CN102620213A - 背光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种背光模块，包括导光板、耦光单元以及多个发光元件。导光板具有入光侧，耦光单元包括并排的多个耦光元件。每一耦光元件具有相对的第一侧与第二侧，第二侧邻近入光侧。每一耦光元件的厚度从第一侧朝接近第二侧的方向逐渐缩减。发光元件配置于这些耦光元件的第一侧旁。本发明还提出另一种背光模块。本发明通过多个耦光元件组装成耦光单元，能提升耦光单元的整体结构强度，且因耦光元件的尺寸较小，具有易于生产的优点。此外，因耦光单元为一体成型的实心结构，所以具有结构强度较强且易于生产的优点。而且，耦光单元与导光板可通过第一接合部与第二接合部而彼此接合，具有易于组装的优点。

Description

背光模块
技术领域
本发明涉及一种背光模块，尤其涉及一种通过耦光单元将光线导引至导光板的背光模块。
背景技术
背光模块用以提供液晶显示面板所需的显示光源，为液晶显示装置的重要元件之一。随着液晶显示装置朝着薄型化的趋势发展，背光模块的厚度也需随之缩减。因此，公知技术提出了图1所示的背光模块的架构。
请参照图1，公知背光模块100包括导光板110、反射空腔120以及多个光源130。反射空腔120具有开口121以及与开口121相对的端面122，其中导光板110的侧面112与反射空腔120的开口121接合，而光源130配置在反射空腔120的端面122处。导光板110的厚度经薄型化，因此需通过呈楔形的反射空腔120作为耦光元件，以将光源130提供的光线导引至导光板110内。
然而，由于反射空腔120为空心结构，所以结构强度较差，容易变形。而且，因反射空腔120的尺寸较大，制作困难度较高，不利于量产。此外，反射空腔120与导光板110之间的组装难度较高，导致组装效率变差。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种背光模块，以提升耦光单元的结构强度及量产性。
为达上述优点，本发明提出一种背光模块，其包括导光板、耦光单元以及多个发光元件。导光板具有入光侧，耦光单元包括并排的多个耦光元件。每一耦光元件具有相对的第一侧与第二侧，第二侧邻近入光侧。每一耦光元件的厚度从第一侧朝接近第二侧的方向逐渐缩减。发光元件配置于这些耦光元件的第一侧旁。
为达上述优点，本发明另提出一种背光模块，包括导光板、耦光单元以及多个发光元件。导光板具有入光侧，耦光单元为实心结构，且具有相对的第一侧与第二侧。第二侧邻近入光侧，且耦光单元的厚度从第一侧朝接近第二侧的方向逐渐缩减。耦光单元还具有第一接合部，而导光板还具有连接于入光侧的第二接合部，且第一接合部接合于第二接合部。发光元件配置于耦光单元的第一侧旁。
本发明的第一种背光模块中，因通过多个耦光元件组装成耦光单元，所以能提升耦光单元的整体结构强度，且因耦光元件的尺寸较小，具有易于生产的优点。此外，在本发明的第二种背光模块中，因耦光单元为实心结构，所以具有结构强度较强且易于生产的优点。而且，耦光单元与导光板可通过第一接合部与第二接合部而彼此接合，具有易于组装的优点。
本发明通过多个耦光元件组装成耦光单元，能提升耦光单元的整体结构强度，且因耦光元件的尺寸较小，具有易于生产的优点。此外，因耦光单元为一体成型的实心结构，所以具有结构强度较强且易于生产的优点。而且，耦光单元与导光板可通过第一接合部与第二接合部而彼此接合，具有易于组装的优点。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，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为公知背光模块的示意图。
图2A与图2B分别为本发明一实施例的背光模块的俯视示意图与侧视示意图。
图2C是沿图2A的A-A线的剖面示意图。
图3为本发明另一实施例的背光模块的剖面示意图。
图4是本发明另一实施例的背光模块的侧视示意图。
图5是本发明另一实施例的背光模块的俯视示意图。
图6是本发明另一实施例的背光模块的侧视示意图。
图7为本发明另一实施例的背光模块的俯视示意图。
图8是沿图7的B-B线的剖面示意图。
图9是本发明另一实施例的背光模块的侧视示意图。
