專利名稱：一種背光模組及液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種背光模組及液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
背光模組是液晶顯示裝置的重要組件，其為液晶顯示裝置提供光源，以使其能夠顯示圖像。背光模組所使用的光源目前主要有CCFL (冷陰極熒光管)、LED (發(fā)光二極管)及 EL(電激發(fā)光片)等，側(cè)入式的液晶顯示裝置由于其輕薄的特點(diǎn)，得到廣大商戶的青睞。以光源為LED液晶顯示裝置的背光模組為例，如圖一所示，它由反射片1、導(dǎo)光板2、設(shè)置在膠框4上的反射層3、膠框4、PCB板5、LED6，鋁擠7、背板8等部件組成。其中LED6作為光源， 而導(dǎo)光板2的作用在于傳導(dǎo)光，并將LED6的類似點(diǎn)光源，調(diào)整成為面光源。其中，LED6與導(dǎo)光板2之間的耦合效率直接關(guān)系到整個(gè)背光模組的效率及光的利用率，現(xiàn)階段通常使用的LED的發(fā)光型近似瑯勃型，如圖2所示為現(xiàn)有LED的發(fā)光光線角度分布情況，LED發(fā)出來的光主要集中在正視角度，角度大到一定程度，該角度的光線數(shù)也相對(duì)減少，其空間分布在有限的角度內(nèi)。如圖三所示為一款5630的LED封裝體，其大小為5. 6mm*3. 0mm*0. 8mm。對(duì)其水平和豎直方向，不同視角的光通量進(jìn)行量測，從曲線上可以看出大約在60度視角時(shí)， 光通量值已經(jīng)減小到一半了，也就是大視角的光通量相對(duì)比例較小。在LED與LGP耦光時(shí)，為了防止導(dǎo)光板與LED直接接觸，通常在導(dǎo)光板入光面和 LED的表面之間會(huì)存在一個(gè)耦光距離。這個(gè)耦光距離的大小根據(jù)機(jī)種的不同，會(huì)有所不同。 以5630的LED封裝體和3. Omm厚度的導(dǎo)光板的耦合為例。封裝體5630的發(fā)光面的垂直距離為2. 4mm。單獨(dú)從LED的發(fā)光光型來看，如果耦光距離越小，漏光的的比例會(huì)減小。如圖 4及圖5所示為兩種耦光距離下，LED6所發(fā)出的光線會(huì)在漏光區(qū)21處發(fā)生漏光，該漏光區(qū) 21處于LED6較大視角區(qū)域，雖然該區(qū)域光通量較小，但其對(duì)背光模組的效率影響較大，更影響到液晶顯示裝置的顯示效果，圖4所示的LED6與導(dǎo)光板2的耦光距離大于圖5所示的耦光距離，如圖3所示根據(jù)5630型的LED照射角度分析，圖5所示的方式漏光的程度要小， 但其漏光依然存在。為了充分利用漏掉光線，通常會(huì)在背光模組中設(shè)置一些回收組件如圖1 所示，在膠框4的下方設(shè)置有反射層3以使漏掉的光線被反射到導(dǎo)光板2以及反射片1中， 但是反射片1與導(dǎo)光板2之間還是存在縫隙，所以部分光線還是會(huì)損失掉，尤其是在較大的耦光距離時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種效率高的背光模組及一種顯示效果好的液晶顯示裝置。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種背光模組，包括燈條以及與燈條的發(fā)光面耦合的導(dǎo)光板，所述背光模組還包括設(shè)置在所述燈條與導(dǎo)光板之間的耦光元件，所述耦光元件在燈條的發(fā)光面的周圍形成一個(gè)的朝向所述導(dǎo)光板的入光面的耦光通道。