CN101295044A - 背光模组及其光学板 - Google Patents

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Abstract

一种光学板，其包括至少一个光学板单元，该光学板单元包括出光面、与该出光面相对的底面及形成于该出光面的散射层，该底面形成有多个球面凸起，且开设有光源容纳部。本发明还提供一种采用上述光学板的背光模组。上述背光模组具有出光均匀的优点。

Description

背光模组及其光学板
技术领域
本发明涉及一种背光模组及其光学板，尤其涉及一种用于液晶显示的背光模组及其光学板。
背景技术
由于液晶显示器面板的液晶本身不具发光特性，因而为达到显示效果需给液晶显示器面板提供一面光源装置，如背光模组。背光模组的作用是向液晶显示器面板供应亮度充分且分布均匀的面光源。
请参见图1，所示为一种现有的背光模组100，其包括框架101、反射板102、扩散板103、棱镜片104及至少一个发光二极管105。框架101包括一底板1011及多个从该底板1011边缘向其同一侧垂直延伸的侧壁1013。底板1011与多个侧壁1013共同形成一腔体1017。发光二极管105包括出光部1051与基部1053，基部1053与电路板(未标示)相连并固定于底板1011。扩散板103与棱镜片104依次设置于多个侧壁1013顶部。反射板102为一个小框体结构，其可配置于框架101内部。反射板102的底部开设有与发光二极管105相对应的通孔(未标示)，发光二极管105的出光部1051穿过相应通孔。发光二极管105的基部1053顶持该反射板102。
工作时，发光二极管105产生的光线被反射板102反射进入扩散板103，在扩散板103中被均匀扩散后光线继续进入棱镜片104，在棱镜片104的作用下，出射光线发生一定程度的聚集，使得背光模组在特定视角范围内的亮度提高。
然而，由于发光二极管105为点光源，其到达扩散板103上各处的距离大小不相等，位于发光二极管105正上方的扩散板103单位区域所接受光较多，位于发光极管105四周的扩散板103单位区域所接受光较少，因此容易在发光二极管105正上方的区域形成亮区，而在其上方的四周区域形成暗区，影响背光模组100的出光均匀性。为此，通常需在发光二极管105的上方设置反射片106，以控制发光二极管105正上方的出光量。发光二极管105与反射片106的搭配设计，可一定程度上减弱发光二极管105正上方的亮区，但是背光模组100仍然存在出光不均的缺点。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种出光均匀的背光模组及其光学板。
一种光学板，其包括至少一个光学板单元，该光学板单元包括出光面、与该出光面相对的底面及形成于该出光面的散射层，该底面形成有多个球面凸起，且开设有光源容纳部。
一种背光模组，其包括框架、至少一个侧光式点光源及光学板；该框架包括底板及多个从该底板边缘延伸的相互连接的侧壁，该多个侧壁与该底板形成一个腔体；该至少一个具有出光部的侧光式点光源固定于该底板；该光学板设置于该腔体内，该光学板包括至少一个光学板单元，该光学板单元包括出光面及与该出光面相对的底面，该底面形成有多个球面凸起，且开设有光源容纳部；以及该光学板还包括形成于该出光面的散射层；该侧光式点光源的出光部相应设置于该光源容纳部内。
上述背光模组的光学板的光学板单元包括光源容纳部，出光面形成一散射层以及底面形成多个球面凸起，侧光式点光源的出光部容纳在光源容纳部。从侧光式点光源发出的光线通过光源容纳部的内侧壁直接进入光学板内部。由于光学板的底面设置有球面凸起，部分原来在未设有球面凸起的光学板内全反射传播的光线可被其调节后从底面出射，在反射板的辅助作用下，此部分光线多次折射后进入散射层进一步散射，最后从腔体开口均匀出射。因此背光模组的光学利用率也将进一步提高。更进一步地，由于采用侧光式点光源，侧光式点光源所发射的光线大部分于光学板内向四周传播，点光源被转变成面光源。因此，背光模组在采用较少的点光源数量情况下，可进行降低的灯箱高度的设计，从而背光模组可以有效减少成本与降低厚度。
附图说明
图1是一种现有的背光模组的剖示图。
图2是本发明较佳实施例一的背光模组的剖示图。
图3是图2所示背光模组的光学板的立体图。
图4是图3所示光学板沿IV-IV线的剖示图。
图5是图3所示光学板的另一视角的立体图。
图6是本发明较佳实施例二的光学板的剖示图。
图7是本发明较佳实施例三的光学板的散射层的分布示意图。
