專利名稱：背光模組及液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于一種背光模組及采用該背光模組的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
由于液晶顯示器具有輕、薄、耗電小等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在筆記本電腦、移動電話、個人數(shù)字助理等現(xiàn)代化信息設(shè)備。因為液晶本身不具有發(fā)光特性，需為其提供背光模組以實現(xiàn)顯示功能。
現(xiàn)有背光模組包括光源及導(dǎo)光板，光源是相對導(dǎo)光板的入光面設(shè)置，該導(dǎo)光板引導(dǎo)自光源發(fā)出光束的傳輸方向，將線光源或點光源轉(zhuǎn)換成面光源出射。該導(dǎo)光板的底面分布多個網(wǎng)點，用來破壞光束在導(dǎo)光板內(nèi)部傳輸?shù)娜瓷錀l件，且使其散射來提高導(dǎo)光板出射光束的均勻性，進(jìn)而提升背光模組的整體性能。該網(wǎng)點的疏密、大小均可有不同設(shè)計以適應(yīng)不同的背光模組。背光模組主要使用的點光源為LED(Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)光源，LED點光源的出射光線具有較強(qiáng)的光學(xué)指向性，其出射光線的發(fā)散角約為30到130度。
圖1為采用LED點光源的背光模組入射光線分布示意圖，多個LED點光源(圖未示)設(shè)置在導(dǎo)光板3一側(cè)。光線自多個LED點光源入射點2進(jìn)入導(dǎo)光板3，由于入射光束具有一定發(fā)散角，使得導(dǎo)光板3入光側(cè)出現(xiàn)光學(xué)暗區(qū)32，該光學(xué)暗區(qū)32主要分布在相鄰LED點光源入射點2之間。
請一并參閱圖2，是2002年1月21日公告的中國臺灣專利第530,919號揭示的一種可降低導(dǎo)光板入射暗區(qū)的背光模組。該背光模組在導(dǎo)光板30上設(shè)有多個凹洞10，該多個凹洞10排列設(shè)置在LED點光源入射點20正前方。每一個LED點光源入射點20前方分別排列有一群組的多個凹洞10，該多個凹洞10可貫穿導(dǎo)光板30，當(dāng)入射光線接觸到凹洞10外緣時產(chǎn)生光折射或光全反射效應(yīng)，其可破壞LED點光源較強(qiáng)的光學(xué)指向性并增加光發(fā)散角度，有助于改善導(dǎo)光板30入射側(cè)存在暗區(qū)的缺陷。
但該凹洞10排布設(shè)在導(dǎo)光板30入光面附近，入射光線接觸其表面發(fā)生的光全反射效應(yīng)使部分已進(jìn)入導(dǎo)光板30的入射光被反射回來，朝導(dǎo)光板30內(nèi)部繼續(xù)傳輸?shù)墓饬孔兩?，降低光利用率及背光模組出光亮度；且該多個凹洞10形成在導(dǎo)光板30內(nèi)部，光線在凹洞10表面的折射與反射使已入射到導(dǎo)光板內(nèi)部的光線能量損失；另外，凹洞10折射率與導(dǎo)光板30的折射率不同，阻礙入射光線的深入傳輸，入射點被凹洞10包圍的較小區(qū)域光強(qiáng)較強(qiáng)，其它較大的區(qū)域由于入射光能量的減少、凹洞10的阻礙及散射能量損失等因素，使得傳輸?shù)皆撦^大區(qū)域的光強(qiáng)較弱，影響導(dǎo)光板出光的均勻度及亮度。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)背光模組的光束利用率、出光均勻度及亮度均不高的缺陷，本實用新型提供一種具有較高光束利用率、出光均勻度及亮度的背光模組。
本實用新型還提供一種采用上述背光模組的液晶顯示器。
本實用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種背光模組，其包括一導(dǎo)光板和至少一光源，該導(dǎo)光板包括至少一入光面、一與入光面相連的出光面及一相對出光面的底面，該至少一光源相對設(shè)置在導(dǎo)光板入光面的一側(cè)，其中，該導(dǎo)光板入光面包括多個散射空腔。