優(yōu)選的，所述燈條的發(fā)光面被所述耦光通道的開口端所封閉。以避免發(fā)光面的大角度光線發(fā)生泄漏。優(yōu)選的，所述耦光通道的開口端的開口不小于所述燈條的發(fā)光面。使燈條所發(fā)出的大角度光均能通過耦光通道。優(yōu)選的，所述耦光通道的深度與所述導(dǎo)光板的入光面到所述燈條的發(fā)光面的距離相一致，所述耦光通道直接通到導(dǎo)光板的入光面上。耦光通道在導(dǎo)光板的入光面及燈條的發(fā)光面之間形成一個(gè)封閉的通道空間，從而可以避免光線的泄露，到達(dá)更高效的利用光線的效果。優(yōu)選的，所述耦光通道的末端寬度小于或等于所述導(dǎo)光板的厚度。以避免末端寬度過大而導(dǎo)致光線泄露出去，降低光線利用率。優(yōu)選的，所述燈條的發(fā)光面的寬小于所述導(dǎo)光板厚度，所述耦光通道的開口端的開口小于其末端的開口，所述耦光通道的橫截面呈錐形狀。針對(duì)此種方式，可以設(shè)置相應(yīng)錐形的耦光通道，以使光線能夠進(jìn)入導(dǎo)光板內(nèi)而不發(fā)生泄漏。優(yōu)選的，所述燈條的發(fā)光面的寬大于所述導(dǎo)光板的厚度，所述耦光通道的開口端的開口大于其末端的開口，所述耦光通道的橫截面呈倒錐形狀。針對(duì)此種方式，可以設(shè)置相應(yīng)倒錐形的耦光通道，以使光線能夠進(jìn)入導(dǎo)光板內(nèi)而不發(fā)生泄漏。優(yōu)選的，所述燈條包括多顆并排設(shè)置的發(fā)光燈，所述耦光元件具有多個(gè)與每個(gè)所述發(fā)光燈的發(fā)光面對(duì)應(yīng)的耦光通道。一個(gè)耦光元件同時(shí)可以對(duì)應(yīng)到多個(gè)發(fā)光燈，這樣，方便耦光元件的生產(chǎn)的同時(shí)也便于組裝時(shí)提高效率。優(yōu)選的，所述燈條包括多顆并排設(shè)置的發(fā)光燈，所述每個(gè)發(fā)光燈上設(shè)置有一個(gè)對(duì)應(yīng)的所述耦光元件。方便更換損壞的發(fā)光燈元件。優(yōu)選的，所述耦光通道的內(nèi)表面為經(jīng)過拋光處理的光滑反射面。光滑的反射面有利于光線向一個(gè)方向反射而不發(fā)生漫反射，從而避免了光線在多次漫反射中損耗，從而提高光線的利用率。優(yōu)選的，所述光滑反射面為可將光線聚焦的曲面。光滑反射面制作成光滑曲面，以使得光線可以聚焦，減少光線的反射次數(shù)進(jìn)而減少光線的損耗。優(yōu)選的，所述耦光通道的內(nèi)表面是經(jīng)過拋光處理的。通過拋光處理，使耦光通道的內(nèi)表面達(dá)到高度的光滑，以提高光的反射率。優(yōu)選的，所述耦光元件在所述燈條生產(chǎn)工藝中安裝在所述燈條上。以使得后期便于安裝，提高生產(chǎn)效率。優(yōu)選的，所述燈條包括多顆并排設(shè)置的發(fā)光燈以及用于安裝所述發(fā)光燈的PCB 板，所述耦光元件安裝在所述發(fā)光燈的封裝上。此種設(shè)置耦光元件的結(jié)構(gòu)形式較為簡單，同時(shí)也能節(jié)省材料。優(yōu)選的，所述燈條包括多顆并排設(shè)置的發(fā)光燈以及用于安裝所述發(fā)光燈的PCB 板，耦光元件安裝在所述燈條的PCB板上，所述耦光元件上設(shè)置有與所述發(fā)光燈形狀相應(yīng)的安裝孔，所述安裝孔與所述耦光通道相連通并大于或等于所述耦光通道開口端的開口面積。