專利名稱：一種導光板及其led背光模組的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于彩色液晶顯示器及其背光模組領域，具體涉及一種導光板及其LED背光模組。
背景技術(shù)：
目前，用于液晶顯示器的背光模組主要分兩種邊緣式和直下式。邊緣式背光模組其優(yōu)點在于燈管少，薄型化，出光效率高，功耗小等。圖1是邊緣式背光模組的截面圖。如圖1所示，一般邊緣式背光模組由燈管13，反射罩14 (內(nèi)壁上貼有反射膜)，導光板11 (底面設有散射網(wǎng)點)，反射膜片12，擴散膜片15和光學增亮膜片16等組成。燈管出射的光線一部分直接進入導光板，一部分經(jīng)過燈管罩上的反射膜反射后進入導光板。光線照射到導光板上設有的散射網(wǎng)點，經(jīng)過散射網(wǎng)點的向上擴散，光線射出導光板的出光面，從而形成面光源。由導光板出光面射出的面光源還需要通過擴散膜片將其霧化。由于使用的燈管有限， 通常還需要通過價格昂貴的光學增亮膜片，以達到所需要的高亮度，造成成本過高。此外， 傳統(tǒng)邊緣型的背光模組，其燈管均放在導光板四周的位置，因此制作后的顯示器，其額緣必須大于燈管的直徑或LED光源的厚度以及其他相關(guān)部材，造成其額緣過寬。圖2是直下式背光模組的截面圖。直下式背光模組的優(yōu)點在于亮度高，輕便化和結(jié)構(gòu)簡單等。如圖2所示，一般直下式背光模組由燈管22，支架24，反射膜片21，擴散板23 和光學增亮膜片25等組成。燈管出射的光線一部分直接進入擴散板，一部分被反射膜片反射后進入擴散板。光線經(jīng)過擴散板擴散以后，形成面光源。直下式背光模組存在燈管亮暗不均的現(xiàn)象，需要通過加厚背光模組的厚度來解決燈管亮暗不均的問題，從而對薄型化不利。而且直下式背光模組也需要使用昂貴的光學增亮膜片，以達到所需要的高亮度，造成其成本增加。上述的邊緣式或直下式的背光模組中的燈管可以采用LED光源替換?，F(xiàn)有的側(cè)邊型BLU(背光模組)使得薄型化成為可能，但是其亮度有限，要達到高亮度需要使用昂貴的增亮光學膜片；現(xiàn)有的直下式BLU(背光模組)需要使用很大數(shù)量的 LED來達到理想的亮度，而且需要一定的BLU厚度來防止MURA (亮暗不均)。一方面由于需要大量的LED顆數(shù)，造成了高昂的成本；另一方面，功耗也隨之提升。如何降低LED使用顆數(shù)及減少其光學組件的同時又降低BLU(背光模組)厚度達成薄型化，如何節(jié)省BLU(背光模組)使用部材已經(jīng)成為了一大課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種導光板。應用于LCD顯示裝置所需的背光模組及彩色 IXD的顯示裝置。本發(fā)明的另一目的在于提供一種LED背光模組。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種導光板，包括出光面和與出光面相對的底面，所述的底面上設有散射網(wǎng)點，其在于所述的底面上設有多個沉孔，所述的沉孔的上底面設有散射網(wǎng)點。所述的沉孔不貫穿導光板，所述的沉孔呈矩陣式排列。 上述的導光板，其在于所述的沉孔的橫截面形狀為多邊形。優(yōu)選為三角形或如邊形，1。更進一步優(yōu)選為所述的三角形為直角三角形或等腰三角形，所述的如邊形為菱形或正八邊形。 一種LED背光模組，包括LED光源、導光板，反射膜片，側(cè)邊反射膜片以及擴散膜片，其在于所述的導光板為上述的導光板，其沉孔內(nèi)與上底面相鄰的位置還設有與沉孔上底面形狀相吻合的內(nèi)反射膜片，所述的LED光源設在所述的沉孔內(nèi)，且LED光源的出光面朝向所述沉孔的周邊面，所述沉孔的深度大于等于置于沉孔中的LED光源的垂直高度；與所述的導光板的底面相鄰的位置設有反射膜片，與所述的導光板的出光面相鄰的位置設有擴散膜片，與導光板四周相鄰的位置各設有與其側(cè)面相平行的側(cè)邊反射膜片。上述的LED背光模組，其在于所述的沉孔的橫截面形狀為直角三角形，每個沉孔內(nèi)設置一個LED光源，所述的LED光源的出光面朝向直角三角形的斜邊面。上述的LED背光模組，其在于所述的沉孔的橫截面形狀為等腰三角形，每個沉孔內(nèi)設置兩個LED光源，所述的每個LED光源的出光面朝向等腰三角形的一個腰邊面。