CN1740873A - 直下式背光模块 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种直下式背光模块，其主要由一基板、多数个点光源及一混光板所构成。其中，基板具有多个光源配置孔。点光源配置在基板上，且点光源的发光点分别位于光源配置孔内。混光板配设在基板上方，且其朝向光源配置孔的表面上突出有多个光反射部，光反射部的位置是对应于光源配置孔。而且，基板朝向混光板的表面、光源配置孔的孔壁及光反射部的表面具光反射性。另外，亦可配置光扩散件在光源配置孔内的点光源上方。或者，仅配置光扩散件在光源配置孔内的点光源上方，而不使用前述的混光板。

Description

直下式背光模块

技术领域

本发明涉及一种直下式背光模块(direct-type back light module)，特别是涉及一种厚度较薄的直下式背光模块。

背景技术

随着电脑性能的大幅进步以及网际网络、多媒体技术的高度发展，目前影像资讯的传递大多已由类比转为数位传输。为了配合现代生活模式，视讯或影像装置的体积日渐趋于轻薄。传统使用的阴极射线管(Cathode RayTube，CRT)的显示器虽然仍有其优点，但是由于内部电子腔的结构，使得显示器体积庞大而占空间，而且显示时仍然有辐射线伤眼等问题。因此，配合光电技术与半导体制造技术所发展的平面式显示器(Flat PanelDisplay，FPD)，例如液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机电激发光显示器(Organic Electro-Luminescent Display，OELD)或是电浆显示器(Plasma Display Panel，PDP)，已逐渐成为显示器产品的主流。

承上所述，就液晶显示器而言，依其光源利用型态可略分为反射式液晶显示器(Reflective LCD)、穿透式液晶显示器(Transmissive LCD)以及半穿透半反射式液晶显示器三种。以穿透式或是半穿透半反射式的液晶显示器为例，其主要是由一液晶面板及一背光模块(模块即模组，以下皆称模块)所构成。其中，液晶面板是由两片透明基板及配置在此二透明基板间的一液晶层所构成，而背光模块用以提供此液晶面板所需的面光源，以使液晶显示器达到显示的效果。

请参阅图1所示，为一现有习知直下式背光模块的剖面图。现有习知直下式背光模块100包括一发光二极管(二极管即二极体，以下皆称二极管)阵列基板120及一扩散板190。此发光二极管阵列基板120具有多个发光二极管122。这些发光二极管122分别适于发出红光、蓝光与绿光，而红光、蓝光与绿光会在发光二极管阵列基板120上方处混为白光。扩散板190配置在发光二极管阵列基板120上方，用以对光线产生扩散作用。

由于发光二极管122所发出的光线的发散角θ并不大，因此扩散板190与发光二极管阵列基板120必须保持一定的距离D1，才能使发光二极管122所发出的各色光线能进行充分混合，进而提供液晶面板(图中未示)均匀且演色性(color rendering)佳的白光。

如此一来，直下式背光模块的厚度就会受限于距离D1而不易减少，使得液晶显示器的整体厚度无法符合薄型化的趋势。因此，如何在直下式背光模块中，将发光二极管所发出的色光进行混光所需的距离缩短，从而减少液晶显示器的整体厚度，已成为日益重要的课题。

由此可见，上述现有的直下式背光模块在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决直下式背光模块存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的直下式背光模块存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的直下式背光模块，能够改进一般现有的直下式背光模块，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的直下式背光模块存在的缺陷，而提供一种新的直下式背光模块，所要解决的技术问题是使其适于提供强度均匀且演色性佳的面光源，并具有较薄的厚度，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种直下式背光模块，其包括：一基板，具有多数个光源配置孔；多数个点光源，配置在该基板上，且该些点光源的发光点分别位于该些光源配置孔内；以及一混光板，配设在该基板上方，且该混光板朝向该些光源配置孔的表面上突出有多数个光反射部，该些光反射部的位置是对应于该些光源配置孔，其中该基板朝向该混光板的表面、该些光源配置孔的孔壁及该些光反射部的表面具光反射性。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的直下式背光模块，其更包括多数个光扩散件，分别配置在该些光源配置孔内且位于该些点光源上方。