耦光元件設(shè)置在PCB板上，可以避免導(dǎo)光板受熱膨脹時(shí)擠壓耦光元件進(jìn)而頂?shù)桨l(fā)光燈。優(yōu)選的，所述耦光元件對(duì)應(yīng)于每個(gè)發(fā)光燈的位置具有梯形通槽，所述安裝孔為所述梯形通槽的第一級(jí)槽，所述耦光通道為所述梯形通槽的第二級(jí)槽。使得耦光元件的安裝定位更為可靠。優(yōu)選的，所述耦光元件由金屬或塑膠材料制成。金屬材料的反光性較好，而塑膠材料成本較低。一種液晶顯示裝置，包括了如權(quán)利要求如上任一所述的背光模組。本發(fā)明由于在背光模組的燈條的發(fā)光面與導(dǎo)光板之間設(shè)置了用于將燈條所發(fā)出的光導(dǎo)向?qū)Ч獍宓鸟罟庠?，耦光元件在燈條的發(fā)光面的周圍形成一個(gè)的朝向所述導(dǎo)光板的入光面的耦光通道，該耦光通道將燈條所發(fā)出的光線導(dǎo)向?qū)Ч獍宓娜牍饷?，特別是可以將燈條所發(fā)出的大角度光線反射到導(dǎo)光板的入光面，進(jìn)而使燈條所發(fā)出的光線能夠盡可能多的進(jìn)入導(dǎo)光板內(nèi)，在此種設(shè)置下，提高了發(fā)光燈的光線利用率，使得背光模組的效率得以提高，改善了液晶顯示裝置的顯示效果。


圖1是現(xiàn)有背光模組的結(jié)構(gòu)簡圖，圖2是瑯勃型LED照射光線角度分布表，圖3是5630型LED照射光線角度分布表，圖4是一種耦光距離下導(dǎo)光板接收LED光線的情況，圖5是另一種耦光距離下導(dǎo)光板接收LED光線的情況，圖6是本發(fā)明的第一種實(shí)施例，圖7是本發(fā)明第一種實(shí)施例所述的耦光元件，圖8是本發(fā)明第一種實(shí)施例的耦光元件與LED配合的情況，圖9是本發(fā)明第二種實(shí)施例，圖10是本發(fā)明第二種實(shí)施例中耦光元件的配合示意圖，圖11是本發(fā)明第二種實(shí)施例中耦光元件裝配后的結(jié)構(gòu)簡圖，圖12是本發(fā)明的原理圖，圖13是7020型LED與3. OOmm厚的導(dǎo)光板使用所使用的耦光元件及其配合形式，圖14是5630型LED與3. OOmm厚的導(dǎo)光板使用所使用的耦光元件及其配合形式，圖15是5630型LED與2. OOmm厚的導(dǎo)光板使用所使用的耦光元件及其配合形式。圖16是耦光元件的一種組裝形式，圖17是耦光元件的另一種組裝形式。其中:1、反射片；2、導(dǎo)光板；3、反射層；4、膠框；5、PCB板；6、LED ；7、鋁擠；8、背板； 21、漏光區(qū)；60、耦光元件，61、耦光通道；62、拋光反射面。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明的背光模組包括用于提供光源的燈條以及與該燈條的發(fā)光面耦合的導(dǎo)光板，此外，在燈條的發(fā)光面及導(dǎo)光板之間還設(shè)置有用于將所述燈條所發(fā)出的光導(dǎo)向所述導(dǎo)光板的耦光元件，所述耦光元件具有凸出于所述燈條的發(fā)光面并大于該發(fā)光面的耦光通道。該耦光通道將燈條所發(fā)出的光線導(dǎo)向?qū)Ч獍宓娜牍饷妫貏e是可以將燈條所發(fā)出的大
