專利名稱：背光模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光模組，尤其涉及一種應(yīng)用于液晶顯示領(lǐng)域 和照明系統(tǒng)的背光模組。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置具有輕薄、低耗電和輻射少等特點(diǎn)，被廣泛用于 顯示器、液晶電視、手機(jī)和筆記本電腦等領(lǐng)域，并成為顯示器主流， 同時(shí)其顯示亮度和色彩顯示效果具有更高要求。由于液晶本身不發(fā) 光，需背光模組為其提供光源。背光模組通常分為直下式背光模組 與側(cè)光式背光模組。側(cè)光式背光模組由于很難達(dá)到要求的亮度(請(qǐng)參
見，用大功率白光LED實(shí)現(xiàn)高亮度背光源設(shè)計(jì)，汪顯波等，現(xiàn)代顯 示，第72期，p51(2007))，因此，目前背光模組較多采用直下式背 光結(jié)構(gòu)。目前，背光模組的發(fā)光源主要采用冷陰極射線管和發(fā)光二 極管陣列，由于發(fā)光二極管具高色彩飽和度、不含汞、高壽命等特 性，已廣泛被應(yīng)用在背光模組中。
請(qǐng)參閱圖1，是一種現(xiàn)有技術(shù)直下式背光模組的立體示意圖。 該背光模組10包括一底板11、設(shè)置在該底板11上的一發(fā)光二極管 陣列12和設(shè)置在該底板11上方的一擴(kuò)散板14。
該發(fā)光二極管陣列12由多個(gè)紅、綠、藍(lán)光發(fā)光二極管12a、 12b、 12c組成，其排布規(guī)律為 一排紅光發(fā)光二極管12a、 一排綠光發(fā)光 二極管12b和一排藍(lán)光發(fā)光二極管12c依序周期排布。該紅、綠、 藍(lán)光發(fā)光二極管12a、 12b、 12c都為頂面發(fā)光的發(fā)光二極管。
該發(fā)光二極管陣列12的紅、綠、藍(lán)光發(fā)光二極管12a、 12b、 12c能分別發(fā)出紅、綠、藍(lán)三色光，該紅、綠、藍(lán)三色光在離開光 源射向該擴(kuò)散板14過程中不斷進(jìn)行混光，傳輸一定距離后混合成白 光射至該擴(kuò)散板14。
但是，由于背光模組10的尺寸大小限制，光束的混光距離有限， 白光混合很難均勻，容易出現(xiàn)偏黃或偏藍(lán)，從而無(wú)法達(dá)到所要求的
5白光，而且該背光模組10用于顯示裝置的背光時(shí)，混光不均容易使 顯示面板的不同區(qū)域出現(xiàn)色差現(xiàn)象。為了使三色光充分混合成白光，
需要增加混光距離，但是這樣做會(huì)增加該背光模組IO的厚度，不符
合背光模組日益輕薄化的發(fā)展趨勢(shì)。
此外，當(dāng)LED背光模組用于中等尺寸或大尺寸的LCD面板時(shí)， 為了獲得所需的亮度，必須使用大量的紅色、綠色和藍(lán)色的LED。 當(dāng)使用這些三色LED時(shí)，需要適當(dāng)混合各顏色，以發(fā)射均勻的白光。
然而，混合大量的紅色、綠色和藍(lán)色的LED產(chǎn)生的白光，存在 著能量低和色飽和度差等缺點(diǎn)；而且，混合LED后產(chǎn)生的白光不夠 均勻，顯示的顏色也不能任意調(diào)整。
有鑒于此，有必要提供一種厚度薄和損耗小的背光模組，該背 光模組產(chǎn)生的光具有能量高、色飽和度高、顏色可調(diào)整且混合均勻 等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
一種背光模組，其包括一導(dǎo)光板及至少一個(gè)混光器，該導(dǎo)光板 包括一底面、與該底面相對(duì)的出光面以及連接所述底面和出光面的 側(cè)面；該混光器包括至少兩個(gè)光源；上述的導(dǎo)光板進(jìn)一步包括至少 一反射部，所述反射部為設(shè)置于導(dǎo)光板的底面且凹入導(dǎo)光板內(nèi)部的 凹洞；所述混光器與所述反射部對(duì)應(yīng)設(shè)置；所述混光器還包括至少 兩個(gè)聚光反射裝置，所述至少兩個(gè)聚光反射裝置分別具有第一焦點(diǎn) 和第二焦點(diǎn)，所述至少兩個(gè)聚光反射裝置之間共第一焦點(diǎn)設(shè)置，所 述至少兩個(gè)光源分別對(duì)應(yīng)設(shè)置于至少兩個(gè)聚光反射裝置的第二焦點(diǎn) 上；上述混光器還進(jìn)一步包括一公共出光面，該公共出光面經(jīng)過第 一焦點(diǎn)，該公共出光面與上述的反射部相對(duì)設(shè)置。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，上述的背光模組具有以下優(yōu)點(diǎn)其一，由 于采用混光器對(duì)至少兩個(gè)LED光源進(jìn)行混光，混合后產(chǎn)生的光具有 能量高、色飽和度高及混合均勻的優(yōu)點(diǎn)，從而在背光模組的出光面 一側(cè)射出能量高、色飽和度高及混合均勻的光線。因此，在液晶顯 示和照明系統(tǒng)中使用上述的背光模組，可以提高液晶顯示裝置和照
