專利名稱：背光模組及其擴(kuò)散板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光模組及其擴(kuò)散板，尤其涉及一種用于液晶顯示的背光模組及其擴(kuò)散板。
背景技術(shù)：
請(qǐng)參見圖l，所示為一種現(xiàn)有的直下式背光模組100，其包括框架ll與設(shè)置在該框架ll內(nèi) 部的多個(gè)光源12及設(shè)置在光源12上方的擴(kuò)散板13。
使用時(shí)，由多個(gè)光源12產(chǎn)生的光線進(jìn)入擴(kuò)散板13后可被擴(kuò)散。然而，在經(jīng)擴(kuò)散板13擴(kuò)散 后，光線從擴(kuò)散板13的出射角度變得較為雜亂，使得其在特定視角范圍內(nèi)的亮度不高；并且 由于光源12朝其正上方傳輸?shù)墓饩€較多，擴(kuò)散板13還是常常難以直接將來自光源12光線擴(kuò)散 均勻，使得從擴(kuò)散板13出射的光線容易產(chǎn)生光源殘影，即出現(xiàn)光強(qiáng)強(qiáng)弱不同的區(qū)域。
為提高背光模組100在特定視角范圍內(nèi)的亮度，以及避免光源殘影的產(chǎn)生，從而提高背 光模組100出射光的均勻性，通常在擴(kuò)散板13上方還設(shè)置有一棱鏡片10與一上擴(kuò)散片14。如 圖2所示，棱鏡片10包括透明基板101及形成于透明基板101上的棱鏡層103。棱鏡層103上具 有多個(gè)長條形V形凸起105。棱鏡片10的長條形V形凸起105可使出射光線發(fā)生一定程度的聚集 ，從而提高背光模組100在特定視角范圍內(nèi)的亮度。上擴(kuò)散片14可對(duì)從棱鏡片10出射的光線 作進(jìn)一步擴(kuò)散。
然而，光線在棱鏡片10與上擴(kuò)散片14中傳輸時(shí)，部分光線會(huì)被吸收而造成光線損失；并 且在棱鏡片10與上擴(kuò)散片14之間有空氣層，其會(huì)增加光線在傳輸過程中的界面數(shù)量，增加光 線傳輸?shù)慕缑鎿p失，降低光線利用率。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述狀況，有必要提供一種可提高光線有效利用率、出光均勻的背光模組及其擴(kuò)散板。
一種背光模組，其包括框架、光源及擴(kuò)散板。光源位于該框架內(nèi)，擴(kuò)散板位于該光源上 方。擴(kuò)散板包括一本體，該本體由分散有散射粒子的透明材料制成，其包括第一表面及與該 第一表面相對(duì)的第二表面。第一表面具有多個(gè)相互平行的長條狀弧形凹槽，第二表面具有多 個(gè)三棱錐凹槽與四棱錐凹槽，其中每個(gè)四棱錐凹槽由四個(gè)相鄰的三棱錐凹槽所包圍。
一種擴(kuò)散板，其包括一本體。該本體由分散有散射粒子的透明材料制成，其包括第一表面及與該第一表面相對(duì)的第二表面。本體的第一表面具有多個(gè)相互平行的長條狀弧形凹槽， 本體的第二表面具有多個(gè)三棱錐凹槽與四棱錐凹槽，其中每個(gè)四棱錐凹槽由四個(gè)相鄰的三棱 錐凹槽所包圍。
上述背光模組中的擴(kuò)散板由于第一表面上的長條狀弧形凹槽的與第二表面上的多個(gè)三棱 錐凹槽與四棱錐凹槽相互交錯(cuò)構(gòu)成變化的曲面結(jié)構(gòu)，其有利于讓射入擴(kuò)散板的光線發(fā)生特定 的折射、反射與衍射等光學(xué)作用，進(jìn)而可使從擴(kuò)散板出射的光線在一特定的視角范圍聚集。 與此同時(shí)，第一表面長條狀弧形凹槽、第二表面的三棱錐凹槽及四棱錐凹槽與散射粒子協(xié) 同作用，還可使光線發(fā)生擴(kuò)散，以減弱甚至避免光源殘影，提高背光模組的出光均勻性，避 免了采用上擴(kuò)散片而產(chǎn)生的界面損失，提升光線利用率。


圖1是一種現(xiàn)有的背光模組的剖面示意圖。
圖2是圖1所示背光模組的棱鏡片的立體圖。
圖3是本發(fā)明較佳實(shí)施例一所示擴(kuò)散板的立體示意圖。
