專(zhuān)利名稱(chēng)：背光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示器技術(shù)，尤其涉及顯示器中的背光源。
技術(shù)背景隨著顯示器技術(shù)的迅速發(fā)展，液晶顯示器(LCD)已經(jīng)成為平板顯示領(lǐng)域的 主流。LCD是通過(guò)兩片導(dǎo)電玻璃形成的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)其間的液晶來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示的， 由于液晶本身并不發(fā)光，因此LCD需要通過(guò)外部光源實(shí)現(xiàn)透射或反射顯示。 現(xiàn)有的LCD大多數(shù)是透射型的，對(duì)于這些透射型LCD來(lái)說(shuō)，背光源是不可或 缺的組成部分。LCD背光源通常由冷陰極熒光管或LED等光源、光源反射板、導(dǎo)光板、 反射板、光學(xué)膜組等組成。其中，光學(xué)膜組由棱鏡膜和擴(kuò)散膜/板組成。背光源依據(jù)光源的位置不同分為側(cè)光式背光源如圖1所示，和直下式背 光源如圖2所示。在側(cè)光式背光源的結(jié)構(gòu)中，冷陰極熒光管光源1放在背光源的側(cè)邊，由 光源1產(chǎn)生的白光通過(guò)反射罩3、反射板4反射至由壓克力制成的導(dǎo)光板2 內(nèi)。導(dǎo)光板2主要功能是藉由光散亂原理將入射的平行光轉(zhuǎn)換成平面光，之 后再經(jīng)過(guò)由光學(xué)膜組5中的擴(kuò)散板使導(dǎo)光板2射出的光線(xiàn)擴(kuò)散、偏向，最后 再經(jīng)由光學(xué)膜組5中兩片表面成連續(xù)鋸齒溝槽狀的聚光棱鏡片，使光線(xiàn)在橫 向和縱向聚集并調(diào)整光線(xiàn)發(fā)散角度，再由LC面板6射出。直下式背光源結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，且利用率相對(duì)較高，直下式背光源直接把 冷陰極熒光管光源7安放在出光面LC面板6與光學(xué)膜組5下面的光學(xué)腔8中， 光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)一段空間距離和擴(kuò)散板的擴(kuò)散和混合后，成為面光源發(fā)射 出來(lái)。這樣，直下式背光源的厚度往往要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于側(cè)光式背光源，因而，側(cè) 光式背光主要適用于中小尺寸LCD產(chǎn)品，比如手機(jī)、PDA、筆記本和監(jiān)視器等， 而直下式背光主要應(yīng)用LCD電視和高亮度監(jiān)視器之類(lèi)的高輝度顯示器。目前，為了使LCD電視、高亮度監(jiān)視器等采用直下式背光源的顯示器進(jìn) 一步薄型化，現(xiàn)有技術(shù)用體積較小的發(fā)光二極管(LED)替代冷陰極熒光管作 為背光源的光源，以減少背光源的厚度，進(jìn)而減小顯示器的厚度。然而，由 于LED集中度太高，聚光，要想在出光面獲得均勻的光，仍然需要增加一定 的空間距離和光學(xué)擴(kuò)散裝置進(jìn)行光的擴(kuò)散和混合。如歐司朗(0sram)公司為 LED設(shè)計(jì)專(zhuān)用的散光透鏡，LED制造商Lumi leds設(shè)計(jì)的散光反射鏡等技術(shù)， 都是把LED直接向上發(fā)出的光散成向四周發(fā)散的光分布；歐姆龍公司則專(zhuān)門(mén) 設(shè)計(jì)一種二次光學(xué)結(jié)構(gòu)，把LED的圓形光斑，擴(kuò)大為尺寸更大的方形光斑。 雖然這些技術(shù)都有效地減小了背光源的厚度尺寸，但是只能把厚度尺寸由原 來(lái)的50-60mm，減到30-40mm，而無(wú)法進(jìn)一步降低厚度。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提出一種背光源，以進(jìn)一步減少背光源的厚度。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種背光源，包括光學(xué)膜組、反射板， 其中，所述光學(xué)膜組與反射板之間設(shè)置有多個(gè)光學(xué)單元；所述光學(xué)單元包 括一導(dǎo)光部件及置于所述導(dǎo)光部件側(cè)邊的至少一個(gè)的LED。 進(jìn)一步地，所述光源單元可為正四棱柱。所述導(dǎo)光部件整體為正四棱柱，至少一側(cè)邊具有凹槽，用于放置所述 LED;所述凹槽位于所述LED頂部及側(cè)面的表面設(shè)置有反射膜。所述導(dǎo)光部件的底部具有底部微結(jié)構(gòu)。所述底部微結(jié)構(gòu)由多個(gè)橢圓、 圓、長(zhǎng)方形或正方形的印刷體或注塑體組成；所述印刷體或注塑體隨著與 所述LED之間距離的增加由疏至密進(jìn)行排列。所述導(dǎo)光部件的頂部可具有光學(xué)微結(jié)構(gòu)，所述頂部微結(jié)構(gòu)為具有鋸齒 狀截面的條紋。