图8是本发明较佳实施例四的光学板的散射层的分布示意图。
图9是本发明较佳实施例五的组合光学板的立体分解图。
具体实施例
下面将结合附图及实施例对本发明的背光模组及其光学板作进一步的详细说明。
请参见图2，所示为本发明较佳实施例一的背光模组200，其包括一个框架21、一个反射板22、一个侧光式点光源25及一块光学板20。框架21包括一块长方形底板211及四个从底板211边缘向其同一侧垂直延伸并相互连接的侧壁213。四个侧壁213与底板211共同形成一个腔体217，用于收容侧光式点光源25、反射板22及光学板20等元件。
请同时参见图3至图5，光学板20呈矩形，其包括一个出光面202、一个与出光面202相对的底面203。底面203中心开设有光源容纳部204。光源容纳部204为从底面203贯穿至出光面202的通孔。出光面202设有散射层205。底面203形成有位于光源容纳部204周围的多个球面凸起206。本实施例中，该散射层205以光学板20的中心为中心而呈圆环状的分布于该光源容纳部204的周围。多个圆环状的散射层205等间距分布，且越远离光源容纳部204，圆环状的散射层205的径向宽度越大，此设计有利于提高光学板的出光均匀性。散射层205还可为多边形。多个球面凸起206呈矩形的阵列式排布。每个球面凸起206的球面半径R的取值范围为0.01毫米至2毫米；每个球面凸起206的深度的取值范围为大于0.01毫米且小于或等于其球面半径R。相邻球面凸起206的间距P的取值范围为：R/2≤P≤4R。本实施例中，每个球面凸起206为半球面凸起。可以理解，本实施例的光学板20上的球面凸起206的排布方式除阵列排布外还可以为阵列间隔排布、随机排布或相对于光学板单元的中心对称分布等。
散射层205由扩散油墨固化而成，其包括透明树脂2052和均匀掺杂在透明树脂2052中的散射粒子2054。透明树脂2052为扩散油墨中的清漆固化而成，优选丙烯酸树脂清漆。散射粒子2054以一定比例掺入扩散油墨中，其可选自以下的一种或多种粒子：二氧化硅颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯颗粒和玻璃微珠等。
请再参阅图2，侧光式点光源25优选为侧光式发光二极管，其包括出光部251和一设于出光部251顶部的反射元件253。出光部251容纳于光学板20的光源容纳部204内。光学板20设置在腔体217内，其出光面202面向腔体217开口。光学板20底面203的下方设置有反射板22。
侧光式点光源25从出光部251发出的光线通过光源容纳部205的内侧壁直接进入光学板20内部。由于光学板20的底面设置有球面凸起206，部分原来在未设有球面凸起206的光学板20内全反射传播的光线可被其调节后从底面203出射，在反射板22的辅助作用下，此部分光线多次折射后进入散射层205进一步散射，最后从腔体217开口均匀出射。因此背光模组200的光学利用率也将进一步提高。更进一步地，由于采用侧光式点光源25，侧光式点光源25所发射的光线大部分于光学板20内向四周传播，点光源被转变成面光源。因此，背光模组200在采用较少的点光源数量情况下，可进行降低的灯箱高度的设计，从而背光模组200可以有效减少成本与降低厚度。
背光模组200还可包括一个透明板(图未示)，用于封盖腔体217的开口，也可另外增加一个扩散板(图未示)或/和一个棱镜片(图未示)，用于提高该背光模组200在特定的视角范围内具有较高的均匀亮度。为使光束于腔体内均匀混光和提高光线利用率，该反射板22可进一步包括多个反射侧壁223。另外需要强调的是：本实施例的反射板22可省略，尤其当框架21为高反射材料制成，或在底板211及/或侧壁213内侧涂覆高反射涂层时。另外，本实施例中的光源容纳部204还可设计为从底面203向光学板30内部凹陷的盲孔，侧光式点光源25的反射片253可设置于出光部251顶部的光学板20上。
请参见图6，所示为本发明较佳实施例二的光学板30。光学板30与较佳实施例一的光学板20的相似，其区别在于光学板30的散射层305为连续分布，其完全覆盖光学板30的出光面302。
请参见图7，所示为本发明较佳实施例三的光学板40。光学板40与较佳实施例一的光学板20相似，其区别在于光学板40的出光面402的多个方环状的散射层405的相应宽度相等，且离光源容纳部404越远，方环状的散射层405的排布密度越大。
可以理解，光学板40的多个方环形的散射层405也可以等间距分布，离光源容纳部404越远，方环形的散射层405的宽度越大。此外，散射层405也可为圆形或除矩形外的其他多边形。上述光学板20的多个圆环形的散射层205也可等径向宽度，离光源容纳部204越远，相邻的圆环形的散射层205的排布密度越大。
