專利名稱：背光模組及液晶顯示器的制作方法
背光模組及液晶顯示器
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種背光模組及液晶顯示器。
背景技術(shù)：
隨著液晶顯示屏輕薄化發(fā)展的趨勢，其所需的發(fā)光二極管(Light EmittingDiode, LED)顆數(shù)越來越少。請參閱圖1，在側(cè)入光式LED背光模組中，LED顆數(shù)減小，導(dǎo)致LED之間距離P增力口。從LEDll出射的光線進(jìn)入導(dǎo)光板12后，由于導(dǎo)光板12密度與空氣密度不一樣，一般小于空氣密度，因此會對光線產(chǎn)生折射作用。從LEDll出射的光線，有一部分垂直進(jìn)入所述導(dǎo)光板12，該部分垂直入射光線的張角為0& = 90度。該部分光線進(jìn)入所述導(dǎo)光板12后，張角減小為emzarcsind/nLGP)，顯然 eLGP< 90°。而對于集中在垂直入射光線周圍的光線而言，0 up越小，在背光模組的混光距離d不變情況下，將會導(dǎo)致該部分光線集中分布在導(dǎo)光板12中的某一范圍內(nèi)，進(jìn)而導(dǎo)致導(dǎo)光板12出現(xiàn)亮暗不均(hotspot)現(xiàn)象。如何解決現(xiàn)有技術(shù)中垂直入射光線以及集中在該垂直入射光線周圍的光線進(jìn)入導(dǎo)光板后，集中分布在導(dǎo)光板中的某一范圍內(nèi)，使得導(dǎo)光板存在亮暗不均現(xiàn)象的技術(shù)問題，是液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域研究的方向之一。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的在于提供一種背光模組，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于導(dǎo)光板對入射光線的折射作用，使得導(dǎo)光板存在亮暗不均現(xiàn)象的技術(shù)問題。為解決上述問題，本發(fā)明構(gòu)造了一種背光模組，包括導(dǎo)光板及光源，所述導(dǎo)光板包括入光面，所述光源靠近所述入光面，所述導(dǎo)光板內(nèi)設(shè)置有折射結(jié)構(gòu)，所述折射結(jié)構(gòu)對應(yīng)所述光源；所述折射結(jié)構(gòu)包括沿著所述導(dǎo)光板厚度方向設(shè)置的第一折射面、第二折射面以及第三折射面，所述第三折射面連接所述第一折射面和第二折射面；所述第一折射面沿著所述光源與所述導(dǎo)光板之間水平垂直于所述入光面的垂直入光方向呈第一傾斜角度；所述第二折射面沿著所述垂直入光方向呈第二傾斜角度，所述第一傾斜角度和所述第二傾斜角度的傾斜方向相反；在所述第一傾斜角度下，所述折射結(jié)構(gòu)對應(yīng)的光源射向所述第一折射面的光線經(jīng)所述第一折射面折射后穿過所述折射結(jié)構(gòu)；在所述第二傾斜角度下，所述折射結(jié)構(gòu)對應(yīng)的光源射向所述第二折射面的光線經(jīng)所述第二折射面折射后穿過所述折射結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的背光模組中，所述折射結(jié)構(gòu)包括一中空的鏤空結(jié)構(gòu)，所述鏤空結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有透明材質(zhì)，所述透明材質(zhì)的折射率小于所述導(dǎo)光板的折射率。在本發(fā)明的背光模組中，所述第三折射面相對所述導(dǎo)光板入光面的最大距離小于所述背光模組的混光距離；所述鏤空結(jié)構(gòu)沿著光源與導(dǎo)光板之間的垂直方向具有一折射長度，所述折射長度小于所述背光模組的混光距離。
在本發(fā)明的背光模組中，所述第一傾斜角度P I滿足以下條件@ I < 45° -arcsin(l/nLGP)；其中，rw為所述導(dǎo)光板的折射率。在本發(fā)明的背光模組中，所述第二傾斜角度P 2滿足以下條件@ 2 < 45° -arcsin(l/nLGP)；其中，rw為所述導(dǎo)光板的折射率。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種液晶顯不器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于導(dǎo)光板對入射光線的折射作用，使得導(dǎo)光板存在亮暗不均現(xiàn)象的技術(shù)問題。