CN102980099A

CN102980099A - 一种背光模组

Info

Publication number: CN102980099A
Application number: CN2012104834855A
Authority: CN
Inventors: 赖清坤; 曾德龙
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2012-11-23
Filing date: 2012-11-23
Publication date: 2013-03-20

Abstract

本发明提供一种背光模组，包括LED光源及导光板。LED光源设置于导光板的一侧。背光模组还包括导光条，设置于LED光源与导光板之间，该导光条具有：第一面，为其入光侧，用以接收来自LED光源的光线；以及第二面，为其出光侧，用以将穿透导光条的光线出射至导光板。其中，导光条还包括微结构，设置于第一面或第二面。采用本发明，藉由将该微结构设置于导光条的第一面或第二面，以便有效改善导光板入光侧的hot spot现象，还可增加入光的均匀度。此外，背光模组藉由导光条表面的微结构还可减少背光LED的使用数量，降低能耗，节约成本。

Description

一种背光模组

技术领域

本发明涉及一种液晶面板，尤其涉及该液晶面板的背光模组。

背景技术

当前，面光源为一种平面发光源，主要用于液晶显示器（LiquidCrystal Display，LCD）的背光源。按照形态分，主要包括小型荧光灯、冷光片、发光二极管，其中，因发光二极管具有低工作电压、低功耗和使用寿命长等优点广泛地用作为液晶显示设备的背光模组的背光源。

以LED（Light Emitting Diode，发光二极管）背光源为例，背光模组主要包括扩散片、棱镜片、导光板、反射层和LED光源，其中，反射层位于导光板的下方，棱镜片位于导光板的上方，扩散片位于棱镜片的上方，LED光源设置于导光板的一侧。LED产生的光，经导光板的侧面射入，再经导光板表面的均光处理以及反射层的光反射，最后透过棱镜片和扩散片产生平面光源。然而，由于发光二极管产生的光线为立体广角而并非平行角度，致使射入导光板的光线既不完全也不均匀。

此外，LED光源往往采用多个LED间隔设置于一印刷电路板上，当LED数量较少时，通常在导光板的入光侧产生热点（hot spot）现象。简单地说，当LED光源位于导光板的一侧时，由于LED光源的发散角受到限制，在导光板靠近LED光源的区域出现光柱亮区，既降低了导光板出光的均匀性，也影响背光的光学效果。在现有技术中，常见的hot spot现象解决方法大致包括：1）在靠近光源的部分涂黑，把光吸收一部分；2）在导光网点设计时，光源入光处不设网点，减少对光的反射和折射；3）在设计导光网点时，光源入光处设计为锯齿状（也称为V-cut），增大光源的入射角，使光尽量不在入口处聚集成亮点，对暗区也有所改善等。但是，上述解决措施仍然无法达到预期效果，而且对于大尺寸的导光板来说在结构制程上也较为困难，无法普及使用。

有鉴于此，如何设计一种改进后的背光模组，使LED光源出射的光线通过该背光模组的导光板时，既可有效消除hot spot现象，又可增加入光的均匀度，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。

发明内容

针对现有技术中的背光模组设计时所存在的上述缺陷，本发明提供了一种新颖的、可有效改善hot spot现象的背光模组。

依据本发明的一个方面，提供了一种背光模组，包括一LED光源和一导光板，该LED光源设置于该导光板的一侧，其中，该背光模组还包括一导光条，设置于该LED光源与该导光板之间，该导光条具有：