所述導(dǎo)光部件可由聚曱基丙烯酸曱酯或聚碳酸酯制成。所述LED由單芯片或多芯片混合封裝而成。本方案通過(guò)采用分塊式側(cè)光式背光結(jié)構(gòu)，將LED置于導(dǎo)光部件側(cè)面， 能夠使LED發(fā)出的光通過(guò)很薄的導(dǎo)光部件進(jìn)行擴(kuò)散，在導(dǎo)光部件出光面得 到分布均勻的光，從而不僅將背光源的整體厚度減小到與側(cè)光式背光源相 當(dāng)?shù)暮穸?，同時(shí)也保證了具有類(lèi)似直下式背光源的亮度。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中側(cè)光式背光源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中直下式背光源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明背光源實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中光學(xué)單元A-A，方向上的一剖面示意圖；圖5為圖3中光學(xué)單元A-A，方向上的另一剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明實(shí)施例中的背光源采用LED光源，將混光部分分成若干個(gè)單元， 每個(gè)單元內(nèi)采用類(lèi)似側(cè)光式背光源結(jié)構(gòu)，即采用側(cè)光式的導(dǎo)光板技術(shù)，將放 置在側(cè)邊的光源所發(fā)出的光通過(guò)導(dǎo)光板進(jìn)行混光。采用這種方案不僅可以將 背光源的厚度減小到側(cè)光式相當(dāng)?shù)乃?，同時(shí)也保證了具有類(lèi)似直下式背光 的高亮度。每個(gè)光學(xué)單元包括一塊導(dǎo)光板以及置于其側(cè)邊的光源。導(dǎo)光板可采用聚 曱基丙烯酸曱酯(P醒A)或聚碳酸酯(PC)等材料，利用通常使用的射出成 型的方法制成正四棱柱或底為長(zhǎng)方形的四棱柱等形狀。由于光學(xué)單元的形狀 主要由光學(xué)單元中的導(dǎo)光部件即導(dǎo)光板決定，相應(yīng)地，光學(xué)單元也可為正四 棱柱或底為長(zhǎng)方形的四棱柱。導(dǎo)光板至少一側(cè)邊具有凹槽，如導(dǎo)光板一個(gè)側(cè)
邊具有凹槽，或者兩個(gè)相對(duì)的側(cè)邊具有凹槽，或者相鄰的兩個(gè)側(cè)邊具有凹槽，用于放置光源LED。由于LED本身的體積小，所以能夠很方便的"藏"在導(dǎo) 光板側(cè)邊。并且，由于每塊導(dǎo)光板的面積并不是很大，可以利用和目前中小 尺寸導(dǎo)光板類(lèi)似的設(shè)計(jì)，在導(dǎo)光板底表面設(shè)計(jì)網(wǎng)點(diǎn)微結(jié)構(gòu)，借以調(diào)整光學(xué)分 布，獲得很高的均勻度；或在其上表面或出光面設(shè)計(jì)類(lèi)似V型槽的微結(jié)構(gòu)， 以增加背光源的亮度。圖3為本發(fā)明背光源實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，背光源底部為反射板4，頂 部出光部分為由擴(kuò)散片、棱鏡片等組成的光學(xué)膜組5，反射板4與光學(xué)膜組5 之間設(shè)置的背光源的混光部分，為若干塊光學(xué)單元9。圖4為圖3中光學(xué)單元A-A，方向上的一剖面示意圖，每塊光學(xué)單元包括 一塊P國(guó)A材料的導(dǎo)光板91，導(dǎo)光板91的一側(cè)邊有凹槽，凹槽中放置光源LED 92,導(dǎo)光板91在LED 92頂部的表面覆蓋反射膜93, LED 92兩側(cè)的導(dǎo)光板 91表面上也覆蓋有反射膜93,以避免LED 92發(fā)出的光直接進(jìn)入導(dǎo)光板91頂 部而在出光面出現(xiàn)光斑；LED 92發(fā)光面與導(dǎo)光板91設(shè)置有凹槽的側(cè)邊所在 平面平行相對(duì)，保證LED 92發(fā)出的光盡可能進(jìn)入導(dǎo)光板91;導(dǎo)光板91底部 具有一定規(guī)律的底部微結(jié)構(gòu)911，通過(guò)設(shè)計(jì)這些微結(jié)構(gòu)即可有效的設(shè)計(jì)導(dǎo)光 板91發(fā)光面的光學(xué)分布，保證導(dǎo)光板91發(fā)光面廣分布均勻。底部微結(jié)構(gòu)911 可為正方形、長(zhǎng)方形、圓形或橢圓形，通過(guò)射出成型即印刷或注塑的方法將 底部微結(jié)構(gòu)911按一定規(guī)律排布于導(dǎo)光板91的底部，例如距離LED 92越近 底部微結(jié)構(gòu)911分布越疏，距離LED 92越遠(yuǎn)底部微結(jié)構(gòu)911分布越密。圖5為圖3中光學(xué)單元A-A，方向上的另一剖面示意圖，本實(shí)施例與上一 光學(xué)單元實(shí)施例的不同之處在于，導(dǎo)光板91頂部還具有光學(xué)微結(jié)構(gòu)9U，光 學(xué)微結(jié)構(gòu)912為條紋狀，截面為鋸齒形。制成方法同底部微結(jié)構(gòu)911,通過(guò) 射出成型方法在導(dǎo)光板91頂部形成光學(xué)微結(jié)構(gòu)912 ，以此增加背光源的亮度； 同時(shí)在底部形成底部微結(jié)構(gòu)911。該光學(xué)微結(jié)構(gòu)912可同底部微結(jié)構(gòu)911 一 樣，隨著與LED 92之間的距離的增加，按由疏至密的規(guī)律分布。
