專利名稱：背光模組及其擴(kuò)散板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光模組及其擴(kuò)散板，尤其涉及一種用于液晶顯示的背光模組及其擴(kuò)散板。
背景技術(shù)：
請(qǐng)參見圖l，所示為一種現(xiàn)有的直下式背光模組100，其包括框架ll與設(shè)置在該框架ll內(nèi) 部的多個(gè)光源12及設(shè)置在光源12上方的第一擴(kuò)散板13。使用時(shí)，由多個(gè)光源12產(chǎn)生的光線進(jìn)入第一擴(kuò)散板13后可被擴(kuò)散。然而，在經(jīng)第一擴(kuò)散 板13擴(kuò)散后，光線從第一擴(kuò)散板13的出射角度變得較為雜亂，使得其在特定視角范圍內(nèi)的亮 度不高；并且由于光源12朝其正上方傳輸?shù)墓饩€較多，第一擴(kuò)散板13還是常常難以直接將來 自光源12光線擴(kuò)散均勻，使得從第一擴(kuò)散板13出射的光線容易產(chǎn)生光源殘影，即出現(xiàn)光強(qiáng)強(qiáng) 弱不同的區(qū)域。為提高背光模組100在特定視角范圍內(nèi)的亮度，以及避免光源殘影的產(chǎn)生，從而提高背 光模組100出射光的均勻性，通常在擴(kuò)散板13上方還設(shè)置有一第二擴(kuò)散板10與一上擴(kuò)散片14 。如圖2所示，第二擴(kuò)散板10包括透明基板101及形成于透明基板101上的棱鏡層103。棱鏡層 103上具有多個(gè)長條形V形凸起105。第二擴(kuò)散板10的長條形V形凸起105可使出射光線發(fā)生一 定程度的聚集，從而提高背光模組100在特定視角范圍內(nèi)的亮度。上擴(kuò)散片14可對(duì)從擴(kuò)散板 IO出射的光線作進(jìn)一步擴(kuò)散。然而，光線在第二擴(kuò)散板10與上擴(kuò)散片14中傳輸時(shí)，部分光線會(huì)被吸收而造成光線損失 ;并且在第二擴(kuò)散板10與上擴(kuò)散片14之間有空氣層，其會(huì)增加光線在傳輸過程中的界面數(shù)量 ，增加光線傳輸?shù)慕缑鎿p失，降低光線利用率。發(fā)明內(nèi)容鑒于上述狀況，有必要提供一種可提高光線有效利用率、出光均勻的擴(kuò)散板。 一種擴(kuò)散板，其包括一本體，該本體由分散有散射粒子的透明材料制成。本體包括第一 表面及與該第一表面相對(duì)的第二表面。本體的第一表面為平面，第二表面具有多個(gè)三棱錐四 槽，其中有四個(gè)三棱錐凹槽具有共同連接點(diǎn)且該四個(gè)三棱錐凹槽圍成一平行四邊形外形。一種背光模組，其包括框架、光源及擴(kuò)散板。光源位于該框架內(nèi)，擴(kuò)散板位于該光源上 方。擴(kuò)散板包括一本體，本體由分散有散射粒子的透明材料制成。本體包括第一表面及與該第一表面相對(duì)的第二表面。本體的第一表面為平面，第二表面具有多個(gè)三棱錐凹槽，其中有 四個(gè)三棱錐凹槽具有共同連接點(diǎn)且該四個(gè)三棱錐凹槽圍成一平行四邊形外形。上述擴(kuò)散板的第二表面具有特定排布的三棱錐凹槽，其有利于使射入擴(kuò)散板的光線發(fā)生 特定的折射、反射與衍射等光學(xué)作用，進(jìn)而可使從擴(kuò)散板出射的光線在一特定的視角范圍聚 集。與此同時(shí)，該第二表面的三棱錐凹槽結(jié)構(gòu)還可與擴(kuò)散板內(nèi)的散射粒子協(xié)同作用而使光線 發(fā)生擴(kuò)散，以減弱甚至避免光源殘影，提高背光模組的出光均勻性，避免了采用上擴(kuò)散片而 產(chǎn)生的界面損失，提升光線利用率。


