CN1221841C - 直下型背光模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直下型背光模块，包括有多个对外放射出光线的光源；反射从多个光源所发出的光线的反射板，其一面具有多个略呈弧形之反射凹槽。上述略呈弧形之反射凹槽的数目对应于多个光源且每一个反射凹槽半环绕地围绕住其对应的光源，在每一个略呈弧形的反射凹槽的中央部份具有一向上突起的第一反射面，在反射凹槽的左侧边缘部份则具有一第二反射面及第三反射面，且右侧部份也具有一相同的对称结构；导引光线向上行进的非印刷式导光板，其面向该多个光源的一面具有多个略呈弧形的透光凹槽，用以发散射向透光凹槽的光线；以及一包覆罩，以包覆并支撑住反射板及导光板，导光板的透光的一面没有被包覆罩包覆。

Description

直下型背光模块

技术领域

本发明涉及一种用于液晶显示装置的直下型背光模块，特别涉及一种反射罩内具有多个光源及多个与光源数目相对应的反射曲面的直下型背光模块。

背景技术

近年来，随着计算机各部位零件的集积度不断提高，对于外围产品的要求也不断朝着轻、薄、短、小、和低电力的需求在走。相较于其它的显示装置，例如CRT，LCD则是一种小体积和低电力消耗的装置。由于液晶分子本身并非自发性的发光装置，所以LCD除了液晶营幕外还需要一发光灯源。

目前，常用LCD屏幕的灯源为冷阴极管(Cold CathodeFluorescent Lamp-CCFL)和热阴极管(Hot Cathode FluorescentLamp-HCFL)。而最主要的组件-背光模块，依照发光灯源的位置一般可分类成下部照射式(direct part lighting type)和侧面照射式(edge partlighting type)两种。在下部照射式中，照射光通过一扩散片被均匀化，然后散射至液晶面板中，而另一方面，侧面照射式则通过一导光板(L.G.P.、light guiding plate)先转变成为一片状光源。

如图1所示，显示一传统的下部照射式背光模块。以灯管10为发光光源，并被一反射罩20环绕包覆着。用以将向下放射的光线向上反射及均匀化。向上依次叠层有一扩散板50、一下棱镜板60和一上棱镜板70所组成的光学复合板。

扩散板50用来改进液晶面板的入射光(未示于图)。下棱镜板60和上棱镜板70用来改变光行进的路线，其通过一连串有顺序性的三角形凹槽或半球形凹槽所组成，为了保护下棱镜板60和上棱镜板70的外观，在上棱镜板70上设置有一保护板80，而液晶面板则设置于保护板80上面。

上述背光模块中的每一个构件皆被固定在一模架90上做为一支撑架构，其通过一射出成形方法产生。此外，尚有四个导引支架(未示于图中)用来当做上述各板在模架90中四个角落的组装基件，每一个板通过导引支架固定于模架90上。同样地，模架90  也具有安装孔洞(未示于图)，以将整个液晶模块固定于显示框架内。

在如上所述的背光模块中，从灯管10发射出的光通过反射罩20被反射，然后，显示营幕上的影像通过通过扩散板50的光线而被显现出来，并利用扩散板50使光线均匀化，且利用一特定选择的角度使光线通过下上棱镜60、70时改变了行进的路线而垂直地朝向液晶面板射去。

然而，在背光模块中为了要使画面的亮度能具有良好的均齐度(uniformity)，扩散板50和灯管10之间必须要保持一定的距离以避免光能量集中于某些特定区域而产生如图2中所示的亮度呈现波峰波谷的情形。现有技术中，利用在扩散板上加印一层特殊的印刷油墨(如图3所示)，以打散光的能量，虽然这样的作法可以解决<1>均齐度不佳及<2>容易看见发亮光源主体的问题，但对于因扩散板与灯管须保持一定距离，与印刷油墨本身会吸收光能量而造成<3>厚度增加，及<4>画面亮度下降的缺点，以及因印刷油墨使用寿命不长材质变化而导致<5>画面黄化的问题，仍然无法解决。

因此，为了要克服上述的缺点并兼顾背光模块薄型、轻量化的目的，我们需要发展一种新的结构以解决直下型背光模块画面均匀度不佳、容易看见发光光源、亮度较低、厚度无法减低及印刷油墨变黄等问题。

发明内容

为了克服上述传统现有方法所引起的缺陷，本发明的主要目的是提供一种背光模块的改良结构，以达到<1>提高画面均齐度；<2>亮度提升；<3>降低厚度；及<4>降低对印刷油墨依赖之目的。

