TWM466278U - 薄型化直下式ｌｅｄ背光模組 - Google Patents

薄型化直下式ｌｅｄ背光模組 Download PDF

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Description

薄型化直下式LED背光模組
本創作係屬於背光模組之技術領域，特別是關於一種薄型化直下式LED背光模組，以於發光二極體、透鏡及導光板的組合結構下實現均勻混光的效果。
由於液晶顯示器為一種不具有自發光功能之被動式顯示裝置，故需加裝背光模組以提供顯示面板所需之顯示光源，如此，背光模組產生之面光源是否具足夠且均勻之亮度即直接影響液晶顯示器的顯示品質。又，LED具有發光效率高、壽命長及耗電量低等特性而成為背光模組之應用光源首選，目前，背光模組依其結構可分為側光式(Edge Lighting)及直下式(Direct Lighting)兩種。其中，直下式背光模組透過矩陣排列複數個LED光源或平行置列複數個LED燈管於一背板上，再藉該背板上之反射板將光源反射向上後經擴散板均勻分散，以期於其出光面獲得平面式之均勻出光效果。由此可知，該直下式背光模組因將光源置於該出光面的正下方，故具有高輝度、良好出光視角及高光利用效率等特色而適用於超大尺寸顯示器中，但，卻需使用數量較多的LED光源或LED燈管且需求較大的光源安置空間，造成模組整體的厚度、重量及耗電量增加而不利於現行電子產品微型化及環保節能的訴求。
如圖1所示，其係為習知直下式背光模組之結構剖視圖，該背光模組1設有複數個LED 10、複數個透鏡11、複數個反射面12及一出光面13，該等LED 10矩陣式排列於該出光面13下方，該等反射面12分別設於該出光面13之下方兩側，且該等透鏡11分別罩覆對應之該LED 10， 供以利用折射或反射光學作用引導該等LED 10所發射出的光朝該背光模組1兩側，即該等反射面12射出。該等透鏡11與該出光面13間設有一混光空間14，且該等反射面12進一步反射該等LED 10所發射出的光後，該等LED 10所發射出的光即於該混光空間14中利用空氣作為媒介而進行混光，以期於該出光面13產生均勻的光照效果。換言之，該背光模組1需具有一定空間之該混光空間14方能產生均勻的光照亮度，若為求產品薄型化而縮減該等透鏡11及該出光面13間的距離，各該LED10將如圖2~4所示，於出光角+20度至-20度間投射至該出光面13之輝度即呈現不均勻分佈態而影響混光效果，使該出光面13出現暗點，嚴重影響該背光模組1之光照品質。
有鑑於此，如何改善背光模組結構，以利用不同的零組件組合形成具有絕佳的平面式均勻出光效果，且兼具薄形化、高光強度及符合環保節能等特性，使供利於液晶顯示器產業之進一步發展而獲更高的經濟價值，即為本創作所亟欲解決之課題。
有鑑於習知技藝之問題，本創作之目的在於提供一種薄型化直下式LED背光模組，係利用導光板取代習知空氣作為混光媒介而縮減模組之腔體厚度，符合現行電子產業朝產品輕薄化之發展概念。
根據本創作之目的，該薄型化直下式LED背光模組設有條狀之至少一基板、複數個發光二極體及複數個透鏡，該等發光二極體裝置於該基板上，且各該透鏡覆設對應之該發光二極體，供進行一次光學作用而引導該等發光二極體所發射光之光徑走向，以於該薄型化直下式LED背光模組之一出光面上實現光強度均勻分佈之出光效果，其特徵在於：該薄型化直下式LED背光模組設有一導光板，該導光板對應該等發光二極體之設置位置設有複數個凹槽，供以容置該等透鏡及該等發光二極體，使各該發光二極體所發射光經該透鏡引導後，利用該導光板作為傳輸介質而均勻分佈至該出光面。
其中，各該凹槽對應各該發光二極體出光處之一側呈弧形或方形設置。該導光板之底端與該基板之頂面相隔0~1公分(cm)設置，且該等發光二極體以0~20cm之一間距彼此相隔置於該基板上。
綜上所述，本創作利用該導光板作為混光媒介而具有絕佳的光徑發散能力，使該LED背光模組2於僅使用原先二分之一顆數之該等發光二極體而具有較高經濟效益及環保效益的條件下仍具有絕佳的發光效率，且透過該導光板之光傳導係數及該等凹槽之結構設計係可降低混光所需距離，以有效縮減模組腔體厚度至僅為習知直下式背光模組之五分之一厚度，有利於薄型化產品發展。
 習知技術
1‧‧‧背光模組
10‧‧‧LED
11‧‧‧透鏡
12‧‧‧反射面
13‧‧‧出光面
14‧‧‧混光空間
本創作
2‧‧‧LED背光模組
20‧‧‧腔體
200‧‧‧基板
201‧‧‧發光二極體
202‧‧‧透鏡
2020‧‧‧凸部
203‧‧‧導光板
2030‧‧‧凹槽
21‧‧‧出光面
210‧‧‧光學薄膜
211‧‧‧擴散板
