CN201017137Y - 背光模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种背光模组，其具有一框架、若干个具有一定出光范围的光源、至少一个用来承载这些光源的基座，以及一个用来扩散光线的扩散板，其中在基座上设置有至少两个斜侧壁，这些光源是安装在对应基座的这两个斜侧壁上，由这些光源所发出的出射光中光强最强的光线是以一倾斜角斜射于扩散板上。在基座的两个斜侧壁之间具有中空部分，在该中空部分内可以安装散热机构或充填散热材料，以利于光源散热。

Description

背光模组

【技术领域】

本实用新型涉及一种背光模组，尤指一种光源倾斜设置的薄型背光模组。

【背景技术】

背光模组(Back Light Module)是应用于液晶显示面板(LCD panel)，其功能在于提供液晶显示面板一均匀、高亮度的光源，使其能够正常显示影像。一般而言，侧光式的背光模组适用于小尺寸的液晶显示面板(如手机、个人数位助理器)，其光线从侧边入射，其设计可参考中国台湾省专利公告第476453号。直下式的背光模组避免了侧光方式在侧边漏光，会损失部分光能，因此能够提升整体的发光效率，其适用于大尺寸的液晶显示面板(如液晶电视)，其结构原理主要是将光源放置于液晶显示面板的正下方，当光源射出光线后部份会被反射板(Reflector)反射，然后向上经过扩散板(Diffusion plate)均匀分散后从正面射出。

直下式的背光模组的光源须具备亮度高及寿命长等特色，其光源通常有冷阴极萤光管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)、热阴极萤光管、发光二极管(LED)及电激发光片(EL)等，其中发光二极管(LED)是具有一定出光范围的光源(一般小于180度)，采用发光二极管做为光源，由于发光二极管的发光特性，在其发射角度范围内光线向四周散射，但RGB(红、绿、蓝)三原色发光二极管唯有经过一个较大空间区域使其各自散光和适当混光后，才会出现白光，因此需要很大的混光空间，但这也导致背光模组的成品厚度加大，而且由于直下式的背光模组需要较多的光源数量，所以其中还存在散热的问题需要解决。

为解决背光模组的厚度过大的缺陷，中国台湾省专利公告第556028号揭示了一种现有的发光二极管背光模组，如图1所示，其通过在导光板91的下方设置几个凹陷部92，并将发光二极管93镶嵌于每个凹陷部92内，以帮助光线扩散于导光板91中，借此减少背光模组9的厚度。但是，与导光板91一体成型的凹陷部92，需要与所设置的发光二极管93的阵列一致，一旦发光二极管93的阵列需要改变，如需要更相邻发光二极管93之间的距离或发光二极管93的数量，先前的导光板91就不能再被使用，只能使用新的导光板，而且制造如此复杂的导光板，其模具成本也会相应增加。

由中国台湾省专利申请第93116400号揭示的另一种现有背光模组，其也是通过增设导光板来降低其厚度，该导光板是呈楔形，并在其下方安装有被灯罩覆盖的发光二极管光源。但由于该专利设计的构件繁多，组装过程复杂，而导致其成本居高不下。而且楔形导光板组装困难、制造不易，不利于广泛使用。

因此，有必要进一步改良的背光模组结构，使得其厚度变薄。

【发明内容】

本实用新型的主要目的在于提供一种背光模组，其以一倾斜角度将具有一定出光范围的光源安置在基座上，其不但能够加大混光区域，使得混光均匀而使整体背光模组最后的出光具有较高的均匀度，而且其构件结构均比较简单、组装容易，且该背光模组还具有散热效果良好的特点。

为达上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种背光模组，其具有一框架、至少一个设置在框架内的基座、若干个光源以及一个用来扩散光线的扩散板，其中基座上具有至少两个斜侧壁；光源是安装在基座的这两个斜侧壁上，使得由这些光源发出的出射光中光强最强的光线是斜射于扩散板上，以加大混光区域、减小背光模组厚度。

上述基座为一横向截面略呈“∧字型”的条状结构，其两个斜侧壁是相互背对并对称形成于基座上。

上述框架的底面呈曲面构形。

在上述基座的两个斜侧壁之间具有中空部分，在该中空部分内可以安装散热机构或充填散热材料。

在上述基座的顶端部分设置一支撑结构，用以支撑扩散板。

这些光源是安装于同一电路板上，且电路板是贴附于对应基板的斜侧壁上。光源是位于对应基板的斜侧壁的上方，而电路板则位于对应基板的斜侧壁的下方。

这些发光二极管是可以分别发射红、绿、蓝三原色光(RGB)的三原色发光二极管。每相邻的四个发光二极管都是以红绿绿蓝(RGGB)的封装形式排布于基座上。位于同一基座的同一斜侧壁上的每相邻的四个发光二极管都是以红绿绿蓝(RGGB)的方式排布；位于同一基座的两个相邻侧壁上的每相邻的四个发光二极管也都是以红绿绿蓝(RGGB)的方式排布；位于相邻两基座上的相邻两个斜侧壁上的每相邻的四个发光二极管也都是以红绿绿蓝(RGGB)的方式排布。

