CN102853336A

CN102853336A - 背光模组

Info

Publication number: CN102853336A
Application number: CN 201210298911
Authority: CN
Inventors: 贺虎; 张光耀
Original assignee: Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2012-08-21
Filing date: 2012-08-21
Publication date: 2013-01-02
Also published as: WO2014029119A1

Abstract

本发明公开了一种背光模组，包括：发光装置；导光板，其出光顶面上具有多个平行相邻的导光棱镜，导光棱镜沿发光装置的出光方向延伸；第一棱镜组件，包括第一基材和设置在第一基材的出光面上的多个平行相邻的第一棱镜；第一棱镜沿发光装置的出光方向延伸；第二棱镜组件，包括第二基材和设置在第二基材的出光面上的多个平行相邻的第二棱镜；第二棱镜与第一棱镜之间的延伸方向相互垂直。通过在具有导光棱镜的导光板上方设置延伸方向相同（或称为延伸方向平行）的第一棱镜，不会将导光板中的大角度的光线在入光侧就导出，从而增加混光的空间，避免入光侧出现亮暗分明的热点（hotspot）现象，提升了背光模组的显示效果。

Description

背光模组

技术领域

本发明涉及平板显示，尤其涉及一种用于平板显示的背光模组。

背景技术

随着LED效率的不断提升，LED TV背光的设计也随之演进，从最初的四侧入光，到双侧入光，到单侧入光，短边入光已经逐渐成为趋势。另外，LED TV的边框也越来越窄，以追求美观。随着导光板技术的发展，越来越多的设计都会搭配含有微结构的导光板。图1示出了该导光板的结构示意图，如图1所示，该导光板100的出光顶面110上具有多个平行相邻的导光棱镜120，该导光棱镜120在导光板上沿某个方向延伸，例如图1中沿导光板的长边方向延伸。该结构带来的有益效果是，发光装置（例如LED光源）发出的光线会被部分收敛，尤其是大角度的光线，此种功能有助于侧边式的局域调光（localdimming）或者用于快门式眼镜（shutter glass）模式下的扫描背光。另外，包含导光棱镜结构的导光板的效率会较普通的平板导光板高，因为其把大视角的光线收敛后再利用。最后，这种包含微结构的导光板还具有一定的遮瑕功能。基于以上几点优势，微结构导光板的应用越来越多。

在背光模组中，具体如图2所示，其中示出了发光装置200和导光板100的截面示意图，其中导光板100的入光侧面130平行设置在发光装置200的出光面210的一侧，导光棱镜沿发光装置的出光方向延伸，此处的出光方向近似与出光面210垂直。导光板100上设置的导光棱镜120对光束的收敛，使得从导光板100出射的光束大多为大角度的光线（如图2中的箭头所示），因此光束可以被导向相对发光装置200的远方。

然而，现有的背光模组中，在导光板100的出光顶面100的上方还设有棱镜组件10，如图3所示，该棱镜组件10包括基材和设置在基材11的出光面上的多个平行相邻的棱镜12，其中该棱镜12的延伸方向与导光棱镜120的延伸方向相互垂直，这样将造成图2中的大角度光线被该棱镜12导出导光板100，见图3中的箭头所示，从而无法在导光板100上被导向相对发光装置200的远方。

图4示出了图3中的光束通过棱镜12的分解示意图，来自导光板100的入射光束01经过棱镜12后的有用光束02将入射其它棱镜组件或光学膜片，而大角度光束03将被棱镜12导出，这部分导出的光束将无法在导光板100上被导向相对发光装置200的远方。另外，循环光束04来自其它棱镜组件或光学膜片，循环光束05来自棱镜12本身。由于大部分光线会在入光侧被导出，从而减少了混光的空间，LED光源之间的光强度小于LED光源正前方的光强度，从而出现明暗相间的现象，即热点（hotspot）。通常为消除这种光斑（mura），需要增加LED光源到可视区之间的距离或者减小LED光源彼此之间的距离，前者会增加边框的宽度，后者则会使LED光源的数量增加，成本效益不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中导光板的导光棱镜的延伸方向与导光板上方的棱镜延伸方向垂直而造成导光板的大角度光束被棱镜导出而出现光斑的缺陷，提供一种背光模组。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种背光模组，包括：

