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。背光模組的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。請參見圖l，所示為一種現(xiàn)有的背光模組100，其包括框架ll、反射板12、擴散板13、棱 鏡片14及至少一個發(fā)光二極管15。框架ll包括一個長方形底板l 1 l及四個從該底板l 1 l邊緣向 其同一側(cè)垂直延伸的側(cè)壁113。底板111與多個側(cè)壁113共同形成一腔體115。發(fā)光二極管15包 括出光部151與基部153，基部153與電路板(圖未標(biāo))相連并固定于底板111。擴散板13與棱鏡 片14依次設(shè)置于多個側(cè)壁113頂部。反射板12為一個小框體結(jié)構(gòu)，其可配置于框架ll內(nèi)部。 反射板12的底部開設(shè)有與發(fā)光二極管15相對應(yīng)的通孔(圖未標(biāo))，發(fā)光二極管15的出光部 151穿過相應(yīng)通孔。發(fā)光二極管15的基部153頂持該反射板12。工作時，發(fā)光二極管15產(chǎn)生的光線被反射板12反射進入擴散板13，在擴散板13中被均勻 擴散后光線繼續(xù)進入棱鏡片14，在棱鏡片14的作用下，出射光線發(fā)生一定程度的聚集，使背 光模組100在特定視角范圍內(nèi)的亮度提高。然而，由于發(fā)光二極管15為點光源，其到達擴散板13上各處的距離大小不相等，位于發(fā) 光二極管15正上方的擴散板13單位區(qū)域所接受光較多，位于發(fā)光極管15四周的擴散板13單位 區(qū)域所接受光較少，因此容易在發(fā)光二極管15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15的上方設(shè)置反 射片17，以控制發(fā)光二極管15正上方的出光量。發(fā)光二極管15與反射片17的搭配設(shè)計，可一 定程度上減弱發(fā)光二極管15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(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長條狀V型凸起。該第二表面形成多個球面凹槽，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。一種背光模組，其包括框架、擴散板、至少一個點光源及光學(xué)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(cè)壁，該多個側(cè)壁與該底板形成一個腔體；該至少一個具 有出光部的點光源固定于該底板；該擴散板封蓋該腔體；該光學(xué)板設(shè)置于該腔體內(nèi)，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長條狀V型凸起；該第二表面形成多個球面凹槽，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長條狀V型凸 起以及第二表面形成多個球面凹槽，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 的球面四槽具有變化的表面結(jié)構(gòu)，使得光線在光學(xué)板內(nèi)傳輸至球面四槽時，部分原來在未設(shè) 有球面凹槽的光學(xué)板內(nèi)全反射傳播的光線可被球面凹槽調(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)置有長條狀V型凸起，部分原來在未 設(shè)有長條狀V型凸起的光學(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，通過長條狀V型凸起與球面凹槽的作用，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1是一種現(xiàn)有的背光模組的剖視圖。圖2是本發(fā)明較佳實施例一的背光模組的剖視圖。圖3是圖2所示背光模組的光學(xué)板的立體圖。圖4是圖3所示光學(xué)板另一視角的立體圖。圖5是圖3所示光學(xué)板沿V-V線的剖視圖。圖6是本發(fā)明較佳實施例二的光學(xué)板的剖視圖。圖7是本發(fā)明較佳實施例三的光學(xué)板的剖視圖。圖8是本發(fā)明較佳實施例四的光學(xué)板的俯視圖。圖9是本發(fā)明較佳實施例五的光學(xué)板的俯視圖。圖10是本發(fā)明較佳實施例六的光學(xué)板的俯視圖。圖ll是本發(fā)明較佳實施例七的光學(xué)板的立體分解圖。圖12是本發(fā)明較佳實施例八的光學(xué)板的立體分解圖。 具體實施例下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(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(cè)光式點光源25、及一塊光學(xué)板20?？蚣?1包括一個長方形底板 211及四個從底板211邊緣向其同一側(cè)垂直延伸并相互連接的側(cè)壁213。四個側(cè)壁213與底板 211共同形成一個腔體215。擴散板23設(shè)置于多個側(cè)壁213頂部，用于封蓋腔體215。腔體215 可收容點光源25、反射板22及光學(xué)板20等元件。從點光源25發(fā)出的光線于腔內(nèi)215充分混合 后可經(jīng)過擴散板23出射。請同時參見圖3至圖5，光學(xué)板20為矩形透明板，其包括一個出光面2012及一個與該出光 面2012相對的底面2013。底面2013中央開設(shè)有光源容納部2014。光源容納部2014為從底面 2013貫穿至出光面2012的通孔。出光面2012形成有位于光源容納部2014四周的多個球面凹槽 2015。底面2013形成多個長條狀V型凸起2016。本實施例中，多個球面凹槽2015呈規(guī)則的陣列式排布，且每個球面凹槽2015為半球形， 其中球面半徑優(yōu)選O. 01毫米至2毫米，每一球面凹槽2015的深度優(yōu)選0. 