本實用新型的液晶顯示器包括包括一液晶面板和一設(shè)置在液晶面板背后的背光模組，該背光模組包括一導(dǎo)光板和至少一光源，該導(dǎo)光板包括至少一入光面、一與入光面相連的出光面及一相對出光面的底面，該至少一光源相對設(shè)置在導(dǎo)光板入光面的一側(cè)，其中，該導(dǎo)光板入光面包括多個散射空腔。
和現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本實用新型背光模組的散射空腔位于導(dǎo)光板入光處，光源發(fā)出的光束經(jīng)該散射空腔折射后以較大的發(fā)散角進(jìn)入導(dǎo)光板可減小暗帶，入射光在散射空腔表面無光全反射效應(yīng)，可減少光能量損失，提高光束利用率；而且在入射光傳輸方向上，該導(dǎo)光板中沒有阻礙入射光線深入傳輸?shù)臉?gòu)造，利于入射光線在導(dǎo)光板內(nèi)部的傳輸，從而改善背光模組及液晶顯示器的亮度及均勻度。

圖1是采用LED點光源的背光模組入射光線分布示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)背光模組的示意圖。
圖3是本實用新型背光模組的立體圖。
圖4是圖3所示背光模組的平面圖。
圖5是圖3所示背光模組的網(wǎng)點分布示意圖。
圖6是圖3所示背光模組的散射空腔光學(xué)效果示意圖。
圖7是本實用新型液晶顯示器的側(cè)視圖。
具體實施方式請參閱圖3，是本實用新型背光模組第一實施方式的立體圖。該背光模組100包括至少一個光源110及一導(dǎo)光板120。該光源110用以發(fā)出光束，該導(dǎo)光板120引導(dǎo)該光源110發(fā)出光束的傳輸方向，將其轉(zhuǎn)換為面光源出射。
該光源110是點光源，其可以是LED或小燈泡，并且可以通過配置多個不同顏色的LED或小燈泡來調(diào)配所需的光源顏色與亮度。
請一并參閱圖4與圖5，該導(dǎo)光板120為平板形導(dǎo)光板，是采用壓克力、玻璃或聚碳酸酯等透明材質(zhì)制成，其包括一入光面121、與入光面121相連的出光面122及與出光面122相對的底面123。該入光面121是用以接收光源110發(fā)出的光束，其上設(shè)置與光源110相對應(yīng)的多個散射空腔124。該多個散射空腔124向內(nèi)凹陷，其設(shè)置在光源110發(fā)出的光束在入光面121的投影區(qū)域內(nèi)，且相鄰散射空腔124之間具有一定間距。該出光面122可加工為具有一定粗糙度的粗糙面。導(dǎo)光板120的底面123設(shè)置有多個網(wǎng)點127，該網(wǎng)點127與散射空腔124相配合以提高導(dǎo)光板120出射光束的亮度及均勻性。該網(wǎng)點127的大小為沿遠(yuǎn)離入光面121的方向遞增，其為圓球狀，也可為圓柱狀、正方體、金字塔形或其它合適的形狀。該網(wǎng)點127可以采用印刷或射出成型等方式形成。另外，也可在底面123設(shè)置多個V型槽、霧狀剔花或咬花以替代該多個網(wǎng)點127。
圖6是該散射空腔124的光學(xué)作用示意圖。該散射空腔124為三棱錐結(jié)構(gòu)，其包括一個入光處BCD，三個分布在不同方位的光散射面ABC、ABD及ACD。光源110發(fā)出的光線ABC1與ABC2、ABD1與ABD2、ACD1與ACD2經(jīng)由光入光處BCD進(jìn)入該散射結(jié)構(gòu)，分別入射到面ABC、ABD及ACD，發(fā)生折射及反射(圖未示)后進(jìn)入導(dǎo)光板中。相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，光束進(jìn)入導(dǎo)光板120的發(fā)散角增大，從而減小暗帶面積，提高背光模組100的出光均勻度。而且，該散射空腔124是設(shè)置在導(dǎo)光板入光面121處的凹陷空腔，不會阻礙已入射到導(dǎo)光板內(nèi)部的光線繼續(xù)朝導(dǎo)光板內(nèi)部深入傳播；另外，光線入射到光散射面ABC、ABD及ACD是由光疏介質(zhì)(空氣的光折射率為1)進(jìn)入光密介質(zhì)(導(dǎo)光板的光折射率約為1.49)，根據(jù)光折射定律，入射光在光散射面ABC、ABD及ACD上不會出現(xiàn)光全反射現(xiàn)象，其可提高入射光線的利用率與背光模組的出光均勻度及亮度。
