CN105334662A - 一种侧光式背光模组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学领域，公开了一种侧光式背光模组，包括导光板和灯条，所述灯条上安装有若干个光源，所述光源与所述导光板的入光面相对设置，所述导光板的入光面上设置有光学分束膜。本发明的侧光式背光模组结构简单，经济实用，利用在导光板入光侧设置光学分束膜，改善导光板入光侧的光强分布，减弱入光侧亮暗不均的现象，高效利用LED的发光效率。<!-- 2 -->

Description

一种侧光式背光模组
技术领域
本发明涉及光学领域，尤其涉及一种侧光式背光模组。
背景技术
液晶显示器为目前最为广泛使用的显示器产品，通常的液晶显示器主要是由一液晶面板以及一背光模组所组成，其中液晶面板本身并不发光，面板的光源由背光模组提供。现在的电视对于外观要求越来越高，其中对于电视整机厚度提出的要求是越来越薄，这也使得侧光式背光电视成为主流。
图1是现有技术中侧光式背光模组的导光板出现亮暗不均的状态示意图，目前，在薄型化的电视上通常使用侧光式的LED背光模组，侧光式背光模组的LED发光是点光源而不是连续的线光源，也会导致LGP上入光侧出现亮度不均匀的现象；此外，侧光式背光模组的LED间隔分布，从而相邻的LED之间存在非发光区造成导光板入侧光漏光现象，会导致在导光板(LightGuidePlate，LGP)上入光侧出现亮度不均匀的现象；再者，随着LED的发光效率及液晶面板穿透率的提升，现在的LED背光模组使用数量更少的LED，但是加大了LED之间的间距，导致LGP上入光侧亮度不均匀现象更加明显。
现有技术中，为了解决亮暗不均的问题，一般通过在背光模组的LED灯条和导光板之间增加装置，先对LED发光进行处理后再到达导光板，而现有技术中，为了提高LED灯源的光能能效，LED光源与导光板之间的间距越小越好，在此情况下，要在两者之间加装处理装置，必然需要改动原先的背光模组的结构，且加大LED与导光板的间距又会带来其他能耗问题。
综上，研发一种入光均匀的侧光式背光模组，在不改动结构的提前下，实现有效改善入光侧亮暗不均的问题，对液晶显示器的发展有着至关重要的作用。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的是：提供一种侧光式背光模组，结构简单，经济实用，利用在导光板入光侧设置光学分束膜，改善导光板入光侧的光强分布，减弱入光侧亮暗不均的现象，高效利用LED的发光效率。
为了解决背景技术中的技术问题，本发明提供了一种侧光式背光模组，包括导光板和灯条，所述灯条上安装有若干个光源，所述光源与所述导光板的入光面相对设置，所述导光板的入光面上设置有光学分束膜。
进一步地，所述光学分束膜将光源入射到光学分束膜的光束进行透射和反射的比例范围为2:8-8:2。
具体地，所述光源和光学分束膜均为多个且一一对应，每一个光学分束膜与对应的光源正对设置，相邻的光学分束膜之间具有间隔。
本发明的侧光式背光模组还包括反射罩，所述光源位于所述反射罩内，所述反射罩的一端固定在灯条上，另一端具有出光开口，所述反射罩的一端向出光开口方向向外扩张，所述反射罩上具有出光开口的端部与所述导光板的入光面紧贴设置，所述反射罩内壁设有光反射层。
本发明的侧光式背光模组还包括第二分束膜，所述第二分束膜的透射和反射比例值不小于所述光学分束膜的透射和反射比例值，所述第二分束膜设置在相邻的光学分束膜之间的间隔处，所述光学分束膜与第二分束膜形成不间断的长条分束膜。
优选地，所述光学分束膜的透射和反射比例范围为1:4-3:2。
进一步地，所述光学分束膜的透射和反射比例范围为1:4-3:2，所述第二分束膜的透射和反射比例范围为3:2-4:1。
具体地，所述光源的长度为L1，相邻光源之间的间距为L2，所述光学分束膜的长度范围为(L1+0.125*L2)至(L1+0.25*L2)。
可选地，所述光学分束膜由PET薄膜或金属膜制成。
具体地，所述光源为LED原件。
优选地，所述光学分束膜的厚度范围为300nm-200um。
