CN101644858A

CN101644858A - 直下式背光模组

Info

Publication number: CN101644858A
Application number: CN200810303368A
Authority: CN
Inventors: 章绍汉
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2008-08-04
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2010-02-10

Abstract

一种直下式背光模组，其包括一个框架、多个点光源、一个第一棱镜片、一个第一扩散片及一个第二棱镜片。框架包括一个底板及多个从该底板边缘向同一侧延伸的侧壁。多个点光源排布于底板。第一棱镜片、第一扩散片及第二棱镜片依次设置于多个侧壁顶部。第一棱镜片与第二棱镜片均由透明本体构成，且透明本体包括出光面及与出光面相对的入光面。该第一棱镜片与第二棱镜片均包括形成于各自出光面的沿至少两个不同方向延伸的多个长条状V形脊结构，该不同方向延伸的多个长条状V形脊结构相互交错。上述直下式背光模组的出射光线均匀性较佳，且适用于薄型化设计。

Description

直下式背光模组

技术领域

本发明涉及一种背光模组，尤其涉及一种应用于液晶显示的直下式背光模组。

背景技术

液晶显示装置被广泛应用于个人数位助理、笔记本电脑、数位相机、移动电话、液晶电视等电子产品中。但由于液晶显示装置本身不能发光，因此其需要借助背光模组才能产生显示功能。

请参见图1，一种直下式背光模组10，其包括一个框架11、多个光源14、一个扩散板16、一个扩散片17、一个棱镜片18及一个反射式偏光片19。框架11包括一个底板111及四个从底板111边缘向同一侧延伸的侧壁113。底板111与四个侧壁113围成一具有一个开口的腔体。多个光源14设置在框架111的底板上，扩散板16盖设于框架11的开口处。扩散片17、棱镜片18及反射式偏光片19依次设置于扩散板16上方。

请参阅图2，扩散板16是由含有散射粒子161的透明树脂材料制成。使用时，由多个光源14产生的光线首先进入扩散板16，经过扩散板16扩散后，光线再经过扩散片17扩散，然后经过棱镜片18及反射式偏光片19聚集作用后，在特定视角范围内均匀出射。

从光源14发出的光线虽经过多次扩散，但仍很难避免光源14光源残影的产生。为尽量减少光源残影的产生，业界通常会增大框架11的深度，即增大光源14与扩散板16的距离。然而，增加框架11的深度将减少出射光的亮度。假如相应增加光源14的数量，会增加生产成本及使用时的消耗功率。而增大框架11的深度将使直下式背光模组难以满足薄型化设计的要求。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种厚度较薄的直下式背光模组。

一种直下式背光模组，其包括一个框架、多个点光源及一个第一棱镜片。该框架包括一个底板及多个从该底板边缘向同一侧延伸的侧壁。该第一棱镜片由透明本体构成，该透明本体包括出光面及与该出光面相对的入光面。该多个点光源排布于该底板。该第一棱镜片设置于该多个侧壁顶部。该直下式背光模组还包括依次设置于该第一棱镜片上的一个第一扩散片和一个第二棱镜片。该第二棱镜片由透明本体构成。该第二棱镜片的透明本体包括出光面及与该出光面相对的入光面。该第一棱镜片与第二棱镜片均包括形成于各自出光面的沿至少两个不同方向延伸的多个长条状V形脊结构。该不同方向延伸的多个长条状V形脊结构相互交错

上述直下式背光模组中，光通过第一棱镜片时，由于在第一棱镜片的透明本体的出光面形成有至少沿两个不同方向延伸的多个长条状V形脊结构，该不同方向延伸的多个长条状V形脊结构相互交错，其可使从第一棱镜片出射的光线发生特定的折射、散射、反射与衍射等光学作用，从而将点光源发出的光扩散成多个虚拟光源并向特定视角范围内聚集，避免了光源残影的产生。接着，从第一棱镜片出射的光线经过扩散片进一步扩散后再进入第二棱镜片，由于第二棱镜片出光面也具有多个长条状V形脊结构，其可使从第二棱镜片出射的光线发生特定的折射、散射、反射与衍射等光学作用，从而将来自扩散片的光线进一步扩散并向特定视角范围内聚集，从而达到于特定视觉范围内均匀出射的效果，无需于光源正上方设置扩散板，且点光源至其上方的光学元件的距离可设置较小。因此，该直下式背光模组具有厚度较薄的特点。