6角度光線反射到導(dǎo)光板的入光面，進(jìn)而使燈條所發(fā)出的光線能夠盡可能多的進(jìn)入導(dǎo)光板內(nèi)，在此種設(shè)置下，提高了 LED的光線利用率，使得背光模組的效率得以提高，改善了液晶顯示裝置的顯示效果。如圖6所示為本發(fā)明的第一種實(shí)施例，以現(xiàn)有使用較多的LED燈條為例，LED燈條包括PCB板5以及多個(gè)并排設(shè)置在其上的LED6 ；背光模組中，導(dǎo)光板2與LED燈條的之間設(shè)置有耦光元件60，如圖7所示該耦光元件60為一個(gè)方形框體結(jié)構(gòu)，其中間的方形鏤空區(qū)域即為耦光通道61，如圖6所示該耦光通道61的開端起始于LED6的發(fā)光面，并且該耦光通道61的開端的開口面大于該LED6的發(fā)光面，這樣以使得LED6所發(fā)出的光能夠全部進(jìn)入耦光通道61內(nèi)。耦光通道61的末端與導(dǎo)光板2的入光面零距離耦合，并且該耦光通道61的末端的寬度小于導(dǎo)光板2的厚度，也就是說，耦光通道61的末端的開口面完全處于導(dǎo)光板入光面內(nèi)，這樣，耦光元件60在導(dǎo)光板2與LED6之間形成一個(gè)封閉的空間確保光線在進(jìn)入導(dǎo)光板前不會(huì)發(fā)生泄漏。此外，如圖7所示，該耦光通道61的內(nèi)表面是通過拋光處理的光滑反射面62用以減少該內(nèi)表面對(duì)光的吸收，LED6的大角度光線可以在該光滑反射面62內(nèi)反射進(jìn)入導(dǎo)光板2內(nèi)，當(dāng)然，被導(dǎo)光板2的入光面反射回來的光線也可以通過該封閉的耦光通道61以及光滑的反射面62再次反射回去，達(dá)到更高的光線利用率。在本實(shí)施例中，耦光通道61的末端開口面寬度也可以或近似等于導(dǎo)光板2的厚度，以盡可能獲得較大的末端開口，使光線發(fā)生盡可能少的反射次數(shù)，從而避免在反射過程中被耦光通道61的內(nèi)表面吸收掉。在本實(shí)施例中，如圖8所示，LED燈條上的每顆LED6對(duì)應(yīng)的設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的耦光元件60，耦光元件60的外框形狀對(duì)應(yīng)于每顆LED6的發(fā)光面外的封裝結(jié)構(gòu)的形狀。在本實(shí)施例中，耦光通道61的內(nèi)表面即光滑反射面可以制作成光滑曲面的聚光罩形狀，以使得光線可以聚焦，減少光線的反射次數(shù)進(jìn)而減少光線的損耗。如圖9-11所示為本發(fā)明的第二種實(shí)施例，與實(shí)施例一不同的是，耦光元件60是一個(gè)具有多個(gè)與每個(gè)LED6對(duì)應(yīng)的耦光通道61的整體件(如圖9所示)，此種結(jié)構(gòu)的耦光元件便于組裝的方便，減少組裝的時(shí)間，同時(shí)也便于耦光元件的生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。如圖10及圖11所示，耦光元件60將會(huì)整體設(shè)置在LED燈條與導(dǎo)光板2之間，耦光元件60上的每個(gè)耦光通道61對(duì)應(yīng)于LED燈條上的每個(gè)LED6。如圖12所示為本發(fā)明思路下，LED6所發(fā)出的光線在耦光通道61內(nèi)的反射情況， 黑色箭頭表示光線的反射方向，從圖中可以看出，LED6所發(fā)出的大角度光線，會(huì)經(jīng)過耦光通道61的內(nèi)表面反射進(jìn)入導(dǎo)光板2內(nèi)，同時(shí)，耦光元件60在導(dǎo)光板2與LED6之間形成的是封閉的空間，從而可以避免光線發(fā)生泄露。在背光模組中，所使用的LED型號(hào)不同，其大小也會(huì)有不同，此外，導(dǎo)光板的厚度也有不同規(guī)格，針對(duì)不同的規(guī)格的LED以及導(dǎo)光板，設(shè)置相應(yīng)的耦光元件的形狀，包括耦光通道的形狀，以實(shí)現(xiàn)光線的充分利用。