背光模组的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种背光模组，包含背板、反射层、导光板以及灯条。反射层设置于背板，导光板具有相对的入光面与出光面，出光面具有第一匀光区与第二匀光区，第一匀光区具有复数个第一微结构，第二匀光区具有复数个第二微结构，且第一微结构的取光能力大于第二微结构的取光能力。灯条贴合于入光面且对准第一匀光区，且灯条正面朝向反射层发光。灯条发出的光线经反射层反射后抵达入光面，然后在出光面形成一均匀面光源。本发明解决现有的背光模组厚度较厚的不足，具有既能减小背光模组的厚度又能提供充足的亮度以及分布均匀的光源的优点。
【专利说明】背光模组
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种背光模组，特别涉及一种直下式的背光模组。
【背景技术】
[0002]背光模组是液晶显示面板中的重要零组件之一，由于液晶本身不发光，因此背光模组的功能主要是在提供充足的亮度以及分布均匀的光源，以使得液晶显示面板能够显示影像。
[0003]一般而言，背光模组以其光源的位置分类，可分为侧入式的背光模组以及直下式的背光模组。侧入式背光模组为光源摆在侧边，再通过导光板及其它光学膜片将线光源转化为亮度均匀的面光源。因此，若侧入式背光模组以发光二极管作为其发光元件，则需在导光板侧边密集设置多个发光二极管，才能顺利地转化为均匀的面光源。
[0004]直下式背光模组为光源设置于导光板或扩散板的下方，使光源直接正面射出至导光板或扩散板上。相较于侧入式背光模组，直下式背光模组所需使用的发光二极管数量较少，但因为光源正面射出，所以需要较大的混光空间，使得直下式背光模组的厚度较厚，难以符合液晶显示面板越做越薄的趋势。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是为了克服现有的背光模组厚度较厚的缺陷，提供一种既能减小背光模组的厚度又能提供充足的亮度以及分布均匀的光源的背光模组。
[0006]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
[0007]—种背光模组，其特点是，包含背板、反射层、导光板以及灯条。反射层设置在背板的表面，导光板具有相对的入光面与出光面，入光面面对反射层，出光面具有第一匀光区与第二匀光区，第一匀光区具有复数个第一微结构，第二匀光区具有复数个第二微结构，且第一微结构的取光能力大于第二微结构的取光能力。灯条背面贴合于入光面且对准第一匀光区，正面朝向反射层发光。灯条发出的光线经反射层反射后抵达入光面，再进入导光板中，然后在出光面形成一均匀面光源。
[0008]较佳的，上述灯条包含复数个点光源，且反射层于对应此些点光源的位置设有相应的多个展光结构，用以改变光线行进方向。
[0009]较佳的，上述展光结构为侧面内凹成凹面镜状的圆锥。
[0010]较佳的，上述圆锥的顶角不超过30度。
[0011]较佳的，上述展光结构具有粗糙外表面，使该灯条的光线打在该展光结构上时会造成散射。
[0012]较佳的，上述展光结构为剖面形状为三角形的圆锥，且顶角介于90度与175度之间。
[0013]较佳的，上述第一、第二为结构为凹槽或凸点，且第一微结构的槽深或高度大于第二微结构的槽深或高度，以提供较强的取光能力。[0014]较佳的，上述第一、第二微结构为凹槽或凸点，且第一微结构的密度大于第二微结构的密度，以提供较强的取光能力。
[0015]本发明的积极效果在于:本发明的背光模组通过将灯条先朝向背板上的反射层发光，再通过反射层反射光线至导光板的入光面中，使得背光模组可缩小导光板以及背板之间的间隔高度，但同时又可提供给灯条发出的光线足够的混光距离，以缩小直下式的背光模组整体的厚度。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明实施例1的背光模组的剖面图。
[0017]图2为图1的区域R的局部放大图。
[0018]图3为本发明实施例2的展光结构的剖面图。
[0019]图4为本发明实施例3的展光结构的剖面图。
[0020]符号说明:
[0021]10:背光模组
[0022]100:背板
[0023]101:表面
[0024]110:反射层
[0025]120:导光板
[0026]121:入光面
[0027]122:出光面
[0028]123:第一匀光区
[0029]123s:第一微结构
[0030]124:第二匀光区
[0031]124s:第二微结构
[0032]130:灯条
[0033]131:点光源
[0034]132:电路板
[0035]140:展光结构
[0036]141:侧面
[0037]A:第一距离
[0038]B:第二距离
[0039]D1、D2:槽深
[0040]9:顶角
[0041]H:间隔高度
[0042]S1、S2:光线
[0043]R:区域
【具体实施方式】
[0044]下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
[0045]实施例1
[0046]请一并参考图1与图2，图1为本发明实施例1的背光模组的剖面图，图2为图1的区域R的局部放大图。如图所示，背光模组10是属于一种直下式的背光模组，其灯条130设置在导光板120的底部，其中，本实施例通过将灯条130发出的光线经由反射层110反射后再进入导光板120中，而大幅降低背光模组10的厚度。以下将说明本实施例的背光模组的详细结构。