上述的LED背光模組，其在于所述的沉孔的橫截面形狀為如邊形1)，每個沉孔內(nèi)設置數(shù)量與如邊形邊數(shù)相吻合的LED光源，所述的每個LED光源的出光面朝向如邊形的一個邊面。所述的如邊形優(yōu)選為菱形或正八邊形。上述的LED背光模組在液晶顯示裝置中的應用。上述的導光板在實現(xiàn)顯示裝置動態(tài)背光中的應用。根據(jù)背景技術(shù)所述的邊緣式背光模組和直下式背光模組所面臨的問題和缺點，本發(fā)明所提出的背光模組結(jié)構(gòu)不使用擴散板，可以將光更有效的利用起來，另外，也避免使用昂貴的光學增亮膜片。LED光源出射的光線由沉孔的周邊面進入導光板，經(jīng)過導光板底面的散射網(wǎng)點調(diào)整后，由導光板的出光面射出，再經(jīng)過擴散膜片霧化后，得到均勻的面光源。沉孔的上底面也設置有散射網(wǎng)點，與上底面相鄰的位置設有內(nèi)反射膜片，用于將導光板內(nèi)的光線散射調(diào)整后從出光面出射。根據(jù)亮度需要，選用LED光源的顆數(shù)及沉孔的形狀與數(shù)量。通過上述方法，我們可以使用一定數(shù)量的LED光源，而不使用對光亮損失較多的擴散板，并且由于使用的仍是導光板導光結(jié)構(gòu)，還具有邊緣型背光模組的薄型化等所有優(yōu)點。使得高亮度薄型化的背光模組成為可能。另外，這種背光模組方式運用多個沉孔和LED光源的組合從而達到高亮度的需求，避免使用昂貴的光學增亮膜片。因為每個LED光源和沉孔作為一個光源小單元，可以單獨驅(qū)動控制，也可以實現(xiàn)Local Dimming (動態(tài)背光)。此外，傳統(tǒng)邊緣型的背光模組，其燈管均放在導光板四周的位置，因此制作后的顯示器，其額緣必須大于燈管的直徑或LED光源的厚度以及其他相關(guān)部材，但本發(fā)明可以將 LED光源放置在導光板內(nèi)部，進而可以大大降低液晶顯示裝置的額緣，有利于窄額緣設計。本發(fā)明的有益效果(1)減少LED的使用顆數(shù)以及省去擴散板，大大降低了背光模組的成本。(2)不需要對出光進行均勻化，達到省去擴散，節(jié)省成本的好處。(3)背光模組的出光更加均一化，亮度更高。(4)減小了背光模組的整體厚度，使得高亮度薄型化的背光模組成為可能?？梢詫崿F(xiàn)背光模組更加薄型化的設計。( 提高了光的利用效率，大大降低了 LCD的能耗。(6) 由于不需要使用昂貴的光學增亮膜片，背光模組的成本降低。(7)每個LED光源和三角形沉孔組成單獨的光源單位，可以單獨控制，從而實現(xiàn)Local Dimming(動態(tài)背光)。(8)進一步減小了顯示器模塊的額緣寬度。(9)將本發(fā)明的導光板以及LED背光模組用于液晶顯示裝置，可以使液晶顯示裝置達到更理想的色彩和亮度效果，且可以節(jié)約成本。


圖1現(xiàn)有技術(shù)中的邊緣式背光模組的截面圖。圖2現(xiàn)有技術(shù)中的直下式背光模組的截面圖。圖3本發(fā)明的設有沉孔的導光板的仰視圖。A為設有直角三角形沉孔的導光板； B為設有等腰三角形沉孔的導光板；C為設有菱形沉孔的導光板；D為設有正八邊形形沉孔的導光板。圖4設有直角三角形沉孔的導光板的正視圖。圖5沉孔上底面設有內(nèi)反射膜片的導光板的正視圖。圖6為本發(fā)明的LED背光模組的結(jié)構(gòu)圖。圖7為圖6中的LED背光模組結(jié)構(gòu)圖中導光板的局部放大圖。圖8本發(fā)明的LED背光模組的正視圖。圖9設有直角三角形沉孔的導光板實現(xiàn)動態(tài)背光示意圖。圖10設有等腰三角形沉孔的導光板實現(xiàn)動態(tài)背光示意圖。圖11設有如邊形沉孔的導光板實現(xiàn)動態(tài)背光示意圖。E為設有菱形沉孔的導光板；F為設有正八邊形沉孔的導光板。