6明系統(tǒng)的顯示亮度。其二，配合適當(dāng)?shù)目刂破?，可個(gè)別操控混光器 中的各聚光反射裝置中的光源的開啟和關(guān)閉，從而可實(shí)現(xiàn)從混光器 出射顏色的調(diào)整。因此，背光模組中采用上述的混光器作發(fā)光單元， 可相應(yīng)地任意調(diào)整從該背光模組中出射光線的顏色。其三，由于直 接在導(dǎo)光板底面上設(shè)置有一反射部，該反射部將光線部分反射后， 導(dǎo)入導(dǎo)光板內(nèi)部，經(jīng)過導(dǎo)光板內(nèi)部的反射或散射后，在導(dǎo)光板出光 面射出。因此，導(dǎo)光板橫向尺寸起到了均勻混光的作用，有利于減 小背光模組的整體厚度。此外，由于光線入射到反射部的反光面的 入射角小，所以該反光面的反射損耗小，進(jìn)而降低了背光模組的損 耗。


圖1為一種現(xiàn)有技術(shù)的直下式背光模組的立體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本技術(shù)方案第一實(shí)施例的背光模組的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本技術(shù)方案第一實(shí)施例的背光模組的剖面示意圖。
圖4為本技術(shù)方案第一實(shí)施例的混光器的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本技術(shù)方案第一實(shí)施例的混光器的仰視圖。
圖6為本技術(shù)方案第一實(shí)施例的聚光反射裝置的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本技術(shù)方案第二實(shí)施例的背光模組的剖面示意圖。 圖8為本技術(shù)方案第三實(shí)施例的背光模組的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本技術(shù)方案的背光模組進(jìn)行具體說明。
本技術(shù)方案提供了 一種背光模組，其包括一導(dǎo)光板及至少一個(gè) 混光器，該導(dǎo)光板包括一底面、與該底面相對(duì)的出光面以及連接所 述底面和出光面的側(cè)面；該混光器包括至少兩個(gè)光源，所述光源能 發(fā)出不同顏色的光。其中，上述的導(dǎo)光板進(jìn)一步包括至少一反射部，所述反射部為設(shè)置于導(dǎo)光板的底面且凹入導(dǎo)光板內(nèi)部的凹洞；所述 的混光器與所述的反射部——對(duì)應(yīng)設(shè)置，收容于反射部?jī)?nèi)；所述的 混光器還包括至少兩個(gè)聚光反射裝置；所述至少兩個(gè)聚光反射裝置 分別具有第 一 焦點(diǎn)和第二焦點(diǎn)，所述至少兩個(gè)聚光反射裝置之間共 第 一 焦點(diǎn)設(shè)置，所述至少兩個(gè)光源分別對(duì)應(yīng)設(shè)置于至少兩個(gè)聚光反 射裝置的第二焦點(diǎn)上，上述混光器還進(jìn)一步包括一公共出光面，該 公共出光面經(jīng)過第一焦點(diǎn)，且與上述的反射部相對(duì)設(shè)置。
參閱圖2及圖3,本技術(shù)方案第一實(shí)施例提供一種背光模組260， 其包括混光器20，導(dǎo)光板220，微棱 系統(tǒng)230，偏振管理系統(tǒng)240 以及散射板250。
所述導(dǎo)光板220為一長(zhǎng)方體型或正方體型的透明基板。該導(dǎo)光 板220的材料可為聚曱基苯烯酸曱酯(PMMA)或玻璃等透明材料。 導(dǎo)光板220具有一底面221， 一與底面221相對(duì)的出光面222，以及 連接所述底面221和所述出光面222的側(cè)面(圖未標(biāo)示)。所述導(dǎo)光 板220進(jìn)一步包括一反射部223。反射部223為設(shè)置于導(dǎo)光板220 底面221上且凹入導(dǎo)光板220內(nèi)部的凹洞。所述反射部223包括一 反光面223a和一入光面223b。反光面223a為上述凹洞的底面，該 底面可為圓錐面或類圓錐面結(jié)構(gòu)，用于將混光器20發(fā)出的光線部分 引導(dǎo)入導(dǎo)光板220內(nèi)部。所述入光面223b為上述凹洞的側(cè)面，其形 狀可為圓柱面、圓錐面或類圓錐面?？梢岳斫?，入光面223b也可為 其它空間曲面結(jié)構(gòu)，只需確?；旃馄?0發(fā)出的光線或經(jīng)過反光面 223a反射的光線能通過入光面223b導(dǎo)入導(dǎo)光板220內(nèi)部即可。本 實(shí)施例中，反光面223a為類圓錐面，入光面223b為圓柱面。