為解決上述問題，本發(fā)明構(gòu)造了一種液晶顯示器，所述液晶顯示器包括一背光模組，所述背光模組包括導(dǎo)光板及光源，所述導(dǎo)光板包括入光面，所述光源靠近所述入光面，所述導(dǎo)光板內(nèi)設(shè)置有折射結(jié)構(gòu)，所述折射結(jié)構(gòu)對應(yīng)所述光源；所述折射結(jié)構(gòu)包括沿著所述導(dǎo)光板厚度方向設(shè)置的第一折射面、第二折射面以及第三折射面；所述第三折射面連接所述第一折射面和第二折射面；所述第一折射面沿著所述光源與所述導(dǎo)光板之間水平垂直于所述入光面的垂直入光方向呈第一傾斜角度；所述第二折射面沿著所述入光面的垂直入光方向呈第二傾斜角度，所述第一傾斜角度和所述第二傾斜角度的傾斜方向相反；在所述第一傾斜角度下，所述折射結(jié)構(gòu)對應(yīng)的光源射向所述第一折射面的光線經(jīng)所述第一折射面折射后穿過所述折射結(jié)構(gòu)；在所述第二傾斜角度下，所述折射結(jié)構(gòu)對應(yīng)的光源射向所述第二折射面的光線經(jīng)所述第二折射面折射后穿過所述折射結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的液晶顯示器中，所述折射結(jié)構(gòu)包括一中空的鏤空結(jié)構(gòu)，所述鏤空結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有透明材質(zhì)，所述透明材質(zhì)的折射率小于所述導(dǎo)光板的折射率。在本發(fā)明的液晶顯示器中，所述鏤空結(jié)構(gòu)還包括有第三折射面；所述第三折射面相對所述導(dǎo)光板入光面的最大距離小于所述背光模組的混光距離；所述鏤空結(jié)構(gòu)沿著光源與導(dǎo)光板之間的垂直方向具有一折射長度，所述折射長度小于所述背光模組的混光距離。在本發(fā)明的液晶顯示器中，所述第一傾斜角度P I滿足以下條件P I < 45。-arcsin (l/nLGP)；其中，nLGP為所述導(dǎo)光板的折射率。在本發(fā)明的液晶顯示器中，所述第二傾斜角度P 2滿足以下條件P 2 < 45。-arcsin (l/nLGP)；其中，nLGP為所述導(dǎo)光板的折射率。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，通過在導(dǎo)光板內(nèi)部設(shè)置折射結(jié)構(gòu)，該折射結(jié)構(gòu)對應(yīng)光源，該折射結(jié)構(gòu)將垂直入射光線以及集中在該垂直入射光線周圍的光線進(jìn)行折射，使得該部分光線呈散射效果，避免集中分布在導(dǎo)光板的某一區(qū)域，進(jìn)而避免液晶顯示器出現(xiàn)亮暗不均的現(xiàn)象，提高了液晶顯示器的畫面顯示質(zhì)量。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下

圖I為現(xiàn)有技術(shù)中背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中背光模組的較佳實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖2中的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明較佳實施例中的光線折射效果示意圖。
具體實施方式
以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實施的特定實施例。請參閱圖2，圖2為本發(fā)明中背光模組的較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。所述背光模組包括光源10以及導(dǎo)光板20，所述導(dǎo)光板20包括有入光面21，所述導(dǎo)光板20內(nèi)設(shè)置有折射結(jié)構(gòu)22。所述折射結(jié)構(gòu)22包括有沿著所述導(dǎo)光板20厚度方向C設(shè)置第一折射面221、第二折射面222以及第三折射面223，所述第三折射面223連接所述第一折射面221和第二折射面222。其中，所述折射結(jié)構(gòu)22優(yōu)選為一中空的鏤空結(jié)構(gòu)，并在該鏤空結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有透明材質(zhì)，所述透明材質(zhì)的折射率小于所述導(dǎo)光板20的折射率，以實現(xiàn)對射向該折射結(jié)構(gòu)22的光線的折射。