專利名稱：直下式背光模塊及應(yīng)用其的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種直下式背光模塊及應(yīng)用其的顯示裝置，且特別是有關(guān)于一種具有透鏡片組及棱鏡片組的直下式背光模塊及應(yīng)用其的顯示裝置。
背景技術(shù)：
擴(kuò)散膜功能為提供液晶顯示器均勻的面光源。一般傳統(tǒng)的擴(kuò)散膜主要是在擴(kuò)散膜基材中加入化學(xué)顆粒，作為散射粒子。然而，于此架構(gòu)下，由于化學(xué)顆粒的光學(xué)特性，導(dǎo)致化學(xué)顆粒吸光而造成較高的亮度損失。此外，為了縮小直下式背光模塊的厚度，直下式背光模塊的擴(kuò)散膜與發(fā)光二極管 (light-emitting diode,LED)光源之間的間距(空腔高度)通常無法太大。然而，當(dāng)空腔高度小的情況下，光經(jīng)過擴(kuò)散膜后的擴(kuò)光性不佳，且容易產(chǎn)生像差問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是有關(guān)于一種直下式背光模塊及應(yīng)用其的顯示裝置，直下式背光模塊可增加擴(kuò)光效率且減少或避免像差問題，以提升顯示品質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種直下式背光模塊。直下式背光模塊包括數(shù)個發(fā)光二極管、一第一透鏡片、一第二透鏡片、一第一棱鏡片及一第二棱鏡片。相鄰二發(fā)光二極管是沿一第一軸向相距一第一間距SI，且相鄰二發(fā)光二極管是沿一第二軸向相距一第二間距S2。第一透鏡片鄰近發(fā)光二極管配置且具有數(shù)個第一柱狀凸出結(jié)構(gòu)。第二透鏡片鄰近第一透鏡片配置且具有數(shù)個第二柱狀凸出結(jié)構(gòu)。第一棱鏡片鄰近第二透鏡片配置；以及，第二棱鏡片鄰近第一棱鏡片配置。其中，第一柱狀凸出結(jié)構(gòu)的延伸方向與第二柱狀凸出結(jié)構(gòu)的延伸方向之間夾一第一角度Al。其中，第二間距S2與第一間距SI的比值S2/S1 = Sin(Al)/(1+cos (Al))。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種顯示裝置。顯示裝置包括一顯示面板及一直下式背光模塊。直下式背光模塊鄰近顯示面板配置。直下式背光模塊包括數(shù)個發(fā)光二極管、一第一透鏡片、一第二透鏡片、一第一棱鏡片及一第二棱鏡片。相鄰二發(fā)光二極管是沿一第一軸向相距一第一間距SI，且相鄰二發(fā)光二極管是沿一第二軸向相距一第二間距S2。第一透鏡片鄰近發(fā)光二極管配置且具有數(shù)個第一柱狀凸出結(jié)構(gòu)。第二透鏡片鄰近第一透鏡片配置且具有數(shù)個第二柱狀凸出結(jié)構(gòu)。第一棱鏡片鄰近第二透鏡片配置；以及，第二棱鏡片鄰近第一棱鏡片配置。其中，第一柱狀凸出結(jié)構(gòu)的延伸方向與第二柱狀凸出結(jié)構(gòu)的延伸方向之間夾一第一角度Al。其中，第二間距S2與第一間距S I的比值S2/S1 = Sin(Al)/(1+cos (Al))。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作詳細(xì)說明，其中
圖I繪示依照本發(fā)明一實施例的直下式背光模塊的剖視圖。圖2繪示圖I的第一透鏡片的立體圖。圖3繪示圖I的發(fā)光二極管的俯視圖。圖4繪示另一實施例的發(fā)光二極管的排列圖。圖5繪示圖I的第一透鏡片及第 二透鏡片的俯視圖。圖6繪示圖I的第一棱鏡片及第二棱鏡片的俯視圖。圖7繪示一實施例的第一柱狀凸出結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖8繪示另一實施例的第一柱狀凸出結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖9繪示又一實施例的第一柱狀凸出結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖10繪示圖6中沿方向10-10’的剖視圖。