背光模组及其扩散板的制作方法

专利名称：背光模组及其扩散板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种背光模组及其扩散板，尤其涉及一种用于液晶显示的背光模组及其扩散板。
背景技术：
请参见图l，所示为一种现有的直下式背光模组100，其包括框架ll与设置在该框架ll内 部的多个光源12及设置在光源12上方的扩散板13。
使用时，由多个光源12产生的光线进入扩散板13后可被扩散。然而，在经扩散板13扩散 后，光线从扩散板13的出射角度变得较为杂乱，使得其在特定视角范围内的亮度不高；并且 由于光源12朝其正上方传输的光线较多，扩散板13还是常常难以直接将来自光源12光线扩散 均匀，使得从扩散板13出射的光线容易产生光源残影，即出现光强强弱不同的区域。
为提高背光模组100在特定视角范围内的亮度，以及避免光源残影的产生，从而提高背 光模组100出射光的均匀性，通常在扩散板13上方还设置有一棱镜片10与一上扩散片14。如 图2所示，棱镜片10包括透明基板101及形成于透明基板101上的棱镜层103。棱镜层103上具 有多个长条形V型凸起105。棱镜片10的长条形V型凸起105可使出射光线发生一定程度的聚集 ，从而提高背光模组100在特定视角范围内的亮度。上扩散片14可对从棱镜片10出射的光线 作进一步扩散。
然而，光线在棱镜片10与上扩散片14中传输时，部分光线会被吸收而造成光线损失；并 且在棱镜片10与上扩散片14之间有空气层，其会增加光线在传输过程中的界面数量，增加光 线传输的界面损失，降低光线利用率。

发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种可提高光线有效利用率、出光均匀的背光模组及其扩散板。
一种背光模组，其包括框架、光源及扩散板。光源位于该框架内，扩散板位于该光源上 方。扩散板包括一本体，该本体由分散有散射粒子的透明材料制成，其包括第一表面及与该 第一表面相对的第二表面。其中，第一表面具有多个相互平行的长条状弧形凹槽，第二表面 具有多个三棱锥凹槽与六棱锥凹槽，且每个三棱锥凹槽由三个相邻的六棱锥凹槽所包围。
一种扩散板，其包括一本体。该本体由分散有散射粒子的透明材料制成制成，其包括第一表面及与该第一表面相对的第二表面。其中，本体还包括分散于透明材料中的散射粒子， 第一表面具有多个相互平行的长条状弧形凹槽，第二表面具有多个三棱锥凹槽与六棱锥凹槽 ，且每个三棱锥凹槽由三个相邻的六棱锥凹槽所包围。
上述背光模组中的扩散板由于第一表面上的长条状弧形凹槽的与第二表面上的多个三棱 锥凹槽与六棱锥凹槽相互交错构成变化的曲面结构，其有利于让射入扩散板的光线发生特定 的折射、反射与衍射等光学作用，进而可使从扩散板出射的光线在一特定的视角范围聚集。 与此同时，第一表面长条状弧形凹槽、第二表面的三棱锥凹槽及六棱锥凹槽与散射粒子协同 作用，还可使光线发生扩散，以减弱甚至避免光源残影，提高背光模组的出光均匀性，避免 了采用上扩散片而产生的界面损失，提升光线利用率。


图1是一种现有的背光模组的剖面示意图。
图2是图1所示背光模组的棱镜片的立体图。
图3是本发明较佳实施例一所示扩散板的立体示意图。
图4是图3所示扩散板的剖面示意图。
图5是图3所示扩散板的光强测试图。
图6是本发明较佳实施例二的扩散板的剖面示意图。
图7是本发明较佳实施例三的扩散板的第一表面示意图。
图8是本发明较佳实施例的背光模组的示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图及实施例对本发明的背光模组及其扩散板作进一步的详细说明。
请参见图3及图4，所示为本发明较佳实施例一的扩散板20，其包括一本体，该本体具有 第一表面201及与第一表面201相对的第二表面203。