前述的直下式背光模块，其中所述的该些光反射部的形状包括圆锥、角锥或半球形。

前述的直下式背光模块，其中所述的该些点光源包括发光二极管。

前述的直下式背光模块，其更包括多数个侧边反射板，围绕配置在该基板与该混光板的侧缘，用以反射该些点光源所提供的光线并防止光线泄漏。

前述的直下式背光模块，其中所述的该些侧边反射板的光反射面具有多数个凸点。

前述的直下式背光模块，其更包括一扩散板，配设于该混光板上方。

前述的直下式背光模块，其更包括至少一光学膜片，配置在该扩散板上。

前述的直下式背光模块，其中所述的光学膜片包括棱镜片或增光片。

前述的直下式背光模块，其中所述的基板包括：一电路板；以及一底面反射板，配置在该电路板上，其中该底面反射板具有该些光源配置孔，该些点光源是电性连接至该电路板。

前述的直下式背光模块，其中每一该些光源配置孔是暴露多个该些点光源，且该些点光源包括红光、绿光与蓝光点光源。

前述的直下式背光模块，其中所述的基板朝向该混光板的表面及该些光源配置孔的孔壁具有多数个凸点。

前述的直下式背光模块，其中所述的该些光反射部的表面具有多数个凸点。

前述的直下式背光模块，其中所述的该些光反射部的光反射型态包括全反射式或半穿透半反射式。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种直下式背光模块，其包括：一基板，具有多数个光源配置孔；多数个点光源，配置在该基板上，且该些点光源的发光点分别位于该些光源配置孔内；以及多数个光扩散件，分别配置在该些光源配置孔内且位于该些点光源上方，其中该基板暴露该些光源配置孔的表面及该些光源配置孔的孔壁具光反射性。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的直下式背光模块，其中所述的该些点光源包括发光二极管。

前述的直下式背光模块，其更包括多数个侧边反射板，围绕配置在该基板的侧缘，用以反射该些点光源所提供的光线并防止光线泄漏。

前述的直下式背光模块，其中所述的该些侧边反射板的光反射面具有多数个凸点。

前述的直下式背光模块，其更包括一扩散板，配设在该基板上方。

前述的直下式背光模块，其更包括至少一光学膜片，配置在该扩散板上。

前述的直下式背光模块，其中所述的光学膜片包括棱镜片或增光片。

前述的直下式背光模块，其中所述的基板包括：一电路板；以及一底面反射板，配置在该电路板上，其中该底面反射板具有该些光源配置孔，且该些点光源是电性连接至该电路板。

前述的直下式背光模块，其中每一该些光源配置孔是暴露多个该些点光源，且该些点光源包括红光、绿光与蓝光点光源。

前述的直下式背光模块，其中所述的基板暴露该些光源配置孔的表面及该些光源配置孔的孔壁具有多数个凸点。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下：

本发明提出一种直下式背光模块，此直下式背光模块主要由一基板、多个点光源以及一混光板所构成。基板具有多个光源配置孔。点光源配置在基板上，且点光源的发光点位于光源配置孔内。混光板配设在基板上方，且混光板朝向光源配置孔的表面上突出有多个光反射部。光反射部的位置是对应于光源配置孔。其中，基板朝向混光板的表面、光源配置孔的孔壁及光反射部的表面具光反射性。

在本实施例中，直下式背光模块例如更包括多个光扩散件，其例如分别配置在各个光源配置孔内且位于点光源上方。此外，光反射部的形状例如包括圆锥、角锥或半球形。点光源例如包括发光二极管。

在本实施例中，直下式背光模块例如更包括多个侧边反射板。侧边反射板例如是围绕配置在基板与混光板的侧缘，用以反射点光源所提供的光线并防止光线泄漏。侧边反射板的光反射面例如具有多个凸点。