附图说明

图1是一种直下式背光模组的剖面示意图。

图2是图1所示扩散板的部分剖面示意图。

图3是本发明直下式背光模组实施例一的剖面示意图。

图4是图3所示第一棱镜片立体示意图。

图5是图4所示第一棱镜片沿V-V方向的剖面示意图。

图6是本发明实施例二的第一棱镜片的立体示意图。

图7是本发明实施例三的第一棱镜片的立体示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及多个实施例对本发明的直下式背光模组进一步详细说明。

请参阅图3，本发明实施例一的直下式背光模组30包括一个框架31、多个点光源32、一个第一棱镜片33、一个第二棱镜片34、一个第一扩散片35、一个第二扩散片36及一个反射式偏光片37。框架31包括一个底板311及四个从底板311边缘向同一侧延伸的侧壁313。底板311与四个侧壁313围成一腔体(未标示)。多个点光源32排布于底板311。第一棱镜片33及第二棱镜片34依次设置于多个侧壁313顶部并封闭上述腔体。第一扩散片35及第二扩散片36依次设置于第一棱镜片33与第二棱镜片34之间。反射式偏光片37设置于第二棱镜片34上方。

框架31可由具有高反射率的金属或塑料制成，或涂布有高反射率涂层的金属或塑料制成。

请一并参见图4与图5，第一棱镜片33由透明本体331构成，透明本体331包括入光面332和与入光面332相对的出光面333。入光面332为平面。在出光面333上形成沿至少两个不同方向延伸的长条状V形脊结构，且该不同方向延伸的多个长条状V形脊结构相互交错。本实施例中具有多个沿第一方向X₁延伸的长条状V形脊结构334、多个沿第二方向X₂延伸的长条状V形脊结构335、多个沿第三方向X₃延伸的长条状V形脊结构336及多个沿第四方向X₄延伸的长条状V形脊结构337。其中，沿第二方向X₂延伸的多个长条状V形脊结构335和沿第四方向X₄延伸的多个长条状V形脊结构337经过该沿第一方向X₁和沿第三方向X₃延伸的多个长条状V形脊结构334，336的相交处。在四个方向X₁、X₂、X₃及X₄中，相邻两方向之间形成夹角θ₁、θ₂、θ₃及θ₄，该夹角θ₁、θ₂、θ₃及θ₄均为45度。并且，沿四个不同方向延伸的长条状V形脊结构334，335，336，337相互交错构成多个紧密连接的三棱锥凹槽338。每四个相互连接的具有共同连接点的三棱锥凹槽338及其相互连接的侧壁形成四角星形339。多个四角星形339呈阵列排布。此外，长条状V形脊结构334，335，336，337竖直截面顶角β的取值范围可为80度至100度，同方向上相邻长条状V形脊结构之间的中心距离P可为0.025毫米至1毫米。本实施例中，四个方向X₁、X₂、X₃及X₄相邻长条状V形脊结构334，335，336，337之间的中心距离分别D₁、D₂、D₃与D₄，

D_{1} = D_{3} = \sqrt{2} D_{2} = \sqrt{2} D_{4} .

第一棱镜片33的总体厚度T可为0.4毫米至4毫米。第一棱镜片33可由聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一种或一种以上的材料注塑成型而成。制备过程中需在模具上设置与三棱锥凹槽338相应的凸起结构，以便使第一棱镜片33可在单次注塑过程中成型。

第二棱镜片34与第一棱镜片33的结构相同。

上述直下式背光模组30中，点光源32发出的光通过第一棱镜片33时，由于在第一棱镜片33的透明本体331的出光面333形成有至少沿两个不同方向延伸的多个长条状V形脊结构334，335，336，337，该不同方向延伸的多个长条状V形脊结构334，335，336，337相互交错，其可使从第一棱镜片33出射的光线发生特定的折射、散射、反射与衍射等光学作用，从而将点光源32发出的光扩散成多个虚拟光源并向特定视角范围内聚集，避免了光源残影的产生。

接着，从第一棱镜片33出射的光线经过第一扩散片35及第二扩散片36后进一步扩散后再进入第二棱镜片34，由于在第二棱镜片34的出光面也具有多个长条状V形脊结构，其可使从第二棱镜片出射的光线发生特定的折射、散射、反射与衍射等光学作用，从而将来自第二扩散片36的光线进一步扩散并向特定视角范围内聚集，从而达到于特定视觉范围内均匀出射的效果，无需于点光源32正上方设置扩散板，且点光源32至第一棱镜片33距离可设置较小，一般可设计为10毫米左右。因此，直下式背光模组30具有利于薄型化设计的特点。

可以理解，反射式偏光片37也可更换为具有更佳光扩散功能的扩散片或者省略。并且，在单个扩散片35、36具有较好的扩散功能时，可仅设置第一扩散片35及第二扩散片36的其中之一。