请参见图8，所示为本发明较佳实施例四的光学板50。光学板50与较佳实施例一的光学板20相似，其不同在于光学板50的散射层505呈多个相同大小的点状，多个点状的散射层505以光源容纳部504为中心成多个等间距的圆环状排布，且越远离光源容纳部504，多个点状的散射层505的环向间距越小。本实施例中的散射层505还可呈多个不同大小的点状，多个点状的散射层505以光源容纳部504为中心，且越远离光源容纳部504，多个点状的散射层505的面积越大且其环向间距越大。可以理解，本实施例中的点状的散射层505为圆点状，其也可以为其他点状，如矩形点等。此外，点状的散射层505也可呈多边环状的排布。
上述实施例中，光学板20，30，40，50都为一整体结构。本发明的大尺寸的光学板可由若干个上述整体结构的光学板单元组合而成，或者每个光学板单元开设多个光源容纳部。除了光学板20，30，40，50的形状为矩形外，其还可为多边形或圆形等。
请参阅图9，所示为本发明较佳实施例五的光学板60，其是由多个光学板单元62组成。每个光学板单元62与较佳实施例一的光学板20的结构相同。
本发明的光学板单元或组合光学板可设置多个光源容纳部，配合该多个光源容纳部，可采用不同颜色的侧光式发光二极管制成白光混光背光模组，或者采用相同颜色的侧光式发光二极管制成特定颜色的背光模组。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种光学板，其包括至少一个光学板单元，该光学板单元包括出光面及与该出光面相对的底面，其特征在于：该底面形成有多个球面凸起，且开设有光源容纳部；以及该光学板还包括形成于该出光面的散射层。
2.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该散射层包括透明树脂和均匀掺杂在透明树脂中的散射粒子，该透明树脂为丙烯酸树脂；该散射粒子选自以下的一种或多种粒子：二氧化硅颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯颗粒和玻璃微珠。
3.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该散射层为连续分布或间隔分布。
4.如权利要求3所述的光学板，其特征在于：该间隔分布的散射层具有以下分布：以光源容纳部为中心，多个环状的散射层等间隙分布，且离光源容纳部越远的环状散射层的相应宽度越大；以光源容纳部为中心，多个环状的散射层间隔分布，该多个环状的散射层的相应宽度相等，且离光源容纳部越远，相邻的环状散射层的排布越密。
5.如权利要求3所述的光学板，其特征在于：该间隔分布的散射层有以下分布：以光源容纳部为中心，多个点状的散射层呈环状分布，该多个点状的散射层沿远离光源容纳部方向的间距相等，且离光源容纳部越远，该多个点状的散射层的面积越大，排布密度越小；以光源容纳部为中心，多个点状的散射层呈环状分布，该多个点状的散射层的面积相等，且离光源容纳部越远，该多个点状的散射层的排布密度越大。
6.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该多个球形凸起呈紧密的阵列排布或间隔的阵列排布。
7.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该光源容纳部为通孔与盲孔之一。
8.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该光学板包括多个光学板单元，该多个光学板单元紧密排布。
9.一种背光模组，其包括框架、至少一个侧光式点光源及光学板；该框架包括底板及多个从该底板边缘延伸的相互连接的侧壁，该多个侧壁与该底板形成一个腔体；该具有出光部的侧光式点光源固定于该底板；该光学板设置于该腔体内，该光学板包括至少一个光学板单元，该光学板单元包括出光面及与该出光面相对的底面，其特征在于：该底面形成有多个球形凸起，且开设有光源容纳部；以及该光学板还包括形成于该出光面的散射层；该侧光式点光源的出光部相应设置于该光源容纳部内。
10.如权利要求9所述的背光模组，其特征在于：该背光模组还包括一反射板，该反射板设有至少一通孔，该反射板设置于该光学板下方，该侧光式点光源相应穿过该通孔。
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