一种直下式背光模组的制作方法

本发明涉及光学领域，具体涉及一种直下式背光模组。

背景技术：

在液晶显示器中,背光模组作为关键组件之一，其功能在于提供亮度充足且均匀的液晶显示面板照明光源。液晶显示器的背光模组一般分为侧光式与直下式两种结构。所谓侧光式背光模组，是把led或直管型荧光灯等光源配置在液晶显示器的边缘，再搭配导光板，当光源发光时，光线经导光板传播到其他区域，在此过程中借由导光板底面的反射、散射作用使得光线从导光板上表面出射，并通过底面结构使得导光板整个上表面的出射光亮度尽量保证均匀。该结构的背光模块所使用光源数目少，成本低，但其亮度均匀性差、显示器工作时不同区域温差大。而在直下式背光模块中，光源(常为led)阵列被均匀地配置在液晶面板的正下方，再为每个led搭配相应的匀光器件，因而该类型的背光模块出光亮度在整个显示区域内都可保证均匀性，但目前直下式背光结构在液晶显示器的轻薄化方面不如侧光式结构，直下式背光结构的匀光器件其匀光距离较长，光能利用率较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于改善现有技术中所存在的不足，提供一种直下式背光模组。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种直下式背光模组，包括反射杯，所述反射杯的内杯壁为自由曲面，且设有曲面反射镜，所述反射杯的杯底设置有光源，所述反射杯的杯口设置有膜片，所述膜片为增亮膜，或所述膜片为扩散片，或所述膜片为增亮膜与扩散片的组合；当所述膜片为增亮膜或扩散片时，所述增量膜或扩散片的一面与所述反射杯的杯口贴合；当所述膜片为增亮膜与扩散片的组合时，所述增量膜的一面与所述反射杯的杯口贴合，所述增亮膜的另一面与所述扩散片贴合。通过自由曲面反射镜反射光源发出的大角度光线至其杯口端面上，而光源发出的小角度光线直接辐射于杯口端面上，二者叠加，形成均匀照明，结构简单，匀光距离较短，光能利用率高。同时通过增亮膜压缩入射于增亮膜的光束的发散角，提高光束亮度。另外通过扩散片进一步匀光，并增大背光模组的视角范围。

在进一步的方案中，所述增亮膜为菲涅尔透镜。

在进一步的方案中，所述增亮膜包括两组棱镜片，所述两组棱镜片的棱边相互垂直，每组棱镜片包括若干个相互平行的棱镜。

在进一步的方案中，所述增亮膜与所述反射杯均关于所述反射杯的杯轴线旋转对称。使得光束发散角大小由菲涅尔透镜的焦距决定。

在进一步的方案中，所述反射杯的杯口面为轴对称图形，所述光源经所述反射杯的杯口面的对称轴入射于所述增亮膜的光束的合集构成垂直平分面，所述增亮膜与所述反射杯均关于所述垂直平分面对称。使得光束发散角大小由菲涅尔透镜的焦距决定。

在进一步的方案中，所述反射杯的杯口直径设置满足：所述反射杯的杯口目标区域的照度不小于所述光源直接辐射在杯口目标区域中心的照度。

在进一步的方案中，所述反射杯的数量为多个，且多个反射杯呈正方形或正六边形阵列，所述相连反射杯之间的拼接处以及多个反射杯形成阵列后的阵列边缘设置有漫反射隔板。防止光线在各相邻反射杯之间进行串扰造成的照度不均。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本背光模组通过自由曲面反射镜反射光源发出的大角度光线至其杯口端面上，而光源发出的小角度光线直接辐射于杯口端面上，二者叠加，形成均匀照明，结构简单，匀光距离较短，光能利用率高。

2、本背光模组通过增亮膜压缩入射于增亮膜的光束的发散角，提高光束亮度。

3、本背光模组通过扩散片，进一步匀光，并增大背光模组的视角范围。

4、本背光模组通过设有多个反射杯，相连反射杯之间的拼接处以及多个反射杯形成阵列后的阵列边缘设置有漫反射隔板。防止光线在各相邻反射杯之间进行串扰造成的照度不均。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的一种直下式背光模组的原理图；

图2为本发明实施例1提供的一种直下式背光模组的未带有增亮膜的结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的一种直下式背光模组的结构示意图；