相较于现有技术，本实用新型背光模组是将具有一定出光范围的光源(如发光二极管)倾斜设置于背光模组中，而其出射光中光强最强的光线能够斜射于扩散板上，通过这种方式增加混光区域，并达到降低背光模组厚度的目的；同时通过改变其中较强出射光相对于扩散板的入射角，使得斜射在扩散板上的最强光线能够发生部分反射和部分折射，这样可以降低光源在垂直方向上的光线从扩散板的出射率，从而增加背光模组最后出光的均匀度。

【附图说明】

图1是现有的背光模组结构示意图。

图2是本实用新型背光模组的第一实施例的结构示意图。

图3A至3D是应用于第一实施例中的基座的多个实施例，图中以其截面视图来展示。

图4是本实用新型背光模组的发光二极管的另一安装方式示意图。

图5是本实用新型背光模组的第二实施例的结构示意图。

图6是将散热机构安装于图5所示的背光模组中的结构示意图。

图7是本实用新型背光模组的第三实施例的结构示意图。

图8是本实用新型的发光二极管的排列方式，三原色光(RGB)发光二极管基本上是以每一组包括红绿绿蓝(RGGB)发光二极管的封装方式排布在基座上。

【具体实施方式】

下面将以三原色发光二极管作为本实用新型背光模组具有一定出光范围的光源实施例，并配合所附图示，对本实用新型的上述目的、特征及优点做详细的说明。当然，在具体实施例中光源还可以是白光发光二极管或其它类型，而不一定仅以三原色发光二极管为限。

请参照图2所示的本实用新型背光模组的一第一实施例，该背光模组1具有框架10、若干个发光二极管11、多个横向截面呈“∧字型”的条状基座12，以及扩散板13，用以扩散光线，并向液晶显示面板提供一均匀的光源。每一基座12都设置在框架10内并设于框架10的一个底面上，每一基座12具有两个相互背对的斜侧壁121与122。框架10内壁可反射光线。

这些发光二极管11是分别贴放在每一基座12的两斜侧壁121与122上，使得发光二极管11的出射光中最强的光线(即中心光线)相对于扩散板13的垂直轴方向是以一特定的入射角斜射在扩散板13上。详如图3A中所示，由于基座12上的两斜侧壁121与122是相对于水平面(或框架的底面)形成一倾斜角α(即入射角)，从而使得发光二极管11的出射光中最强的光线与扩散板13的垂直轴形成一夹角α。

根据发光二极管的发光特性，可以基本确定该斜侧壁122相对于水平面的倾斜角α大小，或者是说，可以基本确定发光二极管的中心光线入射于扩散板上的入射角α的大小，例如：视角为120度的发光二极管，其倾斜角度α可以定为70度左右；若发光二极管的视角为140度，其倾斜角度α可以定为约60度。在本实施例中，还可以根据两相邻基座12及相邻发光二极管11之间的距离，适当调整发光二极管的倾斜角度，这样可以得到最佳的混光效果，同时也能确保在光源数量及模组厚度保持不变的情况下，使得相对两光源的发光区域交迭来提高均匀度。

由于这些发光二极管11分别形成红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色光的光源，通过将三原色光混合成白光，以提供给液晶显示面板。因此这些三原色光(RGB)的发光二极管基本上是以相互交错的方式排布于基座上，但为了达到充分的混光效果，其最好是采用多组发光二极管依序相接排布在每一基座12的斜侧壁121与122上，其中每一组具有四颗红绿绿蓝(RGGB)发光二极管的封装形式。请参照图8所示，在位于同一基座12的同一斜侧壁上的发光二极管11中，每相邻的四个发光二极管都是以红绿绿蓝(RGGB)的方式封装(如图中虚线框a所示)；在位于同一基座12的相邻两斜侧壁121与122上的发光二极管11中，每相邻的四个发光二极管也都是以红绿绿蓝(RGGB)的方式封装(如图中虚线框b所示)；而且在相邻的两基座12之间的相邻两斜侧壁上的发光二极管11中，每相邻的四个发光二极管也都是以红绿绿蓝(RGGB)的方式封装(如图中虚线框c所示)，通过这种封装形式可以达到充分的混光效果。

在本实施例中，通过由发光二极管的倾斜放置而使得出射光斜射所产生的两个结果是：一方面，加大了光线的出射范围，这样可增加混光区域，达到降低背光模组1厚度的目的；另一方面，当光线从第一介质(空气)以一相对于扩散板13的垂直轴方向的特定入射角度α斜射到第二介质(扩散板)时，可以发生部分反射和部分折射，因此可以降低发光二极管11的光线沿垂直轴方向上从扩散板13出射的出射率，从而增加了整个背光模组最后出光的均匀度。