上述透明材質(zhì)優(yōu)選為甲基聚合物(Methyl pentenecopolymer, PMP),譬如聚-4-甲基-I戊烯(TPX)，其折射率為I. 46 ;或者聚丙烯酸丁酯(PBA)，其折射率為I. 47。在具體實施過程中，還可以摻雜低折射率的納米粒子以降低填充的透明材質(zhì)的折射率。請一并參閱圖3，沿著所述光源10與所述導(dǎo)光板20之間水平垂直于所述入光面21的垂直入光方向A，所述第一折射面221具有第一傾斜角P 1，在所述第一傾斜角度3 I下，所述折射結(jié)構(gòu)22對應(yīng)的光源20射向該第一折射面221的光線被所述第一折射面221折射后穿過所述折射結(jié)構(gòu)22 ;所述第二折射面222具有第二傾斜角3 2，在所述第二傾斜角度@ 2下，所述折射結(jié)構(gòu)22對應(yīng)的光源20射向該第二折射面222的光線被所述第二折射面222折射后穿過所述折射結(jié)構(gòu)22。其中，所述第一傾斜角P I和第二傾斜角P 2的傾斜方向相反，具體說來，所述第一傾斜角0 I沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，所述第二傾斜角P 2沿順時針方向旋轉(zhuǎn)。更具體的，所述第一傾斜角度P I滿足以下條件@ I彡45° -arcsin(IAiujp);其中，nLGP為所述導(dǎo)光板的折射率。 在該條件下，所述第一折射面221可對接收到的光線進(jìn)行折射。其中，該光線來自于所述折射結(jié)構(gòu)22對應(yīng)的光源10。而且該光線為射向所述折射結(jié)構(gòu)22的垂直入射光線以及集中在該垂直入射光線周圍的光線，上述光線經(jīng)所述折射結(jié)構(gòu)22的第一折射面221折射后，呈散射效果并沿著方向A穿過所述折射結(jié)構(gòu)22繼續(xù)前進(jìn)，可以避免上述光線在所述導(dǎo)光板20的分布過于集中，進(jìn)而避免液晶顯示器出現(xiàn)亮暗不均的現(xiàn)象。更具體的，所述第二傾斜角度P 2滿足以下條件
P 2 < 45° -arcsin(l/nLGP)；在該條件下，所述第二折射面222可對接收到的光線進(jìn)行折射。其中，該光線來自于所述折射結(jié)構(gòu)22對應(yīng)的光源10 ;而且該光線為射向所述折射結(jié)構(gòu)22的垂直入射光線以及集中在該垂直入射光線周圍的光線，上述光線經(jīng)所述折射結(jié)構(gòu)22的第二折射面222折射后，穿過所述折射結(jié)構(gòu)22并繼續(xù)前進(jìn)，呈散射效果，可以避免上述光線在所述導(dǎo)光板20的分布過于集中，進(jìn)而避免液晶顯示器出現(xiàn)亮暗不均的現(xiàn)象。在具體實施過程中，所述第三折射面223優(yōu)選為平面，此時所述折射結(jié)構(gòu)22在所述導(dǎo)光板20的平面方向B為三角形結(jié)構(gòu)(請參閱圖3)。當(dāng)然所述第三折射面223還可以為曲面，譬如圓弧面。若所述第三折射面223為圓弧面，在所述導(dǎo)光板20的水平面B上，所述圓弧的任一點的切線與方向A的夾角小于所述第一傾斜角P I或者小于所述第二傾斜角￠2。譬如，在靠近所述第一折射面221 —側(cè)的第三折射面223上的某一點的切線與方向A的夾角小于所述第一傾斜角3 I。請繼續(xù)參閱圖3，在圖3中，所述第三折射面223為平面。其中，所述第三折射面223相對所述導(dǎo)光板20的入光面21的最大距離(圖未標(biāo)示)小于所述背光模組的混光距離山所述折射結(jié)構(gòu)22沿著方向A具有一折射長度H，所述折射長度H小于所述背光模組的混光距離d，以保證所述折射結(jié)構(gòu)22能夠在光線混合之前對光線進(jìn)行折射。其中，所述第一折射面221和所述第二折射面222優(yōu)選為平面，當(dāng)然也可以為曲面，若為曲面，則在水平方向B，曲面上任一點的切線與方向A的夾角小于所述第一傾斜角^ I或者小于所述第二第二傾斜角P 1，防止光線反射回所述入光面21，譬如若所述第一折射面221為曲面，則在水平方向B，該曲面的任一點的切線與方向A的夾角小于所述第一傾斜角3 I。請參閱圖4，圖4為圖2所示的背光模組的較佳實施例的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。其中，所述折射結(jié)構(gòu)22沿著所述導(dǎo)光板20厚度方向C具有一折射深度D，所述第三折射面223與所述背光模組的混光線Q(即相鄰光源的光線交叉點所在的直線)具有一最短距離L，所述折射結(jié)構(gòu)22在所述混光線Q的最小出射張角S，所述折射深度D、所述最短距離L以及所述最小出射張角8滿足以下公式sin 6 < nLGPX sin (atan (L/D))。