专利名称：一种液晶显示背光模组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光学，尤其涉及一种液晶显示背光模组。
背景技术：
液晶显示装置具有轻薄、耗电少、辐射低等优点，被广泛用于笔记本电脑、手机、电子词典、液晶电视、PDA等电子显示设备。由于液晶本身不具有发光特性，因此需要提供一个背光模组才能够实现显示功能。现有技术的背光模组主要包括光源、导光板、反射片、扩散片、棱镜片和遮光贴布，其中，导光板是一个重要的组件，其引导由光源发出的光的传播方向，把线光源或者点光源发出的光转换成具有一定均匀性的面光源。
如图1所示，现有技术的背光模组包括导光板1、反射片2、扩散片3、第一棱镜片41、第二棱镜片42、遮光贴布5、框盖6和光源7，第一棱镜片41和第二棱镜片42构成棱镜片组合。
如图2所示，导光板1包括底面11、入光面12，即导光板1的侧面，和出光面13，其中，底面11上具有凸出的球冠形网点100，且网点100的大小随着与光源7距离的增大而相应地增大。网点100的作用是破坏光在底面11上的全发射，如图3所示，使光从底面11的网点100中折射出来，再经过反射片2的反射后，从底面11射入导光板1，此时，存在两种情况一、如果光线和出光面13的法线之间夹角也即入射角小于导光板1材料的临界角，则光线经由出光面13折射出来。
二、如果光线和出光面13的法线之间的夹角也即入射角大于或者等于导光板1材料的临界角，则发生全发射，光线回到导光板1，经由底面11的网点100射出，再被反射，最终由出光面13折射出来。
由现有技术中的光传播过程可以看出，出现了光的损失，绝大部分光线必须经过反射片2的反射，有的还要产生多次反射，一般来说，反射片2的反射率只有90％左右，会造成一部分光线的损失，因此，现有技术光利用率低。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种光利用率高的液晶显示背光模组，以克服现有技术中的不足。
本实用新型液晶显示背光模组，它包括导光板，所述导光板上部依次设置扩散片、棱镜片，所述导光板、反射片、扩散片和棱镜片构成一导光体，所述导光体四周安装框盖，所述框盖中设置光源，所述光源发出的光由导光板侧面射入，其特征在于所述的导光板的底面上设置有多个凹点。
所述的凹点为圆锥型凹点、圆台型凹点或多边棱台型凹点。
所述的多个凹点有规则地排列于导光板平面上。
所述的凹点的深度和大小随着与光源距离增大而相应地增大。
所述的多个凹点按纵横排列，横向与光源发出的中心光线平行，纵向与光源发出的中心光线垂直，处于同一纵向排列的凹点的深度和大小相同，处于同一横向排列的凹点的深度和大小随着与光源距离增大而相应地增大。
所述的处于同一横向排列的凹点之间的距离随着与光源距离增大而相应地增大。
所述的凹点的侧线与导光板平面的夹角α为
α≤90°-δ，其中δ为导光板的临界角。
所述的导光板下侧设置有反射片。
所述的液晶显示背光模组还包括遮光贴布。
本实用新型的有益效果为在本实用新型中，背光模组的导光板采用凹点结构，可以使从各个方向上的一定角度范围内的光线入射到凹点上的光线经过全反射后，由导光板的出光面直接射出，相对于现有技术中的绝大部分光线必须经过反射片的反射来说，本实用新型的光利用率要高于现有技术中的光利用率，而且本实用新型的这种高利用率利用了光学材料的固有特性，在原理上确保了利用率的提高，这种高利用率具有本征特性，况且，在本实用新型中，导光板采用凹点，和现有的(设有凸出的网点)导光板相比，本实用新型降低了导光板的厚度，进而使背光模组更为轻巧，提高了本实用新型的实用性。
在本实用新型中，多个凹点有规则地排列于导光板平面上，例如，多个凹点按纵横排列，横向与光源发出的中心光线平行，纵向与光源发出的中心光线垂直，处于同一纵向排列的凹点的深度和大小相同，处于同一横向排列的凹点的深度和大小随着与光源距离增大而相应地增大，这就使本实用新型便于设计、加工、制作，使本实用新型更适合于工业化量产，换句话说，就可在整体上降低背光模组的成本，进一步提高了本实用新型的实用性。