圖1是一種現(xiàn)有的背光模組的剖面示意圖。圖2是圖1所示背光模組的擴(kuò)散板的立體圖。圖3是本發(fā)明較佳實(shí)施例一的擴(kuò)散板的立體示意圖。圖4是圖3所示擴(kuò)散板的沿IV-IV線的剖視圖。圖5是圖3所示擴(kuò)散板的光強(qiáng)測試圖。圖6是本發(fā)明較佳實(shí)施例二的擴(kuò)散板的俯視圖。圖7是本發(fā)明較佳實(shí)施例三的擴(kuò)散板的剖視圖。圖8是本發(fā)明較佳實(shí)施例四的背光模組的剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的擴(kuò)散板作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請(qǐng)參見圖3至圖4，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例一的擴(kuò)散板20，其包括一本體，該本體由分 散有散射粒子202的透明材料制成。本體包括第一表面201及與第一表面201相對(duì)的第二表面 203。第一表面201為平面，第二表面203具有多個(gè)三棱錐凹槽204。其中有四個(gè)三棱錐凹槽具 有共同連接點(diǎn)且該四個(gè)三棱錐凹槽圍成一平行四邊形外形。第二表面203的多個(gè)三棱錐凹槽204之間緊密相連，其中還有四個(gè)相互連接的具有共同連 接點(diǎn)的三棱錐凹槽204及其相互連接的側(cè)壁形成四角星形206。多個(gè)四角星形206呈陣列排布 。多個(gè)三棱錐凹槽204可由多個(gè)沿第一方向Xi延伸的V形脊結(jié)構(gòu)、多個(gè)沿第二方向X2延伸的V 形脊結(jié)構(gòu)、多個(gè)沿第三方向X3延伸的V形脊結(jié)構(gòu)及多個(gè)沿第四方向X4延伸的V形脊結(jié)構(gòu)交錯(cuò)形 成，且沿第二方向X2延伸的V形脊結(jié)構(gòu)與沿第四方向X4延伸的V形脊結(jié)構(gòu)皆通過沿第一方向X工 延伸的V形脊結(jié)構(gòu)與沿第三方向X3延伸的V形脊結(jié)構(gòu)之間的交點(diǎn)。其中該四個(gè)方向Xh X2、 X3 及X4相鄰兩方向之間的夾角為45度，該V形脊結(jié)構(gòu)豎直截面頂角的取值范圍可為80度至100度 ，同方向上相鄰V形脊結(jié)構(gòu)之間的中心距離可為0.025毫米至1毫米。本實(shí)施例中，四個(gè)方向Xi、 X2、 X3及X4相鄰V形脊結(jié)構(gòu)之間的中心距離分別Dh D2、 D3與D4， DfDf、巧Df、巧D4。此 外，需要說明的是通過調(diào)整頂角的大小，可在一定程度上調(diào)整擴(kuò)散板20的增光率及出光視角擴(kuò)散板20的總體厚度T可為0.4毫米至4毫米。擴(kuò)散板20可由聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸 酯、聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一種或一種以上的材料摻雜散射粒子 202后注塑成型而成。散射粒子202可為二氧化鈦微粒、二氧化硅微粒和丙烯酸樹脂微粒中的 一種或一種以上的混合物。制備過程中需在模具上設(shè)置與三棱錐凹槽204相應(yīng)的凸起結(jié)構(gòu)， 以便使擴(kuò)散板20可在單次注塑過程中成型?？梢岳斫猓ㄟ^調(diào)整散射粒子202與構(gòu)成透明本 體的材料之間的比例可以調(diào)節(jié)擴(kuò)散板20的透過率，但將擴(kuò)散板20的透光率控制在80%以上為 較佳選擇。使用時(shí)，可讓第一表面201靠近光源作為入光面而第二表面203遠(yuǎn)離光源作為出光面。由 于擴(kuò)散板20本體內(nèi)具有散射粒子202，且擴(kuò)散板20的第二表面203具有特定排布的三棱錐凹槽 204的傾斜表面結(jié)構(gòu)，射入擴(kuò)散板20的光線可發(fā)生特定的折射、散射、反射與衍射等光學(xué)作 用，從而可使從擴(kuò)散板20出射的光線發(fā)生特定的擴(kuò)散，以減弱甚至避免光源殘影，提高背光 模組的出光均勻性，進(jìn)而避免采用上擴(kuò)散片而產(chǎn)生的界面損失，提升光線利用率。為進(jìn)一步驗(yàn)證擴(kuò)散板20可對(duì)入射其中的光線起特定的擴(kuò)散作用，特別以一個(gè)發(fā)光二極管 作為光源進(jìn)行測試，其結(jié)果如圖5所示?？