采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：①光学分束膜贴附在LGP入光侧上正对LED的区域，光学分束膜将LED发出的光束一部分进行透射，一部分进行反射，均匀LED点光源发光的光强分布，减弱LGP入光侧亮暗不均的现象；②在相邻的光学分束膜之间的间隔处贴附透射和反射比例更高的高透反分束膜，使得在LED正对的LGP入光区域内反射度强，在LED间非发光区正对的LGP入光区域内透射度强，进一步缩小LGP入光侧的光强分布波峰波谷之间的差异；③由于改善了发光区与非发光区之间的光强分布，能够节省LED颗数，充分利用LED的发光效率；④仅仅在LGP入光侧贴设光学分束膜，所述光学分束膜比较薄，无需对原先的背光模组结构作出调整，操作步骤简单；⑤在LED外加装反射罩，减少LED发光损失，提高能源利用率。综上所述，本发明的侧光式背光模组结构简单，经济实用，利用在导光板入光侧设置光学分束膜，改善导光板入光侧的光强分布，减弱入光侧亮暗不均的现象，高效利用LED的发光效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是现有技术中侧光式背光模组的导光板出现亮暗不均的状态示意图；
图2是本发明实施例1提供的侧光式背光模组的结构示意图；
图3是本发明实施例2提供的侧光式背光模组的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的侧光式背光模组的光学分束膜的原理图。
其中，图中附图标记对应为：1-导光板，2-灯条，3-光源，4-光学分束膜，5-第二分束膜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：图2为本发明实施例提供的侧光式背光模组的结构示意图，从图中可以清楚地看出，本实施例提供的侧光式背光模组包括导光板1和灯条2，所述灯条2上安装有若干个光源3，所述光源3与所述导光板1的入光面相对设置，所述导光板1的入光面上设置有光学分束膜4，其中，所述光源3为LED元件。
所述光学分束膜4用于将LED发出的入射到光学分束膜4的光束一部分进行透射，一部分进行反射，图4是本发明实施例提供的侧光式背光模组的光学分束膜的原理图，由图可知，当光入射到所述光学分束膜4的上表面时，一部分光线反射，一部分光线透射穿过上表面向下表面入射，当这部分光线达到所述光学分束膜4的下表面时，光线又分为反射的一部分和透射的一部分，其中透射的部分穿过光学分束膜4的下表面进入导光板1，而反射的部分光线又到达光学分束膜4的上表面，第三次将光线分为透射出上表面的一部分和反射到下表面的一部分，以此循环，入射到光学分束膜4的光线最后通过循环透射和反射被分为多条光线，达到改善光强均匀分布的效果。本实施例中，所述光学分束膜4优选由PET薄膜制成，所述光学分束膜4的厚度为300nm。
具体地，所述光源3和光学分束膜4均为多个且一一对应，每一个光学分束膜4与对应的光源3正对设置，相邻的光学分束膜4之间具有间隔，由于光源3正对的区域光线比较强，所以需要利用光学分束膜4对一部分光进行反射，而在非发光区正对的入光侧，光线可以直接入射导光板，改善导光板入光侧的光强分布，使入光侧的光强分布波峰波谷变得差异较小，减弱亮暗不均的现象。
本实施例中，所述光学分束膜4的透射和反射比例范围为1:4-3:2，光学分束膜4的贴膜区于LED光源相对，光学分束膜4是离散分布的，每一部分的光学分束膜4的长度与模组光源相关，贴膜区与不贴膜区的长度比例可根据背光模组的结构设计来决定，具体可实施地，所述光源3的长度为L1，相邻光源3之间的间距为L2，则所述光学分束膜4的长度范围为(L1+0.125*L2)至(L1+0.25*L2)，这里设计光学分束膜4长度的方法仅为可实现本申请的一种方式，本申请并不限定这种长度计算方式，其他决定光学分束膜4长度的方法，比如根据实际背光模组的结构、导光板1与LED的间距等实际情况，结合试验得到最优化的光学分束膜4的长度，同样可以实现本申请，在此不再赘述。
实施例2：图3为本发明实施例提供的侧光式背光模组的结构示意图，从图中可以清楚地看出，所述光源3和光学分束膜4均为多个且一一对应，每一个光学分束膜4与对应的光源3正对设置，相邻的光学分束膜4之间具有间隔，但是，与实施例1不同的是，本实施例的侧光式背光模组还包括第二分束膜5，所述第二分束膜5的透射和反射比例值不小于所述光学分束膜4的透射和反射比例值，所述第二分束膜5设置在相邻的光学分束膜4之间的间隔处，所述光学分束膜4与第二分束膜5形成不间断的长条分束膜。
本实施例中，所述光学分束膜4由金属膜制成，所述光学分束膜4的厚度范围为200um，但是本发明并不限定实施例1和2中的两种制作光学分束膜4的材料，其他能够实现光学分束的材料都属于本发明的保护范围，而列举的光学分束膜4的厚度仅为可实现的实施例，本发明并不限定光学分束膜4的厚度。