其中，附图标记说明如下：
200、200a、200b、200c、300：背光模块
210、210c、310、310a：导光板
211、311：入光侧
212、312、312a：第二接合部
213：底面
220、320、320a：耦光单元
221、221a、221d：耦光元件
221b：第一耦光元件
221c：第二耦光元件
222：第一侧
223、323：第二侧
224、324：底面
225、325：顶面
226、326：第一部分
227、327：第二部分
228、228a、328、328a：第一接合部
229：承靠部
230、330：发光元件
241：第三接合部
242：第四接合部
243：微结构
244：介质层
245：侧面
246：反射层
247：缺口
248：接合槽
249：接合孔
250、250a、350：反射片
R1、R2、R3、R4、R5、R6：区域
具体实施方式
图2A与图2B分别为本发明一实施例的背光模块的俯视示意图与侧视示意图，图2C是沿图2A的A-A线的剖面示意图。请参照图2A至图2C，本实施例的背光模块200包括导光板210、耦光单元220以及多个发光元件230。导光板210具有入光侧211，耦光单元220包括并排的多个耦光元件221。每一耦光元件221具有相对的第一侧222与第二侧223，第二侧223邻近导光板210的入光侧211。每一耦光元件221的厚度从第一侧222朝接近第二侧223的方向逐渐缩减。发光元件230配置于这些耦光元件221的第一侧222旁。发光元件230例如是发光二极体，但不限于此。每一发光元件230例如是与一个对应的耦光元件221的第一侧222相对，以提供光线至对应的耦光元件221。耦光元件221用以将光线导引至导光板210，而导光板210用以将光线转换成显示面板所需的显示光源。
在本实施例的背光模块200中，由于通过多个耦光元件221来组成耦光单元220，所以能提升耦光单元220的结构强度，防止耦光单元220变形。而且，单一耦光元件221的尺寸较小，具有易于生产的优点，所以能提升耦光单元220的量产性。另外，耦光元件221可为实心结构，以进一步提升耦光单元220的结构强度。
在本实施例中，每一耦光元件221可还具有连接于第一侧222与第二侧223的底面224与顶面225。顶面225例如包括相对于底面224倾斜的第一部分226以及平行于底面224的第二部分227，第二部分227连接于第二侧223，第一部分226连接于第一侧222与第二部分227。此外，每一耦光元件221具有第一接合部228，导光板210还具有连接于入光侧211的多个第二接合部212，且这些第二接合部212分别与这些第一接合部228接合，以使导光板210与耦光单元220接合。在本实施例中，第一接合部228例如为接合槽，第二接合部212例如为接合柱，但本发明并不限制第一接合部228与第二接合部212的具体结构。另外，第一接合部228与第二接合部212之间可另外通过光学胶(optical clear adhesive)彼此黏合。每一耦光元件221的顶面225例如是暴露出第一接合部228。
在另一实施例中，如图3所示的剖面示意图，其类似于图2C的剖面示意图，故以下仅针对图3与图2C的结构上的差异处进行说明。在图3中，每一耦光元件221a的第一接合部228a的局部可被顶面225覆盖。也就是说，第一接合部228a除了包括接合槽248外，还包括了接合孔249。此接合孔249与接合槽248相通，而导光板210的第二接合部212除了可接合于接合槽248之外，还可插接于接合孔249内。
请再参照图2A至图2C，每一耦光元件221可还具有连接于第二侧223的承靠部229，承靠部229的厚度小于第二侧的厚度，而导光板210可承靠于这些耦光元件221的承靠部229。承靠部229的设置能提升耦光单元220与导光板229的组装便利性。此外，相邻两耦光元件221其中之一例如具有第三接合部241，相邻两耦光元件221其中另一例如具有第四接合部242，且第三接合部241与第四接合242部彼此接合，以使相邻两耦光元件221彼此接合。在本实施例中，第三接合部241例如为接合槽，而第四接合部242例如为接合柱，但本发明并不限制第三接合部241与第四接合部242的具体结构。另外，仅与另一个耦光元件221相接的耦光元件221可仅具有第三接合部241或第四接合部242，而与另两个耦光元件221相接的耦光元件221例如同时具有第三接合部241与第四接合部242。