01毫米至2毫米。多個 長條狀V型凸起2016平行排布，且相鄰長條狀V型凸起2016緊密連接。每個長條狀V型凸起 2016的頂角8的較佳取值范圍為60至120度。相鄰長條狀V型凸起2016的間距也優(yōu)選為0.025 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，相較于現(xiàn)技術(shù)的導(dǎo)光板，具有重量較 輕的優(yōu)點。請再參閱圖2，側(cè)光式點光源25優(yōu)選為側(cè)光發(fā)光二極管，其包括一個基部253與一個固定 于基部253上方的出光部251。點光源25通過電路板(未標(biāo)示)固定于底板211。光學(xué)板20設(shè) 置在腔體215內(nèi)，其出光面2012面向擴散板23。點光源25的出光部251容納于光學(xué)板20的光源 容納部2014內(nèi)。反射板22開設(shè)有與點光源25對應(yīng)的通孔221 。該反射板22設(shè)置在光學(xué)板20底 面2013的下方，點光源25的出光部251穿過該通孔221 。點光源25從出光部251發(fā)出的光線通過光源容納部2014的內(nèi)側(cè)壁直接進入光學(xué)板20內(nèi)部 。由于球面凹槽2015具有變化的表面結(jié)構(gòu)，使得光線在光學(xué)板20內(nèi)傳輸至球面凹槽2015時， 部分原來在未設(shè)有球面凹槽2015的光學(xué)板20內(nèi)全反射傳播的光線可被球面凹槽2015調(diào)節(jié)后沿 特定的方向折射出射，例如將部分光線調(diào)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(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2013設(shè)置有長條狀V型凸起2016，部分原來在未設(shè)有長條狀V型凸起2016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2013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(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25，點光源25所發(fā)射的光線 大部分于光學(xué)板20內(nèi)向四周傳播，因此點光源被轉(zhuǎn)變成面光源。點光源25正上方的區(qū)域?qū)⒈?免出現(xiàn)亮點，此設(shè)計為縮小擴散板23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?？梢岳斫?，如圖2所示，點光源25的發(fā)光部251上方還可設(shè)置反射片27。該反射片27可使 得點光源25直接正面出射至擴散板23的光線被反射片27減弱，因此可避免在點光源25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?，還可于點光源25的發(fā)光 部251上直接設(shè)置反射片或反射層以替代反射片27，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在特定的視角范圍內(nèi)具有較高的亮度，在擴散板23的 上方還可設(shè)置一棱鏡片24;為使光束于腔體215內(nèi)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(cè)壁223。另外，本實施例中，設(shè)置于底面2013的長條狀V型凸起 2016陣列的延伸方向可與光學(xué)板20的側(cè)邊相平行或垂直。該延伸方向也可與光學(xué)板20側(cè)邊形 成一個銳角夾角，此設(shè)計可進一步控制出射光的出射角度。同樣的考慮，設(shè)置于底面2013的 長條狀V型凸起2016的延伸方向也可與光學(xué)板20側(cè)邊形成一個銳角夾角。另外，本實施例的反射板22可省略，尤其當(dāng)框架21為高反射材料制成或底板211涂覆高 反射涂層時。請參閱圖6，本發(fā)明較佳實施例二提供一種光學(xué)板30。該光學(xué)板30與較佳實施例一的光 學(xué)板20相似，其不同在于開設(shè)于光學(xué)板30的底面3013的光源容納部3014為盲孔。并且，盲 孔底部可直接涂覆高反射層，這樣，光學(xué)板30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3014，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7，本發(fā)明較佳實施例三提供一種光學(xué)板40。該光學(xué)板40與較佳實施例一的光 學(xué)板20相似，其不同在于光學(xué)板40的長條狀V型凸起的頂角以及相鄰長條狀V型凸起形成的 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0小于 或等于l.l毫米。被圓角化的長條狀V型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40的背光模組的出光均勻性提高?？梢岳斫獾氖?，也可于長條狀V型凸起的頂角以 及相鄰長條狀V型凸起形成的底部夾角的其中之一單獨進行上述圓角化設(shè)計。請參見圖8，本發(fā)明較佳實施例四提供一種光學(xué)板50。該光學(xué)板50與較佳實施例一的光 學(xué)板20相似，其不同在于光學(xué)板50的出光面5012上的多個球面凹槽5015為隨機排布，該隨機排布便于球面凹槽5015的制備。請參閱圖9，本發(fā)明較佳實施例五提供一種光學(xué)板60。該光學(xué)板60與較佳實施例一的光 學(xué)板20相似，其不同在于光學(xué)板60為一個正八邊形。請參閱圖IO，本發(fā)明較佳實施例六提供一種光學(xué)板70。