專利名稱：一種背光模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及背光顯示設(shè)備的背光模組，尤其涉及汽車組合儀表的顯示屏的背光模組。
背景技術(shù)：
背光被廣泛的應(yīng)用在汽車的組合儀表上。汽車的組合儀表通常需要顯示汽車的速度、油量等各種圖形或數(shù)字，以便司機能夠隨時知曉。要使組合儀表能夠在夜間、隧道等光照條件不足的情況下，指示或刻度仍能具有良好的可讀性，組合儀表的背光十分重要。由于LED燈90光線的輻射強度隨著光線偏離垂直方向角度的增加，而迅速降低， 因此，LED燈90光線輻射的圓錐范圍內(nèi)，在垂直方向上，光源的輻射最強，隨偏離角度的增大迅速衰減，在輻射角度為80度時，光源的輻射強度幾乎為零，如圖la。因而，僅使用LED 燈作為背光模組，其背光均勻性難以達到令人滿意的效果，在偏離垂直方向較遠的位置不能足夠照亮，難以照亮整個表面。為了能夠照亮整個表面，目前主要是通過使用一定數(shù)量的LED燈陣列布滿整個背光設(shè)備(如圖lb)，通過多個LED燈90構(gòu)成的陣列將整個表面照亮。然而，這種設(shè)計，表面的光照不均勻，在正對每個發(fā)光二極管LED的區(qū)域會獲得比其他區(qū)域更多的光線，而偏離LED 的區(qū)域獲得的光線則相對要少，其仍存在明暗不一的情況。為使表面均勻照亮，也有使用反射面，通過反射面將光源輻射的光線反射到需照明的部位的，由于反射面可控制光線的照射方向，光源輻射的光線經(jīng)發(fā)射面反射后能夠相對較均勻的照射到顯示屏上。然而，受組合儀表體積的限制，反射的光線通常都不能垂直的照射到需照射的表面，通常都存在一定的傾斜角度，需照射表面到反射面的距離不均等，有大有小，其距離較小的區(qū)域相對距離較大的區(qū)域會被照得更亮一些，整個表面照亮的均勻性還不夠理想。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型旨在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點給出一種能夠均勻照亮整個表面的背光模組。本實用新型所述的背光模組，包括光源，對著光源輻射錐面、反射光源輻射光線的第一反射面，其還包括第二反射面，所述第二反射面面對第一反射面，并將第一反射面反射來的光線反射到需照亮的表面上。本實用新型所述的背光模組，第一反射面反射光源輻射的光線，第二反射面接收第一反射面反射來的光線，并將其照射到需照亮的表面上。由于，通過選擇反射面的形狀可控制其反射后的光線方向。本實用新型的背光模組，通過選擇第一反射面和第二反射面的形狀，可兩次控制光線的方向，從而容易保證其對表面的照射的均勻性，使光線均勻照亮需照亮的表面。所述光源可有多個，其可為發(fā)光二極管(LED)，也可為常規(guī)的燈泡。[0010]所述第一反射面可包含多個反射面，每一個反射面都對應(yīng)一個光源，并且這些反射面都面對每個光源的輻射面。所述第一反射面可以是拋物面，橢圓面，或者雙曲面。所述第二反射面可以是拋物面，橢圓面，或者雙曲面。背光模組的光源是多個并排設(shè)置的發(fā)光二極管，相對于每個發(fā)光二級管都有一個覆蓋其輻射面的第一反射面，各第一反射面并排設(shè)置。所述第一反射面并排設(shè)置的第一反射面中的兩側(cè)的第一反射面，向內(nèi)側(cè)傾斜。本實用新型通過選擇第一、第二反射面的形狀來控制光線照射的均勻性，由于形狀的控制難以嚴格達到光線的均一，即使形狀本身能夠均一，也會因為加工、裝配誤差等原因使其照射仍嫌不夠均一。會存在在需照亮的表面的局部區(qū)域出現(xiàn)相對仍嫌偏暗或偏亮的問題。