)邊的內(nèi)部。另外一種裝配方式是內(nèi)卡式裝配，即膠框 59側(cè)邊位在背板53的側(cè)邊內(nèi)部，背板53的側(cè)邊卡在膠框59側(cè)邊的外部，兩者并無顯著差 異，故此處不再繪示外卡式裝配圖。以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在 不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā) 明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種背光模塊，包括導(dǎo)光板、背板與發(fā)光組件，其特征在于所述導(dǎo)光板大致呈三棱柱狀；所述背板設(shè)置成與所述導(dǎo)光板對(duì)應(yīng)的形狀，具有第一側(cè)板及與相對(duì)第一側(cè)板傾斜設(shè)置的第二側(cè)板，所述第一側(cè)板與所述第二側(cè)板各設(shè)置有至少一容置槽；所述發(fā)光組件設(shè)置在容置槽中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光模塊，其特征在于，所述背板上設(shè)置有一緩沖支撐墊，所 述導(dǎo)光板抵靠在緩沖支撐墊上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光模塊，其特征在于，所述緩沖支撐墊設(shè)置在背板的第一 側(cè)板與第二側(cè)板的連接處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的背光模塊，其特征在于，所述導(dǎo)光板具有第一側(cè)面及兩相對(duì) 于第一側(cè)面傾斜且對(duì)稱設(shè)置的第二側(cè)面；該兩第二側(cè)面的連接處抵靠在所述緩沖支撐墊 上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光模塊，其特征在于，所述第一側(cè)板的容置槽與第二側(cè)板 的容置槽對(duì)稱設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的背光模塊，其特征在于，所述發(fā)光組件與容置槽的 連接方式選自于通過導(dǎo)熱膠帶粘貼或通過螺釘連接中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的背光模塊，其特征在于，所述容置槽的開口處覆蓋 有一擴(kuò)散導(dǎo)光條，所述發(fā)光組件發(fā)出的光通過所述擴(kuò)散導(dǎo)光條進(jìn)入所述導(dǎo)光板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的背光模塊，其特征在于，所述擴(kuò)散導(dǎo)光條的出光面上具有光 擴(kuò)散粒子。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的背光模塊，其特征在于，所述擴(kuò)散導(dǎo)光條的入光面具有第一 凹槽，出光面具有第二凹槽，相鄰第一凹槽之間具有第一平面，相鄰的第二凹槽之間具有第 二平面，入光面的第一凹槽和出光面的第二凹槽間隔相對(duì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的背光模塊，其特征在于，所述擴(kuò)散導(dǎo)光條的第一凹槽和第二 凹槽為V形或弧形。全文摘要
一種背光模塊，包括導(dǎo)光板、背板與發(fā)光組件，所述導(dǎo)光板大致呈三棱柱狀；所述背板設(shè)置成與所述導(dǎo)光板對(duì)應(yīng)的形狀，具有第一側(cè)板及與相對(duì)第一側(cè)板傾斜設(shè)置的第二側(cè)板，所述第一側(cè)板與所述第二側(cè)板各設(shè)置有至少一容置槽；所述發(fā)光組件設(shè)置在容置槽中。與側(cè)光式背光模塊相比，本發(fā)明省卻了散熱用的鋁擠；而與直下式背光模塊相比，縮小了垂直方向上的混光距離，故而減小模塊厚度。
文檔編號(hào)G02F1/13357GK101968190SQ20101051876
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月18日
發(fā)明者方林冬, 郭儀正 申請(qǐng)人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司