專利名稱:一種背光模組的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種液晶面板,尤其涉及該液晶面板的背光模組。
背景技術:
當前,面光源為一種平面發光源,主要用于液晶顯示器(LiquidCrystal Display, LCD)的背光源。按照形態分,主要包括小型熒光燈、冷光片、發光二極管,其中,因發光二極管具有低工作電壓、低功耗和使用壽命長等優點廣泛地用作為液晶顯示設備的背光模組的背光源。
以LED (Light Emitting Diode,發光二極管)背光源為例,背光模組主要包括擴散片、棱鏡片、導光板、反射層和LED光源,其中,反射層位于導光板的下方,棱鏡片位于導光板的上方,擴散片位于棱鏡片的上方,LED光源設置于導光板的一側。LED產生的光,經導光板的側面射入,再經導光板表面的均光處理以及反射層的光反射,最后透過棱鏡片和擴散片產生平面光源。然而,由于發光二極管產生的光線為立體廣角而并非平行角度,致使射入導光板的光線既不完全也不均勻。
此外,LED光源往往采用多個LED間隔設置于一印刷電路板上,當LED數量較少時, 通常在導光板的入光側產生熱點(hot spot)現象。簡單地說,當LED光源位于導光板的一側時,由于LED光源的發散角受到限制,在導光板靠近LED光源的區域出現光柱亮區,既降低了導光板出光的均勻性,也影響背光的光學效果。在現有技術中,常見的hot spot現象解決方法大致包括1)在靠近光源的部分涂黑,把光吸收一部分;2)在導光網點設計時,光源入光處不設網點,減少對光的反射和折射;3)在設計導光網點時,光源入光處設計為鋸齒狀(也稱為V-cut),增大光源的入射角,使光盡量不在入口處聚集成亮點,對暗區也有所改善等。但是,上述解決措施仍然無法達到預期效果,而且對于大尺寸的導光板來說在結構制程上也較為困難,無法普及使用。
有鑒于此,如何設計一種改進后的背光模組,使LED光源出射的光線通過該背光模組的導光板時,既可有效消除hot spot現象,又可增加入光的均勻度,是業內相關技術人員亟待解決的一項課題。發明內容
針對現有技術中的背光模組設計時所存在的上述缺陷,本發明提供了一種新穎的、可有效改善hot spot現象的背光模組。
依據本發明的一個方面,提供了一種背光模組,包括一 LED光源和一導光板,該 LED光源設置于該導光板的一側,其中,該背光模組還包括一導光條,設置于該LED光源與該導光板之間,該導光條具有
一第一面,為該導光條的入光側,用以接收來自該LED光源的光線;以及
一第二面,為該導光條的出光側,用以將穿透該導光條的光線出射至該導光板,
其中,該導光條還包括一微結構,該微結構設置于第一面或第二面。
優選地,該微結構為規則或不規則的三角形或圓形。
優選地,該導光條的內部還填充有擴散粒子。
優選地,該背光模組還包括一黏膠層,設置于該導光板與該導光條之間。
在其中的一實施例中,該導光條被設置為卡扣于該背光模組的背板或散射片。
在其中的一實施例中,該導光條被設置為藉由一螺釘鎖固于該背光模組的背板或散射片。
在其中的一實施例中,該導光條被設置為卡合于該導光板。
在其中的一實施例中,該背光模組還包括一鐵框,具有一第一凸起和一第二凸起, 該導光條被設置為卡合于該第一凸起與該第二凸起之間。
優選地,該微結構設置于該導光條的第一面,并且該導光條的內側表面與該LED 光源之間包括一空隙。
優選地,該微結構設置于該導光條的第二面,并且該導光條的內側表面緊貼該LED 光源。
米用本發明的背光模組,設置一導光條于LED光源與導光板之間,該導光條包括一微結構,藉由將該微結構設置于導光條的第一面或第二面,以便有效改善導光板入光側的hot spot現象,還可增加入光的均勻度。此外,該背光模組藉由導光條表面的微結構還可減少背光LED的使用數量,降低能耗,節約成本。
讀者在參照附圖閱讀了本發明的具體實施方式
以后,將會更清楚地了解本發明的各個方面。其中,
圖I不出現有技術的背光模組中,LED光源在導光板入光側的光路不意圖2不出現有技術的背光模組中,導光板入光側米用V-cut結構散射LED光源出射光線的光路示意圖3示出依據本發明的一實施方式的背光模組的結構示意圖4 (a) 圖4 (d)示出圖3的背光模組的導光條表面的微結構的多種形狀示意圖5示出依據本發明的另一實施方式的背光模組結構示意圖6 (a) 圖6 (d)示出圖5的背光模組的導光條表面的微結構的多種形狀示意
一實施例
二實施例
三實施例
四實施例
圖7示出圖3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第圖8示出圖3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第圖9示出圖3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第圖10示出圖3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第圖11示出圖3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第4五實施例;