該光學(xué)板70與較佳實施例一的光 學(xué)板20相似，其不同在于光學(xué)板70為圓形，光學(xué)板70的出光面7012上的多個球面凹槽 7015大小不一，且球面凹槽7015距離光源容納部7014越遠，球面凹槽7015的球面半徑越大。 這樣，距離光源容納部7014較遠部分區(qū)域的球面凹槽7015可調(diào)節(jié)相對較多的光線，進一步增 加背光模組的均勻性?？梢岳斫?，在多個球面凹槽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)域的球面凹槽與距離光源容納部較近部分區(qū)域的球面凹槽的相對密度 ，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請參見圖ll，本發(fā)明較佳實施例七提供一種組合光學(xué)板80。該組合光學(xué)板80包括四個光 學(xué)板單元801。光學(xué)板單元801與較佳實施例一的光學(xué)板20具有相同的結(jié)構(gòu)。四個光學(xué)板單元 801相互緊密排布，形成一個大的矩形組合光學(xué)板。請參見圖12，本發(fā)明較佳實施例八提供一種組合光學(xué)板90。該組合光學(xué)板90包括兩個光 學(xué)板單元901。每個光學(xué)板單元901為一長條形板材，其包括一個出光面9012、 一個與該出光 面9012相對的底面9013。底面9013開設(shè)有三個間隔分布的光源容納部9014，該光源容納部 9014為從底面9013貫穿至出光面9012的通孔。出光面9012形成有位于該多個光源容納部 9014四周的多個球面凹槽9015。底面9013形成多個V型凸起9016。該兩個光學(xué)板單元901相互 緊密相連，可組合成一個大的光學(xué)板?？梢岳斫?，光學(xué)板單元上的球面凹槽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(xué)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?？梢岳斫猓景l(fā)明光學(xué)板的球面凹槽和長條狀V型凸起可互換設(shè)置于出光面和底面，也 就是說，在背光模組中，設(shè)置有球面凹槽的表面可面向擴散板設(shè)置，設(shè)置有長條狀V型凸起 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 成有多個長條狀V型凸起，第二表面形成有多個球面凹槽。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)板或單 個光學(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)容納多個點光源。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所 做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護的范圍內(nèi)。
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長條狀V型凸起，該第二表面形成多個球面凹槽，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。
2 如權(quán)利要求l所述的光學(xué)板，其特征在于該多個長條狀V型凸起平行排布。
3 如權(quán)利要求2所述的光學(xué)板，其特征在于每一長條狀V型凸起的 頂角為60至120度，相鄰長條狀V型凸起的間距為O. 025毫米至2毫米。
4 如權(quán)利要求l所述的光學(xué)板，其特征在于該光學(xué)板的長條狀V型 凸起的頂角與相鄰長條狀V型凸起形成的底部夾角的至少其中之一被圓角化處理。
5 如權(quán)利要求l所述的光學(xué)板，其特征在于該多個球面凹槽呈陣列排布。
6 如權(quán)利要求l所述的光學(xué)板，其特征在于該多個球面凹槽大小不一，且球面凹槽距離光源容納部越遠，球面凹槽的球面半徑越大。
7 如權(quán)利要求l所述的光學(xué)板，其特征在于該光源容納部為通孔與盲孔之一。
8 如權(quán)利要求l所述的光學(xué)板，其特征在于該光學(xué)板包括多個光 學(xué)板單元，該多個光學(xué)板單元緊密排布。
9一種背光模組，其包括框架、擴散板、至少一個側(cè)光式點光源及 光學(xué)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(cè)壁，該多個側(cè)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固定于該底板；該擴散板封蓋該腔體；該光 學(xué)板設(shè)置于該腔體內(nèi)，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，其特征在于該第一表面形成有多個長條狀V型凸起，該第二 表面形成多個球面凹槽，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)。
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，該反射板設(shè)有與光源對應(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 該反射板相應(yīng)的通孔。
全文摘要
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長條狀V型凸起。該第二表面形成多個球面凹槽，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。本發(fā)明還提供一種采用上述光學(xué)板的背光模組，該背光模組具有出光均勻的優(yōu)點。
文檔編號G02B6/00GK101295039SQ200710200529
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27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