具體地，反射部223可為設(shè)置在導(dǎo)光板220底面221上的一挖 空結(jié)構(gòu)，該挖空的部分為采用 一平面圖形圍繞某一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而形 成的旋轉(zhuǎn)體。本實(shí)施例中，該旋轉(zhuǎn)體是由一個(gè)平面圖形圍繞一過導(dǎo) 光板220底面221中心且垂直于該底面221的直線為轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而成。 在導(dǎo)光板220底面221上挖去所形成的旋轉(zhuǎn)體后，形成一 凹入導(dǎo)光 板220的凹洞，該凹洞包4舌 一 個(gè)圓柱形的側(cè)面和 一 個(gè)類圓錐型的底 面，所述反光面223a為該凹洞的底面，所述入光面223b為該凹洞的側(cè)面。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖4及圖5，所述混光器20收容于反射部223內(nèi)，與反 射部223的反光面223a相對(duì)設(shè)置，該混光器20可產(chǎn)生白光或彩色的 光。所述混光器20的大小可以根據(jù)反射部223的凹洞的大小進(jìn)行選 擇，故，可以將混光器20全部設(shè)置于反射部223內(nèi)，且與反射部223 的入光面223b對(duì)稱設(shè)置，從而有利于背光模組系統(tǒng)的模塊化。此外， 也可將混光器20的公共出光面的一側(cè)，只需確保混光器20的第 一焦 點(diǎn)0設(shè)置于反射部223的中心位置即可。本實(shí)施例中的混光器20包括 第 一聚光反射裝置IOO、第二聚光反射裝置200及第三聚光反射裝置 300。此外，本實(shí)施例的混光器20還進(jìn)一步包括第一光源110、第二 光源210及第三光源310。第一聚光反射裝置IOO、第二聚光反射裝置 200及第三聚光反射裝置300可分別為 一橢球?qū)嶓w。第 一聚光反射裝 置100具有一長(zhǎng)軸L1及長(zhǎng)軸L1上的第 一焦點(diǎn)O和第二焦點(diǎn)A。第二聚 光反射裝置200具有一長(zhǎng)軸L2及長(zhǎng)軸L2上的第一焦點(diǎn)O和第二焦點(diǎn) B。第三聚光反射裝置300具有一長(zhǎng)軸L3及長(zhǎng)軸L3上的第 一焦點(diǎn)O和 第二焦點(diǎn)C。上述三個(gè)聚光反射裝置共第一焦點(diǎn)O設(shè)置。第一光源IIO 相對(duì)應(yīng)地設(shè)置于第 一 聚光反射裝置IOO的第二焦點(diǎn)A上；第二光源 210相對(duì)應(yīng)地設(shè)置于第二聚光反射裝置200的第二焦點(diǎn)B上；第三光 源310相對(duì)應(yīng)地設(shè)置于第三聚光反射裝置300的第二焦點(diǎn)C上。混光 器20過公共的第 一焦點(diǎn)O設(shè)置有一公共出光面23。上述公共出光面 23為一平面?？梢岳斫猓渤龉饷?3也可為 一 曲面，只需確?；?合器20內(nèi)部的光線，可以經(jīng)過公共出光面23射出，并在公共的第一 焦點(diǎn)O處混合即可。公共出光面23上還可設(shè)置有一散射膜，用以將 公共出光面23射出的光進(jìn)行散射。
混光器中的光源可以是單色LED光源，也可以是復(fù)色LED光源。 在本實(shí)施例中，光源為三個(gè)單色LED。第 一光源IIO為紅色LED，且 設(shè)置在聚光反射裝置100的第二焦點(diǎn)A上；第二光源210為綠色LED, 且設(shè)置在聚光反射裝置200的第二焦點(diǎn)B上；第三光源310為藍(lán)色 LED,且設(shè)置在聚光反射裝置300的第二焦點(diǎn)C上。長(zhǎng)軸L1與公共出 光面23的夾角為al，長(zhǎng)軸L2與爿^共出光面23的夾角為a2，長(zhǎng)軸L3與
9公共出光面23的夾角為a3。其中，夾角al、 a2及a3的取值可以相同， 也可以不相同，其取值范圍為40°-70°。長(zhǎng)軸L1、長(zhǎng)軸L2及長(zhǎng)軸L3 之間的夾角可以相等，也可以不相等。優(yōu)選地，角度al、 a2及a3分 別相等且都為60。；長(zhǎng)軸L1、長(zhǎng)軸L2及長(zhǎng)軸L3之間的夾角相等。
以下將結(jié)合圖6,介紹第一聚光反射裝置100的具體結(jié)構(gòu)。第 一聚光反射裝置IOO可以為一橢球?qū)嶓w，其材料為聚曱基苯烯酸曱 酯(PMMA)或玻璃等透明材料。第一聚光反射裝置100包括一第一 挖空結(jié)構(gòu)121、與該第一挖空結(jié)構(gòu)121相對(duì)的第一出光面23a及連 接第一挖空結(jié)構(gòu)121和第一出光面23a的第一外表面122。第一挖 空結(jié)構(gòu)121為設(shè)置于第一聚光反射裝置100第二焦點(diǎn)A的一端且向 第一聚光反射裝置100內(nèi)部凹陷的凹入部。第一挖空結(jié)構(gòu)121包括 一第一側(cè)面121a和一第一底面121b，第一側(cè)面121a為圓柱面、圓 錐面，第一底面 121b為球面。該球面的曲率半徑的取值范圍為 2.6-3.5?？梢岳斫?，第一側(cè)面121a還可為其他曲面，只需確保光源 110發(fā)出的光，能夠通過第一側(cè)面121a導(dǎo)入第 一聚光反射裝置100 內(nèi)部即可。第一底面121b還可為平面或其他曲面，只需確保第一光 源110發(fā)出的光，經(jīng)過第一底面121b后，會(huì)聚到第一聚光反射裝置 100的第一焦點(diǎn)O處即可。
