CN101382697B - 背光模组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种背光模组，其包括底板、光源以及条状透镜。条状透镜具有中央顶部与底部透光面、右侧与左侧顶部全反射面、右侧与左侧第一出射面、右侧与左侧第二出射面、右侧与左侧底部全反射面及右侧与左侧入射面。右侧顶部全反射面与配置于光源上方的中央顶部透光面连接。右侧第一出射面与右侧顶部全反射面连接。右侧第二出射面与右侧第一出射面连接。右侧底部全反射面与右侧第二出射面连接。右侧入射面与右侧底部全反射面连接。左侧各构件的连接关是与上述右侧的各构件相同。中央底部透光面位于中央顶部透光面与光源之间并连接左侧与右侧入射面。
Description
技术领域
本发明是有关于一种光源模组，且特别是有关于一种背光模组。
背景技术
现今社会多媒体技术相当发达，其多半受惠于半导体元件或显示装置的进步。就显示器而言，具有高画质、空间利用效率佳、低消耗功率、无辐射等优越特性的液晶显示器(Liquid crystal display)已逐渐成为市场的主流。
液晶显示面板本身并不具有发光的功能，故在液晶显示面板下方必须配置一背光模组，以提供一面光源至液晶显示面板。由于发光二极管(Light EmittingDiode，LED)具有亮度高、功率消耗低、使用寿命长、热问题轻微等优势，因此目前发光二极管阵列已被广泛地使用在背光模组中。
在现行液晶监视器(LCD Monitor)及液晶电视(LCD-TV)等液晶显示装置中，所配置的背光模组主要有直下式(Direct-type)背光模组及侧边入光式(Side-edge)背光模组两种。其中，侧光式背光模组是使用一或二支侧灯管以及导光板(Light Guide Plate，LGP)，以使灯管所发出的光均匀地照射至液晶显示面板(LCD Panel)上。
图1为现有具有侧发光的光源的背光模组的部分剖面示意图。请参照图1，现有侧发光式背光模组10主要包括底板11、发光二极管12以及侧发光透镜13。发光二极管12配置在底板11的上方，而侧发光透镜13配置于发光二极管12的上方。此侧发光式背光模组10主要针对发光二极管12搭配侧发光透镜13，达到侧边混光的目的。但此种采用发光二极管12的现有侧边入光式背光模组10具有下列缺点：
1.由于侧发光透镜13需要开模并经由塑胶射出成型制作，因此此侧发光透镜13的制程较为复杂。
2.现有侧边入光式背光模组10的水平侧发光效率低于直下式或直下式变型的斜向式(direct-lit)的发光效率。
3.在液晶显示器的制程中，为了降低直接观察到灯管的显示不均匀现象(Lamp Mura)，需在侧发光透镜13顶端加入(Diverter)吸光片。
4.侧发光透镜13为塑胶透镜，因此在制程中侧发光透镜13将无法通过锡炉的焊接(reflow)制程。
发明内容
本发明的目的是提供一种背光模组，其具有高发光源均匀度。
本发明提出一种背光模组，此背光模组包括一底板、一光源以及一条状透镜。光源配置于底板上。条状透镜配置于底板上，并覆盖光源。具体而言，条状透镜具有一中央顶部透光面、一右侧顶部全反射面、一右侧第一出射面、一右侧第二出射面、一右侧底部全反射面、一右侧入射面、一左侧顶部全反射面、一左侧第一出射面、一左侧第二出射面、一左侧底部全反射面、一左侧入射面以及一中央底部透光面。中央顶部透光面配置于光源的上方。右侧顶部全反射面与中央顶部透光面相连接，而右侧顶部全反射面与底板具有一第一夹角。右侧第一出射面与右侧顶部全反射面相连接，而右侧第一出射面与底板具有一第二夹角。右侧第二出射面与右侧第一出射面相连接，而右侧第二出射面与底板具有一第三夹角。右侧底部全反射面与右侧第二出射面相连接，而右侧底部全反射面与底板具有一第四夹角。右侧入射面与右侧底部全反射面相连接，而右侧入射面与底板具有一第五夹角。左侧顶部全反射面与中央顶部透光面相连接，而左侧顶部全反射面与底板具有一第六夹角。左侧第一出射面位于左侧顶部全反射面的左侧，且其与左侧顶部全反射面连接，而左侧第一出射面与底板具有一第七夹角。左侧第二出射面与左侧第一出射面相连接，而右侧第二出射面与底板具有一第八夹角。左侧底部全反射面与左侧第二出射面连接，而左侧底部全反射面与底板具有一第九夹角。左侧入射面与左侧底部全反射面相连接，而右侧入射面与底板具有一第十夹角。中央底部透光面连接左侧入射面与右侧入射面，且中央底部透光面位于中央顶部透光面与光源之间。
