專利名稱：背光模組及其分光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液晶顯示領(lǐng)域，特別涉及一種用于液晶顯示器的背光模組以及分光元件。
背景技術(shù)：
隨著信息時(shí)代的到來，液晶顯示器(LCD)的發(fā)展突飛猛進(jìn)。目前常用的背光裝置 通常包括導(dǎo)光板和設(shè)于此導(dǎo)光板側(cè)部的冷陰極管。光從導(dǎo)光板側(cè)面入射，在導(dǎo)光板內(nèi)部經(jīng) 多次反射后出射，從而達(dá)到均勻照明的目的。現(xiàn)有技術(shù)中采用冷陰極管照明，能夠在導(dǎo)光板 側(cè)邊形成線狀發(fā)光光源，因此不會(huì)在導(dǎo)光板發(fā)光面形成光學(xué)暗區(qū)。而根據(jù)最新的發(fā)展趨勢， 越來越多的背光模組采用發(fā)光二極管(LED)為光源，采用LED光源的好處是低能耗和較長 的使用壽命，然而由于LED的發(fā)散角度在110度左右，因此導(dǎo)光板的發(fā)光面上靠近光源的位 置處容易形成光柱，而光柱之間則形成光學(xué)暗區(qū)(如圖1所示)，因此會(huì)影響液晶顯示器的 顯示效果。如何消除這些光學(xué)暗區(qū)，提高導(dǎo)光板的發(fā)光均勻度，以及如何進(jìn)一步提高光源的 發(fā)光效率，都成為科研人員急待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種背光模組，其能夠有效的提高導(dǎo)光板的受光率并解決 導(dǎo)光板的發(fā)光面亮度不均勻問題。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種背光模組，包括導(dǎo)光板、位于
所述的導(dǎo)光板的至少一側(cè)部的光源，所述的導(dǎo)光板具有與所述的光源相對(duì)的受光面以及與
所述的入光面相鄰的發(fā)光面，所述的光源與所述的導(dǎo)光板之間還設(shè)置有分光元件，所述的
分光元件包括與所述的光源相對(duì)的入光面、與所述的入光面相對(duì)的出光面、連接所述的入
光面和出光面的數(shù)個(gè)側(cè)面，所述的數(shù)個(gè)側(cè)面上均涂布或包覆有反光材料，所述的分光元件
的出光面與所述的導(dǎo)光板的受光面相對(duì)，所述的分光元件的入光面上具有微結(jié)構(gòu)。 優(yōu)選地，為進(jìn)一步增加入射光線的折射次數(shù)，增大入射光束的發(fā)散角度，所述的分
光元件與所述的導(dǎo)光板之間具有一間隙，通常這個(gè)間隙不會(huì)很大，只要將分光元件與導(dǎo)光
板并排放置，兩者之間就會(huì)自然形成一空氣間隙。 更優(yōu)地，為進(jìn)一步擴(kuò)大入射光束的發(fā)散角度，所述的分光元件的出光面上也具有 微結(jié)構(gòu)，以再次打開光場。 更進(jìn)一步地說，所述的微結(jié)構(gòu)是指以陣列形式排布在所述的分光元件的入光面或 出光面上的復(fù)數(shù)個(gè)凹槽或凸條。 這些凹槽或凸條可以是沿光條的延伸方向延伸的，微結(jié)構(gòu)也可以同時(shí)具有沿光條 的方向延伸的凹槽或凸條以及沿垂直于光條的方向延伸的凹槽或凸條。 進(jìn)一步地，在平行于所述的導(dǎo)光板的發(fā)光面的平面上，所述的凹槽或凸起的投影 為矩形、圓弧形、鋸齒形、波浪形、梯形、"V"字形中的一種。 或者，所述的微結(jié)構(gòu)是指分布在所述的分光元件的入光面或出光面上的復(fù)數(shù)個(gè)凸