具體地，第一挖空結(jié)構(gòu)121為在第一聚光反射裝置100上挖去 一復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)形成，該復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)為 一 平面圖形圍繞某 一 旋轉(zhuǎn) 軸旋轉(zhuǎn)而形成?？梢岳斫猓诘谝痪酃夥瓷溲b置100上挖去的復(fù)雜 空間結(jié)構(gòu)的大小，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，其關(guān)鍵在于能夠確 保在第一聚光反射裝置100上挖去一復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)后形成一足夠大 的空腔，可以將第一光源110放置在第一聚光反射裝置100的第二 焦點(diǎn)A上。第一外表面122為一連接第一挖空結(jié)構(gòu)121和第一出光 面23a的一橢球面。第 一光源110收容于第 一挖空結(jié)構(gòu)121內(nèi)，設(shè) 置在第一聚光反射裝置100的第二焦點(diǎn)A上且其發(fā)光面(未標(biāo)示) 與第一挖空結(jié)構(gòu)121的第一底面121b相對(duì)。第一外表面122上可設(shè) 置有增反膜(圖未示)，用以增強(qiáng)第一外表面122的反射功能。
本實(shí)施例的第一聚光反射裝置IOO工作過程中，由于第一光源
10110設(shè)置于第一聚光反射裝置100的第二焦點(diǎn)A上，第一光源110 發(fā)出的一部分光線經(jīng)過第一挖空結(jié)構(gòu)121的第一側(cè)面121a導(dǎo)入第一 聚光反射裝置100內(nèi)部后，經(jīng)第一外表面122反射后到達(dá)第一聚光 反射裝置100的第一焦點(diǎn)O,并從第一焦點(diǎn)O處呈發(fā)散狀射出；第 一光源110發(fā)出的另 一部分光線，經(jīng)過第一挖空結(jié)構(gòu)121的第一底 面121b的會(huì)聚，到達(dá)了第一聚光反射裝置100的第一焦點(diǎn)O上， 并從第一焦點(diǎn)O處呈發(fā)散狀射出。
如圖4與圖5所示，第二聚光反射裝置200與第一聚光反射裝 置100的結(jié)構(gòu)相同，包括一第二挖空結(jié)構(gòu)221、 一與該第二挖空結(jié) 構(gòu)221相對(duì)的第二出光面23b及連接第二挖空結(jié)構(gòu)221和第二出光 面23b的第二外表面222;該第二挖空結(jié)構(gòu)221包括 一 第二側(cè)面221a 和一第二底面221b。第三聚光反射裝置300包括一第三挖空結(jié)構(gòu) 321、 一與該第三挖空結(jié)構(gòu)321相對(duì)的第三出光面23c及連接第三挖 空結(jié)構(gòu)321和第三出光面23c的第三外表面322;該第三挖空結(jié)構(gòu) 321包括一第三側(cè)面321a和一第三底面321b?？梢岳斫猓旃馄?20的公共出光面23由第一聚光反射裝置100的第一出光面23a、第 二聚光反射裝置200的第二出光面23b及第三聚光反射裝置300的 第三出光面23c組成。
由于混光器20中，第一聚光反射裝置100、第二聚光反射裝置 200及第三聚光反射裝置300共第一焦點(diǎn)O設(shè)置，且第二聚光反射 裝置200、第三聚光反射裝置300的工作原理與第一聚光反射裝置 IOO相同。故，第一聚光反射裝置100發(fā)出的紅光從第一焦點(diǎn)O處 呈發(fā)散狀射出，第二聚光反射裝置200發(fā)出的綠光從第 一焦點(diǎn)O處 呈發(fā)散狀射出，第三聚光反射裝置300發(fā)出的藍(lán)光也從第一焦點(diǎn)O 處呈發(fā)散狀射出。從而在混光器20的公共出光面23上的公共的第 一焦點(diǎn)O處將紅、綠、藍(lán)三色光進(jìn)行混合，從而產(chǎn)生白光。
本實(shí)施例所提供的混光器20具體制作過程為提供三個(gè)聚光反 射裝置的預(yù)制體，并按一預(yù)定形狀切割，從而使得各聚光反射裝置 的長(zhǎng)軸(L1、 L2、 L3)之間的夾角都相等且共第 一焦點(diǎn)O設(shè)置；之后 過公共的第一焦點(diǎn)O進(jìn)行切割，從而形成一平面并使得平面與各聚
