專利名稱：背光模組及其光學板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種背光模組及其光學板，尤其涉及一種用于液晶顯示的背光模組及其光學板。
背景技術：
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。背光模組的作用是向液晶顯示器面板供應亮度充分且分 布均勻的面光源。
請參見圖l，所示為一種現(xiàn)有的背光模組100，其包括框架101、反射板102、擴散板103 、棱鏡片104及至少一個發(fā)光二極管105。框架101包括一底板1011及多個從該底板1011邊緣 向其同一側垂直延伸的側壁1013。底板1011與多個側壁1013共同形成一腔體(圖未標)。發(fā) 光二極管105包括出光部1051與基部1053，基部1053與電路板(圖未標)相連并固定于底板 1011。擴散板103與棱鏡片104依次設置于多個側壁1013頂部。擴散板103可使從發(fā)光二極管 105出射的光線發(fā)生擴散，以提高背光模組100的出光均勻性。棱鏡片104可提高背光模組 IOO在特定視角范圍內的出射光亮度。反射板102為一個小框體結構，其可配置于框架101內 部。反射板102的底部開設有與發(fā)光二極管105相對應的通孔(圖未標)，發(fā)光二極管105的 出光部1051穿過相應通孔。發(fā)光二極管105的基部1053頂持該反射板102。
工作時，發(fā)光二極管105產生的光線被反射板102反射進入擴散板103，在擴散板103中被 均勻擴散后光線繼續(xù)進入棱鏡片104，在棱鏡片104的作用下，出射光線發(fā)生一定程度的聚集 ，使得背光模組在特定視角范圍內的亮度提高。
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105四周的擴散板 103單位區(qū)域所接受光較少，因此容易在發(fā)光二極管105正上方的區(qū)域形成亮區(qū)，而在其上方 的四周區(qū)域形成暗區(qū)，影響背光模組100的出光均勻性。為此，通常需在發(fā)光二極管105的上 方設置反射片106，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106的搭 配設計，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100仍然存在出光不 均的缺點
發(fā)明內容
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板。
一種光學板，其包括至少一個光學板單元，該光學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面 ，每個側面的水平寬度沿遠離第一表面的方向逐漸縮小。該第二表面形成多個V型凸起，且 該第一表面和第二表面其中至少一表面開設有至少一個光源容納部。
一種背光模組，其包括框架、擴散板、至少一個點光源及光學板；該框架包括底板及多 個從該底板邊緣延伸的相互連接的側壁，該多個側壁與該底板形成一個腔體；該至少一個具 有出光部的點光源設于該底板表面；該擴散板封蓋該腔體；該光學板設置于該腔體內，該光 學板包括至少一個光學板單元，該光學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面，每個側面的水 平寬度沿遠離第一表面的方向逐漸縮??；該第二表面形成多個V型凸起，且該第一表面和第 二表面其中至少一表面開設有光源容納部；該點光源的出光部相應設置于該光源容納部內。
上述背光模組的光學板的光學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V型凸起，點光源的出光部容納在光源容納部，從點光源發(fā)出的光線通過光 源容納部的內側壁直接進入光學板內部。由于微凸起具有變化的表面結構，使得光線在光學 板內傳輸至微凸起時，部分原來在未設有微凸起的光學板內全反射傳播的光線可被微凸起調 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，由于光學板的第二面設置有 V型凸起，部分原來在未設有V型凸起的光學板內全反射傳播的光線可被其調節(jié)后從第二表面 出射，在反射板的輔助作用下，此部分光線多次折射后朝向擴散板出射。因此背光模組的光 學利用率也將進一步提高。更進一步地，由于采用側光式點光源，在光學板的作用下，點光 源被轉變成面光源。采用該光學板的背光模組具有厚度小的優(yōu)點。


