CN102121622A - 光源以及具有该光源的背光模块 - Google Patents
光源以及具有该光源的背光模块 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102121622A CN102121622A CN2010105578556A CN201010557855A CN102121622A CN 102121622 A CN102121622 A CN 102121622A CN 2010105578556 A CN2010105578556 A CN 2010105578556A CN 201010557855 A CN201010557855 A CN 201010557855A CN 102121622 A CN102121622 A CN 102121622A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- perforation
- light source
- reflector
- backlight module
- optocoupler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Planar Illumination Modules (AREA)
Abstract
本发明公开一种光源及具有该光源的背光模块。该光源包括一承载器、多个固态发光元件、一光耦合板、一第一反射器以及多个第二反射器。固态发光元件与光耦合板配置于承载器上，而光耦合板具有一底表面、一顶表面、多个与底表面及顶表面邻接的侧表面以及一从底表面延伸至顶表面的贯孔，且固态发光元件位于贯孔内。第一反射器覆盖贯孔，第二反射器配置于侧表面上，其中固态发光元件所发出的光线从贯孔的侧壁进入光耦合板，并从顶表面离开光耦合板。
Description
技术领域
本发明涉及一种背光模块(backlight module)，且特别是有关于一种背光模块中的光源设计。
背景技术
由于液晶显示器具有低电压操作、无辐射线散射、重量轻以及体积小等传统阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)所制造的显示器无法达到的优点，因此液晶显示器已成为近年来显示器研究的主要课题，且不断地朝向彩色化发展。由于液晶显示器为非自发光型显示器，因此需要背光模块提供所需的光线，方可达到显示的功能。近年来，随着环保意识的提升，背光模块中所使用的发光元件已逐渐从冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)转换成更为环保的发光二极管元件。
图1为公知的背光模块的剖面示意图。请参照图1，公知的背光模块100包括一导光板110、多个光源120以及多个光学胶130。导光板110具有入光面110a以及与入光面110a相对的出光面110b，而各个光源120分别通过对应的光学胶130黏着于导光板110的入光面110a上。
从图1可知，各个光源120包括承载器120a、多个发光二极管元件120b、光耦合板120c以及环形反射器120d。发光二极管元件120b与光耦合板120c配置于承载器120a上，且发光二极管元件120b所发出的光线从光耦合板120c的侧表面S进入光耦合板120c，并从光耦合板120c的顶表面T离开光耦合板120c。环形反射器120d覆盖发光二极管元件120b以及顶表面T的边缘。此外，光耦合板120c的顶表面T通过光学胶130黏着于导光板110的入光面110a上。
图1所绘示的光源120会有光线过于集中在光耦合板120c上方的问题，如图1中的X区域所示。此外，各个发光二极管元件120b所发出的部分光线在穿过光学胶130之后，会被环形反射器120d的侧壁反射，进而造成漏光的问题，如图1中的Y区域所示。承上述，公知的背光模块100面临了光学均匀性(uniformity)不佳的问题，且亟需解决。
发明内容
本发明提供一种光源以及背光模块，其具有良好的光学特性(opticalcharacteristics)。
本发明提供一种光源，其包括一承载器、多个固态发光元件、一光耦合板、一第一反射器以及多个第二反射器。固态发光元件与光耦合板配置于承载器上，而光耦合板具有一底表面、一顶表面、多个与底表面及顶表面邻接(adjoin)的侧表面以及一从底表面延伸至顶表面的贯孔，且固态发光元件位于贯孔内。第一反射器覆盖贯孔，第二反射器配置于侧表面上，其中固态发光元件所发出的光线从贯孔的侧壁进入光耦合板，并从顶表面离开光耦合板。
在本发明的一实施例中，前述的承载器例如为一线路板。
在本发明的一实施例中，前述的固态发光元件例如为侧面发光型态的发光二极管封装元件(side-view LED package)。
在本发明的一实施例中，前述的各固态发光元件具有一发光面，且各发光面面向贯孔的侧壁。
在本发明的一实施例中，前述的第一反射器的形状与贯孔的形状实质上相同。
在本发明的一实施例中，前述的贯孔包括圆形贯孔、椭圆形贯孔或多边形贯孔。
