背光模組及其光學板的製作方法

2023-04-29 09:08:41

專利名稱：背光模組及其光學板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種背光模組及其光學板，尤其涉及一種用於液晶顯示的直下式背光模組及 其光學板。
背景技術：
請參見圖1與圖2，所示為一種現有的直下式背光模組100，其包括框架ll與設置在該框 架11內部的多個光源12、依次設置在光源12上方並蓋住框架11的一個擴散板13及一個稜鏡片 10。其中，擴散板13內一般含有散射粒子，用以擴散光線。稜鏡片10包括透明基板101、形 成於透明基板101上的稜鏡層103。稜鏡層103上具有多個長條狀V型凸起105。使用時，由多個光源12產生的光線進入擴散板13被均勻擴散後，其繼續進入稜鏡片IO， 在稜鏡片10的長條狀V型凸起105的作用下使出射光線發生一定程度的聚集，從而提高背光模 組100在特定視角範圍內的亮度。然而，在背光模組100中，雖然有擴散板13對光線的擴散作用，但由於光源12朝其正上 方傳輸的光線較多，擴散板13還是常常難以將光線擴散均勻，從而使從稜鏡片10出射的光線 容易產生光源殘影，即出現光強強弱不同的區域。為避免光源殘影的產生從而提高背光模組100出射光的均勻性，通常在稜鏡片10的上方 還需設置一上擴散片14。然而，光線在上擴散片14中傳輸時，部分光線會被上擴散片14吸收 而造成部分光線損失；並且上擴散片14的使用還將增加光線在傳輸過程中的界面數量，從而 增加光線傳輸的界面損失，因此上擴散片14的使用會減少光線的利用率，使背光模組100的 出光亮度降低。發明內容鑑於上述狀況，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光學板。一種背光模組，其包括多個光源、 一收容該多個光源的框架及一光學板。光學板由透明 本體構成，該透明本體包括第一表面及與該第一表面相對的第二表面。其中，透明本體的第 一表面具有多個相互平行的長條狀弧形凹槽，第二表面具有多個相互平行的長條狀V形凸起 ，且光學板第二表面上的多個長條狀V形凸起的延伸方向與第一表面上的多個長條狀弧形凹 槽的延伸方向相交。一種光學板，其由透明本體構成。透明本體包括第一表面及與該第一表面相對的第二表 面。其中，透明本體的第一表面具有多個相互平行的長條狀弧形凹槽，第二表面具有多個相 互平行的長條狀V形凸起且該光學板第二表面上的多個長條狀V形凸起的延伸方向與第一表面 上的多個長條狀弧形凹槽的延伸方向相交。上述背光模組中的光學板由於第一表面上的多個長條狀弧形凹槽變化的曲面結構與第二表面的具有特定排布的長條狀v形凸起變化的曲面結構相配合，讓射入光學板的光線可發生特定的折射、反射與衍射等光學作用，從而可使從光學板出射的光線發生擴散，以減弱甚至 避免光源殘影，提高背光模組的出光均勻性，進而避免採用上擴散片而產生的界面損失，提 升光線利用率。


圖1是一種現有的背光模組的剖面示意圖。圖2是圖1所示背光模組的光學板的立體圖。 圖3是本發明較佳實施例的背光模組的剖面示意圖。 圖4是圖3所示背光模組的光學板的立體示意圖。 圖5是圖4所示光學板的光強測試圖。
具體實施方式