每一耦光元件221可还包括多个微结构243，其设置于耦光元件221的第二侧223，以发散光线，避免光线进入导光板210后，在导光板210的入光侧211产生亮斑(hot spot)。微结构243的形状可为半圆柱、三角柱、梯形柱或多边形柱等，其中这些半圆柱可为直径相同的半圆柱或直径不同的半圆柱，这些三角柱可以是具有相同顶角的三角柱或具有不同顶角的三角柱，而梯形柱可以是上底连接于第二侧223或下底连接于第二侧223。此外，每一微结构243的一连接于第二侧223的底面的宽度例如是小于100微米。
此外，每一耦光元件221的微结构243与导光板210的入光侧211之间可存有介质层244，此介质层244的折射率与微结构243的折射率不同，以使光线从微结构243进入介质层244时能产生折射而发散。具体而言，介质层244可为空气层、光学胶或其他能达到相似目的的材料层。
每一耦光元件221可还具有设置于承靠部229的侧面245的反射层246。此反射层246用以反射耦光元件221内的光线，以避免光线从侧面245出射而造成，进而减少光损失。此外，背光模块200可还包括反射片250，其配置于导光板210下方，以避免导光板210内的光线从导光板210的底面213出射，进而减少光损失。在另一实施例中，反射层246可以省略，并使反射片250连接耦光元件221的承靠部229的侧面245，以通过反射片250避免光线从侧面245出射。
图4是本发明另一实施例的背光模块的侧视示意图。请参照图4，本实施例的背光模块200a与图2B的背光模块200相似，差别处在于反射片。在背光模块200a中，反射片250a除了配置在导光板210下方外，还延伸至耦光元件221的底面224的相对于第二部分227的区域R1，以避免耦光元件221内的光线从区域R1出射而造成光损失。在另一实施例中，可通过涂布于区域R1的反射层(图未示)来反射光线，所以反射片可不需延伸至区域R1下方。
此外，由于从第一部分226出射的杂散光较易朝导光板210正上方的区域传递，如此会影响到设置在导光板210上方的显示面板的显示品质，因此本实施例的反射片250a并未延伸至耦光元件221的底面224的相对于第一部分226的区域R2，以避免光线被反射片250a反射后经由第一部分226出射而造成杂散光。
图5是本发明另一实施例的背光模块的俯视示意图。请参照图5，本实施例的背光模块200b与图2A的背光模块200相似，差别处在于耦光单元。背光模块200b的耦光单元220b的这些耦光元件221包括多个第一耦光元件221b与至少一第二耦光元件221c。第二耦光元件221c设置于相邻两第一耦光元件221b之间，第一耦光元件221b的折射率大于第二耦光元件221c的折射率。此外，发光元件230配置于第一耦光元件221b的第一侧222旁，以提供光线至第一耦光元件221b内。虽然第二耦光元件221c旁并未对应设置发光元件230，但第一耦光元件221b内的光线会传递至第二耦光元件221c内。为了避免导光板210的入光侧211的对应第二耦光元件221c的部分与对应第一耦光元件221b的部分有亮暗不均的问题，而导致明显的亮斑，本实施例特别使第一耦光元件221b的折射率大于第二耦光元件221c的折射率，以改善光线进入第二耦光元件221c时的角度。如此，能增加从第二耦光元件221c进入导光板210的光能量，以避免产生上述亮斑。
此外，由于第一耦光元件221b与第二耦光元件221c的出光光型可能不同，所以设置于第一耦光元件221b的第二侧223的微结构243与设置于第二耦光元件221c的第二侧223的微结构243的形状可不相同，以通过不同形状的微结构243来调整出光光型，避免光线进入导光板210后产生亮斑。