圖4是圖3所示擴(kuò)散板的沿IV-IV線的剖面示意圖。
圖5是圖3所示擴(kuò)散板的光強(qiáng)測(cè)試圖。
圖6是本發(fā)明較佳實(shí)施例二的擴(kuò)散板的剖面示意圖。
圖7是本發(fā)明較佳實(shí)施例三的擴(kuò)散板的第一表面示意圖。
圖8是本發(fā)明較佳實(shí)施例的背光模組的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的背光模組及其擴(kuò)散板作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
請(qǐng)參見圖3及圖4，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例一的擴(kuò)散板20，其包括一本體，該本體具有 第一表面201及與第一表面201相對(duì)的第二表面203。
本體由分散有散射粒子202的透明材料制成。該透明材料為聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸 酯、聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一種或一種以上的混合物。本體還包括 分散于該透明材料中的散射粒子202。散射粒子202為二氧化鈦微粒、二氧化硅微粒和丙烯酸 樹脂微粒中的一種或其組合，其可使照射于其上的光線發(fā)生散射而擴(kuò)散。可以理解，通過調(diào) 整透明材料與散射粒子202的組成，可調(diào)整擴(kuò)散板20的透光率，但將擴(kuò)散板20的透光率控制 在80%以上為較佳選擇。
本體第一表面201具有多個(gè)相互平行的長條狀弧形凹槽2011;第二表面203具有多個(gè)三棱 錐形凹槽2031與四棱錐形凹槽2033，其中每一個(gè)四棱錐凹槽2033均由相鄰的四個(gè)三棱錐凹槽2031所包圍。本實(shí)施例中，第一表面201上的長條狀弧形凹槽2011的垂直截面為半圓弧形。 將相鄰兩個(gè)弧形凹槽2011的中心間距記為P，半徑記為R;將長條狀弧形凹槽202的深度記為 H，貝I」P、 R及H滿足如下關(guān)系式0. 025毫米SP^1. 5毫米，P/4^R^2P， 0. 006毫米^H^R。 換而言之相鄰兩個(gè)弧形凹槽2011的中心間距P可為0. 025毫米至1. 5毫米，半徑R可為O. 006毫 米至3毫米，長條狀弧形凹槽2011的深度H可為0. 006毫米至3毫米。
本體第二表面203的多個(gè)三棱錐凹槽2031與多個(gè)四棱錐凹槽2033分別呈陣列交錯(cuò)排布。 該多個(gè)三棱錐凹槽2031與多個(gè)四棱錐凹槽2033由多個(gè)相互平行的第一長條狀V形脊結(jié)構(gòu)2035 、多個(gè)相互平行的第二長條狀V形脊結(jié)構(gòu)2036及多個(gè)相互平行的第三長條狀V形脊結(jié)構(gòu)2037交 錯(cuò)形成。其中第一長條狀V形脊結(jié)構(gòu)2035與第二長條狀V形脊結(jié)構(gòu)2036相交，第三長條狀V形 脊結(jié)構(gòu)2037間隔通過第一長條狀V形脊結(jié)構(gòu)2035與第二長條狀V形脊結(jié)構(gòu)2036之間的相交處。 該第一、第二、第三長條狀V形脊結(jié)構(gòu)的頂角為50至120度。本實(shí)施例中，該相鄰兩第一長條 狀V形脊結(jié)構(gòu)2035的間距與相鄰兩第二長條狀V形脊結(jié)構(gòu)2036的中心間距相同。第一長條狀V 形脊結(jié)構(gòu)與第二長條狀V形脊結(jié)構(gòu)垂直相交且第三長條狀V形脊結(jié)構(gòu)2037通過第一長條狀V形 脊結(jié)構(gòu)2035與第二長條狀V形脊結(jié)構(gòu)2036的交點(diǎn)。