CN104121550A - 背光模组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有防止LED光源间出现暗区的导光板的背光模组。本发明特征在于，在LED光源间的距离相对较宽，超过LED光源宽度时，防止暗部微结构可以充分保障LED光源间的暗区部分的辉度，不发生任何暗区，保持辉度均匀，从而减少LED光源数量，用较低的费用制作大型背光模组。
Description
技术领域
本发明涉及一种具备防止LED(Light Emitting Diode)光源间出现暗区的导光板的背光模组。具体来说，本发明涉及一种在测光式(edge)背光模组里，与LED光源邻近的导光板入射面上形成包含不同倾斜角与曲率半径的多种防止暗区的微结构,从而达到不发生暗区、辉度均匀效果的技术。
背景技术
一般来说，导光板(Light Guide Panel)提供从光源发出的光均匀发射和扩散的路径，应用在背光模组(Back Light Unit,BLU)上，它主要使用于如液晶显示器的非发射显示器或灯箱招牌等装置。
根据利用背光摸组的日本专利公开号-特开2004-325959内容,从LED光源发射到导光板内部的光通过导光板下部面形成的反射微结构反射到上部，再通过扩散材料发射到导光板上部的液晶面板上。
然而LED光源发射的光大部分射向前方，射向侧面的光相对较少，因此从LED光源发射的光不均匀地射在导光板的入射面上，所以LED光源之间的距离会出现暗区，从而导致辉度不均匀的问题。
因此为了防止出现暗区，需要缩小LED光源间的距离。但这种情况会增加制作费用，所以设计时会有许多限制。
随着LED光源的发光效率的增加，可以减少分配在导光板侧面的LED光源数量。然而如果LED光源数量减少，LED光源间的距离将不断增大，辉度会变得更加不均匀。
为了解决这些问题，普遍使用的技术就是在小型移动设备或显示器等的导光板入射面加入锯齿结构。
然而将该技术适用于比显示器更大的大型TV,LED光源间的距离将变得更宽，之前锯齿结构设计不但不能彻底消除暗区，且根据锯齿结构加工状态等条件的变化，面光源的照度会发生不均匀现象等的二次问题。
因此为了经济地制造大型背光模组，就需要一种技术。即，在LED光源间的距离相对较大、甚至超过LED光源宽度的情况下，导光板仍然均匀地分散从LED光源射入的光，以防出现任何暗区。
发明内容
本发明目的为在LED光源间的距离相对较宽、甚至超过LED光源宽度的情况下，导光板仍然均匀地分散从LED光源射入的光，达到不出现暗区以及辉度均匀的效果，从而减少LED光源的数量，用较低的费用制作大型背光模组。
本发明的技术解决方案在于：
为了解决上述技术课题，本发明的实施例里的背光模组有以下特征。即在条形电路板上以一定的间距分散的多数LED光源,与反射、折射或分散从上述LED光源入射的光的多数导光微结构在一个侧面。还包括在与上述LED光源间的距离对应的位置上形成具有防止上述LED光源间的暗区的多数防止暗区微结构的导光板。上述防止暗区微结构比上述导光微结构的厚度相对更深，是一种凹形微结构,。再次反射、折射或分散通过上述导光微结构散射在不同方向的光中经过暗区的光，保障暗区的辉度，防止出现暗区。
其特征在于上述LED光源间的距离大于LED光源宽度。
其特征在于上述防止暗区微结构的厚度方向与上述LED光源间的距离对应的导光板端点形成的上述导光微结构的厚度的方向相同。
其特征在于上述防止暗区微结构的厚度方向与上述LED光源间的距离对应的导光板入射面上上述导光微结构的厚度方向成直角。
其特征在于上述防止暗区微结构形成在超出从上述各个LED光源入射的光分散到的辐射角范围的位置上。
其特征在于上述防止暗区微结构形成在上述导光微结构与上述导光板端点之间的空隙，或组装背光模组时设置在边框而被遮住的位置上。
其特征在于上述导光微结构形成为凹形时，上述防止暗区微结构的厚度应为上述导光微结构的厚度的两倍及以上。
其特征在于上述导光微结构形成为凸形时，上述防止暗区微结构应为厚度在100μm以上的凹形微结构。
其特征在于上述防止暗区微结构至少采用激光加工,热冲压加工,注塑模具,超声加工之中的一种工艺形成。
本发明的技术效果在于：
本发明具有以下技术效果：在LED光源间的距离相对较大，甚至超过LED光源宽度的条件下，通过防止暗区微结构，充分保障LED光源间暗区部分上的辉度，达到不发生暗区以及辉度均匀的效果,从而减少LED光源的数量，用较低的费用制作大型背光模组。
附图说明
图1a,图1b，图1c分别为与本发明第一实施例对应的背光模组主要斜视图，主要侧面图以及主要平面图,包括导光板与LED光源。
图2a至图2c为说明图1a至图1c所示的导光板上通过防止暗区微结构来达到防止暗区效果的图。
图3为本发明第一实施例对应的导光板上根据防止暗区微结构的厚度，亮部与暗部辉度之比的图表。