但是，散射空腔124并不局限于三棱錐結(jié)構(gòu)，采用五面體結(jié)構(gòu)、六面體等其它多面體結(jié)構(gòu)也可達(dá)到相同功效，并且散射空腔124也可連續(xù)設(shè)置。該散射空腔124可與導(dǎo)光板120一體成型，也可采用V-Cut方法形成。另外，該散射空腔124可為一曲面結(jié)構(gòu)，該曲面結(jié)構(gòu)優(yōu)選為球面或橢球面結(jié)構(gòu)。
該背光模組也可有其它變更設(shè)計，如該導(dǎo)光板可為楔形導(dǎo)光板；為使入射光實現(xiàn)彩色化，可在入光面形成一螢光層以調(diào)配所需的顏色及亮度；導(dǎo)光板底面鍍覆反射膜以反射射到底面的光束，防止光束自底面逸出，從而增加背光模組的出光亮度；導(dǎo)光板入光面設(shè)置抗反射膜或增透膜，以增加光入射量。
請參閱圖7，是本實用新型液晶顯示器的側(cè)視圖。該液晶顯示器90包括一液晶面板91及一前述背光模組100。工作時，光源110發(fā)出的光束經(jīng)導(dǎo)光板120轉(zhuǎn)換成面光源后自導(dǎo)光板120的出光面122出射到液晶面板91。為了進(jìn)一步提高出射光束的亮度及均勻度，在液晶面板91與背光模組100之間設(shè)置一棱鏡板92及一擴(kuò)散板93。為防止光束自導(dǎo)光板120的底面123出射，該液晶顯示器90進(jìn)一步包括位于該底面123處的反射板94。但也可在該底面123鍍反射膜(圖未示)以取代反射板94。由于該導(dǎo)光板120的入光面121設(shè)置有特定形狀的散射空腔124，其與光源110的配合可有效實現(xiàn)背光模組100及液晶顯示器90整體光學(xué)性能的改善。
權(quán)利要求1.一種背光模組，其包括一導(dǎo)光板和至少一光源，該導(dǎo)光板包括至少一入光面、一與入光面相連的出光面及一相對出光面的底面，該至少一光源相對設(shè)置在導(dǎo)光板入光面的一側(cè)，其特征在于該導(dǎo)光板入光面包括多個散射空腔。
2.如權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于該散射空腔是多面體結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的背光模組，其特征在于該多面體結(jié)構(gòu)是三棱錐結(jié)構(gòu)，相鄰三棱錐結(jié)構(gòu)間具有間距。
4.如權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于該散射空腔的表面為曲面結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的背光模組，其特征在于該曲面結(jié)構(gòu)為球面或橢球面。
6.如權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于該光源為LED或小燈泡。
7.如權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于該散射空腔設(shè)置在光源發(fā)出的光束在入光面的投影區(qū)。
8.如權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于該底面設(shè)置多個規(guī)則分布的網(wǎng)點或V形槽。
9.如權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于該底面鍍有反射膜。
10.一種液晶顯示器，其包括一液晶面板和一設(shè)置在液晶面板背后的背光模組，其特征在于該背光模組是權(quán)利要求1到9中任意一項所述的背光模組。
專利摘要一種液晶顯示器包括一液晶面板及一背光模組。該背光模組設(shè)在液晶面板背部，其包括一導(dǎo)光板及多個點光源，該導(dǎo)光板包括一入光面及一與入光面相連的出光面，該多個點光源是相對該入光面設(shè)置。該入光面設(shè)置多個散射空腔使得自光源發(fā)出的光束進(jìn)入導(dǎo)光板后具有較大的發(fā)散角以減小暗帶。
文檔編號G02B5/02GK2638098SQ0324770
公開日2004年9月1日 申請日期2003年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月23日
發(fā)明者鄭文峰 申請人: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