直下式背光模組及顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種直下式背光模組及顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002 ]傳統(tǒng)直下式的背光模組結(jié)構(gòu)如圖1和2所示，包括:LED光源110、鏡片120、背板130、側(cè)反射片140、擴(kuò)散板150和膜片160。設(shè)置在背板130上的LED光源110發(fā)出的光經(jīng)過(guò)一定高度的混光高度X之后，能夠較均勻的打散在擴(kuò)散板150上，光線經(jīng)擴(kuò)散板150發(fā)散之后能更加均勾，然后經(jīng)過(guò)膜片160(diffuser、prism、protector etc.)等之后，背光模組的畫(huà)面光學(xué)品味就會(huì)比較好(亮度均勻)。可見(jiàn)，要使直下式背光模組的光學(xué)畫(huà)面比較均勻，光源發(fā)出的光線需要一定的混光高度，如果混光高度X不夠(一般較大，具體視燈與燈之間的距離y決定)的話，畫(huà)面就會(huì)出現(xiàn)明暗相間的條紋，因此，通常直下式背光模組都會(huì)做的比較厚(混光高度一般30mm左右)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)薄型化設(shè)計(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:如何實(shí)現(xiàn)薄型化的直下式背光模組。
[0005](二)技術(shù)方案
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種直下式背光模組，包括:單面反光板、燈條、第一導(dǎo)光板、雙面反光板，第二導(dǎo)光板、第一全反射腔和第二全反射腔;所述燈條位于第一導(dǎo)光板和單面反光板的反射面之間，第二導(dǎo)光板位于第一導(dǎo)光板背離燈條的一側(cè)，雙面反光板位于所述第一導(dǎo)光板和第二導(dǎo)光板之間，所述第一全反射腔連接所述第一導(dǎo)光板和第二導(dǎo)光板各自的第一端面，第二全反射腔連接所述第一導(dǎo)光板和第二導(dǎo)光板各自的與第一端面相對(duì)的第二端面，第一全反射腔和第二全反射腔均為弧面，所述第一導(dǎo)光板、第二導(dǎo)光板、第一全反射腔和第二全反射腔形成截面為封閉環(huán)形的結(jié)構(gòu)。
[0007]其中，所述第一導(dǎo)光板背離所述燈條的表面形成有網(wǎng)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，所述第二導(dǎo)光板與所述第一導(dǎo)光板相對(duì)的面形成有網(wǎng)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。
[0008]其中，所述第一導(dǎo)光板上面向燈條的一側(cè)形成有用于容納所述燈條上光源的凹槽。
[0009]其中，所述第一導(dǎo)光板、第二導(dǎo)光板、第一全反射腔和第二全反射腔一體形成。
[0010]其中，所述第一全反射腔和第二全反射腔的外側(cè)均貼有反射片或形成有反射涂層。
[0011 ]其中，所述第一全反射腔和第二全反射腔的曲率為:0.2?0.5。
[0012]其中，所述燈條距離第二導(dǎo)光板之間的距離8?10mm。
[0013]本發(fā)明還提供了一種包括上述任一項(xiàng)所述的直下式背光模組。
[0014](三)有益效果
[0015]本發(fā)明的直下式背光模組通過(guò)兩個(gè)導(dǎo)光板和兩個(gè)全反射腔形成環(huán)形的設(shè)計(jì)將直下式光轉(zhuǎn)換成側(cè)入式光，從而相對(duì)與傳統(tǒng)的直下式背光模組降低了混光高度，實(shí)現(xiàn)了直下式背光模組的薄型化。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種直下式背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是圖1直下式背光模組混光示意圖；
[0018]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的一種直下式背光模組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是圖3中的直下式背光模組的第一導(dǎo)光板與燈條中光源的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5是圖3中的直下式背光模組的全反射腔在兩種曲率半徑下分析同一條光線的走向圖；