第1圖 係為習知直下式背光模組之結構剖視圖。
第2圖 係為習知直下式背光模組之配光曲線圖。
第3圖 係為習知直下式背光模組之出光面水平輝度曲線圖。
第4圖 係為習知直下式背光模組之出光面垂直輝度曲線圖。
第5圖 係為本創作較佳實施例之一實施態樣之結構剖視圖。
第6圖 係為本創作較佳實施例之二實施態樣之結構示意圖。
第7圖 係為本創作較佳實施例之二實施態樣之結構剖視圖。
第8圖 係為本創作較佳實施例之二實施態樣之配光曲線圖。
第9圖 係為本創作較佳實施例之二實施態樣之出光面水平輝度曲線圖。
第10圖 係為本創作較佳實施例之二實施態樣之出光面垂直輝度曲線圖。
為使 貴審查委員能清楚了解本發明之內容，謹以下列說明搭配圖式，敬請參閱。
請參閱第5圖，其係為本創作較佳實施例之一實施態樣之結構剖視圖。如圖所示，薄型化直下式LED背光模組2由一腔體20及一出光面21所構成，且該腔體20內設有條狀之至少一基板200、複數個發光二極體201、複數個透鏡202及一導光板203，以透過該等透鏡202及該導光板203的光學功能加強分散該等發光二極體201發射光之光徑分佈，使於縮減該腔體20高度時仍能具有絕佳的混光效果。該等發光二極體201裝置於該基板200上。各該透鏡202覆設對應之該發光二極體201，供進行一次光學作用而引導該等發光二極體201所發射光之光徑走向，以於該出光面21上實現光強度均勻分佈之出光效果。該導光板203對應該等發光二極體201之設置位置設有複數個凹槽2030，供以容置該等透鏡202及該等發光二極體201，且各該凹槽2030對應各該發光二極體201出光處之一側呈弧形或方形設置，使各該發光二極體201所發射光經該透鏡202引導後，利用該導光板203作為傳輸介質而均勻分佈至該出光面21。如此，該導光板203係取代習知背光模組所預留的混光空間，亦即，該導光板203利用其結構設計形成較習知空氣介質更具絕佳光導效果的光傳輸媒介，使於該等發光二極體201所發射光具較短光徑距離的情況下仍可獲得絕佳的混光效果。
承上，請一併參閱第6、7圖，其係分別為本創作較佳實施例之二實施態樣之結構示意圖及結構剖視圖。如圖所示，該等發光二極體201以0~20cm之一間距X彼此相隔置於該基板200上，且該導光板203之底端與該基板200之頂面以0~1cm之一高度H相隔設置。該出光面21上疊置有至少一光學薄膜(BEF)210及一擴散板211，各該透鏡202之頂側中心處設有一凸部2020，且各該凹槽2030呈錐形空間設置而使其頂側呈凹齒狀曲面，使各該發光二極體201發光點中心處所發射光經該凸部2020分散並藉該凹槽2030之凹齒重新匯集後，藉該光學薄膜210及該擴散板211進一步分散光徑，以如圖8~10所示，加強該出光面21之均光度的同時加強出光強度。
以上所述僅為舉例性之較佳實施例，而非為限制性者。任何未脫離本創作之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於 後附之申請專利範圍中。
2‧‧‧LED背光模組
20‧‧‧腔體
200‧‧‧基板
201‧‧‧發光二極體
202‧‧‧透鏡
203‧‧‧導光板
2030‧‧‧凹槽
21‧‧‧出光面

Claims (4)

  1. 一種薄型化直下式LED背光模組，係設有條狀之至少一基板、複數個發光二極體及複數個透鏡，該等發光二極體裝置於該基板上，且各該透鏡覆設對應之該發光二極體，供進行一次光學作用而引導該等發光二極體所發射光之光徑走向，以於該薄型化直下式LED背光模組之一出光面上實現光強度均勻分佈之出光效果，其特徵在於：該薄型化直下式LED背光模組設有一導光板，該導光板對應該等發光二極體之設置位置設有複數個凹槽，供以容置該等透鏡及該等發光二極體，使各該發光二極體所發射光經該透鏡引導後，利用該導光板作為傳輸介質而均勻分佈至該出光面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之薄型化直下式LED背光模組，其中各該凹槽對應各該發光二極體出光處之一側係呈弧形或方形設置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之薄型化直下式LED背光模組，其中該導光板之底端係與該基板之頂面相隔0~1公分設置。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之薄型化直下式LED背光模組，其中該等發光二極體係以0~20公分之一間距彼此相隔置於該基板上。
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