CN1280660C - 改进型直下式灯管结构的背光模块 - Google Patents

改进型直下式灯管结构的背光模块 Download PDF

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Abstract

一种改进型直下式灯管结构的背光模块，通过光导板表面的特殊设计，以解决光线强度不均匀的问题。本发明包括：一光源；一反射片，位于该光源下方，用以将光线反射回去，以提高该背光模块的亮度；及一导光板，位于该光源上方，其中该光导板底面在该光源正上方的第一部位为平面，且该光导板底面不在该光源正上方的第二部位有多个聚光凸块(bump)，用以聚集光线来增加该第二部位的光线强度。

Description

改进型直下式灯管 结构的背光模块
技术领域
本发明涉及一种大型液晶显示器，特别是涉及一种有直下式灯管结构的背光模块的大型液晶显示器。
背景技术
液晶显示器因液晶本身不发光，需具备一发光模块使液晶发光达到一适当亮度，使在没有光线时仍能显像在萤幕上。以笔记本电脑而言，70％的电源由发光模块所消耗。因此，提高发光模块的亮度，或使用较低功率的光源而获得相同的亮度都可提高发光模块的效率，节省电源的消耗。
现有的应用于大型液晶显示器的发光模块结构，一般是以直下型灯管结构的背光模块110为主，请参考图1所示，其包括：一光源112；一导光板114；一反射片116；一扩散片118；和一棱镜片120。光源112是由一列冷阴极灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)所组成，但是我们也可以使用由发光二极管(light emitting diode，LED)所形成的矩阵来取代前述的冷阴极灯管(CCFL)。导光板114，其材质通常为聚甲基丙烯酸甲酯(聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA)或光学塑料(Plastic Division，俗称PC料或塑胶料)，在其中包含有50～80％的二氧化钛(TiO2)扩散粒122，其作用在于当从光源112发射的光线在穿透并朝导光板114表面射出时，遇到二氧化钛(TiO2)扩散粒122能够被更均匀地散射。反射片116，置于光源114下方，用以将从光源112向下射出的光线或当进入导光板114时被向下反射的光线再次朝导光板114反射回去，以提高背光模块110的亮度。在导光板114的上方通常会加上扩散片118和棱镜片120，两者的数目视背光模块110的设计而定，扩散片118和棱镜片120也是用来进一步提高发光模块的亮度和均匀度。
由于光具有波的性质，因此从光源112发射出的光线在导光板114底面会产生明显的波干涉现象，如图2所示。所谓的波干涉现象是指从不同光源射出的光线在同一位置相遇时，若是这些光线具有相同的相位，则光线会有加成现象产生，即此一位置会显得更加明亮；相反地，在同一位置相遇时，若是这些光线具有相反的相位，则光线会有抵消现象产生，即此一位置会呈现灰暗的状态。从图3，其为图2中A处的局部放大图，我们可以很清楚地看出导光板114底面有明暗相间的图形产生。同样地，当我们使用由发光二极管所形成的矩阵来取代冷阴极灯管时，也会有光波干涉现象问题的产生。
另外，冷阴极灯管为一线光源，而发光二极管为一点光源，两者所发射的光线强度均随着距离的增加而减弱，因此光导板在光源正上方的部位有最大的亮度(光线强度)，因其行进的距离最短，而光导板不在光源正上方的部位则有较小的亮度(光线强度)，因其行进的距离较长。此也造成从光源发射的光线在进入光导板底面时，光线强度不均匀的问题。
发明内容
鉴于上述的发明背景中，现有直下式灯管结构的背光模块的大型液晶显示器在光线进入光导板底面时会有强度不均匀的问题。本发明提供一种改进型直下式灯管结构的背光模块，避免上述情形产生。
本发明的另一个目的在于提供一种改进型直下式灯管结构的背光模块，通过光导板底面的特殊设计，以解决光线强度不均匀的问题。
本发明的又一个目的在于提供一种改进型直下式灯管结构的背光模块，通过光导板正面的特殊设计，以解决光线强度不均匀的问题。
根据以上所述的目的，本发明提供了一种改进型直下式灯管结构的背光模块，包括：一光源；一反射片，位于该光源下方，用以将光线反射回去，以提高该背光模块的亮度；及一导光板，位于该光源上方，其中该光导板底面在该光源正上方的第一部位为平面，且该光导板底面不在该光源正上方的第二部位有多个聚光凸块(bump)，用以聚集光线来增加该第二部位的光线强度。
根据上述构想，该光源是由冷阴极灯管(CCFL)所组成。
根据上述构想，该光源是由发光二极管(LED)所组成。
根据上述构想，该导光板的材质为聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA。
根据上述构想，其中该导光板的材质为光学塑料(Plastic Division)。
根据上述构想，其中该导光板还包括有50～80％的二氧化钛(TiO2)扩散粒。
根据上述构想，改进型直下式灯管结构的背光模块还包括位于该导光板上方的一扩散片。
根据上述构想，改进型直下式灯管结构的背光模块还包括位于该导光板上方的一棱镜片。
根据上述构想，其中光导板底面的该第一部位的平面经过雾面或镜面处理。