此時(shí)，第一長條狀V形脊結(jié)構(gòu)2035的延伸方 向Xi與第二長條狀V形脊結(jié)構(gòu)的延伸方向X2交角為90度，第三長條狀V形脊結(jié)構(gòu)2037的延伸方 向X3與第一長條狀V形脊結(jié)構(gòu)2035的延伸方向Xh該第三長條狀V形脊結(jié)構(gòu)的延伸方向X3與第 二長條狀V形脊結(jié)構(gòu)2036延伸方向X2的交角均為45度。第一長條狀V形脊結(jié)構(gòu)2035、第二長條 狀V形脊結(jié)構(gòu)2036及第長條狀三V形脊結(jié)構(gòu)2037陣列形狀相同且其頂角均為60度。為了避免光 線經(jīng)過擴(kuò)散板20時(shí)產(chǎn)生衍射條紋，可將擴(kuò)散板20上下表面的結(jié)構(gòu)交錯(cuò)設(shè)置，如使第一表面 201的弧形凹槽2011的延伸方向與第一、第二及第三長條狀V形脊結(jié)構(gòu)陣列中任意一陣列的延 伸方向垂直，可使擴(kuò)散板20效果更佳。
使用時(shí)，擴(kuò)散板20的第一表面201作為入光面，第二表面203作為出光面。其中，第一表 面201上的弧形凹槽2011可以擴(kuò)散入射光，使其更加均勻，本體內(nèi)的散射粒子202則可以使入 射光進(jìn)一步擴(kuò)散，而第二表面203的三棱錐凹槽2031與四棱錐凹槽2033對(duì)從擴(kuò)散板20出射的 光線具有聚集作用。通過調(diào)整第二表面203上的第一長條狀V形脊結(jié)構(gòu)陣列2035、第二長條狀 V形脊結(jié)構(gòu)陣列2036及第三長條狀V形脊結(jié)構(gòu)陣列2037的頂角角度，可調(diào)整擴(kuò)散板20的增光率 及出光視角。
擴(kuò)散板20的總體厚度可為0. 4毫米至4毫米。制備過程中需在模具模仁的上下表面上分別 設(shè)置有與第一表面201凹槽結(jié)構(gòu)及第二表面203凹槽結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的凸起結(jié)構(gòu)，將透明材料(聚 甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等)熔融并與散射粒子202混合均勻后注入模具模腔內(nèi)，然后冷
6卻成型即可制得所述的擴(kuò)散板20。
由于擴(kuò)散板20采用注塑成型的方式一體成型，其表面的長條狀弧形凹槽2011、三棱錐凹 槽2031及四棱錐凹槽2033和擴(kuò)散板20的其他部分一起形成，因此可使得弧形凹槽2011 、三棱 錐凹槽2031及四棱錐凹槽2033具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)還能提升弧形凹槽2011、三棱錐凹 槽2031及四棱錐凹槽2033和擴(kuò)散板20其他部分的結(jié)合力，從而可避免或減少弧形凹槽2011 、 三棱錐凹槽2031及四棱錐凹槽2033在使用中被損壞的危險(xiǎn)。
為進(jìn)一步驗(yàn)證擴(kuò)散板20可對(duì)入射其中的光線起特定的擴(kuò)散作用，特別以一個(gè)發(fā)光二極管 作為光源進(jìn)行測(cè)試，其結(jié)果如圖5所示?？梢钥吹?，由一個(gè)發(fā)光二極管發(fā)出的光線經(jīng)擴(kuò)散板 20后被擴(kuò)散成多個(gè)線狀光源。由此可見，擴(kuò)散板20具有較強(qiáng)的擴(kuò)散效果。
請(qǐng)參閱圖6，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例二的擴(kuò)散板30。擴(kuò)散板30與較佳實(shí)施例一的擴(kuò)散 板20相似，其本體內(nèi)分散有散射粒子302，其第一表面301具有多個(gè)相互平行的長條狀弧形凹 槽3011，第二表面303具有多個(gè)相互連接的三棱錐形凹槽(圖未示)與四棱錐形凹槽3033，其 中每一個(gè)四棱錐凹槽3033均由相鄰的三個(gè)三棱錐凹槽所包圍。其不同在于第一表面301的 長條狀弧形凹槽3011的垂直截面為橢圓。