梢钥吹剑梢粋€(gè)發(fā)光二極管發(fā)出的光線經(jīng)擴(kuò)散板 20后被擴(kuò)散成多個(gè)虛擬點(diǎn)光源。由此可見，擴(kuò)散板20具有較強(qiáng)的擴(kuò)散效果。此外，擴(kuò)散板 20的透光率約為90%。此外，由于擴(kuò)散板20第二表面203的三棱錐凹槽204由多個(gè)分別沿四個(gè)方向Xh X2、 X;j及 X4的V形脊結(jié)構(gòu)所形成，因此，從第二表面203出射的光線可在四個(gè)分別與Xh X2、 X3及X4方 向相垂直的的平面上使光線聚集，從而充分利用各個(gè)方向的光線以提高背光模組的正面出射 光亮度。進(jìn)一步，擴(kuò)散板20是采用注塑成型的方式一體成型，因此其上三棱錐凹槽204和擴(kuò) 散板20的其他部分一起形成，可使得三棱錐凹槽204具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)還能提升三 棱錐凹槽204和擴(kuò)散板20其他部分的結(jié)合力，因此可避免或減少三棱錐凹槽204在使用中被損 壞。請(qǐng)參閱圖6，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例二的擴(kuò)散板30。擴(kuò)散板30與實(shí)施例一的擴(kuò)散板20 相似，第二表面303具有多個(gè)三棱錐凹槽304。其中有四個(gè)三棱錐凹槽304具有共同連接點(diǎn)的 且該四個(gè)三棱錐凹槽304圍成一矩形外形，并且還有四個(gè)相互連接的三棱錐凹槽304及其相互 連接的側(cè)壁形成四角星形306。第二表面303上的三棱錐凹槽304與四棱錐形凹槽308可由多個(gè)沿第一方向X工延伸的V形脊結(jié)構(gòu)、多個(gè)沿第二方向X2延伸的V形脊結(jié)構(gòu)、多個(gè)沿第三方向X3延 伸的V形脊結(jié)構(gòu)及多個(gè)沿第四方向X4延伸的V形脊結(jié)構(gòu)交錯(cuò)形成。其中四個(gè)方向Xh X2、 X3及 X4相鄰兩方向之間的夾角為45度。其不同在于四個(gè)四角星形206的中間是一個(gè)四棱錐形凹 槽308。也就是說，沿第二方向X2延伸的V形脊結(jié)構(gòu)與沿第四方向X4延伸的V形脊結(jié)構(gòu)周期性 的間隔通過沿第一方向Xi延伸的V形脊結(jié)構(gòu)與沿第三方向X3延伸的V形脊結(jié)構(gòu)之間的交點(diǎn)。四 個(gè)方向Xl、 X2、 X3及X4上的相鄰V形脊結(jié)構(gòu)之間的中心距離滿足以下關(guān)系式 、/^Dl= 、/^D3=D2=D4。請(qǐng)參閱圖7，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例三的擴(kuò)散板40。擴(kuò)散板40與實(shí)施例一的擴(kuò)散板20 相似，其包括一本體，該本體由分散有散射粒子402的透明材料制成。本體第一表面401為平 面，第二表面403具有多個(gè)三棱錐凹槽404。其不同在于交錯(cuò)圍成三棱錐凹槽404的V形脊結(jié) 構(gòu)的頂部被平面化。V形脊結(jié)構(gòu)的頂部被平面化容易避免在注塑成型過程中，V形脊結(jié)構(gòu)的頂 部被損壞。請(qǐng)參閱圖8，所示為本發(fā)明較佳實(shí)施例的背光模組202。其包括擴(kuò)散板20、框架21及光源 22，光源22位于框架21內(nèi)，擴(kuò)散板20設(shè)置于光源22上方?？蚣?1可由具有高反射率的金屬或塑料制成，或涂布有高反射率涂層的金屬或塑料制成光源22可為線光源或點(diǎn)光源，例如冷陰極熒光燈與發(fā)光二極管。為獲得較強(qiáng)照射光，本 實(shí)施例的光源22采用多個(gè)密集排列的發(fā)光二極管，然而由于發(fā)光二極管具有較高的亮度及出 光強(qiáng)度，其光源殘影及出光亮度不均勻的問題更為突出。而本發(fā)明的擴(kuò)散板20的三棱錐凹槽 204與散射粒子202協(xié)同作用，使射入擴(kuò)散板20的光線可發(fā)生特定的折射、散射、反射與衍射 等光學(xué)作用，從而可使從擴(kuò)散板20出射的光線發(fā)生特定的擴(kuò)散，形成一柔和的均勻面光源， 可以減弱甚至避免光源殘影，提高背光模組的出光均勻性。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化。當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所 做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。權(quán)利要求