圖12示出圖六實施例;
圖13示出圖七實施例;
圖14示出圖八實施例;
圖15示出圖九實施例;
圖16示出圖十實施例;
i^一實施例
17示出圖 ;以及 18示出圖3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第 3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第 3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第 3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第 3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第 3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第 3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第:實施例。
具體實施方式
為了使本申請所揭示的技術內容更加詳盡與完備,可參照附圖以及本發明的下述各種具體實施例,附圖中相同的標記代表相同或相似的組件。然而,本領域的普通技術人員應當理解,下文中所提供的實施例并非用來限制本發明所涵蓋的范圍。此外,附圖僅僅用于示意性地加以說明,并未依照其原尺寸進行繪制。
下面參照附圖,對本發明各個方面的具體實施方式
作進一步的詳細描述。
圖I不出現有技術的背光模組中,LED光源在導光板入光側的光路不意圖。
參照圖1,該背光模組包括一導光板20和多個LED (分別用L1、L2、L3、L4和L5標示)。這些LED間隔分布在一印刷電路板103上。如前所述,由于LED出射的光線為立體廣角而并非平行角度,其通常具有一散射角。例如,發光二極管LI的出射光線分布在Sll和 S12的夾角區域,發光二極管L2的出射光線分布在S21和S22的夾角區域。
如此一來,發光二極管LI和L2的出射光均會到達區域Al (也可稱為“亮區”),并且發光二極管LI和L2的出射光均不會達到區域A2(也可稱為“暗區”),由于圖I中的區域 Al較小且區域A2較大,因而該背光模組會產生明顯的亮暗不均現象,S卩,hot spot現象,影響液晶顯示設備的顯示性能。
圖2不出現有技術的背光模組中,導光板入光側米用V-cut結構散射LED光源出射光線的光路不意圖。
為了解決圖I中的hot spot現象,傳統背光模組的一種技術方案是在于,將導光板20朝向LED光源的一側設計為V-cut結構102 (也可稱為V形槽),利用該V_cut結構 102來進一步散射各個LED出射的光線范圍。
將圖2與圖I進行比較,圖2的發光二極管LI的出射光線分布在Sll和S12的夾角區域,并且該夾角區域明顯大于圖I中的對應區域,類似地,發光二極管L2的出射光線分布在S21和S22的夾角區域,該夾角區域也明顯大于圖I中的對應區域。因此,圖2的區域Al相較于圖I的區域Al變大了,圖2的區域A2相較于圖I的區域A2變小了,也就是說,發光二極管LI和L2出射的光線范圍更大,暗區更小,因而導光板入光側的光均勻度也得到了相對改善。然而,導光板尤其是尺寸較大的導光板,其側面的V-cut結構直接采用射出成型或擠壓成型工藝較為不易,因而該背光模組在結構或制程上仍有待專業人員進一步改進。
圖3示出依據本發明的一實施方式的背光模組的結構示意圖。參照圖3,本發明的背光模組包括一 LED光源101和一導光板20。該LED光源101固定連接于軟性電路板 103,并且該LED光源101設置于導光板20的一側。
與現有技術中的背光模組不同,本發明的背光模組還包括一導光條30,設置于 LED光源101與導光板20之間。導光條具有一第一面和一第二面。該第一面為導光條30 的入光側(即,靠近LED光源101的一側),用以接收來自LED光源101的光線。該第二面為導光條30的出光側(即,靠近導光板20的一側),用以將穿透導光條30的光線出射至導光板20。并且,導光條30還包括一微結構,該微結構設置于導光條30的第一面(即,入光側)。 此外,該導光條30藉由一黏膠層40黏結至導光板20。
圖4 (a) 圖4 (d)示出圖3的背光模組的導光條表面的微結構的多種形狀示意圖。具體地,在圖4 (a)中,導光條30的微結構302為規則的三角形(也可稱為V形)。在圖4 (b)中,導光條30的微結構304為不規則的三角形。在圖4 (c)中,導光條30的微結構306也為不規則的三角形,并且在導光條30的內部還填充有擴散粒子P。在圖4 (d)中, 導光條30的微結構308為圓形。
圖5示出依據本發明的另一實施方式的背光模組結構示意圖。