ii光反射裝置的夾角相同且都等于60°。上述的平面即為混光器的公 共出光面23。
在本實(shí)施例所述的混光器20中，各聚光反射裝置都將光源發(fā)出 的光會(huì)聚到各自的第一焦點(diǎn)O上，并呈發(fā)射狀射出。由于在混光器 20中各聚光反射裝置共第一焦點(diǎn)O設(shè)置，且過公共的第一焦點(diǎn)O 設(shè)置有一公共出光面23，因此各聚光反射裝置發(fā)出的光就在公共出 光面23的第 一焦點(diǎn)O處混合。因此，本實(shí)施例所提供的混光器20 產(chǎn)生的白光具有能量高、色飽和度高及混合均勻等優(yōu)點(diǎn)。
各聚光反射裝置將各自光源發(fā)出的光線會(huì)聚到第一焦點(diǎn)O的原 理為在各聚光反射裝置中，LED光源都設(shè)置于第二焦點(diǎn)上。故， 各聚光反射裝置可以將從LED光源出射的大角度光線利用外表面 的橢球面反射會(huì)聚到第一焦點(diǎn)O上。將LED光源出射的小角度光 線利用底面的球面折射會(huì)聚到第一焦點(diǎn)O上。因此，該聚光反射裝 置結(jié)合了折射元件和反射元件的優(yōu)點(diǎn)，可以高效地把單個(gè)LED光源 發(fā)出的光線會(huì)聚到第一焦點(diǎn)O上，進(jìn)而產(chǎn)生能量高、色飽和度高及 混合均勻的白光。因此，背光模組100的混光效果較好。由于上述 的紅、綠、藍(lán)三色光的混光過程在混光器20的第一焦點(diǎn)O完成。 與現(xiàn)有技術(shù)的三色光在導(dǎo)光板內(nèi)的傳播過程中混光相比，本實(shí)施例 采用混光器20進(jìn)行混光，可以避免出現(xiàn)三色光因受混光距離的限 制，而增加背光模組的厚度或三色光混合不均勻等問題。故，在本 實(shí)施例所述的背光模紐100中，采用混光器20進(jìn)行混光有利于產(chǎn)生 混合均勻的白光，且減小背光模組的厚度。
可以理解，所述導(dǎo)光板220的底面221可分布有多個(gè)散射網(wǎng)點(diǎn) 224,用以將導(dǎo)光板內(nèi)部的部分光線，經(jīng)散射網(wǎng)點(diǎn)224的散射后，從 導(dǎo)光板220的出光面222均勻化射出。導(dǎo)光板220的底面221和四 個(gè)側(cè)面(未示出)上可以設(shè)置有增反膜(圖未示)，用以增強(qiáng)底面221 和側(cè)面的反射功效。導(dǎo)光板220的出光面222上可以設(shè)置有增亮膜、 散射膜等光學(xué)膜(圖未示)，用以提供從出光面222出射光線的亮度 和出射角度。
可以理解，本發(fā)明所提供的混光器20，并不僅限于本實(shí)施例所述的各聚光反射裝置長(zhǎng)軸之間的夾角相等和各聚光反射裝置的長(zhǎng)軸
與公共出光面23的夾角相等的設(shè)置方式。混光器20還可為各聚光 反射裝置長(zhǎng)軸之間的夾角不相等或各聚光反射裝置的長(zhǎng)軸與公共出 光面23的夾角不相等的方式設(shè)置，只需確保各聚光反射裝置共第一 焦點(diǎn)設(shè)置即可。
另夕卜，本發(fā)明所提供的混光器20并不僅限于本實(shí)施例所述的含 有三個(gè)聚光反射裝置的混光器20。該混光器20還可為含有兩個(gè)聚 光反射裝置或三個(gè)以上的聚光反射裝置的混光器20,只需確保在該 混光器20中的各聚光反射裝置共第一焦點(diǎn)O設(shè)置即可。
此外，本發(fā)明所提供的混光器，配合適當(dāng)?shù)目刂破?，個(gè)別操控 各聚光反射裝置中的光源的開啟和關(guān)閉，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)從混光器 出射光線顏色的任意調(diào)整。因此，本實(shí)施例所提供的混光器20不僅 可以提供白光光源，也可以提供其他顏色的光源。
所述微棱鏡系統(tǒng)230,偏振管理系統(tǒng)240以及散射板250依次 設(shè)置在導(dǎo)光板220的出光面一側(cè)，用于將導(dǎo)光板220射出的光線進(jìn) 一步的分散化、均勻化。所述微棱鏡系統(tǒng)230,偏振管理系統(tǒng)240 以及散射板250均為現(xiàn)有技術(shù)背光模組結(jié)構(gòu)中所常用的元件。所述 散射板250設(shè)置于導(dǎo)光板220的出光面222 —側(cè)，且與導(dǎo)光板220 的出光面222間隔一定距離設(shè)置，用于將從出光面222射出的光線 進(jìn)一步分散和均勻化。所述偏振管理系統(tǒng)240設(shè)置于散射板250上， 且i殳置于散射板250與出光面222相對(duì)的 一 側(cè)。偏振管理系統(tǒng)240 根據(jù)光線的偏振方向用于控制、調(diào)整光線的傳播。所述微棱鏡系統(tǒng) 230設(shè)置在偏振管理系統(tǒng)240上，且設(shè)置于偏振管理系統(tǒng)240與出 光面222相對(duì)的一側(cè)。微棱鏡系統(tǒng)230可以為透射式增光膜或反射 式增光膜，用以將從導(dǎo)光板220射出的光進(jìn)行有效調(diào)整，使得導(dǎo)光 板220射出的光線在整體上具有一定的集中度，從而調(diào)整導(dǎo)光板220 射出光線的整體亮度。所述透射式增光膜或反射式增光膜設(shè)置于散 射板250與導(dǎo)光板220的出光面222之間，且透射式增光膜或反射 式增光膜與出光面222相對(duì)設(shè)置。