具體實施例方式如圖3、圖4所示的導光板，包括出光面39和與出光面39相對的底面40，所述的底面40上設有散射網(wǎng)點，所述的底面40上設有多個沉孔36，所述的沉孔36的上底面設有散射網(wǎng)點，沉孔36呈矩陣式排列，此類沉孔36不貫穿導光板31，沉孔36的橫截面形狀可以為三角形或如邊形，η > 1。所述的三角形優(yōu)選為直角三角形、等腰三角形，所述的如邊形優(yōu)選為菱形、正八邊形。一種LED背光模組，包括LED光源32、導光板31，反射膜片33，側(cè)邊反射膜片34以及擴散膜片35，所述的導光板31為上述的導光板，其沉孔36內(nèi)與上底面相鄰的位置還設有與沉孔36上底面形狀相吻合的內(nèi)反射膜片38(如圖幻，所述的LED光源32設在所述的沉孔36內(nèi)，且LED光源32的出光面朝向所述沉孔36的周邊面，所述沉孔36的深度大于等于置于沉孔36中的LED光源32的垂直高度。與所述的導光板31的底面40相鄰的位置設有反射膜片33，與所述的導光板31的出光面39相鄰的位置設有擴散膜片35，與導光板31四周相鄰的位置各設有與其側(cè)面相平行的側(cè)邊反射膜片34。作為第一種優(yōu)選方案，沉孔36的橫截面形狀為直角三角形，每個沉孔36內(nèi)設置一個LED光源，所述的LED光源32的出光面朝向直角三角形的斜邊面37，如圖3(A)。LED光
5源32出射的光線由沉孔36的斜邊面37進入導光板31，經(jīng)過導光板底面40的散射網(wǎng)點圖形調(diào)整后，由導光板31的出光面39射出，再經(jīng)過擴散膜片35霧化后，得到均勻的面光源。 沉孔36的上底面也設置有散射網(wǎng)點，與上底面相鄰的位置設有內(nèi)反射膜片38，用來將導光板31內(nèi)的光線散射調(diào)整后從出光面39射出。如圖6、圖8分別為LED背光模組的結(jié)構(gòu)圖和正視圖，其沉孔36的橫截面的形狀為直角三角形。圖7為為圖6中的LED背光模組結(jié)構(gòu)圖中導光板的局部放大圖。根據(jù)亮度需要，選用LED光源32的顆數(shù)及其相對應的沉孔36的數(shù)量。針對亮度規(guī)格，選用數(shù)量為M個的沉孔36以及相對應的LED光源32，沉孔36和相對應的LED光源32呈矩陣方式布局，如圖9所示。導光板的出光面39根據(jù)沉孔36的數(shù)量 M被分割成M個區(qū)塊，每個區(qū)塊Mi的亮度的從亮到暗或者從暗到亮的等級變化由位于這個區(qū)塊的沉孔36和相對應的LED光源單獨控制。根據(jù)這個，可以實現(xiàn)Local Dimming(動態(tài)背光)的功能。作為第二種優(yōu)選方案，沉孔36的橫截面形狀為等腰三角形，每個沉孔36內(nèi)設置兩個LED光源32，所述的每個LED光源32的出光面朝向等腰三角形的一個腰邊面41，如圖 3(B)。該方案由出光面39所射出光的亮度較第一種優(yōu)選方案的高。根據(jù)橫截面的等腰三角形的高線和底線，可以將導光板分成如圖10所示的區(qū)塊， 為了保證每個區(qū)塊都有相同的亮度，而避免最外圍的區(qū)塊與內(nèi)部區(qū)塊出現(xiàn)亮度差，在最外圍的區(qū)塊設置相應的三角形沉孔，從而達到每個區(qū)塊擁有相同數(shù)量的LED光源和沉孔入光面。該方案由出光面39所射出光的亮度較第一種優(yōu)選方案的高。從每個單獨的區(qū)塊來看， 區(qū)塊的亮度的從亮到暗或者從暗到亮的等級變化由位于這個區(qū)塊的沉孔和相對應的LED 光源單獨控制。根據(jù)這個，可以實現(xiàn)Local Dimming(動態(tài)背光)的功能。作為第三種優(yōu)選方案，所述的沉孔36的橫截面形狀為如邊形，每個沉孔36內(nèi)設置與如邊形邊數(shù)相吻合的LED光源32，所述的每個LED光源32的出光面朝向如邊形的一個邊面42。所述的如邊形更進一步優(yōu)選為菱形或正八邊形，如圖3 (C、D)。該方案由出光面39所射出光的亮度較第二種優(yōu)選方案的高。所述的如邊形更進一步優(yōu)選為菱形或正八邊形。所述沉孔是如邊形的前提下，對于導光板出光面被分成的矩陣區(qū)塊的每一個區(qū)塊，其LED光源和入光面分別為如個。從而保證每一個小區(qū)塊的亮度相同，即最外圍的區(qū)塊和內(nèi)部區(qū)塊的亮度相同。該方案由出光面 39所射出光的亮度較第二種優(yōu)選方案的高。從每個單獨的區(qū)塊來看，區(qū)塊的亮度的從亮到暗或者從暗到亮的等級變化由位于這個區(qū)塊的沉孔36和相對應的LED光源32單獨控制。 根據(jù)這個，可以實現(xiàn)Local Dimming(動態(tài)背光)的功能。將本發(fā)明的導光板以及LED背光模組用于液晶顯示裝置，可以使液晶顯示裝置達到更理想的色彩和亮度效果，且可以節(jié)約成本。