類似于圖3,在圖5的背光模組中,導光條30設置于LED光源101與導光板20之間。導光條30具有一第一面和一第二面。該第一面為導光條30的入光側,用以接收來自 LED光源101的光線。該第二面為導光條30的出光側,用以將穿透導光條30的光線出射至導光板20。并且,導光條30還包括一微結構,該微結構設置于導光條30的第二面(即,出光側)。該導光條30藉由一黏膠層40黏結至導光板20。
圖6 (a) 圖6 (d)示出圖5的背光模組的導光條表面的微結構的多種形狀示意圖。
不同于圖4 (a廣圖4 (d),圖5的導光條30的微結構均向內凹陷,而圖3的導光條30的微結構均向外凸出。相同的是,導光條30的微結構302為規則的三角形(也可稱為 V形),如圖6 (a)所示。或者,導光條30的微結構304為不規則的三角形,如圖6 (b)所示。或者,導光條30的微結構306也為不規則的三角形,并且在導光條30的內部還填充有擴散粒子P,如圖6 (c)所示。或者,導光條30的微結構308為圓形,如圖6 (d)所示。
圖7示出圖3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第一實施例。
參照圖7,在該實施例中,背光模組包括一 LED光源101、固定該LED光源101的軟性電路板103、一導光板20、一導光條30以及一背板501 (或散熱片)。導光條30設置于 LED光源101與導光板20之間。該導光條30藉由一黏膠層40黏結至導光板20。該導光條30為馬蹄形結構,藉由該馬蹄形結構卡扣于背光模組的背板501 (或散熱片)。該馬蹄形結構的導光條30還與軟性電路板103相接觸,藉由背板501 (或散熱片)的止擋部將軟性電路板103以及LED光源101進行定位。此外,該導光條30的內側與LED光源101之間具有一空隙S。背板501 (或散熱片)通過膠帶黏合至軟性電路板103。
圖8示出圖3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第二實施例。圖8與圖7的主要區別是在于,在導光條30的內部還填充有擴散粒子p,藉由該擴散粒子P來進一步加強光線的散射。
圖9示出圖3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第三實施例。圖9與圖7的主要區別是在于,導光條30并不是卡扣于背板501 (或散熱片), 而且藉由一螺釘503鎖固于背光模組的背板501 (或散熱片)。
圖10示出圖3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第四實施例。圖10與圖7的主要區別是在于,在導光條30的外表面上還設置一反射層503, 藉由該反射層503來減少導光條30的光損耗,避免光線從導光條30的上側和右側射出。
圖11示出圖3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第五實施例。
參照圖11,在該實施例中,導光板20設有一凸出部,導光條30設有一凹陷部,以凹凸配合方式,藉由黏膠層40將導光條30與導光板20進行固定連接。類似地,LED光源101 固定于軟性電路板103上,并且軟性電路板103與背光模組的背板501 (或散熱片)配合組裝。
圖12示出圖3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第六實施例。
類似于圖11,在圖12的背光模組中,導光板20與導光條30之間也呈凹凸配合方式。然而,圖12中的導光條30的凹陷部寬度與導光板20的高度相匹配。如此一來,該導光板20并不需要制作成像圖11所示的形狀,相對降低了制程工藝的復雜度。
圖13示出圖3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第七實施例。
參照圖13,在該實施例中,背光模組還包括一鐵框505。該鐵框505具有一第一凸起Tl和一第二凸起T2。導光條30為一 L型結構,并且該L型導光條30的水平部卡合于第一凸起Tl與第二凸起T2之間,以及該L型導光條30的豎直部藉由一黏膠層40黏結至導光板20 ο
圖14示出圖3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第八實施例。圖14與圖13的主要區別是在于,在鐵框505的第一凸起Tl與第二凸起T2之間的表面上還設置一反射層507,該反射層507同時覆蓋在導光條30的外表面,從而減少因導光條30而引起的光損耗。
圖15示出圖3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第九實施例。圖15與圖13的主要區別是在于,導光條30為一條形結構,并且該條形結構的水平部卡合于第一凸起Tl與第二凸起T2之間,以及該條形結構的豎直部藉由一黏膠層40 黏結至導光板20。