在背光模組200工作過程中，由于反射部223直接設(shè)置于導(dǎo)光板220的底面221上，因而混光器20發(fā)出的光線部分經(jīng)過反射部 223的反光面223a反射后，透過入光面223b到達(dá)導(dǎo)光板220內(nèi)部， 在導(dǎo)光板220內(nèi)部經(jīng)過反射或散射后，從導(dǎo)光板220的出光面222 射出。
可以理解，由于導(dǎo)光板220的底面221上i殳置有一反射部223, 反射部223的反光面223a為一圓錐面或類圓錐面，從而使得混光器 20發(fā)出的部分光線到達(dá)反光面223a后，經(jīng)反射進(jìn)入導(dǎo)光板220內(nèi) 部，因而，使得導(dǎo)光板220出光面222與混光器20相對(duì)應(yīng)的區(qū)域的 光線分布會(huì)被削弱，同時(shí)，出光面222與混光器20相對(duì)應(yīng)的區(qū)域的 外圍區(qū)域的光線分布會(huì)相應(yīng)增加，這樣從導(dǎo)光板220射出的光線分 布比較均勻，從而背光模組200具有較為均一的發(fā)光亮度。
優(yōu)選地，反射部223的反光面223a上可形成有反射材料，該反 射材料可根據(jù)需要選擇反射性能，用以不同程度的增加反光面223a 對(duì)光線的反射效果，這樣，從導(dǎo)光板220射出的光線的分布也會(huì)相 應(yīng)被調(diào)整，從而背光模組200可以達(dá)到所需亮度均勻性的發(fā)光效果。
參閱圖7，本技術(shù)方案第二實(shí)施例提供一種背光模組360，其包 括一混光器30、導(dǎo)光板320、微棱 系統(tǒng)330、偏振管理系統(tǒng)340 以及散射板350。導(dǎo)光板320包括一 出光面322、底面321以及連接 出光面322和底面321的四個(gè)側(cè)面。導(dǎo)光板320進(jìn)一步包括一反射 部323，反射部323包括一反光面323a和入光面323b。背光模組 360的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的背光模組260的結(jié)構(gòu)大體相同，其區(qū)別 在于所述背光模組360中，導(dǎo)光板320的形狀為一含有至少一個(gè) 凸出部326的長(zhǎng)方體型或正方體型，凸出部326為一設(shè)置于上述長(zhǎng) 方體型或正方體型導(dǎo)光板320的一底面321上的圓錐、圓臺(tái)或者相 類似結(jié)構(gòu)。反射部323設(shè)置在凸出部326上?？梢岳斫猓鲜龅耐?出部326可以為直接在長(zhǎng)方體型或正方體型的導(dǎo)光板320上經(jīng)過一 特定切割加工過程后，形成一在上述長(zhǎng)方體型或正方體型的導(dǎo)光板 320上的底面321上的一凸出部326。此外，上述的導(dǎo)光板320的結(jié) 構(gòu)也可以為一圓錐、圓臺(tái)或者相類似結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)方體型或正方體型透 明基板粘結(jié)在一起，從而在導(dǎo)光板320上形成具有一凸出部326。具體地，反射部323為在導(dǎo)光板320凸出部上的一挖空結(jié)構(gòu)， 該挖空的部分為采用 一平面圖形圍繞某一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而形成的旋轉(zhuǎn) 體。本實(shí)施列中，該旋轉(zhuǎn)體是由一個(gè)平面圖形圍繞一過長(zhǎng)方體導(dǎo)光 板320底面321中心且垂直于該底面321的直線為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而成。 在導(dǎo)光板320上挖去上述的旋轉(zhuǎn)體后，形成一凹入導(dǎo)光板320的凹 洞，該凹洞包括一圓柱形的側(cè)面和一個(gè)類圓錐形的底面，所述反光 面323a為該凹洞的底面，所述入光面323b為該凹洞的側(cè)面。