所述折射深度D、所述最短距離L以及所述最小出射張角5滿足上述公式，可以有效的防止沿最小出射張角8方向看到所述折射結(jié)構(gòu)22。在圖4所示的實施例中，所述折射深度D小于所述導(dǎo)光板20的厚度(圖未標(biāo)示)。在具體實施過程中，所述折射深度D還可以等于所述導(dǎo)光板20的厚度，此處不一一列舉。其中，所述折射深度D取決于形成所述折射結(jié)構(gòu)22的鏤空結(jié)構(gòu)的深度，即在形成鏤空結(jié)構(gòu)后，需在該鏤空結(jié)構(gòu)內(nèi)填滿透明材質(zhì)，進(jìn)而形成所述折射結(jié)構(gòu)22。請一并參閱圖2，多個折射結(jié)構(gòu)22在水平面B等間距排列，相鄰折射結(jié)構(gòu)22之間的距離P滿足以下公式B ^ d/tan (arcsin (l/nLGP))；本實施例中，通過調(diào)節(jié)所述折射結(jié)構(gòu)22的第一傾斜角P I、第二傾斜角P 2，折射長度H以及相對所述 光源10的位置，可以有效的避免亮暗不均的現(xiàn)象，進(jìn)而保證液晶顯示器的畫面顯示質(zhì)量。本發(fā)明中所述第三折射面223優(yōu)選為曲面(譬如圖2和圖3中的圓弧面)，當(dāng)然也可以為其它形狀，譬如平面，此處不一一詳述。圖2至圖4所示的背光模組的較佳實施例的工作原理為請一并參閱圖5，從所述光源10出射并進(jìn)入所述導(dǎo)光板20的光線中，有一部分為垂直入射光線以及集中在該垂直入射光線周圍的光線，該部分光線的折射角度較小。以所述折射結(jié)構(gòu)22的第二折射面222為例，該部分光線射向所述第二折射面222后，由于第二傾斜角P 2 < 45° -arcsin (IAira)，且所述折射結(jié)構(gòu)22內(nèi)填充有折射率小于所述導(dǎo)光板20的折射率的材質(zhì)，因此該部分光線會被所述第二折射面222折射，折射后穿過所述折射結(jié)構(gòu)22并繼續(xù)前進(jìn)。折射后的該部分光線呈散射效果，避免了該部分光線集中在所述導(dǎo)光板20的某一區(qū)域，進(jìn)而避免了出現(xiàn)亮暗不均的顯現(xiàn)，保證了液晶顯示器的畫面顯示質(zhì)量。本發(fā)明還提供一種液晶顯示器，所述液晶顯示器包括本發(fā)明提供的背光模組，鑒于所述背光模組在上文已有詳細(xì)的描述，此處不再贅述。本發(fā)明通過在導(dǎo)光板內(nèi)部設(shè)置折射結(jié)構(gòu)，該折射結(jié)構(gòu)對應(yīng)光源，該折射結(jié)構(gòu)將垂直入射光線以及集中在該垂直入射光線周圍的光線進(jìn)行折射，使得該部分光線呈散射效果，避免集中分布在導(dǎo)光板的某一區(qū)域，進(jìn)而避免液晶顯示器出現(xiàn)亮暗不均的現(xiàn)象，提高了液晶顯示器的畫面顯示質(zhì)量。綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例揭露如上，但上述優(yōu)選實施例并非用以限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種背光模組，包括導(dǎo)光板及光源，所述導(dǎo)光板包括入光面，所述光源靠近所述入光面，其特征在于，所述導(dǎo)光板內(nèi)設(shè)置有折射結(jié)構(gòu)，所述折射結(jié)構(gòu)對應(yīng)所述光源； 所述折射結(jié)構(gòu)包括沿著所述導(dǎo)光板厚度方向設(shè)置的第一折射面、第二折射面以及第三折射面，所述第三折射面連接所述第一折射面和第二折射面；所述第一折射面沿著所述光源與所述導(dǎo)光板之間水平垂直于所述入光面的垂直入光方向呈第一傾斜角度；所述第二折射面沿著所述垂直入光方向呈第二傾斜角度，所述第一傾斜角度和所述第二傾斜角度的傾斜方向相反； 在所述第一傾斜角度下，所述折射結(jié)構(gòu)對應(yīng)的光源射向所述第一折射面的光線經(jīng)所述第一折射面折射后穿過所述折射結(jié)構(gòu)；在所述第二傾斜角度下，所述折射結(jié)構(gòu)對應(yīng)的光源射向所述第二折射面的光線經(jīng)所述第二折射面折射后穿過所述折射結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背光模組，其特征在于，所述折射結(jié)構(gòu)包括一中空的鏤空結(jié)構(gòu)，所述鏤空結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有透明材質(zhì)，所述透明材質(zhì)的折射率小于所述導(dǎo)光板的折射率。