TWI697716B - 背光模組 - Google Patents

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Abstract

一種背光模組，其包括複數背光單元，每一個背光單元包括：背板單元；第一反射片單元，設置在所述背板單元上；LED燈，設置在所述背板單元上且穿過所述第一反射片單元；以及設置在所述LED燈和所述第一反射片單元遠離所述背板單元一側的導光基體單元，所述導光基體單元為透光材質。每一個背光單元還包括設置在所述導光基體單元遠離LED燈一側上的第二反射片單元，所述第二反射片單元包括複數反射區和複數透射區，至少一個背光單元還包括量子點層。本發明藉由引入特定設計的第二反射片單元，可降低背光模組的厚度(混光距離)，而不需要增加LED燈的排佈密度。

Description

背光模組
本發明涉及一種背光模組。
液晶顯示器是一種依靠背光模組發光、在液晶顯示面板上顯示圖像的一種顯示器(背光源的光線經過液晶折射及濾光結構濾光之後呈現不同顏色)。隨著液晶顯示器朝向薄型化方向發展，背光模組的設計也力求更加輕薄。習知的一種直下式背光模組包括：背板、設置在背板上的反射片、設置在反射片上的複數發光二極管(light emitting diode,LED)燈、設置在複數LED燈上方的擴散片及設置在擴散片遠離背板一側的增亮膜，其中LED燈作為光源，藉由由反射片與擴散片間隔設置形成的背光腔混光，再經過擴散板和增亮膜的均勻化，將LED燈的類似點光源調整為面光源。降低背光模組的厚度，通常藉由降低背板與擴散片之間的距離(混光距離)來實現，然而這需要增加設置在背板上LED燈的密度才能保證背光模組達到均勻的出光效果，由此又將導致背光模組能耗的增加。
有鑑於此，有必要提供一種背光模組，其可在不增加背板上LED燈的密度的情況下，仍能保證背光模組達到均勻的出光效果。
本發明提供一種背光模組，其包括複數背光單元，每一個背光單元包括：背板單元；第一反射片單元，設置在所述背板單元上；LED燈，設置在所述背板單元上且穿過所述第一反射片單元；以及設置在所述LED燈和所述第一反射片單元遠離所述背板單元一側的導光基體單元，所述導光基體單元為透光材質；每一個背光單元還包括設置在所述導光基體單元遠離LED燈一側上的第二反射片單元，所述第二反射片單元包括複數反射區和複數透射區，至少一個背光單元還包括量子點層。
本發明還提供另一種背光模組，包括：背板；第一反射片，設置在所述背板上；複數LED燈，設置在所述背板上且穿過所述第一反射片；設置在所述複數LED燈和所述第一反射片遠離所述背板一側的導光基體，所述導光基體單元為透光材質；所述背光模組還包括設置在所述導光基體遠離所述複數LED燈一側上的第二反射片，所述第二反射片包括複數第二反射片單元，每一個第二反射片單元包括複數反射區和複數透射區，所述背光模組還包括量子點層。
本發明藉由在背光模組的背光單元中引入特定設計的第二反射片單元，使LED燈發出的光線在第一反射片單元和第二反射片單元之間經歷多次反射，使來自LED燈的光線穿過第二反射片單元後既能保證光線的強度又使出光均勻，可降低背光模組的厚度(混光距離)，而不需要增加LED燈的排佈密度。
100、200:背光模組
10、101:背光單元
11:背板單元
110:背板
13:LED燈
12:第一反射片單元
120:第一反射片
14:導光基體單元
140:導光基體
16:量子點層
121:貫穿孔
20:第二反射片單元
30:第二反射片
15:擴散板單元
150:擴散板
17:增亮膜單元
170:增亮膜
21、211、212、213、214、215:反射區
23、231、232、235:透射區
D:直徑方向
圖1為本發明第一實施例的背光模組剖面示意圖。
圖2為本發明一實施例的第二反射片單元的平面示意圖。
圖3為本發明第二實施例的背光模組的剖面示意圖。
圖4A-圖4D為複數變更施例的第二反射片單元的平面示意圖。
圖5A-圖5C為第二反射片的第二反射片單元的幾種排佈方式示意圖。