為進(jìn)一步防止光經(jīng)過本發(fā)明的擴(kuò)散板時(shí)衍射條紋的發(fā)生，該擴(kuò)散板第一表面的多個(gè)弧形 凹槽還可以彎曲延伸。請(qǐng)參閱圖7，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例三的擴(kuò)散板40的第一表面401。 擴(kuò)散板40的第二表面(圖未示)與較佳實(shí)施例一的擴(kuò)散板20的第二表面203相同，擴(kuò)散板40的 第一表面401具有多個(gè)相互平行的長條狀弧形凹槽4011。其不同在于第一表面401的多個(gè)弧 形凹槽4011呈同心圓陣列排布。當(dāng)然，弧形凹槽4011還可以其他曲線陣列排布。多個(gè)弧形凹 槽4011彎曲延伸可使擴(kuò)散板40上下表面形成交錯(cuò)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而防止光經(jīng)過擴(kuò)散板40時(shí)衍射條 紋的發(fā)生。
請(qǐng)參見圖8，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例的背光模組200，其包括上述擴(kuò)散板20、框架21及 光源22，該光源22位于該框架21內(nèi)，該擴(kuò)散板20位于該光源22上方。
框架21可由具有高反射率的金屬或塑料制成，或涂布有高反射率涂層的金屬或塑料制成
光源22可為多個(gè)線光源或多個(gè)點(diǎn)光源，本實(shí)施例中為多個(gè)線光源，該多個(gè)線光源緊密排 布，優(yōu)選該多個(gè)線光源為多個(gè)冷陰極熒光燈。
上述背光模組200中的擴(kuò)散板20的第一表面201靠近光源作為入光面而第二表面203遠(yuǎn)離 光源22作為出光面。由于擴(kuò)散板20本體內(nèi)分散有散射粒子202，擴(kuò)散板20本體第一表面201上 具有多個(gè)長條狀弧形凹槽2011，第二表面203具有多個(gè)相互連接的三棱錐形凹槽3031與四棱錐形凹槽(圖未示)，且從而相互交錯(cuò)構(gòu)成變化的曲面結(jié)構(gòu)；同時(shí)，多個(gè)冷陰極熒光燈緊密排 布，其發(fā)出的光線射入擴(kuò)散板20的后發(fā)生特定的折射、散射、反射與衍射等光學(xué)作用，進(jìn)而 可使從擴(kuò)散板20出射的光線發(fā)生特定的擴(kuò)散，從而形成亮度較均勻的出射面。其中，第二表 面203上的形成三棱錐凹槽2031及四棱錐凹槽2033的V形脊結(jié)構(gòu)可以收斂光的出射角度，使出 射光在特定范圍內(nèi)的亮度增加。另外，第一表面201的弧形凹槽2011與第二表面203的三棱錐 凹槽2031及四棱錐凹槽2033交錯(cuò)設(shè)置，可以防止光線透過擴(kuò)散板20后在第二表面203上產(chǎn)生 衍射條紋，使背光模組200的效果更佳。由此可見，上述背光模組200可以減弱甚至避免光源 殘影，提高背光模組的出光均勻性，避免了采用上擴(kuò)散片而產(chǎn)生的界面損失，提升光線利用 率。當(dāng)然，當(dāng)光源22為多個(gè)點(diǎn)光源時(shí)，將該多個(gè)點(diǎn)光源緊密排布成陣列，可同樣達(dá)到使用多 個(gè)線光源的效果，優(yōu)選該多個(gè)點(diǎn)光源為多個(gè)發(fā)光二極管。
可以理解，當(dāng)光源22之間的間距較大時(shí)，可于本發(fā)明的背光模組200的擴(kuò)散板20和光源 22之間增設(shè)一第二擴(kuò)散板，從而可進(jìn)一步將光線擴(kuò)散均勻，提升整個(gè)背光模組的出光均勻性
