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CN103047578A - 直下式背光模块结构 - Google Patents

直下式背光模块结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种直下式背光模块结构，包括灯箱，具有一第一高度，所述灯箱包括一底板；反射装置，设置于所述底板上，所述反射装置包括多个弧形结构单元，每个弧形结构单元弯折形成第二高度以及中间底部，并且每个弧形结构单元之间以一预定间距配置于所述底板上；以及多个光源，设置于所述反射装置上，每个光源之间以所述预定间距配置，所述预定间距大于所述灯箱的所述第一高度；其中每个光源设置于所述反射装置的每个弧形结构单元的所述中间底部，使每个光源发射的光线通过每个弧形结构单元的表面形成均匀分散的反射光线。本发明可解决背光模块无法均匀混光以及灯箱厚度过大的问题，并且减少发光二极管的使用数量，以减少生产成本。

Description

直下式背光模块结构
【技术领域】
本发明涉及一种背光模块结构，且特别是涉及一种直下式背光模块结构。
【背景技术】
背光模块用以提供液晶显示器的背光来源，是液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD)不可或缺的重要显示组件。现有技术中，直下式发光二极管(light emitted diode, LED)的LCD背光源已由白光LED取代传统的冷阴极灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp;CCFL)，白光LED相对传统CCFL更加环保，且效率更高。但是相对应的光源也由原本的CCFL线光源变成了白光LED点光源，欲达到均匀混光的难度变大。此外，直下式背光源的白光LED，为了降低成本的需求，普遍采用大功率的LED，所以使用的LED颗数数量较少，致使LED之间的排列间距较大，进一步让点光源的均匀混光难度加大。而且，直下式背光源中大功率的白光LED为避免产生LED亮暗纹(Mura)，使其充分混光，需要较高的灯箱厚度，致使背光模块的厚度过大，与现有液晶显示器的薄型化趋势背道而驰。其中辉度极不均匀的背光现象通常称为亮暗纹(Mura)。因此需要发展一种新式的背光模块结构，以解决上述背光模块无法均匀混光以及灯箱厚度过大的问题。
【发明内容】
有监于此，本发明的目的在于提供一种直下式背光模块结构，以解决背光模块无法均匀混光以及灯箱厚度过大的问题，并且减少发光二极管(LED)的使用数量，以减少生产成本。
为达到上述发明目的，本发明提供一种直下式背光模块结构，其特征在于，所述直下式背光模块结构包括：灯箱，具有一第一高度，所述灯箱包括一底板；反射装置，设置于所述底板上，所述反射装置包括多个弧形结构单元，每个弧形结构单元弯折形成一第二高度以及一中间底部，并且每个弧形结构单元之间以一预定间距配置于所述底板上；以及多个光源，设置于所述反射装置上，每个光源之间以所述预定间距配置，所述预定间距大于所述灯箱的所述第一高度；其中每个光源设置于所述反射装置的每个弧形结构单元的所述中间底部，使每个光源发射的光线通过每个弧形结构单元的表面形成均匀分散的反射光线。
在一实施例中，所述多个弧形结构单元以矩阵型式排列于所述灯箱的所述底板上。
在一实施例中，所述灯箱的所述第一高度介于所述多个弧形结构单元的所述预定间距的0.3倍至1倍之间。
在一实施例中，还包括多个条状板件，每个条状板件配置有一预定数量的弧形结构单元并且固接于所述灯箱的所述底板上。
在一实施例中，所述灯箱的所述第一高度大于或是等于所述每个弧形结构单元的所述第二高度。
在一实施例中，所述反射装置的材质包括聚对苯二甲酸乙二酯或是聚碳酸酯。
在一实施例中，所述多个光源为发光二极管。
在一实施例中，还包括一扩散板，设置于所述反射装置的上方，用以接收所述反射光线。
在一实施例中，还包括一扩散薄膜，设置于所述扩散板上，用以接收扩散的所述反射光线。
在一实施例中，还包括一增亮膜或是反射式增亮膜，用以接收所述反射光线。
在一实施例中，所述每个弧形结构单元包括一平均曲率，藉由调整每个弧形结构单元的所述第二高度以及所述平均曲率，使每个光源发射的光线通过每个弧形结构单元的表面形成均匀分散的反射光线。
本发明的直下式背光模块结构，以解决背光模块无法均匀混光以及灯箱厚度过大的问题，并且减少发光二极管(LED)的使用数量，以减少生产成本。并且藉由调整每个弧形结构单元的高度以及曲率，使反射装置优化，使得发射出的光线更加均匀，对发光二极管(LED)光源的利用率进一步提高，从而更进一步达到减低发光二极管(LED)使用数量和减少使用扩散板的数量，达到降低成本的目的。
【附图说明】