一第一面，为该导光条的入光侧，用以接收来自该LED光源的光线；以及

一第二面，为该导光条的出光侧，用以将穿透该导光条的光线出射至该导光板，

其中，该导光条还包括一微结构，该微结构设置于第一面或第二面。

优选地，该微结构为规则或不规则的三角形或圆形。

优选地，该导光条的内部还填充有扩散粒子。

优选地，该背光模组还包括一黏胶层，设置于该导光板与该导光条之间。

在其中的一实施例中，该导光条被设置为卡扣于该背光模组的背板或散射片。

在其中的一实施例中，该导光条被设置为藉由一螺钉锁固于该背光模组的背板或散射片。

在其中的一实施例中，该导光条被设置为卡合于该导光板。

在其中的一实施例中，该背光模组还包括一铁框，具有一第一凸起和一第二凸起，该导光条被设置为卡合于该第一凸起与该第二凸起之间。

优选地，该微结构设置于该导光条的第一面，并且该导光条的内侧表面与该LED光源之间包括一空隙。

优选地，该微结构设置于该导光条的第二面，并且该导光条的内侧表面紧贴该LED光源。

采用本发明的背光模组，设置一导光条于LED光源与导光板之间，该导光条包括一微结构，藉由将该微结构设置于导光条的第一面或第二面，以便有效改善导光板入光侧的hot spot现象，还可增加入光的均匀度。此外，该背光模组藉由导光条表面的微结构还可减少背光LED的使用数量，降低能耗，节约成本。

附图说明

读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，

图1示出现有技术的背光模组中，LED光源在导光板入光侧的光路示意图；

图2示出现有技术的背光模组中，导光板入光侧采用V-cut结构散射LED光源出射光线的光路示意图；

图3示出依据本发明的一实施方式的背光模组的结构示意图；

图4（a）~图4（d）示出图3的背光模组的导光条表面的微结构的多种形状示意图；

图5示出依据本发明的另一实施方式的背光模组结构示意图；

图6（a）~图6（d）示出图5的背光模组的导光条表面的微结构的多种形状示意图；

图7示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第一实施例；

图8示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第二实施例；

图9示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第三实施例；

图10示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第四实施例；

图11示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第五实施例；

图12示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第六实施例；

图13示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第七实施例；

图14示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第八实施例；

图15示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第九实施例；

图16示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第十实施例；

图17示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第十一实施例；以及

图18示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第十二实施例。

具体实施方式

为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。

下面参照附图，对本发明各个方面的具体实施方式作进一步的详细描述。

图1示出现有技术的背光模组中，LED光源在导光板入光侧的光路示意图。

参照图1，该背光模组包括一导光板20和多个LED（分别用L1、L2、L3、L4和L5标示）。这些LED间隔分布在一印刷电路板103上。如前所述，由于LED出射的光线为立体广角而并非平行角度，其通常具有一散射角。例如，发光二极管L1的出射光线分布在S11和S12的夹角区域，发光二极管L2的出射光线分布在S21和S22的夹角区域。

如此一来，发光二极管L1和L2的出射光均会到达区域A1（也可称为“亮区”），并且发光二极管L1和L2的出射光均不会达到区域A2（也可称为“暗区”），由于图1中的区域A1较小且区域A2较大，因而该背光模组会产生明显的亮暗不均现象，即，hot spot现象，影响液晶显示设备的显示性能。

图2示出现有技术的背光模组中，导光板入光侧采用V-cut结构散射LED光源出射光线的光路示意图。

为了解决图1中的hot spot现象，传统背光模组的一种技术方案是在于，将导光板20朝向LED光源的一侧设计为V-cut结构102（也可称为V形槽），利用该V-cut结构102来进一步散射各个LED出射的光线范围。

将图2与图1进行比较，图2的发光二极管L1的出射光线分布在S11和S12的夹角区域，并且该夹角区域明显大于图1中的对应区域，类似地，发光二极管L2的出射光线分布在S21和S22的夹角区域，该夹角区域也明显大于图1中的对应区域。因此，图2的区域A1相较于图1的区域A1变大了，图2的区域A2相较于图1的区域A2变小了，也就是说，发光二极管L1和L2出射的光线范围更大，暗区更小，因而导光板入光侧的光均匀度也得到了相对改善。然而，导光板尤其是尺寸较大的导光板，其侧面的V-cut结构直接采用射出成型或挤压成型工艺较为不易，因而该背光模组在结构或制程上仍有待专业人员进一步改进。

图3示出依据本发明的一实施方式的背光模组的结构示意图。参照图3，本发明的背光模组包括一LED光源101和一导光板20。该LED光源101固定连接于软性电路板103，并且该LED光源101设置于导光板20的一侧。

