CN101303428A - 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，该底面开设有至少一个光源容纳部。本发明还提供一种采用上述光学板的背光模组，该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107。发光二极管105包括出光部1051与基部1053，基部1053与电路板(图未标)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100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，该底面开设有至少一个光源容纳部。
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、与该出光面相对的底面及形成于该出光面的散射层，该底面开设有至少一个光源容纳部；该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包括光源容纳部、出光面形成一散射层以及点光源的出光部容纳在光源容纳部。从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。由于光学板出光面上形成有散射层，部分原来在未形成有散射层的光学板内全反射传播的光线可进入散射层后进行散射，最后从从腔体开口均匀出射，因此背光模组的光学利用率可得到提高。由于采用侧光式点光源，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，而且采用此具有散射层的导光板的背光模组可省略现有扩散板的使用，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结构示意图。
图2是本发明较佳实施例一的背光模组的剖面示意图。
图3是图2所示背光模组的光学板的立体图。
图4是本发明较佳实施例二的背光模组的剖面示意图。
图5是本发明较佳实施例三的背光模组的剖面示意图。
图6至图9是本发明的光学板的散射层的各种分布示意图。
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，用于收容点光源25、反射板22及光学板20等元件。
请参见图3，光学板20为与框架21的底板213相搭配的矩形板，其包括一个出光面202、一个与出光面202相对的底面203，以及一个覆盖出光面202的均匀厚度的散射层205。底面203中央开设有一个光源容纳部204。光源容纳部204为从底面203向内凹陷的盲孔。
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，其包括一个基部253，一个固定于基部253上方的出光部251与一个反射片255。点光源25通过电路板(图未示)固定于底板211。光学板20设置在腔体217内，其出光面202面向腔体217开口。点光源25的出光部251容纳于光学板20的光源容纳部204内。反射片255设置在散射层204对应点光源25正上方的位置，用于覆盖点光源25的顶部。反射片255的面积等于或略大于出光部251的投影面积。反射板22开设有一个对应于点光源25的出光部251的通孔(未标示)。反射板22设置在光学板20底面203的下方，点光源25的出光部251穿过该通孔(未标示)。
点光源25从出光部251发出的光线通过光源容纳部204的内侧壁直接进入光学板20内部。由于光学板20出光面202上形成有散射层205，部分原来在未形成有散射层205的光学板内全反射传播的光线可进入散射层后进行散射，最后从腔体开口217均匀出射，因此背光模组的光学利用率将提高。进一步地，由于采用侧光式点光源25，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，而且采用此具有散射层205的导光板20的背光模组200可省略扩散板的使用，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可设计为贯穿出光面202与底面203的通孔，与该光源容纳部204相搭配，点光源25的反射片255可直接设置于出光部251的顶部。本实施例中的反射片255并非点光源25的必要元件，侧光式点光源25可采用其它减少从其顶部出射光束的其它设计，如于其顶部涂覆反射层等。
请参见图4，所示为本发明较佳实施例二的背光模组300。背光模组300与较佳实施例一的背光模组200相似，其区别仅在于光学板30与光学板20不同。该光学板30的散射层305为不连续分布。本实施例中，散射层305为网点状不规则排布。
请参见图5，所示为本发明较佳实施例三的背光模组400。背光模组400与较佳实施例一的背光模组200相似，其区别仅在于光学板40与光学板20不同。该光学板40的光源容纳部404为从底面403贯穿至出光面402的通孔。
上述实施例中，光学板20、30、40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。光学板20、30、40的形状除了为矩形外，还可为多边形或圆形等。
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。
上述实施例中光学板20、30、40的散射层205、305、405的分布还可以有以下变换设计。
如图6所示，散射层605在出光面602的分布为：以光源容纳孔604为圆心，多个圆环状的散射层605间隔分布，且越远离光源容纳孔604，圆环状的散射层605的径向厚度越大，此设计有利于提高光学板的出光均匀性。
如图7所示，散射层705在出光面702的分布为：以光源容纳孔704为圆心，多个径向厚度相同的圆环状的散射层705间隔分布，且越远离光源容纳孔704，圆环状的散射层705的排布密度越大，此设计有利于提高光学板的出光均匀性。
如图8所示，散射层805在出光面802的分布为：以光源容纳孔804为圆心，多个网点状的散射层805沿着圆环形轨道间隔分布，且越远离光源容纳孔804，网点状的散射层805的直径越大面积也越大，此设计有利于提高光学板的出光均匀性。
如图9所示，散射层905在出光面902的分布为：以光源容纳孔904为圆心，多个相同大小的网点状的散射层905沿着圆环形轨道间隔分布，且越远离光源容纳孔904，网点状的散射层905的排布密度越大，此设计有利于提高光学板的出光均匀性。
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。

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：该底面开设有至少一个光源容纳部；该光学板还包括一个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。
3.如权利要求2所述的光学板，其特征在于：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。
4.如权利要求1所述的光学板，其特征在于：该扩散层为连续分布或间隔分布。
5.如权利要求4所述的光学板，其特征在于：该间隔分布的散射层形成圆环状，圆环状散射层有以下分布：以光源容纳孔为圆心，多个圆环状的散射层间隔分布，且越远离光源容纳孔，圆环状的散射层的径向厚度越大；以光源容纳孔为圆心，多个径向厚度相同的圆环状的散射层间隔分布，且越远离光源容纳孔，圆环状的散射层的排布密度越大。
6.如权利要求4所述的光学板，其特征在于：该间隔分布的散射层为网点状，网点状散射层有以下分布：以光源容纳孔为圆心，多个网点状的散射层沿着圆环形轨道间隔分布，且越远离光源容纳孔，网点状的散射层的直径越大面积也越大；以光源容纳孔为圆心，多个相同大小的网点状的散射层沿着圆环形轨道间隔分布，且越远离光源容纳孔，网点状的散射层的排布密度越大。
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；该至少一个具有出光部的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：该底面开设有至少一个光源容纳部；该光学板还包括一个形成于该出光面的散射层；该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，该点光源相应穿过该通孔。
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