圖6為第二反射片單元、第一反射片單元及LED燈的對應關係示意圖。
圖7為使用圖5A的第二反射片的背光模組的出光強度示意圖。
圖8為使用圖5B的第二反射片的背光模組的出光強度示意圖。
附圖中示出了本發明的實施例，本發明可以藉由多種不同形式實現，而並不應解釋為僅局限於這裡所闡述的實施例。相反，提供這些實施例是為了使本發明更為全面和完整的公開，並使本領域的技術人員更充分地瞭解本發明的範圍。
第一實施例
本發明第一實施例提供一種直下式的背光模組。請一併參閱圖1和圖2，該背光模組100包括複數背光單元10。每一個背光單元10包括背板單元11、設置在背板單元11上的第一反射片單元12、設置在背板單元11上且穿過所述第一反射片單元12的LED燈13、設置在LED燈13和所述第一反射片單元12遠離背板單元11一側上的導光基體單元14、以及設置在所述導 光基體單元14遠離背板單元11一側上的第二反射片單元20。至少部分的背光單元10還包括設置在第二反射片單元20遠離LED燈13一側的量子點層16。每一個背光單元10包括一個LED燈13，本實施例中，該LED燈13為發藍光的LED燈。
該第一反射片單元12上開設有一個貫穿孔121，每一個貫穿孔121正對一個LED燈13，以使LED燈13發出的光能夠藉由所述貫穿孔121入射到所述導光基體單元14中。
所述導光基體單元14位於所述第一反射片單元12與所述第二反射片單元20之間，所述導光基體單元14使所述第一反射片單元12與所述第二反射片單元20之間保持一定的距離。所述導光基體單元14為透明的導光材料製成。
如圖1所示，該第二反射片單元20包括複數透射區23和複數反射區21。光線照射到反射區21將被反射，光線照射到透射區23將穿過。本實施例中，所述複數反射區21為相互間隔設置，所述複數透射區23也為相互間隔設置，每相鄰的兩個反射區21藉由一個透射區23得以間隔設置，每相鄰的兩個透射區23藉由一個反射區21得以間隔設置。
LED燈13發出的光線的一部分直接穿過所述導光基體單元14從第二反射片單元20的透射區23穿出；還有一部分光線可能會經歷多次的反射才能從透射區23穿出，例如部分光線穿過所述導光基體單元14到達第二反射片單元20的反射區21，被反射區21反射再到達第一反射片單元12，再經第一反射片單元12的反射最終穿過所述導光基體單元14並從第二反射片單元20的透射區23穿出。
本實施例中，所述量子點層16接收穿過所述第二反射片單元20的透射區23穿出的光線。所述量子點層16中的量子點材料可根據背光單元 10需要發出光的顏色進行選擇，例如當背光單元10要求發出紅色光，則量子點層16對應設置紅色的量子點以將藍光轉換為紅光；當背光單元10要求發出綠色光，則該量子點層16對應設置綠色的量子點以將藍光轉換為綠光；當背光單元10要求發出藍色光，則如圖1所示中間的背光單元10可對應不設置量子點層16。
請參閱圖2，為本發明一實施例的第二反射片單元20的平面示意圖。本實施例中，第二反射片單元20為矩形，包括設置在中央的一個圓形的反射區21，定義為第一反射區211；所述圓形的第一反射區211被一呈圓環狀的第二反射區212包圍，所述第二反射區212被一呈圓環狀的第三反射區213包圍，所述第三反射區213被一大致呈圓環狀的第四反射區214包圍；依此類推，第(n-1)反射區21(n-1)被一圓環狀的第n反射區21n包圍。且每相鄰的兩個反射區21之間設置有一個環狀的透射區23並藉由該透射區23得以間隔，每相鄰兩個透射區23之間設置有一個反射區21並藉由該反射區21得以間隔。反射區21和透射區23沿著直徑方向D向外分佈。另外，第二反射片單元20邊緣處的反射區21以及透射區23為不完整的圓環，即圓環的一部分。
如圖1所示，每一個背光單元10還包括其他光學元件，如擴散板單元15和增亮膜單元17。對於包含量子點層16的背光單元10，擴散板單元15設置在所述量子點層16遠離LED燈13的一側，而增亮膜單元17設置在所述擴散板單元15遠離LED燈13的一側。對於不包含量子點層16的背光單元10，擴散板單元15設置在所述第二反射片單元20遠離LED燈13的一側，而增亮膜單元17設置在所述擴散板單元15遠離LED燈13的一側。