图6是本发明另一实施例的背光模块的侧视示意图。请参照图6，本实施例的背光模块200c与上述的背光模块200相似，以下仅针对其差别处进行说明。在背光模块200c中，每一耦光元件221d并不具有图2B的承靠部229。每一耦光元件221d的第二侧223设有缺口247，导光板210c还具有连接于入光侧211的接合块214，接合块214承靠于缺口247，以使导光板210c与耦光元件221d彼此接合。此外，背光模块230可还包括反射片250，其配置于导光板210c下方，并延伸至耦光元件221d的底面224的相对于顶面225的第二部分227的区域R3。此外，由于从第一部分226出射的杂散光较易朝导光板210c正上方的区域传递，如此会影响到设置在导光板210c上方的显示面板的显示品质，因此本实施例的反射片250并未延伸至耦光元件221d的底面224的相对于第一部分226的区域R4，以避免发光元件230所提供的光线被反射片250反射后经由第一部分226出射而造成杂散光。
值得一提的是，上述各实施例的背光模块的耦光单元可以为实心结构，且这些耦光单元还可整合成一体成型的结构，而不需由多个耦光元件组合而成。图7为本发明另一实施例的背光模块的俯视示意图，图8是沿图7的B-B线的剖面示意图。请参照图7与图8，背光模块300与上述的背光模块200相似，以下仅针对其差异处进行说明。在背光模块300中，耦光单元320为一体成型的实心结构，而不是由多个耦光元件组合而成。耦光单元320的第一接合部328例如包括多个接合槽，而导光板310的连接于入光侧311的第二接合部312例如包括多个接合柱，且第一接合部328与第二接合部312是彼此接合。
在本实施例中，因耦光单元320为实心结构，所以具有结构强度较强且易于生产的优点。而且，耦光单元320与导光板310可通过第一接合部328与第二接合部312而彼此接合，具有易于组装的优点。此外，本发明并不限定第一接合部328与第二接合部312的具体结构。在图9所示的另一实施例中，耦光单元320a的第一接合部328a例如为设于耦光单元320a的第二侧323的缺口，导光板310a的第二接合部312a为连接于入光侧311的接合块，接合块承靠于缺口，以使导光板310a与耦光单元320a彼此相连。导光板310a下方可设置反射片350，而此反射片350可延伸至耦光单元320的底面324的相对于顶面325的第二部分327的区域R5。此外，由于从顶面325的第一部分326出射的杂散光较易朝导光板310a正上方的区域传递，如此会影响到设置在导光板310a上方的显示面板的显示品质，因此本实施例的反射片350并未延伸至耦光单元320a的底面324的相对于第一部分326的区域R6，以避免发光元件330所提供的光线被反射片350反射后经由第一部分326出射而造成杂散光。
综上所述，本发明的背光模块至少具有下列优点：
1.在一实施例中，因通过多个耦光元件组装成耦光单元，所以能提升耦光单元的整体结构强度，且因耦光元件的尺寸较小，具有易于生产的优点。
2.在另一实施例中，因耦光单元为一体成型的实心结构，所以具有结构强度较强且易于生产的优点。而且，耦光单元与导光板可通过第一接合部与第二接合部而彼此接合，具有易于组装的优点。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (34)

1.一种背光模块，包括：
一导光板，具有一入光侧；
一耦光单元，包括并排的多个耦光元件，每一耦光元件具有相对的一第一侧与一第二侧，该第二侧邻近该入光侧，且每一耦光元件的厚度从该第一侧朝接近该第二侧的方向逐渐缩减；以及
多个发光元件，配置于所述多个耦光元件的所述多个第一侧旁。
2.如权利要求1所述的背光模块，其中每一耦光元件还具有连接于该第一侧与该第二侧的一底面与一顶面，该顶面包括一相对于该底面倾斜的第一部分以及一平行于该底面的第二部分，该第二部分连接于该第二侧，该第一部分连接于该第一侧与该第二部分。
3.如权利要求2所述的背光模块，其中每一耦光元件具有一第一接合部，该导光板还具有连接于该入光侧的多个第二接合部，且所述多个第二接合部分别与所述多个第一接合部接合。
4.如权利要求3所述的背光模块，其中所述多个第一接合部分别为一接合槽，所述多个第二接合部分别为一接合柱。
5.如权利要求4所述的背光模块，其中每一耦光元件的该顶面暴露出该第一接合部。
6.如权利要求5所述的背光模块，其中每一耦光元件的该第一接合部的局部被该顶面覆盖。
7.如权利要求2所述的背光模块，其中每一耦光元件还具有一连接于该第二侧的承靠部，该承靠部的厚度小于该第二侧的厚度，而该导光板承靠于所述多个耦光元件的所述多个承靠部。
