直下式背光模组混光结构专利技术综述

王启蒙

摘 要：直下式背光是LCD显示的重要组成部分，相对侧入式背光，直下式背光可为LCD装置提供更好的显示效果，文章在直下式背光模组的混光结构领域的专利文献的基础上，对该领域进行了专利技术分析，从国内外专利的申请情况、重要申请人等方面作了详细的介绍。

关键词：直下式；背光；导光；显示

中图分类号：TN312+.8 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）23-0019-02

Abstract： Direct-down backlight is an important part of LCD display. Compared with side-in backlight， direct-down backlight can provide better display effect for LCD device. This paper is based on the patent literature in the field of mixed-light structure of direct-down backlight module. This paper analyzes the patent technology in this field and gives a detailed introduction of the patent application at home and abroad as well as the important applicants.

Keywords： direct-down； backlight； light guide； display

引言

随着LED芯片制造和封装技术的不断发展，将LED作为背光源应用在背光模组中得到了越来越多厂商的青睐，在小尺寸领域的产品包括手机、平板等电子设备；在中大尺寸领域典型的应用有LED平板灯和LED液晶电视。按照背光源安装位置的不同类型，LED背光模组分为侧入式LED背光模组和直下式LED背光模组。

本文基于直下式背光模组的专利申请作为分析对象，重点分析全球及中国范围内关于直下式背光模组混光结构的申请信息、专利布局、重要申请人的技术构成以及技术发展状况等信息。

1 直下式背光模组混光结构的发展概述

1.1 全球专利申请分析

图1示出了直下式背光模组混光结构的全球专利申请趋势，从图中可以看出，在全球范围内，涉及直下式背光模组混光结构的相关专利最早出现在上世纪90年代末期，而我国的专利申请最早出现在2003年左右。背光模组作为液晶显示器的重要组成部分，在上世纪90年代，随着液晶显示器的逐渐出现和发展，开始出现结构较为简单的直下式背光模组的专利申请。进入21世纪后，随着显示技术的不断改进，人们越来越开始追求显示器的显示效果和显示器的轻薄化，由于改善直下式背光模组的混光结构可以有效地提升直下式背光模组显示装置的显示效果和轻薄化程度，因此世界上有关直下式背光模组混光结构的专利申请量开始迅速增长，2005-2008年起均有接近100件/年的申请量。虽然我国在这一领域起步较晚，然而近年来，特别是2006年以后發展迅速，自2010年起，我国的申请量连续多年均占到了全球总申请量的35%以上。

1.2 技术原创国分析

图2显示了直下式背光模组混光结构领域在全球范围内专利申请的技术原创国的统计结果。

从图2中可以看出，韩国、中国（不含台湾）、台湾地区、日本和美国是该领域专利申请的主要技术原创国，上述五个国家的申请量的综合占到了全球总申请量的99%，其中韩国、中国（不含台湾）和台湾地区的申请量各占到了37%、27%和18%，由于世界上液晶显示面板的生产研发主要都在东亚国家，中日韩三国也均有相当多的在世界范围内领先的显示面板制造企业，因此，直下式背光模组作为一种常规的液晶面板组件，其所属领域的专利申请也集中在东亚各国家和地区。

2 技术构成分析

图3和图4示出了涉及直下式背光模组混光结构各技术分支的专利申请在全球总申请量中所占比例。从一级分支（即混光结构各组成部分）来看，涉及扩散板、光源和反射片的专利申请分别占到了全球总申请量的35%、29%和24%。从图5中可以看出，对扩散板的改进主要集中在对其出光面和入光面结构的改进，分别占到了全球总申请量的15%和14%。在光源方面，有关透镜封装体、光源阵列排布、光源安装和光源朝向的改进的专利分别占到了总申请量的8%、7%、6%、5%。另外，对反射片的改进主要集中在设置特殊的反射板表面结构以优化混光效果。

3 专利技术发展演进

本文根据直下式背光模组混光结构领域的重要专利来归纳和总结该领域的技术发展演进过程。下面将按照技术分解的顺序依次介绍直下式背光模组的混光结构的发展过程。

首先，在光源方面，专利号为KR20050041547的韩国专利采用了透镜结构封装的LED芯片作为背光模组的光源，相比传统的CCFL光源，LED芯片的使用寿命更长，高达10万小时以上。

在扩散板结构方面，现有技术中存在涉及到改变扩散板入光面结构、出光面结构、内部结构以及支撑结构的专利申请。台湾专利申请TW200530633中公开了一种扩散板，其在入光面上设置有亚波长光栅结构，扩散板内部设置有散射粒子，出光面上设置有棱镜层，光栅结构、棱镜结构、扩散板中的粒子结构均对光线具有偏折作用，通过入射面上的光栅结构和内部的粒子结构，使光线在扩散板中发生偏转，在同样的空间中增大了光程，也就使得光线更加均匀的被混合。

直下式背光模组中除了常规的光源、扩散板和反射片等结构外，还可能存在其他同样有利于减小混光距离、实现设备轻薄化的光学结构。例如韩国专利KR20080000359在光源上方设置了多层光学膜片，光学膜片具备散射光线的作用，同时在多层光学膜片之间设置了网状结构，网状结构将混光腔划分形成不同区域，分别形成了空气散光层，有助于光线的混合和混光距离的缩小。

4 结束语

本文详细梳理了直下式背光模组的混光结构相关专利的分类和各技术分支的发展状况，并分析了该领域申请量、技术原创国、重要申请人等信息，有助于审查员了解该领域的现有技术和发展趋势，对涉及该领域的审查工作有一定帮助。

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