3點(diǎn)或凹坑。 本發(fā)明的目的還在于提供一種應(yīng)用于背光模組的分光元件，其能夠有效的提高導(dǎo) 光板的發(fā)光效率和發(fā)光均勻性。 為此，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種用于背光模組的分光元件，所述的分光元 件設(shè)置于光源和導(dǎo)光板之間，所述的分光元件包括與所述的光源相對(duì)的入光面、與所述的 入光面相對(duì)的出光面、連接所述的入光面和出光面的數(shù)個(gè)側(cè)面，所述的數(shù)個(gè)側(cè)面上均涂布 或包覆有反光材料，所述的分光元件的出光面與所述的導(dǎo)光板的受光面相對(duì)，所述的分光 元件的入光面上具有微結(jié)構(gòu)。 優(yōu)選地，為進(jìn)一步增加入射光線的折射次數(shù)，增大入射光束的發(fā)散角度，所述的分 光元件與所述的導(dǎo)光板之間具有一間隙，通常這個(gè)間隙不會(huì)很大，只要將分光元件與導(dǎo)光 板并排放置，兩者之間就會(huì)自然形成一空氣間隙。 更優(yōu)地，為進(jìn)一步擴(kuò)大入射光束的發(fā)散角度，所述的分光元件的出光面上也具有 微結(jié)構(gòu)，以再次打開光場。 更進(jìn)一步地說，所述的微結(jié)構(gòu)是指以陣列形式排布在所述的分光元件的入光面或 出光面上的復(fù)數(shù)個(gè)凹槽或凸條。 這些凹槽或凸條可以是沿光條的延伸方向延伸的，微結(jié)構(gòu)也可以同時(shí)具有沿光條 的方向延伸的凹槽或凸條以及沿垂直于光條的方向延伸的凹槽或凸條。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明由于采用了分光元件，使LED光源 發(fā)出的光束在分光元件的入光面首先進(jìn)行初次發(fā)散，使LED光源的光場打開更大幅角，再 經(jīng)過分光元件的出光面進(jìn)行二次發(fā)散，使入射光束進(jìn)一步發(fā)散均勻，從而使分光元件形成 了一個(gè)亮度均勻的線光源，并利用該線光源照射導(dǎo)光板，從而消除背光模組上的光學(xué)暗區(qū)， 提高背光模組的發(fā)光均勻性，配合現(xiàn)有的具有微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)光板則能夠使入射光束經(jīng)過再一 次發(fā)散，因此發(fā)光效果更好；另外，由于制程工藝的影響，光條上每顆LED光源都不是理論 上的完全一致，而是存在色差，利用分光元件使入射光束的幅角擴(kuò)大之后，每顆LED光源的 光場都會(huì)有一些疊加，因此能夠使多個(gè)入射光線混合，從而削弱色差或消除色差；最后，由 于分光元件可以與光源以及導(dǎo)光板任意的匹配，有很好的互換性，因此簡化了生產(chǎn)物料的 管理。


附圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的背光模組的發(fā)光示意圖；
附圖2為本發(fā)明的背光模組的發(fā)光示意圖；
附圖3為附圖2中沿A-A的剖視圖；
附圖4為分光元件的主視圖(微結(jié)構(gòu)呈梯形)；
附圖5為分光元件的主視圖(微結(jié)構(gòu)呈圓弧形)； 其中1、導(dǎo)光板；11、受光面；12、發(fā)光面；2、分光元件；21、入光面；22、出光面； 23、側(cè)面；3、光源；4、凹槽；5、凸條；6、光柱；7、導(dǎo)光槽。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的導(dǎo)光板的實(shí)施形式。
4
—種背光模組，包括導(dǎo)光板1、位于所述的導(dǎo)光板1的至少一側(cè)部的光源3，該光源 可以是冷陰極射線管或者LED光源，由于本發(fā)明能夠比較典型地克服LED光源發(fā)光的不均 性，因此本實(shí)施例中以LED光源為例進(jìn)行說明。所述的導(dǎo)光板1具有與所述的光源3相對(duì) 的受光面11以及與所述的受光面11相鄰的發(fā)光面12，當(dāng)光線從導(dǎo)光板1的側(cè)部入射時(shí)，在 導(dǎo)光板1中進(jìn)行多次反射和折射，最終保證大部分的光線從導(dǎo)光板1的發(fā)光面12出射。