圖11繪示依照本發(fā)明一實施例的顯示裝置的立體圖。主要元件符號說明100 :直下式背光模塊102:發(fā)光二極管104,404,604 :第一透鏡片106 :第二透鏡片108 :第一棱鏡片110:第二棱鏡片112、212、312、412 :第一柱狀凸出結(jié)構(gòu)114:第二柱狀凸出結(jié)構(gòu)116:第三柱狀凸出結(jié)構(gòu)118:第四柱狀凸出結(jié)構(gòu)120 :縫隙212a:圓形的一部分212b :直線312a :短邊312b :底部404r:凹部500 :顯示裝置502 :顯示面板Al :第一角度A2 :第二角度Dl :第一方向D2:第二方向D3:第三方向D4:第四方向Hl :空腔高度LI:第一軸向L2:第二軸向
P :重疊區(qū)域SI :第一間距S2 :第二間距S3 :距離W1、W2、W3、W4 :寬度
具體實施例方式本文所用的”鄰近”表示接近或連接在一起。相鄰的元件可以互相分開或直接互相連接。請參照圖I及圖2，圖I繪示依照本發(fā)明一實施例的直下式背光模塊的剖視圖，圖2繪示圖I的第一透鏡片的立體圖。直下式背光模塊100包括數(shù)個發(fā)光二極管102、第一透鏡片104、第二透鏡片106、第一棱鏡片108及第二棱鏡片110。第二透鏡片106鄰近第一透鏡片104配置、第一棱鏡片108鄰近第二透鏡片106配置,而第二棱鏡片110鄰近第一棱鏡片108配置。借由第一透鏡片104及第二透鏡片106上下疊加的設(shè)計，可增加出光擴(kuò)散范圍，而借由第一棱鏡片108及第二棱鏡片110上下疊加的設(shè)計，可增加出光均勻度、消除空間條紋以及避免像差現(xiàn)象產(chǎn)生，也就是說，利用二片透鏡片拉大光源的光線的出光擴(kuò)光面積，再以二片棱鏡片利用虛像重疊方式提升其出光均勻性。如此一來，即使空腔高度Hl (發(fā)光二極管102與第一透鏡片104之間距)甚低，例如低至15厘米或低于15厘米的情況下，仍可提供均勻度甚佳的出光。請參照圖3，其繪示圖I的發(fā)光二極管的俯視圖。相鄰二發(fā)光二極管是沿第一軸向LI相距第一間距SI，且相鄰二發(fā)光二極管是沿第二軸向L2是相距第二間距S2。如圖3所示，該些發(fā)光二極管102可排列成長方形。然其它實施態(tài)樣中，該些發(fā)光二極管102亦可排列成正方形、多邊形、不規(guī)則形或其它任意外形。該些發(fā)光二極管102可排列成陣列狀，然亦可錯開排列，以下是以圖4說明。請參照圖4，其繪示另一實施例的發(fā)光二極管的排列圖。相鄰二排沿第一軸向LI排列的發(fā)光二極管102是沿第一軸向LI錯開排列，其它實施態(tài)樣中，相鄰二排沿第二軸向L2排列的發(fā)光二極管102亦可沿第二軸向L2錯開排列。請參照圖5，其繪示圖I的第一透鏡片及第二透鏡片的俯視圖。第一透鏡片104，鄰近該些發(fā)光二極管102配置且具有數(shù)個第一柱狀凸出結(jié)構(gòu)112，該些第一柱狀凸出結(jié)構(gòu)112是沿第一方向Dl延伸。第二透鏡片106具有數(shù)個第二柱狀凸出結(jié)構(gòu)114，該些第二柱狀凸出結(jié)構(gòu)114是沿第二方向D2延伸，第一方向D I與第二方向D2之間夾第一角度Al。其中，第一角度Al、第一間距SI及第二間距S2的關(guān)系滿足下式(I)，以擴(kuò)散從發(fā)光二極管102的出光。
權(quán)利要求
1.一種直下式背光模塊，包括 多個發(fā)光二極管，相鄰二該發(fā)光二極管是沿一第一軸向相距一第一間距Si，且相鄰二該發(fā)光二極管是沿一第二軸向相距一第二間距S2 ； 一第一透鏡片，鄰近該些發(fā)光二極管配置且具有多個第一柱狀凸出結(jié)構(gòu)； 一第二透鏡片，鄰近該第一透鏡片配置，且具有多個第二柱狀凸出結(jié)構(gòu)； 一第一棱鏡片，鄰近該第二透鏡片配置；以及 一第二棱鏡片，鄰近該第一棱鏡片配置； 其中，該些第二柱狀凸出結(jié)構(gòu)的延伸方向與該些第一柱狀凸出結(jié)構(gòu)的延伸方向之間夾一第一角度Al，該第二間距S2與該第一間距SI的比值S2/S1 = sin (Al)/(1+cos (Al)).