当射至凹点的光线入射角大于导光板材料的临界角δ，使凹点的侧线与导光板平面的夹角α适合于α＝(180°-2δ)/3，就可以使与水平方向成一定夹角β范围内的主体光线经过凹点的全反射后直接从导光板的出光面射出，例如，-(30°-δ/3)＜β＜30°-δ/3时，该范围内的光线可确保大多经凹点全反射后导出，进一步提高了本实用新型的光利用率和实用性。
导光板下侧设置反射片，可使部分未经全反射的光最终由导光板的出光面射出，进一步提高本实用新型的光利用率。
图1为现有技术背光模组的结构示意图；图2为现有技术导光板的结构示意图；图3为光线在现有技术导光板中的传播示意图；图4为本实用新型实施例1结构示意图；图5为本实用新型实施例1导光板结构示意图；图6为本实用新型实施例1导光板的圆锥凹点排列示意图；图7为本实用新型导光板中的光在单个凹点传播过程的局部放大示意图；图8为本实用新型实施例2结构示意图；图9为本实用新型实施例2的凹点排列示意图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明实施例1根据图4所示，本实用新型包括导光板1、反射片2、扩散片3、棱镜片4、遮光贴布5、框盖6和光源7，其中，导光板1下部设置反射片2，导光板1上部依次设置扩散片3、棱镜片4和遮光贴布5，所述导光板1、反射片2、扩散片3和棱镜片4构成一导光体，导光体上侧设置遮光贴布5，导光体两侧安装框盖6，框盖6中设置线性光源7，该光源7发出的光由导光板1侧面射入。
如图5所示，导光板1包括底面11、入光面12，即光射入的侧面，以及出光面13，其中底面11与出光面13相对，底面11与出光面13呈水平放置，入光面12与出光面13垂直，导光板1的底面11上设置多个凹点8，凹点8采用圆锥型凹点、圆台型凹点或多边棱台型凹点，多个凹点8有规则地排列于导光板平面上，在本实施例中，如图6所示，多个凹点8按纵横排列，横向与光源7发出的中心光线平行，纵向与光源7发出的中心光线垂直，处于同一纵向排列的凹点的深度和大小相同，处于同一横向排列的凹点8的深度和大小随着与光源7距离增大而相应地增大，而且，处于同一横向排列的凹点8之间的距离随着与光源7距离增大而相应地增大。
如图7所示，凹点8的圆锥顶点到底面11的垂直距离为凹点8的深度H，该深度H随着与光源7距离增大而逐渐增大，凹点8的侧线(圆锥母线)和底面11的夹角为α，调整该角度α，可控制出光面13表面光线的出射方向，其中，α≤90°-δ，δ为导光板的临界角。
如图7所示，一与水平方向成β角度(β正负的定义为以水平方向旋转到该光线所经过的锐角，逆时针方向为正，顺时针方向为负)的光线在导光板1内传播时射到凹点8上，该光线的入射角为90°-α+β，此时，如果入射角大于导光板1材料的临界角δ，则发生全反射现象，经过全反射后的光线射到导光板1的出光面13上，此时，在出光面13上的入射角为90°+β-2α，如果此入射角小于导光板1材料的临界角，则光线可由出光面23导出，其折射角度由折射定律可知为γ＝arcsin(cos(2α-β)/n)，其中，n为导光板1材料的折射率。
如图7所示，上述光线从出光面13导出，导光板1材料的临界角δ需满足条件90°+β-2α＜δ＜90°+β-α，从而可以得到α+δ-90°＜β＜2α+δ-90°，也就是说，利用凹点8可以将与水平方向成夹角为α+δ-90°到2α+δ-90°内的光线通过全反射作用，再由出光面13折射出来。
对于同一种材料的导光板1而言，其折射率是一定的，那临界角δ也就是一定的，因此，调整α，就可以使与水平方向成一定夹角范围内的光线经过凹点8的全反射后直接从出光面13以某一角度射出。
若要求与水平方向的夹角绝对值相等的光线通过凹点8的全反射后从出光面13射出，需要满足条件-(α+δ-90°)＝2α+δ-90°，从而得出α＝(180°-2δ)/3。
由以上可知，若要光线通过凹点8的全反射后从出光面13射出，则需要满足条件α＝(180°-2δ)/3，其中δ为导光板1的临界角。
满足上述α值的条件，则可以使-(30°-δ/3)＜β＜30°-δ/3范围内的主体光线经过圆锥凹点8的全反射后从导光板1的出光面13射出。