參閱圖8，本技術(shù)方案第三實(shí)施例提供一種背光模組460，其包 括混光器40、導(dǎo)光板420、微棱鏡系統(tǒng)430、偏振管理系統(tǒng)440以 及散射板450。導(dǎo)光板420包括一 出光面422、 一底面421、連接出 光面422和底面421的四個(gè)側(cè)面。導(dǎo)光板420進(jìn)一步包括反射部423， 反射部423包括一反光面423a和入光面423b。背光模組460的結(jié) 構(gòu)和第一實(shí)施例的背光模組260大體相同，其區(qū)別在于在背光模 組460的導(dǎo)光板420的底面421上設(shè)置了多個(gè)反射部423，每一反 射部423都收容一混光器40。背光模組460的工作原理與背光模組 260相同，因此，就不再進(jìn)行詳細(xì)4又述。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，上述的背光模組具有以下優(yōu)點(diǎn)其一，由 于采用混光器對(duì)至少兩個(gè)LED光源進(jìn)行混光，混合后產(chǎn)生的光具有 能量高、色飽和度高及混合均勻的優(yōu)點(diǎn)，從而在背光模組的出光面 一側(cè)射出能量高、色飽和度高及混合均勻的光線。因此，在液晶顯 示和照明系統(tǒng)中使用上述的背光模組，可以提高液晶顯示裝置和照 明系統(tǒng)的顯示亮度。其二，配合適當(dāng)?shù)目刂破?，可個(gè)別操控混光器 中的各聚光反射裝置中的光源的開啟和關(guān)閉，從而可實(shí)現(xiàn)從混光器 出射顏色的調(diào)整。因此，背光模組中采用上述的混光器作發(fā)光單元， 可相應(yīng)地任意調(diào)整從該背光模組中出射光線的顏色。其三，由于直 接在導(dǎo)光板上設(shè)置有一反射部，該反射部將光線部分反射后，導(dǎo)入 導(dǎo)光板內(nèi)部，經(jīng)過導(dǎo)光板內(nèi)部的反射或散射后，從而在導(dǎo)光板出光 面射出。因此，導(dǎo)光板橫向尺寸起到了均勻混光的作用，有利于減 小背光模組的整體厚度。此外，由于光線入射到反射部的反光面的 入射角小，所以該反光面的反射損耗小，進(jìn)而降低背光模組的損耗。
15可以理解，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說，可以根據(jù)本發(fā)明 的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思做出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這 些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種背光模組，包括一導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板包括一底面、與該底面相對(duì)的出光面以及連接所述底面和出光面的側(cè)面；及至少一個(gè)混光器，該混光器包括至少兩個(gè)光源；其特征在于，所述導(dǎo)光板進(jìn)一步包括至少一反射部，所述反射部為設(shè)置于導(dǎo)光板的底面且凹入導(dǎo)光板內(nèi)部的凹洞；所述的混光器與所述的反射部對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述的混光器還包括至少兩個(gè)聚光反射裝置，所述至少兩個(gè)聚光反射裝置分別具有第一焦點(diǎn)和第二焦點(diǎn)，所述至少兩個(gè)聚光反射裝置之間共第一焦點(diǎn)設(shè)置，所述至少兩個(gè)光源分別對(duì)應(yīng)設(shè)置于至少兩個(gè)聚光反射裝置的第二焦點(diǎn)上；上述混光器還進(jìn)一步包括一公共出光面，該公共出光面經(jīng)過第一焦點(diǎn)，該公共出光面與上述的反射部相對(duì)設(shè)置。
2. 如權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于，所述反射部包括一 反光面和一入光面，反光面為上述凹洞的底面，入光面為上述凹 洞的側(cè)面。
3. 如權(quán)利要求2所述的背光模組，其特征在于，所述反射部的反光 面為一圓錐面或類圓錐面。
4. 如權(quán)利要求3所述的背光模組，其特征在于，所述反射部的反光 面上設(shè)置有反射材料。
5. 如權(quán)利要求2所述的背光模組，其特征在于，所述反射部的入光 面為圓柱面、圓錐面或類圓錐面。
6. 如權(quán)利要求2所述的背光模組，其特征在于，所述混光器完全收 容于反射部的凹洞內(nèi)，且混光器的第一焦點(diǎn)與反射部的入光面對(duì) 稱設(shè)置。
7. 如權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于，所述導(dǎo)光板和聚光反射裝置的材料為聚曱基苯烯酸曱酯或玻璃。
8. 如權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于，所述導(dǎo)光板底面設(shè) 置有至少一個(gè)凸出部，反射部設(shè)置在上述凸出部上。
9. 如權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于，所述導(dǎo)光板的底面上分布有大量的散射網(wǎng)點(diǎn)并設(shè)置有增反膜。