圖1是一種現(xiàn)有的背光模組的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明較佳實施例一的背光模組的剖面示意圖。
圖3是圖2所示背光模組的光學板的立體圖。
圖4是圖3所示光學板沿V-V線的剖視圖。
圖5是圖3所示光學板另一視角的立體圖。
圖6是本發(fā)明較佳實施例二的光學板的剖面圖。
圖7是本發(fā)明較佳實施例三的光學板的剖面圖。
圖8是本發(fā)明較佳實施例四的光學板的分解立體圖。圖9是本發(fā)明較佳實施例五的光學板的分解立體圖。 具體實施例
下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明的背光模組及其光學板作進一步的詳細說明。 請參見圖2，所示為本發(fā)明較佳實施例一的背光模組200，其包括一個框架21、 一個反射 板22、 一個擴散板23、 一個側光式點光源25、及一塊光學板20?？蚣?1包括一塊長方形底板 211及四個從底板211邊緣向其同一側垂直延伸并相互連接的側壁213。四個側壁213與底板 211共同形成一個腔體217。擴散板23設置于多個側壁213頂部，用于封蓋腔體217。腔體217 用于收容點光源25、反射板22及光學板20等元件。從點光源25發(fā)出的光線于腔體217內充分 混合后可經過擴散板23出射。
請同時參見圖3至圖5，光學板20為矩形透明板，其包括一個出光面202、 一個與該出光 面202相對的底面203。底面203中央開設有光源容納部204。光源容納部204為從底面203貫穿 至出光面202的通孔。出光面202形成有位于光源容納部204四周的多個微凸起205。底面203 形成多個V型凸起206。
本實施例中，該多個微凸起205呈規(guī)則的陣列式排布，且每個微凸起205為正四面錐形凸 起，其中兩相對側面的夾角9 1的較佳取值范圍為60至120度。如圖3所示，沿X軸方向，或沿 Y軸方向排列的相鄰微凸起205之間的間距優(yōu)選為0.025毫米至2毫米。
需要說明的是微凸起205的形狀并不限于正四面錐形凸起，也可為三面錐形凸起，多 面錐臺形凸起等，即微凸起205的結構可概括為包括至少三個相互連接的側面，每個側面的 水平寬度沿遠離出光面202的方向逐漸縮小。V型凸起206為沿Y軸方向延伸的長條狀V型凸起 ，且相鄰V型凸起206緊密連接。每個V型凸起206的頂角e2的較佳取值范圍為60至120度。相 鄰V型凸起206的間距也優(yōu)選為0. 025毫米至2毫米。
請再參閱圖2，側光式點光源25優(yōu)選為發(fā)光二極管，其包括一個基部253， 一個固定于基 部253上方的出光部251與一個設置于出光部251頂端的反射元件255。點光源25通過電路板( 未標示)固定于底板211。光學板20設置在腔體217內，其出光面202面向擴散板23。點光源 25的出光部251容納于光學板20的光源容納部204內。反射板22開設一個對應于點光源25的通 孔(未標示)。該反射板設置在光學板20底面203的下方，點光源25的出光部251穿過該通孔
點光源25從出光部251發(fā)出的光線通過光源容納部204的內側壁直接進入光學板20內部。 由于微凸起205具有變化的表面結構，使得光線在光學板20內傳輸至凸起205時，部分原來在 未設有微凸起205的光學板20內全反射傳播的光線可被微凸起205調節(jié)后沿特定的方向折射出射，例如將部分光線調節(jié)至靠近垂直擴散板23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25之間的上方產生暗區(qū)，提高背光模組200的出光均勻性。進一步 地，由于光學板20的底面設置有V型凸起206，部分原來在未設有V型凸起206的光學板20內全 反射傳播的光線可被其調節(jié)后從底面203出射，在反射板22的輔助作用下，此部分光線多次 折射后朝向擴散板23出射。因此背光模組200的光學利用率也將進一步提高。更進一步地， 由于采用側光式點光源25，點光源25所發(fā)射的光線大部分于光學板20內向四周傳播，因此點 光源被轉變成面光源。點光源25正上方的區(qū)域將避免出現(xiàn)亮點，此設計為縮小擴散板23與光 學板20之間的距離成為可能，從而，減小背光模組200的厚度。