本体由透明材料制成，该透明材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯 -甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一种或一种以上的混合物。本体还包括分散于该透明材料中的 散射粒子202。散射粒子202为二氧化钛微粒、二氧化硅微粒和丙烯酸树脂微粒中的一种或其 组合，其可使照射于其上的光线发生散射而扩散。可以理解，通过调整透明材料与扩散粒子 200的组成，可调整扩散板20的透光率，但将扩散板20的透光率控制在80%以上为较佳选择。
本体第一表面201具有多个相互平行的长条状弧形凹槽2011;第二表面203具有多个三棱 锥形凹槽2031与六棱锥形凹槽2033，其中每一个三棱锥凹槽2031均由相邻的三个六棱锥凹槽 2033所包围。本实施例中，第一表面201上的长条状弧形凹槽2011的垂直截面为半圆弧形。将相邻两个弧形凹槽2011的中心间距记为P，半径记为R;将长条状弧形凹槽202的深度记为 H，贝I」P、 R及H满足如下关系式0. 025毫米SP^1. 5毫米，P/4^R^2P， 0. 006毫米^H^R。 换而言之相邻两个弧形凹槽2011的中心间距P可为0. 025毫米至1. 5毫米，半径R可为O. 006毫 米至3毫米，长条状弧形凹槽2011的深度H可为0.006毫米至3毫米。第二表面203的多个三棱 锥凹槽2031与多个六棱锥凹槽2033分别呈阵列交错排布。该多个三棱锥凹槽2031与多个六棱 锥凹槽2033由多个相互平行的第一长条状梯形脊结构2035、多个相互平行的第二长条状梯形 脊结构2036及多个相互平行的第三长条状梯形脊结构2037交错形成，该第一长条状梯形脊结 构2035、第二长条状梯形脊结构2036及第三长条状梯形脊结构2037中任意两者的延伸方向的 交角均为120度。本实施例中，长条状第一、第二及第三梯形脊结构阵列形状相同且梯形两 底角均为60度，可使得三棱锥凹槽2031为正三棱锥形，六棱锥凹槽2033为正六棱锥形。为了 避免光线经过扩散板20时产生衍射条纹，可将扩散板20上下表面的结构交错设置，如使第一 表面201的弧形凹槽2011的延伸方向与长条状第一、第二及第三梯形脊结构阵列中任意一阵 列的延伸方向垂直，可使扩散板20效果更佳。
可以理解，该多个三棱锥凹槽2031与多个六棱锥凹槽2033还可由多个相互平行的第一长 条状V形脊结构、多个相互平行的第二长条状V形脊结构及多个相互平行的第三长条状V形脊 结构交错形成，该第一长条状V形脊结构、第二长条状V形脊结构及第三长条状V形脊结构中 任意两者的延伸方向的交角均为120度。长条状第一、第二及第三V形脊结构阵列形状相同且 其顶角均为60度，使得三棱锥凹槽2031为正三棱锥形，六棱锥凹槽2033为正六棱锥形。同样 ，将第一表面201的弧形凹槽2011的延伸方向与长条状第一、第二及第三V形脊结构阵列中任 意一阵列的延伸方向垂直设置，可避免光线经过扩散板20时产生衍射条纹，使扩散板20效果 更佳。
使用时，扩散板20的第一表面201作为入光面，第二表面203作为出光面。其中，第一表 面201上的弧形凹槽2011可以扩散入射光，使其更加均匀，本体内的扩散粒子202则可以使入 射光进一步扩散，而第二表面203的三棱锥凹槽2031与六棱锥凹槽2033对从扩散板20出射的 光线具有聚集作用。若第二表面203上的三棱锥凹槽2031与六棱锥凹槽2033由梯形脊结构所 形成，通过调整第二表面203上的第一梯形脊结构阵列、第二梯形脊结构阵列及第三梯形脊 结构阵列的底角角度，可调整扩散板20的增光率及出光视角。同理，若第二表面203上的三 棱锥凹槽2031与六棱锥凹槽2033由V形脊结构所形成，通过调整第二表面203上的第一V形脊 结构阵列、第二V形脊结构阵列及第三V形脊结构阵列的顶角角度，同样可调整扩散板20的增 光率及出光视角。
