CN113189695A - 背光模组及背光模组的制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种背光模组及背光模组的制造方法，背光模组包括光源以及导光板，导光板具有面向光源的入光面、与入光面相对设置的背光面和连接入光面与背光面的出光面，出光面上设有多个凸起结构，多个凸起结构沿入光面指向背光面的方向并行延伸，在凸起结构的延伸方向上，凸起结构的宽度单调变化，凸起结构凸出于出光面的高度与凸起结构的宽度同步变化。本申请的背光模组能够根据导光板的出光面上的光线分布来改变凸起结构的分布，出光面上较亮的一侧辉度提升小，而出光面上较暗的一侧辉度提升大，出光面上整体的辉度较均匀，背光模组的显示效果更好。

Description

背光模组及背光模组的制造方法

技术领域

本申请涉及显示技术领域，特别是涉及一种背光模组及背光模组的制造方法。

背景技术

导光板(Light Guide Plate,LGP)是背光模组中的重要组成部分。其作用是引导分散点光源或线光源发出的光从一个平面，即导光板的出光面出射，形成面光源。为了提升面光源的辉度，通常在导光板的出光面上添加均匀的微结构，光线穿过微结构时，不同行进路线的光线会在一定程度上被汇聚为垂直于出光面的正视角度出射，导光板的出光面上的辉度因此得到提升。

但由于导光板的出光面上不同位置处出射的光线密度不相同，导致出光面整体的辉度也不均匀，影响显示效果。

发明内容

基于此，有必要针对导光板的出光面整体的辉度不均匀，影响显示效果的问题，提供一种背光模组及背光模组的制造方法。

本申请实施例提供了一种背光模组，包括：光源；以及导光板，具有面向光源的入光面、与入光面相对设置的背光面和连接入光面与背光面的出光面，出光面上设有多个凸起结构，多个凸起结构沿入光面指向背光面的方向并行延伸，且在凸起结构的延伸方向上，凸起结构的宽度单调变化，凸起结构凸出于出光面的高度与凸起结构的宽度同步变化。

在其中一个实施例中，由入光面到背光面，凸起结构的宽度单调增大，凸起结构凸出于出光面的高度单调增大。

在其中一个实施例中，由入光面到背光面，凸起结构的宽度单调减小，凸起结构凸出于出光面的高度单调减小。

在其中一个实施例中，在凸起结构的延伸方向上的任意截面上，各凸起结构的截面形状、大小均相同。

在其中一个实施例中，相邻的两个凸起结构间具有间距，在凸起结构的延伸方向上，间距单调变化。

本申请实施例还提供了一种背光模组的制造方法，包括以下步骤：注塑成型导光板；导光板具有出光面，出光面上设有多个凸起结构，多个凸起结构并行延伸，在凸起结构的延伸方向上，凸起结构的宽度单调变化，凸起结构凸出于出光面的高度与凸起结构的宽度同步变化；提供一光源并与导光板封装形成背光模组；导光板上与出光面相邻的一个表面面向光源。

在其中一个实施例中，注塑成型导光板的步骤具体包括：采用导光板模仁注塑成型导光板，导光板模仁具有成型面，成型面上设有多个并行延伸的凹陷结构，在凹陷结构的延伸方向上，凹陷结构的宽度单调变化，凹陷结构凹陷于成型面的深度与凹陷结构的宽度同步变化；出光面上与各凹陷结构一一对应形成多个凸起结构。

在其中一个实施例中，在注塑成型导光板的步骤前，还包括以下步骤：采用刀具在模仁基板上加工成型导光板模仁；采用刀具在模仁基板的一个表面上加工出多个并行延伸的凹陷结构，以形成导光板模仁；其中，沿刀具的加工方向，刀具的加工深度单调变化。

在其中一个实施例中，刀具在凹陷结构的延伸方向上的截面形状为圆形。

在其中一个实施例中，在采用刀具在模仁基板上加工成型导光板模仁的步骤中，采用一个刀具多次在模仁基板的一个表面上加工出多个并行延伸的凹陷结构；或采用多个刀具一次在模仁基板的一个表面上并行加工出多个并行延伸的凹陷结构。