圖16示出圖3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第十實施例。圖16與圖15的主要區別是在于,在鐵框505的第一凸起Tl與第二凸起T2之間的表面上還設置一反射層507,該反射層507同時覆蓋在導光條30的外表面。此外,導光條30與背板501 (或散熱片)之間也包括一反射層509。如此一來,藉由導光條30上表面設置的反射層507以及下表面設置的反射層509來減少因導光條30而引起的光損耗。
圖17示出圖3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第 i^一實施例。
參照圖17,在該實施例中,背光模組還包括一鐵框505。導光條30設置于鐵框505 與背板501 (或散熱片)之間。背板501 (或散熱片)具有一第三凸起T3和一第四凸起T4。 導光條30為一條形結構,并且該條形結構的水平部卡合于第三凸起T3與第四凸起T4之間,以及該條形結構的豎直部藉由一黏膠層40黏結至導光板20。
圖18示出圖3的背光模組中,LED光源與導光板之間的導光條進行組裝固定的第十二實施例。圖18與圖17的主要區別是在于,在導光條30與背板501 (或散熱片)之間還包括一反射層509,該反射層509位于第三凸起T3與第四凸起T4之間,藉由該反射層509 來降低導光條30的光損耗。
以上,結合圖7至圖18分別描述了微結構設置于導光條30的入光側的各種不同組裝方式。在其它一些實施例中,這些微結構還可設置于導光條30的出光側。當微結構位于導光條30的出光側時,導光條30的內側表面緊貼LED光源101,亦即,導光條30的內側表面與LED光源101之間并不存在圖9所繪示的空隙S。
米用本發明的背光模組,設置一導光條于LED光源與導光板之間,該導光條包括一微結構,藉由將該微結構設置于導光條的第一面或第二面,以便有效改善導光板入光側的hot spot現象,還可增加入光的均勻度。此外,該背光模組藉由導光條表面的微結構還可減少背光LED的使用數量,降低能耗,節約成本。
上文中,參照附圖描述了本發明的具體實施方式
。但是,本領域中的普通技術人員能夠理解,在不偏離本發明的精神和范圍的情況下,還可以對本發明的具體實施方式
作各種變更和替換。這些變更和替換都落在本發明權利要求書所限定的范圍內。
權利要求
1.一種背光模組,包括一 LED光源和一導光板,所述LED光源設置于所述導光板的一側,其特征在于,所述背光模組還包括一導光條,設置于所述LED光源與所述導光板之間, 所述導光條具有一第一面,為所述導光條的入光側,用以接收來自所述LED光源的光線;以及一第二面,為所述導光條的出光側,用以將穿透所述導光條的光線出射至所述導光板, 其中,所述導光條還包括一微結構,所述微結構設置于所述第一面或所述第二面。
2.根據權利要求I所述的背光模組,其特征在于,所述微結構為規則或不規則的三角形或圓形。
3.根據權利要求I所述的背光模組,其特征在于,所述導光條的內部還填充有擴散粒子。
4.根據權利要求I所述的背光模組,其特征在于,所述背光模組還包括一黏膠層,設置于所述導光板與所述導光條之間。
5.根據權利要求4所述的背光模組,其特征在于,所述導光條被設置為卡扣于所述背光模組的背板或散射片。
6.根據權利要求4所述的背光模組,其特征在于,所述導光條被設置為藉由一螺釘鎖固于所述背光模組的背板或散射片。
7.根據權利要求4所述的背光模組,其特征在于,所述導光條被設置為卡合于所述導光板。
8.根據權利要求4所述的背光模組,其特征在于,所述背光模組還包括一鐵框,具有一第一凸起和一第二凸起,所述導光條被設置為卡合于所述第一凸起與所述第二凸起之間。
9.根據權利要求I所述的背光模組,其特征在于,所述微結構設置于所述導光條的第一面,并且所述導光條的內側表面與所述LED光源之間包括一空隙。
10.根據權利要求I所述的背光模組,其特征在于,所述微結構設置于所述導光條的第二面,并且所述導光條的內側表面緊貼所述LED光源。全文摘要
本發明提供一種背光模組,包括LED光源及導光板。LED光源設置于導光板的一側。背光模組還包括導光條,設置于LED光源與導光板之間,該導光條具有第一面,為其入光側,用以接收來自LED光源的光線;以及第二面,為其出光側,用以將穿透導光條的光線出射至導光板。其中,導光條還包括微結構,設置于第一面或第二面。采用本發明,藉由將該微結構設置于導光條的第一面或第二面,以便有效改善導光板入光側的hot spot現象,還可增加入光的均勻度。此外,背光模組藉由導光條表面的微結構還可減少背光LED的使用數量,降低能耗,節約成本。
文檔編號F21V8/00GK102980099SQ20121048348
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月23日 優先權日2012年11月23日
發明者賴清坤, 曾德龍 申請人:友達光電股份有限公司