CN104713034A - 背光模组 - Google Patents

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Abstract

一种背光模组，包括：导光模组及与该导光模组光学耦合的光源模组。导光模组包括后盖和固定在后盖上的导光板，后盖上开设有与光源模组相配合的第一入光孔。光源模组包括一个外壳，收容于外壳内且相对于后盖倾斜设置的至少两个光源，一个收容于所述外壳内的透镜。透镜具有多个分别与至少两个光源相配合的聚光部以及一个与多个聚光部相对并与第一入光孔光学耦合的出光部。本发明通过透镜来收敛光源发出的光线，可以有效降低光线进入导光板过程中的漏光量，从而提高了光的利用率。

Description

背光模组
技术领域
本发明涉及一种背光模组，特别涉及一种直下式背光模组。
背景技术
随着液晶显示产业的快速发展，各种液晶显示面板的产品应用持续增加，更轻更薄的产品不断推陈出新。但是由于液晶显示装置的液晶面板不能发光，需要由背光模组来提供光源，以实现液晶面板的图像显示。但是随着液晶显示装置不断的快速发展，液晶显示装置所使用的背光模组越来越需要窄边框和薄型化。
一种背光模组，包括光学膜片、扩散板、导光板、光导管及光源。光学膜片设置于扩散板的上方，扩散板设置于导光板的上方。光导管位于光源与导光板之间，用于导入光源发出的光线。但是，由于光源有较宽的光束角，因此无论光导管如何设计都会有一部分的光线无法在光导管内全反射而形成漏光，从而降低了进入导光板内的入光量。另外，由于组装以及其它原因使光导管与导光板未能完全紧密贴合，可能在光导管与导光板之间的界面上形成气缝，不利于光线从光导管进入导光板，从而使进入导光板的入光效率大幅度降低。因此，这种背光模组的出光亮度不够高。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种窄边框且出光亮度较高的背光模组。
一种背光模组，包括：导光模组及与该导光模组光学耦合的光源模组。导光模组包括后盖和固定在后盖上的导光板，后盖上开设有与光源模组相配合的第一入光孔。光源模组包括一个外壳，收容于外壳内且相对于后盖倾斜设置的至少两个光源，一个收容于所述外壳内的透镜。透镜具有多个分别与至少两个光源相配合的聚光部以及一个与多个聚光部相对并与第一入光孔光学耦合的出光部。
上述背光模组通过在后盖设置第一入光孔，使光源模组发出的光线从导光板的下方进入导光板，即由传统背光模组的侧入式的光源设置转变为直下式，实现了背光模组的窄边框的效果。上述光源模组中的至少两个光源倾斜设置，并且该透镜具有多个分别与至少两个光源相配合的聚光部，聚光部可以收敛光源射出的发散光线，使得上述背光模组可以有效降低光线向导光板传输过程中的漏光量，提高了光线的利用率，从而提高了出光亮度。
附图说明
图1是本发明实施例的背光模组的立体示意图。
图2是图1所示的背光模组的剖视图。
图3是图1所示的导光模组的立体分解图。
图4是图1所示的光源模组的立体分解图。
图5是图1所示的光源模组的剖视图。
图6是本发明实施例的背光模组的光路图。
主要元件符号说明
背光模组 100
导光模组 10
后盖 11
第一入光孔 111
反射片 12
第二入光孔 121
导光板 13
出光面 131
光学膜片组 14
胶框 15
上框 151
下框 152
凸起部 153
光源模组 20
外壳 21
底面 211
倾斜侧壁 212
接触面 2121
垂直侧壁 213
导热垫片 214
支架 22
固定孔 221
光源 23
第一光源 231
第二光源 232
LED 233
透镜 24
固定柱 241
第一聚光部 242
第二聚光部 243
凸面 2421、2431
出光部 244
透明弹性片 25
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面结合附图及实施方式对本发明提供的背光模组作进一步详细说明。
请参照图1，本发明实施例提供的背光模组100，包括一个导光模组10和与该导光模组10光学耦合的光源模组20。
请同时参照图2和图3，导光模组10包括后盖11、反射片12、固定在该后盖11上的导光板13、光学膜片组14及设置在导光板13边缘处用以将该导光板13固持在该后盖11上的胶框15。胶框15连接于后盖11的上方，并与后盖11闭合，将导光板13和光学膜片组14收容其中。
后盖11为金属材料一体成型，呈矩形板状结构。该后盖11的中央位置设置有矩形条状结构的第一入光孔111，与该光源模组20相配合以接收由光源模组20出射的光线。优选地，第一入光孔111与后盖11的其中一个侧边平行，但不限于此。
反射片12呈矩形板状结构，贴于后盖11的内表面，且反射片12的尺寸与后盖11的尺寸相适应。反射片12上对应第一入光孔111的位置开设有第二入光孔121，第二入光孔121与第一入光孔111的形状尺寸相同。另外，反射片12背离后盖11的一面，即反射片12与导光板13接触的表面，具有高反射率的特性，并用以反射光线。优选地，该反射片12背离后盖11的一面设有高反射率的反射层。
可以理解，上述反射片12上具有的高反射率的反射层可以为高反射率的银膜镀层，也可以为高反射率的油墨涂层。但并不限于此，只要反射层具有高反射率的特性即可。
导光板13呈矩形板状结构，位于反射片12的上方。导光板13背离反射片12的一面设为出光面131，当入射在出光面131上的光线小于出光面131的全反射的临界角时，可以形成出射光线。反之，出光面131将大于全反射的临界角的入射光线以全反射的形式重新反射到导光板13内。
光学膜片组14贴附于导光板13的出光面131上，且出光面131起着支撑光学膜片组14的作用。光学膜片组14包括多个光学片。优选地，多个光学片为扩散片、棱镜片、棱镜片和扩散片依序叠放的四片式组合。
胶框15为一种塑胶材质一体成型，呈中空的矩形框架结构。胶框15包括上框151、下框152及位于上框151和下框152之间凸起部153，该凸起部153绕胶框15的内侧围成一圈。上框151和凸起部153共同形成了液晶显示面板（图未示）的收纳部。凸起部153卡持光学膜片组14的侧边，导光板13支撑光学膜片组14，从而凸起部153和导光板13共同构成了光学膜片组14的收纳部。
下框152与后盖11连接，并且下框152与凸起部153共同形成了导光板13和反射片12的收纳部。下框152卡持导光板13和反射片12的侧边，凸起部153卡持导光板13的出光面131。可以理解的是， 该胶框15也可为其他形状，只要其便于收容反射片12、导光板13、光学膜片组14及液晶显示面板即可。