例如，某种用于制作导光板1材料的临界角为47.8°，则调整α＝28.1°，可使-14.1°＜β＜14.1°范围内的光线经全反射从导光板1的出光面13导出。
以上所述的全反射仅发生于当射至凹点8的光线入射角大于导光板1材料的临界角δ。其实，当α逐渐增大，由下式射至凹点8的光线入射角可知90°-α+β，当α增大至一定的值时，该光线入射角会小于导光板1材料的临界角δ，射至凹点8的光线会直接透过凹点8，降低全反射的几率，因此，为使导光板1的光利用率达到最高，需要调整α的数值，使导光板1内大部分的光线通过凹点8的全反射后，直接从出光面13射出，减少光在传播过程中被反射所带来的光损失。
在本实用新型中，为了保证一定的均匀性，可以调节凹点8的左右间距和前后间距，把最强的亮度控制在导光板1的中央部分，所有射出的光线经过遮光贴布5后，遮光贴布5将边缘较弱亮度部分挡住，并反射回到导光板1内，使本实用新型透出的光能够尽量亮度强且均匀性高。
实施例2根据图8和图9所示，本实施例与实施例1的区别在于在本实施例中，针对点光源70，背光模组的导光板10在靠近入光面12的一端少设置了部分凹点8，至于本实施例的其它部分结构、以及光传播过程与实施例1所述相同或相似，此处不再赘述。
实际上，在本实用新型中，可以通过调整各个凹点的前后间距和左右间距、以及夹角α和圆锥深度H，控制光线在导光板内的传播情形，把亮度最强的光控制在导光板的中央部分，以获得最佳的光利用率和视觉效果，根据以上所述，这对于本领域技术人员来说可以不用付出创造性劳动即可实施，此处不再赘述。
权利要求1.一种液晶显示背光模组，它包括导光板，所述导光板上部依次设置扩散片、棱镜片，所述导光板、扩散片和棱镜片构成一导光体，所述导光体两侧安装框盖，所述框盖中设置光源，所述光源发出的光由导光板侧面射入，其特征在于所述的导光板底面上设置有多个凹点。
2.根据权利要求1所述的液晶显示背光模组，其特征在于所述的凹点为圆锥型凹点、圆台型凹点或多边棱台型凹点。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示背光模组，其特征在于所述的多个凹点有规则地排列于导光板平面上。
4.根据权利要求3所述的液晶显示背光模组，其特征在于所述的凹点的深度和大小随着与光源距离增大而相应地增大。
5.根据权利要求3所述的液晶显示背光模组，其特征在于所述的多个凹点按纵横排列，横向与光源发出的中心光线平行，纵向与光源发出的中心光线垂直，处于同一纵向排列的凹点的深度和大小相同，处于同一横向排列的凹点的深度和大小随着与光源距离增大而相应地增大。
6.根据权利要求5所述的液晶显示背光模组，其特征在于所述的处于同一横向排列的凹点之间的距离随着与光源距离增大而相应地增大。
7.根据权利要求3所述的液晶显示背光模组，其特征在于所述的凹点的侧线与导光板平面的夹角α为α≤90°-δ，其中δ为导光板的临界角。
8.根据权利要求7所述的液晶显示背光模组，其特征在于所述的光源发出的主体光线与导光板底面成夹角β范围内，所述的夹角β为-(30°-δ/3)＜β＜30°-δ/3，其中δ为导光板的临界角。
9.根据权利要求1所述的液晶显示背光模组，其特征在于所述的导光板下侧设置有反射片。
10.根据权利要求1所述的液晶显示背光模组，其特征在于所述的背光模组还包括遮光贴布，所述遮光贴布置于导光体上侧。
专利摘要一种液晶显示背光模组，包括导光板，所述导光板上部依次设置扩散片和棱镜片，所述导光板、扩散片和棱镜片构成一导光体，所述导光体两侧安装框盖，所述框盖中设置光源，所述光源发出的光由导光板侧面射入，所述的导光板的底面上设置有多个凹点；所述的多个凹点有规则地排列于导光板平面上；所述的凹点的侧线与导光板平面的夹角α为α≤90°－δ；所述的光源发出的主体光线与导光板底面成夹角β范围内，所述的夹角β为－(30°－δ/3)＜β＜30°－δ/3；导光板下侧设置有反射片；液晶显示背光模组还包括遮光贴布，本实用新型光利用率高，实用性强。
文档编号G02B5/02GK2837886SQ20052003608
公开日2006年11月15日 申请日期2005年11月7日 优先权日2005年11月7日
发明者孙铁生 申请人:比亚迪股份有限公司