在本发明的背光模组中，第一夹角是介于70度到80度之间。
在本发明的背光模组中，第二夹角是介于30度到40度之间。
在本发明的背光模组中，第三夹角是介于40度到70度之间。
在本发明的背光模组中，第四夹角是介于30度到40度之间。
在本发明的背光模组中，第五夹角是介于40度到70度之间。
在本发明的背光模组中，第六夹角是介于70度到80度之间。
在本发明的背光模组中，第七夹角是介于30度到40度之间。
在本发明的背光模组中，第八夹角是介于40度到70度之间。
在本发明的背光模组中，第九夹角是介于30度到40度之间。
在本发明的背光模组中，第十夹角是介于40度到70度之间。
在本发明的背光模组中，条状透镜还具有一右侧连接面，其连接右侧入射面与右侧底部全反射面。
在本发明的背光模组中，条状透镜还具有一左侧连接面，其连接左侧入射面与左侧底部全反射面。
在本发明的背光模组中，条状棱镜的材质包括塑胶。
在本发明的背光模组中，还包括一光学膜，而条状透镜位于光学膜的下方，用以支撑光学膜。
在本发明的背光模组中，光学膜包括扩散片或棱镜片。
基于上述，本发明的条状透镜的左右两侧具有入射面、出射面以及全反射面，因此光源所发出的光线能够顺利分成左侧及右侧而射出。除此之外，条状透镜还具有中央顶部及底部透光面，因此光源向上发出的光线能顺利通过条状透镜。换言之，相较于现有技术，采用此种条状透镜的背光模组不易产生显示不均匀现象(Lamp Mura)。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1是现有侧发光背光模组的部分剖面示意图。
图2为本发明第一实施例的背光模组的剖面示意图。
图3为本发明第二实施例的背光模组的剖面示意图。
图4为本发明第三实施例的背光模组的剖面示意图。
图5为本发明另一种背光模组的剖面示意图。
主要元件符号说明
10、100、200、300、400：背光模组
11、110：底板
12、120：光源
13、130：条状透镜
140：中央顶部透光面
142：中央底部透光面
150：右侧顶部全反射面
152：右侧第一出射面
154：右侧第二出射面
156：右侧底部全反射面
157：右侧连接面
158：右侧入射面
160：左侧顶部全反射面
162：左侧第一出射面
164：左侧第二出射面
166：左侧底部全反射面
167：左侧连接面
168：左侧入射面
170：光学膜
θ1：第一夹角
θ2：第二夹角
θ3：第三夹角
θ4：第四夹角
θ5：第五夹角
θ6：第六夹角
θ7：第七夹角
θ8：第八夹角
θ9：第九夹角
θ10：第十夹角
具体实施方式
第一实施例
图2为本发明的第一实施例的背光模组的剖面示意图。在图2中仅绘示背光模组中的一部分作说明。参照图2，此本实施例的背光模组100包括一底板110、一光源120以及一条状透镜130。光源120配置于底板110上。条状透镜130配置于底板110上，并覆盖光源120。具体而言，条状透镜130具有一中央顶部透光面140、一右侧顶部全反射面150、一右侧第一出射面152、一右侧第二出射面154、一右侧底部全反射面156、一右侧入射面158、一左侧顶部全反射面160、一左侧第一出射面162、一左侧第二出射面164、一左侧底部全反射面166、一左侧入射面168以及一中央底部透光面142。中央顶部透光面140配置于光源120的上方。右侧顶部全反射面150与中央顶部透光面140相连接，而右侧顶部全反射面150与底板110具有一第一夹角θ1。右侧第一出射面152与右侧顶部全反射面150相连接，而右侧第一出射面152与底板110具有一第二夹角θ2。右侧第二出射面154与右侧第一出射面152相连接，而右侧第二出射面154与底板110具有一第三夹角θ3。右侧底部全反射面156与右侧第二出射面154相连接，而右侧底部全反射面156与底板110具有一第四夹角θ4。右侧入射面158与右侧底部全反射面156相连接，而右侧入射面158与底板110具有一第五夹角θ5。
