專利名稱：一種直下式背光模組以及液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種直下式背光模組以及液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
隨著液晶顯示技術(shù)的快速發(fā)展，作為液晶顯示器背光源之一的LED(LightEmitting Diode，發(fā)光二極管)因?yàn)槠浔⌒突?、?jié)能以及無汞的優(yōu)點(diǎn)，市占率持續(xù)攀高，逐漸取代大多數(shù)的CCFL(Cold Cathode Fluor escent Lamp，冷陰極熒光燈管)背光，并且也逐漸應(yīng)用于直下式背光模組中。目前成本較低的直下式背光模組技術(shù)，是采用表面黏貼LED技術(shù)并搭配二次透鏡使用，將原來LED發(fā)光的朗伯散射光型，變成最大光強(qiáng)度發(fā)生在大視角的光型。如圖1，圖I為現(xiàn)有技術(shù)一種直下式背光模組中LED光源發(fā)出的光在二次透鏡中的折射原理圖，光源101為L(zhǎng)ED光源，設(shè)置在二次透鏡102的下方。二次透鏡102的中心內(nèi)凹，可將從LED光源101發(fā)出的正視角的光偏折為大角度的光出射，因此，形成的光型由朗伯散射光型轉(zhuǎn)成大視角散射光型。如圖2和圖3所示，圖2所示的是未加二次透鏡時(shí)LED光源發(fā)光所形成的朗伯散射光型的亮度與視角關(guān)系的坐標(biāo)圖，其中，橫坐標(biāo)為視角，縱坐標(biāo)為光的亮度。圖3是圖I所示大視角光型的相對(duì)亮度與視角關(guān)系的坐標(biāo)圖，其中，橫坐標(biāo)為光的相對(duì)亮度，縱坐標(biāo)為視角。因此，搭配二次透鏡而實(shí)現(xiàn)的大視角光型，可以減少LED顆數(shù)，達(dá)到節(jié)省成本的目的。然而在直下式背光模組中，實(shí)現(xiàn)大視角光型時(shí)會(huì)遇到一個(gè)較為嚴(yán)重的技術(shù)問題。即當(dāng)光線沿著大視角射出時(shí)，通常照射到用來支撐擴(kuò)散板的支撐柱上，導(dǎo)致產(chǎn)生陰影。請(qǐng)參閱圖4，圖4是現(xiàn)有技術(shù)一種直下式背光模組中光源與支撐柱的位置關(guān)系圖，如圖4所示，LED光源401發(fā)出的光線照射到支撐柱402上，由于支撐柱402的遮光效應(yīng)，在支撐柱402的上端部位形成亮區(qū)403，而在支撐柱402背對(duì)光線的一側(cè)形成陰影。即，在直下式背光模組的出光面上，會(huì)在支撐柱402的背對(duì)光源401的一面產(chǎn)生一條陰影，稱作“支撐柱陰影(support pin shadow mura) ”。請(qǐng)參閱圖5,圖5是圖4中支撐柱遮擋光線而產(chǎn)生的支撐柱陰影的示意圖，如圖5所示，區(qū)域403'即是光源401發(fā)出的光線被支撐柱402上端遮擋后形成的陰影。因此，影響了直下式背光模組的出光效果。因此，需要提供一種直下式背光模組以解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)支撐柱陰影的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種直下式背光模組以及液晶顯示裝置，能夠在低成本的情況下，防止出現(xiàn)支撐柱陰影的現(xiàn)象，提高背光效果及顯示效果。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種直下式背光模組，包括底框；光源，設(shè)置于底框上；擴(kuò)散板，設(shè)置于光源的上方；多個(gè)支撐柱，設(shè)置于底框上，并支撐擴(kuò)散板，至少一個(gè)支撐柱由第一透光材料制成，或者該支撐柱由上下連接的第二透光材料和遮光材料組合而成。其中，第二透光材料的長(zhǎng)度為D = h-S/tanθ
其中，D為第二透光材料的長(zhǎng)度，h為至少一個(gè)支撐柱的長(zhǎng)度，S為最鄰近至少一個(gè)支撐柱的光源與至少一個(gè)支撐柱之間的距離，e為光源所發(fā)出的預(yù)定光線入射至至少一個(gè)支撐柱的入射角度，預(yù)定光線的強(qiáng)度為光源所發(fā)出最強(qiáng)光強(qiáng)的十分之一。其中，光源為蝙蝠散射光型LED。其中，至少一個(gè)支撐柱的直徑越大，第一透光材料或第二透光材料的透光率越大。其中，第一透光材料或第二透光材料的直徑等于I毫米時(shí)其全光透過率大于5%。其中，至少另一個(gè)支撐柱由遮光材料制成，并且相應(yīng)的其中，h為至少另
