CN1912703A - 直下式背光模组及其透光板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种直下式背光模组及其透光板。该直下式背光模组包括：一透光板，其具有一入光面和一与入光面相对的出光面；一反射元件；多个灯管，设置在上述透光板和反射元件之间。该透光板包括多个中空结构，所述中空结构中的至少一中空结构和一灯管对应，在透光板的入光面上且正对多个灯管处分别设置多个微结构组，各微结构组包括多个微结构，微结构组之间以V型凸起相连。本发明有效地使背光模组的光线分布更加均匀，提高了灯管光源的利用率。

Description

直下式背光模组及其透光板
【技术领域】
本发明涉及一种应用于液晶显示领域的背光模组及透光板，尤其涉及一种直下式背光模组及其透光板。
【背景技术】
液晶显示器是一种被动式显示装置，其不具有发光特性，需要为其提供背光模组以实现显示功能。背光模组可以按结构分为侧光式背光模组和直下式背光模组两种。
直下式背光模组需要较高亮度，其出光均匀度要达到预定需求，从而提升采用该背光模组的液晶显示器的色彩对比度、全屏区域亮度效果和整机的可视效果。
请参照图1，一种现有技术的直下式背光模组10包括：反射元件11、多个灯管12、透光板13及光学膜片14，多个灯管12装设在透光板13和反射元件11之间。由灯管12发出的光线在传至透光板13中后，通过透光板13的散射，能使光线分布的更为均匀，由透光板13的出光面射出。
在透光板13出光面上装设的光学膜片14可进一步提升光源的均匀度和亮度，来产生所需的扩散、增光效果。常见的光学膜片14，根据其功能的不同，可区分为上扩散片(UpperDiffuser)，增光片(Brightness Enhanced Film；BEF)，以及下扩散片(Lower Diffuser)。此外，在灯管12下方装设的反射元件11可防止灯管12的光线朝下方逸散，用来将灯管12往下发散的光线向上反射至透光板13，以提升光线的使用效率，进而提高利用率。换言之，把灯管12放置在透光板13和反射元件11所夹合的空间中，能使灯管12发出的光线，在避免散失的条件下，向上入射至透光板13，从而提高整个直下式背光模组10的发光效率。
值得注意的是，直下式背光模组10中的灯管12射出的光线，主要会沿着两种行进方向传送。第一种行进方向是由灯管12直接照射到透光板13；第二种行进方向，则是由灯管12照射至反射元件11，再反射到透光板13。由于光线的亮度是和距离成反比，因此就上述第一种行进方向而言，位于灯管12正上方的透光板13下表面会有较强的亮度，而灯管12左右两侧的上方则会具有较弱的光线亮度。对第二种行进方向而言，因为在经过反射元件11反射后，大部分的反射光仍偏重集中在灯管12正上方的位置，同时不可避免的会有部分光线再次进入灯管12，而被灯管12吸收，影响利用率，所以在整个透光板13下表面的光线亮度，会随着位置的不同而呈现明暗的差异对比，进而影响整个直下式背光模组10的光线均匀性。
为了解决光线不均匀性的问题，在现有技术中，会通过增加上述透光板13和灯管12的距离，以便让灯管12照射到透光板13上的光线更加均匀。但这样会使整个直下式背光模组10的厚度增加，而无法降低整个液晶显示器的厚度。
因此，有必要提供一种能提高能量利用率且光线均匀的透光板及使用该种透光板的背光模组。
【发明内容】
以下，将以实施例说明一种能提高能量利用率且光线均匀的直下式背光模组及其透光板。
为实现上述内容，提供一种直下式背光模组。该直下式背光模组包括：一透光板，其具有一入光面和一与入光面相对的出光面；一反射元件，其相对于透光板的入光面设置；多个灯管，设置在所述透光板和反射元件之间，该透光板包括多个中空结构，所述中空结构中至少一中空结构和一灯管对应，在透光板的入光面上且正对多个灯管处分别设置有多个微结构组，该微结构组包括多个微结构。
进一步的，各微结构组之间可以V型凸起相连。
进一步的，所述中空结构的横截面为多边型。
进一步的，上述反射元件包括多个连续分布的反射单元，各反射单元包括第一弧面和与第一弧面对称的第二弧面，且第一弧面和第二弧面相连处形成的尖端较各反射单元间的连接端更靠近入光面。
以及，提供一种用于直下式背光模组的透光板。该透光板包括：一入光面和一与入光面相对的出光面；多个中空结构，设置在入光面和出光面之间；多个微结构组，设置在上述入光面上，各微结构组和至少一中空结构相对，该微结构组包括多个微结构。
进一步的，该微结构组之间以V型凸起相连。
与现有技术相比，本发明直下式背光模组的透光板入光面上有多个微结构组和V型凸起，透光板还包括中空结构，该直下式背光模组的反射元件包括多个连续分布的反射单元，以上结构可增加每一灯管发出的光的扩散幅度，避免灯管附近亮度过高，远离灯管处亮度过低现象，消除灯管显示亮带，同时避免光线经反射再次进入灯管，提高了灯管光源的能量利用率和光线均匀性。
【附图说明】
图1是现有技术的直下式背光模组结构示意图。
图2是本发明实施例直下式背光模组结构示意图。
图3是图2中III部分的局部放大图。
图4是图2中IV部分的局部放大图，并显示其中的光路。
【具体实施方式】
请同时参照图2、图3、图4，其中图2是本实施例直下式背光模组20的结构示意图，图3所示的是图2中III部分的局部放大图，图4所示的是图2中IV部分的局部放大图。该直下式背光模组20包括：一透光板23，其具有一入光面和一与入光面相对的出光面；一反射元件21，其相对于透光板23的入光面设置；多个灯管22，设置在该透光板23和反射元件21之间；和一光学膜片24，设置在该透光板23的出光面上。
上述透光板23可选用压克力树脂、环氧树脂、聚氨酯、透明热硬化型树脂或紫外线硬化型树脂其中之一。上述透光板23包括多个中空结构25，该中空结构25的横截面可以针对设计者对散光功能的要求，设计为任意多边型，例如三边型、四边型、五边型、六边型，每一中空结构25横截面的形状大小可以相同或不同，本实施例中使用四边型且大小不同。
上述透光板23包括多个微结构组27，各微结构组27包括多个微结构271并正对灯管22设置在透光板23的入光面上，该微结构组27之间以V型凸起26相连。
上述V型凸起26的夹角最好在80度～175度的范围内，这样可以更好的将经由反射元件21反射的光线折射到出光面亮度较弱的区域上，同时增加了灯管22直接发出的光线射到透光板23的入光面上的面积。
上述微结构271可针对设计者对散射功能的要求，设计为任意形状，例如V型或U型，对此，本发明并不加以限制，每一微结构271的深度或宽度可为相同或不同，且每一微结构271的形状可为相同或不同，该微结构271的分布以透光板23入光面和灯管22的距离为依据，当距离越接近该灯管22处该微结构271的分布越密集。在此实施例中使用V型凹槽，并且将V型凹槽控制在固定深度，通过改变V型凹槽的夹角来控制灯管22所产生的光线进入透光板23的入射角度。特别的，透光板23和灯管22距离越小处，也就是造成光线较强处，需要加强光线折射，故V型凹槽的夹角最小。
上述V型凹槽的夹角最好能在60度～150度的范围之内，这样可以更为有效的将灯管22直接发出的光线和部分经由反射元件21发射后的光线均匀的折射到出光面亮度较弱的区域上。
设在透光板23的出光面上的光学膜片24，可产生所需的扩散、增光效果。
上述灯管22可以选用冷阴极荧光灯(CCFL)或外置电极荧光灯(EEFL)。
该直下式背光模组20的反射元件21包括多个连续分布的反射单元30，反射元件21可以反射灯管22发出的光线，并使反射的光线向上传送到透光板23的入光面。
该反射单元30包括第一弧面311和与第一弧面311对称的第二弧面312，且第一弧面311和第二弧面312相连处形成的尖端313较各反射单元间的连接端314更靠近入光面。在本实施例中，将第一弧面311和第二弧面312相连处形成的尖端313相对于灯管22设置，将各反射单元30间的连接端314分别相对于V型凸起26设置。
值得注意的是，第一弧面311和第二弧面312相连处形成的尖端313邻近曲面的曲面半径和连接端314邻近曲面的曲面半径的差异，可以针对设计者对光线被反射单元30反射后的角度，和其与透光板23入光面上V型凸起26及微结构组27匹配的要求，设计为任意大小，第一弧面311的曲面半径可连续变化，也可为一恒定值。灯管22所发出的光线通过上述第一弧面311和第二弧面312反射后，直接投射到透光板23的入光面，大部分反射光线通过V型凸起26折射，剩下的反射光线几乎全部通过微结构组27折射，以此可以有效的减少灯管22对反射光线的阻碍和吸收，并提高了光源的利用率。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。故，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之内。