在本发明的一实施例中，前述的贯孔的侧壁由多个曲面所构成。
在本发明的一实施例中，前述的第一反射器为一反射片(reflective plate)，且第一反射器与顶表面实质上位于同一平面上。
在本发明的一实施例中，前述的第一反射器与固态发光元件之间保有一间隙(gap)。
在本发明的一实施例中，前述的第二反射器包括多个反射片或多个反射镀层(reflective coating)。
在本发明的一实施例中，前述的光源可进一步包括一光学填充材料(opticalfiller)，填于贯孔内以包覆固态发光元件，其中光学填充材料的折射率与光耦合板的折射率不同。
在本发明一实施例中，前述的光源可进一步包括一第三反射层，此第三反射层配置于承载器与光耦合板的底表面之间。举例而言，第三反射层例如为一白色反射片(white sheet)。
本发明另提供一种背光模块，其包括至少一个上述的光源、一导光板以及至少一光学胶。导光板具有一入光面以及一与入光面相对的出光面，而光源的第一反射器以及光耦合板的顶表面通过光学胶黏着于导光板的入光面上。
在本发明的一实施例中，前述的导光板的顶表面具有多个光学微结构(optical micro-structures)，而这些光学微结构例如为网点、V型槽(V-cut)或其他适于使光线散射的光学微结构。
由于本发明将固态发光元件设置于光耦合板的贯孔内，并利用覆盖于上贯孔的第一反射器以及配置于光耦合板的侧表面上的第二反射器以使光线能够均匀地从光耦合板的顶表面被导出，因此本发明的光源以及背光模块具有良好的光学特性。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为公知的背光模块的剖面示意图；
图2A为本发明一实施例的背光模块的仰视示意图；
图2B为本发明一实施例的背光模块的剖面示意图；
图2C为本发明一实施例的光源的俯视示意图；
图3为本发明另一实施例的光耦合板的示意图；
图4为本发明另一实施例的背光模块的剖面示意图；
图5为公知技术与本申请的一实施例的光学特性比较。
其中，附图标记
100：背光模块 110：导光板
110a：入光面 110b：出光面
120：光源 120a：承载器
120b：发光二极管元件 120c：光耦合板
120d：环形反射器 130：光学胶
X、Y：区域 200、200’：背光模块
210：导光板 210a：入光面
210b：出光面 220、220’：光源
220a：承载器 220b：固态发光元件
220c：光耦合板 220d：第一反射器
220e：第二反射器 220f：第三反射器
230：光学胶 B：底表面
T：顶表面 S：侧表面
H：贯孔 E：发光面
具体实施方式
图2A为本发明一实施例的背光模块的仰视示意图，图2B为本发明一实施例的背光模块的剖面示意图，而图2C为本发明一实施例的光源的俯视示意图。请同时参照图2A至图2C，本实施例的背光模块200包括导光板210、一个或多个光源220以及光学胶230。导光板210具有入光面210a以及与入光面210a相对的出光面210b，而光源220桶过光学胶230黏着于导光板210的入光面210a上。在本实施例中，背光模块200中的光源220的数量可依据产品需求而作适度的更动，举例而言，当背光模块200应用于小尺寸的液晶面板时，可采用单一光源220，反之，当背光模块200应用于中、大尺寸的液晶面板时，可采用多个阵列排列的光源220。如图2A所示，光源220等距排列于导光板210下方，而每一个光源220对应于导光板210上的其中一个子照明区域L。在本实施例中，二相邻光源220的间距与光源220内部的光学设计相关，本领域技术人员可根据光源220内部的光学设计而调整光源220的排列间距，故本实施例不限定光源220的排列间距。
请参照图2B与图2C，本实施例的光源220包括承载器220a、多个固态发光元件220b、光耦合板220c、第一反射器220d以及多个第二反射器220e，其中固态发光元件220b与光耦合板220c皆配置于承载器220a上，而光耦合板220c具有底表面B、顶表面T、多个与底表面B及顶表面T邻接的侧表面S以及从底表面B延伸至顶表面T的贯孔H，且固态发光元件220a位于贯孔H内。第一反射器220d覆盖贯孔H，第二反射器220e则配置于光耦合板220c的侧表面S上，其中固态发光元件220b所发出的光线从贯孔H的侧壁SW进入光耦合板220c，并从顶表面T离开光耦合板220c。此外，第一反射器220e以及光耦合板220c的顶表面T通过光学胶230黏着于导光板210的入光面210a上。
在本实施例中，承载器220a例如为一线路板。举例而言，前述的线路板例如为一般常见的FR-4印刷电路板、FR-5印刷电路板、金属核心印刷电路板(Metal Core Printed Circuit Board，MCPCB)。此外，前述的线路板亦可以是可挠性印刷线路(Flexible Printed Circuit，FPC)。