左侧顶部全反射面160与中央顶部透光面140相连接，而左侧顶部全反射面160与底板110具有一第六夹角θ6。左侧第一出射面162位于左侧顶部全反射面160的左侧，且其与左侧顶部全反射面160连接，而左侧第一出射面162与底板110具有一第七夹角θ7。左侧第二出射面164与左侧第一出射面162相连接，而右侧第二出射面154与底板110具有一第八夹角θ8。左侧底部全反射面166与左侧第二出射面164连接，而左侧底部全反射面166与底板110具有一第九夹角θ9。左侧入射面168与左侧底部全反射面166相连接，而右侧入射面158与底板110具有一第十夹角θ10。中央底部透光面142连接左侧入射面168与右侧入射面158，且中央底部透光面142位于中央顶部透光面140与光源120之间。
在本实施例中，第一夹角θ1较佳是介于70度到80度之间。第二夹角θ2较佳是介于30度到40度之间。第三夹角θ3较佳是介于40度到70度之间。第四夹角θ4较佳是介于30度到40度之间。第五夹角θ5较佳是介于40度到70度之间。第六夹角θ6较佳是介于70度到80度之间。第七夹角θ7较佳是介于30度到40度之间。第八夹角θ8较佳是介于40度到70度之间。第九夹角θ9较佳是介于30度到40度之间，而第十夹角θ10较佳是介于40度到70度之间。
值得说明的是，条状透镜1 30能改变光源出射的分布角度，而在本实施例中，条状透镜130的材质较佳的是塑胶。在其他实施例中，条状透镜130的材质也可以是玻璃或其他材质。使用玻璃材质制作条状透镜130有制程简易的优点。由图2可知，条状透镜130的表面均为平面，因此在制作本实施例的条状透镜130的制程上较传统的塑胶射出成型制程简易许多，使用玻璃研磨切削加工能降低制作成本。
由于条状透镜130上设置有多处全反射面，其制作上不需经涂布或镀膜制程，且多处全反射面能将光线反射至外界，因此采用此种条状透镜130的背光模组100较不易产生显示不均匀现象。此外，本实施例的背光模组100也可以采用多个光源120与多个条状透镜130，以分出更多的侧向光，而使得液晶显示器的显示更加均匀。
第二实施例
图3为本发明的二实施例的背光模组的剖面示意图。请参照图3，本实施例与第一实施例类似，二者的不同处在于：本实施例的背光模组200为了使光源120的光行径路线更顺利的通过条状透镜130，条状透镜130还具有一右侧连接面157及一左侧连接面167，其中右侧连接面157用来连接右侧入射面158与右侧底部全反射面156，而左侧连接面167用来连接左侧入射面168与左侧底部全反射面166。因此，条状透镜130还能将光源120所发出的光分成理想角度的斜向光而出射至液晶显示面板上。然而，在其他实施例中，条状透镜130也可以单独使用右侧连接面157或左侧连接面167，本发明并不限定连接面的数量及位置。
第三实施例
图4为本发明的三实施例的背光模组的剖面示意图。请参照图4，本实施例与第一实施例类似，惟二者的不同处在于：本实施例的背光模组300更包括一光学膜170，且条状透镜130配置在光学膜170的下方，用以支撑光学膜170。因此，条状透镜130不仅可以增加背光模组200的光均匀度，更可做为支撑光学膜170之用。此外，光学膜170可以是扩散片、棱镜片或是其他光学膜片。
图5为本发明另一种背光模组的剖面示意图。请参照图5，背光模组400包括多个光源120、多个条状透镜130与光学膜170。如图5所示，背光模组400采用斜向出光的设计，使得光线更均匀地出射到光学膜上，进一步提升背光模组的光均匀度。另外，本发明并不限定背光模组中的条状透镜的数量与光源配置方式。
综上所述，本发明至少具有下列优点：
1.本发明的条状透镜的表面均为平面，因此制程较简易。
2.本发明的条状透镜具有多个全反射面，以改变光路径并减少能量损失。
3.本发明的条状透镜能够减少混光距离。换句话说，光源所发出来的光可以在较短的距离内完成混光。另外，斜向式出射光设计，可以降低直接观察到灯管的显示不均匀现象，提高液晶显示器的良率。
4.使用多个条状透镜以及多个光源作搭配时，可以利用条状透镜中各构件的角度将光源所分成的两侧侧向光交互穿插排列，以增加液晶显示器显示的均匀度。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (17)
1.一种背光模组，其特征在于包括：
一底板；
一光源，配置于该底板上；