在本实施例中，直下式背光模块例如更包括一扩散板与至少一光学膜片。扩散板例如配设在混光板上方。光学膜片例如配设在扩散板上。光学膜片可为棱镜片或增光片。

在本实施例中，直下式背光模块的基板例如包括一电路板及一底面反射板。底面反射板配置在电路板上，且具有前述的光源配置孔。点光源是电性连接至电路板。

在本实施例中，每一个光源配置孔例如是暴露多个点光源，且点光源例如包括红光、绿光与蓝光点光源。此外，基板朝向混光板的表面及光源配置孔的孔壁例如具有多个凸点。另外，光反射部的表面例如亦具有多个凸点。光反射部的光反射型态例如包括全反射式或半穿透半反射式。

本发明再提出一种直下式背光模块，此直下式背光模块包括一基板、多个点光源以及多个光扩散件。基板具有多个光源配置孔。点光源配置在基板上，且点光源的发光点位于光源配置孔内。光扩散件分别配置在每个光源配置孔内且位于点光源上方。其中，基板暴露光源配置孔的表面及光源配置孔的孔壁具光反射性。

在本实施例中，点光源例如包括发光二极管。直下式背光模块例如更包括多个侧边反射板。侧边反射板例如是围绕配置在基板的侧缘，用以反射点光源所提供的光线并防止光线泄漏。其中，侧边反射板的光反射面可具有多个凸点。

在本实施例中，直下式背光模块例如更包括一扩散板与至少一光学膜片。此扩散板例如配设在基板上方。此外，光学膜片例如配置在扩散板上方。此光学膜片例如包括棱镜片或增光片。

在本实施例中，直下式背光模块的基板例如包括一电路板与一底面反射板。底面反射板配置在电路板上，而且底面反射板具有前述的光源配置孔。点光源是电性连接至电路板。

在本实施例中，每一个光源配置孔是暴露多个点光源，且点光源包括红光、绿光与蓝光点光源。其中，基板暴露光源配置孔的表面及光源配置孔的孔壁例如具有多个凸点。

综上所述，在本发明直下式背光模块中，由于混光板上对应点光源的部分具有光反射部，又或者光源配置孔内的点光源上方配置有光扩散件，因此点光源所提供的光线可在较短的混光距离内完成混光。所以，本发明的直下式背光模块的厚度可获得缩减，并提供混光均匀且演色性佳的面光源。

经由上述可知，本发明一种直下式背光模块，其主要由一基板、多数个点光源及一混光板所构成。基板具有多个光源配置孔。点光源配置在基板上，且点光源的发光点分别位于光源配置孔内。混光板配设在基板上方，且其朝向光源配置孔的表面上突出有多个光反射部，光反射部的位置是对应于光源配置孔。而且，基板朝向混光板的表面、光源配置孔的孔壁及光反射部的表面具光反射性。另外，亦可配置光扩散件在光源配置孔内的点光源上方。或者，仅配置光扩散件在光源配置孔内的点光源上方，而不使用前述的混光板。

借由上述技术方案，本发明直下式背光模块至少具有下列优点：

1、在本发明的直下式背光模块中，由于混光板在对应点光源的位置上具有光反射部，或者光源配置孔内设有光扩散件，因此可使各点光源所提供的光线在极短的距离内就获得极佳的混光效果。

2、此外，由于底面反射板朝向混光板的表面及光源配置孔的孔壁皆具有光反射性，而且直下式背光模块的侧缘例如更配置有侧边反射板，因此可提高点光源所提供的光线的光利用率。

3、本发明的直下式背光模块不仅能具有较薄的尺寸，而且可以提供强度均匀且演色性佳的面光源。

综上所述，本发明特殊结构的直下式背光模块，适于提供强度均匀且演色性佳的面光源，并具有较薄的厚度。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在结构上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的直下式背光模块具有增进的多项功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，以下特举多个较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为现有习知直下式背光模块剖视图。