根据上述构想，其中该镜面处理是以溅射或蒸镀的方式将一金属镀在光导板底面的该第一部位的平面。
根据上述构想，其中该金属是从下列选出：铝及银。
根据以上所述的目的，本发明提供了一种改进型直下式灯管结构的背光模块，包括：一光源；一反射片，位于该光源的下方，用以将光线反射回去，以提高该背光模块的亮度；及一导光板，位于该光源上方，其中该光导板正面在该光源正上方的第一部位为平面，且该光导板正面不在该光源正上方的第二部位有多个聚光凹洞(recess)，用以聚集光线来增加该第二部位的光线强度。
根据上述构想，该光源是由冷阴极灯管(CCFL)所组成。
根据上述构想，该光源是由发光二极管(LED)所组成。
根据上述构想，该导光板的材质为聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA。
根据上述构想，其中该导光板的材质为光学塑料(Plastic Division)。
根据上述构想，其中该导光板还包括有50～80％的二氧化钛(TiO2)扩散粒。
根据上述构想，改进型直下式灯管结构的背光模块还包括位于该导光板上方的一扩散片。
根据上述构想，改进型直下式灯管结构的背光模块还包括位于该导光板上方的一棱镜片。
根据上述构想，其中光导板正面的该第一部位的平面经过雾面或镜面处理。
根据上述构想，其中该镜面处理以溅射或蒸镀的方式将一金属镀在光导板正面的该第一部位的平面。
根据上述构想，其中该金属是从下列选出：铝及银。
附图说明
图1为一种现有的应用于大型液晶显示器的直下型灯管结构的背光模块剖面示意图；
图2为一种现有的应用于大型液晶显示器的直下型灯管结构的背光模块立体示意图；
图3为图2中A区域的放大图；
图4为本发明的应用于大型液晶显示器的直下型灯管结构的背光模块的第一较佳实施例的剖面示意图；
图5为图4的局部视图；
图6为本发明应用于大型液晶显示器的直下型灯管结构的背光模块的第二较佳实施例的局部放大剖面示意图。
具体实施方式
本发明的一些实施例会详细描述如下。然而，除了详细描述外，本发明还可以广泛地在其他的实施例施行，且本发明的范围不受限定，其以之后的权利要求为准。
请参考图4，为本发明的较佳实施例一种改进型直下型灯管结构的背光模块10的剖视图。其包括：一光源12；一导光板14；一反射片16；一扩散片18；和一棱镜片20。其中光源12是由一列冷阴极灯管(CCFL)所组成，但是我们也可以使用由发光二极管(LED)所形成的矩阵来取代前述的冷阴极灯管(CCFL)。导光板14，其材质通常为聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA或光学塑料(Plastic Division，俗称PC料或塑胶料)，于其中包括有50～80％的二氧化钛(TiO2)扩散粒22，其作用在于当从光源12发射的光线在穿透并朝导光板14表面射出时，遇到二氧化钛(TiO2)扩散粒22能够被更均匀地散射。反射片16，置于光源14下方，用以将从光源12向下射出的光线或当进入导光板14时被向下反射的光线再次朝导光板4反射回去，以提高背光模块10的亮度。在导光板14的上方通常会加上扩散片18和棱镜片20，两者的数目视背光模块10的设计而定，扩散片18和棱镜片20也是用来进一步提高发光模块的亮度和均匀度。
本发明的第一较佳实施例与现有的不同点在于将导光板14底面由现有的全平面变更为部分凸块(bump)与部分平面的设计，以改善当光源12射出的光线在进入光导板14底面时，光线强度不均匀的问题。如图5所示，本发明的光导板14在光源12正上方的部位24仍保持平面，即此部位的光线强度保持不变，而光导板14底面不在光源12正上方的部位26则有多个凸块，用以聚集光线来增加此部位的光线强度，通过此一方式达到改善入射光导板底面光线的均匀度，进而防止明暗相间的图形产生。部位24除了保持平面外，我们还可以加以雾面或镜面处理来减弱或反射入射光线强度，进一步达到改善入射光导板底面光线的均匀度。其中镜面处理可通过溅射或蒸镀的方式将金属物质镀在部位24的平面上，金属物质可为铝或银，当在较低的反射需求时，铝是很好的选择，而在较高的反射需求时，我们可改用银。
请参考图6，为本发明的另一较佳实施例。本发明的光导板14正面在光源12正上方的部位28仍保持平面，即此部位的光线强度保持不变，而光导板14正面不在光源12正上方的部位30则有多个凹洞(recess)，用以聚集光线来增加此部位的光线强度，通过此一方式达到改善入射光导板底面光线的均匀度，进而防止明暗相间的图形产生。部位28除了保持平面外，我们还可以加以雾面或镜面处理来减弱或反射入射光线强度，进一步达到改善入射光导板底面光线的均匀度。其中镜面处理可通过溅射或蒸镀的方式将金属物质镀在部位28的平面上，金属物质可为铝或银，当在较低的反射需求时，铝是很好的选择，而在较高的反射需求时，我们可改用银。
即使本发明是通过举出数个较佳实施例来描述，但本发明并不限定于所举出的实施例。上述虽举出与叙述的特定实施例，但是显而易见地，其它未脱离本发明所揭示的精神下，所完成的等效改变或修饰，均应包括在本发明的权利要求内。此外，凡其它未脱离本发明所揭示的精神下，所完成的其他类似与近似改变或修饰，也均包括在本发明的权利要求内。同时应以最广的定义来解释本发明的范围，以包括所有的修饰与类似结构。