一個(gè)支撐柱的長(zhǎng)度，S為最鄰近至少另一個(gè)支撐柱的光源與至少另一個(gè)支撐柱之間的距離，0為光源所發(fā)出的預(yù)定光線入射至至少另一個(gè)支撐柱的入射角度，預(yù)定光線的強(qiáng)度為光源所發(fā)出最強(qiáng)光強(qiáng)的十分之一。其中，背光模組進(jìn)一步包括反射片以及光學(xué)膜片，其中，反射片設(shè)置于光源和底框之間，光學(xué)膜片設(shè)置于擴(kuò)散板的上方。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是提供一種液晶顯示裝置，其包括上述的直下式背光模組。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是提供一種直下式背光模組，包括底框；光源，設(shè)置于底框上；擴(kuò)散板，設(shè)置于光源的上方；多個(gè)支撐柱，設(shè)置于底框上，并支撐擴(kuò)散板，離光源最近的支撐柱與光源之間的距離S滿足下面公式S 彡 h*tan 9，其中，h為離光源最近的支撐柱的長(zhǎng)度，0為光源所發(fā)出的預(yù)定光線入射至支撐柱的入射角度，預(yù)定光線的強(qiáng)度為光源所發(fā)出最強(qiáng)光強(qiáng)的十分之一。其中，光源為蝙蝠散射光型LED。本發(fā)明的有益效果是區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，設(shè)置本發(fā)明的至少一個(gè)支撐柱由第一透光材料制成或者由上下連接的第二透光材料和遮光材料組合而成，使得由光源發(fā)出的光照射到支撐柱上時(shí)，能夠從第一透光材料或第二透光材料透過；或者設(shè)計(jì)離光源最近的支撐柱與光源之間的距離S大于預(yù)定距離以避免出現(xiàn)支撐柱陰影現(xiàn)象，因此，能夠防止支撐柱陰影現(xiàn)象，提高背光效果和顯示效果。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)一種直下式背光模組中LED光源發(fā)出的光在二次透鏡中的折射原理圖；圖2是未加二次透鏡時(shí)LED光源發(fā)光所形成的朗伯散射光型的亮度與視角關(guān)系的坐標(biāo)圖；圖3是圖I所示大視角光型的相對(duì)亮度與視角關(guān)系的坐標(biāo)圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)一種直下式背光模組中光源與支撐柱的位置關(guān)系圖5是圖4中支撐柱遮擋光線而產(chǎn)生的支撐柱陰影的示意圖；圖6是本發(fā)明直下式背光模組實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖6中光源發(fā)出的光線入射到支撐柱的入射角度的實(shí)驗(yàn)原理圖；圖8是根據(jù)圖7的原理圖所得到的理論數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖6，圖6是本發(fā)明直下式背光模組實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，本發(fā)明的直下式背光模組包括底框801、光源802、支撐柱803以及擴(kuò)散板804，其中，支撐柱803為多個(gè)(圖中只畫出一個(gè))。
光源802設(shè)置在底框801上，擴(kuò)散板804設(shè)置在光源802上方，用于對(duì)光源802發(fā)出的光進(jìn)行均勻擴(kuò)散，支撐柱803設(shè)置于底框801上，并支撐擴(kuò)散板804。下面，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)支撐柱803本身與支撐柱陰影之間的關(guān)系、以及支撐柱803和光源802之間的距離與支撐柱陰影的關(guān)系進(jìn)行分析，以方便理解后文所舉的M和N兩個(gè)本發(fā)明實(shí)施例請(qǐng)參考圖7，圖7是圖6中光源802發(fā)出的光線入射到支撐柱803的入射角度的實(shí)驗(yàn)原理圖。