发光装置；

导光板，所述导光板的出光顶面上具有多个平行相邻的导光棱镜，所述导光棱镜沿所述发光装置的出光方向延伸；

第一棱镜组件，包括第一基材和设置在所述第一基材的出光面上的多个平行相邻的第一棱镜；其中，所述第一基材位于所述导光板的出光顶面上方且平行于所述出光顶面，所述第一棱镜沿所述发光装置的出光方向延伸；

第二棱镜组件，包括第二基材和设置在所述第二基材的出光面上的多个平行相邻的第二棱镜；其中，所述第二基材位于所述第一基材的出光面上方且平行于所述第一基材的出光面，所述第二棱镜的延伸方向与所述第一棱镜的延伸方向相互垂直。

在依据本发明实施例的背光模组中，所述导光棱镜的横截面为扇形或三角形。

在依据本发明实施例的背光模组中，所述第一棱镜的横截面为扇形或三角形；所述第二棱镜的横截面为扇形或三角形。

在依据本发明实施例的背光模组中，所述第一棱镜的形状与第二棱镜的形状相同。

在依据本发明实施例的背光模组中，所述背光模组进一步包括平行设置在所述导光板与所述第一棱镜组件之间的第一光学膜片。

在依据本发明实施例的背光模组中，所述第一光学膜片为扩散膜片或微透镜膜片。

在依据本发明实施例的背光模组中，所述背光模组进一步包括平行设置在所述第二棱镜组件上方的第二光学膜片。

在依据本发明实施例的背光模组中，所述第二光学膜片为扩散膜片、微透镜膜片或增亮膜片。

在依据本发明实施例的背光模组中，所述发光装置包括第一发光单元和第二发光单元，分别位于所述导光板的相对两侧。

在依据本发明实施例的背光模组中，所述发光装置包括多个LED光源。

本发明产生的有益效果是：通过在具有导光棱镜的导光板上方设置延伸方向相同（或称为延伸方向平行）的第一棱镜，不会将导光板中的大角度的光线在入光侧就导出，从而增加混光的空间，避免入光侧出现亮暗分明的热点（hotspot）现象，提升了背光模组的显示效果。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的导光板的结构示意图；

图2是图1中导光板的光束示意图；

图3是现有技术中图1的导光板上方设置相互垂直的棱镜后的光束示意图；

图4是图3中的光束通过棱镜的分解示意图；

图5示出了依据本发明实施例的背光模组的结构示意图；

图6示出了图5的A向截面示意图；

图7示出了第一棱镜组件和第二棱镜组件的相对结构示意图；

图8示出了依据本发明优选实施例的背光模组的结构示意图；

图9是视角分布图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图5示出了依据本发明实施例的背光模组的结构示意图，图6示出了图5的A向截面示意图，结合图5和6所示，依据本发明实施例的背光模组包括发光装置200、导光板100、第一棱镜组件300和第二棱镜组件400。

发光装置200包括多个LED光源，该LED光源发出的出光光束以近似垂直于出光面210的方向出射，以入射导光板100。

导光板100设置在发光装置200的一侧，发光装置200的出光面210与导光板100的入射侧面130相向平行，LED光源发出的光束从出光面210出射后，经过入射侧面130入射导光板100。此处的导光板100为具有微结构的导光板100，导光板100的出光顶面110上具有多个平行相邻的导光棱镜120，该导光棱镜120沿发光装置200的出光方向延伸。导光棱镜120的横截面为扇形或具有三角形结构，图中的导光棱镜120的横截面为扇形，但并不是对本发明的限制，还可是具有三角形结构，优选为共顶点的两条边相等的等腰三角形。