[0047]参见图1，背光模组10包含背板100、反射层110、导光板120以及灯条130。反射层110设置在背板100的表面101。在本实施例中，反射层110可为背板100表面101上另外贴覆的高反射率材质，如金属等，但不以此为限。在本发明的其他实施例中，反射层110可以是将背板100的表面101研磨成光滑且具高反射率的平面而形成。
[0048]导光板120具有相对的入光面121与出光面122，入光面121面对反射层110，出光面122具有第一匀光区123与第二匀光区124。第一匀光区123具有复数个第一微结构123s，第二匀光区124具有复数个第二微结构124s，其中第一微结构123s的取光能力大于第二微结构124s的取光能力。
[0049]需说明的是，此处的“取光能力”指的是第一微结构123s和第二微结构124s将光线由导光板120内部萃取到空气中的能力。具体而言，当导光板120内部的光线到达出光面122时,将会产生部分折射与部分反射的现象，因此若导光板120表面的第一微结构123s的取光能力越好，代表会有较多的光线经由第一微结构123s折射到空气中。
[0050]为了更具体了解上述的“取光能力”，请参考图2中的局部放大图。如图所示，在本实施例中，第一微结构123s和第二微结构124s为弧形凹槽，且第一微结构123s的槽深Dl大于第二微结构124s的槽深D2，因此当光线抵达导光板120的出光面122时，会有较多的光线由第一微结构123s折射出去，故第一微结构123s的取光能力较第二微结构124s好，但不限于此。在本发明的其他实施例中，第一微结构123s和第二微结构124s可为V型凹槽或凸点，且第一微结构123s的凹槽槽深或凸点高度大于第二微结构124s的凹槽槽深或凸点高度，或者是第一微结构123s的凹槽或凸点的排列密度可大于第二微结构124s的凹槽或凸点的排列密度，均可达到第一微结构123s取光能力较好的效果。
[0051]在本实施例中，灯条130背面贴合于入光面121且灯条130正面朝向反射层110发光，使灯条130发出的光线SI经由反射层110反射后才抵达入光面121，再进入导光板120中。值得一提的是，灯条130贴合入光面121的位置需对准取光能力较好的第一匀光区123。原因在于，当光线经由反射层110反射后，出光面122面对灯条130的区域较容易因为灯条130本身的遮挡而出现较暗的阴影。因此，将灯条130对准第一匀光区123，使得出光面122面对灯条130的区域可通过第一匀光区123内取光能力较好的第一微结构123s萃取较多的光线，使得出光面122面对灯条130的区域不会产生阴影，而形成均匀的面光源。
[0052]如此，本实施例通过将灯条130背面贴合于导光板120的入光面121，使得灯条130发出的光线SI可经过至少一次反射后才进入入光面121中，以大幅缩小背光模组10的厚度。更详细而言，若本实施例的反射层110与入光面121之间的第一距离为A，灯条130与反射层110之间的第二距离为B，则灯条130所发出的光线SI所经过的混光距离至少等于第一距离A加上第二距离B的总合。相较于传统的直下式背光模组，灯条130设置在背板100上且灯条130的光线直接入射至导光板120中，因此为了使灯条130发出的光线经过足够的混光距离，背板100与导光板120之间至少需具备第一距离A加上第二距离B的间隔高度H，而本案只需约一半的第一距离A加第二距离B的间隔高度H，就可具备传统的直下式背光模组的混光效果。因此，本实施例可大幅地降低背光模组10的厚度，且又可具有直下式背光模组10中只需较少的发光元件的优点。
[0053]参见图1，在本实施例中，更详细而言，灯条130可由复数个点光源131所组成，点光源131可为发光二极管(Light Emitting Diode，LED)发光元件。需说明的是，图1因为是剖面图，所以图面上的灯条130只示出一个点光源131，但在三维空间中，灯条131应排列有复数个点光源131。
[0054]此外，在部分实施例中，灯条130在点光源131以及导光板120之间，还可包含电路板132，点光源131贴覆在电路板132上，且点光源131朝向反射层110的方向发光。在本实施例中，电路板132可为金属基印刷电路板，以提供较好的散热效果，但不以此为限。在本发明的其他实施例中，电路板132可为透明导电薄膜，例如铟锡氧化物(Indium TinOxide, IT0)，可提供较好的透光率。
[0055]在本实施例中，反射层110于对应此些点光源131的位置处可设有展光结构140。也就是，此些点光源131在反射层110的正投影，至少部分落在展光结构140中。展光结构140可用以改变灯条130直射至展光结构140的光线S2行进的方向。详细地说，以灯条130中的点光源131为发光二极管为例，则点光源131发出的光形主要为朝向展光结构140的方向，例如为光线S2的方向，只有少数会由光线SI的方向直接打在反射层110上。因此，本实施例的展光结构140主要是使点光源131发出的光线S2朝向展光结构140的周围发散，使得点光源131发出的光形由原本朝向展光结构140的单一方向转为多向性地朝展光结构140周围发散，以促进点光源131的光线S2在进入导光板120的入光面121前的混光效果。
