CN102734712A

CN102734712A - Led背光模组及其微结构加工方法

Info

Publication number: CN102734712A
Application number: CN2012102403027A
Authority: CN
Inventors: 王建宇
Original assignee: DONGGUAN YIDONG ELECTRONICS Co Ltd
Current assignee: DONGGUAN YIDONG ELECTRONICS Co Ltd
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2012-10-17

Abstract

本发明公开了一种LED背光模组及其微结构加工方法，其中，该LED背光模组包括导光板、模组胶框、LED光源组件和反射贴布，导光板固定在模组胶框上，反射贴布与导光板底面紧贴，LED光源组件固定在模组胶框的端部上，且导光板具有与LED光源组件相对的受光面，该受光面具有锯齿状结构，以便将点光源转换成面光源；该导光板底面设置有与导光板一起注塑成型的微结构，该微结构的直径范围为0.04mm～0.11mm，该微结构在导光板底面呈网点分布，并且，在导光板底面上，从靠近LED光源组件的一端至远离LED光源组件的一端，微结构的分布数量递增。本发明采用激光打点工艺加工微结构，导光板无显示暗区，光束利用率高，出射光束辉度高、均匀性优良。

Description

LED背光模组及其微结构加工方法

技术领域

本发明涉及液晶显示屏背光源技术领域，特别涉及一种LED背光模组及其微结构加工方法。

背景技术

近年来，平面显示屏已成为显示器主流。目前平面显示屏主要有以下两种：其一是有机发光二极管屏幕（OLED，Organic Light-emitting Display）；其二是薄膜场效应晶体管屏幕（TFT，Thin Film Transistor）。由于OLED显示屏成本较高，未能得到广泛应用；TFT显示屏，特别是液晶显示屏，凭借着价格优势及技术较为成熟，成为现行主流显示屏。然而，液晶显示屏本身不具备发光功能，需要配备一种背光模组供其照明。

现有的背光模组通常采用冷阴极灯管（CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp）及发光二极管（LED, Light Emitting Diode）两类作为光源。CCFL出现时间较早，技术较LED成熟，目前仍然是背光显示光源的主要选择；LED背光模组虽起步较晚，但相比于CCFL具有众多优点，比如使用寿命长、低功耗、无污染、轻量化等，随着光电技术的发展，LED背光源将会有长足发展。

虽然LED背光模组具有很多优点，然而受其光线发射角度限制，显示屏的辉度均匀性较难控制，容易在显示屏上出现明暗显示区域，影响显示显示屏幕的显示效果。LED背光模组光源光线射出如附图1所示，由所示图可以清楚地看到在LED光源32附近的导光板1显示区域形成一块显示暗区A。此外，由于传统LED背光模组受其光线S发射角度限制，导光板1出射光束的辉度较低、均匀性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种无显示暗区，且导光板具有微结构，出射光束辉度高、均匀性优良的LED背光模组；为此，本发明还要提供一种微结构的加工方法。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种LED背光模组，包括导光板、模组胶框、LED光源组件和反射贴布，所述导光板固定在所述模组胶框上，所述反射贴布与所述导光板底面紧贴，所述LED光源组件固定在所述模组胶框的端部上，且导光板具有与LED光源组件相对的受光面；所述导光板的受光面具有锯齿状结构，以便将点光源转换成面光源；该导光板底面设置有与导光板一起注塑成型而成的微结构，该微结构的直径范围为0.04mm～0.11mm，该微结构在导光板底面呈网点分布，并且，在导光板底面上，从靠近LED光源组件的一端至远离LED光源组件的一端，微结构的分布数量递增，靠近LED光源组件的微结构较少较疏，远离LED光源组件的微结构较多较密。

作为对上述技术方案的进一步阐述：

所述微结构在导光板底面的分布密度为500个/cm²～20000个/cm²。

所述微结构的形状呈半球状或图柱状或图锥状或多边体状。

所述LED光源组件包括FPC柔性电路板及2～15颗LED光源，该2～15颗LED光源正对所述导光板的受光面，并贴置于FPC柔性电路板之上，该FPC柔性电路板通过双面胶粘贴于所述模组胶框的端部上。

所述LED背光模组还包括金属背框、扩散贴布、下增光贴布、上增光贴布和遮光框，所述模组胶框固定于金属背框上，所述扩散贴布贴在所述导光板上面，所述下增光贴布贴在所述扩散贴布上面，所述上增光贴布贴在所述下增光贴布之上，所述遮光框贴在上增光贴布之上。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：一种实现上述技术方案中所述微结构的加工方法，包括利用导光板模具进行导光板注塑成型的步骤，其创新点在于：在注塑成型之前，还包括在导光板模具上采用激光对与导光板底面相对应的模具区域进行精密激光打点的步骤。

