專利名稱：背光模組及其光學(xué)板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光模組及其光學(xué)板，尤其涉及一種用于液晶顯示的背光模組及其光學(xué)板。
背景技術(shù)：
由于液晶顯示器面板的液晶本身不具發(fā)光特性，因而，為達到顯示效果，需給液晶顯示 器面板提供一面光源裝置，如背光模組。背光模組作用是向液晶顯示器面板供應(yīng)亮度充分且 分布均勻的面光源。
請一并參見圖1與圖2，所示為一種現(xiàn)有的背光模組100，其包括一框架101、 一反射板 102、 一擴散板103、 一棱鏡片104及至少一側(cè)光式發(fā)光二極管105?？蚣?01包括一長方形底 板1011及四個從該底板1011邊緣向其同一側(cè)垂直延伸的側(cè)壁1013。底板1011與四個側(cè)壁 1013共同形成一腔體108。發(fā)光二極管105設(shè)置于底板1011，其包括一個發(fā)光部1051。擴散板 103與棱鏡片104依次設(shè)置于多個側(cè)壁1013頂部。反射板102為一個小框體結(jié)構(gòu)，其可配置于 框架101內(nèi)部。該反射板102的底部開設(shè)有與發(fā)光二極管105相對應(yīng)的通孔1021，且發(fā)光二極 管105的發(fā)光部1051穿過相應(yīng)通孔1021向擴散板103發(fā)射光束。
工作時，發(fā)光二極管105產(chǎn)生的光線進入擴散板103被均勻擴散后，其繼續(xù)進入棱鏡片 104，在棱鏡片104的作用下使出射光線發(fā)生一定程度的聚集作用，以提高背光模組100在特 定視角范圍內(nèi)的亮度。
然而，由于發(fā)光二極管105為點光源，其到達擴散板103上各處的距離大小不相等，位于 發(fā)光二極管105正上方的擴散板103單位區(qū)域所接受光較多，位于發(fā)光極管105周圍的擴散板 103單位區(qū)域所接受光較少，因此容易在發(fā)光二極管105正上方形成亮區(qū)，而在發(fā)光極管105 周圍的擴散板103區(qū)域形成暗區(qū)，影響背光模組100的出光均勻性。為此，通常在發(fā)光二極管 105上或在擴散板103與發(fā)光二極管105對應(yīng)的區(qū)域設(shè)置反射片107，以控制發(fā)光二極管105正 上方的出光量。發(fā)光二極管105與反射片107的搭配設(shè)計，可一定程度上減弱發(fā)光二極管105 正上方的亮區(qū)，但是背光模組1 OO仍然存在出光不均的不足。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述狀況，有必要提供一種出光均勻的背光模組及其光學(xué)板。
一種光學(xué)板，其包括至少一個光學(xué)板單元，該光學(xué)板單元包括第一表面及與該第一表面相對的第二表面，該第一表面形成有多個微凸起，每個微凸起包括至少三個相互連接的側(cè)面 ，每個側(cè)面的水平寬度沿遠離該第一表面的方向逐漸縮小，該第二表面形成多個球面凸起， 且該第一表面和第二表面其中至少一表面開設(shè)有至少一個光源容納部。一種背光模組，其包括一框架、 一擴散板、至少一側(cè)光式點光源及一光學(xué)板，框架包括 一底板及多個從該底板邊緣向遠離底板的方向延伸的側(cè)壁，多個側(cè)壁相互連接并與底板形成 一腔體，該至少一點光源設(shè)于該底板，且點光源包括出光部，擴散板設(shè)置于多個側(cè)壁頂部， 該光學(xué)板包括至少一個光學(xué)板單元，該光學(xué)板單元包括第一表面及與該第一表面相對的第二 表面，該第一表面形成有多個微凸起，每個微凸起包括至少三個相互連接的側(cè)面，每個側(cè)面 的水平寬度沿遠離該第一表面的方向逐漸縮小，該第二表面形成多個球面凸起，且該第一表 面和第二表面其中至少一表面開設(shè)有光源容納部，該點光源的出光部相應(yīng)設(shè)置于該光源容納 部內(nèi)。上述背光模組的光學(xué)板的光學(xué)板單元包括光源容納部與第一表面上的多個微凸起以及第 二表面形成多個球面凸起，點光源的出光部容納在光源容納部。當(dāng)?shù)诙砻婷嫦驍U散板時， 從點光源發(fā)出的光線通過光源容納部的內(nèi)側(cè)壁直接進入光學(xué)板內(nèi)部。