定義光源802發(fā)出的光線入射到支撐柱803的入射角度為以下兩種一種是光線的強(qiáng)度為最強(qiáng)光強(qiáng)時(shí)的角度9'，另一種是光線的強(qiáng)度為最強(qiáng)光強(qiáng)的十分之一時(shí)的角度9，分別以上述兩種入射角度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其中，光源802與支撐柱803之間的距離為S，支撐柱803的長(zhǎng)度為h，沒有被上述兩種強(qiáng)度光線照到的部分支撐柱807的長(zhǎng)度為h'。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)上述兩種強(qiáng)度光線沒有入射到支撐柱803時(shí)，不會(huì)在支撐柱803上產(chǎn)生亮區(qū)808，即不會(huì)產(chǎn)生支撐柱陰影；當(dāng)h-h' > 0時(shí)，會(huì)在支撐柱803上產(chǎn)生亮區(qū)808。如圖7，亮區(qū)808的長(zhǎng)度為(h-h')，因此，在背光模組的出光面上會(huì)產(chǎn)生支撐柱陰影，該支撐柱陰影可以參閱前面所述的圖5。如圖8所示，圖8是根據(jù)圖7的原理圖所得到的理論數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)圖。圖8中，縱坐標(biāo)為光源802所發(fā)出的光線在支撐柱803上產(chǎn)生的亮區(qū)808的長(zhǎng)度，S卩(h_h')的值，橫坐標(biāo)為支撐柱803與光源802之間的距離S。其中，當(dāng)入射角度對(duì)應(yīng)于光源802所發(fā)出光線其強(qiáng)度為最強(qiáng)光強(qiáng)的十分之一時(shí)，計(jì)算所得的體現(xiàn)亮區(qū)808長(zhǎng)度(h-h')與距離S之間關(guān)系的理論數(shù)據(jù)，體現(xiàn)在圖8中的A線段；當(dāng)入射角度對(duì)應(yīng)于光源802所發(fā)出光線其強(qiáng)度為最強(qiáng)光強(qiáng)時(shí)，計(jì)算所得的體現(xiàn)亮區(qū)808長(zhǎng)度(h-h')與距離S之間關(guān)系的理論數(shù)據(jù)，體現(xiàn)在圖8中的B線段。另外實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的體現(xiàn)亮區(qū)808長(zhǎng)度(h-h')與距離S之間關(guān)系的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)由圖8中的C數(shù)據(jù)點(diǎn)表示。由圖8可知，A線段和C數(shù)據(jù)點(diǎn)比較吻合，即入射角度對(duì)應(yīng)于光源802所發(fā)出光線其強(qiáng)度為最強(qiáng)光強(qiáng)的十分之一時(shí)，計(jì)算得到的體現(xiàn)亮區(qū)長(zhǎng)度808(h-h')與距離S之間關(guān)系的理論數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)得到的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)較為吻合。因此，本發(fā)明將以光源802發(fā)出的光線其強(qiáng)度為最強(qiáng)光強(qiáng)的十分之一時(shí)為界，對(duì)于大于或等于此強(qiáng)度的入射至支撐柱803的光線，定義其會(huì)導(dǎo)致支撐柱陰影，其他的光線則定義為不會(huì)導(dǎo)致支撐柱陰影。以此為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)支撐柱803本身進(jìn)行設(shè)計(jì)，或?qū)χ沃?03與光源802的距離進(jìn)行設(shè)計(jì)，以減少或避免支撐柱陰影的產(chǎn)生。根據(jù)上述分析，對(duì)于會(huì)接收到強(qiáng)度為最強(qiáng)光強(qiáng)的十分之一的光源802所發(fā)出光線 的支撐柱803而言，如果計(jì)算結(jié)果為h-h'彡0時(shí)，則設(shè)計(jì)該支撐柱803由透光材料組成或由透光材料和遮光材料組合而成；如果計(jì)算結(jié)果是h-h' < O時(shí)，則設(shè)計(jì)支撐柱803由遮光材料組成，當(dāng)然也可以由透光材料組成。根據(jù)本發(fā)明精神，至少可以得出如下兩者實(shí)施例M、至少一個(gè)支撐柱803由第一透光材料制成，或者由上下連接的第二透光材料和遮光材料組合而成。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，如果計(jì)算結(jié)果是h-h' >0，則對(duì)應(yīng)的支撐柱803由第一透光材料制成，或者由上下連接的第二透光材料和遮光材料組合而成。此對(duì)應(yīng)的支撐柱803數(shù)量為至少一個(gè)。如果至少一個(gè)支撐柱803由上下 連接的第二透光材料和遮光材料組合而成，則第