图1A为根据本发明第一实施例中背光模块结构的平面视图。
图1B为根据本发明图1A中沿着线段1-1’的截面示意图。
图2A为根据本发明第二实施例中背光模块结构的平面视图。
图2B为根据本发明图2A中沿着线段2-2’的截面示意图。
【具体实施方式】
本发明说明书提供不同的实施例来说明本发明不同实施方式的技术特征。实施例中的各组件的配置是为了清楚说明本发明揭示的内容，并非用以限制本发明。在不同的图式中，相同的组件符号表示相同或相似的组件。
参考图1A以图1B，图1A为根据本发明第一实施例中背光模块结构100a的平面视图，图1B为根据本发明图1A中沿着线段1-1’的截面示意图。如图1A以及图1B所示，所述直下式背光模块结构100a包括灯箱102、反射装置104、多个光源106、扩散板(diffusion plate)108、扩散薄膜(diffusion film)110以及条状板件114。所述灯箱102具有一第一高度H1。在一实施例中，所述灯箱102包括一底板102a以及侧壁102b接合于所述底板102a的周缘，所述侧壁102b接合所述底板102b形成所述灯箱102的第一高度H1。在另一实施例中，所述灯箱102包括一底板102a，所述底板102a在其周缘弯折形成所述灯箱102的第一高度H1。
所述反射装置104设置于所述底板102a上，所述反射装置104包括多个弧形结构单元112，每个弧形结构单元112弯折形成一第二高度H2以及一中间底部112a，并且每个弧形结构单元112之间以一预定间距PD配置于所述底板102a上。在一实施例中，所述多个弧形结构单元112以矩阵型式排列于所述灯箱102的所述底板102a上。如图1A所示，例如是4*4的矩阵型式排列，但是不限于此。在一实施例中，所述灯箱102的所述第一高度H1介于所述多个弧形结构单元112的所述预定间距PD的0.3倍至1倍之间，在一优选实施例中例如是0.5倍。在一实施例中，反射装置104的材质包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或是聚碳酸酯(PC)。在一实施例中，所述灯箱的所述第一高度H1大于或是等于所述每个弧形结构单元的所述第二高度。
所述多个光源106设置于所述反射装置104上，每个光源106之间以所述预定间距PD配置，所述预定间距PD大于所述灯箱102的所述第一高度H1。在一实施例中，所述每个光源106为点光源，例如是发光二极管(light emitted diode, LED)。其中每个光源106设置于所述反射装置104的每个弧形结构单元112的所述中间底部112a，使每个光源106发射的光线通过每个弧形结构单元112的表面形成均匀分散的反射光线RL。换言之，反射装置104是由多个弧形结构单元112组成，每个弧形结构单元112为碗杯结构，然后将发光二极管(LED)放置在弧形结构单元112的中间底部，使其发出的光线经过反射装置104的反射能够均匀发射出去，从而达到减低灯箱102的高度和提高背光模组结构100a均匀度的目的。
所述扩散板118a设置于所述反射装置104的上方，用以接收所述反射光线RL。所述扩散薄膜118b设置于所述扩散板118a上，用以接收扩散的所述反射光线RL。所述每个条状板件114配置有一预定数量的弧形结构单元112并且固接于所述灯箱102的所述底板102a上。所示，一个条状板件114配置有4个弧形结构单元112，但是不限于此，例如多于4个或是少于4个弧形结构单元112。在另一实施例中，弧形结构单元112可个别独立地设置于所述灯箱102的底板102a上。
参考图2A以图2B，图2A为根据本发明第二实施例中背光模块结构100b的平面视图，图2B为根据本发明图2A中沿着线段2-2’的截面示意图。如图2A以及图2B所示，所述直下式背光模块结构100b包括灯箱102、反射装置104、多个光源106、增亮膜(Brightness Enhancement Film, BEF)120以及条状板件114。所述灯箱102具有一第一高度H1。在一实施例中，所述灯箱102包括一底板102a以及侧壁102b接合于所述底板102a的周缘，所述侧壁102b接合所述底板102b形成所述灯箱102的第一高度H1。
所述反射装置104设置于所述底板102a上，所述反射装置104包括多个弧形结构单元112，每个弧形结构单元112弯折形成一第二高度H2以及一中间底部112a，并且每个弧形结构单元112之间以一预定间距PD配置于所述底板102a上。在一实施例中，所述多个弧形结构单元112以矩阵型式排列于所述灯箱102的所述底板102a上。如图1A所示，例如是4*4的矩阵型式排列，但是不限于此。在一实施例中，所述灯箱102的所述第一高度H1介于所述多个弧形结构单元112的所述预定间距PD的0.3倍至1倍之间，在一优选实施例中例如是0.5倍。