基于本申请实施例的背光模组及背光模组的制造方法，通过在导光板的出光面上设有多个沿入光面指向背光面的方向并行延伸的凸起结构，并且，在该凸起结构的延伸方向上，凸起结构的宽度以及凸起结构凸出于出光面的高度均单调变化，因此，在导光板的出光面上靠近入光面的一侧相较于出光面上靠近背光面的一侧，凸起结构的分布不均匀，如此，就能够根据导光板的出光面上的光线分布来改变凸起结构的分布。在出光面上辉度较大的一侧，令凸起结构的宽度以及凸起结构凸出于出光面的高度较小，即凸起结构较疏散，对出光面上辉度的提升较小。而在出光面上辉度较小的一侧，令凸起结构的宽度以及凸起结构凸出于出光面的高度较大，即凸起结构较密集，对出光面上辉度的提升较大。这样，出光面上较亮的一侧辉度提升小，而出光面上较暗的一侧辉度提升大，出光面上整体的辉度较均匀，背光模组的显示效果更好。

附图说明

图1为现有技术中的导光板的整体结构示意图；

图2为现有技术中的导光板中光线传播方向示意图；

图3为本申请一个实施例提供的背光模组的整体结构示意图；

图4为本申请一个实施例提供的导光板的整体结构示意图；

图5为本申请另一个实施例提供的导光板的整体结构示意图；

图6为本申请一个实施例提供的导光板模仁的整体结构示意图；

图7为本申请另一个实施例提供的导光板模仁的整体结构示意图；

图8为本申请一个实施例提供的导光板模仁上的刀具加工深度示意图；

图9为本申请一个实施例提供的刀具截面图。

主要元件符号说明

背光模组 10

光源 100

导光板 200

入光面 210

背光面 220

出光面 230

凸起结构 240

导光板模仁 300

成型面 310

凹陷结构 320

刀具 400

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1为现有技术中的导光板的整体结构示意图；图2为现有技术中的导光板中光线传播方向示意图。

请参阅图1至图2，在现有技术中的背光模组中，导光板2的出光面23上设有多个凸起结构24，该凸起结构24在出光面23上的结构保持不变，且多个凸起结构24保持均匀分布，具体地，出光面23两侧的凸起结构24的宽度以及凸起结构24凸出于出光面23的高度均相同，则两侧的凸起结构24的覆盖范围也是相同的。在对该背光模组进行辉度检测时，由于导光板2上靠近入光面21的一侧，与靠近背光面22的一侧光线密度不相同，出光面23两侧的辉度存在明显的差距。根据导光板2结构的不同，既可能是靠近入光面21的一侧的辉度大于靠近背光面22的一侧的辉度，也可能是靠近背光面22的一侧的辉度大于靠近入光面21的一侧的辉度。而均匀设置的凸起结构24无法改善出光面23上辉度不均匀的问题，导致出光面23整体的辉度也不均匀，影响显示效果。

图3为本申请一个实施例提供的背光模组10的整体结构示意图；图4为本申请一个实施例提供的导光板200的整体结构示意图；图5为本申请另一个实施例提供的导光板200的整体结构示意图。

为了解决上述问题，请参阅图3至图5，本申请实施例提供了一种背光模组10，该背光模组10包括光源100以及导光板200。

其中，导光板200具有面向光源100的入光面210、与入光面210相对设置的背光面220和连接入光面210与背光面220的出光面230。导光板200中在与出光面230相对的表面上设有多个导光点，光源100发出的光线穿过入光面210照射到各个导光点时会被反射，反射光会往各个角度扩散，然后破坏反射条件由导光板200的出光面230射出。由于导光板200上靠近入光面210的一侧，与靠近背光面220的一侧光线密度不相同，出光面230两侧的辉度存在明显的差距。

导光板200的出光面230上设有多个凸起结构240，光线在由出光面230射出时，凸起结构240能够将光线汇聚为垂直于出光面230的正视角度出射，导光板200的出光面230上的辉度因此得到提升。凸起结构240的形状不作限制，例如，在一些实施例中，在垂直于出光面230的截面上，凸起结构240的截面形状可以为弓形或半圆形。在其它的实施例中，凸起结构240的截面形状还可以为其它形状。多个凸起结构240沿入光面210指向背光面220的方向并行延伸，即多个凸起结构240的延伸方向均平行于由入光面210指向背光面220的方向。并且，在凸起结构240的延伸方向上，凸起结构240的宽度单调变化，凸起结构240凸出于出光面230的高度与凸起结构240的宽度同步变化。单调变化是指在凸起结构240的延伸方向上，凸起结构240的宽度始终保持增大或始终保持减小，同样的，凸起结构240凸出于出光面230的高度始终保持增大或始终保持减小。凸起结构240的宽度以及凸起结构240凸出于出光面230的高度变化的幅度不限，它们既可以保持线性变化，也可以是非线性变化的。而凸起结构240凸出于出光面230的高度与凸起结构240的宽度同步变化，即凸起结构240凸出于出光面230的高度与凸起结构240的宽度同时保持增大或同时保持减小，而不会出现其中一者增大，其中另一者减小的情况。