图6所示为本发明实施例二的第一棱镜片43，其与本发明的实施例一的第一棱镜片33结构相似，其不同在于：在第一棱镜片43的出光面433具有沿三个不同方向延伸的长条状V形脊结构，即多个沿第一方向延伸Y₁的长条状V形脊结构434、多个沿第二方向Y₂延伸的长条状V形脊结构435及多个沿第三方向Y₃延伸的长条状V形脊结构436。该多个沿第一方向Y₁延伸的长条状V形脊结构434和该多个沿第二方向Y₂延伸的长条状V形脊结构435相交，且该多个沿第三方向Y₃延伸的长条状V形脊结构436经过该多个沿第一方向Y₁和第二方向Y₂延伸的长条状V形脊结构的相交点。本实施例中，第一方向Y₁延伸的长条状V形脊结构434与沿第二方向Y₂延伸的长条状V形脊结构435两方向之间的夹角为90度，第三方向Y₃延伸的长条状V形脊结构436与沿第二方向Y₂延伸的长条状V形脊435结构两方向之间的夹角为45度。此外，该沿三个不同方向延伸的长条状V形脊结构相互交错构成多个三棱锥形凹槽437与四棱锥形凹槽438，其中每一个四棱锥凹槽438均由相邻的四个三棱锥凹槽437所包围，且多个三棱锥凹槽437与多个四棱锥凹槽438分别呈阵列排布。

图7所示为本发明实施例三的第一棱镜片53，其与本发明的实施例一的第一棱镜片33结构相似，其不同在于：在第一棱镜片53的出光面533上形成沿两个不同方向延伸的长条状V形脊结构，即多个相互平行的沿第一方向Z₁延伸的长条状V形脊结构535及多个互平行沿第二方向Z₂延伸的长条状V形脊结构536，且第一方向Z₁延伸的长条状V形脊结构535和第二方向Z₂延伸的长条状V形脊结构536垂直相交。

可以理解，上述背光模组中，第一棱镜片与第二棱镜片的结构还可作一定的变化，例如多个相互交错的长条状V形脊结构在棱镜片的出光面形成除三棱锥与四棱锥凹槽外的其他棱锥状凹槽。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims

1.一种直下式背光模组，其包括一个框架、多个点光源及一个第一棱镜片，该框架包括一个底板及多个从该底板边缘向同一侧延伸的侧壁，该第一棱镜片由透明本体构成，该透明本体包括出光面及与该出光面相对的入光面，该多个点光源排布于该底板，该第一棱镜片设置于该多个侧壁顶部，其特征在于：该直下式背光模组还包括依次设置于该第一棱镜片上的一个第一扩散片和一个第二棱镜片，该第二棱镜片由透明本体构成，该第二棱镜片的透明本体包括出光面及与该出光面相对的入光面，该第一棱镜片与第二棱镜片均包括形成于各自出光面的沿至少两个不同方向延伸的多个长条状V形脊结构，该不同方向延伸的多个长条状V形脊结构相互交错。

2.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：该背光模组还包括一个设置在第二棱镜片上的反射式偏光片。

3.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：该背光模组还包括一个设置在第二棱镜片上的扩散片。

4.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：该直下式背光模组还包括一个设置于该第二棱镜片与第一扩散片之间的第二扩散片。

5.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：形成于该第一棱镜片或第二棱镜片的出光面的该多个V型脊结构沿两个不同的方向延伸，且该两个不同方向延伸的多个V型脊结构垂直相交。

6.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：形成于该第一棱镜片或第二棱镜片的出光面的该多个V型脊结构沿三个不同的方向延伸，其中第一方向延伸的多个长条状V形脊结构和第二方向延伸的多个长条状V形脊结构相互交错，且第三方向延伸的多个长条状V形脊结构经过该第一方向和第二方向延伸的多个长条状V形脊结构的相交点。

7.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：形成于该第一棱镜片或第二棱镜片的出光面的该多个V型脊结构沿四个不同的方向延伸，其中，沿第一方向延伸的多个长条状V形脊结构和沿第三方向延伸的多个长条状V形脊结构相互交错，沿第二方向延伸的多个长条状V形脊结构和沿第四方向延伸的多个长条状V形脊结构经过该沿第一方向和沿第三方向延伸的多个长条状V形脊结构的相交处。

8.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：该第一棱镜片与第二棱镜片的结构相同。

9.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：该长条状V形脊结构的竖直截面的顶角的取值范围可为80度至100度。

10.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：该框架由高反射率的塑料制成。