請參閱圖1，本實施例中，複數背光單元10的複數背板單元11連接在一起，即複數背光單元10共用一個背板110；複數背光單元10的複數 第一反射片單元12連接在一起，即複數背光單元10共用一個第一反射片120；複數背光單元的導光基體單元14連接在一起，即複數背光單元10共用一個導光基體140；複數背光單元10的複數第二反射片單元20連接在一起，即複數背光單元10共用一個第二反射片30；複數背光單元10的複數擴散板單元15連接在一起，即複數背光單元10共用一個擴散150；複數背光單元10的複數增亮膜單元17連接在一起，即複數背光單元10共用一個增亮膜170。
第二實施例
本發明第二實施例提供一種直下式的背光模組。請參閱圖3，該背光模組200包括複數背光單元101。每一個背光單元101與第一實施例的背光單元10基本相同，其包括背板單元11、設置在背板單元11上的第一反射片單元12、設置在第一反射片單元12遠離背板單元11一側的LED燈13、設置在LED燈13和所述第一反射片單元12遠離背板單元11一側上的導光基體單元14、以及設置在所述導光基體單元14遠離背板單元11一側上的第二反射片單元20。
背光單元101與第一實施例一的背光單元10不同之處在於：量子點層16設置在每一個LED燈13與導光基體單元14之間。如此，LED燈13發出的光線直接經常量子點層16轉換成所需要顏色的光，再入射到導光基體單元14中。
下面將介紹第二反射片單元20的幾種變更實施例，這些第二反射片單元20的變更實施例均可適用於上述實施例一的背光模組100及實施例二的背光模組200。
請參考圖4A，第二反射片單元20為矩形，第二反射片單元20包括透射區23和反射區21，而透射區23與反射區21分佈近似為同心的橢圓， 即中心區域為橢圓形的反射區211，橢圓環狀的反射區21包圍反射區211，每相鄰的兩個反射區21之間設置有一個橢圓環狀的透射區23並藉由該透射區23得以間隔，每相鄰兩個透射區23之間設置有一個橢圓環狀的反射區21並藉由該反射區21得以間隔。另外，第二反射片單元20邊緣處的反射區21以及透射區23為不完整的橢圓環，即橢圓環的一部分。
請參閱圖4B，第二反射片單元20為矩形，第二反射片單元20包括透射區23和反射區21，透射區23與反射區21分佈近似為同心矩形，中心區域為透射區231，透射區231外為矩形環狀的透射區23，每相鄰的兩個透射區23之間設置有一個矩形環狀的反射區21並藉由該反射區21得以間隔，每相鄰的兩個反射區21設置有一個矩形環狀的透射區23並藉由該透射區23得以間隔。
請參閱圖4C，第二反射片單元20為矩形，第二反射片單元20包括反射區21和透射區23，反射區21呈圓點狀間隔排佈，其他區域為透射區23。透射區23包圍每一個反射區21。沿著第二反射片單元20的中心指向邊緣方向，各個反射區21的尺寸逐漸減小，相鄰兩個反射區21的間隔逐漸增大。相鄰兩個反射區21以透射區23作為間隔，得以設置間隔。
請參閱圖4D，所示的第二反射片單元20為矩形，其被劃分為中央區域和包圍所述中央區域的邊緣區域，其中中央區域包括間隔設置的複數透射區232，每一個透射區232為點狀，中央區域的其他區域為反射區21以包圍每一個透射區23，沿第二反射片單元20的中心指向邊緣的方向，中央區域的複數透射區232的尺寸逐漸增大；邊緣區域包括間隔設置的複數反射區215，每一個反射區215為點狀，中央區域的其他區域為透射區235，沿第二反射片單元20的中心指向邊緣的方向，邊緣區域的複數反射區215的尺寸逐漸減小。
可以理解的，所述第二反射片單元20的反射區21和透射區23不限於上述所列的幾種，還可為其他的各種規則的或不規則的形狀。
下面將介紹背光單元10的幾種排佈連接方式。請參閱圖5A-圖5C，為第二反射片30的第二反射片單元20的幾種連接示意圖。定義D1方向為第一方向，D2方向為第二方向。