本申请实施例中的背光模组10通过在导光板200的出光面230上设有多个沿入光面210指向背光面220的方向并行延伸的凸起结构240，并且，在该凸起结构240的延伸方向上，凸起结构240的宽度以及凸起结构240凸出于出光面230的高度均单调变化，因此，在导光板200的出光面230上靠近入光面210的一侧相较于出光面230上靠近背光面220的一侧，凸起结构240的分布不均匀，如此，就能够根据导光板200的出光面230上的光线分布来改变凸起结构240的分布。在出光面230上辉度较大的一侧，令凸起结构240的宽度以及凸起结构240凸出于出光面230的高度较小，即凸起结构240较疏散，对出光面230上辉度的提升较小。而在出光面230上辉度较小的一侧，令凸起结构240的宽度以及凸起结构240凸出于出光面230的高度较大，即凸起结构240较密集，对出光面230上辉度的提升较大。这样，出光面230上较亮的一侧辉度提升小，而出光面230上较暗的一侧辉度提升大，出光面230上整体的辉度较均匀，背光模组10的显示效果更好。

如上文中所述的，在凸起结构240的延伸方向上，凸起结构240的宽度始终保持增大或始终保持减小，同样的，凸起结构240凸出于出光面230的高度始终保持增大或始终保持减小。在实际应用过程中，凸起结构240的宽度和凸起结构240凸出于出光面230的高度保持增大或保持减小的情形分别适用于不同的应用场景。在一些实施例中，当出光面230上靠近入光面210一侧的光线较密集，辉度较大，而出光面230上靠近背光面220一侧的光线较疏散，辉度较小时，令凸起结构240的宽度以及凸起结构240凸出于出光面230的高度在靠近入光面210的一侧较小，即凸起结构240较疏散，对出光面230上辉度的提升较小，同时凸起结构240的宽度以及凸起结构240凸出于出光面230的高度在靠近背光面220的一侧较大，即凸起结构240较密集，对出光面230上辉度的提升较大，这样，通过凸起结构240对出光面230上的辉度进行不同程度的补偿，原本辉度较大的一侧补偿幅度小，而原本辉度较小的一侧补偿幅度大，使出光面230上整体的辉度较均匀。此时，如图4所示，由入光面210到背光面220，凸起结构240的宽度单调增大，凸起结构240凸出于出光面230的高度单调增大。

在另一些实施例中，当出光面230上靠近入光面210一侧的光线较疏散，辉度较小，而出光面230上靠近背光面220一侧的光线较密集，辉度较大时，令凸起结构240的宽度以及凸起结构240凸出于出光面230的高度在靠近入光面210的一侧较大，即凸起结构240较密集，对出光面230上辉度的提升较大，同时凸起结构240的宽度以及凸起结构240凸出于出光面230的高度在靠近背光面220的一侧较小，即凸起结构240较疏散，对出光面230上辉度的提升较小，这样，通过凸起结构240对出光面230上的辉度进行不同程度的补偿，原本辉度较小的一侧补偿幅度大，而原本辉度较大的一侧补偿幅度小，使出光面230上整体的辉度较均匀。此时，如图5所示，由入光面210到背光面220，凸起结构240的宽度单调减小，凸起结构240凸出于出光面230的高度单调减小。

而为了简化凸起结构240的加工难度，在凸起结构240的延伸方向上的任意截面上，即与凸起结构240的延伸方向相垂直的截面上，各凸起结构240的截面形状、大小均相同，这样，凸起结构240在出光面230上的加工成型更加简单、方便。

由于凸起结构240的宽度是单调变化的，为了使相邻的两个凸起结构240之间不会产生干涉，相邻的两个凸起结构240间具有间距，即为凸起结构240的宽度变化预留了空间。并且，在凸起结构240的延伸方向上，间距单调变化。随着凸起结构240的宽度单调变化，相邻的两个凸起结构240之间的间距也单调变化。具体的，在图4中，由入光面210到背光面220，凸起结构240的宽度单调增大，则相邻的两个凸起结构240之间的间距单调减小。而在图5中，由入光面210到背光面220，凸起结构240的宽度单调减小，则相邻的两个凸起结构240之间的间距单调增大。