由于第二表面的球面凸 起具有變化的表面結(jié)構(gòu)，使得光線在光學(xué)板內(nèi)傳輸至球面凸起時，部分原來在未設(shè)有球面凸 起的光學(xué)板內(nèi)全反射傳播的光線可被球面凸起調(diào)節(jié)后朝向擴散板方向折射出射，從而增加出 射光線。進一步地，由于光學(xué)板的第一表面設(shè)置有微凸起，部分原來在未設(shè)有微凸起的光學(xué) 板內(nèi)全反射傳播的光線可被其調(diào)節(jié)后從第一表面出射，然后此部分光線可通過多次折射后朝 向擴散板出射。因此背光模組的光學(xué)利用率也將進一步提高。同理，當(dāng)?shù)谝槐砻婷嫦驍U散板 時，通過微凸起與球面凸起的作用，背光模組的光學(xué)利用率也將進一步提高。更進一步地， 由于采用側(cè)光式點光源，在光學(xué)板的作用下，點光源被轉(zhuǎn)變成面光源。采用該光學(xué)板的背光 模組具有厚度小的優(yōu)點。


圖l是現(xiàn)有技術(shù)的背光模組的剖面示意圖。圖2是圖1局部II所示的放大圖。圖3是本發(fā)明較佳實施例一的光學(xué)板的立體圖。圖4是圖3所示光學(xué)板的另一視覺的立體圖。圖5是圖3所示光學(xué)板沿V-V線的剖面示意圖。圖6是本發(fā)明較佳實施例二的背光模組的剖面示意圖。圖7是圖6局部VII所示的放大圖。圖8是本發(fā)明較佳實施例三的光學(xué)板的立體圖。
圖9是圖8所示光學(xué)板的另一視覺的立體圖。
圖10是圖8所示光學(xué)板沿X-X線的剖面示意圖。
圖ll是本發(fā)明較佳實施例四的光學(xué)板的剖面示意圖。
圖12是本發(fā)明較佳實施例五的光學(xué)板的剖面示意圖。
圖13是本發(fā)明較佳實施例六的光學(xué)板的俯視圖。
圖14是本發(fā)明較佳實施例七的光學(xué)板的俯視圖。
圖15是本發(fā)明較佳實施例八的光學(xué)板的俯視圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的背光模組及其光學(xué)板作進一步的詳細說明。
請一并參閱圖3、圖4和圖5，本發(fā)明較佳實施例一提供一種光學(xué)板20。該光學(xué)板20呈四 方形，其包括多個光學(xué)板單元21，該多個光學(xué)板單元21為陣列緊密排布。每一光學(xué)板單元 21包括一個底面213及一個與該底面213相對的出光面215。底面213中央開設(shè)有光源容納部 211。本實施例中，該光源容納部211為從底面213貫穿至出光面215的通孔。底面213形成有 多個位于光源容納部211四周的微凸起214。出光面215形成多個位于光源容納部211四周的球 面凸起216。本實施例中，每個光學(xué)板單元21的多個微凸起214與多個球面凸起216于相應(yīng)的 表面上呈矩形排布，且該光源容納部211的位于該矩形中心。
為達到較好的光學(xué)效果，相鄰兩微凸起214的間距優(yōu)選0.025毫米至2毫米。本實施例中 ，微凸起214為正四棱錐狀凸起，且微凸起214的其中兩相對側(cè)面所成的夾角8優(yōu)選60度至 120度。球面凸起216的球面半徑優(yōu)選0.01毫米至2毫米，每一球面凸起216的高度優(yōu)選0.01毫 米至2毫米。光學(xué)板20的厚度優(yōu)選0. 5毫米至5毫米。
可以理解，微凸起214的形狀并不限于四棱錐狀凸起，也可為三面錐狀凸起、多面錐臺 狀凸起等，即微凸起214的結(jié)構(gòu)可概括為包括至少三個相互連接的側(cè)面，每個側(cè)面的水平寬 度沿遠離出光面215的方向逐漸縮小。
請一并參閱圖6與圖7，本發(fā)明較佳實施例二提供一背光模組200，該背光模組200包括一 框架201、 一反射板202、 一擴散板203、多個側(cè)光式點光源205以及本發(fā)明較佳實施例一所述 的光學(xué)板20。框架201包括一長方形底板2011及四個從該底板2011邊緣向其同一側(cè)垂直延伸 的側(cè)壁2013，四個側(cè)壁2013相互連接并與底板2011形成一腔體208。擴散板203設(shè)置于多個側(cè) 壁2013頂部。多個點光源205設(shè)置于底板2011，且每一點光源205具有一個發(fā)光部2051。反射 板202具有與點光源205對應(yīng)的多個通孔2021。