第一棱镜组件300包括第一基材310和设置在第一基材310的出光面上的多个平行相邻的第一棱镜320。第一棱镜组件300平行设置在导光板100的上方，具体而言，第一基材310位于导光板100的出光顶面110上方且平行于出光顶面110。第一基材310具有第一入光面和第一出光面，第一入光面面向导光板100的出光顶面110，用于入射从导光板100的出光顶面110出射的光束。第一棱镜320正向设置在第一出光面上，即第一棱镜320的底面位于第一出光面上，而且第一棱镜320沿发光装置200的出光方向延伸。从这里可以看出，导光棱镜120和第一棱镜320之间的延伸方向一致，彼此平行。第一棱镜320的横截面为扇形或具有三角形结构，图中的第一棱镜320的横截面为共顶点的两条边相等的等腰三角形扇形，但并不是对本发明的限制。

第二棱镜组件400包括第二基材410和设置在第二基材410的出光面上的多个平行相邻的第二棱镜420。第二棱镜组件400平行设置在第一棱镜组件300上方，具体而言，第二基材410位于第一棱镜组件300上方且平行于第一基材310。第二基材410具有第二入光面和第二出光面，第二入光面面向第一出光面及第一棱镜320，用于入射从第二棱镜420出射的光束。第二棱镜420正向设置在第二出光面上，即第二棱镜420的底面位于第二出光面上，而且第二棱镜420沿发光装置200的出光方向相垂直的方向延伸。从这里可以看出，第二棱镜420和第一棱镜320之间的延伸方向相互垂直。第二棱镜420的横截面为扇形或具有三角形结构，图中的第二棱镜420的横截面为共顶点的两条边相等的等腰三角形扇形，但并不是对本发明的限制。另外，优选地，第一棱镜320与第二棱镜420的结构形状完全相同，而延伸方向相互垂直。

为了更加清楚地示出第一棱镜组件300和第二棱镜组件400的相对位置，图7示出了第一棱镜组件300和第二棱镜组件400的相对结构示意图。从图7可以清楚地看出，第一棱镜320和第二棱镜420之间的延伸方向相互垂直。

在本发明的优选实施方式中，例如如图8所示，依据本发明实施例的背光模组可进一步包括平行设置在导光板100与第一棱镜组件300之间的第一光学膜片500，该第一光学膜片500例如为扩散膜片或微透镜膜片。优选地，背光模组可进一步包括平行设置在第二棱镜组件400上方的第二光学膜片600，该第二光学膜片600为扩散膜片或微透镜膜片或3M公司生产的增亮膜片（DBEF）。优选地，发光装置200包括第一发光单元201和第二发光单元202，分别位于导光板100的相对两侧。第一发光单元201和第二发光单元202分别包括多个LED光源，用于向导光板100出射光束。同样地，导光棱镜120沿第一发光单元201和第二发光单元202的出光方向延伸。

从以上可以看出，通过在具有导光棱镜的导光板上方设置延伸方向相同（或称为延伸方向平行）的棱镜片，不会将导光板中的大角度的光线在入光侧就导出，从而增加混光的空间，避免入光侧出现亮暗分明的热点（hotspot）现象，提升了背光模组的显示效果。又因为是短侧入光，导光板的导光棱镜的方向是水平方向，因此水平方向的视角会相对平板导光板大，在使用此种导光板的架构下，亦可以满足视角的需求，从图9的视角分布图即可看出。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种背光模组，其特征在于，包括：

发光装置；

2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述导光棱镜的横截面为扇形或三角形。

3. 根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述第一棱镜的横截面为扇形或三角形；所述第二棱镜的横截面为扇形或三角形。

4. 根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述第一棱镜的形状与第二棱镜的形状相同。

5. 根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组进一步包括平行设置在所述导光板与所述第一棱镜组件之间的第一光学膜片。

6. 根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述第一光学膜片为扩散膜片或微透镜膜片。

7. 根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组进一步包括平行设置在所述第二棱镜组件上方的第二光学膜片。

8. 根据权利要求7所述的背光模组，其特征在于，所述第二光学膜片为扩散膜片、微透镜膜片或增亮膜片。

9. 根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述发光装置包括第一发光单元和第二发光单元，分别位于所述导光板的相对两侧。

10. 根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述发光装置包括多个LED光源。