CN100386680C - 背光模块 - Google Patents
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Abstract
一种背光模块，包括一扩散板、一反射板、一侧光源、一棱镜片及一导光镜片。反射板配置于扩散板下方，侧光源配置于扩散板及反射板间的一侧边，而棱镜片则配置于侧光源及反射板间，导光镜片配置于扩散板底面并邻近于该侧光源处。
Description
【技术领域】
本发明是有关于一种液晶显示器的背光模块，且特别是有关于一种不需配置导光板而进行混光及导光的液晶显示器的背光模块。
【背景技术】
液晶显示器由于尺寸轻薄、重量轻、低电磁辐射及低耗电量的特性，近年来已成为市场上的主流商品。
背光模块提供光线于液晶显示器中，光线经过扩散板、下基板、液晶分子及上基板后，于液晶显示器的显示面上进行显示。传统侧光式的背光模块是将光源配置于背光模块的两侧。光源例如是发光二极管(Light EmittingDiode)，而光线经由导光板进行混光及导光后，由导光板的正面出光。传统的混光机制系以导光板下的印刷白反射油墨进行混光，使光线由导光板正面出光时成为均匀光。
然而，在大尺寸的显示器有越来越受欢迎的趋势下，导光板重量大的特性，将不适合应用于大尺寸的液晶显示器。此外，导光板及印刷白反射油墨均会吸收光线，降低了背光模块的发光效率，亦间接降低了液晶显示器的产品品质。
【发明内容】
有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种背光模块，不需配置导光板，便可于背光模块中直接进行混光及导光，且使背光模块具有重量轻及发光效率佳的特性。
根据本发明的目的，提出一种背光模块，包括一扩散板、一反射板、一侧光源及一棱镜片。反射板配置于扩散板下方。侧光源配置于扩散板与反射板间的一侧边。棱镜片配置于侧光源及反射板间。
根据本发明的目的，另提出一种背光模块，包括一扩散板、一反射板、一侧光源及一导光镜片。反射板配置于扩散板下方。侧光源配置于扩散板及反射板间的一侧边。导光镜片配置于扩散板底面并邻近于侧光源为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
【附图说明】
图1绘示依照本发明的较佳实施例的背光模块的立体图。
图2A绘示依照本发明的较佳实施例的背光模块的部分侧视图。
图2B绘示扩散板的入射角与反射率关系图。
图2C绘示侧光源光线经过棱镜片的示意图。
图2D绘示背光模块及侧光源光线的部分侧视图。
【具体实施方式】
请参照图1，其绘示依照本发明的较佳实施例的背光模块的立体图。背光模块100包括一扩散板106、一反射板140、一侧光源104、一棱镜片110及一导光镜片(total internal reflection lens，TIR lens)120。本实施例中，背光模块100较佳地包括一背框150。背框150具有一底面150b及一侧面150c。侧光源104为数个发光二极管排列于背框150的两侧，以提供光线。
请同时参照图1及图2A，图2A绘示依照本发明的较佳实施例的背光模块的部分侧视图。扩散板106较佳地配置于背框150的上方。反射板140配置于扩散板106下方。反射板140较佳地由侧光源104下端延伸至底面150b，且反射板140与底面150b间较佳地具有仰角142。侧光源104配置于扩散板106及反射板140间的一侧边，例如配置于背框150的侧面150c。而棱镜片110配置于侧光源104及反射板140间。导光镜片120配置于扩散板106底面并邻近于侧光源104。导光镜片120较佳地具有反射面122与垂直面124。反射面122与扩散板106具有一夹角126。垂直面124垂直于扩散板106。垂直面124与侧光源104的距离小于反射面122与侧光源104的距离。此外，扩散板106、底面150b及侧面150c间形成一空气层130。
在本实施例中，扩散板106由塑料材质形成。当光线由空气入射至扩散板106时，其反射率与入射角度的关系如图2B所示。请参照图2B，其绘示扩散板106的入射角与反射率关系图。在图2B中横轴代表光线的入射角，纵轴代表反射率。当入射角小于80°时，扩散板106的反射率低，亦即入射角小于80°的光线由空气入射至扩散板106时，大部分的光线折射出扩散板106，无法反射回空气中。当入射角大于80时，扩散板106的反射率明显增加，亦即此时光线入射至扩散板106后，大部分的光线反射回空气中，无法通过扩散板106。本发明的较佳实施例即利用此特性以增加空气层130的混光效果。也就是增加光线入射至塑料材质的扩散板106时的入射角，使得大部分的光线得以反射回空气层130，以达成充分混光的目的。请参照图2A，更具体地来说，本发明的较佳实施例利用塑料材质的扩散板106配合棱镜片110、反射板140及导光镜片120整体达成充分混光的效果。