下面將結合附圖及實施例對本發明的背光模組及其光學板作進一步的詳細說明。 請參見圖3，所示為本發明較佳實施例的背光模組200，其包括光學板20和設置於光學板 20—側的擴散板21、多個光源22及用於容納多個光源22的框架23。光源22為線光源，例如冷 陰極螢光燈，可以理解，該光源22也可以為多排直線排列的點光源，例如LED。光源22發出 的光線直接或通過框架23反射進入擴散板21，通過擴散板21擴散後進入光學板20。請參見圖4，該光學板20由一個透明本體構成，該透明本體包括第一表面201及與第一表 面201相對的第二表面203。第一表面201具有多個長條狀弧形凹槽202，第二表面203具有多 個長條狀V型突起204。其中第二表面203上的多個長條狀V型突起204的延伸方向與光源22的 長度方向或點光源的排列方向相平行。第一表面201的多個長條狀弧形凹槽202與第二表面 203的多個長條狀V型突起204延伸方向分別如X軸、Y軸所示，其延伸方向成一定夾角相交。 在本實施例中，優選多個長條狀V型突起204的延伸方向與多個長條狀弧形凹槽202的延伸方 向相互垂直。第一表面201的多個長條狀弧形凹槽202之間相互平行。每個長條狀弧形凹槽 202的豎直截面為圓弧形。將長條狀弧形凹槽202中圓弧的半徑記為&，相鄰長條狀弧形凹槽 202的中心間距記為Ph每一長條狀弧形凹槽202的最大深度記為Hh貝収h Pi及&滿足以下關係式0. 025毫米《Pi《1. 5毫米，Pi/4《&《2 Ph 0. 01毫米《&《R1;本實施例中相 鄰兩長條狀弧形凹槽202之間的中心間距Pi為0.275毫米，每一長條狀弧形凹槽202的半徑Ri 為O. 1375毫米，每一長條狀弧形凹槽202的最大深度&為0. ll毫米。第二表面203的多個長條狀V形凸起204之間相互平行。該V型凸起204用於使從光學板20 出射的光線發生聚集作用。多個V型凸起204呈規則陣列緊密排布。每個V型凸起202的頂角為 60度至120度。相鄰V型凸起204之間的中心距離P滿足以下關係式0.025毫米《P《1毫米。 通過調整該夾角的角度及/或V型凸起204的中心距離P，可調整光學板20的增光率及/或出光 視角。本實施例中，V型凸起204的頂角為60度，相鄰V型凸起204之間的中心距離P為0.025毫 米。光學板20的總體厚度T可為0.4毫米至3毫米。光學板20可由聚甲基丙烯酸甲酯、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材料注塑成型而成。 製備過程中需在模具上設置與長條狀弧形凹槽202以及長條狀V形凸起204相應的結構，以便 使光學板20可在單次注塑過程中成型。框架23可由具有高反射率的金屬或塑料製成，或塗布有高反射率塗層的金屬或塑料製成若背光模組200採用多排直線排列的LED作為光源，則該多排直線排列的LED發光效果與 一個均勻發光的面光源相當，其出射光無需再次擴散。此時，擴散板21可以省略。為進一步驗證光學板20可對入射其中的光線起特定的擴散作用，圖5示出了一個點光源 (圖未示)經過光學板20擴散之後點光源光強測試圖。該點光源出射的光至光學板20的第一表 面201上，第一表面201上的長條狀弧形凹槽202可擴散下方光源22的出射光，該出射光通過 光學板20的透明本體並在其第二表面203進行二次集光，使得該點光源散射成兩線狀光源， 從而達到光擴散的目的。故當其應用於背光模組時，無需再設置擴散片，從而減少光學板數 量，使得界面損失減少，光線的有效利用率得以提高。本發明的光學板20製造方法如下首先利用第一刀具於第一模仁加工形成與光學板20的 第一表面201的長條狀弧形凹槽202延伸方向相同的凹槽，接著將加工完成的第一模仁以電鑄 製程轉製得具有長條狀V形凸起的底面模仁；接著，利用第二刀具在模具第二模仁表面加工 出相應的V型凹槽以作為頂面模仁。將底面模仁和頂面模仁分別設置於射出成型設備上。然 後進行注射成型即可製得該光學板。本製造方法所採用的第二刀具大致為柱狀結構，其一端 部設有一圓弧，該圓弧的半徑及深度根據所需長條狀弧形結構大小調整。