CN1580899A - 背光模块及其导光板 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种背光模块及其导光板。该背光模块包括导光板和多个点光源，该导光板包括光入射面、与该光入射面相交的光出射面和与光出射面相对的底面，该多个点光源对应光入射面布设，并且光入射面与点光源耦合的区域形成多条折射与散射细纹。本发明可减小导光板入射暗带，使得导光板和采用该导光板的背光模块具有较高的出光均匀度。

Description

背光模块及其导光板

【技术领域】

本发明涉及一种背光模块及其导光板，特别是一种出光均匀度较高的导光板和采用该导光板的背光模块。

【背景技术】

由于液晶显示器具有轻、薄、耗电小等优点，广泛应用于笔记本计算机、移动电话、个人数字助理等现代化信息设备。因为液晶本身不具有发光特性，需要为其提供背光模块以实现显示功能。

现有技术背光模块包括光源和导光板，光源相对导光板的光入射面设置，该导光板引导自光源发出光束的传输方向，将线光源或点光源转换成面光源出射。该导光板的底面分布多个网点，用以破坏光束在导光板内部传输的全反射条件，并且使其散射以提高导光板出射光束的均匀性，进而提升背光模块的整体性能。该网点的疏密、大小均可有不同设计以适应不同的背光模块。

一种现有技术背光模块可以参阅图1。该背光模块9由导光板10、半透明材料板20、反光材料盒30和光源40组成。该半透明材料板20叠设在导光板10之上，导光板10四周和底表面12包容在该反光材料盒30内，该反光材料盒30一侧开设收容光源40在其内的定位槽31。工作时，光源40发出的光束自导光板10的一侧面入射，经导光板10底表面12的渐层波浪纹路和反光材料盒30作用后产生平面光，自导光板10的光出射面11出射，该半透明材料板20使该平面光分布更为均匀。

请一并参阅图2，由于光源40具有一定的发射角，如发光二极管的发射角可为30至130度，而该导光板10相对光源40的侧面是平面，使得光源40发出的光束经该侧面折射后进入导光板10，其发散角将进一步缩小，最大约为119.653度左右，从而在导光板10入射侧产生较大的暗带13，进而降低光束利用率，影响背光模块9乃至采用该背光模块9的液晶显示器的辉度和出光均匀性。

请参阅图3，2003年5月1日公告的中国台湾专利第530,919号揭示的一种可降低导光板入射暗区的背光模块。该背光模块在导光板3上设有多个凹洞50，该多个凹洞50排列设置在点光源入射点2正前方。每一个点光源入射点2前方分别排列有一系列多个凹洞50，该多个凹洞50可贯穿导光板3，当入射光线接触到凹洞50外缘时产生光折射或光全反射效应，其可破坏点光源较强的光学指向性并增加光发散角度，有助于改善导光板3入射侧存在暗区的缺陷。

但是，该凹洞50布设在导光板3入光面附近，入射光线接触其表面发生的光全反射效应使部分已进入导光板3的入射光被反射回来，朝导光板3内部继续传输的光量变少，降低光利用率和背光模块出光辉度；并且，该多个凹洞50形成在导光板3内部，光线在凹洞50表面的折射与反射使已入射至导光板内部的光线能量损失；另外，凹洞50折射率与导光板3的折射率不同，阻碍入射光线的深入传输，入射点被凹洞50包围的较小区域光强较强，其它较大的区域由于入射光能量的减少、凹洞50的阻碍和散射能量损失等因素，使得传输至该较大区域的光强较弱，影响导光板出光的均匀度和辉度。

【发明内容】

为了克服现有技术背光***出光均匀度低的缺陷，本发明提供一种出光均匀度高的背光模块。

本发明还提供一种出光均匀度较高的导光板。

本发明解决技术问题的技术方案是：提供一种背光模块，包括导光板和点光源，该导光板包括光入射面、与该光入射面相交的光出射面和与光出射面相对的底面，该点光源对应光入射面布设，并且光入射面与点光源耦合的区域具有多条折射与散射细纹。

本发明还提供一种出光均匀度较高的导光板，该导光板用以配合点光源，包括接收光束的光入射面、与该光入射面相交并且引导光束出射的光出射面和与光出射面相对的底面，并且光入射面与点光源耦合的区域具有多条折射与散射细纹。

相较现有技术，本发明的有益效果是：由于本发明导光板的光入射面与点光源耦合的区域形成多条折射与散射细纹，该细纹可利用折射原理将点光源发出的光束的发散角度向导光板两侧扩大，同时利用散射原理使原本发光范围较为集中的光束分散，达到减小甚至消除导光板入射暗带的现象，使得导光板和采用该导光板的背光模块具有较高的出光均匀度。

【附图说明】

图1是一种现有技术背光模块的立体分解图。

图2是图1所示现有技术背光模块的部分光路示意图。

图3是又一种现有技术背光模块的平面视图。

图4是本发明背光模块第一实施方式的立体图。

图5是图4所示背光模块的网点分布示意图。

图6是本发明背光模块第二实施方式的立体图。

图7是本发明背光模块第三实施方式的立体图。

【具体实施方式】

请参阅图4，是本发明背光模块第一实施方式，该背光模块200包括多个点光源210和一导光板220。该点光源210发出光束，该导光板220引导该点光源210发出光束的传输方向，将其转换为面光源出射。