為了解決此問題，所述背光模組還可在第二反射面的局部區(qū)域，設(shè)置第三反射面， 第三反射面面對第一反射面，將第一反射面反射的光線反射到局部偏暗的區(qū)域，或?qū)⒃揪植科恋膮^(qū)域的光線反射到其它區(qū)域。通過第三反射面的對反射光線的調(diào)整，可更進一步的增加背光模組照射得均勻性。所述第三反射面可以位于第二反射面靠近光源的一側(cè)的區(qū)域，其包括一組由光源側(cè)向遠離光源的一側(cè)密度依次增加的條紋，各條紋上設(shè)置將光線向遠離光源一側(cè)反射的表面。或者包括一組由光源側(cè)向遠離光源的一側(cè)密度依次增加的蝕紋。又或者包括一組由光源側(cè)向遠離光源的一側(cè)密度依次增加的圓形小凸臺。通過第三反射面還可以選擇性地將光線(從第一反射面反射來的光線)反射到需照亮的表面的某個或某幾個區(qū)域，以增強這些區(qū)域的光照，從而實現(xiàn)對顯示屏這些部位的
尚売顯不。所述背光模組還可包括一個增亮膜，所述增亮膜位于光源與第一反射面之間，光源輻射的光線經(jīng)增亮膜后，再照射到第一反射面上。所述需要照亮的表面為顯示屏，其可為液晶屏，也可為絲印屏幕等。
圖Ia為發(fā)光二極管的發(fā)光強度能量分布圖；圖Ib為一種現(xiàn)有技術(shù)的背光模組示意圖；圖2為本實用新型的一種背光模組應(yīng)用在組合儀表中的示意圖；圖3為圖2的A-A剖面圖；圖4為本實用新型的一種背光模組的俯視圖；圖5a_5c為本實用新型所述背光模組的第一反射面的三種可能的結(jié)構(gòu)；圖6為本實用新型的一種背光模組的示意圖；圖7為本實用新型的一種背光模組的爆炸圖；圖8為本實用新型的一種背光模組的爆炸圖；圖9a_9c為第二反射面的三種可能的結(jié)構(gòu)；圖10為本實用新型的一種背光模組的示意圖；圖lla、llb、llc為三種第三種反射面的示意圖；圖12為本實用新型的一種背光模組的具體結(jié)構(gòu)示意圖；[0033]圖13為本實用新型的一種背光模組的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖14a和圖14b為本實用新型的兩種可能的第一次反射面的示意圖。
具體實施方式
如圖2、圖3為背光模組在組合儀表中的應(yīng)用，其光源10固定在底部的電路板 110上，光源的上方為第一反射面12，第一反射面面對光源，其覆蓋光源的輻射面，第二反射面14與第一反射面相對，其位于組合儀表的顯示屏的底部，可將第一反射面發(fā)射來的光線反射到顯示屏18上，照亮顯示屏。電路板對光源供電，光源發(fā)光，輻射出光線R，經(jīng)第一反射面12反射R1到第二反射面14，再由第二反射面反射&到顯示屏上。通過設(shè)計第一反射面的形狀、第二發(fā)射面的形狀，以及光源相對第一、第二反射面的位置，可使光源輻射的光線經(jīng)第一、第二反射面發(fā)射后均勻的照射到顯示屏上，從而保證顯示屏18被均勻的照亮。第一反射面12不可能完全覆蓋光源10的輻射面，光源未被其覆蓋的輻射光線會直接照射到顯示屏上，與經(jīng)第一、第二反射面反射后的光線一同照亮顯示屏，其對顯示屏照亮的均勻性產(chǎn)生影響。為降低該影響，應(yīng)盡量減少光源直接照射到顯示屏上的光線，其要求第一反射面至少能夠覆蓋40度的光源輻射面，當然如果第一反射面能夠覆蓋60度以上的光源輻射面，則其影響能夠降低至更小。各條光線經(jīng)第一反射面到第二反射面上的距離Sl不同，長短連續(xù)變化，各條光線經(jīng)第二反射面到顯示屏的距離s2也不同，長短同樣是連續(xù)變化的。