本製備方法所採用 的第二刀具也大致為柱狀結構，其一端部設有三角形凸起，該三角形凸起的高度及頂角角度可以根據所需V型凸起的結構調整。由於光學板20是採用射出壓縮成型方式製成，因此其上長條狀弧形凹槽202及長條狀V形 凸起204和光學板20的其他部分一起形成，可使得長條狀弧形凹槽202及長條狀V形凸起204具 有較高的結構強度，同時還能提升長條狀弧形凹槽202及長條狀V形凸起204和光學板20其他 部分的結合力，因此可避免或減少長條狀弧形凹槽202及長條狀V形凸起204在使用中被損壞 的危險。可以理解，光學板20由於具有極佳的光擴散功能，可作為光擴散板使用。 另外，本領域技術人員還可在本發明精神內做其它變化。當然，這些依據本發明精神所 做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍內。
權利要求
1.一種背光模組，其包括多個光源、一收容該多個光源的框架及一光學板，該光學板由透明本體構成，該透明本體包括第一表面及與該第一表面相對的第二表面，其特徵在於該透明本體的第一表面具有多個相互平行的長條狀弧形凹槽，第二表面具有多個相互平行的長條狀V形凸起，該透明本體的第二表面上多個長條狀V形凸起的延伸方向與第一表面上的多個長條狀弧形凹槽的延伸方向相交。
2 如權利要求l所述的背光模組，其特徵在於該光源為線光源，該 背光模組還包括一個擴散板，該擴散板位於該光學板一側。
3 如權利要求l所述的背光模組，其特徵在於該光源為多排直線排 列的點光源。
4 如權利要求l所述的背光模組，其特徵在於該透明本體的第二表 面上多個長條狀V形凸起的延伸方向與第一表面上的多個長條狀弧形凹槽的延伸方向相互垂 直，該第二表面上的長條狀V形凸起的延伸方向與光源軸向平行。
5 一種光學板，其由透明本體構成，該透明本體包括第一表面及與 該第一表面相對的第二表面，其特徵在於該透明本體的第一表面具有多個相互平行的長條 狀弧形凹槽，第二表面具有多個相互平行的長條狀V形凸起，該光學板第二表面上的多個長 條狀V形凸起的延伸方向與第一表面上的多個長條狀弧形凹槽的延伸方向相交。
6 如權利要求5所述的光學板，其特徵在於相鄰長條狀弧形凹槽之 間的間距為O. 025毫米至1. 5毫米。
7 如權利要求5所述的光學板，其特徵在於相鄰長條狀V形凸起之 間的間距為O. 025毫米至1毫米。
8 如權利要求5所述的光學板，其特徵在於該光學板的厚度為0.5 毫米至3毫米。
9 如權利要求5所述的光學板，其特徵在於該光學板由聚甲基丙烯 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材料射出壓縮成型而成。
10.如權利要求5所述的光學板，其特徵在於該透明本體的第二表面上多個長條狀v形凸起的延伸方向與第一表面上的多個長條狀弧形凹槽的延伸方向相互垂直，該長條狀V形凸起的頂角為60度。
全文摘要
一種背光模組，其包括多個光源、一收容該多個光源的框架及一光學板。光學板由透明本體構成，該透明本體包括第一表面及與該第一表面相對的第二表面。其中，透明本體的第一表面具有多個相互平行的長條狀弧形凹槽，第二表面具有多個相互平行的長條狀V形凸起，且光學板第二表面上的多個長條狀V形凸起的延伸方向與第一表面上的多個長條狀弧形凹槽的延伸方向相交。本發明還提供了該背光模組所採用的光學板。上述背光模組具有提高光線有效利用率、出光均勻的優點。
文檔編號G02B1/04GK101609231SQ20081030225
公開日2009年12月23日 申請日期2008年6月20日 優先權日2008年6月20日
發明者章紹漢 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司