图2为本发明一较佳实施例的直下式背光模块的示意图。

图3为图2部分元件的分解立体示意图。

图4为本发明另一较佳实施例的直下式背光模块的示意图。

图5为本发明再一较佳实施例的直下式背光模块的示意图。

100：直下式背光模块             120：基板

122：发光二极管                 190：扩散板

θ：发散角                      D1：距离

200、300、400：直下式背光模块   220：基板

222：点光源                     224：电路板

240：底面反射板                 240a、280a、282a：表面

242：光源配置孔                 242a：孔壁

260：光反射层                   265：侧边反射板

280：混光板                     282：光反射部

290：扩散板                     292：光学膜片

D2：距离                        310：光扩散件

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的直下式背光模块其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图2和图3所示，其中，图2为本发明一较佳实施例的直下式背光模块的示意图，而图3为图2中主要元件的分解立体示意图。请同时参阅图2及图3，直下式背光模块200主要由一基板220、多个点光源222以及一混光板280所构成。基板220具有多个光源配置孔242。点光源222配置在基板220上，且点光源222的发光点是位于光源配置孔242内。基板220可为一体成型的板体，或者可由一电路板224以及一底面反射板240所组合而成。底面反射板240配置在电路板224上，且底面反射板240具有前述的光源配置孔242。此时，光源配置孔242例如为贯孔(throughhole)，且点光源222是配置在光源配置孔242内而电性连接至电路板224。

混光板280配设在基板220上方，而且混光板280朝向光源配置孔242的表面280a上突出有多个光反射部282。光反射部282可以为一体成型于混光板280上的结构，或者是另外配置在混光板280上的结构。光反射部282的位置是对应于光源配置孔242的位置。光反射部282的形状例如是圆锥、角锥、半球形或其他任何合适的形状。光反射部282的光反射型态例如是全反射式或半穿透半反射式，端视何种设计可获得更为均匀的面光源而定。当光反射部282的光反射型态为半穿透半反射式时，点光源222所提供的部分光线可通过光反射部282。

此外，基板220朝向混光板280的表面240a、光源配置孔242的孔壁242a及光反射部282的表面282a具光反射性。为了使上述表面具有光反射性，可在基板220朝向混光板280的表面240a、光源配置孔242的孔壁242a及光反射部282的表面282a上配置一光反射层260。此外，也可使用具有光反射性的材质制成基板220及光反射部282，如此一来即不必另配置光反射层260。由于光源配置孔242的孔壁242a具光反射性，因此点光源222所提供的部分光线在射出光源配置孔242前，可藉由光源配置孔242的孔壁242a的反射而进行适度的集中。

直下式背光模块200例如更包括多个侧边反射板265，其围绕配置在基板220与混光板280的侧缘，用以反射点光源222所提供的光线，并防止光线从直下式背光模块200的侧缘泄漏。

此外，侧边反射板265的光反射面、光反射部282的表面282a、基板220朝向混光板的表面240a及光源配置孔242的孔壁242a可具有多个凸点(图中未示)。这些凸点可使光线产生散射，而让各种色光在更短的混光距离内达成均匀且演色性佳的面光源。

另外，直下式背光模块200例如其更包括一扩散板290与一光学膜片292。扩散板290配置在混光板280上方，用以将光线作更均匀的扩散。光学膜片292配置在扩散板290的上方。此光学膜片292可为棱镜片、增光片或其他可增进光学品质的元件。再者，每一个光源配置孔242内例如配置有多个点光源222，并且每一个光源配置孔242内的点光源222例如包括红光、绿光与蓝光点光源。

请再参阅图2所示，当直下式背光模块200作动时，点光源222所发出的光束会先藉由光源配置孔242的孔壁242a进行适度的集中，再经光反射部282的反射而以较大的扩散角向四周扩散。因此，点光源222所发出的各色光线会在较短的距离内完成混光，并且得到均匀且演色性佳的白光。如此一来，即可大幅缩短扩散板290与基板220间的距离D2，并使背光模块200所提供的面光源具有极佳的演色性及均匀性，同时达到减少背光模块200的整体厚度的目的。而且，由于基板220朝向混光板280的表面240a上配置有光反射层260，因此更可提高背光模块200所提供的面光源的整体亮度。