与现有技术中的背光模组不同，本发明的背光模组还包括一导光条30，设置于LED光源101与导光板20之间。导光条具有一第一面和一第二面。该第一面为导光条30的入光侧（即，靠近LED光源101的一侧），用以接收来自LED光源101的光线。该第二面为导光条30的出光侧（即，靠近导光板20的一侧），用以将穿透导光条30的光线出射至导光板20。并且，导光条30还包括一微结构，该微结构设置于导光条30的第一面（即，入光侧）。此外，该导光条30藉由一黏胶层40黏结至导光板20。

图4（a）~图4（d）示出图3的背光模组的导光条表面的微结构的多种形状示意图。具体地，在图4（a）中，导光条30的微结构302为规则的三角形（也可称为V形）。在图4（b）中，导光条30的微结构304为不规则的三角形。在图4（c）中，导光条30的微结构306也为不规则的三角形，并且在导光条30的内部还填充有扩散粒子p。在图4（d）中，导光条30的微结构308为圆形。

图5示出依据本发明的另一实施方式的背光模组结构示意图。

类似于图3，在图5的背光模组中，导光条30设置于LED光源101与导光板20之间。导光条30具有一第一面和一第二面。该第一面为导光条30的入光侧，用以接收来自LED光源101的光线。该第二面为导光条30的出光侧，用以将穿透导光条30的光线出射至导光板20。并且，导光条30还包括一微结构，该微结构设置于导光条30的第二面（即，出光侧）。该导光条30藉由一黏胶层40黏结至导光板20。

图6（a）~图6（d）示出图5的背光模组的导光条表面的微结构的多种形状示意图。

不同于图4（a）~图4（d），图5的导光条30的微结构均向内凹陷，而图3的导光条30的微结构均向外凸出。相同的是，导光条30的微结构302为规则的三角形（也可称为V形），如图6（a）所示。或者，导光条30的微结构304为不规则的三角形，如图6（b）所示。或者，导光条30的微结构306也为不规则的三角形，并且在导光条30的内部还填充有扩散粒子p，如图6（c）所示。或者，导光条30的微结构308为圆形，如图6（d）所示。

图7示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第一实施例。

参照图7，在该实施例中，背光模组包括一LED光源101、固定该LED光源101的软性电路板103、一导光板20、一导光条30以及一背板501（或散热片）。导光条30设置于LED光源101与导光板20之间。该导光条30藉由一黏胶层40黏结至导光板20。该导光条30为马蹄形结构，藉由该马蹄形结构卡扣于背光模组的背板501（或散热片）。该马蹄形结构的导光条30还与软性电路板103相接触，藉由背板501（或散热片）的止挡部将软性电路板103以及LED光源101进行定位。此外，该导光条30的内侧与LED光源101之间具有一空隙s。背板501（或散热片）通过胶带黏合至软性电路板103。

图8示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第二实施例。图8与图7的主要区别是在于，在导光条30的内部还填充有扩散粒子p，藉由该扩散粒子p来进一步加强光线的散射。

图9示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第三实施例。图9与图7的主要区别是在于，导光条30并不是卡扣于背板501（或散热片），而且藉由一螺钉503锁固于背光模组的背板501（或散热片）。

图10示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第四实施例。图10与图7的主要区别是在于，在导光条30的外表面上还设置一反射层503，藉由该反射层503来减少导光条30的光损耗，避免光线从导光条30的上侧和右侧射出。

图11示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第五实施例。

参照图11，在该实施例中，导光板20设有一凸出部，导光条30设有一凹陷部，以凹凸配合方式，藉由黏胶层40将导光条30与导光板20进行固定连接。类似地，LED光源101固定于软性电路板103上，并且软性电路板103与背光模组的背板501（或散热片）配合组装。