請參考圖5A，第二反射片30的每一個第二反射片單元20為矩形，複數第二反射片單元20沿第一方向排佈為多行。複數第二反射片單元20緊密排列連接為一體。奇數行第二反射片單元20左右對齊(沿第一方向對齊)且成一矩陣排列，偶數行的第二反射片單元20左右對齊(沿第一方向對齊)且成另一矩陣排列，但是奇數行的第二反射片單元20與偶數行的第二反射片單元20左右不對齊，奇數行第二反射片單元20的矩陣相對偶數行第二反射片單元20的矩陣為沿第一方向偏移一定的距離(例如，偏移一個第二反射片單元20一半的長度/寬度)。每一個背光單元10的LED燈13設置正對第二反射片單元20的中心位置，因此，相鄰兩行第二反射片單元20對應的兩行LED燈13為沿第一方向和第二方向均不對齊的。
請參閱圖5B，第二反射片30的每一個第二反射片單元20為矩形，複數第二反射片單元20沿第一方向排佈為多行，沿第二方向排佈為多列。複數第二反射片單元20矩陣排列且緊密連接為一體。第二反射片單元20的LED燈13設置正對第二反射片單元20的中心位置，因此，複數背光單元10的LED燈13為成矩陣排佈為多行多列。
請參閱圖5C，第二反射片單元20為正六邊形，背光模組100為複數正六邊形背光單元10緊密連接而成。奇數行第二反射片單元20左右對齊(沿第一方向對齊)且成一矩陣排列，偶數行的第二反射片單元20左右對齊(沿第一方向對齊)且成另一矩陣排列，但是奇數行的第二反射片單元 20與偶數行的第二反射片單元20左右不對齊，奇數行第二反射片單元20的矩陣相對偶數行第二反射片單元20的矩陣為沿第一方向偏移一定的距離(例如，偏移一個第二反射片單元20的一半長度/寬度)。每一個背光單元10的LED燈13設置正對第二反射片單元20的中心位置，因此，相鄰兩行第二反射片單元20對應的LED燈13為沿第一方向和第二方向均不對齊的。
在一實施例中，第二反射片30由反射材料形成，每一第二反射片單元20上形成有鏤空圖案，由該鏤空圖案定義每一第二反射片單元20的透射區23，未形成鏤空圖案的區域形成反射區21。
在另一實施例中，第二反射片30包括透明的基底及形成於該透明基底朝向LED燈13的表面上的反射材料層，該反射材料層定義每一第二反射片單元20上的反射區21，未被反射材料層覆蓋的基底區域形成透射區23。
請參閱圖6，為第二反射片30、第一反射片120及LED燈13的對應關係示意圖。複數第一反射片單元12連接為一個第一反射片120，每一第一反射片120包含複數第一反射片單元12。複數第二反射片單元20連接為一個第二反射片30，每一第二反射片30包含複數第二反射片單元20。第一反射片120上對應每一個LED燈13開設一貫穿孔121，用以供LED燈13穿過，第一反射片120用於將所述LED燈13的光線反射至第二反射片單元20方向。
請一併參閱圖7、圖8，為兩種不同實施例的背光模組的出光強度示意圖，其中圖的縱坐標為出光強度，橫坐標為在背光模組上對應的位置。圖7為按圖5A所示背光單元10的排佈連接方式連接成的背光模組的出光強度示意圖，圖8為按圖5B所示的背光單元10排佈連接方式連接成的背光模組的出光強度示意圖，其中圖7和圖8的背光模組使用相同的第二反射 片單元。圖7的背光模組出光強度相較於圖8的背光模組圖出光強度更加均勻。
上述背光模組100，在LED燈13的出光路徑上設置第二反射片單元20，第二反射片單元20設置複數反射區21和複數透射區23，使LED燈13發出的光線部分被反射區21反射，並在第一反射片單元12被再次反射，增加了混光路徑，因而有利於勻光。而且，對應LED燈13發出的光的強度越大的區域對應第二反射片單元20上的反射區21的尺寸越大，使得光強度較大的中心區域的光更多的被反射區21反射以增加混光路徑，使得中心區域的光被分配到LED燈13的周邊區域，從而達到勻光的效果。