请参阅图4和图5所示，其中，图4为本发明另一较佳实施例的直下式背光模块的示意图，而图5为本发明再一较佳实施例的直下式背光模块的示意图。

如图4所示，背光模块300与图2所示的背光模块200的差异在于增加了多个光扩散件310。这些光扩散件310分别配置在光源配置孔242内，且位于点光源222上方。光扩散件310的主要功用在使点光源222发出的光线扩散地更为均匀。背光模块300的其余构件是与图2所示的背光模块200雷同，在此不再赘述。

此外，请同时参阅图4及图5所示，背光模块400也可依设计而不使用混光板280。在背光模块400中，仅使用光扩散件310即可使背光模块400所提供的面光源具有极佳的演色性及均匀性，同时达到减少背光模块400的整体厚度的目的。

值得注意的是，虽然在本实施例的直下式背光模块中，是藉由点光源发出不同颜色的色光，并进行混光后得到均匀的白光。但是，并不限定点光源所提供的光线在混光后需为白光，亦可依据使用者的需求而选择点光源所发出的色光，以在混光后提供不同颜色的面光源。或者，也可全部采用适于发出相同色光的点光源。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (15)

1、一种直下式背光模块，其特征在于其包括：

一基板，具有多数个光源配置孔；

多数个点光源，配置在该基板上，且该些点光源的发光点分别位于该些光源配置孔内；以及

一混光板，配设在该基板上方，且该混光板朝向该些光源配置孔的表面上突出有多数个光反射部，该些光反射部的位置是对应于该些光源配置孔，

其中该基板朝向该混光板的表面、该些光源配置孔的孔壁及该些光反射部的表面具光反射性。

2、根据权利要求1所述的直下式背光模块，其特征在于其更包括多数个光扩散件，分别配置在该些光源配置孔内且位于该些点光源上方。

3、根据权利要求1或2所述的直下式背光模块，其特征在于其中所述的该些光反射部的形状包括圆锥、角锥或半球形。

4、根据权利要求1或2所述的直下式背光模块，其特征在于其中所述的该些点光源包括发光二极管。

5、根据权利要求1或2所述的直下式背光模块，其特征在于其更包括多数个侧边反射板，围绕配置在该基板与该混光板的侧缘，用以反射该些点光源所提供的光线并防止光线泄漏。

6、根据权利要求1或2所述的直下式背光模块，其特征在于其更包括一扩散板，配设于该混光板上方。

7、根据权利要求1或2所述的直下式背光模块，其特征在于其中所述的基板包括：

一电路板；以及

一底面反射板，配置在该电路板上，其中该底面反射板具有该些光源配置孔，且该些点光源是电性连接至该电路板。

8、根据权利要求1或2所述的直下式背光模块，其特征在于其中每一该些光源配置孔是暴露多个该些点光源，且该些点光源包括红光、绿光与蓝光点光源。

9、根据权利要求1或2所述的直下式背光模块，其特征在于其中所述的该些光反射部的光反射型态包括全反射式或半穿透半反射式。

10、一种直下式背光模块，其特征在于其包括：

一基板，具有多数个光源配置孔；

多数个点光源，配置在该基板上，且该些点光源的发光点分别位于该些光源配置孔内；以及

多数个光扩散件，分别配置在该些光源配置孔内且位于该些点光源上方，

其中该基板暴露该些光源配置孔的表面及该些光源配置孔的孔壁具光反射性。

11、根据权利要求10所述的直下式背光模块，其特征在于其中所述的该些点光源包括发光二极管。

12、根据权利要求10所述的直下式背光模块，其特征在于其更包括多数个侧边反射板，围绕配置在该基板的侧缘，用以反射该些点光源所提供的光线并防止光线泄漏。

13、根据权利要求10所述的直下式背光模块，其特征在于其更包括一扩散板，配设在该基板上方。

14、根据权利要求10所述的直下式背光模块，其特征在于其中所述的基板包括：一电路板；以及一底面反射板，配置在该电路板上，其中该底面反射板具有该些光源配置孔，且该些点光源是电性连接至该电路板。

15、根据权利要求10所述的直下式背光模块，其特征在于其中每一该些光源配置孔是暴露多个该些点光源，且该些点光源包括红光、绿光与蓝光点光源。

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