為使光線經(jīng)第一、第二反射面反射后，照射到顯示屏上的能量均勻，其要求光線從第一反射面經(jīng)第二反射面最終到顯示屏的總距離能夠基本一致，即sl+s2能夠基本相同，因此第一反射面、第二反射面的幾何特性，以及光源、第一反射面和第二反射面的相對關(guān)系決定了光照的均勻性。第一反射面可為向上彎曲的拋物面，如圖5c，第二反射面則為向下彎曲的曲面，光源則置于第一反射面的拋物面的焦點處，如圖10、圖12、圖13。其Sl大的光線，S2則相對較小，s2較小的光線則si相對較大。因此能夠很好的保證顯示屏照亮的均勻性。背光模組的光源可以為多個，并排設(shè)置，如圖12，多個并排設(shè)置的發(fā)光二極管10， 對應(yīng)同一個第一反射面，通過同一個反射面將光線發(fā)射到第二反射面，其第一反射面見圖 14a。第一反射面也可以如圖14b，相對于每光源(10a、10b、10c、10d、10e)，均單獨設(shè)置一個覆蓋其輻射面的第一反射面(12a、12b、12c、12d、12e)，各第一反射面并排設(shè)置。單獨針對每個發(fā)光二級管設(shè)置的第一反射面能夠更充分的反射每個光源輻射的光線，光線的利用率更高。尤其，當針對每一個并排設(shè)置的光源，設(shè)置單獨的拋物面為第一反射面時，其第一反射面發(fā)射的光線能夠做到更均勻，從而有利于第二反射面反射后照射到需照亮表面的光線更均勻。并排設(shè)置的多個第一反射面中的兩端的第一反射面10a、10e可向內(nèi)側(cè)傾斜，如圖4， 其能夠彌補所有第一反射面平行設(shè)置時導(dǎo)致的中部光線相對偏弱的問題，通過向內(nèi)傾斜設(shè)置兩端的第一反射面，可將兩端的光線更多的反射到中部，從而增強中部的光線照射，使照射更均勻。上述背光模組，雖然光線照射的均勻性已經(jīng)較高，然而，其通過選擇兩個反射面的形狀，控制其對光線的反射方向來控制照射的均勻性，其存在局限，難以嚴格的保證光線照射的均一。通常需照射的表面這靠近光源的一側(cè)得到的光線照射相對會偏強一點，而遠離光源的一側(cè)光線照射相對會弱一點。為此，背光模組可設(shè)置第三反射面16，如圖2、圖3，第三反射面為第二反射面14靠近光源10側(cè)的一部分，其面對第一反射面12，其包括一組由光源側(cè)向遠離光源的一側(cè)密度依次增加的條紋160，條紋由光源側(cè)向遠離光源的一側(cè)密度依次增加，各條紋上設(shè)置將光線向遠離光源一側(cè)反射的表面。所述條紋160可為三棱柱形，如圖11a，其通過條紋的斜面將第一反射面反射來的光線，反射向更遠離光源方向的一側(cè)，從而增加遠離光源一側(cè)的光線，使照射更均勻。上述第三反射面16也可包括一組由光源側(cè)向遠離光源的一側(cè)密度依次增加的蝕紋，如圖lib?；瘜W(xué)試劑刻蝕出的蝕紋對第一反射面反射來的光線進行漫反射，其能夠減少直接反射到靠近光源側(cè)部分的光線照射，同時小幅增加遠離光源側(cè)區(qū)域的光線照射，使照射更均勻。上述第三反射面16還可包括一組由光源側(cè)向遠離光源的一側(cè)密度依次增加的圓形小凸臺161，如圖11c。小凸臺與蝕紋一樣可對第一反射面反射來的光線進行進行漫反射，從而減少需照亮表面光源側(cè)光線照射，適度小幅增加遠離光源側(cè)區(qū)域的光線照射，使照射更均勻。同時，其相對于化學(xué)刻蝕，加工更加簡單，方便。其小凸臺的密度更容易控制，不存在化學(xué)刻蝕加工蝕紋時，密度難以控制的問題。第一反射面可以是橢圓面，如圖fe ；也可以是雙曲面，如圖恥；還可以是拋物面， 如圖5c。如圖6，第一反射面12可包含全反射鏡120，位于光源10和第一反射面之間。通過全反射鏡可以盡可能的反射光線。全反射面可以是導(dǎo)光板，其為平行的平面。導(dǎo)光板的也可能是凸面或凹面，這取決于第一反射面12反射光線的分布。