图12示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第六实施例。

类似于图11，在图12的背光模组中，导光板20与导光条30之间也呈凹凸配合方式。然而，图12中的导光条30的凹陷部宽度与导光板20的高度相匹配。如此一来，该导光板20并不需要制作成像图11所示的形状，相对降低了制程工艺的复杂度。

图13示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第七实施例。

参照图13，在该实施例中，背光模组还包括一铁框505。该铁框505具有一第一凸起T1和一第二凸起T2。导光条30为一L型结构，并且该L型导光条30的水平部卡合于第一凸起T1与第二凸起T2之间，以及该L型导光条30的竖直部藉由一黏胶层40黏结至导光板20。

图14示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第八实施例。图14与图13的主要区别是在于，在铁框505的第一凸起T1与第二凸起T2之间的表面上还设置一反射层507，该反射层507同时覆盖在导光条30的外表面，从而减少因导光条30而引起的光损耗。

图15示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第九实施例。图15与图13的主要区别是在于，导光条30为一条形结构，并且该条形结构的水平部卡合于第一凸起T1与第二凸起T2之间，以及该条形结构的竖直部藉由一黏胶层40黏结至导光板20。

图16示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第十实施例。图16与图15的主要区别是在于，在铁框505的第一凸起T1与第二凸起T2之间的表面上还设置一反射层507，该反射层507同时覆盖在导光条30的外表面。此外，导光条30与背板501（或散热片）之间也包括一反射层509。如此一来，藉由导光条30上表面设置的反射层507以及下表面设置的反射层509来减少因导光条30而引起的光损耗。

图17示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第十一实施例。

参照图17，在该实施例中，背光模组还包括一铁框505。导光条30设置于铁框505与背板501（或散热片）之间。背板501（或散热片）具有一第三凸起T3和一第四凸起T4。导光条30为一条形结构，并且该条形结构的水平部卡合于第三凸起T3与第四凸起T4之间，以及该条形结构的竖直部藉由一黏胶层40黏结至导光板20。

图18示出图3的背光模组中，LED光源与导光板之间的导光条进行组装固定的第十二实施例。图18与图17的主要区别是在于，在导光条30与背板501（或散热片）之间还包括一反射层509，该反射层509位于第三凸起T3与第四凸起T4之间，藉由该反射层509来降低导光条30的光损耗。

以上，结合图7至图18分别描述了微结构设置于导光条30的入光侧的各种不同组装方式。在其它一些实施例中，这些微结构还可设置于导光条30的出光侧。当微结构位于导光条30的出光侧时，导光条30的内侧表面紧贴LED光源101，亦即，导光条30的内侧表面与LED光源101之间并不存在图9所绘示的空隙s。

上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims

1.一种背光模组，包括一LED光源和一导光板，所述LED光源设置于所述导光板的一侧，其特征在于，所述背光模组还包括一导光条，设置于所述LED光源与所述导光板之间，所述导光条具有：

一第一面，为所述导光条的入光侧，用以接收来自所述LED光源的光线；以及

一第二面，为所述导光条的出光侧，用以将穿透所述导光条的光线出射至所述导光板，

其中，所述导光条还包括一微结构，所述微结构设置于所述第一面或所述第二面。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述微结构为规则或不规则的三角形或圆形。

3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述导光条的内部还填充有扩散粒子。

4.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括一黏胶层，设置于所述导光板与所述导光条之间。

5.根据权利要求4所述的背光模组，其特征在于，所述导光条被设置为卡扣于所述背光模组的背板或散射片。

6.根据权利要求4所述的背光模组，其特征在于，所述导光条被设置为藉由一螺钉锁固于所述背光模组的背板或散射片。

7.根据权利要求4所述的背光模组，其特征在于，所述导光条被设置为卡合于所述导光板。

8.根据权利要求4所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括一铁框，具有一第一凸起和一第二凸起，所述导光条被设置为卡合于所述第一凸起与所述第二凸起之间。

9.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述微结构设置于所述导光条的第一面，并且所述导光条的内侧表面与所述LED光源之间包括一空隙。

10.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述微结构设置于所述导光条的第二面，并且所述导光条的内侧表面紧贴所述LED光源。