为了进一步说明棱镜片110的结构与特性，请同时参照图2A、图2C及图2D，图2C绘示侧光源104光线经过棱镜片110的示意图，图2D绘示背光模块100及侧光源104光线的部分侧视图。棱镜片110包括一主体112及数个突出部114，数个突出部114形成于主体112上。每一个突出部114具有第一平面114a及第二平面114b。第一平面114a实质上平行于扩散板106。第二平面114b位于第一平面114a的上方，且第一平面114a与第二平面114b形成一锐角116。本发明的较佳实施例所采用的棱镜片110的突出部114面向侧光源104，可使通过棱镜片110的光线大致上分为光线104a1及光线104a2。大部分通过棱镜片110的光线朝光线104a1的方向行进。光线104a1具有一向下折射的角度，朝向反射板140行进，避免光线104a1直接由背框150上的扩散板106出光，藉此充分地混光。光线104a2向上折射，朝向扩散板106行进。
当光线104a1通过棱镜片110后朝下折射至反射板140时，因反射板140与底面150b间具有一仰角142，可使光线104a1由反射板140反射后朝接近平行底面150b的水平方向前进，增加了光线104a1的入射角144，使入射角144大致上大于80°，进而避免直接出光。仰角142的角度取决于侧光源104与棱镜片110的距离，本发明的较佳实施例中，仰角142较佳地约为20°。因此，棱镜片110与反射板140配合使用，可更佳地达到充分混光的目的。此外，本发明的较佳实施例所采用的反射板可为一镜面反射板(Mirror Reflector)或雾面反射板。
导光镜片120较佳地为聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate，PMMA)的塑料板。当光线104a2由垂直面124前方的空气层130朝上入射至导光镜片120时，由于导光镜片120的折射率大于空气的折射率，此时光线的折射角小于入射角，使得光线104a2朝向偏向平行扩散板106的方向行进，进而增加了光线104a2由导光镜片120出光时的入射角。因此，光线104a2由导光镜片120出光时，部分的光线104a2的入射角大于全反射角，使得此部分的光线104a2于导光镜片120中产生全反射(Total Internal Reflection)，无法通过扩散板106出光。此外，反射面122与扩散板106间具有一夹角126。夹角126的设计可增加光线入射至反射面122的入射角，进而达到增加光线的反射量的目的。由于导光镜片120配置于侧光源104前方，可有效地避免光线集中于侧光源104前方出光，而造成的背光模块产生亮带与暗带，进而增加了背光模块发光的均匀度。
本发明上述实施例所揭露的背光模块利用扩散板于入射角大于80°时反射率大的特性，配合反射板、棱镜片及导光镜片增加光线入射至扩散板的入射角，避免光线直接由扩散板出光，使得大部分的光线经由扩散板反射，得以再次入射至空气层，进而达到充分混光的目的。由于本发明的较佳实施例舍弃了传统的导光板，使用空气层进行混光，减轻了背光模块的重量，亦解决导光板吸收光线而造成发光效率不佳的问题。本发明的较佳实施例采用镜面反射板，更可有效地解决传统的白反射油墨会吸收光线的问题。此外，导光镜片的设置亦可避免亮带的发生。
综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (5)
1.一种背光模块，包括：
一扩散板；
一反射板，配置于该扩散板下方；
一侧光源，配置于该扩散板与该反射板间的一侧边，用以提供一光线；以及
一棱镜片，配置于该侧光源及该反射板间；
一导光镜片，配置于该扩散板底面并邻近于该侧光源；
其中该扩散板、该反射板以及该棱镜片围绕形成一空气层，且该空气层位于该侧光源的一侧，由此该光线穿透该棱镜片时，该光线的大部分入射角将增加至一特定角度，而使该光线的大部分先射向该反射板再发射回该空气层中，并进行充分混光。
2.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该背光模块更包括一背框，且该背框至少包括一底面及一侧面，该扩散板配置于该背框上，该反射板配置于该底面，该侧光源配置于该侧面。
3.根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于，该棱镜片包括：
一主体；及
多个突出部，形成于该主体上，且该些突出部面向该侧光源，其中每一该些突出部具有一第一平面及一第二平面，每一该些突出部中，该第一平面平行于该扩散板，该第二平面位于该第一平面的上方，且该第二平面与该第一平面形成一锐角。
4.根据权利要求2所述的背光模块，其特征在于，该反射板自该棱镜片下端延伸至该底面，且该反射板与该底面形成一仰角。
5.根据权利要求4所述的背光模块，其特征在于，该导光镜片具有一反射面及一垂直面，且该反射面与该扩散板间具有一夹角，该垂直面垂直于该扩散板，该垂直面与该侧光源的距离小于该反射面与该侧光源的距离。
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