本發明藉由在背光模組100的背光單元10中引入特定設計的上述第二反射片單元20，使LED燈13發出的光線在第一反射片單元12和第二反射片單元20之間經歷多次反射，並將背光單元10按照特定排列方式連接，使來自LED燈13的光線穿過第二反射片單元20後既能保證光線的強度又使出光均勻，可降低背光模組100的厚度(混光距離)，而不需要增加LED燈13的排佈密度。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，圖示中出現的上、下、左及右方向僅為了方便理解，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，所屬技術領域的普通人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。
100:背光模組
10:背光單元
11:背板單元
110:背板
13:LED燈
12:第一反射片單元
120:第一反射片
14:導光基體單元
140:導光基體
16:量子點層
121:貫穿孔
20:第二反射片單元
30:第二反射片
15:擴散板單元
150:擴散板
17:增亮膜單元
170:增亮膜
21:反射區
23:透射區

Claims (10)

  1. 一種背光模組，其包括複數背光單元，每一個背光單元包括：背板單元；第一反射片單元，設置在所述背板單元上；LED燈，設置在所述背板單元上且穿過所述第一反射片單元；以及設置在所述LED燈和所述第一反射片單元遠離所述背板單元一側的導光基體單元，所述導光基體單元為透光材質；其改良在於：每一個背光單元還包括設置在所述導光基體單元遠離LED燈一側上的第二反射片單元，所述第二反射片單元包括複數反射區和複數透射區，至少一個背光單元還包括量子點層；每一個背光單元的所述LED燈設置正對所述第二反射片單元的中心，所述複數背光單元的第二反射片單元排佈成多行多列，奇數行的第二反射片單元成一矩陣排列，偶數行的第二反射片單元成另一矩陣排列，奇數行第二反射片單元的矩陣相對偶數行第二反射片單元的矩陣為沿行的方向偏移。
  2. 如請求項1所述的背光模組，其中：所述LED燈為發藍光的LED燈；在具有量子點層的背光單元中，所述量子點層設置在第二反射片單元遠離LED燈的一側或者設置在所述LED燈與所述導光基體單元之間。
  3. 如請求項1所述的背光模組，其中：所述第一反射片單元上開設有一個貫穿孔，每一個貫穿孔正對一個LED燈，以使LED燈發出的光能夠藉由所述貫穿孔入射到所述導光基體單元中。
  4. 如請求項1所述的背光模組，其中：每相鄰的兩個透射區之間設置有一個反射區並藉由該反射區得以間隔；每相鄰的兩個反射區之間設置有一個透射區並藉由該透射區得以間隔。
  5. 如請求項1所述的背光模組，其中：所述複數反射區為間隔設置的複數點狀分佈或複數塊狀分佈，所述第二反射片單元的其他區域為透射區以包圍每一個反射區。
  6. 如請求項5所述的背光模組，其中：沿所述第二反射片單元的中心指向邊緣的方向，所述複數反射區的尺寸逐漸減小。
  7. 如請求項1所述的背光模組，其中：所述第二反射片單元被劃分為中央區域和包圍所述中央區域的邊緣區域，所述中央區域設置有點狀分佈的複數透射區，所述中央區域的其他區域為反射區以包圍每一個透射區；沿所述第二反射片單元的中心指向邊緣延伸的方向，所述中央區域的複數透射區的尺寸逐漸增大。
  8. 如請求項7所述的背光模組，其中：所述邊緣區域設置有點狀分佈的複數反射區，所述邊緣區域的其他區域為透射區以包圍每一個反射區，沿所述第二反射片單元的中心指向邊緣的方向，所述邊緣區域的所述複數反射區的尺寸逐漸減小。
  9. 如請求項1所述的背光模組，其中：每一第二反射片單元包括透明的基底及形成於該透明基底朝向LED燈的表面上的反射材料層，所述反射材料層定義所述反射區，未被反射材料層覆蓋的基底區域形成所述透射區。
  10. 如請求項1所述的背光模組，其中：每一第二反射片由反射材料形成，每一第二反射片單元上形成有鏤空圖案，由該鏤空圖案定義所述透射區，未形成鏤空圖案的區域形成所述反射區。
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