在本实施例中，基座12可以是一较佳的导热体，从其横截面来看呈现一“∧字型”构形，即在这两个斜侧壁121之间形成一中空部分123，这样可以将散热机构(如：导热管)安装于其中，以利于光源散热。该基座12的截面视图可以如图3A至图3D中所示的各种构形，如基座12、12’、12”、12其中图3D中所示的截面视图是在基座12的顶端部分设置一支撑件124(或支撑结构)，用以支撑扩散板13。

在本实施例中，发光二极管11是安装于电路板110上，再贴放至基座12的两背对的斜侧壁121与122上。当然，也可以根据实际情况将发光二极管11仅贴放在基座12的单侧壁121或122上，并与其它单侧壁上的发光二极管11形成混光。发光二极管还可以采用其它的安装方式，而不仅仅是采用贴放的方式，如图4所示，即在基座12的两斜侧壁121与122上各加工一个长条形的开口(未标示)，然后使安装在电路板110上的发光二极管11经由基座12的中空部分123穿过开口而位于斜侧壁121与122的上方位置，电路板110则保留在斜侧壁121与122的下方位置，从而将发光二极管11稳固定位于基座12上。

请参照图5所示的本实用新型背光模组的第二实施例，其与第一实施例唯一不同之处是在于：在该背光模组2中，安装发光二极管21的基座来自于框架20的底面200，即第二实施例中的基座是与框架20一体成型。在框架加工时是将该框架20的底面200部份向内成型以凸起若干个斜侧壁201、202；反观前述第一实施例的基座12，它是与框架10相互独立，因此其基座12需要进一步安装固定在框架10中。然而，第一及第二实施例的创作精神都一致，都是要使得发光二极管21的出射光中最强的光线斜射于扩散板22上。

进一步如图5与图6所示，从底面200向上凸起的两个相邻的斜侧壁201与202是背对而设，使得两个斜侧壁201与202之间也形成了一个中空部分203，这样可以安装散热机构23或充填散热材料。

请参照图7所示的本实用新型背光模组的第三实施例，其与前述第二实施例的不同之处仅在于：在该背光模组3中的框架30的底面300是呈曲面构形，用来反射被扩散板32反射回来或者由发光二极管31发射出来的光线，这样可以提高背光模组最后出光均匀度的效果。若干斜侧壁301、302向上凸起，用以安装发光二极管31。

通过上述对多个实施例的说明可以看出，本实用新型背光模组是将光源倾斜设置于背光模组中，而其出射光中光强最强的光线(即中心光线)则斜射于扩散板(Diffusion plate)上，通过这种方式增加混光区域，达到降低背光模组厚度的目的；而且利用改变出射光中最强光线的分布，使斜射在扩散板上的最强光线能够发生部分反射和部分折射，这样可以降低如现有的发光二极管的光线在垂直方向上射入扩散板的出射率，从而增加背光模组最后出光的均匀度。

Claims (14)

1.一种背光模组，其具有一框架、至少一个设置在框架内的基座、若干个光源以及一个用来扩散光线的扩散板，其特征在于：基座上具有至少两个斜侧壁；光源是安装在基座的这两个斜侧壁上，使得由这些光源发出的出射光中光强最强的光线是斜射于扩散板上。

2.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：基座为一横向截面略呈“∧字型”的条状结构，其两个斜侧壁是相互背对并对称形成于基座上。

3.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：基座是设置于框架的一底面上，且每一斜侧壁是相对于框架的底面形成一倾斜角。

4.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：基座是形成于框架的一个底面上，这两斜侧壁是从底面向内凸起而形成的，并且相互背对而设，而两斜侧壁的横向截面略呈“∧字型”。

5.如权利要求4所述的背光模组，其特征在于：框架的底面呈曲面构形。

6.如权利要求4所述的背光模组，其特征在于：在基座的两个斜侧壁之间具有中空部分，在该中空部分内可以安装散热机构或充填散热材料。

7.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：基座的顶端部分设置一支撑结构，用以支撑扩散板。

8.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：这些光源是安装于同一电路板上，且电路板是贴附于对应基板的斜侧壁上。

9.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：这些光源是安装于电路板上，且光源是位于对应基板的斜侧壁的上方，而电路板则位于对应基板的斜侧壁的下方。

10.如权利要求1所述的背光模组，其特征在于：这些光源是可以分别发射红、绿、蓝三原色光RGB的三原色发光二极管。

11.如权利要求10所述的背光模组，其特征在于：每相邻的四个发光二极管都是以红绿绿蓝RGGB的封装形式排布于基座上。

12.如权利要求11所述的背光模组，其特征在于：位于同一基座的同一斜侧壁上的每相邻的四个发光二极管都是以红绿绿蓝RGGB的方式排布。

13.如权利要求11所述的背光模组，其特征在于：位于同一基座的两个相邻侧壁上的每相邻的四个发光二极管也都是以红绿绿蓝RGGB的方式排布。

14.如权利要求11所述的背光模组，其特征在于：位于相邻两基座上的相邻两个斜侧壁上的每相邻的四个发光二极管也都是以红绿绿蓝RGGB的方式排布。

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