所述多个光源106设置于所述反射装置104上，每个光源106之间以所述预定间距PD配置，所述预定间距PD大于所述灯箱102的所述第一高度H1。其中每个光源106设置于所述反射装置104的每个弧形结构单元112的所述中间底部112a，使每个光源106发射的光线通过每个弧形结构单元112的表面形成均匀分散的反射光线RL。换言之，反射装置104是由多个弧形结构单元112组成，每个弧形结构单元112为碗杯结构，然后将发光二极管(LED)放置在弧形结构单元112的中间底部，使其发出的光线经过反射装置104的反射能够均匀发射出去，从而达到减低灯箱102的高度和提高背光模组结构100b均匀度的目的。
所述增亮膜120用以接收所述反射光线RL。在另一实施例中，以反射式增亮膜(Dual Brightness Enhancement Film, DBEF)122取代所述增亮膜120，以接收所述反射光线RL。所述每个条状板件114配置有一预定数量的弧形结构单元112并且固接于所述灯箱102的所述底板102a上。
具体来说，如图2A以及图2B所示，在每一弧形结构单元112中，其平均曲率k=Δψ/Δs定义为曲线XY上的平均弯曲程度，其中Δψ表示曲线XY上切线变化的角度，Δs表示曲线XY的弧长。曲率半径ρ=1/k，其表示为在曲线XY上任意一点的半径，每一曲率半径相对应一曲率k。当开口尺寸ODS固定不变时，若是第二高度H2越大，平均曲率k越大；当第二高度H2固定不变时，若是开口尺寸ODS越大，平均曲率k越小。
换言之，所述反射装置104的每个弧形结构单元112反射光线形成均匀的反射光线RL，穿出增亮膜120到达背光模块结构100b的外部，藉由调整每个弧形结构单元112的高度以及曲率，使反射装置104优化，使得发射出的光线更加均匀，对发光二极管(LED)光源的利用率进一步提高，从而更进一步达到减低发光二极管(LED)使用数量和减少使用扩散板的数量，达到降低成本的目的。
综上所述，本发明的直下式背光模块结构，以解决背光模块无法均匀混光以及灯箱厚度过大的问题，并且减少发光二极管(LED)的使用数量，以减少生产成本。并且藉由调整每个弧形结构单元的高度以及曲率，使反射装置104优化，以减少使用扩散板的数量。
虽然本发明已用较佳实施例揭露如上，然其幷非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (11)

1.一种直下式背光模块结构，其特征在于，所述直下式背光模块结构包括：
一灯箱，具有一第一高度，所述灯箱包括一底板；
一反射装置，设置于所述底板上，所述反射装置包括多个弧形结构单元，每个弧形结构单元弯折形成一第二高度以及一中间底部，并且每个弧形结构单元之间以一预定间距配置于所述底板上；以及
多个光源，设置于所述反射装置上，每个光源之间以所述预定间距配置，所述预定间距大于所述灯箱的所述第一高度；
其中每个光源设置于所述反射装置的每个弧形结构单元的所述中间底部，使每个光源发射的光线通过每个弧形结构单元的表面形成均匀分散的反射光线。
2.根据权利要求1所述的直下式背光模块结构，其特征在于，所述多个弧形结构单元以矩阵型式排列于所述灯箱的所述底板上。
3.根据权利要求1所述的直下式背光模块结构，其特征在于，所述灯箱的所述第一高度介于所述多个弧形结构单元的所述预定间距的0.3倍至1倍之间。
4.根据权利要求1所述的直下式背光模块结构，其特征在于，还包括多个条状板件，每个条状板件配置有一预定数量的弧形结构单元并且固接于所述灯箱的所述底板上。
5.根据权利要求1所述的直下式背光模块结构，其特征在于，所述灯箱的所述第一高度大于或是等于所述每个弧形结构单元的所述第二高度。
6.根据权利要求1所述的直下式背光模块结构，其特征在于，所述反射装置的材质包括聚对苯二甲酸乙二酯或是聚碳酸酯。
7.根据权利要求1所述的直下式背光模块结构，其特征在于，所述多个光源为发光二极管。
8.根据权利要求1所述的直下式背光模块结构，其特征在于，还包括一扩散板，设置于所述反射装置的上方，用以接收所述反射光线。
9.根据权利要求8所述的直下式背光模块结构，其特征在于，还包括一扩散薄膜，设置于所述扩散板上，用以接收扩散的所述反射光线。
10.根据权利要求1所述的直下式背光模块结构，其特征在于，还包括一增亮膜或是反射式增亮膜，用以接收所述反射光线。
11.根据权利要求1所述的直下式背光模块结构，其特征在于，所述每个弧形结构单元包括一平均曲率，藉由调整每个弧形结构单元的所述第二高度以及所述平均曲率，使每个光源发射的光线通过每个弧形结构单元的表面形成均匀分散的反射光线。
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