反射板202與光學(xué)板20依次設(shè)置于底板201 l與擴散板203之間且光學(xué)板20的光學(xué)板單元21之出光面215面向擴散板203。點光源205的發(fā)光部 2051分別穿過反射板202的通孔2021并位于光學(xué)板20的光源容納部211。該點光源205優(yōu)選發(fā) 光二極管。從點光源205發(fā)出的光線于腔體208內(nèi)充分混合后可經(jīng)過擴散板203出射。點光源205從出光部2051發(fā)出的光線通過光源容納部211的內(nèi)側(cè)壁直接進入光學(xué)板20內(nèi)部 。由于球面凸起216具有變化的表面結(jié)構(gòu)，使得光線在光學(xué)板20內(nèi)傳輸至球面凸起216時，部 分原來在未設(shè)有球面凸起216的光學(xué)板20內(nèi)全反射傳播的光線可被球面凸起216調(diào)節(jié)后沿特定 的方向折射出射，例如將部分光線折射至靠近垂直擴散板203方向的正面方向出射，從而增 加正面出射的光線，避免在相鄰的點光源205之間的上方產(chǎn)生暗區(qū)，提高背光模組200的出光 均勻性。進一步地，由于光學(xué)板20的底面213設(shè)置有微凸起214，部分原來在未設(shè)有微凸起 214的光學(xué)板20內(nèi)全反射傳播的光線可被其調(diào)節(jié)后從底面213出射，在反射板202的輔助作用 下，此部分光線多次折射后朝向擴散板203出射。因此背光模組200的光學(xué)利用率也將進一步 提高。更進一步地，由于采用側(cè)光式點光源205，點光源205所發(fā)射的光線大部分于光學(xué)板 20內(nèi)向四周傳播，因此點光源205被轉(zhuǎn)變成面光源。點光源205正上方的區(qū)域?qū)⒈苊獬霈F(xiàn)亮點 ，此設(shè)計為縮小擴散板203與光學(xué)板20之間的距離成為可能，從而，減小背光模組200的厚度可以理解，點光源205的發(fā)光部2051上方還可設(shè)置反射片207。該反射片207可使得點光 源205直接正面出射至擴散板203的光線被反射片207減弱，因此可避免在點光源205的正上方 的出現(xiàn)亮點，進一步提高背光模組200的出光均勻性?？梢岳斫猓€可于點光源205的發(fā)光部 2051上直接設(shè)置反射片或反射層以替代反射片207，同樣可達到較佳的光學(xué)效果?？梢岳斫?，為使得該背光模組200在特定的視覺范圍內(nèi)具有較高的亮度，還可于擴散板 203上設(shè)置一棱鏡片204。另外，本實施例的反射板202可省略，尤其當(dāng)框架201為高反射材料 制成或底板2011涂覆高反射涂層時，反射板202可略去。請一并參閱圖8、圖9與圖10，本發(fā)明較佳實施例三提供一種光學(xué)板30。該光學(xué)板30與較 佳實施例一的光學(xué)板20相似，其不同在于光學(xué)板30為一個光學(xué)板單元。該光學(xué)板單元包括 一個底面313及一個與底面313相對的出光面315。底面313開設(shè)有光源容納部311，該光源容 納部311為從底面313貫穿至出光面315的通孔，且該光源容納部311開設(shè)于底面313的中心。 底面313形成有多個位于光源容納部311四周的微凸起314，該多個微凸起314于底面313呈陣 列排布。出光面315形成有多個球面凸起316，該多個球面凸起316于出光面315呈陣列排布。請參閱圖ll，本發(fā)明較佳實施例四提供一種光學(xué)板40。該光學(xué)板40與較佳實施例三的光 學(xué)板30相似，其不同在于開設(shè)于光學(xué)板40的底面413的光源容納部411為盲孔。并且，盲孔底部可直接涂覆高反射層，這樣，光學(xué)板40應(yīng)用于背光模組時，點光源的發(fā)光部可直接設(shè)置 于光源容納部411，無需額外設(shè)置反射片即可達到較佳的光學(xué)效果。
請參閱圖12，本發(fā)明較佳實施例五提供一種光學(xué)板50。該光學(xué)板50與較佳實施例三的光 學(xué)板30相似，其不同在于形成于光學(xué)板50的底面513的微凸起的兩相對側(cè)面的夾角以及相 鄰微凸起形成的底部夾角均被圓角化，分別形成圓角R1和R2 。該R1和R2的圓角的取值范圍優(yōu) 選為大于O小于或等于l. l毫米。被圓角化的微凸起可使出射光束的出射角度的變化趨于緩和 ，使采用光學(xué)板50的背光模組的出光均勻性提高?？梢岳斫?，圓角也可單獨形成可于微凸起 的兩相對側(cè)面的夾角以及相鄰微凸起形成的底部夾角。