进一步地，所述光学分束膜4的透射和反射比例范围为1:4-3:2，所述第二分束膜5的透射和反射比例范围为3:2-4:1，显然，第二分束膜5的透反比不低于光学分束膜4的透反比，使得在LED正对的LGP入光区域内反射度强，在LED间非发光区正对的LGP入光区域内透射度强，进一步缩小LGP入光侧的光强分布波峰波谷之间的差异，改善LGP入光侧的光线品味。
本实施例中，光学分束膜4与第二分束膜5的长度比例可根据背光模组设计决定，可实施地，所述光源3的长度为L1，相邻光源3之间的间距为L2，所述光学分束膜4的长度范围为(L1+0.125*L2)至(L1+0.25*L2)，而两个光学分束膜4之间的间距长度即为第二分束膜5的长度，这里设计光学分束膜4长度的方法仅为可实现本申请的一种方式，本申请并不限定这种长度计算方式，其他决定光学分束膜4长度的方法，比如根据实际背光模组的结构、导光板1与LED的间距等实际情况，结合试验得到最优化的光学分束膜4的长度，同样可以实现本申请，在此不再赘述。
实施例3：与实施例1和2不同的是，为了减少光能损失，提高LGP入射光的入射效率，本实施例中的侧光式背光模组还包括反射罩，所述光源3位于所述反射罩内，所述反射罩的一端固定在灯条2上，另一端具有出光开口，所述反射罩的一端向出光开口方向向外扩张，所述反射罩上具有出光开口的端部与所述导光板1的入光面紧贴设置，所述反射罩内壁设有光反射层，如此，所述LED光源发出的光线，以及经过光学分束膜4一次或多次反射的光线均能够在所述反射罩内壁发生反射，有利于光线尽可能高利用率地入射到LGP内。
本发明的侧光式背光模组结构简单，经济实用，利用在导光板入光侧设置光学分束膜，改善导光板入光侧的光强分布，减弱入光侧亮暗不均的现象，高效利用LED的发光效率。
以上所揭露的仅为本发明的几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种侧光式背光模组，包括导光板(1)和灯条(2)，所述灯条(2)上安装有若干个光源(3)，其特征在于，所述光源(3)与所述导光板(1)的入光面相对设置，所述导光板(1)的入光面上设置有光学分束膜(4)。
2.根据权利要求1所述的侧光式背光模组，其特征在于，所述光学分束膜(4)将光源(3)入射到光学分束膜(4)的光束进行透射和反射的比例范围为2:8-8:2。
3.根据权利要求1所述的侧光式背光模组，其特征在于，所述光源(3)和光学分束膜(4)均为多个且一一对应，每一个光学分束膜(4)与对应的光源(3)正对设置，相邻的光学分束膜(4)之间具有间隔。
4.根据权利要求3所述的侧光式背光模组，其特征在于，还包括反射罩，所述光源(3)位于所述反射罩内，所述反射罩的一端固定在灯条(2)上，另一端具有出光开口，所述反射罩的一端向出光开口方向向外扩张，所述反射罩上具有出光开口的端部与所述导光板(1)的入光面紧贴设置，所述反射罩内壁设有光反射层。
5.根据权利要求3所述的侧光式背光模组，其特征在于，还包括第二分束膜(5)，所述第二分束膜(5)的透射和反射比例值不小于所述光学分束膜(4)的透射和反射比例值，所述第二分束膜(5)设置在相邻的光学分束膜(4)之间的间隔处，所述光学分束膜(4)与第二分束膜(5)形成不间断的长条分束膜。
6.根据权利要求3所述的侧光式背光模组，其特征在于，所述光学分束膜(4)的透射和反射比例范围为1:4-3:2。
7.根据权利要求5所述的侧光式背光模组，其特征在于，所述光学分束膜(4)的透射和反射比例范围为1:4-3:2，所述第二分束膜(5)的透射和反射比例范围为3:2-4:1。
8.根据权利要求3-7中任意一项所述的侧光式背光模组，其特征在于，所述光源(3)的长度为L1，相邻光源(3)之间的间距为L2，所述光学分束膜(4)的长度范围为(L1+0.125*L2)至(L1+0.25*L2)。
9.根据权利要求1-7中任意一项所述的侧光式背光模组，其特征在于，所述光源(3)为LED原件，所述光学分束膜(4)由PET薄膜或金属膜制成。
10.根据权利要求9所述的侧光式背光模组，其特征在于，所述光学分束膜(4)的厚度范围为300nm-200um。
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