CN104714331B - 直下式背光模组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种直下式背光模组，包括呈盒状结构的后盖，贴附于该后盖内的反射片，容纳于后盖内的灯板及固定于灯板上的LED光源，以及与该LED光源相对设置的导光板。该导光板朝向LED光源的一面上设有至少一个棱柱状凸起部以及至少两个入光部。该背光模组还包括一个反射罩以及一个准直透镜，该反射罩设置于所述LED光源与该导光板的一个入光部之间，该反射罩上开设有多个透光孔，该准直透镜设置于该LED光源和该反射罩之间。

Description

直下式背光模组
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
由于液晶显示器面板的液晶本身并不具发光特性，因而，为达到显示效果，需给液晶显示器面板提供一面光源装置，如背光模组，其作用在于向液晶显示器面板供应亮度充分并且分布均匀的面光源。LED作为发光源已经被广泛应用于液晶显示的背光源装置。
依背光源的位置不同，背光模组一般可分为侧光式和直下式两种。其中，直下式背光模组的光源设置于液晶显示面板的正下方，其具有较高的亮度。直下式背光结构相对侧光式背光模组而言，可以实现窄边框的特性，但直下式背光结构须有较大之灯箱深度时，才能使光线均匀混合形成面光源，因此，直下式背光模组不易薄形化。
为了能使背光模组同时具有窄边框与薄型化的特性，现有技术已揭示一些改进的背光模组结构。然而这些技术方案在实施上仍存在一定的困难，如利用具有导光柱的导光板或若干具有倾斜部的导光板接合而形成导光板，可改善背光模组的边框宽度和背光模组的厚度，但是导光板之间具有的接合缝会产生不易消除的暗纹并且组装较为困难。鉴于此，提供一种具有窄边框和薄型化特性的直下式背光模组实为必要。
发明内容
为此，本发明提供一种具有薄型化与窄边框特性的直下式背光模组。
一种直下式背光模组，包括呈盒状结构的后盖，贴附于该后盖内的反射片，容纳于后盖内的灯板及固定于灯板上的LED光源，以及与该LED光源相对设置的导光板。该导光板朝向LED光源的一面上设有至少一个棱柱状凸起部以及至少两个入光部。该背光模组还包括一个反射罩以及一个准直透镜，该反射罩设置于所述LED光源与该导光板的一个入光部之间，该反射罩上开设有多个透光孔，该准直透镜设置于该LED光源和该反射罩之间。
本发明的提供背光模组的导光板设有所述凸起部以及至少两个入光部，同时采用分别设置于所述LED光源和所述导光板的一个入光部之间、所述LED光源和反射罩之间的反射罩、准直透镜以调整从LED光源发出的光线的行进方向，进入所述导光板的光线以全反射模式传播，可达到薄型化与窄边框的效果。
附图说明
图1是本发明实施例一的直下式背光模组的主视图。
图2是图1所示直下式背光模组的分解示意图。
图3是图1所示直下式背光模组沿线Ⅲ-Ⅲ的剖视图。
图4是图1所示直下式背光模组沿线Ⅳ-Ⅳ的剖视图。
图5是图4所示直下式背光模组Ⅴ的局部放大图。
图6是图2中所示反射罩的立体示意图。
图7是图2所示导光板的立体示意图。
图8是本发明实施例一的直下式背光模组的光路示意图。
图9是本发明实施例二的直下式背光模组的光路示意图。
图10是本发明实施例三的直下式背光模组的光路示意图。
主要元件符号说明
直下式背光模组 100、200、300
后盖 11、21、31
盖底 111
第一侧壁 112
卡持孔 1121
凹部 113、213、313
槽壁 1132
槽基 1131
台肩 1133
反射片 12
灯板 13
LED光源 14
透镜 15
反射罩 16、26、36
第二侧壁 161
透光孔 1611
第三侧壁 162
卡持部 1621
导光板 17、27、37
出光面 171
入光面 172
凸起部 173、273、373
第一入光部 174、374
第二入光部 175
第三入光部 176、276、376
光学片组 18
扩散片 181
棱镜片 182
胶框 19
凸起 191
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
下面将结合附图和实施例对本发明的直下式背光模组及其框架作进一步的详细说明。
请参阅图1、图2和图3，本发明较佳实施例一提供一种直下式背光模组100，其包括大致呈盒状结构的后盖11，贴附于后盖11内的反射片12，依序容纳于后盖11内的灯板13、设置于灯板13上的LED光源14、透镜15、反射罩16，收容于后盖11内且与LED光源14相对设置的导光板17，设置于后盖11内且位于导光板17上方的光学片组18，以及连接于后盖11上且将光学片组18固定在后盖11内的中空的胶框19。
请同时参阅图4和图5，后盖11与胶框19闭合形成一收容空间，依序收容灯板13、LED光源14、透镜15、反射罩16、导光板17以及光学片组18。
后盖11大致呈矩形盒状结构，包括盖底111、四个垂直设置于盖底111上的第一侧壁112，以及一个凹部113。四个第一侧壁112从盖底111的边缘向同一方向垂直延伸并与盖底111围成一容纳腔，凹部113设置于盖底111的中间位置。其中，相对称的两个第一侧壁112中分别开设有一个卡持孔1121（图2所示），用以卡持反射罩16。