该点光源210可以是发光二极管或小灯泡。并且可以通过配置多个不同颜色的发光二极管或小灯泡以调配所需的显示颜色和辉度。

请一并参阅图5，该导光板220呈平板形，采用压克力、玻璃或聚碳酸酯等透明材质制成，其包括一光入射面221、与光入射面221相连的光出射面224、与光出射面224相对的底面223以及侧面225。

该光入射面221接收点光源210发出的光束，其上耦合点光源210发出的光束的区域设置多个圆弧形凹槽(未标示)，并且相邻圆弧形凹槽之间具有一定间距。为减小入射暗带，该光入射面221耦合点光源210的圆弧形凹槽区域形成多条折射与散射细纹222，该折射与散射细纹222利用砂轮、砂带或砂纸以垂直于导光板220光出射面的方向磨削而成，该折射与散射细纹222的深度与乱度因为砂轮等工具的规格而异，其影响光折射与散射的程度。该多条折射与散射细纹222可以均匀分布在圆弧形凹槽内。该折射与散射细纹222利用折射原理将点光源210发出的光束的发散角度向导光板220两侧扩大，同时利用散射原理使原本发光范围较为集中的光束分散，达到减小甚至消除导光板入射暗带的现象。

该光出射面224可以加工为具有一定粗糙度的粗糙面。导光板220的底面223设置多个网点23，以提高导光板220出射光束的辉度和均匀性。该网点23的大小沿远离光入射面221的方向递增，其是圆柱状。当然，该网点23也可以呈圆球状、正方体、金字塔形或其它合适的形状。该网点23可以通过印刷或射出成型等方式分布在导光板220的底面223。另外，也可以在底面223设置多个V形槽(图未示)以替代该多个网点23。该导光板220的底面223可以设置反射膜(图未示)，该反射膜是由SiO₂与TiO₂交替形成的多层薄膜，使投射在其上的光束反射，以防止光束自导光板220的底面223逸出，从而降低光束的能量损耗，提高导光板220的整体光学性能。该反射膜可采用化学气相沉积法、电子束蒸镀法、溅镀法等方法形成，其在可见光区的反射率可达98％以上。

当然，圆弧形凹槽也可以连续设置。该圆弧形凹槽可以和导光板220一体成型，也可以采用机械加工的方法形成。

请参阅图6，是本发明背光模块第二实施方式，该背光模块300包括多个点光源310和一导光板320。该导光板320是平板形，当然也可以是楔形导光板，包括一光入射面321、与光入射面321相交的底面323、光出射面324以及侧面325，该点光源310相对光入射面321设置。

该光入射面321是平面，其上与点光源310发光范围相应的区域形成多条折射与散射细纹322，该折射与散射细纹322垂直于导光板320的光出射面324，并且具有一定的深度与乱度。该底面323分布多个网点33，该网点33的大小和密度沿远离光入射面321的方向逐渐增加，用以改善导光板320和背光模块300出射光束的均匀性。

请参阅图7，是本发明背光模块第三实施方式。该背光模块400包括多个点光源410和一导光板420。该导光板420是平板形，其包括两光入射面421、一与光入射面421垂直相连的底面423、光出射面424以及侧面425，该点光源410相对该两光入射面421设置。

该两光入射面421与点光源410耦合的区域向内凹陷形成V形槽(未标示)，以便于固定点光源410并与其光路良好耦合。该V形槽设置多条折射与散射细纹422，该折射与散射细纹422利用折射原理将点光源410发出的光束的发散角度向导光板420两侧扩大，同时利用散射原理使原本发光范围较为集中的光束分散，达到减小甚至消除导光板入射暗带的现象。

该底面423分布多个网点43。该多个网点43均匀分布在该导光板420的底面423，其呈圆柱状，也可以是立方体、圆台状、球状或矩形状。该导光板420的底面423具有反射膜(未标示)，以防止光束自导光板420的底面423逸出，从而降低光束的能量损耗，提高导光板420的整体光学性能。当然，也可以在邻近导光板420的底面423一侧设置反射板(图未示)以实现该功能。

Claims (10)

1.一种背光模块，包括点光源和导光板，该导光板包括光入射面、与该光入射面相交的光出射面和与光出射面相对的底面，该点光源对应光入射面布设，其特征在于：光入射面与点光源耦合的区域具有多条折射与散射细纹。

2.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该光入射面与点光源耦合的区域向内凹陷成圆弧形凹槽。

3.如权利要求2所述的背光模块，其特征在于：该圆弧形凹槽之间具有间距。

4.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该光入射面与点光源耦合的区域向内凹陷成V形槽。

5.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该光入射面与点光源耦合的区域是平面。

6.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该多条折射与散射细纹垂直于导光板的光出射面。

7.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该多条折射与散射细纹具有深度与乱度，并且深度与乱度与光折射与散射的程度对应。

8.如权利要求7所述的背光模块，其特征在于：该多条折射与散射细纹是均匀分布的。

9.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述点光源是发光二极管。

10.一种导光板，用以配合点光源，包括用以接收光束的光入射面、与光入射面相交并用以引导光束出射的光出射面和与光出射面相对的底面，其特征在于：该光入射面与点光源耦合的区域具有多条折射与散射细纹。

Images