图4a,图4b与图4c分别为本发明第二实施例对应的背光模块主要斜视图、主要侧面图、以及主要平面图，包括导光板与LED光源。
图5为本发明里导光板防止暗区微结构的其它实例的图。
附图符号说明：
300,600,700～705:导光板
310,610:导光微结构
320,620,720～725:防止暗区微结构
L:LED光源
具体实施方式
为了在本发明所属的技术领域上具有一般知识的人容易实践本发明的技术思想，以下参考附图所示的适当实施例，详细进行说明。
在说明本发明的恰当实施例时，如果判断相应技术的具体说明反而模糊了本发明的宗旨，即省略或简略详细说明。
(第一实施例)
图1a,图1b，图1c分别为与本发明第一实施例对应的背光模组主要斜视图，主要侧面图以及主要平面图,包括导光板(300)与LED光源(L)。
参考图1a至图1c可知，本发明第一实施例对应的背光模组内与LED光源(L)与LED光源(L)间的距离对应的导光板(300)端点上形成了防止暗区(dark area)的防止暗区微结构(320)。
在此，上述导光板(300)由可以透射光的透明材质合成树脂组成，由高透明度硅树脂,聚氨酯,聚苯乙烯(Polystyrene,PS),聚碳酸酯(Polycarbonate,PC),聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET),苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯MS(styrene methylmethacrylate),聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate,PMMA)之中一个以上的成分组合而成。
上述导光板(300)里与LED光源(L)对着的侧面为入射面,上述导光板(300)的上部面或下部面形成了凹形导光微结构(310)，把射入的光反射到液晶面板(未图示)，将其变成面光源。
上述LED光源(L)多数以一定的间距分散在条形电路板上，上述LED光源(L)间的距离应大于各个LED光源(L)的宽度。
上述防止暗区微结构(320)形成在导光微结构(310)与上述导光板(300)端点之间的空隙，或最后组装背光模组时在边框设置而被遮住的位置上。
尤其是上述防止暗区微结构(320)应为凹形微结构，其厚度(H2)应比导光微结构(310)的厚度(H1)更深，保障LED光源(L)之间的暗区部分的辉度，达到不发生暗区的效果，具体说明如下。
图2a至图2c为说明图1a至图1c所示的导光板(300)上防止暗区微结构(320)的防止暗区效果的图。
首先参考图2a可知,入射在导光板(300)上的光通过导光微结构(310)向不同方向反射、折射或分散。
这时如果在与LED光源(L)间的距离对应的导光板(300)端点上形成厚度(H2)小于导光微结构(310)的厚度(H1)的防止暗区微结构(320),通过导光微结构(310)向各个方向扩散的光中经过暗区的光很难与防止暗区微结构(320)相撞，从而导致LED光源(L)间的距离部分光度相对不足，会产生暗区。
相较之下,参考图2b与图2c可知,当与LED光源(L)间距离对应的导光板(300)端点上形成大出导光微结构(310)的厚度(H1)一倍以上的防止暗区微结构(320)时，因防止暗区微结构(320)的厚度(H2)比导光微结构(310)的厚度(H1)相对较深,通过导光微结构(310)向各个方向扩散的光中经过暗区的光与防止暗区微结构(320)相撞的可能性也随之增大。
在这种情况下,经过暗区的光与防止暗区微结构(320)相撞，通过防止暗区微结构(320)再次强烈反射、折射或分散,使防止暗区微结构(320)比导光微结构(310)放出的光更强，仿佛虚拟的LED光源一样。
因此适用于比显示器更大的大型TV上的背光模组,如果扩大LED光源(L)间的距离，那么以往单纯的锯齿形状微结构无法彻底消除暗区。然而利用本发明，即使LED光源(L)间的距离变大，甚至大于LED光源(L)宽度，也可以利用防止暗区微结构(320)充分补充暗区的辉度,得到不发生暗区以及辉度变均匀的效果。
另外，再参考图1c可知,上述防止暗区微结构(320)形成在与LED光源(L)间的距离对应的导光板(300)的端点当中与上各个LED光源(L)对应的从各个LED光源(L)入射的光直接分散到辐射角范围以外的位置上。
原因在于如果上述防止暗区微结构(320)形成在各个LED光源(L)的辐射角范围之内，那么从LED光源(L)入射的光，会通过防止暗区微结构(320)再次强烈反射、折射或分散，反而会在防止暗区微结构(320)的范围形成很强的亮区。
上述防止暗区微结构(320)应至少采用激光加工,热冲压加工,注塑模具,超声加工之中一种方法，其厚度应为导光微结构(310)的厚度两倍及以上，具体说明如下。