所述第二反射面14，如圖7、圖12，沿著Dl方向是一個凹面，沿D2方向是平面。Dl 與D2互相垂直，且與顯示屏18平行。所述第二反射面14，如圖8、圖13，是由以下兩個方向的曲線構(gòu)成的凹面。在Dl方向是拋物線，在D2方向是凹面142。Dl與D2互相垂直，且與顯示屏18平行。第二反射面14可以為橢圓面，如圖9 a ；也可以為雙曲面，如圖9 b ；還可以為拋物面，如圖9 c。圖10，背光模組還包含一塊散光片180，所述散光片位于需照亮的顯示屏18的背面，其可以將從第二反射面射向顯示屏的光線，進行良好的散射，從而進一步就提高了背光的均勻性。散光片180也可以用增亮膜(BEF)替代，其可以增強照射到顯示屏上的光線，從而進一步提高亮度。背光模組也可以同時具有散光片和增亮膜，其既能提高背光的亮度又能提高背光的均勻性。所述增量膜可采用雙方向增量膜(DBEF)，其效果更佳。光源與第一反射面之間也可設(shè)置增亮膜，光源輻射的光線經(jīng)增亮膜后，再照射到第一反射面上，如圖5c。
權(quán)利要求1.一種背光模組，包括光源，對著光源輻射錐面、反射光源輻射光線的第一反射面，其特征在于其還包括第二反射面，所述第二反射面面對第一反射面，并將第一反射面反射來的光線反射到需照亮的表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于第一反射面能夠覆蓋40度以上的光源輻射面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于背光模組的光源是多個并排設(shè)置的發(fā)光二極管，相對于每個發(fā)光二級管都有一個覆蓋其輻射面的第一反射面，各第一反射面并排設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述背光模組，其特征在于并排設(shè)置的第一反射面中的兩側(cè)的第一反射面，向內(nèi)側(cè)傾斜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項所述的背光模組，其特征在于所述第一反射面為橢圓面，或雙曲面，或拋物面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項所述的背光模組，其特征在于所述第二反射面為橢圓面，或雙曲面，或拋物面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項所述的背光模組，其特征在于背光模組還包含一塊散光片，散光片位于需照亮的表面的背面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項所述的背光模組，其特征在于需照亮的表面的背面設(shè)置有增亮膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項所述的背光模組，其特征在于光源與第一反射面之間設(shè)置有增亮膜。
專利摘要本實用新型公開了一種背光顯示設(shè)備中使用的背光模組，其包括光源、覆蓋光源輻射錐面第一反射面，與第一反射面相對、并將第一反射面反射來的光線反射到需照亮的表面上的第二反射面。其光線經(jīng)兩個反射面的兩次反射后照射到需照射的表面，通過選擇第一反射面和第二反射面的形狀，可有效控制入射的光線，從而能夠較容易的保證對表面照射的均勻性。
文檔編號F21V7/06GK201992493SQ20112003393
公開日2011年9月28日 申請日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月31日
發(fā)明者虞睿, 雷揚帆 申請人:馬瑞利汽車電子(廣州)有限公司