图6为本申请一个实施例提供的导光板模仁300的整体结构示意图；图7为本申请另一个实施例提供的导光板模仁300的整体结构示意图；图8为本申请一个实施例提供的导光板模仁300上的刀具400加工深度示意图；图9为本申请一个实施例提供的刀具400截面图。

请结合图3，并参阅图6至图9，本申请实施例还提供了一种背光模组10的制造方法，该制造方法包括以下步骤：注塑成型导光板200；提供一光源100并与导光板200封装形成背光模组10；导光板200上与出光面230相邻的一个表面面向光源100。

采用本实施例中的制造方法，就可以制造出以上实施例中的背光模组10，使其能够根据导光板200的出光面230上的光线分布来改变凸起结构240的分布，出光面230上较亮的一侧辉度提升小，而出光面230上较暗的一侧辉度提升大，出光面230上整体的辉度较均匀，背光模组10的显示效果更好。该导光板200具有出光面230，出光面230上设有多个凸起结构240，多个凸起结构240并行延伸，在凸起结构240的延伸方向上，凸起结构240的宽度单调变化，凸起结构240凸出于出光面230的高度与凸起结构240的宽度同步变化。

注塑成型是将热塑性料或热固性料利用成型模具制成各种形状的制品的工艺，注射成型是通过注塑机和模仁来实现的。在一些实施例中，注塑成型导光板200的步骤具体包括：采用导光板模仁300注塑成型导光板200，导光板模仁300具有成型面310，成型面310上设有多个并行延伸的凹陷结构320，在凹陷结构320的延伸方向上，凹陷结构320的宽度单调变化，凹陷结构320凹陷于成型面310的深度与凹陷结构320的宽度同步变化；出光面230上与各凹陷结构320一一对应形成多个凸起结构240。

为了制作出所需的导光板模仁300，在一些实施例中，在注塑成型导光板200的步骤前，还包括以下步骤：采用刀具400在模仁基板上加工成型导光板模仁300；采用刀具400在模仁基板的一个表面上加工出多个并行延伸的凹陷结构320，以形成导光板模仁300；其中，沿刀具400的加工方向，刀具400的加工深度单调变化。刀具400能够在模仁基板的一个表面上切割出与其形状对应的凹陷结构320，在其中一个实施例中，刀具400在凹陷结构320的延伸方向上的截面形状为圆形。根据刀具400的加工深度的不同，就可以在模仁基板的表面切割出弓形或半圆形的凹陷结构320。

具体的，如图8和图9所示，在采用截面形状为圆形的刀具400对模仁基板的一个表面进行加工时，刀具400嵌入模仁基板表面的深度即为刀具400的加工深度，由于在本申请的实施例中，沿刀具400的加工方向，刀具400的加工深度单调变化，因此，加工时刀具400具有一个最大加工深度h。同时，刀具400的两端与模仁基板表面的切线之间的夹角即为刀具400张角α。随着刀具400的半径R、刀具400的最大加工深度h、刀具400张角α的不同，加工出的凹陷结构320也不相同。若导光板200的出光面230上不同侧的明暗程度差异较大，在加工模仁基板时，可以采用以下加工方式进行改善：保持刀具400的张角不变，提升刀具400的半径R，刀具400的半径R越大，改善效果越明显；或保持刀具400的半径R不变，减小刀具400的张角，刀具400的张角越小，改善效果越明显；或同时提升刀具400的半径R，并减小刀具400的张角，刀具400的半径R越大，同时，刀具400的张角越小，改善效果越明显。

例如，在一个实施例中，刀具400的半径R为150微米，刀具400的张角为60°，则刀具400的最大加工深度h＝R(1-sin(α/2))＝75微米，此时，刀具400所加工出的凹陷结构320的最小深度为0微米，最大深度为75微米，相邻两个凹陷结构320之间的最小间距为0微米，最大间距为259.8微米。在另一个实施例中，刀具400的半径R为300微米，刀具400的张角为60°，则刀具400的最大加工深度h＝R(1-sin(α/2))＝150微米，此时，刀具400所加工出的凹陷结构320的最小深度为0，最大深度为150微米，相邻两个凹陷结构320之间的最小间距为0，最大间距为519.6微米。即当刀具400的张角为60°，且刀具400的半径R的范围在150微米到300微米之间时，刀具400所加工出的凹陷结构320的最大深度的范围在75微米到150微米之间，相邻两个凹陷结构320之间的最大间距的范围在259.8微米到519.6微米之间。

