CN103486494A - 背光模块 - Google Patents

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林忠志
王铭禧
王荷正
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Abstract

一种背光模块包含一光源、一光学膜组及一个二次光学组件。光源包括至少一电路板，及数个设置于电路板的LED芯片。光学膜组面向光源且垂直第一方向。二次光学组件由透明分子材料制成，且设置于光源与光学膜组间，并包括数个块状分光体及数个长条状导光体。分光体分别对应LED芯片，每一分光体具有一开口朝向光学膜组的凹槽，且凹槽沿靠近对应LED芯片之方向的横截面渐缩。长条状导光体分别连接于分光体的侧面。本发明之功效在于：利用设置于光源与光学膜组之间的二次光学组件分光，使光线能均匀化地进入光学膜组，而减少LED芯片或光学膜组的用量。

Description

背光模块
技术领域
本发明涉及一种背光模块，特别是涉及一种直下式背光模块。
背景技术
随着技术的进步，液晶面板被广泛的运用于现今的生活中，例如：手机、笔记本电脑、个人计算机及电视等等电子产品。然而，由于液晶面板本身不发光，所以一般采用背光模块来提供液晶面板光源，来达到液晶面板显示的效果。
而一般背光模块可以区分为两种，一种是通常用于大尺寸液晶面板的直下式背光模块，以及通常用于小尺寸液晶面板的侧光式背光模块。
图1是以往一种直下式背光模块1的示意图，该直下式背光模块1包含一反射片11、一光源12及一光学膜组13。光源12为数个互相平行的长条状冷阴极荧光灯管(CCFL)组成，呈一面光源的型态，并平行设置于反射片11与光学膜组13间。具体而言，光学膜组13是由一扩散板(Diffuse Plate)、一下扩散片、二增亮膜(BrightnessEnhancement Film；BEF)、一上扩散片及一反射式增亮膜(DualBrightness Enhancement Film；DBEF)，依序往远离光源12的方向叠置而成。光源12所发射出的光线会经过光学膜组13，再形成辉度均匀的平面光供后续之利用。
但是，在此现有的结构设计之下，为了成本以及薄型化的考虑，往往会采取减少光学膜片或LED芯片的数目等作法，因而容易产生MURA现象(背光模块发出的光亮度不均)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本降低且薄型化的背光模块。
本发明背光模块包含一光源、一光学膜组及一二次光学组件。该光源包括至少一电路板，及数个间隔设置于该电路板且面朝一第一方向的LED芯片。该光学膜组面向该光源且垂直该第一方向。
该二次光学组件由透明分子材料制成，且垂直该第一方向地设置于该光源与该光学膜组间，并包括数个块状分光体及数个导光体。
所述分光体分别对应所述LED芯片，每一分光体具有一面向对应LED芯片的入光面、至少一连接该入光面周缘的侧面、一与该入光面间隔的槽底面，及一环绕该槽底面的反射面，该槽底面与该反射面共同界定出一开口朝向该光学膜组的凹槽，该反射面与该第一方向恒夹一锐角，且该凹槽沿靠近对应LED芯片之方向的横截面渐缩。所述导光体分别连接于所述分光体的侧面。
较佳地，每一分光体为矩形体，每一个导光体为长条状，且每一分光体的每一侧面皆连接有一所述之导光体，使该二次光学组件呈一网状结构。
较佳地，每一导光体具有一面向该光学膜组的出光面，及数个形成于该出光面的微结构。
较佳地，该背光模块还包含一支撑单元，该支撑单元具有一设置于该电路板上的反射片，及数个互相间隔地由该反射片朝该第一方向延伸的支撑柱，该反射片具有数个分别供对应LED芯片通过的开口，所述支撑柱用以支撑该光学膜组。
较佳地，该二次光学组件的材料是聚甲基丙烯酸甲脂。
较佳地，该背光模块还包含一壳体，该壳体具有一供该光源、该二次光学组件与该光学膜组沿该第一方向依序容置的容置空间。
较佳地，该二次光学组件掺有扩散粒子或荧光粉。
较佳地，每一导光体围绕连接对应的分光体，且所述导光体彼此连接，使该二次光学组件呈一平板结构。
本发明的有益的效果在于：本发明在光源与光学膜组之间设置一个二次光学组件，并利用二次光学组件的分光，使光线更均匀地进入光学膜组，而能够减少LED芯片的数目或减少光学膜组使用的数量，进而降低背光模块成本并薄型化。
附图说明
图1是一现有背光模块的示意图；
图2是一立体分解图，说明本发明的第一较佳实施例；
图3是该第一较佳实施例的剖面图；
图4是一立体分解图，说明本第一较佳实施例的一支撑单元、一二次光学组件、一光源及一壳体的组合关系；
图5是一局部放大图，说明该二次光学组件、该光源及一基壁的相对关系；
图6是该二次光学组件的局部放大图；
图7是一立体分解图，说明本发明的第二较佳实施例。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。
参阅图2与图3，本发明背光模块之第一较佳实施例，包含一壳体2、一光源3、一支撑单元4、一二次光学组件5及一光学膜组6。
壳体2具有一基壁21、一由基壁21朝第一方向A延伸的围绕壁22，及一由基壁21与围绕壁22界定的容置空间23。且容置空间23供光源3、支撑单元4、二次光学组件5与光学膜组6沿第一方向A依序容置。
光源3包括数个平行间隔排列设置于基壁21上的电路板31，及数个间隔设置于电路板31且面朝第一方向A的LED芯片32。电路板31的数目也可以是一个，并不一定要是数个。
参阅图3与图4，支撑单元4具有一叠置于电路板31上的反射片41，及数个互相间隔地由反射片41朝第一方向A延伸的支撑柱42。反射片41具有数个分别供对应LED芯片32通过的开口411，支撑柱42用以支撑光学膜组6。
二次光学组件5是由聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)的透明分子材料制成，且垂直第一方向A地设置于光源3上，并包括数个块状分别对应LED芯片32的分光体51，及数个长条状分别连接分光体51侧面的导光体52。导光体52平行于电路板31所在平面地设置于对应电路板31上。
参阅图5与图6，每一分光体51为矩形体，并具有一面向对应LED芯片32的入光面515、四连接入光面515周缘的侧面514、一与入光面515间隔的槽底面513，及一环绕该槽底面513的反射面512，槽底面513与反射面512共同界定出一开口朝向光学膜组6的凹槽511。具体而言，槽底面513与入光面515互相间隔，反射面512与第一方向A恒夹一锐角，且该凹槽511沿靠近对应LED芯片32之方向的横截面渐缩。每一侧面514皆连接有一所述之导光体52，使该二次光学组件5呈一网状结构。且每一导光体52具有一面向第一方向A的出光面522，及数个形成于出光面522的微结构521。更详细来说，微结构521可采用V形切削、U形切削或表面粗糙化等方式，并且也可以在二次光学组件5成型时，掺入扩散粒子或荧光粉。此外，在本第一较佳实施例中的槽底面513是呈方形，但并不以此为限，槽底面513也可以是圆形等其它形状，同时连接槽底面513的反射面512也可随之对应改变，只要反射面512与第一方向A恒夹一锐角即可。
值得一提的是，二次光学组件5可以制作成几个十字结构，并在针对不同的尺寸需求时，拼接成一个较大的二次光学组件5，而能方便的运用。
光学膜组6面向光源3且垂直第一方向A，并包括一面向二次光学组件5的扩散板61，及至少一叠置于扩散板61上的光学膜62。
当供电给LED芯片32，LED芯片32所发出的光线，会自分光体51的入光面515进入分光体51内，且部分光线会直接穿过槽底面513而达到光学膜组6，另一部分的光线会至分光体51的反射面512，并经反射而在分光体51内传送至导光体52，接着在导光体52内传导。光线在导光体52内通过微结构521来破坏导光体52内光的全反射，而让光线能自出光面522穿出而到达光学膜组6。
参阅图7，本发明背光模块之第二较佳实施例与第一较佳实施例大致相同，相同的部分不再赘述，只针对有差异的部分做说明。第二较佳实施例与第一较佳实施例的主要差异在于：每一导光体52围绕连接对应的分光体51，且导光体52彼此连接，使二次光学组件5呈一平板结构，换句话说，二次光学组件5是一平板状，且在每一对应LED芯片32处具有一面向第一方向A且朝对应LED芯片32(类似于图5)横截面渐缩的凹槽511。
综上所述，本发明所设置的二次光学组件5，让光源3在达到光学膜组6之前，先通过二次光学组件5的分光，使光线可以更均匀地进入光学膜组6，而能够减少LED芯片32的数目或减少光学膜组13使用的数量，进而使背光模块的成本降低并薄型化，故确实能达成本发明之目的。
以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。