Claims (14)

1.一种直下式背光模组，包括：一透光板，其具有一入光面及一与入光面相对的出光面；一反射元件，其相对于透光板的入光面设置；多个灯管，设置在所述透光板和反射元件之间，其特征在于该透光板包括多个中空结构，所述多个中空结构中的至少一中空结构与一灯管对应，在透光板的入光面上且正对多个灯管处分别设置有多个微结构组，该微结构组包括多个微结构。
2.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于该反射元件包括多个连续分布的反射单元，各反射单元包括第一弧面和与第一弧面对称的第二弧面，且第一弧面和第二弧面的连接端比各反射单元间的连接端更靠近入光面。
3.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于该中空结构的横截面为多边形。
4.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于该微结构的分布以透光板入光面和灯管的距离为依据，当距离越接近该灯管处该微结构的分布越密集。
5.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于该微结构为V型凹槽。
6.如权利要求1所述的直下式背光模组，其特征在于该透光板的出光面上设有至少一光学膜片。
7.如权利要求2所述的直下式背光模组，其特征在于该微结构组之间以V型凸起相连。
8.如权利要求2所述的直下式背光模组，其特征在于该反射单元的第一弧面的曲面半径为恒定值。
9.如权利要求2所述的直下式背光模组，其特征在于该反射单元的第一弧面的曲面半径为连续变化的。
10.一种用于直下式背光模组的透光板，包括一入光面和一与入光面相对的出光面，其特征在于进一步包括多个中空结构和多个微结构组，上述多个中空结构设置在上述入光面和出光面之间，上述多个微结构组设置在上述入光面上，各微结构组和至少一中空结构相对，该微结构组包括多个微结构。
11.如权利要求10所述的透光板，其特征在于该微结构组之间以V型凸起相连。
12.如权利要求10所述的透光板，其特征在于该中空结构的横截面为多边形。
13.如权利要求10所述的透光板，其特征在于该微结构为V型凹槽。
14.如权利要求10所述的透光板，其特征在于各微结构组中的微结构是以疏、密、疏的渐变方式分布。
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