固态发光元件220b例如为侧面发光型态的发光二极管封装元件(side-viewLED package)，且固态发光元件220b例如以表面黏着技术(Surface MountTechnology，SMT)设置于承载器220a上，并与承载器220a电性连接。此外，本实施例的各固态发光元件220b具有发光面E，且各发光面E面向贯孔H的侧壁SW。
在本实施例中，光耦合板220c例如为正方形的光耦合板，其边长例如为10毫米至20毫米之间，且光耦合板220c的贯孔H例如为圆形贯孔(绘示于图2C中，其直径例如为5毫米至8毫米之间)、椭圆形贯孔(未绘示)或多边形贯孔(未绘示)。在其他可行的实施例中，贯孔H的侧壁SW亦可以是由多个曲面所构成，如图3所示。当贯孔H的侧壁SW是由多个曲面所构成时，此贯孔H设计将有助于光线分布的均匀性。在本实施例中第一反射器220d的形状可随着贯孔H的形状变化，换言之，第一反射器220d的形状与贯孔H的形状实质上相同，然本实施例并不限定第一反射器220d的形状。
值得注意的是，第一反射器220d主要的功能是遮蔽及/或反射固态发光元件220b所发出的光线，以使绝大部分的光线能够从贯孔H的侧壁SW进入光耦合板220c，并从顶表面T离开光耦合板220c。由于第一反射器220d可以避免固态发光元件220b所发出的部份光线直接往上传递而穿过光学胶230以及导光板210，故第一反射器220d可以改善发生在固态发光元件220b上方的光线强度过大的问题。在本实施例中，第一反射器220d为一反射片(reflectiveplate)，且第一反射器220d与光耦合板220c的顶表面T实质上位于同一平面上。然而，本发明不限定第一反射器220d所在的水平位置，第一反射器220d亦可以略高于或是略低于光耦合板220c的顶表面T。
由图2B可清楚得知，第一反射器220d与固态发光元件220b之间保有一间隙(gap)，换言之，用以容纳固态发光元件220b的贯孔H内并未进一步填充其他材料。由于贯孔内的介质(例如：空气)与光耦合板220c分别具由不同的折射率，故固态发光元件220b所发出的光线在经过贯孔H的侧壁SW时，会产生折射现象，有助于光线的发散。值得注意的是，在本发明的其他实施例中，可将光学填充材料(optical filler)填于贯孔H内以包覆固态发光元件220b，使固态发光元件220b获得进一步的保护。前述的光学填充材料的折射率需与光耦合板220c的折射率不同，已确保光线在经过贯孔H的侧壁SW时会产生折射现象。
在本实施例中，配置于侧表面S上的第二反射器220e例如为多个反射片或多个反射镀层(reflective coating)。第二反射器220e的主要功能在于将进入光耦合板220c内的部分光线反射至第一反射器220d与固态发光元件220b上方。详言之，从贯孔H的侧壁SW进入光耦合板220c内的光线分以大致上区分为两种，其一为直接穿过光耦合板220c的顶表面T、光学胶230以及导光板210的光线，另一为经过第二反射器220e反射后才穿过光耦合板220c的顶表面T、光学胶230以及导光板210的光线，这两种光线的比例若控制得宜，本实施例将可以获得均匀度良好的面光源。举例而言，本领域技术人员可以选择性地在导光板210的顶表面210b制作一些光学微结构(optical micro-structures)，以调整导光板210的顶表面210b上光线分布的均匀性。这些光学微结构例如为网点、V型槽(V-cut)或其他适于使光线散射的光学微结构。
图4为本发明另一实施例的背光模块的剖面示意图。请参照图4，本实施例的背光模块200’与图2B中的背光模块200类似，但二者主要差异之处在于：本实施例的背光模块200’中的光源220’可进一步包括第三反射层220f，此第三反射层220f配置于承载器220a与光耦合板220c的底表面B之间。举例而言，第三反射层220f例如为一白色反射片(white sheet)或其他适合的反射片。
【实验例】
图5为公知技术与本申请的一实施例的光学特性比较。请参照图5，从左上方以及右上方的两个照度(irradiance)分布图可知，与公知技术相较，本申请的光源设计具有较佳的光线分布的均匀性。此外，从左下方以及右下方的两个漏光(Light Leakage)能量分布图可知，与公知技术相较，本申请的光源设计的漏光现象较为轻微。
由于本发明将固态发光元件设置于光耦合板的贯孔内，并利用覆盖于上贯孔的第一反射器以及配置于光耦合板的侧表面上的第二反射器以使光线能够均匀地从光耦合板的顶表面被导出，因此本发明的光源以及背光模块具有良好的光学特性。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (25)
1.一种光源，其特征在于，包括：
一承载器；
多个固态发光元件，配置于该承载器上；
一光耦合板，配置于该承载器上，该光耦合板具有一底表面、一顶表面、多个与该底表面及该顶表面邻接的侧表面以及一从该底表面延伸至该顶表面的贯孔，这些固态发光元件位于该贯孔内；
一第一反射器，覆盖该贯孔；以及
多个第二反射器，配置于这些侧表面上，其中这些固态发光元件所发出的光线从该贯孔的侧壁进入该光耦合板，并从该顶表面离开该光耦合板。