權(quán)利要求
1.一種導光板，包括出光面(39)和與出光面(39)相對的底面(40)，所述的底面00) 上設有散射網(wǎng)點，其特征在于所述的底面GO)上設有多個沉孔(36)，所述的沉孔(36)的上底面設有散射網(wǎng)點，所述的沉孔(36)呈矩陣式排列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導光板，其特征在于所述的沉孔(36)的橫截面形狀為多邊形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導光板，其特征在于所述的沉孔(36)的橫截面形狀為三角形或鈕邊形，η彡1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導光板，其特征在于所述的三角形為直角三角形或等腰三角形，所述的如邊形為菱形或正八邊形。
5.一種LED背光模組，包括LED光源(32)、導光板(31)，反射膜片(33)，側(cè)邊反射膜片 (34)以及擴散膜片(35)，其特征在于所述的導光板(31)為權(quán)利要求1所述的導光板，其沉孔(36)內(nèi)與上底面相鄰的位置還設有與沉孔(36)上底面形狀相吻合的內(nèi)反射膜片(38)， 所述的LED光源(3 設在所述的沉孔(36)內(nèi)，且LED光源(3 的出光面朝向所述沉孔 (36)的周邊面，所述沉孔(36)的深度大于等于置于沉孔(36)中的LED光源(32)的垂直高度；與所述的導光板(31)的底面00)相鄰的位置設有反射膜片(33)，與所述的導光板 (31)的出光面(39)相鄰的位置設有擴散膜片(35)，與導光板(31)四周相鄰的位置各設有與其側(cè)面相平行的側(cè)邊反射膜片(34)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED背光模組，其特征在于所述的沉孔(36)的橫截面形狀為直角三角形，每個沉孔(36)內(nèi)設置一個LED光源(32)，所述的LED光源(3 的出光面朝向直角三角形的斜邊面(37)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED背光模組，其特征在于所述的沉孔(36)的橫截面形狀為等腰三角形，每個沉孔(36)內(nèi)設置兩個LED光源(32)，所述的每個LED光源(3 的出光面朝向等腰三角形的一個腰邊面G1)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED背光模組，其特征在于所述的沉孔(36)的橫截面形狀為如邊形(η > 1)，每個沉孔(36)內(nèi)設置數(shù)量與如邊形邊數(shù)相吻合的LED光源(32)，所述的每個LED光源(3 的出光面朝向如邊形的邊面02)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED背光模組，其特征在于所述的如邊形為菱形或正八邊形。
10.權(quán)利要求5所述的LED背光模組在液晶顯示裝置中的應用。
11.權(quán)利要求1所述的導光板在實現(xiàn)顯示裝置動態(tài)背光中的應用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種導光板及其LED背光模組，所述的導光板，包括出光面和與出光面相對的底面，所述的底面上設有散射網(wǎng)點，所述的底面上設有多個沉孔，所述的沉孔的上底面設有散射網(wǎng)點，所述的沉孔呈矩陣式排列。使用該導光板可降低背光模組的成本；背光模組的出光更加均一化，亮度更高；減小了背光模組的整體厚度，使得高亮度薄型化的背光模組成為可能；提高了光的利用效率，大大降低了LCD的能耗；由于不需要使用昂貴的光學增亮膜片，背光模組的成本降低；每個LED光源和三角形沉孔組成單獨的光源單位，可以單獨控制，從而實現(xiàn)動態(tài)背光；進一步減小了顯示器模塊的額緣寬度。
文檔編號F21S8/00GK102289028SQ20111022283
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月4日
發(fā)明者徐朝毅 申請人:南京中電熊貓液晶顯示科技有限公司