[发明专利]透镜结构及其背光模块

说明书

技术领域

本发明关于一种透镜结构及其背光模块，尤指一种具有圆锥主体且在圆锥主体上向内延伸形成有圆锥凹槽结构的透镜结构及其背光模块。

背景技术

由于液晶本身不发光，为了能使其能正常显示影像，现今所使用的方法为利用背光模块以提供充足亮度且分布均匀的面光源至液晶显示器，进而使液晶显示器显示出相对应的影像，由此可知，背光模块为液晶显示器面板的关键元件之一，其常见配置的方式可分为直下式与侧光式两种设计，其中由于直下式背光模块是将发光二极管位于显示面板的正下方，因此适用于较高亮度需求或较大尺寸的显示面板，例如液晶电视等。

请参阅图1，其为现有技术的直下式背光模块10的部分剖面示意图。直下式背光模块10位于显示面板12的下方，直下式背光模块10可包含扩散板14、电路板16以及多个发光二极管18，藉此，发光二极管18所发射的光线即可经由扩散板14散射成均匀分布的光线，从而提供亮度充足的面光源至显示面板12。然而，由于受到发光二极管18具有高指向特性的限制，因此往往会导致直下式背光模块10所提供的面光源出现亮度不均以及暗带的问题。在此情况下，直下式背光模块10就会需要配置更多的发光二极管来改善出光均匀度，但此方式又会造成直下式背光模块10的制造成本提高以及耗电等问题，故如何增加发光二极管的发光角度以在不需额外增设发光二极管的情况下改善背光模块的出光均匀度即为目前直下式背光模块在发光设计上的重要考量之一。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种具有圆锥主体且在圆锥主体上向内延伸形成有圆锥凹槽结构的透镜结构及其背光模块，以解决上述的问题。

本发明提供一种透镜结构用来设置于一发光二极管的上方，该透镜结构包含一圆锥主体以及一圆锥凹槽结构。该圆锥主体具有一入射锥面以及一出射顶面，该入射锥面具有一第一顶点，该第一顶点指向该发光二极管。该圆锥凹槽结构自该出射顶面向内延伸形成且具有一反射锥面，该反射锥面用来反射该发光二极管入射至该入射锥面而进入该圆锥主体中的光线，以使该光线从该出射顶面射出。

本发明另提供一种背光模块，其包含一电路板、至少一发光二极管，以及一透镜结构。该至少一发光二极管设置于该电路板上，用来发射光线。该透镜结构设置于该至少一发光二极管的上方，该透镜结构包含一圆锥主体以及一圆锥凹槽结构。该圆锥主体具有一入射锥面以及一出射顶面，该入射锥面具有一第一顶点，该第一顶点指向该至少一发光二极管。该圆锥凹槽结构自该出射顶面向内延伸形成且具有一反射锥面，该反射锥面用来反射该至少一发光二极管入射至该入射锥面而进入该圆锥主体中的光线，以使该光线从该出射顶面射出。

综上所述，本发明采用将其圆锥主体上具有相对向内延伸形成的圆锥凹槽结构的透镜结构设置于发光二极管的上方的设计，以使发光二极管所发射的光线在通过透镜结构时会产生二次折射以及一次全反射，从而产生增加发光二极管的发光角度的功效。如此一来，本发明所提供的透镜结构即可不需额外增设发光二极管的情况下增加发光二极管的发光角度，藉以改善背光模块的出光均匀度，从而有效地解决现有技术中所提到的直下式背光模块所提供的面光源会因发光二极管的高指向特性而出现亮度不均以及暗带的问题。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的实施方式及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1为现有技术的直下式背光模块的部分剖面示意图；

图2为根据本发明的实施例所提出的背光模块的部分剖面示意图；

图3为图2的透镜结构的立体示意图。

其中，附图标记：

10直下式背光模块  12显示面板

14  扩散板        16、102 电路板

100 背光模块     18、104 发光二极管

106 透镜结构     108    支撑脚

110 圆锥主体     112    圆锥凹槽结构

114 入射锥面     116    出射顶面

118 反射锥面     P₁     第一顶点

P₂  第二顶点      N      中心轴线

θ₁  第一倾斜角度  θ₂    第二倾斜角度

D   间距           ER    最小发光直径

R   最大直径       L      光线

具体实施方式