一条状透镜，配置于该底板上，并覆盖该光源，其中该条状透镜具有：
一中央顶部透光面，配置于该光源的上方；
一右侧顶部全反射面，与该中央顶部透光面连接，其中该右侧顶部全反射面与该底板具有一第一夹角；
一右侧第一出射面，与该右侧顶部全反射面连接，其中该右侧第一出射面与该底板具有一第二夹角；
一右侧第二出射面，与该右侧第一出射面连接，其中该右侧第二出射面与该底板具有一第三夹角；
一右侧底部全反射面，与该右侧第二出射面连接，其中该右侧底部全反射面与该底板具有一第四夹角；
一右侧入射面，与该右侧底部全反射面连接，其中该右侧入射面与该底板具有一第五夹角；
一左侧顶部全反射面，与该中央顶部透光面连接，其中该左侧顶部全反射面与该底板具有一第六夹角；
一左侧第一出射面，位于该左侧顶部全反射面的左侧，且其与该左侧顶部全反射面连接，其中该左侧第一出射面与该底板具有一第七夹角；
一左侧第二出射面，与该左侧第一出射面连接，其中该右侧第二出射面与该底板具有一第八夹角；
一左侧底部全反射面，与该左侧第二出射面连接，其中该左侧底部全反射面与该底板具有一第九夹角；
一左侧入射面，与该左侧底部全反射面连接，其中该右侧入射面与该底板具有一第十夹角；以及
一中央底部透光面，其连接该左侧入射面与该右侧入射面，且位于该中央顶部透光面与该光源之间。
2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该第一夹角是介于70度到80度之间。
3.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该第二夹角是介于30度到40度之间。
4.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该第三夹角是介于40度到70度之间。
5.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该第四夹角是介于30度到40度之间。
6.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该第五夹角是介于40度到70度之间。
7.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该第六夹角是介于70度到80度之间。
8.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该第七夹角是介于30度到40度之间。
9.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该第八夹角是介于40度到70度之间。
10.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该第九夹角是介于30度到40度之间。
11.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该第十夹角是介于40度到70度之间。
12.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该条状透镜还具有一右侧连接面，其连接该右侧入射面与该右侧底部全反射面。
13.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该条状透镜还具有一左侧连接面，其连接该左侧入射面与该左侧底部全反射面。
14.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该条状棱镜的材质包括玻璃。
15.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，该条状棱镜的材质包括塑胶。
16.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于，还包括一光学膜，其中该条状透镜位于该光学膜的下方，以支撑该光学膜。
17.如权利要求16所述的背光模组，其特征在于，该光学膜包括扩散片或棱镜片。
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