10. 如權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于，所述聚光反射裝置 為一橢球?qū)嶓w，該聚光反射裝置具有一長(zhǎng)軸，上述第一焦點(diǎn)和第 二焦點(diǎn)設(shè)置于該長(zhǎng)軸上。
11. 如權(quán)利要求10所述的背光模組，其特征在于，所述聚光反射裝 置包括一挖空結(jié)構(gòu)、 一與挖空結(jié)構(gòu)相對(duì)的出光面及連接挖空結(jié)構(gòu) 和出光面的外表面，上述挖空結(jié)構(gòu)設(shè)置于聚光反射裝置第二焦點(diǎn) 的一端，所述光源收容于上述挖空結(jié)構(gòu)內(nèi)。
12. 如權(quán)利要求11所述的背光模組，其特征在于，所述公共出光面 由至少兩個(gè)聚光反射裝置的出光面組成。
13. 如權(quán)利要求12所述的背光模組，其特征在于，所述混光器的公 共出光面為一平面。
14. 如權(quán)利要求13所述的背光模組，其特征在于，所述公共出光面 與上述至少兩個(gè)聚光反射裝置的長(zhǎng)軸之間的夾角的取值范圍為 40。-70。。
15. 如權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于，所述混光器的公共 出光面上設(shè)置有散射膜。
16. 如權(quán)利要求11所述的背光模組，其特征在于，所述挖空結(jié)構(gòu)包 括 一 側(cè)面和 一 底面，所述光源設(shè)置于上述挖空結(jié)構(gòu)的第二焦點(diǎn) 上。
17. 如權(quán)利要求16所述的背光模組，其特征在于，所述側(cè)面為一圓 柱面或圓錐面。
18. 如權(quán)利要求16所述的背光模組，其特征在于，所述底面為一球 面。
19. 如權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于，所述混光器包括第一聚光反射裝置、第二聚光反射裝置及第三聚光反射裝置，上 述三個(gè)聚光反射裝置的長(zhǎng)軸之間的夾角相等，上述三個(gè)聚光反射 裝置的長(zhǎng)軸與公共出光面的夾角相等。
20. 如權(quán)利要求19所述的背光模組，其特征在于，所述公共出光面 為平面，三個(gè)聚光反射裝置的長(zhǎng)軸與公共出光面的夾角相等且為 60。。
21. 如權(quán)利要求20所述的背光模組，其特征在于，所述混光器分別 采用紅、綠、藍(lán)三種單色LED作光源，且與混光器中的三個(gè)聚光 反射裝置相對(duì)應(yīng)設(shè)置。
22. 如權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于，所述背光模組進(jìn)一 步包括一微棱鏡系統(tǒng)、 一偏振管理系統(tǒng)以及一散射板依次設(shè)置在 導(dǎo)光板的出光側(cè)。
23. 如權(quán)利要求22所述的背光模組，其特征在于，所述微棱鏡系統(tǒng) 設(shè)置于導(dǎo)光板的出光面和散射板之間，該微棱鏡系統(tǒng)為透射式增 光膜或反射式增光膜。
24. 如權(quán)利要求23所述的背光模組，其特征在于，所述偏振管理系 統(tǒng)設(shè)置于微棱鏡系統(tǒng)與散射板之間。
全文摘要
一種背光模組，其包括一導(dǎo)光板及至少一個(gè)混光器，該導(dǎo)光板包括一底面、與該底面相對(duì)的出光面以及連接所述底面和出光面的側(cè)面；該混光器包括至少兩個(gè)光源。其中，所述導(dǎo)光板進(jìn)一步包括至少一反射部，所述反射部為設(shè)置于導(dǎo)光板的底面且凹入導(dǎo)光板內(nèi)部的凹洞；所述混光器與所述反射部對(duì)應(yīng)設(shè)置。所述混光器還包括至少兩個(gè)聚光反射裝置；所述至少兩個(gè)聚光反射裝置分別具有第一焦點(diǎn)和第二焦點(diǎn)，所述至少兩個(gè)聚光反射裝置之間共第一焦點(diǎn)設(shè)置，所述至少兩個(gè)光源分別對(duì)應(yīng)設(shè)置于至少兩個(gè)聚光反射裝置的第二焦點(diǎn)上，上述混光器還包括一公共出光面，該公共出光面經(jīng)過第一焦點(diǎn)且與反射部相對(duì)設(shè)置。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK101424822SQ20071012424
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2007年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者鶴 張, 鈞 朱, 金國(guó)藩 申請(qǐng)人:清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司