在又一个实施例中，刀具400的半径R为150微米，刀具400的张角为30°，则刀具400的最大加工深度h＝R(1-sin(α/2))＝111.18微米，此时，刀具400所加工出的凹陷结构320的最小深度为0微米，最大深度为111.18微米，相邻两个凹陷结构320之间的最小间距为0微米，最大间距为289.8微米。在又一个实施例中，刀具400的半径R为300微米，刀具400的张角为30°，则刀具400的最大加工深度h＝R(1-sin(α/2))＝222.36微米，此时，刀具400所加工出的凹陷结构320的最小深度为0微米，最大深度为222.36微米，相邻两个凹陷结构320之间的最小间距为0微米，最大间距为579.6微米。即当刀具400的张角为30°，且刀具400的半径R的范围在150微米到300微米之间时，刀具400所加工出的凹陷结构320的最大深度的范围在111.18微米到222.36微米之间，相邻两个凹陷结构320之间的最大间距的范围在289.8微米到579.6微米之间。

为了提升导光板模仁300的加工精度，在采用刀具400在模仁基板上加工成型导光板模仁300的步骤中，可以采用一个刀具400多次在模仁基板的一个表面上加工出多个并行延伸的凹陷结构320。而为了提升导光板模仁300的加工效率，还可以采用多个刀具400一次在模仁基板的一个表面上并行加工出多个并行延伸的凹陷结构320。以上两种方式可以根据不同的加工需求灵活选用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种背光模组，其特征在于，包括：

光源；以及

导光板，具有面向所述光源的入光面、与所述入光面相对设置的背光面和连接所述入光面与所述背光面的出光面，所述出光面上设有多个凸起结构，所述多个凸起结构沿所述入光面指向所述背光面的方向并行延伸，且在所述凸起结构的延伸方向上，所述凸起结构的宽度单调变化，所述凸起结构凸出于所述出光面的高度与所述凸起结构的宽度同步变化。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，由所述入光面到所述背光面，所述凸起结构的宽度单调增大，所述凸起结构凸出于所述出光面的高度单调增大。

3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，由所述入光面到所述背光面，所述凸起结构的宽度单调减小，所述凸起结构凸出于所述出光面的高度单调减小。

4.根据权利要求2或3所述的背光模组，其特征在于，在所述凸起结构的延伸方向上的任意截面上，各所述凸起结构的截面形状、大小均相同。

5.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，相邻的两个所述凸起结构间具有间距，在所述凸起结构的延伸方向上，所述间距单调变化。

6.一种背光模组的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

注塑成型导光板；所述导光板具有出光面，所述出光面上设有多个凸起结构，多个所述凸起结构并行延伸，在所述凸起结构的延伸方向上，所述凸起结构的宽度单调变化，所述凸起结构凸出于所述出光面的高度与所述凸起结构的宽度同步变化；

提供一光源并与所述导光板封装形成背光模组；所述导光板上与所述出光面相邻的一个表面面向所述光源。

7.根据权利要求6所述的背光模组的制造方法，其特征在于，所述注塑成型导光板的步骤具体包括：

采用导光板模仁注塑成型导光板；所述导光板模仁具有成型面，所述成型面上设有多个并行延伸的凹陷结构，在所述凹陷结构的延伸方向上，所述凹陷结构的宽度单调变化，所述凹陷结构凹陷于所述成型面的深度与所述凹陷结构的宽度同步变化；

所述出光面上与各所述凹陷结构一一对应形成多个所述凸起结构。

8.根据权利要求7所述的背光模组的制造方法，其特征在于，在所述注塑成型导光板的步骤前，还包括以下步骤：

采用刀具在模仁基板上加工成型导光板模仁；采用刀具在所述模仁基板的一个表面上加工出多个并行延伸的所述凹陷结构，以形成所述导光板模仁；其中，沿所述刀具的加工方向，所述刀具的加工深度单调变化。

9.根据权利要求8所述的背光模组的制造方法，其特征在于，所述刀具在所述凹陷结构的延伸方向上的截面形状为圆形。

10.根据权利要求8所述的背光模组的制造方法，其特征在于，在所述采用刀具在模仁基板上加工成型导光板模仁的步骤中，采用一个刀具多次在所述模仁基板的一个表面上加工出多个并行延伸的所述凹陷结构；或采用多个刀具一次在所述模仁基板的一个表面上并行加工出多个并行延伸的所述凹陷结构。

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