专利名称：直下式背光模组的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种直下式背光模组，特别是一种用于大尺寸液晶显示器的直下式背光模组。
背景技术：
由于液晶显示面板中的液晶本身不发光，为达到显示效果，须给液晶显示面板提供一面光源装置，如背光模组，以实现显示功能。背光模组依光源分布位置不同分为侧光式背光模组及直下式背光模组两种侧光式背光模组仅采用单支灯管作为光源，该光源置于导光板侧面，利用导光板来加强对光线行进方向的控制；直下式背光模组是将灯管置于一扩散板下方，一般为增加直下式背光模组的出光均匀度及亮度而使用多个灯管。
随着液晶显示器应用领域的不断拓展，特别是大尺寸液晶显示器的应用，如笔记型电脑及液晶电视等，对液晶显示器的背光模组的出光亮度要求进一步提高，需要使用多个光源以提高整个背光模组的出光亮度，传统的侧光式背光模组已不能满足其出光亮度的要求， 因此直下式背光模组成为大尺寸液晶显示器的主流。
现有技术的直下式背光模组主要由光源、扩散板及棱镜板等组成。其中扩散板是重要元件之一，该扩散板将光源发出的光线散射扩散，改善出光均匀度。
一种现有技术直下式背光模组如图1所示，该直下式背光模组1包括至少一线性光源101、一扩散板102及一棱镜板103，该光源101、扩散板102及棱镜板103依次放置。
该扩散板102是平板形，其包括一入光面104及一与该入光面104相对的出光面105。该扩散板102的材质一般是透明有机树脂，如聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate，PMMA)或聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)，而且该扩散板102内掺入光散射粒子(未标示)，该光散射粒子可以将进入该扩散板102的光线进行散射，从而改善出光均匀度。
但是，该光源101发出的光线经入光面104进入扩散板102以及从出光面105出射过程中，由于入光面104两侧光学介质不同，分别是扩散板102和空气，造成一部分光线在进入入光面104时产生反射，造成光能量损耗，降低光能利用率，影响其出光亮度。
发明内容为克服现有技术的直下式背光模组光能利用率不够高的问题，本发明提供一种光能利用率较高的直下式背光模组。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是提供一种直下式背光模组，其包括至少一光源、一扩散板及棱镜板，该光源、扩散板及棱镜板依次放置，该扩散板内掺入有光散射粒子，该扩散板包括至少一入光面，该光源相对该入光面设置，该入光面设置有次波长光栅。
相较于现有技术，由于本发明的直下式背光模组在扩散板的入光面设置有次波长光栅，可通过控制该次波长光栅的周期、深度及形状使入射其上的光线的后向绕射(反射)波为零，以降低光能损耗，使光线以极低损耗进入扩散板，从而提高直下式背光模组的光能利用率。
图1是现有技术直下式背光模组的结构示意图。
图2是本发明直下式背光模组的结构示意图。
图3是图2所示扩散板的立体示意图。
图4是本发明直下式背光模组所采用的另一种扩散板的立体示意图。
图5是图4所示扩散板的平面示意图。
图6是本发明的直下式背光模组所采用的U形光源罩及光源的组合示意图。
图7是本发明的直下式背光模组所采用的梯形光源罩及光源的组合示意图。
具体实施方式
请参阅图2，是本发明直下式背光模组的结构示意图。该直下式背光模组2包括一光源罩21、数个光源22、一扩散板23、一棱镜板24，该光源罩21、光源22、扩散板23及棱镜板24依次放置。
该光源22是冷阴极荧光管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)。
该光源罩21是由多个连续的V形部分组成，每个光源22对应设置于光源罩21每个V形部分上方，该光源罩21将光源22发出的一部分光线反射传输到扩散板23。
请参阅图3，是图2所示扩散板23反转后的立体示意图，该扩散板23是平板形，其包括一入光面231，该入光面231具有连续分布的次波长光栅(Sub-Wavelength Gating)233，该次波长光栅233呈一维单台状。该扩散板23的材质一般是透明有机树脂，如聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate，PMMA)或聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)，而且该扩散板23内掺入有光散射粒子(未标示)。
光源22发出的光线，部分光线经入光面231直接入射扩散板23，其余光线经光源罩21反射后同样入射到扩散板23。该扩散板23的入光面231具有一维单台状次波长光栅233，光线经该一维单台状次波长光栅233产生绕射，形成前向绕射(透射)波和后向绕射(反射)波，由于该次波长光栅233的周期小于照射波长，该次波长光栅233仅传输零级绕射光，我们可利用等效介质理论和严格耦合波理论，通过控制光栅周期、深度及形状使后向绕射波为零，从而减少或防止光源22发出光线在扩散板23的入光面231产生反射，提高光能利用率。该次波长光栅233和扩散板23是一体结构。
该次波长光栅233可通过利用电子束或激光对制作该扩散板23的模仁进行直接加工或采用电子束平板印刷，然后利用该模仁制得。
请参阅图4和图5，是本发明直下式背光模组所采用的另一种扩散板，该扩散板33的入光面331具有一维多台状金字塔型次波长光栅333，其功效和一维单台状次波长光栅233相同，可减少光能损耗，提高光能利用率。
请参阅图6，本发明直下式背光模组的光源罩也可以是由多个连续的U形部分组成，每个光源42对应设置于光源罩41每个U形部分上方。
请参阅图7，本发明直下式背光模组的光源罩也可以是由多个连续的梯形部分组成，每个光源52对应设置于光源罩51每个梯形部分上方。
本发明的直下式背光模组在扩散板的入光面设置有次波长光栅，可通过控制该次波长光栅的周期、深度及形状使后向绕射(反射)波为零，以降低光能损耗，从而使光线以极低损耗进入扩散板，进而提高直下式背光模组的光能利用率。
权利要求
1.一种直下式背光模组，其包括至少一光源、一扩散板及棱镜板，该光源、扩散板及棱镜板依次放置，该扩散板内掺入有光散射粒子，该扩散板包括至少一入光面，该光源相对该入光面设置，其特征在于该入光面设置有次波长光栅。
2.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于该次波长光栅是一维光栅结构。
3.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于该次波长光栅是连续分布。
4.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于该次波长光栅是单台状光栅结构。
5.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于该次波长光栅是多台状金字塔型光栅结构。
6.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于该扩散板与次波长光栅是一体结构。
7.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于该扩散板的材料是聚甲基丙烯酸甲酯。
8.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于该扩散板的材料是聚碳酸酯。
9.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于该直下式背光模组进一步包括一光源罩，该光源罩部分围绕该光源装置。
10.如权利要求9所述的直下式背光模组，其特征在于该光源罩是V形、U形或梯形。
全文摘要
本发明公开一种直下式背光模组，其包括至少一光源、一扩散板及棱镜板，该光源、扩散板及棱镜板依次放置，该扩散板内掺入有光散射粒子，该扩散板包括至少一入光面，该光源相对该入光面设置，该入光面设置有次波长光栅。本发明可提高直下式背光模组的光能利用率。
文档编号G02F1/13GK1979282SQ20041002651
公开日2007年6月13日 申请日期2004年3月11日 优先权日2004年3月11日
发明者余泰成, 吕昌岳, 陈杰良 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司