本发明又一目的是提供一种用于背光模块的反射底板，其根据光源能量反射的特性与角度，通过特别设计的反射曲面以有效的控制光源放射光反射的角度，使每个光源所产生的光能量能均匀分布以提高画面的均齐度。

本发明又一目的是提供一种用于背光模块的反射底板，其根据光源能量反射的特性与角度，通过特别设计的反射曲面以降低光源间相互吸收光能量之情形，并可有效的控制光源放射光反射的角度，藉此缩短光源与扩散板之间的距离以降低背光模块的厚度且增加了画面的亮度。

本发明的又一目的是提供一种用于背光模块的反射底板，其根据光源能量反射的特性与角度，通过特别设计的反射曲面以有效的控制光源放射光反射的角度，使每个光源所产生的光能量能均匀分布而不须使用印刷油墨便可达到画面所需的均齐度。

本发明的又一目的是提供一种用于背光模块的非印刷式的导光板来替换原本使用的扩散板，通过其内具有雾化作用的粗糙层及本身即为一透光材质而可同时兼顾画面均齐度与亮度。

本发明的又一目的是提供一种用于背光模块的非印刷式的导光板来替换原本使用的扩散板，由于不须使用扩散板，因此可以缩短原本介于光源与扩散板之间的距离，借此而降低了背光模块的厚度与重量。

根据上述之目的，本发明提供了一种直下型背光模块，其主要结构包括有多个光源，用以对外放射出光线；一反射板，用以反射从多个光源所发出的光线，且其中一面具有多个略呈弧形之反射凹槽，此反射板设置于多个光源的下方。上述略呈弧形之反射凹槽的数目系对应于多个光源且每一个反射凹槽半环绕地围绕住其对应的光源，其中，在每一个略呈弧形的反射凹槽的中央部份具有一向上突起的第一反射面，在反射凹槽之左侧边缘部份则具有一第二反射面及第三反射面，且右侧部份也具有一相同的对称结构；一非印刷式导光板，用以导引光线向上行进，其面向该多个光源的一面具有多个略呈弧形的透光凹槽，用以发散射向透光凹槽的光线，其设置于多个光源的上方，且与位于多个光源下方之反射板紧密结合以将多个光源包覆于其中；以及一包覆罩，用以包覆并支撑住反射板及导光板，其中，导光板的用以透光的一面没有被包覆罩给包覆。

本发明的目的及诸多优点将通过下列具体实施例的详细说明，及参照所附图标，而被完全的揭露。

附图说明

图1为现有技术中直下型背光模块的示意图；

图2分别光能量重叠的示意图；

图3为现有技术中具有印刷油墨之扩散板示意图；

图4为本发明直下型背光模块之第一实施例的剖片示意图；

图5为本发明直下型背光模块之第一实施例的部份放大斜视图；

图6为本发明直下型背光模块的第一实施例的整体斜视图；

图7为本发明直下型背光模块的第二实施例的剖面示意图；

图8为本发明直下型背光模块的第二实施例的部份放大斜示图；及

图9为本发明直下型背光模块的第二实施例的整体斜视图。

具体实施方式

本发明的一些实施例会详细描述如下，其中，组件的不同部份并没有依照实际尺寸绘制。某些尺度与其它部份相关的尺度比系被夸张的表示以提供更清楚的描述以帮助熟悉此技艺的相关人士了解本发明。

第一实施例：

如图4所示，光源240放置在反射板250的上方，光源240在此为一灯管240，其直径Φ约为2.6公厘(mm)且位于反射板250之略呈弧型的反射凹槽内，由图中可以看出此反射凹槽半环绕地围绕住光源240，且此反射凹槽的中央部份具有一向上圆弧形突起的第一反射面210，其曲率半径约为光源240直径的2～3倍；此反射凹槽左侧的边缘部份具有一第二反射面220，其倾斜角度约为20度～40度之间，较佳为30度；及第三反射面230，其倾斜角度约为40度～70度之间，较佳为60度，而右侧部份也具有一相同的对称结构。另外，图4中的h₁代表灯管240下缘最低点到第一反射面210最高点的距离，其中，1.0厘米＜h₁＜Φ/2；h₂代表灯管240的圆心到反射板250底部的距离，其中，(Φ/2)+h₁≤h₂＜(Φ/2)+2h₁；R₁代表反射板250的曲率半径，