如圖13所示為一種7020型LED與3. OOmm厚的導(dǎo)光板使用所使用的耦光元件及其配合形式，在該類型中，耦光元件60的整體大小與導(dǎo)光板相適應(yīng)，其具有一錐形截面的耦光通道61，該耦光通道61的開端開口與LED6的發(fā)光面大小相適應(yīng)或是大于所述發(fā)光面， 而末端開口的寬度與導(dǎo)光板2的厚度相等，在此種設(shè)置下，可以確保LED6所發(fā)出的光線不會(huì)發(fā)生泄漏并發(fā)生盡可能少的反射次數(shù)。
如圖14所示是5630型LED與3. OOmm厚的導(dǎo)光板使用所使用的耦光元件及其配合形式，此種類型的LED6的寬度與導(dǎo)光板2的厚度相當(dāng)，從而耦光元件60的耦光通道可以設(shè)置成方形截面便可。如圖15所示是5630型LED與2. OOmm厚的導(dǎo)光板使用所使用的耦光元件及其配合形式。由于導(dǎo)光板2的厚度要小于LED6的寬度，從而耦光元件60的耦光通道61設(shè)置成倒錐形截面的形式，以避免發(fā)生漏光。圖16所示是一種耦光元件的設(shè)置形式，圖中，耦光元件60的一端可以設(shè)置在PCB 板5上，從而可以避免導(dǎo)光板2受熱膨脹時(shí)擠壓耦光元件60，進(jìn)而使得耦光元件60擠壓 LED6的封裝結(jié)構(gòu)，同時(shí)也便于耦光元件在燈條的生產(chǎn)工藝中添加，方便后續(xù)的安裝工作。。圖17是針對(duì)設(shè)置在PCB板上的耦光元件也可以對(duì)不同厚度的導(dǎo)光板提供耦光通道的設(shè)計(jì)。如圖所示，耦光元件60上設(shè)置有梯形通槽，其中LED6沉入該梯形通槽的第一級(jí)槽內(nèi)，而錐形截面所示為第二級(jí)槽，其作為耦光通道61。通過此種方式，可以使耦光元件安裝在PCB板上，提高耦光元件的定位可靠性。在圖16及圖17所示的兩種情況下，可以在LED燈條生產(chǎn)時(shí)直接進(jìn)行耦光元件的添加形成一個(gè)整體的組件，以方便后期的組裝。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種背光模組，包括燈條以及與燈條的發(fā)光面耦合的導(dǎo)光板，其特征在于，所述背光模組還包括設(shè)置在所述燈條與導(dǎo)光板之間的耦光元件，所述耦光元件在燈條的發(fā)光面的周圍形成一個(gè)的朝向所述導(dǎo)光板的入光面的耦光通道。
2.如權(quán)利要求1所述的一種背光模組，其特征在于，所述燈條的發(fā)光面被所述耦光通道的開口端所封閉。
3.如權(quán)利要求2所述的一種背光模組，其特征在于，所述耦光通道的開口端的開口不小于所述燈條的發(fā)光面。
4.如權(quán)利要求3所述的一種背光模組，其特征在于，所述耦光通道的深度與所述導(dǎo)光板的入光面到所述燈條的發(fā)光面的距離相一致，所述耦光通道直接通到導(dǎo)光板的入光面上。
5.如權(quán)利要求4所述的一種背光模組，其特征在于，所述耦光通道的末端寬度小于或等于所述導(dǎo)光板的厚度。
6.如權(quán)利要求5所述的一種背光模組，其特征在于，所述燈條的發(fā)光面的寬小于所述導(dǎo)光板厚度，所述耦光通道的開口端的開口小于其末端的開口，所述耦光通道的橫截面呈錐形狀。
7.如權(quán)利要求5所述的一種背光模組，其特征在于，所述燈條的發(fā)光面的寬大于所述導(dǎo)光板的厚度，所述耦光通道的開口端的開口大于其末端的開口，所述耦光通道的橫截面呈倒錐形狀。