[0021 ]圖6是圖3的直下式背光模組的混光原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0023]本實(shí)施例的直下式背光模組，如圖3和圖4所示，包括:單面反光板331、燈條310(燈條上設(shè)置有光源320，如LED)、第一導(dǎo)光板341、雙面反光板332，第二導(dǎo)光板342、第一全反射腔351和第二全反射腔352。燈條310位于第一導(dǎo)光板341和單面反光板331的反射面之間，第二導(dǎo)光板342位于第一導(dǎo)光板341背離燈條310的一側(cè)。雙面反光板332位于第一導(dǎo)光板341和第二導(dǎo)光板342之間。第一全反射腔351連接第一導(dǎo)光板341和第二導(dǎo)光板342各自的第一端面，第二全反射腔352連接第一導(dǎo)光板341和第二導(dǎo)光板342各自的與第一端面相對(duì)的第二端面，第一全反射腔351和第二全反射腔352均為弧面。第一導(dǎo)光板341、第二導(dǎo)光板342、第一全反射腔351和第二全反射腔352形成截面為封閉環(huán)形的結(jié)構(gòu)。
[0024]本實(shí)施例的直下式背光模組通過(guò)兩個(gè)導(dǎo)光板和兩個(gè)全反射腔形成環(huán)形的設(shè)計(jì)將直下式光轉(zhuǎn)換成側(cè)入式光，從而相對(duì)與傳統(tǒng)的直下式背光模組降低了混光高度，實(shí)現(xiàn)了直下式背光模組的薄型化。
[0025]為了達(dá)到更好地導(dǎo)光效果，與側(cè)入式背光模組的導(dǎo)光板一樣，第一導(dǎo)光板341和第二導(dǎo)光板342均形成網(wǎng)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，第一導(dǎo)光板341背離燈條310的表面形成有網(wǎng)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，第二導(dǎo)光板342與第一導(dǎo)光板341相對(duì)的面形成有網(wǎng)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。圖4中不出了第一導(dǎo)光板341上的網(wǎng)點(diǎn)343。
[0026]本實(shí)施例中，第一導(dǎo)光板341上面向燈條310的一側(cè)形成有用于容納燈條310上光源320的凹槽，減小燈條310與第一導(dǎo)光板341的距離，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)薄型化，同時(shí)光源320的光能夠盡可能地全部入射至第一導(dǎo)光板341。
[0027]其中，第一導(dǎo)光板341、第二導(dǎo)光板342、第一全反射腔351和第二全反射腔352—體形成。采用光學(xué)級(jí)的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PC(聚碳酸酯)或MS(甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物)制成。
[0028]如圖5所示，對(duì)于兩種曲率(虛線和實(shí)線表示的全反射腔)全反射腔。全反射工作原理如下:
[0029]①光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)；
[0030]②入射角等于或大于臨界角；
[0031 ] PMMA折射率nl = 1.49，空氣折射率n2 = 1 ,nlsin01 = n2sin9O°，sin91 = l/1.49，得全反射角為:42.16°。
[0032]結(jié)論:
[0033]1)光線從導(dǎo)光板入射進(jìn)入空氣層，其全反射角為42.16°如果不設(shè)置反射片，根據(jù)光線傳播折反角度的隨機(jī)性，當(dāng)無(wú)反射片或者反射材質(zhì)時(shí)，理論上會(huì)有46.8%光能射出全反射腔，不能發(fā)生全反射，光能損失率較高。
[0034]2)考慮導(dǎo)光板厚度及曲率半徑計(jì)算&模擬:
[0035]假設(shè)第一導(dǎo)光板厚度為2或3mm(全反射腔的厚度與第一導(dǎo)光板相同)，雙面反光板厚度為225um，圖5為對(duì)兩種曲率半徑下分析同一條光線走向?？梢钥闯?，角六<角1即:當(dāng)B發(fā)生全反射時(shí)候，A未發(fā)生全反射，也即虛線所示的全反射腔相對(duì)實(shí)線所示的全反射腔而言，同樣光線下更容易以全反射的形式在腔體里震蕩傳播。但無(wú)論是哪種情況，均存在虛線箭頭未全反射情況(兩種情況下均未達(dá)到全反射角)，有部分光線會(huì)折射進(jìn)入空氣中無(wú)法利用。因此，為了提高光的利用率，第一全反射腔351和第二全反射腔352的外側(cè)均貼有反射片或形成有反射涂層。
[0036]如圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例的直下式背光模組(第一全反射腔351和第二全反射腔352的外側(cè)均貼有反射片或形成有反射涂層)的混光原理圖。以下為其中一條光線傳播光路示意圖，具體原理如下表述:
[0037]圖6中為其中一顆LED發(fā)出的兩束對(duì)稱光線，示意了向左傳播的光路示意圖(向右傳播于此類似)，LED發(fā)出光線a在下第一導(dǎo)光板341中向左傳播，經(jīng)過(guò)位于其上方的網(wǎng)點(diǎn)的反射回第一導(dǎo)光板341內(nèi)。光線c為折射進(jìn)入空氣層，然后經(jīng)過(guò)雙面反光板332下表面反射重新進(jìn)入第一導(dǎo)光板341內(nèi)部傳播，在下第一導(dǎo)光板341的底部存在有單面反光板331，可將折射出第一導(dǎo)光板341的光線b反射回第一導(dǎo)光板341重新利用。光線a傳播進(jìn)入第一全反射腔351，一部分可全反射傳播，另一部分光線是被第一全反射腔351外側(cè)的反射片或反射涂層反射回腔內(nèi)繼續(xù)傳播，在第一全反射腔351內(nèi)表面有時(shí)會(huì)有光線d折射射出，以及第二導(dǎo)光板342的內(nèi)表面會(huì)有光線e折射射出，光線d和e被位于中間的雙面反光板332的上表面反射進(jìn)入第二導(dǎo)光板342繼續(xù)利用，光線a經(jīng)第一全反射腔351的轉(zhuǎn)換后變?yōu)閭?cè)入式光線，第二導(dǎo)光板342的作用為將側(cè)入式光線轉(zhuǎn)換為正面射出光線。
[0038]第一全反射腔和第二全反射腔的曲率為:0.2?0.5。
[0039]本實(shí)施例的直下式背光模組可以由傳統(tǒng)的直下式背光模組的平均混光高度30mm降低至8?10mm，即燈條310距離第二導(dǎo)光板342之間的距離8?10mm。在混光高度降低的同時(shí)可以兼顧直下式的相關(guān)優(yōu)點(diǎn)(窄邊框、高亮度、可實(shí)現(xiàn)局部調(diào)光等)
[0040]以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種直下式背光模組，其特征在于，包括:單面反光板、燈條、第一導(dǎo)光板、雙面反光板，第二導(dǎo)光板、第一全反射腔和第二全反射腔;所述燈條位于第一導(dǎo)光板和單面反光板的反射面之間，第二導(dǎo)光板位于第一導(dǎo)光板背離燈條的一側(cè)，雙面反光板位于所述第一導(dǎo)光板和第二導(dǎo)光板之間，所述第一全反射腔連接所述第一導(dǎo)光板和第二導(dǎo)光板各自的第一端面，第二全反射腔連接所述第一導(dǎo)光板和第二導(dǎo)光板各自的與第一端面相對(duì)的第二端面，第一全反射腔和第二全反射腔均為弧面，所述第一導(dǎo)光板、第二導(dǎo)光板、第一全反射腔和第二全反射腔形成截面為封閉環(huán)形的結(jié)構(gòu)。2.如權(quán)利要求1所述的直下式背光模組，其特征在于，所述第一導(dǎo)光板背離所述燈條的表面形成有網(wǎng)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，所述第二導(dǎo)光板與所述第一導(dǎo)光板相對(duì)的面形成有網(wǎng)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。3.如權(quán)利要求1所述的直下式背光模組，其特征在于，所述第一導(dǎo)光板上面向燈條的一側(cè)形成有用于容納所述燈條上光源的凹槽。4.如權(quán)利要求1所述的直下式背光模組，其特征在于，所述第一導(dǎo)光板、第二導(dǎo)光板、第一全反射腔和第二全反射腔一體形成。5.如權(quán)利要求1所述的直下式背光模組，其特征在于，所述第一全反射腔和第二全反射腔的外側(cè)均貼有反射片或形成有反射涂層。6.如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的直下式背光模組，其特征在于，所述第一全反射腔和第二全反射腔的曲率為:0.2?0.5。7.如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的直下式背光模組，其特征在于，所述燈條距離第二導(dǎo)光板之間的距離8?10mm。8.—種顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的直下式背光模組。
【專利摘要】本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種直下式背光模組，包括：?jiǎn)蚊娣垂獍?、燈條、第一導(dǎo)光板、雙面反光板，第二導(dǎo)光板、第一全反射腔和第二全反射腔；燈條位于第一導(dǎo)光板和單面反光板的反射面之間，第二導(dǎo)光板位于第一導(dǎo)光板背離燈條的一側(cè)，雙面反光板位于第一導(dǎo)光板和第二導(dǎo)光板之間，第一全反射腔連接第一導(dǎo)光板和第二導(dǎo)光板各自的第一端面，第二全反射腔連接第一導(dǎo)光板和第二導(dǎo)光板各自的與第一端面相對(duì)的第二端面，第一全反射腔和第二全反射腔均為弧面，第一導(dǎo)光板、第二導(dǎo)光板、第一全反射腔和第二全反射腔形成截面為封閉環(huán)形的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明相對(duì)與傳統(tǒng)的直下式背光模組降低了混光高度，實(shí)現(xiàn)了直下式背光模組的薄型化。
【IPC分類】G02B6/00, F21S8/00, F21V8/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105467504
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511032473
【發(fā)明人】顏凱, 鹿堃
【申請(qǐng)人】京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 北京京東方顯示技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日