上述實(shí)施例中，LED可以是單芯片白光，如利用藍(lán)色芯片激發(fā)黃色熒光 粉，或激發(fā)紅綠熒光粉從而合成的白光；也可以采用多芯片結(jié)構(gòu)，如把紅綠 藍(lán)三色LED芯片封裝在一起混成白光。另外，在導(dǎo)光板側(cè)邊也可放置多顆分 離的LED光源。采用上述實(shí)施例結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的背光源整體厚度能夠減小到20隨以下，而這 是目前其它設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)很難達(dá)到的水平。另外，本發(fā)明實(shí)施例中的背光源還保 留了直下式背光源LED光源陣列分布的特點(diǎn)，這有利于未來(lái)開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)背光等 更高階的實(shí)際應(yīng)用。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其 限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或 者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1、一種背光源，包括光學(xué)膜組、反射板，其特征在于，所述光學(xué)膜組與反射板之間設(shè)置有多個(gè)光學(xué)單元；所述光學(xué)單元包括一導(dǎo)光部件及置于所述導(dǎo)光部件側(cè)邊的至少一個(gè)的LED。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光源，其特征在于，所述光學(xué)單元為正 四棱柱。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光源，其特征在于，所述導(dǎo)光部件整體 為正四棱柱，至少一側(cè)邊具有凹槽，用于放置所述LED;所述凹槽位于所 述LED頂部及側(cè)面的表面設(shè)置有反射膜。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光源，其特征在于，所述導(dǎo)光部件的底 部具有底部微結(jié)構(gòu)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的背光源，其特征在于，所述底部微結(jié)構(gòu)由 多個(gè)橢圓、圓、長(zhǎng)方形或正方形的印刷體或注塑體組成；所述印刷體或注 塑體隨著與所述LED之間距離的增加由疏至密進(jìn)行排列。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的背光源，其特征在于，所述導(dǎo)光部件的頂 部具有光學(xué)微結(jié)構(gòu)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的背光源，其特征在于，所述頂部微結(jié)構(gòu)為 具有鋸齒狀截面的條紋。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的背光源，其特征在于，所述導(dǎo) 光部件由聚曱基丙烯酸曱酯或聚碳酸酯制成。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的背光源，其特征在于，所述LED 由單芯片或多芯片混合封裝而成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種背光源，包括光學(xué)膜組、反射板，其中，所述光學(xué)膜組與反射板之間設(shè)置有多個(gè)光學(xué)單元；所述光學(xué)單元包括一導(dǎo)光部件及置于所述導(dǎo)光部件側(cè)邊的至少一個(gè)的LED。本方案通過(guò)采用分塊式側(cè)光式背光結(jié)構(gòu)，將LED置于導(dǎo)光部件側(cè)面，能夠使LED發(fā)出的光通過(guò)很薄的導(dǎo)光部件進(jìn)行擴(kuò)散，在導(dǎo)光部件出光面得到分布均勻的光，從而不僅將背光源的整體厚度減小到與側(cè)光式背光源相當(dāng)?shù)暮穸?，同時(shí)也保證了具有類(lèi)似直下式背光源的亮度。
文檔編號(hào)G02F1/13GK101158784SQ200710177730
公開(kāi)日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2007年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日
發(fā)明者萬(wàn)麗芳, 劉敬偉, 剛 王, 王慶江, 邵喜斌 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司