请同时参照图4和图5，光源模组20包括一个外壳21、连接于外壳21上的支架22、收容于外壳21内且与相对于后盖11倾斜设置的至少两个光源23、收容于外壳21内的透镜24及位于透镜24上的透明弹性片25。透镜24固定在支架22上。
外壳21由金属材质一体成型，呈沟槽状结构，且其截面为梯形。外壳21包括一底面211、两个相对底面211倾斜设置的的倾斜侧壁212及垂直连接于底面211的两个对称的垂直侧壁213，且每个倾斜侧壁212与底面211之间的夹角大致呈钝角。两个倾斜侧壁212远离底面211的一端分别形成与底面211平行的接触面2121，两个倾斜侧壁212分别通过接触面2121与后盖11相连接并分别用以承载至少两个光源23。另外，两个垂直侧壁213垂直连接于后盖11，使得外壳21完全覆盖于后盖11的第一入光孔111上。可以理解，外壳21并不仅限于有两个倾斜侧壁212和两个垂直侧壁213，可根据光源模组20的结构来设定多个倾斜侧壁212和多个垂直侧壁213。
接触面2121与后盖11之间还设置有一个导热垫片214，该导热垫片214为一种高性能的导热材料制成。其用于增强外壳21与后盖11之间的热传导性，从而使光源模组20上的发热元件发出的热量可以通过后盖11有效的散发出去。
支架22为矩形柱状结构，支架22一侧面固定连接于外壳21的底面211上。其背离外壳21底面211的另一侧开设有多个固定孔221，多个固定孔221排列成一排。优选地，固定孔221为圆形孔，但不限于此。
光源23为板状结构，包括第一光源231和第二光源232，其分别设置于外壳21的两个倾斜侧壁212上。但光源23不限于两个，可根据光源模组20的需要来设定其数量。每个光源23上设有多个LED233。在本实施例中，每个光源23上多个LED233设置成一排。但不限于此，多个LED233在光源23上的排布可以为多排，即可以根据背光模组100对光源亮度的需要来设定LED233的排布。
透镜24大致呈长条形，其尺寸与外壳21的尺寸相适应，并收纳于该外壳21中。该透镜24上朝向支架22的一面设有多个固定柱241，多个固定柱241在透镜24上排列成一排。固定柱241固持在支架22的固定孔221中，以将透镜24固定连接于支架22。优选地，固定柱241呈圆柱形结构。但不限于此，固定柱241的结构可根据支架22上的固定孔221的形状而设定。
透镜24朝向两个光源23的位置分别凸设有第一聚光部242和第二聚光部243，且对称位于支架22的两边。该透镜24并不限于仅有第一聚光部242和第二聚光部243，可根据光源23的数量来设定多个聚光部。优选地，第一聚光部242和第二聚光部243分别垂直于第一光源231和第二光源232，但不连接。第一聚光部242和第二聚光部243分别朝向第一光源231和第二光源232凸起，并对应形成有一定弧度的凸面2421和凸面2431。光源23上的多个LED233发出的光线，分别入射到第一聚光部242和第二聚光部243，透过第一聚光部242和第二聚光部243的聚光作用，收敛了LED233出射光的光束角，从而形成相互交叉的两束出射光。
该透镜24朝向后盖11的一面设为平面结构且与第一入光孔111光学耦合的出光部244，该出光部244与第一聚光部242和第二聚光部243相对设置，并与后盖11平行。上述经由第一聚光部242和第二聚光部243的聚光作用而形成的两束出射光，分别由出光部244出射，并通过第一入光孔111和第二入光孔121进入导光板13内。
请同时参照图2和图5，透明弹性片25为一种透明弹性材料制成，呈薄片状结构，其尺寸与出光部244的尺寸相适应。透明弹性片25设置在第一入光孔111和第二入光孔121中并与导光板13相贴合。该透明弹性片25可以防止透镜24的出光部与导光板13之间因组装或微量变形而产生气缝的问题，从而有效提高了背光模组100的入光效率。优选地，透明弹性片25为透明硅胶材料制成，但不限于此。
组装背光模组100时，先将扩散片、棱镜片、棱镜片和扩散片依次由上到下叠放在一起，形成一个光学膜片组14。然后将反射片12、导光板13及光学膜片组14依次叠放在后盖11的内表面上。将胶框15的下框152与后盖11的边沿连接，并使反射片12、导光板13及光学膜片组14收容其中。完成导光模组10的组装。将支架22固定于外壳21的底面211，透镜24通过固定柱241固定连接于支架22上的固定孔221上。将第一光源231和第二光源232分别固定在外壳21的两个倾斜侧壁212上，并将导热垫片214设置在接触面2121上。然后，通过接触面2121将光源模组20与导光模组10固定连接，且将透明弹性片25设置在透镜24的出光部244上，并通过第一入光孔111和第二入光孔121与导光板13连接。完成本发明背光模组100的组装过程。
请参照图6，背光模组100中光的传播路径为：多个LED233向四周发散光线，分别通过透镜24的第一聚光部242和第二聚光部243的聚光作用，收敛了LED233出射光线，从而形成了相互交叉的两束出射光。然后，两束出射光从透镜24出光部244出射，并通过透明弹性片25进入导光板13内。进入导光板13内的光线再以全反射的模式进行传播，从而可以在导光板13的出光面131上形成了较均匀的出射光线。最终在光学膜片组14上形成了均匀的面光源。
本发明通过通过在后盖11和反射片12分别设置第一入光孔111和第二入光孔121，将传统背光模组的侧入式的光源设置转变为直下式，实现了背光模组100的窄边框。通过设置透镜24，可以收敛光束角，有效降低光线进入导光板13过程中的漏光量，从而提高了光的利用率。又通过在导光板13和透镜24之间设置一个透明弹性片25，可以防止导光板13与透镜24之间因存在在气缝而使入光效率变低的问题。导热垫片214可以有效的将LED233发出的热量由外壳21传导到后盖11上，提高了LED233的发光效率，因此本发明的背光模组100还具有良好的散热特性。另外，导光板13的出光面131除了出射均匀的光线外，还兼具支撑光学膜片组14的作用。相较于现有技术中需额外设置光学膜片组14的支撑结构的设计，本发明提供的背光模组100更容易做到薄型化。该背光模组100的结构简单，组装容易。
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 (10)