如附圖2所示，所述的光源3與所述的導(dǎo)光板1之間還設(shè)置有分光元件2，該分光 元件2用于使光源3發(fā)射出來的光線進(jìn)行發(fā)散。具體地說，所述的分光元件2包括與所述 的光源3相對(duì)的入光面21、與所述的入光面21相對(duì)的出光面22、連接所述的入光面21和 出光面22的數(shù)個(gè)側(cè)面23，所述的數(shù)個(gè)側(cè)面23上均涂布或者貼附有反光材料，所述的分光元 件2的出光面22與所述的導(dǎo)光板1的受光面11相對(duì)，所述的分光元件2的入光面21上具 有微結(jié)構(gòu)。分光元件2可以迅速打開入射光場的幅角，通過入光面21上的微結(jié)構(gòu)來增加受 光面積，改變光束的入射情況，使入射光線在不同位置處以不同的入射角進(jìn)入到分光元件， 擴(kuò)大LED光源的光場，進(jìn)而提高背光模組的發(fā)光均勻性；由于分光元件2的側(cè)面23都有反 光材料，因此光線在分光元件2內(nèi)經(jīng)過多次反射后，使光線在分光元件2的整個(gè)長度方向進(jìn) 一步發(fā)散均勻，最后光線由出光面22發(fā)射出去，此時(shí)，分光元件2對(duì)導(dǎo)光板1來說形成了一 個(gè)亮度均勻的線光源；優(yōu)選地，我們?cè)诜止庠?的出光面22上設(shè)置微結(jié)構(gòu)，這樣光線從出 光面22出射時(shí)能夠起到二次發(fā)散的作用，效果更好。入射光束首先從空氣進(jìn)入到入光面21 內(nèi)，再從分光元件2入射到空氣中，最后再次由空氣入射到導(dǎo)光板1內(nèi)，并由導(dǎo)光板l的發(fā) 光面12出射。由于分別設(shè)置了多種微結(jié)構(gòu)，因此光束在每次入射的時(shí)候入射角度都會(huì)在入 射面改變，從而使光束開口加大。 優(yōu)選地，分光元件2與光源3以及導(dǎo)光板1之間都具有間隙，分光元件2與導(dǎo)光板 1之間具有間隙，可以進(jìn)一步提高導(dǎo)光板2發(fā)光的均勻性，保證導(dǎo)光板2與分光元件2相鄰 的兩側(cè)邊處都有足夠的光亮度；更重要的一點(diǎn)是，分光元件2、光源3以及導(dǎo)光板1分別相 互獨(dú)立，因此背光模組在組裝時(shí)，尺寸合適的分光元件2可以與光源3以及導(dǎo)光板1任意匹 配，有很好的互換性，簡化了生產(chǎn)物料的管理，具體地說，分光元件的應(yīng)用不限于光源具有 多少顆LED，也不限于筆記本型背光模組或桌上型背光模組，只要導(dǎo)光板的厚度以及長度與 分光元件相同，就可以隨意搭配。 更具體地說，該微結(jié)構(gòu)有多種形式，如附圖3至5所示的，所述的微結(jié)構(gòu)是指以陣 列形式排布在所述的分光元件2的入光面21或出光面22上的復(fù)數(shù)個(gè)凹槽4或凸條5，這些 凹槽或凸條沿導(dǎo)光板的厚度方向延伸，這可以解決導(dǎo)光板在顯示面板的上下方向上發(fā)光不 均的問題；而本發(fā)明優(yōu)選地，在分光元件2的長度方向還設(shè)置有沿分光元件2的長度方向延 伸的導(dǎo)光槽7，導(dǎo)光槽7可以使入光面21接收到的光束在垂直于導(dǎo)光板1的發(fā)光面12的平 面內(nèi)迅速打開，進(jìn)而縮小導(dǎo)光板1發(fā)光面12邊緣的暗區(qū)，擴(kuò)大可視區(qū)域。
通常這些凹槽4或凸條5之間的間距都相等， 一些特殊的應(yīng)用下，也可以選擇不等 距排列；此外，在平行于所述的導(dǎo)光板1的發(fā)光面12的平面上，所述的凹槽4或凸條5的 投影為矩形、圓弧形、鋸齒形、波浪形、梯形、"V"字形中的一種，以這些截面形狀的凹槽朝向 LED光源能夠增加分光元件的受光面積，從而使光源的幅角打開。作為一種變換形式，所述 的微結(jié)構(gòu)還可以是分布在所述的分光元件2的入光面21或出光面22上的復(fù)數(shù)個(gè)凸點(diǎn)或凹 坑，這些凸點(diǎn)或凹坑可以隨機(jī)分布在分光元件2上的，也可以是以一定順序或間距排列在入光面21和出光面22上的，它們同樣可以起到發(fā)散光源的目的。 