本发明的有益效果是：

其一、本发明的导光板受光面具有锯齿状结构，该锯齿状结构可发散LED光线，最大限度地将点光源转换成面光源，从而减小LED光学暗区，提高光束利用率；

其二、本发明在背光模组的光学利用导光板底面增加微结构，该微结构设计与LED光源相匹配，从靠近LED光源组件的一端至远离LED光源组件的一端，微结构的分布数量递增，有效地缩短了上述的LED光学显示暗区，提高显示的亮度；该微结构的分布设计为入射的LED光线提供多样的反射条件，改变入射光线的角度，最后达到将入射光线垂直或近于垂直方向射出导光板上表面，与此同时，由于多次的反射效果，大大地提高了辉度的均匀性；

其三，该微结构采用先进的激光打点加工工艺进行加工，有效地提高微结构的精度与质量，有效地提高导光板的光学效果。

附图说明

图1为现有技术中背光模组导光板入射光线光路图。

图2为本发明背光模组分散结构立体图。

图3为本发明背光模组整体结构示意图。

图4为沿图3中A-A线的纵剖视图，图中示出了背光模组上端及LED区域部分的局部放大图。

图5为本发明背光模组导光板结构示意图。

图6为本发明一实施例中LED光线光路示意图。

图7为本发明另一实施例中导光板局部结构示意图。

图中：100.LED背光模组；1.导光板；101.受光面；1011.锯齿状结构；102.微结构；103.底面；2.模组胶框；3.LED光源组件；31.FPC柔性电路板；32.LED光源；4.反射贴布；5.金属背框；6.扩散贴布；7.下增光贴布；8.上增光贴布；9.遮光框；10.双面胶；A.显示暗区；S.光线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图2、图3和图4所示，该LED背光模组，包括导光板1、模组胶框2、LED光源组件3和反射贴布4，所述导光板1固定在所述模组胶框2上，所述反射贴布3与所述导光板1底面紧贴，所述LED光源组件3固定在所述模组胶框2的端部上，且导光板1具有与LED光源组件3相对的受光面101；该LED背光模组还包括金属背框5、扩散贴布6、下增光贴布7、上增光贴布8和遮光框9，所述模组胶框2固定于金属背框5上，所述扩散贴布6贴在所述导光板1上面，所述下增光贴布7贴在所述扩散贴布6上面，所述上增光贴布8贴在所述下增光贴布7之上，所述遮光框9贴在上增光贴布8之上。结合参考图5，所述导光板1的受光面101具有锯齿状结构1011，以便将点光源转换成面光源；结合参考图5、图6和图7，所述导光板1底面103设置有与导光板一起注塑成型而成的微结构102，该微结构102的直径范围为0.04mm～0.11mm，该微结构102在导光板1底面呈网点分布，并且，在导光板1底面上，从靠近LED光源组件3的一端至远离LED光源组件3的一端，微结构102的分布数量递增，靠近LED光源组件3的微结构102较少较疏，远离LED光源组件3的微结构102较多较密。导光板1的微结构102形成的网点状表面设计与LED光源及显示屏结构相符合，为LED光源的入射光线S提供多样的反射率与角度，进而改变入射光线S的反射方向，而且该微结构可以降低入光较多区域的光线强度，提升入光较少区域的入光强度，达到均匀反射的效果，从而达到辉度的均匀性。

作为导光板的进一步优选方式，所述微结构102在导光板1底面的分布密度为500个/cm²～20000个/cm²，一般地，2.4英寸（对角线长度）导光板上的网点微结构分布数量为3万到30万个网点不等，这样，导光板的均匀反射效果较好，辉度较高较均匀。所述微结构102的形状呈半球状或图柱状或图锥状或多边体状。

如图6所示，导光板1底面103设计半球形微结构102，LED光源32入射光线S进入导光板1后，经该微结构102反射后射出导光板1，实现发散入射光线S的目的。

如附图7所示，导光板1底面103设计半球形微结构102，微结构102分布根据LED光源32及导光板1的结构来设计，近LED光源32处的微结构102的分布较疏，远之则较密，这样可以有效削弱近LED光源32处的光线强度，增加离LED光源32较远处的光线数量，达到降低较亮区域的辉度，提高较暗区域的辉度的目的，同时提高辉度的均匀性，进而提高显示效果。

作为LED光源组件的优选方式，所述LED光源组件3包括FPC(Flexible Printed Circuit)柔性电路板31及2～15颗LED光源32，该FPC是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性的可挠性印刷电路板，该2～15颗LED光源32正对所述导光板1的受光面101，并贴置于FPC柔性电路板31之上，该FPC柔性电路板31通过双面胶10粘贴于所述模组胶框2的端部上。进一步，该LED光源32的数量为优选为10颗。