6扩散板20的总体厚度可为0. 4毫米至4毫米。制备过程中需在模具模仁的上下表面上分别 设置有与第一表面201凹槽结构及第二表面203凹槽结构相对应的凸起结构，将透明材料(聚 甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等)熔融并与散射粒子202混合均匀后注入模具模腔内，然后冷 却成型即可制得所述的扩散板20。
由于扩散板20采用注塑成型的方式一体成型，其表面的长条状弧形凹槽2011、三棱锥凹 槽2031及六棱锥凹槽2033和扩散板20的其他部分一起形成，因此可使得弧形凹槽2011 、三棱 锥凹槽2031及六棱锥凹槽2033具有较高的结构强度，同时还能提升弧形凹槽2011、三棱锥凹 槽2031及六棱锥凹槽2033和扩散板20其他部分的结合力，从而可避免或减少弧形凹槽2011 、 三棱锥凹槽2031及六棱锥凹槽2033在使用中被损坏的危险。
为进一步验证扩散板20可对入射其中的光线起特定的扩散作用，特别以一个发光二极管 作为光源进行测试，其结果如图5所示。可以看到，由一个发光二极管发出的光线经扩散板 20后被扩散成多个线状光源。由此可见，扩散板20具有较强的扩散效果。
请参阅图6，所示为本发明较佳实施例二的扩散板30。扩散板30与较佳实施例一的扩散 板20相似，其第二表面303具有多个相互连接的三棱锥形凹槽(图未示)与六棱锥形凹槽3033 ，其中每一个三棱锥凹槽均由相邻的三个六棱锥凹槽3033所包围。其不同在于第一表面 301的长条状弧形凹槽3011的垂直截面为椭圆。
为进一步防止光经过本发明的扩散板时衍射条纹的发生，该扩散板第一表面的多个弧形 凹槽还可以弯曲延伸。请参阅图7，所示为本发明较佳实施例三的扩散板40。扩散板40与较 佳实施例一的扩散板20相似，其第一表面401具有多个相互平行的长条状弧形凹槽4011，其 第二表面(图未示)与扩散板20的第二表面203结构相同，同样具有多个相互连接的三棱锥形 凹槽与六棱锥形凹槽，且每一个三棱锥凹槽均由相邻的三个六棱锥凹槽所包围。其不同在于 :第一表面401的多个弧形凹槽4011呈同心圆阵列排布。当然，弧形凹槽4011还可以其他曲 线排布。多个弧形凹槽4011弯曲延伸可使扩散板40上下表面形成交错的结构，进而防止衍射 现象的发生。
请参见图8，所示为本发明较佳实施例的背光模组200，其包括上述扩散板20、框架21及 光源22，该光源22位于该框架21内，该扩散板20位于该光源22上方。
框架21可由具有高反射率的金属或塑料制成，或涂布有高反射率涂层的金属或塑料制成
光源22可为多个线光源或多个点光源，本实施例中为多个线光源，该多个线光源紧密排 布，优选该多个线光源为多个冷阴极荧光灯。上述背光模组200中的扩散板20的第一表面201靠近光源作为入光面而第二表面203远离 光源22作为出光面。由于扩散板20本体内分散分布有散射粒子202，扩散板20本体第一表面 201上具有多个长条状弧形凹槽2011，第二表面203具有多个相互连接的三棱锥形凹槽(图未 示)与六棱锥形凹槽2033，且从而相互交错构成变化的曲面结构；同时，多个冷阴极荧光灯 紧密排布，其发出的光线射入扩散板20的后发生特定的折射、散射、反射与衍射等光学作用 ，进而可使从扩散板20出射的光线发生特定的扩散，从而形成亮度较均匀的出射面。另外， 第一表面201的弧形凹槽2011延伸方向与第二表面203的六棱锥凹槽2033及三棱锥凹槽交错设 置，可以防止光线透过扩散板20后在第二表面203上产生衍射条纹，使背光模组200的效果更 佳。由此可见，上述背光模组200可以减弱甚至避免光源残影，提高背光模组的出光均匀性 ，避免了采用上扩散片而产生的界面损失，提升光线利用率。当然，当光源22为多个点光源 时，将该多个点光源紧密排布成阵列，可同样达到使用多个线光源的效果，优选该多个点光 源为多个发光二极管。