1.一种背光模组，包括：导光模组及与该导光模组光学耦合的光源模组，所述导光模组包括后盖和固定在该后盖上的导光板，其特征在于：所述后盖上开设有与该光源模组相配合的第一入光孔，所述光源模组包括一个外壳，收容于该外壳内且相对于该后盖倾斜设置的至少两个光源，一个收容于所述外壳内的透镜，该透镜具有多个分别与该至少两个光源相配合的聚光部以及一个与该多个聚光部相对并与该第一入光孔光学耦合的出光部。
2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：该背光模组进一步包括一个设置在该导光板边缘处的胶框，该胶框用以将该导光板固持在该后盖上。
3.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：所述透镜包括第一聚光部和第二聚光部，其分别垂直于对应的光源，所述第一聚光部和第二聚光部朝向对应光源的一端分别具有一定弧度的凸面。
4.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：所述导光模组还包括位于后盖上的反射片，所述反射片中心开设有与第一入光孔对应设置的第二入光孔，所述反射片与该导光板接触的表面用以反射光线。
5.如权利要求4所述的背光模组，其特征在于：所述透镜进一步包括一个透明弹性片，所述透明弹性片设置在所述第一入光孔和所述第二入光孔中并与该导光板相贴合。
6.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：所述外壳包括一底面和两个相对该底面倾斜设置的倾斜侧壁，该两个倾斜侧壁与该后盖相连接并分别用以承载该至少两个光源。
7.如权利要求6所述的背光模组，其特征在于：所述外壳的底面上设有一个支架，所述支架背离该外壳底面的一侧上开设有固定孔；所述透镜上设置有位于该多个聚光部之间的固定柱，所述固定柱固持在所述固定孔中。
8.如权利要求6所述的背光模组，其特征在于：每个光源上设置有多个LED。
9.如权利要求6所述的背光模组，其特征在于：该两个倾斜侧壁与该后盖的连接处设置有导热垫片。
10.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：所述导光模组还包括一个贴附于导光板上的光学膜片组，其包括层叠设置的扩散片、棱镜片、棱镜片和扩散片。
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