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(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種背光模組，其包括框架、光源及擴(kuò)散板，該光源位于該框架內(nèi)，該擴(kuò)散板位于該光源上方，該擴(kuò)散板包括一本體，該本體由分散有散射粒子的透明材料制成，其包括第一表面及與該第一表面相對(duì)的第二表面，其特征在于該第一表面具有多個(gè)相互平行的長條狀弧形凹槽，該第二表面具有多個(gè)三棱錐凹槽與四棱錐凹槽，其中每個(gè)四棱錐凹槽由四個(gè)相鄰的三棱錐凹槽所包圍。
2.如權(quán)利要求l所述的背光模組，其特征在于該光源為多個(gè)線光 源，且該多個(gè)線光源緊密排布。
3.如權(quán)利要求l所述的背光模組，其特征在于該光源為多個(gè)點(diǎn)光 源，且該多個(gè)點(diǎn)光源緊密排布成陣列。
4. 一種擴(kuò)散板，其包括一本體，該本體由分散有散射粒子的透明材 料制成，其包括第一表面及與該第一表面相對(duì)的第二表面，其特征在于該第一表面具有多 個(gè)相互平行的長條狀弧形凹槽，該第二表面具有多個(gè)三棱錐凹槽與四棱錐凹槽，其中每個(gè)四 棱錐凹槽由四個(gè)相鄰的三棱錐凹槽所包圍。
5.如權(quán)利要求4所述的擴(kuò)散板，其特征在于該多個(gè)三棱錐凹槽與 該多個(gè)四棱錐凹槽分別呈陣列交錯(cuò)排布，其由多個(gè)相互平行的第一長條狀V形脊結(jié)構(gòu)、多個(gè) 相互平行的第二長條狀V形脊結(jié)構(gòu)及多個(gè)相互平行的第三長條狀V形脊結(jié)構(gòu)交錯(cuò)形成，該第一長條狀v形脊結(jié)構(gòu)與第二長條狀v形脊結(jié)構(gòu)相交，第三長條狀v形脊結(jié)構(gòu)間隔通過第一長條狀v 形脊結(jié)構(gòu)與第二長條狀v形脊結(jié)構(gòu)之間的相交處。
6.如權(quán)利要求5所述的擴(kuò)散板，其特征在于第一表面的弧形凹槽的延伸方向與第一、第二及第三長條狀v形脊結(jié)構(gòu)中任意一陣列的延伸方向垂直。
7.如權(quán)利要求5所述的擴(kuò)散板，其特征在于該第一、第二、第三 長條狀V形脊結(jié)構(gòu)的頂角為50至120度。
8.如權(quán)利要求4所述的擴(kuò)散板，其特征在于該多個(gè)三棱錐凹槽與該多個(gè)四棱錐凹槽分別呈陣列交錯(cuò)排布，該第一表面的多個(gè)相互平行的長條狀弧形凹槽彎曲延伸。
9 如權(quán)利要求4所述的擴(kuò)散板，其特征在于該透明本體的材料為聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一種或一種 以上的混合物，該散射粒子為二氧化鈦微粒、二氧化硅微粒和丙烯酸樹脂微粒中的一種或其 組合。
10 如權(quán)利要求4所述的擴(kuò)散板，其特征在于該本體第一表面的長 條狀弧形凹槽的垂直截面為半圓弧形和橢圓中的一種。
全文摘要
一種背光模組，其包括框架、光源及擴(kuò)散板。光源位于該框架內(nèi)，擴(kuò)散板位于該光源上方。擴(kuò)散板包括一本體，該本體由分散有散射粒子的透明材料制成，其包括第一表面及與該第一表面相對(duì)的第二表面。第一表面具有多個(gè)相互平行的長條狀弧形凹槽，第二表面具有多個(gè)三棱錐凹槽與四棱錐凹槽，其中每個(gè)四棱錐凹槽由四個(gè)相鄰的三棱錐凹槽所包圍。本發(fā)明還提供了該背光模組所采用的擴(kuò)散板。上述背光模組具有提高光線有效利用率、出光均勻的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G02F1/13357GK101625483SQ20081030268
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月10日
發(fā)明者章紹漢 申請(qǐng)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