2.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，该承载器包括一线路板。
3.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，这些固态发光元件包括侧面发光型态的发光二极管封装元件。
4.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，各该固态发光元件具有一发光面，且各该发光面面向该贯孔的侧壁。
5.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，该第一反射器的形状与该贯孔的形状实质上相同。
6.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，该贯孔包括圆形贯孔、椭圆形贯孔或多边形贯孔。
7.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，该贯孔的侧壁由多个曲面所构成。
8.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，该第一反射器为一反射片，且该第一反射器与该顶表面实质上位于同一平面上。
9.根据权利要求8所述的光源，其特征在于，该第一反射器与这些固态发光元件之间保有一间隙。
10.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，这些第二反射器包括多个反射片或多个反射镀层。
11.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，更包括一光学填充材料，填于该贯孔内以包覆这些固态发光元件，其中该光学填充材料的折射率与该光耦合板的折射率不同。
12.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，更包括一第三反射层，配置于该承载器与该光耦合板的该底表面之间。
13.一种背光模块，其特征在于，包括：
至少一个权利要求1所述的光源；
一导光板，具有一入光面以及一与该入光面相对的出光面；以及
至少一光学胶，该光源的该第一反射器以及该光耦合板的该顶表面通过该光学胶黏着于该导光板的该入光面上。
14.根据权利要求13所述的背光模块，其特征在于，该承载器包括一线路板。
15.根据权利要求13所述的背光模块，其特征在于，这些固态发光元件包括侧面发光型态的发光二极管封装元件。
16.根据权利要求13所述的背光模块，其特征在于，各该固态发光元件具有一发光面，且各该发光面面向该贯孔的侧壁。
17.根据权利要求13所述的背光模块，其特征在于，该第一反射器的形状与该贯孔的形状实质上相同。
18.根据权利要求13所述的背光模块，其特征在于，该贯孔包括圆形贯孔、椭圆形贯孔或多边形贯孔。
19.根据权利要求13所述的背光模块，其特征在于，该贯孔的侧壁由多个曲面所构成。
20.根据权利要求13所述的背光模块，其特征在于，该第一反射器为一反射片，且该第一反射器与该顶表面实质上位于同一平面上。
21.根据权利要求20所述的背光模块，其特征在于，该第一反射器与这些固态发光元件之间保有一间隙。
22.根据权利要求13所述的背光模块，其特征在于，这些第二反射器包括多个反射片或多个反射镀层。
23.根据权利要求13所述的背光模块，其特征在于，该光源更包括一光学填充材料，填于该贯孔内以包覆这些固态发光元件，其中该光学填充材料的折射率与该光耦合板的折射率不同。
24.根据权利要求13所述的背光模块，其特征在于，该光源更包括一第三反射层，配置于该承载器与该光耦合板的该底表面之间。
25.根据权利要求13所述的背光模块，其特征在于，该导光板的该顶表面具有多个光学微结构。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105578556A CN102121622A (zh) | 2010-11-22 | 2010-11-22 | 光源以及具有该光源的背光模块 |
| CN201310249996.5A CN103335246B (zh) | 2010-11-04 | 2011-09-06 | 光源以及具有该光源的背光模块 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105578556A CN102121622A (zh) | 2010-11-22 | 2010-11-22 | 光源以及具有该光源的背光模块 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102121622A true CN102121622A (zh) | 2011-07-13 |
Family