8.如权利要求7所述的背光模块，还包括一反射片，配置于该导光板下方，并连接所述多个耦光元件的所述多个承靠部的侧面。
9.如权利要求8所述的背光模块，其中该反射片还延伸至所述多个耦光元件的所述多个底面的相对于所述多个第二部分的区域。
10.如权利要求7所述的背光模块，其中每一耦光元件还具有一设置于该承靠部的侧面的反射层。
11.如权利要求2所述的背光模块，其中每一耦光元件的该第二侧设有一缺口，该导光板还具有一连接于该入光侧的接合块，该接合块承靠于所述多个缺口。
12.如权利要求11所述的背光模块，还包括一反射片，配置于该导光板下方，并延伸至所述多个耦光元件的所述多个底面的相对于所述多个第二部分的区域。
13.如权利要求1所述的背光模块，其中相邻两耦光元件其中的一具有一第三接合部，相邻两耦光元件其中另一具有一第四接合部，该第三接合部与该第四接合部彼此接合。
14.如权利要求13所述的背光模块，其中该第三接合部为一接合槽，该第四接合部为一接合柱。
15.如权利要求1所述的背光模块，其中每一耦光元件还包括多个微结构，设置于该第二侧。
16.如权利要求15所述的背光模块，其中每一耦光元件的所述多个微结构与该导光板的该入光侧之间存有一介质层，该介质层的折射率与所述多个微结构的折射率不同。
17.如权利要求16所述的背光模块，其中该介质层为空气层或光学胶。
18.如权利要求1所述的背光模块，其中每一耦光元件为实心结构。
19.如权利要求18所述的背光模块，其中所述多个耦光元件包括多个第一耦光元件与至少一第二耦光元件，该至少一第二耦光元件设置于相邻两第一耦光元件之间，所述多个第一耦光元件的折射率大于该至少一第二耦光元件的折射率。
20.如权利要求19所述的背光模块，其中所述多个发光元件配置于所述多个第一耦光元件的所述多个第一侧旁。
21.一种背光模块，包括：
一导光板，具有一入光侧；
一耦光单元，为实心结构，且具有相对的一第一侧与一第二侧，该第二侧邻近该入光侧，且该耦光单元的厚度从该第一侧朝接近该第二侧的方向逐渐缩减，其中该耦光单元还具有一第一接合部，而该导光板还具有一连接于该入光侧的第二接合部，且该第一接合部接合于该第二接合部；以及
多个发光元件，配置于该耦光单元的该第一侧旁。
22.如权利要求21所述的背光模块，其中该耦光单元还具有连接于该第一侧与该第二侧的一底面与一顶面，该顶面包括一相对于该底面倾斜的第一部分以及一平行于该底面的第二部分，该第二部分连接于该第二侧，该第一部分连接于该第一侧与该第二部分。
23.如权利要求22所述的背光模块，其中该第一接合部包括多个接合槽，该第二接合部包括多个接合柱。
24.如权利要求23所述的背光模块，其中该耦光单元的该顶面暴露出该第一接合部。
25.如权利要求24所述的背光模块，其中该耦光单元的该第一接合部的局部被该顶面覆盖。
26.如权利要求22所述的背光模块，其中该耦光单元还具有一连接于该第二侧的承靠部，该承靠部的厚度小于该第二侧的厚度，而该导光板承靠于该承靠部。
27.如权利要求26所述的背光模块，还包括一反射片，配置于该导光板下方，并连接该该耦光单元的该承靠部的侧面。
28.如权利要求27所述的背光模块，其中该反射片还延伸至该耦光单元的该底面的相对于该第二部分的区域。
29.如权利要求26所述的背光模块，其中该耦光单元还具有一设置于该承靠部的侧面的反射层。
30.如权利要求22所述的背光模块，其中该耦光单元的该第一接合部为设于该第二侧的一缺口，该导光板的该第二接合部为连接于该入光侧的一接合块，该接合块承靠于该缺口。
31.如权利要求30所述的背光模块，还包括一反射片，配置于该导光板下方，并延伸至该该耦光单元的该底面的相对于该第二部分的区域。
32.如权利要求21所述的背光模块，其中该耦光单元还包括多个微结构，设置于该第二侧。
33.如权利要求32所述的背光模块，其中该耦光单元的所述多个微结构与该导光板的该入光侧之间存有一介质层，该介质层的折射率与所述多个微结构的折射率不同。
34.如权利要求33所述的背光模块，其中该介质层为空气层或光学胶。
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