[0056]换言之，发光二极管原本提供类似椭圆形状的光包，且椭圆光包的长轴远大于短轴，当光包的光线触及展光结构140时，便会被展光结构140破坏其行进路线而分光。因此，反射后的光线在导光板120与反射层110间不断反弹而传递，每触及导光板120的入光面121，就有部分光线被萃取到出光面122。整体来说，本实施例利用展光结构140先将光包瓦解，再以反射层110将瓦解后的光包展开及传递，进而减少原本直下式架构下，点光源131到导光板120的入光面121所需的展光路径。
[0057]在本实施例中，展光结构140可自反射层110面向灯条130的表面突出，且展光结构140为剖面形状为三角形的圆锥。此圆锥的顶角0介于90度与175度之间。本实施例以顶角9为90度为例，当光线S2打在展光结构140的侧面141时，侧面141可反射光线S2，使得光线S2朝向大致平行反射层110的方向前进，因此顶角0为90度时可具有较佳的展光效果。
[0058]具体而言，展光结构140可以是逐一对应点光源131的多个圆锥，也可以是与灯条130平行设置的一凸棱，凸棱的剖面即具有与所述圆锥的剖面相同的物理结构。剖面结构的设计有二，其一是单纯的三角锥，此时顶角9为90至175度的设计。其二是针对前述的椭圆形光包，所相应设计的凹面拋物线形角椎，此时角锥的顶角e以不超过30度为宜。
[0059]实施例2[0060]图3为本发明实施例2的展光结构的剖面图。在图3中的展光结构140与图1的实施例1不同在于，本实施例的展光结构140可为侧面141内凹成凹面镜状的圆锥，且此圆锥的顶角9不超过30度。值得一提的是，在本实施例中，展光结构140与反射层110可为一体成形的结构。具体来说，展光结构140可自反射层110面向灯条130的表面突出，且展光结构140的侧面141可为光滑且具有高反射率的曲面，但不以此为限。在本发明的其他实施例中，展光结构140可为另外设置在反射层110上的结构。
[0061]实施例3
[0062]图4为本发明实施例3的展光结构的剖面图。如图所示，展光结构140可同图2中侧面141内凹成凹面镜状的圆锥并且自反射层110面向灯条130的表面突出。本实施例与图2的实施例不同在于，本实施例的展光结构140的侧面141可为一种粗糙的外表面，使灯条130的光线S2打在展光结构140上时会造成散射的现象，以达到展光的效果。这个粗糙的外表面可以是用喷砂等研磨手段加工侧面141来形成。
[0063]综上所述，本发明的上述实施例的背光模组，将灯条背面贴覆于导光板的入光面上，并且在背板面向灯条的表面上设置反射层，使得灯条发出的光线先经由反射层反射后，才抵达导光板的入光面上，以使得在导光板与背板的有限的空间中，增加灯条发出的光线的混光距离。因此，相较于传统的直下式背光模组而言，本发明的上述实施例可缩小背光模组之厚度，以符合液晶显示面板越做越薄的趋势。
[0064]虽然以上描述了本发明的【具体实施方式】，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种背光模组，其特征在于，其包含: 一背板； 一反射层，设置在该背板的表面； 一导光板，具有相对的一入光面与一出光面，该入光面面对该反射层，该出光面具有一第一匀光区与一第二匀光区，该第一匀光区具有复数个第一微结构，该第二匀光区具有复数个第二微结构，该些第一微结构的取光能力大于该些第二微结构的取光能力；以及 一灯条，背面贴合该入光面且对准该第一匀光区，正面朝向该反射层发光，该灯条发出的光线经该反射层反射后抵达该入光面，再进入该导光板，然后在该出光面形成一均匀面光源。
2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该灯条系由复数个点光源所组成，且该反射层在对应该些点光源的位置，设有复数个展光结构，用以改变光线行进方向。
3.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，该展光结构为侧面内凹呈凹面镜状的一圆锥。
4.如权利要求3所述的背光模组，其特征在于，该圆锥的顶角不超过30度。
5.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，该展光结构具有一粗糙外表面，使该灯条的光线打在该展光结构上时会造成散射。
6.如权利要求2所述的背光模组，其特征在于，该展光结构为剖面形状为三角形的一圆锥，且该圆锥的顶角介于90度与175度之间。
7.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该些第一、第二微结构为凹槽，且该些第一微结构的槽深大于该些第二微结构。
8.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该些第一、第二微结构为凹槽，且该些第一微结构的密度大于该些第二微结构。
9.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该些第一、第二微结构为凸点，且该些第一微结构的高度大于该些第二微结构。
10.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该些第一、第二微结构为凸点，且该些第一微结构的密度大于该些第二微结构。
【文档编号】F21V13/02GK103629600SQ201310647917
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2013年12月4日
【发明者】江丰丞 申请人:上海向隆电子科技有限公司