二透光材料的長(zhǎng)度為4 =其中，D為第二透光材料的長(zhǎng)度，h為至少一個(gè)支撐柱
803的長(zhǎng)度，S為最鄰近至少一個(gè)支撐柱803的光源802與至少一個(gè)支撐柱803之間的距離，0為光源802所發(fā)出的預(yù)定光線入射至至少一個(gè)支撐柱803的入射角度，其中，預(yù)定光線的強(qiáng)度為光源802所發(fā)出最強(qiáng)光強(qiáng)的十分之一光強(qiáng)。第一透光材料或第二透光材料為任意的透光材料，其中，至少一個(gè)支撐柱803的直徑越大，第一透光材料或第二透光材料的透光率越大。比如，第一透光材料或第二透光材料的直徑等于I毫米時(shí)其全光透過率大于5 %。因此，由光源802發(fā)出的光照射到至少一個(gè)支撐柱803上時(shí)，能夠從第一透光材料或者第二透光材料透過，防止支撐柱陰影現(xiàn)象。本實(shí)施例中，除根據(jù)上述設(shè)計(jì)變?yōu)橥腹獾闹沃?03外，對(duì)于不會(huì)導(dǎo)致支撐柱陰影的其他支撐柱803,即滿足h-h' <O*S>h*tan0的支撐柱803,可以全部采用遮光材料制成，當(dāng)然也可以采用透光材料制成。即本實(shí)施例中可以是全部的支撐柱803均采用透光材料制成，也可以是部分支撐柱803采用透光材料制成，另一部分支撐柱803采用遮光材料制成。N、全部支撐柱803均采用遮光材料制成，但要求所有離光源802最近的支撐柱803均滿足S ^ h*tan 0，即設(shè)定光源802周邊一定范圍內(nèi)不設(shè)置支撐柱803。設(shè)計(jì)所有離光源802最近的支撐柱803與光源802之間的距離S都大于h*tan 0，此時(shí)支撐柱803的材料可以隨意設(shè)計(jì)，比如設(shè)置至少另一個(gè)支撐柱803由遮光材料制成。并
且相應(yīng)的^ A成立，其中，h為至少另一個(gè)支撐柱803的長(zhǎng)度，S為最鄰近至少另一個(gè)支tant^
撐柱803的光源802與至少另一個(gè)支撐柱803之間的距離，0為光源802所發(fā)出的預(yù)定光線入射至至少另一個(gè)支撐柱803的入射角度，其中，預(yù)定光線的強(qiáng)度為光源802所發(fā)出最強(qiáng)光強(qiáng)的十分之一光強(qiáng)。此外，再參閱圖6，本發(fā)明直下式背光模組實(shí)施例進(jìn)一步包括反射片805以及光學(xué)膜片806，其中，反射片805設(shè)置在光源802和底框801之間，用以對(duì)光源802向下發(fā)射的光反射到擴(kuò)散板804上，提高光的利用率，光學(xué)膜片806設(shè)置于擴(kuò)散板804的上方，用以對(duì)從擴(kuò)散板804射出的光進(jìn)行勻光及光方向的修正，以提高光的亮度。本實(shí)施例中的光源為蝙fe散射光型的光源，優(yōu)選為蝙fe散射光型LED。本發(fā)明還提供了一種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置包括以上直下式背光模組任一實(shí)施例。綜上所述，設(shè)置本發(fā)明的直下式背光模組中的至少一個(gè)支撐柱由第一透光材料制成或者由上下連接的第二透光材料和遮光材料組合而成，使得由光源發(fā)出的光照射到支撐柱上時(shí)，能夠從第一透光材料或第二透光材料透過；或者設(shè)計(jì)離光源最近的支撐柱與光源之間的距離S大于預(yù)定距離以避免出現(xiàn)支撐柱陰影現(xiàn)象，因此，防止支撐柱陰影現(xiàn)象，提高背光效果和顯示效果。