在上述技术方案中，所述导光板1的材料为PC（Polycarbonate，聚碳酸酯）材料或PMMA（PolymethylMethacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯）材料；所述反射贴布4为多层结构聚酯膜，基材为PET（Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二酯）；所述扩散贴布6的基材为PET，其表面掺杂有光学散光颗粒，光学散光颗粒为PC材料或PMMA材料制成；所述下增光贴布7的基材为PET，使用丙烯树脂成型一层均匀的棱镜图案的光学薄膜；所述上增光贴布8的基材为PET，使用丙烯树脂成型一层均匀的棱镜图案的光学薄膜；所述遮光框9为黑色PET遮光薄膜。

在上述技术方案中，由于所述微结构102在导光板1底面的分布密度为500个/cm²～20000个/cm²，较为密集，而导光板1与其底面的微结构102是一起注塑成型而成的，因此，需要非常精密的注塑模具。本发明采用激光打点加工工艺能够获得较为密集的网点分布，其主要加工方法为，在导光板注塑成型之前，先在导光板模具上采用激光对与导光板底面相对应的模具区域进行精密激光打点，形成一个个小孔或小坑，小孔或小坑的形状呈半球状或图柱状或图锥状或多边体状；然后再利用导光板模具进行导光板注塑成型，有效地提高微结构的精度与质量，有效地提高导光板的光学效果。

以上所述，仅是本发明较佳实施方式，凡是依据本发明的技术方案对以上的实施方式所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.LED背光模组，包括导光板（1）、模组胶框（2）、LED光源组件（3）和反射贴布（4），所述导光板（1）固定在所述模组胶框（2）上，所述反射贴布（3）与所述导光板（1）底面紧贴，所述LED光源组件（3）固定在所述模组胶框（2）的端部上，且导光板（1）具有与LED光源组件（3）相对的受光面（101）；其特征在于：所述导光板（1）的受光面（101）具有锯齿状结构（1011），以便将点光源转换成面光源；所述导光板（1）底面设置有与导光板一起注塑成型而成的微结构（102），该微结构（102）的直径范围为0.04mm～0.11mm，该微结构（102）在导光板（1）底面呈网点分布，并且，在导光板（1）底面（103）上，从靠近LED光源组件（3）的一端至远离LED光源组件（3）的一端，微结构（102）的分布数量递增，靠近LED光源组件（3）的微结构（102）较少较疏，远离LED光源组件（3）的微结构（102）较多较密。

2.根据权利要求1所述的LED背光模组，其特征在于：所述微结构（102）在导光板（1）底面的分布密度为500个/cm²～20000个/cm²。

3.根据权利要求1所述的LED背光模组，其特征在于：所述微结构（102）的形状呈半球状或图柱状或图锥状或多边体状。

4.根据权利要求1所述的LED背光模组，其特征在于：所述LED光源组件（3）包括FPC柔性电路板（31）及2～15颗LED光源（32），该2～15颗LED光源（32）正对所述导光板（1）的受光面（101），并贴置于FPC柔性电路板（31）之上，该FPC柔性电路板（31）通过双面胶（10）粘贴于所述模组胶框（2）的端部上。

5.根据权利要求4所述的LED背光模组，其特征在于：所述LED光源（32）的数量为10颗。

6.根据权利要求1所述的LED背光模组，其特征在于：该LED背光模组还包括金属背框（5）、扩散贴布（6）、下增光贴布（7）、上增光贴布（8）和遮光框（9），所述模组胶框（2）固定于金属背框（5）上，所述扩散贴布（6）贴在所述导光板（1）上面，所述下增光贴布（7）贴在所述扩散贴布（6）上面，所述上增光贴布（8）贴在所述下增光贴布（7）之上，所述遮光框（9）贴在上增光贴布（8）之上。

7.根据权利要求5所述的LED背光模组，其特征在于：所述导光板（1）的材料为PC材料或PMMA材料；所述反射贴布（4）为多层结构聚酯膜，基材为PET；所述扩散贴布（6）的基材为PET，其表面掺杂有光学散光颗粒，光学散光颗粒为PC材料或PMMA材料制成；所述下增光贴布（7）的基材为PET，使用丙烯树脂成型一层均匀的棱镜图案的光学薄膜；所述上增光贴布（8）的基材为PET，使用丙烯树脂成型一层均匀的棱镜图案的光学薄膜；所述遮光框（9）为黑色PET遮光薄膜。

8.实现权利要求1所述微结构的加工方法，包括利用导光板模具进行导光板注塑成型的步骤，其特征在于：在注塑成型之前，还包括在导光板模具上采用激光对与导光板底面相对应的模具区域进行精密激光打点的步骤。