Claims (16)

1.一种改进型直下式灯管结构的背光模块，包括：
一光源；
一反射片，位于该光源下方，用以将光线反射回去，以提高该背光模块的亮度；及
一导光板，位于该光源上方，其中该光导板底面在该光源正上方的第一部位为平面，且该光导板底面不在该光源正上方的第二部位有多个聚光凸块，用以聚集光线来增加该第二部位的光线强度。
2.如权利要求1所述的改进型直下式灯管结构的背光模块，其中该光源是由冷阴极灯管或发光二极管所组成。
3.如权利要求1所述的改进型直下式灯管结构的背光模块，其中该导光板的材质为聚甲基丙烯酸甲酯或光学塑料。
4.如权利要求1所述的改进型直下式灯管结构的背光模块，其中该导光板还包括有50～80％的二氧化钛扩散粒。
5.如权利要求1所述的改进型直下式灯管结构的背光模块，还包括位于该导光板上方的一扩散片。
6.如权利要求1所述的改进型直下式灯管结构的背光模块，还包括位于该导光板上方的一棱镜片。
7.如权利要求1所述的改进型直下式灯管结构的背光模块，其中该第一部位的平面经过雾面或镜面处理。
8.如权利要求7所述的改进型直下式灯管结构的背光模块，其中该镜面处理是以溅射或蒸镀的方式将一金属镀在该第一部位的平面，且该金属是从下列选出：铝及银。
9.一种改进型直下式灯管结构的背光模块，包括：
一光源；
一反射片，位于该光源下方，用以将光线反射回去，以提高该背光模块的亮度；及
一导光板，位于该光源上方，其中该光导板正面在该光源正上方的第一部位为平面，且该光导板正面不在该光源正上方的第二部位有多个聚光凹洞，用以聚集光线来增加该第二部位的光线强度。
10.如权利要求9所述的改进型直下式灯管结构的背光模块，其中该光源是由冷阴极灯管或发光二极管所组成。
11.如权利要求9所述的改进型直下式灯管结构的背光模块，其中该导光板的材质为聚甲基丙烯酸甲酯或光学塑料。
12.如权利要求9所述的改进型直下式灯管结构的背光模块，其中该导光板还包括有50～80％的二氧化钛扩散粒。
13.如权利要求9所述的改进型直下式灯管结构的背光模块，还包括位于该导光板上方的一扩散片。
14.如权利要求9所述的改进型直下式灯管结构的背光模块，还包括位于该导光板上方的一棱镜片。
15.如权利要求9所述的改进型直下式灯管结构的背光模块，其中该第一部位的平面经过雾面或镜面处理。
16.如权利要求15所述的改进型直下式灯管结构的背光模块，其中该镜面处理是以溅射或蒸镀的方式将一金属镀在该第一部位的平面，且该金属是从下列选出：铝及银。
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