可以理解，当光源22之间的间距较大时，可于本发明的背光模组200的扩散板20和光源 22之间增设一第二扩散板，从而可进一步将光线扩散均匀，提升整个背光模组的出光均匀性
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。
权利要求
1.一种背光模组，其包括框架、光源及扩散板，该光源位于该框架内，该扩散板位于该光源上方，该扩散板包括一本体，该本体由分散有散射粒子的透明材料制成，其包括第一表面及与该第一表面相对的第二表面，其特征在于该第一表面具有多个相互平行的长条状弧形凹槽，该第二表面具有多个三棱锥凹槽与六棱锥凹槽，其中每个三棱锥凹槽由三个相邻的六棱锥凹槽所包围。
2.如权利要求l所述的背光模组，其特征在于该光源为多个线光 源，且该多个线光源紧密排布。
3.如权利要求l所述的背光模组，其特征在于该光源为点光源， 且紧密排布成阵列。
4.一种扩散板，其包括一本体，该本体由分散有散射粒子的透明材 料制成，其包括第一表面及与该第一表面相对的第二表面，其特征在于该第一表面具有多 个相互平行的长条状弧形凹槽，该第二表面具有多个三棱锥凹槽与六棱锥凹槽，其中每个三 棱锥凹槽由三个相邻的六棱锥凹槽所包围。
5.如权利要求4所述的扩散板，其特征在于该多个三棱锥凹槽与 该多个六棱锥凹槽分别呈阵列交错排布，其由多个相互平行的第一长条状梯形脊结构、多个 相互平行的第二长条状梯形脊结构及多个相互平行的第三长条状梯形脊结构交错形成，该第 一长条状梯形脊结构、第二长条状梯形脊结构及第三长条状梯形脊结构中任意两者的延伸方 向的交角均为120度，且该第一表面的弧形凹槽延伸方向与该第二表面的第一长条状梯形脊 结构、第二长条状梯形脊结构及第三长条状梯形脊结构的其中之一的延伸方向垂直设置。
6.如权利要求4所述的扩散板，其特征在于该多个三棱锥凹槽与 该多个六棱锥凹槽分别呈阵列交错排布，其由多个相互平行的第一长条状V形脊结构、多个相互平行的第二长条状v形脊结构及多个相互平行的第三长条状v形脊结构交错形成，该第一 长条状v形脊结构、第二长条状v形脊结构及第三长条状v形脊结构中任意两者的延伸方向的交角均为120度，且该第一表面的弧形凹槽延伸方向与该第二表面的第一长条状V形脊结构、第二长条状V形脊结构及第三长条状V形脊结构的其中之一的延伸方向垂直设置。
7.如权利要求4所述的扩散板，其特征在于该多个三棱锥凹槽与 该多个六棱锥凹槽分别呈阵列交错排布，该第一表面的多个相互平行的长条状弧形凹槽弯曲 延伸。
8.如权利要求4所述的扩散板，其特征在于该六棱锥凹槽的两两 正相对内侧面所形成的夹角为50至120度。
9.如权利要求4所述的扩散板，其特征在于该透明本体的材料为 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种或一种 以上的混合物，该散射粒子为二氧化钛微粒、二氧化硅微粒和丙烯酸树脂微粒中的一种或其 组合。
10.如权利要求4所述的扩散板，其特征在于该本体第一表面的长条状弧形凹槽的垂直截面为半圆弧形和椭圆中的一种。
全文摘要
一种背光模组，其包括框架、光源及扩散板。光源位于该框架内，扩散板位于该光源上方。扩散板包括一本体，该本体由分散有散射粒子的透明材料制成，其包括第一表面及与该第一表面相对的第二表面。其中，第一表面具有多个相互平行的长条状弧形凹槽，第二表面具有多个三棱锥凹槽与六棱锥凹槽，且每个三棱锥凹槽由三个相邻的六棱锥凹槽所包围。本发明还提供了该背光模组所采用的扩散板。上述背光模组具有提高光线有效利用率、出光均匀的优点。
文档编号G02F1/13357GK101625481SQ200810302649
公开日2010年1月13日 申请日期2008年7月8日 优先权日2008年7月8日
发明者章绍汉 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司