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背光模組，其特征在于，所述第三折射面相對所述導(dǎo)光板入光面的最大距離小于所述背光模組的混光距離； 所述鏤空結(jié)構(gòu)沿著光源與導(dǎo)光板之間的垂直方向具有一折射長度，所述折射長度小于所述背光模組的混光距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背光模組，其特征在于，所述第一傾斜角度3I滿足以下條件3 I < 45° -arcsin (l/nLGP)； 其中，為所述導(dǎo)光板的折射率。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背光模組，其特征在于，所述第二傾斜角度32滿足以下條件3 2 < 45° -arcsin (l/nLGP)； 其中，為所述導(dǎo)光板的折射率。
6.一種液晶顯示器，其特征在于，所述液晶顯示器包括一背光模組，所述背光模組包括導(dǎo)光板及光源，所述導(dǎo)光板包括入光面，所述光源靠近所述入光面，所述導(dǎo)光板內(nèi)設(shè)置有折射結(jié)構(gòu)，所述折射結(jié)構(gòu)對應(yīng)所述光源； 所述折射結(jié)構(gòu)包括沿著所述導(dǎo)光板厚度方向設(shè)置的第一折射面、第二折射面以及第三折射面，所述第三折射面連接所述第一折射面和第二折射面；所述第一折射面沿著所述光源與所述導(dǎo)光板之間水平垂直于所述入光面的垂直入光方向呈第一傾斜角度；所述第二折射面沿著所述垂直入光方向呈第二傾斜角度，所述第一傾斜角度和所述第二傾斜角度的傾斜方向相反； 在所述第一傾斜角度下，所述折射結(jié)構(gòu)對應(yīng)的光源射向所述第一折射面的光線經(jīng)所述第一折射面折射后穿過所述折射結(jié)構(gòu)；在所述第二傾斜角度下，所述折射結(jié)構(gòu)對應(yīng)的光源射向所述第二折射面的光線經(jīng)所述第二折射面折射后穿過所述折射結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示器，其特征在于，所述折射結(jié)構(gòu)包括一中空的鏤空結(jié)構(gòu)，所述鏤空結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有透明材質(zhì)，所述透明材質(zhì)的折射率小于所述導(dǎo)光板的折射率。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示器，其特征在于，所述第三折射面相對所述導(dǎo)光板入光面的最大距離小于所述背光模組的混光距離；所述鏤空結(jié)構(gòu)沿著光源與導(dǎo)光板之間的垂直方向具有一折射長度，所述折射長度小于所述背光模組的混光距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示器，其特征在于，所述第一傾斜角度3I滿足以下條件 · 3 I < 45° -arcsin (l/nLGP)； 其中，為所述導(dǎo)光板的折射率。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示器，其特征在于，所述第二傾斜角度￠2滿足以下條件·3 2 < 45° -arcsin (l/nLGP)； 其中，為所述導(dǎo)光板的折射率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種背光模組及液晶顯示器，背光模組包括導(dǎo)光板、光源、折射結(jié)構(gòu)，折射結(jié)構(gòu)對應(yīng)光源；折射結(jié)構(gòu)包括有一第一折射面、第二折射面和第三折射面；第一折射面沿著垂直入光方向呈第一傾斜角度；第二折射面沿著垂直入光方向呈第二傾斜角度，在第一傾斜角度下，折射結(jié)構(gòu)對應(yīng)的光源射向第一折射面的光線經(jīng)第一折射面折射后穿過折射結(jié)構(gòu)；在第二傾斜角度下，折射結(jié)構(gòu)對應(yīng)的光源射向第二折射面的光線經(jīng)第二折射面折射后穿過折射結(jié)構(gòu)。
文檔編號F21V13/02GK102620209SQ20121008831
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者方擴(kuò)軍 申請人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司