图4为本发明实施例2提供的一种直下式背光模组的原理图；

图5为本发明实施例3提供的一种直下式背光模组的原理图；

图6为本发明实施例4提供的一种直下式背光模组的结构示意图；

图7为本发明实施例5提供的一种直下式背光模组的结构示意图；

图中标记说明

反射杯1，自由曲面反射镜2，光源3，增亮膜4，扩散片5，漫反射隔板6。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-3，本实施例示意性地公开了一种直下式背光模组，包括反射杯1，所述反射杯1的内杯壁为自由曲面，且设有曲面反射镜2，所述反射杯1的杯底设置有光源3。在本方案中，所述反射杯1的杯口设置有增亮膜4，通过自由曲面反射镜2反射光源发出的大角度光线(光线角度θ2>反射分界角度θ0)至增亮膜4上，而光源发出的小角度光线(光线角度θ1<反射分界角度θ0)直接辐射于增亮膜4上，二者叠加，形成均匀照明，结构简单，匀光距离较短，光能利用率高，同时增亮膜压缩入射于增亮膜的光束的发散角，提高光束亮度。

作为一种较优的实施方式，所述增亮膜4为菲涅尔透镜，选用菲涅尔透镜对出射光束发散角的控制要更加具有针对性。当然的，在不影响压缩入射于增亮膜4的光束的发散角的情况下，也可以采用现有技术中的其他增亮膜，例如采用包括两组棱镜片，所述两组棱镜片的棱边相互垂直，且每组棱镜片包括若干个相互平行的棱镜的增亮膜。

进一步地，若所述光源3为近似点光源如led时，所述增亮膜4与所述反射杯1均关于所述反射杯1的杯轴线旋转对称。若所述光源3为近似线光源如荧光灯管时，所述反射杯1的杯口面为轴对称图形，所述光源3经所述反射杯的杯口面的对称轴入射于所述增亮膜4的光束的合集构成垂直平分面，所述增亮膜4与所述反射杯1均关于所述垂直平分面对称。最后从菲涅尔透镜增亮膜出射的光束发散角大小由菲涅尔透镜的焦距决定，易于对光束发散角大小进行调整。

本实施例中，所述反射杯1杯口的直径大小满足：所述反射杯的杯口目标区域的照度不小于所述光源直接辐射在杯口目标区域中心的照度。若，所述光源3的光线入射于增亮膜4的照度为所述光源直接辐射在增亮膜中心的照度，此时对应的反射分界角度θ0＝45°；若，所述光源3的光线入射于增亮膜4的照度比所述光源直接辐射在增亮膜中心的照度值大，只需设置合适的反射分界角度θ0即可(此时θ0＜45°)。

实施例2

请参阅图4，本实施例示意性地公开了一种直下式背光模组，包括反射杯1，所述反射杯1的内杯壁为自由曲面，且设有曲面反射镜2，所述反射杯1的杯底设置有光源3。在本方案中，所述反射杯1的杯口设置有扩散片5，通过自由曲面反射镜2反射光源3发出的大角度光线至其扩散片5上，而光源3发出的小角度光线直接辐射于扩散片5上，二者叠加，形成均匀照明，结构简单，匀光距离较短，光能利用率高，同时通过扩散片5，进一步匀光，并增大背光模组的视角范围。

本实施例中，若所述反射杯1杯口端面的照度为所述光源直接辐射在杯口端面中心的照度，此时对应的反射分界角度θ0＝45°；若所述反射杯杯口端面的照度值比所述光源直接辐射在杯口端面中心的照度值大，只需设置合适的反射分界角度θ0即可(此时θ0＜45°)。

实施例3

如图5所示，本实施例3与上述实施例1的主要区别在于，在本实施例中，还包括扩散片5，所述增亮膜4的一面与所述反射杯1的杯口贴合，所述增亮膜4的另一面与所述扩散片5贴合。通过扩散片5，进一步匀光，并增大背光模组的视角范围。

实施例4

如图6所示，本实施例4与上述实施例3的主要区别在于，所述反射杯1的数量为多个，且多个反射杯1呈正方形阵列，所述相连反射杯1之间的拼接处以及多个反射杯1形成阵列后的阵列边缘设置有漫反射隔板6，以防止光线在各相邻反射杯之间进行串扰造成的照度不均。

实施例5

如图7所示，本实施例5与上述实施例3的主要区别在于，所述反射杯1的数量为多个，且多个反射杯1呈正六边形阵列，所述相连反射杯1之间的拼接处以及多个反射杯1形成阵列后的阵列边缘设置有漫反射隔板6，以防止光线在各相邻反射杯之间进行串扰造成的照度不均。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。