8.如權(quán)利要求1所述的一種背光模組，其特征在于，所述燈條包括多顆并排設(shè)置的發(fā)光燈，所述耦光元件具有多個(gè)與每個(gè)所述發(fā)光燈的發(fā)光面對(duì)應(yīng)的耦光通道。
9.如權(quán)利要求1所述的一種背光模組，其特征在于，所述燈條包括多顆并排設(shè)置的發(fā)光燈，所述每個(gè)發(fā)光燈上設(shè)置有一個(gè)對(duì)應(yīng)的所述耦光元件。
10.如權(quán)利要求1所述的一種背光模組，其特征在于，所述耦光通道的內(nèi)表面為光滑反射面。
11.如權(quán)利要求10所述的一種背光模組，其特征在于，所述光滑反射面為可將光線向?qū)Ч獍宓娜牍饷娣较蚓劢沟那妗?br> 12.如權(quán)利要求10所述的一種背光模組，其特征在于，所述耦光通道的內(nèi)表面是經(jīng)過拋光處理的。
13.如權(quán)利要求1所述的一種背光模組，其特征在于，所述耦光元件在所述燈條生產(chǎn)工藝中安裝在所述燈條上。
14.如權(quán)利要求13所述的一種背光模組，其特征在于，所述燈條包括多顆并排設(shè)置的發(fā)光燈以及用于安裝所述發(fā)光燈的PCB板，所述耦光元件安裝在所述發(fā)光燈的封裝上。
15.如權(quán)利要求13所述的一種背光模組，其特征在于，所述燈條包括多顆并排設(shè)置的發(fā)光燈以及用于安裝所述發(fā)光燈的PCB板，耦光元件安裝在所述燈條的PCB板上，所述耦光元件上設(shè)置有與所述發(fā)光燈形狀相應(yīng)的安裝孔，所述安裝孔與所述耦光通道相連通并大于或等于所述耦光通道開口端的開口面積。
16.如權(quán)利要求15所述的一種背光模組，其特征在于，所述耦光元件對(duì)應(yīng)于每個(gè)發(fā)光燈的位置具有梯形通槽，所述安裝孔為所述梯形通槽的第一級(jí)槽，所述耦光通道為所述梯形通槽的第二級(jí)槽。
17. 如權(quán)利要求1所述的一種背光模組，其特征在于，所述耦光元件由金屬或塑膠材料制成。
18.一種液晶顯示裝置，其特征在于，包括了如權(quán)利要求1-17任一所述的背光模組。
全文摘要
本發(fā)明公開一種背光模組及液晶顯示裝置，包括燈條以及與燈條的發(fā)光面耦合的導(dǎo)光板，所述背光模組還包括設(shè)置在所述燈條與導(dǎo)光板之間的耦光元件，所述耦光元件在燈條的發(fā)光面的周圍形成一個(gè)的朝向所述導(dǎo)光板的入光面的耦光通道。本發(fā)明由于在背光模組的燈條的發(fā)光面與導(dǎo)光板之間設(shè)置了用于將燈條所發(fā)出的光導(dǎo)向?qū)Ч獍宓鸟罟庠罟庠跓魲l的發(fā)光面的周圍形成一個(gè)的朝向?qū)Ч獍宓娜牍饷娴鸟罟馔ǖ?，將燈條所發(fā)出的光線導(dǎo)向?qū)Ч獍澹貏e是可以將燈條所發(fā)出的大角度光線反射到導(dǎo)光板的入光面，進(jìn)而使燈條所發(fā)出的光線能夠盡可能多的進(jìn)入導(dǎo)光板內(nèi)，提高了發(fā)光燈的光線利用率，使得背光模組的效率得以提高，改善了液晶顯示裝置的顯示效果。
文檔編號(hào)F21V13/02GK102392963SQ201110371580
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月21日
發(fā)明者胡哲彰, 賀虎 申請(qǐng)人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司