图3为本发明的第一实施例对应的导光板(300)上根据防止暗区微结构(320)的厚度，显示亮区与暗区辉度比率的图形。
参考图3可知,上述防止暗区微结构(320)的厚度为导光微结构(310)的厚度两倍及以上的情况下,暗区对亮区的辉度比率会在70%以上。
一般来说，背光模组采用的导光板上暗区对亮区的辉度比率在70%以上视为均匀状态，因此要制作辉度均匀的背光模组，就要导光板(300)的防止暗区微结构(320)的厚度应为导光微结构(310)厚度的两倍或以上。
举例说明，一般形成为凹形的导光微结构(310)的厚度为50μm以上，因此防止暗区微结构(320)的厚度应为其两倍-100μm及以上,如果导光微结构(310)形成为凸形，那么防止暗区微结构(320)应为厚度在100μm以上的凹形微结构。
(第二实施例)
图4a,图4b，以及图4c为与本发明的第二实施例对应的背光模组的主要斜视图,主要侧面图以及主要平面图,包括导光板(600)与LED光源(L)。
参考图4a至图4c可知,本发明的第二实施例的背光模组除与LED光源(L)和LED光源(L)间的距离对应的导光板(600)入射面上形成多个防止暗区微结构(620),以及其防止暗区微结构(620)的厚度方向与导光微结构(610)的方向成直角以外，与图1a至图1c所示背光模组相同。
在与LED光源(L)间的距离对应的导光板(600)入射面上若形成防止暗区微结构(620),在入射光相对较少的暗区具备厚度充分的防止暗区微结构(620)，可以用少量的光达到更高的发光效果,从而保障暗区的辉度，得到不发生暗区以及辉度更均匀的效果。
上述实施例里，虽然只说明了圆锥形的防止暗区微结构与导光微结构的厚度方向相同或成直角的情况，但根据情况可以自如地更改防止暗区微结构的设计、数量以及排列,其简单说明内容如下。
图5为本发明里导光板的防止暗区微结构的其它实例的图。
如图5所示,本发明里导光板(700～705)的防止暗区微结构(720～725)的设计、数量、排列可自如地更改为多角形、圆柱形、直线、点线、曲线等。
防止暗区微结构(720～725)的数量过多会形成Hot Spot,为了防止这一现象，应适当调整防止暗区微结构(720～725)的宽度(W)与高度(P)。
以上主要说明了本发明的适当实施例。然而，本发明的实施例以对该业界具有一般知识的人提供比本发明更完整的说明为目的。因此本发明的范围并不局限于上述实施例,完全可以变为多种不同形态。
Claims (9)
1.一种背光模组，其特征在于，包括：
在条形电路板上以一定的间距分散的多数LED光源,反射、折射或分散从上述LED光源入射的光来分散到多种方向的多数导光微结构形成在一个侧面；
设置与上述LED光源间的距离对应的位置上形成具有防止上述LED光源间的暗区的多数防止暗区微结构的导光板;
上述防止暗区微结构比上述导光微结构的厚度相对更深，是一种凹形微结构；
反射、折射或分散通过上述导光微结构散射在不同方向的光中经过暗区的光，保障暗区的辉度，防止出现暗区。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于
上述LED光源间的距离大于LED光源宽度。
3.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于
上述防止暗区微结构的厚度方向与上述LED光源间的空隙对应的导光板端点形成的上述导光微结构的厚度的方向相同。
4.根据权利要求2所述的背光模组，其特征在于
上述防止暗区微结构的厚度方向与上述LED光源间的空隙对应的导光板入射面上上述导光微结构的厚度方向成直角。
5.根据权利要求3、要求4所述的背光模组,其特征在于
上述防止暗区微结构形成在超出从上述各个LED光源入射的光分散到的辐射角范围的位置上。
6.根据权利要求3、要求4所述的背光模组,其特征在于
上述防止暗区微结构形成在上述导光微结构与上述导光板端点之间的空隙，或组装背光模组时设置在边框而被遮住的位置上。
7.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于
上述导光微结构为凹形微结构时,上述防止暗区微结构的厚度应为上述导光微结构的厚度的两倍及以上。
8.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于
上述导光微结构形成为凸形时,上述防止暗区微结构应为厚度在100μm以上的凹形微结构。
9.根据权利要求1所述的背光模组,其特征在于
上述防止暗区的微结构至少采用激光加工,热冲压加工,注塑模具,超声加工之中一种方法形成。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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