請參閱圖13，本發(fā)明較佳實施例六提供一種光學(xué)板60。該光學(xué)板60與較佳實施例三的光 學(xué)板30相似，其不同在于光學(xué)板60的出光面615上的多個球面凸起616為隨機排布，該隨機 排布便于球面凸起616的制備。
請參閱圖14，本發(fā)明較佳實施例七提供一種光學(xué)板70。該光學(xué)板70與較佳實施例三的光 學(xué)板30相似，其不同在于光學(xué)板70為一個正八邊形。
請參閱圖15，本發(fā)明較佳實施例八提供一種光學(xué)板80。該光學(xué)板80與較佳實施例三的光 學(xué)板30相似，其不同在于光學(xué)板80為圓形，光學(xué)板80的出光面815上的多個球面凸起816大 小不一，且球面凸起816與光源容納部811距離越遠，球面凸起816的球面半徑越大。這樣， 距離光源容納部811較遠部分區(qū)域的球面凸起816可調(diào)節(jié)相對較多的光線，進一步增加采用光 學(xué)板80的背光模組的均勻性。可以理解，在多個球面凸起的球面半徑相同的情況下，通過調(diào) 整距離光源容納部較遠部分區(qū)域的球面凸起與距離光源容納部較近部分區(qū)域的球面凸起的相 對密度，以使距離光源容納部較遠的部分區(qū)域出射相對較多的光線，進一步增加背光模組的 均勻性。
可以理解，本發(fā)明的光學(xué)板也可以是三角形、五邊形、六邊形或者其他形狀，甚至還可 為楔形。多個球面凸起可為緊密排布、間隔排布或以光源容納部為中心對稱排布，其中中心 對稱排布有利于光線在各個方向上均勻分散。
可以理解，本發(fā)明光學(xué)板的球面凸起和微凸起可互換設(shè)置于出光面和底面，也就是說，
在背光模組中，設(shè)置有球面凸起的表面可面向擴散板設(shè)置，設(shè)置有微凸起的表面也可面向擴 散板設(shè)置。綜上所述，假設(shè)本發(fā)明光學(xué)板的底面(或出光面)定義為第一表面，與該底面( 或出光面)相對的出光面(或底面)定義為第二表面，那么，第一表面形成有多個微凸起， 第二表面形成有多個球面凸起。
可以理解，為提高上述背光模組的亮度或用不同顏色的發(fā)光二極管混光形成白光，上述光學(xué)板或光學(xué)板單元的光源容納部可為多個，以使光學(xué)板或光學(xué)板單元可對應(yīng)容納多個光源
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)板，其包括至少一個光學(xué)板單元，該光學(xué)板單元包括第一表面及與該第一表面相對的第二表面，其特征在于該第一表面形成有多個微凸起，每個微凸起包括至少三個相互連接的側(cè)面，每個側(cè)面的水平寬度沿遠離該第一表面的方向逐漸縮小，該第二表面形成多個球面凸起，且該第一表面和第二表面其中至少一表面開設(shè)有至少一個光源容納部。
10.如權(quán)利要求9所述的背光模組，其特征在于該背光模組還包 括一反射板，該反射板開設(shè)有與點光源對應(yīng)的通孔，該反射板設(shè)置于該光學(xué)板下方，該點光 源穿過相應(yīng)通孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種背光模組及其光學(xué)板。該光學(xué)板包括至少一個光學(xué)板單元，該光學(xué)板單元包括第一表面及與該第一表面相對的第二表面。該第一表面形成有多個微凸起，每個微凸起包括至少三個相互連接的側(cè)面，每個側(cè)面的水平寬度沿遠離該第一表面的方向逐漸縮小。該第二表面形成多個球面凸起，且該第一表面和第二表面其中至少一表面開設(shè)有至少一個光源容納部。采用該光學(xué)板的背光模組具有出光均勻的優(yōu)點。
文檔編號G02F1/13GK101295034SQ20071020051
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月26日
發(fā)明者章紹漢 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