1.一種擴(kuò)散板，其包括一本體，該本體由分散有散射粒子的透明材料制成，該本體包括第一表面及與該第一表面相對(duì)的第二表面，其特征在于該透明本體的第一表面為平面，該第二表面具有多個(gè)三棱錐凹槽，其中有四個(gè)三棱錐凹槽具有共同連接點(diǎn)且該四個(gè)三棱錐凹槽圍成一平行四邊形外形。
2 如權(quán)利要求l所述的擴(kuò)散板，其特征在于該多個(gè)三棱錐凹槽由多 個(gè)沿第一方向延伸的V形脊結(jié)構(gòu)、多個(gè)沿第二方向延伸的V形脊結(jié)構(gòu)、多個(gè)沿第三方向延伸的 V形脊結(jié)構(gòu)及多個(gè)沿第四方向延伸的V形脊結(jié)構(gòu)交錯(cuò)形成，且其中兩個(gè)方向延伸的V形脊結(jié)構(gòu)通過沿另外兩個(gè)方向延伸的v形脊結(jié)構(gòu)之間的交點(diǎn)。
3 如權(quán)利要求2所述的擴(kuò)散板，其特征在于該第一方向、第二方向、第三方向及第四方向相鄰兩方向之間的夾角為45度。
4 如權(quán)利要求2所述的擴(kuò)散板，其特征在于該V形脊結(jié)構(gòu)豎直截面 頂角的取值范圍為80度至100度。
5 如權(quán)利要求2所述的擴(kuò)散板，其特征在于至少部分V形脊結(jié)構(gòu)的 頂部被平面化。
6 如權(quán)利要求l所述的擴(kuò)散板，其特征在于該多個(gè)三棱錐凹槽由多個(gè)沿第一方向延伸的v形脊結(jié)構(gòu)、多個(gè)沿第二方向延伸的v形脊結(jié)構(gòu)、多個(gè)沿第三方向延伸的
7 如權(quán)利要求l所述的擴(kuò)散板，其特征在于該本體的透明材料為聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一種或一種 以上的混合物。
8 如權(quán)利要求l所述的擴(kuò)散板，其特征在于該散射粒子為二氧化鈦微粒、二氧化硅微粒和丙烯酸樹脂微粒中的一種或其組合。
9 一種背光模組，其包括框架、光源及擴(kuò)散板，該光源位于該框架內(nèi)，該擴(kuò)散板設(shè)置于該光源上方，該擴(kuò)散板包括一本體，該本體由分散有散射粒子的透明材 料制成，該本體包括第一表面及與該第一表面相對(duì)的第二表面，其特征在于該透明本體的 第一表面為平面，該第二表面具有多個(gè)三棱錐凹槽，其中有四個(gè)三棱錐凹槽具有共同連接點(diǎn) 且該四個(gè)三棱錐凹槽圍成一平行四邊形外形。
10. 如權(quán)利要求9所述的背光模組，其特征在于該光源為多個(gè)密集 排列的發(fā)光二極管。
全文摘要
一種擴(kuò)散板，其包括一本體，該本體由分散有散射粒子的透明材料制成。本體包括第一表面及與該第一表面相對(duì)的第二表面。本體的第一表面為平面，第二表面具有多個(gè)三棱錐凹槽，其中有四個(gè)三棱錐凹槽具有共同連接點(diǎn)且該四個(gè)三棱錐凹槽圍成一平行四邊形外形。上述擴(kuò)散板具有提高光線有效利用率、出光均勻的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明還提供一采用上述擴(kuò)散板的背光模組。
文檔編號(hào)F21V8/00GK101619836SQ20081030245
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者章紹漢 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司