可以理解的是為使得該背光模組200在特定的視角范圍內具有較高的亮度，在擴散板 23的上方還可設置一棱鏡片24;為使光束于腔體內均勻混光和提高光線利用率，該反射板 22可進一步包括多個反射側壁223。另外需要強調的是本實施例中，設置于出光面202的微 凸起205陣列的延伸方向(X軸及Y軸方向)與光學板20的側邊相平行或垂直。該延伸方向也 可與光學板20側邊形成一個銳角夾角，此設計可進一步控制出射光的出射角度。同樣的考慮 ，設置于底面203的V型凸起206的延伸方向也可與光學板20側邊形成一個銳角夾角。 另外，當框架21為高反射材料制成時，本實施例的反射板22可省略。 請參見圖6，所示為本發(fā)明較佳實施例二的光學板30。該光學板30與較佳實施例一的光 學板20相似，其不同在于光學板30的光源容納部304為從底面303向光學板30內部凹陷的盲孔 。采用光學板30的背光模組可搭配一個未設反射元件的側光式點光源，或者該反射元件可分 開設置于盲孔的頂部。
請參見圖7，所示為本發(fā)明較佳實施例三的光學板40。該光學板40與較佳實施例二的光 學板30相似，其不同在于光學板40的微凸起405的頂角以及相鄰微凸起405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0且小于或等于 1. l毫米。被圓角化的微凸起405可使出射光束的出射角度的變化趨于緩和，使采用光學板40 的背光模組的出光均勻性提高?？梢岳斫獾氖牵景l(fā)明光學板的V型凸起的頂角以及相鄰V型 凸起形成的底部夾角也可以有圓角化的設計。綜上所述，可于以下單處或多處進行上述圓角 化設計微凸起的頂角、相鄰微凸起形成的底部夾角、V型凸起的頂角，以及相鄰V型凸起形 成的底部夾角。
請參見圖8，所示為本發(fā)明較佳實施例四的組合光學板50。該組合光學板50包括四個光 學板單元52。光學板單元52與較佳實施例一的光學板20具有相同的結構。四個光學板單元 52相互緊密排列，形成一個大的矩形組合光學板。請參見圖9，所示為本發(fā)明較佳實施例五的組合光學板60。該組合光學板60包括兩個光 學板單元62。每個光學板單元62為一長條形板材，其包括一個出光面622、 一個與該出光面 622相對的底面623。底面623開設有四個間隔分布的光源容納部624。出光面622形成有位于 該多個光源容納部624四周的多個微凸起625。底面623形成多個V型凸起626。該兩個光學板 單元62相互緊密相連，可組合成一個大的光學板。
可以理解的是上述本發(fā)明光學板單元的形狀可為多邊形或圓形。光學板單元上的微凸 起的排布方式包括陣列排布、陣列間隔排布、隨機排布或相對于光學板單元的中心對稱分布 等，其中中心對稱排布有利于光線在各個方向上均勻分散，而隨機排布便于凸起的制備。
需要重點指出的是本發(fā)明光學板的V型凸起和微凸起可互換設置于出光面和底面，也 就是說，在背光模組中，光源容納部為通孔的上述光學板的出光面及底面均可朝向擴散板設 置。綜上所述，假設本發(fā)明光學板的出光面(或底面)定義為第一表面，與該出光面(或底 面)相對的底面(或出光面)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V型凸起。
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，上述光學板或單 個光學板單元的光源容納部可為多個，以使光學板或光學板單元可對應容納多個點光源。
另外，本領域技術人員還可在本發(fā)明精神內做其它變化，當然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所 做的變化，都應包含在本發(fā)明所要求保護的范圍內。
8
權利要求
1.一種光學板，其包括至少一個光學板單元，該光學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面，每個側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V型凸起，且該第一表面和第二表面其中至少一表面開設有至少一個光源容納部。
全文摘要
一種光學板，其包括至少一個光學板單元，該光學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面，每個側面的水平寬度沿遠離第一表面的方向逐漸縮小。該第二表面形成多個V型凸起，且該第一表面和第二表面其中至少一表面開設有至少一個光源容納部。本發(fā)明還提供一種采用上述光學板的背光模組。上述背光模組及其光學板具有出光均勻的優(yōu)點。
文檔編號G02B6/00GK101295035SQ200710200519
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月26日 優(yōu)先權日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