凹部113呈矩形凹槽状，包括槽基1131，两个槽壁1132，以及分别位于两个槽壁1132上方的两个台肩1133。两个槽壁1132和槽基1131，与相对的两个第一侧壁112一起围成矩形容纳槽，其大小和形状与灯板13相匹配，用以收纳灯板13及其上的LED光源14，两个台肩1133用以架设透镜15。
本实施方式中，两个反射片12分别对应贴附于凹部113两侧的盖底111的内表面上，利用其反射作用调整入射到反射片12上的光线的传播方向。较佳地，为降低光源损失，也可以在灯板13上设置高反射性材料的反射片，或者在灯板13和透镜15之间设置棱镜片（图未示），以提升LED光源14的出射光均匀性。
灯板13呈长条状，LED光源14固定于灯板13上，灯板13和LED光源14一起收容于凹部113的槽基1131内。
透镜15架设于LED光源14和反射罩16之间。本实施例一中，透镜15为一准直透镜，以使得LED光源14发出的光线可通过透镜15的折射调整被调整为平行光线。较佳地，透镜15还可用单凸透镜、双凸透镜、柱状透镜等其他具有准直光线功效的透镜或其组合替代。
请参考图6，反射罩16的截面为V型，包括两个第二侧壁161和两个第三侧壁162，以及凸设于第三侧壁162的外表面的卡持部1621。两个卡持部1621与两个卡持孔1121（图2所示）的大小及形状相匹配，并对应地卡持于其内，以固定反射罩16。第二侧壁161呈矩形板状，两个第二侧壁161倾斜对称设置。两个第三侧壁162呈三角形，分别设置于第二侧壁161的两端，并与两个第二侧壁161围成对称的棱柱状凹槽结构。两个第二侧壁161上分别设有平行排列的多个透光孔1611，使得经由透镜15（图5所示）出射的部分光线可通过透光孔1611出射到反射罩16的上方以形成均匀的光面，另一部分光线还可经由反射罩16上透光孔1611以外的区域进行反射后改变传播方向。
在本实施例中，多个透光孔1611呈圆形、平行排列，但不限于此，在其它实施例中，多个透光孔1611的形状还可以是椭圆形或多边形，还可呈其它阵列状分布。可以理解的是，通过透光孔1611的形状及其分布的设计，可以调整反射罩16上方的光通量。
请参考图7，导光板17大致呈矩形板状，包括出光面171和与出光面171相对的入光面172。入光面172 朝向LED光源14，其中间位置设有两个平行排列的凸起部173。凸起部173为棱柱状结构，其截面为V型。凸起部173与导光板17为一体成型，这可以克服现有技术中拼接导光板易产生接合缝的问题。两个凸起部173相对的一面分别作为第一入光部174和第二入光部175。第一入光部174和第二入光部175相对于导光板17的入光面172倾斜设置，以使得经由第一入光部174和第二入光部175的折射后的光线，在出光面171的入射角度大于临界角，因此，进入导光板17的光线可再次经由全反射方式传播。两个凸起部173之间的区域形成第三入光部176。第三入光部176与导光板17的出光面171大致平行，并朝向反射罩16（图5所示），且第三入光部176正对于LED光源14（图5所示），方便经由反射罩16（图5所示）透过的光线入射到第三入光部176的上方的区域。
请再次参考图2和图3，在本实施例中，光学片组18包括两个扩散片181和两个棱镜片182，扩散片181和棱镜片182交叠设置，其中一个扩散片181相邻设置于导光板17的出光面171（图7所示）上方。胶框19大致呈矩形的框体结构，较佳地，胶框19上还可以包括至少一个凸起191用以收纳显示面板（图未示）。当然，扩散片181和棱镜片182的数量并不限于分别为两个。
请同时参考图3、图4和图5。组装时，首先，将反射片12贴合于后盖11内，灯板13及LED光源14固定于凹部113的槽基1131的内表面。接着，将透镜15的两端分别架设于两个台肩1133上，并将反射罩16的两个卡持部1621卡持于两个卡持孔1121（图2所示）上，从而将反射罩16固定于后盖11内。然后，将导光板17设置于反射罩16的上方，并使第三入光部176与反射罩16的中间位置相对应，同时第一入光部174和第二入光部175（图7所示）分别位于反射罩16的两边。最后，将光学片组18依序叠放于导光板17的上方，将胶框19设置于光学片组18的上方并使胶框19与后盖11的四个第一侧壁112相卡合而形成封闭的容纳空间，以依序收容灯板13、LED光源14、反射片12、透镜15、反射罩16、导光板17以及光学片组18，如此，便完成了本发明实施例一提供的一种直下式背光模组100的组装。
为更好地理解本发明实施例一的直下式背光模组100的光路原理和了解本发明的技术效果，请同时参考图8，光线由灯板13上的LED光源14发出后，经由透镜15的折射，光线可转换为接近垂直于第三入光部176的平行光束出射。其中，一部分平行光束入射到反射罩16的透光孔1611（图6所示）以外的区域后，因反射作用而分为两个侧向入射光束，侧向入射光束分别通过第一入光部174和第二入光部175进入导光板17，且因第一入光部174和第二入光部175的折射作用，使得入射光束在出光面171的入射角度大于临界角，因此进入导光板17的光线通过全反射作用在导光板17内传播，再经由光学片组18进行传播。另一部分经由透镜15折射后形成的平行光束透过反射罩16上的多个透光孔1611（图6所示），入射到反射罩16上方的区域，以调整反射罩16上方的光量。