Claims (8)

1.一种背光模块，包含一光源及一光学膜组；其特征在于：一光源，包括至少一电路板，及数个间隔设置于该电路板且面朝一第一方向的LED芯片；该光学膜组面向该光源且垂直该第一方向；该背光模块还包含一由透明分子材料制成的二次光学组件，该二次光学组件垂直该第一方向地设置于该光源与该光学膜组之间，并包括：
数个块状分光体，分别对应所述LED芯片，每一分光体具有一面向对应LED芯片的入光面、至少一连接该入光面周缘的侧面、一与该入光面间隔的槽底面，及一环绕该槽底面的反射面，该槽底面与该反射面共同界定出一开口朝向该光学膜组的凹槽，该反射面与该第一方向恒夹一锐角，且该凹槽沿靠近对应LED芯片之方向的横截面渐缩，及
数个导光体，分别连接于所述分光体的侧面。
2.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：每一分光体为矩形体，每一个导光体为长条状，且每一分光体的每一侧面皆连接有一所述之导光体，使该二次光学组件呈一网状结构。
3.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：每一导光体具有一面向该光学膜组的出光面，及数个形成于该出光面的微结构。
4.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该背光模块还包含一支撑单元，该支撑单元具有一设置于该电路板上的反射片，及数个互相间隔地由该反射片朝该第一方向延伸的支撑柱，该反射片具有数个分别供对应LED芯片通过的开口，所述支撑柱用以支撑该光学膜组。
5.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该二次光学组件的材料是聚甲基丙烯酸甲脂。
6.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该背光模块还包含一壳体，该壳体具有一供该光源、该二次光学组件与该光学膜组沿该第一方向依序容置的容置空间。
7.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：该二次光学组件掺有扩散粒子或荧光粉。
8.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：每一导光体围绕连接对应的分光体，且所述导光体彼此连接，使该二次光学组件呈一平板结构。
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