眾所周知，LED電視的背光模組基本上有兩種形式：一是側(cè)入式，一是直下式。

　　側(cè)入式背光模組的主要缺點(diǎn)是：（1）不能進(jìn)行光的局域控制（local dimming）；（2）較難應(yīng)用于大尺寸的背光源。

　　直下式背光模組的主要缺點(diǎn)是：（1）較難進(jìn)一步薄型化；（2）需用較多的LED光源。

　　總之，側(cè)入式背光模組的主要缺點(diǎn)是直下式背光模組的主要優(yōu)點(diǎn)，直下式背光模組的主要缺點(diǎn)是側(cè)入式背光模組的主要優(yōu)點(diǎn)。二者具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。

　　一方面，在現(xiàn)有的側(cè)入式背光模組和直下式背光模組的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。另一方面，很多努力（包括，帝光、日本夏普、臺(tái)灣交通大學(xué)，等）在設(shè)計(jì)開發(fā)同時(shí)具有直下式和側(cè)入式背光模組的主要優(yōu)點(diǎn)而沒有二者的主要缺點(diǎn)的新型的背光模組。

　　一種創(chuàng)新的LED背光模組應(yīng)運(yùn)而生：直下-側(cè)入式背光模組。

一．直下-側(cè)入式背光模組的優(yōu)勢

　　直下-側(cè)入式背光模組的主要優(yōu)勢：

（a）具有側(cè)入式背光模組的優(yōu)點(diǎn)，即，薄型化、采用較少的LED光源。
（b）具有直下式背光模組的優(yōu)點(diǎn)，即，可進(jìn)行光局域控制、適用于大尺寸的背光源。

此外，直下-側(cè)入式背光模組還有如下優(yōu)勢：
（c）可以采用亮度較低的LED芯片，因此可以采用國產(chǎn)的可靠性優(yōu)異的芯片。
（d）散熱較好，提高壽命。

二．直下式導(dǎo)光板的基本結(jié)構(gòu)

　　傳統(tǒng)的側(cè)入式背光模組的LED光源設(shè)置在導(dǎo)光板的側(cè)面，光在導(dǎo)光板內(nèi)傳播，由網(wǎng)點(diǎn)把光反射出導(dǎo)光板，達(dá)到亮度的均勻性。另一方面，傳統(tǒng)的直下式背光模組的LED光源設(shè)置在擴(kuò)散板的下面，需要較大的距離并且采用較厚的擴(kuò)散板，以便達(dá)到亮度的均勻性。因此，側(cè)入式背光模組和直下式背光模組具有上述的優(yōu)勢和缺點(diǎn)。

　　直下-側(cè)入式背光模組采用了側(cè)入式背光模組的導(dǎo)光板，使得光在導(dǎo)光板內(nèi)部傳播，由網(wǎng)點(diǎn)和反射膜把光反射出導(dǎo)光板，而不需要設(shè)置LED光源遠(yuǎn)離液晶屏，以達(dá)到亮度的均勻性的目的。另一方面，直下-側(cè)入式背光模組采用了直下式背光模組的設(shè)置LED光源的方式，即，把LED光源設(shè)置在導(dǎo)光板下方的平面上，以達(dá)到局部控制和適用于大尺寸背光模組的目的。因此，簡稱為直下式導(dǎo)光板，以區(qū)別于傳統(tǒng)的從側(cè)面入光的導(dǎo)光板。

　　因此，關(guān)鍵是：如何把LED光源發(fā)出的光的主要部分從底部引入直下式導(dǎo)光板，并且使得光在直下式導(dǎo)光板的內(nèi)部橫向傳播。為此，在直下式導(dǎo)光板的內(nèi)部的頂部形成倒錐體形狀的凹部的陣列，如圖1的示意圖和圖2的截面圖所示：

三．直下-側(cè)入式背光模組的工作原理：

　　在很多應(yīng)用中，LED行業(yè)盡量減小全內(nèi)反射，例如，LED芯片表面的粗化，LED封裝表面的粗化，等。創(chuàng)新的LED直下-側(cè)入式背光模組卻利用直下式導(dǎo)光板的全內(nèi)反射特性，使光的主要部分從底部引入直下式導(dǎo)光板后，由于凹部的側(cè)面的作用，使得光在直下式導(dǎo)光板的內(nèi)部轉(zhuǎn)變傳播方向，沿與直下式導(dǎo)光板的出光表面幾乎平行的方向橫向傳播。

　　如圖3所示，LED光源設(shè)置在直下式導(dǎo)光板的每一個(gè)凹部的下方。LED光源發(fā)出的光的主要部分（如粗箭頭所示）從底部進(jìn)入直下式導(dǎo)光板，照射到倒圓錐體形狀的凹部，直下式導(dǎo)光板的折射率大約為1.5，全內(nèi)反射角為42°左右，適當(dāng)選擇凹部的形狀，使得光的主要成分射到凹部的側(cè)面時(shí)，被全內(nèi)反射，無法繼續(xù)向上射出，而是改變方向在直下式導(dǎo)光板內(nèi)傳播，直到被直下式導(dǎo)光板底部的網(wǎng)點(diǎn)和反射片反射，從直下式導(dǎo)光板的頂部射出。

圖3

　　一方面，光的主要成分在直下式導(dǎo)光板內(nèi)部的傳播方式與側(cè)入式發(fā)光模組相同，LED光源可以緊貼導(dǎo)光板。另一方面，LED光源的位置的設(shè)置與直下式背光模組相同。因此稱之為直下-側(cè)入式背光模組。

　　薄型化：光的主要部分在直下式導(dǎo)光板內(nèi)部傳播，不要求LED光源遠(yuǎn)離（20毫米以上）直下式導(dǎo)光板。目前，LED面發(fā)光貼片式封裝的厚度很薄，可以做到只有0.7毫米，電路板的厚度1毫米，因此，采用直下式導(dǎo)光板的LED直下-側(cè)入式背光模組的厚度只是比傳統(tǒng)的LED側(cè)入式背光模組的厚度增加不到2毫米，完全滿足薄型化要求，遠(yuǎn)比直下式背光模組的厚度薄。

　　光局域控制和適用于大尺寸：直下式導(dǎo)光板的內(nèi)部形成凹部的陣列，布滿直下式導(dǎo)光板，每一個(gè)凹部都有一個(gè)LED光源與之相對(duì)應(yīng)，因此，LED光源的分布是像直下式背光模組一樣分布，因此可以進(jìn)行光局域控制，并且適用于任何尺寸的背光源。

　　制造工藝：優(yōu)選的方案：在制造導(dǎo)光板時(shí)，形成凹部。

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