另外，可以理解的是，为进一步提高反射罩16上方光区的均匀性，还可在导光板17的出光面171或是与导光板17相邻设置的扩散片181（图2所示）的表面涂布反射性油墨网点（图未示）使得大部分光线可通过多次反射后再出射。可以理解的是，还可在第三入光部176的表面设置交迭起伏的弧形纹路或者V型纹路（图未示）。
请同时参考图9，本发明实施例二的直下式背光模组200与实施例一的直下式背光模组100及其光路原理大致相同，其区别在于：实施例二中的导光板27包括两个形状不对称的凸起部273；凹部213设置于后盖21的中心和边缘之间的位置；反射罩26呈四棱柱状凹槽结构，包括三个不对称设置的矩形状第二侧壁（图未示），其截面呈四边形。通过反射罩26的非对称设计调整其两侧的入射光通量，有利于使得导光板27出光面的亮度保持均匀，且使得组装更加简易。
请同时参考图10，本发明实施例三的直下式背光模组300与实施例一的直下式背光模组100及其光路原理大致相同，其区别在于：实施例三的凹部313设置于后盖31的边缘位置；导光板37在靠近其边缘处设有一个凸起部373，凸起部373的一个侧面形成第一入光部374，与第一入光部374相邻且靠近导光板37的边缘的区域形成第三入光部376；对应地，卡持于后盖31上的反射罩36为矩形板状结构，其上开设有呈阵列状分布的多个透光孔。本实施例有利于导光板37出光面的亮度保持均匀的同时，且进一步简化了导光板和反射罩的结构，进一步方便了组装。
本发明的提供背光模组的导光板设有棱柱状凸起部以及至少两个入光部，同时采用分别设置于LED光源和导光板的一个入光部之间的反射罩、LED光源和反射罩之间的透镜以调整从LED光源发出的光线的行进方向，进入导光板的光线以全反射模式传播，然后经由光学片组进行传播，可达到薄型化与窄边框的效果。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其他变化，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)

1.一种直下式背光模组，包括：呈盒状结构的后盖，贴附于该后盖内的反射片，容纳于该后盖内的灯板及固定于灯板上的LED光源，以及与该LED光源相对设置的导光板，其特征在于：该导光板朝向该LED光源的一面上设有至少一个棱柱状凸起部以及至少两个入光部；该背光模组还包括一个反射罩以及一个准直透镜，该反射罩设置于所述LED光源与该导光板的一个入光部之间，该反射罩上开设有多个透光孔，该反射罩设于该后盖上且正对该LED光源，该准直透镜设置在该LED光源和该反射罩之间，该LED光源发出的光线经该准直透镜折射后全部入射至该反射罩。
2.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：所述凸起部与所述导光板一体成型，所述凸起部为两个，两个所述凸起部相对的一面分别形成第一入光部和第二入光部，该第一入光部和该第二入光部与该导光板的表面倾斜设置，该第一入光部和该第二入光部之间的区域形成第三入光部，该第三入光部正对于该LED光源。
3.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：所述凸起部与所述导光板一体成型，所述凸起部为一个，并靠近所述导光板的边缘，该凸起部的一个侧面形成第一入光部，第一入光部相对于所述导光板的表面倾斜设置，所述导光板靠近边缘的区域形成与第一入光部相邻的第三入光部，该第三入光部正对于该LED光源。
4.如权利要求2或3所述的直下式背光模组，其特征在于：所述第三入光部与所述导光板的表面平行，并朝向所述反射罩。
5.如权利要求2或3所述的直下式背光模组，其特征在于：所述第三入光部的表面设置有交迭起伏的弧形纹路或V型纹路。
6.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：所述反射罩为矩形板状结构或者为截面呈V型、四边形，且包括至少两个矩形状的第二侧壁的凹槽状结构；所述透光孔开设于该矩形板状结构上或该至少两个第二侧壁上。
7.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：所述多个透光孔呈阵列状分布。
8.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：所述后盖的底部设有矩形槽状的凹部，所述灯板及LED光源收容于该凹部内，所述准直透镜架设于该凹部上。
9.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于：该背光模组还包括与该后盖连接的胶框，经由该胶框固定于该后盖内且位于所述导光板上方的光学片组。
10.如权利要求9所述的直下式背光模组，其特征在于：所述导光板包括朝向所述LED光源的入光面和与该入光面相对的出光面；所述光学片组包括交叠设置的多个扩散片和多个棱镜片，该多个扩散片中的一个相邻设置于该出光面上方，该出光面或与该出光面相邻设置的扩散片的表面设有反射性油墨网点。
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