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種直下式背光模組，其特征在于，包括 底框； 光源，設(shè)置于所述底框上； 擴(kuò)散板，設(shè)置于所述光源的上方； 多個(gè)支撐柱，設(shè)置于所述底框上，并支撐所述擴(kuò)散板，至少一個(gè)所述支撐柱由第一透光材料制成，或者所述支撐柱由上下連接的第二透光材料和遮光材料組合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直下式背光模組，其特征在于，所述第二透光材料的長(zhǎng)度為D=h—tan i9， 其中，D為所述第二透光材料的長(zhǎng)度，h為所述至少一個(gè)支撐柱的長(zhǎng)度，S為最鄰近所述至少一個(gè)支撐柱的光源與所述至少一個(gè)支撐柱之間的距離，e為所述光源所發(fā)出的預(yù)定光線入射至所述至少一個(gè)支撐柱的入射角度，所述預(yù)定光線的強(qiáng)度為所述光源所發(fā)出最強(qiáng)光強(qiáng)的十分之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直下式背光模組，其特征在于，所述光源為蝙蝠散射光型LED。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直下式背光模組，其特征在于，所述至少一個(gè)支撐柱的直徑越大，所述第一透光材料或第二透光材料的透光率越大。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直下式背光模組，其特征在于，所述第一透光材料或所述第二透光材料的直徑等于I毫米時(shí)其全光透過率大于5%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直下式背光模組，其特征在于至少另一個(gè)所述支撐柱由遮光材料制成，并且相應(yīng)的 其中，h為所述至少另一個(gè)支撐柱的長(zhǎng)度，S為最鄰近所述至少另一個(gè)支撐柱的光源與所述至少另一個(gè)支撐柱之間的距離，e為所述光源所發(fā)出的預(yù)定光線入射至所述至少另一個(gè)支撐柱的入射角度，所述預(yù)定光線的強(qiáng)度為所述光源所發(fā)出最強(qiáng)光強(qiáng)的十分之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直下式背光模組，其特征在于，所述背光模組進(jìn)一步包括反射片以及光學(xué)膜片，其中，所述反射片設(shè)置于所述光源和所述底框之間，所述光學(xué)膜片設(shè)置于所述擴(kuò)散板的上方。
8.一種液晶顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的直下式背光模組。
9.一種直下式背光模組，其特征在于，包括 底框； 光源，設(shè)置于所述底框上； 擴(kuò)散板，設(shè)置于所述光源的上方； 多個(gè)支撐柱，設(shè)置于所述底框上，并支撐所述擴(kuò)散板，離所述光源最近的支撐柱與所述光源之間的距離S滿足下面公式S ^ h*tan 0 , 其中，h為離所述光源最近的所述支撐柱的長(zhǎng)度，0為所述光源所發(fā)出的預(yù)定光線入射至所述支撐柱的入射角度，所述預(yù)定光線的強(qiáng)度為所述光源所發(fā)出最強(qiáng)光強(qiáng)的十分之O
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的直下式背光模組，其特征在于，所述光源為蝙蝠散射光型LED。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直下式背光模組以及液晶顯示裝置，該直下式背光模組包括底框、光源、擴(kuò)散板以及多個(gè)支撐柱；光源設(shè)置于底框上；擴(kuò)散板設(shè)置于光源的上方；支撐柱設(shè)置于底框上，并支撐擴(kuò)散板，至少一個(gè)支撐柱由第一透光材料制成，或者支撐柱由上下連接的第二透光材料和遮光材料組合而成。通過上述方式，當(dāng)光源發(fā)出的光照射到該支撐柱時(shí)，能夠透過支撐柱，防止出現(xiàn)支撐柱陰影的現(xiàn)象，提高背光效果和顯示效果。
文檔編號(hào)G02F1/13357GK102661538SQ20121011100
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者劉紅葉, 張光耀, 符攀攀 申請(qǐng)人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司