其中

R₁＞(Φ/2)+h₁(R₁可依设计上的需要而变更)。

当光源240向外放射光线时，其正下方垂直向下行进的光线可以通过向上圆弧形突起的第一反射面210被适当地向上反射且不会被光源240阻挡住，而一般入射角度的发射光通过反射凹槽的其它部份被向上反射，较特别的是，本发明在边缘侧所设置的第二反射面220及第三反射面230，可以将一般现有无法适当反射的光线通过此两个特别设计的反射面，将射向反射凹槽边缘的光线一并向上适当地反射至扩散板。

图5系为第一实施例的部份放大斜视图。图6为实施例一的整体斜视图。

第二实施例：

参见图7，一开始的结构及相关系数即如图4和图5所示，但在实施例2中则于光源240上面再设置一非印刷式导光板260以代替现有所使用的扩散板，导光板260曲率半径为R₂，其中，R₂R₁，在本实施例中，此非印刷式导光板260的材质为一透明的压克力材质，其在面向光源240的一面具有一略呈弧形之透光凹槽，用以发散射向此透光凹槽的光线，此透光凹槽的位置与反射板250的反射凹槽相对应，两者组合后可以将光源240包覆于其中。此外，在导光板260的透光凹槽与透光凹槽间的连接部份具有多个突起部位270用以将光线穿透该导光板时所产生的部份折射光给再次向上反射。此外，在导光板260具有多个透光凹槽的另一面设有多个粗糙层280，用以扩散通过导光板260的光线，以更进一步的将光线均匀分散，使得画面的亮度更加均匀。

图8为第二实施例的部份放大图。图9为第二实施例的整体斜视图。

以上仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明申请专利范围；凡其它未脱离本发明所揭示精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在下述的申请专利范围内。

主要部份组件编号：

10灯管

20反射罩

50扩散板

60下棱镜

70上棱镜

80保护板

90模架

210第一反射面

220第二反射面

230第三反射面

240光源

250反射板

260导光管

270突起部位

280粗糙层

300导光板

Claims (9)

1.一种直下型背光模块，包括有：

多个对外放射出光线的光源；

一反射板，其中一面具有多个呈弧形的反射凹槽，该反射板设置在该多个光源的下方，所述呈弧形的反射凹槽的数目对应于多个光源且所述每一个呈弧形的反射凹槽半环绕地围绕住其对应的光源，其中，所述每一个呈弧形的反射凹槽的中央部分具有一向上突起的第一弧形反射面，该凹槽左侧边缘部份具有一第二反射面及第三反射面，且右侧部份也具有一相同的对称结构；及

一包覆并支撑住该反射板的包覆罩，其中，该反射板上具有所述呈弧形的反射凹槽的一面没有被包覆罩包覆；

一导引光线向上行进的非印刷式导光板，其朝向所述多个光源的一面具有多个呈弧形的透光凹槽，以发散射向所述呈弧形的透光凹槽的光线，所述透光凹槽设置在多个光源的上方，且与位于该多个光源下方的所述反射板紧密结合以将该多个光源包覆于其中，该导光板引导光线朝远离反射板的方向性行进；及

所述包覆罩包覆并支撑住上述导光板，其中，上述导光板的透光的一面没有被包覆罩包覆。

2.根据权利要求1所述的直下型背光模块，其特征在于，该反射板的曲率半径R₁＞(Φ/2)+h₁，其中h₁是光源下部最低点到该第一反射面最高点的距离，Φ为光源直径。

3.根据权利要求2所述的直下型背光模块，其特征在于，该向上突起的第一反射面的曲率半径为光源直径Φ的2～3倍。

4.根据权利要求3所述的直下型背光模块，其特征在于，该第二反射面的倾斜角度介于20度到40度之间。

5.根据权利要求4所述的直下型背光模块，其特征在于，该第三反射面的倾斜角度介于40度到70度之间。

6.根据权利要求5所述的直下型背光模块，其特征在于，所述呈弧形的凹槽与其相对应的光源的距离h₁的取值为：1.0mm＜h₁＜Φ/2。

7.根据权利要求6所述的直下型背光模块，其特征在于，所述呈弧形的反射凹槽半径高度h₂的取值为：(Φ/2)+h₁≤h₂＜(Φ/2)+2h₁。

8.根据权利要求1所述的直下型背光模块，其特征在于，所述每个呈弧形的透光凹槽的彼此之间的连接部分具有多个将光线穿透该导光板所产生的部分折射光再次向上反射的突起部位。

9.根据权利要求1所述的直下型背光模块，其特征在于，在所述导光板的具有多个呈弧形的透光凹槽的另一面设有多个扩散通过该导光板的光线的粗糙层。

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