對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種背光模組，包括導(dǎo)光板、位于所述的導(dǎo)光板的至少一側(cè)部的LED光源，所述的導(dǎo)光板具有與所述的光源相對(duì)的受光面以及與所述的受光面相鄰的發(fā)光面，其特征在于所述的光源與所述的導(dǎo)光板之間還設(shè)置有分光元件，所述的分光元件包括與所述的光源相對(duì)的入光面、與所述的入光面相對(duì)的出光面、連接所述的入光面和出光面的數(shù)個(gè)側(cè)面，所述的數(shù)個(gè)側(cè)面上均具有反光材料，所述的分光元件的出光面與所述的導(dǎo)光板的受光面相對(duì)，所述的分光元件的入光面上具有微結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于所述的分光元件的出光面上也具有 微結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光模組，其特征在于所述的微結(jié)構(gòu)是指以陣列形式排布 在所述的分光元件的入光面或出光面上的復(fù)數(shù)個(gè)凹槽或凸條。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光模組，其特征在于所述的微結(jié)構(gòu)是指分布在所述的分 光元件的入光面或出光面上的復(fù)數(shù)個(gè)凸點(diǎn)或凹坑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的背光模組，其特征在于在平行于所述的導(dǎo)光板的發(fā)光面的平面上，所述的凹槽或凸條的投影為矩形、圓弧形、鋸齒形、波浪形、梯形、"v"字形中的一種。
6. —種用于背光模組的分光元件，所述的分光元件設(shè)置于LED光源和導(dǎo)光板之間，其特征在于所述的分光元件包括與所述的光源相對(duì)的入光面、與所述的入光面相對(duì)的出光面、連接所述的入光面和出光面的數(shù)個(gè)側(cè)面，所述的數(shù)個(gè)側(cè)面上均具有反光材料，所述的分 光元件的出光面與所述的導(dǎo)光板的受光面相對(duì)，所述的分光元件的入光面上具有微結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的分光元件，其特征在于所述的分光元件的出光面上也具有微結(jié)構(gòu)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的分光元件，其特征在于所述的微結(jié)構(gòu)是指以陣列形式排布在所述的分光元件的入光面或出光面上的復(fù)數(shù)個(gè)凹槽或凸條。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的分光元件，其特征在于所述的微結(jié)構(gòu)是指分布在所述的分光元件的入光面或出光面上的復(fù)數(shù)個(gè)凸點(diǎn)或凹坑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的分光元件，其特征在于在平行于所述的導(dǎo)光板的發(fā)光面的平面上，所述的凹槽或凸條的投影為矩形、圓弧形、鋸齒形、波浪形、梯形、"v"字形中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種背光模組及其分光元件，該背光模組包括導(dǎo)光板、位于所述的導(dǎo)光板的至少一側(cè)部的光源，所述的導(dǎo)光板具有與所述的光源相對(duì)的受光面以及與所述的入光面相鄰的發(fā)光面，所述的光源與所述的導(dǎo)光板之間還設(shè)置有分光元件，所述的分光元件包括與所述的光源相對(duì)的入光面、與所述的入光面相對(duì)的出光面、連接所述的入光面和出光面的數(shù)個(gè)側(cè)面，所述的數(shù)個(gè)側(cè)面上均具有反光材料，所述的分光元件的出光面與所述的導(dǎo)光板的受光面相對(duì)，所述的分光元件的入光面上具有微結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的分光元件能夠有效提高背光模組的發(fā)光均勻性，提高發(fā)光效率，同時(shí)可消除導(dǎo)光板發(fā)光面的光學(xué)暗區(qū)。
文檔編號(hào)F21V8/00GK101694277SQ20091018630
公開日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者陸韋中, 陳冠端 申請(qǐng)人:瑞儀光電(蘇州)有限公司;