ID=44250242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010105578556A Pending CN102121622A (zh) | 2010-11-04 | 2010-11-22 | 光源以及具有该光源的背光模块 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102121622A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103293761A (zh) * | 2012-02-24 | 2013-09-11 | 扬升照明股份有限公司 | 显示装置 |
| US9304242B2 (en) | 2013-07-24 | 2016-04-05 | Young Lighting Technology Inc. | Display device |
| TWI785496B (zh) * | 2020-02-07 | 2022-12-01 | 日商日亞化學工業股份有限公司 | 發光模組及面狀光源 |
-
2010
- 2010-11-22 CN CN2010105578556A patent/CN102121622A/zh active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103293761A (zh) * | 2012-02-24 | 2013-09-11 | 扬升照明股份有限公司 | 显示装置 |
| CN103293761B (zh) * | 2012-02-24 | 2015-12-09 | 扬升照明股份有限公司 | 显示装置 |
| US9304242B2 (en) | 2013-07-24 | 2016-04-05 | Young Lighting Technology Inc. | Display device |
| TWI785496B (zh) * | 2020-02-07 | 2022-12-01 | 日商日亞化學工業股份有限公司 | 發光模組及面狀光源 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102330922B (zh) | 光源以及具有该光源的背光模块 | |
| CN105572967B (zh) | 透镜、包含该透镜的发光装置及包含该发光装置的背光单元 | |
| CN101922652B (zh) | 背光单元和具有该背光单元的液晶显示设备 | |
| KR101948141B1 (ko) | 백라이트 유닛 및 그를 이용한 조명 시스템 | |
| CN101498810B (zh) | 导光板及使用该导光板的背光模块 | |
| CN102518988A (zh) | 背光模块 | |
| CN101782664B (zh) | 光控制部件、发光装置以及显示装置 | |
| KR101007079B1 (ko) | 직하형 백라이트 유닛 | |
| CN105333334A (zh) | 一种led灯条及液晶显示模组 | |
| US7766533B2 (en) | Illumination module, and a display and general lighting apparatus using the same | |
| US20210033924A1 (en) | Backlight module and display device | |
| CN102121622A (zh) | 光源以及具有该光源的背光模块 | |
| US7857489B2 (en) | Mixed light apparatus | |
| CN213122499U (zh) | 一种均匀的高辉度led背光源 | |
| CN102691922A (zh) | 提升背光模组中央点亮度的灯条制作方法 | |
| CN202158495U (zh) | 减少云纹干扰的光学片、背光模组及液晶显示器件 | |
| CN102889508B (zh) | 背光单元和使用该背光单元的显示装置 | |
| KR20090090030A (ko) | 발광다이오드 램프를 이용한 직하 조광형 백라이트 장치 | |
| CN1307438C (zh) | 导光板和平面发光装置 | |
| KR101871373B1 (ko) | 디스플레이 장치 | |
| KR101992362B1 (ko) | 라이트 유닛 및 그를 이용한 조명 시스템 | |
| KR20090119399A (ko) | 미세한 반사성 구슬이 분포된 백라이트용 광학 패널 | |
| CN101842723B (zh) | 扩散部件、扩散单元、照明单元和显示装置 | |
| CN102313242B (zh) | 减少云纹干扰的光学片、背光模组及液晶显示器件 | |
| KR101948139B1 (ko) | 백라이트 유닛 및 그를 이용한 조명 시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20110713 |