2.如權(quán)利要求I所述的直下式背光模塊，其特征在于，該第一棱鏡片具有多個第三柱 狀凸出結(jié)構(gòu)，而該第二棱鏡片具有多個第四柱狀凸出結(jié)構(gòu)； 其中，該些第四柱狀凸出結(jié)構(gòu)的延伸方向與該些第三柱狀凸出結(jié)構(gòu)的延伸方向之間夾一第二角度A2，該第二角度A2、該第一間距SI及該第二間距S2的關(guān)系滿足S2/S1 =sin(A2)/(1+cos(A2))。
3.如權(quán)利要求2所述的直下式背光模塊，其特征在于，該第一角度實質(zhì)上等于該第二角度。
4.如權(quán)利要求2所述的直下式背光模塊，其特征在于，該些第三柱狀凸出結(jié)構(gòu)的群組與該些第四柱狀凸出結(jié)構(gòu)的群組中至少一群組的該些柱狀凸出結(jié)構(gòu)是相鄰配置。
5.如權(quán)利要求2所述的直下式背光模塊，其特征在于，該些第三柱狀凸出結(jié)構(gòu)與該些第四柱狀凸出結(jié)構(gòu)中一者的剖面輪廓是圓形的至少一部分、梯形的至少一部分或三角形的至少一部分。
6.如權(quán)利要求I所述的直下式背光模塊，其特征在于，該些第一柱狀凸出結(jié)構(gòu)與該些第二柱狀凸出結(jié)構(gòu)中一者的剖面輪廓是圓形的至少一部分、梯形的至少一部分或三角形的至少一部分。
7.如權(quán)利要求I所述的直下式背光模塊，其特征在于，各該發(fā)光二極管的位置對應(yīng)于該些第一柱狀凸出結(jié)構(gòu)的一者與該些第二柱狀凸出結(jié)構(gòu)的一者的重疊區(qū)域。
8.如權(quán)利要求I所述的直下式背光模塊，其特征在于，該些第一柱狀凸出結(jié)構(gòu)的群組與該些第二柱狀凸出結(jié)構(gòu)的群組中至少一群組的該些柱狀凸出結(jié)構(gòu)是相鄰配置。
9.如權(quán)利要求I所述的直下式背光模塊，其特征在于，該第一透鏡片、該第二透鏡片、該第一棱鏡片與該第二棱鏡片中至少一者具有多個凹部，該些凹部的一者位于該第一透鏡片、該第二透鏡片、該第一棱鏡片與該第二棱鏡片中該至少一者的相鄰二該柱狀凸出結(jié)構(gòu)之間。
10.一種顯示裝置，包括 一顯示面板；以及 一直下式背光模塊，鄰近該顯示面板配置，該直下式背光模塊包括 多個發(fā)光二極管，相鄰二該發(fā)光二極管是沿一第一軸向相距一第一間距Si，且相鄰二該發(fā)光二極管是沿一第二軸向相距一第二間距S2 ； 一第一透鏡片，鄰近該些發(fā)光二極管配置且具有多個第一柱狀凸出結(jié)構(gòu)； 一第二透鏡片，鄰近該第一透鏡片配置，且具有多個第二柱狀凸出結(jié)構(gòu)；一第一棱鏡片，鄰近該第二透鏡片配置 '及 一第二棱鏡片，鄰近該第一棱鏡片配置； 其中，該些第二柱狀凸出結(jié)構(gòu)的延伸方向與該些第一柱狀凸出結(jié)構(gòu)的延伸方向之間夾一第一角度Al，該第二間距S2與該第一間距S I的比值S2/S1 = sin (Al)/(!+Cos(AD)0
全文摘要
本發(fā)明公開一種直下式背光模塊及應(yīng)用其的顯示裝置。直下式背光模塊包括數(shù)個發(fā)光二極管、第一透鏡片、第二透鏡片、第一棱鏡片及第二棱鏡片。相鄰二發(fā)光二極管是沿第一軸向相距間距S1，且相鄰二發(fā)光二極管是沿第二軸向相距間距S2。第一透鏡片鄰近發(fā)光二極管配置且具有數(shù)個第一柱狀凸出結(jié)構(gòu)，第一柱狀凸出結(jié)構(gòu)是沿第一方向延伸。第二透鏡片鄰近第一透鏡片配置且具有數(shù)個第二柱狀凸出結(jié)構(gòu)，第二柱狀凸出結(jié)構(gòu)是沿第二方向延伸，第一方向與第二方向之間夾角度A1。第一棱鏡片鄰近第二透鏡片配置。第二棱鏡片鄰近第一棱鏡片配置。其中，間距S2與間距S1的比值S2/S1＝sin(A1)/(1+cos(A1))。
文檔編號F21S8/00GK102748649SQ20111011128
公開日2012年10月24日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者謝旭明 申請人:奇美電子股份有限公司, 群康科技(深圳)有限公司